(57)【要約】【課題】プレス面全体がガラスをプレスするために好ましい温度となり、高品質かつ効率的なガラス成形品を成形することが可能なガラス成形装置及びガラス成形方法を提供する。【解決手段】上型２０（の第三上型２５０の熱交換室２７０）は、反プレス面の一例である底面部２７２が外側から内側に向かうに従い連続的に肉厚が薄くなる形状をなすように構成されている部分を有し、底面部２７２は内壁の一部として形成されている。換言すれば、熱交換室２７０は、略円錐台形状をなしている。【選択図】図３
2007106643.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラスをプレスするプレス面を有する型を備えるガラス成形装置であって、
前記型は、反プレス面が外側から内側に向かうに従い連続的に及び／又は複数段階的に肉厚が薄くなる形状をなすように構成されている部分を有するガラス成形装置。
【請求項２】
前記型は、前記反プレス面を内壁の一部とする熱交換室を形成し、
前記熱交換室の内部は、その周辺部と熱交換を行うための熱交換用流体を循環させることができる請求項１に記載のガラス成形装置。
【請求項３】
前記熱交換室は、略円錐台形状又は略円錐形状をなしている請求項２に記載のガラス成形装置。
【請求項４】
前記型は、前記熱交換室に前記熱交換用流体を導入する熱交換用流体導入管を有し、
前記熱交換用流体導入管は、その終端部が前記熱交換室の反プレス面の中央部付近まで延設されている請求項２又は３に記載のガラス成形装置。
【請求項５】
前記熱交換用流体導入管の直径と前記熱交換室の最外径との比が１：２０から１５：２０である請求項４に記載のガラス成形装置。
【請求項６】
前記熱交換室に前記熱交換用流体を送入する送入手段と、前記送入手段を制御する送入制御手段と、前記プレス面周辺部の温度を測定する温度測定センサと、を備え、
前記送入制御手段は、前記温度測定センサによって測定された前記プレス面周辺部の温度に基づいて、前記熱交換室に送入する前記熱交換用流体の量を制御する請求項２から５のいずれかに記載のガラス成形装置。
【請求項７】
前記型は、前記熱交換室から前記熱交換用流体を外部に導出するための熱交換用流体導出管を有し、
前記熱交換用流体導出管は、前記熱交換室の反重力方向に向かって最上部に連通されるものである請求項２から６のいずれかに記載のガラス成形装置。
【請求項８】
前記熱交換用流体は、水であることを特徴とする請求項２から７のいずれかに記載のガラス成形装置。
【請求項９】
前記型は、前記プレス面が平面部を有することを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載のガラス成形装置。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれかのガラス成形装置を用いたガラス成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス成形装置及びガラス成形方法に関するものであり、特には、情報記憶媒体ディスク用のガラス基板又は結晶化ガラス基板を成形するための装置及び方法に関する。
【０００２】
レンズ等の光学素子、情報記憶媒体ディスク用のガラス基板等は、通常、ダイレクトプレス法またはリヒートプレス法のいずれかの方法によりガラス塊（溶融ガラス）をプレス成形して製造される。
【０００３】
ダイレクトプレス法は、所定重量の溶融ガラスの温度を成形温度域まで降温させてから、ガラス塊を型（成形型であり、後述する上型又は下型を含む）によりプレス成形する方法である。また、リヒートプレス法は、溶融ガラスを冷却固化させて得た所定重量のガラス塊を再加熱して、成形温度域まで昇温させてから、ガラス塊を型によりプレス成形する方法である。
【０００４】
上記のプレス成形方法により、ガラス塊を成形型によりプレス成形して、レンズや情報記憶媒体ディスク用のガラス基板等のガラス成形品を得る工程において、成形型は溶融ガラスから熱を供給される。熱を供給された成形型は温度が上昇するため、連続的にガラス成形品を製造する場合、成形型を冷却する装置が必要となる。仮に、成形型を冷却せずにガラス成形品を製造した場合は、ガラス成形品が成形型に張り付いてしまい、ガラス成形品の表面精度を著しく低下するため所望のガラス成形品を得ることができない。従って、図７に示すように、成形型を冷却可能なガラス成形装置が提供されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
図７は、成形型を冷却することが可能な従来のガラス成形装置である。図７に示すように、このガラス成形装置５１０は、上型５１３に熱交換室５２４を有する。熱交換室５２４内では、プレス面５２３周辺の熱を吸収してプレス面５２３を冷却する熱交換用流体Ｘ（例えば、水粒子を含んだ空気）が流動・循環する。
【０００６】
上記ガラス成形装置５１０を用いた場合、通常、下型５１１のプレス面５３１の中央部に載置される溶融ガラスＹは、プレス面５２３によってプレス（加圧）されることによりプレス面５２３の端部まで延伸される。この場合、溶融ガラスＹからプレス面５２３を介して伝導された熱は、上型５１３を介して熱交換用流体Ｘに吸収されることにより、プレス面５２３が冷却されるとともに、溶融ガラスＹの温度も低下することになる。従って、最初に溶融ガラスＹと触接するプレス面５２３の中心部が最も温度が高くなり、プレス面５２３の端部に行くに従いプレス面５２３の温度は中心部と比較して低くなる。
【特許文献１】特開平１０−２１２１２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、熱交換室５２４は、プレス面５２３の全体を均等に冷却するように底面部５２５がプレス面５２３と平行に形成されており、最も冷却に必要なプレス面５２３の中心部とプレス面５２３の中心部に比べて冷却する必要がないプレス面５２３の端部とが均等に冷却される。従って、プレス面全体が溶融ガラスＹをプレスするために好ましい温度となっていないため、溶融ガラスＹがプレス面５２３の端部に延伸されるまでに溶融ガラスＹが固化してしまう伸び不良が発生する。また、上記の場合、溶融ガラスＹが端部に延伸されるまでに時間がかかるため、成形効率が好ましいものとはいえない。
【０００８】
また、上記のガラス成形装置５１０のように平面のプレス面５２５を用いる物と異なるが、両凸レンズや両凹レンズを成形したい場合でも熱交換室５２４がプレス面に応じた形状でなく、プレス面５２３全体が溶融ガラスＹをプレスするために好ましい温度となっていないため、高品質かつ効率的なガラス成形品を成形することは望めない。
【０００９】
更に、熱交換室５２４がプレス面を冷却させる機能を持つ上述したガラス成形装置５１０とは異なり、下型５１１のプレス面５３１に載置されたガラスゴブを軟化させてプレス成形を行うガラス成形装置の場合、上型５１３（又は下型５１１の少なくともどちらか）に高温流体を循環させる熱交換室５２４を設けることになる。この場合も、底面部（下型５１１であれば天井部）とプレス面５２３（下型５１１であればプレス面５３１）とが平行に形成されると、プレス面５２３全体の温度が溶融ガラスＹをプレスするために好ましい温度となっていないため、高品質かつ効率的なガラス成形品を成形することは望めない。
【００１０】
本発明は、以上のような課題に鑑みてなされたものであり、プレス面全体がガラスをプレスするために好ましい温度となり、高品質かつ効率的なガラス成形品を成形することが可能なガラス成形装置及びガラス成形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】
【００１１】
具体的には、本発明は、以下のようなものを提供する。
【００１２】
（１）  ガラスをプレスするプレス面を有する型を備えるガラス成形装置であって、前記型は、反プレス面が外側から内側に向かうに従い連続的に及び／又は複数段階的に肉厚が薄くなる形状をなすように構成されている部分を有するガラス成形装置。
【００１３】
（１）の発明によれば、型は反プレス面が外側から内側に向かうに従い連続的に及び／又は複数段階的に肉厚が薄くなる形状をなすように構成されているので、例えば、通常プレス面の中央部に載置されるガラスをプレスするプレス面から伝導した熱を反プレス面において吸収し、その吸収した熱を外界と熱交換してプレス面を冷却する場合、最も熱が吸収されることが望まれる反プレス面の中央部で最も熱が吸収され、熱の吸収が反プレス面の中央部ほど望まれない反プレス面の端部では、熱の吸収が適度にされることになる。従って、プレス面全体がガラスをプレスするために好ましい温度となり、高品質かつ効率的なガラス成形品を成形することが可能となる。凸レンズの型の場合、プレス面の形状によって外側から内側に向うに従い型の肉厚が薄くなる形状を有している従来例があるが、本発明は少なくとも反プレス面の形状によって肉厚を変化させるという点で従来例とは明確に区別される。
【００１４】
ここで、反プレス面とは、図１に示すように、ガラスａをプレスするプレス面２を有する型１において、プレス面２に対してガラスａ方向とは反対側の面３をいう。
【００１５】
（２）  前記型は、前記反プレス面を内壁の一部とする熱交換室を形成し、前記熱交換室の内部は、その周辺部と熱交換を行うための熱交換用流体を循環させることができる（１）に記載のガラス成形装置。
【００１６】
（２）の発明によれば、型は反プレス面が外側から内側に向かうに従い連続的に及び／又は複数段階的に肉厚が薄くなる形状をなすように構成され、更に、熱交換用流体を循環させる熱交換室を形成し、熱交換室の内壁の一部は上記反プレス面となるように構成しているので、例えば、通常プレス面の中央部に載置されるガラスをプレスするプレス面から伝導した熱を反プレス面において吸収してプレス面を冷却する場合、最も熱が吸収されることが望まれる反プレス面の中央部で最も熱が熱交換用流体に吸収され、熱の吸収が反プレス面の中央部ほど望まれない反プレス面の端部では、熱が熱交換用流体に適度に吸収されることになる。
【００１７】
また、例えば、固化したガラス（例えば、ガラスゴブ）を軟化させてプレス成形を行うガラス成形装置の場合、熱交換室で高温流体を循環させることになるが、熱交換室から最も熱が供給されることが望まれる反プレス面の中央部で最も熱が熱交換用流体から供給され、熱の供給が反プレス面の中央部ほど望まれない反プレス面の端部では、熱が熱交換用流体から適度に供給されることになる。
【００１８】
以上より、（２）の発明によれば、プレス面全体がガラスをプレスするためにより好ましい温度となり、より高品質かつ効率的なガラス成形品を成形することが可能となる。
【００１９】
なお、上記したように、反プレス面とは、ガラスをプレスするプレス面を有する型において、プレス面に対してガラス方向とは反対側の面をいうが、特に、図２に示すように、ガラスｂをプレスするプレス面２を有する型４において熱交換室５を形成する場合、プレス面６に対してガラスｂ方向とは反対側の面であって、型４から最初に空間に開放される（不連続な）面７（便宜的に太線で示す）が、反プレス面に相当する。
【００２０】
（３）  前記熱交換室は、略円錐台形状又は略円錐形状をなしている（２）に記載のガラス成形装置。
【００２１】
（４）  前記型は、前記熱交換室に前記熱交換用流体を導入する熱交換用流体導入管を有し、前記熱交換用流体導入管は、その終端部が前記熱交換室の反プレス面の中央部付近まで延設されている（２）又は（３）に記載のガラス成形装置。
【００２２】
（４）の発明によれば、熱交換室に熱交換用流体を導入する熱交換用流体導入管を有し、熱交換用流体導入管は、その終端部が前記熱交換室の反プレス面の中央部付近まで延設されている。従って、例えば、ガラスをプレスするプレス面から伝導した熱を反プレス面において吸収してプレス面を冷却する場合、最も熱の吸収が望まれる反プレス面の中央部付近に熱交換用流体が放出されるので、反プレス面の中央部付近は熱の吸収が更に促進される。一方、熱の吸収が反プレス面の中央部ほど望まれない反プレス面の端部では、一旦熱吸収（熱交換）された熱交換用流体が循環されるので、熱の吸収が適度に行われることになる。
【００２３】
また、例えば、固化したガラス（例えば、ガラスゴブ）を軟化させてプレス成形を行うガラス成形装置の場合、熱交換室で高温流体を循環させることになるが、熱交換室から最も熱の供給が望まれる反プレス面の中央部付近に熱交換用流体が放出されるので、反プレス面の中央部付近は熱の供給が更に促進される。その一方、熱の供給が反プレス面の中央部ほど望まれない反プレス面の端部では、一旦熱供給（熱交換）された熱交換用流体が循環されるので、熱の供給が適度に行われることになる。
【００２４】
以上より、（４）の発明によれば、プレス面全体がガラスをプレスするためにより好ましい温度となり、より高品質かつ効率的なガラス成形品を成形することが可能となる。
【００２５】
（５）  前記熱交換用流体導入管の直径と前記熱交換室の最外径との比が１：２０から１５：２０である（４）に記載のガラス成形装置。
【００２６】
（６）  前記熱交換室に前記熱交換用流体を送入する送入手段と、前記送入手段を制御する送入制御手段と、前記プレス面周辺部の温度を測定する温度測定センサと、を備え、前記送入制御手段は、前記温度測定センサによって測定された前記プレス面周辺部の温度に基づいて、前記熱交換室に送入する前記熱交換用流体の量を制御する（２）から（５）のいずれかに記載のガラス成形装置。
【００２７】
（７）  前記型は、前記熱交換室から前記熱交換用流体を外部に導出するための熱交換用流体導出管を有し、前記熱交換用流体導出管は、前記熱交換室の反重力方向に向かって最上部に連通されるものである（２）から（６）のいずれかに記載のガラス成形装置。
【００２８】
（７）の発明によれば、熱交換用流体導出管は、熱交換室の反重力方向に向かって最上部に連通されるので、熱交換室のエア溜りが防止される。従って、熱交換された熱交換用流体が外部に順調に導出されるので、プレス面全体がガラスをプレスするためにより好ましい温度となり、より高品質かつ効率的なガラス成形品を成形することが可能となる。
【００２９】
（８）  前記熱交換用流体は、水であることを特徴とする（２）から（７）のいずれかに記載のガラス成形装置。
【００３０】
（８）の発明によれば、型は反プレス面が外側から内側に向かうに従い連続的に及び／又は複数段階的に肉厚が薄くなる形状をなすように構成され、更に、水を循環させる熱交換室を形成しているので、例えば、通常プレス面の中央部に載置されるガラスをプレスするプレス面から伝導した熱を反プレス面において吸収してプレス面を冷却する場合、最も熱が吸収されることが望まれる反プレス面の中央部で最も熱が水に吸収され、熱の吸収が反プレス面の中央部ほど望まれない反プレス面の端部では、熱が水に適度に吸収されることになる。従って、プレス面全体がガラスをプレスするためにより好ましい温度となり、より高品質かつ効率的なガラス成形品を成形することが可能となる。
【００３１】
（９）  前記型は、前記プレス面が平面部を有することを特徴とする（１）から（８）のいずれかに記載のガラス成形装置。
【００３２】
（１０）  （１）〜（９）のいずれかのガラス成形装置を用いたガラス成形方法。
【発明の効果】
【００３３】
本発明によれば、型は反プレス面が外側から内側に向かうに従い連続的に及び／又は複数段階的に肉厚が薄くなる形状をなすように構成されているので、例えば、通常プレス面の中央部に載置されるガラスをプレスするプレス面から伝導した熱を反プレス面において吸収し、その吸収した熱を外界と熱交換してプレス面を冷却する場合、最も熱が吸収されることが望まれる反プレス面の中央部で最も熱が吸収され、熱の吸収が反プレス面の中央部ほど望まれない反プレス面の端部では、熱の吸収が適度にされることになる。従って、プレス面全体がガラスをプレスするために好ましい温度となり、高品質かつ効率的なガラス成形品を成形することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、本発明のガラス成形装置及びこのガラス成形装置を用いて実施するガラス成形方法の実施の形態について説明する。なお、以下の実施形態の説明にあたって、同一構成要件については同一符号を付し、その説明を省略もしくは簡略化する。
【００３５】
［ガラスの製造装置］
図３は、本発明の第１の実施形態に係るガラス成形装置の概略を示す一部破断の正面図、図４は、本発明の第１の実施形態に係るガラス成形装置の概略構成を示す分解図である。
【００３６】
図３に示すように、ガラス成形装置１０は、溶融ガラスＡを載置する下型３０と、この下型３０に対向して配置され溶融ガラスＡをプレス（加圧）する上型２０と、上型２０の温度を測定する温度センサ４０と、上型２０を冷却（熱交換）するための熱交換用流体Ｂを上型２０に導入する熱交換用流体導入管６０と、熱交換用流体Ｂを上型２０に送入するポンプ８０と、ポンプ８０を制御するための制御回路１００と、上型２０から熱交換用流体Ｂを外部に導出する熱交換用流体導出管１２０と、を備えている。
【００３７】
本実施形態では、上型２０は、図示しない駆動手段によって上下動されるようになっているが、下型３０が駆動されるものであれば、上型２０は固定されるものであってもよい。
【００３８】
また、上型２０は、後述する溶融ガラスＡをプレスする第一上型２１０と、当該第一上型２１０に密着して第一上型２１０上に配置されてスペーサとなる第二上型２３０と、当該第二上型２３０上に密着して配置され熱交換室２７０を有する第三上型２５０と、から構成される。なお、第一上型２１０と第二上型２３０と第三上型２５０とは、図示しないビスで留めてあるが、第一上型２１０と第二上型２３０と第三上型２５０とは、それぞれが接着されていてもよく、更には第一上型２１０と第二上型２３０と第三上型２５０とが、一体となっているものでもよい。
【００３９】
第一上型２１０は、円柱状に形成されており、第二上型２３０から突出して形成されている。この第一上型２１０は、その下方に、下型３０（の後述するプレス面３２）とともに溶融ガラスＡをプレスするプレス面２１２を有する。なお、上記ガラス成形装置１０は、磁気ディスクのガラス基板を成形するためのものであるため、プレス面２１２は平面部を有している。
【００４０】
第二上型２３０は、中心部に円柱状の凹部が形成された円柱状であり、第一上型２１０と密着している円盤状の円盤状部２３２と、円盤状部の端部から突出して形成されている突出部２３４と、から構成されている。この第二上型２３０は、第一上型２１０及び第三上型２５０と同一軸上に設けられ、更に、第一上型２１０と第三上型２５０との間に設けられている。すなわち、第二上型２３０は、第一上型２１０と第三上型２５０とのスペーサとして設けられている。そして、第三上型２５０が溶融ガラスＡをプレス面２１２にてプレス成形する際に、溶融ガラスＡからプレス面２１２を経由して第一上型２１０に、更には第一上型２１０から第二上型２３０に熱が伝導されるので、第二上型２３０は、熱の緩衝体としての役割を果たすことになる。
【００４１】
第三上型２５０は、三つの段階にかけて縮径する円柱で形成されており、下方にある最も径が小さい円柱は、上記第二上型２３０と嵌合している。この第三上型２５０は、その中央の下方部に空洞を有しており、その空洞は、周辺部と熱交換を行うための熱交換用流体Ｂを循環させることができる熱交換室２７０となっている。熱交換室２７０は、上型２０の上部から上記プレス面２１２の略中心部２７２ａに向かって順次縮径する形状をなすように構成されている。換言すれば、熱交換室２７０は、プレス面２１２と平行するように形成される底面部２７２と当該底面部２７２の端部から斜め上方に向けて傾斜して延設された傾斜部２７４と反重力方向に向かって最上部である天井部２７６とを有する。更に換言すれば、この熱交換室２７０は、略円錐台形状をなしているが、略円錐形状であってもよい。
【００４２】
このように、上型２０（の第三上型２５０の熱交換室２７０）は、反プレス面の一例である底面部２７２が外側から内側に向かうに従い連続的に肉厚が薄くなる形状をなすように構成されている部分を有し、底面部２７２は内壁の一部として形成されている。
【００４３】
上記のような構成により、通常プレス面２１２の中央部２７２ａに載置される溶融ガラスをプレスするプレス面２７２ａから伝導した熱を底面部２７２において吸収してプレス面２７２を冷却する場合、最も熱が吸収されることが望まれる底面部２７２の中央部で最も熱が熱交換用流体に吸収され、熱の吸収が底面部２７２の中央部ほど望まれない反プレス面の端部では、熱が熱交換用流体に適度に吸収されることになる。従って、プレス面２１２全体が溶融ガラスＡをプレスするために好ましい温度となり、高品質かつ効率的なガラス成形品を成形することが可能となる。
【００４４】
また、上記のような熱交換室２７０の構成により、単なる円柱であるよりも、プレス時の成形圧に対する強度が増すことになる。
【００４５】
更には、プレス間隔が短い場合でも、プレス面２１２を確実に所定の温度に冷却することができる。
【００４６】
下型３０は、円柱状である下型本体３１と、下型本体３１の上面端部から突出して形成される突出部３４とで構成される。また、下型本体３１の上面はプレス面３２となっている。このプレス面３２の中央部には溶融ガラスＡが載置されるとともに、プレス面３２は、載置された溶融ガラスＡを上型２０の（第一上型２１０の）プレス面２１２とともにプレスする。また、突出部３４の上面は平滑面となっている。この下型３０は、上型２０の第一上型２１０と略同じ直径となっており、上型２０と略同軸に配設されている。そして、上型２０のプレス面２１２とプレス面３２とが接近し、プレス面２１２が突出部３４と当接して、プレス面２１２とプレス面３２との間に設けられる間隙が、磁気ディスクのガラス基板の厚さとなるように形成されている。本実施形態において、下型３０は、固定されているが、図示しない駆動手段によって、上下動されるようになっていてもよい。
【００４７】
熱交換用流体導入管６０は、第三上型２５０の上面を鉛直方向に貫通し、その終端部６２は、熱交換室２７０の底面部２７２の中央部２７２ａ付近まで延設されている。この熱交換用流体導入管６０は、熱交換室２７０に熱交換用流体Ｂを導入する。なお、熱交換用流体Ｂは、常に熱交換室２７０に導入されるようにしてもよいが、適宜熱交換室２７０に導入されるようにしてもよく、例えば、溶融ガラスＡをプレス成形するときにのみ、熱交換室２７０に導入されるようにしてもよい。
【００４８】
上記の構成を採用することにより、熱交換室２７４に熱交換用流体Ｂを導入する熱交換用流体導入管６０を有し、熱交換用流体導入管６０は、その終端部が前記熱交換室の反プレス面の中央部付近まで延設されている。従って、例えば、溶融ガラスＡをプレスするプレス面２１２から伝導した熱を底面部２７２において吸収してプレス面２１２を冷却する場合、最も熱の吸収が望まれる底面部２７２の中央部２７２ａ付近に熱交換用流体Ｂが放出されるので、底面部２７２の中央部２７２ａ付近は熱の吸収が更に促進される。一方、熱の吸収が底面部２７２の中央部２７２ａほど望まれない底面部２７２の端部では、一旦熱吸収（熱交換）された熱交換用流体Ｂが循環されるので、熱の吸収が適度に行われることになる。この結果、プレス面２１２全体がガラスをプレスするためにより好ましい温度となり、より高品質かつ効率的なガラス成形品を成形することが可能となる。
【００４９】
上記熱交換用流体導入管６０の直径と熱交換室２７０の最大外径となる天井部２７６の直径との比は、３：２０となっているが、１：２０から１５：２０の比が好ましく、更には１．５：２０から１０：２０の比がより好ましく、２：２０から６：２０の比が最も好ましい。上記の数値限定により、プレス面２１２全体がガラスをプレスするためにより好ましい温度となり、より高品質かつ効率的なガラス成形品を成形することが可能となる。
【００５０】
本実施形態において、熱交換用流体Ｂは、水である。ここで、熱交換用流体Ｂとして水を用いるのは、廉価であり、取り扱う上でも簡単なためである。なお、熱交換用流体Ｂは、水（水滴を含む）に限らず、他の液体、更には、空気、非酸化性の窒素などの気体であってもよい。特に、水を気化させて気化熱を奪うことにより、上型２０を特に効率よく冷却できる。
【００５１】
ポンプ８０は、熱交換用流体導入管６０の経路上に設けられている。このポンプ８０は、熱交換室２７０に熱交換用流体Ｂを送入する送入手段の一例である。すなわち、ポンプ８０によって、熱交換用流体Ｂは、熱交換用流体導入管６０を介して、熱交換室２７０に送入される。
【００５２】
温度センサ４０は、第一上型２１０の近傍に設けられており、上型２０のうち第一上型２１０周辺部の温度を測定する。温度センサ４０は、熱電対（図示せず）を検出素子とするセンサである。温度センサ４０は、異なる細い二種類の金属線を閉回路において接合したもので、この回路に発生した起電力を測定して、測温接点の温度を計測する。そして、温度センサ４０は、測定された起電力を検出して制御回路１００に検知信号を送信する。なお、温度センサ４０は、第一上型２１０の温度を測定できるものであればよく、例えば、温度によって金属の電気抵抗が変化することを利用して温度を測定するもの、熱放射エネルギーの波長分布と各波長における強さをはかることにより温度を測定するものであってもよい。また、第一上型２１０の温度を測定できるものであれば、任意の位置に設けることができる。
【００５３】
制御回路１００は、送入制御手段の一例であり、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えている。制御回路１００は、温度センサ４０によって測定された第一上型２１０周辺部の温度に基づいて、熱交換室２７０に送入する熱交換用流体Ｂの量を制御する。すなわち、温度センサ４０から送信された検知信号に基づいて、熱交換室２７０に送入する熱交換用流体Ｂの量を、ポンプ８０を制御することにより制御する。なお、熱交換室２７０に送入する熱交換用流体Ｂの量は、温度センサ４０によって測定された温度に基づいて、人間によって手動により制御されるようにしてもよい。
【００５４】
熱交換用流体導出管１２０は、熱交換室２７０の天井部２７６にて熱交換室２７０と連通されている。熱交換室２７０で熱を吸収した熱交換用流体Ｂは、熱交換室２７０から熱交換用流体導出管１２０を経由して、外部に排出される。
【００５５】
上記の構成により、熱交換用流体導出管１２０は、熱交換室２７０の反重力方向に向かって最上部の一例である天井部２７６に連通されるので、熱交換室２７０のエア溜りが防止される。従って、熱交換された熱交換用流体Ｂが外部に順調に導出されるので、プレス面全体がガラスをプレスするためにより好ましい温度となり、より高品質かつ効率的なガラス成形品を成形することが可能となる。
【００５６】
［ガラスの成形方法］
次に、上記のように構成されたガラス成形装置１０によって、磁気ディスク状のガラス基板をプレス成形する方法について図３及び図４に基づいて説明する。
【００５７】
まず、図３の型開きの状態で、図示しない配給パイプから所定量の溶融ガラスを下型３０に流し込む。流し込まれた溶融ガラスは、下型３０のプレス面３２の中央部に載置させる。図示しない駆動手段を駆動し、上型２０を下に移動させ、下型３０に対して上型２０を接近させる。すると、溶融ガラスＡの上部の一部が上型２０のプレス面２１２の中央部と接触し、溶融ガラスＡの表面の上端部のみが部分プレスされる。
【００５８】
その後、上型２０を下型３０の突出部３４に当接（密着）させる。すると、溶融ガラスＡは、上型２０及び下型３０によって押圧されて、同心円状に拡がり、上型２０のプレス面２１２と、下型の３２とによって囲まれた空間は、溶融ガラスＡがディスク状にプレス成形された状態で隙間なく密に充填される。
【００５９】
次に、成形された磁気ディスクのガラス基板を取り出して、次処理工程へと搬送する。以上の工程を順次繰り返して行うことにより、ディスク状ガラス製品のプレス成形加工を連続的に行う。
【００６０】
なお、本実施形態においては、磁気ディスク状ガラス基板を製造する装置、磁気ディスク状ガラス基板を製造する方法について説明したが、本発明に係るガラスの成形装置及びガラスの成形方法は、磁気ディスク形状以外の他の薄肉板状ガラス製品、さらには肉厚のガラス製品、具体的には、両凸レンズや両凹レンズをプレス成形する場合にも用いることができる。また、ガラス成形装置を四角柱にすることによって、すなわち、上型２０や下型３０等のガラス成形装置１０の部材を四角柱で形成することによって、四角のレンズを成形するための装置として用いることもできる。
【００６１】
また、本実施形態においては、すでに溶解してある溶融ガラスＡを下型３０に載置させて上型２０でプレス成形したが、固化しているガラス塊（例えば、ガラスゴブ）を下型３０に備えられた溶融装置で溶解させた後、上型２０でプレス成形するようにしてもよい。すなわち、ダイレクトプレス法、リヒートプレス法のいずれにも採用できる。
【００６２】
また、リヒートプレス法の場合、すなわち、固化しているガラス塊をプレス面３２に載置させて下型３０で溶解させた後、上型２０でプレス成形する場合、熱交換室では、上型２０又は下型３０の少なくともどちらかに熱交換用流体として高温流体が循環されるようにしてもよい。
【００６３】
また、本実施形態においては、第一上型２１０、第二上型２３０、第三上型２５０、下型３０の材質は熱伝導率の小さい材料が望ましく、例えば、グラファイト、タングステン合金、窒化物、炭化物、耐熱金属等、プレスするガラスの適性に合わせて適宜選択すればよい。また、第一上型２１０、第二上型２３０、第三上型２５０、下型３０は、電気あるいはガス加熱によりそれぞれ所定の温度に昇温され、保持されるようになっていてもよい。同様に、熱交換用流体導入管６０、熱交換用流体導出管１２０の材質は、耐熱合金、耐酸化性に優れた金属等、適宜選択すればよい。
【００６４】
また、本実施形態においては、上型のみを冷却するガラスの成形装置及びガラスの成形方法について説明したが、上型および下型の両方を冷却するようなガラスの成形装置とするようにしてもよいし、下型のみを冷却するようなガラスの成形装置とするようにしてもよい。
【００６５】
［第２の実施形態］
次に、本発明に好適な第２の実施形態について図面に基づいて説明する。
【００６６】
なお、以下の実施形態においては、前記第１の実施形態と同様の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略する場合がある。
【００６７】
図５は、本発明の第２の実施形態の好適な一例を示すものであり、ガラス成形装置の概略を示す一部破断の正面図である。第２の実施形態のガラス成形装置３１０は、その上型２０が、底面部２７２が外側から内側に向かうに従い複数段階的に肉厚が薄くなる形状をなすように構成されている点において、第１の実施形態のガラス成形装置１０と異なる。
【００６８】
［第３の実施形態］
次に、本発明に好適な第３の実施形態について図面に基づいて説明する。
【００６９】
図６は、本発明の第３の実施形態の好適な一例を示すものであり、ガラス成形装置の概略を示す一部破断の正面図である。第３の実施形態のガラス成形装置４１０は、（熱交換室２５０が形成された）第三上型２５０、温度センサ４０、熱交換用流体導入管６０、ポンプ８０、制御回路１００、熱交換用流体導出管１２０が備えられておらず、更に、第二上型２３０の反プレス面の一例である突出部２３４が外側から内側に向かうに従い連続的に肉厚が薄くなる形状をなすように構成されている点において、第１の実施形態のガラス成形装置１０と異なる。なお、本実施形態において、ガラス成形装置４１０は、その突出部２３４が外側から内側に向かうに従い複数段階的に肉厚が薄くなる形状をなすように構成されているようにしてもよい。
【００７０】
なお、本発明は以上の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明に係るガラス成形装置の概略を示す断面図である。
【図２】本発明に係るガラス成形装置の概略を示す断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係るガラス成形装置の概略を示す一部破断の正面図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係るガラス成形装置の概略構成を示す分解図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係るガラス成形装置の概略を示す一部破断の正面図である。
【図６】本発明の第３の実施形態に係るガラス成形装置の概略を示す一部破断の正面図である。
【図７】従来のガラス成形装置の概略を示す一部破断の正面図である。
【符号の説明】
【００７２】
１０，３１０，４１０    ガラス成形装置
２０    上型
３０    下型
３２    プレス面
４０    温度センサ
６０    熱交換用流体導入管
６２    終端部
８０    ポンプ
１００    制御回路
１２０    熱交換用流体導出管
２１０    第一上型
２１２    プレス面
２３０    第二上型
２３２    凹部
２５０    第三上型
２７０    熱交換室
２７２ａ    中央部
２７２    底面部
２７４    傾斜部
２７６    天井部
Ａ    溶融ガラス
Ｂ    熱交換用流体
【図１】
2007106643.tif 000003
【図２】
2007106643.tif 000004
【図３】
2007106643.tif 000005
【図４】
2007106643.tif 000006
【図５】
2007106643.tif 000007
【図６】
2007106643.tif 000008
【図７】
2007106643.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成18年11月29日(2006.11.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４１】
第三上型２５０は、三つの段階にかけて縮径する円柱で形成されており、下方にある最も径が小さい円柱は、上記第二上型２３０と嵌合している。この第三上型２５０は、その中央の下方部に空洞を有しており、その空洞は、周辺部と熱交換を行うための熱交換用流体Ｂを循環させることができる熱交換室２７０となっている。熱交換室２７０は、上型２０の上部からプレス面２１２と平行するように形成される底面部２７２の略中心部２７２ａに向かって順次縮径する形状をなすように構成されている。換言すれば、熱交換室２７０は、底面部２７２と当該底面部２７２の端部から斜め上方に向けて傾斜して延設された傾斜部２７４と反重力方向に向かって最上部である天井部２７６とを有する。更に換言すれば、この熱交換室２７０は、略円錐台形状をなしているが、略円錐形状であってもよい。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４３】
上記のような構成により、通常プレス面３２の中央部に載置される溶融ガラスをプレスするプレス面２１２から伝導した熱を底面部２７２において吸収してプレス面２１２を冷却する場合、最も熱が吸収されることが望まれる底面部２７２の中央部で最も熱が熱交換用流体に吸収され、熱の吸収が底面部２７２の中央部ほど望まれない反プレス面の端部では、熱が熱交換用流体に適度に吸収されることになる。従って、プレス面２１２全体が溶融ガラスＡをプレスするために好ましい温度となり、高品質かつ効率的なガラス成形品を成形することが可能となる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４８】
上記の構成を採用することにより、熱交換室２７０に熱交換用流体Ｂを導入する熱交換用流体導入管６０を有し、熱交換用流体導入管６０は、その終端部が前記熱交換室の反プレス面の中央部付近まで延設されている。従って、例えば、溶融ガラスＡをプレスするプレス面２１２から伝導した熱を底面部２７２において吸収してプレス面２１２を冷却する場合、最も熱の吸収が望まれる底面部２７２の中央部２７２ａ付近に熱交換用流体Ｂが放出されるので、底面部２７２の中央部２７２ａ付近は熱の吸収が更に促進される。一方、熱の吸収が底面部２７２の中央部２７２ａほど望まれない反プレス面の端部では、一旦熱吸収（熱交換）された熱交換用流体Ｂが循環されるので、熱の吸収が適度に行われることになる。この結果、プレス面２１２全体がガラスをプレスするためにより好ましい温度となり、より高品質かつ効率的なガラス成形品を成形することが可能となる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６７】
図５は、本発明の第２の実施形態の好適な一例を示すものであり、ガラス成型装置の概略を示す一部破断の正面図である。第２の実施形態のガラス成形装置３１０は、その上型２０が、反プレス面が外側から内側に向かうに従い複数段階的に肉厚が薄くなる形状をなすように構成されている点において、第１の実施形態のガラス成形装置１０と異なる。