JP6879181B2 - ガラス成形体の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、ガラス成形体の製造方法に関する。

近年、デジタルカメラ用レンズ、ＤＶＤ等の光ピックアップレンズ、携帯電話用カメラレンズ、光通信用のカップリングレンズ等として、ガラス製の光学素子が広範にわたって利用されている。このようなガラス製の光学素子として、ガラス素材を成形型で加圧成形して製造したガラス成形体が広く用いられている。

このようなガラス成形体の製造方法として、下型に溶融ガラスを供給し、供給した溶融ガラスが固化する前に、下型と上型とで加圧成形してガラス成形体を得る方法が知られている。この方法は、溶融ガラスから直接ガラス成形体を製造することができるため、１回の成形に要する時間を非常に短くできることから注目されている。

また、近年は、光学デバイスの高精度化や低コスト化の要求が高まり、対向する上下２つの成形面に加え、ガラス成形体を光学系に組み込む際や、ガラス成形体に後加工（切断加工等）を行う際に位置決め基準面として用いるための外径規制面を有するガラス成形体が求められるようになってきた。
外径規制面を成形する面は下型に構成することもできるが、特許文献１には、下型、上型のほか、外径規制面を成形する外径規制型を用い、外径規制型を、加圧成形されたガラス成形体と共に回収する製造方法が記載されている。これによれば、ガラス成形体を外径規制型と共に回収して離型工程に回す一方、新たな外径規制型を下型に設置して次の成形サイクルに入ることができるから、ガラス成形体の回収や離型が容易であるとともに、成形サイクルタイムを短くし効率良く製造することができる。

特開２０１０−１００４９９号公報

しかしながら、以上の従来技術にあっても次のような課題がある。
特許文献１に記載の製造方法にあっては、型開き後、外径規制型及びガラス成形体を下型から吸着装置等で取り上げて取り去ると、外径規制型及びガラス成形体を下型から取り去る前に、新たな外径規制型を下型に設置して次の成形サイクルに入ることはできない。
外径規制型及びガラス成形体を回収するために、吸着装置等を用いて下型から引き剥がす必要がある。下型からのガラス成形体の離型のために、下型の冷却時間を設けると、その冷却時間後に成形時の設定時間へ加熱する時間も要するから成形サイクルタイムを長期化させる。

本発明は以上の従来技術における問題に鑑みてなされたものであって、下型、上型のほか外径規制面を形成する外径規制型を用いて溶融ガラスを加圧成形し、相対する２つの成形面と、外径規制面とを有するガラス成形体を製造するにあたり、ガラス成形体の回収、離型をより容易にするとともに、成形サイクルタイムをより短くし効率良く製造することを課題とする。

以上の課題を解決するための請求項１記載の発明は、溶融ガラスを加圧成形して、相対する第１成形面及び第２成形面と、外径規制面とを有するガラス成形体を製造するにあたり、
外径規制型が設置された下型に溶融ガラスを供給し、前記下型と上型とで供給された溶融ガラスを加圧して、前記下型により前記第１成形面を、前記上型により前記第２成形面を、前記外径規制型により前記外径規制面を成形する成形工程と、
前記成形工程の後、前記上型に前記第２成形面を貼り付かせ前記外径規制型に前記外径規制面を貼り付かせた状態で前記上型と前記下型を型開きすることで、前記上型に前記ガラス成形体及び前記外径規制型を保持しつつ、前記ガラス成形体及び前記外径規制型を前記下型から離す型開き工程と、
前記型開き工程の後、前記第２成形面を前記上型から離して前記ガラス成形体及び前記外径規制型を回収する成形体回収工程と、
前記型開き工程の後、前記下型に前記外径規制型を設置する外径規制型設置工程と、を備え、
前記成形体回収工程と前記外径規制型設置工程とを並行して実行するガラス成形体の製造方法である。

請求項２記載の発明は、前記成形体回収工程で前記第２成形面が前記上型から離れる時点までに、前記外径規制型設置工程で前記下型に前記外径規制型を設置する請求項１に記載のガラス成形体の製造方法である。

請求項３記載の発明は、前記成形体回収工程は、前記上型の下方領域に回収アームを侵入させ、当該回収アームで前記ガラス成形体及び前記外径規制型を受け取り、当該回収アームとともに前記ガラス成形体及び前記外径規制型を前記上型の下方領域から退避させて行い、
前記外径規制型設置工程は、前記外径規制型を供給アームで保持して前記下型の上方領域に侵入させ、当該供給アームから前記外径規制型を離して前記下型に前記外径規制型を設置し、当該供給アームを前記下型の上方領域から退避させて行う請求項１又は請求項２に記載のガラス成形体の製造方法である。

請求項４記載の発明は、前記成形体回収工程において、前記上型と前記外径規制型との間に露出した前記ガラス成形体に向けて冷却エアを吹き付けることで、前記第２成形面の前記上型からの離脱を促進する請求項１から請求項３のうちいずれか一に記載のガラス成形体の製造方法である。

請求項５記載の発明は、前記成形体回収工程の後、前記ガラス成形体を前記外径規制型から取り出す成形体取出工程を備え、
前記成形体取出工程において、相対的に前記ガラス成形体を収縮させ前記外径規制型を膨張させるように、前記ガラス成形体の冷却及び／又は前記外径規制型の加熱を行う請求項１から請求項４のうちいずれか一に記載のガラス成形体の製造方法である。

請求項６記載の発明は、前記成形工程において、前記上型の温度を前記溶融ガラスのガラス転移温度Ｔｇ−６０℃からＴｇ−２０℃とし、前記下型及び前記外径規制型の温度をＴｇ−１０℃からＴｇ＋３０℃の範囲で前記上型の温度より高く設定する請求項１から請求項５のうちいずれか一に記載のガラス成形体の製造方法である。

請求項７記載の発明は、前記上型及び前記下型として、前記上型の前記第２成形面を成形する面の表面粗さが前記下型の前記第１成形面を成形する面の表面粗さより粗い組合せのものを用いる請求項１から請求項６のうちいずれか一に記載のガラス成形体の製造方法である。

本発明によれば、下型、上型のほか外径規制面を形成する外径規制型を用いて溶融ガラスを加圧成形し、相対する２つの成形面と、外径規制面とを有するガラス成形体を製造するにあたり、ガラス成形体の回収、離型をより容易にするとともに、成形サイクルタイムをより短くし効率良く製造することができる。

本発明の一実施形態に係るガラス成形体の製造方法の工程を示す成形装置主要部の縦断面図である。 図１に続く工程を示す成形装置主要部の縦断面図である。 本発明の一実施形態に係るガラス成形体の側面図である。 本発明の一実施形態に係る成形体回収工程を示す成形装置主要部の縦断面図である。 本発明の一実施形態に係る成形体取出工程を示す縦断面図である。 本発明の一実施形態に係るガラス成形体の製造方法の流れを示すフローチャートである。

以下に本発明の一実施形態につき図面を参照して説明する。以下は本発明の一実施形態であって本発明を限定するものではない。

本実施形態は、図１、図２に示すような下型１１と上型１２と外径規制型１３とを有する成形型を用いて溶融ガラス１９を加圧成形しガラス成形体２０を製造する方法である。ガラス成形体２０はレンズを例としている。図３に示すようにガラス成形体２０は、第１成形面２１と、第２成形面２２と、外径規制面２３とを有する。

第１成形面２１と、第２成形面２２とは、ガラス成形体２０において互いに相対する面（対面）である。ガラス成形体２０は、相対する面に有効径の比較的大きいレンズ面（第１成形面２１）と、有効径の比較的小さいレンズ面２２ａとを有する。
第１成形面２１は有効径の比較的大きいレンズ面を形成しており、下型１１によって成形される。第２成形面２２の中心部は有効径の比較的小さいレンズ面２２ａであり、その周囲部はフラット面２２ｂであり、これらは上型１２によって成形される。
フラット面２２ｂを上型１２によって成形することで、型開き時、上型１２にガラス成形体２０が貼り付きやすくなる。両面にフラット面がある場合は、面積の大きい方を上型１２により成形する。
なお、本実施形態に拘わらず、上型１２によって成形される面を比較的大きいレンズ面とし、下型１１によって成形される面を有効径の比較的小さいレンズ面として実施してもよい。

第１成形面２１と、第２成形面２２がともに凸のレンズ面を有しているが、ガラス成形体はそのような形状に限られるものではない。例えば、第１成形面２１、第２成形面２２の何れか一方、あるいは両方が凹面、平面等であってもよい。第１成形面２１や第２成形面２２の少なくとも一部を光学機能面として用いることで、ガラス成形体２０を、種々の光学素子として用いることができる。

外径規制面２３は、ガラス成形体２０の外周面であり、レンズ面（第１成形面２１）、レンズ面２２ａの光軸に対して所定の公差の半径位置に形成され、外径規制型１３によって成形される。特に、外径規制型１３により外径規制面２３を成形することにより、後の芯取加工が不要となるように外径規制型１３を所定の公差内に成形する。これにより、外径規制面２３を、ガラス成形体２０を光学系に組み込む際や、ガラス成形体２０に後加工（研磨加工、切断加工等）を行う際に位置決め基準面として用いることができる。外径の形状（外径規制面２３の、中心軸２４に垂直な断面形状）は、円形に限られず、多角形や楕円形など、種々の形状とすることができる。

下型１１は、溶融ガラス１９を受け、ガラス成形体２０の第１成形面２１を成形するための第１型面（下型面）１１Ｓと、外径規制型１３を下型面１１Ｓに位置決めするための凹状に形成された規制型位置決め部１１ａとを有する。外径規制型１３と下型１１との位置決め構造は特に限定されるものではない。規制型位置決め部１１ａの内周面と外径規制型１３の外周面とが接し、規制型位置決め部１１ａが外径規制型１３を径方向に位置決めする面の形状は、外径規制型１３を取り出す方向に向かって径が広がるテーパ形状とすることが好ましい。テーパ形状とすることにより、外径規制型１３の取り出しをより容易に行うことができる。また、下型１１に外径規制型１３を載置する際、外径規制型１３の外径における径方向の中心と規制型位置決め部１１ａの内径における径方向の中心、ひいては、下型１１の下型面１１Ｓの中心とをより容易に合わせることができる。もちろん、当該位置決めする面をテーパ形状にせずに垂直面として実施してもよく、その場合でも外径規制型１３の位置決めと取出しは可能である。

上型１２は、第２の成形面２２を成形するための第２型面（上型面）１２Ｓを有する。
外径規制型１３は、外径規制面２３を成形するための規制型面１３Ｓを有する。

製造方法の要点としては、図１(c)(d)に示すように外径規制型１３が設置された下型１１に溶融ガラス１９を供給し、下型１１と上型１２とで供給された溶融ガラスを加圧して、下型１１により第１成形面２１を、上型１２により第２成形面２２を、外径規制型１３により外径規制面２３を成形する（成形工程）。より具体的には、外径規制型１３が下型１１に載置されることで規制型面１３Ｓと組み合わされた第１型面１１Ｓの上に、滴下ノズル等から溶融ガラス１９を滴下した後、第１型面１１Ｓと第２型面１２Ｓとを相対的に接近させ、溶融ガラス１９を加圧（プレス）してガラス成形体２０を得る。

成形工程の後、図２(a)に示すように上型１２に第２成形面２２を貼り付かせ外径規制型１３に外径規制面２３を貼り付かせた状態で上型１２と下型１１を型開きすることで、上型１２にガラス成形体２０及び外径規制型１３を保持しつつ、ガラス成形体２０及び外径規制型１３を下型１１から離す（型開き工程）。これよって、ガラス成形体２０及び外径規制型１３の下型１１からの取出しを行う。

次に、図２(b)に示すように成形体回収工程と外径規制型設置工程とを並行して実行する。
成形体回収工程は、型開き工程の後、第２成形面２２を上型１２から離してガラス成形体２０及び外径規制型１３を回収する工程である。
外径規制型設置工程は、型開き工程の後、下型１１に外径規制型１３を設置する工程である。
また、成形体回収工程を、上型１２の下方領域に回収アーム１５を侵入させ、回収アーム１５の保持部１５ａにガラス成形体２０及び外径規制型１３を受け取り、回収アーム１５とともにガラス成形体２０及び外径規制型１３を上型１２の下方領域から退避させて行う。
また、外径規制型設置工程は、別の外径規制型１３Ｎを供給アーム１６の保持部１６ａで保持して下型１１の規制型位置決め部１１ａの上方領域に侵入させ、供給アーム１６から外径規制型１３Ｎを離して下型１１の規制型位置決め部１１ａに外径規制型１３Ｎを設置し、供給アーム１６を下型１１の上方領域から退避させて行う。回収アーム１５の保持部１５ａ及び供給アーム１６の保持部１６ａには、エア吸着装置が組み込まれている。保持部１６ａによる吸着を解除することで、外径規制型１３Ｎを離す。

成形体回収工程と外径規制型設置工程とを並行して実行するので、成形サイクルタイムをより短くすることができる。
成形サイクルタイムの短縮のためには、成形体回収工程で第２成形面２２が上型１２から離れる時点までに、外径規制型設置工程で下型１１に外径規制型１３を設置することが好ましい。

成形体回収工程においては、図４に示すように上型１２と外径規制型１３との間に露出したガラス成形体２０に向けて冷却エア１７を吹き付けることで、第２成形面２２の上型１２からの離脱を促進する。上型１２は、下型１１と異なり外径規制型１３に接触して閉める必要は無く、外径規制型１３との間に隙間を有するので、その隙間を介して冷却エア１７をガラス成形体２０に送ることができるので、ガラス成形体２０を効率よく冷却できる。
第２成形面２２が上型１２から離脱すると、ガラス成形体２０及び外径規制型１３が自重落下するので、これを保持部１５ａで受け取る。又は、第２成形面２２が上型１２から離脱する前から、保持部１５ａを外径規制型１３に付けてエア吸着を稼働し、第２成形面２２の上型１２からの離脱を補助してもよい。
ガラス成形体２０を自重によって上型１２から離脱させることにより、第２成形面２２に過度な負荷を与えずに回収することができ、精度よく第２成形面２２を形成できる。

成形体回収工程の後は、ガラス成形体２０を外径規制型１３から取り出す成形体取出工程を実施する。
成形体取出工程において、相対的にガラス成形体２０を収縮させ外径規制型１３を膨張させるように、ガラス成形体２０の冷却及び／又は外径規制型１３の加熱を行うことが有効である。例えば、図５(a)に示すようにヒータ１８により外径規制型１３の加熱を行う。又は、図５(b)に示すようにヒータ１８により外径規制型１３の加熱を行うとともに、冷却エア１７によりガラス成形体２０の冷却を行う。
また、冷却エア１７によるガラス成形体２０の冷却は、図４に示すように成形体回収工程において第２成形面２２の上型１２からの離脱前にも行っているので、保持部１５ａにおいて成形体取出工程を実行してもよい。そのためには、第２成形面２２の上型１２からの離脱後も、ガラス成形体２０が外径規制型１３から離脱するまではできるだけ冷却エア１７によるガラス成形体２０の冷却を継続する、図５に示したヒータ１８を保持部１５ａに設ける、保持部１５ａに外径規制型１３から抜け落ちるガラス成形体２０を受け取る穴部などを設けておく、などの手段を講じるとよい。

上記型開き工程において、上型１２にガラス成形体２０を貼り付かせるためには、以下の条件で実施することが好ましいい。
一つは、成形工程において、上型１２の温度を溶融ガラス１９のガラス転移温度Ｔｇ−６０℃からＴｇ−２０℃とし、下型１１及び外径規制型１３の温度をＴｇ−１０℃からＴｇ＋３０℃の範囲で上型１２の温度より高く設定することである。上型１２を比較的低温とすることで、型開き時に上型１２にガラス成形体２０が貼り付きやすいという効果が得られる。
他の一つは、上型１２及び下型１１として、上型１２の第２成形面２２を成形する第２型面（上型面）１２Ｓの表面粗さが下型１１の第１成形面２１を成形する第１型面（下型面）１１Ｓの表面粗さより粗い組合せのものを用いることである。ガラス成形体２０の上型１２の方への食い付きを比較的よくすることで、型開き時に上型１２にガラス成形体２０が貼り付きやすいという効果が得られる。

（ガラス成形体の製造方法の流れ）
図６のフローチャートを加えて参照し、改めてガラス成形体２０の製造方法の流れに沿って説明する。

下型１１と外径規制型１３は、組み合わされた状態で、溶融ガラス１９を受けるための位置（滴下位置）と、受けた溶融ガラス１９を加圧するための位置（加圧位置）との間で移動できるように構成しておく。また、上型１２は、図示しない駆動手段により、下型１１との間で溶融ガラス１９を加圧する方向（図１、図２における上下方向）に移動できるように構成しておく。

先ず、規制型位置決め部１１ａを備えた下型１１に外径規制型１３を載置し（外径規制型設置工程Ｓ１１）、成形型の各部材を予め所定温度に加熱しておく（工程Ｓ１２）。所定温度とは、加圧成形によってガラス成形体に良好な成形面を転写できる温度を適宜選択すればよい。下型１１、上型１２及び外径規制型１３の加熱温度は同じであってもよいし、異なっていてもよいが、上述したように上型１２を比較的低温に設定することを実施してもよい。実際には、使用するガラスの種類や、ガラス成形体の形状、大きさ、成形型の各部材の材料、大きさ等種々の条件によって適正な温度が異なるため、実験的に適正な温度を求めておくことが好ましい。通常は、使用するガラスのガラス転移温度をＴｇとすると、Ｔｇ−１００℃からＴｇ＋１００℃程度の温度に設定することが好ましい。

次に、下型１１と外径規制型１３を滴下位置に配置（工程Ｓ１３）した後、規制型面１３Ｓと組み合わされた第１型面１１Ｓの上に溶融ガラス１９を滴下する（工程Ｓ１４）（図１(c)参照）。
なお、 使用できるガラスの種類に特に制限はなく、公知のガラスを用途に応じて選択して用いることができる。例えば、ホウケイ酸塩ガラス、ケイ酸塩ガラス、リン酸ガラス、ランタン系ガラス等の光学ガラスが挙げられる。

次に、下型１１と外径規制型１３を加圧位置に配置し（工程Ｓ１５）、上型１２を下方に移動して、溶融ガラス１９を加圧する（工程Ｓ１６）（図１(d)参照）。溶融ガラス１９は、加圧されている間に、接触している第１型面１１Ｓ、第２型面１２Ｓ及び規制型面１３Ｓからの放熱などによって冷却され、固化してガラス成形体２０となる。ガラス成形体２０が所定の温度まで冷却された後、加圧を解除する。ガラスの種類や、ガラス成形体２０の大きさや形状、必要な精度等によるが、通常はガラスのＴｇ近傍の温度まで冷却されていればよい。

溶融ガラス１９を加圧するために負荷する荷重は、常に一定であってもよいし、時間的に変化させてもよい。負荷する荷重の大きさは、製造するガラス成形体２０のサイズ等に応じて適宜設定すればよい。また、上型１２を上下移動させる駆動手段に特に制限はなく、エアシリンダ、油圧シリンダ、サーボモータを用いた電動シリンダ等の公知の駆動手段を適宜選択して用いることができる。上型１２を下方に移動する代わりに、下型１１と外径規制型１３を上方に移動して加圧してもよい。また、上型１２を下方に移動すると同時に、下型１１と外径規制型１３を上方に移動して溶融ガラス１９を加圧してもよい。

次に、上型１２を上方に移動して退避させて上述したようにガラス成形体２０を上型１２に貼り付かせて型開きし（型開き工程Ｓ１７）（図２(a)参照）、回収アーム１５によりガラス成形体２０を外径規制型１３と共に上型１２から受け取って回収する（成形体回収工程Ｓ１８）（図２(b)参照）。
型開き工程後は、製造を終了する場合（判断ステップＳ１９でＹＥＳ）を除き、成形体回収工程Ｓ１８と並行して、次サイクルの外径規制型設置工程Ｓ１１に移行し（図２(b)参照）、サイクル（Ｓ１１−Ｓ１７（Ｓ１８））を繰り返す。

外径規制型１３をガラス成形体２０と共に上型１２側に退避させるため、型開き直後に外径規制型設置工程Ｓ１１を実行でき、外径規制型１３を複数個準備することにより、直ちに次のサイクル（工程Ｓ１１）に移行することができる。

外径規制型１３と共に回収したガラス成形体２０は、上述したサイクル（Ｓ１１−Ｓ１７（Ｓ１８））とは別の工程（図６（ｂ）参照）として、外径規制型１３より取り外し（成形体取出工程Ｓ１０１）、ガラス成形体２０を外径規制型１３から分離した状態で単独回収し（工程Ｓ１０２）、外径規制型１３をガラス成形体２０から分離した状態で単独回収する（工程Ｓ１０３）。
なお、成形体回収工程Ｓ１８と成形体取出工程Ｓ１０１との間に他の工程を実施してもよい。例えば、成形体回収工程Ｓ１８で回収された外形規制型付きガラス成形体２０に、反射防止膜等を付与する蒸着工程を施す場合があり、同工程を経てから成形体取出工程Ｓ１０１を実施してガラス成形体２０及び外径規制型１３をそれぞれ単独回収してもよい。

単独回収された外径規制型１３は外径規制型設置工程Ｓ１１に再び供給され、単独回収されたガラス成形体２０は成形された光学面に反射防止膜を設ける等の次工程に供給される。

（まとめ、その他）
以上のようにして、ガラス成形体２０を外径規制型１３と共に上型１２に保持して型開きし回収することにより、ガラス成形体２０を十分に冷却して外径規制型１３から取り出す時間はもちろん、下型１１及び上型１２の両者から離脱させる時間を待つことなく、型開き直後に直ぐに次の外径規制型設置工程Ｓ１１に移ることができる。また、外径規制型１３と共に回収したガラス成形体２０は、成形サイクルに影響を与えることなく十分に冷却することができ、容易に取り外すことができる。よって、良好なガラス成形体を効率良く製造することができる。

上記実施形態によれば、ガラス成形体２０及び外径規制型１３を上型１２に保持して型開きするので、外径規制型１３が下型１１の規制型位置決め部１１ａから離脱して露出し、ガラス成形体２０の第１成形面２１も露出するので、冷却が促進される。

上記実施形態によれば、型開き時にガラス成形体２０及び外径規制型１３が下型１１に残っていないので、型開き後のガラス成形体２０の冷却のための下型１１の冷却工程は無く、下型を成形工程時の設定温度に短時間に復帰しやすく、成形サイクルタイムを短縮できる。

下型１１に水平移動機構を設けることで、上型１２には水平移動機構はなく精度よく垂直（Ｚ方向）に上下する一軸直動機構を構成できる。これにより型開き工程において上型１２を偏芯することなく垂直に引き上げることで、外径規制型１３が傾くことなく下型１１の規制型位置決め部１１ａから抜き取りやすい。さらに上型１２のＺ軸は固定であるため成形体回収工程において回収アーム１５の保持部１５ａを外径規制型１３と同じ軸上に精度よく位置合わせすることが容易である。そのために外径規制型１３を傾かせることなくスムーズに上型から離脱させ保持部１５ａに受け取ることができる。

下型１１に溶融ガラスを滴下した時点から下型１１及び上型１２によるプレスまでの時間は、０．４秒以上１０秒以下の待機時間を設けることが好ましい。早すぎると形状がヒケやすく成形型との接触面積が減り付き難くなる。
下型１１と上型１２は、型開き時にガラス成形体２０が下型１１から離れやすく、上型１２に貼り付きやすくなるように、異なる材料を選択することができる。ガラス成形体２０が付きやすいのは、熱伝導率が高い材質、超鋼に限ればバインダレスが付きやすい傾向にあるので、これらを上型１２の構成材料として適用する。

また、外径規制型１３の材料の熱膨張係数は規制型位置決め部１１ａの側壁構成材料の熱膨張係数以上であることが好ましい。この関係を以下の条件式（１）に示す。両者の熱膨張係数は、ガラス成形体の材料のＴｇにおける熱膨張係数とする。
規制型位置決め部１１ａの側壁構成材料の熱膨張係数 ≦ 外径規制型の材料の熱膨張係数 ・・・（１）
規制型位置決め部１１ａと外径規制型１３とが互いに接するテーパ面が嵌合するように加工されている場合、規制型位置決め部１１ａを有する下型１１に外径規制型１３を載置し、加熱すると、条件式（１）を満足することにより、規制型位置決め部１１ａと外径規制型１３とが接する箇所に隙間が生じ難くなり、外径規制型１３は、規制型位置決め部１１ａにより確実に位置決めされる。また冷却に伴い離れ易くなり、型開き時に下型１１にから外径規制型１３が離れ易い。

ガラス成形体２０の成形後において、外径規制型１３は、規制型位置決め部１１ａを備えた下型１１より取り出しが容易であることが好ましく、また、ガラス成形体２０は、外径規制型１３より取り外しが容易であることが好ましい。これより、上述した条件式（１）に加え、外径規制型１３の材料の熱膨張係数は、ガラス成形体の材料の熱膨張係数未満であることが好ましい。この関係を以下の条件式（２）に示す。両者の熱膨張係数は、ガラス成形体の材料のＴｇと室温との平均温度における熱膨張係数とする。
外径規制型の材料の熱膨張係数 ＜ ガラス成形体材料の熱膨張係数 （２）
上記の条件式（２）を満足していることにより、下型１１から取り出されたガラス成形体２０を有した外径規制型１３を、例えば取り扱いが容易な４０℃から５０℃以下に冷却することにより、ガラス成形体２０を外径規制型１３からより容易に取り外することができる。よって、条件式（１）、（２）を満足することにより、ガラス成形体２０の製造をより効率良く行うことができる。

なお、本実施形態においては、ここで説明した以外の別の工程を含んでいてもよい。例えば、外径規制型１３と共にガラス成形体２０を回収した後に下型１１及び上型１２をクリーニングする工程、ガラス成形体２０が取り外された外径規制型１３をクリーニングする工程、外径規制型１３を下型１１に設置する前に外径規制型１３を加熱する工程等を設けてもよい。外径規制型１３を下型１１に設置する前に外径規制型１３の加熱時間（予熱時間）を設けることで、外径規制型１３を下型１１に設置した後の成形型の加熱時間を短くすることができ、これにより成形サイクルタイムを短縮することができる。

また、下型への溶融ガラスの供給は、滴下に限らず、液状の溶融ガラスの供給としてもよく、得られるガラス成形体２０は、そのまま光学素子としても良いし、再加熱成形用の5プリフォームとしても良い。

１１ 下型
１２ 上型
１３ 外径規制型
１５ 回収アーム
１６ 供給アーム
１７ 冷却エア
１８ ヒータ
１９ 溶融ガラス
２０ ガラス成形体
２１ 第１成形面
２２ 第２成形面
２２ａ レンズ面
２２ｂ フラット面
２３ 外径規制面

Claims (7)

1. 溶融ガラスを加圧成形して、相対する第１成形面及び第２成形面と、外径規制面とを有するガラス成形体を製造するにあたり、
   外径規制型が設置された下型に溶融ガラスを供給し、前記下型と上型とで供給された溶融ガラスを加圧して、前記下型により前記第１成形面を、前記上型により前記第２成形面を、前記外径規制型により前記外径規制面を成形する成形工程と、
   前記成形工程の後、前記上型に前記第２成形面を貼り付かせ前記外径規制型に前記外径規制面を貼り付かせた状態で前記上型と前記下型を型開きすることで、前記上型に前記ガラス成形体及び前記外径規制型を保持しつつ、前記ガラス成形体及び前記外径規制型を前記下型から離す型開き工程と、
   前記型開き工程の後、前記第２成形面を前記上型から離して前記ガラス成形体及び前記外径規制型を回収する成形体回収工程と、
   前記型開き工程の後、前記下型に前記外径規制型を設置する外径規制型設置工程と、を備え、
   前記成形体回収工程と前記外径規制型設置工程とを並行して実行するガラス成形体の製造方法。
2. 前記成形体回収工程で前記第２成形面が前記上型から離れる時点までに、前記外径規制型設置工程で前記下型に前記外径規制型を設置する請求項１に記載のガラス成形体の製造方法。
3. 前記成形体回収工程は、前記上型の下方領域に回収アームを侵入させ、当該回収アームで前記ガラス成形体及び前記外径規制型を受け取り、当該回収アームとともに前記ガラス成形体及び前記外径規制型を前記上型の下方領域から退避させて行い、
   前記外径規制型設置工程は、前記外径規制型を供給アームで保持して前記下型の上方領域に侵入させ、当該供給アームから前記外径規制型を離して前記下型に前記外径規制型を設置し、当該供給アームを前記下型の上方領域から退避させて行う請求項１又は請求項２に記載のガラス成形体の製造方法。
4. 前記成形体回収工程において、前記上型と前記外径規制型との間に露出した前記ガラス成形体に向けて冷却エアを吹き付けることで、前記第２成形面の前記上型からの離脱を促進する請求項１から請求項３のうちいずれか一に記載のガラス成形体の製造方法。
5. 前記成形体回収工程の後、前記ガラス成形体を前記外径規制型から取り出す成形体取出工程を備え、
   前記成形体取出工程において、相対的に前記ガラス成形体を収縮させ前記外径規制型を膨張させるように、前記ガラス成形体の冷却及び／又は前記外径規制型の加熱を行う請求項１から請求項４のうちいずれか一に記載のガラス成形体の製造方法。
6. 前記成形工程において、前記上型の温度を前記溶融ガラスのガラス転移温度Ｔｇ−６０℃からＴｇ−２０℃とし、前記下型及び前記外径規制型の温度をＴｇ−１０℃からＴｇ＋３０℃の範囲で前記上型の温度より高く設定する請求項１から請求項５のうちいずれか一に記載のガラス成形体の製造方法。
7. 前記上型及び前記下型として、前記上型の前記第２成形面を成形する面の表面粗さが前記下型の前記第１成形面を成形する面の表面粗さより粗い組合せのものを用いる請求項１から請求項６のうちいずれか一に記載のガラス成形体の製造方法。

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