JPH0729778B2 - Optical element manufacturing method - Google Patents
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- JPH0729778B2 JPH0729778B2 JP62296154A JP29615487A JPH0729778B2 JP H0729778 B2 JPH0729778 B2 JP H0729778B2 JP 62296154 A JP62296154 A JP 62296154A JP 29615487 A JP29615487 A JP 29615487A JP H0729778 B2 JPH0729778 B2 JP H0729778B2
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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、プレス成形に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
リフォームの製造方法に関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for manufacturing an optical element by press molding, and more specifically, it relates to surface accuracy without steps such as grinding and polishing after press molding. And a method for producing a preform suitable for use in an optical element having good weight accuracy or its reheat press.
（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。(Prior Art) In recent years, a method for molding a high-precision optical element that does not require post-processing such as grinding and polishing by accommodating a glass material in a molding die having a predetermined surface accuracy and performing press molding. Is being developed.
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。This press molding method generally includes a reheat pressing method and a direct pressing method.
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。The reheat press method is to cut a necessary amount of glass material that has been melted and solidified in advance, adjust the weight by a method such as sanding to make a glass small piece, put this in a mold for molding, This is a method of molding an optical element by heating the molds simultaneously or separately to a pressing temperature and then press-transferring the optical functional surface formed on the molding mold by press molding.
一方、ダイレクトプレス法は、溶融ガラス流出オリフィ
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
るか又はシュートによって投入し、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。On the other hand, the direct pressing method cuts a necessary amount of the molten glass flow outflowing or extruding from the molten glass outflow orifice with a cutting blade and directly dropping it into a molding die or introducing it with a chute, and thereafter molding. This is a method of molding an optical element by pressing a mold.
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へ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
（プリフォーム）を得た上で該プリフォームを最終製品
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。Further, in the above reheat press method, the molten glass is put into a molding die and press-molded into a final product as in the above-mentioned direct press method without the steps of low productivity such as cutting and sand shaving. After obtaining a preformed product (preform) having an approximate shape, the preform is put into a molding die having an optical functional surface having the same or higher accuracy as the shape and surface accuracy of the final product and press molding. There is a way to do.
（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
形成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。(Problems to be Solved by the Invention) The optical element obtained by these molding methods is required to have predetermined surface accuracy and dimensional accuracy so as to obtain good image forming quality. Even in the above, the glass material supplied to the press molding for obtaining the final product must be sufficiently adjusted in weight.
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。However, in the method of press-molding using the above-mentioned small glass pieces, since the weight adjustment of the small glass pieces is performed by cutting and sanding, etc., sand grains remain on the surface of the molded product,
When heating a small glass lump before press molding, the mold release applied to prevent fusion between the glass and the heating pan bites into the surface of the molded product during pressing and the surface accuracy of the molded product deteriorates significantly. There is a problem of doing.
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、成形品にシャーマークと称せら
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って行なうため、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。Also, in the method of press molding using molten glass directly,
When cutting with a cutting blade, there is a problem that a cut mark called a shear mark is generated on the molded product, and the surface accuracy of the molded product deteriorates. Further, in this press molding method, since the weight of the molded product is adjusted by cutting the molten glass flow, the molded product has a weight variation due to temperature change of the molten glass flow, cutting timing, pulsation of the glass flow, etc. There is also a problem that the dimensional accuracy of is not obtained.
さらに、従来のプレス成形法では、成形品の外周につい
ても種々の問題点が生じる。即ち、上記のガラス小塊を
用いてプレス成形する方法では、重量調整の際に生じた
砂目や離型剤の付着痕は成形品の表面ばかりか成形品の
外周にも残留する。又、このガラス小塊は重量精度が不
十分なため、所定の肉厚形状に再度プレス成形すると、
余剰ガラスのはみ出しが生じてしまう。この余剰ガラス
のはみ出しをなくすためには、重量調整を高精度に行な
うか、又は重量のバラツキを肉厚方向で吸収するしかな
いが、前者の場合、冷間にて非常に手間のかかる作業が
必要となり、又後者の場合、得られた成形品の肉厚にバ
ラツキが生じて光学的な性能が不安定になるという不都
合が生じ、いずれの方法も実用的ではない。従って、従
来はこの不都合をなくすために余剰ガラスのはみ出し部
分を含む成形品の外周を芯取りにて削りおとすことを行
なっており、甚大な労力を要していた。Further, in the conventional press molding method, various problems also occur with respect to the outer periphery of the molded product. That is, in the method of press-molding using the above-mentioned small glass lumps, the grains of sand and the traces of the release agent adhering which are generated during the weight adjustment remain not only on the surface of the molded product but also on the outer periphery of the molded product. In addition, since this glass blob is insufficient in weight accuracy, when it is press-molded again into a predetermined thickness shape,
Excessive glass will stick out. In order to prevent this excess glass from protruding, there is no choice but to perform weight adjustment with high accuracy or to absorb the variation in weight in the thickness direction, but in the case of the former, it is very laborious in cold work. In the latter case, there is a disadvantage that the thickness of the obtained molded product varies and the optical performance becomes unstable, and neither method is practical. Therefore, conventionally, in order to eliminate this inconvenience, the outer periphery of the molded product including the protruding portion of the surplus glass is shaved off by centering, which requires a great deal of labor.
なお、特にシャ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。Incidentally, as a press molding method in which the occurrence of shear marks is particularly prevented, there is a Japanese Patent Publication No. Sho 41-9190 or Japanese Patent Laid-Open No. Sho 61-132523.
There is one described in the publication.
特公昭41-9190号公報に記載された成形方法では、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。In the molding method described in JP-B-41-9190, there is a method of pressing the molding die in a direction perpendicular to the direction of flow of the molten glass to fill the molten glass in the mold cavity and press-molding it. When the molding die is pressed, a phenomenon occurs in which excess glass in the mold cavity flows out between the molding die and the anvil facing the molding die. As the pressing operation of the molding die progresses, this excess glass increases its outflow resistance and is cooled by the molding die to increase its viscosity, which is completely cut off between the molding die and the anvil facing it. It is cooled without being formed to form a protruding portion on the outer periphery of the molded product. Therefore, it is necessary to finish the fracture and the fracture surface of the protruding portion after the press molding. Further, due to the change in the size of the molten glass flow, the thickness of the glass between the above-mentioned molded product and the protruding portion fluctuates and the thickness of the molded product varies, so that the weight can be adjusted with high accuracy. There is also the problem of not having it.
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のしており高精度の寸法形状を
有するロッド又はガラスシートが必要となる。On the other hand, in the molding method described in JP-A-61-132523, the accuracy of the molded product depends on the size of the glass body before punching the flowing glass body, etc. Requires a rod or glass sheet with.
本発明者等は、上述のような問題点を解決すべく、成形
品にシャ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既に
提案してある。In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors have already proposed a method for manufacturing an optical element which is free from surface defects such as shamarks in a molded product and has excellent dimensional accuracy and weight accuracy.
本発明は、この製造方法に関するもので、特に成形品の
寸法形状を両側機能面と外周側面の双方について高精度
に形成することにより成形品の容量調整を高精度になし
うる光学素子の製造方法について提案せんとするもので
ある。The present invention relates to this manufacturing method, and more particularly, to a method for manufacturing an optical element capable of highly accurately adjusting the capacity of a molded product by forming the dimensional shape of the molded product with high accuracy on both functional surfaces and outer peripheral side surfaces. The following is a proposal.
（問題点を解決するための手段） 上述した従来の問題点を解決するために、本発明の光学
素子の製造方法は、流下するガラス流体を挟んで該ガラ
ス流体に対し略直角方向に移動する左右一対の成形用型
を対向配置するとともに前記成形用型の加圧成形時にお
ける成形面間隔を所望の光学素子の機能面間隔に応じて
設定し、前記ガラス流体を前記成形用型で互いに押圧す
ることにより被成形部の両側機能面を形成した後、前記
成形用型の外周に設けられた切断部材を該成形用型の外
周に沿って作動させることにより前記被成形部とその他
の部分とを切断分離し、該切断動作により前記被成形部
の外周側面を形成することを特徴とする。(Means for Solving Problems) In order to solve the above-mentioned conventional problems, in the method for manufacturing an optical element of the present invention, a flowing glass fluid is sandwiched and moved in a direction substantially perpendicular to the glass fluid. A pair of right and left molding dies are arranged to face each other, and a molding surface distance at the time of pressure molding of the molding die is set according to a desired functional surface distance of the optical element, and the glass fluid is pressed against each other by the molding die. After forming both functional surfaces of the molded part by doing, by operating the cutting member provided on the outer periphery of the molding die along the outer periphery of the molding die, the molding portion and other parts Is cut and separated, and the outer peripheral side surface of the molded portion is formed by the cutting operation.
（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される。(Operation) In the method of manufacturing an optical element configured as described above, 1
When the left and right mold members forming the pair of molding dies are the first mold member and the second mold member, these mold members are arranged so as to face each other in a substantially right-angled direction with the glass fluid interposed therebetween.
このような成形用型に適用されるガラス流体としては、
溶融炉からノズルを介して流出する溶融ガラス、或は既
に成形加工されたロッド或いはシート状のガラス材料を
再加熱することにより流動性を有するようにされたもの
等が可能である。As a glass fluid applied to such a molding die,
It is possible to use molten glass that flows out of the melting furnace through a nozzle, or one that has been made to have fluidity by reheating an already molded rod or sheet-shaped glass material.
そこで、例えば流下する溶融ガラス流体を上記の成形用
型に適用すると、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と
なり、該ガラス流体に対して各々の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。Therefore, for example, when a molten glass fluid that flows down is applied to the above-mentioned molding die, the mold members are pressed against each other from a direction substantially perpendicular to the direction of the flow of the glass fluid. By adjusting the timing of pressing each mold member, it is possible to form the portion to be molded while avoiding the tip portion of the glass fluid, that is, the cut mark.
被成形部の肉厚は予め設定された成形用型のキャビティ
により決まる。このキャビティは、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。The wall thickness of the part to be molded is determined by a preset cavity of the molding die. This cavity can be set by making the molding surface distance at the time of press molding of the respective facing mold members correspond to the desired functional surface distance of the optical element.
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、成形品の肉厚はガラス流の大きさ等に影
響されることなく上記成形用型のキャビティにより決ま
る。Excess glass generated when each mold member is pressed freely flows out of the molding surface, and the wall thickness of the molded product is determined by the cavity of the molding mold without being affected by the size of the glass flow or the like.
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該成形
用型の外周に沿って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。Then, after the glass fluid is pressed by each mold member to form the molded portion, the cutting member provided on the outer periphery of the molding die is operated along the outer periphery of the molding die to form the molded portion and other portions. The surplus portion is cut and separated to form the shape of the outer peripheral side surface of the molded portion.
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ャ
ーマーク等の表面欠陥がなく、予め設定されたキャビテ
ィ及び切断部材による被成形部の外周形成により寸法及
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。Since the molded product thus obtained is formed from a portion that does not include cutting traces of the glass fluid as described above, there is no surface defect such as a shear mark, and the cavity to be molded by the preset cavity and cutting member By forming the outer circumference, it is possible to obtain a molded product whose dimensions and weight are adjusted with high accuracy. or,
Since the functional surface of this molded product is formed by transferring the molded surface of each mold member, the surface texture of each molded surface should be equal to or higher than that of the desired molded product. By finishing and press-molding, a molded product having a highly accurate functional surface can be obtained.
なお、本発明におけるガラス流体の粘度は、10〜107ポ
アズが好適する。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って成形用型のキャビティ内で
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。The viscosity of the glass fluid in the present invention is preferably 10 to 10 7 poise. When the glass viscosity becomes lower than 10 poise, the glass flow becomes filamentous and the glass capacity required in the cavity of the molding die becomes insufficient. On the other hand, when the glass viscosity is higher than 10 7 poise, it becomes difficult to cut the glass after press molding. The viscosity of these glass fluids is optimally 10 3 to 10 5 poises.
又、本発明におけるガラス流体としては、上述のよう
に、溶融ガラスのほか、予め成形加工されたガラスロッ
ド或いはシート状のものを再加熱することにより得たも
のでもよい。Further, as the glass fluid in the present invention, as described above, in addition to the molten glass, a glass rod or sheet-shaped material which has been previously formed and processed may be obtained by reheating.
又、成形用型の温度は、ガラス粘度で108ポアズに相当
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分からヒビ割
れを生じるおそれがある。Further, the temperature of the molding die is 100 ° C. lower than the glass transition temperature (hereinafter referred to as Tg, which corresponds to about 10 13 in glass viscosity) from the temperature corresponding to 10 8 poise in glass viscosity (Tg-
It must be set within the range of 100 ℃). When the mold temperature exceeds a temperature equivalent to 10 8 poise, the hardness change of the glass surface in the molded part formed after the press molding to the cutting is slow, and when the outer periphery of the molded part is cut and formed. However, the predetermined shape accuracy and surface accuracy cannot be obtained. Further, the glass and the molding surface of the mold are apt to cause fusion, which is not preferable.
On the other hand, when the mold temperature is lower than Tg-100 ° C., when cutting the outer periphery of the part to be molded, not only the cutting becomes difficult, but also cracks may occur from the cut part.
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。The temperature of the cutting member is preferably the same as the mold temperature of the molding die in order to make the influence of the temperature change of the glass the same as in the molding die.
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ォ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
っ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。Further, the viscosity at the time of taking out the molded product, when this molded product is used as a preform for reheat press, it can be sufficiently used by cooling until it has a viscosity of 10 8 poises or more, but when used as it is for an optical lens or the like, It can be used as an optical element having good shape accuracy and surface accuracy if it is cooled in a molding die while applying pressure and taken out when the viscosity reaches about 10 14.5 poise.
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か望ましい。It should be noted that the press molding and the subsequent cutting treatment in the present invention are preferably performed in a non-oxidizing atmosphere in order to maintain the life of the molding die and the cutting member.
（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。(Example) Hereinafter, the Example of this invention is described, referring drawings.
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。FIG. 1 is a schematic sectional view of a press molding apparatus used in an embodiment of the present invention.
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の下方に設けられ、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。In FIG. 1, reference numeral 1 is a nozzle for flowing molten glass out of a melting furnace (not shown), 2 is a glass fluid flowing out of this nozzle, and 3 is a cutting trace generated at the tip of the glass fluid 2. Reference numeral 4 is provided below the nozzle 1 and is opened and closed by a driving device (not shown) so that the glass fluid 2
It is a cutting blade for cutting. The cutting blade 4 is actuated to cut the glass fluid 2 on the way, whereby a cutting mark 3 is generated.
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されたもので
あり、従って１対の成形用型を構成する第１の型部材５
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。The press molding apparatus shown in the present embodiment is configured for the type in which the glass fluid 2 flows down from the nozzle 1, and therefore, the first mold member 5 forming a pair of molding dies.
And the second mold member 6 are arranged so as to face each other so as to narrow the glass fluid 2 from the substantially perpendicular direction. Each of the mold members 5 and 6 has molding surfaces 5a and 6a whose surfaces facing each other are mirror-finished.
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はスライドシャフト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16の作動によりスライダー14はスライドシ
ャフト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。The first die member 5 is held by a slider 14, and the slider 14 is slidably supported by a slide shaft 18. Reference numeral 16 is a cylinder for driving the slider 14, and the operation of the cylinder 16 causes the slider 14 to move in the sliding direction of the slide shaft 18 to press the first die member 5.
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13の作動により第２の
型部材６の押圧動作が行なわれる。On the other hand, the second mold member 6 is connected to the cylinder 13 via the adapter 12, and the operation of the cylinder 13 causes the pressing operation of the second mold member 6.
これら型部材5,6の各成形面5a,6aにより形成されるキャ
ビティは、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。The cavity formed by the molding surfaces 5a and 6a of the mold members 5 and 6 can be set by the stroke of the cylinders 13 and 16.
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はスライドシャフト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とは独立した動作
で該第２の型部材６の外周を摺動することができる。A cutting ring 7 having a cutting blade formed on the side of the first mold member 5 is provided on the outer periphery of the second mold member 6, and the cutting ring 7 is slidably supported by a slide shaft 18. Is connected to the slider 15. In addition, slider 15
Is connected to a cylinder 17, and by the operation of this cylinder 17, the cutting ring 7 can slide on the outer periphery of the second mold member 6 independently of the second mold member 6.
又、各型部材5,6の内部にはヒーター8,9が設けられてい
る。10,11は夫々のヒーターに接続された導線である。1
9は本装置全体のベースであり、シリンダー13,16,17及
びスライドシャフト18を堅固に支持している。Further, heaters 8 and 9 are provided inside the mold members 5 and 6, respectively. Reference numerals 10 and 11 are conductors connected to the respective heaters. 1
Reference numeral 9 is a base of the entire apparatus, and firmly supports the cylinders 13, 16, 17 and the slide shaft 18.
本発明で用いる切断リング７の材質としては、高温下で
ある程度の強度を有するものであればよく、SUS等のス
テンレス鋼、炭素鋼類、超超硬、セラミックス、又はそ
れらにTiN等をコーティングしたもの、或はセラミック
ス等を容射したものが好適する。Any material may be used as the material of the cutting ring 7 used in the present invention as long as it has a certain degree of strength under high temperature, such as stainless steel such as SUS, carbon steels, cemented carbide, ceramics, or those coated with TiN or the like. It is preferable to use a material or a material such as ceramics.
又、この切断リングでガラス流体を切断する際のガラス
温度は、好ましくは成形時のガラス温度（ガラス粘度で
10〜107ポアズ）から109ポアズ程度に相当するガラス温
度とあり、104〜107ポアズのガラス粘度の範囲内で切断
するのが最適である。切断時のガラス粘度がこれよりも
小さいと切断前のプレス成形が満足に行なえず、又大き
いとワレを生じてしまう。Further, the glass temperature when cutting the glass fluid with this cutting ring is preferably the glass temperature during molding (glass viscosity is
The glass temperature corresponds to about 10 to 10 7 poise) to 10 9 poise, and it is optimal to cut within the range of the glass viscosity of 10 4 to 10 7 poise. If the glass viscosity at the time of cutting is smaller than this, press molding before cutting cannot be performed satisfactorily, and if it is large, cracks occur.
さらに、切断リングの切断速度は、該切断リングと型部
材の温度が比較的高い場合（108ポアズ程度に相当する
温度）、10mm/s程度の速度でも良いが、高速の方が切断
面の仕上りが良好である。即ち、好適速度は、10〜1000
mm/sであり、最適速度は、100〜400mm/sである。Further, the cutting speed of the cutting ring may be about 10 mm / s when the temperature of the cutting ring and the mold member is relatively high (a temperature corresponding to about 10 8 poises), but a higher speed is faster than the cutting surface. Good finish. That is, the preferred speed is 10 to 1000
mm / s, the optimum speed is 100-400 mm / s.
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。Next, the operation of this device will be described with reference to FIGS.
第２〜７図は、本装置の各工程順における作動状態を示
す要部断面図であり、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
チャートであり、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。2 to 7 are cross-sectional views of the essential parts showing the operating state of each step of the present apparatus, and FIG. 8 is the operating part of the present apparatus, that is, the first mold member 5 and the second mold member 6. 3 is a timing chart showing the operation timing of each part of the cutting blade 4 and the cutting ring 7, and the horizontal axis represents the time T. The operation timing of these operating parts can be controlled by a controller (not shown) connected to each operating part.
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
流下した時点で、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と同時であってよいが、この切断刃４によるガラス流
体２の切断終了時期T2は型部材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。FIG. 2 shows the state immediately before press molding, in which the glass fluid 2 is flowing down from the nozzle 1. At the time when the tip of the glass fluid 2, that is, the cutting trace 3 flows down from the facing molding surfaces 5a, 6a, the pressing operation of the first mold member 5 and the second mold member 6 is started. In FIG. 8, T = 0 indicates the operation start timing of both mold members 5 and 6. The operation start timings of these mold members 5 and 6 may be the same at both times, but the pressing operation end timing T 2 of the mold members 5 and 6 against the glass fluid 2 is the same at both times or at most within an error of ± 0.05 s. preferable.
If this error is large, only one of the mold members 5 and 6 collides with the glass fluid 2 and the glass fluid 2 is laterally shaken, which is not preferable. After that, as shown in FIG. 3, the mold members 5 and 6 maintain the state where the glass fluid 2 is pressed against the molded part 21 for a predetermined time (T 2 to T 6 ), and during this period, both of the molded parts 21 are pressed. Press transfer by the molding surfaces 5a and 6a is performed on the surface. The operation start time of the cutting blade 4 is the operation start time T = of the mold members 5 and 6.
Although it may be simultaneous with 0, the timing T 2 at which the cutting blade 4 finishes cutting the glass fluid 2 must be at the same time as or at least after the mold members 5 and 6 hold the glass fluid 2.
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とし、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。After that, the cutting blade 4 is returned to the original state. 8th
In the figure, the recovery start time of the cutting blade 4 is shown as T 4 , and the recovery end time is shown as T 5 . Preferably, the time required from the operation start time T = 0 of the cutting blade 4 to the cutting end time T 2 is 0.3 to 0.4 s.
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
沿っ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形成する。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そ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21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。As shown in FIG. 5, at the operation start timing T 1 of the cutting ring 7, the cutting of the glass fluid 2 by the cutting blade 4 ends at least before the outer peripheral cutting (T 3 ) of the molded part 21 by the cutting ring 7 ends ( T 2 ) It is necessary to set so that it will be in the state.
By doing so, the glass fluid 2 is already separated by the cutting blade 4 at the time when the cutting operation of the cutting ring 7 is completed, and the cut piece cut by the cutting ring 7 is cut off.
22 can be easily moved to the outside of the first mold member 5. Thus, the cutting ring 7 slides along the outer periphery of the second die member 6 and cuts the outer periphery of the molded portion 21 to form the shape of the outer peripheral side surface of the molded portion 21. After that, the cutting ring 7 maintains the state at the time of completion of cutting (T 3 ), and while the outer peripheral side surface of the molding target portion 21 is held, the molding target portion 21 is cooled from the outer circumference by the temperature difference, and the molding target portion 21 is cooled. Viscosity increases near the outer periphery and its shape is fixed. On the other hand, after pressing by the mold members 5 and 6,
Due to the temperature difference between the mold member and the part to be molded 21, the part to be molded 21 is cooled from both surfaces to increase the viscosity and stabilize the surface shape.
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。Next, first, as shown in FIG. 6, the first mold member 5 is returned to the original state. When the operation start time is T 6 , the operation end time is T 7, and the start time when the cutting ring 7 operates in the original state is the same as the return end time T 7 of the first mold member 5 or after the end. Before the start of the operation of the cutting ring 7, the molded part 21 is held by the cutting ring 7 and does not fall naturally.
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。Then, at the same time as the time T 8 at which the cutting ring 7 is returned, the part to be molded, ie, the molded product 23 is taken out. This can be performed using a known suction hand or the like. After the completion of this take-out work, the second mold member 6 is returned to its original state. In FIG. 8, the return start timing of the second mold member 6 is T 9 , and the return end timing is T 10 .
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。If the cutting ring 7 is returned to the original state before the molded product 23 is taken out, the molded product 23 releases the holding of the cutting ring 7 and naturally falls, as shown in FIG.
以上のような動作において、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にシャーマ
ーク等の表面欠陥が生じない。In the above-described operation, the press molding by the molding dies 5 and 6 is performed on the tip of the glass fluid 2, that is, the portion excluding the cutting marks 3, so that the obtained molded product 23 has a surface such as a shear mark. No defects occur.
又、成形用型5,6により形成されるキャビティは、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
よって、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5a,6aにより決まる。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。Further, the cavity formed by the molding dies 5 and 6 can be set by the stroke of each cylinder 13 and 16. That is, the set strokes of the cylinders 13 and 16 determine the molding surface spacing of the molding dies 5 and 6 at the pressing end time T 2 . Since the wall thickness of the molded product 23 is determined by this molding surface distance, by setting the stroke of the cylinders 13 and 16 in accordance with the wall thickness of the molded product 23 to be manufactured, it always has a predetermined wall thickness. A molded product is obtained. or,
The surface shape and properties of the molded product 23 are determined by the respective molding surfaces 5a and 6a of the respective molding members 5 and 6. Further, the outer peripheral shape of the molded product 23 is determined by the inner peripheral shape of the cutting ring 7, and the outer periphery of the molded product 21 is formed simultaneously with the cutting operation of the cutting ring 7.
なお、以上説明したプレス成形装置に適用されるガラス
流体として、溶融炉からノズルを介して流出する溶融ガ
ラスが用いてあるが、既に成形加工されたロッド或いは
シート状のガラス材料を再加熱することにより流動性を
有するようにされた軟化ガラス材料を成形用型の間に挿
入することにより使用することもできる。As the glass fluid applied to the press molding apparatus described above, the molten glass flowing out from the melting furnace through the nozzle is used, but it is necessary to reheat the already molded rod or sheet glass material. It is also possible to use a softened glass material which is made to have fluidity by inserting it between molding dies.
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。Next, specific examples using the above-described press molding method will be described with reference to FIGS. 1 to 8.
（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＝4
43℃、比重4.22）を用いて、外径20mm、中心肉厚2.7m
m、コバ厚1.29mm、曲率R1＝20mm、R2＝40mm、ガラス容
量0.636cc、重量2.68gの凸メニスカス形状のリヒートプ
レス用プリフォームの成形を行なった。(Example 1) Optical glass SF8 (Tg = 4) which is usually used for camera lenses, etc.
43 ° C, specific gravity 4.22), outer diameter 20 mm, center wall thickness 2.7 m
m, edge thickness 1.29 mm, curvature R 1 = 20 mm, R 2 = 40 mm, glass capacity 0.636 cc, and a convex meniscus preform for reheat press having a weight of 2.68 g were molded.
型部材5,6はSUS420Jから形成し、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2.7
mm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。The mold members 5 and 6 are made of SUS420J, and the respective molding surfaces 5a and 6a are polished to optical mirror surfaces. The mold temperature of these mold members 5, 6 is 400 ℃
Heat with heaters 8 and 9 so that (Tg of SF8 = 43 ° C lower than 443 ° C). Also, the maximum approach width is 2.7 when the stroke of the cylinders 13 and 16 is pressed by the mold members 5 and 6, respectively.
The thickness is adjusted to be mm so that the desired wall thickness can be obtained.
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5a,6aより下方に流下した時点でシリン
ダー13,16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、30
0kgであり、作動速度は双方とも200mm/sとしてある。First, glass melted in a melting furnace (not shown) into a glass fluid 2
The viscosity was adjusted to be about 10 4.6 poise (815 ° ± 5 ° C.), and the liquid was discharged from the nozzle 1. Next, FIG. 2 and FIG.
As shown in the figure, when the cutting trace 3 at the tip of the glass fluid 2 flows down from the respective molding surfaces 5a, 6a of the mold members 5, 6, the cylinders 13, 16 are operated, and at the same time, the cutting blade 4 is also operated. Activated. The operating pressures of the cylinders 13 and 16 are 120 kg and 30 respectively.
It is 0 kg, and the operating speed is 200 mm / s for both.
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。Then, as shown in FIG. 3, after the pressing operation of the mold members 5 and 6 against the glass fluid 2 is started, the cutting ring 7 is operated. The cutting ring 7 is formed of SK3, and the time from the completion of the pressing operation of the mold members 5 and 6 to the completion of the cutting by the cutting ring 7 is 0.2 s by a controller (not shown) for each cylinder. Adjust the operation timing of 13, 16 and 17. The operating pressure of the cylinder 17 that drives this cutting ring 7 is 100 kg, and the operating speed is 200 mm / s. Further, as shown in FIG. 5, when the cutting operation by the cutting ring 7 is completed, the cutting of the glass stream 2 by the cutting blade 4 is also completed. Further, as shown in the figure, by the cutting operation of the cutting ring 7, the molded portion 21
At the same time that the outer peripheral shape is formed, the molded portion 21 and the cut piece 22 are separated.
なお、第５図においては、第１の型部材５と切断リング
７はかみ合った状態になっているが、双方が接触するだ
けの状態でも切断状況は良好であった。In addition, in FIG. 5, the first mold member 5 and the cutting ring 7 are in the engaged state, but the cutting state was good even in the state where they were in contact with each other.
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。Next, while the pressure is applied to the cylinders 13 and 16, the molded product 23
The state shown in FIG. 5 is maintained for about 10 seconds until the temperature of is substantially equal to the temperature of the mold members 5 and 6 (400 ° C.). After that, as shown in FIG. The mold member 5 of No. 1 was separated from the molded product 23. At this time, the molded product 23 remains held by the cutting ring 7 and does not fall by itself. Next, the cylinder 17 is operated to pull back the cutting ring 7, and at the same time, the molded product 23 is handled by a handling device (not shown).
Take out and operate the cylinder 13 to operate the first mold member 6
To the original position. Then, the cut pieces 22 are removed by a cut piece removing device (not shown).
かくして、この実施例により得られた成形品23は、所望
成形品に対して外径精度で±0.005mm、中心肉厚で±0.0
1mm、重量で0.02g（±0.7％）以内のバラツキに収ま
り、シャ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10μ
ｍ以内に収るものであり、リヒートプレス用プリフォー
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った。Thus, the molded product 23 obtained by this example has an outer diameter accuracy of ± 0.005 mm and a center wall thickness of ± 0.00 with respect to the desired molded product.
It fits within a variation of 1 mm and 0.02 g (± 0.7%) by weight, no harmful surface defects such as shear marks are generated, and sink marks are 10 μ at maximum with respect to the shape of each mold member 5 and 6.
It was within m, and could be used not only as a preform for a reheat press, but also as an optical lens that does not require much precision.
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及び被成形材料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。FIG. 9 is a graph showing changes over time in the temperatures of the first mold member 5, the second mold member 6 and the glass that is the material to be molded in this example. In this description, the time T in FIG. 8 is used.
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。Initially (T = 0 in FIG. 8), first and second mold members
5 and 6 are glass transition points Tg of glass materials (SFg Tg = 443
℃) was adjusted to 400 ℃, which is 43 ℃ lower. The viscosity of the glass fluid 2 flowing from the nozzle 1 shown in FIG. 2 is about 10 4.6.
It was adjusted to be poise (815 ° ± 5 ° C).
上記型部材5,6の押圧動作終了時期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ポアズから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。During the molding period (about 10 seconds) from the pressing operation end time T 2 of the mold members 5 and 6 to the return operation start time T 6 of the molding member,
The glass of 21 is rapidly cooled due to the temperature difference between the mold members 5 and 6, and the viscosity thereof is from 10 4.6 poise to 10 14.5 poise or more.
In this embodiment, the mold members 5 and 6 are 400 ° C. until the end of pressing.
Are heated by the heaters 8 and 9, respectively, and the glass temperature of the molded product 23 at this time is substantially the same as that of the mold members 5 and 6.
（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0.100cc、重量337mgの両凸形状のリヒ
ートプレス用プリフォームの成形を行なった。Example 2 In this example, molten glass of optical glass F8 (Tg = 445 ° C., specific gravity 3.36) was used, and the same method as in Example 1 was used to obtain an outer diameter of 6 mm, a center thickness of 4 mm, and an edge thickness of 3.08 mm. , The curvature is R 1 ＝ R 2 ＝
A biconvex preform for reheat press having a size of 10 mm, a glass capacity of 0.100 cc and a weight of 337 mg was molded.
この実施例では、型部材5,6として実施例１と同様のも
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の調整を行なった。In this example, the same mold members 5 and 6 as in Example 1 were used, and the heaters 8 and 9 were adjusted so that the mold temperature was 375 ° C. (70 ° C. lower than Tg445 ° C. of F8). .
又、不図示の溶融炉にて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℃）になったところで
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ォームと
して十分使用できる精度のものであった。Further, the glass melted in a melting furnace (not shown) was adjusted so that the viscosity of the glass fluid 2 was 10 2.95 to 10 3.1 poise (1080 ° C. to 1050 ° C.). Then, the operating pressure of each cylinder 13, 16, 17 is set to 50 kg, 200 kg, 50 kg, respectively, and press molding and cutting are performed in the same manner as in Example 1 to obtain a molded product.
When the internal viscosity of 23 reached 10 9 poise (about 540 ° C), it was taken out from the second mold member 6, and the obtained molded product was obtained.
23 is within ± 0.01 mm in outer diameter accuracy, ± 0.02 in center wall thickness, ± 3 mg (± 0.9%) in weight, and average sink mark of the surface is about 40 μm for the desired molded product. The surface condition was such that the surface condition was good enough to be used as a reheat press preform.
（実施例３） この実施例においては、実施例１と同様の光学ガラスSF
8の丸棒を用い、外径20mm、中心肉厚3mm、コバ厚1.6m
m、曲率がR1＝32mm、ガラス容量0.693cc、重量2.92gの
手凸形状のレンズ成形を非酸化雰囲気中で行なった。(Example 3) In this example, an optical glass SF similar to that in Example 1 was used.
8 round bar, outer diameter 20 mm, center wall thickness 3 mm, edge thickness 1.6 m
m, curvature R 1 = 32 mm, glass volume 0.693 cc, hand-convex lens molding with a weight of 2.92 g were performed in a non-oxidizing atmosphere.
SF8から成る丸棒は直径10mm±1mmのもので、表面のキズ
やゴミを除去した上で、不図示の加熱炉で105ポアズ
（約775℃）程度の粘度となるように加熱した。The SF8 round bar had a diameter of 10 mm ± 1 mm, and after removing scratches and dust on the surface, it was heated in a heating furnace (not shown) to a viscosity of about 10 5 poise (about 775 ° C).
又、型部材5,6は炭化タングステンから成るものを用
い、成形面5a,6aを光学鏡面とし、型温が510℃（ガラス
粘度で約109ポアズに相当する）となるようヒーター8,9
による加熱した。又、切断リングも型部材5,6と同様炭
化タングステンから成るものを用い、この切断リング７
を不図示の外部ヒータで400℃となるように加熱した。Further, the mold members 5 and 6 are made of tungsten carbide, the molding surfaces 5a and 6a are optical mirror surfaces, and the heaters 8 and 9 are set so that the mold temperature is 510 ° C (corresponding to about 10 9 poise in glass viscosity).
Heated by. The cutting ring is made of tungsten carbide like the mold members 5 and 6, and the cutting ring 7
Was heated to 400 ° C. by an external heater (not shown).
又、本実施例においては、成形を非酸化雰囲気中で行な
うため、装置全体をカバーでおおい、アルゴンガスで置
換した。Further, in this example, since the molding was performed in a non-oxidizing atmosphere, the entire apparatus was covered with a cover and replaced with argon gas.
そして、各シリンダー13,16,17の作動圧力を夫々170kg,
350kg,150kg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った。ただし、本実施例において
は、溶融ガラス流の代わりに先端付近を上記した粘度に
まで軟化したガラス棒を使用した。Then, the operating pressure of each cylinder 13, 16, 17 is 170 kg,
The pressure was set to 350 kg and 150 kg, and press molding and cutting were performed in the same manner as in Example 1. However, in this example, a glass rod whose tip vicinity was softened to the above-mentioned viscosity was used instead of the molten glass flow.
プレス成形及び切断完了後、各シリンダー13,16,17は圧
力を加えたままの状態で、ヒーター8,9及び切断リング
加熱用の外部ヒーターの出力を徐々に弱め、型部材5,6
と成形品22の温度が400℃（ガラス粘度で約1014.5ポア
ズ以上）になるまで冷却した後、成形品23を実施例１と
同様の方法で第２の型部材６から取り出した。得られた
成形品は、所望の成形品に対して外径精度で±0.005m
m、中心肉厚で±0.01mm重量で±0.025g（±0.85％）以
内のバラツキに収まり、表面状態も良好で、ヒケによる
面変形もほとんど見られず、特に高精度を要求されない
レンズとしてこのままで十分使用できる状態であった。After completion of press molding and cutting, the output of the heaters 8 and 9 and the external heater for heating the cutting ring is gradually reduced while the cylinders 13, 16 and 17 are still under pressure, and the mold members 5 and 6 are
After cooling the molded product 22 to a temperature of 400 ° C. (glass viscosity of about 10 14.5 poise or more), the molded product 23 was taken out from the second mold member 6 in the same manner as in Example 1. The obtained molded product has an outer diameter accuracy of ± 0.005 m with respect to the desired molded product.
m, center thickness ± 0.01 mm, weight variation within ± 0.025 g (± 0.85%), good surface condition, almost no surface deformation due to sink marks, as it is as a lens that does not require high precision as it is It was in a state where it could be used sufficiently.
（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。(Effects of the Invention) As described above, according to the present invention, the following effects occur.
（１）成形品表面にシャ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
プレス用プリフォーム等の光学素子をプレス成形後の研
削、研摩等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形成及びその後
の切断動作による外周側面の形成により容量精度の高い
光学素子が得られる。(1) There are no surface defects such as shear marks on the surface of the molded product,
It is possible to manufacture an optical lens having high dimensional accuracy and weight accuracy, or an optical element such as a preform for reheat press without any post-processing such as grinding and polishing after press molding. In particular, an optical element having high capacitance accuracy can be obtained by forming a functional surface during press molding and then forming an outer peripheral side surface by a cutting operation.
（２）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。(2) Since the precision of the glass fluid used for molding is not so required, an outflow device for molten glass or the like may be inexpensive and does not require high technology. Further, the melting furnace can be inexpensive because it is flexible with respect to the flow rate and the temperature change of the outflowing glass due to the fluctuation of the glass surface of the melting furnace.
（３）成形に用いるガラス材料は、溶融ガラスのほかガ
ラス棒或いはシート状のものでも差し支えなく、又これ
らの精度もさほど要求されない。(3) The glass material used for molding may be glass rods or sheet-shaped ones in addition to molten glass, and the accuracy of these materials is not required so much.
（４）ガラス流体に対して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った小型で薄い
成形品も高精度かつ容易に製造できる。(4) Since the glass fluid is directly press-molded and cut, a small and thin molded product, which has been difficult to press-mold conventionally, can be easily manufactured with high precision.
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
タイミングチャ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。 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FIG. 1 is a schematic sectional view of a press molding apparatus showing an embodiment of the present invention. 2 to 7 are cross-sectional views of the main part of the apparatus shown in FIG. 1, showing the operating state of the apparatus in the order of steps. FIG. 8 is a diagram showing a timing chart of each operating part of the press molding apparatus shown in FIG. FIG. 9 is a graph showing the changes over time in the temperature of the mold member and glass during press molding in the first embodiment. 1 ... Nozzle 2 ... Glass fluid 3 ... Cutting trace 4 ... Cutting blade 5 ... First mold member 6 ... Second mold member 7 ... Cutting ring 21 ... Molded part 22 ... Cutting Piece 23 …… Molded product
Claims (5)
に対し略直角方向に移動する左右一対の成形用型を対向
配置するとともに前記成形用型の加圧成形時における成
形面間隔を所望の光学素子の機能面間隔に応じて設定
し、前記ガラス流体を前記成形用型で互いに押圧するこ
とにより被成形部の両側機能面を形成した後、前記成形
用型の外周に設けられた切断部材を該成形用型の外周に
沿って作動させることにより前記被成形部とその他の部
分とを切断分離し、該切断動作により前記被成形部の外
周側面を形成することを特徴とする光学素子の製造方
法。1. A pair of right and left molding dies that sandwich a flowing glass fluid and move in a direction substantially perpendicular to the glass fluid are arranged to face each other, and a molding surface interval at the time of pressure molding of the molding dies is desired. A cutting member provided on the outer periphery of the molding die, which is set according to the spacing between the functional surfaces of the optical element, forms the functional surfaces on both sides of the molding target by pressing the glass fluid against each other by the molding die. Is operated along the outer periphery of the molding die to cut and separate the molded portion and other portions, and the cutting operation forms the outer peripheral side surface of the molded portion. Production method.
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。2. The method of manufacturing an optical element according to claim 1, wherein the glass fluid has a viscosity of 10 to 10 7 poise.
ルから流下する溶融ガラス流であることを特徴とする特
許請求の範囲第２項記載の光学素子の製造方法。3. The method for manufacturing an optical element according to claim 2, wherein the glass fluid is a molten glass flow flowing down from an outflow nozzle of a glass melting furnace.
シート状のガラス材料から成ることを特徴とする特許請
求の範囲第２項記載の光学素子の製造方法。4. The method for manufacturing an optical element according to claim 2, wherein the glass fluid is made of a reheated rod-shaped or sheet-shaped glass material.
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２
項記載の光学素子の製造方法。5. The glass fluid is pressurized with a molding die within a temperature range corresponding to a glass viscosity of 10 8 poise and a temperature 100 ° C. lower than the glass transition point (corresponding to a glass viscosity of about 10 13 poise). Claim 2 characterized by molding
Item 8. A method for manufacturing an optical element according to item.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62296154A JPH0729778B2 (en) | 1987-11-26 | 1987-11-26 | Optical element manufacturing method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62296154A JPH0729778B2 (en) | 1987-11-26 | 1987-11-26 | Optical element manufacturing method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01138144A JPH01138144A (en) | 1989-05-31 |
| JPH0729778B2 true JPH0729778B2 (en) | 1995-04-05 |
Family
ID=17829856
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62296154A Expired - Lifetime JPH0729778B2 (en) | 1987-11-26 | 1987-11-26 | Optical element manufacturing method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0729778B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5322541A (en) * | 1991-03-28 | 1994-06-21 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method of producing glass blank |
-
1987
- 1987-11-26 JP JP62296154A patent/JPH0729778B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01138144A (en) | 1989-05-31 |
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