CN101801863A - 玻璃成型体的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供玻璃成型体的制造方法，在制造侧面成型面的上下方向宽度大的玻璃成型体的情况下，可防止玻璃成型体的裂纹、裂口、同时有效地防止侧面成型面与侧面模之间的粘贴地进行制造。本发明的玻璃成型体的制造方法包括分别将上模、下模以及侧面模加热至规定温度的加热工序；滴下熔融玻璃液滴的滴下工序；用成型模具对滴下来的熔融玻璃液滴进行加压的加压工序。对于该玻璃成型体，设侧面成型面的上下方向的宽度为h，侧面成型面的上下方向中心部中的具有与玻璃成型体的水平剖面的面积相同的面积的圆的直径为D时，0.6D≤h≤1.5D。设熔融玻璃液滴的玻璃化转变点温度为Tg(℃)时，熔融玻璃液滴即将滴至侧面模前的温度Ts为Tg-250℃≤Ts≤Tg-105℃。

Description

玻璃成型体的制造方法

技术领域

本发明涉及可用作各种光学元件等的玻璃成型体的制造方法。

背景技术

作为数码相机用镜头、DVD等光学读取透镜、手机用摄像头、光通信用耦合镜头、将从半导体激光器输出的椭圆形状的输出光束整形成圆形的光束整形元件等的光学元件，多使用用成型模具对玻璃原材进行加压成型而制造出的玻璃成型体。

作为这种玻璃成型体的制造方法，公知有下述方法：在预先加热至规定温度的成型模具上滴下熔融玻璃液滴，在滴下了的熔融玻璃液滴处于还可变形的温度的期间通过成型模具进行加压成形的方法(下面还称作“滴液成型法”)(例如参照专利文献1)。该方法由于能从熔融玻璃液滴直接制造出玻璃成型体，因而其是一次成型所需时间非常短且可期待高生产效率的方法。

并且，近年来光学设备的高精度化、低成本化的要求变高，从而要求一种具有下述侧面成型面的玻璃成型体，该侧面成型面可用作将玻璃成型体安装到光学系统中时的定位基准面、在玻璃成型体上进行后加工(切断加工等)用的定位基准面。

作为利用滴液成型法制造具有侧面成型面的玻璃成型体的方法，提出了下述方法：使用于形成侧面成型面的部件(侧面模)的温度高于从玻璃的玻璃化转变点温度(℃)减去100℃的温度，防止成型时的裂纹、裂口等(例如参照专利文献2)。

专利文献1：日本特开平1-308840号公报

专利文献2：日本特开2004-339039号公报

根据专利文献2中记载的方法，由于能抑制来自与侧面模接触的接触部的放热引起的熔融玻璃液滴的温度降低，因而可防止加压成型时发生的侧面成型面的裂纹、裂口等。

但是，来自与侧面模接触的接触部的放热引起的影响，根据侧面成型面的上下方向的宽度等而不同。因此，在专利文献2中记载的方法的情况下，因所制造的玻璃成型体的形状、尺寸，有时将基于成型模具的加压解除后玻璃成型体的侧面成型面与侧面模紧贴的状态下牢固地粘贴，因而玻璃成型体的回收变得困难。在这种情况下，都不得不停止制造装置的运转，从而存在生产效率低下的问题。

特别是，如光束整形元件那样，侧面成型面的上下方向的宽度大的玻璃成型体的情况下，这种问题明显，期望得到解决。

发明内容

本发明是鉴于如上所述的技术课题作出的，本发明的目的在于提供一种玻璃成型体的制造方法，在制造侧面成型面的上下方向宽度大的玻璃成型体的情况下，能够防止玻璃成型体的裂纹、裂口，同时有效地防止侧面成型面与侧面模之间的粘贴地进行制造。

为了解决上述课题，本发明具有以下特征。

1.一种玻璃成型体的制造方法，该玻璃成型体具有上成型面、下成型面及侧面成型面，该制造方法利用具有用于形成上成型面的上模、用于形成下成型面的下模、以及用于形成侧面成型面的侧面模的成型模具对熔融玻璃液滴进行加压成型，其特征在于，包括：

加热工序，分别将上述上模、上述下模以及上述侧面模加热至规定温度；

滴下工序，向由上述侧面模和上述下模构成的垫模部滴下上述熔融玻璃液滴；和

加压工序，用上述成型模具对滴下来的上述熔融玻璃液滴进行加压，

在上述制造方法中，

设上述侧面成型面的上下方向中心部中的具有与上述玻璃成型体的水平剖面的面积相同的面积的圆的直径为D时，上述侧面成型面的上下方向的宽度h在0.6D≤h≤1.5D的范围内，

设上述熔融玻璃液滴的玻璃化转变点温度为Tg(℃)时，上述熔融玻璃液滴即将滴下至上述垫模部之前的上述侧面模的温度Ts为

Tg-250℃≤Ts≤Tg-105℃。

2.如上述技术方案1所述的玻璃成型体的制造方法，其特征在于，

上述侧面模通过来自上述下模的热传导而升温，

上述加热工序中，通过上述侧面模相对于上述下模相对移动，并变更与上述下模接触的接触面积，调整上述侧面模的温度。

3.如上述技术方案2所述的玻璃成型体的制造方法，其特征在于，在反复制造多个玻璃成型体的期间，上述下模保持在Tg-100℃至Tg+100℃之间的一定的目标设定温度。

4.如上述技术方案2或3所述的玻璃成型体的制造方法，其特征在于，上述加热工序包括：

第一工序，使上述侧面模与上述下模接触，通过来自上述下模的热传导将上述侧面模加热至比上述温度Ts高的规定温度Ts1；和

第二工序，在上述侧面模与上述下模不接触的状态或接触面积比上述第一工序少的状态下待机规定时间，将上述侧面模冷却至上述温度Ts。

5.如上述技术方案1至4中任一项所述的玻璃成型体的制造方法，其特征在于，上述玻璃成型体为光束整形元件，该光束整形元件用于将从半导体激光器输出的椭圆形状的输出光束整形成圆形。

6.如上述技术方案5所述的玻璃成型体的制造方法，其特征在于，上述上成型面及上述下成型面中至少一方具有由圆柱面或环形面形成的光学面。

根据本发明，由于将即将使熔融玻璃液滴滴下之前的侧面模设定为与玻璃成型体的形状对应的适当的温度范围，因而可有效地防止玻璃成型体的裂纹、裂口，并能防止侧面成型面与侧面模之间的粘贴。因此，能有效地制造侧面成型面的上下方向的宽度较大的玻璃成型体。

附图说明

图1是表示本发明的第一实施方式的流程图。

图2是表示在第一实施方式中使用的成型模具10等在滴下工序中的状态的示意图。

图3是表示在第一实施方式中使用的成型模具10等在加压工序中的状态的示意图。

图4是表示本发明的第二实施方式的流程图。

图5是表示在第二实施方式中使用的成型模具10b等的示意图。

图6是表示通过本发明的制造方法制造出的玻璃成型体的一例的图。

图7是表示通过本发明的制造方法制造出的玻璃成型体的另一例的图。

附图标记的说明

10、10b成型模具

11上模

12下模

13、13b侧面模

14垫模部

20a、20b玻璃成型体

21上成型面

22下成型面

23侧面成型面

25水平剖面

26圆

27熔融玻璃液滴

具体实施方式

下面，参照图1至图7对本发明的实施方式详细地进行说明。

(玻璃成型体)

首先，参照图6、图7对本发明作为对象的玻璃成型体进行说明。图6是表示通过本发明的制造方法制造出的玻璃成型体的一例的图。图6(a)是从正面观察的图，图6(b)是图6(a)中所示的A-A位置的剖视图。

图6所示的玻璃成型体20a具有圆形外形，其是相对于中心轴24对称的两侧凸起形状的成型体，具有上成型面21、下成型面22以及侧面成型面23。并且，A-A的位置表示侧面成型面23的上下方向中心部。

如上所述，制造过程中来自与侧面模接触的接触面的放热引起的影响，根据侧面成型面23的上下方向的宽度等而不同。本发明人进行锐意研究的结果，发现侧面成型面23的上下方向宽度h与侧面成型面23的上下方向中心部中的玻璃成型体20a的水平剖面的圆的直径D之间的比率决定制造过程中来自与侧面模接触的接触面的放热引起的影响。

本发明人进一步进行研究，查明了针对满足0.6D≤h≤1.5D的玻璃成型体能够防止侧面成型面的裂纹、裂口的同时有效地防止侧面成型面与侧面模之间的粘贴制造方法。

玻璃成型体20a中，上成型面21和下成型面22都具有凸起的球面，但本发明作为对象的玻璃成型体不限于此。例如上成型面、下成型面中的任一方或双方可为凹的球面、非球面、平面等。

图7是表示通过本发明的制造方法制造出的玻璃成型体的另一例的图。图7(a)是透视图，图7(b)是图7(a)中所示的B-B位置的剖视图。

图7所示的玻璃成型体20b是用作光束整形元件的成型体，该光束整形元件用于将从半导体激光器输出的椭圆形状的输出光束整形成圆形，该玻璃成型体20b具有上成型面21和下成型面22。上成型面21是在对熔融玻璃液滴进行加压成型时通过上模形成的面，该上成型面21具有光学面21c和其外侧的平面部21p。并且，下成型面22是通过下模形成的面，该下成型面22具有光学面22c和其外侧的平面部22p。

并且，玻璃成型体20b具有4个侧面成型面23。玻璃成型体20b所具有的侧面成型面23由于是通过侧面模形成的面，因而即使在制造多个玻璃成型体20b的情况下，也能使自光学面起的距离偏差变得非常小。因此，通过将任意的侧面成型面23用作把玻璃成型体20b安装到光学系统时的定位基准面，可进行高精度的安装。侧面成型面23还可用作用于进行切断加工等后加工的定位基准面。

玻璃成型体20b与图6所示的玻璃成型体20a不同，侧面成型面23的上下方向中心部中的水平剖面不是圆，而是正方形。在本发明中，玻璃成型体的侧面成型面的上下方向中心部中的水平剖面形状没有限制，可以是圆、正方形、长方形、平行四边形、六角形等。如此水平剖面为非圆形的情况下，设侧面成型面23的上下方向宽度为h，侧面成型面23的上下方向中心部中的具有与玻璃成型体20b的水平剖面25的面积相同的面积的圆26的直径为D，如0.6D≤h≤1.5D成立，则可得到本发明的效果。

玻璃成型面20b的光学面21c是圆柱面，其在与光轴(图7(a)的z方向)垂直的面内的规定方向(y方向)上没有曲率，仅在与其垂直的方向(x方向)上具有曲率。光学面22c也是同样的圆柱面。

玻璃成型体20b中，虽然相对的2个光学面21c、22c都是圆柱面，但不限于此。例如，也可以适用于一方光学面为圆柱面且另一方光学面为平面或球面的光束整形元件、一方光学面为圆柱面且另一方光学面为环形面的光束整形元件等中。

如此，用作在上成型面及下成型面的至少一方具有由圆柱面或环形面形成的光学面的光束整形元件的玻璃成型体，多数情况下满足上述公式(0.6D≤h≤1.5D)。因此，制造用作这种光束整形元件的玻璃成型体时，特别优选采用本发明的制造方法。

在这里，圆柱面(圆筒面)是指在与光轴垂直的面内的规定方向(下面称为母线方向)上没有曲率，仅在与其垂直的方向(下面称为子线方向)上具有曲率的面。与母线方向垂直的剖面形状既可以是圆弧形，还可以是具有非圆弧成分的形状。并且，环形面是指使圆柱面向母线方向弯曲的面且在母线方向和子线方向上具有不同曲率的面。

(玻璃成型体的制造方法)

参照图1至图5对本发明的玻璃成型体的制造方法详细地进行说明。本发明的玻璃成型体的制造方法，包括分别将下模、上模以及侧面模加热至规定温度的加热工序；滴下熔融玻璃液滴的滴下工序；和通过成型模具对熔融玻璃液滴进行加压的加压工序。该方法是采用从熔融玻璃液滴直接制造玻璃成型体的滴液成型法的方法，能非常有效地制造玻璃成型体。

(第一实施方式)

图1是表示本发明的玻璃成型体的制造方法的一例的流程图。并且，图2及图3是表示在本实施方式中使用的成型模具等的图，图2表示滴下熔融玻璃液滴的滴下工序中的状态，图3表示对熔融玻璃液滴进行加压的加压工序中的状态。下面，以制造图7所示的玻璃成型体20b的情况为例进行说明。

图2及图3所示的成型模具10包括用于形成玻璃成型体20b的上成型面21的上模11、用于形成玻璃成型体20b的下成型面22的下模12以及用于形成玻璃成型体20b的侧面成型面23的侧面模13。

下模12构成为通过未图示的驱动单元，可在用于接住滴下的熔融玻璃液滴27的位置(滴下位置P1)和与上模11相对向而用于对熔融玻璃液滴27进行加压的位置(加压位置P2)之间移动。并且，上模11构成为通过未图示的驱动单元，可在其与下模12之间沿着对熔融玻璃液滴加压的方向(图中的上下方向)移动。

上模11、下模12以及侧面模13的材料，可从耐热合金(不锈钢等)、以碳化钨为主要成分的超硬材料、各种陶瓷(碳化硅、氮化硅、氮化铝等)、含碳的复合材料等的公知的材料中适当选择而用作对玻璃成型体进行加压成型的成型模具。并且，也可以使用在所述材料的表面上形成各种金属、陶瓷、碳等保护膜的材质。

将上模11、下模12以及侧面模13，可全部由相同的材料构成，也可以由各自不同的材料构成。

并且，上模11、下模12以及侧面模13形成可通过加热装置31、32、33分别独立地进行温度控制的结构。加热装置31、32、33的种类没有限制，可适当选择而使用公知的加热机构。例如，可采用在被加热部件的内部埋入而使用的管式加热器、与被加热部件的外侧接触而使用的薄片状的加热器、红外线加热装置、高频感应加热装置等。

下面根据图1所示的流程图依次对各工序进行说明。

首先，将上模11、下模12以及侧面模13分别加热至规定温度(加热工序：S11)。在本发明的制造方法中，使在后述的滴下工序中即将滴下熔融玻璃液滴27之前的侧面模13的温度Ts成为Tg-250℃≤Ts≤Tg-105℃的范围而进行侧面模13的加热。在这里，Tg是指熔融玻璃液滴27的玻璃化转变点温度(℃)。

在制造满足0.6D≤h≤1.5D的玻璃成型体的情况下，通过使侧面模13的温度Ts在Tg-105℃以下，能有效地防止侧面模13与玻璃成型体的侧面形成面23之间的粘贴。因此，能容易地进行玻璃成型体的回收，由于可实现制造装置的连续运转，从而能确保较高的生产效率。

但是，在侧面模13的温度Ts低于Tg-250℃的情况下，由于熔融玻璃液滴27周边部的冷却进展过快，因而容易在玻璃成型体的侧面成型面23、上成型面21或其边界部等发生裂纹、裂口等缺陷。

因此，在制造满足0.6D≤h≤1.5D的玻璃成型体的情况下，通过使在后述的滴下工序中即将滴下熔融玻璃液滴27之前的侧面模13的温度Ts成为Tg-250℃≤Ts≤Tg-105℃的范围而进行侧面模13的加热，能有效地防止侧面形成面23的裂纹、裂口等，同时防止侧面成型面23与侧面模13之间的粘贴。

上模11以及下模12的加热温度选择可在玻璃成型体20b上良好地形成上成型面21及下成型面22的范围的温度即可。一般来讲，如上模11、下模12的温度过低，则难以良好地形成成型面。相反，从防止玻璃与成型模具10熔敷的观点、成型模具10的寿命的观点出发，都不优选使温度过高至必要以上。通常设定为玻璃的Tg-100℃至Tg+100℃左右的温度，但实际上由于根据玻璃的种类、玻璃成型体的形状及大小、成型模具的材料、保护膜的种类、用于加热的加热器、温度传感器的位置等各种条件而适合的温度会不同，因而优选的是通过实验方式求出适合的温度。上模11和下模12的加热温度可以是相同的温度，也可以是不同的温度。

在本发明中，由于在加热至规定温度的成型模具10上滴下熔融玻璃液滴27而进行加压成型，因而可在将成型模具10的加热温度保持一定的状态下进行一系列的工序。并且，在将成型模具10的加热温度保持一定的状态下，还可以反复制造多个玻璃成型体20b。因此，在每次制造一个玻璃成型体20b时不必反复成型模具10的升温和冷却，因而可在非常短的时间内有效地制造出光学元件。

在这里，将成型模具10的加热温度保持一定，意味着将用于加热成型模具10的温度控制中的目标设定温度保持一定。因此，不是要防止在实施各工序时与熔融玻璃液滴27接触等引起的成型模具10的温度变动，而允许相应的温度变动。

接着，将下模12向滴下位置P1移动(S12)，使熔融玻璃液滴27滴下至由侧面模13和下模12构成的垫模部14(滴下工序：S13)(参照图2)。熔融槽34通过未图示的加热器进行加热，在其内部贮存有熔融状态的玻璃35。在熔融槽34的下部设有喷嘴36，熔融状态的玻璃35因自重通过设在喷嘴36内部的流路，因表面张力而停留在前端部上。在喷嘴36的前端部上积压有一定质量的熔融玻璃时，一定质量的熔融玻璃液滴27从喷嘴36的前端部自然地分离后向下方滴下。

滴下来的熔融玻璃液滴27的质量可通过喷嘴36前端部的外径调整，根据玻璃的种类等，可滴下0.1g至2g左右的熔融玻璃液滴。并且，可通过喷嘴36的内径、长度、加热温度等调整玻璃液滴的滴下间隔。因此，通过适当地设定这些条件，能使规定质量的熔融玻璃液滴以规定的间隔滴下。

并且，也可以不使熔融玻璃液滴27直接从喷嘴36滴下至垫模部14，而使从喷嘴36滴下的熔融玻璃液滴27与设置贯通细孔的部件碰撞，使碰撞了的熔融玻璃液滴27的一部分作为微小液滴通过贯通细孔而滴下至垫模部14。由此，可制造出例如1mm³～100mm³般微小的玻璃成型体。并且，通过变更贯通细孔的直径，不更换喷嘴36就能调整熔融玻璃液滴的体积，能有效地制造出多种玻璃成型体，因而优选。该方法详细记载于日本特开2002-154834号公报中。

可使用的玻璃的种类不特别限定，可根据用途选择公知的玻璃而使用。例如可列举硼硅酸盐玻璃、硅酸盐玻璃、磷酸玻璃、镧系玻璃等光学玻璃。

接着，将下模12移动至加压位置P2(S14)，将上模11向下方移动，用成型模具10对熔融玻璃液滴27进行加压(加压工序：S15)(参照图3)。

熔融玻璃液滴27在被加压的期间，因来自其与成型模具10之间的接触面的放热而冷却、固化而形成玻璃成型体20b。在冷却至即使解除加压形成玻璃成型体20b的转印面的形状也不会破坏的温度后，解除加压。虽然根据玻璃的种类、玻璃成型体的大小及形状、必要的精度等而不同，但通常冷却至玻璃的Tg附近的温度即可。

因对熔融玻璃液滴27加压而承受的载荷，可以总是一定，也可以随着时间而发生变化。为了提高转印精度，优选的是在熔融玻璃液滴27被冷却至可解除上述加压的温度的期间，承受能保持熔融玻璃液滴27、上模11以及下模12紧贴的状态的规定值以上的载荷。所承受的载荷的大小根据所制造的玻璃成型体的尺寸等适当设定即可。并且，用于加压的驱动机构不特别限定，可适当选择使用空气气缸、油压气缸、伺服电动机的电动气缸等公知的驱动机构而使用。

最后，使上模11向上方移动而后退，回收固化了的玻璃成型体20b(S16)，完成玻璃成型体的制造。在本实施方式中，由于侧面模13的加热温度设为规定的范围，因而侧面模13与侧面成型面23不会牢固地粘贴，能顺畅地进行玻璃成型体20b的回收。其后，紧接着进行玻璃成型体的制造时，再次将下模12移动至滴下位置P1(S12)，反复之后的工序即可。

本发明的玻璃成型体的制造方法，也可以包括在这里说明以外的其他工序。例如，可以设置在回收玻璃成型体20b之前检查玻璃成型体20b的形状的工序、在回收玻璃成型体20b之后对下模12及上模11进行清洁的工序等。

(第二实施方式)

接着，参照图4及图5对本发明的第二实施方式进行说明。图4是表示本发明的第二实施方式的流程图。并且，图5是表示在本实施方式中使用的成型模具10b等的示意图，图5(a)表示第一工序(S111)，图5(b)表示第二工序(S112)，图5(c)表示滴下工序(S13)，图5(d)表示加压工序(S15)。

在本实施方式中使用的成型模具10b包括用于形成玻璃成型体20b的上成型面21的上模11、用于形成玻璃成型体20b的下成型面22的下模12以及用于形成玻璃成型体20b的侧面成型面23的侧面模13b。

上模11及下模12构成为可通过加热装置31、32分别独立地进行温度控制的结构，侧面模13b没有独立的加热装置。此外，侧面模13b通过未图示的驱动机构可上下移动，其可在侧面模13b的底面13s与下模12的接触面12s接触的位置(参照图5(a))和底面13s与接触面12s分离而由侧面模13b与下模构成承受部14的位置(参照图5(b))之间移动。其他结构、材质的等与图2及图3所示的成型模具10相同。

在本实施方式中，加热工序(S11)包括第一工序(S111)和第二工序(S112)这两个工序。第一工序(S111)是使侧面模13b与下模12接触，通过来自下模12的热传导将侧面模13b加热至比温度Ts高的规定温度Ts1的工序(参照图5(a))。并且，第二工序(S112)是在侧面模13b与下模12不接触的状态或接触面积比第一工序(S111)少的状态下待机规定时间，将侧面模13b冷却至温度Ts的工序(参照图5(b))。

侧面模13b虽没有独立的加热装置，但通过使侧面模13b的底面13s与下模12的接触面12s接触，可利用来自下模12的热传导来进行加热。该第一工序(S111)中的加热温度比在之后的滴下工序中熔融玻璃液滴27即将滴下至垫模部14之前的侧面模13b的温度Ts高的温度Ts1。

然后，使侧面模13b向上方移动，在侧面模13b的底面13s与下模12的接触面12s分离而由侧面模13b和下模12构成垫模部14的位置待机规定时间。在该位置中，由于侧面模13b与下模12之间的接触面积小于第一工序中的位置(或者不接触)，因而来自下模12的热传导小，侧面模13b的温度从Ts1逐渐下降。

在这期间将下模12向滴下位置P1移动(S12)，在侧面模13b的温度成为规定温度Ts的时序，使熔融玻璃液滴27滴下至垫模部14(滴下工序：S13)(参照图5(c))。

如此，通过使侧面模13b和下模12接触并利用来自下模12的热传导加热后将侧面模13b向上方移动，并冷却规定时间，可将侧面模13b加热至规定的温度Ts。根据该方法，不需要用于加热侧面模13b的独立的加热装置，因而可使成型模具10b的结构变得简单。特别是，在所制造的玻璃成型体20b的尺寸小的情况下，侧面模13b的尺寸也变得微小，在现有方法中有时需要精密且复杂的加热装置。从而在所制造的玻璃成型体20b的尺寸小的情况下，本发明的这种方法特别有效。

作为熔融玻璃液滴27即将滴下至垫模部14之前的侧面模13b的温度调整为规定的温度Ts的方法，例如可举出下述(1)至(3)的方法。

(1)使下模12的温度变化，以调整第一工序中的侧面模13b的加热温度Ts1的方法。

(2)使第二工序中的待机时间变化，以调整从温度Ts1开始的降低温度的方法。

(3)通过侧面模13b的材质、体积而使热容量变化，以调整第二工序中待机时间中的每单位时间的降低温度的方法。

滴下工序(S13)之后，将下模12向加压位置P2移动(S14)，将上模11向下方移动，利用成型模具10对熔融玻璃液滴27进行加压(加压工序：S15)(参照图5(d))。最后，使上模11向上方移动而后退，回收固化了的玻璃成型体20b(S16)，完成玻璃成型体的制造。

其中，针对滴下工序S13、加压工序S15等的详情，与上述的实施方式1的情况相同。

实施例

(实施例1～3)

根据图1所示的实施方式1中的流程图，制造出图7所示的玻璃成型体20b。成型模具使用了图2及图3所示的成型模具10。成型模具10的上模11、下模12以及侧面模13的材料，都采用以碳化钨为主要成分的超硬材料。

玻璃成形体20b的光学面21c为由与母线垂直的剖面为半径3mm的圆弧构成的圆柱面，光学面22c为由与母线垂直的剖面为半径2mm的圆弧构成的圆柱面。侧面成型面23的上下方向中心部中的水平剖面25为一边4mm的正方形，具有相同面积的圆26的直径D约为4.5mm。并且，侧面成型面的上下方向的宽度h为2.7mm。因此，h＝0.6D。

加热工序(S11)中的加热温度如下：上模11为450℃，下模12为470℃。侧面模13的加热温度Ts设为230℃(实施例1)、300℃(实施例2)、375℃(实施例3)，在这3种条件下进行玻璃成型体20b的制造。

熔融玻璃液滴27采用了如图2那样从喷嘴36直接滴下至垫模部14的方法。玻璃材料使用了Tg为480℃的磷酸系玻璃。因此，侧面模13的加热温度Ts分别成为Tg-250(实施例1)、Tg-180℃(实施例2)、Tg-105℃(实施例3)。喷嘴36的加热温度设为1000℃。

利用成型模具10对滴下至垫模部14的熔融玻璃液滴进行加压成型而得到玻璃成型体20b。设加压工序(S15)中的载荷为200N，加压时间为10秒。

加压工序结束后，使上模11向上方后退，通过真空吸附进行玻璃成型体20b的回收(S16)。然后，反复S12至S16的工序，对应每个条件制造出100个玻璃成型体20b。

在实施例1至3的任意条件下，加压工序之后玻璃成型体20b的侧面成型面23和侧面模13都没有牢固地粘贴，能够顺利地进行玻璃成型体20b的回收。另外，利用光学显微镜对所得到的玻璃成型体20b进行观察，从100个玻璃成型体20b中，调查了发生了0.1mm以上的裂纹、裂口的玻璃成型体20b的个数。其结果，在任意条件下都没发现0.1mm以上的裂纹、裂口等缺陷，可确认通过本发明的方法能良好地防止玻璃成型体20b的裂纹、裂口。将制造条件和结果一并表示在表1中。

(表1)

	h(mm)	Ts(℃)	回收失败次数(次)	裂纹、裂口(个)
					实施例1	2.7(0.6D)	230(Tg-250)	0	0
实施例2	2.7(0.6D)	300(Tg-180)	0	0
					实施例3	2.7(0.6D)	375(Tg-105)	0	0
实施例4	6.8(1.5D)	230(Tg-250)	0	0
					实施例5	6.8(1.5D)	300(Tg-180)	0	0
实施例6	6.8(1.5D)	375(Tg-105)	0	0
					比较例1	2.7(0.6D)	210(Tg-270)	0	22
比较例2	2.7(0.6D)	400(Tg-80)	7	0
					比较例3	6.8(1.5D)	210(Tg-270)	0	14
比较例4	6.8(1.5D)	400(Tg-80)	16	0

(比较例1、2)

将侧面模13的加热温度Ts设为210℃(比较例1)、400℃(比较例2)以外，与实施例1相同的条件下分别制作出100个玻璃成型体20b。此时，侧面模13的加热温度Ts分别成为Tg-270℃(比较例1)、Tg-80℃(比较例2)。

在比较例1的条件下，能够顺利地进行玻璃成型体20b的回收，但在比较例2的条件下，在100次成型过程中发生了7次侧面成型面23与侧面模13牢固地粘贴而玻璃成型体20b的回收失败的问题，不得不每次都要使制造装置停止。并且，在比较例1的条件下得到的100个玻璃成型体20b中，在22个玻璃成型体上确认了0.1mm以上的裂纹、裂口。将所述制造条件和结果一并表示在表1中。

(实施例4～6)

将玻璃成型体20b的侧面成型面的上下方向的宽度h设为6.8mm，在与实施例1至3相同的条件下制作出玻璃成型体20b。由于侧面成型面23的上下方向中心部中的水平剖面25为一边4mm的正方形，具有相同面积的圆26的直径D约为4.5mm，因而h＝1.5D。针对侧面模13的加热温度Ts设为与实施例1～3相同的条件。

将制造条件和结果一并表示在表1中。在实施例4～6中的任意条件下，加压工序之后玻璃成型体20b的侧面成型面23和侧面模13都没有牢固地粘贴，能够顺利地进行玻璃成型体20b的回收。此外，利用光学显微镜对所得到的玻璃成型体20b进行观察的结果，在任何条件下都没有出现0.1mm以上的裂纹、裂口等缺陷。

(比较例3、4)

将侧面模13的加热温度Ts设为210℃(比较例3)、400℃(比较例4)以外，与实施例4相同的条件下分别制作出100个玻璃成型体20b。此时，侧面模13的加热温度Ts分别成为Tg-270℃(比较例3)、Tg-80℃(比较例4)。

将制造条件和结果一并表示在表1中。在比较例3的条件下，能够顺利地进行玻璃成型体20b的回收，但在比较例4的条件下，在100次成型过程中发生了16次侧面成型面23与侧面模13牢固地粘贴而玻璃成型体20b的回收失败的问题，不得不每次都要使制造装置停止。并且，在比较例3的条件下得到的100个玻璃成型体20b中，在14个玻璃成型体上确认了0.1mm以上的裂纹、裂口。

Claims (6)

1.一种玻璃成型体的制造方法，该玻璃成型体具有上成型面、下成型面及侧面成型面，该制造方法利用具有用于形成上成型面的上模、用于形成下成型面的下模、以及用于形成侧面成型面的侧面模的成型模具对熔融玻璃液滴进行加压成型，其特征在于，包括：

加热工序，分别将所述上模、所述下模以及所述侧面模加热至规定温度；

滴下工序，向由所述侧面模和所述下模构成的垫模部滴下所述熔融玻璃液滴；和

加压工序，用所述成型模具对滴下来的所述熔融玻璃液滴进行加压，

在所述制造方法中，

设所述侧面成型面的上下方向中心部中的具有与所述玻璃成型体的水平剖面的面积相同的面积的圆的直径为D时，所述侧面成型面的上下方向的宽度h在0.6D≤h≤1.5D的范围内，

设所述熔融玻璃液滴的玻璃化转变点温度为Tg(℃)时，所述熔融玻璃液滴即将滴下至所述垫模部之前的所述侧面模的温度Ts为

Tg-250℃≤Ts≤Tg-105℃。

2.如权利要求1所述的玻璃成型体的制造方法，其特征在于，所述侧面模通过来自所述下模的热传导而升温，

所述加热工序中，通过所述侧面模相对于所述下模相对移动，并变更与所述下模接触的接触面积，调整所述侧面模的温度。

3.如权利要求2所述的玻璃成型体的制造方法，其特征在于，在反复制造多个玻璃成型体的期间，所述下模保持在Tg-100℃至Tg+100℃之间的一定的目标设定温度。

4.如权利要求2或3所述的玻璃成型体的制造方法，其特征在于，所述加热工序包括：

第一工序，使所述侧面模与所述下模接触，通过来自所述下模的热传导将所述侧面模加热至比所述温度Ts高的规定温度Ts1；和

第二工序，在所述侧面模与所述下模不接触的状态或接触面积比所述第一工序少的状态下待机规定时间，将所述侧面模冷却至所述温度Ts。

5.如权利要求1至4中任一项所述的玻璃成型体的制造方法，其特征在于，所述玻璃成型体为光束整形元件，该光束整形元件用于将从半导体激光器输出的椭圆形状的输出光束整形成圆形。

6.如权利要求5所述的玻璃成型体的制造方法，其特征在于，所述上成型面及所述下成型面中至少一方具有由圆柱面或环形面形成的光学面。

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