JPS62128933A - 連続成形方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はガラス素材等の成形素体を連続的に成形する連
続成形方法及びその装置に関する。

［従来の技術］ ガラスからなる高精度のレンズやプリズム等の光学素子
を製造する方法としては、ガラス素材を研削し体いで研
彦するというのが一般的である。

しかしながら、この様な方法では製造効率の向」二には
限界があるため、ガラス素材をプレスすることにより光
学面を形成し、かくして工程のｈｌ化をはかり製造効率
を向上させることが提案されている。

この様なプレスによる光学素子の製造方法としては、た
とえば特開昭４７−１１２７７号公報に開示されている
様なリヒートプレス法がある。リヒートプレス法は、予
め溶融ガラスを所定の形状及び寸法に粗成形し、一旦冷
却した後に、該粗成形ガラス素材を仕上げ用成形型内に
収容して再び加熱、加圧することにより光学面を形成し
、次いで冷却するものである。

［発明が解決しようとする問題点］ 上記の様なリヒートプレス法によれば比較的高精度の光
学面を有する光学末子を得ることができるが、一旦冷却
した後に再び加熱を行なうので、未だ工程上の無駄があ
り製造効率が十分高いとはいえない。

そこで１以上の様なリヒートプレス法の難点を解消する
ために、１回のガラス素材のプレスにより直接光学面を
形成するダイレクトプレス法が提案されている。しかし
ながら、ダイレクトプレス法においてはリヒートプレス
法の仕上げ成形に比べて高い温度のガラスを成形するた
めに離型後のガラスの変形量が比較的大きく、従って高
精度の光学素子を得ることが困難である。更に、ダイレ
クトプレス法においては高温の溶融ガラスを型内に入れ
るために型表面の酸化が促進され成形品の表面品質を良
好に維持することが困難である。また、この様な型表面
の酸化を防止するためには成形を不活性ガス雰囲気下で
行なわねばならず、装置が大がかりになるという問題が
ある。従ってダイレクトプレス法は現実にはコツプやブ
ラウン菅笠の高精度を要しない製品の製造にのみ利用さ
れている。

本発明は上記の実情に鑑みてなされたものであり、高精
度の成形品を短時間にて効率よく形成することができる
連続成形方法及びその装置を提供することを目的とする
。

［問題点を解決するための手段］ 本発明によれば、以上の如き目的は、溶融した成形素体
を長尺状に取り出し、前記成形素体が所定の温度に低下
した時点で、前記長尺状成形素体の動きに同期して移動
する成形型により粗成形を行なう工程を１回以上行ない
、次いで前記粗成形された長尺状成形素体の動きに同期
して移動する成形型により仕上げ成形を行なうことを特
徴とする、連続成形方法により達成される。

また、本発明によれば、この様な方法の実施に好適な装
置として、溶融した成形素体を収納する溶融炉と、前記
溶融炉から長尺状に取り出した成形素体を加圧粗成形す
るための１以上の粗成形型と、前記粗成形された長尺状
成形素体を仕上げ成形するための仕上げ成形型と、前記
長尺状成形素体の動きに同期して前記粗成形型と仕上げ
成形型とを移動させるための駆動装置とを有することを
特徴とする、連続成形装置が提供される。

［実施例］ 以下、図面を参照しながら本発明の具体的実施例を説明
する。尚、以下の説明では成形素体としてガラス素材を
用い光学素子を成形する場合を例として説明する。

第り図は本発明方法により凹レンズを成形するための装
置の一例を示す概略構成図である。

第１図において、ｌはガラス溶融炉、２は該ガラス溶融
炉１を加熱するためのヒータ、３は溶融ガラス素材、４
は該溶融ガラス素材３を押し出すためのプランジャ、５
は溶融炉ｌの下部開口から押し出され長尺状となったガ
ラス素材、６は高温流体を噴出する多数の流体噴出孔を
もつパイプである。７は粗成形を行なうための第１成形
型の−Ｌ型のＩＨ型、８は該第１成形型の上型の鏡面型
、９は該第１成形型の下型の調型、１０は該第１成形型
の下型の鏡面型である。また、１１は仕上げ成形を行な
うための第２ｄ形型の上型の調型、１２は該第２成形型
の上型の鏡面型、１３は該第２成形型の下型の調型、１
４は該第２成形型の下型の鏡面型である。１５．１６は
それぞれ前記第１成形型の上型及び下型を上下方向に移
動させるためのエアーシリンダ、１７．１８はそれぞれ
前記第２成形型の上型及び下型を上下方向に移動させる
ためのエアーシリンダである。また、１９は前記第１成
形型の下型及びエアーシリンダ１６と前記第２成形型の
下型及びエアーシリンダ１８とを同期して左右に移動さ
せるための駆動装置であり、２０は前記第１成形型の上
型及びエアーシリンダ１５と前記第２成形型の上型及び
エアーシリンダ１７とを同期して左右に移動させるため
の駆動装置である。これら２つの駆動装置は同期して平
行移動を駆動する。尚、２１は仕上げ成形完了後に第２
成形型から取出された成形品即ち凹レンズを示す。

第２図は前記バイブロの縦断面図である。第２図におい
て、２２はバイブロの内面に設けられた多数の流体噴出
孔であり、２３は流体流入孔である。該流体としてはた
とえば不活性ガスが用いられる。

次に、以上の様な本実施例装置の動作につき説明する。

第１図に示される様に、ヒータ２によって温度調整され
た溶融炉ｌ内の溶融ガラス素材３をプランジャ４によっ
て該溶融炉ｌの下部開口から連続的に下方へと押し出す
。押し出された長尺状のガラス素材５は冷却されるが未
だ軟化している状態を保ったままバイブロ内に入る。該
パイプおにおいては、流体流入孔２３から高温の不活性
ガスが吹込まれ該パイプ内面の流体噴出孔２２から該不
活性ガスが長尺状ガラス素材５に向かって噴出せしめら
れる。これにより、バイブロの内面と長尺状ガラス素材
５とを接触させることなしに該ガラス素材５をバイブ形
状に従って水平方向に曲げることができ、更に該ガラス
素材５を冷却しすぎて硬化させることなしに自重による
変形のおそれのない温度まで冷却させることができる。

かくして、前記バイブロを出た長尺状ガラス素材５は第
１１＆形型により粗成形される。即ち、エアーシリンダ
１５．１６を作動させることにより北壁を下方へ及び下
型を上方へと移動させて、ガラス素材５を目的とする最
終形状よりもわずかに大きな寸法にまで成形する。この
状態を第３図の左側に示す、第３図に示される様に、粗
成形においては上下の型の調型７，９は完全には閉じず
。

従って粗成形品２４は長尺状ガラス素材５と連結された
状態を保つ、尚、この粗成形は所定の時間にわたって行
なわれ、この間第１成形型及びエアーシリンダ１５．１
６は駆動装置１９．２０により長尺状ガラス素材５の移
動方向即ち右方へと該ガラス素材５と同期して同一速度
にて一体的に移動せしめられる。そして、所定距離の移
動の後に、エアーシリンダ１５．１６を作動させること
により上型を上方へ及び下型を下方へと移動させて離型
を行なう、この状態を第４図の左側に示す。かくして形
成された粗成形品２４は離型の時点ではガラス転移点付
近まで温度が低下しており、従って容易には変形するこ
とがない。

第１成形型の離型の後、該第１成形型及びエアーシリン
ダ１５．１６は駆動装置１９．２０により長尺状ガラス
素材５の移動方向と反対の方向即ち左方へと所定距離移
動せしめられ、再び上記と同様にして粗成形及び離型を
行ない、これが縁返される。

一方、前記第１成形型により粗成形された粗成形品２４
は、前記第１成形型が離型後に左方へ所定距離移動した
ときに、ちょうど前記第２成形型に対応する位置にくる
。そして、前記第１成形型が次の粗成形品２４を形成す
べく粗成形を行なう時に、第２成形型による仕上げ成形
が行なわれる。この仕上げ成形は粗成形品２４に微小な
変形（たとえば非球面成分量の変形）を午え、目的とす
る形状とする。この状態を第３図の右側に示す、第３図
に示される様に、仕とげ成形においては第２成形型の上
下の型の調型１１，１３は完全に閉じられ、かくして目
的とする最終形状を有する最終成形品２５が得られる。

そして、前記第１成形型による粗成形の後の離型と同様
なタイミングで、エアーシリンダ１７゜１８を作動させ
ることにより第２ｄ形型の上型を」二部へ及び下型を下
方へと移動させて離型を行なう。この状７！ｉを第４図
の右側に示す。第４図に示される様に、最終成形品２５
は長尺状ガラス素材５から分離せしめられて下型上に［
１される。かくして得られた最終成形品２５は離型の時
点ではガラス転移点以下に温度が低下しており、従って
変形することはない、この最終成形品２５は第２成形型
の左方への移動時に下型から取出される。

以上の動作の緑返しにより連続的に最終成形品２５を得
ることができる。

尚、以上の実施例において、第１５＆形型及び第２成形
型のそれぞれの−Ｅ下の型のＩＮ＋４型７，９，１１．
１３にはヒータが内蔵されており、それぞれ前記の様な
温度に制御することができる。そして、第１成形型によ
る粗成形から第２成形型による仕上げ成形までの時間は
比較的短かいので、該第１及び第２の成形型の温度は必
要最低限の温度とすることができ、従って型の酸化を最
小限に止めるこが可能となる。かくして成形を不活性ガ
ス雰囲気中で行なう必要がなくなる。

第５図及び第６図は本発明により凸レンズを成形するた
めの装置の一例を示す部分構成図であり、これらはそれ
ぞれ前記実施例における第３図及び第４図と同様の部分
及び状態を示すものである。尚、第５図及び第６図にお
いて前記第３図及び第４図におけると同様の部材には同
一符号が付されている。

本実施例においては、目的とする最終形状に対応して第
１ｒ＆形型及び第２成形型の上下の型の鏡面型８ａ、Ｉ
Ｑａ、１２ａ、１４ａの形状が定められている。

第５図及び第６図において、２７は絞り機能を有するゲ
ートであり２６．２８はそれぞれ該ゲートにより絞られ
て形成されたガラス塊及びくびれ部分である。また、２
９は第１成形型により粗成形されて形成された粗成形品
であり、３０は第２成形型により仕」二げ成形されて得
られた最終成形品である。

尚、本実施例においては、長尺状ガラス素材５は前記第
１図に示される様な機構により形成されバイブロから右
方へと移動せしめられる。

ゲート２７に形成された間隙に前記長尺状ガラス素材５
を通過させ、該ゲートの間隙の大きさを適宜のタイミン
グで変化させることによりガラス素材５にガラス塊２６
とくびれ部分２８とを形成することができる。このガラ
ス塊２６の配列ピッチが第１成形型と第２成形型との間
の距離に等しくなる様に前記ゲート２７の間隙の大きさ
変化のタイミングを定めておく。

そして、第１成形型による粗成形はガラス塊２６と該第
１成形型とが対応する位置関係にある時に行なわれる。

本実施例においては、ガラス塊２６に対し粗成形が行な
われる際に、上型及び下型の鏡面型８ａ、１０ａが凹面
であるにもかかわらず、ガラス塊２６は該鏡面型の中央
部から接触しはじめ続いて徐々に外周部へと接触する様
になる。従って、前記凹レンズ成形の場合と同様に、粗
成形時に型内に空気が残留して粗成形品２９の形状精度
低下をまねくことがない。

以上２つの実施例においては粗成形を第１の型のみで行
なっているが、本発明においては２つ以Ｅの型で連続し
て粗成形を行なうこともできる。

即ち、軟化点とガラス転移点との差の大きなガラス素材
の場合には十分に温度が低下しないうちに第１成形型に
到達することもあり、この場合には第１成形型が離型し
た後にもガラスは変形する可能性がある。そこで、仕上
げ成形を行なうまでの間に更に別の成形型により粗成形
を行なうことにより、自重等による粗成形品の変形を防
止することができる。尚、この様な連続する２回以上の
粗成形は、上記実施例における第１成形型と第２成形型
との関係と同様な関係で配こされた粗成形用の複数の型
により行なうことができる。もちろん、これら複数の型
による粗成形に際して各型による成形寸法を順次変化さ
せて次第に目的とする最終形状に近づく様にしておくこ
ともできる。

更に前記実施例では凹レンズ及び凸レンズを成形してい
るが、成形型の形状を適宜変更することにより他の形状
の光学素子及びその他の成形品を成形することも可能で
ある。ただ、高精度の成形品を短時間にて成形できる点
で、本発明は光学素子の成形に特に有効である。

また、前記実施例では成形素体としてガラス素材を用い
た場合を示したが、他の成形素体たとえば樹脂等を用い
ることもできる。

［発明の効果］ 以上の様な本発明によれば、成形素体から連続的に高精
度の光学面を有する成形品を得ることができ、特に光学
素子の製造に適用すれば従来に比べて飛躍的な製造効率
の向上がもたらされる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による連続成形方法に用いる装置の一実
施例を示す概略ａ成因である。 第２図は第１図に示すバイブロの断面図である。 第３図及び第４図は第１図に示す装置の成形型の動作説
明のための部分構成図である。 ｍ５図及び第６図は本発明の他の実施例における動作説
明のための部分構成図である。 ｌニガラス溶融炉　　　　２：ヒータ ３：溶融ガラス素材　　　４ニブランジャ５：長尺状ガ
ラス素材　　６：パイプ ７．９，１１．１３＋胴型 ８．１０，１２．１４：鏡面型 １５〜１８；エアーシリンダ １９．２０二駆動装置　　　２１；成形品代理人　　弁
理士　　山　下　積　モ 第２図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）溶融した成形素体を長尺状に取り出し、前記成形
   素体が所定の温度に低下した時点で、前記長尺状成形素
   体の動きに同期して移動する成形型により粗成形を行な
   う工程を１回以上行ない、次いで前記粗成形された長尺
   状成形素体の動きに同期して移動する成形型により仕上
   げ成形を行なうことを特徴とする、連続成形方法。
2. （２）溶融した成形素体を収納する溶融炉と、前記溶融
   炉から長尺状に取り出した成形素体を加圧粗成形するた
   めの１以上の粗成形型と、前記粗成形された長尺状成形
   素体を仕上げ成形するための仕上げ成形型と、前記長尺
   状成形素体の動きに同期して前記粗成形型と仕上げ成形
   型とを移動させるための駆動装置とを有することを特徴
   とする、連続成形装置。