JPH0543258A - 球状ガラスの製造法 - Google Patents
球状ガラスの製造法Info
- Publication number
- JPH0543258A JPH0543258A JP3229599A JP22959991A JPH0543258A JP H0543258 A JPH0543258 A JP H0543258A JP 3229599 A JP3229599 A JP 3229599A JP 22959991 A JP22959991 A JP 22959991A JP H0543258 A JPH0543258 A JP H0543258A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- glass
- spherical
- preform
- rod
- spherical glass
- 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.)
- Withdrawn
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B19/00—Other methods of shaping glass
- C03B19/10—Forming beads
- C03B19/1005—Forming solid beads
- C03B19/1055—Forming solid beads by extruding, e.g. dripping molten glass in a gaseous atmosphere
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】ガラスロッド１の下端を局所加熱し、局部的に
軟化溶融させる。溶融したガラスは液滴として自然落下
するとともにその表面張力により球状になり、冷却され
て球状ガラスになる。 【効果】シャーマーク等のない火造りの鏡面を有し、重
量の一定な球状ガラスが得られる。
軟化溶融させる。溶融したガラスは液滴として自然落下
するとともにその表面張力により球状になり、冷却され
て球状ガラスになる。 【効果】シャーマーク等のない火造りの鏡面を有し、重
量の一定な球状ガラスが得られる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、各種光学レンズをリヒ
ートプレス成形するための、プリフォーム用の球状ガラ
スを製造する方法に関するものである。
ートプレス成形するための、プリフォーム用の球状ガラ
スを製造する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】高精度な非球面ガラスレンズを製造する
方法として、一旦ガラス素材からプリフォームを作成し
て、これを一対の成形型内に入れ、金型とともに加熱の
後プレス成形を行なう方法がある。この際に使用される
プリフォームには以下に述べるような条件が必要とな
る。
方法として、一旦ガラス素材からプリフォームを作成し
て、これを一対の成形型内に入れ、金型とともに加熱の
後プレス成形を行なう方法がある。この際に使用される
プリフォームには以下に述べるような条件が必要とな
る。
【０００３】１）プレス時に、プリフォームと成形型と
の間に密閉空間を作らない（雰囲気を閉じ込めない）た
めに、成形型の曲率半径よりもプリフォームの曲率半径
の方が小さいこと。 ２）プレス後のレンズ肉厚を一定に保つため、重量（体
積）が一定であること。 ３）成形されたレンズ表面には高度な鏡面が要求される
ので、プリフォームの表面粗度は、可能な限り鏡面に近
いことが望ましいこと。また、シヤーマーク等の欠点が
無いこと。
の間に密閉空間を作らない（雰囲気を閉じ込めない）た
めに、成形型の曲率半径よりもプリフォームの曲率半径
の方が小さいこと。 ２）プレス後のレンズ肉厚を一定に保つため、重量（体
積）が一定であること。 ３）成形されたレンズ表面には高度な鏡面が要求される
ので、プリフォームの表面粗度は、可能な限り鏡面に近
いことが望ましいこと。また、シヤーマーク等の欠点が
無いこと。
【０００４】これらの条件を満足させるにあたり、特に
凸レンズを成形する場合のプリフォームとしては、上記
条件１）を満足させるために、完成レンズに近似した形
状やあるいは球形状が必要となるが、従来は、これらの
形状のプリフォームを作成するには、上記２）、３）の
条件をも満足させるために、研削、研磨を行なってい
た。
凸レンズを成形する場合のプリフォームとしては、上記
条件１）を満足させるために、完成レンズに近似した形
状やあるいは球形状が必要となるが、従来は、これらの
形状のプリフォームを作成するには、上記２）、３）の
条件をも満足させるために、研削、研磨を行なってい
た。
【０００５】すなわち、完成レンズに近似した形状のプ
リフォームを作成する場合には、溶融ガラスからゴブを
造り、それを切断の後プレスを行ない、これをアニール
して研削、研磨する方法が取られていた。また、球形状
のプリフォームの作成は、ガラスブロックやガラスロッ
ドを切断したのち、研削、研磨することによって行なわ
れていた。
リフォームを作成する場合には、溶融ガラスからゴブを
造り、それを切断の後プレスを行ない、これをアニール
して研削、研磨する方法が取られていた。また、球形状
のプリフォームの作成は、ガラスブロックやガラスロッ
ドを切断したのち、研削、研磨することによって行なわ
れていた。
【０００６】さらに、これら以外の方法として、切断し
たゴブを樋状の通路を転動させて降下する過程で球形に
成形する方法なども提案されている。
たゴブを樋状の通路を転動させて降下する過程で球形に
成形する方法なども提案されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従来の研磨を行なう方
法の場合は、工数、時間がかかるのでコスト高となって
産業利用上好ましくないという問題点があった。また、
ゴブを転動させて球形状を成形する方法では、ゴブ形
成、切断時の重量制御性やシヤーマーク等の欠点を排除
することが難しいという問題点があった。
法の場合は、工数、時間がかかるのでコスト高となって
産業利用上好ましくないという問題点があった。また、
ゴブを転動させて球形状を成形する方法では、ゴブ形
成、切断時の重量制御性やシヤーマーク等の欠点を排除
することが難しいという問題点があった。
【０００８】本発明は、上記の従来技術が抱えている問
題点を解決するものであり、先に記したプリフォームと
しての必要条件を全て満たし、なおかつ単純な設備と工
程により安価な球状プリフォームを量産する方法を提供
するものである。
題点を解決するものであり、先に記したプリフォームと
しての必要条件を全て満たし、なおかつ単純な設備と工
程により安価な球状プリフォームを量産する方法を提供
するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】ガラスロッドの下端を局
所加熱し、被加熱部分のガラスのみを軟化溶融させるこ
とによってガラス液滴として自然落下させるとともに球
状にし、一定重量でかつ球状に成形された、表面が火造
りの鏡面である球状ガラスを得ることを特徴とする球状
ガラスの製造法を提供するものである。
所加熱し、被加熱部分のガラスのみを軟化溶融させるこ
とによってガラス液滴として自然落下させるとともに球
状にし、一定重量でかつ球状に成形された、表面が火造
りの鏡面である球状ガラスを得ることを特徴とする球状
ガラスの製造法を提供するものである。
【００１０】本発明において、ガラスロッドの下端を局
所加熱すると、被加熱部のガラスのみが軟化溶融状態と
なり、自身の表面張力により球状となってぶら下がり、
やがて落下する。この瞬間には次式 ｍｇ＝πＤγ （ｍ：ガラス質量、ｇ：重力加速度、Ｄ：ロッド直径、
γ：ガラスの表面張力）が成立している。γはガラスの
物性値であるので、ガラスの種類さえ決まればｍは、Ｄ
により一意に決定する。しかもＤは公知の方法で精度良
くしかも安価に作成することが可能である。またガラス
ロッドの表面粗さや長さは特に限定されるものではな
い。
所加熱すると、被加熱部のガラスのみが軟化溶融状態と
なり、自身の表面張力により球状となってぶら下がり、
やがて落下する。この瞬間には次式 ｍｇ＝πＤγ （ｍ：ガラス質量、ｇ：重力加速度、Ｄ：ロッド直径、
γ：ガラスの表面張力）が成立している。γはガラスの
物性値であるので、ガラスの種類さえ決まればｍは、Ｄ
により一意に決定する。しかもＤは公知の方法で精度良
くしかも安価に作成することが可能である。またガラス
ロッドの表面粗さや長さは特に限定されるものではな
い。
【００１１】ガラスロッドを局所加熱する加熱装置はガ
ラスロッド端のみを溶融状態にさせられるだけのホット
スポットを作れるものであればよく、ガスバーナー、炭
酸ガスレーザー、電気ヒーター、集光加熱装置等を使用
することができるが、ガラスの組成によっては加熱によ
ってリボイル泡が発生し易いものもあるので、その際に
は炭酸ガスレーザー、電気ヒーター、集光加熱装置等を
使用することが望ましい。また、ガラスはロッド端から
順次滴化してゆくので、常にその下端が加熱されるよう
に、例えば加熱装置を固定するなら、ガラスロッド側は
送り機構を設ける必要がある。また、一様に加熱するた
め、ガラスロッドは回転させることが望ましい。
ラスロッド端のみを溶融状態にさせられるだけのホット
スポットを作れるものであればよく、ガスバーナー、炭
酸ガスレーザー、電気ヒーター、集光加熱装置等を使用
することができるが、ガラスの組成によっては加熱によ
ってリボイル泡が発生し易いものもあるので、その際に
は炭酸ガスレーザー、電気ヒーター、集光加熱装置等を
使用することが望ましい。また、ガラスはロッド端から
順次滴化してゆくので、常にその下端が加熱されるよう
に、例えば加熱装置を固定するなら、ガラスロッド側は
送り機構を設ける必要がある。また、一様に加熱するた
め、ガラスロッドは回転させることが望ましい。
【００１２】球状ガラスを捕集する捕集装置は落下する
ガラス液滴が自身の表面張力で球形状になり、鏡面を保
ったまま冷却固化するのを補う機能を持つものであり、
凹面形状の受け皿が自転できる機構を持つことが望まし
いが、ガラスが落下によって変形、破壊、汚染されない
ものであれば特に限定されるものではない。すなわち、
落下中のガラスは、小さなものであれば、その表面張力
の作用が大きくほぼ完全な球形を保ったまま冷却固化す
るので、捕集治具表面に接地する際に一方向に強い衝撃
が加わることがなければ形状がくずれることはなく、ま
た、ある程度大きなガラスであれば捕集治具内を転動す
ることで、球形状を保ったまま冷却固化させることがで
きる。特に好ましい態様は、自由落下により歪点まで冷
却することである。
ガラス液滴が自身の表面張力で球形状になり、鏡面を保
ったまま冷却固化するのを補う機能を持つものであり、
凹面形状の受け皿が自転できる機構を持つことが望まし
いが、ガラスが落下によって変形、破壊、汚染されない
ものであれば特に限定されるものではない。すなわち、
落下中のガラスは、小さなものであれば、その表面張力
の作用が大きくほぼ完全な球形を保ったまま冷却固化す
るので、捕集治具表面に接地する際に一方向に強い衝撃
が加わることがなければ形状がくずれることはなく、ま
た、ある程度大きなガラスであれば捕集治具内を転動す
ることで、球形状を保ったまま冷却固化させることがで
きる。特に好ましい態様は、自由落下により歪点まで冷
却することである。
【００１３】なお、本方法が適用できるガラスの種類に
制限はなく、また製造される球状ガラスのサイズはガラ
スの表面張力の大小によって左右されるが、概ね５ｍｇ
〜１ｇ程度である。したがって使用されるガラスロッド
の直径の範囲は、概ね０．１ｍｍ〜１０ｍｍである。
制限はなく、また製造される球状ガラスのサイズはガラ
スの表面張力の大小によって左右されるが、概ね５ｍｇ
〜１ｇ程度である。したがって使用されるガラスロッド
の直径の範囲は、概ね０．１ｍｍ〜１０ｍｍである。
【００１４】
【実施例】以下、本発明の一実施例について、図面を参
照しながら説明する。φ１．７ｍｍ( ±０．０５％）の
重フリントガラスロッド１を送り装置３により鉛直下方
に２０ｍｍ／ｍｉｎ一定で送り、かつ回転装置２により
６０ｒｐｍで回転させた。ガラスロッドの下端をレーザ
ー加熱装置４により炭酸ガスレーザーで加熱し、滴下さ
せた。ホットスポットでのガラス粘度は約６００ポアズ
相当である。ロッドから分離した液滴状のガラス１１
は、長さ２ｍの冷却筒６内を落下して歪点まで冷却し、
捕集治具８に収まり取り出される。冷却筒には、空気導
入口１０から導入された室温の空気が送風されておりガ
ラスの冷却を促進している。また、捕集治具は直径１２
０ｍｍの凹面のステンレス製の容器であり、回転装置９
により６０ｒｐｍで回転させた。
照しながら説明する。φ１．７ｍｍ( ±０．０５％）の
重フリントガラスロッド１を送り装置３により鉛直下方
に２０ｍｍ／ｍｉｎ一定で送り、かつ回転装置２により
６０ｒｐｍで回転させた。ガラスロッドの下端をレーザ
ー加熱装置４により炭酸ガスレーザーで加熱し、滴下さ
せた。ホットスポットでのガラス粘度は約６００ポアズ
相当である。ロッドから分離した液滴状のガラス１１
は、長さ２ｍの冷却筒６内を落下して歪点まで冷却し、
捕集治具８に収まり取り出される。冷却筒には、空気導
入口１０から導入された室温の空気が送風されておりガ
ラスの冷却を促進している。また、捕集治具は直径１２
０ｍｍの凹面のステンレス製の容器であり、回転装置９
により６０ｒｐｍで回転させた。
【００１５】取り出された１００個の球状ガラスの直径
は２．８ｍｍで、重量は７０ｍｇ±０．８％であり、高
精度な光学レンズをプレス成形するためのプリフォーム
として充分な品質を有していた。また、一個のプリフォ
ーム作成に要する時間は約１０秒であった。
は２．８ｍｍで、重量は７０ｍｇ±０．８％であり、高
精度な光学レンズをプレス成形するためのプリフォーム
として充分な品質を有していた。また、一個のプリフォ
ーム作成に要する時間は約１０秒であった。
【００１６】
【発明の効果】本発明により得られる球状ガラスは、火
造りの鏡面で、シヤーマーク等の欠点が無く、なおかつ
高い重量精度を有する。また、これを実現するための設
備および工程は極めてシンプルで、従来のような研削、
研磨は不要であり、またタクトタイムも短いことから量
産性も非常に高い。従って、高品質のガラスレンズの生
産コスト低減に極めて効果的である。
造りの鏡面で、シヤーマーク等の欠点が無く、なおかつ
高い重量精度を有する。また、これを実現するための設
備および工程は極めてシンプルで、従来のような研削、
研磨は不要であり、またタクトタイムも短いことから量
産性も非常に高い。従って、高品質のガラスレンズの生
産コスト低減に極めて効果的である。
【図１】本発明の一実施する装置の模式図。
１ ガラスロッド ２ 回転装置 ３ 送り装置 ４ レーザー加熱装置 ６ 冷却筒 ８ 捕集治具 ９ 回転装置 １０ 空気導入口 １１ ガラス
Claims (1)
- 【請求項１】ガラスロッドの下端を局所加熱し、被加熱
部分のガラスのみを軟化溶融させることによってガラス
液滴として自然落下させるとともに球状にし、一定重量
でかつ球状に成形された表面が火造りの鏡面である球状
ガラスを得ることを特徴とする球状ガラスの製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3229599A JPH0543258A (ja) | 1991-08-16 | 1991-08-16 | 球状ガラスの製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3229599A JPH0543258A (ja) | 1991-08-16 | 1991-08-16 | 球状ガラスの製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0543258A true JPH0543258A (ja) | 1993-02-23 |
Family
ID=16894709
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3229599A Withdrawn JPH0543258A (ja) | 1991-08-16 | 1991-08-16 | 球状ガラスの製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0543258A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2377434A (en) * | 2001-06-26 | 2003-01-15 | Zeiss Stiftung | Making glass beads |
| DE10319706A1 (de) * | 2003-05-02 | 2004-11-25 | Schott Glas | Formen von kleinen Glasposten und Kugeln mit hoher Oberflächenqualität |
| JP2010111938A (ja) * | 2008-11-10 | 2010-05-20 | Japan Atomic Energy Agency | 金属粒子製造装置、金属粒子製造方法およびこの方法によって製造された金属粒子 |
-
1991
- 1991-08-16 JP JP3229599A patent/JPH0543258A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2377434A (en) * | 2001-06-26 | 2003-01-15 | Zeiss Stiftung | Making glass beads |
| DE10319706A1 (de) * | 2003-05-02 | 2004-11-25 | Schott Glas | Formen von kleinen Glasposten und Kugeln mit hoher Oberflächenqualität |
| JP2010111938A (ja) * | 2008-11-10 | 2010-05-20 | Japan Atomic Energy Agency | 金属粒子製造装置、金属粒子製造方法およびこの方法によって製造された金属粒子 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19981112 |