JP3188676B2 - Method for manufacturing glass molded body - Google Patents

Method for manufacturing glass molded body

Info

Publication number
JP3188676B2
JP3188676B2 JP28087298A JP28087298A JP3188676B2 JP 3188676 B2 JP3188676 B2 JP 3188676B2 JP 28087298 A JP28087298 A JP 28087298A JP 28087298 A JP28087298 A JP 28087298A JP 3188676 B2 JP3188676 B2 JP 3188676B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
mold
lower mold
glass
upper mold
temperature
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP28087298A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH11171564A (en
Inventor
忠幸 藤本
慎一郎 広田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hoya Corp
Original Assignee
Hoya Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hoya Corp filed Critical Hoya Corp
Priority to JP28087298A priority Critical patent/JP3188676B2/en
Publication of JPH11171564A publication Critical patent/JPH11171564A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3188676B2 publication Critical patent/JP3188676B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • C03B11/12Cooling, heating, or insulating the plunger, the mould, or the glass-pressing machine; cooling or heating of the glass in the mould
    • C03B11/122Heating
    • 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
    • C03B11/12Cooling, heating, or insulating the plunger, the mould, or the glass-pressing machine; cooling or heating of the glass in the mould
    • C03B11/125Cooling
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2215/00Press-moulding glass
    • C03B2215/72Barrel presses or equivalent, e.g. of the ring mould type
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P40/00Technologies relating to the processing of minerals
    • Y02P40/50Glass production, e.g. reusing waste heat during processing or shaping
    • Y02P40/57Improving the yield, e-g- reduction of reject rates

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はプレス成形後におい
て研削や研磨を必要としない、高精度のレンズ等のガラ
ス光学素子を含むガラス成形体の製造方法に関する。特
に本発明は、より高い面精度を有するガラス成形体を高
い生産効率で製造する方法を提供するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a glass molded body including a glass optical element such as a high-precision lens which does not require grinding or polishing after press molding. In particular, the present invention provides a method for producing a glass molded body having higher surface accuracy with high production efficiency.

【0002】[0002]

【従来の技術】軟化ガラスが融着せず、鏡面加工が可能
な型材料を精密加工した成形型を用い、プレス成形後に
おいて研削や研磨を必要としない、レンズなどのガラス
光学素子の成形方法が種々開発されている。このような
ガラス光学素子の成形方法においては、生産性をより向
上することが課題となっている。即ち、単一の装置で単
位時間内により多くのガラス光学素子を成形する方法及
び装置が必要となる。
2. Description of the Related Art There is a method of molding glass optical elements such as lenses using a molding die in which softened glass is not fused and a mirror-finished mold material is precisely processed, and which does not require grinding or polishing after press molding. Various types have been developed. In such a method for forming a glass optical element, there is a problem of further improving productivity. That is, a method and an apparatus for forming more glass optical elements in a unit time with a single apparatus are required.

【0003】従来のガラス光学素子を成形する方法とし
て、例えば、米国特許第3,833,347号及び米国特許第4,4
81,023号に記載の方法がある。米国特許第3,833,347号
に記載の方法は、型にガラス塊をセットして非酸化性雰
囲気中で昇温し、ガラスの軟化点付近の温度で型とガラ
スを等温にしてプレスし、荷重を維持しながら型温度を
ガラスの転移点以下まで下げ、荷重を除いた後、型の酸
化を防ぐために更に300℃以下まで冷却する方法であ
る。また、米国特許第4,481,023号に記載の方法は、最
終製品に近似の形状のガラスプリフォームを用い、プリ
フォームと型とをガラス粘度が108〜1012ポアズの範囲
になる温度で等温状態にしてプレスし、1011〜1013ポア
スの間の粘度を示す温度にあるときに成形されたレンズ
を型から取り出す方法である。これらの方法は、いずれ
も等温プレス法と呼ばれ、高い面精度を有するレンズが
得られるが、成形のサイクルタイム(1つのレンズを成形
するに要する時間)が著しく長いという欠点がある。
Conventional methods for molding glass optical elements include, for example, US Pat. No. 3,833,347 and US Pat.
No. 81,023. The method described in U.S. Pat.No. 3,833,347 involves setting a glass lump in a mold, raising the temperature in a non-oxidizing atmosphere, isothermally pressing the mold and the glass at a temperature near the softening point of the glass, and pressing to maintain the load. This is a method in which the temperature of the mold is lowered to a temperature lower than the glass transition temperature, the load is removed, and the temperature is further cooled to 300 ° C. or less to prevent oxidation of the mold. Further, the method described in U.S. Patent No. 4,481,023 uses a glass preform shape approximate to the final product, the preform and the mold and the isothermal conditions at a temperature at which the glass viscosity is in the range of 10 8 to 10 12 poises Then, the molded lens is removed from the mold at a temperature showing a viscosity of between 10 11 and 10 13 poise. Each of these methods is called an isothermal pressing method, and a lens having high surface accuracy can be obtained, but has a drawback that a molding cycle time (a time required for molding one lens) is extremely long.

【0004】それに対して、特開平7-10556号公報に
は、以下の光学素子の成形方法が開示されている。ガラ
ス素材を加熱軟化し、成形用型でプレスして、光学素子
を成形する方法において、107〜109dPaS(ポアズ)の粘度
になるように、加熱したガラス素材を、その素材の1010
〜1012dPaS(ポアズ)の粘度に相当する温度に調節した成
形用型でプレスし、その後、成形用型の温度が1013dPaS
(ポアズ) の粘度に相当する温度以下になるまで冷却し
てから、プレス圧を解除する。この方法は、ガラス素材
の温度より低い温度の成形用型を用いる方法(非等温プ
レス法)であり、成形用型の加熱温度を低く抑えられる
ことから、前記方法と比べて成形のサイクルタイムを短
縮できると考えられる。
On the other hand, Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-10556 discloses the following optical element molding method. In a method of heating and softening a glass material, pressing it with a molding die, and molding an optical element, the heated glass material is heated to a viscosity of 10 7 to 10 9 dPaS (Poise), and 10 10
~ 10 12 dPaS (Poise) Pressed with a mold adjusted to a temperature corresponding to the viscosity of Poise, then the temperature of the mold was 10 13 dPaS
After cooling to a temperature below the temperature corresponding to the viscosity of (Poise), the press pressure is released. This method is a method using a molding die having a temperature lower than the temperature of the glass material (non-isothermal pressing method), and since the heating temperature of the molding die can be kept low, the cycle time of molding is reduced as compared with the above method. It can be shortened.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】成形のサイクルタイム
の長短は、主に、成形用型の昇温及び降温に要する時間
に依存する。一般に、成形用型の降温に関して、レンズ
を離型する温度及び冷却速度は、得られるレンズの面精
度に大きく影響することから、レンズ形状や大きさによ
っては、高い温度での離型や冷却速度を一定以上にする
ことは問題がある。そこで、成形のサイクルタイムの短
縮には、成形用型の昇温を短縮することが必要になる。
成形用型の昇温の短縮には、昇温すべき温度を低く設定
することと、昇温速度及び昇温に係わる操作の迅速化が
必要である。
The length of the molding cycle time mainly depends on the time required for raising and lowering the temperature of the molding die. In general, the temperature at which the lens is released from the mold and the cooling rate greatly affect the surface accuracy of the obtained lens, and therefore, depending on the shape and size of the lens, the release and cooling rate at a high temperature are generally reduced. It is problematic to make the value more than a certain value. Therefore, in order to shorten the molding cycle time, it is necessary to shorten the temperature rise of the molding die.
In order to shorten the temperature rise of the molding die, it is necessary to set the temperature to be raised low and to speed up the temperature rise rate and the operation related to the temperature rise.

【0006】しかるに、特開平7-10556号公報に記載の
方法では、昇温すべき温度を低く設定することのみに注
目し、昇温速度及び昇温に係わる操作の迅速化について
の配慮は何らなされていない。特開平7-10556号公報に
は、上下型にヒーターが取り付けられた図面が添付され
ているが、ヒーターの種類や昇温に必要な温度等に関す
る記載はない。一般に成形型の昇降温には、抵抗加熱ヒ
ーターが使用されているが、抵抗加熱ヒーターによる型
の昇降温は、迅速とは言いがたい。
However, in the method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-10556, attention is paid only to setting the temperature to be raised low, and no consideration is given to the temperature rising speed and the speeding up of the operation related to the temperature rising. Not done. Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-10556 attaches a drawing in which a heater is attached to an upper and lower mold, but does not describe the type of the heater, the temperature required for raising the temperature, and the like. Generally, a resistance heater is used for raising and lowering the temperature of a molding die. However, it is hard to say that raising and lowering the temperature of the mold by the resistance heater is rapid.

【0007】ところで、抵抗加熱よりも昇温速度の速い
方法として高周波誘導加熱があり、高周波誘導加熱を光
学部材の成形方法に採用した例が米国特許第3,833,347
号及び特開昭63-10556号公報に開示されている。これら
の方法では、成形装置の外に耐熱性ガラスチューブを介
して配置された誘導加熱コイルにより、成形型が加熱さ
れる仕組みになっている。この装置では、成形型自体の
加熱は迅速に行われるが、ガラスチューブ内の成形型へ
のガラス素材の搬入や成形品の搬出に時間がかかり、結
果としてサイクルタイムを短縮することはできない。上
述したのように、サイクルタイムの短縮には、昇温速度
のみならず昇温に係わる操作の迅速化が必要であるが、
これまでに知られている方法では、昇温に係わる操作の
迅速化にまで配慮した方法はない。また、上記仕組みの
場合には、上型と下型の間隔を数十cm以上離さなければ
ならず、その場合、予熱したガラス素材が供給された上
下型が近づき、プレスされるまでの当該ガラス素材の移
動距離が長くなるため、ガラス素材の温度が低下して、
プレス後の表面精度の悪化につながる。この問題は、ガ
ラス素材が小さければ小さいほど深刻である。
By the way, there is a high-frequency induction heating as a method of increasing the temperature rising rate faster than the resistance heating, and US Pat. No. 3,833,347 discloses an example in which the high-frequency induction heating is employed as a method of forming an optical member.
And JP-A-63-10556. In these methods, the molding die is heated by an induction heating coil disposed outside the molding apparatus via a heat-resistant glass tube. In this apparatus, the heating of the mold itself is performed quickly, but it takes time to carry the glass material into and out of the mold in the glass tube, and as a result, the cycle time cannot be reduced. As described above, in order to shorten the cycle time, it is necessary to speed up not only the heating rate but also the operation related to the heating,
In the methods known so far, there is no method that takes into account the speeding up of the operation related to the temperature rise. In addition, in the case of the above-described mechanism, the distance between the upper mold and the lower mold must be separated by several tens of cm or more.In this case, the upper and lower molds to which the preheated glass material is supplied approach and are pressed until the glass is pressed. As the material travels longer, the temperature of the glass material decreases,
This leads to deterioration of surface accuracy after pressing. The problem is more severe the smaller the glass material.

【0008】そこで、本発明の目的は、従来品と変わら
ない優れた面精度を有するガラス成形体をより短いサイ
クルタイムで成形する方法を提供することにある。
Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for molding a glass molded body having excellent surface accuracy which is not different from that of a conventional product in a shorter cycle time.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明は、以下のとおりである。 〔請求項1〕 予熱したガラス素材を予熱した上型と下
型とにより加圧して前記上型及び下型の各成形面に対応
するガラス成形体を形成する工程(A)、形成されたガラ
ス成形体を冷却する工程(B)、冷却されたガラス成形体
を上型と下型とを離間させて離型する工程(C)、並びに
ガラス素材、上型及び下型を予熱する工程(D)を繰り返
してガラス成形体を製造する方法であって、前記上型及
び下型の少なくとも一方は移動可能であり、上型及び下
型は相互に離間した状態で誘導加熱により予熱され、離
間した状態で予熱された下型に予熱されたガラス素材を
供給した後に、上型または下型の一方が移動して加圧工
程(A)を実施することを特徴とする製造方法。 〔請求項2〕 上型及び下型の成形面近傍の温度がガラ
ス成形体を構成するガラスの転移温度またはそれ以下に
冷却された時点で、冷却されたガラス成形体の離型を行
う請求項1記載の製造方法。 〔請求項3〕 加圧工程を実施するために移動した上型
または下型を加圧工程の間、誘導加熱する請求項1また
は2記載の製造方法。 〔請求項4〕 工程(A)〜(D)を非酸化性雰囲気中
で行う請求項1〜3のいずれか1項に記載の製造方法。 〔請求項5〕 10ポアズ以下の粘度に相当する温度
に予熱したガラス素材を、このガラス素材の予熱温度以
下に予熱した下型の成形面上に移送し、加圧する請求項
1〜4のいずれか1項に記載の製造方法。 〔請求項6〕 下型は上下に移動可能であり、下型の予
熱位置と加圧位置との間の移動距離が30cm以下であ
り、予熱されたガラス素材が供給されてから、5秒以内
に加圧成形が開始される請求項1〜5のいずれか1項に
記載の製造方法。 〔請求項7〕 誘導加熱を高周波誘導加熱コイルで行う
請求項1〜6のいずれか1項に記載の製造方法。 〔請求項8〕 上型及び下型の誘導加熱を独立に行う請
求項1〜7のいずれか1項に記載の製造方法。 〔請求項9〕 一つの前記高周波誘導加熱コイルで上型
及び下型を誘導加熱する請求項7記載の製造方法。 〔請求項10〕 前記高周波誘導加熱コイルと、上型お
よび/または下型との位置を変化させることにより上型
および/または下型の温度を調節する請求項9記載の製
造方法。 〔請求項11〕 前記上型または下型の一方を移動して
加圧工程(A)を実施するための上下駆動装置として、サ
ーボモーター駆動を用いる請求項1〜10のいずれか1
項に記載の製造方法。 〔請求項12〕 ガラス成形体が、直径が8mm以下のマ
イクロレンズである請求項1〜11のいずれか1項に記
載の製造方法。 〔請求項13〕 ガラス成形体が、プレス成形後に研削
および研磨を必要としない光学素子である請求項1〜1
2のいずれか1項に記載の製造方法。
The present invention that achieves the above object is as follows. [Claim 1] A step (A) of pressing a preheated glass material with a preheated upper mold and lower mold to form a glass molded body corresponding to each molding surface of the upper mold and the lower mold, and forming the formed glass. Cooling the molded body (B), separating the cooled glass molded body by separating the upper mold and the lower mold (C), and preheating the glass material, the upper mold and the lower mold (D ) Is repeated to produce a glass molded body, at least one of the upper mold and the lower mold is movable, the upper mold and the lower mold are preheated by induction heating in a state of being separated from each other, separated A manufacturing method, characterized in that after supplying a preheated glass material to a lower mold preheated in a state, one of an upper mold and a lower mold moves to perform a pressurizing step (A). [Claim 2] When the temperatures near the molding surfaces of the upper mold and the lower mold are cooled to or below the transition temperature of the glass constituting the glass molded body, the cooled glass molded body is released. The production method according to 1. [Claim 3] The production method according to claim 1 or 2, wherein the upper die or the lower die moved for performing the pressing step is subjected to induction heating during the pressing step. [4] The production method according to any one of [1] to [3], wherein the steps (A) to (D) are performed in a non-oxidizing atmosphere. The [Claim 5] The glass material preheated to the corresponding temperature to a viscosity of 10 9 poise, and transferred onto the molding surface of the lower mold preheated to below the preheating temperature of the glass material, of the preceding claims to pressurize The production method according to any one of the preceding claims. [Claim 6] The lower mold is movable up and down, the moving distance between the preheating position and the pressing position of the lower mold is 30 cm or less, and within 5 seconds after the preheated glass material is supplied. The production method according to any one of claims 1 to 5, wherein pressure molding is started. [7] The production method according to any one of [1] to [6], wherein the induction heating is performed by a high-frequency induction heating coil. [8] The method according to any one of [1] to [7], wherein the induction heating of the upper mold and the lower mold are independently performed. [Claim 9] The method according to claim 7, wherein the upper mold and the lower mold are induction-heated by one high-frequency induction heating coil. [Claim 10] The manufacturing method according to claim 9, wherein the temperature of the upper mold and / or the lower mold is adjusted by changing the positions of the high-frequency induction heating coil and the upper mold and / or the lower mold. [Claim 11] A servo motor drive is used as a vertical drive device for performing one of the upper die and the lower die to perform the pressing step (A).
The production method according to the paragraph. [12] The production method according to any one of [1] to [11], wherein the glass molded body is a microlens having a diameter of 8 mm or less. [Claim 13] The glass molded body is an optical element that does not require grinding and polishing after press molding.
3. The production method according to any one of 2.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】本発明の製造方法は、以下の工程
(A)〜(D)からなるサイクルを繰り返し行うことで、ガラ
ス成形体を製造する方法である。 工程(A):予熱したガラス素材を予熱した上型と下型と
により加圧して前記上型及び下型の各成形面に対応する
ガラス成形体を形成する工程 工程(B):形成されたガラス成形体を冷却する工程 工程(C):冷却されたガラス成形体を上型と下型とを離
間させて離型する工程 工程(D):ガラス素材、上型及び下型を予熱する工程 工程(A)〜(D)からなるサイクルを繰り返し行うことで、
ガラス成形体を製造する方法は、既に公知であり、本発
明においても、使用するガラス素材、上型及び下型等の
成形型、成形条件等は、後述する場合を除いて、公知の
ものをそのまま使用することができる。また、工程
(A)〜(D)を非酸化性雰囲気中で行うことが、成形
型の酸化防止及びガラス素材の成形型への融着防止の観
点から好ましい。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The production method of the present invention comprises the following steps.
This is a method for producing a glass molded body by repeatedly performing a cycle consisting of (A) to (D). Step (A): A step of pressing a preheated glass material with a preheated upper mold and lower mold to form a glass molded body corresponding to each molding surface of the upper mold and the lower mold. Step (B): Formed Step of cooling the glass molded body Step (C): a step of separating the cooled glass molded body by separating the upper mold and the lower mold Step (D): a step of preheating the glass material, the upper mold and the lower mold By repeating the cycle consisting of steps (A) to (D),
The method for producing a glass molded body is already known, and also in the present invention, the glass material to be used, molding dies such as an upper mold and a lower mold, molding conditions, etc. Can be used as is. Further, it is preferable to perform the steps (A) to (D) in a non-oxidizing atmosphere from the viewpoint of preventing oxidation of the mold and preventing fusion of the glass material to the mold.

【0011】本発明のガラス成形体の製造方法は、前記
上型及び下型の少なくとも一方は移動可能であり、上型
及び下型は相互に離間した状態で誘導加熱により予熱さ
れ、離間した状態で予熱された下型に予熱されたガラス
素材を供給した後に、上型または下型の一方が移動して
加圧工程(A)を実施することを特徴とする。尚、上型及
び下型の予熱は、上型及び下型自体が誘導加熱により予
熱される場合と上型及び下型の周辺の部材、例えば、母
型が誘導加熱され、その熱により上型及び下型が予熱さ
れる場合を含む。この点を図面を参照して説明する。
[0011] In the method for producing a glass molded article according to the present invention, at least one of the upper mold and the lower mold is movable, and the upper mold and the lower mold are preheated by induction heating in a state where they are separated from each other. After supplying the preheated glass material to the lower mold preheated in step (1), one of the upper mold and the lower mold moves to perform the pressurizing step (A). The upper mold and the lower mold are preheated when the upper mold and the lower mold are preheated by induction heating, and when the members around the upper mold and the lower mold, for example, the mother mold are induction heated, and the heat causes the upper mold to be heated. And the case where the lower mold is preheated. This will be described with reference to the drawings.

【0012】図1は、本発明のガラス成形体の成形に方
法に用いられる、成形型の略断面図である。ガラス成形
体の成形装置は、成形型10、および、後述するように
成形型の下部14を上下方向に移動するためのシリン
ダ、サーボモータ駆動、ピストンなどから選ばれる上下
駆動装置などからなる搬送機構、成形型10中の所定の
部材を誘導加熱するための高周波コイルなどを備え、成
形型10は、成形装置内に取り付けられる。成形型10
は、略円筒状であり、所定の位置に固定された成形型上
部12と、前記上下駆動装置(図示せず)により上下方
向に移動可能な成形型下部14とから構成されている。
成形型上部12は、略円盤状の第1の上母型16と、上
母型16の下方に位置し、当該上母型16に固定された
中空円筒状の第2の上母型18と、第2の上母型18と
同心に位置し、その下端面にてガラス材料を押圧して成
形する上型20と、第2の上母型18および上型20と
同心で、かつ、半径方向において、これらの間に位置す
る上型の保持手段である上型下降止めリング22と、上
記部材と同心に位置し、かつ、上型下降止めリング22
の略下方に位置するスリーブ24と、上型下降止めリン
グ22とスリーブ24との間に上下方向に配設されたバ
ネ25とを備えている。ここで、上下駆動装置として、
サーボモータ駆動を用いた場合には、位置制御およびト
ルク制御の両方ができることにより、上下移動の位置制
御およびトルク制御ができるので、ミクロンオーダーの
位置だしおよび位置速度制御が可能となる。
FIG. 1 is a schematic sectional view of a molding die used in a method for molding a glass molded article of the present invention. The apparatus for forming a glass formed body includes a transfer mechanism including a forming die 10 and a vertical driving device selected from a cylinder, a servomotor drive, a piston, and the like for moving the lower portion 14 of the forming die in a vertical direction as described later. And a high-frequency coil for inductively heating a predetermined member in the molding die 10, and the molding die 10 is mounted in a molding device. Mold 10
Has a molding die upper part 12 which is substantially cylindrical and fixed at a predetermined position, and a molding die lower part 14 which can be moved in the vertical direction by the vertical driving device (not shown).
The upper mold part 12 has a substantially disc-shaped first upper mold 16 and a second cylindrical upper mold 18 located below the upper mold 16 and fixed to the upper mold 16. An upper mold 20 which is located concentrically with the second upper mold 18 and presses and forms a glass material at the lower end face thereof, and which is concentric with the second upper mold 18 and the upper mold 20 and has a radius. In the direction, the upper die lowering stop ring 22 which is the holding means of the upper die positioned between them, and the upper die lowering stop ring
And a spring 25 disposed vertically between the upper die stopper ring 22 and the sleeve 24. Here, as a vertical drive device,
When the servo motor drive is used, since both position control and torque control can be performed, vertical position control and torque control can be performed, so that position control and position speed control on the order of microns can be performed.

【0013】一方、成形型下部14は、その下面にてシ
リンダ(図示せず)に固定された下母型26、下母型2
6の上方に位置し、該下母型26に固定された中空円筒
状の第2の下母型28と、下母型28と同心に位置し、
かつ、その上端面である成形面にて、ガラス材料を受け
入れるようになっている下型30とを備えている。
On the other hand, the lower mold part 14 has a lower mother mold 26 and a lower mother mold 2 fixed at its lower surface to a cylinder (not shown).
6, a hollow cylindrical second lower mold 28 fixed to the lower mold 26, and concentric with the lower mold 28;
Further, a lower mold 30 adapted to receive a glass material on a molding surface which is an upper end surface thereof is provided.

【0014】このような成形型10のうち、上型20お
よび下型30を誘導加熱される材料で形成することがで
きる。また、上型20および下型30の周辺の部材であ
るまたは上母型16、18および下母型26、28を誘
導加熱される材料で形成することもできる。さらに、上
型20、下型30、スリーブ24、上母型18および下
母型28の全てを誘導加熱される材料で形成することも
できる。誘導加熱される材料とは、例えば、タングステ
ン合金等の金属材料や超硬合金などであることができ
る。
The upper mold 20 and the lower mold 30 of such a mold 10 can be formed of a material which is induction-heated. Further, the members around the upper mold 20 and the lower mold 30 or the upper molds 16 and 18 and the lower molds 26 and 28 may be formed of a material which is induction-heated. Further, all of the upper mold 20, the lower mold 30, the sleeve 24, the upper mold 18 and the lower mold 28 may be formed of a material which is induction-heated. The material to be induction-heated can be, for example, a metal material such as a tungsten alloy or a cemented carbide.

【0015】尚、上型20および下型30を誘導加熱さ
れる材料で形成する場合、成形面は、例えば、ダイヤモ
ンド、耐熱金属、貴金属合金、炭化物、窒化物、硼化
物、酸化物などのセラミックスなどで形成することが、
高い耐久性が得られるという観点から好ましい。特に、
誘導加熱される材料からなる基材の上に、CVD法によ
り炭化ケイ素膜を形成して、仕上がり形状に加工した
後、イオンプレーティング法等によりi−カーボン膜等
の非晶質及び/又は結晶質のグラファイト及び/又はダ
イヤモンドの単一成分層又は混合層からなる炭素膜を形
成したものが好ましい。これら炭素膜は、成形型温度を
比較的高温にして成形しても、融着が起こらず、かつ離
型性がよいため比較的高温で容易に離型できるとう利点
がある。
When the upper mold 20 and the lower mold 30 are formed of a material to be induction-heated, the molding surface is formed of, for example, ceramics such as diamond, heat-resistant metal, noble metal alloy, carbide, nitride, boride, oxide and the like. Etc.
It is preferable from the viewpoint that high durability can be obtained. In particular,
A silicon carbide film is formed on a substrate made of a material to be induction-heated by a CVD method and processed into a finished shape, and then an amorphous and / or crystalline material such as an i-carbon film is formed by an ion plating method or the like. It is preferable to form a carbon film composed of a single component layer or a mixed layer of high quality graphite and / or diamond. Even if these carbon films are molded at a relatively high mold temperature, there is an advantage that fusion does not occur and the mold can be easily released at a relatively high temperature because of good releasability.

【0016】また、上型20および下型30を誘導加熱
される材料以外の材料で形成する場合、たとえば、炭化
ケイ素、ケイ素、窒化ケイ素、炭化タングステン、酸化
アルミニウムや炭化チタンのサーメット、或いは、これ
らの表面にダイヤモンド、耐熱金属、貴金属合金、炭化
物、窒化物、硼化物、酸化物などのセラミックスなどを
被覆したものから構成され得る。特に、炭化ケイ素焼結
体上にCVD法により炭化ケイ素膜を形成して、仕上が
り形状に加工した後、イオンプレーティング法等により
i−カーボン膜等の非晶質及び/又は結晶質のグラファ
イト及び/又はダイヤモンドの単一成分層又は混合層か
らなる炭素膜を形成したものが好ましい。その理由は、
成形型温度を比較的高温にして成形しても、融着が起こ
らないこと及び、離型性がよいため比較的高温で容易に
離型できることによる。
When the upper mold 20 and the lower mold 30 are formed of a material other than the material to be induction-heated, for example, cermet of silicon carbide, silicon, silicon nitride, tungsten carbide, aluminum oxide or titanium carbide, or cermet of these materials is used. May be formed by coating the surface of the substrate with a ceramic such as diamond, heat-resistant metal, noble metal alloy, carbide, nitride, boride and oxide. In particular, after a silicon carbide film is formed on a silicon carbide sintered body by a CVD method and processed into a finished shape, amorphous and / or crystalline graphite such as an i-carbon film is formed by an ion plating method or the like. Preferably, a carbon film formed of a single component layer or a mixed layer of diamond is formed. The reason is,
This is because even if the molding is performed at a relatively high mold temperature, fusion does not occur, and the mold can be easily released at a relatively high temperature because of good releasability.

【0017】上母型16、18、及び下母型26、28
は、誘導加熱される材料、たとえば、金属製であること
ができる。バネ25は、たとえば、セラミック材料から
構成することができる。上母型16の半径方向中央部に
は、下方に突出した円筒状の突出部32が設けられ、突
出部32の下端面と、上型20の上端面とが当接できる
ようになっている。また、上母型16と第2の上母型1
8とは、ネジなどにより相互に固定されている。
The upper mother dies 16, 18 and the lower mother dies 26, 28
Can be made of a material to be induction heated, for example, metal. The spring 25 can be made of, for example, a ceramic material. At the center in the radial direction of the upper mold 16, a cylindrical protrusion 32 protruding downward is provided, so that the lower end surface of the protrusion 32 and the upper end surface of the upper mold 20 can abut. . Also, the upper mold 16 and the second upper mold 1
8 are mutually fixed by screws or the like.

【0018】中空円筒状の第2の上母型18は、その内
側に、上型20、上型下降止めリング22およびスリー
ブ24を収容するようになっており、また、その内周面
で、スリーブの外周面と当接し、スリーブ24をガイド
するようになっている。さらに、第2の上母型18の下
面は、ガラス材料の押圧時(成形時)に、第2の下母型
28の上面と当接するようになっている。第2の上母型
18の下側内周面には、半径方向内側に突出する突出部
19が形成されている。これは、スリーブ24をガイド
するとともに、スリーブ24の下方への動きを制限して
いる。上型20の上側には、フランジ34が形成されて
いる。また、上型20の下端面の形状は、ガラス成形体
の一方の面形状と一致するようになっている。
The hollow cylindrical second upper mold 18 accommodates an upper mold 20, an upper mold lowering stop ring 22 and a sleeve 24 inside thereof, and has an inner peripheral surface formed by: The sleeve 24 comes into contact with the outer peripheral surface of the sleeve and guides the sleeve 24. Further, the lower surface of the second upper mother die 18 comes into contact with the upper surface of the second lower mother die 28 when the glass material is pressed (at the time of molding). A projecting portion 19 projecting radially inward is formed on the lower inner peripheral surface of the second upper mold 18. This guides the sleeve 24 and limits the downward movement of the sleeve 24. A flange 34 is formed on the upper side of the upper die 20. Further, the shape of the lower end surface of the upper mold 20 matches one surface shape of the glass molded body.

【0019】上型下降止めリング22は、半径方向外側
に突出した上側フランジ36と、半径方向内側に突出し
た下側フランジ38とを有している。上側フランジ36
の一方は、上母型16と当接し、他方は、バネ25の一
端と接している。このため、リング22は、バネ25に
より、上方、すなわち、上母型16の側に付勢される。
下側フランジ38は、上型20のフランジ34と係合で
き、これにより、上型20の下降を抑止するようになっ
ている。
The upper die stopper ring 22 has an upper flange 36 projecting radially outward and a lower flange 38 projecting radially inward. Upper flange 36
One is in contact with the upper mold 16, and the other is in contact with one end of the spring 25. For this reason, the ring 22 is urged upward by the spring 25, that is, toward the upper matrix 16.
The lower flange 38 can be engaged with the flange 34 of the upper mold 20, thereby preventing the lowering of the upper mold 20.

【0020】スリーブ24は、一体的に構成されてお
り、便宜上、上側スリーブ上側40と、下側スリーブ4
2とに別けて説明する。上側スリーブ40には、半径方
向外側に突出した突出部44が設けられ、突出部の上面
と、バネ25の他端とが接している。これにより、スリ
ーブ24は、下方に付勢される。また、上側スリーブ4
0の内周面と、上型20の外周面とは接触し、上型は、
このスリーブ40の内周面にガイドされつつ、上下方向
に摺動できるようになっている。上側スリーブ40の内
径は、下側スリーブ42の内径よりも小さくなってい
る。下側スリーブ42と上側スリーブ40との境界にお
いて、段部46が形成される。この段部46の機能につ
いては後述する。さらに、下側スリーブ42は、後述す
る下型30と第2の母型28との間のドーナツ状の穴部
に嵌入し、かつ、嵌入の際に、その内周面が、下型30
の外周面と接触し、下型30の外周面にガイドされるよ
うになっている。バネ25は、第2の上母型18とスリ
ーブ24との間に巻回され、その一端が、上型下降制限
リング22に接し、他端が、スリーブ24の突出部44
に接している。
The sleeve 24 is integrally formed, and for convenience, the upper sleeve upper side 40 and the lower sleeve 4
The description will be made separately from the above. The upper sleeve 40 is provided with a projection 44 projecting outward in the radial direction, and the upper surface of the projection is in contact with the other end of the spring 25. As a result, the sleeve 24 is urged downward. The upper sleeve 4
0 and the outer peripheral surface of the upper mold 20 are in contact with each other.
The sleeve 40 can slide up and down while being guided by the inner peripheral surface of the sleeve 40. The inner diameter of the upper sleeve 40 is smaller than the inner diameter of the lower sleeve 42. A step 46 is formed at the boundary between the lower sleeve 42 and the upper sleeve 40. The function of the step 46 will be described later. Further, the lower sleeve 42 is fitted into a donut-shaped hole between the lower mold 30 and the second mother mold 28, which will be described later.
, And is guided by the outer peripheral surface of the lower mold 30. The spring 25 is wound between the second upper matrix 18 and the sleeve 24, one end of which is in contact with the upper mold lowering restriction ring 22, and the other end of which is a protrusion 44 of the sleeve 24.
Is in contact with

【0021】上母型16、18と同様に、下母型26と
第2の下母型28とは、ネジにより相互に固定されてい
る。また、下型30は、下母型26上に載置され、か
つ、第2の下母型28の半径方向内側に突出した突出部
48により位置決めされている。下型30の上端面は、
ガラス成形体の他方の面形状と一致する成形面になって
いる。
Similarly to the upper mother dies 16 and 18, the lower mother dies 26 and the second lower mother dies 28 are fixed to each other by screws. Further, the lower mold 30 is placed on the lower mold 26 and is positioned by a protrusion 48 projecting radially inward of the second lower mold 28. The upper end surface of the lower mold 30 is
The molding surface conforms to the other surface shape of the glass molding.

【0022】前記上型20及び下型30の少なくとも一
方は移動可能である。例えば、下型30は、前記上下駆
動装置(図示せず)により上昇し得る成形型下部14と
ともに移動し得る。この場合の上型及び下型が相互に離
間した状態での誘導加熱による予熱について図2に基づ
いて説明する。図2(a)に示すように、成形型上部1
2中の上型20は、高周波加熱コイル60により予熱さ
れる。また、成形型下部14中の下型30は、成形型下
部14が下方に下げられている状態で、高周波加熱コイ
ル61により予熱される。これにより、上型20及び下
型30を離間した状態で予熱することができる。高周波
加熱コイル60及び61は、同一の条件また個別に異な
る条件で操作することができ、上型20及び下型30の
温度を同一または異なる温度に設定することができる。
At least one of the upper mold 20 and the lower mold 30 is movable. For example, the lower mold 30 can move together with the lower mold 14 that can be raised by the vertical drive device (not shown). The preheating by induction heating in this state where the upper mold and the lower mold are separated from each other will be described with reference to FIG. As shown in FIG.
The upper mold 20 in 2 is preheated by the high frequency heating coil 60. The lower mold 30 in the lower mold part 14 is preheated by the high-frequency heating coil 61 with the lower mold part 14 lowered. Thereby, preheating can be performed in a state where the upper mold 20 and the lower mold 30 are separated from each other. The high-frequency heating coils 60 and 61 can be operated under the same conditions or individually different conditions, and the temperatures of the upper mold 20 and the lower mold 30 can be set to the same or different temperatures.

【0023】次いで、(b)に示すように、ガラス材料
を保持する治具50により、所定の温度に加熱されたガ
ラス材料が、下型30の上まで搬送され、下型30の成
形面に落下、移送される。この実施の形態において、前
記ガラス素材の加熱軟化は、治具50上で該ガラス素材
を気流により浮上させながら行うことができ、加熱軟化
したガラス素材は、例えば高周波加熱コイルによる誘導
加熱などにより所定の温度に予熱された成形型10に移
送される。ここで、治具50としては、例えば、下方か
ら気体が吹き出す、左右対称の形状の開口部を有し、該
開口部にガラス素材が該気体が吹き出すことにより形成
される気流で浮上するように配置することができ、か
つ、治具が中央から水平方向に分割することで、該ガラ
ス素材を落下させることのできる落下治具を用いること
ができる。従って、下成形型の直上で該落下治具を前記
水平に分割することにより、該下成形型上にガラス素材
を落下移送することができる。
Next, as shown in (b), the glass material heated to a predetermined temperature is conveyed to above the lower mold 30 by the jig 50 for holding the glass material, and Dropped and transported. In this embodiment, the heating and softening of the glass material can be performed while floating the glass material on a jig 50 by an air current, and the heated and softened glass material is subjected to predetermined heating by, for example, induction heating using a high-frequency heating coil. Is transferred to the mold 10 which has been preheated to the temperature. Here, the jig 50 has, for example, a left-right symmetrically shaped opening from which gas is blown out from below, so that the glass material floats on the opening with an airflow formed by blowing out the gas. A drop jig that can be arranged and that can drop the glass material by dividing the jig horizontally from the center can be used. Therefore, the glass material can be dropped and transferred onto the lower mold by dividing the drop jig horizontally above the lower mold.

【0024】このとき、下成形型を前記落下供給する際
に、前記落下治具と下成形型との間に、落下位置調整部
材を介在させて、下成形型にプリフォームを落下供給す
ることができる。このように落下位置調整部材を介在さ
せることにより、プリフォームが成形型外に飛び出した
り、下成形型の中央から外れた位置にプリフォームが供
給されるのを防ぐことができる。落下位置調整部材は、
被成形ガラス素材の落下通路を形成し、かつ被成形ガラ
ス素材を実質的に垂直に落下させることができるガイド
部を有するものであることができる。また、落下位置調
整部材は、ガイド部を移動させるための手段も有するこ
とができる。被成形ガラス素材の落下通路は、通過させ
る被成形ガラス素材の直径より僅かに大きい内径を有す
るのが好ましい。内径が下方に向かって小さくなり、最
小内径が被成形ガラス素材の直径より僅かに大きい通路
がさらに好ましい。落下位置調整部材は、被成形ガラス
素材の通路を有し、被成形ガラス素材の落下位置を水平
方向に関して規制し得るガイド部を有するものであれば
形状は問わない。ガイド部は、例えば肉厚の板体に貫通
孔が設けられたものであり得る。貫通孔は、好ましくは
少なくとも一部が下方に向かって狭くなる漏斗形状を有
する。また、ガイド部は、略円筒形状の部材でもあり得
る。さらに、ガイド部は、少なくとも一部が下方に向か
って狭くなる漏斗形状の部材でもあり得る。また、ガイ
ド部は、リングに3本以上の脚部材を突設してなるもの
であり得る。各脚部材は基部から先端部にかけてリング
中心方向に傾斜していることが好ましい。落下位置調整
部材の材質は、耐熱性の材質であれば特に限定されな
い。例えば金属、セラミック、炭素材料であり得る。ガ
イド手段の被成形ガラス素材の落下通路は、被成形ガラ
ス素材の滑動を可能にするために表面加工が施されるこ
ともできる。被成形ガラス素材をさらに滑らかにガイド
し、しかも被成形ガラス素材に傷等がつくのを防ぐため
に、上記各形状において存在する角部が曲面化されてい
るのが好ましい。
At this time, when the lower mold is dropped and supplied, the preform is dropped and supplied to the lower mold by interposing a drop position adjusting member between the drop jig and the lower mold. Can be. By interposing the drop position adjusting member in this way, it is possible to prevent the preform from jumping out of the molding die and from being supplied to a position deviated from the center of the lower molding die. The drop position adjustment member is
It may be one having a guide portion which forms a falling passage for the glass material to be formed and allows the glass material to be dropped substantially vertically. Further, the drop position adjusting member may have a means for moving the guide portion. The falling passage of the glass material to be molded preferably has an inner diameter slightly larger than the diameter of the glass material to be molded. A passage whose inner diameter decreases downward and whose minimum inner diameter is slightly larger than the diameter of the glass material to be formed is more preferable. The shape of the falling position adjusting member is not limited as long as it has a passage for the glass material to be molded and a guide portion that can regulate the falling position of the glass material to be molded in the horizontal direction. The guide portion may be, for example, a thick plate body provided with a through hole. The through-hole preferably has a funnel shape that at least partially narrows downward. Further, the guide portion may be a substantially cylindrical member. Further, the guide portion may be a funnel-shaped member that at least partially narrows downward. Further, the guide portion may be formed by projecting three or more leg members on the ring. Preferably, each leg member is inclined toward the center of the ring from the base to the tip. The material of the drop position adjusting member is not particularly limited as long as it is a heat-resistant material. For example, it may be a metal, ceramic, or carbon material. The falling path of the glass material to be molded of the guide means may be subjected to surface processing in order to allow the glass material to be molded to slide. In order to guide the glass material to be molded more smoothly and to prevent the glass material to be molded from being scratched, it is preferable that the corners present in each of the above shapes are curved.

【0025】さらに、下成形型と落下治具の間隔、下成
形型と落下位置調整部材と落下治具の間隔は、プリフォ
ームの落下位置のずれ防止およびプリフォームの落下中
の温度低下防止の観点から、小さいほうが好ましい。そ
のため、前記上下駆動装置として前記サーボモーター駆
動を用いることにより、下成形型が落下治具または落下
位置調整部材と接触したり衝突したりせずに、しかも、
落下治具または落下位置調整部材との間隔をあまりあけ
ない位置に移動することが容易である。好ましくは、成
形時間の短縮と型の長寿命化という観点から、10
アズ以下の粘度に相当する温度に予熱したガラス素材
を、このガラス素材の予熱温度以下に予熱した下型の成
形面上に移送し、加圧する。さらに、サイクルタイムの
短縮という観点から、好ましくは、下型が上下に移動可
能であり、下型の予熱位置と加圧位置との間の移動距離
が30cm以下であり、予熱されたガラス素材が供給さ
れてから、5秒以内に加圧成形が開始されることが適当
である。
Further, the distance between the lower mold and the drop jig, and the distance between the lower mold and the drop position adjusting member and the drop jig are used to prevent the displacement of the drop position of the preform and to prevent the temperature drop during the drop of the preform. From the viewpoint, a smaller one is preferable. Therefore, by using the servo motor drive as the vertical drive device, the lower mold does not contact or collide with the drop jig or the drop position adjusting member, and
It is easy to move to a position that does not leave much space with the drop jig or the drop position adjusting member. Preferably, from the viewpoint of reducing the mold life of the the molding time, 10 9 poises glass material preheated to the corresponding temperature on the viscosity below, on the molding surface of the lower mold preheated to below the preheating temperature of the glass material And pressurized. Further, from the viewpoint of shortening the cycle time, preferably, the lower mold can be moved up and down, the moving distance between the preheating position and the pressing position of the lower mold is 30 cm or less, and the preheated glass material is used. Suitably, pressure molding is started within 5 seconds after the supply.

【0026】ガラス成形品がマイクロレンズであるな
ど、プリフォームが小さくなればなるほど、前記移動距
離や加圧開始時間は短いほうが好ましい。従って、前記
移動距離は、必要に応じて20cm以下、あるいは10cm
以下にすることも可能である。また、加圧開始時間も3
秒以内とすることも可能である。高周波誘導加熱コイル
は、前述のように上型加熱用コイルと下型加熱用コイル
を別々としてもよいが、一つのコイルで上型および下型
を加熱することが好ましい。そうすることにより、上型
加熱用コイルおよび下型加熱用コイルに電流を流したと
きに、両者が干渉し合うおそれがない。ここで、一つの
コイルで上型および下型を加熱する場合でも、上型、下
型の加熱温度を変えることができる。例えば、成形型の
位置をコイルの位置からずらすことにより、成形型の加
熱温度を下げることができることを利用して、上型およ
び/または下型を、成形型の位置を上下に移動すること
により、上型および/または下型を各所望温度に成形型
を加熱することができる。または、上型周辺に巻回して
いるコイルと下型周辺に巻回しているコイルに流れる電
流をバランス制御することにより、上型および/または
下型を各所望温度に成形型を加熱することができる。
It is preferable that the smaller the preform becomes, such as when the glass molded article is a microlens, the shorter the moving distance and the pressing start time are. Therefore, the moving distance may be 20 cm or less, or 10 cm, if necessary.
It is also possible to: Also, the pressurization start time is 3
It can be within seconds. As described above, the high-frequency induction heating coil may have the upper mold heating coil and the lower mold heating coil separately, but it is preferable to heat the upper mold and the lower mold with one coil. By doing so, there is no fear that both will interfere with each other when a current flows through the upper and lower heating coils. Here, even when heating the upper mold and the lower mold with one coil, the heating temperature of the upper mold and the lower mold can be changed. For example, by using the fact that the heating temperature of the mold can be lowered by shifting the position of the mold from the position of the coil, the upper mold and / or the lower mold can be moved up and down by moving the position of the mold vertically. The upper mold and / or the lower mold can be heated to a desired temperature. Alternatively, by controlling the balance between the currents flowing through the coil wound around the upper mold and the coil wound around the lower mold, the upper mold and / or the lower mold can be heated to the respective desired temperatures. it can.

【0027】次いで、下型30に予熱されたガラス素材
を供給した後に、治具50は移動し、上型20または下
型30の一方が移動して加圧工程(A)を実施するが、図
2の場合、(c)に示すように下型30が成形型下部1
4とともに上方に移動し、成形型上部12と係合して、
加圧工程(A) が実施される。高周波加熱コイル60及び
61と上型20及び下型30の位置関係は、図2に示す
以外であることもできる。例えば、図3の(1)に示す
ように、上型20予熱用の高周波加熱コイル60が、上
方に移動してきた下型30をも加熱できるように配置さ
れ、予熱のみならず、加圧工程において、必要により成
形型を加熱できるよな構造であることができる。また、
図3の(2)に示すように、上型20予熱用の高周波加
熱コイルが60a及び60bからなり、60a及び60
bは別々に温度コントロール可能になっており、高周波
加熱コイル60bで上方に移動してきた下型30を、予
熱のみならず、必要により加圧工程において、上型20
とは異なる条件で加熱できるよな構造であることもでき
る。図3に示すような高周波加熱コイルを用いて、加圧
工程を実施するために移動した上型及び/または下型を
加圧工程の間、誘導加熱することが、被成形体の形状や
大きさによっては、所望の面精度を得る目的で、成形型
を所定温度に維持することが好ましい場合がある。ま
た、上型及び/または下型を冷却工程の間、所望の面精
度を得る目的で誘導加熱して、冷却速度を制御すること
もできる。
Next, after supplying the preheated glass material to the lower mold 30, the jig 50 moves, and one of the upper mold 20 and the lower mold 30 moves to perform the pressing step (A). In the case of FIG. 2, as shown in FIG.
4 together with the upper part 12 of the mold,
The pressurizing step (A) is performed. The positional relationship between the high-frequency heating coils 60 and 61 and the upper mold 20 and the lower mold 30 can be other than that shown in FIG. For example, as shown in (1) of FIG. 3, the high-frequency heating coil 60 for preheating the upper mold 20 is arranged so as to be able to heat the lower mold 30 that has moved upward. In the above, the structure can be such that the mold can be heated if necessary. Also,
As shown in FIG. 3 (2), the high-frequency heating coil for preheating the upper mold 20 is composed of 60a and 60b.
b, the temperature of the lower mold 30 which has been moved upward by the high-frequency heating coil 60b can be controlled separately, not only in the preheating but also in the pressing step if necessary.
The structure may be such that heating can be performed under different conditions. Using a high-frequency heating coil as shown in FIG. 3, induction heating of the upper mold and / or the lower mold moved to perform the pressing step during the pressing step can be performed by changing the shape and size of the molded object. In some cases, it is preferable to maintain the mold at a predetermined temperature in order to obtain a desired surface accuracy. In addition, during the cooling step, the upper mold and / or the lower mold can be induction-heated to obtain a desired surface accuracy, and the cooling rate can be controlled.

【0028】尚、図2(b)の状態では、成形型上部1
2の上型20は、自重および上型下降止めリング22の
下側フランジにより、スリーブ24に沿った最下方に位
置している。また、スリーブ24は、バネ25の付勢
力、および、突出部44と上母型18の下部に形成され
た突出部との係合により、最下方に位置している。各部
材がこのような位置にある成形型上部12と、形成型下
部14とが係合する際に、まず、スリーブ24の下側ス
リーブ42が、下型30と第2の母型28との間のドー
ナツ状の穴部に嵌入される(図2(c)、図4
(c))。次いで、成形型下部14が前記上下駆動装置
によりさらに上方に押し上げられることにより、上型2
0の下端面と、ガラス素材とが接触し(図4(d)参
照)、ガラス素材が圧縮される。このときに、成形型下
部14は、前記上下駆動装置により例えば、約30〜3
00Kg/cmの圧力で、ガラス素材を押圧する。また、
上型20は、わずかに上方に移動して、上母型16の下
端面と当接する。
Incidentally, in the state of FIG.
The upper mold 20 is located at the lowest position along the sleeve 24 due to its own weight and the lower flange of the upper mold stopper ring 22. Further, the sleeve 24 is located at the lowermost position by the urging force of the spring 25 and the engagement between the protrusion 44 and the protrusion formed at the lower part of the upper mother die 18. When the upper mold 12 and the lower mold 14 in which each member is in such a position engage with each other, first, the lower sleeve 42 of the sleeve 24 forms the lower mold 42 with the lower mold 30 and the second mother mold 28. 4 (c) and 4 (c).
(C)). Next, the lower mold 14 is further pushed upward by the vertical drive device, thereby forming the upper mold 2.
The glass material is compressed by the contact of the lower end surface of the glass material with the glass material (see FIG. 4D). At this time, the lower part 14 of the molding die is, for example, about 30 to 3
The glass material is pressed with a pressure of 00 kg / cm 2 . Also,
The upper mold 20 moves slightly upward and contacts the lower end surface of the upper mold 16.

【0029】成形型10の成形型下部14が、ピストン
により、さらに上昇すると、スリーブ24の上側スリー
ブ40の下端面が、第2の下母型28の上端面と当接し
(図4(e)参照)、これにより、スリーブ24が、バ
ネ25に抗して上方に動かされる。図4(f)に示すよ
うに、第2の上母型18の下端面と第2の下母型28の
上端面とが当接すると、ガラス素材は、押し切られた状
態となる。また、この位置で、ガラス成形体(レンズ)
の肉厚が決定される。
When the lower portion 14 of the mold 10 is further raised by the piston, the lower end surface of the upper sleeve 40 of the sleeve 24 comes into contact with the upper end surface of the second lower mold 28 (FIG. 4E). This causes the sleeve 24 to move upward against the spring 25. As shown in FIG. 4 (f), when the lower end surface of the second upper mother die 18 and the upper end surface of the second lower mother die 28 come into contact with each other, the glass material is pushed and cut off. In this position, the glass molding (lens)
Is determined.

【0030】図4(f)に示す状態において、圧縮され
たガラス素材の外径は、上型20の下端面(成形面)の
外径よりわずかに大きくなる。その一方、スリーブ24
の下側スリーブ42は、上側スリーブ40よりも内径が
大きい。そのため、上型20と下側スリーブ42とは、
所定の距離だけ離間している。このため、ガラス素材の
外周部は、下側スリーブ42と接触することがない。
In the state shown in FIG. 4F, the outer diameter of the compressed glass material is slightly larger than the outer diameter of the lower end surface (forming surface) of the upper mold 20. Meanwhile, the sleeve 24
The lower sleeve 42 has a larger inner diameter than the upper sleeve 40. Therefore, the upper mold 20 and the lower sleeve 42 are
They are separated by a predetermined distance. Therefore, the outer peripheral portion of the glass material does not contact the lower sleeve 42.

【0031】なお、図4(c)に示す状態から図4
(f)に示す状態に至るまでの間、スリーブ24の下側
スリーブ42の内周面が、下型30の外周面と略接触す
ることにより、スリーブ24がガイドされ、また、上型
20の外周面は、スリーブ24の上側スリーブ40の内
周面と略接触することにより、上型20がガイドされ
る。このため、上型20と下型30との間の軸ずれが防
止され、これらが相互に適切に位置決めされる。
Note that the state shown in FIG.
Until the state shown in (f), the inner peripheral surface of the lower sleeve 42 of the sleeve 24 is substantially in contact with the outer peripheral surface of the lower mold 30, so that the sleeve 24 is guided, and The upper die 20 is guided by the outer peripheral surface substantially contacting the inner peripheral surface of the upper sleeve 40 of the sleeve 24. For this reason, axial displacement between the upper mold 20 and the lower mold 30 is prevented, and these are appropriately positioned with respect to each other.

【0032】次いで、図4(f)に示す状態で、成形さ
れたガラス素材(レンズ)を、ガラスの転移点以下にな
るまで、たとえば、30〜150℃/分の冷却速度で冷
却する。ここに、上母型16、18は、下母型26、2
8により、その位置が決定されるが、上型20は自由な
状態にあり、その自重がレンズにかかるようになってい
る。したがって、冷却に伴うレンズの収縮にしたがっ
て、上型20は追随し、レンズには、冷却の間、上型の
自重(たとえば、0.002〜0.1Kg/cm)がかけ
られる。つまり、冷却の間、レンズの上面と、上型の下
端面(成形面)との間の接触が維持される。これによ
り、離型後のレンズに良好な面精度を得ることが可能と
なる。
Next, in the state shown in FIG. 4 (f), the formed glass material (lens) is cooled at a cooling rate of, for example, 30 to 150 ° C./min until the temperature becomes equal to or lower than the glass transition point. Here, the upper mother dies 16 and 18 correspond to the lower mother dies 26 and 2
The position of the upper mold 20 is determined by 8, but the upper mold 20 is in a free state, and its own weight is applied to the lens. Therefore, the upper mold 20 follows the contraction of the lens due to cooling, and the weight of the upper mold (for example, 0.002 to 0.1 kg / cm 2 ) is applied to the lens during cooling. That is, during cooling, contact between the upper surface of the lens and the lower end surface (molding surface) of the upper mold is maintained. This makes it possible to obtain good surface accuracy on the lens after release.

【0033】レンズが所定の温度(たとえば、ガラスの
転移点〜転移点−50℃)にまで冷却されると、成形型
10の成形型下部14を下降させて、レンズを離型す
る。上型及び下型の成形面近傍の温度がガラス成形体を
構成するガラスの転移温度またはそれ以下に冷却された
時点で、冷却されたガラス成形体の離型を行うことが、
良好な面精度を得るという観点から好ましい。本実施の
形態において、成形すべきレンズはメニスカス形状であ
るため、図2(g)に示すように、成形型下部14をわ
ずかに下降させた状態では、レンズは下型30からは離
型しやすく、その一方、上型20に貼り付きやすい。
When the lens is cooled to a predetermined temperature (for example, the transition point of glass to the transition point of −50 ° C.), the lower mold part 14 of the mold 10 is lowered to release the lens. At the time when the temperature near the molding surface of the upper mold and the lower mold is cooled to or below the transition temperature of the glass constituting the glass molded body, it is possible to release the cooled glass molded body,
It is preferable from the viewpoint of obtaining good surface accuracy. In the present embodiment, since the lens to be molded has a meniscus shape, the lens is released from the lower mold 30 when the lower mold part 14 is slightly lowered as shown in FIG. On the other hand, it is easy to stick to the upper mold 20.

【0034】本実施の形態においては、成形型下部14
が下降するのにしたがって、成形型上部12のスリーブ
24が、バネ25の付勢力により、下方に動かされる。
上述したように、スリーブ24の上側スリーブ40と下
側スリーブ42との境界には、段部46が形成されてい
る。したがって、スリーブ24が下降するときに、段部
46と成形されたレンズの上面端部とが当接して、上型
20に貼り付いていたレンズを、下方に押し出す。成形
型下部14が下降するときに、上型20もわずかに下降
するが、上型下降止めリング27の下側フランジ38に
より、その下降は止められる。したがって、レンズは上
型20から離型して、下型30上に落ちる(図2(h)
参照)。
In the present embodiment, the lower mold part 14
Is lowered, the sleeve 24 of the upper mold 12 is moved downward by the biasing force of the spring 25.
As described above, the step portion 46 is formed at the boundary between the upper sleeve 40 and the lower sleeve 42 of the sleeve 24. Therefore, when the sleeve 24 descends, the step 46 and the upper end of the molded lens come into contact with each other, and the lens stuck to the upper mold 20 is pushed downward. When the molding die lowering part 14 descends, the upper die 20 also descends slightly, but its lowering is stopped by the lower flange 38 of the upper die lowering stop ring 27. Therefore, the lens is released from the upper mold 20 and falls on the lower mold 30 (FIG. 2 (h)).
reference).

【0035】このようにして、レンズを離型した後、成
形型下部14を所定の位置まで下降させて、下型30上
にあるレンズを、吸着パッド(図示せず)を用いて取り
出す。取り出したレンズは、必要に応じて、アニールす
る場合もある。本実施の形態によれば、初期加圧が終了
し、成形型の上側部分と成形型下部が接触した後に、上
型の自重がガラスにかかり、冷却によるガラスの収縮の
際に、上型がガラスに追従して、レンズの上面と上型の
下端面(成形面)との間の接触が維持される。したがっ
て、離型後のレンズに良好な面精度を得ることが可能と
なる。
After the lens is released from the mold in this way, the lower mold part 14 is lowered to a predetermined position, and the lens on the lower mold 30 is taken out using a suction pad (not shown). The removed lens may be annealed as needed. According to the present embodiment, after the initial pressurization is completed and the upper part of the mold and the lower part of the mold come into contact with each other, the weight of the upper mold is applied to the glass. Following the glass, the contact between the upper surface of the lens and the lower end surface (molding surface) of the upper mold is maintained. Therefore, it is possible to obtain good surface accuracy on the lens after release.

【0036】ガラス素材が、その自重によって変形する
程の低粘性域においては、加熱の際にガラス素材を保持
する治具とガラスの融着を防止するのは非常に困難であ
る。そこで図2(b)に示す治具50は、治具の内部よ
りガスを噴出することにより、ガラス素材を気流により
浮上させることで、治具面とガラス両面にガスのレイヤ
ーを形成し、その結果、治具とガラスが反応することな
く、加熱軟化できるものであることが好ましい。さら
に、ガラス素材がプリフォームの場合、プリフォームの
形状を維持しつつ加熱軟化することができる。また、ガ
ラス素材がガラスゴブであり、不規則な形状で表面にシ
ワ等の表面欠陥がある場合でも、加熱軟化しながら気流
により浮上させることで、形状を整え、表面欠陥を消去
することも可能である。
In a low-viscosity region where the glass material is deformed by its own weight, it is very difficult to prevent fusion of the glass with a jig holding the glass material during heating. Thus, the jig 50 shown in FIG. 2B forms a gas layer on both the jig surface and the glass surface by ejecting gas from the inside of the jig to float the glass material by an air current. As a result, it is preferable that the jig and the glass can be heated and softened without reacting. Further, when the glass material is a preform, it can be softened by heating while maintaining the shape of the preform. In addition, even if the glass material is a glass gob and has an irregular shape with surface defects such as wrinkles, it is possible to adjust the shape and eliminate surface defects by floating by airflow while heating and softening. is there.

【0037】上述した、ガラス素材の浮上や加熱軟化し
たガラス素材の予熱した成形型への移送は、たとえば、
特開平8−133758号公報に開示されている。ガラ
ス素材の加熱は、常温から所定温度に加熱する場合、あ
る程度の温度のガラス素材を用いてさらに加熱する場
合、さらに所定温度に既に加熱されているガラス素材を
用いる場合を含む。たとえば、ガラス素材がガラスゴブ
の場合、溶融ガラスから作製されたガラスゴブを冷却す
ることなく用いることもできる。
The above-mentioned floating of the glass material and transfer of the glass material heated and softened to the preheated mold are performed, for example, by:
It is disclosed in JP-A-8-133758. The heating of the glass material includes a case of heating from room temperature to a predetermined temperature, a case of further heating using a glass material of a certain temperature, and a case of using a glass material already heated to a predetermined temperature. For example, when the glass material is a glass gob, a glass gob made of molten glass can be used without cooling.

【0038】本発明の方法では、前記上母型および/ま
たは下母型に、複数の上型および/または下型を配置し
て、該母型の周辺に誘導加熱コイルを配した成形装置を
用いることもできる。このような装置を用いることによ
り、一度のプレス成形で、複数個のガラス成形品を製造
することが可能となる。この場合、上母型および/また
は下母型は一定の幅を有する長尺形状であることが好ま
しく、その母型上に複数個の成形型が、長手方向い一列
に、成形型の中心が母型の中心線上に位置するように設
けることが好ましい。また、少なくとも母型の短手方向
端部での前記コイルと母型との距離が一定であることが
好ましい。即ち、好ましい成形装置は、具体的には、上
型及び下型からなる成形型と、該成形型を支持する母型
と、前記母型の周囲に巻回された前記成形型を加熱する
ための加熱手段を有する成形装置であって、前記母型が
長尺形状であって、かつ一定の幅を有し、該母型に前記
成形型複数個を長手方向に等間隔に一列に、成形型の中
心が母型の中心線上に位置するように設け、かつ少なく
とも母型の短手方向端部での前記加熱手段と母型との距
離が一定である装置である。この装置を用いることで、
複数個の加熱軟化した被成形ガラス素材を、長尺形状の
母型に長手方向に沿って一列に配列された、上型及び下
型からなる複数個の成形型で同時に加圧成形することが
でき、さらに、前記複数個の成形型のそれぞれが、前記
母型の周囲に巻回された加熱手段により加熱された母型
からの熱伝導によって加熱され、かつこの加熱が、少な
くとも各成形型の水平断面における対向する2つの位置
が実質的に均等に熱せられるように行われる。その結
果、各成形型の成形面に加熱手段からの距離の違いによ
る温度分布が生じることを極力防止でき、面精度及び表
面品質の良好なガラス光学素子を複数個同時に成形する
ことができる。上記長尺形状の母型は、好ましくは両端
部が略半円状になっていることが、両端部に近い成形型
への加熱が均一にできるという観点から好ましい。上記
装置を用いることにより、各成形型を均一に加熱してプ
レス成形を行うことができるので、部分的なのび不良な
どの問題が生じることなく面精度が高くかつ表面品質の
良好なガラス成形品を製造することができる。このとき
用いる浮上軟化治具および落下位置調整部材も、複数の
開口部を有するものにすることが、すばやい落下供給の
ために好ましい。
[0038] In the method of the present invention, there is provided a molding apparatus in which a plurality of upper dies and / or lower dies are arranged on the upper mold and / or the lower mold, and an induction heating coil is arranged around the matrix. It can also be used. By using such an apparatus, it is possible to produce a plurality of glass molded articles by a single press molding. In this case, it is preferable that the upper matrix and / or the lower matrix have a long shape having a certain width, and a plurality of molds are arranged on the matrix in a line in a longitudinal direction, and the center of the molds is aligned with the center of the mold. It is preferable to provide it so as to be located on the center line of the matrix. In addition, it is preferable that at least the distance between the coil and the matrix at the lateral end of the matrix is constant. That is, a preferred molding apparatus is, specifically, a molding die composed of an upper die and a lower die, a mother die supporting the molding die, and a heater for heating the molding die wound around the mother die. A molding device having a heating means, wherein the matrix has a long shape, and has a certain width, and a plurality of the molding dies are formed on the matrix in a line at equal intervals in a longitudinal direction. An apparatus in which the center of the mold is provided so as to be located on the center line of the mold, and at least the distance between the heating means and the mold at the short-side end of the mold is constant. By using this device,
It is possible to simultaneously press-mold a plurality of heat-softened glass materials to be molded simultaneously with a plurality of molds composed of an upper mold and a lower mold, which are arranged in a row in a longitudinal shape in a matrix along a longitudinal direction. Further, each of the plurality of molds is heated by heat conduction from the mold heated by the heating means wound around the matrix, and this heating is performed at least for each mold. This is done so that two opposing positions in the horizontal section are heated substantially evenly. As a result, it is possible to minimize the occurrence of a temperature distribution on the molding surface of each mold due to a difference in distance from the heating means, and it is possible to simultaneously mold a plurality of glass optical elements having good surface accuracy and surface quality. It is preferable that both ends of the long matrix are preferably substantially semicircular from the viewpoint that the heating to the mold near the both ends can be uniform. By using the above-mentioned apparatus, each mold can be uniformly heated and press-molded, so that a glass molded product having high surface accuracy and good surface quality without causing problems such as partial spread failure. Can be manufactured. The floating softening jig and the drop position adjusting member used at this time also preferably have a plurality of openings for quick drop supply.

【0039】上記複数の上型および/または下型を配置
した装置を図5によりさらに説明する。図5はプレス成
形装置の上型、下型及び母型の組み付け状態を示す断面
図であり、図に示す成形装置においては、長尺形状の母
型1により上下動可能に支持された4組の上型2、下型
3からなる成形型を用いる。上型2および下型3は、例
えば、超硬合金製であり、成形面には貴金属合金薄膜が
被覆されたものであることができる。母型1は、例え
ば、タングステン合金製であることができ、超硬合金よ
りわずかに大きい熱膨張係数を有する。5は上型2及び
下型3を備えた母型1をプレス成形室内に搬送するため
のトレーである。6は各々の成形型において成形品の肉
厚が一定になるように、各成形型の寸法に応じて厚さを
調整するために、下型の下面に設けられたスペーサーで
ある。このプレス成形装置は、さらに図6に示すよう
に、上型と下型をプレスするためのプレス手段の上主軸
9及び下主軸8と、成形時の誘導加熱を行うための誘導
加熱コイル7を有する。誘導加熱コイル7は長尺形状の
母型の周囲を取り巻く形状で巻回されている。
The apparatus in which the plurality of upper dies and / or lower dies are arranged will be further described with reference to FIG. FIG. 5 is a cross-sectional view showing an assembled state of an upper mold, a lower mold, and a mother die of a press molding apparatus. In the molding apparatus shown in FIG. The upper mold 2 and the lower mold 3 are used. The upper mold 2 and the lower mold 3 are made of, for example, a cemented carbide, and may have a molding surface coated with a noble metal alloy thin film. The matrix 1 can be made of, for example, a tungsten alloy and has a coefficient of thermal expansion slightly larger than that of a cemented carbide. Reference numeral 5 denotes a tray for transferring the matrix 1 having the upper mold 2 and the lower mold 3 into the press molding chamber. Numeral 6 is a spacer provided on the lower surface of the lower mold in order to adjust the thickness according to the dimensions of each mold so that the thickness of the molded product is constant in each mold. As shown in FIG. 6, the press forming apparatus further includes an upper main shaft 9 and a lower main shaft 8 for pressing an upper die and a lower die, and an induction heating coil 7 for performing induction heating during molding. Have. The induction heating coil 7 is wound in a shape surrounding a long matrix.

【0040】このプレス成形装置を用いた成形方法につ
いて説明する。球状プリフォーム4を、母型1内の上型
2と下型3の間にセットし、この母型1をトレー5に載
置して、不活性雰囲気に保たれた成形装置内に入れ、成
形装置の下主軸8上にトレー5と共に配置する。その
後、下主軸8を上昇させ、下型3を成形装置の誘導加熱
コイル7の内側に上昇させる(図6a、b)。高周波の
パワーを入れ、母型1を誘導加熱し、被成形ガラス素材
を加熱した後、下主軸を更に上昇し、上型の上面を上主
軸のヘッド9に押し当てることにより、軟化したプリフ
ォームを加圧する(図6c)。その後、ガラス転移点以
下まで冷却した後、下主軸を下降させ、成形品を成形用
型と共に成形装置の外へ取り出すことで複数のガラス成
形体を一度に製造することができる。
A molding method using this press molding apparatus will be described. The spherical preform 4 is set between the upper mold 2 and the lower mold 3 in the matrix 1, and the matrix 1 is placed on the tray 5 and placed in a molding device kept in an inert atmosphere. It is arranged together with the tray 5 on the lower main shaft 8 of the molding device. Thereafter, the lower main shaft 8 is raised, and the lower die 3 is raised inside the induction heating coil 7 of the forming apparatus (FIGS. 6a and 6b). A high-frequency power is applied, the matrix 1 is induction-heated, and the glass material to be molded is heated. Then, the lower main shaft is further raised, and the upper surface of the upper die is pressed against the head 9 of the upper main shaft, thereby softening the preform. Is pressed (FIG. 6c). Then, after cooling to below the glass transition point, the lower main shaft is lowered, and the molded article is taken out of the molding apparatus together with the molding die, whereby a plurality of glass molded articles can be manufactured at once.

【0041】[0041]

【実施例】以下本発明を実施例によりさらに詳細に説明
する。 実施例1 本例では図2に示すように、上成形型12は上高周波コイ
ル60で予熱し、下成形型14は下高周波コイル61で予熱す
る。そして上下の高周波コイルの間の18mmの隙間から、
浮上軟化したプリフォームの載った浮上皿50を挿入し、
浮上皿50を左右に開いてプリフォームを落下させ、下成
形型を上昇させてプレス成形した。この例では、浮上皿
は開いたまま後退するようにしたので、落下後プレス開
始までの時間は0.5秒だった。なお、この間のプリフォ
ームの冷えが少ないため、成形型の温度は556℃(ガラス
粘度が109.8ポアズに対応する温度)にしておくことで
十分にのびた。また、上記プリフォームを落下供給する
際に、前記浮上皿と下成形型との間に、落下位置調整部
材を挿入し、これを介在させたまま、下成形型にプリフ
ォームを落下供給することができる。このように落下位
置調整部材を介在させることにより、プリフォームが成
形型外に飛び出したり、下成形型の中央から外れた位置
にプリフォームが供給されるのを防ぐことができる。こ
の場合、上下の高周波コイルの隙間は、落下位置調整手
段を挿入することができる程度、例えば10mm程度、
余計に間隔をあけることができる。次いで、上下のコイ
ルの隙間に吸着パッドを挿入し、ガラス成形体を取り出
した。回復時間も短縮され、結果として全体のサイクル
タイムは53秒になった。このようにして得られたレンズ
は面精度が良好であり、非常に短いサイクルタイムで連
続生産が行えた。本実施例では高周波パワーを切ってプ
レス成形したが、高周波パワーをかけながら行ってもよ
い。本実施例の各工程に要した時間を以下に示す。
The present invention will be described in more detail with reference to the following examples. Embodiment 1 In this embodiment, as shown in FIG. 2, the upper mold 12 is preheated by the upper high frequency coil 60, and the lower mold 14 is preheated by the lower high frequency coil 61. And from the 18mm gap between the upper and lower high frequency coils,
Insert the floating plate 50 with the softened preform,
The floating plate 50 was opened left and right, the preform was dropped, the lower mold was raised, and press molding was performed. In this example, the floating plate was set to open and retracted, so that the time from the fall to the start of the press was 0.5 seconds. Since the temperature of the preform was low during this period, the temperature of the mold was set to 556 ° C. (a temperature corresponding to a glass viscosity of 109.8 poise), so that the temperature was sufficiently increased. Further, when the preform is dropped and supplied, a drop position adjusting member is inserted between the floating plate and the lower mold, and the preform is dropped and supplied to the lower mold with the interposition thereof. Can be. By interposing the drop position adjusting member in this way, it is possible to prevent the preform from jumping out of the molding die and from being supplied to a position deviated from the center of the lower molding die. In this case, the gap between the upper and lower high-frequency coils is such that the drop position adjusting means can be inserted, for example, about 10 mm.
Extra spacing can be provided. Next, the suction pad was inserted into the gap between the upper and lower coils, and the glass molded body was taken out. Recovery time was also reduced, resulting in an overall cycle time of 53 seconds. The lens obtained in this way had good surface accuracy and could be continuously produced in a very short cycle time. In the present embodiment, press molding is performed with the high-frequency power turned off, but the pressing may be performed while applying the high-frequency power. The time required for each step of this example is shown below.

【0042】(1)図2に示すようにしてプリフォーム
を浮上軟化した割型式浮上皿を下成形型の直上に持ち来
たす(1sec)。 (2)割型式浮上皿を左右に開いて軟化したプリフォー
ムを下成形型上に落下させる(1sec)。このときプリフ
ォームの温度は647℃で、粘度は105.5ポアズである。 (3)割型式浮上皿は開いたまま下成形型上から退く
(1sec)。 (4)直ちに下成形型は上昇し、上成形型とプレス成形
を開始する(一定温度に所定時間保持する場合と、直ち
に冷却する場合がある) (0.5sec)。 (5)成形型を
ガラスの転移点以下(実施例では転移点より10℃低い温
度)まで冷却する(この冷却は、非酸化性ガスを流して強
制冷却する場合、断電冷却の場合および高周波パワーを
かけて除冷する場合がある) (31sec)。 (6)離型して下成形型を下降し、不図示の吸着パッド
でガラス成形体を取り出す(1.5sec) (7)上、下成形型を高周波誘導加熱し、561℃(ガラス
粘度が109.5ポアズに対応する温度)に予熱する。(回
復させる) (18sec) (1)〜(7)の工程でプレス成形を繰り返す。各工程
の所要時間も示す。
(1) As shown in FIG. 2, a split type floating plate in which the preform is floated and softened is brought directly above the lower mold (1 sec). (2) Open the split-type floating pan to the left and right, and drop the softened preform onto the lower mold (1 sec). At this time, the temperature of the preform is 647 ° C. and the viscosity is 10 5.5 poise. (3) Withdraw the split mold floating pan from the lower mold while keeping it open
(1 sec). (4) The lower mold immediately rises, and press-molding with the upper mold is started (in some cases, the temperature is maintained at a constant temperature for a predetermined time, or in the case, it is immediately cooled) (0.5 sec). (5) The mold is cooled to a temperature lower than the glass transition point (in this embodiment, a temperature lower by 10 ° C. than the glass transition temperature). (It may be cooled by applying power) (31sec). (6) The mold is released, the lower mold is lowered, and the glass molded body is taken out with a suction pad (not shown) (1.5 sec). (7) The upper mold is subjected to high-frequency induction heating to 561 ° C (glass viscosity of 10 ° C). Preheat to a temperature corresponding to 9.5 poise). (Recover) (18 sec) Press molding is repeated in steps (1) to (7). The time required for each step is also shown.

【0043】(1)〜(3)までの時間は約3秒、
(4)のプレス開始までの時間は約0.5秒だった。こ
の3.5秒間における下成形型の温度低下は約5℃であ
り、成形上の支障はなかった。下成形型を上方および/
または下方に少し移動させることにより、下成形型と高
周波コイルとの位置を少しずらして予熱することによ
り、温度低下を見込んで、下成形型の温度を予め5℃高
くしておくこともできる。
The time from (1) to (3) is about 3 seconds,
The time until the start of the press in (4) was about 0.5 seconds. The temperature drop of the lower mold for 3.5 seconds was about 5 ° C., and there was no problem in molding. Move the lower mold upward and / or
Alternatively, the temperature of the lower molding die can be raised by 5 ° C. in advance in anticipation of a temperature drop by slightly moving the lower molding die and the high-frequency coil so as to preheat them by slightly shifting their positions.

【0044】実施例2 本例では図3(1)に示すように下成形型はした下高周波
コイルで予熱し、プレス中は上高周波コイルで加熱し
た。成形型の予熱温度は596℃(ガラス粘度108ポアズ
に対応する温度)で浮上軟化プリフォームの温度も596℃
(ガラス粘度108ポアズに対応する温度)とし、高周波
パワーをかけながら一定温度で10秒プレスしてから冷却
した。他については実施例1と基本的に同様である。
Example 2 In this example, as shown in FIG. 3 (1), the lower molding die was preheated by a lower high-frequency coil, and was heated by an upper high-frequency coil during pressing. The preheating temperature of the mold is 596 ° C (corresponding to a glass viscosity of 10 8 poise) and the temperature of the softening preform is also 596 ° C.
(Temperature corresponding to a glass viscosity of 10 8 poises), pressed at a constant temperature for 10 seconds while applying high frequency power, and then cooled. Others are basically the same as the first embodiment.

【0045】実施例3 本例は実施例2と類似であるが、上高周波コイルを2回
路に分け、上下の温度を別々に制御しながらプレスおよ
び冷却を行う(図3(2))。上型を下型より若干低温(約10
℃)にすることが離型時の上型への貼り付きを防止する
のに有効である。外径15mmのレンズを例にして実施例
1〜3を説明したが、レンズの大きさや形状に応じて最
適な方法を選択すればよい。
Embodiment 3 This embodiment is similar to Embodiment 2, except that the upper high-frequency coil is divided into two circuits, and pressing and cooling are performed while controlling the upper and lower temperatures separately (FIG. 3 (2)). The upper mold is slightly cooler than the lower mold (about 10
C) is effective to prevent sticking to the upper mold during release. Although the first to third embodiments have been described using a lens having an outer diameter of 15 mm as an example, an optimum method may be selected according to the size and shape of the lens.

【0046】なお、図1の型構造ではプレスにより上母
型と下母型ぶつかった後の冷却工程においては、ガラス
成形体に対して上型自重がかかるようになっている。型
構造を若干変更することにより、上下母型がぶつかった
後に上型上方から中押し棒で第2加圧を行うこともでき
る。また、転移点以下で離型する際の上型への貼り付き
を防止するために、バネの作用でスリーブがガラス成形
体の外周付近を押し下げて上型から離型する構造にして
ある。
In the mold structure shown in FIG. 1, in the cooling step after the upper and lower molds collide with each other by pressing, the upper weight of the upper mold is applied to the glass molded body. By slightly changing the mold structure, the second pressing can be performed with the middle push bar from above the upper mold after the upper and lower molds have collided. Further, in order to prevent sticking to the upper mold when the mold is released at or below the transition point, the sleeve is pressed down near the outer periphery of the glass molded body by the action of a spring and is released from the upper mold.

【0047】[0047]

【発明の効果】本発明によれば、生産性を維持しつつ、
面精度のより優れたガラス成形体の成形方法及び成形装
置を提供することが可能となる。即ち、本発明では、高
周波加熱を採用することにより昇温、降温速度が速くな
る。抵抗加熱や赤外線ランプヒーター加熱では一般に保
温性がよいため降温速度が遅くなるのに対して、高周波
誘導加熱では降温速度も速くできる。さらに本発明の方
法では、高周波コイルを耐熱ガラスチューブの外側に設
けるのではなく、装置内で成形型の外周周辺に設けたこ
とにより、上下の成形型を、浮上皿、位置調整部材、ま
たは成形品の取り出しパッドを挿入する間隔のみあけ
て、非常に近づけることができ、従って、下成形型の昇
降距離を短くできる。従来の耐熱ガラスチューブ方式で
装置化すると数百mmになってしまうのに対し、本発明の
方法では100mm以下あるいは50mm以下にできる。本発明
の方法では、非常に速い動作で、短いサイクルタイムで
プレス成形を行うことができ、これにより生産効率は大
幅に向上させることができる。
According to the present invention, while maintaining productivity,
It is possible to provide a molding method and a molding apparatus for a glass molded body having better surface accuracy. That is, in the present invention, the rate of temperature rise and fall is increased by employing high-frequency heating. Resistance heating and infrared lamp heater heating generally have good heat retention, so that the rate of temperature decrease is slow, whereas high-frequency induction heating can increase the rate of temperature decrease. Furthermore, in the method of the present invention, the high-frequency coil is not provided outside the heat-resistant glass tube, but is provided around the outer periphery of the forming die in the apparatus. It is possible to make the distance very close, with only an interval for inserting the product take-out pad, so that the vertical moving distance of the lower mold can be shortened. Whereas a conventional heat-resistant glass tube method would result in a device of several hundred mm, the method of the present invention can reduce it to 100 mm or less or 50 mm or less. According to the method of the present invention, press molding can be performed with a very fast operation and in a short cycle time, thereby greatly improving the production efficiency.

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

【図1】 本発明のガラス成形体の製造方法に使用する
成形型の略断面図である。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a molding die used in the method for producing a glass molded body of the present invention.

【図2】 本発明のガラス成形体の製造方法に使用する
成形型の作動を示す図である。
FIG. 2 is a view showing the operation of a molding die used in the method for producing a glass molded body of the present invention.

【図3】 本発明のガラス成形体の製造方法に使用する
成形型の作動を示す図である。
FIG. 3 is a view showing the operation of a molding die used in the method for producing a glass molded body of the present invention.

【図4】 本発明のガラス成形体の製造方法に使用する
成形型の略断面図である。
FIG. 4 is a schematic sectional view of a molding die used in the method for producing a glass molded body of the present invention.

【図5】 本発明のガラス成形体の製造方法に使用する
プレス成形装置の組み付け状態を示す断面図。
FIG. 5 is a sectional view showing an assembled state of a press molding apparatus used in the method for producing a glass molded body of the present invention.

【図6】 図5のプレス成形装置を用いる成形方法の説
明図。
FIG. 6 is an explanatory view of a forming method using the press forming apparatus of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 成形型 12 成形型上部 14 成形型下部 16、18 上母型 2、20 上型 22 上型下降止めリング 24 スリーブ 25 バネ 26、28 下母型 3、30 下型 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Mold 12 Mold upper part 14 Mold lower part 16, 18 Upper mother die 2, 20 Upper die 22 Upper die lowering stop ring 24 Sleeve 25 Spring 26, 28 Lower mother die 3, 30 Lower die

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C03B 11/00 C03B 11/12 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) C03B 11/00 C03B 11/12

Claims (12)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 予熱したガラス素材を予熱した上型と下
型とにより加圧して前記上型及び下型の各成形面に対応
するガラス成形体を形成する工程(A)、形成されたガラ
ス成形体を冷却する工程(B)、上型及び下型の少なくと
も一方を移動させて上型と下型とを離間させ、離間した
上型と下型との間から冷却されたガラス成形体を離型す
る工程(C)、並びにガラス素材、上型及び下型を、前記
ガラス素材が前記上型及び下型よりも高い温度になるよ
うに予熱する工程(D)を繰り返してガラス成形体を製造
する方法であって、 工程(D)における上型及び下型の予熱は、工程(C)におけ
る上型及び下型が相互に離間した状態で、前記離間した
上型と下型の周辺をそれぞれ巻回する誘導加熱コイルに
よる誘導加熱により行われ、 工程(C)における離間した状態にある予熱された下型
に、工程(D)において上型及び下型とは別に予熱された
ガラス素材を、前記誘導加熱コイルの隙間から供給した
後に、上型または下型の一方が移動して加圧工程(A)を
実施することを特徴とする製造方法。
1. A step (A) of pressing a preheated glass material with a preheated upper mold and a lower mold to form a glass molded body corresponding to each molding surface of the upper mold and the lower mold. Step (B) of cooling the molded body, moving at least one of the upper mold and the lower mold to separate the upper mold and the lower mold, and cooling the glass molded body from between the separated upper mold and the lower mold. Releasing step (C), and the glass material, the upper mold and the lower mold ,
The glass material will be at a higher temperature than the upper and lower molds
A method of producing a glass shaped material by repeating the steps (D) to urchin preheating, the preheating of the upper and lower molds in the step (D) is the upper and lower molds in step (C) is separated from each other In the state , said separated
Induction heating coils that wind around the upper and lower molds respectively
The glass material, which is preheated separately from the upper mold and the lower mold in the step (D), is placed in the gap between the induction heating coils in the preheated lower mold in the separated state in the step (C). And a pressurizing step (A) is performed by moving one of the upper mold and the lower mold after the supply.
【請求項2】 加圧工程を実施するために移動した上型
または下型を加圧工程の間、誘導加熱する請求項1記載
の製造方法。
2. The method according to claim 1, wherein the upper die or the lower die moved for performing the pressing step is subjected to induction heating during the pressing step.
【請求項3】 工程(A)〜(D)を非酸化性雰囲気中で行う
請求項1または2記載の製造方法。
3. The method according to claim 1, wherein steps (A) to (D) are performed in a non-oxidizing atmosphere.
【請求項4】 工程(D)における上型及び下型の予熱を
ガラス素材の予熱温度以下とする請求項1〜3のいずれ
か1項に記載の製造方法。
4. The production method according to claim 1, wherein the preheating of the upper mold and the lower mold in the step (D) is performed at a temperature lower than the preheating temperature of the glass material.
【請求項5】 109ポアズ以下の粘度に相当する温度
に予熱したガラス素材を、このガラス素材の予熱温度以
下に予熱した下型の成形面上に移送し、加圧する請求項
1〜4のいずれか1項に記載の製造方法。
5. The method according to claim 1, wherein the glass material preheated to a temperature corresponding to a viscosity of 10 9 poise or less is transferred onto a molding surface of a lower mold preheated to a temperature lower than the preheating temperature of the glass material and pressurized. The production method according to any one of the preceding claims.
【請求項6】 予熱されたガラス素材が供給されてか
ら、5秒以内に加圧成形が開始される請求項1〜5のい
ずれか1項に記載の製造方法。
6. The method according to claim 1, wherein the pressure molding is started within 5 seconds after the preheated glass material is supplied.
【請求項7】 下型または上型のいずれかが上下に移動
可能であり、移動可能な下型または上型の予熱位置と加
圧位置との間の移動距離が30cm以下である請求項1
〜6のいずれか1項に記載の製造方法。
7. The method according to claim 1, wherein one of the lower mold and the upper mold is movable up and down, and a moving distance between a movable preheating position and a pressurizing position of the lower mold or the upper mold is 30 cm or less.
7. The production method according to any one of items 6 to 6.
【請求項8】上型及び下型の誘導加熱を独立に行う請求
項1〜7のいずれか1項に記載の製造方法。
8. The production method according to claim 1, wherein the induction heating of the upper die and the lower die is performed independently.
【請求項9】 誘導加熱を高周波誘導加熱コイルにより
行い、高周波誘導加熱コイルと上型および/または下型
との位置を変化させることにより上型および/または下
型の温度を調節する請求項1〜8のいずれか一項に記載
の製造方法。
9. The method according to claim 1, wherein the induction heating is performed by a high-frequency induction heating coil, and the temperature of the upper mold and / or the lower mold is adjusted by changing the positions of the high-frequency induction heating coil and the upper mold and / or the lower mold. The production method according to any one of Items 1 to 8.
【請求項10】 前記上型または下型の一方を移動して
加圧工程(A)を実施するための上下駆動装置として、
サーボモーター駆動を用いる請求項1〜9のいずれか1
項に記載の製造方法。
10. An up-down driving device for performing one of the pressurizing step (A) by moving one of the upper mold and the lower mold,
10. The method according to claim 1, wherein a servo motor drive is used.
The production method according to the paragraph.
【請求項11】 ガラス成形体が、直径が8mm以下のマ
イクロレンズである請求項1〜10のいずれか1項に記
載の製造方法。
11. The production method according to claim 1, wherein the glass molded body is a microlens having a diameter of 8 mm or less.
【請求項12】 ガラス成形体が、プレス成形後に研削
および研磨を必要としない光学素子である請求項1〜1
1のいずれか1項に記載の製造方法。
12. The glass element is an optical element that does not require grinding and polishing after press molding.
The production method according to any one of claims 1 to 7.
JP28087298A 1997-10-03 1998-10-02 Method for manufacturing glass molded body Expired - Fee Related JP3188676B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP28087298A JP3188676B2 (en) 1997-10-03 1998-10-02 Method for manufacturing glass molded body

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9-271211 1997-10-03
JP27121197 1997-10-03
JP28087298A JP3188676B2 (en) 1997-10-03 1998-10-02 Method for manufacturing glass molded body

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH11171564A JPH11171564A (en) 1999-06-29
JP3188676B2 true JP3188676B2 (en) 2001-07-16

Family

ID=26549588

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP28087298A Expired - Fee Related JP3188676B2 (en) 1997-10-03 1998-10-02 Method for manufacturing glass molded body

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3188676B2 (en)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6918267B2 (en) * 2001-08-27 2005-07-19 Hoya Corporation Press molding apparatus and press molding method
CN1301222C (en) * 2003-04-28 2007-02-21 Hoya株式会社 Press-molding method and apparatus and method of producing an optical element
CN100404449C (en) * 2003-09-25 2008-07-23 Hoya株式会社 Cast die pressed shaper and mfg.method of opticle element
DE102005046556B4 (en) * 2005-09-28 2009-04-09 Schott Ag Method and device for the production of optical components for imaging optics from the melt
WO2008053860A1 (en) * 2006-10-31 2008-05-08 Hoya Corporation Mold press forming die and molded article manufacturing method
CN101663244B (en) * 2007-03-29 2012-10-10 Hoya株式会社 Method of producing glass molding product and mold press molding device
KR101597526B1 (en) * 2014-11-17 2016-02-25 (주)대호테크 Molding device of glass molding articles and

Also Published As

Publication number Publication date
JPH11171564A (en) 1999-06-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20050218538A1 (en) Press molding apparatus and press molding method
JP3974200B2 (en) Glass optical element molding method
US7013676B2 (en) Press molding apparatus
US6141991A (en) Press molding apparatus for glass optical elements and molding method for glass optical elements
KR101468756B1 (en) Method of producing glass molding product and mold press molding device
JP3188676B2 (en) Method for manufacturing glass molded body
JP4090672B2 (en) Manufacturing method and apparatus for press-molded body and mold disassembling apparatus
JP3886022B2 (en) Method and apparatus for producing glass molded body
JP3608768B2 (en) Glass optical element press molding apparatus and glass optical element molding method
JP3869239B2 (en) Optical element press molding apparatus and optical element manufacturing method
JP3229942B2 (en) Method for manufacturing glass optical element
JP4460339B2 (en) Mold press molding apparatus and optical element manufacturing method
JP3674910B2 (en) Method and apparatus for producing glass molded body
JP2000233934A (en) Method for press-forming glass product and device therefor
JP2952185B2 (en) Glass optical element molding method
JP4118668B2 (en) Molding apparatus for press molding and method for producing molded body using the same
JP3246728B2 (en) Glass optical element molding method
JP3950434B2 (en) Method for producing glass molded body
JP3243219B2 (en) Method for manufacturing glass optical element
JP3767780B2 (en) Manufacturing method of glass optical element
JP3753415B2 (en) Glass optical element molding method
JP4094587B2 (en) Glass optical element molding method
JP2004142952A (en) Method for manufacturing glass molding
JPH11322348A (en) Molding of optical element
JPH0769650A (en) Production of optical element

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090511

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090511

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100511

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110511

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120511

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130511

Year of fee payment: 12

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140511

Year of fee payment: 13

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees