JPH0712939B2 - ガラス成形体の製造方法 - Google Patents

ガラス成形体の製造方法

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JPH0712939B2
JPH0712939B2 JP63243229A JP24322988A JPH0712939B2 JP H0712939 B2 JPH0712939 B2 JP H0712939B2 JP 63243229 A JP63243229 A JP 63243229A JP 24322988 A JP24322988 A JP 24322988A JP H0712939 B2 JPH0712939 B2 JP H0712939B2
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拓男 藤野
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ホーヤ株式会社
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    • C03B11/06Construction of plunger or mould
    • C03B11/08Construction of plunger or mould for making solid articles, e.g. lenses
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    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明はガラス成形体の製造方法に係り、特に酸化鉛を
含むガラス素材からガラス成形体を製造する方法に関す
る。
[従来の技術] 近年、光学レンズ等を、プレス成形後に研磨等の後加工
をしないで高精度に成形する試みが多くなされている。
その成形法の一つとしてガラス素材をセラミック型等か
らなる成形型の上型と下型との間に配置し、ガラスの軟
化点付近まで昇温し、プレス成形する方法がある。この
プレス成形は一般に窒素ガス等の非酸化性ガスの雰囲気
中で行なわれる。その理由はプレス機を構成しているス
テンレス材料等の酸化防止のほかに、成形型がガラス素
材と接触する型面は鏡面に仕上げられているが、酸化性
雰囲気中では型面が酸化によって荒れ、鏡面性が失われ
るからである。
しかし、成分中に例えば約20重量%以上の酸化鉛を含む
ガラス素材を、酸素濃度100PPM以下の非酸化性雰囲気中
でプレス成形すると、ガラス表面の酸化鉛(PbO)が還
元されて他の鉛化合物や金属鉛(Pb)となり、プレス成
形されたガラス表面は白濁する。また、このような状態
で繰り返し成形型を使用し続けると型面もガラス表面の
鉛成分と反応して反応生成物を生じて鏡面性を失ってし
まうが、この反応生成物を溶解して元の鏡面に戻す有効
な方法が見出されていない。さらに、上記した白濁原因
とは別に、このような鏡面性を失なった型面でプレス成
形されたガラスは、その表面が凹凸になる。
酸化鉛を含むガラスをプレス成形する際に認められるこ
のような問題の解決方法として特開昭62−162629号公報
には、一定成形回数ごとに非酸化性雰囲気中における酸
素濃度を変えて、プレス成形を行なう方法が開示されて
いる。
[発明が解決しようとする課題] しかしながら上記特開昭62−162629号公報に記載の成形
方法では酸化鉛を含むガラス素材をプレス成形する場
合、ガラス表面の白濁を完全になくすことができず、ま
た成形型の型面への鉛付着も完全には防止することはで
きないという問題点を有していた。
本発明は、酸化鉛を含むガラス素材をプレス成形して
も、得られたガラス成形体の表面が白濁せず、また使用
される成形型の型面に鉛が付着しない等の利点を有する
ガラス成形体の製造方法を提供することを目的としてい
る。
[課題を解決するための手段] 上述の目的は、酸化鉛を含むガラス素材をプレス成形し
てガラス成形体を製造するに際し、前記ガラス素材の表
面を活性化された酸素イオンにより、あらかじめ酸化処
理しておくことにより達成された。
従って、本発明は、酸化鉛を含むガラス素材をプレス成
形してガラス成形体を製造するに際し、前記ガラス素材
の表面を活性化された酸素イオンにより、あらかじめ酸
化処理しておくことを特徴とするガラス成形体の製造方
法である。
活性化された酸素イオンによる酸化処理方法の代表例と
しては酸素プラズマアッシング法があげられるが、プレ
ス成形されるべきガラス素材の表面を活性化された酸素
イオンによって酸化処理できる方法であればどのような
方法でもよく、例えばイオンボンバードやイオンシャワ
ー等の装置を利用し、酸素プラズマアッシングを発生さ
せることも可能である。このようにプレス成形に先だっ
てプレス成形されるべきガラス素材の表面を活性化され
た酸素イオンにより酸化処理しておけば、ガラス軟化点
以上の温度域で還元性雰囲気でプレス成形してもガラス
素材の表面の酸化鉛は還元されず、得られたガラス成形
体は白濁しない。また型面への鉛の付着もない。
[実施例] 以下、実施例により本発明のガラス成形体の製造方法を
詳細に説明する。
第1図は、酸素プラズマアッシングを行なうために用い
られるアッシング装置(プラズマシステム社製DES112−
304AV)の概略図であり、図中、1は処理装置で、2は
処理装置1内を所定の減圧度にするためのロータリーポ
ンプであり、3はロータリーポンプ2により所定の減圧
度にした後、酸素を導入する酸素導入口である。また4
と5は高周波電極で、この間で高周波電力を生じさせ
る。さらに6は石英製内室であり、この中に設けられた
石英製ホルダー7上にガラス試料8が載置される。また
9はガラス試料8を加熱するための赤外線ランプであ
り、石英製内室6の外部に配置されている。
上述の第1図のアッシング装置を用いることにより、そ
の表面が酸素プラズマアッシング処理されるガラス試料
8としては、あらかじめ超音波洗浄により十分洗浄され
た、酸化鉛の含有量の異なる3種類のガラス素材[ガラ
ス試料No.1(PbO=66重量%,軟化点470℃)、No.2(Pb
O=40.5重量%,軟化点465℃)及びNo.3(PbO=23重量
%,軟化点480℃)]が用いられた。
これら3種類のガラス素材のそれぞれをガラス試料8と
して石英製ホルダー7上に載置した後、処理装置1内を
ロータリーポンプ2によって0.03Toorまで減圧にし、次
いで酸素導入口3より酸素を導入して減圧度を0.8Toor
に保持した。
次に赤外線ランプ9によりガラス試料8を所定温度に加
熱しながら、高周波電極4,5間で所定の高周波電力を生
じさせることにより、酸素プラズマアッシング処理を行
なった。
この酸素プラズマアッシングは高周波出力及び処理温度
の異なる2種の処理条件(A)及び(B)により行なっ
た。それぞれの処理条件は下記の通りである。
処理条件(A): 高周波出力 600W 処理温度 50℃ 処理時間 2.5、5及び10分 処理条件(B): 高周波出力 1200W 処理温度 130℃ 処理時間 2.5、5及び10分 なお、このアッシング装置の処理装置1内は常に清浄に
保たれているので、酸素プラズマアッシング後のガラス
試料8は再洗浄を行なうことなくそのままプレス成形に
供することができた。
次に、プラズマアッシング処理されたガラス試料8のプ
レス成形について述べる。
第2図は(a)は、ガラスプレス成形直前のプレス成形
機の状態図である。図中、10は上型、11は下型、12は胴
型、13は金型保持金具、14はプレスヘッドであり、下型
11と胴型12の間に形成される空間に、成形されるべきガ
ラス試料8が配置されている。また第2図(b)はガラ
スプレス成形完了後のプレス成形機の状態図であり、上
型10を降下させて加圧プレスすることにより所望のガラ
ス成形体15が得られている。
酸素プラズマアッシング後の3種類の酸化鉛含有ガラス
を第2図のプレス成形機により、窒素雰囲気中、570℃
の成形温度でプレス成形してガラス成形体を得た。比較
のため、上記3種類のガラスを酸素プラズマアッシング
処理を行なわずに、同一条件でプレス成形してガラス成
形体を得た。
プレス成形前の酸素プラズマアッシング処理の条件が異
なる酸化鉛含有ガラスのプレス成形後の結果を、酸素プ
ラズマアッシング処理を行なわなかった場合の結果とと
もに表1にまとめて示した。これらの結果を要約すると
以下の通りである。
(1)酸素プラズマアッシング処理を行なわなかった場
合には、ガラス試料No.1、2及び3の成形体はそれぞれ
50個全てが白濁を生じた。特にガラス試料No.1及び2の
成形体では白濁が著しかった。
(2)酸素プラズマアッシング処理を行なった場合に
は、高周波出力及び処理温度を広範囲に変動させても良
好な結果が得られた。すなわち、高周波出力600W、処理
温度50℃の場合には、プラズマアッシング処理時間を5
分以上にすると、ガラス試料No.1の成形体は全て白濁を
生じなかった。またガラス試料No.2及び3の場合、処理
時間2.5分以上で全て白濁を生じなかった。
高周波出力1200W、処理温度130℃の場合には、プラズマ
アッシング処理時間を2.5分以上にするとガラス試料No.
1、2及び3の全てについて、得られた成形体に白濁は
生じなかった。
以上の結果より、酸素プラズマアッシングを行なうこと
は、酸化鉛含有ガラス素材のプレス成形後に得られるガ
ラス成形体の白濁防止に極めて有効な手段であることが
判る。
酸素プラズマアッシング処理条件(A)及び(B)で酸
化処理されたガラス試料No.1、2及び3のプレス成形を
同一の成形型を用いて繰り返し実施したが、いずれの場
合もプレス成形を約8,000〜10,000回繰り返しても鉛が
型面に付着することはなかった。一方、酸素プラズマア
ッシングをしない場合には、プレス成形を約500〜800回
繰り返すと、鉛の型面への付着が認められた。
[発明の効果] 以上説明した通り、本発明のガラス成形体の製造方法に
よれば、プレス成形されるべき酸化鉛含有ガラスの表面
を活性化された酸素イオンにより、あらかじめ酸化処理
しておくことにより、プレス成形においてガラス表面の
酸化鉛は還元されることなく、表面が清澄なガラス成形
体を得ることができる。また使用される成形型の型面に
鉛が付着することなく、成形型としてのライフが延び極
めて好適である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の方法において酸素プラズマアッシング
を行なうために用いられるアッシング装置の概略図であ
り、第2図(a)は本発明の方法においてプレス成形を
行なうために用いられるプレス成形機のプレス成形直前
の状態図であり、第2図(b)はプレス成形完了後の状
態図である。 1……処理装置,2……ロータリーポンプ,3……酸素導入
口,4,5……高周波電極,6……石英製内室,7……石英製ホ
ルダー,8……ガラス試料,9……赤外線ランプ,10……上
型,11……下型,12……胴型,13……金型保持金具,14……
プレスヘッド,15……ガラス成形体。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】酸化鉛を含むガラス素材をプレス成形して
    ガラス成形体を製造するに際し、前記ガラス素材の表面
    を活性化された酸素イオンにより、あらかじめ酸化処理
    しておくことを特徴とするガラス成形体の製造方法。
JP63243229A 1988-09-28 1988-09-28 ガラス成形体の製造方法 Expired - Lifetime JPH0712939B2 (ja)

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