JPH06127956A - ガラスレンズの成形装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 光軸ずれの発生を防止できるガラスレンズの
成形装置を提供する。 【構成】 セラミックスを焼結成形し、このセラミック
スからガラスレンズを成形する上型キャビティダイ７と
下型キャビティダイ１０とを構成する。また、誘導加熱
可能で、しかも、線膨張係数がキャビティダイ７・１０
の線膨張係数よりも小さい材料から上金型５と下金型８
とを構成し、これら上金型５と下金型８との孔に、該上
型キャビティダイ７と下型キャビティダイ１０とをそれ
ぞれ嵌着する。そして、上型キャビティダイ７及び下型
キャビティダイ１０と上金型５及び下金型８との重合面
を相互にテ−パ−状に形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、誘導加熱方式を採用す
るガラスレンズの成形装置に関し、より詳しくは、キャ
ビティダイと加熱体とを使用して高精度なガラスレンズ
を成形するガラスレンズの成形装置の改良に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】ガラスレンズの成形方法には種種の方法
があるが、一般的には、研磨仕上げによる加工方法が広
く知られている。しかしながら、この加工方法には煩雑
な工程が必要不可欠になるという大きな欠点があるの
で、この欠点を克服し得る誘導加熱を用いたプレス方式
が最近は多く採用されている。

【０００３】この誘導加熱を用いたプレス方式は、高周
波を使用して予め計量されたガラス素材を極めて短時間
（約１分強）で可塑化した後、このガラス素材を精密プ
レス加工してガラスレンズを成形する方式であり、煩雑
な工程を簡単に省略できるという大きな長所がある。

【０００４】上記誘導加熱を用いたプレス方式を採用し
た従来におけるガラスレンズの成形装置は、特開昭６３
−１７０２２８号公報等に開示されているが、一般的に
は、焼結成形したセラミックスからガラスレンズを成形
する一対のキャビティダイを構成し、この一対のキャビ
ティダイのキャビティ面以外の部分に、誘導加熱可能な
材料から構成した加熱体をそれぞれ繞設した装置が知ら
れている。

【０００５】また、図４に示す如く、モリブデン合金
（Ｍｏ）やタングステン合金（ＷＣ）等の誘導加熱可能
な材料から円筒形の胴型（加熱体）１を構成し、この胴
型１の上下開口端には、炭化ケイ素（ＳｉＣ）や窒化ケ
イ素（Ｓｉ₃ Ｎ₄ ）等の焼結成形したセラミックスから
ほぼ凸形に構成した上型２と下型３（キャビティダイ）
とをそれぞれ嵌入して相互に対向させ、ガラス素材であ
るガラスコブ４からガラスレンズをプレス成形する装置
も知られている。

【０００６】ところで、上記キャビティダイは、極めて
高いガラスレンズの表面精度の獲得という観点から、焼
結成形された炭化ケイ素や窒化ケイ素等のセラミックス
から構成されるのが現実的である。

【０００７】しかし、セラミックス製のキャビティダイ
は、誘導加熱に適さないので、キャビティ面（成形面）
を均一に加熱できるよう、モリブデン合金やタングステ
ン合金等の誘導加熱可能な材料から構成された加熱体に
包囲され、この包囲された状態で使用される。

【０００８】然して、キャビティダイと加熱体とは、そ
の使用目的の相違から、それぞれ別個の材料で構成され
るとともに、相互に異なる線膨張係数を有している。

【０００９】具体的には、炭化ケイ素の線膨張係数が
４．１×１０^{- 6} ／（１００−３００℃）であり、窒化
ケイ素の線膨張係数が３．３×１０^{- 6} ／（１００−３
００℃）であるのに対し、モリブデン合金の線膨張係数
が５．３×１０^{- 6} ／（１００−３００℃）であり、タ
ングステン合金の線膨張係数が５．１×１０^{- 6} ／（１
００−３００℃）である。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】誘導加熱を用いたプレ
ス方式を採用した従来におけるガラスレンズの成形装置
は、以上のように構成され、キャビティダイと加熱体と
がそれぞれ別個の材料で構成されるとともに、線膨張係
数がキャビティダイと加熱体とで異なるので、高温化に
伴ないキャビティダイと加熱体とにギャップが生じ、キ
ャビティダイである上型２と下型３とに光軸ずれが発生
するという欠点があった。また、ガラス素材の屈折点や
転移点における温度の相違から光軸ずれが発生するとい
う問題点があった。

【００１１】これらの諸問題を解決するには、キャビテ
ィダイと同一の線膨張係数を有する加熱体を用いるのが
最も良いのであるが、同一の熱膨張係数を有する材料か
ら加熱体を構成するのが非常に困難であり、仮に構成し
得たとしても、著しいコスト高を招くといった欠点があ
った。

【００１２】本発明は上記に鑑みなされたもので、光軸
ずれの発生を防止することのできるガラスレンズの成形
装置を提供することを目的としている。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明においては上述の
目的を達成するため、焼結成形されたセラミックスから
構成され相互に対向する一対のキャビティダイと、この
一対のキャビティダイの間に介在して配置されるガラス
素材と、誘導加熱可能な材料から構成され該一対のキャ
ビティダイをそれぞれ包囲する加熱体と、この一対の加
熱体を当接方向に案内する案内部材とを備え、誘導加熱
で可塑化したガラス素材を一対のキャビティダイでプレ
スしてガラスレンズを成形するものにおいて、上記キャ
ビティダイと加熱体との当接面を相互にテ−パ−状に形
成するとともに、これらキャビティダイと加熱体とを一
体化し、該加熱体の線膨張係数をキャビティダイの線膨
張係数よりも小さくするようにしている。

【００１４】

【作用】上記構成を有する本発明によれば、昇温に従い
線膨張係数の大きい一対のキャビティダイがテ−パ−方
向にそれぞれずれるが、加熱体の内周面とキャビティダ
イの周面とには、それぞれ逃げ作用を営むテ−パ−が形
成され、しかも、これらのテ−パ−面が相互に摺接可能
な状態で重合しているので、光軸ずれの発生が確実に防
止できる。

【００１５】

【実施例】以下、図１乃至図３に示す一実施例に基づき
本発明を説明する。本発明に係るガラスレンズの成形装
置は、上金型５に上型キャビティダイ７を嵌着するとと
もに、下金型８に下型キャビティダイ１０を嵌着し、誘
導加熱で可塑化したガラスコブ４を上型キャビティダイ
７と下型キャビティダイ１０とでプレスして、表面精度
の高いガラスレンズ４Ａを成形するようにしている。

【００１６】上下動可能な上記上金型（第１の加熱体）
５は、図１に示す如く、上下面が開口したほぼ円筒形に
構成され、その開口上面には上部固定プレ−ト６が載設
されており、又、その下面の両側には垂直方向に指向す
る案内穴５ａがそれぞれ穿設されている。

【００１７】上金型５の中心部に位置する孔は、同図の
上方から下方に向かうに伴ないその径が徐々に拡径にな
るよう断面円錐台形に形成され、上型キャビティダイ７
に嵌着されている。

【００１８】嵌着された上型キャビティダイ７は、図１
に示す如く、焼結成形されたセラミックスから構成され
るとともに、上金型５の線膨張係数よりも大きい線膨張
係数を有するセラミックスから円錐台形に構成され、そ
の下面のキャビティ面７ａが滑らかな半球形に凹設され
ており、このキャビティ面７ａがガラスコブ４から表面
精度の高いガラスレンズ４Ａを成形する機能を有してい
る。

【００１９】然して、上金型５の内周面と上型キャビテ
ィダイ７の周面とは、それぞれテ−パ−状に形成され、
相互に重合している。

【００２０】また、上金型５の直下に位置する上記下金
型８（第２の加熱体）は、図１に示す如く、上下面が開
口したほぼ円筒形に構成され、その開口下面には下部固
定プレ−ト９が取着されており、又、その上面の両側に
は垂直方向に指向する案内穴８ａがそれぞれ穿設されて
いる。

【００２１】下金型８の中心部に位置する孔は、同図の
下方から上方に向かうに伴ないその径が徐々に拡径にな
るよう断面逆円錐台形に形成され、下型キャビティダイ
１０に嵌着されている。

【００２２】嵌着された下型キャビティダイ１０は、図
１に示す如く、焼結成形されたセラミックスから構成さ
れるとともに、下金型８の線膨張係数よりも大きい線膨
張係数を有するセラミックスから逆円錐台形に構成さ
れ、その上面のキャビティ面１０ａが滑らかな半球形に
凹設されており、このキャビティ面１０ａがガラスコブ
４から表面精度の高いガラスレンズ４Ａを成形する作用
を営む。

【００２３】然して、下金型８の内周面と下型キャビテ
ィダイ１０の周面とは、それぞれテ−パ−状に形成さ
れ、相互に重合している。また、上金型５と下金型８と
の線膨張係数は、上記説明からも明らかなように、上型
キャビティダイ７と下型キャビティダイ１０との線膨張
係数よりも小さくなっている。

【００２４】他方、上記した上金型５と下金型８とは相
互に対向しているが、これら上金型５と下金型８との間
には、案内板１１が介装されている。この案内板１１
は、同図に示す如く、その上下端が上金型５の案内穴５
ａと下金型８の案内穴８ａとにそれぞれ挿入され、上金
型５の上下動を案内して光軸ずれを防止する機能を有し
ている。

【００２５】従って、誘導加熱を用いたプレス方式でガ
ラスレンズ４Ａを成形するには、先ず、図示しない成形
室内に上述した成形装置を配置し、上型キャビティダイ
７と下型キャビティダイ１０との間にガラスコブ４をセ
ットし、その後、高周波を使用して予め計量されたガラ
スコブ４を極めて短時間（約１分強）で可塑化するとと
もに、上金型５と下金型８とをプレスすれば、軟化した
ガラスコブ４から高精度のガラスレンズ４Ａを成形する
ことができる（図２及び図３参照）。

【００２６】上記作業の際の昇温に伴ない、線膨張係数
の大きい上型キャビティダイ７と下型キャビティダイ１
０とがテ−パ−方向にそれぞれずれるが、上金型５及び
下金型８の内周面と上型キャビティダイ７及び下型キャ
ビティダイ１０の周面とには、それぞれ逃げ機能を有す
るテ−パ−が斜設され、しかも、これらのテ−パ−面が
相互に摺接可能な状態で重合しているので、ギャップの
発生の防止を通じて光軸ずれの発生を防止することがで
きる。

【００２７】尚、上記実施例では凸形のガラスレンズ４
Ａを成形するものを示したが、凹形や平面形のガラスレ
ンズを成形するようにしても上記実施例と同様の作用効
果を奏する。また、上記実施例では上金型５と下金型８
との外形をほぼ円筒形に構成したものを示したが、この
形状に限定されるものではない。

【００２８】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、加熱体の
線膨張係数をキャビティダイの線膨張係数よりも小さく
するとともに、加熱体の内周面とキャビティダイの周面
とにそれぞれ逃げ作用を営むテ−パ−を形成し、しか
も、これらのテ−パ−面を相互に重合させて一体化して
いるので、簡易な構成で光軸ずれの発生を確実に防止す
ることができるという顕著な効果がある。

【００２９】また、成形品の著しい高性能化を図ること
ができるという格別の効果が期待できる。さらに、キャ
ビティダイの線膨張係数に応じて型材を選択する必要が
全くないので、製造コスト等の大幅な低減が可能になる
という顕著な効果が期待できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るガラスレンズの成形装置の一実施
例を示す断面説明図である。

【図２】本発明に係るガラスレンズの成形装置における
プレス開始状態を示す断面説明図である。

【図３】本発明に係るガラスレンズの成形装置における
プレス終了状態を示す断面説明図である。

【図４】従来のガラスレンズの成形装置を示す断面説明
図である。

【符号の説明】

４…ガラスコブ（ガラス素材）、４Ａ…ガラスレンズ、
５…上金型（加熱体） ７…上型キャビティダイ（キャビティダイ）、８…下金
型（加熱体）、１０…下型キャビティダイ（キャビティ
ダイ）、１１…案内板（案内部材）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 焼結成形されたセラミックスから構成さ
   れ相互に対向する一対のキャビティダイと、この一対の
   キャビティダイの間に介在して配置されるガラス素材
   と、誘導加熱可能な材料から構成され該一対のキャビテ
   ィダイをそれぞれ包囲する加熱体と、この一対の加熱体
   を当接方向に案内する案内部材とを備え、誘導加熱で可
   塑化したガラス素材を一対のキャビティダイでプレスし
   てガラスレンズを成形するガラスレンズの成形装置にお
   いて、上記キャビティダイと加熱体との当接面を相互に
   テ−パ−状に形成するとともに、これらキャビティダイ
   と加熱体とを一体化し、該加熱体の線膨張係数をキャビ
   ティダイの線膨張係数よりも小さくしたことを特徴とす
   るガラスレンズの成形装置。