JP2000063131A

JP2000063131A - 成形品の製造方法及びその製造装置

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Publication number: JP2000063131A
Application number: JP10227147A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Sakakibara; 啓行榊原
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1998-08-11
Filing date: 1998-08-11
Publication date: 2000-02-29

Abstract

(57)【要約】【課題】加圧成形に用いる枠型と入れ子型との間のク
リアランスに成形材料が入り込まないようにした、成形
品の製造方法及び製造装置を提供すること。【解決手段】加圧成形に用いる入れ子型８Ａの内面を
枠型９Ａの内面より突出させること。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は成形品、例えばガラ
スレンズなどの光学素子の製造方法及びその製造装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ガラスレンズなどの光学素子を製
造する代表的な製造方法として、図６に示すような工程
からなるリヒートプレス法が知られている。

【０００３】このリヒートプレス法は、光学素子（ここ
では両面凸レンズ）を製造するのに、枠型固定部１ａ、
２ａと、これらの枠型固定部に嵌め込まれる枠型１ｂ、
２ｂと、これらの枠型に挿入される入れ子型１ｃ、２ｃ
とで構成される成形型１、２を使用する。その入れ子型
１ｃ、２ｃの内面は、光学素子材料に転写すべき光学鏡
面に加工されている。

【０００４】まず、その成形型１と成形型２の間の成形
空間に例えば球状の光学素子材料３を置き、これを加熱
し軟化させてからガラスレンズに加圧成形する。その加
圧には、断熱継手４を介して成形型１を成形型２に向か
ってプレスシリンダ５により押し下げる。この加圧工程
で光学鏡面が転写された成形品３ａは、冷却したのち型
を開いて外部へ取り出すのである。なお、成形品３ａ
は、光学レンズ部３ｂとコバ部３ｃとからなっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この種
の成形型を用いる従来の製造方法では、光学素子材料３
を高温下で加圧すると、それが型枠１ｂ、２ｂと入れ子
型１ｃ、２ｃとの境界にあるクリアランス（隙間）Ｂに
入り込んでしまうことがある。この原因は、枠型と入れ
子型との界面において両者がほぼ同一面内に存在してい
るため、成形材料がクリアランスＢに侵入し易いからで
あると考えられる。

【０００６】特にこの成形型を用いてリヒートプレス法
を行う場合は、クリアランスＢに入り込んだ光学素子材
料３によって成形品、特にそのコバ３ｃにバリやチッピ
ングが生じ易い。それどころか、この入り込み現象をそ
のまま放置しておけば、成形サイクルを繰り返すうちに
型そのものが破損してしまうことすらある。

【０００７】本発明は上記事情を改善するためになされ
たもので、その目的とするところは、リヒートプレス法
など、枠型とこれに挿入される入れ子型を用いる加圧成
形において、成形中に発生しがちな型間のクリアランス
への成形材料の入り込みを未然に防止できる、成形品の
製造方法及び製造装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の成形品の製造方
法は、一対の成形型間で成形材料を加圧することによっ
て、成形品を製造するに際し、前記一対の成形型を枠型
とこの枠型に挿入される入れ子型とでそれぞれ構成し、
前記一対の成形型の少なくとも一方において、前記入れ
子型の内面を前記枠型の内面よりも突出させ、この状態
で前記加圧を行うことを特徴とする。

【０００９】また、本発明の成形品の製造装置は、一対
の成形型間で成形材料を加圧することによって、成形品
を製造する装置であって、前記一対の成形型が枠型とこ
の枠型に挿入される入れ子型とでそれぞれ構成され、前
記一対の成形型の少なくとも一方において、前記入れ子
型の内面が前記枠型の内面よりも突出していることを特
徴とする。

【００１０】このように、成形空間において枠型の内面
に対し入れ子型の内面、とくに周辺部の内面を突出させ
ることによって、この突出部の抑制作用で枠型と入れ子
型の境界領域のクリアランスに軟化した成形材料が殆ど
入り込まないか、或いはそれが著しく困難になり、その
結果、成形品のバリやチッピング等の問題は解消され
る。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明者は、枠型と入れ子型の境
界における成形材料の入り込み現象を詳細に分析した結
果、それを防ぐためには、入れ子型間に挟まれる部分と
その周辺部とで成形材料にかかる圧力に差をもたせれば
有利であることを知見した。

【００１２】これを図面を参照して説明すると、図５は
従来のリヒートプレス法における加圧工程を示すもの
で、そこでは入れ子型８の内面と枠型９の内面とが同一
面Ａであるため、成形材料１０にはどこも高圧力がかか
り、枠型９と入れ子型８の境界のクリアランスＢに成形
材料１０が入り込み易い。

【００１３】これを防ぐ手段として、従来例に比べ、図
２に示すように入れ子型８Ａの有効部（中心部）の内面
間の距離ｌに対し、その周辺部間の距離Ｌをより一層広
くしてやり、周辺部の成形材料にかかる圧力を中心部に
かかるそれよりも一層低くするのが有効である。つま
り、既述したように枠型９Ａの内面から入れ子型８の内
面を相対的に突出させればよい。この目的を達成するに
は、枠型９Ａは動かさず入れ子型８Ａの方を動かして、
枠型９Ａの内面位置から突出させてもよいし、逆に入れ
子型８Ａを動かさずに枠型９Ａの方を動かして、入れ子
型８Ａの内面位置から引き下げてもよい。

【００１４】さらに、本発明者の研究によると、前記成
形材料入れ込み防止効果は、成形材料の厚みと成形型の
温度保持時間を調整することによって一層向上させるこ
とができる。

【００１５】例えば、光学素子材料のような成形材料で
あれば、加圧前の厚みを通常より５〜３０μｍ程度薄く
してやり、かつ加圧前の温度保持時間を通常の２倍程度
長くすることによって、より向上した防止効果を得るこ
とが可能である。

【００１６】以下、本発明を実施の形態に基づいてさら
に具体的に説明する。なお、以下の説明では、枠型と入
れ子型の相対位置関係を中心に述べ、その他の装置構成
については説明を省く。

【００１７】図１は、リヒートプレス法により片面凹レ
ンズ等の光学素子を成形する枠型と入れ子型を示すもの
で、光学素子材料１０は上型１１ａと下型１１ｂとの成
形空間内で成形される。光学成形材料１０は丸棒状、平
板状であってよいし、外形は楕円体又は球体などであっ
てよい。上型１１ａは枠型９Ａとこれに挿入された入れ
子型８Ａとから構成され、また下型１１ｂも同様に枠型
９Ｂと入れ子型８Ｂとで構成される。

【００１８】上型１１ａの入れ子型８Ａの内面は平坦部
８ａとその周辺部の環状の突起部８ｂとからなり、入れ
子型８Ａの内面が枠型９Ａの内面から突出している。下
型１１ｂの入れ子型８Ｂは内面が凸状曲面に形成され
て、成形空間内に突出している。

【００１９】高温で軟化した光学素子材料１０は、上型
１１ａと下型１１ｂ間の成形空間で加圧成形されるが、
この場合、成形された光学素子材料１０は入れ子型８Ａ
の突出によりクリアランスＢ外周部でなだらかな曲面
（自由曲面Ｄ）に形成され、この曲面と上記内面８Ａの
外周部と枠型内面との間に小空隙Ｃが形成され、枠型９
と入れ子型８の境界のクリアランスＢに光学素子材料１
０が入り込む可能性は殆どないか或いは著しく低くな
る。

【００２０】次に、図３は及び図４は、大面積の平板状
の光学素子材料１４からリヒートプレス法により多数個
の光学面を転写させた光学素子を製造する成形型を示す
ものである。これは、枠型１２と入れ子型１３とからな
る成形型を１単位としてその複数単位、例えば３単位を
枠型側方を介して連ねた構成を有する。

【００２１】この成形型を用いて同時にかつ一体に大面
積の成形品を加圧成形し、それを型から取り出したのち
各単位毎に切断すると、複数個の光学素子をまとめて得
ることができる。

【００２２】この図３、図４の場合も、個々の成形型が
図１と同様に枠型１２と入れ子型１３の相対位置関係と
して、後者の内面が突出するという特定の関係におかれ
ており、光学素子材料１４が枠型１２と入れ子型１３と
のクリアランスＢに入り込まない構成になっている。

【００２３】本発明は前述した実施の形態に限定され
ず、種々に変形することができる。

【００２４】例えば、前記した突起部８ｂの断面形状や
配置パターン、サイズなどは種々変更してよい。また、
前記実施の形態では、片面凹レンズの光学素子を成形す
る場合を説明したが、入れ子型の内面形状を工夫すれ
ば、楕円、球状、板状等の成形材料を用いながら凸レン
ズその他種々の形状の光学素子を得ることができる。板
状、特に平板状の成形材料の場合は、加圧成形時の型へ
の負荷が小さくなり、型の長寿命化と安全性の面で有利
である。

【００２５】また、本発明は、上述したレンズに限ら
ず、光学ピックアップ用や鏡筒用など、他の光学素子の
製造にも好適である。

【００２６】さらに、本発明は光学素子の製造のみなら
ず、ガラスやプラスチックなど可塑性材料を用いること
によって、種々の用途に供せる成形品の製造にも適して
いる。

【００２７】

【発明の効果】本発明によれば、前述した如く、枠型の
内面と挿入型の内面とが、後者が内方へ突出するという
特定の位置関係におかれているので、枠型と挿入型との
クリアランスに成形材料が入り込むのを効果的に防止す
ることができ、その結果、これまでは発生しがちだった
成形品のバリ、チッピング、型の破損といった不具合な
現象を未然に防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態による成形型の断面図であ
る。

【図２】同成形型のサイズ関係を説明するためのモデル
図である。

【図３】本発明の他の実施の形態による成形型の断面図
である。

【図４】同成形型を用いて成形するときの状態を示す断
面図である。

【図５】従来のリヒートプレス法に用いる成形型の断面
図である。

【図６】従来のリヒートプレス法の工程図である。

【符号の説明】

１ａ、２ａ…枠型固定部、１ｂ、２ｂ、…枠型、１ｃ、
２ｃ、８、８Ａ、８Ｂ、１３…入れ子型、１、１１ａ…
上型、２、１１ｂ…下型、３、１０…光学素子材料、
９、９Ａ、９Ｂ、１２…枠型、Ａ…同一面、Ｂ…クリア
ランス、Ｃ…小空隙、Ｄ…自由曲面

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一対の成形型間で成形材料を加圧するこ
とによって成形品を製造するに際し、前記一対の成形型
を枠型とこの枠型に挿入される挿入型とでそれぞれ構成
し、前記一対の成形型の少なくとも一方において、前記
挿入型の内面を前記枠型の内面よりも突出させ、この状
態で前記加圧を行う、成形品の製造方法。
【請求項２】一対の成形型間で光学素子材料を加圧す
ることによって、曲面部と平坦部とを有する光学素子を
製造する、請求項１に記載の成形品の製造方法。
【請求項３】前記枠型と前記挿入型とからなる成形型
を１単位としてその複数単位を枠型側方にて連ね、これ
ら成形型を用いて一体に製造した成形品を前記単位毎に
切断して複数個の成形品を得る、請求項１に記載の成形
品の製造方法。
【請求項４】前記成形材料の厚みと前記成形型の温度
保持時間とを調整する、請求項１に記載の成形品の製造
方法。
【請求項５】前記成形材料として楕円体又は球体の成
形材料を用いる、請求項１に記載の成形品の製造方法。
【請求項６】前記成形材料として平板状の成形材料を
用いる、請求項３に記載の成形品の製造方法。
【請求項７】成形品として凸レンズ又は凹レンズを製
造する、請求項２に記載の成形品の製造方法。
【請求項８】光学ピックアップ用の光学素子を製造す
る、請求項２に記載の成形品の製造方法。
【請求項９】鏡筒用の光学素子を製造する、請求項２
に記載の成形品の製造方法。
【請求項１０】一対の成形型間で成形材料を加圧する
ことによって成形品を製造する装置であって、前記一対
の成形型が枠型とこの枠型に挿入される挿入型とでそれ
ぞれ構成され、前記一対の成形型の少なくとも一方にお
いて、前記挿入型の内面が前記枠型の内面よりも突出し
ている、成形品の製造装置。
【請求項１１】一対の成形型間で光学素子材料を加圧
することにより、曲面部と平坦部とを有する光学素子を
製造する装置である、請求項１０に記載の成形品の製造
装置。
【請求項１２】前記枠型と前記挿入型とからなる成形
型を１単位としてその複数単位が枠型側方にて連ねら
れ、これら成形型を用いて１個の成形品が一体に製造さ
れる、請求項１０に記載の成形品の製造装置。
【請求項１３】前記成形材料として楕円体又は球体の
成形材料が用いられる、請求項１０に記載の成形品の製
造装置。
【請求項１４】前記成形材料として平板状の成形材料
が用いられる、請求項１２に記載の成形品の製造装置。
【請求項１５】成形品として凸レンズ又は凹レンズが
製造される、請求項１１に記載の成形品の製造装置。
【請求項１６】光学ピックアップ用の光学素子が製造
される、請求項１１に記載の成形品の製造装置。
【請求項１７】鏡筒用の光学素子が製造される、請求
項１１に記載の成形品の製造装置。