(57)【要約】【課題】本発明は、生産効率が高いガラスゴブの製造方法を提供することを目的とするものである。【解決手段】本発明のガラスゴブの製造方法は、ガラス素材１を所定の寸法に切断する工程と、前記切断されたガラス素材１を型容器２に載せて加熱溶融する工程と、前記溶融したガラス素材１を冷却して所定の形状のガラスゴブ６を形成する工程とを備えたものである。これにより、従来の研削や研磨による製造方法のように加工に長時間を必要とすることなく、短時間でガラスゴブを製造することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス素材を所定の寸法に切断する工程と、前記切断されたガラス素材を型容器に載せて加熱溶融する工程と、前記溶融したガラス素材を冷却して所定の形状のガラスゴブを形成する工程とを備えたガラスゴブの製造方法。
【請求項２】
ガラス素材を加熱溶融する工程におけるガラス素材の加熱溶融温度を、少なくともガラス素材の軟化点以上に設定した請求項１記載のガラスゴブの製造方法。
【請求項３】
ガラス素材を載せて加熱溶融する型容器をグラッシーカーボンで構成した請求項１記載のガラスゴブの製造方法。
【請求項４】
ガラス素材を載せて加熱溶融する型容器を、シリコンカーバイドまたはタングステンカーバイドで構成し、かつその表面に、Ｐｔ−Ａｕ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｉｒ、Ｒｅの中から選ばれる少なくとも一種類以上の組成からなるガラス融着防止膜を設けた請求項１記載のガラスゴブの製造方法。
【請求項５】
ガラス素材を加熱溶融する工程と、前記溶融したガラス素材を冷却する工程とを非酸化性雰囲気中で行うようにした請求項１記載のガラスゴブの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズなどのガラス光学素子をプレス成形により製造する際に使用するプリフォーム材としてのガラスゴブの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
各種携帯機器や光学機器に搭載されるガラス光学素子は、一般に、製造しようとするガラス光学素子の形状に成形しやすい形状に加工したガラスゴブと呼ばれるプリフォーム材を用い、これを成形金型間で加熱するとともにプレスすることにより製造している。
【０００３】
従来、このようなガラスゴブは、ガラス素材を切断し、次いで研削し、次いで研磨して製造していた。
【０００４】
また、特許文献１には、ガラス材料を白金ルツボ内で溶融し、そしてこの白金ルツボに接続した白金ノズルから溶融ガラスを滴下させ、さらにこれを受け型上で空気流により浮上させ、かつこの状態で冷却してガラスゴブを製造する方法が開示されている。この方法で製造されるガラスゴブの容積は、白金ノズルの外径と溶融状態のガラス材料の表面張力で決まる。
【特許文献１】特開平２−１４８３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記した従来のガラスゴブの製造方法においては、研削および研磨によりガラスゴブを製造するようにしているため、ガラス材料のロスが大きいだけでなく、研削や研磨に多くの時間を必要とし、極めて生産効率が低いという問題点を有していた。
【０００６】
また、上記した白金ノズルから溶融したガラス材料を滴下させるようにした従来のガラスゴブの製造方法においては、所望の容積のガラスゴブを製造する場合、その容積に対応する外径の白金ノズルに交換する必要があり、そしてこの交換作業は白金ノズルと白金ルツボの接続部から溶融ガラスが漏出しないように溶接により接続する必要があるため、異なるサイズのガラスゴブを製造するための白金ノズルの切り換え作業に多くの時間を必要とし、その結果、生産効率が低いという問題点を有していた。
【０００７】
本発明は上記従来の問題点を解決するもので、生産効率が高いガラスゴブの製造方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明は以下の構成を有するものである。
【０００９】
本発明の請求項１に記載の発明は、ガラス素材を所定の寸法に切断する工程と、前記切断されたガラス素材を型容器に載せて加熱溶融する工程と、前記溶融したガラス素材を冷却して所定の形状のガラスゴブを形成する工程とを備えたもので、この製造方法によれば、ガラス素材を所定の寸法に切断する工程と、前記切断されたガラス素材を型容器に載せて加熱溶融する工程と、前記溶融したガラス素材を冷却して所定の形状のガラスゴブを形成する工程とを備えているため、従来の研削や研磨による製造方法のように加工に長時間を必要とすることなく、短時間でガラスゴブを製造することができ、また、ガラス素材の切断寸法を変更することにより容易にガラスゴブの容積を切り換えることができるとともに、切断されたガラス素材を載せて加熱溶融する型容器を交換することにより容易にガラスゴブ形状の切り換えを行うことができるため、従来の白金ノズルから溶融したガラス材料を滴下させるようにした製造方法に比べて切り換えに要する時間も短くなり、この点においても、生産効率が高いという作用効果を有するものである。
【００１０】
本発明の請求項２に記載の発明は、特に、ガラス素材を加熱溶融する工程におけるガラス素材の加熱溶融温度を、少なくともガラス素材の軟化点以上に設定したもので、この製造方法によれば、ガラス素材を加熱溶融する工程におけるガラス素材の加熱溶融温度を、少なくともガラス素材の軟化点以上に設定しているため、切断面を含むガラス素材は液化してその表面を滑らかにすることができるとともに、ガラス素材の内部に存在する可能性のある結晶を融解させることができ、これにより、ガラスゴブを成形してガラス光学素子を製造する際にその表面や内部に欠陥が生じにくくなるという作用効果を有するものである。
【００１１】
本発明の請求項３に記載の発明は、特に、ガラス素材を載せて加熱溶融する型容器をグラッシーカーボンで構成したもので、この製造方法によれば、型容器をグラッシーカーボンで構成しているため、型容器の組成であるグラッシーカーボンと溶融したガラス素材とが融着するということはなく、冷却後にガラスゴブを容易に型容器から取り出すことができるため、生産効率が高いという作用効果を有するものである。
【００１２】
本発明の請求項４に記載の発明は、特に、ガラス素材を載せて加熱溶融する型容器を、シリコンカーバイドまたはタングステンカーバイドで構成し、かつその表面に、Ｐｔ−Ａｕ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｉｒ、Ｒｅの中から選ばれる少なくとも一種類以上の組成からなるガラス融着防止膜を設けたもので、この製造方法によれば、型容器の表面に、Ｐｔ−Ａｕ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｉｒ、Ｒｅの中から選ばれる少なくとも一種類以上の組成からなるガラス融着防止膜を設けているため、ガラス融着防止膜と溶融したガラス素材とが融着するということはなくなり、これにより、冷却後にはガラスゴブを容易に型容器から取り出すことができるため、生産効率を上げることができるという作用効果を有するものである。
【００１３】
本発明の請求項５に記載の発明は、特に、ガラス素材を加熱溶融する工程と、前記溶融したガラス素材を冷却する工程とを非酸化性雰囲気中で行うようにしたもので、この製造方法によれば、ガラス素材を加熱溶融する工程と、前記溶融したガラス素材を冷却する工程とを非酸化性雰囲気中で行うようにしているため、長期にわたってガラス素材を載せて加熱溶融する型容器の表面の酸化を防止することができ、これにより、ガラス素材と型容器の表面の酸化物とが融着して冷却後のガラスゴブの取り出しを阻害するということはなくなるため、生産効率が高いという作用効果を有するものである。
【発明の効果】
【００１４】
以上のように本発明のガラスゴブの製造方法は、ガラス素材を所定の寸法に切断する工程と、前記切断されたガラス素材を型容器に載せて加熱溶融する工程と、前記溶融したガラス素材を冷却して所定の形状のガラスゴブを形成する工程とを備えているため、従来の研削や研磨による製造方法のように加工に長時間を必要とすることなく、短時間でガラスゴブを製造することが可能となり、また、ガラス素材の切断寸法を変更することにより容易にガラスゴブの容積を切り換えることができるとともに、使用する型容器を交換することにより容易にガラスゴブ形状の切り換えを行うことができるため、切り換えに要する時間も短くなり、これにより、高い生産効率でガラスゴブを製造することができるという優れた効果を奏するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施の形態におけるガラスゴブの製造方法について、図面を参照しながら説明する。
【００１６】
図１（ａ）〜（ｃ）は本発明の一実施の形態におけるガラスゴブの製造方法を示す製造工程図である。
【００１７】
まず、図１（ａ）に示すように、ガラス光学素子の成形素材であるガラス素材１を準備し、そして製造するガラス光学素子の重量に応じて、それに相当する寸法に切断する。このガラス素材１の組成は、ガラス光学素子の必要とする特性によって選択されるが、例えば、ガラス転移点５０６℃、屈伏点５３８℃、軟化点６０７℃、比重３．０５であるホウケイ酸系ガラスが用いられる。そしてこのガラス素材１を、ワイヤーソー（図示せず）を用いて、０．５ｍｍ角の角柱形状に切り出す。この切り出した０．５ｍｍ角の角柱形状の重量は３８１ｍｇであった。そしてこの切断で作製されるガラス素材１の角柱の重量バラツキは製品であるガラス光学素子の重量バラツキに影響するため、精度良く切断を行う必要がある。重量の精度を考えると、外周刃や内周刃による切断よりワイヤーソー（図示せず）による切断の方が好ましい。
【００１８】
次に、図１（ｂ）に示すように、切断したガラス素材１を型容器２に載せ、そしてこれをエアシリンダ等の昇降手段（図示せず）により作動する支持台３に載せて、ヒーター４により加熱された加熱炉５の中に移動させる。ここで用いられる型容器２は、グラッシーカーボンで構成され、そしてガラス素材１を載せる凹部２ａの形状を、製造しようとするガラスゴブの寸法や形状に応じた形状に加工しているものである。そしてこの型容器２を構成するグラッシーカーボンは黒色ガラス状の緻密なカーボンからなるものである。また、前記加熱炉５は、例えば赤外線イメージ炉や高周波誘導加熱炉を用いてもよいが、本発明の一実施の形態では電気炉を使用し、そして繰り返し使用しても型容器２が酸化しないように窒素雰囲気にした状態で、加熱炉５を約１０００℃に加熱保持した。そしてこの加熱炉５の中に、切断したガラス素材１を型容器２に載せて移動させ、その中で約５分間加熱し、ガラス素材１を溶融させた。加熱炉５の中でガラス素材１を加熱する時間はガラス素材１の大きさによって異なるが、ガラス材料の溶融温度以上での保持時間を長くすればガラス成分が表面から揮発するため、ガラスゴブの内部と表面での組成が異なってくる。そのため、ガラス素材１の溶融時間は短時間が望ましく、したがって、ガラスゴブの形状が形成され次第冷却すると良い。
【００１９】
次に、図１（ｃ）に示すように、ガラス素材１が溶融してガラスゴブ６の形状ができると、支持台３を下降させて、溶融したガラス素材１を載せた型容器２を加熱炉５から取り出す。そしてこの状態で、ガラス素材１を自然冷却して固化させることによりガラスゴブ６が出来上がる。この冷却を行う工程は、冷風を使用する等の強制冷却であってもよい。そして製造されたガラスゴブ６は、吸着ノズル（図示せず）などを用いて取り出す。なお、この冷却の過程においても型容器２が酸化しないように型容器２は窒素雰囲気中に保持するのが良い。
【００２０】
以上のようにして製造したガラスゴブ６は、例えば、図２に示すように、筒状の胴型７と、この胴型７の上下方向から嵌挿される上金型８および下金型９によって形成される金型キャビティの中で上下方向に加熱プレスされることにより、上金型８と下金型９から光学機能面が転写されて、ガラス光学素子に成形される。
【００２１】
上記した本発明の一実施の形態におけるガラスゴブの製造方法においては、ガラス素材１を所定の寸法に切断する工程と、切断されたガラス素材１を型容器２に載せて加熱溶融する工程と、溶融したガラス素材１を冷却して所定の形状のガラスゴブ６を形成する工程とを備えているため、従来の研削や研磨による製造方法のように加工に長時間を必要とすることなく、短時間でガラスゴブ６を製造することができるという効果を有するものである。
【００２２】
また、ガラスゴブ６の容積や形状を切り換える場合には、ガラス素材１の切断寸法を変更するとともに、型容器２を交換することにより、短時間で容易に切り換えを行うことができるもので、この点においても高い生産効率を有するものである。
【００２３】
そしてまた、異なる材質のガラスゴブ６を製造する場合の切り換えにおいても、ガラス素材１を変更するだけでよいため、切り換えに要する時間は短くなり、したがって、この点においても高い生産効率を有するものである。
【００２４】
さらに、ガラス素材１を加熱溶融する工程におけるガラス素材１の加熱溶融温度を、少なくともガラス素材１の軟化点以上に設定しているため、切断面を含むガラス素材１は液化してその表面を滑らかにすることができるとともに、ガラス素材１の内部に存在する可能性のある結晶を融解させることができ、これにより、ガラスゴブ６を成形してガラス光学素子を製造する際にその表面や内部に欠陥が生じにくくなるという効果を有するものである。
【００２５】
さらにまた、型容器２を、グラッシーカーボンで構成しているため、型容器２の組成であるグラッシーカーボンと溶融したガラス素材１とが融着するということはなく、冷却後にガラスゴブ６を容易に型容器２から取り出すことができるため、この点においても高い生産効率を有するものである。
【００２６】
また、ガラス素材１を加熱溶融する工程と、前記溶融したガラス素材１を冷却する工程とを非酸化性雰囲気中で行うようにしているため、長期にわたってガラス素材１を載せて加熱溶融する型容器２の表面の酸化を防止することができ、これにより、ガラス素材１と型容器２の表面の酸化物とが融着して冷却後のガラスゴブ６の取り出しを阻害するということはなく、この点においても高い生産効率を有するとともに型容器２の寿命も長くなるという効果を有するものである。
【００２７】
なお、上記本発明の一実施の形態においては、切断されたガラス素材１を載せて加熱溶融する型容器２をグラッシーカーボンで構成したものについて説明したが、これに限定されるものではなく、これ以外の例えば、シリコンカーバイドまたはタングステンカーバイドで型容器２を構成し、かつその表面に、Ｐｔ−Ａｕ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｉｒ、Ｒｅの中から選ばれる少なくとも一種類以上の組成からなるガラス融着防止膜を設けても良い。この場合は、ガラス融着防止膜と溶融したガラス素材１とが融着するということはなくなるため、冷却後にはガラスゴブ６を容易に型容器２から取り出すことができ、これにより、生産効率を上げることができるという効果を有するものである。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明に係るガラスゴブの製造方法は、従来の研削や研磨による製造方法のように加工に長時間を必要とすることなく、短時間でガラスゴブを製造することができるという効果を有するものであり、各種ガラス光学素子を製造する際に使用するガラスゴブの製造において有用となるものである。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】（ａ）〜（ｃ）本発明の一実施の形態におけるガラスゴブの製造方法を示す製造工程図
【図２】同ガラスゴブを用いてガラス光学素子を成形する時の断面図
【符号の説明】
【００３０】
１  ガラス素材
２  型容器
５  加熱炉
６  ガラスゴブ
【図１】
2008024534.tif 000003
【図２】
2008024534.tif 000004