用於精密壓製成型的預成型體的製造裝置、製造方法以及光學元件的製造方法
2023-09-21 20:35:50
專利名稱：用於精密壓製成型的預成型體的製造裝置、製造方法以及光學元件的製造方法
技術領域：
本發明涉及一種例如在光學元件的製造步驟中，由熔融玻璃製造預成 型體的預成型體製造裝置及其製造方法。
背景技術：
近年來，光學設備趨於小型輕量化，為了減少光學設備的光學系統的 透鏡片數，較多使用玻璃制的非球面透鏡。通過精密壓製成型來製造玻璃 非球面透鏡的方法，即，利用具有高精度成型面的金屬模具對經加熱軟化 的玻璃預成型體(以下稱作預成型體)進行壓製成型，使金屬模具成型面的 形狀轉印到預成型體上，由此獲得非球面透鏡的方法已成為主流。
該方法，因為是將熔融玻璃經由預成形體而成形為光學透鏡，所以和 原有的方法，即，將板狀玻璃經過切斷、加工、壓制、磨削及研磨等多級步 驟而製造光學透鏡的方法相比，具有可高精度地保持光學元件的尺寸、且可 在短時間內大量生產的優點。
用於精密壓製成型的預成型體的製造方法有多種多樣，近年來常用的
方法如下使熔融玻璃流從噴嘴流出，並利用成型模具承接此熔融玻璃流， 然後在多孔模具上浮起成型(專利文獻l)。此方法可在短時間內以高成品 率生產出未經磨削、研磨等冷加工便具有光滑表面的預成型體，因此對各 種光學玻璃嘗試此方法。
然而，近年來，以非球面透鏡等的材料所要求的高折射率玻璃為代表， 具有難以實施所述浮起成型的傾向。即，對於這些具有特殊光學常數的光 學玻璃，大多情況下，在熔融玻璃從噴嘴中可流出而又不會產生失透的溫 度，其粘度會過低(所謂低粘性玻璃材料)，從而難以使用通過氣體的浮起 成形來調節形狀。
為了解決所述問題，已知有如下方法在將熔融玻璃流移送到成型模 具之前，暫時將其保持在支撐構件上，當冷卻到適宜成型的粘度之後，再將 其移送到成型模具上。(專利文獻2)。
然而，近年來熔融玻璃的粘性越來越低，導致熔融玻璃從噴嘴中流出 的速度特別快，隨此，要求一種在現有的裝置中未曾設想的非常複雜的移 動，即，相對於一個流出噴嘴，讓多個支撐構件預先等待，然後依次承接 玻璃流，並立刻高速或變速地移動，以將此承接位置讓給其它的支撐構件。在這樣複雜的移動的要求下，本領域技術人員尋求一系統，可顯著地提高支 撐構件的移動自由度，且可減少各支撐構件的佔有面積，使得多個支撐構件 共存於同一個裝置內。
專利文獻1日本專利特開2002-97023號公報專利文獻2日本專利特開2006-265085號公報
發明內容
本發明是為了解決上述問題而研發的，其目的在於提供一種能以小型 化裝置低成本地製造用於精密壓製成型的預成型體的製造裝置以及使用該 裝置的製造方法。本發明的目的尤在於提供一種使用多個支撐構件依次承 接以非常低的粘度流出的熔融玻璃，並將其分別移送到成型模具，從而製造 用於精密壓製成型的預成型體的裝置及製造方法。
本發明者們發現，通過設置將熔融玻璃塊移送到成型模具的機構，可 使用於精密壓製成型的預成型體的製造裝置實現小型化，從而完成了本發 明。更具體而言，本發明提供以下內容。
(1) 一種用於精密壓製成型的預成型體的製造方法，利用支撐構件承 接從流出噴嘴連續流出的熔融玻璃並截斷熔融玻璃，或者使熔融玻璃乂人所 述流出噴嘴滴下並由支撐構件承接，由此形成熔融玻璃塊，在所述支撐構 件上提高所述熔融玻璃塊的粘度，同時將所述支撐構件移動到配置在所述 流出噴嘴的非正下方的成型模具的附近，以此將所述熔融玻璃塊從所述支 撐構件移送到所述成型模具上。
(2 )根據(1)所述的用於精密壓製成型的預成型體的製造方法，其特 徵在於，所述熔融玻璃塊的移送是通過配置在離開所述支撐構件的位置上 的玻璃塊移送輔助構件而進^f亍。
(3 )根據(1 )或(2 )所述的用於精密壓製成型的預成型體的製造方 法，其特徵在於，所述熔融玻璃塊的移送是通過用以使所述支撐構件在三 維方向上移動的移動4幾構的驅動而進4亍。
(4) 根據(1)至(3)中任一項所述的用於精密壓製成型的預成型體 的製造方法，其特徵在於，設置有多個所述支撐構件，由所述各支撐構件 依次承接熔融玻璃，並使所述各支撐構件分別移動，而將所述熔融玻璃塊 移送到所述成型模具上，且所述玻璃塊移送輔助構件的數量少於所述多個 支撐構件的數量。
(5) 根據(4)所述的用於精密壓製成型的預成型體的製造方法，其特 徵在於，所述玻璃塊移送輔助構件的數量為1個。
(6 )根據(1 )至(5 )中任一項所述的用於精密壓製成型的預成型體 的製造方法，其特徵在於，所述支撐構件是由多個構件可開閉地構成，所
6述熔融玻璃塊的移送，是通過使所述玻璃塊移送輔助構件接觸於所述支撐 構件所引起的所述支撐構件的開閉而進行。
(7) 根據(1)至(6)中任一項所述的用於精密壓製成型的預成型體 的製造方法，其特徵在於，所述支撐構件是由具有平面及/或曲面的一個平 板狀、棒狀或多角柱狀構件所構成，所述熔融玻璃塊的移送，是通過使所 述玻璃塊移送輔助構件接觸於所述支撐構件所引起的傾斜、變形及/或旋轉 而進行。
(8) 根據(1)至(7)中任一項所述的用於精密壓製成型的預成型體 的製造方法，其特徵在於，使從所述支撐構件移送到所述成型模具時的所 述熔融玻璃塊的粘度r) ( dPa' s )的對數log r)為1. 0以上。
(9) 根據(1)至(8)中任一項所述的用於精密壓製成型的預成型體 的製造方法，其特徵在於，使從所述流出噴嘴流出時的所述熔融玻璃的粘 度ri (dPa* s)的對數logr)小於1. 0。
(10) 根據(1)至(9)中任一項所述的用於精密壓製成型的預成型體 的製造方法，其特徵在於，所述支撐構件中，至少從承接所述熔融玻璃的 一面噴出氣體，使得所述熔融玻璃塊浮起。
(11) 根據(1)至(10)中任一項所述的用於精密壓製成型的預成型 體的製造方法，其特徵在於，所述成型模具中，至少從承接所述熔融玻璃 的一面噴出氣體，使得所述熔融玻璃塊浮起。
、(12) —種光學元件的製造方法，口對才艮據U)口至Ul),j中任:項戶斤述 製成型。
(13) —種用於精密壓製成型的預成型體的製造裝置，具有 流出噴嘴，流出熔融玻璃流；
支撐構件，承接從流出噴嘴連續或不連續地流出的熔融玻璃；
成型模具，將熔融玻璃塊成型；以及
移動機構，將支撐所述熔融玻璃的所述支撐構件移動到所述成型模具 的附近，
所述移動機構是在所述支撐構件上提高所述熔融玻璃塊的粘度，同時 將所述支撐構件移動到配置在所述流出噴嘴的非正下方的所述成型模具的 附近。
(14) 根據(13)所述的用於精密壓製成型的預成型體的製造裝置，其 特徵在於，所述移動機構具有配置在離開所述支撐構件的位置上的玻璃塊 移送輔助構件，利用此玻璃塊移送輔助構件將所述熔融玻璃塊從所述支撐 構件移送到所述成型模具上。
(15) 根據(13)或(14)所述的用於精密壓製成型的預成型體的製造裝置，其特徵在於，所述移動機構，是使所述支撐構件在三維方向上可以 移動，且通過所述移動^L構的驅動而移送所述熔融玻璃塊。
(16)根據(13)至(15)中任一項所述的用於精密壓製成型的預成型 體的製造裝置，其特徵在於，設置有多個所述支撐構件，由所述各支撐構 件依次承接熔融玻璃流，並且所述移動機構通過使所述各支撐構件分別移 動而將所述熔融玻璃塊移送到所述成型模具上，且所述玻璃塊移送輔助構 件的數量少於所述多個支撐構件的數量。
(17 )根據(16 )所述的用於精密壓製成型的預成型體的製造裝置，其 特徵在於，所述玻璃塊移送輔助構件的數量為1個。
(18) 根據(13)至(17)中任一項所述的用於精密壓製成型的預成型 體的製造裝置，其特徵在於，所述支撐構件是由多個構件可開閉地構成， 通過使所述玻璃塊移送輔助構件接觸於所述支撐構件所引起的所述支撐構 件的開閉，將所述熔融玻璃塊從所述支撐構件移送到所述成型模具上。
(19) 根據(13)至(18)中任一項所述的用於精密壓製成型的預成型 體的製造裝置，其特徵在於，所述支撐構件，是由具有平面及/或曲面的一 個平板狀、棒狀或多角柱狀構件所構成，通過使所述玻璃塊移送輔助構件 接觸於所述支撐構件所引起的傾斜、變形及/或旋轉，將所述熔融玻璃塊從 所述支撐構件移送到所述成型模具上。
(20) 根據(13)至(19)中任一項所述的用於精密壓製成型的預成型 體的製造裝置，其特徵在於，從所述支撐構件移動到所述成型模具時的所 述熔融玻璃塊的粘度ri UPa* s)的對數logri為1. 0以上。
(21) 根據(13)至(20)中任一項所述的用於精密壓製成型的預成型 體的製造裝置，其特徵在於，從所述流出噴嘴流出時的所述熔融玻璃的粘 度ri (dPa's)的對數logri小於1. 0。
(22) 根據(13)至(21)中任一項所述的用於精密壓製成型的預成型 體的製造裝置，其特徵在於，所述支撐構件至少從承接所述熔融玻璃的一 面噴出氣體，使所述熔融玻璃塊浮起。
(23) 根據(13)至(")中任一項所述的用於精密壓製成型的預成型 體的製造裝置，其特徵在於，所述成型模具，至少從承接所述熔融玻璃的 一面噴出氣體，使所述熔融玻璃塊浮起。
(24) —種光學元件的製造裝置，其包括(13)至(")中的任一項所
述的用於精密壓製成型的預成型體的製造裝置。
(25) —種光學元件的製造方法，其特徵在於，
利用支撐構件承接從流出噴嘴連續流出的熔融玻璃並截斷熔融玻璃， 或者使熔融玻璃從所述流出噴嘴滴下並由支撐構件承接，由此形成熔融玻 璃塊；以及在所述支撐構件上提高所述熔融玻璃塊的粘度，同時將所述支撐構件 移動到配置在所述流出噴嘴的非正下方的成型模具的附近，以此將所述熔 融玻璃塊從所述支撐構件移送到精密壓製成型模具上，進行精密壓製成型。
(26) —種光學元件的製造裝置，其具有精密壓製成型裝置，此精密壓
製成型裝置具有
流出噴嘴，流出熔融玻璃流；
支撐構件，承接從流出噴嘴連續或不連續地流出的熔融玻璃； 成型模具，將熔融玻璃塊成型；以及
移動機構，將支撐所述熔融玻璃的所述支撐構件移動到所述成型模具 的附近，
所述移動機構是在由熔融玻璃流形成熔融玻璃塊之後，在所述支撐構 件上提高所述熔融玻璃塊的粘度，同時將所述支撐構件移動到配置在所述 流出噴嘴的非正下方的所述成型模具的附近。
根據本發明，採用以移送機構來移動支撐構件的構成，由此可提高 用於精密壓製成型的預成型體的製造裝置在設計上的自由度，且可使裝
置實現小型化。
圖1是本發明一實施方式的用於精密壓製成型的預成型體的製造裝置 -示意圖。
圖2是本發明一實施方式的用於精密壓製成型的預成型體的製造方法 的才既略示意圖。
100:用於精密壓制的預成型體的製造裝置 1:支撐構件 2:流出噴嘴
移動機構 成型模具 熔融玻璃
玻璃塊移送輔助構件
旋轉臺
熔融玻璃塊
具體實施例方式
本發明的用於精密壓製成型的預成型體的製造方法，是利用支撐構件 承接從流出噴嘴連續流出的熔融玻璃並截斷熔融玻璃，或者使熔融玻璃從 所述流出噴嘴滴下並由支撐構件承接，由此形成熔融玻璃塊，在所述支撐 構件上提高所述熔融玻璃塊的粘度，同時將所述支撐構件移動到配置在所 述流出噴嘴的非正下方的成型模具的附近，以此將所述熔融玻璃塊從所述 支撐構件移送到所述成型模具上。此外，本發明的用於精密壓製成型的預成型體的製造裝置具有流出熔
融玻璃流的流出噴嘴；承接從流出噴嘴連續或不連續地流出的熔融玻璃的 支撐構件；使熔融玻璃塊成型的成型模具；以及將支撐所述熔融玻璃的所 述支撐構件移動到所述成型模具附近的移動機構，所述移動機構，是在所 述支撐構件上提高所述熔融玻璃塊的粘度，同時將所述支撐構件移動到配 置在所述流出噴嘴的非正下方的所述成型模具的附近。
以下，對本發明的用於精密壓製成型的預成型體的製造裝置及其製造 方法的實施方式進行詳細說明，但本發明不受以下實施方式的任何限制， 在本發明的目的範圍內，可進行適當改變後實施。另夕卜，對於重複說明之處， 有時適當省略說明，但其並不限定發明的主旨。
圖1是本發明的用於精密壓制的預成型體的製造裝置100的概略示意 圖。本發明的精密壓制用預成型體的製造裝置100具備使熔融玻璃A從 未圖示的熔融爐中流出的流出噴嘴2;承接從流出噴嘴2連續流出的熔融玻 璃A的一部分(熔融玻璃塊C )的支撐構件1;保持支撐構件1並將其移動 的移動機構3;以及玻璃塊移送輔助構件4,其將由移動機構3所移動的支 撐構件1推開，或者使支撐構件1傾斜、變形及/或旋轉等，以便將熔融玻 璃塊移送到成型模具上。另外，設置有多個成型模具5,這些成型模具5承 接由玻璃塊移送輔助構件4從支撐構件1移送而來的熔融玻璃塊C。成型模 具5的位置是配置在流出噴嘴2的非正下方的位置上。
流出噴嘴2連通於未圖示的熔融爐，且將熔解於熔融爐中的熔融玻璃 流出。流出噴嘴2優選的是，利用通電式的直接加熱、或使用有外部加熱 器等的間接加熱、或者將所述的直接加熱與間接加熱並用，以此可調節玻 璃流溫度及粘度。此時，優選以使從流出噴嘴2流出的熔融玻璃的粘度n (dPa . s )的對數logn小於1. 0的方式進行溫度調節。只要熔融玻璃流能 夠截斷及成型，則不限定所流出的玻璃的粘度。然而，下述本發明的方法 與現有技術相比，在由log ti為小於1. D的低粘性玻璃材料浮起成型玻璃塊 的情況下極為有效。
在流出噴嘴2上或者其附近，也可以設置對時間、體積或質量進行檢 測的傳感器等(未圖示)，利用此傳感器，在每一規定的時間流出規定體積 或者規定質量的熔融玻璃。
支撐構件1的設置是為了承接從流出噴嘴2流出的玻璃流，使所形成 的熔融玻璃塊C的粘度上升的同時將其移動到成型才莫具5的附近。
此處，所承接的熔融玻璃流可以是連續流或者非連續流中的任一種。例 如，熔融時粘度變得較高的玻璃在噴嘴前端部，在自身的表面張力的作用下 成為液滴狀的非連續流之後，可由支撐構件1接住(滴下成型)。另一方面，熔融時粘度變低的玻璃難以在自身的表面張力的作用下分離，從而成為連 續流。因此，優選使用的方法是，利用支撐構件承接熔融玻璃流之後，使 支撐構件急速下降，由此將玻璃流強制截斷而形成玻璃塊(上推成型)。
此外，在熔融玻璃的粘度低的情況下，所述玻璃流的流出速度顯著變 快，因此需要高效地進行玻璃流的上推成型步驟。因此，本發明的用於精密
壓製成型的預成型體的製造裝置IOO優選具備多個支撐構件1，且這些支撐
構件1可分別依次承接玻璃流。由此，利用各支撐構件1可連續地承接連
續流出的熔融玻璃A中的大致固定量的熔融玻璃A，從而可高效地製造用於 精密壓製成型的預成型體。
即，優選維持著如下的始終有某一個支撐構件在承接玻璃流的狀態當
支撐構件i承接玻璃流時，其它支撐構件r在其附近等待，隨著支撐構件
l將玻璃流截斷並開始向成型^f莫具5移送的同時，下一支撐構件l，承接玻 璃流。
優選支撐構件1在流出噴嘴2的大致正下方承接玻璃流。也可以在流 出噴嘴2和移送到流出噴嘴2的大致正下方的支撐構件1之間，設置射出 有可見光或紅外光等光的未圖示的發光部以及對來自發光部的光進行^r測 的未圖示的傳感器部，從而可檢測出從流出噴嘴2中流出了熔融玻璃。
支撐構件l,只要可承接熔融玻璃流且支撐熔融玻璃塊C，則其形狀沒 有特別限定，但優選的是，例如圖1或日本專利特開平6-340430號中記載 的多個構件的可開閉的構成，或者由具有平面及/或曲面的一個平板狀、棒 狀或日本專利特開2004-300020號中記載的多角柱構件所構成。
在可實現所述目的的情況下，支撐構件1的材質等沒有特別限定。當 支撐構件1是以非多孔材料形成時，優選由和熔融玻璃的潤溼性差的材料 所構成，例如，可使用石墨(graphite)等碳系材料、氮化物與碳化物的 複合材料、耐熱金屬表面經氮化處理後的材料等眾所周知的各種材料。此 外，也可使用多孔材料代替非多孔材料。
另一方面，使用多孔材料可使氣體從支撐構件1的承接面噴出，優選至 少從承接熔融玻璃A的一面噴出。此時，優選支撐構件1的承接熔融玻璃A 的一面(承接面)是由將耐熱性的多孔材料或不鏽鋼燒結而成的多孔金屬 (porous metal )所形成，且形成為遍及支撐構件1的整個表面而配置有多 個微細孔。另外，也可對承接面以外的部分實施用以防止氣體從微細孔洩 漏的塗敷，以堵塞多餘的微細孔。
支撐構件1上，為了防止熔融玻璃A融化附著，根據需要，也可以使用 和熔融玻璃的潤溼性差的金屬等施以敷膜。
在支撐構件1的內部，也可以設置未圖示的供氣室。當從供氣室供給 空氣、惰性氣體等氣體時，這些氣體會通過多個微細孔從承接面向外部噴出。由此，熔融玻璃塊C被冷卻，粘度上升。而且，通過讓氣體向外部噴 出可以使熔融玻璃塊C浮起。
此外，根據需要，也可以在支撐構件1的內部設置用以冷卻支撐構件1 的水冷管(未圖示)。水冷管，通過冷卻水供給管及冷卻水排出管與冷卻水 源連通，從而使冷卻水得以循環。
承接在支撐構件1上的熔融玻璃塊C，是在被移送到成型模具5的過程 中得以冷卻，從而能夠提高粘度。此處，如果移送到成型模具5時， 一旦 粘度過低，則難以通過浮起成型來調節形狀。因此，從支撐構件1移動到 成型模具5時的熔融玻璃塊C的粘度ri ( dPa s )的對數log r|優選1. 0以 上，更優選為1. 1以上，最優選為1. 2以上。
移動機構3，保持多個支撐構件1並將其移動。移動機構3優選使用具 有在三維方向上可以移動的構造的多個機械臂。另外，支撐構件1的保持 方法沒有特別限定，也可以不具備使支撐構件1開閉的機構。
此處，支撐構件1的移動完全依賴於移動機構3的操作。即，伴隨上推 成型時的玻璃流的截斷而產生的支撐構件1的移動、以及使得熔融玻璃塊C 從流出噴嘴2附近向成型模具5附近移動的支撐構件1的移動，均是通過 對移動機構3的驅動而進行。此時，移動機構3中，例如機械臂如果有預 先設定程序，則可使支撐構件1自由地移動，由此可以將流出成型模具5 或玻璃塊移送輔助構件4的位置設置在任何地方，從而可使用於精密壓制 成型的預成型體的製造裝置100實現小型化。再者，在多個支撐構件1上 高效地承接熔融玻璃A的一部分(熔融玻璃塊C )並使其移送到成型模具5 之後，為了重複進行承接熔融玻璃A的一部分的操作，優選使支撐構件1 至少以直線狀(即往返運動)及/或環狀(優選圓環狀)進行移動。
關於支撐構件1的保持方法，只要可以將各支撐構件1不脫離地從流 出噴嘴2的正下方保持並移送到玻璃塊移送輔助構件4的附近，則沒有特 別限定。作為保持方法的技術方案，可使用例如日本專利特開平1-140738、 日本專利特開平2-83182、日本專利特開平2-82550等眾所周知的文獻中記 載的方法。
另外，使支撐構件l以固定速度移動，或者按照預先設定的程序使支撐 構件1適當地改變速度而移動，這樣可截斷出大致固定量的熔融玻璃A，且可 獲得大致固定量的熔融玻璃塊C。而且，在熔融玻璃塊C的粘度低時，容易 受到移動時的外力的作用而變形，因此為了將熔融玻璃塊C的形狀保持為 所需的形狀，可以適當地改變移動速度。
將熔融玻璃塊C從支撐構件1向成型模具5的移送，是通過玻璃塊移 送輔助構件4而進行。在現有的玻璃塊成型裝置中，在支撐構件上連結有 開閉機構，利用配置在流出噴嘴正下方的支撐構件來承接熔融玻璃，並對應
12玻璃流出速度而使玻璃塊落下到配置在旋轉臺上的成型模具中。此外，旋轉 臺的旋轉運動也與玻璃流出速度聯動，並通過從流出直到成型為止的聯動 的機械作業而進行。然而，特別是在為了讓低粘性玻璃材料成型時，必須使 用多個支撐構件1依次承接玻璃流，並高速或者使其變速地搬送玻璃塊。因 此，本實施方式中，利用在和支撐構件1分離的其它地方所設置的玻璃塊移 送輔助構件4來移送熔融玻璃塊C,這樣，支撐構件1的小型化及移動自由 度會顯著提高。
玻璃塊移送輔助構件4，是位於和支撐構件1分離的位置上，即位於將熔 融玻璃塊C成型的成型模具5的附近，且設置在將支撐構件1上的熔融玻 璃塊C移送到成型模具5時，利用成型模具5可以承接所落下的熔融玻璃 塊C的部位。在將玻璃塊C從支撐構件1向成型模具5移送時，玻璃塊移 送輔助構件4作用於支撐構件1從而移送熔融玻璃塊C。例如，讓玻璃塊移 送輔助構件4從上部接觸到圖1中處於關閉狀態的開閉式支撐構件1,由此 使開閉式支撐構件暫時打開。在使用開閉式支撐構件1時，在通常狀態下 必須維持為關閉狀態，但此時也可利用彈性體、磁力、形狀記憶合金等所 產生的作用。
此外，如上所述當支撐構件1是具有平面及/或曲面的板狀、棒狀、多 角柱狀的情況下，通過玻璃塊移送輔助構件4的作用、例如通過接觸，使 得支撐構件1傾斜、變形及/或旋轉。由此，支撐構件1上的熔融玻璃塊C 落下，成型模具5承接所落下的熔融玻璃塊C,從而可將熔融玻璃塊C移送 到成型模具5上。
對於玻璃塊移送輔助構件4而言，只要可實現所述目的，則其數量不 受限定。為了使裝置10Q實現小型化(緊湊化)，優選玻璃塊移送輔助構件 4的數量少於支撐構件1的數量，以1個為最佳。
玻璃塊移送輔助構件4，也可以與支撐構件1不接觸。例如，在具備利 用^f茲鐵的引力的開閉機構的情況下，使玻璃塊移送輔助構件4的前端部的 極性與支撐構件1中的面向玻璃塊移送輔助構件4的部位的石茲鐵的極性不 同，這樣，即使在非接觸狀態下，也可以利用磁鐵的排斥力使支撐構件1 成為打開狀態。
成型模具5的設置是為了將移送來的熔融玻璃塊C成型，優選設置多 個。只要不在流出噴嘴2的正下方，則成型模具5的配置部位沒有特別限 定。
例如，當多個成型模具5配置在旋轉臺6上時，通過使旋轉臺6旋轉， 將此多個成型模具5移動到玻璃塊移送輔助構件4的附近，並承接從支撐 構件1落下的熔融玻璃塊C。再者，作為成型模具5，可使用眾所周知的各 種成型模具。另外，圖1中成型模具5均勻地配置在旋轉臺6上，但並不限定於此。 本發明中，因為移動機構3可使熔融玻璃塊C自由地移送，所以成型模具5 的配置本身並不成大問題。因此，成型模具5即可直線狀地配置，也可不 規則地配置。此外，成型模具5也無需特地像現有裝置的旋轉臺那樣，與截 斷流出玻璃等的其它機構聯動而移動。
熔融玻璃塊C，優選在成型模具5上以浮起成型的方式成型。作為浮起 成型的技術方案，可列舉日本專利特開平6-122526 、日本專利特開平 8-319124、日本專利特開平8-325021、日本專利特開2002-310439等眾所 周知的文獻中記載的技術方案。另外，即使不採用上述的浮起成型，熔融玻 璃塊C也可以採用例如日本專利特開平6-40730、日本專利特開平9-52720、 日本專利特開2000-302473號公報中記載的方法，通過採用上模的壓制而 調節形狀。
而且，為了使熔融玻璃塊C浮起成型，成型模具5優選使用多孔材料， 使得氣體至少從承接面噴出。成型模具5的承接面也可以是例如日本專利 特開2003-40632號公報中記載的由非多孔材料所形成的倒圓錐形狀。
本發明的預成型體的製造裝置100,也可針對每個支撐構件1而設定其 移動方向。通過設置多個玻璃塊移送輔助構件4，且使支撐構件l分別獨立 地移動到各玻璃塊移送輔助構件4的附近，這樣可以大幅提高作業效率。
另一方面，也可使用用於精密壓製成型的成型模具作為成型模具5，並 利用支撐體將已冷卻的玻璃塊直接移送到精密壓製成型模具上，進行精密 壓製成型。
本發明的用於精密壓製成型的預成型體的製造方法，是使用所述的預 成型體的製造裝置100進行製造。另外，省略說明和前述內容重複之處。
圖2是本發明的用於精密壓製成型的預成型體的製造方法的流程的示 意圖。另外，為了方便說明，圖2中圖示了支撐構件1具備開閉機構的情 況，但是並不限定於此。
保持在移動機構3 (圖2中未圖示)上的支撐構件1向流出噴嘴2的下 方移動(圖2 (a))，承接連續流出的熔融玻璃A (圖2 (b))。當用於精密 壓製成型的預成型體的製造裝置100具備多個支撐構件1時，例如，如圖1 所示，在承接連續流出的熔融玻璃A的支撐構件1的下方，讓其它支撐構 件1'等待，使承接著熔融玻璃A的支撐構件1移動，同時使其它支撐構件 1，上升並靠近流出噴嘴2附近，然後讓支撐構件1，承接熔融玻璃A。依 次重複此操作，可以高效且迅速地製造用於精密壓製成型的預成型體。另 外，只要可以連續地讓多個支撐構件承接連續流出的熔融玻璃A,則不特別 限定各支撐構件的等待位置等。
14利用保持在移動機構3上的支撐構件1的承接面承接從流出噴嘴2流 出的熔融玻璃A (圖2 (b))，並經過固定時間後，利用移動機構3將支撐 構件1移動到玻璃塊移送輔助構件4的附近，同時截斷此熔融玻璃A,從流 出噴嘴2的流出口分離而形成固定量的熔融玻璃塊C (圖2 (c))。在利用 移動機構3進行移動的過程中，根據需要噴出從設置在支撐構件1上的未 圖示的供氣室所供給的氣體，將熔融玻璃塊C冷卻，以使其粘度上升。
支撐構件1，在冷卻熔融玻璃塊C的同時移送到玻璃塊移送輔助構件4 的附近(圖2 (d)),讓玻璃塊移送輔助構件4和支撐構件1接觸，從而使 支撐構件1上的熔融玻璃塊C落下到成型模具5上，由成型模具5承接所落 下的熔融玻璃塊C (圖2 (e))。
當支撐構件1具備開閉機構的情況下，在將熔融玻璃塊C移送到成型 模具後，支撐構件l成為關閉狀態(圖2 (f ))。
當支撐構件1不具備開閉機構的情況下，讓支撐構件1和玻璃塊移送 輔助構件4例如相接觸，使支撐構件l傾斜、變形及/或旋轉等，由此使熔 融玻璃塊C落下，並由成型模具5承接熔融玻璃塊C，從而實現移送。在此 情況下，可以只讓支撐構件1傾斜及/或旋轉，也可以讓移動機構3 —起進行 傾斜及/或旋轉。
利用移動機構3將使熔融玻璃塊C移送的支撐構件1再次移動到流出 噴嘴2的正下方，並承接從流出噴嘴2連續流出的熔融玻璃A (圖2 (g))， 依次重複此步驟。
此外，使成型模具5所承接的熔融玻璃塊C，在成型模具5上進行浮起 成型(圖2 (g))。其後，利用精密壓製成型裝置對由此製造的預成型體進 行精密壓製成型，製造所需的光學元件。
而且，也可以使用用於精密壓製成型的成型模具作為成型模具，直接進 行精密壓製成型。
本發明的裝置，主要是為了製造用於精密壓製成型的預成型體而使用， 也可以在本發明的裝置上連結眾所周知的精密壓製成型裝置，由熔融玻璃 流連貫地製造光學元件。精密壓製成型裝置以及連結機構、搬送機構的具 體技術方案並非特別限定於以上的說明。
1權利要求
1、一種用於精密壓製成型的預成型體的製造方法，其特徵在於，利用支撐構件承接從流出噴嘴連續流出的熔融玻璃並截斷熔融玻璃，或者使熔融玻璃從所述流出噴嘴滴下並由支撐構件承接，由此形成熔融玻璃塊；在所述支撐構件上提高所述熔融玻璃塊的粘度，同時將所述支撐構件移動到配置在所述流出噴嘴的非正下方的成型模具的附近，以此將所述熔融玻璃塊從所述支撐構件移送到所述成型模具上。
2、 根據權利要求1所述的用於精密壓製成型的預成型體的製造方法， 其特徵在於，所述熔融玻璃塊的移送是通過配置在離開所述支撐構件的位 置上的玻璃塊移送輔助構件而進行。
3、 根據權利要求1所述的用於精密壓製成型的預成型體的製造方法， 其特徵在於，所述熔融玻璃塊的移送是通過用以使所述支撐構件在三維方 向上移動的移動才幾構的驅動而進4亍。
4、 根據權利要求2所述的用於精密壓製成型的預成型體的製造方法， 其特徵在於，設置有多個所述支撐構件，由所述各支撐構件依次承接熔融 玻璃，並使所述各支撐構件分別移動以將所述熔融玻璃塊移送到所述成型 模具上，且所述玻璃塊移送輔助構件的數量少於所述多個支撐構件的數量。
5、 根據權利要求4所述的用於精密壓製成型的預成型體的製造方法， 其特徵在於，所述玻璃塊移送輔助構件的數量為1個。
6、 根據權利要求2所述的用於精密壓製成型的預成型體的製造方法， 其特徵在於，所述支撐構件是由多個構件可開閉地構成，所述熔融玻璃塊 的移送是通過使所述玻璃塊移送輔助構件接觸於所述支撐構件所引起的所 述支撐構件的開閉而進行。
7、 根據權利要求2所述的用於精密壓製成型的預成型體的製造方法， 其特徵在於，所述支撐構件是由具有平面及/或曲面的一個平板狀、棒狀或 多角柱狀構件所構成，所述熔融玻璃塊的移送是通過使所述玻璃塊移送輔 助構件接觸於所述支撐構件所引起的傾斜、變形及/或旋轉而進行。
8、 根據權利要求1所述的用於精密壓製成型的預成型體的製造方法， 其特徵在於，使^^人所述支撐構件移送到所述成型模具時的所述熔融玻璃塊 的粘度n (dPa* s)的對數logn為i.o以上。
9、 根據權利要求1所述的用於精密壓製成型的預成型體的製造方法， 其特徵在於，使從所述流出噴嘴流出時的所述熔融玻璃的粘度ri (dPa' s)的對數logn小於1. 0。
10、 根據權利要求1所述的用於精密壓製成型的預成型體的製造方法，其特徵在於，所述支撐構件中，至少從承接所述熔融玻璃的一面噴出氣體， 使得所述熔融玻璃塊浮起。
11、 根據權利要求1所述的用於精密壓製成型的預成型體的製造方法， 其特徵在於，所述成型模具中，至少從承接所述熔融玻璃的一面噴出氣體， 使得所述熔融玻璃塊浮起。
12、 一種光學元件的製造方法，其特徵在於對根據權利要求1至11中的任一權利要求所述的用於精密壓製成型的 預成型體的製造方法所製造的預成型體進行精密壓製成型。
13、 一種用於精密壓製成型的預成型體的製造裝置，其特徵在於，具有 流出噴嘴，流出炫融玻璃流；支撐構件，承接從流出噴嘴連續或不連續地流出的熔融玻璃； 成型模具，將熔融玻璃塊成型；以及移動機構，將支撐所述熔融玻璃的所述支撐構件移動到所述成型模具 的附近；所述移動機構是在所述支撐構件上提高所述熔融玻璃塊的粘度，同時 將所述支撐構件移動到配置在所述流出噴嘴的非正下方的所述成型模具的 附近。
14 、根據權利要求13所述的用於精密壓製成型的預成型體的製造裝置， 其特徵在於，所述移動機構具有配置在離開所述支撐構件的位置上的玻璃 塊移送輔助構件，利用此玻璃塊移送輔助構件將所述熔融玻璃塊從所述支 撐構件移送到所述成型模具上。
15、 根據權利要求13所述的用於精密壓製成型的預成型體的製造裝置， 其特徵在於，所述移動機構是使所述支撐構件在三維方向上可以移動，且通 過所述移動才幾構的驅動而移送所述熔融玻璃塊。
16、 根據權利要求14所述的用於精密壓製成型的預成型體的製造裝置， 其特徵在於，設置有多個所述支撐構件，由所述各支撐構件依次承接熔融 玻璃流，並且所述移動機構通過使所述各支撐構件分別移動而將所述熔融 玻璃塊移送到所述成型模具上，且所述玻璃塊移送輔助構件的數量少於所 述多個支撐構件的數量。
17、 根據權利要求16所述的用於精密壓製成型的預成型體的製造裝置， 其特徵在於，所述玻璃塊移送輔助構件的數量為1個。
18、 根據權利要求14所述的用於精密壓製成型的預成型體的製造裝置， 其特徵在於，所述支撐構件是由多個構件可開閉地構成，通過使所述玻璃 塊移送輔助構件接觸於所述支撐構件所引起的所述支撐構件的開閉，將所 述熔融玻璃塊從所述支撐構件移送到所述成型模具上。
19、 根據權利要求14所述的用於精密壓製成型的預成型體的製造裝置，其特徵在於，所述支撐構件是由具有平面及/或曲面的一個平板狀、棒狀或 多角柱狀構件所構成，通過使所述玻璃塊移送輔助構件接觸於所述支撐構 件所引起的傾斜、變形及/或旋轉，將所述熔融玻璃塊從所述支撐構件移送 到所述成型模具上。
20、 根據權利要求13所述的用於精密壓製成型的預成型體的製造裝置，其特徵在於，從所述支撐構件移動到所述成型模具時的所述熔融玻璃塊的粘度ri (dPa' s )的對數logri為1. 0以上。
21、 根據權利要求13所述的用於精密壓製成型的預成型體的製造裝置， 其特徵在於，從所述流出噴嘴流出時的所述熔融玻璃的粘度ri (dPa* s) 的對數logri小於1. 0。
22、 根據權利要求13所述的用於精密壓製成型的預成型體的製造裝置， 其特徵在於，所述支撐構件至少從承接所述熔融玻璃的一面噴出氣體，使所 述熔融玻璃塊浮起。
23、 根據權利要求13所述的用於精密壓製成型的預成型體的製造裝置， 其特徵在於，所述成型模具至少從承接所述熔融玻璃的一面噴出氣體，使 所述熔融玻璃塊浮起。
24、 一種光學元件的製造裝置，其特徵在於，對利用權利要求13至23中的任一權利要求所述的用於精密壓製成型 的預成型體的製造裝置所製造的預成型體進行精密壓製成型。
25、 一種光學元件的製造方法，其特徵在於，利用支撐構件承接從流出噴嘴連續流出的熔融玻璃並截斷熔融玻璃， 或者使熔融玻璃從所述流出噴嘴滴下並由支撐構件承接，由此形成熔融玻 璃塊；在所述支撐構件上提高所述熔融玻璃塊的粘度，同時將所述支撐構件 移動到配置在所述流出噴嘴的非正下方的成型模具的附近，以此將所述熔 融玻璃塊從所述支撐構件移送到精密壓製成型模具上，進行精密壓製成型。
26、 一種光學元件的製造裝置，其特徵在於，其具有精密壓製成型裝 置，該精密壓製成型裝置具有流出噴嘴，流出熔融玻璃流；支撐構件，承接從流出噴嘴連續或不連續地流出的熔融玻璃； 成型模具，將熔融玻璃塊成型；以及移動機構，將支撐所述熔融玻璃的所述支撐構件移動到所述成型模具 的附近，所述移動機構是在由熔融玻璃流形成熔融玻璃塊之後，在所述支撐構 件上提高所述熔融玻璃塊的粘度，同時將所述支撐構件移動到配置在所述 流出噴嘴的非正下方的所述成型模具的附近。
全文摘要
本發明提供一種用於精密壓製成型的預成型體的製造裝置、製造方法以及光學元件的製造方法。是利用小型化的裝置低成本地製造預成型體的用於精密壓製成型的預成型體的製造裝置及使用此裝置的製造方法。用於精密壓製成型的預成型體的製造方法是利用支撐構件1承接從流出噴嘴2連續流出的熔融玻璃A並將熔融玻璃截斷，或者使熔融玻璃從流出噴嘴2滴下並由支撐構件1承接，由此形成熔融玻璃塊C，在支撐構件1上提高熔融玻璃塊C的粘度，同時將支撐構件1移動到配置在流出噴嘴2的非正下方的成型模具5的附近，以此將熔融玻璃塊C從支撐構件1移送到成型模具5上。
文檔編號C03B11/08GK101468871SQ20081017192
公開日2009年7月1日 申請日期2008年10月24日 優先權日2007年10月26日
發明者坂井亮介, 筱崎正尚, 青江忍 申請人:株式會社小原