JPH01183426A - ガラス吸着装置 - 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、ガラス吸着装置に係り、特に加熱されたガラ
ス素材の表面に痕跡を残すことなく確実に吸着すること
を企図した吸着装置に関する。

［従来技術及びその問題点］ 従来の吸着装置では、その先端部にステンレス、アスベ
スト等を用い、プレス成形され冷却されたレンズを吸着
し移送していた。

しかし、ステンレスやアスベストでは、プレス成形され
る前の高温軟化したガラス素材を吸着すると、ガラス表
面に吸着痕跡が残るという問題点を有していた。

このような痕跡が残ると、プレス成形後の光学素子の表
面に欠陥が生じ、歩留りが大きく低下してしまう。

［問題点を解決するための手段］ 本発明による吸着装置は、 加熱されたガラスと接触する先端部が融着防止膜で被覆
されていることを特徴とする。

［作用］ 上記融着防止膜で先端部を被覆することで、高温ガラス
と接触しても吸着痕跡が残らず、光学素子等のガラス製
品の製造歩留りが向上する。また吸着部の母材はガラス
と接触しないために、条件が緩和され、使用できる材料
の範囲が広くなり、製造に都合の良い材料を選択できる
。

融着防止膜の材料としては、プラチナ、ロジウム等の貴
金属類、Ｔｉ　Ｎ、ＴａＮ、ＢＮ、ＨｆＮ等がある。

吸着部の母材としては、耐熱性等を考慮して。

ステンレス、超硬合金、モリブデン等がある。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面を参照しながら詳細に説明
する。

第１図は、本発明による吸着装置の第１実施例の概略的
断面図である。

同図において、吸着部ｌＯ１には吸引口１０２が設けら
れ、吸引口１０２内を減圧することでガラス素材ｌを吸
着する。

ガラス素材１と接触する吸着部１０１の先端部にはＴｆ
Ｎの被膜１０３が形成されて、高温ガラス素材ｌとの融
着を防止している。

本実施例は次のように製造される。

まず、吸着部１０１の母材として、ステンレス、超硬合
金又はモリブデンのうち一つを用い、母材の表面をラッ
ピングによりＲｍａｘＯ，０５路ｍ以下に平滑化する。

続いて、この母材を真空炉に配置し、炉内を約１０００
℃の高温に加熱する。そして、その中に塩化チタン、窒
素および水素の混合ガスを導入し、窒化チタンを母材表
面に強固に付着させる。

この時の反応は、次に示す通りである。

２ＴｉＣ１＋Ｎ２　＋４Ｈ２→２ＴｉＮ＋８ＨＣ１この
反応によって窒化チタンを例えば５μｍ程度堆積させた
後、再び表面を粒径０．５ルｍのダイヤモンドによって
研磨しＲｍａｘＯ，０１ｐｍ以下に平滑化する。こうし
て、吸着部１０１の先端部に窒化チタンの被ｌｌ１１０
３が形成される。

−例として、ｌｏｇη＝ｔ４．Ｓ　（ηニガラスの粘度
）付近の温度のガラス素材１を吸着する場合を示す、ま
ず、本実施例の吸着部１０１を不活性ガス雰囲気中で、
前記ガラス素材ｌと同じ温度又は若干高めの温度にした
。高温のガラス素材１を冷却しないためである。

そして、図示されていない減圧装置によって吸引口１０
２の圧力を下げ、ガラス素材１を吸着してプレス成形装
置へ移送し、そこでプレス成形した。成形されたレンズ
を取出して観察したが、レンズ表面には融着および吸着
の痕跡は見られなかった。

また、ｌｏｇη＝７．０付近の温度のガラス素材１を吸
着する場合でも、同様に融着および吸着の痕跡は見られ
なかった。

なお、不活性ガス中で使用するのは、ＴｉＮ被膜１０３
の表面酸化を防止するためである。

第２図−は、本発明の第２実施例の概略的断面図である
。

本実施例の吸着部は、中心部１０７と周辺部１０６とに
分割された構成となっている。同図において１周辺部１
０６は円環１０４および１０５で囲まれて構成され、パ
イプ１０８を通して図示されていない真空ポンプに接続
されている。また、中心部１０７は円環ｌＯ５に囲まれ
て構成され、パイプ１０９を通して不図示の減圧装置に
接続されている。更に、円環１０４および１０５のガラ
ス素材ｌと接触する先端部には、上記被膜１０３が設け
られている。

このような構成において、真空ポンプを動作させて吸着
を開始すると１周辺部４は負圧となりガラス素材ｌを吸
着する。更に、減圧装置によって中心部５を適当に減圧
することによって、高温ガラス素材ｌの中心部分が自重
によって下方へ変形する事態を防止でき、高温で大きな
量のガラス素材でも長時間安定して吸着することができ
る。

また、高温ガラス素材１と接触する先端部には被１１１
１０３が設けられているために、ガラス素材１と融着す
ることもない。

なお、自重により変形することがなければ、中心部１０
７は減圧せずに外気圧のままでもよい。

いずれにしても、本実施例では１周辺部１０８によって
ガラス素材１を吸着するために、ガラス素材ｌの例えば
光学宥効面が吸引力によって変形する事態を防止できる
。

また、本実施例では、周辺が凹曲面のガラス素材ｌを吸
着するように円環２および３を配置しているが、これに
限定されるものではなく、任意の曲面に対応する構成で
もよい。

第３図は、本発明の第３実施例の概略的断面図である。

同図において、吸着部２０１に設けられた吸引口２０２
の内側面２０３は、レンズ素材ｌ側へ開いた円錐状の傾
斜を有している。さらに、内側面２０３には高温ガラス
素材との融着を防止するためのＴｉＮ被１１９１０３が
形成されている。

本実施例では内側面が円錐状になっているために、異な
るサイズのガラス素材ｌであっても吸着することができ
、しかもガラス素材工の外周部だけが接触するために光
学有効面を傷つけることがない、さらに、被１ｉ１０３
によって融着が防止されるために、信頼性の高い吸着装
置となる。

次に、本実施例である吸着装置を用いて光学素子を連続
製造できる装置の一例を示す。

第４図は、製造装置全体の概略的平面図、第５図は素材
移替部周辺の斜視図である。

第４図に示すように、この製造装置は、素材取入室７０
１．加熱部７０２、素材移替部７０３、プレス部７０５
．徐冷部７０６及び成形品取出室７０７から構成されて
いる。このうち素材取入室７０１、加熱部７０２、素材
移替部７０３及びプレス部７０５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７０６が配設され
ている。

加熱部７０２の入口近傍には第１の移送室７２１が構成
され、この第１の移送室７２１に上記素材取入室７０１
が設けられている。

また、プレス部７０５の出口近傍には第２の移送室７２
２が構成され、徐冷部７０６の入日には第３の移送室７
２３が構成され、これら第２と第３の移送室は移送路７
２５で連結されている。

さらに、徐冷部７０６の出口付近には第４の移送室７２
４が構成されている。この第４の移送室７２４には成形
品取出室７０７が設けられ、第４の移送室７２４と上記
第１の移送室７２１とは回送路７２６で連結されている
。

これらの各室各部は連続的な循環経路を成して炉体７５
９を構成し、加熱部７０２、素材移替部７０３及びプレ
ス部７０５を加熱するヒータ７５７と徐冷部７０６を加
熱するヒータ７５８とが設けられている。

７１１は、この経路を移送せしめられるパレットである
。第５図に示すように、バルッ）７１１上には素材載置
台７１２とプレス成形用の上型７１３及び下型７１４と
が一定の間隔を有して配設されている。上型７１３及び
下型７１４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が施されている。

なお、下型７１４の外周には、上型７１３の載置動作を
案内するとともに上型７１３の位置決め用として調型が
下型７１４の上端部よりやや突出するように固設されて
いる。

バルッ）７１１を上記径路中にて移送せしめる手段とし
て、第１の移送室７２１には押出しシリンダ７５１が設
けられ、第２の移送室７２２には押出しシリンダ７５３
と引出しシリンダ７５２とが設けられ、第３の移送室７
２３には押出しシリンダ７５４が設けられ、第４の移送
室７２４には押出しシリンダ７５５と引出しシリンダー
５６とが設けられており、パレット７１１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
れる。

第５図に示すように、炉体７５９内の底部両側にはレー
ル２８が設けられ、この上にパレット７１１が載置され
、上述した各種シリンダーの押出し及び引出し動作によ
り該レール上を移動する。

このバルッ）７１１の移動動作について、第４図を参照
しながらより詳細に説明する。

パレット７１１は加熱部７０２の入口付近からプレス部
７０５の出口付近まで複数配列され、第１の移送室７２
１の押出しシリンダ７５１の押出動作により、これらの
パレット７１１は互いに接触した状態で素材移替部７０
３及びプレス部７０５の方向に移動する。

押出しシリンダ７５１がパレット７１１ｔ−１個分だけ
押出すと、プレス部７０５から先頭に位置するバルッ）
Ａが１個だけ玉突き式に押出され。

さらにこのバルッ）７１１が第２の移送室７２２に引出
しシリンダ７５２により引出されると、該第２の移送室
７２２にて押出しシリンダ７５３に−より押出されて移
送路７２５を移動した後、第３の移送室７２３に移送せ
しめられる。

次いで、この第３の移送室７２３に移送された１個のパ
レット７１１が、押出しシリンダ７５４により徐冷部７
０６の方向に押出されると、徐冷部７０６に配列された
複数のバルツ）７１１が上記同様玉突き式に移動し、こ
れらバルツ）　７１１のうち先頭のパレットＢが第４の
移送室７２４に押出される。そして、このバルツ）Ｂは
該移送室７２４にて押出しシリンダ７５５により押出さ
れ、回送路７２６を経て第１の移送室７２１に到る。

かくして、パレット７１１は上述の動作により上記循環
経路を移動し、加熱、素材移替、プレスおよび徐冷が順
次実行される。

次に、上記循環経路の素材移替部７０３及びプレス部７
０５について説明する。

素材移替部７０３には、二股ハンド７１６が上下方向に
摺動可能に設けられている。この二股ハンド７１６の各
先端には吸着フィンガ７１６ａおよび７１６ｂが設けら
れ、夫々独立した吸着動作を行う、ここでは、吸着フィ
ンガ７１６ｂが本発明の上記洛実施例に相当する。

一方の吸着フィンガ７１６ａにより、Ｅ型７１３を吸着
するとともに、他方の吸着フィンガ７１６ｂにより素材
７１５を吸着して二股ハンド７１６全体を回転し、素材
７１５を下型７１４上に移し替えた後、再び二股ハンド
７１６全体を元の状態に回転して吸着フィンガ７１６ａ
に吸着されている上型７１３を素材７１５が収容された
下型７１４上に載置する。

すなわち１本実施例である吸着フィンガ７１６ｂによっ
て素材７１５は吸着されて移動し、下型７１４上に移し
替えられるが、その際、吸着フィンガ７１６ｂの先端に
は被ｌｌ１１０３が設けられているために、高温ガラス
素材７１５との融着を防止できる。

また、プレス部７０５には、プレス用のロッド７１７が
、二股ハンド７１６と同様に上下方向に摺動可能に設け
られている。これら二股ノｈンド７１６及びロッド７１
７は不図示のシリンダーにより駆動される。

こうしてガラス素材７１５がプレス成形され、レンズが
形成されるが１本実施例によって吸着フィンガ７１６ｂ
との融着が防止されるために、吸着痕跡のないレンズを
連続製造することができ、歩留りを大幅に向上させるこ
とができる。

る。

なお１本装置において炉体７５９の内部は、上型７１３
及び下型７１４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
ガス又は不活性ガスを充填する必要があるため、上記二
股ノ＼ンド７１６及びプレスロッド７１７等と炉体７５
９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。

このような製造装置を用いることで、素材７１５はプレ
ス成形の際に成形型７１３および７１４に移替えられて
プレス成形されるために、反応が最も著しい高温加熱時
には素材と型とは分離された状態に置かれ、反応によっ
て侵される時間が著しく短縮される。

また、素材蔵置台７１２と成形型７１３および７１４と
は同一バルッ）７１１上に配設されているために、パレ
ットの移動時における両者間の相対的な位置変化は発生
しない、したがって１例えばオートハンド装置を用いて
成形用素材を移替える際のハンドリングの位置決め精度
が低下しない。

なお、上記各実施例では、レンズを一例として説明した
が、勿論これに限定されるものではなく、本発明はガラ
ス素材一般に適用することができる。

［発明の効果］ 以上詳細に説明したように、本発明による吸着装置は、
融着防止膜で先端部を被覆することで、高温ガラスと接
触しても吸着痕跡が残らず、光学素子等のガラス製品の
製造歩留りが向上する。また吸着部の母材はガラスと接
触しないために１条件が緩和され、使用できる材料の範
囲が広くなり、製造に都合の良い材料を選択できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による吸着装置の第１実施例の概略的
断面図、 第２図は、本発明の第２実施例の概略的断面図。 第３図は、本発明の第３実施例の概略的に面図、 第４図は、製造装置全体の概略的平面図、第５図は、素
材移替部周辺の斜視図である。 １−・・ガラス素材 １０１．２０１・φ・吸着部 １０２・・・吸引口 １０３　　、　２０３　拳　・　・　被膜１０４．１０
５・・・円環 １０６・拳・周辺部 １０７・・・中心部 代理人　　弁理士　山　下　積　平 第３図 第５図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）加熱されたガラスと接触する先端部が融着防止膜
   で被覆されていることを特徴とするガラス吸着装置。
2. （２）上記先端部は、上記ガラスと同じ温度又は若干高
   い温度で使用されることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載のガラス吸着装置。
3. （３）上記融着防止膜は、窒化チタンであることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項又は第２項記載のガラス吸
   着装置。
4. （４）不活性ガス雰囲気中で使用されることを特徴とす
   る特許請求の範囲第３項記載のガラス吸着装置。