JPH0733448A - Method for forming glass optical element - Google Patents

Method for forming glass optical element

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JPH0733448A
JPH0733448A JP20277993A JP20277993A JPH0733448A JP H0733448 A JPH0733448 A JP H0733448A JP 20277993 A JP20277993 A JP 20277993A JP 20277993 A JP20277993 A JP 20277993A JP H0733448 A JPH0733448 A JP H0733448A
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JP
Japan
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glass
optical element
molding
gob
molten glass
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Application number
JP20277993A
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Japanese (ja)
Inventor
Toshiaki Suzuki
稔明 鈴木
Hiroshi Ito
弘 伊藤
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Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
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Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B35/00Transporting of glass products during their manufacture, e.g. hot glass lenses, prisms
    • 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
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B29/00Reheating glass products for softening or fusing their surfaces; Fire-polishing; Fusing of margins
    • C03B29/04Reheating glass products for softening or fusing their surfaces; Fire-polishing; Fusing of margins in a continuous way
    • C03B29/06Reheating glass products for softening or fusing their surfaces; Fire-polishing; Fusing of margins in a continuous way with horizontal displacement of the products

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Abstract

PURPOSE:To shorten forming time and to enable fine adjustment of production quantities by separating fused glass of a specific viscosity from a vessel, supplying this glass to molds, subjecting the glass to press holding and cooling the glass down to a glass transition temp. or below. CONSTITUTION:A glass blank 33 metered to the volume corresponding to one piece of optical element is placed on the vessel 32 and is charged from an inlet 31a by a push rod 34 into a heating furnace 31 where the glass blank is heated by a coil 31c and fused glass gob 33a having <=10<7> poise viscosity is obtd. This glass gob 33a is then taken out of the heating furnace 31 by a handling arm 35 and is dropped from a dropping port 36a of a gliding table 36 standing by under an outlet 31b of the furnace 31 by rotating a revolving shaft 35a onto the lower mold 37a of the temp. lower than the glass gob 33a. The lower mold 37a is then transported onto the upper mold and the glass gob is subjected to press holding and thereafter, the glass is cooled clown to the glass transition temp or below.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、溶融ガラスを、対向す
る成形型でプレスすることにより、レンズ等の光学素子
を効率的に生産する方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for efficiently producing an optical element such as a lens by pressing molten glass with a molding die facing each other.

【0002】[0002]

【従来技術】この種の光学素子の成形方法に関する発明
や提案は従来より数多くなされているが、その殆どは次
の2種類に分類される。第1の方法(特開平4−438
51号公報)の代表例を図12に、第2の方法(特開平
3−137030号公報)の代表例を図13に示す。
2. Description of the Related Art There have been many inventions and proposals relating to a method of molding an optical element of this type, but most of them have been classified into the following two types. First method (JP-A-4-438)
A typical example of the second method (Japanese Patent Laid-Open No. 3-137030) is shown in FIG.

【0003】第1の方法は、光学素子の体積に等しく寸
調されたガラス素材1をヒータ2で加熱し(図12
(a))、図12(b)に示すように球状のガラスゴブ
1aとした後、このガラスゴブ1aを、図12(c)に
示すように、一対の成形型3の間に挟んだ状態で保持し
つつ、成形型3もろともガラスゴブ1aが軟化変形する
温度(ガラス軟化温度以上)までヒータ4で加熱し、プ
レス成形した後、光学素子に成形されたガラスゴブ1a
を冷却固化する方法である。この第1の方法は、ガラス
ゴブ1aの温度が成形型3のそれと同調して変化するの
で、本明細書では、「等温成形法」と呼ぶことにする。
The first method is to heat a glass material 1 adjusted to the volume of an optical element with a heater 2 (see FIG. 12).
(A)), as shown in FIG. 12 (b), a spherical glass gob 1a is formed, and then the glass gob 1a is held in a state of being sandwiched between a pair of molding dies 3 as shown in FIG. 12 (c). At the same time, the molding die 3 and the glass gob 1a are heated to a temperature (glass softening temperature or higher) at which the glass gob 1a is softened and deformed, press-molded, and then molded into an optical element.
Is a method of solidifying by cooling. In the first method, the temperature of the glass gob 1a changes in synchronism with that of the molding die 3, and is therefore referred to as "isothermal molding method" in the present specification.

【0004】第2の方法は、図13(a)に示すよう
に、ルツボ(容器)2で溶融された大量の溶融ガラス1
1を、ルツボ12の下部に設けられたノズルから、目的
の光学素子に相当する体積の溶融ガラスゴブ11aとし
て下型13aに滴下し、図13(b)に示すように、下
型13aと対向する上型13bでプレス成形する方法で
ある。この方法では、上下型13a,13bはガラス軟
化温度より低い温度に調温され、溶融ガラスゴブ11a
は上下型13a,13bによって冷却されつつ成形が行
われる。したがって、この第2の方法は、溶融ガラスゴ
ブ11aと上下型13a,13bに温度差があるので、
本明細書では、「非等温成形法」と呼ぶことにする。
The second method, as shown in FIG. 13 (a), is a large amount of molten glass 1 melted in a crucible (container) 2.
1 is dropped from a nozzle provided in the lower part of the crucible 12 onto the lower mold 13a as a molten glass gob 11a having a volume corresponding to the target optical element, and is opposed to the lower mold 13a as shown in FIG. 13 (b). This is a method of press molding with the upper mold 13b. In this method, the upper and lower molds 13a and 13b are adjusted to a temperature lower than the glass softening temperature, and the molten glass gob 11a
Is molded by being cooled by the upper and lower molds 13a and 13b. Therefore, in this second method, since there is a temperature difference between the molten glass gob 11a and the upper and lower molds 13a and 13b,
In the present specification, the term "non-isothermal molding method" is used.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
2種類の成形方法にはそれぞれ次のような欠点がある。
However, each of the above-mentioned two types of molding methods has the following drawbacks.

【0006】すなわち、「等温成形法」では、ガラス素
材1を成形型3もろとも加熱冷却するので、「非等温成
形法」に比べて1回の成形に時間がかかるという欠点が
ある。特に冷却に時間を要する。また、ガラス素材1と
成形型3を同時に加熱するので、粗面のガラス素材1表
面が軟化して鏡面性を有するまで加熱温度を高めようと
すると、成形型面との化学的反応性が高まる前に融着を
生じてしまう。したがって、ガラス素材1にあっては予
め研磨等の表面粗さを向上させる工程が不可欠となる。
また、成形タクトタイムの短縮を図るのに、複数組の成
形型で成形を行うことによって、光学素子1個あたりの
成形時間を短縮しようという提案もなされているが、成
形型は耐久性や成形面の形状精度を要するので高価であ
り、あまり経済的でない。
That is, in the "isothermal molding method", since the glass material 1 is heated and cooled together with the molding die 3, there is a drawback that one molding takes time as compared with the "non-isothermal molding method". Especially, it takes time to cool. Further, since the glass material 1 and the molding die 3 are heated at the same time, if the heating temperature is increased until the rough surface of the glass material 1 is softened and has specularity, the chemical reactivity with the molding die surface is increased. It causes fusion before. Therefore, in the glass material 1, a step of improving the surface roughness such as polishing in advance is indispensable.
In addition, in order to reduce the molding tact time, it has been proposed to perform molding with a plurality of sets of molding dies to shorten the molding time per optical element. It is expensive and not economical because it requires surface shape accuracy.

【0007】一方、「非等温成形法」では、大量の溶融
ガラス11の中から光学素子1個分の溶融ガラスゴブ1
1aを取り出して成形を行うので、光学素子の生産数量
の微調整がきかず、ガラス素材が無駄になるという欠点
がある。これに対して、「等温成形法」では光学素子1
個について1個のガラス素材1を用いているので、ガラ
ス素材が無駄になるということはない。
On the other hand, in the "non-isothermal molding method", a molten glass gob 1 for one optical element is selected from a large amount of molten glass 11.
Since 1a is taken out and molded, the production quantity of the optical element cannot be finely adjusted, and the glass material is wasted. On the other hand, in the “isothermal molding method”, the optical element 1
Since one glass material 1 is used for each piece, the glass material is not wasted.

【0008】本発明は、かかる点に鑑みなされたもの
で、成形時間が短く、かつ生産数量の微調整が可能な、
ガラス光学素子の成形方法を提供することを目的とす
る。
The present invention has been made in view of the above points, and has a short molding time and enables fine adjustment of the production quantity.
An object is to provide a method for molding a glass optical element.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明のガラス光学素子
の成形方法は、「非等温成形法」の思想に「等温成形
法」の思想を加味したものである。この成形方法の概略
を図1(概念図)に基づいて説明する。
The method for molding a glass optical element of the present invention is the one in which the idea of "isothermal molding method" is added to the idea of "non-isothermal molding method". The outline of this molding method will be described based on FIG. 1 (conceptual diagram).

【0010】「等温成形法」のように光学素子1個分に
相当する体積に計量されたガラス素材1を用い、これを
ルツボ等の容器内で成形可能な粘度である107 ポアズ
以下の粘度に相当する温度まで加熱して溶融ガラスゴブ
21aとした後、これを容器から分離して成形型23の
間に供給し、「非等温成形法」のようにガラスゴブ21
aより低温の成形型23の間でプレスすることによっ
て、ガラス光学素子を成形する。なお、107 ポアズの
粘度でガラスゴブ21aの表面は鏡面化しプレス可能と
なるが、プレス時のガラスゴブ21aの変形量およびガ
ラスゴブ21aを容器から分離することを考えると、ガ
ラスゴブ21aの粘度は105 ポアズ以下とすることが
望ましい。
As in the "isothermal molding method", a glass material 1 measured in a volume equivalent to one optical element is used, and the viscosity is 10 7 poise or less, which is the viscosity that can be molded in a container such as a crucible. After heating to a temperature corresponding to that of the molten glass gob 21a, the molten glass gob 21a is separated from the container and supplied between the molding dies 23.
The glass optical element is molded by pressing between the molds 23 having a temperature lower than a. With a viscosity of 10 7 poise, the surface of the glass gob 21a becomes a mirror surface and can be pressed. However, considering the amount of deformation of the glass gob 21a during pressing and separating the glass gob 21a from the container, the viscosity of the glass gob 21a is 10 5 poise. The following is desirable.

【0011】[0011]

【作用】上記した成形方法によれば、光学素子1個につ
いてガラス素材1個を使用しているため、ガラス素材2
1の個数により光学素子の生産数量の調整が可能であ
る。また、容器内で107 ポアズ以下の粘度に相当する
温度まで加熱して溶融ガラスゴブ21aとするので、確
実に保持しつつ粗面のガラス材料を鏡面化することがで
きる。
According to the above-mentioned molding method, since one glass material is used for one optical element, the glass material 2
The production quantity of the optical element can be adjusted by the number of 1. In addition, since the molten glass gob 21a is heated in the container to a temperature corresponding to a viscosity of 10 7 poise or less, the glass material having a rough surface can be mirror-finished while being reliably held.

【0012】[0012]

【実施例1】図2〜図6に基づいて実施例1の成形方法
を説明する。まず、図2に示すように、切断等によって
光学素子1個分に相当する体積に計量された粗面のSF
11のガラス素材(ガラスペレット)33を、炭素製の
加熱皿(容器)32に乗せて押し棒34で高周波加熱炉
31の入り口31aから投入する。この場合、加熱皿3
2として白金等の金属を用いる場合は、加熱皿32に付
着残留する溶融ガラスの分を見込んで、予め大きめのガ
ラス素材33を使用することが好ましい。次に、炉内で
ガラス素材33を例えば1350℃にコイル31cで加
熱して、粘度約10ポアズの溶融ガラスゴブ33aとす
る。この溶融ガラスゴブ33aの粘度は107 ポアズを
越えると、鏡面性が得られにくくなる。なお、この場合
の炉31の内部および出口31b付近は炭素製の加熱皿
32が酸素と反応しないように不活性ガス例えば窒素ガ
ス雰囲気とする。そして、溶融ガラスゴブ33aを乗せ
た加熱皿32を図4に示すようにハンドリングアーム3
5で高周波加熱炉31から取り出して、図5に示すよう
に回転軸35aを回し、溶融ガラスゴブ33aを炉31
の出口31bの下に待機している下型37aに滑り台3
6の滴下口36aを通じて滴下する。この下型37aの
温度は予めガラス転移温度以下の温度例えば450℃に
しておく。最後に、溶融ガラスゴブ33aを乗せた下型
37aを直ちに、同じく450℃の温度にしておいた上
型37bの下に搬送し、溶融ガラスゴブ33aを例えば
5kgの荷重で1分間、プレス保持する。成形後は、図
3に示すようにハンドリングアーム35を加熱皿33の
ハンドル孔32aから後退させ、図6に示すように回転
軸35aの中に引っ込めて、加熱皿32を落下させれ
ば、滑り台36に落ちて回収されるので、再び同様にし
て光学素子の成形に使用することが可能である。このよ
うにして得られた成形品の表面は、欠陥のない鏡面性を
有する。
Example 1 The molding method of Example 1 will be described with reference to FIGS. First, as shown in FIG. 2, the SF of a rough surface measured by cutting or the like into a volume corresponding to one optical element.
The glass material (glass pellet) 33 of No. 11 is placed on a heating dish (container) 32 made of carbon, and charged with a push rod 34 from an inlet 31 a of the high-frequency heating furnace 31. In this case, the heating plate 3
When a metal such as platinum is used for 2, it is preferable to use a large glass material 33 in advance in consideration of the amount of molten glass that remains attached to the heating dish 32. Next, the glass material 33 is heated in the furnace to, for example, 1350 ° C. by the coil 31c to form a molten glass gob 33a having a viscosity of about 10 poise. When the viscosity of the molten glass gob 33a exceeds 10 7 poise, it becomes difficult to obtain a mirror surface property. In this case, the inside of the furnace 31 and the vicinity of the outlet 31b are set to an inert gas atmosphere such as a nitrogen gas atmosphere so that the carbon heating dish 32 does not react with oxygen. Then, the heating dish 32 on which the molten glass gob 33a is placed is moved to the handling arm 3 as shown in FIG.
5, the rotary shaft 35a is rotated to remove the molten glass gob 33a from the high frequency heating furnace 31, and the molten glass gob 33a is moved to the furnace 31 as shown in FIG.
Slide 3 to the lower mold 37a waiting under the exit 31b of the
6 through the dropping port 36a. The temperature of the lower mold 37a is set to a temperature below the glass transition temperature, for example, 450 ° C. in advance. Finally, the lower mold 37a on which the molten glass gob 33a is placed is immediately conveyed below the upper mold 37b, which is also kept at a temperature of 450 ° C., and the molten glass gob 33a is pressed and held for 1 minute under a load of 5 kg, for example. After molding, as shown in FIG. 3, the handling arm 35 is retracted from the handle hole 32a of the heating dish 33, retracted into the rotary shaft 35a as shown in FIG. Since it falls to 36 and is collected, it can be used again for molding an optical element in the same manner. The surface of the molded product thus obtained has a mirror-like property without defects.

【0013】本実施例の成形方法では、ガラス素材33
を加熱溶融し、溶融ガラスゴブ33aとして下型37a
に供給するまでの時間は、炉31の長さを調節して、一
度に加熱するガラス素材33の個数を増やすことによっ
て、いくらでも短くできる。一方、光学素子に成形した
溶融ガラスゴブ33aを冷却固化させるのに要した時間
は僅か1分であった。本出願人の知見によれば、従来の
「等温成形法」では、光学素子1個の成形には約10分
かかるから、本実施例の方法を使えば、「等温成形法」
よりも短時間の成形が可能となる。また、光学素子1個
分のガラス素材33を溶融ガラスゴブ33aとして、こ
れを光学素子に成形しているので、光学素子の生産数量
をガラス素材33の個数で調節でき、ガラス素材を無駄
にすることなく計画的に光学素子を製造することが可能
となる。
In the molding method of this embodiment, the glass material 33
Is melted by heating to form a molten glass gob 33a as a lower mold 37a.
The time until the supply to the above can be shortened as much as possible by adjusting the length of the furnace 31 and increasing the number of glass materials 33 to be heated at one time. On the other hand, the time required for cooling and solidifying the molten glass gob 33a formed into the optical element was only 1 minute. According to the knowledge of the applicant, in the conventional "isothermal molding method", it takes about 10 minutes to mold one optical element. Therefore, if the method of this embodiment is used, the "isothermal molding method" is used.
It becomes possible to perform molding in a shorter time. Further, since the glass material 33 for one optical element is used as the molten glass gob 33a and is molded into the optical element, the production quantity of the optical element can be adjusted by the number of the glass materials 33, and the glass material is wasted. Therefore, it becomes possible to manufacture the optical element in a planned manner.

【0014】[0014]

【実施例2】図7および図8に基づいて実施例2の成形
方法とその実施に用いられる成形装置について説明す
る。
[Embodiment 2] A molding method of Embodiment 2 and a molding apparatus used for the embodiment will be described with reference to FIGS. 7 and 8.

【0015】(構成)図7において符号41は予備加熱
炉であり、上下に設置された上ヒータ41aおよび下ヒ
ータ41bから構成されている。それらのヒータの間に
はベルトコンベア42が設けられている。符号42aは
耐熱性のベルトであり、図示していない駆動源により所
定の送り速度に設定可能で、図面の左方から右方への送
りができるようになっている。ベルト42a面には、所
定の間隔で突起部42bが設けられており、溶融ルツボ
(容器)43をベルト上の所定位置に保持しつつ、予備
加熱炉41内で移動できるようになっている。溶融ルツ
ボ43は、溶融ガラスを保持してガラスへの悪影響なく
加熱溶融できるようにPt(白金)等の材料からなり、
上部に開口部43aが設けられている。また、溶融ルツ
ボ43の外周部には、円周状に設けられた上フランジ4
3b、下フランジ43cが付設されている。符号44
は、予め成形品の重量相当に計量されたガラス素材であ
り、ブロック材からの切断品、ダイレクトプレス品、カ
レット品等の低コストで得られる粗面のガラス材料であ
る。予備加熱炉41の図面右方には、高周波加熱コイル
45が横向きに設置されている。高周波加熱コイル45
は図示しない電源および制御装置によりコイル内の被加
熱物を所定の温度に加熱することができるようになって
いる。
(Structure) In FIG. 7, reference numeral 41 is a preheating furnace, which is composed of an upper heater 41a and a lower heater 41b installed vertically. A belt conveyor 42 is provided between the heaters. Reference numeral 42a is a heat-resistant belt, which can be set to a predetermined feed speed by a drive source (not shown) and can be fed from the left side to the right side in the drawing. Protrusions 42b are provided on the surface of the belt 42a at predetermined intervals so that the molten crucible (container) 43 can be moved in the preheating furnace 41 while being held at a predetermined position on the belt. The melting crucible 43 is made of a material such as Pt (platinum) so as to hold the molten glass and heat and melt it without adversely affecting the glass.
The opening 43a is provided in the upper part. Further, on the outer peripheral portion of the melting crucible 43, the upper flange 4 provided in a circumferential shape
3b and a lower flange 43c are attached. Reference numeral 44
Is a glass material preliminarily weighed corresponding to the weight of the molded product, and is a rough surface glass material obtained at low cost such as a cut product from a block material, a direct press product, and a cullet product. A high-frequency heating coil 45 is installed laterally on the right side of the preheating furnace 41 in the drawing. High frequency heating coil 45
The object to be heated in the coil can be heated to a predetermined temperature by a power supply and a control device (not shown).

【0016】高周波加熱コイル45のさらに右方には、
一対の上型46および下型47が配置されている。下型
47は固定されており、上型46は上下動可能であり、
かつ下型47とによってその間に位置したガラスに所定
のプレス圧力を作用することができるようになってい
る。なお、上型46,下型47は図示していない加熱ヒ
ータにより所定の温度に加熱維持できるようになってい
る。符号48はリング状の胴型であり、下型47の先端
外周部に嵌合しており、図示していない離型アームにて
フランジ部48aをひっかけて持ち上げることにより、
下型47から離型可能になっている。
Further to the right of the high frequency heating coil 45,
A pair of upper mold 46 and lower mold 47 are arranged. The lower mold 47 is fixed, and the upper mold 46 can move up and down.
In addition, the lower mold 47 can apply a predetermined pressing pressure to the glass located between them. The upper mold 46 and the lower mold 47 can be heated and maintained at a predetermined temperature by a heater (not shown). Reference numeral 48 is a ring-shaped body, which is fitted to the outer peripheral portion of the tip of the lower mold 47, and the flange 48a is hooked and lifted by a release arm (not shown).
It can be released from the lower mold 47.

【0017】図面のさらに右方に設けられたハンドリン
グアーム49は、軸aに対して回転自在で、また軸a方
向に進退自在となっている。さらに、軸aの垂直方向に
移動自在である。ハンドリングアーム49の先端部49
aは、図8に示すように二股の爪状となっており、前記
溶融ルツボ43の上フランジ43bと下フランジ43c
の間に入って溶融ルツボ43を保持できるように構成さ
れている。符号49bは加熱ヒータであり、ハンドリン
グアーム49の先端部49a付近を加熱して温度を上昇
させておくものである。
A handling arm 49 provided on the further right side of the drawing is rotatable with respect to the axis a and is movable back and forth in the direction of the axis a. Further, it is movable in the direction perpendicular to the axis a. Tip 49 of handling arm 49
As shown in FIG. 8, a has a bifurcated claw shape, and has an upper flange 43b and a lower flange 43c of the melting crucible 43.
The molten crucible 43 can be held in the gap. Reference numeral 49b is a heater, which heats the vicinity of the tip end portion 49a of the handling arm 49 to raise the temperature.

【0018】符号40は図面に対して垂直方向におかれ
た回収用ベルトコンベアであり、前記ハンドリングアー
ム49により、溶融ガラスを下型47上に供給した後の
溶融ルツボ43が該ベルトコンベア上に載置されて回収
される。
Reference numeral 40 denotes a recovery belt conveyor placed in a direction perpendicular to the drawing, and the molten crucible 43 after the molten glass is supplied onto the lower mold 47 by the handling arm 49 is placed on the belt conveyor. It is placed and collected.

【0019】(作用)上記構成により、溶融によるガラ
ス成分PbOの揮発の多い重フリント系の光学ガラスで
あるSF11(転移点温度467℃、軟化点温度568
℃)を用いてガラス光学素子を成形する例を説明する。
(Function) With the above-described structure, SF11 (transition temperature 467 ° C., softening temperature 568) which is a heavy flint type optical glass in which the glass component PbO is often volatilized by melting.
An example of molding a glass optical element using (° C.) will be described.

【0020】まず、ブロック材からの切断によって予め
成形品の重量相当に計量された1gのガラス素材44が
投入された溶融ルツボ43を予備加熱炉41内のベルト
コンベア42上に順次載置する。予備加熱炉41の上ヒ
ータ41aおよび下ヒータ41bの設定温度を、ガラス
成分の揮発が実質的に生じない温度例えば1000℃に
しておく。ベルトコンベア42の送り速度は、溶融ルツ
ボ43が予備加熱炉41の出口に至った時に、その設定
温度1000℃に達するように設定する。
First, the melting crucible 43 charged with 1 g of the glass material 44, which has been weighed in advance corresponding to the weight of the molded product by cutting from the block material, is sequentially placed on the belt conveyor 42 in the preheating furnace 41. The set temperature of the upper heater 41a and the lower heater 41b of the preheating furnace 41 is set to a temperature at which the volatilization of the glass component does not substantially occur, for example, 1000 ° C. The feeding speed of the belt conveyor 42 is set so that when the molten crucible 43 reaches the outlet of the preheating furnace 41, the set temperature thereof reaches 1000 ° C.

【0021】溶融ルツボ43が予備加熱炉42の出口に
至った時に、ハンドリングアーム49が溶融ルツボ43
まで移動して、先端部49aが上フランジ43bおよび
下フランジ43cの間に入り、次いで上昇してから後退
し、高周波加熱コイル45内の中央部に保持される。な
お、ハンドリングアーム49の加熱ヒータ49bは予め
1000℃に設定して予備加熱しておく。高周波加熱条
件は、ガラス素材面が表面張力により鏡面化し、かつ溶
融ルツボ43から下型47への滴下が可能な設定温度例
えば1350℃(ガラス粘度で10ポアズ)とし、この
温度までの到達時間は本高周波加熱装置の能力内で最短
の時間例えば20秒に設定する。
When the melting crucible 43 reaches the outlet of the preheating furnace 42, the handling arm 49 moves the melting crucible 43.
The tip end 49a moves between the upper flange 43b and the lower flange 43c, then rises and then retreats, and is held in the center of the high-frequency heating coil 45. The heater 49b of the handling arm 49 is set to 1000 ° C. in advance and preheated. The high-frequency heating condition is such that the glass material surface becomes a mirror surface due to surface tension, and a set temperature at which the molten crucible 43 can be dropped into the lower mold 47, for example, 1350 ° C. (glass viscosity is 10 poise), and the arrival time to this temperature is The shortest time within the capability of the high-frequency heating device is set to, for example, 20 seconds.

【0022】その後、ハンドリングアーム49を後退し
て下型47真上に位置させてから、ハンドリングアーム
49を180゜回転させ、溶融ルツボ43内の溶融ガラ
ス44aを下型47上に全て滴下する。なお、上型4
6、下型47の設定温度は例えば400℃とする。ま
た、型の成形面径は例えばφ10とする。滴下を終了し
た空の溶融ルツボ43は、ハンドリングアーム49がさ
らに後退して、回収用ベルトコンベア40上に載置され
て回収される。
After that, the handling arm 49 is retracted and positioned right above the lower die 47, and then the handling arm 49 is rotated 180 ° to drop all the molten glass 44a in the molten crucible 43 onto the lower die 47. The upper mold 4
6. The set temperature of the lower mold 47 is, eg, 400 ° C. The molding surface diameter of the mold is, for example, φ10. The empty melting crucible 43 that has finished dropping is placed on the recovery belt conveyor 40 and recovered, with the handling arm 49 further retracted.

【0023】滴下後、上型46が直ちに下降して滴下さ
れた溶融ガラス44aを所定の圧力で押圧しつつ冷却し
て、φ10、厚み3.5mmのガラス光学素子に成形す
る。その後、上型46が上昇してから、図示していない
離型アームにより胴型48のフランジ部48aを引っか
けて上昇し離型する。このガラス光学素子は、所定のア
ニール処理により歪を除去される。
After the dropping, the upper mold 46 immediately descends to cool the dropped molten glass 44a while pressing it with a predetermined pressure to form a glass optical element having φ10 and a thickness of 3.5 mm. After that, after the upper mold 46 is lifted, the flange portion 48a of the body mold 48 is hooked and lifted by a mold releasing arm (not shown) to release the mold. The strain is removed from the glass optical element by a predetermined annealing process.

【0024】(効果)以上のようにして得られたガラス
光学素子は、カメラ等の撮像光学系の光学素子として問
題のない形状精度と脈理がなく鏡面性を有する良好な光
学特性を有する。
(Effect) The glass optical element obtained as described above has good optical characteristics such as a shape accuracy which is not a problem as an optical element of an image pickup optical system such as a camera, has no striae and has specularity.

【0025】本実施例では、加熱によるガラスの揮発が
実質的に生じない温度に予備加熱する予備加熱工程と、
該溶融ルツボ43を成形型に供給しプレス成形可能なガ
ラス粘度となる温度まで急速に加熱する本加熱工程と、
に分けることにより、本加熱工程で与える熱量を低減で
きるので、ガラス成分の揮発が生じる温度域に留まる時
間の短縮が実現できる。したがって、本実施例では脈理
の生じ易いSF11の光学素子を連続的に製造すること
が可能になる。
In the present embodiment, a preheating step of preheating to a temperature at which volatilization of glass by heating does not substantially occur,
A main heating step of supplying the molten crucible 43 to a mold and rapidly heating it to a temperature at which the glass viscosity becomes press moldable;
Since the amount of heat applied in the main heating step can be reduced by dividing into, it is possible to shorten the time to stay in the temperature range where the volatilization of the glass component occurs. Therefore, in this embodiment, it is possible to continuously manufacture SF11 optical elements in which striae easily occur.

【0026】なお、本実施例に示した予備加熱工程の設
定温度は実質的にガラス成分の揮発が生じない範囲であ
ればよく、また本加熱工程の設定温度は粗面のガラス素
材から鏡面性を得ることのできるガラス粘度107 ポア
ズに相当する温度以上であればよい。
The set temperature of the preheating step shown in this embodiment may be within a range where the glass component is not substantially volatilized, and the set temperature of the main heating step is from the rough glass material to the specular surface. It is sufficient if the temperature is equal to or higher than the temperature corresponding to a glass viscosity of 10 7 poises.

【0027】[0027]

【実施例3】図9〜図11に基づいて実施例3の成形方
法およびその実施に用いられる成形装置について説明す
る。
[Embodiment 3] A molding method of Embodiment 3 and a molding apparatus used for carrying out the same will be described with reference to FIGS. 9 to 11.

【0028】(構成)この実施例3に用いられる成形装
置は、鉛直に設置した高周波加熱炉51と、その下部に
隙間をおいて設置した支持台55と、前記隙間の傍らに
配置し電磁石56で前後退するシューター57と、支持
台55の下方に位置する下枠58とからなる。高周波加
熱炉51の内部には、計量されたガラス素材(ガラスペ
レット)54を載せた加熱皿(容器)52が積み重ねて
ある。この加熱皿52は底板52aと外周規制枠52b
の2体からなり、共に溶融ガラスに濡れにくい材質とし
てカーボンをP−BNでコーティングしたもので作られ
ている。この加熱皿52の材質は溶融ガラスに濡れにく
い材質であればこれに限るものではない。
(Structure) The molding apparatus used in the third embodiment has a high-frequency heating furnace 51 installed vertically, a support base 55 installed at a lower portion thereof with a gap, and an electromagnet 56 arranged near the gap. It includes a shooter 57 that moves forward and backward, and a lower frame 58 located below the support base 55. A heating dish (container) 52 on which a weighed glass material (glass pellets) 54 is placed is stacked inside the high-frequency heating furnace 51. The heating plate 52 includes a bottom plate 52a and an outer peripheral regulation frame 52b.
It is composed of two bodies, both of which are made of carbon coated with P-BN as a material that does not easily get wet with molten glass. The material of the heating dish 52 is not limited to this as long as it is a material that does not easily get wet with the molten glass.

【0029】(作用)この装置による光学素子の成形は
以下のようにして行われる。まず、高周波加熱炉51で
加熱皿52に載せたガラス素材54を軟化点以上に加熱
し、105 ポアズ以下の粘度を有する溶融ガラスゴブ5
4aとする(図9)。次に、シューター57を外周規制
枠52bに対して瞬時に前後退させて、外周規制枠52
bを支持台55の上から弾き飛ばし、溶融ガラスゴブ5
4aを載せた加熱皿52を支持台55の上に落下させる
(図10)。この時、再びシューター57を前後退させ
ると、今度は溶融ガラスゴブ54aを乗せた底板52a
が支持台55の上から弾き飛ばされるが、底板52aが
溶融ガラスに濡れにくい材質であるために、溶融ガラス
ゴブ54aは底板52aに付着することがなく、また、
外周規制枠52bに遮られているので、底板52aと滞
りなく分離し支持台55の穴を通って下型58の上に落
下する(図11)。すなわち、溶融ガラスゴブ54aは
下型58に供給される。後は、実施例1と同様に、これ
に供給された溶融ガラスゴブ54aを、前記下型58と
対となる上型(図示せず)でプレスすることによって光
学素子に成形する。このようにして、前記一連の動作を
繰り返すことにより連続して光学素子の成形が可能であ
る。
(Function) The optical element is molded by this apparatus as follows. First, the glass material 54 placed on the heating dish 52 is heated to a softening point or higher in the high-frequency heating furnace 51, and the molten glass gob 5 having a viscosity of 10 5 poise or lower is obtained.
4a (FIG. 9). Next, the shooter 57 is instantly retracted forward with respect to the outer peripheral restriction frame 52b to move the outer peripheral restriction frame 52b.
b from the top of the support 55, and the molten glass gob 5
The heating dish 52 on which 4a is placed is dropped on the support base 55 (FIG. 10). At this time, when the shooter 57 is moved backward again, this time, the bottom plate 52a on which the molten glass gob 54a is placed is placed.
However, since the bottom plate 52a is made of a material that does not easily get wet with the molten glass, the molten glass gob 54a does not adhere to the bottom plate 52a.
Since it is shielded by the outer peripheral regulation frame 52b, it is separated from the bottom plate 52a without any delay and falls onto the lower mold 58 through the hole of the support base 55 (FIG. 11). That is, the molten glass gob 54 a is supplied to the lower mold 58. After that, as in the first embodiment, the molten glass gob 54a supplied thereto is pressed by an upper die (not shown) that is paired with the lower die 58 to form an optical element. In this way, the optical element can be continuously molded by repeating the series of operations.

【0030】(効果)本実施例の装置の動作は、シュー
ター57が前後退するのみで機構が簡略である。よって
実施例1の装置に比べて、装置の保守が容易であるとい
う利点を有する。また、高周波加熱炉51を鉛直に配置
したことによって、装置全体をコンパクトに構成できる
という利点を有する。
(Effect) Regarding the operation of the apparatus of this embodiment, the mechanism is simple because the shooter 57 only moves backward. Therefore, as compared with the device of the first embodiment, there is an advantage that the device can be easily maintained. Further, by arranging the high-frequency heating furnace 51 vertically, there is an advantage that the entire apparatus can be made compact.

【0031】[0031]

【発明の効果】本発明の成形方法によれば、ガラス素材
を無駄にすることなく、かつ、コストの安い粗面のガラ
ス素材から鏡面性を有する成形品が得られ、「等温成形
法」より圧倒的に速い生産スピードで光学素子を成形す
ることが可能となる。
EFFECTS OF THE INVENTION According to the molding method of the present invention, a molded product having a mirror surface property can be obtained from a glass material having a rough surface, which is low in cost, without wasting the glass material. It becomes possible to mold optical elements at an overwhelmingly high production speed.

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

【図1】本発明の成形方法の概念図である。FIG. 1 is a conceptual diagram of a molding method of the present invention.

【図2】実施例1の成形方法の実施に用いられる成形装
置の構成を示す縦断面図である。
FIG. 2 is a vertical cross-sectional view showing the configuration of a molding apparatus used for carrying out the molding method of Example 1.

【図3】図2の成形装置のハンドリングアームと加熱皿
の斜視図である。
FIG. 3 is a perspective view of a handling arm and a heating dish of the molding apparatus of FIG.

【図4】図2の成形装置の動作図である。FIG. 4 is an operation diagram of the molding apparatus of FIG.

【図5】図2の成形装置の動作図である。FIG. 5 is an operation diagram of the molding apparatus of FIG.

【図6】図2の成形装置の動作図である。FIG. 6 is an operation diagram of the molding apparatus of FIG.

【図7】実施例2の成形方法の実施に用いられる成形装
置の構成を示す縦断面図である。
FIG. 7 is a vertical cross-sectional view showing the configuration of a molding apparatus used for carrying out the molding method of Example 2;

【図8】図7の成形装置のハンドリングアームと加熱皿
の斜視図である。
FIG. 8 is a perspective view of a handling arm and a heating dish of the molding apparatus of FIG.

【図9】実施例3の成形方法の実施に用いられる成形装
置の構成を示す縦断面図である。
FIG. 9 is a vertical cross-sectional view showing the structure of a molding apparatus used for carrying out the molding method of Example 3;

【図10】図9の成形装置の動作図である。10 is an operation diagram of the molding apparatus of FIG.

【図11】図9の成形装置の動作図である。11 is an operation diagram of the molding apparatus of FIG.

【図12】従来の成形方法の一例の概念図である。FIG. 12 is a conceptual diagram of an example of a conventional molding method.

【図13】従来の成形方法の他例の概念図である。FIG. 13 is a conceptual diagram of another example of a conventional molding method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,21,33 ガラス素材 1a,11,11a,21a,33a,44a,54a
溶融ガラス 3,13a,13b,23,37a,37b,46,4
7,58 型 12,43 ルツボ(容器) 32,52 加熱皿(容器)
1,2,33 Glass material 1a, 11, 11a, 21a, 33a, 44a, 54a
Molten glass 3,13a, 13b, 23,37a, 37b, 46,4
7,58 type 12,43 crucible (container) 32,52 heating plate (container)

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 計量されたガラス素材を容器内で加熱溶
融し、107 ポアズ以下の粘度の溶融ガラスとする工程
と、該溶融ガラスの殆ど全てを該容器から分離して、少
なくとも該溶融ガラスより低温の成形型に供給する工程
と、該成形型で該溶融ガラスをプレス保持してガラス転
移温度以下まで冷却する工程とを連続的に行うことを特
徴とするガラス光学素子の成形方法。
1. A step of heating and melting a measured glass material in a container to obtain a molten glass having a viscosity of 10 7 poise or less, and separating almost all of the molten glass from the container, and at least the molten glass. A method for molding a glass optical element, which comprises continuously performing a step of supplying the molten glass to a molding die at a lower temperature and a step of holding the molten glass by pressing with the molding die and cooling it to a glass transition temperature or lower.
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GB2277717B (en) * 1993-03-26 1996-08-21 Lexmark Int Inc Manufacture of printhead with diamond resistors

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