(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プレス成形素材であるガラス塊を加熱、軟化するための軟化炉、および前記軟化炉内でガラス塊を搬送するための搬送装置を備えるガラス塊加熱装置において、
前記軟化炉は、ガラス塊を搬入するための搬入口外側の上部および側方部を蔽うカバーを有し、かつガラス塊を搬出するための搬出口外側の上部および側方部を蔽うカバーを有し、
前記搬送装置は、搬入口から搬入したガラス塊を前記カバーで覆われた領域内を上昇させて軟化炉へ送るための送り機構および搬出口から搬出したガラス塊を前記カバーで覆われた領域内を下降させてプレス成形工程へ送るための送り機構を備えるガラス塊加熱装置。
【請求項２】
前記搬送装置が複数個のガラス塊を並列かつ連続して搬送するものであり、前記カバーは、軟化炉から並列して搬出し、同時に下降するガラス塊を少なくとも下降途中まで覆うものである請求項１に記載のガラス塊加熱装置。
【請求項３】
前記カバーは、内部および／または外部にヒータを有する請求項１または２に記載のガラス塊加熱装置。
【請求項４】
前記カバーは、側方部の下端が、前記搬出口および搬入口の下端よりも下に位置するように設ける請求項１〜３のいずれか１項に記載のガラス塊加熱装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載のガラス塊加熱装置と、このガラス塊加熱装置で加熱、軟化したガラス塊をプレス成形するためのプレス成形装置とを備えるガラス成形品製造装置。
【請求項６】
軟化炉内でガラス塊を搬送しながら加熱、軟化し、軟化したガラス塊を軟化炉の搬出口から取り出してプレス成形型に移動し、プレス成形してガラス成形品を得ることを含むガラス成形品の製造方法において、
前記軟化炉は、ガラス塊を搬入するための搬入口外側の上部および側方部を蔽うカバーを有し、かつガラス塊を搬出するための搬出口外側の上部および側方部を蔽うカバーを有し、
搬入口から搬入したガラス塊は、前記カバーで覆われた領域内を上昇させて軟化炉へ送かれ、かつ前記軟化炉の搬出口から搬出されたガラス塊は、前記カバーで覆われた領域内を下降させた後にプレス成形型に導入することを特徴とするガラス成形品の製造方法。
【請求項７】
前記軟化炉内を複数個のガラス塊を並列かつ連続して搬送し、搬出口から並列して搬出した複数個のガラス塊を同時に下降させる請求項６に記載のガラス成形品の製造方法。
【請求項８】
前記カバーの内部は保温または加熱されている請求項６または７に記載のガラス成形品の製造方法。
【請求項９】
請求項６〜８のいずれか１項に記載の方法で作製したガラス成形品を研削および／または研磨して光学素子を作製することを含む、光学素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はガラス塊を加熱、軟化してプレス成形してガラス成形品を製造する方法、前記ガラス成形品を研削、研磨して光学素子を製造する方法、ならびにガラス塊を加熱、軟化する装置およびガラス成形品を製造する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レンズなどのガラス製光学素子を生産する方法として光学素子に近似する形状のガラス成形品を作り、研削、研磨して光学素子に仕上げる方法がある。上記ガラス成形品を作るには、まず均質な光学ガラスからなるガラス塊を作り、これらガラス塊を加熱炉と呼ばれる軟化炉に入れて加熱、軟化し、プレス成形してガラス成形品を得る方法が行われている。上記ガラス成形品を製造する装置の一例が、実公平６−４１１号公報(特許文献1)に記載されている。
【０００３】
この装置では、軟化炉の入口と出口において受け皿と呼ばれるガラス塊を収容して搬送する複数の軟化盆を水平方向に移動して、逐次、軟化炉から搬出し、搬出された軟化盆に収容された軟化したガラス塊を成形型に移送し、プレス成形してガラス成形品を得ている。
【特許文献１】実公平６−４１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記装置では、ガラス塊を収容した軟化盆（公報では「受け皿」と呼んでいる）を水平方向に移動させ、逐次、軟化炉に搬入し、軟化炉から搬出する。そのため、軟化炉の入口と出口付近では、軟化盆の通路と軟化盆を搬送するための機器が移動するための空間が必要である。ところが、この空間にある外気が軟化炉の入口および出口から軟化炉内に流入することがあり、特に軟化炉の出口から流入した外気により軟化盆上のガラスが冷却されると、軟化炉内でプレス成形に適した粘性に調整したガラス塊の粘度が適正範囲外になる場合がある。その結果、所望形状のガラス成形品が得られない場合や、ガラスが破損してしまう場合があり、歩留まりが低下してしまうという問題があった。
【０００５】
特に、１つの軟化盆上に複数のガラス塊を置いて、これらガラス塊を一緒に加熱、軟化し、プレス成形工程に送ってプレス成形する際、上記ガラスの冷却に起因して、同一軟化盆上のガラス塊間に温度分布が発生し、これらガラス塊のうちの一つをプレス成形時の最適条件にしても、他のガラス塊では適正条件から外れてしまうという問題も生じることがあった。
【０００６】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、軟化炉からプレス成形型への移送の間に生じるガラス塊の冷却に起因する上記問題を解決して、光学素子ブランクであるガラス成形品を生産性よく製造するためのガラス成形品の製造方法、前記方法に好適なガラス塊加熱装置およびガラス成形品製造装置を提供すること、ならびに前記方法により作製したガラス成形品から光学素子を製造する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】
【０００７】
本発明は以下のとおりである。
［１］プレス成形素材であるガラス塊を加熱、軟化するための軟化炉、および前記軟化炉内でガラス塊を搬送するための搬送装置を備えるガラス塊加熱装置において、前記軟化炉は、ガラス塊を搬出するための搬出口外側の上部および側方部を蔽うカバーを有し、前記搬送装置は、搬出口から搬出したガラス塊を前記カバーで覆われた領域内を下降させてプレス成形工程へ送るための送り機構を備えるガラス塊加熱装置。
［２］前記搬送装置が複数個のガラス塊を並列かつ連続して搬送するものであり、前記カバーは、軟化炉から並列して搬出し、同時に下降するガラス塊を少なくとも下降途中まで覆うものである［１］に記載のガラス塊加熱装置。
［３］前記カバーは、内部および／または外部にヒータを有する［１］または［２］に記載のガラス塊加熱装置。
［４］前記カバーは、側方部の下端が、前記搬出口の下端よりも下に位置するように設ける［１］〜［３］のいずれかに記載のガラス塊加熱装置。
［５］［１］〜［４］のいずれかに記載のガラス塊加熱装置と、このガラス塊加熱装置で加熱、軟化したガラス塊をプレス成形するためのプレス成形装置とを備えるガラス成形品製造装置。
［６］軟化炉内でガラス塊を搬送しながら加熱、軟化し、軟化したガラス塊を軟化炉の搬出口から取り出してプレス成形型に移動し、プレス成形してガラス成形品を得ることを含むガラス成形品の製造方法において、前記軟化炉は、ガラス塊を搬出するための搬出口外側の上部および側方部を蔽うカバーを有し、前記軟化炉の搬出口から搬出されたガラス塊は、前記カバーで覆われた領域内を下降させた後にプレス成形型に導入することを特徴とするガラス成形品の製造方法。
［７］前記軟化炉内を複数個のガラス塊を並列かつ連続して搬送し、搬出口から並列して搬出した複数個のガラス塊を同時に下降させる［６］に記載のガラス成形品の製造方法。
［８］前記カバーの内部は保温または加熱されている［６］または［７］に記載のガラス成形品の製造方法。
［９］［６］〜［８］のいずれかに記載の方法で作製したガラス成形品を研削および／または研磨して光学素子を作製することを含む、光学素子の製造方法。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、光学素子ブランクであるガラス成形品を生産性よく製造するためのガラス成形品の製造方法、前記方法に好適なガラス塊加熱装置およびガラス成形品製造装置を提供すること、ならびに前記方法により作製したガラス成形品から光学素子を製造する方法を提供することができる。本発明によれば、プレス成形中にガラスが破損してしまうこともなく、常時、所望形状のガラス成形品が得られ、高い歩留まりでガラス成形品を生産できる。また、１つの軟化盆上に複数のガラス塊を置いて、これらガラス塊を一緒に加熱、軟化し、プレス成形工程に送ってプレス成形する方法においても、本発明によれば、プレス成形中にガラスが破損してしまうこともなく、常時、所望形状のガラス成形品が得られ、高い歩留まりでガラス成形品を生産できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
（ガラス塊加熱装置）
本発明のガラス塊加熱装置は、プレス成形素材であるガラス塊を加熱、軟化するための軟化炉、および前記軟化炉内でガラス塊を搬送するための搬送装置を備える。このガラス塊加熱装置では、前記軟化炉は、ガラス塊を搬出するための搬出口外側の上部および側方部を蔽うカバーを有する。さらに、前記搬送装置は、搬出口から搬出したガラス塊を前記カバーで覆われた領域内を下降させてプレス成形工程へ送るための送り機構を備える。
【００１０】
本発明のガラス塊加熱装置1を、図１に基づいて説明する。図１、上段は本発明のガラス塊加熱装置の一例を真上から見た平面図であり、図１、下段は上記装置を側面から見た側面図である。本発明のガラス塊加熱装置が備える搬送装置は、少なくとも、軟化炉内でガラス塊を搬送するための装置であり、ガラス塊を載置可能な複数の軟化盆、軟化盆を支持するための支持台、支持台上の軟化盆を移送する手段を有する。
【００１１】
図１に示す例では、１つの軟化盆１０に４個のガラス塊を載置可能な軟化盆を用いている。この軟化盆は、例えば、直方体の耐熱材料の上面にガラス塊を載置するための凹部１１が４箇所に設けられたものであることができる。同一装置に用いる複数の軟化盆は、形状および／または寸法は、同一になるように作製することが適当である。搬送装置が有する軟化盆は、複数個（例えば、２〜２０個）のガラス塊を並列かつ連続して搬送するものであることが好ましい。勿論、１個のガラス塊を連続して搬送するものでもよい。
【００１２】
図１に示すように軟化盆１０は平面視したときの長辺どうしが密接し、短辺が一直線上にそろうように整列した状態で水平な支持台（図示せず）上に載せられている。このような支持台が互いに平行に２ライン設けられている。図１の最上段が、図左端でガラス塊をプレス成形工程へと受け渡し終わった軟化盆を右側へと搬送するライン（回収ラインという）、中段が図右側で回収ラインから送られた軟化盆を、ガラス塊を載置した状態で、軟化炉３０内を通過させるライン（加熱ライン）であり、加熱ラインでは軟化盆は、図の右側から左側へと送られる。
【００１３】
加熱ラインの途中にはトンネル状の軟化炉３０が設けられており、軟化盆１０に載置された１〜４個のガラス塊（図示せず）が順次、軟化炉内を通過することにより加熱、軟化され、プレス成形に適した粘性を示す温度にまで昇温され、軟化炉３０の左端に設けられた搬出口３１から軟化炉外へと出る。
【００１４】
図１、下段の側面図に示すように軟化炉３０の搬出口３１にはカバー２０を設けてある。このカバーは耐熱性であることが好ましい。カバーはガラス塊を取り出すため、下方が開口している。また、軟化炉３０の右端のガラス塊を搬入する搬入口３２にもカバー４０を設けることが好ましい。このカバーも耐熱性であることが好ましく、ガラス塊を軟化炉３０内に搬入するため、下方が開口している。これらカバーは軟化炉内側から見て搬出口外側、搬入口外側のそれぞれの領域の上部および側方部を蔽い、軟化炉内で加熱された炉内雰囲気が炉外雰囲気と対流によって一部置換され、炉内の温度分布が乱されるのを防止する。搬出口３１のみではなく、搬入口３２にも耐熱性のカバーを設けることで、上記炉内の温度分布の乱れ防止効果はより高くなる。
【００１５】
搬出口を通じて炉内と炉外の雰囲気置換がおきるとプレス成形工程に送られる直前のガラス塊の温度が適正範囲外になってしまうから、少なくとも搬出口側には上記カバーを設ける。炉内の温度分布をより安定化するという観点から搬入口側にも上記カバーを設けることが好ましい。
【００１６】
搬出口３１側のカバー２０には炉内外の雰囲気置換を防止する機能に加え、搬出口から炉外に搬出したガラス塊を保温する、あるいは積極的に加熱するという機能を持たせることができる。炉外に搬出されたガラス塊はプレス成形工程へ送られる直前の状態にあるため、搬出口側のカバーにより外部雰囲気との接触を極力防止して、ガラス塊の温度変動を抑制または防止する。したがって、搬出口側のカバーは、軟化炉から並列して搬出し、同時に下降するガラス塊を少なくとも下降途中まで覆うものであることが好ましい。カバーはガラス塊を取り出すため、下方が開口している以外は外部雰囲気に対して密閉状態になるから、カバー内雰囲気の温度よりも低温の外部雰囲気と置換しにくい。このような構造、機能は搬入口側に設けることができるカバーについてもあてはまる。外部雰囲気との置換防止という観点から、搬出口側のカバーの側方部の少なくとも一部または全部の下端は搬出口よりも下になるようにすることが望ましく、搬入口側のカバーの少なくとも一部または全部の下端も搬入口よりも下になるようにすることが望ましい。
【００１７】
加熱ライン、回収ラインとも支持台上の軟化盆は、軟化盆の移動経路の最上流にある軟化盆を移動方向に押すことにより、上記ライン上にあるすべての軟化盆が移動方向に送られる。この軟化盆の移送は、軟化盆を押し出す装置（図示せず）であることができ、この装置は、例えば、押し棒と押し棒を駆動する部分によって構成する。駆動部分としては油圧シリンダ、空気シリンダ、サーボモータなどの公知の手段を使用すればよい。
【００１８】
軟化盆を一回に押す距離は、軟化盆を平面視したときの短辺の長さに相当する距離とする。軟化盆を一回押した後、回収ラインの最上流にガラス塊をプレス成形工程に送り終わった軟化盆を補充し、加熱ラインの最上流には回収ラインの最下流にある軟化盆を移動して補充する。このようにして加熱ライン、回収ラインそれぞれのライン上には常に一定の数の軟化盆が密接して置かれるようにする。
【００１９】
なお、軟化盆の移送は上記方式以外にベルトコンベアを用いる方法、あるいはローラキルン方式を用いてもよい。
【００２０】
前記搬送装置は、さらに、搬出口から搬出したガラス塊を前記カバーで覆われた領域内を下降させてプレス成形工程へ送るための送り機構を備える。
この送り機構により、搬出口側のカバーで覆われた領域内でガラス塊を収納した軟化盆を降下させる。この送り機構は、軟化盆を載せて上下動する可動ステージと軟化盆からガラス塊を落下させて成形型下型に導く落下手段とを有する。
【００２１】
可動ステージ21は、加熱ライン側の軟化盆支持台25の高さと落下手段の高さとの間を上下動する。まず、加熱ライン側の軟化盆支持台25同じ高さに可動ステージ21を置き、上記支持台25上から可動ステージ21上に軟化盆10を送り、その後、可動ステージ21を降下してガラス塊を収納した軟化盆10を下降してカバー20の下方に取り出す。次いで、その位置で落下手段により軟化盆10を傾けてガラス塊をシュート50に導入し、シュート50内を移動したガラス塊がプレス成形型下型（図示せず）に導入される。軟化盆10を傾けてガラス塊をシュート50に導入し、さらにシュート50内を移動したガラス塊をプレス成形型下型に移送するための落下手段は、特許文献１に記載の方法をそのまま利用できる。
【００２２】
図2に、可動ステージ21および可動ステージ21を駆動する機構を側面から見た図を示す上段左側の図2（ａ）は軟化盆の搬送方向とは逆の方向から見たもの、上段右側の図2（ｂ）は軟化盆の搬送方向に対して９０°をなす方向から見たもの、下段の図2（ｃ）は、上段右側の図と同様の方向から見たものである。
【００２３】
可動ステージ21上には軟化盆10を載置するＬ字型断面を有し、回転可能なガイド32（図2（ｂ）参照）と、ガイド32を支持するシャフト42、シャフト42の一端を回転可能に支持する回転用軸受43、シャフト42の他端を支持しつつシャフト42およびガイド32を回転駆動するロータリーアクチュエータ48を設置する。（図2（ａ）参照）
【００２４】
ガイド32、シャフト42、回転用軸受43、ロータリーアクチュエータ48を載置した可動ステージ21は下から支持棒60により支えられており、支持棒60下端には可動ステージ上下用アクチュエータ62が取り付けられている。可動ステージ上下用アクチュエータ62は固定具64により軟化炉30本体に固定されているので、可動ステージ上下用アクチュエータ62を稼動することにより可動ステージ21を上下させることができる。なお、図2（ａ）からわかるように支持棒60の両わきには上下用ガイドと呼ばれるガイド棒が可動ステージ21に取り付けられており、その下端は固定具に設けられたガイド棒挿通孔に挿通されている。このような構成によって可動ステージ21の動きは両ガイド棒がガイド棒挿通孔内を上下動する方向に規制される。
【００２５】
可動ステージ上下用アクチュエータ62の設定は、可動ステージ21を最高位置に上昇したときにガイド32の軟化盆10を載せる面と支持台25とが同じ高さになるようにし、可動ステージ21を最低位置に下降したときの高さはロータリーアクチュエータ48を回転させて軟化盆10上のガラス塊がシュートに投入される高さにあわせるようにして行う。
【００２６】
ロータリーアクチュエータ48はガイド32の軟化盆10を載せる面が水平になる角度Ａとガイド32を傾斜させて軟化盆10上のガラス塊をシュートに投入する際の角度Ｂの間で回転可能とし、可動ステージ21が最低位置まで下降した際に(図中(c)の矢印(1))角度Ａから角度Ｂにシャフト42を回転させてガラス塊を軟化盆10からシュートへ投入する(図中(c)の矢印(2))。投入終了後、ロータリーアクチュエータ48により角度Ｂから角度Ａにシャフト42を回転してガイド32の軟化盆10を載せる面を水平に戻してから可動ステージ上下用アクチュエータ62で可動ステージ21を上昇させ、ガイド32の軟化盆10を載せる面が支持面と同じ高さになるようにステージの高さを戻す。この状態で戻したところで、ガイド32上から軟化盆10を搬出し、次の軟化盆10をガイド32上に搬入する。
【００２７】
上記操作を繰り返して軟化したガラス塊を次々とシュート50へ投入し、プレス成形工程へ供給する。
【００２８】
落下手段は、図3および4にその構成例をさらに示す。
加熱軟化させたガラス塊を収容した軟化盆10を搬入する受け台22と、この受け台22をその台上に搬入した前記軟化盆10とともに受け台22下方に回転させたりその回転させた受け台22を水平方向に戻したりする回転手段24(図2におけるロータリーアクチュエータ48に相当する)と、前記受け台22上に搬入した軟化盆10を、そのガラス塊を収容した凹部を避けて、その前面からその上面にかけて覆う覆い26であって、前記受け台22をその下方に回転させた際に受け台22上に搬入した前記軟化盆10が受け台22上から離脱落下するのを防ぐ覆い26と、前記受け台22とともにその下方に回転させた受け台22上の軟化盆10から落下するガラス塊を受けて、そのガラス塊をプレス機のプレス成形型下型60内に滑落落下させるシュート50とからなる。
【００２９】
上記構成の落下手段において、加熱軟化させたガラス塊を収容した軟化盆10を受け台22上に搬入する。そして、回転手段24により、図4に示したように、受け台22を軟化盆10とともにその下方に回転させる。また、受け台22をその下方に回転させる際に、受け台22上に搬入した軟化盆10をその前面からその上面にかけて覆い26で覆って、軟化盆10が受け台22上からその外部に離脱落下するのを防ぐようにする。そして、軟化盆10に収容したガラス塊をその凹部内からその下方に、ガラス塊に掛かる重力により、離脱落下させる。そして、上記凹部内から落下させたガラス塊を、所定のシュート50上に落下させる。すると、上記所定のシュート50上に落下させたガラス塊２を、該塊に掛かる重力により、シュート50上をその下方に滑落させて、成形型下型60内に搬入できる。
【００３０】
また、覆い26を、軟化盆10から落下するガラス塊を所定のシュート50上に落下させるガイド32に兼用させた前記手段にあっては、前記のようにして軟化盆の凹部内から離脱落下させたガラス塊を、上記覆い26にガイドさせて、所定のシュート50外部に飛び出させずに、所定のシュート50上に確実に落下させることができる。
【００３１】
なお、図１の下段においては、カバー側面が開放されているように描かれているが、これはカバー内における軟化盆の様子をわかりやすくするためであり、実際にはカバー側面も閉鎖されている。（搬入口側のカバーも同様）
【００３２】
本発明では、上述のように、軟化炉30の出口すなわちガラス塊の搬出口31でガラス塊を載置した軟化盆10を下方に下げた後に横に移動させる。こうすることで軟化炉30から見て搬出口31外側の横方向に必要だった軟化盆10を搬送するための通路と軟化盆10を搬送するための機器の移動する空間が必要なくなる。そのため、搬出口31外側の上面と両サイドと前面をカバー20で囲うことが可能となり、このカバー20によって搬出口31からの外気流入を防止することができ、軟化炉30内の搬出口31に近い部分および搬出口31外側の温度を所要の温度にすることができる。
【００３３】
プレス成形型下型60に導入されたガラス塊2は、図4に示すように、下型60上方に待機するプレス成形型上型61を用いてプレス成形される。プレス成形後、成形品は型から取り出され、アニールしてガラス成形品を得る。
【００３４】
シュートにガラス塊を投入した後の軟化盆10は、傾きを水平状態に戻す。このとき、可動ステージ21の高さと回収ラインの軟化盆支持台25の高さとを同じに設定する。可動ステージ21上の軟化盆側面のうち上記支持台25と反対側の側面を押して可動ステージ21上から前記支持台上の回収ライン最上流の空きスペースに軟化盆を送る。このようにして回収ラインの軟化盆を補充する。
【００３５】
軟化炉、搬入口31側にカバー40を設ける場合には、カバー40が設けられている位置にも、搬出口31側と同じように、図2に示す上下動する可動ステージ(図示せず)を配置することができる。但し、この可動ステージは、搬出口31側用の可動ステージと異なり、ロータリーアクチュエータ等の回転用機構は不要である。搬入口31側用の可動ステージも上下動することにより回収ライン最下流に送られた軟化盆を加熱ラインの支持台の高さまで持ち上げる働きをする。可動ステージを回収ラインの支持台と同じ高さになるように降下、停止し、この位置で回収ライン最下流に送られた軟化盆の前記可動ステージの反対側の側面を押して軟化盆を可動ステージ上に送る。そして、可動ステージを上昇させ、カバー内に軟化盆を入れるとともに加熱ライン支持台と同じ高さで可動ステージを停止させる。この状態で軟化盆の軟化炉搬入口と反対側の側面を押して加熱ライン上にあるすべての軟化盆を軟化炉搬出口に向けて軟化盆を１個分送る。この操作によって、可動ステージ上の軟化盆は加熱ライン支持台上に送られ、前記可動ステージ上が空きの状態になる。この状態で可動ステージを降下し、カバーから出して、前述の回収ライン支持台と同じ高さで停止する。
【００３６】
ガラス塊の軟化盆上への導入は、軟化盆が回収ライン上にある間の適当な時期に行う。軟化盆が高温の状態で室温のガラス塊を導入すると熱衝撃によりガラス塊が破損するおそれがあるため、上記破損がおきない程度の温度、あるいは前記温度よりも低温にまで冷却した軟化盆にガラス塊を導入することが適当である。
【００３７】
上記一連の操作を繰り返し行うことにより、軟化盆上のガラス塊が次々と加熱、軟化され、プレス成形工程へと送られ、プレス成形されて目的とする最終ガラス製品の形状に近似する形状のガラス成形品となる。
【００３８】
なお、軟化炉内や搬出口側カバー内の加熱としては、公知の手段、例えばニクロム線、カンタル線などの電気ヒータなどを使用すればよい。軟化炉内の温度分布は急速な加熱でガラス塊が破損せず、搬出口近傍でガラス塊が所要の軟化状態になるように適宜、ヒータの分布、ヒータへの入力を調整、設定すればよい。支持台、可動ステージは耐熱性を有する材料で構成し、支持台上あるいは可動ステージ上で軟化盆がスムーズに移動するよう上面を平坦かつ平滑な面にすることが望ましい。軟化盆の底面も同様に平坦かつ平滑にすることが望ましい。
【００３９】
このようにして、一つの軟化盆上に載置した複数個のガラス塊の粘度が等しい状態で搬出口から搬出口側のカバーを経て加熱装置から同時に取り出すことができる。
【００４０】
上記装置は、軟化炉内を複数個のガラス塊を並列かつ連続して搬送し、軟化炉から並列して搬出したガラス塊を同時に取り出す場合、ガラス塊間の粘度差を低減し、加熱装置から並列して取り出されるガラス塊すべてがプレス成形に適合した状態にできることから、特に有効である。
【００４１】
例えば、軟化状態近傍において温度変化に対する粘度変化が大きいガラスでは、雰囲気による外乱の結果生じる僅かな温度変化に対し、ガラスの粘度が大きく変化するため、プレス適正粘度から外れやすい。本発明の装置によれば、このようなガラスであっても、適正なプレス条件にガラス塊の粘度を調整しやすい。このことは、複数個のガラス塊を並列して搬送する場合に特に顕著な効果として現れるが、１個のガラス塊を搬送する場合でも前記効果を得ることができる。
【００４２】
上記温度変化に対する粘度変化が大きいガラスとしては、アッベ数（νｄ）が４５未満で屈折率（ｎｄ）が１．７５以上の光学ガラス、アッベ数（νｄ）が４５〜５５で屈折率（ｎｄ）が１．６５以上の光学ガラス、アッベ数（νｄ）が５５超かつ７０以下で屈折率（ｎｄ）が１．５５以上の光学ガラス、アッベ数（νｄ）が７０超の光学ガラスを挙げることができる。
【００４３】
（ガラス成形品製造装置）
本発明のガラス成形品製造装置は、上記本発明のガラス塊加熱装置と、ガラス塊加熱装置で加熱、軟化したガラス塊をプレス成形するプレス成形装置とを備えるガラス成形品製造装置である。
【００４４】
プレス成形装置としては公知のものを使用することができる。プレス成形型の数は、加熱装置から同時に送られてくるガラス塊の個数に応じて設定すればよい。プレス成形装置の例を以下に示す。プレス成形装置としては、上型、下型、あるいは必要に応じて胴型を備えた成形型と、上型、下型にプレス圧を加える加圧機構を有するものを例示することができる。成形型の個数は、軟化盆からシュートを通って同時に供給されるガラス塊の個数に応じて設定すればよい。ガラス塊を成形型へ供給する際、上型は上方へ退避され、この状態で、シュートを通ったガラス塊が下型上に供給される。下型上へのガラス塊供給終了後、上型を下降して、型閉めをし、上下型でガラス塊をプレスし、上下型の成形面（胴型を使用し、胴型内面をガラスに転写する場合も含む）をガラスに転写し、所望形状のガラス成形品を得る。
【００４５】
（ガラス成形品の製造方法）
次にガラス成形品の製造方法について説明する。本発明のガラス成形品の製造方法は、軟化炉内でガラス塊を搬送しながら加熱、軟化し、軟化したガラス塊を軟化炉の搬出口から取り出してプレス成形型に移動し、プレス成形してガラス成形品を得ることを含むガラス成形品の製造方法において、前記軟化炉は、ガラス塊を搬出するための搬出口外側の上部および側方部を蔽うカバーを有し、前記軟化炉の搬出口から搬出されたガラス塊は、前記カバーで覆われた領域内を下降させた後にプレス成形型に導入することを特徴とするガラス成形品の製造方法である。
【００４６】
上記方法の詳細については、前述の加熱装置において詳述した通りである。好ましい態様としては、軟化炉内を複数個のガラス塊を並列かつ連続して搬送し、搬出口から並列して搬出した複数個のガラス塊を同時に下降させる方法、カバー内のガラス塊を加熱する方法などがあるが、その詳細も前述のとおりである。
【００４７】
本発明の光学素子の製造方法は、上記ガラス成形品の製造方法で作製したガラス成形品を研削および／または研磨して光学素子を作製する光学素子の製造方法である。研削および／または研磨は公知の方法を用いて行うことができる。研削および／または研磨の方法は、例えば、以下のとおりである。まずは、ダイヤモンドペレットを用いたダイヤモンド研削により、ラフな研磨をし、次いで、ダイヤモンド研磨した面をスムーズにするスムーズ工程を行い、最後にポリッシュ工程により、光学素子の表面に仕上げる。
【００４８】
本発明によれば、生産性よくガラス成形品を製造でき、さらにこのガラス成形品を用いて、レンズ、プリズムなどの光学素子を安定して生産することができる。
【実施例】
【００４９】
ガラス原料を熔解、清澄、撹拌して均質な熔融ガラスを作製し、鋳型に鋳込んでガラスブロックとする。このガラスブロックをアニールした後、立方体形状に切断してガラス片を得、バレル研磨してそれぞれの光学ガラスからなる互いに重量、形状が等しいガラス塊を作製した。バレル研磨によって粗面化したガラス塊表面に粉末状離型剤、例えば窒化ホウ素粉末を塗布し、図１に示した装置の回収ラインにある軟化盆上の凹部に載置する。本実施例では上面に４つの凹部を持つ軟化盆10を使用し、それぞれの凹部にガラス塊を載置した。
【００５０】
軟化炉内の温度は搬出口付近でガラスが１０5〜１０7.65ポアズの粘性を示す温度にするとともに、搬出口から搬入口に向かって温度が低下するように設定する。搬入口から搬出口に至るまでの温度勾配はガラス塊が熱衝撃によって破損しないように設定する。また、炉内を平面視したとき、軟化盆の移動方向に垂直な方向の温度分布が均一になるようにヒータの配置、各ヒータへの入力を調整、設定する。このようにして一つの軟化盆上に載置した４個のガラス塊は均等に加熱され、等しい温度、等しい粘度に調整される。
【００５１】
搬出口側カバー内の可動ステージ上に送られたガラス塊もカバー内でプレス成形に適した粘度に保たれるよう、かつ軟化盆上の４個のガラス塊の粘度が均一になるようカバー内に配置したヒータにより加熱、保温される。
【００５２】
次いで可動ステージを降下してガラス塊を軟化盆ごとカバー下側の開口部から取り出し、可動ステージを傾けることにより軟化盆を傾け、ガラス塊をシュートに投入した。シュートによってガラス塊をプレス成形型下型上に導入し、下型上方で待機する上型によりプレス成形する。このとき、ガラスとプレス成形型の融着はガラス塊表面に塗布した粉末状離型剤により防止される。次いで上型を上方に退避して下型上のガラス成形品を取り出し、アニールする。
【００５３】
上記プレス成形で、同じ軟化盆上に載置した４個のガラス塊のいずれも所望の形状にプレス成形することができた。このようにして所望の形状のガラス成形品をガラスを破損することなく安定して生産した。
【００５４】
こうにして表１に示す１０種類の光学ガラスを用いて、レンズ、プリズムなどの光学素子に近似する形状のガラス成形品を作製した。次に、これらガラス成形品を研削、研磨し、レンズ、プリズムなどの光学素子に仕上げた。これら光学素子には所望に応じて反射防止膜などの光学多層膜を設けることができる。
なお、上記一連の工程は大気中で行った。
【００５５】
【表１】
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【００５６】
（比較例）
図5に示す装置を用いたこと以外は上記実施例と同様にしてガラス塊の加熱、軟化、プレス成形を行った。図5に示す装置は加熱ラインと回収ラインの支持台の高さが同じであり、軟化炉の搬入口および搬出口の外側にカバーがない。
【００５７】
その結果、軟化盆上の中心部に載置したガラス塊をプレス成形して得られるガラス成形品が良好な形状になるように軟化炉内の温度分布を調整すると、軟化盆中心部から離れた位置に載置したガラス塊から得られるガラス成形品が所要形状から外れてしまい、不良品が発生するトラブルが頻発した。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明のガラス塊加熱装置の一例。
【図２】可動ステージおよび可動ステージを駆動する機構の説明図。
【図３】ガラス塊を軟化盆からシュートを介してプレス成形型下型に移送する方法の説明図。
【図４】ガラス塊を軟化盆からシュートを介してプレス成形型下型に移送する方法の説明図。
【図５】従来のガラス塊加熱装置の例。
【符号の説明】
【００５９】
1 ガラス塊加熱装置
10 軟化盆
20搬入口側カバー
25 支持台
30 軟化炉
40搬出口側カバー
50 シュート
60 下型
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図１】
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【図５】
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