JP2006224658A - モールドプレス成形型及び光学素子の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】
下型の成形面上に供給される成形素材の滑落を、大掛かりな可動部材を設けることなく防止でき、しかも、凸曲面を有する成形素材を用いても、成形素材を安定に供給することができるモールドプレス成形型及び光学素子の製造方法を提供する。
【解決手段】
下型２０の成形面２１の周囲に設けられた支承部材４０に、成形素材５０の下面側周辺部を支承させるとともに、支承部材４０で支承された成形素材５０の周縁部外方に開放空間を確保して、上型１０と下型２０の間で成形素材５０がプレス成形されるようにする。
【選択図】 図３

Description

本発明は、ガラス等の成形素材を、精密加工を施した成形型によってプレス成形し、被成形面に対する研削、研磨などの後加工を必要としないモールドプレス成形型、及びこのモールドプレス成形型を用いた光学素子の製造方法に関し、特に、両凹レンズや平凹レンズなどの光学素子を成形するに際して、凸面又は平面を有する下型成形面上への成形素材の供給を良好に行うことができるモールドプレス成形型及び光学素子の製造方法に関する。

ガラスなどの成形素材を、加熱により軟化し、所定形状に精密加工した上下一対の成形型でプレス成形することにより、レンズなどの光学素子を製造する方法が知られている（例えば、特許文献１、２参照）。

特許文献１には、成形型内において、一対の位置決め部材を移動させ、光学素材（成形素材）を挟む形で当接させることによって、光学素材を成形型に対して位置決めする成形方法が記載されている。特に、両面凹レンズを成形する場合には、凸形状の下型上に光学素材を置かなければならず、ずれたまま置いておくと、落下する可能性があるため、成形型内において、光学素材の位置決めが必要としている。

特許文献２には、ガラスプリフォーム（成形素材）の端面を保持する保持手段により、ガラスプリフォーム（成形素材）を金型から離れた位置に保持した後、このガラスプリフォームを加熱し、続いて、保持手段による保持を解除して、ガラスプリフォームを加圧する方法が記載されている。これによって、加熱時には、ガラスプリフォームと金型との化学反応が避けられ、加圧時には、ガラスプリフォームの径方向の流動を阻害することなく成形できるとしている。

特許第３５０１５８０号公報 特開平９−２８６６２２号公報

成形素材(ガラス素材など)を、精密モールドプレスによって成形し、レンズなどの光学素子を成形する場合、成形素材を、対向する成形面をもつ上下一対の成形型間で押圧、成形することが一般的である。このとき、予め下型成形面上に成形素材を供給、配置する必要があるが、得ようとする光学素子の形状によっては、下型成形面の中心位置に、成形素材を配置することが必ずしも容易でない。

このような例として、例えば、平凹レンズや両凹レンズを成形する場合など、平面又は凸面を有する下型成形面上に成形素材を供給、配置する場合が挙げられ、特に、成形素材が凸曲面を有しており、下型に対向する面が平面でない場合には、下型成形面が平面であっても、その位置決めは困難である。
そして、これらの場合、例えば、下型成形面上に配置した成形素材が、プレス成形時に滑落したり、位置ずれを生じたりすると、成形される光学素子が偏肉し、形状不良となるだけでなく、偏肉に起因する荷重印加の不均一によって、光学機能面の面精度が劣化してしまう。

特許文献１の記載によると、成形型内に光学素材の位置決め部材を配置し、これをラックとピニオンなどの駆動手段によって、基準位置を中心に互いに反対方向に移動させ、光学素材を挟む形で当接、停止させることで、光学素材を成形型に対して位置決めし、プレスの際に成形面が素材に当接するか、その直前に駆動手段によって位置決め部材を退避させている。

しかしながら、この方法によると、成形型内部に位置決め部材を配置するので、成形型が極めて複雑な構造となる。このため、成形型の熱容量が大きくなってしまい、昇温、降温の温度制御を効率的に行うことが困難になる。さらに、ラックとピニオンのような構造体を成形型の近傍に配置すると、装置が大型化するだけでなく、これら構造体の熱変形による影響などを考慮する必要が生じ、装置設計が著しく複雑化する。

さらに、プレス装置に上下型からなる成形型を固定し、昇温、プレス、冷却を同位置で行う場合には、上記のような装置の複雑化を伴う可動部材によって成形素材の位置決めを行うことは、ある程度は可能であるが、プレス装置から分離された成形型に成形素材を収容し、装置内を移送させつつ、順次適切な処理を施す成形方法（詳細については後述する）においては、個々の成形型に上記のような大掛かりな可動部材を設けることは著しく不効率であり、実質的に不可能である。

また、特許文献２には、円盤状のプリフォームを、凸面を有する上下型によって加圧成形する図面が開示されている。すなわち、保持リングの上端にプリフォームを載置した状態で加熱し、次いで、駆動手段によって保持リングを下降させ、プリフォームを下型上に載置してから、上下型によってプリフォームを加圧している。この方法においては、プリフォームが常に下胴型の内周に接触しているため、下型成形面が凸形状であっても、プリフォームの位置ずれは生じにくいとみられる。

しかしながら、プリフォームをこのように配置するためには、プリフォームの外径が下胴型の内周に接触して保持されるように、プリフォーム個体間の外径を常に一定に制御しなければならない。また、個々のプリフォームの外径に長短差が生じてしまっても、適切な保持ができなくなってしまう。
このため、プリフォームの水平断面の真円度も精密に制御してプリフォームの予備成形を行う必要があり、このようなプリフォームの予備成形には、通常、寸法を所定範囲とするため研磨などの加工が必要となってくる。

ところで、特許文献２では、円盤状に加工された成形素材を用いる例が記載されているものの、その成形方法については特に言及されていない。このような形状の成形素材は、一般には、ガラスブロックの切断、研磨などの加工(冷間加工)によって得ることができるが、このような加工は、工数が多く、煩雑であるという不利がある。
一方、精密モールドプレス用の成形素材として、溶融ガラスを受け型上に滴下、又は流下することによって、球状、又は両凸曲面形状に予備成形（熱間成形）されたもの、又は熱間成形された後に、熱間で形状の追加工されたものを用いることが知られている。このようにして得られた成形素材は、通常、表面欠陥のない凸曲面に覆われており、プレス成形された光学素子の光学面を形成する上で非常に有利である上、生産効率が極めて高い。また、溶融ガラスを滴下、又は流下する流量を制御することにより、体積精度、形状精度を一定以上に維持することが可能である。

しかしながら、このような凸曲面を有する成形素材を、凸形状の成形面上に供給し、配置することは容易ではない。成形面上の中央に静止させるには困難を伴い、成形面から滑り落ちてしまったり、位置ずれが生じてしまったりすることが多い。さらに、熱間成形による成形素材の外形は、一般には、真円ではなく、一定範囲で長短径差が生じてしまうことあるが、このような成形素材を特許文献２にそのまま適用したのでは、下胴型内にかみこまれてプレス成形に支障を来すおそれが多大にある。

本発明は、上記の事情にかんがみなされたものであり、下型の成形面上に供給される成形素材の滑落を、大掛かりな可動部材を設けることなく防止でき、しかも、凸曲面を有する成形素材を用いても、成形素材を安定に供給することができるモールドプレス成形型及び光学素子の製造方法の提供を目的とする。

上記目的を達成するため本発明のモールドプレス成形型は、凸面又は平面を有する成形面が形成された下型と、前記下型成形面との対向面に成形面が形成された上型とを備え、前記下型上に供給された成形素材を、前記上型と前記下型との間でプレス成形するモールドプレス成形装置であって、前記下型成形面の周囲に、前記成形素材の下面側周辺部を支承する支承部材を設け、前記支承部材が、前記成形素材の周縁部外方が開放空間となるように前記成形素材を支承する構成としてある。

このように構成すれば、下型成形面が凸面又は平面を有していても、下型成形面の周囲に設けられた支承部材が、下型成形面上に供給された成形素材の下側周辺部を支承するので、大掛かりな可動部材を設けることなく、成形素材の滑落を抑止でき、所定の位置に成形素材を配置して、その状態を保持することができる。
しかも、支承部材で支承された成形素材の周縁部外方に開放空間が確保されるようにしているので、成形素材の寸法などにばらつきがあっても、成形素材を安定して支承部材に支承させることができる。

また、本発明のモールドプレス成形型は、前記上型と前記下型とをそれぞれ両端側から挿入可能とした胴型を備え、前記胴型が、前記上型と前記下型との水平方向の相対位置を規制する構成とすることができる。
このように構成すれば、上型と下型の水平方向の相対位置を胴型によって高精度に規制できるので、上下型の同軸性を高めて、偏心精度の高い光学素子が得られる。

また、本発明のモールドプレス成形型は、前記支承部材が、着脱可能に設けられている構成とすることができる。
このように構成すれば、プレス成形により得られた成形体を下型成形面上から取り出す際に、成形体とともに支承部材を成形型から取り出して、より温度が下がった時点で成形体から支承部材を取り外すようにすることができ、これによって、成形サイクルタイムを延長させることなく、両者の分離を無理なく行うことができる。

また、本発明のモールドプレス成形型は、前記支承部材が、環状に形成され、前記下型成形面の周囲であって、前記下型成形面よりも低い位置に形成された段部に載置される構成とすることができる。さらに、前記支承部材は、前記支承部材の軸方向における前記下型成形面と前記段部の中間に通気孔を有している構成としてもよい。
このように構成すれば、プレス成形時に、支承部材で支承された成形素材と下型成形面との間の雰囲気ガスが、通気孔を介して成形型の外部へスムーズに放出することができるため、雰囲気ガスの滞留に因って生ずる成形面不良を未然に防止できる。

また、本発明のモールドプレス成形型は、前記支承部材が、内径が下方にいくほど減径するテーパ形状の内周を有する構成とすることができる。
このように構成すれば、プレス成形の際に、成形素材にかかるプレス荷重を均等化することができる上、使用する成形素材の体積を、得ようとする光学素子の体積に対して過度に大きくする必要がない。

また、本発明における光学素子の製造方法は、凸面又は平面を有する成形面が形成された下型と、前記下型成形面との対向面に成形面が形成された上型とを備えた成形型を用い、成形素材を前記下型上に供給してプレス成形する光学素子の製造方法において、前記成形素材の下面側周辺部が支承部材で支承され、かつ、前記支承部材で支承された前記成形素材の周縁部外方に開放空間が確保されるように、前記成形素材を供給し、次いで、前記上型と前記下型とを相対的に接近させる方法としてある。

このような方法にすれば、下型成形面に凸面又は平面を有するものでありながら、成形素材を下型成形面上に安定に供給して、成形素材の滑落を大掛かりな可動部材を設けることなく抑止することができる。しかも、支承部材で支承された成形素材の周縁部外方に開放空間を確保することにより、成形素材の寸法などにばらつきがあっても、成形素材の安定した支承が可能となる。

また、本発明における光学素子の製造方法は、前記成形素材が、表面に凸曲面を有する方法とすることができ、表面に凸曲面を有する成形素材を用いても、成形素材の安定した供給が可能となる。

また、本発明における光学素子の製造方法は、前記成形素材の下面側周辺部が、前記支承部材の稜部に支承される方法とすることができる。
このような方法にすれば、成形素材の形状にばらつきがあっても、成形素材を支承部材に安定して支承させることができる。

また、本発明における光学素子の製造方法は、前記上型と前記下型をそれぞれ両端側から挿入可能とした胴型により、前記上型と前記下型の水平方向の相対位置を規制してプレス成形を行う方法とすることができる。
このような方法にすれば、上型と下型の相対位置を高精度に規制し、より偏心精度の高い光学素子を得ることができる。

また、本発明における光学素子の製造方法は、前記成形素材を、前記下型成形面と非接触となるように前記支承部材に支承させ、次いで、プレス成形を行う方法とすることができる。
このような方法にすれば、成形素材のおかれる成形環境を、上下面同等にし、不均一なプレス条件を回避することができる。さらに、成形素材と下型成形面との接触界面における反応を回避して、成形材料の成形面への融着、プレス成形された成形体の被成形面における曇りや発泡などの不都合を防止することができる。

また、本発明における光学素子の製造方法は、前記胴型及び前記支承部材に通気孔を設け、前記上型と前記下型とが相対的に近接する際に、前記支承部材で支承された成形素材と前記下型成形面との間の雰囲気ガスを、前記通気孔を介して前記成形型の外部へ放出する方法とすることができる。
このような方法とすれば、上型と下型とが相対的に近接した際に、支承部材で支承された成形素材と下型成形面との間の雰囲気ガスを、通気孔を介して成形型の外部へスムーズに放出することができるため、雰囲気ガスの滞留に因って生ずる成形面不良を未然に防止できる。

また、本発明における光学素子の製造方法は、前記成形素材が、光学素子有効径よりも大きい径を有する方法とすることができる。
このような方法とすれば、成形素材の光学素子有効径よりも外方側の部位を支承部材による支承位置とすることで、成形素材をより安定に支承することができるとともに、得ようとする光学素子の光学有効径を確保できる。

また、本発明における光学素子の製造方法は、プレス成形後、得られた成形体の外周部分を除去する芯取り加工を行う方法とすることができる。
このような方法とすれば、プレス成形された成形体に芯取り加工を施して、支承部材の転写部分を削除し、得ようとする光学素子の外径中心と、その光学中心とを一致させることができる。

また、本発明における光学素子の製造方法は、プレス成形後、得られた成形体を前記支承部材とともに成形型から取出した後に、前記成形体と前記支承部材とを分離する方法とすることができる。
このような方法とすれば、プレス成形された成形体とともに支承部材を成形型から取り出して、より温度が下がった時点で成形体から支承部材を取り外すようにすることで、両者の分離を無理なく行うことができ、また、成形サイクルタイムを延長させることもない。

また、本発明における光学素子の製造方法は、前記支承部材として、内径が下方にいくほど減径するテーパ形状の内周を有するものを用いる方法とすることができる。
このような方法とすれば、プレスの際、成形素材にかかるプレス荷重を均等化することができる上、使用する成形素材の体積を、得ようとする光学素子の体積に対して過度に大きくする必要がない。

また、本発明における光学素子の製造方法において、前記成形素材は、溶融ガラスを受け型上に滴下、若しくは流下しつつ分離して予備成形し、又は、滴下、若しくは流下しつつ分離した後のガラス塊に、さらに形状加工を加えて予備成形したものとすることができる。このような成形素材は、生産性、表面平滑性ともに有利であり、本発明に適用することで、安定に所望の光学素子が生産できる。

また、本発明における光学素子の製造方法は、前記成形型が、加熱室、プレス室、冷却室を含む複数の処理室に移送され、それぞれの処理室で加熱、プレス、冷却を含む処理が施されることによって、前記成形型の内部に収容した成形素材がプレス成形される方法とすることができる。
このような方法にすれば、多数の成形型を同時に使用しつつ、成形型の昇温や降温を効率良く行い、個々の成形に必要な実質時間（成形サイクルタイム）を短縮することができる。そして、本発明方法において用いる成形型は移送可能なコンパクトなものとし、大掛かりな可動部材を設けることなく、成形素材の滑落を抑止するものであるので、このような製造方法を好適に用いることができる。

以上のように、本発明によれば、成形素材の下面側周辺部を支承部材で支承するように下型成形面上に成形素材を供給することで、下型成形面が凸面又は平面を有していても、成形素材が滑落したり、位置ずれが生じたりすることなく、確実に所定の位置に配置された状態で成形素材を保持することができる。しかも、支承部材で支承された成形素材の周縁部外方に、開放空間が確保されるようにすることで、成形素材の寸法にばらつきがあっても、安定した成形素材の支承が可能となる。
これにより、プレス成形における偏肉が防止され、得られる光学素子の面精度が良好なものとなる。

以下、本発明に係るモールドプレス成形型及び光学素子の製造方法の好ましい実施形態について、図面を参照して説明する。

［モールドプレス成形型］
まず、本発明に係るモールドプレス成形型（以下、単に成形型という）の実施形態について、図１を参照して説明する。図１は、本実施形態に係る成形型の概略断面図であり、プレス荷重印加時の状態（図４（８）参照）を示している。
図１に示す成形型は、上型１０、下型２０、胴型３０及び支承部材４０を備えて構成され、上型１０と下型２０との間で成形素材５０をプレス成形する。

本実施形態において、胴型３０は、成形型を組み立てる際や、プレス成形の際に、上下型１０，２０を摺動ガイドすることにより、これらの水平方向の相対位置を規制して、上下型１０，２０の同軸性を確保する。
すなわち、胴型３０は、上下型１０，２０のそれぞれと直接接触して摺動ガイドし、また、接触部分のクリアランスを充分に小さい数値に制御することによって、上下型１０，２０の、高度な同軸性を得ることができる。

このため、胴型３０と上下型１０，２０の摺動クリアランスは、要求される光学素子の偏心精度を考慮すると１０μｍ以下、特に、５μｍ以下とすることが好ましい。上記摺動クリアランスを制御すれば、上下型１０，２０の成形面１１，２１間の偏心（シフト：上下型１０，２０の成形面１１，２１の水平方向のずれ、ティルト：上下型１０，２０の軸の傾き）を高精度に抑制できる。
特に、本実施形態においては、胴型３０が上型１０の成形面１１の外周を接触包囲するとともに、下型２０の成形面２１の外周近傍を接触包囲して、上下型１０，２０を位置決めするため、上下型１０，２０の相互の位置ずれ（シフト）が抑制可能である。すなわち、胴型３０が、上下型１０，２０の同軸性を高く維持できるように、後述の支承部材４０の配置がなされているのである。

本実施形態では、プレス成形の際に、胴型３０内に嵌合された下型２０に対して、上型１０が胴型３０内を摺動ガイドされ、上下型１０、２０が相対的に接近、離間するように構成した例について説明するが、これとは逆に構成することもできる。すなわち、胴型３０内に嵌合された上型１０に対して、下型２０が胴型３０内を摺動ガイドされるようにしてもよく、上下型１０，２０が、その同軸性を確保しつつ、相対的に近接、離間するようになっていれば、その具体的な構成は制限されない。

このような胴型３０には、上下型１０、２０が接近、離間するときに、型内外の気圧差によって、上下型１０，２０の動きが妨げられないようにするための通気孔３３を設けておくのが好ましい。特に、本実施形態では、図示するように、胴型３０の内径が変化して段部となっている部位に通気孔３３を設け、この段部の隙間における体積の増減に対して、成形型内部が常に外圧と等しくなるように、通気孔３３を介して雰囲気ガスの導通が行われるようにするのが好ましい。また、支承部材４０にも、胴型３０と同様の目的で通気孔４１を設けることが好ましい。これにより、プレス成形や成形型の組立・分解をスムーズに行えるようになる。

上型１０は、下型２０と対向する下面に成形面１１が形成されている。図１に示す例において、成形面１１は、凸面となっているが、凹面又は平面であってもよい。また、上型１０の上部には、成形面１１より径の大きいフランジ部１２が形成されており、このフランジ部１２が、胴型３０の上部に形成された大径内周部３１に収容される。

このとき、上型１０の上面と、胴型３０の上面とが同一面となったときに、上型１０に形成されたフランジ部１２の下面と、胴型３０に形成された小径内周部３２の上端との間には、所定寸法以上の隙間Ｇが確保されるようにするのが好ましい。このような隙間Ｇを確保することにより、プレス成形の際に、上型１０を、その上面が胴型３０の上面と一致するまで押し込んで、いったん成形体１５の肉厚を決めた後であっても、成形体５１に必要な荷重（上型１０の自重のみでもよい）を付与し続けることができ、成形体５１の熱収縮に追従した上型１０の下降を許容することができる（図４（８）及び図５（９）参照）。

また、図１に示す例では、下型２０の上型１０と対向する上面には、凸面を有する成形面２１が形成されているが、下型２０に形成する成形面２１は、平面であってもよい。また、下型２０の下部には、成形面２１より径の大きいフランジ部２２が形成されている。プレス成形の際に、このフランジ部２２の上面に胴型３０の下面が当接し、かつ、プレス圧によって互いに密着されることにより、下型２０と胴型３０の相互位置が高精度に画定され、これによってもティルトが抑制される。

さらに、下型２０の成形面２１の外周には、成形面２１より低く、フランジ部２２よりも高い位置に段部２３が形成されていて、この段部２３に成形面２１の周りを囲むように、環状の支承部材４０が配置されている。
段部２３に保持された支承部材４０は、その外径が下型２０の外周（胴型３０との摺動部分）と同等、またはそれより小さいことが好ましい。これにより、支承部材４０は、胴型３０による下型２０の摺動ガイドを阻害せず、上下型１０，２０の同軸性を劣化させない。

支承部材４０は、下型２０上に供給された成形素材５０を支承して、成形素材５０の滑落や、位置ずれを防止するものであるが、成形素材５０の下面側における周辺部を支承して、支承部材４０で支承された成形素材５０の周縁部外方に開放空間を確保できるものであれば、その具体的な構成は特に制限されない。支承部材４０で支承された成形素材５０の周縁部外方に開放空間を確保することにより、下型２０上に供給された成形素材５０の個体差によって、成形素材５０の最大外径にばらつきがある場合や、成形素材５０の水平断面が真円でなく、成形素材５０の部位によって径に長短差がある場合であっても、安定して成形素材５０を支承するとともに、その状態を保持することができる。
このとき、支承部材４０で支承された成形素材５０の周縁部外方に確保される開放空間は、成形素材５０の個体差を許容し得る空間であればよく、上下型１０，２０を組み立てた後には、胴型３０内に収容される空間となってもかまわない。

ここで、支承とは成形素材５０が一定の姿勢を維持できるようにすることをいうものとする。また、成形素材５０が支承部材４０により支承される位置（下面側における周辺部）は、成形素材５０を安定に支承できることに加え、得ようとするレンズなどの光学素子の光学的有効径、さらに好ましくは、芯取り径（外径中心を光学的な中心と一致させるために、プレス成形された成形体５１の外周を切除する加工、すなわち、芯取り加工を施した後の最終的な光学素子としての外径をいい、光学素子有効径ともいう）を考慮して決定され、以下の関係式（１）を充足することが好ましい。
［光学的有効径］≦［光学素子有効径（＝芯取り径）］＜［支承部材の内径（支承位置）］＜［成形素材の径］ ・・・（１）

より具体的にいうと、好ましくは、最大外径が光学素子有効径よりも大きい成形素材５０を用い、この成形素材５０の最大外径（直径）を２ｒとするとき、成形素材５０を支承する位置は、成形素材５０の中心から０．５〜０．９５ｒの範囲とするのが好ましく、より好ましくは、０．７〜０．９５ｒの範囲とする。これにより、成形体５１に芯取り加工を施す際の除去率を小さくし、効率的な生産が可能となる。

支承部材４０は、下型２０と一体的に加工されたものであってもよいが、下型２０とは別体に形成することもできる。支承部材４０を下型２０と別体に形成する場合、下型２０に対してピンなどを用いて固定することができるが、図１に示す例のように、支承部材４０は、下型２０に対して着脱可能に設けられているのが好ましい。下型２０の成形面２１の外周に、別体に形成された支承部材４０を着脱可能に設けるには、例えば、図示するように、下型２０の成形面２１の周囲であって、成形面２１より低く、フランジ部２２よりも高い位置に段部２３を形成しておき、この段部２３に支承部材４０を載置するようにすればよい。
このとき、前述した支承部材４０に設ける通気孔４１は、プレス成形中に成形素材５０が通気孔４１に侵入しない位置に設けるものとし、具体的には、支承部材４０を段部２３に載置した状態において、支承部材４０の軸方向における下型２０の成形面２１の周縁部と段部２３の中間に位置するところに設けるのが好ましい。

図示する例において、通気孔４１は、支承部材４０をほぼ半径方向に貫通するように設けられ、支承部材４０の内周面と下型２０とのクリアランスや、支承部材４０の外周面と胴型３０とのクリアランス、及び通気孔３３と連通している。これにより、成形素材５０と下型成形面２１との間の空間に存在する雰囲気ガスが上下型１０，２０の近接（プレス成形）によって圧縮されるときに、成形型内の雰囲気ガスを、支承部材４０の内周面と下型２０とのクリアランス、支承部材４０の通気孔４１、支承部材４０の外周面と胴型３０とのクリアランス、胴型３０の通気孔３３を経由して成形型の外部へ放出することができる。

したがって、このような通気孔４１を設けることにより、雰囲気ガスを成形型の外部へ放出させることで、成形型内部と外圧とを均衡させることができる。
なお、後述のとおり、支承部材４０の外周面と胴型３０とのクリアランスは、成形する光学素子の偏心精度に直接影響しないため、支承部材４０の通気孔４１と胴型３０の通気孔３３を連通し、雰囲気ガスが支障なく排出される程度に設定することができる。

支承部材４０を下型２０に対して着脱可能とすることにより、プレス成形された成形体５１を下型２０の成形面２１上から取り出す際に、成形体５１とともに支承部材４０を成形型から取り出すことができる。このため、プレス成形後に、成形体５１と支承部材４０とを互いに密着した状態のまま成形型から取り出し、その後、より温度が下がった時点で成形体５１から支承部材４０を取り外すようにすれば、両者を容易に分離することができる。

また、支承部材４０の内周はテーパ形状とし、下方にいくほど（下型２０の成形面２１に近づくほど）内径が小さくなるような傾斜面となっているのが好ましい。これにより、プレス成形時に、成形面２１の外周に沿った部分に充填不良や加圧不良が生じるのを避けることができ、光学素子有効径を確保すべく、成形素材５０の外径を必要以上に大きくして、成形素材５０の使用量（体積）が過度に増加してしまうのを防ぐためにも、このような傾斜を支承部材４０の内周に形成するのが有効である。
なお、支承部材４０と胴型３０とのクリアランスは、光学素子の偏心精度には直接関係しないため、５〜５０μｍ程度でよく、得ようとする光学素子の外径中心と、その光軸との一致性は、プレス成形された成形体５１に芯取り加工を施すことによって得ることができる。

支承部材４０の形状や寸法は、少なくとも支承部材４０の内周面側の上端縁で、下型２０上に供給されたガラス素材の下面側周辺部を支承するのに十分な程度に、支承部材４０の上端側が下型２０の成形面２１よりも上方に突出するものであれば特に制限されない（図３（４）参照）。
このとき、成形素材５０は、下型２０の成形面２１に接触した状態であっても、下型２０の成形面２１に接触せず、支承部材４０のみによって支承された状態であってもよいが、特に、後述するような成形装置に本実施形態に係る成形型を用いてプレス成形を行う場合には、成形素材５０が収容された成形型が、成形素材５０とともに加熱されるため、プレスされるまでの間に、成形素材５０と成形型（下型２０の成形面２１）とが接触状態にあると、その界面において両者の間に反応が生じてしまい、成形材料の成形面２１への融着、成形体５１の被成形面における曇りや発泡の原因となる場合がある。また、成形条件は成形素材５０の上下面間で相違しない方が好ましい。
このため、支承部材４０の上端側は、成形素材５０を下型２０の成形面２１に接触しないように支承できる程度に、下型２０の成形面２１よりも上方に突出しているのが好ましい。
これは、後述するような成形装置において、下型２０が保持台７５の熱容量によって、より強く加熱されやすい場合に特に有効である。

また、支承部材４０の成形素材５０を支承する部位（内周側の上端縁）の形状は、角形状でもよく、Ｒ面取り、Ｃ面取りをしたものでもよい。成形素材５０の曲面に沿った曲面形状としてもよい。

ここで、支承部材４０に成形素材５０を支承させるにあたり、支承部材４０の稜部において成形素材５０を支承する態様は、成形素材５０の形状のばらつきに対応できるため好ましく、成形素材５０の下面側周辺部が、支承部材４０の稜部に支承されるようにすることで、成形素材５０の形状にばらつきがあっても、成形素材５０を支承部材４０に安定して支承させることができる。
また、成形素材５０を支承するにあたり、支承部材４０は、成形素材の５０の全周にわたって成形素材５０と接触している必要は特になく、周方向に所定の間隔をあけた成形素材５０との部分的な接触によって、支承部材４０が成形素材５０を支承するようにしてもよい。

ところで、支承部材４０の高さが大きすぎると、下型２０の成形面２１上に突出する部分が高すぎてしまい、プレス成形の際に、上型１０を摺動ガイドするのに供される胴型３０の小径内周部３２の高さ（摺動ガイド長）が相対的に小さくなり、成形体の偏心(特にティルト)精度を得にくくなってしまうというような不都合が生じる。これは、胴型３０内で許容される上型１０の倒れ角は、胴型３０と上型１０との間の摺動クリアランスと、摺動ガイド長によって決まるため、摺動クリアランスが一定であれば、摺動ガイド長をより大きくするほど、上型１０の倒れが抑制され、上下型１０，２０の同軸性が良好になり、光学素子としての成形体の偏心精度を高くすることができるのに対して、摺動ガイド長が小さくなると、このような上型１０の倒れを抑制する効果が損なわれてしまうからである。支承部材４０の具体的な寸法は、このような点を考慮して決定される。

したがって、より好ましくは、支持部材４０の下型２０の成形面２１上に突出する部分の高さは、胴型３０における摺動ガイド長を考慮して、得ようとする成形体５１の形状や寸法などとの関係から、成形に支障を来さない範囲でできるだけ低くなるように設定する。例えば、得ようとする成形体５１の外周部の肉厚をｈとするとき、下型２０の成形面２１上に突出する部分の高さは、０．９ｈを超え、１．２ｈ未満であるのが好ましい。

ここで、支承部材４０の高さが過度に大きくないことは、師匠部材４０が配置された下型２０上に成形素材５０を供給する際、及び、成形後に成形体５１を取り出す際に、成形素材５０や成形体５１を吸着、搬送するロボットなどと干渉が生じない点でも有利である。

本発明において、上型１０、下型２０、胴型３０及び支承部材４０の素材には特に制限はない。炭化ケイ素、ケイ素、窒化ケイ素、炭化タングステン、酸化アルミニウムや炭化チタンのサーメット又は、これらの表面にダイヤモンド、耐熱金属、貴金属合金、炭化物、窒化物、硼化物、酸化物などを被覆したものを挙げることができる。
上下型１０，２０の成形面１１、２１や、支承部材４０には、ガラスの融着を防止するために、非晶質及び／又は結晶質のグラファイト及び／又はダイヤモンドの単一成分層又は混合層からなる炭素膜、又は貴金属合金による離型膜などを用いることが好ましい。

また、本発明に用いる成形素材５０の材料には特に制限はない。例えば、ガラスプリフォームなどのガラス素材とすることができる。
成形素材５０の形状は、例えば、ガラスを溶融状態から受け型上に滴下、若しくは流下しつつ分離することによって、球状、両凸曲面形状、又は平面と凸面を有する形状などに予備成形（熱間成形）し、又は、滴下、若しくは流下しつつ分離した後のガラス塊を熱間でさらに形状加工したものとすることができる。このような成形素材は、生産性、表面平滑性ともに有利であり、本発明に適用することで、安定に所望の光学素子が生産できる。また、本発明では、凸面を有する成形素材が好適に用いられ、両凸曲面形状のものが特に好適である。

次に、本発明に係る成形型を用いてプレス成形を行うのに適したモールドプレス成形装置（以下、単に成形装置という）について、図２を参照して説明する。図２は、このような成形装置の一例として示す回転移送式の成形装置の概略平面図である。

図２に示す成形装置は、取出・挿入室Ｐ１と、周方向に並べて配置された多数の処理室Ｐ２〜Ｐ８を備えている。
取出・挿入室Ｐ１では、成形を終えた成形型の取り出し作業と、新たに成形に供される成形素材を収容した成形型の挿入作業が行われる。取出・挿入室Ｐ１から挿入された成形型は、図中矢印方向に回転する回転テーブルに取り付けられた保持台に保持されるなどして、成形素材（又は成形体）を収容した様態で、常時非酸化性ガスの雰囲気（不活性ガス雰囲気）下にある処理室Ｐ２〜Ｐ８の中を順次通過するようになっている。回転テーブルは、一定時間ごとに間歇的に回転し、この間歇的な回転により、隣設された処理室間を成形型が移動する。そして、この一定時間が、成形サイクルタイムとなる。

ここで、Ｐ２は第一加熱室、Ｐ３は第二加熱室、Ｐ４は第三加熱室（又は均熱室）であり、これらは総称して加熱部ともいう。Ｐ５はプレス室であり、加熱部でプレス成形に適した温度とされた成形型へのプレス荷重の印加が行われる。Ｐ６は第一徐冷室、Ｐ７は第二徐冷室、Ｐ８は急冷室であり、これらは総称して冷却部ともいい、プレス荷重が印加された後の成形型の冷却処理が行われる。これらの処理室Ｐ２〜Ｐ８は、略等間隔に配置されており、それぞれの処理に適した温度に温度制御されるとともに、各処理室内の温度を所定温度に保つために、シャッターＳ１〜Ｓ６によって区画されている。

図２に示すような成形装置を用いれば、成形素材（又は成形体）が収容された成形型を、各処理室を順次移送しながら適切な処理を施すことによって、所望の光学素子を効率よく製造することができる。
すなわち、プレス成形に適した温度への成形型の昇温、プレス荷重の印加、その後の冷却処理が、二次元的に配置された各処理室を成形型が通過することによって行われるため、多数の成形型を同時に使用でき、個々の成形に必要な実質時間(成形サイクルタイム)が短縮される。
なお、前述したように、回転テーブルが間歇的に回転し、隣設された処理室間を成形型が移動するのに要する時間が、成形サイクルタイムとなる。

本発明に係る成形型は、加熱室、プレス室、冷却室などの各処理室に、成形素材（又は成形体）が収容された成形型を移送して、加熱、プレス、冷却を含む適切な処理を順次施す成形装置において好適に用いられるが、このような成形装置の具体的な構成は、上記した例には制限されない。例えば、上記した例では、回転テーブルにより成形型を移送するようにしているが、二次元的（場合によっては三次元的）に配置された各処理室内を所定の時間間隔で通過できるように構成されているものであれば、成形型を移送する手段は特に制限されない。

また、各処理室の配置構成は、成形素材の組成や、得ようとする成形体の形状にあわせて、加熱工程や冷却工程を最適化するために適宜変更することができる。例えば、加熱室を四つにしたり、冷却室を三つにしたりするなどの変更を行うことができる。また、生産効率をさらに向上させるために、加熱室、プレス室、冷却室などをそれぞれ同数連設し、異なる温度条件、異なる加圧条件を要する複数種類のプレス成形を同時並行的に行うようにしてもよい。

また、生産効率を向上させるためには、例えば、同一の工程に供される複数の保持台が各処理室を同時に通過するようにするなどして、各処理室の中で成形型を複数個ずつ同時に処理することもできる。具体的には、各処理室において、加熱、プレス荷重の印加、冷却処理等の処理が行われるときに、成形型を進行方向に２個以上配列し、それらに対して同時に同じ処理を施すことができる。この場合、プレス室には、進行方向に配列した二以上のプレス手段を設けることが好ましい。

［光学素子の製造方法］
次に、本発明に係る光学素子の製造方法の実施形態について、図１に示す成形型を、図２に示す成型装置に適用して実施する例に基づき、図３〜図６を参照して説明する。図３は、本実施形態に係る光学素子の製造方法における工程（１）〜（４）を示す説明図、図４は、同工程（５）〜（８）を示す説明図、図５は、同工程（９）〜（１２）を示す説明図、図６は、同工程（１３）〜（１４）を示す説明図である。

工程（１）〜（４）：成形素材供給工程
下型２０と上型１０とが離間した状態で待機している成形型に対し（図３（１）参照）、吸着パッド６１付の搬送アーム６０によって、凸曲面を有する形状（図示する例では、両凸曲面形状）に予備成形した成形素材（例えば、ガラスプリフォーム）５０を供給する（図３（２）参照）。吸着パッド６１が、所定範囲内の精度で下型２０の成形面２１上に到達し（図３（３）参照）、その吸着を解除することによって、成形素材５０は、その下面側の周辺部が、支承部材４０の内周側の上端縁に支承され、滑落することなく支承部材４０上に保持される（図３（４）参照）。

このとき、図３（４）に示すように、支承部材４０に支承された成形素材５０は成形型の他の部位と接触することなく、その周縁部外方には、開放空間が確保されている。さらに、成形素材５０は、下型２０の成形面２１と非接触状態で支承部材４０に支承され、その状態が後述のプレス工程まで維持される。
また、成形素材５０は、得ようとする光学素子の外径（光学素子有効径）よりも大きな径を有するものとし、成形素材５０の光学素子有効径よりも外方側の部位（下面側周辺部）を支障部材４０によって支承することで、成形素材５０をより安定に支承することができるとともに、得ようとする光学素子の外径を確保できる。

なお、成形素材５０を供給するに際しては、予め吸着パッド６１の中心と成形素材５０の中心の位置合わせが行われた状態で、かつ、吸着パッド６１の中心と下型２０の成形面２１の中心が実質的に一致した状態で、成形素材５０が保持部材４０に載置されるように、搬送アーム６０の動作を制御するのが好ましく、搬送アーム６０は、成形素材５０の供給後、直ちに退避する。また、上型１０が組み込まれた胴型３０は、保持手段８０により、その位置が固定されている。

工程（５）：成形型の組立工程
成形素材５０が支承部材４０上に保持されると、載置台７０が上昇し、胴型３０内に下型２０が組み込まれる（図４（５）参照）。このとき、胴型３０と下型２０のクリアランスは、５μｍ以下とされていることが好ましい。また、予め組み立てられた上型１０と胴型３０も同様のクリアランスとするのが好ましい。これにより、上下型１０，２０の成形面１１，２１間の偏心を高精度に抑制できる。
胴型３０内に下型２０が組み込まれ、胴型３０の下面に下型２０のフランジ部２２の上面が当接すると、図４（５）に示すように、成形素材５０の厚みによって、上型１０の上面が、胴型３０の上面より高い位置に押し上げられる。
なお、成形型を組み立てるに際しては、載置台７０を上昇させるかわりに、保持手段８０により上型１０及び胴型３０を下降させるようにしてもよい。

上記の工程（１）〜（５）においては、下型２０が載置台７０上で位置ずれを起こさないように、載置台７０に設けられた開口部７１から雰囲気ガスを吸引することにより載置台７０上に下型２０を密着、固定することができる。また、後述するように、成形型を分解する際に、雰囲気ガスの吸引により載置台７０上に下型２０を密着、固定し、胴型３０から下型２０を抜き出した時の位置を維持することで、下型２０と胴型３０の水平方向の相対位置がずれてしまうのを避けることができる。
なお、上記の工程（１）〜（５）にしたがって、成形素材５０を収容して組み立てられた成形型は、図２に示す成形装置において、取出・挿入室Ｐ１から成型装置内に挿入されるが、上記の工程（１）〜（５）は、取出・挿入室Ｐ１内で行うようにしてもよい。

工程（６）：加熱工程
成形素材５０が収容され、成形装置内に挿入された成形型を、回転テーブルに取り付けられた保持台７５に保持させるなどして、加熱室Ｐ２〜Ｐ４に順次移送しつつ、加熱する（図４（６）参照）。これによって、成形型ごと成形素材５０をプレス成形に適した温度に昇温する。
このとき、例えば、第一加熱室Ｐ２は、成形素材５０のプレス温度以上の高温に保ち、成形型及び成形素材５０を急速に加熱する。そして、成形素材５０が収容された成形型は、第一加熱室Ｐ２で所定時間静止した後、回転テーブルの回転に応じて第二加熱室Ｐ３に移送される。この第二加熱室Ｐ３での加熱により、成形型と成形素材５０は、さらに加熱されながら、均熱化されてプレス温度に近づく。次いで、第三加熱室Ｐ４で成形型と成形素材５０を均熱化して、成形素材５０の粘度をプレス成形に適切な１０^６〜１０^９ポアズにするが、好ましくは、成形素材５０の温度は、１０^６〜１０^８ポアズの粘度となる温度となるように設定する。
なお、加熱室Ｐ２〜Ｐ４が備える加熱手段には特に制限はない。例えば、抵抗加熱によるヒータ、高周波誘導コイル等を用いることができる。

工程（７）〜（８）：プレス工程
適温になった成形型は、プレス室Ｐ５に移送される（図４（７）参照）。プレス室Ｐ５では、成形型の上方からプレスヘッド９０により、所定圧力（例えば、３０〜２００Ｋｇ／ｃｍ^２）、所定時間（例えば、数十秒）で、成形型にプレス荷重が印加される（図４（８）参照）。このとき、下型２０とガラス素材５０との間に介在する雰囲気ガスは、支承部材４０の通気孔４１や胴型３０の通気孔３３を経由して成形型の外部へ放出される。
プレスヘッド９０の下面が胴型３０の上面に当接した時点で成形体５１の肉厚が規定され、その後、プレスヘッド９０を上昇させてプレス荷重の印加を解除することにより、プレス工程を終了する。

工程（９）：冷却工程
プレス工程終了後、成形型は徐冷室Ｐ６、Ｐ７及び急冷室Ｐ８に順次移送され、冷却処理が施される（図５（９）参照）。
急冷室Ｐ８では、冷却用ガスによる急冷を行うことができ、成形体５１がガラス転移点以下の温度となるまで冷却される。このとき、成形型には、上型１０のフランジ部１２の下面と、胴型３０の小径内周部３２の上端との間に、前述したような隙間Ｇを所定の寸法で確保しておくことにより、ガラスの収縮に対して上型１０がその自重によって追随することが可能となり、良好な形状精度が得られる。
なお、ガラスの収縮に追随して上型１０が降下したとき、上型１０のフランジ部１２と、胴型３０の小径内周部３２の上端面との間の隙間Ｇの間隔は狭くなる。

工程（１０）〜（１１）：成形型の分解工程
成形型が取出・挿入室Ｐ１に戻ってくると、成形型は、成型装置外に取り出され、成形型の分解、成形体５１の取出し、さらには、新たな成形素材５０の供給が行われる。
成形型の分解工程では、成形体５１を収容した成形型は、ロボットにより載置台７０に移送され（図５（１０）参照）、周囲をチャックすることによって位置決めされる。そして、載置台７０の開口部７１から雰囲気ガスを吸引して、載置台７０上に下型２０を一体的に保持した上で、載置台７０を垂直に下降し、胴型３０から下型２０を抜き出して、上型１０と下型２０を離間させる（図５（１１）参照）。胴型３０から下型２０を抜き出すときに、載置台７０上に下型２０を一体的に保持し、胴型３０から下型２０を抜き出したときの位置を維持することで、下型２０と胴型３０の水平方向の相対位置がずれてしまうのを避けることができる。
このとき、前述した成形素材供給工程や、成形型の組立工程と同様に、上型１０が組み込まれた胴型３０は、保持手段８０により、その位置が固定されている。
なお、不活性ガス雰囲気となっていない取出・挿入室Ｐ１にあっては、成形型の酸化防止を考慮して、成形型の温度が２５０℃以下となるように温度制御するのが好ましい。

工程（１２）〜（１４）：光学素子の取出し工程
胴型３０から下型２０を抜き出した後に、搬送アーム６０を上下型１０，２０間に挿入する（図５（１２）参照）。そして、先端の吸着パッド６１によって成形体５１を吸引・吸着し（図６（１３）参照）、下型２０の成形面２１上から成形体５１を取り出す（図６（１４）参照）。

このとき、支承部材４０は、下型２０に対して着脱可能に設けられているので、成形体５１とともに取り出すことができる。成形体５１と支承部材４０とを互いに密着した状態のまま成形型から取り出した後、より温度が下がった時点で成形体５１から支承部材４０を取り外すようにすれば、両者の分離を容易に行うことができる。そして、分離された成形体５１には、必要に応じて芯取り加工を施して、光学素子の外径中心と、その光学中心とを一致させることにより、所望の光学素子を得ることができる。
なお、支承部材４０を成形体５１とともに成形型から取り出すようにする場合には、複数の支承部材４０を用意しておき、成形素材供給工程（上記の工程（１）〜（４））に先立って、支承部材４０を下型２０上に供給しておく。

これらの工程（１）〜（１４）が終了した後は、必要に応じて支承部材４０を下型２０上に供給してから工程（１）に戻り、上記のサイクルを繰り返すことによって、プレス成形を連続的に行うことができる。

以上のような本実施形態に係る光学素子の製造方法は、成形素材の下面側周辺部を支承部材で支承するように下型成形面上に成形素材を供給することで、下型成形面が凸面又は平面を有していても、成形素材が滑落したり、位置ずれが生じたりすることなく、確実に所定の位置に配置された状態で成形素材を保持することができる。しかも、支承部材で支承された成形素材の周縁部外方に開放空間を確保することで、成形素材の寸法にばらつきがあっても、安定した成形素材の支承が可能となる。これにより、プレス成形における偏肉が防止され、得られる光学素子の面精度が良好なものとなる。

また、成形素材５０が下型２０の成形面２１に接触した状態にあると、上記のような移送式の成形装置を用いる場合には、その接触時間が長くなる傾向にあり、成形素材５０と成形面２１との接触界面において両者の間に反応が生じやすいが、本実施形態では、成形素材５０を下型２０の成形面２１と非接触状態でプレス工程まで移送することで、このような問題を有効に回避することができる。特に、リン酸塩系硝材、Ｗ，Ｔｉ，Ｎｂ等の高屈折率成分（例えば、ｎｄ≧１．７）を多量に含有する硝材、又はアルカリ金属を多量に含有する硝材などのような反応性の高い硝材を用いてプレス成形する際に極めて有効である。

また、成形型が、加熱室、プレス室、冷却室を含む複数の処理室に移送され、それぞれの処理室で加熱、プレス、冷却を含む処理が施されることによって、成形型の内部に収容した成形素材５０がプレス成形されるので、多数の成形型を同時に使用しつつ、成形型の昇温や降温を効率良く行い、個々の成形に必要な実質時間（成形サイクルタイム）を短縮することができる。そして、本実施形態における成形型は、大掛かりな可動部材を設けることなく、成形素材５０の滑落を規制するので、このような製造方法を好適に用いることができる。

以上、本発明について、好ましい実施形態を示して説明したが、本発明は、上記した実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲で種々の変更実施が可能であることは言うまでもない。

例えば、下型２０の底面と、支承部材４０が配置される段部２３とを連通する吸引通気孔２４を設け、この吸引通気孔２４を通じて雰囲気ガスを吸引することにより、支承部材４０を下型２０に密着させるようにすることもできる。このような雰囲気ガスの吸引によって、支承部材４０と下型２０とを密着させると、吸引通気孔２４を設けるだけの簡易な構成により、成形型を分解して上下型１０，２０を離間させる際に、成形体５１と支承部材４０とが上型１０側に付着することを防止でき、また、成形体５１の取出し時には、成形体５１のみを下型２０及び支承部材４０から分離して取り出すことが可能となる。

具体的には、図７に示すように、下型２０には、下型２０の底面と段部２３とを連通する吸引通気孔２４を設けておく。そして、成形型の分解工程において、載置台７０の開口部７１から雰囲気ガスを吸引して、下型２０及び支承部材４０を同時に吸引しながら載置台７０を垂直に下降させる。これにより、下型２０、支承部材４０及び成形体５１を、載置台７０上に一体に保持した状態で、胴型３０から抜き出すことができる。こうすることで、成形型の分解時に成形体５１が上型１０の成形面１１に貼り付くことを防止できる。
ここで、図７（ａ），（ｂ）のそれぞれは、成形型の分解工程を示す図５（１０），（１１）に相当する説明図である。

また、図８に示すように、光学素子の取出し工程において、成形体５１を下型２０から取り出す際に、吸引通気孔２４を利用して下型２０及び支承部材４０を吸引し、支承部材４０と下型２０とを密着させることもできる。これにより、吸着パッド６１によって、成形体５１のみを下型２０の成形面２１上から取り出すようにしてもよい。
ここで、図８（ａ），（ｂ）のそれぞれは、光学素子の取出し工程を示す図６（１３），（１４）に相当する説明図である。

なお、本発明をこのような態様で実施するにあたり、吸引のための排気手段は、成形型の組立・分解に際して、成形型を載置する載置台７０上に、下型２０を密着、固定させるための既存の設備をそのまま利用できる。

本発明は、ガラス等の成形素材を、精密加工を施した上型及び下型によってプレス成形し、被成形面に対する研磨などの後加工を必要としないモールドプレス成形型、及びこのモールドプレス成形型を用いた光学素子の製造方法に適用することができる。

本発明に係るモールドプレス成形型の一実施形態を示す概略断面図である。 本発明に係るモールドプレス成形型を用いるのに好適なモールドプレス成形装置の一例を示す概略平面図である。 本発明に係る光学素子の製造方法の一実施形態における工程（１）〜（４）を示す説明図である。 本発明に係る光学素子の製造方法の一実施形態における工程（５）〜（８）を示す説明図である。 本発明に係る光学素子の製造方法の一実施形態における工程（９）〜（１２）を示す説明図である。 本発明に係る光学素子の製造方法の一実施形態における工程（１３）〜（１４）を示す説明図である。 本発明に係る光学素子の製造方法の他の実施形態において、図５（１０），（１１）に相当する工程を示す説明図である。 本発明に係る光学素子の製造方法の他の実施形態において、図６（１３），（１４）に相当する工程を示す説明図である。

符号の説明

１０ 上型
１１ 成形面
２０ 下型
２１ 成形面
３０ 胴型
４０ 支承部材
５０ 成形素材
５１ 成形体
７０ 載置台
７１ 開口部
Ｐ２ 第一加熱室
Ｐ３ 第二加熱室
Ｐ４ 第三加熱室
Ｐ５ プレス室
Ｐ６ 第一徐冷室
Ｐ７ 第二徐冷室
Ｐ８ 急冷室

Claims (18)

1. 凸面又は平面を有する成形面が形成された下型と、前記下型成形面との対向面に成形面が形成された上型とを備え、前記下型上に供給された成形素材を、前記上型と前記下型との間でプレス成形するモールドプレス成形装置であって、
   前記下型成形面の周囲に、前記成形素材の下面側周辺部を支承する支承部材を設け、
   前記支承部材が、前記成形素材の周縁部外方が開放空間となるように前記成形素材を支承することを特徴とするモールドプレス成形型。
2. 前記上型と前記下型とをそれぞれ両端側から挿入可能とした胴型を備え、前記胴型が、前記上型と前記下型との水平方向の相対位置を規制することを特徴とする請求項１に記載のモールドプレス成形型。
3. 前記支承部材が、着脱可能に設けられていることを特徴とする請求項１〜２のいずれか１項に記載のモールドプレス成形型。
4. 前記支承部材が、環状に形成され、前記下型成形面の周囲であって、前記下型成形面よりも低い位置に形成された段部に載置されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のモールドプレス成形型。
5. 前記支承部材が、前記支承部材の軸方向における前記下型成形面と前記段部の中間に通気孔を有していることを特徴とする請求項４に記載のモールドプレス成形型。
6. 前記支承部材が、内径が下方にいくほど減径するテーパ形状の内周を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のモールドプレス成形型。
7. 凸面又は平面を有する成形面が形成された下型と、前記下型成形面との対向面に成形面が形成された上型とを備えた成形型を用い、成形素材を前記下型上に供給してプレス成形する光学素子の製造方法において、
   前記成形素材の下面側周辺部が支承部材で支承され、かつ、前記支承部材で支承された前記成形素材の周縁部外方に開放空間が確保されるように、前記成形素材を供給し、次いで、前記上型と前記下型とを相対的に接近させることによってプレス成形を行うことを特徴とする光学素子の製造方法。
8. 前記成形素材が、表面に凸曲面を有することを特徴とする請求項７に記載の光学素子の製造方法。
9. 前記成形素材の下面側周辺部が、前記支承部材の稜部に支承されることを特徴とする請求項７又は８のいずれか１項に記載の光学素子の製造方法。
10. 前記上型と前記下型をそれぞれ両端側から挿入可能とした胴型により、前記上型と前記下型の水平方向の相対位置を規制してプレス成形を行うことを特徴とする請求項７〜９のいずれか１項に記載の光学素子の製造方法。
11. 前記成形素材を、前記下型成形面と非接触となるように前記支承部材に支承させ、次いで、プレス成形を行うことを特徴とする請求項７〜１０のいずれか１項に記載の光学素子の製造方法。
12. 前記胴型及び前記支承部材に通気孔を設け、前記上型と前記下型とが相対的に近接する際に、前記支承部材で支承された成形素材と前記下型成形面との間の雰囲気ガスを、前記通気孔を介して前記成形型の外部へ放出することを特徴とする請求項７〜１１のいずれか１項に記載の光学素子の製造方法。
13. 前記成形素材が、光学素子有効径よりも大きい径を有することを特徴とする請求項７〜１２のいずれか１項に記載の光学素子の製造方法。
14. プレス成形後、得られた成形体の外周部分を除去する芯取り加工を行うことを特徴とする請求項７〜１３のいずれか１項に記載の光学素子の製造方法。
15. プレス成形後、得られた成形体を前記支承部材とともに成形型から取出した後に、前記成形体と前記支承部材とを分離することを特徴とする請求項７〜１４のいずれか１項に記載の光学素子の製造方法。
16. 前記支承部材として、内径が下方にいくほど減径するテーパ形状の内周を有するものを用いることを特徴とする請求項７〜１５のいずれか１項に記載の光学素子の製造方法。
17. 前記成形素材は、溶融ガラスを受け型上に滴下、若しくは流下しつつ分離して予備成形し、又は、滴下、若しくは流下しつつ分離した後のガラス塊に、さらに形状加工を加えて予備成形したものであることを特徴とする請求項７〜１６のいずれか１項に記載の光学素子の製造方法。
18. 前記成形型が、加熱室、プレス室、冷却室を含む複数の処理室に移送され、それぞれの処理室で加熱、プレス、冷却を含む処理が施されることによって、前記成形型の内部に収容した成形素材がプレス成形されることを特徴とする請求項７〜１７のいずれか１項に記載の光学素子の製造方法。

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