(57)【要約】【課題】所望の中心厚さの光学面を有するガラス成形体が得ることができるとともに、非光学面に用いられる溶融ガラス滴の使用量を減少させることが可能な、成形用型およびガラス成形体の製造方法を提供する。【解決手段】連結成形面２３２は、第１平坦成形面２３１から対向する下型１０側に向かって延びることから、第２平坦成形面２３３は、第１平坦成形面２３１よりも下型１０に近接する位置となる。その結果、ガラス成形体に対して所望の中心厚さの光学面を形成した場合、第１平坦面がそのまま外方に向かって延びる従来の成形用型に比べて、第２平坦成形面２３３と下型１０の平坦面１３ａとの距離を小さくすることができる。これによりプレス成形される溶融ガラス滴の使用量を減少させることが可能となる。【選択図】図１１
2012086996.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス成形体の液滴成形法に用いられ、互いに対向する成形面をそれぞれ有する下型および上型を備える成形用型であって、
前記下型および前記上型の少なくともいずれか一方の前記成形面は、光学成形面と、前記光学成形面の周囲に設けられる非光学成形面とを含み、
前記非光学成形面は、前記光学成形面から外方に向かって延びる第１平坦成形面と、前記第１平坦成形面から対向する他方の成形用型側に向かって延びる連結成形面と、前記連結成形面から外方に向かって延びる第２平坦成形面とを有する、成形用型。
【請求項２】
前記光学成形面、は凹面であり、
前記連結成形面は、前記第１平坦成形面から外方に延びる傾斜面である、請求項１に記載の成形用型。
【請求項３】
請求項１または請求項２のいずれかに記載の成形用型を用いたガラス成形体の製造方法であって、
前記下型の成形面上に溶融ガラス滴を滴下する工程と、
滴下した前記溶融ガラス滴を、前記下型および前記上型を用いてプレス成形する工程と、
を備える、ガラス成形体の製造方法。
【請求項４】
前記溶融ガラス滴をプレス成形する工程において、
前記第１平坦成形面と前記連結成形面とが交差する領域に、前記溶融ガラス滴が充填されないようにして、滴下した前記溶融ガラス滴を前記下型および前記上型を用いてプレス成形する、請求項３に記載のガラス成形体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶融ガラス滴をプレス成形する成形用型およびガラス成形体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、デジタルカメラ用レンズ、ＤＶＤ等の光ピックアップレンズ、携帯電話用カメラレンズ、光通信用のカップリングレンズ等として、ガラス製の光学素子が広範にわたって利用されている。このようなガラス製の光学素子として、ガラス素材を成形金型でプレス成形して製造したガラス成形体が広く用いられている。
【０００３】
このようなガラス成形体の製造方法として、予め所定質量および形状を有するガラスプリフォームを作製し、このガラスプリフォームを成形金型とともに加熱しプレス成形してガラス成形体を得る方法（以下、「リヒートプレス法」ともいう）と、滴下した溶融ガラス滴を下型で受け、受けた溶融ガラス滴をプレス成形してガラス成形体を得る方法（以下、「液滴成形法」ともいう）とが知られている。
【０００４】
液滴成形法は、成形金型等の加熱と冷却とを繰り返す必要がなく、溶融ガラス滴から直接ガラス成形体を製造することができるので、１回の成形に要する時間を非常に短くできることから注目されている。このような液滴成形法を用いたガラス成形体の製造方法は、下記特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭６１−１４６７２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
液滴成形法の場合、ガラス成形体の光学面の中心厚を決定する主なパラメータとして、「プレス圧」、「プレス速度」、「溶融ガラス滴の滴下後プレスまでの待ち時間（プレスタイミング）」、「プレス時間」、および、「下型・上型温度」が挙げられる。
【０００７】
これらのパラメータは、ガラス成形体として必要な光学面の面精度を確保するためのパラメータであり、ガラス成形体の光学面の中心厚のみから決定することはできない。そのため、光学面の面精度およびガラス成形体の中心厚を両立させることが難しい場合が発生する。
【０００８】
また、液滴成形法の場合、プレス成形されたガラス成形体には、中央領域に光学素子として機能する光学面が形成され、その光学面の周囲には光学素子として機能しない非光学面が不可避的に成形される。なお、「光学面」とは、光線が通る光学有効領域であり、「非光学面」は、光線が通らない光学有効範囲外で、他部材（鏡枠や他のレンズ）との位置決めや接着に使われる面や、その他無機能な面などの総称である。
【０００９】
そこで、本発明者は、光学面の面精度およびガラス成形体の中心厚を両立させるために、鋭意研究を実施したところ、上述の非光学面の形状を適切に設定することが有効であることを見出した。
【００１０】
本発明の目的は、上記非光学面の形状の具体的な構成を提案することにより、光学面の面精度およびガラス成形体の中心厚が両立するとともに、成形に用いられる溶融ガラス滴の使用量を減少させることが可能な、成形用型およびガラス成形体の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明に基づいた成形用型においては、ガラス成形体の液滴成形法に用いられ、互いに対向する成形面をそれぞれ有する下型および上型を備える成形用型であって、上記下型および上記上型の少なくともいずれか一方の上記成形面は、光学成形面と、上記光学成形面の周囲に設けられる非光学成形面とを含み、上記非光学成形面は、上記光学成形面から外方に向かって延びる第１平坦成形面と、上記第１平坦成形面から対向する他方の成形用型側に向かって延びる連結成形面と、上記連結成形面から外方に向かって延びる第２平坦成形面とを有する。
【００１２】
他の形態では、上記光学成形面、は凹面であり、上記連結成形面は、上記第１平坦成形面から外方に延びる傾斜面である。
【００１３】
この発明に基づいた成形用型においては、上述の成形用型を用いたガラス成形体の製造方法であって、上記下型の成形面上に溶融ガラス滴を滴下する工程と、滴下した上記溶融ガラス滴を、上記下型および上記上型を用いてプレス成形する工程と、を備える。
【００１４】
他の形態では、上記溶融ガラス滴をプレス成形する工程において、上記第１平坦成形面と上記連結成形面とが交差する領域に、上記溶融ガラス滴が充填されないようにして、滴下した上記溶融ガラス滴を、上記下型および上記上型を用いてプレス成形する。
【発明の効果】
【００１５】
この発明に基づいた成形用型およびレンズ成形方法によれば、光学面の面精度およびガラス成形体の中心厚が両立するとともに、成形に用いられる溶融ガラス滴の使用量を減少させることが可能な、成形用型およびガラス成形体の製造方法を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】ガラス成形体の製造方法のフローチャートである。
【図２】ガラス成形体の製造装置を用いた製造フローの第１模式図である。
【図３】ガラス成形体の製造装置を用いた製造フローの第２模式図である。
【図４】比較例における成形用型を用いたガラス成形体の製造方法を示す第１工程図である。
【図５】比較例における成形用型を用いたガラス成形体の製造方法を示す第２工程図である。
【図６】比較例におけるガラス成形体の形状を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）中の（Ｂ）−（Ｂ）線矢視断面図、（Ｃ）は底面図である。
【図７】成形条件（中心厚）を示す第１イメージ図である。
【図８】成形条件（中心厚）を示す第２イメージ図である。
【図９】成形条件（中心厚）を示す第３イメージ図である。
【図１０】成形条件（中心厚）を示す第４イメージ図である。
【図１１】実施の形態１における成形用型の上型の形状を示す図であり、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は見上げ図である。
【図１２】実施の形態１における成形用型を用いたガラス成形体の製造方法を示す第１工程図である。
【図１３】実施の形態１における成形用型を用いたガラス成形体の製造方法を示す第２工程図である。
【図１４】実施の形態１における成形用型を用いたガラス成形体の他の製造方法を示す第１工程図である。
【図１５】実施の形態１における成形用型を用いたガラス成形体の他の製造方法を示す第２工程図である。
【図１６】実施の形態２における成形用型の下型の形状を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は断面図である。
【図１７】実施の形態２における成形用型を用いたガラス成形体の製造方法を示す第１工程図である。
【図１８】実施の形態２における成形用型を用いたガラス成形体の製造方法を示す第２工程図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明に基づいた各実施の形態における成形用型およびガラス成形体の製造方法について、以下、図を参照しながら説明する。なお、以下に説明する各実施の形態において、個数、量などに言及する場合、特に記載がある場合を除き、本発明の範囲は必ずしもその個数、量などに限定されない。また、同一の部品、相当部品に対しては、同一の参照番号を付し、重複する説明は繰り返さない場合がある。また、各実施の形態における構成を適宜組み合わせて用いることは当初から予定されていることである。
【００１８】
本明細書中において、「光学面」とは、ガラス成形体において光線が通る光学有効領域であり、「非光学面」は、ガラス成形体において光線が通らない光学有効範囲外で、他部材（鏡枠や他のレンズ）との位置決めや接着に使われる面や、その他無機能な面などの総称である。
【００１９】
また「光学成形面」とは、成形用型において、ガラス成形体に「光学面」を転写する領域をいい、また、「非光学成形面」とは、成形用型において、ガラス成形体に「非光学面」を転写する領域をいう。
【００２０】
以下、図１〜図３を参照して、比較例におけるガラス成形体の製造方法の一例について説明する。図１は、本実施の形態におけるガラス成形体の製造方法のフローチャート、図２および図３はガラス成形体の製造装置を用いた製造フローの模式図であり、図２は下型に溶融ガラス滴を滴下する工程（Ｓ１０３）における状態を示し、図３は、滴下した溶融ガラス滴を下型と上型とでプレスする工程（Ｓ１０５）における状態を示している。
【００２１】
（ガラス成形体の製造装置）
図２、図３に示すガラス成形体の製造装置は、溶融ガラス滴５０をプレスするための成形金型として、下型１０と上型２０とを有している。上型２０は、基材２１を有し、この基材２１には、溶融ガラス滴５０をプレスする成形面（凹面）２３が形成されている。
【００２２】
基材２１の材質は、ガラス材料をプレス成形する成形金型の材質として公知の材質の中から、条件に応じて適宜選択して用いることができる。好ましく用いることができる材質として、たとえば、各種耐熱合金（ステンレス等）、炭化タングステンを主成分とする超硬材料、各種セラミックス（炭化珪素、窒化珪素等）、カーボンを含んだ複合材料等が挙げられる。
【００２３】
下型１０は、基材１１を有し、この基材１１には、溶融ガラス滴５０をプレスする成形面（凹面）１３が形成されている。下型１０の基材１１の材質は、上型２０の基材２１と同様の材質の中から適宜選択して用いればよい。下型１０の基材１１の材質と上型２０の基材２１の材質は、同じであってもよいし、異なっていてもよい。
【００２４】
下型１０と上型２０は、図示しない加熱手段によってそれぞれ所定温度に加熱できるように構成されている。加熱手段は、公知の加熱手段を適宜選択して用いることができる。たとえば、下型１０や上型２０の内部に埋め込んで使用するカートリッジヒーターや、外側に接触させて使用するシート状のヒーター、赤外線加熱装置、高周波誘導加熱装置等が挙げられる。下型１０と上型２０とをそれぞれ独立して温度制御できるように構成することがより好ましい。
【００２５】
下型１０は、図示しない駆動手段により、溶融ガラス滴５０を受けるための位置（滴下位置Ｐ１）と、上型２０と対向してプレス成形を行なうための位置（プレス位置Ｐ２）との間を、ガイド６５に沿って移動可能に構成されている（図２、図３中の矢印Ｓ方向）。
【００２６】
上型２０は、図示しない駆動手段により、溶融ガラス滴５０をプレスする方向（図２、図３中の上下方向（矢印Ｆ方向））に移動可能に構成されている。なお、ここでは、上型２０のみがプレス方向に移動する場合を例に挙げて説明するが、これに限定されるものではなく、下型１０がプレス方向に移動する構成としてもよいし、下型１０と上型２０の両方がプレス方向に移動する構成としてもよい。
【００２７】
また、滴下位置Ｐ１の上方には、溶融ガラス滴５０を滴下するための滴下ノズル６３が配置されている。滴下ノズル６３は、溶融ガラス６１を貯留する溶融槽６２の底部に接続され、図示しない加熱手段によって加熱されることで、先端部から溶融ガラス滴５０が滴下するように構成されている。
【００２８】
（ガラス成形体の製造方法）
以下、図１に示すフローチャートに従い、順を追って各工程について説明する。まず、下型１０および上型２０を所定温度に加熱する（工程Ｓ１０１）。所定温度とは、加圧成形によってガラス成形体に良好な転写面（光学面）を形成できる温度を適宜選択すればよい。下型１０や上型２０の温度が低すぎると、ガラス成形体に大きなしわが発生しやすく、また、転写面の形状精度が悪化する場合がある。逆に、必要以上に温度を高くしすぎると、ガラス成形体との間に融着が発生しやすく、下型１０や上型２０の寿命が短くなるおそれがある。
【００２９】
実際には、ガラスの種類や、形状、大きさ、下型１０や上型２０の材質、大きさ等種々の条件によって適正な温度が異なるため、実験的に適正な温度を求めておくことが好ましい。通常は、使用するガラスのガラス転移温度をＴｇとしたとき、Ｔｇ−１００℃からＴｇ＋１００℃程度の温度に設定することが好ましい。下型１０と上型２０との加熱温度は同じであってもよいし、異なっていてもよい。
【００３０】
次に、下型１０を滴下位置Ｐ１に移動し（工程Ｓ１０２）、滴下ノズル６３から溶融ガラス滴５０を滴下する（工程Ｓ１０３）（図２参照）。溶融ガラス滴５０の滴下は、溶融ガラス６１を貯留する溶融槽６２に接続された滴下ノズル６３を所定温度に加熱することによって行なう。滴下ノズル６３を所定温度に加熱すると、溶融槽６２に貯留された溶融ガラス６１は、自重によって滴下ノズル６３の先端部に供給され、表面張力によって液滴状に溜まる。滴下ノズル６３の先端部に溜まった溶融ガラスが一定の質量になると、重力によって滴下ノズル６３から自然に分離し、溶融ガラス滴５０となって下方に落下する。
【００３１】
滴下ノズル６３から滴下する溶融ガラス滴５０の質量は、滴下ノズル６３の先端部の外径などによって調整可能であり、ガラスの種類等によるが、０．１ｇ〜２ｇ程度の溶融ガラス滴を滴下させることができる。また、滴下ノズル６３から滴下した溶融ガラス滴５０を、一旦、貫通細孔を有する部材（図示省略）に衝突させ、衝突した溶融ガラス滴の一部を、貫通細孔を通過させることによって微小化した溶融ガラス滴を下型１０に滴下してもよい。
【００３２】
このような方法を用いることによって、たとえば０．００１ｇといった微小な溶融ガラス滴を得ることができるため、滴下ノズル６３から滴下する溶融ガラス滴５０をそのまま下型１０で受ける場合よりも、微小なガラスゴブの製造が可能となる。なお、滴下ノズル６３から溶融ガラス滴５０が滴下する間隔は、滴下ノズル６３の内径、長さ、加熱温度などによって微調整することができる。
【００３３】
使用できるガラスの種類に特に制限はなく、公知のガラスを用途に応じて選択して用いることができる。たとえば、ホウケイ酸塩ガラス、ケイ酸塩ガラス、リン酸ガラス、ランタン系ガラス等の光学ガラスが挙げられる。
【００３４】
次に、下型１０をプレス位置Ｐ２に移動し（工程Ｓ１０４）、上型２０を下方に移動して、下型１０と上型２０とで溶融ガラス滴５０を加圧成形する（工程Ｓ１０５）（図３参照）。下型１０で受けられた溶融ガラス滴５０は、加圧成形される間に下型１０や上型２０との接触面からの放熱によって冷却され、固化してガラス成形体５５となる。
【００３５】
ガラス成形体５５が所定の温度にまで冷却されると、上型２０を上方に移動して加圧を解除する。ガラスの種類や、ガラス成形体５５の大きさや形状、必要な精度等によるが、通常は、ガラスのＴｇ近傍の温度まで冷却してから加圧を解除することが好ましい。
【００３６】
溶融ガラス滴５０を加圧するために負荷する荷重は、常に一定であってもよいし、時間的に変化させてもよい。負荷する荷重の大きさは、製造するガラス成形体のサイズ等に応じて適宜設定すればよい。また、上型２０を上下移動させる駆動手段に特に制限はなく、エアシリンダ、油圧シリンダ、サーボモータを用いた電動シリンダ等の公知の駆動手段を適宜選択して用いることができる。
【００３７】
その後、上型２０を上方に移動して退避させ、固化したガラス成形体５５を回収し（工程Ｓ１０６）、ガラス成形体の製造が完成する。その後、引き続いてガラス成形体の製造を行なう場合は、下型１０を再度、滴下位置Ｐ１に移動し（工程Ｓ１０２）、以降の工程を繰り返せばよい。
【００３８】
なお、ガラス成形体の製造方法は、ここで説明した以外の別の工程を含んでいてもよい。たとえば、ガラス成形体を回収する前にガラス成形体の形状を検査する工程や、ガラス成形体を回収した後に下型１０や上型２０をクリーニングする工程等を設けてもよい。
【００３９】
この製造方法により製造されたガラス成形体は、デジタルカメラ等の撮像レンズ、ＤＶＤ等の光ピックアップレンズ、光通信用のカップリングレンズ等の各種光学素子として用いることができる。また、リヒートプレス法による各種光学素子の製造に用いるガラスプリフォームとして使用することもできる。
【００４０】
（比較例における成形用型）
ここで、図４から図６を参照して、比較例における下型１０および上型２０を用いたガラス成形体の製造方法について説明する。図４および図５は、比較例における成形用型を用いたガラス成形体の製造方法を示す第１および第２工程図、図６は、比較例におけるガラス成形体の形状を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）中の（Ｂ）−（Ｂ）線矢視断面図、（Ｃ）は底面図である。
【００４１】
図４に示すように、下型１０には、成形面（凹面）１３が形成され、この成形面（凹面）１３の周囲は平坦（水平）面１３ａである。また、上型２０には、成形面（凹面）２３が形成され、この成形面（凹面）２３の周囲は平坦（水平）面２３ａである。下型１０の平坦面１３ａと上型２０の平坦面２３ａとは、相互に平行な平坦面となる。工程Ｓ１０３において、下型１０に溶融ガラス滴５０が滴下される。その後、図５に示すように、工程Ｓ１０５において、上型２０を下方（図中矢印Ｆ方向）に移動させて、下型１０と上型２０とで溶融ガラス滴５０を加圧成形する。上型２０を下方に移動させた後の下型１０と上型２０との間隔は、ｈ１となる。
【００４２】
図６に、ガラス成形体５５の詳細形状を示す。ガラス成形体５５は、全体形状として円盤形状を有し、下型１０の成形面（凹面）１３および上型２０の成形面（凹面）２３によって成形された位置にドーム形状の光学面５５Ａが形成されている。また、この光学面５５Ａの周囲を取り囲むように、非光学面５５Ｂが環状に形成されている。この非光学面５５Ｂの厚は、ｈ１となる。
【００４３】
ここで、光学面５５Ａは光学素子として機能することから、その厚は光学的な観点から極めて重要である。一方、非光学面５５Ｂは、プレス成形において不可避的に成形される領域であり、光学素子としては機能しない領域であるが、光学面５５Ａの中心厚が厚い場合には、非光学面５５Ｂの厚も厚くなる。また、この非光学面５５Ｂの一部もしくは全体は、多くの場合、後に加工処理が施される。
【００４４】
しかしながら、図６からも明らかなように、非光学面５５Ｂは光学面５５Ａを取り囲むように環状に形成されるため、非光学面５５Ｂに要する溶融ガラス滴の使用量の占める割合は、溶融ガラス滴５０の全体の使用量に対して大きな割合となる。ガラス成形体５５の製造において、ガラス成形体５５の製造コストを抑制するためには、この非光学面５５Ｂに要する溶融ガラス滴の使用量を減少させることが効果的である。
【００４５】
一方、溶融ガラス滴を用いたガラス成形体のプレス成形においては、図７から図１０に示す成形条件（中心厚）を満足させる必要がある。なお、図７から図１０は、成形条件（中心厚）を示す第１から第４イメージ図である。図７から図１０において、横軸は溶融ガラス滴の下型への「滴下後経過時間（ｔ）」を示し、縦軸は、「プレス軸の位置」を示している。ここで、「プレス軸の位置」とは、縦軸上において上方に進む程、下型と上型との間隔（ｈ：図２参照）が狭くなる位置関係を示している。
【００４６】
図７において、溶融ガラス滴の下型への滴下後、上型が下降を開始するまでの時間を「プレスタイミング」と呼ぶ。また、上型が下降を開始し、ガラス成形体が所望の中心厚となるプレス軸位置になるまでの時間を、「プレス時間」と呼ぶ。「プレス圧」、「プレス速度」、「プレス時間」、および、「下型・上型温度」を適宜調節して、図７に示すプレスカーブ（ＰＣ）が調整される。
【００４７】
図８は、「プレスタイミング」が「短い」場合から「長い」場合にかけて、「プレスタイミング」を３段階に変化させた場合の、「滴下後経過時間（ｔ）」と「プレス軸の位置」と関係を示す。「プレスタイミング」が「短い」場合、つまり、下型に溶融ガラス滴が滴下された後、直ぐにプレスを開始した場合には、溶融ガラス滴はまだ柔らかい状態であるため、上型の移動量は大きくなり、ＰＣ１１に示すようなプレスカーブを描く。
【００４８】
「プレスタイミング」が長くなれば、下型において溶融ガラス滴は冷却されるために、溶融ガラス滴は硬くなる。その結果、上型の移動量は小さくなり、ＰＣ１２およびＰＣ１３に示すようなプレスカーブを描くことになる。
【００４９】
図９は、「プレス圧（「プレス速度」）」が、「強い(速い）」場合から「弱い（遅い）」場合にかけて、３段階に変化させた場合の、「滴下後経過時間（ｔ）」と「プレス軸の位置」と関係を示す。「プレス圧（「プレス速度」）」が「強い(速い）」場合には、上型の移動量は大きくなり、ＰＣ２１に示すようなプレスカーブを描く。
【００５０】
「プレス圧（「プレス速度」）」を下げれば、上型の移動量は小さくなり、ＰＣ２２およびＰＣ２３に示すようなプレスカーブを描くことになる。なお、光学面の転写精度を高めるためには、「プレス圧（「プレス速度」）」を下げ過ぎることはできず、適切な「プレス圧（「プレス速度」）」の設定が必要となる。
【００５１】
図１０は、「プレス中のガラスの冷えやすさ」が「冷え難い」場合から「冷え易い」場合にかけて、３段階に変化させた場合の、「滴下後経過時間（ｔ）」と「プレス軸の位置」と関係を示す。ガラスが「冷え難い」場合、つまり、下型に溶融ガラス滴が滴下された後、溶融ガラス滴が柔らかい状態が保持されるため、上型の移動量は大きくなり、ＰＣ３１に示すようなプレスカーブを描く。
【００５２】
ガラスが「冷え易い」場合、つまり、下型に溶融ガラス滴が滴下された後、溶融ガラス滴が直ぐに硬くなる場合には、上型の移動量は小さくなり、ＰＣ３２およびＰＣ３３に示すようなプレスカーブを描くことになる。
【００５３】
以上のように、良好な光学面の転写精度を得るとともに、所望のガラス成形体の光学面の中心厚を決定するためには、「プレス圧」、「プレス速度」、「プレスタイミング」、「プレス時間」、および、「下型・上型温度」の最適化が重要となる。
【００５４】
特に、光学面の中心厚が大きい光学素子の場合には、溶融ガラス滴の厚を厚く成形する必要があることから、「プレスタイミング」を長く設定する必要がある。しかし、「プレスタイミング」が長い場合には、ガラス成形体の製造工程時間が長期化し、生産効率を低下させる要因となる。
【００５５】
また、ガラス成形体のプレス成形においては、適切な圧を加えて所望の中心厚になったときに、所望の温度に溶融ガラス滴の温度が低下していることが望ましい。所望の中心厚になった際に、溶融ガラス滴の温度が高いと、ガラス成形体に収縮（ひけ）が生じてしまい、光学面にしわ等が生じる。また、溶融ガラス滴の温度が所定温度に冷えるまでプレス下降を待つと（プレスタイミング）、タクトタイムが長くなり、ガラス成形体の生産性を低下させる。
【００５６】
（実施の形態１）
次に、図１１から図１３を参照して、実施の形態１における成形用型およびガラス成形体の製造方法について説明する。なお、図１１は、本実施の形態における成形用型の上型の形状を示す図であり、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は見上げ図である。また、図１２および図１３は、本実施の形態における成形用型を用いたガラス成形体の製造方法を示す第１および第２工程図である。
【００５７】
なお、成形用型の基本構造およびガラス成形体の製造方法の基本プロセスは、上述の図１から図３を用いて示した成形用型およびガラス成形体の製造方法と同じであるため、ここでは、相違点のみを詳細に説明する。
【００５８】
図１１を参照して、本実施の形態において用いる上型２０Ａは、光学成形面２３Ａと、この光学成形面２３Ａの周囲に設けられる非光学成形面２３Ｂとを含んでいる。光学成形面２３Ａは凹面形状であり、非光学成形面２３Ｂは光学成形面２３Ａを取り囲む環状形状である。下型１０は、図４および図５に示した下型１０と同じ形態を有し、下型１０には、成形面（凹面）１３が形成され、この成形面（凹面）１３の周囲は平坦面１３ａである（図１２参照）。
【００５９】
非光学成形面２３Ｂは、光学成形面２３Ａから外方（水平方向）に向かって延びる第１平坦成形面２３１と、この第１平坦成形面２３１から対向する下型１０に向かって延びる連結成形面２３２と、この連結成形面２３２から外方（水平方向）に向かって延びる第２平坦成形面２３３とを有している。第１平坦成形面２３１は、光学成形面２３Ａを取り囲む環状形態を有し、連結成形面２３２は、第１平坦成形面２３１を取り囲む環状形態を有し、第２平坦成形面２３３は、連結成形面２３２を取り囲む環状形態を有する。
【００６０】
第１平坦成形面２３１および第２平坦成形面２３３は、下型１０の平坦面１３ａと平行となる。また、連結成形面２３２は、外側に向かうほど半径が大きくなる傾斜面形態を有している。
【００６１】
図１２に示すように、上記上型２０Ａを有する成形用型を用いたガラス成形体の製造方法においては、工程Ｓ１０３において（図１参照）、下型１０に溶融ガラス滴５０Ａが滴下される。その後、図１３に示すように、工程Ｓ１０５において（図１参照）、上型２０Ａを下方（図中矢印Ｆ方向）に移動させて、下型１０と上型２０Ａとで溶融ガラス滴５０Ａを加圧成形する。上型２０Ａを下方に移動させた後の下型１０と上型２０Ａとの間隔は、ｈ２（＜ｈ１）となる。
【００６２】
（作用・効果）
以上、本実施の形態における成形用型およびガラス成形体の製造方法によれば、連結成形面２３２は、第１平坦成形面２３１から対向する下型１０側に向かって延びることから、第２平坦成形面２３３は、第１平坦成形面２３１よりも下型１０に近接する位置となる。
【００６３】
その結果、ガラス成形体に対して所望の中心厚の光学面を形成した場合、第１平坦面がそのまま外方に向かって延びる従来の成形用型に比べて（図４および図５に示す構造）、第２平坦成形面２３３と下型１０の平坦面１３ａとの距離を小さくすることができる（ｈ２＜ｈ１）。その結果、非光学成形面２３Ｂにおいてプレス成形される溶融ガラス滴の使用量を減少させることが可能となる。
【００６４】
また、連結成形面２３２を設けることにより、第１平坦成形面がそのまま外方に向かって延びる従来の成形用型に比べて（図４および図５に示す構造）、溶融ガラス滴に対する上記非光学成形面２３Ｂの接触面積を拡大することができる。
【００６５】
これにより、非光学成形面２３Ｂにおいてプレス成形される溶融ガラス滴５０Ａの冷却効果を高めながら、所望の中心厚の光学面を有するガラス成形体を製造することが可能になる。
【００６６】
（実施の形態１の他の形態）
図１４および図１５を参照して、実施の形態１の他の形態におけるガラス成形体の製造方法について説明する。なお、図１４および図１５は、実施の形態１における成形用型を用いたガラス成形体の他の製造方法を示す第１および第２工程図である。
【００６７】
上記実施の形態においては、上型２０Ａに連結成形面２３２を設けることにより、非光学成形面２３Ｂにおいてプレス成形される溶融ガラス滴の冷却効果を高めながら、所望の中心厚の光学面を有するガラス成形体を製造することを可能としている。
【００６８】
しかし、場合によっては、所定の中心厚を有するガラス成形体を成形する場合には、非光学成形面２３Ｂに接する領域の溶融ガラス滴の冷却速度に対して、光学成形面２３Ａに接する領域の溶融ガラス滴の冷却速度が遅くなり、図１４に示すように、溶融ガラス滴５０Ａの中心領域Ｚの温度低下が鈍くなることが考えられる。
【００６９】
このような状態において、下型１０と上型２０との間隔ｈ２（図１３参照）が目標値に到達するよりも早い段階で、上型２０Ａ面側がガラスで満たされる状態となる場合を考えてみる。この状態においては、上型２０Ａ面側がガラスで満たされたときから、下型１０と上型２０との間隔ｈ２（図１３参照）が目標値に到達するまでの間に、プレス軸の下降速度よりも、上型２０Ａ面の光学成形面２３Ａの成形品の中心領域Ｚに向かう“ひけ”の速度の方が速くなる状態が発生する。
【００７０】
こうなると、上型２０Ａからレンズが離れてしまい、レンズ形状が金型形状を正確に転写できなくなる場合が生じ得る（一般的には、ガラスの中央部が凹んだ形となる）。
【００７１】
このような状態の発生を解消するために、図１５に示すように、溶融ガラス滴５０Ａをプレス成形する工程において、ガラス温度が、上型２０Ａの開放に適切な温度に低下するまで（下型１０と上型２０との間隔ｈ２（図１３）が目標値に到達するまで）、第１平坦成形面２３１と連結成形面２３２とが交差する領域に、溶融ガラス滴５０Ａが充填されない領域Ｓを形成した状態で（図中Ｙで囲まれた領域）、溶融ガラス滴５０Ａを、下型１０および上型２０Ａを用いてプレス成形し、上型２０Ａの開放直前に領域Ｓに溶融ガラス滴５０Ａが充填されるように、各種プレス条件を設定しておくことが好ましい。これにより、上型２０Ａの開放に適切な温度に低下するまで（下型１０と上型２０との間隔ｈ２（図１３）が目標値に到達するまで）上型２０Ａにプレス圧を加えることができるため、レンズに対して金型形状を正確に転写することが可能となる。
【００７２】
（実施の形態２）
次に、図１６から図１８を参照して、実施の形態２における成形用型およびガラス成形体の製造方法について説明する。なお、図１６は、本実施の形態における成形用型の下型の形状を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は断面図である。また、図１７および図１８は、本実施の形態における成形用型を用いたガラス成形体の製造方法を示す第１および第２工程図である。
【００７３】
なお、成形用型の基本構造およびガラス成形体の製造方法の基本プロセスは、上述の図１から図３を用いて示した成形用型およびガラス成形体の製造方法と同じであるため、ここでは、相違点のみを詳細に説明する。
【００７４】
図１６を参照して、本実施の形態において用いる下型１０Ａは、光学成形面１３Ａと、この光学成形面１３Ａの周囲に設けられる非光学成形面１３Ｂとを含んでいる。光学成形面１３Ａは凹面形状であり、非光学成形面１３Ｂは光学成形面１３Ａを取り囲む環状形状である。上型２０は、図４および図５に示した上型２０と同じ形態を有し、上型２０には、成形面（凹面）２３が形成され、この成形面（凹面）２３の周囲は平坦面２３ａである（図１７参照）。
【００７５】
非光学成形面１３Ｂは、光学成形面１３Ａから外方（水平方向）に向かって延びる第１平坦成形面１３１と、この第１平坦成形面１３１から対向する上型２０に向かって延びる連結成形面１３２と、この連結成形面１３２から外方（水平方向）に向かって延びる第２平坦成形面１３３とを有している。第１平坦成形面１３１は、光学成形面１３Ａを取り囲む環状形態を有し、連結成形面１３２は、第１平坦成形面１３１を取り囲む環状形態を有し、第２平坦成形面１３３は、連結成形面１３２を取り囲む環状形態を有する。
【００７６】
第１平坦成形面１３１および第２平坦成形面１３３は、上型２０の平坦面２３ａと平行となる。また、連結成形面１３２は、外側に向かうほど半径が大きくなる傾斜面形態を有している。
【００７７】
図１７に示すように、上記下型１０Ａを有する成形用型を用いたガラス成形体の製造方法においては、工程Ｓ１０３において（図１参照）、下型１０Ａに溶融ガラス滴５０Ｂが滴下される。その後、図１８に示すように、工程Ｓ１０５において（図１参照）、上型２０を下方に移動させて、下型１０Ａと上型２０とで溶融ガラス滴５０Ｂを加圧成形する。上型２０を下方に移動させた後の下型１０Ａと上型２０との間隔は、ｈ３（＜ｈ１）となる。
【００７８】
（作用・効果）
以上、本実施の形態における成形用型およびガラス成形体の製造方法によれば、連結成形面１３２は、第１平坦成形面１３１から対向する上型２０側に向かって延びることから、第２平坦成形面１３３は、第１平坦成形面１３１よりも上型２０に近接する位置となる。
【００７９】
その結果、ガラス成形体に対して所望の中心厚の光学面を形成した場合、第１平坦面がそのまま外方に向かって延びる従来の成形用型に比べて、第２平坦成形面１３３と上型２０の平坦面２３ａとの距離を小さくすることができる（ｈ３＜ｈ１）。その結果、非光学成形面１３Ｂにおいてプレス成形される溶融ガラス滴の使用量を減少させることが可能となる。
【００８０】
また、連結成形面１３２を設けることにより、第１平坦成形面がそのまま外方に向かって延びる従来の成形用型に比べて、溶融ガラス滴に対する上記非光学成形面１３Ｂの接触面積を拡大することができる。
【００８１】
これにより、非光学成形面１３Ｂにおいてプレス成形される溶融ガラス滴５０Ｂの冷却効果を高めながら、所望の中心厚の光学面を有するガラス成形体を製造することが可能になる。また、下型１０Ａに溶融ガラス滴５０Ｂを滴下した場合には、滴下直後から下型１０Ａによる溶融ガラス滴５０Ｂの冷却が開始されることから、より効果的に溶融ガラス滴５０Ｂの冷却効果を高めることが可能となる。
【００８２】
なお、上記各実施の形態においては、上型または下型のいずれか一方に、連結成形面および第２平坦成形面を設ける場合について説明しているが、上型および下型のいずれにも、連結成形面および第２平坦成形面を設ける構成を採用することも可能である。また、第１平坦成形面１３１，２３１および第２平坦成形面１３３，２３３は、本実施の形態では水平面としているが、若干の傾き（連結成形面１３２，２３２に斜角度よりも低い傾き）を設けるようにしてもかまわない。
【００８３】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。したがって、本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００８４】
１０，１０Ａ  下型、１１，２１  基材、１３，２３  成形面（凹面）、１３ａ，２３ａ  平坦面、１３Ａ，２３Ａ  光学成形面、１３Ｂ，２３Ｂ  非光学成形面、２０，２０Ａ  上型、５０，５０Ａ，５０Ｂ  溶融ガラス滴、５５  ガラス成形体、５５Ａ  光学面、５５Ｂ  非光学面、６５  ガイド、６３  滴下ノズル、６１  溶融ガラス、６２  溶融槽、１３１，２３１  第１平坦成形面、１３２，２３２  連結成形面、１３３，２３３  第２平坦成形面。
【図１】
2012086996.tif 000003
【図２】
2012086996.tif 000004
【図３】
2012086996.tif 000005
【図４】
2012086996.tif 000006
【図５】
2012086996.tif 000007
【図６】
2012086996.tif 000008
【図７】
2012086996.tif 000009
【図８】
2012086996.tif 000010
【図９】
2012086996.tif 000011
【図１０】
2012086996.tif 000012
【図１１】
2012086996.tif 000013
【図１２】
2012086996.tif 000014
【図１３】
2012086996.tif 000015
【図１４】
2012086996.tif 000016
【図１５】
2012086996.tif 000017
【図１６】
2012086996.tif 000018
【図１７】
2012086996.tif 000019
【図１８】
2012086996.tif 000020