JPH10251031A - 光学素子の成形方法及び成形装置 - Google Patents
光学素子の成形方法及び成形装置Info
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- JPH10251031A JPH10251031A JP5623597A JP5623597A JPH10251031A JP H10251031 A JPH10251031 A JP H10251031A JP 5623597 A JP5623597 A JP 5623597A JP 5623597 A JP5623597 A JP 5623597A JP H10251031 A JPH10251031 A JP H10251031A
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- preform
- die
- upper die
- inert gas
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Classifications
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B11/00—Pressing molten glass or performed glass reheated to equivalent low viscosity without blowing
- C03B11/06—Construction of plunger or mould
- C03B11/08—Construction of plunger or mould for making solid articles, e.g. lenses
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B11/00—Pressing molten glass or performed glass reheated to equivalent low viscosity without blowing
- C03B11/005—Pressing under special atmospheres, e.g. inert, reactive, vacuum, clean
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2215/00—Press-moulding glass
- C03B2215/66—Means for providing special atmospheres, e.g. reduced pressure, inert gas, reducing gas, clean room
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2215/00—Press-moulding glass
- C03B2215/72—Barrel presses or equivalent, e.g. of the ring mould type
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2215/00—Press-moulding glass
- C03B2215/80—Simultaneous pressing of multiple products; Multiple parallel moulds
Abstract
(57)【要約】
【目的】 上型と下型からなる成形型の該下型上にプリ
フォームを載せ、該成形型を閉空間内に位置させ、この
閉空間内に不活性ガスを導入した後上記プリフォームを
加熱し、この加熱により軟化した上記プリフォームを上
記上型と下型で押圧することにより光学素子を成形する
成形方法において、不活性ガス流によりプリフォームが
動かない方法と装置を得る。 【構成】 上型を下型上のプリフォームに接触させた状
態で、閉空間に不活性ガスを導入する方法と装置。
フォームを載せ、該成形型を閉空間内に位置させ、この
閉空間内に不活性ガスを導入した後上記プリフォームを
加熱し、この加熱により軟化した上記プリフォームを上
記上型と下型で押圧することにより光学素子を成形する
成形方法において、不活性ガス流によりプリフォームが
動かない方法と装置を得る。 【構成】 上型を下型上のプリフォームに接触させた状
態で、閉空間に不活性ガスを導入する方法と装置。
Description
【０００１】
【技術分野】本発明は、加熱により軟化したプリフォー
ムを押圧成形し、その後冷却することにより光学素子を
得る光学素子の成形装置に関する。
ムを押圧成形し、その後冷却することにより光学素子を
得る光学素子の成形装置に関する。
【０００２】
【従来技術およびその問題点】従来、加熱により軟化し
たプリフォーム（光学素子材料）を、上型及び下型から
なる成形型を用いて押圧（プレス）することにより光学
素子を成形する成形装置が広く知られている。
たプリフォーム（光学素子材料）を、上型及び下型から
なる成形型を用いて押圧（プレス）することにより光学
素子を成形する成形装置が広く知られている。
【０００３】従来のこの種の成形装置を用いたガラスモ
ールド法においては、通常、下型上にプリフォームを載
せた後、成形型を含む成形部を閉空間内に閉じ込め、こ
の閉空間内に窒素ガス（Ｎ2 ）等の不活性ガスを導入
し、その後プリフォームを加熱し軟化させて押圧成形を
行う。不活性ガスを導入する目的は、プリフォームを加
熱する際に成形型の酸化を抑えるためである。
ールド法においては、通常、下型上にプリフォームを載
せた後、成形型を含む成形部を閉空間内に閉じ込め、こ
の閉空間内に窒素ガス（Ｎ2 ）等の不活性ガスを導入
し、その後プリフォームを加熱し軟化させて押圧成形を
行う。不活性ガスを導入する目的は、プリフォームを加
熱する際に成形型の酸化を抑えるためである。
【０００４】しかしながら、このような従来装置を用い
たガラスモールド法では、不活性ガスを導入する際、不
活性ガスの流れによって下型上に載せたプリフォームが
動いてしまうことがあった。プリフォームが軽量である
場合、または、下型の成形面の曲率と、下型の成形面に
当接するプリフォーム面の曲率との曲率差が大きい場合
等には特に移動する可能性が高かった。下型上に載せた
プリフォームが正規の位置からずれた状態で押圧成形が
行われると均質な光学素子を成形することができず、ま
た、成形面以外の部分でプリフォームが押圧されると成
形装置自体を損傷させる虞れがあった。
たガラスモールド法では、不活性ガスを導入する際、不
活性ガスの流れによって下型上に載せたプリフォームが
動いてしまうことがあった。プリフォームが軽量である
場合、または、下型の成形面の曲率と、下型の成形面に
当接するプリフォーム面の曲率との曲率差が大きい場合
等には特に移動する可能性が高かった。下型上に載せた
プリフォームが正規の位置からずれた状態で押圧成形が
行われると均質な光学素子を成形することができず、ま
た、成形面以外の部分でプリフォームが押圧されると成
形装置自体を損傷させる虞れがあった。
【０００５】このような問題意識から本出願人は既に、
閉空間内に不活性ガスを導入するとき、プリフォームに
当たる際の不活性ガスの流速を毎秒３ｍ以下とすれば、
プリフォームの移動が生じないことを見出し、特許出願
した（特願平８−２７１３４号）。しかし、近年特に微
小光学レンズ成形の需要が多く、微小光学レンズ用のプ
リフォームは、一般に球形で安定性が悪く、しかも小型
軽量であるため、プリフォームに当る際の不活性ガスの
流速を毎秒３ｍ以下としても、動いてしまうことのある
ことが分かった。
閉空間内に不活性ガスを導入するとき、プリフォームに
当たる際の不活性ガスの流速を毎秒３ｍ以下とすれば、
プリフォームの移動が生じないことを見出し、特許出願
した（特願平８−２７１３４号）。しかし、近年特に微
小光学レンズ成形の需要が多く、微小光学レンズ用のプ
リフォームは、一般に球形で安定性が悪く、しかも小型
軽量であるため、プリフォームに当る際の不活性ガスの
流速を毎秒３ｍ以下としても、動いてしまうことのある
ことが分かった。
【０００６】
【発明の目的】本発明は、従って、軽量で安定性が悪い
プリフォームでも、不活性ガスの導入時に動くことがな
い成形方法及び装置を得ることを目的とする。
プリフォームでも、不活性ガスの導入時に動くことがな
い成形方法及び装置を得ることを目的とする。
【０００７】
【発明の概要】本発明は、不活性ガスの導入時にプリフ
ォームを上型と下型で挟んで機械的に動かないようにす
るという着想に基づいて完成されたものである。すなわ
ち本発明は、上型と下型からなる成形型の該下型上にプ
リフォームを載せ、該成形型を閉空間内に位置させ、こ
の閉空間内に不活性ガスを導入した後上記プリフォーム
を加熱し、この加熱により軟化した上記プリフォームを
上記上型と下型で押圧して光学素子を成形する成形方法
において、上型を下型上のプリフォームに接触させた状
態で、閉空間に不活性ガスを導入することを特徴として
いる。上型を弱い力でプリフォームに接触させるには、
上型を下型に対して押圧する（下降させる）加圧手段を
利用することも理論的には可能であるが、より好ましく
は、上型を、該上型を支持する上型押え胴型に対して一
定距離昇降可能に支持しておき、ばね力、不活性ガス圧
力あるいは自重により、プリフォームに接触させること
が好ましい。
ォームを上型と下型で挟んで機械的に動かないようにす
るという着想に基づいて完成されたものである。すなわ
ち本発明は、上型と下型からなる成形型の該下型上にプ
リフォームを載せ、該成形型を閉空間内に位置させ、こ
の閉空間内に不活性ガスを導入した後上記プリフォーム
を加熱し、この加熱により軟化した上記プリフォームを
上記上型と下型で押圧して光学素子を成形する成形方法
において、上型を下型上のプリフォームに接触させた状
態で、閉空間に不活性ガスを導入することを特徴として
いる。上型を弱い力でプリフォームに接触させるには、
上型を下型に対して押圧する（下降させる）加圧手段を
利用することも理論的には可能であるが、より好ましく
は、上型を、該上型を支持する上型押え胴型に対して一
定距離昇降可能に支持しておき、ばね力、不活性ガス圧
力あるいは自重により、プリフォームに接触させること
が好ましい。
【０００８】また、本発明は、装置の態様によると、互
いに接離可能に設けた上型押え胴型と下型押え胴型；こ
の上型押え胴型に支持された少なくとも一つの上型；下
型押え胴型に支持された、上記上型と対をなす少なくと
も一つの下型；上型押え胴型と下型押え胴型との間に成
形圧力を作用させる加圧手段；上型押え胴型と下型押え
胴型を閉空間内に位置させる閉空間形成手段；及び閉空
間内に不活性ガスを導入するガス導入手段；を備えた光
学素子の成形装置において、上型を上型押え胴型に対し
て一定距離昇降可能に支持したことを特徴としている。
いに接離可能に設けた上型押え胴型と下型押え胴型；こ
の上型押え胴型に支持された少なくとも一つの上型；下
型押え胴型に支持された、上記上型と対をなす少なくと
も一つの下型；上型押え胴型と下型押え胴型との間に成
形圧力を作用させる加圧手段；上型押え胴型と下型押え
胴型を閉空間内に位置させる閉空間形成手段；及び閉空
間内に不活性ガスを導入するガス導入手段；を備えた光
学素子の成形装置において、上型を上型押え胴型に対し
て一定距離昇降可能に支持したことを特徴としている。
【０００９】この成形装置では、上型押え胴型を下降さ
せることにより、上型を下型上に置いたプリフォームに
接触させて上型の下降を規制し、該上型が上型押え胴型
に対する上昇端に達する前の状態において、閉空間内に
不活性ガスを導入する。上型と上型押え胴型との間に
は、上型を下型側に付勢するばね手段を挿入することが
できる。あるいは上型押え胴型に、不活性ガスを導入す
るガス通路を形成し、このガス通路を介して供給される
不活性ガス圧力により上型に下型側への圧力を与えるこ
とも可能である。
せることにより、上型を下型上に置いたプリフォームに
接触させて上型の下降を規制し、該上型が上型押え胴型
に対する上昇端に達する前の状態において、閉空間内に
不活性ガスを導入する。上型と上型押え胴型との間に
は、上型を下型側に付勢するばね手段を挿入することが
できる。あるいは上型押え胴型に、不活性ガスを導入す
るガス通路を形成し、このガス通路を介して供給される
不活性ガス圧力により上型に下型側への圧力を与えるこ
とも可能である。
【００１０】
【発明の実施の形態】図１ないし図３は、本発明の第１
の実施形態を示している。本発明による成形装置１０
は、固定下型土台１２と、この固定下型土台１２に対し
て接離可能に上下方向に駆動される可動上型支持部材１
４を有している。１５は、可動上型支持部材１４を昇降
させる加圧装置である。
の実施形態を示している。本発明による成形装置１０
は、固定下型土台１２と、この固定下型土台１２に対し
て接離可能に上下方向に駆動される可動上型支持部材１
４を有している。１５は、可動上型支持部材１４を昇降
させる加圧装置である。
【００１１】可動上型支持部材１４の下端面には、ボル
ト等（図示せず）を介して脱着可能に上型押さえ胴型２
０が固定されている。複数の上型２２は、この上型押さ
え胴型２０に一定距離昇降可能に支持されている。すな
わち、上型２２は、図１に単体形状を示すように、その
柱状部２２ａの一端部にフランジ２２ｂ、他端部に成形
面２２ｃを有し、上型押さえ胴型２０は、柱状部２２ａ
を摺動自在に嵌合させる摺動孔２０ａと、フランジ２２
ｂに対応する大径座ぐり孔２０ｂを有している。
ト等（図示せず）を介して脱着可能に上型押さえ胴型２
０が固定されている。複数の上型２２は、この上型押さ
え胴型２０に一定距離昇降可能に支持されている。すな
わち、上型２２は、図１に単体形状を示すように、その
柱状部２２ａの一端部にフランジ２２ｂ、他端部に成形
面２２ｃを有し、上型押さえ胴型２０は、柱状部２２ａ
を摺動自在に嵌合させる摺動孔２０ａと、フランジ２２
ｂに対応する大径座ぐり孔２０ｂを有している。
【００１２】大径座ぐり孔２０ｂは、上型押さえ胴型２
０の可動上型支持部材１４側の端部に開口し、その深さ
ｄは、フランジ２２ｂの厚さｔより大きく、その差分だ
け、上型２２は上型押さえ胴型２０に対して昇降でき
る。下降端は、フランジ２２ｂが大径座ぐり孔２０ｂ底
面に当接する位置で規制され、上昇端は、フランジ２２
ｂの上端面が可動上型支持部材１４の下端面に当接する
位置で規制される。大径座ぐり孔２０ｂの深さｄとフラ
ンジ２２ｂの厚さｔは、プリフォーム（ガラス）の熱膨
張係数と、成形装置１０の構成要素の熱膨張係数を考慮
し、常にｄ＞ｔの関係が保持されるように設定する。フ
ランジ２２ｂ側の軸部には、ばね収納孔２２ｅが形成さ
れている。
０の可動上型支持部材１４側の端部に開口し、その深さ
ｄは、フランジ２２ｂの厚さｔより大きく、その差分だ
け、上型２２は上型押さえ胴型２０に対して昇降でき
る。下降端は、フランジ２２ｂが大径座ぐり孔２０ｂ底
面に当接する位置で規制され、上昇端は、フランジ２２
ｂの上端面が可動上型支持部材１４の下端面に当接する
位置で規制される。大径座ぐり孔２０ｂの深さｄとフラ
ンジ２２ｂの厚さｔは、プリフォーム（ガラス）の熱膨
張係数と、成形装置１０の構成要素の熱膨張係数を考慮
し、常にｄ＞ｔの関係が保持されるように設定する。フ
ランジ２２ｂ側の軸部には、ばね収納孔２２ｅが形成さ
れている。
【００１３】上型２２は、超硬合金タングステンカーバ
イドＷＣからなる母材の成形面２２ｃに、耐熱性、耐酸
化性及び耐濡れ性を目的とした薄膜２２ｄを形成したも
のである。上型２２は、周知のように、例えば母材の成
形面２２ｃを超精密旋盤で研削した後、ダイヤモンド研
磨剤を用いて表面荒さＲmax ０．０２μｍ以下になるよ
うに研磨し、その表面上にスパッタリング、イオンプレ
ーティング等の方法で種々のセラミックス、金、白金、
白金族金属を始めとする貴金属等からなる薄膜２２ｄを
形成して構成される。
イドＷＣからなる母材の成形面２２ｃに、耐熱性、耐酸
化性及び耐濡れ性を目的とした薄膜２２ｄを形成したも
のである。上型２２は、周知のように、例えば母材の成
形面２２ｃを超精密旋盤で研削した後、ダイヤモンド研
磨剤を用いて表面荒さＲmax ０．０２μｍ以下になるよ
うに研磨し、その表面上にスパッタリング、イオンプレ
ーティング等の方法で種々のセラミックス、金、白金、
白金族金属を始めとする貴金属等からなる薄膜２２ｄを
形成して構成される。
【００１４】ばね収納孔２２ｅには、圧縮ばね２５が挿
入されていて、常時、上型２２を自重だけでなく、圧縮
ばね２５の力により下方に移動するように付勢してい
る。この圧縮ばね２５は、上型２２が上型押さえ胴型２
０に対して相対的に上昇すると圧縮されて付勢力を増
し、フランジ２２ｂの上端面が可動上型支持部材１４の
下端面に当接する上昇端に達すると、完全にばね収納孔
２２ｅ内に収納される。
入されていて、常時、上型２２を自重だけでなく、圧縮
ばね２５の力により下方に移動するように付勢してい
る。この圧縮ばね２５は、上型２２が上型押さえ胴型２
０に対して相対的に上昇すると圧縮されて付勢力を増
し、フランジ２２ｂの上端面が可動上型支持部材１４の
下端面に当接する上昇端に達すると、完全にばね収納孔
２２ｅ内に収納される。
【００１５】固定下型土台１２には、ボルト等（図示せ
ず）を介して脱着可能に下型押さえ胴型２４が固定され
ている。複数の上型２２と対をなす複数の下型２６は、
この下型押さえ胴型２４を介して固定下型土台１２に支
持されている。上型押さえ胴型２０と下型押さえ胴型２
４は共に略同一外径を有し、上型押さえ胴型２０の底面
２０ｃと下型押さえ胴型２４の上面２４ｃは、互いに平
行な平面として形成されている。
ず）を介して脱着可能に下型押さえ胴型２４が固定され
ている。複数の上型２２と対をなす複数の下型２６は、
この下型押さえ胴型２４を介して固定下型土台１２に支
持されている。上型押さえ胴型２０と下型押さえ胴型２
４は共に略同一外径を有し、上型押さえ胴型２０の底面
２０ｃと下型押さえ胴型２４の上面２４ｃは、互いに平
行な平面として形成されている。
【００１６】下型２６は、基本的に、上型２２と同様
に、柱状部２６ａの一端部にフランジ２６ｂ、他端部に
成形面２６ｃを有し、下型押さえ胴型２４は、柱状部２
６ａを嵌合させる嵌合孔２４ａと、フランジ２６ｂに対
応する大径座ぐり孔２４ｂを有している。成形面２６ｃ
には、耐熱性、耐酸化性及び耐濡れ性を目的とした薄膜
２６ｄが形成されている。下型２６には、ばね収納孔２
２ｅに相当する孔は形成されていない。下型２６の下面
と固定下型土台１２の上面との間には、所定の厚みを有
する型高さ調整スペーサー２８が配設されている。この
型高さ調整スペーサー２８は、成形品の肉厚寸法を調整
するためのものである。
に、柱状部２６ａの一端部にフランジ２６ｂ、他端部に
成形面２６ｃを有し、下型押さえ胴型２４は、柱状部２
６ａを嵌合させる嵌合孔２４ａと、フランジ２６ｂに対
応する大径座ぐり孔２４ｂを有している。成形面２６ｃ
には、耐熱性、耐酸化性及び耐濡れ性を目的とした薄膜
２６ｄが形成されている。下型２６には、ばね収納孔２
２ｅに相当する孔は形成されていない。下型２６の下面
と固定下型土台１２の上面との間には、所定の厚みを有
する型高さ調整スペーサー２８が配設されている。この
型高さ調整スペーサー２８は、成形品の肉厚寸法を調整
するためのものである。
【００１７】固定下型土台１２と可動上型支持部材１４
の周囲には石英管１６が昇降可能に設けられている。こ
の石英管１６は、下方に移動された状態（図３に示す状
態）では上型２２、下型２６及びその周辺部分を取り囲
んで石英管１６内部を閉空間ＣＳとし、上方に移動され
た状態（図２に示す状態）ではこの閉空間ＣＳを開放す
る。この石英管１６の周囲にはヒーター１８が設けられ
ている。ヒーター１８により加熱される成形型の温度
は、下型押さえ胴型２４内にその温度センサー部を位置
させた熱電対３０により測定される。
の周囲には石英管１６が昇降可能に設けられている。こ
の石英管１６は、下方に移動された状態（図３に示す状
態）では上型２２、下型２６及びその周辺部分を取り囲
んで石英管１６内部を閉空間ＣＳとし、上方に移動され
た状態（図２に示す状態）ではこの閉空間ＣＳを開放す
る。この石英管１６の周囲にはヒーター１８が設けられ
ている。ヒーター１８により加熱される成形型の温度
は、下型押さえ胴型２４内にその温度センサー部を位置
させた熱電対３０により測定される。
【００１８】成形装置１０には公知のガス導入装置（図
示せず）が接続されている。石英管１６を下方に移動さ
せて上型２２、下型２６、上型押さえ胴型２０、下型押
さえ胴型２４等を含む部分を閉空間ＣＳ内に位置させた
後にこのガス導入装置を作動させると、閉空間ＣＳ内に
窒素ガス（Ｎ2 ）等の不活性ガスが導入される。
示せず）が接続されている。石英管１６を下方に移動さ
せて上型２２、下型２６、上型押さえ胴型２０、下型押
さえ胴型２４等を含む部分を閉空間ＣＳ内に位置させた
後にこのガス導入装置を作動させると、閉空間ＣＳ内に
窒素ガス（Ｎ2 ）等の不活性ガスが導入される。
【００１９】以上の成形装置１０による光学素子の成形
例を説明する。先ず、加圧装置１５により可動上型支持
部材１４（上型押さえ胴型２０、上型２２）を上昇さ
せ、上型２２と下型２６を互いに離間させる。この図２
に示す状態において、下型２６の成形面２６ｃ（薄膜２
６ｄ）上にガラスプリフォームＧＰを載せる。その後、
石英管１６を下方に移動して閉空間ＣＳを形成し、同時
に、可動上型支持部材１４を所定量下方に移動する。所
定量とは、上型２２の成形面２２ｃがプリフォームＧＰ
に接触して下降を規制され、その結果、上型２２が上型
押さえ胴型２０に対して相対的に上昇を始め、かつ、上
型２２が上型押さえ胴型２０に対する上昇端に達する前
の状態である。この状態では、図２に示すように、圧縮
ばね２５が若干撓んで、上型２２を、自重だけでなく圧
縮ばね２５のばね力によっても下方に移動付勢する。そ
の結果、プリフォームＧＰは、上型２２と下型２６の間
に一定の圧力を受けて機械的に挟まれる。
例を説明する。先ず、加圧装置１５により可動上型支持
部材１４（上型押さえ胴型２０、上型２２）を上昇さ
せ、上型２２と下型２６を互いに離間させる。この図２
に示す状態において、下型２６の成形面２６ｃ（薄膜２
６ｄ）上にガラスプリフォームＧＰを載せる。その後、
石英管１６を下方に移動して閉空間ＣＳを形成し、同時
に、可動上型支持部材１４を所定量下方に移動する。所
定量とは、上型２２の成形面２２ｃがプリフォームＧＰ
に接触して下降を規制され、その結果、上型２２が上型
押さえ胴型２０に対して相対的に上昇を始め、かつ、上
型２２が上型押さえ胴型２０に対する上昇端に達する前
の状態である。この状態では、図２に示すように、圧縮
ばね２５が若干撓んで、上型２２を、自重だけでなく圧
縮ばね２５のばね力によっても下方に移動付勢する。そ
の結果、プリフォームＧＰは、上型２２と下型２６の間
に一定の圧力を受けて機械的に挟まれる。
【００２０】この状態で、ガス導入装置（図示せず）を
作動させて閉空間ＣＳ内に窒素ガス等の不活性ガスを導
入しながらヒーター１８により加熱する。このとき、窒
素ガスがプリフォームＧＰに当っても、該プリフォーム
ＧＰは、上型２２と下型２６の間に機械的に挟まれてい
るため、移動しない。
作動させて閉空間ＣＳ内に窒素ガス等の不活性ガスを導
入しながらヒーター１８により加熱する。このとき、窒
素ガスがプリフォームＧＰに当っても、該プリフォーム
ＧＰは、上型２２と下型２６の間に機械的に挟まれてい
るため、移動しない。
【００２１】図３に示す状態で、ガス導入装置を作動さ
せて上述のように閉空間ＣＳ内に不活性ガスを導入しな
がらヒーター１８により加熱し、その後、熱電対３０に
より計測した温度が所定温度（例えば５８０℃）になっ
た時点で可動上型支持部材１４を更に降下させ、上型２
２と下型２６の間でプリフォームＧＰを押し潰して押圧
成形を行う。この押圧成形時には、上型２２は、そのフ
ランジ２２ｂの上端面が可動上型支持部材１４の下端面
に当接する上型押さえ胴型２０との相対上昇端に達し、
圧縮ばね２５は、完全にばね収納孔２２ｅ内に収納され
る。このときの成形圧力は、レンズの大きさや同時に成
形される個数によって異なるが、例えば、１６００〜５
０ｋｇ／ｃｍ2 程度である。
せて上述のように閉空間ＣＳ内に不活性ガスを導入しな
がらヒーター１８により加熱し、その後、熱電対３０に
より計測した温度が所定温度（例えば５８０℃）になっ
た時点で可動上型支持部材１４を更に降下させ、上型２
２と下型２６の間でプリフォームＧＰを押し潰して押圧
成形を行う。この押圧成形時には、上型２２は、そのフ
ランジ２２ｂの上端面が可動上型支持部材１４の下端面
に当接する上型押さえ胴型２０との相対上昇端に達し、
圧縮ばね２５は、完全にばね収納孔２２ｅ内に収納され
る。このときの成形圧力は、レンズの大きさや同時に成
形される個数によって異なるが、例えば、１６００〜５
０ｋｇ／ｃｍ2 程度である。
【００２２】上型２２と下型２６の間でのプリフォーム
ＧＰの成形完了後、ヒーター１８を止めて冷却する。そ
の後、熱電対３０による測定温度が成形材料のガラス転
移点以下の温度（例えば４９０℃）になった時点で可動
上型支持部材１４及び石英管１６を上昇させる。その
後、光学素子成形品を下型２６上から装置外に取り出
す。
ＧＰの成形完了後、ヒーター１８を止めて冷却する。そ
の後、熱電対３０による測定温度が成形材料のガラス転
移点以下の温度（例えば４９０℃）になった時点で可動
上型支持部材１４及び石英管１６を上昇させる。その
後、光学素子成形品を下型２６上から装置外に取り出
す。
【００２３】図４、図５は、本発明による成形装置の他
の実施形態（第２実施形態）を示している。可動上型支
持部材１４には、その軸部に、不活性ガス導入通路３１
が形成されている。この不活性ガス導入通路３１の下端
部は、上型押さえ胴型２０の上端面に開口しており、上
型押さえ胴型２０には、可動上型支持部材１４側の端面
に、不活性ガス導入通路３１と位置の一致する円形凹部
３２と、この円形凹部３２から放射状に延びる複数の径
方向通路３３とが形成されている。この径方向通路３３
の一部は、大径座ぐり孔２０ｂを横切っていて、上型２
２のフランジ２２ｂの上面に径方向通路３３を通る不活
性ガスの圧力が及ぼされる。
の実施形態（第２実施形態）を示している。可動上型支
持部材１４には、その軸部に、不活性ガス導入通路３１
が形成されている。この不活性ガス導入通路３１の下端
部は、上型押さえ胴型２０の上端面に開口しており、上
型押さえ胴型２０には、可動上型支持部材１４側の端面
に、不活性ガス導入通路３１と位置の一致する円形凹部
３２と、この円形凹部３２から放射状に延びる複数の径
方向通路３３とが形成されている。この径方向通路３３
の一部は、大径座ぐり孔２０ｂを横切っていて、上型２
２のフランジ２２ｂの上面に径方向通路３３を通る不活
性ガスの圧力が及ぼされる。
【００２４】この実施形態では、第１の実施形態と同様
に、上型２２と下型２６を互いに離間させ、下型２６の
成形面２６ｃ上にプリフォームＧＰを載せる。次に、石
英管１６を下方に移動して閉空間ＣＳを形成し、同時
に、可動上型支持部材１４を所定量下方に移動させて、
上型２２の成形面２２ｃがプリフォームＧＰに接触して
下降を規制され、その結果、上型２２が上型押さえ胴型
２０に対して相対的に上昇を始め、かつ、上型２２が上
型押さえ胴型２０に対する上昇端に達する前の状態を作
る。この状態では、プリフォームＧＰには上型２２の自
重が加わっている。
に、上型２２と下型２６を互いに離間させ、下型２６の
成形面２６ｃ上にプリフォームＧＰを載せる。次に、石
英管１６を下方に移動して閉空間ＣＳを形成し、同時
に、可動上型支持部材１４を所定量下方に移動させて、
上型２２の成形面２２ｃがプリフォームＧＰに接触して
下降を規制され、その結果、上型２２が上型押さえ胴型
２０に対して相対的に上昇を始め、かつ、上型２２が上
型押さえ胴型２０に対する上昇端に達する前の状態を作
る。この状態では、プリフォームＧＰには上型２２の自
重が加わっている。
【００２５】この状態において、ガス導入装置（図示せ
ず）を作動させて、不活性ガス導入通路３１、円形凹部
３２、径方向通路３３を介して閉空間ＣＳ内に窒素ガス
等の不活性ガスを導入すると、その不活性ガス圧力がフ
ランジ２２ｂを介して上型２２に作用し、上型２２を自
重だけでなく、不活性ガス圧力によっても下方に移動付
勢する。その結果、プリフォームＧＰは、上型２２と下
型２６の間に一定の圧力を受けて機械的に挟まれて移動
しない。以後の動作は、第１の実施形態と同じである。
ず）を作動させて、不活性ガス導入通路３１、円形凹部
３２、径方向通路３３を介して閉空間ＣＳ内に窒素ガス
等の不活性ガスを導入すると、その不活性ガス圧力がフ
ランジ２２ｂを介して上型２２に作用し、上型２２を自
重だけでなく、不活性ガス圧力によっても下方に移動付
勢する。その結果、プリフォームＧＰは、上型２２と下
型２６の間に一定の圧力を受けて機械的に挟まれて移動
しない。以後の動作は、第１の実施形態と同じである。
【００２６】この実施形態の利点は、不活性ガスの圧力
が大きい程、プリフォームＧＰが移動しやすいのに対
し、上型２２に作用する下方への押圧力は、同圧力が大
きい程大きくなるため、プリフォームＧＰの移動をより
確実に防止できる点にある。
が大きい程、プリフォームＧＰが移動しやすいのに対
し、上型２２に作用する下方への押圧力は、同圧力が大
きい程大きくなるため、プリフォームＧＰの移動をより
確実に防止できる点にある。
【００２７】図６は、上型２２の自重だけをプリフォー
ムＧＰに作用させる実施形態であり、第１の実施形態に
おけるばね収納孔２２ｅと圧縮ばね２５を省略した装置
に相当する。上型２２の大きさ、従ってプリフォームＧ
Ｐの大きさによっては、このように、上型２２の自重だ
けでも十分に不活性ガス導入時のプリフォームＧＰの不
用意な移動を防ぐことができる。
ムＧＰに作用させる実施形態であり、第１の実施形態に
おけるばね収納孔２２ｅと圧縮ばね２５を省略した装置
に相当する。上型２２の大きさ、従ってプリフォームＧ
Ｐの大きさによっては、このように、上型２２の自重だ
けでも十分に不活性ガス導入時のプリフォームＧＰの不
用意な移動を防ぐことができる。
【００２８】次に、より具体的な実施例について説明す
る。上型２２のフランジ２２ｂの常温における厚さｔを
２ｍｍとし、上型押さえ胴型２０の大径座ぐり孔２０ｂ
の常温における深さｄを３ｍｍとした。上型２２のばね
収納孔２２ｅの深さを５ｍｍとし、圧縮ばね２５とし
て、自由長７ｍｍ、密着長３．５ｍｍのものを用いた。
る。上型２２のフランジ２２ｂの常温における厚さｔを
２ｍｍとし、上型押さえ胴型２０の大径座ぐり孔２０ｂ
の常温における深さｄを３ｍｍとした。上型２２のばね
収納孔２２ｅの深さを５ｍｍとし、圧縮ばね２５とし
て、自由長７ｍｍ、密着長３．５ｍｍのものを用いた。
【００２９】この上型２２と上型押さえ胴型２０を図２
のように組み立てると、常温下で、上型２２は上型押さ
え胴型２０に対して１ｍｍ（＝ｄ−ｔ）だけ昇降（上
昇）できることとなる。
のように組み立てると、常温下で、上型２２は上型押さ
え胴型２０に対して１ｍｍ（＝ｄ−ｔ）だけ昇降（上
昇）できることとなる。
【００３０】下型２６の成形面２６ｃにプリフォームＧ
Ｐをセット後、成形面２２ｃとプリフォームＧＰとの隙
間が０．５ｍｍに達する迄は５００ｍｍ／秒、その後は
３ｍｍ／秒となるようにして、加圧装置１５により上型
押さえ胴型２０（可動上型支持部材１４）を下降させ
た。成形面２２ｃとプリフォームＧＰが接触した状態か
ら、さらに、上型押え胴型２０を０．３ｍｍだけ下降さ
せて上型押さえ胴型２０を停止させた。この状態では、
フランジ２２ｂの上端面と可動上型支持部材１４下面と
の間に０．７ｍｍの隙間（フランジ２２ｂの下端面と座
ぐり孔２０ｂとの間には０．３ｍｍの隙間）が存在し、
圧縮ばね２５は、上型２２が上型押さえ胴型２０に対し
て上昇する前より０．３ｍｍだけ圧縮されて、上型２２
に下方への移動力を及ぼしている。つまり、プリフォー
ムＧＰは、上型２２の自重とこの圧縮ばね２５のばね力
による圧力を受けている。
Ｐをセット後、成形面２２ｃとプリフォームＧＰとの隙
間が０．５ｍｍに達する迄は５００ｍｍ／秒、その後は
３ｍｍ／秒となるようにして、加圧装置１５により上型
押さえ胴型２０（可動上型支持部材１４）を下降させ
た。成形面２２ｃとプリフォームＧＰが接触した状態か
ら、さらに、上型押え胴型２０を０．３ｍｍだけ下降さ
せて上型押さえ胴型２０を停止させた。この状態では、
フランジ２２ｂの上端面と可動上型支持部材１４下面と
の間に０．７ｍｍの隙間（フランジ２２ｂの下端面と座
ぐり孔２０ｂとの間には０．３ｍｍの隙間）が存在し、
圧縮ばね２５は、上型２２が上型押さえ胴型２０に対し
て上昇する前より０．３ｍｍだけ圧縮されて、上型２２
に下方への移動力を及ぼしている。つまり、プリフォー
ムＧＰは、上型２２の自重とこの圧縮ばね２５のばね力
による圧力を受けている。
【００３１】この後、石英管１６を降下させて成形型周
囲に閉空間ＣＳを形成して窒素ガスをパージした後、ヒ
ーター１８により、熱電対３０により測定される温度が
５８０℃になるまで加熱した。このとき、成形前に０．
７ｍｍあったフランジ２２ｂの上端面と可動上型支持部
材１４の下端面との間の隙間は、プリフォーム（ガラ
ス）の熱膨張係数と、成形装置１０の構成要素の熱膨張
係数の膨張係数の差により０．６ｍｍになった。温度が
５８０℃になった時点で、加圧装置１５により上型押さ
え胴型２０（可動上型支持部材１４）を下降させて加圧
を開始すると、フランジ２２ｂの上端面は可動上型支持
部材１４の下端面と当接し、圧縮ばね２５は完全にばね
収納孔２２ｅ内に収納された。つまり、加圧装置１５に
よる加圧力は、ロスなく、上型２２に伝達される。
囲に閉空間ＣＳを形成して窒素ガスをパージした後、ヒ
ーター１８により、熱電対３０により測定される温度が
５８０℃になるまで加熱した。このとき、成形前に０．
７ｍｍあったフランジ２２ｂの上端面と可動上型支持部
材１４の下端面との間の隙間は、プリフォーム（ガラ
ス）の熱膨張係数と、成形装置１０の構成要素の熱膨張
係数の膨張係数の差により０．６ｍｍになった。温度が
５８０℃になった時点で、加圧装置１５により上型押さ
え胴型２０（可動上型支持部材１４）を下降させて加圧
を開始すると、フランジ２２ｂの上端面は可動上型支持
部材１４の下端面と当接し、圧縮ばね２５は完全にばね
収納孔２２ｅ内に収納された。つまり、加圧装置１５に
よる加圧力は、ロスなく、上型２２に伝達される。
【００３２】この実施例では、下型２６の成形面２６ｃ
上のプリフォームＧＰが不活性ガス流によって移動する
ことがなく、良好な成形品が得られた。特に、プリフォ
ームＧＰが微小軽量でも、下型２６の成形面２６ｃがフ
ラットに近くても、プリフォームＧＰの移動は起こら
ず、良好な成形品が得られた。
上のプリフォームＧＰが不活性ガス流によって移動する
ことがなく、良好な成形品が得られた。特に、プリフォ
ームＧＰが微小軽量でも、下型２６の成形面２６ｃがフ
ラットに近くても、プリフォームＧＰの移動は起こら
ず、良好な成形品が得られた。
【００３３】
【発明の効果】以上のように、本発明の光学素子の成形
方法及び成形装置によれば、閉空間内に不活性ガスを導
入するとき、プリフォームを下型と上型との間に機械的
に挟むので、不活性ガスの流れによって下に載せたプリ
フォームが移動することがない。よって、特に微小軽量
な光学素子であっても、良好に光学素子を成形すること
ができる。
方法及び成形装置によれば、閉空間内に不活性ガスを導
入するとき、プリフォームを下型と上型との間に機械的
に挟むので、不活性ガスの流れによって下に載せたプリ
フォームが移動することがない。よって、特に微小軽量
な光学素子であっても、良好に光学素子を成形すること
ができる。
【図１】本発明の成形装置に用いる上型の形状例を示す
縦断面図である。
縦断面図である。
【図２】図１の上型を組み込んだ本発明の成形装置の第
１の実施形態を示す縦断面図である。
１の実施形態を示す縦断面図である。
【図３】図１の成形装置を図１とは異なった状態で示す
縦断面図である。
縦断面図である。
【図４】本発明の成形装置の第２の実施形態を示す縦断
面図である。
面図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。
【図６】本発明の成形装置の第３の実施形態を示す縦断
面図である。
面図である。
ＧＰ プリフォーム ＣＳ 閉空間 １０ 成形装置 １２ 固定下型土台 １４ 可動上型支持部材 １６ 石英管 １８ ヒーター ２０ 上型押さえ胴型 ２２ 上型 ２２ｂ フランジ ２２ｅ ばね収納孔 ２４ 下型押さえ胴型 ２５ 圧縮ばね ２６ 下型 ２６ｂ フランジ ３１ 不活性ガス導入通路 ３２ 円形凹部（不活性ガス通路） ３３ 径方向通路（不活性ガス通路）
Claims (8)
- 【請求項１】 上型と下型からなる成形型の該下型上に
プリフォームを載せ、該成形型を閉空間内に位置させ、
この閉空間内に不活性ガスを導入した後上記プリフォー
ムを加熱し、この加熱により軟化した上記プリフォーム
を上記上型と下型で押圧して光学素子を成形する成形方
法において、 上記上型を下型上のプリフォームに接触させた状態で、
上記閉空間に不活性ガスを導入することを特徴とする光
学素子の成形方法。 - 【請求項２】 請求項１記載の成形方法において、上記
閉空間に不活性ガスを導入するとき、上型は、ばね力に
よりプリフォームに接触する光学素子の成形方法。 - 【請求項３】 請求項１記載の成形方法において、上記
閉空間に不活性ガスを導入するとき、上型は、不活性ガ
ス圧力によりプリフォームに接触する光学素子の成形方
法。 - 【請求項４】 請求項１記載の成形方法において、上記
閉空間に不活性ガスを導入するとき、上型は、自重によ
りプリフォームに接触する光学素子の成形方法。 - 【請求項５】 互いに接離可能に設けた上型押え胴型と
下型押え胴型；この上型押え胴型に支持された少なくと
も一つの上型；上記下型押え胴型に支持された、上記上
型と対をなす少なくとも一つの下型；上記上型押え胴型
と下型押え胴型との間に成形圧力を作用させる加圧手
段；上型押え胴型と下型押え胴型を閉空間内に位置させ
る閉空間形成手段；及び上記閉空間内に不活性ガスを導
入するガス導入手段；を備えた光学素子の成形装置にお
いて、 上記上型を上型押え胴型に対して一定距離昇降可能に支
持したことを特徴とする光学素子の成形装置。 - 【請求項６】 請求項５記載の成形装置において、上型
押え胴型を下降させることにより、上型を下型上に置い
たプリフォームに接触させて上型の下降を規制し、該上
型が上型押え胴型に対する上昇端に達する前の状態にお
いて、上記閉空間内に不活性ガスを導入する光学素子の
成形装置。 - 【請求項７】 請求項５または６記載の成形装置におい
て、上型と上型押え胴型との間には、上型を下型側に付
勢するばね手段が挿入されている光学素子の成形装置。 - 【請求項８】 請求項５または６記載の成形装置におい
て、上型押え胴型には、上記不活性ガスを導入するガス
通路が形成されており、このガス通路は、該通路を介し
て供給される不活性ガス圧力により上型に下型側への圧
力を与える光学素子の成形装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5623597A JPH10251031A (ja) | 1997-03-11 | 1997-03-11 | 光学素子の成形方法及び成形装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5623597A JPH10251031A (ja) | 1997-03-11 | 1997-03-11 | 光学素子の成形方法及び成形装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10251031A true JPH10251031A (ja) | 1998-09-22 |
Family
ID=13021452
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5623597A Pending JPH10251031A (ja) | 1997-03-11 | 1997-03-11 | 光学素子の成形方法及び成形装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10251031A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005255513A (ja) * | 2004-02-12 | 2005-09-22 | Hoya Corp | ガラス光学素子の製造装置及び方法並びにガラス光学素子 |
| WO2007004475A1 (ja) * | 2005-06-30 | 2007-01-11 | Asahi Glass Company, Limited | 光学素子の成型装置 |
| KR100774270B1 (ko) * | 2001-06-15 | 2007-11-08 | 도시바 기카이 가부시키가이샤 | 유리용 프레스 성형 장치 |
| CN102958853A (zh) * | 2010-06-29 | 2013-03-06 | 奥林巴斯株式会社 | 光学元件制造方法以及光学元件制造装置 |
-
1997
- 1997-03-11 JP JP5623597A patent/JPH10251031A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100774270B1 (ko) * | 2001-06-15 | 2007-11-08 | 도시바 기카이 가부시키가이샤 | 유리용 프레스 성형 장치 |
| JP2005255513A (ja) * | 2004-02-12 | 2005-09-22 | Hoya Corp | ガラス光学素子の製造装置及び方法並びにガラス光学素子 |
| WO2007004475A1 (ja) * | 2005-06-30 | 2007-01-11 | Asahi Glass Company, Limited | 光学素子の成型装置 |
| CN102958853A (zh) * | 2010-06-29 | 2013-03-06 | 奥林巴斯株式会社 | 光学元件制造方法以及光学元件制造装置 |
| JP5781071B2 (ja) * | 2010-06-29 | 2015-09-16 | オリンパス株式会社 | 光学素子の製造方法および光学素子の製造装置 |
| US9481596B2 (en) | 2010-06-29 | 2016-11-01 | Olympus Corporation | Optical element manufacturing method and optical element manufacturing apparatus |
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