KR100462935B1 - 유리 제품을 프레스 성형시키기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

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KR100462935B1 KR10-1999-0055690A KR19990055690A KR100462935B1 KR 100462935 B1 KR100462935 B1 KR 100462935B1 KR 19990055690 A KR19990055690 A KR 19990055690A KR 100462935 B1 KR100462935 B1 KR 100462935B1
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Abstract

본 발명은 용융 유리를 하부 다이의 성형 표면 상에 공급하는 단계, 하부 다이의 성형 표면 상에 공급된 유리의 온도를 조절하여 유리의 내부 및 유리의 외부 주변부가 서로 근접한 온도가 되게 하는 단계, 및 온도 조절된 유리가 103.5내지 106.5포이즈(dPa.s)의 점도를 갖게 될 때에 하부 다이의 성형 표면과 상부 다이의 성형 표면에 의해 유리를 프레싱(pressing)하는 단계를 포함하는 방법에 관한 것이다. 프레싱 전에 유리의 내부 및 외부 주변부의 온도를 서로 근접하게 하고, 이러한 비교적 고점도에서 유리를 프레싱함으로써, 프레싱 후에 유리의 열수축율이 감소되고, 유리의 내부와 외부 주변부 사이의 열수축율의 차가 감소될 수 있다. 따라서, 유리 표면 상의 싱크 마크(sink mark)의 발생이 억제된다.

Description

유리 제품을 프레스 성형시키기 위한 방법 및 장치 {METHOD AND APPARATUS FOR PRESS MOLDING A GLASS PRODUCT}
본 발명은 광학 렌즈 블랭크를 성형시키기에 적합한 유리 제품을 프레스 성형시키기 위한 방법 및 장치에 관한 것이며, 더욱 상세하게는, 용융 유리를 모울드에 공급하여 모울드에서 프레싱하는 소위 직접 프레스 시스템의 방법 및 장치에 관한 것이다.
그라인딩(grinding)하고, 광학 렌즈와 같은 완성 또는 최종 유리 제품으로 폴리싱되기 전의 상태로서 미완성 유리 제품(이하, 이를 렌즈 블랭크라고 함)을 성형시키는 방법으로서, 생산성이 탁월한 직접 프레스 시스템이 널리 사용되고 있다. 직접 프레스 시스템에서, 유리 재료는 노에서 용융 유리로 용융된다. 적합한 양의 용융 유리가 전단기(shear)와 같은 절단기의 사용에 의해 절단되어 하부 다이(하주형) 상에 공급된다. 하부 다이 상에 공급된 용융 유리는 표면 장력의 영향 하에 일반적으로 대리석 형상의 유리 덩어리를 형성한다. 유리 덩어리가 공급된 하부 다이는 턴테이블과 같은 운반 장치에 의해 상부 다이(위주형)가 배치된 위치로 운반된다. 그 다음, 유리 덩어리는 상부 및 하부 다이에 의해 프레싱되어, 프레싱된 제품이 상부 및 하부 다이에 의해 둘러싸인 캐비티 형태에 부합되는 형상을 갖는 상기 언급된 렌즈 블랭크로서 수득된다. 이어서 수행되는 그라인딩/폴리싱 단계에서, 렌즈 블랭크의 표면은 그라인딩되고 폴리싱되어, 안경 렌즈, 카메라 렌즈 및 광학 픽업 렌즈를 생성시킨다.
다른 한편으로는, 최근에, 그라인딩/폴리싱 단계에서 생성된 그라인딩 및 폴리싱 부스러기가 환경에 불리한 영향을 미치는 것으로 지적되었다. 이 점을 고려하여, 그라인딩 및 폴리싱 부스러기를 감소시키기 위해 작은 그라인딩 여유(grinding allowance)만을 필요로 하는 렌즈 블랭크를 성형시키는 것이 강력하게 요구되고 있다.
그러나, 기존의 직접 프레스 시스템의 사용에 의한 렌즈 블랭크의 성형에서는, 유리의 그라인딩 여유를 현저하게 감소시키는 것이 불가능하다. 상세하게는, 기존의 직접 프레스 시스템에서는, 용융 유리가 프레싱된 후의 유리의 수축으로 인해 유리 표면 상에 소위 싱크 마크가 분포된다. 용융 유리를 프레싱할 때에, 용융 유리의 외부 주변부는 용융 유리가 하부 다이로 공급된 후 및 이것이 상부 및 하부 다이에 의해 프레싱되기 전에 외부 공기에 의해 냉각된다. 따라서, 용융 유리의 온도는 내부와 비교하여 외부 주변부에서 현저히 감소된다. 외부 주변부의 온도가 특정 온도보다 낮아지게 되면, 유리의 유동성이 감소된다. 이 점을 고려하여, 용융 유리 내부의 온도가 충분히 감소되기 전에, 즉 유리의 점도가 약 103포이즈(dPa.s) 만큼 낮은 동안에, 용융 유리를 프레싱시켜야 한다. 이로 인해, 프레싱 후의 유리 내부의 열수축이 증가되고, 내부와 외부 주변부 사이의 온도차로 인해 싱크 마크가 발생한다. 싱크 마크의 발생은 모울드의 성형 표면의 형상을 전달하는 데에 있어서 재현성을 저하시키므로, 다른 성형법에서 필요한 것보다 큰 그라인딩 여유를 필요로 한다. 프레싱 후에 유리 표면 상에 형성된 싱크 마크가 균일하게 분포되지 않고 국소 영역에 집중되는 경우에, 훨씬 더 큰 그라인딩 여유가 필연적으로 요구된다.
싱크 마크의 발생을 억제시키기 위해, 여러 가지 제안이 이루어져 왔다[참조 : 일본 공개 특허 공보 (JP-A) 번호 10-101347, 6-32624, 6-72725, 6-157051 및 63-162539]. 그러나, 용융 유리의 내부와 외부 주변부 사이의 온도차를 효과적으로 감소시키기 위한 기술은 설명되지 않았으며, 그 결과 싱크 마크가 발생하였다.
발명의 요약
본 발명의 목적은 소위 직접 프레스 시스템에서의 유리 제품의 성형에서, 용융 유리의 내부와 외부 주변부 사이의 온도차를 현저히 감소시켜서, 프레싱 단계 후에 유리 표면 상에서의 싱크 마크의 발생을 효과적으로 억제시킴으로써, 감소된 그라인딩 여유를 요하는, 미완성 유리 제품을 성형시키기 위한 방법 및 장치를 제공하는 데에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 유리 표면의 국소 영역에 집중되는 싱크 마크의 발생을 억제할 수 있는, 유리 제품을 성형시키기 위한 방법 및 장치를 제공하는 데에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 직접 프레스 시스템에서 달성되는 생산성을 감소시키지 않으면서 싱크 마크의 발생을 억제할 수 있는, 유리 제품을 성형시키기 위한 방법 및 장치를 제공하는 데에 있다.
도 1은 본 발명에 따른 방법에서 다수의 단계를 위한 다수의 작업 위치를 갖는 턴테이블(turntable)의 개략도이다.
도 2a 내지 2d는 본 발명에 따른 방법에서 단계의 일부를 설명하기 위한 개략도이다.
도 3a 내지 3d는 단계의 나머지 부분을 설명하기 위한 개략도이다.
도 4a 및 4b는 본 발명에 따른 방법에서 하부 다이의 성형 표면 상에 붕소 질화물(BN)을 예비적으로 도포하는 단계를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 유리 덩어리를 하부 다이 상에 공급한 후 및 렌즈 블랭크(lens blank)를 빼내기 전의, 유리의 내부 및 외부 주변부의 온도 조건과 관련하여 본 발명의 방법을 설명하는 도면이다.
도면의 주요 부분의 설명
10 : 턴테이블 11 : 하부 다이
12 : 백금 파이프 13 : 전단기
14 : 프레싱 부재 15 : 가열기 부재
16 : 상부 다이 17 : 고리 모울드
본 발명에 따르면, 각각 성형 표면을 갖는 하부 다이와 상부 다이로 구성된 모울드의 사용에 의해 유리 제품을 프레스 성형시키는 방법은 최소한 하기 단계를 포함한다. 상세하게는, 이 방법은 용융 유리를 하부 다이의 성형 표면 상에 공급하는 공급 단계; 하부 다이의 성형 표면 상에 공급된 유리의 온도를 조절하여, 유리 내부와 유리 외부 주변부의 온도를 서로 근접시키는 온도 조절 단계; 및 온도 조절된 유리가 103.5내지 106.5포이즈(dPa.s), 또는 104내지 106포이즈(dPa.s), 바람직하게는 104.5내지 105.5포이즈(dPa.s)의 점도를 가질 때에 상부와 하부 다이의 성형 표면에 의해 유리를 프레싱시키는 프레싱 단계를 포함한다. 프레싱 전에 유리의 내부와 외부 주변부의 온도를 서로 근접하게 하고, 이러한 비교적 고점도로 유리를 프레싱시킴으로써, 프레싱 후에 유리의 열수축을 감소시키고, 유리의 내부와 외부 주변부 사이의 열수축 차를 감소시킬 수 있게 된다. 따라서, 유리 표면 상의 싱크 마크의 발생이 억제된다.
모울드의 형상 및 표면 정밀도를 연화된 유리에 전달하는 정밀 프레스 성형의 고정밀도를 달성하기 위해, 상기 언급된 방법은 하기 방식으로 변형된다. 상세하게는, 재가열 프레싱 단계에 필요한 기간이 연장되어, 유리 내부의 온도를 추가로 감소시켜서 온도 분포가 가역적이 되게 한다. 즉 내부의 온도를 외부 주변부의 온도보다 더 낮게 한다. 그 다음, 유리의 점도가 107내지 109포이즈(dPa.s)가 될 때에 프레스 성형이 수행된다. 이러한 방식으로, 프레싱된 제품 또는 렌즈 블랭크는 형상 정밀도가 추가로 개선된다. 따라서, 적어도 곡률반경 R을 얻기 위한 스페리컬 그라인딩(spherical grinding)은 요구되지 않는다.
그러나, 상기 언급된 접근법에서는, 생산성이 상당히 감소된다. 따라서, 직접 프레스 시스템에서 달성되는 생산성은 더이상 보장될 수 없다.
상기 관점에서, 본 발명에서는, 내부와 외부 주변부의 온도 분포를 가역화시키지 않으면서 용융 유리의 내부와 외부 주변부 사이의 온도차를 간단히 감소시키는 것이 바람직하다.
상기 언급된 프레스 성형법에 의해 성형된 유리의 표면을 그라인딩하고 폴리싱시킴으로써, 최종 유리 제품이 수득된다. 내부와 외부 주변부 사이의 온도차는 100℃ 이하, 바람직하게는 50℃ 이하, 더욱 바람직하게는 30℃ 이하이다.
본 발명에서, 프레싱 단계 전의 온도 조절 단계는, 예를 들어 냉각 부재를 용융 유리와 접촉시키는 것에 의한 직접 조절 단계일 수 있거나, 예를 들어 용융 유리의 근처에 열원을 위치시키는 것에 의한 간접 조절 단계일 수 있다.
바람직하게는, 온도 조절 단계는 유리 내부의 온도를 감소시키고, 유리의 외부 주변부의 온도를 증가시킴으로써, 유리의 내부와 외부 주변부의 온도를 서로 근접하게 하는 단계이다.
하나의 양태에서, 온도 조절 단계는 상부 다이의 측면으로부터 유리를 냉각시키는 냉각 단계, 및 냉각 단계 후에 상부 다이의 측면으로부터 유리를 가열하는 가열 단계를 포함한다.
이 경우에, 냉각 단계는, 다이로부터 열을 흡수하는 소정 기간 동안 흡열제를 상부 다이와 마주보는 유리의 상부 표면과 접촉시키는 단계이다. 유리와 접촉시키기 전에, 흡열제는 유리의 인접부로부터 먼 위치에서 대기 온도로 유지시키는 것이 바람직하다.
가열 단계는, 소정 기간 동안 열원을 상부 다이와 마주보는 유리의 상부 표면에 위치시키는 단계를 포함할 수 있다.
상기 방법은, 유리 내부의 온도가 유리의 전이점에 대해 ±50℃, 바람직하게는 ±10℃의 범위에 있을 때에 모울드 밖으로 유리를 빼내는 단계를 포함한다.
바람직하게는, 다수의 하부 다이가 상기 언급된 단계를 위한 작업 위치로 연속적으로 운반되어 상기 언급된 단계를 수행한다.
바람직하게는, 다수의 하부 다이가 턴테이블 상에서 원주 방향으로 배열되고, 턴테이블의 회전에 의해 상기 언급된 단계를 위한 작업 위치로 연속적으로 운반되어 상기 언급된 단계를 수행한다.
바람직하게는, 유리 제품은 광학 렌즈 재료이다.
본 발명에 따라, 유리 제품을 프레스 성형시키기 위한 장치는 성형 표면을 갖는 각각 상부 다이와 하부 다이로 구성된 모울드; 용융 유리를 하부 다이의 성형 표면 상에 공급하기 위한 공급 수단; 하부 다이의 성형 표면 상에 공급된 유리의 온도를 조절하여 유리의 내부와 유리의 외부 주변부의 온도를 서로 근접시키는 온도 조절 단계; 및 상부 다이와 하부 다이의 성형 표면을 서로 접근시켜서 유리를 프레싱시키는 모울드 구동 수단을 포함한다. 온도 조절 수단에 의해 온도 조절된 유리가 103.5내지 106.5포이즈(dPa.s), 또는 104내지 106포이즈(dPa.s), 바람직하게는 104.5내지 105.5포이즈(dPa.s)의 점도를 가질 때에, 모울드 구동 수단이 작동하여 유리를 프레싱시킨다. 이 경우에, 프레스 압력은 30 내지 80 kgf/cm2, 바람직하게는 50 내지 70 kgf/cm2이다.
바람직하게는, 온도 조절 수단은 상부 다이의 측면으로부터 유리를 냉각시키기 위한 냉각 수단, 및 냉각 수단에 의해 냉각된 후에 상부 다이의 측면으로부터 유리를 가열하기 위한 가열 수단을 포함한다.
바람직하게는, 상기 장치는 성형 표면 상에 유리가 공급된 하부 다이를, 냉각 수단, 가열 수단 및 모울드 구동 수단이 각각 설치된 위치로 연속적으로 운반하기 위한 턴테이블과 같은 운반 수단을 추가로 포함한다.
바람직한 구체예의 설명
이제부터, 도면과 관련하여 본 발명의 한 구체예에 대해 기술할 것이다. 하기에서는, 운반 장치로서 턴테이블, 및 턴테이블 상에 원주 방향으로 배열된 16개의 하부 다이를 포함하는 프레스 성형 장치를 사용하여 광학 렌즈를 성형시키는 방법에 관해 기술된다. 유리의 온도와 관련하여, 하부 다이의 성형 표면에 접촉하는 유리의 한 영역 및 이의 인접부는 유리의 하부를 의미하는 것이며, 반면에 하부 다이의 성형 표면에 접촉하지 않으면서 외부 공기에 노출된 또 다른 영역, 및 이의 인접부는 유리의 상부를 의미하는 것이다.
도 1과 관련하여, 본 발명의 프레스 성형 방법의 각각의 단계를 위한 다수의 작업 위치 A 내지 P가 턴테이블(10) 상에 형성되어 있다. 도면에 예시된 바와 같이, 다수, 예를 들어 16개의 하부 다이(11)가 턴테이블(10) 상에 원주 방향으로 배열되어 있다. 구동 유닛(도시되지 않음)에 의해 작동되어 턴테이블(10)이 단계적으로 회전함으로써, 하부 다이(11)를 각각의 단계를 위한 작업 위치 A 내지 P로 운반한다. 상세하게는, 턴테이블(10)은 정지 또는 휴지 상태로부터 1/16 원(즉, 22.5o)까지 회전하여, 각각의 하부 다이(11)가 하나의 작업 위치로부터 그 다음 작업 위치로 운반되며, 여기에서 턴테이블(10)이 중단되어 정지 상태로 되돌아 간다. 각각의 단계의 작업 시간에 상응하는 소정의 기간 동안 하부 다이(11)는 각각의 작업 위치에 놓여있고, 소정 기간의 경과 후에 그 다음 작업 위치로 운반된다. 예를 들어, 하나의 정지 상태와 그 다음의 정지 상태 사이의 시간 간격, 즉, 한 피치 기간은 2 내지 6초이다.
본 발명의 프레스 성형 방법은 용융 유리를 공급하는 단계(이하, 이를 유리 공급 단계라고 함), 프레싱 전에 유리의 온도를 조절하는 단계(이하, 이를 온도 조절 단계라고 함), 유리를 프레싱된 유리로 프레싱시키는 단계(이하, 이를 유리 프레싱 단계라고 함), 및 프레싱된 유리를 모울드로부터 빼내는 단계(이하, 이를 유리 분리 단계라고 함)를 포함한다. 온도 조절 단계는 유리를 프레싱시켜서 유리를 냉각시키는 단계(이하, 이를 냉 프레스 단계라고 함) 및 유리를 재가열하는 3회의 재가열 단계(이하, 이를 재가열 단계라고 함)를 포함한다. 도 2a 내지 2dD 및 3a 내지 3d에서, 유리는 상기 언급된 단계를 통해 성형된다. 이들 도면에서, 작업 위치 A 내지 P 및 단계의 명칭은 도 1에 예시된 것에 상응하도록 표시된다.
유리 공급 단계는 도 1의 위치 A에서 수행된다. 위치 A 위에서, 유리 용융로(도시되지 않음)는 유리 용융로로부터 하향으로 유동하는 용융 유리를 절단시키기 위한 전단기(13)(도 2A)와 함께 배열된다. 목적하는 광학 렌즈에 적합한 유리 재료가 용융로에 공급되고, 용융로에서 가열되어 1000 내지 1100℃의 온도에서 유지되는 용융 유리가 수득된다. 이러한 구체예에서는, 유리 전이 온도(Tg)가 615℃이고 연화점(Ts)이 650℃인 SiO2-TiO2유리가 사용된다. 도 2A에 예시된 바와 같이, 용융 유리는 위치 A에서 백금 파이프(12)를 통해 하부 다이(11)를 향해 하향으로 흐른다. 유량을 고려하여, 용융 유리는 소정 시간 간격으로 전단기(13)에 의해 절단되어, 적합한 양의 용융 유리를 하부 다이(11)의 성형 표면(11a) 상으로 공급한다. 용융 표면(11a) 상의 용융 유리는 이것의 표면 장력에 의해 둥글게 되어 유리 덩어리로 불리우는 대리석 형상이 된다.
대안적으로, 유리 덩어리는 전단기(13)를 사용하지 않고 하부 다이(11) 상으로 공급될 수 있다. 상세하게는, 하부 다이(11)는 용융 유리를 공급하는 백금 파이프(12)의 출구에 접근하도록 상승한다. 소정량의 용융 유리가 하부 다이(11)의 성형 표면(11a) 상으로 공급되면, 하부 다이(11)는 하향 이동한다. 하부 다이(11) 상으로 공급된 용융 유리는 이것의 고유 중량 및 하부 다이(11)의 하향 이동에 의해 하향으로 유인되어, 용융 유리의 연속 공급 흐름으로부터 부분적으로 분리된다. 하부 다이(11) 상에 수용된 용융 유리는 표면 장력에 의해 둥글게 되어 유리 덩어리가 된다. 전단기(13)를 사용하지 않고 하부 다이(11) 상으로 용융 유리를 공급하는 상기 기술에서, 전단 자국으로 불리우는 전단기(13)에 의한 절단 자국이 유리 덩어리 상의 표면에 남지 않는다. 이는 하기에 설명되는 다듬질(finishing) 여유를 유리하게 감소시킨다.
하부 다이(11) 상으로의 용융 유리의 공급 전에 위치 P에서, 육각형 BN(붕소 질화물) 등의 내열성 고형 윤활제 분말이 성형 표면(11a)에 부착시키려는 분무 기체와 함께 하부 다이(11)를 향해 분무되어, 하부 다이(11)로부터 유리 덩어리의 이형성(releaseability)을 개선시킨다. 이 경우에는, 유리 덩어리의 외부 직경을 규정하는 본체 다이가 도 4A에 예시된 바와 같이 모서리가 깎여진 부분을 갖는 내벽을 갖는 것이 바람직하다.
이러한 본 발명의 방법은 기존의 직접 프레스 시스템에서보다 큰 형상 정밀도를 필요로 한다. 따라서, 유리 덩어리의 상부 및 하부 표면의 중심이 하부 다이의 경사의 결과로서 갈라지는 중심축 경사를 피하기 위해, 본체 다이와 하부 다이 사이의 틈이 기존의 직접 프레스 시스템에서보다 더 좁아진다. 따라서, 하부 다이가 하부 다이 상에 용융 유리를 수용하도록 상승하면, 본체 다이의 내부 표면에 부착된 육각형 BN이 벗겨지고, 하부 다이의 성형 표면 상에 축적된다. 육각형 BN의 이러한 축적은 유리 덩어리의 하부 표면 상의 표면 결함, 즉 소위 스톤(stone)을 유발시킨다. 이것은 그라인딩 여유를 증가시키는 인자이다.
이러한 관점에서, 모서리가 깎여진 부분이 본체 다이의 내벽 표면 상에서 형성되어, 도 4A에 예시된 바와 같이 2가지의 상이한 내부 직경을 갖게 된다. 육각형 BN이 도포되면, 하부 다이의 성형 표면은 도 4B에 예시된 바와 같이 모서리가 깎여진 부분의 높이에 위치한다. 이 경우에는, 육각형 BN이 더 작은 직경을 갖는 영역에서 본체 다이의 내벽 표면에 부착되지 않는다. 따라서, 하부 다이가 본체의 내벽 표면을 따라 도 4A에 예시된 정상 상태로부터 상승하여 하부 다이 상으로 용융 유리가 수용되면, 어떠한 육각형 BN도 하부 다이에 의해 벗겨지지 않는다.
도 1과 관련하여, 가열은 턴테이블(10)의 실질적으로 전체 면적에 걸쳐 수행되어, 위치 A에서 하부 다이(11)가 소정 온도로 유지된다. 유리 공급시의 하부 다이의 온도 조절은 유리 덩어리 하부의 낮은 온도 및 결과적인 유동성의 손실로 인한 조기 고화를 방지하고, 유리 덩어리의 하부의 고온으로 인한 하부 다이에 대한 용융 유리의 융해 결합을 방지하도록 하는데 있어서 중요하다. 하기될 바와 같이, 용융 유리가 하부 다이의 성형 표면 상으로 공급되면, 유리의 하부는 유리의 하부와 하부 다이의 성형 표면 사이의 열교환에 의해 신속하게 냉각된다. 상기 언급된 2가지 상반된 문제점을 피하기 위해, 하부 다이의 성형 표면에 공급되는 유리 덩어리의 하부는 유리의 전이 온도(Tg)보다 약간 낮은 온도, 즉 Tg 내지 Tg-50℃, 바람직하게는 Tg-30℃, 더욱 바람직하게는 Tg 내지 Tg-10℃의 온도에서 유지되는 것이 바람직하다. 구체예에서, 하부 다이는 Tg-10℃로 가열되어, 용융 유리의 공급 후의 하부 다이의 온도와 용융 유리의 하부의 온도가 전이 온도 Tg보다 약간 낮은 수준에서 평형으로 유지된다.
위치 A에서 유리 덩어리가 공급된 하부 다이(11)는 턴테이블(10)의 2단계 회전에 의해, 냉 프레스 단계를 위한 위치 C로 전달된다. 위치 C에서, 냉 프레스 유닛은 냉 프레스 단계를 수행하도록 배열된다. 도 2C에 예시된 바와 같이, 냉 프레스 유닛은 금속 재료로 되어 있고 유리 덩어리와 접촉하도록 평평한 접촉 표면(14a)을 갖는 프레싱 부재(14)를 포함한다. 프레싱 부재(14)는 상승 유닛(도시되지 않음)에 의해 상하로 이동한다. 턴테이블(10)이 회전하고, 그 위에 유리 덩어리가 수용된 하부 다이가 위치 C로 운반되면, 상승 유닛이 구동되어 프레싱 부재(14)를 하향으로 이동시킨다. 프레싱 부재(14)의 하향 이동에 의해, 접촉 표면(14a)는 유리 덩어리의 상부에 대해 프레싱되어 유리 덩어리를 약간 변형시킨다. 따라서, 유리 덩어리의 상부와 프레싱 부재(14)의 접촉 표면(14a) 사이의 표면 접촉이 달성된다. 유리 덩어리와 접촉하기 전에, 프레싱 부재(14) 및 접촉 표면(14a)은 실온에서 유지된다. 유리 덩어리와, 프레싱 부재(14)의 접촉 표면(14a) 사이의 접촉을 소정 기간동안 유지시킴으로써, 유리 덩어리의 열, 특히 이것의 상부의 열이 프레싱 부재(14)로 전달된다. 결과적으로, 유리 덩어리의 온도, 특히 유리 덩어리의 상부의 온도가 신속하게 감소된다. 구체예에서, 프레싱 부재(14)는 철(열전도도가 40 내지 50 kcal/m·hr·deg임)로 되어 있다. 대안적으로, 스테인레스강(열전도도가 40 내지 50 kcal/m·hr·deg임)과 같은 다른 금속 재료가 사용될 수 있다. 프레싱 부재가 비교적 낮은 열전도도를 갖는 경우에, 냉각 효과는 감소되지만, 온도 조절은 유리하게 용이해진다. 냉 프레스 단계 후에 유리의 온도 조절을 최적화시키기 위해, 프레싱 부재(14)의 금속 재료, 유리와 프레싱 부재(14) 사이의 접촉 면적, 유리와 프레싱 부재(14) 사이의 접촉 시간, 및 프레스 스트로크(press stroke)가 적절하게 선택된다. 프레싱 부재(14)가 소정 압력하에 유리 덩어리와 접촉하게 되면, 유리 덩어리의 하부 표면, 즉 하부 다이에 접촉하는 표면 상에서의 주름의 생성이 부수적인 효과로서 억제된다. 이들 주름은 덩어리 라인으로 불리며, 유리 덩어리의 하부 표면상의 표면 결함 및 그라인딩 여유의 증가를 유발시킨다.
상기 언급된 냉 프레스 단계에서, 프레싱 부재는 나중에 수행되는 유리 프레싱 단계에 사용되는 상부 다이의 성형 표면과 형상이 유사한 성형 표면을 가질 수 있다. 이 경우에, 냉 프레스 단계는 또한 예비 프레싱 단계로서 작용한다. 유리 프레싱 단계 전에 예비 프레싱 단계를 수행함으로써, 유리 프레싱 단계에서의 모울드에 대한 유리의 재현성이 추가로 개선된다.
냉 프레스 단계 후에, 유리 덩어리는 재가열 단계로 운반된다. 이 구체예에서, 재가열 단계는 도 1의 위치 D, E 및 F에서 3회에 걸쳐 단속적으로 수행된다. 재가열 단계는 앞서 수행된 냉 프레스 단계에서 한번 냉각된 유리 덩어리를 재가열시킨다. 재가열 단계를 수행하기 위해, 가열기 유닛이 위치 D, E 및 F에 배열된다. 가열기 유닛은 각각 도 2D에 예시된 가열기 부재(15), 및 상승된 위치와 하강된 위치 사이에서 가열기 부재(15)를 상하로 이동시키기 위한 상승 유닛(도시되지 않음)을 포함한다. 하강된 위치에서, 가열기 부재(15)의 하단부는 유리 덩어리의 상부 절반을 덮는다. 가열기 부재(15)는 하단부에서 가열기 부재(15)의 내부 주변벽 상에 배열된 열원으로서 코일을 갖는다. 코일은 800 내지 1200℃의 온도로 가열되어, 유리 덩어리를 상부로부터 가열하는 복사열을 발생시킨다.
상기 언급된 냉 프레스 단계 및 3회의 재가열 단계는, 유리 덩어리가 후속적으로 수행되는 유리 프레싱 단계에서 그리고 유리 프레싱 단계 후에 프레싱될 때에 유리 덩어리의 온도 조건 및 점도를 최적화시키는 역할을 한다. 상세하게는, 유리 프레싱 단계 전에 냉 프레스 단계 및 재가열 단계를 통해, 유리 덩어리의 온도가 조절되어, 유리 덩어리의 내부와 외부 주변부 사이의 온도차를 감소시킨다. 유리 덩어리의 온도 조절은 하기에서 상세히 설명될 것이다. 턴테이블을 사용하는 이러한 구체예에서, 냉 프레스 단계 및 재가열 단계 각각의 작업 시간은 턴테이블(1)의 중단 기간에 의해 규정된다. 다시 말하면, 유리 덩어리를 냉각 또는 가열하는 프레싱 부재(14) 또는 가열기 부재(15)를 하강시키거나, 상기 언급된 단계 각각에서 프레싱 부재(14) 또는 가열기 부재(15)를 상향으로 후퇴시키는 작업은 단계적 회전을 반복하는 턴테이블(10)의 중단 기간 내에서 수행되어야 한다. 하나의 구체예에서, 프레싱 부재(14)에 의한 냉각 시간 및 가열기 부재(15)에 의한 가열 시간은 각각 1 내지 3초로 선택된다.
그 다음, 냉 프레스 단계 및 재가열 단계에서 온도 조절된 유리 덩어리는 위치 G로 운반되어 프레싱된다 (유리 프레스 단계). 도 3A에 예시된 바와 같이, 하부 표면 상에 유리 성형 표면을 갖는 상부 다이(16)가 유리 프레스 단계에 사용된다. 유리 덩어리가 위치 G로 운반되면, 상부 다이(16)는 상승 유닛(도시되지 않음)에 의해 하향으로 이동하여 유리 덩어리를 프레싱시킨다. 이러한 프레싱 작업에 의해, 유리 덩어리는 확대되고, 하부 다이(11)과 상부 다이(16)의 성형 표면에 의해 규정된 캐비티 내에 펼쳐져서, 광학 렌즈 블랭크를 위한 목적하는 형상이 수득된다. 렌즈 블랭크의 외부 주변은 하부 다이(11)를 지지하는 원통형 본체 다이(17)에 의해 규정되어, 본체 다이(17)에 대해 이동할 수 있다. 상부 다이(16)는 소정 온도로 유지되어, 프레싱시에 유리 덩어리의 융해 결합을 방지하고, 프레싱 후에 유리의 온도를 조절한다. 이를 위해, 프레싱 전의 상부 다이(16)는 Tg-50℃ 내지 Tg-150℃, 바람직하게는 Tg-70℃ 내지 Tg-120℃의 범위에 있는 온도로 유지되는 것이 바람직하다. 구체예에서, 프레싱 전의 상부 다이(16)는 Tg-100℃의 온도로 유지된다.
본 발명에서는, 유리 프레싱 단계를 수행하는 시간이 중요하다. 상세하게는, 냉 프레스 단계 및 재가열 단계를 통해 조절된 유리 덩어리가 103.5내지 106.5포이즈(dPa.s), 또는 104내지 106포이즈(dPa.s), 바람직하게는 104.5내지 105.5포이즈(dPa.s)의 점도를 갖게 될 때에 유리 프레싱 단계가 수행된다. 구체예에서, 유리 프레싱 단계는 105포이즈(dPa.s)의 점도에서 수행된다. 유리 프레싱 단계에서, 유리 덩어리는 바람직하게는 Tg 내지 Tg+50℃에서 유지된다. 구체예에서, 유리 덩어리는 Tg+10℃의 온도에서 유지된다. 상기 언급된 점도는 기존의 직접 프레스 시스템에서 프레싱할 때의 102내지 103포이즈(dPa.s)의 점도보다 훨씬 더 높다. 프레싱을 이러한 고점도에서 수행하는 이유는 프레싱 후에 유리의 수축을 감소시키고, 유리 표면 상의 싱크 마크의 발생을 감소시키기 위한 것이다. 턴테이블에 의해 운반된 유리 덩어리의 운반 속도와 관련하여, 유리 프레싱 단계의 작업 위치를, 예를 들어 위치 H 또는 I로 변경시킴으로써 적합한 프레싱 시간을 설정할 수 있다. 상기 언급된 유리 프레싱 단계에서, 프레스 압력은 기존의 직접 프레스 시스템 압력의 약 6배이어서, 캐비티 내에서 고점도를 갖는 유리 덩어리를 완전히 압연시킨다. 프레스 압력은 30 내지 80 kgf/cm2, 바람직하게는 50 내지 70 kgf/cm2이다. 구체예에서, 프레스 압력은 약 66 kgf/cm2이다.
유리 프레싱 단계 후에, 유리는 위치 H 내지 L을 통해 위치 M으로 운반되고, 여기서 빼내어 진다. 유리가 위치 H 내지 L을 통해 위치 M으로 전달되면, 유리는 대기 온도에 의해 점차적으로 자발적으로 냉각되어, 열수축에 의해 부피가 약간 감소된다. 기존의 직접 프레스 시스템에서는, 프레싱 후에 유리 덩어리의 열수축 과정에서 싱크 마크의 문제점이 발생한다. 본 발명에서, 유리의 내부와 외부 주변부 사이의 온도차는, 유리 프레싱 단계 전에 유리 덩어리의 적합한 온도 조절에 의해 감소된다. 결과적으로, 프레싱시 및 프레싱후에 유리의 내부와 외부 주변부 사이의 온도차는 또한, 싱크 마크의 발생이 억제될 정도로 감소된다. 그러나, 유리가 재가열되어 유리의 외부 주변부의 온도가 내부보다 더 높게 되면, 직접 프레스 시스템의 생산성이 감소된다. 따라서, 프레싱은 유리의 외부 주변부의 온도가 내부의 온도보다 낮을 경우에 수행된다. 바람직하게는, 유리의 내부와 외부 주변부 사이의 온도차는 100℃ 이하, 바람직하게는 50℃ 이하이다. 위치 H 내지 M 각각에서, 하부 다이(11)는 고리 모울드(17)에 대해 점차적으로 상승한다. 도 3C에 예시된 바와 같이, 유리의 외부 주변 표면은 위치 M에서 고리 모울드(17) 위에 위치한다. 도 3D에 예시된 바와 같이, 유리는 유리 내부의 온도가 전이 온도에 대해 ±50℃, 바람직하게는 ±30℃, 더욱 바람직하게는 ±10℃일 때에, 픽업 유닛(도시되지 않음)에 진공 흡인되고 모울드로부터 빼내어진다.
이와 같이, 이러한 본 발명의 방법에 의해, 광학 렌즈 블랭크가 성형된다. 이와 같이 성형된 광학 렌즈 블랭크는 후속적으로 표면 그라인딩/폴리싱되어 광학 렌즈를 생성시킨다. 본 발명의 방법에 의해 성형된 렌즈 블랭크는 표면 상에 더 적은 싱크 마크를 가지며, 이에 따라 그라인딩 여유를 감소시킬 수 있다. 상기 구체예에 따라 실험적으로 얻어진 광학 렌즈 블랭크의 평가로부터 하기 결과가 얻어진다. 그라인딩 여유는 기존의 시스템과 비교하여 50% 까지 감소될 수 있다.
한쪽면 다듬질 여유 0.3 - 0.35 mm
중심 두께 여유 0.1 mm
외부 직경 0.1 mm
두께 편차 150 ㎛ 이하
곡률 반경의 정밀도 80 ㎛
프레싱된 제품의 하부 표면 상의 스톤 200 ㎛ 이하
여기에서, 한쪽면 다듬질 여유는 프레싱된 제품의 상부 표면 또는 하부 표면을 그라인딩시키는 데 있어서의 그라인딩 여유이다. 중심 두께 허용성은 사전 선택된 중심 두께와 측정된 중심 두께 사이의 차이다. 두께 편차는 공통 원주 상에서 최대 두께 및 최소 두께 사이의 차이다. 곡률 반경의 정밀도는 사전 선택된 곡률 반경과 측정된 곡률 반경 사이의 차이다. 프레싱된 제품의 하부 표면 상의 스톤은 상기 기술된 BN과 같은 외부 물질이다.
상기 구체예에서는, 다수의 하부 다이가 턴테이블 상에 배열된다. 대안적으로, 운반 장치는 하부 다이가 각각의 단계를 위한 위치로 연속적으로 운반될 수 있고 연속 단계에 반복적으로 사용될 수 있는 한은, 임의 다른 유형의 장치일 수 있다. 예를 들어, 벨트 콘베이어와 같은 선형 콘베이어가 사용될 수 있다.
다음으로, 각각의 단계에서의 용융 유리의 온도 조건을 설명할 것이다. 도 5와 관련하여, 유리는, 유리 덩어리가 하부 다이에 공급된 후 및 렌즈 블랭크를 빼내기 전에, 유리의 내부와 외부 주변부에서 상이한 온도 조건을 갖는다. 도면에서, 본 발명의 방법에서 상부, 내부 및 하부에서의 온도 변동은 실선으로 표시하였다. 다른 한편으로는, 냉 프레스 단계 및 재가열 단계가 없는 기존의 직접 프레스 시스템에서 상부, 내부 및 하부에서의 유리의 온도 변동은 도면에서 파선으로 표시하였다.
본 발명에서 유리의 온도 변동을 설명하기 전에, 기존의 시스템에서의 유리의 온도 변동에 대해서 간략하게 설명할 것이다. 용융 유리가 유리 공급 단계에서 하부 다이의 성형 표면 상에 공급되면, 유리의 하부 온도는 Tg-50℃ 정도의 온도에서 유지된 하부 다이와 용융 유리의 하부 사이에서 열교환에 의해 신속하게 감소되고, 유리 전이 온도 Tg보다 낮은 수준에서 평형으로 유지된다. 다른 한편으로는, 하부 다이의 성형 표면 상에 공급된 유리의 상부와 내부는 유리 둘레의 대기 온도에 의해 냉각되어, 온도가 점차적으로 감소된다. 이 때에, 온도 변동율은 유리의 내부와 비교하여 유리의 상부에서 높다. 결과적으로, 유리의 내부와 상부 사이의 온도차는 유리 프레싱 단계의 개시 전에 점차적으로 증가한다. 유리 프레싱 단계에서, 약 Tg-100℃의 온도에서 유지되는 상부 다이는 유리 덩어리의 상부와 하부를 냉각시킨다. 이 때에, 유리의 상부는 상부 다이와 직접 접촉하게 되고, 따라서 유리의 전이 온도 Tg보다 낮은 온도로 냉각된다. 다른 한편으로는, 유리의 내부는, 유리의 외부 주변부가 미리 저온으로 냉각됨으로써 점도가 증가되어, 내열이 외부로 방출되기 어려워지기 때문에 신속하게 냉각되지 않는다. 이로 인해, 유리 프레싱 단계 후에, 유리의 내부와 상부 및 하부 각각 사이에서 온도차가 증가한다. 프레싱시에 유리의 점도가 낮기 때문에, 프레싱후의 유리의 열수축은 유리 표면 상에 싱크 마크를 발생시킬 만큼 크다.
다음으로, 도 5에서의 실선에 따른 본 발명에서의 유리의 온도 변동에 대해 설명할 것이다. 용융 유리가 유리 공급 단계에서 하부 다이의 성형 표면 상에 공급되면, 유리의 하부의 온도는 하부 다이와 용융 유리 하부 사이의 열교환에 의해 신속하게 감소되고, Tg 내지 Tg-50℃의 수준, 즉 유리 전이 온도 Tg보다 높지 않는 온도 수준에서 평형으로 유지된다. 다른 한편으로는, 하부 다이의 성형 표면 상에 공급된 유리의 상부 및 하부는 유리 둘레의 대기 온도에 의해 냉각되고, 점차적으로 온도가 감소한다. 이 때에, 온도 변동율은 유리의 내부와 비교하여 유리 상부에서 높다. 이 단계까지, 유리의 각 부분에서의 온도 변동율은 기존의 시스템에서의 온도 변동율과 유사하다.
냉 프레스 단계가 본 발명에서 수행되면, 유리 덩어리의 상부 및 내부가 냉각된다. 특히, 프레싱 부재와 직접 접촉되는 유리 덩어리의 상부에서의 온도 강하는 내부에서의 온도 강하와 비교하여 매우 신속하다. 그 다음, 단속적으로 수행되는 3회의 재가열 단계에 의해, 유리 덩어리의 온도, 특히 유리 덩어리의 상부의 온도는 소정 온도(Tg) 보다 높은 온도로 상승하거나, 이 온도에서 유지된다. 다른 한편으로는, 유리 내부의 온도는 재가열 단계에서의 가열에 의해 거의 영향을 받지 않으며, 냉 프레스 단계에서 주어진 온도 기울기를 따라 감소된다. 아마도, 그 이유는 유리 상부의 열전도도가 냉 프레스 단계에 의해 유리 상부의 점도 증가의 결과로서 감소하기 때문이다. 결과적으로, 유리의 상부와 내부의 온도는 점차적으로 서로 근접하게 되어, 이들 사이의 온도차는 유리 프레싱 단계에서 최소화된다. 유리 하부의 온도는, 유리의 하부로부터의 온도차 및 재가열 단계에서의 가열에 의해 증가하여 유리 전이 온도 Tg 까지 상승하게 된다.
유리 프레싱 단계에서, 상부 다이는 기존의 시스템과 유사한 방식으로 유리 덩어리의 상부 및 내부를 냉각시킨다. 이 때, 유리의 상부는 Tg-50℃ 내지 Tg-150℃의 온도로 유지된 상부 다이와 직접 접촉하여, 상부가 전이 온도 Tg보다 낮은 온도로 신속하게 냉각된다. 유리의 외부 주변부가 미리 저온으로 냉각되고 점도가 증가되기 때문에, 내열이 외부로 방출되기 어렵다. 따라서, 유리의 내부는 신속하게 냉각되지 않는다. 그러나, 프레싱시의 내부 온도는 기존의 시스템과 비교하여 비교적 낮기 때문에, 프레싱후의 유리의 상부로부터의 온도차는 비교적 작다. 또한, 유리 하부의 온도는 재가열 단계에 의해 Tg 근처의 온도로 상승되어, 유리의 하부로부터의 온도차가 또한 비교적 작게 된다. 본 발명에서, 유리의 내부와 상부 사이의 온도차는 50 내지 100℃로 비교적 작다. 따라서, 유리 내부의 점도가 103.5내지 106.5포이즈(dPa.s)로 증가하는 경우에도, 유리 상부의 점도는 유동성이 손실될 정도로 증가하지 않는다. 따라서, 적합한 점도에서 프레싱 작업을 수행할 수 있다. 결과적으로, 유리 표면 상의 싱크 마크의 발생이 억제되고, 싱크 마크의 비균일 분포가 방지된다. 냉 프레스 단계 및 재가열 단계를 거친 후의 유리 덩어리의 내부의 점도는, 이러한 단계가 수행되지 않는 경우와 비교하여 단시간 내에 적합한 수준, 즉 103.5내지 106.5포이즈(dPa.s)에 도달한다. 이로 인해, 렌즈 블랭크의 생산성이 증가한다. 렌즈 블랭크는, 유리의 상부, 내부 및 하부의 온도가 도 1의 위치 H 내지 위치 L에서의 자발적 냉각을 통해 전이 온도 Tg에 근접할 때에 모울드 밖으로 빼내어진다. 이상적으로, 렌즈 블랭크는 각 부분의 온도가 전이 온도 Tg에 대해 ±10℃의 범위에 있을 때에 모울드로부터 빼내어진다. 도 5에서, 유리 프레싱 단계에서 유리의 하부의 온도는 전이 온도 Tg보다 낮다. 그러나, 온도는 전이 온도 Tg를 초과할 수 있다.
상기에서, 본 발명의 한 구체예를 도면과 관련하여 설명하였다. 그러나, 본 발명이 구체예에 주어진 내용만으로 제한되지 않으며, 첨부된 청구범위 범주 내의 다양한 다른 내용으로 변경되고 개선될 수 있음이 쉽게 이해될 것이다. 상기 구체예에서, 냉 프레스 단계 및 3회의 단속적 재가열 단계가 수행되어 유리의 온도를 조절함으로써, 하부 다이의 성형 표면 상에 공급된 유리의 내부와 외부 주변부의 온도가 서로 근접해진다. 그러나, 온도 조절은 다른 방식으로 달성될 수 있다. 냉 프레스 단계에서, 프레싱 부재는 유리 덩어리와 접촉하여 유리 덩어리를 냉각시킨다. 대안적으로, 냉각은 유리 덩어리의 상부 둘레에서의 대기 온도를 감소시킴으로써 달성될 수 있다. 각각의 재가열 단계에서, 가열 부재는 유리 덩어리와 직접 접촉할 수 있다. 구체예에서, 재가열 단계는 3회에 걸쳐 단속적으로 수행된다. 그러나, 재가열 단계의 수는 전혀 제한되지 않는다. 또한, 재가열 단계는 연속적으로 수행될 수 있다.
본 발명에 따라 유리 제품을 프레스 성형시키는 방법은 상기 기술된 광학 렌즈 블랭크의 제조 뿐만 아니라 일반적 유리 제품의 제조에도 응용될 수 있다. 특히, 본 발명이 중심부 및 주변부에서 상이한 두께를 갖는 광학 렌즈, 및 비교적 두꺼운 유리 제품에 적용되는 경우가 매우 유리하다.
상기 기술된 바와 같이, 소위 직접 프레스 시스템의 프레스 성형 방법에서는, 본 발명에 따라, 렌즈 블랭크의 표면 상에 분포된 싱크 마크의 발생을 억제하고, 국소 영역에서의 싱크 마크의 집중을 방지하는 것이 가능하다. 결과적으로, 그라인딩 부스러기 및 폴리싱 부스러기가 감소되도록 그라인딩/폴리싱 단계에서 제거하려는 렌즈 그라인딩 여유를 덜 필요로 하는 렌즈 블랭크를 제공할 수 된다.
본 발명에 따라, 유리의 점도는 렌즈 블랭크의 생산성이 개선되도록 기존의 시스템과 비교하여 단시간 내에 최적 점도가 될 수 있다.

Claims (18)

  1. 각각 성형 표면을 갖는 상부 다이와 하부 다이로 이루어진 모울드를 사용하여 유리 제품을 프레스 성형시키는 방법으로서,
    용융 유리를 하부 다이의 성형 표면 상에 공급하는 공급 단계;
    하부 다이의 성형 표면 상에 공급된 유리의 온도를 조절하여, 유리의 내부와 유리의 외부 주변부의 온도를 서로 근접시키는 온도 조절 단계; 및
    온도 조절된 유리가 103.5내지 106.5포이즈(dPa.s)의 점도를 갖게 될 때에 상부 다이와 하부 다이의 성형 표면에 의해 유리를 프레싱하는 프레싱 단계를 포함하며,
    온도 조절 단계에서의 온도 조절이 하부 다이의 성형 표면 상에 위치한 유리에 대해 수행되는 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 프레싱 단계가, 온도 조절된 유리가 104.5내지 105.5포이즈(dPa.s)의 점도를 갖게 될 때에 수행됨을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1항에 있어서, 온도 조절 단계가, 유리 내부의 온도를 낮추고 유리의 외부 주변부의 온도를 상승시킴으로써 유리의 내부와 외부 주변부의 온도를 서로 근접시킴을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 3항에 있어서, 온도 조절 단계에서 유리 내부의 온도를 낮추고 유리 외부 주변부의 온도를 상승시키는 것이, 유리 외부 주변부의 온도가 유리 내부의 온도보다는 낮아지도록 하는 조건을 충족시키도록 수행됨을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 1항에 있어서, 온도 조절 단계가, 유리를 상부 다이의 측면으로부터 냉각시키는 냉각 단계, 및 유리를 냉각 단계 후에 상부 다이의 측면으로부터 가열하는 가열 단계를 포함함을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 5항에 있어서, 냉각 단계가, 상부 다이로부터 열을 흡수하는 소정 기간 동안 흡열제를 상부 다이와 마주보는 유리의 상부 표면과 접촉시키는 단계를 포함함을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 6항에 있어서, 흡열제를 유리의 상부 표면과 접촉시키는 단계가, 흡열제를 사전 선택된 압력하에서 소정 기간 동안 유리의 상부 표면에 대해 프레싱하는 단계임을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 6항에 있어서, 흡열제를 유리의 상부 표면과 접촉시키는 단계가, 흡열제를 유리의 인접부로부터 먼 위치에서 대기 온도로 유지시키는 단계에 의해 선행됨을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 5항에 있어서, 가열 단계가, 소정 기간 동안 열원을 상부 다이와 마주보는 유리의 상부 표면의 근처에 위치시키는 단계를 포함함을 특징으로 하는 방법.
  10. 제 1항에 있어서, 프레싱 단계 후에, 유리 내부의 온도가 유리의 전이 온도의 ±50℃의 범위 내에 있을 때에 유리를 모울드 밖으로 빼내는 단계가 수행됨을 특징으로 하는 방법.
  11. 제 10항에 따른 프레스 성형 방법에 의해 성형된 유리의 표면을 그라인딩하고 폴리싱하여 최종 유리 제품을 수득하는 단계를 포함하여, 최종 유리 제품을 제조하는 방법.
  12. 제 1항에 있어서, 다수의 하부 다이가 공급, 온도 조절 및 프레싱 단계를 수행하기 위한 작업 위치로 연속적으로 운반되어, 공급, 온도 조절 및 프레싱 단계가 수행됨을 특징으로 하는 방법.
  13. 제 12항에 있어서, 하부 다이가 공급, 온도 조절 및 프레싱 단계를 수행하기 위한 작업 위치로 다시 연속적으로 운반되어, 공급, 온도 조절 및 프레싱 단계가 다시 수행됨을 특징으로 하는 방법.
  14. 제 12항에 있어서, 하부 다이가 턴테이블 상에 원주 방향으로 배열되고, 턴테이블의 회전에 의해 공급, 온도 조절 및 프레싱 단계를 수행하기 위한 작업 위치로 연속적으로 운반되어, 공급, 온도 조절 및 프레싱 단계가 수행됨을 특징으로 하는 방법.
  15. 제 1항에 있어서, 유리 제품이 광학 렌즈 재료임을 특징으로 하는 방법.
  16. 각각 성형 표면을 갖는 상부 다이와 하부 다이로 구성된 모울드;
    용융 유리를 하부 다이의 성형 표면 상에 공급하기 위한 공급 수단;
    하부 다이의 성형 표면 상에 공급된 유리의 온도를 조절하여, 유리의 내부와 유리의 외부 주변부의 온도를 서로 근접시키기 위한 온도 조절 수단; 및
    상부 다이와 하부 다이의 성형 표면을 서로 접근시켜서 유리를 프레싱하기 위한 모울드 구동 수단으로서, 온도 조절 수단에 의해 온도 조절된 유리가 103.5내지 106.5포이즈(dPa.s)의 점도를 갖게 될 때에 작동하여 유리를 프레싱하는 모울드 구동 수단을 포함하며,
    온도 조절 수단에서의 온도 조절이 하부 다이의 성형 표면 상에 위치한 유리에 대해 수행되는, 유리 제품을 프레스 성형시키기 위한 장치.
  17. 제 16항에 있어서, 온도 조절 수단이, 유리를 상부 다이의 측면으로부터 냉각시키기 위한 냉각 수단, 및 유리를 냉각 수단에 의한 냉각 후에 상부 다이의 측면으로부터 가열하기 위한 가열 수단을 포함함을 특징으로 하는 장치.
  18. 제 17항에 있어서, 성형 표면 상에 유리가 공급된 하부 다이를, 냉각 수단, 가열 수단 및 모울드 구동 수단이 각각 설치된 위치로 연속적으로 운반하기 위한 운반 수단을 추가로 포함함을 특징으로 하는 장치.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101158598B1 (ko) * 2005-12-29 2012-06-22 쇼오트 아게 구조화된 표면을 갖는 유리 부품 제조 방법

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001012565A1 (en) 1999-08-13 2001-02-22 Koninklijke Philips Electronics N.V. Method of manufacturing a cathode ray tube
WO2002002470A1 (fr) * 2000-06-30 2002-01-10 Hoya Corporation Verre optique et produit optique faisant intervenir ce verre
DE10140626B4 (de) * 2001-08-18 2005-03-10 Florian W Haacke Verfahren zur Herstellung eines pressgeformten Glaskörpers
KR100500413B1 (ko) * 2002-08-30 2005-07-07 이재익 프레스성형에 의해 블로잉성형의 표면효과를 갖는 유리제품을 제조하는 방법 및 연마장치
US20050011227A1 (en) * 2003-03-26 2005-01-20 Hoya Corporation Method of preparation of lens
JP4368368B2 (ja) * 2005-09-27 2009-11-18 Hoya株式会社 ガラス塊の製造方法、その製造装置および光学素子の製造方法
CN1978350B (zh) * 2005-12-02 2011-06-08 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 镜头模块压合台
DE112007000182B4 (de) * 2006-02-23 2022-07-28 Docter Optics Se Verfahren zum Blankpressen einer Kraftfahrzeugscheinwerferlinse oder einer linsenartigen Freiform für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer
JP5307094B2 (ja) * 2009-09-30 2013-10-02 Hoya株式会社 情報記録媒体基板用ガラスブランク、情報記録媒体用基板及び情報記録媒体の製造方法並びに情報記録媒体基板用ガラスブランク製造装置
US8931308B2 (en) 2011-02-10 2015-01-13 Hoya Corporation Method of producing glass blank for substrate of information recording medium, substrate for information recording medium, and information recording medium; and manufacturing apparatus for glass blank for substrate of information recording medium
US8806893B2 (en) * 2011-02-18 2014-08-19 Hoya Corporation Manufacturing method of a glass blank for magnetic disk and manufacturing method of a glass substrate for magnetic disk
DE102012020378A1 (de) * 2012-10-18 2014-04-24 Docter Optics Se Verfahren zum Herstellen eines optischen Linsenelementes, insbesondere einer Scheinwerferlinse für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer
CN110372206A (zh) * 2019-07-03 2019-10-25 广东沃能光电科技有限公司 一种玻璃透镜的制造工艺
CN113233746B (zh) * 2021-03-26 2024-01-09 曲面超精密光电(深圳)有限公司 一种医疗用玻璃瓶的生产工艺
CN113354260B (zh) * 2021-04-29 2022-08-09 湖北新华光信息材料有限公司 玻璃滴料一次半模压成型装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5562815A (en) * 1978-11-06 1980-05-12 Ohara Inc Press molding method for thick optical glass molding

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2314812A (en) * 1940-03-07 1943-03-23 Corning Glass Works Method of making glass articles
NL161086C (nl) * 1940-03-07 Foster Grant Prod Werkwijze voor het behandelen van een baanvormige foelie van thermoplastisch materiaal, alsmede inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze.
JPS6487524A (en) * 1987-09-30 1989-03-31 Hoya Corp Production of molded glass and device therefor
DE69004103T2 (de) * 1989-01-13 1994-03-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd Verfahren zur Herstellung eines optischen Gegenstandes aus Glas.
US5192353A (en) * 1991-04-09 1993-03-09 Corning Incorporated Method for press molding near net-shape glass articles
JP3164404B2 (ja) * 1992-02-21 2001-05-08 オリンパス光学工業株式会社 ガラス光学素子の成形装置と成形方法
FR2690434B1 (fr) * 1992-04-23 1994-11-18 Corning Inc Procédé et machine pour le formage de lentilles optiques asphériques en verre dont l'une des surfaces est convexe et l'autre concave.
US5762673A (en) * 1997-01-24 1998-06-09 Hoya Precision Inc. Method of manufacturing glass optical elements

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5562815A (en) * 1978-11-06 1980-05-12 Ohara Inc Press molding method for thick optical glass molding

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101158598B1 (ko) * 2005-12-29 2012-06-22 쇼오트 아게 구조화된 표면을 갖는 유리 부품 제조 방법

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Publication number Publication date
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EP1008562A2 (en) 2000-06-14
EP1008562A3 (en) 2000-12-20

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