JPH03228834A

JPH03228834A - 光学素子の成形装置

Info

Publication number: JPH03228834A
Application number: JP1982690A
Authority: JP
Inventors: Toshihiko Harada; 敏彦原田; Masao Agawa; 阿川　正夫
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1990-01-30
Filing date: 1990-01-30
Publication date: 1991-10-09

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、光学ガラス素材を加熱軟化した後、成形型に
てプレス成形することによりガラスレンズ等の光学素子
を成形する光学素子の成形装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来のガラスレンズ等の光学素子のプレス成形装置とし
ては特開昭６１−４４７２１号公報に記載されるガラス
プレスレンズ成形装置あるいは特開平１−１７２３４号
公報に記載される光学素子の成形装置を挙げることがで
きる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかるに、前記従来の光学素子の成形装置のうち、前者
のガラスプレスレンズ成形装置にあっては、取り入れ室
、予備加熱用の昇温室、ヒータを備えたプレス室、放冷
室および取り出し室をそれぞれ別個独立に備え、ガラス
を挿入した金型を減圧下で、前記の各室内を順次移送さ
せてプし大成形する順次移送方式であるため、１つのラ
インにおいて横軸方向に大型化し、さらにペルトコ、／
ベア等も取り付けると装置が大掛かりとなる不具合を存
し、また、順次移送方式のため、各工程に費やされる時
間がそれぞれ異なり、成形用金型に待ち時間が発生し、
非効率的であるという不具合を有するものである。

また、後者の光学素子の成形装置にあっては、光学素子
成形槽内部の垂直方向同軸上に加熱部、加圧部、放冷部
、成形用金型を配設し、前記成形用金型を駆動手段によ
り上下動させて光学素子用素材を加熱、加圧成形するも
ので、光学素子用素材および成形後の光学素子の成形槽
内への搬入および搬出が直接成形槽の開閉ドアを介して
実施されるために成形毎に成形槽内の雰囲気を置換する
必要があるとともに成形後の光学素子を離型して成形槽
内より搬出するためには、前記成形用金型を常温近くま
で冷却しなければならず、タクトタイムが長くなる等の
不具合を有するものである。

因って、本発明は前記従来の成形装置における問題点に
鑑みて開発されたもので、成形室の雰囲気置換時間およ
び加熱、冷却時間等の成形時間を短縮した効率の良い光
学素子の成形装置を提供するごとを目的とする。

〔課題を解決するための手段および作用］本発明の光学
素子の成形装置は、光学ガラス素材を不活性ガス雰囲気
中で加熱軟化した後、上下一対の成形型によって加圧す
ることにより、ガラスレンズ等の光学素子を成形する光
学素子の成形装置において、加熱装置と上成形型を配設した成形室の下側に開閉扉を
介して、不活性ガスの流入および排気手段と光学ガラス
素材あるいは成形後の光学素子の搬入および排出口とこ
れを気密的に開閉する開閉手段とを備える予備室を、前
記成形室に連通せしめて配設するとともに前記成形室に
配設した上成形型と同軸上に下成形型を前記予備室内よ
り前記開閉扉を介して成形室内に装入し得るように上下
動自在に支持することにより構成したものである。

本発明の光学素子の成形装置によれば、光学ガラス素材
の成形に必要な加熱、成形および徐冷工程を成形室にて
行うとともに徐冷後、上成形型より離型しつつ成形後の
光学素子を下成形型とともに予備室内に下降後、当該予
備室を介して成形後の光学素子の搬出を行い、かつ光学
ガラス素材の搬入についても予備室を介して行うことに
より、成形室を常温まで冷却する必要がなく、かつ成形
室内の不活性ガス雰囲気への置換も光学ガラス素材の搬
入と成形後の光学素子の搬出を行う予備室のみを行うこ
とによって足り、成形型の冷却および加熱時間の短縮と
成形室の雰囲気置換時間の短縮を計れ、光学素子成形の
サイクルタイムの短縮化を計れる。

〔実施例〕

以下本発明光学素子の成形装置の一実施例を図面ととも
に説明する。

第１図は本発明の成形装置の一実施例を示す縦断面図、
第２図は同光学ガラス素材を予備室に搬入するとともに
下成形型に保持した状態を示す縦断面図、第３図ａおよ
びｂは上下成形型による成形状態を示す断面図、第４図
ａ、ｂおよび第５図ａ、ｂは成形後の離型状態を示す側
断面図、平面図および側面図、第６図および第７図は本
発明成形装置と従来の成形装置におけるサイクルタイム
の比較を示す線図である。

さて、第１図に示す如く、本発明の光学素子の成形装置
は、成形室１の下側に連接部１０を介して予備室２０を
配設するとともに前記成形室１内に配設した上成形型３
０と対をなす下成形型４０を、上成形型０３と同軸上に
おいて対向方向に上下動自在に支持することにより構成
されている。

そして、前記成形室１は上下および内外壁２゜３．４お
よび５によって囲繞されるとともに内壁４は石英ガラス
管にて形成され、この内壁４の外周には加熱用ヒータ６
を設け、かつ内外壁４．５間に断熱材７を内装すること
により外部と断熱されている。

また、前記加熱用ヒータ６は内壁４の高さ方向間におい
て３分割され、成形室１内の温度を均一にするために各
部のヒータ６を個別的に温度制御し得るように構成され
ている。

前記連接部１０は前記成形室１と予備室２０を連通する
連通孔１１を設けるとともにこの連通孔１１を開閉する
開閉扉１２を開閉部１３内にスライド自在に装着し、か
つ開閉扉１２を操作腕１４を介して開閉用駆動手段、（
例えば、エアシリンダ・不図示）に連結することにより
構成されている。

そして、前記連通孔１１は成形室１の下壁３に開口した
通孔８と予備室２０の上壁２１に開口した通孔２５に連
結されるとともにガラス素材１５の載置台１６および上
成形型４０と下軸４３が通過し得る内径によって形成さ
れ、かつ成形室ｌおよび予備室２０のそれぞれを前記開
閉扉１２を介して気密的に開閉し得るように構成されて
いる。

さらに、前記予備室２０は上下および左右側壁２１．２
２．２３および２４によって気密的に囲繞されるととも
に左側壁２３にはガラス素材１５の搬入、搬出部２６を
設けるとともに右側壁２４には真空ポンプ２７ａに接続
される排気管２７および不活性ガスボンベ２８ａに接続
される吸気管２８を連結することにより構成されている
。

また、前記搬入、搬出部２６には開閉板２９が０リング
２９ａを介装しつつ開閉自在に装備されている。

さらに、前記上成形型３０は、ガラス素材１５を下成形
型４０とともに成形するための成形面３１を備えるとと
もに成形室１の上壁２上側に配備されるエアシリンダ３
２によって上下動する上軸３３に連結され、かつ上壁２
に取付けられた支持筒３４を介して保持されるスリーブ
３５の小径部中にスライド自在に支持されている。

尚、スリーブ３５の大径部は上成形型４０が装入し得る
内径を有するものである。

また、前記下成形型４０はガラス素材１５の成形面４１
および載置台１６を保持する段部４２を備えるとともに
予備室２０の下側に配備されるエアシリンダ４４によっ
て上下動する下軸４３に連結支持されている。

そして、下軸４３の通孔２６の下側にはベアリング４５
が装備されている。

また、下成形型４０はエアシリンダ４４の作動によって
上動する下軸４３を介して上昇し、連通８− 孔１１を通過して成形室１内に至るとともにスリーブ３
５の大径部内に挿入され、上成形型３０とともにガラス
素材１５を押圧成形し得るように構成されている。

尚、スリーブ３５の大径部内に嵌合された場合に、下成
形型４０は上成形型３０との芯出しを行うことができる
ように下軸４３に対して横方向に調芯自在に取付けられ
ている。

さらに、下成形型４０は下軸４３の下降死点においては
予備室２０内に配置され、搬入、搬出部２６を介して搬
入されるガラス素材１５を保持し得る位置に待機される
。

また、予備室２０の搬入、搬出部２６に対向して載置台
１６に載置されるガラス素材１５を搬出入する搬送腕１
７を備えるオートローダ（不図示）が配備されている。

そして、第４図および第５図に示す如く搬送腕１７の先
端部には載置台１６を保持する保持部１７ａを備えると
ともに載置台１６は円筒状の本体１６ａの内側にガラス
素材１５の載置部１８を設け、かつ外周には搬送腕１７
の保持部１７ａの嵌合用凹環部１９を設けることにより
構成されている。

尚、載置台１６の載置部１８の内径は下成形型４０の段
部４２を嵌合し得るように形成されている。

さて、以上の構成から成る成形装置によりガラスレンズ
を成形する場合について以下に説明する。

まず、予備室２０の開閉板２９を閉鎖するとともに連設
部１０の開閉扉１２を開口した状態にセットした後、真
空ポンプ２７ａを作動して成形室１および予備室２０を
真空に排気する。

しかる後、吸気管２８を介して不活性ガス（Ｎ　ｔガス
）流入して成形室１および予備室２０内をＮ２ガス雰囲
気に置換し、大気圧まで戻した後、開閉扉１２を閉鎖す
る。

そして、成形室１内を加熱用ヒータ６を介して所要の成
形温度に均一に加熱する。

例えば、ガラス素材１５としてクラウン系硝材（ガラス
転移点５３５°Ｃ１屈伏点５５９°Ｃ）を用いるとき、
成形室１および上成形型３０は５５０°Ｃに均一に加熱
する。

また、かかる加熱操作に関連して、ガラス素材１５を載
置した載置台１６がオートローダの搬送腕１７に保持さ
れるとともに搬入搬出部２６の開閉板２９が開閉される
のを待って、搬送腕１７が前進されて、ガラス素材１５
は予備室２０内に搬入される。

そして、第２図に示す如くガラス素材１５が搬送腕１７
を介して予備室２０内の下成形型４０との移し換えポイ
ント（ガラス素材１５の中心軸が下成形型４０の軸心と
の同軸上）に保持されるのを待ってエアシリンダ４４を
作動して下軸４３を上動し、下成形型４０の段部４２に
よって載置台１６が保持されて、わずかに持ち上げられ
た時点にて搬送腕１７は後退し、予備室２０外に至る。

この搬送腕１７の予備室２０外側への後退を待って開閉
板２９を閉鎖するとともに予備室２ｏ内を真空ポンプ２
７ａを介して排気し、がっ吸気管２８よりＮ２ガスを内
部が大気圧になるまで流入して不活性雰囲気に置換する
。

１しかる後、連設部１０の開閉扉１２を開き、エアシリン
ダ４４を再び作動して下軸４３を上昇せしめつつ下成形
型４０をその段部４２にて保持した載置台１６に載置さ
れるガラス素材１５とともに連通孔１１を通過せしめ、
かつスリーブ３５の大径部内に嵌挿し、ガラス素材１５
が上成形型３０の成形面３１と接触しない位置において
停止する。

因って、かかる状態下において、下成形型４０の加熱を
行ない、所要の温度、例えば前記ガラス素材１５の例で
はこれを５５０°Ｃまで加熱することにより下成形型４
０内に配置した熱電対（不図示）からの信号を介してエ
アシリンダ４４が作動して下成形型４０が上動するとと
もにエアシリンダ３２の作動にて上成形型３０が下動し
て、ガラス素材１５を押圧成形する（第３図ａ参照）。

上下成形型３０．４０による加圧加熱が１０分間保持さ
れた後、５００°Ｃまで、１０°Ｃ／分の冷却速度で冷
却するとともにこの冷却処理後、離型するが、第３図す
に示す如く、エアシリンダ３２２を作動して上成形型３０を上動した際に成形後のガラス
レンズ５０が載置台１６とともに上昇しても、スリーブ
３５の小径部によって載置台１６が係止され、上成形型
３０よりガラスレンズ５０を離型することができる。

尚、載置台１６はガラス素材１５より線膨張係数の小さ
い材料にて形成しておくことにより、載置台１６とガラ
スレンズ５０は高温下でしばりばめとなっている。

前記において上成形型３０の離型操作後のガラスレンズ
５０は下成形型４０の段部４２に載置台１６を介して保
持され、エアシリンダ４４の作動によって下降する下軸
４３を介して成形室ｌ内より予備室２０内に下降保持さ
れる。

また、下成形型４０が連設部１０の開閉部１３を通過す
るのを待って開閉扉１２を閉鎖し、再度、成形室１内を
順次の成形に備えて所要の温度（例えば５５０’Ｃ）ま
で加熱する。

さらに、予備室２０内の移し換えポイントに保持される
ガラスレンズ５０は、下成形型４ｏが大気中において酸
化することのない温度まで冷却されるのを待って、搬送
腕１７を介して予備室２０外に搬出される。

すなわち、この成形後のガラスレンズ５０の搬出操作は
、第４図および第５図に示す如く、まず前記下成形型４
０の型温の低下を待って予備室２０の開閉板２９を開き
、搬送腕１７を前進せしめて室内に挿入する。

しかる後、搬送腕１７の支持部１７ａが下成形型４０の
段部４２に保持される載置台１６の凹環部１９に嵌合し
、かつこの嵌合時点にてエアシリンダ４４が作動して下
軸４３が下降死点まで下動することにより、載置台１６
は搬送腕１７の支持部１７ａに移し換えられる（第５図
参照）。

しかる後、搬送１１ｉ！１７は後退して成形後のガラス
レンズ５０を載置台１６とともに所要の搬出部に搬出し
、かつ順次のガラス素材１５を前記と同様の操作にて予
備室２０内に搬入し、以下前記と同様の操作を繰り返す
ことによりガラスレンズ５０を連続して成形することが
できる。

尚、前記実施例の構成中、成形室ｌおよび予備室２０の
不活性雰囲気に置換する手段については予備室２０側に
のみ設けたが、これを成形室１と予備室２０に対して個
別的に装備することにより、成形作業の段取り時に更に
効率的な排気、雰囲気置換が可能となる等の利点が発揮
される。

また、上成形型３０を上下動自在に保持して、スリーブ
３５を固定した構成としたが上成形型３０を固定し、ス
リーブ３５を上下動自在に保持する構成によっても前記
成形後のガラスレンズ５０の離型操作を行うことができ
る。

因って、前記成形作業における成形中の上下成形型の温
度を従来装置における温度との比較を第６図と第７によ
って明らかにしたように、本実施例の場合には、型温度
を常温近くまで冷却する必要なく成形できるため、型の
加熱、冷却に必要な時間を短縮でき、特に従来装置に比
較してサイクルタイムを２分の１に短縮することができ
るものであることが明らかである。

〔発明の効果〕

　５− 本発明によれば、成形型および光学素材の加熱、冷却時
間を大幅に短縮するすることができ、タクトタイムの短
縮、すなわちコスト低減が計れるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の成形装置の一実施例を示す縦断面図、
第２図は同光学ガラス素材を予備室に搬入するとともに
下成形型に保持した状態を示す縦断面図、第３図ａおよ
びｂは上下成形型による成形状態を示す断面図、第４図
ａ、ｂおよび第５図ａ、ｂは成形後の離型状態を示す側
断面図、平面図および側面図、第６図および第７図は本
発明成形装置と従来の成形装置におけるサイクルタイム
の比較を示す線図である。１・・・成形室２・・・上壁３・・・下壁４・・・内壁５・・・外壁６６・・・加熱用ヒータ７・・・断熱材８・・・通孔１０・・・連設部１１・・・連通孔１２・・・開閉扉１３・・・開閉部１４・・・操作腕１５・・・ガラス素材１６・・・載置台１７・・・搬送腕１８・・・載置部１９・・・嵌合用凹環部２０・・・予備室２１・・・上側壁２２・・・下側壁２３・・・左側壁２４・・・右側壁２５・・・通孔２６・・・ガラス素材の搬入搬出部２７・・・排気管２８・・・吸気管２９・・・開閉板３０・・・上成形型３１・・・成形面３２・・・エアシリンダ３３・・・上軸３４・・・支持筒３５・・・スリーブ４０・・・下成形型４１・・・成形面４２・・・段部４３・・・下軸４４・・・エアシリンダ４５・・・ベアリング５０・・・ガラスレンズ

Claims

【特許請求の範囲】光学ガラス素材を不活性ガス雰囲気中で加熱軟化した後
、上下一対の成形型によって加圧することにより、ガラ
スレンズ等の光学素子を成形する光学素子の成形装置に
おいて、加熱装置と上成形型を配設した成形室の下側に開閉扉を
介して、不活性ガスの流入および排気手段と光学ガラス
素材あるいは成形後の光学素子の搬入および排出口とこ
れを気密的に開閉する開閉手段とを備える予備室を、前
記成形室に連通せしめて配設するとともに前記成形室に
配設した上成形型と同軸上に下成形型を前記予備室内よ
り前記開閉扉を介して成形室内に装入し得るように上下
動自在に支持することにより構成したことを特徴とする
光学素子の成形装置。