JP2006273649A - 光学素子の製造方法、及びモールドプレス成形装置 - Google Patents

Abstract

【課題】成形サイクルタイムを延長させることなく、簡便な手段で、個々の成形型に最適のプレス条件を設定し、適用することで、製品ごとのばらつきを少なくして、光学素子を高精度に製造することができる光学素子の製造方法、及びモールドプレス成形装置を提供する。
【解決手段】複数の支持台Ｘ，Ｙを、成形ゾーンＰ２に設けられた加熱部、プレス部、冷却部を含む複数の処理部を順次、一定時間ごとに間歇的に移動させることにより複数の成形型ｘ、ｙに順次、加熱、プレス、冷却を含む処理を施して光学素子を連続的に製造するにあたり、前記処理が施された成形型ｘ、ｙを、支持台Ｘ，Ｙから取り外して成形体を取り出すともに、新たな成形素材を収容し、支持台Ｘ，Ｙに再配置する入替工程を、成形型ｘ、ｙのそれぞれに対して順次行い、成形型ｘ、ｙをそれぞれに対応する同一の支持台Ｘ，Ｙに繰り返し再配置する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、被成形面に対する研削、研磨などの後加工を必要とせずに、精密加工を施した成形型によって、ガラスなどの成形素材をプレス成形する光学素子の製造方法、及びモールドプレス成形装置に関する。

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）。

ここで、特許文献１には、加熱室、プレス室、冷却室など処理室が円周方向に並べて配置され、これらの処理室の中を、被成形ガラスを入れた成形型を順次移送することにより、ガラス成形体を製造する回転移送式のガラス成形体の製造装置が開示されている。
そして、このような製造装置によれば、高い形状精度、面精度のガラス成形体が得られると記載されている。

また、特許文献２には、成形型にガラス素材を供給し、また、成形品を取り出す機構を備えたローダ・アンローダステーションと、加熱下で成形型内のガラス素材をプレス成形する機構を備えた加熱チャンバとを備えた光学部品の成形装置が開示されている。
そして、このような装置において、複数の成形型をキャリアに装着して搬送するに際し、加熱チャンバ内では、成形型を緩く位置決めするチャンバ内用キャリアを用いることによって、熱の影響で成形型にストレスが作用しないようにする一方で、ローダ・アンローダステーションでは、成形型を微細に位置決め可能なチャンバ外用キャリアを用いることによって、ローディング作業、及びアンローディング作業時に、胴型がみだりに位置ずれしないようにすることが記載されている。

特開平１−１５７４２５号公報 特開平１０−５９７３１号公報

ここで、図１０に、特許文献１に記載された回転移送式のガラス成形体の製造装置の概略を示す。
この装置において、ガラス素材などの成形素材（被成形ガラス）を収容した成形型は、取出・挿入室から装置内に挿入され、回転テーブルにより、周方向に並べて配置された、第一加熱室、第二加熱室、第三加熱室（均熱室）、プレス室、第一徐冷室、第二徐冷室、及び急冷室を順次通過するように移送される。このとき、上記回転テーブルは、一定時間ごとに間歇的に回転し（図中、回転テーブルの回転方向を矢印で示す）、この一定時間が、成形サイクルタイムとなる。

各処理室において適切な処理が施され、取出・挿入室に戻ってきた成形型は、取出・挿入室から装置外に取り出される。そして、次に成形に処される成形素材を収容した成形型が、取出・挿入室から装置内に挿入され、回転テーブルにより各処理室を移送されながら同様の処理が施される。
このとき、特許文献１では、回転テーブル上には成形型を載せる試料台（成形型支持部）が備えられており、例示された態様では、回転テーブル上に８個の試料台を配置し、９〜１０個の成形型を用いて連続的に、上記のような繰り返し動作を行うとしてある。

このような特許文献１に開示された成形装置は、プレス成形に必要な成形型の昇温、降温を二次元的に配置された処理室の通過によって行うため、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)の短縮に有利なものである。

ところで、近年、光学性能や、外観などの光学製品に対する種々の要求が、今まで以上に厳しくなってきており、また、コスト削減の観点からも歩留まりを向上させて、生産性をより向上させることが強く求められている。このためには、連続生産におけるプレス成形の条件を厳しく制御し、均一化させなければならない。
このような状況下、本発明者らが、鋭意検討を重ねたところ、特許文献１に開示された成形装置により、レンズなどのガラス成形体を連続生産するには、従来は見落とされていた、成形条件の均一化を妨げる要素が内在しているという知見を得るに至った。

すなわち、プレス成形に用いられる個々の成形型、及び成形型支持部の寸法や、成形素材の組成が全く同一であり、さらに、プレス成形に最適な条件（加熱条件、プレス荷重、プレスストロークなど）が同一である場合には問題は生じ難いが、これらは常に同一とは限らず、成形条件の均一化を妨げる要素となり、ガラス成形体を形状再現性よく、今まで以上により精密に成形する上での障害になることを見出した。

例えば、成形型は、その成形面が磨耗すると、成形面を再研磨して再生することが一般に行われているが、成形面を再研磨すると、成形型の軸方向の寸法が変化する。このため、成形しようとするガラス成形体の形状が同一であっても、プレス荷重を印加する際に与えるべき最適のプレスストロークは、成形型ごとに異なる場合がある。また、これとともに、成形型の寸法が変化すると、寸法変化に伴って成形型の質量も変化することから、個々の成形型の熱容量も異なってくるため、成形型ごとの熱容量の違いを反映して、加熱条件を調整する必要が生じる場合もある。
ガラス成形体をより高度な精密性をもって成形するには、このように、成形型ごとに異なるプレスストロークや、加熱条件に対処ながら成形を行うことができる手段が求められる。

また、大きさや、形状などの異なる異種のレンズを同時に成形し、これらを同時並行的に連続生産することは、生産効率の上で極めて有利である。このような場合において、たとえ、プレス成形時の加熱条件がほぼ同一の成形素材を選択したとしても、それぞれに与えるべきプレス荷重や、プレスストロークが相違することが少なくない。
このため、成形型を循環させて、連続生産しつつ、個々の成形型と、成形しようとするレンズの組合せに対する最適の条件を適用するためには、それらに対して成形装置内で処理を施す前に、成形素材を収容した成形型ごとに、その個体を認識して、それぞれについての最適な成形条件を入力し、制御しなければならず、著しく煩雑な手間を要する。

一方、特許文献２には、複数の成形型を装着して搬送するキャリアを用い、ローダ・アンローダステーションにおいて成形品を取り出し、また、ガラス素材を供給した後の成形型は、チャンバ外用キャリアからチャンバ内用キャリアに移し変えられることが記載されている。
しかしながら、特許文献２におけるキャリアは、装置に備えられたものではなく、成形型と共に入れ替え、特に、成形不良が生じた場合には成形型とともに排除するものであるため、成形条件との相関を与えることはできず、成形型ごとの成形条件の制御はできない。さらに、成形型がチャンバ外用キャリアに装着されてローダ・アンローダステーションにある間は、チャンバ内用キャリアは、その位置で待機しているので、滞留時間が長くなり、結果として成形サイクルタイムが長くなるという問題が生じる。

また、上記の従来技術に記載されたような成形型移送式の成形装置において、生産効率を上げるために、成形サイクルタイムの短縮が望まれる。このためには、各処理室で行われる処理の配分を工夫する必要がある。
例えば、比較的長い加熱時間が必要なものであれば、加熱室を複数設け、一定の移動時間をもって移動させることにより、その移動時間の複数倍の時間を加熱に充てることができる。このようにすることで、処理室や、成形型を適宜数用意すれば、短い成形サイクルタイムを維持しつつ、生産効率を極めて高くすることが可能である。同様に、冷却時間が長時間必要であれば、冷却室の数を増加させることによって、成形型に対する適切な冷却を施しながら、成形サイクルタイムを延長させない工夫が可能である。

しかしながら、成形型内の成形体の取出し、新たな成形素材の供給に必要な入替時間が律速になることがある。すなわち、加熱、プレス、冷却を経た成形型を、装置の成形型支持部から取り外し、分解し、内部の成形体を取出し、新たな成形素材を供給し、成形装置の支持部に再配置するこれらの一連の入替工程には、所定の連続した時間が必要である。
このとき、この所要時間分は、成形型支持部の移動を行わず、換言すればこの所要時間を成形サイクルタイムとして設定することができるが、この場合、入替工程のために成形型を取り外された成形型支持部は、新たな素材を供給された成形型が再配置されるまで待機することとなり、この待機時間の間、他の成形型支持部も個々の処理室において一斉に待機することとなる。したがって、ここでの成形サイクルタイムは、入替工程に必要な所要時間に支配され、短縮は難しい。

特許文献１に開示された装置では、回転テーブルの回転とともに移動する試料台は、一周して入替工程に付される毎に、取り外された成形型とは異なる成形型を受け入れることとなる。したがって、入替工程が律速になって、成形サイクルタイムの短縮を妨げるということはない。
しかしながら、前述したように、個々の成形型と、それに収容された成形素材の組合せに最適の処理条件を予め設定することは困難である。

本発明は、上記の事情にかんがみなされたものであり、成形サイクルタイムの短縮に有利な成形型移送式の成形装置により、その成形サイクルタイムを延長させることなく、簡便な手段で、個々の成形型に最適のプレス条件を設定し、適用することで、製品ごとのばらつきを少なくして、光学素子を高精度に製造することができる光学素子の製造方法、及びモールドプレス成形装置の提供を目的とする。

上記目的を達成するため本発明の光学素子の製造方法は、モールドプレス成形装置に設けられた複数の成形型支持部を、加熱部、プレス部、冷却部を含む複数の処理部に、順次、一定時間ごとに間歇的に移動させることにより、前記成形型支持部のそれぞれに支持された成形型に順次、加熱、プレス、冷却を含む処理を施して光学素子を連続的に製造する光学素子の製造方法であって、
前記処理が施された成形型を前記成形型支持部から取り外して、前記成形型から成形体を取り出すともに、新たな成形素材を前記成形型に収容し、前記取出しの行われた位置と異なる位置にある前記成形型支持部に再配置する入替工程を、前記成形型のそれぞれに対して順次行い、かつ、前記成形型を、それぞれに対応する同一の前記成形型支持部に繰り返し再配置する方法としてある。

このような方法とすることにより、成形型と、成形型支持部との組み合わせを常に同一として、プレス成形を繰り返し行うことができるため、各成形型の個体差などに応じて最適な成形条件を、予め、成形装置の制御部に入力しておく際に、各成形型と常に対となって組み合わされる成形型支持部の個体差についても織り込んだ成形条件を入力しておくことで、常に一定の条件でプレス成形を行い、得られる製品ごとのばらつきを少なくすることができる。さらに、このとき成形型の入替工程に要する時間が、成形型の各処理工程における一定時間ごとの間歇移動に干渉することなく、言い換えれば、成形型の入替工程が、成形サイクルの律速段階となることを防止できる。

本発明の光学素子の製造方法では、前記入替工程がなされている間、前記成形型が取り外された前記成形型支持部を、一定時間ごとの間歇的な移動を継続させるのが好ましい。
これにより、他の成形型支持部と共通の移動機構を利用して、他の成形型支持部の移動を妨げないようにすることができるため、成形サイクルタイムを延長することなく、成形型と、成形型支持部との組み合わせを常に同一とすることが可能となる。
より具体的には、前記成形型支持部が一定時間ごとの間歇的な移動を継続するとともに、前記入替作業の終了した前記成形型を、それぞれに対応する同一の前記成形型支持部に繰り返し再配置するようにすればよい。

また、本発明の光学素子の製造方法では、前記成形型支持部のそれぞれに対して、成形条件を予め設定し、設定した成形条件に基づいて、前記成形型支持部に支持された成形型に、加熱、プレス、冷却を含む処理を施すことができる。
これにより、成形型の個体差に依存する成形条件を、成形型が支持される支持部に付随するデータとして管理、制御することができ、成形ごとに個々の成形型の個体認識を行うことなく、個々の成形型ごとに、容易に成形条件を最適化することができる。
前記成形条件としては、プレス荷重、プレスストローク、プレス速度、又は加熱温度などが挙げられる。

また、本発明の光学素子の製造方法は、前記成形型のうち少なくとも一つが、他の成形型と異なる寸法とすることができ、このような場合であっても、成形型ごとに最適な条件でプレス成形を行うことができる。さらに、成形条件の異なる複数種の光学素子を同時に流動させながら、それぞれに対して最適な条件でプレス成形を行うこともできる。

また、本発明のモールドプレス成形装置は、加熱部、プレス部、冷却部を含む複数の処理部と、複数の成形型支持部と、前記成形型支持部を前記複数の処理部に順次移動させ、循環させる移動手段と、前記移動手段を一定の周期で移動させる制御手段と、前記処理部にて処理が施された成形型を、成形型支持部から取出す手段が設けられた取出ゾーンと、前記取出ゾーンでの取出し後に成形素材を供給した成形型を、成形型支持部に供給する供給ゾーンとを備え、前記取出ゾーンと供給ゾーンの間に、成形型が取り外された前記成形型支持部を移動させる領域を設けた構成としてある。

このような構成とすることにより、成形型の分解組立が、成形サイクルの進行の妨げになるのを回避しつつ、生産効率の低下を伴うことなく、成形型と支持台との組み合わせを常に同一とすることができる。

以上のように、本発明によれば、成形型と、成形型支持部との組み合わせを常に同一として、プレス成形を繰り返し行うことができる。このため、成形型の個体差などに応じた最適な成形条件を、予め、成形装置の制御部に入力しておく際に、成形型を支持する成形型支持部の個体差についても織り込んだ成形条件を入力しておくことで、プレス成形の条件の均一化を図り、得られる製品ごとのばらつきを少なくすることができる。したがって、プレス条件の異なる複数種の光学素子を同時に流動させてプレス成形を行うような場合であっても、それぞれの最適条件でプレス成形することが可能となる。

以下、本発明に係る光学素子の製造方法、及びモールドプレス成形装置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装置］
まず、本発明に係るモールドプレス成形装置（以下、単に成形装置という）の実施形態について説明する。
ここで、図１は、本実施形態に係る成形装置を概念的に示す説明図である。

本実施形態における成形装置は、成形素材が収容された成形型に、順次、加熱、プレス、冷却を含む処理を施して、成形素材を所望の形状にプレス成形するためのものであり、供給ゾーンＰ１、成形ゾーンＰ２、取出ゾーンＰ３、アイドルゾーンＰ４、及び分解組立ゾーンＰ５を備えている。
また、成形ゾーンＰ２には、成形型に上記処理を施す、加熱部、プレス部、冷却部などの処理部が設けられている。

さらに、本実施形態における成形装置は、供給ゾーンＰ１、成形ゾーンＰ２に設けられた各処理部、取出ゾーンＰ３、アイドルゾーンＰ４の順に、一定時間ごとに移動と停止を繰り返して間歇的に移動するように、所定の移動手段に取り付けられた複数の支持台（成形型支持部）を備えている。このとき、移動開始から、次の移動開始までの時間は一定時間Ｔである。
なお、アイドルゾーンＰ４においては、支持台は、停止してもよく、また停止せず通過するだけでも良い。

このとき、支持台は、一つずつ単独で移動するようにしてもよく、二以上の支持台がひとまとまりで移動するようにしてもよい。また、供給ゾーンＰ１から成形ゾーンＰ２、アイドルゾーンＰ４を経て間歇的に順次移動してきた支持台は、再び供給ゾーンＰ１に移動し、同様の移動を繰り返す。
移動手段としては、回転駆動手段に連結された回転テーブルや、直線動作を主とする駆動手段など公知のものが適用できるが、その形態は限定されない。

供給ゾーンＰ１では、成形に供される成形素材が収容された成形型を、支持台に支持させる作業が行われる。支持台に支持された成形型は、前述したようにして支持台が移動することにより、成形ゾーンＰ２に設けられた各処理部に順次移送される。その際、成形型には、加熱、プレス、冷却といった所定の処理が施され、成形型に収容された成形素材が、所望の形状に成形される。

取出ゾーンＰ３では、成形を終えた成形型を支持台から取り外す作業が行われ、支持台から取り外された成形型は、任意の移送手段により、分解組立ゾーンＰ５に移送される。

分解組立ゾーンＰ５では、移送されてきた成形型を分解して所望の形状に成形された成形体を取り出すとともに、新たに成形に供される成形素材を収容して、成形型を組み立てる作業が行われる。成形素材が収容された成形型は、任意の移送手段により、供給ゾーンＰ１に移送され、再び支持台に支持される。そして、成形型は、支持台の間歇的な移動により、成形ゾーンＰ２に設けられた各処理部に移送され、成形が繰り返される。

したがって、成形型を移送する支持台が間歇的に移動する一定時間Ｔ、すなわち、支持台が移動を開始してから、次の移動が開始されるまでの時間が、成形サイクルタイムとなり、上記一定時間Ｔあたり１個の成形型を移送すれば、時間Ｔあたり１個の成形体が得られる。

なお、取出ゾーンＰ３で成形型が取り外された支持台は、その位置で、新たな成形素材を収容した成形型の供給を待機するのではなく、供給ゾーンＰ１に移動する。このときの移動領域がアイドルゾーンＰ４である。この移動は、所定時間（分解組立ゾーンにおける成形型の分解組立に必要な時間）以内で供給ゾーンＰ１に到達できれば、任意の速度でよい。また、支持台は、供給ゾーンＰ１から成形ゾーンＰ２を経て取出ゾーンＰ３に至るまでの一定の間歇移動と同一の移動をすることが好ましく、アイドルゾーンＰ４を、支持台の循環路の一部とすることが装置構成上有利である。
よって、支持台が、取出ゾーンＰ３から供給ゾーンＰ１に移動し、さらに供給ゾーンＰ１からの移動を開始するのに要する時間ｔ１は、取出ゾーンＰ３から供給ゾーンＰ１に移動するまでに行われる支持台の間歇的な移動回数をｚとすると、ｔ１＝Ｔ×（１＋ｚ）となる。

このとき、取出ゾーンＰ３で支持台から成形型を取り外してから、分解組立ゾーンＰ５において成形型の分解、組み立てを行って、供給ゾーンＰ１に成形型を移送して支持台に再配置する一連の入替工程に要する時間ｔ２と、上記時間ｔ１とがほぼ等しくなるように、支持台を間歇的に移動させる一定時間Ｔや、移動回数ｚを適宜調整することで、支持台が供給ゾーンＰ１に到達する時期と、成形型が供給ゾーンＰ１に到達する時期とをほぼ同期させることができる。これにより、供給ゾーンＰ１において、成形型を支持台に再配置するにあたり、成形型と支持台との組み合わせを常に同一とすることが可能となる。
なお、移動回数ｚは、アイドルゾーンＰ４の行路長を適宜変更することによって調整することができる。

ここで、単に、支持台が供給ゾーンＰ１に到達する時期と、成形型が供給ゾーンＰ１に到達する時期とを同期させるだけであれば、アイドルゾーンＰ４を設けなくても、上記一定時間Ｔを長くするだけで十分である。
しかし、成形サイクルタイムを短縮して、生産効率を向上させるためには、上記一定時間Ｔは、可能な限り短くするのが好ましい。さらに、成形型の分解組立作業を含む入替工程に要する時間ｔ２を短縮するには限界がある。
したがって、成形型の分解組立作業を含む入替工程の所要時間を勘案して成形サイクルタイムＴを設定することができ、又は、上記入替工程の所要時間と、成形に適した成形サイクルタイムを勘案した上で、アイドルゾーンＰ４の行路長や、その中での停止回数を設定することができる。

例えば、本実施形態では、成形型の分解組立作業を経て、成形型を供給ゾーンＰ１に移送して支持台に再配置するまでの成形型の入替工程に要する時間ｔ２が、所望の成形サイクルタイムを超えるような場合であっても、アイドルゾーンＰ４を経由して支持台を移動させることにより、後続の支持台が取出ゾーンＰ１に至ることを阻害せず、ひいては成形ゾーンＰ２における成形の進行を維持し、成形型が供給ゾーンＰ１に到達する時期とほぼ同期して上記再配置を行うことができる。
これにより、本実施形態によれば、成形型の分解組立作業を含む一連の入替工程には、成形サイクルタイム（上記一定時間Ｔ）より長い時間を充当して、成形型の分解組立が、成形サイクルの進行の妨げになるのを回避しつつ、生産効率の低下を伴うことなく、成形型と支持台との組み合わせを常に同一とすることができる。

このような成形装置において、成形型が移送される流れを、図１を参照しつつ、より具体的に説明する。
なお、図１には、複数の支持台のうち二つの支持台を代表して示しており、支持台Ｘには成形型ｘが、支持台Ｙには成形型ｙが、それぞれ組み合わされている。また、図１は、支持台Ｘ，Ｙが、それぞれ一つずつ単独で移動するようにした例であり、図中矢印で、支持台Ｘ，Ｙ、成形型ｘ，ｙのそれぞれの移動方向を示している。

供給ゾーンＰ１において、支持台Ｘに支持された成形型ｘは、支持台Ｘが移動することにより、成形ゾーンＰ２に移送される。このとき、支持台Ｘが成形ゾーンＰ２に移動していくのに伴って、支持台Ｙが供給ゾーンＰ１に移動してくる。供給ゾーンＰ１に移動してきた支持台Ｙには、成形型ｙを支持させる（図１（１）参照）。

次いで、成形型ｘは支持台Ｘに支持されて、成形ゾーンＰ２の各処理部を移送される。このとき、成形型ｙは、成形型ｘよりも一つ遅れて、成形ゾーンＰ２の各処理部を支持台Ｙに支持されて移送される。したがって、成形型ｘが取出ゾーンＰ３に移送されたとき、成形型ｙは、成形ゾーンＰ２の最後に設けられた処理部に移送されることになる。
成形型ｘが取出ゾーンＰ３に移送されると、成形型ｘは、支持台Ｘから取り外されて、分解組立ゾーンＰ５に移送される（図１（２）参照）。

分解組立ゾーンＰ３においては、成形型ｘから成形体が取り出されるとともに、新たに成形に供される成形素材が成形型ｘに収容されるが、この間、支持台Ｘは、間歇的な移動を継続して行い、アイドルゾーンＰ４内を移動する。
また、成形型ｘに続いて、成形ゾーンＰ２から、取出ゾーンＰ３に移送されてきた成形型ｙも、支持台Ｙから取り外されて、分解組立ゾーンＰ５に移送される（図１（３）参照）。

そして、支持台Ｘは、アイドルゾーンＰ４から供給ゾーンＰ１に移動し、支持台Ｙは、取出ゾーンＰ３からアイドルゾーンＰ４に移動する。このとき、支持台Ｘが、取出ゾーンＰ３からアイドルゾーンＰ４を経由して、供給ゾーンＰ１に移動し、供給ゾーンＰ１からの移動を開始するのに要する時間ｔ１と、取出ゾーンＰ３において成形型を支持台から取り外してから、分解組立ゾーンＰ５における分解、組み立てを経て、供給ゾーンＰ１に成形型を移送するまでに要する時間ｔ２とがほぼ等しくなるようにしておけば、成形型ｘは再び支持台Ｘに支持され、同一の組み合わせによって成形が繰り返され（図１（４）参照）、同様に、成形型ｙも再び支持台Ｙに支持されて成形が繰り返される。

これに対し、アイドルゾーンＰ４を設けず、供給ゾーンＰ１と取出ゾーンＰ３とを共通とし、供給取出ゾーンＰにおいて、成形型ｘ、ｙの支持台Ｘ，Ｙへの支持と取り外しを行うようにしたときに（前述した特許文献１に開示された成型装置に相当）、成形型が移送される流れを、図１１を参照して説明する。

成形ゾーンＰ２の各処理部を移送され（図１１（１）参照）、供給取出ゾーンＰに戻ってきた成形型ｘは、支持台Ｘから取り外されて、分解組立ゾーンＰ５に移送される（図１１（２）参照）。
このとき、成形型ｘから成形体を取り出して、新たな成形素材を収容して成形型ｘを組み立てるまで、支持台Ｘをそのままの状態で待機させておけば、成形型ｘを再び支持台Ｘに支持させることができ、同一の組み合わせによって成形を繰り返すことができる。しかし、この場合には、支持台Ｘを待機させている間、他の支持台も移動を停止することになり、その分だけ成形サイクルタイムが長くなってしまう。

一方、図示するように、成形素材が収容された別の成形型αを用意し、この成形型αを支持台Ｘに支持させて、この組み合わせで、成形ゾーンＰ２を移動するようにすれば（図１１（３）参照）、支持台Ｘを待機させる必要がなくなり、成形サイクルタイムが長くなってしまうこともない。しかし、この場合には、成形型と支持台との組み合わせを同じにすることができず、次に供給取出ゾーンＰに戻ってきた成形型ｙは、支持台Ｙから取り外されて分解組立ゾーンＰ５に移送される一方で、支持台Ｙには、支持台Ｙが供給取出ゾーンＰに移動してくるまでの時間を利用して、新たな成形素材を収容して組み立てられた、成形型ｘを支持させ、この組み合わせで成形が行われるというように、成形型と支持台との組み合わせが、一つずつずれていくことになる。

［モールドプレス成形型］
次に、本発明に好適に用いられるモールドプレス成形型（以下、単に成形型という）の一例について説明する。ここで、図６は、成形型の概略断面図であり、プレス荷重印加時の状態を示している（後述する図８（７）参照）。

図５に示す成形型１００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。

図示する例において、胴型３０は、成形型１００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。
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。

後述する光学素子の製造方法では、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、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。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（後述する図８（７）及び同（８）参照）。

また、下型２０の上型１０と対向する上面には、成形面２１が形成されており、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。

このような成形型１００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などのサーメット、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。

［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、前述した成形装置のより具体的な例を示しつつ、図６に示す成形型を、ここに例示する成形装置に適用して実施する例を挙げて説明する。
ここで、図２は、前述した成形装置を、回転移送式の成形装置に適用した例を示す概略平面図である。

図２に示す成形装置は、支持台３の移動手段として回転テーブル２を採用した、回転移送式の成形装置であって、周方向に沿ってほぼ等間隔に並べて配置された、供給ゾーンＰ１と、成形ゾーンＰ２をなす多数の処理室Ｐ２ａ〜Ｐ２ｈと、取出ゾーンＰ３と、アイドルゾーンＰ４とを成形エリアに備えている。また、成形エリアの外には、分解組立ゾーンＰ５を備えている。

ここで、Ｐ２ａは第一加熱室、Ｐ２ｂは第二加熱室、Ｐ２ｃ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。Ｐ２ｄは第一プレス室、Ｐ２ｅは第二プレス室であり、これらは総称してプレス部ともいい、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。Ｐ２ｆは第一徐冷室、Ｐ２ｇは第二徐冷室、Ｐ２ｈ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。
そして、これらの処理室Ｐ２ａ〜Ｐ２ｈは、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。

供給ゾーンＰ１では、チャンバ１により包囲された成形エリア内の設定環境を損なうことなく、成形に供される成形素材５０を収容して組み立てられた成形型１００の挿入作業が行われるが、具体的には、次のようにして成形型１００を成形エリア内に挿入する。
ここで、図３は、図２のＡ−Ａ断面に相当し、供給ゾーンＰ１の概略を示す説明図である。

まず、成形型１００の挿入作業が行われないときの状態を説明すると、ピストンロッド５ａの下端に取り付けられたベルジャー５が、上下に開口する筒状のシール台６の上端に押しつけられ、これによって、シール台６の上方開口部を封止して、成形エリア内の気密状態が確保されるようにしてある。
成形型１００を成形エリア内に挿入する際には、回転テーブル２の外周側に形成された穴２ａに嵌合することにより取り付けられた支持台３を、ピストンロッド４により、回転テーブル２から取り外すとともに、図３において二点破線で示す位置まで支持台３を上昇させ、次いで、ピストンロッド５ａによりベルジャー５を上昇させて、支持台３を大気開放する。このとき、支持台３のフランジ部３ａをチャンバ１の内面に押しつけることにより、シール台６の下方開口部を封止して、成形エリア内の気密状態を確保する。

なお、図示する例において、支持台３は、成形型１００が、各処理室Ｐ２ａ〜Ｐ２ｈのほぼ中央に位置するように（後述する図４及び図５参照）、背の高い台として形成されているが、支持台３の形状は、成形型１００や、加熱手段８の形態に応じて適宜変更することができる。また、必要に応じて支持台３を省略し、回転テーブル２上に成形型１００を直に支持させるようにしてもよい。

次に、図示しない把持具などにより、成形素材５０を収容した成形型１００を搬送し、図中二点破線で示すように成形型１００を支持台３に支持させた後に、ピストンロッド５ａによりベルジャー５を下降させて、シール台６の上端に再び押しつける。そして、ベルジャー５、シール台６、及び支持台３のフランジ部３ａによって囲まれる空間内を、シール台６に接続されたパイプ６ａを介して排気してから、窒素などの非酸化性ガスを充填してガス置換することにより、成形エリア内と同様の気相状態とする。

このようにすれば、ピストンロッド４により支持台３を下降させ、シール台６の下方開口部を開放しても、成形エリア内の設定環境が損なわれることがなく、成形型１００を支持させた支持台３を再び回転テーブル２に取り付けることができる（図３参照）。

供給ゾーンＰ１から成形エリア内に挿入された成形型１００は、回転テーブル２が、図２において矢印方向に回転することにより、常時非酸化性ガスの雰囲気（不活性ガス雰囲気）下に環境設定された、成形ゾーンＰ２の処理室Ｐ２ａ〜Ｐ２ｈの中を順次通過する。

回転テーブル２は、図示しない回転軸と、インデックスマシンを備えた制御手段とを中央に備えており、回転テーブル２が、一定時間Ｔごとに回転と停止を繰り返して、所定の回転角度分だけ間歇的に回転することによって、支持台３に支持された成形型１００が、隣設する処理室間を移動する。そして、この一定時間Ｔ、すなわち、回転テーブル２の間歇的な回転により成形型１００が移動を開始してから、次の移動が開始されるまでの時間が、成形サイクルタイムとなる。

成形ゾーンＰ２に設けられた第一加熱室Ｐ２ａは、図４に示すように、周囲をケース７によって取り囲まれているが、このケース７は、図示しない適当な手段によって、チャンバ１に固定されている。
また、ケース７の底壁７ａには、周方向に延びるスリット７ｂが形成されている。このスリット７ｂは、成形型１００を移送する際の支持台３の移動通路となるものであり、スリット７ｂを通って、その下側から第１加熱室Ｐ２ａ内に、支持台３が入り込むようになっている。さらに、ケース７内には、ケース７の内面を覆うリフレクタ９が配置されているとともに、ケース７の内側側面には、成形型１００の移送路に面して、抵抗加熱によるヒータ、高周波誘導コイルなどの加熱手段８が設置されている。
ここで、図４は、図２のＢ−Ｂ断面に相当し、第一加熱室Ｐ２ａの概略を示す説明図である。

なお、第二加熱室Ｐ２ｂ、第三加熱室（均熱室）Ｐ２ｃ、第一徐冷室Ｐ２ｆ、第二徐冷室Ｐ２ｇは、設定温度が異なるだけで、第一加熱室Ｐ２ａと同様の構造となっている。また、各処理室は、各々の設定温度に維持されるように温度制御されるが、支持台３の先端に熱電対を配し、その導線を回転テーブル２の回転軸に導いて、支持台３の先端部、すなわち、成形型１００の底部の温度測定を行うことにより、加熱手段１８による加熱温度を制御することができる。

加熱部Ｐ２ａ〜Ｐ２ｃを通過して、加熱処理が施された成形型１００には、プレス室Ｐ２ｄ，Ｐ２ｅにおいてプレス処理が施される。
第一プレス室Ｐ２ｄは、図５に示すように、ケース７により周囲が取り囲まれ、ケース７内には、加熱手段８、リフレクタ９が配置されている点で、第一加熱室Ｐ２ａと共通に構成されているが、これらに加え、回転テーブル２を下側から支えるための支持棒９０ａと、成形型１００にプレス荷重を印加するための加圧棒９０を有する加圧手段９１とを備えている。
加圧手段９１は、予め成形条件が設定された制御部１１０からの制御信号によってその駆動が適宜制御される。また、加熱手段８による加熱温度も制御部１１０からの制御信号によって制御される。この成形条件は、回転テーブル２によって移送されてくる支持台３、及び成形型１００のそれぞれに対応するように設定されていて、具体的な成形条件としては、プレス荷重、プレスストローク、プレス速度、又は加熱温度のうち少なくとも一つを設定することができる。
ここで、図５は、図２のＣ−Ｃ断面に相当し、第一プレス室Ｐ２ｄの概略を示す説明図である。なお、第二プレス室Ｐ２ｅも、第一プレス室Ｐ２ｄと同様の構造となっている。

プレス室Ｐ２ｄ，Ｐ２ｅでプレス処理が施された成形型１００は、第一徐冷室Ｐ２ｆ、第二徐冷室Ｐ２ｇ、急冷室Ｐ２ｈに順次移送され、冷却処理が施される。前述したように、第一徐冷室Ｐ２ｆと、第二徐冷室Ｐ２ｇは、第一加熱室Ｐ２ａと同様に構成されているが、急冷室Ｐ２ｈには、冷却ガスによる急冷機構を設けることができる。

冷却部Ｐ２ｆ〜Ｐ２ｈでの冷却処理を終えた成形型は、取出ゾーンＰ３に移送され、成形エリア外に取り出される。取出ゾーンＰ３は、前述した供給ゾーンＰ１と同様に構成されており、成形型１００の挿入作業と逆の手順で、成形エリア内の設定環境が損なわれないようにして、成形を終えた成形型１００の取出作業が行われる。

成形エリアから取り出された成形型１００は、分解組立ゾーンＰ５に移送される。分解組立ゾーンＰ５では、成形型１００を分解して、所望の形状に成形された成形体を取り出すとともに、新たに成形に供される成形素材を収容して、成形型を組み立てる作業が行われる。そして、組み立てられた成形型１００は、供給ゾーンＰ１に移送される。
このような一連の入替工程が行われる一方で、取出ゾーンＰ３において成形型１００が取り外された支持台３は、アイドルゾーンＰ４を経由して供給ゾーンＰ１へと移動する。

このとき、図２に示す例では、取出ゾーンＰ３と、供給ゾーンＰ１との間に、これらと等間隔にアイドルゾーンＰ４を設けてあるので、支持台３が、取出ゾーンＰ３からアイドルゾーンＰ４を経由して、供給ゾーンＰ１に移動し、さらに供給ゾーンＰ１から移動を開始するまでに要する時間ｔ１は、回転テーブル２が間歇的に回転する一定時間Ｔの三倍（ｔ１＝Ｔ×３）になる。したがって、この時間ｔ１以内に、取出ゾーンＰ３において成形型１００を支持台３から取り外してから、分解組立ゾーンＰ５における分解、組み立てを経て、供給ゾーンＰ１に成形型１００を移送するまでの一連の入替工程を終えるようにすれば、成形型１００が、再び同じ支持台３に支持されるようにすることができる。

分解組立ゾーンＰ５で行われる成形型１００の分解、組み立ては、上記時間ｔ１以内に、成形型１００を供給ゾーンＰ１に移送することができる限り、取出ゾーンＰ３から供給ゾーンＰ１に移送されるまでの適当な位置で行うことができる。例えば、図示するように、分解組立ゾーンＰ５を取出ゾーンＰ３と供給ゾーンＰ１の中間地点に設け、この位置で成形型１００の分解、組み立てを行うようにしてもよいが、成形型１００が取出ゾーンＰ３から取り出された直後、又は、成形型１００を供給ゾーンＰ１に移送する直前の位置で行うようにしてもよい。

また、成形型１００の分解、組み立ては、成形型１００を移送しながら行うようにしてもよい。このとき、成形体の取り出しや、成形素材の供給に支障をきたさないように、成形体の取り出し、及び／又は形成素材の供給を行うときだけ、成形型１００の移送を停止させてもよい。

このように、本実施形態によれば、成形型１００と、支持台３との組み合わせを常に同一として、プレス成形を繰り返し行うことができる。
このため、各成形型１００の寸法、形状、質量などの個体差と、これらに供給される成形素材５０との組み合わせによる特性などに応じて、成形型１００ごとの最適な成形条件を、予め、成形装置の制御部に入力しておく際に、各成形型１００と常に対となって組み合わされる支持台３の個体差についても織り込んだ成形条件を入力しておくことで、常に一定の条件でプレス成形を行い、得られる製品ごとのばらつきを少なくすることができる。

また、成形型１００と、支持台３とが、常に同一の組み合わせでプレス成形に処されるため、成形型１００の個体差に依存する成形条件を、成形型１００が支持される支持部３に付随するデータとして管理、制御することが可能となる。このため、支持台３のみに着目して成形条件を最適化すれば、成形型１００ごとに成形条件を最適化したことになるので、成形型１００の個体認識をする必要がなく、成形条件の最適化を容易にすることができる。
このように最適化して設定する成形条件としては、プレス荷重、プレスストローク、プレス速度(プレスヘッドが成形型に荷重印加するときの移動速度) 、加熱手段８の出力、冷却ガス流量などがある。

さらに、一台の成形装置に、形状、体積などの異なる複数の光学素子を混流させて、同時に製造する場合であっても、加熱部Ｐ２ａ〜Ｐ２ｃにおける加熱手段８の出力や、プレス室Ｐ２ｄ，Ｐ２ｅにおけるプレス荷重、プレスストローク、プレス速度などを、支持台３ごとに異なるように予め設定し、制御することにより、いずれの光学素子も最適の条件でプレス成形することができ、その形状精度、面精度を良好に維持することが可能となるため、生産効率を向上させる上で、きわめて有利である。

次に、本実施形態における光学素子の製造方法を実施するにあたり、その具体的な手順の一例を以下に説明する。
ここで、図７〜図９は、本実施形態の光学素子の製造方法を実施する手順の一例を示す説明図である。

まず、分解組立ゾーンＰ５において、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、吸着パッド６１付の搬送アーム６０によって、ガラスプリフォームなどの成形素材５０を供給する（図７（１）参照）。
このとき、上型１０が組み込まれた胴型３０は、支持手段８０により、その位置を固定しておく。また、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、固定し、下型２０が位置ずれを起こさないようにしておく。

そして、搬送アーム６０の吸着パッド６１が、所定範囲内の精度で下型２０の成形面２１上に到達したときに（図７（２）参照）、その吸着を解除し、搬送アーム６０を直ちに退避させる。
これにより、成形素材５０は、下型２０の成形面２１上に載置される（図７（３）参照）。

次いで、搬送アーム６０を退避させた後に、載置台７０を上昇させ、胴型３０内に下型２０を組み込む。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、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（図７（４）参照）。

分解組立ゾーンＰ５における成形型１００の組立作業を終えた後、図示しない把持具などにより、成形型１００を供給ゾーンＰ１に移送する。供給ゾーンＰ１では、前述したようにして、成形エリア内の設定環境が損なわれないように、成形型１００を成形エリア内に挿入するとともに、支持台３に成形型１００を支持させる。
そして、成形型１００を支持させた支持台３が、回転テーブル２に取り付けられると、シャッターＳ１〜Ｓ６を開くとともに、回転テーブル２を所定の回転角度だけ回転させる。これにより、成形型１００は、第一加熱室Ｐ２ａに移動し、そこで停止する（図８（５）参照）。

第一加熱室Ｐ２ａ内に、成形型１００を一定時間滞在させた後、回転テーブル２を再び所定の回転角度だけ回転させ、成形型１００を第二加熱室Ｐ２ｂに移動する。その後は同様に、一定時間Ｔごとに回転テーブル２の回転と停止を繰り返す。これにより、成形型１００は、隣設する処理室間を順次移動する。

このとき、例えば、第一加熱室Ｐ２ａは、成形素材のプレス温度以上の高温に保ち、成形型１００ごと、収容された成形素材５０を急速に加熱する。そして、第二加熱室Ｐ２ｂでの加熱により、成形型１００及び成形素材５０を均熱化しつつ、さらに加熱してプレス温度に近づける。第三加熱室Ｐ２ｃでは、成形型１００及び成形素材５０を均熱化して、成形素材５０のガラス粘度をプレス成形に適切な１０^６〜１０^９ｄＰａ・ｓ付近に調整する。

次いで、プレス成形に適した温度に加熱された成形型１００を、回転テーブル２の間歇的な回転により、第一プレス室Ｐ２ｄに移送する（図８（６）参照）。
回転テーブル２が停止したら、支持棒９０ａにより回転テーブル２を下側から支えながら、プレスヘッド（加圧棒）９０を下降させ、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１００にプレス荷重を印加する（図８（７）参照）。このとき、下型２０と成形素材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。

その後、プレスヘッド９０を上昇してプレス荷重を解除するとともに、支持棒９０ａを下降させる。そして、回転テーブル２を再び間歇的に回転させ、成形型１００を第二プレス室Ｐ２ｅに移動して、再びプレス荷重を印可する。

このように、二段階に分けてプレス荷重を成形型１００に印加するに際し、第一プレス室Ｐ２ｄと、第二プレス室Ｐ２ｅとでは、設定温度、プレス荷重、プレスストローク、プレス速度などのプレス条件を異ならせることができる。
プレス室Ｐ２ｄ，Ｐ２ｅのプレス条件は、例えば、次のように設定することができる。

第一プレス室Ｐ２ｄの設定温度を、ガラス粘度で１０^７ｄＰａ・ｓ相当とし、６０Ｋｇ／ｃｍ^２程度の圧力でプレス荷重を印加する。そして、最終プレス肉厚より、２０μｍ程度大きくなる位置までプレスする。この場合、プレスヘッドのプレスストロークは、初期位置から上記位置まで、成形型１００の寸法に基づいて予め設定して制御部に入力しておき、この設定にしたがってプレスヘッド９０を作動させる。
これに続く、第二プレス室Ｐ２ｅでは、設定温度をガラス粘度で１０^１０ｄＰａ・ｓ相当とし、圧力３０Ｋｇ／ｃｍ^２程度のプレス荷重によって、さらにプレスする。そして、プレスヘッド９０の下面が胴型３０の上面に当接することによって、成形素材５０は最終プレス肉厚に到達する。
このような成形条件を異ならせた二段階のプレスにより、より高精度の成形が可能となる。

このとき、第一プレス室Ｐ２ｄで設定されるプレスストロークは、成形型１００の軸方向の寸法が全ての成形型１００で同じであれば、同一に設定することができるが、通常、成形型１００は、多数回のプレスによって消耗した成形面１１，２１を研磨して再生したり、既存の成形型を異種の光学素子用として再利用したりしているため、軸方向の寸法が個々の成形型１００ごとに異なっている。したがって、プレスストロークは、個々の成形型１００ごとに設定を変更する必要がある。さらに、支持台３にも個体差があり、その高さは、厳密には全ての支持台３において一定とは限らない。
また、成形型１００の寸法が異なれば、その質量も異なってくるため、プレス成形に適した温度に加熱するために必要な熱量を得るために、加熱手段（加熱源）８の出力を成形型１００ごとに設定を変えなければならない。

前述したように、本実施形態では、成形型１００と、支持台３との組み合わせを常に同一とすることができるので、成形型１００の個体差に依存する成形条件を、成形型１００が支持される支持部３に付随するデータとして管理、制御し、これによって、成形型１００の寸法や、支持台３の個体差などに関わらず、最適のプレス条件で成形を行うことができる。

第二プレス室Ｐ２ｅでのプレス処理を終えた成形型１００には、冷却処理を施すが、まず、第一徐冷室Ｐ２ｆ、第二徐冷室Ｐ２ｇに成形型１００を順次移送して、少なくとも成形素材５０のガラス転移点よりも低い温度まで冷却する（図８（８）参照）。
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。

次に、第一徐冷室Ｐ２ｆ、第二徐冷室Ｐ２ｇでの冷却処理を終えた成形型１００を、急冷室Ｐ２ｈに移送する。
前述したように、第一徐冷室Ｐ２ｆと第二徐冷室Ｐ２ｇは、第一加熱室Ｐ２ａと同様に構成されているが、急冷室Ｐ２ｈには、冷却ガスによる急冷機構を設けることができ、急冷室Ｐ２ｈにおける冷却温度は、成形型１００の酸化防止のために、例えば、２５０℃以下に設定することができる。

その後、冷却処理が施された成形型１００を取出ゾーンＰ３に移送して、成形型１００を支持台３から取り外し、次いで、分解組立ゾーンＰ５へと移送する。一方、成形型１００が取り外された支持台３は、アイドルゾーンＰ４を経由して供給ゾーンＰ１へと移動する。
このとき、アイドルゾーンＰ４には、適宜加熱手段を設置しておくことにより、支持部３に対して温度調整を施すことができるようにしておくのが好ましい。このようにすれば、アイドルゾーンＰ４において、次の成形サイクルにおける加熱部Ｐ２ａ〜Ｐ２ｃでの加熱に先行して、支持部３を加熱することにより、加熱部Ｐ２ａ〜Ｐ２ｃにおける昇温時間を短縮し、成形サイクルタイムの短縮を図ることができる。

分解組立ゾーンＰ５では、成形型１００を載置台７０に載置し（図９（９）参照）、支持手段８０により胴型３０の位置を固定するとともに、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を一体的に支持した上で、載置台７０を垂直に下降させ、胴型３０から下型２０を抜き出す（図９（１０）参照）。
このとき、載置台７０上に下型２０を一体的に支持して、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。

そして、搬送アーム６０の吸着パッド６１により、成形体５１を吸引支持し、下型２０の成形面２１上から成形体５１を取り出す（図９（１１）参照）。
このようにして成形型１００から取り出された成形体５１は、そのまま、又は必要に応じて芯取り加工を施して、所望の光学素子とすることができる。

成形型１００から成形体５１を取り出した後は、上記手順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あっては、加熱部、プレス部、冷却部などの各処理部に、成形素材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が、各処理部に成形型を移送する具体的な構成は、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２により成形型１００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部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、各処理部の配置構成は、成形素材の組成や、得ようとする光学素子の形状にあわせて、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、徐冷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は、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、各処理部において、加熱、プレス荷重の印加、冷却処理などの処理が行われるときに、一つの処理室に二以上の成形型が配列されるように、これに対応させて複数の支持台を、ひとまとまりで各処理室を移動するように設け、複数の成形型に対して同時に同じ処理を施すようにしてもよい。この場合、プレス室には、成形型の数に対応した二以上のプレス手段を設けることが好ましい。

また、本実施形態に用いる成形素材５０の材料には特に制限はなく、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。具体的には、ブロック状の光学ガラスを、切断、研磨して、円盤状、球形状などに加工（冷間加工）したガラスプリフォームとすることができるが、生産効率の点からは、光学ガラスを、溶融状態から受け型上に滴下、又は流下することによって、球形状、又は両凸曲面形状などに予備成形（熱間成形）したガラスプリフォームを用いるのが有利である。

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。

本発明は、被成形面に対する研磨などの後加工を必要とせずに、ガラス等の成形素材を、精密加工を施した一対の上下型を用いてプレス成形することにより光学素子を製造する技術分野に広く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装置の実施形態を概念的に示す説明図である。 本発明に係るモールドプレス成形装置の実施形態を、回転移送式の成形装置に適用した例を示す概略平面図である。 図２のＡ−Ａ断面に相当する供給ゾーンＰ１の概略を示す説明図である。 図２のＢ−Ｂ断面に相当する第一加熱室Ｐ２ａの概略を示す説明図である。 図２のＣ−Ｃ断面に相当する第一プレス室Ｐ２ｄの概略を示す説明図である。 本発明に好適に用いられるモールドプレス成形型の一例を示す概略断面図である。 本発明に係る光学素子の製造方法の実施形態を実施する手順の一例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実施形態を実施する手順の一例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実施形態を実施する手順の一例を示す説明図である。 特許文献１に記載された回転移送式のガラス成形体の製造装置の概略を示す説明図である。 供給取出ゾーンＰにおいて成形型の支持台への支持・取り外しを行うようにしたときに、成形型が移送される流れを示す説明図である。

符号の説明

３ 支持台（成形型支持部）
１００ 成形型
Ｐ１ 供給ゾーン
Ｐ２ 成形ゾーン
Ｐ２ａ 第一加熱室
Ｐ２ｂ 第二加熱室
Ｐ２ｃ 第三加熱室（均熱室）
Ｐ２ｄ 第一プレス室
Ｐ２ｅ 第二プレス室
Ｐ２ｆ 第一徐冷室
Ｐ２ｇ 第二徐冷室
Ｐ２ｈ 急冷室
Ｐ３ 取出ゾーン
Ｐ４ アイドルゾーン
Ｐ５ 分解組立ゾーン

Claims (6)

1. モールドプレス成形装置に設けられた複数の成形型支持部を、加熱部、プレス部、冷却部を含む複数の処理部に、順次、一定時間ごとに間歇的に移動させることにより、前記成形型支持部のそれぞれに支持された成形型に順次、加熱、プレス、冷却を含む処理を施して光学素子を連続的に製造する光学素子の製造方法であって、
   前記処理が施された成形型を前記成形型支持部から取り外して、前記成形型から成形体を取り出すともに、新たな成形素材を前記成形型に収容し、前記取出しの行われた位置と異なる位置にある前記成形型支持部に再配置する入替工程を、前記成形型のそれぞれに対して順次行い、かつ、前記成形型を、それぞれに対応する同一の前記成形型支持部に繰り返し再配置することを特徴とする光学素子の製造方法。
2. 前記入替工程がなされている間、前記成形型が取り外された前記成形型支持部が、一定時間ごとの間歇的な移動を継続することを特徴とする請求項１に記載の光学素子の製造方法。
3. 前記成形型支持部のそれぞれに対して、成形条件を予め設定し、設定した成形条件に基づいて、前記成形型支持部に支持された成形型に、加熱、プレス、冷却を含む処理を施すことを特徴とする請求項1〜２のいずれか１項に記載の光学素子の製造方法
4. 前記成形条件が、プレス荷重、プレスストローク、プレス速度、又は加熱温度の少なくともひとつであることを特徴とする請求項３に記載の製造方法
5. 前記成形型のうち少なくとも一つが、他の成形型と異なる寸法のものである請求項１〜４のいずれか１項に記載の光学素子の製造方法。
6. 加熱部、プレス部、冷却部を含む複数の処理部と、
   複数の成形型支持部と、
   前記成形型支持部を前記複数の処理部に順次移動させ、循環させる移動手段と、
   前記移動手段を一定の周期で移動させる制御手段と、
   前記処理部にて処理が施された成形型を、成形型支持部から取出す手段が設けられた取出ゾーンと、
   前記取出ゾーンでの取出し後に成形素材を供給した成形型を、成形型支持部に供給する供給ゾーンとを備え、
   前記取出ゾーンと供給ゾーンの間に、成形型が取り外された前記成形型支持部を移動させる領域を設けたことを特徴とするモールドプレス成形装置。

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