JPH0632624A - 光学ガラスの成形方法および装置 - Google Patents

光学ガラスの成形方法および装置

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JPH0632624A
JPH0632624A JP21342092A JP21342092A JPH0632624A JP H0632624 A JPH0632624 A JP H0632624A JP 21342092 A JP21342092 A JP 21342092A JP 21342092 A JP21342092 A JP 21342092A JP H0632624 A JPH0632624 A JP H0632624A
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JP
Japan
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glass
molten glass
cutting
lower mold
gob
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Withdrawn
Application number
JP21342092A
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English (en)
Inventor
Takashi Ikeuchi
孝 池内
Toshiaki Hayashi
俊明 林
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 JPH0632624A publication Critical patent/JPH0632624A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B7/00Distributors for the molten glass; Means for taking-off charges of molten glass; Producing the gob, e.g. controlling the gob shape, weight or delivery tact
    • C03B7/10Cutting-off or severing the glass flow with the aid of knives or scissors or non-contacting cutting means, e.g. a gas jet; Construction of the blades used
    • 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
    • C03B11/06Construction of plunger or mould
    • C03B11/08Construction of plunger or mould for making solid articles, e.g. lenses

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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】 溶融ガラスを成形するにあたり、小型装置で
低コストにして、しわ状の表面欠陥のない光学ガラス成
形体を簡便に製造する。 【構成】 下型9成形面に溶融ガラス3を流下する。一
定量流下した後に、下型9成形面に溶融ガラス3が接触
した状態で切断部材5a,5bにて溶融ガラス3を切断
し、切断動作と同時に上型8と下型9との位置決め動作
を開始する。切断と連続して上型8と下型9とを位置決
めし、位置決めと連続して下型9を上昇し、溶融ガラス
ゴブ11をプレス成形してガラス成形体12を得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、光学ガラスの成形方法
および装置に関する。
【0002】
【従来の技術】最近、研削、研磨加工を必要とせず、ガ
ラス素材の加熱・プレス成形だけで高い形状精度と表面
品質を有する光学ガラス成形体の製造方法が確立されつ
つある。かかる製造方法としては、既に実用化されてい
るダイレクトプレス方式を応用した製造方法が考えられ
ている。そのダイレクトプレス方式によれば、るつぼ内
で加熱溶融した溶融ガラスをオリフィスから流下させ、
これを所定のタイミングでシャー等の切断部材で切断
し、所定量の溶融ガラスゴブを一対の型間に搬送供給し
た後にプレス成形するため、研削、研磨加工法と比して
著しく加工工程が短縮され、光学部品の加工コストを大
幅に低減することが可能となる。
【0003】しかし、このような従来のダイレクトプレ
ス方式では、溶融ガラス供給からプレス成形までの搬送
中に溶融ガラスゴブの冷却が進行してしまい、溶融ガラ
スゴブの上下面のうち冷却速度の早い方の面にしわ状の
表面欠陥を生じるという問題点があった。
【0004】かかる問題点を解決するために、特開平2
−258640号公報においては、非酸化雰囲気中で、
溶融ガラスを第1の熱加工治具で受けた後これを反転し
て、溶融ガラスを第2の熱加工治具に反転置換し、第2
の熱加工治具により光学ガラス成形体を作製し、更にこ
れをプレス成形する方法が開示されている。この方法に
よれば、溶融ガラスゴブを熱加工治具に供給した際に発
生するしわ状の表面欠陥を、表面再加熱により熱変形さ
せた後プレス成形することにより、除去することが可能
となる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記公報に記
載された従来の成形方法では、予熱、供給、反転、熱変
形、プレス、冷却、取り出しというプロセスの多工程化
と、それに伴う装置の大型化、高コスト化が避けられな
かった。すなわち、従来、溶融ガラスから直接光学素子
を成形するダイレクトプレス方式では、小型装置で低コ
ストにして、溶融ガラス冷却時に発生するしわ状の表面
欠陥を簡便に防止することができなかった。
【0006】本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてな
されたもので、溶融ガラスを成形するにあたり、小型装
置で低コストにして、しわ状の表面欠陥のない光学ガラ
ス成形体を簡便に製造できる光学ガラスの成形方法およ
び装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、上下一対の成形型にて溶融ガラスをプレ
ス成形し、光学ガラス成形体を得る光学ガラスの成形方
法において、下型成形面に溶融ガラスを流下し、一定量
流下した後に、下型成形面に溶融ガラスが接触した状態
で切断部材にて溶融ガラスを切断し、切断動作と同時に
上型と下型との位置決め動作を開始し、切断と連続して
上型と下型とを位置決めし、位置決めと連続して下型を
上昇し、溶融ガラスゴブをプレス成形することとした。
【0008】また、本発明は、溶融ガラスをプレス成形
し、光学ガラス成形体を得る光学ガラスの成形装置にお
いて、溶融ガラスを切断する切断部材に、上型を設ける
こととした。
【0009】
【作用】上記構成の本発明は、溶融ガラスを成形する際
に発生するしわ状の表面欠陥が以下のメカニズムによっ
て発生するという点に着目してなされたものである。 溶融ガラスゴブが下型に供給される。このとき、雰囲
気温度は溶融ガラスゴブ温度よりかなり低いので、溶融
ガラスゴブ表面温度は内部に比べて急速に低下する。 溶融ガラスゴブが下型に供給され、ゴブ下面が下型に
接触する。このとき、ゴブ上下面に温度差が生じるが、
いずれがより早く冷却するかは、下型温度と雰囲気温度
との関係によって決まる。 上下型によるプレス成形が行われると、ゴブ表面の流
動により転写が進行するが、より早く冷却固化が進行し
た面においてはガラス流動が十分でないため、ガラスが
型に転写しきらず、しわ状の表面欠陥となって残る。
【0010】以上のしわ状表面欠陥の発生メカニズムに
基づくと、その防止手段としては、溶融ガラスゴブを型
に供給する間のゴブ内部〜表面の温度差の発生を抑える
ことと、供給後のゴブ上下面の温度差の発生を抑えるこ
とが有効である。
【0011】本発明の光学ガラスの成形方法および装置
では、溶融ガラス先端を下型に接触しつつ切断部材によ
り切断し、溶融ガラスゴブを形成し、これを下型に供給
する。更に、切断部材に設けられた上型が切断動作に引
き続いて下型上方に位置合わせされる。この方法によれ
ば、溶融ガラスが切断されてから下型に到達するまでの
時間、すなわち、雰囲気にさらされることによるゴブの
表面温度低下を最小に抑えることができ、また、ゴブが
下型に供給されてから上下型でプレス成形されるまでの
時間を短縮することができ、ゴブ上下面の冷却速度のア
ンバランスによる上下面温度差発生をも最小限に抑える
ことが可能となるので、プレス成形時に発生するしわ状
の表面欠陥を防止することができる。
【0012】
【実施例1】 (構成)図1(a)〜(d)は本実施例を示すもので、
るつぼ1内にはるつぼヒータ2によって加熱溶融された
溶融ガラス3が保存されている。そして、るつぼ1の下
部には流出口4が設けられており、この流出口4より溶
融ガラス3が流下するようになっている。また、流出口
4の下方には、一対の切断部材5a,5bが水平方向に
配設されており、これら切断部材5a,5bは図示しな
い駆動源により相互に前進後退可動になっている。一方
の切断部材5bには、上型ヒータ取り付け用の孔6があ
いており、この孔6内には、ヒータ線を内蔵したリング
状の上型ヒータ7と、上型ヒータ7内に固設された上型
8とが取り付け固定されている。さらに、流出口4の下
方には、流出口4と同心状に下型9が設置されている。
下型9外周部には、コイル状の下型ヒータ10が取り付
けられている。更に、下型9は図示しない駆動源により
上下可動となっている。
【0013】(作用) (1) るつぼ1の流出口4より、溶融ガラス3が流下して
くる。この時、下型9は、所望するガラスゴブの大きさ
に応じて、ほぼ流下している溶融ガラス3先端部が下型
9に接したところで切断される位置で停止しており、そ
の位置で溶融ガラス3を受ける(図1(a)参照))。
【0014】(2) 一対の切断部材5a,5bが相互に前
進(接近)し、溶融ガラスゴブ11を切断する切断動作
を開始する。本実施例では、一対の切断部材5a,5b
のうち一方の切断部材5bに上型8が取り付けられてい
るため、この切断動作の開始と同時に上型8と下型9と
の位置決め動作が開始する。前記両切断部材5a,5b
を更に前進させることにより、溶融ガラスゴブ11を切
断し、下型9上に溶融ガラスゴブ11を形成する。ここ
で、下型9は下型ヒータ10によって表面温度が約50
0℃になるように加熱されている(図1(b)参照)。
【0015】(3) 切断動作完了後、上型8が取り付けら
れた切断部材5bは、切断動作と連続して、切断動作時
と同速度で同方向に前進を続け、上型8は下型9の上方
に位置決めされる。この時、もう一方の切断部材5aは
後退する。この切断部材5a,5bの動作に連動して、
下型9および下型に載置された溶融ガラスゴブ11が移
動してくる上型8に干渉しないように、下型9が降下し
て退避する(図1(c)参照)。
【0016】(4) 上下型8,9の位置決めに引き続い
て、下型9が再度上昇を開始し、上下型8,9のプレス
により溶融ガラスゴブ11はガラス成形体12に成形さ
れる。なお、上型8は上型ヒータ7により下型9と同様
に表面温度が約500℃になるように加熱されている
(図1(d)参照)。
【0017】上記 (1)〜(4) のプロセスは約0.5秒で
完了し、この間に溶融ガラスゴブ11の表面温度の低下
や上下面の温度差は殆ど発生せず、したがって、しわ状
の表面欠陥のないガラス成形体12が得られる。
【0018】
【実施例2】 (構成)図2は本実施例における上下型位置決め用のス
リーブ13の斜視図を示す。スリーブ13は、上下型
8,9先端部外径に相当する内径を有し、下部13aが
リング状になっていて、上部13bがリング部材を2分
割した半円状になっている。上部13bと下部13aと
の境界部には切り欠き部14が形成されている。図3は
本実施例におけるプレス成形の状態を示す縦断面図であ
る。スリーブ13は、下型9の先端外径と下型段部9a
を基準にして下型9先端部に締まり嵌め固定されてい
る。下型9の内部軸心位置にはカートリッジヒータ15
が内蔵されており、下型9先端の加熱を行っている。上
型8は、前記実施例1と同様に上型ヒータ7を介して切
断部材5bに固定されている。
【0019】(作用)本実施例では、溶融ガラスゴブ切
断後、切断部材5a,5bの駆動により下型に9対して
上型8が位置決めされる時、下型9に固定されたスリー
ブ13の内径部によって上型8の位置決めが決められ
る。さらに、プレス成形時にガラス成形体12の外周部
に発生するはみ出し部12aに対して、スリーブ13の
切り欠き部14が逃げているので、スリーブ13がガラ
ス成形体12に干渉することはない。
【0020】以上のように、本実施例によれば、上下型
8,9の位置決めを切断部材5bの機械的精度のみに委
ねるのではなく、スリーブ13により保証しているの
で、例えば、切断部材5bの温度変動による膨張収縮等
が生じても、再現性のある位置決めが可能となり、特に
偏心精度の厳しいレンズの成形において有効となる。
【0021】
【実施例3】 (構成)図4は本実施例における一対の切断部材16
a,16bが突き合わさった状態を示す。これら切断部
材16a,16bは耐熱性の材料からなっており、各々
の先端部下面は、成形すべき光学部品形状に対応した面
(例えば、球面、非球面形状)が形成されており、両者
が突き合わさった状態で光学機能成形面17を形成する
ようになっている。この光学機能成形面17は、上型の
成形面に相当する。また、切断部材16a,16bの内
部には、カートリッジヒータ18が内蔵されており、光
学機能成形面17を含む切断部材16a,16bを加熱
するようになっている。
【0022】(作用)本実施例では、図5(a)および
(b)に示すように、溶融ガラスゴブ11切断後、図5
(c)に示すように、下型9が上昇して、切断部材16
a,16bに形成された光学機能成形面17との間で溶
融ガラスゴブ11をプレス成形してガラス成形体12を
得る。
【0023】以上のように、本実施例によれば、切断部
材16a,16bに光学機能成形面17を形成して、こ
れを上型として機能させているので、溶融ガラス3切断
後プレスまでの時間を更に短縮でき、しわ状の表面欠陥
の防止をより確実なものにできる。
【0024】
【実施例4】 (構成)図6(a)〜(d)は本実施例を示すもので、
るつぼヒータ2により加熱溶融された溶融ガラス3がる
つぼ1内に保存されている。るつぼ1の下方には流出口
4があり、流出口4の周囲には流出口ヒータ19が設置
されていて流出口4内での溶融ガラス3の固化を防止し
ている。流出口4の下方には、流出口4から鉛直方向に
流下する溶融ガラス3に対して、45°の角度で前進後
退するように切断部材5a,5bが配設されている。実
施例1と同様に、一方の切断部材5bには、上型ヒータ
取り付け用の孔6があいており、この孔6内にヒータ線
を内蔵したリング状の上型ヒータ7と、上型ヒータ7内
に固設された上型8が取り付け固定されている。一方、
下型9は、切断部材5a,5bの駆動方向と直角方向に
斜めに上下可動に設置されており、下型9の外周部に
は、コイル状の下型ヒータ10が取り付けられている。
【0025】(作用)本実施例の作用は、基本的に実施
例1と同様であるが、特に本実施例においては切断部材
5a,5bをガラス流下方向に対して45°の角度をも
たせているので、切断時に発生するシャーマーク20は
溶融ガラスゴブ11が下型9に供給された時に下型9面
に対して横方向にポジショニングされる。更にこれを上
下型8,9でプレス成形した場合、シャーマーク20は
ガラス成形体12の外周部に残るので、光学機能面に影
響を与えることはない。
【0026】以上のように、本実施例によれば、しわ状
の表面欠陥のみならず、切断時に生じるシャーマーク2
0もないガラス成形体12を得ることができる。
【0027】なお、各実施例においては、溶融ガラス3
をるつぼ1加熱により行ったが、例えば、素材をガラス
丸棒としその先端を加熱しながら得る等、溶融ガラスゴ
ブ11の作り方については限定されるものではない。
【0028】
【発明の効果】以上のように、本発明の光学ガラスの成
形方法および装置によれば、切断部材に上型を設け、溶
融ガラスの切断動作と上下型の位置決めからプレス成形
動作を一連で短時間に行うことができるので、ガラスゴ
ブの表面〜内部温度差、下面〜上面温度差の発生を最小
に抑えられ、小型装置で低コストにして、しわ状の表面
欠陥のない光学ガラス成形体を簡便に得ることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1の成形工程を示す縦断面図で
ある。
【図2】本発明の実施例2で用いたスリーブの斜視図で
ある。
【図3】同実施例2の成形状態を示す縦断面図である。
【図4】本発明の実施例3で用いた切断部材を示す縦断
面図である。
【図5】同実施例3の成形工程を示す縦断面図である。
【図6】本発明の実施例4の成形工程を示す縦断面図で
ある。
【符号の説明】
1 るつぼ 3 溶融ガラス 5a,5b 切断部材 8 上型 9 下型 11 溶融ガラスゴブ 12 ガラス成形体 16a,16b 切断部材 17 光学機能成形面 20 シャーマーク

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 上下一対の成形型にて溶融ガラスをプレ
    ス成形し、光学ガラス成形体を得る光学ガラスの成形方
    法において、下型成形面に溶融ガラスを流下し、一定量
    流下した後に、下型成形面に溶融ガラスが接触した状態
    で切断部材にて溶融ガラスを切断し、切断動作と同時に
    上型と下型との位置決め動作を開始し、切断と連続して
    上型と下型とを位置決めし、位置決めと連続して下型を
    上昇し、溶融ガラスゴブをプレス成形する光学ガラスの
    成形方法。
  2. 【請求項2】 溶融ガラスをプレス成形し、光学ガラス
    成形体を得る光学ガラスの成形装置において、溶融ガラ
    スを切断する切断部材に、上型を設けたことを特徴とす
    る光学ガラスの成形装置。
JP21342092A 1992-07-17 1992-07-17 光学ガラスの成形方法および装置 Withdrawn JPH0632624A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6701750B2 (en) 2000-09-01 2004-03-09 Hoya Corporation Method and apparatus for molding a glass product
CN110372206A (zh) * 2019-07-03 2019-10-25 广东沃能光电科技有限公司 一种玻璃透镜的制造工艺

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US6701750B2 (en) 2000-09-01 2004-03-09 Hoya Corporation Method and apparatus for molding a glass product
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