JPH0223486B2 - - Google Patents

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JPH0223486B2
JPH0223486B2 JP59250427A JP25042784A JPH0223486B2 JP H0223486 B2 JPH0223486 B2 JP H0223486B2 JP 59250427 A JP59250427 A JP 59250427A JP 25042784 A JP25042784 A JP 25042784A JP H0223486 B2 JPH0223486 B2 JP H0223486B2
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JP
Japan
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glass
poise
punching
viscosity
rod
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JP59250427A
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JPS61132523A (ja
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Shinichiro Hirota
Kishio Sugawara
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Hoya Corp
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Hoya Corp
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B29/00Reheating glass products for softening or fusing their surfaces; Fire-polishing; Fusing of margins
    • C03B29/04Reheating glass products for softening or fusing their surfaces; Fire-polishing; Fusing of margins in a continuous way
    • C03B29/14Reheating glass products for softening or fusing their surfaces; Fire-polishing; Fusing of margins in a continuous way with vertical displacement of the products
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B11/00Pressing molten glass or performed glass reheated to equivalent low viscosity without blowing
    • C03B11/06Construction of plunger or mould
    • C03B11/08Construction of plunger or mould for making solid articles, e.g. lenses
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B21/00Severing glass sheets, tubes or rods while still plastic
    • C03B21/04Severing glass sheets, tubes or rods while still plastic by punching out
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2215/00Press-moulding glass
    • C03B2215/70Horizontal or inclined press axis
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2215/00Press-moulding glass
    • C03B2215/76Pressing whereby some glass overflows unrestrained beyond the press mould in a direction perpendicular to the press axis
    • C03B2215/77Pressing whereby some glass overflows unrestrained beyond the press mould in a direction perpendicular to the press axis with means to trim off excess material

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Surface Treatment Of Glass (AREA)
  • Manufacturing Of Magnetic Record Carriers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は寸法精度の高いガラス成形体を得るよ
うにした打ち抜き成形方法に関する。特に、プレ
ス成形後において研削、研磨を必要としないプレ
スレンズ或いはそのプリフオームとして利用する
ことを特徴とするものである。
[従来の技術] 最近、プレス成形後において研削、研磨を必要
としない高い形状精度とスムーズな表面を有する
プレスレンズの製造方法に関する研究が盛んに行
われている。米国特許第3833347号、米国特許第
4139677号、米国特許第4168961号明細書等にその
例がみられるが、米国特許第3833347号明細書等
に示されている成形方法は特殊な型材料を用い、
その表面を光学鏡面とし、非酸化性雰囲気にし
て、ガラスと共に型の温度をガラスの軟化点
(107.65ポアズの粘度に相当する温度)近傍まで上
昇させ、その温度で1〜5分間保持し、型に荷重
をかけてプレスし、荷重を維持したまま型温度を
ガラス転移温度よりも低い温度まで下げるという
ものである。
この方法では成形のサイクルタイムが著るしく
長くなるが、最近、成形のサイクルタイムを短縮
させた成形方法が開示されている。特開昭58−
84134号公報には最終製品に近似した形状のガラ
スプリフオームを使用し、このガラスプリフオー
ム及び型を約108ポアズ以上で且つ1012ポアズ以
下のガラス粘度に対応する温度まで加熱してか
ら、荷重をかけてプレスし、次いで1013ポアズよ
りも低いガラス粘度に対応する温度まで降温し、
しかる後に荷重を解除してガラス形成品を型から
取り出すという成形方法が示されている。又、特
願昭59−140548号には、型内にガラスプリフオー
ムを挿入し、ガラスプリフオームの粘度が108.5
1010.5ポアズに相当する温度で上型とは分離した
押棒により荷重をかけて数秒ないし数10秒間プレ
スし、次いで押棒を後退させて荷重を解除し、ガ
ラス成形体を押型に包んだままガラス粘度が
1011.5ポアズ以上になるまで冷却することを特徴
とするプレスレンズの製造方法が示されている。
[発明が解決しようとする問題点] 上記のように成形サイクルタイムを短縮するも
のとして提案された前記特開昭58−84134号及び
特願昭59−140548号の発明に共通する特徴は、比
較的高粘性でプレスを行つていることであり、高
粘性の場合ガラスをのばして変形させる量が小さ
くなるから最終形状に近似した形状のプリフオー
ムを用いている点である。最終形状に近似した形
状のプリフオームを得る従来技術としては、第1
に球面に研削、研磨する方法がある。非球面レン
ズにプレス成形する場合はこの方法は有効である
と考えられるが、球面レンズにプレス成形する場
合はその意味がほとんどなくなると云える。又、
非球面にプレス成形する場合においても冷間加工
の長い工程を行わねばならない研削、研磨の方法
は必ずしも好ましい方法とは云い難い。第2には
従来のおおよその形状を作るプレス技術が考えら
れる。即ち、溶融ガラスを流出口より10〜103
アズの粘性で落下させて切断し、これをガラス転
移点より低温の金型で受けて、2〜10Kg/cm2の圧
力でプレス成形する方法である。しかしながら、
この方法ではシヤーマークと呼ばれる小泡が入
り、又大きなヒケが起こり、容量や寸法の変動も
一般に大きいため、プレスレンズ用のプリフオー
ムとしては適当ではない。
[発明の目的] 本発明の目的はプレスレンズ用の寸法精度の高
いプリフオーム又はレンズを冷間加工を行わず
に、経済的に作ることにある。プレスレンズ用の
プリフオームとしては、最終製品の形状に近けれ
ば近いほど有利であり、本発明はガラスシート或
いはロツドの高精度成形技術が今日、相当進展し
ていることに着目し、これを金属の冷間打ち抜き
と同様に熱間で高精度に打ち抜き成形することを
特徴とするものである。
[問題点を解決するための手段] 上記目的を達成するため、本発明は流動性を有
するガラスを打ち抜き型で打ち抜いてガラス成形
体を得るようにしたものである。
すなわち、本発明は、上部の予備加熱炉から流
動性を有するシート状またはロツド状ガラスを垂
下し、垂下したシート状またはロツド状ガラス
を、対向面の一方に突起を有する1対のダイと、
両ダイの内部にそれぞれ相対移動可能に挿設した
左右のパンチとからなる打ち抜き型内に供給し、
ダイの移動によりシート状またはロツド状ガラス
の打ち抜き部外周縁を前記突起でおさえたのち、
ダイ内部のパンチを作動して打ち抜くと同時に成
形することを特徴とするものである。
本発明によれば、上部の予備加熱炉から垂下し
たシート状またはロツド状ガラスを打ち抜く直前
に、ダイ端面の突起で押さえて逃げを止めたの
ち、ダイ内部のパンチを作動させるので、型内に
打ち抜きくずを残さずに正確に打ち抜くことがで
きる。
金属では冷間打ち抜き成形が盛んに行われてい
るが、ガラスは脆性破壊する材料であるため、冷
間での打ち抜き型による打ち抜きはできない。本
発明はガラスをガラス転移温度以上に上げると粘
性流動を起こすようになり、打ち抜き型による打
ち抜き成形ができることを見い出して成つたもの
である。即ち、本発明は流動性を有するガラスを
打ち抜き型で打ち抜くことを特徴としており、よ
り好ましくは108乃至1012.5ポアズの粘度を有する
ガラスを108.5乃至1013ポアズのガラス粘度に対応
する温度の打ち抜き型で打ち抜いて寸法精度の高
いガラス成形体を得るものである。
型温度はガラス温度と等しくてもよいし、若干
低くてもよい。高精度に、かつ付着物なく成形さ
れたシート或いはロツドをレンズ形状に打ち抜く
ことにより、プレスレンズ用プリフオームとして
の効果が発揮される。この範囲より低粘性の場合
は成形後の変形や収縮が大きくなり、十分な寸法
精度が得られないし、打ち抜きによる容量変動も
比較的大きくなる。又一般にガラスと型の融着が
起こりやすくなる。本発明の範囲においても型の
酸化による肌荒れを防止し、型のライフを長くす
るためには非酸化性雰囲気に保つことが望まし
い。1013ポアズ以上の粘度になると打ち抜きは不
可能である。
本発明に用いる型は高温強度および高温硬度が
十分にあり、108ポアズ以上の高粘度のガラスと
融着することなく、又顕著な肌荒れも起こさない
ものであればいかなる材料であつてもよい。例え
ば、炭化タングステンや炭化タングステンにセラ
ミツクコーテイングしたもの等が有効である。又
打ち抜き型の打ち抜きのクリアランスが大きいと
バリを生じてしまうため、打ち抜き型及びそのア
センブリーは高精度に作つて、クリアランスを約
10μm以下に押える必要がある。本発明の目的は
上記のように非常に形状精度の高いプレスレンズ
を得るためのプリフオームを作ることであるが、
型を光学鏡面に仕上げておけば本発明の範囲でも
あまり高面精度を要求されない光学レンズは作る
ことができる。又、この際、打ち抜き成形後型と
共にガラスを冷却しガラス粘度が1011.5ポアズ以
上になつてから取り出すことにより面精度を向上
させることができる。
実施例 1 第1図は本発明方法を実施する成形装置の概略
断面図を示し、第2図ないし第4図に打ち抜き成
形動作の一部拡大図を示す。
成形装置は左右の固定板17,18と支持板2
4,25をタイロツド19,20で連結し、両固
定板17,18に設けたシリンダ7,9のピスト
ンロツドに可動板21,22を取付ける。可動板
21,22にロツド23,23を介して左右の母
型11,12を設ける。ロツド23,23は支持
板24,25に対してスライド自在に支持され、
更に支持板間に設けた型の精度出し用ガイド1
5,15により、前記母型11,12をスライド
自在に支持している。母型11,12内には型内
ヒータ13,14を有しており、また互いに対向
するダイ5,6を有している。ダイ5,6の内部
には、それぞれ相対移動可能に左右のパンチ3,
4が挿合されている。ダイ5は、図示のように打
ち抜き部周縁に相当するダイ端面に、リング状の
突起5aを設けている。この突起5aは、打ち抜
き直前のシート状またはロツド状ガラスを押えて
逃げ止めの役割を果すものである。また前記支持
板24,25の中央にシリンダ10,8を設け、
それらのピストンロツドを母型内に延出させて、
それぞれのダイに対し相対的にスライドできるパ
ンチ3,4を設けている。
図示例は重フリント系光学ガラスのSF11(ガラ
ス転移温度435℃)を公知の技術でロツド状に高
精度に押し出し成形し、引き続き炭化タングステ
ンから成る打ち抜き型を用いて直径16mm、中心肉
厚3.5mmの両凸レンズ形状プリフオームを製造す
る場合を示す。
高精度押し出し成形機(図示省略)で押し出さ
れたガラスロツド1は予備加熱炉であるヒータ2
により、ガラス粘度を109ポアズ(490℃)とされ
る。光学鏡面に研磨したパンチ3,4及びダイ
5,6からなる打ち抜き成形型を109ポアズのガ
ラス粘度に対応する490℃に保ち、上記ヒータ2
を経て垂下したガラスロツド1を開き状態の成形
型内に供給する。次いで、シリンダ7と8により
ダイ6とパンチ4を第2図に示すようにロツドの
位置に持ち来たし、シリンダ9によりダイ5で約
400Kgの圧力でロツド1を押さえる。しかる後に
パンチ3をシリンダ10で前進させることによ
り、第3図のようにパンチ3とダイ6により1600
Kgの圧力で打ち抜き切断を行つた。このとき、パ
ンチ4にはシリンダ8により約160Kgのバツク圧
がかけられている。この動作に連続して、第4図
のようにパンチ4が肩部16でストツプし、パン
チ3で1600Kg(800Kg/cm2)の圧力でプレスを行
い、両凸レンズ形状のガラス成形体を得た。な
お、本動作を通じて、型の隙間よりN2ガスを流
入させ、型の酸化による肌荒れを防止した。得ら
れたガラス成形体は外径精度で±5μm、中心肉厚
で±20μmの繰り返し精度があり、プレスレンズ
のプリフオームとして用いるに十分にな球面の形
状精度と鏡面の表面性状を有していた。
実施例 2 ロツド成形法と類似の技術で実施例1と同様に
重フリント系光学ガラスのSF11をシート状に引
き下げ成形し、ヒータ2により、シートの粘度を
108.5ポアズ(507℃)にし、109.5ポアズのガラス
粘度に対応する478℃になつた打ち抜き成形型で、
実施例1と同様の手順で打ち抜きを行い、連続し
て400Kg/cm2の圧力でプレスを行うことにより、
直径10mm、中心肉厚2mmの両凹レンズ形状のプレ
スレンズ用プリフオームを得た。
[発明の効果] 本発明によれば、上部の予備加熱炉から垂下し
たシート状またはロツド状ガラスを打ち抜く直前
に、ダイ端面の突起で押さえて逃げを止めたの
ち、ダイ内部のパンチを作動させるので、型内に
打ち抜きくずを残さずに正確に打ち抜くことがで
き、したがつてプレス成形後において、研削、研
磨不要の高精度のプレスレンズを得るための寸法
精度の高いプリフオームを冷間加工を一切行わず
に短時間にかつ経済的に製造できる。又、面精度
のあまりうるさくないレンズに対しては本発明で
製造したものが、最終製品としても使用すること
が可能である。さらには、2平面のガラスフイル
ター等の場合においてはシートを打ち抜くことに
よつて高い外径精度が得られるため冷間でのくり
抜きや丸め加工をする必要がなくなる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係わるガラスの打ち抜き成形
装置の概略断面図であり、第2図ないし第4図は
打ち抜き成形時の様子を示す拡大断面図である。 1…ガラスロツド、2…ヒータ、3,4…パン
チ、5,6…ダイ、7〜10…シリンダ、11,
12…母型、13,14…型ヒータ、15…ガイ
ド。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 上部の予備加熱炉から流動性を有するシート
    状またはロツド状ガラスを垂下し、 垂下したシート状またはロツド状ガラスを、対
    向する端面の一方に突起を有する1対のダイと、
    両ダイの内部にそれぞれ相対移動可能に挿設した
    左右のパンチとからなる打ち抜き型内に供給し、 少なくとも一方のダイの移動によりシート状ま
    たはロツド状ガラスの打ち抜き部外周縁を前記突
    起でおさえたのち、ダイ内部のパンチを作動する
    ことにより突起をおさえた部分を残してダイの内
    部で囲まれたガラスのみを打ち抜くと同時に成形
    することを特徴とするガラス成形体を得る方法。 2 108〜1012.5ポアズの粘度を有するシート状ま
    たはロツド状ガラスを108.5〜1013ポアズのガラス
    粘度に対応する温度の打ち抜き型で打ち抜いて寸
    法精度の高いガラス成形体とする特許請求の範囲
    第1項記載のガラス成形体を得る方法。 3 108〜1012.5ポアズの粘度を有するロツド状ま
    たはシート状のガラスを108.5〜1013ポアズのガラ
    ス粘度に対応する温度のガラスと接する面を鏡面
    とした打ち抜き型で打ち抜いて寸法精度の高いレ
    ンズ又はレンズに近い形状のガラス成形体とする
    特許請求の範囲第2項記載のガラス成形体を得る
    方法。 4 1011.5ポアズ以上のガラス粘度で、ガラス成
    形体を打ち抜き型より取り出すことを特徴とする
    特許請求の範囲第3項記載のガラス成形体を得る
    方法。
JP25042784A 1984-11-29 1984-11-29 ガラス成形体を得る方法 Granted JPS61132523A (ja)

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JPS5456622A (en) * 1977-10-12 1979-05-07 Stanley Electric Co Ltd Method of molding linghting application lens
KR860001491B1 (ko) * 1981-10-30 1986-09-27 코오닝 그라아스 와아크스 정밀유리제품의 성형방법

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