JPH0372577B2 - - Google Patents

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に関し、
プレス成形後の後加工を不要とした高精度光学素
子を連続的に製造できる光学素子製造装置に関す
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光
学素子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
えば特開昭59−150728号公報或いは特開昭61−
26528号公報に示されたように、光学素子の成形
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
有する連続炉内に順次取入れ、加熱部にて成形用
型とともに成形用素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、しかる後型内から成形品を取出すという工程
を含むものである。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながらこのような工程中、光学素子の成
形用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、プ
レス成形前に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つ
た。特に、光学素子の成形用素材が鉛含有ガラス
素材である場合、このガラス素材と型表面の間隔
が１mm程度の非接触状態であつても、加熱後にお
いては型表面にガラス素材中の鉛成分が付着して
しまい、該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。

本発明は、このような問題点を解決するために
成されたものでプレス成形における成形用型のガ
ラス成分による侵食を防止して、成形用型の耐久
性が低下しないような光学素子製造装置を提供す
ることを目的とする。

又、本発明は、プレス成形における成形用型の
ガラス成分による侵食を防止して型の表面精度を
維持せしめることにより、高精度光学素子を連続
的に製造することができる光学素子の製造装置を
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の取入
室、加熱部、プレス部、徐冷部及び成形品の取出
室から成る光学素子製造装置において、前記取入
室にて供給された光学素子成形用素材を載置する
素材載置台と該成形用素材をプレス成型するため
の成形用型とが配設されたパレツトと、該パレツ
トが前記各部を移動する手段と、プレス成形の際
に前記成形用素材が前記載置台から前記成形用型
に移替えられる手段とを備えたことを特徴とす
る。

（作用） 上記本発明装置において、成形用素材はプレス
成形の際に成形用型に移替えられてプレス成形さ
れ、成形用素材と成形用型との反応が最も著しい
高温加熱時において前記素材と型とは分離された
状態におかれるから、該成形用型が成形用素材の
反応によつて侵される時間が著しく短縮される。
又、素材載置台と成形用型は同一パレツト上に配
設してあるからパレツトの移動時における両者間
の相対的な位置変化が発生せず、例えばオートハ
ンド装置を用いて成形用素材を移替える際、ハン
ドリングの位置決め精度が低下することがない。

（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〜第６図は、本発明装置の実施例に関す
る装置を示す図であり、この装置の全体の平面図
が第１図に示してあり、各部の断面図が第２図〜
第６図に示してある。

この装置の全体的構成は、素材取入室１、加熱
部２、素材移替部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。素材取入室
１、加熱部２、素材移替部３及びプレス部５は同
一ライン状にあり、これらのラインと並列して徐
冷部６が配設されている。

加熱部２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１に上記素材取入室２
１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２５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２
４が構成され、この第４の移送室２４には素材取
出室７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。

これらの各室各部は連続的な循環経路を成して
炉体５９を構成し、加熱部２、素材移替部３及び
プレス部５を加熱するヒーター５７と徐冷部６を
加熱するヒーター５８とが設けられている。

１１は、この経路を移送せしめられるパレツト
であり、該パレツト１１上には素材載置台１２と
プレス成形用の上型１３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１３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。

パレツト１１を上記径路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が設けられ、第２の移送室２２には押出し
シリンダー５３と引出しシリンダー５２とが設け
られ、第３の移送室２３には押出しシリンダー５
４が設けられ、第４の移送室２４には押出しシリ
ンダー５５と引出しシリンダー５６とが設けられ
ており、パレツト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る。

このパレツト１１の移動動作について、より詳
細に述べれば、パレツト１１は加熱部２の入口付
近からプレス部５の出口付近まで複数配列され、
第１の移送室２１の押出しシリンダー５１の押出
動作によりこれらのパレツト１１は互いに接触し
た状態でプレス部５の方向に移動する。

押出しシリンダー５１がパレツト１１を１個分
だけ押出すると、プレス部５から先頭に位置する
パレツトＡが１個だけ玉突き式に押出され、さら
にこのパレツト１１が第２の移送室２２に引出し
シリンダー５２により引出されると、該第２の移
送室２２にて押出しシリンダー５３により押出さ
れて移送路２５を移動した後、第３の移送室２３
に移送せしめられる。次いで、この第３の移送室
２３に移送された１個のパレツト１１は、押出し
シリンダー５４により徐冷部６の方向に押出され
ると、徐冷部６に配列された複数のパレツト１１
が上記同様玉突き式に移動し、これらパレツト１
１のうち先頭のパレツトＢが第４の移送室２４に
押出される。そして、このパレツトＢは該移送室
２４にて押出しシリンダー５５により押出され、
回送路２６を経て第１の移送室２１に到る。かく
して、パレツト１１は上述の動作により上記径路
を移動することができる。

素材移替部２及び成形品取出室７には上型１３
を下型１４に所要間隔をあけて持上げるための持
上げハンド１６，２０が設けられている。この持
上げハンドは、不図示のリフト手段により上下動
する。さらに、素材移替部３には、素材取入室１
にて素材載置台１２上に配置された素材１５を下
型１４上に移替えるための吸着フインガー４が設
けられており（第４図）、上記持上げハンド１６
の作動により上型１３が一旦持上げられた後、該
吸着ハンド４が作動し、素材１５が下型１４上の
所定位置に移替えられる。この吸着フインガー４
は、上記のような素材１５の移替時に、該素材１
５が正確に下型１４上の所定位置に配置されるよ
う、パレツト１１上の素材載置台１２と下型１４
とが有する所定間隔の長さだけ正確に平行移動す
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、素材取入室１及び成形品取出室７には、素
材１５を載置台１２上に配置したり、成形品１８
を上型１４から取出すための吸着フインガー１９
が設けられている（第６図）。

プレス部５には、プレス成形時に上型１３を押
圧するためのプレス用ロツド１７が設けられてい
る（第５図）。

なお、本装置において炉体５９の内部は、上型
１３及び下型１４を形成する型材が高温下で酸化
されるのを防止するよう、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、吸着フインガー４及び
プレスロツド１７等と炉体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、図示は省略してある
が、素材１５を素材取入室１に取入れる際、外気
が炉体５９の内部に侵入しないように、雰囲気置
換室を設ける必要がある。

次に、上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工程順に従
つて説明する。第２図は素材１５が配置されてい
ない状態のパレツト１１を示す。

まず、上記したように、上下型１３，１４の型
材の酸化防止のために、炉体５９の内部を不図示
の真空ポンプにより１×10^-2Torrまで真空排気
した後、N₂ガス又はその他の非酸性ガスを充填
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。昇温完了後、素
材取入室１にて上記雰囲気置換室を通し、吸着フ
インガー１９により第３図に示すように素材１５
を素材取入室１にあるパレツト１１の載置台１２
上に配置する。次に、上述した如く押出しシリン
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ツト１１が成形
品取出室７から素材取入室１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。このような動作を繰り返し行うことに
より、最初のパレツト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への移替えを行なう。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の温度によつて変化
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。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１
６により上型１３を持上げ、次いで吸着フインガ
ー４により素材１５を吸着して下型１４上に移替
える。この後、押出しシリンダー５１を押出して
素材１５の移替えが完了したパレツト１１をプレ
ス部５の位置に移動させる。この時、持上げハン
ド１６を除去すると共に、プレス用ロツド１７を
作動させ、所定のプレス圧にて、上型１３を押圧
し、素材１５に対するプレス成形を行なう。次い
で、プレス用ロツド１７の押圧を解除し、上型１
３はプレス時における状態を維持したまま、押出
しシリンダー５１の作動により、このパレツト１
１はプレス部５から移動して該プレス部５の出口
付近に致る。さらに、このパレツト１１を引出し
シリンダー５２により引出して第２の移送室２２
に移動した後、押出しシリンダー５３により押出
し、移送路２５を経て移送室２３に移送する。次
いで、パレツト１１は押出しシリンダー５４の押
出しにより、成形品の取出室７の方向に押出され
るが、押出し方向の前方には他のパレツト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、当該パレツト１１が徐冷部６の出
口付近に致る間上型１３と下型１４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ツト１１は引出しシリンダー
５６により成形品取出室７に致る。

次に、持上げハンド２０が作動して上型１３が
除去され、次いで吸着フインガー１９により成形
品１８が取出される。そして、この成形品取出し
の完了したパレツト１１は押出しシリンダー５５
の押出しにより回送路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。

以上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載置台１２上に
配置され上型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
が防止される。勿論、プレス成形時及びその後の
徐冷時において素材１５と型１３，１４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
降温下にあつては、プレス成形時ほどの反応も生
じず、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、同一パレツト上で素材の
移替えを行なう構成となつているため、素材載置
台１２と型との位置の相対的な変化がなく、吸着
フインガー４のハンドリングの位置決め精度が出
やすい。又、吸着フインガー４は炉体５９の内部
にてパレツト１１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。

以下、本発明の他の実施例について第７図を参
照しながら説明する。本実施例における光学素子
製造装置は、上記実施例がライン状の工程経路を
有し、パレツトの移動を押出し又は引出しシリン
ダーで行なうよう構成したのに対し、ロータリー
テーブルを用いてパレツトの回転移動を行なう構
成を有するものである。全体的構成は、第７図に
示すように、不図示の駆動装置によるロータリー
テーブル３６上に素材取入室３１（成形品取出室
を兼ねる）、加熱部３２、素材移替部３３、プレ
ス部３４及び徐冷室３５から成り、このテーブル
上にパレツト３７を一定ピツチで配置し、このパ
レツト３７上に素材載置台３８と型３９が所定間
隔で配設されたものである。この装置に対して上
記実施例同様に、吸着フインガー及び持上げハン
ドを使用して、プレス成形を行なう。この装置の
基本的な動作及び効果は、本装置がロータリーテ
ーブル形式で動作してパレツトの移動が行なわれ
る点以外は上記実施例略同様である。

（発明の効果） 以上説明したように本発明によれば、成形用型
の成形用素材との反応による侵食が防止され、成
形用型の耐久性及び成形面の精度保持に有効であ
る。

又、成形用素材の載置台と成形用型とは同一パ
レツトに配設された構成となつているため、パレ
ツトの移動時における両者間の相対的に位置変化
が発生せず、例えばオートハンド装置を用いて成
形用素材を移替える際、高温下であつてもハンド
リングの位置決め精度が低下することなく、信頼
性の高い装置を得ることができる。

従つて、本発明装置は高精度光学素子をプレス
成形により連続的に製造するのに好適する。

【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
の第１実施例を示す図であり、第１図はその全体
的平面図、第２図〜第６図の各工程におけるパレ
ツトの概略断面図であり、第７図は本発明の他の
実施例を示す全体的概略平面図である。 １，３１……素材取入室、２，３２……加熱
部、３，３３……素材移替部、５，３４……プレ
ス部、６，３５……徐冷部、１１，３７……パレ
ツト、１２，３８……素材載置台、１３……上
型、１４……下型。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 光学素子成形用素材の取入室、加熱部、プレ
   ス部、徐冷部及び成形品の取出室から成る光学素
   子製造装置において、前記取入室にて供給された
   光学素子成形用素材を載置する素材載置台と該成
   形用素材をプレス成形するための成形用型とが配
   設されたパレツトと、該パレツトが前記各部を移
   動する手段と、プレス成形の際に前記成形用素材
   が前記載置台から前記成形用型に移替えられる手
   段とを備えたことを特徴とする光学素子製造装
   置。