JP2021066639A - Molding die, and method for manufacturing optical element - Google Patents

Molding die, and method for manufacturing optical element Download PDF

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Abstract

To provide a technique capable of suppressing the inclination eccentricity of an optical element being a molding.SOLUTION: The molding die comprises: a cylindrical barrel die; an upper die for pressing the material of an optical element from above in the inside of the barrel die; a spacer arranged above the upper die; and a lower die for pressing the material from below in the inside of the barrel die. The barrel die includes a vertical sleeve for storing the material; the upper die includes an upper shaft inserted into the sleeve of the barrel die; and the lower die includes a lower shaft inserted into the sleeve of the barrel die. The upper surface of the spacer having a curved surface convex upward has the highest point in height on the vertical center line of the upper shaft, and the lower surface of the spacer having a curved surface convex downward has the lowest point in height on the vertical center line of the upper shaft.SELECTED DRAWING: Figure 3A

Description

本開示は、成形型、及び光学素子の製造方法に関する。 The present disclosure relates to a molding die and a method for manufacturing an optical element.

特許文献1に記載の成形型は、ガラスレンズなどの光学素子をプレス成形する。成形型は、上型と、下型と、内胴と、外胴と、コイルスプリングとを有する。上型は、光学素子の上面を成形する。下型は、光学素子の下面を成形する。内胴は、円筒状に形成される。内胴には、上型及び下型が挿入される。外胴は、円筒状に形成され、内胴を取り囲む。外胴は、上型と下型の距離を規制する。コイルスプリングは、外胴の外側に配され、内胴のフランジを下型のフランジに押し当てる。 The molding die described in Patent Document 1 press-molds an optical element such as a glass lens. The molding die has an upper die, a lower die, an inner body, an outer body, and a coil spring. The upper mold forms the upper surface of the optical element. The lower mold forms the lower surface of the optical element. The inner body is formed in a cylindrical shape. An upper mold and a lower mold are inserted into the inner body. The outer body is formed in a cylindrical shape and surrounds the inner body. The outer body regulates the distance between the upper and lower molds. The coil spring is arranged on the outside of the outer body and presses the flange of the inner body against the flange of the lower mold.

特開2011−184249号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2011-184249

特許文献1に記載の成形型は、プレス成形機の上盤と下盤との間に配置される。成形型は、予め光学素子の素材を収容する。成形型は、素材Mを収容した後、加熱され、プレスされた後、冷却される。 The molding die described in Patent Document 1 is arranged between the upper plate and the lower plate of the press molding machine. The mold contains the material of the optical element in advance. The mold is heated after accommodating the material M, pressed, and then cooled.

ところで、プレス時には、上盤が下降し、上型を押下げる。その際、上盤の下面が熱などで反ることがあった。上盤の下面が反った場合、反らなかった場合とは異なり、上盤が上型の上面全体に面接触できず、上型の上面の端に点接触しうる。その結果、上型に偏荷重がかかり、上型が傾いてしまうことがあった。それゆえ、素材をバランス良く圧縮できず、成形品である光学素子の上下面の光軸が傾く傾き偏心(チルト)が生じることがあった。 By the way, at the time of pressing, the upper plate is lowered and the upper mold is pushed down. At that time, the lower surface of the upper board sometimes warped due to heat or the like. When the lower surface of the upper plate is warped, unlike the case where the lower surface is not warped, the upper plate cannot make surface contact with the entire upper surface of the upper mold, and may make point contact with the edge of the upper surface of the upper mold. As a result, an eccentric load was applied to the upper mold, and the upper mold sometimes tilted. Therefore, the material cannot be compressed in a well-balanced manner, and the optical axis of the upper and lower surfaces of the optical element, which is a molded product, may be tilted to cause tilt eccentricity (tilt).

本開示の一態様は、成形品である光学素子の傾き偏心を抑制できる、技術を提供する。 One aspect of the present disclosure provides a technique capable of suppressing the tilt eccentricity of an optical element which is a molded product.

本開示の一態様に係る成形型は、円筒状の胴型と、前記胴型の内部にて光学素子の素材を上から押さえる上型と、前記上型の上方に配置されるスペーサと、前記胴型の内部にて前記素材を下から押さえる下型と、を有する。前記胴型は、前記素材を収容する鉛直なスリーブを含む。前記上型は、前記胴型の前記スリーブに挿入される上シャフトを含む。前記下型は、前記胴型の前記スリーブに挿入される下シャフトを含む。前記スペーサの上面は、上に凸の曲面であって、前記上シャフトの鉛直な中心線上に高さの最も高い点を有するか、又は、前記スペーサの下面は、下に凸の曲面であって、前記上シャフトの鉛直な中心線上に高さの最も低い点を有する。 The molding mold according to one aspect of the present disclosure includes a cylindrical body mold, an upper mold that presses the material of the optical element from above inside the body mold, a spacer arranged above the upper mold, and the above. It has a lower mold that presses the material from below inside the body mold. The barrel includes a vertical sleeve that houses the material. The upper die includes an upper shaft that is inserted into the sleeve of the body die. The lower mold includes a lower shaft that is inserted into the sleeve of the body mold. The upper surface of the spacer has an upwardly convex curved surface and has the highest point on the vertical center line of the upper shaft, or the lower surface of the spacer has a downwardly convex curved surface. , Has the lowest height point on the vertical centerline of the upper shaft.

本開示の一態様によれば、成形品である光学素子の傾き偏心を抑制できる。 According to one aspect of the present disclosure, it is possible to suppress the tilt eccentricity of the optical element which is a molded product.

図1は、一実施形態に係るプレス成形機を示す側面図である。FIG. 1 is a side view showing a press molding machine according to an embodiment. 図2Aは、一実施形態に係る成形型を示す断面図であって、成形型の圧縮開始前の状態を示す断面図である。FIG. 2A is a cross-sectional view showing a molding die according to an embodiment, and is a cross-sectional view showing a state before the start of compression of the molding die. 図2Bは、図2Aの成形型の圧縮時の状態を示す断面図である。FIG. 2B is a cross-sectional view showing a state of the molding mold of FIG. 2A at the time of compression. 図3Aは、図2Bの一部を拡大して示す断面図である。FIG. 3A is an enlarged cross-sectional view showing a part of FIG. 2B. 図3Bは、参考形態に係る成形型の一部を拡大して示す断面図である。FIG. 3B is an enlarged cross-sectional view showing a part of the molding die according to the reference form. 図4は、一実施形態に係る成形型の要部を示す上面図である。FIG. 4 is a top view showing a main part of the molding mold according to the embodiment. 図5Aは、第1変形例に係る成形型を示す断面図であって、成形型の圧縮開始前の状態を示す断面図である。FIG. 5A is a cross-sectional view showing a molding die according to the first modification, and is a cross-sectional view showing a state before the start of compression of the molding die. 図5Bは、図5Aの成形型の圧縮時の状態を示す断面図である。FIG. 5B is a cross-sectional view showing a state of the molding mold of FIG. 5A at the time of compression. 図6Aは、第2変形例に係る成形型を示す断面図であって、成形型の圧縮開始前の状態を示す断面図である。FIG. 6A is a cross-sectional view showing a molding die according to the second modification, and is a cross-sectional view showing a state before the start of compression of the molding die. 図6Bは、図6Aの成形型の圧縮時の状態を示す断面図である。FIG. 6B is a cross-sectional view showing a state of the molding mold of FIG. 6A at the time of compression.

以下、本開示の実施形態について図面を参照して説明する。なお、各図面において同一の又は対応する構成には同一の符号を付し、説明を省略することがある。また、各図面において、X軸方向、Y軸方向及びZ軸方向は互いに垂直な方向であって、X軸方向及びY軸方向は水平方向、Z軸方向は鉛直方向である。 Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described with reference to the drawings. In each drawing, the same or corresponding configurations may be designated by the same reference numerals and description thereof may be omitted. Further, in each drawing, the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction are perpendicular to each other, the X-axis direction and the Y-axis direction are the horizontal direction, and the Z-axis direction is the vertical direction.

図1に示すように、プレス成形機100は、複数の処理ユニット110と、複数の処理ユニット110に対して成形型1を搬送する搬送装置120とを有する。複数の処理ユニット110はX軸方向に並び、搬送装置120は成形型1をX軸方向にスライドする。成形型1は、図2A等に示すように、予め光学素子を形成する素材Mを収容する。光学素子は、例えばレンズである。素材Mは、例えばガラスである。 As shown in FIG. 1, the press molding machine 100 has a plurality of processing units 110 and a transfer device 120 that conveys the molding die 1 to the plurality of processing units 110. The plurality of processing units 110 are arranged in the X-axis direction, and the transfer device 120 slides the molding die 1 in the X-axis direction. As shown in FIG. 2A and the like, the molding die 1 houses the material M for forming the optical element in advance. The optical element is, for example, a lens. The material M is, for example, glass.

成形型1は、素材Mを収容した後、加熱ゾーンX1にて段階的に加熱される。その後、成形型1は、プレスゾーンX2にてプレスされる。プレス時の素材Mの温度は、例えば、屈伏点以上、軟化点以下である。素材Mは、光学素子の形状に塑性変形する。その後、成形型1は、冷却ゾーンX3にて段階的に冷却される。素材Mは、歪点以下の温度に冷却された後、成形型1から取り出される。これにより、光学素子が得られる。成形型1が加熱されるので、成形型1の酸化が進まないように、成形型1の周辺は窒素ガスなどの不活性ガスで満たされてもよい。 After accommodating the material M, the molding die 1 is heated stepwise in the heating zone X1. After that, the molding die 1 is pressed in the press zone X2. The temperature of the material M at the time of pressing is, for example, equal to or higher than the yield point and lower than or lower than the softening point. The material M is plastically deformed into the shape of the optical element. After that, the mold 1 is cooled stepwise in the cooling zone X3. The material M is taken out from the molding die 1 after being cooled to a temperature equal to or lower than the strain point. As a result, an optical element can be obtained. Since the molding die 1 is heated, the periphery of the molding die 1 may be filled with an inert gas such as nitrogen gas so that the molding die 1 is not oxidized.

複数の処理ユニット110は、それぞれ、上盤111と、下盤112と、昇降機構113とを有する。上盤111は、下盤112の上方にて昇降自在である。下盤112は、固定される。下盤112の上面には、成形型1が載置される。昇降機構113は、上盤111を昇降し、上盤111の下面で成形型1を押す。上盤111の下面と、下盤112の上面とは水平である。 Each of the plurality of processing units 110 has an upper plate 111, a lower plate 112, and an elevating mechanism 113, respectively. The upper plate 111 can be raised and lowered above the lower plate 112. The lower board 112 is fixed. The molding die 1 is placed on the upper surface of the lower plate 112. The elevating mechanism 113 elevates and elevates the upper plate 111, and pushes the molding die 1 on the lower surface of the upper plate 111. The lower surface of the upper plate 111 and the upper surface of the lower plate 112 are horizontal.

上盤111は、例えば、温調器114と、均熱板115とを有する。温調器114は、均熱板115の上方に配置され、均熱板115を介して成形型1の温度を調節する。成形型1の温度は、加熱ゾーンX1にてX軸負方向に向けて段階的に高くなり、プレスゾーンX2にて最も高くなり、冷却ゾーンX3にてX軸負方向に向けて段階的に低くなる。温調器114は、ヒータ又はクーラである。 The upper plate 111 has, for example, a temperature controller 114 and a heat soaking plate 115. The temperature controller 114 is arranged above the heat equalizing plate 115, and adjusts the temperature of the molding die 1 via the heat equalizing plate 115. The temperature of the molding die 1 gradually increases in the negative direction of the X-axis in the heating zone X1, becomes highest in the press zone X2, and gradually decreases in the negative direction of the X-axis in the cooling zone X3. Become. The temperature controller 114 is a heater or a cooler.

下盤112は、上盤111と同様に構成され、例えば、温調器116と、均熱板117とを有する。温調器116は、均熱板117の下方に配置され、均熱板117を介して成形型1の温度を調節する。温調器116は、ヒータ又はクーラである。 The lower plate 112 is configured in the same manner as the upper plate 111, and has, for example, a temperature controller 116 and a heat soaking plate 117. The temperature controller 116 is arranged below the heat equalizing plate 117, and adjusts the temperature of the molding die 1 via the heat equalizing plate 117. The temperature controller 116 is a heater or a cooler.

昇降機構113は、例えば空気圧シリンダ、油圧シリンダ又は電動シリンダである。昇降機構113は、上盤111を昇降し、上盤111の下面で成形型1を押す。上盤111と成形型1とは、接触することで、熱を効率的に伝達する。加熱ゾーンX1では、上盤111と成形型1とが接触し熱を伝達すればよく、成形型1はほとんど圧縮されなくてよい。プレスゾーンX2では、素材Mが光学素子の形状に塑性変形するように、成形型1が圧縮される。冷却ゾーンX3では、素材Mの冷却収縮に上型が追従するように成形型を圧縮する。 The elevating mechanism 113 is, for example, a pneumatic cylinder, a hydraulic cylinder, or an electric cylinder. The elevating mechanism 113 elevates and elevates the upper plate 111, and pushes the molding die 1 on the lower surface of the upper plate 111. The upper plate 111 and the molding die 1 are in contact with each other to efficiently transfer heat. In the heating zone X1, the upper plate 111 and the molding die 1 may come into contact with each other to transfer heat, and the molding die 1 may be hardly compressed. In the press zone X2, the molding die 1 is compressed so that the material M is plastically deformed into the shape of the optical element. In the cooling zone X3, the molding die is compressed so that the upper die follows the cooling shrinkage of the material M.

図1に示すプレス成形機100は一例であり、特に限定されない。例えば、X1、X2、およびX3の並び位置や数は、成形条件により適宜変更できる。 The press molding machine 100 shown in FIG. 1 is an example and is not particularly limited. For example, the arrangement position and number of X1, X2, and X3 can be appropriately changed depending on the molding conditions.

図2A及び図2Bに示すように、成形型1は、胴型2と、上型3と、下型5とを有する。胴型2は、素材Mを収容する。上型3は、胴型2の内部にて素材Mを上から押さえる。下型5は、胴型2の内部にて素材Mを下から押さえる。胴型2と、上型3と、下型5とは、それぞれの面形状を素材Mに転写するので、硬度の高い材料、例えば超硬合金又は炭化ケイ素などで形成される。 As shown in FIGS. 2A and 2B, the molding die 1 has a body die 2, an upper die 3, and a lower die 5. The body type 2 accommodates the material M. The upper mold 3 presses the material M from above inside the body mold 2. The lower mold 5 presses the material M from below inside the body mold 2. Since the body mold 2, the upper mold 3, and the lower mold 5 transfer their respective surface shapes to the material M, they are formed of a material having high hardness, for example, cemented carbide or silicon carbide.

図3Aに示すように、胴型2は、素材Mを収容する鉛直なスリーブ21を有する。胴型2は、円筒状であり、スリーブ21を鉛直方向に貫通する貫通穴22を有する。スリーブ21は、貫通穴22の内部に、素材Mを収容し、その内周面の形状を素材Mに転写する。 As shown in FIG. 3A, the body type 2 has a vertical sleeve 21 for accommodating the material M. The body type 2 is cylindrical and has a through hole 22 that penetrates the sleeve 21 in the vertical direction. The sleeve 21 accommodates the material M inside the through hole 22, and transfers the shape of the inner peripheral surface thereof to the material M.

また、胴型2は、スリーブ21の外周面に形成されるフランジ23を有する。フランジ23は、例えば、スリーブ21の下端に形成される。なお、フランジ23は、本実施形態ではスリーブ21の下端に形成されるが、スリーブ21の途中に形成されてもよい。フランジ23がスリーブ21の途中に形成される場合、フランジ53の周縁から上方に突出するリングが形成され、リングでフランジ23を支持する。ただし、フランジ23は、フランジ53との水平面同士の接触面積を広げるべく、スリーブ21の下端に形成されることが好ましい。フランジ23とフランジ53との水平面同士の接触面積が広いほど、下型5の傾きをより抑制できる。 Further, the body type 2 has a flange 23 formed on the outer peripheral surface of the sleeve 21. The flange 23 is formed, for example, at the lower end of the sleeve 21. Although the flange 23 is formed at the lower end of the sleeve 21 in this embodiment, it may be formed in the middle of the sleeve 21. When the flange 23 is formed in the middle of the sleeve 21, a ring protruding upward from the peripheral edge of the flange 53 is formed, and the ring supports the flange 23. However, the flange 23 is preferably formed at the lower end of the sleeve 21 in order to increase the contact area between the horizontal planes with the flange 53. The wider the contact area between the horizontal planes of the flange 23 and the flange 53, the more the inclination of the lower mold 5 can be suppressed.

上型3は、胴型2のスリーブ21に挿入される上シャフト31を有する。上シャフト31は、その下面にて素材Mを押さえ、その下面の形状を素材Mに転写する。上シャフト31の外周面はスリーブ21の内周面に摺動自在に接触し、上シャフト31の中心線Z1とスリーブ21の中心線Z0とは一致する。 The upper die 3 has an upper shaft 31 that is inserted into the sleeve 21 of the body die 2. The upper shaft 31 presses the material M on its lower surface and transfers the shape of the lower surface to the material M. The outer peripheral surface of the upper shaft 31 slidably contacts the inner peripheral surface of the sleeve 21, and the center line Z1 of the upper shaft 31 and the center line Z0 of the sleeve 21 coincide with each other.

また、上型3は、上シャフト31の外周面に形成されるフランジ33を有する。フランジ33は、上シャフト31の上端に形成され、水平に配置される。フランジ33の上には後述のスペーサ4が載置される。プレス成形機100の上盤111は、スペーサ4を介して上型3を押す。 Further, the upper mold 3 has a flange 33 formed on the outer peripheral surface of the upper shaft 31. The flange 33 is formed at the upper end of the upper shaft 31 and is arranged horizontally. A spacer 4, which will be described later, is placed on the flange 33. The upper plate 111 of the press molding machine 100 pushes the upper mold 3 via the spacer 4.

スペーサ4は、上型3の上方に配置される。スペーサ4は、プレス成形機100の荷重を上型3に伝達するので、硬度の高い材料、例えば超硬合金又は炭化ケイ素などで形成される。スペーサ4は、上型3と一体に形成されてもよいが、本実施形態では上型3とは別に形成され、上型3に分離自在に載置される。 The spacer 4 is arranged above the upper mold 3. Since the spacer 4 transmits the load of the press molding machine 100 to the upper mold 3, it is formed of a material having high hardness, for example, cemented carbide or silicon carbide. The spacer 4 may be formed integrally with the upper mold 3, but in the present embodiment, the spacer 4 is formed separately from the upper mold 3 and is separably placed on the upper mold 3.

成形品である光学素子の厚みは、スペーサ4の厚みを調整することで、調整できる。例えば、スペーサ4の下面を研削し、スペーサ4の厚みを調整することで、光学素子の厚みを調整できる。または、厚みの異なるスペーサ4を準備し、光学素子の厚みが所望の厚みになるようにスペーサ4を交換してもよい。 The thickness of the optical element, which is a molded product, can be adjusted by adjusting the thickness of the spacer 4. For example, the thickness of the optical element can be adjusted by grinding the lower surface of the spacer 4 and adjusting the thickness of the spacer 4. Alternatively, spacers 4 having different thicknesses may be prepared and the spacers 4 may be replaced so that the thickness of the optical element becomes a desired thickness.

本実施形態によれば、スペーサ4の上面41は、上に凸の曲面であって、上シャフト31の鉛直な中心線Z1上に高さの最も高い点42を有する。それゆえ、プレス成形機100の上盤111の下面が反った場合でも、反らなかった場合と同様に、上盤111はスペーサ4の上面の中心点42に点接触する。従って、上型3の上シャフト31を真っ直ぐ下に押すことができ、上シャフト31の傾きを抑制でき、成形品である光学素子の傾き偏心を抑制できる。なお、傾き偏心だけではなく、面間偏心をも抑制できる。面間偏心は、光学素子の上下面の光軸が水平方向にずれる偏心である。 According to the present embodiment, the upper surface 41 of the spacer 4 has an upwardly convex curved surface, and has a point 42 having the highest height on the vertical center line Z1 of the upper shaft 31. Therefore, even if the lower surface of the upper plate 111 of the press forming machine 100 is warped, the upper plate 111 makes point contact with the center point 42 of the upper surface of the spacer 4 as in the case where the lower surface is not warped. Therefore, the upper shaft 31 of the upper mold 3 can be pushed straight down, the inclination of the upper shaft 31 can be suppressed, and the inclination eccentricity of the optical element which is a molded product can be suppressed. It should be noted that not only tilt eccentricity but also interplane eccentricity can be suppressed. The inter-plane eccentricity is an eccentricity in which the optical axes of the upper and lower surfaces of the optical element are displaced in the horizontal direction.

図3Bに示すように、参考形態に係るスペーサ4の上面41は、平坦な水平面である。この場合、プレス成形機100の上盤111の下面が反った場合には、反らなかった場合とは異なり、上盤111はスペーサ4の上面全体に面接触できず、スペーサ4の上面の端に点接触することがある。その結果、上型3に偏荷重がかかり、上型3の上シャフト31が傾くことがある。従って、傾き偏心が生じうる。 As shown in FIG. 3B, the upper surface 41 of the spacer 4 according to the reference embodiment is a flat horizontal plane. In this case, when the lower surface of the upper plate 111 of the press forming machine 100 is warped, unlike the case where the upper plate 111 is not warped, the upper plate 111 cannot make surface contact with the entire upper surface of the spacer 4, and the edge of the upper surface of the spacer 4 cannot be contacted. May make point contact with. As a result, an eccentric load is applied to the upper die 3, and the upper shaft 31 of the upper die 3 may be tilted. Therefore, tilt eccentricity can occur.

本実施形態によれば、上記の通り、スペーサ4の上面41は、上に凸の曲面であって、上シャフト31の鉛直な中心線Z1上に高さの最も高い点42を有する。それゆえ、プレス成形機100の上盤111の下面が反った場合でも、反らなかった場合と同様に、上シャフト31を真っ直ぐ下に押すことができ、上シャフト31の傾きを抑制できる。スペーサ4の上面41の曲率半径は、例えは300mm〜2600mm、好ましくは800mm〜1600mmである。なお、スペーサ4の下面45は、平坦な水平面であってよい。スペーサ4を上型3に安定的に載置できる。 According to the present embodiment, as described above, the upper surface 41 of the spacer 4 has an upwardly convex curved surface, and has a point 42 having the highest height on the vertical center line Z1 of the upper shaft 31. Therefore, even if the lower surface of the upper plate 111 of the press forming machine 100 is warped, the upper shaft 31 can be pushed straight down as in the case where the upper shaft 111 is not warped, and the inclination of the upper shaft 31 can be suppressed. The radius of curvature of the upper surface 41 of the spacer 4 is, for example, 300 mm to 2600 mm, preferably 800 mm to 1600 mm. The lower surface 45 of the spacer 4 may be a flat horizontal surface. The spacer 4 can be stably placed on the upper mold 3.

なお、図5A及び図5Bに示すように、スペーサ4の上面41が平坦な水平面であって、スペーサ4の下面45が下に凸の曲面であってもよい。スペーサ4の下面45は、上シャフト31の鉛直な中心線Z1上に高さの最も低い点46を有する。それゆえ、プレス成形機100の上盤111の下面が反った場合でも、反らなかった場合と同様に、上型3はスペーサ4の下面45の中心点46に点接触する。従って、上型3の上シャフト31を真っ直ぐ下に押すことができ、上シャフト31の傾きを抑制できる。スペーサ4の下面45の曲率半径は、例えば300mm〜2600mm、好ましくは800mm〜1600mmである。 As shown in FIGS. 5A and 5B, the upper surface 41 of the spacer 4 may be a flat horizontal surface, and the lower surface 45 of the spacer 4 may be a downwardly convex curved surface. The lower surface 45 of the spacer 4 has the lowest height point 46 on the vertical center line Z1 of the upper shaft 31. Therefore, even if the lower surface of the upper plate 111 of the press forming machine 100 is warped, the upper mold 3 makes point contact with the center point 46 of the lower surface 45 of the spacer 4 as in the case where the lower surface is not warped. Therefore, the upper shaft 31 of the upper mold 3 can be pushed straight down, and the inclination of the upper shaft 31 can be suppressed. The radius of curvature of the lower surface 45 of the spacer 4 is, for example, 300 mm to 2600 mm, preferably 800 mm to 1600 mm.

また、図示しないが、スペーサ4の上面41が上に凸の曲面であって、且つスペーサ4の下面45が下に凸の曲面であってもよい。但し、スペーサ4の上面41と下面45の一方が水平な平坦面であれば、平坦面を削るのは容易であるので、スペーサ4の厚み調整が容易である。 Further, although not shown, the upper surface 41 of the spacer 4 may be a curved surface that is convex upward, and the lower surface 45 of the spacer 4 may be a curved surface that is convex downward. However, if one of the upper surface 41 and the lower surface 45 of the spacer 4 is a horizontal flat surface, it is easy to scrape the flat surface, so that the thickness of the spacer 4 can be easily adjusted.

更に、図示しないが、スペーサ4の上面41及び下面45の両方が平坦な水平面であっても、上型3の上面が上に凸の曲面であればよい。上型3の上面は、上シャフト31の鉛直な中心線Z1上に高さの最も高い点を有する。それゆえ、プレス成形機100の上盤111の下面が反った場合でも、反らなかった場合と同様に、スペーサ4は上型3の上面の中心点に点接触する。従って、上型3の上シャフト31を真っ直ぐ下に押すことができ、上シャフト31の傾きを抑制できる。上型3の上面の曲率半径は、例えば300mm〜2600mm、好ましくは450mm〜900mmである。 Further, although not shown, even if both the upper surface 41 and the lower surface 45 of the spacer 4 are flat horizontal surfaces, the upper surface of the upper die 3 may be a curved surface that is convex upward. The upper surface of the upper mold 3 has the highest point on the vertical center line Z1 of the upper shaft 31. Therefore, even if the lower surface of the upper plate 111 of the press forming machine 100 is warped, the spacer 4 makes point contact with the center point of the upper surface of the upper mold 3 as in the case where the lower surface is not warped. Therefore, the upper shaft 31 of the upper mold 3 can be pushed straight down, and the inclination of the upper shaft 31 can be suppressed. The radius of curvature of the upper surface of the upper mold 3 is, for example, 300 mm to 2600 mm, preferably 450 mm to 900 mm.

図3Aに示すように、下型5は、胴型2のスリーブ21に挿入される下シャフト51を有する。下シャフト51は、その上面にて素材Mを押さえ、その上面の形状を素材Mに転写する。下シャフト51の外周面はスリーブ21の内周面に摺動自在に接触し、下シャフト51の中心線Z2とスリーブ21の中心線Z0とは一致する。 As shown in FIG. 3A, the lower die 5 has a lower shaft 51 that is inserted into the sleeve 21 of the body die 2. The lower shaft 51 presses the material M on its upper surface and transfers the shape of the upper surface to the material M. The outer peripheral surface of the lower shaft 51 slidably contacts the inner peripheral surface of the sleeve 21, and the center line Z2 of the lower shaft 51 and the center line Z0 of the sleeve 21 coincide with each other.

また、下型5は、下シャフト51の外周面に形成されるフランジ53を有する。フランジ53は、下シャフト51の下端に形成され、水平に配置される。フランジ53は、プレス成形機100の下盤112に接触し、水平に保持される。 Further, the lower mold 5 has a flange 53 formed on the outer peripheral surface of the lower shaft 51. The flange 53 is formed at the lower end of the lower shaft 51 and is arranged horizontally. The flange 53 contacts the lower plate 112 of the press forming machine 100 and is held horizontally.

成形型1は、更に、スプリング6を有する。スプリング6の材質は、特に限定されないが、耐熱性の観点から、例えばニッケル基の超合金又は窒化ケイ素等である。窒化ケイ素は、耐熱性により優れている。 The mold 1 further has a spring 6. The material of the spring 6 is not particularly limited, but from the viewpoint of heat resistance, for example, a nickel-based superalloy or silicon nitride is used. Silicon nitride is superior in heat resistance.

スプリング6は、プレス成形機100の上盤111と下盤112の接近によって弾性変形し、その復元力で、胴型2のフランジ23を下型5のフランジ53に押し当てる。その結果、互いに圧接された2つのフランジ23、53が水平になるので、スリーブ21の中心線Z0と下シャフト51の中心線Z2とが鉛直になり、これらの中心線Z0、Z2同士の傾きを抑制できる。すなわち、下型5の傾きを抑制でき、成形品である光学素子の傾き偏心を抑制できる。 The spring 6 is elastically deformed by the proximity of the upper plate 111 and the lower plate 112 of the press molding machine 100, and the restoring force of the spring 6 presses the flange 23 of the body mold 2 against the flange 53 of the lower mold 5. As a result, the two flanges 23 and 53 pressed against each other become horizontal, so that the center line Z0 of the sleeve 21 and the center line Z2 of the lower shaft 51 become vertical, and the inclinations of these center lines Z0 and Z2 are increased. Can be suppressed. That is, the inclination of the lower mold 5 can be suppressed, and the inclination eccentricity of the optical element which is a molded product can be suppressed.

スプリング6は、例えばコイルスプリングであり、胴型2のスリーブ21と、上型3の上シャフト31と、下型5の下シャフト51とを囲む。スプリング6の中心線Z3は、スリーブ21の中心線Z0、上シャフト31の中心線Z1及び下シャフト51の中心線Z2と一致する。スプリング6の復元力で、胴型2のフランジ23を周方向全体に亘って均等に押すことができる。 The spring 6 is, for example, a coil spring, and surrounds the sleeve 21 of the body mold 2, the upper shaft 31 of the upper mold 3, and the lower shaft 51 of the lower mold 5. The center line Z3 of the spring 6 coincides with the center line Z0 of the sleeve 21, the center line Z1 of the upper shaft 31, and the center line Z2 of the lower shaft 51. The restoring force of the spring 6 can evenly push the flange 23 of the body mold 2 over the entire circumferential direction.

スプリング6が圧縮された後、素材Mが圧縮されるように、スプリング6の長さが決定される。素材Mが圧縮される前に、スプリング6が圧縮され、スプリング6の復元力で、胴型2のフランジ23が下型5のフランジ53に押し当てられる。従って、素材Mの圧縮前に、スリーブ21の中心線Z0と下シャフト51の中心線Z2とを一致できる。 After the spring 6 is compressed, the length of the spring 6 is determined so that the material M is compressed. Before the material M is compressed, the spring 6 is compressed, and the restoring force of the spring 6 presses the flange 23 of the body mold 2 against the flange 53 of the lower mold 5. Therefore, the center line Z0 of the sleeve 21 and the center line Z2 of the lower shaft 51 can be matched with each other before the material M is compressed.

成形型1は、更に、スプリングホルダ7を有する。スプリングホルダ7は、スプリング6を保持し、かつ、スペーサ4を保持する。また、スプリングホルダ7は、スプリング6の水平方向の変形を規制する。スプリング6は、プレス成形時に鉛直方向に真っ直ぐ弾性変形する。その結果、スプリング6の復元力で、胴型2のフランジ23を真っ直ぐ下に押すことができ、フランジ23とフランジ53の接触面の水平性を担保できる。さらに、フランジ23、53同士の接触面と下型5の中心線の鉛直性(直角性)を担保できる。これにより、下型5の傾きを抑制でき、成形品である光学素子の傾き偏心の発生を抑制できる。 The mold 1 further has a spring holder 7. The spring holder 7 holds the spring 6 and holds the spacer 4. Further, the spring holder 7 regulates the deformation of the spring 6 in the horizontal direction. The spring 6 elastically deforms straight in the vertical direction during press molding. As a result, the restoring force of the spring 6 can push the flange 23 of the body mold 2 straight down, and the horizontality of the contact surface between the flange 23 and the flange 53 can be ensured. Further, the verticality (right angle) between the contact surfaces of the flanges 23 and 53 and the center line of the lower mold 5 can be ensured. As a result, the inclination of the lower mold 5 can be suppressed, and the occurrence of inclination eccentricity of the optical element which is a molded product can be suppressed.

スプリングホルダ7は、例えば、スリーブ21を取り囲む円筒状の内筒71と、内筒71を取り囲む円筒状の外筒72とを含む。内筒71と外筒72とは、胴型2のスリーブ21の外側に配置され、スプリング6の内側に配置される。外筒72は、内筒71に対して相対的に鉛直方向に移動し、スプリング6の鉛直方向の伸縮を許容する。 The spring holder 7 includes, for example, a cylindrical inner cylinder 71 surrounding the sleeve 21 and a cylindrical outer cylinder 72 surrounding the inner cylinder 71. The inner cylinder 71 and the outer cylinder 72 are arranged outside the sleeve 21 of the body type 2 and inside the spring 6. The outer cylinder 72 moves in the vertical direction relative to the inner cylinder 71, and allows the spring 6 to expand and contract in the vertical direction.

外筒72の内周面は、内筒71の外周面に摺動可能に接触する。外筒72と内筒71とは、水平方向には相対的に移動しないので、スプリング6の水平方向の変形を規制できる。また、スプリング6の鉛直方向の伸縮を許容できる。 The inner peripheral surface of the outer cylinder 72 slidably contacts the outer peripheral surface of the inner cylinder 71. Since the outer cylinder 72 and the inner cylinder 71 do not move relatively in the horizontal direction, the deformation of the spring 6 in the horizontal direction can be regulated. Further, it is possible to allow the spring 6 to expand and contract in the vertical direction.

なお、外筒72の内周面は、本実施形態では内筒71の外周面に接触するが、接触しなくてもよい。後者の場合、外筒72の外周面が後述のストッパ10の内周面に摺動可能に接触すれば、スプリング6の水平方向の変形を規制できる。 The inner peripheral surface of the outer cylinder 72 contacts the outer peripheral surface of the inner cylinder 71 in the present embodiment, but it does not have to be in contact with the outer peripheral surface. In the latter case, if the outer peripheral surface of the outer cylinder 72 slidably contacts the inner peripheral surface of the stopper 10 described later, the horizontal deformation of the spring 6 can be regulated.

内筒71の内部には、スペーサ4が挿入される。内筒71は、スペーサ4と上型3との水平方向の位置を決める。内筒71を設けることにより、スペーサ4の傾きを抑制し上型3の傾きを抑制できる。 The spacer 4 is inserted inside the inner cylinder 71. The inner cylinder 71 determines the horizontal position of the spacer 4 and the upper mold 3. By providing the inner cylinder 71, the inclination of the spacer 4 can be suppressed and the inclination of the upper mold 3 can be suppressed.

スペーサ4は、上型3に分離自在に載置される。スペーサ4の厚みを調整することで、光学素子の厚みを調整できる。 The spacer 4 is detachably placed on the upper mold 3. By adjusting the thickness of the spacer 4, the thickness of the optical element can be adjusted.

スペーサ4の外周面は、内筒71の内周面に摺動自在に接触する。内筒71の内周面に沿ってスペーサ4を鉛直方向に移動でき、スペーサ4の中心線の傾きを防止できる。従って、スペーサ4の上面41の高さの最も高い点42を、常に、上シャフト31の中心線Z1に一致できる。 The outer peripheral surface of the spacer 4 slidably contacts the inner peripheral surface of the inner cylinder 71. The spacer 4 can be moved in the vertical direction along the inner peripheral surface of the inner cylinder 71, and the inclination of the center line of the spacer 4 can be prevented. Therefore, the highest point 42 of the height of the upper surface 41 of the spacer 4 can always coincide with the center line Z1 of the upper shaft 31.

また、スプリングホルダ7は、内筒71の内周面に、スペーサ4を上型3から持ち上げる突起73を更に含む。突起73は、例えばリング状に形成される。突起73の内径は上型3のフランジ33の外径よりも大きく、突起73は上型3を持ち上げない。成形型1の分解時などに、内筒71を掴んで持ち上げることで、内筒71と共にスペーサ4を上型3から分離できる。 Further, the spring holder 7 further includes a protrusion 73 on the inner peripheral surface of the inner cylinder 71 to lift the spacer 4 from the upper mold 3. The protrusion 73 is formed in a ring shape, for example. The inner diameter of the protrusion 73 is larger than the outer diameter of the flange 33 of the upper mold 3, and the protrusion 73 does not lift the upper mold 3. By grasping and lifting the inner cylinder 71 when the molding mold 1 is disassembled, the spacer 4 can be separated from the upper mold 3 together with the inner cylinder 71.

また、スプリングホルダ7は、スプリング6の下端を保持する下リング74と、スプリング6の上端を保持する上リング75とを含む。下リング74は内筒71の外周面に形成され、上リング75は外筒72の外周面に形成される。上リング75が押し下げられると、スプリング6が圧縮される。 Further, the spring holder 7 includes a lower ring 74 that holds the lower end of the spring 6 and an upper ring 75 that holds the upper end of the spring 6. The lower ring 74 is formed on the outer peripheral surface of the inner cylinder 71, and the upper ring 75 is formed on the outer peripheral surface of the outer cylinder 72. When the upper ring 75 is pushed down, the spring 6 is compressed.

下リング74は、内筒71の下端に形成され、スプリング6の復元力で、胴型2のフランジ23に押し当てられる。その結果、スプリング6の中心線Z3とスリーブ21の中心線Z0とが鉛直になり、これらの中心線Z0、Z3同士の傾きを抑制できる。また、下リング74は、スプリング6の復元力により、鉛直方向に真っ直ぐ下に押されるため、下リング74と胴型2のフランジ23との接触面の水平性を担保できる。さらに、下リング74とフランジ23の接触面と下型の中心線の鉛直性(直角性)を担保できる。これにより、下型5の傾きをより抑制でき、成形品である光学素子の傾き偏心の発生を抑制できる。 The lower ring 74 is formed at the lower end of the inner cylinder 71, and is pressed against the flange 23 of the body mold 2 by the restoring force of the spring 6. As a result, the center line Z3 of the spring 6 and the center line Z0 of the sleeve 21 become vertical, and the inclination of these center lines Z0 and Z3 can be suppressed. Further, since the lower ring 74 is pushed straight down in the vertical direction by the restoring force of the spring 6, the horizontality of the contact surface between the lower ring 74 and the flange 23 of the body mold 2 can be ensured. Further, the verticality (right angle) between the contact surface between the lower ring 74 and the flange 23 and the center line of the lower mold can be ensured. As a result, the inclination of the lower mold 5 can be further suppressed, and the occurrence of inclination eccentricity of the optical element which is a molded product can be suppressed.

一方、上リング75は、外筒72の上端に形成され、プレス成形機100の上盤111を受ける。なお、上記の通り、上リング75は外筒72の外周面に形成されるが、外筒72の外周面が後述のストッパ10の内周面に摺動可能に接触する場合、上リング75は外筒72の内周面に形成されてもよい。この場合、スプリング6は、外筒72の内側、且つ内筒71の外側に配置される。 On the other hand, the upper ring 75 is formed at the upper end of the outer cylinder 72 and receives the upper plate 111 of the press molding machine 100. As described above, the upper ring 75 is formed on the outer peripheral surface of the outer cylinder 72, but when the outer peripheral surface of the outer cylinder 72 slidably contacts the inner peripheral surface of the stopper 10 described later, the upper ring 75 is formed. It may be formed on the inner peripheral surface of the outer cylinder 72. In this case, the spring 6 is arranged inside the outer cylinder 72 and outside the inner cylinder 71.

スプリングホルダ7は、下リング74及び上リング75を含み、複雑な形状を有する。そこで、スプリングホルダ7は、製作コストを低減すべく、切削加工性に優れた材料、例えばステンレス、ニッケル基の超合金、タングステン合金などで形成される。耐熱性や温度変化による寸法変化の観点から、線膨張係数の低い材料であるタングステン合金が好ましい。 The spring holder 7 includes a lower ring 74 and an upper ring 75 and has a complicated shape. Therefore, the spring holder 7 is formed of a material having excellent machinability, such as stainless steel, a nickel-based superalloy, or a tungsten alloy, in order to reduce the manufacturing cost. From the viewpoint of heat resistance and dimensional change due to temperature change, a tungsten alloy, which is a material having a low coefficient of linear expansion, is preferable.

なお、図4は、本発明の一実施形態に係る成形型の要部を示す上面図である。図4に示すように、成形型1を構成する要部は、上面からみて同軸の同心円状が好ましい。これにより、上型3および下型5の傾きを抑制し、成形品である光学素子の傾き偏心を抑制できる。 Note that FIG. 4 is a top view showing a main part of the molding mold according to the embodiment of the present invention. As shown in FIG. 4, the main part constituting the molding die 1 is preferably a coaxial concentric circle when viewed from the upper surface. As a result, the inclination of the upper mold 3 and the lower mold 5 can be suppressed, and the inclination eccentricity of the optical element which is a molded product can be suppressed.

図2A及び図2Bに示すように、成形型1は、組立体8を複数有してもよい。組立体8は、胴型2と、上型3と、スペーサ4と、下型5とを少なくとも含む。組立体8は、更に、スプリング6を含んでもよい。また、組立体8は、更に、スプリング6とスプリングホルダ7との両方を含んでもよい。成形型1が組立体8を複数有していれば、複数の素材Mを同時にプレス成形でき、光学素子を大量生産できる。 As shown in FIGS. 2A and 2B, the molding die 1 may have a plurality of assemblies 8. The assembly 8 includes at least a body mold 2, an upper mold 3, a spacer 4, and a lower mold 5. The assembly 8 may further include a spring 6. Further, the assembly 8 may further include both the spring 6 and the spring holder 7. If the molding die 1 has a plurality of assemblies 8, the plurality of materials M can be press-molded at the same time, and optical elements can be mass-produced.

また、成形型1が組立体8を複数有する場合、スペーサ4の上面41を上に凸の曲面にするか、又はスペーサ4の下面45を下に凸の曲面にする技術的な意義が大きい。上盤111の下面が反った時に、組立体8の位置で、上盤111の下面の傾きの大きさ又は向きが変わるからである。但し、成形型1は、組立体8を1つのみ有してもよい。 Further, when the molding die 1 has a plurality of assemblies 8, it is of great technical significance to make the upper surface 41 of the spacer 4 an upwardly convex curved surface or the lower surface 45 of the spacer 4 to be a downwardly convex curved surface. This is because when the lower surface of the upper plate 111 is warped, the magnitude or direction of the inclination of the lower surface of the upper plate 111 changes at the position of the assembly 8. However, the molding die 1 may have only one assembly 8.

成形型1が組立体8を複数有する場合、成形型1は更に搬送ホルダ9を有してもよい。搬送ホルダ9は、複数の組立体8を所定の間隔で保持し、まとめて搬送する。搬送ホルダ9は、組立体8が挿入される穴91を、水平方向に間隔をおいて複数含む。搬送ホルダ9がX軸方向にスライドすると、複数の組立体8が同時にX軸方向にスライドし、一の処理ユニット110から別の処理ユニット110に移る。搬送ホルダ9は、穴91の下端を塞ぐ不図示のプレートを更に有してもよい。 When the molding die 1 has a plurality of assemblies 8, the molding die 1 may further have a transport holder 9. The transport holder 9 holds a plurality of assemblies 8 at predetermined intervals and transports them together. The transport holder 9 includes a plurality of holes 91 into which the assembly 8 is inserted at intervals in the horizontal direction. When the transport holder 9 slides in the X-axis direction, the plurality of assemblies 8 slide in the X-axis direction at the same time, and move from one processing unit 110 to another processing unit 110. The transport holder 9 may further have a plate (not shown) that closes the lower end of the hole 91.

搬送ホルダ9は、温度の変化で複数の組立体8の位置関係が変化するのを低減すべく、低い線膨張係数の材料で形成され、例えば超硬合金、タングステン合金、炭化ケイ素、又は窒化ケイ素などで形成される。 The transport holder 9 is made of a material having a low coefficient of linear expansion in order to reduce the change in the positional relationship of the plurality of assemblies 8 due to a change in temperature, for example, cemented carbide, tungsten alloy, silicon carbide, or silicon nitride. It is formed by.

搬送ホルダ9は、複数の組立体8を所定の間隔で保持する他に、後述のストッパ10を保持してもよい。搬送ホルダ9は、例えば、リング状のストッパ10の内部に挿入され、ストッパ10の内周面を保持し、ストッパ10と複数の組立体8との位置関係を維持する。 In addition to holding the plurality of assemblies 8 at predetermined intervals, the transport holder 9 may hold the stopper 10 described later. The transport holder 9 is inserted into, for example, the inside of the ring-shaped stopper 10, holds the inner peripheral surface of the stopper 10, and maintains the positional relationship between the stopper 10 and the plurality of assemblies 8.

成形型1は、更に、ストッパ10を有してもよい。ストッパ10は、素材Mのプレス成形中に、素材Mの厚みが設定厚みになると、上型3と下型5の接近を止める。ストッパ10が上型3と下型5の接近を止めるまで、昇降機構113が上盤111を下降することで、同一の寸法、及び同一の形状を有する光学素子を大量生産できる。 The molding die 1 may further have a stopper 10. The stopper 10 stops the upper mold 3 and the lower mold 5 from approaching each other when the thickness of the material M reaches the set thickness during press molding of the material M. The elevating mechanism 113 lowers the upper plate 111 until the stopper 10 stops the upper mold 3 and the lower mold 5 from approaching each other, so that optical elements having the same dimensions and the same shape can be mass-produced.

ストッパ10は、例えば、鉛直なリングであって、複数の組立体8を囲み、複数組の上型3と下型5の接近を止める。これにより、同一の寸法、及び同一の形状を有する光学素子を大量生産できる。なお、上記の通り、組立体8の数は1つであってもよい。 The stopper 10 is, for example, a vertical ring that surrounds the plurality of assemblies 8 and stops the approach of the plurality of sets of the upper mold 3 and the lower mold 5 to each other. As a result, optical elements having the same dimensions and the same shape can be mass-produced. As described above, the number of assemblies 8 may be one.

ストッパ10は、例えば、図2B及び図5Bに示すように、下盤112と上盤111の両方に接触することで、上盤111の下降を止める。ストッパ10の鉛直方向寸法は、所望の厚みの光学素子が得られるように決められる。なお、ストッパ10の下端は、図2B及び図5Bに示すように下盤112に接触するが、下盤112に接触しなくてもよい。 The stopper 10 stops the lowering of the upper plate 111 by contacting both the lower plate 112 and the upper plate 111, for example, as shown in FIGS. 2B and 5B. The vertical dimension of the stopper 10 is determined so that an optical element having a desired thickness can be obtained. The lower end of the stopper 10 contacts the lower plate 112 as shown in FIGS. 2B and 5B, but it does not have to contact the lower plate 112.

具体的には、ストッパ10は、図6Bに示すように、スプリングホルダ7の下リング74と上盤111の両方に接触することで、上盤111の下降を止めてもよい。図示しないが、ストッパ10は、胴型2のフランジ23と上盤111の両方に接触することで、上盤111の下降を止めてもよい。また、図示しないが、ストッパ10は、下型5のフランジ53と上盤111の両方に接触することで、上盤111の下降を止めてもよい。 Specifically, as shown in FIG. 6B, the stopper 10 may stop the lowering of the upper plate 111 by contacting both the lower ring 74 and the upper plate 111 of the spring holder 7. Although not shown, the stopper 10 may stop the lowering of the upper plate 111 by contacting both the flange 23 of the body mold 2 and the upper plate 111. Further, although not shown, the stopper 10 may stop the lowering of the upper plate 111 by contacting both the flange 53 of the lower mold 5 and the upper plate 111.

ストッパ10が、下盤112に接触しなければ、X軸方向にスライドする際に、下盤112を傷付けることが無い。 If the stopper 10 does not come into contact with the lower plate 112, the lower plate 112 will not be damaged when sliding in the X-axis direction.

ストッパ10は、上型3、スペーサ4及び下型5よりも大きな線膨張係数の材料、例えばステンレス鋼で形成されてもよい。冷却ゾーンX3にて、ストッパ10は、上型3等に対して相対的に縮む。それゆえ、上型3が、素材Mの冷却収縮に追従するように下降し、素材Mを押さえ続けることができる。 The stopper 10 may be made of a material having a coefficient of linear expansion larger than that of the upper mold 3, the spacer 4 and the lower mold 5, for example, stainless steel. In the cooling zone X3, the stopper 10 shrinks relative to the upper mold 3 and the like. Therefore, the upper mold 3 descends so as to follow the cooling shrinkage of the material M, and can continue to hold the material M.

次に、図1、図2A、図2B及び図3Aを再度参照して、成形型1を用いた光学素子の製造方法について簡単に説明する。 Next, a method of manufacturing an optical element using the molding die 1 will be briefly described with reference to FIGS. 1, 2A, 2B, and 3A again.

先ず、下型5と胴型2とを組立て、胴型2の内部に素材Mを投入し、更に胴型2の内部に上型3を挿入し、組立体8を組み立てる。その後、搬送ホルダ9が、複数の組立体8を所定の間隔で保持し、筒状のストッパ10を保持する。複数の組立体8と、搬送ホルダ9と、ストッパ10とで成形型1が構成される。成形型1は、内部に素材Mを収容する。 First, the lower mold 5 and the body mold 2 are assembled, the material M is put into the body mold 2, and the upper mold 3 is further inserted into the body mold 2 to assemble the assembly 8. After that, the transport holder 9 holds the plurality of assemblies 8 at predetermined intervals and holds the tubular stopper 10. The molding die 1 is composed of a plurality of assemblies 8, a transport holder 9, and a stopper 10. The molding die 1 houses the material M inside.

次に、搬送装置120が、プレス成形機100の上盤111と下盤112との間に、成形型1を配置し、成形型1をX軸方向にスライドする。成形型1は、加熱ゾーンX1にて段階的に加熱される。その後、成形型1は、プレスゾーンX2にてプレスされる。その結果、素材Mは、光学素子の形状に塑性変形する。その後、成形型1は、冷却ゾーンX3にて段階的に冷却される。素材Mは、歪点以下の温度に冷却された後、成形型1から取り出される。これにより、光学素子が得られる。本発明の一態様に係る成形型1を用いることで、得られる光学素子の傾き偏心を抑制することができる。 Next, the transfer device 120 arranges the molding die 1 between the upper plate 111 and the lower plate 112 of the press molding machine 100, and slides the molding die 1 in the X-axis direction. The mold 1 is heated stepwise in the heating zone X1. After that, the molding die 1 is pressed in the press zone X2. As a result, the material M is plastically deformed into the shape of the optical element. After that, the mold 1 is cooled stepwise in the cooling zone X3. The material M is taken out from the molding die 1 after being cooled to a temperature equal to or lower than the strain point. As a result, an optical element can be obtained. By using the molding die 1 according to one aspect of the present invention, the tilt eccentricity of the obtained optical element can be suppressed.

以上、本開示に係る成形型、及び光学素子の製造方法について説明したが、本開示は上記実施形態などに限定されない。特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更、修正、置換、付加、削除、及び組み合わせが可能である。それらについても当然に本開示の技術的範囲に属する。 Although the molding mold and the method for manufacturing the optical element according to the present disclosure have been described above, the present disclosure is not limited to the above-described embodiment and the like. Within the scope of the claims, various changes, modifications, replacements, additions, deletions, and combinations are possible. Of course, they also belong to the technical scope of the present disclosure.

例えば、上記実施形態では、光学素子の厚みを調整すべく、スペーサ4の平坦面を削るが、スペーサ4の平坦面に平板状のシムを取付けてもよい。前者の場合、光学素子の厚みを厚くでき、後者の場合、光学素子の厚みを薄くできる。 For example, in the above embodiment, the flat surface of the spacer 4 is scraped in order to adjust the thickness of the optical element, but a flat shim may be attached to the flat surface of the spacer 4. In the former case, the thickness of the optical element can be increased, and in the latter case, the thickness of the optical element can be reduced.

また、上記実施形態のプレス成形機100は、上盤111が可動盤で、下盤112が固定盤であるが、上盤111が固定盤で、下盤112が可動盤であってもよい。但し、下盤112が固定盤であった方が、成形型1の横へのスライドが容易である。 Further, in the press molding machine 100 of the above embodiment, the upper plate 111 is a movable plate and the lower plate 112 is a fixed plate, but the upper plate 111 may be a fixed plate and the lower plate 112 may be a movable plate. However, if the lower plate 112 is a fixed plate, it is easier to slide the molding die 1 sideways.

また、上記実施形態において、スリーブ21とフランジ23は、成形品である光学素子の観点からは、一体物であることが好ましいが、別々のものであってもよい。上シャフト31とフランジ33も同様である。また、下シャフト51とフランジ53も同様である。 Further, in the above embodiment, the sleeve 21 and the flange 23 are preferably integrated from the viewpoint of the optical element which is a molded product, but may be separate. The same applies to the upper shaft 31 and the flange 33. The same applies to the lower shaft 51 and the flange 53.

1 成形型
2 胴型
21 スリーブ
23 フランジ
3 上型
31 上シャフト
4 スペーサ
41 上面
42 高さの最も高い点
45 下面
46 高さの最も低い点
5 下型
51 下シャフト
53 フランジ
6 スプリング
7 スプリングホルダ
71 内筒
72 外筒
73 突起
8 組立体
9 搬送ホルダ
10 ストッパ
1 Molding mold 2 Body type 21 Sleeve 23 Flange 3 Upper mold 31 Upper shaft 4 Spacer 41 Upper surface 42 Highest point 45 Lower surface 46 Lowest height point 5 Lower mold 51 Lower shaft 53 Flange 6 Spring 7 Spring holder 71 Inner cylinder 72 Outer cylinder 73 Protrusion 8 Assembly 9 Transport holder 10 Stopper

Claims (12)

円筒状の胴型と、
前記胴型の内部にて光学素子の素材を上から押さえる上型と、
前記上型の上方に配置されるスペーサと、
前記胴型の内部にて前記素材を下から押さえる下型と、
を有し、
前記胴型は、前記素材を収容する鉛直なスリーブを含み、
前記上型は、前記胴型の前記スリーブに挿入される上シャフトを含み、
前記下型は、前記胴型の前記スリーブに挿入される下シャフトを含み、
前記スペーサの上面は、上に凸の曲面であって、前記上シャフトの鉛直な中心線上に高さの最も高い点を有するか、
又は、前記スペーサの下面は、下に凸の曲面であって、前記上シャフトの鉛直な中心線上に高さの最も低い点を有する、成形型。
Cylindrical body type and
An upper mold that presses the material of the optical element from above inside the body mold,
The spacer placed above the upper mold and
A lower mold that presses the material from below inside the body mold,
Have,
The barrel includes a vertical sleeve that houses the material.
The upper die includes an upper shaft that is inserted into the sleeve of the body die.
The lower mold includes a lower shaft that is inserted into the sleeve of the body mold.
The upper surface of the spacer has an upwardly convex curved surface and has the highest point on the vertical center line of the upper shaft.
Alternatively, a molding die in which the lower surface of the spacer is a curved surface that is convex downward and has the lowest point on the vertical center line of the upper shaft.
前記胴型の前記スリーブの外側に、前記スリーブを取り囲むように配置されるスプリングを更に有し、
前記胴型は、前記スリーブの外周面に形成されるフランジを更に含み、
前記下型は、前記下シャフトの外周面に形成されるフランジを更に含み、
前記胴型の前記フランジは、プレス成形時に前記スプリングの復元力によって、前記下型の前記フランジに押し当てられる、請求項1に記載の成形型。
A spring is further provided on the outside of the sleeve of the body shape so as to surround the sleeve.
The body shape further includes a flange formed on the outer peripheral surface of the sleeve.
The lower mold further includes a flange formed on the outer peripheral surface of the lower shaft.
The molding die according to claim 1, wherein the flange of the body die is pressed against the flange of the lower die by the restoring force of the spring during press molding.
前記スプリングを保持し、かつ、前記スペーサを保持するスプリングホルダを更に有する、請求項2に記載の成形型。 The molding die according to claim 2, further comprising a spring holder that holds the spring and holds the spacer. 前記スプリングホルダは、前記スリーブを取り囲む内筒と、前記内筒を取り囲む外筒とを含み、
前記外筒は、前記内筒に対して相対的に鉛直方向に移動可能である、請求項3に記載の成形型。
The spring holder includes an inner cylinder that surrounds the sleeve and an outer cylinder that surrounds the inner cylinder.
The molding die according to claim 3, wherein the outer cylinder can move in the vertical direction relative to the inner cylinder.
前記スペーサは、前記内筒の内部に挿入され、前記上型に分離自在に載置される、請求項4に記載の成形型。 The molding die according to claim 4, wherein the spacer is inserted into the inner cylinder and is separably placed on the upper die. 前記スペーサの外周面は、前記内筒の内周面に摺動自在に接触する、請求項5に記載の成形型。 The molding die according to claim 5, wherein the outer peripheral surface of the spacer slidably contacts the inner peripheral surface of the inner cylinder. 前記スプリングホルダは、前記内筒の内周面に、前記スペーサを前記上型から持ち上げる可能な突起を更に含む、請求項5又は6に記載の成形型。 The molding die according to claim 5 or 6, wherein the spring holder further includes a protrusion capable of lifting the spacer from the upper die on the inner peripheral surface of the inner cylinder. 前記スプリングホルダは、前記内筒の外周面の下端に形成されたフランジを有し、
前記内筒の前記フランジは、プレス成形時に前記スプリングの復元力によって、前記胴型の前記フランジに押し当てられる、請求項4〜7のいずれか1項に記載の成形型。
The spring holder has a flange formed at the lower end of the outer peripheral surface of the inner cylinder.
The molding die according to any one of claims 4 to 7, wherein the flange of the inner cylinder is pressed against the flange of the body die by the restoring force of the spring during press molding.
前記胴型と、前記上型と、前記スペーサと、前記下型とを少なくとも含む組立体を複数有する、請求項1〜8のいずれか1項に記載の成形型。 The molding die according to any one of claims 1 to 8, further comprising a plurality of assemblies including the body die, the upper die, the spacer, and the lower die. 複数の前記組立体を所定の間隔で保持し、搬送する搬送ホルダを更に有する、請求項9に記載の成形型。 The molding die according to claim 9, further comprising a transport holder for holding and transporting the plurality of the assemblies at predetermined intervals. 前記上型と前記下型の接近を止めるストッパを更に有する、請求項1〜10のいずれか1項に記載の成形型。 The molding die according to any one of claims 1 to 10, further comprising a stopper for stopping the approach of the upper die and the lower die. 請求項1〜11のいずれか1項に記載の成形型を、上盤と下盤との間に配置し、
前記上盤と前記下盤とを接近させ、前記上シャフトと前記下シャフトとで前記素材を押し、前記光学素子を得る、光学素子の製造方法。
The molding die according to any one of claims 1 to 11 is arranged between the upper plate and the lower plate.
A method for manufacturing an optical element, wherein the upper plate and the lower plate are brought close to each other, and the material is pushed by the upper shaft and the lower shaft to obtain the optical element.
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