JPH0445454B2 - - Google Patents

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JPH0445454B2
JPH0445454B2 JP30012287A JP30012287A JPH0445454B2 JP H0445454 B2 JPH0445454 B2 JP H0445454B2 JP 30012287 A JP30012287 A JP 30012287A JP 30012287 A JP30012287 A JP 30012287A JP H0445454 B2 JPH0445454 B2 JP H0445454B2
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glass
mold
cutting
molding
fluid
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JP30012287A
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JPH01145337A (ja
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Isamu Shigyo
Takeshi Nomura
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Canon Inc
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Publication date
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Publication of JPH0445454B2 publication Critical patent/JPH0445454B2/ja
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B7/00Distributors 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
    • C03B7/10Cutting-off or severing the glass flow with the aid of knives or scissors or non-contacting cutting means, e.g. a gas jet; Construction of the blades used
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B11/00Pressing molten glass or performed glass reheated to equivalent low viscosity without blowing
    • C03B11/06Construction of plunger or mould
    • C03B11/08Construction of plunger or mould for making solid articles, e.g. lenses
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B21/00Severing glass sheets, tubes or rods while still plastic
    • C03B21/02Severing glass sheets, tubes or rods while still plastic by cutting
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2215/00Press-moulding glass
    • C03B2215/40Product characteristics
    • C03B2215/46Lenses, e.g. bi-convex
    • C03B2215/48Convex-concave
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2215/00Press-moulding glass
    • C03B2215/70Horizontal or inclined press axis
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2215/00Press-moulding glass
    • C03B2215/76Pressing whereby some glass overflows unrestrained beyond the press mould in a direction perpendicular to the press axis
    • C03B2215/77Pressing whereby some glass overflows unrestrained beyond the press mould in a direction perpendicular to the press axis with means to trim off excess material

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、プレス成形よる光学素子の製造方法
に関し、より詳細には、プレス成形後において研
削及び研摩等の工程を経ることなしに表面精度及
び重量精度の良好な光学素子又はそのリヒートプ
レス用として好適するプリフオームの製造方法に
関する。
(従来の技術) 近年、所定の表面精度を有する成形用型内にガ
ラス素材を収容してプレス成形することにより、
研削及び研摩等の後加工を不要とした高精度の光
学素子を成形する方法が開発されている。
このプレス成形法には、一般にリヒートプレス
法とダイレクトプレス法がある。
リヒートプレス法は、予め溶融固化したガラス
材料の必要量を切断し、砂ずり等の方法により重
量調整を施してガラス小塊とし、これを成形用型
内に入れ、該ガラス小塊と成形用型を同時に又は
別々にプレス温度まで加熱した後、プレス成形し
て成形用型に形成した光学機能面を押圧転写して
光学素子を成形する方法である。
一方、ダイレクトプレス法は、溶融ガラス流出
オリフイスより流出若しくは押出される溶融ガラ
ス流の必要量を切断刃により切断し、これを成形
用型内に直接落下させるか又はシユートによつて
投入し、しかる後成形用型を押圧して光学素子を
成形する方法である。
又、上記のリヒートプレス法において、切断及
び砂ずり等のような生産性の低い工程を経ずに上
記のダイレクトプレス法における如く、溶融ガラ
スを成形用型に入れてプレス成形し、最終製品に
近似した形状の予備成形品(プリフオーム)を得
た上で該プリフオームを最終製品の形状及び面精
度と同じか若しくはそれ以上に精度の高い光学機
能面を有する成形用型に入れてプレス成形を行な
う方法がある。
(発明が解決しようとする問題点) これらの成形方法により得られた光学素子は、
良好な像成形品質が得られるよう所定の面精度及
び寸法精度が要求され、又このため上記のいずれ
の方法においても最終製品を得るためのプレス成
形に供給されるガラス材料は十分に重量調整がな
されていなければならない。
しかしながら、上記のガラス小塊を用いてプレ
ス成形する方法では、ガラス小塊の重量調整を切
断及び砂ずり等により行なうため、成形品の表面
に砂目が残留したり、プレス成形前にガラス小塊
を加熱する際、ガラスと加熱用受皿との融着を防
止するために塗布した離型済がプレス時に成形品
の表面に食い込んで該成形品の表面精度が著しく
悪化するという問題がある。
又、直接溶融ガラスを用いてプレス成形する方
法では、切断刃による切断の際、成形品にシヤー
マークと称せられる切断痕が生じ、成形品の面精
度が劣化するという問題がある。又、このプレス
成形法においては、成形品の重量調整を溶融ガラ
ス流の切断によつて行なうため、この溶融ガラス
流の温度変化や切断タイミング或いはガラス流の
脈動等により成形品に重量変動が生じ、所定の寸
法精度が得られないという問題点もある。
なお、特にシヤーマークの発生を防止したプレ
ス成形法としては、特公昭41−9190号公報或いは
特開昭61−132523号公報に記載されたものがあ
る。
特公昭41−9190号公報に記載された成形方法
で、成形用型を溶融ガラスの流下方向に直角の方
向に押圧して型空所内に溶融ガラスを充填させて
プレス成形する方法であるが、成形用型の押圧時
に型空所内の余剰ガラスが成形用型とこれに対向
するアンビルとの間から流出するという現象が生
じる。この余剰ガラスは成形用型の押圧動作が進
行するに伴い、その流出抵抗を増大するとともに
成形用型により冷却されて粘性を増し、これが成
形用型とこれに対向するアンビル間で完全に切取
られないまま冷却されて成形品の外周にはみ出し
部分を形成する。このため、プレス成形後におい
てこのはみ出し部分の破断及び破断面を仕上げる
作業が必要となる。又、溶融ガラス流の大きさが
変動することにより上記した成形品とはみ出し部
分との間のガラス厚さが変動して成形品の厚さに
バラツキが生じてしまい、重量調整が高精度に行
なえないという問題もある。
一方、特開昭61−132523号公報に記載された成
形方法では、成形品の精度は流動するガラス体を
打抜く前の該ガラス体の大きさ等に依存しており
高精度の寸法形状を有するロツド又はガラスシー
トが必要となる。
本発明者等は、上述のような問題点を解決すべ
く、成形品にシヤマーク等の表面欠陥がなく、寸
法精度及び重量精度がすこぶる良好な光学素子の
製造方法について概に提案してある。
本発明は、この製造方法に関するもので、特に
溶融炉の流出ノズルから連続して流下するガラス
流体がプレス成形時に良好な状態で供給される光
学素子の製造方法について提案しようとするもの
である。
(問題点を解決するための手段) 上述した目的を達成するために、本発の光学素
子の製造方法は、ガラス溶融炉の流出ノズルから
流下するガラス流体を挟んで左右一対の成形用型
を対向配置し、前記ガラス流体を前記成形用型で
押圧して被成形部を形成した後、前記成形用型の
外周に設られた切断部材を作動させて前記被成形
部とその他の部分とを切断分離するとともに前記
ガラス流体をノズルの流出位置近傍で切断するこ
とを特徴とする。
(作 用) このように構成された光学素子の製造方法にお
いて、1対の成形用型を構成する左右の型部材を
第1の型部材及び第2の型部材とすると、これら
型部材は溶融炉の流出ノズルから流下するガラス
流体を介して互いに略直角方向に対向する如く配
置することができる。即ち、このガラス流体の流
れの方向に対して略直角方向から各々の型部材が
互いに押圧される構成をとることができ、該ガラ
ス流体に対して各型部材の押圧のタイミングを調
整することにより、ガラス流体の先端部即ち切断
跡を避けて被成形部を形成することができる。
被成形部の肉厚は予め成形用型のキヤビテイを
設定することにより決まる。このキヤビテイは、
対向する各々の型部材のプレス成形時における成
形面間隔を所望の光学素子の機能面間隔に対応さ
せることにより設定することができる。
プレス成形時に各型部材間に十分な容量のガラ
ス流体が供給されると、各型部材の押圧時に生じ
る余剰ガラスは成形面の外方に自由に流出し、成
形品の肉厚は上記成形用型のキヤビテイにより決
まる。
そして、ガラス流体を各型部材で押圧し被成形
部を形成した後、成形用型の外周に設けられた切
断部材を作動させることにより被成形部とその他
の余剰部分とが切断分離せしめられ被成形部の外
周側面の形状が形成される。
さらに、この被成形部に対する切断動作ととも
に溶融炉から連続的に流化するガラス流体をノズ
ルの流出位置近傍で一旦切断しておくことによ
り、次のプレス成形時に必要とされるガラス容量
が良好に供給される。
この点について、さらに第10図を参照しなが
ら説明する。第10図は、ノズルから流出するガ
ラス流体の流下状況を示す図である。
第10図Aは、ノズル1から流出するガラス流
体2の理想的な流下状況を示している。プレス成
形は、このA図に示すような先太りになつたガラ
ス流体の該先太りの部分に対し各型部材を互いに
押圧して被成形部(B図において21で示す)を
形成するとき、該プレス成形に必要なガラス容量
が確保されることとなる。
次いで、このプレス成形の際に、第10図B示
すように、ノズル1の流出位置近傍でガラス流体
2を切断すれば、ふたたび第10図Aに示すよう
な先太りのガラス流体が得られる。
ところが、上記のようにプレス成形後、ノズル
1の流出位置近傍でガラス流体2を切断しない場
合、第10図C示すように、ノズル1から流出し
たガラス流体2が次第に自重で伸び、ノズル1の
流出位置付近から細い流れとなつて流下し、プレ
ス成形に必要なガラス容量が得られなくなる。
又、上述したような先細りのガラス流体となつ
た場合、熱変化の影響を受けやすく、外気により
冷却されて生じる収縮層が不均一にできるため、
成形品にヒケが生じやすくなる。
本発明は、ガラス流体が自重で伸びる前に該ガ
ラス流体をノズルの流出位置付近で切断すること
により、第10図Aに示すような先太りのガラス
流体を得、上記のような不都合を解消している。
かくして得られた成形品は上記のようにガラス
流体の切断跡を含まない部分から形成されたもの
であるからシヤーマーク等の表面欠陥がなく、設
定されたキヤビテイ及び切断部材による被成形部
の外周形成、及び良好な状態で供給されるガラス
流体に対してプレス成形が行なわれることにより
容量及び重量調整が高精度になされた成形品が得
られる。
又、この成形品の機能面は各型部材の成形面が
転写されることにより形成されるから、各々の成
形面の表面性状を所望する成形品の表面性状と同
等かそれ以上に高精度なものに仕上げてプレス成
形することにより、高精度機能面を有する成形品
が得られる。
なお、本発明におけるガラス流体の粘度は、10
〜107ポアが好適する。このガラス粘度が10ポア
ズより低くなるとガラス流は糸状になつて成形用
型のキヤビテイ内で必要とされるガラス容量が不
足してしまう。一方、ガラス粘度が107ポアズよ
りも高くなると、プレス成形後のガラスの切断が
困難となる。なお、これらのガラス流体の粘度は
103〜105ポアズが最適する。
又、成形用型の温度は、ガラス粘度で108ボア
ズに相当する温度からガラス転移点(以下、Tg
と称する。ガラス粘度で約1013に相当する。)よ
りも100℃低い温度(Tg−100℃)の範囲内に設
定する必要がある。該型温が108ポアズに相当す
る温度を超えるとプレス成形後から切断までの間
に成形された被成形部におけるガラス表面の硬度
変化が遅く、被成形部の外周を切断して形成する
際、所定の形状精度及び表面精度が得られなくな
る。又、ガラスと型の成形面が融着を生じ易くな
り、好ましくない。一方、型温がTg−100℃より
低いと被成形部の外周を切断する際、切断が困難
になるばかりか切断部材からヒビ割れを生じるお
それがある。
切断部材の温度は、ガラスの温度変化の影響を
成形用型におけると同様にするため、成形用型の
型温と同等にするのが好ましい。
さらに成形品の取出しの際の粘度は、この成形
品をリヒートプレス用のプリフオームとして用い
る場合、108ポアズ以上の粘度になるまで冷却す
れば十分使用できるが、そのまま光学レンズ等に
用いる場合、成形用型内で圧力を加えたまま冷却
し、1014.5ポアズ程度の粘度になつたところで取
出すようにすれば形状精度及び表面精度の良好な
光学素子として使用することができる。
なお、本発明におけるプレス成形及びその後の
切断処理等は、成形用型や切断部材の寿命を保持
するため、非酸化雰囲気中で行なうことが望まし
い。
(実施例) 以下、本発明の実施例について図面を参照しな
がら説明する。
第1図は本発明の実施例に用いられるプレス成
形装置の概略断面図である。
第1図において、1は不図示の溶融炉から溶融
ガラスを流出するノズルであり、2はこのノズル
から流出したガラス流体であり、3はガラス流体
2の先端に生じた切断跡である。
4はノズル1の下方付近に設られ、不図示の駆
動装置により開閉動作を行なうことによりガラス
流体2を切断する切断刃である。この切断刃4が
作動してガラス流体2が途中で切断されることに
より切断跡3が発生する。
本実施例に示すプレス成形装置は、ガラス流体
2がノズル1から流下する形式のものに対して構
成してあり、1対の成形用型を構成する第1の型
部材と第2の型部材6とがガラス流体2を略直角
方向から狭むように互いに対向した状態で配置し
てある。各々の型部材5,6は、対向する夫々の
面に鏡面加工が施された成形面5a,6aを有し
ている。
第1の型部材5はスライダー14に保持され、
このスライダー14はスライドシヤフト18に摺
動可能に支持されている。16はスライダー14
を駆動するシリンダーであり、このシリンダー1
6の作動によりスライダー14はスライドシヤフ
ト18の摺動方向に移動して第1の型部材5の押
圧動作が行なわれる。
一方、第2の型部材6はアダプター12を介し
てシリンダー13に連結され、このシリンダー1
3の作動により第2の型部材6の押圧動作が行な
われる。
これら型部材5,6の各成形面5a,6aによ
り形成されるキヤビテイは、各シリンダー13,
16のストロークにより設定することができる。
又、第2の型部材6の外周には、第1の型部材
5の側に切断刃が形成された切断リング7が設け
られ、この切断リング7はスライドシヤフト18
に摺動可能に支持されたスライダー15に連結さ
れている。さらに、スライダー15はシリンダー
17に連結され、このシリンダー17の作動によ
り、切断リング7は第2の型部材6と独立した動
作で該第2の型部材6の外周を摺動することがで
きる。
又、各型部材5,6の内部にはヒーター8,9
が設られている。10,11は夫々のヒーターに
接続された導線である。19は本装置全体のベー
スであり、シリンダー13,16,17及びスラ
イドシヤフト18を堅固に支持している。
次に本装置の動作について第2〜7図及び第8
図を用いて説明する。
第2〜7図は、本装置の各工程順における作動
状態を示す要部断面図である。第8図は、本装置
における作動部、即ち第1の型部材5、第2の型
部材6、切断刃4及び切断リング7の各部作動タ
イミングを示すタイミングチヤートであり、横軸
は時間Tを示す。これら作動部の作動タイミング
は、各作動部を接続した不図示のコントローラー
により制御することができる。
第2図はプレス成形直前の状態であり、ノズル
1からはガラス流体2が流下している。このガラ
ス流体2の先端、即ち切断跡3が対向する各成形
面5a,6aより下方に流下した時で、第1の型
部材5及び第2の型部材6の押圧動作を開始す
る。第8図においてT=0はこの両型部材5,6
の作動開始時期を示す。これら型部材5,6の作
動開始時期は双方において同時でよいが、型部材
5,6のガラス流体2に対する押圧動作終了時期
T2は双方において同時か多くとも±0..05sの誤差
に収めるのが好ましい。この誤差が大きいと型部
材5,6の片方のみがガラス流体2に衝突して該
ガラス流体2に横ブレが生じ好ましくない。その
後、型部材5,6は、第3図に示すように、ガラ
ス流体2の被成形部21を押圧したままの状態を
所定時間(T2〜T6)保ち、この間被成形部21
の両表面に対して夫々の成形面5a,6aによる
押圧転写が行なわれる。
切断刃4の作動開始時期は、型部材5,6の作
動開始時期T=0と同時であつてよいが、この切
断刃4によるガラス流体2の切断終了時期T2
型部材5,6がガラス流体2を保持すると同時か
少なくとも保持した後でなければならない。その
後、切断刃4は元の状態に復帰せしめられる。第
8図には、この切断刃4の復帰開始時期をT4
し、復帰終了時期をT5として示してある。好ま
しくは、切断刃4の作動開始時期T=0から切断
終了時期T2までに要する時間を0.3〜0.4sとする。
この間、上記のようにノズル1の流出位置付近で
切断刃4により切断されたガラス流体2は、第2
図で示すような先太りのガラス流体2となつて引
き続き流出し、次のプレス成形に供給される。
切断リング7の作動開始時期T1は、第5図に
示すように、少なくとも切断リング7による被成
形部21の外周切断終了(T3)前に切断刃4に
よるガラス流体2の切断が終了(T2)した状態
となるように設定する必要がある。こうすること
により、切断リング7の切断動作が完了した時点
においてガラス流体2は切断刃4により既に切り
離された状態にあり、切断リング7で切取られた
切断片22は容易に第1の型部材5の外方に移動
することができる。かくして、切断リング7は第
2の型部材6の外周に沿つて摺動しつつ被成形部
21の外周を切断し、該被成形部21の外周側面
の形状を成形する。その後、切断リング7は切断
終了時(T3)の状態を維持し、被成形部21の
外周側面を保持したままの温度差により被成形部
21を外周から冷却し、該被成形部21の外周付
近は粘度を増してその形状が定着する。一方、型
部材5,6による押圧後、該型部材と被成形部2
1の温度差により該被成形部21は両表面から冷
却されて粘度を増し、表面形状が安定化する。
次いで、まず、第6図に示すように、第1の型
部材5を元の状態に復帰する。この作動開始時期
をT6とし、作動終了時期をT7とし、切断リング
7の元の状態に作動する開始時期を第1の型部材
5の復帰終了時期T7と同時かその終了後とする
と、切断リング7の作動開始前において被成形部
21は該切断リング7により保持された状態にあ
り、自然に落下することがない。
そして、切断リング7の復帰終了時期T8と同
時に、被成形部即ち成形品23を取出す。これ
は、周知の吸着ハンド等を用いて行なうことがで
きる。この取出し作業の終了後、第2の型部材6
を元の状態に復帰せしめる。第8図には、この第
2の型部材6の復帰開始時期をT9とし、復帰終
了時期をT10としてある。この第2の型部材6の
復帰動作については、上述したように切断刃4に
より切断されたガラス流体2が引続き流出してい
ることを考慮し、このガラス流体2が第2の型部
材6に接触する前に該第2の型部材6の復帰を開
始するようタイミングを取る必要がある。
なお、成形品23を取出す前に切断リング7を
元の状態に復帰すると、第7図に示すように、成
形品23は切断リング7の保持を解除されて自然
落下する。
以上のような動において、成形用型5,6によ
るプレス成形は、ガラス流体2の先端即ち切断跡
3を除いた部分に対して行なわれるため、得られ
た成形品23にシヤーマーク等の表面欠陥が生じ
ない。
又、流化するガラス流体2の被成形部21が形
成される部分は先太りとなつて供給されるため、
プレス成形に十なガラス容量が確保され、先細り
のガラス流体にみられるような冷却に伴なう収縮
層の不均一に生じにくい。
成形用型5,6により形成されるキヤビテイ
は、各シリンダー13,16のストロークにより
設定することができる。即ち、設定されたシリン
ダー13,16のストロークによつて、押圧終了
時期T2における成形用型5,6の成形面間隔が
決まる。成形品23の肉厚はこの成形面間隔によ
り決定されるものであるから、シリンダー13,
16のストロークを製造すべき成形品23の肉厚
に応じて設定することにより常に所定の肉厚を有
する成形品が得られる。又、成形品23の表面形
状及び性状は各成形部材5,6の夫々の成形面5
a,6aより決まる。さらに、成形品23の外周
形状は切断リング7の内周形状により決まり、該
切断リング7の切断動作と同時に成形品21の外
周が形成される。
次に、上述のようなプレス成形法を用いた具体
的実施例について第1図〜第8図を参照しながら
説明する。
実施例 1 通常カメラレンズ等に使用される光学ガラス
SF8(Tg=443℃、比重4.22)を用いて、外径20
mm、中心肉厚2.7mm、コバ厚1.29mm、曲率R1=20
mm、R2=40mm、ガラス容量0.636c.c.、重量2.68gの
凸メニスカス形状のリヒートプレス用プリフオー
ムの成形を行なつた。
型部材5,6はSUS420Jから成形し、夫々の
成形面5a,6aは光学鏡面に研磨してある。こ
の型部材5,6の型温が400℃(SF8のTg=443
℃より43℃低い温度)となるようヒーター8,9
で加熱する。又、シリンダー13,16のストロ
ークを各々の型部材5,6の押圧動作時における
最大接近幅が2.7mmとなるように調整し、所望の
肉厚が得られるようにしてある。
まず、不図示の溶融炉で溶融したガラスをガラ
ス流体2の粘度が約104.6ポアズ(815゜±5℃)と
なるように調整し、ノズル1より流出させた。次
に、第2図及び第3図に示すように、ガラス流体
2の先端の切断跡3が型部材5,6の各成形面5
a,6aより下方に流下した時点でシリンダー1
3,16を作動させ、これと同時に切断刃4も作
動させた。このシリンダー13,16の作動圧力
は夫々120Kg、300Kgであり、作動速度は双方とも
20mm/sとしてある。
そして、第3図に示すように、型部材5,6の
ガラス流体2に対する押圧動作が開始された後、
切断リング7を作動させる。なお、この切断リン
グ7はSK3より形成され、予め型部材5,6の
押圧動作が完了した時点から切断リング7による
切断が完了するまでの時間を0.2sとなるよう不図
示のコントローラーで各シリンダー13,16,
17の作動タイミングを調整しておく。この切断
リング7を駆動するシリンダー17の作動圧力は
100Kgであり、作動速度は200mm/sとしてある。
又、第5図に示すように、切断リング7による切
断動作が完了した時点では、切断刃4によるガラ
ス流体2の切断も完了する。さらに同図に示すよ
うに、切断リング7の切断動作により、被成形部
21の外周形状が形成されると同時にこの被成形
部21と切断片22とが分離される。
なお、第5図においては、第1の型部材5と切
断リング7はかみ合つた状態になつているが、双
方が接触するだけの状態でも切断状況は良好であ
つた。
次に、シリンダー13,16に圧力を加えたま
ま、成形品23の温度が型部材5,6の温度
(400℃)と略等しくなるまで約10秒間第5図の状
態を保持し、しかる後、第6図に示すように、シ
リンダー16のみを作動させ、第1の型部材5を
成形品23から引き離した。この時、成形品23
は切断リング7に保持された状態を保ち勝手に落
下しない。次いで、シリンダー17を作動させて
切断リング7を引き戻すと同時に、不図示のハン
ドリング装置により成形品23を取り出し、シリ
ンダー13を作動させて第1の型部材6を元の位
置に戻す。そして、切断片22を不図示の切断片
排除装置により取り除く。
かくして、この実施例により得られた成形品2
3は、所望成形品に対して外径精度で±0.005mm、
中心肉厚で±0.01mm、重量で0.02g(±0.7%)以内
のバラツキに収まり、シヤーマークはもとより有
害な表面欠陥は生じておらず、又ヒケも各型部材
5,6の形状に対して最大で10μm以内に収るも
のであり、リヒートプレス用プリフオームとして
だけではなく、あまり精度を要求されない光学レ
ンズとして十分使用できるものであつた。
第9図は、本実施例における第1の型部材5、
第2の型部材6及び被成形部であるガラスの温度
の時間的変化を示すグラフである。なお、この説
明にあたり、第8図の時間Tが用いてある。
当初(第8図においてT=0)、第1及び第2
の型部材5,6は、ガラス材料のガラス転移点
Tg(SF8のTg=443℃)より43℃低い400℃に調
整された。又、第2図に示すノズル1から流化す
るガラス流体2の粘度は約104.6ポアズ(815゜±5
℃)となるように調整された。
上記型部材5,6の押圧動作終了時T2から復
帰動作開始時期T6までの成形期間(約10秒間)
において、被成形部21のガラスは、型部材5,
6の温度差により急激に冷却され、粘度は104.6
アズから1014.5ポアズ以上となる。本実施例にお
いては、型部材5,6は押圧終了時まで400℃に
保持されるよう夫々ヒーター8,9により加熱さ
れ、この時成形品23のガラス温度はこの型部材
5,6と略同温となる。
実施例 2 この実施例においては、光学ガラスF8(Tg
=445℃、比重3.36)の溶融ガラスを用い、実施
例1と同様の方法で外径6mm、中心肉厚4mm、コ
バ厚3.08mm、曲率がR1=R2=10mm、ガラス容量
0.100c.c.、重量337mgの両凸形状のリヒートプレス
用プリフオームの成形を行なつた。
この実施例では、型部材5,6として実施例1
と同様ものを使用し、型温が375℃(F8の
Tg445℃より70℃低い温度)となるようヒーター
8,9の調整を行なつた。
又、不図示の溶融炉に溶融されたガラスをガラ
ス流体2の粘度が102.95〜103.1ポアズ(1080℃〜
1050℃)となるように調整した。
そして、各シリンダー13,16,17の作動
圧力を夫々50Kg,200Kg,50Kgに設定し、実施例
1と同様の方法でプレス成形及び切断処理を行な
い、成形品23の内部粘度が109ポアズ(約540
℃)になつたところで第2の型部材6から取り出
したところ、得られた成形品23は、所望の成形
品に対して外径精度で±0.01mm、中心肉厚で±
0.02、重量で±3mg(±0.9%)のバラツキ内に
収り、表面中心部のヒケも平均40μm程度のもの
であり、表面状態も良好なリヒートプレス用プリ
フオームとして十分使用できる精度のものであつ
た。
(発明の効果) 以上説明したように、本発明によれば、次のよ
うな効果が生じる。
(1) 流化するガラス流体の被成形部が成形される
部分は先太りとなつて供給されるため、プレス
成形に十分なガラス容量が確保され、先細りの
ガラス流体にみられるような冷却に伴なう収縮
層の不均一が生じない。
(2) 成形品表面にシヤーマーク等の表面欠陥がな
く、寸法精度及び重量精度の高い光学レンズ或
いはリヒートプレス用プリフオーム等の光学素
子をプレス成形後の研削、研摩後の後加工を一
切必要とせずに製造することができる。特に、
プレス成形時の機能面の成形及びその後の切断
作動による外周側面の成形により容量精度の高
い光学素子が得られる。
(3) 成形に用いるガラス流体の精度があまり要求
されないため、溶融ガラス等の流出装置が安価
なものでよく、高い技術を必要としない。又、
溶融炉のガラス液面変動による流出ガラスの流
量、温度変化に対して柔軟性があるため、溶融
炉も安価なものでよい。
(4) ガラス流体に対し直接プレス成形及び切断処
理をするため、従来プレス成形が困難であつた
小型で薄い成形品も高精度かつ容易に製造でき
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例を示すプレス成形装置
の概略的断面図である。第2図〜第7図は第1図
に示す装置の要部断面図であり、同装置の工程順
の作動状態が示してある。第8図は第1図に示す
プレス成形装置の各作動部のタイミングチヤート
を示す図である。第9図は第1実施例におけるプ
レス成形時の型部材及びガラスの温度の時間的変
化を示すグラフである。第10図は、ノズルから
流出するガラス流体の流下状況を示す図である。 1……ノズル、2……ガラス流体、3……切断
跡、4……切断刃、5……第1の型部材、6……
第2の型部材、7……切断リング、21……被成
形部、22……切断片、23……成形品。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 ガラス溶融炉の流出ノズルから流下するガラ
    ス流体を挟んで左右一対の成形用型を対向配置
    し、前記ガラス流体を前記成形用型で押圧して被
    成形部を形成した後、前記成形用型の外周に設け
    られた切断部材を作動させて前記被成形部とその
    他の部分とを切断分離するとともに前記ガラス流
    体をノズルの流出位置近傍で切断することを特徴
    とする光学素子の製造方法。 2 前記ガラス流体の切断時期は、前記切断部材
    による前記被成形部とその他の部分との切断分離
    と同時かそれ以前であることを特徴とする特許請
    求の範囲第1項記載の光学素子の製造方法。 3 前記ガラス流体が10〜107ポアズの粘度を有
    することを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
    の光学素子の製造方法。 4 前記ガラス流体をガラス粘度で108ポアズに
    相当する温度とガラス転移点(ガラス粘度で約
    1013ポアズに相当する)より100℃低い温度の範
    囲内の成形用型で加圧成形することを特徴とする
    特許請求の範囲第1項記載の光学素子の製造方
    法。
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