【手続補正書】
【提出日】平成16年11月5日(2004.11.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下型の上下成形面とその外周に位置する胴型の内周面とで囲まれたキャビティを有し、前記上型および下型の少なくともいずれか一方が前記胴型の内周面に対して摺動可能である成形型を用い、ガラス素材をプレス成形することによってプレス成形体を製造する方法であって、
前記キャビティ内にある軟化状態のガラス素材を前記上成形面と下成形面とを接近させることによりプレス成形してプレス成形体を得る工程、
前記プレス成形体が所定温度になったときに、前記成形型内又は成形型外における前記上型および／または下型に接触する空間の気圧を調整することにより、前記上型および／または下型を前記上成形面と下成形面とを離す方向に移動させる工程、
前記キャビティからプレス成形体を取り出す工程、
とを含むことを特徴とするプレス成形体の製造方法。
【請求項２】
前記上成形面と下成形面とを離す方向に移動させる工程中、前記下型と前記胴型の相対的位置を固定すると共に、前記成形型内における前記上型に接触する空間の気圧を、前記成形型外の空間の気圧に対し相対的に上げることにより、前記上型を前記胴型に対して相対的に上昇させることを特徴とする請求項１に記載のプレス成形体の製造方法。
【請求項３】
前記上型がフランジ部を有し、前記空間の気圧の調整を、前記フランジ部下面と前記胴型内周面とを含む空間の気圧を上げることによって行うことを特徴とする請求項１又は２に記載のプレス成形体の製造方法。
【請求項４】
前記空間に気体を送りこむことにより、前記空間の気圧を上げることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のプレス成形体の製造方法。
【請求項５】
前記プレス成形工程において、前記ガラス素材を上下成形面及び前記胴型の内周面とで前記プレス成形し、
前記成形型内の前記空間が、前記上成形面と前記プレス成形体との接触端部を含む空間である請求項１〜４の何れかに記載のプレス成形体の製造方法。
【請求項６】
前記気体は、前記胴型に設けられた通気路を通じて前記空間に送りこまれる請求項４〜５の何れかに記載のプレス成形体の製造方法。
【請求項７】
前記フランジ部が複数形成されている請求項３〜６の何れかに記載のプレス成形体の製造方法。
【請求項８】
前記上成形面と下成形面とを離す方向に移動させる工程中、前記下型と前記胴型との相対的位置を固定すると共に、前記成形型外において前記上型と接触する空間の気圧を下げることにより、前記上型を上昇させることを特徴とする請求項１に記載のプレス成形体の製造方法。
【請求項９】
前記上型の上面を含む空間を閉塞し、前記閉塞した空間から気体を吸引することによって前記成形型外の空間における気圧を下げることを特徴とする請求項８に記載のプレス成形体の製造方法。
【請求項１０】
前記成形型として、前記上型の上昇に、前記プレス成形体が追従したとき、所定位置で前記プレス成形体の上昇を阻止する障害物を備えた成形型を用い、かつ、前記上型を、該上型の成形面が前記所定位置を超えるまで上昇させることを特徴とする請求項２〜９の何れかに記載のプレス成形体の製造方法。
【請求項１１】
前記障害物が、前記胴型の内周面に形成された突起である請求項１０に記載のプレス成形体の製造方法。
【請求項１２】
前記プレス成形体がＴｇ−５０℃〜Ｔｇになったときに、前記上型の上昇を開始する請求項１〜１１の何れかに記載のプレス成形体の製造方法。
【請求項１３】
前記成形型を、
前記成形型のキャビティ内の前記ガラス素材を加熱して軟化させる位置、
前記プレス成形工程を行う位置、
前記プレス成形体を取り出す位置、
に移動させることを特徴とした請求項１〜１２の何れかに記載のプレス成形体の製造方法。
【請求項１４】
上下の成形面を形成する上型および下型の少なくとも一方が、胴型の内周面に対して摺動可能である成形型の分解装置であって、
前記成形型内又は成形型外において前記上型および／または下型に接触する空間の気圧を調整することにより、前記上成形面と下成形面とを離す方向に移動させる型分離手段、及び
前記キャビティからプレス成形体を取り出す取り出し手段、を含むことを特徴とする成形型分解装置。
【請求項１５】
前記型分離手段が、前記成形型内に形成した空間に気体を送りこむことにより、前記空間の気圧を上げるものであることを特徴とする、請求項１４の成形型分解装置。
【請求項１６】
前記型分離手段が、前記上型の上面を含む空間を閉塞し、前記閉塞した空間から気体を吸引するものであることを特徴とする、請求項１４の成形型分解装置。
【請求項１７】
上下型の上下成形面とその外周に位置する胴型の内周面とで囲まれたキャビティを有し、前記上型および下型の少なくともいずれか一方が前記胴型の内周面に対して摺動可能である成形型を用い、ガラス素材をプレス成形することによってプレス成形体を製造する装置であって、
前記胴型に対する上型の上昇と共に前記プレス成形体が追従した場合に、所定位置で前記プレス成形体の上昇を阻止するよう前記胴型内周面に形成された障害物を備えた前記成形型、
前記キャビティ内にある軟化状態のガラス素材を前記上成形面と下成形面とを接近させることによりプレス成形してプレス成形体を得るためのプレス手段、
前記プレス成形体が所定温度になったときに、前記成形型内又は成形型外における前記上型および／または下型に接触する空間の気圧を調整することにより、前記上成形面と下成形面とを離す方向に移動させる型分離手段、
前記キャビティからプレス成形体を取り出す取り出し手段、
を含むことを特徴とするプレス成形体の製造装置。
【請求項１８】
前記成形型は、前記胴型に、前記空間に通じる通気路を備え、前記型分離手段は、前記通気路を通じて前記空間に気体を送りこむことによって、前記空間の気圧を調整することを特徴とする請求項１７に記載のプレス成形体の製造装置。
【請求項１９】
前記成形型が、
前記成形型のキャビティ内の前記ガラス素材を加熱して軟化させる位置、
前記プレス成形工程を行う位置、
前記プレス成形体を取り出す位置、
を移動する成形型ユニットであることを特徴とする請求項１７又は１８に記載のプレス成形体の製造装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明のプレス成形体の製造方法は、上下型の上下成形面とその外周に位置する胴型の内周面とで囲まれたキャビティを有し、前記上型および下型の少なくともいずれか一方が前記胴型の内周面に対して摺動可能である成形型を用い、ガラス素材をプレス成形することによってプレス成形体を製造する方法であって、前記キャビティ内にある軟化状態のガラス素材を前記上成形面と下成形面とを接近させることによりプレス成形してプレス成形体を得る工程、前記プレス成形体が所定温度になったときに、前記成形型内又は成形型外における前記上型および／または下型に接触する空間の気圧を調整することにより、前記上型および／または下型を前記上成形面と下成形面とを離す方向に移動させる工程、前記キャビティからプレス成形体を取り出す工程、を含むことを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
本発明の方法に従って、成形型の上下の成形面の移動を前記空間の気圧を調整することによって行った場合、その制御を極めて高精度に行うことができる。ここで、前記空間の気圧の調整方法としては、該気圧を上昇又は下降させ、かつ、これら上昇又は下降させた気圧を維持する方法、あるいは、これらを繰り返す方法などがある。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
また、本発明は、前記上成形面と下成形面とを離す方向に移動させる工程中、前記下型と前記胴型の相対的位置を固定すると共に、前記成形型内における前記上型に接触する空間の気圧を、前記成形型外の空間の気圧に対し相対的に上げることにより、前記上型を前記胴型に対して相対的に上昇させることを特徴とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
本発明によれば、前記気圧の調整により胴型に対し上型が上昇される。この場合において、前記気圧の調整は、前記成形型内の空間に対し行うものであってもよいし、成形型外の空間に対し行うものであってもよい。成形型外の空間の気圧を調整する場合、上型の上部に気圧の調整室を形成し、この気圧を調整することが好ましい。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
本発明はまた、前記上型がフランジ部を有し、前記空間の気圧の調整を、前記胴型内周面と前記フランジ部下面で形成する空間の気圧を上げることによって行うことを特徴とする。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
ここで、前記フランジ部には、上型の外周方向に段差として設けられたものだけでなく、上成形面の光学的機能面外の部分も含む。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
また、本発明は、前記空間に気体を送りこむことにより、前記空間の気圧を上げることを特徴とする。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
前記気体は好ましくは窒素などの不活性ガスである。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
また、本発明は、前記プレス成形工程において、前記ガラス素材を上下成形面及び前記胴型の周面とで前記プレス成形し、前記成形型内の前記空間が、前記上成形面と前記プレス成形体との接触端部を含む空間であることを特徴とする。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
前記胴型内周面がプレス成形体の周面を規定する場合、前記空間の内圧を上げることによって、前記上型を上昇させるだけでなく、上型の成形面に対するプレス成形体の剥離が促進させる効果が得られる。前記空間は、上成形面の光学的機能面外の部分を含むように位置設定することが好ましい。
本発明では、前記プレス成形工程において、前記ガラス素材が上下成形面でプレス成形し、前記成形型内の前記空間に、前記気体が該プレス成形体に対して上型から剥離するような力を与えるような気流をもって送り込まれることが好ましい。また、プレス成形体の周面を前記胴型の周面に到達させないで成形を行う場合においても、該空間に所定の気流をもって気体を送り込むことによって、上型の成形面に対するプレス成形体の剥離を促進させる効果が得られる。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
また、本発明において、前記気体は、前記胴型に設けられた通気路を通じて前記空間に送りこまれることを特徴とする。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
該通気路は、プレス成形時においてはキャビティ内のエア抜き孔としての役割も果たすことができる。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
本発明において、前記フランジ部が複数形成されていることが好ましい。フランジ部を複数設けることにより、気圧を受ける面積が大きくなり、その結果、上型を上昇させる力も大きくできる。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
また、本発明は、前記上成形面と下成形面とを離す方向に移動させる工程中、前記下型と前記胴型との相対的位置を固定すると共に、前記成形型外において前記上型と接触する空間の気圧を下げることにより、前記上型を上昇させることを特徴とする。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
具体的には、本発明は、前記上型の上面を含む空間を閉塞し、前記閉塞した空間から気体を吸引することによって前記成形型外の空間における気圧を下げることを特徴とする。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
また、本発明は、前記成形型として、前記上型の上昇に、前記プレス成形体が追従したとき、所定位置で前記プレス成形体の上昇を阻止する障害物を備えた成形型を用い、かつ、前記上型を、該上型の成形面が前記所定位置を超えるまで上昇させることを特徴とする。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
本発明によれば、上型の上昇に追従してプレス成形体が引き上げられた場合に、所定位置で該障害物がプレス成形体に当り、上型の成形面に対しプレス成形体を分離するよう作用する。ここで、前記所定位置は、プレス成形体が下型の成形面から浮き上がらない高さ、又は上型の成形面から分離され落下したときに該プレス成形体にわれや傷などの欠陥を生じさせない僅かな浮き上がり高さであることが好ましく、具体的には０〜５ｍｍ、好ましくは０〜２ｍｍである。
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
また、この場合において、前記障害物が、前記胴型内周面に形成された突起であることが好ましい。
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
また、本発明は、前記プレス成形体がＴｇ−５０℃〜Ｔｇになったときに、前記上型の上昇を開始することが好ましい。
【手続補正２１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
また、本発明において、前記成形型が、該成形型のキャビティ内の前記ガラス素材を加熱して軟化させる位置、前記プレス成形工程を行う位置、前記プレス成形体を取り出す位置、を移動する成形型ユニットであることを特徴とする。
【手続補正２２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
この種の成形型ユニットにおいても、本発明によれば上型の上昇は空間内の気圧の調整によって行われるため、その設置位置に対するズレや傾きに拘わらず、これを鉛直上方に上昇させることができる。
【手続補正２３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
本発明の成形型分解装置は、上下の成形面を形成する上型および下型の少なくとも一方が、胴型の内周面に対して摺動可能である成形型の分解装置であって、前記成形型内又は成形型外において前記上型および／または下型に接触する空間の気圧を調整することにより、前記上成形面と下成形面とを離す方向に移動させる型分離手段、及び前記キャビティからプレス成形体を取り出す取り出し手段を含むことを特徴とする。
【手続補正２４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
本発明は、前記型分離手段が、前記成形型内に形成した空間に気体を送りこむことにより、前記空間の気圧を上げるものであることを特徴とする。  
【手続補正２５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
前記型分離手段が、前記上型の上面を含む空間を閉塞し、前記閉塞した空間から気体を吸引するものであることを特徴とする。
【手続補正２６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
更に、本発明のプレス成形体の製造装置は、上下型の上下成形面とその外周に位置する胴型の内周面とで囲まれたキャビティを有し、前記上型および下型の少なくともいずれか一方が前記胴型の内周面に対して摺動可能である成形型を用い、ガラス素材をプレス成形することによってプレス成形体を製造する装置であって、前記胴型に対する上型の上昇と共に前記プレス成形体が追従した場合に、所定位置で前記プレス成形体の上昇を阻止するよう前記胴型内周面に形成された障害物を備えた前記成形型、前記キャビティ内にある軟化状態のガラス素材を前記上成形面と下成形面とを接近させることによりプレス成形してプレス成形体を得るためのプレス手段、前記プレス成形体が所定温度になったときに、前記成形型内又は成形型外における前記上型および／または下型に接触する空間の気圧を調整することにより、前記上成形面と下成形面とを離す方向に移動させる型分離手段、前記キャビティからプレス成形体を取り出す取り出し手段、を含むことを特徴とする。
【手続補正２７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
また、本発明の製造装置において、前記成形型は、該胴型に前記空間に通じる通気路を備え、前記型分離手段は、該通気路を通じて前記空間に気体を送りこむことによって、該空間の気圧を調整することを特徴とする。
【手続補正２８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】
更に、前記成形型が、該成形型のキャビティ内の前記ガラス素材を加熱して軟化させる位置、前記プレス成形工程を行う位置、前記プレス成形体を取り出す位置、を移動する成形型ユニットであることを特徴とする。
【手続補正２９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３８】
本発明における、プレス成形体の具体例としては、ガラス光学素子がある。
また、本発明では、前記成形型において、前記上型及び胴型の上面が、前記光学素子の光軸に垂直な面であり、前記プレス成形は、該上型及び胴型の上面が同一面内にあるときに終了するようにすることができる。このような成形型の場合、上型と胴型の上面はプレス成形を精密に行う意味で重要なため、該上面に対する傷やゴミの付着の問題をできるだけ少なくすることが必要である。本発明によれば、上型の上昇に際しこれらの上面に対し別の装置を接続する必要がないので、これらの問題を最小限にすることができる。
【手続補正３０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４０】
図１は、本発明に係るプレス成形方法において用いられる成形型ユニットの断面図を示している。成形型ユニット１０は、上型１２、下型１４及び胴型１６で構成される、プレス成形装置とは独立したユニット体である。胴型１６は、略円筒状を有し、その上下から上型１２及び下型１４を嵌め入れて、これらが相対的に移動できるようにされる。上型１２及び下型１４は、その対向側に成形面（以下、それぞれ上成形面１２ａ、下成形面１４ａという）を備え、また胴型１６の内周面は、それら成形面の間で成形周面１６ａを備え、これらの成形面及び成形周面によって成形型ユニット１０内にはキャビティ１８が形成されている。後述するように、このキャビティ１８内に球状の被成形ガラス素材Ｇを配置した状態で、成形型ユニット１０をプレス成形装置内に搬入し、そのプレスを行うことによってガラス成形体を得る。一のプレス成形装置に対し複数の成形型ユニット１０を用意し、これを順次プレス成形装置に供給することによって、連続的なガラス成形体の製造を可能にする製造ラインが形成される。
【手続補正３１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４３】
前記胴型１６の内周面は、異なる径ｄ１〜ｄ３の３つの領域１６Ａ〜１６Ｃを有する。上部の領域１６Ａは、最も大径の径ｄ１を有し、ここには上型１２の基部側の領域が嵌め入れられる。中間の領域１６Ｂは、最も小径の径ｄ２を有し、ここには上型１２の先端側の領域が嵌め入れられる。更に、下部の領域１６Ｃは、前記中間の領域１６Ｂよりも幾らか大径の径ｄ３（すなわち、ｄ１＞ｄ２、ｄ３＞ｄ２）を有し、その下半部には下型１４の先端側の領域が嵌め入れられる。図で明らかなように、下部領域１６Ｃの上半部の内周面によって成形周面１６ａが形成され、その上下に上型１２及び下型１４の成形面１２ａ及び１４ａが対向配置される。キャビティ１８においてプレスされる被成形ガラス素材Ｇは、その両側の機能面を上下の成形面１２ａ及び１４ａによって規定されると共に、その周面を成形周面１６ａによって規定される。胴型１６の内周面において、前記中間領域１６Ｂと下部領域１６Ｃにおける径差によって、段部１６ｂがその内周に沿って形成される。後述するように、段部１６ｂは、プレス後に胴型１６に対し上型１２が引き上げられたときに、上型１２に対しガラス成形体Ｇを分離して、これを下型１４上に残すように機能される。
【手続補正３２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５１】
図５の工程（Ｃ）及び（Ｄ）は、プレス成形装置のプレスゾーンにおける工程を示している。工程（Ｃ）において、成形型ユニット１０は、上下のプレスヘッド４２、４４間に置かれ、工程（Ｄ）において上プレスヘッド４２が下降されることによって、上下型の成形面間で被成形ガラス素材がプレスされ、所望のガラス成形体Ｇが得られる。すなわち、上プレスヘッド４２の下降によって、下型１４及び胴型１６に対し上型１２が下降されると、キャビティ内の被成形ガラス素材は押し潰され、各型の成形面に沿った形状のガラス成形体Ｇが得られる。上プレスヘッド４２の下降は、その周面が胴型１６の上面に突き当てられた位置、すなわち上型１２の上面と胴型１６の上面が一致した位置で止められる。これによって成形されるガラス成形体の肉厚が一定となることが保証される。このプレス工程において、胴型１６に形成した３つの通気口２２，２４，２６からは、キャビティ１８及び空隙２８内の空気が成形型外へ排出され、プレス動作における空気圧の影響をなくすように機能する。なお、被成形ガラス素材の容量は、プレス後のプレス成形体の周縁部が上下成形面の回りの空間２０及び３０に至らないように調整されている。被成形ガラス素材の容量ばらつきは、プレス成形体の周縁部の丸みの大小によって吸収される。被成形ガラス素材のプレス後、成形型ユニット１０は、プレス成形装置内の冷却ゾーンに移送され、ここで冷却された後、装置外へ搬出され、次の工程へ渡される。