JPH01183427A - 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
面に吸着縦路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１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に炭化物系被膜が形
成されていることを特徴とする。

［作用］ 上記先端部を炭化物系の被膜で被覆することにより、高
温ガラスと接触しても融着せず吸着朕跡が残らない、し
たがって、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。

炭化物系としては、炭化タングステン、炭化シリコン等
がある。

吸着部の母材としては、耐熱性および熱膨張率等を考慮
して、超硬合金等を選択できる。

［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１０１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ｌと接触する吸着部１０１の先端部にはＷＣ
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、超硬合金又はこれと
熱膨張率が近似した材料を用い、母材の表面をラッピン
グによりＲｍａｘｏ、１ｐｍ以下に平滑化する。

続いて、この母材上に、ＰＶＤ法又はＣＶＤ法等によっ
て炭化タングステンを被覆する。以下、−例としてＰＶ
Ｄ法の中で一般的なスノぐツタリング法により炭化タン
グステンを堆積する方法を示す。

第２図は、スパッタリング装置の概略的構成図である。

同図において、外壁１１内には１本実施例における母材
１５を保持するホルダ１６、ターゲ−／　）を固定する
陰極１３が配置され、更に冷却水の出入口１２．Ａｒガ
ス導入口１４、炭化水素ガス導入口１７および真空引き
排気口１８が設けられている。

まず、有機溶剤によって洗浄した母材１５をホルダ１６
上に固定する。続いて、Ａｒガスを導入し、Ａｒイオン
衝撃により母材１５の表面を洗浄する。

次に、電極１３上にターゲットとしてタングステン１９
を固定し、アセチレンガスを導入して衝撃を与えること
により母材１５表面に炭化タングステンが付着し被膜１
０３を形成する。被膜１０３の厚さは約ＩＩＬｍ程度で
ある。

−例として、ｌｏｇη＝１４．５　（ηニガラスの粘度
）付近の温度のガラス素材ｌ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ｌ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ｌ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、レンズ表面に融着および吸着の
痕跡も、また反応物も見られなかった。

ｌｏｇη＝７．３付近の温度のガラス素材ｌを吸着する
場合も、同様に融着および吸着の痕跡を見られなかった
。

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

第３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、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１０５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１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、周辺部４は負圧となりガラス素材１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ｌと接触する先端部には被１８ｉ
１０３が設けられているために、ガラス素材ｌ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１本実施例では、周辺部１０８によって
ガラス素材ｌを吸着するために、ガラス素材１の例えば
光学有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４図は１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ＷＣの被１１１０３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ｌ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、被膜１０３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５図は、製造装置全体の概略的平面図、第６図は素材
移替部周辺の斜視図である。

第５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７０
５、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の入口には第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６図に示すように、パレ、ドア１１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の蔵置動作を
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。

パレット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６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。

このパレット７１１の移動動作について、第５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がバルッ）７１１を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。

さらにこのバレー／　）　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ｆｉＳ
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個のバ
ルッ）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
複数のバルッ）７１１が上記同様玉突き式に移動し、こ
れらパレット７１１のうち先頭のバルッ）Ｂが第４の移
送室７２４に押出される。そして、このバルッ）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、バルッ）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が本発明の上記各実施例に相当する。

一方の吸着フィンガ７１６ａにより上型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７
１５を吸着して二股ハンド７１６全体を回転し、素材７
１５を下型７１４上に移し替えた後、再び二股ハンド７
１６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Ｑｌｃ置する。

すなわち、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
は被膜１０３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７ｉ６と同様に上下方向に摺動可能に設け
られている。これら二股ハンド７１６及びロッド７１７
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１歩留りを大幅に向上させるこ
とができる。

る。

なお、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、上記二股ハンド７１６及びプレスロッド
７１７等と炉体７５９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、素材載置台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、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１本発明による吸着装置は、
炭化物系被膜で先端部を被覆することで、高温ガラスと
接触しても融着を防止でき、吸着痕跡が残らない、この
ために、光学素子等のガラス製品の製造歩留りが向上し
、コスト的にも有利となる。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、スパッタリング装置の概略的構成図、 第３図は、本発明の第２実施例の概略的断面図、 第４図は、本発明の第３実施例の概略的断面図、 第５図は、製造装置全体の概略的平面図、第６図は、素
材移替部周辺の斜視図である。 ｌ・・・ガラス素材 １０１．２０１・・・吸着部 １０２・・・吸引口 １０３．２０３・・φ被膜 １０４．１０５・・・円環 １０６・・・周辺部 １０７・・拳中心部 代理人　　弁理士　山　下　積　子 箱１図 ト１２ 第４図 第６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に炭化物系被
   膜が形成されていることを特徴とするガラス吸着装置。
2. （２）上記炭化物系被膜は、炭化タングステンであるこ
   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。
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１項又は第２項記載のガラス吸着装
   置。