JPH0474727A - プレス成形用型の構造及びこれを用いたプレス成形方法 - 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］ 本発明はプレス成形用型の構造及びこれを用いたプレス
成形方法に関し、特に成形品の厚み精度を良好に維持し
型寿命を長（維持し且つ成形品の表面精度を良好に維持
するためのプレス成形用型の構造及びこれを用いたプレ
ス成形方法に関する。本発明は、例えば光学機能面を有
する光学素子を成形用素材からプレスにより迅速に製造
するのに好適に適用することができる。

［従来の技術及び発明が解決しようとする課題］近年、
所定の表面精度を有する成形用型内に光学素子成形用の
素材たとえばある程度の形状及び表面精度に予備成形さ
れたガラスブランクを収容して加熱下でプレス成形する
ことにより、研削及び研摩等の後加工を不要とした、高
精度光学機能面を有する光学素子を製造する方法が開発
されている。

このプレス成形法では、少な（とも１対の成形用型部材
を対向方向に相対的に往復移動可能な様に配置し、少な
くとも上記１対の型部材を含む部材により形成されるキ
ャビティ内に成形用素材を導入し、型部材の酸化防止の
ため雰囲気を非酸化性雰囲気たとえば窒素雰囲気として
、成形可能温度たとえば成形用素材が１０８〜１０１２
ポアズとなる温度まで型部材を加熱し、型を閉じ適宜の
時間プレスして型部材表面形状を成形用素材表面に転写
し、そして型部材温度を成形用素材のガラス転移温度よ
り十分低い温度まで冷却し、プレス圧力を除去し、型を
開いて成形済光学素子を取出す。

以上の様なプレス成形法によれば、従来極めて高コスト
であった非球面レンズ等を比較的低コストで製造するこ
とができる。

ところで、上記プレスのための型においては、成形品の
肉厚（即ち上記１対の成形用型部材の対向方向に相当す
る方向の厚さ）は上記１対の成形用型部材を対向方向に
相対的に移動させてプレスする際の移動停止位置により
設定される。従来は、該停止位置の設定のためにスリー
ブ部材を用い、該スリーブ状部材に対し直接あるいは間
接に１対の型部材を突き当てるか、または一方の型部材
を該スリーブ状部材に対し位置固定しておき且つ他方の
型部材を上記スリーブ状部材に対し突き当てることによ
り、成形品の肉厚設定を行っていた。

この様な例は、例えば特開昭６１−１７４１２７号公報
及び実開昭６２−２０３２３５号公報に開示されている
。

しかし、上記従来例では、スリーブ状部材と１対の型部
材の少な（とも一方との突き当てが面当たりであったた
め、該突き当て面にゴミや成形用素材の屑等の異物が付
着した場合には、プレス時に突き当て面間に該異物が介
在して適正な停止位置が得られなかったり、特に繰返し
使用の後には上記異物が多く残留することにより停止精
度が著しく低下したり該異物により突き当て面が損傷を
受けたりして型の寿命が短くなるという難点があった。

また、上記従来例では、プレス後の冷却過程で成形品の
収縮があると、該成形品の表面が型部材の表面から離れ
、成形品の面精度が低下することがあった。

そこで、本発明は、以上の様な従来技術の問題点に鑑み
、プレス時における１対の型部材間の相射的移動の停止
位置の設定を常に正確に行い、もって成形品の厚み精度
を良好に維持し、更に型寿命を長く維持することができ
、加えて成形品の表面精度を良好に維持することのでき
る、プレス成形用型の構造及びこれを用いたプレス成形
方法を提供することを目的とするものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明によれば、上記目的を達成するものとして、 １対の型部材を構成する第１の型部材と第２の型部材と
を対向配置し、これらの間に成形用素材を置き、上記１
対の型部材を対向方向に相対的に移動させて、少なくと
も上記１対の型部材を含む部材によりプレス成形する型
の構造であって、上記第１の型部材と第２の型部材との
相対的接近移動を制限するための突き当て手段を有して
おり、該突き当て手段が、上記第１の型部材に対し上記
対向方向に移動可能で且つ異なる２つの位置にて位置固
定可能な３つ以上のピンと、上記第２の型部材に対し位
置固定され得て且つ上記ピンが点接触せしめられる突き
当て面とからなることを特徴とする、 プレス成形用型の構造、 が提供される。

本発明においては、上記ピンを上記対向方向に移動させ
且つ異なる２つの位置にて位置固定させるための、全ピ
ンに共通の駆動部材を有する、態様がある。

また、本発明においては、上記第２の型部材がガイド部
材の補助により上記第１の型部材に対し上記対向方向に
移動せしめられ、上言己突き当て面が第２の型部材に形
成されている、態様がある。

ここで、上記突き当て面が上記対向方向と直交する平面
内にある、態様がある。

また、本発明においては、上記突き当て面が上記第２の
型部材の転写成形面と共通の球面または平面であり、上
記全てのピンが同一円周上に配置されている、態様があ
る。

更に、本発明においては、上記ピンが取り外し可能であ
る、態様がある。

そして、本発明によれば、また、上記目的を達成するも
のとして、 上記プレス成形用型の構造を用いて行うプレス成形方法
であって、上記ピンを上記対向方向の２つの固定位置の
うちの上記第２の型部材に近い方に位置固定した状態で
熱プレスを行い、しかる後に上記ピンを上記対向方向の
２つの固定位置のうちの上記第２の型部材から遠い方へ
と移動させ、該ピンによる上記第２の型部材の位置決め
を解除して該第２の型部材を上記対向方向に移動可能と
なし、上記１対の型部材と成形品との接触を維持させな
がら冷却することを特徴とする、プレス成形方法、 が提供される。

［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。尚、以下の実施例は光学レンズのプレス成形に適
用された場合のものである。

第１図（ａ）は本発明によるプレス成形用型の構造の第
１の実施例を示す縦断面図であり、第１図（ｂ）はその
部分省略Ｂ−Ｂ断面図である。

尚、第１図（ａ）は第１図（ｂ）のＡ−Ａ断面に相当す
る。

これらの図において、２は下型部材であり、その上面は
レンズの第１の光学機能面を転写形成するために所要の
表面精度に仕上げられている。この面は非球面形状であ
ってもよい。４は上型部材であり、その下面はレンズの
第２の光学機能面を転写形成するために所要の表面精度
に仕上げられている。この面は非球面形状であってもよ
い。これら２つの型部材２．４が１対の型部材を構成し
ている。

６はスリーブ状のガイド部材であり、該ガイド部材によ
り上記上型部材４が上下方向に移動可能に支持されてい
る。該ガイド部材６の側部には成形用素材の導入及び成
形品の取土しのだめの開口部７が形成されている。

ガイド部材６の下部には支持プレート８が固定されてい
る。そして、上記下型部材２は該支持プレート８及び上
記ガイド部材６に対し位置固定されている。

１０は上記上型部材４を保持するためのホルダであり、
上型部材４の上部フランジ部と係合可能である。また、
１２は上記上型部材４を下方へと押圧するためのロッド
であり、該押圧ロッドは成形機側に設けられている。

Ｇは成形用素材である。

第１図（ｂ）は上記上型部材４の図示を省略した第１図
（ａ）のＢ−Ｂ断面図であり、ここに示されている様に
、上記ガイド部材６及び支持プレート８を上下方向に貫
通して３つの孔が形成されており、該貫通孔内にそれぞ
れピン２０ａ、２０ｂ、２０ｃが配置されており、これ
らピンは上端が球面形状とされている。これら３つのピ
ンは上下方向を中心として角度１２０度づつずれた位置
に配置されており、その上端は水平面内に位置している
。

第１図（ａ）に示されている様に、上記上型部材４の上
部には上記ガイド部材６の上端面の上方にまで張り出し
たフランジが形成されており、その下面が突き当て面２
２とされている。該突き当て面も上下方向に垂直な平面
（即ち水平面）内に位置している。

一方、上記支持プレート８はベース部材２４に固定され
ており、該ベース部材内には上下方向に往復移動可能な
ピストン２６が配置されている。

該ピストンの上端は平板状とされており、該平板状部分
の上面側が上記支持プレート８の下面に当接することに
より上記ピストン２６の上向きの移動が制限され、また
上記ピストン平板状部分の下面側が上記ベース部材２４
に当接することにより上記ピストン２６の下向きの移動
が制限される。

該ピストン２６の駆動力は成形機側から伝達される。そ
して、上記ピン２０ａ〜２０ｃの下端は上記ピストン平
板状部分上面に当接している。上記ピストンが駆動部材
を構成している。

尚、図示はしないが、上記支持プレート８及びベース部
材２４は成形機に取付けられている。

次に、上記実施例の型構造の動作即ち本発明プレス成形
方法の一実施例を説明する。

第２図は本実施例でのプレス前における型への成形用素
材Ｇの導入の際の状態を示す断面図である。

即ち、押圧ロッド１２及びホルダｌＯを上方へと引き上
げることにより、上型部材４をホルダ１０で保持して上
方へと移動させる。また、ピストン２６を下限位置まで
下げる。そして、搬送アーム３０の先端に設けられた吸
着部３２により成形用素材Ｇを真空吸着した状態で、上
記アーム３０を水平方向に移動させて、上記吸着部３２
をガイド部材６の開口部７から型内へと挿入し、更に下
方へと少し移動させて吸着を解除し、成形用素材Ｇを下
型部材２の上面上に置く。そして、上記アーム３０を水
平方向に移動させて、上記吸着部３２を型外へと退避さ
せる。

第１図（ａ）はプレス状態を示しており、ピストン２６
を上限位置まで移動させて、ピン２０ａ〜２０ｃを押圧
力Ｐ２で上限位置まで移動させる。そして、押圧ロッド
１２及びホルダ１０を下方へと移動させて、押圧ロッド
１２により上型部材４を押圧力Ｐｌで下方へと押圧する
。この時には、ホルダ１０による上型部材４の保持は解
除されている。尚、上記押圧力Ｐ、、Ｐ、は、Ｐ、＜Ｐ
２の関係にある。かくして、下型部材２と上型部材４と
の間に置かれた成形用素材Ｇがプレスされ、上記上型部
材４の突き当て面２２が上記ピン２０ａ〜２０ｃに突き
当てられることにより下方への移動が制限され、これに
より成形品の肉厚が設定される。

第３図は本実施例でのプレス後における冷却時の状態を
示す断面図である。

即ち、冷却時には、上記押圧ロッド１２を少し上方へと
移動させて押圧力Ｐ、を解除し、更にピストン２６を下
限位置まで移動させて押圧力Ｐ２を解除する。従って、
ピン２０ａ〜２０ｃは下限位置まで移動して突き当て面
２２との接触状態を解除され、上型部材４は下方への移
動が可能になる。従って、冷却過程で成形品（レンズ）
ｇが収縮しても、上型部材４が自重その他により下方へ
と追従移動でき、成形品の面精度を良好に維持すること
ができる。

成形品の取出しは、上記成形用素材の導入と類似の方法
で行われる。

即ち、押圧ロッド１２及びホルダ１０を上方へと引き上
げることにより、上型部材４をホルダ１０で保持して上
方へと移動させる。そして、搬送アーム３０を水平方向
に移動させて、吸着部３２をガイド部材６の開口部７か
ら型内へと挿入し、更に下方へと少し移動させて成形品
を吸着する。

そして、上記アーム３０を少し上方へと移動させ次いで
水平方向に移動させて、上記吸着部３２を型外へと退避
させる。

以上の様な本実施例では、突き当て面２２に対する上向
きピン２０ａ〜２０Ｃの突き当てにより上型部材４の移
動制限を行うので、突き当てが実質上点接触であり、そ
の間にゴミ等の異物が介在することは実質上殆どない。

従って、成形品の肉厚設定は極めて正確に行われ、また
繰り返し成形の後も、該突き当て部分が損傷することは
殆どなく、精度が良好に維持されるとともに、型寿命も
長（維持することができる。

また、上記ピン２０ａ〜２０ｃは単にガイド部材６及び
支持プレート８に対し差込むだけでよく、取り付は及び
取り外しが容易であり、ピン修理の際には取り外した上
で容易に行うことができる。

更に、上記突き当て面２２が上型部材４の移動方向と直
交する平面であるので、ピン２０ａ〜２０ｃの水平面内
の取付位置を厳密に設定しなくとも、十分高い成形品肉
厚精度が得られる。

第４図（ａ）は本発明によるプレス成形用型の構造の第
２の実施例を示す縦断面図であり、第４図（ｂ）はその
部分省略Ｂ−Ｂ断面図である。

尚、第４図（ａ）は第４図（ｂ）のＡ−Ａ断面に相当す
る。これらの図において、上記第１の実施例におけると
同様の部材には同一の符号が付されている。

本実施例では、上型部材４の光学機能面転写形成のため
の下面はスリーブ状部材６°の上端面の上方にまで張り
出しており、該張り出し部が突き当て面２２とされてい
る。従って、上型部材４の上下方向移動はガイドされな
い。また、ピン２０８〜２０ｃの上端は水平面内の同一
円周上に配置されている。

従って、本実施例では、上記第１の実施例の効果のいく
つかに加えて、上型部材４の水平方向位置を厳密に制御
しな（でも常に表面形状及び肉厚の精度の良好な成形品
を得ることができるという効果がある。

移動の停止位置の設定を常に正確に行い、もって成形品
の厚み精度を良好に維持し、更に型寿命を長く維持する
ことができる。

また、本発明のプレス成形用型の構造及びこれを用いた
プレス成形方法によれば、上記ピンを上記第２の型部材
に近い方に位置固定した状態で熱プレスを行い、しかる
後に上記ピンを上記第２の型部材から遠い方へと移動さ
せ、該第２の型部材を上記対向方向に移動可能となし、
成形品との接触を維持させながら冷却することにより、
冷却過程で成形品が収縮しても、第２の型部材を追従移
動させることができ、成形品の面精度を良好に維持する
ことができる。

［発明の効果］ 以上説明した様に、本発明のプレス成形用型の構造によ
れば、突き当て手段として突き当て面と該突き当て面に
対し実質上点接触せしめられる少なくとも３つのピンと
からなるものを用いているので、プレス時における１対
の型部材間の相対的

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は本発明によるプレス成形用型の構造の第
１の実施例を示す縦断面図であり、第１図（ｂ）はその
部分省略Ｂ−Ｂ断面図であり、第２図は本実施例でのプ
レス前における型への成形用素材Ｇの導入の際の状態を
示す断面図であり、第３図は本実施例でのプレス後にお
ける冷却時の状態を示す断面図である。 第４図（ａ）は本発明によるプレス成形用型の構造の第
２の実施例を示す縦断面図であり、第４図（ｂ）はその
部分省略Ｂ−Ｂ断面図である。 ４：上型部材、 ６°　ニスリーブ状部材、 ８：支持プレート、 １２：押圧ロッド、 ２、下型部材、 ６：ガイド部材、 ７：開口部、 １０：ホルダ、 ２０ａ〜２０Ｃ：ピン、 ２２：突き当て面、 ２６：ピストン、 ３０：搬送アーム、 Ｇ：成形用素材、 ３２：吸着部、 ２４：ベース部材、 ｇ：成形品。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）１対の型部材を構成する第１の型部材と第２の型
   部材とを対向配置し、これらの間に成形用素材を置き、
   上記１対の型部材を対向方向に相対的に移動させて、少
   なくとも上記１対の型部材を含む部材によりプレス成形
   する型の構造であって、 上記第１の型部材と第２の型部材との相対的接近移動を
   制限するための突き当て手段を有しており、該突き当て
   手段が、上記第１の型部材に対し上記対向方向に移動可
   能で且つ異なる２つの位置にて位置固定可能な３つ以上
   のピンと、上記第２の型部材に対し位置固定され得て且
   つ上記ピンが点接触せしめられる突き当て面とからなる
   ことを特徴とする、 プレス成形用型の構造。
2. （２）上記ピンを上記対向方向に移動させ且つ異なる２
   つの位置にて位置固定させるための、全ピンに共通の駆
   動部材を有する、請求項１に記載のプレス成形用型の構
   造。
3. （３）上記第２の型部材がガイド部材の補助により上記
   第１の型部材に対し上記対向方向に移動せしめられ、上
   記突き当て面が第２の型部材に形成されている、請求項
   １に記載のプレス成形用型の構造。
4. （４）上記突き当て面が上記対向方向と直交する平面内
   にある、請求項３に記載のプレス成形用型の構造。
5. （５）上記突き当て面が上記第２の型部材の転写成形面
   と共通の球面または平面であり、上記全てのピンが同一
   円周上に配置されている、請求項１に記載のプレス成形
   用型の構造。
6. （６）上記ピンが取り外し可能である、請求項１に記載
   のプレス成形用型の構造。
7. （７）上記請求項１に記載のプレス成形用型の構造を用
   いて行うプレス成形方法であって、上記ピンを上記対向
   方向の２つの固定位置のうちの上記第２の型部材に近い
   方に位置固定した状態で熱プレスを行い、しかる後に上
   記ピンを上記対向方向の２つの固定位置のうちの上記第
   ２の型部材から遠い方へと移動させ、該ピンによる上記
   第２の型部材の位置決めを解除して該第２の型部材を上
   記対向方向に移動可能となし、上記１対の型部材と成形
   品との接触を維持させながら冷却することを特徴とする
   、プレス成形方法。