JP4094572B2 - ガラス光学素子の製造方法 - Google Patents
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Description
本発明の供給方法1は、上型と下型からなる成形型の下型の成形面上に被成形ガラス素材を上方から落下、好ましくは自然落下させることで供給する方法であるが、被成形ガラス素材が供給される成形型の種類、形状、材質等には特に制限はない。被成形ガラス素材の材質、形状等にも制限はなく、形状は、例えば、球状またはマーブル形状であり得る。被成形ガラス素材は、例えば、ガラスプリフォームやガラスゴブであることができ、加熱軟化した状態であっても、加熱していない状態であっても良い。但し、被成形ガラス素材の落下による下型の成形面上への供給は、加熱軟化した状態において有効であるので、本発明の供給方法も加熱軟化した状態の被成形ガラス素材の場合に特に有効である。被成形ガラス素材の上方からの落下は、例えば、被成形ガラス素材を吸着した吸着パッドを下型の上方に配置または移動し、次いで吸着を解除するか、或いは被成形ガラス素材を噴出する気流により保持した分割可能な浮上皿を下型の上方に配置または移動し、次いで浮上皿を分割することで行うことができる。
本発明のガイド手段は、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。また、ガイド手段は、ガイド部を移動させるための手段も有する。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。ガイド手段は、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(図1参照)。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(図2)。また、ガイド部は、略円筒形状の部材でもあり得る(図3参照)。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(図4参照)。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。好ましくは、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(図5参照)。
本発明の供給方法2は、上型と下型からなる成形型の下型の成形面上に被成形ガラス素材を供給する方法であるが、成形型や被成形ガラス素材については供給方法1とほぼ同様である。但し、本方法は、被成形ガラス素材の形状が、真球以外の大略球形状である場合に特に有効である。真球状の被成形ガラス素材は、成形面の中心に供給されなくても、ガラスの状態によっては回転して自然に成形面の中心に移動することもある。それに対して、真球以外の球形状、例えば、マーブル形状のような偏平状の球形の場合、成形面の中心に供給されなかった場合、回転して自然に成形面の中心に移動することは難しいからである。尚、被成形ガラス素材の下型への供給は、例えば、吸着パッド、浮上皿等から落下させる等の公知の方法により行うことができ、好ましくは、本発明の供給方法1により行う。
位置修正手段は、被成形ガラス素材に対して下型と同心円上の位置で当接するものであればいかなる形状のものであっても良く、例えば、リング状や同心円上に配列した突起部を有する被成形ガラス素材当接部を有するものであることができる。また、位置修正手段は、適当な昇降手段及び往復動手段により下型上に配置され得る。
本発明のガラス光学素子の製造方法は、前記本発明の供給方法1により下型の成形面上に供給された被成形ガラス素材、または前記本発明の供給方法2により位置を修正した被成形ガラス素材、または前記本発明の供給方法1により下型の成形面上に供給され、かつ前記本発明の供給方法2により位置を修正した被成形ガラス素材を加圧成形することを特徴とする。被成形ガラス素材を加圧成形する方法や被成形ガラス素材の予熱方法等には特に制限はない。
実施例1
本実施例の方法により被成形ガラス素材を供給する成形装置においては、長尺形状の上母型及び下母型が、各々プレスの上主軸及び下主軸に取り付けられており、上母型(図示せず)及び下母型11には、各々6個の上型(図示せず)及び下型12が取り付けられており、上母型及び下母型の周囲には、これらの長尺形状を倣った形に巻回された誘導加熱コイル13が2箇所、即ち上母型及び下母型の周囲に設けられている(図17参照)。上側のコイルと下側のコイルの間には20mmの隙間を設けた。この装置により、バリウムホウケイ酸ガラス(転移点514 ℃、屈伏点545 ℃)をプレスして外径10mmの両凸形状のレンズが成形される。
実施例1と同様の成形型により、バリウムホウケイ酸ガラス製の両凸レンズを成形した。但し、本実施例においては、被成形ガラス素材としてマーブル形状に熱間成形された被成形ガラス素材(直径7mm、高さ4.5mm)を用い、実施例1と同様にガイド手段を用い、さちに、被成形ガラス素材を分割浮上皿から下型に落下させた後に位置修正手段による位置の修正を行った。位置修正手段としては、図16に示すような被成形ガラス素材径よりわずかに大きい内径を有するリング6個を連結してなるものを用いた。まず、 図21に示すように、位置修正手段18を、各リングの中心が対応する下型の中心に合うように配置した(図19参照)。その後、下母型19にセットされた下型20に向かって降下させ、各リングを下型20上の被成形ガラス素材21に当接させた。さらに位置修正手段18を降下させると、被成形ガラス素材21が下型中央に滑り、これにより被成形ガラス素材21の中心と下型20の中心が合い、位置の修正が完了する。次いで、実施例1と同様にプレス成形した。表1に示す何れの条件でも、品質の良好なレンズが得られた。
3、6 下型
4 位置修正手段
5 被成形ガラス素材
Claims (3)
- 下母型に取り付けられた下型と上母型に取り付けられた上型を有し、下母型はプレスの下主軸に取り付けられ、かつ上母型はプレスの上主軸に取り付けられているプレス成形装置における、上型と下型からなる成形型の下型の成形面上に被成形ガラス素材を上方から落下させることで供給する工程を含む、ガラス光学素子の製造方法であって、
加熱により軟化した被成形ガラス素材を、下型の成形面上方の被成形ガラス素材移送位置に移送し、
前記移送の前、または後、または移送と同時に、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、貫通孔を有するガイド手段を、被成形ガラス素材移送位置と下型との間に介挿し、
前記移送した被成形ガラス素材を、被成形ガラス素材移送位置から下型成形面上に落下させ、
直ちにガイド手段を下型上から後退させた後、
前記上型と前記下型とにより前記被成形ガラス素材の加圧成形を行い、
かつ、前記加圧成形は、105.5〜108ポアズの範囲の粘度を有する被成形ガラス素材と、この被成形ガラス素材が108〜1010.5ポアズの粘度を示す温度の成形型(但し、被成形ガラス素材の温度は成形型の温度より高い)とを用いて行うことを特徴とする、前記製造方法。 - 気流により浮上した状態の、軟化した被成形ガラス素材を、落下して供給することを特徴とする請求項1に記載の製造方法。
- 被成形ガラス素材が、球状であることを特徴とする請求項1または2に記載の製造方法。
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