(57)【要約】【課題】精度が良く、作成が容易で、安価な微小レンズ成形用のガラス胴型ならびにその製造方法を提供する。【解決手段】成形するレンズのガラス材料及びプラスチック材料のガラス転移温度よりも高温のガラス転移温度を有するガラスもしくは結晶化ガラス２を素材とし、そのガラス転移温度より高い加熱軟化状態の前記素材中に、所定の直径と長さの円柱状棒状部１ａを少なくとも有するその表面が離型膜で覆われた金属雄金型１の少なくとも円柱状棒状部が１ａが挿入された状態で、前記素材をガラス転移温度以下の温度に冷却して、金属雄金型１を抜き取ることにより円柱状の穴７を形成し、次いで所定の長さの胴型に切断し、少なくとも胴型の円柱状の穴の表面に離型膜８を形成する。【選択図】　図１
2004026607.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラスレンズ又はプラスチックレンズをプレス成形によって成形するために用いる円柱状の穴を有する胴型であって、前記胴型の材質が成形するレンズのガラス材料及びプラスチック材料のガラス転移温度よりも高温のガラス転移温度を有するガラスもしくは結晶化ガラスからなり、前記胴型の形状がそのガラス転移温度以上の加熱成形によって付与され、さらに少なくとも胴型内面の円柱状の穴の表面には離型膜が形成されていることを特徴とするガラス胴型。
【請求項２】
ガラスレンズ又はプラスチックレンズをプレス成形によって成形するために用いる円柱状の穴を有する胴型の作製方法であって、成形するレンズのガラス材料及びプラスチック材料のガラス転移温度よりも高温のガラス転移温度を有するガラスもしくは結晶化ガラスを素材とし、前記素材のガラス転移温度より高い加熱軟化状態の前記素材中に、所定の直径と長さの円柱状棒状部を少なくとも有するその表面が離型膜で覆われた金属雄金型の少なくとも前記円柱状棒状部が挿入された状態で、前記素材をガラス転移温度以下の温度に冷却して、金属雄金型を抜き取ることにより円柱状の穴を形成し、次いで所定の長さの胴型に切断し、少なくとも胴型の円柱状の穴の表面に離型膜を形成することを特徴とするガラス胴型の製造方法。
【請求項３】
少なくとも円柱状棒状部を有する金属雄金型が、当該円柱状棒状部の上部と連結した円柱状棒状部より太いベース部を有しており、前記円柱状棒状部とそれに連なるベース部の側面形状が、なめらかな曲面によって構成されている請求項２記載のガラス胴型の製造方法。
【請求項４】
ガラスレンズ又はプラスチックレンズをプレス成形によって成形するために用いる円柱状の穴を有する胴型の作製方法であって、成形するレンズのガラス材料及びプラスチック材料のガラス転移温度よりも高温のガラス転移温度を有するガラスもしくは結晶化ガラスを素材とし、前記素材のガラス転移温度より高い加熱軟化状態の前記素材中に、所定の直径と長さの円柱状棒状部を少なくとも有する金属雄金型の少なくとも前記円柱状棒状部が挿入された状態で、前記素材をガラス転移温度以下の温度に冷却する工程、次いで成形に用いた金属雄金型をエッチングによって除去し円柱状の穴を形成する工程、成形したガラス胴型用原成形品を所定の長さの胴型に切断する工程、少なくとも胴型の円柱状の穴の表面に離型膜を形成する工程を有することを特徴とするガラス胴型の製造方法。
【請求項５】
ガラスレンズ又はプラスチックレンズをプレス成形によって成形するために用いる円柱状の穴を有する胴型の作製方法であって、成形するレンズのガラス材料及びプラスチック材料のガラス転移温度よりも高温のガラス転移温度を有するガラスもしくは結晶化ガラスを素材とし、前記素材のガラス転移温度より高い加熱軟化状態の前記素材中に、所定の直径と長さの円柱状棒状部を少なくとも有する金属雄金型であって、前記雄金型表面に貴金属からなる離型膜と更に前記離型膜上にガラス密着層の単層または複数層が順次成膜してある金属雄金型の少なくとも前記円柱状棒状部が挿入された状態で、前記素材をガラス転移温度以下の温度に冷却する工程、次いで成形に用いた金属雄金型をエッチングによって除去することにより、前記離型膜がガラス密着層を介して表面に形成された円柱状の穴を形成する工程、成形したガラス胴型用原成形品を所定の長さの胴型に切断する工程を有することを特徴とするガラス胴型の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガラスレンズまたはプラスチックレンズをプレス成形する際に用いられるガラス胴型とその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光記録や光通信などの機器に用いられる比較的小型のレンズなどの作製において、一般に、プレス成形によるガラスレンズ、プラスチックレンズなどの成形では、所定の表面形状に仕上げた表面層を有する成形型内に、被成形ガラス材料ないしプラスチック材料を入れた後、前記材料をそのガラス転移温度より高い温度で加熱・軟化させ（または加熱軟化させた被成形ガラスないしプラスチック材料を入れ）、この成形型に所定の圧力を加えることによって、成形型の形状が被成形ガラスないしプラスチックに転写されてガラスないしプラスチック成形体が得られる。この際、レンズの外径規制、または上下金型の位置決めのために、レンズの成形は円柱状の穴を有する超硬合金などからなる円筒形の胴型内で行われる。この胴型の円柱状の穴の内径は研削加工により実現されている。
【０００３】
図６を用いて、かかるレンズの成型法の代表的な一例を説明する。図６はレンズの成形工程を示す概略工程図である。
【０００４】
図６（ａ）にレンズの成形の際に用いられる胴型２０の斜視図を示した。胴型２０は、例えば、ＷＣ、ＴｉＣ、ＴａＣなどの周期律表４〜６属の遷移金属系列の硬質金属炭化物粉末を靱性の高いＣｏ、Ｎｉ、Ｆｅなどの鉄属金属を結合材として、圧縮成型した後、高温で焼結した、いわゆる超硬合金などから成っており、ほぼ中央部に円柱状の穴２１を有している。円柱状の穴２１は、レンズの成形の際の成型金型（上型２３、下型２４）を挿入するための穴であり、前述したようにレンズの外径規制、ならびに上下金型の位置決めのための役割を担う。
【０００５】
図６（ｂ）に断面図で示すように、前記胴型２０の円柱状の穴２１の下方から下型２４を胴型２０の円柱状の穴２１に挿入し、下型２４の上方に、ガラスやプラスチックなどのレンズ素材２２を入れ、図６（ｃ）に断面図で示すように、前記胴型２０の円柱状の穴２１の上方から上型２３を挿入する。次いで図６（ｄ）に断面図で示すように、レンズ素材２２（ガラス転移温度より高い温度で加熱・軟化させた素材が入れられている場合には特に加熱を必要としないが、ガラス転移温度以下の状態の素材が入れられている場合には、ガラス転移温度より高い温度になるよう加熱・軟化させる）を前記胴型２０の円柱状の穴２１の上方から挿入した上型２３と下型２４でプレス成形し、ガラス転移温度以下に冷却された時点で、胴型２０内から、成形されたレンズ２５（図６（ｅ）参照）を取り出すことにより、所望のレンズが成形される。図６（ｅ）において２６はレンズの周囲の縁である。この縁の部分は、レンズを光記録や光通信などの機器などの把持体に取り付ける際の押さえ縁部になる。光記録や光通信などの機器の生産において常に正確な位置にレンズが固定されるようにするためには、レンズ縁部も含めた、レンズの外径を精密に規制することも必要になる。この点からも胴型２０の円柱状の穴２１は、重要な役割を担っている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
昨今、光記録、光通信用レンズなど、機器の小型化に伴いレンズ径の小径化が進んでいるが、そのためには胴型の内径（円柱状の穴２１の径）の小径化を実現せねばならない。約１ｍｍまたはそれ以下の外径を持つ微小なレンズやロッドレンズ等の要求が増えつつある。これまでの超硬合金の研削加工による内径研削では、研削バイトの微小化にも限界があり、かなりの困難をかかえつつある。また、微小な研削バイトで穴加工が可能であっても、微小ゆえに研削バイトの剛性が不足し、超硬合金の胴型を精度良く加工できない。さらに、超硬合金からなる胴型では、使用中に酸化が起こり、胴型内径が徐々に大きくなることも問題となる。
【０００７】
本発明は、こういった胴型内径の微小化に対応して、研削工程を用いずに微小な内径（円柱状の穴の径）を持つ胴型およびそれを精度良く作製する方法に関する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記問題点を解決し、目的とする内径を持つ胴型を得るために所定の直径と長さを有した円柱状部分を有する金属雄金型を用い、成形する対象のレンズのガラス材料及びプラスチック材料のガラス転移温度よりも高温のガラス転移温度を有するガラスあるいは結晶化ガラスを成形することによって、要求される内径と長さを有するガラス金型を作製するものである。
【０００９】
すなわち、本発明のガラス胴型は、ガラスレンズ又はプラスチックレンズをプレス成形によって成形するために用いる円柱状の穴を有する胴型であって、前記胴型の材質が成形するレンズのガラス材料及びプラスチック材料のガラス転移温度よりも高温のガラス転移温度を有するガラスもしくは結晶化ガラスからなり、前記胴型の形状がそのガラス転移温度以上の加熱成形によって付与され、さらに少なくとも胴型内面の円柱状の穴の表面には離型膜が形成されていることを特徴とする。
【００１０】
尚、ここで、胴型内面の円柱状の穴の表面に形成された離型膜とは、レンズを成形する際の、成形されたレンズを、胴型内面の円柱状の穴の表面から容易に離型させるための離型膜を意味する。かかる離型膜としては、貴金属の膜が好ましく、Ｐｔ、Ｉｒ、Ｐｔ−Ｉｒ合金の離型膜などが特に好ましい。
【００１１】
また、本発明の第１のガラス胴型の製造方法の発明は、ガラスレンズ又はプラスチックレンズをプレス成形によって成形するために用いる円柱状の穴を有する胴型の作製方法であって、成形するレンズのガラス材料及びプラスチック材料のガラス転移温度よりも高温のガラス転移温度を有するガラスもしくは結晶化ガラスを素材とし、前記素材のガラス転移温度より高い加熱軟化状態の前記素材中に、所定の直径と長さの円柱状棒状部を少なくとも有するその表面が離型膜で覆われた金属雄金型の少なくとも前記円柱状棒状部が挿入された状態で、前記素材をガラス転移温度以下の温度に冷却して、金属雄金型を抜き取ることにより円柱状の穴を形成し、次いで所定の長さの胴型に切断し、少なくとも胴型の円柱状の穴の表面に離型膜を形成することを特徴とする。
【００１２】
ここで、金属雄金型の表面を覆っているが離型膜は、金属雄金型を抜き取る際に、胴型の円柱状の穴から容易に抜き取れる様にするための離型膜であるが、前述した、レンズを成形する際の、成形されたレンズを、胴型内面の円柱状の穴の表面から容易に離型させるための離型膜と同様のものを用いることができる。すなわちかかる離型膜としても、貴金属の膜が好ましく、Ｐｔ、Ｉｒ、Ｐｔ−Ｉｒ合金の離型膜などが特に好ましく用いられる。一方、金属雄金型を抜き取った後の胴型の円柱状の穴の表面に形成される離型膜は、前述した通り、レンズを成形する際の成形されたレンズを、胴型内面の円柱状の穴の表面から容易に離型させるための離型膜であり、同様に貴金属の膜が好ましく、Ｐｔ、Ｉｒ、Ｐｔ−Ｉｒ合金の離型膜などが特に好ましく用いられる。
【００１３】
また、本発明の第１のガラス胴型の製造方法においては、少なくとも円柱状棒状部を有する金属雄金型が、当該円柱状棒状部の上部と連結した円柱状棒状部より太いベース部を有しており、前記円柱状棒状部とそれに連なるベース部の側面形状が、なめらかな曲面によって構成されていることが好ましい。
【００１４】
ベース部は、ガラス胴型の外形を規制する雌金型を用いる場合などに、雌金型の内径とほぼ同一の径にし、円柱状棒状部をベース部断面のほぼ中心に形成することにより、得られる胴型の断面のほぼ中心に円柱状の穴を形成することもできる。
【００１５】
また、本発明の第２のガラス胴型の製造方法の発明は、ガラスレンズ又はプラスチックレンズをプレス成形によって成形するために用いる円柱状の穴を有する胴型の作製方法であって、成形するレンズのガラス材料及びプラスチック材料のガラス転移温度よりも高温のガラス転移温度を有するガラスもしくは結晶化ガラスを素材とし、前記素材のガラス転移温度より高い加熱軟化状態の前記素材中に、所定の直径と長さの円柱状棒状部を少なくとも有する金属雄金型の少なくとも前記円柱状棒状部が挿入された状態で、前記素材をガラス転移温度以下の温度に冷却する工程、次いで成形に用いた金属雄金型をエッチングによって除去し円柱状の穴を形成する工程、成形したガラス胴型用原成形品を所定の長さの胴型に切断する工程、少なくとも胴型の円柱状の穴の表面に離型膜を形成する工程を有することを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の第３のガラス胴型の製造方法の発明は、ガラスレンズ又はプラスチックレンズをプレス成形によって成形するために用いる円柱状の穴を有する胴型の作製方法であって、成形するレンズのガラス材料及びプラスチック材料のガラス転移温度よりも高温のガラス転移温度を有するガラスもしくは結晶化ガラスを素材とし、前記素材のガラス転移温度より高い加熱軟化状態の前記素材中に、所定の直径と長さの円柱状棒状部を少なくとも有する金属雄金型であって、前記雄金型表面に貴金属からなる離型膜と更に前記離型膜上にガラス密着層の単層または複数層が順次成膜してある金属雄金型の少なくとも前記円柱状棒状部が挿入された状態で、前記素材をガラス転移温度以下の温度に冷却する工程、次いで成形に用いた金属雄金型をエッチングによって除去することにより、前記離型膜がガラス密着層を介して表面に形成された円柱状の穴を形成する工程、成形したガラス胴型用原成形品を所定の長さの胴型に切断する工程を有することを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
上記本発明のガラス胴型は、微小径レンズ用の胴型として用いる場合にも、精度が良く、作成が容易で、安価な胴型を提供できる。また、従来の超硬合金からなる胴型のように酸化によって形状が変化することもなく安定した形状を有する胴型を、更にはより小径の穴を有する胴型を、短時間に、低コストで作製することができる。
【００１８】
本発明のガラス胴型に用いられる、ガラスとしては、当然のことながら、成形するレンズのガラス材料及びプラスチック材料のガラス転移温度よりも高温のガラス転移温度を有するガラスもしくは結晶化ガラスを使用することが必要である。
【００１９】
レンズを成形する際には、前述したように、レンズ素材のガラス転移温度以上に加熱軟化させてプレス成形するので、かかる成形温度で変形が生じないように、ガラス胴型に用いるガラス素材としては、成形するレンズ素材のガラス転移温度よりも高温のガラス転移温度を有するガラスもしくは結晶化ガラスを使用する。特に高融点ガラスを使用することが好ましい。尚ここで言う融点とは、一般にガラスは明確な融点を持たないので、高融点ガラスとは、変形温度が高いガラス、軟化温度が高いガラスを意味している。特に相関関係はないが、一般的には、ガラス転移温度が高いガラスは、変形温度、軟化温度が高い。特に限定するものではないが、高融点ガラスとしては、例えば、ドイツのショットグラス社（ＳＨＯＴＴＯ　ＧＬＡＳ社）製の“ＡＦ４５”、米国コーニング社（Ｃｏｒｎｉｎｇ社）製の“７０５９”ガラス（硼珪酸ガラス）、同社製の“パイレックス”ガラス（硼珪酸ガラス）ほかが挙げられ、結晶化ガラスとしては、松浪硝子（株）製の“Ｄ−１５０”や（株）オハラ製の“ＳＡ−２０”なども挙げられるが、何らこれらに限定されるものではなく、本発明の目的が達成しうる範囲で、他の各種のガラス素材を適宜用いてもよいことは勿論である。尚、本発明のガラス胴型の製造方法においては、ガラス素材をガラス転移温度より高い温度に加熱して成形する。通常、ガラス転移温度より高い温度で軟化状態にして成形するのが成形しやすいが、いわゆる、軟化点以上にまで上げる必要はない（軟化点以上に上げてもなんら差し支えはないが）。なぜなら、ガラスの軟化点としては、通常、粘性率（η）が４．５×１０７ｐｏｉｓｅになるときの温度を軟化点として採用しており、当然、それより低い温度で、より高い粘度でも軟化している領域においては、なんら問題なく成形可能であり、軟化とまではいえないが、ガラス転移温度より高い変形可能な領域ではプレス成形（加圧成形）などで成形可能であるからである。
【００２０】
次に、前記本発明の第１のガラス胴型の製造方法の発明においては、金属雄金型を挿入しておいて、そのまわりにガラス素材を形成し、金属雄金型を引き抜くと言う、極めて簡便な方法により、極めて細い円柱状の穴を有するガラス胴型も容易に作成できるので、超硬合金の研削加工による時間のかかる胴型の製造方法に比べて、極めて短時間でガラス胴型を作製できる。しかも、超硬合金の研削加工では、困難な極めて細い円柱状の穴を有するガラス胴型、例えば直径１ｍｍ以下の穴を有するガラス胴型も、穴径を精度よく製造できる。
【００２１】
そして、本発明の第１のガラス胴型の製造方法においては、少なくとも円柱状棒状部を有する金属雄金型が、当該円柱状棒状部の上部と連結した円柱状棒状部より太いベース部を有しており、前記円柱状棒状部とそれに連なるベース部の側面形状が、なめらかな曲面によって構成されていることが好ましい。円柱状棒状部とそれに連なるベース部とがなめらかな曲面でなく、角があるような部分があると、ガラス胴型成形時に金属雄金型を引き抜く際に、角がある部分に付着したガラスが離型しにくく、かなり慎重に作業しないと、成形したガラス胴型が割れてしまうおそれがあるが、円柱状棒状部とそれに連なるベース部の側面形状をなめらかな曲面によって構成することにより、ガラス胴型成形時の金属雄金型の引き抜き操作が容易になり好ましい。尚、金属雄金型の素材としては、実施の形態例では、ステンレス鋼を用いたが、何らこれに限定されるものではなく、例えば、チタン、ニッケルなどの各種金属材料を用いることができ、本発明の目的が達成しうる限り他の金属材料を適宜用いてもよい。
【００２２】
また、本発明の第２のガラス胴型の製造方法の発明においては、超硬合金の研削加工では、困難な極めて細い円柱状の穴を有するガラス胴型も、穴の精度よく容易に製造できる。
【００２３】
また、本発明の第３のガラス胴型の製造方法の発明においては、成形と同時に、雄金型表面に形成されていた貴金属からなる離型膜が、ガラス密着層を介して、円柱状の穴の表面に転写形成されるので、円柱状の穴を形成してから穴の表面に離型膜を形成する必要がない。円柱状の穴を形成してから穴の表面に離型膜を形成するには、一般に貴金属のメッキ法が採用されるが、本発明の第３のガラス胴型の製造方法の発明においては、貴金属の離型膜を予め金属雄金型の表面に形成しておけばよいので、メッキ法だけでなく、より簡便な、スパッタリング法などで、金属雄金型の表面に離型膜を形成できる。また、従って、メッキ法が採用できない、例えば、Ｐｔ−Ｉｒ合金などの離型膜も形成できると言う利点もある。また、この際、用いるガラス密着層としては、金属雄金型の表面に形成した離型膜を胴型の円柱状の穴の表面に転写して胴型のガラスに接着できるものであればよく、たとえば、ＳｉＯ２−ＰｔとかＳｉＣ−Ｐｔなどが挙げられるがこれらのみに限定されるものではない。尚、ＳｉＯ２−ＰｔとはＳｉＯ２とＰｔの固溶体、ＳｉＣ−ＰｔとはＳｉＣとＰｔの固溶体を意味するものである。
【００２４】
尚、離型膜の厚みは特に制限するものではないが、０．５〜５μｍ程度が好ましい。
【００２５】
以下に、本発明の理解を容易にするために図面を参照しながら、いくつかの発明の実施の形態例を挙げて、本発明を説明するが、本発明は何ら、これらの実施の形態例に示されたもののみに限定されるものではない。
【００２６】
（発明の実施の形態１）
以下に本発明の実施の形態１について図１および図２を用いて説明する。
【００２７】
図１は本発明の一実施の形態例に関するガラス胴型の製造工程を示す説明図であり、図２はガラス胴型を成形するのに用いた金属雄金型の形状を示す一例の側面図である。図１の説明図においては、金属雄金型１は側面図で示しているが、その他のものは、断面図で示している。
【００２８】
ＷＣ−Ｃｏ系の超硬合金下型４に内径がＤの円柱状の穴を有するＷＣ−Ｃｏ系の超硬合金胴型（雌金型）３を用いて、その中にガラス転移温度より高い温度に加熱されて軟化されている高融点ガラス２を入れ［図１（ａ）］、ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）からなる金属雄金型１で成形を行う。ここで、高融点ガラスはドイツのショットグラス社（ＳＨＯＴＴＯ　ＧＬＡＳ社）製の“ＡＦ４５”を用いた。このガラス転移温度は６６２℃、軟化点は８８３℃である。また、金属雄金型１の表面には、Ｐｔ−Ｉｒ合金の離型膜を形成してある。金属雄金型１は、把持部１ｃとベース部１ｂと円柱状棒状部１ａとからなりベース部１ｂは、上方が太くなっていて超硬合金胴型（雌金型）３の内径とほぼ同一の外径を有しており断面形状は円である。円柱状棒状部１ａがベース部１ｂ断面のほぼ中心に形成されており、円柱状棒状部１ａとそれに連なるベース部１ｂの側面形状が、なめらかな曲面によって連なって構成されている。
【００２９】
７５０℃に加熱されて軟化されている高融点ガラス２中に、図１（ｂ）に示すように金属雄金型１を差し込んで、高融点ガラス２をガラス転移温度以下に冷却して成形した後、金属雄金型１を引き抜き、成形された高融点ガラス２からなるガラス胴型用原成形品５を取り出し、所定の長さに切断する（点線６、６´は切断線を示している）［図１（ｃ）］。この後、メッキ工程により、表面（円柱状の穴７の表面も含む）に離型膜８としてＰｔ膜を形成してガラス胴型９とした［図１（ｄ）］。
【００３０】
ここで用いた金属雄金型１の詳細を図２を用いて説明する。金属金型１は外径Ｄの円柱状の部分を含む横方向断面円形のベース部１ｂと、外径φで長さがＬより若干長い円柱状棒状部分１ａを含み、この両者はその外表面形状がなめらかな曲面でつながっている。本実施形態例での実際の形状はＤ＝５ｍｍ、φ＝１ｍｍ、Ｌ＝４ｍｍである。表面には、スパッタリングによりＰｔ−Ｉｒ合金を厚み１μｍ形成してある。
【００３１】
以上説明した方法によれば、ガラス胴型９の円柱状の穴７の内径は、金属雄金型１の円柱状棒状部１ａの外径の精度により規制され、精度良い内径の円柱状の穴７を持つガラス胴型９を作製することができる。また、研削などの機械加工で困難な、たとえば１ｍｍ以下の微小な内径を有する円柱状の穴も容易に形成することが可能である。
【００３２】
ここでは超硬合金胴型（成形用雌型）３の熱膨張係数は、高融点ガラス２よりも小さいため超硬合金胴型（成形用雌型）３から離型させたが、超硬合金胴型（成形用雌型）３として熱膨張係数が大きい材料を用いればガラス胴型となる高融点ガラスは胴型３からはずれず一体となり強度的にも熱伝導的にも有利となる。
【００３３】
ガラス胴型９の離型膜８としては、ここではＰｔをメッキによって形成した。
【００３４】
（実施の形態２）
次に実施の形態２について図３を用いて説明する。図３は、本発明の別の一実施の形態例に関するガラス胴型の製造方法を示す斜視図である。
【００３５】
超硬合金割り胴型１０を用いて、超硬合金割り胴型１０のキャビティイ内に高融点ガラス２を入れておき、金属雄金型１を高融点ガラス２で挟み込み、高融点ガラス２の加熱加圧成形によって、実施の形態１のように金属雄金型１の形状を転写する。尚、矢印１１、１１´の方向は加圧方向を示している。この場合、金属雄金型１の表面には離型膜としてＰｔ−Ｉｒ合金膜を形成しさらに離型性を向上させるためにカーボン薄膜をスパッタリングにより重ねて形成した。用いた高融点ガラスや成形温度、金属雄金型１の形状、寸法などは実施の形態１と同様である。高融点ガラスのガラス転移温度以下に冷却してから、金属雄金型１を引き抜き、実施の形態１同様所定の形状に切断の後、表面（円柱状の穴の表面も含む）に離型膜としてＰｔ膜をメッキによって形成した。
【００３６】
尚、ガラス胴型の外形は、割り胴型６のキャビティイの形状によって決まり、円柱形でも矩形（角柱形）でも何ら差し支えない。この例では、矩形のものを示した。
【００３７】
以上説明した方法によれば、実施の形態１と同様、ガラス胴型の円柱状の穴の内径は、金属雄金型１の円柱状棒状部の外径の精度により規制され、精度良い内径の円柱状の穴を持つガラス胴型を作製することができる。また、研削などの機械加工で困難な、たとえば１ｍｍ以下の微小な内径を有する円柱状の穴も容易に形成することが可能である。
【００３８】
（実施の形態３）
次に実施の形態３について図４を用いて説明する。図４は本発明の更に別の一実施の形態例に関するガラス胴型の製造工程を示す斜視図である。ガラス胴型の円柱状の穴を形成するため図４（ａ）に示すような所定の直径及び長さを含む円柱状棒状の金属雄型１５を実施の形態１または実施の形態２と同様にして高融点ガラス２に埋め込み、その金属雄型１５の形状を高融点ガラス２に転写する［図４（ｂ）］。次にケミカルエッチングによって、金属雄型１５をエッチングにより除去した後、所定の長さに切断して（点線６、６´は切断線を示している）［図４（ｃ）］、その後、表面（円柱状の穴７の表面も含む）に離型膜としてＰｔ膜をメッキによって形成し、ガラス胴型を製造した。
【００３９】
この場合、成形時に高融点ガラス２は、金属雄型１５全体を包み込んで成形してしまってもよい。ただし、その場合、まず切断によって金属型１５の断面を表面に露出させる必要がある。また、金属雄型１５は円柱棒状の例を示したが、円筒パイプ状であっても何ら問題はない。成形時の強度さえ確保できれば、むしろ円筒パイプ状の方がエッチング除去プロセス時には、エッチング除去すべき金属雄型の体積が少なくなるので、早くエッチング除去できて有利である。
【００４０】
なお、実施の形態３では、高融点ガラス２は、実施の形態１と同じ高融点ガラスであるドイツのショットグラス社（ＳＨＯＴＴＯ　ＧＬＡＳ社）製の“ＡＦ４５”を用い、金属雄型１５としては断面の直径が１ｍｍのステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）を用い、エッチングには塩酸を用いた。
【００４１】
以上説明した方法によれば、ガラス胴型の円柱状の穴の内径は、金属雄金型１５の円柱状棒状部の外径の精度により規制され、しかも金属雄金型１５をエッチングにより除去しているので、より精度の良い内径の円柱状の穴を持つガラス胴型を作製することができる。また、研削などの機械加工で困難な、たとえば１ｍｍ以下の微小な内径を有する円柱状の穴も容易に形成することが可能である。なお、この例の場合には、金属雄金型１５をエッチングにより除去するので、金属雄金型１５の表面には、実施の形態１や２の金属雄金型１の如く、離型膜を形成しておかなくてもよい例である。
【００４２】
（実施の形態４）
実施の形態４について同じく図４を用いて説明する。ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）からなる金属雄型１５の表面にＰｔ−Ｉｒ合金をスパッタリングにより形成しさらにその上にガラス密着層としてＳｉＣ−Ｐｔをスパッタリングにより形成する。ＳｉＣ−Ｐｔとは前述したようにＳｉＣとＰｔの固溶体を意味する。この金属雄型を実施の形態３と同様にして、同様の高融点ガラス２に埋め込み、その金属雄型１５の形状を高融点ガラス２に転写する［図４（ｂ）］。その後、金属雄型１５を構成するステンレス鋼を塩酸によってエッチング除去した後、所定の長さに切断して（点線６、６´は切断線を示している）［図４（ｃ）］、内面（円柱状の穴７の表面）にＰｔ−Ｉｒ合金膜がガラス密着層を介して転写形成された円柱状の穴７を有するガラス胴型を得ることができる。金属雄型１５の最表面にガラス密着層として形成したＳｉＣ−Ｐｔ成分と高融点ガラス２との密着性が良く、胴型内面（円柱状の穴７の表面）に離型膜としてＰｔ−Ｉｒ合金膜を有した胴型が作製できる。この場合、実施の形態３と同様、金属雄型はパイプ状であっても良い。また、実施の形態４によれば、ガラス胴型内面の離型膜は実施の形態１、２、３のようにメッキなどのプロセスに制約されず、金属雄型へのスパッタプロセスなどを用いる事もできるので、メッキができない貴金属なども離型膜として付与することが可能であり、離型膜の素材をかなり幅広く選ぶことができる。また、実施の形態１、２、３のようにガラス胴型を成形した後、円柱状の穴７の表面に離型膜を形成する工程を必要としない。
【００４３】
（比較例１）
比較のため、実施の形態１で用いた金属雄金型１の代わりに、図５で示すような形状をした金属雄金型１６を用いて、プロセスは実施の形態１と同様にしてガラス胴型を作製した。図５は比較するために作製した金属雄金型の一例の側面図である。金属雄金型１６は、把持部１ｃとベース部１ｂと円柱状棒状部１ａとからなりベース部１ｂは、図１（ａ）、（ｂ）などで示した超硬合金胴型（雌金型）３の内径とほぼ同一の外径を有している円柱状である。円柱状棒状部１ａがベース部１ｂ断面のほぼ中心に形成されているが、図５で示す金属雄金型１６は、実施の形態１で用いた図２の金属雄金型１のような円柱状棒状部１ａとそれに連なるベース部１ｂの側面形状が、なめらかな曲面によって連なって構成されているものではなく、角を有しているフランジ部１７を有する。
【００４４】
この場合、高融点ガラス２は成形後にフランジ部１７にガラスが付着し、金型が容易にははずれず、慎重に作業しない限り、離型時にせっかく成形したガラス胴型２が割れるという結果になった。
【００４５】
これにより、金属雄金型を引き抜くプロセスを有する場合は、ガラス胴型成型用金属雄金型は図２のように円柱状棒状部１ａとそれに連なるベース部１ｂの側面形状が、なめらかな曲面で構成されることが好ましいことがわかった。
【００４６】
以上、実施の形態ではガラス胴型表面（円柱状の穴７の表面も含む）の離型膜メッキによりＰｔ膜を形成した例をいくつか示したが、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｖａｐｅｒ　Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）などのようなドライプロセスで離型膜を形成しても何ら問題はない。
【００４７】
また、実施の形態の一部を高融点ガラスの代わりに結晶化ガラスを用いて行っても同様のガラス胴型が得られた。
【００４８】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明のガラス胴型は、微小径レンズ用の胴型として用いる場合にも、精度が良く、作成が容易で、安価な胴型を提供できる。また、従来の超硬合金からなる胴型のように酸化によって形状が変化することもなく安定した形状を有する胴型を、更にはより小径の穴を有する胴型を、短時間に、低コストで作製することができる。
【００４９】
また、ガラスレンズ又はプラスチックレンズをプレス成形によって成形するために用いる円柱状の穴を有する胴型の作製方法であって、成形するレンズのガラス材料及びプラスチック材料のガラス転移温度よりも高温のガラス転移温度を有するガラスもしくは結晶化ガラスを素材とし、前記素材のガラス転移温度より高い加熱軟化状態の前記素材中に、所定の直径と長さの円柱状棒状部を少なくとも有するその表面が離型膜で覆われた金属雄金型の少なくとも前記円柱状棒状部が挿入された状態で、前記素材をガラス転移温度以下の温度に冷却して、金属雄金型を抜き取ることにより円柱状の穴を形成し、次いで所定の長さの胴型に切断し、少なくとも胴型の円柱状の穴の表面に離型膜を形成することを特徴とする本発明の第１のガラス胴型の製造方法の発明によれば、超硬合金の研削加工による時間のかかる胴型の製造方法に比べて、極めて短時間でガラス胴型を作製できる。しかも、超硬合金の研削加工では、困難な極めて細い円柱状の穴を有するガラス胴型も穴の精度よく製造できる。
【００５０】
また、本発明の第１のガラス胴型の製造方法において、少なくとも円柱状棒状部を有する金属雄金型が、当該円柱状棒状部の上部と連結した円柱状棒状部より太いベース部を有しており、前記円柱状棒状部とそれに連なるベース部の側面形状が、なめらかな曲面によって構成されている好ましい態様とすることにより、金属雄金型の引き抜きの際に、成形したガラス胴型ガラスを割ってしまう恐れがなく、ガラス胴型成形時の金属雄金型の引き抜き操作が容易になり好ましい。
【００５１】
また、ガラスレンズ又はプラスチックレンズをプレス成形によって成形するために用いる円柱状の穴を有する胴型の作製方法であって、成形するレンズのガラス材料及びプラスチック材料のガラス転移温度よりも高温のガラス転移温度を有するガラスもしくは結晶化ガラスを素材とし、前記素材のガラス転移温度より高い加熱軟化状態の前記素材中に、所定の直径と長さの円柱状棒状部を少なくとも有する金属雄金型の少なくとも前記円柱状棒状部が挿入された状態で、前記素材をガラス転移温度以下の温度に冷却する工程、次いで成形に用いた金属雄金型をエッチングによって除去し円柱状の穴を形成する工程、成形したガラス胴型用原成形品を所定の長さの胴型に切断する工程、少なくとも胴型の円柱状の穴の表面に離型膜を形成する工程を有することを特徴とする本発明の第２のガラス胴型の製造方法の発明においては、超硬合金の研削加工では、困難な極めて細い円柱状の穴を有するガラス胴型も穴の精度をよりいっそう精度よく容易に、安価に作製することが可能である。また、従来の超硬合金からなる胴型のように酸化によって形状が変化することもなく安定した形状を有する胴型を作製することが可能となる。
【００５２】
また、ガラスレンズ又はプラスチックレンズをプレス成形によって成形するために用いる円柱状の穴を有する胴型の作製方法であって、成形するレンズのガラス材料及びプラスチック材料のガラス転移温度よりも高温のガラス転移温度を有するガラスもしくは結晶化ガラスを素材とし、前記素材のガラス転移温度より高い加熱軟化状態の前記素材中に、所定の直径と長さの円柱状棒状部を少なくとも有する金属雄金型であって、前記雄金型表面に貴金属からなる離型膜と更に前記離型膜上にガラス密着層の単層または複数層が順次成膜してある金属雄金型の少なくとも前記円柱状棒状部が挿入された状態で、前記素材をガラス転移温度以下の温度に冷却する工程、次いで成形に用いた金属雄金型をエッチングによって除去することにより、前記離型膜がガラス密着層を介して表面に形成された円柱状の穴を形成する工程、成形したガラス胴型用原成形品を所定の長さの胴型に切断する工程を有することを特徴とする本発明の第３のガラス胴型の製造方法の発明においては、メッキができない貴金属なども離型膜として付与することが可能であり、離型膜の素材をかなり幅広く選ぶことができる。また、金属雄金型のエッチング除去と同時にガラス胴型の円柱状の穴の表面に離型膜が転写されているので、ガラス胴型を成形した後、円柱状の穴の表面に離型膜を形成する工程を必要としない。そして微小径レンズ用の胴型を容易に、精度良く、安価に作製することが可能である。また、従来の超硬合金からなる胴型のように酸化によって形状が変化することもなく安定した形状を有する胴型を作製することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態例に関するガラス胴型の製造工程を示す説明図
【図２】本発明のガラス胴型を成形するのに用いた金属雄金型の形状を示す一例の側面図
【図３】本発明の別の一実施の形態例に関するガラス胴型の製造方法を示す斜視図
【図４】本発明の更に別の一実施の形態例に関するガラス胴型の製造工程を示す斜視図
【図５】比較するために作製した金属雄金型の一例の側面図
【図６】レンズの成形工程を示す概略工程図
【符号の説明】
１　金属雄金型
１ａ　円柱状棒状部
１ｂ　ベース部
１ｃ　把持部
２　高融点ガラス
３　超硬合金胴型（雌金型）
４　超硬合金下型
５　ガラス胴型用原成形品
６、６´　切断線
７　円柱状の穴
８　離型膜
９　ガラス胴型
１０　超硬合金割り胴型
１１、１１´　加圧方向を示す矢印
１５　金属雄型
１６　金属雄金型
１７　フランジ部
２０　レンズの成形の際に用いられる胴型
２１　円柱状の穴
２２　レンズ素材
２３　上型
２４　下型
２５　レンズ
２６　レンズの周囲の縁
【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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