JP2014062027A - ガラス成形体の製造装置、及びガラス成形体の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】生産性の高いガラス成形装置及び方法を提供する。
【解決手段】レンズ成形装置１は、金型ユニット１２Ａ，１２Ｂが載置され、回転軸を中心にそれぞれ独立して回動する第１及び第２の回転テーブル１７、１８と、金型ユニット１２Ａ，１２Ｂ内のガラス材料を加熱及びプレス成形する第１及び第２の成形部６、８と、金型１１Ａ，１１Ｂの冷却処理及び交換処理を行う交換・冷却部４と、第１及び第２の成形部６、８と第１及び第２の回転テーブル１７、１８との間で金型ユニット１２Ａ，１２Ｂを移動させる第１及び第２の成形部移動機構と、交換・冷却部４と回転テーブル１７、１８との間で金型ユニット１２Ａ，１２Ｂを移動させる交換・冷却部移動機構と、を備え、第１及び第２の成形部移動機構は、それぞれ回転軸１６を中心として周方向に離間した位置に設けられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、ガラス成形体の製造装置、及びガラス成形体の製造方法に関し、特に、金型ユニット内に配置されたガラス材料を加熱し、ガラス材料をプレス成形することによりガラス成形体を製造する装置及び方法に関する。

近年、ガラス材料を金型内に配置し、ガラス材料と金型を加熱し、軟化したガラス材料を金型によりプレス成形することにより、レンズなどのガラス成形体を形成する方法が用いられている。このようなプレス成形によりガラス成形体を製造するための装置として、例えば、特許文献１（特開昭６３−１７０２２５号公報）には、成形部内にプレス機構が配置され、成形部の外周に加熱コイルが配置された成形装置が開示されている。

また、例えば、特許文献２（特開平１−１５７４２５号公報）には、ターンテーブル上に加熱室、プレス室、冷却室などの処理室を円周方向に連続して配置し、ターンテーブルによりガラス材料が入れられた成形型を、これらの各室を順次移送することにより、ガラス材料を加熱（予熱）、プレス成形、冷却してガラス成形体を製造する装置が開示されている。

特開昭６３−１７０２２５号公報 特開平１−１５７４２５号公報

しかしながら、特許文献１（特開昭６３−１７０２２５号公報）に記載された装置は、流れ作業により複数のレンズの製造を並行して行うことを想定しておらず、レンズの大量生産には適さない。

また、ガラス成形体の製造工程では、予熱工程、加熱工程、冷却工程及び成形型の取出・搬入工程に比べて、プレス成形工程に非常に時間を要する。このため、特許文献２に記載された装置において複数の金型を用いてガラス成形体を製造しようとする場合に、一の金型に対する予熱工程等が完了していても、他の金型に対するプレス成形工程が完了するまでターンテーブルを回転させることができない。このため、ある金型に対してプレス成形工程を行っている間は、他の金型は予熱等の工程が完了していても次の工程を行うことができない。このため、他の金型のプレス成形工程に要する時間の影響を受け、ガラス成形体の製造工程全体の時間が長時間となってしまい、生産性が低下してしまう。

本発明は、上記の問題に鑑みなされたものであり、生産性の高いガラス成形装置及び方法を提供することである。

本発明のガラス成形体の製造装置は、金型ユニット内に配置されたガラス材料を加熱し、ガラス材料をプレス成形することによりガラス成形体を製造するガラス成形体の製造装置であって、金型ユニットが載置され、回転軸を中心にそれぞれ独立して回動する複数の回転テーブルと、金型ユニット内のガラス材料を少なくともプレス成形する複数のメイン処理部と、複数のメイン処理部とは異なる処理を行うサブ処理部と、複数のメイン処理部と回転テーブルとの間で金型ユニットを移動させる複数のメイン移動機構と、サブ処理部と回転テーブルとの間で金型ユニットを移動させるサブ処理機構と、を備え、複数のメイン処理部とサブ処理部は、それぞれ回転軸を中心として周方向に離間した位置に設けられている。

なお、本明細書において、複数の回転テーブルが独立して回転できるとは、複数の回転テーブルのうちの第１の回転テーブルが停止した状態であっても、第２の回転テーブルを回転することができることをいう。

本発明によれば、複数の回転テーブルが独立して回転できるため、第１のメイン処理部において第１の金型ユニットに対してプレス成形を行っている際に、第２の金型ユニットを第２のメイン処理部とサブ処理部との間で移動させることができる。これにより、第１の金型ユニットに対するプレス成形の処理時間に関係なく、第２の金型ユニットに対する交換、加熱、冷却ステップ等の各種処理を進行することができ、生産性を向上することができる。

また、本発明のガラス成形体の製造方法は、内部にガラス材料が配置された金型ユニットが載置され、回転軸を中心にそれぞれ独立して回動する複数の回転テーブルと、金型ユニット内のガラス材料を加熱、及び、プレス成形する複数のメイン処理部と、プレス成形が完了した金型ユニットと新たな金型ユニットの交換、又は、金型ユニットから成形されたガラス成形体とガラス材料との交換を少なくとも含む、複数のメイン処理部とは異なる処理を行うサブ処理部と、複数のメイン処理部と、回転テーブルとの間で金型ユニットを移動させる複数のメイン移動機構と、サブ処理部と回転テーブルとの間で金型ユニットを移動させるサブ処理機構と、を備え、複数のメイン処理部とサブ処理部は、それぞれ回転軸を中心として周方向に離間した位置に設けられているガラス成形体の製造装置を用いたガラス成形体の製造方法であって、サブ処理部により、プレス成形が完了した金型ユニットと新たな金型ユニットの交換、又は、金型ユニットから成形されたガラス成形体とガラス材料との交換を行う交換工程と、金型ユニットを、サブ移動機構によりサブ処理部から回転テーブルへ移動させ、回転テーブルにより回転軸を中心に回転移動させ、メイン移動機構により回転テーブルからメイン処理部へ移動させるサブ−メイン移動工程と、メイン処理部により金型ユニット内のガラス材料を加熱する加熱工程と、メイン処理部により金型ユニット内のガラス材料をプレス成形するプレス工程と、金型ユニットを、メイン移動機構によりメイン処理部から回転テーブルへ移動させ、回転テーブルにより回転軸を中心に回転移動させ、メイン移動機構により回転テーブルからサブ処理部へ移動させるメイン−サブ移動工程と、を備え、第１の金型ユニットに、加熱工程又はプレス工程を行っている間に、これと並行して、第２の金型ユニットにメイン−サブ移動工程又はサブ−メイン移動工程を行う。

本発明によれば、生産性の高いガラス成形装置及び方法を提供することができる。

本実施形態のレンズ成形装置の構成を示す斜視概略図である。 本実施形態のレンズ成形装置の搬送部の高さにおける水平断面図である。 本実施形態のレンズ成形装置の交換・冷却部、第１の成形部、及び第２の成形部の高さにおける水平断面図である。 図３におけるＡ−Ａ断面図である。 図３におけるＢ−Ｂ断面図である。 第１及び第２の回転テーブルの駆動軸への接続部の構成を示す図である。 本実施形態のレンズ成形装置で用いられる金型ユニットを示す断面図である。 本実施形態のレンズ成形装置を用いたガラス成形体の製造方法における、二つの金型ユニットの移動及び、これら金型ユニットに対して行われる処理を示すタイムチャートである。 ガラス成形体の製造方法を説明するための搬送部内を示す水平断面図（その１）である。 図９におけるＡ−Ａ断面図である。 ガラス成形体の製造方法を説明するための搬送部内を示す水平断面図（その２）である。 図１１におけるＡ−Ａ断面図である。 ガラス成形体の製造方法を説明するための搬送部内を示す水平断面図（その３）である。 図１３におけるＡ−Ａ断面図である。 ガラス成形体の製造方法を説明するための搬送部内を示す水平断面図（その４）である。 図１５におけるＡ−Ａ断面図である。 ガラス成形体の製造方法を説明するための搬送部内を示す水平断面図（その５）である。 図１７におけるＡ−Ａ断面図である。 ガラス成形体の製造方法を説明するための搬送部内を示す水平断面図（その６）である。 図１９におけるＡ−Ａ断面図である。 ガラス成形体の製造方法を説明するための搬送部内を示す水平断面図（その７）である。 図２１におけるＡ−Ａ断面図である。 ガラス成形体の製造方法を説明するための搬送部内を示す水平断面図（その８）である。 図２３におけるＡ−Ａ断面図である。 第１の金型ユニットの成形型のガラス材料の温度、及び、成形型に加えられる圧力の大きさを示すグラフである。

以下、本発明の好適な実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各実施形態において、同一又は相当部分には同一の符号を付してその説明は繰り返さない。
図１〜図５は本実施形態のレンズ成形装置の構成を示し、図１は斜視概略図、図２は搬送部の高さにおける水平断面図、図３は交換・冷却部、第１の成形部、及び第２の成形部の高さにおける水平断面図、図４は図３におけるＡ−Ａ断面図、図５は図３におけるＢ−Ｂ断面図である。なお、図１では、説明のため、搬送部については破線で示している。

これらの図に示すように、本実施形態のレンズ成形装置１は、略円柱状の搬送部２と、搬送部２の上方に設けられた交換・冷却部４、と、第１の成形部６及び第２の成形部８と、を備える。本実施形態のレンズ成形方法では、型支持部材１０Ａ、１０Ｂに金型（成形型）１１Ａ、１１Ｂが載置されてなる一対の金型ユニット１２Ａ，１２Ｂを、交換・冷却部４と、第１及び第２の成形部６、８のいずれかとの間を、搬送部２を介して移動させて各工程を行うことにより、ガラス材料の成形を行う。

交換・冷却部４、第１の成形部６及び第２の成形部８は、後述する搬送機構を構成する駆動軸を中心とした所定の半径を有する小円の円周に沿うように、すなわち、交換・冷却部４、第１の成形部６及び第２の成形部８の中心が小円上に位置するように、配列されている。また、本実施形態では、これら交換・冷却部４、第１の成形部６及び第２の成形部８は、搬送機構を構成する駆動軸を中心に等角度間隔で設けられている。なお、これら交換・冷却部、各成形部は必ずしも本実施形態のように等角度間隔で設けられていなくてもよい。各部の配置によっては等角度間隔の場合よりも、生産性が向上する場合があるからである。例えば、移動頻度の高い交換・冷却部と第１の成形部、または交換・冷却部と第２の成形部との間隔を第１の成形部と第２の成形部との間隔よりも低角度にすることにより、移動時間の短縮が図られ、全体としての生産性向上に寄与する、等である。

搬送部２は、搬送部ケーシング２Ａにより円柱状の空間が形成され、この空間内に設置された回転移動機構１４と、交換・冷却部４、第１の成形部６及び第２の成形部８の下方にそれぞれ設けられた交換・冷却部移動機構２４、第１の成形部移動機構２６及び第２の成形部移動機構２８と、を備える。また、搬送部ケーシング２Ａの上面の交換・冷却部４、第１の成形部６及び第２の成形部８に当たる箇所には、それぞれ開口４Ｂ、６Ｂ、８Ｂが形成されている。搬送部２内の空間は、これら開口４Ｂ、６Ｂ、８Ｂを介して、交換・冷却部４、第１の成形部６及び第２の成形部８内の空間とそれぞれ連通している。

なお、本実施形態では、搬送部２と、第１の成形部６及び第２の成形部８との間に形成された開口６Ｂ、８Ｂの径は、それぞれ型支持部材１０Ａ、１０Ｂの径よりも大きい。また、搬送部２と交換・冷却部４との間に形成された開口４Ｂの径は、型支持部材１０Ａ、１０Ｂの径よりも小さい。

本実施形態では、搬送部２内は、特にヒーター等により加熱していないが、これに限らず、搬送部２内を加熱してもよい。搬送部２、第１の成形部６及び第２の成形部８は、それぞれの内部が不活性ガス雰囲気とされている。不活性ガスとしては、窒素やアルゴンなどが使用され、酸素濃度が５ｐｐｍ以下であることが好ましい。このように搬送部２、第１の成形部６及び第２の成形部８の内部を不活性ガス雰囲気とすることで、金型ユニット１２の酸化やガラス材料の表面変質を防止できる。

回転移動機構１４は、搬送部２の中心に下方から延びるように設けられた回転シャフト１６と、基部が回転シャフト１６に連結され、それぞれ独立して回転させられる第１及び第２の回転テーブル１７、１８とを備える。これら第１及び第２の回転テーブルは中心角が鋭角な扇形状を呈しており、その中央部には開口１７Ａ、１８Ａが形成されている。第１及び第２の回転テーブル１７、１８は、回転シャフト１６の軸方向、すなわち高さ方向に異なる高さ位置で、回転シャフト１６に接続されている。搬送部２の下方には、モーターなどの回転シャフト１６を回転駆動させるための駆動装置（図示せず）が設けられている。

図６は、第１及び第２の回転テーブル１７、１８の回転シャフト１６への接続部の構成を示す図である。同図に示すように、第１及び第２の回転テーブル１７、１８の駆動軸側の基部には、第１及び第２の電磁クラッチ１７Ｂ、１８Ｂがそれぞれ設けられており、第１及び第２の回転テーブル１７、１８は、第１及び第２の電磁クラッチ１７Ｂ、１８Ｂを介して回転シャフト１６に着脱可能に連結されている。これら電磁クラッチ１７Ｂ、１８Ｂを駆動すると、電磁クラッチ１７Ｂ、１８Ｂが回転シャフト１６を把持し、第１及び第２の回転テーブル１７、１８が回転シャフト１６とともに回転する。すなわち、例えば、第２の電磁クラッチ１８Ｂを停止させた状態で第１の電磁クラッチ１７Ｂを駆動させることにより、第２の回転テーブル１８が停止した状態で第１の回転テーブル１７のみを回転させることができる。

各移動機構２４、２６、２８は、上下方向に延びる駆動軸２４Ｂ、２６Ｂ、２８Ｂと、駆動軸２４Ｂ、２６Ｂ、２８Ｂの先端に取り付けられた保持部材２４Ａ、２６Ａ、２８Ａと、を備える。これら移動機構２４、２６、２８は、交換・冷却部４、第１の成形部６、及び第２の成形部８の直下に、これらの各室４、６、８に対応して設けられている。各移動機構２４、２６、２８の駆動軸２４Ｂ、２６Ｂ、２８Ｂは、搬送部２の下方に設けられたアクチュエータなどの駆動装置（図示せず）により、保持部材２４Ａ、２６Ａ、２８Ａが回転テーブル１７、１８と干渉しないように下方に退行した位置と、回転テーブル１７、１８に形成された開口１７Ａ、１８Ａを挿通して、先端の保持部材２４Ａ、２６Ａ、２８Ａが交換・冷却部４、第１の成形部６、及び第２の成形部８の下端位置まで進出した位置との間で上下方向に進退可能である。これにより、移動機構２４、２６、２８は、それぞれ、金型ユニット１２Ａ、１２Ｂを、ターンテーブル１４上の下方位置と、交換・冷却部４、第１の成形部６、及び第２の成形部８の各室内に収容された上方位置との間で移動させることができる。

第１及び第２の成形部６、８は、ともに第１及び第２の成形部ケーシング６Ａ、８Ａにより画成された略円筒状の空間からなり、内部に設けられた加熱機構としてのヒーター３０、３２と、第１及び第２の成形部ケーシング６Ａ、８Ａの上部に設けられたプレス機構３４、３６とを備える。ヒーター３０、３２としては、例えば、コイルヒーターなどの内側に配置された加熱対象(金型ユニット)を外周から均一に加熱することができるものが望ましい。これらヒーター３０、３２により、第１及び第２の成形部６、８内は、ともにガラス屈伏点温度よりも１０〜３０℃程度高い温度に保たれている。第１及び第２の成形部６、８の内部は不活性ガス雰囲気とすることが好ましい。なお、本実施形態では、ヒーター３０、３２を第１及び第２の成形部６、８の内部に設けることとしているが、これに限らず、第１及び第２の成形部６、８の外部に設置してもよい。

プレス機構３４、３６は、プレスヘッド３４Ａ、３６Ａと、プレスヘッド駆動部３４Ｂ、３６Ｂと、を備える。プレスヘッド駆動部３４Ｂ、３６Ｂは、内部に油圧ピストンなどのアクチュエータを内蔵しており、このアクチュエータを駆動させることによりプレスヘッド３４Ａ、３６Ａを第１及び第２の成形部６、８内に下方に向けて下降させる。

交換・冷却部４は、交換・冷却部ケーシング４Ａにより画成された略円筒状の空間からなる。また、交換・冷却部ケーシング４Ａには開口（図示せず）が設けられており、この開口にはシャッターが取り付けられている。交換・冷却部４では、この開口を通して、装置外部から新たなガラス材料が収容された成形型を供給し、また、成形が完了したガラス成形体が収容された成形型を装置外部へと搬出することができる。なお、搬送部ケーシング２Ａの上面の交換・冷却部４に対応する開口４Ｂの周囲にＯリングを取り付けられておくことが好ましい。これにより、後述するように、交換・冷却部移動機構２４を伸張させて、金型ユニット１２を上昇させた際に、型支持部材１０Ａ，１０ＢとＯリングとが当接するため、交換・冷却部４内の空間と搬送部２内の空間とを密閉することができる。

なお、本実施形態では、第１及び第２の成形部６、８が金型ユニット内のガラス材料をプレス成形するメイン処理部を構成する。また、交換・冷却部４が、プレス成形が完了した金型ユニットと新たな金型ユニットの交換を行うサブ処理部を構成する。また、交換・冷却部移動機構２４がサブ移動機構を構成し、第１及び第２の成形部移動機構２６、２８がメイン移動機構を構成する。

図７は、本実施形態のレンズ成形装置で用いられる金型ユニットを示す断面図である。図７に示すように、金型ユニット１２（１２Ａ、１２Ｂ）は、金型１１（１１Ａ、１１Ｂ）と型支持部材１０（１０Ａ、１０Ｂ）とを含み、金型１１が型支持部材１０に取り付けられている。金型（成形型）１１は、製造すべきガラス成形体の形状に合わせて形成された成形面を有する上型１３Ａ、下型１３Ｂと、これら上型１３Ａ及び下型１３Ｂの径方向の相互位置を規制する胴型１３Ｃとを有する。上型１３Ａ及び下型１３Ｂの成形面には離型膜が成膜されている。ガラス材料１５は、上型１３Ａと下型１３Ｂの間に挟み込まれた状態で配置されている。ガラス材料１５をガラス屈伏点温度以上に加熱した状態で、上下型１３Ａ、１３Ｂを相対的に近接する方向に加圧することにより、ガラス材料に成形面形状が転写され、所望の形状のガラス成形体（光学素子）にプレス成形することができる。

以下、本実施形態のレンズ成形装置１を用いたガラス成形体の製造方法を説明する。本実施形態では、二つの金型ユニットに対してタイミングをずらして並行して各処理を行うことにより、連続的にガラス成形体を製造する。
図８は、本実施形態のレンズ成形装置を用いたガラス成形体の製造方法における、二つの金型ユニットの移動及び、これら金型ユニットに対して行われる処理を示すタイムチャートである。また、図９〜図２４は、ガラス成形体の製造方法を説明するための図である。図９、図１１、図１３、図１５、図１７、図１９、図２１、及び図２３は各ステップにおける搬送部内を示す水平断面図であり、図１０、図１２、図１４、図１６、図１８、図２０、図２２、及び図２４は、それぞれ図９、図１１、図１３、図１５、図１７、図１９、図２１、及び図２３におけるＡ−Ａ断面図である。また、図２５は、第１の金型ユニットの成形型のガラス材料の温度、及び、成形型に加えられる圧力の大きさを示すグラフである。

以下の説明では、図９及び図１０に示すように、第１の金型１１Ａ内のガラス材料の成形が完了し、第１の金型ユニット１２Ａが交換・冷却部４内に配置されるとともに、第２の金型ユニット１２Ｂが第２の成形部８に位置し、加熱ステップが完了した状態から説明を開始する。なお、この状態では、第１の回転テーブル１７は、交換・冷却部４の直下に位置し、第２の回転テーブル１８は、第２の成形部８の直下に位置している。そして、交換・冷却部移動機構２４の駆動軸２４Ｂが第１の回転テーブル１７の開口１７Ａを挿通して、保持部材２４Ａに支持された金型ユニット１２Ａが交換・冷却部４内に位置している。また、第２の成形部移動機構２８の駆動軸２８Ｂが第２の回転テーブル１８の開口１８Ａを挿通して、保持部材２８Ａに支持された金型ユニット１２Ｂが第２の成形部８内に位置している。

まず、この状態で、交換・冷却部４内において第１の金型ユニット１２Ａの金型１１Ａを交換する交換ステップＳ１０を行う。すなわち、交換・冷却部４の開口を通して、成形が完了したガラス成形体及び金型１１Ａを第１の型支持部材１０Ａから取外し、新たなガラス材料が収容された金型１１Ｃを第１の型支持部材１０Ａに取り付ける。この際、搬送部ケーシング２Ａの交換・冷却部４に連通する開口の周囲にＯリングが設けられているため、交換・冷却部移動機構２４により支持された型支持部材１０Ａの上面と、このＯリングとが当接する。これにより、交換・冷却部４の開口部のシャッターを開けても、搬送部２内を気密状態に保つことができ、酸素（Ｏ₂）濃度の上昇を防止できる。

また、これと並行して第２の成形部８において、第２の金型ユニット１２Ｂの金型１１Ｂにプレスを行うプレスステップＳ１６を行う。なお、プレスステップＳ１６については、このプレスステップＳ１６を行う際に詳細に説明する。

次に、第２の金型ユニット１２Ｂの金型１１ＢにプレスステップＳ１６を実施した状態で、第１の金型ユニット１２Ａを交換・冷却部４から第１の成形部６へ移動する第１の成形部移動ステップＳ１２を行う。すなわち、まず、交換・冷却部移動機構２４により、第１の金型ユニット１２Ａを交換・冷却部４内から第１の回転テーブル１７上まで移動させる。そして、第１の回転テーブル１７を、第１の金型ユニット１２Ａが第１の成形部６の直下に位置するまで回転させる。なお、図１１及び図１２は第１の移動ステップＳ１２において、第１の金型ユニット１２Ａが第１の成形部６の直下に位置するまで回転した状態を示している。次に、第１の成形部移動機構２６より第１の金型ユニット１２Ａを第１の回転テーブル１７上から第１の成形部６内まで移動させる。この第１の成形部移動ステップＳ１２及び後述する第２の成形部移動ステップＳ２２がサブ−メイン移動ステップに相当する。

次に、図１３及び図１４に示すように、第２の金型ユニット１２Ｂの金型１１ＢにプレスステップＳ１６を実施した状態で、第１の金型ユニット１２Ａの金型１１Ｃに加熱ステップＳ１４を行う。すなわち、第１の成形部６内のヒーター３２により金型１１Ｃを第１の金型ユニット１２Ａを、金型１１Ｃ内のガラス材料の温度がガラス粘度で１０⁶〜１０¹¹ｄＰａ・ｓに相当する温度まで加熱する。好ましくは、図２５に示すように屈伏点温度Ｔｓよりも１０〜３０℃程度高くなるまで加熱する。なお、図１４では、プレス機構３６のプレスヘッド３６Ａを金型１１Ｃの上面に当接しているが、当接させなくてもよい。

次に、第２の金型ユニット１２Ｂの金型１１Ｂに対するプレスステップＳ１６が完了した後、第２の金型ユニット１２Ｂを、第２の成形部８から交換・冷却部４に移動させる第２の交換・冷却部移動ステップＳ２４を行う。すなわち、まず、第２の成形部移動機構２８により、第２の金型ユニット１２Ｂを第２の成形部８内から第２の回転テーブル１８上まで移動させる。そして、第２の回転テーブル１８を、第２の金型ユニット１２Ｂが交換・冷却部４の直下に位置するまで回転させる。なお、図１５及び図１６は、第２の回転テーブル１８を、第２の金型ユニット１２Ｂが交換・冷却部４の直下に位置するまで回転した状態を示している。次に、交換・冷却部移動機構２４より第２の金型ユニット１２Ｂを第２の回転テーブル１８上から交換・冷却部４内まで移動させる。この第２の交換・冷却部移動ステップＳ２４及び後述する第１の交換・冷却部移動ステップＳ１８がメイン−サブ移動ステップに相当する。

次に、第２の金型ユニット１２Ｂに対して第２の交換・冷却部移動ステップＳ１８が完了した後、第２の金型ユニット１２Ｂを、交換・冷却部４において冷却させる冷却ステップＳ２０を行う。そして、図１７及び図１８に示すように、第２の金型ユニット１２Ｂの金型１１Ｂに対する冷却ステップＳ２０が完了したら、第２の金型ユニット１２Ｂに対して交換ステップＳ１０を行い、成形が完了したガラス成形体が収容された金型１１Ｂを、新たなガラス材料が収容された金型１１Ｄと交換する。

また、第１の金型ユニット１２Ａに対する加熱ステップＳ１４が完了したら、引き続き第１の成形部６内において第１の金型ユニット１２Ａの金型１１Ｃに、プレスステップＳ１６を行う。本実施形態では、プレスステップＳ１６において、プレス処理を２回に分けて行う。まず、図２５に示すように、第１の金型ユニット１２Ａをガラス屈伏点温度よりも１０〜３０℃高い温度（Ｔｓ＋１０〜３０℃）に保つように加熱しながら、所定の時間（例えば、数十秒〜数十分）、プレスヘッド駆動部３６Ｂによりプレスヘッド３６Ａを下降させ、金型１１Ｃを上下方向に押圧する第１の加圧工程を行う。
次に、第１の金型ユニット１２Ａに対して、ガラス転移温度よりも１０℃高い温度（Ｔｇ＋１０℃）まで冷却し、さらに均熱化する冷却工程を行う。
そして、第１の金型ユニット１２Ａをガラス転移温度よりも１０℃高い温度（Ｔｇ＋１０℃）からガラス転移温度よりも５０℃低い温度（Ｔｇ−５０℃）以下まで冷却しながら、所定の時間（例えば、数十秒〜数十分）、プレスヘッド駆動部３６Ｂによりプレスヘッド３６Ａを下降させ、金型１１Ｃを上下方向に押圧する第２の加圧工程を行う。なお、第２の加圧工程におけるプレス圧力は、第１のプレス処理におけるプレス圧力よりも小さい。

また、第２の金型ユニット１２Ｂに対する交換ステップＳ１０が完了した後、第２の金型ユニット１２Ｂに対して、交換・冷却部４から第２の成形部８に移動させる第２の成形部移動ステップＳ２２を行う。すなわち、まず、交換・冷却部移動機構２４により、第２の金型ユニット１２Ｂを交換・冷却部４内から第２の回転テーブル１８上まで移動させる。そして、第２の回転テーブル１８を、第２の金型ユニット１２Ｂが第２の成形部８の直下に位置するまで回転させる。なお、図１９及び図２０は、第２の回転テーブル１８を、第２の金型ユニット１２Ｂが第２の成形部８の直下に位置するまで回転した状態を示している。次に、第２の成形部移動機構２８より第２の金型ユニット１２Ｂを第２の回転テーブル１８上から第２の成形部８内まで移動させる。

次に、第２の金型ユニット１２Ｂの金型１１Ｄに対する第２の成形部移動ステップＳ２２が完了した後、図２１及び図２２に示すように、第２の成形部８において、第２の金型ユニット１２Ｂに対して加熱ステップＳ１４を行う。そして、第２の成形部８において、第２の金型ユニット１２Ｂに対して加熱ステップＳ１４が完了したら、プレスステップＳ１６を行う。

また、第１の成形部６において、第１の金型ユニット１２Ａの金型１１Ｃに対するプレスステップＳ１６が完了した後、第１の金型ユニット１２Ａに対して、第１の成形部６から交換・冷却部４に移動させる第１の交換・冷却部移動ステップＳ１８を行う。すなわち、まず、第１の成形部移動機構２６により、第１の金型ユニット１２Ａを第１の成形部６内から第１の回転テーブル１７上まで移動させる。そして、第１の回転テーブル１７を、第１の金型ユニット１２Ａが交換・冷却部４の直下に位置するまで回転させる。なお、図２３及び図２４は、第１の回転テーブル１７を、第１の金型ユニット１２Ａが交換・冷却部４の直下に位置するまで回転した状態を示している。次に、交換・冷却部移動機構２４より第１の金型ユニット１２Ａを第１の回転テーブル１７上から交換・冷却部４内まで移動させる。

次に、交換・冷却部４において、第１の金型ユニット１２Ａの金型１１Ｃに対して冷却ステップＳ２０を行う。その後、再び、交換・冷却部４において交換ステップＳ１０を行う。

以上の工程を繰り返すことにより、一対の金型ユニット１２Ａ、１２Ｂにより、タイミングをずらして並行してガラス成形体の製造を繰り返し行うことができる。なお、交換ステップにおいて、取り外した金型は、装置外部において十分に冷却するとよい。

本実施形態のレンズ成形装置によれば、第１及び第２の回転テーブル１７、１８が独立して回転できる、すなわち、一方の回転テーブルが停止した状態で他方の回転テーブルのみを回転させることができるため、第１の成形室６において第１の金型ユニット１２Ａに対してプレスステップを行っている際に、第２の金型ユニット１２Ｂを冷却・交換部４と第２の成形室８との間で移動させることができる。これにより、第１の金型ユニット１２Ａに対するプレスステップの処理時間に関係なく、第２の金型ユニット１２Ｂに対する交換、加熱、冷却ステップ等の各種処理を進行することができ、生産性を向上することができる。

さらに、本実施形態では、第１及び第２の回転テーブル１７、１８の基部に電磁クラッチ１７Ｂ、１８Ｂが設けられ、第１及び第２の回転テーブル１７、１８は、この電磁クラッチ１７Ｂ、１８Ｂにより着脱可能に回転シャフト１６に連結されている。これにより、電磁クラッチ１７Ｂ、１８Ｂの駆動をそれぞれ制御することにより、第１及び第２の回転テーブル１７、１８を独立して、すなわち、一方の回転テーブルが停止した状態で第２の回転テーブルのみを回転させることができる。

また、これら第１及び第２の回転テーブル１７、１８が異なる高さ位置に設けられているため、第１及び第２の回転テーブル１７、１８が回転する際に、干渉することはない。

なお、本実施形態では、第１及び第２の回転テーブル１７、１８を、電磁クラッチ１７Ｂ、１８Ｂにより着脱可能に回転シャフト１６に連結しているが、これに限らず、他のクラッチ機構を用いてもよい。

また、本実施形態では、回転移動機構１４が２つの回転テーブルを備えた場合について説明したが、３つ以上の回転テーブルを備えてもよい。

また、本実施形態では、２つの成形部を設けることとしたが、これに限らず、３以上の成形部を設けてもよい。さらに、本実施形態では、成形部において、加熱ステップ及びプレスステップを連続して行うこととしたが、これに限らず、成形部に換えて加熱部及びプレス部を設け、加熱部において加熱ステップを行い、プレス部においてプレスステップを行ってもよい。

また、本実施形態では、第１及び第２の成形室６，８において同一のレンズを成形することを前提として、第１及び第２の成形室６，８において行われる同じ時間にわたりプレスステップが行われる場合について説明した。しかしながら、これに限らず、第１及び第２の成形室６、８においてプレスステップの時間が異なる二種類のレンズを製造する場合にも適用することができる。

最後に、本実施形態を図等を用いて総括する。
本実施形態のレンズ成形装置１は、図１に示すように、金型ユニット１２内に配置されたガラス材料１５を加熱し、ガラス材料１５をプレス成形することによりガラス成形体を製造するレンズ成形装置１であって、金型ユニット１２が載置され、回転軸を中心にそれぞれ独立して回動する第１及び第２の回転テーブル１７、１８と、金型ユニット１２内のガラス材料１５を加熱及びプレス成形する第１及び第２の成形部６、８と、金型１１の冷却処理及び交換処理を行う交換・冷却部４と、第１及び第２の成形部６、８と第１及び第２の回転テーブル１７、１８との間で金型ユニット１２を移動させる第１及び第２の成形部移動機構２６、２８と、交換・冷却部４と回転テーブル１７、１８との間で金型ユニット１２を移動させる交換・冷却部移動機構２４と、を備え、第１及び第２の成形部移動機構２６、２８は、それぞれ回転軸を中心として周方向に離間した位置に設けられている。

１ レンズ成形装置
２ 搬送部
４ 交換・冷却部
６ 第１の成形部
８ 第２の成形部
１０ 型支持部材
１１、１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄ 金型
１２、１２Ａ、１２Ｂ 金型ユニット
１４ 回転移動機構
１５ ガラス材料
１６ 回転シャフト１６
１７、１８ 回転テーブル
１７Ｂ、１８Ｂ 電位クラッチ
２４ 交換・冷却部移動機構
２６ 第１の成形部移動機構
２８ 第２の成形部移動機構
２８Ａ 保持部材
２８Ｂ 駆動軸
３０、３２ ヒーター
３４、３６ プレス機構

Claims (6)

1. 金型ユニット内に配置されたガラス材料を加熱し、前記ガラス材料をプレス成形することによりガラス成形体を製造するガラス成形体の製造装置であって、
   前記金型ユニットが載置され、回転軸を中心にそれぞれ独立して回動する複数の回転テーブルと、
   前記金型ユニット内の前記ガラス材料を少なくともプレス成形する複数のメイン処理部と、
   前記複数のメイン処理部とは異なる処理を行うサブ処理部と、
   前記複数のメイン処理部と前記回転テーブルとの間で前記金型ユニットを移動させる複数のメイン移動機構と、
   前記サブ処理部と前記回転テーブルとの間で前記金型ユニットを移動させるサブ移動機構と、を備え、
   前記複数のメイン処理部と前記サブ処理部は、それぞれ前記回転軸を中心として周方向に離間した位置に設けられている、ガラス成形体の製造装置。
2. 前記複数のメイン移動機構の各々は、前記金型ユニットを前記回転テーブルと前記メイン処理部との間を上下方向に移動させる第１の駆動軸を有し、
   前記サブ移動機構は、前記金型ユニットを前記回転テーブルと前記サブ処理部との間を上下方向に移動させる第２の駆動軸を有し、
   前記複数の回転テーブルには、それぞれ開口部が形成され、
   前記第１及び第２の駆動軸は前記開口部を挿通可能に設けられている、請求項１に記載のガラス成形装置。
3. 前記複数の回転テーブルは、前記回転軸の延びる方向に互いに離間して設けられている、請求項１又は２に記載のガラス成形体の製造装置。
4. さらに、前記回転軸を中心に回転する回転シャフトをさらに含み、
   前記複数の回転テーブルは、それぞれ、前記回転シャフトと着脱可能に連結するクラッチを基部に有する、
   請求項１から３の何れか１項に記載のガラス成形体の製造装置。
5. 前記メイン処理部は、前記金型ユニット内に配置されたガラス材料を加熱する加熱機構と、前記ガラス材料をプレス成形するプレス機構とを含む、請求項１から４のうち何れか１項に記載のガラス成形体の製造装置。
6. 内部にガラス材料が配置された金型ユニットが載置され、回転軸を中心にそれぞれ独立して回動する複数の回転テーブルと、
   金型ユニット内の前記ガラス材料を加熱、及び、プレス成形する複数のメイン処理部と、
   プレス成形が完了した金型ユニットと新たな金型ユニットの交換、又は、前記金型ユニットから成形されたガラス成形体とガラス材料との交換を少なくとも含む、複数のメイン処理部とは異なる処理を行うサブ処理部と、
   複数のメイン処理部と、前記回転テーブルとの間で前記金型ユニットを移動させる複数のメイン移動機構と、
   サブ処理部と前記回転テーブルとの間で前記金型ユニットを移動させるサブ処理機構と、を備え、複数のメイン処理部と前記サブ処理部は、それぞれ前記回転軸を中心として周方向に離間した位置に設けられているガラス成形体の製造装置を用いたガラス成形体の製造方法であって、
   前記サブ処理部により、前記プレス成形が完了した金型ユニットと新たな金型ユニットの交換、又は、前記金型ユニットから成形されたガラス成形体とガラス材料との交換を行う交換工程と、
   前記金型ユニットを、前記サブ移動機構により前記サブ処理部から前記回転テーブルへ移動させ、前記回転テーブルにより前記回転軸を中心に回転移動させ、前記メイン移動機構により前記回転テーブルから前記メイン処理部へ移動させるサブ−メイン移動工程と、
   前記メイン処理部により前記金型ユニット内の前記ガラス材料を加熱する加熱工程と、
   前記メイン処理部により前記金型ユニット内の前記ガラス材料をプレス成形するプレス工程と、
   前記金型ユニットを、前記メイン移動機構により前記メイン処理部から前記回転テーブルへ移動させ、前記回転テーブルにより前記回転軸を中心に回転移動させ、前記メイン移動機構により前記回転テーブルから前記サブ処理部へ移動させるメイン−サブ移動工程と、を備え、
   第１の金型ユニットに、加熱工程又はプレス工程を行っている間に、これと並行して、第２の金型ユニットにメイン−サブ移動工程又はサブ−メイン移動工程を行う、ガラス成形体の製造方法。

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