JPH01176236A - 光学ガラス素子のプレス成形用型の清浄方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はレンズやプリズム等の光学ガラス素子をプレス
成形で製造する際に使用するプレス成形用型の清浄方法
に関するものである。

従来の技術 近年、光学ガラスレンズは光学機器のレンズ構成の簡略
化とレンズ部分の軽量化の両方を同時に達成しうる非球
面化の方向にある。この非球面レンズの製造にあたって
は、従来の光学レンズの製造方法である研磨法では、加
工および量産化が困難であり、直接プレス成形法が有望
視されている。

この直接プレス成形法というのは、予め所望の面品質お
よび面精度に仕上げた非球面形状のモールド上で、光学
ガラスの塊状物を加熱加圧成形するか、あるいは予め加
熱した光学ガラスの塊状物を加熱加圧成形を行ない、そ
れ以後の研磨工程を必要としないで光学ガラスレンズを
製造する方法である。（例えば、特公昭５４−３８１２
６号公報） 上記の光学ガラスレンズの製造において、プレス成形に
使用する光学ガラス素子の成形用型が非常に重要であり
、光学ガラス素子の成形用型として、高温下で光学ガラ
スに対する化学作用が最小であること、型のプレス面に
引っかき傷やすり傷の損傷を受けにくいこと、プレス成
形によって高い面精度が変化しないことなどの性質を有
している必要があり、種々の材料が検討されている。

（特公昭５９−９９０５９号公報） 特に非球面レンズの場合、非常に高い面精度であること
が要求されるため、成形用型は非常に高価なものになり
、金型寿命の長いことが非常に重要である。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、光学ガラス素子のプレス成形は高温高圧
下で行なわれるため、長期間にわたるプレス成形によっ
て微小なガラス片、異物、あるいはゴミ等が成形用型の
プレス面に付着しゃすくなる、あるいは成形用型のプレ
ス面がわずかに酸化されるということが起る。このため
成形用型のプレス面に引っかき傷やすり傷の損傷を受け
やす（なる、プレス成形した光学ガラス素子の表面性が
悪くなる、離型性が悪（なる等の問題点がある。

問題点を解決するための手段 本発明は前記問題点を解決するために、プレス成形用型
の成形面に高圧水を噴射することを特徴とする光学ガラ
ス素子のプレス成形用型の清浄方法を提供するものであ
る。

作用 本発明の光学ガラス素子のプレス成形用型の清浄方法は
、プレス成形用型の成形面に高圧水を噴射することから
、高圧水の持つ衝撃エネルギーすなわち水のインパルス
効果により、成形而上の微小なガラス片、異物、あるい
はゴミ等を除去することができる。

実施例 以下実施例を示す。

（実施例１） 第１図は本発明に用いたガラスプレス成形用型の断面図
である。プレス成形用型の母材としてオーステナイト鋼
（ＳＵＳ３１０）を用い、上型１には曲率半径が４６ｆ
ｉの凹形の成形面３を、下型２には曲率半径が２００ｎ
の凹形の成形面４をそれぞれ形成した。これらの成形面
３および４を超微細なダイヤモンド粉末を用いてラフピ
ングし、約１時間で表面の最大粗さ（Ｒｍａｘ）が約８
０人の鏡面にした。鏡面となった成形面３および４０表
面に、立方晶窒化硼素の薄膜を電子ビーム法で被覆した
。このような方法により光学ガラス素子の成形用上型１
および下型２を得た。

そして、シリカ（Ｓ　ｉ　０２　）　５０重量パーセン
ト、酸化鉛（Ｐ’ｂＯ）３５重量パーセント、残部が微
量成分からなる酸化鉛系光学ガラス塊５を、５００℃に
昇温された上述のプレス成形用型１および２の間で、プ
レス圧力４０　ｋｇ／ｃｄ、プレス時間１分でプレス成
形した。成形レンズはそのまま３００℃まで上下の型と
ともに冷却した。

このような工程によって、５００回のガラスプレス成形
を行なうた後、プレス成形用型の成形面３および４に高
圧水を噴射した。

第２図は本発明に用いた高圧水噴射装置の説明用概略図
であり、第２図を参照しながらプレス成形用型の清浄方
法を説明する。ジェットポンプ１１から発生した高圧水
は圧力計１２で所定の吐出圧力に調整し、高圧パルプ１
３を開き高圧水１６をノズル１５からプレス成形用型１
および２に噴射させた。洗浄に使用した水はロータリス
トレーナ１９を通して微小なガラス片、異物、あるいは
ゴミ等と水とを分離し、タンク２ｏに集められた水はジ
ェットポンプ１１に送り出され循環使用される。

このような高圧水噴射装置ホルダー１７にプレス成形用
型１および２を固定したあと、高圧用パルプ１３を開い
て口径ｌ鶴のノズル１５から高圧水１６を吐出圧力２０
０ｋｇ／ｃｄ、吐出流量１５０１／ｍｉｎでプレス成形
用型１および２に２分間噴射した結果、成形而上の微小
なガラス片、異物、あるいはゴミ等を除去することがで
きた。さらに検討を重ねた結果、成形而上の微小なガラ
ス片。

異物、あるいはゴミ等を除去することができる好ましい
条件を第１表に示した。

５００回のガラスプレス成形を行なった後のプレス成形
用型の成形面３および４の表面粗さ（Ｒｍａｘ）は約１
２０人であり、光学顕微鏡で観察した結果その成形面に
微小なガラス片、異物、あるいはゴミ等がわずかに付着
していた。これに対して、本発明の清浄方法を施したい
ずれの場合もプレス成形用型の表面粗さ（Ｒ＋ｗａｘ）
は約９０人であり、光学顕微鏡で観察した結果その成形
面に微小なガラス片、異物、あるいはゴミ等の付着や微
細なキズも発生していなかったと共に、高精度な面形状
も変化していなかった。すなわち本発明の光学ガラス素
子のプレス成形用型の清浄方法により、プレス成形用型
を繰り返し使用することが可能になったことがわかる。

また成形した光学ガラスレンズは面精度ニュートンリン
グ２本以内、アス５分の１本以内、面粗さ０．０１μｍ
であり、その光学性能は極めて優れていると共に製品歩
留りも非常に良好であった。

第　　　１　　　表 （実施例２） 超硬合金（ＷＣ）を実施例１と同様の形状に加工し、成
形面３および４を超微細なダイヤモンド粉末でラフピン
グし、約１時間で表面の最大粗さ（Ｒｍａｘ　）が約６
０人の鏡面にした。鏡面となった成形面３および４に、
スパッタ法で白金−イリジウムーオスミウム合金（Ｐ　
を−１ｒ−Ｏｓ）の薄膜を被覆し、光学ガラス素子の成
形用上型１および下型２を得た。

実施例１と同様の方法で、酸化鉛系光学ガラス塊５を５
０００回プレス成形し、５ｏｏｏ回のガラスプレス成形
を行なった後のプレス成形用型の成形面３および４に第
１表に示した条件で高圧水を噴射した。そして本発明の
清浄方法を施す前後の成形用型についてそれぞれ表面粗
さ（Ｒｍａｘ　）を測定し表面状態を観察した。

５０００回のガラスプレス成形を行なった後のプレス成
形用型の成形面３および４の表面粗さ（Ｒｍａｘ）は約
９０人であり、光学顕微鏡で観察した結果その成形面に
微小なガラス片、異物、あるいはゴミ等がわずかに付着
していた。これに対して、本発明の清浄方法を施したい
ずれの場合もプレス成形用型の表面粗さ（Ｒｍａｘ　）
は約７０人であり、光学顕微鏡で観察した結果その成形
面に微小なガラス片、異物、あるいはゴミ等の付着や微
細なキズも発生していなかったと共に、高精度な面形状
も変化していなかった。そして成形した光学ガラスレン
ズは面精度ニュートンリング２本以内、アス５分の１本
以内、面粗さ０．０１μｍであり、その光学性能は極め
て優れていると共に製品歩留りも非常に良好であった。

なお、本発明の光学ガラス素子のプレス成形用型の清浄
方法は、プレス成形用型の成形面に高圧水を噴射するこ
とを特徴とするものであり、プレス成形用型の材質、ガ
ラスの種類、高圧水噴射装置、高圧水噴射条件等は本実
施例に限定されるものではない。

発明の詳細 な説明したように、本発明の光学ガラス素子のプレス成
形用型の清浄方法は、プレス成形用型の成形面に高圧水
を噴射することから、高圧水の持つ衝撃エネルギーすな
わち水のインパルス効果により成形面上の微小なガラス
片、異物、あるいはゴミ等を除去することができること
がわかる。

本発明によって高精度に加工したプレス成形用型を繰り
返し使用することが可能となるため、高精度な光学ガラ
ス素子の大量生産が可能になり、生産性の向上と製造コ
ストの低減に著しい効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に用いたガラスプレス成形用型の断面図
、第２図は第１図の成形用型を取り付けた高圧水噴射装
置の説明用概略図である。 １・・・・・・上型、２・・・・・・下型、３．４・・
・・・・成形面、５・・・・・・ガラス塊、１１・・・
・・・ジェットポンプ、１２・・・・・・圧力計、１３
・・・・・・高圧用バルブ、１４・・・・・・ドレン用
バルブ、１５・・・・・・ノズル、１６・・・・・・高
圧水、１７・・・・・・ホルダー、１８・・・・・・モ
ータ、１９・・・・・・ロータリストレーナ、２０・・
・・・・タンク。 代理人の氏名　弁理士　中尾敏男　はか１名第１図 第　２　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　プレス成形用型の成形面に高圧水を噴射することを特
   徴とする光学ガラス素子のプレス成形用型の清浄方法。