JPH0255236A - 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係り、特にガラス等光学
素材を加熱軟化しつつ加圧成形する光学素子の成形装置
に関する。

（従来の技術〕 上記この種の成形装置に関する技術としては、特開昭６
１−４４７２１号公報又は特開昭６２１９１１２８号公
報に開示された技術がある。

特開昭６１−４４７２１号公報の技術は、加熱用ヒータ
を備えたプレス室の前後に、予備加熱用の昇温室と放冷
室とをそれぞれ連通させて配設し、ガラスを、前記昇温
室の前段に配設した取入室。

昇温室を経てプレス室に移送し、プレス成形後に放冷室
、取出室を経て取り出すようにしたものである。

上記構成の成形装置によれば、取入室、予備加熱用の昇
温室、ヒータを備えたプレス室、放冷室及び取出室を供
え、ガラスを挿入した金型をこれらの室を順次移送させ
てプレス成形するので、サイクルタイムを短くすること
ができるものである。

又、特開昭６２−１９１１２８号公報の技術は、上型、
下型、及び調型を有して成り、これらの各々に冷却媒体
流通用の空洞を設けて光学素子の加圧成形用型を構成し
たものである。

上記構成の加圧成形用型によれば、冷却速度を速くする
ことや、冷却手段の温度に対する型の温度応答速度を大
きくすることが可能となり、成形サイクルの短縮化を図
りうるちのである。

〔発明が解決しようとす名課題〕

しかしながら、上記従来技術においてはそれぞれ次のよ
うな問題点があり、満足できるものではなかった。

即ち、特開昭６１−４４７２１号公報の技術は、放冷室
を有してはいるが、この放冷室は自然放冷にて冷却する
だけで冷却を特に促進するための手段を装備していない
。そのために、迅速かつ効率的な冷却が行えず、光学素
子成形のサイクルタイムを大幅に短縮化できないという
問題点があった。

又、特開昭６２−１９１１２８号公報の技術は、」二型
、下型、及び胴壁のそれぞれに冷却媒体流通用の空洞を
設けているために、空洞を設けている分だけ型が大きく
なり、そのために熱容量が大きくなる。その結果、冬型
を加熱する際の時間が長くなり、成形サイクルタイムの
短縮化が充分には図り得ないという問題点があった。

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、光学素子成形における冷却時間を大幅に短縮化
できるようにし、光学素子成形のサイクルタイムを大幅
に短縮化でき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、一対の成形用型を
軸方向摺動自在に装備した型セットを軸方向に移動させ
ることにより、前記一対の成形用型間に配置した光学素
材を加熱軟化しつつ加圧成形するように構成してなる光
学素子の成形装置において、前記型セットを軸方向に移
動する軸と同軸に、前記型セットを通過可能に構成した
型セット冷却機構部を配設して構成したものである。

〔作　用〕

上記構成においては、型セットが型セツト冷却機構部を
介して効率よく冷却される。

〔実施例］ 以下、図面を用いて本発明の実施例について詳細に説明
する。

（第１実施例） 第１図ａは、本発明に係る光学素子の成形装置１の第１
実施例を示す正断面図である。

図において２で示すのは、成形室枠３、成形室ベース４
を介して密閉構成された成形室で、この成形室２には、
型セット５を出し入れするだめの開閉自在のドア６が取
付けである。７で示すのは支持脚部である。成形室枠３
の壁面部には、２本のパイプ８，９が貫挿してあり、−
側のパイプ８は真空ポンプ（図示省略）と連通接続して
あり、他側のパイプ９は、不活性ガスボンベ（図示省略
〕に連通接続しである。そして、両バイブ８９を介して
成形室２内の雰囲気を不活性ガス雰囲気に置換しうるよ
うに設定しである。

成形室ベース４には、垂直の可動軸１０を装備した駆動
装置１１が固設してあり、可動軸１０の先端部には型セ
ット５を載置支持するための不断熱板Ｉ２が取付である
。不断熱板１２の軸心上面部には、型上シト５における
スリーブ１３（第１図す参照）の内径寸法よりも小径の
突起部１４が突設してあり、型セラ＋５はこの突起部１
４を介して下話熱板１２上に安定的に載置支持されると
ともに、駆動装置１１を介して昇降操作（上下動操作）
されるようになっている。

型セット５は、筒状のスリーブ１３と、スリーブ１３内
に軸方向摺動自在に嵌装される一対の型（上下型）１５
．１６とより構成してあり、この一対の型１５．１６間
に配置されたプリフォーム１７を一対の型１５．１６に
て圧縮しうるように構成しである。

成形室枠３の天井内面３ａには、下話熱板１２上に載置
された型セット５を加熱するための加熱炉１８が設けで
ある。加熱炉１８は、その底面部に型セット５の通過孔
１９を有する筒状のヒータ保持筒２０と、保持筒２０内
に断熱材２１を介して内装されたヒータ２２と、保持筒
２０内上部に配設され、天井内面３ａに固設された１断
熱板２３とより構成しである。１断熱板２３の軸心部に
は、ヒータ２２内周面と接する程度の段部２４が形設し
てあり、この段部２４の軸心部にはスリーブ１３の軸心
孔部の内径寸法よりも小径の突起部２５が突設しである
。２６で示すのは、型１５．１６の温度を測定するため
の熱電対で、上断熱板２３部の軸心部に貫設した孔に貫
挿してあり、その先端部は突起部２５から突出させであ
る。

加熱炉１８の軸心は、下話熱板１２上に載置支持された
型セット５の軸心に一致させてあり、駆動装置１１を介
して型セット５が上動された際には、型セット５のスリ
ーブ１３外周面がヒータ２２の内周面部に挿入されるよ
うになっている。

可動軸１０の作動ストロークは次のように設定しである
。即ち、下限位置は、下話熱板１２が成形室ベース４上
に設けたストッパー台３０に当接する位置までであり、
上限位置は、型セット５における上型１５が突起部２５
に当接し、さらに、成形時にプリフォーム１７が変形し
ても十分に成形用圧力が加えられる位置まで上動しうる
ように設定しである。型セット５の上型１５における突
起部２５と当接面側には、第１図すにて示すように熱電
対２６用の孔３１が加工してあり、型セット５の上動時
に熱電対２６が孔３１に入り込み、上下型１５．１６の
温度を測定しうるように設定しである。

加熱炉１Ｂの下方位置には、型セツト５冷却用の型セッ
ト冷却部（冷却機構）４０が配設しである。型セツト冷
却部４０は、円筒状の冷却筒４１と、冷却筒４１内に螺
旋状に巻回された断面円管状の冷却パイプ４２と、冷却
筒４１支持用のアーム４３とより構成しである。

冷却筒４１は、その軸心が可動軸１０の軸心と同軸にな
るように配設してあり、容器状に形成された冷却筒４１
の上下面部には、型セット５が通過可能な孔４４．４５
が加工しである。冷却筒４１内に螺旋状に巻回された冷
却バイブ４２は、可動軸ｌＯと同心になるように配設し
である。冷却パイプ４２は、材質としてインコネルを使
用し、管径３Ｗφ、肉厚０．２５ｍｍ、　ピッチ８ｍに
設定してあり、従って、密着巻ではなく、半径方向並び
に軸方向に弾性変形自在に構成しである。冷却パイプ４
２の螺旋部の内径寸法は、型セット５におけるスリーブ
１３の外形寸法よりも多少小径に設定してあり、型セッ
ト５が冷却パイプ４２の内径部に挿入された際には、冷
却パイプ４２が型セット５の肩部にて拡げられつつピッ
チ角が小さくなり、冷却パイプ４２の内周面が型セット
５の外周面に接触するように設定しである。冷却パイプ
４２の両端部４６．４７は、成形室枠３を貫通して図示
を省略している冷却機と連通接続しである。なお、冷却
媒体としては、通常の機械の冷却用として用いる防錆剤
入りの水やＮ２ガス等の不活性ガスを用いる。

次に、上記構成よりなる成形装置ｌにて光学素子を製出
する成形方法について説明する。

まず、スリーブ１３の軸心孔内に下型１６．プリフォー
ム１７．上型１５を順次落し込み、型上ノド５を組み立
てる。

次に、下話熱板１２がストッパー台３０に当接する位置
まで可動軸１０を下降する。次に、ドア６を開け、上記
組立て型セット５を、下話熱板１２の突起部１４がスリ
ーブ１３の内径内に収まるようにして下話熱板１２上に
載置する。

次にドア６を閉し、真空ポンプと接続されているバイブ
８を介して成形室２内を排気し、不活性ガス、例えばＮ
２ガスをバイブ９を介して吸気する。この不活性ガス置
換作業の間においては、ヒータ２２に通電し、加熱炉１
８を加熱炉として機能しろる状態にセットしておく。

不活性ガス置換作業が終了したら、可動軸ＩＯを上昇せ
しめ、型セット５を加熱炉１８内に挿入して加熱する。

この状態では、上型１５上面には突起部２５に当接して
おらず、従って、両型１５１６には何ら加圧力が作用し
ていない。この状態で型セット５を所定の温度まで加熱
し、その温度を保持したまま可動軸１０を上昇させる。

すると、上型１５上面が突起部２５に当接し、さらに可
動軸ＩＯを上昇せしめると突起部２５からの反力が加圧
力としてプリフォーム１７に作用する。プリフォーム１
７は、この加圧力により上下型１５１６間で圧縮され、
両型１５．１６の型面（成形面）に沿って変形して成形
される。

成形が完了した時点で、加熱炉１８の温度を徐々に下げ
、プリフォーム１７素材（光学素材）の流動が止まり、
プリフォーム１７の形状が固定するまで徐冷をを行う。

徐冷が完了したら、可動軸１０を介して型セット５が型
セット冷却部４０内に収納される位置まで下降する。こ
の際、冷却パイプ４２は型セ／Ｉ・５のスリーブ１３に
て半径方向に少し拡げられ、これにより、スリーブ１３
の外周に冷却パイプ４２が密着するので、冷却バーイブ
４０内を流通する冷却媒体により効率の良い冷却（熱交
換）が行われる。

型セット５の温度が材質を酸化させない２００　’Ｃ以
下になったら、型セット５を最下点位置まで下降する。

そして、ドア６を開けて型セット５を取り出し、型セッ
ト５を分解して成形された光学素子を取り出す。

以上の工程にて光学素子が成形されるものであるが、特
に本実施例においては、型上ンｌ−５を可動軸ＩＯと同
軸に配設した型セツト冷却部４０にて冷却しているので
、冷却時間を大幅に短縮化でき、成形サイクルタイムを
大幅に短縮できるものである。又、本実施例の成形装置
１は、特に、大口径の光学素子を成形するための大きな
熱容量をもった型セットを冷却する際に用いて有効であ
る。

（第２実施例） 第２図に本発明の第２実施例を示す。本実施例は、冷却
パイプ４２部以外の構成は第１実施例と同一であるので
、その図示及び説明を省略する。

本実施例は、冷却パイプ４２を角パイプにて構成した点
に特徴がある。

本実施例によれば、第１実施例の効果に加えて型セット
５との接触面積を大きくすることができるので、熱交換
効率が向上し、より有効な冷却が可能となる。なお、本
実施例の冷却パイプ４２の場合には、型セット５におけ
るスリーブ１３の肩部を面取りしておくのがよい。

（第３実施例） 第３図ａ、ｂに本発明の第３実施例を示す。本実施例は
、冷却パイプ４２部以外の構成は第１実施例と同一であ
るので、その図示及び説明を省略する。

第３図ａは、冷却パイプ４２部の側断面図、第３図すは
、その平面図を示すものであるが、図に示すように本実
施例は、冷却パイプ４２を蛇行させて構成したものであ
る。

本実施例によれば、第１実施例の効果に加えて半径方向
の伸縮性をより良好にすることができ、冷却パイプ４２
の型セット５への密着をより確実にしうるｆｌ＋点があ
る。

（第４実施例） 第４図ａ、ｂに本発明の第４実施例を示す。本実施例は
、第１図ａ、ｂにて示す第１実施例の構成において、冷
却パイプ４２の各所に孔５０を穿設し、この答礼５０か
ら型セット５に冷却媒体５１を吹き付けるように構成し
たものである。吹き付は後の冷却媒体（液体の場合）は
、受は皿５２、パイプ５３を介して冷却媒体循環装置５
４に循環させるように構成しである。その他の構成は、
第１実施例と同様であるので、同一構成部には同一符号
を付してその説明を省略する。

本実施例によれば、型上ノド５の冷却効果をより向上さ
せることができ、冷却時間の短縮化をより図りうる利点
がある。

〔発明の効果〕

以上のように本発明に係る成形装置によれば、成形用の
型を効率的に冷却することができ、冷却時間を大幅に短
縮して成形ザイクルタイムを大幅に短くすることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図ａは、本発明に係る装置の正断面図、第１図すは
、第１図ａの要部の斜視図、第２図は、本発明に係る装
置の第２実施例の要部を示す断面図、 第３図ａ、ｂは、本発明に係る装置の第３実施例の要部
を示す側断面図、平面図、 第４図ａは、本発明に係る装置の正断面図、第４図すは
、第４図ａの要部の斜視図である。 ５・・・型セット ＩＯ・・・可動軸 １３・・・スリーブ １６・・・上下型 １７・・・プリフォーム （光学素材） １８・・・加熱炉 ４０・・・型セツト冷却部 特 許 出 願 人 オリンパス光学工業株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 一対の成形用型を軸方向摺動自在に装備した型セットを
   軸方向に移動させることにより、前記一対の成形用型間
   に配置した光学素材を加熱軟化しつつ加圧成形するよう
   に構成してなる光学素子の成形装置において、 前記型セットを軸方向に移動する軸と同軸に、前記型セ
   ットを通過可能に構成した型セット冷却機構部を配設し
   て構成したこと特徴とする光学素子の成形装置。