JP5200863B2 - ガラス成形体の離型装置、ガラス成形体の成形装置及びガラス成形体の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、ガラス成形体の離型装置、ガラス成形体の成形装置及びガラス成形体の製造方法に関する。

今日、ガラス製の光学素子は、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などとして広範にわたって利用されている。

かかるガラス製の光学素子は、加熱、軟化したガラス素材を成形型で加圧成形するプレス成形法により製造されることが多くなってきた。ガラス製光学素子のプレス成形法として例えば以下が知られている。
（１）予め所定質量及び形状を有する成形用ガラス素材を作製し、該成形用ガラス素材を上下の成形型と共にガラスが変形可能な温度まで加熱した後、成形用ガラス素材を上下の成形型にて加圧成形してガラス成形体に光学機能面を転写させる方法（再加熱法）。
（２）予め上下の成形型を所定温度に加熱しておき、下型の表面に溶融したガラス素材を滴下して、滴下されたガラス素材が未だ変形可能な温度にある間に上下の成形型にて加圧成形してガラス成形体に光学機能面を転写させる方法（液滴法）。

いずれの方法においても、加圧成形されたガラス成形体は離型装置によって成形型から取り出され、回収される。ガラス素材を成形型にて加圧成形する場合、成形型を型開きし、離型装置によって成形型からガラス成形体を取り出そうとした際、加圧成形されたガラス成形体が、上型若しくは下型に貼り付いた状態となり、離型装置による取り出しができない場合がある。

上記のような、成形型に貼り付いたガラス成形体を支障なく取り出す方法として、例えば、特許文献１に記載されている以下の成形光学素材取り出し装置がある。

成形光学素材取り出し装置において、上型若しくは下型に貼り付いている成形後レンズの取り出しを行った後、成形後レンズが取れていない場合、同じ取り出し方法による成形後レンズの取り出しを、予め決めた最大再試行回数内で成形後レンズが取れるまで繰り返すとしている。また、最大再試行回数繰り返した後、レンズが取れなかった場合は、非常停止するとしている。
特開平９−３０９７３３号公報

しかしながら、特許文献１に記載の成形光学素材取り出し装置において、成形型からガラス成形体を取り出す動作として、予め決めた最大再試行回数内で、吸着パッドをガラス成形体に接触させた取り出し動作をガラス成形体を取り出すまで繰り返し試みるとしている。しかしながら、同じ取り出し動作の２回目以降での取り出し動作は期待するほどの効果（取り出し成功率）が得られない。

また、成形光学素材取り出し装置により取り出しが出来ない場合、ガラス素材を成形型にて加圧成形する成形装置を停止させ、作業者の手作業等によりガラス成形体を成形型より取り除くことが必要となる。このような、ガラス成形体の除去作業を行う場合、その除去作業の多くは、ロボット等の自動化された作業でなく手作業であることから、作業ミスによる金型の損傷の発生や、成形装置が停止してから作業者の除去作業開始までに時間がかかってしまう場合がある。

上記のことから成形装置の稼動率が低下しガラス成形体の製造効率が低下してしまうという問題があった。

本発明は、上記の課題を鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、ガラス成形体を成形型からより確実に取り出すことにより製造効率を良好とするガラス成形体の離型装置、ガラス成形体の成形装置及びガラス成形体の製造方法を提供することである。

上記の課題は、以下の構成により解決される。

１．ガラス素材を成形型で加圧成形したガラス成形体を前記成形型から取り出すガラス成形体の離型装置において、
ガラス成形体を成形し、型開きした前記成形型から前記ガラス成形体を取り出す離型手段と、
前記離型手段が、前記成形型から前記ガラス成形体を取り出す第１の離型動作と前記第１の離型動作より離型効果が高い第２の離型動作と、を行うように制御する離型制御手段と、
前記離型手段が前記第１の離型動作を行った後、前記ガラス成形体が前記成形型に残っているか否かを検知する第１の検知手段と、を有し、
前記ガラス成形体が前記成形型に残っていると前記第１の検知手段が検知した場合、前記離型制御手段は、前記離型手段が前記第２の離型動作を行うように制御し、
前記離型手段は、前記成形型から前記ガラス成形体を回収する回収手段と、前記回収手段が前記ガラス成形体を前記成形型から回収する位置に配置された後に前記ガラス成形体若しくはその近傍に対しガスを噴射し前記ガラス成形体を冷却するガス噴射手段を有し、
前記離型制御手段は、前記第２の離型動作で噴射する前記ガスの圧力が前記第１の離型動作で噴射する前記ガスの圧力より高くなるように制御することを特徴とするガラス成形体の離型装置。

２．前記回収手段は、保持部材を有し、
前記保持部材は、前記ガラス成形体の光学面でない周囲部分に接して、真空吸着によりガラス成形体を保持する、前記１に記載のガラス成形体の離型装置。

３．前記離型制御手段は、前記第２の離型動作で噴射する前記ガスの温度が前記第１の離型動作で噴射する前記ガスの温度より低くなるように制御することを特徴とする前記１または２に記載のガラス成形体の離型装置。

４．前記離型制御手段は、前記第２の離型動作で噴射する前記ガスの噴射時間が前記第１の離型動作で噴射する前記ガスの噴射時間より長くなるように制御することを特徴とする前記２に記載のガラス成形体の離型装置。

５．前記離型手段は、前記ガラス成形体に接触し前記ガラス成形体を冷却する冷却部材を有し、
前記第２の離型動作で前記ガラス成形体に前記冷却部材を接触させることを特徴とする前記１から４のいずれか一項に記載のガラス成形体の離型装置。

６．前記離型手段は、前記冷却部材を冷却する冷却手段を有し、
前記第２の離型動作で、前記冷却部材が前記ガラス成形体に接触するに先だって前記冷却手段により前記冷却部材を冷却することを特徴とする前記５に記載のガラス成形体の離型装置。

７．前記離型手段は、前記成形型にある前記ガラス成形体を保持する保持部材と、
前記成形型を振動させる振動発生手段と、を有し、
前記第２の離型動作で、前記保持部材が前記ガラス成形体を保持した状態で、前記振動発生手段により前記成形型を振動させることを特徴とする前記１に記載のガラス成形体の離型装置。

８．ガラス素材を加圧成形しガラス成形体とする成形型と、
前記成形型を加熱する加熱手段と、
前記成形型でガラス素材を加圧する加圧手段と、
前記ガラス成形体を成形型から取り出す離型装置と、を備えたガラス成形体の成形装置において、
前記離型装置は、前記１から７の何れか一項に記載のガラス成形体の離型装置であることを特徴とするガラス成形体の成形装置。

９．前記第２の離型動作をした後、前記ガラス成形体が前記成形型に残っているか否かを検知する第２の検知手段と、
前記ガラス成形体が前記成形型に残っていると前記第２の検知手段が検知した場合、ガラス成形体の成形を停止する成形制御手段と、を有していることを特徴とする前記８に記載のガラス成形体の成形装置。

１０．ガラス素材を成形型で加圧成形してガラス成形体とする加圧工程と、
離型装置を用いて前記成形型から前記ガラス成形体を取り出す離型工程と、を有するガラス成形体の製造方法において、
前記離型工程は、前記１から７の何れか一項に記載のガラス成形体の離型装置を用い、
前記第１の離型動作を行う第１の離型工程と、
前記第２の離型動作を行う第２の離型工程と、を有することを特徴とするガラス成形体の製造方法。

１１．前記加圧工程は、滴下位置に配置された下型に溶融ガラス滴を滴下し、下型を加圧位置に移動した後、滴下された前記溶融ガラス滴を上型と下型とで加圧成形することを特徴とする前記１０に記載のガラス成形体の製造方法。

本発明のガラス成形体の離型装置、ガラス成形体の成形装置及びガラス成形体の製造方法によれば、ガラス成形体を成形型から取り出す離型手段により、第１の離型動作を行った後、成形型にガラス成形体が残っている場合、第１の離型動作より離型効果が高い第２の離型動作を行うことができる。よって、ガラス成形体を成形型からより確実に取り出すことができ、製造効率を良好とすることが出来る。

本発明を図示の実施の形態に基づいて説明するが、本発明は該実施の形態に限らない。

以下、本発明の実施の形態について図１〜図８を参照しながら詳細に説明する。図１は、ガラス成形体であるガラスレンズの製造方法の１例を示すフローチャートである。また、図２から図８は、本実施形態で用いるガラスレンズの成形装置の一例を示す模式図である。図２は成形型に溶融ガラスが滴下される滴下工程における状態を、図３は加圧工程における状態を、図４から図８は、型開きされた成形型から加圧成形されたガラスレンズを取り出す離型工程をそれぞれ示している。図４は、第１の離型工程を示し、図５から図８は、第２の離型工程を示すが、第１の離型工程及び第２の離型工程については、後で詳しく説明する。尚、図４から図８では、ガラス素材である溶融ガラス滴を滴下する部分は省略している。

先ず、本実施形態で用いるガラスレンズの成形装置１０の構成について、図２から図８を適宜用いて説明する。図２、図３に示すように、ガラスレンズの成形装置１０は、加圧成形される溶融ガラス２２を貯留する溶融槽２１、溶融槽２１の下部に接続された滴下ノズル２３、溶融ガラス滴２０を受けるための下型１１、下型１１と共に溶融ガラス滴２０を加圧する上型１２を有している。

下型１１は、型移動手段（図示しない）により、滴下ノズル２３の下方で溶融ガラス滴２０を受けるための位置（滴下位置Ｐ１）と、上型１２と対向して溶融ガラス滴２０を加圧成形するための位置（加圧位置Ｐ２）との間で移動可能に構成されている。

下型１１と上型１２とが所定の間隔、又は、所定の加圧力で加圧成形するように、上型１２は、加圧駆動手段（図示しない）により、上下方向に移動可能に構成されている。

本実施形態においては、上型１２のみが加圧方向に移動する構成としているが、本発明はこれに限定されるものではなく、上型１２は固定しておき、下型１１のみが加圧方向に移動する構成としてもよいし、下型１１と上型１２の両方を移動型としてもよい。

下型１１及び上型１２の材料は、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、窒化アルミニウム等）、カーボンを含む複合材料など、ガラスレンズを加圧成形するための成形金型として公知の材料の中から適宜選択して用いることができる。下型１１及び上型１２を同一の材料で構成してもよいし、それぞれ別の材料で構成してもよい。

また、下型１１及び上型１２の耐久性向上や溶融ガラス滴２０との融着防止などのため、表面に被覆層を設けておくことも好ましい。被覆層の材料にも特に制限はなく、例えば、種々の金属（クロム、アルミニウム、チタン等）、窒化物（窒化クロム、窒化アルミニウム、窒化チタン、窒化硼素等）、酸化物（酸化クロム、酸化アルミニウム、酸化チタン等）等を用いることができる。被覆層の成膜方法にも制限はなく、公知の成膜方法の中から適宜選択して用いればよい。例えば、真空蒸着、スパッタ、ＣＶＤ等が挙げられる。

下型１１及び上型１２は、図示しない加熱手段によって所定温度に加熱できるように構成されている。型の加熱手段としては、公知の加熱手段を適宜選択して用いることができる。例えば、被加熱部材の内部に埋め込んで使用するカートリッジヒーターや、被加熱部材の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を用いることができる。

また、成形装置１０は、例えば図４に示すように、下型１１と上型１２とにより溶融ガラス滴２０を加圧し、下型１１と上型１２とが型開きした後、上型１２に付着しているガラスレンズ２５を取り出して回収する上型回収機５１を備えている。

上型回収機５１は、本発明に係わる離型手段を構成し、例えば、ロボット等のアームの先端部に、例えばガラスレンズ２５の光学面でない周囲部分に接して、真空吸着（図中矢印６０は空気の流れる方向を示す）によりガラスレンズ２５を保持する保持部材４２を備えている。保持部材４２の材料は、ガラスレンズ２５にキズ等が生じ難い例えば耐熱樹脂とするのが好ましい。

上型回収機５１は、保持部材４２でガラスレンズ２５を保持し、ガラスレンズ２５が付着している上型１２よりガラスレンズ２５を剥離し、成形型から取り出し、パレット等の所定位置に回収する。

本実施形態では、説明を容易とするため、上型１２にガラスレンズ２５が付着している場合に関して説明するが、下型１１にガラスレンズ２５が付着している場合も同様である。すなわち、下型１１に付着しているガラスレンズ２５を取り出して回収する下型回収機（図示しない）を備えればよい。また、上型１２、下型１１の何れからもガラスレンズ２５を取り出すことが出来るように、上型回収機及び下型回収機の両者を設けてもよい。

ガラスレンズ２５が上型１２に貼り付いている状態で、例えば上述した上型回収機５１のみによる上型１２からガラスレンズ２５を取り出す第１の離型動作では、取り出すことが出来ない場合がある。

取り出しできない場合、成形装置１０は、上型回収機５１による第１の離型動作より離型効果が高い第２の離型動作を行うことができる。上型回収機５１による取り出し動作である第１の離型動作（後述する第１の離型工程）を行い、第１の離型動作の後、第１の検知手段である上型センサ３１より、上型１２にガラスレンズ２５が残っていることを検知した場合、第２の離型動作（後述する第２の離型工程）を行う。このように第２の離型動作を行うことにより、より確実に上型１２からガラスレンズ２５を取り出すことができる。第１の検知手段、第２の離型動作に関しては後で詳しく説明する。

成形装置１０の制御に関して制御構成の例を図９に示す。図９の制御部８０は成形装置１０に備え付けられたシーケンサーなどからなり、離型制御手段及び成形制御手段として機能する。制御部８０には、少なくとも、離型手段８１、第１の検知手段８３、加圧駆動手段８５、型移動手段８７、型の加熱手段８９が接続されている。

離型手段８１は、上述した上型回収機５１、後述するガス噴射装置４１、上型回収機５１ａ、保持部材冷却装置、冷却部材４２ｂ、冷却部材冷却装置、振動発生装置４３等を第１の離型動作及び第２の離型動作に応じて成型装置１０に適宜備えられ、これらは、第１の離型動作及び第２の離型動作に応じて制御部８０が制御する。

また、上型１２におけるガラスレンズ２５の有無を検知する第１の検知手段８３の検知情報は、制御部８０に入力され、検知結果に基づいて、制御部８０が離型手段等を制御する。

この他、制御部８０は、下型１１に滴下された溶融ガラス滴２０を上型１２とで加圧成形したり、成形後型開きしたりする加圧手段８５、下型１１を滴下位置Ｐ１と加圧位置Ｐ２との間を移動させる型移動手段８７、下型１１及び上型１２を加熱する加熱手段８９を制御する。

図１に示すフローチャートに従い、本発明に係わるガラスレンズの製造方法の各工程について順を追って説明する。

先ず、下型１１及び上型１２をそれぞれ所定温度に加熱する（工程Ｓ１１）。所定温度とは、ガラスレンズ２５に良好な転写面を形成できる温度であればよい。一般的に、下型１１や上型１２の温度が低すぎると高精度な転写面を形成することが困難になってくる。

逆に、必要以上に温度を高くしすぎることは、ガラスとの融着が発生しやすくなったり、下型１１及び上型１２の寿命が短くなったりするおそれがあるため好ましくない。通常は、加圧成形するガラスのガラス転移点温度をＴｇとしたとき、Ｔｇ−１００℃からＴｇ＋１００℃の範囲の温度に設定する。実際には、ガラスの種類、ガラスレンズ２５の形状や大きさ、下型１１や上型１２の材料、被覆膜の種類など種々の条件によって適正な温度が異なるため、実験等で適正な温度を求めておくことが好ましい。下型１１と上型１２の加熱温度は同じ温度であってもよいし、異なる温度であってもよい。

本実施形態においては、下型１１及び上型１２をそれぞれ所定温度に加熱した後、溶融ガラス滴２０を滴下して加圧成形することから、下型１１及び上型１２の加熱温度を一定に保ったまま一連の工程を行うことができる。

更に、下型１１及び上型１２の加熱温度を一定に保ったまま、複数のガラスレンズ２５を繰り返し製造することもできる。従って、１つのガラスレンズ２５を製造する毎に下型１１及び上型１２の昇温と冷却を繰り返す必要がないことから、極めて短時間で効率よく光学素子を製造することができる。

ここで、下型１１及び上型１２の加熱温度を一定に保つというのは、下型１１及び上型１２を加熱するための温度制御における目標設定温度を一定に保つという意味である。従って、各工程実施中における溶融ガラス滴２０との接触等による温度変動を防止しようとするものではなく、かかる温度変動については許容される。

次に、下型１１を滴下位置Ｐ１に移動し（工程Ｓ１２）、下型１１に溶融ガラス滴２０を滴下させる（滴下工程Ｓ１３）（図２参照）。

溶融槽２１は図示しないヒーターによって加熱され、内部に溶融ガラス２２が貯留されている。溶融槽２１の下部には滴下ノズル２３が設けられており、溶融ガラス２２が自重によって滴下ノズル２３の内部に設けられた流路を通過し、表面張力によって先端部に溜まる。滴下ノズル２３の先端部に一定質量の溶融ガラスが溜まると、滴下ノズル２３の先端部から自然に分離して、一定質量の溶融ガラス滴２０が下方に滴下する。

滴下する溶融ガラス滴２０の質量は滴下ノズル２３の先端部の外径や加熱温度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から２ｇ程度の溶融ガラス滴２０を滴下させることができる。また、滴下ノズル２３の内径、長さ、加熱温度などによって溶融ガラス滴２０の滴下間隔を調整することができる。従って、これらの条件を適切に設定することで、所望の質量の溶融ガラス滴２０を所望の間隔で滴下させることが可能である。

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。例えば、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。

次に、下型１１を加圧位置Ｐ２に移動し（工程Ｓ１４）、上型１２を下方に駆動して溶融ガラス滴２０を加圧成形する（加圧工程Ｓ１５）（図３参照）。

溶融ガラス滴２０は、加圧工程Ｓ１５の間、下型１１や上型１２との接触によって冷却・固化してガラスレンズ２５となる。ガラスレンズ２５が、加圧を解除しても形成された転写面の形状が崩れない温度にまで冷却された後、加圧を解除する。ガラスの種類や、ガラスレンズの大きさや形状、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されていればよい。

上型１２を上方に移動して退避させる（型開き工程Ｓ１６）。型開き工程Ｓ１６の後、ガラスレンズ２５は、待避した上型１２に付着しているか、又は、下型１１に付着しているが、本例では、上型１２に付着しているとする。

次に、図４に示す上型回収機５１を用いて、ガラスレンズ２５が付着している上型１２よりガラスレンズ２５を取り出す第１の離型動作を行う（第１の離型工程Ｓ１７）。取り出されたガラスレンズ２５は図示しないパレット等の容器に収納する。

型開きした上型１２の成形面の近くに、第１の検知手段である上型センサ３１を設ける。上型センサ３１は、第１の離型工程Ｓ１７後、後述の第２の離型工程Ｓ１９に進む必要の有無を判断するために、ガラスレンズ２５が上型１２に残っているか否かを検知する。

上型センサ３１は、例えば、投光素子と受光素子とを備え、ＬＥＤ等の投光素子から射出された光がガラスレンズ２５の側部に当たり、その反射光を受光素子が受けることによりガラスレンズ２５の有無を検知する反射型センサや、成形されたガラスレンズ２５が有する熱を検知する温度センサ等が挙げられるが、これに限定されない。

また、上型１２にガラスレンズ２５が残っているかどうかを検知する第１の検知手段は、上型センサ３１のように上型１２の成形面の近くで検知する以外に、例えば以下がある。上型回収機５１がガラスレンズ２５を収納する収納容器近くでガラスレンズ２５の保持の有無を検知するようにしてもよいし、第１の離型動作で上型１２から上型回収機５１が離れた後、上型回収機５１の保持部材４２がガラスレンズ２５を真空吸着にて保持しているか否かを圧力センサ等を用いて判断するようにしてもよい。

第１の離型工程Ｓ１７でガラスレンズ２５が成形型から取り出された場合、上型センサ３１による検知結果により、成形型にガラスレンズ２５は無く（工程Ｓ１８のＮｏ）、成形作業を繰り返すか否かを判断する（工程Ｓ２１）。成形作業を繰り返す場合は、下型１１に溶融ガラスを供給するために、下型１１を滴下位置Ｐ１に移動する工程１２に戻る。

第１の離型工程Ｓ１７で、上型１２からガラスレンズ２５を取り出すことが出来ず、成形型にガラスレンズ２５が残っている場合（工程Ｓ１８のＹｅｓ）、第１の離型動作より離型効果が高い第２の離型動作により再度取り出し動作を行う（第２の離型工程Ｓ１９）。

第１の離型動作より離型効果が高い第２の離型動作に関して以下に説明する。

第１の離型動作である上型回収機５１による取り出し動作は、ガラスレンズの製造工程において、通常の取り出し動作であって、成形されたガラスレンズ２５を特に外観品質が良好な状態で成形型から取り出すことを十分に配慮している。第２の離型動作（第２の離型工程Ｓ１９）による取り出し動作は、取り出し出来なかったガラスレンズ２５を、成形型等を傷つける等の問題を生じること無く、速やかに取り除き、成形装置１０が稼動停止しないようにする。第２の離型動作が第１の離型動作で取り出し出来なかったガラスレンズ２５を、成形型が良好な状態で、速やかに除去することにより、成形装置１０は稼動を停止することがなく、ガラスレンズ製造の次工程に素早く移ることができ、製造効率が低下しないようにすることができる。

図５は、上型１２からガラスレンズ２５の取り出す離型手段として上型回収機５１に加えて、上型１２に貼り付いているガラスレンズ２５に対しガスを噴射するガス噴射手段であるガス噴射装置４１を備えている様子を示している。

第２の離型動作は以下である。ガス噴射装置４１によりガラスレンズ２５にガスを噴射してガラスレンズ２５を冷却して、上型１２からの離型効果を高めた状態で上型回収機５１によりガラスレンズ２５の取り出し動作を行う。ガラスレンズ２５を冷却して離型効果が高くなるのは、ガラスレンズ２５が冷却されることにより収縮が促され、上型１２の成形型面よりガラスレンズ２５の成形面が剥離しやすくなると推測される。

また、第１の離型動作としてガス噴射装置４１によるガス噴射による冷却を既に行う場合が考えられる。この場合、第２の離型動作としては、第１の離型動作においてより、ガラスレンズ２５にガスを噴射する時間を長くする、噴射するガス圧を高くする、又は、噴射するガス温度を低くして、ガラスレンズ２５をより冷却して離型効果をより高くする。尚、これらの方法は、第１の離型動作でガス噴射を行わない場合であっても、第１の離型動作より、より高い離型効果をもたらす第２の離型動作とすることが出来るのは勿論であり、更に、上記のガスの噴射時間を長くする（間欠的に噴射する場合は、噴射の合計時間を長くする）こと、ガス圧を高くすること、ガス温度を低くすることを適宜組み合わせて第２の離型動作としてもよい。

噴射するガスは、ガラスを変質させないガスであれば特に限定されず、窒素ガス（Ｎ２）、不活性ガス（ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノン、ラドン）が挙げられる。

尚、ガラスレンズ２５にガスを噴射して冷却する場合、ガラスレンズ２５が貼り付いている上型１２にもガスが当たり冷却されることが考えられる。上型１２が冷却されすぎると、ガラスレンズ２５が取り出された後、再び溶融ガラス滴をプレス成形するまでに上型１２が十分加熱された状態に回復できず、所定温度になるまで待機することが必要となる場合が生じる。従って、ガラスレンズ２５を冷却して離型効果を高める場合は、上型１２を冷却し過ぎないようにすることが好ましい。

図６に示す離型手段は、これまで説明した保持部材４２を備えた上型回収機５１に加えて備えている、ガラスレンズ２５を吸着して保持する際のガラスレンズ２５に接する保持部材４２ａの材料を金属とする上型回収機５１ａを示している。第１の離型動作は上型回収機５１を用いて行い、第２の離型動作は上型回収機５１ａを用いて行う。

上型回収機５１の保持部材４２の材料は耐熱樹脂であるが、上型回収機５１ａの保持部材４２ａの材料は金属であり、金属は、耐熱樹脂と比較してガラスレンズ２５にキズを生じやすくなるが、ガラスレンズ２５をより冷却することができる。このため、上型回収機５１ａを用いた第２の離型動作は、上型回収機５１を用いた第１の離型動作より離型効果を高くすることができる。

更に、金属材料の保持部材４２ａがガラスレンズ２５に接触するに先だって、保持部材４２ａを冷却することがより好ましい。例えば、ガラスレンズ２５を取り出すために保持部材４２が移動する経路の途中に、追加する離型手段として、ガスを保持部材４２ａに吹き付けて冷却する保持部材冷却装置（図示しない）を設ける。

第２の離型動作として、上型回収機５１ａを用い、保持部材４２ａがガラスレンズ２５に接するに先だって、保持部材冷却装置にて保持部材４２ａを冷却する。このようにすることで、保持部材４２ａがガラスレンズ２５に接触した際に、保持部材４２ａは、ガラスレンズ２５をより冷却することが出来き、離型効果をより高くすることができる。尚、本例では、保持部材４２ａの冷却を保持部材４２ａがガラスレンズ２５に接触する前としているが、接触と同時、又は、離型効果がある範囲で接触後としてもよい。

図７にガラスレンズ２５に金属を接触して冷却する第２の離型動作の別の例を示す。離型手段としては、保持部材４２を備えた上型回収機５１に加えて、冷却部材４２ｂを備えている。

第２の離型動作として、上型回収機５１をガラスレンズ２５に接触させ、且つ、ガラスレンズ２５の例えば外周部分に冷却部材４２ｂを接触させ、ガラスレンズ２５を冷却する。これにより、ガラスレンズ２５の光学面にキズ等を生ずることが少なくなり、ガラスレンズ２５を第１の離型動作の場合と同様に良品として回収することができるようにすることができる。

更に、上述の金属の保持部材４２ａと同様に、離型手段として冷却部材４２ｂを冷却する冷却部材冷却装置（図示しない）を加え、第２の離型動作として冷却部材４２ｂをガラスレンズ２５に接触させるに先だって、冷却部材冷却装置により冷却部材４２ｂを冷却するようにしてもよい。

尚、保持部材４２ａ、及び、冷却部材４２ｂの材料は、例えば金属のＳＵＳや熱伝導率が高いセラミックのＡｌＮ（窒化アルミニウム）やＳｉＣ（炭化珪素）が挙げられるが、接触することでガラスレンズ２５に変質等を生じることがなければ、特にこれに限定されない。

図８に示す離型手段は、保持部材４２を備えた上型回収機５１に加えて、上型１２に振動を加えることが出来る振動発生装置４３を備えている。第２の離型動作としては、図８が示すように、上型回収機５１の保持部材４２がガラスレンズ２５を吸着して保持している状態で、上型１２を上下動させる金型保持部材４５に対して振動発生装置４３により例えば図中の矢印４３ｂ方向に振動させる動作を加える。

振動発生装置４３は、例えばエアーシリンダーを駆動源として、押し出し及び引き込みされるシリンダーロッドの先端部に取り付けた突き当て部材４３ａを金型保持部材４５に間欠して当てる。この振動により、ガラスレンズ２５の離型を促し、上型回収機５１のみによる第１の離型動作より離型効果を高くすることができる。振動方向は、上型１２からガラスレンズ２５が剥がれやすい方向であれば良く、上述の方向（成形型が型開きする方向）に限定されない。

第１の離型動作より離型効果がより高い第２の離型動作に関して、図５から図８を用いて説明したが、これらの第２の離型動作は、それぞれ個別に行う必要はなく、離型効果をより高くするために、上記の離型手段の構成を適宜組み合わせて、第２の離型動作として機能するようにしてもよい。

また、例えば外観品質を損なわないように配慮して取り出すことができるように、第１の離型動作より離型効果を徐々に高くなるように、温度や振動を調整したり、又、上記の離型手段の構成を適宜組み合わせて、第２の離型動作に加えて第３の離型動作等３つ以上の離型動作を行うようにしても良い。

これまで説明した通り、ガラスレンズの成形装置１０においては、上型１２に付着したガラスレンズ２５を第１の離型動作で上型１２に貼り付いて取り出しが出来なかった場合、より離型効果の高い第２の離型動作により、ガラスレンズ２５の取り出しをより確実とすることが出来る。また、図５から図８を用いて説明した第２の離型動作は、第１の離型動作と同様に、成形装置１０において容易に自動化できる内容である。従って、成形装置１０は、上型１２に貼り付いたガラスレンズ２５を取り出すための手作業を行うために停止されることがより少なくすることができ、より連続稼動状態とすることができるため、ガラスレンズ２５を効率よく製造することができる。

上型センサ３１は、第１の離型工程Ｓ１７後、ガラスレンズ２５が上型１２に残っているか否かを検知する第１の検知手段としているが、さらに第２の離型工程Ｓ１９後、ガラスレンズ２５が残っているか否かを検知する第２の検知手段とすることが出来る。第２の検知手段の検知結果により、ガラスレンズ２５が上型１２に残っている場合、ガラスレンズの成形を停止する、すなわち成形装置１０の稼働を停止することにより成形装置１０の損傷を確実に防ぐことができる。

また、上型センサ３１は、成形後型開きした際、ガラスレンズ２５が上型１２に付着しているか否かを検知する検知手段としても利用することが出来きる。更に、上型センサ３１と同様に機能する、成形後型開きした際、ガラスレンズ２５が下型１１に付着しているか否かを検知する下型センサ（図示しない）、これまで説明した上型回収機５１、及び、下型回収機（図示しない）と組み合わせることにより、離型動作をより効率的に行うことができ、ガラスレンズの製造をさらにより効率良くすることが出来る。

以上は、液滴法により製造されるガラスレンズ２５の成形型からの取り出しを例にして説明したが、再加熱法における成形型からの取り出しの場合も同様である。

ガラスレンズの製造方法の一例を示すフローチャートを示す図である。 ガラスレンズの成形装置の一例を示す図である（滴下工程）。 ガラスレンズの成形装置の一例を示す図である（加圧工程）。 ガラスレンズの成形装置の一例を示す図である（第１の離型工程）。 ガラスレンズの成形装置の一例を示す図である（第２の離型工程）。 ガラスレンズの成形装置の一例を示す図である（第２の離型工程）。 ガラスレンズの成形装置の一例を示す図である（第２の離型工程）。 ガラスレンズの成形装置の一例を示す図である（第２の離型工程）。 ガラスレンズの成形装置の制御構成を説明する図である。

符号の説明

１０ 成形装置
１１ 下型
１２ 上型
２０ 溶融ガラス滴
２１ 溶融槽
２２ 溶融ガラス
２３ 滴下ノズル
２５ ガラスレンズ
Ｐ１ 滴下位置
Ｐ２ 加圧位置
３１ 上型センサ
４１ ガス噴射装置
４２、４２ａ 保持部材
４２ｂ 冷却部材
４３ 振動発生装置
４５ 金型保持部材
５１、５１ａ 上型回収機
８０ 制御部

Claims (11)

1. ガラス素材を成形型で加圧成形したガラス成形体を前記成形型から取り出すガラス成形体の離型装置において、
   ガラス成形体を成形し、型開きした前記成形型から前記ガラス成形体を取り出す離型手段と、
   前記離型手段が、前記成形型から前記ガラス成形体を取り出す第１の離型動作と前記第１の離型動作より離型効果が高い第２の離型動作と、を行うように制御する離型制御手段と、
   前記離型手段が前記第１の離型動作を行った後、前記ガラス成形体が前記成形型に残っているか否かを検知する第１の検知手段と、を有し、
   前記ガラス成形体が前記成形型に残っていると前記第１の検知手段が検知した場合、前記離型制御手段は、前記離型手段が前記第２の離型動作を行うように制御し、
   前記離型手段は、前記成形型から前記ガラス成形体を回収する回収手段と、前記回収手段が前記ガラス成形体を前記成形型から回収する位置に配置された後に前記ガラス成形体若しくはその近傍に対しガスを噴射し前記ガラス成形体を冷却するガス噴射手段を有し、
   前記離型制御手段は、前記第２の離型動作で噴射する前記ガスの圧力が前記第１の離型動作で噴射する前記ガスの圧力より高くなるように制御することを特徴とするガラス成形体の離型装置。
2. 前記回収手段は、保持部材を有し、
   前記保持部材は、前記ガラス成形体の光学面でない周囲部分に接して、真空吸着によりガラス成形体を保持する、請求項１に記載のガラス成形体の離型装置。
3. 前記離型制御手段は、前記第２の離型動作で噴射する前記ガスの温度が前記第１の離型動作で噴射する前記ガスの温度より低くなるように制御することを特徴とする請求項１または２に記載のガラス成形体の離型装置。
4. 前記離型制御手段は、前記第２の離型動作で噴射する前記ガスの噴射時間が前記第１の離型動作で噴射する前記ガスの噴射時間より長くなるように制御することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のガラス成形体の離型装置。
5. 前記離型手段は、前記ガラス成形体に接触し前記ガラス成形体を冷却する冷却部材を有し、
   前記第２の離型動作で前記ガラス成形体に前記冷却部材を接触させることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のガラス成形体の離型装置。
6. 前記離型手段は、前記冷却部材を冷却する冷却手段を有し、
   前記第２の離型動作で、前記冷却部材が前記ガラス成形体に接触するに先だって前記冷却手段により前記冷却部材を冷却することを特徴とする請求項５に記載のガラス成形体の離型装置。
7. 前記離型手段は、前記成形型にある前記ガラス成形体を保持する保持部材と、
   前記成形型を振動させる振動発生手段と、を有し、
   前記第２の離型動作で、前記保持部材が前記ガラス成形体を保持した状態で、前記振動発生手段により前記成形型を振動させることを特徴とする請求項１に記載のガラス成形体の離型装置。
8. ガラス素材を加圧成形しガラス成形体とする成形型と、
   前記成形型を加熱する加熱手段と、
   前記成形型でガラス素材を加圧する加圧手段と、
   前記ガラス成形体を成形型から取り出す離型装置と、を備えたガラス成形体の成形装置において、
   前記離型装置は、請求項１から７の何れか一項に記載のガラス成形体の離型装置であることを特徴とするガラス成形体の成形装置。
9. 前記第２の離型動作をした後、前記ガラス成形体が前記成形型に残っているか否かを検知する第２の検知手段と、
   前記ガラス成形体が前記成形型に残っていると前記第２の検知手段が検知した場合、ガラス成形体の成形を停止する成形制御手段と、を有していることを特徴とする請求項８に記載のガラス成形体の成形装置。
10. ガラス素材を成形型で加圧成形してガラス成形体とする加圧工程と、
    離型装置を用いて前記成形型から前記ガラス成形体を取り出す離型工程と、を有するガラス成形体の製造方法において、
    前記離型工程は、請求項１から７の何れか一項に記載のガラス成形体の離型装置を用い、
    前記第１の離型動作を行う第１の離型工程と、
    前記第２の離型動作を行う第２の離型工程と、を有することを特徴とするガラス成形体の製造方法。
11. 前記加圧工程は、滴下位置に配置された下型に溶融ガラス滴を滴下し、下型を加圧位置に移動した後、滴下された前記溶融ガラス滴を上型と下型とで加圧成形することを特徴とする請求項１０に記載のガラス成形体の製造方法。

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