JPH01183422A - 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１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連続炉内に順次取入れ
、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［■
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該型表面は急速に侵
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し、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、冷却後の成形用型を効率
良く成形工程に移送して光学素子の連続成形に供し得る
成形室を構成せんとするものである。

（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と該成形用素材をプレス
成形する成形用型とを分離して載置するパレットを加熱
工程を含む成形工程に移送し、プレス成形の際に前記成
形用素材を前記成形用型に移替えてプレス成形する光学
素子製造装置において、前記成形工程の後部に前記プレ
ス成形された成形品を冷却する冷却工程を有し、該冷却
工程と前記成形工程との間に前記冷却工程を通過したパ
レットを前記成形工程に回送する回送路を設けたことを
特徴とする。

（作　用） 上述した本発明において、成形用素材は成形用型と分離
した状態でパレットに載置されたまま加熱工程にて加熱
され、プレス成形の際に成形用型に移替えられてプレス
成形される。従って、成形用素材は成形用型との反応が
最も著しい高温加熱時において前記素材と型とは分離さ
れた状態におかれ、成形用型が成形用素材の反応によっ
て侵される時間が著しく短縮される。

このような本発明装置において、冷却工程と成形工程の
間には回送路が設けてあり、プレス成形された成形品の
冷却後、パレットは回送路を経て成形工程へと移動する
ことができる。

このように、冷却工程と成形工程の間に回送路が設けら
れることにより、該成形装置は連続的な成形室が構成さ
れ、パレットはこの成形室を循環することにより各工程
を通過することができる。

前記回送路にてパレットを移動するには、回送路の前部
に引出し手段と押出し手段を設け、引出し手段により冷
却工程を通過したパレットを該回送路の前部に引出し、
この引出されたパレットを押出し手段により回送路の後
部に押出し、前記回送路の後部に押出し手段を醋け、こ
れにより回送路の後部に押出されたパレットを成形工程
に押出すことにより行なうことができる。

（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図は本装置全体の概略平面図であり、第２〜６図は
工程順における本装置各部の断面図である。

第１図に示すように、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
イン上にあり、これらの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１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の出口付近には第４の移送室２４が構
成されている。この第４の移送室２４には素材取出室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。これらの各室番部は
連続的な循環経路を成す成形室５９を構成し、加熱部２
、素材移替部３及びプレス部５を加熱するヒーター５７
と徐冷部６を加熱するヒーター５８とが設けられている
。

１１は、この成形室内を移送せしめられるパレットであ
る。バレン）１１上には素材載置台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のプレス成形面には、
夫々光学素子機能面を成形するための鏡面１３ａ、１４
ａが施されている。

バレン）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バレン）
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２
３に移動せしめられたバレン）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５６（Ａ
４とする）とが設けられ、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バレン）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５
６によりパレット１１を再び＠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、バレン）１１は成形室
５９内に設けられたレール２８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。

次に、上記成形室５９の各部について説明する。

又、素材取入室ｌ及び成形品取出室７の夫々には、第６
図に示すように、上型１３を持上げるための持上げハン
ド２０、上型１３が持上げられた際、素材１５を取り入
れ又は成形品１８を取り出すオートハンド１９が設けら
れている。

さらに、素材移替部３には、加熱後の素材１５を載置台
１２から下型１４上に載置するオート／Ｘノド１６が設
けられている。このオートハンドは、第４図に示すよう
に、下端部が二股状に分岐し、各々の腕に吸着手段が設
けられている。素材移替え時には、この吸着手段により
素材１５と上型１３を同時に吸着した後、素材１５を上
型１３が除去された下型１４上まで回転し、次いで素材
１５のみの吸着を解除することにより素材１５を下型１
４上に載置することができる。

なお、本装置において成形室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
止するよう不活性ガス雰囲気に保つため、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り、上記
の持上げＩ＼ンド２０、オートハンド１６．１９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である。

次に、上記回送路２６について、第７図及び第８図Ｃ＆
）〜（ｅ）を参照しながら説明する。

第７図は回送路２６の周辺を示す概略平面図であり、第
８図（ａ）〜Ｃｅ）は第７図に示す第４の移送室２４に
おけるバレン）１１の移動動作を示す斜視図である。

第７図及び第８図においてバルブ）１１は、第１図に示
すパレットをより詳細に示してあり、隣接する各パレッ
トの熱伝導の影響を防止するよう各パレットの接触する
外周部には切欠き部１１ａが設けられている。

第７図において、加熱部２と第１の移送室２１の近傍（
２８ａ）及び徐冷部６と第４の位相室２４の近傍（２８
ｂ）には、該レール２８の熱膨張の影響を緩和するため
に断続部２８ａ、２８ｂが設けである。

５１．５５．５６は上述した押出し及び引出しシリダ−
であり、これら各シリンダーと成形室５９との摺動部に
は成形室５９内を上述したような不活性ガス雰囲気に保
つための密閉シールド６０が施されている。

第８図（ａ）〜（ｅ）において、５５ａ。

５６ａは、各シリダ−５５，５６のロッドを示し、ロッ
ド５５ａはロッド５６ａの下方に設けられ、各ロッドが
互いに交差するように構成されている。ロッド５５ａの
先端には引欠は片５５ｂが固着され、冷却室６η）らの
バルブ）１１を引出す際、ロッド５５ａの先端を徐冷部
６における先頭のパレットｌｌとこれに後続するパレッ
ト１１との間にまで移動し、ロッド５５ａを回転させて
この先端の引欠は片５５ｂをバルブ）１１の切欠き部１
１ａに挿入し、シリンダー５５を作動させて引欠は片５
５ｂにより切欠き部１１ａをひっかけた状態でバルブ）
１１を第４の移送室２４まで引出す、しかる後、成形品
１８を取出して、押出しシリンダー５６を作動させ、該
シリンダーのロッド５６ａの先端をパレット１１の側部
に押当て回送路２Ｇの後端即ち第１の移送室２１まで押
出す、なお、説明の便宜上、第８図（ａ）〜（ｅ）にお
けるロッドと成形室５９の摺動部は概略的に示しである
。又、パレット１１上の上下型１３．１４及び素材蔵置
台１２は図示を省略しである。

次に、各押出しシリンダー及び引出しシリンダーの作動
タイミングについて第９ｒＩ！Ｊ及び第１θ図を参照し
ながら詳細に説明する。

第９図は、第１ｒｇＪを模式的に示した図であり。

第１０図はシリンダーの作動タイミングを示すチャート
図である。

第９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Ａ１〜Ａ４及びＢ
１〜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Ｃに接続されている
。

図中、０１〜Ｃ４は各バルブに送る制御信号を示す、又
、第１０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Ａ１〜Ａ４及び引出しシリンダー
Ｂ１〜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内の成形工程４及び徐冷部６には予め必
要数のパレット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１５
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　−Ｔ２　）　＊次い
で、押出しシリンダー５１（ＡＩ）を作動させ、成形工
程４の先頭のバルブ）１１をプレスＩ！８５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に移動したパレット１１を第３の
移送室２３にまで押出す（７２〜Ｔ４）、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。

次に、第３の移送室２３に移動したパレット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に配列されたバルッ）１１
の先頭を第４の移送室２４の直前にまで移動する（　Ｔ
　４〜Ｔ６）、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に移動してあったパレ
ット１１を第１の移送室２１にまで押出す（Ｔ　ｓ〜Ｔ
６）。

次いで、引出しシリンダー５５（Ｂ４）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ｌｌ
をこの第４の移送室にまで引き出す（Ｔ６〜Ｔ８）。

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。

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
頭のバルッ）１１が第４の移送室２４に引出されてから
押出しシリンダー５６（Ａ４）押出し動作までの間に成
形品１８の取出しを行ないＣ７８〜丁４）、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（Ａ１
）の押出し動作までの間に素材１５の取入れを行なう（
Ｔ　ｂ〜Ｔ２）。

次に、上述のように構成された装置の各工程における動
作について第１図の全体平面図及び第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１
５が配置されていない状態のパレットｉｉを示す。

まず、上記したように、上下型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　１０−２Ｔａｒｒまで真空排気した後、
Ｎ２ガス又はその他の非酸性ガスを充填する。

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ｌにて上記
雰囲気置換室を通し、オートハンドを用いて素材１５を
素材取入室ｌにあるバルッ）１１の載置台１２上に配置
する（第３図）。

次に、上述した如く押出しシリンダー５１゜５３．５４
．５５及び引出しシリンダー５２゜５６を作動して順次
バルッ）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載置台１
２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ｌｌ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、オートハ
ンド１６により上型１３を持上げ、素材１５を下型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バルッ）１１をプレス部
５の位置に移動させる（第４図）。

次いで、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（第５図）。

次ぎに、プレス用ロッド１７の押圧を解除し、上型１３
は下型１４上に載置したままで押出しシリンダー５１の
作動させてパレット１１をプレス部５から該プレス部５
の出口付近に移動する。さらに、このパレット１１を引
出しシリンダー５２により引出して第２の移送室２２に
移動した後、押出しシリンダー５３により押出し、移送
路２５を経て移送室２３に移送する。

次いで、パレット１１は押出しシリンダー５４の押出し
により、成形品の取出室７の方向に押出されるが、押出
し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
ットｌｌが徐冷部６の出口付近に致る間上型１３と下型
１４内で保持された成形品１８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ト１
１は引出しシリンダー５６により成形品取出室７に致る
。

次に、持上げハンド２０を作動して上型１３を除去し、
オートハンド１９により成形品１８を取出す、（第６図
）そして、この成形品取出しの完了したバルッ）１１を
押出しシリンダー５５の押出しにより回送路２６を経て
素材取入室ｌに移送し、該素材取入室１にて再び上述の
動作を行なう。

以上説明したような実施例装置によれば、上述した回送
路２６により、冷却後においてバレー２ト１１即ち上下
型１３．１４を成形工程４へ効率良く移動して次のプレ
ス成形に供給することができ、光学素子の連続成形及び
成形時間の短縮化に有効である。

素材１５はプレス成形の直前まで素材蔵置台１２上に配
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１
５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
どの反応も生じず、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、本実施例装置によれば、上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、成形用素材１５と上下型１３．１４とは同−
蔵置台１２上に並列状態に載置して移送されるから蔵置
台の移動時における両者間の相対的な位置変化が発生せ
ず、上述したようなフィンガーを用いて成形用素材を的
確に移替えることができる。

（発明の効果） 以上説明したように本発明によれば、冷却工程と成形工
程の間に設けた回送路により、冷却後のパレット即ち成
形用型を成形工程へ効率良く移動することができ、光学
素子の連続成形に好適し。

成形時間の短縮化に有効である。

又、本発明は、成形用型と成形用素材との反応が最も著
しい高温加熱時に両者が分離した状態にあり、プレス成
形の際に成形用素材を成形用型内に移替えるようにしで
あるため、成形用型の成形用素材との反応による侵食が
防止され、成形用型の耐久性及び成形面の精度保持に有
効である。

従って１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ている。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置全体の概略平面図であり、第２〜６
５４は工程順における本発明装置各部の断面図であり、
第７図は回送路２６の周辺を示す概略平面図であり、第
８図（ａ）〜（ｅ）は第７図に示す第４の移送室におけ
るパレットの移動動作を示す斜視図であり、第９図は、
第１図を模式的に示した図であり、第１０［ｆｆｌはシ
リンダーの作動タイミングを示すチャート図である。 ｌ・・・素材取入室 ２・・・加熱部 ３・・・素材移替部 ４・・・成形工程 、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 １７・・・プレス用ロッド ２６・・・回送路 ２８　・・・　レール ５１．５３．５４．５６・・・押出しシリンダー５２．
５５・・・引出しシリンダー ５９・・・成形室

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）光学素子成形用素材と該成形用素材をプレス成形
   する成形用型とを分離して載置するパレットを加熱工程
   を含む成形工程に移送し、プレス成形の際に前記成形用
   素材を前記成形用型に移替えてプレス成形する光学素子
   製造装置において、前記成形工程の後部に前記プレス成
   形された成形品を冷却する冷却工程を有し、該冷却工程
   と前記成形工程との間に前記冷却工程を通過したパレッ
   トを前記成形工程に回送する回送路を設けたことを特徴
   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、前記回送路の前
   部に前記パレットを該回送路の前部に引出す手段と該回
   送路の前部に引出されたパレットを該回送路の後部に押
   出す手段とを有し、前記回送路の後部に該回送路の後部
   に押出されたパレットを前記成形工程に押出す手段を有
   することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光学
   素子製造装置。