JPH05254848A

JPH05254848A - 光学素子成形用ガラスの切断・搬送方法及び装置

Info

Publication number: JPH05254848A
Application number: JP8444292A
Authority: JP
Inventors: Toshiaki Hayashi; 俊明林; Takeshi Kawamata; 健川俣; Takashi Ikeuchi; 孝池内
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1992-03-06
Filing date: 1992-03-06
Publication date: 1993-10-05

Abstract

(57)【要約】【目的】ガラスの自重による水滴状の変形、シャーマ
ークの発生を防ぎ、また、ガラスの切断と搬送を連続的
に行なう。【構成】ガラス切断・搬送部材１の下方に配置したガ
ラス供給手段５からガラス切断・搬送部材１の上方に軟
化ガラスを所定量供給する。軟化ガラスを上方に供給す
ることで、水滴状の変形を防げ、またガラスの粘度を低
くでき、シャーマークの発生を防止できる。次に、切断
・搬送部材１を軟化ガラスの方向に移動して、軟化ガラ
スを切断刃１ａで切断する。そして、ガラス切断・搬送
部材１を連続的に移動して、切断したガラスゴブをガラ
ス切断・搬送部材１に設けたごぶ溜め１ｂに収容する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ガラス成形品を製造す
る際の溶融又は軟化ガラスゴブを得るための光学素子成
形用ガラスの切断・搬送方法及び装置に係り、特に表面
欠陥がなく高い表面品質を有する光学素子成形品を製造
し得る光学素子成形用ガラスの切断・搬送方法及び装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、光学ガラス素子成形品は、あらか
じめガラスを研削、研磨加工を行い所望する近似の形状
に仕上げたのち加熱軟化し、高精度に加工した一対の成
形用型により押圧成形して製造されていた。しかし、近
年ではガラスの研削、研磨加工をなくし、加熱溶融又は
軟化したガラスをシャーにより切断し、切断した溶融又
は軟化ガラスゴブを成形用型に搬送して光学ガラス素子
を押圧成形する方法が開発されている。この成形方法に
おいて、ガラスを供給する際には、一般にるつぼにより
ガラスを溶融し、ガラスの供給口の温度を制御すること
によりガラスの粘性を調節しつつ供給ノズルから定量づ
つ下方に排出し、シャーで切断する方法が取られてい
る。かかるガラスの供給方法では溶融されたガラスの自
重で変形し水滴状になり易くその排出された形状をシャ
ーで切断するため、糸引きが生じたり折れ込みや空気の
巻き込みによる泡等やシャーマークが発生するため、供
給された形状では成形に適さなかった。また、供給され
た形状が一定でないため、切断後のガラスゴブの自重に
ばらつきが生じていた。

【０００３】そこで、特開昭６３−２９５４４３号公報
において、ガラス溶融タンクの溶融ガラス供給部に加
圧、減圧手段を接続し、加減圧を繰り返すことにより、
溶融ガラスを間欠的に下方へ流出し、切断後のガラスゴ
ブの重量及び形状を一定にする技術が開示されている。
また、特開平１−２１２２３６号公報においては、ガラ
ス溶融タンクに加圧、減圧手段を設け、加減圧を繰り返
すことにより、上記特開昭６３−２９５４４３号公報と
同様に溶融ガラスを下方に流出する技術が開示されてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、特開昭６３−
２９５４４３号公報及び特開平１−２１２２３６号公報
に開示した技術では、溶融ガラスの先端部の自重変形を
ガラスの温度で制御している。そのため自重変形を生じ
させないためにはガラスの温度を下げる必要があるが、
ガラス温度を下げるとガラス粘度が上昇するため切断し
にくくなり、シャーマークが発生する問題が生じる。シ
ャーマークを発生させないためには、ガラス粘度を下げ
る必要がある。そのためにはガラス温度を上げる必要が
生じ、上記自重変形が発生し、一定量を確実に供給でき
なくなる問題が生じる。本発明は、上記従来技術の問題
点に鑑みてなされたものであって、高い表面品質を有
し、所望する量のガラスゴブを得ることができる光学素
子成形用ガラスの切断・搬送方法及び装置を提供するこ
とを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の光学素子成形用ガラスの切断・搬送方法
は、ガラス切断・搬送部材の下方に配置したガラス供給
手段からガラス切断・搬送部材の上方に加熱軟化したガ
ラスを所定量供給した後、ガラス切断・搬送部材を移動
してガラス切断・搬送部材により供給されたガラスの切
断と切断したガラスの搬送を連続的に行なうこととし
た。また、本発明の光学素子成形用ガラスの切断・搬送
装置は、切断刃を有し加熱軟化したガラスの切断及び切
断したガラスを搬送するガラス切断・搬送部材と、ガラ
ス切断・搬送部材の下方に配置され加熱軟化したガラス
をガラス切断・搬送部材の上方に供給するガラス供給手
段と、ガラス切断・搬送部材で搬送するガラスの温度を
調整する温調手段とから構成することとした。

【０００６】

【作用】本発明の光学素子成形用ガラスの切断・搬送方
法及び装置によれば、加熱軟化されたガラスは供給手段
により下方から上方に供給され、自重による水滴の変形
が生じなくなる。このため、ガラスの加熱温度を自由に
設定できるため、切断時にシャーマークが生じない温度
で供給することが可能となる。また、温度で切断された
ガラスは搬送中に温調手段により成形しやすい温度に調
節されて搬送されるため、そのまま成形型に供給され
る。

【０００７】

【実施例１】図１は、本発明の実施例１の光学素子成形
用ガラスの切断・搬送装置の要部を示す斜視図で、一部
の部材を省略して示してある。図２は、ガラスの切断・
搬送状態を示す装置の一部縦断面図である。本実施例の
切断・搬送装置には、複数のガラス切断・搬送部材１が
移動可能に設けられている。ガラス切断・搬送部材１
は、その両側面でそれぞれ回動可能に取り付けたガイド
２により、移動方向に所定の間隔をおいて無端状に連結
されている。ガラス切断・搬送部材１は板状に形成さ
れ、その移動方向の前方端部には溶融ガラス３を切断す
る切断刃１ａが形成されており、切断刃１ａの後方の上
平面部には切断した溶融ガラスコブ３ａを収容するゴブ
溜め１ｂが形成されている。ゴブ溜め１ｂは、所望の光
学ガラス成形レンズの曲率と近似した曲率を有する凹状
に形成され、その表面は粗さＲｍａｘ０．１μｍ以下に
加工されている。このガラス切断・搬送部材１には、高
温耐久性を有するセラミック材もしくは離型性が良くか
つ高温耐久性を有する薄膜コートを施した材料（例えば
タングステンカーバイド）が使用されている。

【０００８】連結されたガラス切断・搬送部材１の両側
にはレールガイド４（片側の図示を省略）が配置され、
図示しないモータにより駆動されるガラス切断・搬送部
材１をその両側から案内している。

【０００９】ガラス切断・搬送部材１の下方には、溶融
ガラス３を供給するガラス供給ノズル５が、その供給口
を上方に向けて配置されている。ガラス供給ノズル５の
供給口端面とガラス切断・搬送部材１の切断刃１ａとの
クリアランスは、加熱された状態で０．１ｍｍから０．
３ｍｍの範囲に設定されている。ガラス供給ノズル５の
上方には、切断刃１ａで切断されたガラスゴブ３ａの移
動を防止してゴブ溜め１ｂに入れるためのゴブ押さえ板
６が上下自在に設けられている。

【００１０】ガラス切断・搬送部材１の上方には、ガラ
ス切断・搬送部材１、ガラス供給ノズル５及びガラスゴ
ブ３ａを温度調節するヒータ７が配置されている。雰囲
気温度は、ヒータ７によりガラス供給ノズル５付近がガ
ラス屈伏点付近（１０¹¹ポアズ程度）の温度に設定され
るとともに、ガラス切断・搬送装置の前方に配置した成
形型まで搬送される間にガラス表面温度軟化点以下かつ
転移点以上になるように温度勾配が設定されている。

【００１１】次に、本実施例のガラスの切断・搬送方法
をその作用とともに図１から図５を用いて説明する。ま
ず、１０⁴〜１０⁵ポアズの粘度に加熱溶融したガラス
３をガラス供給ノズル５から上方に向かって供給する。
この時、溶融ガラス３の供給量は図示を省略したニード
ルバルブによって所定量に調節される。溶融ガラス３が
所定量供給された後、ガラス切断・搬送部材１をレール
ガイド４に沿って前進させ（図２参照）、ガラス供給ノ
ズル５上に供給された溶融ガラス３を切断刃１ａで切断
しつつ、ガラス切断・搬送部材１の下面でガラス供給ノ
ズル５の供給口を閉鎖する（図３参照）。この時、ゴブ
押さえ板６を下降させ、切断されたガラスゴブ３ａにガ
ラス切断・搬送部材１の反対側、即ちガラスゴブ３ａを
搬送する方向から当接させる（図４参照）。ガラス切断
・搬送部材１は連続して移動（図において左方向）する
ため、ゴブ押さえ板６により押さえられたガラスゴブ３
ａは、切断刃１ａ上をスライドしてゴブ溜め１ｂに収容
される（図５参照）。この時、溶融ガラス３が切断刃１
ａで最終的に切断された部位Ｓは、ガラスゴブ３ａがゴ
ブ押さえ板６に押さえられ、切断刃１ａ上をスライドす
る過程で横方向に向かされた状態でゴブ溜め１ｂに収容
される。ゴブ溜め１ｂに収容されたガラスゴブ３ａは、
ゴブ溜め１ｂが所望の光学ガラス成形レンズの曲率と近
似した曲率に形成されているため、ガラスゴブ３ａの自
重及びヒータ７の加熱により所望の曲率に整形される。
ガラスゴブ３ａがゴブ溜め１ｂに収容された後、ゴブ押
さえ板６を上昇させ、ガラスゴブ３ａをガラス切断・搬
送部材１で成形型８まで搬送する。この時、ガラスゴブ
３ａは、ヒータによりガラス屈伏点付近の温度からガラ
ス表面温度が転移点より５０℃高い温度に調整されて成
形型８に搬送される。

【００１２】本実施例によば、溶融ガラス３は片刃で切
断されるため、溶融ガラス３が切断刃１ａによって切断
される際、ガラス供給ノズル５の供給口における外周部
が切断位置となるので、ガラスゴブ３ａが切断刃１ａ上
をスライドしてゴブ溜め１ｂに収容される時には切断部
位Ｓが横方向に位置される。このため、切断部位Ｓにシ
ャーマークが生じても、シャーマークは成形品の外周部
に位置することになり、マークは成形品の外周部に位置
することになり、成形品の品質上には問題が生じない。
さらに、溶融ガラス３を上方に向かって供給しているた
め、下方に向かって供給する場合に生じ易い糸引き、折
れ込みや空気の巻き込みによる泡等の発生及び自重変形
による供給量のばらつきを防止できる。このため、溶融
ガラス３の供給量を正確に制御できるとともに、ヒータ
７によりガラスゴブ３ａの温度を自由に制御できるた
め、高精度の光学ガラス成形レンズ用のガラスゴブ３ａ
を切断供給することができる。

【００１３】

【実施例２】図６は、本発明の実施例２の光学素子成形
用ガラスの切断・搬送装置の要部を示す斜視図で、一部
の部材を省略して示してある。図７は、切断・搬送装置
の要部を示す縦断面図である。本実施例の切断・搬送装
置は、ガラス棒の再加熱による切断及び搬送を行なう装
置で、上記実施例１と同様に構成され、かつレールガイ
ド７により案内されるガラス切断・搬送部材１の下方に
は、ガラス棒１０を供給するガラス棒供給ノズル１１
が、その供給口を上方に向けて配置されている。ガラス
棒供給ノズル１１の供給口端面とガラス切断・搬送部材
１の切断刃１ａとのクリアランスは、加熱された状態で
０．１ｍｍから０．３ｍｍの範囲に設定されている。ガ
ラス棒供給ノズル１１内には、図示を省略したガラス供
給装置により上下動自在にガラス棒１０が配置されるよ
うになっている。ガラス棒供給ノズル１１の先端外周部
には、ガラス棒供給ノズル１１内のガラス棒１０を転移
点付近まで加熱するガラス棒予備加熱炉１２が設置され
ている。ガラス切断・搬送部材１及びガラス棒供給ノズ
ル１１の上方には、ガラス棒供給ノズル１１から供給さ
れたガラス棒１０を屈伏点付近まで加熱軟化するガラス
棒本加熱炉１３が設置されている。

【００１４】ガラス棒供給ノズル１１の供給口及びガラ
ス切断・搬送部材１の雰囲気温度はヒータ７により温度
調節されている。雰囲気温度は、ヒータ７によりガラス
棒供給ノズル１１の付近がガラス屈伏点付近の温度に設
定されており、ガラス切断・搬送部材１でガラスゴブ１
０ａが成形装置まで搬送される間にガラス表面温度が軟
化点以下になるよう温度勾配が設定されている。

【００１５】次に、本実施例のガラスの切断・搬送方法
をその作用とともに図６〜図１０を用いて説明する。ま
ず、ガラス棒供給ノズル１１内のガラス棒１０の先端部
をガラス棒予備加熱炉１２によりガラス転移点（粘度１
０^13.3ポアズ相当程度）より２０℃低い温度に加熱する
（図７参照）。次に、ガラス棒１０を図示しないガラス
供給装置によりガラス棒供給ノズル１１からガラス棒本
加熱炉１３にてその先端部を加熱可能な位置まで上昇す
る。そして、ガラス棒１０をガラス棒本加熱炉１３によ
り１０⁴〜１０⁵ポアズの粘度に加熱軟化する（図８参
照）。ガラス棒１０を加熱軟化した後、ガラス棒１０を
ガラス供給装置により所定量だけ下降する（図９参
照）。この時、ガラス切断・搬送部材１の切断刃で切断
されるガラスゴブ１０ａの計量は、ガラス予備加熱炉１
２で加熱したときの初期位置との差で供給量を検出す
る。

【００１６】その後、ガラス切断・搬送部材１をレール
ガイド４に沿って前進させ、加熱軟化したガラス棒１０
の先端部を切断刃１ａで切断しつつ、ガラス切断・搬送
部材１の下面でガラス棒供給ノズル１２の供給口を閉鎖
する。切断されたガラスゴブ１０ａは切断刃１ａをスラ
イドして、切断刃１ａの後方に設けたゴブ溜め１ｂに収
容される（図１０参照）。ゴブ溜め１ｂが所望の光学ガ
ラス成形レンズの曲率と近似した曲率に形成されている
ため、ガラスゴブ１０ａの自重とヒータ７の加熱により
所望の曲率に整形され、かつヒータ７によりガラス屈伏
点付近の温度からガラス表面温度が転移点より５０℃高
い温度に調整されつつ成形位置までガラス切断・搬送部
材１により搬送される。

【００１７】本実施例によれば、上記実施例１の効果に
加えて、さらに、ガラス棒１０を用いたのでガラスを溶
融する必要がなく、ガラス棒１０のみを交換することで
ガラスの種類を変えることができ多種少量の生産が可能
になる。また、ガラス棒１０の加熱温度はガラス棒１０
の切断可能な温度であるためガラスを溶融する温度によ
り低くしてすみ、装置の耐久性を向上させることができ
る。

【００１８】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、加熱軟
化したガラスを下方からガラス切断・搬送部材の上方に
供給できるので、ガラスを流下して供給した場合に生じ
る自重による水滴状の変形、糸引きあるいは空気の巻き
込みによる泡等の発生が防止される。また、ガラスの加
熱温度を高くし粘度が低い状態でも確実に一定量を供給
できるので、シャーマークが発生しない高温での供給が
可能となる。さらに、溶融もしくは軟化ガラスの切断と
搬送が連続的に行なえ、かつガラス表面に欠陥の無い高
精度の光学ガラスゴブを切断及び搬送をすることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１の切断・搬送装置の要部を示
す斜視図である。

【図２】本発明の実施例１の切断・搬送装置のガラスゴ
ブの切断、搬送状態を示す縦断面図である。

【図３】溶融ガラスの切断状態を示す正面図である。

【図４】溶融ガラスの切断直後を示す正面図である。

【図５】ガラスゴブをガラス切断・搬送部材に収容した
状態を一部断面にして示す正面図である。

【図６】本発明の実施例２の切断・搬送装置の要部を示
す斜視図である。

【図７】ガラス棒の予備加熱状態を示す断面図である。

【図８】ガラス棒の本加熱状態を示す断面図である。

【図９】ガラス棒の切断直前の状態を示す断面図であ
る。

【図１０】ガラス棒の切断直後の状態を示す断面図であ
る。

【符号の説明】

１ガラス切断・搬送部材１ａ切断刃１ｂゴブ溜め３溶融ガラス３ａガラスゴブ５ガラス供給ノズル７ヒータ１０ガラス棒１０ａガラスゴブ１１ガラス棒供給ノズル１２ガラス棒予備加熱炉１３ガラス棒本加熱炉

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ガラス切断・搬送部材の下方に配置した
ガラス供給手段からガラス切断・搬送部材の上方に加熱
軟化したガラスを所定量供給した後、ガラス切断・搬送
部材を移動してガラス切断・搬送部材により供給された
ガラスの切断と切断したガラスの搬送を連続的に行なう
ことを特徴とする光学素子成形用ガラスの切断・搬送方
法。
【請求項２】切断刃を有し加熱軟化したガラスの切断
及び切断したガラスを搬送するガラス切断・搬送部材
と、ガラス切断・搬送部材の下方に配置され加熱軟化し
たガラスをガラス切断・搬送部材の上方に供給するガラ
ス供給手段と、ガラス切断・搬送部材で搬送するガラス
の温度を調整する温調手段とからなることを特徴とする
光学素子成形用ガラスの切断・搬送装置。