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JPH0813687B2 - Glass lens forming apparatus and manufacturing method - Google Patents

Glass lens forming apparatus and manufacturing method

Info

Publication number
JPH0813687B2
JPH0813687B2 JP2288688A JP28868890A JPH0813687B2 JP H0813687 B2 JPH0813687 B2 JP H0813687B2 JP 2288688 A JP2288688 A JP 2288688A JP 28868890 A JP28868890 A JP 28868890A JP H0813687 B2 JPH0813687 B2 JP H0813687B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
molding
block
cooling
heating
mold
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 - Lifetime
Application number
JP2288688A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH04164826A (en
Inventor
正二 中村
孝志 井上
正明 春原
忠夫 塩山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP2288688A priority Critical patent/JPH0813687B2/en
Priority to DE69121663T priority patent/DE69121663T2/en
Priority to EP91118122A priority patent/EP0482624B1/en
Priority to US07/782,363 priority patent/US5188652A/en
Priority to US07/865,586 priority patent/US5201927A/en
Publication of JPH04164826A publication Critical patent/JPH04164826A/en
Publication of JPH0813687B2 publication Critical patent/JPH0813687B2/en
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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  • 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、光学機器に使用されるガラスレンズを精密
ガラス成形法により、形成するガラスレンズ成形装置、
およびその製造方法に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a glass lens molding device for forming a glass lens used in optical equipment by a precision glass molding method,
And a manufacturing method thereof.

従来の技術 近年、光学レンズを研磨工程なしの一発成形により、
形成する試みが多くなされ、現在各社では量産段階にあ
る。ガラス素材を溶融状態から型に流しこみ加圧成形す
る方法が最も能率的であるが、冷却時のガラスの収縮を
制御することが難しく、精密なレンズ成形には適さな
い。
Conventional technology In recent years, one-shot molding of optical lenses without a polishing process
Many attempts have been made to form it, and each company is currently in the mass production stage. The most efficient method is to cast a glass material from a molten state into a mold and perform pressure molding, but it is difficult to control the shrinkage of the glass during cooling, and it is not suitable for precise lens molding.

従って、ガラス素材を一定の形状に予備加工して、こ
れを型の間に供給し、加熱、押圧成形するのが一般的な
方法である。(例えば、特開昭58-8413号広報、60-2008
33号広報など)。以下図面を参照しながら、上述した従
来の成形方法について説明する。
Therefore, it is a general method to pre-process a glass material into a certain shape, supply it between molds, and heat and press-mold it. (For example, Japanese Patent Laid-Open No. 58-8413, 60-2008
No. 33 public information). The conventional molding method described above will be described below with reference to the drawings.

第4図は従来法のひとつにより、円板状のガラス素材
を成形してレンズを形成した状態を示す断面図である。
44は成形されたレンズ、41、42は一対の成形型、43は胴
型である。45はヒーター、46、47は加圧機構を有する成
形装置の一部である。
FIG. 4 is a sectional view showing a state in which a lens is formed by molding a disk-shaped glass material by one of the conventional methods.
44 is a molded lens, 41 and 42 are a pair of molding dies, and 43 is a barrel mold. Reference numeral 45 is a heater, and 46 and 47 are parts of a molding apparatus having a pressure mechanism.

ガラス素材を成形型の中に供給しヒーター45により型
およガラス素材をガラスの軟化点近傍の温度まで加熱
し、41、42の型により加圧変形する。変形が終了後は成
形されたレンズを徐々に冷却してレンズが取り出せる温
度になると型を開きレンズを取り出す。
The glass material is supplied into the molding die, and the heater and the glass material are heated to a temperature near the softening point of the glass by the heater 45, and pressure-deformed by the die 41 and 42. After the deformation is completed, the molded lens is gradually cooled, and when the temperature reaches the temperature at which the lens can be taken out, the mold is opened and the lens is taken out.

発明が解決しようとする課題 しかしながら上記のような方法では、光学用に用いる
ガラスレンズの成形できる温度は500〜700℃の温度であ
るため、型およびガラス素材の加熱、加圧変形、冷却に
それぞれ一定の時間を要しガラス素材を投入してからレ
ンズが成形されるまで長い時間を要する。その結果、成
形装置の能率が上がらずに成形に要するコストが高いと
いう課題を有する。
DISCLOSURE OF THE INVENTION Problems to be Solved by the Invention However, in the method as described above, the temperature at which the glass lens used for optics can be molded is 500 to 700 ° C., so that the mold and the glass material are heated, deformed under pressure, and cooled respectively. It takes a certain amount of time, and it takes a long time from the introduction of the glass material to the molding of the lens. As a result, there is a problem that the efficiency of the molding apparatus does not increase and the cost required for molding is high.

また、成形サイクルを短縮するために、ガラスを変形
して十分冷却しないうちに型を開くか、または無理な冷
却をすると、レンズとして必要な精度が得られないとい
う課題があった。
Further, in order to shorten the molding cycle, if the glass is deformed and the mold is opened before being cooled sufficiently, or if the mold is forcedly cooled, there is a problem that the accuracy required for the lens cannot be obtained.

そこで発明者らは、上記課題を解決すべく特開昭62-2
92629号広報で開示した。しかしながら、この成形装置
では、装置内に配設されたステージ数の半分しか型面数
が投入出来ない欠点を有し大量生産には若干不向きであ
る。また、型構成の改良もあいまって、変形後に冷却し
ながら加圧する重要性もうすらいできた。
Therefore, the inventors of the present invention have disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 62-2
It was disclosed in the No. 92629 public information. However, this molding apparatus is disadvantageous in that the number of mold surfaces can be reduced to only half of the number of stages arranged in the apparatus, and is not suitable for mass production. In addition, due to the improvement of the mold structure, the importance of pressurizing while cooling after deformation has been alleviated.

本発明は上記課題に鑑み、高い形状精度と面精度を有
し、かつ、コストの安いレンズを短時間でプレス成形す
ることのできるガラスレンズ成形装置、およびガラスレ
ンズの製造方法を提供することを目的とする。
In view of the above problems, the present invention provides a glass lens molding apparatus that has high shape accuracy and surface accuracy, and can press-mold a low-cost lens in a short time, and a method for manufacturing a glass lens. To aim.

課題を解決するための手段 上記課題を解決するために、本願発明のガラスレンズ
成形装置は、一対の成形型と胴型とからなる成形ブロッ
クを加熱する複数個の加熱ブロックで構成された加熱ゾ
ーンと、前期成形ブロックの成形型加圧する加圧ブロッ
クからなる加圧ゾーンと、前記成形ブロック全体を冷却
する複数個の冷却ブロックからなる冷却ゾーンと、前記
各三つのゾーンを内包するチャンバーと、前記成形ブロ
ックを加熱、加圧、冷却の各ゾーンに順次搬送する搬送
手段と、前記成形ブロックをチャンバー内に搬入し、ま
た搬出するための、開閉シャッターを有する投入口およ
び取り出し口と、非酸化性ガスを前記チャンバー内に送
りこむガス供給口とを具備する。
Means for Solving the Problems In order to solve the above problems, the glass lens molding apparatus of the present invention is a heating zone including a plurality of heating blocks for heating a molding block including a pair of molding dies and a barrel die. A pressure zone consisting of a pressure block for pressurizing the mold of the former molding block, a cooling zone consisting of a plurality of cooling blocks for cooling the entire molding block, a chamber containing each of the three zones, and Conveying means for sequentially conveying the molding block to each zone of heating, pressurization, and cooling, an inlet and an outlet having an opening / closing shutter for loading and unloading the molding block into the chamber, and a non-oxidizing agent. A gas supply port for feeding gas into the chamber.

また本願発明のガラスレンズの製造方法は、ガラス素
材を挟持する一対の上型、下型を有する成形型と胴型か
らなる成形ブロックを、その上下面から加熱する複数の
加熱工程と、前記成形型を介して前記ガラス素材を変形
する変形工程と、変形が完了したのち、成形ブロックを
その上下面から冷却する複数の冷却工程とを具備し、上
記加熱、変形、冷却の各工程を上記の順序で実施するも
のである。
Further, the method for producing a glass lens of the present invention comprises a plurality of heating steps of heating a molding block composed of a molding die having a pair of upper and lower molds and a barrel for sandwiching a glass material from the upper and lower surfaces thereof, and the above-mentioned molding. It comprises a deforming step of deforming the glass material through a mold, and a plurality of cooling steps of cooling the molding block from its upper and lower surfaces after the deformation is completed. Each of the heating, deforming and cooling steps is performed as described above. It is carried out in order.

作用 本発明は、複数の温度制御手段と圧力制御手段を同一
チャンバー内に配設することにより、所定の熱容量を有
する成形ブロックを最も熱効率の高い加熱、変形、冷却
ができることに作用する。
Action The present invention has the effect that by arranging a plurality of temperature control means and pressure control means in the same chamber, a molding block having a predetermined heat capacity can be heated, deformed and cooled with the highest thermal efficiency.

実施例 以下本発明のガラスレンズ成形装置の一実施例につい
て図面を参照しながら詳細に説明する。
Examples Hereinafter, one example of the glass lens molding apparatus of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

まず、第1図の構成を説明すると、チャンバー1内に
設けられた架台2上に下加熱ブロック3、4、5、下加
圧ブロック6、下冷却ブロック7、8、9が横方向(図
面左右方向)一列に配置されている。
First, the configuration of FIG. 1 will be described. On the pedestal 2 provided in the chamber 1, the lower heating blocks 3, 4, 5, the lower pressurizing block 6, and the lower cooling blocks 7, 8, 9 are arranged laterally (in the drawing). They are arranged in a line (left-right direction).

かつ、その上方には上記各下側ブロックと相対するが
如く上側の加熱ブロック10、11、12、加圧ブロック13、
冷却ブロック14、15、16が配置されている。
And, above it, the upper heating blocks 10, 11, 12 and the pressure block 13, as opposed to the lower blocks.
Cooling blocks 14, 15, 16 are arranged.

上下方向に相対した各ブロックとの間隔は、上型17、
下型18、胴型19、ガラス素材20が構成する成形ブロック
Aの高さより所定量だけ大きく設定している。
The space between each block in the vertical direction is the upper die 17,
The height of the molding block A formed by the lower mold 18, the body mold 19, and the glass material 20 is set to be larger by a predetermined amount.

加熱、加圧、冷却の上下の各ブロック10、11、12、1
3、14、15、16は、それぞれプレスシリンダー21を介し
て所要ストロークだけ上下自在(図中Z方向)に装備さ
れている。
Heating, pressurizing, cooling upper and lower blocks 10, 11, 12, 1
3, 14, 15, and 16 are respectively mounted via a press cylinder 21 so as to be vertically movable (Z direction in the drawing) by a required stroke.

下加熱ブロック3、4、5、下加圧ブロック6、下冷
却ブロック7、8とこれらに相対する上側の各ブロック
には、所望の温度上昇可能なヒーター22、が埋設されて
いる。
A heater 22 capable of raising a desired temperature is embedded in each of the lower heating blocks 3, 4, 5, the lower pressurizing block 6, the lower cooling blocks 7, 8 and each of the upper blocks opposed thereto.

下冷却ブロック9、上冷却ブロック16には、成形ブロ
ック全体を効率的に冷却させるため、冷却水の取入口2
3、および、取り出し口24、が外部温調器(図示せず)
と接続されている。
The lower cooling block 9 and the upper cooling block 16 have cooling water intake ports 2 for efficiently cooling the entire molding block.
3 and outlet 24 are external temperature controllers (not shown)
Connected with.

また、上下の各ブロック10〜16および3〜9には、熱
電対(図示せず)が埋設され所定の温度検知をおこなっ
ている。
A thermocouple (not shown) is embedded in each of the upper and lower blocks 10 to 16 and 3 to 9 to detect a predetermined temperature.

上記チャンバー1内の雰囲気コントロールには、非酸
化性ガスとして不活性ガス等のガス供給口25が、チャン
バーの上部二ヵ所に接続されている。
To control the atmosphere in the chamber 1, gas supply ports 25 such as an inert gas as a non-oxidizing gas are connected to the upper two places of the chamber.

また、それぞれの下ブロックは、成形ブロックの移送
が可能な様に同一面上に設置されており、下加熱ブロッ
ク3とチャンバー外部とは、成形ブロックの投入口26を
介して準備台27と連設されている。
Further, the respective lower blocks are installed on the same surface so that the forming blocks can be transferred, and the lower heating block 3 and the outside of the chamber are connected to the preparation table 27 via the forming block inlet 26. It is set up.

チャンバー1内の右側面に設けられた投入口26には、
開閉自在のシャッター28がもうけられ、他方の左側面に
は取り出し口29が設けられ、シャッター30と型受け台31
とが連設されている。
In the inlet 26 provided on the right side of the chamber 1,
A shutter 28 that can be freely opened and closed is provided, and an outlet 29 is provided on the other left side surface, and a shutter 30 and a mold cradle 31 are provided.
And are lined up.

成形ブロックAをチャンバー1内の下加熱ブロック3
上に移送する手段として、シリンダー32が押し棒33を−
X方向に所定量押し込むことによりおこなえる。
Forming block A into lower heating block 3 in chamber 1
Cylinder 32 pushes push bar 33-
It can be done by pushing in a predetermined amount in the X direction.

次に、成形ブロックAの移送手段を第2図を用いて説
明する。第2図は第1図の平面図である。成形ブロック
の移送は移送装置34によって行なわれる。すなわち、チ
ャンバー1の背面に配置した駆動シリンダー35、36を介
して、竿37によってそれぞれブロック間の配設ピッチと
同一ピッチだけ移動する。駆動シリンダー35、36は所定
ピッチのX方向と所定量のY方向だけ前後左右に自在に
移動できるものである。
Next, the transfer means for the molding block A will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a plan view of FIG. The transfer of the molding block is performed by the transfer device 34. That is, the rods 37 are moved by the same pitch as the arrangement pitch between the blocks via the drive cylinders 35 and 36 arranged on the back surface of the chamber 1. The drive cylinders 35, 36 can be freely moved back and forth and left and right in an X direction with a predetermined pitch and a Y direction with a predetermined amount.

次に、上述した成形装置を用いてレンズを成形する工
程を、第1図〜第3図に基ずいて説明する。上型17、下
型18、胴型19の内部にガラス素材20を入れ、成形ブロッ
クAとして準備台27上に載置する。成形装置は、まず、
突き出しシリンダー38によって、型受け台31上の成形ブ
ロックAを前方方向の成形ブロックBの位置まで移動さ
せた後、突き出しシリンダーは元の位置に戻る。
Next, a process of molding a lens using the above-described molding device will be described with reference to FIGS. 1 to 3. The glass material 20 is put into the upper mold 17, the lower mold 18, and the body mold 19 and placed on the preparation stand 27 as a molding block A. The molding equipment is
After the molding cylinder A is moved to the position of the molding block B in the forward direction by the ejection cylinder 38, the ejection cylinder returns to the original position.

次に、取り出し口29のシャッター30が開かれると同時
に、前述した移送手段を用い駆動シリンダー35を−Y方
向に所定量移動することによって、竿37が前方方向に突
き出され、続いて駆動シリンダー36を−X方向に移動す
る。
Next, the shutter 30 of the outlet 29 is opened, and at the same time, the drive cylinder 35 is moved by a predetermined amount in the −Y direction by using the above-mentioned transfer means, so that the rod 37 is projected in the forward direction, and subsequently, the drive cylinder 36. In the -X direction.

この動作で、各下側ブロック上の成形ブロックは、順
次、次のブロックにすべらせて移送される。例えば、下
冷却ブロック9上にある成形ブロックAは、取り出し口
29を通過し型受け台31上に移送される。続いて竿37は駆
動シリンダー35、36で+Y方向、+X方向の順で元の位
置に戻り、同時にシャッター30、は閉じる。
By this operation, the molding block on each lower block is sequentially slid and transferred to the next block. For example, the molding block A on the lower cooling block 9 has a take-out port.
After passing through 29, it is transferred onto the die cradle 31. Then, the rod 37 is returned to its original position in the order of + Y direction and + X direction by the drive cylinders 35 and 36, and at the same time, the shutter 30 is closed.

続いて投入口26のシャッター28か開かれ、準備台27上
の成形ブロックAはシリンダー32、押し棒33によって−
X方向に移動させ下加熱ブロック3上に載置される。シ
リンダー32が元に戻るのと同時に、シャッター28は閉じ
る。
Then, the shutter 28 of the charging port 26 is opened, and the molding block A on the preparation stand 27 is moved by the cylinder 32 and the push rod 33.
It is moved in the X direction and placed on the lower heating block 3. At the same time as the cylinder 32 returns, the shutter 28 closes.

順次この動作を一定時間ごとにくり返して、レンズ成
形を連続的に行うものである。
This operation is sequentially repeated at regular intervals to continuously perform lens molding.

シャッター30の開放時は、ガス供給口25から一定圧力
のN2ガスが供給されてチャンバー1内のガス圧は高めら
れており、ガスの流れは取り出し口29からチャンバー外
部に流れ出し、レンズ成形には悪影響を及ぼさない。す
なわち、チャンバー1の両側面に設けられたシャッター
28およびシャッター30の開閉は、成形ブロックの投入取
り出し時において、どちらか一方は閉状態である。その
理由は、両方のシャッターを同時に開け移送時と同時に
成形ブロックを投入することによる時間短縮の利点より
も、同時に開けることによってチャンバー内圧のバラン
スがくずれて外部の空気が流入する(トンネル効果)こ
とによるチャンバー1内の雰囲気の乱れをなくし、安定
した雰囲気中で成形を行う理由からである。
When the shutter 30 is opened, N2 gas having a constant pressure is supplied from the gas supply port 25 to increase the gas pressure in the chamber 1, and the gas flows out from the outlet 29 to the outside of the chamber. Has no adverse effect. That is, shutters provided on both sides of the chamber 1
One of the opening and closing of the shutter 28 and the shutter 30 is closed when the molding block is loaded and unloaded. The reason is that both shutters are opened at the same time and the molding block is put in at the same time during transfer. This is because the disturbance of the atmosphere in the chamber 1 due to the above is eliminated and the molding is performed in a stable atmosphere.

チャンバー1内に投入された成形ブロックAは、下加
熱ブロック3上に載置されると同時に上方より上加熱ブ
ロック10が成形ブロックAの上型17に当接するまで下降
する。すなわち、成形ブロックの上下面より効率的な伝
熱加熱が行われる。
The molding block A put into the chamber 1 is placed on the lower heating block 3 and simultaneously descends from above until the upper heating block 10 contacts the upper die 17 of the molding block A. That is, efficient heat transfer heating is performed from the upper and lower surfaces of the forming block.

ここで加熱ゾーン、即ち上加熱ブロックおよび下加熱
ブロックが配置されるゾーンにおいて、上下の加熱ブロ
ックを複数段にした第一の理由は、熱伝導率の異なる上
下型および胴型と、ガラス素材とを所定温度(変形温
度)に達するまでに温度差の無い均一な加熱を効率的に
行うことである。
Here, in the heating zone, that is, in the zone where the upper heating block and the lower heating block are arranged, the first reason for making the upper and lower heating blocks a plurality of stages is that the upper and lower molds and the barrel mold having different thermal conductivities, and the glass material Is to efficiently perform uniform heating without a temperature difference until the temperature reaches a predetermined temperature (deformation temperature).

第二の理由は、成形されたレンズ外観の良否を決定ず
けるガラスからの飛散物を最小限におさえるため、最適
な加熱温度条件とするためである。
The second reason is to set the optimum heating temperature condition in order to minimize the scattered substances from the glass that determine the quality of the appearance of the molded lens.

もちろん、上加熱ブロックと下加熱ブロックの熱容量
と電力パワー、成形ブロックの熱伝導率と熱容量等が計
算されている。
Of course, the heat capacity and electric power of the upper heating block and the lower heating block, and the thermal conductivity and heat capacity of the molding block are calculated.

加熱された成形ブロックAは、第2図にしめす移送用
の竿37が−Y方向(手前側)に動き、成形ブロックが各
下ブロック上を直線的に移送出来るようにしたガイドレ
ール39にそって−X方向(図面左側)に所定量Pだけ移
動し、次の下加熱ブロック上に移送されて載置される。
その後、竿37は+Y方向(後ろ側)に動き、成形ブロッ
クから離れて後+X方向(右側)に所定量Pだけ戻り移
送を完了する。
In the heated forming block A, the transfer rod 37 shown in FIG. 2 moves in the -Y direction (toward the front side), and the forming block moves along the guide rails 39 which enable linear transfer on the lower blocks. And moves a predetermined amount P in the -X direction (left side in the drawing), and is transferred and placed on the next lower heating block.
After that, the rod 37 moves in the + Y direction (rear side), separates from the forming block, and returns a predetermined amount P in the rear + X direction (right side) to complete the transfer.

成形ブロックAは、下加熱ブロック3、4、5上にそ
れぞれ一定時間待機し、同時に上加熱ブロック10、11、
12によって待機時間内で上下面より加熱され一定時間ご
とに順次移送されて成形ブロックAの加熱を完了する。
The molding block A stands by on the lower heating blocks 3, 4 and 5 for a certain period of time respectively, and at the same time, the upper heating blocks 10 and 11,
The heating of the molding block A is completed by heating from the upper and lower surfaces within a waiting time by 12 and sequentially transferring at regular intervals.

本実施例においては、成形レンズ外径が20mm程度のも
のでは3段による加熱方式が最も効率的で、しかも加熱
時におけるガラス素材からの飛散物もなくレンズ外観も
良好であった。
In this embodiment, when the outer diameter of the molded lens is about 20 mm, the three-stage heating method is the most efficient and there is no scattered matter from the glass material at the time of heating, and the lens appearance is good.

次に、成形ブロックAは、前述した手段によって下加
圧ブロック6上に移送される。下加圧ブロック6および
上加圧ブロック13の温度設定は、ガラス素材20が変形可
能な温度となるように設定され、移送後ただちに加圧ブ
ロック13を介して、プレスシリンダー21で−Z方向に加
圧されガラス素材20を変形させる。変形完了後、一定時
間経過したのち、プレスシリンダー21は+Z方向に上昇
し変形が完了する。
Next, the molding block A is transferred onto the lower pressing block 6 by the means described above. The temperature settings of the lower pressure block 6 and the upper pressure block 13 are set so that the glass material 20 can be deformed, and immediately after transfer, via the pressure block 13, the press cylinder 21 moves in the -Z direction. The glass material 20 is deformed under pressure. After a certain time has passed after the deformation, the press cylinder 21 is lifted in the + Z direction to complete the deformation.

次に、成形ブロックAは、下冷却ブロック7上に移送
され上冷却ブロック14が当接されて冷却させる。その
後、成形ブロックAは下冷却ブロック8上に移送され、
さらに、レンズの冷却が行なわれる。
Next, the molding block A is transferred onto the lower cooling block 7 and brought into contact with the upper cooling block 14 to cool it. After that, the molding block A is transferred onto the lower cooling block 8,
Further, the lens is cooled.

特に、成形レンズの形状精度は、上記2段の冷却工程
において、如何にガラス転移点付近をうまく冷却するか
で決定される。本実施例においては、第2の冷却工程、
すなわち下冷却ブロック8、上冷却ブロック15の温度設
定がガラス転移点以下に設定されており、成形ブロック
の冷却スピードは移載直後に早く、時間経過にしたがっ
て徐々に遅くなり、下ブロック上に待機する一定時間内
にガラス転移点を通過し、さらに冷却ブロックの設定温
度と同一温度まで冷却される。さらに、成形ブロック
は、下冷却ブロック9、上冷却ブロック16によって取り
出し可能な温度まで冷却され、3段の冷却工程を経て
後、型受け台31に移送される。
In particular, the shape accuracy of the molded lens is determined by how well the glass transition point and its vicinity are cooled in the above two-stage cooling process. In this embodiment, the second cooling step,
That is, the temperature setting of the lower cooling block 8 and the upper cooling block 15 is set below the glass transition point, the cooling speed of the molding block is fast immediately after transfer, gradually decreases with the passage of time, and waits on the lower block. The glass transition point is passed within a certain time, and the temperature is further cooled to the same temperature as the set temperature of the cooling block. Further, the molding block is cooled to a temperature at which it can be taken out by the lower cooling block 9 and the upper cooling block 16, and after being subjected to a three-stage cooling process, it is transferred to the die receiving table 31.

以下、このように成形ブロックは、一定時間毎に順
次、各加熱、変形、冷却の三つのゾーンで合計7箇所の
上下各ブロックの間を通過する工程を経て、成形レンズ
が完成する。
After that, the molding block is completed by passing through a total of seven upper and lower blocks in each of the three zones of heating, deformation and cooling in this manner at regular intervals.

本実施例において、上下各ブロックの温度設定は、そ
れぞれが最適な一定温度(設定温度は異なるが定常状
態)に保持されており、順次移送され温度の異なる成形
ブロックと、上下の各ブロックとの間に生ずる温度差は
所定時間(マシンタクト)内に解消される時間設定がさ
れている。
In this embodiment, the temperature setting of each of the upper and lower blocks is maintained at an optimum constant temperature (the set temperature is different, but the steady state), and the molding blocks sequentially transferred and having different temperatures and the upper and lower blocks are sequentially set. The time difference is set so that the temperature difference between them is eliminated within a predetermined time (machine tact).

本実施例の成形装置、成形方法により成形タクトをよ
り短縮する手段は、すなわち加熱、加圧、冷却の段数を
限り無く多くすれば解決出来るが、その反面、金型面数
が多くなる欠点を有する。
The molding apparatus of the present embodiment, means for further shortening the molding tact by the molding method can be solved by increasing the number of steps of heating, pressurization, and cooling as much as possible, but on the other hand, there is a drawback that the number of mold surfaces increases. Have.

従って、本装置および本方法は、上述した不都合を回
避し目的の成形レンズの大きさ、要求されるレンズの精
度、ガラス素材の熱特性などから最適な段数を決定し
た。
Therefore, the present apparatus and the present method avoid the above-mentioned inconvenience, and determine the optimum number of steps from the size of the objective molded lens, the required accuracy of the lens, the thermal characteristics of the glass material, and the like.

上記の構成とすることで、従来例では成形に約90秒以
上要していたものが、60秒以下に短縮することが可能と
なった。
With the above-mentioned configuration, it was possible to reduce the molding time from about 90 seconds or more in the conventional example to 60 seconds or less.

第3図は加熱、加圧、冷却の上側の各ブロックの構成
をさらに詳細に示すもので、上下自在に可動するプレス
シリンダー21のフランジ部54に、水冷管55が設けてあ
る。
FIG. 3 shows the structure of each of the upper blocks for heating, pressurizing and cooling in more detail. A water cooling pipe 55 is provided on the flange portion 54 of the press cylinder 21 which is movable up and down.

この水冷管55の出入り口は、チャンバー外部に接続さ
れ、水冷管中を流れる冷却水は所定の温度に調節されて
いる。
The inlet / outlet of the water cooling pipe 55 is connected to the outside of the chamber, and the cooling water flowing in the water cooling pipe is adjusted to a predetermined temperature.

さらに、加熱、加圧、冷却の上側の各ブロックの中心
部には、離型ピン51が埋設されている。この離型ピン51
は、各ブロックと成形ブロックの上型17とが吸着あるい
は密着によって上方に持ち上げられ、成形作業に支障を
きたすことを防ぐためのものである。離型ピン51は、圧
縮バネ52によって各ブロックの下方端面より1mm程度突
き出ている。
Further, a mold release pin 51 is embedded in the center of each block on the upper side of heating, pressurizing and cooling. This release pin 51
The purpose of this is to prevent each block and the upper die 17 of the molding block from being lifted upward by adsorption or contact and hindering the molding operation. The release pin 51 is projected about 1 mm from the lower end surface of each block by the compression spring 52.

成形時に発生する上型と各ブロックの吸着あるいは密
着は、この圧縮バネ52のバネ圧により強制的に離型され
る。尚、バネ圧の設定は成形レンズの性能に支障のない
程度の200grm−fに設定されている。
Adsorption or close contact between the upper mold and each block generated during molding is forcibly released by the spring pressure of the compression spring 52. The spring pressure is set to 200 grm-f, which does not affect the performance of the molded lens.

フランジ部54と各ブロック53の固定は、断熱板56を介
して取りつけ板57を用い固定ネジ58によって取りつけて
いる。さらに、取りつけ板57とフランジ部54とは、取り
つけネジ59によって固定されている。
The flange portion 54 and each block 53 are fixed to each other by a fixing screw 58 using a mounting plate 57 via a heat insulating plate 56. Further, the mounting plate 57 and the flange portion 54 are fixed by mounting screws 59.

尚、本実施例では離型手段としてバネ圧による構成と
したが、上側の各ブロックの上型当接面に溝加工を施
し、当接面積を少なくして上型との吸着、密着を防止す
る方法も考えられる。
In this embodiment, the release means is constituted by spring pressure, but the upper die contact surface of each upper block is grooved to reduce the contact area to prevent adsorption and adhesion with the upper die. A method of doing it is also possible.

さらに、本実施例では各上ブロックと各下ブロックに
応じた一定温度条件とした。その理由は、特に冷却工程
において成形ブロックが上下からの均等な冷却速度で冷
却された場合において、上下面の形状がほぼ均等なレン
ズでは通常反りのないレンズ成形が実現できるからであ
る。
Further, in this embodiment, the constant temperature condition is set according to each upper block and each lower block. The reason for this is that, especially when the molding block is cooled at a uniform cooling rate from above and below in the cooling step, lens molding without warpage can usually be realized with a lens whose top and bottom surfaces are substantially uniform.

しかしながら、上下面の形状が大きく異なるレンズ
(例えばメニス、平−凸)等においては、必ずしも上述
した均等な冷却速度では逆に反りの発生が顕著に現れ
る。
However, in a lens (for example, meniscus, plano-convex) or the like whose top and bottom surfaces are greatly different in shape, warpage is conspicuously conspicuous on the contrary at the above uniform cooling rate.

このような場合の温度条件は、反りが発生する方向と
は反対側の温度を高くし、上下のレンズ面を固める際に
時間差を設けることによって、反りの制御が可能なレン
ズ成形が実現できる。
In such a case, the temperature can be controlled so that the warp can be controlled by increasing the temperature on the side opposite to the direction in which warpage occurs and providing a time difference when the upper and lower lens surfaces are solidified.

時間差を設ける方法は、直接は上下ブロックの温度設
定を変え熱伝導の差によってレンズ両面の冷却に時間差
を設ける方法と、上側の冷却ブロックを成形ブロックに
非当接として輻射冷却によって時間差を設ける方法とが
ある。前者は、金型や冷却ブロックの当接面が酸化およ
びガス付着などにより熱伝導に若干のばらつぎが生じ
る。
The method for providing the time difference is to directly change the temperature settings of the upper and lower blocks to provide a time difference for cooling both surfaces of the lens by a difference in heat conduction, and to provide the time difference by radiative cooling with the upper cooling block not in contact with the molding block. There is. In the former case, the contact surface of the mold or the cooling block causes a slight variation in heat conduction due to oxidation and gas adhesion.

そこで本実施例では、ガラス転移点を通過する第2の
冷却工程において冷却ブロックと成形ブロックとを非当
接とすることで、成形レンズの形状精度±1μ以内のレ
ンズ成形を実現できた。
In view of this, in the present embodiment, by forming the cooling block and the molding block out of contact with each other in the second cooling step of passing the glass transition point, lens molding with a shape accuracy of the molded lens within ± 1 μ could be realized.

尚、本実施例で成形を行ったレンズ形状は外径20mm、
レンズ厚3mmの両凸形状で、硝種はホウケイ酸バリュウ
ム系用い、上下の加圧ブロックの設定温度、すなわち成
形温度を570℃でおこなった。また、本実施例では加
熱、加圧、冷却の各ゾーンは、上下に配置されたブロッ
クで構成したが、成形されるレンズ性能と成形時に支障
がなければ他の配置でもよい。
The lens shape molded in this example has an outer diameter of 20 mm,
The lens had a biconvex shape with a thickness of 3 mm, the glass type was barium borosilicate, and the temperature was set at 570 ° C at the set temperature of the upper and lower pressure blocks. Further, in this embodiment, the heating, pressurizing, and cooling zones are composed of blocks arranged vertically, but other zones may be used as long as there is no hindrance to the performance of the molded lens and molding.

発明の効果 本発明の装置によれば、ガラス素材を熱効率よく加
熱、加圧、冷却、が行え短時間でレンズ成形を行うこと
が可能で、しかも簡単な装置で量産的かつ経済的であり
産業上利用価値の高いガラスレンズ成形装置を提供す
る。
EFFECTS OF THE INVENTION According to the apparatus of the present invention, it is possible to heat, pressurize, and cool a glass material with good heat efficiency, and to perform lens molding in a short time. Moreover, a simple apparatus is mass-produced and economical. To provide a glass lens molding device with high utility value.

また、本発明の方法によれば形状精度の安定したレン
ズ成形を行うことが可能で、光学設計上最も望ましいレ
ンズを供給することができ、光学機器の安定性に寄与す
ることができる。
Further, according to the method of the present invention, it is possible to perform lens molding with stable shape accuracy, it is possible to supply the most desirable lens in terms of optical design, and it is possible to contribute to the stability of optical equipment.

さらに、本発明で得られるレンズは、外観、形状精
度、光学特性ともに優れ、しかもレンズコストを低減で
き、大なる価値を有する。
Furthermore, the lens obtained by the present invention is excellent in appearance, shape accuracy, and optical characteristics, and further, the lens cost can be reduced, which is of great value.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明のガラスレンズ成形装置の実施例を示す
正断面図、第2図は同実施例装置の平面図、第3図は同
実施例における離型手段の断面図第4図は従来例の要部
断面図である。 1……チャンバー、2……架台、3、4、5……下加熱
ブロック、6……下加圧ブロック、7、8、9……下冷
却ブロック、10、11、12……上加熱ブロック、13……上
加圧ブロック14、15、16……上冷却ブロック、17……上
型、18……下型、19……胴型、20……ガラス素材、21…
…プレスシリンダー、22……ヒータ、28、29……シャッ
ター35、36……駆動シリンダー、37……竿32、38……シ
リンダー、39……ガイドレール、51……離型ピン、52…
…圧縮バネ。
FIG. 1 is a front sectional view showing an embodiment of a glass lens molding apparatus of the present invention, FIG. 2 is a plan view of the apparatus of the same embodiment, FIG. 3 is a sectional view of a releasing means in the embodiment, and FIG. It is a principal part sectional drawing of a prior art example. 1 ... Chamber, 2 ... Stand, 3, 4, 5 ... Lower heating block, 6 ... Lower pressure block, 7, 8, 9 ... Lower cooling block, 10, 11, 12 ... Upper heating block , 13 …… Upper pressure block 14, 15, 16 …… Upper cooling block, 17 …… Upper mold, 18 …… Lower mold, 19 …… Body mold, 20 …… Glass material, 21…
… Press cylinder, 22 …… Heater, 28, 29 …… Shutter 35, 36 …… Drive cylinder, 37 …… Rod 32, 38 …… Cylinder, 39 …… Guide rail, 51 …… Release pin, 52…
… A compression spring.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 塩山 忠夫 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−139019(JP,A) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Tadao Shioyama 1006 Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. (56) Reference JP-A-63-139019 (JP, A)

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】一対の成形型と胴型との内部にガラス素材
を入れ一体となした成形ブロック全体を、加熱する複数
個の加熱ブロックからなる加熱ゾーンと、前記成形ブロ
ックの成形型を介して、ガラス素材の変形が可能な加圧
ブロックからなる加圧ゾーンと、変形が完了した成形ブ
ロック全体を冷却する複数個の冷却ブロックからなる冷
却ゾーンと、前記三つのゾーンを内包するチャンバー
と、前記成形ブロックを加熱、加圧、冷却の各ゾーンに
順次搬送する搬送手段と、前記成形ブロックをチャンバ
ー内に搬入し、またチャンバー内より搬出するための、
開閉シャッターを有する投入口と取り出し口と、非酸化
性ガスを前記チャンバー内に送り込むガス供給口とを具
備したことを特徴とするガラスレンズ成形装置。
1. A heating zone composed of a plurality of heating blocks for heating the entire molding block in which a glass material is put inside a pair of molding dies and a body mold, and a molding die for the molding blocks. A pressure zone composed of a pressure block capable of deforming the glass material, a cooling zone composed of a plurality of cooling blocks for cooling the entire deformed molding block, and a chamber containing the three zones, Heating means, heating means for sequentially carrying the molding block to each zone of cooling, and for carrying the molding block into and out of the chamber,
A glass lens molding apparatus comprising: an inlet having an opening / closing shutter, an outlet, and a gas supply port for feeding a non-oxidizing gas into the chamber.
【請求項2】加熱、加圧、冷却の各ゾーンは一対の成形
型を上下から挟むように上ブロックと、下ブロックより
構成され、それぞれがガラス素材の熱特性に基づく温度
制御手段と、圧力制御手段とを備えたことを特徴とする
請求項(1)記載のガラスレンズ成形装置。
2. The heating, pressurizing, and cooling zones are composed of an upper block and a lower block so as to sandwich a pair of molding dies from above and below, and each has a temperature control means based on the thermal characteristics of the glass material and a pressure. The glass lens molding apparatus according to claim 1, further comprising a control unit.
【請求項3】各ゾーンの上ブロックには、上ブロックに
当接する成形型の上型を離型する離型手段を設けたこと
を特徴とする請求項(1)記載のガラスレンズ成形装
置。
3. The glass lens molding apparatus according to claim 1, wherein the upper block of each zone is provided with a mold releasing means for releasing the upper mold of the mold that contacts the upper block.
【請求項4】離型手段は、上ブロックに埋設された離型
ピンと、押圧手段とで構成され、前記押圧手段が前記離
型ピンを介して成形型の上型を下ブロックの方向に押圧
する構成を備えたことを特徴とする請求項(3)記載の
ガラスレンズ成形装置。
4. The mold releasing means comprises a mold releasing pin embedded in an upper block and a pressing means, and the pressing means presses the upper mold of the mold toward the lower block via the mold releasing pin. The glass lens molding device according to claim 3, further comprising:
【請求項5】成形ブロックを投入口および取り出し口よ
り搬入、搬出する際において、投入口、取り出し口のシ
ャッターは、どちらか一方が閉状態であることを特徴と
する請求項(1)記載のガラスレンズ成形装置。
5. A shutter according to claim 1, wherein one of the shutters at the inlet and the outlet is closed when the molding block is carried in and out from the inlet and the outlet. Glass lens molding equipment.
【請求項6】加熱、加圧、冷却のゾーンを構成する各ブ
ロックの温度および圧力制御手段が7段からなることを
特徴とする請求項(1)、(2)または(3)の何れか
に記載のガラスレンズ成形装置。
6. The temperature and pressure control means for each block constituting the heating, pressurizing and cooling zones comprises seven stages, as set forth in any one of claims (1), (2) and (3). The glass lens molding device described in 1.
【請求項7】ガラス素材を挟持する一対の上型、下型を
有する成形型と胴型からなる成形ブロックを、その上下
面から加熱する複数の加熱工程と、前記成形型を介して
前記ガラス素材を変形する変形工程と、変形が完了した
のち、成形ブロックをその上下面から冷却する複数の冷
却工程とを具備し、上記加熱、変形、冷却の各工程を順
次実施してガラスレンズを成形することを特徴とするガ
ラスレンズの製造方法。
7. A plurality of heating steps of heating a molding block composed of a molding die having a pair of upper and lower molds for sandwiching a glass material and a barrel die from above and below, and the glass through the molding die. It is equipped with a deforming step of deforming the material and a plurality of cooling steps of cooling the molding block from its upper and lower surfaces after the deformation is completed. The heating, deforming and cooling steps are sequentially carried out to mold the glass lens. A method of manufacturing a glass lens, comprising:
【請求項8】冷却工程において、レンズ形状に基づき、
成形型の上型、下型の冷却温度に温度差を設けたことを
特徴とする請求項(7)記載のガラスレンズの製造方
法。
8. In the cooling step, based on the lens shape,
The method for producing a glass lens according to claim (7), wherein a temperature difference is set between the cooling temperatures of the upper mold and the lower mold of the molding die.
【請求項9】温度差を設ける手段として、複数の冷却工
程のうち少なくとも一つの工程において、上ブロックが
成形ブロックに非接触であることを特徴とする請求項
(8)記載のガラスレンズの製造方法。
9. The manufacturing method of a glass lens according to claim 8, wherein the upper block is not in contact with the molding block in at least one of a plurality of cooling steps as means for providing a temperature difference. Method.
【請求項10】複数の冷却工程のうち、第2の冷却工程
の温度設定が、ガラス転移点以下であることを特徴とす
る請求項(7)、(8)または(9)何れかに記載のガ
ラスレンズの製造方法。
10. The method according to claim 7, wherein the temperature of the second cooling step among the plurality of cooling steps is set to a glass transition point or lower. Of manufacturing glass lens of.
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