JPH08109031A - 光学ガラス素子成形装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 レンズ２１をプレス成形するに際して、胴型
１７の内壁面に凸部１７ａを設け、上型１５に付着、上
界したレンズを剥して強制的に下型１３上に落とすこと
により、確実に下型１３上で型離れをさせる。 【構成】 光学的機能転写面を備えた一対の上下型と、
これら型をガイドする胴型とからなり、該上下型間に配
置された光学ガラス素材を加熱押圧して光学ガラス素子
を成形するようにした光学ガラス素子成形装置におい
て、プレス成形後にレンズの上面の一部と係合する凸部
を内壁面に備えた胴型と、前記上型をプレス成形後の型
開き時に成形された光学ガラス素子の上面と前記凸部と
の距離を越えて退避移動させる手段とを備えた光学ガラ
ス素子成形装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光学ガラス素材に対し
て加熱下において押圧力を掛け、プレス成形してレンズ
等の光学部品などを製造するための、光学ガラス素子の
成形装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図５は、従来のレンズ成形工程について
示す説明図であり、主として断面形状を示している。レ
ンズ成形型１１′は、下型１３、上型１５および胴型１
７′からなる。図５（ａ）では、下型１３に光学ガラス
素材を載置し、シリンダ４３を駆動して加圧ブロック４
１を押し下げて上型１５に押圧力を掛けて加圧し、光学
ガラス素材をプレス成形してレンズ２１を製造した状態
を示している。

【０００３】ついで、加圧ブロック４１の押圧力を解除
し、型開きして上型１５を上に持ち上げる。このとき、
図５（ｂ）に示すように、成形されたレンズ２１が下型
１３上に残ることを前提としてシステム設計されてお
り、ついで、図５（ｃ）に示すように、プレス成形され
たレンズ２１は、吸着ロボット５１に支持された吸着ア
ーム５３によって吸着され、最終製品として搬送され
る。このような方法で、レンズの成形から取り出しまで
の製造が進められるように、連続化、自動化が可能な製
造システムが構築されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような場合、成形されたレンズ２１は、上型１５と下型
１３との成形面の形状等による型離れの性の相違によっ
て、図５（ｄ）に示したように上型１５の成形面に付着
してしまうことがある。そうすると、図５（ｃ）の成形
されたレンズ２１の取り出し工程において、吸着ロボッ
ト５１に支持された吸着アーム５３によって、上記成形
されたレンズ２１を回収することができず、ロボット５
１の運転が停止してしまう。よって、その度に成形され
たレンズ２１を上型１５から剥し、下型１３の上に載置
して、ロボット５１を再度作動させるという作業を行わ
なけれなならず、成形サイクルの自動化と短縮に不都合
が生じていた。

【０００５】型開き時に、成形されたレンズ２１を確実
に下型１３の上に残すべく、以下のような工夫が提案さ
れているが、未だ十分でなく、特にロボットを使用した
自動化システムにおける事故率を前提として考えると、
抜本的な解決策には至ってはいない。

【０００６】（１）上型と下型の成形面の離型性を異な
らしめる。 （２）型開き時の上型と下型との温度を異ならしめる。 （３）熱膨張係数の異なる成形面を有する上型と下型と
を用いる。

【０００７】本発明は、以上の点に鑑みてなされてもの
であって、その目的とするところは、プレス成形後に型
開きした際に、プレス成形された光学ガラス素材が常に
下型に残るようにし、成形サイクルの自動化と短縮を図
ることである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の光学ガラス素子成形装置は、光学的機能転
写面を備えた一対の上下型と、これら型をガイドする胴
型とからなり、該上下型間に配置された光学ガラス素材
を加熱押圧して光学ガラス素子を成形するようにした光
学ガラス素子成形装置において、プレス成形後にレンズ
の上面の一部と係合する凸部を内壁面に備えた胴型と、
前記上型をプレス成形後の型開き時に成形された光学ガ
ラス素子の上面と前記凸部との距離を越えて退避移動さ
せる手段とを備えたことを特徴とする。

【０００９】

【作用】光学ガラス素材のプレス成形終了後に、上型を
上方に引き上げると、成形後の光学ガラス素材が上型に
付着して下型から離れて上型と共に引き上げられた場合
にあっても、成形された光学ガラス素材は、胴型の内周
面に突出して設けられた上型残り防止用凸部に当たり、
強制的に上型から剥されて下型上に落下する。この凸部
は、成形後の光学ガラス素材の上面の上方近傍に位置す
るので、上型と共に光学ガラス素材が上昇する距離は短
かく、下型の上方近傍で光学ガラス素材が上型から剥さ
れるので、光学ガラス素材は、下型の本来の位置に落下
し、破損等の問題もない。

【００１０】また、付勢部材により上型を上方に付勢し
ておけば、プレス成形のための押圧力の解除時に、付勢
部材の復元力により上型は自動的に上方に引き上げられ
る。この場合、成形された光学ガラス素材が上型に付着
して上昇したとしても、前述と同様にして下型の上に落
下する。したがって、型開きされると常に、成形された
光学ガラス素材が上型を離れて下型上に載置された状態
とすることができる。

【００１１】

【実施例】図１は、本発明の実施例を示す説明図であ
る。図１（ａ）は、型組みした状態を示す。

【００１２】成形型１１は、下型１３、上型１５および
胴型１７から形成されている。下型１３と上型１５と
は、加圧により光学ガラス素材２１′に押圧力を掛けて
プレス成形し、それぞれの成形面１３ａ，１５ａを光学
ガラス素材２１′に転写、複製して、レンズ２１（成形
された光学ガラス素材）をプレス成形するものである。
胴型１７は、下型１３と上型１５とにそれぞれ嵌合され
て、下型１３と上型１５との位置決め（相対位置の規
制）を行なうものであり、また、胴型１７の内周面（内
壁面）は、押圧時に押し下げられる上型１５のガイドと
しても作用する。

【００１３】以上の上型、下型および胴型の作用機構
は、図２、図３に示した本発明の他の実施例および図４
に示した従来例においても同様である。図１（図２，図
３も同じ）に示した本発明の実施例では、胴型１７の内
周面から突設させて凸部１７ａが形成されており、この
凸部１７ａは、成形されたレンズ２１が上型１５に付着
して残ることを防止する部材として働く。

【００１４】胴型１７には、セラミック等の耐熱性素材
からなる巻回バネ３１が配設され、上型１５の自重に抗
して上型１５を上方に付勢することができる。すなわ
ち、巻回バネ３１は本発明における付勢部材として作用
するものである。本発明における付勢部材としては、上
型１５に型締め時の押圧力が掛かった場合に変形して型
締めを可能とするとともに、型締め時に上型１５を上方
に付勢し、型締めの終了後に押圧力が解除された場合
は、形状を復元して上型１５を押し上げる部材、すなわ
ち、巻回バネ、板バネ、棒状バネ等の耐熱性を有する弾
性部材が好適である。

【００１５】巻回バネ３１は、胴型１７に固定されてい
ても、上型１５に固定されていても、上型１５と胴型１
７の双方に固定されていても、また、いずれにも固定さ
れていることなく胴型１７の内周面側に嵌装されていて
もよい。

【００１６】本実施例では、下型１３の成形面１３ａ上
に光学ガラス素材２１′を載置し、内部に巻回バネ３１
を嵌装した胴型１７を下型１３に嵌着し、ついで、上型
１５を胴型に嵌合せしめることにより図１（ａ）に示し
た状態（型組み体）となり、型組みを完了する。

【００１７】ついで、図１（ｂ）に示すように、図示し
ていない固定台上に型組み体を載置し、加熱下に、シリ
ンダ４３を駆動して加圧ブロック４１を下方に押し付
け、上型１５に押圧力を掛けてプレス成形することによ
り、下型１３と上型１５の成形面が転写、複製されたレ
ンズ２１（成形された光学ガラス素材）が得られる。こ
のとき、巻回バネ３１は上型１５から押圧力を受けて、
収縮・変形しプレス成形を可能とするとともに、上型１
５を上方に付勢する。

【００１８】ついで、加圧終了後に、図１（ｃ）に示す
ようにシリンダ４３を駆動して加圧ブロック４１を引き
上げて上型１５に掛かる押圧力を解除すると、巻回バネ
３１により上方に付勢されていた上型１５が、復元力
（弾性力）により伸長した巻回バネ３１により押し上げ
られ、型開きされる。この時に、レンズ２１のとる挙動
は次の２つである。

【００１９】（１）下型１３に付着して下型１３上に残
る。 （２）上型１５に付着して、上型と共に上昇する。 従来技術の項でも説明したように、上記（１）の場合は
ロボット化に何ら支障をきたすことがない。

【００２０】また、上記（２）の場合においても、本発
明では図１（ｃ）に示すように、上型１５に付着して上
型１５と一緒に上昇したレンズ２１の上面が凸部１７ａ
に当たり、レンズ２１は強制的に上型１５から剥され
る。このレンズ２１は、下型１３上に落下することにな
る。凸部１７ａがこのようにレンズの上型残り防止用部
材として作用するためには、レンズ２１の上面の端部の
少なくとも一部を覆う位置まで、凸部１７ａが突出して
いることが必要であり、これにより、上型１５に付着し
ていたレンズ２１が凸部１７ａに突き当たり強制的に上
型１５から剥される。

【００２１】また、上型１５に掛かる押圧力が解除され
た時に巻回バネ３１の復元力により上型１５が上昇する
距離（ストローク長）が、加圧時（図１（ｂ）参照）の
レンズ２１の上面と凸部１７ａとの距離より大きいこと
が必要である。これによって初めて、上型１５の上昇時
におけるレンズ２１と凸部１７ａの引っかかりが実現で
きる。

【００２２】さらに、型組みを行なうためには、図１
（ａ）に示すように、型組み時（成形前）には、成形前
の光学ガラス素材２１′と凸部１７ａとが接触しないこ
とが必要である。

【００２３】また、当然のことではあるが、上型１５に
押圧力を掛けてプレス成形するためには、その成形面１
５ａが胴型１７の内周面に囲繞されている上型１５が、
凸部１７ａに妨げられることなく、上下動して加圧、型
開きをできることも必要である。

【００２４】上述した実施例においては、加圧後の型開
き時に確実にレンズ２１が下型１３上に残り、しかも、
押圧力の解除と同時に自動的に上型が上昇し、レンズ２
１を上型１５から確実に剥して下型１３上に残すことが
できる。したがって、型開きする際に、胴型１７と上型
１５とを同時に持ち上げても、すでにレンズ２１は下型
１３上に残っている。よって、まず上型を持ち上げ、そ
の後に胴型を持ち上げるという２回の工程を、１回の工
程にすることができる。

【００２５】図２は、本発明の他の実施例を示す説明断
面図であり、付勢部材として棒状バネ３３を用いた以外
は、基本的に図１に示した実施例と同じであり、図２
（ａ）が加圧時、図２（ｃ）が型開き時の状態をそれぞ
れ示す。

【００２６】付勢部材として用いられるハイス製等の棒
状バネ３３（弾性部材）は、その中央部が上型１５内を
貫通し、両端部が胴型１７で支持・固定されており、上
型１５と胴型１７とは一体的に取り扱われる。以下の操
作および要求される条件は図１で示した実施例の場合と
同じであるので、要約して記載する。詳細については図
１での説明が参照される。

【００２７】ついで、図２（ａ）示すように、シリンダ
４３を駆動して加圧ブロック４１を押し下げ、上型１５
に押圧力を掛けて光学ガラス素材２１′をプレスしてレ
ンズ２１を成形する。棒状バネ３３は変形して撓み、上
型１５に対して付勢力が働く。

【００２８】ついで、図２（ｃ）に示すように、加圧ブ
ロック４１による押圧力を解除すると、棒状バネ３３の
付勢力が働く。すなわち、棒状バネ３３は弾性力により
元の形状に復元し、上型１５を上方に押し上げる。この
とき、上型１５にレンズ２１が付着しても、レンズ２１
は凸部１７ａに引っかかって強制的に上型１５から剥さ
れ、下型１３上に落下する。

【００２９】図２に示した実施例においても、図１に示
した実施例と同様に、加圧後の型開き時に確実にレンズ
２１が下型１３上に残り、しかも、押圧力の解除と同時
に自動時に上型が上昇し、レンズ２１を上型１５から確
実に剥して下型１３上に残すことができる。したがっ
て、型開きする際に、胴型１７と上型１５とを同時に持
ち上げても、すでにレンズ２１は下型１３上に残ってい
る。

【００３０】図３は、本発明のさらに他の実施例を示す
説明断面図である。付勢部材である巻回スプリング３１
を用いない以外は、基本的に図１に示した実施例と同じ
であるので、図１での説明は、付勢部材に関する箇所を
除いて全て図３の実施例に適用される。

【００３１】図３（ａ）に示すように、下型１３の成形
面１３ａに光学ガラス素材２１′を載置し、胴型１７を
下型１３に嵌合させ、胴型１７に上型１５を嵌合させ、
下型１３の成形面１３ａと上型１５の成形面１５ａとの
間に光学ガラス素材２１′を挟持することにより、型組
みが完了する。

【００３２】ついで、図３（ｂ）に示すように、加圧す
る。すなわち、シリンダ４３を駆動して加圧ブロック４
１を押し下げ、加熱下に上型１５に押圧力を加えて光学
ガラス素材２１′をプレス成形してレンズ２１（成形さ
れた光学ガラス素材）を得る。

【００３３】ついで、図３（ｃ）に示すように、上型１
５を引き上げて型開きをする。このとき、レンズ２１が
上型１５の成形面１５ａに付着して上型１５と共に上昇
しても、レンズ２１は凸部１７ａに引っ掛かって強制的
に上型１５から剥され、下型２１上に落下する。

【００３４】このように図３に示した実施例において
も、図１，２に示した実施例と同様に、プレス成形後の
型開き時に、確実にレンズ２１が下型１３上に残る。図
４（ａ）は、図１（ｃ）、図２（ｂ）または図３（ｃ）
において、胴型１７上に存在する上型１５等の部材を全
て除き、胴型１７の上方から見た上面図であり、凸部１
７ａは、胴型１７の内周面の全面にわたって突出するよ
うに設けられており、この凸部１７ａにより引き上げら
れてくるレンズ２１がブロックされる。

【００３５】図４（ｂ）は、凸部１７ａ他の構成例を示
す図４（ａ）と同様の上面図である。凸部１７ａは、胴
型１７の内周面から部分的に突出して設けられており、
図４（ａ）の場合と同様に上型１５と共に引き上げられ
てくるレンズ２１をブロックして、レンズ２１を上型１
５から強制的に剥すことができる。なお、本発明の成形
対象はレンズに限定されず、光学ガラス素材のプレス成
形によりミラーなどの他の光学ガラス部品を製造する際
にも応用できる。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
上型、下型、胴型によって形成される成形装置におい
て、胴型内に凸部を設けたので、型開きしたときに成形
された光学ガラス素材が上型に残っていても、該凸部に
よって強制的に離型され、常に成形された光学ガラス素
材（レンズ）が下型上に載置されるようになる。従っ
て、成形された光学ガラス素材を取り出す工程におい
て、それを取り出すロボットを停止することなく、スム
ーズに成形サイクルが進められ、この成形サイクルを自
動化することもでき、また、時間も短縮することができ
る。

【００３７】またさらに、胴型と上型との間に付勢部材
を設けることにより、型開き時に自動的に上型が上方に
持ち上げられ、上型に残っていた成形された光学ガラス
素材がこの持ち上げ操作によって自動的に下型上に落
下、載置される。また、付勢部材により胴型と上型とを
一体化すれば、両者を同時に持ち上げて型開きすること
ができ、成型工程が簡略化される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の光学ガラス素材成形型、およ
びそれを用いた成形方法を示す説明断面図である。

【図２】本発明の実施例の光学ガラス素材成形型、およ
びそれを用いた成形方法を示す説明断面図である。

【図３】本発明の実施例の光学ガラス素材成形型、およ
びそれを用いた成形方法を示す説明断面図である。

【図４】型開き時の胴型より下方の状態を示す上面図で
ある。

【図５】ロボットを用いた成形サイクル工程およびその
問題点を示す説明図である。

【符号の説明】

１１ 成形型 １１′ 成形型 １３ 下型 １３ａ 成形面 １５ 上型 １５ａ 成形面 １７ 胴型 １７′ 胴型 １７ａ 凸部 ２１ レンズ ２１′ 光学ガラス素材 ３１ 巻回バネ ３３ 棒状バネ ４１ 加圧ブロック ４３ シリンダ ５１ 吸着ロボット ５３ 吸着アーム

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光学的機能転写面を備えた一対の上下型
   と、これら型をガイドする胴型とからなり、該上下型間
   に配置された光学ガラス素材を加熱押圧して光学ガラス
   素子を成形するようにした光学ガラス素子成形装置にお
   いて、 プレス成形後にレンズの上面の一部と係合する凸部を内
   壁面に備えた胴型と、前記上型をプレス成形後の型開き
   時に成形された光学ガラス素子の上面と前記凸部との距
   離を越えて退避移動させる手段とを備えたことを特徴と
   する光学ガラス素子成形装置。
2. 【請求項２】 上記上型を退避移動させる手段として、
   上型を光学ガラス素子から退避させる方向に付勢する付
   勢部材を有したことを特徴とする請求項１に記載の光学
   ガラス素子成形装置。