JPH07309630A

JPH07309630A - ガラスレンズ成形用プリフォームの成形装置

Info

Publication number: JPH07309630A
Application number: JP12317994A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Ito; 弘伊藤
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1994-05-12
Filing date: 1994-05-12
Publication date: 1995-11-28
Anticipated expiration: 2019-09-22
Also published as: JP3568233B2

Abstract

(57)【要約】【目的】製造コストが低く、且つ鏡面性を有しシワの
ない平坦化した形状のプリフォームを連続的に製造す
る。【構成】内部に受け型を回動自在に支持した複数の受
け型ユニット２加熱する受け型加熱部４と、加熱した受
け型ユニット２を供給アーム１８で保持してガラス原料
融解部３の直下に搬送し、溶融ガラスの供給後に受け型
ユニット２を回転機構６の回転盤２３上に供給する受け
型ユニット供給部５と、回転盤２３上で受け型ユニット
２に回転を与え、受け型ユニット２内の溶融ガラスに遠
心力を作用させて表面が平坦なガラスゴブを形成する回
転機構６と、回転盤２３上の排出口２９に位置決めした
受け型ユニット２を排出アーム４１で保持し、回転盤２
３から取り出す受け型ユニット排出部７を設けて構成す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、溶融ガラスからガラス
レンズ成形用プリフォームを製造する成形装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】本願の請求項１〜５の発明に対応する従
来技術としては、例えば、特公平４−４３８５１号、特
開昭６１−１４６７２１号、特開平４−１４９０３２
号、特開平５−２３８７６１号、特開平４−２１９３２
８号の各公報に記載された発明がある。

【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】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
張力により球状にさせて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
つガラスゴブを作成し、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受け型ユニットに供給後、遠心
力を作用させて、受け型ユニ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に用いるプリフォーム
を得る従来方法としては、略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、特開平４−
１４９０３２号の各公報に記載された発明は、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４−４
３８５１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号公報の発明は、
吐出された溶融ガラスをプレス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
性がえられない。

【００１３】本願の請求項１〜５の発明は、上記従来技
術の問題点に鑑みてなされたもので、製造コストが低
く、且つ鏡面性を有しシワのない平坦化した形状のプリ
フォームを連続的に製造できるガラスレンズ成形用プリ
フォームの成形装置を提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、請求項１の発明は、鏡面加工された受け面を有す
る受け型を回動自在に支持した複数の受け型ユニット
と、前記受け型を予め加熱する加熱手段と、溶融ゴブを
前記受け型上に供給する供給手段と、前記受け型ユニッ
トを複数個載せて回転運動する回転機構と、前記受け型
ユニットを前記回転機構に供給する供給手段と、前記受
け型ユニットを前記回転機構から排出する排出手段とを
設けてガラスレンズ成形用プリフォームの成形装置を構
成した。

【００１５】請求項２の発明は、鏡面加工された受け面
を有する受け型を回動自在に支持した複数の受け型ユニ
ットと、前記受け型を予め加熱する加熱手段と、固形の
鏡面ゴブを前記受け型上に供給する供給手段と、前記固
形の鏡面ゴブを前記受け型上で加熱軟化する加熱手段
と、前記受け型ユニットを複数個載せて回転運動する回
転機構と、前記受け型ユニットを前記回転機構に供給す
る供給手段と、前記受け型ユニットを前記回転機構から
排出する排出手段とを設けてガラスレンズ成形用プリフ
ォームの成形装置を構成した。

【００１６】請求項３の発明は、請求項１又は請求項２
に記載した受け型ユニットの受け型を、受け型ユニット
内で、前記回転機構の回転軸に対して略平行な軸と略直
交する軸の２軸により回動自在に支持するように構成し
た。

【００１７】請求項４の発明は、請求項１又は請求項２
に記載した受け型ユニットの受け型を、受け型ユニット
内で、一点の回転中心回りに回動自在に構成した。

【００１８】請求項５の発明は、請求項１又は請求項２
に記載した排出手段を、回転中の前記回転機構において
位置決めされた受け型ユニットを前記回転機構と同期し
て回転しながら保持して排出する排出部材を設けて構成
した。

【００１９】

【作用】請求項１の構成によれば、加熱手段により鏡面
加工された受け型を予め加熱し、該受け型上に供給手段
で溶融ゴブを供給する。直ちに供給手段により該受け型
を支持した受け型ユニットを回転機構に供給する。受け
型ユニットは回転運動をするが、受け型は受け型ユニッ
トに対して、回転自在に支持されているので、前記受け
型は遠心力により回転中心に向きながら水平状態に保持
される。この時、受け型上に供給された溶融ゴブにも遠
心力が作用して、受け型の受け面に密着しつつ平坦化し
て成形される。この際、ガラスからは受け型面に熱移動
するが、受け型は予め加熱されているので受け型に接触
したガラス面の熱移動は緩和され、また他方の表面は雰
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、この成形したガラスを表面張力により変形
しない温度まで自然放冷して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
固化させてプリフォームとすることができる。その後、
排出手段により該受け型ユニットを回転機構から排出す
る。以上の工程を複数の受け型ユニットによって連続的
に行う。このようにして、本発明の成形装置は、製造コ
ストが低く、且つ鏡面性を有しシワのない平坦化した形
状のガラスレンズ成形用プリフォームを連続的に製造す
ることができる。

【００２０】請求項２の発明によれば、加熱手段により
鏡面加工された受け型を予め加熱し、該受け型上に供給
手段により固形の鏡面ゴブを供給する。この固形の鏡面
ゴブを加熱手段により受け型上で加熱軟化する。その
後、直ちに供給手段により該受け型を支持した受け型ユ
ニットを回転機構に供給する。以下は請求項１の作用と
同様である。このように、固形の鏡面ゴブを用いても製
造コストが低く、且つ鏡面性を有しシワのない平坦化し
た形状のガラスレンズ成形用プリフォームを連続的に製
造することができる。

【００２１】請求項３の発明によれば、前記請求項１、
２の作用において、回転機構上に供給された受け型ユニ
ットの受け型は、遠心力を受けた結果、回転機構の回転
軸と略平行に配置された軸回りに回動しながら回転の法
線方向に移動しつつ、該軸と略直交する軸回りに回動し
て水平状態に保持される。

【００２２】請求項４の発明によれば、請求項１、２の
作用において、回転機構上に供給された受け型ユニット
内の受け型は、遠心力を受けた結果、一点の回転中心回
りに回動して水平状態に保持される。

【００２３】請求項５の発明によれば、請求項１、２の
作用において、排出部材は、回転中の回転機構と同期し
て回転しながら、回転中の受け型ユニットを保持して、
回転機構から排出する。この結果、回転機構を停止する
ことなく連続して受け型ユニットを回転機構上に供給し
て遠心成形することができる。

【００２４】

【実施例１】図１〜図３に本発明の実施例１を示す。図
１は本発明に係る実施例１のガラスレンズ成形用プリフ
ォームの成形装置内部を示す平面図、図２はその主要部
分を示す図１におけるＡ−Ａ’線縦断面図、図３は本装
置に用いられる受け型ユニットを示す縦断面図である。

【００２５】図において、１はガラスレンズ成形用プリ
フォームの成形装置で、この成形装置１は、内部に受け
型を回動自在に支持した複数の受け型ユニット２と、ガ
ラス原料を加熱溶融するガラス原料融解部３と、該ガラ
ス原料融解部３から供給されるガラスゴブを受けて成形
する受け型ユニット２を加熱する受け型加熱部４と、加
熱された受け型ユニット２を前記ガラス原料融解部３の
直下に搬送し且つ後述する回転機構６に供給する受け型
ユニット供給部５と、ガラス原料融解部３から供給（滴
下）された溶融ガラスを受けた受け型を回転させること
により成形を行う回転機構６と、成形工程が完了した受
け型ユニット２を上記回転機構６から取り出す受け型ユ
ニット排出部７とから構成されている。

【００２６】ガラス原料融解部３は、ルツボ８と、該ル
ツボ８の底面に連接されたノズル８ａと、ルツボ８をガ
ラス粘度で１０ポアズ以下の温度（通常１０００℃〜１
８００℃）に加熱するためのルツボ用高周波加熱コイル
９と、ノズル８ａ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１０とから構成されている。ノズ
ル８ａの下方には、ノズル８ａ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１１が設
置されている。なお、ガラス原料融解部３は成形装置１
のフレーム１２にアーム１３により固定されている。

【００２７】受け型加熱部４は、内部で受け型ユニット
２を移送可能とし且つ該受け型ユニット２をガラス転移
点温度以上でガラス軟化点温度以下（通常５００℃〜８
００℃）に加熱可能とした電気ヒータ等を有する加熱炉
１４と、該加熱炉１４内に受け型ユニット２を載せて矢
印方向に送り込むコンベア１５と、該コンベア１５を支
持する支持台１６と、前記コンベア１５の送り先方向側
端に設けられた受け型ユニット２のストッパ１７とから
構成されている。受け型ユニット２は図示していない搬
送手段によって、前記コンベア１５の投入位置１５ａに
投入された後、コンベア１５により加熱炉１４内に送り
込まれる。加熱炉１４内で受け型ユニット２は、ガラス
転移点温度以上からガラス軟化点温度以下に加熱され、
ストッパ１７によってコンベア１５上の供給位置１５ｂ
に位置決めされる。供給位置１５ｂの位置に相当する加
熱炉１４の両側壁には、受け型ユニット供給部５の供給
アーム１８が加熱炉１４に対して出入及び上下動可能な
ように窓１４ａが設けられている。

【００２８】受け型ユニット供給部５は、供給アーム１
８と、該供給アーム１８を矢印方向に進退動作及び上下
動作させる供給アーム駆動ベース１９とから構成されて
いる。供給アーム１８の先端形状は円弧状に切り欠いた
Ｕ字形状に形成され、受け型ユニット２の外周部に周設
した搬送用溝部４５ａに側方から係合して支持すること
が可能になっている。該供給アーム１８は、供給位置１
５ｂの受け型ユニット２を支持してから前記ノズル８ａ
の直下まで搬送し、フォトセンサー１１の信号によりノ
ズル８ａから溶融ガラスが滴下したことを検知すること
で、即座に受け型ユニット２を回転機構６に供給するこ
とが可能に構成されている。

【００２９】回転機構６は、成形装置１のベース２０に
固定された軸受け２１と、該軸受け２１に回転自在に軸
支された回転軸２２と、回転軸２２に取り付けられた回
転盤２３と、回転軸２２の下部に嵌め込まれたプーリ２
４と、プーリ２４にベルト２５を介して動力を供給する
回転速度制御可能なモータ２６と、回転軸２２の中間部
に嵌め込まれ、一部にスリット３８ａが形成されたスリ
ットプレート３８と、スリットプレート３８のスリット
３８ａを非接触状態で検出できるフォトセンサー３９と
から構成されている。

【００３０】回転盤２３は、その外周に枠２７が設けら
れ、また回転盤２３の面上にはガイド２８が回転盤２３
の半径の中間部から緩やかな円弧を描いて前記枠２７の
先端に接するように設けられている。回転盤２３の面上
の外周付近には、後述する受け型ユニット載置部３４ａ
の形状に対応した排出口２９が切り欠き状に設けられて
いる。該受け型ユニット載置部３４ａは排出口２９に一
致して位置決めされるが、受け型ユニット載置部３４ａ
には受け型ユニット２の外径よりわずかに大きい外枠３
０が半円状に設けられており、該半円状の内周面で受け
型ユニット２の外周を保持し且つ位置決めする。供給ア
ーム１８により回転中の回転盤２３上に供給された受け
型ユニット２は、ガイド２８の内側で回転盤２３の外周
方向に案内されて遠心力により枠２７まで送られる。従
って、受け型ユニット２を連続的に回転盤２３に供給す
ると、図１のように受け型ユニット２は順次枠２７に接
して列をなす。なお、前記スリットプレート３８のスリ
ット３８ａ位置は排出口２９と同方向に設定されてお
り、フォトセンサー３９によって排出口２９の回転位置
が検出可能に構成されている。

【００３１】受け型ユニット排出部７は、前記回転機構
６に取り付けられた排出機構３１と、該排出機構３１か
ら受け型ユニット２を排出する排出アーム機構３２と、
該排出アーム機構３２から受け型ユニット２を受けて順
次送り出すコンベア３３とから構成されている。

【００３２】排出機構３１は、前記回転盤２３の下方に
位置し、回転軸２２と固定状態及び開放状態へと自在に
切り替えられるクラッチ３５と、該クラッチ３５に対し
上下動自在に取り付けられた排出部材３４と、該排出部
材３４に固定された円盤状の突起部３６と、該突起部３
６に摩擦抵抗が無視できるように係合して上下動し、排
出機構３４を上下動させることができる昇降機構３７と
から構成されている。排出部材３４は前記受け型ユニッ
ト載置部３４ａを有しており、上昇した状態で前記排出
口２９に入って回転盤２３の面高さに一致するようにな
っている。突起部３６には受け型ユニット載置部３４ａ
と同方向にスリット３６ａが設けられ、その位置を非接
触状態で検出できるフォトセンサー４０が設置されてい
る。前記フォトセンサー３９及び該フォトセンサー４０
による検出信号によって、回転中の排出口２９の直下に
受け型ユニット載置部３４ａが位置するようにクラッチ
３５を制御して位置決めすることが可能になっている。
従って、回転盤２３の回転中に排出部材３４を上昇させ
て排出口２９内に受け型ユニット載置部３４ａを入れた
り、回転盤２３と排出部材３４を同じ回転速度で回転し
つつ排出部材３４を下降させたり、その後クラッチ３５
を開放して排出部材３４のみ回転を停止させることが可
能である。なお、排出部材３４は図示していないブレー
キ機構とフォトセンサー４０の検出信号とにより、所定
の位置で回転を停止させることができるようになってい
る。

【００３３】排出アーム機構３２は、排出アーム４１
と、該排出アーム４１を矢印方向に進退動作及び上下動
作させる排出アーム駆動ベース４２とから構成されてい
る。排出アーム４１の先端形状は円弧状に切り欠いたＵ
字形状に形成され、該Ｕ字形状部を受け型ユニット２の
外周部に形成された搬送用溝部４５ａに側方から係合し
て支持することが可能になっている。すなわち、排出ア
ーム４１は、前記排出部材３４上の受け型ユニット２を
排出アーム４１の先端に支持して搬送し、コンベア３３
上に移動させる動作を行う。

【００３４】受け型ユニット２は、図３に示すように受
け型部４３を略水平の受け型部支持軸４４にて水平状態
になるまで回動自在に支持する支持部材４５と、その下
方に位置した支持台４６により構成されている。支持部
材４５は、前記受け型部支持軸４４に略垂直に設けられ
た自転軸４７により回動自在に支持台４６上に組み付け
られている。支持部材４５の上方外周部には、前記供給
アーム１８及び排出アーム４１のＵ字形状の先端が側方
から係合できる搬送用溝部４５ａが形成されている。受
け型部４３は、有底円筒形状のバケット４８上部が前記
受け型部支持軸４４によって回動自在に支持部材４５に
支持されており、バケット４８の内径部４８ａには受け
型４９が挿入配置されている。受け型４９は、耐熱性、
鏡面加工性を有し且つ溶融ガラスとの反応性が低い物
質、例えばＡｌＮ、ＢＮ、Ｃｒ₂Ｏ₃等の焼結体や超硬
合金や前記焼結体表面にＡｌＮ、ＢＮ、Ｃｒ₂Ｏ₃、Ｃ
ｒＮ、貴金属類のコ−ティング加工を施したものから形
成されている。受け型４９の受け面４９ａは、最終成形
レンズの曲率に近い形状で、且つ表面粗さＲｍａｘ≦
０．１ミクロン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
量を少なくし、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、０．５
ｍｍ以内にすることが望ましい。但し、該差が０．５ｍ
ｍを越えても、加熱温度を高くすることで、最終成形レ
ンズを得ることが可能である。また、表面粗さは、０．
１ミクロンを越えると、ガラスの成形面に転写して鏡面
が得にくい。受け型４９の先端外周部４９ｂには、胴型
５０が嵌挿されている。胴型５０は、耐熱性を有し且つ
溶融ガラスとの反応性が低い材質、例えば前記受け型４
９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。胴型５０の内周部５０ａは、所望のプリフォ
ーム外径に一致した大きさに形成されている。５１は、
前記ノズル８ａより受け型４９の受け面４９ａ上に供給
されたガラスゴブである。

【００３５】（作用）以上の構成からなる成形装置１を
用いてガラスプリフォームを製造する手順を、以下に説
明する。まず、ルツボ８にガラス材料を入れ、ルツボ用
高周波加熱コイル９によりガラス粘度で１０ポアズ以下
に加熱してガラス材料を溶融する。この際、溶融ガラス
が均質で泡が混在しない状態にする。受け型ユニット２
をコンベア１５に順次投入し、予めガラス転移点温度以
上でかつ軟化点温度以下に加熱炉１４によって加熱す
る。ガラス転移点温度より低いと、成形されるガラスプ
リフォームの受け型４９との接触面にはシワが生じ易
く、また軟化点温度を越えると受け型４９とガラスが融
着し易くなる。

【００３６】次に、ノズル用高周波加熱コイル１０によ
りノズル８ａを加熱して、溶融ガラスが滴下分離するの
に適したガラスの粘度１０ポアズ程度に調整する。ノズ
ル先端８ａから溶融ガラス滴が滴下する間隔に同期させ
て、供給アーム１８により供給位置１５ｂの受け型ユニ
ット２を前記ノズル８ａの直下位置に搬送して待機す
る。

【００３７】ノズル８ａ先端から滴下された溶融ガラス
は、前記受け型４９の受け面４９ａ中央に滴下し、表面
張力により球状となってガラスゴブ５１（図３参照）と
なる。ガラスゴブ５１が受け面４９ａ上に滴下される
と、フォトセンサー１１の信号を受けて供給アーム１８
は降下し、保持している受け型ユニット２を直ちに回転
中の回転盤２３上に供給すると同時に、回転盤２３を所
定の回転速度で回転する。この時、排出部材３４は上昇
させて排出口２９に受け型載置部３４ａを挿入してお
き、またクラッチ３５は固定軸２２につないでおく。該
受け型ユニット２はガイド２８の内側で案内されて遠心
力により枠２７まで送られる。この状態で受け型ユニッ
ト２内部の受け型部４３は遠心力を受けるので、受け型
部４３は受け型部支持軸４４及び自転軸４７回りに適宜
回動して回転中心を向いて水平状態になる。この状態で
ガラスゴブ５１は受け面に垂直方向に生じた遠心力によ
り受け型４９の受け面４９ａに密着しつつ平坦化して成
形される。このとき、ガラスゴブ５１の熱は受け型４９
に移動するが、受け型４９は加熱炉１４内でガラス転移
点温度以上に相当する温度に加熱されているため、ガラ
スゴブ５１は低い粘度状態に長く維持される。従って、
遠心力を受けたガラスゴブ５１は受け面４９ａに容易に
密着してシワのない鏡面が得られ、かつ表面張力に逆ら
って上面は平坦化し、胴型５０の内周部５０ａに接する
まで成形される。

【００３８】次いで、引き続き回転しながら放冷するこ
とで、成形ガラスは雰囲気により冷却される。これによ
り、表面張力により球状に復帰することなく平坦なプリ
フォームとすることができる。

【００３９】これに引き続いて２番目以降の受け型ユニ
ット２がノズル８ａからガラスゴブ５１の滴下に同期し
て同様にガラスゴブ５１を受けた後、回転盤２３に順次
供給される。この時は回転盤２３は回転中であるが、ガ
イド２８に案内されて受け型ユニット２は順次枠２７に
接して列をなす。先頭の受け型ユニット２は、外枠３０
で位置決めされて受け型ユニット載置部３４ａ上に位置
している。

【００４０】先頭の受け型ユニット２が上記したように
遠心成形を完了したら、回転盤２３の回転をさせながら
昇降機構３７により排出部材３４を下降させる。受け型
ユニット載置部３４ａ上の受け型ユニット２は回転盤２
３から分離する。この時、２番目の受け型ユニット２は
回転の法線方向に遠心力を受けているので枠２７に支え
られ、新たに回転盤２３に受け型ユニット２が供給され
るまで回転盤２３上で動かない。受け型ユニット２の上
端が回転盤２３より低くなるまで下降したら、クラッチ
３５を開放し、図示していないブレーキで排出部材３４
の回転を止める。その後、排出部材３４上の受け型ユニ
ット２を排出アーム機構３２の排出アーム４１先端で支
持しながら、コンベア３３上に搬送する。

【００４１】次いで、フォトセンサー３９及びフォトセ
ンサー４０による検出信号によって、回転中の排出口２
９の直下に受け型ユニット載置部３４ａが位置するよう
にクラッチ３５を制御して位置決めする。そして、回転
盤２３の回転中に排出部材３４を上昇させて排出口２９
内に受け型ユニット載置部３４ａを挿入する。

【００４２】その後、新たに回転盤２３上に受け型ユニ
ット２が供給されると、この受け型ユニット２の受ける
力によって、回転盤２３上で列をなしている受け型ユニ
ット２は順次押されて、先頭の受け型ユニット２は受け
型ユニット載置部３４ａ上に位置決めされる。

【００４３】以上のようにして、複数の受け型ユニット
２を用いて、これにガラスゴブを供給し、直ちに遠心成
形して遠心力によりガラスゴブ５１を平坦に成形するプ
ロセスを順次連続的に行うことが可能になる。

【００４４】（効果）本実施例によれば、製造コストが
低く、且つ鏡面性を有しシワのない平坦化した形状のガ
ラスレンズ成形用プリフォームを連続的に製造すること
ができる。

【００４５】本実施例の変形例として、回転盤２３の周
囲を加熱ヒータで覆い、遠心成形中の受け型ユニット２
の温度制御を可能にする構成が考えられる。この場合に
は、遠心成形中のガラスの冷却速度を遅延させることが
可能になるので、微重量のガラスプリフォームの遠心成
形や、薄肉のガラスプリフォームの遠心成形が可能にな
る。また、受け型ユニット２を回転盤２３に供給する位
置を、ガイド２８で半円状に囲まれた回転中心位置にす
るとともに、該半円状の一端から回転盤２３の外周にか
けてガイド２８を延長して設けておき、回転中心に受け
型ユニット２を回転外周方向に押し出すことが可能に構
成する。このようにして、受け型ユニット２を回転盤２
３上に供給するようにする。この場合には、回転中心に
受け型ユニット２を供給するので、受け渡し時に受け型
ユニット２が回転盤２３から飛び出すようなトラブルを
減少できる効果がある。

【００４６】

【実施例２】図４及び図５に本発明の実施例２を示す。
図４は本発明に係る実施例２のガラスレンズ成形用プリ
フォームの成形装置内部を示す平面図、図５はその主要
部分を示す図１におけるＢ−Ｂ’線縦断面図である。前
記実施例１と異なる点は、ガラス原料融解部３によって
ガラスゴブ５１を受け型ユニット２に供給する実施例１
の構成が、本実施例では、予め溶融により得た固形の鏡
面ゴブ５２が載置された鏡面ゴブストッカー５３から、
搬送チャック５４を有する鏡面ゴブ供給部５５より、加
熱された受け型ユニット２に供給した後、回転盤２３の
上方に位置した加熱バーナー５６にて受け型ユニット２
内の鏡面ゴブ５２を溶融するようにしたことである。

【００４７】鏡面ゴブ５２は、別途設けられた実施例１
のガラス原料融解部３の装置にて、予め所定重量のガラ
スゴブを滴下し固形化したもので、鏡面ガラス塊に形成
されている。鏡面ゴブ供給部５５は、鏡面ゴブストッカ
ー５３と、該鏡面ゴブストッカー５３の上方位置から前
記回転盤２３の上方位置にかけて設けられたレール５７
と、該レール５７の下方においてレール５７に支持さ
れ、矢印方向にスライド及び上下動可能な搬送チャック
５４とから構成されている。

【００４８】鏡面ゴブストッカー５３は、鏡面ゴブ５２
を複数個定位置にストックすることができ、Ｘ、Ｙ方向
に所定の送り量で間欠的に動作が可能な送り台に設置さ
れている。すなわち、送り台は、鏡面ゴブストッカー５
３に載置した各鏡面ゴブ５２を前記搬送チャック５４で
挟持し得る位置に鏡面ゴブストッカー５３を移動するよ
うになっている。搬送チャック５４は、鏡面ゴブストッ
カー５３から鏡面ゴブ５２を挟持して後上昇され、次い
でレール５７に沿って回転盤２３の方向に移動され、加
熱炉１４で加熱されて搬送アーム１８によりレール５７
の下に搬送された受け型ユニット２に鏡面ゴブ５２を供
給し得るように構成されている。そして、搬送チャック
５４は鏡面ゴブストッカー５３上に移動され、上記の動
作を繰り返して鏡面ゴブ５２を順次受け型ユニット２に
供給する。

【００４９】加熱バーナー５６は、搬送アーム１８の移
動軸線にその火炎噴出口を向け、ガイド２８の円弧内周
側における回転盤２３上方において火炎噴出口を下方に
向けて配置されている。すなわち、加熱バーナー５６
は、搬送アーム１８により支持されて加熱バーナー５６
の真下に位置出しされた受け型ユニット２内の鏡面ゴブ
５２に対して火炎を吹き付け、鏡面ゴブ５２をガラス粘
度１０⁴ポアズ以下の温度に加熱し得るように構成され
ている。なお、鏡面ゴブ５２を加熱する手段は、火炎を
吹き付ける加熱バーナー５６に限らず、鏡面ゴブ５２に
対して熱風を吹き付けるようにした加熱手段でもよい。

【００５０】（作用）上記構成の鏡面ゴブ供給部５５お
よび加熱バーナー５６を有する装置においては、加熱炉
１４内で予めガラス転移点温度以上で軟化点温度以下に
加熱し、搬送アーム１８でレール５７の下に搬送した受
け型ユニット２内の受け型４９の受け面４９ａ上に、搬
送チャック５４で鏡面ゴブストッカー５３から鏡面ゴブ
５２を供給する。その後、搬送アーム１８で受け型ユニ
ット２を加熱バーナー５６の真下に搬送し、鏡面ゴブ５
２を加熱バーナー５６の火炎によりガラス粘度で１０⁴
ポアズ以下の温度に加熱してから、受け型ユニット２を
回転盤２３上に供給する。この動作を繰り返して受け型
ユニット２を順次回転盤２３上に供給し、前記実施例１
と同様に連続的にガラスプリフォームを遠心成形する。

【００５１】（効果）ガラス原料融解部３により得られ
るガラスゴブの製造タクトタイムは数秒以内短いので、
その生産性を活かすためには予めガラスゴブだけ製造し
ておき、この固形のガラスゴブを効率的に遠心成形する
ことが考えられる。本実施例は、このニーズに応える製
造装置であり、ガラスゴブを製造するガラス原料融解部
３の製造稼動率を落とすことなく遠心成形によりガラス
プリフォームを製造することができる。

【００５２】

【実施例３】図６に本発明の実施例３を示す。図６は本
発明に係る実施例３のガラスレンズ成形用プリフォーム
の成形装置に用いる受け型ユニットを示す縦断面図であ
る。実施例１と異なる点は、受け型ユニット内に受け型
を球面にて受けるように設け、該受け型を一点の回転中
心回りに回動自在に構成したことである。

【００５３】受け型ユニット５８は、外枠５９と、該外
枠５９内に設けられた凹球面６０ａを有する球面受け部
６０と、該凹球面６０ａの曲率に対応した凸球面６１ｂ
をその底面に有し、凹球面６０ａと摺接して凹球面６０
ａの曲率中心Ｏ回りに回動自在な受け型６１と、前記球
面受け部６０を外枠５９に保持するための開口部を有す
る上蓋６２とから構成されている。

【００５４】外枠５９の上方外周部には、図１等に示す
供給アーム１８及び排出アーム４１のＵ字形状の先端が
側方から係合できる搬送用溝部５９ａが形成されてい
る。球面受け部６０は、球面部材６０ｂ、６０ｃに分割
されて加工され、外枠５９に組み込まれた際に、段差の
ない半球以上の凹球面６０ａが形成されるように構成さ
れている。凹球面６０ａは研磨仕上げを施して滑らかに
しておくことが望ましい。

【００５５】受け型６１及び胴型５０の材質、構成は、
前記実施例１と同様であり、特に受け型６１の受け上面
６１ａは、最終成形レンズの曲率に近い形状に鏡面加工
されている。また、受け型６１の高さは、その重心を低
くし安定して凹球面６０ａに沿って回動できるように構
成することが望ましい。

【００５６】（作用）以上の構成による複数の受け型ユ
ニット５８を用いて、実施例１と同様の手順により、ガ
ラスプリフォームの製造が行われる。受け型ユニット５
８が回転盤２３上で回転による遠心力を受けると、受け
型６１は、その凸球面部６１ｂが凹球面６０ａに摺接し
た状態で凹球面６０の曲率中心Ｏを回転中心にして回動
し、回転中心を向いて水平状態になる。この状態でガラ
スゴブ５１は受け面に垂直方向に生じた遠心力により受
け型６１の受け面６１ａに密着しつつ上面が平坦化して
形成される。これにより、ガラスプリフォームは、実施
例１と同様にシワのない鏡面が得られ、かつ平坦化して
形成される。特に、回動中心が一点であるので、受け型
ユニット５８がどのような向きに供給されても、受け型
６１は即座に回動して水平状態になり、受け面６１ａと
垂直な方向の遠心力による遠心成形が行われる。

【００５７】（効果）本実施例によれば、受け型６１に
ガラスゴブ５１が供給されてから遠心力が作用して成形
が開始するまでの時間が短くなるので、冷却速度の速い
微重量のガラスを遠心成形する場合に、特に有効であ
る。

【００５８】なお、本実施例の変形例として、以下のよ
うに構成することができる受け型６１の凸球面６１ｂに
代えて、３つ以上の曲率の小さい突起部を設けて、該突
起部の先端と球面受け部材６０の凹球面６０ａとを摺接
させ、受け型６１を凹球面６０ａに沿って回動させるよ
うに構成する。また、受け型６１はピボット構造で回動
自在に一点で支持するように構成してもよい。

【００５９】

【実施例４】図７及び図８に本発明に実施例４を示す。
図７は本発明に係る実施例４のガラスレンズ成形用プリ
フォームの成形装置における回転機構と受け型ユニット
排出部を示す縦断面図、図８は回転機構の回転盤を示す
平面図である。

【００６０】実施例１と異なる点は、回転盤２３の下方
に設けた排出部材３４で回転盤２３から受け型ユニット
２を排出する実施例１の構成に代えて、本実施例では、
受け型ユニット２の上端を磁性体で構成するとともに、
回転盤６４の上方に回転制御及び上下動自在な排出部材
６５を設け、該排出部材６５を回転盤６４の回転と同期
して同軸上で回転させ、排出部材６５に設けたマグネッ
ト６６を受け型ユニット２の上端に接触させて密着さ
せ、回転盤６４より排出するように構成したことであ
る。

【００６１】回転機構６の回転盤６４の回転駆動機構及
び回転位置検出手段は、実施例１と同様である。但し、
排出部材３４及びその回転、昇降機構は設けられていな
い。また、回転盤６４は、図８に示すように、その外周
部に外枠６７が設けられており、該外枠６７の一端は、
受け型ユニット２の排出位置６８において受け型ユニッ
ト２の外径と略同じ径で回転盤６４方向に曲げた半円状
に形成され、この半円状の部分で受け型ユニット２が位
置決めされるようになっている。

【００６２】受け型ユニット排出部６３は、ベース２０
に固定された支持台６９にエアシリンダー７０を駆動源
として上下動自在に設けられた昇降部材７１と、回転機
構６の回転軸２２に平行となるように軸受け７２を介し
て前記昇降部材７１の下面に回転自在に取り付けられた
回転軸７３と、該回転軸７３の先端に固定された排出部
材６５等から構成されている。

【００６３】回転軸７３の中間位置にはプーリ７４が固
定されており、該プーリ７４とベルト７６を介して回転
軸７３を回転駆動する回転制御可能なモータ７５が設け
られている。さらに、回転軸７３の中間部には、一部に
スリット７７ａを形成したスリットプレート７７が嵌め
込まれて設けられるとともに、回転軸７３の近傍には、
スリットプレート７７のスリット７７ａを非接触状態で
検出できるフォトセンサー７８が設けられている。

【００６４】前記回転軸７３の先端に取り付けられた排
出部材６５の先端下部には、受け型ユニット２の上端に
密着できる面を有したマグネット６６が固定され、排出
位置６８で位置決めされている受け型ユニット２の上面
と対向する位置に設けられている。すなわち、回転機構
６の回転軸２２と受け型ユニット排出部６３の回転軸７
３とを同軸上に配置した場合、回転軸２２の中心とした
排出位置６８の回転半径と回転軸７３を中心としたマグ
ネット６６の回転中心とを同じ長さに設定する。また、
マグネット６６は、前記スリットプレート７７のスリッ
ト７７ａの位置と同じ方向に設けられており、フォトセ
ンサー７８によってマグネット６６の回転位置が検出可
能になっている。さらに、前記フォトセンサー３９とフ
ォトセンサー７８との検出信号によって、回転中の回転
盤６３上の排出位置６８で位置決めされた受け型ユニッ
ト２の回転に同期して、マグネット６６を回転させるこ
とが可能である。このような状態で、昇降部材７１を下
降させ、マグネット６６を受け型ユニット２の上端に密
着させて吸着保持し、次いで昇降部材７１を上昇して受
け型ユニット２を回転盤６４から離脱し得るようになっ
ている。なお、マグネット６６は電磁石で構成されてお
り、受け型ユニット２の排出時には、吸着保持した状態
で排出アーム４１に受け渡した後、マグネット６６の電
源をＯＦＦにして容易に離脱させることができる。

【００６５】（作用）以上の構成による回転機構６と受
け型ユニット排出部６３を有する装置において、回転中
の回転盤６３から遠心成形の完了した受け型ユニット２
を排出する際には、前記フォトセンサー３９とフォトセ
ンサー７８との検出信号によって、回転中の回転盤６４
上の排出位置６８に位置決めされた受け型ユニット２の
回転と同期させて、マグネット６６を受け型ユニット２
に対向させた状態を維持するように回転軸７３回りに回
転させる。このような状態で、昇降部材７１を下降さ
せ、マグネット６６を受け型ユニット２の上端に密着さ
せて吸着保持し、次いで昇降部材７１を上昇して回転盤
６４から離脱させる。

【００６６】（効果）実施例１と同様に、複数の受け型
ユニット２を回転させて遠心力により受け型ユニット２
内のガラスゴブ５１を平坦に遠心成形する工程におい
て、回転盤６４から受け型ユニット２を排出する際に回
転盤６４の回転を停止させることなく、順次連続的に行
うことが可能となる。

【００６７】なお、本発明は、製造コストが低く、且つ
鏡面性を有しシワのない平坦化した形状のプリフォーム
を連続的に製造できるガラスレンズ成形用プリフォーム
の成形装置を提供することを目的として、以下のように
構成することができる。鏡面加工された受け面を有する
受け型を回動自在に支持した複数の受け型ユニットと、
前記受け型を予め加熱する加熱手段と、前記受け型ユニ
ットを複数個載せて回転運動する回転盤を有する回転機
構と、前記加熱手段により加熱された受け型ユニットを
前記回転機構に供給する搬送アームを有する供給手段
と、前記回転機構に供給される受け型ユニット内の前記
受け型上に溶融ゴブを供給する供給手段と、前記受け型
ユニットを前記回転機構から排出する排出手段とからな
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
成形装置。上記構成によれば、加熱手段により鏡面加工
された受け型を予め加熱し、該受け型上に供給手段で溶
融ゴブを供給する。直ちに供給手段により該受け型を支
持した受け型ユニットを回転機構に供給する。受け型ユ
ニットは回転運動をするが、受け型は受け型ユニットに
対して、回転自在に支持されているので、前記受け型は
遠心力により回転中心に向きながら水平状態に保持され
る。この時、受け型上に供給された溶融ゴブにも遠心力
が作用して、受け型の受け面に密着しつつ平坦化して成
形される。この際、ガラスからは受け型面に熱移動する
が、受け型は予め加熱されているので受け型に接触した
ガラス面の熱移動は緩和され、また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、この成形したガラスを表面張力により変形しない
温度まで自然放冷して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
せてプリフォームとすることができる。その後、排出手
段により該受け型ユニットを回転機構から排出する。以
上の工程を複数の受け型ユニットによって連続的に行
う。このようにして、本発明の成形装置は、製造コスト
が低く、且つ鏡面性を有しシワのない平坦化した形状の
ガラスレンズ成形用プリフォームを連続的に製造するこ
とができる。

【００６８】前記排出手段は、回転中の前記回転機構に
おいて位置決めされた受け型ユニットを、前記回転機構
と同期して回転しながら吸着保持する電磁石であること
を特徴とするガラスレンズ成形用プリフォームの成形装
置。電源のＯＦＦにより簡単に吸着を解除できる。

【００６９】

【発明の効果】以上のように、請求項１及び請求項３に
発明によれば、製造コストが低く、且つ鏡面性を有しシ
ワのない平坦化した形状のガラスレンズ成形用プリフォ
ームを連続的に製造することができる。また、請求項２
の発明によれば、ガラス原料融解部によりガラスゴブを
作成するタクトタイムは数秒以内であり、遠心成形の時
間より短いので、予め固形のガラスゴブを作成してお
き、この固形のガラスゴブを使用してガラスレンズ成形
用プリフォームを製造するこよにより、ガラス原料融解
部の製造稼動率を落とすことなく遠心成形できる。そし
て、請求項４の発明によれば、受け型にガラスゴブが供
給されてから遠心力が作用して成形が開始するまでの時
間が短くなるので、冷却速度の速い微重量のガラスを遠
心成形する場合にあっても適用することができる。さら
に、請求項５の発明によれば、複数の受け型ユニットを
回転させて遠心力によりガラスゴブを平坦に成形する工
程において、回転機構から受け型ユニットを排出する際
に回転機構の回転を停止させることなく、順次連続的に
行うこと可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る実施例１のガラスレンズ成形用プ
リフォームの成形装置内部を示す平面図である。

【図２】本発明に係る実施例１のガラスレンズ成形用プ
リフォームの成形装置の主要部分を示す図１におけるＡ
−Ａ’線縦断面図である。

【図３】本発明に係る実施例１のガラスレンズ成形用プ
リフォームの成形装置に用いた受け型ユニットを示す縦
断面図である。

【図４】本発明に係る実施例２のガラスレンズ成形用プ
リフォームの成形装置内部を示す平面図である。

【図５】本発明に係る実施例２のガラスレンズ成形用プ
リフォームの成形装置の主要部分を示す図１におけるＢ
−Ｂ’線縦断面図である。

【図６】本発明に係る実施例３のガラスレンズ成形用プ
リフォームの成形装置に用いた受け型ユニットを示す縦
断面図である。

【図７】本発明に係る実施例４のガラスレンズ成形用プ
リフォームの成形装置における回転機構と受け型ユニッ
ト排出部を示す縦断面図である。

【図８】本発明に係る実施例４のガラスレンズ成形用プ
リフォームの成形装置における回転機構の回転盤を示す
平面図である。

【符号の説明】

１ガラスレンズ成形用プリフォームの成形装置２５８受け型ユニット３ガラス原料融解部４受け型加熱部５受け型ユニット供給部６回転機構７受け型ユニット排出部４９，６１受け型

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】鏡面加工された受け面を有する受け型を
回動自在に支持した複数の受け型ユニットと、前記受け
型を予め加熱する加熱手段と、溶融ゴブを前記受け型上
に供給する供給手段と、前記受け型ユニットを複数個載
せて回転運動する回転機構と、前記受け型ユニットを前
記回転機構に供給する供給手段と、前記受け型ユニット
を前記回転機構から排出する排出手段とからなることを
特徴とするガラスレンズ成形用プリフォームの成形装
置。
【請求項２】鏡面加工された受け面を有する受け型を
回動自在に支持した複数の受け型ユニットと、前記受け
型を予め加熱する加熱手段と、固形の鏡面ゴブを前記受
け型上に供給する供給手段と、前記固形の鏡面ゴブを前
記受け型上で加熱軟化する加熱手段と、前記受け型ユニ
ットを複数個載せて回転運動する回転機構と、前記受け
型ユニットを前記回転機構に供給する供給手段と、前記
受け型ユニットを前記回転機構から排出する排出手段と
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
ームの成形装置。
【請求項３】前記受け型ユニットの受け型は、受け型
ユニット内で、前記回転機構の回転軸に対して略平行な
軸と略直交する軸の２軸により回動自在に支持されたこ
とを特徴とする請求項１又は請求項２記載のガラスレン
ズ成形用プリフォームの成形装置。
【請求項４】前記受け型ユニットの受け型は、受け型
ユニット内で、一点の回転中心回りに回動自在であるこ
とを特徴とする請求項１又は請求項２記載のガラスレン
ズ成形用プリフォームの成形装置。
【請求項５】前記排出手段は、回転中の前記回転機構
において位置決めされた受け型ユニットを、前記回転機
構と同期して回転しながら保持して排出する排出部材を
設けたことを特徴とする請求項１記載又は請求項２のガ
ラスレンズ成形用プリフォームの成形装置。