JPH05301724A - 光学素子の成形方法 - Google Patents

光学素子の成形方法

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JPH05301724A
JPH05301724A JP13200792A JP13200792A JPH05301724A JP H05301724 A JPH05301724 A JP H05301724A JP 13200792 A JP13200792 A JP 13200792A JP 13200792 A JP13200792 A JP 13200792A JP H05301724 A JPH05301724 A JP H05301724A
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JP
Japan
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glass material
lower mold
glass
mold
optical element
Prior art date
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Withdrawn
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JP13200792A
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English (en)
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Shigeya Sugata
茂也 菅田
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Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH05301724A publication Critical patent/JPH05301724A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B29/00Reheating glass products for softening or fusing their surfaces; Fire-polishing; Fusing of margins
    • C03B29/04Reheating glass products for softening or fusing their surfaces; Fire-polishing; Fusing of margins in a continuous way
    • C03B29/06Reheating glass products for softening or fusing their surfaces; Fire-polishing; Fusing of margins in a continuous way with horizontal displacement of the products
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B11/00Pressing molten glass or performed glass reheated to equivalent low viscosity without blowing
    • C03B11/02Pressing molten glass or performed glass reheated to equivalent low viscosity without blowing in machines with rotary tables
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B11/00Pressing molten glass or performed glass reheated to equivalent low viscosity without blowing
    • C03B11/12Cooling, heating, or insulating the plunger, the mould, or the glass-pressing machine; cooling or heating of the glass in the mould

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 表面欠陥のないプレス成形用素材としての光
学素子を得る。 【構成】 所望の光学素子よりも大きい体積でかつ自由
形状のガラスブロックからなるガラス素材7を得る。搬
送部材8でガラス素材7の外周部を支持しながら、その
ガラス軟化点以上の高温気体をノズル11からガラス素
材7に吹きかける。これにより、ガラス素材は加熱軟化
して自重変形し、ガラス素材7の下方に配置した下型2
0上に自重落下する。この加熱により、ガラス素材7の
表面は、欠陥のない完全に滑らかな面となる。ガラス素
材7が下型20上に落下した直後、冷却ノズル22から
常温のエアーを吹き出し、下型20とガラス素材7との
接触部を冷却する。これにより下型20の温度上昇が防
止でき、ガラス素材7の焼き付きがなくなる。その後、
回転テーブル13を回転して、下型20と上型7を対向
して配置し、プレス成形する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、最終成形品を得る前の
プレス成形用素材としての光学素子の成形方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来、上記光学素子の成形方法として
は、例えば特公昭54−26567号公報に記載されて
いるように、いわゆるダイレクトプレスという方法が知
られている。この方法は、流出管から流出された溶融ガ
ラス流をシャーブレードで切断してガラス塊とし、これ
を一対の成形型間に供給してプレス成形するものであ
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の技術で
は、溶融ガラス流をシャーブレードで切断する際に、シ
ャーマークと呼ばれる切断痕がガラス塊に残ってしま
い、これを成形型でプレス成形しても成形品に表面欠陥
として現れるという問題点があった。このため、上記ガ
ラス塊は、そのままの状態ではプレス成形用素材として
用いることができず、欠陥を除去するために後加工を施
す必要があった。本発明は、上記従来の問題点に鑑みて
なされたもので、表面欠陥のないプレス成形素材として
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。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、光学素子を製造するにあたり、所望の成
形品よりも大きい体積でかつ自由形状のガラスブロック
をガラス素材とし、このガラス素材の外周部を支持しな
がら、そのガラス素材の軟化点以上の温度とした高温気
体をガラス素材に吹きかけて加熱軟化することにより、
ガラス素材をその落下方向下方に配置した下型上に自重
落下させ、その落下直後に下型とガラス素材との接触部
を型内部もしくは型外部から冷却し、次に、下型と上型
とを同軸上に対向配置し、その後上下型によりガラス素
材をプレス成形することとした。
【0005】
【作用】上記構成の成形方法によれば、ガラス素材に軟
化点以上の高温気体を吹きかけ、自重変形するまで加熱
軟化するので、ガラス素材の表面は欠陥のない完全に滑
らかな面となり、良好なプレス成形用素材となる。ま
た、ガラス素材を自重落下させて下型上に供給するの
で、シャーブレードの使用が不要となりシャーマークが
発生することがない。さらに、ガラス素材の下型への落
下直後、ガラス素材と下型の接触している接触部を強制
冷却しているので、高温のガラス素材が下型表面と接触
して下型の温度が上昇するのを防止でき、ガラス素材と
の焼き付きが生じない。
【0006】
【実施例1】図1は、本発明に係る光学素子の成形方法
の実施例1に用いる成形装置を示す断面図である。図に
おいて1はトンネル状の加熱炉で、加熱炉1内の上下に
は、ヒータ2,3がそれぞれ配設されている。加熱炉1
の一端開口部側(図1において左側)には供給テーブル
4が連設され、他端開口部側(図1において右側)には
排出テーブル5が連設されている。そして、供給テーブ
ル4と排出テーブル5とは、加熱炉1内に配置したレー
ル6を介して連結されている。供給テーブル4及びレー
ル6上には、所望の成形品よりも大きい体積でかつ自由
形状のガラスブロックからなるガラス素材7を保持した
リング状の搬送部材8が、搬送を安定して行なうための
搬送パレット9を介して配置されるようになっている。
搬送部材8の下部内面には、ガラス素材7を支持する段
部が周設されている。また、搬送パレット9の中央部に
は、搬送部材8内で支持したガラス素材7通過用の貫通
孔9aが上下方向に形成され、貫通孔9aの上部には、
搬送部材8を支持する段部が形成されている。なお、上
記レール6は、貫通孔9aから外れた位置、すなわちガ
ラス素材7が落下する際に障害とならない位置に配設さ
れている。
【0007】上記供給テーブル4の近傍には、加熱炉1
方向に駆動される送りシリンダ10が配置されており、
搬送パレット9は、この送りシリンダ10により供給テ
ーブル4上からレール6上を摺動して順次加熱炉1内に
搬送されるようになっている。一方、加熱炉1の排出テ
ーブル5側上部には、ノズル11が、搬送されてくるガ
ラス素材7の真上となる位置でその先端(下端)開口部
を加熱炉1内に臨ませて取り付けられている。このノズ
ル11は、ガラス素材7に熱風を吹きかけるもので、図
示を省略した高温熱風発生機に接続されている。また、
ノズル11の真下となる加熱炉1の下部には孔12が形
成され、ノズル11の熱風によって所定粘度に加熱軟化
されたガラス素材7が搬送部材8内から加熱炉1外へ落
下できるようになっている。
【0008】加熱炉1の下方には、回転テーブル13が
配置されており、この回転テーブル13上には、外周に
ヒータ14,15を備えた2個のスリーブ16,17が
配置されている。一方のスリーブ16と他方のスリーブ
17は、回転テーブル13上で180°回転した位置で
かつ回転中心から等距離の位置に設けられており、回転
テーブル13の回転によりスリーブ16及びスリーブ1
7がそれぞれ孔12の真下に位置されるようになってい
る。この回転テーブル13は、180°ごとに間欠的に
回転可能であり、成形サイクルに連動して回転されるよ
うになっている。
【0009】各スリーブ16,17内には、内部に空洞
18,19を形成したセラミックス製の下型20,21
がそれぞれ嵌合されている。各空洞18,19内には、
それぞれ冷却ノズル22,23の先端開口部が挿入配置
されている。各冷却ノズル22,23は回転テーブル1
3の下方に配置され、各スリーブ16,17の設置下方
の回転テーブル13に形成した孔24,25を挿通し
て、その先端部が上記空洞18,19内に配置されてい
る。また、回転テーブル13の上方には、外周にヒータ
26を備えたセラミック製の上型20(下型21)が加
熱炉1の孔12の真下に回転配置された時、他方の下型
21(下型20)と同軸上で対向する位置に上下動自在
に設けられている。すなわち、図1に示す状態のよう
に、一方の下型20が孔12の真下に位置され、落下す
るガラス素材7を下型20が受け止めることができる位
置で、他方の下型21と上型27とによりプレス成形で
きるようになっている。
【0010】次に、上記構成からなる成形装置を使用し
てプレス成形用素材を成形する本発明の実施例1を説明
する。まず、ガラス素材7として、直径12mm、厚さ
3mmの円柱状に切断したPBM28(オハラ 比重
4.22 転移点443℃)からなるガラスブロック
(約1.5g)を用意した。このガラス素材7を搬送部
材8に載置し、搬送部材8を供給テーブル4上に複数配
置されている搬送パレット9の貫通孔9aの段部に配置
した。次に、その搬送パレット9を送りシリンダ10に
より10分間隔で順次加熱炉1内に搬送した。
【0011】そして、加熱炉1内でガラス素材7を10
分間加熱(加熱炉1の設定温度は500℃で)L470
℃付近となるように予備加熱を行なった。ここにおい
て、470℃はガラス素材7の屈伏点に相当し、これ以
上の高温に加熱するとガラス素材7の自重変形が生じて
くるので、加熱炉1における予備加熱の上限度とした。
【0012】予備加熱の終了後、搬送パレット9を順次
送り、予備加熱したガラス素材7をノズル11の真下に
搬送した時点で、ノズル11により1000℃の熱風を
ガラス素材7に1分間欠きかけた。これにより、ガラス
素材7は、粘度が低下して、その自重により搬送部材8
から落下する。そして、貫通孔9a,孔12を通過して
孔12の真下に配置してあるスリーブ16内の下型20
上にガラス素材7を落下させた。このとき、スリーブ1
6及び下型20はガラス転移点より−50℃付近の温度
に保持した。このスリーブ16及び下型20の温度が、
ガラス転移点より高いと焼き付きを生じ易くなり、ガラ
ス転移点よりもかなり低いとヒケを生じ易くなるので、
上記温度はガラス転移点から低くても100℃の範囲で
設定するのが望ましい。
【0013】ガラス素材7の下型20への落下直後よ
り、下型20の型表層部は、ガラス素材7からの熱によ
って上昇し始めるが、冷却ノズル22から下型20の空
洞18内に常温のエアを毎分40リットルの風量で吹き
かけることにより、型表層部を内部から冷却してガラス
素材7の熱による型表層部の温度上昇を防止し、型表層
部及び型表層部に接触しているガラス表層部の温度を短
時間(2秒前後)で冷却し、ガラス転移点以下の型と同
温度もしくはそれに近い温度にした。このとき、ガラス
素材7の上部は、まだ高温であり押圧変形できる温度に
保持されている。
【0014】次に、回転テーブル13を180°回転
し、下型20を上型27と同軸上に対向配置させ(図1
に示す下型21の位置)、下型20と同温度で保持した
上型27を下降し、下型20と上型27とによりガラス
素材7を15秒間プレス成形した。
【0015】本実施例によれば、予備加熱したガラス素
材7をノズル11から熱風によって自重変形するまで加
熱軟化するので、その表面は欠陥のない完全に滑らかな
面となり、また、シャーブレードを使用せずに自由落下
によってガラス素材7を下型20(21)上に供給する
ので、シャーマークが発生しない。さらに、ガラス素材
7が下型20(21)に供給する際、下型20の温度を
冷却ノズル22(23)により所定温度に強制するた
め、ガラス素材7の焼き付け等が生じない。そのため、
光学的に問題となる表面欠陥を有しないプレス成形用素
材としてのガラスレンズ(外径12mm,厚さ2.5m
mの両凸レンズ)を得ることができた。
【0016】
【実施例2】図2は、本発明に係る光学素子の成形方法
の実施例2に使用する成形装置におけるスリーブ,下型
等を示す断面図である。スリーブ30内に嵌合した下型
31には、その表層部(成形面)の下方近傍で下型31
内部を貫通するように横断した孔31aが形成されてい
る。スリーブ30には、下型31の孔31aと対応する
位置に冷却用のエアー流入するための流入孔30a及び
排出するための排出孔30bが形成されている。流入孔
30aは、スリーブ30内を貫通してスリーブ30の下
面に開口され、排出孔30bはスリーブ30の側面に開
口されている。この流入孔30aには、回転テーブル1
3を下方から貫通して設けたエアー流出用のパイプ32
の先端部が接続されている。図示を省略した他方のスリ
ーブ及び下型も同様に構成され、パイプ33が接続され
ている。その他の構成は、図1の成形装置と同様であ
る。
【0017】本実施例の成形方法では、型表層部及び型
表層部と接触している表層部の冷却を、パイプ32(3
3)から供給するエアーを流入孔30aから下型31の
孔31a内に通過させ排出孔30bから流出すること
で、型外部よりエアーを流入して行なう。その他の方法
は実施例1と同様である。本実施例によれば、実施例1
の効果に加え、下型全体を冷却することなく、型表層部
のみを効率良く冷却することができる。
【0018】
【実施例3】図3は、本発明に係る光学素子の成形方法
の実施例3に使用する成形装置におけるスリーブ、下型
及び水冷パイプ等を示す断面図である。本装置には、図
1に示す冷却ノズル22に代えて、内部に水冷用の冷却
液が流れている水冷パイプ35が加熱炉1の孔12(図
1参照)の真下に配置されている。この水冷却パイプ3
5は、上下動自在に支持され、下型20の空洞18内に
出入自在となっている。その他の構成は、図1の成形装
置と同様である。
【0019】本実施例の成形方法では、ガラス素材の落
下に合わせて、水冷パイプ35が下方より下型20の空
洞18に挿入され、型表層部等の冷却後に、空洞18か
ら下方に引き出される。その他の方法は、実施例1と同
様である。本実施例によば、実施例1と同様の効果に加
え、エアーによる強制冷却よりも冷却効果が向上する。
【0020】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、ガラス
ブロックからなるガラス素材に、そのガラス軟化点以上
の高温気体を吹きかけることにより、ガラス素材を下型
上に自重落下しているので、シャーマーク等の表面欠陥
が生じない。また。ガラス素材が下型に落下した後、下
型を強制冷却して下型の温度上昇を防止しているので、
ガラス素材の焼き付きが生じない。そのため、表面欠陥
のないプレス成形用素材としての光学素子を得ることが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1の実施に使用する成形装置を
示す断面図である。
【図2】本発明の実施例2の実施に使用する成形装置に
おけるスリーブ、下型等を示す断面図である。
【図3】本発明の実施例3の実施に使用する成形装置に
おける下型、水冷パイプ等を示す断面図である。
【符号の説明】
7 ガラス素材 8 搬送部材 9 搬送パレット 11 ノズル 13 回転テーブル 16,17,30 スリーブ 18,19 空洞 20,21,31 下型 22,23 冷却ノズル 27 上型 32,33 パイプ 35 水冷パイプ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 所望の成形品よりも大きい体積でかつ自
    由形状のガラスブロックをガラス素材とし、このガラス
    素材の外周部を支持しながら、そのガラス素材の軟化点
    以上の温度とした高温気体をガラス素材に吹きかけて加
    熱軟化することにより、ガラス素材をその落下方向下方
    に配置した下型上に自重落下させ、その落下後にガラス
    素材と下型との接触する下型表層部を強制冷却し、次
    に、下型と上型とを同軸上に対向配置し、その後上下型
    によりガラス素材をプレス成形することを特徴とする光
    学素子の成形方法。
JP13200792A 1992-04-24 1992-04-24 光学素子の成形方法 Withdrawn JPH05301724A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100446051B1 (ko) * 1999-06-29 2004-08-30 호야 가부시키가이샤 유리 제품을 제조하기 위한 방법, 압축 몰딩된 제품을제조하기 위한 방법, 및 유리 매스 제품을 제조하기 위한장치
JP2007254171A (ja) * 2006-03-20 2007-10-04 Ohara Inc 成形装置及びこれを用いたガラス成形品製造装置
JP2012206873A (ja) * 2011-03-29 2012-10-25 Fujifilm Corp 光学素子成形装置
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