JP2006248843A - 成形装置、成形方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 被成形物や型体の均一な加熱による成形品の品質向上と、成形完了後の冷却所用時間の短縮による生産効率の向上とを両立させる。
【解決手段】 スリーブ４の内部に対向して配置された上型２と下型３の間にガラス素材１を挟み、この上型２および下型３を上プレート８ａ、下プレート８ｂに設けられた上ヒーター１０ａ、下ヒーター１０ｂで所定の成形温度まで加熱した後、上プレート８ａ、下プレート８ｂで挟圧してプレス成形する成形方法において、スリーブ４を収容するリング本体５ａ、遮蔽板５ｂ、流出口５ｃを備えた温度制御リング５を設け、上プレート８ａ、下プレート８ｂには、スリーブ４とリング本体７ａの間隙Ｇに開口する上ガスブロー路９ａ、下ガスブロー路９ｂを形成した。成形後の冷却時に、上ガスブロー路９ａ、下ガスブロー路９ｂから間隙Ｇに不活性ガスを供給して上型２、下型３の冷却を促進し冷却所要時間を短縮する。
【選択図】 図２Ａ

Description

本発明は、成形技術に関し、特に、レンズ、プリズム等の高精度な光学ガラス素子を精密プレス成形する際に使用する光学ガラス素子の製造方法に関するものである。より詳細には、光学機器の光学系レンズに使用される球面レンズ、非球面レンズの成形技術に関するものである。

たとえば、ガラス素材を用いて光学素子を製造する方法として、特許文献１に示されるような成形技術を用いることが知られている。
すなわち、筒状の胴型内に、先端部の成形面を対向させた上型および下型を収容して成形型を構成し、この上型および下型の間にガラス素材を挟んで、所定の成形温度に加熱した後、上型および下型をプレスにて挟圧することで、所定の形状にプレス成形されたガラスレンズを得るものである。

ところで、この特許文献１では、ガラス素材の全体を均一な加熱状態にするために成形型として熱伝導率の高い部材を用いるとともに、胴型内における熱の偏在によって温度差が生じることに起因してガラスレンズに歪みを生じることを防止するために成形型が載置される搬送プレート上に、成形型における胴型の周囲を所定の間隔をもって囲う断熱筒を配置する構成が開示されている。

ところが、従来の特許文献１の技術では、プレス成形後の冷却工程時に、胴型を囲む断熱筒の保温作用により、胴型を含む成形型全体からの放熱効率が低下し、成形型や胴型の冷却速度が遅くなるため、プレス成形後に型内からガラスレンズを取り出すこと可能な取出可能温度まで冷却するための冷却所用時間が長くなり、生産効率が低下するという問題があった。
特許第２８３６２３０号公報

本発明の目的は、被成形物や型体の均一な加熱による成形品の品質向上と、成形完了後の冷却所用時間の短縮による生産効率の向上とを両立させることが可能な成形技術を提供することにある。

本発明の他の目的は、成形型の成形温度までの加熱、成形温度から取出可能温度までの冷却を効率化し、生産性の良いガラスレンズの成形技術を提供することにある。

本発明の第１の観点は、被成形物を保持する成形面を対向させた第１および第２型体と、
前記第１および第２型体の少なくとも一方を対向方向に案内する第１筒体と、
前記第１筒体が所定の間隙をもって収容される第２筒体と、
前記第１筒体内の前記第１および第２型体を対向方向に挟圧する第１および第２型支持部材と、
前記第１および第２型体に保持された前記被成形物を加熱する加熱手段と、
前記第１筒体と前記第２筒体の前記間隙にガスを供給するガス供給手段と、
を含む成形装置を提供する。

本発明の第２の観点は、被成形物を保持する成形面を対向させた第１および第２型体と、
前記第１および第２型体の少なくとも一方を対向方向に案内する第１筒体と、
前記第１筒体内の前記第１および第２型体を対向方向に挟圧する第１および第２型支持部材と、
前記第１および第２型体に保持された前記被成形物を加熱する加熱手段と、
前記第１および第２型支持部材の各々に支持され、各々が前記第１筒体を所定の間隙をもって収容する第１分離筒体および第２分離筒体と、
前記第１筒体と前記第１分離筒体および第２分離筒体の各々との間の前記間隙にガスを供給するガス供給手段と、
を含む成形装置を提供する。

本発明の第３の観点は、第１筒体内に成形面を対向させて収容される第１および第２型体の間に被成形物を配置する工程と、
前記第１および第２型体の間に被成形物を配置した前記第１筒体を所定の間隙をなすように第２筒体内に収容した状態で前記被成形物を加熱する工程と、
加熱された前記被成形物を前記第１および第２型体の前記成形面にて挟圧する工程と、
前記第１筒体と前記第２筒体の前記間隙にガスを供給して冷却する工程と、
を含む成形方法を提供する。

上記した本発明によれば、第１および第２型体が収容される第１筒体を所定の間隙をなして第２筒体（あるいは第１および第２分離筒体）に収容することで、加熱手段による成形温度までの加熱に際して、第１筒体から外部への熱の放散が防止され、効率よく短時間に所定の加熱温度まで上昇させることができるとともに、たとえば、外側の第２筒体全体からの輻射熱により、内部の第１筒体および第１および第２型体、さらには被成形物を均一に加熱できる。この結果、均一な加熱下における加圧成形にて歪みの無い良質の成形品を得ることができる。

また、成形後の冷却に際しては、第１筒体と第２筒体の間隙にガス供給手段からガスを供給して流通させることで、第１筒体内の成形品を所望の取出可能温度まで短時間に高速に冷却することが可能となる。

この結果、加熱温度の均一化による成形品の品質の向上と、所定の成形温度までの加熱所用時間および加熱温度から取出可能温度までの冷却所用時間の短縮による生産性の向上とを両立させることができる。

したがって、たとえば、被成形物としてガラス素材を用いて、成形品としてガラス光学素子を得る場合には、ガラス光学素子の品質および生産性を向上させることができる。

本発明によれば、被成形物や型体の均一な加熱による成形品の品質向上と、成形完了後の冷却所用時間の短縮による生産効率の向上とを両立させることが可能となる。
また、型体としての成形型の成形温度までの加熱、成形温度からの冷却を効率化し、生産性の良い光学素子、例えばガラスレンズの成形技術を提供することができる。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
以下の説明では、成形方法および成形装置を、ガラス素材を用いた光学素子等のガラス成形品のプレス成形に適用した場合を例にとって説明する。

（実施の形態１）
図１は、本発明の一実施の形態である成形方法を実施する成形装置の構成の一例を示す側面図であり、図２Ａは、その一部を拡大して示す断面図、図２Ｂは、その一部を拡大して示す分解斜視図、図３、図４および図５は、本実施の形態の成形装置の作用の一例を工程順に示す断面図である。

図１に例示されるように、本実施の形態の成形装置は、下ベース２７の上に立設された複数のベースポール２５に、ベースロック２６を介して上ベース２４を平行に固定した構成となっている。上ベース２４の固定高さは、ベースロック２６のベースポール２５に対する螺着位置を変化させることで可変になっている。

下ベース２７の中央部には、下ベース２７を貫通して下軸１１ｂが設けられ、この下軸１１ｂは下ベース２７に固定された下軸フランジ２０を介して下ベース２７に支持されている。下軸フランジ２０に対する下軸１１ｂの挿通部には、Ｏリング２０ａが設けられており、当該挿通部の気密設定が保持されている。

下軸１１ｂの上端部には、この上端部を覆うとともに下ヒーター１０ｂを内蔵した下プレート８ｂが載置され、下プレート８ｂの下面側を下軸１１ｂに形成されたフランジ部側に引っ張る取り付け具（ボルト）１５を介して下プレート８ｂは下軸１１ｂに固定されている。

上ベース２４の中央部には、下軸１１ｂに対向する姿勢で上軸１１ａが挿通されており、挿通部にはＯリング１７が設けられ、気密が保持されている。
上軸１１ａの下端部には、この下端部を覆うとともに上ヒーター１０ａを内蔵した上プレート８ａが前記下プレート８ｂに対向して設けられ、上プレート８ａの上面側を上軸１１ａに形成されたフランジ部側に引っ張る取り付け具（ボルト）１５にて上軸１１ａに固定されている。

上軸１１ａの上端側には、Ｕ字形を伏せた形状の押し板３０を介してプレスシリンダー３１が接続される構成となっており、このプレスシリンダー３１は、シリンダベース２９、ベースポール２８を介して、上ベース２４に固定されている。そして、プレスシリンダー３１の上下方向の推力によって、上軸１１ａは昇降駆動される。

下プレート８ｂと上プレート８ａの間には後述の成形ユニットＭ１が配置される。上プレート８ａおよび下プレート８ｂには、成形ユニットＭ１を加熱するための上ヒーター１０ａおよび下ヒーター１０ｂと、上プレート８ａおよび下プレート８ｂの加熱温度を外部から測定するための熱電対３７（図２Ｂ参照）が設けられている。

下軸フランジ２０の開口部上端には、上軸１１ａおよび下軸１１ｂが収容されるチャンバー５０の一部を構成する筒状のチャンバー側壁２２の下端が接続され、接続部はＯリング２２ａにて気密が保持されている。チャンバー側壁２２の上端部と上ベース２４の下面との間にはチャンバー５０の一部を構成する筒状の収縮ベローズ２３が設けられている。収縮ベローズ２３はプレスシリンダー３１で上軸１１ａを昇降させる際の当該上軸１１ａの移動量だけ伸縮が可能で、密閉機能を持ち合わせている。

これにより、上ベース２４、収縮ベローズ２３、チャンバー側壁２２および下軸フランジ２０、下軸１１ｂ、上軸１１ａ、上プレート８ａ、下プレート８ｂ、下軸１１ｂにて後述の成形ユニットＭ１が収容されるチャンバー５０が構成されている。

上ベース２４には上ベース２４を介してチャンバー５０内に、たとえば窒素ガス（Ｎ₂）等の不活性ガスを供給するための弁としてチャンバー弁３２が設けられている。また下軸フランジ２０の側面にはチャンバー５０内を排気するための真空弁３４が取り付けられ、ジャバラ管３５を介して真空ポンプ３６に連結されている。

下軸フランジ２０の底面にはチャンバー５０内の内圧の上限を規制するための弁として内圧弁３３が設けられている。
上軸１１ａおよび下軸１１ｂは、たとえば、耐蝕鋼材で構成されている。また、上プレート８ａおよび下プレート８ｂは、たとえば、窒化アルミニウム等のセラミックスで構成されている。

下端部に上プレート８ａを支持する上軸１１ａの軸心には、軸方向に上ガス供給路１２ａが穿設されている。この上ガス供給路１２ａの下端は、上軸１１ａに取り付け具１５により固定されている上プレート８ａの上側表面に放射状に穿設されるとともに上プレート８ａの厚さ方向に貫通して穿設された複数の上ガスブロー路９ａに連通している。また、上ガス供給路１２ａの上端は、上ベース２４に設けた上ガス冷却弁１８ａを介して上ガス供給配管１９ａに接続されている。

また、上軸１１ａの上ベース２４に対する貫通部には軸の温度上昇を規制するための冷却水路１６が設けられている。
上端部に下プレート８ｂを支持する下軸１１ｂの軸心には、軸方向に下ガス供給路１２ｂが穿設されている。この下ガス供給路１２ｂの上端は、下軸１１ｂに取り付け具１５により固定されている下プレート８ｂの下側表面に放射状に穿設されるとともに下プレート８ｂの厚さ方向に貫通して穿設された複数の下ガスブロー路９ｂに連通している。また、下ガス供給路１２ｂの下端は、下軸１１ｂの下端に設けた下ガス冷却弁１８ｂを介して下ガス供給配管１９ｂに接続されている。また下軸１１ｂの下ベース２７に対する貫通部にも同様に軸の温度上昇を規制するための冷却水路１６が備えられている。

上ベース２４には、上ヒーター１０ａへの給電配線および熱電対３７の各々を外部の図示しない電源や制御装置と連結するためのコネクター２１ａが貫通して取り付けられている。このコネクター２１ａの上ベース２４に対する貫通部は、Ｏリング２４ａにて気密封止されている。

下軸フランジ２０の側面には、下ヒーター１０ｂへの給電配線および熱電対３７の各々を外部の図示しない電源や制御装置と連結するためのコネクター２１ｂが取り付けられている。このコネクター２１ｂの下軸フランジ２０に対する貫通部は、Ｏリング２０ｂにて気密封止されている。

一方、図２Ａ、図２Ｂに例示されるように、本実施の形態１における成形ユニットＭ１は、対向する成形面２ａおよび成形面３ａの間にガラス素材１を挟む上型２および下型３と、この上型２および下型３が挿入されて、軸方向の摺動変移を規制する円筒状のスリーブ４を型セットとして含んでいる。

ガラス素材１は、たとえば、光学素子用の市販のガラス材である。
上型２および下型３は、各々が、たとえば、外径２０ｍｍ、高さ２０ｍｍのカーボン材で構成され、上型２および下型３を収納して案内するスリーブ４は、たとえば、各々が、外径３０ｍｍ、内径２０．０１ｍｍ、高さ４０ｍｍのカーボン材で構成されている。

さらに型セットのスリーブ４の周囲には、この型セットとともに成形ユニットＭ１を構成する温度制御リング５（外径５０ｍｍ×内径４０ｍｍ）が設けられている。この温度制御リング５は、リング本体５ａ、遮蔽板５ｂおよび流出口５ｃを備えている。

遮蔽板５ｂは、スリーブ４の側面中央に位置してスリーブ４側にリング状に突出するように、リング本体５ａの内周面に取り付けられている。流出口５ｃは、遮蔽板５ｂの上下に跨がって開口するように、リング本体５ａの側面中央に設けられており、スリーブ４の外周面とリング本体５ａの内周面との間に形成される間隙Ｇと、リング本体５ａの外部空間とを連通させている。

上述の上プレート８ａおよび下プレート８ｂに設けられた上ガスブロー路９ａおよび下ガスブロー路９ｂは、成形ユニットＭ１のスリーブ４の外周面とリング本体５ａの内周面との間に形成される間隙Ｇと連通する位置に開口されている。

そして、この成形ユニットＭ１が上プレート８ａおよび下プレート８ｂの間に挟まれると、成形ユニットＭ１内の間隙Ｇを遮蔽板５ｂで上下に隔成して構成される上側温度制御室１３と下側温度制御室１４が形成される。

以下、本実施の形態１の作用の一例について説明する。
チャンバー側壁２２を取り外して、成形ユニットＭ１を上プレート８ａおよび下プレート８ｂにより挟み、その後、チャンバー側壁２２を下軸フランジ２０に接続して図１の状態のチャンバー５０を形成する。

真空ポンプ３６にてジャバラ管３５まで常時真空状態を保ちチャンバー５０が形成された後、真空弁３４を開き成形ユニットＭ１の周囲およびチャンバー５０内を、たとえば８．０ｐａｓ程度の真空度まで減圧する。減圧が達成できた状態で上ヒーター１０ａおよび下ヒーター１０ｂに電力を供給し上プレート８ａおよび下プレート８ｂを、ガラス素材１の屈伏点（たとえば７６５℃）より高い７７０℃まで加熱する。

その際、上軸１１ａおよび下軸１１ｂの冷却水路１６には２５℃〜３０℃程度の冷却水を常時流して冷却する。また、上プレート８ａおよび下プレート８ｂが成形ユニットＭ１の上下面に接触した状態では、上軸１１ａの上部にある押し板３０にはプレスシリンダー３１が接触していない状態とし、プレスシリンダー３１が上ヒーター１０ａの熱の影響を受けないようにする。

（加熱工程）
図３に例示されるように、上型２に接触している上プレート８ａは上ヒーター１０ａの熱を上型２の底面を介して成形面２ａへと伝え、ガラス素材１を加熱していく。また上プレート８ａから熱は周囲に放散されるため、上プレート８ａ、リング本体５ａ、スリーブ４及び遮蔽板５ｂにて形成された上側温度制御室１３の空間をも加熱して上側温度制御室１３を６００℃以上に加熱する。このときの加熱時間は、たとえば約６００秒程度である。

下型３は下プレート８ｂに搭載された下ヒーター１０ｂより加熱される。下型３とスリーブ４は下プレート８ｂより熱を受け徐々に熱が上昇して成形面３ａに接するガラス素材１を加熱する。また下プレート８ｂ、リング本体５ａ、スリーブ４と遮蔽板５ｂで形成される下側温度制御室１４をも加熱する。

この結果、上側温度制御室１３と下側温度制御室１４はほぼ６００℃〜７２０℃まで加熱されスリーブ４からの放熱量が格段に減少される。またリング本体５ａや遮蔽板５ｂが約７００℃近くにも加熱される。

このように、スリーブ４を間隙Ｇをなして囲む温度制御リング５の存在により、スリーブ４の内部に収容されている上型２、下型３およびガラス素材１を、目的の温度域まで短時間に効率よく均一に加熱できる。

（プレス工程）
ガラス素材１が、所定の温度まで加熱され、加熱軟化された状態で、プレスシリンダー３１で押し板３０に下降推力を伝え、上軸１１ａ、上プレート８ａを介して上型２を、たとえば、３０ｋｇｆの下降推力にて加圧を行なう。これにより上プレート８ａは降下してリング本体５ａに当接して停止し、最終プレス位置が決定し、加熱軟化状態のガラス素材１は、上型２および下型３の間で、成形面２ａおよび成形面３ａで規定される外形形状にプレス成形され、この外形形状がそれぞれレンズ面とされたガラス成形品１’となる。このときに遮蔽板５ｂの上側に隔成される上側温度制御室１３’は下側温度制御室１４と同じ形状になる。この状態が図４である。

なお、上述の図３および図４では、上ヒーター１０ａ、下ヒーター１０ｂから発生する熱の流れを矢印にて示している。
（冷却工程）
図５に例示されるように、上述のプレス工程にて上プレート８ａがリング本体５ａに当接したときに上ヒーター１０ａおよび下ヒーター１０ｂの出力を停止して加熱工程は終了する。この図５では、不活性ガスの流れ、およびガラス成形品１’、上型２、下型３およびスリーブ４等からの放熱状況を矢印で示している。

そしてチャンバー弁３２を開放して、所定の流量（たとえば、１０ｍｌ／ｍｉｎ）の不活性ガスをチャンバー５０内に供給してチャンバー５０内を冷却する。
さらに所定の時間（たとえば、２０秒）経過後に、上ガス冷却弁１８ａおよび下ガス冷却弁１８ｂを開放し、上ガス供給配管１９ａおよび下ガス供給配管１９ｂからの不活性ガスを上ガス供給路１２ａおよび下ガス供給路１２ｂに供給する。このときの不活性ガス流量は、たとえば５０ｍｌ／ｍｉｎである。供給された不活性ガスは上プレート８ａおよび下プレート８ｂに備えられた上ガスブロー路９ａおよび下ガスブロー路９ｂへと流出する。

上ガスブロー路９ａから流出された不活性ガスは上側温度制御室１３’へと流出され、リング本体５ａとスリーブ４の間を通り遮蔽板５ｂに衝突し、リング本体５ａの側面に開口した流出口５ｃから外部空間のチャンバー５０内へと流れる。

下ガスブロー路９ｂを流出した不活性ガスも同様に下方から上方に向かってスリーブ４とリング本体５ａの間を通り遮蔽板５ｂに当たり流出口５ｃより外部空間のチャンバー５０内へと流出する。

このような、上側温度制御室１３’および下側温度制御室１４における不活性ガスの流通により、スリーブ４およびその内部のガラス成形品１’、上型２および下型３は、効率良く冷却される。

そして、流出口５ｃからの不活性ガスの流入によりチャンバー５０内の内圧が１気圧以上に上昇したら内圧弁３３が開放してチャンバー５０内の圧力上昇を調節（抑制）する。なお、上ガスブロー路９ａおよび下ガスブロー路９ｂを流通する不活性ガスが上プレート８ａおよび下プレート８ｂを通過して上側温度制御室１３’および下側温度制御室１４へと流出するため、上プレート８ａおよび下プレート８ｂも冷却される。そのため上型２および下型３、ガラス成形品１’は、上プレート８ａおよび下プレート８ｂとスリーブ４の側面の上側温度制御室１３’、下側温度制御室１４により全方向から効率よく冷却されることになる。

上プレート８ａおよび下プレート８ｂの温度がガラス成形品１’の取出可能温度（たとえば５０℃）まで低下したら、チャンバー５０を開放して成形ユニットＭ１を取り出した後、この成形ユニットＭ１からガラス成形品１’を取り出す。

以上説明したように、本実施の形態１によれば、上型２および下型３に挟んだガラス素材１をスリーブ４に挿入し、このスリーブ４を、リング本体５ａ、遮蔽板５ｂ、流出口５ｃで構成された温度制御リング５内に配置して成形ユニットＭ１とし、この成形ユニットＭ１を上プレート８ａおよび下プレート８ｂの間に挟んで加熱することで、ガラス素材１の所望の成形温度までの加熱効率を高めるとともに、温度制御リング５の保温作用および均熱作用等により、短時間にて目的の成形温度まで均一に加熱することができる。

また上プレート８ａおよび下プレート８ｂに設けられた上ガスブロー路９ａおよび下ガスブロー路９ｂからスリーブ４と温度制御リング５の間隙に不活性ガスを供給して上プレート８ａ、下プレート８ｂおよびスリーブ４の冷却を行なうことで、上型２および下型３の上下、及び上型２および下型３の側面を効率良く冷却するので、短時間で効率よくガラス成形品１’の取出可能温度までの冷却が可能になる。

すなわち、ガラス素材１のプレス成形における加熱、冷却工程の所用時間を短縮でき生産効率を向上させることができる。
図９は、温度制御リング５を型セットに備えた本実施の形態１の場合の成形時の測定結果Ａ（線Ａ１：加熱工程、線Ａ２：プレス工程、線Ａ３：冷却工程）と、従来技術の断熱筒を用いた場合の成形時の測定結果Ｃ（線Ｃ１：加熱工程、線Ｃ２：プレス工程、線Ｃ３：冷却工程）とを比較した線図である。

本実施の形態の場合の測定結果Ａの方が、従来技術の測定結果Ｃよりも冷却工程を含めた全体の所要時間が短くなっており、従来技術に比較して生産性が向上することが明らかである。

なお、測定結果Ｂは、実施の形態１と同じガラス素材を用いて型セットを組み立てた後に、温度制御リング５を用いないで、且つ上ガスブロー路９ａおよび下ガスブロー路９ｂから不活性ガスを流入させないで、更にガラス素材の軟化温度を５１０℃に設定して成形した場合の測定結果である。測定結果Ｂは、測定結果ＡおよびＣよりも生産性が低下していたことは明らかである。

（実施の形態２）
図６は、本発明の他の実施の形態である成形装置における成形ユニットの変形例を示す分解組み立て斜視図であり、図７および図８は、その作用の一例を示す断面図である。

なお、本実施の形態２の成形装置では、成形ユニット以外の構成は上述の実施の形態１と共通であるため、共通の符号を付して説明は割愛する。
本実施の形態２における成形ユニットＭ２は、上プレート８ａの下面側にフック３８を介して固定されたリング状の上リング６ａと、下プレート８ｂの上面に載置されるリング状の下リング６ｂとで、型セットのスリーブ４を取り囲む温度制御リング６を構成したものである。上リング６ａおよび下リング６ｂは、たとえば、窒化アルミニウム等のセラミックスで構成することができる。

この場合、スリーブ４の外周部の高さ方向の中央部には、スリーブ４側からリング状に突出するように、環状の遮蔽板６ｃが設けられている。
スリーブ４と上リング６ａおよび下リング６ｂの内径、外径の寸法の大小関係は、上述の実施の形態１の場合と同様であり、スリーブ４の外周と上リング６ａおよび下リング６ｂの内周との間には、間隙Ｇが形成され、この間隙Ｇを遮蔽板６ｃを境にして、上下に上側温度制御室１３および下側温度制御室１４が隔成される。

そして、上プレート８ａに開口する上ガスブロー路９ａは上側温度制御室１３に連通し、下プレート８ｂに開口する下ガスブロー路９ｂは下側温度制御室１４に連通している。
スリーブ４の高さ寸法は、上リング６ａ、下リング６ｂの高さと遮蔽板６ｃの厚さの和よりも大きく設定されており、上プレート８ａがスリーブ４の上端に当接した最終プレス位置（図８参照）では、上リング６ａの下端と遮蔽板６ｃとの間、および下リング６ｂと遮蔽板６ｃとの間には隙間が形成され、この隙間が、上側温度制御室１３’および下側温度制御室１４を外部に連通させる流出口６ｄとなる。

以下、本実施の形態２の作用の一例について説明する。
成形ユニットＭ２を上プレート８ａおよび下プレート８ｂにより挟み、上述の図１の状態を形成する。真空ポンプ３６にてジャバラ管３５まで真空状態を保ちチャンバーが形成された後、真空弁３４を開き成形ユニットＭ２の周囲およびチャンバー５０内を、たとえば、８．０ｐａｓ程度の真空度まで減圧する。この減圧が達成できた状態で、真空弁３４を閉じ、上ヒーター１０ａおよび下ヒーター１０ｂに電力を印加し、上プレート８ａおよび下プレート８ｂを、たとえば、ガラス素材１の屈伏点（たとえば、７６５℃）より高い７７０℃まで加熱する。その際、上軸１１ａおよび下軸１１ｂの冷却水路１６には２５℃〜３０℃程度の冷却水を常時流通させて冷却しておく。上プレート８ａおよび下プレート８ｂは成形ユニットＭ２の上下面（上型２および下型３）に接触し、上軸１１ａの上部にある押し板３０にはプレスシリンダー３１が接触していない状態として、プレスシリンダー３１への熱的な影響を防止する。

（加熱工程）
図７に例示されるように、上型２に接触している上プレート８ａは上ヒーター１０ａの熱を上型２の底面を介して成形面２ａへと伝え、ガラス素材１を加熱していく。また上プレート８ａの熱は周囲に放熱されるため、上プレート８ａ、上リング６ａとスリーブ４を通り遮蔽板６ｃに熱が伝わる。また形成された上側温度制御室１３の空間をも加熱して上側温度制御室を６００℃以上に加熱する。このとき成形ユニットＭ２の加熱時間は、たとえば約６００秒程度である。

下型３は下プレート８ｂに搭載された下ヒーター１０ｂより加熱される。下型３とスリーブ４は下プレート８ｂより熱を受け徐々に温度が上昇してガラス素材１を加熱する。また下プレート８ｂ、下リング６ｂへと熱が伝わり、スリーブ４から遮蔽板６ｃへ熱が伝わる。これらの熱により下側温度制御室１４が加熱される。

それにより上側温度制御室１３と下側温度制御室１４はほぼ６００℃〜７２０℃まで加熱されスリーブ４からの放熱量が格段に減少される。上リング６ａ、下リング６ｂ、遮蔽板６ｃが約７００℃近くにも加熱される。

このように、上リング６ａおよび下リング６ｂ、さらには遮蔽板６ｃを設けたことにより、スリーブ４の内部のガラス素材１、上型２、下型３を効率よく、比較的短時間に均一に加熱することができる。

なお、上述の図７では、上ヒーター１０ａ、下ヒーター１０ｂから発生する熱の流れを矢印にて示している。
（プレス工程）
ガラス素材１が加熱軟化された状態で、プレスシリンダー３１で押し板３０に力を伝え、上軸１１ａ、上プレート８ａを介して上型２を、たとえば３０ｋｇｆの下降推力にて加圧する。これにより上プレート８ａは降下してスリーブ４に当接して最終プレス位置が決定する。このときに上側温度制御室１３’は下側温度制御室１４と同じ形状になる。

この状態が図８である。なお、この図８では、不活性ガスの流れ、およびガラス成形品１’、上型２、下型３およびスリーブ４等からの放熱状況を矢印で示している。
（冷却工程）
図８に例示されるプレス工程にて上プレート８ａがスリーブ４に当接して停止した最終プレス位置において、上ヒーター１０ａおよび下ヒーター１０ｂへの電力供給を停止して加熱工程は終了する。

そしてチャンバー弁３２を開放して、所定の流量（たとえば、１０ｍｍｌ／ｍｉｎ）の不活性ガスをチャンバー５０内に供給してチャンバー５０内を冷却する。さらに、所定の時間（たとえば、２０秒）経過後に、上ガス冷却弁１８ａおよび下ガス冷却弁１８ｂを開放し、上ガス供給配管１９ａおよび下ガス供給配管１９ｂからの不活性ガスを上ガス供給路１２ａおよび下ガス供給路１２ｂに供給する。このときの、上ガス供給配管１９ａおよび下ガス供給配管１９ｂの各々からの不活性ガスの流量は、たとえば５０ｍｌ／ｍｉｎである。

上ガス供給路１２ａおよび下ガス供給路１２ｂに供給された不活性ガスは、上プレート８ａおよび下プレート８ｂに備えられた上ガスブロー路９ａおよび下ガスブロー路９ｂへと流出する。上ガスブロー路９ａから流出された不活性ガスは上側温度制御室１３’へと流出され、上リング６ａとスリーブ４の間を通過し遮蔽板６ｃに衝突し、上リング６ａの側面に開口した流出口６ｄから外部空間のチャンバー５０へと流れる。

下ガスブロー路９ｂから流出した不活性ガスも、同様に下側温度制御室１４内を下方から上方に向かってスリーブ４と下リング６ｂの間隙を通り、遮蔽板６ｃに当たり、流出口６ｄよりチャンバー５０へ流出する。チャンバー５０内の内圧が１気圧以上に上昇したら内圧弁３３が開放して、チャンバー５０内の圧力を大気圧に等しくなるように調節する。なお、上ガスブロー路９ａおよび下ガスブロー路９ｂが上プレート８ａおよび下プレート８ｂに穿設されているため、上ガスブロー路９ａおよび下ガスブロー路９ｂを流通する不活性ガスは、上プレート８ａおよび下プレート８ｂも冷却する。そのため上型２および下型３は上下の上プレート８ａおよび下プレート８ｂとスリーブ４の側面の上側温度制御室１３’、下側温度制御室１４により全方向から効率よく冷却される。

上プレート８ａおよび下プレート８ｂの温度が、ガラス成形品１’の取出可能温度（たとえば、５０℃）まで降下した時点でチャンバー５０を開放して、成形ユニットＭ２を取り出した後、成形ユニットＭ２からガラス成形品１’を取り出す。

上記した本実施の形態２によれば、上型２および下型３に挟んだガラス素材１をスリーブ４に挿入し、このスリーブ４を、上リング６ａ、遮蔽板６ｃで構成された上側温度制御室１３（上側温度制御室１３’）、および下リング６ｂ、遮蔽板６ｃで構成された下側温度制御室１４で取り囲む構成とすることで、上プレート８ａおよび下プレート８ｂに設けられた上ヒーター１０ａおよび下ヒーター１０ｂによる加熱効率を高め、短時間で成形ユニットＭ２を所望の成形温度まで均一に加熱することができる。

また、上プレート８ａおよび下プレート８ｂに穿設された上ガスブロー路９ａおよび下ガスブロー路９ｂから上側温度制御室１３’および下側温度制御室１４に不活性ガスを供給して冷却を行なうことで、上型２および下型３の上下に接する上プレート８ａ、下プレート８ｂ、および上型２および下型３の側面に位置するスリーブ４を効率良く冷却でき、成形ユニットＭ２の全体を短時間に、所望の取り出し可能温度まで冷却することができる。

この結果、均一な加熱により、歪み等のない良質のガラス成形品１’を得ることができるとともに、加熱工程および冷却工程を含む成形工程全体の所要時間を短縮でき生産効率を向上させることができる。

図９の線図における測定結果Ａ（線Ａ１：加熱工程、線Ａ２：プレス工程、線Ａ３：冷却工程）は、本実施の形態２の場合における成形ユニットＭ２を用いた時の測定結果と略同様であった。よって、従来技術の測定結果Ｃに比較して、冷却効率が大きく改善されており、所望の取り出し可能温度までの冷却工程を含めた成形工程全体の所要時間の短縮が可能であり、生産効率が向上する。

（実施の形態３）
図１０Ａは、本発明のさらに他の実施の形態である成形装置における成形ユニットの変形例を示す分解組み立て斜視図であり、図１０Ｂは、その断面図である。

この実施の形態３の成形ユニットＭ３では、上型２および下型３を収容したスリーブ４を取り囲む温度制御リング７と、この温度制御リング７の上下に配置される温度制御プレート３９を備えた点が、上述の実施の形態１と異なっている。

すなわち、上側の温度制御プレート３９は、フック３８を介して上プレート８ａに固定され、下側の温度制御プレート３９は、フック３８を介して下プレート８ｂに固定されている。温度制御プレート３９は、たとえば窒化アルミニウム等のセラミックスで構成されている。

なお、上側および下側の温度制御プレート３９は、同一の構造を持ち、取付姿勢が上下方向に対称となるように異なるのみなので、本実施の形態３の説明では、両者に共通の符号を付して一方の構成のみを説明する。

本実施の形態３の場合、温度制御リング７は、リング本体７ａと、このリング本体７ａの内周部において高さ方向の中央に固定されてスリーブ４側にリング状に突出された遮蔽板７ｂと、リング本体７ａの上下両端部を切欠いて形成された流出口７ｃを備えている。温度制御リング７の全体は、たとえば窒化アルミニウム等のセラミックスで構成されている。

リング本体７ａとスリーブ４との間における内径および外径の寸法の大小関係は、上述の実施の形態１の場合と同様であり、スリーブ４の外周と、温度制御リング７（リング本体７ａ）の内周との間には間隙Ｇが形成されている。そして、この間隙Ｇを遮蔽板７ｂにて仕切ることで、遮蔽板７ｂの上下に、上側温度制御室１３および下側温度制御室１４が隔成されている。

また、リング本体７ａの高さは、スリーブ４よりも高く、上側の温度制御プレート３９がリング本体７ａの上端に当接する位置が最終プレス位置である。
温度制御プレート３９には、上プレート８ａの下面（下プレート８ｂの上面）に接する側の主面に放射状に開口するスリット状のプレート温度制御室３９ａが設けられており、このプレート温度制御室３９ａの開口部の一部は、上プレート８ａ（下プレート８ｂ）側の上ガスブロー路９ａ（下ガスブロー路９ｂ）の開口部に連通している。

また、温度制御プレート３９において、リング本体７ａ（スリーブ４）に接する側の主面には、スリーブ４とリング本体７ａとの間の上側温度制御室１３（下側温度制御室１４）に連通する位置に垂直ガスブロー路３９ｂが開口し、この垂直ガスブロー路３９ｂは、プレート温度制御室３９ａに連通している。

同様に、温度制御プレート３９の側面には、プレート温度制御室３９ａに連通する水平ガスブロー路３９ｃが開口している。
これにより、上ガスブロー路９ａ（下ガスブロー路９ｂ）を介してプレート温度制御室３９ａに流入する不活性ガスは、プレート温度制御室３９ａを通過し、一部が水平ガスブロー路３９ｃから流出することで、温度制御プレート３９の全体、すなわち、上型２（下型３）を上下方向から冷却しつつ、一部は、垂直ガスブロー路３９ｂから上側温度制御室１３（下側温度制御室１４）に流入し、流出口７ｃから流出することで、上型２、下型３、スリーブ４を側面から冷却する。

本実施の形態の成形ユニットＭ３では、球状のガラス素材１を上型２および下型３で挟み、上型２および下型３の摺動を規制するスリーブ４に挿入していることは上述の実施の形態１と同様である。

なお、本実施の形態３では、上型２および下型３は、口径が高さ寸法よりも大きな偏平な形状を呈している。スリーブ４および温度制御リング７も同様である。
以下、本実施の形態３の作用の一例について説明する。

成形ユニットＭ３を上プレート８ａおよび下プレート８ｂの間に挟み、図１のように、チャンバー５０の内部に収容された状態とする。
真空ポンプ３６にてジャバラ管３５まで真空状態を保ちチャンバーが形成された後、真空弁３４を開き成形ユニットＭ３の周囲およびチャンバー５０内を、たとえば８．０ｐａｓ程度の真空度にまで減圧する。減圧が達成できた状態で真空弁３４を閉じ上ヒーター１０ａおよび下ヒーター１０ｂに電力を供給して上プレート８ａおよび下プレート８ｂを、ガラス素材１の成形温度（たとえば、７７０℃）まで加熱する。その際、上軸１１ａおよび下軸１１ｂの冷却水路１６には２５℃〜３０℃程度の冷却水を常時流して冷却する。上プレート８ａおよび下プレート８ｂにそれぞれ固定された各温度制御プレート３９は成形ユニットＭ３の上型２および下型３の上下面にそれぞれ接触し、上軸１１ａの上部にある押し板３０にはプレスシリンダー３１が接触していない状態とする。

（加熱工程）
上プレート８ａは上ヒーター１０ａの熱を温度制御プレート３９を介して上型２の底面を介して成形面２ａ、さらにはガラス素材１へと伝える。その際、プレート温度制御室３９ａの空間も加熱する。温度制御プレート３９は放熱材のため熱を外部に流出する傾向にある。そこで加熱された温度制御プレート３９の熱は上側温度制御室１３へと放散される。そのためスリーブ４の側面の空間が加熱される仕組みになる。また加熱された上型２、スリーブ４から外周方向への放熱は上側温度制御室１３へと流れ、リング本体７ａへと移動する。しかし、リング本体７ａの方が上側温度制御室１３より温度が高いため熱は遮断される。同様に、下型３は、下プレート８ｂから温度制御プレート３９を介して、上型２と同様に加熱される。

また、上側温度制御室１３と下側温度制御室１４はリング本体７ａや遮蔽板７ｂが、たとえば約７００℃近くにも加熱される。
（プレス工程）
ガラス素材１が加熱軟化された状態で、プレスシリンダー３１によって押し板３０に下降推力を伝え、上軸１１ａ、上プレート８ａ、温度制御プレート３９を介して上型２を、たとえば３０ｋｇｆの推力にて加圧を行なう。これにより上プレート８ａは降下してリング本体７ａに当接して停止し、この停止位置が最終プレス位置となる。このときに上側温度制御室１３’は下側温度制御室１４と同じ形状になる。この状態が、図１０Ｂである。この図１０Ｂでは、成形ユニットＭ３内における温度分布の一例を示す等温線が破線で示されている。

（冷却工程）
図１０Ｂのように、プレス工程にて上プレート８ａがリング本体７ａに当接したときに、上ヒーター１０ａおよび下ヒーター１０ｂの出力を停止して加熱状態は終了する。

そしてチャンバー弁３２を開放して所定の流量（たとえば、１０ｍｍｌ／ｍｉｎ）の不活性ガスをチャンバー５０内に供給してチャンバー５０内を冷却する。さらに、所定の時間（たとえば、２０秒）経過後に、上ガス冷却弁１８ａおよび下ガス冷却弁１８ｂを開放して、上ガス供給配管１９ａおよび下ガス供給配管１９ｂから不活性ガスを上ガス供給路１２ａおよび下ガス供給路１２ｂに供給する。このときの不活性ガスの流量は、たとえば、５０ｍｌ／ｍｉｎである。供給された不活性ガスは上プレート８ａおよび下プレート８ｂに備えられた上ガスブロー路９ａおよび下ガスブロー路９ｂへと流出する。上ガスブロー路９ａに流出した不活性ガスは、温度制御プレート３９のプレート温度制御室３９ａへと流入し、一部が水平ガスブロー路３９ｃから流出することで温度制御プレート３９を冷却し、同時にプレート温度制御室３９ａを冷却する。

さらに、プレート温度制御室３９ａに流入した不活性ガスの一部は、垂直ガスブロー路３９ｂから、上側温度制御室１３’（上側温度制御室１３）に流入してリング本体７ａとスリーブ４の間を通過し、遮蔽板７ｂに衝突し、リング本体７ａの側面の流出口７ｃから外部空間のチャンバー５０へと流出する。

下プレート８ｂの下ガスブロー路９ｂから下側温度制御室１４に流出した不活性ガスも同様に下方から上方に向かってスリーブ４とリング本体７ａの間を通り遮蔽板７ｂに当たり流出口７ｃより外部空間のチャンバー５０へと流出する。

このような不活性ガスの供給によって、チャンバー５０の内圧が１気圧以上に上昇したら内圧弁３３が開いて、チャンバー内の圧力を大気圧に調節する。なお、上ガスブロー路９ａおよび下ガスブロー路９ｂが上プレート８ａおよび下プレート８ｂを通過するため、上ガスブロー路９ａおよび下ガスブロー路９ｂを流通する不活性ガスは、上プレート８ａおよび下プレート８ｂも冷却をする。そのため上型２および下型３は型の底面の温度制御プレート３９とスリーブ４側面の上側温度制御室１３’、下側温度制御室１４により全方向から効率よく冷却され、短時間に、成形ユニットＭ３の温度を、目的の取り出し可能温度まで降下させることができる。

上プレート８ａ、下プレート８ｂの温度が、所望の取り出し可能温度（たとえば、５０℃）まで降下した時点でチャンバー５０を開放して成形ユニットＭ３を取り出した後、この成形ユニットＭ３からガラス成形品１’を取り出す。

このように、本実施の形態３によれば、ガラス素材１を挟んだ上型２および下型３をスリーブ４に収容し、このスリーブ４を取り囲むように、温度制御リング７および上下の温度制御プレート３９を配置することで、ガラス素材１、上型２、下型３の均一な加熱と加熱効率の向上を実現できる。また、冷却工程では、ガラス素材１、上型２、下型３の側面からの冷却と同時に温度制御プレート３９による上下方向からの上型２および下型３の冷却を行うので、冷却効率を高め生産効率を向上させることができる。

特に、上型２および下型３に接する温度制御プレート３９に設けられたプレート温度制御室３９ａ内に不活性ガスを流通させることにより、上型２および下型３を上下方向から効率よく冷却でき、たとえば、上型２および下型３が偏平な形状の場合に、冷却効率の向上の効果が大きい。

また、リング本体７ａの形状や、温度制御プレート３９におけるプレート温度制御室３９ａ、水平ガスブロー路３９ｃの形状や大きさを種々変化させることで、成形ユニットＭ３の全体の温度や温度分布を制御して、ガラス素材１に随意の温度分布を発生させることができるようになり、プレス成形にてより多様な形状のガラス光学素子を製造することができる。

以上のように、本発明の各実施の形態によれば、たとえば、ガラス素材１を挟む上型２および下型３をスリーブ４に収容し、上型２および下型３の底面より加熱および冷却を行う成形方法において、スリーブ４の周囲に温度制御リング５、あるいは温度制御リング６、温度制御リング７等を配置してスリーブ４の周囲に、温度をコントロールする上側温度制御室１３（上側温度制御室１３’）、下側温度制御室１４等を設け、この上側温度制御室１３、下側温度制御室１４に不活性ガスを供給することで、スリーブ４の内部の温度を急速に加熱および冷却することが可能となり、成形工程における加熱および冷却の所要時間の短縮が可能になった。そのため、たとえば、ガラス素材１を用いた光学素子の成形工程における生産性が向上する。

また、温度制御リング５、温度制御リング６、温度制御リング７、遮蔽板５ｂ、遮蔽板６ｃ、遮蔽板７ｂの位置や形状を変化させることで、ガラス素材１、上型２、下型３、スリーブ４の加熱時の温度分布、冷却時の温度分布を自在に制御できるため、多様の形状のガラス成形品を高い品質にて製造することができる。

以上の説明では、主として本発明者によってなされた発明をその背景となった利用分野であるガラス光学素子の成形技術に適用して場合を例にとって説明したが、熱可塑性の素材のプレス型成形に広く適用できる。

本発明の一実施の形態である成形方法を実施する成形装置の構成の一例を示す側面図である。 その一部を拡大して示す断面図である。 その一部を拡大して示す分解斜視図である。 本発明の一実施の形態である成形装置の作用の一例を工程順に示す断面図である。 本発明の一実施の形態である成形装置の作用の一例を工程順に示す断面図である。 本発明の一実施の形態である成形装置の作用の一例を工程順に示す断面図である。 本発明の他の実施の形態である成形装置における成形ユニットの変形例を示す分解組み立て斜視図である。 その作用の一例を示す断面図である。 その作用の一例を示す断面図である。 本発明の各実施の形態の効果の一例を従来技術の効果と比較対照して示す線図である。 本発明のさらに他の実施の形態である成形装置における成形ユニットの変形例を示す分解組み立て斜視図である。 その断面図である。

符号の説明

１ ガラス素材（被成形物）
１' ガラス成形品
２ 上型（第１型体）
２ａ 成形面
３ 下型（第２型体）
３ａ 成形面
４ スリーブ（第１筒体）
５ 温度制御リング（第２筒体）
５ａ リング本体
５ｂ 遮蔽板
５ｃ 流出口
６ 温度制御リング（第２筒体）
６ａ 上リング（第１分離筒体）
６ｂ 下リング（第２分離筒体）
６ｃ 遮蔽板
６ｄ 流出口
７ 温度制御リング（第２筒体）
７ａ リング本体
７ｂ 遮蔽板
７ｃ 流出口
８ａ 上プレート（第１型支持部材）
８ｂ 下プレート（第２型支持部材）
９ａ 上ガスブロー路（ガス供給手段、第１ガス供給路）
９ｂ 下ガスブロー路（ガス供給手段、第１ガス供給路）
１０ａ 上ヒーター（加熱手段）
１０ｂ 下ヒーター（加熱手段）
１１ａ 上軸
１１ｂ 下軸
１２ａ 上ガス供給路
１２ｂ 下ガス供給路
１３ 上側温度制御室
１３' 上側温度制御室
１４ 下側温度制御室
１５ 取り付け具
１６ 冷却水路
１７ Ｏリング
１８ａ 上ガス冷却弁
１８ｂ 下ガス冷却弁
１９ａ 上ガス供給配管
１９ｂ 下ガス供給配管
２０ 下軸フランジ
２０ａ Ｏリング
２０ｂ Ｏリング
２１ａ コネクター
２１ｂ コネクター
２２ チャンバー側壁
２２ａ Ｏリング
２３ 収縮ベローズ
２４ 上ベース
２４ａ Ｏリング
２５ ベースポール
２６ ベースロック
２７ 下ベース
２８ ベースポール
２９ シリンダベース
３０ 押し板
３１ プレスシリンダー
３２ チャンバー弁
３３ 内圧弁
３４ 真空弁
３５ ジャバラ管
３６ 真空ポンプ
３７ 熱電対
３８ フック
３９ 温度制御プレート（第３、第４型支持部材）
３９ａ プレート温度制御室
３９ｂ 垂直ガスブロー路（第２ガス供給路）
３９ｃ 水平ガスブロー路（第２ガス供給路）
５０ チャンバー
Ｇ 間隙
Ｍ１ 成形ユニット
Ｍ２ 成形ユニット
Ｍ３ 成形ユニット

Claims (10)

1. 被成形物を保持する成形面を対向させた第１および第２型体と、
   前記第１および第２型体の少なくとも一方を対向方向に案内する第１筒体と、
   前記第１筒体が所定の間隙をもって収容される第２筒体と、
   前記第１筒体内の前記第１および第２型体を対向方向に挟圧する第１および第２型支持部材と、
   前記第１および第２型体に保持された前記被成形物を加熱する加熱手段と、
   前記第１筒体と前記第２筒体の前記間隙にガスを供給するガス供給手段と、
   を含むことを特徴とする成形装置。
2. 請求項１記載の成形装置において、
   前記ガス供給手段は、前記第１筒体と前記第２筒体の前記間隙に連通するように前記第１および第２型支持部材の各々に開口されたガス供給路を含むことを特徴とする成形装置。
3. 請求項１記載の成形装置において、
   前記第２筒体は、前記間隙を第１および第２型体の対向方向に二つの温度制御室に隔する遮蔽部材と、前記ガス供給手段から個々の前記温度制御室に供給される前記ガスを排出するガス排出口とを具備したことを特徴とする成形装置。
4. 請求項１記載の成形装置において、
   前記第１型支持部材と前記第１型体との間、および前記第２型支持部材と前記第２型体との間には、第３型支持部材および第４型支持部材がそれぞれ介設され、
   前記ガス供給手段は、前記第１および第２型支持部材の各々に、前記第１および第２型体の対向方向に穿設された第１ガス供給路と、
   前記第３および第４型支持部材に穿設され、一端が前記第１ガス供給路に接続され、他端が、前記第１筒体と前記第２筒体の前記間隙に連通するとともに、前記第３および第４型支持部材の外周部に開口するように分岐した第２ガス供給路と、
   を含むことを特徴とする成形装置。
5. 被成形物を保持する成形面を対向させた第１および第２型体と、
   前記第１および第２型体の少なくとも一方を対向方向に案内する第１筒体と、
   前記第１筒体内の前記第１および第２型体を対向方向に挟圧する第１および第２型支持部材と、
   前記第１および第２型体に保持された前記被成形物を加熱する加熱手段と、
   前記第１および第２型支持部材の各々に支持され、各々が前記第１筒体を所定の間隙をもって収容する第１分離筒体および第２分離筒体と、
   前記第１筒体と前記第１分離筒体および第２分離筒体の各々との間の前記間隙にガスを供給するガス供給手段と、
   を含むことを特徴とする成形装置。
6. 請求項５記載の成形装置において、
   前記第１筒体の外周部には、当該第１筒体と前記第１分離筒体および第２分離筒体の各々との間に形成される前記間隙を隔する遮蔽板が設けられ、前記ガス供給手段から前記間隙に供給される前記ガスは、前記遮蔽板と前記第１分離筒体および第２分離筒体の各々の開口部との間に形成される排出口を通じて排出されることを特徴とする成形装置。
7. 請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の成形装置において、
   前記加熱手段は、前記第１および第２型支持部材内に埋設されたヒータからなることを特徴とする成形装置。
8. 請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の成形装置において、
   前記被成形物は、ガラス素材であり、前記加熱手段にて前記ガラス素材を加熱軟化するまで加熱する工程と、前記第１および第２型体にて挟圧して前記成形面の外形形状を有する光学素子に成形する工程と、前記ガス供給手段から前記第１筒体および第２筒体の前記間隙に前記ガスを供給することで、前記光学素子の冷却を行う工程と、が行われることを特徴とする成形装置。
9. 第１筒体内に成形面を対向させて収容される第１および第２型体の間に被成形物を配置する工程と、
   前記第１および第２型体の間に被成形物を配置した前記第１筒体を所定の間隙をなすように第２筒体内に収容した状態で前記被成形物を加熱する工程と、
   加熱された前記被成形物を前記第１および第２型体の前記成形面にて挟圧する工程と、
   前記第１筒体と前記第２筒体の前記間隙にガスを供給して冷却する工程と、
   を含むことを特徴とする成形方法。
10. 請求項９記載の成形方法において、
    前記被成形物は、ガラス素材であり、前記加熱手段にて前記ガラス素材を加熱軟化するまで加熱し、前記第１および第２型体にて挟圧して前記成形面の外形形状を有する光学素子に成形した後、前記第１筒体および第２筒体の前記間隙に前記ガスを供給することで、前記光学素子の冷却を行うことを特徴とする成形方法。