JP2001163627A

JP2001163627A - ガラスゴブの製造方法及び製造装置

Info

Publication number: JP2001163627A
Application number: JP35245799A
Authority: JP
Inventors: Katsumi Utsuki; 克己宇津木; Masaji Saito; 正司斎藤
Original assignee: Hoya Corp
Current assignee: Hoya Corp
Priority date: 1999-12-10
Filing date: 1999-12-10
Publication date: 2001-06-19
Anticipated expiration: 2019-12-10
Also published as: JP3712575B2

Abstract

(57)【要約】【課題】上面に凹み（ヒケ）を有しないガラスゴブの
製造方法及び製造装置等を提供する。【解決手段】受型５に受けた溶融ガラスゴブ６の上面
に吸引ノズル７等によって負圧を発生させ、溶融ガラス
ゴブ６の上面を盛り上げる工程を有することを特徴とす
るガラスゴブの製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、精密プレス成形
（モールド成形）に適したガラスゴブの製造方法及び製
造装置等に関する。

【０００２】

【従来の技術】レンズのような光学的面（非球面を含
む）を有する光学素子（光学製品）を、機械的な研削・
研磨を行うことなく、プレスによって一発で成形する方
法として、精密プレス成形（モールド成形）法が知られ
ている。この精密プレス成形においては、精密プレス成
形を行う前に、溶融ガラスから精密プレス成形に適した
形状等を有するガラス塊（これをゴブ：ｇｏｂという）
を形成し、このガラスゴブ（プリフォーム）を再加熱し
て軟化させ、精密プレス成形を行っている。通常、この
種のガラスゴブの成形方法及び成形装置においては、所
定量の溶融ガラスを任意の受型で受けた後、受型上の溶
融ガラスゴブの上面に不活性ガスあるいは圧縮空気を吹
き付けて上面を冷却し、溶融ガラスゴブ上面の凹み（ヒ
ケ）を減ずる方法（特開平１０−３１０４３９号公報）
や、あるいは受型（下型）上の溶融ガラスゴブを、任意
の曲率に加工した上型でプレスする方法を用いて、ガラ
スゴブを作製していた。なお、溶融ガラスゴブとは、溶
融ガラスが流出パイプ等から流出し、受型上に受けられ
てから冷却され、流動性のないガラス塊となる直前まで
の状態、すなわち軟化点以上の状態にあるガラスをい
う。また、冷却され流動性を失った状態、すなわち軟化
点以下の状態にあるガラス塊をガラスゴブという。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記方法では、容量
（体積）の小さい光学素子の場合は溶融ガラスゴブの上
面に凹み（ヒケ）は生じない。しかしながら、上方から
溶融ガラスゴブの上面に不活性ガスあるいは圧縮空気を
吹き付けて溶融ガラスゴブ上面の凹みを減ずる方法（特
開平１０−３１０４３９号公報）では、成形する光学素
子の外径寸法と肉厚寸法とが近い場合、あるいはガラス
の粘性が低い場合、さらには上面に特に小さい曲率を必
要とする場合においては、図１７にあるように溶融ガラ
スゴブ６の上面中央付近に凹み（ヒケ）６ａが発生す
る。ヒケが発生しないまでも、平面に近い極めて大きな
曲率となってしまう。このような凹みは溶融ガラスの種
類によって、あるいは容量が大きくなり成形される光学
素子の肉厚が大きくなるに従い、凹みは深くなり、凹み
を減ずるのが難しくなり、特にガラスゴブの外径と肉厚
の寸法が近いレンズ素材等を製造する場合には凹みを減
ずるのは難しかった。これは容積の比較的大きなガラス
ゴブ、例えば８００ｍｍ³以上で、比較的肉厚なガラス
ゴブを製造する場合は、溶融ガラスゴブ内部に熱だまり
ができやすく、そのため溶融ガラスゴブが冷却される間
に表面がヒケて凹んでしまうからである。特に、例え
ば、肉厚な１０００ｍｍ³程度の溶融ガラスゴブで上面
が曲率半径Ｒ３０ｍｍ程度の溶融ガラスゴブを上方向か
ら冷却しても、上面中央に凹部（ヒケ）が発生しやす
く、ヒケを抑えるのは難しかった。

【０００４】一方、受型（下型）上の溶融ガラスゴブ
を、任意の曲率に加工した上型でプレスする方法では、
プレスされたガラスゴブの表面にリング状のシワ等の表
面欠損が発生したり、上型の表面が転写されて光沢鏡面
ではなく凹凸面となる。このような表面に表面欠損や凹
凸を有するガラスゴブは、精密プレス成形用としては使
用できない場合があった。詳しくは、モールドレンズの
精密プレスにおいては図１８に示すように精密プレス成
形用の上型２１、下型２２の各型の曲率半径Ｒに対し
て、それぞれ小さい曲率半径Ｒのガラスゴブ２０（ゴブ
プリフォーム）が必要である。モールドレンズ用のガラ
スゴブは表面欠損のないものが必要とされる。プレスで
表面欠損のないガラスコブの成形が可能であれば理想的
であるが現在そこまでの技術には至ってはない。もしガ
ラスゴブ２０のＲが型のＲより大きい場合には図１９の
Ａ部に示すように隙間が発生し、この状態でプレスを行
なうエアートラップと呼ばれる部分的に不完全なプレス
レンズとなり所望の性能が得られなくなり、不良品とな
る。また、ガラスゴブ上面にヒケがあった場合も勿論、
上型２１との間にエアートラップが発生する。特に、こ
のヒケによって生じた凹面は起伏が激しい表面状態とな
っているため、精密プレス後のプレス品表面に重大な欠
陥を残してしまう。

【０００５】本発明は上述した背景の下になされたもの
であり、上面に凹み（ヒケ）を有しないガラスゴブを製
造できる製造方法及び製造装置等の提供等を第一の目的
とする。また、得られたガラスゴブが次工程の精密プレ
ス成形で使用される成形型の形状に合うように、ガラス
ゴブ上下面の曲率、外径及び表面精度等が調整されてお
り、得られたガラスゴブをそのまま精密プレス成形用の
プリフォームとして使用することができるガラスゴブの
製造方法及び製造装置等の提供等を第二の目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、以下の構成としてある。

【０００７】（構成１）受型に受けた溶融ガラスゴブの
上面に負圧を発生させ、溶融ガラスゴブの上面を盛り上
げる工程を有することを特徴とするガラスゴブの製造方
法。

【０００８】（構成２）溶融ガラスゴブの上面に吸引ノ
ズルによって負圧を発生させるとともに、吸引するタイ
ミング、吸引時間、溶融ガラスゴブと吸引ノズルとの距
離、吸引による負圧力、吸引ノズルの内径、及び吸引範
囲を調整して、溶融ガラスゴブの上面を盛り上げる量の
調整を行うことを特徴とする構成１記載のガラスゴブの
製造方法。

【０００９】（構成３）受型に受けた溶融ガラスゴブの
上面に負圧を発生させ、前記溶融ガラスゴブの冷却後、
得られたガラスゴブが次工程の精密プレス成形で使用さ
れる成形型の曲率半径に対応するように、前記溶融ガラ
スゴブの上面を盛り上げる工程を有することを特徴とす
る構成１又は２に記載のガラスゴブの製造方法。

【００１０】（構成４）流出パイプのフィーダーから流
出した溶融ガラス流を受型で受け、その後急速に受型を
降下させることにより、溶融ガラス流を切断し、所定量
の溶融ガラスゴブを受型上に受けることを特徴とする構
成１乃至３のいずれかに記載のガラスゴブの製造方法。

【００１１】（構成５）受型の成形面に複数設けられた
細孔から気体を流すことにより、受型成形面と溶融ガラ
スゴブとの間に気体の層を作り、溶融ガラスゴブを受型
成形面上で浮上させることを特徴とする構成１乃至４の
いずれかに記載のガラスゴブの製造方法。

【００１２】（構成６）受型の成形面に複数設けられた
細孔から気体を流すことにより、受型の成形面と溶融ガ
ラスゴブとの間に気体の層を作り、溶融ガラスゴブを受
型成形面上で浮上させるガラスゴブの製造方法におい
て、細孔から流す気体の量を調整して、溶融ガラスゴブ
の下面の形状を制御することを特徴とするガラスゴブの
製造方法。

【００１３】（構成７）受型の成形面に複数設けられた
細孔から気体を流すことにより、受型の成形面と溶融ガ
ラスゴブとの間に気体の層を作り、溶融ガラスゴブを受
型成形面上で浮上させるガラスゴブの製造方法におい
て、受型の内壁を、溶融ガラスゴブの揺動を抑えること
が可能な形状とすることを特徴とするガラスゴブの製造
方法。

【００１４】（構成８）容積が８００ｍｍ³以上の溶融
ガラスゴブを用いて、肉厚／外径が０．４以上で、長径
／短径が１．０５以下であって、上面に凹みを有しない
ガラスゴブを得ることを特徴とする構成１乃至７のいず
れかに記載のガラスゴブの製造方法。

【００１５】（構成９）構成１乃至８のいずれかに記載
の方法で得られたガラスゴブを、精密プレス成形するこ
とを特徴とする光学素子の製造方法。

【００１６】（構成１０）受型に受けた溶融ガラスゴブ
の上面に負圧を発生させる負圧発生手段と、負圧に関す
る制御を行う制御手段と、を備えることを特徴とするガ
ラスゴブの製造装置。

【００１７】（構成１１）吸引ノズルと、吸引ノズルに
接続された負圧発生装置と、吸引による負圧力を調整す
る装置と、吸引ノズルの三次元位置（受型の位置（芯）
との位置合わせ、吸引ノズルとの距離など）を調整する
機構と、吸引ノズルを駆動する機構を有する装置と、吸
引するタイミング、吸引時間を制御する装置と、を備え
ることを特徴とする構成１０記載のガラスゴブの製造装
置。

【００１８】（構成１２）吸引ノズルを取り外し可能に
して、内径あるいは形状の異なる吸引ノズルに変更可能
としたことを特徴とする構成１１記載のガラスゴブの製
造装置。

【００１９】

【作用】構成１によれば、受型に受けた溶融ガラスゴブ
の上面に負圧を発生させ、溶融ガラスゴブの上面を任意
の量盛り上げることによって、上面（受型に接触してい
ない側の面）に凹み（ヒケ）を有しないガラスゴブの製
造が可能となる。この成形方法を用いることにより、モ
ールドレンズの精密プレスでエアトラップの発生しな
い、上面が凸状のガラスゴブを成形することが可能とな
った。本発明は、上方から冷却してヒケの量を減らす従
来の方法とは全く逆の方法にてヒケをなくす成形方法を
完成したものである。溶融ガラスゴブの上面に負圧を発
生させる方法は特に制限されないが、例えば、吸引ノズ
ルを溶融ガラスゴブが吸着されない程度にセットし、溶
融ガラスゴブの中央部のみを吸引すればよい。この場
合、吸引されていく時の空気が上面の表面を冷却する。

【００２０】構成２によれば、構成１の効果に加え、溶
融ガラスゴブの上面に吸引ノズルによって負圧を発生さ
せるとともに、吸引するタイミング、吸引時間、溶融ガ
ラスゴブと吸引ノズルとの距離、吸引による負圧力、吸
引ノズルの内径、及び吸引範囲等を調整することによっ
て、溶融ガラスゴブの上面を盛り上げる量の調整を厳密
に行うことができ、より形状精度の高いガラスゴブを製
造できる。

【００２１】構成３によれば、受型に受けた溶融ガラス
ゴブの上面に負圧を発生させ、前記溶融ガラスゴブの冷
却後、得られたガラスゴブが次工程の精密プレス成形で
使用される成形型の曲率半径に対応するように、前記溶
融ガラスゴブの上面を盛り上げる工程を有することによ
って、ガラスゴブの上面の曲率半径が精密プレス成形用
成形型の上型の曲率半径より小さく、かつ、ガラスゴブ
の上面の曲率半径が精密プレス成形用成形型の上型の曲
率半径に対応する所定の値を有するガラスゴブが得ら
れ、この得られたガラスゴブをそのまま精密プレス成形
用のプリフォームとして使用することができる。なお、
溶融ガラスゴブの上面を盛り上げる量を調整すること
で、溶融ガラスゴブの上面に負圧を発生させる前の溶融
ガラスゴブ上面の曲率半径と、負圧発生後の溶融ガラス
ゴブ上面の曲率半径との間で、ガラスゴブの上面の曲率
半径が精密プレス成形用成形型の上型の曲率半径に対応
する所定の値を有するガラスゴブが得られる。この場
合、溶融ガラスゴブの上面を盛り上げる量は、溶融ガラ
スゴブの冷却後、冷却したガラスゴブの上面に凹部が生
じない量以上であることが好ましい。また、溶融ガラス
ゴブの上面を盛り上げる量は、盛り上げた際、溶融ガラ
スゴブの上面に変曲点（屈曲点）ができ、溶融ガラスゴ
ブの冷却後、変曲点が消失する量であることが好まし
い。このように、溶融ガラスゴブの上面を盛り上げる量
の基準を設定することで、過不足のない盛り上げ量を規
定できる。すなわち、溶融ガラスゴブ上面の盛り上げ量
が少なく、ガラスゴブ冷却後、ガラスゴブ上面がヒケて
しまってはゴブ上面に凹部が発生してしまい、また、盛
り上げすぎてガラスゴブ冷却後もガラスゴブ上面に変曲
点が残存していると、その部分でやはり上型との間にエ
アートラップを生じてしまう。なお、ここでいう変曲点
（屈曲点）とは、図７（ｈ）に示すように、溶融ガラス
ゴブ上面が目玉焼き状に盛り上がった付け根の部分Ｐの
ことを指す。

【００２２】構成４によれば、流出パイプのフィーダー
から流出した溶融ガラス流を受型で受け、その後急速に
受型を降下させることにより、溶融ガラス流を切断し、
所定量の溶融ガラスゴブを受型上に受けることによっ
て、所定量の溶融ガラスゴブを連続的かつ高効率で得ら
れる。また、得られた溶融ガラスゴブには切断痕などの
欠陥がない。

【００２３】構成５によれば、受型の成形面に複数設け
られた細孔から気体（不活性ガスなど）を流すことによ
り、受型成形面と溶融ガラスゴブとの間に気体の層を作
り、溶融ガラスゴブを受型成形面上で浮上させることに
よって、下面に凹凸や瑕疵のない、鏡面に近い滑らかな
表面を有しているガラスゴブを製造できる。

【００２４】構成６によれば、細孔から流す気体（不活
性ガスなど）の量を調整して、溶融ガラスゴブの下面の
形状を制御することによって、下面の形状精度に優れた
ガラスゴブを製造できる。なお、構成６の方法は、上記
構成１〜５の方法と組み合わせることにより、より形状
精度に優れたガラスゴブを製造できる。また、構成６の
方法は、容積が大きく、肉厚が厚いガラスゴブを製造す
る場合等に限らず適用できる。

【００２５】構成７によれば、受型の内壁を、溶融ガラ
スゴブの揺動（振動）を抑えることが可能な形状とする
こと、具体的には例えば、図８に示すように、溶融ガラ
スゴブの下面を成形する面（溶融ガラスゴブの下面に対
応する面）より上側の受型５の内壁５ａが立ち上がる形
状とすることにより、上面からみた場合のガラスゴブの
外周縁は真円に近くなり、真円度の高いガラスゴブを製
造できる。これに対し、図２０に示すように、受型５
を、溶融ガラスゴブ６の揺動を抑えることができない形
状とすると、上面からみた場合のガラスゴブの外周縁は
でこぼこになり、真円度の低いガラスゴブしか得られな
い。なお、構成７の方法は、上記構成１〜６の方法と組
み合わせることにより、より形状精度に優れたガラスゴ
ブを製造できる。また、構成７の方法は、容積が大き
く、肉厚が厚いガラスゴブを製造する場合等に限らず適
用できる。

【００２６】構成８によれば、容積が８００ｍｍ³以上
と大きく、肉厚／外径が０．４以上と厚肉のガラスゴブ
であっても、長径／短径が１．０５以下と真円度が高
く、上面に凹みを有しないガラスゴブが得られる。なお
本発明では、容積が１０００ｍｍ³以上、さらには１１
００ｍｍ³以上の溶融ガラスゴブを用いた場合であって
も、肉厚／外径が０．４５以上、さらには０．５以上で
あって、長径／短径が１．０４以下、さらには１．０３
以下と真円度が高く、上面に凹みを有しないガラスゴブ
が得られる。

【００２７】構成９によれば、上記構成１乃至８のいず
れかに記載の方法で得られたガラスゴブを、精密プレス
成形することによって、エアトラップが発生せず、非常
に高い形状精度を有する光学素子が得られる。なお、精
密プレス成形は、軟化状態の溶融ガラスゴブに成形型の
形状、及び表面精度を転写する成形方法であり、プレス
品は基本的に研削、研磨の必要がない。この成形方法に
おいては成形型の形状精度を再現するためプレス時の粘
性は１０⁶〜⁹ｄＰａ・Ｓと比較的高いところでプレス成
形する。この精密プレス法はプレス成形品が研磨フリー
にできるため、非球面レンズのように研磨が困難な形状
のレンズを製造するのに適している。

【００２８】構成１０によれば、受型に受けた溶融ガラ
スゴブの上面に負圧を発生させる負圧発生手段と、負圧
に関する制御を行う制御手段と、を備えるガラスゴブの
製造装置によって、上面に凹み（ヒケ）を有しないガラ
スゴブを製造でき、さらには上面の曲率半径が精密プレ
ス成形型の上型の曲率半径に対応したガラスゴブを製造
できる。

【００２９】構成１１によれば、高精度に各種調整及び
制御を行う装置を備えているため、ガラス材の種類（硝
種）に拘束されることなく対応できる。

【００３０】構成１２によれば、吸引ノズル（吸い込み
治具）が取り外し可能にしてあるため、吸引ノズルの内
径あるいは内径先端部の形状などのノズル形状を変更す
ることで、溶融ガラスゴブの容量、形状や受型のサイズ
に拘わらず本発明装置を使用できる。また、吸引ノズル
の内径や内径先端部の形状などを変更することで溶融ガ
ラスゴブの上面の吸引範囲を変更でき、盛り上げる部分
も同時に変更可能としてある。

【００３１】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面を参照
して説明する。図１は、本発明の一実施の形態にかかる
ガラスゴブ製造装置の概略図である。図２は、ガラスゴ
ブ製造装置を上方向から見た部分平面図である。図３
は、ガラスゴブ製造装置に溶融（熔融）ガラスを供給す
る熔解炉の断面図である。図４は、ガラスゴブ製造装置
のブロック図である。これらの図面に示すガラスゴブ製
造装置においては、ターンテーブル４に受型（胴型、下
型）５が等間隔で複数個セットされている。６は受型５
上の溶融ガラスゴブである。７は吸引ノズルであり、こ
の吸引ノズル７には配管（図示せず）を介して負圧発生
装置８が接続されている。吸引ノズル７は支持板９を介
して上下可動のロッド付きシリンダ１０に接続されてい
る。下側へのロッド１３の突出量を変更できるように調
整機構（ねじ）１２を設けている。１１はこれらを保持
する固定板である。図３に示す溶融ガラス１の流出パイ
プ２のフィーダー（図示せず）は、図２に示すターンテ
ーブル４における位置ｂにセットされ、この位置ｂにあ
る受型５に溶融ガラスゴブ６を供給し、ターンテーブル
４を駆動モーターで反時計方向に回転し、複数個セット
された受型５に溶融ガラスゴブ６を順次供給する。ま
た、吸引ノズル７は、受型５の位置（芯）（及び溶融ガ
ラスゴブ６の位置（芯））と吸引ノズル７の位置（芯）
とを合わせて、ａあるいはａ’の位置にセットする。吸
引ノズル７の位置は、溶融ガラスの種類、あるいは粘性
により吸引の効果を最適にするため、適宜調整する。入
力されたタイミングおよび吸引時間で吸引することによ
り受型内に受けた溶融ガラスゴブの上面を盛り上げる。
盛り上がりの量を調整するため溶融ガラスゴブと吸引ノ
ズルの距離は調整ねじ１２で行なう。上下可動（空圧）
シリンダ１０には電磁弁１４が接続されており、シリン
ダ１０の上下動のタイミングが制御され、これに合わせ
て吸引ノズル７も所定のタイミングで下降及び上昇す
る。負圧発生装置８には電磁弁１５が接続されており、
吸引開始タイミング、吸引時間が制御される。これらの
制御は、専用の制御装置（シーケンサ）１６により、タ
ーンテーブル４の回転制御等も含め高精度に制御され
る。なお、負圧発生装置８は、エア供給装置（図示せ
ず）、レギュレーター１７、切り替え弁（図示せず）か
らなり、エア流路１８を流れるエアの勢いで吸引ノズル
に接続された配管内に負圧を発生させ吸引するものであ
るが、吸引ポンプ（サクションポンプ）、や真空ポンプ
（バキュームポンプ）などによって負圧を発生させるこ
ともできる。ガラスゴブは、溶融ガラスゴブ６がガラス
転移点以下となるターンテーブル４上の任意の位置で、
ロボットによる吸い上げ等によって回収（ゴブアウト）
される。

【００３２】次に、上記ガラスゴブ製造装置を用いたガ
ラスゴブ製造方法を説明する。まず図５（ａ）に示すよ
うにターンテーブル４の位置ｂにある受型５で流出パイ
プ２のフィーダー２’から流出する溶融ガラス流３を所
定の時間受け、図５（ｂ）で所定の容量になった時点で
急速に受型５を降下させることにより、溶融ガラス流を
切断刃を使わずに切断し、図５（ｃ）に示すように所定
量の溶融ガラスゴブを受型５上に受ける。切断後ターン
テーブル４は次の受型が溶融ガラスを受けるため、次の
受型をｂの位置まで回転移動し、同様の切断を行う。

【００３３】切断され受型に受けた溶融ガラスは粘性に
よりあるいはその容量により図６（ｄ）に示すように上
面にヒケと呼ばれる凹み６ａが発生する場合がある。溶
融ガラスゴブ６を受けた受型５が、ターンテーブル４に
おけるａあるいはａ’の位置に移動し吸引ノズル７上に
来た時点で（図６（ｅ））、入力されたタイミングによ
り図６（ｆ）に示すように調整ねじ１２で設定した高さ
まで吸引ノズル７が下がり、また入力されたタイミン
グ、吸引時間だけ負圧を発生させ、溶融ガラスゴブの上
面を盛り上げる。この際、吸引されていく時の空気が上
面の表面を冷却する。なお、図６（ｆ）では、吸引ノズ
ル７は、溶融ガラスゴブ６が吸着されない程度に調整ね
じ１２で高さを調整した。また、吸引ノズル７は受型５
の位置（芯）（及び溶融ガラスゴブ６の位置（芯））と
吸引ノズル７の位置（芯）を合わせて、溶融ガラスゴブ
中央部のみを吸引するようにした。溶融ガラスゴブの上
面を盛り上がらせる量は、吸引するタイミング、吸引時
間、溶融ガラスゴブと吸引ノズルとの距離、吸引による
負圧力、吸引ノズルの内径、吸引範囲等の変更により調
整できる。溶融ガラスゴブの上面を吸引するときの溶融
ガラスゴブの粘性は、２０〜１０００ｄ・ＰａＳ（ポア
ズ）、好ましい範囲で５０〜５００ｄ・ＰａＳ、さらに
好ましい範囲で２００〜３００ｄ・ＰａＳである。

【００３４】その後、図７（ｇ）に示すように受型５あ
るいは溶融ガラスゴブ６上面などとの干渉を避けるため
再び所定のタイミングで吸引ノズル７を元の位置まで上
昇させる。図７（ｈ）に示すように、盛り上げられた溶
融ガラスゴブの上面は、吸引直後は一時的に変曲点（屈
曲点）Ｐを持つ目玉焼き状となるが（点線で示す）、溶
融ガラスゴブが徐々に冷却されるに従って、ａあるいは
ａ’の位置で盛り上がった部分は徐々に緩やかな曲率に
戻り（実線で示す）、変曲点（屈曲点）が消失してガラ
スゴブ２０が得られる（図７（ｉ））。

【００３５】なお、上記工程において、受型５上に受け
た溶融ガラスゴブ６は、常時、受型５と接触しないよう
に、図８及び図９に示すように、受型５の成形面に複数
設けられた細孔（細径穴）から不活性ガスを流すことに
より、受型成形面と溶融ガラスゴブとの間に気体の層を
作り、溶融ガラスゴブを受型成形面上で浮上させること
が好ましい。この時、不活性ガスの流量が少なすぎると
溶融ガラスゴブの浮上が不完全となり、溶融ガラスゴブ
が受型成形面と接触してしまい、溶融ガラスゴブの表面
に瑕疵が生じる。また、流量が多すぎると、流出した不
活性ガスが溶融ガラスゴブの下面に凹部を形成してしま
い、ゴブの下面が凸凹になってしまう、といった問題が
生じる。本実施の形態により製造されるガラスゴブは精
密プレス成形用なので、ガラスゴブ表面の瑕疵はそのま
ま精密プレス後の成形品の瑕疵になってしまう。従っ
て、製造されたガラスゴブは、凹凸や瑕疵のない、鏡面
に近い滑らかな表面を有している必要がある。このた
め、不活性ガスの流量はガラスゴブの重量、形状、外径
に応じて適宜調節する。ガラスゴブの表面に凹凸や瑕疵
が生じない程度の流量範囲内で、更に細かく流量調節を
することにより、数ｍｍ単位のＲ調整（例えばＲ２５ｍ
ｍとＲ２６ｍｍ）も可能である。

【００３６】

【実施例】実施例１〜４表１の実施例１〜４に示すガラス系（硝種）、容積（体
積）の溶融ガラスゴブを、受型に受けた（コブイン）。
なお、図２に示すゴブインからゴブアウトまでの間、図
８及び図９に示すように常時浮上ガスを流した。図２の
ａの位置で吸引ノズル７が入力されたタイミングで下が
る。そして、入力された時間とタイミングで、負圧発生
装置により上方向に溶融ガラスゴブ６の上面を吸引す
る。この際のガラスの粘性は２００〜３００ポアズぐら
いとした。吸引により溶融ガラスゴブの上面が盛り上が
ると同時に、吸引される空気の流れが溶融ガラスゴブの
表面を冷却する。なお、実施例１では、図１５に示すよ
うに、受型が吸引位置に到着してから、所定のシリンダ
下降タイミング（０．１０秒）でシリンダが下降し、シ
リンダ下降から吸引開始タイミング（０．５秒）経過
後、吸引時間（１０．０秒）だけ吸引を行う。これら一
連の工程のサイクルタイムは１０．６秒であり、シリン
ダが下降している時間は１０．５秒である。実施例４の
ダイアグラムを、図１６に示す。

【００３７】上記で得られたガラスゴブの形状精度を表
１に示す。また、図１０（ａ）（平面図）に長径、短径
の定義を示し、図１０（ｂ）（正面図）に外径、肉厚の
定義を示す。実施例１〜４で得られたガラスゴブは、表
１に示すように容積が大きく（８５０〜１０００ｍｍ³
程度以上）、上面のＲが小さく、肉厚が厚い（内径／外
径が０．４以上）場合であっても、吸引によって、図１
１に示すように上面にヒケがなく、精密プレスでエアト
ラップの発生しない上面を有していた。実施例４で得ら
れたガラスゴブの上面の頂部にＲゲージ（Ｒ２５ｍｍ）
を当てたときの両者の接触状況を示す写真を図１３に示
す。また、実施例１〜４で得られたガラスゴブは、図１
０（ｂ）におけるＢの位置（外径部分）にプレス痕
（跡）がなく、この部分が自由曲面となっていた。さら
に、実施例１〜４で得られたガラスゴブは、浮上によっ
て、凹凸や瑕疵のない、鏡面に近い滑らかな表面の下面
を有していた。また、実施例１〜４で得られたガラスゴ
ブは、受型における成形面のＲを、所望のガラスゴブ下
面のＲが得られるように調整し、浮上の際に溶融ガラス
ゴブが揺動しないように受型（胴型）で溶融ガラスゴブ
の外径を規定しているので、表１に示すように、長短径
差や長径／短径が小さく、真円からのずれやずれ％が小
さく、したがって、真円度が非常に良かった。なお、表
１における長径、短径は、任意の長径方向において、そ
れぞれ最大、最小となる直径の値とした。以上のよう
に、実施例で得られたガラスゴブは、非常に高い形状精
度を有していた。

【００３８】

【表１】

【００３９】比較例１実施例１〜４と同じ溶融ガラスゴブを用い、実施例と同
じ受型を用いて同様に浮上させ、上面からエアーを吹き
付けて冷却した結果、いずれの場合も図１２に示すよう
に上面がヒケた。上面とＲゲージ（Ｒ２５ｍｍ）との接
触状況を示す写真を図１４に示す。

【００４０】比較例２図２０に示すように、溶融ガラスゴブ６の揺動を抑える
ことができない形状の受型５を用いたこと以外は比較例
１と同様としてガラスゴブを製造した結果、上面からみ
た場合のガラスゴブの外周縁はでこぼこ（じゃがいも
状）になり、真円度の低いガラスゴブしか得られなかっ
た。これらの原因は、実施例では溶融ガラスゴブ上面の
中心部分を均一に盛り上げることができ、受型の真円度
が正確に反映されるが、比較例２では、上面からエアー
を吹き付けて冷却しており、溶融ガラスゴブ６が揺動す
るので真円度が悪くなったと考えられる。

【００４１】精密プレス成形上記実施例１〜４で得られたガラスゴブを、精密プレス
成形して、光学素子（モールドレンズ等）を製造した。
その結果、いずれも、エアトラップが発生せず、非常に
高い形状精度を有する光学素子が得られた。

【００４２】以上実施例等をあげて本発明を説明した
が、本発明は上記実施例等により制限されるものではな
い。

【００４３】例えば、上記では、精密プレス成形によっ
て両凸レンズを製造する場合について説明したが、成形
型の上型が下向きに凸状になっているメニスカスレンズ
を製造する場合においても、本発明方法によって作製さ
れた両凸でヒケのないガラスゴブの使用は有効である。
また、ガラスゴブの製造装置は、実施の態様で示した装
置に限定されない。さらに、硝種、容積、各寸法等は、
実施例の範囲に制限されない。

【００４４】本発明のガラスゴブの製造方法及び製造装
置は、ガラスレンズ、プリズム、光通信用ファイバーガ
イドブロック等の光学ガラス素子や、光学ガラス製品の
製造に適用できる。

【００４５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のガラスゴ
ブの製造方法及び製造装置によれば、上面に凹み（ヒ
ケ）を有しないガラスゴブを製造できる。また、本発明
のガラスゴブの製造方法及び製造装置によれば、得られ
たガラスゴブが次工程の精密プレス成形で使用される成
形型の形状に合うように、ガラスゴブ上下面の曲率、外
径及び表面精度等が調整されており、得られたガラスゴ
ブをそのまま精密プレス成形用のプリフォームとして使
用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態にかかるガラスゴブ製造
装置の概略図である。

【図２】本発明の一実施の形態にかかるガラスゴブ製造
装置を上方向から見た部分平面図である。

【図３】本発明の一実施の形態にかかるガラスゴブ製造
装置に溶融（熔融）ガラスを供給する熔解炉の断面図で
ある。

【図４】本発明の一実施の形態にかかるガラスゴブ製造
装置のブロック図である。

【図５】本発明の一実施の形態にかかるガラスゴブ製造
方法（手順）を説明するための部分断面図である（その
１）。

【図６】本発明の一実施の形態にかかるガラスゴブ製造
方法（手順）を説明するための部分断面図である（その
２）。

【図７】本発明の一実施の形態にかかるガラスゴブ製造
方法（手順）を説明するための部分断面図である（その
３）。

【図８】溶融ガラスゴブを受型成形面上で浮上させる様
子を説明するための部分断面図である。

【図９】溶融ガラスゴブを受型成形面上で浮上させつ
つ、溶融ガラスゴブ上面を吸引する様子を説明するため
の部分断面図である。

【図１０】実施例で得られたガラスゴブの長径、短径、
外径、肉厚を説明するための平面図である。

【図１１】実施例で得られたガラスゴブの上面とＲゲー
ジとの接触状況を説明するための模式図である。

【図１２】比較例で得られたガラスゴブの上面とＲゲー
ジとの接触状況を説明するための模式図である。

【図１３】実施例４で得られたガラスゴブの上面とＲゲ
ージ（Ｒ２５ｍｍ）との接触状況を示す写真である。

【図１４】比較例で得られたガラスゴブの上面とＲゲー
ジ（Ｒ２５ｍｍ）との接触状況を示す写真である。

【図１５】実施例における吸引時間、タイミング等を説
明するための図である。

【図１６】他の実施例における吸引時間、タイミング等
を説明するための図である。

【図１７】従来法による溶融ガラスゴブの上面中央付近
に生じる凹み（ヒケ）を説明するための部分断面図であ
る。

【図１８】精密プレス成形に適したガラスゴブの形状を
説明するための部分断面図である。

【図１９】精密プレス成形に適さないガラスゴブの形状
を説明するための部分断面図である。

【図２０】従来の受型を示す断面図である。

【符号の説明】

１溶融ガラス２流出パイプ２’フィーダー３溶融ガラス流４ターンテーブル５受型６溶融ガラスゴブ６ａ凹み（ヒケ）７吸引ノズル８負圧発生装置９支持板１０シリンダ１１固定板１２調整機構（ねじ）１３ロッド１４電磁弁１５電磁弁１６制御装置（シーケンサ）１７レギュレーター１８エア流路２０ガラスゴブ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】受型に受けた溶融ガラスゴブの上面に負
圧を発生させ、溶融ガラスゴブの上面を盛り上げる工程
を有することを特徴とするガラスゴブの製造方法。
【請求項２】溶融ガラスゴブの上面に吸引ノズルによ
って負圧を発生させるとともに、吸引するタイミング、
吸引時間、溶融ガラスゴブと吸引ノズルとの距離、吸引
による負圧力、吸引ノズルの内径、及び吸引範囲を調整
して、溶融ガラスゴブの上面を盛り上げる量の調整を行
うことを特徴とする請求項１記載のガラスゴブの製造方
法。
【請求項３】受型に受けた溶融ガラスゴブの上面に負
圧を発生させ、前記溶融ガラスゴブの冷却後、得られた
ガラスゴブが次工程の精密プレス成形で使用される成形
型の曲率半径に対応するように、前記溶融ガラスゴブの
上面を盛り上げる工程を有することを特徴とする請求項
１又は２に記載のガラスゴブの製造方法。
【請求項４】流出パイプのフィーダーから流出した溶
融ガラス流を受型で受け、その後急速に受型を降下させ
ることにより、溶融ガラス流を切断し、所定量の溶融ガ
ラスゴブを受型上に受けることを特徴とする請求項１乃
至３のいずれかに記載のガラスゴブの製造方法。
【請求項５】受型の成形面に複数設けられた細孔から
気体を流すことにより、受型成形面と溶融ガラスゴブと
の間に気体の層を作り、溶融ガラスゴブを受型成形面上
で浮上させることを特徴とする請求項１乃至４のいずれ
かに記載のガラスゴブの製造方法。
【請求項６】受型の成形面に複数設けられた細孔から
気体を流すことにより、受型の成形面と溶融ガラスゴブ
との間に気体の層を作り、溶融ガラスゴブを受型成形面
上で浮上させるガラスゴブの製造方法において、細孔から流す気体の量を調整して、溶融ガラスゴブの下
面の形状を制御することを特徴とするガラスゴブの製造
方法。
【請求項７】受型の成形面に複数設けられた細孔から
気体を流すことにより、受型の成形面と溶融ガラスゴブ
との間に気体の層を作り、溶融ガラスゴブを受型成形面
上で浮上させるガラスゴブの製造方法において、受型の内壁を、溶融ガラスゴブの揺動を抑えることが可
能な形状とすることを特徴とするガラスゴブの製造方
法。
【請求項８】容積が８００ｍｍ³以上の溶融ガラスゴ
ブを用いて、肉厚／外径が０．４以上で、長径／短径が
１．０５以下であって、上面に凹みを有しないガラスゴ
ブを得ることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに
記載のガラスゴブの製造方法。
【請求項９】請求項１乃至８のいずれかに記載の方法
で得られたガラスゴブを、精密プレス成形することを特
徴とする光学素子の製造方法。
【請求項１０】受型に受けた溶融ガラスゴブの上面に
負圧を発生させる負圧発生手段と、負圧に関する制御を
行う制御手段と、を備えることを特徴とするガラスゴブ
の製造装置。
【請求項１１】吸引ノズルと、吸引ノズルに接続され
た負圧発生装置と、吸引による負圧力を調整する装置
と、吸引ノズルの三次元位置を調整する機構と、吸引ノズル
を駆動する機構を有する装置と、吸引するタイミング、吸引時間を制御する装置と、を備えることを特徴とする請求項１０記載のガラスゴブ
の製造装置。
【請求項１２】吸引ノズルを取り外し可能にして、内
径あるいは形状の異なる吸引ノズルに変更可能としたこ
とを特徴とする請求項１１記載のガラスゴブの製造装
置。