JP3229942B2

JP3229942B2 - ガラス光学素子の製造方法

Info

Publication number: JP3229942B2
Application number: JP23234195A
Authority: JP
Inventors: 慎一郎広田; 忠幸藤本; 賢宇野; 博榎本
Original assignee: Hoya Corp
Current assignee: Hoya Corp
Priority date: 1994-09-09
Filing date: 1995-09-11
Publication date: 2001-11-19
Anticipated expiration: 2015-09-11
Also published as: JPH08133758A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プレス成形後に研
削研磨が不要なガラスレンズなどのガラス光学素子の製
造方法に関する。特に、本発明は、プレス成形に要する
サイクル時間を大幅に短縮し生産スピードを向上させる
ことが可能なガラス光学素子の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】被成形ガラス素材であるガラスプリフォ
ームを、ガラス成形体面に必要な面精度及び面粗度が確
保された成形型でプレス成形し、プレス成形後の研削研
磨を不要とできるガラス光学素子の製造方法として、従
来より種々の方法が知られている。例えば、特開昭６４
−７２９２９号公報あるいは特公平２−１６２５１号公
報に記載の方法は、成形型とガラスプリフォームとを一
緒に加熱する方式の方法である。即ち、上型と下型とこ
れらをガイドする案内型からなる成形型内にガラスプリ
フォームを挿入し、プリフォームが十分軟化する温度ま
で成形型と共に加熱した後に押圧成形する。次に、成形
後のガラス成形体の面精度が損なわれない程度の冷却速
度をもってガラス転移点温度付近まで冷却し（あるいは
その後ある時間を要して室温付近まで冷却し）た後、成
形型内からガラス成形体が取り出される。

【０００３】一方、あらかじめ軟化させたガラスプリフ
ォームを、これとは別に加熱した成形型内へ挿入する方
法が、特開昭６２−１１３７３０号公報あるいは特公昭
６３−４６０１０号公報に記載されている。即ち、リン
グ状部材上に保持したガラスプリフォームをリング状部
材と共に加熱して軟化させ、成形型内にリング状部材と
共に挿入し、次に下型がリング状部材の内壁より貫入し
て軟化したプリフォームを持ち上げて上型との間で押圧
成形を行う。あるいは、リング状部材が上型と下型とを
ガイドする胴型となって押圧成形する。

【０００４】更に、リング状部材を用いて成形型内に挿
入したガラスプリフォームを成形する方法において、成
形型を延命化するための温度条件が、特開昭６２−２７
３３４号公報に記載されている。即ち、成形型温度をガ
ラスの転移点未満から転移点より２００℃低い温度範囲
に保持し、ガラスプリフォームの温度が同ガラスの粘度
が１０⁶〜１０⁸ポアズの範囲となるように加熱した後
に、成形型へ挿入して押圧成形する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記した成形型内にガ
ラスプリフォームが保持された状態で、プリフォームが
成形型と共に加熱、成形、冷却される方法では、ガラス
と成形型の温度が常にほぼ等しくプレス工程が進むこと
によって、ガラスの表面と内部の温度差がなくなり、こ
のためヒケが発生し難く安定した面精度が得られる。し
かし、プレスを開始するまでの昇温時間と、プレス後の
取り出しまでに要する冷却時間が必要であるために、全
工程に要するサイクル時間が著しく長くなるという欠点
を有している。更に、加熱からプレスの工程におけるガ
ラスと成形型面の接触時間が長いために、ガラスと成形
型面との間で反応を起こし易く、型寿命が短くなるとい
う欠点も有している。

【０００６】一方、あらかじめ成形型よりも高温度（低
粘性）にしたガラスプリフォームをリング状部材を挿入
手段としてプレス成形する方法では、プレス時間が非常
に短時間に済む。さらに、成形型の温度を比較的低くで
き、プレス後のガラス温度の冷却にある程度の時間を置
けば離型が可能であることから、サイクル時間が大幅に
短縮できる。しかし、成形型の延命化を目的として、低
温度（ガラスの転移点未満から転移点より２００℃低い
温度範囲）の成形型にプリフォームを挿入すると、ガラ
ス表面の温度は急激に低下するため、所望の肉厚までプ
レス成形する前にガラスが冷めて固化してしまうという
問題がある。

【０００７】この対策として、同様の温度条件下で粘度
が更に低いガラスプリフォームを使用することが提案さ
れている。しかし、粘度が低くなればなる程、リング状
部材上の軟化したプリフォームがリング状部材の開口か
らへたってくる（変形して垂れ下がる）。例えば、プリ
フォームの形状にもよるが、粘度が１０⁷ポアズ以下で
はへたりが生じる傾向が大きい。そのため、リング状部
材からへたったプリフォームが落下しないようにするた
め、プリフォームの外径をリング状部材のプリフォーム
支持部の内径よりもかなり大きくしなければならない。
しかしその結果、プレス成形後のレンズは所望の外径よ
りも著しく大きくなってしまい、後工程で余肉突出部を
大きく削り取って所望の外径に調整する必要がある。
又、このリング状部材を用いて最終製品より大きいプリ
フォームを用いた場合、余肉突出部があり、かつ成形型
の温度が低いことから、コバが薄い両凸レンズやメニス
カスレンズの製造は極めて困難である。

【０００８】そこで、本発明の目的は、加熱軟化したガ
ラスプリフォーム等のガラス体を、予熱した成形型で押
圧成形することによりガラス光学素子を製造する方法で
あって、軟化すると粘度が低くなり変形しやすくなるガ
ラスプリフォーム等のガラス体を用いても、容易に保持
しながらガラス体を加熱軟化することができ、その結
果、ガラス光学素子を製造できる方法を提供することに
ある。さらに本発明の目的は、加熱軟化した変形しやす
いガラスプリフォーム等のガラス体を大きく変形させる
ことなく成形型に移送して、良好にガラス光学素子を製
造できる方法を提供することにある。また、本発明の目
的は、目的とするガラス光学素材の所望の有効外径をほ
ぼ満たす大きさのガラスプリフォーム等のガラス体を用
いて、後工程での芯取代を極力小さくできるガラス光学
素子の製造方法を提供することにある。さらに本発明の
目的は、プレス成形に要するサイクル時間を大幅に短縮
して、かつ表面欠陥がなく高い面精度のガラス成形体が
得られる製造方法を提供することにある。加えて本発明
の別の目的は、コバが薄い両凸レンズやメニスカスレン
ズでも容易に製造できる方法を提供することにある。

【０００９】

【問題を解決するための手段】本発明の第１の態様は、
加熱軟化したガラスプリフォームを、予熱した成形型で
押圧成形することによりガラス光学素子を製造する方法
であって、前記ガラスプリフォームを気流により浮上さ
せながら加熱することにより軟化させ、かつ加熱軟化し
たガラスプリフォームを落下させることにより前記予熱
した成形型に移送し、次いで押圧成形することを特徴と
するガラス光学素子の製造方法に関する。

【００１０】さらに本発明の第２の態様は、加熱軟化し
たガラスゴブを、予熱した成形型で押圧成形することに
よりガラス光学素子を製造する方法であって、ガラスゴ
ブを気流により浮上させながら加熱することにより軟化
させ、かつ前記加熱軟化したガラスゴブを、該ガラスゴ
ブを加熱するために用いる浮上治具が２つ以上に分割移
動することにより落下させて、前記予熱した成形型に移
送し、次いで押圧成形することを特徴とするガラス光学
素子の製造方法に関する。以下本発明について説明す
る。

【００１１】本発明は、加熱軟化したガラス体を、予熱
した成形型で押圧成形することによりガラス光学素子を
製造する方法である。ガラス体を構成するガラスの種類
及び形状等は、従来から公知のものである。但し、本発
明で用いるガラス体は、比較的粘度が低いガラスである
ことができる。例えば、加熱軟化した状態で、１０^5.5
〜１０^9.0ポアズの粘度を示すガラスがあることが好ま
しい。ガラス体は、本発明の第１の態様ではガラスプリ
フォームであり、第２の態様ではガラスゴブである。ガ
ラスプリフォームとは、ガラス光学素子を成形する際に
前駆体として用いる所定形状に成形した成形品をいう。
ガラスプリフォームは、冷間成形又は溶融ガラスを熱間
成形により成形したもの、さらには、これらを鏡面研磨
等したものであることかできる。さらに表面は鏡面でな
く粗面であることもでき、例えば＃８００のダイヤモン
ドで研削した研削品をガラスプリフォームとして用いる
こともできる。

【００１２】ガラスプリフォームの形状は、製品である
ガラス光学素子の大きさ及び容量、成形時の変化量等を
考慮して決定される。さらに、成形の際、ガストラップ
が生じないようにするため、成形品の中心がプリフォー
ムの被成形面と最初に接触するような形状とすることが
好ましい。ガラスプリフォームの形状は、例えば、球
状、マーブル状、円板状、球面状等であることができ
る。一方、ガラスゴブは、溶融ガラスを所定容量に分割
したガラス片であって、通常不規則なシワ（チルマー
ク）を有するものである。前記ガラスプリフォームは、
このガラスゴブをさらに所定形状に成形したものであ
る。ガラスゴブは、浮上させながら加熱して軟化させる
が、ガラス粘度が１０⁵ポアズ以下になるように加熱し
て表面のシワ（チルマーク）等の表面欠陥を消去するこ
ともできる。尚、プリフォーム及びゴブいずれの場合
も、その容量は、最終製品である光学素子の容量より少
し大きくすることが好ましい。

【００１３】本発明に用いる成形型は、従来から公知の
成形型をそのまま用いることができる。例えば、成形後
の冷却中に成形品（光学素子）に圧力のかかる構造か、
初期加圧後、減圧できる構造であっても良い。また、初
期加圧後の加圧は、上型の自重により行う構造であって
も良い。さらに、型の加熱には、抵抗加熱ヒーター、高
周波加熱ヒーター、赤外線ランプヒーター等を用いるこ
ともできる。特に、成形型温度の回復時間が短いという
観点からは、高周波加熱ヒーター、赤外線ランプヒータ
ーが好ましい。さらに、成形型の冷却は、断電冷却や成
形型内部を流通する冷却ガス等により行うことができ
る。

【００１４】本発明に用いる成形型は、例えば、図６に
示すような上型３５、下型３４及び案内型３６から構成
される成形型３９を用いることができる。但し、これら
に限定されるものではない。また、成形型として炭化ケ
イ素焼結体にＣＶＤ法により炭化ケイ素膜を形成した
後、イオンプレーティング法によりｉ−カーボン膜を形
成したものを用いることができる。さらに、ケイ素、窒
化ケイ素、炭化タングステン、酸化アルミニウムと炭化
チタンのサーメットや、これらの表面にダイヤモンド、
耐熱金属、貴金属合金、或いは炭化物、窒化物、硼化
物、酸化物などのセラミックスなどを被覆したものも使
用することができる。但し、ｉ−カーボン膜等の炭素系
膜は離型性がよい点で特に有利である。押圧成形の条件
は、ガラス体の温度及び成形型の温度等を考慮して適宜
決定することができる。通常３０〜２００ｋｇ／ｃｍ²
の圧力で、３〜６０秒間、好ましくは５〜３０秒間押圧
することで成形することができる。又、プリフォーム及
びゴブの温度、成形型の温度、並びに離型の温度も適宜
選択できる。

【００１５】本発明の製造方法の特徴は、ガラス体を気
流により浮上させながら加熱軟化し、かつ加熱軟化した
ガラス体を前記予熱した成形型に落下させて移送するこ
とである。ガラス体が、その自重によって変形する程の
低粘性域においては、加熱の際にガラス体を保持する治
具とガラスの融着を防止するのは容易ではない。本発明
では、例えば、治具の内部よりガスを噴出することで、
ガラス体を気流により浮上させる。治具面とガラス両面
にガスのレイヤーが形成され、このため治具とガラスが
反応することなく、加熱軟化することが可能となる。更
にガラス体がプリフォームの場合、プリフォームの形状
を概ね維持しつつ加熱軟化することができる。また、ガ
ラス体がガラスゴブであり、不規則な形状で表面にシワ
等の表面欠陥がある場合でも、加熱軟化しながら気流に
より浮上させることで、形状を整え、表面欠陥を消去す
ることも可能である。

【００１６】本発明においてガラス体の浮上のために用
いる気流となるガスとしては、特に制限はない。但し、
加熱したガラス体が治具と反応しないこと、さらに、加
熱した治具の酸化による劣化を防止するという観点か
ら、非酸化性ガスであることが好ましく、例えば窒素等
であることが適当である。還元性のガス、例えば水素ガ
ス等を添加することもできる。気流の流量は、気流を吹
き出す口の形状やガラス体の形状及び重量等を考慮して
適宜変更できる。通常の場合、ガス流量は０．００５〜
２０リットル／分の範囲がガラス体の浮上に適してい
る。但し、ガス流量が０．００５リットル／分未満であ
ると、ガラス体の重量が３００ｍｇ以上の場合、ガラス
体を十分に浮上させることができない場合がある。ま
た、ガス流量が２０リットル／分を超えると、ガラス重
量が２０００ｍｇ以上の場合でも、浮上治具上のガラス
が大きく揺れて、加熱の際にガラス体がプリフォームの
場合、その形状が変化することがあるからである。さら
にガラス体の加熱軟化の条件は、ガラスの種類等により
適宜変えることができ、軟化したガラス体に必要とされ
る粘度となるように調整される。

【００１７】プリフォームの気流による浮上は、例え
ば、プリフォームの径より小さいか、等しいか、または
大きい開口径を有する上方開口部から上方に流出する気
流により行うことができる。例えば、プリフォームの径
より小さい開口径を有する上方開口部の場合、図１に示
すように、浮上治具１０（後述のように２つに分割可能
な構造を有し、各部分を１０ａ１０ｂで示す）の上方開
口部１１は、ガラス体１の径より小さく、浮上治具１０
の上方開口部１１の底１２から上方に流出する気流によ
り、ガラス体１は上方開口部１１上で浮上して、浮上治
具１０に接触しないように保持される。尚、ガラス体１
は、周囲に設けられたガラス軟化用ヒーター１３により
加熱される。また、上方開口部１１の底１２には、気流
を供給する少なくとも１つの開口を設けることができ
る。また、ガラス体はプリフォームあっても、ゴブであ
っても、図１に示すように気流による浮上を行うことが
できる。

【００１８】また、ガラス体の気流による浮上は、ガラ
ス体の外形の曲率に近似する球面又は平面を有する多孔
質面から流出する気流により行うこともできる。特に、
ガラス体がプリフォームである場合に、プリフォームの
形状の維持が極めて容易であることから有効である。さ
らに、ガラス体がガラスゴブの場合、多孔質面からの気
流により浮上させながら加熱することで、ガラスゴブの
表面欠陥を容易に除去することもできる。図２に示すよ
うに、浮上治具支持体１４に支持された、ガラス体１の
曲率に近似する球面を有する多孔質面１６を有する浮上
治具１５上に、多孔質面１６から流出する気流によっ
て、ガラス体１が浮上した状態で保持される。尚、浮上
治具支持体１４及び浮上治具１５は、図１の場合と同様
に、分割可能な構造を有している。さらに、ガラス体１
は、周囲に設けられたガラス軟化用ヒーター１３により
加熱される。

【００１９】さらに、ガラス体の加熱は、常温から所定
温度に加熱する場合、ある程度の温度のガラス体を用い
さらに加熱する場合、さらに所定温度に既に加熱されて
いるガラス体を用いる場合を含む。例えば、ガラス体が
ガラスゴブの場合、溶融ガラスから作製されたガラスゴ
ブを冷却することなく用いることもできる。

【００２０】従って、本発明は、加熱軟化したガラス体
を、予熱した成形型で押圧成形することによりガラス光
学素子を製造する方法であって、ガラス体がガラスゴブ
であり、溶融ガラスの断片を分取して軟化したガラスゴ
ブを作製し、該ガラスゴブを気流により浮上させながら
ガラスゴブの表面欠陥を除去した後、前記予熱した成形
型に移送し、次いで押圧成形することを特徴とするガラ
ス光学素子の製造方法も包含する。溶融ガラスの断片を
分取して軟化したガラスゴブを作製する方法は、従来か
らの方法をそのまま用いることができる。例えば、所定
温度に加熱溶融したガラスの断片を切断することにより
所定の容量の軟化したガラスゴブをえることができる。
さらに、ガラスゴブの表面欠陥の除去は、粘度が１０⁵
ポアズ以下のガラスゴブを気流により浮上させること
で、効率的に行うことができる。

【００２１】ガラス体がガラスプリフォームの場合、そ
の加熱は、まず第１にガラスプリフォームをガラス転移
点より３０℃以上低い温度まで加熱し、次いで加熱され
たガラスプリフォームを気流により浮上させながらさら
に所定の温度まで加熱することにより軟化することで行
うこともできる。この状態を図３に示す。図３に示すよ
うに、まず、ガラス体１をガラス保持治具２０上で、ガ
ラス転移点より３０℃以上低い温度まで加熱する。次い
で、加熱されたガラス体１を適当な移送手段で、図１又
は２に示すような浮上治具上に移送する。図３では、移
動可能な下方開口部を有する吸引保持装置１５を用い
て、ガラス体１を浮上治具１０上に移送する例を示す。
尚、加熱されたガラス体１の移送には、上記吸引保持装
置以外に例えばリング状載置具等を用いることもでき
る。

【００２２】本発明では、加熱軟化したガラス体の予熱
した成形型への移送は、軟化したガラス体を落下させる
ことにより行う。加熱軟化したガラス体の落下は、例え
ば、ガラス体を加熱するために用いる浮上治具が２つ以
上に分割移動して、下方が開口することにより行うこと
ができる。例えば、図４に示すように、浮上治具１０上
でガラス体１を加熱してガラス体１が軟化したら、図５
に示すように浮上治具１０が水平に２つの部分１０ａと
１０ｂに分かれて、相互に反対方向（図中では左右）に
移動することで、ガラス体１は落下する。その際、落下
するガラス体１の受けとして成形型の下型３４を設置し
ておくことで、下型３４の成形面４０上にガラス体１を
瞬時に移送することができる。

【００２３】さらに、本発明では、加熱軟化したガラス
体を所定の成形面上に片寄りなく、中心に落下移動させ
る目的で、ガイド手段を用いることができる。例えば、
図４、５に示すように、浮上治具１０の上部に、ガラス
体１の最外径と適度なクリアランスが保てる内径寸法を
有する筒形のガイド手段５０（分割可能な部分５０ａ、
５０ｂからなる）を設けることで、成形型の中心にガラ
ス体１を落下させることができる。但し、ガイド手段
は、浮上治具の分割移動の際に生じるガラス体のずれを
防止できるものであれば、構造等に特に制限はない。例
えば、筒形に限らず、格子状に配置された複数のパイプ
や対向する２枚以上の板であることもできる。また、ガ
イド手段は、成形の際に上型がガラス体を保持した下型
の上に移動して押圧成形することを考慮して、分割移動
可能な構造とすることもできる。また、ガイド手段は、
浮上治具の下部に設けることもできる。

【００２４】ガラス体を加熱するために用いる浮上治具
の分割移動の方式には特に制限はない。例えば、上記の
ように水平に浮上治具が移動する場合、浮上治具は３つ
又は４つに分割し、３方向（１２０°づつ異なる方向）
又は４方向（９０°づつ異なる方向）に移動して、ガラ
ス体を落下させることもできる。また、浮上治具は、例
えば図８に示すように、軸１８ａ及び１８ｂを有する浮
上治具部分１７ａ及び１７ｂからなり、浮上治具部分１
７ａ及び１７ｂは、軸１８ａ及び１８ｂを中心軸として
下方に回転移動可能であり、回転移動の結果、浮上治具
が下方に開口してガラス体１を落下させることもでき
る。また、図９に示すように、軸１８ａ及び１８ｂを有
する浮上治具部分１９ａ及び１９ｂからなり、浮上治具
部分１９ａ及び１９ｂは、軸１８ａ及び１８ｂを中心軸
として下方に回転移動可能であり、回転移動の結果、浮
上治具が下方に開口してガラス体１を落下させることも
できる。

【００２５】本発明のように、加熱軟化したガラス体を
落下移動させることで、ガラス体を短時間で成形型内に
移送することが可能である。

【００２６】

【発明の効果】本発明によれば、軟化すると粘度が低く
なり変形しやすくなるガラス体を用いても、容易に保持
しながらガラス体を加熱軟化し、次いで軟化したガラス
体を予熱した成形型で押圧成形することによりガラス光
学素子を製造することができる。さらに本発明によれ
ば、加熱軟化した変形しやすいガラス体を大きく変形さ
せることなく成形型に移送して、良好な光学特性を有す
るガラス光学素子を製造することができる。また、本発
明によれば、成形後において目的とするガラス光学素子
の所望の有効外径をほぼ満たす大きさのガラス体を用い
て、後工程での芯取代を極力小さくできるガラス光学素
子を製造することができる。さらに本発明によれば、プ
レス成形に要するサイクル時間を大幅に短縮して、かつ
表面欠陥がなく高い面精度のガラス光学素子を製造する
ことができる。加えて本発明によれば、コバが薄い両凸
レンズやメニスカスレンズでも容易に製造することがで
きる。

【００２７】

【実施例】次に実施例により本発明を説明する。実施例１プレス成形用型プレス成形用型は、図７に示すように、基盤材料として
炭化ケイ素（ＳｉＣ）焼結体３１を用い、研削によりプ
レス成形型形状に加工後、更に成形面側にＣＶＤ法によ
り炭化ケイ素膜３２を形成して、更に研削研磨して製造
されるべきガラス成形体に対応する形状に鏡面仕上げし
て成形型基盤を得た。更に成形型基盤の炭化ケイ素膜３
２上に、ｉ−カーボン膜３３をイオンプレーティング法
により５００Å成膜して成形面４０を有する、φ１８ｍ
ｍ（芯取後φ１５ｍｍ）両凸ガラスレンズ用の下型３４
を得た。図６に示す上型３５も、上記下型３４と同様の
方法によって得られた。上型３５及び下型３４は、図６
に示すように、同軸上方にセットされ、プレス成形の際
には、上型３５と下型３４とこれをガイドする案内型３
６から成形型３９が構成されている。下型３４及び上型
３５の加熱は、胴型３７外周に取り付けた成形型ヒータ
ー４４で行い、下型３４及び上型３５内に挿入した２つ
の型測温用熱電対４２にて制御される。更に胴型３７の
温度は、上型及び下型の各胴型３７内に挿入した胴型測
温用熱電対４３にて測温される。

【００２８】浮上治具上述の成形型加熱機構を有する同一密閉チャンバー（図
示せず）内には、図４に示す浮上治具１０（１０ａ、１
０ｂ）、ガイド手段５０（５０ａ、５０ｂ）、ガラス体
を加熱軟化するガラス軟化ヒーター１３が設けられてい
る。浮上治具１０は、グラッシーカーボンからなる分割
浮上治具（以下、ＧＣ分割浮上治具と呼ぶ）であり、ガ
イド手段５０も同材質による分割円筒形ガイド（以下Ｇ
Ｃ分割円筒形ガイドと呼ぶ）である。さらに、ガラス体
１は、ＧＣ分割浮上治具内部から供給される２００〜６
００ｍｌ／ｍｉｎの９８％Ｎ₂＋２％Ｈ₂ガスの噴出に
よって、浮上保持される。

【００２９】加熱軟化及びプレス工程上述のプレス成形機構及びガラス加熱機構が収められた
成形機の密閉チャンバー内を真空排気した後、９８％Ｎ
₂＋２％Ｈ₂ガスを導入し、密閉チャンバー内を同ガス
雰囲気とした。次に、バリウム硼珪酸塩光学ガラスから
なるガラス体１（本実施例ではプリフォーム（表面欠陥
のない鏡面を有するマーブル形状の熱間成形品、＃８０
０ダイヤモンドで研削した球面研削品及び研磨球品を使
用、重量１０００ｍｇ、転移点５３４℃、屈伏点５７６
℃））の屈伏点付近となるように、図６に示す成形型ヒ
ーター４４にて、型測温用熱電対４３で測温した上型３
５及び下型３４の温度が５７６℃、５６５℃又は５５７
℃になるまで加熱し同温度で保持した（表１）。尚、こ
のときは、上型と下型は別の位置でそれぞれ加熱され、
成形の際に図６に示すように、一体の成形型として組み
立てられる。一方、ガラス軟化ヒーター１３にて、ＧＣ
分割浮上治具１０上のガラス体１の温度を、表１に示す
ように、ガラスの粘度１０^6.5〜１０^5.5ポアズの範囲
である６８３℃、７００℃又は７１８℃まで加熱保持す
る。

【００３０】次に、加熱軟化したガラス体１を浮上保持
したＧＣ分割浮上治具１０は下型３４直上まで速やかに
移動し、次いで、図５に示す如く、ＧＣ分割浮上治具１
０ａとＧＣ分割浮上治具１０ｂがそれぞれ左右水平方向
へ瞬時に移動して開口することで、下型３４の成形面４
０にガラス体１を落下させて載せる。この時、ＧＣ分割
浮上治具１０の直上には、ガラス体１の最外径に対して
適度なクリアランスを保つような内径寸法を有するＧＣ
分割円筒形ガイド５０が設置されており、ＧＣ分割浮上
治具１０が開口してガラス体１が落下する際に、ガラス
体１と下型３４とのセッティングズレ量が最小限となる
ようなガイドの役目を果たす。

【００３１】ガラス落下後は、ＧＣ分割円筒形ガイド５
０ａともう一方の５０ｂがそれぞれ左右水平方向へ移動
して開口する。そのため、下型３４上部には何ら障害物
がなくなり、瞬時に成形型支持台３８が下型３４を、下
型３４の同軸上法に成形型支持台３８ごと固定セットし
てある上型３５まで上昇させ、図６に示すらように上型
３５と下型３４をガイドする案内型３６で構成される成
形型内で、ガラス体１を１０秒間１００ｋｇ／ｃｍ²の
圧力にて加圧成形して所定の肉厚とし、次いで、成形型
ヒーター１４を断電する。さらに、ガラス成形体２及び
成形型を放冷して、７０秒後型測温用熱電対４３で測温
した上型３５及び下型３４の温度が、ガラスの転移点付
近となる５４５℃、５３４℃又は５２５℃になったとこ
ろで、成形型からガラス成形体２を離型し取り出した。

【００３２】このようにして得られたガラス成形体２
（外径φ１８ｍｍ、肉厚２．９ｍｍ、両凸レンズ）のア
ニール後の性能を、干渉計による面精度と、目視外観及
び実体顕微鏡による表面状態の２点について評価し、結
果を表１に示す。評価は、同一方法で得られた５個のレ
ンズについて行った。表１には、軟化したガラス体１の
温度、ガラス体１の形状、ＧＣ分割浮上治具から流出す
るガス流量、成形型温度、離型温度を変化させて得られ
たガラス成形体の評価結果を示す。その結果、いずれの
成形体（レンズ）も良好なものであった。

【００３３】

【表１】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明で用いた浮上治具上でのガラス体の浮
上軟化及び移送方法の概略説明図である。

【図２】本発明で用いた浮上治具上でのガラス体の浮
上軟化方法の概略説明図である。

【図３】本発明で用いた浮上治具上でのガラス体の浮
上軟化方法の概略説明図である。

【図４】軟化したガラスプリフォームの成形型への移
送方法の概略説明図である。

【図５】軟化したガラスプリフォームの成形型への移
送方法の概略説明図である。

【図６】成形型での押圧成形の概略説明図である。

【図７】成形型の下型の概略説明図である。

【図８】軟化したガラスプリフォームの成形型への移
送方法の概略説明図である。

【図９】軟化したガラスプリフォームの成形型への移
送方法の概略説明図である。

【符号の説明】

１・・・ガラス体２・・・ガラス成形体１０ａ、１０ｂ、１７ａ、１７ｂ、１９ａ、１９ｂ・
・・分割浮上治具１３・・・ガラス軟化用ヒーター１５・・・吸引保持装置１８ａ、１８ｂ・・・回転軸３４・・・下型３５・・・上型３６・・・案内型３７・・・胴型４０、４１・・・成形面５０ａ、５０ｂ・・・ガイド手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者榎本博長野県下伊那郡高森町下市田3111番地１ホーヤプレシジョン株式会社内 (56)参考文献特開昭61−266317（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−27334（ＪＰ，Ａ) 特開平４−280821（ＪＰ，Ａ) 特開昭54−46216（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C03B 9/00 - 17/06

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】予熱して１０^5.5〜１０^9.0ポアズの粘度
に軟化したガラスプリフォームを、少なくとも上型及び
下型を含む予熱した成形型の前記下型の成形面上に移送
し、移送されたガラスプリフォームを前記成形型で押圧
成形することによりガラス光学素子を製造する方法であ
って、前記成形型の予熱温度は、前記軟化したガラスプリフォ
ームよりも低く、かつ前記ガラスプリフォームの移送
は、前記軟化したガラスプリフォームを気体により浮上
している状態から落下させることにより行うことを特徴
とするガラス光学素子の製造方法。
【請求項２】前記気体による浮上は、浮上治具上で行
い、かつ前記浮上治具は、上方開口部を有し、かつ該上
方開口部に少なくとも１つの気流供給用開口を有するグ
ラッシーカーボン浮上治具であることを特徴とする請求
項１に記載の製造方法。
【請求項３】前記ガラスプリフォームの予熱は、前記
浮上治具上で、上方開口部から上方に流出する気流によ
り、ガラスプリフォームを浮上させながら行うことを特
徴とする請求項２に記載の製造方法。
【請求項４】前記ガラスプリフォームの予熱は、前記
浮上治具上で、開口とガラスプリフォームとが形成する
空間に流入する気流によりガラスプリフォームが浮上し
た状態で保持されながら行われることを特徴とする請求
項３に記載の製造方法。
【請求項５】前記気体による浮上は、浮上治具上で行
い、かつ前記ガラスプリフォームの落下は、前記軟化し
たガラスプリフォームを浮上させている前記浮上治具を
２つ以上に分割移動させて下方を開口させることにより
行うことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記
載の製造方法。
【請求項６】前記浮上治具は、分割した各部分が水平
移動により相互に反対方向に移動する請求項５のいずれ
か１項に記載の製造方法。
【請求項７】常温又は２００℃以下のガラスプリフォ
ームを気流により浮上させながら加熱することにより軟
化させる請求項１〜６のいずれか１項に記載の製造方
法。
【請求項８】常温又は２００℃以下のガラスプリフォ
ームをガラス転移点より３０℃以上低い温度まで加熱
し、次いで得られたガラスプリフォームを気流により浮
上させながらさらに加熱することにより軟化させる請求
項１〜７のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項９】前記ガラスプリフォームの下型成形面へ
の移送は、前記浮上治具の下部であって前記下型の上部
に設けたガラスプリフォームを下型の成形面の中心に落
下移動させるためのガイド手段を用いて、ずれを防止し
ながらガラスプリフォームを落下させることにより行う
ことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の
製造方法。
【請求項１０】予熱して１０^5.5〜１０^9.0ポアズの粘
度に軟化したガラスプリフォームを、少なくとも上型及
び下型を含む予熱した成形型の前記下型の成形面上に移
送し、該移送されたガラスプリフォームを前記成形型で
押圧成形することによりガラス光学素子を製造する方法
であって、前記ガラスプリフォームの予熱は、上方開口部が形成さ
れた浮上治具上で、該上方開口部に設けられた少なくと
も１つの開口から上方に流出する気流により、前記ガラ
スプリフォームを浮上させながら行い、かつ前記ガラス
プリフォームの下型成形面への移送は、前記浮上治具の
下部であって前記下型の上部に設けたガラスプリフォー
ムを下型の成形面の中心に落下移動させるためのガイド
手段を用いて、ずれを防止しながらガラスプリフォーム
を落下させることにより行うことを特徴とするガラス光
学素子の製造方法。
【請求項１１】予熱して１０^5.5〜１０^9.0ポアズの粘
度に軟化したガラスゴブを、少なくとも上型及び下型を
含む予熱した成形型の前記下型の成形面上に移送し、該
移送されたガラスゴブを前記成形型で押圧成形すること
によりガラス光学素子を製造する方法であって、前記ガラスゴブの予熱は、上方開口部が形成された浮上
治具上で、該上方開口部に設けられた少なくとも１つの
開口から上方に流出する気流により、前記ガラスゴブを
浮上させながら行い、かつ前記ガラスゴブの下型成形面
への移送は、前記浮上治具の下部であって前記下型の上
部に設けたガラスゴブを下型の成形面の中心に落下移動
させるためのガイド手段を用いて、ずれを防止しながら
ガラスゴブを落下させることにより行うことを特徴とす
るガラス光学素子の製造方法。