JPH0712945B2 - Glass lens press molding equipment - Google Patents

Glass lens press molding equipment

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JPH0712945B2
JPH0712945B2 JP20239387A JP20239387A JPH0712945B2 JP H0712945 B2 JPH0712945 B2 JP H0712945B2 JP 20239387 A JP20239387 A JP 20239387A JP 20239387 A JP20239387 A JP 20239387A JP H0712945 B2 JPH0712945 B2 JP H0712945B2
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cavity
glass lens
insulating ring
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久嵩 杉山
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寿雄 栢木
伸司 波田
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    • C03B2215/00Press-moulding glass
    • C03B2215/80Simultaneous pressing of multiple products; Multiple parallel moulds

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は、誘導加熱方式によるガラスレンズのプレス成
形装置に係るもので、特に、キャビティ部の均一加熱の
向上に関するものである。
Description: [Object of the Invention] (Field of Industrial Application) The present invention relates to a glass lens press molding apparatus using an induction heating method, and more particularly to improving uniform heating of a cavity. is there.

(従来の技術) 近年、ガラスレンズの成形方法としては、煩雑な工程を
必要とする研磨仕上げによる加工方法から、高周波など
による誘導加熱方式で予め計量されたガラス塊を可塑化
して精密プレスにより加工する方法が注目されるように
なって来ており、また、キャビティダイとして、グラッ
シーカーボン等の他に、炭化珪素(SiC)あるいは窒化
珪素(Si3N4)などのセラミックスを使用したものが提
案されている。
(Prior Art) In recent years, as a method of forming a glass lens, from a processing method by polishing finishing which requires complicated steps, a pre-measured glass lump is plasticized by an induction heating method using high frequency and processed by a precision press. The method of doing so has come to the spotlight, and a cavity die that uses ceramics such as silicon carbide (SiC) or silicon nitride (Si 3 N 4 ) in addition to glassy carbon is proposed. Has been done.

従来、この種のガラスレンズのプレス成形装置において
は、例えば特公昭54−38126号公報(以下、従来例1と
略記する)あるいは特開昭49−81419号公報(以下、従
来例2と略記する)などに開示されているような装置が
周知である。
Conventionally, in this type of glass lens press molding apparatus, for example, JP-B-54-38126 (hereinafter abbreviated as prior art 1) or JP-A-49-81419 (hereinafter abbreviated as conventional example 2). ) Etc. are well known.

このような従来装置、例えば従来例1に記載の装置で
は、キャビティ部を形成するためのインサート部材及び
環状部分がグラファイト製の支持体に取付けられ、これ
らを誘導加熱コイルで加熱するようになっているもので
あり、実質的には、支持体は単に中実の絶縁体で受けて
な構成を有し、また、従来例2に記載の装置では、キャ
ビティ部がグラファイト製の支持体の同心円上に、複数
配列してなる構成を有している。
In such a conventional apparatus, for example, the apparatus described in Conventional Example 1, the insert member and the annular portion for forming the cavity are attached to the graphite support, and these are heated by the induction heating coil. In reality, the support has a structure in which the support is simply received by a solid insulator. Further, in the device described in the conventional example 2, the cavity is on the concentric circle of the support made of graphite. In addition, it has a configuration in which a plurality is arranged.

(発明が解決しようとする問題点) ところが、このような誘導加熱による場合には、通常、
加熱コイルに近い表面部分に加熱が集中するため、支持
体の中心部側は、外径部側からの熱伝導によって内径部
側へと加熱され、これによって、第3図に示すような誘
導加熱における支持体の半径方向の高周波有効出力Aと
温度との関係により、温度曲線Bの温度勾配を生じる。
また、成形後は、支持体を不活性ガスの流れで冷却する
が、このときには、支持体の外径部側の方が高温になっ
て、逆の温度勾配を生じる。
(Problems to be solved by the invention) However, in the case of such induction heating, normally,
Since the heating is concentrated on the surface portion close to the heating coil, the central portion side of the support body is heated to the inner diameter portion side by heat conduction from the outer diameter portion side, whereby the induction heating as shown in FIG. 3 is performed. The temperature gradient of the temperature curve B is generated by the relationship between the high-frequency effective output A of the support in the radial direction and the temperature.
Further, after the molding, the support is cooled by the flow of the inert gas, but at this time, the temperature is higher on the outer diameter side of the support, and the opposite temperature gradient is generated.

上記した従来例1に記載の装置では、支持体の中心に一
組のキャビティ部だけしか設けられていないために、キ
ャビティ部の半径、つまり、成形せんとするガラスレン
ズの半径が小さい場合には、ほとんど問題にならない
が、ガラスレンズの半径が大きくなったり、あるいは従
来例2に記載の装置のように、支持体上に複数のキャビ
ティ部を設けた場合、加熱時には、第2図に示すよう
に、一つのキャビティ部C内において、温度の不均一を
生じ、このような温度の不均一によって、原料ガラスの
流動性が部分的に異なり、ガラスの流れ易い支持体の外
径側部分aにバリが発生し、一方、ガラスの流れ難い方
には、キャビティ部内にガラスが充満せず、これによっ
て、成形後のレンズ面にくぼみを生じたり、収縮が不均
一になって、レンズに歪みが発生したりなどするといっ
た問題があった。
In the device described in Conventional Example 1 described above, since only one set of cavity portions is provided in the center of the support, when the radius of the cavity portion, that is, the radius of the glass lens to be molded is small, Although it hardly causes a problem, when the radius of the glass lens becomes large, or when a plurality of cavities are provided on the support as in the device described in the conventional example 2, as shown in FIG. 2 during heating. In addition, temperature non-uniformity occurs in one cavity portion C, and due to such non-uniformity of temperature, the fluidity of the raw material glass partly differs, and the glass on the outer diameter side portion a of the support where the glass easily flows is formed. On the other hand, if burr is generated and the glass is difficult to flow, the cavity will not be filled with glass, which will cause dents on the lens surface after molding or uneven shrinkage, and Only there was a problem of such or generated.

本発明は、上記の事情のもとになされたもので、その目
的とするところは、キャビティ部の温度分布の均一化を
図ることができるようにしたガラスレンズのプレス成形
装置を提供することにある。
The present invention has been made under the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a glass lens press molding apparatus capable of achieving uniform temperature distribution in the cavity. is there.

[発明の構成] (問題点を解決するための手段) 上記した問題点を解決するために、本発明は、誘導加熱
手段によるガラスレンズのプレス成形装置において、ガ
ラスレンズのレンズ面に対応するキャビティ面を備えた
少なくとも一組のキャビティダイと、このキャビティダ
イの外周を嵌入保持する金型と、この金型及び前記キャ
ビティダイの背面を支持するダイプレートと、このダイ
プレートの背面の外周付近に接する断熱リング体と、こ
の断熱リング体を支持する支持体とを具備し、前記断熱
リング体内に面するダイプレートの背面中央部に、前記
断熱リング体の外部から臨ませて前記金型に対する給熱
及び除熱を行なう加熱兼冷却部材を接合させて設けてな
る構成としたものである。
[Structure of the Invention] (Means for Solving Problems) In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a cavity corresponding to a lens surface of a glass lens in a glass lens press-molding apparatus using induction heating means. At least one set of cavity dies having a surface, a die for fitting and holding the outer circumference of the cavity die, a die plate for supporting the back surface of the die and the cavity die, and a vicinity of the outer circumference of the back surface of the die plate The heat insulating ring body is provided in contact with the heat insulating ring body, and the support body supports the heat insulating ring body. The die plate is exposed to the center of the back surface of the die plate facing the heat insulating ring body from the outside of the heat insulating ring body. In this structure, a heating / cooling member that performs heat and heat removal is joined and provided.

(作用) すなわち、本発明は、上記の構成とすることによって、
ガラスレンズのレンズ面を成形するキャビティダイの周
囲及び背面を誘導加熱される金型及びダイプレートで包
囲し、かつ、このダイプレートの背面の外周付近に断熱
リング体を接触させるとともに、このダイプレートの背
面中央部に加熱兼冷却部材を接合させて加熱時には、金
型への給熱を行ない、また、冷却時には金型からの除熱
を行なうようにしたことから、加熱兼冷却部材による熱
の伝導でダイプレートを介して金型の半径方向の温度差
を補償し、金型の半径方向の温度分布を均一にすること
ができ、これによって、キャビティ部を均一に昇温及び
降温することが可能になる。
(Operation) That is, according to the present invention, with the above configuration,
The cavity die for molding the lens surface of the glass lens is surrounded by a die and a die plate that are heated by induction, and a heat insulating ring body is brought into contact with the periphery of the back surface of the die plate, and the die plate The heating / cooling member is joined to the center of the back surface of the mold to supply heat to the mold during heating, and heat is removed from the mold during cooling. The temperature difference in the radial direction of the mold can be compensated by conduction through the die plate, and the temperature distribution in the radial direction of the mold can be made uniform, which can uniformly raise and lower the temperature of the cavity. It will be possible.

(実施例) 以下、本発明の一実施例を図面を参照しながら詳細に説
明する。
(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

第1図は、本発明に係るガラスレンズのプレス装置の全
体構成を概略的に示すもので、上下両固定プレート1、
2間に可動ホルダ3で上下方向に昇降自在に支持された
耐熱ガラス管4を設け、この耐熱ガラス管4の下端部4a
を前記下側固定プレート2に設けたシール5上に位置決
め設置することにより、前記耐熱ガラス管4内を密封し
て成形室6が形成されるようになっているとともに、前
記耐熱ガラス管4の外周には、前記可動ホルダ3の支持
された誘導加熱コイル7が巻回されている。また、図中
8は前記可動ホルダ3に設けた不活性ガス導入口で、前
記耐熱ガラス管4により形成される成形室6内を不活性
ガス雰囲気にするとともに、成形後の冷却時には、より
多量の不活性ガスを導入するようになっているものであ
る。なお、21は排気口である。
FIG. 1 schematically shows the overall structure of a glass lens pressing device according to the present invention.
A heat-resistant glass tube 4 supported vertically by a movable holder 3 is provided between the two, and the lower end portion 4a of the heat-resistant glass tube 4 is provided.
Is positioned and installed on the seal 5 provided on the lower fixed plate 2, so that the molding chamber 6 is formed by sealing the inside of the heat-resistant glass tube 4, and The induction heating coil 7 supported by the movable holder 3 is wound around the outer circumference. In addition, reference numeral 8 in the drawing denotes an inert gas inlet provided in the movable holder 3, which makes the inside of the molding chamber 6 formed by the heat resistant glass tube 4 an inert gas atmosphere, and when cooling after molding, a larger amount is used. Inert gas is introduced. In addition, 21 is an exhaust port.

そして、上記した成形室6内には、前記上側固定プレー
ト1に固定された不活性ガス導入口9aを有する上部支持
体9と、前記下側固定プレート2に上下動自在に保持さ
れた不活性ガスの導入口10aを有する下部支持体10とが
それぞれ上下方向に相対向して臨み、これら両支持体
9、10には、誘導加熱されないかまたはされにくい材
料、例えばセラミックスまたは金属材料からなり、排気
口22、23を有する上下両断熱リング体11、12が前記不活
性ガス導入口9a、10aにそれぞれ連通させて取付けら
れ、かつ、この上下両断熱リング体11、12には、ダイプ
レート13、14が取付けられ、これら各ダイプレート13、
14の背面の外周付近に前記断熱リング体11、12が接する
ようになっている一方、前記上下両ダイプレート13、14
には、上下両金型15、16がそれぞれ支持され、これら上
下両ダイプレート13、14、及び金型15、16は、モリブデ
ン合金あるいはタングステン合金からなる誘導加熱され
易い材料でそれぞれ構成されている。
In the molding chamber 6 described above, an upper support 9 having an inert gas inlet 9a fixed to the upper fixed plate 1 and an inert support vertically held by the lower fixed plate 2. The lower support 10 having the gas inlet 10a faces each other in the vertical direction, and these support 9 and 10 are made of a material that is not or is not easily induction-heated, such as a ceramic or a metal material, Upper and lower heat insulating ring bodies 11 and 12 having exhaust ports 22 and 23 are attached to the inert gas introducing ports 9a and 10a, respectively, and the die plate 13 is attached to the upper and lower heat insulating ring bodies 11 and 12. , 14 are attached to each of these die plates 13,
While the heat insulating ring bodies 11 and 12 are in contact with the outer periphery of the back surface of 14, the upper and lower die plates 13 and 14 are also in contact with each other.
The upper and lower dies 15, 16 are respectively supported, and the upper and lower die plates 13, 14 and the dies 15, 16 are respectively made of a material which is easily heated by induction heating, such as a molybdenum alloy or a tungsten alloy. .

また、上記した上下両金型15、16には、ガラスレンズの
上下レンズ面に対応するキャビティ面17a、18aを備えた
キャビティダイ17、18が、前記金型15、16の同心円上に
複数組配列して嵌入保持されていて、これらキャビティ
ダイ17、18は、例えば炭化珪素(SiC)あるいは窒化珪
素(Si3N4)などのセラミックスを焼結成形したもの
で、その周囲は、前記上下両金型15、16で包囲してなる
一方、その背面側は、前記上下両ダイプレート13、14で
包囲されているとともに、前記上下両金型15、16は、ガ
ラスレンズの一部周面を形成する型面を兼用している。
Further, the upper and lower molds 15 and 16 described above are provided with a plurality of cavity dies 17 and 18 having cavity surfaces 17a and 18a corresponding to the upper and lower lens surfaces of the glass lens on the concentric circles of the molds 15 and 16, respectively. The cavity dies 17 and 18 are arranged and fitted and held, and are made by sintering ceramics such as silicon carbide (SiC) or silicon nitride (Si 3 N 4 ). While being surrounded by the molds 15 and 16, the back side thereof is surrounded by the upper and lower die plates 13 and 14, and the upper and lower molds 15 and 16 partially surround the glass lens. It also serves as the mold surface to be formed.

さらに、図中19、20は、前記断熱リング体11、12内に面
するダイプレート13、14の背面中央部に接合させた加熱
兼冷却部材であるヒートパイプで、体熱金属からなる外
筒内に高温用の液体、例えばAgあるいはNa等の液体を封
入して製作され、その一方の端部である受熱兼放熱部19
a、20aを前記断熱リング体11、12の外部である成形室6
内に臨ませ、かつ、その他方を前記断熱リング体11、12
の内部に臨ませることにより、前記金型15、16の内周側
への給熱を、金型15、16の外周側やダイプレート13、14
の外周側への誘導加熱と同等、つまり、同一熱源で行な
うとともに、不活性ガス導入口8から導入される冷却用
の不活性ガスによって、前記金型15、16及びダイプレー
ト13、14の外周側の冷却と同時に金型15、16の内周側か
らの除熱を行なうようになっているものであり、このた
めに、前記受熱兼放熱部19a、20aは、金型15、16と同一
材質、例えばタングステン合金あるいはモリブデン合金
等の耐熱金属からなっているとともに、このヒートパイ
プ19、20の金型15、16中央部側へ伝える熱は、前記受熱
兼放熱部19a、20aの大きさや、誘導加熱コイル7からの
距離により調整されるとともに、不活性ガス導入口8と
の位置関係などにより放熱力が定められものである。ま
た、図中Wは前記下部キャビティダイ18のキャビティダ
イ18a面に載置された原料ガラスである。
Further, reference numerals 19 and 20 in the drawing are heat pipes which are heating and cooling members joined to the central portions of the back surfaces of the die plates 13 and 14 facing the insides of the heat insulating ring bodies 11 and 12, and are external cylinders made of body heat metal. A high temperature liquid, for example, a liquid such as Ag or Na, is enclosed in the inside of the container to produce the heat receiving / radiating portion 19 at one end thereof.
a and 20a are molding chambers 6 outside the heat insulating ring bodies 11 and 12.
And the other side is the heat insulating ring body 11, 12.
By exposing the inside of the molds 15 and 16 to the inner peripheral side, the heat is supplied to the outer peripheral side of the molds 15 and 16 and the die plates 13 and 14.
The same as the induction heating to the outer peripheral side of the mold, that is, the same heat source is used, and the inert gas for cooling introduced from the inert gas inlet 8 causes the outer periphery of the molds 15 and 16 and the die plates 13 and 14 to be cooled. At the same time as cooling the side, heat is removed from the inner peripheral side of the molds 15 and 16, and therefore, the heat receiving / radiating portions 19a and 20a are the same as the molds 15 and 16. The material, for example, made of a heat-resistant metal such as a tungsten alloy or a molybdenum alloy, the heat transferred to the mold 15, 16 central portion side of the heat pipes 19, 20 is the size of the heat receiving / radiating portions 19a, 20a, It is adjusted by the distance from the induction heating coil 7, and the heat radiation power is determined by the positional relationship with the inert gas inlet 8. Further, W in the figure is a raw material glass placed on the surface of the cavity die 18a of the lower cavity die 18.

しかして、本発明の作用を説明すると、上下両ダイプレ
ート13、14、及び上下両金型15、16が誘導加熱コイル7
で加熱された場合のこれらの温度分布は、第3図の温度
曲線Bで示すようになるが、温度が低い中央部付近は、
ヒートパイプ19、20により加熱されるため、ダイプレー
ト13、14の半径方向の温度分布は均一化され、これによ
って、キャビティ部の均一加熱を可能にしているもので
ある。
The operation of the present invention will now be described. The upper and lower die plates 13 and 14 and the upper and lower molds 15 and 16 are the induction heating coil 7.
The temperature distribution of these when heated by is as shown by the temperature curve B in FIG. 3, but near the center where the temperature is low,
Since the heating is performed by the heat pipes 19 and 20, the temperature distributions in the radial directions of the die plates 13 and 14 are made uniform, which enables uniform heating of the cavity portion.

また、成形後の冷却時には、誘導加熱を停止して不活性
ガス導入口8、9a、10aからの不活性ガスの導入量を増
加させて、ダイプレート13、14及び金型15、16の外周側
及びダイプレート13の背面側を冷却するが、このとき、
冷却されにくい金型15、16の中央部に対応するダイプレ
ート13、14の背面中央部を不活性ガス導入口8からの不
活性ガスによって除熱されるヒートパイプ19、20によっ
て冷却するため、キャビティ部の温度を均一に保って冷
却することを可能にしているものである。
Further, at the time of cooling after molding, the induction heating is stopped to increase the amount of the inert gas introduced from the inert gas introduction ports 8, 9a, 10a, and the outer circumference of the die plates 13, 14 and the molds 15, 16. Side and the back side of the die plate 13 are cooled, but at this time,
Since the central portions of the back surfaces of the die plates 13 and 14 corresponding to the central portions of the molds 15 and 16 that are difficult to cool are cooled by the heat pipes 19 and 20 that are deheated by the inert gas from the inert gas inlet port 8, It is possible to keep the temperature of the part uniform and to cool it.

なお、本発明は、上記の実施例には何等限定されないも
のであり、本発明の要旨を変えない範囲で種々変更実施
可能なことは勿論である。
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiments and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

[発明の効果] 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、誘導
加熱手段によるガラスレンズのプレス成形装置におい
て、ガラスレンズのレンズ面を成形するキャビティダイ
の周囲及び背面を誘導加熱される金型及びダイプレート
で包囲し、かつ、このダイプレートの背面の外周付近に
断熱リング体を接触させるとともに、このダイプレート
の背面中央部に加熱兼冷却部材を接合させて金型に対す
る給熱及び除熱を行なうようにしたことため、金型の半
径方向の温度差を補償して、その半径方向の温度分布を
均一に保って昇温及び降温させることができ、これによ
って、キャビティ部の温度分布を均一にすることができ
るというすぐれた効果を有するガラスレンズのプレス成
形装置を提供することができるものである。
[Effects of the Invention] As is clear from the above description, according to the present invention, in the glass lens press molding apparatus by the induction heating means, the periphery and the back surface of the cavity die for molding the lens surface of the glass lens are induction-heated. The die is surrounded by a die and a die plate, and the heat insulating ring is brought into contact with the outer periphery of the back surface of the die plate, and a heating and cooling member is joined to the center of the back surface of the die plate to supply heat to the die. Moreover, since the heat is removed, the temperature difference in the radial direction of the mold can be compensated, and the temperature distribution in the radial direction can be uniformly maintained to raise and lower the temperature. It is possible to provide a glass lens press-molding apparatus having an excellent effect that the temperature distribution can be made uniform.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明に係るガラスレンズのプレス成形装置の
一実施例を示す概略的断面図、第2図は誘導加熱におけ
る被加熱体であるキャビティ部支持体の説明図、第3図
は誘導加熱における被加熱体であるキャビティ部支持体
の半径方向の高周波有効出力と温度の関係を示す説明図
である。 6……成形室、7……誘導加熱コイル、9、10……支持
体、11、12……断熱リング体、13、14……ダイプレー
ト、15、16……金型、17、18……キャビティダイ、17
a、18a……キャビティ面、19、20……加熱兼冷却部材
(ヒートパイプ)、19a、20a……受熱兼放熱部、W……
原料ガラス。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an embodiment of a glass lens press molding apparatus according to the present invention, FIG. 2 is an explanatory view of a cavity support which is a heated object in induction heating, and FIG. It is explanatory drawing which shows the relationship of the high frequency effective output of the cavity part support body which is a to-be-heated body in heating in a radial direction, and temperature. 6 ... Molding chamber, 7 ... Induction heating coil, 9, 10 ... Support, 11, 12 ... Insulation ring body, 13, 14 ... Die plate, 15, 16 ... Mold, 17, 18 ... … Cavity dies, 17
a, 18a ... Cavity surface, 19, 20 ... Heating / cooling member (heat pipe), 19a, 20a ... Heat receiving / radiating section, W ...
Raw glass.

フロントページの続き (72)発明者 岩田 公弟 静岡県沼津市大岡2068の3 東芝機械株式 会社沼津事業所内 (72)発明者 栢木 寿雄 東京都新宿区中落合2丁目7番5号 ホー ヤ株式会社内 (72)発明者 波田 伸司 東京都新宿区中落合2丁目7番5号 ホー ヤ株式会社内 (72)発明者 小宮 英樹 東京都新宿区中落合2丁目7番5号 ホー ヤ株式会社内Front page continued (72) Inventor Iwata Kouji, 2068 Ooka, Numazu, Shizuoka Prefecture, Numazu Works, Toshiba Machine Co., Ltd. (72) Inventor Shinji Hada 2-7-5 Nakaochiai Shinjuku-ku, Tokyo Hoya Co., Ltd. (72) Inventor Hideki Komiya 2-7-5 Nakaochiai Shinjuku-ku, Tokyo Hoya Co., Ltd.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】誘導加熱手段によるガラスレンズのプレス
成形装置において、ガラスレンズのレンズ面に対応する
キャビティ面を備えた少なくとも一組のキャビティダイ
と、このキャビティダイの外周を嵌入保持する金型と、
この金型及び前記キャビティダイの背面を支持するダイ
プレートと、このダイプレートの背面の外周付近に接す
る断熱リング体と、この断熱リング体を支持する支持体
とを具備し、前記断熱リング体内に面するダイプレート
の背面中央部に、前記断熱リング体の外部から臨ませて
前記金型に対する給熱及び除熱を行なう加熱兼冷却部材
を接合させて設けたことを特徴とするガラスレンズのプ
レス成形装置。
1. A press molding apparatus for a glass lens by induction heating means, comprising: at least one set of cavity dies having a cavity surface corresponding to the lens surface of the glass lens; and a die for fitting and holding the outer periphery of the cavity die. ,
A die plate that supports the back surface of the die and the cavity die, a heat insulating ring body that contacts the periphery of the back surface of the die plate, and a support body that supports the heat insulating ring body are provided. A glass lens press characterized in that a heating / cooling member for facing the outside of the heat insulating ring body to heat and remove heat from the mold is joined to the center of the back surface of the facing die plate. Molding equipment.
【請求項2】加熱兼冷却部材は、誘導加熱される材料で
形成された受熱兼放熱部を断熱リング体の外部に臨ませ
たヒートパイプからなることを特徴とする特許請求の範
囲第1項に記載のガラスレンズのプレス成形装置。
2. The heating / cooling member comprises a heat pipe in which a heat-receiving / radiating portion made of a material to be heated by induction is exposed to the outside of the heat insulating ring body. The press molding apparatus for a glass lens described in 1.
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