JPH07165431A - ゴブの成形方法及びそれに用いられる成形装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 軟化した原料ガラスから下面のみならず、上
面も所望の形状をなすゴブを成形可能なゴブの成形方法
及びそれに用いられる成形装置を提供する。 【構成】 加熱により軟化した原料ガラス４０を、ゴブ
５０の下面５０ａの形状を成形する下側成形型１０上に
供給してその下側成形型１０上に保持し、その下側成形
型１０上に保持された原料ガラス塊４１の下面の温度が
原料ガラス４０の軟化温度以下になった後、原料ガラス
塊４１の上面の温度が軟化温度以下になる前に、原料ガ
ラス塊４１の上面に、ゴブ５０の上面５０ｂの形状を成
形する上側成形型２０を押し付けるようにする。 【効果】 原料ガラス塊の下面及び上面の何れも所望の
形状に成形することができるので、レンズ等の最終形状
に近似した形状のゴブを得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、モールド・オプティク
ックス（ＭＯ）光学部品などに利用されるゴブの成形方
法及びそれに用いられる成形装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ＭＯ光学部品では、所望の形状
に近似した形状を有する鏡面状態のゴブ（ガラス塊）が
用いられる。従来、そのようなゴブは、例えば特公昭５
４−３９８４６号公報に記載されているように、溶融し
た原料ガラスを成形型に入れ、その成形型内でその原料
ガラスを軟化温度以下になるまで保持するようにして製
造される。

【０００３】その際に使用される成形型は、その上方に
臨んで開放されており、原料ガラス融液を成形型の上方
から滴下させて成形型内に供給することができるように
なっている。それ故、得られるゴブの下面形状は、成形
型の成形面に近似した形状となるが、ゴブの上面形状
は、成形型内で原料融液が冷却固化する際の表面張力や
ゴブの径などの諸要因に基づいた凸状の形状になり易
い。従って、成形面が凹状である一般的な成形型を用い
ると、両凸形状を有するゴブが得られるので、従来の成
形方法は両凸レンズの直接成形に対して好適である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た成形方法では、成形型内で原料ガラスの融液が固化す
る際に、その原料ガラスの上面形状を規制することがで
きないので、成形型内から取り出したゴブにプレス成形
等による成形手段を施す必要がある。上記特公昭５４−
３９８４６号公報にもその旨の記載がなされており、成
形型内でガラスを固化させる工程の後、その固化したガ
ラスを成形するプレス工程を引続き行うようになってい
る。

【０００５】特に、両凹レンズや平凹レンズを製造する
場合には、凸状の成形面を有する成形型を用いることに
よりゴブの下面形状を凹状に成形することはできるが、
得られたゴブの上面形状は両凹レンズや平凹レンズの形
状、即ち凹状又は平面状と著しく異なるため、ゴブの上
面側を研磨するなどして所望の形状に成形し直さなけれ
ばならなかった。そのため、レンズの成形精度が低かっ
たり、多大な成形時間を要すなどの問題点があった。

【０００６】本発明は、上記問題点を解決するためにな
されたもので、その目的とするところは、軟化した原料
ガラスから下面のみならず、上面も所望の形状をなすゴ
ブを成形することのできるゴブの成形方法を提供するこ
とにある。また、本発明の他の目的は、上記成形方法に
用いられる成形装置を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の成形方法は、加熱により軟化されてなる原
料ガラスからゴブを形成するにあたって、軟化した前記
原料ガラスを、前記ゴブの下面形状を成形する下側成形
型上に供給して該下側成形型上に保持し、その下側成形
型上に保持された原料ガラス塊の下面の温度が前記原料
ガラスの軟化温度以下になった後、前記原料ガラス塊の
上面の温度が前記軟化温度以下になる前に、同原料ガラ
ス塊の上面に、前記ゴブの上面形状を成形する上側成形
型を押し付けることを特徴とする。

【０００８】また、上記成形方法に用いられる成形装置
は、加熱により軟化されてなる原料ガラスからゴブを形
成する際に用いられる成形装置であって、軟化した前記
原料ガラスよりなる原料ガラス塊を保持して該原料ガラ
ス塊の下面を前記ゴブの下面形状に成形する下側成形型
と、前記原料ガラス塊の上面に押し付けられて該上面を
前記ゴブの上面形状に成形する上側成形型とを備え、該
上側成形型は、前記下側成形型上に保持された前記原料
ガラス塊の下面の温度が前記原料ガラスの軟化温度以下
になった後、同原料ガラス塊の上面の温度が前記軟化温
度以下になる前に、原料ガラス塊の上面に押し付けられ
るようになっていることを特徴とする。

【０００９】

【作用】加熱により軟化した原料ガラスを下側成形型上
に供給して保持すると、その保持された原料ガラス塊の
下側成形型に近い部分は、極めて短時間のうちに軟化温
度以下にまで冷却されて固化する。それによって、製造
されるゴブの下面形状は下側成形型の成形面の形状に極
めて近似したものとなる。

【００１０】一方、原料ガラス塊の上側部分は大気と接
しており、一般にその大気の放熱能（冷却能）は下側成
形型よりも小さいため、原料ガラス塊の上側部分の温度
はすぐには軟化温度以下にならない。つまり、下側成形
型上で原料ガラス塊は、その下側が固化し、上側は軟化
したままの状態となる。

【００１１】この状態の時に、原料ガラス塊の上面に上
側成形型を押し付けると、原料ガラス塊の上側部分は軟
化温度以下にまで冷却されて固化し、製造されるゴブの
上面形状が上側成形型の成形面の形状に極めて近似した
ものとなる。そして、原料ガラス塊に上側成形型を押し
付ける際に、原料ガラス塊の下側部分は既に固化してい
るため、先に成形された下面形状が変形することはな
い。

【００１２】従って、原料ガラス塊の下面及び上面の何
れも所望の形状に成形され、レンズ等の最終形状に近似
した形状のゴブが得られる。

【００１３】

【実施例】本発明に係るゴブの成形方法及びそれに用い
られる成形装置の一実施例を図１に基づき説明する。図
１には、本発明に係るゴブの成形方法に用いられる成形
装置の一概略構成及びその成形装置を用いた成形手順の
一例が示されている。

【００１４】先ず、本発明に係るゴブの成形装置に付い
て説明する。この成形装置１は、図１に示すように、下
側成形型１０、上側成形型２０及び原料ガラスの供給手
段３０を備えており、その供給手段３０から原料ガラス
４０を下側成形型１０上に供給し、その供給された原料
ガラス塊４１の下面形状及び上面形状を夫々下側成形型
１０及び上側成形型２０でもって成形して所望形状のゴ
ブ５０を製造するものである。

【００１５】本例の成形装置１においては、下側成形型
１０は、複数個設けられており、例えば回転テーブルの
周縁に沿って並んで配置されている。そして、それら複
数の下側成形型１０の通過経路の適当箇所上に供給手段
３０及び上側成形型２０が夫々配置されている。

【００１６】つまり、初期位置（図１の（Ａ）位置）か
ら出発した空の下側成形型１０が図１の（Ｂ）位置を経
て供給手段３０の真下（図１の（Ｃ）位置）に移動して
くると、供給手段３０から適量の原料ガラス４０が滴下
される。その滴下された原料ガラス４０（原料ガラス塊
４１）を載せた下側成形型１０が上側成形型２０の真下
（図１の（Ｅ）位置）に移動してくると、上側成形型２
０が下降して原料ガラス塊４１に押し付けられる。この
上側成形型２０は、成形に十分な時間が経過すると上昇
するようになっている。

【００１７】図１（Ｃ）位置から図１（Ｅ）位置に至る
までは、下側成形型１０上の原料ガラス塊４１の冷却過
程である（図１の（Ｄ）位置）。この過程においては、
原料ガラス塊４１の下側成形型１０に近い部分が冷却さ
れて、ゴブ５０の下面５０ａの形状が成形される。

【００１８】そして、図１の（Ｅ）位置において、上側
成形型２０により原料ガラス塊４１の上側部分が冷却さ
れて、ゴブ５０の上面５０ｂの形状が成形されることに
なる。上下面５０ｂ，５０ａともに所望形状に成形され
たゴブ５０は、さらに冷却過程（図１の（Ｆ）位置）を
経て常温まで冷却される。そして、ゴブ５０は、取出し
位置（図１の（Ｇ）位置）において真空吸着手段や下側
成形型１０の傾動手段など公知の手段により取り出され
る。

【００１９】空になった下側成形型１０は再び初期位置
に移動し、次のゴブ成形に供されることになる。

【００２０】前記下側成形型１０及び前記上側成形型２
０は、何れも各々の成形面１１，２１が所望の形状に成
形され、さらに鏡面仕上げされたものであり、表面が鏡
面状態のゴブ５０が得られるようになっている。必要に
応じて、下側成形型１０及び上側成形型２０は、夫々、
図１（Ｄ）位置及び（Ｆ）位置の各冷却過程において、
原料ガラス塊４１の下面及び上面を夫々適度な冷却速度
でもって冷却し得るように、図示しない冷却水等で冷却
されていたり、或は図示しないヒーター等により数百℃
程度に加熱されていたりする。

【００２１】また、下側成形型１０及び上側成形型２０
は、原料ガラス塊４１を公知のガスクッションで支持し
得るように、各々の成形面１１，２１からガスを噴出さ
せるようになっていてもよい。

【００２２】上側成形型２０は、成形装置１に設けられ
た周知の上下駆動手段２５に取り付けられており、所定
のタイミングで上下動するようになっている。

【００２３】前記供給手段３０は、原料ガラス４０を滴
下する流量制御パイプ３１、パイプ加熱用ヒーター３２
及び切断手段３３からなる。流量制御パイプ３１には、
図示しないガラス溶解炉から、その溶解炉で溶融された
原料ガラス４０が供給される。そして、パイプ加熱用ヒ
ーター３２により、原料ガラス４０の流下容易性や成形
容易性を考慮して原料ガラス４０の粘性が最適（粘性ｌ
ｏｇηが０．５〜１．５ポアズ程度である。）になるよ
うに、硝種に応じて５００〜１５００℃程度の温度に流
量制御パイプ３１は温度調節される。

【００２４】本例の供給手段３０においては、切断手段
３３は、切断刃３４，３５で構成されている。即ち、そ
れら切断刃３４，３５の開閉を所定のタイミングで行う
ことにより、流量制御パイプ３１から流出する原料ガラ
ス４０の滴部４０ａを適量ずつ切り離して滴下させるよ
うになっている。

【００２５】或は、本成形装置１では切断手段３３とし
て、レーザーや赤外放射や高周波加熱や酸水素炎等によ
る急速加熱切断、成形型の急速下降による切断、自然滴
下による切断など、周知の切断方法の適用が可能であ
る。

【００２６】切断手段３３による切断のタイミング、上
述した上側成形型２０の上下動のタイミング等は、下側
成形型１０の回転サイクルや図１（Ｄ）位置及び（Ｆ）
位置の各冷却過程に要する時間等を考慮して決められ
る。図１（Ｄ）位置における冷却時間、即ち原料ガラス
４０の滴下から上側成形型２０の押付けまでに要する時
間は、通常、１〜２０秒程度である。

【００２７】次に、上記構成の成形装置１を用いて行う
ゴブ５０の一成形例を説明する。先ず、成形装置１の図
示しないスイッチをオンして下側成形型１０を所定の回
転サイクルで移動させるとともに、パイプ加熱用ヒータ
ー３２で流量制御パイプ３１を加熱する。また、図示し
ないガラス溶解炉を作動させて、その溶解炉で溶融した
原料ガラス４０を流量制御パイプ３１内に供給する。

【００２８】流量制御パイプ３１内に原料ガラス４０が
十分に供給され、且つ、成形装置１の運転が定常状態に
なると、図１（Ａ）の初期位置から図１（Ｂ）の待機位
置を経て図１（Ｃ）の原料滴下位置に移動した空の下側
成形型１０上に、切断手段３３により切断された原料ガ
ラス４０の滴部４０ａが滴下される。

【００２９】滴下されて下側成形型１０上に保持された
原料ガラス塊４１（滴部４０ａ）は、図１（Ｄ）の冷却
過程において、その下側部分のみが冷却されて軟化温度
以下になる。それによって、原料ガラス塊４１の下側部
分は、下側成形型１０の成形面１１の形状に合わせて固
化し、ゴブ５０の下面５０ａの形状が成形されたことと
なる。

【００３０】その後、図１（Ｅ）において、原料ガラス
塊４１に上側成形型２０が押し付けられる。この時点ま
では、原料ガラス塊４１の上側部分は未だ軟化温度以下
まで冷却されておらず、軟化状態のままである。

【００３１】その原料ガラス塊４１は、押し付けられた
上側成形型２０により冷却されて、上側成形型２０の成
形面２１の形状に合わせて固化する。それによって、原
料ガラス塊４１の上面にゴブ５０の上面５０ｂの形状が
成形されたこととなる。なお、上側成形型２０を押し付
けた際に、その押圧力によって、原料ガラス塊４１は下
側成形型１０に押し付けられるが、既に原料ガラス塊４
１の下面は固化しているため、その下面に変形が生じた
り傷が付いたりする虞は皆無である。

【００３２】このようにして下面５０ａ及び上面５０ｂ
の成形が終了したゴブ５０は、図１（Ｆ）の冷却過程の
間、下側成形型１０上に保持され、常温まで冷却され
る。そして、図１（Ｇ）の取出し位置において、ゴブ５
０は下側成形型１０上から取り出され、上面５０ｂ及び
下面５０ａの何れもが所望の形状をなす鏡面状態のゴブ
５０が得られる。

【００３３】上記実施例によれば、下側成形型１０上に
原料ガラス塊４１を保持・冷却してその下側部分のみを
固化させた後、軟化状態のままの上側部分に上側成形型
２０を押し付けて冷却・固化させるため、先ず下側成形
型１０によりゴブ５０の下面５０ａの形状が成形され、
続いて上側成形型２０によりゴブ５０の上面５０ｂの形
状が成形される。

【００３４】従って、原料ガラス塊４１の下面及び上面
の何れも所望の形状に成形することができるので、レン
ズ等の最終形状に近似した形状のゴブ５０を得ることが
できる。

【００３５】なお、ゴブの成形装置１は、上記実施例の
ものに限らず、下側成形型１０により原料ガラス塊４１
の下側部分のみを軟化温度以下に冷却して固化させ、ゴ
ブ５０の下面５０ａの成形を行い、その後、上側成形型
２０により原料ガラス塊４１の上側部分を軟化温度以下
に冷却して固化させ、ゴブ５０の上面５０ｂの成形を行
うような構成になっていれば、下側成形型１０の数やそ
の移動機構、切断手段３３、上下駆動手段２５、ゴブ５
０の取出し手段など、その構成は問わない。

【００３６】

【発明の効果】本発明に係るゴブの成形方法及びそれに
用いられる成形装置によれば、下側成形型上に原料ガラ
ス塊を保持してその原料塊の下側部分を固化させた後、
軟化状態のままの上側部分に上側成形型を押し付けてそ
の上側部分を固化させることによりゴブの成形を行うた
め、先ず下側成形型によりゴブの下面形状が決まる。続
いて、上側成形型によりゴブの上面形状が決まることと
なるが、その際、原料ガラス塊の下側部分は既に固化し
ているため、ゴブの下面形状が変形したり、ゴブの下面
に傷が付いたりするなどの不都合は生じない。

【００３７】従って、原料ガラス塊の下面及び上面の何
れも所望の形状に成形することができるので、レンズ等
の最終形状に近似した形状のゴブを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るゴブの成形方法に用いられる成形
装置の一概略構成及びその成形手順の一例を示す概略図
である。

【符号の説明】

１ 成形装置 １０ 下側成形型 ２０ 上側成形型 ４０ 原料ガラス ４１ 原料ガラス塊 ５０ ゴブ ５０ａ 下面 ５０ｂ 上面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野崎 守二 神奈川県相模原市小山１丁目15番30号 株 式会社オハラ内 (72)発明者 佐藤 亘玄 神奈川県相模原市小山１丁目15番30号 株 式会社オハラ内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加熱により軟化されてなる原料ガラスか
   らゴブを形成するにあたって、軟化した前記原料ガラス
   を、前記ゴブの下面形状を成形する下側成形型上に供給
   して該下側成形型上に保持し、その下側成形型上に保持
   された原料ガラス塊の下面の温度が前記原料ガラスの軟
   化温度以下になった後、前記原料ガラス塊の上面の温度
   が前記軟化温度以下になる前に、同原料ガラス塊の上面
   に、前記ゴブの上面形状を成形する上側成形型を押し付
   けることを特徴とするゴブの成形方法。
2. 【請求項２】 加熱により軟化されてなる原料ガラスか
   らゴブを形成する際に用いられる成形装置であって、軟
   化した前記原料ガラスよりなる原料ガラス塊を保持して
   該原料ガラス塊の下面を前記ゴブの下面形状に成形する
   下側成形型と、前記原料ガラス塊の上面に押し付けられ
   て該上面を前記ゴブの上面形状に成形する上側成形型と
   を備え、該上側成形型は、前記下側成形型上に保持され
   た前記原料ガラス塊の下面の温度が前記原料ガラスの軟
   化温度以下になった後、同原料ガラス塊の上面の温度が
   前記軟化温度以下になる前に、原料ガラス塊の上面に押
   し付けられるようになっていることを特徴とするゴブの
   成形方法に用いられる成形装置。