JP4425233B2 - 精密プレス成形用プリフォームの量産方法、プリフォーム成形装置および光学素子の製造方法 - Google Patents
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Description
密プレス成形用プリフォームの量産方法、該プリフォームの成形装置および前記方法で作製したプリフォームを精密プレス成形する光学素子の製造方法を提供することを目的とするものである。
(1)複数個の成形型を循環使用して連続流出する熔融ガラスを次々に受けて精密プレス成形用プリフォームに成形する工程を有する精密プレス成形用プリフォームの量産方法において、
成形型毎に成形されたプリフォームの表面の曲率半径を評価し、所要の曲率半径範囲外になっている成形型を特定し、前記特定した成形型上において成形中のガラス表面の曲率半径を前記評価結果に基づき、成形中のガラス上面を加圧するか、前記ガラス上面の近傍に負圧を発生させて制御し、前記特定した成形型上で成形されるプリフォーム表面の曲率半径を所要の範囲内とすることを特徴とする精密プレス成形用プリフォームの量産方法(プリフォーム量産法1という)、
(2)成形に用いた成形型毎にプリフォームを分類し、分類したプリフォーム群からサンプリングしたプリフォームの表面曲率半径を評価する上記(1)項に記載の精密プレス成形用プリフォームの量産方法、
(3) 上記(1)または(2)項に記載の方法で精密プレス成形用プリフォームを量産し、得られた精密プレス成形用プリフォームの一部または全部を精密プレス成形する光学素子の製造方法、
を提供するものである。
[プリフォーム量産法1]
プリフォーム量産法1は、複数個の成形型を循環使用して連続流出する熔融ガラスを次々に受けて精密プレス成形用プリフォームに成形する工程を有する精密プレス成形用プリフォームの量産方法において、
成形型毎に成形されたプリフォームの表面の曲率半径を評価し、所要の曲率半径範囲外になっている成形型を特定し、前記特定した成形型上において成形中のガラス表面の曲率半径を前記評価結果に基づき制御し、前記特定した成形型上で成形されるプリフォーム表面の曲率半径を所要の範囲内とすることを特徴とする精密プレス成形用プリフォームの量産方法である。
象面の中心付近の曲率半径によって決まる。したがって、曲率半径の評価はプリフォームの測定対象面の中心からプリフォーム外径の10〜50%の範囲で行えばよい。ここで外径とは回転対称軸方向から見たときのプリフォームの直径を意味する。したがって、ガラス成形時の曲率半径の調整、制御も成形型上のガラスを平面視したときの上面中心を含む部分に対して行うことが望ましい。
[プリフォーム量産法2]
プリフォーム量産法2は、複数個の成形型を循環使用してパイプから連続流出する熔融ガラスを次々に受けて精密プレス成形用プリフォームに成形する工程を有する精密プレス成形用プリフォームの量産方法において、
パイプに成形型を近づけて熔融ガラスの下端を受けた後、前記成形型を急降下して熔融ガラスを分離して成形型上に熔融ガラス塊を受ける操作を行うこと、
パイプに成形型を近づける際のパイプと成形型の距離が各成形型で等しくなるように前記距離を成形型毎に精密に調整する操作を行うこと、
を特徴とする精密プレス成形用プリフォームの量産方法である。
より連続流出する熔融ガラスからプリフォームを次々と成形する。
本発明のプリフォーム成形装置には、以下に示すプリフォーム成形装置1およびプリフォーム成形装置2の二つの態様がある。
プリフォーム成形装置1は、複数個の成形型と前記複数個の成形型を循環移動する成形型移動装置を備え、複数個の成形型で順次、連続流出する熔融ガラスを受けてプリフォームに成形するプリフォーム成形装置において、
成形型上のガラス上面を加圧する加圧装置または前記ガラス上面近傍に負圧を発生させる負圧発生装置と、
成形型に応じて、ガラス上面の加圧量を制御する加圧制御機構またはガラス上面近傍に発生させる負圧を制御する負圧制御機構と、
を備えたことを特徴とする。
このプリフォーム成形装置1については、後述の実施例1において詳述する。
プリフォーム成形装置2は、複数個の成形型と前記複数個の成形型を循環移動する成形型移動装置を備え、複数個の成形型で順次、連続流出する熔融ガラスを受けてプリフォームに成形するプリフォーム成形装置において、
連続流出する熔融ガラスを受ける位置において各成形型を所定の距離、上昇、急降下させる成形型上昇降下機構と、
前記距離を各成形型によって調整する調整機構と、
を備えたことを特徴とする。
このプリフォーム成形装置2については、後述の実施例2において詳述する。
[光学素子の製造方法]
本発明の光学素子の製造方法は、上記各方法で量産した精密プレス成形用プリフォームの一部または全部を精密プレス成形する方法である。
たりする面を光学機能面と呼ぶ。例えばレンズを例にとると非球面レンズの非球面や球面レンズの球面などのレンズ面が光学機能面に相当する。精密プレス成形法は、プレス成形型の成形面を精密にガラスに転写することにより、プレス成形で光学機能面を形成する方法である。つまり光学機能面を仕上げるために研削や研磨などの機械加工を加える必要がない。
(精密プレス成形法1)
この方法は、プレス成形型に前記プリフォームを導入し、前記成形型とプリフォームを一緒に加熱し、精密プレス成形するというものである。
(精密プレス成形法2)
この方法は、 前記プリフォームを加熱した後に、プレス成形型に導入し、精密プレス成形する、すなわち、プレス成形型とプリフォームを別々に予熱し、予熱したプリフォームをプレス成形型に導入して精密プレス成形するというものである。
実施例1
図1は、本発明のプリフォーム成形装置の一例を部分的に示した概略図であり、(a)が平面視図、(b)が側面図である。ターンテーブル1上には12個の成形型2がターンテーブル1の回転軸の周りに等間隔に配置されている。これらの成形型2は、図示しない回転装置によりターンテーブル1をインデックス回転することによって、12箇所の停留位置に順次、移動と停留を繰り返しながら移送される。
2の凹部で上記熔融ガラス流の下端を受け、熔融ガラス流の下端とパイプ3のガラス流出口側の間にくびれを形成する。次に、前記成形型2を鉛直下方に急降下して熔融ガラス流のくびれ部から下の部分を分離して、熔融ガラス塊5を上記成形型2の凹部上に載せる。このようにして熔融ガラス塊5を成形型2の凹部上に供給した後、ターンテーブル1を図1において矢印方向に回転させ、熔融ガラス塊5を載せた成形型2を次の停留位置に水平方向に移送する。このような動作を成形装置が繰り返すことにより、凹部上に熔融ガラス塊5を載せた成形型が水平方向に、かつ図1で示すように矢印方向に回転移送される。成形型2の移送の過程で凹部上の熔融ガラス塊はプリフォームに成形される。
図5は、本発明のプリフォーム成形装置の別の例を部分的に示した概略図であり、(a)が平面視図、(b)が側面図である。
実施例1のようにトレー上に配置したプリフォームの中から各成形型で成形したプリフォームを抜き取り、質量を測定する。実施例2では質量の規格を500mg±5mg、成形型番号(3)では質量が規格を超過し、成形型番号(10)では質量が規格に達していないことがわかった。そこで、パイプ直下で成形型番号(3)の成形型が停留したときに、成形型上昇機構6により前記成形型を上昇してパイプのガラス流出口に近づけたときの成形型の位置を5/100mm低くし、成形型番号(10)の成形型では5/100mm高くなるよう成形装置の設定を行った。
2 成形型
3 パイプ
4 ノズル
5 ガラス塊
6 成形型上昇機構
Claims (3)
- 複数個の成形型を循環使用して連続流出する熔融ガラスを次々に受けて精密プレス成形用プリフォームに成形する工程を有する精密プレス成形用プリフォームの量産方法において、
成形型毎に成形されたプリフォームの表面の曲率半径を評価し、所要の曲率半径範囲外になっている成形型を特定し、前記特定した成形型上において成形中のガラス表面の曲率半径を前記評価結果に基づき、成形中のガラス上面を加圧するか、前記ガラス上面の近傍に負圧を発生させて制御し、前記特定した成形型上で成形されるプリフォーム表面の曲率半径を所要の範囲内とすることを特徴とする精密プレス成形用プリフォームの量産方法。 - 成形に用いた成形型毎にプリフォームを分類し、分類したプリフォーム群からサンプリングしたプリフォームの表面曲率半径を評価する請求項1に記載の精密プレス成形用プリフォームの量産方法。
- 請求項1または2に記載の方法で精密プレス成形用プリフォームを量産し、得られた精密プレス成形用プリフォームの一部または全部を精密プレス成形する光学素子の製造方法。
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