WO2010032670A1 - ガラス成形体の製造装置 - Google Patents

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glass molded
glass
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upper mold
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和幸 小椋
善浩 釜田
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コニカミノルタオプト株式会社
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    • 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
    • C03B2215/61—Positioning the glass to be pressed with respect to the press dies or press axis

Definitions

  • the present invention relates to a glass molded body manufacturing apparatus, and more particularly to a glass molded body manufacturing apparatus that obtains a glass molded body by pressure molding a glass precursor using an upper mold and a lower mold.
  • a glass preform having a predetermined mass and shape is prepared in advance, and the glass preform is heated together with a molding die for pressure molding (hereinafter, reheat). (Referred to as Patent Document 1).
  • a molten glass droplet is dropped on a molding die held at a predetermined temperature lower than the temperature of the molten glass droplet, and before the dropped molten glass droplet is cooled and solidified.
  • a method of pressure molding using a molding die hereinafter referred to as a droplet molding method (see, for example, Patent Document 2).
  • the droplet forming method is a method in which the molten glass droplets are pressure-formed before cooling and solidifying, so the temperature of the molten glass droplets rapidly decreases due to heat radiation from the contact surface with the molding die. Therefore, it is very difficult to artificially accurately control the temperature of the glass during pressing.
  • the glass molded body after pressure molding adheres to either the upper die or the lower die compared to the droplet molding method, Although it is relatively easy to control how much strength adheres to each mold, it is not completely free from the same problems as in the case of the droplet forming method.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and adheres to the upper mold from the end of the pressure molding to the time when the glass molded body obtained by pressure molding is released from the upper mold or the lower mold and recovered.
  • An object of the present invention is to provide an apparatus for producing a glass molded body that does not damage the lower mold even if the glass molded body falls.
  • the object of the present invention can be achieved by the following configuration.
  • An upper mold and a lower mold for pressure-molding a glass precursor to obtain a glass molded body comprising a mold release means for releasing and collecting the glass molded body attached to either the upper mold or the lower mold.
  • the glass molded body adhered to the upper mold from the end of the pressure molding to the time when the glass molded body obtained by the pressure molding is released from the upper mold or the lower mold and recovered.
  • An apparatus for producing a glass molded body comprising: a fall prevention means for preventing falling on a mold.
  • the said fall prevention means sprays gas between the said upper mold
  • the said glass precursor is a molten glass droplet dripped at the said lower mold
  • the said glass precursor is a glass preform which has a predetermined mass and shape,
  • the glass molded body adhered to the upper mold from the end of the pressure molding to the time when the glass molded body obtained by pressure molding is released from the upper mold or the lower mold and recovered is the lower mold.
  • FIG. 6 is a schematic diagram showing the configuration and operation of a conventional glass molded body manufacturing apparatus.
  • a glass molded body manufacturing apparatus 1 is a manufacturing apparatus used in the above-described droplet forming method, and includes a melting tank 30 that stores molten glass, a dropping nozzle 31 that is connected to the lower part of the melting tank 30, and molten glass.
  • the lower mold 10 for receiving the droplet 40, the upper mold 20 for pressurizing the molten glass droplet 40 together with the lower mold 10, and the like.
  • the lower mold 10 and the upper mold 20 constitute a pressure molding machine 2.
  • the lower mold 10 is configured to press and form the molten glass droplet 40 facing the upper mold 20 and a position (dropping position P11) for receiving the molten glass droplet 40 below the dropping nozzle 31 by a driving means (not shown). It is comprised so that it can move to a horizontal direction between these positions (pressurization position P12).
  • the upper mold 20 has a position (standby position P21) waiting before and after pressure molding by a driving means (not shown) and a position (pressure position) for pressing the molten glass droplet 40 so as to face the lower mold 10.
  • P22 is movable in the vertical direction.
  • the upper mold 20 When the lower mold 10 that has received the molten glass droplet 40 is moved to the pressurization position P12, the upper mold 20 is lowered from the standby position P21 to the pressurization position P22. The molten glass droplet 40 is pressure-formed between the molding surface 21 of the upper mold 20 and the molding surface 11 of the lower mold 10 to obtain a glass molded body 41. After the press molding is completed, the upper mold 20 is raised to the standby position P21, and the glass molded body 41 is recovered.
  • FIG. 7 is a view for confirming the problem of the present invention, and shows the conventional operation and its problems from when the pressure molding is completed until the glass molded body 41 is recovered and moves to the next pressure molding operation. It is a schematic diagram shown.
  • the upper mold 20 is moved from the pressure position P22 to the upper mold 20 in FIG. 7B.
  • the movement starts in the direction A1, which is the direction in which the distance D between the lower mold 10 and the lower mold 10 increases, that is, in the upward direction in the figure.
  • whether the glass molded body 41 adheres to the upper mold 20 or the lower mold 10 depends on variations in pressure and temperature during molding, the molding surface 21 of the upper mold 20 and the molding surface 11 of the lower mold 10. It depends on conditions such as the state, and it is difficult to set conditions so as to adhere to only one of them.
  • FIG. 7B it is assumed that the upper mold 20 is attached.
  • the release arms 51 and 53 for collecting the glass molded body 41 are respectively connected to the upper mold 20.
  • the molding surface 21 and the molding surface 11 of the lower mold 10 are inserted at positions facing each other, and the glass molded body 41 is recovered.
  • the release arms 51 and 53 are recovery devices for recovering the glass molded body 41 by a method such as suction with a vacuum chuck, and are normally in a standby position (not shown).
  • FIG. 1 manufactures the glass molded body in the 1st Embodiment of this invention. It is a schematic diagram which shows the structure and operation
  • a glass molded body manufacturing apparatus 1 is a manufacturing apparatus used for a droplet forming method, and includes a melting tank 30 for storing molten glass shown in FIG. 6, and a dropping nozzle 31 connected to a lower part of the melting tank 30.
  • the apparatus includes a trap device 60 that is a fall prevention means in the present invention. The trap device 60 and its operation will be described in detail with reference to FIGS.
  • the lower mold 10 and the upper mold 20 constitute a pressure molding machine 2.
  • the lower mold 10 is configured to press and form the molten glass droplet 40 facing the upper mold 20 and a position (dropping position P11) for receiving the molten glass droplet 40 below the dropping nozzle 31 by a driving means (not shown). It is comprised so that it can move to a horizontal direction between these positions (pressurization position P12).
  • the molten glass droplet 40 is a glass precursor in the present invention
  • the dropping position P11 is a glass precursor mounting position in the present invention.
  • the upper mold 20 has a position (standby position P21) waiting before and after pressure molding by a driving means (not shown) and a position (pressure position) for pressing the molten glass droplet 40 so as to face the lower mold 10.
  • P22 is movable in the vertical direction.
  • the present invention is not limited to this, and the upper mold 20 is fixed and the lower mold is fixed. Only 10 may move in the pressurizing direction, or both the lower mold 10 and the upper mold 20 may move.
  • the materials of the lower mold 10 and the upper mold 20 are heat-resistant alloys (such as stainless steel), cemented carbide materials mainly composed of tungsten carbide, various ceramics (such as silicon carbide, silicon nitride, and aluminum nitride), composite materials including carbon, etc.
  • heat-resistant alloys such as stainless steel
  • cemented carbide materials mainly composed of tungsten carbide various ceramics (such as silicon carbide, silicon nitride, and aluminum nitride), composite materials including carbon, etc.
  • various ceramics such as silicon carbide, silicon nitride, and aluminum nitride
  • composite materials including carbon etc.
  • As a molding die for pressure-molding a glass molded body it can be appropriately selected from known materials and used.
  • the lower mold 10 and the upper mold 20 may be made of the same material, or may be made of different materials.
  • a coating layer on at least the surfaces of the molding surfaces 11 and 21 in order to improve the durability of the lower mold 10 and the upper mold 20 and prevent fusion with the molten glass droplet 40.
  • the material of the coating layer There are no particular restrictions on the material of the coating layer. For example, various metals (chromium, aluminum, titanium, etc.), nitrides (chromium nitride, aluminum nitride, titanium nitride, boron nitride, etc.), oxides (chromium oxide, aluminum oxide, etc.) , Titanium oxide, etc.) can be used.
  • the method for forming the coating layer is not limited and may be appropriately selected from known film forming methods. For example, vacuum deposition, sputtering, CVD, etc. are mentioned.
  • the lower mold 10 and the upper mold 20 are configured to be heated to a predetermined temperature by a heating means (not shown).
  • a heating means known heating means can be appropriately selected and used.
  • a cartridge heater that is used by being embedded inside the member to be heated
  • a sheet heater that is used while being in contact with the outside of the member to be heated
  • an infrared heating device a high-frequency induction heating device, or the like can be used.
  • FIG. 2 is a flowchart showing the operation of the first embodiment from the completion of the pressure molding to the time when the glass molded body 41 is recovered and moves to the next pressure molding operation.
  • FIG. It is a schematic diagram which shows the state in a process.
  • step S101 when the pressure molding is completed in step S101 (state shown in FIG. 3A), the upper mold 20 and the lower mold 20 shown in FIG.
  • the distance D with the mold 10 is increased, that is, the movement is started in the direction A1, which is a direction away from the mold 10, that is, upward in the figure.
  • step S105 it is confirmed whether or not the distance D between the upper mold 20 and the lower mold 10 shown in FIG. 3B is larger than a predetermined value D0.
  • the confirmation method of the distance D may be a known method such as measurement using a position sensor or calculation by counting the number of steps of the step motor, and is not particularly limited.
  • the predetermined value D0 is a value determined so that the trap device 60 and the glass molded body 41 do not collide even when the trap device 60 is inserted in step S107 described later.
  • the glass shown in FIG. This value is larger than the sum of the thickness d of the molded body 41 and the thickness d2 of the trap device 60 shown in FIG.
  • step S105 waits in step S105 until the distance D between the upper mold 20 and the lower mold 10 becomes larger than the predetermined value D0. If the distance D increases (step S105; Yes), the process proceeds to step S107.
  • step S107 the trap device 60 is inserted between the upper mold 20 and the lower mold 10 as shown in FIG.
  • the trap device 60 is a device for receiving the glass molded body 41 falling from the upper die 20 between the upper die 20 and the lower die 10, and is, for example, a tray-shaped device having a concave portion 61 at the center and a thickness d2. is there.
  • the trap device 60 is normally in a standby position (not shown), and is in a position for receiving the glass molded body 41 that falls during the above-described timing of step S107, that is, while the upper mold 20 is moving to the standby position P21. Inserted.
  • the glass molded body 41 received by the trap device 60 is recovered, for example, by inverting the trap device 60 at the retracted position.
  • the glass molded body 41 recovered from the trap device 60 can be reused as a raw material to be charged into the melting tank 30, but can be a product if it is not damaged.
  • the upper surface of the trap device 60 may be made of a shock-absorbing material.
  • step S109 it is confirmed whether or not the upper mold 20 has arrived at the standby position P21.
  • the confirmation method may be a known method such as measurement using a position sensor, calculation by counting the number of steps of a step motor, or operation of a position switch, and is not particularly limited.
  • step S109 waits in step S109 until the upper mold 20 arrives at the standby position P21.
  • step S109 Yes
  • the movement of the upper mold 20 is stopped in step S111.
  • step S113 the release arms 51 and 53 are inserted into positions facing the molding surface 21 of the upper mold 20 and the molding surface 11 of the lower mold 10, respectively, as in FIG. 7D.
  • step S115 the glass molded body is inserted. 41 is collected (state shown in FIG. 3D).
  • step S117 the release arms 51 and 53 are retracted to a retracted position (not shown), and in step S119, the trap device 60 is retracted to a retracted position (not shown), and a series of operations is completed (state shown in FIG. 3 (e)). .
  • the lower mold 10 is started to move from the pressing position P12 toward the dropping position P11.
  • steps S103 to S119 are a mold release process
  • steps S107 and S119 are a fall prevention process
  • the release arms 51 and 53 are release means in the present invention.
  • the pressure molding is completed. Glass molding that does not damage the lower mold even if the glass molded body that adheres to the upper mold falls before the glass molded body obtained by pressure molding is released from the upper mold or the lower mold and recovered.
  • a body manufacturing apparatus can be provided.
  • FIG. 4 is a flowchart showing the operation of the second embodiment from the completion of the pressure molding to the recovery of the glass molded body 41 to the next pressure molding operation
  • FIG. It is a schematic diagram which shows the state in a process.
  • steps S101 and S103 are the same as those in the first embodiment shown in FIG.
  • step S105 it is confirmed whether or not the distance D between the upper mold 20 and the lower mold 10 shown in FIG. 5B is larger than a predetermined value D0.
  • the confirmation method of the distance D may be a known method such as measurement using a position sensor or calculation by counting the number of steps of the step motor, and is not particularly limited.
  • the predetermined value D0 is a value determined so that the glass molded body 41 attached to the upper mold 20 or the lower mold 10 is not blown away even when the gas 71 is blown by the air blowing device 70 in step S207 described later. This value is larger than the sum of the thickness d of the glass molded body 41 shown in FIG. 5 (b) and the blowing range d3 of the air blowing device 70 shown in FIG. 5 (c).
  • step S105 waits in step S105 until the distance D between the upper mold 20 and the lower mold 10 becomes larger than the predetermined value D0. If the distance D increases (step S105; Yes), the process proceeds to step S207. In step S ⁇ b> 207, as shown in FIG. 5C, the air blow device 70 starts blowing the gas 71 between the upper mold 20 and the lower mold 10.
  • the gas 71 to be blown is an inert gas such as nitrogen gas or air, and the temperature is preferably about the same as the atmospheric temperature inside the pressure molding machine 2. This is because when the temperature change of the upper mold 20 and the lower mold 10 is caused by the gas 71, the appearance of the glass molded body 41 such as wavefront abnormality or cracking is generated.
  • steps S109 to S117 are the same as those in the first embodiment in FIG. 2, the description thereof is omitted.
  • step S219 the air blowing of the air blowing device 70 is stopped, and the series of operations is terminated (state shown in FIG. 5 (e)).
  • the lower mold 10 is started to move from the pressing position P12 toward the dropping position P11.
  • Steps S103 to S219 are mold release steps
  • Steps S207 and S219 are drop prevention steps.
  • an air blow device that blows gas between the upper mold and the lower mold and blows off the glass molded body falling from the upper mold. Even if the glass molded body attached to the upper mold falls from the end of pressure molding to the time when the glass molded body obtained by pressure molding is released from the upper mold or the lower mold and recovered, the lower mold is damaged. It is possible to provide an apparatus for producing a glass molded body without the above.
  • the manufacturing apparatus used for the droplet forming method has been described.
  • the present invention is not limited to this and can be applied to the reheat press method.
  • the melting tank 30 and the dropping nozzle 31 shown in FIG. 1 may be replaced with a glass preform supply unit that supplies the glass preform onto the lower mold.
  • the pressure molding can be performed from the end of the pressure molding.
  • the apparatus for producing a glass molded body that does not damage the lower mold even if the glass molded body attached to the upper mold falls before the obtained glass molded body is separated from the upper mold or the lower mold and recovered. Can be provided.

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Abstract

　上型に付着したガラス成形体が下型の上に落下することを防止する落下防止手段を備えることで、加圧成形終了から加圧成形で得られたガラス成形体を上型または下型から離型して回収するまでの間に上型に付着したガラス成形体が落下したとしても、下型を傷つけることがないガラス成形体の製造装置を提供することができる。

Description

ガラス成形体の製造装置
　本発明は、ガラス成形体の製造装置に関し、特に、上型と下型とを用いてガラス前駆体を加圧成形してガラス成形体を得るガラス成形体の製造装置に関する。
　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など、種々の光学デバイス用の光学素子として、ガラス素材を成形金型で加圧成形して製造したガラス成形体が多く用いられている。このような光学素子として用いられるガラス成形体は、近年の光学製品の小型化、高精度化に伴って、ますます高いレベルのものが要求されるようになってきている。
　このようなガラス成形体の製造方法の１つとして、予め所定の質量および形状を有するガラスプリフォームを作製し、該ガラスプリフォームを成形金型とともに加熱して加圧成形する方法（以下、リヒートプレス法と言う）が知られている（例えば、特許文献１参照）。
　一方、ガラス成形体の別の製造方法として、溶融ガラス滴の温度よりも低い所定温度に保持した成形金型の上に溶融ガラス滴を滴下して、滴下した溶融ガラス滴が冷却・固化する前に成形金型にて加圧成形する方法（以下、液滴成形法と言う）が知られている（例えば、特許文献２参照）。
特開２００１－８０９２４号公報 特開２００７－１８６３５８号公報
　しかしながら、液滴成形法は、滴下した溶融ガラス滴が冷却・固化する前に加圧成形する方法であるため、溶融ガラス滴の温度は、成形金型との接触面からの放熱によって急速に低下するのみであり、加圧中のガラスの温度を人為的に正確に制御することは非常に困難である。
　そのため、加圧成形後のガラス成形体が、上型あるいは下型のいずれに付着するか、およびそれぞれの金型にどれくらいの強さで付着するかを確実にコントロールすることは、非常に困難である。このため、仮にガラス成形体が上型に付着し、さらにその付着が弱い場合、加圧成形終了からガラス成形体が離型回収されるまでの間にガラス成形体が上型から落下し、上型の直下にある下型に衝突し傷つけるという問題が発生することがある。傷ついた下型はそのままでは製造には使用できないので、下型交換が必要となり、下型交換のための稼働停止により生産性を著しく低下させるとともに、下型のコストアップ等の問題を発生させる。
　リヒートプレス法では成形金型の成形時あるいは冷却時の温度制御を行うことで、液滴成形法に比べると加圧成形後のガラス成形体が、上型あるいは下型のいずれに付着するか、およびそれぞれの金型にどれくらいの強さで付着するかをコントロールすることは比較的容易であるが、液滴成形法の場合と同様の問題が発生することは皆無ではない。
　本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、加圧成形終了から加圧成形で得られたガラス成形体を上型または下型から離型して回収するまでの間に上型に付着したガラス成形体が落下したとしても、下型を傷つけることがないガラス成形体の製造装置を提供することを目的とする。
　本発明の目的は、下記構成により達成することができる。
　１．ガラス前駆体を加圧成形してガラス成形体を得るための上型および下型と、
　前記上型あるいは前記下型の何れかに付着した前記ガラス成形体を離型して回収する離型手段とを備えたガラス成形体の製造装置において、
　前記加圧成形終了から前記加圧成形で得られた前記ガラス成形体を前記上型または前記下型から離型して回収するまでの間に前記上型に付着した前記ガラス成形体が前記下型の上に落下することを防止する落下防止手段を備えたことを特徴とするガラス成形体の製造装置。
　２．前記加圧成形の終了後、前記上型または前記下型が互いに離間する方向に、待機位置まで移動することを特徴とする前記１に記載のガラス成形体の製造装置。
　３．前記落下防止手段は、前記上型または前記下型が待機位置まで移動している間に動作することを特徴とする前記２に記載のガラス成形体の製造装置。
　４．前記離型手段は、前記上型または前記下型が待機位置で停止した後に動作することを特徴とする前記２に記載のガラス成形体の製造装置。
　５．前記離型手段は、前記上型あるいは前記下型に付着したガラス成形体を吸着して回収するものであることを特徴とする前記４に記載のガラス成形体の製造装置。
　６．前記落下防止手段は、前記上型と前記下型との間に挿入され、落下する前記ガラス成形体を受け止めるトラップ装置であることを特徴とする前記１から３の何れか１項に記載のガラス成形体の製造装置。
　７．前記落下防止手段は、前記上型と前記下型との間に気体を吹き付け、落下する前記ガラス成形体を吹き飛ばすエアブロー装置であることを特徴とする前記１から３の何れか１項に記載のガラス成形体の製造装置。
　８．前記ガラス前駆体は、前記下型に滴下された溶融ガラス滴であることを特徴とする前記１から７の何れか１項に記載のガラス成形体の製造装置。
　９．前記ガラス前駆体は、所定の質量および形状を有するガラスプリフォームであることを特徴とする前記１から７の何れか１項に記載のガラス成形体の製造装置。
　本発明によれば、加圧成形終了から加圧成形で得られたガラス成形体を上型または下型から離型して回収するまでの間に上型に付着したガラス成形体が下型の上に落下することを防止する落下防止手段を備えることで、上型に付着したガラス成形体が落下したとしても、下型を傷つけることがないガラス成形体の製造装置を提供することができる。
第１の実施の形態におけるガラス成形体の製造装置の構成を示す模式図である。 第１の実施の形態の動作を示すフローチャートである。 図２の各ステップでの状態を示す模式図である。 第２の実施の形態の動作を示すフローチャートである。 図４の各ステップでの状態を示す模式図である。 従来のガラス成形体の製造装置の構成と動作とを示す模式図である。 従来の動作とその問題点を示す模式図である。
　以下、本発明を図示の実施の形態に基づいて説明するが、本発明は該実施の形態に限らない。なお、図中、同一あるいは同等の部分には同一の番号を付与し、重複する説明は省略する。
　まず、従来のガラス成形体の製造装置の構成と動作について、図６を用いて説明する。図６は、従来のガラス成形体の製造装置の構成と動作とを示す模式図である。
　図６において、ガラス成形体の製造装置１は、上述した液滴成形法に用いる製造装置であり、溶融ガラスを貯留する溶融槽３０、溶融槽３０の下部に接続された滴下ノズル３１、溶融ガラス滴４０を受けるための下型１０、下型１０とともに溶融ガラス滴４０を加圧する上型２０等で構成される。下型１０と上型２０とは加圧成形機２を構成している。
　下型１０は、図示しない駆動手段により、滴下ノズル３１の下方で溶融ガラス滴４０を受けるための位置（滴下位置Ｐ１１）と、上型２０と対向して溶融ガラス滴４０を加圧成形するための位置（加圧位置Ｐ１２）との間で水平方向に移動可能に構成されている。
　上型２０は、図示しない駆動手段により、加圧成形の前後に待機する位置（待機位置Ｐ２１）と、下型１０と対向して溶融ガラス滴４０を加圧成形するための位置（加圧位置Ｐ２２）との間で上下方向に移動可能に構成されている。
　次に、動作について説明する。下型１０が滴下位置Ｐ１１に移動されると、溶融槽３０に貯留された溶融ガラスが、溶融槽３０の下部に接続された滴下ノズル３１から、下型１０の成形面１１上に、溶融ガラス滴４０として滴下される。
　溶融ガラス滴４０を受けた下型１０が加圧位置Ｐ１２に移動されると、上型２０が待機位置Ｐ２１から加圧位置Ｐ２２に下降する。溶融ガラス滴４０が上型２０の成形面２１と下型１０の成形面１１との間で加圧成形され、ガラス成形体４１が得られる。加圧成形完了後、上型２０が待機位置Ｐ２１に上昇し、ガラス成形体４１が回収される。
　次に、図７を用いて本発明の課題を確認する。図７は、本発明の課題の確認のための図で、加圧成形が完了してからガラス成形体４１が回収され次の加圧成形動作に移るまでの、従来の動作とその問題点を示す模式図である。
　図７（ａ）において、上型２０と下型１０とを用いたガラス成形体４１の加圧成形が完了すると、図７（ｂ）において、上型２０が加圧位置Ｐ２２から、上型２０と下型１０との距離Ｄが大きくなる方向である方向Ａ１、即ち図の上方向に移動開始される。この時、ガラス成形体４１が上型２０に付着するか下型１０に付着するかは、成形時の圧力や温度のばらつき、上型２０の成形面２１および下型１０の成形面１１の面状態等の条件によって異なり、どちらか一方のみに付着するように条件設定することは難しい。図７（ｂ）では、上型２０に付着したとする。
　図７（ｃ）において、上型２０が待機位置Ｐ２１に到着して停止されると、図７（ｄ）において、ガラス成形体４１を回収するための離型アーム５１および５３がそれぞれ上型２０の成形面２１および下型１０の成形面１１に対向する位置に挿入され、ガラス成形体４１が回収される。ここに、離型アーム５１および５３は、例えば真空チャックで吸着する等の方法でガラス成形体４１を回収するための回収装置で、通常は図示しない待避位置に待機している。
　図７（ｅ）において、ガラス成形体４１の回収が完了されると、一連の動作が終了される。引き続き次のガラス成形体の製造動作に移る場合には、下型１０が加圧位置Ｐ１２から滴下位置Ｐ１１に向けて移動開始される。
　ここで、図７（ａ）の加圧成形完了から図７（ｄ）のガラス成形体４１の回収完了までの間に、上型２０に付着したガラス成形体４１の付着が外れると、例えば図７（ｃ）に破線で示したように、ガラス成形体４１が下型１０の成形面１１上に落下し、成形面１１を傷つけてしまう事故が発生する。図７（ｄ）でガラス成形体４１の回収に失敗した場合も同様である。これが本発明の課題である。
　次に、本発明の第１の実施の形態におけるガラス成形体の製造装置の構成について、図１を用いて説明する、図１は、本発明の第１の実施の形態におけるガラス成形体の製造装置の構成と動作とを示す模式図である。
　図１において、ガラス成形体の製造装置１は、液滴成形法に用いる製造装置であり、図６に示した溶融ガラスを貯留する溶融槽３０、溶融槽３０の下部に接続された滴下ノズル３１、溶融ガラス滴４０を受けるための下型１０、下型１０とともに溶融ガラス滴４０を加圧する上型２０に加えて、本発明における落下防止手段であるトラップ装置６０等で構成される。トラップ装置６０およびその動作については、図２および図３で詳述する。下型１０と上型２０とは加圧成形機２を構成している。
　下型１０は、図示しない駆動手段により、滴下ノズル３１の下方で溶融ガラス滴４０を受けるための位置（滴下位置Ｐ１１）と、上型２０と対向して溶融ガラス滴４０を加圧成形するための位置（加圧位置Ｐ１２）との間で水平方向に移動可能に構成されている。
　ここに、溶融ガラス滴４０は本発明におけるガラス前駆体であり、滴下位置Ｐ１１は本発明におけるガラス前駆体搭載位置である。
　上型２０は、図示しない駆動手段により、加圧成形の前後に待機する位置（待機位置Ｐ２１）と、下型１０と対向して溶融ガラス滴４０を加圧成形するための位置（加圧位置Ｐ２２）との間で上下方向に移動可能に構成されている。
　なお、第１の実施の形態においては、上型２０のみが加圧方向に移動する構成としているが、本発明はこれに限定されるものではなく、上型２０は固定しておき、下型１０のみが加圧方向に移動する構成としてもよいし、下型１０と上型２０の両方が移動する構成としてもよい。
　下型１０および上型２０の材料は、耐熱合金（ステンレス等）、炭化タングステンを主成分とする超硬材料、各種セラミックス（炭化珪素、窒化珪素、窒化アルミニウム等）、カーボンを含む複合材料など、ガラス成形体を加圧成形するための成形金型として公知の材料の中から適宜選択して用いることができる。下型１０および上型２０を同一の材料で構成してもよいし、それぞれ別の材料で構成してもよい。
　また、下型１０および上型２０の耐久性向上や溶融ガラス滴４０との融着防止などのために、少なくとも成形面１１および２１の表面に被覆層を設けておくことも好ましい。被覆層の材料にも特に制限はなく、例えば、種々の金属（クロム、アルミニウム、チタン等）、窒化物（窒化クロム、窒化アルミニウム、窒化チタン、窒化硼素等）、酸化物（酸化クロム、酸化アルミニウム、酸化チタン等）等を用いることができる。被覆層の成膜方法にも制限はなく、公知の成膜方法の中から適宜選択して用いればよい。例えば、真空蒸着、スパッタ、ＣＶＤ等が挙げられる。
　下型１０および上型２０は、図示しない加熱手段によって所定温度に加熱できるように構成されている。加熱手段としては、公知の加熱手段を適宜選択して用いることができる。例えば、被加熱部材の内部に埋め込んで使用するカートリッジヒーターや、被加熱部材の外側に接触させて使用するシート状のヒーター、赤外線加熱装置、高周波誘導加熱装置等を用いることができる。
　次に、本発明の第１の実施の形態の動作について、図２および図３を用いて説明する。図２は、加圧成形が完了してからガラス成形体４１が回収され次の加圧成形動作に移るまでの第１の実施の形態の動作を示すフローチャートで、図３は、図２の各工程での状態を示す模式図である。
　図２において、ステップＳ１０１で加圧成形が完了すると（図３（ａ）の状態）、ステップＳ１０３で、上型２０が加圧位置Ｐ２２から、図３（ａ）に示した上型２０と下型１０との距離Ｄが大きくなる、即ち離間する方向である方向Ａ１、即ち図の上方向に移動開始される。ステップＳ１０５で、図３（ｂ）に示した上型２０と下型１０との距離Ｄが所定値Ｄ０よりも大きくなったか否かが確認される。
　距離Ｄの確認方法は、位置センサを用いた計測やステップモータのステップ数計数による演算等の既知の方法を用いればよく、特に制限はない。また、所定値Ｄ０は、後述するステップＳ１０７でトラップ装置６０が挿入されてもトラップ装置６０とガラス成形体４１とが衝突しないように決定される値で、例えば図３（ｂ）に示したガラス成形体４１の厚みｄと図３（ｃ）に示したトラップ装置６０の厚みｄ２との和よりも大きい値である。
　上型２０と下型１０との距離Ｄが所定値Ｄ０よりも大きくなるまでステップＳ１０５で待機され、大きくなったら（ステップＳ１０５；Ｙｅｓ）ステップＳ１０７に進む。ステップＳ１０７で、図３（ｃ）に示したように、トラップ装置６０が上型２０と下型１０との間に挿入される。
　トラップ装置６０は、上型２０から落下するガラス成形体４１を上型２０と下型１０との間で受け止めるための装置で、例えば中央に凹部６１を有する厚みｄ２の受け皿状の形状の装置である。トラップ装置６０は、通常は図示しない待避位置に待機しており、上述したステップＳ１０７のタイミング、即ち上型２０が待機位置Ｐ２１まで移動している間に、落下するガラス成形体４１を受け止める位置に挿入される。トラップ装置６０で受け止められたガラス成形体４１は、例えば待避位置でトラップ装置６０を反転させる等により回収される。
　トラップ装置６０から回収されたガラス成形体４１は、溶融槽３０に投入する原料として再利用することができるが、損傷がなければ製品とすることもできる。トラップ装置６０で受け止めたガラス成形体４１の損傷を防ぐためには、トラップ装置６０の上面を衝撃吸収性の材料で構成するとよい。
　ステップＳ１０９で、上型２０が待機位置Ｐ２１に到着したか否かが確認される。確認方法は、位置センサを用いた計測、ステップモータのステップ数計数による演算あるいはポジションスイッチの作動等の既知の方法を用いればよく、特に制限はない。
　上型２０が待機位置Ｐ２１に到着するまでステップＳ１０９で待機され、到着したら（ステップＳ１０９；Ｙｅｓ）、ステップＳ１１１で上型２０の移動が停止される。
　ステップＳ１１３で、図７（ｄ）と同様に離型アーム５１および５３がそれぞれ上型２０の成形面２１および下型１０の成形面１１に対向する位置に挿入され、ステップＳ１１５で、ガラス成形体４１が回収される（図３（ｄ）の状態）。ステップＳ１１７で、離型アーム５１および５３が図示しない待避位置に待避され、ステップＳ１１９でトラップ装置６０が図示しない待避位置に待避され、一連の動作が終了される（図３（ｅ）の状態）。引き続き次のガラス成形体の製造動作に移る場合には、下型１０が加圧位置Ｐ１２から滴下位置Ｐ１１に向けて移動開始される。
　ここに、ステップＳ１０３からＳ１１９は離型工程であり、ステップＳ１０７およびＳ１１９は落下防止工程である。また、離型アーム５１および５３は、本発明における離型手段である。
　上述したように、本発明の第１の実施の形態によれば、上型から落下するガラス成形体を受け止めるトラップ装置を上型と下型との間に挿入することで、加圧成形終了から加圧成形で得られたガラス成形体を上型または下型から離型して回収するまでの間に上型に付着したガラス成形体が落下したとしても、下型を傷つけることがないガラス成形体の製造装置を提供することができる。
　次に、本発明の第２の実施の形態の動作について、図４および図５を用いて説明する。図４は、加圧成形が完了してからガラス成形体４１が回収され次の加圧成形動作に移るまでの第２の実施の形態の動作を示すフローチャートで、図５は、図４の各工程での状態を示す模式図である。
　第２の実施の形態では、図５（ａ）のように、第１の実施の形態のトラップ装置６０の代わりに、加圧成形が完了して上型２０が方向Ａ１の方向に移動開始された状態で、上型２０と下型１０との間に気体７１を送風するエアブロー装置７０が設けられている。
　図４において、ステップＳ１０１とＳ１０３とは図２の第１の実施の形態と同じであるので、説明は省略する。ステップＳ１０５で、図５（ｂ）に示した上型２０と下型１０との距離Ｄが所定値Ｄ０よりも大きくなったか否かが確認される。
　距離Ｄの確認方法は、位置センサを用いた計測やステップモータのステップ数計数による演算等の既知の方法を用いればよく、特に制限はない。また、所定値Ｄ０は、後述するステップＳ２０７でエアブロー装置７０によって気体７１が送風されても、上型２０あるいは下型１０に付着したガラス成形体４１が吹き飛ばされないように決定される値で、例えば図５（ｂ）に示したガラス成形体４１の厚みｄと図５（ｃ）に示したエアブロー装置７０の送風範囲ｄ３との和よりも大きい値である。
　上型２０と下型１０との距離Ｄが所定値Ｄ０よりも大きくなるまでステップＳ１０５で待機され、大きくなったら（ステップＳ１０５；Ｙｅｓ）ステップＳ２０７に進む。ステップＳ２０７で、図５（ｃ）に示したように、エアブロー装置７０によって上型２０と下型１０との間に気体７１の送風が開始される。
　気体７１が送風されることで、仮に図５（ｃ）に破線で示したようにガラス成形体４１が上型から落下した場合でも、落下したガラス成形体４１は気体７１によって吹き飛ばされ、下型１０の成形面１１上には落下しない。
　送風される気体７１は、窒素ガス等の不活性ガスあるいは空気等であり、その温度は、加圧成形機２の内部の雰囲気温度と同等程度が好ましい。気体７１によって上型２０および下型１０の温度変化を引き起こすと、ガラス成形体４１の波面異常、ワレ等の外観不良が発生するためである。
　ステップＳ１０９からステップＳ１１７までは図２の第１の実施の形態と同じであるので、説明は省略する。
　ステップＳ２１９で、エアブロー装置７０の送風が停止されて、一連の動作が終了される（図５（ｅ）の状態）。引き続き次のガラス成形体４１の製造動作に移る場合には、下型１０が加圧位置Ｐ１２から滴下位置Ｐ１１に向けて移動開始される。
　ここに、ステップＳ１０３からＳ２１９は離型工程であり、ステップＳ２０７およびＳ２１９は落下防止工程である。
　上述したように、本発明の第２の実施の形態によれば、上型と下型との間に気体を送風して上型から落下するガラス成形体を吹き飛ばすエアブロー装置を備えることで、加圧成形終了から加圧成形で得られたガラス成形体を上型または下型から離型して回収するまでの間に上型に付着したガラス成形体が落下したとしても、下型を傷つけることがないガラス成形体の製造装置を提供することができる。
　第１および第２の実施の形態では、液滴成形法に用いられる製造装置について述べたが、本発明はそれに限るものではなく、リヒートプレス法にも適用できる。その場合、図１に示した溶融槽３０と滴下ノズル３１とを、ガラスプリフォームを下型上に供給するガラスプリフォーム供給部に置き換えればよい。
　以上に述べたように、本発明によれば、上型に付着したガラス成形体が下型の上に落下することを防止する落下防止手段を備えることで、加圧成形終了から加圧成形で得られたガラス成形体を上型または下型から離型して回収するまでの間に上型に付着したガラス成形体が落下したとしても、下型を傷つけることがないガラス成形体の製造装置を提供することができる。
　なお、本発明に係るガラス成形体の製造装置を構成する各構成の細部構成および細部動作に関しては、本発明の趣旨を逸脱することのない範囲で適宜変更可能である。
　１　ガラス成形体の製造装置
　１０　下型
　１１　（下型１０の）成形面
　２０　上型
　２１　（上型２０の）成形面
　３０　溶融槽
　３１　滴下ノズル
　４０　溶融ガラス滴
　４１　ガラス成形体
　５１　離型アーム
　５３　離型アーム
　６０　トラップ装置
　６１　（トラップ装置６０の）凹部
　７０　エアブロー装置
　７１　（エアブロー装置７０の）気体
　Ａ１　距離Ｄが大きくなる方向
　Ｄ　（上型２０と下型１０との）距離
　Ｄ０　所定値
　ｄ　（ガラス成形体４１の）厚み
　ｄ２　（トラップ装置６０の）厚み
　ｄ３　（エアブロー装置７０の）送風範囲
　Ｐ１１　滴下位置
　Ｐ１２　加圧位置
　Ｐ２１　待機位置
　Ｐ２２　加圧位置

Claims (9)

  1. 　ガラス前駆体を加圧成形してガラス成形体を得るための上型および下型と、
    　前記上型あるいは前記下型の何れかに付着した前記ガラス成形体を離型して回収する離型手段とを備えたガラス成形体の製造装置において、
    　前記加圧成形終了から前記加圧成形で得られた前記ガラス成形体を前記上型または前記下型から離型して回収するまでの間に前記上型に付着した前記ガラス成形体が前記下型の上に落下することを防止する落下防止手段を備えたことを特徴とするガラス成形体の製造装置。
  2. 　前記加圧成形の終了後、前記上型または前記下型が互いに離間する方向に、待機位置まで移動することを特徴とする請求項１に記載のガラス成形体の製造装置。
  3. 　前記落下防止手段は、前記上型または前記下型が待機位置まで移動している間に動作することを特徴とする請求項２に記載のガラス成形体の製造装置。
  4. 　前記離型手段は、前記上型または前記下型が待機位置で停止した後に動作することを特徴とする請求項２に記載のガラス成形体の製造装置。
  5. 　前記離型手段は、前記上型あるいは前記下型に付着したガラス成形体を吸着して回収するものであることを特徴とする請求項４に記載のガラス成形体の製造装置。
  6. 　前記落下防止手段は、前記上型と前記下型との間に挿入され、落下する前記ガラス成形体を受け止めるトラップ装置であることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載のガラス成形体の製造装置。
  7. 　前記落下防止手段は、前記上型と前記下型との間に気体を吹き付け、落下する前記ガラス成形体を吹き飛ばすエアブロー装置であることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載のガラス成形体の製造装置。
  8. 　前記ガラス前駆体は、前記下型に滴下された溶融ガラス滴であることを特徴とする請求項１から７の何れか１項に記載のガラス成形体の製造装置。
  9. 　前記ガラス前駆体は、所定の質量および形状を有するガラスプリフォームであることを特徴とする請求項１から７の何れか１項に記載のガラス成形体の製造装置。
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