(57)【要約】【課題】ガラス素材の種類に関係なく、安定して長期間の間、連続的に外観品質が優れて不具合のない光学ガラス素子を製造すると共に最小限の設備で効率良く製造を行うこと。【解決手段】加熱軟化したガラス素材１を、ガラス成形用金型を用いてプレス成形するプレス成形工程Ｓ２を行うことにより、所望の外形形状を有する光学ガラス素子２を製造する方法であって、プレス成形工程前に、プレス成形時の温度以下で揮発する性質を有する液体を含浸させた繊維質の吸収体を用いて、ガラス成形用金型の表面を拭き上げるクリーニング工程Ｓ１を行う光学ガラス素子の製造方法を提供する。【選択図】図１
2008110884.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱軟化したガラス素材を、ガラス成形用金型を用いてプレス成形するプレス成形工程を行うことにより、所望の外形形状を有する光学ガラス素子を製造する方法であって、
前記プレス成形工程前に、プレス成形時の温度以下で揮発する性質を有する液体を含浸させた繊維質の吸収体を用いて、前記ガラス成形用金型の表面を拭き上げるクリーニング工程を行うことを特徴とする光学ガラス素子の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の光学ガラス素子の製造方法において、
前記液体は、常温で揮発する性質を有する有機溶剤であることを特徴とする光学ガラス素子の製造方法。
【請求項３】
請求項１に記載の光学ガラス素子の製造方法において、
前記液体は、沸点が５０℃以上、３００℃以下であることを特徴とする光学ガラス素子の製造方法。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の光学ガラス素子の製造方法において、
前記液体は、トルエン、キシレン、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、イソブチルアルコール、イソペンチルアルコール、酢酸イソブチル、酢酸ブチル、テトラクロルエチレン、メチルイソブチルケトン、メチルブチルケトン、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、テレビン油のいずれかの有機溶剤であることを特徴とする光学ガラス素子の製造方法。
【請求項５】
請求項１に記載の光学ガラス素子の製造方法において、
前記液体は、常温で揮発する性質を有する、もしくは沸点が５０℃以上、３００℃以下である溶媒中に、該溶媒の沸点以上であって、かつ前記ガラス素材のガラス転移温度以下の沸点を有する炭化水素系の物質を５．０Ｗｔ％以下の比率で溶解した溶液であることを特徴とする光学ガラス素子の製造方法。
【請求項６】
請求項５に記載の光学ガラス素子の製造方法において、
前記炭化水素系の物質は、ゴム又はワックスであることを特徴とする光学ガラス素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加熱軟化したガラス素材をプレス成形してレンズやプリズム等の光学ガラス素子を製造する、光学ガラス素子の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ガラス素材から光学ガラス素子を製造する方法の１つとして、成形型を用いたプレス成形方法が知られている。この製造方法は、研磨加工を必要としないため、簡単且つ安価に光学ガラス素子を製造できるという利点がある。
このプレス成形に使用される光学素子成形用型に利用される型材としては、硬度、耐熱性、ガラスとの非融着性や鏡面加工性に優れていることが必要な条件とされている。そのため、従来この種の型としては、超硬合金、金属やセラミックス等が母材として用いられると共に、この母材の成形面に耐熱性やガラスとの非融着性に優れた貴金属系の化合物や合金等が成膜されたものが多く用いられている。
例えば、母材である超硬合金上に、イリジウムとレニウムとからなる化合物をコーティングした成形型（特許文献１参照）や、母材である超硬合金上に、加工を容易にする加工層を形成すると共に、該加工層上に貴金属又はタングステン、タンタル等からなる保護層をさらに形成した成形型（特許文献２参照）が提供されている。
【０００３】
一方、成形型を用いたプレス成形を行うにあたって、高品質な光学ガラス素子を製造するための方法が幾つか提案されている。
例えば、成形するガラス素材よりも転移点の高いガラス素材にて、成形型の温度を変えずに所定数の成形を行うことで、成形面のガラス融着を除去する成形型の清浄方法が提案されている（特許文献３参照）。また、ガラス素材の成形に先立ち、ガラス素材とは異なる素材である模擬ガラス素材を用いて、ガラス素材の成形と等しい成形条件にて模擬成形を所定数行う成形方法も知られている（特許文献４参照）。更には、成形に用いる型の表面に電流を印加して、型の表面をクリーニングする製造方法も知られている（特許文献５参照）。
【特許文献１】特公平６−８８８０３号公報
【特許文献２】特開平７−１７２８４９号公報
【特許文献３】特許第２５８３５９３号公報
【特許文献４】特開２００４−２９２２８７号公報
【特許文献５】特開平７−６９６５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の装置や方法では、まだ以下の課題が残されていた。
初めに、ガラスモールドレンズを製造する際に、高温に加熱されたガラスから該ガラスに含有されている元素が析出してしまい、この析出した元素が成形型の表面に付着するという現象が起こってしまう。この現象が生じてしまうと、付着した元素が成形型の表面で反応してしまうので、そこを起点に焼き付きが発生してしまう。すると、成形型の表面が粗れてしまい、成形型とガラスとの間の流動性が悪化してワレやカンといった不具合が生じてしまうものであった。また、ガラス成分によっては、成形型の表面が劣化する恐れもあった。更には、光学ガラス素子に成形型表面の粗れが転写され、クモリや傷が付く可能性があった。
【０００５】
ここで、特許文献１及び２に記載された方法によれば、母材の成形面に化合物や加工層をコーティングしているので、上述した問題を抑制する上で一定の効果はあるが、光学ガラス素子を連続的に長いサイクルで製造した場合には、上述した問題が発生してしまうものであった。
一方、特許文献３及び４に記載された方法によれば、光学ガラス素子の品質が規定値以下になる毎に、ガラス素材よりも転移点の高いガラス素材や模擬ガラス素材を用いて成形を所定数行って成形面の清浄している。そのため、上述した問題が生じ難いが、その反面、ガラス素材に代る他の素材を用いて、その都度成形を行う必要があるので、手間及び時間がかかり、効率の良い製造を行うことができるものではなかった。特に、ガラス素材を入れ換える必要があるので、作業性が悪いものであった。
また、特許文献５に記載された方法によれば。成形型に電流を印加する構成を付加する必要があるので、設備コストがかかるうえ、装置の大型化を招くものであった。  
【０００６】
上述したように従来の方法では、安定して長期間の間、連続的に良好な光学ガラス素子を製造することが困難なものであった。しかも、余計な設備を付加せず、時間や手間をかけずに効率良く製造することは困難なものであった。
【０００７】
この発明は、上記従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、ガラス素材の種類に関係なく、安定して長期間の間、連続的に外観品質が優れて不具合のない光学ガラス素子を製造することができると共に、最小限の設備で効率良く製造を行うことができる、光学ガラス素子の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に係る発明は、加熱軟化したガラス素材を、ガラス成形用金型を用いてプレス成形するプレス成形工程を行うことにより、所望の外形形状を有する光学ガラス素子を製造する方法であって、前記プレス成形工程前に、プレス成形時の温度以下で揮発する性質を有する液体を含浸させた繊維質の吸収体を用いて、前記ガラス成形用金型の表面を拭き上げるクリーニング工程を行う光学ガラス素子の製造方法を提供する。
【０００９】
この発明に係る光学ガラス素子の製造方法においては、プレス成形工程を行う前に、毎回必ず、液体が含浸された布、紙や綿等の繊維質の吸収体でガラス成形用金型の表面を拭き上げてクリーニングするクリーニング工程を行う。
これにより、ガラス成形用金型の表面に液体を構成する分子の層が吸着力により形成される。従って、プレス成形時に、ガラス素材から元素が析出したとしても、この析出物が直接ガラス成形用金型の表面に接触することを防止でき、ガラス成形用金型の表面を傷付けてしまうことを防止することができる。
【００１０】
また、仮にプレス成形の際に、ガラス素材から析出した元素が前記分子の層を通過してガラス成形用金型の表面に付着したとしても、次のプレス成形を行う前にクリーニング工程を行うので、付着物質を吸収体で確実に除去することができる。つまり、プレス成形工程を行う直前の段階で、ガラス成形用金型の表面を常に、付着物質のない清浄な状態にすることができる。よって、プレス成形の際に、付着物質を原因とした焼き付きが発生することがない。
【００１１】
上述したことから、ガラス成形用金型の表面が粗れてしまうことを防止できるので、ガラス成形用金型の表面とガラス素材との流動性が悪化することを防ぐことができる。その結果、ワレやカンといった不具合や、焼き付き、付着物の転写による光学ガラス素子へのクモリや傷の発生等を防止することができる。よって、外観品質が優れた不具合のない光学ガラス素子を製造することができる。しかも、プレス成形工程を行う前に必ずクリーニング工程を行うので、安定して長期間の間、高品質な光学ガラス素子を連続的に製造することができる。
【００１２】
また、単に吸収体でガラス成形用金型の表面を拭き上げるだけであるので、特別な設備を付加する必要もなく、手間及び時間もかからない。よって、効率良く光学ガラス素子を製造することができる。
また、液体は、少なくともプレス成形時の温度で揮発し、そこに形成された分子の層はクリーニングによって容易に除去されるので、クリーニング工程を行う度に塗り重なることがない。よって、同じサイズの光学ガラス素子を安定して製造し続けることができる。
【００１３】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の光学ガラス素子の製造方法において、前記液体が、常温で揮発する性質を有する有機溶剤である光学ガラス素子の製造方法を提供する。
【００１４】
この発明に係る光学ガラス素子の製造方法においては、液体が常温の環境下でも自然に揮発し易い有機溶剤であるので、ガラス成形用金型の表面に付着した付着物質を確実に除去することができるうえ、該有機溶剤の残留に起因するガラス成形用金型及び光学ガラス素子への悪影響をなくすことができる。
【００１５】
請求項３に係る発明は、請求項１に記載の光学ガラス素子の製造方法において、前記液体が、沸点が５０℃以上、３００℃以下である光学ガラス素子の製造方法を提供する。
【００１６】
この発明に係る光学ガラス素子の製造方法においては、沸点が５０℃以上の液体を使用しているので、クリーニング工程時に液体が急激に揮発することがない。そのため、吸収体に液体が含浸されていない状態で、ガラス成形用金型を拭いてしまうことがない。従って、ガラス成形用金型の表面に吸収体自体で傷を付けてしまうことを確実に防止することができる。
また、液体の沸点が３００℃以下（ガラス素材のガラス転移温度以下、即ちプレス成形時の温度以下）であるので、クリーニング工程時にガラス成形用金型の表面に拭きムラによって液体成分が残留したとしても、プレス成形時の加熱によって残留した液体成分を確実に揮発させることができる。よって、光学ガラス素子に何ら影響を与えることがない。
【００１７】
請求項４に係る発明は、請求項１から３のいずれか１項に記載の光学ガラス素子の製造方法において、前記液体が、トルエン、キシレン、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、イソブチルアルコール、イソペンチルアルコール、酢酸イソブチル、酢酸ブチル、テトラクロルエチレン、メチルイソブチルケトン、メチルブチルケトン、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、テレビン油のいずれかの有機溶剤である光学ガラス素子の製造方法を提供する。
【００１８】
この発明に係る光学ガラス素子の製造方法においては、液体としてトルエンやエチルアルコール等といった様々な種類の市販の有機溶剤を用いることができるので、液体を選択する際の選択肢を広げることができる。
【００１９】
請求項５に係る発明は、請求項１に記載の光学ガラス素子の製造方法において、前記液体が、常温で揮発する性質を有する、もしくは沸点が５０℃以上、３００℃以下である溶媒中に、該溶媒の沸点以上であって、かつ前記ガラス素材のガラス転移温度以下の沸点を有する炭化水素系の物質を５．０Ｗｔ％以下の比率で溶解した溶液である光学ガラス素子の製造方法を提供する。
【００２０】
この発明に係る光学ガラス素子の製造方法においては、クリーニング工程の際に、上記範囲の沸点を有する炭化水素系の物質をガラス成形用金型の表面に付着させることができる。これらの物質は、ガラス成形用金型とガラスとの離型作用に効果的な物質である。そのため、プレス成形工程後、光学ガラス素子をガラス成形用金型から容易に離間させることができる。
ここで、炭化水素系の物質が過剰に付着した場合には、ガラス成形用金型と光学ガラス素子との離型作用を発揮する以上に、光学ガラス素子への汚れの付着等の不具合を誘発する恐れがある。しかしながら、炭化水素系の物質は、その沸点が溶媒の沸点以上、かつガラス素材のガラス転移温度以下であり、その含有比率は５．０Ｗｔ％以下であるので、ガラス成形用金型の内面に過剰に付着することがない。その結果、上述した不具合の恐れがなく、離型作用だけを確実に発揮させることができる。
【００２１】
請求項６に係る発明は、請求項５に記載の光学ガラス素子の製造方法において、前記炭化水素系の物質が、ゴム又はワックスである光学ガラス素子の製造方法を提供する。
【００２２】
この発明に係る光学ガラス素子の製造方法においては、炭化水素系の物質として、適度の沸点を有し、離型性能に優れ、また容易に入手できるゴム又はワックスを使用するので、高品質な光学ガラス素子を安価に製造することができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明に係る光学ガラス素子の製造方法によれば、ガラス素材の種類に関係なく、安定して長期間の間、連続的に外観品質が優れて不具合のない光学ガラス素子を製造することができると共に、最小限の設備で効率良く製造を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明に係る光学ガラス素子の製造方法の一実施形態について、図１から図３を参照して説明する。  
本実施形態の光学ガラス素子の製造方法は、図１に示すように、クリーニング工程Ｓ１及びプレス成形工程Ｓ２を順に行うことで、加熱軟化されたガラス素材１から所望の外形形状を有する光学ガラス素子２を製造する方法である。また、これらクリーニング工程Ｓ１及びプレス成形工程Ｓ２を繰り返すことで、連続的に光学ガラス素子２を製造することができる。
【００２５】
上記プレス成形工程Ｓ２は、図２に示すように、加熱軟化されたガラス素材１を一対のガラス成形用金型３でプレス成形して、光学ガラス素子２を作りだす工程である。また、クリーニング工程Ｓ１は、このプレス成形工程Ｓ２前に行う工程であって、図３に示すように、プレス成形時の温度以下で揮発する性質を有する液体Ｗを含浸させた繊維質の吸収体４を用いて、ガラス成形用金型３の表面を拭き上げる工程である。
【００２６】
このクリーニング工程Ｓ１を行うことで、ガラス成形用金型３の表面に液体Ｗを構成する分子の層が吸着力により形成される。従って、プレス成形時に、ガラス素材１から元素が析出したとしても、この析出物が直接ガラス成形用金型３の表面に接触することを防止でき、ガラス成形用金型３の表面を傷付けてしまうことを防止することができる。
【００２７】
また、仮にプレス成形の際に、ガラス素材１から析出した元素が前記分子の層を通過してガラス成形用金型３の表面に付着したとしても、次のプレス成形工程Ｓ２を行う前にクリーニング工程Ｓ１を行うので、付着物質を吸収体４で確実に除去することができる。つまり、プレス成形工程Ｓ２を行う直前の段階で、ガラス成形用金型３の表面を、常に付着物質のない清浄な状態にすることができる。よって、プレス成形の際に、付着物質を原因とした焼き付きが発生することがない。
【００２８】
上述したことから、ガラス成形用金型３の表面が粗れてしまうことを防止できるので、ガラス成形用金型３の表面とガラス素材１との流動性が悪化することを防ぐことができる。その結果、ワレやカンといった不具合や、焼き付き、付着物の転写による光学ガラス素子２へのクモリや傷の発生等を防止することができる。よって、外観品質が優れた不具合のない光学ガラス素子２を製造することができる。しかも、プレス成形工程Ｓ２を行う前に必ずクリーニング工程Ｓ１を行うので、安定して長期間の間、高品質な光学ガラス素子２を連続的に製造することができる。
【００２９】
また、単に吸収体４でガラス成形用金型３の表面を拭き上げるだけであるので、特別な設備を付加する必要もなく、手間及び時間もかからない。よって、効率良く光学ガラス素子２を製造することができる。
また、液体Ｗは、少なくともプレス成形時の温度で揮発し、そこに形成された分子の層はクリーニングによって容易に除去されるので、クリーニング工程Ｓ１を行う度に塗り重なることがない。よって、同じサイズの光学ガラス素子２を安定して製造し続けることができる。
【００３０】
（第１実施例）
次に、上記実施形態に基づいて実際に光学ガラス素子２を製造した場合の第１実施例について、以下に具体的に説明する。
本実施例では、クリーニング工程Ｓ１時に種類の異なる６種類の液体Ｗを使用しながら、プレス成形工程Ｓ２及びクリーニング工程Ｓ１を複数回繰り返して光学ガラス素子２を連続的に製造し、不具合が発生するまでの成形回数の比較を行った。この際の各種条件は、以下の通りである。
【００３１】
まず、ガラス成形用金型３として、図４（ガラス成形用金型３の膜構成を模式的に表した図）に示すように、型母材３ａ上に中間層３ｂ及び最表層３ｃが積層されたものを用いた。型母材３ａは、炭化タングステン（ＷＣ）を主成分とする超硬合金からなるものである。中間層３ｂは、型母材３ａ上にクロム（Ｃｒ）層をイオンビームスパッタで成膜した層である。最表層３ｃは、中間層３ｂ上にイリジウム（Ｉｒ）とレニウム（Ｒｅ）との組成比が５０：５０であるＩｒ−Ｒｅ合金ターゲットを使用したイオンビームスパッタにより形成された貴金属層である。
【００３２】
また、クリーニング工程Ｓ１時に清掃に用いた液体Ｗとしては、図５に示すように、Ｎｏ．１の液体Ｗとしてエチルアルコール、Ｎｏ．２の液体Ｗとしてトルエン、Ｎｏ．３の液体Ｗとしてアセトン、Ｎｏ．４の液体Ｗとしてイソプロピルアルコール、Ｎｏ．５の液体Ｗとしてイソブチルアルコール、Ｎｏ．６の液体Ｗとしてエチレングリコールモノエチルエーテルを用いた。
そして、これらの液体Ｗをそれぞれ吸収体４である清掃用紙（商品名：ダスパー（登録商標）／製造元：小津産業）に染み込ませ、ガラス成形用金型３の表面を拭き上げるクリーニング工程Ｓ１を行った。
なお本実施例では、液体Ｗを染み込ませず、清掃用紙のみで清掃した場合を比較例１とし、清掃そのものを行わなかった場合を比較例２とした。
【００３３】
また、プレス成形工程Ｓ２では、ガラス素材（商品名：Ｋ−ＰＳＦｎ３／製造元：住田光学ガラス）１を５５０℃まで加熱した後、ガラス成形用金型３により１５０ｋｇｆの圧力で１５分間プレス成形を行った。そして、このプレス成形工程Ｓ２後、一定温度まで冷却させた後に光学ガラス素子２を取り出した。
【００３４】
上述した条件のもと、実際に光学ガラス素子２の製造を行った結果、図６に示すように、Ｎｏ．１からＮｏ．６の液体Ｗを使用した場合では３０００回以上の成形を行っても不具合が認められなかった。また、ガラス成形用金型３の表面を電子顕微鏡で観察したところ、表面に異物の付着や膜の剥がれ等といった劣化は一切見られなかった。更に、最表層３ｃの組成分析を行ったところ、特に成分の変化は確認されなかった。
【００３５】
これに対して、比較例１では、成形回数が３回で、ガラス成形用金型３の表面への傷が増加し、その表面粗さが光学ガラス素子２に転写したことが原因とされるクモリが発生するといった不具合が確認された。また、光学ガラス素子２の表面形状の測定からは、数値上の粗さ増加は確認できなかったが、ガラス成形用金型３の表面を電子顕微鏡で観察したところ、約１μｍ程度の幅の傷を多数確認することができた。この傷の凹凸の転写によって、光学ガラス素子２のクモリが発生していると思われる。
【００３６】
一方、比較例２では、成形回数が８回で、光学ガラス素子２にクモリが発生すると共に、ワレやカンが連続で発生するといった不具合が確認された。また、光学ガラス素子２の表面形状の測定からは、数値上の粗さ増加は確認できなかったが、ガラス成形用金型３の表面を電子顕微鏡で観察したところ、型母材３ａの結晶粒と同様の模様が認められた。また、それぞれの結晶粒内では微細な凹凸が形成されている部分と、比較的平滑な部分とが存在し、さらに結晶粒界が顕著に目立っていることが確認された。
また、クモリの発生した光学ガラス素子２の表面を詳細に観察した結果、ガラス成形用金型３の表面と同様の模様が認められたことから、ガラス成形用金型３の表面の微細な形状変化が光学ガラス素子２に転写され、クモリとなったものと考えられる。また、表面の組成分析を行ったところ、最表層３ｃに対してガラスに含有されている元素であるビスマスの濃度が増加していることが確認された。
【００３７】
上述したように、本発明に係る液体Ｗ、即ち、Ｎｏ．１からＮｏ．６の液体Ｗを利用してクリーニング工程Ｓ１を行うことで、３０００回以上成形を繰り返しても、光学ガラス素子２へのクモリの発生や、成形時のワレ、カンの発生、ガラスの融着といった不具合を引き起こすことがないことを確認することができた。
【００３８】
（第２実施例）
次に、上記実施形態に基づいて実際に光学ガラス素子２を製造した場合の第２実施例について、以下に具体的に説明する。
本実施例では、クリーニング工程Ｓ１時に種類の異なる６種類の液体Ｗを使用しながら、プレス成形工程Ｓ２及びクリーニング工程Ｓ１を複数回繰り返して光学ガラス素子２を連続的に製造し、不具合が発生するまでの成形回数の比較を行った。この際の各種条件は、以下の通りである。
【００３９】
まず、ガラス成形用金型３としては、第１実施例と同様の（図４に示す場合と同様の）構成で、かつ同様の材質のものを用いた。
【００４０】
また、クリーニング工程Ｓ１時に清掃に用いた液体Ｗとしては、図７に示すように、Ｎｏ．７の液体Ｗとして、アセトン（溶媒）にスチレン・ブタジエンゴム（製造元：日本ゼオン）（炭化水素系の物質）を溶解して、高沸点成分濃度を１．２２％に調整したもの、Ｎｏ．８の液体Ｗとして、イソプロピルアルコール（溶媒）にスチレン・ブタジエンゴムを溶解して、高沸点成分濃度を１．９８％に調整したもの、Ｎｏ．９の液体Ｗとして、エチルアルコール（溶媒）にスチレン・ブタジエンゴムを溶解して、高沸点成分濃度を２．４５％に調整したもの、Ｎｏ．１０の液体Ｗとして、アセトンにパラフィンワックス（製造元：日本精蝋）（炭化水素系の物質）を溶解して、高沸点成分濃度を３．１１％に調整したもの、Ｎｏ．１１の液体Ｗとして、イソプロピルアルコールにパラフィンワックスを溶解して、高沸点成分濃度を３．９８％に調整したもの、また、Ｎｏ．１２の液体Ｗとして、エチルアルコールにパラフィンワックスを溶解して、高沸点成分濃度を４．９４％に調整したもの、をそれぞれ使用した。
【００４１】
そして、これらの液体Ｗをそれぞれ吸収体４である清掃用紙（商品名：ダスパー（登録商標）／製造元：小津産業）に染み込ませ、ガラス成形用金型３の表面を拭き上げるクリーニング工程Ｓ１を行った。
なお本実施例では、アセトンにパラフィンワックスを溶解して、高沸点成分濃度を５．０５％に調整した液体Ｗを用いた場合を比較例３とし、トルエンにパラフィンワックスを溶解して、高沸点成分濃度を６．９３％に調整した液体Ｗを用いた場合を比較例４として対照させた。
【００４２】
また、プレス成形工程Ｓ２では、ガラス素材（商品名：Ｋ−ＰＳＦｎ３／製造元：住田光学ガラス）１を５５０℃まで加熱した後、光学成形用金型により１５０ｋｇｆの圧力で１５分間プレス成形を行った。そして、このプレス成形工程Ｓ２後、一定温度まで冷却させた後に光学ガラス素子２を取り出した。
【００４３】
上述した条件のもと、実際に光学ガラス素子２の製造を行った結果、図８に示すように、Ｎｏ．７からＮｏ．１２の液体Ｗを使用した場合では３０００回以上の成形を行っても不具合が認められなかった。また、ガラス成形用金型３の表面を電子顕微鏡で観察したところ、表面に異物の付着や膜の剥がれ等といった劣化は一切見られなかった。更に、最表層３ｃの組成分析を行ったところ、特に成分の変化は確認されなかった。
【００４４】
これに対して、比較例３では、成形回数が４３回で、光学ガラス素子２表面への汚れ付着が発生するといった不具合が確認された。また、光学ガラス素子２の表面を光学顕微鏡で観察したところ、汚れが付着していることが確認された。また、光学ガラス素子２の表面の元素分析を実施したところ、炭素の検出量が非常に多く検出された。
また、ガラス成形用金型３の表面を光学顕微鏡で観察したところ、汚れが付着していることが確認された。また、ガラス成形用金型３の表面の元素分析を実施したところ、炭素の検出量が非常に多く検出された。これにより、光学ガラス素子２への炭素の付着は、ガラス成形用金型３からの転移によるものと推測することができる。
【００４５】
一方、比較例４では、成形回数が５回で、光学ガラス素子２にクモリが発生すると共に、ガラス成形用金型３にガラスが融着するといった不具合が確認された。また、光学ガラス素子２の表面を光学顕微鏡で観察したところ、汚れが付着していることが確認された。また、光学ガラス素子２の表面の元素分析を実施したところ、炭素の検出量が非常に多く検出された。また、ガラス成形用金型３の表面を光学顕微鏡で観察したところ、汚れが付着していることが確認された。また、ガラス成形用金型３の表面の元素分析を実施したところ、汚れが付着している部分に炭素の検出量が非常に多く検出された。この結果、ガラス成形用金型３の表面の汚れは炭素によるものであり、そこを基点にガラスの融着が発生していることが確認された。
【００４６】
上述したように、本発明に係る液体Ｗ、即ち、Ｎｏ．７からＮｏ．１２の液体Ｗを利用してクリーニング工程Ｓ１を行うことで、３０００回以上成形を繰り返しても、光学ガラス素子２へのクモリの発生や汚れの付着、成形時のワレ、カンの発生、ガラスの融着といった不具合を引き起こすことがないことを確認することができた。
【００４７】
上述した第１実施例及び第２実施例の結果から、プレス成形工程Ｓ２前にクリーニング工程Ｓ１を行って、毎回ガラス成形用金型３の表面を清浄な状態に戻すことによって、ガラス成形用金型３の表面への汚れやガラス成分等の付着物を除去できることを確認できた。また、ガラス成形用金型３の表面に液体Ｗを構成する分子の層が吸着力により形成されることにより、ガラス素材１とガラス成形用金型３との流動性の維持、ガラス成形用金型３との離型作用を期待することができる。そして、ガラス成形用金型３の劣化を防止しながら、安定して長期間、連続的に高品質な光学ガラス素子２を製造できることを確認できた。
【００４８】
なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明に係る光学ガラス素子の製造方法の流れを示す工程図である。
【図２】図１に示すプレス成形工程を示す図であって、加熱軟化されたガラス素材をガラス成形用金型でプレス成形している状態を示す図である。
【図３】図１に示すクリーニング工程を示す図であって、ガラス成形用金型の表面を液体が含浸された吸収体で拭き上げている状態を示す図である。
【図４】本発明に係る製造方法を実際に行った場合の第１実施例を説明するための図であって、ガラス成形用金型の膜構成を模式的に示した図である。
【図５】本発明に係る製造方法を実際に行った場合の第１実施例を説明するための図であって、使用した６種類の液体と比較例とをまとめた表である。
【図６】本発明に係る製造方法を実際に行った場合の第１実施例を説明するための図であって、成形回数と不具合現象とをまとめた表である。
【図７】本発明に係る製造方法を実際に行った場合の第２実施例を説明するための図であって、使用した６種類の液体と比較例とをまとめた表である。
【図８】本発明に係る製造方法を実際に行った場合の第２実施例を説明するための図であって、成形回数と不具合現象とをまとめた表である。
【符号の説明】
【００５０】
Ｗ    液体
１    ガラス素材
２    光学ガラス素子
３    ガラス成形用金型
４    吸収体
【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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