(57)【要約】【課題】焼き込み不良および失透が極めて少ない光学ガラス成形品が得られ、耐熱性軟化皿の寿命延長および軟化炉での消費エネルギー（電力等）の低減にも寄与する光学ガラス成形品の製造方法の提供。【解決手段】ガラスゴブを軟化した後にプレス成形することを含む、光学ガラス成形品の製造方法であって、前記ガラスゴブを、融点１３００℃以上を有する金属を含む耐熱性軟化皿の上に載置した状態で軟化することを特徴とする、光学ガラス成形品の製造方法。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラスゴブを軟化した後にプレス成形することを含む、光学ガラス成形品の製造方法であって、
前記ガラスゴブを、融点１３００℃以上を有する金属を含む耐熱性軟化皿の上に載置した状態で軟化することを特徴とする、光学ガラス成形品の製造方法。
【請求項２】
前記耐熱性軟化皿がステンレスからなる、請求項１に記載の光学ガラス成形品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学ガラス成形品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、光学系を構成するレンズには、一般に球面レンズと非球面レンズがある。多くの球面レンズは、ガラス材料を研削、研磨等を行うことにより、或いはリヒートプレス成形して得られたガラス成形品を冷間加工することによって製造される。
【０００３】
光学ガラスのリヒートプレス成形は、ガラス材料を再加熱し軟化させた後に行う。光学ガラス成形品は、リヒートプレス成形の他に、ダイレクトプレス成形や、精密プレス成形などの製法が用いて作製されることが多く、特にリヒートプレス成形を用いる製法は、一定以上の品質を保った状態でガラスゴブをプレス成形することができるという点で、レンズ等の光学成形品として有用である。
【０００４】
例えば特許文献１（００５８段落、実施例２）には、光学ガラスを研削、研磨してプレス成形用ガラス素材を作製し、次にプレス成形ガラス素材表面に窒化ホウ素粉末を均一に塗布し、耐熱性軟化皿上に載せ、加熱軟化炉内へ入れ、加熱し、プレス成形用型内に導入してプレスし、アニールし、研削、研磨してレンズを得る旨が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−２２９１３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
リヒートプレス成形は、板状のガラスやガラスブロック品を、最終的なレンズ形状などの狙いの重量に合わせて研削、研磨することにより、ガラスゴブを作製する。そして、ガラスゴブを耐熱性軟化皿へ積載し、加熱軟化炉へ投入し、ガラスゴブを加熱・軟化させた後に、個々の製品用に成形したリヒートプレス用金型へガラスゴブを移し、リヒートプレス成形を行う。
【０００７】
ここで、軟化炉と呼称されるガラス加熱機構内では、ガラスゴブを耐熱性軟化皿に設置し、軟化炉内の温度を上昇させ、ガラスゴブを加熱・軟化させる。耐熱性軟化皿は、珪藻土やセラミックス材質の耐熱性軟化皿（「成形皿」と呼称される場合もある）を用いる。
【０００８】
しかしながら、これらの耐熱性軟化皿は、複数回の使用により、欠けや割れが生じてしまうため、劣化が著しく、強度が十分ではない。また、これらの耐熱軟化皿が劣化して割れた時などに発生する欠片がガラスゴブに付着されたままリヒートプレス成形されると、焼き込み不良が生じる。
【０００９】
また、これらの耐熱性軟化皿の熱伝導率は低く、ガラスゴブがプレスに適した温度に昇温されるまでに長い時間を要する場合があり、失透温度領域に長く留まることにより、失透が発生しやすいという不利益が生じる。
【００１０】
また、軟化炉での消費エネルギー（電力等）をより低減させることができれば、環境負荷の抑制およびコスト面で有利となり好ましい。
【００１１】
本発明は、このような課題を解決することを目的とする。
すなわち、本発明の目的は、リヒートプレス成形時に焼き込み不良および失透が極めて少ない光学ガラス成形品が得られ、耐熱性軟化皿の寿命延長および軟化炉での消費エネルギー（電力等）の低減にも寄与する光学ガラス成形品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】
【００１２】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討し、耐熱性軟化皿を、従来の珪藻土やセラミックスから、特定の金属製のものとすることにより、耐熱性軟化皿自体から発生する欠片が原因となる焼き込み不良の発生を抑制し、加えて、軟化炉設定温度を低下させ、さらに、ガラスの失透の成長を抑制することに成功し、本発明を完成させた。
【００１３】
本発明は以下の（１）〜（２）である。
（１）ガラスゴブを軟化した後にプレス成形することを含む、光学ガラス成形品の製造方法であって、
前記ガラスゴブを、融点１３００℃以上を有する金属を含む耐熱性軟化皿の上に載置した状態で軟化することを特徴とする、光学ガラス成形品の製造方法。
（２）前記耐熱性軟化皿がステンレスからなる、上記（１）に記載の光学ガラス成形品の製造方法。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、焼き込み不良および失透が極めて少ない光学ガラス成形品が得られ、耐熱性軟化皿の寿命延長および軟化炉での消費エネルギー（電力等）の低減にも寄与する光学ガラス成形品の製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明について説明する。
本発明では、初めにガラスゴブを用意する。
ガラスゴブは特に限定されず、例えば従来公知のものを用いることができる。具体的には、例えば板状のガラスや、ガラスブロック品を、切断器具を用いて所定の大きさにまで切断し、必要に応じて研磨や外観検査等を行ってガラスゴブを得ることができる。
【００１６】
ガラスゴブの種類は、組成系に限定されず、例えばフツリン酸系、ランタン系、シリカチタン系を用いることができる。
【００１７】
ガラスゴブは、その軟化温度が４３０〜９５０℃であるものを好ましく用いることができる。焼き込み不良および失透がより少ない光学ガラス成形品が得られ、さらに耐熱性軟化皿の寿命延長および軟化炉での消費エネルギー（電力等）の低減にもより寄与するからである。軟化温度の下限は、好ましくは４３０℃、より好ましくは４５０℃、最も好ましくは５００℃を下限値とし、軟化温度の上限は、好ましくは９５０℃、より好ましくは８５０℃、最も好ましくは８２０℃を上限値とする。
【００１８】
ガラスゴブの大きさや形状も特に限定されず、例えば一辺が５〜２２０ｍｍの直方体形状のものが挙げられる。ガラスゴブの外径に対し約８０〜９０％の対角長を持ち、且つほぼ等しい長さの長辺を２組、その２組の長辺以下の長さを持つ短辺１組より構成される直方体でもよい。重さも特に限定されず、例えば１〜３７００ｇ程度ものが挙げられる。
【００１９】
本発明では、上記のようなガラスゴブを軟化する際に、必要に応じて、ガラスゴブの表面に窒化ホウ素粉末などの離型剤を均一に塗布した後、融点１３００℃以上を有する金属を含む耐熱性軟化皿の上に載置した状態で軟化する。この金属の融点の下限は、好ましくは１３００℃、より好ましくは１４００℃、最も好ましくは１４５０℃を下限値とし、融点の上限は好ましくは２７００℃、より好ましくは３０００℃、最も好ましくは３５００℃を上限値とする。
【００２０】
また、耐熱性軟化皿は、融点１３００℃以上を有する金属から実質的になることが好ましい。ここで「実質的になる」とは、原料や製造工程において意図せずに混入する不純物を含み得るが、それ以外の不純物は含まないことを意味する。
【００２１】
融点１３００℃以上を有する金属は、軟化炉温度が１０００℃において金属表面及びガラスゴブとの接触部位で酸化または軟化しない金属であることが好ましい。
【００２２】
融点１３００℃以上を有する金属として、ステンレス、クロム、鉄、ニッケル、タングステン、モリブデン、タンタル、白金およびこれらの中の２以上を含む合金が挙げられる。
これらの中でもステンレスが好ましく、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１６、ＳＵＳ４４４がより好ましい。
【００２３】
耐熱性軟化皿の大きさや形状は従来公知のものと同様であってよい。例えば軟化させるガラスゴブが目的位置以外で軟化皿上より落ちることが無いような窪みを持つ板状のものが挙げられる。
【００２４】
耐熱性軟化皿は、融点１３００℃以上を有する金属を含む原料を溶融した後、型に流し込み、鋳込んで得たものであることが好ましい。強度、耐熱衝撃性が向上し、破損し難くなるからである。
【００２５】
上記のような耐熱性軟化皿を用いてガラスゴブを軟化した場合、耐熱性軟化皿は極めて劣化し難く、また破損し難いため、得られる光学ガラス成形品における焼き込み不良は極めて少ない。
また、従来の珪藻土等からなるものと比較して、耐熱性軟化皿の熱伝導率が高いため、プレス温度（軟化炉設定温度）を低くすることができ、その結果、失透が極めて少ない光学ガラス成形品が得られる。一般的に光学ガラスは失透温度領域近傍に滞在する時間が長いほど失透が成長してしまい、そのサイズが大きければ不良となってしまうため、できるだけ失透温度領域より低い温度域にて短時間でプレスすることが望まれる。本発明によると、従来法と比較した場合に、２０〜１００℃程度、プレス温度を低くすることができる。
さらに、耐熱性軟化皿の寿命延長および軟化炉での消費エネルギー（電力等）の低減にも寄与する。
【００２６】
本発明では、上記のようにして前記ガラスゴブを、融点１３００℃以上を有する金属を含む耐熱性軟化皿の上に載置した状態で軟化する。その後、プレス成形用型内に導入してリヒートプレス成形をすることができる。そして、さらに従来公知の処理、例えば、アニール処理、研削処理、研磨処理等を行って光学ガラス成形品（レンズ等）を得ることができる。
【実施例】
【００２７】
＜実施例１＞
フツリン酸系のガラスゴブ（硝種：Ｓ−ＦＰＬ５１Ｄ（オハラ社製）、軟化温度：５２３℃、重量：５７．７５ｇ）の表面に窒化ホウ素粉末を均一に塗布した後、ステンレス製（ＳＵＳ３０４）の耐熱性軟化皿の上に載置し、軟化炉内にて加熱して軟化させ、その後、プレス成形を行った。その結果、キズやカンがなく、また、失透がない光学ガラス成形品を得ることができた。
耐熱性軟化皿として珪藻土を用いる従来法の場合と比較して、軟化温度を９０℃低下させることができたために上記のような良質な光学ガラス成形品が得られたものと考えられる。また、軟化温度を低下させることで、軟化炉での消費エネルギー（電力等）を低減させることができた。
さらに、同様の試験を合計で６回行ったが、耐熱性軟化皿が劣化して割れるようなことはなかった。よって、焼き込み不良はなかった。失透も生じることはなかった。
【００２８】
＜実施例２＞
ランタン系のガラスゴブ（硝種：Ｌ−ＬＡＭ６０Ａ（オハラ社製）、軟化温度：６９３℃、重量：２０ｇ）の表面に窒化ホウ素粉末を均一に塗布した後、ステンレス製（ＳＵＳ３０４）の耐熱性軟化皿の上に載置し、軟化炉内にて加熱して軟化させ、その後、プレス成形を行った。その結果、キズやカンがなく、また、失透がない光学ガラス成形品を得ることができた。
耐熱性軟化皿として珪藻土を用いる従来法の場合と比較して、軟化温度を７０℃低下させることができたために上記のような良質な光学ガラス成形品が得られたものと考えられる。また、軟化温度を低下させることで、軟化炉での消費エネルギー（電力等）を低減させることができた。
さらに、同様の試験を合計で６回行ったが、耐熱性軟化皿が劣化して割れるようなことはなかった。よって、焼き込み不良はなかった。失透も生じることはなかった。
【００２９】
＜実施例３＞
シリカチタン系のガラスゴブ（硝種：Ｓ−ＴＩＨ６Ｂ（オハラ社製）、軟化温度：６９０℃、重量：９．４ｇ）の表面に窒化ホウ素粉末を均一に塗布した後、ステンレス製（ＳＵＳ３０４）の耐熱性軟化皿の上に載置し、軟化炉内にて加熱して軟化させ、その後、プレス成形を行った。その結果、キズやカンがなく、また、失透がない光学ガラス成形品を得ることができた。
耐熱性軟化皿として珪藻土を用いる従来法の場合と比較して、軟化温度を７０℃低下させることができたために上記のような良質な光学ガラス成形品が得られたものと考えられる。また、軟化温度を低下させることで、軟化炉での消費エネルギー（電力等）を低減させることができた。
さらに、同様の試験を合計で６回行ったが、耐熱性軟化皿が劣化して割れるようなことはなかった。よって、焼き込み不良はなかった。失透も生じることはなかった。