JP2006056764A - ガラス素子成形用金型 - Google Patents

Abstract

【課題】複数のＶ溝を有するブロックに上金型と下金型を当て込むことにより、容易に芯合わせを行い、多数個同時に成形を行う成形用金型を提供することを目的とする。
【解決手段】レンズ素子を加圧成形する曲面を設けた円柱形状をした上金型１と、同じくレンズ素子を加圧成形する曲面を設けた外径が上金型１と同一の円柱形状である下金型２と、成形を行う際にガラス素子の外形を規制するスリーブ４を配置したＶ溝を設けたＶ溝ブロック３と、カラー６の外周部にボルト１６にて固定された軸受１５を介し、耐熱用材質で製作されたバネ５を配置することにより、上金型１及び下金型２をＶ溝ブロック３のＶ溝に当接するためのピン７ａ，７ｂとで構成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、光学機器用のガラスレンズなど各種ガラス成形製品を、ガラス材を加熱プレスなどにより成形加工するガラス素子の成形用金型に関するものである。

従来におけるガラス素子成形用金型について、図面を参照しながら説明する。

図４は従来のガラス素子成形用金型の要部平面図、図５は従来のガラス素子成形用金型の要部断面図であり、上金型１と下金型２を挿入する穴が３箇所加工されているスリーブ１７と、その外周に成形時にガラス素子の厚みを規制するためのカラー１８からなるガラス素子成形用金型である。

以上のように構成されたガラス素子成形用金型において、従来、ガラス素子の成形加工は、下ヒータブロック９に配置された成形用金型に配置されたガラス材料を、ガラス転移点温度以上で、かつ軟化点温度以下の温度に加熱し、上下動可能な上ヒータブロック１０が下降することによって成形荷重を発生させ、ガラス素子１３の形状を得る成形加工を行っていた。

なお、この出願に関する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
特公平０４−２１６１０号公報

しかしながら、前記従来のガラス素子成形用金型においては、上金型及び下金型とスリーブのクリアランス量が上下の芯ズレ、傾きを発生させ光学特性をばらつかせるという課題を有していた。

本発明は上記従来の問題点を解決するもので、Ｖ溝を有するブロックを基準にしその端面に上金型と下金型を当て込むことにより容易に芯合わせを行い、多数個同時に成形を行う成形用金型を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、本発明は以下の構成を有する。

本発明の請求項１に記載の発明は、特に、加圧成形されるガラス素子の形状の曲面を有し同一外径を有する一対の上下金型と、前記上下金型の外周一部分を、上記ブロックの円周方向に複数個設けたＶ溝の面に当接させる手段からなる構成を有しており、上金型と下金型の芯合わせと平行度を容易に且つ高精度に実現でき、ガラス素子の光学特性のバラツキが少なく複数個同時に成形加工できるという作用効果を有する。

本発明の請求項２に記載の発明は、特に、上下金型をＶ溝の面に当接させる手段は、中央部に複数個のＶ溝を有したブロックを配置し、その外周に配置されたカラーを基準に上下金型それぞれが摺動可能な力をバネとピンを介し発生させる構成を有しており、成形装置に複雑な構造物の装置としなくても良く簡単な構成にすることができるという作用効果を有する。

本発明の請求項３に記載の発明は、特に、成形完了時にガラス素子の外径を規制する複数個配置されたスリーブは、それぞれの下金型に挿入して一義的に位置決めし、かつ着脱可能な構造を有しており、外径の異なるガラス素子の成形を上下金型とスリーブを交換することにより容易に行えるという作用効果を有する。

本発明のガラス素子成形用金型は、上金型と下金型の芯合わせと平行度を、容易かつ高精度に実現でき、安定した光学特性を有するガラス素子を同時に多数の成形加工できる効果を有するものである。

以下、実施の形態を用いて、本発明の特に請求項１〜３に記載の発明について説明する。なお、背景の技術において説明した同じ構成部材などについては、同一の符号を付与し、詳細な説明は省略する。

図１は本発明の実施の形態におけるガラス素子成形用金型の要部平面図、図２（ａ），（ｂ），（ｃ）は同金型における成形加工を説明する要部断面図、図３（ａ），（ｂ），（ｃ）は同金型における成形加工後を説明する要部断面図である。

図１〜図３において、１は、上金型であり、光学用レンズなどのガラス素子を得るために、下面に成形加工用のレンズ素子を加圧成形する曲面を設けた円柱形状としており、同一形状をした３本を備えている。

２は、上金型１に対応した３本の下金型であり、同じく上面に成形加工用のレンズ素子を加圧成形する曲面を設けた円柱形状としている。尚、円柱部の外径は上金型と同一である。

３は、成形を行う際にガラス素子の外形を規制するために下金型２に挿入されたスリーブ４を配置するためのスリーブ４の外径より大きい抜き加工と、上金型１と下金型２の円柱外円周を当接させ位置決めを行うＶ溝を３箇所設けたＶ溝ブロックである。尚、Ｖ溝は、上金型１と下金型２を当接させる面をひとつの加工基準に基づいて同時に研磨加工をすることにより、同一面に仕上げることが可能となる。

６は、Ｖ溝ブロック３に対しキー材８により回転方向の規制が行われた、成形時の高さすなわちガラス素子の厚みを決めるカラーである。

７ａ，７ｂは、カラー６の外周部にボルト１６にて固定された軸受１５を介し、耐熱用材質で製作されたバネ５を配置することにより、上金型１及び下金型２をＶ溝に当接する力を発生させるピンである。

９は、Ｖ溝ブロック３及び下金型２の底面から熱を供給し、下金型２の曲面部に配置されたガラス材料１２を成形温度まで上昇させ、加圧を行う成形の高さ基準となる固定された下ヒータブロックである。

１０は、上金型１の底面より熱を供給し、成形する際に上下動作可能な上ヒータブロックである。

１１は、成形されたガラス素子１３を配置した状態で、下金型２をＶ溝ブロック３のＶ溝に当接させたまま上方向に移動させるための突上げピンである。

１４ａは、ピン７ａを、１４ｂは、ピン７ｂを外周方向へ移動させるために成形装置に装備されたチャックである。

さて、このように構成された成形用金型を用いて加熱成形を行う手順は、下ヒータブロック９上で、Ｖ溝ブロック３のＶ溝に当接し３箇所に配置された下金型２にそれぞれガラス材料１２を載置する。

そして、上金型１を配置しチャック１４ａを開放し、ピン７ａによりＶ溝に当接させる。その状態で、下ヒータブロック９の温度を上昇させ、ガラス材料１２の温度をガラス転移点以上まで昇温する。その後、予めガラス転移点以上の温度まで上昇している上ヒータブロック１０が下降して、上金型１に接触し成形を開始する。成形が進む過程において上金型１はＶ溝面にならっているため、上下の芯がずれることなく成形することが可能となる。そして上ヒータブロック１０がカラー６に接触することにより、上金型１の下降動作が完了し、ガラス素子１３の厚みが決まる。その状態を保持したまま上ヒータブロック１０及び下ヒータブロック９をガラス転移点以下まで降温し、成形を完了する。

ガラス転移点以下まで降温後、上ヒータブロック１０を上昇させ、チャック１４ａによりピン７ａを外周方向へ移動させ、上金型１を抜き取る。

そして、下金型２を突上げピン１１により上昇させ、ガラス素子１３をスリーブ４の上面まで移動させた後、ノズル（図示せず）によりガラス素子１３を取出す。

次に突上げピン１１を下降させ、チャック１４ｂによりピン７ｂを外周方向へ移動させ、下金型２を開放することにより下金型２は下降する。

その後チャック１４ｂを開放し、ピン７ｂにより再度下金型２をＶ面に当接させ、新たなガラス材料１２を供給する。

本発明にかかるガラス素子成形用金型は、上下金型をブロックのＶ溝に当接させる手段を有することにより、上金型と下金型の芯合わせと平行度を容易、かつ高精度に実現でき、安定した光学特性を有するガラス素子を同時に多数の成形加工できる効果を有し、光学機器用のガラスレンズなど各種ガラス成形製品を、ガラス材を加熱プレスなどにより成形加工する型などの用途として有用である。

本発明の実施の形態におけるガラス素子成形用金型の要部平面図 （ａ），（ｂ），（ｃ）同金型における成形加工を説明する要部断面図 （ａ），（ｂ），（ｃ）同金型における成形加工後を説明する要部断面図 従来のガラス素子成形用金型の要部平面図 同金型における要部断面図

符号の説明

１ 上金型
２ 下金型
３ Ｖ溝ブロック
４ スリーブ
５ バネ
６ カラー
７ａ，７ｂ ピン
８ キー材
９ 下ヒータブロック
１０ 上ヒータブロック
１１ 突上げピン
１２ ガラス材料
１３ ガラス素子
１４ａ，１４ｂ チャック
１５ 軸受
１６ ボルト
１７ スリーブ
１８ カラー

Claims (3)

1. 加圧成形されるガラス素子の形状の曲面を有し同一外径を有する一対の上下金型と、Ｖ溝を有するブロックと、前記上下金型の外周一部分を上記ブロックの円周方向に複数個設けたＶ溝の面に当接させる手段とを備えたガラス素子成形用金型。
2. 上下金型をＶ溝の面に当接させる手段は、中央部に複数個のＶ溝を有したブロックを配置し、その外周に配置されたカラーを基準に上下金型それぞれが摺動可能な力をバネとピンを介し発生させる構造とした請求項１に記載のガラス素子成形用金型。
3. 成形完了時にガラス素子の外径を規制する複数個配置されたスリーブは、それぞれの下金型に挿入して一義的に位置決めし、かつ着脱可能な構造とした請求項１に記載のガラス素子成形用金型。

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