JPH0718732Y2 - 光学素子の成形装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、高精度ガラスレンズなどの光学素子を製造す
るプレス成形装置における素材冷却工程などに使用する
非活性ガス噴出装置に関する。

〔従来の技術〕

従来の高精度ガラスレンズなどの光学素子の成形装置と
しては、特願昭63-227847号公報がある。この公報に記
載された成形装置の冷却手段は、加熱された光学素材お
よび胴型キャリアを固定型である上型と、上下動自在に
構成された下型の上昇によって押圧プレス成形されるよ
う構成されている。その成形された光学素材は、プレス
成形されたのちもプレス成形状態を維持したままの状態
で、非酸化性ガスの吹き付けによって均等に、かつ急速
に冷却されるよう構成されている。

上記従来の冷却手段について、第６図、第７図と、第８
図、第９図にて説明する。

第６図は、従来の光学素子の成形装置の成形要部の側面
よりの断面図である。第７図は、第６図に示すA-A′線
よりの断面図である。第８図は、従来の光学素子の成形
装置の他の実施例の要部を示す斜視図である。第９図
は、第８図の作用状態を示す斜視図である。

第６図に示すように、上部ベース３、下部ベース４およ
び側壁20と21および22と23に囲まれた成形室10内に配設
された固定上型２および型１の周辺に等間隔に配設され
た送気パイプ11,12,13,14の先端の噴出ノズル8,9
（８′,9′図示されず）より矢印にて示すよう一斉に非
酸化性ガス(N₂)を胴型キャリア15と、この胴型キャリア
15に装填載置された光学素材（ガラス素材）17の外周面
に均等に吹き付けされるように配設されている。図中に
おいて上記型１と対向配設した符号７は、矢印にて示す
よう上下方向に作動するよう構成された下型６に装着さ
れた型である。また胴型キャリア15の左方向に伸延構成
した符号16は、胴型キャリア15を成形室10内へ搬送する
ため搬送路18内を移動する搬送アームである。

また、上記冷却手段の他に、第９図および第10図に示す
ような冷却手段もある。

第９図に示すように、胴型キャリア15に載置された光学
素材17（図示されず）を型２と６によって押圧成形し、
側方の冷却アーム26と27を左右方向からそれぞれ胴型キ
ャリア15を囲持するため移動させて、胴型キャリア15の
外周を囲み構成する。続いて、冷却アーム26と27のそれ
ぞれ半球形状の囲持面24と25に設けた多数のノズル28,2
9より非酸化性ガスを一斉に噴出（吹き付け）させて成
形された光学素子および胴型キャリア15に冷却する装置
が採られていた。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかし、上記前者による従来方法による冷却ガス噴出ノ
ズル（噴出口）8,9をプレス成形位置から遠方に配置す
ると、プレス成形されたガラス素材17の冷却効率の向
上、若しくは非冷却部への影響を少なくするため冷却ガ
ス噴出ノズル8,9を成形位置近傍まで移動せしめる工程
と不必要時には、初期設置位置へ退去せしめる工程とが
増加する。このため一回の成形に要する時間が長くな
る。このことは、いうまでもなく冷却ガス噴出ノズル8,
9を移動せしめるという機構部を設ける必要であり、更
には、これに伴う成形装置の複雑化と、作動の信頼性の
低下といった諸問題などが生じる。

また、予め冷却ガス噴出ノズル8,9をガラス素材17の成
形位置に固定して設置すると、成形ポイントへガラス素
材17の供給装置および排出装置を遮蔽するよう構成する
ことが必要となる。

このために供給装置および排出装置の機構および構造が
複雑になるといった問題が生じる。

更に、これら機構上のぶつかり合いを防ぐためには、プ
レス成形されたガラス成形品の均一な冷却に必要充分な
大きさ形状がとれないといった問題が生じる。

本考案は、上記問題点に鑑みてなされたもので、成形工
程中の成形されたガラス素材を冷却するために一回の成
形工程に要する時間を増加させることなく、かつ成形さ
れたガラス素材に充分な冷却効果を得ることのできるよ
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
るものである。

〔課題を解決するための手段〕

本考案は、加熱された光学素材を上下の型で加圧成形す
る成形装置において、非酸化性ガスを吐出する多数の冷
却ガス噴出口を上記型の成形面より低い位置で、かつ型
と同軸的に配設した光学素子の成形装置である。

〔作用〕

搬送手段にて、被光学素子を載置した胴型キャリアを型
の成形面に搬送載置し、型の成形作動に伴い型と胴軸上
に配設した冷却ガス噴出口を有する冷却部材を同一作動
させて、成形中において、上記冷却ガス噴出口より冷却
ガスを均一に噴出して型と被光学素材とを同時に冷却す
る。

〔実施例〕

本考案の実施例を図面に基づいて説明する。なお、各実
施例における図中において、同一部材および同一構成に
は同一符号を付し、その説明は最初の図面にて行い後の
図面は省略する。

（第１実施例） 第１図は、本考案の光学素子の成形装置に係わる第１実
施例の正面よりの要部を示す断面図である。第２図は、
第１図に示す上面よりの斜視図である。

第１図に示すように筒状形のカバー40内の中間位置に
は、円筒形状のリング部材39が配設されている。このリ
ング部材39の内径には、円柱形状の下型支持体38の上端
に同径のフランジ状の基端部を有した円柱形状の下型37
が一体的に装着されて上下動自在に嵌装されている。

上記カバー40の上端部内周面には、螺子を形成して、リ
ング状の金型押さえ35の外周に形成した螺子と螺合装着
し、下型37のフランジ部の外縁部上面を押圧的に固定装
着している。

また、上記カバー40と金型押さえ35の上端面上には、リ
ング状で円柱形状に形成された冷却ガス噴出ノズル30を
配した冷却部材42が装着されている。この冷却部材42の
外周面の所望位置には、外部に設けた冷却ガスの供給手
段と接続するように構成した冷却ガス供給口32が配設さ
れている。また上記冷却部材42内には冷却ガス噴出ノズ
ル30と連設し、噴出圧を均一するためチャンバー31を設
けて、冷却部材42の内周面のテーパー形成面44に穿設し
た多数の冷却ガス噴出口33より均一噴出するように構成
されている。また冷却部材42の下端面中央位置を上記金
型押さえ35と同径方法に凹状に剥ぎ形成している。

また、上記構成において、下型37の上端面即ち成形面上
には、被光学素材36が円形状の搬送用胴型キャリア43に
載置装填されている。また、上記構成において、多数の
冷却ガス噴出口33は、下型37の上端面よりは十分に低い
位置に同軸的に配設される。

上記構成の本実施例の作用を説明する。搬送アーム（図
示されず）により、被光学素材36を載置した胴型キャリ
ア43を下型37の上端面上に搬送載置する。続いて下型支
持体38を駆動させると下型37は上昇する。この下型37の
上昇により、その基端部のフランジ部上面と係合してい
る金型押さえ35の下端面は持ち上げられると共に金型押
さえ部材35と接続し、一体的に構成しているカバー40も
上方向に持ち上げられる。このカバー40の上昇によりカ
バー40の上端面上に一体的配設された冷却部材42をも持
ち上げて上昇して下型37上の被光学素材36は上型（図示
されず）と当接して所望の形状に押圧成形される。

この成形中（プレス中）において、被光学素材36を外部
に設けた冷却ガス供給手段を駆動することにより冷却ガ
ス34を冷却ガス供給口32より流入供給すると冷却ガス34
は冷却ガス噴出ノズル30を経てチャンバー31に流入充填
されてガスの噴出圧を均一化し、第２図に示すように多
数の冷却ガス噴出口33より被光学素材36および下型37に
向けて噴出し冷却される。

上記により冷却された被光学素材36および下型37は下降
して元の位置に戻り、搬送手段（アーム）により次工程
に移送される。一方下型37は、新たな被光学素材36を装
填載置した胴型キャリア43を載置した搬送アームより下
型37上に持ちきたされて、上記と同じ工程が繰り返され
る。

上記本実施例において使用した冷却ガス34は非酸化性ガ
スの、例えばN₂ガスを使用した。

また、上記本実施例においては、下型37に冷却手段を設
けたが、必ずしも下型に限定されるものではなく上型に
設けてもよく、また上型と下型の双方に設けても同様の
効果を奏することは自明である。

上記構成の本実施例によれば、冷却ガス噴出口33を下型
37の上端面より低い位置に固定配設したので冷却が均一
化し成形時間が短縮された。また、冷却ガスの供給手段
が簡素化したので他の装着部材との干渉もなくなり、従
って故障も生じなく、装置の作動の信頼性も向上した。
更に冷却ガス噴出口33を下型37と同軸的に配設したの
で、被光学素材36および下型37に均一で十分な冷却効果
を得ることができた。更に冷却部材42内にチャンバー31
を設けたので、噴出圧が均一化され、被光学素材36およ
び下型37を均一に冷却でき品質の向上が計れた。

（第２実施例） 第３図は、本考案の光学素子の成形装置に係わる第２実
施例の冷却手段の要部を示し、その一部を断面にて示す
斜視図である。

図に示す本実施例の冷却手段は、上記第１実施例におけ
るカバー40の上端面上に設けた冷却部材42を入れ替え構
成したものである。

図示されていないが、装置外に設けた冷却ガス供給手段
と接続したドーナツ形状のリング状部材47は、その内周
側壁面中央一円に溝46を形成している。また、リング状
部材47の内径周面には、上記溝46の上面をリング形状の
冷却ガスカバー41にて気密的に一体的に装着して円周内
一円に冷却ガス噴出ノズル（図示されず）30より供給さ
れてくる冷却ガス34の圧力を均一化して噴出するために
チャンバー31′を構成している。

また、上記冷却ガスカバー41の内径内は、下型37を摺動
自在に挿入出可能に構成すると共に、上記リング状部材
47と冷却ガスカバー41の内径上部、即ちリング状部材47
の上端面と冷却ガスカバー41の内周面上部間には、下型
37の上部と対抗するよう形成したテーパー面44を形成
し、その中心位置に上記チャンバー31′と通じる細い溝
孔（冷却ガス噴出孔）45を一円に形成して、被光学素材
36および下型37を冷却するよう構成されている。

上記構成による作用は、第１実施例とほぼ同一であるの
で上記構成についてのみ説明する。

冷却ガス供給口32より供給された非酸化性ガス34は、チ
ャンバー31′に流入充填されたのち、リング状部材47と
冷却ガスカバー41間に構成された冷却ガス噴出細溝45よ
り噴出されて、加熱成形された被光学素材36および下型
37に均等に冷却される。

上記構成における本実施例によれば、冷却ガス噴出細溝
45は、冷却部47′の内側全周に渡って設けているため、
加熱成形された被光学素材36および下型37の外周から一
層均一に冷却され、高精度の面形状を有する成形品が得
られる。

（第３実施例） 第４図は、本考案の光学素材の成形装置に係わる第３実
施例の冷却手段の要部を示す斜視図である。

図に示す本実施例の冷却手段は、上記第１実施例に於け
るカバー40の上端面上に設けた冷却部材42と入れ替え構
成したものである。

図に示すドーナツ状に形成された冷却部材42″内には、
冷却ガス噴出ノズル30より供給された冷却ガス34の圧力
を均一化するめたのチャンバー31が設けられている。

また、冷却部材47″の内径には、下型37が挿入出可能に
形成され、その上端部には、下型37および下型37上端面
（成形面）に載置した胴型キャリア43に装填された被光
学素材36と対応した位置に形成したテーパー面44が形成
せられている。このテーパー面44の円周面中央には、円
周一円に渡り、多数の冷却ガス噴出孔33′が円周を等間
隔に被光学素材36の接線方向へ向けて傾斜穿設して、上
記チャンバー31と通じて冷却ガス34を被光学素材36およ
び下型37の上部に噴出するよう構成されている。

上記構成による本実施例の作用は、第１実施例とほぼ同
一であるので、ここでは上記構成による作用のみに留め
る。

チャンバー31に充填した冷却ガス（非酸化性ガス）34
は、複数の傾斜穿設した冷却ガス噴出口33′より被光学
素材36へ向けて接線方向に噴出する。この噴出した冷却
ガス34は渦流が発生する。そのため一層高い冷却効果が
得られる。上記構成の本実施例によれば、高い冷却効果
が得られるため、成形時間の短縮と高品質の成形品が得
られる。

（第４実施例） 第５図は、本考案の光学素材の成形装置に係わる第４実
施例の正面よりの要部を示す断面図である。

図に示すように、本実施例は第１実施例において、筒状
形のカバー40の上端面上に配設した冷却部材42との間
に、下型37のフランジ部を押さえ構成する金型押さえ35
がカバー40の内径と螺着し、下型37のフランジ部を押圧
するよう介在構成となっているのに対し、カバー40の内
径の螺子に対応形成した冷却部材42の外径螺子を螺着構
成した成形装置である。即ち円筒形状のカバー40の上端
部内径に螺子を形成して、同径寸法に形成し、その外径
に対応した螺子を形成した冷却部材40を螺合構成して、
下型支持体38の上端面に固着した下型37の基端部のフラ
ンジ部の上面上を押圧固定するよう構成している。

上記構成による本実施例の作用は、第１実施例と同一作
用につき省略する。

上記構成による本実施例によると、冷却部材によって直
接下型を押さえ固定化構成したので装置全体の構成が簡
単となり、冷却ガス噴出口が下型の上端面より低い位置
に設置できるので供給装置および排出装置に対する規制
が少なくてすみ、また供給装置および噴出装置の構成が
単純化されるなどの利点を有する。

〔考案の効果〕

上記構成による本考案によれば、冷却ガス噴出ノズル
は、成形型の成形面より低い位置に設けているので成形
工程が単純化され、そのために成形に要する時間が短縮
された。また成形工程の単純化により、成形工程中の移
動機構も単純構成となり、成形作用の信頼性も向上し
た。また上記機構の単純化に伴い供給装置および排出装
置も、冷却ガス噴出口による干渉がなくなった。また冷
却部材に配設した冷却ガス噴出口を成形型に沿った同軸
的に設置されているので、光学素材および成形型が均一
に、かつ十分な冷却効果が得られ、そのため成形された
光学素子は、一層高精度な面形状を得ることができるの
で、品質性と生産性とにおいて、極めて顕著な効果を奏
する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の光学素子の成形装置に係わる第１実
施例の正面よりの要部を示す断面図。 第２図は、第１図に示す光学素子の成形装置の上面の作
用状態を示す斜視図。 第３図は、本考案の光学素子の成形装置に係わる第２実
施例の冷却手段の要部を示し、その一部を断面にて示す
斜視図。 第４図は、本考案の光学素子の成形装置に係わる第３実
施例の冷却手段の要部を示す斜視図。 第５図は、本考案の光学素子の成形装置に係わる第４実
施例の正面よりの要部を示す断面図。 第６図は、従来の光学素子の成形装置の要部の側面より
の断面図。 第７図は、第６図に示すA-A′線よりの断面図。 第８図は、従来の光学素子の成形装置の他の実施例の要
部を示す斜視図。 第９図は、第８図に示す光学素子の成形装置の作用状態
を示す斜視図。 30……冷却ガス噴出ノズル 32……冷却ガス供給口 33……冷却ガス噴出口 34……冷却ガス 35……金型押さえ部材 36……被光学素材 37……下型 38……型支持体 39……リング部材 40……カバー 41……冷却ガスカバー 42,42′,42″……冷却部材 43……胴型キャリア 44……テーパー部 45……ガス噴出機構 46……溝 47……リング状部材

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】加熱された光学素材を上下の型で加圧成形
   する成形装置において、非酸化性ガスを吐出する冷却ガ
   ス噴出口を上記型の成形面より低い位置で、かつ型と同
   軸的に配設したことを特徴とする光学素子の成形装置。