JP2010120788A - 光学素子の製造方法及び製造装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】成形用型1に実装された熱可塑性素材2を加熱軟化して成形する光学素子の製造方法において、上記成形用型1を上記成形用型1のプレス方向を軸として回転させながら、上記成形用型1を温度制御する。また、上記成形用型1の回転中に上記成形用型1の上記プレス方向に対し直交する一方向から上記成形用型1を温度制御して、製造装置の小型化を図る。
【選択図】図2A
Description
また、成形室内の不活性ガスなどによる雰囲気は、加熱ブロックの熱などの影響で対流しており、チャンバ内の温度が均一にならないため、成形用型の温度が温度分布及び温度変動をもってしまうという技術的課題がある。
本発明の目的は、成形用型の温度分布及び温度変動を防止し、安定して高精度な光学素子を得ることが可能な製造方法及び製造装置を提供することにある。
する温度制御手段とを具備する光学素子の製造装置を提供する。
(実施形態1)
図1は本実施の形態による成形用型を模式的に示した側断面図であり、図2Aは、本実施の形態による製造装置を模式的に示した側断面図であり、図2Bは、本実施の形態による製造装置を模式的に示した平面図であり、図2Cは、本実施の形態における制御系の構成例を示したブロック図であり、図3は、本実施の形態における成形ステージの下方を拡大して示した側断面図である。
動させる搬送アーム保持部26bとを具備して構成されている。
る駆動手段21により下降する際に成形用型1の上型4に当接する位置に配置されている。すなわち、下回転プレート17及び上回転プレート18は、成形用型1を挟み込んで互いに対向した位置に配置されている。
回転させる。また、制御装置27は、熱電対31で計測した温度が所望の温度に到達するか、加熱後、一定時間が経過するか、あるいは、変位計25で計測した熱可塑性素材2の変位量のいずれかにより、下回転プレート17の回転を停止させる。
(実施形態2)
図5Aは、本実施の形態による製造装置の一部分を模式的に示した部分側断面図であり、図5Bは、製造装置の一部分を模式的に示した部分平面図である。尚、上述した、実施形態1と同一又は相当する部分には、同一の符号を付してその説明を省略する。
図8Aは本実施の形態による製造装置を模式的に示した平面図であり、図8Bは、図8Aにおける線A−A´を示した側断面図であり、図8Cは、搬送手段を模式的に示した平面図である。尚、上述した、実施形態1と同一又は相当する部分には、同一の符号を付してその説明を省略する。
温度制御ローラ81は、成形用型1のプレス方向を軸として回転させる第1の回転ローラ82と、第1の回転ローラ82の内部に配置された成形用型1を温度制御する回転体用ヒータ83(第2の温度制御手段)(温度制御機構)とを具備して構成されている。
まず、成形用型1を加熱ステージAの下回転プレート17上に設置する。この時、第1の回転ローラ82及び第2の回転ローラ86をスリーブ5の側面に当接した位置に設置する。
用型1を回転させながら、スリーブ5の側面を加熱しているため、スリーブ5の側面の全体に熱が伝わる。このように、スリーブ5の側面からも熱及び回転力を伝えることで、成形用型1の温度の均一化をより高速化させることができる。
図9Aは、本実施の形態による製造装置を模式的に示した平面図であり、図9Bは、図9Aにおける線B−B´を示した断面図である。尚、上述した実施形態1と同一又は相当する部分には、同一の符号を付してその説明を省略する。
流体式ヒータ91は、成形用型1の回転中にスリーブ5に成形用型1のプレス方向に対して直交する位置に配置されている。すなわち、流体式ヒータ91は、スリーブ5の側面の一方向から熱媒体としてのガスg0を吹き付けて加熱するものである。
まず、成形用型1を加熱ステージAの下回転プレート17上に設置する。そして、下回転プレート17及び上回転プレート18により成形用型1を狭持させて下回転プレート17の駆動により成形用型1が回転する。
また、本実施の形態によれば、成形用型1を回転させながら、一方向からのガスを吹き付けることで、成形用型1の全周にガスg0が均一に吹き付けられるため、側面を温度制御するための温度制御装置を成形用型1の全周に設置する必要がなく、製造装置90を小型化することができる。
図10は、本実施の形態による製造装置を模式的に示した側断面図である。尚、上述した実施形態1と同一又は相当する部分には、同一の符号を付してその説明を省略する。
されている。つまり、成形用型101は、熱可塑性素材102を載置する下型103、熱可塑性素材102を挟んで下型103に対向した位置に配置される上型104から構成されており、下型103及び上型104は、夫々、下回転プレート17及び上回転プレート18の下型及び上型との当接面上に設けられた下アタッチメント106及び上アタッチメント107により固定されて配置されている。従って、上述した実施形態1から4のように、スリーブにより下型及び上型が摺動自在に案内されるものではない。
まず、搬送アーム117により下型103の成形面上に熱可塑性素材102を載置する。そして、シリンダーを駆動させて上型104を下降させ、下型103及び上型104の間に熱可塑性素材102を挟み込んで熱可塑性素材102を加熱軟化させる。
一対の上型及び下型とこれらを嵌挿するスリーブとを有する型セット内で成形素材を成形する光学素子の製造方法において、上記型セットを回転させる工程と、上記型セットをプレスして上記成形素材を成形する工程とを備えることを特徴とする光学素子の製造方法。
成形工程に応じて、回転の有無又は速度を温度、時間、熱可塑性素材の変位量に応じて変化させることを特徴とする。
回転中に一方向から加熱あるいは冷却を行うことを特徴とする。
2 熱可塑性素材
3 下型
3a 成形面
4 上型
4a 成形面
5 スリーブ
10 製造装置
11 上基板
12 下基板
13 側板
14 成形チャンバ
15 下加熱ブロック
15a プレート
15b 加熱用ヒータ
16 上加熱ブロック
16a プレート
16b 加熱用ヒータ
17 下回転プレート
17a プレート
17b 回転軸
18 上回転プレート
18a プレート
18b 回転軸
19 搬入シャッタ
20 搬出シャッタ
21 駆動手段
22 モータ
23 バネ部材
24 ギア
25 変位計
26 搬送手段
26a 搬送アーム
26b 搬送アーム保持部
27 制御装置
31 熱電対
50 製造装置
51 回転規制ブロック
63 下型
63a フランジ部
80 製造装置
81 加熱ローラ
82 第1の回転ローラ
83 回転体用ヒータ
84 ベアリング
85 搬送アーム保持部
86 第2の回転ローラ
90 製造装置
91 流体用ヒータ
100 製造装置
101 成形用型
102 熱可塑性素材
103 下型
104 上型
106 下アタッチメント
107 上アタッチメント
108 モータ
111 上基板
112 下基板
113 側板
114 成形チャンバ
115 搬入シャッタ
116 搬出シャッタ
A 加熱ステージ
B 加圧ステージ
C 冷却ステージ
g0 ガス
Claims (9)
- 成形用型に実装された熱可塑性素材を加熱軟化して成形する光学素子の製造方法において、
前記成形用型を前記成形用型のプレス方向を軸として回転させる工程と、
前記成形用型の回転中に前記成形用型を温度制御する工程と、を有すること、
を特徴とする光学素子の製造方法。 - 前記成形用型の回転の有無、又は、速度を温度、時間、前記熱可塑性素材の変位量の何れか一つを契機に変化させること、
を特徴とする請求項1記載の光学素子の製造方法。 - 前記成形用型の回転中に前記成形用型の前記プレス方向に交差する一方向から前記成形用型を温度制御すること、
を特徴とする請求項1記載の光学素子の製造方法。 - 成形用型に実装された熱可塑性素材を加熱軟化して成形する光学素子の製造装置において、
前記成形用型を前記成形用型のプレス方向を軸として回転させる回転手段と、
前記成形用型の回転中に前記成形用型を温度制御する温度制御手段と、
を具備することを特徴とする光学素子の製造装置。 - 温度、時間、前記熱可塑性素材の変位量の何れか一つを契機に前記回転手段の回転を制御する制御手段を具備すること、
を特徴とする請求項4記載の光学素子の製造装置。 - 前記成形用型は、筒状のスリーブと、前記スリーブの両端に対向するように挿入される下型及び上型から構成され、前記下型及び上型を温度制御する前記温度制御手段の他に前記成形用型の回転中に前記スリーブを温度制御する第2の温度制御手段を備えること、
を特徴とする請求項4記載の光学素子の製造装置。 - 前記第2の温度制御手段は、前記成形用型の前記スリーブに当接し、前記成形用型の前記プレス方向を軸として回転する第1の回転ローラと、
前記第1の回転ローラの内部に挿通して配置され、前記スリーブを温度制御する温度制御機構と、を具備すること、
を特徴とする請求項6記載の光学素子の製造装置。 - 前記第2の温度制御手段は、前記成形用型の回転中に前記スリーブに前記成形用型の前記プレス方向に交差する一方向から熱媒体としてガスを吹き付けて温度制御する流体式ヒータを具備すること、
を特徴とする請求項6記載の光学素子の製造装置。 - 前記回転手段は、前記成形用型の前記上型及び前記下型を狭持する回転プレートからなり、前記回転プレートに前記回転プレートの回転を妨げることなく前記温度制御手段を前記回転プレートの背面に押し当てる付勢手段を具備すること、
を特徴とする請求項4記載の光学素子の製造装置。
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