JPH06227829A - 光学素子の成形装置 - Google Patents

光学素子の成形装置

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JPH06227829A
JPH06227829A JP4193493A JP4193493A JPH06227829A JP H06227829 A JPH06227829 A JP H06227829A JP 4193493 A JP4193493 A JP 4193493A JP 4193493 A JP4193493 A JP 4193493A JP H06227829 A JPH06227829 A JP H06227829A
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JP
Japan
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movable mold
holding shaft
mold holding
correction member
molding
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Withdrawn
Application number
JP4193493A
Other languages
English (en)
Inventor
Takashi Kobayashi
高志 小林
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Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
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Publication date
Application filed by Olympus Optical Co Ltd filed Critical Olympus Optical Co Ltd
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Publication of JPH06227829A publication Critical patent/JPH06227829A/ja
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B11/00Pressing molten glass or performed glass reheated to equivalent low viscosity without blowing
    • C03B11/16Gearing or controlling mechanisms specially adapted for glass presses

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ガラスの成形温度の変化で生じる上下金型間
の間隔の変動を補正する。これにより、段取り時間を大
幅に短縮し、安定した品質の成形レンズを得る。 【構成】 可動金型部15は上下摺動自在な可動金型保
持軸18上端に固定されている。可動金型保持軸18は
カムローラー19およびロータリーアクチュエーター2
0を介して可動金型保持軸18の熱膨張をキャンセルす
る補正部材27にて保持されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、光学素子を加熱軟化さ
せて上下成形型間に搬入し、押圧して光学レンズを成形
する光学素子成形装置における上下成形型間の間隔を高
精度に維持する機構に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、上下成形型間の間隔を高精度に維
持する機構としては、先に本出願人が提案した特公平3
−62655号公報記載の発明がある。上記発明は、図
6に示す様に、可動金型部91の駆動支持装置92は、
可動金型部91を固定支持する可動金型保持軸93と、
可動金型保持軸93をガイド94を介して軸方向に摺動
自在に支持するハウジング95と、可動金型保持軸93
の中空部96内に冷却媒体を供給および排出するための
冷却媒体給排器97等により構成されている。
【0003】成形時には、可動金型保持軸93の上部が
加熱されるが、可動金型保持軸93の中空部96内に供
給される冷却媒体により可動金型保持軸93の大幅な温
度上昇を防ぎ、熱膨張による可動金型保持軸93の精度
悪化を防止している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来技術には以下の様な問題がある。すなわち、金型の加
熱に伴う熱は熱伝導により、同金型を保持している可動
金型保持軸93に伝わり、可動金型保持軸93の温度を
上昇させ、熱膨張により可動金型保持軸93の径方向の
寸法および軸方向の寸法が変化して精度悪化の原因とな
る。
【0005】前記従来技術においては、可動金型保持軸
93の中空部96内に冷却媒体を循環させて可動金型保
持軸93の温度上昇を防ごうとしている。しかし、いか
に冷却媒体を循環させて温度上昇を防止しようとして
も、常に一定温度に維持することは不可能であり、常温
から一定温度に可動金型保持軸93が安定するには数時
間を有する。この間、可動金型保持軸93は温度上昇に
比例して膨張し、その寸法が変化する。このとき、特に
可動金型保持軸93の軸方向への伸びは大きく、上下の
金型の間隔が狭くなり成形品の品質(レンズの中肉厚
さ)を大きく悪化させる。
【0006】因って、本発明は前記従来技術の問題点に
鑑みなされたもので、可動金型を保持する保持軸の熱膨
張による上下金型間の間隔の変化を常に一定にするとと
もに、安定までの時間を短縮できる光学素子の成形装置
の提供を目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段および作用】本発明は、加
熱軟化したガラス素材を押圧成形し得る様に対向配設さ
れた固定金型および可動金型と、該可動金型を上下動自
在に保持する可動金型保持軸とを具備した光学素子の成
形装置において、前記可動金型保持軸の熱膨張による変
位方向に対し、該変位方向とは逆方向に熱膨張変位する
補正部材を設けて構成したものである。また、可動金型
保持軸の内部と補正部材の内部とに同一の冷却媒体を循
環させる循環装置を具備したものである。
【0008】
【作用】本発明では、可動金型保持軸と補正部材とは冷
却部材により同じ温度に常に制御されるとともに、可動
金型保持軸の熱膨張による変位を同じ変位を発生する線
膨張係数を有する補正部材の熱膨張でキャンセルするこ
とにより、常に上下金型間の間隔を一定にする。
【0009】図1および図2は本発明の作用を説明する
グラフである。図1に示すように、可動金型保持軸の変
位および冷却媒体の温度は、金型の加熱終了後も上昇
し、安定した成形が可能となるまで数時間を要する。ま
た、図2に示すように、冷却媒体の温度と可動金型保持
軸の伸び量とには一定の相関が認められることが実験で
確認されている。また、可動金型保持軸および補正部材
には同じ冷却媒体が循環するため、補正部材も可動金型
保持軸と同様な温度変化を示す。
【0010】可動金型保持軸と補正部材とのある時間に
おける温度をTとし、可動金型保持軸の全長をL、実験
から求められた可動金型保軸の温度Tと伸び量との相関
を示す係数をα、補正部材の全長をM、線膨張係数をβ
とすると、可動金型保持軸と補正部材との寸法変化の関
係は下記の様になる。 L×α×(T−20)=M×β×(T−20) この関係式を満たす全長M、線膨張係数βを有する材質
を補正部材として利用する。
【0011】
【実施例1】図3および図4は本実施例を示し、図3は
一部を断面した正面図、図4は図3のA−A’線の部分
側面図である。装置基台1上には成形室2を形成するカ
バー3が設置され、その上部には固定金型部(上金型
部)5が設置されている。固定金型部5は、上板4の下
面に固定された固定台6と、固定台6下面に形成された
テーパ状の嵌合部7に嵌合する上金型8と、上金型8を
固定台6に固定するための止め輪9と、ヒーター10と
により構成される。
【0012】上金型8の軸線上の下方には、固定金型部
5と同じ構成をなす下金型11を保持する可動金型部
(下金型部)15が構成されている。可動金型部15
は、装置基台1のハウジング部16にガイド17を介し
て上下方向に摺動自在に保持された可動金型保持軸18
の上端部へ固定されており、固定金型部5に大して接離
する方向に自在に可動できる構成となっている。
【0013】装置基台1の基台内部空間の上面にはH型
の形状をした補正部材27がボルト33により垂設され
ており、補正部材27の下面にはカムローラ19を装備
したロータリーアクチュエーター20が設置されている
(図4参照)。前記可動金型保持軸18および補正部材
27の内部は空洞となっており、可動金型保持軸18と
補正部材27と冷却媒体循環器28との間を冷却媒体の
循環できる循環経路が配管29により構成されている。
【0014】成形室2を形成するカバー3の側面には開
口部21が開設してあり、この開口部21から被成形ガ
ラス22を載置支持した搬送アーム23が出入りしうる
ように構成されている。搬送アーム23は被成形ガラス
22を載置したキャリア24を上下型間に搬送するため
のもので、装置基台1の上面部に固設された搬送アーム
駆動部25により進退動作を行うものである。
【0015】前記補正部材27は前述した計算式により
適正な材質および全長(M)が決定される。例を上げる
と、可動金型保持軸18の材質が軸受け鋼(SUJ)
で、全長Lが700ミリの場合、冷却媒体の温度と可動
金型保持軸18の伸びはほぼ比例関係にあり、係数αは
0.000005であることが実験により確認されてい
る。この時、補正部材27にジュラルミン(線膨張係数
β0.0000226)を利用した場合、全長M=15
5ミリの補正部材27が必要となる。
【0016】以下に上記計算式を示す。 L× α×(T−20)=M×β ×(T−20) 700×0.000005×(T−20)=M×0.0000226 ×(T−20) M=155
【0017】以上の構成から成る装置は、被成形ガラス
22が搬送アーム23により上下金型8,11間に搬入
された後、下金型11がロータリーアクチュエーター2
0のカムローラー19を介して上下動される可動金型保
持軸18により上動せしめられ、上金型8と協動して成
形を行う。
【0018】上下金型8,11が成形可能温度まで加熱
された後、下金型11からの熱伝導により可動金型保持
軸18の温度も上昇する。この温度に比例して可動金型
保持軸18は可動金型保持軸18とカムローラー19と
の当接面34を基準に上下金型8,11間の間隔を狭め
る方向(上方向)に熱膨張する。この現象に反して、補
正部材27は可動金型保持軸18内を流れる冷却媒体に
よって可動金型保持軸18と同じ温度上昇の挙動を示す
こととなる。
【0019】この時、補正部材27の全長および材質は
前述のように可動金型保持軸18の膨張量Δlと同じに
なる様な材質および寸法で構成されている。そして、補
正部材27は可動金型保持軸18とカムローラー19と
の当接面34を基準に上下金型8,11間の間隔を広げ
る方向(下方向)に熱膨張する。すなわち、補正部材2
7は熱膨張でその下面に設置されたロータリーアクチュ
エーター20を下方へ移動することにより、前記当接面
34を下降させる。
【0020】前記当接面34を基準に上方向へ膨張する
可動金型保持軸18の膨張量Δlを下方向に同量な補正
部材27の熱膨張Δl’でキャンセルすることにより、
上下金型8,11間の間隔を常に一定に保つ。
【0021】本実施例によれば、補正部材は単純なブロ
ック形状で構成できるので、成形の際にかかる大きな成
形圧力による変形を無視できる強度をもたせることが可
能であり、精度の劣化を妨げる効果がある。
【0022】
【実施例2】図5は本実施例を示す一部を断面した正面
図である。本実施例では、前記実施例1と同様な構成部
分には同一番号を付してその説明を省略する。装置基台
1の上には、成形室2を形成するカバー3が有り、その
上部と上板4の間には多少の隙間を有している。固定金
型部(上金型部)5が固定される上板4が補正部材であ
る複数本の支柱40により固定されている。支柱40の
内部には空洞41が形成されている。固定金型部5およ
び下金型部15の構成は前記実施例1と同様である。
【0023】装置基台1の内部には、カムローラー19
を装備したロータリーアクチュエーター20が設置され
ている。可動金型保持軸18および支柱40の内部は空
洞となっており、可動金型保持軸18と支柱40と冷却
媒体循環器28との間を冷却媒体が循環できる循環経路
が配管29により構成されている。被成形ガラス22の
搬送機構も前記実施例1と同様である。前記補正部材で
ある支柱40は前記実施例1と同様に前述した計算式に
より適正な材質および全長(M)が設定される。
【0024】以上の構成から成る装置は、被成形ガラス
22が搬送アーム23により上下金型8,11間に搬入
された後、下金型11がロータリーアクチュエーター2
0のカムローラー19を介して上下動される可動金型保
持軸18により上動せしめられ、上金型8と協動して成
形を行う。上下金型8,11は、成形可能温度まで加熱
されるまでの数時間の加熱時間を必要とするが、この間
に下金型11からの熱伝導により可動金型保持軸18の
温度も上昇し、温度に比例して可動金型保持軸18も上
下金型8,11間の間隔を挟める方向に熱膨張する。
【0025】この現象に反して、補正部材である支柱4
0は可動金型保持軸18内を流れる冷却媒体によって可
動金型保持軸18と同じ温度上昇の挙動を示すこととな
る。この時、支柱40の全長(M)および材質は前述の
ように可動金型保持軸18の膨張量Δlと同じになる様
に設定されており、かつ上下金型8,11間の間隔を広
げる様に設置されているので、装置全体でみると可動金
型保持軸18の膨張Δlによる上下金型8,11間の間
隔の変化を支柱40の膨張Δl’で常にキャンセルして
いることとなる。
【0026】本実施例によれば、補正部材である支柱に
十分な長さを確保できるので、線膨張率の大きな特殊材
料を利用することが不要となり、設備の制作コストの低
減が図れる効果がある。
【0027】
【発明の効果】以上述べた様に、本発明に係る光学素子
の成形装置によれば、ガラスの成形温度の変化で生じる
上下金型間の間隔の変動を初期の段階から強制的に補正
するため、成形開始までの段取り時間が大幅に短縮でき
るとともに、常に安定した品質の中肉厚さを有する成形
レンズが供給できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の作用のグラフである。
【図2】本発明の作用のグラフである。
【図3】実施例1を示す一部を断面した正面図である。
【図4】図3のA−A’の部分側面図である。
【図5】実施例2を示す一部を断面した正面図である。
【図6】従来例を示す一部を断面した正面図である。
【符号の説明】
1 基台 2 成形室 3 カバー 4 上板 5 固定金型部 8 上金型 11 下金型 15 可動金型部 18 可動金型保持軸 19 カムーラー 20 ロータリーアクチュエーター 27 補正部材 28 冷却媒体循環器

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 加熱軟化したガラス素材を押圧成形し得
    る様に対向配設された固定金型および可動金型と、該可
    動金型を上下動自在に保持する可動金型保持軸とを具備
    した光学素子の成形装置において、前記可動金型保持軸
    の熱膨張による変位方向に対し、該変位方向とは逆方向
    に熱膨張変位する補正部材を設けて構成したことを特徴
    とする光学素子の成形装置。
  2. 【請求項2】 前記可動金型保持軸の内部と補正部材の
    内部とに同一の冷却媒体を循環させる循環装置を具備し
    たことを特徴とする請求項1記載の光学素子の成形装
    置。
JP4193493A 1993-02-05 1993-02-05 光学素子の成形装置 Withdrawn JPH06227829A (ja)

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Effective date: 20000509