JP3176222B2 - 光学素子の成形方法及びガラス成形の加工装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、軟化状態のガラスを、
成形型でプレス成形して、レンズ等の光学素子を得る方
法及びガラス成形の加工装置に関し、特に、溶融るつぼ
から、ノズルを介して流出した高温軟化状態のガラス塊
を受け型に受け、このガラス塊を成形型へ搬送して、プ
レス成形することで、所要の光学素子を得る成形方法及
びガラス成形の加工装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、軟化状態のガラスを成形型でプレ
ス成形してレンズ等の光学素子を得る方法が、レンズの
製造方法、特に、非球面レンズを安価に成形する方法と
して注目され、その開発が進んでいる。このプレス成形
による光学素子の生産において、生産コストを下げるた
めに、成形用ガラス素材のコストを下げる方法が開発さ
れてきた。即ち、当初、成形用ガラス素材としては、所
望の光学素子である非球面レンズに近似した形状に研磨
されたレンズを使用していたが、次に、成形用ガラス素
材の研磨コストを下げるために、研磨コストが安価なボ
ール形状に研磨されたガラス素材を使用する成形方法が
開発された。

【０００３】従来、このように、成形用ガラス素材の表
面を研磨していたのは、素材表面の外観欠陥を除去する
ことが目的であった。すなわち、溶融ガラスをノズルか
ら流出させ、成形素材とする所望の大きさのガラス塊を
得るため、これを切断刃でガラス流から切断する際に、
切断した部位のガラスに微小な泡が巻き込まれて、所
謂、シャーマークと呼ばれる外観欠陥が生じるので、こ
のシャーマークを除去するために、ガラスの表面部分を
研削加工により除去し、その後、研磨加工により表面を
滑らかに加工していたのである。

【０００４】しかし、最近、このシャーマークを発生さ
せずに、溶融ガラス流からガラス塊を得る方法が開発さ
れた。この方法では、受け型に溶融ガラス流を受け、ガ
ラス量が所望の重量になった時に、受け型を下方に急降
下させ、ガラス流を引き伸ばすことによりくびれを生じ
させて、最終的に切断し、シャーマークの無いガラス塊
を得ることができる。このようにして得られたガラス塊
は、ガラス表面にシャーマークによる外観欠陥が無い
点、および、ガラス表面が滑らかである点から、研磨加
工を必要とせず、そのまま光学素子成形用素材として使
用可能である。すなわち、研磨工程が不要になるので、
このようにして得られたガラス塊を成形用素材として使
用することにより、成形用ガラス素材のコストを下げる
ことができる。

【０００５】そこで、このようにして得られたガラス塊
を成形用ガラス素材として使用する場合に適合した成形
方法が開発された。この成形方法は、別の工程で予め製
造しておいたガラス塊を成形型の中に搬送し、成形型お
よびガラス塊の温度をプレス温度まで加熱した後、プレ
ス成形し、成形型内で冷却し、最終的に、成形された光
学素子を成形型から取り出すのである。

【０００６】次に、この成形方法における、ガラス塊を
プレス温度まで加熱する工程に要するコストを削減する
ため、溶融ガラス流を受け型に受けてガラス塊を得る工
程と、ガラス塊をプレス成形する工程とを連続して、光
学素子を得る成形方法が開発された。すなわち、溶融ガ
ラス流から得られた高温の溶融ガラス塊を、軟化状態の
まま、成形型の中に搬送し、プレス成形する方法であ
る。この成形方法として、特開平４−３７６１４号公報
には、以下に示す光学素子の成形方法が開示されてい
る。

【０００７】ここで、成形に用いる装置は、大気雰囲気
中に設置された溶融るつぼ、ガラス流出用ノズルと、受
け型と、非酸化性雰囲気に保たれた成形室と、その成形
室内に設置された成形型とから構成されている。成形室
には、ガラス素材を大気中から成形室内に搬入するため
の、常時、解放された搬入口、および、成形された光学
素子を成形室内から大気中へ搬出するための、常時、解
放された搬出口が設置されているが、成形室内に毎分２
０リットル以上の非酸化性ガスを供給し、この非酸化性
ガスを、常時、解放された搬入口および搬出口から流出
させることにより、成形室内を非酸化性雰囲気に保って
いる。

【０００８】そして、ここには、大気中で溶融ガラス塊
を第１の受け型に受ける工程、溶融ガラス塊を受けた第
１の型を直ちに非酸化性雰囲気に保たれた成形室内に搬
入する工程、溶融ガラス塊の表面を固化させる工程、ガ
ラス塊を第１の受け型から第２の受け型に置き換える工
程、第２の受け型の上でガラス塊を再加熱する工程、ガ
ラス塊を成形型でプレス成形する工程、成形された光学
素子を上記成形室内から大気中へ搬出する工程からなる
成形光学素子の成形方法が示されている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、成形室に常時解放されたガラス素材の搬入口
および成形光学素子の搬出口が設置されており、成形室
内に毎分２０リットル以上供給された非酸化性ガスを、
この常時解放された搬入口および搬出口から流出させる
ことにより、成形室内を非酸化性雰囲気に保っているた
め、以下に示すような欠点があった。

【００１０】一番目の欠点として、成形室内を非酸化性
雰囲気に保つために、莫大な量の非酸化性ガスを必要と
する点がある。すなわち、ここでは、常に毎分２０リッ
トル以上の非酸化性ガスを成形室内から搬入口および搬
出口から流出させることにより、成形室内の圧力を大気
圧より高くし、搬入口および搬出口における気体の流れ
の方向を成形室内から外部の大気中へ向けることによ
り、成形室内に大気中の酸素が流入することを防ぎ、成
形室内を非酸化性雰囲気に保っている。この方法では、
もしも、成形室内に供給される非酸化性ガスの流量が少
ない場合、成形室内の圧力と大気圧との差が小さくな
り、搬入口および搬出口付近における気体は、大気から
成形室内へと逆流する虞があり、大気が成形室内へ流入
して、内部の雰囲気を乱す虞がある。

【００１１】したがって、この方法で、成形室内を非酸
化性雰囲気に保つためには、常に多量の非酸化性ガスを
成形機内に供給し続ける必要があり、搬入口および搬出
口から流出した非酸化性ガスは大気中に放出されてしま
うので、この方法で、レンズなどの光学素子を連続的に
量産する場合、莫大な量の非酸化性ガスが必要となり、
その費用は生産コストを上げる要因となる。

【００１２】特に、非酸化性ガスとして、混合ガス（例
えば、前記の特開平４−３７６１４号では、不活性ガス
に、水素、炭素酸化物、炭化水素類、ハロゲン化炭化水
素類、アルコール類、フルオロカーボン類を適宜混合し
た混合ガスを開示している）を使用した場合、ガスの単
価が高いため、このような大量消費は不経済である。

【００１３】二番目の欠点として、成形室内の雰囲気を
高度な非酸化性雰囲気に保ち続けるのが困難である点が
ある。すなわち、ここでは、成形室内に多量の非酸化性
ガスを供給し、成形室内の圧力を大気圧より高め、その
多量の非酸化性ガスを常時開口されている搬入口および
搬出口から排出することにより、成形室内の非酸化性を
保っている。しかし、搬入口および搬出口が常時開口さ
れているため、成形室内から大気への非酸化性ガスの流
れに逆らって、大気中の酸素が成形室内へ持ち込まれる
可能性があり、このため、成形室内の酸素濃度が高くな
り、非酸化性雰囲気の純度を下げる虞がある。このよう
な、搬入口および搬出口を介して大気中の酸素が成形室
内に流れ込む原因としては、例えば、以下に示すものが
ある。

【００１４】すなわち、搬入口を通して、ガラス素材の
搬入、および、成形された光学素子の搬出を行う際に、
ガラス素材、ガラス素材を載せた受け型、および、それ
らを搬送するための搬送装置が、大気中から成形室内に
搬入され、また、搬出口から成形された光学素子が搬出
される際に、上記光学素子を搬送するための搬送装置
が、大気中から成形室内に搬入される。このような、ガ
ラス素材、受け型、および搬送装置の出入りに際して、
それら表面近傍の少量の大気が成形室内に持ち込まれる
のである。このように、上述の成形方法では、成形室内
を高度な非酸化性雰囲気に保つことが困難であり、ま
た、成形型が酸化するため、成形型の耐久性が低下し、
生産コストが上る。

【００１５】一方、従来から、非酸化性ガスの消費を抑
えて、効果的に、成形室内を高度の非酸化性雰囲気に保
持しながら、成形用ガラス素材を大気中から成形室内に
搬送できる方法として、成形室に隣接して置換室を設
け、置換室で真空置換する方法が知られている。すなわ
ち、置換室内にガラス素材を設置した後、上記置換室を
真空状態まで減圧し、その後、成形室内と同質の非酸化
性ガスを充填する方法である。しかし、この方法は、ガ
ラス素材の温度が高く、高温軟化状態の場合は、使えな
い。なぜならば、ガラスの中には、溶融時に発生したガ
スや空気が溶け込んでおり、高温軟化状態のガラスを真
空状態まで減圧した時に、これらのガスや空気が発泡し
てしまうからである。

【００１６】

【発明の目的】本発明は、上記課題を解決するためにな
されたもので、その第１の目的とするところは、大気中
で溶融ガラス流を受け型に受けて、所要のガラス塊を得
て、これを非酸化性雰囲気に保たれた成形室内でプレス
成形し、所望の光学素子を得る成形方法において、大気
中で受けた溶融ガラス塊を、非酸化性雰囲気に保たれた
成形室内に搬送するに際して、大気雰囲気から非酸化性
雰囲気へ置換可能な置換室を介して、溶融ガラス塊を成
形室内へ搬送することにより、非酸化性ガスの使用量が
少なく、成形室内を高度の非酸化性雰囲気に保つことが
できる、光学素子の成形方法を提供することにある。

【００１７】また、本発明の第２の目的とするところ
は、更に、経済的に、成形室内をより高度の非酸化性雰
囲気に保つことができ、しかも、置換に要する時間がよ
り短くなり、置換工程中に溶融ガラス塊に欠陥が発生す
ることが無い状態で、プレス成形が実現できる光学素子
の成形方法及びガラス成形の加工装置を提供するにあ
る。この場合、成形室内の上下一対の成形型で、ガラス
塊をプレス成形するのに要する時間がより短くなること
が望ましい。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明では、溶融るつぼで溶融した光学ガラスを大
気雰囲気でノズルから流出する工程、所定量の溶融ガラ
スを大気雰囲気で受け型に受けて高温軟化状態のガラス
塊を得る工程、高温軟化状態のガラス塊を置換室に移し
て、その周囲の雰囲気を大気雰囲気から非酸化性雰囲気
へと置換する工程、置換室に連絡する成形室を非酸化性
雰囲気に保ち、置換室から移されたガラス塊を成形室内
の上下一対の型の間に配置し、プレス成形して成形光学
素子を得る工程、からなる光学素子の成形方法におい
て、置換室で大気雰囲気から非酸化性雰囲気へと置換す
る工程が、排気口から排気して、置換室内を所定の圧力
まで減圧し、続いて、排気口からの排気を続けた状態
で、非酸化性ガス供給口から非酸化性ガスを置換室に供
給する。

【００１９】なお、この場合、排気口から排気して置換
室内を減圧する過程において、置換室内の圧力が４００
００Ｐａ以下から１００Ｐａ以上の範囲内で減圧し、そ
の後、排気口からの排気を続けた状態で非酸化性ガス供
給口から非酸化性ガスを置換室に供給するとよい。ま
た、高温軟化状態のガラス塊の粘度が、置換開始直前に
は１０⁸ ｄＰａ・ｓ以下になるように、ガラス温度が制
御されているとよい。さらに、大気と成形室との間を連
絡する置換室内を、高温軟化状態のガラス塊の近傍とそ
の外周の部分とに分割し、外周の部分の置換室の部分で
の置換を、真空状態まで排気した後、非酸化性ガスを置
換室に充填する方法とし、また、ガラス塊の近傍の置換
室の部分での置換を、置換室内を所定の圧力まで減圧
し、続いて、排気口からの排気を続けた状態で、非酸化
性ガス供給口から非酸化性ガスを供給する方法とするこ
とも本発明において有効である。

【００２０】また、置換室に供給される非酸化性ガス
が、ガラスのガラス転移点温度以上に加熱されているこ
とが望ましい。また、置換室の内部に加熱手段を有し、
置換中にガラス塊を加熱するのがよい。なお、好ましく
は、置換室には、排気口および非酸化性ガス供給口をそ
れぞれ複数、備えている。

【００２１】このためのガラス成形の加工装置として、
本発明では、溶融したガラス材料を成形室でガラス成形
品に成形加工する装置における前記溶融ガラス材料を受
部材で受けて、前記成形室に移送する置換室において、
前期生形質に隣接する置換室を構成する周壁部を複層構
造とし、該周壁部で構成した複層の置換室を独立的に吸
気、排気するようにしたことを特徴とする。

【００２２】

【作用】このような成形方法では、まず、大気中で受け
型の上に受けた高温軟化状態のガラス塊は、置換室の大
気側の開閉口を通り、置換室の中に搬送され、開閉口は
直ちに閉じられ、置換室は気密状態になる。続いて、置
換室の排気口から排気することにより、置換室内を所定
の圧力まで減圧する。置換室内を排気することにより、
置換室内の大気が排気され、置換室内の酸素濃度が減少
する。この減圧工程において、置換室内の圧力は所定の
圧力まで減圧されるが、この所定の圧力は、ガラス塊の
温度やガラスの種類により、その最適な値が定められ
る。なぜならば、ガラス塊の温度が高くガラスの粘度が
低い状態で、極端に低い圧力にまで減圧すると、ガラス
から発泡することがあるからである。すなわち、この減
圧工程における圧力を適当に設定することにより、ガラ
スからの発泡が無い状態で、置換室内の大気を最大限排
気し、置換室内の酸素濃度を低くすることができる。

【００２３】続いて、置換室の排気口から排気を続けた
状態で、非酸化性ガス供給口から非酸化性ガスを提供す
る。置換室の排気と非酸化性ガスの供給を同時に行うこ
とにより、以下に示すように、ガラス塊が発泡しないよ
うに、置換室内の圧力低下を防ぎ、置換室内に残留した
酸素の排気を続けると同時に、非酸化性ガスの供給を行
うことができる。この場合、置換室内の排気口と非酸化
性ガス供給口の配置を適切に選ぶことにより、非酸化性
ガス供給口から排気口への非酸化性ガスの流れを適切に
設定することができ、この非酸化性ガスの流れにより、
残留酸素の排出をより効果的に行うことができる。

【００２４】更に、置換室の排気と非酸化性ガスの供給
を続け、置換室内の酸素濃度が所定の値よりも小さくな
った後、排気口からの排気を終了し、非酸化性ガスの供
給のみを続ける。置換室内の圧力が成形室の圧力とほぼ
等しくなった後、非酸化性ガスの供給を終了し、置換室
の成形室側の開閉口を開け、ガラス塊を成形室へと搬送
する。

【００２５】このようにして、本発明の光学素子の成形
方法では、ガラス塊を置換室を介して大気から成形室へ
搬送し、置換室内でガラス塊の周囲の雰囲気を大気から
非酸化性雰囲気へ置換することにより、成形室内の非酸
化性雰囲気の中に、少なくとも、大気が持ち込まれるこ
とが無くなり、成形室内の雰囲気を、常時、高度の非酸
化性雰囲気に保つことができる。また、本発明の光学素
子の成形方法では、置換室に非酸化性ガスを供給する時
間が置換室内で雰囲気置換を行う時間に限定される点、
および、置換室に非酸化性ガスを供給する前に減圧して
酸素濃度を下げているので、非酸化性ガスを供給して置
換室の酸素濃度を所定の値に減ずるまでに要する時間が
短い点などから、必要とする非酸化性ガスの量を少なく
することができる。

【００２６】なお、この場合、排気口から排気して、置
換室内を減圧する工程において、置換室内の圧力が４０
０００Ｐａ以下から１００Ｐａ以上の範囲内で減圧し、
その後、排気口からの排気を続けた状態で、非酸化性ガ
ス供給口から非酸化性ガスを置換室に供給することによ
って、先ず、置換室内の酸素濃度が減少し、この状態
で、排気口からの排気を続けた状態で、非酸化性ガス供
給口から非酸化性ガスを置換室に供給することにより、
短い時間で置換室内の酸素濃度を所望の濃度にまで減少
することができる。従って、置換に要する時間をより短
くすることができ、また、成形室内をより高度の非酸化
性雰囲気に保つことができる。一方、上述のように、１
００Ｐａ以上で減圧を止めることにより、ガラス塊の温
度が高く、ガラスの粘度が低い状態でも、ガラスからの
発泡が無いので、置換工程中に溶融ガラス塊に発泡によ
る欠陥が発生する虞がない。

【００２７】因みに、もしも、置換室内の圧力を、絶対
圧力で４００００Ｐａよりも高い圧力までにしか、減圧
せずに、その後、排気口からの排気を続けた状態で、非
酸化性ガス供給口から非酸化性ガスを供給した場合、置
換室内の酸素濃度が、まだ高い状態で、非酸化性ガスを
置換室に供給することになるので、置換室内の酸素濃度
を所望の濃度にまで減少するのに非常に長い時間が必要
となる。また、１００Ｐａ以下に減圧すると、ガラス中
に発泡が生じる。

【００２８】なお、この減圧工程終了時の圧力の望まし
い値は、成形方法の一連のプロセスおよびガラスの種類
などの条件により異なるが、上述のように、その絶対圧
力で４００００Ｐａ以下から１００Ｐａ以上の範囲内に
おいて、実験的に求められている。

【００２９】また、本発明において、高温軟化状態のガ
ラス塊の粘度を、置換開始直前には１０⁸ ｄＰａ・ｓ以
下にする点は、次の理由による。すなわち、置換開始直
前には１０⁸ ｄＰａ・ｓ以下の粘度である比較的高温の
ガラス塊を、本発明による方法で、大気雰囲気から非酸
化性雰囲気の成形室内へと搬送した場合、本発明による
置換方法では、置換が短時間で行われるため、置換時間
中のガラスの温度低下が少ないので、成形室内へ搬送さ
れ、さらに、成形型内へ搬送されたガラス塊の温度は、
その状態で、プレス成形を行うのに十分な温度である。
従って、ガラス塊をプレス温度にまで再加熱する工程を
必要とせずに、直ちに、プレス成形することができるの
で、プレス成形に要する時間を短くすることができる。

【００３０】また、本発明による方法で、置換開始直前
には１０⁸ ｄＰａ・ｓ以下の粘度である比較的高温の粘
度の低いガラス塊を、大気雰囲気から非酸化性雰囲気へ
と置換した場合、置換室内を所定の圧力まで排気減圧し
た後、排気を続けた状態で非酸化性ガスを置換室内に供
給し、雰囲気を置換するため、置換室内が過度の減圧状
態になることが無いので、置換工程中に溶融ガラス塊に
発泡等の欠陥が発生することないのである。

【００３１】因みに、もしも、この粘度のガラス塊を、
従来から知られている真空置換による方法で置換し、大
気雰囲気を真空状態（例えば１Ｐａ）まで減圧した後、
非酸化性ガスを置換室内に供給した場合、置換工程中に
ガラス塊が発泡してしまうことがある。

【００３２】また、本発明において、置換室内を所定の
圧力まで減圧し、続いて、排気口からの排気を続けた状
態で、非酸化性ガス供給口から非酸化性ガスを置換室に
供給すると、軟化状態のガラス塊に対して、発泡などの
発生を防止でき、大気雰囲気から非酸化性雰囲気へと置
換するのに有利である。

【００３３】しかし、置換室の容量が大きい場合、この
方法で雰囲気置換を行うと、高度の非酸化性雰囲気にな
るまでに要する時間が長くなる。そこで、本発明では、
置換室のうち、高温軟化状態のガラス塊の近傍とその外
周の部分とに置換室を２分割し、各々の置換室の気密性
を保ち、外周の部分の置換室の置換方法を、従来から知
られている真空置換による方法とし、真空状態まで排気
した後、非酸化性ガスを置換室に充填する方法とし、一
方、ガラス塊の近傍の部分の置換室の置換方法を、置換
室内を所定の圧力まで減圧し、続いて、排気口からの排
気を続けた状態で、非酸化性ガス供給口から非酸化性ガ
スを置換室に供給することにより、非酸化性雰囲気に置
換するようにしてもよい。この方法により、ガラス塊近
傍の置換室では、置換室容積が小さいので、短い時間
で、高度の非酸化性雰囲気へ置換できる。一方、その外
周の部分の置換室では、置換室容積が大きい場合でも、
従来から知られている真空置換方法により、短い時間
で、高度の非酸化性雰囲気に置換できる。したがって、
置換室容積が大きい場合でも、置換に要する時間を短く
し、成形室内を高度の非酸化性雰囲気に保つことができ
る。

【００３４】なお、本発明では、置換室に供給される非
酸化性ガスが、ガラスのガラス転移点温度以上に加熱さ
れていることで、置換工程中に非酸化性ガスの流れがガ
ラス塊に当たっても、ガラス塊の温度低下をもたらさ
ず、したがって、本発明による方法で、ガラス塊を、置
換室に導き、大気雰囲気から非酸化性雰囲気へとガス置
換し、更に、非酸化性雰囲気に保たれた成形室へと搬送
する場合、成形型内へ搬送されたガラス塊の温度は、そ
の状態で、プレス成形を行うのに十分な温度であるか
ら、ガラス塊をプレス温度にまで再加熱する工程を必要
とせずに、直ちに、プレス成形することができ、プレス
成形に要する時間を短くすることができる。

【００３５】この場合、置換室の内部に加熱手段を有
し、置換中にガラス塊を加熱することは、本発明にとっ
て有効である。また、置換室に、排気口および非酸化性
ガス供給口を複数有することは、非酸化性ガス供給口か
ら排気口への非酸化性ガスの流れが、置換室の中をくま
なく流れるように、それらの配置を最適化する点で有効
であり、置換に要する時間を短くすることができ、ま
た、成形室内を高度の非酸化性雰囲気に保つことができ
る。

【００３６】

【実施例】（第１の実施例） 以下、本発明の第１の実施例を図１を参照して具体的に
説明する。同図において、符号１は白金溶融るつぼ、２
は白金溶融るつぼ１の内部で溶融されている溶融光学ガ
ラス、３は白金溶融るつぼ１の周囲に設置されたるつぼ
加熱用ヒータ、４は白金溶融るつぼ１内で溶融された溶
融光学ガラス２を流出するための流出ノズル、５は流出
ノズル４から流出した溶融光学ガラス２から得られた高
温軟化状態のガラス塊、６は高温軟化状態のガラス塊５
を受けるための受け型、７は受け型６を昇降するための
昇降棒である。

【００３７】また、符号８は光学素子成形方法用の上
型、９は光学素子成形用の下型、１０は上型８および下
型９を同心上に摺動自在に案内するスリーブ状の胴型、
１１はプレス成形用の油圧シリンダ、１２は上型８と油
圧シリンダ１１を連結するプレス軸、１３はガラス塊５
を上型８と下型９でプレス成形することによって得られ
る光学素子、１４はガラス塊５を下型９の上に搬入する
ための搬送装置、１５は成形された光学素子１３を搬出
するための搬送装置である。

【００３８】更に、符号１６は上型８と下型９からなる
一対の成形型を非酸化性雰囲気に保つための成形室、１
７はガラス塊５を大気雰囲気から非酸化性雰囲気へ置換
するために成形室１６に隣接して設置された置換室、１
８は成形光学素子１３を非酸化性雰囲気から大気雰囲気
へ置換するために成形室１６に隣接して設置された置換
室、１９は置換室１７と大気とを連絡する開閉口、２０
は置換室１７と成形室１６とを連絡する開閉口、２１は
置換室１８と成形室１６とを連絡する開閉口、２２は置
換室１８と大気とを連絡する開閉口、２３は置換室１７
を排気するための排気口、２４は置換室１７に非酸化性
ガスを供給するための非酸化性ガス供給口、２５は置換
室１８を排気するための排気口、２６は置換室１８に非
酸化性ガスを供給するための非酸化性ガス供給口であ
る。

【００３９】上記構成の光学素子成形装置を用いた、本
発明の光学素子の成形方法を以下に説明する。まず、ガ
ラス材料を、白金溶融るつぼ１の中に投入し、白金溶融
るつぼ１の周囲に配置されたるつぼ加熱用ヒータ３を用
いて加熱・溶融し、溶融光学ガラス２を得る。溶融光学
ガラス２は、白金溶融るつぼ１の下方に設置された流出
ノズル４の先端から、液滴状になって流出する。

【００４０】この場合、予め、受け型６を流出ノズル４
の直下に待機させて置き、液滴状の溶融光学ガラス２を
受けるが、受け型６に受けた溶融光学ガラス２の重量が
所望の重さに達した時、受け型６を支持している昇降棒
７を下方に移動させ、受け型６を急速に下降することに
より、溶融光学ガラス２を、その伸長部分で、くびれさ
せることにより切断する。これにより、シャーマークの
無い高温軟化状態のガラス塊５を得ることができる。

【００４１】次に、高温軟化状態のガラス塊５を載せた
受け型６を、置換室１７に隣接する位置まで下降し、置
換室１７の開閉口１９を開け、置換室１７の内部を大気
雰囲気にする。そして、高温軟化状態のガラス塊５を載
せた受け型６を搬送装置（図示せず）を用いて、置換室
１７内に搬送し、所定位置に止める。上記搬送装置は次
に置換室１７の外へ退出し、開閉口１９が閉じられ、置
換室１７は気密に保たれる。

【００４２】置換室１７の排気口２３から大気を排気
し、置換室１７内の圧力が所定の圧力になるまで減圧し
た後、排気口２３から排気を続けたまま、非酸化性ガス
供給口２４から非酸化性ガスを置換室１７に供給し、置
換室１７内の雰囲気を非酸化性ガス雰囲気へ置換する。
そして、置換室１７内の酸素濃度が、成形室１６内の酸
素濃度と同等になった後、排気口２３からの排気を終了
し、非酸化性ガス供給口２４からの非酸化性ガスの供給
のみを続ける。置換室１７内の圧力が成形室１６内の圧
力と同等になった後、非酸化性ガス供給口２４からの非
酸化性ガスの供給を終了し、開閉口２０を開ける。大気
雰囲気から非酸化性ガス雰囲気へと置換された置換室内
の、軟化状態のガラス塊５は、成形室１６内に設置され
た搬送装置１４を用いることで、置換室１７内の受け型
６の上から、成形室１６内の下型９の上に搬送される。

【００４３】そして、ガラス塊５を下型９の上に搬送し
た後、直ちに、開閉口２０が閉じられ、次に、開閉口１
９が開けられ、置換室１７は大気雰囲気となる。そし
て、置換室１７の中に載置されている受け型６は、搬送
装置（図示せず）により大気へと搬出される。

【００４４】成形室内では、下型９の上に載置された軟
化状態のガラス塊５を、直ちに、上型８でプレス成形す
ることにより、光学素子１３を得る。次いで、この、成
形された光学素子１３は、搬送装置１５を用いて、下型
９の上から搬出される。

【００４５】この時、置換室１８の内部は、真空置換法
により、非酸化性雰囲気に、予め置換されており、開閉
口２１は開けられている。下型９の上から搬出された光
学素子１３は、開閉口２１を通って、置換室１８へと搬
送され、置換室１８の中に載置される。その後、置換室
１８の開閉口２１が閉じられ、続いて、開閉口２２が開
けられるので、置換室１８内は大気雰囲気になる。そし
て、搬送装置（図示せず）を用いて、置換室１８内に導
かれた光学素子１３を、開閉口２２を通って、大気中へ
と搬出する。

【００４６】なお、光学素子１３を大気へと搬出した
後、直ちに、開閉口２２が閉じられ、排気口２５から置
換室１８の内部の大気を排気し、真空状態にまで減圧し
た後、排気を終了し、非酸化性ガス供給口２６から、非
酸化性ガスを成形室１８の中に供給し、成形室１８を非
酸化性雰囲気へ置換する。このようにして、本発明の光
学素子の成形方法は、実際に、連続的に実施される。

【００４７】次に、本実施例における光学素子の成形方
法を、より具体的に説明する。すなわち、本発明の実施
例で用いた光学ガラスは、屈折率ｎ_d ＝１．５８、アッ
ベ数ν_d ＝６０の光学特性を持つガラスであり、また、
このガラスは、その転移点温度が５００℃である。ま
た、本実施例で得た光学素子は、直径：１４ｍｍ、中心
肉厚：５．５ｍｍ、光学面の曲率半径：１０ｍｍおよび
１３ｍｍの両凸形状レンズであり、その重量は１．５ｇ
である。

【００４８】また、白金溶融るつぼ１内の溶融光学ガラ
ス２は、るつぼ加熱用ヒータ３により、１２００℃に加
熱されている。そして、流出ノズル４の温度を１０５０
℃に保持することにより、流出ノズル４から溶融光学ガ
ラス２を液滴状に流出することができる。この液滴状の
溶融光学ガラス２の温度は、１０００℃であった。

【００４９】受け型６は、カーボン系の材質により作ら
れており、そのガラス受け面は凹形状の、半径：１０ｍ
ｍの球面に加工されている。そして、溶融光学ガラス２
を受ける前に、受け型６は、ヒータ（図示せず）によ
り、６００℃に加熱される。

【００５０】流出ノズル４から液滴状に流出する溶融光
学ガラス２を、事前に６００℃に加熱された受け型６に
受け、受け型６に受けた溶融光学ガラス２の重量が１．
５ｇに達した後、直ちに、受け型６を下方に下降させ、
溶融光学ガラス２を引き伸ばすことにより、くびれさ
せ、切断し、シャーマークの無い高温軟化状態のガラス
塊５を得る。そして、この高温軟化状態のガラス塊５を
載せた受け型６は、直ちに、置換室１７の中へ搬入され
た。なお、以上説明した、ガラスを溶融する工程、ガラ
スを流出する工程、ガラス塊を受ける工程は、大気中で
行われた。

【００５１】続いて、置換室１７において、大気雰囲気
から非酸化性雰囲気への置換が行われる。本実施例で
は、非酸化性雰囲気として窒素雰囲気が使われた。ま
た、本実施例においては、置換室１７は、その上面に排
気口２３と非酸化性ガスの供給口２４とを１個ずつ有し
ている。また、置換室内に置かれた軟化状態のガラス塊
５は、置換開始の直前に７２０℃の温度である（これは
１０⁵ ｄＰａ・ｓの粘度に相当する温度である）。

【００５２】置換室１７の開閉口１９が閉じられた後、
排気口２３から排気を開始する。排気開始後２０秒で、
置換室１７内の圧力は５００Ｐａ（絶対圧力）まで減圧
された。そこで、排気口２３からの排気を続けたまま、
非酸化性ガス供給口２４から、７００℃に加熱された窒
素ガスを置換室１７内に供給した。窒素ガスの供給を開
始してから１０秒後に、置換室１７内の酸素濃度は、成
形室１６内の酸素濃度と同等になり、この時の置換室１
７内の圧力は、５００００Ｐａ（絶対圧力）であった。
そこで、排気口２３からの排気を終了し、非酸化性ガス
供給口２４からの窒素ガスの供給のみを続けた。置換室
１７内の圧力が、成形室１６内の圧力と同じ１１０００
０Ｐａ（絶対圧力）になった時、非酸化性ガス供給口２
４からの窒素ガスの供給を終了し、開閉口２０を開け
た。

【００５３】以上説明した本実施例における置換工程で
の、排気口２３と非酸化性ガス供給口２４の作動タイミ
ングと置換室内の圧力とは、図２に図解されている。な
お、置換工程が終了した時点における、ガラス塊５の温
度は６８０℃であった。

【００５４】成形室内では、続いて、ガラス塊５を搬送
し、下型９の上に載せた。上型８および下型９の材質は
超硬合金であり、光学面成形面は凹形状に、上型８は半
径：１０ｍｍ、下型９は半径：１３ｍｍに研磨されてお
り、その表面にはダイヤモンド状カーボン膜がコーティ
ングされている。上型８および下型９は、５３０℃に加
熱保持されている。また、下型９の上に載せられたガラ
ス塊５のプレス成形直前の温度は６４０℃であった。成
形型で２０００Ｎの力により、ガラス塊５をプレス成形
したところ、５秒でプレス成形が終了し、所定の形状に
成形された光学素子１３が得られた。その後２０秒間、
光学素子１３を上型８と下型９に密着させた状態で保持
し、光学素子１３内の温度分布が均等になった後、上型
８を上昇し、型開きした。そして、得られた光学素子１
３を、置換室１８へ搬送し、開閉口２２から大気中へ搬
出した。このようにして実施された本発明の光学素子の
成形方法は、６０秒タクトで、連続して行われた。

【００５５】本実施例により得られた光学素子は、シャ
ーマークや発泡による欠陥も無く、面形状の転写性も優
れたものであった。また、本実施例では、成形室内の酸
素濃度を低く保つことができるので、成形型が酸化する
ことも無く、高い耐久性を確保できた。更に、本実施例
の特有の効果としては、大気雰囲気から非酸化性ガス雰
囲気へ置換するのに必要とする非酸化性ガスの使用量が
少ない点、置換時間および成形時間とも短いので、短い
タクトでの連続成形が行える点を加えることができる。

【００５６】（第２の実施例） 次に、本発明の第２の実施例を、図３を参照しながら具
体的に説明する。同図において、符号５は軟化状態のガ
ラス塊、６は受け型、２７はガラス塊５近傍の置換室、
３０はガラス塊近傍の置換室２７を構成するための容器
部材、２３はガラス塊近傍の置換室２７内を排気するた
めの排気口、２４はガラス塊近傍の置換室２７内に非酸
化性ガスを供給するための非酸化性ガス供給口、２８は
外周部の置換室、３１は外周部の置換室２８内を排気す
るための排気口、３２は外周部の置換室２８内に非酸化
性ガスを供給するための非酸化性ガス供給口、２９はガ
ラス塊近傍の置換室２７および外周部の置換室２８を気
密状態に保つための蓋部材、１６は成形室、２０は外周
部の置換室２８と成形室１６とを連絡する開閉口であ
る。

【００５７】上記構成の光学素子成形装置を用いて、以
下に本発明の成形方法を説明する。まず、第１の実施例
と同様の方法で、大気中で、溶融ガラス流から一定量の
ガラスを受け型６の上に取り、高温軟化状態のガラス塊
５を得る。この高温軟化状態のガラス塊５を載せた受け
型６は、搬送装置（図示せず）を用いて、図４に示す位
置に下降している蓋部材２９の上に置かれる。なお、こ
の状態で、ガラス塊近傍の置換室２７および外周部の置
換室２８の内部は、大気雰囲気となっている。ガラス塊
５を載せた受け型６が蓋部材２９の上に置かれた後、直
ちに蓋部材２９を上昇させ、図３に示す状態にし、ガラ
ス塊近傍の置換室２７および外周部の置換室２８を各々
気密状態にする。

【００５８】次に、ガラス塊近傍の置換室２７の排気口
２３から大気を排気し、ガラス塊近傍の置換室２７内の
圧力が所定の値になるまで減圧する。所定の圧力まで減
圧された後、排気口２３から排気を続けたまま、非酸化
性ガス供給口２４から非酸化性ガスをガラス塊近傍の置
換室２７内に供給し、ガラス塊近傍の置換室２７内の雰
囲気を非酸化性ガス雰囲気へと置換する。ガラス塊近傍
の置換室２７内の酸素濃度が、成形室１６の酸素濃度と
同等になった後、排気口２３からの排気を終了し、非酸
化性ガス供給口２４からの非酸化性ガスの供給のみを続
ける。ガラス塊近傍の置換室２７内の圧力が、成形室１
６内の圧力と同等になった後、非酸化性ガス供給口２４
からの非酸化性ガスの供給を終了する。

【００５９】一方、外周部の置換室２８では、排気口３
１から大気を排気し、真空状態になるまで、減圧が持続
される。外周部の置換室２８内の圧力が真空状態になっ
た後、排気口３１からの排気を終了し、続いて、非酸化
性ガス供給口３２から外周部の置換室２８内へ非酸化性
ガスを供給する。外周部の置換室２８内の圧力が、成形
室１６内の圧力と同等になった後、非酸化性ガス供給口
３２からの非酸化性ガスの供給を終了する。

【００６０】そして、ガラス塊近傍の置換室２７内およ
び外周部の置換室２８内が非酸化性ガス雰囲気に置換さ
れた後、図５に示すように、容器部材３０を上昇し、開
閉口２０を開ける。大気雰囲気から非酸化性ガス雰囲気
へと置換されたガラス塊５は、第１の実施例と同様の方
法でプレス成形され、その結果、所望形状の光学素子を
得ることができる。

【００６１】次に、本実施例における光学素子の成形方
法を、より具体的に説明する。なお、ここで用いた光学
ガラスの種類およびレンズの形状は、第１の実施例と同
じである。また、受け型６の上に高温軟化状態のガラス
塊５を受ける工程も、第１の実施例と同様であり、ここ
では、受け型６としてカーボン系の材料を用い、予め、
受け型６を５００℃に加熱した後にガラスを受け、ガラ
ス塊５を得た。

【００６２】続いて、ガラス近傍部の置換室２７とその
外周部の置換室２８の２つの置換室を用いて、大気雰囲
気から非酸化性雰囲気への置換が行われる。なお、本実
施例において、ガラス近傍部の置換室２７の容積は、お
よそ５０ｃｍ³ であった。また、本実施例においては、
外周部の置換室２８は、その上面に排気口３１と非酸化
性ガス供給口３２とを１個ずつ有しており、また、ガラ
ス塊近傍部の置換室２７も、その上面に排気口２３と非
酸化性ガス供給口２４とを１個ずつ有している。そし
て、ガラス塊近傍部の置換室２７を構成する容器部材３
０が上下動するので、排気口２３と非酸化性ガス供給口
２４とは、通常、フレキシブルチューブで構成され、伸
縮自在である。

【００６３】蓋部材２９の上に置かれた軟化状態のガラ
ス塊５は、蓋部材２９の上昇により置換室２７の内部に
設置され、置換の開始直前において６８０℃の温度であ
る（これは１０⁶ ｄＰａ・ｓの粘度に相当する温度）。
この蓋部材２９を上昇し、ガラス塊近傍の置換室２７お
よび外周部の置換室２８が密閉された後、各々の置換室
の置換工程が開始される。

【００６４】なお、本実施例では、ガラス塊近傍の置換
室２７を構成する容器部材３０の内部にヒータ（図示せ
ず）を内蔵しており、このヒータで容器部材を６５０℃
に加熱した状態で置換を行った。また、本実施例では、
非酸化性ガスとして窒素ガスを使用し、ガラス塊近傍の
置換室２７および外周部の置換室２８に室温の窒素ガス
を供給した。

【００６５】ガラス塊近傍の置換室２７では、排気口２
３からの排気が開始され、排気開始後、１５秒で、ガラ
ス塊近傍の置換室２７内の圧力は、１００Ｐａ（絶対圧
力）まで減圧された。そこで、排気口２３からの排気を
続けたまま、非酸化性ガス供給口２４から、室温の窒素
ガスをガラス塊近傍の置換室２７内に供給した。しかし
て、窒素ガスの供給を開始してから５秒後に、ガラス塊
近傍の置換室２７内の酸素濃度は、成形室１６内の酸素
濃度と同等になり、この時のガラス塊近傍の置換室２７
内の圧力は、３００００Ｐａ（絶対圧力）であった。そ
の段階で、排気口２３からの排気を終了し、非酸化性ガ
ス供給口２４からの窒素ガスの供給のみ続けた。ガラス
塊近傍の置換室２７内の圧力が、成形室１６内の圧力と
同じの、１１００００Ｐａ（絶対圧力）になった時、非
酸化性ガス供給口２４からの窒素ガスの供給を終了し
た。

【００６６】一方、外周部の置換室２８では、排気口３
１からの排気が開始され、排気開始後２０秒で、外周部
置換室２８内の圧力は、１Ｐａ（絶対圧力）の真空状態
まで減圧された。そこで、排気口３１からの排気を終了
し、非酸化性ガス供給口３２から室温の窒素ガスを外周
部の置換室２８内に供給した。外周部の置換室２８内の
圧力が、成形室１６内の圧力と同じ、１１００００Ｐａ
（絶対圧力）になった時、非酸化性ガス供給口３２から
の窒素ガスの供給を終了した。このようにして、両方の
置換室の置換が終了した後、ガラス塊近傍の置換室２７
を構成する容器部材３０を上昇させ、さらに、開閉口２
０を開けた。以上説明した本実施例における置換工程で
の、置換室内での圧力は、図６に図解されている。ま
た、置換工程が終了した時点における、ガラス塊５の温
度は、６７０℃であった。

【００６７】続いて、ガラス塊５をプレス成形して成形
光学素子１３を得た。この場合の成形条件は、実施例１
の場合と同一条件である。本実施例により得られた光学
素子は、シャーマークや発泡による欠陥も無く、面形状
の転写性も優れたものであった。また、本実施例では、
成形室内の酸素濃度を低く保つことができるので、成形
型が酸化することも無く、成形型の耐久性も高いもので
あった。

【００６８】本実施例の特有の効果としては、実施例１
の効果に加えて、置換時間がより速くなる点、置換中の
ガラスの温度低下が少なくなるので、受け型６の温度を
低くでき、受け型６の耐久性が向上する点などがある。

【００６９】（第３の実施例） 図７には、本発明の第３の実施例を説明するための装置
が、断面で概略的に示されている。同図において、符号
５は軟化状態のガラス塊、６は受け型、１６は成形室、
１７は軟化状態のガラス塊５を大気雰囲気から非酸化性
ガス雰囲気へ置換する置換室、１９は置換室１７と大気
を連絡する開閉口、２０は置換室１７と成形室１６を連
絡する開閉口である。また、２３は置換室１７を排気す
るための排気口であり、この排気口２３は、直方体形状
をした置換室１７の各隅部において計８か所に設置され
ている。２４は置換室１７に非酸化性ガスを供給するた
めの非酸化性ガス供給口であり、この非酸化性ガス供給
口２４が、軟化状態のガラス塊５の近傍において計４か
所に設置されている。

【００７０】上記構成の光学素子成形装置を用いた光学
素子の成形方法は、第１の実施例で説明した方法と同様
である。そこで、続いて、本実施例における光学素子の
成形方法をより具体的に説明する。なお、本実施例で用
いた光学ガラスの種類およびレンズの形状は、第１の実
施例と同じである。また、受け型６の上に高温軟化状態
のガラス塊５を受ける工程も、第１の実施例と同様であ
り、ここでは受け型６としてカーボン系の材料を用い、
受け型６を６００℃に加熱した後にガラスを受け、ガラ
ス塊５を得た。

【００７１】続いて、置換室１７において、大気雰囲気
から非酸化性雰囲気への置換が行われる。本実施例で
は、非酸化性雰囲気として窒素雰囲気が使われた。置換
室１７内に置かれた軟化状態のガラス塊５は、置換開始
の直前に７２０℃の温度である（これは１０⁵ ｄＰａ・
ｓの粘度に相当する温度）。

【００７２】そして、置換室１７の開閉口１９が閉じら
れた後、排気口２３から排気を開始する。排気開始後２
０秒で、置換室１７内の圧力は、５００Ｐａ（絶対圧
力）まで減圧された。そこで、排気口２３からの排気を
続けたまま、非酸化性ガス供給口２４から７００℃に加
熱された窒素ガスを置換室１７内に供給した。窒素ガス
の供給を開始してから７秒後に、置換室１７内の酸素濃
度は、成形室１６内の酸素濃度と同等になり、この時の
置換室１７内の圧力は５００００Ｐａ（絶対圧力）であ
った。そこで、排気口２３からの排気を終了し、非酸化
性ガス供給口２４からの窒素ガスの供給のみを続けた。
置換室１７内の圧力が、成形室１６内の圧力と同じ１１
００００Ｐａ（絶対圧力）になった時、非酸化性ガス供
給口２４からの窒素ガスの供給を終了し、開閉口２０を
開けた。なお、置換工程が終了した時点における、ガラ
ス塊５の温度は６９０℃であった。

【００７３】このようにして、ガラス塊５をプレス成形
して所望形状の光学素子１３を得た。この場合の成形条
件は、実施例１の場合と同一条件である。本実施例によ
り得られた光学素子は、シャーマークや発泡による欠陥
も無く、面形状の転写性も優れたものであった。また、
本実施例では、成形室内の酸素濃度を低く保つことがで
きるので、型が酸化することも無く、型の耐久性も高い
ものであった。

【００７４】なお、本実施例の特有の効果としては、実
施例１の効果に加えて、置換時間がより速くなる点、置
換中のガラスの温度低下が少なくなる点などが挙げられ
る。

【００７５】

【発明の効果】本発明は、以上説明したようになり、大
気中で溶融ガラス流を受け型に受けてガラス塊を得て、
非酸化性雰囲気に保たれた成形室内でガラス塊をプレス
成形し光学素子を得る成形方法において、大気中で受け
た溶融ガラス塊を非酸化性雰囲気に保たれた成形室内に
搬送するに際し、大気雰囲気から非酸化性雰囲気へ置換
可能な置換室を介して溶融ガラス塊を成形室内へ搬送す
ることにより、非酸化性ガスの使用量が少なくすること
ができ、生産コストを下げることができ、また、成形室
内を高度の非酸化性雰囲気に保つことができるので、成
形型の耐久性を高めることができ、生産コストを下げる
ことができる。

【００７６】また、本発明によれば、成形室内をより高
度の非酸化性雰囲気に保つことができるので、成形型の
耐久性をさらに高め生産コストを下げることができ、ま
た、置換に要する時間がより短くなるので、生産タクト
タイムが短くなり、生産コストを下げることができ、ま
た、置換工程中に溶融ガラス塊に欠陥が発生することが
無いので、良品率が向上し、生産コストを下げることが
できる。

【００７７】また、本発明によれば、上述の効果に加え
て、成形室内の上下一対の成形型でガラス塊をプレス成
形するのに要する時間がより短くなるので、生産タクト
タイムが短くなり、生産コストを下げることができる。

【００７８】また、本発明によれば、上述の効果に加え
て、置換に要する時間がより短くなるので、生産タクト
タイムが短くなり、生産コストを下げることができる。

【００７９】また、本発明によれば、上述の効果に加え
て、成形室内をより高度の非酸化性雰囲気に保つことが
できるので、成形型の耐久性をさらに高め、生産コスト
を下げることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例に係る光学素子方法にお
いて用いる成形装置の構成を示す概略断面図である。

【図２】本発明の第１の実施例に係る光学素子方法にお
ける置換工程での、排気と非酸化性ガス供給のタイミン
グとを、置換室内の圧力変化で説明する図である。

【図３】本発明の第２の実施例に係る光学素子方法にお
いて用いる成形装置の構成を示す概略断面図である。

【図４】本発明の第２の実施例に係る光学素子方法にお
いて用いる成形装置の構成を示す概略断面図である。

【図５】本発明の第２の実施例に係る光学素子方法にお
いて用いる成形装置の作動を説明するための概略断面図
である。

【図６】本発明の第２の実施例に係る光学素子方法にお
ける置換工程での、置換室内の圧力変化を説明する図で
ある。

【図７】本発明の第３の実施例に係る光学素子方法にお
いて用いる成形装置の構成を示す概略断面図である。

【符号の説明】

５ 軟化状態のガラス塊 ６ 受け型 ８ 光学素子成形用の上型 ９ 光学素子成形用の下型 １６ 成形室 １７ 置換室 ２３ 排気口 ２４ 非酸化性ガス供給口

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 余語 瑞和 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−26528（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−139019（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−177317（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−197328（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−228834（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−53221（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C03B 11/00

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 溶融るつぼで溶融した光学ガラスを大気
   雰囲気でノズルから流出する工程、所定量の溶融ガラス
   を大気雰囲気で受け型に受けて高温軟化状態のガラス塊
   を得る工程、高温軟化状態のガラス塊を置換室に移し
   て、その周囲の雰囲気を大気雰囲気から非酸化性雰囲気
   へと置換する工程、置換室に連絡する成形室を非酸化性
   雰囲気に保ち、置換室から移されたガラス塊を成形室内
   の上下一対の型の間に配置し、プレス成形して成形光学
   素子を得る工程、からなる光学素子の成形方法におい
   て、 置換室で大気雰囲気から非酸化性雰囲気へと置換する工
   程が、排気口から排気して、置換室内を所定の圧力まで
   減圧し、続いて、排気口からの排気を続けた状態で、非
   酸化性ガス供給口から非酸化性ガスを置換室に供給する
   ことであることを特徴とする光学素子の成形方法。
2. 【請求項２】 排気口から排気して置換室内を減圧する
   過程において、置換室内の圧力が４００００Ｐａ以下か
   ら１００Ｐａ以上の範囲内で減圧し、その後、排気口か
   らの排気を続けた状態で非酸化性ガス供給口から非酸化
   性ガスを置換室に供給することを特徴とする請求項１に
   記載の光学素子の成形方法。
3. 【請求項３】 高温軟化状態のガラス塊の粘度が、置換
   開始直前には１０⁸ｄＰａ・ｓ以下になるように、ガラ
   ス温度が制御されていることを特徴とする請求項１に記
   載の光学素子の成形方法。
4. 【請求項４】 大気と成形室との間を連絡する置換室内
   を、高温軟化状態のガラス塊の近傍とその外周の部分と
   に分割し、外周の部分の置換室の部分での置換を、真空
   状態まで排気した後、非酸化性ガスを置換室に充填する
   方法とし、また、ガラス塊の近傍の置換室の部分での置
   換を、置換室内を所定の圧力まで減圧し、続いて、排気
   口からの排気を続けた状態で、非酸化性ガス供給口から
   非酸化性ガスを供給する方法とすることを特徴とする請
   求項１に記載の光学素子の成形方法。
5. 【請求項５】 置換室に供給される非酸化性ガスが、ガ
   ラスのガラス転移点温度以上に加熱されていることを特
   徴とする請求項１に記載の光学素子の成形方法。
6. 【請求項６】 置換室の内部に加熱手段を有し、置換中
   にガラス塊を加熱することを特徴とする請求項１に記載
   の光学素子の成形方法。
7. 【請求項７】 置換室には、排気口および非酸化性ガス
   供給口をそれぞれ複数、備えていることを特徴とする請
   求項１に記載の光学素子の成形方法。
8. 【請求項８】 溶融したガラス材料を成形室でガラス成
   形品に成形加工する装置における前記溶融ガラス材料を
   受部材で受けて、前記成形室に移送する置換室におい
   て、前期生形質に隣接する置換室を構成する周壁部を複
   層構造とし、該周壁部で構成した複層の置換室を独立的
   に吸気、排気するようにしたことを特徴とするガラス成
   形の加工装置。