JPH04164829A - ガラスレンズの成形方法および成形装置 - Google Patents

ガラスレンズの成形方法および成形装置

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JPH04164829A
JPH04164829A JP29301690A JP29301690A JPH04164829A JP H04164829 A JPH04164829 A JP H04164829A JP 29301690 A JP29301690 A JP 29301690A JP 29301690 A JP29301690 A JP 29301690A JP H04164829 A JPH04164829 A JP H04164829A
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土井 譲
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村田 一雄
Masaru Kubo
勝 久保
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    • C03B2215/02Press-mould materials
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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〕 本発明は加熱したガラス素材を成形型でプレスすること
により、ガラスレンズを成形する方法およびその装置に
関するものである。
〔従来の技術〕
プレスによりガラスレンズを成形するに際しては、レン
ズの上下のレンズ面の成形を行う上型および下型に、レ
ンズの光軸合わせを行う胴型を組み合わせた成形型か使
用されいる。また、成形においては、プレス時の加圧量
をガラス素材に合わせて行う必要かあり、従来ては特開
昭63−79727号公報および特開昭63−1822
23号公報に記載された方法が知られている。
特開昭63−79727号公報の方法は、プレス時に上
型に当接する厚み制御部材を胴型に設けると共に、この
厚ろ制御部材と胴型との間にスペーサを設けている。ス
ペーサは成形されるガラス素材と同一材質のものか使用
されており、このスペーサか成形型内のガラス素材と同
し熱膨脹率で収縮することにより、2次プレスにおいて
上型および下型による加圧量を調整するようになってい
る。
一方、特開昭63−182223号公報の方法は、胴型
の頂部と上型との間にスペーサを挾み込んたものであり
、ガラス素材の1次プレスの際には、スペーサを取り付
けた状態で成形し、1次プレスに続く2次プレス時に、
スペーサを除去して成形を行うようになっている。
〔発明か解決しようとする課題〕
しかしながら特開昭63−79727号公報の方法では
、スペーサと厚み制御部材とを成形型に組み付ける必要
があり、成形型の構造か複雑となっていた。また、スペ
ーサか加熱、冷却を繰り返すことにより経時的に劣化し
、この劣化により使用不能となるため、スペーサを交換
する必要があった。
一力、特開昭63−182223号公報の方法は、2次
プレスの都度、スペーサを除去する必要かある。この除
去作業は加熱炉内でおこなわれるため、作業か面倒とな
っていると共に、スペーサの取(=jけ、除去のための
機構か必要となっていた。
まj:、スペーサ除去の際には成形型の温度管理か必要
てあり、そのための調整に手間を要していた。
本発明は上記事情を考慮してなされ、加圧量の制御か容
品で、しかも操作が良好なガラスレンズの成形力法を提
供することをその目的とする。また、本発明は簡単な構
成で上記成形方法を実施することかできるガラスレンズ
の成形装置を提供することを目的とする。
〔課題を解決するだめの手段〕
上記目的を達成するため請求項1の発明は、ガラスレン
ズの表裏両面を形成する上型および下型と、ガラスレン
ズの側面を形成する胴型とから成る成形型により、加熱
下でガラス素材を1次プレスした後、徐冷しながら2次
プレスするガラスレンズの成形方法において、ガラス素
材より熱膨張係数か大きい部材と小さい部材とを並設さ
せて用い、1次プレスの加圧量を、ガラス素材より熱膨
張係数か大きい部材の熱膨張量で制御し、2次プレスの
加圧量を、ガラス素材より熱膨張係数が小さい部材の熱
収縮量で制御することを特徴とする。
また、請求項2の発明は、ガラスレンズの表裏両面を形
成する上型および下型と、ガラスレンズの側面を形成す
る胴型とから成る成形型により、加熱下でガラス素材を
1次プレスした後、徐冷しながら2次プレスするガラス
レンズの成形装置において、1次プレスの加圧量を熱膨
張量で制御する第1の制御部材と、2次プレスの加圧量
を熱収縮量で制御する第2の制御部材とを備え、第1の
制御部材はガラス素材よりも熱膨張係数が大きく、第2
の制御部材はガラス素材よりも熱膨張係数が小さいこと
を特徴とする。
この場合、第2の制御部材が、胴型を兼ねていること、
更には、第1の制御部材が、第2の制御部材を囲繞する
外側の胴型を構成していることが好ましい。
また、これらの場合、胴型は、相互に螺合する上部胴お
よび下部胴からなり、これらの螺合長が1次プレスおよ
び2次プレスの加圧量に合わせて調整可能となっている
ことがより好ましい。
〔作用〕
上記構成のガラスレンズの成形方法および装置は、1次
プレスの加圧量を、ガラス素材より熱膨張係数か大きい
部材の熱膨脹量で制御し、2次プレスの加圧量を、ガラ
ス素材より熱膨張係数が小さい部材の熱収縮量で制御す
るので、外部から加熱操作以外操作を必要とすることな
く、各部材はそれぞれの熱膨張係数に応じて長さが変化
し、確実な制御を行うことができる。
この場合、第2の制御部材が、胴型を兼ねること、およ
び、第1の制御部材が、第2の制御部材を囲繞する外側
の胴型を構成していることで、制御性を損なうことなく
、装置構造を簡易なものとすることができる。
さらに、螺合構造の上部胴および下部胴ならなる胴型は
、その螺合長を調整することにより、各プレスの加圧量
の制御を行うことかできる。
〔実施例〕
第1図および第2図は本発明の一実施例の成形装置およ
びその成形方法を工程順に示している。
成形装置は、非球面レンズを成形するもので、上型1、
下型2および胴型3からなる成形型と、上型1または下
型2のいずれか一方まはた双方を加圧する加圧手段(図
示せず)と、成形型を加熱する加熱手琢4(第2図参照
)を有している。上型1および下型2は非球面ガラスレ
ンズのレンズ面を成形する成形面1a、2a対向面に形
成されており、この成形面1a、2aと反対側端部には
円周方向に延びるフランジ部1b、2bがそれぞれ形成
されている。胴型3はガラスレンズの光軸合わせを行う
ものであり、上型1、下型2が摺動可能な状態で、これ
らの成形面1g、2a部分を覆うように設けられている
本実施例において、胴型3は内側の内側胴5と、内側6
の外側に積層された外側側とからなる二重構造となって
いる。内側胴5は上型1および下型2を覆うことにより
、上述した胴型3としての基本的作用を行うと共に、後
述する2次プレスの加圧量を制御する第2の制御部材と
して作用する一方、外側側6は後述する1次プレスの加
圧量を制御する第1の制御部材として作用する。これら
制御部材としての作用を行うため、内側胴5はガラス素
材7よりも熱膨張係数が小さな材質となっており、外側
側6はガラス素材7よりも熱膨張係数が大きな材質とな
っている。そして、これらの内側胴5および外側側6が
上型1および下型2のフランジ部1b、2b内に位置す
るように設けられることにより、ガラス素材7のガラス
転移点よりも高い高温下での1次プレス時には熱膨張係
数の大きな外側側6にフランジlb、2bが当接して、
その加圧量を制御する一方、この1次プレスの温度から
徐冷しながらの2次プレス時には、熱膨張係数の小さな
内側胴5にフランジ部1b、2bが当接して、その加圧
量を制御する。
次に、第2図を参照して、この成形装置を使用してガラ
スレンズを成形する方法を具体的に説明する。ガラス素
材7としてFDS3 (ガラス転移点440℃、軟化点
475℃、熱膨張係数8. 0xlO/”C)を使用す
る。このガラス素材7に対して、胴型3の内側胴5はガ
ラス素材7よりも熱膨張係数か小さなタングステンカー
バイド(熱膨張係数5.lXl0  /’C)により形
成し、外側側6はガラス素材7よりも熱膨張係数が大き
なステンレス(JIS規格5US310S、熱膨張係数
1.8X10−5/”C)により成形する。これらの材
質の温度に対する伸び量は第3図に示す通りであり、特
性曲線aはガラス素材、特性曲線すは内側胴5、特性曲
線Cは外側側6である。
まず、成形型およびガラス素材7を型開きして、上型1
、下型2間にガラス素材7を投入し、第2図(a)の状
態とする。この状態で成形型全体を加熱炉(加熱手段4
)に収容し、ガラス素材7のガラス転移点よりも20〜
30”C高くなるように加熱して、伝熱によりガラス素
材7を同温度まで加熱する(第2図(b))。この加熱
により内側胴5および外側側6が熱膨脹して伸長するが
、熱膨脹係数の大きな外側側6の伸長量か大きく、内側
側5よりも高くなっている。一方、かかる加熱領域では
第4図特性曲線aて示すように、ガラス素材7が略2次
元曲線で膨脹するため、外側側6(特性曲線b)よりも
大きな膨張状態となっている。この状態で上型1および
下型2によってガラス素材7を1次プレス(50〜10
0 kg / cd )する。第2図(C)はこの1次
プレスを示しておの、それぞれのフランジ部1b、2b
が外側側5にのみ当接し、これにより2次プレスの加圧
量が制御されている。この1次プレスは各フランジlb
2bの外側側5への当接状態を所定時間継続することに
より終了する。そして、この1次プレスに続いて2次プ
レス(約40〜50kg/cj)を行う。
2次プレスは1次プレス後の成形型がガラス転移点より
も低い歪点に近い温度となるように除冷を行ないながら
行う。この冷却により、熱膨脹係数の大きな外側側6が
大きく収縮して、内側側5と同一高さとなるか、あるい
は内側側5よりも低くなる。従って、第2図(d)に示
すように、上型1、下型2のフランジ部1b、2bは内
側側5に当接して、2次プレスの加圧量が制御される。
二の2次プレスにおいては第3図に示すように、ガラス
素材7(特性曲線a)が内側側5(特性曲線b)よりも
伸び量か大きいため、確実で、良好なプレスを行うこと
ができる。かかる2次プレスによりガラスレンズ8の肉
厚か決定されるか、内側側5によってその加圧量か制御
されるため肉厚を高精度に維持することかできる。従っ
て、このような成形方法では、外側側6および内側側5
が温度に応じて膨脹、収縮することにより、各プレス時
の加圧量か自動調整されるため、1ブレスと2次プレス
の温度制御を行うだけて、高精度のガラスレンズ8を成
形することができ、成形が簡単となる。また、上述した
成形装置では、胴型3によって加圧量を制御するため、
構造が簡単であると共に、経時的に材質劣化することも
ない。
なお、この実施例では胴型3を2重構造としているが、
第4図に示す第2の実施例のように胴型3を単体として
も良い。この場合、単体の胴型3は内側側5と同様に、
ガラス素材7の熱膨脹係数よりも小さい材質として、第
2の制御部材の作用およびレンズの光軸合わせの作用を
行うようにする一方、上型1および下型2間の適宜部位
にガラス素材7の熱膨脹係数よりも大きな材質のロッド
9またはプレート(第4図では4本のロッド9)を適宜
数介挿して、第1の制御部材の作用を行うように構成す
ることができる。
第5図は本発明の第3の実施例を示す。
この実施例においては、上部胴10および下部胴11に
より胴型3が構成されている。この上部胴10および下
部胴11には相互に螺合するねじ部12が形成され、ね
じ部12を螺合することにより単体の胴型3が構成され
る。図示例において、下部胴11が長くなっており、こ
の下部胴11を上型1および下型2の成形部位に対応さ
せることより、レンズの光軸合わせを行うことができる
このような構成では、ねじ部12の螺合長を変更するこ
とにより、1次プレスに合わせた加圧量および2次プレ
スに合わせた加圧量とすることができ、前記実施例と同
様に高精度な肉厚制御を簡単に行うことができる。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明のガラスレンズの成形方法は
、1次プレスに続く2次プレスの加圧量をガラス素材の
熱収縮量に合わせるため、高精度の肉厚とすることかで
き、その制御も容易となる。
また、本発明の成形装置は、上記方法を簡単な構成で行
うことができ、操作も容易となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の成形装置の一実施例を示す分解斜視図
、第2図はプレス工程を示す断面図、第3図は温度に対
する伸び量を示す特性図、第4図は第2実施例の平面図
、第5図は第3実施例の断面図である。 1・・・上型、2・・・下型、3・・・胴型、5・・・
内側側、6・・・外側側、7・・・ガラス素材、8・・
・ガラスレンズ、9・・・ロッド、10・・・上部胴、
11・・・下部胴、12・・・ねじ部。 代理人弁理士   長谷用  芳  樹間      
   落    合        稔笑庸竹Uの構造 箆 1 図 仄廁例の構造及び成形 第2図 各調型の伸びとガラス素材の伸び 第3図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、ガラスレンズの表裏両面を形成する上型および下型
    と、ガラスレンズの側面を形成する胴型とから成る成形
    型により、加熱下でガラス素材を1次プレスした後、徐
    冷しながら2次プレスするガラスレンズの成形方法にお
    いて、 ガラス素材より熱膨脹係数が大きい部材と小さい部材と
    を並設させて用い、 前記1次プレスの加圧量を、前記ガラス素材より熱膨脹
    係数が大きい部材の熱膨脹量で制御し、前記2次プレス
    の加圧量を、前記ガラス素材より熱膨脹係数が小さい部
    材の熱収縮量で制御することを特徴とするガラスレンズ
    の成形方法。 2、ガラスレンズの表裏両面を形成する上型および下型
    と、ガラスレンズの側面を形成する胴型とから成る成形
    型により、加熱下でガラス素材を1次プレスした後、徐
    冷しながら2次プレスするガラスレンズの成形装置にお
    いて、 前記1次プレスの加圧量を熱膨脹量で制御する第1の制
    御部材と、 前記2次プレスの加圧量を熱収縮量で制御する第2の制
    御部材とを備え、 前記第1の制御部材はガラス素材よりも熱膨脹係数が大
    きく、前記第2の制御部材はガラス素材よりも熱膨脹係
    数が小さいことを特徴とするガラスレンズの成形装置。 3、前記第2の制御部材が、前記胴型を兼ねていること
    を特徴とする請求項2に記載のガラスレンズの成形装置
    。 4、前記第1の制御部材が、前記第2の制御部材を囲繞
    する外側の胴型を構成していることを特徴とする請求項
    3記載のガラスレンズの成形装置。 5、前記胴型は、相互に螺合する上部胴および下部胴か
    らなり、これらの螺合長が前記1次プレスおよび前記2
    次プレスの加圧量に合わせて調整可能となっていること
    を特徴とする請求項3または4に記載のガラスレンズの
    成形装置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006206346A (ja) * 2005-01-25 2006-08-10 Nikon Corp ガラスモールド用金型並びにこれを用いた光学素子の成形装置及び方法
CN102432157A (zh) * 2010-09-01 2012-05-02 奥林巴斯株式会社 成型模具组以及光学元件制造方法
WO2018181507A1 (ja) * 2017-03-31 2018-10-04 オリンパス株式会社 光学素子製造用型セット

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JP2006206346A (ja) * 2005-01-25 2006-08-10 Nikon Corp ガラスモールド用金型並びにこれを用いた光学素子の成形装置及び方法
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