JPH09278461A - 光学部品の成形装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 上型を下型から分離するために上昇させた時
に、上型に光学部品が固着していても、確実に型離れを
行わせる。 【構成】 胴型２４内に装着した下型２２の外径は上型
２１の外径より大きくなっており、上型２１を装着した
上型ホルダ２３には、所定ストローク昇降可能なプッシ
ャ２７が連結されている。プッシャ２７には上型２１を
ほぼ隙間のない状態にして挿通されており、プッシャ２
７は上型ホルダ２３に当接した時には、上型２１はプッ
シャ２７から突出する。プッシャ２７には板ばね３１が
装着されて、上型ホルダ２３に接合させると、その間を
離間させる方向に付勢力が作用する。成形時において、
上型ホルダ２３を下降させて、ガラス素材３５を成形す
る際には、上型２１はプッシャ２７より突出し、成形が
終了して、上型ホルダ２３を上昇させると、板ばね３１
の作用により上型ホルダ２３と共に上型２１が上昇し
て、たとえ上型２１の成形面２１ａにレンズ成形品３８
が固着していても、プッシャ２７と当接することにより
成形面２１ａから離間する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、所定の形状をした
ガラス素材を加熱下でプレス成形することによって、レ
ンズその他の精密光学部品を成形する光学部品の成形装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】光学部品として、例えばレンズの製造
は、近年においては、研磨方式の他に、ガラス素材をプ
レス成形する方式が用いられるようになってきている。
このための成形装置としては、図８に示したように、成
形型１と上部加圧部材２ａと下部加圧部材２ｂとからな
るプレス手段とを備える構成となっている。成形型１
は、それぞれ相対向する面が所定の曲面形状となった成
形面３ａ，４ａを有する上型３及び下型４と、胴型５と
から大略構成される。通常は、胴型５に下型４を組み付
けた状態となし、上型３は胴型５にガイドされて、下型
４に対して近接・離間する方向に変位させるように構成
している。

【０００３】レンズ成形を行うに当っては、上型３を下
型４から離間させた状態で、下型の成形面上にガラス素
材６を載置し、加熱雰囲気下でガラス素材を軟化させ
て、上型３を胴型５にガイドさせて、ガラス素材に当接
させ、これら上型３及び下型４をプレス手段の上部加圧
部材２ａと下部加圧部材２ｂで上下から加圧することに
よりプレス成形が行われて、ガラス素材６は上型３及び
下型４の成形面３ａ，４ａに沿った形状に成形すること
ができる。

【０００４】レンズ成形装置は以上のように構成される
が、このレンズ成形機構のシステム全体を自動化するに
当っては、例えば図９に模式的に示したように、閉鎖ル
ープ状のコンベア１０を設けて、このコンベア１０に下
型４と胴型５とを組み込んだ下型ユニット１１を搬送す
るように構成する。下型ユニット１１を、まずガラス素
材の移載手段を設けたガラス素材移載ステーション１２
に搬送し、下型４の成形面にガラス素材６を載置する。
次いで、下型ユニット１１を成形ステーション１３に移
行させる。この成形ステーション１３には、上型３とプ
レス手段とが配置されると共に、ガラス素材６を加熱す
る加熱機構を備えている。従って、加熱機構でガラス素
材６を加熱・軟化すると共に上型３及びプレス手段を作
動させて、ガラス素材６を成形加工する。

【０００５】レンズの成形加工が終了すると、上型３を
下型４から分離させ、この下型４の成形面４ａにレンズ
成形品を保持させた状態で、下型ユニット１１をレンズ
成形品取り出しステーション１４に移行させて、下型４
から胴型５を取り外して、ロボット等のハンドリング手
段でレンズ成形品の取り出しを行う。レンズ成形品が取
り出された下型ユニット１１は再びガラス素材移載ステ
ーション１２に移行させる。以下、これを順次繰り返す
ことによって、レンズの成形加工を自動的に、かつ連続
的に行われる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、レンズ成形
品は下型からハンドリング手段により取り出されるか
ら、レンズ成形品は常に下型側に位置していなければな
らない。上型の分離は上型を上方に持ち上げられるか
ら、重力の作用により、通常はレンズ成形品は下型に残
ることになる。しかしながら、ガラス素材を加熱して軟
化させた状態で上型と下型との間でプレスされることか
ら、レンズ成形品は下型及び上型における両成形面に密
着して、固着した状態になる。下型の側より上型の側の
方により強い固着力が作用している場合があり、この場
合には、上型の上昇時にレンズ成形品は下型から剥離し
て、上型に固着したままで上昇することになる。このよ
うに、上型の成形面にレンズ成形品が固着したままにな
ると、次に搬送されてくる下型ユニットに対してレンズ
成形を行えなくなってしまう。また、上型に固着したレ
ンズ成形品が途中で脱落して、コンベア上に落下する等
のおそれもある。

【０００７】以上のことから、レンズ成形が行われた後
に、上型が分離する際に、上型の成形面からレンズ成形
品を剥離させる、所謂型離れを行わせなければならな
い。この型離れを促進するために、従来技術において
は、例えば上型の成形面における離型性を良好にする処
理を施したり、上型を分離する際に上型の温度と下型の
温度を異なるように温度制御を行ったり、さらには上型
と下型とを熱膨張係数が異なる部材で形成する等といっ
た対策を講じていた。勿論、以上のような対策により上
型の側における型離れはある程度は促進されるものの、
なお上型にレンズ成形品が固着してしまう可能性は否定
できない。従って、光学部品をプレス成形を行うシステ
ムを完全に自動化する上で、成形品の上型からの型離れ
を確実に行うことに対する要請は極めて強い。

【０００８】本発明は以上の点に鑑みてなされたもので
あって、その目的とするところは、上型から強制的に成
形品を剥離することによって、上型の側における型離れ
を確実に行えるようにすることにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために、本発明は、上型の外径を胴型の内径より小さく
なし、下型はその成形面が胴型内に挿入可能となってお
り、この胴型の上面に接離可能でかつ上型の外径より大
きく、成形された光学部品の外径より小さい挿通孔を有
するプッシャを備え、上型は、このプッシャの挿通孔に
挿入されて、この上型の成形面がプッシャの胴型への当
接面に対して上下に相対移動可能に挿入する構成とした
ことをその特徴とするものである。

【００１０】ここで、プッシャは上型にレンズ成形品が
固着している場合に、このレンズ成形品を強制的に押し
出すようにして型離れを行わせるものであって、上型が
装着される上型ホルダに所定のストローク上下方向に移
動可能に連結する構成とすることができる。また、プッ
シャに対する上型の相対移動を確実に行わせるために
は、プッシャと上型ホルダとの間には、上型ホルダとプ
ッシャとを離間する方向に付勢するばね等の付勢手段を
作用させるのが好ましい。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の一形態につ
いて図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の
形態では、成形型は４個のレンズを同時に成形加工を行
うように構成したものを示すが、本発明による成形装置
は４個のレンズを形成するものに限定されるのではな
く、１回で成形加工されるレンズの数は任意のものであ
り、またレンズ以外の精密光学部品の成形を行う場合に
も適用できる。

【００１２】まず、図１及び図２において、２０は成形
型を示し、この成形型２０は、それぞれ４個の上型２１
と下型２２とを備えている。各上型２１及び下型２２の
相対向する面は、所定の曲面形状となった成形面２１
ａ，２２ａである。上型２１は上型ホルダ２３に装着さ
れ、また下型２２は胴型２４に装着されている。上型２
１には、その成形面２１ａとは反対側の部位に大径部２
１ｂが形成されており、この上型ホルダ２３には、４箇
所の上型挿通孔２３ａが形成されている。この上型挿通
孔２３ａは段付きの孔からなり、上型２１は、その大径
部２１ｂが段差に当接した状態にして上型挿通孔２３ａ
内に挿通されている。ここで、上型２１と下型２２とで
は、下型２２の方が外径寸法が大きくなっている。ただ
し、上型２１の外径は小さくなっているものの、その成
形面２１ａはガラス素材からレンズを成形するに当っ
て、少なくともレンズ有効径を十分カバーできる大きさ
となっている。

【００１３】下型２２は胴型２４に形成したガイド孔２
４ａに挿通されている。そして、下型２２にはピン２５
が連結されており、このピン２５は下型２２の軸線と直
交する方向に延在されている。胴型２４にはピン２５が
挿通される長孔２６が穿設されており、これによって下
型２２はピン２５が長孔２６の長さに相当するストロー
クで上下動できるようになっている。

【００１４】さらに、２７はプッシャを示し、このプッ
シャ２７は上型ホルダ２３に上下動可能に連結されてい
る。そして、プッシャ２７には上型ホルダ２３の上型挿
通孔２３ａに連なる挿通孔２７ａが４箇所穿設されてお
り、上型２１はこの挿通孔２７ａにほぼ隙間のない状態
にして挿通されている。そして、図３に示したように、
上型ホルダ２３には一対のストローク規制用のピン２８
が垂設されており、またプッシャ２７には一対のピン挿
入孔２９が穿設されている。このピン挿通孔２９は段差
のある上方が小径部２９ａ、上方の部位が大径部２９ｂ
となっており、ピン２８は小径部２９ａに挿通され、そ
の頭部２８ａは小径部２９ａと大径部２９ｂとの間の外
径を有する。このピン２８により、プッシャ２７は上型
ホルダ２３に対して、上下方向に移動可能で、かつ分離
不能に連結される。

【００１５】図３の右半分に示したように、プッシャ２
７を上型ホルダ２３に当接させると、上型２１がプッシ
ャ２７の下面から所定長さ突出することになり、プッシ
ャ２７のこの位置がプッシャとして型離れ機能を発揮し
ない退避位置となる。また、同図の左半分に示したよう
に、プッシャ２７がピン２８の頭部２８ａにより規制さ
れる位置まで下降すると、上型２１がプッシャ２７の挿
通孔２７ａ内に埋没する状態となり、この位置がプッシ
ャ２７の作動位置で、上型２１にレンズ成形品が固着し
ていると、この上型２１から剥離させることができる状
態になる。

【００１６】プッシャ２７の上型ホルダ２３への対向面
には段差を有する凹部３０が形成されており、図４に示
したように、この凹部３０には、板ばね３１が掛け渡す
ように設けられており、この板ばね３１の両端は、凹部
３０における水平面部３０ａに固定されている。また、
上型ホルダ２３側には突起３２が設けられ、プッシャ２
７が上型ホルダ２３から離間している状態では、図中に
実線で示したように、上型ホルダ２３の突起３２は板ば
ね３１とは非接触状態に保持され、またプッシャ２７が
上型ホルダ２３に接合されると、同図に仮想線で示した
ように、突起３２は板ばね３１を押圧変形させて、プッ
シャ２７は上型ホルダ２３から離間する方向の付勢力が
作用することになる。

【００１７】以上の構成において、成形型２０のうち、
上型２１、及び上型ホルダ２３とプッシャ２７とからな
る上型ユニット３３は成形ステーションの所定の位置に
昇降可能に設けられており、また下型２２は胴型２４に
組み込まれてユニット化されて下型ユニット３４とな
し、ガラス素材３５を下型２２の成形面２２ａに載置さ
れ、コンベア等適宜の搬送手段により成形ステーション
に搬入される。そして、下型ユニット３４が上型ユニッ
ト３３と対面する所定の位置に位置決めされ、上部加圧
部材３６により上型ユニット３３を上方から加圧する共
に、下部加圧部材３７により下型ユニット３４のうち、
下型２２を突き上げるようにしてプレス加工が行われ
る。

【００１８】成形ステーションは加熱雰囲気下にあるか
ら、下型ユニット３４が搬入されると、下型２２に載置
されているガラス素材３５が加熱されることになって、
このガラス素材３５の軟化が開始する。そして、下型ユ
ニット３４が所定の位置に位置決めされると、図５に示
した位置から、上型ユニット３３を下降させる。これに
よって、まずプッシャ２７が下型ユニット３４の胴型２
４の上面に当接する。この状態から、上部加圧部材３６
によりなおも上型ユニット３３を下降させる方向に押圧
することによって、上型ホルダ２３がプッシャ２７に当
接し、上型２１は、その先端部分がプッシャ２７から突
出して、胴型２４のガイド孔２４ａ内に入り込むことに
なる。この状態はプッシャ２７より上型２１が下降して
いる退避位置である。また、上型ホルダ２３がプッシャ
２７に当接すると、プッシャ２７に設けた板ばね３１が
上型ホルダ２３に設けた突起３２により押圧されて撓め
られ、上型ホルダ２３とプッシャ２７との間には、相互
に離間する方向への弾発力が作用する。

【００１９】上型２１は下型２２より小径であるから、
上型２１が胴型２４のガイド孔２４ａ内に入り込むと、
上型２１の外周面とガイド孔２４ａの内周面との間の径
差に所定の空隙が生じ、プッシャ２７はこの空隙の部分
を含めて胴型２４に当接している。そして、ガラス素材
３５が加熱されることにより軟化するに応じて、下部加
圧部材３７により下型２１を突き上げことにより、軟化
したガラス素材３５は、図６に示したように、上型２１
及び下型２２の成形面２１ａ，２２ａに倣うように変形
して、レンズ成形品３８が成形される。

【００２０】成形が行われると、下部加圧部材３７によ
る下型２２の突き上げ状態に保ったまま、上部加圧部材
３６による上型ホルダ２３への押圧力を解除する。この
結果、図７に示したように、板ばね３１の弾性復元力に
よりプッシャ２７と上型ホルダ２３との間が離間するよ
うになり、所定のストローク分だけは上型ホルダ２３が
上昇する。また、上型ホルダ２３には上型２１が保持さ
れているので、この上型２１も上昇することになり、従
って上型２１はプッシャ２７における挿通孔２７ａ内に
埋没する状態に変位し、プッシャ２７が作動位置に変位
する。

【００２１】今、上型２１の成形面２１ａに成形したレ
ンズ成形品３８が固着しており、上型ホルダ２３と共に
上型２１が上昇を開始すると、レンズ成形品３８が下型
２２の成形面２２ａから剥離して、上型２１により持ち
上げられたとする。この上型２１の外径寸法はレンズ成
形品３８の外径寸法より小さく、しかも上型２１はプッ
シャ２７の挿通孔２７ａにほぼ隙間のない状態に挿通さ
れているから、上型２１が上昇すると、レンズ成形品３
８の外周側の部位がプッシャ２７における挿通孔２７ａ
のエッジ部分に当接する。そして、上型２１はなおも上
昇して、プッシャ２７の挿通孔２７ａ内に完全に埋没す
る状態となるが、レンズ成形品３８はプッシャ２７に規
制されてそれ以上は上方に変位できないことになる。従
って、レンズ成形品３８は上型２１の成形面２１ａから
剥離されて、矢印で示したように、下型２２側に落とし
込まれる。

【００２２】以上のように、たとえレンズ成形品３８が
上型２１に固着してたとしても、上型ユニット３３を上
昇させて行く過程で、レンズ成形品３８が確実に上型２
１から剥離されて、下型２２に位置するようになる。そ
の後に、上型ユニット３３を下型ユニット３４から完全
に離間させると共に、下部加圧部材３７を下降させるこ
とによって、下型２２を所定の位置まで下降させる。そ
して、搬送手段により下型ユニット３４を移載ステーシ
ョンにまで搬送し、下型２２を胴型２４の上面より高い
位置にまで突き上げられて、レンズ成形品３８がハンド
リング手段により取り出される。

【００２３】このように、レンズ成形品３８を上型２１
から強制的に剥離させることによって、上型２１におけ
る型離れ不良は確実に防止できる。ここで、型離れ時に
は、レンズ成形品３８はプッシャ２７に当接することに
なるが、レンズ成形品３８におけるプッシャ２７の当接
部は、レンズの有効径の外側に位置しているから、この
プッシャ２７の当接によりレンズの精度等に全く影響を
与えることはない。しかも、上型２１の上昇ストローク
はレンズ成形品３８の型離れを行うためのものであるか
ら、この上昇ストロークはあまり大きくする必要がな
く、しかも下型２２を突き上げられた位置に保持してお
くことによって、上型２１から離れたレンズ成形品３８
は下型２２に落下する際における落差は僅かなものであ
るから、レンズ成形品３８が衝撃で変形する等といった
不都合は生じない。

【００２４】なお、プッシャは必ずしも上型ホルダに連
結する必要はなく、上型ホルダとプッシャとは別個の昇
降部材により個別的に昇降駆動させるように構成するこ
とができる。また、プッシャと上型ホルダとに間に板ば
ねを介装させたが、プッシャを重量物で形成する等によ
っては、必ずしも板ばね等の付勢手段を介在させる必要
はない。

【００２５】

【発明の効果】本発明は以上のように構成したので、上
型に固着した成形品を、この上型の上昇過程でプッシャ
により強制的に剥離させて、型離れを確実に行える等の
効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態を示すものであって、図
２におけるＸ−Ｘ位置における断面図である。

【図２】上型ユニットの平面図である。

【図３】図２のＹ−Ｙ位置における断面図であって、図
の左半分はプッシャの作動位置を、右半分は退避位置に
ある状態を示す図である。

【図４】図２のＺ−Ｚ位置における断面図である。

【図５】レンズ成形の一工程を示す工程説明図である。

【図６】レンズ成形の他の工程を示す工程説明図であ
る。

【図７】レンズ成形のさらに他の工程を示す工程説明図
である。

【図８】従来技術によるレンズ成形装置の断面図であ
る。

【図９】レンズの自動成形機構の構成を示す模式図であ
る。

【符号の説明】

２０ 成形型 ２１ 上型 ２２ 下型 ２１ａ，２２ａ 成形面 ２３ 上型ホルダ ２４ 胴型 ２７ プッシャ ２７ａ 挿通孔 ２８ ピン ３０ 凹部 ３１ 板ばね ３２ 突起 ３３ 上型ユニット ３４ 下型ユニット ３５ ガラス素材 ３６ 上部加圧部材 ３７ 下部加圧部材 ３８ レンズ成形品

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上型、下型及び胴型とからなり、ガラス
   素材を加熱雰囲気下で下型及び上型の成形面間でプレス
   することにより光学部品を成形するものにおいて、前記
   上型の外径を前記胴型の内径より小さくなし、下型はそ
   の成形面が胴型内に挿入可能となっており、この胴型の
   上面に接離可能でかつ上型の外径より大きく、成形され
   た光学部品の外径より小さい挿通孔を有するプッシャを
   備え、前記上型は、このプッシャの挿通孔に挿入され
   て、この上型の成形面がプッシャの胴型への当接面に対
   して上下に相対移動可能に挿入する構成としたことを特
   徴とする光学部品の成形装置。
2. 【請求項２】 前記上型を上型ホルダに装着し、この上
   型ホルダに前記プッシャを所定ストロークだけ上下動可
   能に連結する構成としたことを特徴とする請求項１記載
   の光学部品の成形装置。
3. 【請求項３】 前記上型ホルダと前記プッシャとの間に
   は、相互に離間する方向に付勢する付勢手段を介装する
   構成としたことを特徴とする請求項２記載の光学部品の
   成形装置。