JPH01183424A - 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１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、光学素子の成形相素材
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ｌ■
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誠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。

この種の成形用素材を炉内で移動して間欠的にプレス成
形する光学素子製造装置では、加熱工程において成形用
素材が所定の温度にまで加熱されているか、或は成形品
を取り出す際にプレス後の成形品が適当な取り出し温度
にまで徐冷されているか否かを自動的に検出するのが望
ましいが、成形用素材を炉内で移動する構成の成形装置
においては炉内に検出用のリード線を設けるのが困難で
ある。

本発明は、このような事情に基づき、炉内の所定箇所で
成形用素材又は成形品の温度を的確に検出し素材を最適
な条件下でプレス成形し得る光学−素子成形用装置を提
供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、本発明の光学素子製
造装置は、光学素子成形用素材を加熱する加熱部と加熱
された前記素材をプレス成形するプレス部とを備えた光
学素子製造装置において、前記素材を載置して前記加熱
部を通過する載置台と前記素材の温度を測定する手段と
を有し、前記測定手段は前記蔵置台に設けられた前記素
材の温度を検出する手段と該検出信号を前記蔵置台を介
して計測する手段とから成ることを特徴とする。

（作　用） 上記本発明において、光学素子成形用素材を載置して前
記加熱部を通過する蔵置台と前記素材の温度を測定する
手段とを有し、この測定手段は前記置台に設けられた前
記素材の温度を検出する手段とこの検出手段からの検出
信号を前記蔵置台を介して計測する手段とから成る。

このような構成において、光学素子成形用素材より検出
された検出信号は上記成形工程を移動する載置台を介し
て計測され、前記素材の温度測定が成される。従って、
このような構成により素材の温度測定は該素材が上記成
形工程を移動するような形式の場合であっても、従来装
置におけるような支障を有することなく、常時性なうこ
とができる。従って、成形工程の適宜位置において素材
の温度を計測することができ、該素材が所定のプレス温
度にまで加熱されているか否かを検知して、最適のプレ
ス条件を該素材に附与し高精度の光学素子の製造が回部
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１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。

本実施例装置の全体構成は、素材取入室１、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１．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、この成
形ラインと並列して一徐冷部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。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。又、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威して成
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、該パレットｌｌ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のプレス成形面は
、夫々光学素子機能面を成形するための鏡面１３ａ、１
４ａ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が設け
られ、この押出しシリンダーによりバルッ）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と押出しシリンダー５３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
られたバルッ）１１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
パレット１１が第３の移送室２３にまで押出される。Ｗ
Ｓ３の移送室２３には押出しシリンダー５４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バルッ）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５６と押出しシリンダー５５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
で移動されたバルッ）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５５により該第４の移送室
２４に移動されたバルツ）１１を再び第１の移送室２１
まで押出す、かくして１．（レッ）１１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
、本装置の成形室５９内を移動する。なお、バルツ）１
１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、第７図〜第９図を参照しながら上記、＜レット１
１に設けられた素材１５の温度検出手段について説明す
る。

第７図は素材移替え部３周辺を示す斜視図であり、第８
図はこの素材移替え部周辺の幅方向における概略断面図
であり、第９図は第８図の温度検出手段の要部断面図で
ある。

本実施例における素材１５の温度検出手段は、加熱後の
素材が所定のプレス温度まで加熱されたか否かを検出し
、得るよう素材移替部３周辺に設けである。

第７図において、１１は例えば５ＵＳ３０３から成るパ
レットであり、このパレット上には上下型１３．１４と
素材載置台１２とが並設されている。素材蔵置台１２上
には素材取入室ｌにおいて供給された素材１５が載置さ
れている。

４は素材１５を素材載置台１２から上下型内１３．１４
内に移替えるためのオートハンドであり、このオートハ
ンドは下端部に二叉状に分岐した吸着フィンガー４ａ、
４ｂを具備している。

又、このオートハンドは不図示の駆動装置により、上下
動及び回動可能に移動するとともに、上記吸着フィンガ
ー４ａ、４ｂを夫々不図示の真空装置に接続することに
より、素材１５及び上型１３を各々の吸着フィンガー４
ａ、４ｂで吸着保持することができる。素材１５及び上
型１４を吸着フィンガー４ａ、４ｂで吸着保持した後、
このオートハンド４を上昇し、所定位置まで回動し。

ついで下降することにより上型１４が除去された下型１
４上に素材１５を載置することができる。

しかる後、オートハンド４を上昇し、再び所定位置まで
回動し、下降することにより素材１５上に上型１３を載
置して上下型１３．１４内に素材１５を収容することが
できる。

さらに、パレット１１上の端部には、アルメル電極４０
．４２及びクロメル電極４１．４３を成形室５９の長平
方向に沿って順次固着して成る二組の電極が設けられて
いる。このアルメル、クロメル電極は、パレット１１に
対して、アロンセラミック等の高温度下で耐久性を有す
る接着剤を用いて固着すればよい、これら各々のアルメ
ル、りロメル電極から、アルメル電極４０．４２に対し
てはアルメル線、クロメル、電極４１．４３に対しては
クロメル線という様に、各電極に対して同質の材料から
成るリード線がバルッ）１１を介して下型１４と素材載
置台１２の各々に接続され熱電対４４．４５を構成して
いる。さらに、このように構成された電極の移動経路に
相当する素材移替部３の成形室５９上方からプローグ５
１が垂下されていいる。このプローグは、セラミック体
５２にアルメル線５３とクロメル線５４とを並設して導
き、下端部では上記セラミック体５２からやや突出させ
、上端部では該アルメル線、クロメル線５３．５４を成
形室５９の外部に設けた計測装置に接続しである。さら
に、このプローグ５１（［１えばシリンダー５０に連結
されて、上下動可能に移動せしめられる。このような構
成により、シリンダー５０を作動してプローグ５１を下
降して該プローグの下端に突出するアルメル、クロメル
線５３．５４をパレットｌｌ上のアルメル、クロメル電
極４０．４１及び４２．４３に接触させることにより、
下型１４、及び素材蔵置台１２の温度を検出することが
できる。従って、上記のような電極を各パレット１１に
設けておけば、連続的にバルッ）１１上の上下型１３．
１４及び素材蔵置台１２の各々について温度測定を行な
うことができる。

上述のようなアルメル、クロメル熱電対４４゜４５で検
出された検出信号は、まず電流検出器５５、温度変換器
５６１次いで比較手段６０に伝送され、ここで基準信号
６１と比較された後、温調器６２からの電流制御により
ヒーター５７における温度調節が成される。

なお１本実施例における素材１５の温度検出手段は、素
材移替え部３周辺に設けてあり、加熱後の素材が所定の
プレス温度まで加熱されたか否かを検出しできるが、上
述のような温度検出手段を例えば、素材取出し室７周辺
に設け、成形品１８が所定の取出し温度にまで冷却され
たか否か検出し、該検出値に基づきヒーター５８を適宜
調節することができる。

さらに、成形室５９のその他の各部について説明する。

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。

成形品取出室７には上型１３を下型１４に所要間隔をあ
けて持上げるための持上げハンド２０が設けられている
（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。又、素材取入室ｌ及び成形品取出室７
には、素材１５を載置台１２上に配置したり、成形品１
８を上型１４から取出すための吸着フィンガー１９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、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、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、上記のオートハンド４．吸
着フィンガー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ておき、成
形室内の気密性を確保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、外気が成形室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バルッ）１
１の状況を示す。

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　１０４Ｔｏｒｒまで真空排気した後、Ｎ
２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ｌにて上記雰囲気置
換室を通し。

吸着フィンガー１９により第３図に示すように素材１５
を素材取入室１にあるバルッ）１１の載置台１２上に配
置する。このような動作において、バルッ）１１が加熱
部３を通過した時点で、上述したような素材温度検出手
段により素材移替部３における温度検出を行ないヒータ
ー５７を所定のプレス温度にｇＪＷＪする。

次に、上述した動作に従い、押出しシリンダー５１．５
３，５４．５５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
１に送られてくるたびに素材１５を上記の方法で各々の
Ｍａ１台１台上２上置する。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．？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、オート
ハンド４により上型１３及び素材１５を吸着し、素材１
５を下型１４上に移替え、しかる後素材１５上に上型１
３を載置してオートハンド４を上下型１３．１４から除
去する０次いで、押出しシリンダー５１を作動して素材
１５の移替えが完了したバルッ）１１をプレス部５の位
置に移動させた後、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１３はプレス時における状態を維持し
たまま、引出しシリンダー５２を作動してパレット１１
をプレス部５から第２の移送室２２に移動する。さらに
、押出しシリンダー５３を作動してバルッ）１１を移送
路２５を経て第３の移送室２３に移送する０次に、押出
しシリンダー５４を作動してバルッ）１１を徐冷部６の
方向に移動すると、この移動方向の前方には他のパレッ
ト１１が配置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、当該バレー／　）　１１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１１は引
出しシリンダー５６の作動により成形品取出室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１９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ト１
１は押出しシリンダー５５の作動により回送路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。

上述のような本実施例装置によれば、素材１５が成形室
５９内を移動して加熱及びプレス成形される形式の成形
装置であっても、常に素材１５の温度を検出し、この検
出値に基づき素材１５及び上下型１３．１４の温度を調
節することができる。

又、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。

さらに、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、素材蔵置台１２と型
との位置の相対的な変化がなく、オートハンド４、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、オートハンド４．吸着フィンガー１９は加熱部
３においてパレット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に誤差が生じにく
い。

ざらに又１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。

（発明の効果） 以上説明したように本発明によれば、光学素子成形用素
材が加熱部及びプレス部を移動してプレス成型される形
式の成形装置において、上記素材を載置して各工程を移
動する蔵置台を介して該素材の温度検出を行なうことが
できる。従って、成形工程の適宜位置において素材の温
度を計測することができ、該素材が所定のプレス温度に
まで加熱されているか否かを検知して最適のプレス条件
を該素材に附与し高精度の光学素子の製造に有益となる
。

【図面の簡単な説明】

第１図〜！＠６図は１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１１ｍはその全体的平面図、
第２図〜第６図の各工程におけるパレットの概略断面図
であり、第７図は素材移替部周辺を示す斜視図であり、
第８図は第７図に示す素材移替部周辺の幅方向における
概略断面図であり、第９図は第８図の温度検出手段の要
部断面図である。 ｌ・・・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 ４０．４２・・・アルメル電極 ４１．４３・・・クロメル電極 ５９・・・成形室 第２図　　　第３図 第４図 第６図 １”Ｊ 区 ■ 沫

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 光学素子成形用素材を加熱する加熱部と加熱された前記
   素材をプレス成形するプレス部とを備えた光学素子製造
   装置において、前記素材を載置して前記加熱部を通過す
   る載置台と前記素材の温度を測定する手段とを有し、前
   記測定手段は前記載置台に設けられた前記素材の温度を
   検出する手段と前記検出手段からの検出信号を前記載置
   台を介して計測する手段とから成ることを特徴とする光
   学素子製造装置。