JP2001026432A - 棒状ガラス素子の成形方法及びその装置 - Google Patents
棒状ガラス素子の成形方法及びその装置Info
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- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B11/00—Pressing molten glass or performed glass reheated to equivalent low viscosity without blowing
- C03B11/12—Cooling, heating, or insulating the plunger, the mould, or the glass-pressing machine; cooling or heating of the glass in the mould
- C03B11/122—Heating
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- C03B11/06—Construction of plunger or mould
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- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ｆθレンズやプリズムなどの棒状ガラス素子
を高精度で能率的に成形可能にする。 【解決手段】 棒状のガラス素材２９を、このガラス素
材２９及び成形する棒状ガラス素子３０の形状に対応し
これらを包含する長方形をした下型１１と図示されてい
ない上型とからなる一対の型間に配置し、この一対の型
及びガラス素材２９を、一対の型のガラス素材２９と平
行な両側面に沿ってそれぞれ配置された複数の直管型の
赤外線ランプ２０により加熱してプレス成形を行う。
を高精度で能率的に成形可能にする。 【解決手段】 棒状のガラス素材２９を、このガラス素
材２９及び成形する棒状ガラス素子３０の形状に対応し
これらを包含する長方形をした下型１１と図示されてい
ない上型とからなる一対の型間に配置し、この一対の型
及びガラス素材２９を、一対の型のガラス素材２９と平
行な両側面に沿ってそれぞれ配置された複数の直管型の
赤外線ランプ２０により加熱してプレス成形を行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ｆθレンズや細長
いプリズムなどの棒状ガラス素子の成形方法及びその装
置に係り、特に棒状ガラス素子を高精度で能率的に製造
するための成形方法及びその装置に関する。
いプリズムなどの棒状ガラス素子の成形方法及びその装
置に係り、特に棒状ガラス素子を高精度で能率的に製造
するための成形方法及びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、パーソナルコンピュータの普及に
より、それに付随したプリンタも広く普及しつつある。
特に最近は、高画質、高速のレーザープリンタが重要視
され、さらなる小型化、高精細化、低価格化が必要とさ
れている。
より、それに付随したプリンタも広く普及しつつある。
特に最近は、高画質、高速のレーザープリンタが重要視
され、さらなる小型化、高精細化、低価格化が必要とさ
れている。
【０００３】ｆθレンズは、レーザープリンタには必要
不可欠なものであり、プリンタの小型化、高精細化、低
価格化に対応するために、非球面化、形状及び面粗度の
高精度化が要求されている。
不可欠なものであり、プリンタの小型化、高精細化、低
価格化に対応するために、非球面化、形状及び面粗度の
高精度化が要求されている。
【０００４】ｆθレンズは、プラスチックにより製造す
る場合には、射出成形法または射出圧縮成形法などによ
り比較的精度の高いものが得られる。しかし、プラスチ
ックでは、ｆθレンズ内の密度・屈折率を均一にするこ
とが困難である上、温度・湿度などの使用環境によりレ
ンズ性能が変化するなどの問題がある。
る場合には、射出成形法または射出圧縮成形法などによ
り比較的精度の高いものが得られる。しかし、プラスチ
ックでは、ｆθレンズ内の密度・屈折率を均一にするこ
とが困難である上、温度・湿度などの使用環境によりレ
ンズ性能が変化するなどの問題がある。
【０００５】他方、ガラスの場合には、レンズ性能は安
定しているが、溶融したガラス素材を型に入れてプレス
により概略のｆθレンズ形状に成形した後、粗研削、精
研削、研磨及びアニールなどの工程により製造する方法
や、円板状のガラス素材の一部を切断し、研削、研磨等
の加工を行って製造する方法が行われており、製造工程
が複雑であった。特に非球面ｆθレンズは、研削、研磨
が困難なため、高価であり、ガラスの非球面ｆθレンズ
は工業的に広く使用されていない。
定しているが、溶融したガラス素材を型に入れてプレス
により概略のｆθレンズ形状に成形した後、粗研削、精
研削、研磨及びアニールなどの工程により製造する方法
や、円板状のガラス素材の一部を切断し、研削、研磨等
の加工を行って製造する方法が行われており、製造工程
が複雑であった。特に非球面ｆθレンズは、研削、研磨
が困難なため、高価であり、ガラスの非球面ｆθレンズ
は工業的に広く使用されていない。
【０００６】ところで特開平９ー１９９７１号公報に記
載されているように、従来の研削、研磨やダイレクトプ
レス等により、目的とするｆθレンズの最終形状ではな
く、これに近い形状・曲率のガラス素材を少ない工数で
安価に製造し、このガラス素材を高精度に加工された一
対の型間に配置し、型及びガラス素材を加熱してプレス
成形することにより目的とするｆθレンズを製造する、
いわゆるリヒートプレスによるｆθレンズの成形方法が
開発されつつある。
載されているように、従来の研削、研磨やダイレクトプ
レス等により、目的とするｆθレンズの最終形状ではな
く、これに近い形状・曲率のガラス素材を少ない工数で
安価に製造し、このガラス素材を高精度に加工された一
対の型間に配置し、型及びガラス素材を加熱してプレス
成形することにより目的とするｆθレンズを製造する、
いわゆるリヒートプレスによるｆθレンズの成形方法が
開発されつつある。
【０００７】このリヒートプレスによれば、非球面ｆθ
レンズであっても、複雑な曲面形成に必要な工程は最終
のプレス工程の一工程のみであるという利点があり、ま
た、型を一度製作すれば、型の精度に準じた非球面ｆθ
レンズを多数製造することができる利点がある。
レンズであっても、複雑な曲面形成に必要な工程は最終
のプレス工程の一工程のみであるという利点があり、ま
た、型を一度製作すれば、型の精度に準じた非球面ｆθ
レンズを多数製造することができる利点がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら近年にお
けるレーザープリンタのカラー化、高精度化に伴い、高
精度かつ大形のｆθレンズの生産が必要となっている。
大形のｆθレンズを成形する場合、問題となるのが、プ
レス成形時の型及びガラス素材の温度の均一性（均熱
性）である。均熱性が悪いと、成形した際の形状精度が
悪くなる。
けるレーザープリンタのカラー化、高精度化に伴い、高
精度かつ大形のｆθレンズの生産が必要となっている。
大形のｆθレンズを成形する場合、問題となるのが、プ
レス成形時の型及びガラス素材の温度の均一性（均熱
性）である。均熱性が悪いと、成形した際の形状精度が
悪くなる。
【０００９】また、上記リヒートプレスは、現在、主に
丸物のレンズの成形に用いられている方法であり、図６
に示すように、型１１１及びその加熱源である赤外線ラ
ンプ１２０の形状は円形である。なお、図６において、
１２１は反射ミラー、１３０は成形されたｆθレンズ、
１１６は透明石英管、１１７は成形室である。
丸物のレンズの成形に用いられている方法であり、図６
に示すように、型１１１及びその加熱源である赤外線ラ
ンプ１２０の形状は円形である。なお、図６において、
１２１は反射ミラー、１３０は成形されたｆθレンズ、
１１６は透明石英管、１１７は成形室である。
【００１０】ところで型の均熱性は、加熱源と型中心の
距離が大きくなる程、悪化する。ｆθレンズなどの棒状
のガラス素子の成形では、ガラス素子の全長が長くなれ
ば、円形の型の直径が大きくなり、加熱源と型中心との
距離が遠くなり、均熱性が悪くなる。さらに、棒状のも
のを円形の型内に配置すると、多くのデッドスペースを
生じ、生産効率が悪い。
距離が大きくなる程、悪化する。ｆθレンズなどの棒状
のガラス素子の成形では、ガラス素子の全長が長くなれ
ば、円形の型の直径が大きくなり、加熱源と型中心との
距離が遠くなり、均熱性が悪くなる。さらに、棒状のも
のを円形の型内に配置すると、多くのデッドスペースを
生じ、生産効率が悪い。
【００１１】本発明は、ｆθレンズや細長いプリズムな
どの棒状ガラス素子を高精度で能率的に製造する方法及
びその装置を提供することを目的としている。
どの棒状ガラス素子を高精度で能率的に製造する方法及
びその装置を提供することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明による棒状ガラス素子の成形方法は、一対の型
間にガラス素材を配置し、前記型及びガラス素材を加熱
してこのガラス素材をプレスすることにより棒状ガラス
素子を成形する方法において、成形する棒状ガラス素子
の形状に近似した棒状のガラス素材を製作する工程と、
この棒状のガラス素材を、このガラス素材及び成形する
棒状ガラス素子の形状に対応しこれらを包含する長方形
をした一対の型間に配置する工程と、前記型及びガラス
素材を、前記一対の型の側面のうち前記ガラス素材と平
行な両側面に沿ってそれぞれ配置された複数の直管型の
赤外線ランプにより加熱する工程と、前記型及びガラス
素材を所望の温度に加熱したところでプレスを行ってガ
ラス素材から棒状ガラス素子を成形する工程と、を有す
るものである。
の本発明による棒状ガラス素子の成形方法は、一対の型
間にガラス素材を配置し、前記型及びガラス素材を加熱
してこのガラス素材をプレスすることにより棒状ガラス
素子を成形する方法において、成形する棒状ガラス素子
の形状に近似した棒状のガラス素材を製作する工程と、
この棒状のガラス素材を、このガラス素材及び成形する
棒状ガラス素子の形状に対応しこれらを包含する長方形
をした一対の型間に配置する工程と、前記型及びガラス
素材を、前記一対の型の側面のうち前記ガラス素材と平
行な両側面に沿ってそれぞれ配置された複数の直管型の
赤外線ランプにより加熱する工程と、前記型及びガラス
素材を所望の温度に加熱したところでプレスを行ってガ
ラス素材から棒状ガラス素子を成形する工程と、を有す
るものである。
【００１３】すなわち本発明は、リヒートプレスにより
棒状ガラス素子を製造するものであり、型及び棒状のガ
ラス素材を、一対の型のガラス素材と平行な両側面に沿
って配置された複数の直管型の赤外線ランプにより加熱
することにより、加熱源である赤外線ランプとガラス素
材の各部分との距離を一定にして加熱することができ、
これにより型及びガラス素材の均熱性を高めると同時に
効率的な加熱ができ、より高精度の棒状ガラス素子を能
率的に製造することができる。
棒状ガラス素子を製造するものであり、型及び棒状のガ
ラス素材を、一対の型のガラス素材と平行な両側面に沿
って配置された複数の直管型の赤外線ランプにより加熱
することにより、加熱源である赤外線ランプとガラス素
材の各部分との距離を一定にして加熱することができ、
これにより型及びガラス素材の均熱性を高めると同時に
効率的な加熱ができ、より高精度の棒状ガラス素子を能
率的に製造することができる。
【００１４】なお、複数のガラス素材を一対の型間に平
行に配置して同時にプレス成形すれば、より能率的な製
造が可能になり、さらに、複数対の型をこれらの間に配
置されるガラス素材が互いに平行になるように並列に配
置すると共に、これらの型の間及びこの間を挟んで前記
複数対の型の両側に配置された複数の直管型の赤外線ラ
ンプにより型及びガラス素材を加熱して、複数対の型に
より複数のガラス素材を同時にプレス成形すれば、さら
に能率的な製造が可能になる。
行に配置して同時にプレス成形すれば、より能率的な製
造が可能になり、さらに、複数対の型をこれらの間に配
置されるガラス素材が互いに平行になるように並列に配
置すると共に、これらの型の間及びこの間を挟んで前記
複数対の型の両側に配置された複数の直管型の赤外線ラ
ンプにより型及びガラス素材を加熱して、複数対の型に
より複数のガラス素材を同時にプレス成形すれば、さら
に能率的な製造が可能になる。
【００１５】また、上記目的を達成するための本発明に
よる棒状ガラス素子の成形装置は、一対の型間にガラス
素材を配置し、前記型及びガラス素材を加熱してこのガ
ラス素材をプレスすることにより棒状ガラス素子を成形
する装置において、ガラス素材及び成形する棒状ガラス
素子の形状に対応しこれらを包含する長方形をした一対
の型と、この型の棒状ガラス素子に対応したキャビティ
と平行な両側面に沿って配置された複数の直管型の赤外
線ランプを有する加熱手段と、前記一対の型の少なくと
も一方を他方に対して移動及び押圧するためのプレス手
段と、前記加熱手段およびプレス手段を予め定められた
プログラムに従って作動させるための制御手段と、を有
するものである。
よる棒状ガラス素子の成形装置は、一対の型間にガラス
素材を配置し、前記型及びガラス素材を加熱してこのガ
ラス素材をプレスすることにより棒状ガラス素子を成形
する装置において、ガラス素材及び成形する棒状ガラス
素子の形状に対応しこれらを包含する長方形をした一対
の型と、この型の棒状ガラス素子に対応したキャビティ
と平行な両側面に沿って配置された複数の直管型の赤外
線ランプを有する加熱手段と、前記一対の型の少なくと
も一方を他方に対して移動及び押圧するためのプレス手
段と、前記加熱手段およびプレス手段を予め定められた
プログラムに従って作動させるための制御手段と、を有
するものである。
【００１６】なお、前記一対の型は、それぞれ平行に配
置された複数の前記キャビティを有していてもよく、さ
らに、前記一対の型は、前記キャビティがそれぞれ平行
になるように並列に複数配置され、前記加熱手段は、複
数対の型の間及びこの間を挟んで複数対の型の両側にそ
れぞれ配置された複数の直管型の赤外線ランプを有して
いてもよい。
置された複数の前記キャビティを有していてもよく、さ
らに、前記一対の型は、前記キャビティがそれぞれ平行
になるように並列に複数配置され、前記加熱手段は、複
数対の型の間及びこの間を挟んで複数対の型の両側にそ
れぞれ配置された複数の直管型の赤外線ランプを有して
いてもよい。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態について
図１ないし図３を参照して説明する。図１において、フ
レーム１の上部から固定軸２が下方に向かって伸びてお
り、その下端にセラミック製の断熱筒３を介して上型組
立４が図示しないボルト等により取り付けられている。
上型組立４は、金属製のダイプレート５、セラミックや
超硬合金等で作られた上型６、及びこの上型６をダイプ
レート５に取り付けると共に型の一部を形成する固定ダ
イ７からなっている。
図１ないし図３を参照して説明する。図１において、フ
レーム１の上部から固定軸２が下方に向かって伸びてお
り、その下端にセラミック製の断熱筒３を介して上型組
立４が図示しないボルト等により取り付けられている。
上型組立４は、金属製のダイプレート５、セラミックや
超硬合金等で作られた上型６、及びこの上型６をダイプ
レート５に取り付けると共に型の一部を形成する固定ダ
イ７からなっている。
【００１８】フレーム１の下部には、サーボモータ８ａ
を駆動源とし、サーボモータ８ａの回転運動を直線運動
推力に変換するスクリュージャッキ等の駆動装置８が設
けられ、駆動装置８には荷重検出装置８ｂを介して移動
軸９が取り付けられている。移動軸９は、固定軸２と対
向して上方に向かって伸びており、制御装置２６に設定
されているプログラムにより、速度、位置及びトルク
（推力）を必要に応じてそれぞれ制御されつつ上下動す
るように構成されている。
を駆動源とし、サーボモータ８ａの回転運動を直線運動
推力に変換するスクリュージャッキ等の駆動装置８が設
けられ、駆動装置８には荷重検出装置８ｂを介して移動
軸９が取り付けられている。移動軸９は、固定軸２と対
向して上方に向かって伸びており、制御装置２６に設定
されているプログラムにより、速度、位置及びトルク
（推力）を必要に応じてそれぞれ制御されつつ上下動す
るように構成されている。
【００１９】移動軸９の上端には、断熱筒３と同様の断
熱筒１０を介して下型組立１１が取り付けられている。
下型組立１１は、上型組立４と同様に、ダイプレート１
２、下型１３及び移動ダイ１４からなっている。
熱筒１０を介して下型組立１１が取り付けられている。
下型組立１１は、上型組立４と同様に、ダイプレート１
２、下型１３及び移動ダイ１４からなっている。
【００２０】下型組立１１（上型組立４側も同じ）は、
図１において上から見た形状が、図２に示すように、長
方形をしており、断熱筒１０もダイプレート１２に対応
した長方形となっている。移動軸９は、断熱筒１０を取
り付ける図１において上端部分が断熱筒１０に対応した
長方形となっており、他は円柱状である。
図１において上から見た形状が、図２に示すように、長
方形をしており、断熱筒１０もダイプレート１２に対応
した長方形となっている。移動軸９は、断熱筒１０を取
り付ける図１において上端部分が断熱筒１０に対応した
長方形となっており、他は円柱状である。
【００２１】上下の型組立４、１１中の型６、１３は、
固定及び移動の両ダイ７、１４とにより、成形品である
ところの後述するｆθレンズ３０（図３参照）に対応し
たキャビティ３０ａ（図２参照）をそれぞれ平行に複数
形成するようになっている。
固定及び移動の両ダイ７、１４とにより、成形品である
ところの後述するｆθレンズ３０（図３参照）に対応し
たキャビティ３０ａ（図２参照）をそれぞれ平行に複数
形成するようになっている。
【００２２】固定軸２には、ブラケット１５が図示しな
い駆動装置により上下動可能に組み付けられている。ブ
ラケット１５には、対をなす型組立４、１１の周囲を囲
む透明石英管１６が取り付けられている。この透明石英
管１６の上端は、ブラケット１５に気密に取り付けら
れ、下端は、フレーム１の中間プレート１ａに取り付け
られたシールブロック１ｂに気密に当接される。透明石
英管１６は、図２に示すように、断面形状がほぼ長方形
であり、対をなす型組立４、１１の周囲に大気から遮断
された成形室１７を形成する。
い駆動装置により上下動可能に組み付けられている。ブ
ラケット１５には、対をなす型組立４、１１の周囲を囲
む透明石英管１６が取り付けられている。この透明石英
管１６の上端は、ブラケット１５に気密に取り付けら
れ、下端は、フレーム１の中間プレート１ａに取り付け
られたシールブロック１ｂに気密に当接される。透明石
英管１６は、図２に示すように、断面形状がほぼ長方形
であり、対をなす型組立４、１１の周囲に大気から遮断
された成形室１７を形成する。
【００２３】固定軸２及び移動軸９には、成形室１７内
を不活性ガス雰囲気にするため及び型組立４、１１を冷
却するためのガス供給路２２、２３が設けられ、これら
のガス供給路２２、２３には図示しない流量コントロー
ル計を介して不活性ガスが所定流量で供給される。ま
た、ダイプレート５、１２には、ガス通路２７、２８が
設けられ、ガス供給路２２、２３から供給された不活性
ガスを成形室１７へ供給するようになっている。成形室
１７へ供給された不活性ガスは、シールブロック１ｂに
設けられている排気口２４から排気される。
を不活性ガス雰囲気にするため及び型組立４、１１を冷
却するためのガス供給路２２、２３が設けられ、これら
のガス供給路２２、２３には図示しない流量コントロー
ル計を介して不活性ガスが所定流量で供給される。ま
た、ダイプレート５、１２には、ガス通路２７、２８が
設けられ、ガス供給路２２、２３から供給された不活性
ガスを成形室１７へ供給するようになっている。成形室
１７へ供給された不活性ガスは、シールブロック１ｂに
設けられている排気口２４から排気される。
【００２４】ブラケット１５には、透明石英管１６を囲
む外筒１８が取り付けられている。この外筒１８も、図
２に示すように、断面形状がほぼ長方形であり、キャビ
ティ３０ａと平行な相対する内壁面には、それぞれ直管
型の赤外線ランプ２０と反射ミラー２１からなる加熱手
段としてのランプユニット１９が取り付けられている。
これらの直管型の赤外線ランプ２０は、上下の型組立
４、１１をキャビティ３０ａと平行な相対する２つの側
面から加熱するように配置されている。
む外筒１８が取り付けられている。この外筒１８も、図
２に示すように、断面形状がほぼ長方形であり、キャビ
ティ３０ａと平行な相対する内壁面には、それぞれ直管
型の赤外線ランプ２０と反射ミラー２１からなる加熱手
段としてのランプユニット１９が取り付けられている。
これらの直管型の赤外線ランプ２０は、上下の型組立
４、１１をキャビティ３０ａと平行な相対する２つの側
面から加熱するように配置されている。
【００２５】下型組立１１には、上下の型組立４、１１
の温度を代表して検出するための熱電対２５が取り付け
られている。この熱電対２５の検出出力は、制御装置２
６に取り込まれ、制御装置２６に予め入力されている加
熱用のプログラムに従って赤外線ランプ２０の出力を制
御して型組立４、１１の温度を所定の温度に制御するよ
うになっている。
の温度を代表して検出するための熱電対２５が取り付け
られている。この熱電対２５の検出出力は、制御装置２
６に取り込まれ、制御装置２６に予め入力されている加
熱用のプログラムに従って赤外線ランプ２０の出力を制
御して型組立４、１１の温度を所定の温度に制御するよ
うになっている。
【００２６】次いで本装置の作用について説明する。図
示しない駆動装置によりブラケット１５を固定軸２に沿
って上昇させて透明石英管１６及びランプユニット１９
を上昇させ、成形室１７を開く。図１に示すように、型
開き状態にある下型組立１１のキャビティ３０ａ内に棒
状のガラス素材２９を置き、ブラケット１５を下降させ
て成形室１７を閉じる。
示しない駆動装置によりブラケット１５を固定軸２に沿
って上昇させて透明石英管１６及びランプユニット１９
を上昇させ、成形室１７を開く。図１に示すように、型
開き状態にある下型組立１１のキャビティ３０ａ内に棒
状のガラス素材２９を置き、ブラケット１５を下降させ
て成形室１７を閉じる。
【００２７】次いで、ガス供給路２２、２３から不活性
ガスを供給し、成形室１７内を不活性ガス雰囲気とし、
赤外線ランプ２０により上下の型組立４、１１及びガラ
ス素材２９を加熱する。このとき、ガラス素材２９を全
体的に均一な温度で加熱するため、型組立４、１１を接
近すなわちほぼ閉じた状態にすることが好ましい。
ガスを供給し、成形室１７内を不活性ガス雰囲気とし、
赤外線ランプ２０により上下の型組立４、１１及びガラ
ス素材２９を加熱する。このとき、ガラス素材２９を全
体的に均一な温度で加熱するため、型組立４、１１を接
近すなわちほぼ閉じた状態にすることが好ましい。
【００２８】赤外線ランプ２０による型組立４、１１の
加熱は、図２に示すように、長方形をした型組立１１
（型組立４も同じ）の、図２において左右の側面、すな
わちガラス素材２９と平行な両側面から行われる。そこ
で、ガラス素材２９の各部分から加熱源である赤外線ラ
ンプ２０までの距離は、すべて一定である。このため、
ガラス素材２９の長手方向の温度分布は、均一になる。
加熱は、図２に示すように、長方形をした型組立１１
（型組立４も同じ）の、図２において左右の側面、すな
わちガラス素材２９と平行な両側面から行われる。そこ
で、ガラス素材２９の各部分から加熱源である赤外線ラ
ンプ２０までの距離は、すべて一定である。このため、
ガラス素材２９の長手方向の温度分布は、均一になる。
【００２９】また、図２から明かなように、型組立１１
のデッドスペースが少ない。このため、型組立４、１１
及びガラス素材２９の加熱が効率的に行われる。
のデッドスペースが少ない。このため、型組立４、１１
及びガラス素材２９の加熱が効率的に行われる。
【００３０】熱電対２５により検出されている下型組立
１１の温度が、予め定められているプレス温度に到達し
たところで、所定時間この温度に保って型組立４、１１
及びガラス素材２９の全体がプレス温度となるようにし
た後、駆動装置８を作動させて移動軸９を上昇させると
共に所定のプレス力を与えてプレス成形を行う。
１１の温度が、予め定められているプレス温度に到達し
たところで、所定時間この温度に保って型組立４、１１
及びガラス素材２９の全体がプレス温度となるようにし
た後、駆動装置８を作動させて移動軸９を上昇させると
共に所定のプレス力を与えてプレス成形を行う。
【００３１】次いで、プレス力を与えたまま赤外線ラン
プ２０をＯＦＦにするか、または出力を制御しつつ低下
させると共に、ガス供給路２２、２３からの不活性ガス
の供給量を制御して所定の温度勾配で型組立４、１１及
びプレス成形されて成形品となったｆθレンズ３０を冷
却する。こうして型組立１１の温度が所定の温度まで低
下したならば、移動軸９を下降させて、型開きを行うと
共に、成形室１７を開いてｆθレンズ３０を取り出す。
プ２０をＯＦＦにするか、または出力を制御しつつ低下
させると共に、ガス供給路２２、２３からの不活性ガス
の供給量を制御して所定の温度勾配で型組立４、１１及
びプレス成形されて成形品となったｆθレンズ３０を冷
却する。こうして型組立１１の温度が所定の温度まで低
下したならば、移動軸９を下降させて、型開きを行うと
共に、成形室１７を開いてｆθレンズ３０を取り出す。
【００３２】図４は、本発明の他の実施形態の要部を示
すもので、対をなす型組立を符号１１ａ、１１ｂで示す
ように、２組設けたものである。２組の型組立１１ａ、
１１ｂはキャビティ３０ａがそれぞれ平行になるように
並列に配置され、これらの型組立１１ａ、１１ｂの間に
直管型の赤外線ランプ２０が配置されている。また、型
組立１１ａ、１１ｂの上記間を挟む両側にもそれぞれ直
管型の赤外線ランプ２０が配置されている。なお、２組
の型組立１１ａ、１１ｂは、１つの移動軸９のみからな
る１つのプレス手段で駆動するようにしてもよく、ま
た、別々のプレス手段で駆動するようにしてもよい。
すもので、対をなす型組立を符号１１ａ、１１ｂで示す
ように、２組設けたものである。２組の型組立１１ａ、
１１ｂはキャビティ３０ａがそれぞれ平行になるように
並列に配置され、これらの型組立１１ａ、１１ｂの間に
直管型の赤外線ランプ２０が配置されている。また、型
組立１１ａ、１１ｂの上記間を挟む両側にもそれぞれ直
管型の赤外線ランプ２０が配置されている。なお、２組
の型組立１１ａ、１１ｂは、１つの移動軸９のみからな
る１つのプレス手段で駆動するようにしてもよく、ま
た、別々のプレス手段で駆動するようにしてもよい。
【００３３】図５は、本発明のさらに他の実施形態の要
部を示すもので、図４に示した装置の各型組立１１ａ、
１１ｂに対し、各型組立１１ｃ、１１ｄがそれぞれ複数
のｆθレンズ３０を成形する点が異なっている。
部を示すもので、図４に示した装置の各型組立１１ａ、
１１ｂに対し、各型組立１１ｃ、１１ｄがそれぞれ複数
のｆθレンズ３０を成形する点が異なっている。
【００３４】実施例 図３に示すように、長さ１２０ｍｍ、幅１０ｍｍ、高さ
２０ｍｍのｆθレンズ３０を、図２、図４及び図５に示
した本発明による装置と、比較のため図６に示した従来
装置とにより成形した例を示す。使用したガラス素材
は、ＳＦー１０（転移点４６６℃、屈伏点５１１℃）で
ある。
２０ｍｍのｆθレンズ３０を、図２、図４及び図５に示
した本発明による装置と、比較のため図６に示した従来
装置とにより成形した例を示す。使用したガラス素材
は、ＳＦー１０（転移点４６６℃、屈伏点５１１℃）で
ある。
【００３５】図２の型組立１１（型組立４も同じ）は、
縦１５０ｍｍ、横９０ｍｍで３個取り、図４の型組立１
１ａ、１１ｂ（図示しない対応する型組立４ａ、４ｂも
同じ）は、縦１５０ｍｍ、横４０ｍｍでそれぞれ１個取
り、図５の型組立１１ｃ、１１ｄ（図示しない対応する
型組立４ｃ、４ｄも同じ）は、縦１５０ｍｍ、横６５ｍ
ｍでそれぞれ２個取りである。また、図６の従来装置
は、直径１５０ｍｍで１個取りの円形の型組立１１１を
用いた。
縦１５０ｍｍ、横９０ｍｍで３個取り、図４の型組立１
１ａ、１１ｂ（図示しない対応する型組立４ａ、４ｂも
同じ）は、縦１５０ｍｍ、横４０ｍｍでそれぞれ１個取
り、図５の型組立１１ｃ、１１ｄ（図示しない対応する
型組立４ｃ、４ｄも同じ）は、縦１５０ｍｍ、横６５ｍ
ｍでそれぞれ２個取りである。また、図６の従来装置
は、直径１５０ｍｍで１個取りの円形の型組立１１１を
用いた。
【００３６】それぞれの型組立を用いた装置において、
各型組立を５７０℃に加熱した状態で、各図に示す型組
立上の中央位置Ａと、端部寄り位置Ｂの２点の温度を測
定したところ、Ａ、Ｂ両者の温度差は、図２では４℃、
図４では２℃、図５では４℃であったのに対し、図６の
従来装置では８℃の温度差があった。このように本発明
によれば、均熱性が大幅に向上することが確認された。
各型組立を５７０℃に加熱した状態で、各図に示す型組
立上の中央位置Ａと、端部寄り位置Ｂの２点の温度を測
定したところ、Ａ、Ｂ両者の温度差は、図２では４℃、
図４では２℃、図５では４℃であったのに対し、図６の
従来装置では８℃の温度差があった。このように本発明
によれば、均熱性が大幅に向上することが確認された。
【００３７】また、成形されたｆθレンズ３０、１３０
を検査したところ、図２、図４及び図５の本発明による
ｆθレンズ３０は、いずれも上下の型６、１３の光学面
が高精度に転写されていることが確認された。これに対
し、図６に示した従来装置により成形されたｆθレンズ
１３０の精度は本発明によるものより劣っていた。
を検査したところ、図２、図４及び図５の本発明による
ｆθレンズ３０は、いずれも上下の型６、１３の光学面
が高精度に転写されていることが確認された。これに対
し、図６に示した従来装置により成形されたｆθレンズ
１３０の精度は本発明によるものより劣っていた。
【００３８】なお、図２及び図５では、図６と概ね等し
い約３０分の成形時間を要したが、図４の１個取りの型
組立１１ａ、１１ｂの場合は、約１５分とほぼ半分の時
間で成形することができた。
い約３０分の成形時間を要したが、図４の１個取りの型
組立１１ａ、１１ｂの場合は、約１５分とほぼ半分の時
間で成形することができた。
【００３９】前述した実施の形態では、型組立４、１
１、１１ａ〜１１ｄのうち、キャビティ３０ａと平行な
両側面に沿ってのみ直管型の赤外線ランプ２０を配置し
た例を示したが、特に図２及び図５に示すように、１つ
の型組立で複数のｆθレンズ３０を形成する場合には、
型の幅が大きくなるため、上記側面と直角な側面に対し
ても直管型の赤外線ランプを配置することが好ましい。
また、本発明は、ｆθレンズ３０に限らず、細長いプリ
ズムなど断面積に対して長さが長い種々の棒状ガラス素
子に適用できる。
１、１１ａ〜１１ｄのうち、キャビティ３０ａと平行な
両側面に沿ってのみ直管型の赤外線ランプ２０を配置し
た例を示したが、特に図２及び図５に示すように、１つ
の型組立で複数のｆθレンズ３０を形成する場合には、
型の幅が大きくなるため、上記側面と直角な側面に対し
ても直管型の赤外線ランプを配置することが好ましい。
また、本発明は、ｆθレンズ３０に限らず、細長いプリ
ズムなど断面積に対して長さが長い種々の棒状ガラス素
子に適用できる。
【００４０】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、棒状
ガラス素子の製造において、型及びガラス素材の均熱性
を高めてより高精度の棒状ガラス素子を製造することが
でき、また、１つの棒状ガラス素子の成形に必要な型組
立すなわち型の大きさを小さくでき、昇温及び冷却を短
時間で行うことが可能であり、１つの棒状ガラス素子当
たりの成形時間を大幅に短縮することができ、棒状ガラ
ス素子を能率的に製造することができる。
ガラス素子の製造において、型及びガラス素材の均熱性
を高めてより高精度の棒状ガラス素子を製造することが
でき、また、１つの棒状ガラス素子の成形に必要な型組
立すなわち型の大きさを小さくでき、昇温及び冷却を短
時間で行うことが可能であり、１つの棒状ガラス素子当
たりの成形時間を大幅に短縮することができ、棒状ガラ
ス素子を能率的に製造することができる。
【図１】本発明による棒状ガラス素子の成形装置の実施
の形態を示す概要断面図。
の形態を示す概要断面図。
【図２】図１のＩーＩ線による部分拡大断面図。
【図３】本発明により成形する棒状ガラス素子の一例で
あるｆθレンズの斜視図。
あるｆθレンズの斜視図。
【図４】本発明の他の実施の形態を示す図２に対応した
部分拡大断面図。
部分拡大断面図。
【図５】本発明のさらに他の実施の形態を示す図２に対
応した部分拡大断面図。
応した部分拡大断面図。
【図６】従来装置の図２に対応した部分拡大断面図。
２ 固定軸 ３ 断熱筒 ４ 上型組立 ５ 固定ダイプレート ６ 上型 ７ 固定ダイ ８ 駆動装置 ８ａ サーボモータ ８ｂ 荷重検出装置 ９ 移動軸 １０ 断熱筒 １１、１１ａ〜１１ｄ 下型組立 １２ 移動ダイプレート １３ 下型 １４ 移動ダイ １６ 透明石英管 １７ 成形室 １９ ランプユニット ２０ 赤外線ランプ ２５ 熱電対 ２６ 制御装置 ２９ ガラス素材 ３０ ｆθレンズ（棒状ガラス素子） ３０ａ キャビティ １１１ 下型組立 １１６ 透明石英管 １２０ 赤外線ランプ １２９ ガラス素材 １３０ ｆθレンズ（棒状ガラス素子）
Claims (6)
- 【請求項１】 一対の型間にガラス素材を配置し、前記
型及びガラス素材を加熱してこのガラス素材をプレスす
ることにより棒状ガラス素子を成形する方法において、 成形する棒状ガラス素子の形状に近似した棒状のガラス
素材を製作する工程と、 この棒状のガラス素材を、このガラス素材及び成形する
棒状ガラス素子の形状に対応しこれらを包含する長方形
をした一対の型間に配置する工程と、 前記型及びガラス素材を、前記一対の型の側面のうち前
記ガラス素材と平行な両側面に沿ってそれぞれ配置され
た複数の直管型の赤外線ランプにより加熱する工程と、 前記型及びガラス素材を所望の温度に加熱したところで
プレスを行ってガラス素材から棒状ガラス素子を成形す
る工程と、 を有することを特徴とする棒状ガラス素子の成形方法。 - 【請求項２】 一対の型間に複数のガラス素材を平行に
配置して同時にプレス成形することを特徴とする請求項
１に記載の棒状ガラス素子の成形方法。 - 【請求項３】 複数対の型をこれらの間に配置されるガ
ラス素材が互いに平行になるように並列に配置すると共
に、これらの型の間及びこの間を挟んで前記複数対の型
の両側に配置された複数の直管型の赤外線ランプにより
型及びガラス素材を加熱して、複数対の型により複数の
ガラス素材を同時にプレス成形することを特徴とする請
求項１または２に記載の棒状ガラス素子の成形方法。 - 【請求項４】 一対の型間にガラス素材を配置し、前記
型及びガラス素材を加熱してこのガラス素材をプレスす
ることにより棒状ガラス素子を成形する装置において、 ガラス素材及び成形する棒状ガラス素子の形状に対応し
これらを包含する長方形をした一対の型と、 この型の棒状ガラス素子に対応したキャビティと平行な
両側面に沿って配置された複数の直管型の赤外線ランプ
を有する加熱手段と、 前記一対の型の少なくとも一方を他方に対して移動及び
押圧するためのプレス手段と、 前記加熱手段およびプレス手段を予め定められたプログ
ラムに従って作動させるための制御手段と、 を有することを特徴とする棒状ガラス素子の成形装置。 - 【請求項５】 前記一対の型が、それぞれ平行に配置さ
れた複数の前記キャビティを有していることを特徴とす
る請求項４に記載の棒状ガラス素子の成形装置。 - 【請求項６】 前記一対の型が、前記キャビティがそれ
ぞれ平行になるように並列に複数配置され、前記加熱手
段が、複数対の型の間及びこの間を挟んで複数対の型の
両側にそれぞれ配置された複数の直管型の赤外線ランプ
を有していることを特徴とする請求項４または５に記載
の棒状ガラス素子の成形装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19934199A JP3752651B2 (ja) | 1999-07-13 | 1999-07-13 | 棒状ガラス素子の成形方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19934199A JP3752651B2 (ja) | 1999-07-13 | 1999-07-13 | 棒状ガラス素子の成形方法及びその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001026432A true JP2001026432A (ja) | 2001-01-30 |
| JP3752651B2 JP3752651B2 (ja) | 2006-03-08 |
Family
ID=16406181
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19934199A Expired - Fee Related JP3752651B2 (ja) | 1999-07-13 | 1999-07-13 | 棒状ガラス素子の成形方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3752651B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6823697B2 (en) * | 2000-06-27 | 2004-11-30 | Toshiba Machine Co., Ltd. | Press forming machine for optical devices |
| CN101811819A (zh) * | 2010-04-16 | 2010-08-25 | 李秀山 | 制造大口径玻璃管的模具和利用该模具制造玻璃管的方法 |
-
1999
- 1999-07-13 JP JP19934199A patent/JP3752651B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6823697B2 (en) * | 2000-06-27 | 2004-11-30 | Toshiba Machine Co., Ltd. | Press forming machine for optical devices |
| KR100737788B1 (ko) * | 2000-06-27 | 2007-07-11 | 도시바 기카이 가부시키가이샤 | 광학 소자의 프레스 성형 장치 |
| CN101811819A (zh) * | 2010-04-16 | 2010-08-25 | 李秀山 | 制造大口径玻璃管的模具和利用该模具制造玻璃管的方法 |
| CN101811819B (zh) * | 2010-04-16 | 2011-11-16 | 李秀山 | 制造大口径玻璃管的模具和利用该模具制造玻璃管的方法 |
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| JP3752651B2 (ja) | 2006-03-08 |
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