JPH0531503B2 - - Google Patents
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- JPH0531503B2 JPH0531503B2 JP60164738A JP16473885A JPH0531503B2 JP H0531503 B2 JPH0531503 B2 JP H0531503B2 JP 60164738 A JP60164738 A JP 60164738A JP 16473885 A JP16473885 A JP 16473885A JP H0531503 B2 JPH0531503 B2 JP H0531503B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- glass
- mold
- glass gob
- molding
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- Expired - Lifetime
Links
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 41
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 19
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 19
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- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 7
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B11/00—Pressing molten glass or performed glass reheated to equivalent low viscosity without blowing
- C03B11/12—Cooling, heating, or insulating the plunger, the mould, or the glass-pressing machine; cooling or heating of the glass in the mould
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Glass Melting And Manufacturing (AREA)
- Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
「産業上の利用分野」
本発明は、加熱されたガラス塊をプレスして、
直接、光学素子を成形する新規な方法に関する。
直接、光学素子を成形する新規な方法に関する。
「従来の技術」
ガラスから成る各種光学素子を得るに当つて、
ガラス塊を一対の型の成形面で押圧して、プレス
成形品を得る方法が行われてきているが、在来の
この種の方法によると、プレス成形しただけでは
光学面の所望の表面精度、表面性能及び肉厚を含
む寸法精度が得られないので、その後に荒摺り及
び精密研磨等の煩雑な後工程を要し、その時間と
労力は計り知れないものがあつた。
ガラス塊を一対の型の成形面で押圧して、プレス
成形品を得る方法が行われてきているが、在来の
この種の方法によると、プレス成形しただけでは
光学面の所望の表面精度、表面性能及び肉厚を含
む寸法精度が得られないので、その後に荒摺り及
び精密研磨等の煩雑な後工程を要し、その時間と
労力は計り知れないものがあつた。
そこで、上述の後工程を省略し得る技術が提案
され実施されるようになつてきているが、その一
般的最終成形品は、光学面の表面性能すなわち表
面粗度が±0.02μm以内、表面精度がニユートン
リング６本以内で不規則性λ/2以内、肉厚精度が
±50μm程度以内に収まつていることが望まれる。
され実施されるようになつてきているが、その一
般的最終成形品は、光学面の表面性能すなわち表
面粗度が±0.02μm以内、表面精度がニユートン
リング６本以内で不規則性λ/2以内、肉厚精度が
±50μm程度以内に収まつていることが望まれる。
上記要望を満たすためには、プレスされるガラ
ス塊の適当な余剰量を見込んだ計量、寸法形状、
表面状態、プレス直前におけるガラス塊内の温度
分布、ガラス塊の支持方法、型の成形面の材質、
表面性能及び表面精度と成形品の成形後における
収縮変形を見込んだ寸法設計、型の温度、型のガ
ラス塊に対する接触及び密着のタイミング、型に
よるプレス圧、型中での成形ガラスの保持時間等
について多くの工夫を要する。
ス塊の適当な余剰量を見込んだ計量、寸法形状、
表面状態、プレス直前におけるガラス塊内の温度
分布、ガラス塊の支持方法、型の成形面の材質、
表面性能及び表面精度と成形品の成形後における
収縮変形を見込んだ寸法設計、型の温度、型のガ
ラス塊に対する接触及び密着のタイミング、型に
よるプレス圧、型中での成形ガラスの保持時間等
について多くの工夫を要する。
これらの多くの考慮事項のうち、プレス直前に
おけるガラス塊と型の温度条件は、ガラス塊の成
形精度に大きく影響するものである。
おけるガラス塊と型の温度条件は、ガラス塊の成
形精度に大きく影響するものである。
そこで、所望精度の成形品を得るため、軟化ガ
ラス塊をガラス転移点以上の高温度に加熱した型
を用いて、ガラス塊および型がガラス転移点また
はそれ以下の温度に至るまでプレスする等の技術
も知られているが、いずれも多大の成形時間を要
するとともに型の温度サイクルの制御が複雑であ
り、またこれらの条件下では型の損傷を招きやす
い欠点がある。
ラス塊をガラス転移点以上の高温度に加熱した型
を用いて、ガラス塊および型がガラス転移点また
はそれ以下の温度に至るまでプレスする等の技術
も知られているが、いずれも多大の成形時間を要
するとともに型の温度サイクルの制御が複雑であ
り、またこれらの条件下では型の損傷を招きやす
い欠点がある。
「発明が解決しようとする問題点」
本発明の目的は、上記従来の光学素子の成形技
術にみられる諸欠点を解消し、所定の成形精度を
維持しつつ、成形スピードを向上し、かつ、型の
寿命を改善した新規な光学素子の成形方法を提供
することにある。
術にみられる諸欠点を解消し、所定の成形精度を
維持しつつ、成形スピードを向上し、かつ、型の
寿命を改善した新規な光学素子の成形方法を提供
することにある。
「問題点を解決するための手段」
上記目的を達成する本発明の光学素子の成形方
法の構成は、1014.5ポイズ（粘度）相当の温度以
下の低い一定温度を有し、重量調整され表面平滑
性を与えられた予備成形ガラス塊を連続的に昇温
加熱し、ガラス塊の表面部を109〜104.5ポイズ
（粘度）相当の所定温度に、またその内部を表面
部より高粘度の1014.5〜109ポイズ（粘度）相当の
所定温度にそれぞれ達せしめてガラス塊の表面部
と内部との間に温度勾配を与えた後、このガラス
塊をガラス転移点以下の所定温度に保持した型で
プレス成形することにある。
法の構成は、1014.5ポイズ（粘度）相当の温度以
下の低い一定温度を有し、重量調整され表面平滑
性を与えられた予備成形ガラス塊を連続的に昇温
加熱し、ガラス塊の表面部を109〜104.5ポイズ
（粘度）相当の所定温度に、またその内部を表面
部より高粘度の1014.5〜109ポイズ（粘度）相当の
所定温度にそれぞれ達せしめてガラス塊の表面部
と内部との間に温度勾配を与えた後、このガラス
塊をガラス転移点以下の所定温度に保持した型で
プレス成形することにある。
なお、上記表面部の温度は、107.5〜104.5ポイズ
相当の温度であることが一層望ましい。
相当の温度であることが一層望ましい。
「実施例」
以下、本発明にかかる光学素子の成形方法の好
適な実施例として、鉛珪酸塩系ガラス〔転移点
（粘度1013.4ポイズ）；425℃、屈伏点（粘度1012〜
1011ポイズ）；475℃〕を用いてメニスカスレンズ
を成形する場合について、図面に即し説明する。
適な実施例として、鉛珪酸塩系ガラス〔転移点
（粘度1013.4ポイズ）；425℃、屈伏点（粘度1012〜
1011ポイズ）；475℃〕を用いてメニスカスレンズ
を成形する場合について、図面に即し説明する。
第１図ａにみられるとおり、室温を有し、予備
成形、すなわち重量が調整され主要面に平滑性が
与えられたガラス円板１（点線）が、窒化ボロン
離型剤を塗布した支持部材２上に置かれている。
このガラス円板１を図示していない赤外線集中加
熱装置を用いて、ガラス円板１を連続的に昇温す
るよう急速加熱し、その表面層部分を106.3ポイズ
相当の675℃に達せしめる。この温度は図示して
いない赤外放射温度計で測定される。また、この
時点で円板１の内部は1011.5ポイズ相当の475℃に
達している。この内部温度は、予め同一形状のガ
ラス円板の中心内部に熱電対温度計を埋め込み、
同一加熱条件において表面層が所定温度に達した
時点での内部温度を測定しておくことにより経験
的に知ることができる。この急速加熱によつてガ
ラス円板１は、実線で示すとおり、周辺形状が軟
化し、丸味を呈する。ついで、第１図ｂに示すと
おり、支持部材２上のガラス円板１を、精密研磨
され所定の非球面形状を有し、かつ、405℃に均
等加熱された上型３および下型４の一対の型の間
に迅速に移送し、直ちにこれらの型を移動して、
ガラス円板を余剰のガラスを型間からはみださせ
つつプレスし、図示していない型間隔規制装置を
用いて型を所定の型間距離に達せしめてプレスを
止める。
成形、すなわち重量が調整され主要面に平滑性が
与えられたガラス円板１（点線）が、窒化ボロン
離型剤を塗布した支持部材２上に置かれている。
このガラス円板１を図示していない赤外線集中加
熱装置を用いて、ガラス円板１を連続的に昇温す
るよう急速加熱し、その表面層部分を106.3ポイズ
相当の675℃に達せしめる。この温度は図示して
いない赤外放射温度計で測定される。また、この
時点で円板１の内部は1011.5ポイズ相当の475℃に
達している。この内部温度は、予め同一形状のガ
ラス円板の中心内部に熱電対温度計を埋め込み、
同一加熱条件において表面層が所定温度に達した
時点での内部温度を測定しておくことにより経験
的に知ることができる。この急速加熱によつてガ
ラス円板１は、実線で示すとおり、周辺形状が軟
化し、丸味を呈する。ついで、第１図ｂに示すと
おり、支持部材２上のガラス円板１を、精密研磨
され所定の非球面形状を有し、かつ、405℃に均
等加熱された上型３および下型４の一対の型の間
に迅速に移送し、直ちにこれらの型を移動して、
ガラス円板を余剰のガラスを型間からはみださせ
つつプレスし、図示していない型間隔規制装置を
用いて型を所定の型間距離に達せしめてプレスを
止める。
このプレスの間、ことに初期においては、ガラ
ス塊表面部の温度は、型への伝熱により急下降す
るとともに型表面部の温度が一時的に急上昇する
が、ガラス塊内部と型の温度は比較的低温である
ので、短時間で成形ガラス塊と型の双方がガラス
転移点近傍のほぼ均等な温度に達することがで
き、この間、型面形状のガラス成形面への転写が
急速に完了し、直ちに成形ガラス品を型から取り
出しアニールすることができる。
ス塊表面部の温度は、型への伝熱により急下降す
るとともに型表面部の温度が一時的に急上昇する
が、ガラス塊内部と型の温度は比較的低温である
ので、短時間で成形ガラス塊と型の双方がガラス
転移点近傍のほぼ均等な温度に達することがで
き、この間、型面形状のガラス成形面への転写が
急速に完了し、直ちに成形ガラス品を型から取り
出しアニールすることができる。
この実施例では、レンズの中心肉厚５mmの場
合、15秒間でプレスを完了し得るが、前記従来の
成形法では高温保持した型を用いて均等温度で熱
量の大きなガラス塊をプレスするため、型とガラ
ス塊の均熱化およびガラス塊の型からの取出しま
でに２〜３倍またはそれ以上の長時間を要し、従
つて所定の成形品生産数量を得るには、型の使用
個数も増大する。また、従来法の高温条件下で
は、型の酸化損傷が早いので、非酸化性等の雰囲
気調整を要するが、本実施例では、この種の雰囲
気調整を必ずしも要しない。さらに、本実施例で
は、型の温度は転移点以下の一定温度に制御すれ
ばよく、プレス毎に上下に温度サイクルを制御す
る必要がないので、操作が容易である。
合、15秒間でプレスを完了し得るが、前記従来の
成形法では高温保持した型を用いて均等温度で熱
量の大きなガラス塊をプレスするため、型とガラ
ス塊の均熱化およびガラス塊の型からの取出しま
でに２〜３倍またはそれ以上の長時間を要し、従
つて所定の成形品生産数量を得るには、型の使用
個数も増大する。また、従来法の高温条件下で
は、型の酸化損傷が早いので、非酸化性等の雰囲
気調整を要するが、本実施例では、この種の雰囲
気調整を必ずしも要しない。さらに、本実施例で
は、型の温度は転移点以下の一定温度に制御すれ
ばよく、プレス毎に上下に温度サイクルを制御す
る必要がないので、操作が容易である。
「発明の効果」
上述のとおり、本発明の光学素子のプレス成形
方法は、予備成形ガラス塊を連続的に昇温加熱し
て表面と内部に所定粘度相当の温度勾配を形成し
た後これを転移点以下の温度を有する型でプレス
成形するものであるから、従来法に比べ、所定の
精度を維持しつつ成形スピードを向上し、また型
の損傷を防止することができる。さらに、型の温
度制御操作が単純であり、しかもその使用数を減
らすことができる。
方法は、予備成形ガラス塊を連続的に昇温加熱し
て表面と内部に所定粘度相当の温度勾配を形成し
た後これを転移点以下の温度を有する型でプレス
成形するものであるから、従来法に比べ、所定の
精度を維持しつつ成形スピードを向上し、また型
の損傷を防止することができる。さらに、型の温
度制御操作が単純であり、しかもその使用数を減
らすことができる。
なお、本発明の方法におけるガラス塊の加熱工
程以外の加熱方法、例えば、ガラス塊をガラス転
移点ないし屈伏点間の所定温度に一担加熱保持し
た後、外表面部のみをさらに高温の流動状態に加
熱する場合、ガラス塊が薄肉であるとその表面部
と内部との間に所望の温度勾配を形成させがたい
が、本発明の方法では、上記の加熱工程を採用す
るので、１〜８mm程度の比較的薄肉のガラス塊で
あつても所望の温度勾配を容易に形成させること
が可能となるので、巾広い形状寸法の光学素子を
容易に成形することができる。
程以外の加熱方法、例えば、ガラス塊をガラス転
移点ないし屈伏点間の所定温度に一担加熱保持し
た後、外表面部のみをさらに高温の流動状態に加
熱する場合、ガラス塊が薄肉であるとその表面部
と内部との間に所望の温度勾配を形成させがたい
が、本発明の方法では、上記の加熱工程を採用す
るので、１〜８mm程度の比較的薄肉のガラス塊で
あつても所望の温度勾配を容易に形成させること
が可能となるので、巾広い形状寸法の光学素子を
容易に成形することができる。
本発明の方法は、上記実施例に限られることな
く、その基本構想を逸脱しない範囲において、
種々の変更をなしうる。
く、その基本構想を逸脱しない範囲において、
種々の変更をなしうる。
第１図は、本発明の方法の実施例説明図であ
る。 図中、１……ガラス塊、２……支持部材、３…
…上型、４……下型、５……熱電対。
る。 図中、１……ガラス塊、２……支持部材、３…
…上型、４……下型、５……熱電対。
Claims (1)
- １ 1014.5ポイズ（粘度）相当の温度以下の温度
を有する予備成形ガラス塊を連続的に昇温加熱
し、このガラス塊の表面部および内部をそれぞれ
109〜104.5ポイズ（粘度）および1014.5〜109ポイ
ズ（粘度）相当の所定温度に達せしめてガラス塊
の表面部と内部との間に温度勾配を与えた後、こ
のガラス塊をガラスの転移点以下の所定温度に加
熱した型でプレスすることを特徴とする光学素子
のプレス成形方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16473885A JPS6227335A (ja) | 1985-07-24 | 1985-07-24 | 光学素子のプレス成形方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16473885A JPS6227335A (ja) | 1985-07-24 | 1985-07-24 | 光学素子のプレス成形方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6227335A JPS6227335A (ja) | 1987-02-05 |
| JPH0531503B2 true JPH0531503B2 (ja) | 1993-05-12 |
Family
ID=15798963
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16473885A Granted JPS6227335A (ja) | 1985-07-24 | 1985-07-24 | 光学素子のプレス成形方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6227335A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5480568B2 (ja) * | 2009-09-08 | 2014-04-23 | 株式会社オハラ | ガラス製品の製造方法及びガラス製品 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3114881A1 (de) * | 1981-04-13 | 1982-10-28 | Schott Glaswerke, 6500 Mainz | Nachverformungsverfahren zur herstellung von praezisionsglaskoerpern mit hoher oberflaechenqualitaet |
-
1985
- 1985-07-24 JP JP16473885A patent/JPS6227335A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3114881A1 (de) * | 1981-04-13 | 1982-10-28 | Schott Glaswerke, 6500 Mainz | Nachverformungsverfahren zur herstellung von praezisionsglaskoerpern mit hoher oberflaechenqualitaet |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6227335A (ja) | 1987-02-05 |
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