JP3886022B2 - ガラス成形体の製造方法及び装置 - Google Patents
ガラス成形体の製造方法及び装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3886022B2 JP3886022B2 JP20475097A JP20475097A JP3886022B2 JP 3886022 B2 JP3886022 B2 JP 3886022B2 JP 20475097 A JP20475097 A JP 20475097A JP 20475097 A JP20475097 A JP 20475097A JP 3886022 B2 JP3886022 B2 JP 3886022B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mold
- upper mold
- molded body
- glass molded
- glass
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B11/00—Pressing molten glass or performed glass reheated to equivalent low viscosity without blowing
- C03B11/06—Construction of plunger or mould
- C03B11/08—Construction of plunger or mould for making solid articles, e.g. lenses
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2215/00—Press-moulding glass
- C03B2215/40—Product characteristics
- C03B2215/46—Lenses, e.g. bi-convex
- C03B2215/48—Convex-concave
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2215/00—Press-moulding glass
- C03B2215/72—Barrel presses or equivalent, e.g. of the ring mould type
- C03B2215/73—Barrel presses or equivalent, e.g. of the ring mould type with means to allow glass overflow in a direction perpendicular to the press axis
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
- Y02P40/50—Glass production, e.g. reusing waste heat during processing or shaping
- Y02P40/57—Improving the yield, e-g- reduction of reject rates
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacturing Of Magnetic Record Carriers (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はプレス成形後において研削や研磨を必要としない、高精度のレンズ等のガラス光学素子を含むガラス成形体の製造装置に関する。特に本発明は、より高い面精度を有するガラス成形体を高い生産効率で製造する装置を提供するものである。
【０００２】
【従来の技術】
軟化ガラスが融着せず、鏡面加工が可能な型材料を精密加工した成形型を用い、プレス成形後において研削や研磨を必要としない、レンズなどのガラス光学素子の成形装置が種々開発されている。このようなガラス光学素子を成形する成形装置においては、生産性をより向上することが課題となっている。たとえば、生産性を向上させるためには、複数のガラス素材を並行して加工するとともに、これを確実に成形型から離型させることが要請される。このような要請に対して、たとえば、特開平８−１０９０３１号公報には、上下型をガイドする胴型の内周面に凸部を設け、離型の際に、上型を凸部を越えて待避移動させることにより、上型に貼り付いたガラス成形体（レンズ）を確実に下型に落下させるように構成された成形装置が開示されている。
【０００３】
ところで、ガラス光学素子を成形する場合には、生産性を向上させるなど、生産技術的な要求のほかに、ガラス成形体の面精度など性能に対する要求も存在する。すなわち、高い生産性を保ちつつ、光学的に優れた品質のガラス成形体を製造する必要がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の成形装置においては、確実に離型させることなど、ガラス成形体の生産性の要請にこたえるべく、種々の提案がなされているが、ガラス成形体の品質を向上させる点については、満足なものではなかった。
たとえば、ガラス成形体に要求される面精度は、ガラス光学素子の用途等により異なるが、通常の用途では、面精度の尺度であるニュートンは±４本以内、好ましくは±２本以内であり、アスについては、１本以内、好ましくは０．５本以内であることが必要である。
しかしながら、従来の成形装置においては、上型と下型を押し切った状態、すなわち、初期加圧が終了した後に、レンズの冷却に伴う収縮を考慮していないため、レンズの収縮中に、その面精度が悪化し、最終的に得られたレンズに十分な性能が得られないという問題点があった。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、生産性を維持しつつ、面精度のより優れたガラス成形体の成形方法及び装置を提供することにある。
【０００６】
【課題解決すべるための手段】
上記本発明の目的は、ガラス素材を上型と下型とにより加圧して前記上型及び下型の各成形面に対応するガラス成形体を形成する工程、形成されたガラス成形体を冷却する工程、冷却されたガラス成形体を上型と下型とを離間させて離型する工程を含むガラス成形体の製造方法であって、
前記加圧工程において、前記上型及び形成されるガラス成形体の水平断面の半径と同等またはそれ以上の外周半径を有する前記下型を用いて、ガラス成形体の水平断面の半径が上型の外周の半径より大きくなるようにガラス素材の加圧を行い、
前記冷却工程において、上型をガラス成形体の熱収縮に追随して上型成形面がガラス成形体との接触を維持するように移動させ、
前記離型工程において、前記上型及び下型の移動方向を規制する貫通孔を有するとともに、前記上型及び前記下型の外径にそれぞれ相当する内径の異なる少なくとも２つの部分の間に形成される段部を備え、前記上型に対して相対的に移動する強制離型手段を用い、上型と強制離型手段とを相対的に移動させて上型成形面に密着したガラス成形体の周縁部と前記段部とを接触させて、上型成形面に密着したガラス成形体を下型成形面上に落下させることを特徴とする製造方法により達成される。
さらに上記本発明の目的は、ガラス素材を上型と下型とにより加圧して前記上型及び下型の各成形面に対応するガラス成形体を形成する工程、形成されたガラス成形体を冷却する工程、冷却されたガラス成形体を上型と下型とを離間させて離型する工程を含むガラス成形体の製造方法であって、
所定の温度に加熱されたガラス素材を、加熱された下型に搬送したのち、前記加圧を行い、
前記加圧工程において、前記上型及び形成されるガラス成形体の水平断面の半径と同等またはそれ以上の外周半径を有する前記下型を用いて、ガラス成形体の水平断面の半径が上型の外周の半径より大きくなるようにガラス素材の加圧を行い、
前記冷却工程は形成されたガラス成形体がガラスの転移点以下になるまで行い、
前記離型工程において、前記上型及び下型の移動方向を規制する貫通孔を有するとともに、前記上型及び前記下型の外径にそれぞれ相当する内径の異なる少なくとも２つの部分の間に形成される段部を備え、前記上型に対して相対的に移動する強制離型手段を用いて、上型成形面に密着したガラス成形体の周縁部と前記段部とを接触させて、上型成形面に密着したガラス成形体を下型成形面上に落下させることを特徴とする製造方法によっても達成される。
【０００７】
さらに本発明の成形装置の第1の態様は、相互に離間及び接近が可能な上型及び下型とを備え、ガラス素材を前記上型と下型とにより加圧して上型及び下型の各成形面に対応するガラス成形体を形成し（但し、前記上型及び形成されるガラス成形体の水平断面の半径と同等またはそれ以上の外周半径を有する前記下型を用いて、ガラス成形体の水平断面の半径が上型の外周の半径より大きくなるようにガラス素材の加圧を行う）、形成されたガラス成形体を冷却し、冷却されたガラス成形体を上型と下型とを離間させて離型することでガラス成形体を製造する装置であって、前記上型及び下型の移動方向を規制する貫通孔を有するとともに、前記上型及び前記下型の外径にそれぞれ相当する内径の異なる少なくとも２つの部分の間に形成される段部を備え、下型と離間した後、上型成形面に密着したガラス成形体の周縁部の少なくとも一部と前記段部とが接触することで下型成形面上へ落下させるための強制離型手段、及び前記上母型と前記強制離型手段の間に上下方向に配設され、強制離型手段がガラス成形体の周縁部の少なくとも一部と接触するように、強制離型手段を上型に対して相対的に移動させるための移動手段を有することを特徴とする。
【０００８】
さらに本発明の成形装置の第２の態様は、
相互に離間及び接近が可能な上型及び下型と、上型を包囲する上母型及び下型を包囲する下母型とを備え、上母型及び下母型の対向する端面が当接することで加圧が完了する構造を有する、ガラス素材を前記上型と下型とにより加圧して上型及び下型の各成形面に対応するガラス成形体を形成し（但し、前記上型及び形成されるガラス成形体の水平断面の半径と同等またはそれ以上の外周半径を有する前記下型を用いて、ガラス成形体の水平断面の半径が上型の外周の半径より大きくなるようにガラス素材の加圧を行う）、形成されたガラス成形体を冷却し、冷却されたガラス成形体を上型と下型とを離間させて離型することでガラス成形体を製造する装置であって、
前記上母型及び前記上型と同心で、かつ、半径方向において両者の間に設けられ、
下型と離間したときに上型を係止し、かつガラス成形体の冷却工程においてはガラス成形体の熱収縮に追随して上型が移動可能なように上型を保持する保持手段、
前記保持手段の下方に位置し、前記上型及び下型の移動方向を規制する貫通孔を有するとともに、前記上型及び前記下型の外径にそれぞれ相当する内径の異なる少なくとも２つの部分の間に形成される段部を備え、下型と離間した後、上型成形面に密着したガラス成形体の周縁部の少なくとも一部と前記段部とが接触することで下型成形面上へ落下させるための強制離型手段、及び
前記上母型と前記強制離型手段の間に上下方向に配設され、強制離型手段がガラス成形体の周縁部の少なくとも一部と接触するように、強制離型手段を上型に対して相対的に移動させるための移動手段
を有することを特徴とする。
【０００９】
本発明の製造方法によれば、冷却工程において、上型をガラス成形体の熱収縮に追随して上型成形面がガラス成形体との接触を維持するように移動させることで、得られたガラス成形体の面精度をより高くすることが可能となる。また、本発明の装置においては、ガラス成形体の冷却工程において、ガラス成形体の熱収縮に追随して上型が移動可能なように上型を保持する保持手段を有する。このような保持手段により上型が移動可能なように保持されていることから、上型と下型との間のガラス素材が押圧された後にも、ガラス素材が、上型の自重により押圧されている。このため、冷却によりガラス素材が収縮した場合にも、上型がこれに追従し、成形面の接触が保たれ、得られたガラス成形体の面精度をより高くすることが可能となる。
【００１０】
また、本発明の製造方法よれば、上型にガラス成形体が貼り付いた場合にも、加圧工程において、ガラス成形体の水平断面の半径が上型の外周の半径より大きくなるようにガラス素材の加圧を行い、かつ離型工程において、上型成形面に密着したガラス成形体と強制離型手段とを接触させて、ガラス成形体を下型成形面上に落下させることができる。
強制離型手段は、上型の外周に配置され、加圧時にはガラス成形体と非接触状態にあり、かつ上型に対して相対的に移動することで上型成形面の外周とすれ違う部分である段部を有する。離型工程においては、上型と強制離型手段とを相対的に移動させて上型成形面に密着したガラス成形体の周縁部と強制離型手段の段部とを接触させて、下型と離間した上型成形面に密着したガラス成形体を下型成形面上に落下させる。上型成形面に密着したガラス成形体を強制的に下型成形面上に落下させることで、ガラス成形体の生産性を維持することが可能になる。
【００１１】
本発明の装置の第１の態様及び第２の態様ともに、下型と離間した上型成形面に密着したガラス成形体を、ガラス成形体の周縁部の少なくとも一部と接触することで下型成形面上へ落下させるための強制離型手段、及び強制離型手段がガラス成形体の周縁部の少なくとも一部と接触するように、強制離型手段を上型に対して相対的に移動させるための移動手段を有する。強制離型手段は、好ましくは、加圧時にはガラス成形体と非接触状態にあり、かつ上型に対して相対的に移動する際に上型成形面の外周とすれ違う部分である段部を有する。また、移動手段は、強制離型手段を下型の方向に付勢する付勢手段、例えば、バネであることができる。移動手段は付勢手段以外の手段であることもできるが、付勢手段とすることで、装置を簡素化できるという利点がある。
【００１２】
特に第２の態様においては、強制離型手段は、上型に接近する下型の押圧力によって、付勢手段の押圧力に抗して上母型内に移動し、下型が上型から離間すると、付勢手段の付勢力によって上型の成形面に密着したガラス成形体の周縁部と接触してガラス成形体を離型する方向に移動する。
上型が強制離型手段の段部とすれ違うように移動するときに、段部とガラス成形体の周縁部とが接触して、ガラス成形体を上型から離型して、下型に落下させる。このため、ガラス成形体の生産性を維持することが可能となる。
【００１３】
本発明の装置の第１の態様及び第２の態様は、好ましくは、下型が、形成されるガラス成形体の水平断面の半径と同等またはそれ以上の外周半径を有し、強制離型手段は、上型及び下型の移動方向を規制する貫通孔を有する一体のスリーブであって、上型及び下型の外径にそれぞれ相当する内径の異なる少なくとも２つの部分からなり、かつこの２つの部分の間に形成される段部が、前記強制離型手段の段部を構成する。こような構造のスリーブを用いることで、ガラス成形体の上型成形面からの離型を確実に行うとともに、上型および下型の間の相対位置が確実に決定されるため、レンズの形状の精度をより高めることができるという利点がある。
【００１４】
さらに、上記スリーブは、ガラス成形体冷却用非酸化性ガスの供給及び排出用の穴部を有し、かつ前記穴部を介してガラス素材に非酸化性ガスを供給する非酸化性ガス源を備えることもできる。冷却用に非酸化性ガスを用いることでこれにより、成形されたガラス素材の冷却速度を速めることができ、ガラス成形体の生産性をより向上させることができるという利点がある。
【００１５】
本発明の装置の第２の態様は、相互に離間及び接近が可能な上型及び下型と、上型を包囲する上母型及び下型を包囲する下母型とを備え、上母型及び下母型の対向する端面が当接することで加圧が完了する構造を有する。上型及び下型以外に上母型及び下母型とを備えることで、上母型及び下母型を高周波誘導加熱可能な材質で形成し、成形型の昇温を迅速に行うことができるとうい利点がある。また、上母型及び下母型の対向する端面が当接することで加圧が完了する構造を有することで、一定の肉厚を有する成形体を得られ易いという利点がある。
【００１６】
さらに、本発明の装置の第２の態様においては、前述のように一体型のスリーブを用いる以外に、強制離型手段は、上型の移動方向を規制する貫通孔を有する第１のスリーブからなり、第１のスリーブは、上型の外径と下記第２のスリーブの上部外径に相当する内径の異なる少なくとも２つの部分からなり、かつこの２つの部分の間に形成される段部が、前記強制離型手段の段部を構成し、下型の移動方向を規制する貫通孔を有する第２のスリーブをさらに有することができる。この第２のスリーブの上部は、第１のスリーブの下部に貫入可能な構造となっており、第２のスリーブの上部内周面によりガラス成形体の外周が画定される。前述の場合と同様に、この態様においても、下型は、形成されたガラス成形体の水平断面の半径と同等またはそれ以上の外周半径を有する。
前述のように第１のスリーブは、上型の成形面に密着したガラス成形体の強制離型手段として働き、後述のように第２のスリーブは、下型の成形面に密着したガラス成形体の強制離型手段として働く。
【００１７】
さらに、第２のスリーブを上方に付勢する第２の付勢手段を備え、離型の際に、第２のスリーブが、前記第２の付勢手段に抗して下降するように構成されることができる。この実施態様においては、第２スリーブが、バネのような第２の付勢手段により下方に付勢され、これにより、離型の後に、スリーブの段部の位置を初期位置に戻すことができる。さらに、ガラス成形体が下型に貼り付いてしまった場合にも、第２のスリーブが下降することにより、これを確実に離型することができ、その結果、ガラス成形体の生産性をより向上させることが可能となる。
【００１８】
上記構造の第１及び第２のスリーブを用いることで、ガラス成形体の上型又は下型の成形面からのガラス成形体の離型を確実に行うとともに、上型および下型の間の相対位置が確実に決定されるため、レンズの形状の精度をより高めることができるという利点がある。
【００１９】
第１のスリーブ及び／又は第２のスリーブは、ガラス成形体冷却用非酸化性ガスの供給及び排出用の穴部を有し、かつ 前記穴部を介してガラス素材に非酸化性ガスを供給する非酸化性ガス源を備えることができる。
【００２０】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、さらに、前記上型を押圧してガラス素材に二次加圧を与える加圧手段をさらに備えることができる。この加圧手段により、第１の加圧の圧力よりは低圧の二次加圧がガラス素材に与えられても良い。さらに二次加圧段が、段階的に低減した加圧力をガラス素材に与えるように構成されたものであることもできる。ガラス素材に対してこのような二次加圧を与えることでより高い面精度のガラス成形体を得ることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態につき説明を加える。
図１は、ガラス成形体の成形に用いられる、本発明の第１の実施の形態にかかる成形型の略断面図である。
ガラス成形体の成形装置は、成形型１０、および、後述するように成形型の下部１４を上下方向に移動するためのシリンダなどからなる搬送機構、成形型１０中の所定の部材を加熱するためのヒータ、高周波コイルなどを備え、成形型１０は、成形装置内に取り付けられる。
【００２２】
成形型１０は、略円筒状であり、所定の位置に固定された成形型上部１２と、シリンダ（図示せず）により上下方向に移動可能な成形型成形型下部１４とから構成されている。成形型上部１２は、略円盤状の第１の上母型１６と、上母型１６の下方に位置し、当該上母型１６に固定された中空円筒状の第２の上母型１８と、第２の上母型１８と同心に位置し、その下端面にてガラス材料を押圧して成形する上型２０と、第２の上母型１８および上型２０と同心で、かつ、半径方向において、これらの間に位置する上型の保持手段である上型下降止めリング２２と、上記部材と同心に位置し、かつ、上型下降止めリング２２の略下方に位置するスリーブ２４と、上型下降止めリング２２とスリーブ２４との間に上下方向に配設されたバネ２５とを備えている。
【００２３】
その一方、成形型下部１４は、その下面にてシリンダ（図示せず）に固定された下母型２６、下母型２６の上方に位置し、該下母型２６に固定された中空円筒状の第２の下母型２８と、下母型２８と同心に位置し、かつ、その上端面である成形面にて、ガラス材料を受け入れるようになっている下型３０とを備えている。
【００２４】
このような成形型１０のうち、上型２０、下型３０およびスリーブ２４は、たとえば、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のサーメット、或いは、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、酸化物などのセラミックスなどを被覆したものから構成され得る。特に、炭化ケイ素焼結体上にＣＶＤ法により炭化ケイ素膜を形成して、仕上がり形状に加工した後、イオンプレーティング法等によりｉ−カーボン膜等の非晶質及び／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を形成したものが好ましい。その理由は、成形型温度を比較的高温にして成形しても、融着が起こらないこと及び、離型性がよいため比較的高温で容易に離型できることによる。
【００２５】
上母型１６、１８、下母型２６、２８およびリング２２は、たとえば、金属製であり、バネ２５は、たとえば、セラミック材料から構成することができる。
上母型１６の半径方向中央部には、下方に突出した円筒状の突出部３２が設けられ、突出部３２の下端面と、上型２０の上端面とが当接できるようになっている。また、上母型１６と第２の上母型１８とは、ネジなどにより相互に固定されている。
【００２６】
中空円筒状の第２の上母型１８は、その内側に、上型２０、上型下降止めリング２２およびスリーブ２４を収容するようになっており、また、その内周面で、スリーブの外周面と当接し、スリーブ２４をガイドするようになっている。さらに、第２の上母型１８の下面は、ガラス材料の押圧時（成形時）に、第２の下母型２８の上面と当接するようになっている。第２の上母型１８の下側内周面には、半径方向内側に突出する突出部１９が形成されている。これは、スリーブ２４をガイドするとともに、スリーブ２４の下方への動きを制限している。
上型２０の上側には、フランジ３４が形成されている。また、上型２０の下端面の形状は、ガラス成形体の一方の面形状と一致するようになっている。
【００２７】
上型下降止めリング２２は、半径方向外側に突出した上側フランジ３６と、半径方向内側に突出した下側フランジ３８とを有している。上側フランジ３６の一方は、上母型１６と当接し、他方は、バネ２５の一端と接している。このため、リング２２は、バネ２５により、上方、すなわち、上母型１６の側に付勢される。下側フランジ３８は、上型２０のフランジ３４と係合でき、これにより、上型２０の下降を抑止するようになっている。
【００２８】
スリーブ２４は、一体的に構成されており、便宜上、上側スリーブ上側４０と、下側スリーブ４２とに別けて説明する。上側スリーブ４０には、半径方向外側に突出した突出部４４が設けられ、突出部の上面と、バネ２５の他端とが接している。これにより、スリーブ２４は、下方に付勢される。また、上側スリーブ４０の内周面と、上型２０の外周面とは接触し、上型は、このスリーブ４０の内周面にガイドされつつ、上下方向に摺動できるようになっている。上側スリーブ４０の内径は、下側スリーブ４２の内径よりも小さくなっている。下側スリーブ４２と上側スリーブ４０との境界において、段部４６が形成される。この段部４６の機能については後述する。さらに、下側スリーブ４２は、後述する下型３０と第２の母型２８との間のドーナツ状の穴部に嵌入し、かつ、嵌入の際に、その内周面が、下型３０の外周面と接触し、下型３０の外周面にガイドされるようになっている。バネ２５は、第２の上母型１８とスリーブ２４との間に巻回され、その一端が、上型下降止めリング２２に接し、他端が、スリーブ２４の突出部４４に接している。
【００２９】
上母型１６、１８と同様に、下母型２６と第２の下母型２８とは、ネジにより相互に固定されている。また、下型３０は、下母型２６上に載置され、かつ、第２の下母型２８の半径方向内側に突出した突出部４８により位置決めされている。下型３０の上端面は、ガラス成形体の他方の面形状と一致する成形面になっている。
【００３０】
このように構成された成形装置の作動につき説明を加える。図２は、本実施の形態にかかる成形装置の作動を示す図である。図２（ａ）に示すように、この実施の形態において、まず、成形型下部１４が下方に下げられている状態で、ガラス材料を保持する治具５０により、所定の温度に加熱されたガラス材料が、下型の上まで搬送される。
この実施の形態において、前記ガラス素材の加熱軟化は、該ガラス素材体を気流により浮上させながら行うことができ、加熱軟化したガラス素材は、ヒータ（図示せず）により所定の温度に予熱された成形型１０に移送される。
【００３１】
ガラス素材が、その自重によって変形する程の低粘性域においては、加熱の際にガラス素材を保持する治具とガラスの融着を防止するのは非常に困難である。これに対して、治具の内部よりガスを噴出することにより、ガラス素材を気流により浮上させることで、治具面とガラス両面にガスのレイヤーを形成し、その結果、治具とガラスが反応することなく、加熱軟化することが好ましい。さらに、ガラス素材がプリフォームの場合、プリフォームの形状を維持しつつ加熱軟化することができる。また、ガラス素材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。
【００３２】
上述した、ガラス素材の浮上や加熱軟化したガラス素材の予熱した成形型への移送は、たとえば、特開平８−１３３７５８号公報に開示されている。ガラス素材の加熱は、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素材を用いて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素材を用いる場合を含む。たとえば、ガラス素材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。
【００３３】
たとえば、本実施の形態においては、ガラス素材として、バリウムホウケイ酸ガラス（歪点478℃、転移点514℃、屈伏点545℃）を用いて、これをプレス外径１５mmのメニスカス形状のレンズに成形している。このようなレンズを成形するために、マーブル形状に熱間成形された表面欠陥のないプリフォームを、643℃（ガラス粘度が、１０6.6ポアズに相当する温度）に予熱されている。その一方、下型３０は、ヒータ（図示せず）により、約567℃（ガラス粘度が１０9.2ポアズに相当する温度）に加熱されている。
【００３４】
このようにしてガラス素材が搬送されて、図２（ａ）に示すように下型３０に載置されると、成形型１０の成形型下部１４は、シリンダ（図示せず）により上昇し、ヒータ（図示せず）により所定温度に加熱された成形型上部１２と係合する。このときに、図３に示すように、成形型上部１２の上型２０は、自重および上型下降止めリング２２の下側フランジにより、スリーブ２４に沿った最下方に位置している。また、スリーブ２４は、バネ２５の付勢力、および、突出部４４と上母型１８の下部に形成された突出部との係合により、最下方に位置している。各部材がこのような位置にある成形型上部１２と、形成型下部１４とが係合する際に、まず、スリーブ２４の下側スリーブ４２が、下型３０と第２の母型２８との間のドーナツ状の穴部に嵌入される（図２（ｂ）参照）。次いで、成形型下部１４がピストンによりさらに上方に押し上げられることにより、上型２０の下端面と、ガラス素材とが接触し（図２（ｃ）参照）、ガラス素材が圧縮される。このときに、成形型下部１４は、ピストンにより約100Kg／cm2の圧力で、ガラス素材を押圧する。また、上型２０は、わずかに上方に移動して、上母型１６の下端面と当接する。
【００３５】
成形型１０の成形型下部１４が、ピストンにより、さらに上昇すると、スリーブ２４の上側スリーブ４０の下端面が、第２の下母型２８の上端面と当接し（図２（ｄ）参照）、これにより、スリーブ２４が、バネ２５に抗して上方に動かされる。図２（ｅ）に示すように、第２の上母型１８の下端面と第２の下母型２８の上端面とが当接すると、ガラス素材は、押し切られた状態となる。また、この位置で、ガラス成形体（レンズ）の肉厚が決定される。
【００３６】
図２（ｅ）に示す状態において、圧縮されたガラス素材の外径は、上型２０の下端面（成形面）の外径よりわずかに大きくなる。その一方、スリーブ２４の下側スリーブ４２は、上側スリーブ４０よりも内径が大きい。そのため、上型２０と下側スリーブ４２とは、所定の距離だけ離間している。このため、ガラス素材の外周部は、下側スリーブ４２と接触することがない。
【００３７】
なお、図２（ｂ）に示す状態から図２（ｅ）に示す状態に至るまでの間、スリーブ２４の下側スリーブ４２の内周面が、下型３０の外周面と略接触することにより、スリーブ２４がガイドされ、また、上型２０の外周面は、スリーブ２４の上側スリーブ４０の内周面と略接触することにより、上型２０がガイドされる。このため、上型２０と下型３０との間の軸ずれが防止され、これらが相互に適切に位置決めされる。
【００３８】
次いで、図２（ｅ）に示す状態で、成形されたガラス素材（レンズ）を、ガラスの転移点以下になるまで、たとえば、70℃／分の冷却速度で冷却する。ここに、上母型１６、１８は、下母型２６、２８により、その位置が決定されるが、上型２０は自由な状態にあり、その自重がレンズにかかるようになっている。したがって、冷却に伴うレンズの収縮にしたがって、上型２０は追随し、レンズには、冷却の間、上型の自重（たとえば、0.005Kg／cm2）がかけられる。つまり、冷却の間、レンズの上面と、上型の下端面（成形面）との間の接触が維持される。これにより、離型後のレンズに良好な面精度を得ることが可能となる。
【００３９】
レンズが所定の温度（たとえば、500℃）にまで冷却されると、成形型１０の成形型下部１４を下降させて、レンズを離型する。本実施の形態において、成形すべきレンズはメニスカス形状であるため、図２（ｆ）に示すように、成形型下部１４をわずかに下降させた状態では、レンズは下型３０からは離型しやすく、その一方、上型２０に貼り付きやすい。
【００４０】
本実施の形態においては、成形型下部１４が下降するのにしたがって、成形型上部１２のスリーブ２４が、バネ２５の付勢力により、下方に動かされる。上述したように、スリーブ２４の上側スリーブ４０と下側スリーブ４２との境界には、段部４６が形成されている。したがって、スリーブ２４が下降するときに、段部４６と成形されたレンズの上面端部とが当接して、上型２０に貼り付いていたレンズを、下方に押し出す。成形型下部１４が下降するときに、上型２０もわずかに下降するが、上型下降止めリング２７の下側フランジ３８により、その下降は止められる。したがって、レンズは上型２０から離型して、下型３０上に落ちる（図２（ｇ）参照）。
【００４１】
このようにして、レンズを離型した後、成形型下部１４を所定の位置まで下降させて、下型３０上にあるレンズを、吸着パッド（図示せず）を用いて取り出す。取り出したレンズは、必要に応じて、アニールする場合もある。
本実施の形態によれば、初期加圧が終了し、成形型の上側部分と成形型下部が接触した後に、上型の自重がガラスにかかり、冷却によるガラスの収縮の際に、上型がガラスに追従して、レンズの上面と上型の下端面（成形面）との間の接触が維持される。したがって、離型後のレンズに良好な面精度を得ることが可能となる。
【００４２】
次に、本発明の装置についての、第２の実施の形態について説明する。
図４は、第２の実施の形態にかかるガラス成形装置の略断面図である。なお、図４において、図１に示す第１の実施の形態にかかる成形装置のものに対応する部材には、同一の符号を付している。
図４に示すように、第２の実施の形態にかかる成形装置の成形型１００は、成形型上部１１２と成形型下部１１４とから構成される。図４から理解できるように、成形型下部１１４は、第１の実施の形態のものと同様であり、下母型２６の下端面には、ピストン１５０が取り付けられ、上下方向に移動可能となっている。
【００４３】
成形型上部１１２は、第１の実施の形態のものと同様に、上母型１１６、１８、上型２０、上型下降止めリング２２、スリーブ１２４およびバネ２５を備えているほか、上母型１１６の上側に位置する中空円筒状のガイド部材１５２、および、ガイド部材の中空部分に挿入された、上型２０を下方に押すための二次加圧用ピストン１５４を備えている。
第１の実施の態様のものと異なり、上母型１１６は、中空円盤状であり、中央部に形成された穴を、二次加圧用ピストン１５４が貫通できるようになっている。
【００４４】
ガイド部材１５２の下端部には、フランジ１５６が形成され、フランジ１５６の下端面と上母型１１６の上端面とが密接するようになっている。なお、ガイド部材１５２と上母型１１６とは、ねじ（図示せず）により、相互に固定されている。また、二次加圧用ピストン１５４は、加圧装置（図示せず）により、所定の圧力にて上型２０を押圧できるようになっている。
【００４５】
このように構成された成形装置の作動につき、以下に説明する。この実施の形態においては、ガラス素材を、プレス外径が30mmのメニスカス形状のレンズに成形している。
まず、バリウムホウケイ酸ガラスのプリフォームを、下部からガスが噴出するような割型式治具にて加熱軟化し、これを下型３０の直上まで搬送して、軟化したプリフォームを、ヒータ（図示せず）により所定温度（たとえば、粘度が１０5.5〜１０8ポアズ、好ましくは、粘度が１０6.5〜１０7.6ポアズに相当する温度）に加熱された下型に落下させる。
【００４６】
ガラス素材が下型３０に載置されると、成形型１００の成形型下部１１４は、シリンダ１５０により上昇し、ヒータにより所定温度（たとえば、１０8〜１０10.5ポアズ、好ましくは、１０8〜１０9.6ポアズに相当する温度）に加熱された成形型上部１１２と係合する。
【００４７】
図５は、ガラス素材および型の温度、並びに、加圧条件を示すグラフである。図５に示すように、成形型１００の成形型下部１１４には、ピストンにより、所定の圧力Ｐ1（たとえば、150kg／cm2）がかけられている（図５の(3)参照）。上記圧力Ｐ1は、成形型１００の成形型上部１１２と成形型下部１１４とが当接するまで、ガラス素材に加えられることになる。上型２０および下型３０の温度は、たとえば、成形型上部１１２および成形型下部１１４が当接するまで維持され（図５の(4)参照）、その後に、30℃／分の速度で、上型２０、下型３０が冷却される。
【００４８】
また、所定のタイミング（たとえば、成形型上部１１２と成形型下部１１４とが当接したタイミング）で、二次加圧用ピストン１５４に、加圧装置（図示せず）より、圧力Ｐ１より低い圧力Ｐ2（たとえば、40Kg／cm2）の圧力が加えられる（図５の(5)、(6)）参照。これにより、上型２０が、二次加圧用ピストン１５４にて押し下げられ、ガラス素材が、上記圧力Ｐ2（成形型上部１１２と成形型下部１１４とが当接する以前では、圧力Ｐ1＋Ｐ2）にて圧縮される。なお、圧力Ｐ2は、一定である必要なく、たとえば、図５に示すように、途中で減じても良い。
【００４９】
なお、初期加圧（圧力Ｐ1）により成形されているガラス素材の中心肉厚が、最終製品（レンズ）の中心肉厚より０．００１〜０．１２ｍｍ厚い状態まで加圧し、次いで二次加圧（圧力Ｐ2）により、最終製品（レンズ）の中心肉厚まで、加圧することが好ましい。すなわち、成形型上部１１２と成形型下部１１４とが当接したところで、最終製品（レンズ）の中心肉厚より０．００１〜０．１２ｍｍ厚い状態まで加圧し、かつ、二次加圧用シリンダ１５４が所定の位置にて停止した際に、ガラス素材の中心肉厚が、最終製品（レンズ）の中心肉厚となるのが、最終製品（レンズ）の中心肉厚を許容公差内に維持するという観点から好ましい。これは、二次加圧においては一気に減圧され、かつ、ガラスが高粘度となっているため、中心肉厚を、0.001mm〜0.12mm程度変形できるに過ぎないからである。
【００５０】
さて、冷却中のガラス素材の粘度が、１０9.5〜１０12ポアズである間に、二次加圧を解除する、すなわち、二次加圧用シリンダ１５４を停止すると、ガラス素材には、自由な状態にある上型２０の自重による圧力（たとえば、0.007Kg／cm2）のみがかかる（図５の(7)、(8)参照）。したがって、冷却に伴うレンズの収縮にしたがって、上型２０は追随し、レンズには、冷却の間、上型の自重のみがかけられる。よって、この実施の形態においても、冷却の間、レンズの上面と、上型の下端面（成形面）との間の接触が維持される。これにより、離型後のレンズに良好な面精度を得ることが可能となる。
【００５１】
レンズの温度が、転移点以下まで冷却されると、成形型１００の下部１１４を下降させて、レンズを離型する。離型の際の作動は、第１の実施の形態のものと同様である。再度簡単に説明すると、成形型下部１１４が下降するのにしたがって、成形型上部のスリーブ２４が、バネ２５の付勢力により下方に動かされ、これにより、上側スリーブと下側スリーブとの境界に形成された段部と成形されたレンズの上面端部とが当接して、上型２０に貼り付いていたレンズが、下方に押し出される。このようにして、レンズは、上型２０から離型し、下型３０上に落ちる。レンズを離型した後、成形型下部１１４を所定の位置まで下降させて、下型３０上にあるレンズを、吸着パッド（図示せず）を用いて取り出す。
本実施の形態によれば、さらに、二次加圧用ピストンにより上型２０に、所定の期間だけ、二次加圧が与えられ、これがガラス素材に加えられる。二次加圧により、より高い面精度が得られる。
【００５２】
次に、本発明の第３の実施の形態につき説明を加える。図６は、本発明の第３の実施の形態にかかる成形装置の略断面図である。なお、図６において、図１に示す第１の実施の形態にかかる成形装置のものに対応する部材には、同一の符号を付している。図６に示すように、第３の実施の形態にかかる成形装置の成形型２００は、成形型上部２１２と成形型下部２１４とから構成される。
【００５３】
成形型下部２１４は、下型２３０および下母型２６、２８から構成される。下型２３０は、後述するように、下型２３０の上部が、成形型上部のスリーブ２２４と整合するようになっている。
成形型上部２１２は、上型２２０、上母型１６、１８、上型下降止めリング２２２、スリーブ２２４およびバネ２５から構成される。上型２２０および上型下降止めリング２２２は、第１の実施の形態のものと異なる形状をしているが、機能的には略同じである。
【００５４】
スリーブ２２４は、第１の実施の形態と同様に、その内周面が上型２０の外周面と略接触して、上型２０をガイドする上側スリーブ２４０と、下型２３０と第２の母下型２８との間のに嵌入する下側スリーブ２４２とから構成される。図６に示すように、上側スリーブ２４０と下側スリーブ２４２との境界付近には、段部２４６が形成されている。また、下側スリーブ２４２には、段部２５０が形成され、段部２５０を含む下側スリーブ２４２の内周面が、下型２３０の外周面と整合するようになっている。また、この実施の形態においては、段部２５０の上側の内周面２５２により、成形されたレンズの外周が画定されるようになっている。
【００５５】
さらに、上側スリーブ２４０には、レンズ２２０を冷却するための加圧窒素ガスを送り込み、或いは、脱気するための穴２５４、２５６、２５８が形成されている。
このように構成された成形装置の作動につき、以下に説明する。この実施の形態においては、第１の実施の形態と同様の材料を、略同一の条件にて使用している。
【００５６】
ガラス素材が、所定温度に加熱された下型２３０に載置されると、成形型２００の下部２１４は、シリンダ（図示せず）により上昇し、ヒータ（図示せず）により所定温度に加熱された成形型上部２１２と係合する。成形型２００の下部２１４が上昇することにより、スリーブ２２４の下側スリーブ２４２が、下型２３０と下母型２８との間のドーナツ状の穴部に嵌入され、次いで、上型２２０の下端面と、ガラス素材とが接触して、ガラスが所定の圧力にて圧縮される。
【００５７】
成形型下部２１４がさらに上昇すると、スリーブ２４の段部２５０が、下型２３０と係合し、スリーブ２２４がバネ２５に抗して上方に動かされ、その後、第２の上母型１８の下端面と第２の下母型２８の上端面とが当接することにより、ガラス素材が押し切られた状態となる。また、スリーブ２２４は、バネ２５により下方に付勢されるが、段部２５０が、下型２３０の段部と係合することにより、下方への移動が制限される。
【００５８】
第２の上母型１８の下端面と第２の下母型２８の上端面とが当接する状態において、圧縮されたガラス素材は、上型２２０の下端面（成形面）の外径より大きくなるが、この外径は、前述したように、下側スリーブ２４２の内周面２５２により画定される。また、この状態で、成形されたガラス素材（レンズ）を、ガラスの転移点以下になるまで、所定の冷却速度にて冷却する。冷却の間、上型２２０は自由な状態にあるため、その自重（たとえば、0.005kg／cm2）によりレンズを押圧する。
【００５９】
さらに、この実施の形態においては、穴２５４および２５６を介して、加圧窒素ガス源（図示せず）より窒素ガスを送り込み、レンズの外周部を冷却している。これにより、離型温度をより低くすることができる。なお、送り込まれた窒素ガスは、他の穴２５８を介して、成形型の外側に脱気される。
このようにしてレンズが冷却された後に、成形型下部２１４を下降させると、成形型上部２１２のスリーブ２２４の段部４６が、レンズの上面端部と当接して、上型２２０に貼り付いていたレンズを、下方に押し出す。これにより、レンズは上型２２０から離型して、下型２２０上に落ちる。レンズを離型して、成形型下部１４が所定の位置まで下降した後に、下型３０上にあるレンズが、吸着パッド（図示せず）にて取り出される。
本実施の形態によれば、レンズの外周部を冷却するため、レンズの冷却速度を速めることができ、これにより、レンズの生産性をより向上させることができる。
【００６０】
次に、本発明の第４の実施の形態につき説明を加える。図７は、本発明の第４の実施の形態にかかる成形装置の略断面図である。なお、他の実施の形態と同様に、図１に示す成形装置にものに対応する部材には、同一の符号を付している。図７に示すように、この成形装置３００の成形型上部３１２は、上母型１６、１８、上型３２０、上型下降止めリング３２２、スリーブ３２４およびバネ２５から構成される。スリーブ３２４を除き、これらの形状、構造は、第３の実施の形態のものと同一である。
【００６１】
スリーブ３２４は、上側スリーブ３４０および下側スリーブ３４２とから構成され、これらの境界に段部３４６が形成される。この段部３４６は、後述する成形型下部３１４の第２のスリーブの上端面と整合し、かつ、下側スリーブ３４２の内周面は、後述する第２のスリーブの上側スリーブの外周面とほぼ接触するようになっている。
成形型下部３１４は、下母型３２６、３２８および下型３３０のほか、第２のスリーブ３５０およびバネ３５２を備えている。
【００６２】
第２のスリーブ３５０は、その外周面が成形型上部３１２のスリーブ３２４の下側スリーブ３４２の内周面と略接触する上側スリーブ３５４と、その内周面が、下型３３０の外周面と略接触する下側スリーブ３５６とから構成され、これらの境界にフランジ３５８が形成される。また、第２のスリーブ３５０は、バネ３５２により上方に付勢される。
【００６３】
第２のスリーブ３５０の上側スリーブ３５４は、バネ２５の付勢力により、下型３３０の上端面より上側に突出し、その内周面にて、成形されたレンズの外径を画定している。また、フランジ３５８の上端面は、第２の母下型３２８の段部と当接し、スリーブの上方への移動を制限している。
このように構成された成形装置の作動につき以下に説明を加える。この実施の形態においては、第１の実施の形態と同様の材料を、略同一の条件にて使用している。
【００６４】
ガラス素材が、所定温度に加熱された下型３３０に載置されると、成形型３００の下部３１４は、シリンダ（図示せず）により上昇し、ヒータ（図示せず）により所定温度に加熱された成形型上部３１２と係合する。成形型３００の下部３１４が上昇することにより、スリーブ３２４の下側スリーブ３４２が、第２のスリーブ３５０の上側スリーブ３５４と下母型３２８との間のドーナツ状の穴部に嵌入され、次いで、上型３２０の下端面と、ガラス素材とが接触して、ガラスが所定の圧力にて圧縮される。
【００６５】
成形型下部３１４がさらに上昇すると、スリーブ３２４の下側スリーブ３４２の外側に設けられた段部３６０が、下母型３２８と係合し、スリーブ３２４がバネ２５に抗して上方に動かされ、その後、第２の上母型１８の下端面と第２の下母型３２８の上端面とが当接することにより、ガラス素材が押し切られた状態となる。スリーブ３２４は、バネ２５により下方に付勢されているが、段部３６０が、下母型３２８と係合することにより、下方への移動が制限される。
第２の上母型１８の下端面と第２の下母型３２８の上端面とが当接する状態において、圧縮されたガラス素材は、上型２２０の下端面（成形面）の外径より大きくなるが、この外径は、前述したように、第２のスリーブ３５０の上側スリーブ３５４の内周面により画定される。この状態で、成形されたガラス素材（レンズ）を、ガラスの転移点以下になるまで、所定の冷却速度にて冷却する。冷却の間、上型３２０は自由な状態にあるため、その自重（たとえば、0.005kg／cm2）によりレンズを押圧する。
【００６６】
レンズが冷却された後に、成形型下部３１４を下降させると、成形型上部３１２のスリーブ２２４の段部３４６の先端が、レンズの上面端部と当接して、上型３２０に貼り付いていたレンズを、下方に押し出す。これにより、レンズは上型３２０から離型して、下型３２０上に落ちる。
【００６７】
成形型下部３１４が所定の位置まで下降した後に、吸着パッド（図示せず）にて、下側２０上のレンズを取り出される。この実施の形態において、吸着パッド（図示せず）は、第２のスリーブ３５０の上側スリーブ３５４上端面を押し下げることができるように構成されている。したがって、レンズの取り出しの際に、上側スリーブ２５４が、吸着パッドにより、バネ３５２の付勢力に抗して、下方に押し下げられ、これにより、レンズが姿をあらわすようになる。なお、レンズが上型３２０から離型したにもかかわらず、第２のスリーブ３５０に貼り付いた場合にも、第２のスリーブ３５０を下方に押し下げることにより、下型３３０から離型することが可能となる。このように、第２のスリーブ３５０を下方に押し下げた後に、吸着パッドは、下型３３０上にあるレンズを取り出す。
【００６８】
本実施の形態によれば、成形型下部に、上方に付勢された第２のスリーブを設け、レンズの離型の際に、これを押し下げることにより、レンズを下型から確実に離型することが可能となる。
本発明は、以上の実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で、種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることは言うまでもない。
たとえば、前記実施の形態においては、上型および下型を、それぞれ、上母型および下母型に収容しているが、必ずしもこれに限定されるものではなく、上型および下型により初期加圧が与えられ、その後に、上型の自重によりガラス素材が押圧されるのであれば、これらを省略しても良い。
【００６９】
また、前記実施の形態において、スリーブは、バネにより付勢され、離型時には、初期位置に戻るように構成されているが、必ずしもバネは必要なものではない。たとえば、他の部材により、離型後に、スリーブを初期位置に戻しても良い。
さらに、第２の実施の形態に示す二次加圧用ピストンを、第３の実施の形態や第４の実施の形態に示す成形装置に組み込んでも良いし、第３の実施の形態に示すシリンダの穴を、他の実施の形態のものに設けても良い。さらに、第４の実施の形態に示す第２のスリーブを、他の形態のものに設けても良いことは言うまでもない。
また、本明細書において、一つの部材の機能が、二つ以上の物理的部材により実現されても、若しくは、二つ以上の部材の機能が、一つの部材により実現されてもよい。
【００７０】
【発明の効果】
本発明によれば、生産性を維持しつつ、面精度のより優れたガラス成形体の成形方法及び成形装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施の形態にかかるガラス成形体の成形装置に用いられる成形型の略断面図である。
【図２】 第１の実施の形態にかかる成形装置の作動を示す図である。
【図３】 第１の実施の形態にかかる成形型上部の初期状態を示す図である。
【図４】 本発明の第２の実施の形態にかかるガラス成形体の略断面図である。
【図５】 第２の実施の形態にかかる成形装置における温度と加圧条件を時系列にて説明した図である。
【図６】 本発明の第３の実施の形態にかかるガラス成形体の略断面図である。
【図７】 本発明の第４の実施の形態にかかるガラス成形体の略断面図である。
【符号の説明】
１０ 成形型
１２ 成形型上部
１４ 成形型下部
１６、１８ 上母型
２０ 上型
２２ 上型下降止めリング
２４ スリーブ
２５ バネ
２６、２８ 下母型
３０ 下型
【発明の属する技術分野】
本発明はプレス成形後において研削や研磨を必要としない、高精度のレンズ等のガラス光学素子を含むガラス成形体の製造装置に関する。特に本発明は、より高い面精度を有するガラス成形体を高い生産効率で製造する装置を提供するものである。
【０００２】
【従来の技術】
軟化ガラスが融着せず、鏡面加工が可能な型材料を精密加工した成形型を用い、プレス成形後において研削や研磨を必要としない、レンズなどのガラス光学素子の成形装置が種々開発されている。このようなガラス光学素子を成形する成形装置においては、生産性をより向上することが課題となっている。たとえば、生産性を向上させるためには、複数のガラス素材を並行して加工するとともに、これを確実に成形型から離型させることが要請される。このような要請に対して、たとえば、特開平８−１０９０３１号公報には、上下型をガイドする胴型の内周面に凸部を設け、離型の際に、上型を凸部を越えて待避移動させることにより、上型に貼り付いたガラス成形体（レンズ）を確実に下型に落下させるように構成された成形装置が開示されている。
【０００３】
ところで、ガラス光学素子を成形する場合には、生産性を向上させるなど、生産技術的な要求のほかに、ガラス成形体の面精度など性能に対する要求も存在する。すなわち、高い生産性を保ちつつ、光学的に優れた品質のガラス成形体を製造する必要がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の成形装置においては、確実に離型させることなど、ガラス成形体の生産性の要請にこたえるべく、種々の提案がなされているが、ガラス成形体の品質を向上させる点については、満足なものではなかった。
たとえば、ガラス成形体に要求される面精度は、ガラス光学素子の用途等により異なるが、通常の用途では、面精度の尺度であるニュートンは±４本以内、好ましくは±２本以内であり、アスについては、１本以内、好ましくは０．５本以内であることが必要である。
しかしながら、従来の成形装置においては、上型と下型を押し切った状態、すなわち、初期加圧が終了した後に、レンズの冷却に伴う収縮を考慮していないため、レンズの収縮中に、その面精度が悪化し、最終的に得られたレンズに十分な性能が得られないという問題点があった。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、生産性を維持しつつ、面精度のより優れたガラス成形体の成形方法及び装置を提供することにある。
【０００６】
【課題解決すべるための手段】
上記本発明の目的は、ガラス素材を上型と下型とにより加圧して前記上型及び下型の各成形面に対応するガラス成形体を形成する工程、形成されたガラス成形体を冷却する工程、冷却されたガラス成形体を上型と下型とを離間させて離型する工程を含むガラス成形体の製造方法であって、
前記加圧工程において、前記上型及び形成されるガラス成形体の水平断面の半径と同等またはそれ以上の外周半径を有する前記下型を用いて、ガラス成形体の水平断面の半径が上型の外周の半径より大きくなるようにガラス素材の加圧を行い、
前記冷却工程において、上型をガラス成形体の熱収縮に追随して上型成形面がガラス成形体との接触を維持するように移動させ、
前記離型工程において、前記上型及び下型の移動方向を規制する貫通孔を有するとともに、前記上型及び前記下型の外径にそれぞれ相当する内径の異なる少なくとも２つの部分の間に形成される段部を備え、前記上型に対して相対的に移動する強制離型手段を用い、上型と強制離型手段とを相対的に移動させて上型成形面に密着したガラス成形体の周縁部と前記段部とを接触させて、上型成形面に密着したガラス成形体を下型成形面上に落下させることを特徴とする製造方法により達成される。
さらに上記本発明の目的は、ガラス素材を上型と下型とにより加圧して前記上型及び下型の各成形面に対応するガラス成形体を形成する工程、形成されたガラス成形体を冷却する工程、冷却されたガラス成形体を上型と下型とを離間させて離型する工程を含むガラス成形体の製造方法であって、
所定の温度に加熱されたガラス素材を、加熱された下型に搬送したのち、前記加圧を行い、
前記加圧工程において、前記上型及び形成されるガラス成形体の水平断面の半径と同等またはそれ以上の外周半径を有する前記下型を用いて、ガラス成形体の水平断面の半径が上型の外周の半径より大きくなるようにガラス素材の加圧を行い、
前記冷却工程は形成されたガラス成形体がガラスの転移点以下になるまで行い、
前記離型工程において、前記上型及び下型の移動方向を規制する貫通孔を有するとともに、前記上型及び前記下型の外径にそれぞれ相当する内径の異なる少なくとも２つの部分の間に形成される段部を備え、前記上型に対して相対的に移動する強制離型手段を用いて、上型成形面に密着したガラス成形体の周縁部と前記段部とを接触させて、上型成形面に密着したガラス成形体を下型成形面上に落下させることを特徴とする製造方法によっても達成される。
【０００７】
さらに本発明の成形装置の第1の態様は、相互に離間及び接近が可能な上型及び下型とを備え、ガラス素材を前記上型と下型とにより加圧して上型及び下型の各成形面に対応するガラス成形体を形成し（但し、前記上型及び形成されるガラス成形体の水平断面の半径と同等またはそれ以上の外周半径を有する前記下型を用いて、ガラス成形体の水平断面の半径が上型の外周の半径より大きくなるようにガラス素材の加圧を行う）、形成されたガラス成形体を冷却し、冷却されたガラス成形体を上型と下型とを離間させて離型することでガラス成形体を製造する装置であって、前記上型及び下型の移動方向を規制する貫通孔を有するとともに、前記上型及び前記下型の外径にそれぞれ相当する内径の異なる少なくとも２つの部分の間に形成される段部を備え、下型と離間した後、上型成形面に密着したガラス成形体の周縁部の少なくとも一部と前記段部とが接触することで下型成形面上へ落下させるための強制離型手段、及び前記上母型と前記強制離型手段の間に上下方向に配設され、強制離型手段がガラス成形体の周縁部の少なくとも一部と接触するように、強制離型手段を上型に対して相対的に移動させるための移動手段を有することを特徴とする。
【０００８】
さらに本発明の成形装置の第２の態様は、
相互に離間及び接近が可能な上型及び下型と、上型を包囲する上母型及び下型を包囲する下母型とを備え、上母型及び下母型の対向する端面が当接することで加圧が完了する構造を有する、ガラス素材を前記上型と下型とにより加圧して上型及び下型の各成形面に対応するガラス成形体を形成し（但し、前記上型及び形成されるガラス成形体の水平断面の半径と同等またはそれ以上の外周半径を有する前記下型を用いて、ガラス成形体の水平断面の半径が上型の外周の半径より大きくなるようにガラス素材の加圧を行う）、形成されたガラス成形体を冷却し、冷却されたガラス成形体を上型と下型とを離間させて離型することでガラス成形体を製造する装置であって、
前記上母型及び前記上型と同心で、かつ、半径方向において両者の間に設けられ、
下型と離間したときに上型を係止し、かつガラス成形体の冷却工程においてはガラス成形体の熱収縮に追随して上型が移動可能なように上型を保持する保持手段、
前記保持手段の下方に位置し、前記上型及び下型の移動方向を規制する貫通孔を有するとともに、前記上型及び前記下型の外径にそれぞれ相当する内径の異なる少なくとも２つの部分の間に形成される段部を備え、下型と離間した後、上型成形面に密着したガラス成形体の周縁部の少なくとも一部と前記段部とが接触することで下型成形面上へ落下させるための強制離型手段、及び
前記上母型と前記強制離型手段の間に上下方向に配設され、強制離型手段がガラス成形体の周縁部の少なくとも一部と接触するように、強制離型手段を上型に対して相対的に移動させるための移動手段
を有することを特徴とする。
【０００９】
本発明の製造方法によれば、冷却工程において、上型をガラス成形体の熱収縮に追随して上型成形面がガラス成形体との接触を維持するように移動させることで、得られたガラス成形体の面精度をより高くすることが可能となる。また、本発明の装置においては、ガラス成形体の冷却工程において、ガラス成形体の熱収縮に追随して上型が移動可能なように上型を保持する保持手段を有する。このような保持手段により上型が移動可能なように保持されていることから、上型と下型との間のガラス素材が押圧された後にも、ガラス素材が、上型の自重により押圧されている。このため、冷却によりガラス素材が収縮した場合にも、上型がこれに追従し、成形面の接触が保たれ、得られたガラス成形体の面精度をより高くすることが可能となる。
【００１０】
また、本発明の製造方法よれば、上型にガラス成形体が貼り付いた場合にも、加圧工程において、ガラス成形体の水平断面の半径が上型の外周の半径より大きくなるようにガラス素材の加圧を行い、かつ離型工程において、上型成形面に密着したガラス成形体と強制離型手段とを接触させて、ガラス成形体を下型成形面上に落下させることができる。
強制離型手段は、上型の外周に配置され、加圧時にはガラス成形体と非接触状態にあり、かつ上型に対して相対的に移動することで上型成形面の外周とすれ違う部分である段部を有する。離型工程においては、上型と強制離型手段とを相対的に移動させて上型成形面に密着したガラス成形体の周縁部と強制離型手段の段部とを接触させて、下型と離間した上型成形面に密着したガラス成形体を下型成形面上に落下させる。上型成形面に密着したガラス成形体を強制的に下型成形面上に落下させることで、ガラス成形体の生産性を維持することが可能になる。
【００１１】
本発明の装置の第１の態様及び第２の態様ともに、下型と離間した上型成形面に密着したガラス成形体を、ガラス成形体の周縁部の少なくとも一部と接触することで下型成形面上へ落下させるための強制離型手段、及び強制離型手段がガラス成形体の周縁部の少なくとも一部と接触するように、強制離型手段を上型に対して相対的に移動させるための移動手段を有する。強制離型手段は、好ましくは、加圧時にはガラス成形体と非接触状態にあり、かつ上型に対して相対的に移動する際に上型成形面の外周とすれ違う部分である段部を有する。また、移動手段は、強制離型手段を下型の方向に付勢する付勢手段、例えば、バネであることができる。移動手段は付勢手段以外の手段であることもできるが、付勢手段とすることで、装置を簡素化できるという利点がある。
【００１２】
特に第２の態様においては、強制離型手段は、上型に接近する下型の押圧力によって、付勢手段の押圧力に抗して上母型内に移動し、下型が上型から離間すると、付勢手段の付勢力によって上型の成形面に密着したガラス成形体の周縁部と接触してガラス成形体を離型する方向に移動する。
上型が強制離型手段の段部とすれ違うように移動するときに、段部とガラス成形体の周縁部とが接触して、ガラス成形体を上型から離型して、下型に落下させる。このため、ガラス成形体の生産性を維持することが可能となる。
【００１３】
本発明の装置の第１の態様及び第２の態様は、好ましくは、下型が、形成されるガラス成形体の水平断面の半径と同等またはそれ以上の外周半径を有し、強制離型手段は、上型及び下型の移動方向を規制する貫通孔を有する一体のスリーブであって、上型及び下型の外径にそれぞれ相当する内径の異なる少なくとも２つの部分からなり、かつこの２つの部分の間に形成される段部が、前記強制離型手段の段部を構成する。こような構造のスリーブを用いることで、ガラス成形体の上型成形面からの離型を確実に行うとともに、上型および下型の間の相対位置が確実に決定されるため、レンズの形状の精度をより高めることができるという利点がある。
【００１４】
さらに、上記スリーブは、ガラス成形体冷却用非酸化性ガスの供給及び排出用の穴部を有し、かつ前記穴部を介してガラス素材に非酸化性ガスを供給する非酸化性ガス源を備えることもできる。冷却用に非酸化性ガスを用いることでこれにより、成形されたガラス素材の冷却速度を速めることができ、ガラス成形体の生産性をより向上させることができるという利点がある。
【００１５】
本発明の装置の第２の態様は、相互に離間及び接近が可能な上型及び下型と、上型を包囲する上母型及び下型を包囲する下母型とを備え、上母型及び下母型の対向する端面が当接することで加圧が完了する構造を有する。上型及び下型以外に上母型及び下母型とを備えることで、上母型及び下母型を高周波誘導加熱可能な材質で形成し、成形型の昇温を迅速に行うことができるとうい利点がある。また、上母型及び下母型の対向する端面が当接することで加圧が完了する構造を有することで、一定の肉厚を有する成形体を得られ易いという利点がある。
【００１６】
さらに、本発明の装置の第２の態様においては、前述のように一体型のスリーブを用いる以外に、強制離型手段は、上型の移動方向を規制する貫通孔を有する第１のスリーブからなり、第１のスリーブは、上型の外径と下記第２のスリーブの上部外径に相当する内径の異なる少なくとも２つの部分からなり、かつこの２つの部分の間に形成される段部が、前記強制離型手段の段部を構成し、下型の移動方向を規制する貫通孔を有する第２のスリーブをさらに有することができる。この第２のスリーブの上部は、第１のスリーブの下部に貫入可能な構造となっており、第２のスリーブの上部内周面によりガラス成形体の外周が画定される。前述の場合と同様に、この態様においても、下型は、形成されたガラス成形体の水平断面の半径と同等またはそれ以上の外周半径を有する。
前述のように第１のスリーブは、上型の成形面に密着したガラス成形体の強制離型手段として働き、後述のように第２のスリーブは、下型の成形面に密着したガラス成形体の強制離型手段として働く。
【００１７】
さらに、第２のスリーブを上方に付勢する第２の付勢手段を備え、離型の際に、第２のスリーブが、前記第２の付勢手段に抗して下降するように構成されることができる。この実施態様においては、第２スリーブが、バネのような第２の付勢手段により下方に付勢され、これにより、離型の後に、スリーブの段部の位置を初期位置に戻すことができる。さらに、ガラス成形体が下型に貼り付いてしまった場合にも、第２のスリーブが下降することにより、これを確実に離型することができ、その結果、ガラス成形体の生産性をより向上させることが可能となる。
【００１８】
上記構造の第１及び第２のスリーブを用いることで、ガラス成形体の上型又は下型の成形面からのガラス成形体の離型を確実に行うとともに、上型および下型の間の相対位置が確実に決定されるため、レンズの形状の精度をより高めることができるという利点がある。
【００１９】
第１のスリーブ及び／又は第２のスリーブは、ガラス成形体冷却用非酸化性ガスの供給及び排出用の穴部を有し、かつ 前記穴部を介してガラス素材に非酸化性ガスを供給する非酸化性ガス源を備えることができる。
【００２０】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、さらに、前記上型を押圧してガラス素材に二次加圧を与える加圧手段をさらに備えることができる。この加圧手段により、第１の加圧の圧力よりは低圧の二次加圧がガラス素材に与えられても良い。さらに二次加圧段が、段階的に低減した加圧力をガラス素材に与えるように構成されたものであることもできる。ガラス素材に対してこのような二次加圧を与えることでより高い面精度のガラス成形体を得ることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態につき説明を加える。
図１は、ガラス成形体の成形に用いられる、本発明の第１の実施の形態にかかる成形型の略断面図である。
ガラス成形体の成形装置は、成形型１０、および、後述するように成形型の下部１４を上下方向に移動するためのシリンダなどからなる搬送機構、成形型１０中の所定の部材を加熱するためのヒータ、高周波コイルなどを備え、成形型１０は、成形装置内に取り付けられる。
【００２２】
成形型１０は、略円筒状であり、所定の位置に固定された成形型上部１２と、シリンダ（図示せず）により上下方向に移動可能な成形型成形型下部１４とから構成されている。成形型上部１２は、略円盤状の第１の上母型１６と、上母型１６の下方に位置し、当該上母型１６に固定された中空円筒状の第２の上母型１８と、第２の上母型１８と同心に位置し、その下端面にてガラス材料を押圧して成形する上型２０と、第２の上母型１８および上型２０と同心で、かつ、半径方向において、これらの間に位置する上型の保持手段である上型下降止めリング２２と、上記部材と同心に位置し、かつ、上型下降止めリング２２の略下方に位置するスリーブ２４と、上型下降止めリング２２とスリーブ２４との間に上下方向に配設されたバネ２５とを備えている。
【００２３】
その一方、成形型下部１４は、その下面にてシリンダ（図示せず）に固定された下母型２６、下母型２６の上方に位置し、該下母型２６に固定された中空円筒状の第２の下母型２８と、下母型２８と同心に位置し、かつ、その上端面である成形面にて、ガラス材料を受け入れるようになっている下型３０とを備えている。
【００２４】
このような成形型１０のうち、上型２０、下型３０およびスリーブ２４は、たとえば、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のサーメット、或いは、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、酸化物などのセラミックスなどを被覆したものから構成され得る。特に、炭化ケイ素焼結体上にＣＶＤ法により炭化ケイ素膜を形成して、仕上がり形状に加工した後、イオンプレーティング法等によりｉ−カーボン膜等の非晶質及び／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を形成したものが好ましい。その理由は、成形型温度を比較的高温にして成形しても、融着が起こらないこと及び、離型性がよいため比較的高温で容易に離型できることによる。
【００２５】
上母型１６、１８、下母型２６、２８およびリング２２は、たとえば、金属製であり、バネ２５は、たとえば、セラミック材料から構成することができる。
上母型１６の半径方向中央部には、下方に突出した円筒状の突出部３２が設けられ、突出部３２の下端面と、上型２０の上端面とが当接できるようになっている。また、上母型１６と第２の上母型１８とは、ネジなどにより相互に固定されている。
【００２６】
中空円筒状の第２の上母型１８は、その内側に、上型２０、上型下降止めリング２２およびスリーブ２４を収容するようになっており、また、その内周面で、スリーブの外周面と当接し、スリーブ２４をガイドするようになっている。さらに、第２の上母型１８の下面は、ガラス材料の押圧時（成形時）に、第２の下母型２８の上面と当接するようになっている。第２の上母型１８の下側内周面には、半径方向内側に突出する突出部１９が形成されている。これは、スリーブ２４をガイドするとともに、スリーブ２４の下方への動きを制限している。
上型２０の上側には、フランジ３４が形成されている。また、上型２０の下端面の形状は、ガラス成形体の一方の面形状と一致するようになっている。
【００２７】
上型下降止めリング２２は、半径方向外側に突出した上側フランジ３６と、半径方向内側に突出した下側フランジ３８とを有している。上側フランジ３６の一方は、上母型１６と当接し、他方は、バネ２５の一端と接している。このため、リング２２は、バネ２５により、上方、すなわち、上母型１６の側に付勢される。下側フランジ３８は、上型２０のフランジ３４と係合でき、これにより、上型２０の下降を抑止するようになっている。
【００２８】
スリーブ２４は、一体的に構成されており、便宜上、上側スリーブ上側４０と、下側スリーブ４２とに別けて説明する。上側スリーブ４０には、半径方向外側に突出した突出部４４が設けられ、突出部の上面と、バネ２５の他端とが接している。これにより、スリーブ２４は、下方に付勢される。また、上側スリーブ４０の内周面と、上型２０の外周面とは接触し、上型は、このスリーブ４０の内周面にガイドされつつ、上下方向に摺動できるようになっている。上側スリーブ４０の内径は、下側スリーブ４２の内径よりも小さくなっている。下側スリーブ４２と上側スリーブ４０との境界において、段部４６が形成される。この段部４６の機能については後述する。さらに、下側スリーブ４２は、後述する下型３０と第２の母型２８との間のドーナツ状の穴部に嵌入し、かつ、嵌入の際に、その内周面が、下型３０の外周面と接触し、下型３０の外周面にガイドされるようになっている。バネ２５は、第２の上母型１８とスリーブ２４との間に巻回され、その一端が、上型下降止めリング２２に接し、他端が、スリーブ２４の突出部４４に接している。
【００２９】
上母型１６、１８と同様に、下母型２６と第２の下母型２８とは、ネジにより相互に固定されている。また、下型３０は、下母型２６上に載置され、かつ、第２の下母型２８の半径方向内側に突出した突出部４８により位置決めされている。下型３０の上端面は、ガラス成形体の他方の面形状と一致する成形面になっている。
【００３０】
このように構成された成形装置の作動につき説明を加える。図２は、本実施の形態にかかる成形装置の作動を示す図である。図２（ａ）に示すように、この実施の形態において、まず、成形型下部１４が下方に下げられている状態で、ガラス材料を保持する治具５０により、所定の温度に加熱されたガラス材料が、下型の上まで搬送される。
この実施の形態において、前記ガラス素材の加熱軟化は、該ガラス素材体を気流により浮上させながら行うことができ、加熱軟化したガラス素材は、ヒータ（図示せず）により所定の温度に予熱された成形型１０に移送される。
【００３１】
ガラス素材が、その自重によって変形する程の低粘性域においては、加熱の際にガラス素材を保持する治具とガラスの融着を防止するのは非常に困難である。これに対して、治具の内部よりガスを噴出することにより、ガラス素材を気流により浮上させることで、治具面とガラス両面にガスのレイヤーを形成し、その結果、治具とガラスが反応することなく、加熱軟化することが好ましい。さらに、ガラス素材がプリフォームの場合、プリフォームの形状を維持しつつ加熱軟化することができる。また、ガラス素材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。
【００３２】
上述した、ガラス素材の浮上や加熱軟化したガラス素材の予熱した成形型への移送は、たとえば、特開平８−１３３７５８号公報に開示されている。ガラス素材の加熱は、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素材を用いて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素材を用いる場合を含む。たとえば、ガラス素材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。
【００３３】
たとえば、本実施の形態においては、ガラス素材として、バリウムホウケイ酸ガラス（歪点478℃、転移点514℃、屈伏点545℃）を用いて、これをプレス外径１５mmのメニスカス形状のレンズに成形している。このようなレンズを成形するために、マーブル形状に熱間成形された表面欠陥のないプリフォームを、643℃（ガラス粘度が、１０6.6ポアズに相当する温度）に予熱されている。その一方、下型３０は、ヒータ（図示せず）により、約567℃（ガラス粘度が１０9.2ポアズに相当する温度）に加熱されている。
【００３４】
このようにしてガラス素材が搬送されて、図２（ａ）に示すように下型３０に載置されると、成形型１０の成形型下部１４は、シリンダ（図示せず）により上昇し、ヒータ（図示せず）により所定温度に加熱された成形型上部１２と係合する。このときに、図３に示すように、成形型上部１２の上型２０は、自重および上型下降止めリング２２の下側フランジにより、スリーブ２４に沿った最下方に位置している。また、スリーブ２４は、バネ２５の付勢力、および、突出部４４と上母型１８の下部に形成された突出部との係合により、最下方に位置している。各部材がこのような位置にある成形型上部１２と、形成型下部１４とが係合する際に、まず、スリーブ２４の下側スリーブ４２が、下型３０と第２の母型２８との間のドーナツ状の穴部に嵌入される（図２（ｂ）参照）。次いで、成形型下部１４がピストンによりさらに上方に押し上げられることにより、上型２０の下端面と、ガラス素材とが接触し（図２（ｃ）参照）、ガラス素材が圧縮される。このときに、成形型下部１４は、ピストンにより約100Kg／cm2の圧力で、ガラス素材を押圧する。また、上型２０は、わずかに上方に移動して、上母型１６の下端面と当接する。
【００３５】
成形型１０の成形型下部１４が、ピストンにより、さらに上昇すると、スリーブ２４の上側スリーブ４０の下端面が、第２の下母型２８の上端面と当接し（図２（ｄ）参照）、これにより、スリーブ２４が、バネ２５に抗して上方に動かされる。図２（ｅ）に示すように、第２の上母型１８の下端面と第２の下母型２８の上端面とが当接すると、ガラス素材は、押し切られた状態となる。また、この位置で、ガラス成形体（レンズ）の肉厚が決定される。
【００３６】
図２（ｅ）に示す状態において、圧縮されたガラス素材の外径は、上型２０の下端面（成形面）の外径よりわずかに大きくなる。その一方、スリーブ２４の下側スリーブ４２は、上側スリーブ４０よりも内径が大きい。そのため、上型２０と下側スリーブ４２とは、所定の距離だけ離間している。このため、ガラス素材の外周部は、下側スリーブ４２と接触することがない。
【００３７】
なお、図２（ｂ）に示す状態から図２（ｅ）に示す状態に至るまでの間、スリーブ２４の下側スリーブ４２の内周面が、下型３０の外周面と略接触することにより、スリーブ２４がガイドされ、また、上型２０の外周面は、スリーブ２４の上側スリーブ４０の内周面と略接触することにより、上型２０がガイドされる。このため、上型２０と下型３０との間の軸ずれが防止され、これらが相互に適切に位置決めされる。
【００３８】
次いで、図２（ｅ）に示す状態で、成形されたガラス素材（レンズ）を、ガラスの転移点以下になるまで、たとえば、70℃／分の冷却速度で冷却する。ここに、上母型１６、１８は、下母型２６、２８により、その位置が決定されるが、上型２０は自由な状態にあり、その自重がレンズにかかるようになっている。したがって、冷却に伴うレンズの収縮にしたがって、上型２０は追随し、レンズには、冷却の間、上型の自重（たとえば、0.005Kg／cm2）がかけられる。つまり、冷却の間、レンズの上面と、上型の下端面（成形面）との間の接触が維持される。これにより、離型後のレンズに良好な面精度を得ることが可能となる。
【００３９】
レンズが所定の温度（たとえば、500℃）にまで冷却されると、成形型１０の成形型下部１４を下降させて、レンズを離型する。本実施の形態において、成形すべきレンズはメニスカス形状であるため、図２（ｆ）に示すように、成形型下部１４をわずかに下降させた状態では、レンズは下型３０からは離型しやすく、その一方、上型２０に貼り付きやすい。
【００４０】
本実施の形態においては、成形型下部１４が下降するのにしたがって、成形型上部１２のスリーブ２４が、バネ２５の付勢力により、下方に動かされる。上述したように、スリーブ２４の上側スリーブ４０と下側スリーブ４２との境界には、段部４６が形成されている。したがって、スリーブ２４が下降するときに、段部４６と成形されたレンズの上面端部とが当接して、上型２０に貼り付いていたレンズを、下方に押し出す。成形型下部１４が下降するときに、上型２０もわずかに下降するが、上型下降止めリング２７の下側フランジ３８により、その下降は止められる。したがって、レンズは上型２０から離型して、下型３０上に落ちる（図２（ｇ）参照）。
【００４１】
このようにして、レンズを離型した後、成形型下部１４を所定の位置まで下降させて、下型３０上にあるレンズを、吸着パッド（図示せず）を用いて取り出す。取り出したレンズは、必要に応じて、アニールする場合もある。
本実施の形態によれば、初期加圧が終了し、成形型の上側部分と成形型下部が接触した後に、上型の自重がガラスにかかり、冷却によるガラスの収縮の際に、上型がガラスに追従して、レンズの上面と上型の下端面（成形面）との間の接触が維持される。したがって、離型後のレンズに良好な面精度を得ることが可能となる。
【００４２】
次に、本発明の装置についての、第２の実施の形態について説明する。
図４は、第２の実施の形態にかかるガラス成形装置の略断面図である。なお、図４において、図１に示す第１の実施の形態にかかる成形装置のものに対応する部材には、同一の符号を付している。
図４に示すように、第２の実施の形態にかかる成形装置の成形型１００は、成形型上部１１２と成形型下部１１４とから構成される。図４から理解できるように、成形型下部１１４は、第１の実施の形態のものと同様であり、下母型２６の下端面には、ピストン１５０が取り付けられ、上下方向に移動可能となっている。
【００４３】
成形型上部１１２は、第１の実施の形態のものと同様に、上母型１１６、１８、上型２０、上型下降止めリング２２、スリーブ１２４およびバネ２５を備えているほか、上母型１１６の上側に位置する中空円筒状のガイド部材１５２、および、ガイド部材の中空部分に挿入された、上型２０を下方に押すための二次加圧用ピストン１５４を備えている。
第１の実施の態様のものと異なり、上母型１１６は、中空円盤状であり、中央部に形成された穴を、二次加圧用ピストン１５４が貫通できるようになっている。
【００４４】
ガイド部材１５２の下端部には、フランジ１５６が形成され、フランジ１５６の下端面と上母型１１６の上端面とが密接するようになっている。なお、ガイド部材１５２と上母型１１６とは、ねじ（図示せず）により、相互に固定されている。また、二次加圧用ピストン１５４は、加圧装置（図示せず）により、所定の圧力にて上型２０を押圧できるようになっている。
【００４５】
このように構成された成形装置の作動につき、以下に説明する。この実施の形態においては、ガラス素材を、プレス外径が30mmのメニスカス形状のレンズに成形している。
まず、バリウムホウケイ酸ガラスのプリフォームを、下部からガスが噴出するような割型式治具にて加熱軟化し、これを下型３０の直上まで搬送して、軟化したプリフォームを、ヒータ（図示せず）により所定温度（たとえば、粘度が１０5.5〜１０8ポアズ、好ましくは、粘度が１０6.5〜１０7.6ポアズに相当する温度）に加熱された下型に落下させる。
【００４６】
ガラス素材が下型３０に載置されると、成形型１００の成形型下部１１４は、シリンダ１５０により上昇し、ヒータにより所定温度（たとえば、１０8〜１０10.5ポアズ、好ましくは、１０8〜１０9.6ポアズに相当する温度）に加熱された成形型上部１１２と係合する。
【００４７】
図５は、ガラス素材および型の温度、並びに、加圧条件を示すグラフである。図５に示すように、成形型１００の成形型下部１１４には、ピストンにより、所定の圧力Ｐ1（たとえば、150kg／cm2）がかけられている（図５の(3)参照）。上記圧力Ｐ1は、成形型１００の成形型上部１１２と成形型下部１１４とが当接するまで、ガラス素材に加えられることになる。上型２０および下型３０の温度は、たとえば、成形型上部１１２および成形型下部１１４が当接するまで維持され（図５の(4)参照）、その後に、30℃／分の速度で、上型２０、下型３０が冷却される。
【００４８】
また、所定のタイミング（たとえば、成形型上部１１２と成形型下部１１４とが当接したタイミング）で、二次加圧用ピストン１５４に、加圧装置（図示せず）より、圧力Ｐ１より低い圧力Ｐ2（たとえば、40Kg／cm2）の圧力が加えられる（図５の(5)、(6)）参照。これにより、上型２０が、二次加圧用ピストン１５４にて押し下げられ、ガラス素材が、上記圧力Ｐ2（成形型上部１１２と成形型下部１１４とが当接する以前では、圧力Ｐ1＋Ｐ2）にて圧縮される。なお、圧力Ｐ2は、一定である必要なく、たとえば、図５に示すように、途中で減じても良い。
【００４９】
なお、初期加圧（圧力Ｐ1）により成形されているガラス素材の中心肉厚が、最終製品（レンズ）の中心肉厚より０．００１〜０．１２ｍｍ厚い状態まで加圧し、次いで二次加圧（圧力Ｐ2）により、最終製品（レンズ）の中心肉厚まで、加圧することが好ましい。すなわち、成形型上部１１２と成形型下部１１４とが当接したところで、最終製品（レンズ）の中心肉厚より０．００１〜０．１２ｍｍ厚い状態まで加圧し、かつ、二次加圧用シリンダ１５４が所定の位置にて停止した際に、ガラス素材の中心肉厚が、最終製品（レンズ）の中心肉厚となるのが、最終製品（レンズ）の中心肉厚を許容公差内に維持するという観点から好ましい。これは、二次加圧においては一気に減圧され、かつ、ガラスが高粘度となっているため、中心肉厚を、0.001mm〜0.12mm程度変形できるに過ぎないからである。
【００５０】
さて、冷却中のガラス素材の粘度が、１０9.5〜１０12ポアズである間に、二次加圧を解除する、すなわち、二次加圧用シリンダ１５４を停止すると、ガラス素材には、自由な状態にある上型２０の自重による圧力（たとえば、0.007Kg／cm2）のみがかかる（図５の(7)、(8)参照）。したがって、冷却に伴うレンズの収縮にしたがって、上型２０は追随し、レンズには、冷却の間、上型の自重のみがかけられる。よって、この実施の形態においても、冷却の間、レンズの上面と、上型の下端面（成形面）との間の接触が維持される。これにより、離型後のレンズに良好な面精度を得ることが可能となる。
【００５１】
レンズの温度が、転移点以下まで冷却されると、成形型１００の下部１１４を下降させて、レンズを離型する。離型の際の作動は、第１の実施の形態のものと同様である。再度簡単に説明すると、成形型下部１１４が下降するのにしたがって、成形型上部のスリーブ２４が、バネ２５の付勢力により下方に動かされ、これにより、上側スリーブと下側スリーブとの境界に形成された段部と成形されたレンズの上面端部とが当接して、上型２０に貼り付いていたレンズが、下方に押し出される。このようにして、レンズは、上型２０から離型し、下型３０上に落ちる。レンズを離型した後、成形型下部１１４を所定の位置まで下降させて、下型３０上にあるレンズを、吸着パッド（図示せず）を用いて取り出す。
本実施の形態によれば、さらに、二次加圧用ピストンにより上型２０に、所定の期間だけ、二次加圧が与えられ、これがガラス素材に加えられる。二次加圧により、より高い面精度が得られる。
【００５２】
次に、本発明の第３の実施の形態につき説明を加える。図６は、本発明の第３の実施の形態にかかる成形装置の略断面図である。なお、図６において、図１に示す第１の実施の形態にかかる成形装置のものに対応する部材には、同一の符号を付している。図６に示すように、第３の実施の形態にかかる成形装置の成形型２００は、成形型上部２１２と成形型下部２１４とから構成される。
【００５３】
成形型下部２１４は、下型２３０および下母型２６、２８から構成される。下型２３０は、後述するように、下型２３０の上部が、成形型上部のスリーブ２２４と整合するようになっている。
成形型上部２１２は、上型２２０、上母型１６、１８、上型下降止めリング２２２、スリーブ２２４およびバネ２５から構成される。上型２２０および上型下降止めリング２２２は、第１の実施の形態のものと異なる形状をしているが、機能的には略同じである。
【００５４】
スリーブ２２４は、第１の実施の形態と同様に、その内周面が上型２０の外周面と略接触して、上型２０をガイドする上側スリーブ２４０と、下型２３０と第２の母下型２８との間のに嵌入する下側スリーブ２４２とから構成される。図６に示すように、上側スリーブ２４０と下側スリーブ２４２との境界付近には、段部２４６が形成されている。また、下側スリーブ２４２には、段部２５０が形成され、段部２５０を含む下側スリーブ２４２の内周面が、下型２３０の外周面と整合するようになっている。また、この実施の形態においては、段部２５０の上側の内周面２５２により、成形されたレンズの外周が画定されるようになっている。
【００５５】
さらに、上側スリーブ２４０には、レンズ２２０を冷却するための加圧窒素ガスを送り込み、或いは、脱気するための穴２５４、２５６、２５８が形成されている。
このように構成された成形装置の作動につき、以下に説明する。この実施の形態においては、第１の実施の形態と同様の材料を、略同一の条件にて使用している。
【００５６】
ガラス素材が、所定温度に加熱された下型２３０に載置されると、成形型２００の下部２１４は、シリンダ（図示せず）により上昇し、ヒータ（図示せず）により所定温度に加熱された成形型上部２１２と係合する。成形型２００の下部２１４が上昇することにより、スリーブ２２４の下側スリーブ２４２が、下型２３０と下母型２８との間のドーナツ状の穴部に嵌入され、次いで、上型２２０の下端面と、ガラス素材とが接触して、ガラスが所定の圧力にて圧縮される。
【００５７】
成形型下部２１４がさらに上昇すると、スリーブ２４の段部２５０が、下型２３０と係合し、スリーブ２２４がバネ２５に抗して上方に動かされ、その後、第２の上母型１８の下端面と第２の下母型２８の上端面とが当接することにより、ガラス素材が押し切られた状態となる。また、スリーブ２２４は、バネ２５により下方に付勢されるが、段部２５０が、下型２３０の段部と係合することにより、下方への移動が制限される。
【００５８】
第２の上母型１８の下端面と第２の下母型２８の上端面とが当接する状態において、圧縮されたガラス素材は、上型２２０の下端面（成形面）の外径より大きくなるが、この外径は、前述したように、下側スリーブ２４２の内周面２５２により画定される。また、この状態で、成形されたガラス素材（レンズ）を、ガラスの転移点以下になるまで、所定の冷却速度にて冷却する。冷却の間、上型２２０は自由な状態にあるため、その自重（たとえば、0.005kg／cm2）によりレンズを押圧する。
【００５９】
さらに、この実施の形態においては、穴２５４および２５６を介して、加圧窒素ガス源（図示せず）より窒素ガスを送り込み、レンズの外周部を冷却している。これにより、離型温度をより低くすることができる。なお、送り込まれた窒素ガスは、他の穴２５８を介して、成形型の外側に脱気される。
このようにしてレンズが冷却された後に、成形型下部２１４を下降させると、成形型上部２１２のスリーブ２２４の段部４６が、レンズの上面端部と当接して、上型２２０に貼り付いていたレンズを、下方に押し出す。これにより、レンズは上型２２０から離型して、下型２２０上に落ちる。レンズを離型して、成形型下部１４が所定の位置まで下降した後に、下型３０上にあるレンズが、吸着パッド（図示せず）にて取り出される。
本実施の形態によれば、レンズの外周部を冷却するため、レンズの冷却速度を速めることができ、これにより、レンズの生産性をより向上させることができる。
【００６０】
次に、本発明の第４の実施の形態につき説明を加える。図７は、本発明の第４の実施の形態にかかる成形装置の略断面図である。なお、他の実施の形態と同様に、図１に示す成形装置にものに対応する部材には、同一の符号を付している。図７に示すように、この成形装置３００の成形型上部３１２は、上母型１６、１８、上型３２０、上型下降止めリング３２２、スリーブ３２４およびバネ２５から構成される。スリーブ３２４を除き、これらの形状、構造は、第３の実施の形態のものと同一である。
【００６１】
スリーブ３２４は、上側スリーブ３４０および下側スリーブ３４２とから構成され、これらの境界に段部３４６が形成される。この段部３４６は、後述する成形型下部３１４の第２のスリーブの上端面と整合し、かつ、下側スリーブ３４２の内周面は、後述する第２のスリーブの上側スリーブの外周面とほぼ接触するようになっている。
成形型下部３１４は、下母型３２６、３２８および下型３３０のほか、第２のスリーブ３５０およびバネ３５２を備えている。
【００６２】
第２のスリーブ３５０は、その外周面が成形型上部３１２のスリーブ３２４の下側スリーブ３４２の内周面と略接触する上側スリーブ３５４と、その内周面が、下型３３０の外周面と略接触する下側スリーブ３５６とから構成され、これらの境界にフランジ３５８が形成される。また、第２のスリーブ３５０は、バネ３５２により上方に付勢される。
【００６３】
第２のスリーブ３５０の上側スリーブ３５４は、バネ２５の付勢力により、下型３３０の上端面より上側に突出し、その内周面にて、成形されたレンズの外径を画定している。また、フランジ３５８の上端面は、第２の母下型３２８の段部と当接し、スリーブの上方への移動を制限している。
このように構成された成形装置の作動につき以下に説明を加える。この実施の形態においては、第１の実施の形態と同様の材料を、略同一の条件にて使用している。
【００６４】
ガラス素材が、所定温度に加熱された下型３３０に載置されると、成形型３００の下部３１４は、シリンダ（図示せず）により上昇し、ヒータ（図示せず）により所定温度に加熱された成形型上部３１２と係合する。成形型３００の下部３１４が上昇することにより、スリーブ３２４の下側スリーブ３４２が、第２のスリーブ３５０の上側スリーブ３５４と下母型３２８との間のドーナツ状の穴部に嵌入され、次いで、上型３２０の下端面と、ガラス素材とが接触して、ガラスが所定の圧力にて圧縮される。
【００６５】
成形型下部３１４がさらに上昇すると、スリーブ３２４の下側スリーブ３４２の外側に設けられた段部３６０が、下母型３２８と係合し、スリーブ３２４がバネ２５に抗して上方に動かされ、その後、第２の上母型１８の下端面と第２の下母型３２８の上端面とが当接することにより、ガラス素材が押し切られた状態となる。スリーブ３２４は、バネ２５により下方に付勢されているが、段部３６０が、下母型３２８と係合することにより、下方への移動が制限される。
第２の上母型１８の下端面と第２の下母型３２８の上端面とが当接する状態において、圧縮されたガラス素材は、上型２２０の下端面（成形面）の外径より大きくなるが、この外径は、前述したように、第２のスリーブ３５０の上側スリーブ３５４の内周面により画定される。この状態で、成形されたガラス素材（レンズ）を、ガラスの転移点以下になるまで、所定の冷却速度にて冷却する。冷却の間、上型３２０は自由な状態にあるため、その自重（たとえば、0.005kg／cm2）によりレンズを押圧する。
【００６６】
レンズが冷却された後に、成形型下部３１４を下降させると、成形型上部３１２のスリーブ２２４の段部３４６の先端が、レンズの上面端部と当接して、上型３２０に貼り付いていたレンズを、下方に押し出す。これにより、レンズは上型３２０から離型して、下型３２０上に落ちる。
【００６７】
成形型下部３１４が所定の位置まで下降した後に、吸着パッド（図示せず）にて、下側２０上のレンズを取り出される。この実施の形態において、吸着パッド（図示せず）は、第２のスリーブ３５０の上側スリーブ３５４上端面を押し下げることができるように構成されている。したがって、レンズの取り出しの際に、上側スリーブ２５４が、吸着パッドにより、バネ３５２の付勢力に抗して、下方に押し下げられ、これにより、レンズが姿をあらわすようになる。なお、レンズが上型３２０から離型したにもかかわらず、第２のスリーブ３５０に貼り付いた場合にも、第２のスリーブ３５０を下方に押し下げることにより、下型３３０から離型することが可能となる。このように、第２のスリーブ３５０を下方に押し下げた後に、吸着パッドは、下型３３０上にあるレンズを取り出す。
【００６８】
本実施の形態によれば、成形型下部に、上方に付勢された第２のスリーブを設け、レンズの離型の際に、これを押し下げることにより、レンズを下型から確実に離型することが可能となる。
本発明は、以上の実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で、種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることは言うまでもない。
たとえば、前記実施の形態においては、上型および下型を、それぞれ、上母型および下母型に収容しているが、必ずしもこれに限定されるものではなく、上型および下型により初期加圧が与えられ、その後に、上型の自重によりガラス素材が押圧されるのであれば、これらを省略しても良い。
【００６９】
また、前記実施の形態において、スリーブは、バネにより付勢され、離型時には、初期位置に戻るように構成されているが、必ずしもバネは必要なものではない。たとえば、他の部材により、離型後に、スリーブを初期位置に戻しても良い。
さらに、第２の実施の形態に示す二次加圧用ピストンを、第３の実施の形態や第４の実施の形態に示す成形装置に組み込んでも良いし、第３の実施の形態に示すシリンダの穴を、他の実施の形態のものに設けても良い。さらに、第４の実施の形態に示す第２のスリーブを、他の形態のものに設けても良いことは言うまでもない。
また、本明細書において、一つの部材の機能が、二つ以上の物理的部材により実現されても、若しくは、二つ以上の部材の機能が、一つの部材により実現されてもよい。
【００７０】
【発明の効果】
本発明によれば、生産性を維持しつつ、面精度のより優れたガラス成形体の成形方法及び成形装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施の形態にかかるガラス成形体の成形装置に用いられる成形型の略断面図である。
【図２】 第１の実施の形態にかかる成形装置の作動を示す図である。
【図３】 第１の実施の形態にかかる成形型上部の初期状態を示す図である。
【図４】 本発明の第２の実施の形態にかかるガラス成形体の略断面図である。
【図５】 第２の実施の形態にかかる成形装置における温度と加圧条件を時系列にて説明した図である。
【図６】 本発明の第３の実施の形態にかかるガラス成形体の略断面図である。
【図７】 本発明の第４の実施の形態にかかるガラス成形体の略断面図である。
【符号の説明】
１０ 成形型
１２ 成形型上部
１４ 成形型下部
１６、１８ 上母型
２０ 上型
２２ 上型下降止めリング
２４ スリーブ
２５ バネ
２６、２８ 下母型
３０ 下型
Claims (13)
- ガラス素材を上型と下型とにより加圧して前記上型及び下型の各成形面に対応するガラス成形体を形成する工程、形成されたガラス成形体を冷却する工程、冷却されたガラス成形体を上型と下型とを離間させて離型する工程を含むガラス成形体の製造方法であって、
前記加圧工程において、前記上型及び形成されるガラス成形体の水平断面の半径と同等またはそれ以上の外周半径を有する前記下型を用いて、ガラス成形体の水平断面の半径が上型の外周の半径より大きくなるようにガラス素材の加圧を行い、
前記冷却工程において、上型をガラス成形体の熱収縮に追随して上型成形面がガラス成形体との接触を維持するように移動させ、
前記離型工程において、前記上型及び下型の移動方向を規制する貫通孔を有するとともに、前記上型及び前記下型の外径にそれぞれ相当する内径の異なる少なくとも２つの部分の間に形成される段部を備え、前記上型に対して相対的に移動する強制離型手段を用い、上型と強制離型手段とを相対的に移動させて上型成形面に密着したガラス成形体の周縁部と前記段部とを接触させて、上型成形面に密着したガラス成形体を下型成形面上に落下させる
ことを特徴とする製造方法。 - ガラス素材を上型と下型とにより加圧して前記上型及び下型の各成形面に対応するガラス成形体を形成する工程、形成されたガラス成形体を冷却する工程、冷却されたガラス成形体を上型と下型とを離間させて離型する工程を含むガラス成形体の製造方法であって、
所定の温度に加熱されたガラス素材を、加熱された下型に搬送したのち、前記加圧を行い、
前記加圧工程において、前記上型及び形成されるガラス成形体の水平断面の半径と同等またはそれ以上の外周半径を有する前記下型を用いて、ガラス成形体の水平断面の半径が上型の外周の半径より大きくなるようにガラス素材の加圧を行い、
前記冷却工程は形成されたガラス成形体がガラスの転移点以下になるまで行い、
前記離型工程において、前記上型及び下型の移動方向を規制する貫通孔を有するとともに、前記上型及び前記下型の外径にそれぞれ相当する内径の異なる少なくとも２つの部分の間に形成される段部を備え、前記上型に対して相対的に移動する強制離型手段を用いて、上型成形面に密着したガラス成形体の周縁部と前記段部とを接触させて、上型成形面に密着したガラス成形体を下型成形面上に落下させる
ことを特徴とする製造方法。 - 前記離型工程における強制離型手段の上型に対する相対的な移動が、上型と下型が離間する動きにしたがって生じることを特徴とする請求項１又は２の製造方法。
- ガラス素材を、気流により浮上した状態で加熱軟化したのち、前記加圧を行うことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の製造方法。
- ガラス成形体が、メニスカス形状であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の製造方法。
- 前記加圧工程は、初期加圧と二次加圧を含み、前記二次加圧は初期加圧より小さい圧力によることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の製造方法。
- 相互に離間及び接近が可能な上型及び下型とを備え、ガラス素材を前記上型と下型とにより加圧して上型及び下型の各成形面に対応するガラス成形体を形成し（但し、前記上型及び形成されるガラス成形体の水平断面の半径と同等またはそれ以上の外周半径を有する前記下型を用いて、ガラス成形体の水平断面の半径が上型の外周の半径より大きくなるようにガラス素材の加圧を行う）、形成されたガラス成形体を冷却し、冷却されたガラス成形体を上型と下型とを離間させて離型することでガラス成形体を製造する装置であって、
前記上型及び下型の移動方向を規制する貫通孔を有するとともに、前記上型及び前記下型の外径にそれぞれ相当する内径の異なる少なくとも２つの部分の間に形成される段部を備 え、下型と離間した後、上型成形面に密着したガラス成形体の周縁部の少なくとも一部と前記段部とが接触することで下型成形面上へ落下させるための強制離型手段、及び前記上母型と前記強制離型手段の間に上下方向に配設され、強制離型手段がガラス成形体の周縁部の少なくとも一部と接触するように、強制離型手段を上型に対して相対的に移動させるための移動手段を有することを特徴とする前記装置。 - ガラス成形体の冷却工程においてはガラス成形体の熱収縮に追随して上型が移動可能なように上型を保持し、かつ下型と離間したときに上型を係止する保持手段を更に有する、請求項７に記載の装置。
- 移動手段が強制離型手段を下型の方向に付勢する付勢手段である請求項７に記載の装置。
- 相互に離間及び接近が可能な上型及び下型と、上型を包囲する上母型及び下型を包囲する下母型とを備え、上母型及び下母型の対向する端面が当接することで加圧が完了する構造を有する、ガラス素材を前記上型と下型とにより加圧して上型及び下型の各成形面に対応するガラス成形体を形成し（但し、前記上型及び形成されるガラス成形体の水平断面の半径と同等またはそれ以上の外周半径を有する前記下型を用いて、ガラス成形体の水平断面の半径が上型の外周の半径より大きくなるようにガラス素材の加圧を行う）、形成されたガラス成形体を冷却し、冷却されたガラス成形体を上型と下型とを離間させて離型することでガラス成形体を製造する装置であって、
前記上母型及び前記上型と同心で、かつ、半径方向において両者の間に設けられ、
下型と離間したときに上型を係止し、かつガラス成形体の冷却工程においてはガラス成形体の熱収縮に追随して上型が移動可能なように上型を保持する保持手段、
前記保持手段の下方に位置し、前記上型及び下型の移動方向を規制する貫通孔を有するとともに、前記上型及び前記下型の外径にそれぞれ相当する内径の異なる少なくとも２つの部分の間に形成される段部を備え、下型と離間した後、上型成形面に密着したガラス成形体の周縁部の少なくとも一部と前記段部とが接触することで下型成形面上へ落下させるための強制離型手段、及び
前記上母型と前記強制離型手段の間に上下方向に配設され、強制離型手段がガラス成形体の周縁部の少なくとも一部と接触するように、強制離型手段を上型に対して相対的に移動させるための移動手段
を有することを特徴とする前記装置。 - 移動手段が強制離型手段を上母型から離れる方向に付勢する付勢手段である請求項１０に記載の装置。
- 強制離型手段は、上型に接近する下型の押圧力によって、付勢手段の押圧力に抗して上母型内に移動し、下型が上型から離間すると、付勢手段の付勢力によって上型の成形面に密着したガラス成形体の周縁部と接触してガラス成形体を離型する方向に移動する請求項１１に記載の装置。
- 上型を押圧してガラス素材に二次加圧を与える加圧手段をさらに備えたことを特徴とする請求項７〜１２のいずれか１項に記載の装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20475097A JP3886022B2 (ja) | 1997-07-30 | 1997-07-30 | ガラス成形体の製造方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20475097A JP3886022B2 (ja) | 1997-07-30 | 1997-07-30 | ガラス成形体の製造方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1149523A JPH1149523A (ja) | 1999-02-23 |
| JP3886022B2 true JP3886022B2 (ja) | 2007-02-28 |
Family
ID=16495723
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20475097A Expired - Fee Related JP3886022B2 (ja) | 1997-07-30 | 1997-07-30 | ガラス成形体の製造方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3886022B2 (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6813906B1 (en) * | 1999-11-01 | 2004-11-09 | Hoya Corporation | Method and apparatus for preparation of molded glass |
| US20050076678A1 (en) * | 2003-08-25 | 2005-04-14 | Hoya Corporation | Method of manufacturing optical elements |
| JP4677279B2 (ja) * | 2005-05-10 | 2011-04-27 | Ｈｏｙａ株式会社 | 成形体の製造方法 |
| CN101410335B (zh) | 2006-01-30 | 2011-08-10 | 东芝机械株式会社 | 玻璃元件成型用模具 |
| WO2008129848A1 (ja) * | 2007-03-29 | 2008-10-30 | Hoya Corporation | ガラス成形体の製造方法およびモールドプレス成形装置 |
| JP7066533B2 (ja) * | 2018-06-04 | 2022-05-13 | Hoya株式会社 | ガラスレンズ成形型 |
| JP7158925B2 (ja) * | 2018-07-05 | 2022-10-24 | Hoya株式会社 | 成形型の分解組立装置 |
| JP7407528B2 (ja) * | 2019-07-05 | 2024-01-04 | Hoya株式会社 | ガラスレンズ成形型 |
| CN114940578B (zh) * | 2022-05-16 | 2023-10-20 | 广东金水晶玻璃股份有限公司 | 一种节能高精度玻璃模压成型机 |
-
1997
- 1997-07-30 JP JP20475097A patent/JP3886022B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1149523A (ja) | 1999-02-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6813906B1 (en) | Method and apparatus for preparation of molded glass | |
| US20020129620A1 (en) | Process for manufacturing glass optical elements | |
| JP3974200B2 (ja) | ガラス光学素子の成形方法 | |
| JP3886022B2 (ja) | ガラス成形体の製造方法及び装置 | |
| KR101468756B1 (ko) | 유리 성형체의 제조 방법 및 몰드 프레스 성형 장치 | |
| JP3188676B2 (ja) | ガラス成形体の製造方法 | |
| JP4559784B2 (ja) | 光学素子の製造方法 | |
| JP3674910B2 (ja) | ガラス成形体の製造方法及び装置 | |
| JP4094210B2 (ja) | ガラス光学素子の製造方法及びそれに用いるガラス光学素子用成形型 | |
| JP4460339B2 (ja) | モールドプレス成形装置及び光学素子の製造方法 | |
| JP4156887B2 (ja) | ガラス成形体の製造方法 | |
| JP4118668B2 (ja) | プレス成形用成形装置及びそれを用いた成形体の製造方法 | |
| JPH1129333A (ja) | ガラス光学素子用プレス成形装置及びガラス光学素子の成形方法 | |
| JP2003104741A (ja) | 光学素子のプレス成形装置及び光学素子の製造方法 | |
| JP2000095532A (ja) | プレス成形光学素子とその製造方法と光学素子プレス成形用型および光学素子プレス成形装置 | |
| JP4426910B2 (ja) | モールドプレス成形型、光学素子の製造方法、及びモールドプレスレンズ | |
| JP3950434B2 (ja) | ガラス成形体の製造方法 | |
| JP2952185B2 (ja) | ガラス光学素子の成形方法 | |
| JP2005281053A (ja) | モールドプレス用成形装置、光学素子の製造方法及び光学素子 | |
| JP3203402B2 (ja) | 光学素子成形型およびその製造方法および光学素子成形方法 | |
| JP3246728B2 (ja) | ガラス光学素子の成形方法 | |
| JP2504817B2 (ja) | 光学素子の成形方法 | |
| JP3753415B2 (ja) | ガラス光学素子の成形方法 | |
| JP4094587B2 (ja) | ガラス光学素子の成形方法 | |
| JP2718451B2 (ja) | 光学ガラス部品の成形方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050801 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060719 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060915 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20061115 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20061117 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091201 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101201 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111201 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121201 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121201 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131201 Year of fee payment: 7 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |