(57)【要約】【課題】ガラス塊の生産数量を増やしたり重量の大きいガラス塊を成形するのに好適なガラス塊成形装置を提供すること。【解決手段】流出ノズル、第一及び第二金型群、各第一金型を第一のキャスト準備位置に順次移送する手段、各第二金型を第二のキャスト準備位置に順次移送する手段、及び各キャスト準備位置に移送された金型を移動させる移動手段を備え、移動手段が、第一金型を上昇させてキャスト位置に配置すると、次の（ａ）〜（ｆ）：（ａ）第二金型を上昇させてキャスト位置との隣接位置で第一金型と並置、（ｂ）熔融ガラス塊がキャストされた第一金型をキャスト位置より退避、（ｃ）隣接位置の第二金型をキャスト位置に配置、（ｄ）次に移送された第一金型を上昇させてキャスト位置との隣接位置で第二金型と並置、（ｅ）熔融ガラス塊がキャストされた第二金型をキャスト位置より退避、（ｆ）隣接位置の第一金型をキャスト位置に配置、を繰り返す。【選択図】図４
2014001088.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熔融ガラスが流出する流出ノズルと、
前記流出ノズルの下方に配置され、複数の第一金型を含む第一金型群及び複数の第二金型を含む第二金型群と、
前記複数の第一金型の各々を第一のキャスト準備位置に順次移送する第一移送手段と、
前記複数の第二金型の各々を第二のキャスト準備位置に順次移送する第二移送手段と、
前記第一及び前記第二のキャスト準備位置に移送された金型を移動させる移動手段と、
を備え、
前記移動手段は、
前記第一のキャスト準備位置に移送された第一金型を上昇させて前記流出ノズル直下のキャスト位置に配置すると、以降、次の（ａ）〜（ｆ）
（ａ）前記第二のキャスト準備位置に移送された第二金型を上昇させて前記キャスト位置と隣接する所定の隣接位置で前記第一金型と並置、
（ｂ）所定容量の熔融ガラス塊がキャストされた第一金型を前記キャスト位置より退避、
（ｃ）前記第一金型退避後に前記隣接位置の第二金型を前記キャスト位置に配置、
（ｄ）前記第一のキャスト準備位置に次に移送された第一金型を上昇させて前記キャスト位置と隣接する所定の隣接位置で前記第二金型と並置、
（ｅ）所定容量の熔融ガラス塊がキャストされた第二金型を前記キャスト位置より退避、
（ｆ）前記第二金型退避後に前記隣接位置の第一金型を前記キャスト位置に配置、
を繰り返す
ことを特徴とする、ガラス塊成形装置。
【請求項２】
前記流出ノズルは、
前記第一移送手段による前記第一金型の第一の移送経路上、及び前記第二移送手段による前記第二金型の第二の移送経路上から外れた位置に配置されており、
前記移動手段は、
前記（ｃ）、前記（ｆ）において、それぞれ、前記隣接位置に配置された第二金型、第一金型を所定の水平方向に移動させて、前記第二の移送経路上、前記第一の移送経路上から外れた前記キャスト位置に配置する
ことを特徴とする、請求項１に記載のガラス塊成形装置。
【請求項３】
前記第一の移送経路と前記第二の移送経路とが並んで位置しており、
前記流出ノズルは、
前記第一の移送経路と前記第二の移送経路との間の所定の上方位置に配置されている
ことを特徴とする、請求項２に記載のガラス塊成形装置。
【請求項４】
前記第一移送手段は、
前記第一金型群を支持する第一支持台と、
前記第一支持台を動かすことにより、前記第一金型を前記第一の移送経路内で循環移送する第一移送手段と、
を備え、
前記第二移送手段は、
前記第二金型群を支持する第二支持台と、
前記第二支持台を動かすことにより、前記第二金型を前記第二の移送経路内で循環移送する第二移送手段と、
を備え、
前記移動手段は、
前記第一金型を前記第一支持台上で該第一金型の移送方向と異なる方向に移動させることにより、前記隣接位置の第一金型を前記キャスト位置に配置する第一移動手段と、
前記第二金型を前記第二支持台上で該第二金型の移送方向と異なる方向に移動させることにより、前記隣接位置の第二金型を前記キャスト位置に配置する第二移動手段と、
を備える
ことを特徴とする、請求項２又は請求項３に記載のガラス塊成形装置。
【請求項５】
前記移動手段は、
前記第一支持台に上下方向に摺動可能に支持され、前記第一金型を該第一支持台の上方で支持する第一支持軸体と、
前記第一支持台の下方に位置する前記第一支持軸体の下端部と連結し、前記第一金型を該第一支持軸体と共に昇降させる第一昇降手段と、
前記第二支持台に上下方向に摺動可能に支持され、前記第二金型を該第二支持台の上方で支持する第二支持軸体と、
前記第二支持台の下方に位置する前記第二支持軸体の下端部と連結し、前記第二金型を該第二支持軸体と共に昇降させる第二昇降手段と、
を備える
ことを特徴とする、請求項４に記載のガラス塊成形装置。
【請求項６】
前記第一、第二支持軸体はそれぞれ、前記第一、第二支持台を貫通するように配置され、前記第一、第二移動手段により前記第一、第二金型と一体に移動可能であり、
前記第一、第二支持台にはそれぞれ、前記第一、第二移動手段による前記第一、第二支持軸体の移動を許容するスリットが形成されている
ことを特徴とする、請求項５に記載のガラス塊成形装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６の何れか一項に記載のガラス塊成形装置を用いてガラス塊を成形するガラス塊の製造方法であって、
前記第一金型及び前記第二金型にキャストされた前記熔融ガラス塊を徐冷する工程と、
前記徐冷されたガラス塊を前記金型より取り出す工程と、
を含む、ガラス塊の製造方法。
【請求項８】
請求項７に記載の製造方法を用いて製造されたガラス塊を所定のプレス成形型に導入する工程と、
前記所定のプレス成形型に導入されたガラス塊を軟化した状態で精密プレス成形する工程と、
前記精密プレス成形されたガラス光学素子を前記プレス成形型より取り出す工程と、
を含む、ガラス光学素子の製造方法。
【請求項９】
請求項７に記載の製造方法を用いて製造されたガラス塊を所定のプレス成形型に導入する工程と、
前記所定のプレス成形型に導入されたガラス塊を軟化した状態でプレス成形し、所定の最終形状に近似する形状を持つ中間体を形成する工程と、
前記形成された中間体に少なくとも研磨加工を施すことにより前記最終形状を持つガラス光学素子を得る工程と、
を含む、ガラス光学素子の製造方法。
【請求項１０】
流出ノズルの下方に配置された複数の第一金型の各々を第一のキャスト準備位置に順次移送する第一の移送工程と、
前記流出ノズルの下方に配置された複数の第二金型の各々を第二のキャスト準備位置に順次移送する第二の移送工程と、
前記第一及び前記第二のキャスト準備位置に移送された金型を移動させる移動工程と、
を含み、
前記移動工程にて、
前記第一のキャスト準備位置に移送された第一金型が上昇されて前記流出ノズル直下のキャスト位置に配置されると、以降、次の（ａ）〜（ｆ）
（ａ）前記第二のキャスト準備位置に移送された第二金型を上昇させて前記キャスト位置と隣接する所定の隣接位置で前記第一金型と並置、
（ｂ）所定容量の熔融ガラス塊がキャストされた第一金型を前記キャスト位置より退避、
（ｃ）前記第一金型退避後に前記隣接位置の第二金型を前記キャスト位置に配置、
（ｄ）前記第一のキャスト準備位置に次に移送された第一金型を上昇させて前記キャスト位置と隣接する所定の隣接位置で前記第二金型と並置、
（ｅ）所定容量の熔融ガラス塊がキャストされた第二金型を前記キャスト位置より退避、
（ｆ）前記第二金型退避後に前記隣接位置の第一金型を前記キャスト位置に配置、
が繰り返される、ガラス塊成形装置におけるガラス塊のキャスト方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熔融ガラスから精密プレス成形用のガラス塊（ガラスゴブやプリフォーム）を成形することができるガラス塊成形装置、該装置を用いてガラス塊を製造する製造方法、及び該方法によって製造されたガラス塊を再加熱しプレスしてガラス光学素子を製造する製造方法に関する。また、ガラス塊成形装置におけるガラス塊のキャスト方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
熔融ガラス供給部より流出される熔融ガラスから精密プレス成形用のガラス塊を成形するガラス塊成形装置が知られている。この種のガラス塊成形装置の具体的構成は、例えば特許文献１に記載されている。
【０００３】
特許文献１に記載のガラス塊成形装置は、流出ノズル直下に順次搬送される搬送皿を昇降装置により受型と共に流出ノズル直下の近傍位置まで上昇させて、流出ノズルより流出される所定容量の熔融ガラス塊を受型で受けた後、受型と共に搬送皿を降下させ、熔融ガラス塊が載置された状態の搬送皿を次工程（加熱工程）へ移送する。すなわち、特許文献１に記載のガラス塊成形装置において、受型へ熔融ガラス塊をキャストしてから次の搬送皿を載置した受型へ熔融ガラス塊をキャストするには、受型の降下工程、次の搬送皿の流出ノズル直下への搬送工程、流出ノズル直下へ搬送された搬送皿及び受型の上昇工程の各工程を経る必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２３９０２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この種のガラス塊成形装置において、ガラス塊の生産数量の増加や容量（重量）の大きいガラス塊の成形を達成するためには、引き上げ量（流出ノズルから流出する単位時間あたりの熔融ガラスの体積）を増やすことが考えられる。引き上げ量を増やしてガラス塊の生産数量を増加させるためには、例えば、流出ノズル直下の近傍位置に順次配置される各受型への熔融ガラス塊のキャスト間隔を短く設定する必要がある。
【０００６】
特許文献１においてキャスト間隔を短く設定するためには、降下工程、搬送工程、上昇工程の各工程に掛かる時間を短縮するという措置が考えられる。ここで、受型の昇降速度は比較的高速であるため、降下工程及び上昇工程に掛かる時間を短縮できる余地は少ない。そこで、間欠的に搬送される搬送皿等の被搬送部材の搬送速度（間欠搬送速度）を上げて搬送工程に掛かる時間を短縮することにより、キャスト間隔を短くするという措置が考えられる。しかし、被搬送部材を速い速度で間欠搬送すると、徐冷中の熔融ガラス塊が慣性力や振動等の影響で変形する虞がある。そのため、搬送速度を上げるという措置は安易には採用できない。
【０００７】
また、熔融ガラス塊の重量が大きいほど、間欠搬送時に生じる慣性力が大きいため、徐冷中の熔融ガラス塊が変形する可能性が高くなる。そのため、重量の大きいガラス塊を成形する場合には、搬送速度を上げるどころか寧ろ下げなければ、ガラス塊の成形精度を維持することが難しい。しかし、ガラス塊の成形精度を維持するために搬送速度を下げてしまうと、その代償として、引き上げ量を増やすことができず、ガラス塊の生産数量が減少してしまう。
【０００８】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ガラス塊の生産数量を増やしたり重量の大きいガラス塊を成形するのに好適なガラス塊成形装置を提供することである。また、ガラス塊の生産数量を増やしたり重量の大きいガラス塊を成形するのに好適なガラス塊の製造方法、及び該方法により製造されたガラス塊を用いたガラス光学素子の製造方法を提供することである。また、ガラス塊の生産数量を増やしたり重量の大きいガラス塊を成形するのに好適な、ガラス塊成形装置におけるガラス塊のキャスト方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一形態に係るガラス塊成形装置は、熔融ガラスが流出する流出ノズルと、流出ノズルの下方に配置され、複数の第一金型を含む第一金型群及び複数の第二金型を含む第二金型群と、複数の第一金型の各々を第一のキャスト準備位置に順次移送する第一移送手段と、複数の第二金型の各々を第二のキャスト準備位置に順次移送する第二移送手段と、第一及び第二のキャスト準備位置に移送された金型を移動させる移動手段とを備える。移動手段は、第一のキャスト準備位置に移送された第一金型を上昇させて流出ノズル直下のキャスト位置に配置すると、以降、次の（ａ）〜（ｆ）
（ａ）第二のキャスト準備位置に移送された第二金型を上昇させてキャスト位置と隣接する所定の隣接位置で第一金型と並置、
（ｂ）所定容量の熔融ガラス塊がキャストされた第一金型をキャスト位置より退避、
（ｃ）第一金型退避後に隣接位置の第二金型をキャスト位置に配置、
（ｄ）第一のキャスト準備位置に次に移送された第一金型を上昇させてキャスト位置と隣接する所定の隣接位置で第二金型と並置、
（ｅ）所定容量の熔融ガラス塊がキャストされた第二金型をキャスト位置より退避、
（ｆ）第二金型退避後に隣接位置の第一金型をキャスト位置に配置、
を繰り返す。
【００１０】
本発明の一形態によれば、第一金型と第二金型の一方に対する熔融ガラス塊のキャスト中に他方が上昇し、キャスト位置と隣接する隣接位置に配置される。すなわち、一方の金型に対する熔融ガラス塊のキャストと他方の金型の上昇移動が並行実施されるため、各金型へのキャスト間隔の短縮が達成される。そのため、引き上げ量を増やしてガラス塊の生産数量を増加させることが可能となる。また、第一金型と第二金型の一方を降下させてから他方の金型に対する熔融ガラス塊のキャストが完了するまでの間に次の一方の金型を移動させて隣接位置に配置すれば、キャスト間隔の短縮の達成が可能となる。このように、本発明の一形態によれば、金型の移動について時間的余裕があるため、各金型の移動速度を低速に抑えることができる。従って、引き上げ量を増やしてガラス塊の重量を増加させつつ成形精度の維持・向上及び生産数量の維持・増加が可能となる。
【００１１】
また、流出ノズルは、例えば、第一移送手段による第一金型の第一の移送経路上、及び第二移送手段による第二金型の第二の移送経路上から外れた位置に配置されている。この場合、移動手段は、上記（ｃ）、上記（ｆ）において、それぞれ、隣接位置に配置された第二金型、第一金型を所定の水平方向に移動させて、第二の移送経路上、第一の移送経路上から外れたキャスト位置に配置する。
【００１２】
また、第一の移送経路と第二の移送経路とが並んで位置している。この場合、流出ノズルは、例えば第一の移送経路と第二の移送経路との間の所定の上方位置に配置されている。
【００１３】
また、第一移送手段は、第一金型群を支持する第一支持台と、第一支持台を動かすことにより、第一金型を第一の移送経路内で循環移送する第一移送手段とを備えた構成としてもよい。また、第二移送手段は、第二金型群を支持する第二支持台と、第二支持台を動かすことにより、第二金型を第二の移送経路内で循環移送する第二移送手段とを備えた構成としてもよい。また、移動手段は、第一金型を第一支持台上で該第一金型の移送方向と異なる方向に移動させることにより、隣接位置の第一金型をキャスト位置に配置する第一移動手段と、第二金型を第二支持台上で該第二金型の移送方向と異なる方向に移動させることにより、隣接位置の第二金型をキャスト位置に配置する第二移動手段とを備えた構成としてもよい。
【００１４】
また、移動手段は、第一支持台に上下方向に摺動可能に支持され、第一金型を該第一支持台の上方で支持する第一支持軸体と、第一支持台の下方に位置する第一支持軸体の下端部と連結し、第一金型を該第一支持軸体と共に昇降させる第一昇降手段と、第二支持台に上下方向に摺動可能に支持され、第二金型を該第二支持台の上方で支持する第二支持軸体と、第二支持台の下方に位置する第二支持軸体の下端部と連結し、第二金型を該第二支持軸体と共に昇降させる第二昇降手段とを備えた構成としてもよい。
【００１５】
また、第一、第二支持軸体はそれぞれ、第一、第二支持台を貫通するように配置され、第一、第二移動手段により第一、第二金型と一体に移動可能であってもよい。この場合において、第一、第二支持台にはそれぞれ、第一、第二移動手段による第一、第二支持軸体の移動を許容するスリットが形成されていてもよい。
【００１６】
また、本発明の一形態に係るガラス塊の製造方法は、上記のガラス塊成形装置を用いてガラス塊を成形する方法であり、第一金型及び第二金型にキャストされた熔融ガラス塊を徐冷する工程と、徐冷されたガラス塊を金型より取り出す工程とを含む。
【００１７】
また、本発明の一形態に係るガラス光学素子の製造方法は、上記の製造方法を用いて製造されたガラス塊を所定のプレス成形型に導入する工程と、所定のプレス成形型に導入されたガラス塊を軟化した状態で精密プレス成形する工程と、精密プレス成形されたガラス光学素子をプレス成形型より取り出す工程とを含む。
【００１８】
また、本発明の一形態に係るガラス光学素子の製造方法は、上記の製造方法を用いて製造されたガラス塊を所定のプレス成形型に導入する工程と、所定のプレス成形型に導入されたガラス塊を軟化した状態でプレス成形し、所定の最終形状に近似する形状を持つ中間体を形成する工程と、形成された中間体に少なくとも研磨加工を施すことにより最終形状を持つガラス光学素子を得る工程とを含む。
【００１９】
また、本発明の一形態に係る、ガラス塊成形装置におけるガラス塊のキャスト方法は、流出ノズルの下方に配置された複数の第一金型の各々を第一のキャスト準備位置に順次移送する第一の移送工程と、流出ノズルの下方に配置された複数の第二金型の各々を第二のキャスト準備位置に順次移送する第二の移送工程と、第一及び第二のキャスト準備位置に移送された金型を移動させる移動工程とを含む方法である。この移動工程では、第一のキャスト準備位置に移送された第一金型が上昇されて流出ノズル直下のキャスト位置に配置されると、以降、次の（ａ）〜（ｆ）
（ａ）第二のキャスト準備位置に移送された第二金型を上昇させてキャスト位置と隣接する所定の隣接位置で第一金型と並置、
（ｂ）所定容量の熔融ガラス塊がキャストされた第一金型をキャスト位置より退避、
（ｃ）第一金型退避後に隣接位置の第二金型をキャスト位置に配置、
（ｄ）第一のキャスト準備位置に次に移送された第一金型を上昇させてキャスト位置と隣接する所定の隣接位置で第二金型と並置、
（ｅ）所定容量の熔融ガラス塊がキャストされた第二金型をキャスト位置より退避、
（ｆ）第二金型退避後に隣接位置の第一金型をキャスト位置に配置、
が繰り返される。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の一形態によれば、ガラス塊の生産数量を増やしたり重量の大きいガラス塊を成形するのに好適なガラス塊成形装置が提供される。また、ガラス塊の生産数量を増やしたり重量の大きいガラス塊を成形するのに好適なガラス塊の製造方法、及び該方法により製造されたガラス塊を用いたガラス光学素子の製造方法が提供される。また、ガラス塊の生産数量を増やしたり重量の大きいガラス塊を成形するのに好適な、ガラス塊成形装置におけるガラス塊のキャスト方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施形態に係るガラス塊成形装置の全体構成を示す断面図である。
【図２】熔融ガラス塊を第一金型へキャストしているときのガラス塊成形装置の全体構成を示す断面図である。
【図３】熔融ガラス塊を第二金型へキャストしているときのガラス塊成形装置の全体構成を示す断面図である。
【図４】本発明の実施形態に係るガラス塊成形装置における熔融ガラス塊のキャスト方法の説明を補助する説明補助図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係るガラス塊成形装置について説明する。
【００２３】
［ガラス塊成形装置１の構成］
図１は、本実施形態のガラス塊成形装置１の全体構成を示す断面図である。図１に示されるように、ガラス塊成形装置１は、一対のガラス塊成形部１００Ａ、１００Ｂを備えている。ガラス塊成形部１００Ａは、支持台１０２Ａ、金型１０４Ａ、支持軸体１０６Ａ、スライド軸受１０８Ａ、ガイドレール１１０Ａ、移送機構１１２Ａ、垂直（上下）方向駆動機構１１４Ａ及び水平方向駆動機構１１６Ａを備えている。また、ガラス塊成形部１００Ｂは、支持台１０２Ｂ、金型１０４Ｂ、支持軸体１０６Ｂ、スライド軸受１０８Ｂ、ガイドレール１１０Ｂ、移送機構１１２Ｂ、垂直方向駆動機構１１４Ｂ及び水平方向駆動機構１１６Ｂを備えている。ガラス塊成形部１００Ａと１００Ｂの構成は、実質同一である。そこで、ガラス塊成形部１００Ｂの説明は、便宜上、ガラス塊成形部１００Ａの説明をもって一部簡略又は省略する。また、後述するように、ガラス塊成形部１００Ａ、１００Ｂはそれぞれ、一部の構成要素（ここでは垂直方向駆動機構１１４Ａ、１１４Ｂ、水平方向駆動機構１１６Ａ、１１６Ｂ）を除く各構成要素が支持台１０２Ａ、１０２Ｂの中心周りに等角度間隔で配置されている。そのため、図１（及び後述の図２、図３）においては、便宜上、ガラス塊成形部１００Ａについては支持台１０２Ａの中心より左側の図示を省略し、ガラス塊成形部１００Ｂについては支持台１０２Ｂの中心より右側の図示を省略している。
【００２４】
支持台１０２Ａは、例えば軽量かつ高強度のアルミニウム合金製のターンテーブルであり、移送機構１１２Ａにより間欠回転駆動される。支持台１０２Ａには、径方向に長い複数本のスリット１１８Ａが回転中心周りに等角度間隔で形成されている。また、支持台１０２Ａの上面には、スリット１１８Ａの長手方向に沿って延びるガイドレール１１０Ａが各スリット１１８Ａに対して並設されている。各ガイドレール１１０Ａには、ガイドレール１１０Ａに対してスライド軸受１０８Ａがスライド可能に支持されている。各スライド軸受１０８Ａは、スリット１１８Ａに貫通配置された支持軸体１０６Ａを垂直方向に摺動可能に支持している。各支持軸体１０６Ａの上端部には、金型１０４Ａが圧入等により連結固着されている。すなわち、支持台１０２Ａの上方には、複数の金型１０４Ａが円環状に等角度間隔で配置されている。各金型１０４Ａは、移送機構１１２Ａによって支持台１０２Ａが回転することにより、支持台１０２Ａの上方で円環状に描かれる経路（以下、「円環経路」と記す。）内を循環移送される。この円環経路は、支持台１０２Ａの間欠回転駆動により各金型１０４Ａが移送される円環状の移送経路、と表現することもできる。なお、金型１０４Ａの移送機構はターンテーブルに限らず、例えばベルトコンベアなど、別の移送機構に置き換えてもよい。ベルトコンベアの場合、例えば直線部分と曲線部分とを適宜組み合わせることにより、循環経路を形成することができる。
【００２５】
図１は、複数の金型１０４Ａにより構成される金型１０４Ａ群のうち一つの金型１０４Ａがガラス塊成形部１００Ａのキャスト準備位置に移送され停留し、かつ複数の金型１０４Ｂにより構成される金型１０４Ｂ群のうち一つの金型１０４Ｂがガラス塊成形部１００Ｂのキャスト準備位置に移送され停留している状態を示している。キャスト準備位置は、金型が熔融ガラス塊のキャスト前に一時的に停留する位置である。ガラス塊成形部１００Ａのキャスト準備位置には、支持台１０２Ａの間欠駆動により支持台１０２Ａ上の各金型１０４Ａが順次移送され停留し、ガラス塊成形部１００Ｂのキャスト準備位置には、支持台１０２Ｂの間欠駆動により支持台１０２Ｂ上の各金型１０４Ｂが順次移送され停留する。
【００２６】
図１に示されるように、ガラス塊成形部１００Ａと１００Ｂは所定の間隔を空けて並置されており、ガラス塊成形部１００Ａと１００Ｂとの間の中間位置の上方には、熔融ガラス供給部（不図示）が備える流出ノズル１０が配置されている。つまり、流出ノズル１０は、ガラス塊成形部１００Ａにおける移送経路から支持台１０２Ａの径方向外方、かつガラス塊成形部１００Ｂにおける移送経路から支持台１０２Ｂの径方向外方に外れた位置に配置されている。ここで、流出ノズル１０は、図示省略された攪拌槽、清澄槽、ガラス熔解槽へ連通している。これにより、熔解、清澄、均質化された熔融ガラスが流出ノズル１０から連続して一定速度で流出可能となっている。
【００２７】
金型１０４Ａがキャスト準備位置に移送されて停留したとき、当該金型１０４Ａを支持する支持軸体１０６Ａの下端部が垂直方向駆動機構１１４Ａの突き上げ軸体１２０Ａの上端部と連結する。垂直方向駆動機構１１４Ａは、支持軸体１０６Ａと突き上げ軸体１２０Ａとが連結状態にあるとき、昇降用モータ（不図示）を駆動させて突き上げ軸体１２０Ａを昇降させることにより、金型１０４Ａを支持軸体１０６Ａと共に垂直方向に昇降させる。支持軸体１０６Ａと突き上げ軸体１２０Ａとの連結は、金型１０４Ａが次工程（徐冷工程）に向けて移送されるタイミングで解除される。この連結及び連結解除は、例えば周知の電磁チャックにより行われる。
【００２８】
水平方向駆動機構１１６Ａは、垂直方向駆動機構１１４Ａを支持しており、駆動モータ（不図示）を駆動させることにより、垂直方向駆動機構１１４Ａを所定の水平方向に移動させることができる。ここでいう所定の水平方向は、金型１０４Ａの移送方向（ターンテーブルの回転方向）と異なる方向であり、具体的には支持台１０２Ａの径方向外方及び内方である。また、スリット１１８Ａは、支持軸体１０６Ａに対する所定の水平方向への移動を許容するため、スリット幅が支持軸体１０６Ａの外径よりも広い。そのため、水平方向駆動機構１１６Ａによる垂直方向駆動機構１１４Ａの移動に伴い、突き上げ軸体１２０Ａと連結した支持軸体１０６Ａがスライド軸受１０８Ａを介してガイドレール１１０Ａに沿ってスリット１１８Ａ内を移動する。また、支持軸体１０６Ａの上端部に連結固着された金型１０４Ａも一体となって所定の水平方向に移動する。
【００２９】
［ガラス塊成形装置１における熔融ガラス塊のキャスト方法及びガラス塊の製造方法］
金型１０４Ａ、１０４Ｂはそれぞれ、垂直方向駆動機構１１４Ａ、１１４Ｂによる垂直方向移動及び水平方向駆動機構１１６Ａ、１１６Ｂによる水平方向移動を適宜組み合わせることにより、例えば図２や図３に示される位置（隣接位置やキャスト位置）に移動され、流出ノズル１０から熔融ガラス塊がキャストされる。ここで、図４に、ガラス塊成形装置１における熔融ガラス塊のキャスト方法の説明を補助する説明補助図を示す。図４においては、説明を簡明化する便宜上、金型１０４Ａ、１０４Ｂ、及び流出ノズル１０の三者のみ示す。なお、垂直方向駆動機構１１４Ａ、１１４Ｂ、水平方向駆動機構１１６Ａ、１１６Ｂの各駆動機構の制御は、図示省略されたコントローラにより行われる。
【００３０】
ガラス塊成形装置１は、初期的には、図４（ａ）に示されるように、金型１０４Ａ群のうち一つの金型１０４Ａがガラス塊成形部１００Ａのキャスト準備位置に停留し、かつ金型１０４Ｂ群のうち一つの金型１０４Ｂがガラス塊成形部１００Ｂのキャスト準備位置に停留している（すなわち図１の状態）。
【００３１】
キャスト準備位置に停留している金型１０４Ａは、垂直方向駆動機構１１４Ａにより垂直方向に上昇されて（図４（ｂ）参照）、水平方向駆動機構１１６Ａにより支持台１０２Ａの径方向（支持台１０２Ａの中心から周縁に向かう方向）に移動され、支持台１０２Ａ上方の円環経路（移送経路）上から支持台１０２の径方向外方に外れたキャスト位置に配置される（図４（ｃ）参照）。このとき、金型１０４Ａは、支持台１０２の径方向外方に外れ、流出ノズル１０の直下に配置された後、さらに所定距離だけ上昇する。つまり、図４（ｃ）に示されるように、キャスト位置は、流出ノズル１０直下の近傍位置である。キャスト位置に配置された金型１０４Ａには、流出ノズル１０より熔融ガラス流が流下する。また、金型１０４Ａに熔融ガラスが供給されている間に、キャスト準備位置に停留している金型１０４Ｂは、垂直方向駆動機構１１４Ｂにより垂直方向に上昇されて、キャスト位置と隣接する隣接位置で金型１０４Ａと並置される（図２及び図４（ｃ）参照）。なお、熔融ガラス塊が供給される前の金型１０４Ａ及び１０４Ｂをキャスト準備位置から隣接位置まで、及び、隣接位置からキャスト位置まで移動させる際、その移動速度をガラス塊の形成精度に影響を与えない範囲で可能な限り速くすると、金型１０４Ａと金型１０４Ｂとの入替時間（各金型へのキャスト間隔）を効果的に短縮させることができる。また、キャスト位置に配置された金型１０４Ａと隣接位置に配置された金型１０４Ｂの垂直方向における高さは厳密には異なるが、隣接位置は、金型１０４Ａの次にキャスト位置に配置される金型１０４Ｂが金型１０４Ａの退避に合わせてスムーズにキャスト位置に配置できる位置であれば構わない。このような位置を含めて“並置”と記載する。
【００３２】
キャスト位置に配置されている金型１０４Ａは、流出ノズル１０より流出する熔融ガラス流の先端部を受け、熔融ガラス流の供給量に合わせてガラスの濡れ上がりを防止するために熔融ガラス流の流下速度よりも遅い速度で下降され、その熔融ガラス流が所定容量に達するタイミングで垂直方向駆動機構１１４Ａにより熔融ガラス流の流下速度よりも速い速度で所定距離だけ降下され、これにより熔融ガラス流にくびれが形成されて熔融ガラスが切断（降下切断法）される。熔融ガラス流から熔融ガラス塊を分離した後、金型１０４Ａは熔融ガラス流にくびれを形成するときの降下速度よりも速く、熔融ガラスの流の流下速度よりも速い速度で急降下される（図４（ｄ）参照）。このようにして金型１０４Ａが熔融ガラス流の流出速度よりも速い速度で降下されることにより、熔融ガラス流から所定容量の熔融ガラス塊が分離される。なお、金型への熔融ガラス塊のキャスト方法としては、ここで説明した降下切断法に限らず、例えば流出ノズル１０より熔融ガラス塊を自重で滴下させる方法（滴下切断法）など、別の方法を採用してもよい。
【００３３】
また、キャスト位置の隣接位置に配置された金型１０４Ｂは、金型１０４Ａが降下されると直ぐさま、水平方向駆動機構１１６Ｂにより支持台１０２Ｂの径方向（支持台１０２Ｂの中心から周縁に向かう方向）に移動され、支持台１０２Ｂ上方の円環経路（移送経路）上から支持台１０２Ｂの径方向外方に外れたキャスト位置に配置される（図３及び図４（ｄ）参照）。より詳細には、隣接位置に配置された金型１０４Ｂは、熔融ガラスの濡れ上がりを防止するため、キャスト位置よりも所定距離だけ低い位置に配置されており、金型１０４Ｂが流出ノズル１０の真下に移動された後、熔融ガラス流を受けるためには所定距離上昇することにより金型１０４Ｂはキャスト位置へと配置される。このようにしてキャスト位置に配置された金型１０４Ｂにも同様に、流出ノズル１０より熔融ガラス流が流下する。
【００３４】
キャスト位置より降下された（すなわち熔融ガラス塊がキャストされた）金型１０４Ａは、水平方向駆動機構１１６Ａにより支持台１０２Ａの径方向（支持台１０２Ａの周縁から中心に向かう方向）に移動されて、円環経路（移送経路）に戻される。円環経路に戻された金型１０４Ａは、支持台１０２Ａの間欠駆動により円環経路を移送され、所定の温度プロファイルで管理された加熱炉（不図示）内で熔融ガラス塊が徐冷される。金型１０４Ａは、次いで、円環経路上のテイクアウト位置に移送されると、徐冷により固化したガラス塊が吹出ガス等によってガラス塊回収部（不図示）に吹き飛ばされて回収される。このように、金型１０４Ａでは、熔融ガラス塊のキャスト、熔融ガラス塊の徐冷、ガラス塊のテイクアウトが順次行われる。金型１０４Ａは、テイクアウト工程の次段に配置された加熱炉（不図示）によりガラス塊の成形に適した温度に調温された後、再びキャスト準備位置へと戻されて、循環使用される。なお、テイクアウト工程においては、吹出ガスに替えて吸引パッドによりガラス塊を金型１０４Ａから取出してもよい。
【００３５】
熔融ガラス塊がキャストされた金型１０４Ａが徐冷工程へ移送されると同時に、次の金型１０４Ａ（便宜上、符号を「１０４Ａ’」とする。）がガラス塊成形部１００Ａのキャスト準備位置に移送され停留し（図４（ｅ）参照）、垂直方向駆動機構１１４Ａにより垂直方向に上昇されて、キャスト位置と隣接する隣接位置で金型１０４Ｂと並置される（図４（ｆ）参照）。
【００３６】
キャスト位置に配置されている金型１０４Ｂは、流出ノズル１０より流出する熔融ガラス流の先端部を受け、その熔融ガラス流が所定容量に達するタイミングで垂直方向駆動機構１１４Ｂにより急降下される（図４（ｇ）参照）。このときの金型１０４Ｂの動きは上述した金型１０４Ａの動きと同じである。また、キャスト位置の隣接位置に配置された金型１０４Ａ’は、金型１０４Ｂが降下されると直ぐさま、水平方向駆動機構１１６Ａにより支持台１０２Ａの径方向（支持台１０２Ａの中心から周縁に向かう方向）に移動されてキャスト位置に配置される（図４（ｇ）参照）。キャスト位置に配置された金型１０４Ａ’にも金型１０４Ａや金型１０４Ｂと同様に、流出ノズル１０より熔融ガラス流が流下する。
【００３７】
キャスト位置より降下された（すなわち熔融ガラス塊がキャストされた）金型１０４Ｂは、水平方向駆動機構１１６Ｂにより支持台１０２Ｂの径方向（支持台１０２Ａの周縁から中心に向かう方向）に移動されて、円環経路（移送経路）に戻される。円環経路に戻された金型１０４Ｂは、支持台１０２Ｂにより円環経路を移送され、所定の温度プロファイルで管理された加熱炉（不図示）内で熔融ガラス塊が徐冷される。金型１０４Ｂは、次いで、円環経路上のテイクアウト位置に移送されると、徐冷により固化したガラス塊が吹出ガス等によってガラス塊回収部（不図示）に吹き飛ばされて回収される。このように、金型１０４Ｂにおいても、熔融ガラス塊のキャスト、熔融ガラス塊の徐冷、ガラス塊のテイクアウトが順次行われる。金型１０４Ｂも、テイクアウト工程の次段に配置された加熱炉（不図示）によりガラス塊の成形に適した温度に調温された後、再びキャスト準備位置へと戻されて、循環使用される。なお、テイクアウト工程においては、吹出ガスに替えて吸引パッドによりガラス塊を金型１０４Ｂから取出してもよい。
【００３８】
熔融ガラス塊がキャストされた金型１０４Ｂが徐冷工程へ移送されると同時に、次の金型１０４Ｂ（便宜上、符号を「１０４Ｂ’」とする。）がガラス塊成形部１００Ｂのキャスト準備位置に移送され停留し（図４（ｈ）参照）、垂直方向駆動機構１１４Ｂにより垂直方向に上昇されて、キャスト位置と隣接する隣接位置で金型１０４Ａ’と並置される（図４（ｉ）参照）。
【００３９】
以上説明した各動作を繰り返すことにより、ガラス塊成形部１００Ａの各金型１０４Ａ及びガラス塊成形部１００Ｂの各金型１０４Ｂに熔融ガラス塊が順次キャストされる。なお、金型１０４Ａ及び１０４Ｂからは、図示省略されたガス供給部より供給されるガス（例えば空気や窒素）が噴出している。そのため、熔融ガラス塊は、製造工程中、ガスの噴出圧によって金型１０４Ａ及び１０４Ｂから浮上しており、金型１０４Ａ及び１０４Ｂとの接触による成形不良の発生が抑えられている。
【００４０】
本実施形態によれば、金型１０４Ａと金型１０４Ｂの一方に対する熔融ガラス塊のキャストと他方の金型の上昇移動が並行実施されるため、金型１０４Ａと金型１０４Ｂとの入替時間（各金型へのキャスト間隔）の短縮が達成される。そのため、例えば熔融ガラスの引き上げ量を増やしてガラス塊の生産数量を増加させることが可能となる。また、金型１０４Ａと金型１０４Ｂの一方を降下させてから他方の金型に対する熔融ガラス塊のキャストが完了するまでの間に次の一方の金型を移動させて隣接位置に配置すれば、キャスト間隔の短縮の達成が可能となる。このように、本実施形態によれば、金型の移動について時間的余裕があるため、熔融ガラス塊を供給した各金型の移動速度を低速に抑えることができる。従って、引き上げ量を増やしてガラス塊の重量を増加させつつ成形精度の維持・向上及び生産数量の維持・増加が可能となる。
【００４１】
［ガラス光学素子の製造］
なお、ガラス塊成形部１００Ａや１００Ｂよりテイクアウトされたガラス塊は、プレス成形型（不図示）内に導入されてプレス成形型と共に加熱・軟化され、軟化した状態で精密プレス成形されてプレス成形型の成形面の面形状がガラス塊に転写される。次いで、プレス成形型内で加圧された状態で冷却された後、プレス成形型より取り出される。これにより、成形面形状が転写されたガラス光学素子（例えば非球面レンズ）が得られる。このようにして製造された非球面レンズには、例えば、必要に応じて、芯取り加工や面取り加工等の各種研削・研磨加工や、染色加工、反射防止膜、紫外線カット等の各種コーティングが必要に応じて施されて、ガラス光学素子が得られる。なお、ガラス塊を成形型内に導入し、プレス成形型と共に加熱・軟化する上述の態様の他に、予めガラス塊を加熱し、軟化した状態で成形型内に導入し、プレス成形することもできる。
【００４２】
以上が本発明の例示的な実施形態の説明である。本発明の実施形態は、上記に説明したものに限定されず、本発明の技術的思想の範囲において様々な変形が可能である。例えば明細書中に例示的に明示される実施形態等又は自明な実施形態等を適宜組み合わせた内容も本願の実施形態に含まれる。
【００４３】
上記においては、ガラス塊成形装置１による精密プレス成形用のプリフォームの成形方法及びその成形方法によって成形されたプリフォームを使用した精密プレス成形について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ガラス塊としてガラス素球を成形することもできる。ガラス素球は、バレル研磨等の各種公知の研磨方法により表面を粗面化し、リヒートプレス成形によりガラス光学素子を成形する場合や、スムーズング加工・ＣＧ（カーブジェネレーター）加工等の各種公知の粗研磨・精研磨加工を施すことにより球面レンズ等の光学素子に加工することができる。また、ガラスゴブやプリフォームをバレル研磨等の後に（又は硝材によってはバレル研磨等を施すことなく）リヒートプレス成形し、リヒートプレス成形によって得られた、最終形状に近似する形状の中間体にＣＧ研磨加工等の研磨加工を施して、最終形状たるガラス光学素子を得る方法も本発明の範疇に含まれる。
【符号の説明】
【００４４】
１  ガラス塊成形装置
１０  流出ノズル
１００Ａ、１００Ｂ  ガラス塊成形部
１０２Ａ、１０２Ｂ  支持台
１０４Ａ、１０４Ｂ  金型
１０６Ａ、１０６Ｂ  支持軸体
１０８Ａ、１０８Ｂ  スライド軸受
１１０Ａ、１１０Ｂ  ガイドレール
１１２Ａ、１１２Ｂ  移送機構
１１４Ａ、１１４Ｂ  垂直方向駆動機構
１１６Ａ、１１６Ｂ  水平方向駆動機構
１１８Ａ、１１８Ｂ  スリット
１２０Ａ、１２０Ｂ  突き上げ軸体
【図１】
2014001088.tif 000003
【図２】
2014001088.tif 000004
【図３】
2014001088.tif 000005
【図４】
2014001088.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成25年6月17日(2013.6.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熔融ガラスが流出する流出ノズルと、
前記流出ノズルの下方に配置され、複数の第一金型を含む第一金型群及び複数の第二金型を含む第二金型群と、
前記複数の第一金型の各々を第一のキャスト準備位置に順次移送する第一移送手段と、
前記複数の第二金型の各々を第二のキャスト準備位置に順次移送する第二移送手段と、
前記第一及び前記第二のキャスト準備位置に移送された金型を移動させる移動手段と、
を備え、
前記移動手段は、
前記第一のキャスト準備位置に移送された第一金型を上昇させて前記流出ノズル直下のキャスト位置に配置すると、以降、次の（ａ）〜（ｆ）
（ａ）前記第二のキャスト準備位置に移送された第二金型を上昇させて前記キャスト位置と隣接する所定の隣接位置で前記第一金型と並置、
（ｂ）所定容量の熔融ガラス塊がキャストされた第一金型を前記キャスト位置より退避、
（ｃ）前記第一金型退避後に前記隣接位置の第二金型を前記キャスト位置に配置、
（ｄ）前記第一のキャスト準備位置に次に移送された第一金型を上昇させて前記キャスト位置と隣接する所定の隣接位置で前記第二金型と並置、
（ｅ）所定容量の熔融ガラス塊がキャストされた第二金型を前記キャスト位置より退避、
（ｆ）前記第二金型退避後に前記隣接位置の第一金型を前記キャスト位置に配置、
を繰り返す
ことを特徴とする、ガラス塊成形装置。
【請求項２】
前記流出ノズルは、
前記第一移送手段による前記第一金型の第一の移送経路上、及び前記第二移送手段による前記第二金型の第二の移送経路上から外れた位置に配置されており、
前記移動手段は、
前記（ｃ）、前記（ｆ）において、それぞれ、前記隣接位置に配置された第二金型、第一金型を所定の水平方向に移動させて、前記第二の移送経路上、前記第一の移送経路上から外れた前記キャスト位置に配置する
ことを特徴とする、請求項１に記載のガラス塊成形装置。
【請求項３】
前記第一の移送経路と前記第二の移送経路とが並んで位置しており、
前記流出ノズルは、
前記第一の移送経路と前記第二の移送経路との間の所定の上方位置に配置されている
ことを特徴とする、請求項２に記載のガラス塊成形装置。
【請求項４】
前記第一移送手段は、
前記第一金型群を支持する第一支持台と、
前記第一支持台を動かすことにより、前記第一金型を前記第一の移送経路内で循環移送する第一移送手段と、
を備え、
前記第二移送手段は、
前記第二金型群を支持する第二支持台と、
前記第二支持台を動かすことにより、前記第二金型を前記第二の移送経路内で循環移送する第二移送手段と、
を備え、
前記移動手段は、
前記第一金型を前記第一支持台上で該第一金型の移送方向と異なる方向に移動させることにより、前記隣接位置の第一金型を前記キャスト位置に配置する第一移動手段と、
前記第二金型を前記第二支持台上で該第二金型の移送方向と異なる方向に移動させることにより、前記隣接位置の第二金型を前記キャスト位置に配置する第二移動手段と、
を備える
ことを特徴とする、請求項２又は請求項３に記載のガラス塊成形装置。
【請求項５】
前記移動手段は、
前記第一支持台に上下方向に摺動可能に支持され、前記第一金型を該第一支持台の上方で支持する第一支持軸体と、
前記第一支持台の下方に位置する前記第一支持軸体の下端部と連結し、前記第一金型を該第一支持軸体と共に昇降させる第一昇降手段と、
前記第二支持台に上下方向に摺動可能に支持され、前記第二金型を該第二支持台の上方で支持する第二支持軸体と、
前記第二支持台の下方に位置する前記第二支持軸体の下端部と連結し、前記第二金型を該第二支持軸体と共に昇降させる第二昇降手段と、
を備える
ことを特徴とする、請求項４に記載のガラス塊成形装置。
【請求項６】
前記第一、第二支持軸体はそれぞれ、前記第一、第二支持台を貫通するように配置され、前記第一、第二移動手段により前記第一、第二金型と一体に移動可能であり、
前記第一、第二支持台にはそれぞれ、前記第一、第二移動手段による前記第一、第二支持軸体の移動を許容するスリットが形成されている
ことを特徴とする、請求項５に記載のガラス塊成形装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６の何れか一項に記載のガラス塊成形装置を用いてガラス塊を成形するガラス塊の製造方法であって、
前記第一金型及び前記第二金型にキャストされた前記熔融ガラス塊を徐冷する工程と、
前記徐冷されたガラス塊を前記金型より取り出す工程と、
を含む、ガラス塊の製造方法。
【請求項８】
請求項７に記載の製造方法を用いて製造されたガラス塊を所定のプレス成形型に導入する工程と、
前記所定のプレス成形型に導入されたガラス塊を軟化した状態で精密プレス成形する工程と、
前記精密プレス成形されたガラス光学素子を前記プレス成形型より取り出す工程と、
を含む、ガラス光学素子の製造方法。
【請求項９】
請求項７に記載の製造方法を用いて製造されたガラス塊を所定のプレス成形型に導入する工程と、
前記所定のプレス成形型に導入されたガラス塊を軟化した状態でプレス成形し、所定の最終形状に近似する形状を持つ中間体を形成する工程と、
前記形成された中間体に少なくとも研磨加工を施すことにより前記最終形状を持つガラス光学素子を得る工程と、
を含む、ガラス光学素子の製造方法。
【請求項１０】
流出ノズルの下方に配置された複数の第一金型の各々を第一のキャスト準備位置に順次移送する第一の移送工程と、
前記流出ノズルの下方に配置された複数の第二金型の各々を第二のキャスト準備位置に順次移送する第二の移送工程と、
前記第一及び前記第二のキャスト準備位置に移送された金型を移動させる移動工程と、
を含み、
前記移動工程にて、
前記第一のキャスト準備位置に移送された第一金型が上昇されて前記流出ノズル直下のキャスト位置に配置されると、以降、次の（ａ）〜（ｆ）
（ａ）前記第二のキャスト準備位置に移送された第二金型を上昇させて前記キャスト位置と隣接する所定の隣接位置で前記第一金型と並置、
（ｂ）所定容量の熔融ガラス塊がキャストされた第一金型を前記キャスト位置より退避、
（ｃ）前記第一金型退避後に前記隣接位置の第二金型を前記キャスト位置に配置、
（ｄ）前記第一のキャスト準備位置に次に移送された第一金型を上昇させて前記キャスト位置と隣接する所定の隣接位置で前記第二金型と並置、
（ｅ）所定容量の熔融ガラス塊がキャストされた第二金型を前記キャスト位置より退避、
（ｆ）前記第二金型退避後に前記隣接位置の第一金型を前記キャスト位置に配置、
が繰り返される、ガラス塊成形装置におけるガラス塊のキャスト方法。
【請求項１１】
流出ノズルから流出する熔融ガラスを受け取ってガラス塊に成形する第一金型及び第二金型と、
前記第一金型及び前記第二金型を移動する移動機構と、
を備え、
前記移動機構は、
前記熔融ガラスが金型に流し込まれるキャスト位置に前記第一金型を移動し、
前記第二金型を、前記第一金型が配置された前記キャスト位置に隣接する隣接位置に移動し、
所定容量の前記熔融ガラスを受け取った前記第一金型を前記キャスト位置から退避させて、前記第二金型を前記隣接位置から前記キャスト位置に移動する、
ガラス塊成形装置。
【請求項１２】
流出ノズルから流出する熔融ガラスを受け取ってガラス塊に成形する第一金型及び第二金型と、
前記第一金型及び前記第二金型を移動する移動機構と、
を備え、
前記熔融ガラスが前記第一金型及び前記第二金型に流し込まれるキャスト位置が前記流出ノズルの中心軸上にあり、
前記移動機構は、
前記第一金型を前記流出ノズルの中心軸外から前記キャスト位置に移動し、
前記第一金型をキャスト位置から前記中心軸に沿って移動し、
前記第一金型がキャスト位置から離れた前記中心軸上にあるときに、前記第二金型を前記中心軸外から前記キャスト位置に移動する、
ガラス塊成形装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熔融ガラスからプレス成形用のガラス塊（ガラスゴブやプリフォーム）を成形することができるガラス塊成形装置、該装置を用いてガラス塊を製造する製造方法、及び該方法によって製造されたガラス塊を再加熱しプレスしてガラス光学素子を製造する製造方法に関する。また、ガラス塊成形装置におけるガラス塊のキャスト方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
熔融ガラス供給部より流出される熔融ガラスから精密プレス成形用のガラス塊を成形するガラス塊成形装置が知られている。この種のガラス塊成形装置の具体的構成は、例えば特許文献１に記載されている。
【０００３】
特許文献１に記載のガラス塊成形装置は、流出ノズル直下に順次搬送される搬送皿を昇降装置により受型と共に流出ノズル直下の近傍位置まで上昇させて、流出ノズルより流出される所定容量の熔融ガラス塊を受型で受けた後、受型と共に搬送皿を降下させ、熔融ガラス塊が載置された状態の搬送皿を次工程（加熱工程）へ移送する。すなわち、特許文献１に記載のガラス塊成形装置において、受型へ熔融ガラス塊をキャストしてから次の搬送皿を載置した受型へ熔融ガラス塊をキャストするには、受型の降下工程、次の搬送皿の流出ノズル直下への搬送工程、流出ノズル直下へ搬送された搬送皿及び受型の上昇工程の各工程を経る必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２３９０２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この種のガラス塊成形装置において、ガラス塊の生産数量の増加や容量（重量）の大きいガラス塊の成形を達成するためには、引き上げ量（流出ノズルから流出する単位時間あたりの熔融ガラスの体積）を増やすことが考えられる。引き上げ量を増やしてガラス塊の生産数量を増加させるためには、例えば、流出ノズル直下の近傍位置に順次配置される各受型への熔融ガラス塊のキャスト間隔を短く設定する必要がある。
【０００６】
特許文献１においてキャスト間隔を短く設定するためには、降下工程、搬送工程、上昇工程の各工程に掛かる時間を短縮するという措置が考えられる。ここで、受型の昇降速度は比較的高速であるため、降下工程及び上昇工程に掛かる時間を短縮できる余地は少ない。そこで、搬送皿等の被搬送部材の間欠搬送速度を上げて搬送工程に掛かる時間を短縮することにより、キャスト間隔を短くするという措置が考えられる。しかし、被搬送部材を速い速度で間欠搬送すると、冷却固化中の熔融ガラス塊が慣性力や振動等の影響で変形する虞がある。そのため、搬送速度を上げるという措置は安易には採用できない。
【０００７】
また、熔融ガラス塊の重量が大きいほど、間欠搬送時に生じる慣性力が大きいため、冷却固化中の熔融ガラス塊が変形する可能性が高くなる。そのため、重量の大きいガラス塊を成形する場合には、搬送速度を上げるどころか寧ろ下げなければ、ガラス塊の成形精度を維持することが難しい。しかし、ガラス塊の成形精度を維持するために搬送速度を下げてしまうと、その代償として、引き上げ量を増やすことができず、ガラス塊の生産数量が減少してしまう。
【０００８】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ガラス塊の生産数量を増やしたり重量の大きいガラス塊を成形するのに好適なガラス塊成形装置を提供することである。また、ガラス塊の生産数量を増やしたり重量の大きいガラス塊を成形するのに好適なガラス塊の製造方法、及び該方法により製造されたガラス塊を用いたガラス光学素子の製造方法を提供することである。また、ガラス塊の生産数量を増やしたり重量の大きいガラス塊を成形するのに好適な、ガラス塊成形装置におけるガラス塊のキャスト方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一形態に係るガラス塊成形装置は、熔融ガラスが流出する流出ノズルと、流出ノズルの下方に配置され、複数の第一金型を含む第一金型群及び複数の第二金型を含む第二金型群と、複数の第一金型の各々を第一のキャスト準備位置に順次移送する第一移送手段と、複数の第二金型の各々を第二のキャスト準備位置に順次移送する第二移送手段と、第一及び第二のキャスト準備位置に移送された金型を移動させる移動手段とを備える。移動手段は、第一のキャスト準備位置に移送された第一金型を上昇させて流出ノズル直下のキャスト位置に配置すると、以降、次の（ａ）〜（ｆ）
（ａ）第二のキャスト準備位置に移送された第二金型を上昇させてキャスト位置と隣接する所定の隣接位置で第一金型と並置、
（ｂ）所定容量の熔融ガラス塊がキャストされた第一金型をキャスト位置より退避、
（ｃ）第一金型退避後に隣接位置の第二金型をキャスト位置に配置、
（ｄ）第一のキャスト準備位置に次に移送された第一金型を上昇させてキャスト位置と隣接する所定の隣接位置で第二金型と並置、
（ｅ）所定容量の熔融ガラス塊がキャストされた第二金型をキャスト位置より退避、
（ｆ）第二金型退避後に隣接位置の第一金型をキャスト位置に配置、
を繰り返す。
【００１０】
本発明の一形態によれば、第一金型と第二金型の一方に対する熔融ガラス塊のキャスト中に他方が上昇し、キャスト位置と隣接する隣接位置に配置される。すなわち、一方の金型に対する熔融ガラス塊のキャストと他方の金型の上昇移動が並行実施されるため、各金型へのキャスト間隔の短縮が達成される。そのため、引き上げ量を増やしてガラス塊の生産数量を増加させることが可能となる。また、第一金型と第二金型の一方を降下させてから他方の金型に対する熔融ガラス塊のキャストが完了するまでの間に次の一方の金型を移動させて隣接位置に配置すれば、キャスト間隔の短縮の達成が可能となる。このように、本発明の一形態によれば、金型の移動について時間的余裕があるため、各金型の移動速度を低速に抑えることができる。従って、引き上げ量を増やしてガラス塊の重量を増加させつつ成形精度の維持・向上及び生産数量の維持・増加が可能となる。
【００１１】
また、本発明の一形態において、流出ノズルは、例えば、第一移送手段による第一金型の第一の移送経路上、及び第二移送手段による第二金型の第二の移送経路上から外れた位置に配置されている。この場合、移動手段は、上記（ｃ）、上記（ｆ）において、それぞれ、隣接位置に配置された第二金型、第一金型を所定の水平方向に移動させて、第二の移送経路上、第一の移送経路上から外れたキャスト位置に配置する。
【００１２】
また、本発明の一形態においては、第一の移送経路と第二の移送経路とが並んで位置している。この場合、流出ノズルは、例えば第一の移送経路と第二の移送経路との間の所定の上方位置に配置されている。
【００１３】
また、本発明の一形態において、第一移送手段は、第一金型群を支持する第一支持台と、第一支持台を動かすことにより、第一金型を第一の移送経路内で循環移送する第一移送手段とを備えた構成としてもよい。また、第二移送手段は、第二金型群を支持する第二支持台と、第二支持台を動かすことにより、第二金型を第二の移送経路内で循環移送する第二移送手段とを備えた構成としてもよい。また、移動手段は、第一金型を第一支持台上で該第一金型の移送方向と異なる方向に移動させることにより、隣接位置の第一金型をキャスト位置に配置する第一移動手段と、第二金型を第二支持台上で該第二金型の移送方向と異なる方向に移動させることにより、隣接位置の第二金型をキャスト位置に配置する第二移動手段とを備えた構成としてもよい。
【００１４】
また、本発明の一形態において、移動手段は、第一支持台に上下方向に摺動可能に支持され、第一金型を該第一支持台の上方で支持する第一支持軸体と、第一支持台の下方に位置する第一支持軸体の下端部と連結し、第一金型を該第一支持軸体と共に昇降させる第一昇降手段と、第二支持台に上下方向に摺動可能に支持され、第二金型を該第二支持台の上方で支持する第二支持軸体と、第二支持台の下方に位置する第二支持軸体の下端部と連結し、第二金型を該第二支持軸体と共に昇降させる第二昇降手段とを備えた構成としてもよい。
【００１５】
また、本発明の一形態において、第一、第二支持軸体はそれぞれ、第一、第二支持台を貫通するように配置され、第一、第二移動手段により第一、第二金型と一体に移動可能であってもよい。この場合において、第一、第二支持台にはそれぞれ、第一、第二移動手段による第一、第二支持軸体の移動を許容するスリットが形成されていてもよい。
【００１６】
また、本発明の一形態に係るガラス塊の製造方法は、上記のガラス塊成形装置を用いてガラス塊を成形する方法であり、第一金型及び第二金型にキャストされた熔融ガラス塊を徐冷する工程と、徐冷されたガラス塊を金型より取り出す工程とを含む。
【００１７】
また、本発明の一形態に係るガラス光学素子の製造方法は、上記の製造方法を用いて製造されたガラス塊を所定のプレス成形型に導入する工程と、所定のプレス成形型に導入されたガラス塊を軟化した状態で精密プレス成形する工程と、精密プレス成形されたガラス光学素子をプレス成形型より取り出す工程とを含む。
【００１８】
また、本発明の一形態に係るガラス光学素子の製造方法は、上記の製造方法を用いて製造されたガラス塊を所定のプレス成形型に導入する工程と、所定のプレス成形型に導入されたガラス塊を軟化した状態でプレス成形し、所定の最終形状に近似する形状を持つ中間体を形成する工程と、形成された中間体に少なくとも研磨加工を施すことにより最終形状を持つガラス光学素子を得る工程とを含む。
【００１９】
また、本発明の一形態に係る、ガラス塊成形装置におけるガラス塊のキャスト方法は、流出ノズルの下方に配置された複数の第一金型の各々を第一のキャスト準備位置に順次移送する第一の移送工程と、流出ノズルの下方に配置された複数の第二金型の各々を第二のキャスト準備位置に順次移送する第二の移送工程と、第一及び第二のキャスト準備位置に移送された金型を移動させる移動工程とを含む方法である。この移動工程では、第一のキャスト準備位置に移送された第一金型が上昇されて流出ノズル直下のキャスト位置に配置されると、以降、次の（ａ）〜（ｆ）
（ａ）第二のキャスト準備位置に移送された第二金型を上昇させてキャスト位置と隣接する所定の隣接位置で第一金型と並置、
（ｂ）所定容量の熔融ガラス塊がキャストされた第一金型をキャスト位置より退避、
（ｃ）第一金型退避後に隣接位置の第二金型をキャスト位置に配置、
（ｄ）第一のキャスト準備位置に次に移送された第一金型を上昇させてキャスト位置と隣接する所定の隣接位置で第二金型と並置、
（ｅ）所定容量の熔融ガラス塊がキャストされた第二金型をキャスト位置より退避、
（ｆ）第二金型退避後に隣接位置の第一金型をキャスト位置に配置、
が繰り返される。
【００２０】
また、本発明の一形態に係るガラス塊成形装置は、流出ノズルから流出する熔融ガラスを受け取ってガラス塊に成形する第一金型及び第二金型と、第一金型及び第二金型を移動する移動機構と、を備え、移動機構は、熔融ガラスが金型に流し込まれるキャスト位置に第一金型を移動し、第二金型を、第一金型が配置されたキャスト位置に隣接する隣接位置に移動し、所定容量の熔融ガラスを受け取った第一金型をキャスト位置から退避させて、第二金型を隣接位置からキャスト位置に移動する。
【００２１】
また、本発明の一形態に係るガラス塊成形装置は、流出ノズルから流出する熔融ガラスを受け取ってガラス塊に成形する第一金型及び第二金型と、第一金型及び第二金型を移動する移動機構と、を備え、熔融ガラスが第一金型及び第二金型に流し込まれるキャスト位置が流出ノズルの中心軸上にあり、移動機構は、第一金型を流出ノズルの中心軸外からキャスト位置に移動し、第一金型をキャスト位置から中心軸に沿って移動し、第一金型がキャスト位置から離れた中心軸上にあるときに、第二金型を中心軸外からキャスト位置に移動する。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の一形態によれば、ガラス塊の生産数量を増やしたり重量の大きいガラス塊を成形するのに好適なガラス塊成形装置が提供される。また、ガラス塊の生産数量を増やしたり重量の大きいガラス塊を成形するのに好適なガラス塊の製造方法、及び該方法により製造されたガラス塊を用いたガラス光学素子の製造方法が提供される。また、ガラス塊の生産数量を増やしたり重量の大きいガラス塊を成形するのに好適な、ガラス塊成形装置におけるガラス塊のキャスト方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施形態に係るガラス塊成形装置の全体構成を示す断面図である。
【図２】熔融ガラス塊を第一金型へキャストしているときのガラス塊成形装置の全体構成を示す断面図である。
【図３】熔融ガラス塊を第二金型へキャストしているときのガラス塊成形装置の全体構成を示す断面図である。
【図４】本発明の実施形態に係るガラス塊成形装置における熔融ガラス塊のキャスト方法の説明を補助する説明補助図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係るガラス塊成形装置について説明する。
【００２５】
［ガラス塊成形装置１の構成］
図１は、本実施形態のガラス塊成形装置１の全体構成を示す断面図である。ガラス塊成形装置１は、熔融ガラスから精密プレス成形用のガラス塊（ガラスゴブやプリフォーム）を成形することが可能な装置であり、図１に示されるように、一対のガラス塊成形部１００Ａ、１００Ｂを備えている。ガラス塊成形部１００Ａは、支持台１０２Ａ、金型１０４Ａ、支持軸体１０６Ａ、スライド軸受１０８Ａ、ガイドレール１１０Ａ、移送機構１１２Ａ、垂直（上下）方向駆動機構１１４Ａ及び水平方向駆動機構１１６Ａを備えている。また、ガラス塊成形部１００Ｂは、支持台１０２Ｂ、金型１０４Ｂ、支持軸体１０６Ｂ、スライド軸受１０８Ｂ、ガイドレール１１０Ｂ、移送機構１１２Ｂ、垂直方向駆動機構１１４Ｂ及び水平方向駆動機構１１６Ｂを備えている。ガラス塊成形部１００Ａと１００Ｂの構成は、実質同一である。そこで、ガラス塊成形部１００Ｂの説明は、便宜上、ガラス塊成形部１００Ａの説明をもって一部簡略又は省略する。また、後述するように、ガラス塊成形部１００Ａ、１００Ｂはそれぞれ、一部の構成要素（ここでは垂直方向駆動機構１１４Ａ、１１４Ｂ、水平方向駆動機構１１６Ａ、１１６Ｂ）を除く各構成要素が支持台１０２Ａ、１０２Ｂの中心周りに等角度間隔で配置されている。そのため、図１（及び後述の図２、図３）においては、便宜上、ガラス塊成形部１００Ａについては支持台１０２Ａの中心より左側の図示を省略し、ガラス塊成形部１００Ｂについては支持台１０２Ｂの中心より右側の図示を省略している。
【００２６】
支持台１０２Ａは、例えば軽量かつ高強度のアルミニウム合金製のターンテーブルであり、移送機構１１２Ａにより間欠回転駆動される。支持台１０２Ａには、径方向に長い複数本のスリット１１８Ａが回転中心周りに等角度間隔で形成されている。また、支持台１０２Ａの上面には、スリット１１８Ａの長手方向に沿って延びるガイドレール１１０Ａが各スリット１１８Ａに対して並設されている。各ガイドレール１１０Ａには、ガイドレール１１０Ａに対してスライド軸受１０８Ａがスライド可能に支持されている。各スライド軸受１０８Ａは、スリット１１８Ａに貫通配置された支持軸体１０６Ａを垂直方向に摺動可能に支持している。各支持軸体１０６Ａの上端部には、金型１０４Ａが圧入等により連結固着されている。すなわち、支持台１０２Ａの上方には、複数の金型１０４Ａが円環状に等角度間隔で配置されている。各金型１０４Ａは、移送機構１１２Ａによって支持台１０２Ａが回転することにより、支持台１０２Ａの上方で円環状に描かれる経路（以下、「円環経路」と記す。）内を循環移送される。この円環経路は、支持台１０２Ａの間欠回転駆動により各金型１０４Ａが移送される円環状の移送経路、と表現することもできる。なお、金型１０４Ａの移送機構はターンテーブルに限らず、例えばベルトコンベアなど、別の移送機構に置き換えてもよい。ベルトコンベアの場合、例えば直線部分と曲線部分とを適宜組み合わせることにより、循環経路を形成することができる。
【００２７】
図１は、複数の金型１０４Ａにより構成される金型１０４Ａ群のうち一つの金型１０４Ａがガラス塊成形部１００Ａのキャスト準備位置に移送され停留し、かつ複数の金型１０４Ｂにより構成される金型１０４Ｂ群のうち一つの金型１０４Ｂがガラス塊成形部１００Ｂのキャスト準備位置に移送され停留している状態を示している。キャスト準備位置は、金型が熔融ガラス塊のキャスト前に一時的に停留する位置である。ガラス塊成形部１００Ａのキャスト準備位置には、支持台１０２Ａの間欠駆動により支持台１０２Ａ上の各金型１０４Ａが順次移送され停留し、ガラス塊成形部１００Ｂのキャスト準備位置には、支持台１０２Ｂの間欠駆動により支持台１０２Ｂ上の各金型１０４Ｂが順次移送され停留する。
【００２８】
図１に示されるように、ガラス塊成形部１００Ａと１００Ｂは所定の間隔を空けて並置されており、ガラス塊成形部１００Ａと１００Ｂとの間の中間位置の上方には、熔融ガラス供給部（不図示）が備える流出ノズル１０が配置されている。つまり、流出ノズル１０は、ガラス塊成形部１００Ａにおける移送経路から支持台１０２Ａの径方向外方、かつガラス塊成形部１００Ｂにおける移送経路から支持台１０２Ｂの径方向外方に外れた位置に配置されている。ここで、流出ノズル１０は、図示省略された攪拌槽、清澄槽、ガラス熔解槽へ連通している。これにより、熔解、清澄、均質化された熔融ガラスが流出ノズル１０から連続して一定速度で流出可能となっている。
【００２９】
金型１０４Ａがキャスト準備位置に移送されて停留したとき、当該金型１０４Ａを支持する支持軸体１０６Ａの下端部が垂直方向駆動機構１１４Ａの突き上げ軸体１２０Ａの上端部と連結する。垂直方向駆動機構１１４Ａは、支持軸体１０６Ａと突き上げ軸体１２０Ａとが連結状態にあるとき、昇降用モータ（不図示）を駆動させて突き上げ軸体１２０Ａを昇降させることにより、金型１０４Ａを支持軸体１０６Ａと共に垂直方向に昇降させる。支持軸体１０６Ａと突き上げ軸体１２０Ａとの連結は、金型１０４Ａが次工程（徐冷工程）に向けて移送されるタイミングで解除される。この連結機構には、例えば周知の電磁チャック等が想定される。
【００３０】
水平方向駆動機構１１６Ａは、垂直方向駆動機構１１４Ａを支持しており、駆動モータ（不図示）を駆動させることにより、垂直方向駆動機構１１４Ａを所定の水平方向に移動させることができる。ここでいう所定の水平方向は、金型１０４Ａの移送方向（ターンテーブルの回転方向）と異なる方向であり、具体的には支持台１０２Ａの径方向外方及び内方である。また、スリット１１８Ａは、支持軸体１０６Ａに対する所定の水平方向への移動を許容するため、スリット幅が支持軸体１０６Ａの外径よりも広い。そのため、水平方向駆動機構１１６Ａによる垂直方向駆動機構１１４Ａの移動に伴い、突き上げ軸体１２０Ａと連結した支持軸体１０６Ａがスライド軸受１０８Ａを介してガイドレール１１０Ａに沿ってスリット１１８Ａ内を移動する。また、支持軸体１０６Ａの上端部に連結固着された金型１０４Ａも一体となって所定の水平方向に移動する。
【００３１】
［ガラス塊成形装置１における熔融ガラス塊のキャスト方法及びガラス塊の製造方法］
金型１０４Ａ、１０４Ｂはそれぞれ、垂直方向駆動機構１１４Ａ、１１４Ｂによる垂直方向移動及び水平方向駆動機構１１６Ａ、１１６Ｂによる水平方向移動を適宜組み合わせることにより、例えば図２や図３に示される位置（隣接位置やキャスト位置）に移動され、流出ノズル１０から熔融ガラス塊がキャストされる。ここで、図４に、ガラス塊成形装置１における熔融ガラス塊のキャスト方法の説明を補助する説明補助図を示す。図４においては、説明を簡明化する便宜上、金型１０４Ａ、１０４Ｂ、及び流出ノズル１０の三者のみ示す。
【００３２】
ガラス塊成形装置１は、初期的には、図４（ａ）に示されるように、金型１０４Ａ群のうち一つの金型１０４Ａがガラス塊成形部１００Ａのキャスト準備位置に停留し、かつ金型１０４Ｂ群のうち一つの金型１０４Ｂがガラス塊成形部１００Ｂのキャスト準備位置に停留している（すなわち図１の状態）。
【００３３】
キャスト準備位置に停留している金型１０４Ａは、垂直方向駆動機構１１４Ａにより垂直方向に上昇されて（図４（ｂ）参照）、水平方向駆動機構１１６Ａにより支持台１０２Ａの径方向（支持台１０２Ａの中心から周縁に向かう方向）に移動され、支持台１０２Ａ上方の円環経路（移送経路）上から支持台１０２の径方向外方に外れたキャスト位置に配置される（図４（ｃ）参照）。図４（ｃ）に示されるように、キャスト位置は、流出ノズル１０直下の近傍位置である。キャスト位置に配置された金型１０４Ａには、流出ノズル１０より熔融ガラス流が流下する。また、金型１０４Ａに熔融ガラスが供給されている間に、キャスト準備位置に停留している金型１０４Ｂは、垂直方向駆動機構１１４Ｂにより垂直方向に上昇されて、キャスト位置と隣接する隣接位置で金型１０４Ａと並置される（図２及び図４（ｃ）参照）。なお、熔融ガラス塊が供給される前の金型１０４Ａ及び１０４Ｂをキャスト準備位置から隣接位置まで、及び、隣接位置からキャスト位置まで移動させる際、その移動速度をガラス塊の形成精度に影響を与えない範囲で可能な限り速くすると、金型１０４Ａと金型１０４Ｂとの入替時間（各金型へのキャスト間隔）を効果的に短縮させることができる。
【００３４】
キャスト位置に配置されている金型１０４Ａは、流出ノズル１０より流出する熔融ガラス流の先端部を受け、その熔融ガラス流が所定容量に達するタイミングで垂直方向駆動機構１１４Ａにより所定距離だけ降下され、これにより熔融ガラス流にくびれが形成されて熔融ガラスが切断（降下切断法）される。熔融ガラス流から熔融ガラス塊を分離した後、金型１０４Ａは熔融ガラス流にくびれを形成するときの降下速度よりも速く、熔融ガラスの流の流下速度よりも速い速度で急降下される（図４（ｄ）参照）。このようにして金型１０４Ａが熔融ガラス流の流出速度よりも速い速度で降下されることにより、熔融ガラス流から所定容量の熔融ガラス塊が分離される。なお、金型への熔融ガラス塊のキャスト方法としては、ここで説明した降下切断法に限らず、例えば流出ノズル１０より熔融ガラス塊を自重で滴下させる方法（滴下切断法）など、別の方法を採用してもよい。
【００３５】
また、キャスト位置の隣接位置に配置された金型１０４Ｂは、金型１０４Ａが降下されると直ぐさま、水平方向駆動機構１１６Ｂにより支持台１０２Ｂの径方向（支持台１０２Ｂの中心から周縁に向かう方向）に移動され、支持台１０２Ｂ上方の円環経路（移送経路）上から支持台１０２Ｂの径方向外方に外れたキャスト位置に配置される（図３及び図４（ｄ）参照）。より詳細には、隣接位置に配置された金型１０４Ｂは、熔融ガラスの濡れ上がりを防止するため、キャスト位置よりも所定距離だけ低い位置に配置されており、金型１０４Ｂが流出ノズル１０の真下に移動された後、熔融ガラス流を受けるためには所定距離上昇することにより金型１０４Ｂはキャスト位置へと配置される。このようにしてキャスト位置に配置された金型１０４Ｂにも同様に、流出ノズル１０より熔融ガラス流が流下する。
【００３６】
キャスト位置より降下された（すなわち熔融ガラス塊がキャストされた）金型１０４Ａは、水平方向駆動機構１１６Ａにより支持台１０２Ａの径方向（支持台１０２Ａの周縁から中心に向かう方向）に移動されて、円環経路（移送経路）に戻される。円環経路に戻された金型１０４Ａは、支持台１０２Ａの間欠駆動により円環経路を移送され、所定の温度プロファイルで管理された加熱炉（不図示）内で熔融ガラス塊が徐冷される。金型１０４Ａは、次いで、円環経路上のテイクアウト位置に移送されると、徐冷により固化したガラス塊が吹出ガス等によってガラス塊回収部（不図示）に吹き飛ばされて回収される。このように、金型１０４Ａでは、熔融ガラス塊のキャスト、熔融ガラス塊の徐冷、ガラス塊のテイクアウトが順次行われる。金型１０４Ａは、テイクアウト工程の次段に配置された加熱炉（不図示）によりガラス塊の成形に適した温度に調温された後、再びキャスト準備位置へと戻されて、循環使用される。なお、テイクアウト工程においては、吹出ガスに替えて吸引パッドによりガラス塊を金型１０４Ａから取出してもよい。
【００３７】
熔融ガラス塊がキャストされた金型１０４Ａが徐冷工程へ移送されると同時に、次の金型１０４Ａ（便宜上、符号を「１０４Ａ’」とする。）がガラス塊成形部１００Ａのキャスト準備位置に移送され停留し（図４（ｅ）参照）、垂直方向駆動機構１１４Ａにより垂直方向に上昇されて、キャスト位置と隣接する隣接位置で金型１０４Ｂと並置される（図４（ｆ）参照）。
【００３８】
キャスト位置に配置されている金型１０４Ｂは、流出ノズル１０より流出する熔融ガラス流の先端部を受け、その熔融ガラス流が所定容量に達するタイミングで垂直方向駆動機構１１４Ｂにより急降下される（図４（ｇ）参照）。このときの金型１０４Ｂの動きは上述した金型１０４Ａの動きと同じである。また、キャスト位置の隣接位置に配置された金型１０４Ａ’は、金型１０４Ｂが降下されると直ぐさま、水平方向駆動機構１１６Ａにより支持台１０２Ａの径方向（支持台１０２Ａの中心から周縁に向かう方向）に移動されてキャスト位置に配置される（図４（ｇ）参照）。キャスト位置に配置された金型１０４Ａ’にも金型１０４Ａや金型１０４Ｂと同様に、流出ノズル１０より熔融ガラス流が流下する。
【００３９】
キャスト位置より降下された（すなわち熔融ガラス塊がキャストされた）金型１０４Ｂは、水平方向駆動機構１１６Ｂにより支持台１０２Ｂの径方向（支持台１０２Ａの周縁から中心に向かう方向）に移動されて、円環経路（移送経路）に戻される。円環経路に戻された金型１０４Ｂは、支持台１０２Ｂにより円環経路を移送され、所定の温度プロファイルで管理された加熱炉（不図示）内で熔融ガラス塊が徐冷される。金型１０４Ｂは、次いで、円環経路上のテイクアウト位置に移送されると、徐冷により固化したガラス塊が吹出ガス等によってガラス塊回収部（不図示）に吹き飛ばされて回収される。このように、金型１０４Ｂにおいても、熔融ガラス塊のキャスト、熔融ガラス塊の徐冷、ガラス塊のテイクアウトが順次行われる。金型１０４Ｂも、テイクアウト工程の次段に配置された加熱炉（不図示）によりガラス塊の成形に適した温度に調温された後、再びキャスト準備位置へと戻されて、循環使用される。なお、テイクアウト工程においては、吹出ガスに替えて吸引パッドによりガラス塊を金型１０４Ｂから取出してもよい。
【００４０】
熔融ガラス塊がキャストされた金型１０４Ｂが徐冷工程へ移送されると同時に、次の金型１０４Ｂ（便宜上、符号を「１０４Ｂ’」とする。）がガラス塊成形部１００Ｂのキャスト準備位置に移送され停留し（図４（ｈ）参照）、垂直方向駆動機構１１４Ｂにより垂直方向に上昇されて、キャスト位置と隣接する隣接位置で金型１０４Ａ’と並置される（図４（ｉ）参照）。
【００４１】
以上説明した各動作を繰り返すことにより、ガラス塊成形部１００Ａの各金型１０４Ａ及びガラス塊成形部１００Ｂの各金型１０４Ｂに熔融ガラス塊が順次キャストされる。なお、金型１０４Ａ及び１０４Ｂからは、図示省略されたガス供給部より供給されるガス（例えば空気や窒素）が噴出している。そのため、熔融ガラス塊は、製造工程中、ガスの噴出圧によって金型１０４Ａ及び１０４Ｂから浮上しており、金型１０４Ａ及び１０４Ｂとの接触による成形不良の発生が抑えられている。
【００４２】
本実施形態によれば、金型１０４Ａと金型１０４Ｂの一方に対する熔融ガラス塊のキャストと他方の金型の上昇移動が並行実施されるため、金型１０４Ａと金型１０４Ｂとの入替時間（各金型へのキャスト間隔）の短縮が達成される。そのため、例えば熔融ガラスの引き上げ量を増やしてガラス塊の生産数量を増加させることが可能となる。また、金型１０４Ａと金型１０４Ｂの一方を降下させてから他方の金型に対する熔融ガラス塊のキャストが完了するまでの間に次の一方の金型を移動させて隣接位置に配置すれば、キャスト間隔の短縮の達成が可能となる。このように、本実施形態によれば、金型の移動について時間的余裕があるため、熔融ガラス塊を供給した各金型の移動速度を低速に抑えることができる。従って、引き上げ量を増やしてガラス塊の重量を増加させつつ成形精度の維持・向上及び生産数量の維持・増加が可能となる。
【００４３】
［ガラス光学素子の製造］
なお、ガラス塊成形部１００Ａや１００Ｂよりテイクアウトされたガラス塊は、プレス成形型（不図示）内に導入されてプレス成形型と共に加熱・軟化され、軟化した状態で精密プレス成形されてプレス成形型の成形面の面形状がガラス塊に転写される。次いで、プレス成形型内で加圧された状態で冷却された後、プレス成形型より取り出される。これにより、成形面形状が転写されたガラス光学素子（例えば非球面レンズ）が得られる。このようにして製造された非球面レンズには、例えば、必要に応じて、芯取り加工や面取り加工等の各種研削・研磨加工や、染色加工、反射防止膜、紫外線カット等の各種コーティングが必要に応じて施されて、ガラス光学素子が得られる。なお、ガラス塊を成形型内に導入し、プレス成形型と共に加熱・軟化する上述の態様の他に、予めガラス塊を加熱し、軟化した状態で成形型内に導入し、プレス成形することもできる。
【００４４】
以上が本発明の例示的な実施形態の説明である。本発明の実施形態は、上記に説明したものに限定されず、本発明の技術的思想の範囲において様々な変形が可能である。例えば明細書中に例示的に明示される実施形態等又は自明な実施形態等を適宜組み合わせた内容も本願の実施形態に含まれる。
【００４５】
上記においては、ガラス塊成形装置１による精密プレス成形用のガラス塊の成形方法及びその成形方法によって成形されたガラス塊を使用した精密プレス成形について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ガラス塊としてガラス素球を成形することもできる。ガラス素球は、バレル研磨等の各種公知の研磨方法により表面を粗面化し、リヒートプレス成形によりガラス光学素子を成形する場合や、スムーズング加工・ＣＧ（カーブジェネレーター）加工等の各種公知の粗研磨・精研磨加工を施すことにより球面レンズ等の光学素子に加工することができる。また、ガラスゴブやプリフォームをバレル研磨等の後に（又は硝材によってはバレル研磨等を施すことなく）リヒートプレス成形し、リヒートプレス成形によって得られた、最終形状に近似する形状の中間体をＣＧ研磨加工等して、最終形状たるガラス光学素子を得る方法も本発明の範疇に含まれる。
【００４６】
最後に、本発明の実施形態を、図等を用いて総括する。
【００４７】
本発明の実施形態に係るガラス塊製造装置１は、図１−４に示されるように、
熔融ガラスが流出する流出ノズル１０と、
流出ノズル１０の下方に配置され、複数の金型１０４Ａを含む金型群１０４Ａ及び複数の金型１０４Ｂを含む金型群１０４Ｂと、
複数の金型１０４Ａの各々を第一のキャスト準備位置に順次移送する第一移送手段（支持台１０２Ａ及び移送機構１１２Ａ）と、
複数の金型１０４Ｂの各々を第二のキャスト準備位置に順次移送する第二移送手段（支持台１０２Ｂ及び移送機構１１２Ｂ）と、
第一及び第二のキャスト準備位置に移送された金型１０４Ａ，１０４Ｂを移動させる移動手段（垂直方向駆動手段１１４Ａ，１１４Ｂ、水平方向駆動手段１１６Ａ，１１６Ｂ）と、
を備え、
移動手段（垂直方向駆動手段１１４Ａ，１１４Ｂ、水平方向駆動手段１１６Ａ，１１６Ｂ）は、
第一のキャスト準備位置に移送された金型１０４Ａを上昇させて流出ノズル１０直下のキャスト位置に配置すると、以降、次の（ａ）〜（ｆ）
（ａ）第二のキャスト準備位置に移送された金型１０４Ｂを上昇させてキャスト位置と隣接する所定の隣接位置で金型１０４Ａと並置、
（ｂ）所定容量の熔融ガラス塊がキャストされた金型１０４Ａをキャスト位置より退避、
（ｃ）金型１０４Ａ退避後に隣接位置の金型１０４Ｂをキャスト位置に配置、
（ｄ）第一のキャスト準備位置に次に移送された金型１０４Ａを上昇させてキャスト位置と隣接する所定の隣接位置で金型１０４Ｂと並置、
（ｅ）所定容量の熔融ガラス塊がキャストされた金型１０４Ｂをキャスト位置より退避、
（ｆ）金型１０４Ｂ退避後に隣接位置の金型１０４Ａをキャスト位置に配置、
を繰り返す。
【００４８】
より好ましくは、図１−４に示されるように、
流出ノズル１０は、
第一移送手段（支持台１０２Ａ及び移送機構１１２Ａ）による金型１０４Ａの第一の移送経路上、及び第二移送手段（支持台１０２Ｂ及び移送機構１１２Ｂ）による金型１０４Ｂの第二の移送経路上から外れた位置に配置されており、
移動手段（垂直方向駆動手段１１４Ａ，１１４Ｂ、水平方向駆動手段１１６Ａ，１１６Ｂ）は、
（ｃ）、（ｆ）において、それぞれ、隣接位置に配置された金型１０４Ａ，１０４Ｂを所定の水平方向に移動させて、第二の移送経路上、第一の移送経路上から外れたキャスト位置に配置する。
【００４９】
更に、より好ましくは、図１−４に示されるように、
第一の移送経路と第二の移送経路とが並んで位置しており、
流出ノズル１０は、
第一の移送経路と第二の移送経路との間の所定の上方位置に配置されている。
【００５０】
好ましくは、図１−４に示されるように、
第一移送手段（支持台１０２Ａ及び移送機構１１２Ａ）は、
金型群１０４Ａを支持する支持台１０２Ａと、
支持台１０２Ａを動かすことにより、金型１０４Ａを第一の移送経路内で循環移送する移送機構１１２Ａと、
を備え、
第二移送手段（支持台１０２Ｂ及び移送機構１１２Ｂ）は、
金型１０４Ｂ群を支持する支持台１０２Ｂと、
支持台１０２Ｂを動かすことにより、金型１０４Ｂを第二の移送経路内で循環移送する移送機構１１２Ｂと、
を備え、
移動手段（垂直方向駆動手段１１４Ａ，１１４Ｂ、水平方向駆動手段１１６Ａ，１１６Ｂ）は、
金型１０４Ａを支持台１０２Ａ上で金型１０４Ａの移送方向と異なる方向に移動させることにより、隣接位置の金型１０４Ａをキャスト位置に配置する第一移動手段（垂直方向駆動手段１１４Ａ、水平方向駆動手段１１６Ａ）と、
金型１０４Ｂを支持台１０２Ｂ上で金型１０４Ｂの移送方向と異なる方向に移動させることにより、隣接位置の金型１０４Ｂをキャスト位置に配置する第二移動手段（垂直方向駆動手段１１４Ｂ、水平方向駆動手段１１６Ｂ）と、
を備える。
【００５１】
より好ましくは、図１−４に示されるように、
移動手段（垂直方向駆動手段１１４Ａ，１１４Ｂ、水平方向駆動手段１１６Ａ，１１６Ｂ）は、
支持台１０２Ａに上下方向に摺動可能に支持され、金型１０４Ａを支持台１０２Ａの上方で支持する支持軸体１０６Ａと、
支持台１０２Ａの下方に位置する支持軸体１０６Ａの下端部と連結し、金型１０４Ａを支持軸体１０６Ａと共に昇降させる垂直方向駆動機構１１４Ａと、
支持台１０２Ｂに上下方向に摺動可能に支持され、金型１０４Ｂを支持台１０２Ｂの上方で支持する支持軸体１０６Ｂと、
支持台１０２Ｂの下方に位置する支持軸体１０６Ｂの下端部と連結し、金型１０４Ｂを支持軸体１０６Ｂと共に昇降させる垂直方向駆動機構１１４Ｂと、
を備える。
【００５２】
更に、より好ましくは、図１−４に示されるように、
支持軸体１０６Ａ，１０６Ｂはそれぞれ、支持台１０２Ａ，１０２Ｂを貫通するように配置され、第一、第二移動手段（垂直方向駆動手段１１４Ａ，１１４Ｂ、水平方向駆動手段１１６Ａ，１１６Ｂ）により金型１０４Ａ，１０４Ｂと一体に移動可能であり、
支持台１０２Ａ，１０２Ｂにはそれぞれ、第一、第二移動手段（垂直方向駆動手段１１４Ａ，１１４Ｂ、水平方向駆動手段１１６Ａ，１１６Ｂ）による支持軸体１０６Ａ，１０６Ｂの移動を許容するスリット１１８Ａ，１１８Ｂが形成されている。
本発明を別の局面で捉えると、本発明の実施形態に係るガラス光学素子の製造方法は、
金型１０４Ａ，１０４Ｂにキャストされた熔融ガラス塊を徐冷する工程と、
徐冷されたガラス塊を金型より取り出す工程と、
を含む。
【００５３】
好ましくは、
ガラス塊を所定のプレス成形型に導入する工程と、
所定のプレス成形型に導入されたガラス塊を軟化した状態で精密プレス成形する工程と、
精密プレス成形されたガラス光学素子をプレス成形型より取り出す工程と、
を含む。
【００５４】
本発明を別の他の局面で捉えると、本発明の実施形態に係るガラス光学素子の製造方法は、
ガラス塊を所定のプレス成形型に導入する工程と、
所定のプレス成形型に導入されたガラス塊を軟化した状態でプレス成形し、所定の最終形状に近似する形状を持つ中間体を形成する工程と、
形成された中間体に少なくとも研磨加工を施すことにより最終形状を持つガラス光学素子を得る工程と、を含む。
【００５５】
本発明をさらに別の局面で捉えると、本発明の実施形態に係るガラス塊のキャスト方法は、図１−４に示されるように、
流出ノズル１０の下方に配置された複数の金型１０４Ａの各々を第一のキャスト準備位置に順次移送する第一の移送工程と、
流出ノズル１０の下方に配置された複数の金型１０４Ｂの各々を第二のキャスト準備位置に順次移送する第二の移送工程と、
第一及び第二のキャスト準備位置に移送された金型１０４Ａ，１０４Ｂを移動させる移動工程と、を含み、
移動工程にて、
第一のキャスト準備位置に移送された金型１０４Ａが上昇されて流出ノズル１０直下のキャスト位置に配置されると、以降、次の（ａ）〜（ｆ）
（ａ）第二のキャスト準備位置に移送された金型１０４Ｂを上昇させてキャスト位置と隣接する所定の隣接位置で金型１０４Ａと並置、
（ｂ）所定容量の熔融ガラス塊がキャストされた金型１０４Ａをキャスト位置より退避、
（ｃ）金型１０４Ａ退避後に隣接位置の金型１０４Ｂをキャスト位置に配置、
（ｄ）第一のキャスト準備位置に次に移送された金型１０４Ａを上昇させてキャスト位置と隣接する所定の隣接位置で金型１０４Ｂと並置、
（ｅ）所定容量の熔融ガラス塊がキャストされた金型１０４Ｂをキャスト位置より退避、
（ｆ）金型１０４Ｂ退避後に隣接位置の金型１０４Ａをキャスト位置に配置、
が繰り返される。
【００５６】
本発明をさらに別の局面で捉えると、本発明の実施形態に係るガラス塊製造装置１は、図１−４に示されるように、
流出ノズル１０から流出する熔融ガラスを受け取ってガラス塊に成形する金型１０４Ａ及び金型１０４Ｂと、
金型１０４Ａ及び金型１０４Ｂを移動する移動機構（支持台１０２Ａ，１０２Ｂ及び移送機構１１２Ａ，１１２Ｂ）と、
を備え、
移動機構（支持台１０２Ａ，１０２Ｂ及び移送機構１１２Ａ，１１２Ｂ）は、
熔融ガラスが金型（１０４Ａ，１０４Ｂ）に流し込まれるキャスト位置に金型１０４Ａを移動し、
金型１０４Ｂを、金型１０４Ａが配置されたキャスト位置に隣接する隣接位置に移動し、
所定容量の熔融ガラスを受け取った金型１０４Ａをキャスト位置から退避させて、金型１０４Ｂを隣接位置からキャスト位置に移動する。
【００５７】
本発明を別の局面で捉えると、本発明の実施形態に係るガラス塊製造装置１は、図１−４に示されるように、
流出ノズル１０から流出する熔融ガラスを受け取ってガラス塊に成形する金型１０４Ａ及び金型１０４Ｂと、
金型１０４Ａ及び金型１０４Ｂを移動する移動機構（支持台１０２Ａ，１０２Ｂ及び移送機構１１２Ａ，１１２Ｂ）と、
を備え、
熔融ガラスが金型１０４Ａ及び金型１０４Ｂに流し込まれるキャスト位置が流出ノズル１０の中心軸上にあり、
移動機構（支持台１０２Ａ，１０２Ｂ及び移送機構１１２Ａ，１１２Ｂ）は、
金型１０４Ａを流出ノズル１０の中心軸外からキャスト位置に移動し、
金型１０４Ａをキャスト位置から中心軸に沿って移動し、
金型１０４Ａがキャスト位置から離れた中心軸上にあるときに、金型１０４Ｂを中心軸外からキャスト位置に移動する。
【符号の説明】
【００５８】
１  ガラス塊成形装置
１０  流出ノズル
１００Ａ、１００Ｂ  ガラス塊成形部
１０２Ａ、１０２Ｂ  支持台
１０４Ａ、１０４Ｂ  金型
１０６Ａ、１０６Ｂ  支持軸体
１０８Ａ、１０８Ｂ  スライド軸受
１１０Ａ、１１０Ｂ  ガイドレール
１１２Ａ、１１２Ｂ  移送機構
１１４Ａ、１１４Ｂ  垂直方向駆動機構
１１６Ａ、１１６Ｂ  水平方向駆動機構
１１８Ａ、１１８Ｂ  スリット
１２０Ａ、１２０Ｂ  突き上げ軸体