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Info
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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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- glass
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B11/00—Pressing molten glass or performed glass reheated to equivalent low viscosity without blowing
- C03B11/06—Construction of plunger or mould
- C03B11/08—Construction of plunger or mould for making solid articles, e.g. lenses
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B40/00—Preventing adhesion between glass and glass or between glass and the means used to shape it, hold it or support it
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2215/00—Press-moulding glass
- C03B2215/72—Barrel presses or equivalent, e.g. of the ring mould type
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
- Cleaning In General (AREA)
- Resistance Heating (AREA)
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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)
- 【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。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63243229A JPH0712939B2 (ja) | 1988-09-28 | 1988-09-28 | ガラス成形体の製造方法 |
| US07/407,323 US4976764A (en) | 1988-09-28 | 1989-09-14 | Method of pretreating glass preform with oxygen plasma |
| DE3932497A DE3932497C2 (de) | 1988-09-28 | 1989-09-28 | Verfahren zur Herstellung von Formglasartikeln |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63243229A JPH0712939B2 (ja) | 1988-09-28 | 1988-09-28 | ガラス成形体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0292832A JPH0292832A (ja) | 1990-04-03 |
| JPH0712939B2 true JPH0712939B2 (ja) | 1995-02-15 |
Family
ID=17100757
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63243229A Expired - Lifetime JPH0712939B2 (ja) | 1988-09-28 | 1988-09-28 | ガラス成形体の製造方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4976764A (ja) |
| JP (1) | JPH0712939B2 (ja) |
| DE (1) | DE3932497C2 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2742317B2 (ja) * | 1990-02-28 | 1998-04-22 | ホーヤ株式会社 | ガラス成形体の製造方法 |
| JP2617021B2 (ja) * | 1990-07-17 | 1997-06-04 | キヤノン株式会社 | 光学素子の製造装置 |
| JP3821878B2 (ja) * | 1996-04-23 | 2006-09-13 | フジノン株式会社 | 離型膜形成方法 |
| US6786064B2 (en) * | 2000-10-23 | 2004-09-07 | Hoya Corporation | Process for the production of glass molded article |
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