JPH07106914B2 - 光学素子成形方法 - Google Patents
光学素子成形方法Info
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- JPH07106914B2 JPH07106914B2 JP30875888A JP30875888A JPH07106914B2 JP H07106914 B2 JPH07106914 B2 JP H07106914B2 JP 30875888 A JP30875888 A JP 30875888A JP 30875888 A JP30875888 A JP 30875888A JP H07106914 B2 JPH07106914 B2 JP H07106914B2
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- Japan
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- molding
- mold
- chamber
- glass
- gas
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- 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
-
- 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
- C03B11/005—Pressing under special atmospheres, e.g. inert, reactive, vacuum, clean
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
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- C03B11/06—Construction of plunger or mould
- C03B11/08—Construction of plunger or mould for making solid articles, e.g. lenses
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2215/00—Press-moulding glass
- C03B2215/66—Means for providing special atmospheres, e.g. reduced pressure, inert gas, reducing gas, clean room
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (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、レンズ、プリズム等のガラスよりなる光学素
子を、ガラス素材のプレス成形により製造する光学素子
成形方法に関するものである。
子を、ガラス素材のプレス成形により製造する光学素子
成形方法に関するものである。
［従来の技術］ 研磨工程を必要としないでガラス素材のプレス成形によ
ってレンズを製造する技術は従来のレンズの製造におい
て必要とされた複雑な工程をなくし、簡単且つ安価にレ
ンズを製造することを可能とし、近来、レンズのみなら
ずプリズムその他のガラスよりなる光学素子の製造に使
用されるようになってきた。
ってレンズを製造する技術は従来のレンズの製造におい
て必要とされた複雑な工程をなくし、簡単且つ安価にレ
ンズを製造することを可能とし、近来、レンズのみなら
ずプリズムその他のガラスよりなる光学素子の製造に使
用されるようになってきた。
このようなガラスの光学素子のプレス成形に使用される
型材に要求される性質としては、硬さが挙げられる。従
来、この種の型材として、金属、セラミックス及びそれ
らをコーティングした材料等、数多くの提案がされてい
る。いくつかの例を挙げるならば、特開昭49−51112に
は13Crマルテンサイト鋼が、特開昭52−45613にはSiC及
びSi3N4が提案されている。
型材に要求される性質としては、硬さが挙げられる。従
来、この種の型材として、金属、セラミックス及びそれ
らをコーティングした材料等、数多くの提案がされてい
る。いくつかの例を挙げるならば、特開昭49−51112に
は13Crマルテンサイト鋼が、特開昭52−45613にはSiC及
びSi3N4が提案されている。
［発明が解決しようとする課題］ しかし、13Crマルテンサイト鋼は酸化しやすく、さらに
高温でFcが硝子中に拡散して硝子が着色する欠点をも
つ。SiC、Si3N4は一般的には酸化されにくいとされてい
るが、高温ではやはり酸化がおこり表面にSiO2の膜が形
成される為硝子と融着を起こし、さらに高硬度の為型自
体の加工性が極めて悪いという欠点を持つ。
高温でFcが硝子中に拡散して硝子が着色する欠点をも
つ。SiC、Si3N4は一般的には酸化されにくいとされてい
るが、高温ではやはり酸化がおこり表面にSiO2の膜が形
成される為硝子と融着を起こし、さらに高硬度の為型自
体の加工性が極めて悪いという欠点を持つ。
従って、本発明の目的は、ガラスの光学素子の成形に適
した光学素子成形方法を提供することで、特に、高温で
ガラスと型が融着をおこさず、型が酸化されにくく、鉛
が析出せず得られる光学素子の透過率が低下しない光学
素子成形方法を提供することにある。
した光学素子成形方法を提供することで、特に、高温で
ガラスと型が融着をおこさず、型が酸化されにくく、鉛
が析出せず得られる光学素子の透過率が低下しない光学
素子成形方法を提供することにある。
［課題を解決するための手段］ 本発明に従って、ガラス素材を成形用型を用いてプレス
成形することによる光学素子成形方法において、該プレ
ス成形を非酸化性ガスと炭化水素ガスとの混合ガス雰囲
気下で行なうことを特徴とする光学素子成形方法が提供
される。
成形することによる光学素子成形方法において、該プレ
ス成形を非酸化性ガスと炭化水素ガスとの混合ガス雰囲
気下で行なうことを特徴とする光学素子成形方法が提供
される。
本発明の方法によりガラスと成形用型との優れた離形性
が得られる機構は、必ずしも明らかではないが、混合ガ
ス中の炭化水素が成形用型の表面及びガラス表面に吸着
し、ガラス素材との間に厚さ10Å程度の炭化水素の膜を
形成することによると考えられる。
が得られる機構は、必ずしも明らかではないが、混合ガ
ス中の炭化水素が成形用型の表面及びガラス表面に吸着
し、ガラス素材との間に厚さ10Å程度の炭化水素の膜を
形成することによると考えられる。
本発明について具体的に説明する。
非酸化性ガスとしては、例えばNe、Ar等の不活性ガス、
N2ガスが挙げられる。炭化水素ガスとしては、例えばCH
4、C2H6、C3H8が挙げられる。また、混合ガス中の炭化
水素ガスの濃度は0.5〜４重量％であることが好まし
い。炭化水素ガスが0.5重量％未満であるとガラスと成
形用型の密着力が増すことによる融着が起こり易くなる
傾向があり、４重量％を越えるとガラスの強度が低下す
ることによると思われる融着が起こり易くなる傾向があ
る。
N2ガスが挙げられる。炭化水素ガスとしては、例えばCH
4、C2H6、C3H8が挙げられる。また、混合ガス中の炭化
水素ガスの濃度は0.5〜４重量％であることが好まし
い。炭化水素ガスが0.5重量％未満であるとガラスと成
形用型の密着力が増すことによる融着が起こり易くなる
傾向があり、４重量％を越えるとガラスの強度が低下す
ることによると思われる融着が起こり易くなる傾向があ
る。
成形用型の材質としては、例えばSiC、Si3N4、Al2O3、B
N、TiN等の鏡面性、耐熱性に優れたセラミック材料が挙
げられる。
N、TiN等の鏡面性、耐熱性に優れたセラミック材料が挙
げられる。
［実施例］ 本発明を実施例により具体的に説明する。
実施例１ 本発明の成形方法に用いる成形装置の例を第１図に示
す。
す。
第１図中、１は真空槽本体、２はそのフタ、３は光学素
子を成形する為の上型、４はその下型、５は上型をおさ
えるための上型おさえ、６は胴型、７は型ホルダー、８
はヒーター、９は下型をつき上げるつき上げ棒、10は該
つき上げ棒を作動するエアシリンダ、11は油回転ポン
プ、12、13、14はバルブ、15はAr＋CH4混合ガス流入パ
イプ、16はバルブ、17はリークパイプ、18はバルブ、19
は温度センサー、20は水冷パイプ、21は真空槽を支持す
る台を示す。
子を成形する為の上型、４はその下型、５は上型をおさ
えるための上型おさえ、６は胴型、７は型ホルダー、８
はヒーター、９は下型をつき上げるつき上げ棒、10は該
つき上げ棒を作動するエアシリンダ、11は油回転ポン
プ、12、13、14はバルブ、15はAr＋CH4混合ガス流入パ
イプ、16はバルブ、17はリークパイプ、18はバルブ、19
は温度センサー、20は水冷パイプ、21は真空槽を支持す
る台を示す。
レンズを製作する工程を次に述べる。
まず、型の母材SiCを所定の形状に加工し、レンズ成形
面を鏡面研磨する。次にスパッタリング法によりSiCの
被覆を形成する。膜厚は1.0μｍとした。次にフリント
系光学硝子（SF14）を所定の量に調整し、球状にした硝
子素材を型のキャビティー内に置き、これを装置内に設
置する。
面を鏡面研磨する。次にスパッタリング法によりSiCの
被覆を形成する。膜厚は1.0μｍとした。次にフリント
系光学硝子（SF14）を所定の量に調整し、球状にした硝
子素材を型のキャビティー内に置き、これを装置内に設
置する。
ガラス素材を投入した型を装置内に設置してから真空槽
１のフタ２を閉じ、水冷パイプ20に水を流し、ヒーター
８に電流を通す。この時Ar＋CH4混合ガス用バルブ16及
び18は閉じ、排気系バルブ12、13、14も閉じている。尚
油回転ポンプ11は常に回転している。
１のフタ２を閉じ、水冷パイプ20に水を流し、ヒーター
８に電流を通す。この時Ar＋CH4混合ガス用バルブ16及
び18は閉じ、排気系バルブ12、13、14も閉じている。尚
油回転ポンプ11は常に回転している。
バルブ12を開け排気をはじめ10-2Torr以下になったらバ
ルブ12を閉じ、バルブ16を開いて｛Ar＋１％（重量％、
以下同じ）CH4｝ガスをボンベより真空槽内に導入す
る。所定温度になったらエアシリンダ10を作動させて10
kg/cm2の圧力で５分間加圧する。圧力を除去した後、冷
却温度を−５℃/minで転位点以下になるまで冷却し、そ
の後は−20℃/min以上の速度で冷却を行ない、200℃以
下に下がったらバルブ16を閉じ、リーグバルブ13を開い
て真空槽１内に空気を導入する。それからフタ２を開け
上型おさえをはずして成形物を取り出す。
ルブ12を閉じ、バルブ16を開いて｛Ar＋１％（重量％、
以下同じ）CH4｝ガスをボンベより真空槽内に導入す
る。所定温度になったらエアシリンダ10を作動させて10
kg/cm2の圧力で５分間加圧する。圧力を除去した後、冷
却温度を−５℃/minで転位点以下になるまで冷却し、そ
の後は−20℃/min以上の速度で冷却を行ない、200℃以
下に下がったらバルブ16を閉じ、リーグバルブ13を開い
て真空槽１内に空気を導入する。それからフタ２を開け
上型おさえをはずして成形物を取り出す。
上記のようにして、フリント系光学硝子SF14（軟化点Sp
＝586℃、転位点Tg＝485℃）を使用して、レンズを成形
した。この時の成形条件すなわち時間−温度関係図を第
２図に示す。
＝586℃、転位点Tg＝485℃）を使用して、レンズを成形
した。この時の成形条件すなわち時間−温度関係図を第
２図に示す。
このようにして行った成形において、型とガラスの融着
は発生せず、良好な成形面が得られた。
は発生せず、良好な成形面が得られた。
また、成形雰囲気を（Ar＋４％CH4）ガス、（Ar＋５％C
H4）ガスに代えた以外は上記と同様にしてガラス棒材SF
14を使用してレンズを成形した。（Ar＋４％CH4）ガス
の場合、型とガラスの融着は起きず、良好な成形面が得
られた。（Ar＋５％CH4）ガスの場合、若干の融着が起
きていた。
H4）ガスに代えた以外は上記と同様にしてガラス棒材SF
14を使用してレンズを成形した。（Ar＋４％CH4）ガス
の場合、型とガラスの融着は起きず、良好な成形面が得
られた。（Ar＋５％CH4）ガスの場合、若干の融着が起
きていた。
次に、上記成形雰囲気におけるガラスと型と密着力の測
定、上記で得られたレンズの透過率の測定を行った。
定、上記で得られたレンズの透過率の測定を行った。
〈密着力の測定〉 Ar＋CH41％、Ar＋CH44％、Ar＋CH45％、比較としてN2、
Ar雰囲気での密着力を測定した。その結果を第３図に示
す。
Ar雰囲気での密着力を測定した。その結果を第３図に示
す。
第３図から明らかな様に、N2中、Ar中に較べて非酸化性
ガスArと炭化水素ガスCH4の混合ガス中ではガラスと型
との密着力が小さいことがわかる。従って、Ar＋CH4ガ
ス雰囲気では前記レンズ成形で述べた優れた離型性が得
られることになる。なおN2ガス中530℃の密着力が510℃
より低下しているのは、融着によりガラスの剥れが生じ
たためである。また、Ar＋CH4ガス雰囲気においてはCH4
濃度が高い程密着力が減少するものの、５％ではガラス
の強度低下によると思われる割れが発生することもあ
り、好ましい濃度範囲は0.5〜４％である。
ガスArと炭化水素ガスCH4の混合ガス中ではガラスと型
との密着力が小さいことがわかる。従って、Ar＋CH4ガ
ス雰囲気では前記レンズ成形で述べた優れた離型性が得
られることになる。なおN2ガス中530℃の密着力が510℃
より低下しているのは、融着によりガラスの剥れが生じ
たためである。また、Ar＋CH4ガス雰囲気においてはCH4
濃度が高い程密着力が減少するものの、５％ではガラス
の強度低下によると思われる割れが発生することもあ
り、好ましい濃度範囲は0.5〜４％である。
密着力測定に用いた装置を第４図に示す。
第４図中、31は真空槽、32は水冷管、33、34は架台、35
は真空ポンプ、36は給気管、37は真空排気管、38はリー
ク管、39、40、41、42はバルブ、43はエアーシリンダ
ー、44はロードセル、45はロッド、46、47は熱電対、48
は断熱体、49はヒータ、50は架台、51は上型保持リン
グ、52は供試材の上型、53は胴型、54は硝子素材、55は
下型、56は台座、57は架台を示す。
は真空ポンプ、36は給気管、37は真空排気管、38はリー
ク管、39、40、41、42はバルブ、43はエアーシリンダ
ー、44はロードセル、45はロッド、46、47は熱電対、48
は断熱体、49はヒータ、50は架台、51は上型保持リン
グ、52は供試材の上型、53は胴型、54は硝子素材、55は
下型、56は台座、57は架台を示す。
次に、密着力測定の手順を述べる。
第４図に示すように、フリント系のガラス素材（SF14）
54を下型55の上に載せ、供試材の上型52をロッド45の下
面に上型保持リング51で装着する。真空ポンプ35は常に
回転している。給気用バルブ39、リークバルブ42、排気
系バルブ40、41が閉じた状態から、バルブ40を開け真空
槽内の排気を開始する。真空槽内が10-2Torr以下になっ
たらバルブ40を閉じ、バルブ36を開いてボンベより（Ar
＋１％CH4）ガスを真空槽内に導入する。次に、水冷管3
2に水を流し、ヒーター49に電流を通す。上型、下型の
温度が530℃になったらエアシリンダー43を作動させロ
ッド45を下降させ10kg/cm2の圧力で５分間加圧する。加
圧後の状態を第５図に示す。第５図中、58は成形体を示
す。次に、エアシリンダーを作動させ圧力を除去した後
ロッドを徐々に上昇させる。この時成形体58と上型の離
型に要する力をロードセル44により測定する。
54を下型55の上に載せ、供試材の上型52をロッド45の下
面に上型保持リング51で装着する。真空ポンプ35は常に
回転している。給気用バルブ39、リークバルブ42、排気
系バルブ40、41が閉じた状態から、バルブ40を開け真空
槽内の排気を開始する。真空槽内が10-2Torr以下になっ
たらバルブ40を閉じ、バルブ36を開いてボンベより（Ar
＋１％CH4）ガスを真空槽内に導入する。次に、水冷管3
2に水を流し、ヒーター49に電流を通す。上型、下型の
温度が530℃になったらエアシリンダー43を作動させロ
ッド45を下降させ10kg/cm2の圧力で５分間加圧する。加
圧後の状態を第５図に示す。第５図中、58は成形体を示
す。次に、エアシリンダーを作動させ圧力を除去した後
ロッドを徐々に上昇させる。この時成形体58と上型の離
型に要する力をロードセル44により測定する。
〈透過率の測定〉 前記レンズ成形で得られた３種のレンズについて透過率
を日立製作所製自記記録分光光度計340により測定し
た。その結果を第６図に示す。ｄ線（587.66mm）におけ
る透過率は（Ar＋１％CH4）ガス、（Ar＋４％CH4）ガ
ス、（Ar＋５％CH4）ガスのいずれの場合にも約86％で
ガラス素材SF14と同じであり、成形による劣化はなかっ
た。これは成形時にガラス中の酸化鉛の還元が全ど起き
ていないことを示すものである。
を日立製作所製自記記録分光光度計340により測定し
た。その結果を第６図に示す。ｄ線（587.66mm）におけ
る透過率は（Ar＋１％CH4）ガス、（Ar＋４％CH4）ガ
ス、（Ar＋５％CH4）ガスのいずれの場合にも約86％で
ガラス素材SF14と同じであり、成形による劣化はなかっ
た。これは成形時にガラス中の酸化鉛の還元が全ど起き
ていないことを示すものである。
透過率測定条件： 送り速度:3min/190−850nm（波長域） スリット幅:2nm 縦倍率:100％ 測定モード:UV−VIS（紫外−可視） センサ：フォトマル 実施例２ 第７図〜第12図は、本発明の成形方法に用いる他の装置
を示す図である。
を示す図である。
この装置の全体的構成は、素材取入室61、加熱部62、素
材移替部63、プレス部65、徐冷部66及び成形品取出室67
から成るものである。素材取入室61、加熱部62、素材移
替部63及びプレス部65は同一ライン状にあり、これらの
ラインと並列して徐冷部66が配設されている。
材移替部63、プレス部65、徐冷部66及び成形品取出室67
から成るものである。素材取入室61、加熱部62、素材移
替部63及びプレス部65は同一ライン状にあり、これらの
ラインと並列して徐冷部66が配設されている。
加熱部62の入口近傍には第１の移送室81が構成され、こ
の第１の移送室81に上記素材取入室61が設けられてい
る。プレス部65の出口近傍には第２の移送室82が構成さ
れ、徐冷部66の入口には第３の移送室83が構成され、こ
れら第２と第３の移送室は移送路85で連結されている。
又、徐冷部66の出口近傍には第４の移送室84が構成さ
れ、この第４の移送室84には移動された成形品取出室67
が設けられ、第４の移送室84と上記第１の移送室81とは
回路路86で連結されている。このような構成により本成
形装置は連続的な循環路を成して成形室99を構成してい
る。
の第１の移送室81に上記素材取入室61が設けられてい
る。プレス部65の出口近傍には第２の移送室82が構成さ
れ、徐冷部66の入口には第３の移送室83が構成され、こ
れら第２と第３の移送室は移送路85で連結されている。
又、徐冷部66の出口近傍には第４の移送室84が構成さ
れ、この第４の移送室84には移動された成形品取出室67
が設けられ、第４の移送室84と上記第１の移送室81とは
回路路86で連結されている。このような構成により本成
形装置は連続的な循環路を成して成形室99を構成してい
る。
71は、この成形室99を移送せしめられるパレットであ
り、該パレット71上には素材載置台72とプレス成形用の
上型73及び下型74とが一定の間隔を有して配設されてい
る。又、下型74の外周には、上型73の載置動作を案内す
るとともに上型73の位置決め用としてガイド部材87が下
型74の上端部よりやや突出するように固設されている。
上型73及び下型74のプレス成形面は、夫々光学素子機能
面を成形するための鏡面73a、74aが施されている。
り、該パレット71上には素材載置台72とプレス成形用の
上型73及び下型74とが一定の間隔を有して配設されてい
る。又、下型74の外周には、上型73の載置動作を案内す
るとともに上型73の位置決め用としてガイド部材87が下
型74の上端部よりやや突出するように固設されている。
上型73及び下型74のプレス成形面は、夫々光学素子機能
面を成形するための鏡面73a、74aが施されている。
パレット71を上記径路中にて移送せしめる手段として、
第１の移送室81には押出しシリンダー91が設けられ、こ
の押出しシリンダーによりパレット71はプレス部65に移
動せしめれる。第２の移送室82には押出しシリンダー93
と引出しシリンダー92とが設けられ、引出しシリンダー
92によりプレス部65に移動せしめられたパレット71が第
２の移送室82に引出され、押出しシリンダー93により該
第２の移送室に移動されたパレット71が第３の移送室83
にまで押出される。第３の移送室83には押出しシリンダ
ー94が設けられ、この押出しシリンダーにより当該第３
の移送室83に移動せしめられたパレット71が第４の移送
室84直前まで押出される。第４の移動室84には押出しシ
リンダー95と引出しシリンダー96とが設けられており、
引出しシリンダー96により第４の移送室84直前まで移動
されたパレット71が該第４の移送室84まで引出される。
次いで、この第４の移送室84に移動されたパレット71は
押出しシリンダー95により再び第１の移送室81まで押出
される。
第１の移送室81には押出しシリンダー91が設けられ、こ
の押出しシリンダーによりパレット71はプレス部65に移
動せしめれる。第２の移送室82には押出しシリンダー93
と引出しシリンダー92とが設けられ、引出しシリンダー
92によりプレス部65に移動せしめられたパレット71が第
２の移送室82に引出され、押出しシリンダー93により該
第２の移送室に移動されたパレット71が第３の移送室83
にまで押出される。第３の移送室83には押出しシリンダ
ー94が設けられ、この押出しシリンダーにより当該第３
の移送室83に移動せしめられたパレット71が第４の移送
室84直前まで押出される。第４の移動室84には押出しシ
リンダー95と引出しシリンダー96とが設けられており、
引出しシリンダー96により第４の移送室84直前まで移動
されたパレット71が該第４の移送室84まで引出される。
次いで、この第４の移送室84に移動されたパレット71は
押出しシリンダー95により再び第１の移送室81まで押出
される。
かくして、パレット71は上述したシリンダーの押出し或
は引出し動作により各工程に移送され、本装置の成形室
99内を移動することができる。なお、パレット71は成形
室99内に設けられた不図示のレール上に載置され、シリ
ンダーの押出し或は引出しによりレール上を移動する。
は引出し動作により各工程に移送され、本装置の成形室
99内を移動することができる。なお、パレット71は成形
室99内に設けられた不図示のレール上に載置され、シリ
ンダーの押出し或は引出しによりレール上を移動する。
次に、上記成形室の各部について説明する。
素材移替部62及び成形品取出室67には上型73を下型74に
所要間隔をあけて持上げるための持上げハンド76、80
（第10図）が設けられている。この持上げハンドは、不
図示のリフト手段により上下動する。さらに、素材移替
部63には、素材取入室61にて素材載置台72上に配置され
た素材75を下型74上に移替えるための吸着フィンガー64
が設けられており（台10図）、上記持上げハンド76の作
動により上型73が一旦持上げられた後、該吸着ハンド64
が作動し、素材75が下型74上の所定位置に移替えられ
る。この吸着フィンガー64は、上記のような素材75の移
替時に、該素材75が正確に下型74上の所定位置に配置さ
れるよう、パレット71上の素材載置台72と下型74とが有
する所定間隔の長さだけ正確に平行移動する一定のスト
ロークを有して作動するように構成されている。
所要間隔をあけて持上げるための持上げハンド76、80
（第10図）が設けられている。この持上げハンドは、不
図示のリフト手段により上下動する。さらに、素材移替
部63には、素材取入室61にて素材載置台72上に配置され
た素材75を下型74上に移替えるための吸着フィンガー64
が設けられており（台10図）、上記持上げハンド76の作
動により上型73が一旦持上げられた後、該吸着ハンド64
が作動し、素材75が下型74上の所定位置に移替えられ
る。この吸着フィンガー64は、上記のような素材75の移
替時に、該素材75が正確に下型74上の所定位置に配置さ
れるよう、パレット71上の素材載置台72と下型74とが有
する所定間隔の長さだけ正確に平行移動する一定のスト
ロークを有して作動するように構成されている。
又、素材取入室61及び成形品取出室67には、素材75を載
置台72上に配置したり、成形品78を上型74から取出すた
めの吸着フィンガー79が設けられている（第12図）。
置台72上に配置したり、成形品78を上型74から取出すた
めの吸着フィンガー79が設けられている（第12図）。
プレス部65には、プレス成形時に上型73を押圧するため
のプレス用ロッド77が設けられている（第11図）。
のプレス用ロッド77が設けられている（第11図）。
なお、本装置において成形室99の内部は、上型73及び下
型74を形成する型材が高温下で酸化されるのを防止する
よう、真空排気の後、雰囲気ガスを充填する必要がある
ため、上記の持上げハンド76、吸着フィンガー64及びプ
レスロッド77等の炉体99外壁との摺動部分には充分のシ
ールドを施しておく必要がある。
型74を形成する型材が高温下で酸化されるのを防止する
よう、真空排気の後、雰囲気ガスを充填する必要がある
ため、上記の持上げハンド76、吸着フィンガー64及びプ
レスロッド77等の炉体99外壁との摺動部分には充分のシ
ールドを施しておく必要がある。
又、本装置においては、図示は省略してあるが、素材75
を素材取入室61に取入れる際、外気が成形室99の内部に
侵入しないように、雰囲気置換室を設ける必要がある。
雰囲気のCH4ガス濃度を調整するため赤外線式ガス分析
計100を成形室に設けてある。
を素材取入室61に取入れる際、外気が成形室99の内部に
侵入しないように、雰囲気置換室を設ける必要がある。
雰囲気のCH4ガス濃度を調整するため赤外線式ガス分析
計100を成形室に設けてある。
次に上述のように構成された装置の動作について第８図
〜第12図に示すプレス成形工程順に従って説明する。第
８図は素材75が配置されていない状態のパレット75を示
す。
〜第12図に示すプレス成形工程順に従って説明する。第
８図は素材75が配置されていない状態のパレット75を示
す。
まず、上記したように、上下型73、74の型材の酸化防止
のために、成形室99の内部を不図示の真空ポンプにより
１×10-2Torrまで真空排気した後、（Ar＋１％CH4）ガ
スを充填する。CH4ガス濃度は、赤外線式ガス分析計100
を用いて許容値内にプロセスコントロールする。
のために、成形室99の内部を不図示の真空ポンプにより
１×10-2Torrまで真空排気した後、（Ar＋１％CH4）ガ
スを充填する。CH4ガス濃度は、赤外線式ガス分析計100
を用いて許容値内にプロセスコントロールする。
次いで、ヒーター97、98に通電し、炉内温度を所定値に
まで昇温する。昇温完了後、素材取入室61にて上記雰囲
気置換室を通し、吸着フィンガー79により第９図に示す
ように素材75を素材取入室61にあるパレット71の載置台
72上に配置する。
まで昇温する。昇温完了後、素材取入室61にて上記雰囲
気置換室を通し、吸着フィンガー79により第９図に示す
ように素材75を素材取入室61にあるパレット71の載置台
72上に配置する。
次に、上述した如く押出しシリンダー91、93、94、95及
び引出しシリンダー92、96を作動して順次パレット71が
成形品取出室67から素材取入室61に送られてくるたびに
素材75を上記の方法で各々の載置台72上に配置する。
び引出しシリンダー92、96を作動して順次パレット71が
成形品取出室67から素材取入室61に送られてくるたびに
素材75を上記の方法で各々の載置台72上に配置する。
このような動作を繰り返し行うことにより、最初のパレ
ット71に供給された素材75と上型73及び下型74が素材移
替部63付近においてプレス成形に必要な温度にまで加熱
された時点で素材75の下型74への移替えを行う。
ット71に供給された素材75と上型73及び下型74が素材移
替部63付近においてプレス成形に必要な温度にまで加熱
された時点で素材75の下型74への移替えを行う。
なお、この時、素材75と上型73及び下型74とは略同温度
にまで加熱されていることが望ましい。こうすることに
より、移替後の素材75の温度が上型73或は下型74の温度
によって変化することなく最適なプレス温度条件下でプ
レス成形を行うことができる。
にまで加熱されていることが望ましい。こうすることに
より、移替後の素材75の温度が上型73或は下型74の温度
によって変化することなく最適なプレス温度条件下でプ
レス成形を行うことができる。
そして、素材移替部63において、第10図に示すように、
持上げハンド76により上型73を持上げ、次いで吸着フィ
ンガー64により素材75を吸着して下型74上に移替える。
この後、押出しシリンダー91を押出して素材75の移替え
が完了したパレット71をプレス部65の位置に移動させ
る。この時、持上げハンド76を除去すると共に、プレス
用ロッド77を作動させ、所定のプレス圧にて、上型73を
押圧し、素材75に対するプレス成形を行なう。
持上げハンド76により上型73を持上げ、次いで吸着フィ
ンガー64により素材75を吸着して下型74上に移替える。
この後、押出しシリンダー91を押出して素材75の移替え
が完了したパレット71をプレス部65の位置に移動させ
る。この時、持上げハンド76を除去すると共に、プレス
用ロッド77を作動させ、所定のプレス圧にて、上型73を
押圧し、素材75に対するプレス成形を行なう。
次いで、プレス用ロッド77の押圧を解除し、上型73はプ
レス時における状態を維持したまま、押出しシリンダー
91の作動により、このパレット71はプレス部65から該プ
レス部65の出口付近に移動せしめられる。
レス時における状態を維持したまま、押出しシリンダー
91の作動により、このパレット71はプレス部65から該プ
レス部65の出口付近に移動せしめられる。
さらに、このパレット71を引出しシリンダー92により引
出して第２の移送室82に移動した後、押出しシリンダー
93により押出し、移送路を85を経て移送室83に移送す
る。
出して第２の移送室82に移動した後、押出しシリンダー
93により押出し、移送路を85を経て移送室83に移送す
る。
次いで、パレット71は押出しシリンダー94の押出しによ
り、成形品の取出室67の方向に押出されるが、押出し方
向の前方には他のパレット71が配列された状態にあるの
で、上述のような動作が継続する中で、当該パレット71
が徐冷部66の出口付近に至る間上型73と下型74内で保持
された成形品78は徐冷部66を通過し、ここで徐々に冷却
せしめられる。こうして、徐冷部66の先頭位置まで移動
したパレット71は引出しシリンダー96により成形品取出
室67に至る。
り、成形品の取出室67の方向に押出されるが、押出し方
向の前方には他のパレット71が配列された状態にあるの
で、上述のような動作が継続する中で、当該パレット71
が徐冷部66の出口付近に至る間上型73と下型74内で保持
された成形品78は徐冷部66を通過し、ここで徐々に冷却
せしめられる。こうして、徐冷部66の先頭位置まで移動
したパレット71は引出しシリンダー96により成形品取出
室67に至る。
次に、持上げハンド80が作動して上型73が除去され、次
いで吸着フィンガー79により成形品78が取出される。そ
して、この成形品取出しの完了したパレット71は押出し
シリンダー95の押出しにより回送路86を経て素材取入室
61に移送される。
いで吸着フィンガー79により成形品78が取出される。そ
して、この成形品取出しの完了したパレット71は押出し
シリンダー95の押出しにより回送路86を経て素材取入室
61に移送される。
上記装置は、素材15はプレス成形の直前の素材移替え時
まで素材載置台12上に配置され上型73及び下型14から分
離された状態にあるため、素材15と型73、74との反応が
極力防止される構造になっている。
まで素材載置台12上に配置され上型73及び下型14から分
離された状態にあるため、素材15と型73、74との反応が
極力防止される構造になっている。
このようにして行った成形において、型とガラスの融着
を発生せず、良好な成形面が得られた。また、得られた
レンズと透過率もｄ線（587.56nm）で86％と良好であっ
た。
を発生せず、良好な成形面が得られた。また、得られた
レンズと透過率もｄ線（587.56nm）で86％と良好であっ
た。
［発明の効果］ 本発明の方法によれば、高温でガラスと型が融着を起さ
ず、型が酸化されにくく、鉛が析出せず得られる光学素
子の透過率が低下しない。
ず、型が酸化されにくく、鉛が析出せず得られる光学素
子の透過率が低下しない。
第１図は本発明の光学素子成形方法に用いる成形装置の
断面図である。第２図はレンズ成形の際の時間温度関係
図である。第３図はガラスと型の密着力成形温度関係図
であり、第４図は密着力測定に用いる装置であり、第５
図は測定の際の加圧後の状態を示す拡大図である。第６
図は成形体の透過率測定図である。第７図〜第12図は本
発明の方法に用いる他の成形装置の断面図であり、第７
図はその全体的平面図、第８図〜第12図は各工程におけ
るパレットの概略断面図である。 １……真空槽本体、２……フタ、 ３……上型、４……下型、 ５……上型おさえ、６……胴型、 ７……型ホルダー、８……ヒーター、 ９……つき上げ棒、10……エアシリンダ、 11……油回転ポンプ、12、13、14……バルブ、 15……流入パイプ、16……バルブ、 17……流出パイプ、18……バルブ、 19……温度センサー、20……冷水パイプ、 21……台、31……真空槽、 32……水冷管、33、34……架台、 35……真空ポンプ、36……給気管、 37……真空排気管、38……リーク管、 39、40、41、42……バルブ、43……エアーシリンダー 44……ロードセル、45……ロッド、 46、47……熱電対、48……断熱体、 49……ヒーター、50……架台、 51……上型保持リング、52……上型、 53……胴型、54……硝子素材、 55……下型、56……台座、 57……架台、58……成形体、 61……素材取入室、62……加熱部、 63……素材移替部、65……プレス部、 66……徐冷部、71……パレット、 72……素材載置台、73……上型、 74……下型。
断面図である。第２図はレンズ成形の際の時間温度関係
図である。第３図はガラスと型の密着力成形温度関係図
であり、第４図は密着力測定に用いる装置であり、第５
図は測定の際の加圧後の状態を示す拡大図である。第６
図は成形体の透過率測定図である。第７図〜第12図は本
発明の方法に用いる他の成形装置の断面図であり、第７
図はその全体的平面図、第８図〜第12図は各工程におけ
るパレットの概略断面図である。 １……真空槽本体、２……フタ、 ３……上型、４……下型、 ５……上型おさえ、６……胴型、 ７……型ホルダー、８……ヒーター、 ９……つき上げ棒、10……エアシリンダ、 11……油回転ポンプ、12、13、14……バルブ、 15……流入パイプ、16……バルブ、 17……流出パイプ、18……バルブ、 19……温度センサー、20……冷水パイプ、 21……台、31……真空槽、 32……水冷管、33、34……架台、 35……真空ポンプ、36……給気管、 37……真空排気管、38……リーク管、 39、40、41、42……バルブ、43……エアーシリンダー 44……ロードセル、45……ロッド、 46、47……熱電対、48……断熱体、 49……ヒーター、50……架台、 51……上型保持リング、52……上型、 53……胴型、54……硝子素材、 55……下型、56……台座、 57……架台、58……成形体、 61……素材取入室、62……加熱部、 63……素材移替部、65……プレス部、 66……徐冷部、71……パレット、 72……素材載置台、73……上型、 74……下型。
Claims (2)
- 【請求項１】ガラス素材を成形用型を用いてプレス成形
することによる光学素子成形方法において、該プレス成
形を非酸化性ガスと炭化水素ガスとの混合ガス雰囲気下
で行なうことを特徴とする光学素子成形方法。 - 【請求項２】混合ガス中の炭化水素ガスの濃度が0.5〜
４重量％である請求項１記載の光学素子成形方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30875888A JPH07106914B2 (ja) | 1988-12-08 | 1988-12-08 | 光学素子成形方法 |
| US07/446,779 US5032159A (en) | 1988-12-08 | 1989-12-06 | Method of manufacturing optical device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30875888A JPH07106914B2 (ja) | 1988-12-08 | 1988-12-08 | 光学素子成形方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02157128A JPH02157128A (ja) | 1990-06-15 |
| JPH07106914B2 true JPH07106914B2 (ja) | 1995-11-15 |
Family
ID=17984938
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30875888A Expired - Fee Related JPH07106914B2 (ja) | 1988-12-08 | 1988-12-08 | 光学素子成形方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07106914B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5201927A (en) * | 1990-10-26 | 1993-04-13 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method of producing the optical element |
| EP0482624B1 (en) * | 1990-10-26 | 1996-08-28 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Machine for molding optical element and method of producing the optical element by using the machine |
| JP2012031016A (ja) * | 2010-07-30 | 2012-02-16 | Olympus Corp | 光学素子の製造方法、及び、光学素子の製造装置 |
-
1988
- 1988-12-08 JP JP30875888A patent/JPH07106914B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02157128A (ja) | 1990-06-15 |
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