JPH01172232A - 光学素子製造装置 - 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、光学素子のプレス成形装置に関し。

プレス成形後の後加工を不要とした高精度光学素子を連
続的に製造できる光学素子製造装置に関する。

（従来の技術） 近年、所定の表面精度を有する成形用型内に光学素子材
料を収容してプレス成形することにより、研削及び研摩
等の後加工を不要とした高精度光学面を有する光学素子
を成形する方法が開発されている。

このようなプレス成形法を用い、しかも光学素子の連続
成形に好適する光学素子成形方法は、例えば特開昭５９
−１５０７２８号公報或いは特開昭６１−２６５２８号
公報に示されたように、光学素子の成形用素材を成形用
型内に収容配置して、この素材を型内で保持したまま加
熱部と成形部と冷却部とを有する成形室内に順次取入れ
、加熱部にて成形用型とともに成形用素材を成形可能な
温度まで加熱軟化した後、成形部にてプレスし、次に冷
却部にてプレス時における成形用型の状態を維持したま
ま成形用素材がガラス転移点以下になるまで冷却し、し
かる後型内から成形品を取出すという工程を含むもので
ある。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながらこのような工程中、光学素子の成形用素材
が成形可能な温度まで加熱される過程において、該成形
用素材は成形用型内にて型の表面に接触するか、又は近
接した状態にあるため、プレス成形前に成形用素材と型
の表面が反応してこの型表面が侵されてしまうという問
題点があった。特に、光学素子の成形用素材が鉛含有ガ
ラス素材である場合、ガラス素材と型表面の間隔が１層
ｍ程度の非接触状態であっても、加熱後においては型表
面にガラス素材中の鉛成分が付着して類型表面は急速に
侵され、型の表面精度が著しく低下してしまう。

本発明者等は、このような問題点を解決すべく、プレス
成形時における成形用型のガラス成分による侵食を防止
して該成形用型の耐久性及び表面精度を維持１．高精度
光学素子を連続的かつ量産的に製造することができる光
学素子製造装置について既に提案しである。

本発明はこの製造装置に関し、光学素子の連続成形に好
適する成形室の構成及びこの成形室奢移動するパレット
の移送手段、特に光学素子の製造時間全体を短編し得る
パレットの移送手段を提供するものである。

（問題点を解決するための手段） 上述した問題点を解決するために１本発明の光学素子製
造装置は、光学素子成形用素材の取入室、加熱部、プレ
ス部、徐冷部及び成形品の取出室から成り、前記取入室
にて供給された光学素子成形用素材と該成形用素材をプ
レス成形する成形用型とが配置されたパレットと、該パ
レットが前記各部を移動する手段とを備える光学素子製
造装置において、前記加熱部及び前記プレス部を直線状
の成形ラインから構成するとともに前記徐冷部を前記成
形ラインに並列配置し、これら成形ラインと徐冷部を連
結して成形室を構成し、前記パレットの移動手段として
、前記成形ラインの前端に前記パレットをプレス部の方
向に押出す第１の押出し手段を設けるとともに前記成形
ラインの後端に前記パレットを徐冷部の方向に押出す第
２の押出し手段を設け、これら第１及び第２の押出し手
段を同時に作動することを特徴とする。

（作　用） 上記本発明において、加熱部及びプレス部は直線状の成
形ラインから構成され、徐冷部を成形ラインに並列配置
し、これら成形ラインと徐冷部を連結して成形室が構成
しである。

成形室内のパレットの移動手段としては、成形ラインの
前端にパレットをプレス部の方向に押…す第１の押出し
手段を設けるとともに成形ラインの後端にパレットを徐
冷部の方向に押出す第２の押出し手段を設け、これら第
１及び第２の押出し手段を同時に作動するものである。

この手段により、プレス成形のパレットを迅速に徐冷部
に移送して製造時間全体を短縮することができる。

また、徐冷部の前端に第３の押出し手段を設けるととも
に徐冷部の後端に第４の押出し手段を設け、これら第３
及び第４の押出しを同時に作動する構成とすることによ
り、徐冷部におけるパレットの滞在時間を短くし製造時
間全体を短縮化することも可能となる。

（実施例） 以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明
する。

第１図〜第６図は、本発明装置の実施例に関する装置を
示す図であり、この装置の全体の概略平面図が第１図に
示してあり、各部の工程順断面図が第２図〜第６図に示
しである。又、第７図は、第１図の模式図であり、本装
置における押出し及び引出し手段の作動コントロール手
段が示してあリ、第８図は第７図に示す押出し及び引出
し手段のタイミングチャートを示す図である。

この装置の全体的構成は、素材取入室ｌ、加熱部２、素
材移替部３、プレス部５．徐冷部６及び成形品取出室７
から成るものである。素材取入室ｌ、加熱部２、素材移
替部３及びプレス部５は同一ライン状にあり（以下、こ
のラインを成形ライン４と称す）、該成形ラインと並列
して徐冷部６が配設されている。

加熱部２の入口近傍には第１の移送室２１が構成され、
この第１の移送室２１に上記素材取入室ｌが設けられて
いる。又、プレス部５の出口近傍には第２の移送室２２
が構成され、徐冷部６の入口には第３の移送室２３が構
成され、これら第２と第３の移送室は移送路２５で連結
されている。

さらに、徐冷部６の出口近傍には第４の移送室２４が構
成され、この第４の移送室２４には移動された成形品取
出室７が設けられ、第４の移送室２４と上記第１の移送
室２１とは回送路２６で連結されている。このような構
成により本成形装置は連続的な循環経路を成して成形室
５９を構成している。

１１は、この成形室５９を移送せしめられるパレットで
あり、該パレッ）　１１　、ｈには素材蔵置台１２とプ
レス成形用の上型１３及び下型１４とが一定の間隔を有
して配設されている。上型１３及び下型１４のプレス成
形面は、夫々光学素子機能面を成形するための鏡面１３
ａ、１４ａが施されている。

パレット１１を上記成形室中にて移送せしめる手段とし
て、第１の移送室２１には押出しシリンダー５１（ＡＩ
とする）が設けられ、この押出しシリンダーによりパレ
ット１１はプレス部５に移動せしめられる。第２の移送
室２２には引出しシリンダー５２（Ｂ２とする）と押出
しシリンダー５３（Ａ２とする）とが設けられ、引き出
しシリンダー５２によりプレス部５に移動せしめられた
パレットｌｌが第２の移送室２２に引き出され、押出し
シリンダー５３により該第２の移送室に移動されたパレ
ット１１が第３の移送室２３にまで押出される。第３の
移送室２３には押出しシリンダー５４（Ａ３とする）が
設けられ、この押出しシリンダーにより当該第３の移送
室２３に移動せしめられたパレッ）１１が第４の移送室
２４直前まで押出される。第４の移送室２４には引出し
シリンダー５５（Ｂ４とする）と押出しシリンダー５８
（Ａ４とする）とが設けられており、引出しシリンダー
５５により第４の移送室２４直前まで移動されたパレッ
ト１１が該第４の移送室２４にまで引出され、押出しシ
リンダー５６により該第４の移送室２４に移動されたパ
レット１１を再び第１の移送室２１まで押出す、かくし
て、パレットｌｌはこれらシリンダーの押出し或いは引
出し動作により各工程に移送され１本装置の成形室５９
内を移動する。なお、パレット１１は成形室５９内に設
けられた不図示のレール上に載置され、各シリンダーの
押出し或は引出しにより該レール上を移動する。

ここで、各押出しシリンダー及び引き出しシリンダーの
作動タイミングについて、第７図及び第８図を参照しな
がら詳細に説明する。

第７図に示す本装置の模式図には上記各押出しシリンダ
ー及び引出しシリンダーに付した符号Ａｌ−Ａ４及びＢ
ｌ−Ｂ４が示しである。又、図中Ｖｌ−Ｖ４は上記各押
出しシリンダー及び引出しシリンダーに接続してこれら
のシリンダーに圧力制御を行なう圧力調整バルブであり
、これらのバルブはコントローラー〇に接続されている
。

図中、Ｃ１−Ｃ４は各バルブに送る制御信号を示す、又
、第８図に示すタイミングチャートにおいて、縦軸には
各押出しシリンダーＡｔ−Ａ４及び引出しシリンダーＢ
ｌ−Ｂ４が示してあり、横軸にはこれらシリンダーの作
動時期が示しである。

この成形室５９内の成形ライン４及び徐冷部６には予め
必要数のパレッ）１１が複数配列されている。説明の便
宜上、このようなパレットの各々には既に成形用素材１
５が供給されているものとし、以下の説明では成形用素
材の移替え及びプレス成形等の成形動作は省略する。

まず引出しシリンダー５２（Ｂ２）を作動させてプレス
部５にてプレス成形の終了したパレット１１を第２の移
送室２２にまで移動する（ＴＯ〜ＴＩ）、次いで、押出
しシリンダー５１（ＡＩ）を作動させ、成形ライン４の
先頭のパレット１１をプレス部５まで移動すると同時に
押出しシリンダー５３（Ａ２）を作動させて既に第２の
移送室２２に移動せしめられたパレット１１を第３の移
送室２３にまで押出す（Ｔｌ〜Ｔ２）、このように、押
出しシリンダー５１．５３　（Ａ１．Ａ２）を同時に作
動することにより、プレス成形の終了した成形品１８を
迅速に徐冷部６に移送して製造時間全体を短縮すること
ができる。又、この時、第２の移送室２２は空室となり
、次段階での引き出しシリンダー５２（Ｂ２）の引出し
動作に備えることができる０次に、第３の移送室２３に
移動せしめられたパレット１１を押出しシリンダー５４
（Ａ３）により第４の移送室２４の方向に押出して既に
徐冷部６に配列されたパレッ）１１の先頭を第４の移送
室２４又の直前にまで移動する（７２〜Ｔ３）、又、こ
の押出しシリンダー５４（Ａ３）の押出し動作と同時に
押出しシリンダー５６（Ａ４）を作動させて既に第４の
移送室２４に移動してあったバレッ）１１を第１の移送
室２１にまで押出す（７２〜Ｔ３）０次いで、引出しシ
リンダー５５（１４）を作動して第４の移送室２４の直
前にまで移動した先頭のパレット１１をこの第４の移送
室にまで引き出す（Ｔ３〜Ｔ４）、上述したように、押
出しシリンダー５４．５５（Ａ３、Ａ４）を同時に作動
することにより、第４の移送室が空室となり迅速に引出
しシリンダー５５を作動して徐冷部６における成形品の
滞在時間を短くし製造時間全体を短縮化できる。

かくして、パレッ）１１は上述の動作により成形室５９
内を移動することができる。

なお、成形用素材１５の取入れ及び成形品１８の取出し
は、引出しシリンダー５５（Ｂ４）により徐冷部６の先
頭のパレッ）１１が第４の移送室２４引き出されてから
押出しシリンダー５６（Ａ４）の押出し動作までの間に
成形品１８の取出しを行ない（Ｔ４〜Ｔ２）１次いで押
出しシリンダー５６（Ａ４）により該パレットが第１の
移送室２１に押出されてから押出しシリンダー５１（Ａ
Ｉ）の押出し動作までの間に素材１５の取入れを行なう
（７３〜ＴＩ）。

次に、上記成形室５９の各部について説明するする。

加熱部２、素材移替部３及びプレス部５に該当する炉体
にはヒーター５７が設けられ、徐冷部６に該当する炉体
にはヒーター５８が設けられている。これら各ヒーター
は、素材１５の加熱及びプレス後の成形品１８の徐冷に
用いられる。

素材移替部２及び成形品取出室７には上型１３を下型１
４に所要間隔をあけて持上げるための持上げハンド１６
．２０が設けられている（第４図、第６図）、この持上
げハンドは、不図示のリフト手段により上下動する。さ
らに、素材移替部３には、素材取入室ｌにて素材載置台
１２上に配置された素材１５を下型１４上に移替えるた
めの吸着フィンガー１９ａが設けられており（第４図）
、上記持上げハンド１６の作動により上型１３が一旦持
上げられた後、該吸着ハンドが作動し、素材１５が下ｆ
ｉ１４上の所定位置に移替えられる。この吸着フィンガ
ー１９ａは、上記のような素材１５の移替時に、該素材
１５が正確に下型１４上の所定位置に配置されるよう、
パレット１１上の素材載置台１２と下型１４とが、有す
る所定間隔の長さだけ正確に平行移動する一定のストロ
ークを有して作動するように構成されている。

又、素材取入室ｌ及び成形品取出室７には、素材１５を
載と台１２上に配置したり、成形品１８を上型１４から
取出すための吸着フィンガー１９ｂが設けられている（
第６図）。

プレス部５には、プレス成形時に上型１３を押圧するた
めのプレス用ロッド１７が設けられている（第５図）。

なお、水装置において炉体５９の内部は、上型１３及び
下型１４を形成する型材が高温下で酸化されるのを防止
するよう、真空排気の後、Ｎ２ガス等の非酸化性ガスを
充填する必要があるため、上記の持上げハンド１６、吸
着フィンガー１９ａ、１９ｂ及びプレスロッド１７等と
成形室５９外壁との摺動部分には充分のシールドを施し
ておく必要がある。

又、本装置においては、図示は省略しであるが、素材１
５を素材取入室１に取入れる際、外気が炉体５９の内部
に侵入しないように、雰囲気置換室を設ける必要がある
。

次に、上述のように構成された装置の動作について第２
図〜第６図に示すプレス成形工程順に従って説明する。

第２図は素材１５が配置されていない状態のパレッ）１
１を示す。

まず、上記したように、と下型１３．１４の型材の酸化
防止のために、成形室５９の内部を不図示の真空ポンプ
によりＩ　Ｘ　Ｉ　０−２Ｔｏｒｒまで真空排気した後
、Ｎ２ガス又はその他の非酸化性ガスを充填する０次い
で、ヒーター５７．５８に通電し、炉内温度を所定値に
まで昇温する。昇温完了後、素材取入室１にて上記雰囲
気置換室を通し、吸着フィンガー１９ｂにより第３図に
示すように素材１５を素材取入室１にあるパレット１１
の載惹台１２上に配置する。

次に、上述した作動タイミングに従い、押出しシリンダ
ー５１．５３，５４．５５及び引出しシリンダー５２．
５６を作動して順次パレッ）１１が成形品取出室７から
素材取入室ｌに送られてくるたびに素材１５を上記の方
法で各々のｔ置台１２上に配置する。このような動作を
繰り返し行うことにより、最初のパレット１１に供給さ
れた素材１５と上型１３及び下型１４が素材移替部３付
近においてプレス成形に必要な温度にまで加熱された時
点で素材１５の下型１４への移替えを行なう、なお、こ
の時、素材１５と上型１３及び下型１４とは略同温度に
まで加熱されていることが望ましい、こうすることによ
り、移替後の素材１５の温度が上型１３或いは下型１４
の温度によって変化することなく最適なプレス温度条件
下でプレス成形を行なうことができる。そして、素材移
替部３において、第４図に示すように、持上げハンド１
６により上型１３を持上げ、次いで吸着フィンガー１９
ａにより素材１５を吸着して下型１４上に移替える。こ
の後、押出しシリンダー５１を押出して素材１５の移替
えが完了したパレッ）１１をプレス部５の位ｎに移動さ
せる。この時、持上げハンド１６を除去すると共に、プ
レス用ロッド１７を作動させ、所定のプレス圧にて、上
型１３を押圧し、素材１５に対するプレス成形を行なう
０次いで、プレス用ロッド１７の押圧を解除し、上型１
３はプレス時における状態を維持したまま、該パレット
ｌｌをプレス部５から第２の移送室２２に移動する。さ
らに、このパレット１１を移送路２５を経て第３の移送
室２３に移送する０次いで、パレット１１は徐冷部の方
向に移動されるが、この移動方向の前方には他のパレッ
ト１１が配列された状態にあるので、上述のような動作
が継続する中で、当該パレッ）１１が徐冷部６の出口付
近に致る器上型１３と下型１４内で保持された成形品１
８は徐冷部６を通過し、ここで徐々に冷却せしめられる
。かくして、徐冷部６の先頭位置まで移動したパレッ）
１１は成形品取出室７に移動せしめられる。

次に、持上げハンド２０が作動して上型１３が除去され
、次いで吸着フィンガー１９ｂにより成形品１８が取出
される。そして、この成形品取出しの完了したパレッ）
１１は回送路２６を経て素材取入室ｌに移送され、再び
上述の動作を繰返すことにより連続的な成形品１８の製
造が行なわれる。

以上説明したような実施例装置によれば、素材１５はプ
レス成形の直前まで素材蔵置台１２−ヒに配置され上型
１３及び下型１４から分離された状態にあるため、素材
１５と型１３．１４との反応が防止される。勿論、プレ
ス成形時及びその後の徐冷時において素材１５と型１３
．１４との反応が生じることは妨げられないが、プレス
成形後の降温下にあっては、プレス成形時はどの反応も
生ぜず、上述した反応時間の短縮効果と合わせ、型の耐
久性向上に有益となる。

又、本実施例−装置は、同一パレット上で素材の移替え
を行なう構成となっているため、素材載置台１２と型と
の位置の相対的な変化がなく、吸着フィンガー１９のハ
ンドリングの位置決め精度が出やすい、又、吸着フィン
ガー１９は成形室５９の内部にてパレット１１と同時に
加熱されるから、熱膨張によるハンドリングの位置決め
精度の誤差が生じにくい。

さらに１本実施例装置によれば、−り述したように型の
耐久性が保証されると共に、成形面の侵食が防止され、
比較的長期間に渡り成形面の鏡面性が保持されるから、
高精度光学素子の連続製造に好適する。

ざらに又、本実施例装置においては、押出しシリンダー
５１（ＡＩ）と押出しシリンダー５３（Ａ２）とを同時
に作動させてプレス成形の終了した成形品１８を迅速に
徐冷部６に移送することにより、製造時間全体を短縮す
ることができる。

又、押出しシリンダー５４（Ａ３）と押出しシリンダー
５６（Ａ４）を同時に作動させて既に第４の移送室２４
に移動してあったバレッ）１１を第１の移送室２１にま
で押出すことにより、すみやかに第４の移送室が空室と
なり、迅速に引出しシリンダー５５を作動して徐冷部６
における成形品の滞在時間を短くして製造時間全体を短
縮化できる。

（発明の効果） 以上説明したように本発明によれば、加熱部及びプレス
部を構成する直線状の成形ラインに対し、徐冷部を並列
配置し、これら成形ラインと徐冷部を連結して構成され
た成形室内のパレットの移動手段として、成形ラインの
前端にパレットをプレス部の方向に押出す第１の押出し
手段を設けるとともに成形ラインの後端にパレットを徐
冷部の方向に押出す第２の押出し手段を設け、これら第
１及び第２の押出し手段を同時に作動することにより、
プレス成形後のパレットを迅速に徐冷部に移送して製造
時間全体を短縮することができる。

従って、本発明装置は高精度光学素子をプレス成形によ
り連続的に製造するのに好適し、しかも製造時間を大幅
にできる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第６図は、本発明の光学素子製造装置の第１実
施例を示す図であり、第１図はその全体的平面図、第２
図〜第６図１１各工程におけるパレットの概略断面図で
あり、第７図は、第１図の模式図であり、本装置におけ
る押出し及　び引出し手段の作動コントロール手段が示
してあり、第８図は第７図に示す押出し及び引出し手段
のタイミングチャートを示す図である。 １・・・素材取入室 ２・・・加熱部 ３・・・素材移替部 ４・・・成形ライン ５・・・プレ′ス部 ６・・・徐冷部 １１・・・パレット １２・・・素材載置台 １３・・・上型 １４・・・下型 ５１．５２．５４．５６・・・押出しシリンダー５２．
５５・・・引き出しシリンダー ５９・・・成形室

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）光学素子成形用素材の取入室、加熱部、プレス部
   、徐冷部及び成形品の取出室から成り、前記取入室にて
   供給された光学素子成形用素材と該成形用素材をプレス
   成形する成形用型とが配量されたパレットと、該パレッ
   トが前記各部を移動する手段とを備える光学素子製造装
   置において、前記加熱部及び前記プレス部を直線状の成
   形ラインから構成するとともに前記徐冷部を前記成形ラ
   インに並列配置し、これら成形ラインと徐冷部を連結し
   て成形室を構成し、前記パレットの移動手段として、前
   記成形ラインの前端に前記パレットをプレス部の方向に
   押出す第１の押出し手段を設けるとともに前記成形ライ
   ンの後端に前記パレットを徐冷部の方向に押出す第２の
   押出し手段を設け、これら第１及び第２の押出し手段を
   同時に作動することを特徴とする光学素子製造装置。
2. （２）前記パレットの移動手段として、前記徐冷部の前
   端に第３の押出し手段を設けるとともに前記徐冷部の後
   端に第４の押出し手段を設け、これら第３及び第４の押
   出しを同時に作動することを特徴とする第１項記載の光
   学素子製造装置。