JPH09235125A

JPH09235125A - 溶融ガラスの受け部材及びガラスゴブの成形方法とその装置

Info

Publication number: JPH09235125A
Application number: JP4648896A
Authority: JP
Inventors: Toshiaki Hayashi; 俊明林
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1996-03-04
Filing date: 1996-03-04
Publication date: 1997-09-09

Abstract

(57)【要約】【課題】溶融ガラスを受け部材で受ける際に、溶融ガラ
スと受け面との境界を移動させ、ガラスゴブの光学面に
円周状の筋を発生させない。【解決手段】溶融ガラスをその受け面２ａ上に滴下され
る溶融ガラスの受け部材２において、受け面２ａを凹球
面とし、溶融ガラスを滴下された際、受け面２ａと溶融
ガラスとが接触する境界線３以下の容積４Ｂが、滴下さ
れた溶融ガラスの体積の１／２になるように、凹球面２
ａの曲率半径Ｒを設定した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光学素子の成形手
段に係わり、詳しくは溶融ガラスから光学素子成形用の
ガラスゴブを成形する手段に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、溶融ガラスから直ちに無研磨で完
成レンズを得る手段として、特公平４−１６４１４号公
報所載の技術（従来技術１）が開示されている。この技
術は、ノズル先端から溶融ガラス滴を滴下することによ
り、溶融ガラス滴の表面温度をガラスの軟化温度より低
く内部温度を軟化温度より高い状態にし、上記状態で滴
下されたガラス滴を第１の鏡面金型で受け、第１の鏡面
金型と第１の鏡面金型に対向する第２の鏡面金型で上記
ガラス滴をプレス成形してガラスレンズを得るというも
のである。

【０００３】一方、溶融ガラスから高精度な光学ガラス
素子および該光学ガラス素子のリヒートプレス成形用素
材を得る手段として、特開平４−３７６１４号公報所載
の技術（従来技術２）が開示されている。この技術は、
大気中で溶融ガラスを第１の熱加工治具で受け、溶融ガ
ラスを載置した第１の熱加工治具を直ちに非酸化性雰囲
気中で溶融ガラス表面を固化させて溶融ガラス表面に薄
膜を形成し、第２の熱加工治具に溶融ガラスを接着させ
た状態で溶融ガラスと第２の熱加工治具とを反転させて
置換し、第２の熱加工治具で熱変形により光学ガラス成
形体を作製し、光学ガラス成形体をプレス成形用型で加
熱加圧成形するというものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、上記従来技
術１には次のような問題点があった。図８に示すよう
に、曲率半径の大きいレンズを成形する場合、レンズ体
積とほぼ同一の溶融ガラスの量を、受け部材たる第１の
鏡面金型１０２上に滴下すると、ガラスの表面張力によ
り滴下された溶融ガラス１０１の外周部は第１の鏡面金
型１０２の受け面の曲率半径より小さくなる。この状況
は、図９に示すように、第１の鏡面金型１０２の受け面
と溶融ガラス１０１の外周部とに境界１０３が発生す
る。この境界１０３を有する溶融ガラス１０１を成形す
ると、図１０に示すように、成形レンズ１０４となり、
境界１０３が光学成形面の一部を形成することになる。
この境界１０３は円周状に形成され、かつその周辺は曲
率半径が小さく、成形加工によるガラス流動は矢印Ｘに
示す外周方向に起きるため、境界１０３の部分は第１の
鏡面金型１０２の受け面に沿って流動しにくい。従っ
て、溶融ガラス１０１を押圧成形すると、境界１０３が
円周状の筋となるという問題があった。

【０００５】一方、従来技術２には、次のような問題点
がある。溶融ガラスを受け部材たる第１の熱加工治具で
受けた後、第２の熱加工治具にガラスを付着させ反転さ
せる。その第２の熱加工治具を下型として、もう一つの
上型とで押圧成形し成形レンズを得る。この際、第２の
熱加工治具にガラスを付着させるため、従来からガラス
成形で問題となっている成形型とガラスとの融着が発生
している。ガラスと反応しにくい白金等の薄膜を第２の
熱加工治具の成形面に形成させているが、ガラスを付着
させるとその部分に微小なガラスが付着し、成形面が劣
化するという問題が生じる。また、ガラスを付着させる
ために、ガラス温度はある程度高い温度を必要とし、成
形面は高温で劣化が生じない膜で形成されているとして
も、型基材はＷＣ系材料を使用しているため、高温で長
時間晒されると酸化を生じ、膜剥離が起きるという問題
があった。

【０００６】本発明は上記従来の問題点に鑑みてなされ
たもので、請求項１に係る発明の課題は、溶融ガラスを
受け部材で受ける際に、溶融ガラスと受け面との境界を
移動させ、ガラスゴブの光学面に円周状の筋を発生させ
ないことである。請求項２または３に係る発明の課題
は、溶融ガラスからガラスゴブを成形する際に、ガラス
ゴブに表面欠陥を生じさせることなく、しかも成形型の
成形面の劣化を阻止することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１に係る発明は、溶融ガラスをその受け面上
に滴下される溶融ガラスの受け部材において、前記受け
面を凹球面とし、前記溶融ガラスを滴下された際、前記
受け面と前記溶融ガラスとが接触する境界線以下の容積
が、前記滴下された溶融ガラスの体積の１／２になるよ
うに、前記凹球面の曲率半径を設定したことを特徴とす
る。

【０００８】請求項２に係る発明は、ガラスゴブの成形
方法において、ガラス粘度で１０²〜５ポアズの範囲の
粘度にガラス素材を溶融し、該溶融ガラスをガラス粘度
で１０^13.5〜１０¹⁵ポアズの範囲の温度に加熱維持され
た請求項１記載の溶融ガラスの受け部材上に滴下し、滴
下された前記溶融ガラスを前記受け部材上で１０⁴〜１
０¹⁰ポアズの粘度まで冷却し、前記受け部材上の溶融ガ
ラスをガラス粘度で１０^13.5〜１０¹⁵ポアズの範囲の温
度に加熱維持された一対の成形型間に搬送し、前記成形
型にて押圧成形することを特徴とする。請求項３に係る
発明は、ガラスゴブの成形装置において、ガラス素材を
溶融する加熱炉と、加熱炉から滴下される溶融ガラスを
受ける請求項１記載の溶融ガラスの受け部材と、該受け
部材を所定の温度に加熱維持する受け部材保持機構と、
前記受け部材で受けた溶融ガラスを搬送し一対の成形型
間に供給する搬送機構と、供給された溶融ガラスを押圧
成形する前記一対の成形型および成形型加熱機構を有す
る押圧機構とを備えたことを特徴とする。

【０００９】請求項１に係る発明の作用では、受け面を
凹球面とし、溶融ガラスを滴下された際、受け面と溶融
ガラスとが接触する境界線以下の容積が、滴下された溶
融ガラスの体積の１／２になるように、凹球面の曲率半
径を設定したことにより、図１に示すように、溶融ガラ
スと受け面との境界３は、溶融ガラス上半分４Ａと溶融
ガラス下半分４Ｂの最外周に位置する。従って、成形後
に発生した円周状の筋は成形面に発生せず、光学成形面
には影響しない。この曲率半径を大きくすると、既に図
８で示したように、光学成形面に境界が発生し、ガラス
ゴブ成形後に筋となる。また、曲率半径を小さくする
と、図２に示すように、溶融ガラス上半分４Ａの体積よ
り、溶融ガラス下半分４Ｂの体積が大きくなり、ガラス
ゴブ成形後に上部光学成形面に筋が発生することにな
る。

【００１０】請求項２に係る発明の作用を説明する。ガ
ラスゴブの成形方法において、ガラス粘度で１０²〜５
ポアズの範囲の粘度にガラス素材を溶融するのは、ルツ
ボで溶融されたガラスをノズルから供給する際に、糸引
き等による表面欠陥を生じさせないためである。溶融ガ
ラスの粘度を１０²ポアズを超える粘度で供給すると、
ガラスに糸引きが生じ、供給されたガラス表面に欠陥が
発生する。また、受け部材をガラス粘度で１０^13.5〜１
０¹⁵ポアズの範囲の温度に加熱維持するのは、ガラスの
融着を回避し、ガラスゴブの面精度を高めるためであ
る。受け部材温度をガラス粘度で１０^13.5ポアズ未満に
すると、ガラスと受け部材とで融着が生じ、１０¹⁵ポア
ズを超える温度では、供給された溶融ガラスの表面が急
冷され、ガラス表面に、うねり、しわ、オレンジマーク
等が発生する。よって受け部材の加熱手段が必要にな
る。

【００１１】さらに、受け部材に供給された溶融ガラス
を１０⁴〜１０¹⁰ポアズの粘度まで冷却するのは、つぎ
の工程で一対の成形型で押圧成形する際、高温では、溶
融ガラスと成形型とで融着が生じ、低温では、ヒケ、割
れが生じ、必要な面精度が得られない。受け部材の温度
の方が高くかつ融着が生じないのは、受け部材では溶融
ガラスの上面が自由面のため、冷却の際、自由に収縮で
きるので高温でも融着が生じない。しかし、成形工程で
は、溶融ガラスの両面を押圧するので、溶融ガラスの収
縮が抑制されるため、ガラス温度を低くする必要があ
る。またこの冷却工程は、一対の成形型間に搬送する工
程にて行うことにより可能となる。さらにまた、成形型
の温度をガラス粘度で１０^13.5〜１０¹⁵ポアズの範囲の
温度に加熱維持するのは、この範囲を超える温度では、
溶融ガラスと成形型とが融着が生じ、この範囲未満の温
度では、ガラス表面が急冷され、光学成形面にヒケが生
じ、形状精度が得られないためである。

【００１２】請求項３に係る発明の作用では、ガラス素
材を溶融する加熱炉と、加熱炉から滴下される溶融ガラ
スを受ける請求項１記載の溶融ガラスの受け部材と、該
受け部材を所定の温度に加熱維持する加熱機構と、前記
受け部材で受けた溶融ガラスを搬送し一対の成形型間に
供給する搬送機構と、供給された溶融ガラスを押圧成形
する一対の成形型および成形型加熱機構を有する押圧機
構とを備えたことにより、それぞれの機構に請求項２記
載のガラスゴブの成形方法を実施するための機能を備
え、溶融ガラスを所定の温度に加熱または冷却する。

【００１３】

【発明の実施の形態】図３〜図６は発明の実施の形態を
示し、図３はガラスゴブの正面図、図４は受け部材の一
部を破載した正面図、図５はガラスゴブの成形装置の構
成図、図６は搬送アーム先端部の斜視図、図７は搬送ア
ーム先端部の縦断面図である。

【００１４】まず、成形されるガラスゴブ１から説明す
る。このガラスゴブ１は、溶融ガラスから本発明の実施
の形態のガラスゴブの成形方法と成形装置とにより成形
され、図３に示すように、両凸レンズと同様の形状をし
ている。外径はｄ、両面の曲率半径はｒ、中肉厚さはｔ
で表示されている。つぎに、受け部材２は、図４に示し
た形状をしており、基材はＳｉ₃Ｎ₄焼結体からなる。
受け面２ａは凹球面からなり、口径Ｄ、曲率半径Ｒで表
示され、所望のガラスゴブ１の大きさから具体的な寸法
が決められる。しかしＲの寸法は、ガラスゴブ１の体積
の１／２を基準に算出される。受け面２ａは形状精度Ｐ
Ｖ＝０．５μｍ以下、面粗さＲ_max＝０．１μｍ以下に
仕上げる。嵌合部２ｂの外径は３０±０．００２５ｍｍ
に仕上げられ、後述する受け部材保持機構７の保持部材
１８の嵌合部１８ａに熱嵌合される（図５参照）。受け
面２ａの曲率半径の中心と型嵌合部２ｂの軸心とは同心
度０．００２５ｍｍ以下に加工されている。

【００１５】受け部材２の受け面２ａの加工後、ＡｌＮ
膜を成膜する。このＡｌＮ膜は、耐熱性１０００℃であ
り、溶融ガラスとの融着が生じにくい材料である。成膜
方法は、ＡｌＮをターゲットとしたスパッタリングによ
るＰＶＤ法、または、ＡｌＣｌとＮＨ₃とを反応させる
か、もしくはトリメチルアルミニウムとＮＨ₃とを反応
させＡｌＮを合成するＣＶＤ法による。ＣＶＤ法で成膜
した受け面２ａについては、成膜後、再研磨し、形状精
度ＰＶ＝０．５μｍ以下、面粗さＲ_max＝０．１μｍ以
下に仕上げる。

【００１６】つぎに、ガラスゴブの成形装置について説
明する。図５において、ガラスゴブの成形装置は、主
に、溶融ガラスを供給する加熱炉５と、加熱炉５の下方
にて溶融ガラスを受ける受け部材保持機構６と、受け部
材上の溶融ガラスを搬送する搬送機構７と、搬送機構７
から搬送された溶融ガラスを受けて押圧成形する押圧機
構８とから構成されている。

【００１７】加熱炉５内には、中央にルツボ１１が配設
されている。ルツボ１１は白金または高温でも強度が下
がらない強化白金からなる。また、ルツボ１１はルツボ
内径１５０ｍｍ、高さ２００ｍｍで、底面は４５度のテ
ーパ状に形成され、底面下端に内径１０ｍｍ、長さ１０
０ｍｍのノズル１５が連設されている。ルツボ１１内に
は、プランジャ１３が内装され、プランジャ１３の先端
は半径１０ｍｍの半球状に形成されている。プランジャ
１３を上下動することにより、ノズル１５の開閉を行
い、溶融ガラスの供給停止を行う。プランジャ１３の上
下動は、その上方に配設されたプランジャシリンダ１０
により駆動される。プランジャシリンダ１０はエアーで
駆動し、図示を省略したストッパにより上下動の距離を
制御し、ガラス供給量を調整する。

【００１８】さらに、プランジャ１３は、プランジャシ
リンダ１０の上方に配設された回転モータ２９により回
転される。これにより、ガラスの溶融中、攪拌による均
質化が可能である。回転速度は２〜１０ｒｐｍの範囲で
変更可能である。溶融ガラスの均質化時には、プランジ
ャ１３をルツボ１１の底面下端より約２〜５ｍｍ上昇さ
せるが、この際ノズル１５は加熱されていないので、溶
融ガラスは流出しない。ルツボ１１の外周部を囲繞し
て、ガラス素材を加熱するためのルツボヒータ１２が周
設されている。ルツボヒータ１２は二珪化モリブデン等
の焼結体ヒータを使用し、最高温度が約１８００℃まで
加熱可能なものである。ノズル１６の外周部を囲繞して
ノズルヒータ１６が周設されている。このノズルヒータ
１６は、溶融ガラスの供給停止の際に、加熱冷却が必要
のため、高周波ヒータを使用する。高周波ヒータの出力
は、約１０ｋｗのものを使用し、ノズル温度１３００℃
まで約２分で加熱可能な能力を有する。ルツボ１１およ
びノズル１５は、断熱材１４、１４Ａ、１４Ｂに囲まれ
ており、温度の変動を抑えている。断熱材１４、１４
Ａ、１４Ｂの材質は、アルミナファイバーを固めたもの
等が、１８００℃付近まで耐熱性があるので好ましい。

【００１９】受け部材保持機構６について説明する。ノ
ズル１５の軸心の下方には、既に説明した受け部材２が
配設されている。受け部材２は保持部材１８の嵌合部１
８ａに、固着されている。保持部材１８は受け部材２の
材質より線膨張率の小さな材料、例えば、サイアロン等
を用い、嵌合部１８ａを、受け部材２の嵌合部２ｂの外
径より締め代分小さな内径で、内径精度±０．００２５
ｍｍに仕上げ、保持部材１８を加熱して嵌合部１８ａの
内径を拡大し、挿入冷却することにより、受け部材２を
固着する。保持部材１８の嵌合部１８ａ下部には受け部
材ヒータ１９が配設され、受け部材２を所望の温度に加
熱維持する。保持部材１８は、図示を省略した基台に取
着されている。

【００２０】搬送部７に付いて説明する。受け部材２の
上部外径２ｃに嵌合するように、ホルダ１６が配置され
る。ホルダ１６には、中心部に受け部材２の口径Ｄと同
寸の内径Ｄの穴１６ａを形成し、その上部はＤ＋０．４
ｍｍの内径を有する段部１６ｂが形成され、内径寸法の
差により、溶融ガラスを受けた際の引っかけとする。ホ
ルダ１６は縦に２分され、アーム１７の一対のフィンガ
４３上に固着されている（図６および図７参照）。搬送
アームの先端部は、アーム１７とアームシリンダ３０か
らなる。

【００２１】図６および図７に示すように、アーム１７
の内部には、スライド４１が嵌装され、アームシリンダ
３０の駆動によって、ガイド４０に沿って矢印Ｙの方向
に前後動する。スライド４１には、それぞれ２本のリン
ク４２および一対のフィンガ４３が、それぞれ支点Ａ，
Ｂを中心に回動自在に連設されている。スライド４１の
前後動により、フィンガ４３はホルダ１６とともに矢印
θの方向に開閉する。これによりホルダ１６上に供給さ
れた溶融ガラスを落下させることができる。

【００２２】図５に示すように、アームシリンダ３０の
下方には、搬送シリンダ２０および搬送モータ２１が配
設されている。搬送シリンダ２０は、エアーによりアー
ム１７およびアームシリンダ３０を上下方向に駆動させ
る。また、搬送モータ２１は、その回転軸上にシリンダ
３０を固着しており、アーム１７およびシリンダ３０を
水平方向に１８０度回動させる。また、搬送モータ２１
は図示を省略した基台上に取着されている。アーム１７
を１８０度回動させた位置は押圧機構８の下型２４の軸
心上となり、アーム先端部のホルダ１６の開放により溶
融ガラスが落下し、下型２４上に供給される。

【００２３】押圧機構８について説明する。下型２４に
は、受け部材２と同一の基材に同一の薄膜を被覆して成
形面２４ａが形成されている。下型２４の成形面２４ａ
の外径２４ｂには、成形ホルダ３３が嵌装されている。
成形ホルダ３３は一体に形成されているが、形状はホル
ダ１６と同様な形状をし、下型２４の成形面２４ａの外
径２４ｂが嵌入する中心穴３３ａを形成し、その上部は
中心穴３３ａより０．６ｍｍの内径を有する段部３３ｂ
が形成され、成形後のガラスゴブ１の引っかけとする。
下型２４は、下型固定リング３２により主軸２６に固定
される。下型２４の底面に近接し、主軸２６の中央凹部
には下型ヒータ２５が配設され、下型２４を所望の温度
に加熱維持する。

【００２４】主軸２６は、押圧機構８のフレーム２９に
取着された主軸受２６Ａに上下動自在に嵌装している。
また、主軸２６の下方には、主軸加圧シリンダ２８が配
設され、主軸２６を上下に押圧駆動する。押圧力の制御
は、主軸加圧シリンダ２８内に流入するエアーの圧力を
制御することにより行い、１０〜３００ｋｇｆ／ｃｍ ²
の範囲で変更可能になっている。下型２４を作業位置
に、上下の長い作業用ストロークを移動させるため、主
軸２６および主軸シリンダ２８の中心部に図示を省略し
た雌ネジを設け、この雌ネジに螺合する雄ネジに連設さ
れたギヤ２６Ｂを回転させることにより、主軸２６およ
び主軸シリンダ２８が上下に直進移動する。ギヤ２６Ｂ
は主軸モータ２７の回転軸に取着されたギヤ２７Ａを介
して、主軸モータ２７の回転力により回転される。

【００２５】下型２４の軸心の上方延長線上に、上型２
３が配設されている。上型２３には、下型２４と同一の
基材に同一の薄膜を被覆した成形面２３ａが形成されて
いる。上型２３は、マウント３４の中心穴に嵌装し、マ
ウント３４はフレーム２９の上部に固着された天板３５
に取着されている。上型２３は上型固定リング３１によ
りマウント３４に固定されている。上型２３の裏面に近
接し、マウント３４の中央の穴には、上型ヒータ２２が
配設され、上型２３を所望の温度に加熱維持している。
上型２３と下型２４とは、同心度５μｍ以内に合致させ
ている。

【００２６】上述の成形装置を用いたガラスゴブの成形
方法について説明する。ガラス素材をルツボ１１内に投
入し、ガラス粘度で１０²〜５ポアズの温度まで加熱溶
融する。溶融中は、プランジャ１３を回転モータ２９に
て回転させ、溶融ガラスを攪拌し均質化する。溶融ガラ
ス均質化後、プランジャ１３をルツボ１１の底部に接触
させ、ノズル１５からの溶融ガラスの流出を防止する。
その後、ノズルヒータ１６をルツボ１１と同様にガラス
粘度で１０²〜５ポアズの温度まで上昇させる。温度が
安定後、プランジャシリンダ１０にて、プランジャ１３
の上昇距離および上昇時間を制御することにより、所望
の量の溶融ガラスを受け部材２上に滴下する。

【００２７】受け部材２は、受け部材ヒータ１９によ
り、予めガラス粘度で１０^13.5〜１０ ¹⁵ポアズの温度に
加熱維持し、その上に溶融ガラスを受ける。溶融ガラス
を受けた後、ガラス粘度で１０⁴〜１０¹⁰ポアズまで冷
却する。冷却後、搬送シリンダ２０にてホルダ１６とと
もに溶融ガラスを上昇させ、続いて搬送モータ２１にて
１８０度旋回させ、下型２４の軸心上まで移動させる。
移動後、アームシリンダ３０にてアーム１７の先端部を
開き、下型２４上に溶融ガラスを落下させる。このと
き、下型２４は、予め下型ヒータ２５にてガラス粘度で
１０^13.5ポアズの温度に加熱維持されている。溶融ガラ
ス落下後、直ちにアーム１７をもとの位置まで移動さ
せ、同時に主軸モータ２７を回転させて下型２４を上昇
させ、予め上型ヒータにてガラス粘度で１０^13.5ポアズ
の温度に加熱維持された上型２３とで押圧成形する。押
圧力は、主軸加圧シリンダ２８のエアー圧で制御して１
５０ｋｇｆ／ｃｍ²とした。成形されたガラスゴブ１
は、図示を省略した取り出しアームにより成形ホルダ３
３とともに把持され、押圧機構８外に取り出す。これに
より、ガラスゴブ１を成形することができる。

【００２８】本発明の実施の形態によれば、受け部材の
受け面の凹球面の曲率半径を、滴下された溶融ガラスの
体積の１／２になるように設定したので、溶融ガラスと
受け面との境界が最外周に移動し、ガラスゴブの光学成
形面に筋が発生することはない。また、成形装置の各加
熱機構により、溶融ガラスおよびこれに接触する部材を
適正な粘度に加熱または冷却することにより、溶融ガラ
スと受け部材または成形型とが融着を起こすこともな
い。さらに、受け部材の受け面および成形型の成形面に
おいて、膜剥離が生ずることもなかった。

【００２９】本発明の実施の形態によれば、受け部材お
よび上下の成形型に、基材としてＳｉ₃Ｎ₄結晶体、薄
膜としてＡｌＮを被覆したが、必ずしもこれに限るもの
ではなく、必要に応じて、他の種類の基材および薄膜を
用いてもよい。また、受け部材と成形型とを同一材料や
同一薄膜を用いることもない。

【００３０】

【実施例１】両凸のガラスゴブを成形する場合を説明す
る。図３において、外径ｄ＝１５ｍｍ、両面の曲率半径
ｒ＝４０ｍｍ、中肉厚さｔ＝２．０ｍｍ、ガラス素材は
高温、高粘度のＳＦ８を用いて、上記形状寸法のガラス
ゴブを再加熱し、平面上に落下させると、図９に示した
境界１０３の直径は約１１ｍｍであった。よって、図４
における受け部材２において、ガラスゴブの体積の１／
２になるように、口径Ｄ＝１２ｍｍ、曲率半径Ｒ＝９．
５ｍｍとした。

【００３１】成形条件は、以下に示す通りである。溶融
ガラスの溶融温度はガラス粘度で１０²ポアズ、受け部
材２の温度はガラス粘度で１０^13.5ポアズ、受け部材２
上における溶融ガラスの冷却温度はガラス粘度で１０⁴
ポアズとした。成形方法およびその他の条件は発明の実
施の形態で説明した通りである。成形結果は、形状精度
ＰＶ２０μｍ以下のガラスゴブを得た。ガラスゴブの光
学成形面には、境界発生による筋は生じなかった。ま
た、成形型の成形面に融着は生ぜず、膜剥離も生じなか
った。

【００３２】ガラス溶融粘度を１０²ポアズとしたの
は、さらに低粘度化すると溶融温度が高くなり、成分が
分解する可能性があるためである。また、それ以上の温
度では、滴下する際、ガラスに糸引きが生じ、外観不良
が生じる。受け部材の温度を、ガラス粘度で１０^13.5ポ
アズとしたのは、ガラス粘度が高いため受け部材温度を
高くすることにより、流動させ易くするためである。受
け部材上で溶融ガラスを１０⁴ポアズまで冷却したの
は、両面成形の際の成形型と溶融ガラスとの融着を防止
するためである。１０⁴ポアズ未満の粘度で成形すると
溶融ガラスとの融着が生じる。また、上記以上の粘度で
は、圧力上昇や、押圧時間延長等により、１０¹⁰ポアズ
まで成形可能である。しかし、それ以上の粘度ではガラ
スが流動しにくく成形できない。

【００３３】本実施例によれば、高温、高粘度である硝
材で、外径１５ｍｍ、中肉厚さ２ｍｍのガラスゴブを得
た。ＳＦ８はガラス動がしにくく、受け部材の曲率半径
および口径を小さくすることにより、境界の発生を防止
することができた。

【００３４】

【実施例２】両凸のガラスゴブを成形する場合を説明す
る。図３において、外径ｄ＝２０ｍｍ、両面の曲率半径
ｒ＝６０ｍｍ、中肉厚さｔ＝３．０ｍｍ、ガラス素材は
高温、低粘度のＬａＳＦ０３を用いて、上記形状寸法の
ガラスゴブを再加熱し、平面上に落下させると、図９に
示した境界の直径は約１５ｍｍであった。よって、図４
における受け部材２において、ガラスゴブの体積の１／
２になるように、口径Ｄ＝１６ｍｍ、曲率半径Ｒ＝２０
ｍｍとした。

【００３５】成形条件は、以下に示す通りである。溶融
ガラスの溶融温度はガラス粘度で５ポアズ、受け部材２
の温度はガラス粘度で１０¹⁵ポアズ、受け部材２上にお
ける溶融ガラスの冷却温度はガラス粘度で１０¹⁰ポアズ
とした。成形方法およびその他の条件は発明の実施の形
態で説明した通りである。成形結果は、形状精度ＰＶ２
０μｍ以下のガラスゴブを得た。ガラスゴブの光学成形
面には、境界発生による筋は生じなかった。また、成形
型の成形面に融着は生ぜず、膜剥離も生じなかった。

【００３６】ガラス溶融粘度を５ポアズとしたのは、低
粘度化によりガラス流動外径を大きくすることが可能な
ためである。溶融温度が高くなり、成分が分解する可能
性については、高温低粘度のガラスでは、高温、高粘度
のガラスと同温度で５ポアズになるため、分解の問題は
生じない。また、それ以上の温度では、滴下する際、ガ
ラスに糸引きが生じ、外観不良が生じる。受け部材の温
度を、ガラス粘度で１０¹⁵ポアズとしたのは、ガラス粘
度が低いため受け部材と密着し易く、融着の問題が生じ
るためである。受け部材上で溶融ガラスを１０⁴ポアズ
まで冷却したのは、両面成形の際の成形型と溶融ガラス
との融着を防止するためである。１０⁴ポアズ未満の粘
度で成形すると溶融ガラスとの融着が生じる。また、上
記以上の粘度では、圧力上昇や、押圧時間延長等によ
り、１０¹⁰ポアズまで成形可能である。しかし、それ以
上の粘度ではガラスが流動しにくく成形できない。

【００３７】本実施例によれば、高温、低粘度である硝
材で、外径２０ｍｍ、中肉厚さ３ｍｍのガラスゴブを得
た。ＬａＳＦ０３はガラス流動がしやすく、受け部材の
曲率半径および口径を大きくしても、境界の発生を防止
することができた。

【００３８】

【発明の効果】請求項１に係る発明によれば、溶融ガラ
スと受け面との境界は、溶融ガラス上半分と溶融ガラス
下半分との最外周に位置する。従って、成形後に発生し
た円周状の筋は光学成形面に発生せず、光学面に表面欠
陥のないガラスゴブを得ることができる。請求項２に係
る発明によれば、成形条件を適正に設定することによ
り、ガラスゴブに表面欠陥を生じさせることなく、しか
も成形型の成形面の劣化を阻止することができる。請求
項３に係る発明によれば、ガラスゴブの成形方法を実施
するための機能を備え、溶融ガラスを所定の温度に加熱
または冷却することにより、表面欠陥のないガラスゴブ
を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１に係る発明の作用を示す説明図であ
る。

【図２】請求項１に係る発明の作用を示す説明図であ
る。

【図３】発明の実施の形態のガラスゴブの正面図であ
る。

【図４】発明の実施の形態の受け部材の一部を破載した
正面図である。

【図５】発明の実施の形態のガラスゴブの成形装置の構
成図である。

【図６】発明の実施の形態の搬送アーム先端部の斜視図
である。

【図７】発明の実施の形態の搬送アーム先端部の縦断面
図である。

【図８】従来技術１の問題点を示す説明図である。

【図９】従来技術１の問題点を示す説明図である。

【図１０】従来技術１の問題点を示す説明図である。

【符号の説明】

２受け部材２ａ受け面３境界４Ａ溶融ガラス上半分４Ｂ溶融ガラス下半分Ｒ曲率半径

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】溶融ガラスをその受け面上に滴下される
溶融ガラスの受け部材において、前記受け面を凹球面とし、前記溶融ガラスを滴下された
際、前記受け面と前記溶融ガラスとが接触する境界線以
下の容積が、前記滴下された溶融ガラスの体積の１／２
になるように、前記凹球面の曲率半径を設定したことを
特徴とする溶融ガラスの受け部材。
【請求項２】ガラス粘度で１０²〜５ポアズの範囲の
粘度にガラス素材を溶融し、該溶融ガラスをガラス粘度
で１０^13.5〜１０¹⁵ポアズの範囲の温度に加熱維持され
た請求項１記載の溶融ガラスの受け部材上に滴下し、滴
下された前記溶融ガラスを前記受け部材上で１０⁴〜１
０¹⁰ポアズの粘度まで冷却し、前記受け部材上の溶融ガ
ラスをガラス粘度で１０^13.5〜１０¹⁵ポアズの範囲の温
度に加熱維持された一対の成形型間に搬送し、前記成形
型にて押圧成形することを特徴とするガラスゴブの成形
方法。
【請求項３】ガラス素材を溶融する加熱炉と、加熱炉
から滴下される溶融ガラスを受ける請求項１記載の溶融
ガラスの受け部材と、該受け部材を所定の温度に加熱維
持する受け部材保持機構と、前記受け部材で受けた溶融
ガラスを搬送し一対の成形型間に供給する搬送機構と、
供給された溶融ガラスを押圧成形する前記一対の成形型
および成形型加熱機構を有する押圧機構とを備えたこと
を特徴とするガラスゴブの成形装置。