專利名稱：用于精密壓制成型的預成型體的制造裝置、制造方法以及光學元件的制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種例如在光學元件的制造步驟中，由熔融玻璃制造預成 型體的預成型體制造裝置及其制造方法。
背景技術：
近年來，光學設備趨于小型輕量化，為了減少光學設備的光學系統(tǒng)的 透鏡片數(shù)，較多使用玻璃制的非球面透鏡。通過精密壓制成型來制造玻璃 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(jīng)加熱軟化 的玻璃預成型體(以下稱作預成型體)進行壓制成型，使金屬模具成型面的 形狀轉(zhuǎn)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(jīng)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(jīng)過切斷、加工、壓制、磨削及研磨等多級步 驟而制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(nèi)大量生產(chǎn)的優(yōu)點。
用于精密壓制成型的預成型體的制造方法有多種多樣，近年來常用的
方法如下使熔融玻璃流從噴嘴流出，并利用成型模具承接此熔融玻璃流， 然后在多孔模具上浮起成型(專利文獻l)。此方法可在短時間內(nèi)以高成品 率生產(chǎn)出未經(jīng)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，對于這些具有特殊光學常數(shù)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(chǎn)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(diào)節(jié)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(gòu)件上，當冷卻到適宜成型的粘度之后，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(xiàn)有的裝置中未曾設想的非常復雜的移 動，即，相對于一個流出噴嘴，讓多個支撐構(gòu)件預先等待，然后依次承接 玻璃流，并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(gòu)件。在這樣復雜的移動的要求下，本領域技術人員尋求一系統(tǒng)，可顯著地提高支 撐構(gòu)件的移動自由度，且可減少各支撐構(gòu)件的占有面積，使得多個支撐構(gòu)件 共存于同一個裝置內(nèi)。
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(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決上述問題而研發(fā)的，其目的在于提供一種能以小型 化裝置低成本地制造用于精密壓制成型的預成型體的制造裝置以及使用該 裝置的制造方法。本發(fā)明的目的尤在于提供一種使用多個支撐構(gòu)件依次承 接以非常低的粘度流出的熔融玻璃，并將其分別移送到成型模具，從而制造 用于精密壓制成型的預成型體的裝置及制造方法。
本發(fā)明者們發(fā)現(xiàn)，通過設置將熔融玻璃塊移送到成型模具的機構(gòu)，可 使用于精密壓制成型的預成型體的制造裝置實現(xiàn)小型化，從而完成了本發(fā) 明。更具體而言，本發(fā)明提供以下內(nèi)容。
(1) 一種用于精密壓制成型的預成型體的制造方法，利用支撐構(gòu)件承 接從流出噴嘴連續(xù)流出的熔融玻璃并截斷熔融玻璃，或者使熔融玻璃乂人所 述流出噴嘴滴下并由支撐構(gòu)件承接，由此形成熔融玻璃塊，在所述支撐構(gòu) 件上提高所述熔融玻璃塊的粘度，同時將所述支撐構(gòu)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(gòu)件移送到所述成型模具上。
(2 )根據(jù)(1)所述的用于精密壓制成型的預成型體的制造方法，其特 征在于，所述熔融玻璃塊的移送是通過配置在離開所述支撐構(gòu)件的位置上 的玻璃塊移送輔助構(gòu)件而進^f亍。
(3 )根據(jù)(1 )或(2 )所述的用于精密壓制成型的預成型體的制造方 法，其特征在于，所述熔融玻璃塊的移送是通過用以使所述支撐構(gòu)件在三 維方向上移動的移動4幾構(gòu)的驅(qū)動而進4亍。
(4) 根據(jù)(1)至(3)中任一項所述的用于精密壓制成型的預成型體 的制造方法，其特征在于，設置有多個所述支撐構(gòu)件，由所述各支撐構(gòu)件 依次承接熔融玻璃，并使所述各支撐構(gòu)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(gòu)件的數(shù)量少于所述多個 支撐構(gòu)件的數(shù)量。
(5) 根據(jù)(4)所述的用于精密壓制成型的預成型體的制造方法，其特 征在于，所述玻璃塊移送輔助構(gòu)件的數(shù)量為1個。
(6 )根據(jù)(1 )至(5 )中任一項所述的用于精密壓制成型的預成型體 的制造方法，其特征在于，所述支撐構(gòu)件是由多個構(gòu)件可開閉地構(gòu)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(gòu)件接觸于所述支撐 構(gòu)件所引起的所述支撐構(gòu)件的開閉而進行。
(7) 根據(jù)(1)至(6)中任一項所述的用于精密壓制成型的預成型體 的制造方法，其特征在于，所述支撐構(gòu)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(gòu)件所構(gòu)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(gòu)件接觸于所述支撐構(gòu)件所引起的傾斜、變形及/或旋轉(zhuǎn) 而進行。
(8) 根據(jù)(1)至(7)中任一項所述的用于精密壓制成型的預成型體 的制造方法，其特征在于，使從所述支撐構(gòu)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(shù)log r)為1. 0以上。
(9) 根據(jù)(1)至(8)中任一項所述的用于精密壓制成型的預成型體 的制造方法，其特征在于，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(shù)logr)小于1. 0。
(10) 根據(jù)(1)至(9)中任一項所述的用于精密壓制成型的預成型體 的制造方法，其特征在于，所述支撐構(gòu)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(jù)(1)至(10)中任一項所述的用于精密壓制成型的預成型 體的制造方法，其特征在于，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) —種光學元件的制造方法，口對才艮據(jù)U)口至Ul),j中任:項戶斤述 制成型。
(13) —種用于精密壓制成型的預成型體的制造裝置，具有 流出噴嘴，流出熔融玻璃流；
支撐構(gòu)件，承接從流出噴嘴連續(xù)或不連續(xù)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(gòu)，將支撐所述熔融玻璃的所述支撐構(gòu)件移動到所述成型模具 的附近，
所述移動機構(gòu)是在所述支撐構(gòu)件上提高所述熔融玻璃塊的粘度，同時 將所述支撐構(gòu)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(jù)(13)所述的用于精密壓制成型的預成型體的制造裝置，其 特征在于，所述移動機構(gòu)具有配置在離開所述支撐構(gòu)件的位置上的玻璃塊 移送輔助構(gòu)件，利用此玻璃塊移送輔助構(gòu)件將所述熔融玻璃塊從所述支撐 構(gòu)件移送到所述成型模具上。
(15) 根據(jù)(13)或(14)所述的用于精密壓制成型的預成型體的制造裝置，其特征在于，所述移動機構(gòu)，是使所述支撐構(gòu)件在三維方向上可以 移動，且通過所述移動^L構(gòu)的驅(qū)動而移送所述熔融玻璃塊。
(16)根據(jù)(13)至(15)中任一項所述的用于精密壓制成型的預成型 體的制造裝置，其特征在于，設置有多個所述支撐構(gòu)件，由所述各支撐構(gòu) 件依次承接熔融玻璃流，并且所述移動機構(gòu)通過使所述各支撐構(gòu)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(gòu) 件的數(shù)量少于所述多個支撐構(gòu)件的數(shù)量。
(17 )根據(jù)(16 )所述的用于精密壓制成型的預成型體的制造裝置，其 特征在于，所述玻璃塊移送輔助構(gòu)件的數(shù)量為1個。
(18) 根據(jù)(13)至(17)中任一項所述的用于精密壓制成型的預成型 體的制造裝置，其特征在于，所述支撐構(gòu)件是由多個構(gòu)件可開閉地構(gòu)成， 通過使所述玻璃塊移送輔助構(gòu)件接觸于所述支撐構(gòu)件所引起的所述支撐構(gòu) 件的開閉，將所述熔融玻璃塊從所述支撐構(gòu)件移送到所述成型模具上。
(19) 根據(jù)(13)至(18)中任一項所述的用于精密壓制成型的預成型 體的制造裝置，其特征在于，所述支撐構(gòu)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(gòu)件所構(gòu)成，通過使所述玻璃塊移送輔助構(gòu)件 接觸于所述支撐構(gòu)件所引起的傾斜、變形及/或旋轉(zhuǎn)，將所述熔融玻璃塊從 所述支撐構(gòu)件移送到所述成型模具上。
(20) 根據(jù)(13)至(19)中任一項所述的用于精密壓制成型的預成型 體的制造裝置，其特征在于，從所述支撐構(gòu)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(shù)logri為1. 0以上。
(21) 根據(jù)(13)至(20)中任一項所述的用于精密壓制成型的預成型 體的制造裝置，其特征在于，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(shù)logri小于1. 0。
(22) 根據(jù)(13)至(21)中任一項所述的用于精密壓制成型的預成型 體的制造裝置，其特征在于，所述支撐構(gòu)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(jù)(13)至(")中任一項所述的用于精密壓制成型的預成型 體的制造裝置，其特征在于，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) —種光學元件的制造裝置，其包括(13)至(")中的任一項所
述的用于精密壓制成型的預成型體的制造裝置。
(25) —種光學元件的制造方法，其特征在于，
利用支撐構(gòu)件承接從流出噴嘴連續(xù)流出的熔融玻璃并截斷熔融玻璃， 或者使熔融玻璃從所述流出噴嘴滴下并由支撐構(gòu)件承接，由此形成熔融玻 璃塊；以及在所述支撐構(gòu)件上提高所述熔融玻璃塊的粘度，同時將所述支撐構(gòu)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(gòu)件移送到精密壓制成型模具上，進行精密壓制成型。
(26) —種光學元件的制造裝置，其具有精密壓制成型裝置，此精密壓
制成型裝置具有
流出噴嘴，流出熔融玻璃流；
支撐構(gòu)件，承接從流出噴嘴連續(xù)或不連續(xù)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(gòu)，將支撐所述熔融玻璃的所述支撐構(gòu)件移動到所述成型模具 的附近，
所述移動機構(gòu)是在由熔融玻璃流形成熔融玻璃塊之后，在所述支撐構(gòu) 件上提高所述熔融玻璃塊的粘度，同時將所述支撐構(gòu)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(jù)本發(fā)明，采用以移送機構(gòu)來移動支撐構(gòu)件的構(gòu)成，由此可提高 用于精密壓制成型的預成型體的制造裝置在設計上的自由度，且可使裝
置實現(xiàn)小型化。


圖1是本發(fā)明一實施方式的用于精密壓制成型的預成型體的制造裝置 -示意圖。
圖2是本發(fā)明一實施方式的用于精密壓制成型的預成型體的制造方法 的才既略示意圖。
100:用于精密壓制的預成型體的制造裝置 1:支撐構(gòu)件 2:流出噴嘴
移動機構(gòu) 成型模具 熔融玻璃
玻璃塊移送輔助構(gòu)件
旋轉(zhuǎn)臺
熔融玻璃塊
具體實施例方式
本發(fā)明的用于精密壓制成型的預成型體的制造方法，是利用支撐構(gòu)件 承接從流出噴嘴連續(xù)流出的熔融玻璃并截斷熔融玻璃，或者使熔融玻璃從 所述流出噴嘴滴下并由支撐構(gòu)件承接，由此形成熔融玻璃塊，在所述支撐 構(gòu)件上提高所述熔融玻璃塊的粘度，同時將所述支撐構(gòu)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(gòu)件移送到所述成型模具上。此外，本發(fā)明的用于精密壓制成型的預成型體的制造裝置具有流出熔
融玻璃流的流出噴嘴；承接從流出噴嘴連續(xù)或不連續(xù)地流出的熔融玻璃的 支撐構(gòu)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(gòu)件移動到所述成型模具附近的移動機構(gòu)，所述移動機構(gòu)，是在所 述支撐構(gòu)件上提高所述熔融玻璃塊的粘度，同時將所述支撐構(gòu)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(fā)明的用于精密壓制成型的預成型體的制造裝置及其制造 方法的實施方式進行詳細說明，但本發(fā)明不受以下實施方式的任何限制， 在本發(fā)明的目的范圍內(nèi)，可進行適當改變后實施。另夕卜，對于重復說明之處， 有時適當省略說明，但其并不限定發(fā)明的主旨。
圖1是本發(fā)明的用于精密壓制的預成型體的制造裝置100的概略示意 圖。本發(fā)明的精密壓制用預成型體的制造裝置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(xù)流出的熔融玻 璃A的一部分(熔融玻璃塊C )的支撐構(gòu)件1;保持支撐構(gòu)件1并將其移動 的移動機構(gòu)3;以及玻璃塊移送輔助構(gòu)件4,其將由移動機構(gòu)3所移動的支 撐構(gòu)件1推開，或者使支撐構(gòu)件1傾斜、變形及/或旋轉(zhuǎn)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(gòu)件4從支撐構(gòu)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連通于未圖示的熔融爐，且將熔解于熔融爐中的熔融玻璃 流出。流出噴嘴2優(yōu)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并用，以此可調(diào)節(jié)玻 璃流溫度及粘度。此時，優(yōu)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(shù)logn小于1. 0的方式進行溫度調(diào)節(jié)。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(fā)明的方法 與現(xiàn)有技術相比，在由log ti為小于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(zhì)量進行檢 測的傳感器等(未圖示)，利用此傳感器，在每一規(guī)定的時間流出規(guī)定體積 或者規(guī)定質(zhì)量的熔融玻璃。
支撐構(gòu)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(xù)流或者非連續(xù)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(xù)流之后，可由支撐構(gòu)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(xù)流。因此，優(yōu)選使用的方法是，利用支撐構(gòu)件承接熔融玻璃流之后，使 支撐構(gòu)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(fā)明的用于精密
壓制成型的預成型體的制造裝置IOO優(yōu)選具備多個支撐構(gòu)件1，且這些支撐
構(gòu)件1可分別依次承接玻璃流。由此，利用各支撐構(gòu)件1可連續(xù)地承接連
續(xù)流出的熔融玻璃A中的大致固定量的熔融玻璃A，從而可高效地制造用于 精密壓制成型的預成型體。
即，優(yōu)選維持著如下的始終有某一個支撐構(gòu)件在承接玻璃流的狀態(tài)當
支撐構(gòu)件i承接玻璃流時，其它支撐構(gòu)件r在其附近等待，隨著支撐構(gòu)件
l將玻璃流截斷并開始向成型^f莫具5移送的同時，下一支撐構(gòu)件l，承接玻 璃流。
優(yōu)選支撐構(gòu)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(gòu)件1之間，設置射出 有可見光或紅外光等光的未圖示的發(fā)光部以及對來自發(fā)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(gòu)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(yōu)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(gòu)件的可開閉的構(gòu)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(gòu)件所構(gòu)成。
在可實現(xiàn)所述目的的情況下，支撐構(gòu)件1的材質(zhì)等沒有特別限定。當 支撐構(gòu)件1是以非多孔材料形成時，優(yōu)選由和熔融玻璃的潤濕性差的材料 所構(gòu)成，例如，可使用石墨(graphite)等碳系材料、氮化物與碳化物的 復合材料、耐熱金屬表面經(jīng)氮化處理后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(gòu)件1的承接面噴出，優(yōu)選至 少從承接熔融玻璃A的一面噴出。此時，優(yōu)選支撐構(gòu)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銹鋼燒結(jié)而成的多孔金屬 (porous metal )所形成，且形成為遍及支撐構(gòu)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泄 漏的涂敷，以堵塞多余的微細孔。
支撐構(gòu)件1上，為了防止熔融玻璃A融化附著，根據(jù)需要，也可以使用 和熔融玻璃的潤濕性差的金屬等施以敷膜。
在支撐構(gòu)件1的內(nèi)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(jù)需要，也可以在支撐構(gòu)件1的內(nèi)部設置用以冷卻支撐構(gòu)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(huán)。
承接在支撐構(gòu)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(diào)節(jié)形狀。因此，從支撐構(gòu)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(shù)log r|優(yōu)選1. 0以 上，更優(yōu)選為1. 1以上，最優(yōu)選為1. 2以上。
移動機構(gòu)3，保持多個支撐構(gòu)件1并將其移動。移動機構(gòu)3優(yōu)選使用具 有在三維方向上可以移動的構(gòu)造的多個機械臂。另外，支撐構(gòu)件1的保持 方法沒有特別限定，也可以不具備使支撐構(gòu)件1開閉的機構(gòu)。
此處，支撐構(gòu)件1的移動完全依賴于移動機構(gòu)3的操作。即，伴隨上推 成型時的玻璃流的截斷而產(chǎn)生的支撐構(gòu)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(gòu)件1的移動，均是通過 對移動機構(gòu)3的驅(qū)動而進行。此時，移動機構(gòu)3中，例如機械臂如果有預 先設定程序，則可使支撐構(gòu)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(gòu)件4的位置設置在任何地方，從而可使用于精密壓制 成型的預成型體的制造裝置100實現(xiàn)小型化。再者，在多個支撐構(gòu)件1上 高效地承接熔融玻璃A的一部分(熔融玻璃塊C )并使其移送到成型模具5 之后，為了重復進行承接熔融玻璃A的一部分的操作，優(yōu)選使支撐構(gòu)件1 至少以直線狀(即往返運動)及/或環(huán)狀(優(yōu)選圓環(huán)狀)進行移動。
關于支撐構(gòu)件1的保持方法，只要可以將各支撐構(gòu)件1不脫離地從流 出噴嘴2的正下方保持并移送到玻璃塊移送輔助構(gòu)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(gòu)件l以固定速度移動，或者按照預先設定的程序使支撐 構(gòu)件1適當?shù)馗淖兯俣榷苿?，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?shù)馗淖円苿铀俣取?br> 將熔融玻璃塊C從支撐構(gòu)件1向成型模具5的移送，是通過玻璃塊移 送輔助構(gòu)件4而進行。在現(xiàn)有的玻璃塊成型裝置中，在支撐構(gòu)件上連結(jié)有 開閉機構(gòu)，利用配置在流出噴嘴正下方的支撐構(gòu)件來承接熔融玻璃，并對應
12玻璃流出速度而使玻璃塊落下到配置在旋轉(zhuǎn)臺上的成型模具中。此外，旋轉(zhuǎn) 臺的旋轉(zhuǎn)運動也與玻璃流出速度聯(lián)動，并通過從流出直到成型為止的聯(lián)動 的機械作業(yè)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(gòu)件1依次承接玻璃流，并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(gòu)件1分離的其它地方所設置的玻璃塊移 送輔助構(gòu)件4來移送熔融玻璃塊C,這樣，支撐構(gòu)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(gòu)件4，是位于和支撐構(gòu)件1分離的位置上，即位于將熔 融玻璃塊C成型的成型模具5的附近，且設置在將支撐構(gòu)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(gòu)件1向成型模具5移送時，玻璃塊移 送輔助構(gòu)件4作用于支撐構(gòu)件1從而移送熔融玻璃塊C。例如，讓玻璃塊移 送輔助構(gòu)件4從上部接觸到圖1中處于關閉狀態(tài)的開閉式支撐構(gòu)件1,由此 使開閉式支撐構(gòu)件暫時打開。在使用開閉式支撐構(gòu)件1時，在通常狀態(tài)下 必須維持為關閉狀態(tài)，但此時也可利用彈性體、磁力、形狀記憶合金等所 產(chǎn)生的作用。
此外，如上所述當支撐構(gòu)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(gòu)件4的作用、例如通過接觸，使 得支撐構(gòu)件1傾斜、變形及/或旋轉(zhuǎn)。由此，支撐構(gòu)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。
對于玻璃塊移送輔助構(gòu)件4而言，只要可實現(xiàn)所述目的，則其數(shù)量不 受限定。為了使裝置10Q實現(xiàn)小型化(緊湊化)，優(yōu)選玻璃塊移送輔助構(gòu)件 4的數(shù)量少于支撐構(gòu)件1的數(shù)量，以1個為最佳。
玻璃塊移送輔助構(gòu)件4，也可以與支撐構(gòu)件1不接觸。例如，在具備利 用^f茲鐵的引力的開閉機構(gòu)的情況下，使玻璃塊移送輔助構(gòu)件4的前端部的 極性與支撐構(gòu)件1中的面向玻璃塊移送輔助構(gòu)件4的部位的石茲鐵的極性不 同，這樣，即使在非接觸狀態(tài)下，也可以利用磁鐵的排斥力使支撐構(gòu)件1 成為打開狀態(tài)。
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(yōu)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(zhuǎn)臺6上時，通過使旋轉(zhuǎn)臺6旋轉(zhuǎn)， 將此多個成型模具5移動到玻璃塊移送輔助構(gòu)件4的附近，并承接從支撐 構(gòu)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(zhuǎn)臺6上，但并不限定于此。 本發(fā)明中，因為移動機構(gòu)3可使熔融玻璃塊C自由地移送，所以成型模具5 的配置本身并不成大問題。因此，成型模具5即可直線狀地配置，也可不 規(guī)則地配置。此外，成型模具5也無需特地像現(xiàn)有裝置的旋轉(zhuǎn)臺那樣，與截 斷流出玻璃等的其它機構(gòu)聯(lián)動而移動。
熔融玻璃塊C，優(yōu)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，即使不采用上述的浮起成型，熔融玻 璃塊C也可以采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，通過采用上模的壓制而 調(diào)節(jié)形狀。
而且，為了使熔融玻璃塊C浮起成型，成型模具5優(yōu)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(fā)明的預成型體的制造裝置100,也可針對每個支撐構(gòu)件1而設定其 移動方向。通過設置多個玻璃塊移送輔助構(gòu)件4，且使支撐構(gòu)件l分別獨立 地移動到各玻璃塊移送輔助構(gòu)件4的附近，這樣可以大幅提高作業(yè)效率。
另一方面，也可使用用于精密壓制成型的成型模具作為成型模具5，并 利用支撐體將已冷卻的玻璃塊直接移送到精密壓制成型模具上，進行精密 壓制成型。
本發(fā)明的用于精密壓制成型的預成型體的制造方法，是使用所述的預 成型體的制造裝置100進行制造。另外，省略說明和前述內(nèi)容重復之處。
圖2是本發(fā)明的用于精密壓制成型的預成型體的制造方法的流程的示 意圖。另外，為了方便說明，圖2中圖示了支撐構(gòu)件1具備開閉機構(gòu)的情 況，但是并不限定于此。
保持在移動機構(gòu)3 (圖2中未圖示)上的支撐構(gòu)件1向流出噴嘴2的下 方移動(圖2 (a))，承接連續(xù)流出的熔融玻璃A (圖2 (b))。當用于精密 壓制成型的預成型體的制造裝置100具備多個支撐構(gòu)件1時，例如，如圖1 所示，在承接連續(xù)流出的熔融玻璃A的支撐構(gòu)件1的下方，讓其它支撐構(gòu) 件1'等待，使承接著熔融玻璃A的支撐構(gòu)件1移動，同時使其它支撐構(gòu)件 1，上升并靠近流出噴嘴2附近，然后讓支撐構(gòu)件1，承接熔融玻璃A。依 次重復此操作，可以高效且迅速地制造用于精密壓制成型的預成型體。另 外，只要可以連續(xù)地讓多個支撐構(gòu)件承接連續(xù)流出的熔融玻璃A,則不特別 限定各支撐構(gòu)件的等待位置等。
14利用保持在移動機構(gòu)3上的支撐構(gòu)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))，并經(jīng)過固定時間后，利用移動機構(gòu)3將支撐 構(gòu)件1移動到玻璃塊移送輔助構(gòu)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(gòu)3進行移動的過程中，根據(jù)需要噴出從設置在支撐構(gòu)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(gòu)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(gòu)件4 的附近(圖2 (d)),讓玻璃塊移送輔助構(gòu)件4和支撐構(gòu)件1接觸，從而使 支撐構(gòu)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(gòu)件1具備開閉機構(gòu)的情況下，在將熔融玻璃塊C移送到成型 模具后，支撐構(gòu)件l成為關閉狀態(tài)(圖2 (f ))。
當支撐構(gòu)件1不具備開閉機構(gòu)的情況下，讓支撐構(gòu)件1和玻璃塊移送 輔助構(gòu)件4例如相接觸，使支撐構(gòu)件l傾斜、變形及/或旋轉(zhuǎn)等，由此使熔 融玻璃塊C落下，并由成型模具5承接熔融玻璃塊C，從而實現(xiàn)移送。在此 情況下，可以只讓支撐構(gòu)件1傾斜及/或旋轉(zhuǎn)，也可以讓移動機構(gòu)3 —起進行 傾斜及/或旋轉(zhuǎn)。
利用移動機構(gòu)3將使熔融玻璃塊C移送的支撐構(gòu)件1再次移動到流出 噴嘴2的正下方，并承接從流出噴嘴2連續(xù)流出的熔融玻璃A (圖2 (g))， 依次重復此步驟。
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))。其后，利用精密壓制成型裝置對由此制造的預成型體進 行精密壓制成型，制造所需的光學元件。
而且，也可以使用用于精密壓制成型的成型模具作為成型模具，直接進 行精密壓制成型。
本發(fā)明的裝置，主要是為了制造用于精密壓制成型的預成型體而使用， 也可以在本發(fā)明的裝置上連結(jié)眾所周知的精密壓制成型裝置，由熔融玻璃 流連貫地制造光學元件。精密壓制成型裝置以及連結(jié)機構(gòu)、搬送機構(gòu)的具 體技術方案并非特別限定于以上的說明。
1權利要求
1、一種用于精密壓制成型的預成型體的制造方法，其特征在于，利用支撐構(gòu)件承接從流出噴嘴連續(xù)流出的熔融玻璃并截斷熔融玻璃，或者使熔融玻璃從所述流出噴嘴滴下并由支撐構(gòu)件承接，由此形成熔融玻璃塊；在所述支撐構(gòu)件上提高所述熔融玻璃塊的粘度，同時將所述支撐構(gòu)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(gòu)件移送到所述成型模具上。
2、 根據(jù)權利要求1所述的用于精密壓制成型的預成型體的制造方法， 其特征在于，所述熔融玻璃塊的移送是通過配置在離開所述支撐構(gòu)件的位 置上的玻璃塊移送輔助構(gòu)件而進行。
3、 根據(jù)權利要求1所述的用于精密壓制成型的預成型體的制造方法， 其特征在于，所述熔融玻璃塊的移送是通過用以使所述支撐構(gòu)件在三維方 向上移動的移動才幾構(gòu)的驅(qū)動而進4亍。
4、 根據(jù)權利要求2所述的用于精密壓制成型的預成型體的制造方法， 其特征在于，設置有多個所述支撐構(gòu)件，由所述各支撐構(gòu)件依次承接熔融 玻璃，并使所述各支撐構(gòu)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(gòu)件的數(shù)量少于所述多個支撐構(gòu)件的數(shù)量。
5、 根據(jù)權利要求4所述的用于精密壓制成型的預成型體的制造方法， 其特征在于，所述玻璃塊移送輔助構(gòu)件的數(shù)量為1個。
6、 根據(jù)權利要求2所述的用于精密壓制成型的預成型體的制造方法， 其特征在于，所述支撐構(gòu)件是由多個構(gòu)件可開閉地構(gòu)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(gòu)件接觸于所述支撐構(gòu)件所引起的所 述支撐構(gòu)件的開閉而進行。
7、 根據(jù)權利要求2所述的用于精密壓制成型的預成型體的制造方法， 其特征在于，所述支撐構(gòu)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(gòu)件所構(gòu)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(gòu)件接觸于所述支撐構(gòu)件所引起的傾斜、變形及/或旋轉(zhuǎn)而進行。
8、 根據(jù)權利要求1所述的用于精密壓制成型的預成型體的制造方法， 其特征在于，使^^人所述支撐構(gòu)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(shù)logn為i.o以上。
9、 根據(jù)權利要求1所述的用于精密壓制成型的預成型體的制造方法， 其特征在于，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(shù)logn小于1. 0。
10、 根據(jù)權利要求1所述的用于精密壓制成型的預成型體的制造方法，其特征在于，所述支撐構(gòu)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(jù)權利要求1所述的用于精密壓制成型的預成型體的制造方法， 其特征在于，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、 一種光學元件的制造方法，其特征在于對根據(jù)權利要求1至11中的任一權利要求所述的用于精密壓制成型的 預成型體的制造方法所制造的預成型體進行精密壓制成型。
13、 一種用于精密壓制成型的預成型體的制造裝置，其特征在于，具有 流出噴嘴，流出炫融玻璃流；支撐構(gòu)件，承接從流出噴嘴連續(xù)或不連續(xù)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(gòu)，將支撐所述熔融玻璃的所述支撐構(gòu)件移動到所述成型模具 的附近；所述移動機構(gòu)是在所述支撐構(gòu)件上提高所述熔融玻璃塊的粘度，同時 將所述支撐構(gòu)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(jù)權利要求13所述的用于精密壓制成型的預成型體的制造裝置， 其特征在于，所述移動機構(gòu)具有配置在離開所述支撐構(gòu)件的位置上的玻璃 塊移送輔助構(gòu)件，利用此玻璃塊移送輔助構(gòu)件將所述熔融玻璃塊從所述支 撐構(gòu)件移送到所述成型模具上。
15、 根據(jù)權利要求13所述的用于精密壓制成型的預成型體的制造裝置， 其特征在于，所述移動機構(gòu)是使所述支撐構(gòu)件在三維方向上可以移動，且通 過所述移動才幾構(gòu)的驅(qū)動而移送所述熔融玻璃塊。
16、 根據(jù)權利要求14所述的用于精密壓制成型的預成型體的制造裝置， 其特征在于，設置有多個所述支撐構(gòu)件，由所述各支撐構(gòu)件依次承接熔融 玻璃流，并且所述移動機構(gòu)通過使所述各支撐構(gòu)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(gòu)件的數(shù)量少于所 述多個支撐構(gòu)件的數(shù)量。
17、 根據(jù)權利要求16所述的用于精密壓制成型的預成型體的制造裝置， 其特征在于，所述玻璃塊移送輔助構(gòu)件的數(shù)量為1個。
18、 根據(jù)權利要求14所述的用于精密壓制成型的預成型體的制造裝置， 其特征在于，所述支撐構(gòu)件是由多個構(gòu)件可開閉地構(gòu)成，通過使所述玻璃 塊移送輔助構(gòu)件接觸于所述支撐構(gòu)件所引起的所述支撐構(gòu)件的開閉，將所 述熔融玻璃塊從所述支撐構(gòu)件移送到所述成型模具上。
19、 根據(jù)權利要求14所述的用于精密壓制成型的預成型體的制造裝置，其特征在于，所述支撐構(gòu)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(gòu)件所構(gòu)成，通過使所述玻璃塊移送輔助構(gòu)件接觸于所述支撐構(gòu) 件所引起的傾斜、變形及/或旋轉(zhuǎn)，將所述熔融玻璃塊從所述支撐構(gòu)件移送 到所述成型模具上。
20、 根據(jù)權利要求13所述的用于精密壓制成型的預成型體的制造裝置，其特征在于，從所述支撐構(gòu)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(shù)logri為1. 0以上。
21、 根據(jù)權利要求13所述的用于精密壓制成型的預成型體的制造裝置， 其特征在于，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(shù)logri小于1. 0。
22、 根據(jù)權利要求13所述的用于精密壓制成型的預成型體的制造裝置， 其特征在于，所述支撐構(gòu)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(jù)權利要求13所述的用于精密壓制成型的預成型體的制造裝置， 其特征在于，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、 一種光學元件的制造裝置，其特征在于，對利用權利要求13至23中的任一權利要求所述的用于精密壓制成型 的預成型體的制造裝置所制造的預成型體進行精密壓制成型。
25、 一種光學元件的制造方法，其特征在于，利用支撐構(gòu)件承接從流出噴嘴連續(xù)流出的熔融玻璃并截斷熔融玻璃， 或者使熔融玻璃從所述流出噴嘴滴下并由支撐構(gòu)件承接，由此形成熔融玻 璃塊；在所述支撐構(gòu)件上提高所述熔融玻璃塊的粘度，同時將所述支撐構(gòu)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(gòu)件移送到精密壓制成型模具上，進行精密壓制成型。
26、 一種光學元件的制造裝置，其特征在于，其具有精密壓制成型裝 置，該精密壓制成型裝置具有流出噴嘴，流出熔融玻璃流；支撐構(gòu)件，承接從流出噴嘴連續(xù)或不連續(xù)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(gòu)，將支撐所述熔融玻璃的所述支撐構(gòu)件移動到所述成型模具 的附近，所述移動機構(gòu)是在由熔融玻璃流形成熔融玻璃塊之后，在所述支撐構(gòu) 件上提高所述熔融玻璃塊的粘度，同時將所述支撐構(gòu)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(fā)明提供一種用于精密壓制成型的預成型體的制造裝置、制造方法以及光學元件的制造方法。是利用小型化的裝置低成本地制造預成型體的用于精密壓制成型的預成型體的制造裝置及使用此裝置的制造方法。用于精密壓制成型的預成型體的制造方法是利用支撐構(gòu)件1承接從流出噴嘴2連續(xù)流出的熔融玻璃A并將熔融玻璃截斷，或者使熔融玻璃從流出噴嘴2滴下并由支撐構(gòu)件1承接，由此形成熔融玻璃塊C，在支撐構(gòu)件1上提高熔融玻璃塊C的粘度，同時將支撐構(gòu)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(gòu)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(yōu)先權日2007年10月26日
發(fā)明者坂井亮介, 筱崎正尚, 青江忍 申請人:株式會社小原