(57)【要約】【課題】溶融ガラス滴が上型および下型の各成形面に対して良好に転写されることが可能なガラス成形体の製造方法を提供する。【解決手段】滴下ノズル１０を用いて下型３０上に供給された溶融ガラス滴２１を上型５０および下型３０によって加圧成形するガラス成形体の製造方法は、溶融ガラス滴２１が下型３０に接触する前に、下型３０上における溶融ガラス滴２１の落下予定位置２３が測定される工程と、溶融ガラス滴２１が下型３０上における所望の落下位置３２に落下するように、落下予定位置２３と所望の落下位置３２との距離Ｌ１０（ズレ量）に基づいて下型３０が位置決めされる工程とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
滴下ノズルから下型上に供給された溶融ガラス滴を上型および前記下型によって加圧成形するガラス成形体の製造方法であって、
前記溶融ガラス滴が前記下型に接触する前に、前記下型上における前記溶融ガラス滴の落下予定位置を測定する工程と、
前記溶融ガラス滴が前記下型上における所望の落下位置に落下するように、前記落下予定位置と前記所望の落下位置とのズレ量に基づいて前記下型を位置決めする工程と、を備える、
ガラス成形体の製造方法。
【請求項２】
前記落下予定位置は、前記溶融ガラス滴が前記滴下ノズルから離れる前に前記滴下ノズルの下端部に溜まっている状態で、位置検出手段によって検出された前記溶融ガラス滴の形状に基づいて測定される、
請求項１に記載のガラス成形体の製造方法。
【請求項３】
前記落下予定位置は、前記位置検出手段によって検出された前記溶融ガラス滴の前記下端部上における外周縁の形状または位置に基づいて測定される、
請求項２に記載のガラス成形体の製造方法。
【請求項４】
前記落下予定位置は、前記位置検出手段によって検出された前記溶融ガラス滴の重心位置に基づいて測定される、
請求項２に記載のガラス成形体の製造方法。
【請求項５】
前記落下予定位置は、前記溶融ガラス滴が前記滴下ノズルから離れたあと前記下型に接触する前に、位置検出手段によって検出された前記溶融ガラス滴の位置に基づいて測定される、
請求項１に記載のガラス成形体の製造方法。
【請求項６】
前記落下予定位置と前記所望の落下位置との前記ズレ量が、予め定められた範囲内である否かを判別する工程をさらに備え、
前記ズレ量が予め定められた前記範囲内であると判断された場合にのみ、前記溶融ガラス滴が前記下型上における前記所望の落下位置に落下するように、前記落下予定位置と前記所望の落下位置との前記ズレ量に基づいて前記下型を位置決めする、
請求項１から５のいずれかに記載のガラス成形体の製造方法。
【請求項７】
下型と、
前記下型を任意の位置に移動させる下型移動手段と、
前記下型上に溶融ガラス滴を供給する滴下ノズルと、
前記下型上に供給された前記溶融ガラス滴を前記下型とともに加圧成形する上型と、
前記溶融ガラス滴が前記下型に接触する前に、前記溶融ガラス滴の形状または位置を検出する位置検出手段と、
前記位置検出手段が検出した前記溶融ガラス滴の形状または位置から前記下型上における前記溶融ガラス滴の落下予定位置を算出し、前記溶融ガラス滴が前記下型上における所望の落下位置に落下するように、前記落下予定位置と前記所望の落下位置とのズレ量に基づいて前記下型移動手段を駆動することにより前記下型を位置決めする制御装置と、を備える、
ガラス成形体の製造装置。
【請求項８】
前記位置検出手段は、前記滴下ノズルから離れる前に前記滴下ノズルの下端部に溜まっている前記溶融ガラス滴の形状を検出する、
請求項７に記載のガラス成形体の製造装置。
【請求項９】
前記位置検出手段は、前記溶融ガラス滴の前記下端部上における外周縁の形状または位置を検出する、
請求項８に記載のガラス成形体の製造装置。
【請求項１０】
前記位置検出手段は、前記溶融ガラス滴の重心位置を検出する、
請求項８に記載のガラス成形体の製造装置。
【請求項１１】
前記位置検出手段は、前記溶融ガラス滴が前記滴下ノズルから離れた後前記下型に接触する前に前記溶融ガラス滴の位置を検出する、
請求項７に記載のガラス成形体の製造装置。
【請求項１２】
前記制御装置は、前記落下予定位置と前記所望の落下位置との前記ズレ量が、予め定められた範囲内である否かを判別し、
前記制御装置は、前記ズレ量が予め定められた前記範囲内であると判断した場合にのみ、前記溶融ガラス滴が前記下型上における前記所望の落下位置に落下するように、前記落下予定位置と前記所望の落下位置との前記ズレ量に基づいて前記下型を位置決めする、
請求項７から１１のいずれかに記載のガラス成形体の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス成形体の製造方法および製造装置に関し、特に、下型上に滴下された溶融ガラス滴を下型および上型によって加圧成形するガラス成形体の製造方法および製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガラス成形体の製造方法として液滴成形法が知られている。図１１は、一般的な液滴成形法に用いられる滴下ノズル１０および溶融ガラス２０を示す断面図である。図１２は、図１１中における矢印ＸＩＩ方向からの矢視図であり、一般的な液滴成形法に用いられる滴下ノズル１０および溶融ガラス２０（溶融ガラス滴２１）を示す底面図である。
【０００３】
図１１および図１２を参照して、液滴成形法においては、滴下ノズル１０および溶融ガラス２０が準備される。滴下ノズル１０は所定の温度で加熱される。溶融ガラス２０の一部は、滴下ノズル１０の下端部１１から溶融ガラス滴２１として露出する。溶融ガラス滴２１は、表面張力によって下端部１１の表面に溜まる。
【０００４】
滴下ノズル１０は加熱され続ける。溶融ガラス滴２１は下端部１１から離れ、下型（図示せず）に向かって落下する。下型上に供給された溶融ガラス滴２１は、ガラスゴブ（溶融ガラスの塊）を形成する。溶融ガラス滴２１が固化する前に、溶融ガラス滴２１は下型および上型により加圧成形される。当該加圧成形によってガラス成形体が得られる。
【０００５】
ここで、図１１および図１２に示すように、下端部１１から露出する溶融ガラス滴２１は、滴下ノズル１０の中心軸に対して軸対称（回転対称）となるように形成されていることが望ましい。当該構成によれば、溶融ガラス滴２１が下端部１１から離れる際、溶融ガラス滴２１は滴下ノズル１０の中心軸に沿って落下する。滴下ノズル１０の中心軸の位置を基準として、溶融ガラス滴２１の落下位置を設定することが可能となる。
【０００６】
図１３は、他の一般的な液滴成形法に用いられる滴下ノズル１０および溶融ガラス２０を示す断面図である。図１４は、図１３中における矢印ＸＩＶ方向からの矢視図であり、他の一般的な液滴成形法に用いられる滴下ノズル１０および溶融ガラス２０（溶融ガラス滴２１）を示す底面図である。
【０００７】
図１３および図１４に示すように、実際には、下端部１１から露出する溶融ガラス滴２１は、滴下ノズル１０の中心軸に対して一方（ここでは、紙面左方向）に偏った状態で下端部１１から露出することがある。溶融ガラス滴２１は非軸対称（非回転対称）となっている。この原因は、たとえば、溶融ガラス滴２１を取り巻く雰囲気から発生する気流、または経年によって生じた滴下ノズル１０の取付角度のズレ等に起因する。この状態で溶融ガラス滴２１は下端部１１から離れ、下型（図示せず）に向かって落下する。
【０００８】
溶融ガラス滴２１は、下型上における所望の位置からずれた位置に滴下される。溶融ガラス滴２１（ガラスゴブ）が上型および下型によって加圧成形されると、得られたガラス成形体には肉のかたよりが生じる。肉のかたよりが大きいと、ガラス成形体として使用可能な部分が小さくなる。溶融ガラス滴２１が非対称に冷却され、得られたガラス成形体に歪みが生じる。加圧成形中に溶融ガラス滴２１が割れる場合もある。溶融ガラス滴２１が割れると上型または下型が損傷する。
【０００９】
特開平１−２３９０３１号公報（特許文献１）は、液滴成形法によるレンズの製造装置を開示している。当該製造装置においては、滴下ノズルから下型に溶融ガラス滴が滴下される。溶融ガラス滴が下型上に着地した後、滴下された溶融ガラス滴の下型上における位置が検出される。検出された溶融ガラス滴の位置情報に基づいて、加圧成形の際に上型および下型の成形面が相互に一致し、且つ各成形面の中心軸上に溶融ガラス滴の中心が来るように、上型または下型が移動される。
【００１０】
同公報は、上型または下型による上記の移動によって、溶融ガラス滴が下金型の中心に落下したかのように、落下位置のばらつきの影響をうけずに肉のかたよりのないレンズを製造できると述べている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開平１−２３９０３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
携帯電話または内視鏡などに用いられるレンズなどの小さなガラス成形体を製造する場合には、下型上に供給される溶融ガラス滴（ガラスゴブ）の量も少なく設定される。下型上に供給された後、溶融ガラス滴は下型および周囲の空気によって熱を奪われる。溶融ガラス滴の大きさが小さいため、溶融ガラス滴の温度は急速に低下し、溶融ガラス滴は急速に固化する。
【００１３】
特開平０１−２３９０３１号公報（特許文献１）が開示する上記製造装置においては、溶融ガラス滴が下型上に供給された後に（溶融ガラスが下型上に着地した後に）溶融ガラス滴の落下位置が検出され、この落下位置に基づいて上型または下型が移動される。溶融ガラス滴が下型上に供給されてから上型および下型によって溶融ガラス滴が加圧成形されるまでの間に溶融ガラス滴の表面が固化してしまい、溶融ガラス滴が上型および下型の各成形面に対して良好に転写されないことがあった。
【００１４】
本発明は、上記の実情に基づいて為されたものであって、溶融ガラス滴が上型および下型の各成形面に対して良好に転写されることが可能なガラス成形体の製造方法および製造装置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】
【００１５】
本発明に基づくガラス成形体の製造方法は、滴下ノズルから下型上に供給された溶融ガラス滴を上型および上記下型によって加圧成形するガラス成形体の製造方法であって、上記溶融ガラス滴が上記下型に接触する前に、上記下型上における上記溶融ガラス滴の落下予定位置を測定する工程と、上記溶融ガラス滴が上記下型上における所望の落下位置に落下するように、上記落下予定位置と上記所望の落下位置とのズレ量に基づいて上記下型を位置決めする工程と、を備える。
【００１６】
好ましくは、上記落下予定位置は、上記溶融ガラス滴が上記滴下ノズルから離れる前に上記滴下ノズルの下端部に溜まっている状態で、位置検出手段によって検出された上記溶融ガラス滴の形状に基づいて測定される。
【００１７】
好ましくは、上記落下予定位置は、上記位置検出手段によって検出された上記溶融ガラス滴の上記下端部上における外周縁の形状または位置に基づいて測定される。
【００１８】
好ましくは、上記落下予定位置は、上記位置検出手段によって検出された上記溶融ガラス滴の重心位置に基づいて測定される。
【００１９】
好ましくは、上記落下予定位置は、上記溶融ガラス滴が上記滴下ノズルから離れたあと上記下型に接触する前に、位置検出手段によって検出された上記溶融ガラス滴の位置に基づいて測定される。
【００２０】
好ましくは、上記落下予定位置と上記所望の落下位置との上記ズレ量が、予め定められた範囲内である否かを判別する工程をさらに備え、上記ズレ量が予め定められた上記範囲内であると判断された場合にのみ、上記溶融ガラス滴が上記下型上における上記所望の落下位置に落下するように、上記落下予定位置と上記所望の落下位置との上記ズレ量に基づいて上記下型を位置決めする。
【００２１】
本発明に基づくガラス成形体の製造装置は、下型と、上記下型を任意の位置に移動させる下型移動手段と、上記下型上に溶融ガラス滴を供給する滴下ノズルと、上記下型上に供給された上記溶融ガラス滴を上記下型とともに加圧成形する上型と、上記溶融ガラス滴が上記下型に接触する前に、上記溶融ガラス滴の形状または位置を検出する位置検出手段と、上記位置検出手段が検出した上記溶融ガラス滴の形状または位置から上記下型上における上記溶融ガラス滴の落下予定位置を算出し、上記溶融ガラス滴が上記下型上における所望の落下位置に落下するように、上記落下予定位置と上記所望の落下位置とのズレ量に基づいて上記下型移動手段を駆動することにより上記下型を位置決めする制御装置と、を備える。
【００２２】
好ましくは、上記位置検出手段は、上記滴下ノズルから離れる前に上記滴下ノズルの下端部に溜まっている上記溶融ガラス滴の形状を検出する。
【００２３】
好ましくは、上記位置検出手段は、上記溶融ガラス滴の上記下端部上における外周縁の形状または位置を検出する。好ましくは、上記位置検出手段は、上記溶融ガラス滴の重心位置を検出する。
【００２４】
好ましくは、上記位置検出手段は、上記溶融ガラス滴が上記滴下ノズルから離れた後上記下型に接触する前に上記溶融ガラス滴の位置を検出する。
【００２５】
好ましくは、上記制御装置は、上記落下予定位置と上記所望の落下位置との上記ズレ量が、予め定められた範囲内である否かを判別し、上記制御装置は、上記ズレ量が予め定められた上記範囲内であると判断した場合にのみ、上記溶融ガラス滴が上記下型上における上記所望の落下位置に落下するように、上記落下予定位置と上記所望の落下位置との上記ズレ量に基づいて上記下型を位置決めする。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、溶融ガラス滴が上型および下型の各成形面に対して良好に転写されることが可能なガラス成形体の製造方法および製造装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】実施の形態１におけるガラス成形体の製造方法の第１工程を模式的に示す断面図である。
【図２】実施の形態１におけるガラス成形体の製造方法の第２工程を模式的に示す断面図である。
【図３】実施の形態１におけるガラス成形体の製造方法の第３工程を模式的に示す断面図である。
【図４】実施の形態１におけるガラス成形体の製造方法の第４工程を模式的に示す断面図である。
【図５】実施の形態１におけるガラス成形体の製造方法の第５工程を模式的に示す断面図である。
【図６】実施の形態２におけるガラス成形体の製造方法の第１工程を模式的に示す断面図である。
【図７】実施の形態２におけるガラス成形体の製造方法の第２工程を模式的に示す断面図である。
【図８】実施の形態２におけるガラス成形体の製造装置に用いられる位置検出手段の動作を示す平面図である。
【図９】実施の形態２におけるガラス成形体の製造方法の第３工程を模式的に示す断面図である。
【図１０】実施の形態２におけるガラス成形体の製造方法の第４工程を模式的に示す断面図である。
【図１１】一般的な液滴成形法に用いられる滴下ノズルおよび溶融ガラスを示す断面図である。
【図１２】図１１中における矢印ＸＩＩ方向からの矢視図であり、一般的な液滴成形法に用いられる滴下ノズルおよび溶融ガラス（溶融ガラス滴）を示す底面図である。
【図１３】他の一般的な液滴成形法に用いられる滴下ノズルおよび溶融ガラスを示す断面図である。
【図１４】図１３中における矢印ＸＩＶ方向からの矢視図であり、他の一般的な液滴成形法に用いられる滴下ノズルおよび溶融ガラス（溶融ガラス滴）を示す底面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
本発明に基づいた各実施の形態について、以下、図面を参照しながら説明する。各実施の形態の説明において、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。各実施の形態の説明において、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。
【００２９】
［実施の形態１］
図１〜図５を参照して、本実施の形態におけるガラス成形体の製造方法の各工程（ステップＳＴ１１〜ステップＳＴ１５）、および本実施の形態におけるガラス成形体の製造装置１００Ａの構成および動作について説明する。
【００３０】
（ステップＳＴ１１）
（ガラス成形体の製造装置１００Ａの構成）
図１を参照して、まずガラス成形体の製造装置１００Ａが準備される。ガラス成形体の製造装置１００Ａは、溶融ガラス２０を滴下する滴下ノズル１０、下型３０、加熱装置３４、ステージ３６（下型移動手段）、位置検出手段４０Ａ、制御装置４１、上型５０、加熱装置５４、およびステージ５６を備える。
【００３１】
滴下ノズル１０の上方には、溶融ガラス２０を貯留および攪拌する溶融ルツボ（図示せず）が設けられている。滴下ノズル１０は、この溶融ルツボから垂設されている。滴下ノズル１０は略円筒状に構成される。滴下ノズル１０の下端部１１の外周端面は、直径が１８ｍｍの円形である。滴下ノズル１０が加熱されることによって、溶融ガラス２０の一部は滴下ノズル１０の下端部１１から溶融ガラス滴２１として露出する。溶融ガラス滴２１は、表面張力によって下端部１１の表面に溜まる。
【００３２】
溶融ガラス２０の材料は、比重が３．８６、９００℃における粘度が４．５５ポイズの重フリントガラスである。滴下ノズル１０の下端部１１付近が９００℃で加熱され続けることによって、１．０ｇの溶融ガラス滴２１が１６秒間隔で繰り返し自然落下する。
【００３３】
下型３０は、上端に非球面状に凸設された成形面３１を有している。成形面３１は、球面状に凸設されていてもよい。下型３０の温度は熱電対３３によって測定され、加熱装置３４に内蔵されたヒータ３５によって５００℃に保たれている。下型３０は、加熱装置３４を挟んでステージ３６上に設けられ、ステージ３６によって任意の方向に移動可能に構成されている。下型３０の材質は、たとえば炭化タングステンを主成分とする超硬材料である。
【００３４】
下型３０は、ステージ３６によってたとえば紙面左右方向に２０ｃｍのストローク、紙面垂直方向に１０ｃｍのストロークで移動可能に構成されているとよい。下型３０は、ステージ３６によって垂直方向（紙面上下方向）に移動可能に構成されていてもよい。ステップＳＴ１１においては、滴下ノズル１０と下型３０とは相互に対向し、それぞれの中心軸が一致するように配置されているとよい。
【００３５】
位置検出手段４０Ａは、たとえばＣＣＤカメラから構成され、制御装置４１を通してステージ３６に接続されている。位置検出手段４０Ａの撮像範囲は、滴下ノズル１０の下端部１１から露出している溶融ガラス滴２１の表面のすべてを含むように設定されている。
【００３６】
上型５０は、下端に非球面状に凹設された成形面５１を有している。成形面５１は、球面状に凹設されていてもよい。上型５０の温度は熱電対５３によって測定され、加熱装置５４に内蔵されたヒータ５５によって５００℃に保たれている。下型３０および上型５０の温度は、同一であっても異なっていてもよい。上型５０は、加熱装置５４を挟んでステージ５６下に設けられる。
【００３７】
上型５０は、ステージ５６によって任意の方向に移動可能に構成されていてもよい。上型５０の材質は、たとえば炭化タングステンを主成分とする超硬材料である。ステップＳＴ１１においては、上型５０、加熱装置５４、およびステージ５６等は、滴下ノズル１０および下型３０から離れている。
【００３８】
（ガラス成形体の製造装置１００Ａの動作）
図１に示すように、溶融ガラス滴２１の重力方向における最下端位置２２は、滴下ノズル１０の中心軸から紙面左方向にずれているとする。この状態で滴下ノズル１０が加熱され続けた場合、溶融ガラス滴２１は下端部１１から離れ、下型３０上における落下予定位置２３に着地する。
【００３９】
落下予定位置２３は、溶融ガラス滴２１の重力方向における最下端位置２２の略真下に位置する。落下予定位置２３は、成形面３１上における所望の落下位置３２（たとえば中心位置）から紙面左方向に距離Ｌ１０（ズレ量）だけずれている。
【００４０】
ガラス成形体の製造装置１００Ａは、溶融ガラス滴２１が下型３０に接触する前に、下型３０上における溶融ガラス滴２１の落下予定位置２３を測定する。さらに、ガラス成形体の製造装置１００Ａは、溶融ガラス滴２１が下型３０上における所望の落下位置３２に落下するように、落下予定位置２３と所望の落下位置３２とのズレ量（距離Ｌ１０）に基づいて下型３０を位置決めする（下型３０の位置決めについてはステップＳＴ１２において後述する）。
【００４１】
具体的には、位置検出手段４０Ａが、滴下ノズル１０の下端部１１に溜まっている溶融ガラス滴２１の形状を非接触で認識する。位置検出手段４０Ａが認識した溶融ガラス滴２１の形状（撮影画像）は制御装置４１に送られる。制御装置４１は、溶融ガラス滴２１の形状（たとえば溶融ガラス滴２１の重力方向における最下端位置２２）に基づいて画像処理を行ない、下型３０上における溶融ガラス滴２１の落下予定位置２３を算出する。
【００４２】
中心軸同士が同一直線上に位置するように滴下ノズル１０と下型３０とを対向配置した場合、制御装置４１は、溶融ガラス滴２１の重力方向における最下端位置２２と滴下ノズル１０の中心軸との差分（方向および量）を算出するとよい。
【００４３】
中心軸同士が同一直線上に位置するように滴下ノズル１０と下型３０とを対向配置した場合、溶融ガラス滴２１の重力方向における最下端位置２２と滴下ノズル１０の中心軸との差分（方向および量）が制御装置４１によって算出される。下型３０の中心軸からの当該差分に対応する位置が、下型３０上における溶融ガラス滴２１の落下予定位置２３として算出される。
【００４４】
本実施の形態とは別に行なった実験によると、次の結果が得られている。中心軸同士が同一直線上に位置するように滴下ノズル１０と下型３０とを対向配置した場合、滴下ノズル１０の中心軸と溶融ガラス滴２１の重力方向における最下端位置２２との差（方向および量）は、下型３０の中心軸と溶融ガラス滴２１の落下位置（着地位置）との差（方向および量）に略等しくなる。
【００４５】
たとえば、滴下ノズル１０の中心軸と溶融ガラス滴２１の重力方向における最下端位置２２との差が０．１ｍｍである場合、下型３０の中心軸と溶融ガラス滴２１の落下位置との差も０．１ｍｍである。同様に、前者が０．２ｍｍである場合には後者も０．２ｍｍとなり、前者が０．３ｍｍである場合には後者も０．３ｍｍとなる。この実験結果から、制御装置４１は、溶融ガラス滴２１の重力方向における最下端位置２２に基づいて、下型３０上における溶融ガラス滴２１の落下予定位置２３を算出するとよいことがわかる。
【００４６】
制御装置４１は、溶融ガラス滴２１の下端部１１上における外周縁２１Ｒの形状または位置に基づいて、下型３０上における溶融ガラス滴２１の落下予定位置２３を算出してもよい。制御装置４１は、溶融ガラス滴２１の立体的な形状から溶融ガラス滴２１の重心の位置を算出し、当該重心の位置に基づいて、下型３０上における溶融ガラス滴２１の落下予定位置２３を算出してもよい。
【００４７】
（ステップＳＴ１２）
図２を参照して、制御装置４１は、ステップＳＴ１１（図１参照）で算出した落下予定位置２３と下型３０の成形面３１上における所望の落下位置３２との差分に基づいて、ステージ３６を駆動する。当該差分に基づいて、ステージ３６は所定の方向に所定の量だけ移動される。ここでは、ステージ３６が矢印ＡＲ１１方向に距離Ｌ１０（図１参照）移動される。ステージ３６の移動によって、溶融ガラス滴２１の落下予定位置２３と所望の落下位置３２とが一致するように、下型３０が位置決めされる（下型３０の位置が補正される）。
【００４８】
滴下ノズル１０および下型３０の位置関係が上記のように補正されることによって、溶融ガラス滴２１は、下型３０の成形面３１上における所望の落下位置３２（たとえば成形面３１の中心位置）に落下（着地）することが可能となる。
【００４９】
（ステップＳＴ１３）
図３を参照して、滴下ノズル１０が加熱され続けることによって、溶融ガラス滴２１の重量が増加する。溶融ガラス滴２１に作用する重力が溶融ガラス滴２１の表面張力を上回ったときに、溶融ガラス滴２１は下端部１１から離れて下型３０に向かって落下する（矢印ＡＲ１２参照）。
【００５０】
上述のステップＳＴ１２（図２参照）においては、位置検出手段４０Ａは溶融ガラス滴２１が下端部１１から離れる直前まで、溶融ガラス滴２１の形状を認識するとよい。この場合、制御装置４１は、溶融ガラス滴２１が下端部１１から離れる直前まで溶融ガラス滴２１の形状に基づいて下型３０を上記のとおり位置決めする。当該構成によれば、溶融ガラス滴２１の落下予定位置２３と所望の落下位置３２とをより精度高く一致させることが可能となる。
【００５１】
（ステップＳＴ１４）
図４を参照して、下型３０の成形面３１上に、溶融ガラス滴２１が供給される。溶融ガラス滴２１が滴下ノズル１０の下端部１１を離れてから下型３０の成形面３１上に接触するまでの時間は、たとえば０．１５秒である。
【００５２】
矢印ＡＲ１３に示すように、下型３０の成形面３１上に溶融ガラス滴２１が供給された後、ステージ３６は下型３０の中心軸と上型５０の中心軸とが一致するように、下型３０を上型５０の直下にまで移動させる（図４に示す状態）。上型５０を下型３０の直上にまで移動させてもよい。下型３０上における溶融ガラス滴２１はガラスゴブを形成している。溶融ガラス滴２１は、上述のステップＳＴ１２において下型３０の位置が補正されていることによって、所望の落下位置３２上に着地している。
【００５３】
（ステップＳＴ１５）
図５を参照して、ステージ５６が下降移動する。ステージ３６が上昇移動してもよい。ステージ５６の下降移動に合わせて、矢印ＡＲ１４に示すように上型５０も下降移動する。溶融ガラス滴２１は、下型３０の成形面３１と上型５０の成形面５１とによって加圧される。溶融ガラス滴２１を加圧するために、下型３０および上型５０を駆動するための手段としては、エアシリンダ、油圧シリンダ、またはサーボモータを用いた電動シリンダ等が利用されるとよい。
【００５４】
溶融ガラス滴２１に対する加圧量は、経時的に変化しても、一定であってもよい。当該加圧量は、溶融ガラス滴２１の大きさ等に応じて決定されるが、溶融ガラス滴２１が下型３０の成形面３１と上型５０の成形面５１とにそれぞれ十分に密着する値に設定されるとよい。溶融ガラス滴２１は、下型３０の成形面３１と上型５０の成形面５１との接触によって放熱（脱熱）される。所定の時間が経過することによって、溶融ガラス滴２１は固化する。
【００５５】
溶融ガラス滴２１は、下型３０および上型５０による加圧が解除されても溶融ガラス滴２１の形状が維持されるまで冷却固化される。溶融ガラス滴２１の材質、溶融ガラス滴２１の大きさ、溶融ガラス滴２１の形状、または必要とされる成形精度に応じて異なるが、溶融ガラス滴２１はたとえばガラス転移点（Ｔｇ）付近まで冷却されるとよい。その後、溶融ガラス滴２１に対する加圧が解除される。以上のようにして、ガラス成形体６０が得られる。
【００５６】
ガラス成形体６０は、所定の吸引手段（図示せず）などによって、下型３０および上型５０から分離される。ガラス成形体６０を下型３０および上型５０から分離した後、下型３０および上型５０にはクリーニング処理が施されるとよい。
【００５７】
（作用・効果）
下型３０の位置は、滴下ノズル１０の下端部１１に溜まっている溶融ガラス滴２１の形状に基づいて補正される。当該補正によって、溶融ガラス滴２１は、下型３０の成形面３１上における所望の落下位置３２（たとえば成形面３１の中心位置）に落下（着地）することが可能となる。溶融ガラス滴２１の落下位置にばらつきが生じないため、肉のかたよりがない良質なガラス成形体６０が製造される。
【００５８】
肉のかたよりが生じないため、ガラス成形体６０として使用可能な部分が小さくなることがない。溶融ガラス滴２１が非対称に冷却されることがないため、得られたガラス成形体６０に歪みが生じることもない。加圧成形中に溶融ガラス滴２１が割れる場合もなく、上型５０または下型３０が損傷することもない。
【００５９】
本実施の形態におけるガラス成形体の製造方法およびガラス成形体の製造装置１００Ａによれば、冒頭に説明した特開平０１−２３９０３１号公報（特許文献１）とは異なり、溶融ガラス滴２１が下型３０上に供給された後に溶融ガラス滴２１の落下位置が検出され、この落下位置に基づいて上型５０または下型３０の位置が補正されることはない。
【００６０】
溶融ガラス滴２１は下型３０上に供給された時点で既に所望の位置に着地している。溶融ガラス滴２１が下型３０上に供給されてから上型５０および下型３０によって加圧成形されるまでの時間は、本実施の形態の場合の方が上記公報（特許文献１）の場合に比べて短い。溶融ガラス滴２１は、固化することがなく、上型５０の成形面５１および下型３０の成形面３１に対して良好に転写されることが可能となる。携帯電話または内視鏡などに用いられるレンズなどの小さなガラス成形体を製造する場合であっても同様である。
【００６１】
上記公報（特許文献１）の製造装置においては、溶融ガラス滴２１が下型３０の成形面３１に対してずれた状態で供給される。溶融ガラス滴２１が下型３０上にずれた状態で供給された後に、下型３０と上型５０とが所定の位置に配置される。上記公報（特許文献１）の製造装置は、下型３０の成形面３１が球面状の場合に限って、肉のかたよりのないレンズを製造可能であり、下型３０の成形面３１が非球面状の場合には、肉のかたよりのないレンズを製造することはできない。
【００６２】
すなわち、上記公報（特許文献１）の製造装置において、下型３０の成形面３１が非球面状であるとする。溶融ガラス滴２１が下型３０の成形面３１に対してずれた状態で供給される。非球面の場合は中心軸が一意的に決まっているので、その中心軸から外れた位置に溶融ガラス滴２１が供給されると、上下金型の位置をいくら調整しても、プレス時の上下金型のプレス面の軸を溶融ガラス滴２１の中心に位置させることができない。よって、上記公報（特許文献１）の製造装置において下型３０の成形面３１が非球面状である場合には、溶融ガラス滴２１が下型３０の成形面３１の中心付近に滴下される必要がある。
【００６３】
本実施の形態におけるガラス成形体の製造方法およびガラス成形体の製造装置１００Ａによれば、溶融ガラス滴２１が下型３０に接触する前に、落下予定位置２３と所望の落下位置３２とのズレ量（距離Ｌ１０）に基づいて下型３０が位置決めされる。溶融ガラス滴２１は、下型３０の成形面３１に対してずれた状態で供給されることがなく、所望の落下位置３２に供給される。下型３０の成形面３１が非球面状の場合であっても、得られたガラス成形体６０に肉のかたよりが生じることはない。
【００６４】
上述のとおり、上記のステップＳＴ１２（図２参照）において、制御装置４１は、ステップＳＴ１１（図１参照）で算出した落下予定位置２３と下型３０の成形面３１上における所望の落下位置３２との差分に基づいて、ステージ３６を駆動する。当該差分に基づいて、ステージ３６は所定の方向に所定の量だけ移動される。
【００６５】
ここで、制御装置４１は、落下予定位置２３と所望の落下位置３２とのズレ量（距離Ｌ１０）が予め定められた範囲内である否かを判別し、このズレ量（距離Ｌ１０）が予め定められた範囲内であると判断した場合にのみ、溶融ガラス滴２１が所望の落下位置３２に落下するように、落下予定位置２３と所望の落下位置３２とのズレ量に基づいて下型３０を位置決めするように構成されてもよい。
【００６６】
たとえば、落下予定位置２３が所望の落下位置３２から大きくズレた場合など、このズレ量（距離Ｌ１０）が予め定められた範囲外であると判断されたとする。この場合、制御装置４１は、上型５０および下型３０などによる溶融ガラス滴２１に対する成型動作を停止し、回復を待つように各種機器を制御するとよい。
【００６７】
ズレ量（距離Ｌ１０）が予め定められた範囲外である場合に下型３０（ステージ３６）を移動すると、その移動に多くの時間を要し、製造サイクルが乱れることがある。溶融ガラス滴２１から適式にガラス成形体が成型されず、ガラス成形体としての品質が劣化する場合もある。また、成型装置全体の動作異常につながることもある。
【００６８】
したがって、制御装置４１が、落下予定位置２３と所望の落下位置３２とのズレ量（距離Ｌ１０）が予め定められた範囲内である否かを判別し、このズレ量（距離Ｌ１０）が予め定められた範囲内であると判断した場合にのみ、溶融ガラス滴２１が所望の落下位置３２に落下するように、落下予定位置２３と所望の落下位置３２とのズレ量に基づいて下型３０を位置決めするとよい。当該構成によって、上記のような不具合を未然に防止することが可能となる。
【００６９】
［実施の形態２］
図６〜図１０を参照して、本実施の形態におけるガラス成形体の製造方法の各工程（ステップＳＴ２１〜ステップＳＴ２４）、および本実施の形態におけるガラス成形体の製造装置２００Ａの構成および動作について説明する。ここでは、上述の実施の形態１との相違点について説明する。
【００７０】
（ステップＳＴ２１）
（ガラス成形体の製造装置２００Ａの構成）
図６を参照して、まずガラス成形体の製造装置２００Ａが準備される。ガラス成形体の製造装置２００Ａは、溶融ガラス２０を滴下する滴下ノズル１０、下型３０、加熱装置３４、ステージ３６（下型移動手段）、位置検出手段４０Ｂ、制御装置４１、上型５０、加熱装置５４、およびステージ５６を備える。
【００７１】
滴下ノズル１０の下端部１１の外周端面は、直径が６ｍｍの円形である。溶融ガラス２０の材料は、比重が３．２６、８５０℃における粘度が９．４６ポイズのリン酸系ガラスである。滴下ノズル１０の下端部１１付近が８５０℃で加熱され続けることによって、０．２ｇの溶融ガラス滴２１が７秒間隔で繰り返し自然落下する。
【００７２】
下型３０の温度は熱電対３３によって測定され、加熱装置３４に内蔵されたヒータ３５によって４３０℃に保たれている。上型５０の温度は熱電対５３によって測定され、加熱装置５４に内蔵されたヒータ５５によって４４０℃に保たれている。
【００７３】
位置検出手段４０Ｂは、発光部４２および受光部４４とから構成される位置センサと、発光部４３および受光部４５とから構成される他の位置センサとを含んでいる。位置検出手段４０Ｂとしては、たとえば株式会社キーエンス製の「高速・高精度デジタル寸法測定器（Ｓ７０３０）」を利用することができる。
【００７４】
発光部４２，４３および受光部４４，４５は、滴下ノズル１０の下端部１１の３ｃｍ下方の水平面上に位置している。発光部４２，４３および受光部４４，４５はそれぞれ対向配置される。発光部４２から発光され受光部４４に受光される複数の検出光４６と、発光部４３から発光され受光部４５に受光される複数の検出光４７とは互いに直交する。発光部４２，４３および受光部４４，４５は、３０ｍｍ×３０ｍｍの検出範囲を形成している（図８参照）。受光部４４，４５は、制御装置４１を通してステージ３６に接続されている。
【００７５】
（ガラス成形体の製造装置２００Ａの動作）
図６に示すように、溶融ガラス滴２１の重力方向における最下端位置２２は、滴下ノズル１０の中心軸から紙面左方向にずれているとする。この状態で滴下ノズル１０が加熱され続けた場合、溶融ガラス滴２１は下端部１１から離れ、下型３０上における落下予定位置２３に着地する。
【００７６】
落下予定位置２３は、溶融ガラス滴２１の重力方向における最下端位置２２の略真下に位置する。落下予定位置２３は、成形面３１上における所望の落下位置３２（たとえば中心位置）から紙面左方向に距離Ｌ２０（ズレ量）だけずれている。
【００７７】
（ステップＳＴ２２）
図７を参照して、ガラス成形体の製造装置２００Ａは、溶融ガラス滴２１が下型３０に接触する前に、下型３０上における溶融ガラス滴２１の落下予定位置２３を測定する。さらに、ガラス成形体の製造装置２００Ａは、溶融ガラス滴２１が下型３０上における所望の落下位置３２に落下するように、落下予定位置２３と所望の落下位置３２とのズレ量（距離Ｌ２０）に基づいて下型３０を位置決めする（下型３０の位置決めについてはステップＳＴ２３において後述する）。
【００７８】
具体的には、滴下ノズル１０が加熱され続けることによって、溶融ガラス滴２１の重量が増加する。溶融ガラス滴２１に作用する重力が溶融ガラス滴２１の表面張力を上回ったときに、溶融ガラス滴２１は下端部１１から離れて下型３０に向かって落下する（矢印ＡＲ２１参照）。溶融ガラス滴２１は、所望の落下位置３２からはずれた落下予定位置２３に向かって落下する。溶融ガラス滴２１は、位置検出手段４０Ｂの検出範囲を通過する。
【００７９】
図８は、位置検出手段４０Ｂの検出範囲を溶融ガラス滴２１が通過する際の様子を示す平面図である。図８に示すように、溶融ガラス滴２１が位置検出手段４０Ｂの検出範囲を通過する際、数本（図８では４本）の検出光４６と数本（図８では４本）の検出光４７とが、溶融ガラス滴２１によって遮蔽される。受光部４４が検出光４６を受光しなかった領域Ｒ１と、受光部４５が検出光４７を受光しなかった領域Ｒ２とに基づいて、溶融ガラス滴２１の面方向における位置（座標）が検出される。溶融ガラス滴２１の面方向における位置情報（落下軌跡）は、制御装置４１（図７参照）に送られる。
【００８０】
制御装置４１は、溶融ガラス滴２１の位置情報に基づいて、溶融ガラス滴２１の落下予定位置２３を算出する。制御装置４１は、落下予定位置２３と下型３０の成形面３１上における所望の落下位置３２との差分（方向および量）を算出する。
【００８１】
（ステップＳＴ２３）
図９を参照して、溶融ガラス滴２１が落下している際に、制御装置４１は、ステップＳＴ２２（図８参照）で算出した落下予定位置２３と下型３０の成形面３１上における所望の落下位置３２との差分に基づいて、ステージ３６を駆動する。ステージ３６は、所定の方向に所定の量だけ移動される。ここでは、ステージ３６が矢印ＡＲ２２方向に距離Ｌ２０（図６参照）だけ移動される。当該移動によって、溶融ガラス滴２１の落下予定位置２３と所望の落下位置３２とが一致するように、下型３０の位置が補正（位置決め）される。
【００８２】
滴下ノズル１０および下型３０の位置関係が上記のように補正されることによって、溶融ガラス滴２１は、下型３０の成形面３１上における所望の落下位置３２（たとえば成形面３１の中心位置）に落下（着地）することが可能となる。
【００８３】
（ステップＳＴ２４）
図１０を参照して、矢印ＡＲ２３に示すように、下型３０の成形面３１上に、溶融ガラス滴２１が供給される。溶融ガラス滴２１が滴下ノズル１０の下端部１１を離れてから下型３０の成形面３１上に接触するまでの時間は、たとえば０．１５秒である。
【００８４】
下型３０上における溶融ガラス滴２１はガラスゴブを形成している。溶融ガラス滴２１は、上述のステップＳＴ２３において下型３０の位置が補正されていることによって、所望の落下位置３２上に着地している。下型３０の成形面３１上に溶融ガラス滴２１が供給された後、ステージ３６は下型３０の中心軸と上型５０の中心軸とが一致するように、下型３０を上型５０の直下にまで移動させる。
【００８５】
上述の実施の形態１におけるステップＳＴ１５（図５参照）と同様にして、溶融ガラス滴２１は、下型３０の成形面３１と上型５０の成形面５１とによって加圧成形される。以上のようにして、ガラス成形体６０（図１５参照）が得られる。
【００８６】
（作用・効果）
下型３０の位置は、滴下ノズル１０の下端部１１から落下している途中の溶融ガラス滴２１の位置に基づいて補正される。当該補正によって、溶融ガラス滴２１は、下型３０の成形面３１上における所望の落下位置３２（たとえば成形面３１の中心位置）に落下（着地）することが可能となる。上述の実施の形態１の作用および効果と同様に、肉のかたよりがない良質なガラス成形体が製造される。
【００８７】
溶融ガラス滴２１は、下型３０上に供給された時点で既に所望の位置に着地している。上述の実施の形態１の作用および効果と同様に、溶融ガラス滴２１は、上型５０の成形面５１および下型３０の成形面３１に対して良好に転写されることが可能となる。
【００８８】
本実施の形態におけるガラス成形体の製造方法およびガラス成形体の製造装置２００Ａは、上述の実施の形態１の場合に比べて時間的に遅くに下型３０の位置が補正される。位置検出手段４０Ｂは、溶融ガラス滴２１の実際の落下軌跡に基づいて落下予定位置２３を検出する。上述の実施の形態１の場合に比べて、落下予定位置２３と所望の落下位置３２との差分はより精度が高く算出される。当該差分に基づいて、より精度高く、溶融ガラス滴２１は所望の落下位置３２に滴下されることが可能となる。
【００８９】
以上、本発明に基づいた各実施の形態について説明したが、今回開示された各実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の技術的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すべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００９０】
１０  滴下ノズル、１１  下端部、２０  溶融ガラス、２１  溶融ガラス滴、２１Ｒ  外周縁、２２  最下端位置、２３  落下予定位置、３０  下型、３１，５１  成形面、３２  所望の落下位置、３３，５３  熱電対、３４，５４  加熱装置、３５，５５  ヒータ、３６，５６  ステージ、４０Ａ，４０Ｂ  位置検出手段、４１  制御装置、４２，４３  発光部、４４，４５  受光部、４６，４７  検出光、５０  上型、６０  ガラス成形体、１００Ａ，２００Ａ  ガラス成形体の製造装置、ＡＲ１１，ＡＲ１２，ＡＲ１３，ＡＲ１４，ＡＲ２１，ＡＲ２２，ＡＲ２３，ＸＩＩ，ＸＩＶ  矢印、Ｌ１０，Ｌ２０  距離、Ｒ１，Ｒ２  領域、ＳＴ１１，ＳＴ１２，ＳＴ１３，ＳＴ１４，ＳＴ１５，ＳＴ２１，ＳＴ２２，ＳＴ２３，ＳＴ２４  ステップ。
【図１】
2012101992.tif 000003
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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