JP2011084427A - Method for producing glass molding and cleaning apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ガラス成形体の製造方法及び清浄化装置に関する。 The present invention relates to a method for producing a glass molded body and a cleaning device.
従来、ガラス成形体の製造は、板ガラスから切り出したガラスを研磨加工し、ガラス成形体に近似した形状に研磨し、この研磨物を加熱成形することで行われてきた。しかし、レンズ等の光学素子を作製する場合、この方法ではガラス素材の研磨コストが嵩む。そこで、成形型を用いて原料ガラスをプレス成形することにより、レンズ等の光学素子を形成する方法が用いられている。 Conventionally, a glass molded body has been manufactured by polishing glass cut out from plate glass, polishing it into a shape approximate to a glass molded body, and heat-molding the polished product. However, when producing an optical element such as a lens, this method increases the polishing cost of the glass material. Therefore, a method of forming an optical element such as a lens by press-molding the raw glass using a mold is used.
ここで、原料ガラスをプレス成形する装置として、例えば、成形型の上型及び下型の間に原料ガラスを置き、上型及び下型の内部に設置された加熱手段を用いて成形型及び原料ガラスを加熱し、プレス成形を行う装置が知られている(特許文献1参照)。また、成形型の周囲の雰囲気の温度を調整する機構を設け、温度の調整された雰囲気でプレス成形を行う装置が知られている(特許文献2参照)。 Here, as an apparatus for press-molding the raw glass, for example, the raw glass is placed between the upper mold and the lower mold of the mold, and the molding die and the raw material are used by using heating means installed in the upper mold and the lower mold. An apparatus that heats glass and performs press molding is known (see Patent Document 1). There is also known an apparatus that provides a mechanism for adjusting the temperature of the atmosphere around the mold and performs press molding in an atmosphere in which the temperature is adjusted (see Patent Document 2).
しかしながら、特許文献1や特許文献2で開示された装置では、プレス成形した後のガラス成形体の表面に微細な凹凸が生じ易い。この凹凸は、特にガラス転移点(Tg)の低いガラスをプレス成形する場合に多く発生しており、プレス成形されたガラス成形体の品質を著しく低下させる。特に、こうしたガラス成形体の表面の凹凸は、精密プレス成形のようにガラス成形体をそのまま光学素子として用いる場合、深刻な問題である。
However, in the apparatuses disclosed in
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、より広範囲な組成のガラス、特に低いガラス転移点(Tg)を有するガラスをプレス成形する場合においても、ガラス成形体の品質低下を抑制できるガラス成形体の製造方法及び清浄化装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and the object of the present invention is to provide glass even when press-molding glass having a wider range of composition, particularly glass having a low glass transition point (Tg). It is providing the manufacturing method and cleaning apparatus of a glass molded object which can suppress the quality fall of a molded object.
本発明者らは、上記課題を解決するために、鋭意試験研究を重ねた結果、加熱処理された清浄化ガスをガラス成形システムに供給することにより、原料ガラスをプレス成形する際の雰囲気からゴミやホコリ等の不純物が低減されることを見出し、本発明を完成するに至った。より具体的には、本発明は以下のようなものを提供する。 In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors have conducted earnest test research, and as a result, by supplying the heat-treated cleaning gas to the glass forming system, the dust is removed from the atmosphere when the raw glass is press-molded. It has been found that impurities such as dust and dust are reduced, and the present invention has been completed. More specifically, the present invention provides the following.
(1) ガラス成形システムにおいて原料ガラスからガラス成形体を製造する製造方法であって、加熱処理された清浄化ガスを前記ガラス成形システムに供給する製造方法。 (1) A manufacturing method for manufacturing a glass molded body from raw glass in a glass forming system, wherein the heating gas is supplied to the glass forming system.
(2) 前記加熱処理は、原料ガラスのプレス成形温度よりも高い温度で行い、
前記清浄化ガスを、前記ガラス成形システムが有するプレス成形装置に供給する(1)記載の製造方法。
(2) The heat treatment is performed at a temperature higher than the press molding temperature of the raw glass,
The manufacturing method according to (1), wherein the cleaning gas is supplied to a press forming apparatus included in the glass forming system.
(3) 前記加熱処理は、400℃以上の温度で行う(1)又は(2)記載の製造方法。 (3) The said heat processing is a manufacturing method of (1) or (2) description performed at the temperature of 400 degreeC or more.
(4) 前記加熱処理は、700℃以下の温度で行う(3)記載の製造方法。 (4) The manufacturing method according to (3), wherein the heat treatment is performed at a temperature of 700 ° C. or lower.
(5) 前記ガラス成形システム中のガスを回収して前記加熱処理した後に、前記ガラス成形システムに供給する(1)から(4)いずれか記載の製造方法。 (5) The manufacturing method according to any one of (1) to (4), wherein the gas in the glass forming system is recovered and subjected to the heat treatment, and then supplied to the glass forming system.
(6) 前記ガラス成形システムに供給するガスを前記加熱処理の前又は後に濾過する(1)から(5)いずれか記載の製造方法。 (6) The manufacturing method according to any one of (1) to (5), wherein a gas supplied to the glass forming system is filtered before or after the heat treatment.
(7) (1)から(6)いずれか記載の製造方法で製造されるガラス成形体からなる光学素子。 (7) An optical element comprising a glass molded body produced by the production method according to any one of (1) to (6).
(8) (7)記載の光学素子を用いた光学機器。 (8) An optical apparatus using the optical element according to (7).
(9) 原料ガラスからガラス成形体を製造するガラス成形システムの内気を清浄化する清浄化装置であって、前記ガラス成形システムに連通し且つガスが流通する流路と、前記流路を流通するガスに加熱処理を行う加熱処理手段と、前記加熱処理手段により加熱処理された清浄化ガスを前記ガラス成形システムに供給する供給手段と、を備える清浄化装置。 (9) A cleaning device that cleans the inside air of a glass forming system that manufactures a glass molded body from raw glass, the channel being in communication with the glass forming system and through which the gas flows. A cleaning apparatus comprising: heat treatment means for performing heat treatment on gas; and supply means for supplying the glass forming system with the cleaning gas heat-treated by the heat treatment means.
(10) 前記流路は、前記ガラス成形システムが有するプレス成形装置に連通されている(9)記載の清浄化装置。 (10) The cleaning device according to (9), wherein the flow path is communicated with a press forming apparatus included in the glass forming system.
(11) 前記加熱処理手段は、加熱処理の温度を調節する温度調節手段を有する(9)又は(10)記載の清浄化装置。 (11) The cleaning apparatus according to (9) or (10), wherein the heat treatment means includes a temperature adjustment means for adjusting a temperature of the heat treatment.
(12) 前記ガラス成形システム中のガスを回収して、前記加熱処理手段に導入するガス循環手段を更に備える(9)から(11)いずれか記載の清浄化装置。 (12) The cleaning device according to any one of (9) to (11), further including a gas circulation unit that recovers the gas in the glass forming system and introduces the gas into the heat treatment unit.
(13) 前記加熱処理手段の上流又は下流に設けられ、前記流路を流通するガスを濾過する濾過手段を更に備える(9)から(12)いずれか記載の清浄化装置。 (13) The cleaning device according to any one of (9) to (12), further including a filtering unit that is provided upstream or downstream of the heat treatment unit and filters the gas flowing through the flow path.
(14) (9)から(13)いずれか記載の清浄化装置と、この清浄化装置に内気を清浄化され且つ原料ガラスからガラス成形体を製造するガラス成形システムと、を備える成形体製造システム。 (14) A molded body manufacturing system comprising: the cleaning device according to any one of (9) to (13); and a glass molding system that cleans the inside air in the cleaning device and manufactures a glass molded body from raw glass. .
本発明によれば、加熱処理された清浄化ガスをガラス成形システムに供給することにより、原料ガラスをプレス成形する際の雰囲気からゴミやホコリ等の不純物が低減されるため、低いガラス転移点(Tg)を有するガラスをプレス成形する場合であっても、ガラスに混入する不純物を低減できる。従って、より広範囲な組成のガラスおいても、ガラス成形体の品質低下を抑制できる。 According to the present invention, by supplying the heat-treated cleaning gas to the glass forming system, impurities such as dust and dust are reduced from the atmosphere when the raw glass is press-molded. Even when the glass having Tg) is press-molded, impurities mixed in the glass can be reduced. Therefore, even in a glass having a wider range of composition, it is possible to suppress the quality deterioration of the glass molded body.
本発明のガラス成形体製造方法は、ガラス成形システムにおいて原料ガラスからガラス成形体を製造する製造方法であって、加熱処理された清浄化ガスを前記ガラス成形システムに供給する。 The glass molded body manufacturing method of the present invention is a manufacturing method for manufacturing a glass molded body from raw glass in a glass molding system, and supplies the heat-treated cleaning gas to the glass molding system.
また、本発明の清浄化装置は、原料ガラスからガラス成形体を製造するガラス成形システムの内気を清浄化する清浄化装置であって、前記ガラス成形システムに連通し且つガスが流通する流路と、前記流路を流通するガスに加熱処理を行う加熱処理手段と、前記加熱処理手段により加熱処理された清浄化ガスを前記ガラス成形システムに供給する供給手段と、を備える。 The cleaning device of the present invention is a cleaning device for cleaning the inside air of a glass forming system that manufactures a glass molded body from raw glass, and includes a flow path that communicates with the glass forming system and through which gas flows. And a heat treatment means for performing a heat treatment on the gas flowing through the flow path, and a supply means for supplying the cleaning gas heat-treated by the heat treatment means to the glass forming system.
以下、本発明のガラス成形体及び光学素子の製造方法、並びに光学素子製造装置の実施形態について詳細に説明するが、本発明は、以下の実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の目的の範囲内において、適宜変更を加えて実施することができる。なお、説明が重複する箇所については、適宜説明を省略する場合があるが、発明の趣旨を限定するものではない。 Hereinafter, embodiments of the glass molded body and the optical element manufacturing method and the optical element manufacturing apparatus of the present invention will be described in detail. However, the present invention is not limited to the following embodiments, and the present invention is not limited thereto. Within the range of the objective, it can implement by changing suitably. In addition, although description may be abbreviate | omitted suitably about the location where description overlaps, the meaning of invention is not limited.
<実施形態>
本発明の一実施形態では、清浄化装置10と、ガラス成形システム2と、を備えた成形体製造システム1を用い、上型31及び下型32を備えた成形型3を加熱及びプレス成形してガラス成形体を形成する。図1は、成形体製造システムの好ましい一例を示す平面図である。また、図2は、成形体製造システムの好ましい一例を示す断面図である。
<Embodiment>
In one embodiment of the present invention, a molding
〔清浄化装置〕
清浄化装置10は、例えば図2に示すように、ガスA1に加熱処理を行う加熱処理手段12と、ガラス成形システム2に連通し且つガスが流通する流路14と、加熱処理されたガスA1(清浄化ガスA2)をガラス成形システム2に供給する供給手段13と、を備える。これにより、ガスA1に含まれていたゴミやホコリ等の不純物が低減されて、不純物が低減された清浄化ガスA2がガラス成形システム2に供給される。そのため、低いガラス転移点(Tg)を有する原料ガラスGをプレス成形する場合であっても、ガラス成形体Lに混入する不純物を低減できる。
[Cleaning equipment]
For example, as shown in FIG. 2, the
加熱処理手段12は、例えば図2に示すように、流路14の一部又は全部を取り囲むように設けられたヒータ121と、必要に応じて温度調節手段122と、で構成される。これにより、流路14を流通するガスA1が加熱処理されながらも、その加熱処理の温度が調節されるため、より確実に気体に含まれていたゴミやホコリ等の不純物を低減できる。
For example, as shown in FIG. 2, the heat treatment means 12 includes a
ここで、ヒータ121は、流路14を流通するガスA1を直接又は間接的に加熱する作用のあるものであればその方式は問わない。例えば、赤外線加熱、ガスバーナー、誘導コイル、電熱線等を流路14の外側に隣接するように設けてもよく、電熱線等を流路14の内側に設けてもよい。また、温度調節手段122は、図2に示すような、ヒータ121の出力を調節する手段を用いることができるが、これに限定されず、例えばヒータ121より上流及び/又は下流の流路14にバルブ(図示せず)を設け、ヒータ121に流入するガスA1の量を調節するようにしてもよい。
Here, the
供給手段13は、加熱処理された清浄化ガスA2をガラス成形システム2に供給する動力源(図示せず)を備える。これにより、清浄化ガスA2が動力源の動きに従ってガラス成形システム2に供給されるため、ガラス成形システム2の内部を清浄な状態に保つことができる。ここで、供給手段13の具体例として、従来公知のポンプ等が挙げられる。
The supply means 13 includes a power source (not shown) that supplies the heat-treated cleaning gas A2 to the
流路14は、ガスA1の流入口191から加熱処理手段12を経てガラス成形システム2に連通する。これにより、ガスA1が流入口191から流入した後で流路14を流通し、加熱処理手段12を経てガラス成形システム2に供給される。そのため、ガラス成形システム2に清浄化ガスA2を供給できる。ここで、流路14は、ガラス成形システム2に設けられたプレス成形装置20に連通することが好ましく、プレス成形装置20の中で成形型3を取り囲むように形成された成形室23の内部に連通することがより好ましい。流路14がプレス成形装置20に連通することにより、成形型3を取り囲む雰囲気が清浄化されるため、成形型3の表面をより清浄な状態に保ちながら原料ガラスGをプレス成形できる。特に、流路14がプレス成形装置20の成形室23の内部に連通することにより、成形室23の内部が清浄に保たれるため、成形型3の表面をより効率的に清浄な状態に保ちつつ、清浄化ガスA2の作るべき量をより少なくすることができる。このとき、成形室23は、図2に示されるように、シャッターS等で必要に応じて遮断及び開放を行うことができてよい。
The
なお、清浄化装置10の流路14がガラス成形システム2と連通する位置は、成形型3を取り囲む雰囲気と連通する位置である限り特に限定されず、例えばプレス成形装置20が備えられ、且つ密閉状態が一時的に解かれうる状態にあるような、クリーンルーム等の密閉空間に連通していてもよい。
The position where the
特に、成形室23やクリーンルームのような密閉空間に清浄化装置10が連通している場合には、清浄化装置10は、ガラス成形システム2の内部からガスを回収して流通させる回収流路181、183と、このガス(排出ガスA3)を外部に排出する排出口192と、を更に備えることが好ましい。これにより、清浄化装置10から清浄化ガスA2が供給されつつ、回収流路181、183を通じて排出ガスA3が回収されて排出口192から外部に排出される。そのため、成形室や密閉空間を必要以上の加圧状態になるのを抑制でき、成形室23や密閉空間が加圧状態になることによる成形室23や密閉空間へのダメージを低減できる。また、成形型2とともにガラス成形システム2の内部に持ち込まれた不純物や、成形型のプレスによって発生した切り屑を、排出ガスA3とともにガラス成形システム2の外部に排出できる。ここで、回収流路181、183及び排出口192は、清浄化装置10と一体的に設けられていてもよく、清浄化装置10と互いに独立して設けられていてもよい。
In particular, when the
回収流路181を備える場合、清浄化装置10は、回収流路181で回収される排出ガスA3の少なくとも一部を加熱処理手段12に再び導入するガス循環手段182を更に備えることが好ましい。これにより、排出ガスA3がガスA1として再使用され、再使用された排出ガスA3が清浄化されてガラス成形システム2に再び導入されるため、流入口191を通じて供給すべきガスA1の量を低減できる。このとき、ガス循環手段182に導入する排出ガスA3の割合を変化させるバルブ172と、供給手段13への流量を調整するバルブ171と、を備えることがより好ましい。バルブ171、172を備えることにより、ガス循環手段182に導入される排出ガスA3の割合の調節と、供給手段13を通じた清浄化ガスA2の供給量の調節と、が行われる。そのため、ガラス成形システム2に供給される清浄化ガスA2の流量にあわせ、ガス循環手段182を用いて再使用する排出ガスA3の量を調節できる。
When the
このとき、バルブ171と加熱処理手段12との間に清浄化ガスA2を貯留可能な貯留手段16を備えることが更に好ましい。この位置に、清浄化ガスA2を貯留可能な貯留手段16を更に備えることにより、排出ガスA3を含んだガスA1がガス循環手段182に導入されて清浄化されながらも、余剰となった清浄化ガスA2が貯留手段16に貯留される。そのため、ガラス成形システム2に供給される清浄化ガスA2の流量によらず、所望の流量で排出ガスA3を再使用できる。
At this time, it is more preferable that a
上述の清浄化装置10は、加熱処理手段12の上流又は下流の流路14上に濾過手段11を備えることが好ましい。これを用いて、流路14を流通する加熱処理前のガスA1及び/又は加熱処理後の清浄化ガスA2を濾過することにより、ガラス成形システム2に供給される清浄化ガスA2の清浄度がより高められるため、成形型3の表面をより清浄な状態に保つことができる。ここで、濾過手段11の具体例は、HEPAフィルタ(High Efficiency Particulate Air Filter)やULPAフィルタ(Ultra Low Penetration Air Filter)等のエアフィルタが挙げられる。
The above-described
また、この清浄化装置10は、加熱処理手段12の下流の流路14上に冷却手段を備えることが好ましい。これにより、清浄化ガスA2の温度が低くなるため、成形型3に供給される清浄化ガスA2の熱による影響を低減し、プレス成形後のガラス成形体Lの冷却をスムーズに行うことができる。また、ガラス転移点の低い原料ガラスGに対してプレス成形を行う場合には、清浄化ガスA2の熱によるガラス成形体Lの軟化を低減できる。ここで、冷却手段は、公知の水冷又は空冷の機構を用いることができるが、これに限定されず、例えば図2に示すように、清浄化ガスA2を貯留可能な貯留手段16を用いて、清浄化ガスA2を一時的に貯留して放冷してもよい。
In addition, the
〔ガラス成形システム〕
ガラス成形システム2は、清浄化装置10に連通して設けられ、原料ガラスGからガラス成形体Lを製造する。より具体的には、図1及び図2に示すように、原料ガラスGを加熱する加熱手段22と、原料ガラスGをプレスする押圧手段21と、を有するプレス成形装置20を備え、これに成形型3を設けたものが挙げられるが、これに限定されない。
[Glass forming system]
The
加熱手段22は、成形型3を加熱する。これにより、成形型3を介して原料ガラスGが軟化されるため、原料ガラスGをプレスすることで成形型3の内面に沿った形状に成形できる。ここで、加熱手段22の熱源は、成形型3を原料ガラスGの成形温度に加熱できるものであれば特に限定されないが、例えば赤外線加熱、ガスバーナー、誘導コイル、電熱線等を用いることができる。また、加熱手段22の熱源が設けられる位置は、成形型3を加熱できれば特に限定されず、例えば図2のように成形型3の下側に設けてもよく、成形型3の側方に設けてもよい。
The heating means 22 heats the
押圧手段21は、加熱手段22によって加熱されて軟化された原料ガラスGを押圧してプレス成形し、原料ガラスGを所望の形状にプレス成形する。図2において、押圧手段21のうち成形型3の上型31に隣接する押圧面211は、上型31を水平方向について均等な力で押圧できる形状になっており、より具体的には上型31の上面を覆う形状の水平面が用いられる。
The pressing means 21 presses and press-molds the raw glass G heated and softened by the heating means 22 and press-molds the raw glass G into a desired shape. In FIG. 2, the
ガラス成形システム2で用いられる成形型3は、上型31及び下型32を有しており、これら上型31及び下型32はそれぞれ成形面36、37を有する。成形型3の形状及び材質は、ガラス成形体Lの形状や、ガラスの硬さやガラス転移点(Tg)等に応じて適宜設定される。上型31及び下型32を取り囲むように胴型33を設けてもよい。ここで、上型31及び下型32の成形面36、37は、表面に図示しない保護膜を有することが好ましい。これにより、保護膜に付着する不純物が低減されるため、ガラス成形時の保護膜と不純物との摩擦を低減し、保護膜の長寿命化を図ることができる。
The
ガラス成形システム2は、プレス成形装置20の他に、例えば原料ガラスGを供給し、ガラス成形体Lを排出する手段と、上型31及び下型32を成形型3に組み立て及び/又は解体する手段と、を備えてもよい。ここで、原料ガラスGを供給し、ガラス成形体Lを排出する手段は、原料ガラスGの大きさや成形型3の形状等に応じて適宜選択できるが、例えば図示しないポンプを用い、その吸引力によって原料ガラスGを吸着して保持することができる。また、上型31及び下型32を成形型3に組み立て及び/又は解体する手段も特に限定されるものではないが、例えば図示しない保持アームを用い、その保持力によって上型31を保持しつつ下型32から着脱することができる。
In addition to the
〔成形体製造システム〕
本実施形態で用いられる成形体製造システム1は、ガスA1を清浄化する上述の清浄化装置10と、清浄化装置10に内気を清浄化され且つ原料ガラスGからガラス成形体Lを形成する上述のガラス成形システム2と、を備える。これにより、清浄化装置10によって内気が清浄化された状態でガラス成形体Lが形成されるため、低いガラス転移点(Tg)を有するガラスを連続的にプレス成形する場合であっても、ガラスに混入する不純物を低減できる。従って、より広範囲な組成のガラスを用いても、表面の凹凸等による品質低下の抑制されたガラス成形体Lを連続的に形成できる。
[Molded body manufacturing system]
The molded
<ガラス成形体の製造方法>
本発明の一実施形態に係るガラス成形体の製造方法を、上述のガラス成形システムを参照しつつ、図1及び図2を用いて説明する。このガラス成形体の製造方法では、加熱処理された清浄化ガスA2をガラス成形システム2に供給しつつ、原料ガラスGからガラス成形体Lを形成する。
<Method for producing glass molded body>
The manufacturing method of the glass forming body which concerns on one Embodiment of this invention is demonstrated using FIG.1 and FIG.2, referring the above-mentioned glass forming system. In this glass molded body manufacturing method, the glass molded body L is formed from the raw glass G while supplying the heat-treated cleaning gas A2 to the
清浄化装置10に供給するガスA1は、上述の加熱処理温度に加熱しても熱分解等の化学変化を起こし難く、且つ流路14や成形型3に悪影響を及ぼし難い気体の中から適宜選択され、例えば空気、窒素、アルゴン等が用いられる。これらの気体を用いることにより、ガスA1の加熱処理が容易になり、且つガスA1に起因した不純物が生み出され難くなるため、成形型3へのゴミやホコリ等の不純物の付着をより効率的に低減できる。
The gas A1 supplied to the
このガスA1に対して、加熱処理手段12で加熱処理を行う際の加熱処理温度は、温度調節手段122を用いて400℃以上に調節することが好ましい。これにより、ガスA1に含まれており且つフィルタでの除去が困難である有機物が分解されるため、気体に含まれていた不純物をより確実に低減できる。一方で、ガスA1の加熱処理温度は、700℃以下の温度に調節することが好ましい。これにより、加熱処理温度とプレス成形温度との温度差が小さくなるため、清浄化ガスA2をプレス成形装置20に送り込む際の成形型3の異常加熱を低減できる。ガスA1の加熱処理温度は、好ましくは400℃、より好ましくは430℃、最も好ましくは450℃を下限とし、好ましくは700℃、より好ましくは680℃、最も好ましくは650℃を上限とする。但し、低いガラス転移点(Tg)を有するガラスをプレス成形する際に特有に混入していた不純物を低減できる点では、ガスA1の加熱処理温度は、原料ガラスGのプレス成形温度よりも高い温度であることが好ましい。
The heat treatment temperature when the heat treatment means 12 performs the heat treatment on the gas A1 is preferably adjusted to 400 ° C. or higher using the temperature adjustment means 122. Thereby, since the organic substance contained in the gas A1 and difficult to remove with a filter is decomposed, impurities contained in the gas can be more reliably reduced. On the other hand, it is preferable to adjust the heat treatment temperature of the gas A1 to a temperature of 700 ° C. or lower. Thereby, since the temperature difference between the heat treatment temperature and the press molding temperature is reduced, abnormal heating of the molding die 3 when the cleaning gas A2 is fed into the
なお、本願でいう「加熱処理温度」は、加熱処理手段12の内部、又は加熱処理手段12から出た直後の清浄化ガスA2の温度をいう。この「加熱処理温度」は、例えば熱電対等により測定することが可能である。 The “heat treatment temperature” referred to in the present application refers to the temperature of the cleaning gas A2 inside the heat treatment means 12 or immediately after leaving the heat treatment means 12. This “heat treatment temperature” can be measured by, for example, a thermocouple.
次いで、加熱処理手段12によって加熱処理された清浄化ガスA2をガラス成形システム2に供給する。ここで、清浄化ガスA2は、成形型3の近傍の雰囲気をより清浄化し易くできる点で、ガラス成形システム2のプレス成形装置20に供給することが好ましい。特に、冷却手段16を用いる場合、冷却手段16から供給される清浄化ガスA2の温度は、原料ガラスGのガラス転移点(Tg)を基準にして、好ましくは(Tg−0)℃、より好ましくは(Tg−30)℃、最も好ましくは(Tg−50)℃を上限とする。これにより、清浄化装置10から供給される清浄化ガスA2によって加熱される部分の加熱温度は、原料ガラスGのガラス転移点(Tg)を超え難くなる。そのため、清浄化ガスA2での異常加熱による原料ガラスGの熱変形を低減できる。一方で、清浄化ガスA2の温度は、原料ガラスGのガラス転移点(Tg)を基準にして、好ましくは(Tg−200)℃、より好ましくは(Tg−180)℃、最も好ましくは(Tg−170)℃を下限とする。これにより、清浄化装置10から供給される清浄化ガスA2によって成形型3が急激に冷却され難くなる。そのため、原料ガラスGの急激な温度変化による割れを低減できる。
Next, the cleaning gas A <b> 2 heated by the heat treatment means 12 is supplied to the
清浄化ガスA2のガラス成形システム2への供給に並行して、ガラス成形システム2の側では、原料ガラスGからガラス成形体Lを形成する。より具体的には、原料ガラスGが下型32の上に供給された成形型3をプレス成形装置20に供給し、加熱手段22及び押圧手段21を用いて原料ガラスGを軟化させた後でプレス成形して、成形型3をプレス成形装置20から取り出す。これにより、ガラス成形システム2に清浄化ガスA2が供給されつつ、原料ガラスGのプレス成形が順次行われる。そのため、より広範囲な組成のガラスを原料として、ガラスに混入する不純物を低減しつつ、連続的にガラス成形体Lを形成できる。
In parallel with the supply of the cleaning gas A2 to the
[光学素子及び光学機器の作製]
上述の成形体製造システム1によって成形されるガラス成形体Lから、レンズやプリズム等の光学素子を作製することが好ましい。また、ここで作製される光学素子を用いて、カメラやプロジェクタ等の光学機器を製造することも好ましい。これにより、高い精度でガラス成形体Lがプレス成形されるため、所望の光学性能を有する光学素子を備えた光学機器を得ることができる。なお、本願で成形されるガラス成形体Lは、光学素子の用途に限られず、例えばハードディスク等の情報記録媒体用の基板や、光フィルタ等の用途に用いてもよい。
[Production of optical elements and optical equipment]
It is preferable to produce optical elements such as lenses and prisms from the glass molded body L molded by the molded
以下、実施例を用いて本発明を更に詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated further in detail using an Example, this invention is not limited to a following example.
清浄化装置として、ガスの流入口、濾過手段、加熱処理手段、冷却手段、及び供給手段を、流路で順に連通したものを用いた。ここで、加熱処理手段は、流路を取り囲むように設けられる電熱線からなるヒータと、電熱線の出力を調節する温度調節手段と、を用いた。また、濾過手段としてHEPAフィルタを用い、冷却手段として清浄化ガスを貯留可能なタンクを用いた。冷却手段と供給手段との間には、清浄化ガスの流量を調節するバルブを設けた。 As the cleaning device, a gas inflow port, a filtration unit, a heat treatment unit, a cooling unit, and a supply unit were sequentially communicated through a flow path. Here, as the heat treatment means, a heater made of a heating wire provided so as to surround the flow path and a temperature adjusting means for adjusting the output of the heating wire were used. Further, a HEPA filter was used as the filtering means, and a tank capable of storing the cleaning gas was used as the cooling means. A valve for adjusting the flow rate of the cleaning gas was provided between the cooling means and the supply means.
この清浄化装置は、供給手段から流路を介してプレス成形装置の成形室に連通するように構成した。一方、プレス成形装置の成形室には、その内部に連通するような排出口も設けた。この排出口には、回収された排出ガスを外部とガス循環手段とに振り分けるバルブを設け、このガス循環手段を濾過手段に繋がる流路に連通させた。 This cleaning device was configured to communicate with the molding chamber of the press molding device via the flow path from the supply means. On the other hand, the molding chamber of the press molding apparatus was also provided with a discharge port communicating with the inside. The exhaust port is provided with a valve for distributing the recovered exhaust gas to the outside and the gas circulation means, and the gas circulation means is communicated with a flow path connected to the filtration means.
ここで、プレス成形装置は、原料ガラスを成形型の下側から誘導コイルで加熱する加熱手段と、原料ガラスをプレスする押圧手段と、を成形室の内部に備えるように構成し、加熱ステージ、押圧ステージ、及び冷却ステージを順に備えるようにした。このとき、プレス成形装置の成形室は、シャッターで必要に応じて遮断及び開放できるようにして、成形型の出し入れを容易にした。 Here, the press molding apparatus is configured to include a heating unit that heats the raw glass with an induction coil from the lower side of the molding die and a pressing unit that presses the raw glass, and a heating stage, A pressing stage and a cooling stage were sequentially provided. At this time, the molding chamber of the press molding apparatus can be shut off and opened as necessary with a shutter to facilitate loading and unloading of the mold.
プレス成形用の成形型として、各々直径16mm、高さ12mmであり、WCからなる円柱形状の上型及び下型を用いた。これら上型及び下型には、互いに対向するように、直径16mm、深さ10.5mmの球面からなる成形面を各々設けた。そして、これら上型及び下型に隣接し且つこれらを取り囲むように、外径20mm、内径16mm、高さ24mmの円筒形状の胴型を設けた。 As press molds, cylindrical upper and lower molds each having a diameter of 16 mm and a height of 12 mm and made of WC were used. The upper mold and the lower mold were each provided with a molding surface composed of spherical surfaces having a diameter of 16 mm and a depth of 10.5 mm so as to face each other. A cylindrical body mold having an outer diameter of 20 mm, an inner diameter of 16 mm, and a height of 24 mm was provided adjacent to and surrounding these upper mold and lower mold.
この成形型をプレス成形装置の所定の位置に供給し、保持具を用いて上型を持ち上げて原料ガラス(ガラス転移点:366℃)を成形型の下型に供給し、上型を下型の上に載せ、上型及び下型を成形型に組み立てた。 This mold is supplied to a predetermined position of the press molding apparatus, the upper mold is lifted using a holder, and raw glass (glass transition point: 366 ° C.) is supplied to the lower mold, and the upper mold is used as the lower mold. The upper mold and the lower mold were assembled into a mold.
清浄化装置の流入口から乾燥空気を流入し、流入した乾燥空気を加熱処理手段で加熱処理した。その際、加熱処理手段の出口付近の温度(加熱処理温度)は、熱電対(型番:SCHI−0、CHINO社製)で測定し、その測定値を基に温度調節手段を用いて520℃になるように調節した。次いで、加熱処理された清浄化ガスを冷却手段に供給し、清浄化ガスの温度が200℃になるまで冷却手段で貯留した。そして、貯留された後の清浄化ガスを、プレス成形装置の成形室に供給した。 Dry air was introduced from the inlet of the cleaning device, and the introduced dry air was heat-treated by heat treatment means. At that time, the temperature near the outlet of the heat treatment means (heat treatment temperature) is measured with a thermocouple (model number: SCHI-0, manufactured by CHINO), and the temperature is adjusted to 520 ° C. based on the measured value. It adjusted so that it might become. Next, the heat-treated cleaning gas was supplied to the cooling means, and stored in the cooling means until the temperature of the cleaning gas reached 200 ° C. Then, the stored cleaning gas was supplied to the molding chamber of the press molding apparatus.
成形室の内部が十分に清浄化されたところで、清浄化ガスのガラス成形システムへの供給に並行して、この成形型をプレス成形装置の成形室の内部に供給した。プレス成形装置に移動された成形型は加熱ステージ上を移動し、原料ガラスを386℃のプレス成形温度に加熱して軟化した。そして、成形型が押圧ステージの所定位置に来たところで成形型の移動を停止させ、押圧手段を用いて上型を降ろして原料ガラスを押圧し、ガラスをプレス成形した。 When the inside of the molding chamber was sufficiently cleaned, this mold was supplied into the molding chamber of the press molding apparatus in parallel with the supply of the cleaning gas to the glass molding system. The mold moved to the press molding apparatus moved on the heating stage, and the raw glass was heated to a press molding temperature of 386 ° C. and softened. Then, when the mold reached a predetermined position on the pressing stage, the movement of the mold was stopped, the upper mold was lowered using the pressing means, the raw glass was pressed, and the glass was press-molded.
プレス成形の後、成形型を更に移動させ、冷却ステージ上を順次移動させながら成形型を徐々に冷却した。冷却ステージを過ぎて成形室から取り出された成形型を上型及び下型に分解し、ガラス成形体を取り出した。得られたガラス成形体に対して、表面粗さ(Rmax)を粗さ計(型番:Maxim5700、Zygo社製)で測定した。 After press molding, the mold was further moved, and the mold was gradually cooled while being sequentially moved on the cooling stage. The molding die taken out of the molding chamber after passing through the cooling stage was disassembled into an upper die and a lower die, and a glass molded body was taken out. The surface roughness (Rmax) of the obtained glass molded body was measured with a roughness meter (model number: Maxim 5700, manufactured by Zygo).
比較例として、プレス成形装置に清浄化装置を設けない場合についても、実施例と同様の試験を行った。 As a comparative example, the same test as in the example was also performed when no cleaning device was provided in the press molding apparatus.
その結果、プレス成形装置に清浄化装置を設けなかった場合は、ガラス成形体の表面粗さ(Rmax)が0.5μmより大きいもの(成形不良品)が約80%の割合で発生したが、プレス成形装置に清浄化装置を設けた場合は、ガラス成形体の成形不良品が約5%に低減された。実施例と比較例で作製されるガラス成形体Lについて比較すると、低いガラス転移点(Tg)を有するガラスをプレス成形する場合であっても、ガラスに混入する不純物が低減されるため、より広範囲な組成のガラスに対してガラス成形体の品質低下を抑制できることがわかる。 As a result, when the cleaning device was not provided in the press molding device, the surface roughness (Rmax) of the glass molded body was larger than 0.5 μm (molded defective product) at a rate of about 80%. When the cleaning device was provided in the press molding apparatus, the defective molding of the glass molded body was reduced to about 5%. Comparing the glass molded body L produced in the examples and comparative examples, even when a glass having a low glass transition point (Tg) is press-molded, impurities mixed into the glass are reduced, and thus a wider range. It can be seen that a reduction in the quality of the glass molded body can be suppressed with respect to a glass having a simple composition.
1 成形体製造システム
10 清浄化装置
11 濾過手段
12 加熱処理手段
121 ヒータ
122 温度調節手段
13 供給手段
14 流路
16 冷却手段
171、172 バルブ
182 ガス循環手段
191 流入口
192 排出口
2 ガラス成形システム
20 プレス成形装置
21 押圧手段
211 押圧面
22 加熱手段
23 成形室
3 成形型
31 上型
32 下型
33 胴型
36 成形面
37 成形面
A1 ガス
A2 清浄化ガス
A3 排出ガス
G 原料ガラス
L ガラス成形体
S シャッター
DESCRIPTION OF
Claims (14)
加熱処理された清浄化ガスを前記ガラス成形システムに供給する製造方法。 A manufacturing method for manufacturing a glass molded body from raw glass in a glass molding system,
A manufacturing method for supplying a heat-treated cleaning gas to the glass forming system.
前記清浄化ガスを、前記ガラス成形システムが有するプレス成形装置に供給する請求項1記載の製造方法。 The heat treatment is performed at a temperature higher than the press molding temperature of the raw glass,
The manufacturing method according to claim 1, wherein the cleaning gas is supplied to a press forming apparatus included in the glass forming system.
前記ガラス成形システムに連通し且つガスが流通する流路と、
前記流路を流通するガスに加熱処理を行う加熱処理手段と、
前記加熱処理手段により加熱処理された清浄化ガスを前記ガラス成形システムに供給する供給手段と、を備える清浄化装置。 A cleaning device for cleaning the inside air of a glass forming system for producing a glass molded body from raw glass,
A flow path communicating with the glass forming system and through which gas flows;
Heat treatment means for performing heat treatment on the gas flowing through the flow path;
And a supply unit that supplies the cleaning gas heated by the heat processing unit to the glass forming system.
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JP2009237611A JP2011084427A (en) | 2009-10-14 | 2009-10-14 | Method for producing glass molding and cleaning apparatus |
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JP2014101262A (en) * | 2012-11-22 | 2014-06-05 | Olympus Corp | Glass molding apparatus |
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- 2009-10-14 JP JP2009237611A patent/JP2011084427A/en active Pending
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