JPH02196041A - 成形用型の洗浄方法 - 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、ガラスレンズ等の光学素子をプレス成形する
のに用いる型部材の型表面を洗浄する方法に関する。

（従来の技術） 近年、所定の表面精度を有する成形用型内にガラス素材
を収容してプレス成形することにより、研削及び研磨等
の後加工を不要とした高精度の光学素子を形成する方法
が開発されている。

第４図を用いて、この種の成形方法について説明する。

第４図は、従来から使用されている成形用型内に軟化し
たガラス素材を収容してプレス成形した状態を示す断面
図である。

図に示す成形用型は、上型６６と、下型６７と、用型６
８とから成り、上型６６及び丁型６７の各成形面６６ａ
、６７ａは夫々高精度に鏡面仕上されている。この成形
用型の下型６７上に軟化したガラス素材６４を供給し、
次に上型６６を加圧棒６５で加圧する。そして、この加
圧状態を成形面６６ａ、６７ａの面形状がガラス素材６
４に転写されるに充分な時間保持して型全体を冷却し、
しかる後型から成形された光学素子を取出す。

このようなプレス成形においては、成形される光学素子
の表面性状は転写面を構成する型部材の面精度によるも
のである。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、上記のようなプレス成形においては、型部材
の面積度が良好であっても、上記成形部６６ａ及び６７
ａにプレス成形の際に型表面に異物が付着して成形され
た光学素子の表面粗度を劣化させるという問題点があっ
た。

この型表面の付着物は、主に型部材を構成する超硬合金
の成分たるカーボンと被成形材料たるガラス成分中の酸
化鉛とがプレス時に反応して鉛を析出し、この鉛の析出
物が型表面に微粒子となって堆積することにより生じた
ものであり、その鏡上型を十昇させる駆動機構の潤滑油
の飛散、型内の光学素子を型から離型する際に生じる微
小なガラス片等が付着することにより生じたものである
。

なお、型部材の近傍に非酸化性ガスを吐出するノズルを
配設しておき、このノズルから−に記非酸化性ガスを噴
出させてこのガス流により型部材の付着物を除去するよ
うにしたものが、特開昭６１−７２６３３号公報に記載
されているが、このガス流により除去できる型部材の付
着物は、を記の潤滑油或はガラス片等であり、ガラスと
の反応により型部材に析出した鉛の付着物は到底除去し
得ないものである。

本発明は、上記のような事情に鑑みて成されたもので、
光学素子の表面性状を悪化させる型部材に析出した鉛の
付着物を確実に除去する成形用型の洗浄方法を提供する
ことを目的とする。

（課題を解決するための手段） 上記の課題を解決するために５本発明の成形用型の洗浄
方法は、成形素材を加熱加圧して成形品の光学機能面を
形成する型部材の前記光学機能面を転写する型表面に付
着した付着物を除去する成形用型の洗浄方法において、
前記型部材を真空雰囲気に保つとともに望ましくは鉛の
融点以上に加熱して前記付着物を揮発することにより除
去することを特徴とする。

（作　用） 上記構成の発明において、成形後の型部材を真空雰囲気
に保った状態でこの型部材を鉛の融点以上に加熱するよ
うにしている。こうすることにより、型表面の鉛の付着
物は型表面から揮発して除去される。

さらに、上記のように型表面の鉛の付着物は型表面から
揮発するには、成形後の型部材を真空雰囲気に保った状
態でこの型部材を成形品の成形に要する加熱温度以上に
加熱するのが望ましい、これは、鉛の融点以上で加熱し
た場合、長時間に渡り高真空雰囲気を保つ必要があり、
効率が悪くなるからである。従って、鉛の融点より高温
の成形品の成形に要する加熱温度以上に加熱することに
より、短時間での洗浄が可能となる。

（実施例） 以下１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、本発明方法を具体化した成形用型の洗浄装置
の模式的断面図であり、第２図は、本発明を適用した連
続プレス成形装置全体の概略平面図であり、第３図（ａ
）〜（ｄ）は、第２図に示す装置の各部における工程順
断面図である。

第１図に示す成形用型の洗浄装置は、第２図に示す成形
レンズ取出し室４７に設けることができる。

ここで、第２図を参照しながら成形素材の加熱工程、加
圧工程、冷却工程を一つの成形室内で連続的に行なうプ
レス成形装置について説明する。

第２図に示すプレス成形装置ｆｆの全体構成は。

素材取入室４１、加熱部４２、素材移替部４３、プレス
部４５．徐冷部４６及び成形レンズ取出室４７から成る
ものである。素材取入室４暑、加熱部４２．素材移替部
４３及びプレス部４５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）、該成形ラインと並列
して徐冷部４６が配設されている。

加熱部４２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４１が設けら
れている。又、プレス部４５の出口近傍には第２の移送
室２２が構成され、徐冷部４６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２
５で連結されている。さらに、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
は成形レンズ取出室４７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成形室
５９を構成している。

１１は、成形室５９を移送するパレットであり、該パレ
ットＩＩ上には素材載置台１２とプレス成形用の上型１
３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Ｉ３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、１４ａが施され
ている。

パレット１１は成形室５９内に敷設されたレールＩｌａ
上に載置されている。このパレット１１を成形室中にて
移送する手段としては、第１の移送室２１に押出しシリ
ンダー５１が設けられ、この押出しシリンダーの押出し
動作によりパレット！１はプレス部４５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、引き出しシリンダー
５２によりプレス部４５に移動されたパレット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まで押出される。

第３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筒３の移送室２３に
移動されたパレット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５６により第４の移送室２４直前まで移動され
たバレツ）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
されたパレット１１を再び第１の移送室２１まで押出す
、かくして、パレット】１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。

次に、」−記成形室５９の各部及び動作について説明す
る。

成形室５９の加熱部４２、素材移替部４３及びプレス部
４５に該当する部位にはヒーター５７が設けられ、徐冷
部４６に該当する部位にはヒーター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
の成形レンズ１８の徐冷に用いられる。

本装置を作動するにあたり、上下型１３．１４の型材の
酸化防１にのために、成形室５９の内部を不図示の真空
ポンプによりｌ　Ｘ　Ｉ　Ｏ−”Ｔｏｒｒまで真空排気
した後、ＮＺガス又はその他の非酸化性ガスを充填する
９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４１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（ｂ）に示すように素材１５を素材取入室４１に
あるパレットＩＩの載置台１２上に配置する。

次に、押出しシリンダー５１．５３，５４゜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
が成形レンズ取出室４７から素材取入室４１に送られて
くるたびに素材１５を上記の方法で各々の載置台１２上
に配置する（第３図（ａ））、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と上型１３及び下型１４が素材移替部４３付近に
おいてプレス成形に必要な温度にまで加熱される。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。

次いで、素材移替部４３において、持上げハンド１６に
より上型１３を持上げた後、吸着フィンガー＋９ａによ
り素材１５を吸着して下型１４１に移替える（第３図（
Ｃ））、この後、押出しシリンダー５１を押出して素材
１５の移替えが完了したパレット１１をプレス部４５の
位置に移動させる−２この時、持上げハンド１６を除去
すると共に、プレス用ロッドＩ７を作動させ、所定のプ
レス圧にて、上型１３を押圧し、素材Ｉ５に対するプレ
ス成形を行なう（第３図（ｄ））。

次いで、プレス用ロッドＩ７の抑圧を解除し。

上型Ｉ３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、パレット１１は徐冷部の方向に移動されるが、
この移動方向の前方には他のパレット１１が配列された
状態にあるので、上述のような動作が継続する中で、当
該パレットＩ＋が徐冷部４６の出口付近に致る間上型１
３と下型１４内で保持された成形レンズ１８は徐冷部４
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４６の先頭位置まで移動したパレット
ｌ！は成形レンズ取出室４７に移動せしめられる。

ここで、第１図を用いて成形レンズ取出室４７について
説明する。なお、第１図に示す模式的断面図は、成形レ
ンズ取出室４７を第２図における回送路２６に向けて見
た図であるが、真空排気用の排気口等は説明をわかり易
くするために便宜的な位置に図示しである。

形成レンズ取出室４７の入口部４７ａ及び出口部４７ｂ
にはこの成形レンズ取出室内を気密状態にできるように
閉塞用シャッターが設けられている（第２図参照）、即
ち、入口部４７ａは徐冷部４６と成形レンズ取出室４７
との間に位置し、出口部４７ｂは成形レンズ取出室４７
と回送路２６との間に位置するものである。

形成レンズ形成レンズ取出室４７には、この取出室のＮ
、ガスを吸引して該取出室内を真空状態に排気する真空
ポンプＰＩに連結された排気口３と、形成レンズ取出室
４７を再びＮ２ガス雰囲気にするガス供給口１と、排気
口が形成レンズ取出室４７内に移送された上下型近傍ま
で伸張した吸引口２と、上下型１３．１４を加熱するヒ
ーター６が設けられている。吸引口２の取出室外部には
水冷管８が設けられ、吸引口２を通過する揮発物質が還
元される。又、形成レンズ取出室４７の側方からは下型
Ｉ４上の成形レンズ１８を吸着して型外に取出すレンズ
取出ハンド＋９ａが設けられ、さらにこの取出ハンドに
より取り出した成形レンズ１８を形成レンズ取出室４７
の外に移送するための通過路を形成する出口室４が設け
られている。

出口室４には上記レンズ取出ハンド１９ａにより取り出
されて上下型１３．１４の近傍に待機する成形レンズ１
８を４ｉ１ｉ１ｆｌして形成レンズ取出室４７から出口
室４へ移送するレンズ受取りハンド１９ｂが設けられて
いる。この出口室４には成形レンズ取出室４７側及びこ
の部屋の出口側に該出口室４を気密状態にする閉塞用シ
ャッター４８．４ｂを備えている。

なお、レンズ取出ハンド１９ａ及びレンズ受取りハンド
１９ｂは各々シリンダーにより水平移動及び上下動する
ことができる。又、形成レンズ取出室４７にはこの取出
室まで移送された成形用型の上方から上型１３を把持し
て昇降する持上げハンド２０が設けられている。この持
上げハンド２０も又シリンダーにより−Ｌ下動される。

なお、上記の成形レンズ形成レンズ取出室４７に設けら
れた持上げハンド２０、レンズ取出ハンド＋９ａ及びレ
ンズ受取りハンド１９ｂの各々と形成レンズ取出室４７
構成する壁体との接触部分にはシールド５が設けられ、
形成レンズ取出室４７内の気密性を保持している。

次に、上記のように構成された形成レンズ取出室４７に
おける型部材の洗浄方法について説明する。

まず、形成レンズ取出室４７にまで移送された成形レン
ズ１８の取出しを行なう、即ち、この時点では、形成レ
ンズ取出室４７はＮ、ガス雰囲気にあり、Ｎ、ガスが室
外に漏れないように、シャッター４ｂを閉じた状態でシ
ャッター４８を開けるとともに、一方上記のように持上
げハンド２０により上型１３を開放した後、レンズ取出
ハンド１９ａにより下型１４上の成形レンズ１８を吸着
して出口室４上まで移送し１次いでレンズ受取りハンド
＋９ｂを上昇して成形レンズ１８を受取る。この成形レ
ンズの受取りは、レンズ受取りハンド１９ｂがレンズ取
出ハンド１９ａに吸着された成形レンズ１８の下方に移
動した後、レンズ取出ハンド１９ａの吸着を解除してレ
ンズ受取りハンド＋９ｂに移載するか、又はレンズ受取
りハンド１９ｂにも吸着手段を設けておいてレンズ取出
ハンド＋９ａの吸着の解除とともにこのレンズ受取りハ
ンド＋９ｂにより吸着保持するようにしてもよい。

成形レンズ１８をレンズ受取りハンド１９ｂに移載した
後、このレンズ受取りハンド１９ｂをド降してシャッタ
ー４８を閉じる０次いで、シャッター４ｂを開放してこ
のシャッター４ｂから水平移動する不図示の吸着ハンド
によりレンズ受取りハンド＋９ｂに移載された成形レン
ズを吸着保持し、しかる後室外に取出す。

なお、成形レンズ取出室４７におけるレンズ取出ハンド
１９ａによる成形レンズ１８の移載手段は、形成レンズ
取出室４７内を真空雰囲気にした状態て成形レンズ１８
の移載を行なうと、上記のような真空吸着手段を用いる
ことができないから、適当な把持手段を用いるようにす
る。

次に、上記成形レンズの取出が終了した後、人口部４７
ａ及び出口部４７ｂのシャッターが閉じられ該形成レン
ズ取出室４７が気密状態にされる。なお、入口部４７ａ
及び出口部４７ｂのシャッターの閉塞動作は、上記の成
形レンズ１８の取出動作時に行なうようにしてもよい０
次いで。

ガス供給口１のバルブを閉じた状態でヒーター６により
Ｆ下型＋３．１４を加熱するとともに、真空ポンプＰ１
により形成レンズ取出室４７内を真空状態にする。この
時の型温度は、原則的には、鉛の融点（３２７℃）以上
でよいが、この場合は高真空雰囲気を長時間保つ必要が
あり、効率が悪くなる。そこで、望ましくはプレス成形
時の型の温度より高い温度１例えば６００℃まで昇温さ
せ、又３　Ｘ　１０−”Ｔｏｒｒまで吸引する。

かくして、このような上下型の温度及び型周辺の真空雰
囲気により型表面に付着した鉛が徐々に揮発される。こ
の揮発された鉛は、吸引口２により吸引され、吸引管ａ
途中の水冷管８により冷却されてこの吸引管の内側に付
着する。

を記のようにして型表面の洗浄が終了してから真空ポン
プＰ１．Ｐ２の真空排気を停＋ｈＬ、各々のバルブを閉
じた後、ガス供給口１からＮ２ガスを形成レンズ取出室
４７内に充填するとともに、持上げハンド２０を下降し
て上型１３を下型１４上に！！置する。しかる後、出口
部４７ｂのシャッターを開放して押出しシリンダー５５
により洗浄された上下型を移載したパレット１１を素材
取入室４１に押出すとともに、入口部４７ａのシャッタ
ーを開放して引出しシリンダー５６により徐冷部４６内
先頭のパレット１１を引出す、そして、このパレット１
１上の上下型から成形レンズの取出しが行なわれるとと
もに型表面の洗浄が上記のように行なわれる。

、以降、上記と同様の動作を繰り返すことにより、成形
レンズの連続プレス成形及び型部材の洗浄を行なうこと
ができる。

なお、１９１部材のｆ）Ｌ、浄は、ブレス成ｊ［ら中に
１１なうようこともできるか、定期的にＱＩＪ部材の洗
浄のみを？ｒなりようにしてもよい。

ここで、上記ｆ）ｒ、浄装置を用いて、型表向の洗浄を
１１なった１体的実施例について説明する。

ガラス素材としてＳ　ｌ”　８を用い、超硬合金による
型部材を５３０℃に加熱した状態でプレス成形したとこ
ろ、型表面に白色状の異物が付着した。

この型部材について、１−記形成レンズ取出室４７に設
けられた洗浄装置により洗浄を行なったところト表のよ
うな結果が得られた。

（以上、余白） この表からも理解できるように、型部材の洗浄時におい
て、型表面に付着した鉛を揮発することにより除去する
には、型温度を直空雰囲気中でプレス成形時の温度以り
に加熱するのが望ましい。

以上説明したように、本発明方法による型部材洗浄装置
は成形素材の加熱上程、加圧［−稈、冷却１ユ稈を有す
る連続プレス成形装置りに容易に適用して、プレス成形
時に型部材に付着した鉛の付着物を確実に除去すること
により型部材の洗浄を行なうことができる。

又、」１記連続プレス成形装置ｎによれば、素材＋５は
プレス成形の直前まで素材載置台１２１に配ｊｕされ上
型１３及び下型Ｉ４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、型材の耐久
性が向上する。

さらに、上記連続プレス成形装置によれば、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、このプレス成形装置に加え上記型部材の洗浄装
置を用いることにより高開度光学素子の連続製造に９益
である。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明の成形用型の洗浄方法によ
れば、成形された光学素子の表面性状を悪化させる型表
面に付着したプレス成形時におけるガラスとの反応によ
り型部材に析出した鉛の付着物を確実に除去することが
できる。

又５本発明方法は、成形素材の加熱、軟化された素材の
抑圧転写、転写後の冷却等のプレス成形動作を連続的に
行なう連続プレス成形製ｊηの成形機内に容易に適用す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は１本発明方法を具体化した成形用型の洗浄装置
の模式的断面図である。 第２図は１本発明を適用した連続プレス成形装置全体の
概略平面図である。 第３図（ａ）〜（ｄ）は、第２図に示す装置の各部にお
ける工程順断面図である。 第４図は、従来の成形用型内に軟化したガラス素材を収
容してプレス成形した状態を示す断面図である。 ６・・・ヒーター ８・・・水冷管８ １１・・・パレット ｔ　３　・・・上型 １４・・・下型 ＋　８−・・成形レンズ １９　ａ　＝・レンズ取出ハンド １９ｂ・・・レンズ受取りハンド ２０　・・・持上げハンド ４７・・・形成レンズ取出室 ４７ａ、４７　ｂ−・・形成レンス取出室ノ入ロ部と出
口部のシャッター ｐ＋　、ｐｚ・・・真空ポンプ ト・・ガス供給口 ２・−吸引口 ３・・・排気口ヒーター６ ４・・・出口室 ４ａ、４ｂ・・・出口室のシャッター

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）成形素材を加熱加圧して成形品の光学機能面を形
   成する型部材の前記光学機能面を転写する型表面に付着
   した付着物を除去する成形用型の洗浄方法において、前
   記型部材を真空雰囲気に保つとともに鉛の融点以上に加
   熱して前記付着物を揮発することにより除去することを
   特徴とする成形用型の洗浄方法。
2. （２）前記型部材を真空雰囲気に保つとともに望ましく
   は成形に要する加熱温度以上に加熱することを特徴とす
   る請求項１記載の成形用型の洗浄方法。