JPH0445459B2 - - Google Patents

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用
型に関し、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オームの成形用型
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
法とダイレクトプレス法がある。

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重
量調整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押圧転写して
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
オリフイスより流出若しく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
用型内直接落下させるか又はシユートによつて投
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
び砂ず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
近似した形状の予備成形品（プリフオーム）を得
た上で該プリフオ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
断及び砂ず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済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、成形品にシヤー
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、成形品の重量調整を溶融ガラ
ス流の切断によつて行なうため、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量変動が生じ、所定の寸
法精度が得られないという問題点もある。

なお、特にシヤ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61−132523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
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押圧動作が進
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
形方法は、流動性を有するガラスを打ち抜き型で
打ち抜いた後、この打ち抜かれた部分についての
みプレス成形されるから、成形品の肉厚を高精度
に得るには打ち抜き部分のガラス容量精度を高く
する必要があり、これにはプレス成形に供給され
るロツド等のガラス材料の寸法形状を高精度に加
工しておく必要がある。

なお、ガラス成形品をプレス成形により得る方
法であつて、プレス成形に供給されるガラス素材
を該ガラス素材の移動方向に対して横方向から押
圧するその他の従来例としては、実開昭49−
36136号公報、或は実開昭49−36137号公報があ
る。

本発明者等は、上述のような問題点を解決すべ
く、成形品にシヤ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てある。

本発明は、この製造方法に最適する新規な成形
用型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
素子の成形用型は、ガラス流体を挟むように対向
する成形面が該ガラス流体を略直角方向から押圧
して成形品の機能面を形成するよう配置された一
対の成形用型部材と、該成形用型部材の外周に設
けられ該成形用型部材の動作とは独立して作動し
前記成形品の側面を形成する胴型部材とを有する
ことを特徴とする。

（作 用） このような構成された光学素子の成形用型にお
いて、使用される１対の成形用型部材を構成する
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
介して略直角方向に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ツド
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押圧の
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。

被成形部の肉厚は成形用型のキヤビテイを設定
することにより決定することができる。このキヤ
ビテイは、対向する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。各々の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、成形品の
肉厚はガラス流の大きさ等に影響されることなく
上記成形用型のキヤビテイにより決まる。

そして、上記成形用型部材によりプレス成形さ
れた成形品の側面は胴型部材により形成すること
ができる。

又、この胴型部材が成形品とその他の余剰部分
とを分離する手段を具備することにより、プレス
成形後の成形品は該胴型部材によりその側面を形
成されるとともにガラス流体から分離せしめられ
る。

さらに、胴型部材が成形品を分離せしめたガラ
ス流体を分割的に切断する手段を具備することに
より成形用型部材の外周に残留した余剰ガラスを
該成形用型部材から離脱せしめることができる。

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
であるからシヤーマーク等の表面欠陥がなく、予
め設定されたキヤビテイ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重量精度の高
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。

なお、本発明におけるガラス流体の粘度は、10
〜10⁷ポアズが好適する。このガラス粘度が10ポ
アズより低くなるとガラス流は糸状になつて成形
用型のキヤビテイ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10⁷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。なお、これらのガラス流体の粘度
は10³〜10⁵ポアズが最適する。

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
されたガラスロツド或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、これら
のガラス流体の粘度は10³〜10⁵ポアズが最適す
る。

又、成形用型の温度は、ガラス粘度で10⁸ポア
ズに相当する温度からガラス転移点（以下、Tg
と称する。ガラス粘度で約10¹³に相当する。）よ
りも100℃低い温度（Tg−100℃）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ガラス表面の硬度
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、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
になるばかりか切断部分からヒビ割れを生じるお
それがある。

胴型部材の温度は、ガラスの温度変化の影響を
成形用型におけると同様にするため、成形用型の
型温と同等にするのが好ましい。

さらに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オームとして用い
る場合、10⁸ポアズ以上の粘度になるまで冷却す
れば十分使用できるが、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、10^14.5ポアズ程度の粘度になつたところで取
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、本発明におけるプレス成形及びその後の
切断処理等は、成形用型や胴型部材の寿命を保持
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る。

第１図において、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跡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
してある。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，６ａ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、
このスライダー１４はスライドシヤフト１８に摺
動可能に支持されている。１６はスライダー１４
を駆動するシリンダーであり、このシリンダー１
６の作動によりスライダー１４はスライドシヤフ
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１
３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
り形成されるキヤビテイは、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の側にエツジ状の切断刃７ａが形成された胴型
部材７が設けられ、この胴型部材７はスライドシ
ヤフト１８に摺動可能に支持されたスライダー１
５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、胴型部材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、各型部材５，６の内部にはヒーター８，９
が設けられている。１０，１１は夫々のヒーター
に接続された導線である。１９は本装置全体のベ
ースであり、シリンダー１３，１６，１７及びス
ライドシヤフト１８を堅固に支持している。

さらに、本実施例においては、第１の型部材５
の先端部分に第８図に示すような切断部材３１が
設けられている。

第８図は、第１及び第２の型部材５，６の周辺
を示した斜視図である。

この切断部材３１は、第１の型部材５の成形面
５ａの外周であつて第２の型部材６の外周に設け
られた胴型部材７の先端の切断刃７ａのエツジ形
状に対応した切断用エツジ３２を例えば４方に備
え、切断リング７の作動時に該胴型部材７のエツ
ジ７ａに当接して被成形部２１の外周にできる余
剰ガラスを切断用エツジ３２ごとに切断分離しバ
ラバラの状態にして型部材から離脱することがで
きる。

次に本装置の動作について図面を用いて説明す
る。

第２〜６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９図は、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及び胴型部材７の各部作動タイ
ミングを示すタイミングチヤートであり、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５
ａ，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の押圧動作を開始する。
第９図においてＴ＝０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に対する押圧動作終了時期T₂
は双方において同時か多くとも±0.05sの誤差に
収めるのが好ましい。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２
１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５
ａ，６ａによる押圧転写が行なわれる。

切断刃４の作動開始時期は、型部材５，６の作
動開始時期Ｔ＝０と同時であつてよいが、この切
断刃４によるガラス流体２の切断終了時期T₂は
型部材５，６がガラス流体２を十分保持した後で
なければならない。

その後、切断刃４は元の状態に復帰せしめられ
る。第９図には、この切断刃の復帰開始時期を
T₄とし、復帰終了時期をT₅としてある。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0.30〜0.4sとする。

切断部材７の作動開始T₁は、第５図に示すよ
うに、少なくとも切断部材７による被成形部２１
の外周切断終了（T₃）前に切断刃４によるガラ
ス流体２の切断が終了（T₂）した状態となるよ
うに設定する必要がある。

こうすることにより、胴型部材７の切断動作が
完了した時点においてガラス流体２は切断刃４に
より既に切り離された状態にあり、胴型部材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。この時、第１の型
部材５に設けられた切断部材３１は、胴型部材７
の作動時に該胴型部材７のエツジ７ａに当接して
被成形部２１の外周にできる切断片２２を切断用
エツジ３２ごとに切断分離し、第７図に示すよう
に、バラバラの状態にして型部材から離脱するこ
とができる。かくして、胴型部材７は第２の型部
材６の外周に沿つて摺動しつつ被成形部２１の外
周の余剰ガラスを切断分離し、同時に被成形部２
１の外周形状を形成する。

その後、胴型部材７は切断終了時の状態を維持
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徐々に増してその形
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の温度差により被成
形部２１は両表面から冷却されて徐々に粘度を増
し、表面形状が安定化する。

次いで所定時間この状態を維持した後、まず、
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T₆とし、作動
終了時期をT₇とすると、この時期においては被
成形部２１は胴型部材７により保持された状態に
あり、自然に落下することがない。

胴型部材７の元の状態に作動する開始時期は第
１の型部材５の復帰終了時期T₇と同時かその終
了後とし、胴型部材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。そして、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９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T₁₀としてある。

以上のような動作において、成形用型５，６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にシヤ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ヤビテ
イ容量は、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。即ち、設定された
シリンダー１３，１６のストロークによつて、押
圧時における各成形部材５，６間の最短近幅が決
まり、これが成形用型５，６の各成形面間隔を規
制する。従つて、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、シリンダ
ー１３，１６のストロークを製造すべき成形品２
３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の外周形状は胴型部材７の内周形状により決
まり、該胴型部材７の切断動作と同時に成形品２
１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押圧動作を行なう成形用型
が用いてあるが、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
的実施例について図面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℃、比重4.22）を用いて、外径20
mm、中心肉厚2.7mm、コバ厚1.29mm、曲率R₁＝20
mm、R₂＝40mm、ガラス容量0.636c.c.、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オ
ームの成形を行なつた。

型部材５，６はSUS420Jから形成し、夫々の
成形面５ａ，６ａは光学鏡面に研磨してある。こ
の型部材５，６の型温が400℃（SF8のTg＝443
℃より43℃低い温度）となるようヒーター８，９
で加熱する。又、シリンダー１３，１６のストロ
ークを各々の型部材５，６の押圧動作時における
最大接近幅が2.7mmとなるように調整し、所望の
肉厚が得られるようにしてある。

まず、不図示の溶融炉で溶融したガラスをガラ
ス流体２の粘度が10^4.6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。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５
ａ，６ａより下方に流下した時点でシリンダー１
３，１６を作動させ、これと同時に切断刃４も作
動させた。このシリンダー１３，１６の作動圧力
は夫々120Kg、300Kgであり、作動速度は双方とも
200mm／ｓとしてある。

そして、第３図に示すように、型部材５，６の
ガラス流体２に対する押圧動作が開始された後、
胴型部材７を作動させる。なお、この胴型部材７
はSK3より形成され、予め型部材５，６の押圧動
作が完了した時点から胴型部材７による切断が完
了するまでの時間を0.2sとなるよう不図示のコン
トローラで各シリンダー１３，１６，１７の作動
タイミングを調整しておく。この胴型部材７を駆
動するシリンダー１７の作動圧力は100Kgであり、
作動速度は200mm／ｓとしてある。又、第５図に
示すように、胴型部材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。さらに同図に示すように、胴型部材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。さらに、この切断片２２は、胴
型部材７の切断動作で該胴型部材７のエツジ７ａ
と切断部材３１が当接することによりバラバラに
切断分離せしめられて、型部材５から離脱せしめ
られる。

なお、第５図においては、第１の型部材５と胴
型部材７はかみ合つた状態になつているが、双方
が接触するだけの状態でも切断状況は良好であつ
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
は胴型部材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を作動させて胴
型部材７を引き戻すと同時に、不図示のハンド部
材装置により成形品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。

かくして、この実施例により得られた成形品２
３は、所望成形品に対して外径精度で±0.005mm、
中心肉厚で±0.01mm、重量で0.02ｇ（±0.7％）以
内のバラツキに収まり、シヤーマークはもとより
有害な表面欠陥は生じておらず、又ヒケも各型部
材５，６の形状に対して最大で10μm以内に収る
ものであり、リヒートプレス用プリフオームとし
てだけでなく、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つた。

第１０図は、本実施例における第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９図の時間Ｔが用いてあ
る。

当初（第９図においてＴ＝０）、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Tg＝443℃）より43℃低い400℃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10^4.6ポアズ（815゜±５
℃）となるように調整された。

上記型部材５，６の押圧開始時期T2から押圧
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
度差により急激に冷却され、粘度は10^4.6ポアズか
ら10^14.5ポアズ以上となる。本実施例においては、
型部材５，６は押圧終了時まで400℃に保持され
るよう夫々ヒーター８，９により加熱され、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。

実施例 ２ この実施例においては、光学ガラスF8（Tg＝
445℃、比重3.36）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４mm、コバ
厚3.08mm、曲率がR₁＝R₂＝10mm、ガラス容量
0.100c.c.、重量337mgの両凸形状のリヒートプレ
ス用プリフオームの成形を行なつた。

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、型温が375℃（F8の
Tg445℃より70℃低い温度）となるようヒーター
８，９の調整を行なつた。

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10^2.95〜10^3.1ポアズ（1080℃
〜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
℃）になつたところで第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
収まり、表面中心部のヒケも平均40μm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
リフオームとして十分使用できる精度のものであ
つた。

実施例 ３ この実施例においては、実施例１と同様の光学
ガラスSF8の丸棒を用い、外径20mm、中心肉厚３
mm、コバ厚1.6mm、曲率がR₁＝32mm、ガラス容量
0.693c.c.、重量2.92ｇの手凸形状のレンズ成形を
非酸化雰囲気中で行なつた。

SF8から成る丸棒は直径10mm±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10⁵ポアズ（約775℃）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、成形面５ａ，６ａを光学鏡面とし、
型温が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８，９により加熱した。
又、胴型部材も型部材５，６と同様炭化タングス
テンから成るものを用い、この胴型部材７を不図
示の外部ヒータで400℃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
つた。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
したあガラス棒を使用した。

プレス成形及び切断完了後、各シリンダー１
３，１６，１７は圧力を加えたままの状態で、ヒ
ーター８，９及び胴型部材加熱用の外部ヒーター
の出力を徐々に弱め、型部材５，６と成形品２２
の温度が400℃（ガラス粘度で約10^14.5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
±0.025ｇ（±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
見られず、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つた。

（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) 成形品表面にシヤーマーク等の表面欠陥がな
く、寸法精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オーム等の光学素
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。

(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成形用型部材及び胴型部
材により直接プレス成形するとともに成形品外
周の余剰部分の切断処理をするため、従来プレ
ス成形が困難であつ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図は本発明の実施例を示すプレス成形装置
の概略断面図である。第２図〜第６図は第１図に
示す装置の要部断面図であり、同装置の工程順の
作動状態が示してある。第７図は、切断片２２が
切断分離した状況を示す図である。第８図は、第
１及び第２の型部材の周辺を示す斜視図である。
第９図は第１図に示すプレス成形装置の各作動部
のタイミングチヤートを示す図である。第１０図
は第１実施例におけるプレス成形時の型部材及び
プレスの温度の時間的変化を示すグラフである。 １…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…胴型部材、２１…被成形部、２２…切断
片、２３…成形品、３１…切断部材、３２…切断
用エツジ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ガラス流体を挟むように対向する成形面を該
   ガラス流体を略直角方向から押圧して成形品の機
   能面を形成するよう配置された一対の成形用型部
   材と、該成形用型部材の外周に設けられ該成形用
   型部材の動作とは独立して作動し前記成形品の側
   面を形成する胴型部材とを有することを特徴とす
   る光学素子の成形用型。 ２ 前記胴型部材が前記成形品の側面を形成する
   とともに前記ガラス流体から前記成形品を分離す
   る手段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用型。 ３ 前記胴型部材が前記成形品と分離せしめられ
   たガラス流体を分割的に切断して前記成形用型か
   ら離脱せしめる手段を備えたことを特徴とする特
   許請求の範囲第２項記載の光学素子の成形用型。 ４ 前記ガラス流体が10〜10⁷ポアズの粘度を有
   することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の光学素子の成形用型。 ５ 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２項記載の光学素子の成形用
   型。 ６ 前記ガラス流体が再加熱されたロツド又はシ
   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２項記載の光学素子の成形用型。 ７ 前記ガラス流体をガラス粘度で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
   囲内の成形用型で加圧成形することを特徴とする
   特許請求の範囲第２項記載の光学素子の成形用
   型。