JPH01201037A - 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６に関し、プレス
成形後の後加工を不要とした高鞘度光゛？素ｒを連続的
に！ｉＪ造できる光′？素ｒ製逍装置に関する。

（従来の技術） 近年、所定の表面Ｍ度を有する成形用型内に光学素ｒ−
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０開ｔ￥（
５９−１５０７２８号公報或いは特開昭６１−２６５２
８’；公報に示されたように、九字素ｒ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１［ニ用木材を
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、しかる接型内から成形品を取出すという工程を
含むものである。

（９，明が解決しようとする問題点） しかしながらこのような−ｒ程中、光学索γ・の成形出
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、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、光字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１ｍｍ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
素材中の鉛成分が何首して議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１
ｈ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ｉ！−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するものである。」。

記のような製造装置において、載置台の形状或は大きさ
は！１２造すべき成形品の形態により相違する。従って
、ａ置台の搬送手段を例えばシリン。

グーにより構成して該シリンダーのストロークを一律に
設定した場合、載置台の形状或は大きさ特に載置台の移
動方向における台幅が異なると、成形室内における載置
台の移動時間に差異が生じ。

例えば加熱し稈における滞在時間が必要以−Ｌ長くなっ
たり或は短くなり、ａ置台ｌ−の成形用素材が所定のプ
レス温度とならないという不都合が生じる。

本発明はこのような不都合を解消するために成されたも
ので、Ｊｌ！置台の形状変化に応じて該載置台の搬送手
段におけるストロークを調整０■能とした光学素子製造
装置を提供することを目的とする。

（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と該素材をプレス成形す
る成形用型とをａ置する複数のａ　ｉ？’を台を加熱工
程、プレス工程及び後処理工程をイイする成形室にて移
送せしめる光学素子製造装置において、前記ａｉｎ台を
前記加熱工程及びｍ＋記ツブレス工程搬送する第１の搬
送手段と前記ａ置台を前記後処理工程に搬送する第２の
搬送手段とを有し、前記ａ　ｉｉ’を台の形状に応じて
これら搬送手段のストロークを調整可能としたことを特
徴とする。

（作　用） 本発明の光学素子製造装置においては、加熱工程、プレ
ス工程及び後処理工程を有する成形室に複数の載置台が
移送せしめられる。このａ置台はこれにａ市された成形
用素材の形態によって様々な形状或は大きさを有し、こ
れが複数配列されると各工程における配列の全体の幅が
大きく相違する。しかして各工程における載置台の搬送
手段を例えばシリンダーにより構成してこのストローク
幅を一律に設定するとａ置台の各工程における滞在時間
が大幅に異なり、例えば加熱工程における成形用素材の
昇温或は冷却−Ｌ程における成形品の降温に過不足が牛
しる。本発明においては、このような′ｒｔ態に対処す
べく　ｍｉ記載ｉｎ台を加熱工程及びプレス工程に搬送
する第１の搬送手段及び後］工程に搬送する第２の搬送
手段をストローク調整をｉ＋ｉ能とするよう構成して載
置台の形態に応じ各搬送手段のストロークを調整するよ
うにしている。

（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１本発明装置の実施例に関する装置全体の概略
゛Ｐ−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。

この装置の全体的構成は、素材取入室１、加熱部２．木
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。木材取入室１、加熱部２、素材移
賛部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４を
列して徐冷部６が配設されている。

加熱部２の入１−１近傍には第１の移送室２１か構成さ
れ、この第１の移送室２１にＦ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の人口には第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［］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と一上記第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。

＋１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１１上には素材１Ｍ台１２とプレス成
形用のヒ型１３及びド型１４とが一定の間隔を有して配
設されている。−ヒ型１３及び下型１４のプレス成形部
は、夫々光学素子機能面を成形するための鏡面１３ａ、
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（ｒ３２とする）と押
出しシリンダー５：３（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１１が第２の移送室２２に引き出され、押
出しシリンダー５：３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２コ３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ト１１が第
４の移送室２４１１′萌ｔ１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（８４とする）と押
出しシリンダー５６　（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直萌
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ｒＴｊび第１の移送
室２１まで押出す。かくして、パレット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、パレッ
ト１１は成形室５９内に設けられた不図示のレールＥに
＠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１−を移動する。

さらに、本実施例においては上記の各シリンダーにおけ
るストロークが調整ｌＩ能に構成され、成形室における
ａ置台の押出し幅の制御が可能となっている。

以下、この構成について第９図を参照しながら説明する
。

第９図には第１図に示す装置全体の要部平面図が示して
あり、各シリンダーのストローク制御手段が概略的に図
示しである。第９図において第１図と同部分には同様の
符号が付しである。

同図に示すように、各シリンダーの制御方法は夫々同様
であり、図中第１の移送室２１における押出しシリンダ
ー５１の説明をもって各シリンダーの説明とする。

５１　Ｌは、押出しシリンダー５１に設けられたピスト
ンロッドである。このロッド５１　Ｌの先端部５１　Ｆ
は加熱部２のパレット１１に向けられ、基端部たるピス
トン弁５１Ｖはシリンダー内を移動する。このシリンダ
ー内のピストンロッド５１１、の位置は該シリンダー内
を移動するに伴ない同シリンダーの所定部に設けられた
ピストン位置検出センサーＳ１．Ｓ２、Ｓ３により検出
される。

これらのピストン位置検出センサーから発せられるピス
トン位１２を信号はシーケンサ−５１３に送られ、さら
に各シリンダーのピストン位置信号は中央コントローラ
ー〇に送られて該コントローラーにて制御される。又、
シーケンサ−５１３からの信号はこれに接続された電磁
弁５１Ｅに送られ該電磁弁にて制御されたエアーがシリ
ンダー５１内に供給されてピストンロッド５１　Ｌが駆
動せしめられる。

実際の馴動時においては十記の中央コントローラＣにて
作業者が各シリンダーに対して所定の各ストロークに応
じた設定を行ない、ト記に示す各シリンダーの作動タイ
ミングに従って作動せしめられる。

この設定作業としては、例えば各シリンダーに対応する
ピストンｋｉ　：ｎの制御信号をＣ５１，Ｃ５３、Ｃ５
４とすると、Ｃ５１についてはシリンダー５１における
ピストン位置を８１とし、Ｃ５３についてはシリンダー
５：１におけるピストン位置をＳ　３としＣ５４につい
てはシリンダー５４におけるピストン位置を８２とする
というように設定する、従って、各シリダ−のストロー
クをパレット＋１の進行方向における台幅に応じて設定
することにより各り稈におけるパレット１１の滞在時間
を所定長さとすることができる。なお、押出しシリンダ
ー５；３のストローク調整が可能とされていることによ
り５回送路２５にパレット１１を待機さておき、次り程
に迅速に備えることが可能である。

ここで、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７図及び第８図を参照しなが
ら詳細に説明する。

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小してあり
、第８図は第７図に示す押出し及び引１１１シ手段のタ
イミングチャートを示す図である。

第７図に示す本装置の模式図には十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〜Δ４及びＢ
１へ１３４が示しである。又５図中Ｖｌ〜■４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竹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、Ｃｌ−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Ａ１〜へ４及び引出しシリンダ
ー８１〜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ｒめ
必要数のパレットＩＩが複数配列されている。説明の便
宜Ｅ、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、以上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ｒしたパレット１１を第２の
移送室２２にまで移動する（１”０〜Ｔ’　ｌ　）　、
次いで、押出しシリンダー５１（Ａｔ）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１
１を第３の移送室２３にまで押出す（ＴＩ−第２）。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ｆ！Ａ道時開時
間全体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トＩ
Ｉの先頭を第４の移送室２４又の直前にまで移動する（
７２〜ゴ３）。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１１ず（１゛２
〜Ｔ　３　）。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１１をこの第４の移送室にまで引き出す（
Ｔ３〜′１゛４）。」二連したように、押出しシリンダ
ー５４．５５（Δ３．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、パレット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＋５の取入れ及び成形品１８の取出し
は、引出しシリンダー５５（ｔ３４）により徐冷部６の
先頭のパレット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）の押出し動作までの間
に成形品１８の取出しを行ない（’ｒ’　４〜ゴ２）、
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（１’　：’、−Ｔ　Ｉ　）。

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に該当するか体
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［−型１３を上型
１４に所要間隔をあけて持上げるための持上げハンド１
６．２０が設けられている（第４図、第６図）。この持
−ヒげハンドは、不図示のリフト手段によりＥ下動する
。さらに、素材移替部３には、素材取入室１にて素材ａ
置台１２−１′、に配置された＾材１５を下型１４Ｊ−
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）、ｌ記持上、げハンド１６の作動により［
・、塑１３が−・Ｌ」持−１−けられた後、該吸着ハン
ドが作動し、素材１５が上型１４ｈ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＋ＩＥ確に）”塑１４
）・の所定位置に配置されるよう、パレット１１１−の
素材ａ置台１２と下型１４とがイ１する所定間隔の長さ
だけ【ＥＲにＩＰ−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、木材取入室ｉ及び成形品取出室７には、素材１５を
載置台！２Ｆに配置したり、成形品１８を上型！４から
取出すための吸着フィンガー＋９ｂ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Ｌ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、ｌ−型１；
３及び下型１４を形成する型材が高温計で酸化されるの
を防１卜するよう、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１９　ａ、１
９ｂ及びプレスロット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ｌ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ｉ１１？換室な設ける必
要がある。

次に、Ｌ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し稈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ト１
１を示す。

まず、−上記したように、上上型１３．１４の型材の酸
化防１ヒのために、成形室５９の内部を不図示の真空ポ
ンプによりＩ　Ｘ　１０−”Ｔｏｒｒまで真空排気した
後、Ｎつガス又はその他の非酸化性ガスを充填する。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。４温完了後、木材取入室ｌにて上記雰
囲気置換室を通し、吸着フィンガー１９ｂにより第３図
に示すように素材１５を素材取入室ｌにあるパレット１
１の載ｉ６台１２Ｌに配置する。

次に、１−８述した作動タイミングに従い、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を作動して順次パレット１１が成形品取出室
７から素材取入室ｌに送られて（るたびに素材１５を上
記の）ｉ法で各々の載置台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Ｅ型１３及び丁型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１丁なう
。なお、この時、素材１５と上型１３及び上型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
は下を１４の温度によって変化することな（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１６により」−型１３を持Ｆげ、次いで吸着フ
ィンガー１９ａにより素材１５を吸着して下型１４１１
：ｇＭえる。この後、押出しシリンダー５１を押出して
素材１５の移替えが完でしたパレット１１をプレス部５
の位置に移動させる。この時、持１−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、ｌ　ｆｆ！　＋　３を押圧し、素材１５
に対するプレス成形を行なう。次いで、プレス用ロッド
１７の抑圧を解除し、−上型１３はプレス時における状
態を維持したまま、該パレット１１をプレス部５から第
２の移送室２２に移動する。さらに、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。次い
で、バレ〜ト１１は徐冷部の方向に移動されるが、この
移動方向の＋３ｉＪ方には他のパレットｌｌが配列され
た状態にあるので、上述のような動作が購読する中で、
当該パレット１１が徐冷部６の出口付近に致る器上型１
３と上型Ｉ４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は成形品取出
室７に移動せしめられる。

次に、持りげハンド２０が作動して上型１３が除去され
、次いで吸着フィンガー＋９ｂ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ｒしたパレット
１１は回送路２６を経て素材取入室１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Ｉ
！Ａ造が行なわれる。　より連続的な成形品１８の製造
が１１なわれ以り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ａ置台１２ｈに配
置されヒヤ！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ＩＬ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ＦＭ１３．１４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１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！ｌ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、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。

さらに又、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ｒ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に移動してあったパレット＋１を第１の移送室２菖
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、成形用素材を載置
する載置台の形状に応じて各工程における搬送手段のス
トロークを調整することにより、各工程におけるａ置台
の滞在時間を必要最小限の長さに設定することができる
。これにより、製造時間全体を短縮化することも可能と
なり、例えば加熱工程における滞在時間を短縮化するこ
とにより成形用型のガラス成分による侵食を防止して型
の劣化を抑えることが可能となる。

又、を記のようなストローク調整可能な搬送手段により
、載置台数を必要最小限度に抑えることができ、成形用
型の所要数も少なくてずむ。

【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、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り、第９図
は第１図に示す装置の各シリンダーのストローク制御手
段に関する要部を示す図である。 ｌ・・・素材取入室 ２・・・加熱部 二３・・・＾材移替部 ４・・・成形ライン ５・・・プレス部 ６・・・徐冷部 ＋１−・・パレット １２・・・素材Ｊ＆　ｉｆ！ｆ台 ＋　３　・・・上型 １４−・・下型 ５１．５２．５４．５６・・・押出しシリンダー５２．
５５・・・引出しシリンダー ５１Ｌ、５３Ｌ、５４【、・・・ピストンロッド５１Ｖ
、５３Ｖ、５４Ｖ・・・ピストン弁５９　・・・成形室 代理人　　弁理士　　山下穣・ト

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 光学素子成形用素材と該素材をプレス成形する成形用型
   とを載置する複数の載置台を加熱工程、プレス工程及び
   後処理工程を有する成形室にて移送せしめる光学素子製
   造装置において、前記載置台を前記加熱工程及び前記プ
   レス工程に搬送する第１の搬送手段と前記載置台を前記
   後処理工程に搬送する第２の搬送手段とを有し、前記載
   置台の形状に応じてこれら搬送手段のストロークを調整
   可能としたことを特徴とする光学素子製造装置。