JPH01308839A - 光学素子の成形装置 - 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、光学素子の成形装置に関する。

〔従来の技術］ 一般に、光学ガラス素材を成形可能な粘度まで加熱軟化
処理し、この加熱軟化処理された光学ガラス素材を上下
の成形型にて押圧成形するとともに、その後アニール処
理するガラス成形装置においては、光学ガラス素材を加
熱炉及び成形室内に搬出入する手段として搬送アームが
用いられている。この搬送アームは、シリンダ等の駆動
装置を介して駆動操作されるようになっており、アーム
部の先端部に設けた載置部に光学ガラス素材を載置支持
した状態で加熱炉内及び成形室内に搬出入されるように
構成されている。

上記構成によれば、搬送アーム上に被成形体である光学
ガラス素材を載置し、駆動装置を介して搬送アームを進
退操作させることにより、光学ガラス素材を予備加熱炉
１本加熱炉内及び成形室内に搬出入することができる。

従って、搬送アームを介して、光学ガラス素材を成形可
能な粘度に加熱処理しうるとともに加熱軟化処理された
光学ガラス素材を成形室内の成形ポイントまで搬送しう
る。又、成形完了後の成形品を成形室外に搬出した後に
、アニール処理させることができるものである。

又、上記のごとき成形装置においては、搬送アームを介
して光学ガラス素材を成形室内の成形ポイントに搬送す
る際に、光学ガラス素材の軸心を上下成形型の軸線上に
一致させることが困難なことから、第２図ａ、ｂにて示
すごとき構成が案出されており、かかる技術は特開昭６
２−１８２１２２号公報に開示されている。即ち、第２
図にて示す技術は、搬送アーム１の先端部に板状の支持
部２を立設し、この支持部２に搬送アーム１の搬送方向
と平行に嵌合ピン３及びストッパー用のわし４を固設す
るとともに、上、下の成形型５．６における上型５の側
方にねし４と当接する当接面及び嵌合ピン３と嵌合する
嵌合孔７を有する部材８を固設して構成したものである
。９で示すのは型駆動装置、１０で示すのは、光学ガラ
ス素材１１を載置したゴブ皿１２支持用のテーパー形状
のゴブ皿支持部である。

上記構成によれば、嵌合ピン３と嵌合孔７との嵌合、及
びねじ４と部材９との当接作用により、光学ガラス素材
１１の軸心を上、下の成形型５゜６の軸線上に一致させ
ることができ、搬送アーム１に多少のゆがみや熱変形が
生じた場合であっても、光学ガラス素材１１を正確かつ
確実に成形ポイントに搬送しうるちのである。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記従来技術においては次のような問題
点があった。

即ち、まず第１に、ゴブ皿支持部１０をテーパー状に形
設し、このテーパー状のゴブ皿支持部ＩＯにゴブ皿１２
を載せる構成であるので、熱変形を生じた場合にはゴブ
皿１２とゴブ皿支持部ＩＯとがいわゆるしまり嵌め状態
となり易く、そのために光学ガラス素材１１を加熱、冷
却する過程において搬送アーム１のゴブ皿支持部１０と
ゴブ皿１２が熱変形の作用とともにしまり嵌め状態とな
り、ゴブ皿１２が搬送アームｌから分離不能となってし
まうというトラブルが多発していた。

第２に、従来技術においては、ゴブ皿１２を光学ガラス
素材ｌ】の熱膨張率よりも大きな材料（ステンレス等の
金属）にて構成していたため、次のような理由で光学ガ
ラス素材１１が破壊してしまうという大きな問題点があ
った。即ち、光学ガラス素材１１を加熱する工程におい
ては、光学ガラス素材１１の中央部は速く昇温するが、
熱伝導率の大きな材質よりなるゴブ皿１２と接触してい
る外周部の昇温は遅いため、光学ガラス素材１１の外周
部に引張り応力が発生し、この応力のために光学ガラス
素材１１が破壊してしまうという事態が生じていた。特
に、大径かつ薄形状の光学ガラス素材の場合にかかる破
壊現象が多発し、そのために高精度の光学素子を連続し
て成形することが不可能となっていた。

本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みなされたもので
あって、光学ガラス素材を破壊することなく、しかも成
形の諸工程を経た後のゴブ皿と搬送アームとの分離を極
めて容易とし、高精度な光学素子を安定的に製出しうる
ようにした光学素子の成形装置を提供することを目的と
する。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係る光学素子の成形装置は、光学ガラス素材を
載置したゴブ皿を搬送アームに！！装支持し、光学ガラ
ス素材を前期搬送アームを介して加熱炉及び成形室内の
所定位置に搬入、ｍ出しうるように構成してなる光学素
子の成形装置において、前記ゴブ皿を熱伝導率が１５Ｗ
／ｍｋ以下でかつ光学ガラス素材の熱膨張率よりも小さ
な部材にて構成するとともに、前記搬送アームにおける
ゴブ皿支持部を前記ゴブ皿と同材質の部材にて構成した
ものである。

〔作　用〕

上記構成においては、光学ガラス素材の加熱軟化工程に
おいて光学ガラス素材の中央部と周辺部とが同程度の昇
温速度で昇温する。従って、ゴブ皿と接触している外周
部において昇温時に大きな引張力が生じることがない。

又、光学ガラス素材の加熱軟化工程等においてゴブ皿が
熱膨脹する場合でも、ゴブ皿とゴブ皿支持部との間のク
リアランスは常に一定に保持される。

〔実施例］ 以下、図面を用いて本発明の１実施例について詳細に説
明する。

（第１実施例） 第１図にて示すのは、本発明に係る光学素子の成形装置
の１実施例の搬送アーム部２０の構成を示す断面図であ
る。なお、搬送アーム部２０以外の構成については第２
図にて示すものと同様であるので、その図示を省略する
。

図に示すように搬送アーム部２０における搬送アーム２
１の先端部には、上面側が大径で下面に向かうほど小径
となるテーパー状の孔２２が形設してあり、この孔２２
には、孔２２のテーパー面と適応する外周テーパー面を
有するゴブ皿支持部材２３が固定しである。ゴブ皿支持
部材２３の軸心部には、ゴブ皿２４の外周嵌合面２５と
嵌合自在の孔２６が貫設しである。

ゴブ皿２４の上部には、ゴブ皿支持部材２３の孔２６に
嵌装されたゴブ皿２４を搬送アー・ム２１上に係止する
ためのフランジ部２７が形設しである。ゴブ皿２４は、
熱伝導率１５Ｗ／ｍｋ以下でかつ光学ガラス素材２８よ
りも小さい熱膨張率の材料、例えば、熱伝導率が１２．
ＩＶ／／ｍｋ、熱膨張率が７．３Ｘ１０−６の炭化タン
グステン（ＷＣ）にて構成しである。又、ゴブ皿支持部
材２３もゴブ皿２４と同様の材料にて構成しである。ゴ
ブ皿２４の軸心には大径部２９と小径部３０とが同心に
形設してあり、大径部２９．及び大径部２９と小径部３
０との段部３１にて光学ガラス素材２８を載置支持しろ
るように設定しである。大径部２９の寸法は、光学ガラ
ス素材２８を加熱軟化した際に、光学ガラス素材２８と
ゴブ皿２４との熱膨張率との関係でしまり嵌めとなるよ
うに設定しである。又、小径部３０の寸法は、下型（図
示省略）が通過可能な寸法に設定しである。さらに、ゴ
ブ皿支持部材２３の孔２６とゴブ皿２４外周面との間の
クリアランスは、ゴブ皿２４が着脱しうる最小限の隙間
に設定しである。

搬送アーム２１には、板状の支持部３５が立設してあり
、この支持部３５には嵌合ピン３６とストッパー用ねし
く図示省略）とが固設しである。

なお、これらの構成は第２図にて示すものと同様である
ので、その説明を省略する。

−Ｆ記構成において、直径１５．０００ｍ、肉厚３−１
材質ＳＦ８のレンズを成形してみた。なお、下表に示す
ように、ＳＦ８の熱伝導率は０．５〜ＩＷ／ｍｋ、熱膨
張率は９．４Ｘ１０−’である。

表 表におけるＷＣ（炭化タングステン）を用いた。

又、ゴブ皿２４の大径部２９の寸法は１５．０１０ｍｍ
に設定し、ゴブ皿２４に光学ガラス素材２８を載置した
際のクリアランスを１０μｍに設定した。

上記構成においては、ゴブ皿２４が光学ガラス素材２８
の熱膨張率よりも小さく、かつ熱伝導率が１５Ｗ／ｍｋ
以下であるので、光学ガラス素材２８を加熱軟化する際
に、光学ガラス素材２８における中央部と、ゴブ皿２４
と接触している外周部とを同程度の昇温速度で昇温させ
ることができる。従って、光学ガラス素材外周部に生ず
る引張り応力を小さくすることができ、加熱軟化時にお
ける光学ガラス素材２８の破壊現象を防止することがで
きる。

又、ゴブ等２４と搬送アーム２１におけるゴブ皿支持部
材２３とは同材質の材料にて構成しであるので、光学ガ
ラス素材２日を加熱炉や成形室内に搬入する際にも両部
材２４．２３は同条件で膨張し、従って、両部材２４．
２３間のクリアランスは常に一定の最小限クリアランス
（本実施例では、ゴブ皿２４とゴブ皿支持部材２３との
間のクリアランスは１０μ順に設定した）となる、従っ
て、成形後にゴブ皿２４を搬送アーム２１から分離させ
る際の作業が常に良好となり、生産性の向上に著しく寄
与するものである。

又、ゴブ皿２４とゴブ皿支持部材２３との間のクリアラ
ンスを、ゴブ皿２４の着脱に必要最小限のクリアランス
に設定でき、かつ位置決め用の嵌合ビン３６及びスト７
パーねじ（図示省略）を有しているので、光学ガラス素
材２８を正確に成形ポイントに搬送することができる。

以上のように、本実施例によれば、光学ガラス素材２８
の加熱軟化工程において光学ガラス素材２８を破壊させ
ることがなく、又、光学ガラス素材２８を成形室内の成
形ポイントに正確に搬入することができるとともに、成
形後にゴブ皿２４を搬送アーム２１上からスムーズに分
離することができるものであり、その結果として高精度
の光学素子を安定して高生産性にて製出しうるという著
効を奏する。

なお、出願人は、本実施例の効果を明確にするために、
従来のゴブ皿材質である５ＵＳ４２０にて構成したゴブ
皿を用いて成形を行ったところ、７００　’Ｃまでの昇
温途中にて光学ガラス素材が破壊してしまった。これは
、前記表中に記載したごとく、Ｓ　Ｕ　Ｓ　４２　’０
の熱伝導率２４Ｗ／ｍｋであり、ガラスの熱伝導率に比
べて極端に大きいために、加熱時に光学ガラス素材の中
央部は速く昇温するが、熱伝導率の大きな材質よりなる
ゴブ皿に接触している外周部の昇温が遅くなり、そのた
めに光学ガラス素材外周部に引張り応力が発生して破壊
を生じたものである。又、Ｆｅ（鉄）製のゴブ皿を用い
た場合には、前記表から明らかなように５ＵＳ４２０製
のものよりも破壊を生じ易（なるものである。

なお、前記表中に、本実施例に適用できるガラス材料Ｓ
Ｆ８．ＳＦ７．Ｂａ５Ｆ、並びに熱伝導率が１５Ｗ／ｍ
ｋ以下の材料Ｚ　ｒ　Ｏｘ　、　ＷＣ，Ｔｔｏｚ、Ｚｒ
Ｂｚのそれぞれの熱伝導率及び熱膨張率を明記した。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、加熱軟化時における光学
ガラス素材の破壊を防止することができるとともに、ゴ
ブ皿の着脱操作を常に円滑に行うことができ、高精度の
光学素子を安定して製出しうるちのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る装置の１実施例の要部を示す側
断面図、 第２図ａ、ｂは、従来技術の説明図である。 ２１・・・搬送アーム ２３・・・ゴブ皿支持部材 ２４・・・ゴブ皿 ２８・・・光学ガラス素材 特許出願人　　オリンパス光学工業株式会社二・、） ２８・・・光字ガラス系材 図 （ｂ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 光学ガラス素材を載置したゴブ皿を搬送アームに載置支
   持し、光学ガラス素材を前期搬送アームを介して加熱炉
   及び成形室内の所定位置に搬入、搬出しうるように構成
   してなる光学素子の成形装置において、 前記ゴブ皿を熱伝導率が１５Ｗ／ｍｋ以下でかつ光学ガ
   ラス素材の熱膨脹率よりも小さな部材にて構成するとと
   もに、前記搬送アームにおけるゴブ皿支持部を前記ゴブ
   皿と同材質の部材にて構成したことを特徴とする光学素
   子の成形装置。