JP4599072B2 - 溶融ガラス流出パイプ、精密プレス用プリフォームの製造方法および光学素子の製造方法 - Google Patents
溶融ガラス流出パイプ、精密プレス用プリフォームの製造方法および光学素子の製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4599072B2 JP4599072B2 JP2004081129A JP2004081129A JP4599072B2 JP 4599072 B2 JP4599072 B2 JP 4599072B2 JP 2004081129 A JP2004081129 A JP 2004081129A JP 2004081129 A JP2004081129 A JP 2004081129A JP 4599072 B2 JP4599072 B2 JP 4599072B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- glass
- molten glass
- outflow pipe
- preform
- precision press
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000006060 molten glass Substances 0.000 title claims description 209
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 76
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 68
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims description 45
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 252
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 108
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 21
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 14
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 10
- 238000009751 slip forming Methods 0.000 claims description 7
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 238000007667 floating Methods 0.000 claims description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 4
- 230000010354 integration Effects 0.000 claims description 4
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 4
- 241000220317 Rosa Species 0.000 claims description 2
- 206010040925 Skin striae Diseases 0.000 description 38
- 239000010408 film Substances 0.000 description 22
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 21
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 16
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 16
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 15
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 229910018068 Li 2 O Inorganic materials 0.000 description 13
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 description 13
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 12
- 229910015902 Bi 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 11
- 229910001260 Pt alloy Inorganic materials 0.000 description 11
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 10
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 description 9
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 8
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 8
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 7
- 238000004031 devitrification Methods 0.000 description 7
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 7
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 7
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 6
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 6
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 6
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 6
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 5
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 5
- 239000000047 product Substances 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052688 Gadolinium Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910021193 La 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 4
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000010349 pulsation Effects 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 3
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 3
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 3
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 3
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 3
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 3
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004040 coloring Methods 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 239000005303 fluorophosphate glass Substances 0.000 description 2
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 2
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- 230000005499 meniscus Effects 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 2
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 2
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 2
- 229910001020 Au alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910018071 Li 2 O 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N Na2O Inorganic materials [O-2].[Na+].[Na+] KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052769 Ytterbium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 229910000272 alkali metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 239000006063 cullet Substances 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 239000006025 fining agent Substances 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 239000003353 gold alloy Substances 0.000 description 1
- JUWSSMXCCAMYGX-UHFFFAOYSA-N gold platinum Chemical compound [Pt].[Au] JUWSSMXCCAMYGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 1
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000005304 optical glass Substances 0.000 description 1
- 239000005365 phosphate glass Substances 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 239000000941 radioactive substance Substances 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 238000009418 renovation Methods 0.000 description 1
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
- 230000037303 wrinkles Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B7/00—Distributors for the molten glass; Means for taking-off charges of molten glass; Producing the gob, e.g. controlling the gob shape, weight or delivery tact
- C03B7/08—Feeder spouts, e.g. gob feeders
- C03B7/088—Outlets, e.g. orifice rings
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Description
[請求項1]
流出する溶融ガラスから溶融ガラス塊を形成するための流出パイプであって、
溶融ガラス塊の形成が前記流出パイプの先端の流出口において行われ、
前記流出パイプは、その先端に段差部を有し、段差部の外径は、段差部に隣接する流出パイプの外径より小さく、
前記段差部の外径が2〜6mmであり、
前記段差部の長さは5mm以下である
ことを特徴とする流出パイプ。
[請求項2]
流出パイプとの素材との接触角が30°以下の溶融ガラスから溶融ガラス塊を形成するために用いられる請求項1に記載の流出パイプ。
[請求項3]
流出パイプの流出口より流出する溶融ガラスから一定質量の溶融ガラス塊を繰り返し分離して、複数のガラス塊を連続的に成形する精密プレス成形用プリフォームの製造方法において、
前記流出パイプとして、請求項1または2に記載の流出パイプを用いることを特徴とする精密プレス成形用プリフォームの製造方法。
[請求項4]
流出パイプの流出口より流出する溶融ガラスから一定質量の溶融ガラス塊を繰り返し分離して、複数のガラス塊を連続的に成形する精密プレス成形用プリフォームの製造方法において、
前記流出パイプとして、その先端に段差部を有し、段差部の外径は、段差部に隣接する流出パイプの外径より小さい流出パイプを使用し、
流出口から上方に濡れ上がる溶融ガラスが段差部の下端面に接触し、かつ段差部の外周壁に濡れ上がる溶融ガラスの少なくとも一部が流出パイプの先端に形成され分離する前の溶融ガラス滴と一体化する期間を含むことを特徴とする精密プレス成形用プリフォームの製造方法。
[請求項5]
流出パイプの流出口より流出する溶融ガラスから一定質量の溶融ガラス塊を繰り返し分離して、複数のガラス塊を連続的に成形する精密プレス成形用プリフォームの製造方法において、
前記流出パイプは、その先端に段差部を有し、段差部の外径は、段差部に隣接する流出パイプの外径より小さく、かつ段差部の長さは5mm以下であり、
前記段差部の外周面に溶融ガラスを濡れ上がらせた状態で、前記溶融ガラス塊の分離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製造方法。
[請求項6]
前記流出口付近のパイプ外周面に濡れ上がった溶融ガラスの流出口外周における厚みが、溶融ガラス塊の分離の度に変化する状態で前記分離を行うことを特徴とする請求項3〜5のいずれか1項に記載の精密プレス成形用プリフォームの製造方法。
[請求項7]
流出口先端の外径が2〜6mmであり、流出口先端から段差までの距離が1〜4mmであることを特徴とする請求項3〜6のいずれか1項に記載の精密プレス成形用プリフォームの製造方法。
[請求項8]
前記成形後、流出口を含む流出パイプ先端のクリーニング工程を行うことを含み、
前記クリーニング工程を、前記パイプ先端部分を溶融ガラスに浸漬することで行う、請求項3〜7のいずれか1項に記載の精密プレス成形用プリフォームの製造方法。
[請求項9]
流出口先端外周面に濡れ上がったガラスを保温又は加熱することを特徴とする請求項3〜8のいずれか1項に記載の精密プレス成形用プリフォームの製造方法。
[請求項10]
流出口から溶融ガラス塊を滴下するか、流出する溶融ガラス流先端を支持体または受け型で支持した後、前記支持体または受け型を降下して前記先端を含む溶融ガラス塊を溶融ガラス流から分離するか、または溶融ガラス流先端を支持体で支持した後、前記支持を取り除いて前記先端を含む溶融ガラス塊を溶融ガラス流から分離するかのいずれかの方法により、所定質量の溶融ガラス塊を得ることを特徴とする請求項3〜9のいずれか1項に記載の精密プレス成形用プリフォームの製造方法。
[請求項11]
分離されたガラス塊のプリフォームへの成形を、ガラス塊に風圧を加え、浮上させながら行うことを特徴とする請求項3〜10のいずれか1項に記載の精密プレス成形用プリフォームの製造方法。
[請求項12]
燐酸含有ガラスからなるガラス塊を成形することを特徴とする請求項3〜11のいずれか1項に記載の精密プレス成形用プリフォームの製造方法。
[請求項13]
ガラス製の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において、
請求項3〜12のいずれか1項に記載の製造方法によってプリフォームを作製し、作製したプリフォームを精密プレス成形することを特徴とする光学素子の製造方法。
[請求項14]
プレス成形型に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て精密プレス成形することを特徴とする請求項13に記載の光学素子の製造方法。
[請求項15]
プレス成形型に予熱されたプリフォームを導入して、精密プレス成形することを特徴とする請求項13に記載の光学素子の製造方法。
さらに本発明の光学素子の製造方法によれば、高品質な光学素子を高い生産性のもとに製造することができる。
本発明の流出パイプは、流出する溶融ガラスから溶融ガラス塊を形成するための流出パイプであって、溶融ガラス塊の形成が前記流出パイプの先端の流出口において行われ、前記流出パイプは、その先端に段差部を有し、段差部の外径は、段差部に隣接する流出パイプの外径より小さい。
(精密プレス成形用プリフォームの製造方法)
本発明の精密プレス成形用プリフォームの製造方法は、流出パイプの流出口より流出する溶融ガラスから一定質量の溶融ガラス塊を繰り返し分離して、複数のガラス塊を連続的に成形することを含む。
(P2O5、Nb2O5およびLi2Oを含有するガラス)
P2O5、Nb2O5およびLi2Oを含有するガラスは、屈折率(nd)1.7以上、アッベ数(νd)35以下(特に屈折率(nd)1.75〜2、アッベ数(νd)17〜30)の光学恒数を実現するガラスとして好ましい。このようなガラスとしては、モル%表示で、P2O5 15〜45%、Nb2O5 3〜35%、Li2O 2〜35%、TiO2 0〜20%、WO3 0〜40%、Bi2O3 0〜20%、B2O3 0〜30%、BaO 0〜25%、ZnO 0〜25%、MgO 0〜20%、CaO 0〜20%、SrO 0〜20%、Na2O 0〜30%、K2O 0〜30%(但しLi2O、Na2OおよびK2Oの合計量が45%以下)、Al2O3 0〜15%、SiO2 0〜15%、La2O3 0〜10%、Gd2O3 0〜10%、Yb2O3 0〜10%、ZrO2 0〜5%、Ta2O5 0〜10%を含むガラスを例示することができる。
ただし、TeO2は毒性があるため、環境影響上から使用しないことが望ましく、同様にPbO、As2O3、CdO、Tl2Oや放射性物質、Cr、Hgなどの化合物も使用しないことが望ましい。また、Ag2Oも特別、必要もないので導入しないことが好ましい。
P2O5およびBaOを含有するガラスは、アッベ数(νd)55以上(特にアッベ数(νd)55〜80)の光学恒数を実現するガラスとして好ましい。
上記ガラスとしては、モル%表示で、P2O5 20〜65%、BaO 1〜50%、Li2O 0〜30%、Na2O 0〜20%、K2O 0〜15%、ZnO 0〜20%、B2O3 0〜25%、Al2O3 0〜10%、Gd2O3 0〜10%、MgO 0〜20%、CaO 0〜20%、SrO 0〜20%、Bi2O3 0〜10%、Sb2O3 0〜1%を含むガラスを例示することができる。
P2O5およびBaOを含有するガラスも、アッベ数(νd)55以上(特にアッベ数(νd)55〜80)の光学恒数を実現するガラスとして好ましい。
上記ガラスとしては、モル%表示で、P2O5 20〜65%、ZnO 0.1〜20%、Li2O 0〜30%、Na2O 0〜20%、K2O 0〜15%、B2O3 0〜25%、Al2O3 0〜10%、Gd2O3 0〜10%、MgO 0〜20%、CaO 0〜20%、SrO 0〜20%、BaO 0〜50%、Bi2O3 0〜10%、Sb2O3 0〜1%を含むガラスを例示することができる。
P2O5、BaOおよびZnOを含有するガラスも、アッベ数(νd)55以上(特にアッベ数(νd)55〜80)の光学恒数を実現するガラスとして好ましい。
上記ガラスとしては、モル%表示で、P2O5 20〜65%、BaO 1〜50%、ZnO 0.1〜20%、Li2O 0〜30%、Na2O 0〜20%、K2O 0〜15%、B2O3 0〜25%、Al2O3 0〜10%、Gd2O3 0〜10%、MgO 0〜20%、CaO 0〜20%、SrO 0〜20%、Bi2O3 0〜10%、Sb2O3 0〜1%を含むガラスを例示することができる。
本発明の精密プレス成形用プリフォームの製造方法(第4の態様)は、流出パイプの流出口より流出する溶融ガラスから溶融ガラス塊を繰り返し分離して、複数のガラス塊を連続して成形する工程と流出口を含む流出パイプ先端のクリーニング工程を交互に行うことを含む精密プレス成形用プリフォームの製造方法である。
ガラス塊の分離方法の具体例を以下に示す。
2枚の板状の割り部材を突き合わせた状態とし、その境界部の上面で流出ガラスの先端を受ける。割り部材上に所定重量の溶融ガラスが溜まった時、割り部材を閉じたまま急降下し、ガラス流から溶融ガラス塊を切断分離する。次に、割り部材を開き溶融ガラス塊を落下させ、割り部材の下方に待機させたプリフォーム成形型の凹部に溶融ガラス塊を挿入する。
2枚の板状の割り部材で構成された支持体を突き合わせた状態とし、その境界部の上面で流出ガラスの先端を受ける。割り部材上に所定重量の溶融ガラスが溜まった段階で割り部材を開き、割り部材の下方に待機させたプリフォーム成形型の凹部に溶融ガラス塊を自然落下させる。
角棒状の支持体の上面で流出ガラスの先端を受ける。支持体上に所定重量の溶融ガラスが溜まった時、支持部材を急降下し、ガラス流から溶融ガラス塊を切断分離する。次に、支持部材を回転又は傾斜させ、割り部材の下方に待機させたプリフォーム成形型の凹部に溶融ガラス塊を挿入する。
回転テーブル上に均等配置した複数の成形型を、順次流出ノズル直下に移動させ、成形型に直接キャストする。具体的には、成形型の凹部で溶融ガラス流の先端を受け、成形型上に所定重量の溶融ガラスが溜まった時、成形型を急降下し、ガラス流から溶融ガラス塊を切断分離する。
具体例1
溶融ガラス塊を収容する凹部を有し、凹部の一部又は全面から気体を噴出するための細孔を設けた成形型を用いる。具体的には、1〜数10個の細孔を凹部中心に対し対称配置するか、凹部自体を多孔質部材で形成する。このような成形型を用い、凹部内面から気体を噴出させた状態で溶融ガラス塊を挿入する。溶融ガラス塊と成形型の界面にはガス層(所謂ガスクッション)が形成され、型とガラスが概略非接触状態となる。急冷によるガラス塊の割れを防止するため、成形型はヒーターで100〜300℃に加熱しておく。このように、成形型上で概略浮上状態を保ちながら冷却固化することで、表面に欠陥のないプリフォームが得られる。
ロート状の凹部(円錐状)の底部中心にガスの噴出穴を有する成形型を用意する。凹部からガスを噴出した状態で、凹部に溶融ガラス塊を挿入すると、溶融ガラス塊は気流により概略浮上・回転しながら球状化され固化し球状のプリフォームとなる。
本発明の光学素子の製造方法は、ガラス製のプリフォームを加熱し、精密プレス成形する光学素子の製造方法において、上記本発明の製造方法により作製した精密プレス成形用プリフォームを加熱、精密プレス成形することを特徴とするものである。
(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1とういう)。
この方法は、前記プリフォームを加熱(予熱)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(精密プレス成形法2という)。
またプレス開始と同時又はプレスの途中からガラスの冷却を開始することが好ましい。
まず白金合金母材(95Pt−5Au)を研削加工して表1に示す形状寸法の流出口(図8参照)を作製し、ガラス流出パイプ先端に取り付けた。次に図示しないガラス溶解設備を使用し、表3に組成を示すP2O5を24モル%含有する溶融ガラスのカレットを溶解、清澄し、920℃に温度制御した流出口から溶融ガラスを流出させた。次に、回転テーブル円周上に複数個装着した成形型を、順次流出口に移動させ、降下切断法により所定重量の溶融ガラスを各成形型上にキャストした。なお成形型のガラス受け部には細孔があり、溶融ガラス塊を浮上成形するための気体が噴き出している。よって、成形型上の溶融ガラス塊は、ガスクッション上に保持されたまま固化され、傷や冷却による皺等の欠陥が無い1.8グラムのプリフォームを得た。また成形型は図示しないヒーターで300℃前後に加熱しカン割れを防止した。このようにプリフォームの成形を24時間以上継続し、脈理の発生状況を確認した。なお流出口先端では、前記したような溶融ガラスの脈動が生じていた。
表2のNo.5の流出口を装着し、その外側に内径8mm、外径11mmの白金合金製の円筒を流出口にネジで固定した。流出口近傍は高周波加熱により920℃に加熱した。流出口先端の外面は装着した白金合金製円筒により加熱され、ガラス流出量が0.85kg/hrから0.91kg/hrに増加した。この状態で実施例1と同様な方法で1.8グラムのプリフォームを成形したところ、脈理が発生し始める時間を21時間まで延長することができた。
流出口を表1のNo.1の流出口に変更した以外は実施例2の条件と同じ設定で、1.8グラムのプリフォームを成形した。その結果、24時間以上にわたり脈理は発生しなかった。
ガラスを表3に示すNo.2の組成のガラス(このガラスは、表3に示すNo.1の組成のガラスより濡れ上がり傾向が強い)に変更し、流出口として表1のNo.3の流出口を用い、流出口温度を950℃に設定した以外は実施例1と同様にプリフォームを成形した。その結果、24時間以上にわたり脈理は発生しなかった。
表1のNo.1の流出口の外側に石英ガラス製の円筒を挿入し、流出口の上部(ガラスが濡れ上がっていない部分)に保温断熱材を充填した。この状態で実施例1と同様の条件で1.8グラムのプリフォームを成形した。流出口周りに保温構造を装着しない場合は13時間程度で脈理が発生したが、保温構造を装着することで24時間以上にわたり脈理は発生しなかった。
表2のNo.2の流出口を用い、実施例1と同様な条件で1.8グラムのプリフォームを成形した。但し、成形開始から1時間ごとにキャスト時の型位置を通常より5mm上げ、キャスト後半で流出口先端が溶融ガラス溜まりに埋没するように設定した。その後で成形型を降下してガラス流を切断後、通常のプリフォームと同様に成形した。本操作を5〜10回繰り返し、本操作中に成形したプリフォームは本操作前に成形したプリフォームに混入しないよう廃棄した。次にキャスト時の型位置を通常位置に戻し、1個以上プリフォームを成形し廃棄した後、元どおり成形を継続した。本操作を1時間毎に行うことで、流出口先端が流出ガラスで強制的に洗われるため、流出口外周に付着したガラスが変質しなくなり脈理が発生しなくなった。なお本操作は、全て自動的に行った。
上記各実施例で得られたプリフォームを加熱し、図9に示すプレス装置を用い、精密プレス成形(非球面精密プレス)することにより非球面レンズを得た。精密プレス成形の詳細は次にとおりである。上記プリフォームを、非球面形状を有するSiC製の下型22及び上型21の間に静置した後、石英管11内を窒素雰囲気としてヒーター12に通電して石英管11内を加熱した。成形金型内部の温度をガラスの屈伏点+20〜60℃となる温度に設定し、同温度を維持しつつ、押し棒13を降下させて上型21を押してプレス成形型内のプリフォームを精密プレス成形した。成形圧力8MPa、成形時間30秒とし、プレス後、成形圧力を減少させて成形された弗燐酸塩ガラス製の非球面レンズを下型22及び上型21と接触させたままの状態でガラス転移温度−30℃の温度までに徐冷し、次いで室温まで急冷した。その後、非球面レンズをプレス成形型から取り出し、形状の測定および外観検査を行った。得られた非球面レンズは、きわめて精度の高いレンズであった。このレンズを観察したところ、使用したプリフォーム同様、高品質なレンズであることが確かめられた。
Claims (15)
- 流出する溶融ガラスから溶融ガラス塊を形成するための流出パイプであって、
溶融ガラス塊の形成が前記流出パイプの先端の流出口において行われ、
前記流出パイプは、その先端に段差部を有し、段差部の外径は、段差部に隣接する流出パイプの外径より小さく、
前記段差部の外径が2〜6mmであり、
前記段差部の長さは5mm以下である
ことを特徴とする流出パイプ。 - 流出パイプとの素材との接触角が30°以下の溶融ガラスから溶融ガラス塊を形成するために用いられる請求項1に記載の流出パイプ。
- 流出パイプの流出口より流出する溶融ガラスから一定質量の溶融ガラス塊を繰り返し分離して、複数のガラス塊を連続的に成形する精密プレス成形用プリフォームの製造方法において、
前記流出パイプとして、請求項1または2に記載の流出パイプを用いることを特徴とする精密プレス成形用プリフォームの製造方法。 - 流出パイプの流出口より流出する溶融ガラスから一定質量の溶融ガラス塊を繰り返し分離して、複数のガラス塊を連続的に成形する精密プレス成形用プリフォームの製造方法において、
前記流出パイプとして、その先端に段差部を有し、段差部の外径は、段差部に隣接する流出パイプの外径より小さい流出パイプを使用し、
流出口から上方に濡れ上がる溶融ガラスが段差部の下端面に接触し、かつ段差部の外周壁に濡れ上がる溶融ガラスの少なくとも一部が流出パイプの先端に形成され分離する前の溶融ガラス滴と一体化する期間を含むことを特徴とする精密プレス成形用プリフォームの製造方法。 - 流出パイプの流出口より流出する溶融ガラスから一定質量の溶融ガラス塊を繰り返し分離して、複数のガラス塊を連続的に成形する精密プレス成形用プリフォームの製造方法において、
前記流出パイプは、その先端に段差部を有し、段差部の外径は、段差部に隣接する流出パイプの外径より小さく、かつ段差部の長さは5mm以下であり、
前記段差部の外周面に溶融ガラスを濡れ上がらせた状態で、前記溶融ガラス塊の分離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製造方法。 - 前記流出口付近のパイプ外周面に濡れ上がった溶融ガラスの流出口外周における厚みが、溶融ガラス塊の分離の度に変化する状態で前記分離を行うことを特徴とする請求項3〜5のいずれか1項に記載の精密プレス成形用プリフォームの製造方法。
- 流出口先端の外径が2〜6mmであり、流出口先端から段差までの距離が1〜4mmであることを特徴とする請求項3〜6のいずれか1項に記載の精密プレス成形用プリフォームの製造方法。
- 前記成形後、流出口を含む流出パイプ先端のクリーニング工程を行うことを含み、
前記クリーニング工程を、前記パイプ先端部分を溶融ガラスに浸漬することで行う、請求項3〜7のいずれか1項に記載の精密プレス成形用プリフォームの製造方法。 - 流出口先端外周面に濡れ上がったガラスを保温又は加熱することを特徴とする請求項3〜8のいずれか1項に記載の精密プレス成形用プリフォームの製造方法。
- 流出口から溶融ガラス塊を滴下するか、流出する溶融ガラス流先端を支持体または受け型で支持した後、前記支持体または受け型を降下して前記先端を含む溶融ガラス塊を溶融ガラス流から分離するか、または溶融ガラス流先端を支持体で支持した後、前記支持を取り除いて前記先端を含む溶融ガラス塊を溶融ガラス流から分離するかのいずれかの方法により、所定質量の溶融ガラス塊を得ることを特徴とする請求項3〜9のいずれか1項に記載の精密プレス成形用プリフォームの製造方法。
- 分離されたガラス塊のプリフォームへの成形を、ガラス塊に風圧を加え、浮上させながら行うことを特徴とする請求項3〜10のいずれか1項に記載の精密プレス成形用プリフォームの製造方法。
- 燐酸含有ガラスからなるガラス塊を成形することを特徴とする請求項3〜11のいずれか1項に記載の精密プレス成形用プリフォームの製造方法。
- ガラス製の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において、
請求項3〜12のいずれか1項に記載の製造方法によってプリフォームを作製し、作製したプリフォームを精密プレス成形することを特徴とする光学素子の製造方法。 - プレス成形型に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て精密プレス成形することを特徴とする請求項13に記載の光学素子の製造方法。
- プレス成形型に予熱されたプリフォームを導入して、精密プレス成形することを特徴とする請求項13に記載の光学素子の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004081129A JP4599072B2 (ja) | 2004-03-19 | 2004-03-19 | 溶融ガラス流出パイプ、精密プレス用プリフォームの製造方法および光学素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004081129A JP4599072B2 (ja) | 2004-03-19 | 2004-03-19 | 溶融ガラス流出パイプ、精密プレス用プリフォームの製造方法および光学素子の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005263586A JP2005263586A (ja) | 2005-09-29 |
JP4599072B2 true JP4599072B2 (ja) | 2010-12-15 |
Family
ID=35088509
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004081129A Expired - Fee Related JP4599072B2 (ja) | 2004-03-19 | 2004-03-19 | 溶融ガラス流出パイプ、精密プレス用プリフォームの製造方法および光学素子の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4599072B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109205997A (zh) * | 2017-06-30 | 2019-01-15 | 安瀚视特控股株式会社 | 玻璃衬底的制造方法、及玻璃衬底制造装置 |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5016826B2 (ja) * | 2006-01-30 | 2012-09-05 | Hoya株式会社 | 成形用ガラス素材の製造方法、ガラス素材、及びガラス光学素子の製造方法 |
JP4836627B2 (ja) * | 2006-03-27 | 2011-12-14 | 株式会社オハラ | ガラス成形品製造装置及びガラス成形品の製造方法 |
JP5049858B2 (ja) * | 2008-04-15 | 2012-10-17 | Hoya株式会社 | 精密プレス成形用プリフォームの製造方法、光学素子の製造方法 |
JP5081717B2 (ja) * | 2008-05-13 | 2012-11-28 | Hoya株式会社 | 成形型、精密プレス成形用プリフォームの製造方法、光学素子の製造方法 |
JP2014043355A (ja) * | 2012-08-24 | 2014-03-13 | Nippon Electric Glass Co Ltd | ガラスプリフォームの製造方法及びガラスプリフォームの製造装置 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000154025A (ja) * | 1998-11-12 | 2000-06-06 | Fuji Photo Optical Co Ltd | 光学ガラスの成形装置 |
JP2002173336A (ja) * | 2000-06-30 | 2002-06-21 | Hoya Corp | 光学ガラス及びそれを用いた光学製品 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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 |
US5900033A (en) * | 1996-10-03 | 1999-05-04 | Eastman Kodak Company | Apparatus and method for improved optical glass GOB preform production |
-
2004
- 2004-03-19 JP JP2004081129A patent/JP4599072B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000154025A (ja) * | 1998-11-12 | 2000-06-06 | Fuji Photo Optical Co Ltd | 光学ガラスの成形装置 |
JP2002173336A (ja) * | 2000-06-30 | 2002-06-21 | Hoya Corp | 光学ガラス及びそれを用いた光学製品 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109205997A (zh) * | 2017-06-30 | 2019-01-15 | 安瀚视特控股株式会社 | 玻璃衬底的制造方法、及玻璃衬底制造装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2005263586A (ja) | 2005-09-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3912774B2 (ja) | 精密プレス成形用光学ガラス、精密プレス成形用プリフォームおよびその製造方法 | |
JP4751225B2 (ja) | 光学ガラス、精密プレス成形用プリフォーム、光学素子およびそれらの製造方法 | |
JP4140775B2 (ja) | 光学ガラス、精密プレス成形用プリフォームおよびその製造方法、ならびに光学素子およびその製造方法 | |
JP5058207B2 (ja) | 精密プレス成形用の光学ガラス | |
JP4093524B2 (ja) | 光学ガラス、プレス成形予備体および光学部品 | |
JP4567713B2 (ja) | 光学ガラスおよび光学素子 | |
JP4448003B2 (ja) | 光学ガラス、精密プレス成形用プリフォーム及びその製造方法、光学素子及びその製造方法 | |
JP4847769B2 (ja) | 光学ガラス、精密プレス成形用プリフォームおよびその製造方法、光学素子およびその製造方法 | |
KR101346967B1 (ko) | 정밀 프레스 성형용 프리폼의 제조 방법 및 광학 소자의제조 방법 | |
JP4410733B2 (ja) | 光学ガラス、精密プレス成形用プリフォームとその製造方法、光学素子とその製造方法 | |
JP4359169B2 (ja) | プレス成形用プリフォームの製造方法、製造装置および光学素子の製造方法 | |
JP2009084059A (ja) | 光学ガラス、精密プレス成形用プリフォームおよびその製造方法、光学素子およびその製造方法 | |
JP2005154248A (ja) | 光学ガラス、プレス成形用プリフォーム及びその製造方法、光学素子及びその製造方法 | |
JP4003874B2 (ja) | 光学ガラス、プレス成形用プリフォームおよび光学部品 | |
JP4166174B2 (ja) | 精密プレス成形用プリフォームの製造方法および光学素子の製造方法 | |
JP2004099428A (ja) | 光学ガラス、精密プレス成形用プリフォーム及びその製造方法、光学素子及びその製造方法 | |
JP4599072B2 (ja) | 溶融ガラス流出パイプ、精密プレス用プリフォームの製造方法および光学素子の製造方法 | |
JP4834756B2 (ja) | プレス成形用プリフォームの製造方法、製造装置および光学素子の製造方法 | |
JP5014323B2 (ja) | 光学ガラス、精密プレス成形用プリフォーム及びその製造方法、光学素子及びその製造方法 | |
JP2006315954A (ja) | 光学ガラス、プレス成形予備体および光学部品 | |
JP4691056B2 (ja) | 光学ガラス、精密プレス成形用プリフォーム及びその製造方法、光学素子及びその製造方法 | |
JP4511221B2 (ja) | 精密プレス成形用プリフォームの製造方法および光学素子の製造方法 | |
JP5419910B2 (ja) | 光学ガラス、精密プレス成形用プリフォーム、光学素子およびそれらの製造方法 | |
JP5945495B2 (ja) | 光学ガラス、精密プレス成形用プリフォームおよびその製造方法、光学素子およびその製造方法 | |
JP2006321717A (ja) | 光学ガラス、プレス成形用プリフォームおよび光学部品 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070226 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20090807 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090915 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20091116 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20100921 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20100927 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4599072 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131001 Year of fee payment: 3 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |