JPH0764571B2 - ガラスレンズ成形装置 - Google Patents

ガラスレンズ成形装置

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JPH0764571B2
JPH0764571B2 JP61135711A JP13571186A JPH0764571B2 JP H0764571 B2 JPH0764571 B2 JP H0764571B2 JP 61135711 A JP61135711 A JP 61135711A JP 13571186 A JP13571186 A JP 13571186A JP H0764571 B2 JPH0764571 B2 JP H0764571B2
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molding
stage
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glass
pressure
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JP61135711A
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正二 中村
孝志 井上
健一 平井
昌明 上田
隆夫 青山
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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    • 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
    • C03B11/12Cooling, heating, or insulating the plunger, the mould, or the glass-pressing machine; cooling or heating of the glass in the mould

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • 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、光学機器に使用されるガラスレンズを精密ガ
ラス成形法により形成するガラスレンズ成形装置に関す
るものである。
従来の技術 近年、光学レンズを研磨工程なしの一発成形により形成
する試みが多くなされている。ガラス素材を溶融状態か
ら型に流し込み加圧成形する方法が最も能率的である
が、冷却時のガラスの収縮を制御することが難しく、精
密なレンズ成形には適さない。従ってガラス素材を一定
の形状に予備加工してこれを型の間に供給し、加熱し、
押圧成形するのが一般的な方法である。(例えば、特開
昭58−84134号公報、特開昭60−200833号公報など)。
以下図面を参照しながら、上述した従来の成形方法を説
明する。第3図は従来法のひとつにより、円板状のガラ
ス素材を成形してレンズを形成した状態を示す断面図で
ある。44は成形されたレンズ、41と42は一対の成形型、
43は胴型である。45はヒータ46、47は加圧機構を有する
成形装置の一部である。ガラス素材を成形型の中に供給
し、ヒータ45により型およびガラス素材をガラスの軟化
点近傍の温度まで加熱し、41、42の型により加圧力成形
する。変形が終了後は型および成形されたレンズは徐々
に冷却してレンズが取り出される温度になると型を開き
レンズを取り出す。
発明が解決しようとする問題点 しかしながら上記のような方法では光学用に用いるガラ
スが成形できる温度は500〜700℃という高温であるた
め、型およびガラス素材の加熱、加圧成形、冷却にそれ
ぞれ一定の時間を要し、ガラス素材を投入してからレン
ズが成形されるまで長い時間を要する。その結果成形装
置の能率が上がらずに、成形に要するコストが高いとい
う問題点を有する。また成形サイクルを短縮するために
ガラスを変形して、十分冷却しない内に型を開くか、又
は加圧せずに冷却すると、レンズとして必要な精度が出
ないという問題点があった。又、レンズのコストは金型
のコストと寿命に大きく関係し同一生産量で使用金型面
数が多くなる程、最終レンズもコスト高になるという問
題点も有していた。
本発明は上記問題点に鑑み、従来の問題点の解決と同時
に高い形状精度と高い面精度を有しかつコストの安いレ
ンズをプレス成形することのできるガラスレンズ成形装
置を提供することを目的としている。
問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために、本発明のガラスレンズ成
形装置は、成形型を成形装置から分離して一対の成形
型、胴型およびガラス素材を一体として成形ブロックを
構成し、成形装置には2つの予備加熱ステージと加圧ス
テージおよび冷却ステージを用い、ガラス素材と成形型
を一体として、構成した成形ブロックを第1および第2
の予備加熱ステージを使用して変形可能な温度に加熱
後、加圧ステージに移送して、加圧変形を行ない、変形
完了後は同じステージで加圧を行ないながらステージを
所定温度まで冷却させ、その後加圧を開放して、冷却ス
テージに移送させて、成形ブロック全体を室温附近まで
冷却させる。
このとき、第2の予備加熱ステージと加圧ステージの温
度をガラスの屈状点、以上に保持して、ガラス変形を容
易に起し、ガラス変形後は加圧ステージの温度のみをガ
ラスの転移点以下まで冷却させ、加圧はそのまま継続さ
せる。その後加圧を開放させて、成形ブロックは冷却ス
テージに移送させると同時に加圧ステージの温度は、当
初のガラス屈状点以上の温度まで上昇させ、次の成形ブ
ロックの移送を待機して、くり返し同じ工程を行なうと
いう手段を用いるものである。
作用 本発明は上記した手段によって、ガラス素材および成形
型を加熱する2つの予備加熱ステージと加熱加圧により
変形させ、加圧を行ないながら冷却する加圧ステージと
冷却のみを行なうステージとを分離独立させることによ
り、2つの予備加熱ステージ、冷却ステージの温度を一
定に保つことが可能となり、加圧ステージの成形サイク
ルを最大限に短縮でき、成形装置の能率を高めることが
出来る。さらに上記したステージを同一チャンバー内に
配置することによって装置のコストも安価に成作出来
る。又、ガラス転移点以上ではガラス変形が可能である
ため、冷却時の加圧をやめると、成形による残留歪など
により成形されたレンズの形状精度がくずれる恐れがあ
るため、加圧ステージでは、ガラスの転移点まで加圧を
継続する。転移点以下ではガラスは変形不可であるため
加圧を開放して冷却ステージに移送して、冷却をする。
これにより、精度の高いレンズを能率よく成形すること
が可能となる。
実施例 以下本発明のガラスレンズ成形装置の一実施例につい
て、図面を参照しながら詳細に説明する。まず第1図の
構成を説明すると、チャンバー1内に設けられた架台2
上に第1の予備加熱ステージ3、第2の予備加熱ステー
ジ4、加圧ステージ5、冷却ステージ6が横方向(図面
左右方向)一列に配置されている。第1および第2の予
備加熱ステージ3、4と加圧ステージ5の上方には上記
各ステージと相対するが如く、第1および第2の予備加
熱ブロック7、8と加圧ブロック9が配置されている。
相対した各ステージと各ブロックの間は上型10、下型1
1、胴型12、ガラス素材13が構成する、成形ブロックク
Aの高さより所定量だけ大きく設定している。
加圧ブロック9はプレスシリンダ14を介して所要ストロ
ークだけ上下自在に装備されている(図中Z方向)。第
1および第2の予備加熱ステージ3、4加圧ステージ
5、第1および第2の予備加熱ブロック7、8加圧ブロ
ック9には所望の温度上昇が可能な、ヒーター15が埋設
されている。冷却ステージ6には成形ブロック全体を効
率的に冷却させるため、冷却水の取入口16および取出口
17が外部温調器(図示せず)と接続されている。また各
ステージ、各ブロックには熱電対が埋設され(図示せ
ず)所定の温度検知を行なっている。
上記チャンバー1内の雰囲気コントロールには、不活性
ガス等の吸入口18と排出口19とが接続されている。又そ
れぞれのステージには成形ブロックの移送が可能な称に
各ステージ面上が同一面に設置されており、第1の予備
加熱ステージ3とチャンバー外部とは準備台20で連接さ
れている。又冷却ステージ6とチャンバー外部は受け台
21で連接されている。
チャンバー1の右側面には成形ブロックAの入口22が設
けられ、開閉自在のシャッター23が設けられている。他
方左側面には、出口24が設けられ、シャッター25が配設
されている。
成形ブロックAをチャンバー1内の第1の予備加熱ステ
ージ3上に移送する手段として、シリンダー27が押し棒
26を図中X方向に所定量押し込むことによって行なえ
る。
一方ステージ間の移送手段として第2図に示すように、
チャンバー1内に配置された、移送用の棹28に設けた保
持具29、30、31、32はそれぞれステージ間の配設ピッチ
と同一ピッチPで固定され、X方向の移送レール33上を
左右自在に所定量Pだけ移動する。又移送レール33と棹
28、の全体は別の移送レール34上をY方向(前後自在)
に所定量だけ移動できるものである。
次に上述した成形装置を用いてレンズを成形する手段を
第1図および第2図に基づいて上型10、下型11、胴型12
の内部にガラス素材13を入れて、成形ブロックAとし
て、準備台20上に載置する。成形装置はまず入口22のシ
ャッター23が開かれ、成形ブロックAは押し棒26とシリ
ンダー27によってX(左方向)に準備台20上をすべり
第1の予備加熱ステージ3上に移送される。移送が完了
すると押し棒26はシリンダー27によって元の位置に戻
り、シャッター23は閉じる。シャッター23は開放時は、
吸入口18からのガス圧によりチャンバー1内は内圧が高
いため雰囲気はレンズ成形には悪影響をおよぼさない。
成形ブロックAは、第1の予備加熱ステージ3と第1の
予備加熱ブロック7がヒータ15によってあらかじめ昇温
されている所定温度に加熱される。ここで云う第1の所
定温度とはガラス成形が可能な温度でなくとも良く、む
しろ金型の急熱による熱クラック等の防止が図れて、金
型寿命の向上をねらった温度設定である。加熱された成
形ブロックAは第2図に示す移送用の棹28がまず−Y方
向(手前側)に動き、成形ブロックAを保持具29の先端
で保持した状態(図面の状態)で−X方向(左側)に所
定量Pだけ移動して第2の予備加熱ステージ4上に移送
してただちに28が+Y方向(後側)に動き、保持部29が
成形ブロックAから離れて後+X方向(右側)に所定量
Pだけ移動して移送を完了する。第2の予備加熱ステー
ジ4およびブロック8はガラスが変形可能な所定の温度
設定としている。すなわち、一定温度に保持されたステ
ージと、室温の成形ブロックとの間で熱交換が起こりス
テージの温度は一時的に降下するが、やがては設定され
ていた元の温度に復帰する。予備加熱ステージを二つ設
けた理由は、ステージの温度が降下してから復帰するま
での時間を二つのステージに分担させることで効率的な
サイクルタイムの短縮に寄与できるものである。
尚、第1の予熱ステージ3から第2の予熱ステージへの
移送時には、次の成形ブロックは第1の予熱ステージ3
上には移送を見送り、成形ブロックAが第2の予備加熱
ステージ4より加圧ステージ5への移送時に次の成形ブ
ロックを準備台20から第1の予備加熱ステージへ送る。
すなわちチャンバー内においては、実線で示す成形ブロ
ックの配置と、破線で示す配置が交互に自動的に行える
ものである。
次に成形ブロックAは移送用棹28と保持具30とで前述し
た手段によって、加圧ステージ5上に移送される。加圧
ステージ5および加圧ブロック9の温度設定は、ガラス
素材13が変形可能な温度となる称に設定される移送後、
ただちに加圧ブロック9を介して、シリンダー14で−Z
方向に加圧されガラス素材13を変形させる。変形完了後
すなわち、上型10が胴型12に当接した状態で加圧ステー
ジ5および加圧ブロックのヒータ15の電源を切り、加圧
した状態を続けながら、すなわち加圧冷却を所定温度ま
で冷却する。前述した称に変形状態および加圧冷却の時
は次の成形ブロックは第1の予備加熱ステージ3上にあ
る。よって、成形ブロックは順次、間欠的に送られるも
のである。
所定温度まで加圧冷却すると加圧ブロック9をシリンダ
ー14で+Z方向に上昇させ、前述の手段で棹28を保持具
31とを用いて、次の冷却ステージ6上に移送される。こ
の時同時に第1の予備加熱ステージ3上にあった次の成
形ブロックは、第2の予備加熱ステージへと移送され
る。すなわち第1図における破線で示した成形ブロック
の配置となっている。冷却ステージ6上に移送された成
形ブロックAは、冷却水の取入口16および取出口17に連
接された、冷却水で室温附近まで冷却される。成形ブロ
ックAが冷却ステージ6上にある時間は、加圧ステージ
5、加圧ブロック9が加圧冷却の為温度が下がっている
為、所定温度すなわちガラスが変形可能な温度まで上昇
する時間待機している。さらに冷却水は外部温調器と接
続され、成形されたレンズを一定速度で冷却させる配慮
である。
次に成形ブロックAは前述した移送手段、すなわち棹28
と保持具32によって受け台21上をすべりチャンバー1の
外へ出される。その時棹28の動作と同期して第1図にお
ける出口24に設けられたシャッター25が開く。棹28がえ
の位置に戻ると同時にシャッター25は閉じられる。チャ
ンバー1の外部に出された成形ブロックAから成形され
たレンズを取り出す。以後は同じ操作をくり返し行なう
ことにより、高い形状精度のガラスプレスが連続的に行
なえるものである。尚、本実施例では成形ブロックを間
欠送りとしたが、各ステージの時間的タイミングを合わ
せれば連続送りも可能である。
発明の効果 本発明のように二つの予備加熱ステージを設けること
で、加圧冷却時に生じた加圧ステージおよびブロックの
温度降下を復帰させながら、次の成形ブロックをも予備
加熱できるため成形の時間短縮を図ることが出来る。
さらに成形ブロック予熱をガラス変形温度まで一気に上
昇させるのではなく、2段階に別けて徐々に上昇可能な
為、金型寿命が高くしいては成形レンズのコスト低減に
寄与するものであり、産業上利用価値の高いガラスレン
ズ成形装置である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のガラスレンズ成形装置の実施例を示
す、正面図,第2図は同上実施例における移送手段を説
明するための平面図,第3図は従来例を説明する要部断
面図である。 1……チャンバー、2……架台、3……第1予備加熱ス
テージ、4……第2の予備加熱ステージ、5……加圧ス
テージ、6……冷却ステージ、7……第1の予備加熱ブ
ロック、8……第2の予備加熱ブロック、9……加圧ブ
ロック、15……ヒーター、20……準備台、21……受け
台、23、25……シャッター、14、17……シリンダー、2
9、30、31、32……保持具、33、34……移送レール、A
……成形ブロック、10、11、41、42……成形型、12、43
……胴型、13……ガラス素材、28……棹、16……取入
口、17……取出口、18……吸入口、19……排出口、22…
…入口、23……出口。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上田 昌明 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 青山 隆夫 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−44721(JP,A)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】成形装置から分離した一対の成形型、胴型
    およびガラス素材を一体となした成形ブロック全体を加
    熱し、前記ガラス素材を軟化して押圧成形して得るガラ
    スレンズ成形装置に於て、前記成形ブロックを予備加熱
    する二つのステージと、前記予備加熱された成形ブロッ
    クの成形型を介して、前記ガラス素材に加圧成形および
    加圧冷却が可能な加圧ステージと、前記加圧冷却された
    成形ブロック全体を室温付近まで冷却させる冷却ステー
    ジと、前記各ステージに上下に対向した加熱、加圧、冷
    却の各ブロックを具備し、前記各ステージとブロックを
    同一のチャンバー内に配設したことを特徴とするガラス
    レンズ成形装置。
JP61135711A 1986-06-11 1986-06-11 ガラスレンズ成形装置 Expired - Lifetime JPH0764571B2 (ja)

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