JPH01157423A - 光学素子成形装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ガラス素材を加熱軟化して成形型により加圧
成形する光学素子成形装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、ガラス素材を加熱軟化して成形型により加圧成形
する光学素子製造方法にあって、成形型等の酸化を防止
し、光学素子としての高い面精度に成形するために、不
活性ガス中でガラス素材を加圧成形して光学素子を製造
する方法が米国特許第２４１０６１６号、第３８３３３
４７号、第３８４４７５５号、第４１３９６７７号等の
明細書中で提案されている。

そして、特公昭６２−３６９７３号公報に、不活性ガス
雰囲気でガラス素材を成形型により加圧して光学素子を
成形する光学素子成形装置が開示されている。

上記光学素子成形装置は、搬入ブロック室、加熱ブロッ
ク室、成形ブロック室及び冷却ブロック室をシール部材
を介して密封しつつ連設して処理室を形成して構成され
ている。そして、光学素子の成形に際しては、処理室全
体を不活性ガス雰囲気に保持し、成形用型の上型、下型
間に被加工物を＠置しつつ順次処理室の各ブロック室に
搬送して連続的に光学素子の成形を行うものである。

〔発明が解決しようとする問題点］ 上記成形装置は各ブロック室を連設して大きな空間であ
る処理室を形成しであるため、処理室全体の密閉性が必
要となるとともに成形装置が複雑となり、作業上不便で
ある問題点があった。更に、大きな加熱能力が必要であ
るとともに、加熱に長時間を要するという問題点があっ
た。

そこで、本発明は成形装置の簡素化と成形サイクルタイ
ムの短縮を図り得る光学素子成形装置を提供することを
目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、ガラス素材を加熱軟化して成形型により加圧
成形する光学素子成形装置において、成形装置本体内に
複数の密閉型の成形容器を配置し、上記成形装置本体に
上記各成形容器内の成形型を加圧する加圧手段を設ける
とともに、上記成形容器内を真空排気しかつ不活性ガス
雰囲気とするガス入れ換え手段を設け、上記成形容器に
上記ガス入れ換え手段の接続時に成形容器内と連通自在
とするガス入れ換え手段着脱部を設けて構成しである。

〔作用〕

上記構成においては、ガス入れ換え手段とガス入れ換え
手段着脱部を接続して成形容器内を真空排気してその後
不活性ガス雰囲気に保持し、少なくとも成形容器または
成形装置本体のいずれか一方に設けた加熱手段でガラス
素材を加熱軟化して不活性ガス雰囲気に保持された成形
室内で成形型により加圧、成形が行われる。

〔実施例〕

以下、図面を用いて本発明の実施例を詳細に説明する。

（第１実施例） 第１図および第２図は、本発明に係る光学素子成形装置
の第１実施例を示し、第１図は成形装置の正面図、第２
図は成形容器の断面図である。

上記光学素子成形装置１１は、ガラス素材を所望形状の
光学素子に押圧成形する成形型を備えた成形容器１２と
、この成形容器１２を複数個着脱自在に配置する成形装
置本体１３とより構成されている。

成形容器１２は、光学素子を成形する成形部１４と、こ
の成形部１４を密閉する蓋部材１５とより構成されてい
る。

成形部１４は、有底中空部１６を形成した容器本体１７
と、上記中空部１６内に設けられた型セラ）１Ｂ、加熱
用ヒータ１９及び断熱材２０とより構成されている。

型セント１８は、成形面２１ａ、２２ａを形成した上型
２１．下型２２と、この上型２１と下型２２を同一軸線
上で位置決めしつつ成形面２１ａ。

２２ａ間に設けたガラス素材２３を押圧し得るように保
持したスリーブ２４とより構成され、中空部１６の底面
１６ａに形設された座ぐり穴２５により位置決めされ、
かつ着脱自在に中空部１６内に保持されている。

加熱用ヒータ１９は、上記型セット１８の外周を覆うこ
とができるように中空部１６内に設けられ、容器本体１
７の底面１７ａに設けたコネクタ２７を介して電源が供
給されるようになっている。

断熱材２０は、型セット１８および加熱用ヒータ１９の
全体を囲うように設置され、この断熱材２０により熱効
率の向上を図るように構成されている。

蓋部材１５は、容器本体１７の開口部１７ｂをシール材
２８を介在してネジ（図示省略）等により中空部１６を
密閉するもので、容器本体１７の上端に着脱自在に取付
けられている。この蓋部材１５には、中空部１６内の雰
囲気、即ち、空気と不活性ガスとの入れ換え用の電磁弁
３０を有するバルブ３１と、上記上型２１に加圧力を伝
達するための押圧棒３２が摺動自在に設けられている。

バルブ３１は第３図に示す如くＯリング３３が設けられ
、不活性ガスボンベ（図示省略）等に接続された管３４
の先端部３４ａと密閉されて連結し得るように構成され
ている。図中、３６で示すのは押圧棒３２と上型２１間
に設けた断熱ボールで、上型２１に偏荷重が生ずるのを
防止するためのものである。

成形装置本体１３には、上記成形容器１２を載置する載
置台３８が設けられている。この載置台３８には、座ぐ
り穴３９が複数個設けられるとともに、この座ぐり穴３
９に上記コネクタ２７と連結されるコネクタ４０が設け
られ、この座ぐり穴３９により成形容器１２の位置決め
およびコネクタ２７．４０により加熱用ヒータ１９と熱
電対（図示省略）の接続が行なわれつつ配置し得るよう
に構成されている。更に、二〇載置台３８の両端部には
側板４１．４２が立設され、この側板４１．４２間に送
りネジ４３．４４が架設され、送りネジ４３．４４の端
部にはそれぞれ送りネジ４３．４４回動用のモータ４５
，４６が設けられている。

送りネジ４３には、加圧アクチュエータとしてのジグシ
リンダ４７が設けられるとともに、送りネジ４４にはジ
グシリンダ４８により上下移動可能な真空排気、不活性
ガス流入用の管３４が設けられ、上記モータ４５，４６
の作動により、ジグシリンダ４７および管３４が相互干
渉を受けずに独立して水平方向（図において左右方向）
に移動可能に保持され、ジグシリンダ４７．４８の作動
により上記成形容器１２の押圧棒３２を加圧、あるいは
バルブ３１と管３４とを接続し得るように構成されてい
る。なお、上記管３４は図示を省略した真空ポンプ及び
不活性ガスボンベに接続され図示を省略したバルブによ
り切換が行い得るようになっている。

更に、成形装置本体１３には、上記座ぐり穴３９と対応
して設け、上記成形容器１２の加熱用ヒータ１９により
型セット１８の加熱制御を成形容器１２ごとに行なうた
めの加熱制御部５０と、成形サイクル全体の制御を行な
うための制御装置５１とが設けられている。

次に、上記構成からなる成形装置１１の動作について説
明する。

まず、上型２１．下型２２間にガラス素材２３を保持し
た成形容器１２を載置台４０の座ぐり穴３９に配置し、
成形容器１２の位置決めとコネクタ２７．４０により電
源接続および熱電対の接続がなされ、制御装置５１によ
り成形サイクルが開始される。

即ち、モータ４６を作動させ送りネジ４４の回動により
管３４が成形容器１２のパルプ３１上部に移動される。

次に、管３４がジグシリンダ４日により下降され、バル
ブ３１と管３４の先端部３４ａとが０リング３３を介し
て密閉状態で連結される。そして、管３４と接続された
真空ポンプにより成形容器１２の中空部１６内が真空排
気され、その後、管３４に設けたバルブにより切り換え
が行なわれ不活性ガスボンベと管３４とが連通し、中空
部１６内に不活性ガスが流入されて中空部１６内の空気
と不活性ガスとの入れ換えが完了すると電磁弁３０によ
ってバルブ３１が密閉され、中空部１６内が不活性ガス
雰囲気に保持される。その後、加熱制御部５０によりあ
らかじめ設定された温度に加熱用ヒータ１９により型セ
ット１８のガラス素材２３の加熱軟化が行なわれ、上記
設定温度に達すると制御装置５１によりモータ４５が作
動し、送りネジ４３の回動によりジグシリンダ４７が成
形容器１２の押圧棒３２上部に移動される。その後、ジ
グシリンダ４７により押圧棒３２に所定の圧力が負荷さ
れ、この圧力によりガラス素材２３を上型２１．下型２
２により押圧し、成形面２１ａ、２２ａの形状がガラス
素材２３に転写される。なお、押圧棒に負荷される圧力
は、制御装置５１により負荷、減圧、除荷が任意に設定
できるようになっている。

次に、ジグシリンダ４７による加圧が終了した後あるい
は押圧時の途中において型セット１８の徐冷が加熱制御
部５０よりあらかじめ設定した冷却速度で設定温度まで
行なわれる。この徐冷が完了するとブザーおよび表示灯
（図示省略）等により表示され、その後、成形容器１２
を載置台３８から取り外して急冷を行ない光学素子の成
形を完了する。

上記成形に際して、成形容器１２を順次載置台３８に配
置し、成形容器に対して不活性ガス雰囲気の置換、ジグ
シリンダ４７による加圧を順次繰り返して行ない、連続
的に光学素子を成形することができる。

なお、第１図は成形容器１２を５個配置した場合を例示
したもので、かかる成形容器１２の個数については、加
熱時間、加圧時間等の成形条件によって選択することが
でき、成形サイクルタイムに有利な個数で実施できる。

本実施例によれば、成形容器と成形装置本体とに分離さ
れているため、成形容器を小さく成形できるので、成形
容器内の不活性ガスへの置換の際に、置換流量が少なく
、置換の時間が１分以下で完了するとともに、加熱空間
が少なく、設定温度５００°Ｃに６分弱で加熱でき、成
形サイクルタイムを短縮することができる。

また、成形容器が密閉性を有しているため、成形装置本
体等成形装置全体を密閉した構造とする必要がないため
、成形装置の簡素化を図ることができる。更に、密閉性
の不具合あるいは加熱用ヒータの断線による不具合につ
いては成形容器側々に対応することができるので成形装
置を停止することなく対処することができる。

更に、成形容器ごとに加熱用ヒータを設けであるので正
確に温度制御できるとともに、加圧も成形容器ごとに行
なわれるので汎用性を有し、−度に種々の光学素子を成
形することができる。

（第２実施例） 第４図は、本発明の係る光学素子成形装置の第２実施例
で、図は成形容器のみの断面図である。

本実施例の成形容器６０は、上記第１実施例と同様に構
成した型セット１８を容器本体１７内に２個配置し、こ
の型セット１８にはそれぞれ上記第１実施例と同様に加
熱用ヒータ１９及び断熱材２０が個別的に設けられてい
る。

蓋部材１５には、図に示すように押圧棒６１が摺動自在
に設けられ、この押圧棒６１により型セット１８を同時
に押圧し得るように構成されている。その他の構成は上
記第１実施例と同様であるので同一部分については同一
番号を付してその説明を省略するとともに、成形装置本
体は上記第１実施例と同様であるので図示および説明を
省略する。

本実施例の成形装置によれば、上記実施例と同様な動作
により光学素子を成形することができる。

なお、上記成形に際して、加熱用ヒータ１９の制御は加
熱制御部５０（第１図参照）により２個の型セット１８
に対して個別制御あるいは同時制御しつつ実施すること
ができる。

なお、上記成形容器６０にあっては２個の型セット１８
を設けた場合を例示したが、２個に限らず複数個の型セ
ツト１日を成形容器６０内に設置して実施することがで
きる。

上記実施例によれば、上記第１実施例と同様な作用、効
果を得ることができる。更に、１個の成形容器により複
数の光学素子を同時に成形できるので、光学素子１個当
りのサイクルタイムをより短縮することができる。

（第３実施例） 第５図から第７図は、本発明に係る光学成形装置の第３
実施例を示し、第５図は成形装置の正面図、第６図はヒ
ータ部の断面図、第７図は成形容器の断面図である。

本実施例の成形装置７０は、成形装置本体１３の載置台
４０にあらかじめ複数個のヒータ部７１を設置し、この
ヒータ部７１内に成形容器７２を着脱自在に設けて構成
されている。

ヒータ部７１は第６図に示すように、外筒７３の下端部
にネジ７４が形成され、このネジ７４を介して成形装置
本体１３の載置部３８に固定されるとともに、上端部に
段部７５が形成されて成形容器７２を挿出入する開口部
７６が設けられている。この外筒７３の内周面７３ａに
は断熱材７７が配設され、この断熱材７７の内側には加
熱用ヒータ７８が段部７５に固定されて配設されている
。

更に、外筒７３内の下端部には断熱材７９が設けられ、
上記断熱材７７とともに加熱用ヒータ７８の熱の外部へ
の発散を防ぎ、熱効率の向上を図っている。

成形容器７２は容器本体８０と蓋部材８４とよりなり、
上記ヒータ部７１の加熱用ヒータ７８内に段部７５の内
周面７５ａに位置決めされつつ配置し、かつヒータ部７
１から取り出し可能に構成されている。容器本体８０内
には上型２１及び下型２２が対向配置され、上型２１．
下型２２を保持する内周面８０ａは上型２１．下型２２
の位置を規制するスリーブの役割を果すための加工がな
されるとともに、外周面８０ｂは加熱用ヒータ７８との
熱電導の向上およびヒータ部７１内の位置決めのための
加工がなされている。

蓋部材７２は上記第１実施例の蓋部材１５と同様にバル
ブ８１及び押圧棒８２が設けられるとともに、耐熱性の
金属環８３を介して容器本体８０を密閉し得るように構
成されている。なお、上記バルブ８１は、電磁弁３０及
び０リング３３の熱対策のために長く形成されている。

その他の構成は上記第１実施例と同様であるので同一部
分には同一番号を付してその説明を省略するとともに、
作用、効果についても同様であるのでその説明を省略す
る。

（発明の効果〕 以上のように、本発明によればガラス素材を保持し成形
型による押圧成形を行なう成形容器と、上記成形容器内
の雰囲気置換手段および成形型押圧手段を設けた成形装
置本体とを分離して構成したので、成形装置の筒素化と
、昇温能力の向上。

雰囲気置換工程の短縮化によるサイクルタイム短縮を達
成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は、本発明の第１実施例を示し、第１図
は光学素子成形装置の正面図、第２図は、成形容器の断
面図、第３図はバルブと管との接続状態を示す断面図、
第４図は、本発明の第２実施例の成形容器の断面図、第
５図から第７図は、本発明の第３実施例を示し、第５図
は光学素子成形装置の正面図、第６図はヒータ部の断面
図、第７図は成形容器の断面図である。 １１・・・光学素子成形装置 １２・・・成形容器 １３・・・成形装置本体 ３１・・・バルブ ３２・・・押圧棒 ３４・・・管 ４７・・・ジグシリンダ 第　２　図 特許庁長官　　小　川　邦　夫　殿 １．事件の表示 昭和６２年　特　許　願　第３１５８２３号２、発明の
名称 光学素子成形装置 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 住　所　東京都渋谷区幡ケ谷２丁目４３番２号名　称　
（０３７）オリンパス光学工業株式会社代表者　　下　
　山　　敏　　部 ４、代理人〒１０５ 住　所　東京都港区浜松町２丁目２番１５号６、補正の
対象 ７、補正の内容 （１）　　特許請求の範囲を別紙の通り補正する。 （２）明細書第３頁第１３行目に記載する「密閉型」を
「密閉構造」と補正する。 （３）明細書第８頁第１６行目及び第１３頁第２０行目
に記載する「載置台４０」を「載置台３８」と補正する
。 （４）明細書第９頁第４行目に記載する「先端部」を「
テーバ状先端部」と補正する。 （５）図面中、第２図、第５図、第６図及び第７図を別
紙の通り補正する。 ８、添付書類の目録 ２、特許請求の範囲 （１）　　ガラス素材を加熱軟化して成形型により加圧
成形する光学素子成形装置において、成形装置本体内に
複数のｍ遣の成形容器を配置し、上記成形装置本体に上
記各成形容器内の成形型を加圧する加圧手段を設けると
ともに、上記成形容器内を真空排気しかつ不活性ガス雰
囲気とするガス入れ換え手段を設け、上記成形容器に上
記ガス入れ換え手段の接続時に成形容器内と連通自在と
するガス入れ換え手段着脱部を設けたことを特徴とする
光学素子成形装置。 第６図 １？ 第６図　　第７図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ガラス素材を加熱軟化して成形型により加圧成形
   する光学素子成形装置において、成形装置本体内に複数
   の密閉型の成形容器を配置し、上記成形装置本体に上記
   各成形容器内の成形型を加圧する加圧手段を設けるとと
   もに、上記成形容器内を真空排気しかつ不活性ガス雰囲
   気とするガス入れ換え手段を設け、上記成形容器に上記
   ガス入れ換え手段の接続時に成形容器内と連通自在とす
   るガス入れ換え手段着脱部を設けたことを特徴とする光
   学素子成形装置。