JPH07247125A - ガラスレンズ成形用プリフォーム並びにその製造方法 及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 最終成形品の押圧成形時間が短く、成形後の
余剰ガラス発生が少なく、最終成形品の転写精度の高い
プリフォームを得る。 【構成】 ガラス素材をルツボ５にて溶融する。鏡面加
工された受け面を有する受け型を予め加熱しておく。受
け型はバケット１８内に存在する。溶融したガラスをノ
ズル６から受け型上に供給する。モータ２５を回転さ
せ、回転軸１５を中心にバケット１８内の受け型を公転
運動させて、供給したガラスを遠心力により受け型の受
け面に密着させてつつ平坦化して成形する。成形したガ
ラスを表面張力により変形しない温度に冷却してプリフ
ォームを得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】請求項１〜５の発明は、溶融ガラ
スから得るガラスレンズ成形用プリフォーム及びそれを
製造する方法・装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】上記請求項１〜５に関する従来技術とし
ては、例えば特公平４−４３８５１号、特開昭６１−１
４６７２１号、特開平４−１４９０３２号、特開平５−
２３８７６１号および特開平４−２１９３２８号公報記
載の発明がある。

【０００３】特公平４−４３８５１号公報の発明は、切
断あるいは研削により所定の体積に調寸したガラス塊を
加熱、軟化させて、表面張力により球状にし、この球状
のガラス塊を光学素子の精密加圧成形用素材として使用
するものである。

【０００４】一方、特開昭６１−１４６７２１号公報の
発明は、ノズル先端から溶融ガラスを滴下して分離し、
表面張力により球形となったガラスゴブを製造するもの
である。

【０００５】特開平４−１４９０３２号公報の発明は、
熱加工治具で溶融ガラスを受けてガラスの表面張力によ
りできた自由面と熱加工治具に接してできた接触面をも
つガラスゴブを作製し、接触面を加熱して光学ガラス成
形体を製造するものである。

【０００６】特開平５−２３８７６１号公報の発明は、
溶融ガラスをリング形状の保持部材がセットされた受け
型上に吐出してプレ成形し、プレ成形ガラスを保持部材
に保持した状態で再加熱した後、一対の成形型にて精密
プレスするものである。

【０００７】特開平４−２１９３２８号公報の発明は、
溶融ガラスを回転可能なバケットに供給後、遠心力を作
用させて、バケット内の一対の成形型でガラスを押圧成
形するものである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ガラスを加熱軟化して
押圧成形するガラスレンズの製造方法に用いるプリフォ
ームは、従来方法としては、ほぼ所望のレンズ形状に研
削研磨により球面形状に鏡面加工する方法が採用されて
いた。この方法では研削研磨工程にかかる加工時間が長
いため、コストが高い上、プリフォーム面の形状が球面
であるので、非球面レンズへの適用に限られていた。

【０００９】これに対し、特公平４−４３８５１号公報
の発明は、前記研磨工程を加熱による表面張力にて鏡面
化する工程に置き換えることにより、鏡面化のための加
工時間を短縮することが可能になる。しかし、鏡面化し
たガラスは表面張力により球状となるので、通常の平坦
なレンズ形状に押圧成形するまでに必要とされるガラス
流動量はかえって大きくなるために、予め成形型間にプ
リフォームをセットしてから加熱軟化して押圧成形する
等温成形法では、ガラスの加熱温度はガラス屈伏点まで
であるので押圧成形時間が長くなってしまい生産性が良
くない。また、プリフォームを予めガラス軟化点温度付
近まで加熱してから成形型間に搬送して押圧成形する非
等温成形法では、プリフォームを搬送するためにその外
周を保持しなければならないので、搬送保持部材径より
も小径の成形型とする必要があるため、上記球状のプリ
フォームから通常の平坦なレンズ形状に押圧成形する際
に、大量の余剰ガラスを外周部に押し出すこととなる。
従って、この余剰ガラスを後工程で切断除去しなければ
ならず、コストアップとなってしまう。

【００１０】特開昭６１−１４６７２１号公報および特
開平４−１４９０３２号公報の発明は、分離された溶融
ガラスからガラスゴブを得るので、コストの高い研削研
磨工程が低コスト化されるが、上記特公平４−４３８５
１号公報と同様に、表面張力により球形のプリフォーム
であるので、上記と同様の欠点を有する。

【００１１】特開平５−２３８７６１号公報の発明で
は、吐出された溶融ガラスをプレ成形により平坦化する
ことはできるが、プレ成形で補助押し型を用いた場合、
型との接触部近辺のガラス表面は急激に固化し、一方軟
化状態にある内部のガラスは外周方向に流動していくの
で、ガラス面はシワ状に成形され、このシワを除去する
ためには再加熱工程で十分に加熱する必要があり、軟化
によるガラスの変形で精密成形工程での転写性が悪化す
る不具合があった。

【００１２】特開平４−２１９３２８号公報の発明は、
溶融ガラスを一対の成形型で一発成形するという最も低
コストの製造方法であるが、上記と同様に型との接触部
近辺のガラス表面は急激に固化し、一方軟化状態にある
内部のガラスは外周方向に流動していくので、ガラス面
はシワ状に成形されやすい。特に薄肉のレンズの場合に
は両面から急激に熱が奪われるので、固化したガラス表
面層が十分に成形型面に密着しにくく、十分な転写が得
られない。

【００１３】請求項１に係る発明の目的は、最終成形品
の押圧成形時間が短く、あるいは成形後の余剰ガラス発
生が少なく、更に最終成形品の転写精度が高いガラスプ
リフォームを提供することである。

【００１４】請求項２に係る発明の目的は、最終成形品
の押圧成形時間が短く、あるいは成形後の余剰ガラス発
生が少なく、更に最終成形品の転写精度が高いガラスプ
リフォームを製造できる方法を提供することである。

【００１５】請求項３に係る発明の目的は、固化し易い
微重量のガラスゴブにおいても、上記の特徴を有するガ
ラスプリフォームを製造できる方法を提供することであ
る。

【００１６】請求項４に係る発明の目的は、最終成形品
の押圧成形時間が短く、あるいは成形後の余剰ガラス発
生が少なく、更に最終成形品の転写精度が高いガラスプ
リフォームを製造できる装置を提供することである。

【００１７】請求項５に係る発明の目的は、上記の特徴
を有するガラスプリフォームを連続的に製造できる生産
性の高いガラスプリフォームの製造装置を提供すること
である。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１に係る発明は、ガラスゴブを成形して得た
ガラスレンズ成形用プリフォームにおいて、一方の面は
遠心力の作用を受けて加熱された受け型面に密着して成
形された鏡面であり、他方の面は溶融で得られた自由表
面により形成された鏡面であり、外径は遠心力の作用に
よりガラスゴブより大きい径に平坦化して成形されたこ
とを特徴とする。

【００１９】請求項２に係る発明は、ガラス素材を溶融
する工程と、鏡面加工された受け面を有する受け型を予
め加熱する工程と、溶融されたガラスを該受け型上に供
給する工程と、該受け型を公転運動させて、前記供給さ
れたガラスを遠心力により受け型の受け面に密着させつ
つ平坦化して成形する工程と、該成形したガラスを表面
張力により変形しない温度に冷却する工程と、からなる
ことを特徴とするガラスレンズ成形用プリフォームの製
造方法である。

【００２０】請求項３に係る発明は、請求項２に係る発
明において、受け型を公転運動させて、供給されたガラ
スを遠心力により受け型の受け面に密着させつつ平坦化
して成形する工程に先だって、その成形雰囲気温度を受
け型の加熱温度付近に予め加熱する工程を有することを
特徴とする。

【００２１】請求項４に係る発明は、ガラス素材を溶融
する手段と、鏡面加工された受け面を有する受け型を予
め加熱する加熱手段と、溶融されたガラスを受け型上に
供給する手段と、受け型を公転運動させる回転機構と、
からなることを特徴とするガラスレンズ成形用プリフォ
ームの製造装置である。

【００２２】請求項５に係る発明は、請求項４に係る発
明において、前記回転機構は複数のユニットからなり、
前記溶融されたガラスを受け型上に供給する手段と連動
して、供給されたガラスを連続的に遠心成形する構成と
したことを特徴とする。

【００２３】

【作用】請求項１に係る発明の作用は、受け型の加熱
と、遠心力による成形作用で一方の面からのみ熱移動さ
せることにより、受け面側のガラス表面を鏡面とし、他
方の面は溶融で得られた自由表面により形成された鏡面
であるので、最終成形品もシワのない鏡面となり、また
加熱温度を低くできるので転写精度も向上する。さら
に、外径は遠心力の作用によりガラスゴブより大きい径
に平坦化して成形され、且つ受け型両側は受け型面の形
状により自由に形状を付与できるので、最終成形品の押
圧成形時間の短縮、あるいは余剰ガラスの低減ができ
る。

【００２４】請求項２に係る発明の作用は以下のように
なる。すなわち、溶融されたガラスは受け型上に供給さ
れた後、受け型を公転運動させることにより生じた遠心
力により、前記供給されたガラスを受け型の受け面に密
着させつつ平坦化して成形される。このとき、ガラスは
受け型面に熱移動するが、予め受け型が加熱されている
ことともに、他方の表面は雰囲気に接しているだけなの
で熱の移動は遅く、低い粘度状態を長く維持できる。従
って、遠心力を受けたガラスは受け型面に容易に密着し
シワのない鏡面が得られ、かつ表面張力に逆らって平坦
化し、成形することができる。次いで、この成形ガラス
を表面張力により変形しない温度まで冷却することによ
り、表面張力により球状に復帰することなく成形された
ガラスを固化させてガラスプリフォームとすることがで
きる。

【００２５】請求項３に係る発明の作用は、請求項２に
係る発明の作用に加え、成形雰囲気温度を受け型の加熱
温度付近に予め加熱する工程によって遠心成形中のガラ
スを低い粘度状態を長く維持できるので、遠心力による
ガラスの成形作用を高めることができる。

【００２６】請求項４に係る発明の作用は、請求項２の
製造方法を実現するために、ガラス素材を溶融する手段
によりガラスを溶融し、鏡面加工された受け面を有する
受け型を予め加熱する加熱手段により受け型を予め加熱
し、受け型を公転運動させる回転機構によりガラスに遠
心力を作用させるとともに放冷して冷却することができ
る。

【００２７】請求項５に係る発明の作用は、請求項４に
係る発明の作用に加え、複数のユニットからなる回転機
構と、溶融されたガラスを受け型上に供給する手段とが
連動して動作し、供給されたガラスを連続的に遠心成形
することができるので、生産性の高い製造装置が実現で
きる。

【００２８】

【実施例１】 ［構成および作用］図１〜図５および表１に実施例１を
示す。図１は本実施例に係るガラスレンズ用プリフォー
ムの遠心成形装置を示す縦断面図である。

【００２９】１は遠心成形装置で、この遠心成形装置１
は、ガラス原料を加熱溶融するガラス原料融解部２と、
溶融したガラスが注入された受け型を公転させることに
より成形を行う遠心成形部３と、成形したガラスを成形
装置から取り出す排出ユニット４から構成されている。

【００３０】ガラス原料融解部２は、ルツボ５と該ルツ
ボ５の底面に連設されたノズル６およびルツボ５をガラ
ス粘度で１０ポアズ以下の温度（通常１０００℃〜１８
００℃）に加熱するためのルツボ用高周波加熱コイル
７、ノズル６をガラス粘度で１０ポアズ前後の温度（通
常１０００℃〜１６００℃）に加熱するためのノズル用
高周波加熱コイル８から構成されている。そして、ノズ
ル６の下方には、ノズル６から滴下される溶融ガラスの
滴下タイミングを検出するフォトセンサー４９が設置さ
れている。なお、ガラス原料融解部２は遠心成形装置１
のフレーム９にアーム１０を介して固定されている。

【００３１】遠心成形部３は、遠心回転部１１と受け型
加熱部１２から構成されている。遠心回転部１１は、遠
心成形装置１のベース１３に固定された軸受け１４と、
軸受け１４に回転自在に軸支された回転軸１５と、回転
軸１５に取り付けられた回転アーム１６と、回転アーム
１６の先端に支持アーム１７を介して支持点Ｏまわりに
回動自在に軸支されたバケット１８と、回転軸１５に対
して回転アーム１６の反対側に取り付けられた回転アー
ム１９と、回転アーム１９の先端に取り付けられたバラ
ンスウェイト２０と、回転軸１５の中間部にはめ込ま
れ、一部にスリットが形成されたスリットプレート２１
のスリットを非接触状態で検出できるフォトセンサー２
２と、回転軸１５下部にはめ込まれたプーリ２３と、プ
ーリ２３にベルト２４を介して動力を供給する制御可能
なモータ２５とから構成されている。モータ２５は、前
記滴下検出用のフォトセンサー４９からの信号を受けて
回転動作するように構成されている。なお、回転軸１５
が停止しているときのバケット１８の中心軸ａは、前記
ガラス原料融解部２のノズル６の中心軸ｂと一致するよ
うな位置関係になっている。

【００３２】バケット１８は図２に示すように有底円筒
形状で、内周面の円筒部１８ａには受け型２６が挿入さ
れている。受け型２６は耐熱性、鏡面加工性を有し、且
つ溶融ガラスとの反応性の低い材質、例えばＡｌＮ，Ｂ
Ｎ，Ｃｒ₂ Ｏ₃ 等の焼結体や超硬合金や前記焼結体表面
にＡｌＮ，ＢＮ，Ｃｒ₂ Ｏ₃ ，ＣｒＮ、貴金属類のコー
ティング加工を施したものからできている。受け型２６
の受け面２６ａは、最終成形レンズの曲率に近い形状
で、且つ表面粗さＲｍａｘ≦０．１μｍに鏡面加工され
ている。この形状精度は、最終成形レンズの形状に近い
程、最終成形時の成形量が少なくなり、品質を向上でき
る効果がある。最終成形レンズ形状と受け型球面部との
球欠深さの差で０．５ｍｍ以内にすることが望ましい。
ただし、０．５ｍｍを越えても加熱温度を高くすること
で、最終成形レンズを得ることは可能である。また、表
面粗さは、０．１μｍを越えると、ガラスの成形面に転
写して鏡面が得にくい。受け型２６の先端外周部２６ｂ
には、ガラス搬送用の搬送部材２７が嵌挿されている。
搬送部材２７は、耐熱性を有し、且つ溶融ガラスとの反
応性の低い材質、例えば前記受け型２６と同様の材料ま
たは緻密性のみがやや劣る材料であってもよい。搬送部
材２７の内周部２７ａは、所望のプリフォーム外径に一
致している。２８は前記ノズル６より受け型２６ａ上に
供給されたガラスゴブである。

【００３３】受け型加熱部１２は、加熱ヒータ２９と、
該加熱ヒータ２９を昇降自在に動作可能に前記ベース１
３に固定された昇降機構３０から構成されている。な
お、加熱ヒータ２９は前記中心軸ａの直下に位置してお
り、上昇したときに停止状態の前記バケット１８をその
内部でガラス転移点温度以上、ガラス軟化点温度以下
（通常５００〜８００℃）に加熱できるようになってい
る。

【００３４】排出ユニット４は、図示しない駆動機構に
取り付けられた排出アーム３１とその先端に固定された
爪３２から構成されている。排出ユニット４は、爪３２
にて前記受け型２６に嵌挿された搬送部材２７を取り出
し、遠心成形装置１外部に排出し、且つ別の搬送部材２
７を受け型２６に嵌挿して供給することが可能に構成さ
れている。

【００３５】以上の構成からなる遠心成形装置１では、
まずバケット１８内に受け型２６をセットし、これと釣
り合う重さのバランスウエイト２０を回転アーム１９先
端にセットする。そして、回転軸１５を手動にて回転さ
せ、バケット１８内の受け型２６をノズル６の中心軸ｂ
の直下に移動させ、落下する溶融ガラスを受けるように
位置させる。この時、スリットプレート２１に形成され
ているスリットがフォトセンサ２２により検出され、Ｌ
ＥＤが点灯することにより所定の位置に到達したことを
知ることができる。

【００３６】次に、受け型加熱部１２を上昇してから加
熱ヒータ２９により受け型２６をガラス転移点温度以
上、ガラス軟化点温度以下に加熱する。次に、ルツボ５
にガラス材料を入れ、ツルボ用高周波加熱コイル７によ
りガラス粘度で１０ポアズ以下に加熱して溶融する。溶
融ガラスが均質で泡のない状態になった後、ノズル用高
周波加熱コイル８によりノズル６を加熱して滴下分離す
るのに適したガラス粘度１０ポアズ前後に調整して、ノ
ズル６先端から溶融ガラス滴を滴下する。

【００３７】ノズル６先端から滴下された溶融ガラス
は、前記受け型２６の受け面２６ａ中央に滴下し、表面
張力により球状となったガラスゴブ２８（図２）とな
る。ガラスゴブ２８が受け面２６ａ上に滴下されるとと
もに、フォトセンサー４９の信号を受けて加熱ヒータ２
９は降下し直ちにモータ２５が回転し始める。これによ
り、バケット１８内の受け型２６及びガラスゴブ２８は
共に回転軸１５のまわりを公転する。この時に生ずる遠
心力によって、図３のようにバケット１８が水平状態と
なりながらガラスゴブ２８は受け型２６の受け面２６ａ
に密着しつつ垂直方向に平坦化して成形される。このと
き、ガラスゴブ２８は受け型２６に熱移動するが、予め
受け型２６が加熱されていることともに、他方の表面は
雰囲気に接しているだけなので熱の移動は遅く、低い粘
度状態を長く維持できる。従って、遠心力を受けたガラ
スゴブ２８は受け面２６ａに容易に密着しシワのない鏡
面が得られ、かつ表面張力に逆らって平坦化し、搬送部
材２７の内周部２７ａに接するまで成形されながら固化
し、表面張力により球状に復帰することなくプリフォー
ム３３とすることができる。

【００３８】この成形の条件は、モータ２５の回転数や
回転アーム１６の長さによって遠心力を変更したり、受
け型２６の加熱温度や温度制御手段によりガラスゴブ２
８の冷却速度を変更することにより、適宜決定される。

【００３９】成形終了後、モータ２５を停止してバケッ
ト１８を初期位置で停止する。その後、排出アーム３１
を前進させ、爪３２を受け型２６上の搬送部材２７外周
まで位置させ、上昇して受け型２６から搬送部材２７を
取り上げた後に後退して、遠心成形装置１外部に排出す
る。

【００４０】再び、成形を繰り返すときは、別の搬送部
材２７を排出ユニット４によって受け型２６上に供給し
てから上記操作を繰り返す。

【００４１】このようにして得られたプリフォーム３３
は、搬送部材２７によって保持されつつ、再度ガラス軟
化点温度付近まで加熱軟化した後、図４に示すように、
ガラス転移点温度付近に加熱された一対の成形用型３
４，３５間に搬送アーム３６を介して搬送された後、押
圧成形されて、所望の光学面形状に精密成形され、レン
ズとして製造される。

【００４２】次に、遠心成形装置１を用いてプリフォー
ムの成形を行った例を示す。ガラス原料として光学ガラ
スＳＫ１１相当のものを用い、ルツボ５にて１４５０℃
で加熱溶融した後、ノズル用高周波加熱コイル８により
ノズル温度を１２５０℃に設定し、ノズル６（φ５ｍ
ｍ）から所望のレンズ重量に相当する０．３ｇの溶融ガ
ラス滴を滴下させた。受け型２６は予めガラス転移点以
上の６００℃に加熱しておいた。図５に、回転軸１５の
回転数と得られたプリフォームの外径値と厚みの比およ
び外径値の関係を示した。このように、回転数が増すに
従って溶融ゴブを平坦化させ、外径値を増加させること
ができた。所望のレンズに対応したプリフォームの外径
値はφ８ｍｍであるので、回転軸１５の回転数は３５０
ｒ．ｐ．ｍ．に設定し、搬送部材２７の内周部２７ａの
内径φ８ｍｍまでガラスゴブ２８を広げることができ
た。また、受け型２６の受け面２６ａに密着した側のガ
ラス面は、シワ等の欠陥のない鏡面であり、反対側の自
由面は同様に欠陥のない鏡面であった。しかし、表１に
示すように、受け型２６の加熱温度がガラス軟化点温度
（６３９℃）以上では融着を生じ、また受け型２６の加
熱温度を下げていくと、受け面２６ａとの接触面は次第
にシワを生ずるようになり、シワのない鏡面を得るため
にはガラス転移点温度（５３５℃）以上の加熱が望まし
かった。

【００４３】

【表１】

【００４４】［効果］以上の実施例によれば、溶融ガラ
スは受け型２６上に供給された後、受け型２６を受け面
２６ａの略垂直方向に設けられた回転軸１５回りに公転
運動させることにより生じた遠心力により、供給された
ガラスゴブ２８を受け型２６の受け面２６ａに密着させ
つつ平坦化して成形される。このとき、ガラスゴブ２８
は受け面２６ａに熱移動するが、予め受け型２６が加熱
されていることともに、他方の表面は雰囲気に接してい
るだけなので熱の移動は遅く、低い粘度状態を長く維持
できる。従って、遠心力を受けたガラスゴブ２８は受け
面２６ａに容易に密着しシワのない鏡面が得られ、かつ
表面張力に逆らって平坦化し、成形することができる。
これと同時に、この成形したガラスを表面張力により変
形しない温度まで受け型２６による冷却により、表面張
力により球状に復帰することなく、成形されたガラスを
固化させてプリフォーム３３とすることができる。

【００４５】以上により、最終成形品の押圧成形時間が
短く、あるいは成形後の余剰ガラス発生の少ない、更に
最終成形品の転写精度の高いガラスプリフォームを製造
することができる。

【００４６】

【実施例２】 ［構成および作用］図６に実施例２の遠心成形装置の平
面図を示す。実施例１と異なる点は、実施例１における
遠心成形部３を３ユニット設けた点であり、ノズル６か
ら滴下されるガラスゴブをこれらのユニットにより連続
して遠心成形し、プリフォーム製造の生産性を向上する
ことを狙いとする。

【００４７】遠心成形部は３７，３８，３９の３つのユ
ニットが互いに１２０度の角度で向き合って設置されて
いる。これらの中心位置上方にはルツボ５のノズル６が
設置されている。また、これらのユニットの動作は図示
していないコントローラにより制御可能に構成されてい
る。

【００４８】各遠心成形部３７，３８，３９はそれぞれ
ユニットベース４０，４１，４２に取り付けられてお
り、これらそれぞれのリニアガイド４３，４４，４５に
沿って前後動自在になっている。また、各ユニットベー
ス４０，４１，４２はエアシリンダー４６，４７，４８
および図示していない前記コントローラによって前後動
の動作制御が可能に構成されている。なお、各ユニット
ベース４０，４１，４２が前進停止する位置は、ノズル
６の直下になるように位置調整されており、また各ユニ
ットベース４０，４１，４２が後退停止する位置は、各
遠心回転部が公転動作したときに互いの遠心回転部が干
渉しないように位置調整されている。なお、受け型加熱
部１２や排出ユニット４は図６においては図示の関係上
省略してある。

【００４９】本実施例の遠心成形装置を用いてプリフォ
ームを連続的に製造する例を示す。まず、遠心成形部３
８，３９を後退停止位置にしておき、遠心成形部３７を
前進停止位置にする。各遠心成形部３７，３８，３９の
受け型２６を各受け型加熱部１２によって予め所定温度
に加熱しておく。ルツボ５内の溶融ガラスが均質化して
からノズル６より所定重量のガラスゴブ２８を遠心成形
部３７の受け型２６に滴下する。フォトセンサー４９の
信号を受けて、加熱ヒータ２９は降下し直ちにモータ２
５が回転し始めながら遠心成形部３７は後退停止位置ま
で移動する。その後の成形工程、冷却工程、プリフォー
ムの排出工程、搬送部材２７の供給工程は実施例１に準
ずる。遠心成形部３７の後退停止動作の後に、遠心成形
部３８は前進停止して、上記同様にノズル６からのガラ
スゴブ２８の滴下工程の後、遠心成形部３８は後退停止
位置まで移動し、次いで遠心成形部３９が前進停止して
同様の工程が行われる。このようにして、次々にノズル
６から滴下されるガラスゴブ２８が遠心成形され、連続
的にプリフォーム３３の製造が行われる。

【００５０】［効果］以上の実施例によれば、複数の遠
心成形部３７，３８，３９がノズル６から滴下されるガ
ラスゴブ２８を連続的に遠心成形することができるの
で、生産性の高いプリフォームの製造が可能になる。

【００５１】

【実施例３】 ［構成および作用］図７に実施例３の遠心成形装置の縦
断面図を示す。実施例１と異なる点は、遠心回転部１１
の雰囲気を加熱および冷却可能に構成した点にあり、ガ
ラスゴブ２８の重量が０．１ｇ以下の微重量の場合、特
に適するものである。

【００５２】この遠心成形装置１００は、ガラス原料を
加熱溶融するガラス原料融解部２と、その下方に設けら
れた加熱室５０と、その側方に連接して設けられた冷却
室５１と、加熱室５０と冷却室５１との間を移動可能で
あり、溶融したガラスが注入された受け型を公転させる
ことにより成形を行う遠心成形部３と、冷却室５１内の
成形されたガラスを成形装置から取り出す排出ユニット
４から構成されている。

【００５３】ガラス原料融解部２の構成は実施例１と同
様であるので説明は省略する。加熱室５０は、上板５
２，下型５３、フレーム９、シャッター５４によって仕
切られ、内部に電気ヒータ５５が設置され、内部の雰囲
気が所定の温度に加熱可能に構成されている。ノズル６
直下の上板５２には滴下穴５６が開いている。シャッタ
ー５４はフレーム９上方に取り付けられたエアシリンダ
ー５７によって上下動可能であり、上昇したときに開放
状態となり、下降したときに密閉状態となる。

【００５４】冷却室５１は、外部の窒素ガス供給源につ
ながった冷却ブロー部材５８が設けられ、後述するよう
に冷却室５１内に移動した遠心成形部３のバケット１
８、搬送部材２７、受け型２６を噴出口５８ａから常温
の窒素ガスをブローすることで冷却可能に構成されてい
る。排気穴５９は噴出された窒素ガスを遠心成形装置１
００外に排気するためのものである。

【００５５】遠心成形部３の遠心回転部１１、受け型加
熱部１２の構造については実施例１と同様であるので説
明は省略する。但し、前述したように、遠心成形部３は
加熱室５０と冷却室５１との間を移動可能に構成されて
いる点が異なるので、その構成について説明する。遠心
成形部３のベース１３はローラ６０を介してフレームベ
ース６１上を水平移動可能になっている。水平移動の駆
動はフレーム９の側面に固定されたエアシリンダー６２
によって自在に行われる。前記加熱室５０の下板５３に
は長穴６３が設けられ、長穴６３に回転軸１５が貫通し
て、下板５３より上方には遠心回転部１１の回転アーム
１６，１９、バケット１８、バランスウエイト２０が、
また下方には軸受け１４、モータ２５等の回転駆動機構
および受け型加熱部１２が位置するように構成されてい
る。受け型加熱部１２の上方部の下板５３には、受け型
加熱部１２がバケット１８内の受け型２６を加熱できる
ように、昇降用穴６４が設けられている。排出ユニット
４の構造は実施例１と同様であるが、排出ユニット４は
冷却室５１に出入り可能に構成されている。

【００５６】以上の構成の遠心成形装置１００によりガ
ラスプリフォームを成形する例を説明する。加熱室５０
の電気ヒータ５５により加熱室５０内の雰囲気を予め加
熱しておく。この加熱温度は受け型２６の加熱温度と同
じ温度にする。また、遠心成形部３を加熱室５０内に移
動し、シャッター５４を密閉して、受け型加熱部１２を
上昇させて受け型２６を所定温度に加熱する。

【００５７】ノズル６から受け面２６ａ上にガラスゴブ
２８を滴下し、加熱ヒータ２９を降下させ直ちにモータ
２５を回転させる。このとき、加熱室５０の雰囲気温度
は受け型温度と同じであるので、受け型２６の温度降下
は無く、ガラスゴブ２８から受け面２６ａに生ずる熱移
動の速度は実施例１と比較して低くすることが可能にな
る。特にガラスゴブの重量が０．１ｇより小さい場合で
は、ガラスゴブが有する熱量は小さいので実施例１の遠
心成形装置１では固化速度が早く、十分に平坦化が行い
難く、また受け型２６に接触するガラス面にシワか生じ
易いが、本実施例の場合には、このような状況を改善す
ることが可能になる。

【００５８】上記の予備成形工程で十分に受け型２６に
密着させつつ平坦化させてから、シャッター５４を開放
し、遠心成形部３を冷却室５１内に移動して、窒素ガス
を噴出口５８ａから噴出させて、公転中の受け型２６を
冷却しガラスが少なくとも表面張力により変形しない温
度まで冷却してから、回転軸１５の回転を停止する。そ
の後、排出ユニット４により成形されたプリフォーム３
３が保持された搬送部材２７を冷却室５から排出する。

【００５９】［効果］以上のようにして、固化しやすい
微量のガラスゴブからも実施例１で示した特徴を有する
ガラスプリフォームの製造が可能になる。

【００６０】

【実施例４】 ［構成および作用］図８に、実施例４の遠心成形装置の
縦断面図を示す。実施例１と異なる点は、受け型を鉛直
面内で回転するように、遠心成形部６５を構成したこと
である。

【００６１】１０１は遠心成形装置で、この遠心成形装
置１０１はガラス原料を加熱溶融するガラス原料融解部
２と、溶融したガラスが注入された受け型を公転させる
ことにより成形を行う遠心成形部６５と、成形したガラ
スを成形装置から取り出す排出ユニット４から構成され
ている。

【００６２】ガラス原料融解部２および排出ユニット４
は、実施例１と同様である。遠心成形部６５は、遠心回
転部６６と受け型加熱部１２から構成されている。遠心
回転部６６は、遠心成形装置１０１のベース６７上をス
ライドする断面Ｌ字形状のスライドベース６８の鉛直面
６８ａに固定された軸受け６９と、軸受け６９に回転自
在に軸支された回転軸７０と、回転軸７０に取り付けら
れたＬ字形状の回転アーム７１と、回転アーム７１の先
端に鉛直方向に向けて固定されたバケット１８と、回転
軸７０に対して回転アーム７１の反対側に取り付けられ
た回転アーム７２と、回転アーム７２の先端に取り付け
られたバランスウェイト７３と、回転軸７０の中間部に
はめ込まれ、一部にスリットが形成されたスリットプレ
ート７４のスリットを非接触状態で検出できるフォトセ
ンター７５と、回転軸７０にはめ込まれたプーリ７６
と、プーリ７６にベルト７７を介して動力を供給する制
御可能なモータ７８とから構成されている。モータ７８
は、滴下検出用のフォトセンサー４９からの信号を受け
て回転動作するように構成されている。なお、回転軸７
０が停止しているときのバケット１８の中心軸ａは、前
記ガラス原料融解部２のノズル６の中心軸ｂと一致する
ような位置関係になっている。また、前記スライドベー
ス６８の水平移動の駆動は、フレーム７９の側面に固定
されたエアシリンダー８０によって自在に行われる。

【００６３】バケット１８、受け型２６および搬送部材
２７は、実施例１と同様である。受け型加熱部１２は、
前記スライドベース６８上のバケット１８の直下に固定
されている点以外は、実施例１と同様である。

【００６４】以上の構成の遠心成形装置１０１によりガ
ラスプリフォームを成形する例を説明する。バケット１
８内の受け型２６を、受け型加熱部１２で加熱してお
く。バケット１８の中心軸ａがノズル６の中心軸ｂと一
致するように位置決めした後、ノズル６よりガラスゴブ
２８を供給し、直ちにスライドベース６８を図８におい
て左方に移動して、モータ６６により回転軸７０を回転
し、鉛直面内で前記受け型２６とともにガラスゴブ２８
を公転運動させて、遠心力によりガラスゴブ２８を受け
型２６の受け面２６ａに密着させつつ平坦化して成形す
る。このとき、ガラスゴブ２８は受け型２６に熱移動す
るが、予め受け型２６が加熱されていることともに、他
方の表面は雰囲気に接しているだけなので、熱の移動は
遅く、低い粘度状態を長く維持できる。ここで、実施例
１と異なるのは、受け面が初めから回転軸方向を向いて
いるので、回転と同時に遠心力をガラスゴブに作用させ
ることが可能になることである。従って、遠心力を受け
たガラスゴブ２８は受け面２６ａに容易に密着しシワの
ない鏡面が得られ、かつ表面張力に逆らって平坦化し、
搬送部材２７の内周部２７ａに接するまで成形されなが
ら固化し、表面張力により球状に復帰することなくプリ
フォーム３３とすることができる。

【００６５】成形終了後、モータ６６を停止してバケッ
ト１８を初期位置で停止する。その後、排出アーム３１
を前進させ、爪３２を受け型２６上の搬送部材２７外周
まで位置させ、上昇させ受け型２６から搬送部材２７を
取り上げた後に後退して、遠心成形装置１０１外部に排
出する。

【００６６】［効果］以上のように、受け型２６鉛直面
内に公転運動して遠心成形することが可能であり、実施
例１に対して微重量のガラスゴブであっても最終成形品
の押圧成形時間が短く、あるいは成形後の余剰ガラス発
生が少なく、更に最終成形品の転写精度の高いガラスプ
リフォームを製造することができる。

【００６７】

【発明の効果】請求項１に係る発明の効果は、最終成形
品の押圧成形時間が短く、あるいは成形後の余剰ガラス
発生の少なく、更に最終成形品の転写精度の高いガラス
プリフォームが得られることである。請求項２および４
に係る発明の効果は、最終成形品の押圧成形時間が短
く、あるいは成形後の余剰ガラス発生が少なく、更に最
終成形品の転写精度の高いガラスプリフォームを製造で
きることである。請求項３に係る発明効果は、固化し易
い微重量のガラスゴブにおいても、上記の特徴を有する
ガラスプリフォームを製造できることである。請求項５
に係る発明の効果は、上記の特徴を有するガラスプリフ
ォームを連続的に製造できる生産性の高いガラスプリフ
ォームの製造装置を実現できることである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１の遠心成形装置を示す縦断面
図である。

【図２】同実施例１の回転停止時のバケットを示す縦断
面図である。

【図３】同実施例１の回転中のバケットを示す縦断面図
である。

【図４】同実施例１で得たプリフォームをレンズに成形
する装置の縦断面図である。

【図５】同実施例１の回転軸の回転数とプリフォームの
外径値と厚みの比および外径値の関係を示すグラフであ
る。

【図６】本発明の実施例２の遠心成形装置を示す平面図
である。

【図７】本発明の実施例３の遠心成形装置を示す縦断面
図である。

【図８】本発明の実施例４の遠心成形装置を示す縦断面
図である。

【符号の説明】

１，１００，１０１ 遠心成形装置 ２ ガラス原料融解部 ３，３７，３８，３９，６５ 遠心成形部 ４ 排出ユニット ５ ルツボ ６ ノズル １２ 受け型加熱部 １５ 回転軸 １８ バケット ２６ 受け型 ２６ａ 受け面 ２８ ガラスゴブ ５０ 加熱室 ５１ 冷却室

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガラスゴブを成形して得たガラスレンズ
   成形用プリフォームにおいて、 一方の面は遠心力の作用を受けて加熱された受け型面に
   密着して成形された鏡面であり、 他方の面は溶融で得られた自由表面により形成された鏡
   面であり、 外径は遠心力の作用によりガラスゴブより大きい径に平
   坦化して成形されたことを特徴とするガラスレンズ成形
   用プリフォーム。
2. 【請求項２】 ガラス素材を溶融する工程と、 鏡面加工された受け面を有する受け型を予め加熱する工
   程と、 溶融されたガラスを該受け型上に供給する工程と、 該受け型を公転運動させて、前記供給されたガラスを遠
   心力により受け型の受け面に密着させつつ平坦化して成
   形する工程と、 該成形したガラスを表面張力により変形しない温度に冷
   却する工程と、 からなることを特徴とするガラスレンズ成形用プリフォ
   ームの製造方法。
3. 【請求項３】 受け型を公転運動させて、供給されたガ
   ラスを遠心力により受け型の受け面に密着させつつ平坦
   化して成形する工程に先だって、その成形雰囲気温度を
   受け型の加熱温度付近に予め加熱する工程を有すること
   を特徴とする請求項２記載のガラスレンズ成形用プリフ
   ォームの製造方法。
4. 【請求項４】 ガラス素材を溶融する手段と、 鏡面加工された受け面を有する受け型を予め加熱する加
   熱手段と、 溶融されたガラスを受け型上に供給する手段と、 受け型を公転運動させる回転機構と、 からなることを特徴とするガラスレンズ成形用プリフォ
   ームの製造装置。
5. 【請求項５】 前記回転機構は複数のユニットからな
   り、前記溶融されたガラスを受け型上に供給する手段と
   連動して、供給されたガラスを連続的に遠心成形する構
   成としたことを特徴とする請求項４記載のガラスレンズ
   成形用プリフォームの製造装置。