JPS6350332A - ガラスレンズの成形方法 - 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、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の成形方法に関
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。その一つにヒートブレス法
があり、これは一対の成形型および胴型内に予め前記金
型内容積に近い形に予備加工された素材をセットし、加
熱加圧することによりガラスレンズを形成するものであ
る（例えば特開昭５８−８４１３４号公軸）。

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５図は従来成形法の一例であり、第５図（ａｌは成形
直前、第５図山）は成形直後の状態図、第５図（Ｃ）は
成形レンズを示す。１は上ヒートブロック、２は下ヒー
トブロック、３は上型、４は下型、５は用型、６は素材
、７は成形レンズを示す、上型３は上ヒートブロック１
に固定されており、下型４は下ヒートブロック２に固定
されている。

次に成形の手順について説明する。まず素材６を下型４
にセントする。この時、上型３は上ヒートブロックｌと
共に上方に上げられている９次に用型５をセットした後
素材の加熱を均一に行なうため上型３を上ヒートブロッ
クと共に下降させ第５図（ａｌの状態にする。この時は
自重のみで加圧されており、素材が割れない荷重に調整
されている。

そして素材を軟化点付近まで加熱した後加圧すると第５
図山）のように素材が成形される。

発明が解決しようとする問題点 上記のような成形方法では素材がほぼ均一に加熱され一
見理想のようであるが、下型は固定し上型を加圧する片
押し成形の場合、素材６の側面が用型５の内壁に接する
と、用型５の内壁と素材６の側面との摩擦力により、上
型３の加圧力が十分素材６の下面と下型４の面に加わら
ず、成形されたレンズは第５図（Ｃ）のような端部が形
成される。

即ち、９は素材６の下型面が十分変形されないためにエ
ンジが丸くなり、８は残りの素材体積を全て上型面側で
吸収することになるため、上型３と用型５の間隙にまで
素材がくい込むことになりその結果生じたパリの欠けで
ある。

このようなパリ８が生じると上型３と用型５がはずれに
くくなると同時に、欠けたパリが下型４の転写面に残り
次の成形に悪影響を及ぼすことになるため毎回クリーニ
ングしなげればならず、連続的な成形ができないという
問題を有していた。

問題点を解決するための手段 上記のようなパリの発生する原因は、素材ｌの下型面側
の変形が不十分なため、残りの素材体積が上型面側の内
容積をオーバーするためである。

従って、予め素材１の下型面側を十分に変形させ残りの
素材体積を上型面側の内容積以下にしておけば良いと言
える。その対策として本発明は素材の下型面が上型面よ
りも高い温度になるよう、素材に温度勾配を設けて成形
する手段を用いたちのである。

作用 本発明は上記した手段により、素材の下型面側を予め十
分変形させた後、上型面側を変形させることになり、成
形レンズの端部にパリの生じない成形を実現しうるちの
である。

実施例 以下本発明の一実施例のガラスレンズの成形方法につい
て図面を参照しながら説明する。

第１図は第１の一実施例で、上型と下型に温度差を設け
た場合の温度プロフィールを示す、成形機は第５図＋ａ
＋に示すような上から下への片押し成形機を使用し、雰
囲気はＮ２ガスによる還元雰囲気中で成形を行った。上
型温度４７０℃、下型温度５２０°Ｃに設定し、第５図
ｔａｌに示すように素材をセットし、上型を自重加圧さ
せた状態で昇温すると、下型温度が設定温度に達した付
近で素材内部温度もＴｇ点（素材が弾性変形領域から塑
性変形領域に変わる温度）温度を越えるので加圧を始め
る。加圧荷重は１００〜２００ｋｇ／ａｄ、素材の変形
が完了するとヒータを切り、下型の温度がＴｇ点以下に
なった所で加圧を開放する。

第２図に素材の変形過程のモデルを示す。第２図（ａｌ
は素材形状、第２図慟）は加圧開始約１０秒後、第２図
ｔｅｌは３０秒後、第２図ｆｄｌは変形完了後のモデル
を示す。ｐ、、ｐ２は素材の変形部分を示す。

図に示すように素材の上下面に温度差があるため、温度
の高い下面の方が変形量が多く早く転写される。その結
果、残りの素材体積は上型面側の金型内容積内に収まり
、第２図（ｄ＋に示すようにパリのないレンズを形成す
ることができた。

第３図は第２の実施例であり、上型と下型の昇温速度に
差をつけた場合を示す。成形機、成形雰囲気は第１の実
施例と同じである。図に示すように、上型のヒータパワ
ーを下型の８０％に設定すると下型温度が設定温度５２
０℃に達した時、上型温度が４７０℃となり、素材の上
下面にも温度勾配が生じており、直ちに加圧を開始する
。そして素材の変形が完了するとヒータを切り上下型温
度がＴｇ点に達した所で加圧を開放する。この場合も第
２図に示すような過程で素材を成形することができる。

尚、本−実施例において、ヒータパワーを制御する変わ
りに、上型の加熱するタイミングを下型より遅らせるこ
とにより、上下型に温度差を設けられることは言うまで
もない。

第３の一実施例は素材の加熱を下型のみで行なうことに
より素材の上下面に温度差を設ける方法である。

従来は第５図に示すように、素材６を均一に加熱するた
めに昇温時から上下型３．４を共に素材６に接触させて
加熱していた。それに対し本−実施例は上型３を円型５
の上端よりさらに上の位置に保持した状態で加熱するこ
とにより素材６に温度差を設ける方法で、上下型３，４
を同一温度（本−実施例では５２０℃）にしておいても
上型３は素材６に接していないため上型３の熱が素材６
に伝わらず下型４のみで加熱されることになり、素材の
上下面に温度差を設けられる。木−実施例では素材６の
温度を安定化させるため、下型温度が設定温度に達した
後、３０秒間放置した後フｊＤ圧成形した。その結果、
他の実施例と同様パリのない成形ができた。

第４図は第４の一実施例である。第３の一実施例は上下
金型３．４を上下ヒートブロック１，２に固定した場合
であるのに対し、本−実施例は上下型をヒートブロック
に固定しない成形法で、予め素材６を上下金型３．４お
よび用型５内にセントした状態で下ヒートブロック２の
上に乗せ、上ヒートブロック１は上型３から離れた位置
に保持する方法である。

成形方法およびその結果は第３の一実施例と同様であっ
た。

発明の効果 以上、本発明を用いることにより、パリが生じない成形
が実現でき、金型の分解、レンズの取り出しがスムーズ
に行なえると共に、毎回パリくずのクリーニングも不要
となり連続成形が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の一実施例における上下型の温度
プロフィールを示すグラフ、第２図は本発明により成形
した場合の素材の変形過程を示すモデルを示す側面図、
第３図は第２の一実施例による上下型の温度プロフィー
ルを示すグラフ、第４図は第４の一実施例による金型昇
温時の状態図ツク、３・・・・・・上型、４・・・・・
・下型、５・・・・・・円型、６・・・・・・素材。 代理人の氏名　弁理士　中尾敏男　はか１名ｍｌ　　図 第　２　図 第３図 第　５　図 （ａ　＞　　　　　　　　　　　　　　　ｔｂ　２（Ｃ
ン

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）一対の成形型および胴型を用いたガラスレンズの
   成形法であって、素材に温度勾配を設けた状態で加圧成
   形することによりレンズを形成することを特徴とするガ
   ラスレンズの成形方法。
2. （２）成形機の上型と下型の設定温度に温度差を設けた
   ことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載のガラ
   スレンズの成形方法。
3. （３）成形機の上型と下型の昇温速度に差を設けたこと
   を特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載のガラスレ
   ンズの成形方法。
4. （４）予め素材を下型のみで加熱した後上型を下降させ
   加圧成形することを特徴とする特許請求の範囲第（１）
   項記載のガラスレンズの成形方法。
5. （５）素材を一対の成形型および胴型内にセットし、予
   め成形機の下ヒートブロックのみで加熱後、上ヒートブ
   ロックを下降させることを特徴とする特許請求の範囲第
   （１）項記載のガラスレンズの成形方法。