JP2815037B2

JP2815037B2 - 光学素子のプレス成形装置

Info

Publication number: JP2815037B2
Application number: JP4175069A
Authority: JP
Inventors: 勇執行; 伸行中川; 信明小野田; 裕之久保
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1991-06-26
Filing date: 1992-06-10
Publication date: 1998-10-27
Anticipated expiration: 2013-10-27
Also published as: JPH05186231A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、非球面レ
ンズなどの高精度な光学素子をプレス成形で形成する場
合に使用する光学素子のプレス成形装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】近年、研削・研磨による光学素子加工方
法に代わり、加熱軟化させた光学用成形ガラス素材を成
形型内で直接プレス成形する方法が注目されている。通
常、この種の成形には、胴型内で、上記胴型に摺動する
成形用型部材を用いて、軟化状態にあるガラス素材をプ
レスし、上記型部材の成形面に対応した光学機能面を上
記ガラス素材に形成するようにした光学素子のプレス成
形装置が用いられる。ここで重要なことは、製品が比較
的小型の場合、１つのプレス成形機で、１組の成形用型
により成形するのでは、生産性が低いということであ
る。そこで、複数個の成形用型を、１つのプレス成形機
に装着して、同時に、複数個を生産する方式が提唱され
た。

【０００３】複数個の型を同時に加圧する場合、成形精
度の高い光学素子を得るための工夫が必要である。この
方法としては、一本の加圧軸に型の摺動方向に直交して
固定された平板などの押し圧部材を用いて複数の型を加
圧する方法が第一に考えられる。この様な方法である
と、複数個の型の内最もストロークが短い型により全て
の型のストロークが決定される。その為、肉厚寸法や面
の傾きの精度がミクロン単位で要求される光学素子を成
形するには、ストロークが全て規格内に納まる様に各型
の寸法や、押し圧部材の寸法や、押し圧部材の取り付け
や加圧時の傾き、押し圧部材の型との接触部の摩耗、変
形を十分に制御する必要があるが、数百度の成形条件下
では成形機の変形をも含めほとんど不可能に近いことで
ある。その為に上型を成形型の胴型につき当て、上型と
胴型、及びその他の型の構成部材の精度で、上記の様な
精度を保証する必要が生じる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の様な加
圧方法では、ストロークが全ての型に対し同じため、上
記と同様の理由の為、常に全ての型を押しきる事は、同
様に不可能に近い事となる。また、押し圧部材を固定せ
ずにある程度の自由度を持たせた状態で加圧する方法も
考えられるが、複数個の型、特に４個以上の型を同時に
加圧する時には、押しきった時の各型の高さが全て同一
平面上になければ、全ての型を押しきる事はできない。
また、成形素材の寸法のばらつきや、加圧時における、
各型間の微妙な温度差などにより、加圧開始の位置や成
形のスピード（ガラスの変形速度）が各型間で異なる
為、押し圧部材が型の摺動方向に対して傾いた状態で加
圧される事が、頻繁に発生する。この為、加圧力が型の
摺動方向以外にも作用し、型のかじりや破損を招きやす
く、更に型と、押し圧部材の接触部が常にこすりあわさ
れ摩耗しやすく、特にこの様な高温下の状態では摩耗が
激しくなり、その摩耗の結果により更に型のかじりや破
損が助長されるという悪循環を繰り返す。

【０００５】また、上記成形装置では、プレス成形過程
におけるガラス素材の温度制御のために、上記胴型およ
び上下型部材を可成りの高低温度差で加熱・冷却する必
要がある。そこで、上記胴型および上下型部材を、ほぼ
同じ熱膨張係数の材料で構成するとともに、上記胴型に
対する型部材の摺動を確保するためのクリアランスを設
けている。このため、例えば、上型部材を降下して、下
型部材との間で、ガラス素材をプレス成形する場合、上
記上型部材の中心にプレス圧力を掛けないと、上記上型
部材は胴型内で摺動する間に傾き、上下型部材の成形面
を互いに正しく対応した状態で、ガラス素材に対してプ
レス成形できない。更に、極端な場合には、胴型と上型
部材との間でカジリを生じ、型部材を完全に閉じること
が出来なくなり、正常なプレスが行われなくなる。換言
すれば、結果として、成形された光学素子の光学機能面
の中心が光軸に一致しなくなる。また、成形品を取出す
ため、上型部材を引き上げる際、引き上げ力が上型部材
の中心から外れていると、上型部材が傾き、胴型と上型
部材とがカジリを生じ、成形型の開閉が出来なくなる。
このような成形装置は、実際に使用される条件では、特
に、胴型と上型部材との摺動部のクリアランスが１０μ
以下と小さく、しかも、熱間で使用される関係で、上記
カジリがより発生しやすい環境にある。

【０００６】また、連続成形作業において、型交換を行
う際に、旧成形金型の冷却、取り出しや新成形金型の装
着後の加熱などに手数を要すると、成形の中断に可成り
の時間が掛かり、生産性を低下する。

【０００７】

【発明の目的】本発明は、上記情報に基いてなされたも
ので、その目的とするところは、少なくとも、胴型に対
して上型部材を摺動動作し、ガラス素材に対してプレス
成形する場合、および、成形された光学素子成形品を離
型する際、上記上型部材に対して加える操作部材の力
が、常に、上記上型部材の中心を通るように作用させる
ことで、精度の高い光学素子を効率的に製造できる、光
学素子のプレス成形装置を提供するにある。

【０００８】また、本発明は、胴型に対して複数の上型
部材を摺動動作し、ガラス素材に対してプレス成形する
場合、全ての上型部材を完全に押しきることができ、し
かも、成形素材の寸法のばらつきや、加圧時における、
各型間の微妙な温度差などにより、加圧開始の位置や成
形のスピード（ガラスの変形速度）が各型間で異なって
も、これらに対応して、調整ができるようにした光学素
子のプレス成形装置を提供することを目的とする。

【０００９】また、本発明の他の目的とするところは、
型交換の迅速性を発揮できるように工夫した光学素子の
プレス成形装置、方法を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】このため、本発明では、
ガラス素材を複数対の上型、下型で加圧して光学素子を
成形する光学素子のプレス成形装置において、これら複
数対の前記上型、下型をガイドする部材と、各上型に対
応して、前記ガイド部材の各ガイド孔に前記各上型を摺
動させる各別の調芯手段とを有し、前記各調芯手段は、
それぞれ、前記各上型を上下動案内する移動部材と、前
記上型を引き上げ動作する際に前記上型の移動軸線に対
応して直交する平面において前記移動部材との間で前記
上型を支持する調芯部材とを具備することを特徴とす
る。

【００１１】また、本発明では、ガラス材を加熱・加圧
して光学素子を成形する光学素子のプレス成形装置にお
いて、前記光学素子を複数個同時に成形するための複数
の上型および下型と、前記複数の上型、下型を上・下移
動案内するとともに前記上型の停止位置を定める位置を
有している胴型と、前記複数の上型を前記胴型の定位置
に押圧するとともに各上型に独立的に圧力を負荷させる
ためのバネ手段を有する圧力伝達手段とを具備している
ことを特徴とする。更には、前記バネ手段は各上型に作
用する圧力を調整するためにバネ定数を調整する部材を
有することを特徴とする。

【００１２】また、本発明では、ガラス成形品を形成す
るプレス装置において、上型、下型及び胴型から成る第
１の型セットによってガラス材を加圧してガラス成形品
を成形する成形室と上型、下型及び胴型から成る第２の
型セットを備えた型交換室と、前記成形室内の第１型セ
ットと型交換室の第２型セットを交換する手段とを具備
することを特徴とする。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例を、図面を参照して具
体的に説明する。図示のプレス成形装置は、図１および
図２に示すように、ガラス素材（ガラスブランク）を成
形型１内に装填し、プレス操作機構２の操作で上記成形
型１の可動部（後述）を働かせることにより、プレス成
形するもので、このプレス成形は、好ましくは、窒素ガ
ス雰囲気などの不活性ガス雰囲気中で行われる。このた
めに、上記成形型１、プレス操作機構２などは、気密構
造の成形チャンバー３内に装備される。

【００１４】上記成形チャンバー３は、架台１０上に配
置され、ガラス素材の搬入および成形品の搬出のための
出入口３０１にゲートバルブ１１を装備していて、これ
を介して外部と連通されている。また、上記架台１０に
は、上記成形チャンバー３に隣接して成形型交換チャン
バー１２が配設してあり、この交換チャンバー１２はゲ
ートバルブ１３を介して、上記成形チャンバー３に連通
している。

【００１５】また、上記成形チャンバー３内には、上記
成形型１に対するガラス素材の導入および成形品の導出
を行うための入換え手段４が装備されている。上記入換
え手段４は、上記成形チャンバー３の床を貫通して、外
部から上記成形チャンバー３内へ垂直に導入した回転軸
４０１の上端に、ガラス−成形品出入れ手段を構成する
吸着ハンド４０２を装着し、上記吸着ハンド４０２の先
端に吸着パッド４０３を設けたもので、上記回転軸４０
１は、架台１０に設けたシリンダ機構１４のピストンロ
ッド１４Ａに回転自在に連結され、上記ピストンロッド
１４Ａの動作で、軸方向に上下動作されるようになって
いるとともに、上記ピストンロッド１４Ａに設けた電動
モータ１５によりギヤ列１６を介して回転動作されるよ
うになっている。

【００１６】しかして、上記吸着パッド４０３にガラス
素材を吸着した状態で、上記シリンダ機構１４の制御お
よび上記電動モータ１５の回転制御に基く上記回転軸４
０１の軸方向動作および回動動作で、上記吸着パッド４
０３を上記成形型１内に導入し、また、上記吸着パッド
４０３で成形品を吸着した状態で、上記回動軸４０１の
逆方向の軸方向動作および回動動作で、上記成形型１内
から取出すように機能する。

【００１７】上記出入口３０１の下方に位置して、上記
架台１０の上には、成形チャンバー３に対する上記ガラ
ス素材および成形品の搬入・搬出手段１７が配置してあ
る。上記搬入・搬出手段１７は、シリンダ機構１８から
上方に延びるピストンロッド１８Ａに入換えチャンバー
１７１を装着するとともに、上記入換えチャンバー１７
１の上端に在る開口１７１Ａから上下に出入りできる置
き台１７２を装備し、上記置き台１７２を上記入換えチ
ャンバー１７１内に設けた昇降手段（例えば、ピストン
・シリンダ機構）１７３で昇降できるようにしてある。

【００１８】しかして、上記成形チャンバー３に対して
ガラス素材あるいは成形品を搬入・搬出するときには、
置き台１７２にガラス素材を載せた状態で、上記シリン
ダ機構１８の制御により、ピストンロッド１８Ａを上昇
させ、入換えチャンバー１７１を上昇して、その開口１
７１Ａを上記ゲートバルブ１１に気密に接触させる。こ
の状態で、上記入換えチャンバー１７１内を所定の雰囲
気に置換し、上記ゲートバルブ１１を開放して、上記成
形チャンバー３と入換えチャンバー１７１とを連通し、
更に、上記昇降手段１７３で、上記置き台１７２を上記
成形チャンバー３内に導入し、入換え手段４に対してガ
ラス素材の受渡しおよび成形品の受取りを行うのであ
る。そして、このあと、上記昇降手段１７３を逆に動作
し、上記置き台１７２を入換えチャンバー１７１に戻
し、ゲートバルブ１１を閉じ、シリンダ機構の働きで、
上記入換えチャンバー１７１を降下し、上記置き台１７
２からの成形品の取出し、および、そこへの新たなガラ
ス素材の持込みを行うことができる。

【００１９】この実施例では、上記置き台１７２へのガ
ラス素材の持込み、そこからの成形品の取出しには、所
要のロボット１９が用いられる。上記ロボット１９は、
吸着手段などを用いて、ストッカー２０からガラス素材
を上記置き台１７２へ置き換えると共に、上記置き台１
７２から所要個所に成形品を持ち出すものである。すな
わち、上記ロボット１９は、Ｘ軸アーム１９１、Ｙ軸ア
ーム１９２を有し、上記両アームの働きで、上記Ｙ軸ア
ーム１９２に設けた吸着ハンド１９３をＸ・Ｙ軸方向に
移動操作できるようにしてある。また、上記ストッカー
２０は、フレーム２０Ａ上に電動モータ２０Ｂを設け、
その回転軸にパレット２０Ｃを固定したもので、上記電
動モータ２０Ｂの駆動で、パレット２０Ｃを旋回し、上
記ロボット１９に対応した個所で、成形品の受取り、ガ
ラス素材の引き渡しを行うのである。なお、この実施例
では、別に冷却台２１が用意されていて、上記吸着ハン
ド１９３で置き台１７２から取出した成形品を一時的に
上記冷却台２１に置き、所望温度まで自然、あるいは強
制冷却する。

【００２０】（型装置の説明）図３、図４、図５、図６、図７および図８を参照して型
装置を説明する。前記ガイドレール６Ｂ上にパレット５
が固定保持され、該パレット５の上に胴型１００とネジ
結合した底板１００Ｄが載置される。胴型１００は直方
体を成し、図３図示紙面表面から裏面方向に向けて貫通
した開口部１００Ａを形成し、直方体の前記貫通開口部
１００、上方の天井部１００Ｂ₁には４つの貫通孔を形
成し、該貫通孔にそれぞれ４つの上型部材１０２、１０
２、１０２、１０２を嵌入している。また、胴型の直方
体の底部１００Ｂ₂には前記上型に対続する４つの下型
部材１０１、１０１、１０１、１０１を嵌入する孔部が
形成してある。

【００２１】胴型底部１００Ｂ₂には切欠部１００Ｅを
有し、該切欠部１００Ｅ内に突上げ部材２０７が配され
ており、該突上げ部材２０７の上面には４つの突起部２
０７ａを有する。前記突起部２０７ａの上にはスペーサ
１００Ｆをそれぞれ置いてあり、該各スペーサ１００Ｆ
の上に各下型１０１〜１０１が載置されている。前記突
上げ部材の４つの各突起部２０７ａ〜２０７ａは下型加
圧ロッド２０１により突上げ部材２０７が上方に突き上
げられたときに加圧力が各下型の軸線の中心に作用し、
下型の加圧力が偏たることを防ぐ効果がある。

【００２２】前記各スペーサー１００Ｆは各下型部材の
軸線方向の寸法精度のバラツキを調整する役目をする。

【００２３】そして、本発明の構成では、複数個、例え
ば４つの上・下型のセットの型によって４つの成形品を
同時に加圧成形することにある。４つの上型部材には、
後述するように、例えば、総加荷２４００ｋｇが加荷さ
れ、各上型には等分の加荷を作用することが必要であ
る。しかしながら、上型、下型、胴型の各部材の寸法の
仕上げ精度のばらつきにより上型、下型のガラス成形の
ための移動ストロークは４つの型セットが多少ずれるこ
とがある。このストロークの調整のために前記スペーサ
ーが設けられている。

【００２４】下型加圧ロッド２０１、底板１００Ｄ、突
上げ部材２０７、スペーサ１００Ｆには、各下型に冷却
用媒体を供給する通路が設けられている。各上型１０２
には大径部１０２ａと上端のフランジ部１０２ｂが形成
されている（図４参照）。また、１０５は４つの上型１
０２〜１０２を同時に引き上げるための引き上げ部材で
あり、円板部１０５Ａ、筒部１０５Ｂ、フランジ部１０
５Ｃを有し、円板部１０５Ａに４つの上型を嵌装するた
めの４つの孔を有している。

【００２５】（調芯）１０６は調芯部材であり、前記引き上げ部材の円板部１
０５Ａと上型の前記フランジ部１０２ｂの間に配置され
ている。前記調芯部材１０６は、図６および図７に示す
ようにリング状を成し、該リング部の上面、下面にそれ
ぞれ２つづつの突起部１０６Ａ、１０６Ａ、１０６Ｂ、
１０６Ｂを設け、上下面の各突起部の配置は９０度の直
交する向きに設ける。図４において、調芯部材１０６は
上型の軸部に嵌装して引き上げ部材１０５の円板部の上
面に置かれており、図４では、図示しないが、突起部１
０６Ｂ、１０６Ｂが引き上げ部材の上面に当接している
状態である（図８参照）。

【００２６】２１２は引き上げ部材１０５を図４に図示
した上方に引き上げる際のフック部材を示し、支持部２
１２Ａ、下端フック部２１２Ｂ、上端フック部２１２Ｃ
を有し、下端フック部２１２Ｂは前記引き上げ部材１０
５のフランジ部１０５Ｃと係合し、上端フック部２１２
Ｃはホルダーブロック２０３と係合可能に構成する。

【００２７】そして、複数の上・下型のセットにより同
時に多数の成形を行なうが、この実施例装置において、
４つの上型１０２〜１０２と４つの下型１０１〜１０１
によってガラスをプレス成形してレンズを成形後、成形
品レンズを各上・下型の間から取り出すために各上型を
上方に引き上げ、下型の上に残っている成形品を前記胴
型の開口部１００Ａから取り出す作業を行なう。この場
合、各上型を１個に引き上げる方法と４個同時に引き上
げる方法の２通りがある（２個づつの場合も考えられ
る）。

【００２８】単位時間当りの生産性を高めるために、本
例では、４個同時に引き上げ作業を行なう。また、本例
では、前記調芯部材１０６によって４つの上型の調芯を
行なっている。即ち、フック部材２１２を図示の上方に
引き上げると、下端フック部２１２Ｂが、引き上げ部材
１０５のフランジ部１０５Ｃに当たり、引き上げ部材１
０５が上昇する。

【００２９】図６、図８において引き上げ部材１０５が
上昇する際に、引き上げ部材１０５と調芯部材１０６と
は、調芯部材の下面側突起部１０６ｂ、１０６ｂによっ
て軸線Ｏ−Ｏに対する１平面のＸ−Ｘ方向の面が点接触
状態になる。更に、前記Ｘ−Ｘ方向と直交するＹ−Ｙ方
向の面は、調芯部材の上面側の突起部１０６ａ、１０６
ａと上型のフランジ部１０２ｂとの接触によって点接触
状態になり、これにより、上型１０２は引き上げ部材の
上昇する方向の軸線Ｏ−Ｏに対して直交する２平面Ｘ−
Ｘ、Ｙ−Ｙを互いに直交状態に保って上昇することがで
きる。これにより、引き上げの際の上型の軸線Ｏ−Ｏに
対する傾きを防ぐことができ、型の摺動時の「かじり」
を防げる。

【００３０】フック部材により上型を上昇させ、成形品
を取り出した後に、再びガラスブランクを各下型の上に
載置して再び加圧成形する場合は、フック部材を下降
し、引き上げ部材、調芯部材を介して上型を胴型の前記
貫通孔内を摺接させながら下降させる。この場合、４つ
の上型を同時に胴型との「かじり」を生じさせることな
く摺動移動させる必要があるが、前述した調芯部材１０
６の作用により可能となった。

【００３１】各上型を引き上げた状態では、引き上げ部
材、調芯部材によって、各上型は軸線Ｏ−Ｏに対する直
交２平面Ｘ−Ｘ・Ｙ−Ｙを直交状態に保っている。この
状態からフック部材２１２を下降すると、上型部材、調
芯部材、引き上げ部材が自重によって下降し、各上型の
下降時に前述の直交状態が保たれるので、「かじり」を
防ぐことができる。

【００３２】（上型加圧機構）１０４は各上型のフランジ部１０２ｂの上面に設けた押
圧板部材であり、後述する上型加圧ロッド２０２の押圧
加荷重が各上型の軸線方向に集中的に作用するようにす
る部材である。ロッド２０２の押圧荷重を点接触状態で
受けるように構成する。２０３はホルダーブロックと称
する。該ホルダーブロック２０３は軸部２０３Ａと下端
フランジ部２０３Ｂ、上端フランジ部２０３Ｃとを有
し、前記軸部２０３Ａには４つの貫通孔２０３ａ〜２０
３ａを設けている。２０３Ｄはホルダーブロック２０３
の下部内周に嵌合した筒部材である。４つの上型加圧ロ
ッド２０２〜２０２の下端は、前述したように、押圧板
１０４に当接し、上端の一部２０２Ａは、その外周が前
記ホルダーブロックに形成した４つの貫通孔２０３ａ〜
２０３ａにそれぞれ嵌合している。また、２２０はホル
ダーブロックの各貫通孔２０３ａ〜２０３ａ内に挿入し
た冷却パイプであり、その上端は冷却媒体分配板２２２
の媒体供給口に結合し、下端は前記上型加圧ロッド２０
２〜２０２に形成した貫通孔内に嵌入している。ホルダ
ーブロック２０３の前記貫通孔２０３ａ〜２０３ａと前
記冷却パイプ２２０〜２２０との間には、断面リング状
の隙間が設けられ、該隙間２０３ｅ〜２０３ｅに加圧調
整機構が組み込まれている。

【００３３】（加圧調整機構）加圧調整機構は、前記隙間２０３ｅに挿入した複数の皿
バネ２０８と前記上型加圧ロッド２０２等から構成す
る。本発明の課題の１つは複数の上下型のセットによ
り、同時に多数の成形品を得る装置の提供にある。その
ためには、４つの型セットに必要な押圧荷重を均一に作
用させる必要がある。図３に示す装置において、上型加
圧シリンダーの圧力をシリンダーロッド２０９を介して
前記冷却媒体分配板２２２で受け、該分配板２２２の押
圧力を４個の上型加圧ロッド２０２を介して４つの上型
１０２〜１０２に作用させる。この場合に、分配板２２
２の押圧力（統荷重を２４００ｋｇ）を各上型に均等に
６００ｋｇの荷重を作用させるように構成することが望
ましく、各上型への分布荷重のばらつきが生じると４つ
の成形品の品質（例えば押圧によるレンズ肉厚のばらつ
き）への影響を生ずる。また、４個の各組の上・下型部
材、上型加圧ロッド等の寸法上のばらつきも当然有り、
これにより分配板２２２の押圧力による各上型の移動ス
トロークの差を生じ、上型の移動量が異なる。

【００３４】本発明のガラス材料を加熱圧力して高精度
光学素子を成形するためには、各上型に高い圧力（４０
０ｋｇ〜６００ｋｇ）を発生させ、シリンダーロッドか
ら前記各部材を介して各上型に伝達する必要がある。更
に、ガラス材料を型内で所定温度（４００℃〜７００
℃）に加熱して、加圧成形後、成形品を取り出すプロセ
スを繰り返す方法の装置においては、成形品、型部材、
胴型等の加熱・冷却を繰り返すために加熱−冷却−加熱
サイクルの短縮を要求されるので、型装置全体の熱容量
を小さくする必要があり、そのため装置の小型を図る必
要がある。

【００３５】更に、本実施例の型装置において、４組の
型部材によって同じ成形品、例えば同一肉厚寸法のレン
ズを得るためには、図４に示す上型加圧ロッド２０２に
よって上型１０２を押圧し、上型１０２の大径部１０２
ａの下端面が胴型１００の上端表面１００ａにスペーサ
１０２ｃを介して押し当てられて、上型の移動位置が規
制されることにより成形品の肉厚寸法は定まる。

【００３６】４個の上型１０２〜１０２が総て胴型の上
端表面１００ａにスペーサ１０２ｃを介して突き当たる
ことが４つの成形品の肉厚寸法を得ることの必要な条件
である。そのためには４個の上型に独立的に押圧力を作
用させ、かつ各上型が完全に胴型の上端表面１００ａに
突き当たり、更に、充分な押圧力を上型に作用させる必
要がある。

【００３７】本発明者等は上記の問題の解決のために、
前記分配板２２２の押圧力をバネ部材、特に、図９、図
１０に示すような皿バネを前記隙間２０３ｅ〜２０３ｅ
に挿入した加圧調整機構を設計した。即ち、中央部が開
口し、末広がりの逆皿形状と成した皿バネ２０８を図１
０に示すように数枚を同方向に重さねて、１組２０８Ａ
とし、１組２０８Ａを交互に図示のように逆向きに積層
させたバネ手段２０８Ｂを形成し、該バネ手段を前記各
隙間２０３ｅ〜２０３ｅに挿入する。

【００３８】前記各隙間２０３ｅ〜２０３ｅに挿入した
バネ手段は、分配板２２２から押圧力が作用すると、押
圧力を受けて撓み、押圧力はバネ手段２０８Ｂを介して
各上型加圧ロッド２０２から各上型を押圧する。各上型
は、胴型の貫通孔を摺接移動し、上型の前記大径部１０
２ａと胴型上端表面１００ａとが当接するまで、各上型
の移動が行なわれる。各４つの型セットにおいて、その
中の３つの上型の大径部１０２ａが、胴型の上端面１０
０ａに当接した状態の時に、他の１つの大径部１０２ａ
が、また、前記上端面に当接しない状態を生じても、分
配板２２２からの押圧によってバネ手段・加圧ロッドを
介して荷重を加えて前記未当接の上型を胴型上端面に押
し当てることができる。これにより４つの上型総ての下
降位置は常に定位置に保障できるので、成形品の肉厚寸
法を保てる。

【００３９】次に、前記バネ手段のバネの具体例につい
て記述する。即ち、一枚の外径がφ１８ｍｍ、内径がφ
９．２ｍｍ、板厚が１ｍｍ、自由高さが１．５ｍｍから
なる皿バネ（conical spring) ２０８を６枚同じ向きに
重ね、８５０ｋｇｆの荷重に耐えられるバネ定数ｋ＝２
７２０ｋｇｆ／ｍｍのバネセット２０８Ａを作り、この
セットを更に２０セット向きが交互となる様に重ね合わ
せ、全長が約１３０ｍｍ、バネ定数が１３６ｋｇｆ／ｍ
ｍとなるバネユニット２０８Ｂを４ユニット準備し、更
に、全長のばらつきを補正し、がた防止のために５０ｋ
ｇｆの与圧を与えられる様に、スペーサー２０８Ｃの厚
さを調整し、４軸間のピッチが２０ｍｍで作られている
ホルダブロック２０３の中に、図示の様に組み込にでい
る。この状態で、シリンダーロッドの推力（４つの上型
１０２に加わる総加圧力）を３２００ｋｇｆに設定し、
各プレス用操作部材２０２間の圧力ばらつきを測定した
ところ、レンジで１５ｋｇｆのばらつきに納まる事を確
認した。その後に、押圧板１０４迄の高さのばらつき
が、０．２ｍｍ以内に調整された型セットを用いて、成
形条件の一つである６００±４０ｋｇｆのプレス圧力
で、出来上がり寸法がφ１０ｍｍ、中心肉厚が３．５ｍ
ｍ、レンズ面の曲率が、それぞれ１５、２０ｍｍである
ビデオカメラ用のレンズを成形したところ、４型ともほ
ぼ同時にかじり等の不都合を生じることなく、完全に押
し切り、出来上がった成形品も各型で形成されるキャビ
空間と完全に一致し、肉厚精度と光学的な面の傾きの許
容値を十分に満足する成形品が得られた。なお、バネ手
段の上部には図１０に示すように各型の寸法精度の誤差
を補正するための調整部材２０８ｃを設けている。

【００４０】上記実施例において、上下型部材１０１お
よび１０２に対して冷却制御を行うため、冷却パイプ２
１３および２１４が導入されている。また、冷却媒体導
入のための導入通路２１５および２１６が、それぞれ、
操作部材２０１および２０２に形成され、上下型部材１
０１および１０２に形成した冷却媒体導入部１０１Ｃお
よび１０２Ｄに連通してある。

【００４１】しかして、上記プレス操作機構２を用い
て、ガラス素材をプレス成形する時には、先ず、図１１
（ａ）に示す状態から、上記シリンダ機構２１０の働き
で、上記ホルダーブロック２０３を上昇させ、フック部
材２１２を介して上記上型部材１０２を引き上げ、所
謂、型開きをなす。そして、先述の吸着ハンド４０２に
より、ガラス素材を成形型１内に導入し、再び、上記ホ
ルダーブロック２０３を下降すると、図１１（ｂ）に示
すように、上記上型部材１０２は上記ガラス素材上に降
下する。その後、更に、上記シリンダ機構２１０を稼動
し、上記ホルダーブロック２０３を降下すると、操作部
材２０２が当て駒１０４を介して、上記上型部材１０２
の中心にプレス圧を加える（その後、冷却時にシリンダ
機構２０５は操作部材２０１を押上げ、突上げ駒２０７
を介して下型部材１０１を上向きに押圧する）。従っ
て、上記胴型１００と上記上型部材１０２との摺動部分
に、摺動上必要なクリアランスがあっても、上型部材の
姿勢が垂直に保たれた状態で降下でき、結果として、水
平方向に関して、上下型部材１０１、１０２の各成形面
の位置ずれがなく、成形された光学素子の光軸に対する
光学機能面の位置を正しく保持した状態で、成形でき
る。

【００４２】特に、この実施例では、共通のシリンダ機
構２１０で、４組の上型部材１０２を同時に駆動する関
係から、上記上型部材１０２および操作部材２０２の寸
法誤差を吸収する必要がある。しかし、上記操作部材２
０２は、弾持機構２０８で弾持されているので、図１１
（ｃ）に示すように、上記上型部材１０２のフランジ部
１０２Ａがスペーサ１０２Ｃを介して胴型１００の頂部
に当たった後、更に、上記ホルダーブロック２０３が降
下しても、その位置で降下を終了することができる。

【００４３】また、成形後、型開きを行うため、上記シ
リンダ機構２１０を稼動し、上記ホルダーブロック２０
３を上昇すると、図１１（ｄ）に示すように、フック部
材２１２が引き上げ部材１０５を持ち上げるが、この
時、上記調芯１０６が働いて、自動調心作用をなし、従
って、上記上型部材１０２は、その中心で、引き上げ力
を受けるので、上記クリアランスの範囲で傾くことがな
く、たとえ、胴型１００に対してホルダーブロック２０
３、引き上げ部材１０５、フランジ部１０２Ｂが十分な
精度を保持していなくても、カジリを生じることがな
く、垂直に上昇できる。

【００４４】（型交換）上述の成形型交換チャンバー１２には、成形型交換手段
７が装備してある。上記成形型交換手段７は、入換え手
段７０１を備えていて、これによって、上記ガイドレー
ル６Ａに沿って、成形型１を載置・固定したパレット５
を、上記ゲートバルブ１３を介して、成形チャンバー３
内のガイドレール６Ｂに移送するようになっている。

【００４５】上記入換え手段７０１は、成形型交換チャ
ンバー１２内に延びるロッド７０２の先端に、結合ハン
ド７０３を取付けるとともに、その基端部にスラストベ
アリング７０４を介してアクチュエータ７０５を装着し
ており、また、上記アクチュエータ７０５に装備したモ
ータ７０６によって、Ｌ字クランク７０７を介して上記
ロッド７０２を回動操作できる構成になっており、ま
た、上記アクチュエータ７０５を駆動する時、上記ロッ
ド７０２と平行に配置したガイドレール７０８に沿って
上記アクチュエータ７０５を移動することで、上記ロッ
ド７０２をその長手方向に移動できるように構成されて
いる。

【００４６】しかして、上記モータ７０６の動作で、ロ
ッド７０２を回動し、この動作で、上記パレット５に対
する上記結合ハンド７０３の係脱操作をなし、また、上
記アクチュエータ７０５の働きで、上記パレット５を、
上記ガイドレール６Ａに沿って移動することができる。
これによって、上記入換え手段７０１の制御により、上
記パレット５を、上記ゲートバルブ１３を介して成形チ
ャンバー３のガイドレール６Ｂにもたらし、プレス操作
機構２のプレス位置にセットし、あるいは、逆に、そこ
から成形型交換チャンバー１２へと引戻すことができ
る。

【００４７】また、上記成形型交換手段７はパレット５
を移動するパレット置換手段７１１を備えている。パレ
ット置換手段７１１は、上記ガイドレール６Ａの長手方
向と直交する方向に進退するピストンロッド７１２Ａを
備えたシリンダ機構７１２を上記成形型交換チャンバー
１２の一側に装備し、また、ピストンロッド７１２Ａの
先端に、２つのステージ７１３Ａ、７１３Ｂを有する送
り台７１３を装着したものである。そして、上記各ステ
ージ７１３Ａ、７１３Ｂには、それぞれ上述のガイドレ
ール６Ａが装備してある。なお、上記成形型交換チャン
バー１２の他側には成形型１の出し入れのための開口が
あり、そこに扉１２Ａが装備してある。

【００４８】しかして、予め、扉１２Ａをあけて、上記
シリンダ機構７１２を働かせ、送り台７１３を上記成形
型交換チャンバー１２の開口から外にせりださせ、例え
ば、上記ステージ７１３Ａのガイドレール６Ａ上に、新
たに成形型１を搭載したパレット５を載せ、そして、シ
リンダ機構７１２を逆に働かせ、上記送り台７１３を戻
して、図２に示すように、シリンダ機構７１２のある側
に片寄せ、扉１２Ａを閉じて、上記成形型交換チャンバ
ー１２内のガス置換を行っておくと、この状態では、上
記ステージ７１３Ｂのガイドレール６Ａが、上記成形型
交換チャンバー１２の中央（パレット入換え位置）に位
置している。

【００４９】従って、上記入換え手段７０１の働きで、
成形チャンバー３から、使用済みの成形型１を、これを
載せたパレット５とともに、空のステージ７１３Ｂ上に
取出すことができる。また、その後、上記シリンダ機構
７１２を働かせて、上記成形型交換チャンバー１２の中
央に上記ステージ７１３Ａを位置させ、再び、上記入換
え手段７０１を働かせることで、ガイドレール６Ａ上か
ら成形チャンバー３のガイドレール６Ｂへと新たな成形
型１をパレット５とともに、移送でき、プレス操作機構
２のプレス位置にセットすることができる。なお、使用
済みの成形型１は、成形チャンバー３に対する新たな成
形型１の入換え後に、扉１２Ａを開放して、パレット５
上より取出すことができる。

【００５０】なお、入換え手段７０１およびパレット置
換手段７１１はアクチュエータを用いることなく、手動
で行ってもよい。また、ゲートバルブ１３と成形型交換
チャンバー１２とを着脱可能な連結式とし、上記成形交
換チャンバー１２を複数の成形機に対して共用できるよ
うにしてもよい。この場合には、扉１２Ａは、特に、必
要なく、連結部の開口部より、成形型の出し入れを行う
ことができる。

【００５１】（パレット温度制御）上記成形型は、予め、パレット上に設置されていて、上
記パレットをプレス操作機構に対応するプレス成形位置
に搬入、設置することで、間接的に上記プレス操作機構
とのマッチングを図っている。これは、成形型の損傷な
どで、型交換が必要になった時、短時間で、簡単に交換
作業が行えるようにして、稼動率の低下を回避する意図
に基くものである。特に、プレス成形を不活性ガスの雰
囲気内で実施する場合には、型交換用のチャンバーから
成形チャンバーへの、また、成形チャンバーから型交換
チャンバーへの成形型の移動が面倒であるだけに、成形
型をパレット上に設置して、移動操作することのメリッ
トが大きいのである。

【００５２】しかし、このように、成形型をパレット上
に設置し、上記パレットをプレス成形位置に位置決めす
る場合には、上記プレス操作機構と成形型とのマッチン
グが難しくなる。これは、通常、パレットの位置決め
に、上記パレットを突き当てるピン・ガイドなどの位置
設定部材を用いているので、上記パレットが周囲温度に
影響されて熱膨張すると、プレス操作機構のプレス操作
中心と成形型の中心とがずれてしまうためである。

【００５３】ここでは、周囲温度に影響されることがな
いように、パレットを所定温度に維持し、熱膨張による
成形型の位置ずれを避け、プレス操作機構と成形型との
マッチングが確保できるようにした、成形型の位置設定
装置を提供する。このため、成形型をパレット上に設置
し、上記パレットをプレス操作機構に対応するプレス成
形位置に位置決めするようにした成形型のプレス位置設
定装置において、上記プレス成形位置には、パレットを
突き当てる位置設定部材を設けるとともに、上記パレッ
トの温度を所定温度に維持する恒温・断熱手段を装備し
ている。

【００５４】上記プレス成形位置には、図１２に示すよ
うに、上記パレット５の先端が突き当たるピン・ガイド
などの位置設定部材６０、６１、および、上記パレット
５の一側が突き当たる、同様の位置設定部材６２、６２
が、それぞれ配設してある。また、上記位置設定部材６
２、６２に対して上記パレット５の一側を突き当てるた
め、対向する位置に、押圧操作子６３、６４が装備され
ている。特に、ここでは、上記パレット５が周囲温度の
影響を受けて熱膨張しないように、恒温・断熱手段６０
が用意されている。上記恒温・断熱手段６０は、この実
施例では、図１２および図１３に示すように、上記パレ
ット５側に設けられる断熱部材６０１と、プレス成形位
置で上記パレット５下に位置する冷却機構６０２とから
構成されている。

【００５５】上記断熱部材６０１は、上記パレット５の
上面に形成した扁平な受溝状のステージ５１に嵌合され
る板状のセラミック材料で構成され、上下の面には帯状
の多数のフィン６０１Ａ、６０１Ｂが形成されている。
そして、上記パレット１上には成形型１が、上記パレッ
ト５に設けたガイド・ピン５２を介して位置決めされた
状態で、上記断熱部材６０１の上に設置される。また、
上記冷却機構６０２は、水冷式の循環冷却システムを採
用しており、図には上記パレット５の底面に接する冷却
部のみが示されている。

【００５６】しかして、ガイドレール６Ｂを介して、プ
レス成形位置に導入されたパレット５は、その先端部を
位置設定部材６１、６１に突き当てられる押圧操作子６
３、６４の働きで、その側面を上記位置設定部材６２、
６２に突き当て、これによって、上記パレット５上の成
形型１は、間接的ではあるが、プレス操作機構２のプレ
ス操作の中心に、上下型部材１０１、１０２の中心をマ
ッチングすることができる。この場合、上記パレット５
は、断熱部材６０１の働きで、成形型１側からの熱を遮
断しており、また、冷却機構の働きで、所定の温度に維
持されているので、上記パレット５に対する上記成形型
１の相対位置は、熱膨張の影響を受けないから、正規の
プレス位置からのずれを生じない。

【００５７】また、上記実施例において、上記パレット
５の先端側には、成形型１側の加熱用電源コネクター５
３、および、熱電対などの温度センサ（図示せず）用な
どのコネクター５４を具備しており、これに対応して、
成形チャンバー内側の所定位置には、電源側コネクター
５３Ａ、および、温度検知装置（図示せず）側のコネク
ター５４Ａが設けられている。

【００５８】なお、上記コネクター５３は、例えば、図
１４および図１５に示すように、テフロン（商品名）な
どの絶縁材料で構成された支持ブロック５３１にコネク
ター・ピン５３２を、これに電気的に接続される端子ブ
ロック５３３および上述同様な絶縁材料よりなる共通の
連結ブロック５３４を介して貫通・装着したもので、上
記端子ブロック５３３に形成した接続孔５３３Ａには、
成形型１側からコネクター・ピン５３５が挿脱自在に嵌
挿してある。また、上記コネクター５３Ａは、同様に、
絶縁材料で構成された支持ブロック５３１Ａに雌コネク
ター５３２Ａをこれに電気的に接続される端子ブロック
５３３Ａおよび絶縁材料よりなる共通の連結ブロック５
３４Ａを介して、貫通・装着している。そして、パレッ
ト５がガイドレール６Ｂに沿ってプレス成形位置に導入
され、位置設定部材６１、６１に突き当てられるとき、
上記雌コネクター５３２Ａに上記コネクター・ピン５３
２を接続するのである。

【００５９】また、これらコネクターなどが成形型１側
からの熱の影響を受けないように、この実施例では、上
記パレット５の先端には、上記コネクター・ピン５３５
を通す挿通穴５５１を有するＬ字形板部材よりなるリフ
レクター５５２が装着してある。

【００６０】次に、本発明に係る上記プレス成形装置を
用いて、具体的に光学素子成形品を成形する工程を、ガ
ラス素材を中心に、搬入・成形・搬出の順序で説明す
る。なお、ここで成形される光学素子は、カメラ、ビデ
オカメラなどに用いられる非球面レンズである。

【００６１】ガラス素材Ｇは、予め球形に成形されたガ
ラスブランクで、先ず、ストッカー２０のパレット２０
Ｃ上に置かれる。そして、電動モータ２０Ｂの駆動で、
その回転軸が１８０度回転されると、ロボット１９が稼
動されて、その位置に吸着バンド１９３をもたらし、上
記パレット２０Ｃから１個のガラス素材を吸着・保持す
る。次に、上記ロボット１９の動作で、吸着バンド１９
３は置き台１７２上に上記ガラス素材Ｇを置く。これを
４回繰返して４個のガラス素材を置き台１７２に置く。
置き台１７２上のガラス素材は、適当な温度に予め加温
されており、先述のように、搬入・搬出手段１７の働き
で、成形チャンバー３内に搬入され、例えば、４００℃
程度に加温された、入換え手段４の吸着パッド４０３で
吸着・保持され、成形型１内に導入される。また、ここ
では、予め、上下型部材１０１、１０２が、例えば、ガ
ラス粘度で１０¹⁶ポアズ程度の温度に加温されている。

【００６２】そして、先述のように、シリンダ機構２１
０の働きで、上型部材１０２が降下し、ガラス素材Ｇを
上下型部材１０１、１０２の間では挟持した状態で、電
熱ヒーター（図示せず）の働きで、ガラス粘度で１０
^10.5ポアズ程度に加温し（下型部材１０１の温度をガラ
ス粘度で約１０^9.5、上型部材１０２の温度をガラス粘
度で約１０^10.0とする）、そこで、例えば、上型部材１
０２に４００ｋｇの荷重を掛けて、プレス成形する。フ
ランジ部１０２Ａが、スペーサ１０２Ｃを介して胴型１
００の上端に十分接触した後に、上下型部材１０１、１
０２の冷却媒体導入部１０１Ｂ、１０２Ｄに冷却媒体を
導入し、ガラス粘度で１０^10.5から１０¹³ポアズ程度の
間で、下型部材１０１で下からプレス圧を加える。その
後、冷却を継続し、成形品の温度が、ガラス粘度で１０
^14.5ポアズになったら、電熱ヒーター（図示せず）の制
御および導入部１０１Ｃ、１０２Ｄに導入した冷却媒体
などで、上下型部材１０１、１０２に温度差を与え（上
型部材は、より低い温度にする）、成形品の温度を、ガ
ラス粘度で１０¹⁶ポアズ程度まで下げ、上記上型部材１
０２を上昇し、型開きをして、先の吸着パッド４０３
で、成形品を上記下型部材１０１と上型部材１０２の間
から取り出す。

【００６３】この後は、成形品は、入換え手段４の逆の
働きで、置き台１７２へ戻され、上記搬入・搬出手段１
７で、成形チャンバー３から取出され、更にロボット１
９の働きで、一時的に冷却台２１に置かれ、適当な温度
に冷却した後、外部に取出される。なお、上記実施例で
は、成形型１は４組の上下型部材１０１、１０２を共通
の胴型１００内で稼動するようにしたが、図８に示すよ
うに、１組の上下型部材１０１、１０２について、先述
のような調芯手段１０６の構造を採用しても良い。

【００６４】以上説明したように、少なくとも、胴型内
で摺動する上型部材には、その中心で上記胴型の摺動面
と平行なプレス圧が働くように、操作部材が当て駒を介
して対応し、かつ、上記中心で引き上げ力が働くよう
に、上記操作部材に吊持されたフック部材が調芯部材を
介して連動される構成にしたので、ガラス素材に対して
プレス成形する場合、および、成形された光学素子成形
品を離型する際、上記上型部材に対して加える操作部材
の力が、常に、上記上型部材の中心を通るように作用さ
せることができ、光学機能面が光軸に対して正確に位置
する、精度の高い光学素子を、効率的に製造できる。

【００６５】第１６図は、前述した図３〜５に示す実施
例の装置の改良を示す。ここでは、プレス成形過程にお
ける上記胴型内部の温度制御は、非常に厳密に行われる
必要があるので、胴型内の温度分布をより均一に保つ必
要がある。このため、出入口から外部への放熱を避けな
ければならない。また、搬入されるガラス素材は、ボー
ルブランクのように、成形面より離れて露出している部
分が大きいので、上記放熱の影響を大きく受けるおそれ
がある。このために、胴型内への搬入直後、出来るだけ
早いタイミングで、上記出入口を閉ざす必要がある。

【００６６】このため、ここでは、共通の胴型に対し
て、少なくとも複数対の型部材を装備し、その上型部材
を摺動動作し、ガラス素材に対してプレス成形する場
合、胴型に形成した、ガラス素材あるいは成形品の出入
口を、上型部材のための操作部材の動作に連動して、タ
イミングよく開閉できるようにし、胴型内の温度を均一
に保持できるようにした。図１６は胴型１００の開口部
１００Ａを開閉するシャッター１００Ｂを備えた型装置
を示し、該シャッター１００Ｂは前記引き上げ部材１０
５に連設し、引き上げ部材の昇降に連動する様に構成す
る。

【００６７】しかして、上記プレス操作機構２を用い
て、ガラス素材をプレス成形する時には、先ず、図１１
（ａ）に示す状態から、上記シリンダ機構２１０の働き
で、上記ホルダーブロック２０３を上昇させ、フック部
材２１２を介して上記上型部材１０２を引き上げ、所
謂、型開きをなす。この時、引き上げ部材１０５を介し
てシャッター１００Ｂが引き上げられ、出入口１００Ａ
が開放される。そして、先述の吸着ハンド４０２によ
り、ガラス素材を成形型１内に導入し、再び、上記ホル
ダーブロック２０３を下降すると、図１１（ｂ）に示す
ように、上記上型部材１０２は上記ガラス素材上に降下
する。この時、シャッター１００Ｂは、タイミング良く
出入口１００Ａを閉鎖し、胴型内部から外部への熱放出
を防止する。

【００６８】図１７〜図２１は、図３〜図８に示した型
装置の変形を示す。図において、上記上型部材１０２
は、円形断面であり、それぞれ、その中心に位置して、
その頂部に小径の当て駒１０４を装着してあり、操作部
材２０２が降下してきた時、その中心でプレス圧を受け
るようになっている。また、上記上型部材１０２には、
その上部に位置して非円形断面のフランジ部１０２Ｂが
形成してあり、前述のフランジ部１０２Ａには、皿状の
引き上げ部材１０５が載せられている。そして、上記フ
ランジ部１０２Ｂと引き上げ部材１０５との間には、上
記上型部材１０２の中心で引き上げ力が働くように、調
芯手段１０６が介装されている。上記引き上げ部材１０
５には、特に、図６および７に示すように、中央を横断
する形で、帯状の回り止め部材１０７がビス１０８で固
定されていて、その側面を、上記各フランジ１０２Ｂの
側面に対応させ、上記引き上げ部材１０５に対する上記
上型部材１０２の回り止めの働きをしている。そして、
引き上げ部材１０５には、上記回り止め位置に対して回
転方向で９０度の位相差をもって、フランジ部１０２Ｂ
を挿通する挿通孔１０５Ｂを形成している。

【００６９】上記ユニバーサル・ジョイント１０６は、
図２０および図２１に示すように、上記上型部材１０２
の摺動方向と直交する面において互いに９０度の位相を
ずらせて配置された各一対の半球形突起状の支持部１０
６Ａおよび１０６Ｂを、上記上型部材１０２および上記
引き上げ部材１０５に対応させて、リング１０６Ｃに設
けた構成になっている。また、上記リング１０６Ｃの中
央には、図６および図７に示すように、上型部材１０２
のフランジ部１０２Ｂを挿通する挿通孔１０６Ｄが形成
されている。また、上記引き上げ部材１０５には、上記
支持部１０６Ｂを受け入れる支持溝孔１０５Ｃが形成し
てある。

【００７０】このため、上記引き上げ部材１０５および
調芯手段１０６に対して、上型部材１０２を組み立てる
際には、先ず、上型部材１０２のフランジ部１０２Ｂを
下側から、上記挿通孔１０５Ｂおよび１０６Ｄに挿通
し、上記調芯手段の上側に突出させ、この状態で、上記
フランジ部１０２Ｂを９０度旋回し、その下面を上記支
持部１０６Ａに支持させる。その後、上記回り止め部材
１０７を上記引き上げ部材１０５に取付けることで、上
記上型部材１０２と上記調芯手段１０６との相対位置を
保持できるようにする。この場合、引き上げ部材１０５
および調芯手段１０６の相対位置は、支持部１０６Ｂが
支持溝孔１０５Ｃに入っていることで、確保されてい
る。

【００７１】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように、ガラス
素材を複数対の上型、下型で加圧して光学素子を成形す
る光学素子のプレス成形装置において、これら複数対の
前記上型、下型をガイドする部材と、各上型に対応し
て、前記ガイド部材の各ガイド孔に前記各上型を摺動さ
せる各別の調芯手段とを有し、前記各調芯手段は、それ
ぞれ、前記各上型を上下動案内する移動部材と、前記上
型を引き上げ動作する際に前記上型の移動軸線に対応し
て直交する平面において前記移動部材との間で前記上型
を支持する調芯部材とを具備する。

【００７２】従って、複数の上下型を同時にプレス成形
する場合、上型に対して加える力が常に、各上型の移動
軸線の中心に向けて作用させることができ、カジリなど
の不都合がなく、光学機能面が光軸に対して正確に位置
する、精度の高い光学素子を効率よく製造できる。

【００７３】また、本発明では、ガラス材を加熱・加圧
して光学素子を成形する光学素子のプレス成形装置にお
いて、前記光学素子を複数個同時に成形するための複数
の上型および下型と、前記複数の上型、下型を上・下移
動案内するとともに前記上型の停止位置を定める位置を
有している胴型と、前記複数の上型を前記胴型の定位置
に押圧するとともに各上型に独立的に圧力を負荷させる
ためのバネ手段を有する圧力伝達手段とを具備してい
る。更には、前記バネ手段は各上型に作用する圧力を調
整するためにバネ定数を調整する部材を有する。

【００７４】従って、胴型に対して複数の上型部材を摺
動動作し、ガラス素材に対してプレス成形する場合、全
ての上型部材を完全に押しきることができ、しかも、成
形素材の寸法のばらつきや、加圧時における、各型間の
微妙な温度差などにより、加圧開始の位置や成形のスピ
ード（ガラスの変形速度）が各型間で異なっても、これ
らに対応して、調整ができるから、成形品の精度が良
く、生産性も向上するなどの多くの効果が得られる。

【００７５】また、本発明では、ガラス成形品を形成す
るプレス装置において、上型、下型及び胴型から成る第
１の型セットによってガラス材を加圧してガラス成形品
を成形する成形室と上型、下型及び胴型から成る第２の
型セットを備えた型交換室と、前記成形室内の第１型セ
ットと型交換室の第２型セットを交換する手段とを具備
するので、型交換を短時間で実現でき、連続成形作業の
停止に伴う無駄時間を短縮でき、生産性を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すプレス成形装置の概略
正面図である。

【図２】本発明のプレス成形装置の概略平面図である。

【図３】本発明の要部を示す正面断面図である。

【図４】図３のＡ₁−Ａ₁、Ａ₂−Ａ₂間の要部断面図
である。

【図５】図４の要部説明の図である。

【図６】調芯部材を示す図である。

【図７】調芯部材を示す図である。

【図８】調芯部材の説明図である。

【図９】バネ手段を説明する図である。

【図１０】バネ手段を説明する図である。

【図１１】（ａ）・（ｂ）・（ｃ）・（ｄ）は加圧成形
の説明図である。

【図１２】本発明に係るパレットの位置決めを説明する
図である。

【図１３】パレットの冷却を説明する図である。

【図１４】本発明に係るコネクターの説明図である。

【図１５】本発明に係るコネクターの説明図である。

【図１６】胴型の開口部を開閉するシャッターを備えた
説明図である。

【図１７】型装置の変形例を示す斜視図である。

【図１８】同じく、平面図である。

【図１９】同じく、分解斜視図である。

【図２０】同じく、一部の部品の側面図である。

【図２１】同じく、一部を破断した部品の斜視図であ
る。

【符号の説明】

１成形型１００胴型１０１下型部材１０２上型部材１０５引き上げ部材１０６調芯部材２プレス操作機構２０７突上げ部材３成形チャンバー

フロントページの続き (72)発明者久保裕之東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (56)参考文献特開平１−100030（ＪＰ，Ａ) 特開平１−201037（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) C03B 11/08

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ガラス素材を複数対の上型、下型で加圧
して光学素子を成形する光学素子のプレス成形装置にお
いて、これら複数対の前記上型、下型をガイドする部材
と、各上型に対応して、前記ガイド部材の各ガイド孔に
前記各上型を摺動させる各別の調芯手段とを有し、前記
各調芯手段は、それぞれ、前記各上型を上下動案内する
移動部材と、前記上型を引き上げ動作する際に前記上型
の移動軸線に対応して直交する平面において前記移動部
材との間で前記上型を支持する調芯部材とを具備するこ
とを特徴とする光学素子のプレス成形装置。
【請求項２】ガラス材を加熱・加圧して光学素子を成
形する光学素子のプレス成形装置において、前記光学素
子を複数個同時に成形するための複数の上型および下型
と、前記複数の上型、下型を上・下移動案内するととも
に前記上型の停止位置を定める位置を有している胴型
と、前記複数の上型を前記胴型の定位置に押圧するとと
もに各上型に独立的に圧力を負荷させるためのバネ手段
を有する圧力伝達手段とを具備していることを特徴とす
る光学素子のプレス成形装置。
【請求項３】前記バネ手段は各上型に作用する圧力を
調整するためにバネ定数を調整する部材を有することを
特徴とする請求項２に記載の光学素子のプレス成形装
置。
【請求項４】前記バネ手段は皿バネを有することを特
徴とする請求項２に記載の光学素子のプレス成形装置。
【請求項５】前記複数の各上型に圧力を付与するため
の単一の圧力発生手段と、前記圧力発生手段からの圧力
を前記各上型に分配する手段を具備していることを特徴
とする請求項２に記載の光学素子のプレス成形装置。
【請求項６】前記分配手段は、前記圧力発生手段から
の圧力を受ける圧力受部材と、前記圧力受部材からの圧
力を各上型に伝達するバネ手段を具備していることを特
徴とする請求項５に記載の光学素子のプレス成形装置。
【請求項７】前記圧力受部材は前記各上型に冷却媒体
を供給する通路を形成することを特徴とする請求項６に
記載の光学素子のプレス成形装置。
【請求項８】前記圧力受部材からの冷却媒体は前記バ
ネ手段からの圧力を受ける中間圧力伝達部材を介して各
上型に供給されることを特徴とする請求項７に記載の光
学素子のプレス成形装置。
【請求項９】前記成形室と型交換室に連設したガイド
レールと、各型セットを載せて前記ガイドレール上を移
動するパレットとを具備していることを特徴とする請求
項８に記載の光学素子のプレス成形装置。
【請求項１０】ガラス成形品を形成するプレス装置に
おいて、上型、下型及び胴型から成る第１の型セットに
よってガラス材を加圧してガラス成形品を成形する成形
室と上型、下型及び胴型から成る第２の型セットを備え
た型交換室と、前記成形室内の第１型セットと型交換室
の第２型セットを交換する手段とを具備することを特徴
とする光学素子のプレス成形装置。
【請求項１１】前記成形室と型交換室に連設したガイ
ドレールと、各型セットを載せて前記ガイドレール上を
移動するパレットとを具備していることを特徴とする請
求項１０に記載の光学素子のプレス成形装置。
【請求項１２】ガラス材を加熱・加圧してガラス成形
品を成形する際に型部材の交換を行う光学素子のプレス
成形方法において、ガラス材を加圧するための上型、下
型及び胴型から成る第１の型セットを収納する成形室
と、交換のための上型、下型及び胴型から成る第２の型
セットを収納した型交換室とを具備し、前記成形室にお
いて前記第１型セットによりガラス材を所定温度にて加
圧成形する工程と、前記型交換室に前記第２型セットを
準備する工程と、前記成形室内の第１型セットによる成
形を複数回行った後に、前記第１型セットを前記型交換
室内に導入する工程と、前記型交換室内の前記第２型セ
ットを前記成形室に導入する工程とよりなることを特徴
とする光学素子のプレス成形方法。