JPH01153539A

JPH01153539A - 光学素子の成形装置

Info

Publication number: JPH01153539A
Application number: JP31100987A
Authority: JP
Inventors: Isamu Shigyo; 勇執行; Takeshi Nomura; 剛野村
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1987-12-10
Filing date: 1987-12-10
Publication date: 1989-06-15
Also published as: JPH0472777B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、プレス成形による光学素子の成形装置に関し
、より詳細には、プレス成形後において研削及び研摩等
の工程を経ることなしに表面精度及び重量精度の良好な
光学素子又はそのリヒートプレス用として好適するプリ
フォームの成形装置に関する。

（従来の技術）近年、所定の表面精度を有する成形用型内にガラス素材
を収容してプレス成形することにより。

研削及び研摩等の後加工を不要とした高精度の光学素子
を成形する方法が開発されている。

このプレス成形法には、一般にリヒートプレス法とグイ
し・クトブレス法がある。

リヒートプレス法は、予め溶融固化したガラス材料の必
要量を切断し、砂ずり等の方法により正ｆｆ１Ｘｉ！１
ｆｆｉを施してガラス小塊とし、これを成形用型内に入
れ、該ガラス小塊と成形用型を同時に又は別々にプレス
温度まで加熱した後、プレス成形して成形用型に形成し
た光学機能面を抑圧転写して光学素子を成形する方法で
ある。

一方、ダイレクトプレス法は、溶融ガラス流出オリフィ
スより流出蓋１７＜は押出される溶融ガラス流の必要量
を切断刃により切断し、これを成形用型内に直接落下さ
せるか又はシュートによって投入し、しかる後成形用型
を押圧して光学素子を成形する方法である。

又、上記のリヒートプレス法において、切断及び砂すり
等のような生産性の低い工程を経ずに上記のダイレクト
プレス法における如く、溶融ガラスを成形用型に入れて
プレス成形し、最終製品に近似した形状の予４Ｉ４成形
品（プリフォーム）を得た丑で該プリフォームを最終製
品の形状及び面精度と同じか若しくはそれ以上に精度の
高い光学機能面を有する成形用型に入れてプレス成形を
行なう方法がある。

（発明が解決しようとする問題点）これらの成形方法により得られた光学素子は、良好な像
形成品質が得られるよう所定の面精度及び寸法精度が要
求され、又このため上記のいずれの方法においても最終
製品を得るためのプレス成形に供給されるガラス材料は
十分に重量調整がなされていなければならない。

しかしながら、上記のガラス小塊を用いてプレス成形す
る方法では、ガラス小塊の重量調整を切断及び砂すり等
により行なうため、成形品の表面に砂目が残留したり、
プレス成形前にガラス小塊を加熱する際、ガラスと加熱
用受皿との融着を防止するために塗布した離型法がプレ
ス時に成形品の表面に食い込んで該成形品の表面精度が
著しく悪化するという問題がある。

又、直接溶融ガラスを用いてプレス成形する方法では、
切断刃による切断の際、成形品にシャーマークと称せら
れる切断痕が生じ、成形品の面精度が劣化するという問
題がある。又、このプレス成形法においては、成形「漬
の重量調整を溶融ガラス流の切断によって行なうため、
この溶融ガラス流の温度変化や切断タイミング或いはガ
ラス流の脈動等により成形品に重敬変動が生じ、所定の
寸法精度が得られないという問題点もある。

なお、特にシャーマークの発生を防止したプレス成形法
としては、特公昭４１−９１９０号公報或いは特開昭６
１−１３２５２３号公報に記載されたものがある。

特公昭４１−９１９０号公報に記載された成形方法では
、成形用型を溶融ガラスの流下方向に直角の方向に押圧
して型空所内に溶融ガラスを充填させてプレス成形する
方法であるが、成形用型の押圧時に型空所内の余剰ガラ
スが成形用型とこれに対向するアンビルとの間から流出
するという現象が生じる。この余剰ガラスは成形用型の
抑圧動作が進行するに伴い、その流出抵抗を増大すると
ともに成形用型により冷却されて粘性を増し、これが成
形用型とこれに対向するアンビル間で完全に切取られな
いまま冷却されて成形品の外周にはみ出し部分を形成す
る。このため、プレス成形後においてこのはみ出し部分
の破断及び破断面を仕上げる作業が必要となる。又、溶
融ガラス流の大きさが変動することにより上記した成形
品とはみ出し部分との間のガラス厚さが変動して成形品
の厚さにバラツキが生じてしまい、重量調整が高精度に
行なえないという問題もある。

一方、特開昭６１−１３２５２３号公報に記載された成
形方法では、成形品の精度は流動するガラス体を打抜く
前の該ガラス体の大きさ等に依存しており高精度の寸法
形状を有するロッド又はガラスシートが必要となる。

本発明者等は、上述のような問題点を解決すべく、成形
品にシャーマーク等の表面欠陥がなく、寸法精度及び重
量精度がすこぶる良好な光学素子の製造方法について既
に提案しである。

本発明は、この製造方法に関するもので、一対の成形用
型により形成された被成形部の外周を切断部材により切
断分離し成形品の外周形状を形成するにあたり、この切
断面を良好な性状に形成し歪及びヒケ等の発生を抑える
ことができる成形装置を提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段）上述した目的を達成するために、本発明の光学素子の成
形装置は、ガラス流体を狭むように対向配置され該ガラ
ス流体を押圧して被成形部を形成する一対の成形用型と
、前記成形用型の外周に設けられ前記被成形部とその他
の部分とを切断分離する切断部材と、前記成形用型及び
前記切断部材を加熱する手段とを備えた光学素子の成形
装置において、前記ガラス流体が１０３〜１０５ポアズ
の粘度を有することと、該ガラス流体を押圧する際の成
形用型の温度がガラス粘度で１０８ポアズに相当する温
度とガラス転移点（ガラス粘度で約１０１３ポアズに相
当する）より１００℃低い温度の範囲内であることと、
前記被成形部を切断する際の切断部材の温度が前記ガラ
ス流体の押圧時の前記成形用型の温度の±５０℃の範囲
内であることを特徴とする。

（作用）このように構成された光学素子の成形装置において、使
用される１対の成形用型を構成する各々の型部材を第１
の型部材及び第２の型部材とすると、これら型部材の各
成形面はガラス流体を介して互いに対向する如く配置さ
れる。このような成形用型の配置状況としては、ガラス
流体が例えば溶融炉からノズルを介して流出する溶融ガ
ラスである場合、該溶融ガラスの流下方向に対して略直
角方向に第１の型部材と第２の型部材の各成形面が対向
するように配置することができる。

又、ガラス流体が既に成形加工されたものを再加熱する
ことにより流動性を有するロッド或いはシート状の場合
、上記のような配置状況のほか、第１の型部材と第２の
型部材が各々上下方向に対向するように配置することも
可能である。

そこで、例えば流下する溶融ガラス流体に対して、本発
明における成形用型を構成すると、このガラス流体の流
れの方向に対して略直角方向から各々の型部材が互いに
押圧される構成となり、流下するガラス流体に対して各
々の型部材の抑圧のタイミングを調整することにより、
ガラス流体の先端部即ち切断跡を避けて被成形部を形成
することができる。

被成形部の肉厚は形用型のキャビティを設定することに
より決まる。このキャビティは、プレス成形時において
各々の型部材が最も接近したときに有する夫々の成形面
間隔により設定することができる。型部材の押圧時に生
じる余剰ガラスは成形面の外方に自由に流出し、ｊ＆、
形量の肉厚はガラス流の大きさ等に影響されることがな
い。

本発明におけるガラス流体の粘度は１０３〜１０５ポア
ズが最適する。このガラス粘度が１０３ポアズより低く
なると成形昨に成形用型と融着を起こしやすくなり、１
０５ポアズより高くなると切断部材による切断時にワレ
が生じやすくなる。なお、ガラス流体の粘度が１０ポア
ズより低くなると該ガラス流体は糸状になって成形用型
のキャビティ内で必要とされるガラス容量が不足してし
まう、一方、ガラス粘度が１０１ポアズよりも高くなる
と、プレス成形後のガラスの切断が困難となる。

本発明におけるガラス流体としては、上述のような溶融
ガラスのほか、予め成形加工されたガラスロンド或いは
シート状のものを再加熱することにより得たものでもよ
い。

成形時（成形用型の押圧時）における成形用型の温度は
、ガラス粘度で１０６ボアズに相当する温度からガラス
転移点（以ド、Ｔｇと称する。ガラス粘度で約１０１３
ポアズに相当する。）よりも１００℃低い温度（Ｔｇ　
−１００’Ｃ）の範囲内に設定する必要がある。該型温
が１０８ポアズに相当する温度を超えるとプレス成形後
から切断までの間に成形された被成形部におけるカラス
表面の硬度変化が遅く、被成形部の外周を切断して形成
する際、所定の形状精度及び表面精度が得られなくなる
。又、ガラスと型の成形面が融着を生じ易くなり、得ら
れた成形品の面積度が著しく低ｒし好ましくない。一方
、型温がＴｇ−１００℃より低いと被成形部の外周を切
断する際、切断が困難になるばかりかνＪ断部分からヒ
ビ割れを生じるおそれがある。

又、被成形部を切断する際の切断部材の温度はガラス流
体の押圧時の成形用型の温度の±５０°Ｃの範囲内が回
通する。切断部材の温度がガラス流体の押圧時の成形用
型の温度に対し５０°Ｃより高くなると切断時に被成形
部と融着を起こしやすくなり、５０°Ｃより低くなると
切断時に切断部分からワレが生じやすくなる。

このような条件ドでガラス流体を各型部材で押圧し被成
形部を形成した後、成形用型の外周に設けられたりＪ断
部材により被成形部とその他の余剰ガラスとを切断分離
すると、被成形部の外周形状が形成される。

かくして得られた成形品は、上記のようにガラス流体の
切断跡を含まない部分から形成されたものであるからシ
ャーマーク等の表面欠陥がなく、設定されたキャビティ
及び切断部材による被成形部の外周形成により形状精度
及び上樋精度の高い成形品が得られる。又、この成形品
の機能面は各型部材の成形面が転写されることにより形
成されるから、各々の成形面の表面性状を所望する成形
品の表面性状と同等かそれ以上に高精度なものに仕上げ
てプレス成形することにより、高精度表面を有する成形
品が得られる。

又、本発明における軟化ガラス流体としては、上述のよ
うに、溶融ガラスのほか、予め成形加工されたガラスロ
ッド或いはシート状のものを再加熱することにより得た
ものでもよい。

なお、成形品の取出しの際の粘度は、この成形品をリヒ
ートプレス用のプリフォームとして用いる場合、１０リ
ボアズ以上の粘度になるまで冷却すれば十分であるが、
そのまま光学レンズ等に用いる場合、成形用型内で圧力
を加えたまま冷却し、１０１４５ポアズ程度の粘度にな
ったところで取出すようにすれば形状精度及び表面精度
の良好な光学素子として使用することができる。

なお１本発明におけるプレス成形及びその後の切断処理
等は、成形用型や＋）Ｊ断部材の寿命を維持するため、
非酸化雰囲気中で行なうことが望ましい。

（実施例）以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明
する。

第１図（ａ）は本発明の実施例に用いられるプレス成形
装置の概略断面図であり、第１図（ｂ）は第１図（ａ）
に示すプレス成形装置に加熱装置を接続した要部拡大断
面図である。

第１図（ａ）において、１は不図示の溶融炉から溶融ガ
ラスを流出するノズルであり、２はこのノズルから流出
したガラス流体であり、３はガラス流体２の先端に生じ
た切断跡である。４はノズル１の下方に設けられ、不図
示の駆動装置により開閉動作を行なうことによりガラス
流体２を切断する切断刃である。この切断刃４が作動し
てガラス流体２が途中で切断されることにより切断ＷＪ
ｓ　３が発生する。

本実施例に示すプレス成形装置は、ガラス流体２がノズ
ル１から流下する形式のものに対して構成してあり、１
対の成形用型を構成する第１の型部材５と第２の型部材
６とがガラス流体２を略直角方向から狭むように互いに
対向した状態で配置しである。各々の型部材５．６は、
対向する夫々の面に鏡面加工が施された成形面５ａ、６
ａを有している。

第１の型部材５はスライダー１４に保持され、このスラ
イダ−１４はスライドシャフト１８に摺動可能に支持さ
れている。１６はスライダー１４を駆動するシリンター
であり、このシリンダー１６の作動によりスライダー１
４はスライドシャフト１８の摺動方向に移動して第１の
型部材５の押圧動作が行なわれる。

一方、第２の型部材６はアダプター１２を介してシリン
ダー１３に連結され、このシリンダー１３の作動により
第２の型部材６の押圧動作が行なわれる。

これら型部材５．６の各成形面５ａ、６ａにより形成さ
れるキャビティは、各シリンダー１３．１６のストロー
クにより設定することができる。

又、第２の型部材６の外周には、第１の型部材５の側に
切断刃が形成された切断リング７が設けられ、この切断
リング７はスライドシャフト１８に摺動可能に支持され
たスライダー１５に連結されている。さらに、スライダ
ー１５はシリンダー。

１７に連結され、このシリンダー１７の作動により、切
断リング７は第２の型部材６とは独立した動作で該第２
の型部材６の外周を摺動することができる。

又、１９は本装置全体のベースであり、シリンター１３
．１６．１７及びスライドシャフトエ８を堅固に支持し
ている。

さらに、第１図（ｂ）に示すように、第１の型部材５及
び第２の型部材６には型温測定用の８電対が内蔵された
加熱用のヒーター３０．３１が内蔵されている。３２．
３３は夫々のヒータに接続された導線である。又、切断
リング７にはヒーター３４．３５及び熱電対３９が内蔵
されている。３６，３７．３８は夫々のヒーター及び熱
電対に接続された導線である。これらの導線は本成形装
置の外部に設置されたコントローラー４０に接続されて
いる。このコントローラーには、電力調節器４１、温度
調節器４２、電力調節器４１の外部？ｌｉ源４３が備え
られている。

熱電対３６は温度調節器４２に接続され、熱電対３６で
検出された測定値を出力制御信号とじて電力ｉＡｇＢ器
４１に送り、該電力調節器にて制御されてヒーター３４
．３５により切断リング７が加熱される。

上述した図示のコントローラーは、切断リング７に接続
されたものであるが、型部材５．６にもこれと同様のコ
ントローラー（不図示）が７ａ枕されている。

これらのコントローラーは成形工程に応じて型部材５．
６に温度変化を与え、又型部材５．６の温度に応じて切
断リング７の温度を制御する。

次に本装置の動作について第２〜７図及び第８図を用い
て説明する。

第２〜７図は、本装置の各工程順における作動状態を示
す要部断面図であり、第８図は１本装置における作動部
、即ち第１の型部材５、第２の型部材６、切断刃４及び
切断リング７の各部の作動タイミングを示すタイミング
チャートであり、横軸は時間Ｔを示す。これら作動部の
作動タイミングは、各作動部を接続した不図示のコント
ローラーにより制御することができる。

第２図はプレス成形直前の状態であり、ノズル１からは
ガラス流体２が流下している。このガラス流体２の先端
、即ち切断跡３が対向する各成形面５ａ、６ａより下方
に流下した時点で、第１の型部材５及び第２の型部材６
の抑圧動作を開始する。第８図においてＴ＝Ｏはこの両
型部材５．６の作動開始時期を示す、これら型部材５．
６の作動開始時期は双方において同時でよいが、型部材
５．６のガラス流体２に対する抑圧動作終了時期Ｔ２は
双方において同時か多くとも±０．０５３の誤差に収め
るのが好ましい。この誤差が大きいと型部材５．６の片
方のみがガラス流体２に衝突して該ガラス流体２に横ブ
レが生じ好ましくない。その後、型部材５，６は、第３
図に示すように、ガラス流体２の被成形部２１を押圧し
たままの状態を所定時間保ち、この間被成形部２１の両
表面に対して夫々の成形面５ａ、６ａによる押圧転写が
行なわれる。

切断刃４の作動開始時期及び切断開始時期は。

夫々型部材５．６の作動開始時期Ｔ＝Ｏと同時であって
よいか、このすＪ断力４によるガラス流体２の切断完了
時期Ｔ４は型部材５．６がガラス流体２の切断終了時期
Ｔ４は型部材５．６がカラス流体２を保持すると同時か
少なくとも保持した後でなければならない。

その後、すＪ断力４は元の状態に復帰せしめられる。第
８図には、この切断刃４の復帰開始時期をＴ４とし、復
帰終了時期をＴ５として示しである。好ましくは、切断
刃４の作動開始時期Ｔ＝０から切断終了時期Ｔ２までに
要する時間を０．３〜０．４５とする。

切断リング７の作動開始時期Ｔ１は、第５図に示すよう
に、少なくとも切断リング７による被成形部２１の外周
切断終了（Ｔ、）前に切断刃４によるカラス流体２の切
断が終了（Ｔ２　）した状態となるようにするのが好ま
しい。こうすることにより、切断リング７の切断動作が
終了した時点においてガラス流体２は切断刃４により既
に切り敲された状態にあり、切断リング７で切取られた
切断片２２は容易に第１の型部材５の外部に移動するこ
とができる。かくして、！！、ｌＪ断リンク７す第２の
型部材６の外周に沿って摺動しつつ被成形部２１の外周
を切断し、該被成形部２１の外周形状を形成する。

その後、切断リング７は切断終了時（Ｔ３）の状態を維
持し、被成形部２１の外周を保持したままその温度差に
より被成形部２１を外周から冷却し、該被成形部２１の
外周付近は粘度を増してその形状が定着する。一方、型
部材５．６による押圧後、該型部材と被成形部２１の温
度差により該被成形部２１は両表面から冷却されて粘度
を増し、表面形状が安定化する。

次いで、第６図に示すように、第１の型部材５を元の状
態に復帰する。この作動開始時期をＴ。

とじ、作動終了時期をＴ７とし、切断リング７を元の状
態に作動する開始時期を第１の型部材５の復帰終了時期
Ｔノ　と同時かその終了後とすると、切断リング７の作
動開始前において被成形部２１は該切断リング７により
保持された状７．Ｉにあり。

自然に落下することがない。

そして、切断リング７の復帰終了時期Ｔ８と同時に、被
成形部即ち成形品２３を取出す、これは、周知の吸着ハ
ンド等を用いて行なうことができる。この取出し作業の
終了後、第２の型部材６を元の状態に復帰せしめる。第
８図には、この第２の型部材６の復帰開始時期をＴ９と
し、復帰終了時期をＴＩＯとしである。

なお、第７図は切断リング７を復帰した状態を示しであ
るが、この時成形品２３は切断リング７の保持を解除さ
れて自然落下する。

以上のような動作において、成形用ｙ！１５．６による
プレス成形は、ガラス流体２の先端即ち切断跡３を除い
た部分に対して行なわれるため、得られた成形品２３に
シャーマーク等の表面欠陥が生じない。

又、成形用型５．６により形成されるキャビティ容量は
、各シリンター１３．１６のストロークにより設定する
ことができる。即ち、設定されたシリンダー１３．１６
のストロークによって、押圧時における各成形部材５．
６間の最短接近幅が決まり、これが成形用型５．６の各
成形面間隔を規制する。従って、成形品２３の肉厚はこ
の成形面間隔により決定されるものであるから、シリン
ター１３．１６のストロークを製造すべき成形品２３の
肉厚に応じて設定することにより常に所定の肉厚を有す
る成形品が得られる。又、成形品２３の表面形状及び性
状は各成形部材５．６の　　　　゛夫々の成形面５ａ、
６ａにより決まる。さらに、成形品２３の外周形状は切
断リング７の内周形状により決まり、該切断リング７の
切断動作と同時に成形品２１の外周が形成される。

なお、以上説明したプレス成形装置は、成形用素材たる
ガラス流体が下方に流下するノズルに対応して左右横方
向から抑圧動作を行なう成形用型が用いであるが、本発
明はこのような流下形式及び成形用型に限定されるもの
ではなく、例えば横方向或いは傾斜方向に供給されるガ
ラス流体に対して構成される成形用型を用いることもで
きる。

次に、上述のようなプレス成形法を用いた具体的実施例
について第１図・−第８図を参照しながら説明する。

（実施例１）通常カメラレンズ等に使用される光学ガラスＳＦ８　（
Ｔｇ＝４４３°Ｃ１比重４．２２）を用いて。

外径２０ｍｍ、中心肉厚２．７　ａｒｍ、コバ厚１．２
９ｍｍ、曲率Ｒ１＝　２０ｍｍ、　Ｒ２＝　４０ａｒｓ
、ガラス容量０．８３６　ｃｃ、重量２．６８ｇの凸メ
ニスカス形状のリヒートプレス用プリフォームの成形を
行なった。

型部材５．６は５ＵＳ４２０Ｊから形成し、夫々の成形
面５ａ、６ａは光学鏡面に研唐しである。この型部材５
．６の型温か４００℃（ＳＦ８のＴ　ｇ　＝　４４３　
”Ｏより４３℃低い温度）となるようヒーター３０．３
１で加熱する。又、切断リング７も型温と同様、ヒータ
ー３４．３５で４００°Ｃとなるように加熱する。

シリンター１３、工６のストロークは各々の型部材５，
６の抑圧動作時における最大接近幅が２．７１となるよ
うに調整し、所望の肉厚が得られるようにしである。

まず、不図弘の溶融炉で溶融したガラスをガラス流体２
の粘度が約ＩＱ４．６ポアズ（８１５°±５℃）となる
ように調整し、ノズル１より流出させた０次に、第２図
及び第３図に示すように、ガラス流体２の先端の切断跡
３が型部材５．６の各成形面５ａ、６ａより下方に流下
した時点でシリンダー１３．１６を作動させ、これと同
時に！／］断刃４も作動させた。このシリンダー１３．
１Ｂ（７）作動圧力は夫々１２０ｋｇ、３００ｋｇであ
り、作動速度は双方とも２００ｍｍ／ｓとしである。

そして、第３図に示すように、型部材５．６のガラス流
体２に対する抑圧動作が開始された後、切断リング７を
作動させる。なお、この切断リング７はＳＫ３より形成
され、予め型部材５．６の抑圧動作が完了した時点から
切断リング７による切断が完了するまでの時間を０．２
５となるよう不図示のコントローラーで各シリンダー１
３．１６．１７の作動タイミングを調整しておく、この
切断リング７を駆動するシリンダー１７の作動圧力は１
００に、であり、作動速度は２００Ｉｌｌｌｌ／ｓとし
である。又、第５図に示すように、切断リング７による
切断動作が完了した時点では、切断刃４によるガラス流
２の切断も完了する。さらに同因に示すよ７うに、切断
リング７の切断動作により、被成形部２１の外周形状が
形成されると同時にこの被成形部２１と切断片２２とが
分離される。

なお、ｉ５図においては、第１の型部材５と切断リング
７はかみ合った状態になっているが、双方が接触するだ
けの状態でも切断状況は良好であった。

次に、シリンダー１３．１６に圧力を加えたまま、成形
品２３の温度が型部材５．６の温度（４００℃）と略等
しくなるまで約１０秒間第５図の状態を保持し、しかる
後、第６図に示すように、シリンダー１６のみを作動さ
せ、第１の型部材５を成形品２３から引き離した。この
時、成形品２３は切断リング７に保持された状態を保ち
勝手に落下しない。次いで、シリンダー１７を作動させ
て切断リング７を引き戻すと同時に、不図示のハンドリ
ング装置により成形品２３を取り出し、シリンダー１３
を作動させて第１の型部材６を元の位置に戻す。そして
、切断片２２を不図示の切断片排除装置により取り除く
。

かくして、この実施例により得られた成形品２３は、所
望成形品に対して外径精度で±Ｏ，ＱＯ５ＩＩ１１、中
心肉厚で±０．０１＋ｗ＋ｗ、重贋で０．０２ｇ　（±
０．７％）以内のバラツキに収まり、シャーマークはも
とより４１害な表面欠陥は生じておらずゆ又ヒケも各型
部材５．６の形状に対して最大で１０ｇｍ以内に収るも
のであり、リヒートプレス用プリフォームとしてだけで
はなく、あまり精度を要求されない光学レンズとして十
分使用できるものであった。

第９図は、本実施例における切断リング７及び第１の型
部材５、第２の型部材６及び被成形材料であるガラスの
温度の時間的変化を示すグラフである。なお、この説明
にあたり、第８図の時間Ｔが用いである。

当初（第８図においてＴ＝Ｏ）、第１及び第２の型部材
５．６は、ガラス材料のガラス転移点Ｔｇ（ＳＦ８のＴ
ｇ＝４４３℃）より４３℃低い４００°Ｃに調整された
。又、第２図に示すノズル１から流化するガラス流体２
の粘度は約１０４６ポアズ（８１５°±５℃）となるよ
うに調整された。

に記５部材５．６の抑圧開始時期Ｔ？から抑圧終了時期
Ｔ６までの成形期間（約１０秒間）において、被成形部
２１のガラスは、型部材５．６の温度Ｘ；により急激に
冷却され、粘度は１０４６　ポアズから１ＱＩ４．５ポ
アズ以上となる。

本実施例においては、型部材５．６及びジノ断りング７
は抑圧終ｒ時まで４００　’Ｃに保持されるよう夫々の
ヒーターで加熱しである。この時成形品２３のガラス温
度はこの型部材５．６と略同温となる。

又、すＪ断すング７を３５０℃（型温は４００℃）にし
て成形を行なったところ上記同様の結果が得られた。

（実施例２）この実施例においては、光学カラスＦ８（Ｔｇ＝４４５
°Ｃ１比重３．３８）の溶融ガラスを用い、実施例１と
同様の方法で外径６ｍｍ、中心肉厚４＋ｉ＋ｅ、コ／へ
厚３．０８ｍ＋ｏ、曲率がＲ１＝Ｒ２＝　１０ｍｚ、ガ
ラス容：ｉ０．１００ｃｃ　、重Ｑ　３３７　ｍ　ｇ　
（７）両凸形状のリヒートプレス用プリフォームの成形
を行なった。

この実施例では、型部材５．６として実施例Ｉと同様の
ものを使用し、型温が３７５℃（Ｆ８の７ｇ４４５℃よ
り７０℃低い温度）となるようヒーター３０．３１の調
整を行なった。切断リング７も同様にヒーター３４．３
５により３７５℃±１０℃に調整した。

又、不図示の溶融炉にて溶融されたガラスをガラス流体
２の粘度が１０２・９５〜１０３・１ポアズ（約１０８
０°Ｃ〜１０５０℃）となるように調整した。

そして、各シリンダー１３．１６．１７の作動圧力を夫
々５０ｋｇ、２００ｋｇ、５０ｋｇに設定し、実施例１
と同様の方法でプレス成形及び切断処理を行ない、成形
品２３の内部粘度が１０９ポアズ（約５４０℃）になっ
たところで第２の型部材６から取り出したところ、得ら
れた成形品２３は、所望の成形品に対して外径精度で±
０．０１ｍｍ、中心肉厚で±０．０２、重量で±３ｍｇ
（±０．９％）のバラツキ内に収り、表面中心部のヒケ
も平均４０ｇｍ程度のものであり、表面状態も良好なリ
ヒートプレス用プリフォームとして十分使用できる精度
のものであったや（実施例３）との実施例においては、実施例１と同様の光学カラスＳ
Ｆ８の丸棒を用い、外径２０ｍｍ、中心肉厚３ＩＩ１１
、コへ厚り、Ｓ　ｒｓ層、曲率がＲ１＝３２ａｕａ、ガ
ラス容量０．６９３ｃｃ　、亜属、２．９２ｇの凸形状
のレンズ成形を非酸化雰囲気中で行なった。

ＳＦ８から成る丸棒は直径ｌＯＩＩｍ±１ｍｍのもので
、表面のキズやゴミを除去した上で、不図示の加熱炉で
１０”ポアズ（約７７５°Ｃ）程度の粘度となるように
加熱した。

又、型部材５．６は炭化タングステンから成るものを用
い、成形部５ａ、６ａを光学鏡面とし、型温が５１０℃
（ガラス粘度で約１０”ポアズに相当する）となるよう
ヒーター３０．３１により加熱した。又、切断リングも
型部材５．６と同様炭化タングステンから成るものを用
い、この切断リング７を不図示の外部ヒータで４００″
Ｃとなるように加熱した。

又、本実施例においては、成形を非酸化雰囲気中で行な
うため、装置全体をカバーでおおい、アルゴンガスで置
換した。

そして、各シリンダー１３．１６．１７の作動圧力を夫
々１７０ｋｇ、３５０ｋｇ、１５０ｋｇに設定し、実施
例１と同様の方法でプレス成形及び切断処理を行った。

ただし、本実施例においては、溶融ガラス流の代わりに
先端付近を上記した粘度にまで軟化したガラス棒を使用
した。

プレス成形及び’ＪＪ　ＦＩＲ’；ｉｆ；　’？後、各
シリンダー１３．１６．１７は圧力を加えたままの状態
で。

ヒーター３０．３１及び切断リング加熱用のヒーターの
３４．３５の出力を徐々に弱め、型部材５．６と成形品
２３の温度が４００’Ｃ（ガラス粘度で約ＩＱ＋４．５
ポアズ以上）になるまで冷却した後、成形品２３を実施
例１と同様の方法で第２の型部材６から取り出した。

得られた成形品は、所望の成形品に対して外径精度で±
０．００５ｍｍ　、中心肉厚で±０．０１ｍｍ重量で±
０．０２５　ｇ　（±０．８５％）以内のバラツキに収
まり、表面状態も良好で、ヒケによる面変形もほとんど
みられず、特に高精度を要求されないレンズとしてこの
ままで十分使用できる状態であった。

（実施例４）この実施例においては、光学ガラスＳＦ８（Ｔｇ＝４４
３°Ｃ１比重４．２２）の溶融ガラスを用い、実施例１
と同様の方法で外径６■、中心肉厚４ｍｍ、コバ厚３．
０８ｍｍ、曲率がＲ＋　＝Ｒ２：　１０■、ガラス容量
０．１００ｃｃ　、重１４２２　ｍ　ｇの両凸形状のレ
ンズ成形を非酸素雰囲気中で行なった。

この実施例では、型部材５．６として実施例１と同様の
ものを使用し、型温か５１０℃（ガラス粘度で約１０９
ポアズに相当する）となるようヒーター３０．３１の調
整を行ない、切断リング７も又ヒーター３４．３５で５
１０℃に調整した。

又、不図示の溶融炉にて溶融されたガラスをガラス流体
２の粘度が１０５ポアズ（約７７５°Ｃ）となるように
調整した。

そして、各シリンター１３．１６．１７の作動圧力を夫
々１５０ｋｇ、３５０ｋｇ、１００ｋｇに設定し、実施
例１と同様の方法でプレス成形及び切断処理を行なった
。その後、成形品２３を型部材５．６と切断リング７内
に保持したままヒーター３０．３１．３４の出力を徐々
に弱め、成形用型５．６、切断リング７及び成形品２３
が３７０℃（ガラス粘度で１０１４・５ポアズ以上）に
なるまで冷却した後、成形品２３を実施例１と同様の方
法で取り出した。この時、第１Ｏ図に示すように。

切断リングの温度が型部材５．６の温度より常に５〜１
０℃高くなるように調整しながら冷却した。得られた成
形品は所望の形状に対して外径精度で±０．００５＋＊
腸、中心肉厚で±０．０２ｍ腸、重量で±３Ｉ１ｇ（±
０．７％）以内のバラツキに収まり、表面状態も良好で
、収縮に伴なうヒケは切断リングの冷却速度を成形用型
より若干速くしているためレンズ外周側面中央部に集中
し、表面精度も非常に良好で、このままで通常のレンズ
として十分に使用できるものであった。

（発明の効果）以上説明したように、本発明によれば、次のような効果
が生じる。

（１）成形品表面にシャーマーク簿の表面欠陥がなく１
寸法績度及び重量精度の高い光学レンズ或いはリヒート
プレス用プリフォーム等の光学素子をプレス成形後の研
削、研摩等の後加工を一切必要とせずに製造することが
できる。

メ、成形用型の温度を所定温度に設定することによりヒ
ケの発生を抑え、融着の発生を抑えた面精度の高い成形
品が得られる。

さらに、切断部材が加熱されず低温状態で切断を行なう
と、成形品の外周から先に固化するため成形品自体の熱
のバランスがくずれ歪の発生が多くなるのに対して、本
発明は切断部材を所定のガラス粘度に相当する温度に加
熱して切断するため、切断面即ち成形品の外周側面の性
状が良好となる。

（２）成形に用いるガラス流体の精度があまり要求され
ないため、溶融ガラス等の流出装置が安価なものでよく
、高い技術を必要としない、又、溶融炉のガラス液面変
動による流出ガラスの流量、温度変化に対して柔軟性が
あるため、溶融炉も安価なものでよい。

（３）成形に用いるガラス材料は、溶融ガラスのほかガ
ラス棒或いはシート状のものでも差し支えなく、又これ
らの精度もさほど要求されない。

（４）ガラス流体に対して直接プレス成形及び切断処理
をするため、従来プレス成形が困難であった小型で薄い
成形品も高精度かつ容易に製造できる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は本発明の実施例を示すプレス成形装置の
概略的断面図である。第１図（ｂ）は第１図（ａ）に示
す装置に加熱装置を加えた要部拡大断面図である。第２
図〜第７図は第１図に示す装置の要部断面図であり、同
装芒の工程順の作動状態が示しである。第８図は第１図
に示すプレス成形装置の各作動部のタイミングチャート
を示す図である。第９図は第１実施例におけるプレス成
形時の型部材及びガラスの温度の時間的変化を示すグラ
フである。第１０図は第４実施例におけるプレス成形時
の型部材及びガラスの温度の時間的変化を示すグラフで
ある。ｌ・・・ノズル２・・・ガラス流体３・・・切断跡４・・・切断刃５・・・第１の型部材６・・・第２の型部材７・・・切断リング２１・・・被成形部２２・・・切断片２３・・・成形品３０・・・第１の型部材の加熱用ヒーター３１・・・第
２の型部材の加熱用ヒーター３４．３５・・・νＪ＃Ｉ
ｒリングの加熱用ヒーター４０・・・コントローラー代理人　　弁理士　山　下　穣　上第１図（ａ）第１図（ｂ）第２図第３図第４図第５図第６図第　７因第８図、柑イ乍憂７Ｊ吉ｐθタイＳ〉り”′＋ヤーＦ７ＩＴ２
Ｔ３丁４１５第９図ガ°→スとＸ形用主の挿角黒間Ｂ鯖期第１０図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ガラス流体を狭むように対向配置され該ガラス流
体を押圧して被成形部を形成する一対の成形用型と、前
記成形用型の外周に設けられ前記被成形部とその他の部
分とを切断分離する切断部材と、前記成形用型及び前記
切断部材を加熱する手段とを備えた光学素子の成形装置
において、前記ガラス流体が１０＾３〜１０＾５ポアズ
の粘度を有することと、該ガラス流体を押圧する際の成
形用型の温度がガラス粘度で１０＾８ポアズに相当する
温度とガラス転移点（ガラス粘度で約１０＾１＾３ポア
ズに相当する）より１００℃低い温度の範囲内であるこ
とと、前記被成形部を切断する際の切断部材の温度が前
記ガラス流体の押圧時の前記成形用型の温度の±５０℃
の範囲内であることを特徴とする光学素子の成形用型。
（２）成形工程に応じて前記成形用型に温度変化を与え
る温度制御手段と、該成形用型の温度に応じて前記切断
手段の温度を制御する温度制御手段とを備えたことを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の光学素子の成形装
置。
（３）前記ガラス流体がガラス溶融炉の流出ノズルから
流下する溶融ガラス流であることを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載の光学素子の成形装置。
（４）前記ガラス流体が再加熱されたロッド又はシート
状のガラス材料から成ることを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載の光学素子の成形装置。