JPH03257030A - 光学素子の成形方法 - Google Patents

光学素子の成形方法

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JPH03257030A
JPH03257030A JP5435690A JP5435690A JPH03257030A JP H03257030 A JPH03257030 A JP H03257030A JP 5435690 A JP5435690 A JP 5435690A JP 5435690 A JP5435690 A JP 5435690A JP H03257030 A JPH03257030 A JP H03257030A
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川村 英司
Shigeya Sugata
茂也 菅田
Toshiaki Hayashi
俊明 林
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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、ガラス素材を加熱、溶融させ、その溶融ガラ
スを一対の型により押圧成形する光学素子の成形方法に
関する。
〔従来の技術] 従来、光学素子の成形方法としては、例えば特開昭63
−162539号公報に開示されるような方法が知られ
ている。この方法は、加熱、溶融したガラスをガラス転
移点からガラス転移点より100°C低い温度までの温
度範囲に調温した型に投入し、第1の加圧を行い、その
後型温をガラスがIQl、S〜101ポアズの粘度を示
す温度に保ち、プレス終了までに型温の差が20℃以内
に収束するように調温しながら第2の加圧を行うもので
ある。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかし、上記従来の成形方法では、高温のガラスが型に
接触している時間が長いために、圧力等の調整によって
ガラスの融着を防止することはできるものの、型表面の
肌荒れを発生するという問題があった。また、高温状態
から押圧終了後の離型時まで、連続して密閉状態で成形
するために、ガラスの成分が型に付着し易く、サイクル
タイムが長いという問題があった。
本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので
、溶融ガラスによる型表面の肌荒れを防止して型の耐久
性を向上でき、サイクルタイムの短縮化を図って、効率
よく高精度の光学素子を得ることができる光学素子の成
形方法を提供することを目的とする。
〔課題を解決するための手段および作用〕上記目的を達
成するために、本発明は、ガラス素材を加熱、溶融させ
、その溶融ガラスを押圧成形する光学素子の成形方法に
おいて、ガラス素材の転移温度近傍に保持した型に溶融
ガラスを投入し、溶融ガラスの温度が軟化点になるまで
押圧および離型を少なくとも2回繰り返して初期成形を
行った後、ガラスが転移点になるまで連続的に押圧して
最終成形を行うこととした。
すなわち、本発明は、押圧成形過程において、例えば下
型が上昇、下降を繰り返し、溶融ガラスと型との接触時
間を最短にするものである。初期過程において、粘度が
10”・S〜103ポアズの溶融ガラスは、規制によっ
て外形を形成する。そのため、押圧力は微小で良く、ま
た押圧時間も短時間で良い、押圧後、すぐに離型を行う
。その後、ガラスの粘度は、空冷により10’〜10$
ポアズ程度になり、未だガラスはその自重により変形す
るので、その時点で再び形状創成のためにガラス軟化点
になるまで押圧する。ここに、圧力は形状等に応じて増
加し、また押圧時間も必要に応じて増加する。
その後、再び離型し、空冷する。そして、粘度が10@
〜10′3ポアズ程度になった時点で最終形状創成のた
めに、所望の圧力、押圧時間により転移点まで精密プレ
スし、最終成形を行う。
なお、本発明において、押圧の回数、タイミングは、形
状等に応じて適宜決定する。
〔実 施 例〕
(第1実施例) 第1図は、本実施例で使用した成形装置を示すもので、
1はガラス素材を供給するノズルで、このノズル1の外
周近傍にはガラス素材を溶融維持させるヒータ2が囲繞
配置されている。また、ノズル1の下方には、熔融ガラ
ス3を装置に切断する開閉式の切り刃4が設けられてい
る。
さらに、切り刃4の下方には、溶融ガラス3を型間に投
入するシュータ5が配設されている。
シュータ5の下端近傍には、上型6および下型7が同一
軸線上に対向配置されている。下型7は、位置出しリン
グ8に摺動自在に嵌合されており、上下動自在に設けら
れている。また、位置出しリング8の上部には、ガラス
固定治具9が着脱自在に設けられている。このガラス固
定治具9は、下型7の側方に配置された上下・水平移動
自在の搬送アーム10により位置出しリング8に着脱さ
れる。
本実施例においては、かかる構成の成形装置により、硝
種5KII、中肉2.8閣の両凸形状のレンズの成形を
行った。
先ず、るつぼ(図示省略)により溶融、攪拌して均一化
した溶融ガラス3をノズル1の下端から流出させ、切り
刃4により所定量に切断した。この時点で、溶融ガラス
3の粘度は、10°・5〜103程度である。落下した
溶融ガラス3は、シュータ5により下型7上に投入され
る。
ここに、上型6および下型7は、ガラス素材の転移温度
より5℃低い温度に保持している。また、既にこの際、
ガラス固定治具9を搬送アーム10により位置出しリン
グ8上に設置している。ガラス固定治具9は、溶融ガラ
ス3の外周規制および成形品の搬送治具として機能する
溶融ガラス3の投入と同時に、下型7を上昇させ、上型
6および下型7により押圧成形を開始する。ここで、溶
融ガラス3の温度は800″C以上の高温であるため、
上下型6,7との接触時間はできるだけ短時間でなけれ
ばならない。また、溶融ガラス3は非常に低粘度のため
、高圧力で押圧すると変形し過ぎてしまうので、圧力は
微小にし、下型7の上昇位置は中肉制御のためにストッ
パ(図示省略)にて規制している。本実施例では、この
第1回目の押圧は、押圧時間0.5秒、圧力20kg/
amで押圧した。この時点で、溶融ガラス3と上下型6
.7とは、はぼ全面で接触しており、押圧された溶融ガ
ラス3は最終形状に近似した形状を示している。
その後、第2図に示すように、すぐに搬送アームlOに
よって成形ガラス11を載置したガラス固定治具9を位
置出しリング8から離脱するとともに、下型7を下降さ
せた。ここに、成形ガラス11の粘度は、104〜10
”ポアズと推定され、未だその自重により変形する。ま
た、自然冷却により成形ガラスの粘度は高くなるが、変
形を伴うために近似形状がくずれてくる。そのため、こ
の状態で2秒間待機した。
そして、成形ガラス11が充分変形可能な時点で、再び
下型7を上昇させ、初期成形として第2回目の押圧成形
を行った。押圧は、成形ガラス11の冷却と共により大
きな圧力とより長い時間が要求される0本実施例では、
圧力を100kg/dとし、押圧時間に関しては衝撃に
より充分変形するので1秒間とした。その後、再び離型
した。離型後の成形ガラス11は、はぼ最終形状をして
おり、その粘度は107〜109と推定され、はぼ軟化
点付近であった。
かかる時点では、成形ガラス11は、完全に固化してお
らず、ヒケを生じる可能性も高く、自然冷却と共に冷却
固化して変形不能になってくる。
このため、離型後1秒後に最終成形として第3回目の押
圧を行った。この押圧では、最終押圧としてヒケの発生
を防止し、充分に冷却固化する圧力と時間とが要求され
る0本実施例では、圧力は150kg/d、押圧時間は
10秒とした。
押圧終了後、成形ガラス11の粘度は、IQlff以上
となり、変形しない粘度まで充分に冷却固化されている
。その後、搬送アーム10により、ガラス固定治具9と
ともに成形品(レンズ)を回収した。
以上のように、本実施例では、軟化点以上の高温状態に
おける、型とガラスとの接触時間が1.5秒程度と短く
、融着の防止になる。また、圧力も高温においては、1
00 kg/cj以下と小さくしてあり、型の肌荒れ防
止になり、型の耐久性が向上して型寿命が延びる。さら
に、各離型状態においては、搬入出アーム10により、
ガラス固定治具9の位置は上下型6.7間に、プレス毎
に位置変動を生じないように、第2図に示すように固定
されている。
本実施例における方法では、上下型6.7を偏芯なく上
下させる主軸機構が一つで良く、複雑な装置を必要とせ
ず、安価な装置で成形可能である。
また、型温を変動させる必要がないため、それに要する
時間が不要となり、サイクルタイムが向上する。また、
本実施例では3回のプレスで成形を完了したが、変形量
や形状に応じてプレス回数は増減するものである。
さらに、接触直後に離型するため、ガラス素材の易蒸発
成分が型表面に堆積しにくい利点があり、型耐久性の向
上が得られる。
(第2実施例) 本実施例で使用した成形装置は、上下型6.7とレンズ
回収装置(図示省略)との間に、第3図に示すように、
上下ヒータ12を具備した加熱炉13を設置している。
本実施例においては、硝種SKI 1、中肉4mの両凸
レンズの成形を行った。第1実施例と同様な過程を経て
、2回の押圧成形にて成形ガラス11の粘度は10?〜
109ポアズであり、はぼ最終形状に近位した状態にあ
る。本実施例で得るレンズは中肉4閣と厚いため、成形
ガラス11の中心部と外周部との温度差が大きく、ヒケ
の防止が困難であるため、その後第3図で示した加熱炉
13にて成形ガラス110表面付近の再加熱を行った。
加熱炉13は、850°Cに設定してあり、加熱は10
秒間行った。
その後、再び搬入出アーム10にて上下型6゜7間に搬
送し、第1実施例と同様にして精密プレスした。
本実施例のような方法で成形を行うと、型の劣化防止や
装置の簡素化を図ることができ、さらに中肉の厚い両凸
レンズ等の成形が可能になる。
〔発明の効果〕
以上のように、本発明の光学素子の成形方法によれば、
型の耐久性の向上、サイクルタイムの短縮化および成形
装置の簡素化を図りつつ、種々の形状の光学素子の成形
を高精度で行うことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図および第2図はそれぞれ本発明の第1実施例で使
用した成形装置を示す概略構成図、第3図は本発明の第
2実施例で使用した成形装置の要部を示す概略構成図で
ある。 3・・・溶融ガラス 6・・・上型 7・・・下型

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)ガラス素材を加熱、溶融させ、その溶融ガラスを
    押圧成形する光学素子の成形方法において、ガラス素材
    の転移温度近傍に保持した型に溶融ガラスを投入し、溶
    融ガラスの温度が軟化点になるまで押圧および離型を少
    なくとも2回繰り返して初期成形を行った後、ガラスが
    転移点になるまで連続的に押圧して最終成形を行うこと
    を特徴とする光学素子の成形方法。
JP2054356A 1990-03-06 1990-03-06 光学素子の成形方法 Expired - Fee Related JP2746450B2 (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014162670A (ja) * 2013-02-25 2014-09-08 Hoya Corp ガラス成形体の製造方法、及びガラス成形体の製造装置

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