(57)【要約】【課題】両凹レンズなどのガラス製の光学素子に適したプリフォームを安価かつ大量に製造できるようにする。【解決手段】ガラスプリフォームの製造装置１は、加熱、軟化してプレス成形するためのプレス成形用ガラス素材であるガラスプリフォームの製造装置であって、ガラス原料を加熱、熔融して熔融ガラスを形成する熔融坩堝と、熔融ガラスを断続的に滴下する滴下パイプ２と、滴下パイプ２から滴下した熔融ガラス滴１６を、下方から支持することなく、側方からプレスして扁平に成形するプレス部１４と、を備える。【選択図】図１
2015182909.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱、軟化してプレス成形するためのプレス成形用ガラス素材であるガラスプリフォームの製造装置であって、
ガラス原料を加熱、熔融して熔融ガラスを形成する熔融部と、
前記熔融ガラスを断続的に滴下する滴下部と、
前記滴下部から滴下した熔融ガラス滴を、下方から支持することなく、側方からプレスして扁平に成形するプレス部と、を備える、ガラスプリフォームの製造装置。
【請求項２】
前記プレス部は、
前記滴下部から滴下した熔融ガラス滴を検出する検出部と、
前記検出部により熔融ガラス滴が検出されると、互いに近接する方向に移動して側方から熔融ガラス滴を挟み込む一対のプレス部材と、を有する、
請求項１記載のガラスプリフォームの製造装置。
【請求項３】
前記プレス部は、製造するガラスプリフォームの厚さに応じた隙間を水平方向にあけて配置された少なくとも一対の回転ローラーを有する、
請求項１記載のガラスプリフォームの製造装置。
【請求項４】
前記プレス部は、製造するガラスプリフォームの厚さに応じた隙間を水平方向に開けて、上下方向に延びるように配置された少なくとも一対の回転無端ベルトを有する、
請求項１または３記載のガラスプリフォームの製造装置。
【請求項５】
加熱、軟化してプレス成形するためのプレス成形用ガラス素材であるガラスプリフォームの製造方法であって、
ガラス原料を加熱、熔融して熔融ガラスを形成する熔融ステップと、
前記熔融ガラスを断続的に滴下する滴下ステップと、
前記滴下した熔融ガラス滴を、下方から支持することなく、側方からプレスして扁平に成形するプレスステップと、を備える、ガラスプリフォームの製造方法。
【請求項６】
前記プレスステップでは、前記熔融ガラス滴を、厚さｔに対する外径φの比φ／ｔが１より大きく、かつ、１０以下の扁平球となるようにプレスする、請求項５記載のガラスプリフォームの製造方法。
【請求項７】
プレス成形用の上型及び下型を有する成形型を用いて、ガラスプリフォームをプレス成形する光学素子の製造方法であって、
請求項５または６に記載のガラスプリフォームの製造方法により扁平面を有するガラスプリフォームを製造するステップと、
凸状を呈する下型の成形面と前記扁平面とが対向するように前記上型及び下型の間にガラスプリフォームを配置するステップと、
加熱、軟化状態のガラスプリフォームを前記成形型を用いてプレス成形するステップと、を備える、光学素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラスプリフォームの製造装置、ガラスプリフォームの製造方法、及び、光学素子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話などの小型な撮像機能に搭載される微小レンズに、プラスチック製レンズに代わり、ガラス製レンズの使用が検討されている。ガラス製レンズはプラスチック製レンズよりも光学性能が高いが、生産コストが高いという問題がある。
【０００３】
ガラス製レンズを生産する方法として、精密プレス成形法が広く用いられている。精密プレス成形法では、まず、プリフォームと呼ばれるガラス製の予備成形体を作成し、プリフォームをプレス成形して成形型の成形面をガラスに転写する。このため、ガラス製レンズを大量に安価で提供するためには、プリフォームを大量に安価で生産できる必要性がある。
【０００４】
プリフォームを生産する方法として、熱間成形法、及び、冷間加工法が知られている。熱間成形法では、ガラス原料を熔融し、熔融ガラスから直接プリフォームを成形する。具体的には、熱間成形法では、特許文献１、２に記載されているように、ノズルから熔融ガラスを逆円錐形状の成形面を有する成形型に滴下し、成形面の下端から上方へ向かって浮上ガスを噴出して熔融ガラス滴を浮上、回転させることにより熔融ガラス滴を球形に成形してプリフォームを製造する。なお、このように熔融ガラス滴を浮上させた状態で成形する方法を浮上成形法という。これに対して、冷間加工法では、熔融ガラスからガラスブロックを作成し、ガラスブロックを切断、研削、研磨等してプリフォームを作成する。
上記説明した熱間成形法は、冷間加工法に比べて、ガラス材料の利用率が高く、作業工程も少ないため、低コストで大量のプリフォームを作成するのに適している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−０４０６３２号公報
【特許文献２】特開２００２−１２１０３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、近年、ガラス製微小レンズの中でも、両面がともに凹面形状のレンズ、すなわち、両凹レンズの需要が高まっている。
両凹レンズを精密プレス成形法により製造する際には、ともに凸形状の成形面を有する上型及び下型を用いる。そして、下型の凸形状の成形面上にプリフォームを配置し、上型の凸形状の成形面をプリフォームの上方に配置して下型及び上型をプレスする。ここで、上記説明した熱間成形法によりプリフォームを製造する場合には、熔融ガラス滴を逆円錐形状の成形面上で、浮上回転させることにより熔融ガラス滴を球形に成形しているため、プリフォームは球形となる。しかしながら、球状のプリフォームを凸面形状の下型成形面の上に安定した状態に配置することは困難である。さらに、プリフォーム上方から凸面形状の下型成形面で押圧すると、プリフォームが外方へと位置ずれする可能性がある。このように、プリフォームが上型及び下型の中心からずれると、プレス時にガラスが大きく偏肉して、レンズ形状の不良原因になる。
【０００７】
プリフォームの下型及び上型の成形面の中心からの位置ずれを防止するためには、プリフォームの表面の一部を扁平又は凹状に成形する必要がある。球状のプリフォームに加熱成形又は研磨等により扁平又は凹状の部分を形成することも考えられるが、このような処理を行ってしまうと、コスト高になる。
【０００８】
本発明は、上記問題に鑑みなされたものであり、両凹レンズなどのガラス製の光学素子に適したプリフォームを安価かつ大量に製造するためのガラスプリフォームの製造装置およびガラスプリフォームの製造方法を提供すること、ならびに光学素子の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のガラスプリフォームの製造装置は、加熱、軟化してプレス成形するためのプレス成形用ガラス素材であるガラスプリフォームの製造装置であって、ガラス原料を加熱、熔融して熔融ガラスを形成する熔融部と、熔融ガラスを断続的に滴下する滴下部と、滴下部から滴下した熔融ガラス滴を、下方から支持することなく、側方からプレスして扁平に成形するプレス部と、を備える。
【００１０】
また、本発明のガラスプリフォームの製造方法は、加熱、軟化してプレス成形するためのプレス成形用ガラス素材であるガラスプリフォームの製造方法であって、ガラス原料を加熱、熔融して熔融ガラスを形成する熔融ステップと、熔融ガラスを断続的に滴下する滴下ステップと、滴下した熔融ガラス滴を、下方から支持することなく、側方からプレスして扁平に成形するプレスステップと、を備える。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、滴下部から滴下された球形状の熔融ガラス滴を、プレス部により下方から支持することなく、側方から挟みこんで加圧することによりプリフォームを製造しているため、平行な一対の扁平面を有するガラスプリフォームを連続的に大量に安価で製造することができる。そして、このように製造されたガラスプリフォームは、凸状の成形面を有する精密プレス成形用の下型上に安定した状態で配置することができ、精密プレス成形の加圧時に上型の凸形状の成形面がガラスプリフォームの平坦な扁平面と当接するため、プレス成形時にガラスプリフォームが位置ずれを起こすことを防止できる。
【００１２】
これにより、両凹レンズなどのガラス製の光学素子に適したプリフォームを安価かつ大量に製造できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１実施形態のガラスプリフォームの製造装置の構成を示す概略図である。
【図２】図１に示す製造装置を用いたガラスプリフォームの製造方法を説明するための図である。
【図３】図１に示す製造装置により形成されたガラスプリフォームの形状を示す斜視図である。
【図４】図１に示す製造装置により形成されたガラスプリフォームの形状を示す軸方向断面図である。
【図５】図３に示すガラスプリフォームを用いて両凹面レンズをプレス成形により製造する方法を示す図である。
【図６】本発明の第２実施形態のガラスプリフォームの製造装置の構成を示す概略図である。
【図７】図６に示す製造装置を用いたガラスプリフォームの製造方法を説明するための図である。
【図８】本発明の第３実施形態のガラスプリフォームの製造装置の構成を示す概略図である。
【図９】図８に示す製造装置を用いたガラスプリフォームの製造方法を説明するための図である。
【図１０】一対の回転ローラーから構成されるプレス部と、一対の回転コンベアから構成されるプレス部とを組み合わせた第４実施形態を示す概略図である。
【図１１】一対の回転ローラーから構成されるプレス部を二つ設けた場合の実施形態を示す。
【図１２】一対の回転コンベアから構成されるプレス部を二つ設けた場合の実施形態を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の第１実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各実施形態において、図中同一又は相当部分には同一の符号を付してその説明は繰り返さない。
図１は、本発明の第１実施形態のガラスプリフォームの製造装置の一例について、その構成を示す概略図である。本実施形態のガラスプリフォームの製造装置１は、図示しない熔融坩堝と、熔融坩堝の下方に接続された滴下パイプ２と、互いに側方に離間して設けられたレーザー照射装置６と及び光センサー８と、レーザー照射装置６と及び光センサー８の下方に設けられたプレス部４と、プレス部４の下方に設けられた冷却槽１２と、制御部１０とを備える。
【００１５】
熔融坩堝には熔融ガラスが蓄積されており、例えば、電気ヒータなどの加熱手段により、熔融ガラスが固化しないような温度に保たれている。
滴下パイプ２は、熔融坩堝の底部に接続されており、熔融坩堝に蓄積された熔融ガラスを熔融ガラス滴として滴下する。なお、本明細書中における「熔融ガラス滴」とは、滴下パイプ２内の熔融ガラスから分離し、表面張力により略球状の滴となったものをいう。滴下パイプ２は、図示しない加熱装置と保温材により、熔融ガラスが失透することなく、滴下パイプ２から滴下される熔融ガラス滴が所望の量となるように温度制御される。なお、加熱装置については、例えば、滴下パイプ２に電流を流して加熱する通電加熱機構や、滴下パイプ２の外周に高周波コイルを配置し、高周波コイルに高周波電流を流すことにより滴下パイプ２を誘導加熱する高周波誘導加熱機構など公知の装置を適用することができる。また、保温材としても公知のものを用いることができる。
【００１６】
熔融坩堝から滴下パイプ２へと熔融ガラスが送られると、熔融ガラスは界面張力により滴下パイプ２の先端に滴形状で留まろうとする。しかし、熔融坩堝からさらに熔融ガラスが送られると、滴下パイプ２の先端の熔融ガラスに作用する重力が大きくなる。そして、滴下パイプ２先端の熔融ガラスは滴形状から下方へ引き伸ばされた形状になり、表面張力によって、くびれ部が生じる。さらに熔融坩堝から滴下パイプ２へと熔融ガラスが送られると、滴下パイプ２の先端の熔融ガラスは自重が大きくなり滴下パイプ２の先端に留まることができず、くびれ部よりも下方の熔融ガラスが滴となって断続的に落下する。以下、熔融ガラスの滴下とは、滴下パイプ２の下端に留まった熔融ガラスが、自重及び表面張力により滴下パイプ２の下端から滴状となって落下することを意味し、熔融ガラス滴とはこの滴状に分離した熔融ガラスを意味する。
【００１７】
レーザー照射装置６は、例えば、レーザーダイオードなどのレーザービームを照射可能な機構を含む装置である。レーザー照射装置６は、水平方向にレーザービームを照射し、この照射したレーザービームが、滴下パイプ２から滴下された熔融ガラス滴が落下する経路を横切り、光センサー８に到達するように配置されている。レーザー照射装置６は、無線又は有線により制御部１０に通信可能に接続されており、制御部１０により起動及び停止を制御することができる。
【００１８】
光センサー８は、受光素子を含む装置であり、レーザー照射装置６から照射されたレーザービームを受光する。そして、後述するようにレーザービームを熔融ガラス滴が滴下することにより、レーザービームが遮断すると、これを検出する。光センサー８は、無線又は有線により制御部１０に通信可能に接続されており、検出したレーザービームの受光状態に関する信号を制御部１０へ送信する。
【００１９】
プレス部４は、先端にプレスヘッド１４Ａが設けられた一対のプレス部材１４と、これらプレス部材１４と、これらプレス部材１４をそれぞれ駆動する一対のアクチュエータ（図示せず）とを有する。アクチュエータとしては、例えば、スピンドルモータやエアシリンダなどを用いることができ、一対のアクチュエータが同時に駆動されることにより、プレス部材１４が互いに近接する方向に水平移動し、プレスヘッド１４Ａの間を通過する熔融ガラス滴１６を側方からプレスする。プレス時には、プレス部材１４は、プレスヘッド１４Ａの押圧面が所定の間隔ｔ´となる位置までアクチュエータにより進出される。なお、このプレス時におけるプレスヘッド１４Ａの間隔ｔ´は、製造しようとするガラスプリフォーム２０の厚さｔに応じて設定する。プレスヘッド１４Ａの間隔ｔ´とガラスプリフォーム２０の厚さｔの関係については、後述する。
【００２０】
プレスヘッド１４Ａの押圧面は、成形すべきプリフォームの形状に対応した形状に形成されている。すなわち、本実施形態では、後述するようにプリフォームの側面を平坦に形成するため、プレスヘッド１４Ａの押圧面は平坦に形成されている。また、プレスヘッド１４Ａは温度が高すぎると、熔融ガラス滴１６が融着する可能性があり、逆に温度が低すぎるとプレス時に熔融ガラス滴１６が硬化し、硬化したガラスにひびや割れが生じる可能性がある。このため、プレスヘッド１４Ａは、適宜な方法により温度制御が行われる。温度制御の方法としては、水冷又は空冷などの冷却方法や、ヒータなどの加熱方法を適宜組み合わせて行う。なお、本実施形態では、一対のプレスヘッド１４Ａは略等しい温度に制御されている。
【００２１】
一対のプレス部材１４は、プレスヘッド１４Ａのプレス面が互いに平行、かつ、鉛直となるように配置されている。さらに、これら一対のプレス部材１４は、非プレス時、すなわち、一対のプレス部材１４がともに退行した状態において、滴下パイプ２から滴下された熔融ガラス滴が落下する経路が、一対のプレス部材１４のプレスヘッド１４Ａのプレス面の中央を通過するように配置されている。プレス部４は、制御部１０に無線又は有線により接続されており、制御部１０により駆動を制御される。なお、本実施形態では、一対のプレスヘッド１４Ａが同時に熔融ガラス滴１６に接触するように、プレスヘッド１４Ａを熔融ガラス滴１６の落下する経路から等距離に配置しているが、一方のプレスヘッド１４Ａが先行して、熔融ガラス滴１６に接触するように落下する経路から異なる距離に配置してもよい。
冷却槽１２には、滴下パイプ２の直下に配置されており、例えば、液体窒素などの液化ガス、エタノール、イソプロピルアルコールなどのアルコール、代替フロンなどのガラスを変質させることなく冷却可能な冷却液が満たされている。
【００２２】
以下、図１に示すガラスプリフォームの製造装置を用いたガラスプリフォームの製造方法について説明する。図２は、図１に示す製造装置を用いたガラスプリフォームの製造方法を説明するための図である。
ガラスプリフォームを製造するにあたり、制御部１０には、滴下パイプ２の先端高さと、レーザー照射装置６及び光センサー８の設置高さと、プレス部４の設置された高さとに基づいて、滴下パイプ２から滴下されて落下する熔融ガラス滴１６が、レーザー照射装置６及び光センサー８の設置高さから、プレス部４のプレスヘッド１４Ａの中心の高さまで落下するのにかかる時間（以下、落下時間という）が記録されている。
【００２３】
まず、制御部１０によりレーザー照射装置６及び光センサー８を起動し、レーザー照射装置６から光センサー８へとレーザービームを照射する。光センサー８は、レーザー照射装置６が照射したレーザービームを受光すると、正常にレーザービームを受光した旨の信号を制御部１０へ送信する。
【００２４】
次に、熔融坩堝において、ガラス原料を熔融して熔融ガラス化し、清澄、均質化させる。そして、熔融坩堝の底面に接続された滴下パイプ２から作成すべきガラスプリフォームに適した所定量の熔融ガラス滴１６を断続的に滴下する（ＳＴＥＰ１）。滴下した熔融ガラス滴１６は表面張力により略球形状となって落下する。
【００２５】
次に、落下した熔融ガラス滴１６は、レーザー照射装置６と光センサー８との間を通過する（ＳＴＥＰ２）。この際、レーザー照射装置６から照射されるレーザービームが熔融ガラス滴１６により遮られ、光センサー８はレーザービームを一時的に受光しなくなる。光センサー８は、このようにレーザービームが遮断されたことを検知すると、レーザービームが遮断された旨の信号を制御部１０へ送信する。
【００２６】
このように制御部１０はレーザービームが遮断された旨の信号を受信すると、記録された落下時間後にプレス部４のプレスヘッド１４Ａが落下する熔融ガラス滴１６を挟み込むようなタイミングで、プレス部４を駆動する。制御部１０により駆動されたプレス部４は、アクチュエータによりプレス部材１４を接近させ、熔融ガラス滴１６が下方から支持されていない状態で熔融ガラス滴１６を側方から挟み込む。これにより、略球形状を呈していた熔融ガラス滴１６は側方から押圧され、扁平な側面が形成される。この際、熔融ガラス滴１６の体積のばらつき等により、熔融ガラス滴１６の落下する速度に誤差が生じ、必ずしもプレスヘッド１４Ａの中心位置で熔融ガラス滴１６をプレスできると限らないが、プレスヘッド１４Ａの押圧面は平坦に形成されているため、落下速度に誤差が生じても、確実に熔融ガラス滴１６の側面を平坦に形成することができる。
【００２７】
そして、このように熔融ガラス滴１６の側面を扁平にするプレス工程が完了すると、プレス部４はアクチュエータによりプレス部材１４を退行させる。これにより、側面が扁平にプレス成形された熔融ガラス滴１６は、冷却槽１２内の冷却液１２Ａへと落下し、冷却される（ＳＴＥＰ５）。
以上の工程を繰り返すことにより、連続的にガラスプリフォームを作成することができる。
【００２８】
図３及び図４は、図１に示す製造装置１により形成されたガラスプリフォーム２０の形状を示し、図３は斜視図、図４は軸方向断面図である。図３及び図４に示すように、ガラスプリフォーム２０は略球体状の熔融ガラス滴１６の側方を扁平にプレス成形することにより、プレスヘッド１４Ａのプレス面に沿った方向に均一に押し広げられて形成されており、図３、図４における中心軸Ｃを中心とした回転体形状を有する。また、プリフォーム２０は、中心軸Ｃを含む断面において、互いに平行な等しい径の一対の円形扁平面２０Ａを有し、一対の円形扁平面２０Ａの間が側方に向かって凸となるような曲面で結合されたような扁平球状を呈している。これら一対の円形扁平面２０Ａの一方が、後述するように下型の成形面に当接するように下型上に載置される。また、プリフォーム２０の中心軸Ｃに対して直交する断面は、一対の円形扁平面２０Ａの中央で最大径となる。以下、このプリフォーム２０の最大径となる断面における外径をφとし、円形扁平面２０Ａの直径をφ´とする。また、プリフォーム２０の厚さ（中心軸Ｃ方向の長さ）をｔとする。
【００２９】
なお、プリフォーム２０の厚さｔは、プレス時におけるプレスヘッド１４Ａの押圧面の間隔ｔ´とプレス時のガラスの冷却度合により決まる。プレスヘッドの温度は、熔融ガラスが融着しないように、熔融ガラス滴の温度より低く設定されている。そのため、プレス時にガラスがもつ熱量の一部がプレスヘッドによって奪われ、ガラスの冷却が促進される。ガラス全体が固化するまで、プレスを継続する時間（プレス時間）を長くとれば、プリフォーム２０の厚さｔは、プレス時におけるプレスヘッド１４Ａの押圧面の間隔ｔ´と等しくなる。
【００３０】
ガラスは熱伝導性が比較的小さい物質であるため、プレス時間が短いと、ガラス表面は冷却されて固化する。しかし、ガラス内部の温度は依然として高く、内部は軟化状態にある。プレス終了後、熱伝導によりガラス内部の熱が徐々に表面へ伝わると、ガラス表面の温度が上昇し、再軟化がおこる。その結果、ガラス全体が再軟化状態になり、扁平化したガラスが表面張力によって球形状に戻ろうとしてプリフォームの厚さｔが増加する。このように、プレス時間を短くすると、プリフォームの厚さｔはプレスヘッド１４Ａの押圧面の間隔ｔ´よりも大きくなる傾向を示す。
【００３１】
プリフォーム２０の厚さｔを所望の値にする方法としては、例えば、以下に示す方法（１−１）〜（１−３）がある。
（１−１）
[プレスヘッド１４Ａの押圧面の間隔ｔ´を一定にし、プレス時間を調整する方法]
プレスヘッド１４Ａの押圧面の間隔ｔ´をプリフォームの厚さの目標値ｔより小さく設定する。プレス時間を長くすると、プリフォームの厚さはｔ´に近づき、プレス時間を短くするとプリフォームの厚さが増加する。このことを利用してプリフォームの厚さを目標値ｔになるようにプレス時間を調整する。
【００３２】
（１−２）
[プレス時間を一定にし、プレスヘッド１４Ａの押圧面の間隔ｔ´を調整する方法]
プレス時間を一定にする。押圧面の間隔ｔ´を狭くするとプリフォームの厚さは薄くなり、押圧面の間隔ｔ´を広くするとプリフォームの厚さが厚くなる。このことを利用して、押圧面の間隔ｔ´を調整し、プリフォームの厚さを目標値ｔにする。
【００３３】
（１−３）
[プレスヘッド１４Ａの押圧面の間隔ｔ´及びプレス時間を調整する方法]
上記（１）の方法と（２）の方法を併用する。
【００３４】
中心軸Ｃを含み中心軸Ｃに直交する断面において、プリフォーム２０はスーパー楕円形状を呈している。なお、スーパー楕円とは、ｘｙ平面上において（｜ｘ／α｜）n＋（｜ｙ／β｜）n＝１（ただし、α、βは性の実数、ｎは２以上の実数）により規定される領域である。スーパー楕円は、ｎが２に近づくと、楕円形に近づき、ｎが大きくなると長方形に近づく。
【００３５】
本実施形態では、プリフォーム２０をプ精密レス成形用下型の成形面上に安定した状態で載置するため、最大径となる断面の断面積Ｓに対する円形扁平面２０Ａの面積Ｓ´の割合（Ｓ´／Ｓ）が０．５以上となることが好ましい。最大径となる断面の断面積Ｓ＝π×（φ／２）2であり、円形扁平面２０Ａの面積Ｓ´＝π×（φ´／２）2であるため、φ´／φは０．５1/2以上であることが好ましい。
【００３６】
また、プリフォーム２０は中心軸Ｃ方向にプレスされて形成されているため、厚さｔに対する外形φの比（φ／ｔ）は１を超えるが、精密プレス成形用下型の成形面上に安定した状態で載置するため、この比（φ／ｔ）は１．２以上であることが好ましく、１．４以上であることが撚り好ましく、２．０以上であることがさらに好ましく、２．５以上であることが一層好ましい。さらに、この比（φ／ｔ）は精密プレス成形時の変形しろを確保し、形状精度の高い光学素子を製造するために６以下であることが好ましく、５以下であることがより好ましい。
【００３７】
ガラスプリフォーム２０の厚さｔは上記方法により調整することができる。ガラスプリフォーム２０の最大径φ、円形扁平面２０Ａの径φ´は、熔融ガラス滴１６の体積及びガラスプリフォーム２０の厚さｔの調整により適宜変更することができる。すなわち、熔融ガラス滴１６の体積が一定であれば、ガラスプリフォームの厚さｔを増加させると、外径φは減少する。逆に、ガラスプリフォームの厚さｔを減少させると、外径φは増加する。また、熔融ガラス滴１６の体積を増加させることにより、ガラスプリフォームの厚さｔを変えることなく、外径φ及び円形扁平面２０Ａの径φ´を大きくすることができ、熔融ガラス滴１６の体積を減少させることにより、外径φ及び円形扁平面２０Ａの径φ´を小さくすることができる。なお、熔融ガラス滴１６の体積は、周知のように、滴下パイプ２の内径、長さ、流出口の直径等を適宜選択するとともに、滴下パイプ２の温度を適宜制御することにより、調整できる。なお、熔融ガラス滴の体積を変えると、同じプレス時間であってもプレス時のガラスの冷却度合が変わるため、熔融ガラス滴の体積を変更する場合は、プレスヘッド１４Ａの押圧面の距離ｔ´とプレス時間を上記の方法で適宜、調整し、プリフォーム２０の厚さｔを所望の値にすればよい。
【００３８】
次に、上記のガラスプリフォームの製造装置１を用いて製造されたガラスプリフォームを用いて両凹面レンズを精密プレス成形により製造する方法を説明する。
図５は、図３に示すガラスプリフォームを用いて両凹面レンズをプレス成形により製造する方法を示す図である。同図に示すように、成形型３０は、上方に凸な成形面を有する下型３４と、下方に凸な成形面を有する上型３２と、これら下型３４及び上型３２の周囲に設けられ、水平方向の相対移動を規制するスリーブ型３６とを備える。下型３４及び上型３２の成形面には、公知の方法により離型膜が形成されている。
【００３９】
まず、上型３２をスリーブ型３６から取り外し、プリフォーム２０を下型３４の成形面上に配置する(ＳＴＥＰ１)。この際、プリフォーム２０が円形扁平面２０Ａを有しているため、この円形扁平面２０Ａが下型３４の成形面と対向するようにプリフォーム２０を配置することにより、安定した状態でプリフォーム２０を載置することができる。
【００４０】
次に、スリーブ型３６の上部に上型３２を配置し、プリフォーム２０を収容した成形型３０を加熱し、プリフォーム２０を軟化させる。そして、プリフォーム２０が軟化した状態を保つよう、成形型３０の温度調整を行いながら、上型３２及び下型３４にプレス荷重を加える。この際、プリフォーム２０の上型３２の成形面と対向する円形扁平面２０Ａが平坦であるため、上型３２に押圧力を加えても、プリフォーム２０が移動することを防止できる。そして、このように、上型３２及び下型３４を加圧することにより、上型３２及び下型３４の成形面の形状がプリフォーム２０の上下面に転写され、両凹面レンズ４０を製造することができる（ＳＴＥＰ２）。
【００４１】
そして、上型３２及び下型３４に加圧力を加えた状態のまま、両凹面レンズ４０が収容された成形型３０を徐冷し、両凹面レンズ４０が変形しないような十分に低い温度まで冷却された後、上型３２を取り外し、両凹面レンズ４０を取り出す。
以上の工程を繰り返すことにより、ガラス製の微小な両凹面レンズ４０を連続的に製造することができる。
【００４２】
本実施形態の上記一例によれば、滴下パイプ２から落下した球形状の熔融ガラス滴１６を、プレス部４のプレスヘッド１４Ａにより側方から挟みこんで加圧することによりプリフォームを製造しているため、平行な一対の円形扁平面２０Ａを有するガラスプリフォーム２０を連続的に大量に安価で製造することができる。また、このように製造されたガラスプリフォーム２０は、凸状の成形面を有する精密プレス成形用の下型３４上に安定した状態で配置することができる。さらに、精密プレス成形の加圧時に上型３２の凸形状の成形面がガラスプリフォーム２０の平坦な円形扁平面２０Ａと当接するため、プレス成形時にガラスプリフォーム２０が位置ずれを起こすことを防止できる。このように、本実施形態の製造装置１によれば、両凹レンズを精密プレス成形により製造するのに好適なガラスプリフォーム２０を安価かつ大量に製造することができる。
【００４３】
また、従来用いられていた浮上成形法では、熔融ガラスを滴下する滴下パイプの下方にガスを噴出する成形型が設けられていたため、成形型から噴出するガスが滴下パイプに吹き付けられ、滴下パイプ及び滴下パイプ下端に留まった熔融ガラスの温度が低下してしまい、熔融ガラス滴の質量（体積）に誤差が生じていた。これに対して、本実施形態では、滴下パイプ２に向けてガスが吹き付けられていないため、熔融ガラス滴の質量（体積）の誤差を減らすことができ、均一なガラスプリフォーム２０を製造することができる。
【００４４】
また、滴下パイプの先端に留まった熔融ガラスを、シアと呼ばれる切断刃により熔融切断して熔融ガラス滴を滴下する方法もあるが、この方法では、分離痕がガラスプリフォームに残ってしまい、成形した光学素子にもこの分離痕が残ってしまう。特に、精密プレス成形では、研削研磨などの機械加工を行わないため、ガラスプリフォームに分離痕が残ってしまうと、このガラスプリフォームを用いて製造した光学素子の品質が低下してしまう。これに対して、本実施形態では、熔融ガラス滴１６は自重及び表面張力により滴下パイプ２の先端にたまった熔融ガラスから分離して落下するため、分離痕がガラスプリフォーム２０に残らず、高品質な光学素子を製造することができる。
【００４５】
また、本実施形態の上記一例では、プレス時におけるプレスヘッド１４Ａの間隔が、プレス後の熔融ガラス滴１６が、厚みｔに対する外径φの比φ／ｔが１を超え６以下の扁平球となるように設定されている。これにより、ガラスプリフォーム２０を精密プレス成形用の下型３４の成形面上に安定した状態で載置することができるとともに、精密プレス成形時の変形しろを確保することができる。
【００４６】
なお、以上説明した第１実施形態のガラスプリフォームの製造装置の一例、すなわち、ガラスプリフォームの製造装置１では、プレス部４のプレス部材１４は水平方向に進退するのみであったが、プレス部材１４を落下する熔融ガラス滴１６に合わせて鉛直方向に移動させてもよい。さらに、プレス部材１４を落下する熔融ガラス滴１６に合わせて鉛直方向に移動させる場合には、プレスヘッド１４Ａを回転させるとよい。これにより、遠心力により重力の影響を減少させ、より真円に近いガラスプリフォームが得られる。
【００４７】
以下、本発明の第２実施形態について説明する。本発明の第２実施形態のガラスプリフォームの製造装置は、プレス部が製造するガラスプリフォームの厚さに応じた隙間を水平方向にあけて配置された少なくとも一対の回転ローラーを有する。図６は本発明の第２実施形態のガラスプリフォームの製造装置の一例について、その構成を示す概略図である。同図に示すように、本実施形態の製造装置１０１は、滴下パイプ２と、滴下パイプ２の下方に設けられたプレス部１０４と、プレス部１０４の下方に設けられた冷却槽１２とを備える。なお、第２実施形態の製造装置１０１における滴下パイプ２及び冷却槽１２の構成は、第１実施形態の製造装置１と同様の構成である。冷却槽中の冷却液としては、第１実施形態の一例として説明した冷却液と同様のものを用いればよい。
【００４８】
本実施形態のプレス部１０４は、一対の円柱状の回転ローラー１１４を備える。回転ローラー１１４は、図示しない駆動装置により等速で互いに近接する側（以下、内側という）において下向きとなるような方向（図６に矢印で示す方向）に回転される。プレス部１０４を構成する回転ローラー１１４は、間に所定の間隔ｔ´の隙間が形成されるように、水平方向に離間して互いに平行に配置されている。また、回転ローラー１１４は、間に形成された隙間の中央が滴下パイプ２の直下となるように配置されている。回転ローラー１１４の隙間の間隔ｔ´は、製造しようとするガラスプリフォーム２０の厚さｔに応じて設定する。回転ローラー１１４の隙間の間隔ｔ´の設定方法については後述する。
【００４９】
また、第１実施形態のプレスヘッド１４Ａと同様に、回転ローラー１１４は温度が高すぎると、熔融ガラス滴１６が融着する可能性があり、逆に温度が低すぎるとプレス時に熔融ガラス滴１６が硬化し、硬化したガラスにひびや割れが生じる可能性がある。このため、回転ローラー１１４も、適宜な方法により温度制御が行われる。温度制御の方法としては、第１実施形態のプレスヘッド１４Ａと同様の方法を用いることができる。
【００５０】
以下、図６に示す第２実施形態の製造装置１０１を用いたガラスプリフォームの製造方法を説明する。図７は、図６に示す製造装置１０１を用いたガラスプリフォームの製造方法を説明するための図である。
まず、第１実施形態と同様に、熔融坩堝において、ガラス原料を熔融して熔融ガラス化し、清澄、均質化させる。そして、熔融坩堝の底面に接続された滴下パイプ２から作成すべきガラスプリフォームに適した所定量の熔融ガラス滴１６を滴下する（ＳＴＥＰ１）。滴下した熔融ガラス滴１６は表面張力により略球形状となって落下する。
【００５１】
次に、落下した熔融ガラス滴１６は、熔融ガラス滴１６の外径が回転ローラー１１４の間隔よりも大きいため、回転ローラー１１４の内側上面に当接する（ＳＴＥＰ２）。
そして、一対の回転ローラー１１４が内側において下向きとなるように回転しているため、これら回転ローラー１１４に側方から押圧されながら下方へと送られる。これにより、熔融ガラス滴１６が下方から支持されていない状態で、熔融ガラス滴１６の側面が平坦にプレス成形される。このように側面が扁平に形成された熔融ガラス滴１６は、回転ローラー１１４により下方に送られ、冷却槽１２内の冷却液１２Ａへと落下し、冷却される（ＳＴＥＰ３）。
以上の工程を繰り返すことにより、連続的にガラスプリフォームを作成することができる。
【００５２】
なお、本実施形態の製造装置１０１を用いて製造したガラスプリフォームも第１実施形態の製造装置１を用いて製造したガラスプリフォームと同様の形状を有する。そして、本実施形態においても、ガラスプリフォーム２０の厚さｔ、最大径φ、円形扁平面２０Ａの径φ´は、熔融ガラス滴１６の体積及び回転ローラー１１４の間の隙間の距離ｔ´ならびに回転ローラーによるガラス押圧時のガラスの冷却度合などを調整することにより適宜変更することができる。ガラスの冷却度合は、例えば、回転ローラーとガラスの接触時間の長短、すなわち、回転ローラーの回転速度によって調整することができる。
【００５３】
第１実施態様と同様、回転ローラーの回転速度を増加させて回転ローラーによるガラスの押圧時間を減少させると、押圧後にガラスの内部の熱が表面に伝わり、表面が再軟化する。その結果、表面張力により扁平化されたガラスが球形状に戻ろうとするため、プリフォームの厚さｔが増加する。
【００５４】
プリフォーム２０の厚さｔを所望の値にする方法としては、例えば、以下に示す方法が（２−１）〜（２−３）ある。
（２−１）
[回転ローラーの間の間隔ｔ´を一定にし、回転ローラーの回転速度を調整する方法]
回転ローラーの間の間隔ｔ´をプリフォームの厚さの目標値ｔより小さく設定する。回転ローラーの回転速度を小さくすると、プリフォームの厚さは薄くなり、回転ローラーの回転数を大きくするとプリフォームの厚さが厚くなる。このことを利用して回転ローラーの回転速度を調整し、プリフォームの厚さを目標値ｔにする。
【００５５】
（２−２）
[回転ローラーの回転速度を一定にし、回転ローラーの間の間隔ｔ´を調整する方法]
回転ローラーの回転速度を一定にする。回転ローラーの間の間隔ｔ´を狭くするとプリフォームの厚さは薄くなり、押圧面の間隔ｔ´を広くするとプリフォームの厚さが厚くなる。このことを利用して、プリフォームの厚さを目標値ｔにする。
【００５６】
（２−３）
[回転ローラーの間の間隔ｔ´及び回転ローラーの回転速度を調整する方法]
上記（１）の方法と（２）の方法を併用する。
熔融ガラス滴１６の体積が一定であれば、ガラスプリフォームの厚さｔを増加させることにより、外径φは減少する。逆に、ガラスプリフォームの厚さｔを減少させることにより、外径φは増加する。また、熔融ガラス滴１６の体積を増加させることにより、厚さｔを変えることなく、外径φ及び円形扁平面２０Ａの径φ´を大きくすることができ、熔融ガラス滴１６の体積を減少させることにより、最大径φ及び円形扁平面２０Ａの径φ´を小さくすることができる。このようにして、ガラスプリフォームの厚さｔに対する外径φの比φ／ｔが１を超え６以下の扁平球となるようにすることが、後工程のプレス成形を良好に行う上から好ましい。なお、当然のことながら、この回転ローラー１１４の隙間の間隔ｔ´は、滴下パイプ２から滴下される熔融ガラス滴１６の外径よりも小さく設定する。
【００５７】
第２実施形態によれば、第１実施形態で得られた効果に加えて以下の効果が得られる。
本実施形態では、回転ローラー１１４が回転していれば熔融ガラス滴１６をプレスすることができるため、熔融ガラス滴１６の滴下タイミングに合わせてプレス部を駆動するための装置、すなわち、第１実施形態におけるレーザー照射装置６及び光センサー８を省略することができる。さらに、第１実施形態では、プレス工程においてアクチュエータによりプレスヘッド１４Ａを進退させる必要があるため、熔融ガラス滴１６の滴下間隔をあまり短くすることができなかったが、本実施形態では回転ローラー１１４を回転させるだけでよいので、第１実施形態に比べて、滴下間隔を短くすることができる。
【００５８】
以下、本発明の第３実施形態のガラスプリフォームの製造装置について説明する。本発明の第３実施形態のガラスプリフォームの製造装置は、プレス部が、製造するガラスプリフォームの厚さに応じた隙間を水平方向に開けて、上下方向に延びるように配置された少なくとも一対の回転無端ベルトを有する。図８は、本発明の第３実施形態のガラスプリフォームの製造装置の一例であるガラスプリフォームの製造装置２０１の構成を示す概略図である。同図に示すように、本実施形態の製造装置２０１は、滴下パイプ２と、滴下パイプ２の下方に設けられたプレス部２０４と、プレス部２０４の下方に設けられた冷却槽１２とを備える。なお、第３実施形態の製造装置２０１における滴下パイプ２及び冷却槽１２の構成は、第１実施形態の製造装置１と同様の構成である。冷却槽中の冷却液も第１実施形態の一例、第２実施形態の一例として説明した冷却液と同様の用いればよい。
【００５９】
本実施形態のプレス部２０４は、一対の円柱状の回転コンベア２１４を備える。各回転コンベア２１４は、図示しない駆動装置により駆動される鉛直方向に離間して平行に配置された一対の回転ローラー２１４Ａと、これら一対の回転ローラー２１４Ａの外周に架け渡された耐熱性の無端ベルト（本実施形態では、スチールベルト）２１４Ｂとを有する。各の回転ローラー２１４Ａは、近接する側（内側）において下向きとなるような方向に回転され、これによりスチールベルト２１４Ｂは内側において下方に向かって進行し、外側において上方に向かって進行する。
【００６０】
プレス部２０４を構成する回転コンベア２１４は、間に所定の間隔ｔ´の隙間が形成されるように、スチールベルト２１４Ｂの内側の面が互いに平行になるように水平方向に離間して配置されている。また、回転コンベア２１４は、間に形成された隙間の中央が滴下パイプ２の直下となるように配置されている。
ガラスプリフォーム２０の厚さｔを所望の値にするには、例えば、上記（３−１）〜（３−３）のいずれかの方法を用いればよい。
（３−１）
[回転コンベアの間の間隔ｔ´を一定にし、回転コンベアの回転速度を調整する方法]
回転コンベアの間の間隔ｔ´をプリフォームの厚さの目標値ｔより小さく設定する。回転コンベアの回転速度を小さくすると、プリフォームの厚さは薄くなり、回転コンベアの回転数を大きくするとプリフォームの厚さが厚くなる。このことを利用して回転コンベアーの回転速度を調整し、プリフォームの厚さを目標値ｔにする。
（３−２）
[回転コンベアの回転速度を一定にし、回転コンベアの間の間隔ｔ´を調整する方法]
回転コンベアの回転速度を一定にする。回転コンベアの間の間隔ｔ´を狭くするとプリフォームの厚さは薄くなり、押圧面の間隔ｔ´を広くするとプリフォームの厚さが厚くなる。このことを利用して、プリフォームの厚さを目標値ｔにする。
（３−３）
[回転コンベアの間の間隔ｔ´及び回転コンベアの回転速度を調整する方法]
上記（１）の方法と（２）の方法を併用する。
プレス部２０４によりプレスされたガラスプリフォームの厚みｔに対する外径φの比φ／ｔが１を超え６以下の扁平球となるように、回転コンベアの回転速度、回転コンベアの押圧面の間隔ｔ´、熔融ガラス滴の体積を設定することが、後工程にプレス成形を良好に行う上から好ましい。なお、当然のことながら、この回転コンベア２１４の間隔ｔ´は、滴下パイプ２から滴下される熔融ガラス滴１６の外径よりも小さい。
【００６１】
また、第１実施形態の一例として説明したプレスヘッド１４Ａと同様に、回転コンベア２１４は温度が高すぎると、熔融ガラス滴１６が融着する可能性があり、逆に温度が低すぎるとプレス時に熔融ガラス滴１６が硬化し、硬化したガラスにひびや割れが生じる可能性がある。このため、回転コンベア２１４も、適宜な方法により温度制御が行われる。温度制御の方法としては、第１実施形態の一例として説明したプレスヘッド１４Ａと同様の方法を用いることができる。
【００６２】
以下、図８に示す第３実施形態の一例であるガラスプリフォームの製造装置２０１を用いたガラスプリフォームの製造方法を説明する。図９は、図８に示す製造装置２０１を用いたガラスプリフォームの製造方法を説明するための図である。
まず、第１実施形態と同様に、熔融坩堝において、ガラス原料を熔融して熔融ガラス化し、清澄、均質化させる。そして、熔融坩堝の底面に接続された滴下パイプ２から作成すべきガラスプリフォームに適した所定量の熔融ガラス滴１６を滴下する（ＳＴＥＰ１）。滴下した熔融ガラス滴１６は表面張力により略球形状となって落下する。
【００６３】
次に、落下した熔融ガラス滴１６は、熔融ガラス滴１６の外径が回転コンベア２１４の間隔よりも大きいため、回転コンベア２１４の内側上面に当接する（ＳＴＥＰ２）。
そして、一対の回転コンベア２１４のスチールベルト２１４Ｂが内側において下向きとなるように回転しているため、熔融ガラス滴はこれら回転コンベア２１４のスチールベルト２１４Ｂによってプレスされながら下方へと送られる（ＳＴＥＰ３）。これにより、熔融ガラス滴１６は下方から支持されていない状態で、側面が略平坦にプレス成形される。このように側面が扁平に形成された熔融ガラス滴１６は、さらに、回転コンベア２１４により下方に送られ（ＳＴＥＰ４）、冷却槽１２内の冷却液１２Ａへと落下し、冷却される（ＳＴＥＰ５）。
以上の工程を繰り返すことにより、連続的にガラスプリフォームを作成することができる。
【００６４】
なお、本実施形態の一例である製造装置２０１を用いて製造したガラスプリフォームも第１実施形態の一例である製造装置１を用いて製造したガラスプリフォームと同様の形状を有する。そして、本実施形態においても、ガラスプリフォーム２０の厚さｔ、外径φ、円形扁平面２０Ａの径φ´は、熔融ガラス滴１６の体積及び回転コンベア２１４の間の隙間の距離ｔ´、プレス時のガラスの冷却度合を調整することにより適宜変更することができる。すなわち、プリフォーム２０の厚さｔは、例えば上記の方法（３−１）〜（３−３）のいずれかの方法により調整することができる。熔融ガラス滴１６の体積が一定であれば、ガラスプリフォームの厚さｔを増加させることにより、外径φは減少する。逆に、ガラスプリフォームの厚さｔを減少させることにより、外径φは増加する。また、熔融ガラス滴１６の体積を増加させることにより、厚さｔを変えることなく、外径φ及び円形扁平面２０Ａの径φ´を大きくすることができ、熔融ガラス滴１６の体積を減少させることにより、外径φ及び円形扁平面２０Ａの径φ´を小さくすることができる。
【００６５】
第３実施形態によれば、第２実施形態で得られた効果に加えて以下の効果が得られる。
第３実施形態では、第２実施形態の回転ローラー１１４に代えて、回転コンベア２１４を用いているため、熔融ガラス滴１６をより長い時間にわたり、スチールベルト２１４Ｂで挟んだ状態を継続することができる。このため、熔融ガラス１６が冷却されるまで熔融ガラス滴１６を挟んだ状態を維持することができ、プレス後に扁平化したガラスが変形することを防止できる。
【００６６】
また、本発明では、上述した第１〜第３実施形態のプレス部を組み合わせることも可能である。本発明の第４実施形態は、加熱、軟化してプレス成形するためのプレス成形用ガラス素材であるガラスプリフォームの製造装置であって、ガラス原料を加熱、熔融して熔融ガラスを形成する熔融坩堝と、熔融ガラスを断続的に滴下する滴下パイプ２と、滴下パイプ２から滴下した熔融ガラス滴を、下方から支持することなく、側方からプレスして扁平に成形する第１のプレス部と、第１のプレス部でプレスしたガラスをさらにプレスする第２のプレス部を備える。
なお、第４実施形態のガラスプリフォームの製造装置は、第２のプレス部でプレスしたガラスをさらにプレスする１または２以上のプレス部を備えたものでもよい。
図１０は、一対の回転ローラー１１４から構成されるプレス部１０４と、一対の回転コンベア２１４から構成されるプレス部２０４とを組み合わせた第４実施形態の一例を示す概略図である。プレス部１０４が第１のプレス部、プレス部２１４が第２のプレス部に相当する。同図に示すように、第４実施形態の一例であるガラスプリフォームの製造装置３０１は、滴下パイプ２と、滴下パイプ２の下方に設けられた第１のプレス部１０４と、プレス部１０４の下方に設けられた第２のプレス部２０４とを備える。第１のプレス部１０４は、第２実施形態において説明した一対の回転ローラー１１４から構成されるプレス部１０４と同様の構成であり、第２のプレス部２０４は第３実施形態において説明した一対の回転コンベア２１４から構成されるプレス部２０４と同様の構成である。
【００６７】
第１のプレス部１０４の一対の回転ローラー１１４は、間に形成された隙間の中央が滴下パイプ２の直下となるように配置されており、第２のプレス部２０４の一対の回転コンベア２１４は間に形成された隙間の中央が滴下パイプ２の直下となるように配置されている。上記本実施形態の一例では、製造しようとするガラスプリフォーム２０の厚さｔは、例えば、上記（２−１）〜（２−３）のいずれかの方法と上記（３−１）〜（３−３）のいずれかの方法を組合せることによって調整可能である。ガラスプリフォーム２０の厚さｔを調整することによりガラスプリフォームの厚みｔに対する外径φの比φ／ｔが１を超え６以下の扁平球となるように設定することが、後工程におけるプレス成形を良好に行う上で好ましい。また、第１のプレス部１０４の回転ローラー１１４の隙間の間隔を、プリフォームの厚さｔと等しいか、それよりも広くなるように設定することが好ましい。
【００６８】
また、第２実施形態の回転ローラー１１４と同様に、本実施形態の第１のプレス部１０４の回転ローラー１１４も熔融ガラス滴１６の融着やひび割れを防止できるよう、適宜な方法により温度制御が行われる。また、本実施形態の第２のプレス部２０４は、第１のプレス部１０４によるプレス後の熔融ガラス滴１６の粘度が塑性変形可能なように温度制御が行われる。
【００６９】
上記本実施形態の一例では、滴下パイプ２から滴下された熔融ガラス滴１６は、まず、第１のプレス部１０４により扁平球状にプレス処理され、さらに、第２のプレス部２０４により扁平な扁平球状にプレス処理される。なお、各プレス部１０４、２０４におけるプレス処理は第１及び第２実施形態のプレス部１０４、２０４と同様である。このように２回に分けてプレス処理をする場合には、第１のプレス部１０４の回転ローラー１１４の隙間の間隔は、プリフォームの厚さｔよりも広く設定しておくことにより、２回に分けてより効率的にプレス処理を行うことができる。
【００７０】
なお、上記本実施形態の一例では、第２のプレス部２０４を熔融ガラス滴１６の粘度が塑性変形可能なように温度制御しているが、これに限らず、冷却を促進させ、プレスによってガラスが固化するように温度制御してもよい。この場合、第１のプレス部１０４の回転ローラー１１４の隙間の間隔は、プリフォームの厚さｔと等しく設定することが好ましい。
【００７１】
なお、本発明は上記の実施形態に限らず、同種のプレス部を複数設けることも可能である。図１１は、一対の回転ローラー１１４から構成されるプレス部１０４を二つ設けた場合の実施形態を示す概略図であり、図１２は、一対の回転コンベア２１４から構成されるプレス部２０４を二つ設けた場合の実施形態を示す概略図である。これらの図に示すように、同種のプレス部を複数設けた場合であっても本発明の技術範囲内である。
【００７２】
最後に、各実施形態を図等を用いて総括する。
第１実施形態のガラスプリフォームの製造装置１は、図１に示すように、加熱、軟化してプレス成形するためのプレス成形用ガラス素材であるガラスプリフォームの製造装置であって、ガラス原料を加熱、熔融して熔融ガラスを形成する熔融坩堝と、熔融ガラスを断続的に滴下する滴下パイプ２と、滴下パイプ２から滴下した熔融ガラス滴１６を、下方から支持することなく、側方からプレスして扁平に成形するプレス部１４と、を備える。また、プレス部１４は、滴下パイプ２から滴下した熔融ガラス滴１６を検出するレーザー照射装置６及び光センサー８と、レーザー照射装置６及び光センサー８により熔融ガラス滴１６が検出されると、互いに近接する方向に移動して側方から熔融ガラス滴を挟み込む一対のプレス部材１４と、を有する。
【００７３】
また、第１実施形態のガラスプリフォームの製造方法は、図２に示すように、加熱、軟化してプレス成形するためのプレス成形用ガラス素材であるガラスプリフォームの製造方法であって、ガラス原料を加熱、熔融して熔融ガラスを形成する熔融ステップと、熔融ガラスを断続的に滴下する滴下ステップ（ＳＴＥＰ１）と、滴下した熔融ガラス滴１６を、下方から支持することなく、側方からプレスして扁平に成形するプレスステップ（ＳＴＥＰ３，４）と、を備える。
【００７４】
第２実施形態のガラスプリフォームの製造装置１０１は、図６に示すように、加熱、軟化してプレス成形するためのプレス成形用ガラス素材であるガラスプリフォームの製造装置であって、ガラス原料を加熱、熔融して熔融ガラスを形成する熔融坩堝と、熔融ガラスを断続的に滴下する滴下パイプ２と、滴下パイプ２から滴下した熔融ガラス滴を、下方から支持することなく、側方からプレスして扁平に成形するプレス部１０４と、を備える。プレス部１０４は、製造するガラスプリフォームの厚さに応じた隙間を水平方向にあけて配置された少なくとも一対の回転ローラー１１４を有する。
【００７５】
第３実施形態のガラスプリフォームの製造装置２０１は、図８に示すように、加熱、軟化してプレス成形するためのプレス成形用ガラス素材であるガラスプリフォームの製造装置であって、ガラス原料を加熱、熔融して熔融ガラスを形成する熔融坩堝と、熔融ガラスを断続的に滴下する滴下パイプ２と、滴下パイプ２から滴下した熔融ガラス滴を、下方から支持することなく、側方からプレスして扁平に成形するプレス部２０４と、を備える。プレス部２０４は、製造するガラスプリフォームの厚さに応じた隙間を水平方向に開けて、上下方向に延びるように配置された少なくとも一対のスチールベルト２１４Ｂを有する。
【００７６】
第４実施形態のガラスプリフォームの製造装置３０１は、図１０に示すように、加熱、軟化してプレス成形するためのプレス成形用ガラス素材であるガラスプリフォームの製造装置であって、ガラス原料を加熱、熔融して熔融ガラスを形成する熔融坩堝と、熔融ガラスを断続的に滴下する滴下パイプ２と、滴下パイプ２から滴下した熔融ガラス滴を、下方から支持することなく、側方からプレスして扁平に成形する第１のプレス部１０４と、第１のプレス部でプレスしたガラスをさらにプレスする第２のプレス部を備える。
なお、第４実施形態のガラスプリフォームの製造装置は、第２のプレス部でプレスしたガラスをさらにプレスする１または２以上のプレス部を備えたものでもよい。
【実施例】
【００７７】
（実施例１）
実施例１では、図１を参照して説明したガラスプリフォームの製造装置１を用いてガラスプリフォームを製造した。ガラス材料としてＨＯＹＡ株式会社製のＭＰ−ＦＤＳ２を用い、質量１４ｍｇのガラスプリフォームを製造した。先端温度が８００〜９００℃になるように加熱した滴下パイプ２の下端から、０．５秒の一定の周期で熔融ガラスを滴下した。滴下中の熔融ガラスを一対のプレス部材１４でプレスし、プレスしたガラスを冷却液１２Ａ（エタノール）内に落下させ回収した。
【００７８】
プレス部４を構成する一対のプレス部材１４のプレスヘッド１４Ａのプレス時の間隔は、０．８５ｍｍに設定し、プレス時間は１５０ｍ秒に設定した。温度コントローラを用いて、プレスヘッド１４Ａの温度を熔融ガラス塊が融着しない温度に維持した。
【００７９】
このような条件で製造されたプリフォームは、外径φは２．１〜２．１８ｍｍであり、厚さｔは０．９８〜１．０７ｍｍであった。扁平率（厚さｔ／外径φ）は４８％であった。そして、このプリフォームを用いて精密プレス成形法により両凹ガラスレンズを成形したところ、プリフォームを安定して下方の成形面上に配置することができ、ガラスレンズに樹紋等の成形不良が発生することはなかった。このように図１に示されたガラスプリフォームの製造装置１により両凹レンズを成形するのに好適なガラスプリフォームを製造できることが確認された。
【００８０】
（実施例２）
実施例２では、図６を参照して説明したガラスプリフォームの製造装置１０１を用いてガラスプリフォームを製造した。ガラス材料としてＨＯＹＡ株式会社製のＭＰ−ＦＤＳ２を用い、質量１４ｍｇのガラスプリフォームを製造した。先端温度が８００〜９００℃になるように加熱した滴下パイプ２の下端から、０．５秒の一定の周期で熔融ガラスを一対の回転ローラー１１４の隙間に滴下した。回転ローラー１１４は図示する方向に回転しており、熔融ガラス滴は一対の回転ローラー１１４の間に挟まれてプレスされる。一対の回転ローラー１１４の間を通過したガラスは、冷却液１２Ａ（エタノール）内へと落下し、回収される。
【００８１】
プレス部１０４を構成する一対の回転ローラー１１４としては、半径６０ｍｍのものを用い、回転ローラー１１４の間隔は、０．７ｍｍに設定した。上述したように、図６を参照して説明したガラスプリフォームの製造装置１０１では、回転ローラー１１４の間隔と、回転ローラー１１４の回転速度とを調整することにより、プリフォームの厚さを調整することができる。実施例２では、回転ローラー１１４の間隔を一定とし、回転ローラー１１４の回転数を毎分５０〜１００回転の範囲で調整することにより、プリフォームの厚さ及び扁平率を調整した。
【００８２】
このような条件で製造されたプリフォームは、外径φは１．８〜２．２ｍｍの範囲で調整可能であった。また、厚さも１．５３〜０．９１ｍｍの範囲で調整可能であった。したがって、扁平率（厚さｔ／外径φ）は４７〜８３％の範囲で調整可能であった。そして、このプリフォームを用いて精密プレス成形法により両凹ガラスレンズを成形したところ、プリフォームを安定して下方の成形面上に配置することができ、ガラスレンズに樹紋等の成形不良が発生することはなかった。このように図６に示されたガラスプリフォームの製造装置１０１により両凹レンズを成形するのに好適なガラスプリフォームを製造でき、さらに、ガラスプリフォームの厚さ及び外径が調整可能であることが確認された。
【００８３】
（実施例３）
実施例３では、図１０を参照して説明したガラスプリフォームの製造装置３０１を用いてガラスプリフォームを製造した。ガラスとしてＨＯＹＡ株式会社製のＭＰ−ＢＡＣＤ５を用い、質量４０ｍｇのガラスプリフォームを製造した。先端温度が９００℃になるように加熱された滴下パイプ２の下端から、４．１秒の一定の周期で熔融ガラスを、プレス部１０４を構成する一対の回転ローラー１１４の隙間に向けて滴下した。
【００８４】
プレス部１０４を構成する一対の回転ローラー１１４としては、半径６０ｍｍのものを用い、回転ローラー１１４の間隔は、１．１ｍｍに設定した。また、回転ローラー１１４の回転数は毎分５０〜７０回転の範囲で調整した。
【００８５】
一対の回転ローラー１１４の間を通過したプレスされたガラスは、プレス部２０４の一対の回転コンベア２１４の隙間に向けて落下する。
【００８６】
一対の回転コンベア２１４は回転しているので、ガラスは一対の回転コンベア２１４によりプレスされた状態で、スチールベルト２１４Ｂとともに下降して、一対の回転コンベア２１４の隙間を通過した後、冷却液１２Ａ（エタノール）内へと落下する。そして、冷却液１２Ａ内からガラスプリフォームを回収した。
【００８７】
なお、プレス部２０４の一対の回転コンベア２１４の間隔を１．３ｍｍに設定した。また、回転コンベアの回転速度を３００回転／分とし、ガラスが一対の回転コンベア２１４の間に挟まれている時間を０．４秒に設定した。
【００８８】
このような条件で製造されたプリフォームは、外径φは３．９〜４．２ｍｍの範囲で調整可能であった。また、厚さも１．２〜１．５ｍｍの範囲で調整可能であった。扁平率（厚さｔ／外径φ）は３２〜３６％の範囲で調整可能であった。そして、このプリフォームを用いて精密プレス成形法により両凹ガラスレンズを成形したところ、プリフォームを安定して下方の成形面上に配置することができ、ガラスレンズに樹紋等の成形不良が発生することはなかった。このように図１０に示されたガラスプリフォームの製造装置３０１により両凹レンズを成形するのに好適なガラスプリフォームを製造でき、さらに、ガラスプリフォームの厚さ及び外径が調整可能であることが確認された。
【符号の説明】
【００８９】
１、１０１、２０１、３０１  ガラスプリフォームの製造装置
２  滴下パイプ
４、１０４、２０４  プレス部
６  レーザー照射装置
８  光センサー
１０  制御部
１２  冷却槽
１２Ａ  冷却液
１４  プレス部材
１４Ａ  プレスヘッド
１６  熔融ガラス滴
２０  ガラスプリフォーム
２０Ａ  円形扁平面
３０  成形型
３２  上型
３４  下型
３６  スリーブ型
４０  両凹面レンズ
１１４  回転ローラー
２１４  回転コンベア
２１４Ａ  回転ローラー
２１４Ｂ  スチールベルト
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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