JP2509305B2 - ガラスレンズの成形方法と装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、誘導加熱手段によってガラスゴブ（ガラス
素材）を均一に加熱し、成形型によってプレス成形する
ガラスレンズの成形方法および装置に関する。

〔従来の技術〕

近年、複雑な工程を必要とする研削研磨仕上げによる
ガラスレンズ加工方法に代わって、予め計量されたガラ
スゴブを高周波などによる誘導加熱方式で加熱軟化した
後、成形型によって直接プレス成形する方法が注目され
るようになって来た（特公昭54−38126号公報、特開昭4
9−81419号公報参照）。

この種の従来のガラスレンズ成形装置のガラスゴブ加
熱状態を第４図に示す。この場合、成形型20は石英管21
によって取り囲まれ、石英管21の内室は充填された不活
性ガスによって不活性雰囲気となっている。石英管21の
周囲には、加熱手段としての誘導加熱用コイル22が配置
されている。加熱されるガラスゴブ23は成形型20の下型
24に載っており、ガラスゴブ23と上型25は離れている。

誘導加熱用加熱コイル22により誘導波を発振すると、
加熱コイル22に近い成形型20の表面部分、すなわち下型
保持具26、上型保持具27、下型支持具28および上型支持
具29の外周部分に加熱が集中し、この表面部分から内部
へ伝導によって熱が伝わり、下型24と上型25が加熱され
る。そしてガラスゴブ23は下側からは、該ガラスゴブを
載せている下型24からの伝導と、下型24および下型保持
具26からの輻射とによって加熱され、上側からは上型25
と上型保持具27からの輻射によって加熱される。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このように、ガラスゴブ23は下側から伝導と輻射によ
って加熱され、上側から輻射だけによって加熱されるの
で、下側からと上側からの熱伝達量が異なり、ガラスゴ
ブ23内に温度の不均一を生じることになる。また、その
際、ガラスの熱伝導率がきわめて低いことから、ガラス
内での熱伝導による温度均一化に時間がかかり、もし均
一化のために充分な時間をかけると、生産効率が悪化す
ることになる。

前記のガラスゴブ23の温度の不均一は粘性の不均一に
つながり、このようなガラスゴブ23をプレスすると、ガ
ラスの流動に方向性が生じ、下型成形面24a側にはガラ
スの伸び過ぎが発生し、上型成形面25a側にはガラスの
充満不足が発生する。そのため、第５図に示すよう
に、、成形されたガラスレンズ30のエッジ部分の伸びが
上側と下側で不均一となり、かつバリ31などが発生する
ので、満足なレンズ形状が得られにくい。また、成形後
のレンズ面に、温度不均一による収縮不均一やひけが発
生するという問題がある。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、その
目的は、プレス成形前のガラスゴブの温度分布の均一化
を図ることができるガラスレンズの成形方法と装置を提
供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

この目的を達成するために、本発明によるガラスゴブ
レンズの成形方法は、上型成形面と下型成形面にガラス
ゴブを接触させた状態で成形型周囲から誘導加熱手段に
よりガラスゴブを加熱し、所望の温度でガラスゴブをプ
レス成形することを特徴とする。

更に、本発明によるガラスレンズの成形装置は、上型
と下型を有する成形型と、該成形型の周囲に設けられた
誘導加熱手段と、プレス成形に必要な大きな圧力によっ
て成形型を加圧する手段と、ガラスゴブ加熱時に上型成
形面と下型成形面にガラスゴブを接触させるために小さ
な圧力によって成形型を加圧する手段とを備えているこ
とを特徴とする。

〔作用〕

本発明では、上型成形面と下型成形面にガラスゴブを
接触させた状態でガラスゴブを加熱するので、ガラスゴ
ブに上側と下側から伝導と輻射によって熱が同じように
伝達され、ガラスゴブが均一に加熱される。

〔実施例〕

次に、本発明の実施例によるガラスレンズの成形方法
と装置について図面を参照しながら説明する。

第１図は本実施例によるガラスレンズの成形装置全体
の縦断面図である。第１図において、１は成形装置の枠
体、２は、石英管３によって外部雰囲気と遮断された成
形室である。この成形室２には成形型４の酸化防止のた
めに、不活性ガスが充填されている。石英管３の周囲に
は誘導加熱手段としての誘導加熱用加熱コイル５が配置
されている。成形型４の上型は断熱材6aを介して上部固
定軸７の先端に取付けられ、下型は断熱材6bを介して可
動の下部軸８先端に取付けられている。下部軸８の下端
には、加圧手段11,12が作用している。加圧手段11はプ
レス成形に必要な大きな圧力を成形型４の下型に加える
ためのものであり、加圧手段12は後述のように、ガラス
ゴブ加熱時に上型成形面にガラスゴブを軽く接触させる
のに必要な小さな圧力を下型に加えるものであり、両加
圧手段11,12共、ピストン・シリンダ装置として形成さ
れている。加圧手段11のピストンロッド11aの先端に加
圧手段12のシリンダが取付けられ、加圧手段12のピスト
ンロッド12aの先端が下部軸８の下端に作用している。

このようにプレス成形とガラスゴブ接触のためにそれ
ぞれ固有の加圧手段を設けたので、プレス成形圧とガラ
スゴブ接触圧を正確に制御することができる。しかし、
一つの加圧手段を用い、この加圧手段のシリンダに供給
される圧力媒体の圧力を加圧状態によって変えるように
してもよい。

第２図は、第１図に示した本発明によるガラスレンズ
成形装置のガラスゴブ加熱状態を示している。この状態
では、ガラスゴブ（ガラス素材）13を載せた下型14が前
記加圧手段12によって上昇し、ガラスゴブ13が上型15の
成形面15aに軽く接触している。この接触圧は、ガラス
ゴブ13、上型成形面15aおよび下型成形面14aにキズを発
生させず、しかも加熱時に生ずるガラスゴブ13や成形型
４の膨張を吸収できるように定められている。そのた
め、加圧手段12は空気圧式ピストン・シリンダ装置とし
て形成することが好ましい。

成形型４は、前記の下型14と上型15の他に、この型1
4,15を環状に取り囲む下型保持具16および上型保持具17
と、下型支持具18および上型支持具19とを備えている。

次に、上記構造のガラスレンズ成形装置によるガラス
レンズの成形方法について説明する。

先ず、予め計量したガラスゴブ13を下型14に載せ、加
圧手段11に圧力媒体を供給して中間停止位置まで下型14
を上昇させる。そして、加圧手段12に圧力媒体を供給し
て下型14を上昇させ、第２図に示すようにガラスゴブ13
を上型成形面15aに軽く接触させて保持する。この状態
で、誘導加熱用加熱コイル５によって、例えば高周波な
どの誘導波を発振させ、内部の成形型４およびガラスゴ
ブ13を加熱する。

この誘導加熱用加熱コイル５による加熱は、加熱コイ
ル５に近い成形型４の表面部分、すなわち下型保持具1
6、上型保持具17、下型保持具18および上型支持具19の
外周部分に集中し、この表面部分から内部へ伝導によっ
て熱が伝わり、下型14と上型15が加熱される。そしてガ
ラスゴブ13は下側からは、該ガラスゴブを載せている下
型14からの伝導と、下型14および下型保持具16からの輻
射とによって加熱され、上側からは上型15からの伝導
と、上型15および上型保持具17からの輻射によって加熱
される。従って、ガラスゴブ13は上側と下側から均一に
加熱されるので、温度分布ひいては粘性が均一になる。

次に、加圧手段11に再び圧力媒体を供給して下型14を
上昇させ、上型15との間でガラスゴブ13のプレス成形を
行う。

このようにして得られたガラスレンズ13aは、プレス
成形時のガラスゴブ13の流動性にバラツキがないので、
第３図に示すように、ガラスレンズのエッジ部分が均等
に伸び、かつバリ（第５図参照）が発生しない。

前述のように、ガラスゴブ13が均一に加熱されること
により、従来の方法では問題が多くて成形不可能であっ
た、温度変化に対する粘性変化が大きい新種ガラスのレ
ンズが成形可能になった。

また、従来は誘導加熱の際に誘導波が特定のガラス成
分（例えばアルカリ成分）に作用してガラスゴブが下型
の上で揺動するため、特定ガラス成分を含むガラスゴブ
は成形不可能であったが、本発明による成形方法では、
ガラスゴブを上型と下型に接触させて保持するので、揺
動を防止することができ、上記特定成分を含むガラスレ
ンズの成形が可能になった。

〔発明の効果〕

以上の説明で明らかなように、本発明によるガラスレ
ンズの成形方法と装置では、上型成形面と下型成形面に
ガラスゴブを接触させた状態でガラスゴブを加熱するの
で、ガラスゴブに上側と下側から伝導と輻射によって熱
が同じように伝達され、ガラスゴブが均一に加熱され
る。従って、その後のプレス成形時のガラスの流動性が
均一となり、形状が正確で高品質のガラスレンズを成形
することができるという優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例によるガラスレンズ成形装置
全体を示す縦断面図、第２図は、第１図のガラスレンズ
成形装置における、ガラスゴブ加熱時の成形型とガラス
の位置関係を示す縦断面図、第３図は、第１図と第２図
に示したガラスレンズ成形装置によって成形されたガラ
スレンズの形状を示す縦断面図、第４図は、従来のガラ
スレンズ成形装置におけるガラスゴブ加熱時の成形型と
ガラスゴブの位置関係を示す縦断面図、第５図は、第４
図の従来のガラスレンズ成形装置によって成形されたレ
ンズの形状を示す縦断面図である。 １……枠体、２……成形室、３……石英管、４……成形
型、５……誘導加熱手段（誘導加熱用加熱コイル）、6
a,6b……断熱材、７……上部固定軸、８……下部軸、1
1,12……加熱手段、11a,12a……ピストンロッド、13…
…ガラスゴブ、13a……ガラスレンズ、14……下型、14a
……下型成形面、15……上型、15a……上型成形面、16
……下型保持具、17……上型保持具、18……下型支持
具、19……上型支持具

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】上型成形面と下型成形面にガラスゴブを接
   触させた状態で成形型周囲から誘導加熱手段によりガラ
   スゴブを加熱し、 所望の温度でガラスゴブをプレス成形することを特徴と
   するガラスレンズの成形方法。
2. 【請求項２】上型と下型を有する成形型と、 該成形型の周囲に設けられた誘導加熱手段と、 プレス成形に必要な大きな圧力によって成形型を加圧す
   る手段と、 ガラスゴブ加熱時に上型成形面と下型成形面にガラスゴ
   ブを接触させるために小さな圧力によって成形型を加圧
   する手段とを備えていることを特徴とするガラスレンズ
   の成形装置。