JP2746465B2 - Glass lens molding method - Google Patents
Glass lens molding methodInfo
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- C03B11/08—Construction of plunger or mould for making solid articles, e.g. lenses
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、軟化ガラス塊をレンズ成形金型でプレスし
てガラスレンズを成型する方法に係り、特にレンズ成型
金型に供給される以前に、軟化ガラス塊の性状、温度を
整えることにより良好な寸法精度とすることができるガ
ラスレンズの成形法に関する。Description: FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a method for molding a glass lens by pressing a softened glass lump with a lens molding die, and in particular, before supplying the glass lens to a lens molding die. The present invention also relates to a method for forming a glass lens capable of achieving good dimensional accuracy by adjusting properties and temperature of a softened glass lump.
［従来の技術］ 近年のガラスレンズの成形では研削、研磨による成形
に替わって、レンズ成形金型を用いたダイレクトプレス
成形が多用されている（例えば、特公昭63−10100号公
報）。このレンズ成形金型を用いた従来の成形方法は、
所定の面品質、面精度に仕上げた上型および下型によっ
て溶融状態の軟化ガラス塊を押圧してレンズ形状として
おり、軟化ガラス素材は溶融るつぼのノズルから流出さ
れ、シャーにより一定量の軟化ガラス塊に切断されて成
形金型の下型に落下するように供給された後、プレス成
形が行われている。このようなダイレクトプレス成形
は、非球面レンズであっても、その加工および量産がで
きるため、非球面レンズの成形に、特に有用となってい
る。[Prior Art] In recent years, in direct molding of glass lenses, direct press molding using a lens molding die is frequently used instead of molding by grinding and polishing (for example, Japanese Patent Publication No. 63-10100). The conventional molding method using this lens molding die,
The softened glass mass in the molten state is pressed by the upper mold and the lower mold finished to the predetermined surface quality and surface accuracy to form a lens shape, and the softened glass material flows out from the nozzle of the melting crucible and a certain amount of softened glass is After being cut into chunks and supplied so as to drop into a lower mold of a molding die, press molding is performed. Such a direct press molding is particularly useful for molding an aspherical lens because even aspherical lenses can be processed and mass-produced.
［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記従来の成形方法では、軟化ガラス
塊の表面全体の温度を均一に保つことが難しいものとな
っている。すなわち、成形金型の下型への落下の際に、
軟化ガラス塊の下面が冷却されて、上面よりも低温とな
り、上面，下面の間で温度差を有した状態のまま下型内
に投入されるためである。そして、このような表面温度
差を有した状態でプレス成形を行うと、成形されたレン
ズにヒケが発生し易く、このためプレス成形の後に、レ
ンズ表面を研削・研磨したり、再プレスするなどの寸法
精度の調整を必要としていた。[Problems to be Solved by the Invention] However, in the conventional molding method, it is difficult to keep the temperature of the entire surface of the softened glass lump uniform. That is, when the molding die falls to the lower mold,
This is because the lower surface of the softened glass block is cooled and becomes lower in temperature than the upper surface, and is put into the lower mold with a temperature difference between the upper surface and the lower surface. When press molding is performed in a state having such a surface temperature difference, the molded lens is liable to cause sink marks. Therefore, after press molding, the lens surface is ground / polished or repressed. It was necessary to adjust the dimensional accuracy.
本発明は、かかる従来の技術の問題点に鑑みてなされ
たものであり、軟化ガラス塊の表面温度を均一にコント
ロールして良好な寸法精度で成形することができるガラ
スレンズの成形方法を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the problems of the related art, and provides a method of forming a glass lens that can uniformly control the surface temperature of a softened glass lump and form with good dimensional accuracy. The purpose is to:
［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明はガラスレンズを
成型するにあたり、漏斗状の斜面を有し回転駆動される
ガイドシュートのシュート口にレンズ成形金型の下型を
臨ませ、回転状態のガイドシュートの斜面に所定量の軟
化ガラス素材を落下させ、当該ガイドシュートの回転に
伴ってガラス素材を斜面上で転動させながら球形の軟化
ガラス塊に成形した後、前記シュート口から下型に供給
してプレス成形することとした。Means for Solving the Problems In order to achieve the above object, the present invention provides a method of molding a glass lens, in which a chute opening of a rotationally driven guide chute having a funnel-shaped slope is provided under a lens molding die. After facing the mold, a predetermined amount of softened glass material is dropped on the slope of the rotating guide chute, and after forming the spherical softened glass lump while rolling the glass material on the slope with the rotation of the guide chute. Then, it was supplied to the lower die from the chute port and press-formed.
［作用］ 上記構成の本発明のガラスレンズの成形方法によれ
ば、ガイドシュートの回転に伴って軟化ガラス素材が、
同シュートの斜面上を転動して球形の軟化ガラス塊に成
形されると共に、表面全体が均一に冷却されて均一な表
面温度となるため、良好の寸法精度のプレス成形が可能
な状態でレンズ成形金型に供給される。[Operation] According to the glass lens forming method of the present invention having the above-described configuration, the softened glass material is produced by rotation of the guide chute,
Rolls on the slope of the chute to form a spherical softened glass lump, and the entire surface is uniformly cooled to a uniform surface temperature, so the lens can be pressed with good dimensional accuracy. It is supplied to the molding die.
［実施例］ 以下、本発明のガラスレンズの成形方法の実施例を図
面と共に説明する。なお、各実施例において、同一の要
素は同一の符号で対応させることにより重複する説明を
省略する。EXAMPLES Examples of the method for forming a glass lens of the present invention will be described below with reference to the drawings. In each embodiment, the same elements are denoted by the same reference numerals, and a duplicate description will be omitted.
（第１実施例） 第１図は本発明の第１実施例が適用されるガラスレン
ズの成形装置の断面図を示す。溶融るつぼのノズル１が
上方に、下型９および上型10からなるレンズ成形金型
（以下、金型と省略する。）が載置されたターンテーブ
ル11が下方に設けられると共に、これらの間にガイドシ
ュート６が配設されている。溶融るつぼのノズル１は溶
融るつぼ（図示せず）内で所定温度で溶融された溶融ガ
ラス３を流出して、ガイドシュート６に落下させるもの
であり、溶融ガラス３の流出量を一定に保つため、プラ
ンジャなどの定量押出し機構（図示せず）がスライド可
能に挿入されている。またノズル１の周囲には、ヒータ
２が倦回されて流出される溶融ガラス３の温度コントロ
ールを行っている。このノズル１の下方には、流出され
た溶融ガラス３を定量的に切断する一対のシャー４が設
けられており、溶融ガラス３はシャー４によって切断さ
れることにより所定量の軟化ガラス素材５となってガイ
ドシュート６に落下する。(First Embodiment) FIG. 1 is a sectional view of a glass lens forming apparatus to which a first embodiment of the present invention is applied. A turntable 11 on which a lens forming mold (hereinafter abbreviated as a mold) including a lower mold 9 and an upper mold 10 is mounted above the nozzle 1 of the melting crucible is provided below. A guide chute 6 is disposed at the center. The nozzle 1 of the melting crucible is for letting out the molten glass 3 melted at a predetermined temperature in a melting crucible (not shown) and dropping the molten glass 3 on a guide chute 6. , A fixed amount pushing mechanism (not shown) such as a plunger is slidably inserted. Around the nozzle 1, a heater 2 controls the temperature of the molten glass 3 flowing out after being turned around. Below the nozzle 1, a pair of shears 4 for quantitatively cutting the outflowing molten glass 3 is provided, and the molten glass 3 is cut by the shear 4 to form a predetermined amount of softened glass material 5. And falls on the guide chute 6.
ガイドシュート６は漏斗形状に形成された斜面15と、
この斜面15の中央最下部に鉛直方向に連設されたシュー
ト口12とを備え、図示しないモータの駆動によってシュ
ート口12を中心として全体が矢印Ａ方向に回転してい
る。ガイドシュート６の回転数は100〜1000r.p.mの範囲
で、適宜選定されるものである。このガイドシュート６
はその斜面15の一側の上端部が溶融るつぼのノズル１下
方に位置し、シュート口12がターンテーブル11上方に位
置するように配設されている。また、斜面15の下面に
は、斜面の表面をガラス素材の軟化点近傍の温度に保つ
ためのヒータ７が設けられている。斜面15は全体または
少なくとも上面部分がカーボンや電融アルミニウムなど
の離型性の良好な素材により成形されており、その開口
度は120〜179度の範囲で、適宜設定される。The guide chute 6 has a slope 15 formed in a funnel shape,
A chute port 12 is provided at the lowermost portion of the center of the slope 15 in the vertical direction. The chute port 12 is entirely rotated in the direction of arrow A about the chute port 12 by driving a motor (not shown). The rotation speed of the guide chute 6 is appropriately selected within a range of 100 to 1000 rpm. This guide shoot 6
The upper end of one side of the slope 15 is located below the nozzle 1 of the melting crucible, and the chute port 12 is located above the turntable 11. A heater 7 is provided on the lower surface of the slope 15 for keeping the surface of the slope at a temperature near the softening point of the glass material. The slope 15 is entirely or at least formed of a material having good releasability, such as carbon or fused aluminum, and its opening degree is appropriately set in the range of 120 to 179 degrees.
かかるガイドシュート６はシャー４で切断された軟化
ガラス素材５が斜面15に落下することにより、その回転
駆によって軟化ガラス素材５を斜面15上で転動させるよ
うに作用する。この斜面15上での転動により軟化ガラス
素材５は丸められて球形の軟化ガラス塊13に成形される
と共に、表面全体から均等に放熱されて均一の表面温度
となった状態でシュート口14からターンテーブル11方向
に落下する。The guide chute 6 acts so that the softened glass material 5 cut by the shear 4 falls on the slope 15 and rolls the softened glass material 5 on the slope 15 by its rotating drive. The rolling on the slope 15 causes the softened glass material 5 to be rounded and formed into a spherical softened glass lump 13, and the heat is uniformly radiated from the entire surface to reach a uniform surface temperature from the chute port 14. Fall in the direction of the turntable 11.
ターンテーブル11は上面に複数の下型９が等間隔で配
設されており、各下型９がガイドシュート６のシュート
口12真下に位置するように適宜の回転手段により矢視Ｂ
方向へ間欠的に回転駆動される。各下型９の上面はレン
ズ面に対応した曲面に成形されると共に、各下型９は胴
型スリーブ８内に嵌合されており、胴型スリーブ８と下
型９とによって形成される空間部内に軟化ガラス塊13が
落下するようになっている。この場合、胴型スリーブ８
の外周面には、ヒータ14が倦回されて、胴型スリーブ８
および下型９が一定温度を保つようにコントロールされ
ている。The turntable 11 has a plurality of lower dies 9 disposed at equal intervals on the upper surface, and is viewed from the direction of arrow B by an appropriate rotating means so that each lower die 9 is positioned directly below the chute opening 12 of the guide chute 6.
It is intermittently driven to rotate in the direction. The upper surface of each lower die 9 is formed into a curved surface corresponding to the lens surface, and each lower die 9 is fitted into the body sleeve 8 to form a space formed by the body sleeve 8 and the lower mold 9. The softened glass lump 13 falls into the section. In this case, the torso sleeve 8
The heater 14 is wound around the outer circumferential surface of the body sleeve 8.
The lower mold 9 is controlled to maintain a constant temperature.
また、ターンテーブル11の回転軌跡上におけるプレス
ポイントＰには上型10が上下動するように設けられてい
る。上型10は下面がレンズ面に対応した曲面に成形され
ており、下型９が真下に移送されると下降して胴型スリ
ーブ８内に進入し、これにより下型９と上型10とによっ
て軟化ガラス塊13をプレスしてガラスレンズを成形す
る。これによりガラスレンズのプレス成形を連続的に行
うことができる。なお、本実施例ではターンテーブル11
の回転によって下型９を上型10下方に移送しているが、
これに限らず、レールや無端状のコンベアによって直線
的に移送する構成としても良い。At the press point P on the rotation locus of the turntable 11, the upper die 10 is provided so as to move up and down. The lower surface of the upper die 10 is formed into a curved surface corresponding to the lens surface. When the lower die 9 is transferred directly below, the lower die 9 descends and enters the body sleeve 8, whereby the lower die 9 and the upper die 10 are connected to each other. Presses the softened glass mass 13 to form a glass lens. Thereby, press molding of a glass lens can be performed continuously. In this embodiment, the turntable 11 is used.
The lower die 9 is transferred below the upper die 10 by the rotation of
However, the present invention is not limited to this, and a configuration in which the material is transferred linearly by a rail or an endless conveyor may be used.
次に、上記成形装置を用いてガラスレンズを成形する
方法を説明する。Next, a method of forming a glass lens using the above-described forming apparatus will be described.
溶融るつぼ内の溶融ガラス３はプランジャの作動によ
ってノズル１から押し出され、シャーにより定量的に切
断され、軟化ガラス素材５となって回転状態のガイドシ
ュート６の斜面15上部に落下する。この落下の際、軟化
ガラス素材５は不定形状となっているが、ガイドシュー
ト６の回転に伴って、その斜面15上を転動しながら徐々
に下方に移送する。この転動により不定形状の軟化ガラ
ス素材５は丸められると共に、均等放熱によって表面全
体が均一温度となった球形の軟化ガラス塊13に成形され
る。そして、斜面15の最下端に達すると、シュート口か
ら落下し、シュート口12に真下に位置しているターンテ
ーブル11上の下型９および胴型スリーブ８内に投入され
る。The molten glass 3 in the melting crucible is pushed out of the nozzle 1 by the operation of the plunger, is cut quantitatively by the shear, becomes the softened glass material 5, and falls on the inclined surface 15 of the rotating guide chute 6 in the rotating state. At the time of this drop, the softened glass material 5 has an irregular shape, but is gradually transferred downward while rolling on the slope 15 with the rotation of the guide chute 6. Due to this rolling, the irregularly shaped softened glass material 5 is rounded and formed into a spherical softened glass lump 13 whose entire surface has a uniform temperature by uniform heat radiation. Then, when reaching the lowermost end of the slope 15, it falls from the chute opening and is thrown into the lower mold 9 and the trunk sleeve 8 on the turntable 11 located directly below the chute opening 12.
ターンテーブル11は軟化ガラス塊13が投入された下型
９および胴型スリーブ８を、その回転によって上型10の
真下に移送し、その後、上型10が下降するための所定形
状のガラスレンズをプレス成形することができる。かか
る本実施例では、ガイドシュート６の回転で軟化ガラス
塊13がその斜面上を転動するため、球形で、しかも表面
温度が均一となった状態で金型9,10よるプレス成形を行
うことができる。このため、良好な寸法精度で成形を行
うことができると共に、プレス成形後の研磨や再プレス
などの寸法調整が不要となる。なお、ノズル1,ガイドシ
ュート６の斜面15,上型10,下型の各部材の温度，斜面15
の開口度などの諸条件は使用されるガラス素材の種類な
どにより、適宜変更されるものである。例えばガラス素
材としてSF8を使用した場合、下記の条件に設定するこ
とにより、寸法精度の良好なガラスレンズを成形するこ
とができる。The turntable 11 transfers the lower mold 9 and the body sleeve 8 into which the softened glass mass 13 has been put, to a position directly below the upper mold 10 by rotation thereof, and thereafter, a glass lens having a predetermined shape for lowering the upper mold 10. It can be press molded. In this embodiment, since the softened glass lump 13 rolls on the slope by the rotation of the guide chute 6, press molding by the dies 9 and 10 is performed in a spherical and uniform surface temperature state. Can be. Therefore, molding can be performed with good dimensional accuracy, and dimensional adjustment such as polishing and re-pressing after press molding is not required. The temperature of each member of the nozzle 1, the slope 15 of the guide chute 6, the upper mold 10, and the lower mold, the slope 15
The conditions such as the degree of opening of the glass material can be appropriately changed depending on the type of the glass material used. For example, when SF8 is used as a glass material, a glass lens with good dimensional accuracy can be formed by setting the following conditions.
溶融るつぼの溶融温度 800℃ ノズル１の取出し温度 820℃ ガイドシュートの斜面の加熱温度 580℃ ガイドシュートの開口度 170度 ガイドシュートの回転速度 100r.p.m 上型・下型の温度 430℃ （第２実施例） 第２図は本発明の第２実施例が適用されるガラスレン
ズの成形装置を示す断面図である。この第２実施例の成
形装置では、ガイドシュート６の斜面15の下面に第１ヒ
ータ16,第２ヒータ17,第３ヒータ18が３段階で配設され
ており、他の構成は上記第１実施例と同様となってい
る。従って、図示しないがガイドシュート６のシュート
口12の下方には、下型９および胴型スリーブ８を有した
ターンテーブル11が設けられている。ガイドシュート６
における３段階のヒータ16,17,18は上段から下段に向か
うにしたがって発熱温度が段階的に低くなるようにコン
トロールされており、例えば第１ヒータ16が650℃，第
２ヒータ17が615℃，第３ヒータ18が580℃となるように
温度制御される。Melting temperature of melting crucible 800 ° C Removal temperature of nozzle 1 820 ° C Heating temperature of slope of guide chute 580 ° C Opening degree of guide chute 170 ° Rotation speed of guide chute 100r.pm Upper and lower mold temperature 430 ° C (2nd Embodiment 2 FIG. 2 is a sectional view showing a glass lens forming apparatus to which a second embodiment of the present invention is applied. In the molding apparatus according to the second embodiment, a first heater 16, a second heater 17, and a third heater 18 are provided in three stages on the lower surface of the slope 15 of the guide chute 6, and the other components are the same as those of the first embodiment. This is similar to the embodiment. Therefore, although not shown, a turntable 11 having a lower die 9 and a trunk sleeve 8 is provided below the chute opening 12 of the guide chute 6. Guide chute 6
The three stages of heaters 16, 17, 18 are controlled so that the heat generation temperature decreases stepwise from the upper stage to the lower stage. For example, the first heater 16 is 650 ° C., the second heater 17 is 615 ° C., The temperature of the third heater 18 is controlled to be 580 ° C.
このような構成ではガイドシュート６の斜面15の表面
温度が下方に向かって順に低くなるため、斜面15を転動
する軟化ガラス素材の急激な温度変化を防止することが
できる。このため、軟化ガラス素材から球形に成形され
る軟化ガラス塊の内部応力を緩和させることができ、よ
り良好な寸法精度でプレス成形できると共に、プレス成
形時のクラック発生を抑制することができる。In such a configuration, the surface temperature of the slope 15 of the guide chute 6 decreases in order downward, so that a sudden change in the temperature of the softened glass material rolling on the slope 15 can be prevented. For this reason, the internal stress of the softened glass lump formed into a spherical shape from the softened glass material can be relaxed, the press forming can be performed with better dimensional accuracy, and the occurrence of cracks during the press forming can be suppressed.
（第３実施例） 第３図は本発明の第３実施例が適用されるガラスレン
ズの成形装置を示す断面図である。この第３実施例の成
形装置では漏斗状の斜面15を有したガイドシュート６の
上部にガイドカバー19が設けられている。ガイドカバー
19はガイドシュート６の斜面15と平行となる逆漏斗形状
に成形されると共に、ガイドシュート６の斜面15とは所
定の間隔を有して設けられており、ガイドカバー19とが
ガイドシュート６の斜面15との間が軟化ガラス素材が転
動する通路20となっている。また、ガイドカバー19の上
面にはヒータ21が配設されて、その温度コントロールを
行うようになっていると共に、ガイドシュート６の回転
方向（Ａ矢視方向）とは相対的に反対の方向（Ｃ矢視方
向）に回転駆動されている。さらに、ガイドカバー19は
荷重Ｇが中心部分に負荷されており、通路20内で転動す
る軟化ガラス素材５の抵抗によって通路20が変動しない
ようになっている。Third Embodiment FIG. 3 is a sectional view showing a glass lens forming apparatus to which a third embodiment of the present invention is applied. In the molding apparatus of the third embodiment, a guide cover 19 is provided above a guide chute 6 having a funnel-shaped slope 15. Guide cover
The guide chute 6 is formed in an inverted funnel shape parallel to the slope 15 of the guide chute 6 and is provided at a predetermined interval from the slope 15 of the guide chute 6. Between the slope 15 is a passage 20 in which the softened glass material rolls. A heater 21 is provided on the upper surface of the guide cover 19 so as to control the temperature of the heater 21. The heater 21 is also provided in a direction relatively opposite to the rotation direction of the guide chute 6 (the direction of arrow A). (In the direction of arrow C). Further, the guide cover 19 has a load G applied to its central portion, so that the passage 20 does not fluctuate due to the resistance of the softened glass material 5 that rolls in the passage 20.
このような構成で、ガイドシュート６に軟化ガラス素
材５を落下させると、軟化ガラス素材５はガイドシュー
ト６の斜面15とガイドカバー19の下面とによって上下か
ら規制されながら転動するため、一定径の球形の軟化ガ
ラス塊13を成形することができる。このため、この軟化
ガラス塊13を金型でプレス成形すると、ばらつきのない
均一な品質のガラスレンズを安定的に成形することがで
きる。When the softened glass material 5 is dropped on the guide chute 6 in such a configuration, the softened glass material 5 rolls while being regulated from above and below by the slope 15 of the guide chute 6 and the lower surface of the guide cover 19, and thus has a constant diameter. Can be formed. For this reason, when the softened glass lump 13 is press-molded with a mold, a glass lens of uniform quality with no variation can be formed stably.
［発明の効果］ 以上のように本発明のガラスレンズの成形方法によれ
ば、球形で、しかも表面温度が均一の軟化ガラス塊を成
形でき、この軟化ガラス塊を金型でプレス成形するた
め、寸法精度が良好で、その後の寸法調整を不要とした
ガラスレンズを成形することができる。[Effects of the Invention] As described above, according to the method of forming a glass lens of the present invention, a softened glass lump having a spherical shape and a uniform surface temperature can be formed, and the softened glass lump is press-molded with a mold. A glass lens having good dimensional accuracy and requiring no subsequent dimensional adjustment can be formed.
第１図は本発明の第１実施例を適用される成形装置を示
す断面図、第２図は第２実施例が適用される成形装置の
要部を示す断面図、第３図は実施例が適用される成形装
置の要部を示す断面図である。 ５……軟化ガラス素材 ６……ガイドシュート ９……下型 10……上型 12……シュート口 13……軟化ガラス塊 15……斜面FIG. 1 is a sectional view showing a molding apparatus to which the first embodiment of the present invention is applied, FIG. 2 is a sectional view showing a main part of the molding apparatus to which the second embodiment is applied, and FIG. 1 is a cross-sectional view showing a main part of a molding apparatus to which the present invention is applied. 5: Softened glass material 6: Guide chute 9: Lower die 10: Upper die 12: Shoot port 13: Softened glass mass 15: Slope
Claims (1)
シュートのシュート口にレンズ成形金型の下型を臨ま
せ、回転状態のガイドシュートの斜面に所定量の軟化ガ
ラス素材を落下させ、当該ガイドシュートの回転に伴っ
てガラス素材を斜面上で転動させながら球形の軟化ガラ
ス塊に成形した後、前記シュート口から下型に供給して
プレス成形することを特徴とするガラスレンズの成形方
法。1. A lower part of a lens molding die is made to face a chute opening of a guide chute having a funnel-shaped slope and driven to rotate, and a predetermined amount of softened glass material is dropped on the slope of the guide chute in a rotating state. A glass material is formed into a spherical softened glass lump while rolling the glass material on the slope with the rotation of the guide chute, and then supplied to the lower mold from the chute opening to press-mold the glass lens. Molding method.
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