JPH0445456B2

JPH0445456B2 -

Info

Publication number: JPH0445456B2
Application number: JP22786287A
Authority: JP
Inventors: Yoshisuke Matsukawa
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1987-09-11
Filing date: 1987-09-11
Publication date: 1992-07-24
Also published as: JPS6445733A

Description

【発明の詳細な説明】この発明はガラス素材を再加熱し、軟化したガ
ラス素材をプレスすることによりガラスレンズを
連続成形し得るようにしたレンズの成形における
ガラスの移送方法に関するものである。

上記種類のレンズの成形は、従来、第１図にて
示すごとく行なわれていた。以下、第１図を用い
て従来技術のレンズ成形方法とその問題点につい
て説明する。

まず、方法を実施するための装置について説明
すると、ガラス溶融炉（図示省略）と接続構成さ
れたオリフイス１の下方位置には主軸２を介して
回転駆動、停止自在に構成されたロータリーテー
ブル３が配設されており、このロータリーテーブ
ル３上には溶融ガラス成形用の下型４，５，６，
７が円周を４等配する位置にそれぞれ４個配設さ
れている。そして、ロータリーテーブル３が停止
した状態、即ち、レンズ成形開始前においては、
下型４（図において左側の下型）の上方位置には
前記オリフイス１の開口部８が臨むように設定構
成されており、この下型４と隣接する下型５の上
方位置には、下型５と協働して下型５内の溶融ガ
ラス（軟化ガラス）９を押圧成形するためのプラ
ンジヤー１０が上下方向摺動自在に配設されてい
る。また、前記オリフイス１の開口部８とその下
方位置の下型４との間には、開口部８から流動垂
下する溶融ガラス９を所定量にて切断すべく開閉
動作自在に構成された切断挟１１が配設されてい
る。前記ロータリーテーブル３は、90度づつ回
転、停止を繰り返すように制御されており、下型
４が90度づつ４回回転、停止を繰り返して元の位
置に復元された際に、１行程が終了するようにな
つている。

上記装置によりレンズを成形する方法について
説明すると、まず、オリフイス１から溶融ガラス
９を下型４内に流動垂下せしめ、適量にて切断挟
１１を介して溶融ガラス９を切断する。次に、ロ
ータリーテーブル３を図において反時計方向に90
度回転させた後に停止させ、溶融ガラス９を充填
した下型４をプランジヤー１０の真下位置まで移
動せしめる。そして、その状態でプランジヤー１
０を下動せしめ、このプランジヤー１０と下型４
との協働作用により溶融ガラス９を押圧せしめ、
溶融ガラス９の押圧成形を行なう。この場合に
は、溶融ガラス９の熱はプランジヤー１０により
奪われる。

押圧成形後は、プランジヤー１０を上動せしめ
た後にロータリーテーブル３を図において反時計
方向に90度回転せしめて停止する。即ち、図にお
ける下型６の位置にて下型４が停止することにな
る。この停止位置では何の作業も行なわず、成形
ガラス（成形レンズ）９の形状維持のみを行な
う。

そして、ロータリーテーブル３とさらに90度回
転させた位置、即ち、図における下型７の位置に
て下型４を停止せしめ、下方から下型４内の成形
レンズ９を突き上げて成形レンズ９を取り出して
レンズの成形が完了する。

しかしながら、上記従来のレンズ成形において
は次のごとき問題点があつた。即ち、まず第１
に、軟化ガラスを粘性流動する程度まで高温にし
て下型中に流動垂下せしめなければならず、その
ために、オリフイス１、切断挟１１、下型４，
５，６，７及びプランジヤー１０等の各部材が酸
化し易く、これら各部材の寿命が短命化するとい
う問題点があつた。その結果、設備装置がコスト
高になるとともに、各部材の交換作業を頻繁に行
なわなければならず、その作業に多大の時間を要
していた。第２に、成形時に溶融ガラス９からの
熱を均一に奪いにくく、そのためにヒケが生じ易
いという問題点があつた。さらに特許第141561号
公報にみられるように、ガラス素材の表面を仕上
げ研磨した後、該ガラス素材を成形金型に載置し
て加熱軟化し、ガラスレンズを成形する方法もあ
る。この場合にも、成形金型の温度がガラスの軟
化温度に達するので、金型の酸化等の肌荒れが生
じやすく、またガラスと金型の接触時間が長いの
で、成形時間が長いという問題があつた。

この発明は、上記従来技術の問題点に鑑みなさ
れたものであつて、加熱炉内で成形可能に加熱軟
化されたガラス素材を、保持部材で受けて成形金
型間に搬送し、成形後のガラスレンズを成形金型
間から搬出することにより、少なくとも成形金型
と軟化ガラスとの接触時間を短かくし、成形金型
の肌荒れ等の諸問題を解決したものである。

以下には本発明のガラスレンズ成形におけるガ
ラスの移送方法を第２図以降の図面に示すガラス
レンズの成形装置を使用して実施する場合につい
て詳細に説明する。

第２図において、表面が円滑なレンズ素材１３
を成形可能な所定粘度になるまで加熱させるの
は、レンズ素材１３を押圧成形する一連の成形装
置１７の一工程として行なわれる。この工程の作
用を行なうのは加熱炉１８である。この加熱炉１
８は両端が開口され、いわゆるトンネル状に形成
されており、その内部にはレンズ素材１３を押圧
成形部１９方向に移送せしめるためのレール状の
２列のコンベア２０が貫通している。加熱炉１８
におけるレンズ素材１３の移送始端側開口部の温
度は略常温に設定されており、また、加熱炉１８
におけるレンズ素材１３の移送終端側開口部付近
の温度はレンズ素材１３を押圧成形し得るように
軟化せしめるべく所定の高温度に設定制御されて
いる。即ち、例えば、レンズ素材１３の材質が軟
化点480℃であるSFS₁という光学ガラスの場合に
は、加熱炉１８中を通過させることにより525℃
まで加熱し、粘度が10⁶ポアズになるまで軟化せ
しめ得るように設定されている。

上記のごとく加熱、軟化されたレンズ素材１３
は、押圧成形用の上型と下型との間に搬入される
のであるが、その搬入工程は次のようになつてい
る。即ち、前記コンベア２０は、押圧成形部１９
を介して成形されたレンズを加熱炉１８と同様な
構成の徐冷炉２１中に移送せしめ得るように長く
設定されているのであるが、このコンベア２０の
上面には、レンズ素材１３を載置するための載置
台（運搬台）２２が適宜間隔にて固装されてお
り、この載置台２２に載置されたレンズ素材１３
は加熱炉１８を通過して押圧成形部１９方向に移
送されるようになつている。載置台２２は平板に
て正方形に形成されており、その中央部には第３
図〜第６図にて示すごとく、２段に形成された孔
２３，２４が穿設されている。孔２３，２４は、
上部側の孔２３の方が大径に形成されているが、
この孔２３の径はレンズ素材１３の外径寸法より
も小径に設定されている。そして、この２段の孔
２３，２４には、第３図にて示すごとく孔２３，
２４の段部と同様の（係合する）段部を有するレ
ンズ素材ステージ２５が上方から落し込み手段に
て嵌装されている。このレンズ素材ステージ２５
は、コンベア２０の幅方向中央部に昇降自在に配
設された突出杆２６を介して上動自在に構成され
ており、この上動の際には、レンズ素材ステージ
２５と突出杆２６とはそれぞれに凸設、凹設され
た磁石（電磁石）２７，２８を介して互いに固定
接合されるようになつている。前記載置台２２と
レンズ素材ステージ２５とは、ガラスと濡れにく
い性質を有する材質、例えばBN（ボロンナイト
ライド）により構成されている。前記突出杆２６
の側方（コンベア２０の外側方）には、図示を省
略している油圧装置により上型ガイド部材２９
内、下型ガイド部材３０内を摺動自在に構成され
た上型３１及び下型３２とが配設されており、こ
の上下の型３１，３２により押圧成形部１９が構
成されている。上型ガイド部材２９と下型ガイド
部材３０との間には空隙部３３が設けられてお
り、この空隙部３３にはレンズ素材挟持部材３
４，３４が前記コンベア２０の移送方向と直交す
る方向に移動自在に介装されている。レンズ素材
挟持部材３４，３４は、前記突出杆２６を介して
上動せしめられたレンズ素材１３をその上動位置
にて挟持固定し、保持し得るように分割構成され
るとともに、各挟持部材３４，３４における挟持
部３４ａ，３４ａの下部には、第７図にて示すご
とくレンズ素材１３を挟持し保持した際にレンズ
素材１３の下部周面を支持し得るように突出部３
５，３５がそれぞれ設けられている。また、レン
ズ素材１３を保持した際に形成される挟持部３４
ａの上部側孔部の径寸法D₁（第４図参照）は、上
型ガイド部材２９の孔径d₁と同径に形成されてお
り、又、下部の突出部３５により小径に形成され
る下部側孔部の径寸法D₂は、下型ガイド部材３
０の孔径d₂と同径に形成されている。従つて挟持
部３４ａ，３４ａは輪帯状の段部を形成すること
になる。そして、レンズ素材挟持部材３４，３４
の輪帯状の段部を介してレンズ素材１３を固定保
持して上型３１と下型３２との間に搬入した際に
は、挟持部材３４，３４に形成される各孔の軸心
と上下ガイド部材２９，３０の軸心とが一致する
ようになつている。レンズ素材挟持部材３４，３
４における挟持部３４ａは、ガラスと濡れにくい
材質、例えばBNにて構成して付設固定するか、
ガラスと接触する面にBNの被覆を施してもよ
い。さらに侵炭や酸化クロムのセラミツクコーテ
イング等の表面処理を施して構成してもよい。ま
た、レンズ素材１３をプレスする室内や加熱炉１
８内及び徐冷炉２１の内部は、N₂ガスによつて
雰囲気が保持されている。

上記レンズ素材挟持部材３４，３４により保持
されつつ上下型３１，３２間に搬入されたレンズ
素材１３は、上下の型３１，３２により押圧成形
されるようになつている。

前記上下型３１，３２により押圧成形されたレ
ンズは、再び挟持部材３４，３４を介して保持さ
れたままコンベア２０の載置台２２上に載置され
て徐冷炉２１内に移送せしめられて常温まで徐冷
されるようになつている。なお、徐冷炉２１は、
第２図にて示すごとく加熱炉１８と対向配置され
ており、成形後のレンズの徐冷始端側開口部付近
の温度は所定の高温状態に設定されているが、徐
冷終端側開口部付近の温度は常温となるように設
定されている。

上記各工程よりなる本成形装置の作用、効果に
ついて説明する。プレス面を円滑に研磨された円
筒状のレンズ素材１３は、コンベア２０の載置台
２２上に載置されて加熱炉１８内に移送される。
加熱炉１８を通過して所定温度に加熱されたレン
ズ素材１３が挟持部材３４，３４の摺動移動面上
に達した時点でコンベア２０が停止される（第３
図参照）。そして、第４図にて示すごとく突出杆
２６が上動して素材１３を挟持部材３４，３４間
位置まで上動せしめ、その後に各挟持部材３４，
３４を矢印方向に移動せしめてレンズ素材１３を
挟持し保持する。そして、第５図にて示すごと
く、挟持部材３４，３４を介してレンズ素材１３
をレンズ素材１３の温度より100℃低温に保持さ
れた上下の型３１，３２間に搬入せしめ、各型３
１，３２によりレンズ素材１３を押圧成形せしめ
る。この成形時の各型３１，３２の成形速度は
250mm／mm程度である。この成形工程の際に、成
形されたレンズ素材１３の上部外周端と上型３１
との間に適度な間隙が形成されるように押込み量
を設定すれば、レンズ素材１３の体積のバラツキ
が吸収されることになり、都合がよい。成形後に
上下型３１，３２を元の状態に復元させ、成形後
のレンズ１３ａを第６図にて示すごとく、挟持部
材３４，３４を介して第４図にて示す位置に復元
させる。そして、挟持部材３４，３４における各
挟持部３４ａを開口せしめて成形後のレンズ１３
ａを上動されたレンズステージ２５上に載せる。
その後に、レンズ１３ａを突出杆２６を介してコ
ンベア２０上に下降せしめ、コンベア２０をON
せしめてレンズ１３ａを徐冷炉２１中に移送して
徐冷する。そして、徐冷後のレンズ１３ａを取り
出せばよい。

上記ガラスレンズの成形装置に使用したガラス
の移送方法によれば、レンズ素材１３は押圧成形
し得る程度の温度まで加熱するだけでよく、従来
技術のように溶融する程度まで加熱する必要がな
い。また加熱軟化したガラス素材と上下型との接
触時間も短かい。従つて、上下の型３１，３２が
酸化されにくくなり延命化できる。又、レンズ１
３ａの冷却範囲が小さくなるので、従来技術に比
してレンズの歪やヒケ等の発生が防止できる。
又、上下の型３１，３２とレンズ素材１３とは、
押圧成形時（プレス時）しか接触しないので、型
３１，３２の温度を一定に制御し易く、成形時の
レンズ素材１３の冷却を均一に行ないうるという
利点がある。さらに、レンズ素材１３を型３１，
３２間に搬入する操作を胴型を兼用する挟持部材
３４，３４を用いているので、成形後のレンズ１
３ａに傷を付けることなく離型せしめることがで
きるので、レンズの品質の向上が図れるものであ
る。

第８図にて示すのは、挟持部材３４の他の実施
例を示すものであつて、レンズ素材１３の量のバ
ラツキを吸収するために、胴型になる部分に均等
に孔３６を設けて構成したものである。

上記挟持部材３４によれば、レンズ素材１３の
体積誤差が吸収し得るとともに、それにより形成
された外周の凸部を枠組の際の基準に利用できる
という利点がある。

なお、上記各実施例では、レンズ素材１３の粘
度は10⁶ポアズとしたが、これに限定されるもの
ではなく、型温とレンズ素材１３との温度差を50
℃にして成形速度100mm／mm程度に遅くすれば、
10⁷ポアズの粘度でも可能である。また、粘度の
下限値としては、レンズ素材１３が自重により変
形を生じない10^5.5ポアズまで可能である。従つ
て、レンズ素材１３の粘度が10⁷〜10^5.5ポアズで
あれば本発明が適用できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来方法の説明図、第２図はこの発明
の一工程であるレンズ素材の研磨方法の説明図、
第３図はこの発明を実施するための装置の要部の
斜視図、第４図〜第７図はこの発明の作用状態を
示す説明図、第８図はこの発明の実施装置の要部
の斜視図、第９図は第８図にて示す要部の第２の
実施例を示す斜視図、第１０図はこの発明の第３
の実施例を示す説明図、第１１図は第１０図の要
部の斜視図である。１２…ホルダー、１３…レンズ素材、１４…研
磨剤、１８…加熱炉、１９…押圧成形部、２０…
コンベア、２１…徐冷炉、２２，３８…載置台、
２３，２４…孔、２５…レンズ素材ステージ、２
６…突出杆、２７，２８…磁石、２９…上型ガイ
ド部材、３０…下型ガイド部材、３１…上型、３
２…下型、３３…空隙部、３４…レンズ素材挟持
部材、３４ａ…挟持部、３５…突出部。

Claims

【特許請求の範囲】１軟化したガラス素材を上型、下型により押圧
成形する際、下部内径がガラス素材の外径よりも
小径でかつ上部内径がガラス素材の外径よりも大
径である輪帯状の段部を形成する保持部材により
前記ガラス素材を上型、下型間に搬送し、該ガラ
ス素材を前記保持部材に保持したまま上型、下型
で押圧成形し、成形後のガラスレンズを前記保持
部材により上型、下型間から搬出することを特徴
とするガラスレンズ成形におけるガラスの移送方
法。２前記保持部材の段部の大径部は、胴型として
ガラスレンズの外周面を成形することを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載のガラスレンズ成形
におけるガラスの移送方法。３前記保持部材の段部の大径部は、レンズ素材
の量のバラツキを吸収する孔を配設していること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載のガラス
レンズ成形におけるガラスの移送方法。