JPH0524858A - ガラス光学素子の成形方法 - Google Patents
ガラス光学素子の成形方法Info
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- JPH0524858A JPH0524858A JP3204943A JP20494391A JPH0524858A JP H0524858 A JPH0524858 A JP H0524858A JP 3204943 A JP3204943 A JP 3204943A JP 20494391 A JP20494391 A JP 20494391A JP H0524858 A JPH0524858 A JP H0524858A
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- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B11/00—Pressing molten glass or performed glass reheated to equivalent low viscosity without blowing
- C03B11/06—Construction of plunger or mould
- C03B11/08—Construction of plunger or mould for making solid articles, e.g. lenses
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B11/00—Pressing molten glass or performed glass reheated to equivalent low viscosity without blowing
- C03B11/12—Cooling, heating, or insulating the plunger, the mould, or the glass-pressing machine; cooling or heating of the glass in the mould
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B40/00—Preventing adhesion between glass and glass or between glass and the means used to shape it, hold it or support it
- C03B40/04—Preventing adhesion between glass and glass or between glass and the means used to shape it, hold it or support it using gas
-
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- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2215/00—Press-moulding glass
- C03B2215/40—Product characteristics
- C03B2215/46—Lenses, e.g. bi-convex
- C03B2215/47—Bi-concave
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2215/00—Press-moulding glass
- C03B2215/72—Barrel presses or equivalent, e.g. of the ring mould type
- C03B2215/73—Barrel presses or equivalent, e.g. of the ring mould type with means to allow glass overflow in a direction perpendicular to the press axis
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- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)
Abstract
(57)【要約】
［目的］ 肉厚比が大きな形状や２ｍｍ以下の薄肉部を
有した形状のガラス光学素子を高精度に成形する。 ［構成］ 下型６上に加熱軟化状態のガラス素材１を取
り付ける。ガラス素材１の上面１ａの形状を反転した形
状の加熱部材５を下降し、ガラス素材１の間に空隙７を
形成する。加熱部材５から加熱気体をガラス素材１上面
に吹き付けて加熱し、薄肉部の固化を遅延させながら成
形する。その後、ガラス素材１の上面に上型を押し付け
て押圧成形する。
有した形状のガラス光学素子を高精度に成形する。 ［構成］ 下型６上に加熱軟化状態のガラス素材１を取
り付ける。ガラス素材１の上面１ａの形状を反転した形
状の加熱部材５を下降し、ガラス素材１の間に空隙７を
形成する。加熱部材５から加熱気体をガラス素材１上面
に吹き付けて加熱し、薄肉部の固化を遅延させながら成
形する。その後、ガラス素材１の上面に上型を押し付け
て押圧成形する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は加熱軟化したガラス素材
を成形型で押圧して所定形状のガラス光学素子に成形す
る方法に関する。
を成形型で押圧して所定形状のガラス光学素子に成形す
る方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】薄肉部と厚肉部との肉厚差が大きなガラ
ス光学素子をプレスにより成形する方法としては、従
来、特開平２−５５２３５号公報および特開平２−１３
３３２５号公報に記載された方法が知られている。特開
平２−５５２３５号公報の方法は、一対の凸面成形型と
胴型からなる成形型における熱源に接する部分にくり抜
き部を形成し、この成形型を使用して凹形状レンズの光
学面部中心の温度を非光学面部の温度よりも高く保ちつ
つ冷却加圧している。この方法は、成形型のくり抜き部
により、空気断熱層が構成されることで、加圧冷却時に
収縮量の小さいレンズ光学面中心の温度を高く保ち、収
縮量の大きい非光学面側との収縮差を縮めながら冷却す
ることにより、形状精度の良好な高精度のレンズを形成
することを目的としている。
ス光学素子をプレスにより成形する方法としては、従
来、特開平２−５５２３５号公報および特開平２−１３
３３２５号公報に記載された方法が知られている。特開
平２−５５２３５号公報の方法は、一対の凸面成形型と
胴型からなる成形型における熱源に接する部分にくり抜
き部を形成し、この成形型を使用して凹形状レンズの光
学面部中心の温度を非光学面部の温度よりも高く保ちつ
つ冷却加圧している。この方法は、成形型のくり抜き部
により、空気断熱層が構成されることで、加圧冷却時に
収縮量の小さいレンズ光学面中心の温度を高く保ち、収
縮量の大きい非光学面側との収縮差を縮めながら冷却す
ることにより、形状精度の良好な高精度のレンズを形成
することを目的としている。
【０００３】一方、特開平２−１３３３２５号公報の方
法は、ガラス素材の厚肉部よりも薄肉部が高温度となる
ように加熱した後、金型で押圧成形してする。これによ
り、金型による押圧成形時に厚肉部と薄肉部との温度差
がなくなるため、ヒケの生じないレンズを成形すること
を目的としている。
法は、ガラス素材の厚肉部よりも薄肉部が高温度となる
ように加熱した後、金型で押圧成形してする。これによ
り、金型による押圧成形時に厚肉部と薄肉部との温度差
がなくなるため、ヒケの生じないレンズを成形すること
を目的としている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら特開平２
−５５２３５号公報の方法は型のくり抜き部の断熱機能
が十分でないため、厚肉部と薄肉部の肉厚比が２．５：
１以上の偏肉の大きなレンズや薄肉部が２ｍｍ以下のレ
ンズでは、ガラス素材の薄肉部が成形型の両方の型から
急冷される。このため薄肉部が急激に固化して厚肉部と
の収縮差が生じ、目的とする精度の良好なレンズを成形
することができない問題があった。
−５５２３５号公報の方法は型のくり抜き部の断熱機能
が十分でないため、厚肉部と薄肉部の肉厚比が２．５：
１以上の偏肉の大きなレンズや薄肉部が２ｍｍ以下のレ
ンズでは、ガラス素材の薄肉部が成形型の両方の型から
急冷される。このため薄肉部が急激に固化して厚肉部と
の収縮差が生じ、目的とする精度の良好なレンズを成形
することができない問題があった。
【０００５】また、特開平２−１３３３２５号公報の方
法では、厚肉部に比べて体積が小さな薄肉部の熱が成形
型に急速に奪われるため、肉厚比が２．５：１以上の偏
肉の大きなレンズや薄肉部が２ｍｍ以下のレンズでは薄
肉部をかなり高温に加熱しなければヒケの除去が難し
い。しかも、このような温度差を有した加熱の制御が難
しく、結果としてレンズにヒケを生じていた。
法では、厚肉部に比べて体積が小さな薄肉部の熱が成形
型に急速に奪われるため、肉厚比が２．５：１以上の偏
肉の大きなレンズや薄肉部が２ｍｍ以下のレンズでは薄
肉部をかなり高温に加熱しなければヒケの除去が難し
い。しかも、このような温度差を有した加熱の制御が難
しく、結果としてレンズにヒケを生じていた。
【０００６】本発明は上記事情を考慮してなされたもの
であり、肉厚比２．５：１以上の偏肉の大きな形状や薄
肉部が２ｍｍ以下の形状のレンズであっても形状精度が
良好で、ヒケを生じることのないガラス光学素子の成形
方法を提供することを目的とする。
であり、肉厚比２．５：１以上の偏肉の大きな形状や薄
肉部が２ｍｍ以下の形状のレンズであっても形状精度が
良好で、ヒケを生じることのないガラス光学素子の成形
方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明のガラス光学素子
の成形方法は、加熱軟化したガラス素材を成形面を有し
た一対の成形型で押圧成形した後、冷却する成形方法に
おいて、加熱軟化したガラス素材を前記成形型の下型に
載置する工程と、ガラス素材の上面形状を反転させた表
面形状を有する加熱部材を前記ガラス素材の上面に接近
させながらガラス素材と加熱部材との間の空隙に加熱気
体を供給する工程と、前記加熱部材を前記ガラス素材の
上面から退避させた後、ガラス素材の上面に成形型の上
型を接触させてガラス素材を押圧成形する工程とを備え
ていることを特徴とする。
の成形方法は、加熱軟化したガラス素材を成形面を有し
た一対の成形型で押圧成形した後、冷却する成形方法に
おいて、加熱軟化したガラス素材を前記成形型の下型に
載置する工程と、ガラス素材の上面形状を反転させた表
面形状を有する加熱部材を前記ガラス素材の上面に接近
させながらガラス素材と加熱部材との間の空隙に加熱気
体を供給する工程と、前記加熱部材を前記ガラス素材の
上面から退避させた後、ガラス素材の上面に成形型の上
型を接触させてガラス素材を押圧成形する工程とを備え
ていることを特徴とする。
【０００８】また、この方法では、前記加熱部材は前記
ガラス素材の薄肉部を厚肉部よりも高温とする温度分布
を有して加熱することができる。
ガラス素材の薄肉部を厚肉部よりも高温とする温度分布
を有して加熱することができる。
【０００９】
【作用】加熱軟化状態で下型に載置されたガラス素材
は、その上面に近接した加熱部材との間に流入した加熱
気体の圧力により、下型の成形面に押し当てられなが
ら、上面から熱を受けることによって下面側のガラスの
流動を進行あるいは完了させた状態で薄肉部の粘度上昇
（固化）を遅延させることができる。そして、前記加熱
部材をガラス素材の上面より退避させた後、上型を接触
させて押圧成形することにより、ガラスの流動が完了す
るとともに冷却され、形状精度の良好な成形品が得られ
る。この場合、加熱部材及び加熱された気体による加熱
効果を任意に制御することによって、薄肉部の粘度上昇
をさらに効果的に遅延させることができる。
は、その上面に近接した加熱部材との間に流入した加熱
気体の圧力により、下型の成形面に押し当てられなが
ら、上面から熱を受けることによって下面側のガラスの
流動を進行あるいは完了させた状態で薄肉部の粘度上昇
（固化）を遅延させることができる。そして、前記加熱
部材をガラス素材の上面より退避させた後、上型を接触
させて押圧成形することにより、ガラスの流動が完了す
るとともに冷却され、形状精度の良好な成形品が得られ
る。この場合、加熱部材及び加熱された気体による加熱
効果を任意に制御することによって、薄肉部の粘度上昇
をさらに効果的に遅延させることができる。
【００１０】
【実施例１】図１および図２は本発明が適用される成形
装置を示し、加熱炉３と成形室４とが連設されている。
加熱炉３は円筒形状となっており、内部には電気ヒータ
３ａが設けられている。この電気ヒータ３ａは図示しな
い温度センサおよび温度コントローラによって任意の温
度に制御される。成形室４内には加熱部材５および下型
６とが設けられている。この加熱部材５および下型６は
図示しない駆動機構により同軸的に上下動自在となって
いる。下型６は耐熱性を有し、ガラスとの化学的結合性
が低く、しかも鏡面加工が可能なＳｉＣ，ＢＮ，Ｃｒ2
Ｏ3 などのセラミックスが使用され、その成形面６ａは
所望のレンズ形状に対応した形状に鏡面研磨されてい
る。
装置を示し、加熱炉３と成形室４とが連設されている。
加熱炉３は円筒形状となっており、内部には電気ヒータ
３ａが設けられている。この電気ヒータ３ａは図示しな
い温度センサおよび温度コントローラによって任意の温
度に制御される。成形室４内には加熱部材５および下型
６とが設けられている。この加熱部材５および下型６は
図示しない駆動機構により同軸的に上下動自在となって
いる。下型６は耐熱性を有し、ガラスとの化学的結合性
が低く、しかも鏡面加工が可能なＳｉＣ，ＢＮ，Ｃｒ2
Ｏ3 などのセラミックスが使用され、その成形面６ａは
所望のレンズ形状に対応した形状に鏡面研磨されてい
る。
【００１１】この下型６の外周面には加熱ヒータ６ｂが
巻回され、これにより図示しない温度センサ及び温度コ
ントローラにより、所定の温度に制御可能となってい
る。加熱部材５は例えば石英ガラスにより成形されてお
り、下端面の加熱面５ａはガラス素材１の上面１ａの形
状を反転させた曲率半径（例えばＲ＝１００ｍｍ）の凸
球面となっており、内部には電気ヒータ５ｂが加熱面５
ａの近傍に設置されている。この電気ヒータ５ｂは図示
しない温度センサ及び温度コントローラにより、任意の
温度に制御自在になっている。
巻回され、これにより図示しない温度センサ及び温度コ
ントローラにより、所定の温度に制御可能となってい
る。加熱部材５は例えば石英ガラスにより成形されてお
り、下端面の加熱面５ａはガラス素材１の上面１ａの形
状を反転させた曲率半径（例えばＲ＝１００ｍｍ）の凸
球面となっており、内部には電気ヒータ５ｂが加熱面５
ａの近傍に設置されている。この電気ヒータ５ｂは図示
しない温度センサ及び温度コントローラにより、任意の
温度に制御自在になっている。
【００１２】また、加熱部材５の中央部には直径２ｍｍ
程度の流入穴を有した垂直方向に延びる筒状の導入管５
ｄが設けられている。導入管５ｄは石英ガラス等により
成形されており、その周囲には電気ヒータ５ｅが設置さ
れて、図示しない温度センサ及び温度コントローラによ
って任意の温度に制御自在になっている。この導入管５
ｄには図示しない窒素ガス供給装置から任意の圧力及び
流量の窒素ガス８が供給され、電気ヒータ５ｅにより、
所定の温度に加熱されながらガラス素材１と加熱部材５
との間の空隙７に流入できるようになっている。９は電
気ヒータ５ｂ，５ｅの背面側に位置するように加熱部材
５内に設けられた反射板である。この反射板９は例えば
ＳＵＳ３１６などの耐熱材料からなり、各電気ヒータか
らの放射エネルギーを反射させるための耐熱性を有する
クロム系材料による表面処理が施されており、各電気ヒ
ータから発する放射エネルギーを有効に反射する。ガラ
ス素材１は搬送アーム２によって加熱炉３内及び成形室
４内の下型６の成形面６ａ上に搬送可能となっており、
下型６上にガラス素材１が載置された状態で、加熱部材
５の加熱面５ａがガラス素材１の上面１ａに近接するこ
とによって、ほぼ均等厚の空隙７を形成することができ
る。
程度の流入穴を有した垂直方向に延びる筒状の導入管５
ｄが設けられている。導入管５ｄは石英ガラス等により
成形されており、その周囲には電気ヒータ５ｅが設置さ
れて、図示しない温度センサ及び温度コントローラによ
って任意の温度に制御自在になっている。この導入管５
ｄには図示しない窒素ガス供給装置から任意の圧力及び
流量の窒素ガス８が供給され、電気ヒータ５ｅにより、
所定の温度に加熱されながらガラス素材１と加熱部材５
との間の空隙７に流入できるようになっている。９は電
気ヒータ５ｂ，５ｅの背面側に位置するように加熱部材
５内に設けられた反射板である。この反射板９は例えば
ＳＵＳ３１６などの耐熱材料からなり、各電気ヒータか
らの放射エネルギーを反射させるための耐熱性を有する
クロム系材料による表面処理が施されており、各電気ヒ
ータから発する放射エネルギーを有効に反射する。ガラ
ス素材１は搬送アーム２によって加熱炉３内及び成形室
４内の下型６の成形面６ａ上に搬送可能となっており、
下型６上にガラス素材１が載置された状態で、加熱部材
５の加熱面５ａがガラス素材１の上面１ａに近接するこ
とによって、ほぼ均等厚の空隙７を形成することができ
る。
【００１３】ガラス素材１としては、例えば転移点４４
３℃，屈状点４７０℃，軟化点５６７℃の重フリントガ
ラスが使用され、その上面１ａおよび下面１ｂは研削・
研磨加工により非球面などのそれぞれ所望のレンズ形状
に近似した形状、例えば曲率半径Ｒ１００ｍｍの凹球面
及び曲率半径１５ｍｍの凹球面に加工されている。ま
た、中肉部分の厚さは例えば１．６ｍｍ、外径は例えば
２０ｍｍとなっている。このガラス素材１は進退自在な
搬送アーム２の載置穴２ａに載置される。
３℃，屈状点４７０℃，軟化点５６７℃の重フリントガ
ラスが使用され、その上面１ａおよび下面１ｂは研削・
研磨加工により非球面などのそれぞれ所望のレンズ形状
に近似した形状、例えば曲率半径Ｒ１００ｍｍの凹球面
及び曲率半径１５ｍｍの凹球面に加工されている。ま
た、中肉部分の厚さは例えば１．６ｍｍ、外径は例えば
２０ｍｍとなっている。このガラス素材１は進退自在な
搬送アーム２の載置穴２ａに載置される。
【００１４】図２は、上型１０，下型６を用いた成形工
程を示す。上型１０の材質及び加熱機構は下型６と同様
である。この上型１０の成形面１０ａは所望のレンズ面
に対応する形状に鏡面研磨されている。この上型１０は
加熱部材５を退避させた後、ガラス素材１の上面１ａに
接触させて加圧できるように図示しない機構により移動
可能となっている。１１は窒素ブロー装置であり、上型
１０の外周先端付近に位置し、中空のリング形状をした
ノズル部１１ａと、ノズル部１１ａに接続されて図示し
ない窒素ガス供給装置から常温の窒素ガスを導く導管部
１１ｂから成り、上型１０と連動して移動自在になって
いる。この場合、ノズル部１１ａの内周面には複数のノ
ズル１１ｃが開口されており、窒素ガスが流出自在にな
っている。
程を示す。上型１０の材質及び加熱機構は下型６と同様
である。この上型１０の成形面１０ａは所望のレンズ面
に対応する形状に鏡面研磨されている。この上型１０は
加熱部材５を退避させた後、ガラス素材１の上面１ａに
接触させて加圧できるように図示しない機構により移動
可能となっている。１１は窒素ブロー装置であり、上型
１０の外周先端付近に位置し、中空のリング形状をした
ノズル部１１ａと、ノズル部１１ａに接続されて図示し
ない窒素ガス供給装置から常温の窒素ガスを導く導管部
１１ｂから成り、上型１０と連動して移動自在になって
いる。この場合、ノズル部１１ａの内周面には複数のノ
ズル１１ｃが開口されており、窒素ガスが流出自在にな
っている。
【００１５】次に上記構造の成形装置により重フリント
ガラスからなり、厚肉部と薄肉部の肉厚比が２．８：
１，薄肉部の厚みが１．５ｍｍの両凹レンズを成形する
方法を示す。
ガラスからなり、厚肉部と薄肉部の肉厚比が２．８：
１，薄肉部の厚みが１．５ｍｍの両凹レンズを成形する
方法を示す。
【００１６】ガラス素材１は搬送アーム２上への載置状
態で加熱炉３内に搬送される。ガラス素材１の温度が成
形可能な温度、本実施例では６００℃となってから成形
室４内の下型６上に移送する。この温度は下型の温度や
加熱部材５の発熱量及び加熱部材５から空隙７へ流入さ
れた加熱気体によってガラス素材上面１ａに作用する圧
力及び上型、下型によってガラス素材１に作用する圧力
によって最適値を設定する。また、成形完了後に、所定
の形状を得るに十分なガラスの流動量が確保されるよう
に設定する。下型６上にガラス素材１を移送してから、
ただちに下型６を上昇して、成形面６ａをガラス素材１
の下面１ｂに接触させて停止すると同時に加熱部材５を
下降して、加熱面５ａとガラス素材１の上面１ａを近接
させ、空隙７を形成する。この時の下型６の温度はガラ
ス転移点温度以上が望ましく、本実施例では４５５℃が
良好である。ガラス転移点温度以下では下面１ｂ付近の
ガラスが急速に固化して成形作用が停止するためであ
る。加熱部材５の電気ヒータ５ｂは７００℃に設定され
ており、また窒素ガス８の温度が５６０℃となるように
電気ヒータ５ｅの加熱温度がコントロールされている。
空隙７が形成されると同時に窒素ガス８を流入させ、ガ
ラス素材１の上面１ａの粘度上昇を遅延させるように熱
を与えながら同時に１０秒間加圧して下面１ｂ付近の成
形をほぼ完了させる。この場合、電気ヒータ５ｂの温度
及び窒素ガス８の温度は、上面１ａの粘度上昇を遅延さ
せるように設定するが、上面１ａの温度以上であること
が望ましい。また、空隙７の間隔や窒素ガスの流量及び
圧力は、空隙７内の窒素ガスが十分にガラスの流動を生
じさせるように設定する。この場合、加熱部材５を微動
して空隙７の間隔を変化させて、上面１ａに作用する加
圧力を制御するようにしてもよい。このようにすること
により、下面１ｂを成形しつつも固化の速い薄肉部の粘
度上昇を遅延させることができる。
態で加熱炉３内に搬送される。ガラス素材１の温度が成
形可能な温度、本実施例では６００℃となってから成形
室４内の下型６上に移送する。この温度は下型の温度や
加熱部材５の発熱量及び加熱部材５から空隙７へ流入さ
れた加熱気体によってガラス素材上面１ａに作用する圧
力及び上型、下型によってガラス素材１に作用する圧力
によって最適値を設定する。また、成形完了後に、所定
の形状を得るに十分なガラスの流動量が確保されるよう
に設定する。下型６上にガラス素材１を移送してから、
ただちに下型６を上昇して、成形面６ａをガラス素材１
の下面１ｂに接触させて停止すると同時に加熱部材５を
下降して、加熱面５ａとガラス素材１の上面１ａを近接
させ、空隙７を形成する。この時の下型６の温度はガラ
ス転移点温度以上が望ましく、本実施例では４５５℃が
良好である。ガラス転移点温度以下では下面１ｂ付近の
ガラスが急速に固化して成形作用が停止するためであ
る。加熱部材５の電気ヒータ５ｂは７００℃に設定され
ており、また窒素ガス８の温度が５６０℃となるように
電気ヒータ５ｅの加熱温度がコントロールされている。
空隙７が形成されると同時に窒素ガス８を流入させ、ガ
ラス素材１の上面１ａの粘度上昇を遅延させるように熱
を与えながら同時に１０秒間加圧して下面１ｂ付近の成
形をほぼ完了させる。この場合、電気ヒータ５ｂの温度
及び窒素ガス８の温度は、上面１ａの粘度上昇を遅延さ
せるように設定するが、上面１ａの温度以上であること
が望ましい。また、空隙７の間隔や窒素ガスの流量及び
圧力は、空隙７内の窒素ガスが十分にガラスの流動を生
じさせるように設定する。この場合、加熱部材５を微動
して空隙７の間隔を変化させて、上面１ａに作用する加
圧力を制御するようにしてもよい。このようにすること
により、下面１ｂを成形しつつも固化の速い薄肉部の粘
度上昇を遅延させることができる。
【００１７】次に加熱部材５をガラス素材１の上面１ａ
より退避させてから、上型１０の成形面１０ａを上面１
ａに接触させて加圧しつつ、窒素ブロー装置１１から所
定量の窒素ガスをガラス及び上型、下型に吹きつけて、
ガラスの温度がガラス転移点温度以下になるように冷却
する。この時の上型１０の温度及び加圧力はガラス素材
１の上面１ａの温度によって設定するが、上型の温度は
良好な転写精度を得るための必要上からガラス転移点以
上が望ましく、本実施例では４５５℃とし、加圧力は十
分なガラスの流動を行うため、１００ｋｇｆ／ｃｍ2で
２０秒間保持する。このようにして押圧成形を行った後
上型１０、下型６を退避させてから、搬送アーム２を後
退させて成形品を取り出す。この成形品は両面同時に成
形した通常の成形方法で得た成形品に比べて、特に薄肉
部の粘度上昇を遅延させながら成形を進行させることが
できるので、ヒケがなく形状精度が良好である。
より退避させてから、上型１０の成形面１０ａを上面１
ａに接触させて加圧しつつ、窒素ブロー装置１１から所
定量の窒素ガスをガラス及び上型、下型に吹きつけて、
ガラスの温度がガラス転移点温度以下になるように冷却
する。この時の上型１０の温度及び加圧力はガラス素材
１の上面１ａの温度によって設定するが、上型の温度は
良好な転写精度を得るための必要上からガラス転移点以
上が望ましく、本実施例では４５５℃とし、加圧力は十
分なガラスの流動を行うため、１００ｋｇｆ／ｃｍ2で
２０秒間保持する。このようにして押圧成形を行った後
上型１０、下型６を退避させてから、搬送アーム２を後
退させて成形品を取り出す。この成形品は両面同時に成
形した通常の成形方法で得た成形品に比べて、特に薄肉
部の粘度上昇を遅延させながら成形を進行させることが
できるので、ヒケがなく形状精度が良好である。
【００１８】従って、かかる方法では凸レンズ、両凹レ
ンズ以外の形状の光学素子や重フリントガラス以外の硝
材からなる光学素子も同様にして成形することができ
る。
ンズ以外の形状の光学素子や重フリントガラス以外の硝
材からなる光学素子も同様にして成形することができ
る。
【００１９】
【実施例２】図３は本発明の実施例２を示し、前記実施
例１と同一の要素は同一符号で対応させることにより重
複する説明を省略する。この実施例２においては加熱部
材５下端部の加熱面５ａが外周に向かうにつれて肉厚と
なっており、これにより電気ヒータ５ｂは外周に向かう
に従って、ガラス素材１から遠ざかっている。
例１と同一の要素は同一符号で対応させることにより重
複する説明を省略する。この実施例２においては加熱部
材５下端部の加熱面５ａが外周に向かうにつれて肉厚と
なっており、これにより電気ヒータ５ｂは外周に向かう
に従って、ガラス素材１から遠ざかっている。
【００２０】このような構成では加熱部材５がガラス素
材１の上面１ａに近接した場合のガラス素材１の中央側
の薄肉部が電気ヒータ５ｂに近接する位置関係となって
いる。これにより薄肉部近傍の上面程、粘度上昇を遅延
させるように作用する。従って、実施例１に比べてさら
に肉厚比の大きい形状の成形品に対しても良好な形状精
度で形成することができる。なお、この実施例２では加
熱部材５の加熱手段の発熱量をガラス素材１の薄肉部の
上面に近い程大きくしても良く、加熱された気体の温度
をガラス素材１の薄肉部の上面に近い程高くしても良
い。
材１の上面１ａに近接した場合のガラス素材１の中央側
の薄肉部が電気ヒータ５ｂに近接する位置関係となって
いる。これにより薄肉部近傍の上面程、粘度上昇を遅延
させるように作用する。従って、実施例１に比べてさら
に肉厚比の大きい形状の成形品に対しても良好な形状精
度で形成することができる。なお、この実施例２では加
熱部材５の加熱手段の発熱量をガラス素材１の薄肉部の
上面に近い程大きくしても良く、加熱された気体の温度
をガラス素材１の薄肉部の上面に近い程高くしても良
い。
【００２１】
【実施例３】図４は本発明の実施例３を示し、実施例１
と同一の要素は同一の符号で対応させてある。この実施
例３では加熱部材１５が円筒状の加圧筒１５ｂと、加圧
筒１５ｂの下端部に固定された加熱体１５ａとにより構
成されている。加熱体１５ａは耐熱性の多孔質材からな
り、その下端の加熱面１５ｃはガラス素材１の上面１ａ
の形状を反転させた曲率半径（例えばＲ１００ｍｍ）の
凸球面に成形されている。また、加熱体１５ａの上端１
５ｄには電気ヒータ１５ｅが設置され、この電気ヒータ
１５ｅは図示しない温度センサ及び温度コントローラに
より、任意の温度に制御自在となっている。一方、加圧
筒１５ｂは、図示しない窒素ガス供給装置から任意の圧
力及び流量の窒素ガス１６が供給されるように構成され
ている。窒素ガス１６は多孔質材でできた加熱体１５ａ
の上端面１５ｄから内部に流入するとともに、電気ヒー
タ１５ｅからの熱を受けて所定の温度に加熱されなが
ら、下端の加熱面１５ｃより空隙７に流入できるように
なっている。このような構成では、加熱体１５ａから流
入する加熱された窒素ガスが加熱面１５ｃ全面から流出
するのでほぼ均等にガラス素材１の上面１ａに加圧力を
作用させることができる。このためガラス素材１の下面
１ｂの成形がすみやかに進行し、短時間で高精度の形状
とすることができる。
と同一の要素は同一の符号で対応させてある。この実施
例３では加熱部材１５が円筒状の加圧筒１５ｂと、加圧
筒１５ｂの下端部に固定された加熱体１５ａとにより構
成されている。加熱体１５ａは耐熱性の多孔質材からな
り、その下端の加熱面１５ｃはガラス素材１の上面１ａ
の形状を反転させた曲率半径（例えばＲ１００ｍｍ）の
凸球面に成形されている。また、加熱体１５ａの上端１
５ｄには電気ヒータ１５ｅが設置され、この電気ヒータ
１５ｅは図示しない温度センサ及び温度コントローラに
より、任意の温度に制御自在となっている。一方、加圧
筒１５ｂは、図示しない窒素ガス供給装置から任意の圧
力及び流量の窒素ガス１６が供給されるように構成され
ている。窒素ガス１６は多孔質材でできた加熱体１５ａ
の上端面１５ｄから内部に流入するとともに、電気ヒー
タ１５ｅからの熱を受けて所定の温度に加熱されなが
ら、下端の加熱面１５ｃより空隙７に流入できるように
なっている。このような構成では、加熱体１５ａから流
入する加熱された窒素ガスが加熱面１５ｃ全面から流出
するのでほぼ均等にガラス素材１の上面１ａに加圧力を
作用させることができる。このためガラス素材１の下面
１ｂの成形がすみやかに進行し、短時間で高精度の形状
とすることができる。
【００２２】
【発明の効果】以上、説明したように本発明は、薄肉部
のガラスの粘度上昇を遅延させつつ成形を行うことがで
きるので、肉厚比が２．５：１以上の偏肉の大きいレン
ズ形状、あるいは薄肉部が２ｍｍ以下のレンズ形状にお
いても形状精度の良好な成形品を成形することができ
る。
のガラスの粘度上昇を遅延させつつ成形を行うことがで
きるので、肉厚比が２．５：１以上の偏肉の大きいレン
ズ形状、あるいは薄肉部が２ｍｍ以下のレンズ形状にお
いても形状精度の良好な成形品を成形することができ
る。
【図１】本発明の実施例１における加熱気体供給工程を
示す断面図。
示す断面図。
【図２】本発明の実施例１における押圧成形工程を示す
断面図。
断面図。
【図３】本発明の実施例２における加熱気体供給工程を
示す断面図。
示す断面図。
【図４】本発明の実施例３における加熱気体供給工程を
示す断面図。
示す断面図。
１ ガラス素材
１ａ 上面
５ 加熱部材
６ 下型
７ 空隙
Claims (2)
- 【請求項１】 加熱軟化したガラス素材を成形面を有し
た一対の成形型で押圧成形した後、冷却する成形方法に
おいて、加熱軟化したガラス素材を前記成形型の下型に
載置する工程と、ガラス素材の上面形状を反転させた表
面形状を有する加熱部材を前記ガラス素材の上面に接近
させながらガラス素材と加熱部材との間の空隙に加熱気
体を供給する工程と、前記加熱部材を前記ガラス素材の
上面から退避させた後、ガラス素材の上面に成形型の上
型を接触させてガラス素材を押圧成形する工程とを備え
ていることを特徴とするガラス光学素子の成形方法。 - 【請求項２】 前記加熱部材は前記ガラス素材の薄肉部
を厚肉部よりも高温とする温度分布を有して加熱するこ
とを特徴とするガラス光学素子の成形方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3204943A JP3068261B2 (ja) | 1991-07-19 | 1991-07-19 | ガラス光学素子の成形方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3204943A JP3068261B2 (ja) | 1991-07-19 | 1991-07-19 | ガラス光学素子の成形方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0524858A true JPH0524858A (ja) | 1993-02-02 |
| JP3068261B2 JP3068261B2 (ja) | 2000-07-24 |
Family
ID=16498910
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3204943A Expired - Fee Related JP3068261B2 (ja) | 1991-07-19 | 1991-07-19 | ガラス光学素子の成形方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3068261B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6629435B2 (en) * | 1999-12-24 | 2003-10-07 | Minolta Co., Ltd. | Method of forming an optical glass element |
| JP2008083190A (ja) * | 2006-09-26 | 2008-04-10 | Olympus Corp | 光学素子の成形方法 |
-
1991
- 1991-07-19 JP JP3204943A patent/JP3068261B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6629435B2 (en) * | 1999-12-24 | 2003-10-07 | Minolta Co., Ltd. | Method of forming an optical glass element |
| JP2008083190A (ja) * | 2006-09-26 | 2008-04-10 | Olympus Corp | 光学素子の成形方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3068261B2 (ja) | 2000-07-24 |
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