JPH08133757A - 溶融ガラスの遠心成形装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 レンズ１個分に計量された溶融ガラスゴブか
ら比較的偏平な大きな径のプリフォームを製造すること
ができる溶融ガラスの遠心成形装置を提供することを目
的とする。 【構成】 回転自在な回転軸１５と、回転軸１５に交差
して配置されたアーム１６と、アーム１６に対して揺動
自在に吊下されたバケット１０と、このバケット１０内
の底部側に配置され、プリフォームの外周面と光学機能
面とを成形する成形型１３と、バケット１０内の成形型
１３上に配置され、成形型１３の成形面と離して設けた
開口部とともに成形される溶融ガラスを受ける受け部を
形成した受け部材１２と、を備え、前記受け部材１２の
受け部で受ける溶融ガラス１１を、前記回転軸１６の回
転により受け部材１２と成形型１３とを同時に回転させ
て前記受け部材１２の開口部から成形型１３の成形面に
溶融ガラス１１を移動させ、溶融ガラス１１の外形を成
形する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はガラスレンズのプレス成
形に用いるガラスプリフォームの遠心成形装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、非球面レンズの製造においては、
加熱軟化したガラス素材を所定の光学面形状の成形型で
プレスする、リヒートプレス法が用いられている。

【０００３】例えば特公平４−４３８５２号公報（以
下、公報１）は、図９（ａ）に示す如く、プリフォーム
１を搬送皿２に載置してヒータ３で加熱軟化し、これを
成形型４でプレス成形するものある。このとき使用する
プリフォーム１は、リング状の搬送皿２で外周を支持し
て搬送する関係上、成形品レンズの径よりも大きな外径
でなければならない。

【０００４】ところで、このようなプリフォームを製造
する方法としては、特開平４−１４９０３２号公報（公
報２）に開示されたものが知られている。これは図９
（ｂ）に示す如く、レンズ１個分に計量された溶融ガラ
スゴブ５をノズル６より滴下して、まず第１の熱加工治
具７に受け、次に反転させて第２の熱加工治具８に移し
変え、最後に反転面をヒータ９であぶった後、溶融ガラ
スゴブ５を冷却固化させて、これをリヒートプレス用の
ガラス素材すなわちプリフォームとして用いる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述の公報
２のような方法で製造されたプリフォームは、公報１の
ガラスレンズ成形方法には用いることができなかった。
すなわち、公報２の方法で製造されるプリフォームの径
は、溶融ガラスが熱加工治具の表面に濡れ広がろうとす
る力、および自重変形によって広がろうとする力Ａが、
表面張力，界面張力によって縮まろうとする力Ｂ，Ｃと
釣りあって定まる。しかしながら、熱加工治具は溶融ガ
ラスに濡れにくい材質を使用するので、溶融ガラスの縮
まろうとする力Ｂ，Ｃがまさり、製造されたプリフォー
ムは球形状にちかい小径のものになる。これに対して、
前記公報１に使用するには偏平形状で径の大きなもので
なければならない。従って、公報２で得られたプリフォ
ームは、球状レンズなど特殊な形状のレンズの成形にし
か用いることができない。

【０００６】本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
で、レンズ１個分に計量された溶融ガラスゴブから比較
的偏平な大きな径のプリフォームを製造することができ
る溶融ガラスの遠心成形装置を提供することを目的とす
る。

【０００７】本発明の他の目的は、効率的にプリフォー
ムを製造することである。

【０００８】本発明のさらに他の目的は、ガラス転位点
温度とガラス軟化点温度の差が小さい硝材のプリフォー
ムの製造に好適で、径の大きいプリフォームの製造を行
うことのできる溶融ガラスの遠心成形装置を提供するこ
とにある。

【０００９】本発明のさらに別の目的は、製造されたプ
リフォームの搬出を容易にすることである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１に係る本発明の溶融ガラスの遠心成形装置
は、回転自在な回転軸と、この回転軸に交差して配置さ
れたアームと、このアームに対して揺動自在に吊下され
たバケットと、このバケット内の底部側に配置され、プ
リフォームの外周面と光学機能面とを成形する成形型
と、バケット内の成形型上に配置され、成形型の成形面
と離して設けた開口部とともに成形される溶融ガラスを
受ける受け部を形成した受け部材と、を備え、前記受け
部材の受け部で受ける溶融ガラスを、前記回転軸の回転
により受け部材と成形型とを同時に回転させて前記受け
部材の開口部から成形型の成形面に溶融ガラスを移動さ
せ、溶融ガラスの外形を成形することを特徴とする。

【００１１】この場合、請求項２に記載したように、成
形型およびプリフォームに冷風を吹き付ける手段と、プ
リフォームを搬出する手段とを備えるとよい。

【００１２】さらに、請求項３に記載したように、受け
部材のゴブ下方より熱風を吹き付ける手段を設けてもよ
い。

【００１３】また、請求項４に記載したように、成形型
にはスライド自在に嵌合する円筒状の胴型と該成形型を
支持するスプリングとを備えるとよい。

【００１４】そして、請求項５に記載したように、前記
アームに対して吊下されたバケット上には、前記受け部
材の受け部に溶融ガラスを滴下する手段を備えるとよ
い。

【００１５】

【作用】上記構成からなる本発明の作用を図１を参照し
て説明する。図示のようにこの装置は、回転するバケッ
ト１０に溶融ガラスゴブ１１を入れ、遠心力を与えるよ
うになっており、バケット１０には投入した溶融ガラス
ゴブ１１を受けとめる受け部材１２と、回転時に成形を
行う成形型１３とが備えられ、それらの間は空間１４と
なっている。この空間１４は溶融ガラスゴブ１１の大き
さよりも広くなっており、溶融ガラスゴブ１１の上面は
規制されることがない。また成形型１３と受け部材１２
とは別体構造で、これを分解して成形したプリフォーム
を取り出せるようになっている。なお１５は回転軸、１
６はアームである。

【００１６】バケット１０に投入された溶融ガラスゴブ
１１は、まず受け部材１２で支持される。次に溶融ガラ
スゴブ１１が低粘度にある間にバケット１０を回転させ
ると、遠心力で溶融ガラスゴブ１１は成形型１３に落下
すると瞬時に偏平に変形し、押し広げられて径が大きく
なる。溶融ガラスゴブ１１の径が所望の大きさになるよ
うに遠心力を調節して、溶融ガラスゴブ１１が冷却固化
するまで維持すれば、成形型１３の鏡面とされた成形面
と溶融ガラスの自由面の表面張力によって両面が鏡面と
なった所望の外形のプリフォームが得られる。

【００１７】さらに、本発明では受け部材１２を設ける
ことでより精密なプリフォームの成形が可能となった。
単に溶融ガラスゴブを成形型に直接供給して、遠心力で
偏平させても所望の径のプリフォームに成形できるが、
実験の結果、供給工程と遠心力を与える工程の間に１秒
以上のタイムラグがあると、図２（ａ）のように溶融ガ
ラスゴブが成形型と最初に接した面が冷却固化するの
で、遠心力によって流動した部分との間にスジ状の段差
が生じることがわかった。これはレンズにとって致命的
な欠陥となる。そこで本発明では、溶融ガラスゴブ１１
が冷却しにくい受け部材１２を設けて、遠心力によって
溶融ガラスゴブ１１が受け部材１２から成形型１３に移
ると同時に偏平させるようにした。すなわち、前述のタ
イムラグをなくすことで段差という欠陥のないプリフォ
ームを成形することを可能にした。

【００１８】次に請求項２の作用を説明すれば次の通り
である。成形型に遠心力で密着した溶融ガラスは冷却固
化した後もしばらくの間、成形型に密着しているが、自
然放冷により成形型およびガラス成形型の温度がガラス
転移温度を大幅に下回るとガラスの熱収縮によって離型
する。ここで冷風を吹き付けて成形型およびガラスプリ
フォームを強制冷却すれば自然放冷に比べて離型に要す
る時間を短縮することができる。さらにガラスプリフォ
ームを搬出する手段を設ければ、すぐに次のプリフォー
ムの製造に移ることができるので、製造効率を高めるこ
とができる。

【００１９】また請求項３の作用は次の通りである。溶
融ガラスは受け部材に供給されると同時に温度が下がり
始め粘度が高くなる。このとき一般にガラス粘度が１０
⁴ ポアズ以上になると成形が不可能になるといわれてお
り、成形は溶融ガラスが熱いうちに行わなければならな
い。よってガラス転位点温度とガラス軟化点温度の差が
小さいような、粘度が温度に鋭敏なガラスではできるだ
け温度を高く維持しないと成形できなくなる。そこで受
け部材上の溶融ガラスを熱風であぶって高温に維持すれ
ば、足の短いガラスであっても容易に成形できる。ま
た、受け部材を図１の構成とした場合、あまり大きな溶
融ガラスは自重で受け部材を通過してしまうが、請求項
３では下方からの熱風により溶融ガラスが支持されるの
で、径の大きいプリフォームの成形が可能になる。

【００２０】次に請求項４の作用を説明すれば次の通り
である。成形型は遠心力を受けるとそれを支持するスプ
リングを押し縮め、外周を胴型で規制される。そして成
形型の回転運動を止めるとスプリングが伸びてガラス成
形品が胴型から押し出される。従って、溶融ガラスは成
形時には外周を胴型で規制され、成形後には外周が解放
されるのでプリフォームの搬出が容易になる。

【００２１】

【実施例】以下、添付図面を参照して本発明に係る溶融
ガラスの遠心成形装置の実施例を説明する。なお、各実
施例において、図面の同一の要素には同一符号を付し、
重複する説明を省略する。

【００２２】（実施例１）まず本発明の実施例１を図３
〜５を参照して説明する。

【００２３】バケット１７は鉛直な回転軸１８に直角な
アーム１９に吊下されている。回転軸１８を挟んでバケ
ット１７の向かい側には、回転をスムーズにするための
バランスウエイト２０が取付けられている。回転軸１８
は図示せぬ駆動装置により軸周りに回転するだけでなく
上下にも可動になっている。これら全体はハウジング２
１に納められ、上方には溶融ガラスを滴下供給するため
のルツボ２２と成形したプリフォームを吸着搬送するた
めの真空吸着装置２３が配設され、下方にはバケット１
７内の成形型２４を加熱する高周波加熱炉２５が配設さ
れている。ルツボ２２の下方のハウジング２１の開口部
にはシャッタ２６が傾斜して設けられ、傾斜方向には不
要な溶融ガラスゴブを回収するためのボックス２７が置
かれている。

【００２４】次にルツボ２２について説明する。ルツボ
２２の底部には溶融ガラスゴブ２８を滴下するノズルが
あり、周囲には加熱ヒータ２９が配置している。加熱ヒ
ータ２９で加熱された溶融ガラスは底部のノズルから流
出し、ノズル先端に滴となって付着しつつ成長し、付着
力より大きな自重になると溶融ガラスゴブ２８となって
滴下する。このときの付着力はノズル径とガラス温度に
よって決まるので、これらを適宜選択すれば所望の重量
の溶融ガラスゴブ２８を滴下させることができる。なお
本実施例では８００℃に加熱したリン酸クラウン系の硝
材（Ｔｇ＝３６８℃）をφ５mmのノズルより滴下させて
０．３６ｇの溶融ガラスゴブ２８を得ている。

【００２５】次にバケット１７について図４を参照して
説明する。バケット１７は４つの部品で構成される。

【００２６】（１）受け部材３０はバケット１７の開口
部に位置しリング形状をしている。その断面形状は漏斗
形状の傾斜面を有し、その中心部の内径φは溶融ガラス
ゴブ２８の外周部を支持して落下しない程度に小さく、
その下方は大径になって後述する胴型３１の開口側の径
と同じになっており、溶融ガラスゴブ２８に遠心力が加
わったときにはすり抜けられる大きさとする。

【００２７】この径は溶融ガラスゴブ２８の重量，粘
度，遠心力の大きさによって実験的に決定する必要があ
るが、溶融ガラスゴブ２８が比較的小径の場合には大体
の見当をつけることができる。すなわち所望するプリフ
ォームの体積をＶとすると、この体積は溶融時に比べて
７０％程度小さいので、溶融ガラスゴブ２８の体積を
１．４倍と見積もる。そして、溶融ガラスゴブ２８があ
まり大きくなければ形状を球で近似できるので、φ≒２
×（３／４π×１．４Ｖ）^1/3 ≒１．３９Ｖ^1/3とな
る。本実施例では、Ｖ＝０．１１cc（０．３６ｇ）のプ
リフォームを製造したいので、上式によるφよりも若干
小さい、φ＝６mm，深さ２mmの内径を採用したところ、
８００℃，１０^1.5 ポアズの溶融ガラスゴブ２８を支持
することができた。

【００２８】また受け部材３０の材質としては、溶融ガ
ラスに濡れにくいものを使用する。例えば、タングステ
ンカーバイドにスパッタリング等により濡れにくいセラ
ミックＡｌＮ，ＢＮ，ＣｒＮをコーティングしたり、サ
イアロン，カーボンなど濡れにくい素材で受け部材３０
を形成する。なお本実施例ではＢＮの焼結体を用いた。

【００２９】（２）胴型３１は、バケット１７の底部に
配設された円筒状の部材であって、高さ方向の略中央部
に形成された段差をさかいに下半分の内径が小さくなっ
ており、この小径部が溶融ガラスゴブ２８を偏平させる
際に外形を規制する。このため胴型３１の内径は所望の
プリフォームの外径と同等か若干大きめに設定する。本
実施例ではφ１０mmとした。また材質はＢＮ焼結体を使
用した。

【００３０】（３）成形型２４は、胴型３１の内径（前
記小径部の内径を示す。以下同じ。）の中を上下にスラ
イドする。材質は溶融ガラスに濡れにくいものを使用す
る。また、溶融ガラスが成形型２４に接する面が鏡面と
なるよう面粗さＲｍａｘ１μｍ以下に研磨したものを用
いる。本実施例では、高周波加熱炉２５で加熱するため
に導電性をもち、かつ、遠心力を作用させたときにスプ
リング３２を縮ませるだけの質量が必要な点を考慮し
て、タングステンカーバイドにＡｌＮをコーティングし
たもの用いた。

【００３１】（４）スプリング３２は、遠心力を加えた
ときに成形型２４が沈み込む程度の弾性のもので、４０
０〜６００℃程度の耐熱性が必要である。本実施例では
市販されているセラミック（ＰＳＺ）製のバネを使用し
た。遠心時にスプリング３２が縮むと、成形型２４が沈
み込んで外周部を胴型３１の内径に規制される。成形が
終了し、遠心を止めるとスプリング３２が伸びて成形型
２４がせり上がり、プリフォームの外周部を胴型３１の
内径から離型する。

【００３２】次に真空吸着装置２３は、図示せぬ駆動装
置により垂直方向と水平方向とに移動自在であって、先
端部に吸着したプリフォーム３３を搬出するものであ
る。真空吸着装置２３の内部は、図５の如く２重構造の
シリンダになっており、各シリンダが独立にエアーを吸
排気できるよう２つのダクトが設けられている。すなわ
ち、内シリンダ３４はプリフォーム３３を吸着し、外シ
リンダ３５は受け部材３０を吸着する。また排気エアー
によりプリフォーム３３と成形型２４を冷却し、離型を
容易にするブロワとしても機能する。

【００３３】プリフォーム３３の搬出に際しては、真空
吸着装置２３をバケット１７の直上に移動させ、シリン
ダ３４の先端からエアーを排気してバケット１７内を冷
却し、プリフォーム３３を成形型２４から離型する。次
にシリンダ３４，３５をバケット１７内に降ろし、受け
部材３０とプリフォーム３３とを吸着して外に運び出
し、シリンダ３４のエアーを止めてプリフォーム３３の
みを取り出す。最後にシリンダ３５のエアーを止めて受
け部材３０をバケット１７内に戻す。

【００３４】上記構成からなる溶融ガラスの遠心成形装
置の使用手順は以下の通りである。

【００３５】（１）まず回転軸１８を下降させてバケッ
ト１７を高周波加熱炉２５の中にいれ、バケット１７内
の成形型２４を成形するガラスのガラス転移点温度Ｔｇ
に対してＴｇマイナス１００℃〜Ｔｇプラス６０℃に加
熱しておく。加熱完了後には回転軸１８を上昇させてバ
ケット１７を取り出し、シャッタ２６を開けて準備す
る。また、ガラスブロックを加熱溶融するルツボ２２
は、溶融ガラスゴブ２８の粘度が１０⁴ ポアズとなる温
度に調節しておく。

【００３６】（２）次に、ルツボ２２の下方のノズルか
ら所望のプリフォームに相当する体積の溶融ガラスゴブ
２８をバケット１７内に滴下する。このとき、受け部材
３０の内径に溶融ガラスゴブ２８を直接滴下すると、内
径を通過してしまうおそれがあるので、溶融ガラスゴブ
２８の落下速度が大きくならないように、ノズルと受け
部材３０との距離を短く設定するか、または図３（ｂ）
のように受け部材３０の縁の部分に滴下して落下スピー
ドを殺し、内径の部分に転がり落とすようにすると良
い。このようにすれば、バケット１７に滴下供給された
溶融ガラスゴブ２８は外周部を受け部材３０の内径に支
持される。

【００３７】溶融ガラスゴブ２８の滴下後にも溶融ガラ
スは引き続きノズルより流出し、次々とゴブになって滴
下されるので、シャッタ２６を閉じる。遮られた不要な
ゴブは、シャッタ２６の外側を転がってボックス２７に
回収される。このゴブは再びルツボ２２に投入して再使
用する。

【００３８】（３）次に回転軸１８を回転させる。バケ
ット１７は遠心力により水平方向になって回転し、成形
型２４はスプリング３２を縮めて胴型３１内径に沈み込
み外周を規制された状態になる。そして溶融ガラスゴブ
２８は受け部材３０の内径に押し込まれ成形型２４上に
落下する。そして、落下と同時に押し広げられて偏平に
なり、成形型２４と等しい外径に広がる。その後、冷却
固化するまで回転を続ければ、成形型２４と等しい径の
プリフォームが得られる。

【００３９】ここで、回転軸１８の回転の速さは、溶融
ガラスゴブ２８に与える遠心力を決定するので、溶融ガ
ラスゴブ２８の表面張力，粘度，質量，偏平度合いなど
によって適宜選択する必要がある。遠心力の大きさＦ
は、回転半径ｒ（ｍ），ゴブ２の質量ｍ（ｋｇ），回転
数ｆ（ｒｐｍ）を用いて、 Ｆ＝ｍｒω² ＝１．０９６×１０^-2 ｒｆ² （Ｎ） と示されるが、重力加速度ｇを単位として加速度Ｇで表
わすように変形すると、 Ｇ＝Ｆ／ｇ＝１．１１８×１０^-3ｒｆ² となる。例えば１００Ｇの加速度を１．５ｇの溶融ガラ
スゴブ２８に与えた場合の遠心力は、１００×１．５ｇ
＝１５０ｇ重と即座に計算され、溶融ガラスゴブ２８が
１５０ｇ重の荷重で偏平されているのだとすぐにわか
る。

【００４０】（４）成形が終了したら回転軸１８を止め
る。すると遠心力がなくなるのでスプリング３２が伸び
て成形型２４がせり上がり、プリフォーム３３の外周部
は胴型３１の内径から離型する。次にバケット１７を真
空吸着装置２３の下に移動させ、バケット１７の内部に
エアーを吹き込んで、成形型２４とそれに密着している
プリフォーム３３を冷却して離型させる。その後、真空
吸着装置２３でバケット１７からプリフォーム３３を取
り出す。

【００４１】（実験例によるデータ）実施例の装置を使
用して、リン酸クラウン系の低融点ガラス（Ｔｇ＝３６
８℃）を成形した実験例について以下に説明する。

【００４２】ガラスブロックをルツボ２２に投入し８０
０℃で加熱溶融した。この温度は溶融ガラスの落下およ
び成形に好適な粘度１０^1.5 ポアズに相当する温度であ
る。また成形型２４をガラス転移点程度の温度になるよ
うに高周波加熱炉２５で表面温度４００℃に加熱した。

【００４３】ルツボ２２で滴下したガラスはφ５mmのノ
ズルから流出し、溶融ガラスゴブ２８としてバケット１
７の内部に滴下した。滴下された溶融ガラスゴブ２８は
０．３６ｇで、冷却時には外径φ６．５mm，体積は０．
１１ccであった。

【００４４】次に回転軸１８を１２００ｒｐｍの回転数
で回転させ、溶融ガラスゴブ２８を遠心力で偏平させて
自然放冷により冷却固化するまで１分間保持した。この
ときアーム１９の長さは１０cmのものを用い、溶融ガラ
スゴブ２８に１６１Ｇの加速度を与えた。これにより
０．３６ｇの溶融ガラスゴブ２８は５８ｇの荷重で偏平
することになる。

【００４５】以上の操作によって、溶融ガラスゴブ２８
は成形型２４の全面に押し広げられて、外径φ１０mm，
厚さｔ１．４mmのプリフォーム３３が得られた。つまり
φ６．５mmのゴブからφ１０mmのプリフォームが得られ
た。このプリフォーム３３は両面とも鏡面かつ外観欠陥
のない面であってリヒートプレス用のプリフォームとし
て好適であった。

【００４６】本実施例によれば、成形型２４の内径と一
致する外径で両面が鏡面のプリフォームが簡単に得られ
た。また真空吸着装置２３により、プリフォーム３３と
成形型２４にエアーを吹き付けて短時間で冷却離型させ
るとともにプリフォーム３３の搬送をも行うので、プリ
フォームの製造作業を連続的に行うことができる。

【００４７】（実施例２）次に、本発明の実施例２を図
６を参照して説明する。この実施例では、実施例１の高
周波加熱炉２５を廃止して、バケット１７の側面に開口
３６を設け、さらに開口３６に対向してノンフレームト
ーチ３７を設けた点が前記実施例とは異なっている。ノ
ンフレームトーチ３７は、ヒータをＯＦＦにすれば、成
形型とプリフォームを冷却する離型用の送風器として使
用可能である。

【００４８】成形型２４の加熱は、ノンフレームトーチ
３７からバケット１７内部に熱風を吹き込んで行う。熱
風ガスとしては、窒素，アルゴンなどの不活性ガスを用
いるとバケット１７内の部材を酸化しにくく長寿命にな
って良い。また熱風はバケット１７内部から受け部材３
０に向かって吹き抜け、溶融ガラスゴブ２８を下面から
あぶって高温に保つ。そして、風圧により受け部材３０
にある溶融ガラスゴブ２８の支持を補助する。尚、成形
方法は第１実施例に記載したものと同様である。

【００４９】本実施例によれば、実施例１の効果に加え
て、溶融ガラスゴブの温度を高温に保てるので、粘度が
温度に敏感ないわゆる足の短い硝材の成形に適してお
り、また、風圧で溶融ガラスゴブを支持するので径が大
きく重量の重いゴブの成形にも適用できる利点がある。
また装置の寿命も長い。

【００５０】（実施例３）次に、本発明の実施例３を図
７を参照して説明する。この実施例では、アーム１９に
水平に固定されたメッシュ状の受け部材３８を用いた点
が、前記実施例２とは異なっている。受け部材３８はＳ
ＵＳ３１２，３１６などの耐熱性金属ワイヤを網目に編
んで、この表面に溶融ガラスに濡れにくいセラミック、
例えばＴｉＮをコーティングしたものを用いる。網を用
いることとしたのは、網は熱容量が小さいので溶融ガラ
スゴブ２８の熱がうばわれにくく、しかも網の目を通し
て熱風による加熱が効率よく行われるからである。

【００５１】本実施例では、受け部材３８の上面に溶融
ガラスゴブ２８が支持されており、回転軸１８を回転し
たときの遠心力によって、溶融ガラスゴブ２８が受け部
材３８からずり落ちて成形型２４に供給される。

【００５２】本実施例によれば、溶融ガラスゴブが受け
部材の面で支持されているので、径の大きな、特に外径
φ１０mm以上のプリフォームを成形できるようになる。

【００５３】（実施例４）次に、本発明の実施例４を図
８を参照して説明する。この実施例では、実施例２のル
ツボ２２を廃止して、ルツボ２２の位置に高周波加熱炉
３９を設置した。そして受け部材３０は溶融ガラスに濡
れにくい導電性材料で形成した。受け部材３０の表面に
は耐熱性カーボンや，ＡｌＮ，ＰＢＮ，ＴｉＮなどのセ
ラミックをコーティングする。

【００５４】本実施例では次のように成形を行う。ま
ず、プリフォーム１個分に相当するガラスペレット４０
を受け部材３０に載置する。次に回転軸１８を上昇させ
て受け部材３０を高周波加熱炉３９に挿入し、ガラスペ
レット４０を溶融する。このときノンフレームトーチ３
７からバケット１７に熱風を送り込んでガラスペレット
４０を下から支持するとともに、受け部材３０の輻射熱
で成形型２４が高温になりすぎないように冷却する。次
に回転軸１８を下降させて高周波加熱炉３９から受け部
材３０を引き出して回転させる。これにより遠心力で溶
融したガラスペレット４０は成形型２４に供給されると
ともに偏平する。

【００５５】本実施例によれば、受け部材３０がルツボ
の働きをするので、大きなルツボを用いる必要がない。
したがって硝材を変更する際に受け部材３０を取り替え
るだけで良く、装置が小型化するとともに段取りも容易
になる。よって多種少量のプリフォーム製造に適してい
る。

【００５６】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、特に成形するプリフォームの形状は様々に
変形応用可能である。

【００５７】（１）プリフォームの上下面は平板状に限
らず、成形型の成形面にて転写される側は平面，凹面，
凸面などいずれでもよい。また自由表面側も遠心力によ
って形成される平面，凹面いずれでもよい。したがっ
て、得られるプリフォームの上下面形状はさまざまな組
み合わせが考えられる。

【００５８】（２）またプリフォームの外周形状も円形
のみに限らず、多角形や楕円など胴型の内径形状を変更
するだけで製造可能である。

【００５９】（３）さらにプリフォームの形状は偏平形
状に限らず、例えば柱状のものも製造可能である。上記
各実施例では、供給する溶融ガラスの体積に比べて成形
型の光学機能面（レンズ面）の面積を大きくしたので偏
平になったが、光学機能面の面積を小さくすれば柱状の
プリフォームの製造が可能になる。

【００６０】（４）さらに成形型と胴型の形状を工夫す
れば、外周に段差のあるプリフォームなど自由な形状に
成形可能である。

【００６１】

【発明の効果】以上説明したように本発明の溶融ガラス
の遠心成形装置によれば、以下の効果が得られる。

【００６２】請求項１に記載した発明では、両面が鏡面
で所望の外径の、リヒートプレスに好適なガラスプリフ
ォームを容易に製造することができる。

【００６３】請求項２に記載した発明では、プリフォー
ムの製造を効率化することができる。

【００６４】請求項３に記載した発明では、足の短い硝
材や径の大きなプリフォームであっても製造可能にな
る。

【００６５】請求項４に記載した発明では、プリフォー
ムを成形型より搬出するのが容易になって作業性が向上
する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の要部を模式的に示す断面図である。

【図２】本発明の作用を説明する参考写真である。

【図３】実施例１の溶融ガラスの遠心成形装置を破断し
て示す立面図である。

【図４】実施例１の溶融ガラスの遠心成形装置の要部を
示す図である。

【図５】実施例１の溶融ガラスの遠心成形装置の要部を
示す図である。

【図６】実施例２の溶融ガラスの遠心成形装置を示す図
である。

【図７】実施例３の溶融ガラスの遠心成形装置を示す図
である。

【図８】実施例４の溶融ガラスの遠心成形装置を示す図
である。

【図９】従来の技術を説明する図である。

【符号の説明】 １ プリフォーム ２ 搬送皿 ３ ヒータ ４ 成形型 ５ 溶融ガラスゴブ ６ ノズル ７ 熱加工治具 ８ 熱加工治具 ９ ヒータ １０ バケット １１ 溶融ガラスゴブ １２ 受け部材 １３ 成形型 １４ 空間 １５ 回転軸 １６ アーム １７ バケット １８ 回転軸 １９ アーム ２０ バランスウエイト ２１ ハウジング ２２ ルツボ ２３ 真空吸着装置 ２４ 成形型 ２５ 高周波加熱炉 ２６ シャッタ ２７ ボックス ２８ 溶融ガラスゴブ ２９ 加熱ヒータ ３０ 受け部材 ３１ 胴型 ３２ スプリング ３３ プリフォーム ３４ 内シリンダ ３５ 外シリンダ ３６ 開口 ３７ ノンフレームトーチ ３８ 受け部材 ３９ 高周波加熱炉 ４０ ガラスペレット

【手続補正書】

【提出日】平成６年１０月２６日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００３

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００３】例えば特公平４−４３８５２号公報（以
下、公報１）は、図１０（ａ）に示す如く、プリフォー
ム１を搬送皿２に載置してヒータ３で加熱軟化し、これ
を成形型４でプレス成形するものある。このとき使用す
るプリフォーム１は、リング状の搬送皿２で外周を支持
して搬送する関係上、成形品レンズの径よりも大きな外
径でなければならない。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００４

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００４】ところで、このようなプリフォームを製造
する方法としては、特開平４−１４９０３２号公報（公
報２）に開示されたものが知られている。これは図１０
（ｂ）に示す如く、レンズ１個分に計量された溶融ガラ
スゴブ５をノズル６より滴下して、まず第１の熱加工治
具７に受け、次に反転させて第２の熱加工治具８に移し
変え、最後に反転面をヒータ９であぶった後、溶融ガラ
スゴブ５を冷却固化させて、これをリヒートプレス用の
ガラス素材すなわちプリフォームとして用いる。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１７

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１７】さらに、本発明では受け部材１２を設ける
ことでより精密なプリフォームの成形が可能となった。
単に溶融ガラスゴブを成形型に直接供給して、遠心力で
偏平させても所望の径のプリフォームに成形できるが、
実験の結果、供給工程と遠心力を与える工程の間に１秒
以上のタイムラグがあると、図２のように溶融ガラスゴ
ブが成形型と最初に接した面が冷却固化するので、遠心
力によって流動した部分との間にスジ状の段差が生じる
ことがわかった。これはレンズにとって致命的な欠陥と
なる。そこで本発明では、図３のように溶融ガラスゴブ
１１が冷却しにくい受け部材１２を設けて、遠心力によ
って溶融ガラスゴブ１１が受け部材１２から成形型１３
に移ると同時に偏平させるようにした。すなわち、前述
のタイムラグをなくすことで段差という欠陥のないプリ
フォームを成形することを可能にした。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２２】（実施例１）まず本発明の実施例１を図４
〜６を参照して説明する。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２５】次にバケット１７について図５を参照して
説明する。バケット１７は４つの部品で構成される。

【手続補正６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３２】次に真空吸着装置２３は、図示せぬ駆動装
置により垂直方向と水平方向とに移動自在であって、先
端部に吸着したプリフォーム３３を搬出するものであ
る。真空吸着装置２３の内部は、図６の如く２重構造の
シリンダになっており、各シリンダが独立にエアーを吸
排気できるよう２つのダクトが設けられている。すなわ
ち、内シリンダ３４はプリフォーム３３を吸着し、外シ
リンダ３５は受け部材３０を吸着する。また排気エアー
によりプリフォーム３３と成形型２４を冷却し、離型を
容易にするブロワとしても機能する。

【手続補正７】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３６

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３６】（２）次に、ルツボ２２の下方のノズルか
ら所望のプリフォームに相当する体積の溶融ガラスゴブ
２８をバケット１７内に滴下する。このとき、受け部材
３０の内径に溶融ガラスゴブ２８を直接滴下すると、内
径を通過してしまうおそれがあるので、溶融ガラスゴブ
２８の落下速度が大きくならないように、ノズルと受け
部材３０との距離を短く設定するか、または図５のよう
に受け部材３０の縁の部分に滴下して落下スピードを殺
し、内径の部分に転がり落とすようにすると良い。この
ようにすれば、バケット１７に滴下供給された溶融ガラ
スゴブ２８は外周部を受け部材３０の内径に支持され
る。

【手続補正８】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４７

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４７】（実施例２）次に、本発明の実施例２を図
７を参照して説明する。この実施例では、実施例１の高
周波加熱炉２５を廃止して、バケット１７の側面に開口
３６を設け、さらに開口３６に対向してノンフレームト
ーチ３７を設けた点が前記実施例とは異なっている。ノ
ンフレームトーチ３７は、ヒータをＯＦＦにすれば、成
形型とプリフォームを冷却する離型用の送風器として使
用可能である。

【手続補正９】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００５０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００５０】（実施例３）次に、本発明の実施例３を図
８を参照して説明する。この実施例では、アーム１９に
水平に固定されたメッシュ状の受け部材３８を用いた点
が、前記実施例２とは異なっている。受け部材３８はＳ
ＵＳ３１２，３１６などの耐熱性金属ワイヤを網目に編
んで、この表面に溶融ガラスに濡れにくいセラミック、
例えばＴｉＮをコーティングしたものを用いる。網を用
いることとしたのは、網は熱容量が小さいので溶融ガラ
スゴブ２８の熱がうばわれにくく、しかも網の目を通し
て熱風による加熱が効率よく行われるからである。

【手続補正１０】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００５３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００５３】（実施例４）次に、本発明の実施例４を図
９を参照して説明する。この実施例では、実施例２のル
ツボ２２を廃止して、ルツボ２２の位置に高周波加熱炉
３９を設置した。そして受け部材３０は溶融ガラスに濡
れにくい導電性材料で形成した。受け部材３０の表面に
は耐熱性カーボンや，ＡＩＮ，ＰＢＮ，ＴｉＮなどのセ
ラミックをコーティングする。 ─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成６年１０月２６日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図面の簡単な説明

【補正方法】変更

【補正内容】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の要部を模式的に示す断面図である。

【図２】本発明の作用を説明する図であって、成形型に
直に供給後、遠心成形を行ったときに発生する表面欠陥
の様子を示す溶融ガラスの断面図（ａ）、溶融ガラス表
面を撮影した写真を模式的に示す図（ｂ）および溶融ガ
ラスの表面を示す斜視図（ｃ）である。

【図３】本発明の作用を説明する図であって、受け部材
を介して遠心成形を行った場合についての溶融ガラスの
断面図（ａ）および溶融ガラス表面を撮影した写真を模
式的に示す図（ｂ）である。

【図４】実施例１の溶融ガラスの遠心成形装置を破断し
て示す立面図である。

【図５】実施例１の溶融ガラスの遠心成形装置の要部を
示す図である。

【図６】実施例１の溶融ガラスの遠心成形装置の要部を
示す図である。

【図７】実施例２の溶融ガラスの遠心成形装置を示す図
である。

【図８】実施例３の溶融ガラスの遠心成形装置を示す図
である。

【図９】実施例４の溶融ガラスの遠心成形装置を示す図
である。

【図１０】従来の技術を説明する図である。

【符号の説明】 １ プリフォーム ２ 搬送皿 ３ ヒータ ４ 成形型 ５ 溶融ガラスゴブ ６ ノズル ７ 熱加工治具 ８ 熱加工治具 ９ ヒータ １０ バケット １１ 溶融ガラスゴブ １２ 受け部材 １３ 成形型 １４ 空間 １５ 回転軸 １６ アーム １７ バケット １８ 回転軸 １９ アーム ２０ バランスウエイト ２１ ハウジング ２２ ルツボ ２３ 真空吸着装置 ２４ 成形型 ２５ 高周波加熱炉 ２６ シャッタ ２７ ボックス ２８ 溶融ガラスゴブ ２９ 加熱ヒータ ３０ 受け部材 ３１ 胴型 ３２ スプリング ３３ プリフォーム ３４ 内シリンダ ３５ 外シリンダ ３６ 開口 ３７ ノンフレームトーチ ３８ 受け部材 ３９ 高周波加熱炉 ４０ ガラスペレット

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】追加

【補正内容】

【図１】

【図２】

【図４】

【図５】

【図３】

【図６】

【図７】

【図８】

【図９】

【図１０】

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転自在な回転軸と、この回転軸に交差
   して配置されたアームと、このアームに対して揺動自在
   に吊下されたバケットと、このバケット内の底部側に配
   置され、プリフォームの外周面と光学機能面とを成形す
   る成形型と、バケット内の成形型上に配置され、成形型
   の成形面と離して設けた開口部とともに成形される溶融
   ガラスを受ける受け部を形成した受け部材と、を備え、 前記受け部材の受け部で受ける溶融ガラスを、前記回転
   軸の回転により受け部材と成形型とを同時に回転させて
   前記受け部材の開口部から成形型の成形面に溶融ガラス
   を移動させ、溶融ガラスの外形を成形することを特徴と
   する溶融ガラスの遠心成形装置。
2. 【請求項２】 成形型およびプリフォームに冷風を吹き
   付ける手段と、プリフォームを搬出する手段とを備えた
   ことを特徴とする請求項１記載の溶融ガラスの遠心成形
   装置。
3. 【請求項３】 受け部材のゴブ下方より熱風を吹き付け
   る手段を設けたことを特徴とする請求項１又は２記載の
   溶融ガラスの遠心成形装置。
4. 【請求項４】 成形型がスライド自在に嵌合する円筒状
   の胴型と該成形型を支持するスプリングとを備えたこと
   を特徴とする請求項１〜３いずれか記載の溶融ガラスの
   遠心成形装置。
5. 【請求項５】 前記アームに対して吊下されたバケット
   上には、前記受け部材の受け部に溶融ガラスを滴下する
   手段が備えられたことを特徴とする請求項１〜４いずれ
   か記載の溶融ガラスの遠心成形装置。