JP2013227176A - 光学素子の成形装置及び成形方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】上型と下型の間に光学素材が置かれた成形型50を、加熱、プレス及び冷却の各ステージ3,4,5へ順次搬送して光学素子を成形する光学素子の成形装置であって、成形型50に対して、それぞれ加熱、プレス及び冷却の各プロセスを行う上下一対の加熱プレート3b、プレスプレート4b及び冷却プレート5bの複数組のプレートを有し、該冷却プレート5bは、側面全周に、放射率が0.3以下の材質で形成された熱遮蔽板を有する光学素子の成形装置1。
【選択図】図1
Description
図1は、本発明の一実施形態である光学素子の成形装置の概略構成図である(チャンバー2のみ断面で示している)。
まず、取入れ口側の成形型載置台8に成形型50を載置し、この成形型50の内部に光学素材を収容する。取入れシャッター6を開けて取入れ口を開口させ、この成形型50を搬送手段により加熱プレート3b上に搬送する。搬送されると、成形型50の下型は下側の加熱プレート3bに接触するため加熱プレート3bと同じ温度まで昇温される。これと同時に、上型には上方向から上側の加熱プレート3bを接触させて同様に加熱する。
図3の光学素子の成形装置11を用いて、光学素子の成形を以下の通り行った。
ここで用いた光学素子の成形装置11は、加熱プレート、プレスプレート及び冷却プレートとして、ステンレス製の100×78×18mmの直方体で内部に500Wのカートリッジヒータを3本有するプレートを用い、断熱板として、SUS304製の100×78×9mmの板状体とジルコニア製の100×78×9mmの板状体を重ね合わせたものを用い、各プレートの成形型の搭載面表面には均熱板としてタングステンカーバイドからなる超硬合金製の100×78×5mmの板を設けた。
第2の冷却プレートにおいて、熱遮蔽板を設けず、各プレート間の間隔を同一にした以外は例1と同一の操作により光学素子を得た。
第2の冷却プレート18bにおいて、搬送方向にのみ熱遮蔽板を設けた装置を用いた以外は、例1と同様の操作により光学素子を製造した。
上記の例1〜3において、第2の冷却プレートの表面温度を測定した。表面温度は、図4に示した、熱電対30a中央部と、その中央部を中心とした半径15mmの円周上に等間隔に4箇所熱電対30bを設けた温度測定手段30を用い、これを第2の冷却プレートの表面に押しつけて接触させ各位置での温度を測定した。このとき、外周部の熱電対30bは、成形型の搬送方向の入口側、出口側と、さらに、搬送方向に対して左側、右側の4箇所になるように測定した。なお、この温度測定手段30は、超硬合金製で、厚さは40mm、熱電対は表面から深さ0.1mmの位置に設けている。
熱遮蔽板18eの素材をSUSから、SUSに金メッキを施した素材とした以外は、例1と同様の操作により光学素子を製造した。このときの、上記試験例と同一の試験による第2の冷却プレートの温度分布は、例1では、搬送方向での温度差が(上)2.0℃、(下)3.7℃、左右方向での温度差が(上)1.7℃、(下)1.2℃であったのが、本例では搬送方向での温度差が(上)1.1℃、(下)1.1℃、左右方向での温度差が(上)1.7℃、(下)1.1℃と、有意に改善されていた。
例1とは、冷却プレート18bに埋め込まれた3本のカートリッジヒータの両端の出力を落とし、真ん中の出力が大きくなるようにした。すなわち、例1では全て1kWの出力としていたのを、本例では、中央を1kW、両端を500Wとした以外は、例1と同様の操作により光学素子を得た。
Claims (8)
- 上型と下型の間に光学素材が置かれた成形型を、チャンバー内に設けた加熱、プレス及び冷却の各ステージへ順次搬送して光学素子を成形する光学素子の成形装置であって、
前記加熱、プレス及び冷却の各ステージにおいて前記成形型を搭載し、搭載された前記成形型に対して、それぞれ加熱、プレス及び冷却の各プロセスを行う上下一対の加熱プレート、プレスプレート及び冷却プレートの複数組のプレートと、前記各組における一対のプレートを接近又は離間させて前記加熱、プレス及び冷却のプロセスを行わせる駆動手段と、前記各プロセス及び前記成形型の搬送を制御する制御手段と、を備えるとともに、
前記冷却プレートの側面全周に、放射率が0.3以下の材質で形成された熱遮蔽板を設けたことを特徴とする光学素子の成形装置。 - 前記冷却プレートにおいて、前記成形型の搬送方向に設けられた熱遮蔽板よりも、前記成形型の搬送方向に直交する左右方向に設けられた熱遮蔽板を厚くした請求項1記載の光学素子の成形装置。
- 前記成形型の搬送方向に設けられた熱遮蔽板の厚さが0.5〜5mm、前記成形型の搬送方向に直交する方向に設けられた熱遮蔽板の厚さが0.5〜10mmである請求項1又は2記載の光学素子の成形装置。
- 前記放射率が0.1以下である請求項1〜3のいずれか1項記載の光学素子の成形装置。
- 前記冷却プレートが、3本以上のカートリッジヒータを有する請求項1〜4のいずれか1項記載の光学素子の成形装置。
- 前記カートリッジヒータのうちプレートの内側に設けられたカートリッジヒータが、プレートの端部側に設けられたカートリッジヒータよりも高出力である請求項1〜5のいずれか1項記載の光学素子の成形装置。
- 請求項1〜6のいずれか1項記載の光学素子の成形装置を用い、前記成形型に光学素材を収容し、前記成形型を加熱して該成形型内の光学素材を軟化させる加熱工程と、軟化した光学素材を、プレス手段を用いて前記成形型により加圧して光学素子形状を付与するプレス工程と、プレス工程後、前記成形型を冷却し、光学素子形状を付与した光学素材を固化させる冷却工程と、を有することを特徴とする光学素子の成形方法。
- 前記光学素子の成形装置が請求項6記載の光学素子の成形装置であって、前記プレートの内側に設けられたカートリッジヒータの出力を、前記プレートの端部側に設けられたカートリッジヒータの1.2〜3倍とする請求項7記載の光学素子の成形方法。
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