JPH04144929A - ガラスレンズの製造方法およびその製造装置 - 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〕 本発明はレンズ形状にプリフォームされたガラス素材を
加熱した後、プレス成形するガラスレンズの製造方法と
、その製造方法に適用することができる製造装置に関す
る。

［従来の技術］ この種の技術としては従来、特開昭６３−２７７５２８
号公報に開示された技術が知られている。第５図は上記
技術の概念を示しており、上下一対の加熱ブロック１０
１，１０２および成形型１０３．１０４が隣接して配置
されている。加熱ブロック１０１，１０２は所定温度と
なるように温度コントロールされており、ガラス素材１
００を上下から挟むように接触してガラス素材１００を
伝熱加熱する。この加熱と同時に加熱ブロック１０１．
１０２はガラス素材１００を押圧して予備成形を行う。

そして、加熱ブロック１０１，１０２によって加熱され
たガラス素材１ｏｏは加熱状態の成形型１０３，１０４
間に移送されてプレスされる−ことにより、所定形状の
ガラスレンズ１００ａに成形される。従来技術はこのよ
うな方法により、ガラス素材の加熱効率が良好となるた
め、ガラスレンズの製造時間の短縮と成形時の反転性を
向上させることが可能となっている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら上記従来技術では、加熱ブロックが接触し
た熱伝導によりガラス素材の加熱を行うため、加熱ブロ
ックと接触するガラス素材の表面にくもりを生じていた
。これは、加熱によってガラス素材から生じた揮発成分
が表面に付着するためであり、ＳＦ系ガラスなどの鉛成
分の配合量の多いガラスに特に顕著となっている。この
ため従来技術では、成形することのできるガラス素材が
限定されるという問題を有していた。

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
あり、くもりを生じることがなく、広範囲なガラス素材
に適用することができ、しかも製造時間の短縮と成形時
の反転性を損なうことのないガラスレンズの製造方法と
その製造装置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］ 上記目的を達成するため本発明のガラスレンズの製造方
法は、表面が非接触状態となるようにガラス素材を保持
し、この保持状態でガラス素材のガラス転移点以下の加
熱領域および軟化点以上の加熱領域を交互に通過させて
中心部分よりも表面部分が高温となるようにガラス素材
を加熱し、その後、成形型で所定のレンズ形状にプレス
成形することを特徴とするガラスレンズの製造方法であ
る。

また、この製造方法に適用することができる本発明のガ
ラスレンズの製造装置は、ガラス素材をガラス転移点以
下の温度に加熱する低温炉およびガラス素材を軟化点以
上の温度に加熱する温度炉を連通状態で交互に複数配置
した連続加熱炉と、連続加熱炉により加熱されたガラス
素材をプレス成形する成形型と、ガラス素材の表面との
非接触状態でガラス素材を保持して搬送する搬送手段と
を備えていることを特徴とするガラスレンズの製造装置
である。

［作用］ 上記構成の製造方法では、ガラス素材のガラス転移点以
下の加熱領域と、軟化点以下の加熱領域とを交互に通過
させることにより、ガラス素材は、中心部分が軟化点温
度以下となって加熱時の変形が抑制される一方、ガラス
素材の表面部分は中心部分よりも高温の軟化点温度以上
となるため滑らかとなって、成形性が良好となる。しか
も、これらの加熱領域では表面の非接触状態でガラス素
材が保持されて通過するため、揮発成分が表面に付着す
ることがなく、（もりを生じることがない。

また、上記構成の製造装置では、低温炉および高温炉を
交互に複数配置した連続加熱炉によって上記条件に適し
たガラス素材の加熱を行うことができ、ガラス素材を保
持する搬送手段により、（もつ発生のない状態での加熱
炉内の搬送を行うことができる。

［実施例］ 以下、本発明を図示する実施例により具体的に説明する
。

第１図は本発明の製造方法を実施するための製造装置の
一実施例を示し、第２図および第３図はその■−■線お
よび■−■線における断面図を示している。この製造装
置はガラス素材１を搬送しながらガラスレンズ１ａを成
形するものであり、第１図に示すように、ベース２上に
は搬送方向上流側から下流側に向かって投入テーブル３
．連続加熱炉４．成形型５．徐冷部６および排出テーブ
ル７が順に配設されている。投入テーブル３はガラス素
材１を整列させて順次、連続加熱炉４内に送り込むもの
である。この場合、ガラス素材１は搬送部材８に保持さ
れた状態でガラスレンズの成形に供されるようになって
おり、搬送部材８は第２図に示すように、ガラス素材１
の外周部分のみが当接することによりガラス素材１を個
々に支承する上下開放のリング形状となっている。ガラ
ス素材１はこの搬送部材８内に載置されることにより、
上下の表面が非接触状態で搬送部材８と共に搬送される
。

連続加熱炉４は低温炉４１，４２，４３．４４および高
温炉４５，４６，４７．４８が交互に位置するように配
設されて構成されている。すなわち、低温炉４１が投入
テーブル３に接続され、この低温炉４１に高温炉４５が
接続され、以下、順に低温炉４２．高温炉４６．低温炉
４３．高温炉４７、低温炉４４．高温炉４８が接続され
ている。この場合、低温炉４１から低温炉４４までは一
直線上に配置されているが、最後尾の高温炉４８はこれ
らと直交方向に配置されて、配置スペースの削減がなさ
れている。このような連続加熱炉４は搬送部材８に保持
されたガラス素材１が通過することにより、同素材１を
加熱するものであり、隣接する炉間は第２図に示すよう
に、内部が連通状態となっていると共に、搬送部材８を
移動させる搬送路９が貫通状態で設置されている。低温
炉４１，４２，４３．４４はガラス素材ｌをガラス転移
（Ｔｇ）点の温度まで加熱するものであり、一方高温炉
４５，４６，４７．４８はガラス素材１をその軟化（Ｓ
ｐ１点まで加熱するものであり、これらの低温炉４１，
４２，４３．４４および高温炉４５，４６，４７．４８
には目的温度までガラス素材１を加熱するヒータが組み
込まれている。

このように低温炉４１，４２，４３，４４および高温炉
４５，４６，４７．４８を交互に配置することにより、
後述するようにガラス素材１の表面部分が中心部分より
も高温状態となった加熱を行うことができる。また、こ
の連続加熱炉４はガラス素材ｌを搬送しながら連続的に
加熱するため、加熱に要する時間を短縮することができ
、製造時間の短縮化が可能となっている。　成形型５は
連続加熱炉４によって加熱されたガラス素材１をプレス
成形して所定のレンズ面を有するガラスレンズ１ａとす
るものであり、最後尾の高温炉４８に接続されている。

この成形型５は第３図に示すように、ベース２上に立設
されたハウジング５１内に対向配置されている上型５２
および下型５３から構成され、これら上型５２および下
型５３の対向面には所定のレンズ面を成形するための成
形面が形成されている。この場合、上型５２はハウジン
グ５１上に取り付けられた上板５４下面に固定されてい
る。一方、下型５３はベース２を貫通して上下動するプ
レス軸５５の上端部に取り付けられている。このプレス
軸５５はベース２の底面上に取り付けられたエアシリン
ダ５６に支持されており、同シリンダ５６の作動により
上下動が行われる。従って、図示例においては、下型５
３が上動して上型５２に当接することにより、これらが
ガラス素材１をプレスし、これによりガラスレンズ１ａ
を成形する構造となっている。なお、上型５２および下
型５３にはヒータ（図示せず）が内蔵されて、所定温度
となるように保たれている。

５７はプレス軸５５の上下動を円滑に行うための軸受で
ある。このような成形型５は連続加熱炉４の温度炉４８
から搬送部材８と共にガラス素材１が移送されて上型５
２．下型５３の間に挿入されることにより、プレス成形
を行うものであり、この移送を行うため、投入ハンド１
ｏがベース２上に設けられている（第１図参照）。投入
ハンド１０は搬送部材８を挟持するハンド１１を備えて
おり、このハンド１１が最後尾の高温炉４８の投入口４
９（第２図参照）、に進入し、さらに進出することによ
り、ガラス素材１を保持した搬送部材８を成形型５のプ
レス位置まで移送する。

徐冷部６は成形型５によりプレス成形されたガラスレン
ズｌａを徐冷するものであり、そのための徐冷炉６１が
成形型５に接続されている。徐冷炉６１は連続加熱炉４
における低温炉と同様な構成のものを使用することがで
き、内部には搬送部材８を搬送する搬出路６２が設けら
れている（第３図参照）。また、成形型５からガラスレ
ンズ１ａを搬送部材８と共に徐冷炉６１内に移送するた
め排出ハンド１２が設けられている（第１図参照）。こ
の排出ハンド１２は前記投入ハンド１゜と同様な構成と
することができ、そのハンド１３が徐冷炉６１を通過し
て成形型５のプレス位置に進出することにより、ガラス
レンズｌａを保持した搬送部材８を挟持して徐冷炉６１
内に移送する。そして、徐冷炉６１内に移送された搬送
部材８は搬出路６２により、排出口６３がら排出テープ
ル７に排出され、排出テーブル７上で整列状態となる。

次に、上記構成の製造装置を用いた製造方法の具体例を
説明する。

まず、成形されるレンズ形状に近似した形状となるよう
にガラス素材１をプリフォームし、このガラス素材１を
それぞれの搬送部材８に載置して投入テーブル３上にセ
ットする。投入テーブル３ではロボットハンド等によっ
て搬送部材８を整列した後、図示しないシリンダ等の供
給手段により、一定間隔で搬送部材８を連続加熱炉４内
に搬入する。連続加熱炉４においては、搬送部材８は低
温炉４１から高熱炉４８まで一定ピッチで搬送され、低
温炉４１，４２，４３．４４による加熱と高熱炉４５，
４６，４７．４８による加熱とが交互に繰り返される。

そして、低温炉４１，４２．４３．４４内ではガラス転
移（Ｔｇ１点以下の温度となるようにガラス素材”１が
加熱され、高温炉４５．４６，４７．４８内では軟化（
Ｓｐ１点の温度までガラス素材１が加熱される。このよ
うな加熱の繰り返しにより、ガラス素材１は表面部分と
中心部分とに温度差が生じて、その中心部分は軟化点以
下の温度となり、加熱によるガラス素材１の変形を抑制
することができる。一方、ガラス素材１の表面部分は中
心部分よりも高温である軟化点以上の温度となる。この
ような高温状態ではガラス素材１の表面部分が滑らかと
なって、その表面粗さが小さくなるため成形性が良好と
なる。すなわち、ガラス素材１の中心部分を軟化点以下
の温度に保持した状態で、その表面部分を軟化点以上の
温度とすることにより、加熱変形を抑制した状態で表面
部分を滑らかにするものであり、これにより表面粗さの
最大値Ｒｍａｘが１μｍ以上のガラス素材１からでもガ
ラスレンズを良好に成形することができ、ガラス素材１
のプリフォーム精度が悪い場合であっても、所望のガラ
スレンズとすることができる。

第４図はＴｇ点４４３℃、　Ｓｐ点５６７℃のＳＦ８を
ガラス素材として使用した場合の熱履歴を示す。

このガラス素材は外径１０ｍｍ、肉厚２　ｍｍ、曲率半
径１１ｍｍ、　３０ｍｍの両凸レンズ形状となるように
プリフォームされており、その表面がメタル砥石によっ
て面粗さＲｍａｘ＝　２μｍとなるように研磨されて連
続加熱炉４内に搬入されたものである。この場合、低温
炉４１，４２，４３．４４を４５０℃、高温炉４５，４
６．４７．４８を８００℃となるように温度コントロー
ルすると共に、２０秒ピッチの搬送速度で低温炉内を８
０秒、高温炉内を４０秒で通過するように、これらの炉
の長さを設定した。同図の鎖線で区切られた部分の符合
は、それぞれの低温炉４１，４２，４３．４４および高
温炉４５，４６，４７．４８に対応し、また、実線Ａは
ガラス素材の表面部分の温度、破線Ｂは中心部分の温度
を示している。図示のように、中心部分の温度は軟化点
以下に保持される一方、表面部分は軟化点以上に加熱さ
れており、面粗さが１μｍ以上であっても、表面部分を
滑らかにすることができる。なお、かかる加熱条件、搬
送ピッチ、炉の長さ等はガラス素材の材質および大きさ
により適宜、選定されるものである。

以上のような連続加熱炉４内における加熱は、ガラス素
材１の外周部分のみが搬送部材８に当接し、表面部分は
非接触状態となっているため、加熱によって揮発成分が
生じても、揮発成分が散逸して表面に付着することがな
い。このため、ガラス素材の表面が（もることがなく、
ＳＦ系のガラス素材であっても良好なガラスレンズとす
ることができるため、広範なガラス素材を使用すること
ができる。

このように連続加熱炉４内を通過させることにより、ガ
ラス素材１の表面部分が加熱軟化して滑らかになり、そ
の出口部分では表面粗さがＲｍａｘ　＝０．０７ｍｍ程
度と小さくなる。従って、プレス成形に適した表面粗さ
となって成形型５内に移送され、上型５２および下型５
３により所望形状のガラスレンズに成形される。このプ
レス成形の後、離型されて徐冷部６内に移送されて徐冷
が行われる。この徐冷は上述したガラス素材の場合、徐
冷炉６１を２００℃とすることにより行うことができ、
この徐冷の後、排出テーブル７に搬出され同テーブル７
上で室温まで冷却され、成形が完了する。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、
種々変更が可能であり、例えば連続加熱炉の炉数、温度
条件等をガラス素材の材質、形態により変更でき、成形
型も上型ブレスあるいは両型ブレスのものであっても良
い。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、ガラス素材の表面
を非接触状態で加熱するため、揮発成分が付着すること
がなく、くもることがない。このため広範なガラス素材
に適用することができる。

また、ガラス素材をガラス点移転以下の温度に加熱する
工程と軟化点以上に加熱する工程とを繰り返して、ガラ
ス素材の中心部分の熱変形を抑制した状態で、表面部分
を滑らかにするため、表面粗さが大きなガラス素材であ
っても良好にブレス成形を行うことができる。さらに、
ガラス素材を搬送しながら加熱するため、製造時間を短
縮することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の製造方法に適用される製造装置の一実
施例を示す全体平面図、第２図はその■−■線における
断面図、第３図は■−■線における断面図、第４図はガ
ラス素材の加熱における熱履歴を示す特性図、第５図は
従来技術の概念を示す側面図である。 ｌ・・・ガラス素材 １ａ・・・ガラスレンズ ４・・・連続加熱炉 ５・・・成形型 ８・・・搬送部材 ４１．４２，４３．４４−・・低温炉 ４５．４６，４７．４８・・・高温炉 ５２・・・上型 ５３・・・下型 第 図 酵 間 第 図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）表面が非接触状態となるようにガラス素材を保持
   し、この保持状態でガラス素材のガラス転移点以下の加
   熱領域および軟化点以上の加熱領域を交互に通過させて
   中心部分よりも表面部分が高温となるようにガラス素材
   を加熱し、その後、成形型で所定のレンズ形状にプレス
   成形することを特徴とするガラスレンズの製造方法。
2. （２）ガラス素材をガラス転移点以下の温度に加熱する
   低温炉およびガラス素材を軟化点以上の温度に加熱する
   温度炉を連通状態で交互に複数配置した連続加熱炉と、
   連続加熱炉により加熱されたガラス素材をプレス成形す
   る成形型と、ガラス素材の表面との非接触状態でガラス
   素材を保持して搬送する搬送手段とを備えていることを
   特徴とするガラスレンズの製造装置。