WO2012026263A1 - Method and device for manufacturing molded glass object - Google Patents

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glass
upper mold
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mold
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亮介 今嶋
俊也 富阪
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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
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    • C03B2215/00—Press-moulding glass
    • C03B2215/65—Means for releasing gas trapped between glass and press die

Definitions

  • the present invention relates to a method for manufacturing a glass molded body and a manufacturing apparatus for obtaining a glass molded body by press molding molten glass.
  • the air trapped in the air reservoir S cannot escape to the outside even after the distance between the upper die 8 and the lower die 2 is further narrowed.
  • surface defects such as dents or wrinkles are generated on the surface of the glass molded body obtained by pressure molding the molten glass 1.
  • the cross-sectional shape of the through hole 6 is preferably circular in view of workability.
  • the diameter of the through-hole 6 is determined according to the magnitude
  • the lower mold 2 has a molding surface 3 as a receiving surface provided horizontally at the upper end.
  • the material of the upper mold 4 and the lower mold 2 can be appropriately selected from superhard materials mainly composed of tungsten carbide, silicon carbide, silicon nitride, aluminum nitride, carbon, and the like.
  • the glass molded body obtained as described above has, for example, a surface (transfer surface) formed by the molding surface 5b of the upper mold 4 as one optical surface and a surface formed by the molding surface 3 of the lower mold 2.
  • the (transfer surface) is another optical surface, it can be used as an optical glass element.
  • Step S3A In the manufacturing method, a glass molded body manufacturing apparatus 100b is prepared in step S3A (see FIG. 8).
  • the glass molded body manufacturing apparatus 100 b includes an upper mold 4 and a lower mold 2 that receives the molten glass 1 (see FIG. 9) as a molding die, and further includes a cooling member 9.
  • the upper die 4 has a molding surface 5a provided horizontally at the lower end, a molding surface 5b provided so as to be cut out in a dome shape upward from the molding surface 5a, and a center of the molding surface 5b in plan view. And a through-hole 6 provided. An opening end 5ab having a circular shape in plan view is formed at the lower end of the molding surface 5b.
  • the through hole 6 penetrates from the upper part of the molding surface 5 b toward the upper surface of the upper mold 4.
  • the through hole 6 communicates the space including the upper part of the molding surface 5 b with the space on the upper surface side of the upper mold 4.
  • the heater as the heating device can be appropriately selected from various known heaters.
  • a cartridge heater that is used by being embedded inside the member, or a sheet-like heater that is used while being in contact with the outside of the member can be used.
  • a known sensor such as a platinum resistance thermometer or various thermistors can be used in addition to various thermocouples.
  • Step S3B Referring to FIG. 9, in step S ⁇ b> 3 ⁇ / b> B, molten glass 1 is dropped on molding surface 3 of lower mold 2.
  • FIG. 9 shows a state when one of the processes included in step S3B is completed. Hereinafter, each process from when the molten glass 1 is dripped on the molding surface 3 of the lower mold 2 to the state of FIG. 9 will be described in order.
  • the molten glass 1 may be dropped on the molding surface 3 of the lower mold 2 a plurality of times, or may be dropped all at once, or continuously dropped (flowed down) in a continuous state. Also good.
  • the molten glass 1 has a temperature (for example, 700 ° C. to 900 ° C.) higher than the lower die 2 and the upper die 4 heated to a predetermined temperature in a state where the molten glass 1 is dropped on the molding surface 3 of the lower die 2. .
  • the molten glass 1 is dropped toward the molding surface 3 of the lower mold 2 from a molten glass tank (not shown) for storing molten glass using a dropping nozzle (not shown) or the like.
  • the type of the molten glass 1 is not particularly limited, and phosphoric acid glass or lanthanum glass is used as an optical application.
  • the temperature of the molten glass 1 is preferably set to be in the vicinity of the glass softening point during pressurization by the upper mold 4 and the lower mold 2 (details will be described later).
  • the distance between the upper mold 4 and the lower mold 2 is further reduced by the downward movement of the upper mold 4.
  • the molten glass 1 almost fills the above space. Air existing in the above space is discharged to the outside through the through hole 6.
  • the molten glass 1 is pressurized by the upper mold 4 and the lower mold 2 and is formed in a convex shape in a sectional view (state shown in FIG. 11).
  • the pressure applied to the molten glass 1 by the upper mold 4 and the lower mold 2 is, for example, 500 N to 20000 N.
  • the glass molded body formed from the molten glass 1 is conveyed from the molding surface 3 to a predetermined place by a conveying device (not shown).
  • the glass molded body may be further subjected to processing such as grinding and polishing.
  • the glass molded body may be further subjected to an annealing treatment or the like. As described above, the production of the glass molded body is completed.
  • the suction device 7 sucks air existing in the space formed by the molding surface 5 b and the molten glass 1. By the suction, air existing in the space is positively discharged to the outside through the through hole 6. Even if the diameter of the through-hole 6 is small, the air existing in the space can be reliably discharged to the outside.
  • Step S4A In the manufacturing method of the glass molded body in the present embodiment, in step S4A (see FIG. 13), the melting is performed on the molding surface 3 of the lower mold 2 in the same manner as in step S3B (see FIG. 9) in the above-described third embodiment. Glass 1 is dropped.
  • FIG. 13 shows a state when one of the processes included in step S4A is completed.
  • each process from when the molten glass 1 is dripped on the molding surface 3 of the lower mold 2 to the state of FIG. 13 will be described in order.
  • each cooling member 9 moves downward in a state where each cooling member 9 is positioned so that each lower end portion 9T and each cooled portion 1M face each other. Each lower end portion 9T is in contact with each cooled portion 1M. Each lower end portion 9T enters the inside of the molten glass 1 by about 1 mm to about 2 mm. In this state, each cooling member 9 stops the downward movement (state shown in FIG. 13).
  • each highly viscous portion 1N has a higher viscosity than other regions in the molten glass 1.

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Abstract

A lower mold (2) and an upper mold (4) are prepared, the mold surface (5b) of said upper mold being provided with a through-hole (6) for letting air out. Molten glass (1) is supplied onto the mold surface (3) of the lower mold (2). The mold surface (3) of the lower mold (2) and the mold surface (5a, 5b) of the upper mold (4) are placed opposite each other, and the lower mold (2) and the upper mold (4) are used to press-form the molten glass (1). When the molten glass (1) is press-formed, air that has gotten in between the mold surface (5b) of the upper mold (4) and the molten glass (1) is evacuated to the outside via the through-hole (6). The formation of surface defects such as indents and wrinkles on part of the surface of the manufactured molded glass object is prevented.

Description

ガラス成形体の製造方法および製造装置Manufacturing method and manufacturing apparatus for glass molded body
　本発明は、溶融ガラスを加圧成形することによってガラス成形体を得るガラス成形体の製造方法および製造装置に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a glass molded body and a manufacturing apparatus for obtaining a glass molded body by press molding molten glass.
　今日、ガラス製の光学素子（以下、光学ガラス素子という）は、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、照明用レンズ、または各種ミラーとして広範にわたって使用されている。光学ガラス素子は、ガラス成形体から製造される。ガラス成形体は、溶融したガラス（以下、溶融ガラスという）が成形金型を用いて加圧成形されることによって製造される（特開２００９－１２０４５７号公報（特許文献１）、特開２０１０－１００４８７号公報（特許文献２）、特開２００８－２３９４２３号公報（特許文献３）、および特開２００８－２３０８６３号公報（特許文献４）参照）。 Today, glass optical elements (hereinafter referred to as optical glass elements) are digital camera lenses, optical pickup lenses such as DVDs, mobile phone camera lenses, optical communication coupling lenses, illumination lenses, or various mirrors. As widely used. The optical glass element is manufactured from a glass molded body. The glass molded body is manufactured by pressure-molding molten glass (hereinafter referred to as molten glass) using a molding die (Japanese Patent Laid-Open No. 2009-120457 (Patent Document 1), Japanese Patent Laid-Open No. 2010-2010). No. 1000048 (Patent Document 2), JP-A-2008-239423 (Patent Document 3), and JP-A-2008-230863 (Patent Document 4)).
　図１６および図１７を参照して、ガラス成形体の製造方法の一例について説明する。当該製造方法は、ステップＳ１０Ａ（図１６参照）において、上型８および下型２が準備される。上型８は、下端に水平に設けられた成形面５ａと、成形面５ａから上方に向かってドーム形状に切り欠かれるようにして設けられた成形面５ｂとを有している。成形面５ｂの下端には、平面視円形の開口端５ａｂが形成されている。下型２は、上端に水平に設けられた受け面としての成形面３を有している。 With reference to FIG. 16 and FIG. 17, an example of the manufacturing method of a glass forming body is demonstrated. In the manufacturing method, the upper mold 8 and the lower mold 2 are prepared in step S10A (see FIG. 16). The upper mold 8 has a molding surface 5a provided horizontally at the lower end, and a molding surface 5b provided so as to be cut out in a dome shape upward from the molding surface 5a. An opening end 5ab having a circular shape in plan view is formed at the lower end of the molding surface 5b. The lower mold 2 has a molding surface 3 as a receiving surface provided horizontally at the upper end.
　上型８および下型２が準備された後、下型２の成形面３上に溶融ガラス１が滴下される。下型２は上型８の下方に移動する。溶融ガラス１が供給された成形面３と成形面５ａ，５ｂとが対向する（図１６に示す状態）。 After the upper mold 8 and the lower mold 2 are prepared, the molten glass 1 is dropped on the molding surface 3 of the lower mold 2. The lower mold 2 moves below the upper mold 8. The molding surface 3 to which the molten glass 1 is supplied faces the molding surfaces 5a and 5b (state shown in FIG. 16).
　次に、ステップＳ１０Ｂ（図１７参照）において、上型８が下降移動する。成形面５ｂの開口端５ａｂは、溶融ガラス１の表面に接触する。成形面５ａ，５ｂと溶融ガラス１との接触面積は、徐々に拡大する（図１７に示す状態）。 Next, in step S10B (see FIG. 17), the upper mold 8 moves downward. The open end 5ab of the molding surface 5b is in contact with the surface of the molten glass 1. The contact area between the molding surfaces 5a and 5b and the molten glass 1 gradually increases (the state shown in FIG. 17).
　ここで、製造するガラス成形体の仕様（光学面の半径など）によっては、溶融ガラス１の表面の曲率半径よりも成形面５ｂの曲率半径の方が小さい場合がある。この場合、図１７に示すように、成形面５ｂの開口端５ａｂが溶融ガラス１の表面に接触した後、成形面５ｂと溶融ガラス１の表面との間にドーム形状の空気溜まりＳが発生する。 Here, depending on the specifications (such as the radius of the optical surface) of the glass molded body to be manufactured, the curvature radius of the molding surface 5b may be smaller than the curvature radius of the surface of the molten glass 1. In this case, as shown in FIG. 17, after the opening end 5ab of the molding surface 5b comes into contact with the surface of the molten glass 1, a dome-shaped air pocket S is generated between the molding surface 5b and the surface of the molten glass 1. .
　空気溜まりＳに閉じ込められた空気は、上型８と下型２との間隔がさらに狭くなった後も、外部へ逃げ出すことができない。空気溜まりＳに空気が残存していることにより、溶融ガラス１が加圧成形されることによって得られるガラス成形体の表面には、凹みまたは皺などの表面欠陥が発生する。 The air trapped in the air reservoir S cannot escape to the outside even after the distance between the upper die 8 and the lower die 2 is further narrowed. When air remains in the air reservoir S, surface defects such as dents or wrinkles are generated on the surface of the glass molded body obtained by pressure molding the molten glass 1.
　図１８および図１９を参照して、ガラス成形体の製造方法の他の例について説明する。当該製造方法は、ステップＳ１１Ａ（図１８参照）において、上型８および下型２が準備される。 Referring to FIGS. 18 and 19, another example of the method for producing a glass molded body will be described. In the manufacturing method, the upper mold 8 and the lower mold 2 are prepared in step S11A (see FIG. 18).
　上型８は、下端に水平に設けられた成形面５ａと、成形面５ａから平面視円環状に切り欠かれるようにして設けられた成形面５ｂと、成形面５ｂの内側に位置し水平に設けられた成形面５ｃとを有している。成形面５ｂは、断面視においては上下逆向きの略Ｕ字形状を呈している。成形面５ｂの下端には、平面視円形状の開口端５ｂ１、および平面視円形状の開口端５ｂ２がそれぞれ形成されている。下型２は、上端に水平に設けられた受け面としての成形面３を有している。 The upper mold 8 has a molding surface 5a provided horizontally at the lower end, a molding surface 5b provided so as to be cut out in an annular shape in plan view from the molding surface 5a, and is positioned horizontally inside the molding surface 5b. And a formed molding surface 5c. The molding surface 5b has a substantially U shape that is upside down in a cross-sectional view. An opening end 5b1 having a circular shape in plan view and an opening end 5b2 having a circular shape in plan view are formed at the lower end of the molding surface 5b. The lower mold 2 has a molding surface 3 as a receiving surface provided horizontally at the upper end.
　上型８および下型２が準備された後、下型２の成形面３上に溶融ガラス１が滴下される。下型２は上型８の下方に移動する。溶融ガラス１が供給された成形面３と成形面５ａ，５ｂ，５ｃとが対向する（図１８に示す状態）。 After the upper mold 8 and the lower mold 2 are prepared, the molten glass 1 is dropped on the molding surface 3 of the lower mold 2. The lower mold 2 moves below the upper mold 8. The molding surface 3 to which the molten glass 1 is supplied faces the molding surfaces 5a, 5b, and 5c (state shown in FIG. 18).
　次に、ステップＳ１１Ｂ（図１９参照）において、上型８が下降移動する。成形面５ｂの開口端５ｂ１，５ｂ２または成形面５ｃは、溶融ガラス１の表面に接触する。成形面５ａ，５ｂ，５ｃと溶融ガラス１との接触面積は、徐々に拡大する（図１９に示す状態）。 Next, in step S11B (see FIG. 19), the upper mold 8 moves downward. The opening ends 5b1 and 5b2 or the molding surface 5c of the molding surface 5b are in contact with the surface of the molten glass 1. The contact area between the molding surfaces 5a, 5b, 5c and the molten glass 1 gradually increases (the state shown in FIG. 19).
　上述のガラス成形体の製造方法の一例の場合と同様に、製造するガラス成形体の仕様によっては、溶融ガラス１の表面と成形面５ｂとの間に平面視円環状の空気溜まりＳが発生する。空気溜まりＳに空気が残存していることにより、溶融ガラス１が加圧成形されることによって得られるガラス成形体の表面には、凹みまたは皺などの表面欠陥が発生する。 As in the case of the above-described method for manufacturing a glass molded body, depending on the specifications of the glass molded body to be manufactured, an air pocket S having an annular shape in plan view is generated between the surface of the molten glass 1 and the molding surface 5b. . When air remains in the air reservoir S, surface defects such as dents or wrinkles are generated on the surface of the glass molded body obtained by pressure molding the molten glass 1.
特開２００９－１２０４５７号公報JP 2009-120457 A 特開２０１０－１００４８７号公報JP 2010-1000048 A1 特開２００８－２３９４２３号公報JP 2008-239423 A 特開２００８－２３０８６３号公報JP 2008-230863 A
　本発明は、溶融ガラスを成形金型で加圧成形することによってガラス成形体を得るガラス成形体の製造方法および製造装置であって、製造されたガラス成形体の表面に凹みまたは皺などの表面欠陥が発生することを防止することが可能なガラス成形体の製造方法および製造装置を提供することを目的とする。 The present invention relates to a method and an apparatus for manufacturing a glass molded body that obtains a glass molded body by press molding molten glass with a molding die, and the surface of the manufactured glass molded body is a surface such as a dent or a flaw. It aims at providing the manufacturing method and manufacturing apparatus of a glass forming body which can prevent that a defect generate | occur | produces.
　本発明に基づくガラス成形体の製造方法は、下型と、空気を逃がすための貫通孔が成形面に設けられた上型とを準備する工程と、上記下型の成形面上に溶融ガラスを供給する工程と、上記下型の成形面と上記上型の成形面とを対向させる工程と、上記下型および上記上型によって上記溶融ガラスを加圧成形する工程と、を備え、上記溶融ガラスが加圧成形されるとき、上記上型の成型面と上記溶融ガラスとの間に入り込んだ空気は、上記貫通孔を通して外部に排出される。 The method for producing a glass molded body according to the present invention includes a step of preparing a lower mold and an upper mold provided with a through-hole for allowing air to escape on the molding surface, and molten glass on the molding surface of the lower mold. A step of supplying, a step of facing the molding surface of the lower mold and the molding surface of the upper mold, and a step of pressure-molding the molten glass with the lower mold and the upper mold, and the molten glass When pressure is molded, the air that has entered between the molding surface of the upper mold and the molten glass is discharged to the outside through the through hole.
　好ましくは、本発明に基づくガラス成形体の製造方法は、上記溶融ガラスの表面のうち、上記下型および上記上型によって上記溶融ガラスが挟まれることにより上記貫通孔に接触する部分を、予め局所的に冷却することによって高粘性部を形成する工程をさらに備え、上記溶融ガラスが加圧成形されるとき、上記高粘性部が上記貫通孔に接触することによって、上記溶融ガラスは上記貫通孔の中に入り込むことが妨げられている。 Preferably, in the method for producing a glass molded body according to the present invention, a portion of the surface of the molten glass that comes into contact with the through-holes when the molten glass is sandwiched between the lower mold and the upper mold is locally applied in advance. A step of forming a high-viscosity part by periodically cooling, and when the molten glass is pressure-molded, the high-viscosity part comes into contact with the through-hole, whereby the molten glass is formed in the through-hole. It is blocked from getting inside.
　好ましくは、本発明に基づくガラス成形体の製造方法は、上記上型の成形面とは反対側の上記貫通孔に接続される吸引装置を準備する工程をさらに備え、上記溶融ガラスが加圧成形されるとき、上記吸引装置は上記上型の成型面と上記溶融ガラスとの間に入り込んだ空気を吸引する。 Preferably, the method for producing a glass molded body according to the present invention further includes a step of preparing a suction device connected to the through hole on the side opposite to the molding surface of the upper mold, and the molten glass is pressure molded. When this is done, the suction device sucks air that has entered between the molding surface of the upper mold and the molten glass.
　本発明に基づくガラス成形体の製造装置は、下型と、空気を逃がすための貫通孔が成形面に設けられた上型と、を備え、上記下型の成形面上に供給された溶融ガラスは、上記下型および上記上型によって加圧成形され、上記溶融ガラスが加圧成形されるとき、上記上型の成型面と上記溶融ガラスとの間に入り込んだ空気は、上記貫通孔を通して外部に排出される。 An apparatus for producing a glass molded body according to the present invention comprises a lower mold and an upper mold provided with a through-hole for releasing air on the molding surface, and the molten glass supplied on the molding surface of the lower mold Is pressure-molded by the lower mold and the upper mold, and when the molten glass is pressure-molded, the air that has entered between the molding surface of the upper mold and the molten glass passes through the through hole to the outside. To be discharged.
　好ましくは、本発明に基づくガラス成形体の製造装置は、冷却部材をさらに備え、上記冷却部材が、上記下型の成形面上に供給された上記溶融ガラスの表面のうち、上記下型および上記上型によって上記溶融ガラスが挟まれることにより上記貫通孔に接触する部分を、予め局所的に冷却することによって高粘性部が形成され、上記溶融ガラスが加圧成形されるとき、上記高粘性部が上記貫通孔に接触することによって、上記溶融ガラスは上記貫通孔の中に入り込むことが妨げられている。 Preferably, the glass molded body manufacturing apparatus according to the present invention further includes a cooling member, and the cooling member is a surface of the molten glass supplied onto the molding surface of the lower mold. When the molten glass is sandwiched by the upper mold, a portion that contacts the through-hole is locally cooled in advance to form a high-viscosity portion, and when the molten glass is pressure-molded, the high-viscosity portion The contact with the through hole prevents the molten glass from entering the through hole.
　好ましくは、本発明に基づくガラス成形体の製造装置は、上記上型の成形面とは反対側の上記貫通孔に接続される吸引装置をさらに備え、上記溶融ガラスが加圧成形されるとき、上記吸引装置は上記上型の成型面と上記溶融ガラスとの間に入り込んだ空気を吸引する。 Preferably, the glass molded body manufacturing apparatus according to the present invention further includes a suction device connected to the through hole on the side opposite to the molding surface of the upper mold, and when the molten glass is pressure-molded, The suction device sucks air that has entered between the molding surface of the upper mold and the molten glass.
　本発明によれば、溶融ガラスを成形金型で加圧成形することによってガラス成形体を得るガラス成形体の製造方法および製造装置であって、製造されたガラス成形体の表面に凹みまたは皺などの表面欠陥が発生することを防止することが可能なガラス成形体の製造方法および製造装置を得ることができる。 According to the present invention, there is provided a glass molded body manufacturing method and manufacturing apparatus for obtaining a glass molded body by press molding molten glass with a molding die, and a surface of the manufactured glass molded body has dents or wrinkles. It is possible to obtain a glass molded body manufacturing method and manufacturing apparatus capable of preventing the occurrence of surface defects.
実施の形態１におけるガラス成形体の製造方法を示す断面図（その１）である。It is sectional drawing (the 1) which shows the manufacturing method of the glass forming body in Embodiment 1. FIG. 実施の形態１におけるガラス成形体の製造方法を示す断面図（その２）である。FIG. 4 is a cross-sectional view (No. 2) illustrating the method for manufacturing the glass molded body in the first embodiment. 実施の形態１におけるガラス成形体の製造方法を示す断面図（その３）である。FIG. 6 is a cross-sectional view (No. 3) showing the method for manufacturing the glass molded body in the first embodiment. 実施の形態１の他の構成におけるガラス成形体の製造方法に使用される製造装置を示す断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view showing a manufacturing apparatus used in a method for manufacturing a glass molded body in another configuration of the first embodiment. 実施の形態２におけるガラス成形体の製造方法を示す断面図（その１）である。It is sectional drawing (the 1) which shows the manufacturing method of the glass forming body in Embodiment 2. FIG. 実施の形態２におけるガラス成形体の製造方法を示す断面図（その２）である。It is sectional drawing (the 2) which shows the manufacturing method of the glass forming body in Embodiment 2. FIG. 実施の形態１，２におけるガラス成形体の製造方法の比較例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the comparative example of the manufacturing method of the glass forming body in Embodiment 1,2. 実施の形態３におけるガラス成形体の製造方法を示す断面図（その１）である。It is sectional drawing (the 1) which shows the manufacturing method of the glass forming body in Embodiment 3. FIG. 実施の形態３におけるガラス成形体の製造方法を示す断面図（その２）である。It is sectional drawing (the 2) which shows the manufacturing method of the glass forming body in Embodiment 3. FIG. 実施の形態３におけるガラス成形体の製造方法を示す断面図（その３）である。It is sectional drawing (the 3) which shows the manufacturing method of the glass forming body in Embodiment 3. 実施の形態３におけるガラス成形体の製造方法を示す断面図（その４）である。It is sectional drawing (the 4) which shows the manufacturing method of the glass forming body in Embodiment 3. FIG. 実施の形態３の他の構成におけるガラス成形体の製造方法に使用される製造装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the manufacturing apparatus used for the manufacturing method of the glass forming body in other structures of Embodiment 3. 実施の形態４におけるガラス成形体の製造方法を示す断面図（その１）である。It is sectional drawing (the 1) which shows the manufacturing method of the glass forming body in Embodiment 4. 実施の形態４におけるガラス成形体の製造方法を示す断面図（その２）である。It is sectional drawing (the 2) which shows the manufacturing method of the glass forming body in Embodiment 4. FIG. 実施の形態４におけるガラス成形体の製造方法を示す断面図（その３）である。It is sectional drawing (the 3) which shows the manufacturing method of the glass forming body in Embodiment 4. 一般的なガラス成形体の製造方法の一例を示す断面図（その１）である。It is sectional drawing (the 1) which shows an example of the manufacturing method of a common glass molded object. 一般的なガラス成形体の製造方法の一例を示す断面図（その２）である。It is sectional drawing (the 2) which shows an example of the manufacturing method of a general glass molded object. 一般的なガラス成形体の製造方法の他の例を示す断面図（その１）である。It is sectional drawing (the 1) which shows the other example of the manufacturing method of a general glass molded object. 一般的なガラス成形体の製造方法の他の例を示す断面図（その２）である。It is sectional drawing (the 2) which shows the other example of the manufacturing method of a general glass molded object.
　本発明に基づいた各実施の形態におけるガラス成形体の製造方法および製造装置について、以下、図面を参照しながら説明する。各実施の形態の説明において、個数、量などに言及する場合、特に記載がある場合を除き、本発明の範囲は必ずしもその個数、量などに限定されない。各実施の形態の説明において、同一の部品、相当部品に対しては、同一の参照番号を付し、重複する説明は繰り返さない場合がある。 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION A glass molded body manufacturing method and manufacturing apparatus in each embodiment based on the present invention will be described below with reference to the drawings. In the description of each embodiment, when referring to the number, amount, or the like, the scope of the present invention is not necessarily limited to the number, amount, or the like unless otherwise specified. In the description of each embodiment, the same parts and corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and redundant description may not be repeated.
　［実施の形態１］
　図１～図３を参照して、本実施の形態におけるガラス成形体の製造方法および製造装置について説明する。 [Embodiment 1]
With reference to FIG. 1 to FIG. 3, a method and apparatus for manufacturing a glass molded body in the present embodiment will be described.
　（ステップＳ１Ａ）
　当該製造方法は、ステップＳ１Ａ（図１参照）において、ガラス成形体の製造装置１００が準備される。ガラス成形体の製造装置１００は、上型４と溶融ガラス１（図２参照）を受ける下型２とを成形金型として備えている。 (Step S1A)
In the manufacturing method, a glass molded body manufacturing apparatus 100 is prepared in step S1A (see FIG. 1). The glass molded body manufacturing apparatus 100 includes an upper mold 4 and a lower mold 2 that receives molten glass 1 (see FIG. 2) as molding dies.
　上型４および下型２は軸対称（回転対称）に構成されている。上型４および下型２は、加圧装置（図示せず）によって支持されており、任意の方向に移動可能となっている。下型２の周囲には、溶融ガラス１の広がりを規制するために、下型２の成形面３を側方から取り囲む円筒状の環壁（図示せず）が設けられていてもよい。 The upper mold 4 and the lower mold 2 are configured to be axially symmetric (rotationally symmetric). The upper mold 4 and the lower mold 2 are supported by a pressurizing device (not shown) and can move in any direction. A cylindrical annular wall (not shown) surrounding the molding surface 3 of the lower mold 2 from the side may be provided around the lower mold 2 in order to regulate the spread of the molten glass 1.
　上型４は、下端に水平に設けられた成形面５ａと、成形面５ａから上方に向かってドーム形状に切り欠かれるようにして設けられた成形面５ｂと、成形面５ｂの平面視中央に設けられた貫通孔６とを有している。成形面５ｂの下端には、平面視円形の開口端５ａｂが形成されている。貫通孔６は、成形面５ｂの上部から上型４の上面に向かって貫通している。貫通孔６は、成形面５ｂの上部を含む空間と、上型４の上面側の空間とを連通している。 The upper die 4 has a molding surface 5a provided horizontally at the lower end, a molding surface 5b provided so as to be cut out in a dome shape upward from the molding surface 5a, and a center of the molding surface 5b in plan view. And a through-hole 6 provided. An opening end 5ab having a circular shape in plan view is formed at the lower end of the molding surface 5b. The through hole 6 penetrates from the upper part of the molding surface 5 b toward the upper surface of the upper mold 4. The through hole 6 communicates the space including the upper part of the molding surface 5 b with the space on the upper surface side of the upper mold 4.
　貫通孔６の断面形状は、加工性に鑑みて円形であるとよい。貫通孔６の直径は、製造するガラス成形体の大きさなどに応じて決定されるが、たとえば１００μｍ以上４００μｍ以下である。貫通孔６の直径が小さすぎると、溶融ガラス１と成形面５ｂとの間の空間内に入り込んだ空気が外部に排出されにくくなったり、加工が困難になったりする。 The cross-sectional shape of the through hole 6 is preferably circular in view of workability. Although the diameter of the through-hole 6 is determined according to the magnitude | size etc. of the glass molded object to manufacture, it is 100 micrometers or more and 400 micrometers or less, for example. If the diameter of the through hole 6 is too small, the air that has entered the space between the molten glass 1 and the molding surface 5b becomes difficult to be discharged to the outside, or processing becomes difficult.
　下型２は、上端に水平に設けられた受け面としての成形面３を有している。上型４および下型２の材質は、炭化タングステンを主成分とする超硬材料、炭化珪素、窒化珪素、窒化アルミニウム、カーボンなどの中から適宜選択されることができる。 The lower mold 2 has a molding surface 3 as a receiving surface provided horizontally at the upper end. The material of the upper mold 4 and the lower mold 2 can be appropriately selected from superhard materials mainly composed of tungsten carbide, silicon carbide, silicon nitride, aluminum nitride, carbon, and the like.
　上型４および下型２を構成する材質の表面に、各種金属やセラミックス、カーボンなどの保護膜を形成してもよい。上型４および下型２は、同一の材質から構成されてもよいし、別の材質から構成されてもよい。 Protective films such as various metals, ceramics, and carbon may be formed on the surface of the material constituting the upper mold 4 and the lower mold 2. The upper mold 4 and the lower mold 2 may be made of the same material or may be made of different materials.
　下型２の周囲に環壁を設ける場合、環壁の材質は、上型４および下型２と同様の材質を用いることができる。特に、カーボンやカーボンとセラミックスとの複合材料、あるいはこれらの表面にセラミックス等の保護膜を形成したものは、溶融ガラスとの濡れ性が低く溶融ガラスの張り付きが起こり難いため好ましい。 When a ring wall is provided around the lower mold 2, the material of the ring wall can be the same material as the upper mold 4 and the lower mold 2. In particular, carbon, a composite material of carbon and ceramics, or a material in which a protective film such as ceramics is formed on the surface thereof is preferable because the wettability with molten glass is low and adhesion of the molten glass hardly occurs.
　上型４および下型２には、加熱装置としてのヒーター（図示せず）や、温度センサー（図示せず）が設けられている。加熱装置としてのヒーターは、上型４および下型２の温度をそれぞれ独立して調節可能なものであってもよく、上型４および下型２の全体を一つ、あるいは複数のヒーターでまとめて調節可能なものであってもよい。 The upper mold 4 and the lower mold 2 are provided with a heater (not shown) as a heating device and a temperature sensor (not shown). The heater as the heating device may be capable of independently adjusting the temperatures of the upper mold 4 and the lower mold 2, and the entire upper mold 4 and lower mold 2 are combined by one or a plurality of heaters. And may be adjustable.
　加熱装置としてのヒーターは、公知の各種のヒーターの中から適宜選択して用いられることができる。たとえば、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、部材の外側に接触させて使用するシート状のヒーターなどが用いられることができる。温度センサーは、種々の熱電対の他、白金測温抵抗体、各種サーミスターなど公知のセンサーが用いられることができる。 The heater as the heating device can be appropriately selected from various known heaters. For example, a cartridge heater that is used by being embedded inside the member, or a sheet-like heater that is used while being in contact with the outside of the member can be used. As the temperature sensor, a known sensor such as a platinum resistance thermometer or various thermistors can be used in addition to various thermocouples.
　上型４および下型２の温度は、たとえば、ガラスのＴｇ（ガラス転移点）－１００℃以上Ｔｇ＋１００℃以下に設定される。加熱温度が低すぎると、ガラス成形体に良好な成形面を形成することが困難になる。加熱温度が高すぎると、ガラスと上型４および下型２との融着を防止しにくくなったり、上型４および下型２の寿命が短くなったりするため好ましくない。 The temperatures of the upper mold 4 and the lower mold 2 are set to, for example, Tg (glass transition point) of glass −100 ° C. or higher and Tg + 100 ° C. or lower. If the heating temperature is too low, it is difficult to form a good molding surface on the glass molded body. If the heating temperature is too high, it is difficult to prevent the glass and the upper mold 4 and the lower mold 2 from being fused together, and the life of the upper mold 4 and the lower mold 2 is shortened.
　上型４および下型２の温度としては、溶融ガラスの材質や、ガラス成形体の形状、大きさ、成形金型の材質、保護膜の種類、ヒーターや温度センサーの位置等、種々の条件を考慮に入れて適正な温度が決定される。上型４および下型２の設定温度は、すべて同じであってもよく、それぞれ異なっていてもよい。 The temperature of the upper mold 4 and the lower mold 2 varies depending on various conditions such as the material of the molten glass, the shape and size of the glass molded body, the material of the molding mold, the type of the protective film, the position of the heater and the temperature sensor, etc. An appropriate temperature is determined taking into account. The set temperatures of the upper mold 4 and the lower mold 2 may all be the same or different.
　溶融ガラスを下型２に供給してから加圧成形によってガラス成形体を得るまでの各工程において、上型４および下型２の設定温度は、時間的に変化されてもよいし、全ての工程で同一であってもよい。製造時間を短くしたり、得られる成形面の形状を安定させたりするためには、上型４および下型２の設定温度は、全ての工程において同一であることが好ましい。 In each process from supplying molten glass to the lower mold 2 to obtaining a glass molded body by pressure molding, the set temperatures of the upper mold 4 and the lower mold 2 may be changed over time, The process may be the same. In order to shorten the manufacturing time and stabilize the shape of the obtained molding surface, it is preferable that the set temperatures of the upper mold 4 and the lower mold 2 are the same in all steps.
　（ステップＳ１Ｂ）
　図２を参照して、ステップＳ１Ｂにおいて、下型２の成形面３上に溶融ガラス１が滴下される。なお、図２はステップＳ１Ｂが完了したときの状態を示している。 (Step S1B)
Referring to FIG. 2, molten glass 1 is dropped on molding surface 3 of lower mold 2 in step S1B. FIG. 2 shows a state when step S1B is completed.
　溶融ガラス１は、下型２の成形面３上に一滴ずつ複数回にわたって滴下されてもよいし、一度にまとめて滴下されてもよいし、連なった状態で連続的に滴下（流下）されてもよい。溶融ガラス１は、下型２の成形面３上に滴下された状態で、所定温度に加熱された下型２および上型４よりも高い温度（たとえば７００℃～９００℃）を有している。溶融ガラス１は、溶融したガラスを貯留する溶融ガラス槽（図示せず）から、滴下ノズル（図示せず）等を用いて下型２の成形面３に向かって滴下される。 The molten glass 1 may be dropped on the molding surface 3 of the lower mold 2 a plurality of times, or may be dropped all at once, or continuously dropped (flowed down) in a continuous state. Also good. The molten glass 1 has a temperature (for example, 700 ° C. to 900 ° C.) higher than the lower die 2 and the upper die 4 heated to a predetermined temperature in a state where the molten glass 1 is dropped on the molding surface 3 of the lower die 2. . The molten glass 1 is dropped toward the molding surface 3 of the lower mold 2 from a molten glass tank (not shown) for storing molten glass using a dropping nozzle (not shown) or the like.
　溶融ガラス１の種類に特に制限はなく、光学的用途としては、リン酸系ガラスまたはランタン系ガラスなどが使用される。溶融ガラス１の温度は、上型４および下型２による加圧の際（詳細は後述する）に、ガラス軟化点付近となるよう設定されるとよい。 The type of the molten glass 1 is not particularly limited, and phosphoric acid glass or lanthanum glass is used as an optical application. The temperature of the molten glass 1 is preferably set to be in the vicinity of the glass softening point during pressurization by the upper mold 4 and the lower mold 2 (details will be described later).
　上型４と下型２とが同軸上に位置するように、下型２は上型４の下方に移動する。当該移動によって、溶融ガラス１が供給された成形面３と成形面５ａ，５ｂとが対向する（図２に示す状態）。 The lower mold 2 moves below the upper mold 4 so that the upper mold 4 and the lower mold 2 are positioned on the same axis. By this movement, the molding surface 3 to which the molten glass 1 is supplied faces the molding surfaces 5a and 5b (state shown in FIG. 2).
　（ステップＳ１Ｃ）
　図３を参照して、ステップＳ１Ｃにおいて、上型４が下降移動する。本実施の形態においては、溶融ガラス１の表面の曲率半径よりも、成形面５ｂの曲率半径の方が小さい。上型４の下降移動によって、成形面５ｂの開口端５ａｂは、溶融ガラス１の表面に接触する。当該接触によって、成形面５ｂと溶融ガラス１の表面との間に空間が形成される。この空間内には空気（若しくは他の気体）が存在している。 (Step S1C)
Referring to FIG. 3, in step S1C, upper mold 4 moves downward. In the present embodiment, the radius of curvature of the molding surface 5b is smaller than the radius of curvature of the surface of the molten glass 1. By the downward movement of the upper mold 4, the open end 5 ab of the molding surface 5 b comes into contact with the surface of the molten glass 1. A space is formed between the molding surface 5 b and the surface of the molten glass 1 by the contact. Air (or other gas) is present in this space.
　上型４の下降移動によって、上型４および下型２の間隔がさらに狭くなる。成形面５ａ，５ｂと溶融ガラス１との接触面積は、徐々に拡大する。溶融ガラス１は、成形面５ｂの中央上方に向かって濡れ広がるように移動する。上記の空間（成形面５ｂと溶融ガラス１の表面とによって形成される空間）内に存在していた空気は、図３中の白抜き矢印によって示されるように、貫通孔６を通して外部（上型４の上面側の空間）に押し出される。 The distance between the upper mold 4 and the lower mold 2 is further reduced by the downward movement of the upper mold 4. The contact area between the molding surfaces 5a and 5b and the molten glass 1 gradually increases. The molten glass 1 moves so as to spread wet toward the upper center of the molding surface 5b. The air existing in the above-described space (the space formed by the molding surface 5b and the surface of the molten glass 1) passes through the through-hole 6 as shown by the white arrow in FIG. 4 (space on the upper surface side).
　上型４の下降移動によって、上型４および下型２の間隔がさらに狭くなる。溶融ガラス１は上記の空間をほぼ埋め尽くす。上記の空間内に存在していた空気は貫通孔６を通して外部に排出される。溶融ガラス１は上型４および下型２によって加圧され、断面視凸状に形成される（図３に示す状態）。上型４および下型２による溶融ガラス１に対する加圧力は、たとえば５００Ｎ～２００００Ｎである。 The distance between the upper mold 4 and the lower mold 2 is further reduced by the downward movement of the upper mold 4. The molten glass 1 almost fills the above space. The air existing in the above space is discharged to the outside through the through hole 6. The molten glass 1 is pressed by the upper mold 4 and the lower mold 2 and is formed in a convex shape in a sectional view (state shown in FIG. 3). The pressure applied to the molten glass 1 by the upper mold 4 and the lower mold 2 is, for example, 500 N to 20000 N.
　溶融ガラス１を加圧する加圧装置としては特に制限はなく、エアシリンダー、油圧シリンダー、サーボモーターを用いた電動シリンダー等の公知の加圧装置を適宜選択して用いることができる。加圧装置は、溶融ガラス１を加圧するために、下型および上型の一方を駆動してもよく、下型および上型の双方を駆動してもよい。 There is no restriction | limiting in particular as a pressurization apparatus which pressurizes the molten glass 1, Well-known pressurization apparatuses, such as an electric cylinder using an air cylinder, a hydraulic cylinder, and a servomotor, can be selected suitably and can be used. In order to pressurize the molten glass 1, the pressing device may drive one of the lower mold and the upper mold, or may drive both the lower mold and the upper mold.
　溶融ガラス１は、上型４および下型２に加圧された状態で、主として上型４および下型２との接触面からの放熱によって冷却される。所定の時間（たとえば１０秒～３００秒）が経過して溶融ガラス１が硬化した後、上型４は上昇移動する。下型２および上型４によるガラス成形体に対する加圧は解除される。 The molten glass 1 is cooled by heat radiation from the contact surface with the upper mold 4 and the lower mold 2 in a state where the molten glass 1 is pressurized to the upper mold 4 and the lower mold 2. After a predetermined time (for example, 10 seconds to 300 seconds) has passed and the molten glass 1 has hardened, the upper mold 4 moves upward. The pressure applied to the glass molded body by the lower mold 2 and the upper mold 4 is released.
　加圧を解除する際のガラス成形体の温度は、ガラスの種類や、ガラス成形体の大きさや形状、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良い。 The temperature of the glass molded body at the time of releasing the pressure depends on the type of glass, the size and shape of the glass molded body, required accuracy, etc., but it is usually sufficient that the glass molded body is cooled to a temperature in the vicinity of the glass Tg.
　溶融ガラス１から成形されたガラス成形体は、搬送装置（図示せず）によって成形面３から所定の場所に搬送される。ガラス成形体は、さらに研削および研磨などの加工を施されてもよい。ガラス成形体に残存する歪みを除去し、屈折率等の品質を均一化して更に高精度のガラス成形体を得るために、ガラス成形体は、さらにアニール処理などが施されてもよい。以上のようにして、ガラス成形体の製造が完了する。 The glass molded body molded from the molten glass 1 is conveyed from the molding surface 3 to a predetermined place by a conveying device (not shown). The glass molded body may be further subjected to processing such as grinding and polishing. In order to remove the distortion remaining in the glass molded body and make the quality such as the refractive index uniform to obtain a more accurate glass molded body, the glass molded body may be further subjected to an annealing treatment or the like. As described above, the production of the glass molded body is completed.
　（作用・効果）
　以上のようにして得られたガラス成形体は、たとえば、上型４の成形面５ｂによって形成された面（転写面）を一の光学面とし、下型２の成形面３によって形成された面（転写面）を他の光学面とすることによって、光学ガラス素子として用いられることが可能となる。 (Action / Effect)
The glass molded body obtained as described above has, for example, a surface (transfer surface) formed by the molding surface 5b of the upper mold 4 as one optical surface and a surface formed by the molding surface 3 of the lower mold 2. When the (transfer surface) is another optical surface, it can be used as an optical glass element.
　溶融ガラス１の加圧時に、成形面５ｂと溶融ガラス１の表面とによって形成される空間内に存在していた空気は、貫通孔６を通して外部（上型４の上面側の空間）に排出される。溶融ガラス１の加圧時に、上記の空間内に空気が残存しないため、溶融ガラス１が加圧成形されることによって得られるガラス成形体の表面に、凹みまたは皺などの表面欠陥が発生することがない。本実施の形態におけるガラス成形体の製造方法および製造装置によれば、ガラス成形体としての品質を向上させることが可能となる。 The air existing in the space formed by the molding surface 5b and the surface of the molten glass 1 when the molten glass 1 is pressed is discharged to the outside (the space on the upper surface side of the upper mold 4) through the through hole 6. The Since no air remains in the above space when the molten glass 1 is pressurized, surface defects such as dents or wrinkles are generated on the surface of the glass molded body obtained by pressure molding the molten glass 1. There is no. According to the method and apparatus for producing a glass molded body in the present embodiment, it is possible to improve the quality as a glass molded body.
　上型４および下型２によって溶融ガラス１が加圧されるとき、溶融ガラス１が貫通孔６に入り込まないようにするとよい。これは、貫通孔６の直径、上型４および下型２による溶融ガラス１に対する加圧力、溶融ガラス１の供給量、溶融ガラス１の材質、溶融ガラス１の温度などの種々の条件が、総合的に最適化されることによって実現可能である。 When the molten glass 1 is pressed by the upper mold 4 and the lower mold 2, the molten glass 1 may be prevented from entering the through holes 6. This is because various conditions such as the diameter of the through-hole 6, the pressure applied to the molten glass 1 by the upper mold 4 and the lower mold 2, the supply amount of the molten glass 1, the material of the molten glass 1, the temperature of the molten glass 1, etc. It can be realized by optimizing the system.
　貫通孔６が設けられる位置は上述の場合に限られず、成形面５ｂと溶融ガラス１との接触によって形成される空間と外部（たとえば上型４の上面）とを連通することが可能であれば、任意の位置に設けられることができる。 The position where the through hole 6 is provided is not limited to the above-described case, and the space formed by the contact between the molding surface 5b and the molten glass 1 and the outside (for example, the upper surface of the upper mold 4) can be communicated. , Can be provided at any position.
　［実施の形態１の他の形態］
　図４を参照して、実施の形態１の他の形態に係るガラス成形体の製造方法としては、吸引装置７を備えたガラス成形体の製造装置１００ａが使用されてもよい。吸引装置７は筒状の接続管７ａを有している。接続管７ａは、貫通孔６の開口端に接続されている。 [Other Embodiments of Embodiment 1]
Referring to FIG. 4, as a glass molded body manufacturing method according to another embodiment of the first embodiment, glass molded body manufacturing apparatus 100 a provided with suction device 7 may be used. The suction device 7 has a cylindrical connecting pipe 7a. The connection pipe 7 a is connected to the opening end of the through hole 6.
　溶融ガラス１の加圧時に、吸引装置７は、成形面５ｂと溶融ガラス１とによって形成される空間内に存在する空気を吸引する。当該吸引によって、上記空間内に存在する空気は貫通孔６を通して積極的に外部に排出される。貫通孔６の直径が小さい場合であっても、上記の空間内に存在していた空気は確実に外部に排出されることができる。 When the molten glass 1 is pressurized, the suction device 7 sucks air existing in the space formed by the molding surface 5 b and the molten glass 1. By the suction, air existing in the space is positively discharged to the outside through the through hole 6. Even if the diameter of the through-hole 6 is small, the air existing in the space can be reliably discharged to the outside.
　吸引装置７による吸引力は、貫通孔６の直径、上型４および下型２による溶融ガラス１に対する加圧力、溶融ガラス１の供給量、溶融ガラス１の温度などの種々の条件に応じて、溶融ガラス１が貫通孔６に入り込まないように設定されるとよい。 The suction force by the suction device 7 depends on various conditions such as the diameter of the through-hole 6, the pressure applied to the molten glass 1 by the upper mold 4 and the lower mold 2, the supply amount of the molten glass 1, and the temperature of the molten glass 1. It is good to set so that the molten glass 1 may not enter the through-hole 6.
　［実施の形態２］
　図５および図６を参照して、本実施の形態におけるガラス成形体の製造方法について説明する。当該製造方法と上述の実施の形態１に係る製造方法とは、製造方法に使用される上型４の構成において相違している。 [Embodiment 2]
With reference to FIG. 5 and FIG. 6, the manufacturing method of the glass forming body in this Embodiment is demonstrated. The manufacturing method and the manufacturing method according to the first embodiment described above are different in the configuration of the upper mold 4 used in the manufacturing method.
　図５を参照して、本実施の形態における上型４は、下端に水平に設けられた成形面５ａと、成形面５ａから平面視円環状に切り欠かれるようにして設けられた成形面５ｂと、成形面５ｂの内側に位置し水平に設けられた成形面５ｃと、成形面５ｂの上部に設けられた貫通孔６とを有している。成形面５ｂは、断面視においては上下逆向きの略Ｕ字形状を呈している。成形面５ｂの下端には、平面視円形状の開口端５ｂ１、および平面視円形状の開口端５ｂ２がそれぞれ形成されている。 Referring to FIG. 5, upper mold 4 in the present embodiment includes molding surface 5a provided horizontally at the lower end, and molding surface 5b provided so as to be cut out from the molding surface 5a in an annular shape in plan view. And a molding surface 5c that is located inside the molding surface 5b and provided horizontally, and a through-hole 6 that is provided in the upper part of the molding surface 5b. The molding surface 5b has a substantially U shape that is upside down in a cross-sectional view. An opening end 5b1 having a circular shape in plan view and an opening end 5b2 having a circular shape in plan view are formed at the lower end of the molding surface 5b.
　本実施の形態における貫通孔６は、平面視環状の成形面５ｂに沿って複数設けられている。貫通孔６の各々は、平面視環状の成形面５ｂに対して、たとえば６０°間隔で６箇所設けられることができる。貫通孔６の各々は、成形面５ｂの上部から上型４の上面に向かって貫通している。貫通孔６の各々は、成形面５ｂの上部を含む空間と上型４の上面側の空間とを連通している。貫通孔６の各々の断面形状は、加工性に鑑みて円形であるとよい。貫通孔６の各々の断面形状が円形である場合、貫通孔６の直径は、１００μｍ以上４００μｍ以下とするとよい。 A plurality of through holes 6 in the present embodiment are provided along the annular molding surface 5b in plan view. Each of the through holes 6 can be provided, for example, at six locations at intervals of 60 ° with respect to the annular molding surface 5b in plan view. Each of the through holes 6 penetrates from the upper part of the molding surface 5 b toward the upper surface of the upper mold 4. Each of the through holes 6 communicates the space including the upper part of the molding surface 5 b with the space on the upper surface side of the upper mold 4. The cross-sectional shape of each through hole 6 is preferably circular in view of workability. When each cross-sectional shape of the through-hole 6 is circular, the diameter of the through-hole 6 is good to be 100 micrometers or more and 400 micrometers or less.
　（ステップＳ２Ａ）
　本実施の形態におけるガラス成形体の製造方法は、ステップＳ２Ａ（図５参照）において、上述の実施の形態１におけるステップＳ１Ｂ（図２参照）と同様に、下型２の成形面３上に溶融ガラス１が滴下される。上型４と下型２とが同軸上に位置するように、下型２は上型４の下方に移動する。溶融ガラス１が供給された成形面３と成形面５ａ，５ｂとが対向する（図５に示す状態）。 (Step S2A)
In the manufacturing method of the glass molded body in the present embodiment, in step S2A (see FIG. 5), the melting is performed on the molding surface 3 of the lower mold 2 in the same manner as in step S1B (see FIG. 2) in the first embodiment. Glass 1 is dropped. The lower mold 2 moves below the upper mold 4 so that the upper mold 4 and the lower mold 2 are located on the same axis. The molding surface 3 to which the molten glass 1 is supplied faces the molding surfaces 5a and 5b (the state shown in FIG. 5).
　（ステップＳ２Ｂ）
　図６を参照して、ステップＳ２Ｂにおいて、上述の実施の形態１におけるステップＳ１Ｃ（図３参照）と同様に、上型４が下降移動する。本実施の形態においては、溶融ガラス１の表面の曲率半径よりも、断面視において上下逆向きの略Ｕ字形状を呈する成形面５ｂの曲率半径の方が小さい。上型４の下降移動によって、成形面５ｂの開口端５ｂ１，５ｂ２は、溶融ガラス１の表面に接触する。当該接触によって、成形面５ｂと溶融ガラス１の表面との間に空間が形成される。この空間内には空気（若しくは他の気体）が存在している。 (Step S2B)
Referring to FIG. 6, in step S <b> 2 </ b> B, upper mold 4 moves downward as in step S <b> 1 </ b> C (see FIG. 3) in the first embodiment described above. In the present embodiment, the radius of curvature of the molding surface 5b exhibiting a substantially U-shape that is upside down in a cross-sectional view is smaller than the radius of curvature of the surface of the molten glass 1. By the downward movement of the upper mold 4, the open ends 5 b 1 and 5 b 2 of the molding surface 5 b come into contact with the surface of the molten glass 1. A space is formed between the molding surface 5 b and the surface of the molten glass 1 by the contact. Air (or other gas) is present in this space.
　上型４の下降移動によって、上型４および下型２の間隔がさらに狭くなる。成形面５ａ，５ｂ，５ｃと溶融ガラス１との接触面積は、徐々に拡大する。溶融ガラス１は、成形面５ｂの中央上方に向かって濡れ広がるように移動する。上記の空間（成形面５ｂと溶融ガラス１の表面とによって形成される空間）に存在していた空気は、図６中の白抜き矢印に示すように、貫通孔６を通して外部（上型４の上面側の空間）に押し出される。 The distance between the upper mold 4 and the lower mold 2 is further reduced by the downward movement of the upper mold 4. The contact area between the molding surfaces 5a, 5b and 5c and the molten glass 1 gradually increases. The molten glass 1 moves so as to spread wet toward the upper center of the molding surface 5b. The air existing in the above space (the space formed by the molding surface 5b and the surface of the molten glass 1) passes through the through-hole 6 as shown by the white arrow in FIG. Extruded into the space on the upper surface side).
　上型４の下降移動によって、上型４および下型２の間隔がさらに狭くなる。溶融ガラス１は上記の空間をほぼ埋め尽くす。上記の空間に存在していた空気は貫通孔６を通して外部に排出される。溶融ガラス１は上型４および下型２によって加圧される（図６に示す状態）。溶融ガラス１は冷却され、ガラス成形体として成形される。必要に応じて他の工程を経て、ガラス成形体の製造が完了する。 The distance between the upper mold 4 and the lower mold 2 is further reduced by the downward movement of the upper mold 4. The molten glass 1 almost fills the above space. Air existing in the above space is discharged to the outside through the through hole 6. Molten glass 1 is pressurized by upper mold 4 and lower mold 2 (state shown in FIG. 6). The molten glass 1 is cooled and formed as a glass molded body. If necessary, the production of the glass molded body is completed through other steps.
　（作用・効果）
　本実施の形態におけるガラス成形体の製造方法および製造装置によれば、上述の実施の形態１と同様の作用および効果を得ることができる。本実施の形態におけるガラス成形体の製造方法としても、上述の実施の形態１の他の形態と同様に、吸引装置７を備えたガラス成形体の製造装置１００ａ（図４参照）が使用されるとよい。貫通孔６の直径が小さい場合であっても、上記の空間内に存在していた空気は確実に外部に排出されることができる。 (Action / Effect)
According to the method and apparatus for manufacturing a glass molded body in the present embodiment, the same operations and effects as those in the first embodiment can be obtained. Also as a method for manufacturing a glass molded body in the present embodiment, a glass molded body manufacturing apparatus 100a (see FIG. 4) including a suction device 7 is used as in the other embodiments of the first embodiment. Good. Even if the diameter of the through-hole 6 is small, the air existing in the space can be reliably discharged to the outside.
　（比較例）
　ここで、製造するガラス成形体の大きさや形状等によっては、上記の空間に多量の空気が存在している。空気を貫通孔６を通して排出するために、貫通孔６はたとえば４００μｍ以上の直径を有している場合がある。 (Comparative example)
Here, depending on the size and shape of the glass molded body to be manufactured, a large amount of air exists in the above space. In order to discharge air through the through-hole 6, the through-hole 6 may have a diameter of 400 μm or more, for example.
　図７を参照して、ステップＳ１Ｃａに示すように、貫通孔６が４００μｍ以上の直径を有している場合、溶融ガラス１は上記の空間を埋め尽くした後、貫通孔６の中に入り込んでしまうことがある。貫通孔６の中には、溶融ガラス１の表面から起立するようにピン状の突起１Ｔが形成される。この状態で溶融ガラス１は加圧成形され、ガラス成形体となる。 Referring to FIG. 7, as shown in step S <b> 1 Ca, when the through hole 6 has a diameter of 400 μm or more, the molten glass 1 fills the space and then enters the through hole 6. It may end up. In the through hole 6, a pin-like protrusion 1 </ b> T is formed so as to stand up from the surface of the molten glass 1. In this state, the molten glass 1 is pressure-molded to form a glass molded body.
　硬化した突起１Ｔの存在によって、ガラス成形体から上型４を取り外すときに離型不良が発生したり、ガラス成形体に割れや歪が発生したりする。比較例におけるガラス成形体の製造方法によれば、突起１Ｔが形成されることによって、ガラス成形体としての品質が低下することがある。 Due to the presence of the cured protrusions 1T, a mold release failure occurs when the upper mold 4 is removed from the glass molded body, and cracks and distortions occur in the glass molded body. According to the method for producing a glass molded body in the comparative example, the quality as the glass molded body may be deteriorated by forming the protrusion 1T.
　［実施の形態３］
　図８～図１１を参照して、本実施の形態におけるガラス成形体の製造方法および製造装置について説明する。 [Embodiment 3]
With reference to FIGS. 8 to 11, a method and apparatus for manufacturing a glass molded body in the present embodiment will be described.
　（ステップＳ３Ａ）
　当該製造方法は、ステップＳ３Ａ（図８参照）において、ガラス成形体の製造装置１００ｂが準備される。ガラス成形体の製造装置１００ｂは、上型４と溶融ガラス１（図９参照）を受ける下型２とを成形金型として備えており、さらに冷却部材９も備えている。 (Step S3A)
In the manufacturing method, a glass molded body manufacturing apparatus 100b is prepared in step S3A (see FIG. 8). The glass molded body manufacturing apparatus 100 b includes an upper mold 4 and a lower mold 2 that receives the molten glass 1 (see FIG. 9) as a molding die, and further includes a cooling member 9.
　本実施の形態における、上型４、下型２、および冷却部材９は、軸対称（回転対称）に構成されている。上型４、下型２、および冷却部材９は加圧装置（図示せず）によって支持されており、任意の方向に移動可能となっている。下型２の周囲には、溶融ガラス１の広がりを規制するために、下型２の成形面３を側方から取り囲む円筒状の環壁（図示せず）が設けられていてもよい。 In the present embodiment, the upper die 4, the lower die 2, and the cooling member 9 are configured to be axially symmetric (rotationally symmetric). The upper mold 4, the lower mold 2, and the cooling member 9 are supported by a pressurizing device (not shown) and can move in any direction. A cylindrical annular wall (not shown) surrounding the molding surface 3 of the lower mold 2 from the side may be provided around the lower mold 2 in order to regulate the spread of the molten glass 1.
　上型４は、下端に水平に設けられた成形面５ａと、成形面５ａから上方に向かってドーム形状に切り欠かれるようにして設けられた成形面５ｂと、成形面５ｂの平面視中央に設けられた貫通孔６とを有している。成形面５ｂの下端には、平面視円形の開口端５ａｂが形成されている。貫通孔６は、成形面５ｂの上部から上型４の上面に向かって貫通している。貫通孔６は、成形面５ｂの上部を含む空間と、上型４の上面側の空間とを連通している。 The upper die 4 has a molding surface 5a provided horizontally at the lower end, a molding surface 5b provided so as to be cut out in a dome shape upward from the molding surface 5a, and a center of the molding surface 5b in plan view. And a through-hole 6 provided. An opening end 5ab having a circular shape in plan view is formed at the lower end of the molding surface 5b. The through hole 6 penetrates from the upper part of the molding surface 5 b toward the upper surface of the upper mold 4. The through hole 6 communicates the space including the upper part of the molding surface 5 b with the space on the upper surface side of the upper mold 4.
　貫通孔６の断面形状は、加工性に鑑みて円形であるとよい。貫通孔６の直径は、製造するガラス成形体の大きさなどに応じて決定されるが、たとえば４００μｍ以上１０００μｍ以下である。貫通孔６の直径が大きすぎると、成形面５ｂから溶融ガラス１に転写されることによって形成されたガラス成形体の表面に大きな形状誤差が発生し、ガラス成形体としての性能の低下を招く。 The cross-sectional shape of the through hole 6 is preferably circular in view of workability. Although the diameter of the through-hole 6 is determined according to the magnitude | size etc. of the glass molded object to manufacture, it is 400 micrometers or more and 1000 micrometers or less, for example. If the diameter of the through-hole 6 is too large, a large shape error occurs on the surface of the glass molded body formed by being transferred from the molding surface 5b to the molten glass 1, and the performance as a glass molded body is reduced.
　下型２は、上端に水平に設けられた受け面としての成形面３を有している。冷却部材９は、下端側が円錐台状に形成され、下方先端に下端部９Ｔを有している。下端部９Ｔは平面視円形状を呈し、水平となっている。上型４、下型２、および冷却部材９の材質は、炭化タングステンを主成分とする超硬材料、炭化珪素、窒化珪素、窒化アルミニウム、カーボンなどの中から適宜選択されることができる。 The lower mold 2 has a molding surface 3 as a receiving surface provided horizontally at the upper end. The cooling member 9 is formed in a truncated cone shape on the lower end side and has a lower end portion 9T at the lower end. The lower end 9T has a circular shape in plan view and is horizontal. The material of the upper mold 4, the lower mold 2, and the cooling member 9 can be appropriately selected from superhard materials mainly composed of tungsten carbide, silicon carbide, silicon nitride, aluminum nitride, carbon, and the like.
　上型４、下型２、および冷却部材９を構成する材質の表面に、各種金属やセラミックス、カーボンなどの保護膜を形成してもよい。上型４、下型２、および冷却部材９は、同一の材質から構成されてもよいし、別の材質から構成されてもよい。 Protective films such as various metals, ceramics, and carbon may be formed on the surfaces of the materials constituting the upper mold 4, the lower mold 2, and the cooling member 9. The upper die 4, the lower die 2, and the cooling member 9 may be made of the same material or may be made of different materials.
　下型２の周囲に環壁を設ける場合、環壁の材質は、上型４、下型２、および冷却部材９と同様の材質を用いることができる。特に、カーボンやカーボンとセラミックスの複合材料、あるいはこれらの表面にセラミックス等の保護膜を形成したものは、溶融ガラスとのぬれ性が低く溶融ガラスの張り付きが起こり難いため好ましい。 When the annular wall is provided around the lower mold 2, the material of the annular wall can be the same material as the upper mold 4, the lower mold 2, and the cooling member 9. In particular, carbon, a composite material of carbon and ceramic, or a material in which a protective film such as ceramic is formed on the surface thereof is preferable because it has low wettability with molten glass and hardly adheres to molten glass.
　上型４、下型２、および冷却部材９には、加熱装置としてのヒーター（図示せず）や、温度センサー（図示せず）が設けられている。加熱装置としてのヒーターは、上型４、下型２、および冷却部材９の温度をそれぞれ独立して調節可能なものであってもよく、上型４および下型２の全体を一つ、あるいは複数のヒーターでまとめて調節可能なものであってもよい。 The upper mold 4, the lower mold 2, and the cooling member 9 are provided with a heater (not shown) as a heating device and a temperature sensor (not shown). The heater as the heating device may be capable of independently adjusting the temperatures of the upper die 4, the lower die 2, and the cooling member 9, and the upper die 4 and the lower die 2 as a whole, or It may be one that can be adjusted together by a plurality of heaters.
　加熱装置としてのヒーターは、公知の各種のヒーターの中から適宜選択して用いられることができる。たとえば、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、部材の外側に接触させて使用するシート状のヒーターなどが用いられることができる。温度センサーは、種々の熱電対の他、白金測温抵抗体、各種サーミスターなど公知のセンサーが用いられることができる。 The heater as the heating device can be appropriately selected from various known heaters. For example, a cartridge heater that is used by being embedded inside the member, or a sheet-like heater that is used while being in contact with the outside of the member can be used. As the temperature sensor, a known sensor such as a platinum resistance thermometer or various thermistors can be used in addition to various thermocouples.
　上型４および下型２の温度は、たとえば、ガラスのＴｇ（ガラス転移点）－１００℃以上Ｔｇ＋１００℃以下に設定される。加熱温度が低すぎると、ガラス成形体に良好な成形面を形成することが困難になる。加熱温度が高すぎると、ガラスと上型４および下型２との融着を防止しにくくなったり、上型４および下型２の寿命が短くなったりするため好ましくない。 The temperatures of the upper mold 4 and the lower mold 2 are set to, for example, Tg (glass transition point) of glass −100 ° C. or higher and Tg + 100 ° C. or lower. If the heating temperature is too low, it is difficult to form a good molding surface on the glass molded body. If the heating temperature is too high, it is difficult to prevent the glass and the upper mold 4 and the lower mold 2 from being fused together, and the life of the upper mold 4 and the lower mold 2 is shortened.
　上型４および下型２の温度としては、溶融ガラスの材質や、ガラス成形体の形状、大きさ、成形金型の材質、保護膜の種類、ヒーターや温度センサーの位置等、種々の条件を考慮に入れて適正な温度が決定される。上型４および下型２の設定温度は、すべて同じであってもよく、それぞれ異なっていてもよい。 The temperature of the upper mold 4 and the lower mold 2 varies depending on various conditions such as the material of the molten glass, the shape and size of the glass molded body, the material of the molding mold, the type of the protective film, the position of the heater and the temperature sensor, etc. An appropriate temperature is determined taking into account. The set temperatures of the upper mold 4 and the lower mold 2 may all be the same or different.
　冷却部材９の温度は、溶融ガラス１の温度より低い温度に設定される。詳細は後述されるが、冷却部材９（特に下端部９Ｔ）の温度は、たとえば５０℃以上６０℃以下に設定される。 The temperature of the cooling member 9 is set to a temperature lower than the temperature of the molten glass 1. Although details will be described later, the temperature of the cooling member 9 (particularly the lower end 9T) is set to, for example, 50 ° C. or more and 60 ° C. or less.
　溶融ガラスを下型２に供給してから加圧成形によってガラス成形体を得るまでの各工程において、上型４、下型２、および冷却部材９の設定温度は、時間的に変化されてもよいし、全ての工程で同一であってもよい。製造時間を短くしたり、得られる成形面の形状を安定させたりするためには、上型４、下型２、および冷却部材９の設定温度は、全ての工程において同一であることが好ましい。 In each process from supplying molten glass to the lower mold 2 to obtaining a glass molded body by pressure molding, the set temperatures of the upper mold 4, the lower mold 2 and the cooling member 9 may be changed over time. It may be the same in all steps. In order to shorten the manufacturing time and stabilize the shape of the obtained molding surface, it is preferable that the set temperatures of the upper mold 4, the lower mold 2, and the cooling member 9 are the same in all the steps.
　（ステップＳ３Ｂ）
　図９を参照して、ステップＳ３Ｂにおいて、下型２の成形面３上に溶融ガラス１が滴下される。図９は、ステップＳ３Ｂに含まれる各工程の中の、一つの工程が完了したときの状態を示している。以下、下型２の成形面３上に溶融ガラス１が滴下される時から、図９の状態に至るまで間の各工程について順に説明する。 (Step S3B)
Referring to FIG. 9, in step S <b> 3 </ b> B, molten glass 1 is dropped on molding surface 3 of lower mold 2. FIG. 9 shows a state when one of the processes included in step S3B is completed. Hereinafter, each process from when the molten glass 1 is dripped on the molding surface 3 of the lower mold 2 to the state of FIG. 9 will be described in order.
　溶融ガラス１は、下型２の成形面３上に一滴ずつ複数回にわたって滴下されてもよいし、一度にまとめて滴下されてもよいし、連なった状態で連続的に滴下（流下）されてもよい。溶融ガラス１は、下型２の成形面３上に滴下された状態で、所定温度に加熱された下型２および上型４よりも高い温度（たとえば７００℃～９００℃）を有している。溶融ガラス１は、溶融したガラスを貯留する溶融ガラス槽（図示せず）から、滴下ノズル（図示せず）等を用いて下型２の成形面３に向かって滴下される。 The molten glass 1 may be dropped on the molding surface 3 of the lower mold 2 a plurality of times, or may be dropped all at once, or continuously dropped (flowed down) in a continuous state. Also good. The molten glass 1 has a temperature (for example, 700 ° C. to 900 ° C.) higher than the lower die 2 and the upper die 4 heated to a predetermined temperature in a state where the molten glass 1 is dropped on the molding surface 3 of the lower die 2. . The molten glass 1 is dropped toward the molding surface 3 of the lower mold 2 from a molten glass tank (not shown) for storing molten glass using a dropping nozzle (not shown) or the like.
　溶融ガラス１の種類に特に制限はなく、光学的用途としては、リン酸系ガラスまたはランタン系ガラスなどが使用される。溶融ガラス１の温度は、上型４および下型２による加圧の際（詳細は後述する）に、ガラス軟化点付近となるよう設定されるとよい。 The type of the molten glass 1 is not particularly limited, and phosphoric acid glass or lanthanum glass is used as an optical application. The temperature of the molten glass 1 is preferably set to be in the vicinity of the glass softening point during pressurization by the upper mold 4 and the lower mold 2 (details will be described later).
　下型２上に溶融ガラス１が滴下された後、冷却部材９は溶融ガラス１の上方に移動する（図８に示す状態に相当する）。冷却部材９は、下端部９Ｔと溶融ガラス１の表面における被冷却部１Ｍとが対向するように位置決めされる。被冷却部１Ｍとは、溶融ガラス１の表面における一部分であり、下型２および上型４によって溶融ガラス１が挟まれて加圧された際、溶融ガラス１の表面のうち貫通孔６に接触する部分である。 After the molten glass 1 is dropped on the lower mold 2, the cooling member 9 moves above the molten glass 1 (corresponding to the state shown in FIG. 8). The cooling member 9 is positioned so that the lower end portion 9T and the cooled portion 1M on the surface of the molten glass 1 face each other. The part 1M to be cooled is a part of the surface of the molten glass 1 and contacts the through hole 6 in the surface of the molten glass 1 when the molten glass 1 is sandwiched and pressed by the lower mold 2 and the upper mold 4. It is a part to do.
　ここでいう「貫通孔６に接触する」とは、貫通孔６を（円柱状の）空間とみなした場合、当該空間の下端と被冷却部１Ｍの少なくとも一部とが接触するという意味である。 Here, “contact with the through-hole 6” means that when the through-hole 6 is regarded as a (columnar) space, the lower end of the space and at least a part of the cooled portion 1 </ b> M are in contact. .
　本実施の形態における被冷却部１Ｍは、溶融ガラス１の表面のうち、下型２および上型４が相互に対向するように配置されたとき、上型４における貫通孔６の直下となる位置である（図８参照）。 The portion 1M to be cooled in the present embodiment is a position directly below the through hole 6 in the upper mold 4 when the lower mold 2 and the upper mold 4 are arranged so as to face each other on the surface of the molten glass 1. (See FIG. 8).
　図９中白抜き矢印によって示されるように、下端部９Ｔと被冷却部１Ｍとが対向するように冷却部材９が位置決めされた状態で、冷却部材９は下降移動する。下端部９Ｔは被冷却部１Ｍに接触する。下端部９Ｔは、約１ｍｍ～約２ｍｍ程度、溶融ガラス１の内部に侵入する。この状態で、冷却部材９は下降移動を停止する（図９に示す状態）。 As shown by the white arrow in FIG. 9, the cooling member 9 moves downward while the cooling member 9 is positioned so that the lower end portion 9T and the cooled portion 1M face each other. The lower end 9T is in contact with the part 1M to be cooled. The lower end 9T enters the inside of the molten glass 1 by about 1 mm to about 2 mm. In this state, the cooling member 9 stops the downward movement (the state shown in FIG. 9).
　所定の時間（たとえば約４秒～約５秒）の間、下端部９Ｔと被冷却部１Ｍとの接触によって、溶融ガラス１は予め（加圧成形に先立って）局所的に冷却される。被冷却部１Ｍの付近は、たとえば約４００℃～約５００℃にまで冷却される。被冷却部１Ｍの付近において、溶融ガラス１の粘性が上昇する。被冷却部１Ｍの付近において、溶融ガラス１には高粘性部１Ｎ（図１０参照）が形成される。高粘性部１Ｎは、溶融ガラス１内における他の領域よりも粘性が高い。高粘性部１Ｎが形成されていることによって、高粘性部１Ｎ付近の流動性が低下している。 For a predetermined time (for example, about 4 seconds to about 5 seconds), the molten glass 1 is locally cooled in advance (prior to pressure molding) by the contact between the lower end portion 9T and the cooled portion 1M. The vicinity of the portion to be cooled 1M is cooled to about 400 ° C. to about 500 ° C., for example. In the vicinity of the cooled part 1M, the viscosity of the molten glass 1 increases. A highly viscous portion 1N (see FIG. 10) is formed in the molten glass 1 in the vicinity of the cooled portion 1M. The highly viscous portion 1N is higher in viscosity than other regions in the molten glass 1. By forming the highly viscous portion 1N, the fluidity in the vicinity of the highly viscous portion 1N is reduced.
　下端部９Ｔと被冷却部１Ｍとの接触から所定の時間が経過した後、冷却部材９は上昇移動する。冷却部材９は、下型２の上方から退避するように側方に向かって移動する。 After a predetermined time has elapsed from the contact between the lower end portion 9T and the cooled portion 1M, the cooling member 9 moves upward. The cooling member 9 moves toward the side so as to retreat from above the lower mold 2.
　（ステップＳ３Ｃ）
　図１０を参照して、ステップＳ３Ｃにおいて、上型４と下型２とが同軸上に位置するように、下型２は上型４の下方に移動する。溶融ガラス１が供給された成形面３と成形面５ａ，５ｂとが対向する（図１０に示す状態）。 (Step S3C)
Referring to FIG. 10, in step S <b> 3 </ b> C, lower die 2 moves below upper die 4 so that upper die 4 and lower die 2 are positioned on the same axis. The molding surface 3 to which the molten glass 1 is supplied faces the molding surfaces 5a and 5b (the state shown in FIG. 10).
　（ステップＳ３Ｄ）
　図１１を参照して、ステップＳ３Ｄにおいて、上型４が下降移動する。本実施の形態においては、溶融ガラス１の表面の曲率半径よりも、成形面５ｂの曲率半径の方が小さい。上型４の下降移動によって、成形面５ｂの開口端５ａｂは、溶融ガラス１の表面に接触する。当該接触によって、成形面５ｂと溶融ガラス１の表面との間に空間が形成される。この空間内には空気（若しくは他の気体）が存在している。 (Step S3D)
Referring to FIG. 11, in step S3D, upper mold 4 moves downward. In the present embodiment, the radius of curvature of the molding surface 5b is smaller than the radius of curvature of the surface of the molten glass 1. By the downward movement of the upper mold 4, the open end 5 ab of the molding surface 5 b comes into contact with the surface of the molten glass 1. A space is formed between the molding surface 5 b and the surface of the molten glass 1 by the contact. Air (or other gas) is present in this space.
　上型４の下降移動によって、上型４および下型２の間隔がさらに狭くなる。成形面５ａ，５ｂと溶融ガラス１との接触面積は、徐々に拡大する。溶融ガラス１は、成形面５ｂの中央上方に向かって濡れ広がるように移動する。上記の空間（成形面５ｂと溶融ガラス１の表面とによって形成される空間）内に存在していた空気は、図１１中の白抜き矢印によって示されるように、貫通孔６を通して外部（上型４の上面側の空間）に押し出される。 The distance between the upper mold 4 and the lower mold 2 is further reduced by the downward movement of the upper mold 4. The contact area between the molding surfaces 5a and 5b and the molten glass 1 gradually increases. The molten glass 1 moves so as to spread wet toward the upper center of the molding surface 5b. The air existing in the above space (the space formed by the molding surface 5b and the surface of the molten glass 1) passes through the through-hole 6 to the outside (upper mold) as shown by the white arrow in FIG. 4 (space on the upper surface side).
　上型４の下降移動によって、上型４および下型２の間隔がさらに狭くなる。溶融ガラス１は、上記の空間をほぼ埋め尽くす。上記の空間に存在していた空気は貫通孔６を通して外部に排出される。溶融ガラス１は上型４および下型２によって加圧され、断面視凸状に形成される（図１１に示す状態）。上型４および下型２による溶融ガラス１に対する加圧力は、たとえば５００Ｎ～２００００Ｎである。 The distance between the upper mold 4 and the lower mold 2 is further reduced by the downward movement of the upper mold 4. The molten glass 1 almost fills the above space. Air existing in the above space is discharged to the outside through the through hole 6. The molten glass 1 is pressurized by the upper mold 4 and the lower mold 2 and is formed in a convex shape in a sectional view (state shown in FIG. 11). The pressure applied to the molten glass 1 by the upper mold 4 and the lower mold 2 is, for example, 500 N to 20000 N.
　溶融ガラス１を加圧する加圧装置としては特に制限はなく、エアシリンダー、油圧シリンダー、サーボモーターを用いた電動シリンダー等の公知の加圧装置を適宜選択して用いることができる。加圧装置は、溶融ガラス１を加圧するために、下型および上型の一方を駆動してもよく、下型および上型の双方を駆動してもよい。 There is no restriction | limiting in particular as a pressurization apparatus which pressurizes the molten glass 1, Well-known pressurization apparatuses, such as an electric cylinder using an air cylinder, a hydraulic cylinder, and a servomotor, can be selected suitably and can be used. In order to pressurize the molten glass 1, the pressing device may drive one of the lower mold and the upper mold, or may drive both the lower mold and the upper mold.
　ここで、製造するガラス成形体の大きさや形状によっては、上記の空間に多量の空気が存在している。多量の空気を貫通孔６を通して排出するために、貫通孔６はたとえば４００μｍ以上の直径を有している場合がある。 Here, depending on the size and shape of the glass molded body to be produced, a large amount of air exists in the above space. In order to discharge a large amount of air through the through-hole 6, the through-hole 6 may have a diameter of 400 μm or more, for example.
　本実施の形態における溶融ガラス１の表面には、下型２および上型４によって溶融ガラス１が挟まれて加圧された際、溶融ガラス１の表面のうち貫通孔６に接触する部分に、高粘性部１Ｎが形成されている。高粘性部１Ｎは、溶融ガラス１内における他の領域よりも粘性が高い。高粘性部１Ｎが形成されていることによって、高粘性部１Ｎ付近の流動性が低下している。 When the molten glass 1 is sandwiched and pressed between the lower mold 2 and the upper mold 4 on the surface of the molten glass 1 in the present embodiment, the portion of the surface of the molten glass 1 that contacts the through hole 6 is A highly viscous portion 1N is formed. The highly viscous portion 1N is higher in viscosity than other regions in the molten glass 1. By forming the highly viscous portion 1N, the fluidity in the vicinity of the highly viscous portion 1N is reduced.
　溶融ガラス１が上記の空間に存在していた空気を排出する際（若しくは空気を排出した後）、高粘性部１Ｎは貫通孔６の下方側の開口端を閉塞するように貫通孔６に接触し、その状態で停止する。加圧されることによって溶融ガラス１の流体としての圧力が上昇したとしても、高粘性部１Ｎが障壁（若しくは抵抗）となって、溶融ガラス１が貫通孔６の中に入り込むことは妨げられている。 When the molten glass 1 discharges the air existing in the space (or after the air is discharged), the highly viscous portion 1N contacts the through hole 6 so as to close the opening end on the lower side of the through hole 6. And stop in that state. Even if the pressure as the fluid of the molten glass 1 increases due to the pressurization, the highly viscous portion 1N becomes a barrier (or resistance) and the molten glass 1 is prevented from entering the through hole 6. Yes.
　この状態で、溶融ガラス１は主として上型４および下型２との接触面からの放熱によって冷却される。所定の時間（たとえば１０秒～３００秒）が経過して溶融ガラス１が硬化した後、上型４は上昇移動する。下型２および上型４によるガラス成形体に対する加圧は解除される。 In this state, the molten glass 1 is cooled mainly by heat radiation from the contact surface with the upper mold 4 and the lower mold 2. After a predetermined time (for example, 10 seconds to 300 seconds) has passed and the molten glass 1 has hardened, the upper mold 4 moves upward. The pressure applied to the glass molded body by the lower mold 2 and the upper mold 4 is released.
　加圧を解除する際のガラス成形体の温度は、ガラスの種類や、ガラス成形体の大きさや形状、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良い。 The temperature of the glass molded body at the time of releasing the pressure depends on the type of glass, the size and shape of the glass molded body, required accuracy, etc., but it is usually sufficient that the glass molded body is cooled to a temperature in the vicinity of the glass Tg.
　溶融ガラス１から形成されたガラス成形体は、搬送装置（図示せず）によって成形面３から所定の場所に搬送される。ガラス成形体は、さらに研削および研磨などの加工を施されてもよい。ガラス成形体に残存する歪みを除去し、屈折率等の品質を均一化して更に高精度のガラス成形体を得るために、ガラス成形体は、さらにアニール処理などが施されてもよい。以上のようにして、ガラス成形体の製造が完了する。 The glass molded body formed from the molten glass 1 is conveyed from the molding surface 3 to a predetermined place by a conveying device (not shown). The glass molded body may be further subjected to processing such as grinding and polishing. In order to remove the distortion remaining in the glass molded body and make the quality such as the refractive index uniform to obtain a more accurate glass molded body, the glass molded body may be further subjected to an annealing treatment or the like. As described above, the production of the glass molded body is completed.
　（作用・効果）
　以上のようにして得られたガラス成形体は、たとえば、上型４の成形面５ｂによって形成された面（転写面）を一の光学面とし、下型２の成形面３によって形成された面（転写面）を他の光学面とすることによって、光学ガラス素子として用いられることが可能となる。 (Action / Effect)
The glass molded body obtained as described above has, for example, a surface (transfer surface) formed by the molding surface 5b of the upper mold 4 as one optical surface and a surface formed by the molding surface 3 of the lower mold 2. When the (transfer surface) is another optical surface, it can be used as an optical glass element.
　溶融ガラス１の加圧時に、成形面５ｂと溶融ガラス１の表面とによって形成される空間内に存在していた空気は、貫通孔６を通して外部（上型４の上面側の空間）に排出される。溶融ガラス１の加圧時に、上記の空間内に空気が残存しないため、溶融ガラス１が加圧成形されることによって得られるガラス成形体の表面に、凹みまたは皺などの表面欠陥が発生することがない。本実施の形態におけるガラス成形体の製造方法および製造装置によれば、ガラス成形体としての品質を向上させることが可能となる。 The air existing in the space formed by the molding surface 5b and the surface of the molten glass 1 when the molten glass 1 is pressed is discharged to the outside (the space on the upper surface side of the upper mold 4) through the through hole 6. The Since no air remains in the above space when the molten glass 1 is pressurized, surface defects such as dents or wrinkles are generated on the surface of the glass molded body obtained by pressure molding the molten glass 1. There is no. According to the method and apparatus for producing a glass molded body in the present embodiment, it is possible to improve the quality as a glass molded body.
　溶融ガラス１の表面には、冷却部材９との接触によって高粘性部１Ｎが形成される。高粘性部１Ｎの存在によって、溶融ガラス１の加圧時に、溶融ガラス１が貫通孔６の中に入り込むことは妨げられている。そのため、溶融ガラス１の表面から起立するようにピン状の突起１Ｔ（図７参照）が形成されることもない。突起１Ｔに起因する離型不良が発生したり、ガラス成形体に割れや歪が発生したりすることもない。本実施の形態におけるガラス成形体の製造方法によれば、ガラス成形体としての品質を向上させることができる。 A highly viscous part 1N is formed on the surface of the molten glass 1 by contact with the cooling member 9. The presence of the highly viscous portion 1N prevents the molten glass 1 from entering the through-hole 6 when the molten glass 1 is pressed. Therefore, the pin-shaped protrusion 1T (see FIG. 7) is not formed so as to stand up from the surface of the molten glass 1. There is no occurrence of defective release due to the protrusions 1T, and neither cracking nor distortion occurs in the glass molded body. According to the manufacturing method of the glass forming body in this Embodiment, the quality as a glass forming body can be improved.
　冷却部材９が溶融ガラス１を局所的に冷却する際の各種の条件としては、上型４および下型２によって溶融ガラス１が加圧されるとき、溶融ガラス１が貫通孔６に入り込まないようにし、且つ上型４の成形面５ｂによる転写に転写不良が発生しないように設定されるとよい。これは、貫通孔６の直径、上型４および下型２による溶融ガラス１に対する加圧力、溶融ガラス１の供給量、溶融ガラス１の材質、溶融ガラス１の温度、冷却部材９の下端部９Ｔの表面温度、冷却部材９の下端部９Ｔの表面形状、冷却部材９の下端部９Ｔと溶融ガラス１との接触時間、冷却部材９の下端部９Ｔの溶融ガラス１に対する侵入深さなどの各種の条件が、総合的に最適化されることによって実現可能である。 As various conditions when the cooling member 9 locally cools the molten glass 1, when the molten glass 1 is pressurized by the upper mold 4 and the lower mold 2, the molten glass 1 does not enter the through hole 6. In addition, it is preferable that the transfer by the molding surface 5b of the upper mold 4 is set so that no transfer failure occurs. This is because the diameter of the through-hole 6, the pressure applied to the molten glass 1 by the upper mold 4 and the lower mold 2, the supply amount of the molten glass 1, the material of the molten glass 1, the temperature of the molten glass 1, the lower end 9 T of the cooling member 9. The surface temperature of the cooling member 9, the surface shape of the lower end portion 9T of the cooling member 9, the contact time between the lower end portion 9T of the cooling member 9 and the molten glass 1, and the penetration depth of the lower end portion 9T of the cooling member 9 into the molten glass 1 The conditions can be realized by comprehensively optimizing the conditions.
　ガラス成形体をレンズなどの光学ガラス素子として用いる場合は、冷却部材９の下端部９Ｔの表面温度は、冷却部材９と溶融ガラス１との接触の際に溶融ガラス１の被冷却部１Ｍに失透を発生させない温度（たとえば８００℃付近を避ける）にするとよい。冷却部材９の下端部９Ｔが溶融ガラス１の被冷却部１Ｍを局所的に冷却している際に失透が発生すると、ガラス成形体として成形された際に被冷却部１Ｍ付近が不透明になるからである。 When the glass molded body is used as an optical glass element such as a lens, the surface temperature of the lower end portion 9T of the cooling member 9 is lost to the cooled portion 1M of the molten glass 1 when the cooling member 9 contacts the molten glass 1. It is preferable to set the temperature so as not to cause penetration (for example, avoid the vicinity of 800 ° C.). When devitrification occurs when the lower end portion 9T of the cooling member 9 locally cools the cooled portion 1M of the molten glass 1, the vicinity of the cooled portion 1M becomes opaque when the glass molded body is formed. Because.
　貫通孔６が設けられる位置は上述の場合に限られず、成形面５ｂと溶融ガラス１との接触によって形成される空間と外部（たとえば上型４の上面）とを連通することが可能であれば、任意の位置に設けられることができる。 The position where the through hole 6 is provided is not limited to the above-described case, and the space formed by the contact between the molding surface 5b and the molten glass 1 and the outside (for example, the upper surface of the upper mold 4) can be communicated. , Can be provided at any position.
　［実施の形態３の他の形態］
　図１２を参照して、実施の形態３の他の形態に係るガラス成形体の製造方法としては、吸引装置７を備えたガラス成形体の製造装置１００ｃが使用されてもよい。吸引装置７は筒状の接続管７ａを有している。接続管７ａは、貫通孔６の開口端に接続されている。 [Other Embodiments of Embodiment 3]
Referring to FIG. 12, as a glass molded body manufacturing method according to another embodiment of the third embodiment, glass molded body manufacturing apparatus 100 c provided with suction device 7 may be used. The suction device 7 has a cylindrical connecting pipe 7a. The connection pipe 7 a is connected to the opening end of the through hole 6.
　溶融ガラス１の加圧時に、吸引装置７は、成形面５ｂと溶融ガラス１とによって形成される空間内に存在する空気を吸引する。当該吸引によって、上記空間内に存在する空気は貫通孔６を通して外部に積極的に排出される。貫通孔６の直径が小さい場合であっても、上記の空間内に存在していた空気は確実に外部に排出されることができる。 When the molten glass 1 is pressurized, the suction device 7 sucks air existing in the space formed by the molding surface 5 b and the molten glass 1. By the suction, air existing in the space is positively discharged to the outside through the through hole 6. Even if the diameter of the through-hole 6 is small, the air existing in the space can be reliably discharged to the outside.
　［実施の形態４］
　図１３～図１５を参照して、本実施の形態におけるガラス成形体の製造方法について説明する。当該製造方法と上述の実施の形態３に係る製造方法とは、製造方法に使用される上型４の構成、冷却部材９の数（本実施の形態においては６つ）、被冷却部１Ｍの数（同６つ）、および高粘性部１Ｎの数（同６つ）において相違している。 [Embodiment 4]
With reference to FIG. 13 to FIG. 15, a method for manufacturing a glass molded body in the present embodiment will be described. The manufacturing method and the manufacturing method according to the above-described third embodiment include the configuration of the upper mold 4 used in the manufacturing method, the number of cooling members 9 (six in this embodiment), and the portion to be cooled 1M. The number (six) is different from the number of high-viscosity parts 1N (six).
　図１３を参照して、本実施の形態における上型４は、下端に水平に設けられた成形面５ａと、成形面５ａから平面視円環状に切り欠かれるようにして設けられた成形面５ｂと、成形面５ｂの内側に位置し水平に設けられた成形面５ｃと、成形面５ｂの上部に設けられた貫通孔６とを有している。成形面５ｂは、断面視においては上下逆向きの略Ｕ字形状を呈している。成形面５ｂの下端には、平面視円形状の開口端５ｂ１、および平面視円形状の開口端５ｂ２がそれぞれ形成されている。 Referring to FIG. 13, an upper mold 4 in the present embodiment includes a molding surface 5a provided horizontally at the lower end, and a molding surface 5b provided so as to be cut out in an annular shape in plan view from the molding surface 5a. And a molding surface 5c that is located inside the molding surface 5b and provided horizontally, and a through-hole 6 that is provided in the upper part of the molding surface 5b. The molding surface 5b has a substantially U shape that is upside down in a cross-sectional view. An opening end 5b1 having a circular shape in plan view and an opening end 5b2 having a circular shape in plan view are formed at the lower end of the molding surface 5b.
　本実施の形態における貫通孔６は、平面視環状の成形面５ｂに沿って複数設けられている。貫通孔６の各々は、平面視環状の成形面５ｂに対して、たとえば６０°間隔で６箇所設けられることができる。貫通孔６の各々は、成形面５ｂの上部から上型４の上面に向かって貫通している。貫通孔６の各々は、成形面５ｂの上部を含む空間と上型４の上面側の空間とを連通している。貫通孔６の各々の断面形状は、加工性に鑑みて円形であるとよい。貫通孔６の各々の断面形状が円形である場合、貫通孔６の直径は、４００μｍ以上１０００μｍ以下とすることができる。 A plurality of through holes 6 in the present embodiment are provided along the annular molding surface 5b in plan view. Each of the through holes 6 can be provided, for example, at six locations at intervals of 60 ° with respect to the annular molding surface 5b in plan view. Each of the through holes 6 penetrates from the upper part of the molding surface 5 b toward the upper surface of the upper mold 4. Each of the through holes 6 communicates the space including the upper part of the molding surface 5 b with the space on the upper surface side of the upper mold 4. The cross-sectional shape of each through hole 6 is preferably circular in view of workability. When each cross-sectional shape of the through-hole 6 is circular, the diameter of the through-hole 6 can be 400 micrometers or more and 1000 micrometers or less.
　本実施の形態におけるガラス成形体の製造方法においては、貫通孔６の数と同数（上述のとおり、ここでは６つ）の冷却部材９が準備される。 In the method for manufacturing a glass molded body in the present embodiment, the same number of cooling members 9 as the number of through holes 6 (six here as described above) are prepared.
　（ステップＳ４Ａ）
　本実施の形態におけるガラス成形体の製造方法は、ステップＳ４Ａ（図１３参照）において、上述の実施の形態３におけるステップＳ３Ｂ（図９参照）と同様に、下型２の成形面３上に溶融ガラス１が滴下される。図１３は、ステップＳ４Ａに含まれる各工程の中の、一つの工程が完了したときの状態を示している。以下、下型２の成形面３上に溶融ガラス１が滴下される時から、図１３の状態に至るまで間の各工程について順に説明する。 (Step S4A)
In the manufacturing method of the glass molded body in the present embodiment, in step S4A (see FIG. 13), the melting is performed on the molding surface 3 of the lower mold 2 in the same manner as in step S3B (see FIG. 9) in the above-described third embodiment. Glass 1 is dropped. FIG. 13 shows a state when one of the processes included in step S4A is completed. Hereinafter, each process from when the molten glass 1 is dripped on the molding surface 3 of the lower mold 2 to the state of FIG. 13 will be described in order.
　溶融ガラス１は、下型２の成形面３上に滴下された状態で、所定温度に加熱された下型２および上型４よりも高い温度（たとえば７００℃～９００℃）を有している。溶融ガラス１は、溶融したガラスを貯留する溶融ガラス槽（図示せず）から、滴下ノズル（図示せず）等を用いて下型２の成形面３に向かって滴下される。 The molten glass 1 has a temperature (for example, 700 ° C. to 900 ° C.) higher than the lower die 2 and the upper die 4 heated to a predetermined temperature in a state where the molten glass 1 is dropped on the molding surface 3 of the lower die 2. . The molten glass 1 is dropped toward the molding surface 3 of the lower mold 2 from a molten glass tank (not shown) for storing molten glass using a dropping nozzle (not shown) or the like.
　溶融ガラス１の種類に特に制限はなく、光学的用途としては、リン酸系ガラスまたはランタン系ガラスなどが使用される。溶融ガラス１の温度は、上型４および下型２による加圧の際（詳細は後述する）に、ガラス軟化点付近となるよう設定されるとよい。 The type of the molten glass 1 is not particularly limited, and phosphoric acid glass or lanthanum glass is used as an optical application. The temperature of the molten glass 1 is preferably set to be in the vicinity of the glass softening point during pressurization by the upper mold 4 and the lower mold 2 (details will be described later).
　下型２上に溶融ガラス１が滴下された後、６つの冷却部材９は溶融ガラス１の上方に移動する。冷却部材９の各々は、下端部９Ｔと溶融ガラス１の表面における６つの被冷却部１Ｍの各々とが対向するように位置決めされる。被冷却部１Ｍの各々とは、溶融ガラス１の表面における一部分であり、下型２および上型４によって溶融ガラス１が挟まれて加圧された際、溶融ガラス１の表面のうち貫通孔６の各々に接触する部分である。 After the molten glass 1 is dropped on the lower mold 2, the six cooling members 9 move above the molten glass 1. Each of the cooling members 9 is positioned so that the lower end portion 9T and each of the six cooled portions 1M on the surface of the molten glass 1 face each other. Each of the cooled parts 1M is a part of the surface of the molten glass 1, and when the molten glass 1 is sandwiched and pressed by the lower mold 2 and the upper mold 4, the through-hole 6 in the surface of the molten glass 1. It is a part which contacts each of.
　ここでいう「貫通孔６の各々に接触する」とは、貫通孔６の各々を（円柱状の）空間とみなした場合、当該空間の各々の下端と被冷却部１Ｍの各々の少なくとも一部とが接触するという意味である。 “Contacting each of the through-holes 6” here means that when each of the through-holes 6 is regarded as a (cylindrical) space, at least a part of each lower end of each space and each of the cooled parts 1M. Means contact.
　図１３中白抜き矢印に示されるように、各下端部９Ｔと各被冷却部１Ｍとが対向するように各冷却部材９が位置決めされた状態で、各冷却部材９は下降移動する。各下端部９Ｔは各被冷却部１Ｍに接触する。各下端部９Ｔは、約１ｍｍ～約２ｍｍ程度、溶融ガラス１の内部に侵入する。この状態で、各冷却部材９は下降移動を停止する（図１３に示す状態）。 As shown by white arrows in FIG. 13, each cooling member 9 moves downward in a state where each cooling member 9 is positioned so that each lower end portion 9T and each cooled portion 1M face each other. Each lower end portion 9T is in contact with each cooled portion 1M. Each lower end portion 9T enters the inside of the molten glass 1 by about 1 mm to about 2 mm. In this state, each cooling member 9 stops the downward movement (state shown in FIG. 13).
　所定の時間（たとえば約４秒～約５秒）の間、各下端部９Ｔと各被冷却部１Ｍとの接触によって、溶融ガラス１は予め（加圧成形に先立って）局所的に冷却される。各被冷却部１Ｍの付近は、たとえば約４００℃～約５００℃にまで冷却される。各被冷却部１Ｍの付近において、溶融ガラス１の粘性が上昇する。各被冷却部１Ｍの付近において、溶融ガラス１には高粘性部１Ｎ（図１４参照）が形成される。高粘性部１Ｎは、溶融ガラス１内における他の領域よりも粘性が高い。高粘性部１Ｎが形成されていることによって、高粘性部１Ｎ付近の流動性が低下している。 During a predetermined time (for example, about 4 seconds to about 5 seconds), the molten glass 1 is locally cooled in advance (prior to pressure molding) by the contact between each lower end portion 9T and each cooled portion 1M. . The vicinity of each cooled part 1M is cooled to about 400 ° C. to about 500 ° C., for example. In the vicinity of each cooled part 1M, the viscosity of the molten glass 1 increases. In the vicinity of each cooled portion 1M, a high viscosity portion 1N (see FIG. 14) is formed in the molten glass 1. The highly viscous portion 1N is higher in viscosity than other regions in the molten glass 1. By forming the highly viscous portion 1N, the fluidity in the vicinity of the highly viscous portion 1N is reduced.
　各下端部９Ｔと各被冷却部１Ｍとの接触から所定の時間が経過した後、各冷却部材９は上昇移動する。各冷却部材９は、下型２の上方から退避するように側方に向かって移動する。 Each cooling member 9 moves up after a predetermined time has elapsed from the contact between each lower end portion 9T and each cooled portion 1M. Each cooling member 9 moves toward the side so as to be retracted from above the lower mold 2.
　（ステップＳ４Ｂ）
　図１４を参照して、ステップＳ４Ｂにおいて、上述の実施の形態３におけるステップＳ３Ｃ（図１０参照）と同様に、上型４と下型２とが同軸上に位置するように、下型２は上型４の下方に移動する。溶融ガラス１が供給された成形面３と成形面５ａ，５ｂとが対向する（図１４に示す状態）。 (Step S4B)
Referring to FIG. 14, in step S <b> 4 </ b> B, similarly to step S <b> 3 </ b> C (see FIG. 10) in the above-described third embodiment, lower die 2 is placed so that upper die 4 and lower die 2 are positioned on the same axis. It moves below the upper mold 4. The molding surface 3 to which the molten glass 1 is supplied faces the molding surfaces 5a and 5b (state shown in FIG. 14).
　（ステップＳ４Ｃ）
　図１５を参照して、ステップＳ４Ｃにおいて、上述の実施の形態３におけるステップＳ３Ｄ（図１１参照）と同様に、上型４が下降移動する。本実施の形態においては、溶融ガラス１の表面の曲率半径よりも、断面視において上下逆向きの略Ｕ字形状を呈する成形面５ｂの曲率半径の方が小さい。上型４の下降移動によって、成形面５ｂの開口端５ｂ１，５ｂ２は、溶融ガラス１の表面に接触する。当該接触によって、成形面５ｂと溶融ガラス１の表面との間に空間が形成される。この空間内には空気（若しくは他の気体）が存在している。 (Step S4C)
Referring to FIG. 15, in step S <b> 4 </ b> C, upper die 4 moves downward as in step S <b> 3 </ b> D (see FIG. 11) in the third embodiment described above. In the present embodiment, the radius of curvature of the molding surface 5b exhibiting a substantially U-shape that is upside down in a cross-sectional view is smaller than the radius of curvature of the surface of the molten glass 1. By the downward movement of the upper mold 4, the open ends 5 b 1 and 5 b 2 of the molding surface 5 b come into contact with the surface of the molten glass 1. A space is formed between the molding surface 5 b and the surface of the molten glass 1 by the contact. Air (or other gas) is present in this space.
　上型４の下降移動によって、上型４および下型２の間隔がさらに狭くなる。成形面５ａ，５ｂ，５ｃと溶融ガラス１との接触面積は、徐々に拡大する。溶融ガラス１は、成形面５ｂの中央上方に向かって濡れ広がるように移動する。上記の空間（成形面５ｂと溶融ガラス１の表面とによって形成される空間）内に存在していた空気は、図１５中の白抜き矢印によって示されるように、貫通孔６を通して外部（上型４の上面側の空間）に押し出される。 The distance between the upper mold 4 and the lower mold 2 is further reduced by the downward movement of the upper mold 4. The contact area between the molding surfaces 5a, 5b and 5c and the molten glass 1 gradually increases. The molten glass 1 moves so as to spread wet toward the upper center of the molding surface 5b. The air existing in the above space (the space formed by the molding surface 5b and the surface of the molten glass 1) passes through the through-hole 6 to the outside (upper mold) as shown by the white arrow in FIG. 4 (space on the upper surface side).
　上型４の下降移動によって、上型４および下型２の間隔がさらに狭くなる。溶融ガラス１は、上記の空間をほぼ埋め尽くす。上記の空間に存在していた空気は貫通孔６を通して外部に排出される。溶融ガラス１は上型４および下型２によって加圧され、ガラス成形体として成形される（図１５に示す状態）。上型４および下型２による溶融ガラス１に対する加圧力は、たとえば５００Ｎ～２００００Ｎである。 The distance between the upper mold 4 and the lower mold 2 is further reduced by the downward movement of the upper mold 4. The molten glass 1 almost fills the above space. Air existing in the above space is discharged to the outside through the through hole 6. The molten glass 1 is pressed by the upper mold 4 and the lower mold 2 and molded as a glass molded body (state shown in FIG. 15). The pressure applied to the molten glass 1 by the upper mold 4 and the lower mold 2 is, for example, 500 N to 20000 N.
　ここで、製造するガラス成形体の大きさや形状によっては、上記の空間に多量の空気が存在している。多量の空気を６つの貫通孔６を通して排出するために、貫通孔６の各々はたとえば４００μｍ以上の直径を有している場合がある。 Here, depending on the size and shape of the glass molded body to be produced, a large amount of air exists in the above space. In order to discharge a large amount of air through the six through holes 6, each of the through holes 6 may have a diameter of, for example, 400 μm or more.
　本実施の形態における溶融ガラス１の表面には、下型２および上型４によって溶融ガラス１が挟まれて加圧された際、溶融ガラス１の表面のうち貫通孔６の各々に接触する部分に、高粘性部１Ｎがそれぞれ形成されている。各高粘性部１Ｎは、溶融ガラス１内における他の領域よりも粘性が高い。各高粘性部１Ｎが形成されていることによって、各高粘性部１Ｎ付近の流動性が低下している。 When the molten glass 1 is sandwiched and pressed between the lower mold 2 and the upper mold 4 on the surface of the molten glass 1 in the present embodiment, portions of the surface of the molten glass 1 that are in contact with each of the through holes 6 In addition, high-viscosity portions 1N are respectively formed. Each highly viscous portion 1N has a higher viscosity than other regions in the molten glass 1. By forming each highly viscous part 1N, the fluidity | liquidity of each highly viscous part 1N vicinity has fallen.
　溶融ガラス１が上記の空間に存在していた空気を貫通孔６を通して外部に排出する際（若しくは空気を排出した後）、各高粘性部１Ｎは各貫通孔６の下方側の各開口端を閉塞するように各貫通孔６に接触し、その状態で停止する。加圧されることによって溶融ガラス１の流体としての圧力が上昇したとしても、各高粘性部１Ｎが障壁（若しくは抵抗）となって、溶融ガラス１が各貫通孔６の中に入り込むことは妨げられている。 When the molten glass 1 discharges the air existing in the above space to the outside through the through holes 6 (or after the air is discharged), each high-viscosity portion 1N opens each open end on the lower side of each through hole 6. Each through-hole 6 is contacted so as to close, and stops in that state. Even if the pressure as the fluid of the molten glass 1 increases due to the pressurization, each highly viscous portion 1N becomes a barrier (or resistance) and prevents the molten glass 1 from entering each through hole 6. It has been.
　溶融ガラス１は冷却され、ガラス成形体として成形される。必要に応じて他の工程を経て、ガラス成形体の製造が完了する。 The molten glass 1 is cooled and formed as a glass molded body. If necessary, the production of the glass molded body is completed through other steps.
　（作用・効果）
　本実施の形態におけるガラス成形体の製造方法および製造装置によれば、上述の実施の形態３と同様の作用および効果を得ることができる。本実施の形態におけるガラス成形体の製造方法としても、上述の実施の形態３の他の形態と同様に、吸引装置７を備えたガラス成形体の製造装置１００ｃ（図１２参照）が使用されるとよい。各貫通孔６の直径が小さい場合であっても、上記の空間内に存在していた空気は確実に外部に排出されることができる。 (Action / Effect)
According to the manufacturing method and manufacturing apparatus of the glass molded body in the present embodiment, it is possible to obtain the same operations and effects as in the third embodiment. Also as a method for manufacturing a glass molded body in the present embodiment, a glass molded body manufacturing apparatus 100c (see FIG. 12) including a suction device 7 is used as in the other embodiments of the third embodiment. Good. Even if the diameter of each through-hole 6 is small, the air existing in the above space can be reliably discharged to the outside.
　以上、本発明に基づいた各実施の形態におけるガラス成形体の製造方法および製造装置について説明したが、今回開示された各実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の技術的範囲は請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 As mentioned above, although the manufacturing method and manufacturing apparatus of the glass forming body in each embodiment based on this invention were demonstrated, each embodiment disclosed this time is an illustration and restrictive at no points. The technical scope of the present invention is defined by the terms of the claims, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
　１　溶融ガラス、１Ｍ　被冷却部、１Ｎ　高粘性部、１Ｔ　突起、２　下型、３，５ａ，５ｂ，５ｃ　成形面、４，８　上型、５ａｂ，５ｂ１，５ｂ２　開口端、６　貫通孔、７　吸引装置、７ａ　接続管、９　冷却部材、９Ｔ　下端部、１００，１００ａ，１００ｂ，１００ｃ　製造装置、Ｓ１Ａ，Ｓ１Ｂ，Ｓ１Ｃ，Ｓ１Ｃａ，Ｓ２Ａ，Ｓ２Ｂ，Ｓ３Ａ，Ｓ３Ｂ，Ｓ３Ｃ，Ｓ３Ｄ，Ｓ４Ａ，Ｓ４Ｂ，Ｓ４Ｃ，Ｓ１０Ａ，Ｓ１０Ｂ，Ｓ１１Ｂ，Ｓ１１Ａ　ステップ。 1 Molten glass, 1M part to be cooled, 1N high viscosity part, 1T protrusion, 2 lower mold, 3,5a, 5b, 5c molding surface, 4,8 upper mold, 5ab, 5b1, 5b2 open end, 6 through hole, 7 Suction device, 7a connecting pipe, 9 cooling member, 9T lower end, 100, 100a, 100b, 100c Manufacturing device, S1A, S1B, S1C, S1Ca, S2A, S2B, S3A, S3B, S3C, S3D, S4A, S4B, S4C , S10A, S10B, S11B, S11A steps.

Claims (6)

  1. 　下型（２）と、空気を逃がすための貫通孔（６）が成形面に設けられた上型（４）とを準備する工程と、
    　前記下型の成形面上に溶融ガラス（１）を供給する工程と、
    　前記下型の成形面と前記上型の成形面とを対向させる工程と、
    　前記下型および前記上型によって前記溶融ガラスを加圧成形する工程と、を備え、
    　前記溶融ガラスが加圧成形されるとき、前記上型の成型面と前記溶融ガラスとの間に入り込んだ空気は、前記貫通孔を通して外部に排出される、
    ガラス成形体の製造方法。     Preparing a lower mold (2) and an upper mold (4) provided with a through-hole (6) for releasing air on the molding surface;
    Supplying molten glass (1) onto the molding surface of the lower mold;
    A step of causing the molding surface of the lower mold and the molding surface of the upper mold to face each other;
    Pressing the molten glass with the lower mold and the upper mold, and
    When the molten glass is pressure-molded, the air that has entered between the molding surface of the upper mold and the molten glass is discharged to the outside through the through hole.
    A method for producing a glass molded body.
  2. 　前記溶融ガラスの表面のうち、前記下型および前記上型によって前記溶融ガラスが挟まれることにより前記貫通孔に接触する部分（１Ｍ）を、予め局所的に冷却することによって高粘性部（１Ｎ）を形成する工程をさらに備え、
    　前記溶融ガラスが加圧成形されるとき、前記高粘性部が前記貫通孔に接触することによって、前記溶融ガラスは前記貫通孔の中に入り込むことが妨げられている、
    請求項１に記載のガラス成形体の製造方法。     Of the surface of the molten glass, a portion (1M) that comes into contact with the through hole by sandwiching the molten glass by the lower mold and the upper mold is locally cooled in advance to thereby obtain a highly viscous portion (1N). Further comprising the step of forming
    When the molten glass is pressure-molded, the molten glass is prevented from entering the through-hole by contacting the through-hole with the high-viscosity part.
    The manufacturing method of the glass forming body of Claim 1.
  3. 　前記上型の成形面とは反対側の前記貫通孔に接続される吸引装置（７）を準備する工程をさらに備え、
    　前記溶融ガラスが加圧成形されるとき、前記吸引装置は前記上型の成型面と前記溶融ガラスとの間に入り込んだ空気を吸引する、
    請求項１または２に記載のガラス成形体の製造方法。     A step of preparing a suction device (7) connected to the through hole on the side opposite to the molding surface of the upper mold,
    When the molten glass is pressure-molded, the suction device sucks air that has entered between the molding surface of the upper mold and the molten glass.
    The manufacturing method of the glass forming body of Claim 1 or 2.
  4. 　下型（２）と、
    　空気を逃がすための貫通孔（６）が成形面に設けられた上型（４）と、を備え、
    　前記下型の成形面上に供給された溶融ガラス（１）は、前記下型および前記上型によって加圧成形され、
    　前記溶融ガラスが加圧成形されるとき、前記上型の成型面と前記溶融ガラスとの間に入り込んだ空気は、前記貫通孔を通して外部に排出される、
    ガラス成形体の製造装置。     Lower mold (2),
    An upper mold (4) provided with a through-hole (6) for releasing air on the molding surface;
    The molten glass (1) supplied on the molding surface of the lower mold is pressure-molded by the lower mold and the upper mold,
    When the molten glass is pressure-molded, the air that has entered between the molding surface of the upper mold and the molten glass is discharged to the outside through the through hole.
    Equipment for manufacturing glass moldings.
  5. 　冷却部材（９）をさらに備え、
    　前記冷却部材が、前記下型の成形面上に供給された前記溶融ガラスの表面のうち、前記下型および前記上型によって前記溶融ガラスが挟まれることにより前記貫通孔に接触する部分（１Ｍ）を、予め局所的に冷却することによって高粘性部（１Ｎ）が形成され、
    　前記溶融ガラスが加圧成形されるとき、前記高粘性部が前記貫通孔に接触することによって、前記溶融ガラスは前記貫通孔の中に入り込むことが妨げられている、
    請求項４に記載のガラス成形体の製造装置。     A cooling member (9),
    Of the surface of the molten glass supplied on the molding surface of the lower mold, the cooling member is a portion (1M) that contacts the through hole when the molten glass is sandwiched between the lower mold and the upper mold Is preliminarily locally cooled to form a highly viscous part (1N),
    When the molten glass is pressure-molded, the molten glass is prevented from entering the through-hole by contacting the through-hole with the high-viscosity part.
    The manufacturing apparatus of the glass molded object of Claim 4.
  6. 　前記上型の成形面とは反対側の前記貫通孔に接続される吸引装置（７）をさらに備え、
    　前記溶融ガラスが加圧成形されるとき、前記吸引装置は前記上型の成型面と前記溶融ガラスとの間に入り込んだ空気を吸引する、
    請求項４または５に記載のガラス成形体の製造装置。     A suction device (7) connected to the through hole on the opposite side of the molding surface of the upper mold;
    When the molten glass is pressure-molded, the suction device sucks air that has entered between the molding surface of the upper mold and the molten glass.
    The manufacturing apparatus of the glass molded object of Claim 4 or 5.
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