JPH02172831A - 光学ガラス部品の成形方法 - 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、光学ガラス部品の成形方法を加熱軟化した後
、成形用金型にて押圧成形する光学ガラス部品の成形方
法に関する。

（従来の技術〕 従来、光学ガラス部品の成形素材を加熱軟化した後、所
望の成形面を有する一対の成形用金型にて押圧成形し、
レンズ等の光学ガラス部品を得る方法が知られており、
例えば、特開昭６３−７４９２６号公報に開示されてい
る。一方、上記成形方法に使用する装置としては、例え
ば、特開昭６２−２８８１１９号公報に開示されている
。

特開昭６３−７４９２６号公報の成形方法は、成形用金
型により押圧成形された光学ガラス部品を成形用金型か
ら離型する離型部材を成形用金型の金型温度より２００
’Ｃ低い温度〜金型温度の所定温度に制御するとともに
、離型部材を成形素材に接触させながら成形用金型によ
り光学ガラス部品を押圧成形するものである。

特開昭６２−２８８１１９号公報の成形装置は、一対の
成形用金型間に加熱手段および／または冷却手段を設け
た胴壁キャリアに成形素材を載置して殿送し得るようＣ
ｅ構成されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

特開昭６３−７４９２６号公報の成形方法にあっては、
離型部材が、直接成形素材に接触するため、熱伝導によ
る接触部近辺の温度勾配の発生が避けられず、成形レン
ズ内の温度分布の均一化に限界があった。特に、押圧成
形時間を短時間として生産性の向上を図る場合、押圧成
形時間内に成形素材と離型部材を接触させて急速に温度
制御しなければならなず、成形レンズ内の温度分布の均
一化が困難となり、転写性が劣化する問題点があった。

一方、特開昭６２−２８８１１９号公報の成形装置にあ
っては、胴壁キャリアが加熱手段、例えば、ヒータ部の
材料費および加工費等により高価となり、成形品が高価
となる問題点があった。特に、成形品を大量生産する場
合、胴壁キャリアが多数必要となり、上記問題は顕著で
あった。

本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みてなされたもの
であって、押圧成形中の成形素材において成形用金型が
当接する部分以外の部分について、より精密に温度制御
することにより、成形素材内部の温度を均一化し、精密
な転写性を有するとともに、安価な光学ガラス部品を短
時間で成形することのできる光学ガラス部品の成形方法
を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を解決するために、本発明は、所定温度に加熱
した光学ガラス部品の成形素材をその成形素材温度より
低温とした成形用金型により押圧成形し、離型部材によ
り押圧成形品を離型する光学ガラス部品の成形方法にお
いて、上記離型部材を所定の温度に制御するとともに、
該離型部材を上記成形素材外周を保持した搬送部材に接
触又は接近させつつ押圧成形することしたものである。

かかる成形方法にあっては、高温の成形素材から、成形
素材より低温の成形用金型への熱の移動が生じる。この
熱移動間に、成形素材は粘性流動を起こし、次第に成形
素材内部は均温変化しつつ成形用金型の成形面形状が転
写される。しかるに、かかる熱移動は、熱伝導のきわめ
て低い成形素材によって支配されるので、一般に、成形
素材の押圧成形面間の厚み及び中心部と外周部の厚さの
差によって、成形素材の均温変化に要する時間が定まる
こととなる。

〔作　用〕

本発明の光学ガラス部品の成形方法にあっては、成形素
材の外周を保持した搬送部材が、押圧成形時に所定の温
度に制御された離型部材と接触又は接近されると、成形
素材内部の均温度が促進されるので、成形素材は搬送部
材を介した熱伝導により温度勾配が緩和されて、より精
密な均温変化で冷却される。したがって、特に、中心部
と外周部間の厚みに差がある形状、例えば両凸形状又は
凹形状にあっても、成形素材温度の均温変化が促進され
るとともに、該均温変化が緩和されて、転写の良好な光
学ガラス部品が成形される。

（実施例〕 以下、図面を用いて、本発明の実施例を詳細に説明する
。

（第１実施例） 第１図及び第２図は、本発明に係る光学ガラス部品の成
形方法の第１実施例に使用する成形装置を示す図で、対
をなして同軸的に対向配置された円柱状の上型ｌと下型
２とから成形用金型が構成されている。上型１及び下型
２の各対向面には、所望の成形レンズ３に対向した高い
面形状と面粗度の成形面１ａ、２ａが形成されている。

上型１と下型２とは、図示を省略した駆動装置に連結さ
れ、相互に接近離反自在となっている。本実施例では、
光学ガラス素材として、ガラス転移点’ｒｇ　：　５３
５°Ｃ８軟化点Ｓ　ｐ　：　６３９°Ｃ１屈伏点Ａ　ｔ
　：　５９５℃の５ＫＩＩを用い、直径１６ｍｍ、　Ｒ
Ａ４３．６．　　Ｒｍ３７．７　（非球面）及び肉厚ｔ
＝３ｍｍの両凸レンズを成形する場合を示す。

第２図において４で示すのは、上記光学ガラス材料から
なるガラス素材で、予め研削、研磨により予備成形され
ている。ガラス素材４は、押圧成形時に上下両型１．２
の成形面１ａ、２ａに対し、わずかに中当たりとなるよ
うに、ＲＡ４３．　　Ｒｓ３６．５の概略Ｒに形成され
ており、ガラス素材４が成形面１ａ、２ａの中心から当
接（押圧）され、気泡のまき込みを防止しつつ成形し得
るようになっている。

５はガラス素材４を保持・搬送する搬送部材である。搬
送部材５は、リング形状に形成され、その中央にガラス
素材４を載置する載置孔６が形設されている。載置孔６
内には、段部からなる受部６ａが形成されている。また
、搬送部材５外周面の略中央部には、搬送台７あるいは
離型部材８との係止突起９が設けられている。この搬送
部材５は、ガラス素材４の線膨張係数より小さい材質、
例えば超硬合金（α−６，５ＸｌＯ−’）で形成され、
ガラス素材４の押圧成形後、冷却過程において、成形レ
ンズ３と搬送部材５とは、その収縮差により分離される
ようになっている。

搬送台７は、上記搬送部材５を保持して、搬送部材５に
載置されたガラス素材４とともに加熱炉（図示省略）及
び上下両型１，２間に搬送し、押圧成形された成形レン
ズ３を搬送部材５とともに徐冷炉（図示省略）に搬送す
るものである。Ｒ送台７の中央には、上記押圧成形用金
型の下型２の外径の透孔ｌＯが貫設されている。この透
孔１０には、搬送部材５が、透孔１０の上側開口縁部１
１と搬送部材５の係止突起９とを係止しつつ保持される
ようになっている。

離型部材８は、耐熱性素材、例えば耐熱ステンレスでリ
ング形状に形成され、その中央部に、搬送部材５の上昇
周面１２と嵌合自在な内周面１３ａを有する貫通孔１３
が形成されている。この離型部材８は、貫通孔１３を介
して上型１と同軸的に配置され、図示を省略した駆動装
置により上型ｌの軸線方向に移動自在になっている。そ
して、ガラス素材４の押圧時には、離型部材８を下降し
てｖＩ送部材５の上昇周面１２と貫通孔１３の内周面１
３ａとが嵌合あるいは接近されるとともに、離型部材８
の下面１３ｂと搬送部材５の係止突起９の上面９ａとが
当接あるいは接近されるようになっている。さらに、離
型部材８の内部には、ヒータ１５及び図示を省略した熱
電対が設けられ、離型部材８を所定温度で制御自在にな
っている。

次に、上記成形装置により成形レンズ３の成形方法を説
明する。

まず、ガラス素材４を載置孔６に載置した搬送部材５を
搬送台７の透孔１０に保持するとともに、これを加熱炉
中に搬入し、ガラス素材４を６８０°Ｃに加熱軟化させ
る。その後、第２図に示すように、ガラス素材４を上下
両型１．２間に搬入する。ここで、上下両型１．２は金
型温度が５５０°Ｃとなるように加熱されるとともに、
上下両型１．　２周りの雰囲気温度は３００℃位に保持
され、また、離型部材８は熱電対付ヒータ１５により５
６０℃となるように加熱されている。

上記ガラス素材４の搬入に関連して、上下両型１、　２
に連結した駆動装置が作動を開始すると同時に、離型部
材８に連結した駆動装置も作動を開始する。

そして、第１図に示すように、離型部材８の内周面１３
ａが搬送部材５の上昇周面１２に嵌合して、離型部材８
の下面１３ｂと係止突起９の上面９ａが接触しつつ、ガ
ラス素材４を１５秒間押圧成形し、再成形面１ａ、２ａ
形状に転写させるとともに、ガラス素材４の薄肉となっ
ている外周部付近が、上下両型１．２および雰囲気によ
って冷却されるのを搬送部材５を介してゆるやかな温度
勾配の熱伝導で保温する。

このようにして得られた成形レンズ３を離型するには、
下型２への密着度が強い場合は、下型２が下降した際、
搬送部材５が搬送台７によって係止されることで、成形
レンズ３が搬送部材５に保持されて離型される。一方、
上型１への密着度が強い場合は、離型部材８の下降動作
によって、成形レンズ３は搬送部材５とともに下降し、
上型１から離型される。そして、離型した後、搬送部材
５は搬送台７の透孔１０に保持され、成形レンズ３は、
搬送台７の移動により図示を省略した徐冷炉内に搬入さ
れ、徐冷される。

第３図は、上記実施例により得られたガラスレンズの球
面部のフィゾー干渉計による干渉像を干渉パターンによ
り示したもので、ガラスレンズ１７は、その周辺部にヒ
ケがなく、転写性の良好なレンズであることが判る。

これに対し、押圧成形中に低温の離型部材をガラス素材
に直接接触させる前記従来の成形方法により得たガラス
レンズの球面部の干渉像を第４図に干渉パターンにより
示した。第４図から判るように、従来方法によれば、本
実施例のような口径の大きい両凸のガラスレンズ１８に
ヒケが発生してしまう。

（第２実施例） 第５図及び第６図は、本発明に係る光学ガラス部品の成
形方法の第２実施例を示すものである。

本実施例は、中心肉厚が薄い両凹レンズを押圧成形する
場合について示しである。なお、本実施例に使用する成
形装置は、所望の成形レンズ３０に対応した高い面形状
と面粗度の成形面３１ａ。

３２ａを有する上型３１．下型３２以外は、上記第１実
施例と同様であるので、同一部分には同一番号を符して
、その説明を省略する。

即ち、本実施例は、ガラス素材として上記第１実施例と
同様に５ＫＩＩを用い、直径１４＋＋ｕａ、　ＲＡ４５
．３．　Ｒ１３９，４（非球面）及び肉厚ｔ　＝３．５
閣の両凸レンズ３０を成形する場合を示し、ガラス素材
３３は、予め研削、研磨により予備成形され、上下両型
３１．３２の成形面３１ａ、３２ａに中当たりされるよ
うに、Ｒ，４４，５，Ｒ，３８，７の概略Ｒに加工され
ている。

本実施例の成形方法は、離型部材８の温度を熱電対付ヒ
ータ１５により４８０°Ｃに加熱制御する以外は、上記
第１実施例と同様であるので、その説明を省略する。

本実例によれば、ガラス素材３３が上下両型３１．３２
の成形面３１ａ、３２ａ形状に転写されるとともに、ガ
ラス素材３３の厚肉の中央部に較べ冷却が遅くなるのを
、搬送部材５を介した熱伝導により温度勾配を緩和しつ
つ外周面部近傍を冷却し、ガラス素材３３の均温変化を
促進することができる。

第７図は、上記実施例により得られたガラスレンズの球
面部のフィゾー干渉計による干渉像を干渉パターンによ
り示したもので、ガラスレンズ３５は、その周辺部にヒ
ケがな（、転写性の良好なレンズであることが判る。

これに対し、押圧成形中に低温部材をガラス素材に直接
接触させる前記従来の成形方法により得たガラスレンズ
の球面部の干渉像を第８図に干渉パターンにより示した
。第８図から判るように、従来方法によれば、本実施例
のような口径の大きい両凹のガラスレンズ３６にヒケが
発生してしまう。

〔発明の効果］ 以上のように、本発明の光学ガラス部品の成形方法によ
れば、離型部材を所定の温度に制御するとともに、該離
型部材を成形素材外周を保持した搬送部材に接触又は接
近させなから押圧成形することとしたので、成形素材外
周近傍が搬送部材を介してゆるやかな温度勾配で冷却さ
れ、精密な転写性の成形品を短時間かつ安価に得ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は、本発明成形方法の第１実施例にお
ける成形装置を示すもので、第１図は押圧成形中の縦断
面図、第２図は押圧成形前の縦断面図、第３図及び第４
図は、それぞれ第１図に示す実施例及び従来例により成
形された各ガラスレンズにおける干渉像を示す干渉パタ
ーン、第５図及び第６図は、本発明成形方法の第２実施
例における成形装置を示すもので、第５図は押圧成形前
の縦断面図、第６図は押圧成形中の縦断面図、第７図及
び第８図は、それぞれ第５図に示す実施例及び従来例に
より成形された各ガラスレンズにおける干渉像を示す干
渉パターンである。 １．３１・・・上型 ２．３２・・・下型 ３．３０・・・成形レンズ ４．３３・・・ガラス素材 ５・・・搬送部材 ８・・・離型部材 １５・・・ヒータ 特許出願人　　オリンパス光学工業株式会社１・・・上
型 ２・・・下型 ３・−・成形レンズ ５・・・搬送部材 ８・・・離型部材 １５・・・ヒータ −２５２＝

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）所定温度に加熱した光学ガラス部品の成形素材を
   その成形素材温度より低温とした成形用金型により押圧
   成形し、離型部材により押圧成形品を離型する光学ガラ
   ス部品の成形方法において、上記離型部材を所定の温度
   に制御するとともに、該離型部材を上記成形素材外周を
   保持した搬送部材に接触又は接近させつつ押圧成形する
   ことを特徴とする光学ガラス部品の成形方法。