JP2934937B2 - Method for molding glass optical element and press device used for this method - Google Patents

Method for molding glass optical element and press device used for this method

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JP2934937B2
JP2934937B2 JP6218661A JP21866194A JP2934937B2 JP 2934937 B2 JP2934937 B2 JP 2934937B2 JP 6218661 A JP6218661 A JP 6218661A JP 21866194 A JP21866194 A JP 21866194A JP 2934937 B2 JP2934937 B2 JP 2934937B2
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molding
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pressure
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慎一郎 広田
寿雄 栢木
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HOOYA PURESHIJON KK
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B11/00Pressing molten glass or performed glass reheated to equivalent low viscosity without blowing
    • C03B11/06Construction of plunger or mould
    • C03B11/08Construction of plunger or mould for making solid articles, e.g. lenses
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2215/00Press-moulding glass
    • C03B2215/66Means for providing special atmospheres, e.g. reduced pressure, inert gas, reducing gas, clean room

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はガラスレンズ等のガラス
光学素子を成形するための方法に関し、特に、プレス成
形によってガラス光学素子を成形する方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for molding a glass optical element such as a glass lens, and more particularly to a method for molding a glass optical element by press molding.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、プレス成形によってガラス光学
素子を形成する際には、精密加工された成形型を用いて
被成形ガラス素材をプレス成形している。そして、精密
加工された成形型を用いることによって、プレス成形後
において研削及び研磨が不要な高精度のガラス光学素子
を得ることができる。
2. Description of the Related Art Generally, when a glass optical element is formed by press molding, a glass material to be molded is press-molded using a precision-molded mold. Then, by using a precision-molded mold, a high-precision glass optical element that does not require grinding and polishing after press molding can be obtained.

【0003】このようなプレス成形において、例えば、
上型、下型及びスリーブを有する成形型を用い、低温状
態でこの成形型内に被成形ガラス素材を配置して、成形
型とともに被成形ガラス素材を昇温させた後、プレスを
行い、その後、成形型を所定の温度に降温させて成形型
から成形品(ガラス光学素子)を取り出すようにした方
法が知られている。ところが、上記のプレス成形におい
ては、昇温、降温に長時間を要するため、成形サイクル
タイムが長くなってしまう。
In such press molding, for example,
Using a mold having an upper mold, a lower mold and a sleeve, disposing the glass material to be molded in this mold at a low temperature, raising the temperature of the glass material to be molded together with the mold, pressing, and thereafter There is also known a method in which a mold is cooled to a predetermined temperature and a molded article (glass optical element) is taken out from the mold. However, in the above-described press molding, since a long time is required for raising and lowering the temperature, the molding cycle time becomes longer.

【0004】ところで、プレス成形においてガラス光学
素子の面精度を高精度にするためには、プレス後ガラス
が転移点付近に冷却されて固結するまでの過程が重要で
あって、原理的には、転移点付近でガラスが固結してし
まえば、その後直ちに離型を行ってガラス光学素子を取
り出すことができる。そして、成形型を次のプレス成形
のため所定の温度に戻して順次プレス成形を行うことが
できる。つまり、成形サイクルタイムを短くすることが
できる。
In order to increase the surface accuracy of a glass optical element in press molding, it is important that the glass is cooled to a temperature near a transition point and solidified after pressing. Once the glass has solidified near the transition point, the glass optical element can be taken out by immediately releasing the mold. Then, the molding die is returned to a predetermined temperature for the next press molding, and the press molding can be sequentially performed. That is, the molding cycle time can be shortened.

【0005】このようなプレス成形では、成形サイクル
タイムを短くするため、例えば、リング状部材上で被成
形ガラス素材を加熱軟化させて、その後、この軟化被成
形ガラス素材を成形型に移送する。そして、プレスした
後、高温のままで、つまり、成形型温度が低温となる前
に離型するようにしている。このように、成形型が低温
になる前に(つまり、高温状態で)離型する方法とし
て、例えば、特開昭61−132525号公報に記載さ
れた方法が知られている。
In such press molding, in order to shorten the molding cycle time, for example, a glass material to be molded is heated and softened on a ring-shaped member, and then the softened glass material to be molded is transferred to a molding die. After the pressing, the mold is released at a high temperature, that is, before the mold temperature becomes low. As described above, as a method of releasing the mold before the temperature of the mold becomes low (that is, in a high temperature state), for example, a method described in JP-A-61-132525 is known.

【0006】この離型方法では、図7に示すように、上
型11及び下型12を有する成形型において、上型11
及び下型12の外周にそれぞれ上下方向に摺動自在な離
型部材13が配設されており、プレスの際、被成形ガラ
ス素材14が上下型から外方向にはみだすようにプレス
を行っている。そして、プレス終了後、離型部材13を
摺動させて、上記のはみだし部14aを押圧して成形型
からガラス光学素子(例えば、レンズ)を離型させてい
る。
In this release method, as shown in FIG. 7, in a molding die having an upper die 11 and a lower die 12,
A releasing member 13 slidable in the vertical direction is provided on the outer periphery of the lower mold 12 and the lower mold 12, and the pressing is performed such that the glass material to be molded 14 protrudes outward from the upper and lower molds at the time of pressing. . After the pressing, the release member 13 is slid to press the protruding portion 14a to release the glass optical element (for example, a lens) from the molding die.

【0007】上述のような離型方法は、さらに、特開昭
62−153127号公報、特開昭62−176929
号公報、特開昭62−196612号公報、特開平4−
629号公報、特開平4−44334号公報、及び特開
平4−331725号公報等に記載されている。いずれ
にしても、これら公報に記載された方法では、プレスの
際、上下型から外方向に被形成ガラス素材をはみださせ
て、突出余肉部(はみだし部)を形成して、この突出余
肉部を離型部材で押圧することによって離型を行ってい
る。
The above-mentioned release method is further disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. Sho 62-153127 and Sho 62-176929.
JP, JP-A-62-196612, and JP-A-4-196612.
629, JP-A-4-44334, and JP-A-4-331725. In any case, according to the methods described in these publications, at the time of pressing, the glass material to be formed is protruded outward from the upper and lower molds to form a protruding excess portion (protruding portion). Release is performed by pressing the excess portion with a release member.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来の
離型方法では、プレスの際、上下型から外方向に被形成
ガラス素材をはみださせて、突出余肉部を形成している
から、ガラス成形体の有効径に比べてガラス成形体の外
形が突出余肉部の分だけ大きくなってしまい、離型後、
例えば、冷間丸め加工によって突出余肉部を大きく削り
取ってガラス光学素子に仕上げる必要がある。
As described above, in the conventional mold release method, the glass material to be formed protrudes outward from the upper and lower molds at the time of pressing to form a protruding excess portion. Therefore, the outer shape of the glass molded body becomes larger than the effective diameter of the glass molded body by the protruding excess part, and after the mold release,
For example, it is necessary to sharply remove a protruding excess portion by cold rounding to finish a glass optical element.

【0009】加えて、従来の離型方法では、突出余肉部
を押圧して、つまり、突出余肉部に物理的な力を加えて
離型を行っている関係上、応力集中が生じてガラス光学
素子となる部分が割れやすい。さらに、突出余肉部を形
成する際には、均一に形成できるとは限らず、つまり、
突出余肉部のはみだし方がプレスの都度異なってしま
い、その結果、面精度不良が発生するばかりでなくガラ
ス成形体に欠け及び割れが発生することがある。
In addition, in the conventional mold release method, stress concentration occurs due to the fact that the protruding surplus portion is pressed, that is, a physical force is applied to the protruding surplus portion to perform demolding. The glass optical element is easily broken. Further, when forming the protruding excess portion, it is not always possible to form it uniformly, that is,
Extrusion of the protruding excess portion is different every time pressing is performed. As a result, not only poor surface accuracy occurs, but also chipping and cracking of the glass molded body may occur.

【0010】また、従来の離型方法では、突出余肉部を
押圧するための離型部材を配設する必要があるため、成
形型の構造及び動作機構が複雑になってしまう。
Further, in the conventional release method, it is necessary to provide a release member for pressing the protruding excess portion, so that the structure and operation mechanism of the molding die become complicated.

【0011】一方、特開平5−70154号公報に記載
された離型方法では、上型と下型とに温度差を与えて、
離型の際、低い温度の型側から離型して、ガラス成形体
を高い温度の型側に付着させるようにしている。しかし
ながら、この方法においても、高い温度の片側に付着し
たガラス成形体は上述したような離型部材で離型させる
必要がある。加えて、上型と下型とに温度差を与える
と、ガラス成形体にそりが発生するので、特に、高面精
度が要求される場合には、不都合である。
On the other hand, in the mold release method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-70154, a temperature difference is given between the upper mold and the lower mold,
At the time of mold release, the mold is released from the lower temperature mold side, and the glass molded body is attached to the higher temperature mold side. However, also in this method, it is necessary to release the glass molding adhered to one side of the high temperature with the release member as described above. In addition, when a temperature difference is given between the upper mold and the lower mold, warpage occurs in the glass molded body, which is inconvenient especially when high surface accuracy is required.

【0012】このように、従来のガラス光学素子成形方
法では、離型の際種々の問題点があり、いずれにしても
高面精度のガラス光学素子を成形することが難しいとい
う問題点がある。
As described above, the conventional glass optical element molding method has various problems at the time of mold release, and in any case, it is difficult to mold a glass optical element with high surface accuracy.

【0013】本発明の目的はプレス成形されたガラス成
形体を成形型から確実にしかも容易に離型させて高面精
度のガラス光学素子を得ることのできる成形方法を提供
することにある。
An object of the present invention is to provide a molding method capable of reliably and easily releasing a press-molded glass molded body from a molding die to obtain a glass optical element with high surface accuracy.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本発明によれば、第1及
び第2の型を有する成形型を用いて所定の温度に加熱軟
化された被成形ガラス素材をガラス成形体にプレス成形
するガラス光学素子の成形方法において、前記プレス成
形後、前記ガラス成形体の周囲を減圧状態とする減圧工
程を有することを特徴とするガラス光学素子の成形方法
が得られる。
According to the present invention, there is provided a glass for press-molding a glass material to be molded, which has been softened by heating to a predetermined temperature, using a mold having first and second molds. In the method for molding an optical element, a method for molding a glass optical element is provided, comprising a pressure reducing step of reducing the pressure around the glass molded body after the press molding.

【0015】上記のプレス成形は、例えば、成形室で行
われ、減圧工程は、前記成形型を離型する前又は後で成
形室を減圧して、ガラス成形体の周囲を減圧状態とす
る。
The above-mentioned press molding is performed, for example, in a molding chamber, and in the depressurizing step, the pressure in the molding chamber is reduced before or after the mold is released, so that the periphery of the glass molded body is reduced.

【0016】また、減圧工程は、成形型を離型する前又
は後で成形型内を減圧してガラス成形体の周囲を減圧状
態とするようにしてもよい。
In the depressurizing step, the inside of the mold may be depressurized before or after the mold is released, so that the periphery of the glass molded body is depressurized.

【0017】なお、離型の際の成形型及びガラス成形体
の温度は1012ポアズ以上のガラス粘度に対応する温度
であることが望ましいが、歪点以下の低温までさげる必
要はない。また、減圧工程では成形室を10Torr以
下に減圧するようにすればよいが、望ましくは1Tor
r以下の圧力に減圧する。
The temperature of the mold and the glass molded body at the time of release is preferably a temperature corresponding to a glass viscosity of 10 12 poise or more, but it is not necessary to lower the temperature to a low temperature below the strain point. In the depressurizing step, the pressure in the molding chamber may be reduced to 10 Torr or less, and preferably 1 Torr.
Reduce the pressure to r or less.

【0018】さらに、本発明では、第1及び第2の型を
有する成形型を用いて所定の温度に加熱軟化された被成
形ガラス素材をプレス成形してガラス成形体を得てガラ
ス光学素子を成形する際に用いられ、前記第1の型は成
形室に配置され、前記第2の型は予め定められた移送位
置で前記被成形ガラス素材を受け、前記第2の型を前記
移送位置から前記成形室内に移動させる第1の移動手段
と、前記第1の型を移動させて前記第1及び第2の型で
前記被成形ガラス素材をプレス成形するプレス手段と、
前記第1及び前記第2の型を離型する離型手段と、前記
離型の前又は後で前記成形室を予め定められた圧力に減
圧する減圧手段と、前記第2の型を前記成形室から前記
移送位置に移動させる第2の移動手段とを有することを
特徴とするプレス装置が得られる。
Further, in the present invention, the glass optical element is obtained by press-molding a glass material to be molded which has been heated and softened to a predetermined temperature using a molding die having first and second dies. Used for molding, the first mold is disposed in a molding chamber, the second mold receives the glass material to be molded at a predetermined transfer position, and moves the second mold from the transfer position. First moving means for moving into the forming chamber; press means for moving the first mold to press-mold the glass material to be formed with the first and second molds;
Mold releasing means for releasing the first and second molds, pressure reducing means for reducing the pressure of the molding chamber to a predetermined pressure before or after the mold releasing, and forming the second mold into the mold And a second moving means for moving from the chamber to the transfer position.

【0019】[0019]

【作用】一般に、プレス成形は、非酸化性ガス雰囲気に
おいて1気圧又は大気圧よりも若干昇圧させて行われ
る。プレス成形によってガラス成形体は成形型に密着
し、その結果、成形型とガラス成形体の間は軽度の真空
状態となっている。ガラスの収縮係数は、一般に、成形
型よりも大きく、例えば、凹面を有するレンズにおいて
は、より顕著に真空状態が生じる。本発明では、プレス
成形の後、ガラス成形体の周囲を減少圧力状態としてい
るから、上記の真空状態による密着が解かれ、ガラス成
形体を確実かつ容易に離型することができる。
In general, press molding is performed in a non-oxidizing gas atmosphere at 1 atm or slightly higher than atmospheric pressure. The press molding causes the glass molded body to adhere to the molding die, and as a result, a slight vacuum is created between the molding die and the glass molded body. The shrinkage coefficient of glass is generally larger than that of a mold, and, for example, in a lens having a concave surface, a more remarkable vacuum occurs. In the present invention, since the periphery of the glass molded body is kept in a reduced pressure state after the press molding, the close contact due to the vacuum state is released, and the glass molded body can be reliably and easily released.

【0020】[0020]

【実施例】以下本発明について実施例によって説明す
る。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to embodiments.

【0021】図1を参照して、まず、本発明に用いられ
るプレス装置の構成について説明する。図示のプレス装
置は上型21と下型22とを備えており、これら上型2
1及び下型22によって成形型が構成される。上型21
は上型支持棒体23に支持されており、一方、下型22
は下型支持棒体24に支持され、上型21と下型22と
は互いに対向している。そして、下型支持棒体24の所
定の位置には外方に突出する円盤状のフランジ部24a
が形成されている。また、上型21及び下型22の外周
面にはそれぞれ上型ヒータ21a及び下型ヒータ22a
が取り付けられている。
Referring to FIG. 1, first, the configuration of the press apparatus used in the present invention will be described. The illustrated press device includes an upper die 21 and a lower die 22.
A molding die is constituted by 1 and the lower die 22. Upper die 21
Are supported by an upper mold support rod 23, while the lower mold 22
Are supported by a lower mold support rod 24, and the upper mold 21 and the lower mold 22 face each other. A disk-shaped flange portion 24a protruding outward at a predetermined position of the lower die support rod 24.
Are formed. Further, the outer peripheral surfaces of the upper die 21 and the lower die 22 are respectively provided with an upper heater 21a and a lower heater 22a.
Is attached.

【0022】上型支持棒体23は第1の板体25を貫通
しており、第1の板体25には図示のようにシール部材
としてO−リング25aがはめ込まれており、これによ
って、気密性が保たれている。上型支持棒体23は、例
えば、シリンダー(図示せず)に連結されており、この
シリンダーによって上型支持棒体23は図中上下方向に
駆動される。また、第1の板体25には排気口25b及
びガス導入口25cが形成されている。
The upper die supporting rod 23 penetrates the first plate 25, and an O-ring 25a is fitted in the first plate 25 as a sealing member as shown in the drawing. Airtightness is maintained. The upper die supporting rod 23 is connected to, for example, a cylinder (not shown), and the upper die supporting rod 23 is driven vertically by the cylinder in the drawing. The first plate 25 has an exhaust port 25b and a gas inlet 25c.

【0023】第1の板体25の下側には所定の間隔をお
いて第2の板体26が配置されており、第1及び第2の
板体25及び26は図示のようにチューブ部材(例え
ば、シリカチューブ)27に連結されている。つまり、
チューブ部材27の一端(上端)はO−リング27aを
介して第1の板体に挿入固定され、チューブ部材27の
他端(下端)はO−リング27bを介して第2の板体に
挿入固定されている。そして、これら第1及び第2の板
体25及び26とチューブ部材27とによって成形室A
が規定される。また、第2の板体26には後述するよう
にして下型22を成形室に挿入するための穴部26aが
形成されるとともに第2の板体26の下面にはO−リン
グ26bが配設されている。
A second plate 26 is disposed below the first plate 25 at a predetermined interval, and the first and second plates 25 and 26 are formed by a tube member as shown in the drawing. (For example, a silica tube) 27. That is,
One end (upper end) of the tube member 27 is inserted and fixed to the first plate via an O-ring 27a, and the other end (lower end) of the tube member 27 is inserted into the second plate via an O-ring 27b. Fixed. The first and second plates 25 and 26 and the tube member 27 form the molding chamber A.
Is defined. A hole 26a for inserting the lower die 22 into the molding chamber is formed in the second plate 26 as described later, and an O-ring 26b is arranged on the lower surface of the second plate 26. Has been established.

【0024】同様にして、下型支持棒体24は、シリン
ダー(図示せず)に連結されており、このシリンダーに
よって下型支持棒体24は図中上下方向に駆動される。
下型支持棒体24が上方向に駆動された際には、下型2
2は移送室Bから穴部26aを通って成形室に挿入さ
れ、上型21と下型22とによって後述するようにして
プレスが行われる。この際、フランジ部24aはO−リ
ング26bを介して第2の板体26の下面に密着するこ
とになり、成形室Aは密閉室となる。
Similarly, the lower die supporting rod 24 is connected to a cylinder (not shown), and the lower die supporting rod 24 is driven vertically by the cylinder.
When the lower die support rod 24 is driven upward, the lower die 2
2 is inserted into the molding chamber from the transfer chamber B through the hole 26a, and is pressed by the upper mold 21 and the lower mold 22 as described later. At this time, the flange portion 24a comes into close contact with the lower surface of the second plate body 26 via the O-ring 26b, and the molding chamber A becomes a closed chamber.

【0025】さらに、図1を参照して、上記のプレス装
置はH2 が2%、N2 が98%の雰囲気中で大気圧より
も若干昇圧されており、また、上型21及び下型22と
して緻密なSiC型の表面に硬質炭素膜が形成されたも
のを用いた。
Further, referring to FIG. 1, in the above press apparatus, the pressure is slightly higher than the atmospheric pressure in an atmosphere of 2% of H 2 and 98% of N 2 , and the upper die 21 and the lower die 22 was used in which a hard carbon film was formed on a dense SiC type surface.

【0026】まず、第1の実施例として、被成形ガラス
素材としてバリウム硼珪酸塩光学ガラス(転移点534
℃、屈伏点576℃)を用いてガラス光学素子の一種で
あるメニスカスレンズ(外径15mm)を成形する例に
ついて説明する。
First, as a first embodiment, a barium borosilicate optical glass (transition point 534) was used as a glass material to be molded.
An example in which a meniscus lens (an outer diameter of 15 mm), which is a kind of glass optical element, is formed by using (° C., yield point: 576 ° C.).

【0027】図1において、移送室Bの左側にはプリフ
ォーム予熱室(図示せず)があり、被成形ガラス素材
(以下単にプリフォームと呼ぶ。なお、ここでは、表面
欠陥のないマーブル状の熱間成形プリフォームを使用し
た)28をプリフォーム予熱室内のリング状部材上で転
移点より少し低い温度である514℃に加熱した後、パ
ッドを用いてプリフォーム28を下型22上に移送し
た。この際、上型ヒータ21a及び下型ヒータ22aに
よって上型21及び下型22は温度514℃に保たれて
いる。
In FIG. 1, a preform preheating chamber (not shown) is provided on the left side of the transfer chamber B, and a glass material to be formed (hereinafter simply referred to as a preform. In this case, a marble-like material having no surface defects is used. After heating (using a hot-formed preform) 28 to 514 ° C., which is slightly lower than the transition point, on the ring-shaped member in the preform preheating chamber, the preform 28 is transferred onto the lower mold 22 using a pad. did. At this time, the upper mold 21 and the lower mold 22 are maintained at a temperature of 514 ° C. by the upper heater 21a and the lower mold heater 22a.

【0028】図2を参照して、前述したように、シリン
ダーによって下型支持棒体24が上方に駆動され、この
結果、フランジ部24aはO−リング26bを介して第
2の板体26の下面に密着し、成形室Aは密閉室とな
る。この際、下型22は成形室内に位置し、プリフォー
ム28と上型21との間には約5mmの間隙がある。
Referring to FIG. 2, as described above, the lower die support rod 24 is driven upward by the cylinder, and as a result, the flange portion 24a is connected to the second plate 26 via the O-ring 26b. The molding chamber A adheres to the lower surface and becomes a closed chamber. At this time, the lower mold 22 is located in the molding chamber, and there is a gap of about 5 mm between the preform 28 and the upper mold 21.

【0029】その後、直ちに上型ヒータ21a及び下型
ヒータ22aによって上型21及び下型22を温度63
0℃に昇温させる。この結果、プリフォーム28も温度
630℃となる。そして、図3に示すように、シリンダ
ーによって上型支持棒体23を駆動して上型21を降下
させ、100kg/cm2 の圧力で30秒間プレスを行
う。
Thereafter, the upper mold 21 and the lower mold 22 are immediately heated to a temperature of 63 by the upper heater 21a and the lower heater 22a.
Raise the temperature to 0 ° C. As a result, the temperature of the preform 28 becomes 630 ° C. Then, as shown in FIG. 3, the upper die support rod 23 is driven by a cylinder to lower the upper die 21, and press is performed at a pressure of 100 kg / cm 2 for 30 seconds.

【0030】圧力を維持した状態で、上型ヒータ21a
及び下型ヒータ22aによって上型21及び下型22を
温度524℃まで冷却して、しかる後に、上型21を5
mm上昇させて離型した。この際、ガラス成形体29は
下型22からは離型するが、上型21にはりついた状態
である。離型後直ちに、真空ポンプ(図示せず)によっ
て排気口25bから排気を行い、成形室Aを0.1To
rrまで減圧したところ、ガラス成形体29は上型21
から自然落下して下型22上に乗った。
With the pressure maintained, the upper heater 21a
Then, the upper mold 21 and the lower mold 22 are cooled down to a temperature of 524 ° C. by the lower mold heater 22a.
The mold was released by elevating mm. At this time, the glass molded body 29 is released from the lower mold 22, but is stuck to the upper mold 21. Immediately after the mold release, air is exhausted from the exhaust port 25b by a vacuum pump (not shown), and the molding chamber A is set to 0.1 Ton.
When the pressure was reduced to rr, the glass molded body 29 became
And fell on the lower mold 22 naturally.

【0031】その後、直ちにガス導入口25cから混合
ガス(2%H2 +98%N2 )を成形室Aに導入して、
図4に示すように、下型支持棒体24を下方に駆動して
下型22を移送位置に降下させた。そして、ガラス成形
体29を移送室Bの右側にある徐冷室(図示せず)にパ
ッドで移送した。
Thereafter, a mixed gas (2% H 2 + 98% N 2 ) was immediately introduced into the molding chamber A from the gas inlet 25c.
As shown in FIG. 4, the lower mold support rod 24 was driven downward to lower the lower mold 22 to the transfer position. Then, the glass molded body 29 was transferred by a pad to a slow cooling chamber (not shown) on the right side of the transfer chamber B.

【0032】同様にして、連続的に繰り返してプレス成
形を行った結果、短いサイクルタイムで高面精度のレン
ズ(ガラス成形体)を得ることができた。
In the same manner, as a result of continuously and repeatedly performing press molding, a lens (glass molded body) with high surface accuracy could be obtained in a short cycle time.

【0033】なお、上述の実施例では、上型21を5m
m上昇させた後、真空排気を行ったが、上型21を上昇
させることなく、真空排気を行い、その後離型を行うよ
うにしてもよく、この場合には、離型によって下型22
上にガラス成形体が乗ることになる。一方、真空排気を
行わない場合には、上型温度を大きく低下させてもガラ
ス成形体は上型21にはりついたままであった。
In the above embodiment, the upper die 21 is 5 m
After elevating the upper mold 21, the evacuation was performed. However, the evacuation may be performed without elevating the upper mold 21, and then the demolding may be performed. In this case, the lower mold 22 is released by the demolding.
The glass molding will be on top. On the other hand, when vacuum evacuation was not performed, the glass molded body remained stuck to the upper mold 21 even when the upper mold temperature was greatly reduced.

【0034】次に、第2の実施例として外径15mmで
曲率半径が上面R80mm、下面R30mmの両凸レン
ズの成形について説明する。
Next, as a second embodiment, the formation of a biconvex lens having an outer diameter of 15 mm, a curvature radius of an upper surface R of 80 mm, and a lower surface R of 30 mm will be described.

【0035】図1を参照して、この実施例では、受皿内
部からガスを噴出させてプリフォームを浮上させつつ加
熱軟化させる割型式の浮上受皿を用いて、プリフォーム
を浮上させつつ約106.5 ポアズの粘度に加熱軟化させ
て、下型22上で浮上受皿を左右に開いてプリフォーム
を下型22上に落下させた。この際、下型22は下型ヒ
ータ22aによって温度576℃に保持されている。
[0035] Referring to FIG. 1, in this embodiment, by using a floating pan split type for heating and softening while by ejecting a gas to float the preform from inside pan, about 10 6.5 while floating the preform After heating and softening to a poise viscosity, the floating pan was opened left and right on the lower mold 22 and the preform was dropped onto the lower mold 22. At this time, the lower mold 22 is maintained at a temperature of 576 ° C. by the lower heater 22a.

【0036】その後、直ちに第1の実施例で説明したよ
うにして下型22を上昇させて、成形室Aを密閉室とす
るとともに上型21を下降させて100kg/cm2
圧力で10秒間プレスを行った(この状態を図5に示
す)。なお、この際、上型21は上型ヒータ21aによ
り温度576℃に保持されている。そして、圧力を保持
した状態で上型21及び下型22をそれぞれ上型ヒータ
21a及び下型ヒータ22aで温度534℃まで冷却し
た後、上型21を5mm上昇させて離型した。この際、
ガラス成形体は下型22からは離型されたが、上型21
にははりついた状態となった。
Thereafter, as described in the first embodiment, the lower mold 22 is immediately raised to make the molding chamber A a closed chamber, and the upper mold 21 is lowered for 10 seconds at a pressure of 100 kg / cm 2. Pressing was performed (this state is shown in FIG. 5). At this time, the upper mold 21 is maintained at a temperature of 576 ° C. by the upper heater 21a. Then, while maintaining the pressure, the upper mold 21 and the lower mold 22 were cooled to a temperature of 534 ° C. by the upper heater 21a and the lower heater 22a, respectively, and then the upper mold 21 was lifted by 5 mm and released from the mold. On this occasion,
Although the glass molding was released from the lower mold 22, the upper mold 21
It was stuck to the state.

【0037】その後、直ちに、真空ポンプを用いて排気
口25bから排気を行ったところ、成形室A内圧力が1
Torr程度となったところで、ガラス成形体が上型2
2から自然落下して下型22上に乗った。しかる後、直
ちに、ガス導入口25cから混合ガス(2%H2 +98
%N2 )を成形室Aに導入して、下型22を第1の実施
例と同様に移送位置に下降させた。そして、ガラス成形
体をパッドを用いて徐冷室に移送した。
After that, immediately after the air was exhausted from the exhaust port 25b using a vacuum pump, the pressure in the molding chamber A became 1
When the pressure reaches about Torr, the glass molded body is
2 and fell naturally on the lower mold 22. Immediately thereafter, the mixed gas (2% H 2 +98
% N 2 ) was introduced into the molding chamber A, and the lower mold 22 was lowered to the transfer position as in the first embodiment. Then, the glass molded body was transferred to an annealing room using a pad.

【0038】このようにして、連続的に繰り返してプレ
ス成形を行った結果、短いサイクルタイムで高面精度の
レンズ(ガラス成形体)を得ることができた。
As described above, as a result of continuously and repeatedly performing press molding, a lens (glass molded body) with high surface accuracy was obtained in a short cycle time.

【0039】なお、真空排気を行わない場合には、成形
型温度が転移点より約100℃低下したところでガラス
成形体が下型上に自然落下した。
In the case where the vacuum evacuation was not performed, the glass compact naturally dropped onto the lower mold when the temperature of the mold dropped about 100 ° C. from the transition point.

【0040】次に第3の実施例について説明する。この
実施例では、上面及び下面の曲率半径が第2の実施例に
対して逆に設定された両凸レンズを成形した。つまり、
外径15mmで曲率半径が上面R30mm、下面R80
mmの両凸レンズを成形した(なお、他の構成は第2の
実施例と同様である)。
Next, a third embodiment will be described. In this embodiment, a biconvex lens was formed in which the radii of curvature of the upper surface and the lower surface were set to be opposite to those of the second embodiment. That is,
Outer diameter 15mm, radius of curvature is upper surface R30mm, lower surface R80
A bi-convex lens having a thickness of 2 mm was formed (the other components are the same as those of the second embodiment).

【0041】図1を参照して、第3の実施例ではプレス
後、転移点である温度534℃まで冷却した後、上型2
1を5mm上昇させて離型したところ、ガラス成形体は
下型22上にあった。
Referring to FIG. 1, in the third embodiment, after pressing, after cooling to a transition point temperature of 534 ° C.,
1 was lifted by 5 mm and released from the mold. As a result, the glass molded body was on the lower mold 22.

【0042】ここで、真空排気することなく、直ちに下
型22を移送位置に降下させて、徐冷室に移送するた
め、ガラス成形体をパッドで吸着しようとしたところ吸
着することができず、吸着ミスが発生した。
Here, since the lower mold 22 is immediately lowered to the transfer position without being evacuated and transferred to the cooling chamber, the glass molded body is not adsorbed when the pad is tried to be adsorbed by the pad. An adsorption error has occurred.

【0043】一方、離型後、真空排気してその後混合ガ
スを導入して下型21を移送位置まで降下させてパッド
で吸着したところ良好に吸着することができた。
On the other hand, after releasing from the mold, the vacuum was evacuated and then the mixed gas was introduced. The lower mold 21 was lowered to the transfer position and was adsorbed by the pad.

【0044】このように、本発明ではガラス粘度が10
12乃至1014.5ポアズの領域で、成形型に密着したガラ
ス成形体を欠け及び割れ等を発生させることなく容易に
しかも確実に離型させることができる。
As described above, in the present invention, the glass viscosity is 10
In the region of 12 to 10 14.5 poise, the glass molded body in close contact with the mold can be easily and reliably released without causing chipping or cracking.

【0045】ガラス粘度が1012ポアズを越えれば、短
時間では粘性流動が起こることがなく、ほぼ固結したと
みなしてよい。その結果、離型後にガラス成形体に変形
等が生じることがなく、良好な面精度が得られる。
When the glass viscosity exceeds 10 12 poise, viscous flow does not occur in a short time, and it may be considered that the glass is almost solidified. As a result, the glass molded body is not deformed after the mold release, and a good surface accuracy is obtained.

【0046】上述の実施例においては、離型の前又は後
において、成形室を減圧する例について説明したが、離
型の前又は後、成形型内のみを減圧状態とするようにし
てもよい。この際には、例えば、図6に示す成形型が用
いられる。図6に示すように、成形型は上型21及び下
型22を備えており、上型21及び下型22は胴型31
に案内される。具体的には、プレス成形の際、上型21
及び下型22は、胴型31に案内されて被成形ガラス素
材をプレス成形する。
In the above-described embodiment, an example has been described in which the pressure in the molding chamber is reduced before or after the mold release. However, before or after the release, only the inside of the mold may be in a reduced pressure state. . In this case, for example, a mold shown in FIG. 6 is used. As shown in FIG. 6, the molding die includes an upper die 21 and a lower die 22, and the upper die 21 and the lower die 22 are
Will be guided to. Specifically, at the time of press molding, the upper mold 21
The lower mold 22 is guided by the barrel mold 31 to press-mold the glass material to be molded.

【0047】図示のように胴型31の側面には排気口3
1aが形成されており、プレス成形後排気口31aを介
して成形型内が、例えば、真空排気されて減圧状態とさ
れる。この真空排気は離型前又は離型後に行えばよい
(なお、図6においては、上型ヒータ及び下型ヒータの
図示が省略されている)。
As shown in FIG.
1a is formed, and the inside of the mold is evacuated to a reduced pressure state through the exhaust port 31a after press molding. This vacuum evacuation may be performed before or after the mold release (in FIG. 6, the illustration of the upper heater and the lower heater is omitted).

【0048】上述の実施例から容易に分かるように、成
形室又は成形型内を真空排気して減圧して、ガラス成形
体の周囲を減圧状態すればよく、これによって、良好な
ガラス成形体を得ることができる。
As can be easily understood from the above-described embodiment, the inside of the molding chamber or the mold may be evacuated and depressurized to reduce the pressure around the glass molded body. Obtainable.

【0049】なお、被成形ガラス素材の種類及び成形型
の材質は実施例に限定されることなく適宜選択できる
が、被成形ガラス素材と成形型とが反応しないような種
類及び材質が選択される。また、成形型の構造及び加熱
方法、プレス装置の構造は必要に応じて適宜設計され
る。さらに、上述の実施例においては、離型の様子を観
察するためシリカチューブを用いた。
The type of the glass material to be molded and the material of the molding die can be appropriately selected without being limited to the embodiment. However, the type and the material are selected so that the glass material to be molded does not react with the molding die. . Further, the structure of the mold, the heating method, and the structure of the press device are appropriately designed as needed. Further, in the above-described embodiment, a silica tube was used to observe the state of the release.

【0050】[0050]

【発明の効果】以上説明したように、本発明では、余分
なはみだし部を形成することなく、比較的高温領域(ガ
ラス粘度が1012乃至1014.5ポアズの領域)で確実か
つ容易にガラス成形体を離型できる。その結果、欠け及
び割れを発生させることなくしかも必要最小量のガラス
量で短いサイクルタイムで高面精度のガラス光学素子を
得ることができるという効果がある。
As described above, according to the present invention, a glass molded body can be reliably and easily formed in a relatively high temperature region (a region having a glass viscosity of 10 12 to 10 14.5 poise) without forming an extra protrusion. Can be released. As a result, there is an effect that a glass optical element having high surface accuracy can be obtained without causing chipping and cracking, and with a short cycle time with a minimum amount of glass.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明によるプレス装置の要部の一実施例を下
型上に被成形ガラス素材(プリフォーム)が載置された
状態で示す断面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of a main part of a press device according to the present invention in a state where a glass material to be molded (preform) is placed on a lower die.

【図2】図1に示すプレス装置において下型を上昇させ
てプレス直前の状態を示す断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a state immediately before pressing by lowering a lower die in the press device shown in FIG.

【図3】図1に示すプレス装置においてプレス成形状態
を示す断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a press forming state in the press device shown in FIG.

【図4】図1に示すプレス装置においてプレス成形終了
後下型を所定の移送位置に降下させた状態を示す断面図
である。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a state in which the lower mold is lowered to a predetermined transfer position after press molding is completed in the press device shown in FIG.

【図5】本発明によるプレス成形の他の実施例を示す断
面図である。
FIG. 5 is a sectional view showing another embodiment of the press molding according to the present invention.

【図6】本発明に用いられる成形型の他の例を示す断面
図である。
FIG. 6 is a sectional view showing another example of a molding die used in the present invention.

【図7】従来のプレス成形を説明するための断面図であ
る。
FIG. 7 is a cross-sectional view for explaining conventional press forming.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

21 上型 22 下型 23 上型支持棒体 24 下型支持棒体 25 第1の板体 26 第2の板体 27 チューブ部材(シリカチューブ) 28 被成形ガラス素材(プリフォーム) 29 ガラス成形体 31 胴型 Reference Signs List 21 upper die 22 lower die 23 upper die support rod 24 lower die support rod 25 first plate 26 second plate 27 tube member (silica tube) 28 glass material to be molded (preform) 29 glass molded body 31 torso

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−97457(JP,A) 特開 平2−184533(JP,A) 特開 平5−70154(JP,A) 特開 平4−331725(JP,A) 特開 平4−44334(JP,A) 特開 平4−629(JP,A) 特開 昭62−196612(JP,A) 特開 昭62−176929(JP,A) 特開 昭62−153127(JP,A) 特開 昭61−132525(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C03B 11/00 Continuation of front page (56) References JP-A-5-97457 (JP, A) JP-A-2-184533 (JP, A) JP-A-5-70154 (JP, A) JP-A-4-331725 (JP) JP-A-4-44334 (JP, A) JP-A-4-629 (JP, A) JP-A-62-196612 (JP, A) JP-A-62-176929 (JP, A) 62-153127 (JP, A) JP-A-61-132525 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) C03B 11/00

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 第1及び第2の型を有する成形型を用い
て所定の温度に加熱軟化された被成形ガラス素材をガラ
ス成形体にプレス成形するガラス光学素子の成形方法に
おいて、前記プレス成形後、前記ガラス成形体の周囲を
減圧状態とする減圧工程を有することを特徴とするガラ
ス光学素子の成形方法。
1. A method for forming a glass optical element, wherein a glass material to be formed heat-softened to a predetermined temperature is press-formed into a glass formed body using a forming die having first and second dies. A method for forming a glass optical element, further comprising a pressure reducing step of reducing the pressure around the glass molded body.
【請求項2】 請求項1に記載されたガラス光学素子の
成形方法において、前記プレス成形は成形室で行われ、
前記減圧工程は、前記成形型を離型する前又は後で前記
成形室を減圧して、前記ガラス成形体の周囲を減圧状態
とするようにしたことを特徴とするガラス光学素子の成
形方法。
2. The method for molding a glass optical element according to claim 1, wherein the press molding is performed in a molding chamber.
The method of molding a glass optical element, wherein, in the decompression step, the pressure in the molding chamber is reduced before or after the mold is released, so that the periphery of the glass molded body is reduced.
【請求項3】 請求項1に記載されたガラス光学素子の
成形方法において、前記減圧工程は、前記成形型を離型
する前又は後で前記成形型内を減圧して前記ガラス成形
体の周囲を減圧状態とするようにしたことを特徴とする
ガラス光学素子の成形方法。
3. The method of molding a glass optical element according to claim 1, wherein the depressurizing step comprises reducing the pressure inside the molding die before or after releasing the molding die, and surrounding the glass molded body. Wherein the pressure is reduced.
【請求項4】 請求項2及び3のいずれか一つに記載さ
れたガラス光学素子の成形方法において、前記離型の際
前記成形型及び前記ガラス成形体の温度は1012ポアズ
以上のガラス粘度に対応する温度であることを特徴とす
るガラス光学素子の成形方法。
4. The method for molding a glass optical element according to claim 2, wherein a temperature of the molding die and the temperature of the glass molded body at the time of releasing the mold is equal to or higher than 10 12 poise. A method for molding a glass optical element, wherein the temperature is a temperature corresponding to the temperature.
【請求項5】 請求項1乃至4のいずれか一つに記載さ
れたガラス光学素子の成形方法において、前記減圧工程
では前記ガラス成形体の周囲を1Torr以下の圧力に
減圧するようにしたことを特徴とするガラス光学素子の
成形方法。
5. The method for molding a glass optical element according to claim 1, wherein in the depressurizing step, the pressure around the glass molded body is reduced to a pressure of 1 Torr or less. A method for forming a glass optical element.
【請求項6】 第1及び第2の型を有する成形型を用い
て所定の温度に加熱軟化された被成形ガラス素材をプレ
ス成形してガラス成形体を得てガラス光学素子を成形す
る際に用いられ、前記第1の型は成形室に配置され、前
記第2の型は予め定められた移送位置で前記被成形ガラ
ス素材を受け、前記第2の型を前記移送位置から前記成
形室内に移動させる第1の移動手段と、前記第1の型を
移動させて前記第1及び第2の型で前記被成形ガラス素
材を前記ガラス成形体にプレス成形するプレス手段と、
前記第1及び前記第2の型を離型する離型手段と、前記
離型の前又は後で前記成形室を予め定められた圧力に減
圧する減圧手段と、前記第2の型を前記成形室から前記
移送位置に移動させる第2の移動手段とを有することを
特徴とするプレス装置。
6. A method of molding a glass optical element by press-molding a glass material to be molded which has been heated and softened to a predetermined temperature by using a molding die having first and second dies. Used, the first mold is disposed in a molding chamber, the second mold receives the glass material to be molded at a predetermined transfer position, and moves the second mold into the molding chamber from the transfer position. First moving means for moving; pressing means for moving the first mold to press-mold the glass material to be molded into the glass molded body with the first and second molds;
Mold releasing means for releasing the first and second molds, pressure reducing means for reducing the pressure of the molding chamber to a predetermined pressure before or after the mold releasing, and forming the second mold into the mold A second moving means for moving the chamber from the chamber to the transfer position.
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