KR101165475B1 - 성형 주형의 조립 장치 및 광학 소자의 제조 방법 - Google Patents

성형 주형의 조립 장치 및 광학 소자의 제조 방법 Download PDF

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호야 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명의 과제는 하부 주형 성형면이 볼록면을 갖는 경우라도, 하부 주형 성형면 상의 적절한 위치에 배치된 상태에서 성형 소재를 수용하여 성형 주형을 조립할 수 있는 몰드 프레스 성형 주형의 조립 장치 및 광학 소자의 제조 방법의 제공을 목적으로 하고, 또한 상하 주형을 구비한 성형 주형이 프레스 장치에 고정되지 않고 장치 내를 이송하면서 적절한 처리가 차례로 실시되는 성형 방법에도 적용 가능하고, 또한 고정밀도의 광학 소자를 효율적으로 양산할 수 있는 몰드 프레스 성형 주형의 조립 장치 및 광학 소자의 제조 방법을 제공하는 데 있다.
하부 주형(20)의 성형면(21) 상에 공급된 성형 소재(50)를 하부 주형(20)의 성형면(21) 상에 배치된 보유 지지 부재(40)에 의해 보유 지지하면서, 상부 주형(10)이 조립된 몸통 주형(30)과 하부 주형(20)을 상대적으로 근접시킴으로써, 성형 소재(50)의 일부가 몸통 주형(30) 내에 삽입된 후에 몸통 주형(30)과 하부 주형(20) 사이로부터 보유 지지 부재(40)를 퇴피시켜 하부 주형(20)과 상부 주형(10) 사이에서 성형 소재(50)를 프레스 성형한다.
하부 주형, 성형면, 성형 소재, 상부 주형, 몸통 주형, 보유 지지 부재, 반송 아암

Description

성형 주형의 조립 장치 및 광학 소자의 제조 방법 {CAST MOLDING ASSEMBLING APPARATUS AND MANUFACTURING METHOD FOR OPTICAL ELEMENT}
도1은 본 발명에 적합하게 이용되는 몰드 프레스 성형 주형의 일예를 나타내는 개략 단면도.
도2는 본 발명에 관한 성형 주형의 조립 장치의 일 실시 형태에 의해 도1에 도시하는 성형 주형을 조립하는 예에 있어서의 일 공정을 도시하는 설명도.
도3은 보유 지지 수단(보유 지지 부재)의 개략 평면도.
도4는 본 발명에 관한 성형 주형의 조립 장치의 다른 실시 형태에 의해 도1에 도시하는 성형 주형을 조립하는 예에 있어서의 일 공정을 도시하는 설명도.
도5는 본 발명에 관한 성형 주형의 조립 장치의 다른 실시 형태에 의해 도1에 도시하는 성형 주형을 조립하는 다른 예에 있어서의 일 공정을 도시하는 설명도.
도6은 본 발명에 관한 성형 주형의 조립 장치의 다른 실시 형태에 있어서 성형 소재를 상하 주형으로 협지하는 예를 나타내는 설명도.
도7은 본 발명에 관한 광학 소자의 제조 방법을 실시하는 데 적합한 몰드 프레스 성형 장치의 일예를 나타내는 개략 평면도.
도8은 본 발명에 관한 광학 소자의 제조 방법의 일 실시 형태에 있어서의 공 정 (1) 내지 (4)를 도시하는 설명도.
도9는 본 발명에 관한 광학 소자의 제조 방법의 일 실시 형태에 있어서의 공정 (5) 내지 (8)을 도시하는 설명도.
도10은 본 발명에 관한 광학 소자의 제조 방법의 일 실시 형태에 있어서의 공정 (9) 내지 (12)를 도시하는 설명도.
도11은 본 발명에 관한 광학 소자의 제조 방법의 일 실시 형태에 있어서의 공정 (13) 내지 (16)을 도시하는 설명도.
도12는 본 발명에 관한 광학 소자의 제조 방법의 일 실시 형태에 있어서의 공정 (17)을 도시하는 설명도.
도13은 제1 구동 수단과 제2 구동 수단을 제어하는 제어 수단의 일예를 나타내는 블럭도.
도14는 볼록면을 갖는 하부 주형 성형면 상에 성형 소재를 배치한 상태를 도시하는 설명도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 상부 주형
11, 21 : 성형면
20 : 하부 주형
30 : 몸통 주형
40 : 보유 지지 부재(보유 지지 수단)
50 : 성형 소재
51 : 성형체
60 : 반송 아암
70 : 적재대
100 : 제어 수단
101 : 제어부
102 : 검지부
110 : 제1 구동 수단
120 : 제2 구동 수단
P2 : 제1 가열실
P3 : 제2 가열실
P4 : 제3 가열실
P5 : 프레스실
P6 : 제1 서냉실
P7 : 제2 서냉실
P8 : 급냉실
[문헌 1] 일본 특허 제3501580호 공보
[문헌 2] 일본 특허 공개 평9-286622호 공보
본 발명은 유리 등의 성형 소재를 수용하여 조립된 성형 주형에 프레스 하중을 인가하고, 피성형면에 대한 연삭 및 연마 등의 후가공을 필요로 하지 않고 렌즈 등의 광학 소자를 프레스 성형하는 데 있어서, 성형 소재를 공급하면서 성형 주형을 조립하기 위한 조립 장치 및 이 조립 장치에 의해 조립된 성형 주형을 이용하여 광학 소자를 제조하는 방법에 관한 것으로, 특히 양 오목 렌즈 등의 광학 소자를 성형할 때에, 볼록면을 갖는 하부 주형 성형면 상으로의 성형 소재의 공급을 양호하게 행할 수 있는 성형 주형의 조립 장치 및 광학 소자의 제조 방법에 관한 것이다.
유리 등의 성형 소재를 가열에 의해 연화하여 소정 형상으로 정밀 가공한 상하 한 쌍의 성형 주형으로 프레스 성형함으로써, 렌즈 등의 광학 소자를 제조하는 방법이 알려져 있다(예를 들어, 특허 문헌 1 및 2 참조).
특허 문헌 1에는, 성형 주형 내에 있어서 한 쌍의 위치 결정 부재를 이동시켜 광학 소재(성형 소재)를 협지하는 형상으로 접촉시킴으로써, 광학 소재를 성형 주형에 대해 위치 결정하는 성형 방법이 기재되어 있다. 이 방법에서는 가압시 또는 가압 직전까지 성형면에 대한 위치 결정을 하면서 광학 소자를 보유 지지함으로써 광학 소재의 위치 어긋남을 방지하고 있다.
특허 문헌 2에는, 유리 프리폼(preform)(성형 소재)의 단부면을 보유 지지하는 보유 지지 수단에 의해 유리 프리폼(성형 소재)을 금형으로부터 이격된 위치에 보유 지지한 후, 이 유리 프리폼을 가열하고, 계속해서 보유 지지 수단에 의한 보 유 지지를 해제하여 유리 프리폼을 가압하는 방법이 기재되어 있다. 이에 의해, 가열시에는 유리 프리폼과 금형의 화학 반응을 피할 수 있고, 가압시에는 유리 프리폼의 직경 방향의 유동을 저해하지 않고 성형할 수 있도록 하고 있다.
[특허 문헌 1] 일본 특허 제3501580호 공보
[특허 문헌 2] 일본 특허 공개 평9-286622호 공보
그런데, 성형 소재(유리 소재 등)를 정밀 몰드 프레스에 의해 성형하여 렌즈 등의 광학 소자를 성형하는 경우, 성형 소재를 대향하는 성형면을 갖는 상하 한 쌍의 성형 주형 사이에서 압박 및 성형하는 것이 일반적이다. 이때, 미리 하부 주형 성형면 상에 성형 소재를 공급 및 배치할 필요가 있지만, 얻고자 하는 광학 소자의 형상에 따라서는 하부 주형 성형면의 중심 위치에 성형 소재를 배치하는 것이 반드시 용이하지 않다.
예를 들어, 양 오목 렌즈를 성형하는 경우 등 볼록면을 갖는 하부 주형 성형면 상에 성형 소재를 공급 및 배치해야만 하는 경우에는, 예를 들어 도14에 도시한 바와 같이 하부 주형 성형면 상에 배치한 성형 소재가 프레스 성형에 앞서 미끄러져 떨어지기 쉽게 되어 있어, 하부 주형 성형면 상에 성형 소재를 배치하는 데에는 곤란이 수반한다. 그리고, 성형 소재가 미끄러져 떨어지거나, 위치 어긋남이 생기거나 하면 성형되는 광학 소자의 두께가 불균일하여 형상 불량이 될 뿐만 아니라, 두께의 불균일에 기인하는 하중 인가의 불균일에 의해 광학 기능면의 면정밀도가 열화되어 버린다.
특허 문헌 1의 기재에 따르면, 성형 주형 내에 광학 소재의 위치 결정 부재를 배치하고, 이를 래크와 피니언 등의 구동 수단에 의해 기준 위치를 중심으로 서로 반대 방향으로 이동시켜 광학 소재를 협지한 상태에서 접촉 및 정지시킴으로써, 광학 소재를 성형 주형에 대해 위치 결정하여 프레스할 때에 성형면이 소재에 접촉하거나, 그 직전에 구동 수단에 의해 위치 결정 부재를 퇴피시키고 있다.
그러나, 이 방법에 따르면, 성형 주형 내부에 위치 결정 부재를 배치하므로 성형 주형이 매우 복잡한 구조가 된다. 이로 인해, 성형 주형의 열용량이 커져 온도 상승 및 온도 하강의 온도 제어를 효율적으로 행하는 것이 곤란해진다. 또한, 래크와 피니언과 같은 구조체를 성형 주형의 근방에 배치하면 장치가 대형화될 뿐 아니라, 이들 구조체의 열변형에 의한 영향 등을 고려할 필요가 생겨 장치 설계가 현저하게 복잡화된다.
또한, 프레스 장치에 상하 주형으로 이루어지는 성형 주형을 고정하여 온도 상승, 프레스 및 냉각을 동일 위치에서 행하는 경우에는, 상기와 같은 장치의 복잡화를 수반하는 가동 부재에 의해 성형 소재의 위치 결정을 행하는 것은 어느 정도는 가능하지만, 프레스 장치로부터 분리된 성형 주형에 성형 소재를 수용하여 장치 내의 각 처리실을 이송시키면서 차례로 적절한 처리를 실시하는 성형 방법(상세에 대해서는 후술함)에 있어서는, 각각의 성형 주형에 상기와 같은 대규모의 가동 부재를 설치하는 것은 현저하게 비효율이고, 실질적으로 불가능하다.
또한, 특허 문헌 2에는 평판 형상의 프리폼을, 볼록면을 갖는 상하 주형에 의해 가압 성형하는 도면이 개시되어 있다. 그리고, 특허 문헌 2에서는 보유 지지 링의 상단부에 프리폼을 적재한 상태에서 가열하고, 계속해서 구동 수단에 의해 보유 지지 링을 하강시킴으로써 성형 주형 내부에서 보유 지지된 프리폼을 가압 직전에 보유 지지 링으로부터 이탈시켜, 프리폼을 하부 주형 상에 적재한 후 상하 주형에 의해 프리폼을 가압하고 있다.
그러나, 이러한 방법에 있어서도, 성형 소재가 수용된 성형 주형을 각 처리실로 이송하면서 차례로 적절한 처리를 실시하는 성형 주형으로의 성형 소재의 공급과 가압 및 성형체의 취출이 동일 위치에서 행해지지 않는 성형 방법에 있어서는, 보유 지지 수단의 구동 수단(특허 문헌 2의 도2에 도시되는 압박 막대나, 도3에 도시되는 가스 공급 수단)을 마련할 수 없다는 문제점이 있다.
또한, 특허 문헌 2에 개시되어 있는 장치에서는 상하 주형의 수평 방향의 상호 위치를 규제하는 수단이 없기 때문에 상하 주형의 동축성을 얻을 수 없다. 이로 인해, 성형되는 광학 소자의 제1면과 제2면 사이에 편심(상호의 수평 방향의 시프트 및 상호의 틸트)이 생겨 충분한 광학 성능을 얻을 수 없다.
본 발명은 상기한 사정에 비추어 이루어진 것으로, 하부 주형 성형면이 볼록면을 갖는 경우라도, 하부 주형 성형면 상의 적절한 위치에 배치된 상태에서 성형 소재를 수용하여 성형 주형을 조립할 수 있는 몰드 프레스 성형 주형의 조립 장치 및 광학 소자의 제조 방법의 제공을 목적으로 하고, 또한 상하 주형을 구비한 성형 주형이 프레스 장치에 고정되지 않고 장치 내를 이송하면서 적절한 처리가 차례로 실시되는 성형 방법에도 적용 가능하고, 또한 고정밀도의 광학 소자를 효율적으로 양산할 수 있는 몰드 프레스 성형 주형의 조립 장치 및 광학 소자의 제조 방법의 제공을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 성형 주형의 조립 장치는 볼록면을 갖는 성형면이 형성된 하부 주형과, 상기 하부 주형 성형면과의 대향면에 성형면이 형성된 상부 주형과, 상기 하부 주형과 상기 상부 주형을 각각 양단부측으로부터 삽입 가능하게 한 몸통 주형을 구비한 성형 주형을 성형 소재가 수용된 상태에서 조립하기 위한 조립 장치이며, 상기 몸통 주형과 상기 하부 주형을 상대적으로 근접 및 이격시키기 위한 제1 구동 수단과, 상기 하부 주형 성형면 상에 성형 소재를 공급하는 공급 수단과, 상기 공급 수단에 의해 공급된 상기 성형 소재를 상기 하부 주형 성형면 상에서 보유 지지하는 보유 지지 수단과, 상기 보유 지지 수단에 의한 상기 성형 소재의 보유 지지 및 상기 보유 지지 수단의 퇴피를 행하기 위한 제2 구동 수단과, 상기 몸통 주형과 상기 하부 주형의 상대적인 근접에 의해 상기 몸통 주형과 상기 하부 주형이 소정의 위치 관계가 되었을 때에, 상기 보유 지지 수단을 상기 하부 주형 성형면 상으로부터 퇴피시키도록 상기 제2 구동 수단을 작동시키는 제어 수단을 구비한 구성으로 하고 있다.
이러한 구성으로 하면, 성형 주형의 내부에 성형 소재를 보유 지지 및 지지시키기 위한 부가적인 부재를 설치하지 않고, 하부 주형 성형면 상에 공급된 성형 소재의 미끄러져 떨어짐이나, 위치 어긋남을 방지하여 하부 주형 성형면 상의 적절한 위치에 배치된 상태에서 성형 소재를 수용하여 성형 주형을 조립할 수 있다.
또한, 본 발명의 광학 소자의 제조 방법은 볼록면을 갖는 성형면이 형성된 하부 주형과, 상기 하부 주형 성형면과의 대향면에 성형면이 형성된 상부 주형과, 상기 하부 주형과 상기 상부 주형을 각각 양단부측으로부터 삽입 가능하게 한 몸통 주형을 구비한 성형 주형을 이용하여 성형 소재를 프레스 성형함으로써 광학 소자를 제조하는 방법이며, 상기 하부 주형 성형면 상에 공급된 성형 소재를 상기 하부 주형 성형면 상에 배치된 보유 지지 수단에 의해 보유 지지하면서 상기 몸통 주형과 상기 하부 주형을 상대적으로 근접시킴으로써, 상기 성형 소재 중 적어도 일부가 상기 몸통 주형 내에 삽입된 후에 상기 하부 주형 성형면 상으로부터 상기 보유 지지 수단을 퇴피시키고, 계속해서 상기 하부 주형과 상기 상부 주형 사이에서 상기 성형 소재를 프레스 성형하는 방법으로 하고 있다.
이러한 방법으로 하면, 성형 주형의 내부에 성형 소재를 보유 지지 및 지지시키기 위한 부가적인 부재를 설치하지 않고, 하부 주형 성형면 상에 공급된 성형 소재의 미끄러져 떨어짐이나, 위치 어긋남을 방지하여 하부 주형 성형면 상의 적절한 위치에 배치된 상태에서 성형 소재를 수용하여 성형 주형을 조립할 수 있고, 성형되는 광학 소자에 두께의 불균일이나, 형상 불량이 생기지 않고 편심 정밀도를 정밀하고, 또한 용이하게 제어하여 광학 소자를 제조할 수 있다.
또한, 본 발명의 광학 소자의 제조 방법은, 상기 성형 소재 중 적어도 최대 외경부가 상기 몸통 주형 내에 삽입된 후에 상기 하부 주형 성형면 상으로부터 상기 보유 지지 수단을 퇴피시키는 방법으로 할 수 있다.
이러한 방법으로 하면, 보유 지지 수단이 성형 주형의 조립의 방해가 되지 않도록 보유 지지 수단을 하부 주형 성형면 상으로부터 퇴피시켜도, 하부 주형 성 형면과 몸통 주형의 내주면에 의해 성형 소재를 보다 안정적으로 보유 지지할 수 있다.
또한, 본 발명의 광학 소자의 제조 방법은 볼록면을 갖는 성형면이 형성된 하부 주형과, 상기 하부 주형 성형면과의 대향면에 성형면이 형성된 상부 주형과, 상기 하부 주형과 상기 상부 주형을 각각 양단부측으로부터 삽입 가능하게 한 몸통 주형을 구비한 성형 주형을 이용하여 성형 소재를 프레스 성형함으로써 광학 소자를 제조하는 방법이며, 상기 하부 주형 성형면 상에 공급된 성형 소재를 상기 하부 주형 성형면 상에 배치된 보유 지지 수단에 의해 보유 지지하면서 상기 상부 주형이 조립된 상기 몸통 주형과 상기 하부 주형을 상대적으로 근접시킴으로써, 상기 성형 소재가 상기 하부 주형과 상기 상부 주형에 의해 협지된 후에 상기 하부 주형 성형면 상으로부터 상기 보유 지지 수단을 퇴피시키고, 계속해서 상기 하부 주형과 상기 상부 주형 사이에서 상기 성형 소재를 프레스 성형하는 방법으로 할 수 있다.
이러한 방법으로 하면, 성형 주형의 내부에 성형 소재를 보유 지지 및 지지시키기 위한 부가적인 부재를 설치하지 않고, 하부 주형 성형면 상에 공급된 성형 소재의 미끄러져 떨어짐이나 위치 어긋남을 방지하고, 특히 몸통 주형의 내경보다도 직경이 작아 몸통 주형의 내주면과 접촉시키는 것이 곤란한 성형 소재라도 안정적으로 보유 지지하여, 하부 주형 성형면 상의 적절한 위치에 배치된 상태로 성형 소재를 수용하여 성형 주형을 조립할 수 있고, 성형되는 광학 소자에 두께의 불균일이나, 형상 불량이 생기지 않고 편심 정밀도를 정밀, 또한 용이하게 제어하여 광학 소자를 제조할 수 있다.
또한, 본 발명의 광학 소자의 제조 방법은 상기 성형 소재가 원기둥 형상 또는 양 볼록 곡면 형상으로 할 수 있다. 그리고, 상기 성형 소재가 양 볼록 곡면 형상인 경우, 상기 보유 지지 수단이 상기 성형 소재의 최대 외경부로부터 하측을 보유 지지하여 최대 외경부의 주변에 개방 공간을 확보하는 방법으로 할 수 있다.
이러한 방법으로 하면, 보유 지지 수단이 성형 소재의 최대 외경부에 접촉하지 않고 최대 외경부의 주변에 개방 공간을 확보할 수 있어, 성형 소재의 최대 외경부를 확실하게 몸통 주형 내에 삽입할 수 있다.
또한, 본 발명의 광학 소자의 제조 방법은 상기 성형 소재가 수용된 상태에서 조립된 상기 성형 주형을 가열실, 프레스실 및 냉각실을 포함하는 복수의 처리실로 이송하여, 각각의 처리실에서 가열, 프레스 및 냉각을 포함하는 처리를 실시함으로써 상기 성형 소재를 프레스 성형하는 방법으로 할 수 있다.
이러한 방법으로 하면, 다수의 성형 주형을 동시에 사용하면서 성형 주형의 온도 상승이나 온도 하강을 효율적으로 행하여, 각각의 성형에 필요한 실질 시간(형성 사이클 타임)을 단축할 수 있다. 그리고, 본 발명 방법에 있어서, 성형 주형을 조립할 때에는 성형 주형에 대규모의 가동 부재를 설치하지 않고 하부 주형 성형면 상에 공급된 성형 소재의 미끄러져 떨어짐이나, 위치 어긋남을 방지할 수 있기 때문에 이러한 제조 방법을 적절하게 이용할 수 있다.
이하, 본 발명에 관한 성형 주형의 조립 장치 및 광학 소자의 제조 방법의 바람직한 실시 형태에 대해 도면을 참조하여 설명한다.
[몰드 프레스 성형 주형]
우선, 본 발명에 적절하게 이용되는 몰드 프레스 성형 주형(이하, 단순히 성형 주형이라 함)의 일예에 대해 설명한다. 여기서, 도1은 성형 주형의 개략 단면도이고, 프레스 하중 인가시의 상태[도10의 (11) 참조]를 도시하고 있다. 또한, 도8 내지 도12는 후술하는 본 발명에 관한 광학 소자의 제조 방법의 실시 형태에 있어서의 각 공정을 도시하는 설명도이다.
도1에 도시하는 성형 주형은 상부 주형(10), 하부 주형(20) 및 몸통 주형(30)을 구비하여 구성되고, 상부 주형(10)과 하부 주형(20) 사이에서 성형 소재(50)를 프레스 성형한다.
나타내는 예에 있어서, 몸통 주형(30)은 성형 주형을 조립시나, 프레스 성형시에 상하 주형(10, 20)을 미끄럼 이동 가이드함으로써 이들 수평 방향의 상대 위치를 규제하여 상하 주형(10, 20)의 동축성을 확보한다.
이로 인해, 몸통 주형(30)과 상하 주형(10, 20)의 미끄럼 이동 간극은 요구되는 광학 소자의 편심 정밀도를 고려하면 10 ㎛ 이하, 특히 5 ㎛ 이하로 하는 것이 바람직하다. 상기 미끄럼 이동 간극을 제어하면, 상하 주형(10, 20)의 성형면(11, 21) 사이의 편심[시프트 : 상하 주형(10, 20)의 성형면(11, 21)의 수평 방향의 어긋남, 틸트 : 상하 주형(10, 20)의 축의 기울기]을 고정밀도로 억제할 수 있다.
도시하는 성형 주형에서는 프레스 성형시에, 몸통 주형(30) 내에 끼워 맞추어진 하부 주형(20)에 대해, 상부 주형(10)이 몸통 주형(30) 내를 미끄럼 이동 가이드되어 상하 주형(10, 20)이 상대적으로 접근 및 이격하도록 구성되어 있지만, 이와는 반대로 구성할 수도 있다. 즉, 몸통 주형(30) 내에 끼워 맞추어진 상부 주형(10)에 대해 하부 주형(20)이 제1 몸통 주형(30) 내를 미끄럼 이동 가이드되도록 해도 좋고, 상하 주형(10, 20)이 그 동축성을 확보하면서 상대적으로 근접 및 이격하도록 되어 있으면 그 구체적인 구성은 제한되지 않는다.
이러한 몸통 주형(30)에는 상하 주형(10, 20)이 접근 및 이격할 때에, 주형 내외의 기압차에 의해 상하 주형(10, 20)의 움직임이 방해되지 않도록 하기 위한 통기 구멍(33, 33)을 마련해 두는 것이 바람직하다. 특히, 도시한 바와 같이 몸통 주형(30)의 내경이 변화되어 단차부가 되어 있는 부위나, 몸통 주형(30)의 상단부면과 상부 주형(10)의 상단부면이 거의 동일면 상이 되었을 때의 상부 주형(10)의 성형면(11)의 외연부와 같은 정도의 높이가 되는 위치에 통기 구멍(33)을 마련하고, 이 단차부의 간극이나, 성형 소재(50)와 상하 주형(10, 20)의 간극에 있어서의 체적의 증감에 대해 성형 주형 내부가 항상 외압과 동등해지도록 통기 구멍(33)을 거쳐서 분위기 가스의 도통이 행해지도록 하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 프레스 성형이나 성형 주형의 조립 및 분해를 원활하게 행할 수 있게 된다.
상부 주형(10)은 하부 주형(20)과 대향하는 하면에 성형면(11)이 형성되어 있다. 도1에 나타내는 예에 있어서, 성형면(11)은 볼록면으로 되어 있지만 오목면 또는 평면이라도 좋다. 또한, 상부 주형(10)의 상부에는 성형면(11)보다 직경이 큰 플랜지부(12)가 형성되어 있고, 이 플랜지부(12)가 몸통 주형(30)의 상부에 형성된 대직경 내주부(31)에 수용된다.
이때, 상부 주형(10)의 상면과, 몸통 주형(30)의 상면이 동일면이 되었을 때 에, 상부 주형(10)에 형성된 플랜지부(12)의 하면과, 몸통 주형(30)에 형성된 소경 내주부(32)의 상단부 사이에는 소정 치수 이상의 간극(G)이 확보되도록 하는 것이 바람직하다. 이러한 간극(G)을 확보함으로써 프레스 성형시에 상부 주형(10)을 그 상면이 몸통 주형(30)의 상면과 일치할 때까지 압박하여, 일단 성형체(15)의 두께를 결정한 후라도 성형체(51)에 필요한 하중[상부 주형(10)의 자중만으로도 좋음]을 계속 부여할 수 있고, 성형체(51)의 열수축에 추종한 상부 주형(10)의 하강을 허용할 수 있다[도10의 (11) 및 도10의 (12) 참조].
또한, 하부 주형(20)의 상부 주형(10)과 대향하는 상면에는 볼록면을 갖는 성형면(21)이 형성되어 있다. 또한, 하부 주형(20)의 하부에는 성형면(21)보다 직경이 큰 플랜지부(22)가 형성되어 있다. 프레스 성형시에, 이 플랜지부(22)의 상면에 몸통 주형(30)의 하면이 접촉하고, 또한 프레스압에 의해 서로 밀착됨으로써 하부 주형(20)과 몸통 주형(30)의 상호 위치가 고정밀도로 구성되고, 이에 의해서도 틸트가 억제된다.
이러한 성형 주형에 있어서, 상부 주형(10), 하부 주형(20) 및 몸통 주형(30)의 소재에는 특별히 제한은 없다. 탄화규소, 규소, 질화규소, 탄화텅스텐, 산화알루미늄이나 탄화티탄의 서멧 또는 이들 표면에 다이아몬드, 내열 금속, 귀금속 합금, 탄화물, 질화물, 붕화물, 산화물 등을 피복한 것을 들 수 있다.
또한, 상하 주형(10, 20)의 성형면(11, 21)에는 유리의 융착을 방지하기 위해, 비정질 및/또는 결정질의 그래파이트 및/또는 다이아몬드의 단일 성분층 또는 혼합층으로 이루어지는 탄소막 또는 귀금속 합금에 의한 이형막(離型膜) 등을 이용 하는 것이 바람직하다.
[성형 주형의 조립 장치]
다음에, 본 발명에 관한 성형 주형의 조립 장치(이하, 단순히 조립 장치라 함)의 실시 형태에 대해 도1에 도시하는 성형 주형을 조립하는 예를 들어 설명한다. 여기서, 도2는 본 실시 형태에 관한 조립 장치에 의해 도1에 도시하는 성형 주형을 조립하는 예의 일 공정을 도시하고 있고, 도2의 (a), (b)의 각각은 도9의 (5), (6)에 대응한다.
본 실시 형태에 있어서의 조립 장치는 성형 소재(50)를 하부 주형(20)의 성형면(21) 상에 공급하면서 성형 주형을 조립하기 위한 것이고, 성형 주형의 조립시에 몸통 주형(30)과 하부 주형(20)을 상대적으로 근접시킴으로써 몸통 주형(30)에 하부 주형(20)을 조립할 수 있고, 또한 프레스 성형 후에 성형 주형을 분해하여 프레스 성형된 성형체(51)를 취출할 때에는, 몸통 주형(30)과 하부 주형(20)을 상대적으로 이격시킴으로써 몸통 주형(30)으로부터 하부 주형(20)을 빼낼 수 있도록 구성된다.
나타내는 예에서는, 성형 주형을 조립하는 데 있어서 상부 주형(10)을 미리 몸통 주형(30)에 조립하고 있다. 그리고, 상부 주형(10)이 넣어진 상태에서 몸통 주형(30)의 위치를 보유 지지 수단(80)에 의해 고정하고, 승강 가능하게 구성된 적재대(70) 상에 적재된 하부 주형(20)이[도2의 (a) 참조], 적재대(70)가 승강함으로써 몸통 주형(30)에 대해 적재대(70)마다 근접 및 이격하도록 되어 있다[도2의 (b) 참조].
이때, 적재대(70)에는 하부 주형(20)을 적재하는 면에 개구부(71)를 설치해 두고, 이 개구부(71)로부터 분위기 가스를 흡인함으로써 적재대(70) 상에 하부 주형(20)을 밀착 및 고정하도록 구성하여, 하부 주형(20)이 적재대(70) 상에서 위치 어긋남을 일으키지 않도록 하는 것이 바람직하다.
본 실시 형태에 있어서, 적재대(70)를 승강시키기 위한 구동 수단, 즉 몸통 주형(30)과 하부 주형(20)을 상대적으로 근접 및 이격시키기 위한 구동 수단(제1 구동 수단)으로서는, 몸통 주형(30)과 하부 주형(20)의 수평 방향의 위치 관계를 보유 지지하면서 적재대(70)를 수직 방향을 따라 상하 이동시킬 수 있는 것이면 특별히 제한되지 않는다.
예를 들어, 유압 실린더나 에어 실린더 등에 의해 적재대(70)를 승강시키는 승강 기구 또는 나사 축의 회전에 의해, 그 회전 운동을 직선 운동으로 변환하여 적재대(70)를 승강시키는 승강 기구 등을 적절하게 채용할 수 있다.
본 실시 형태에서는 몸통 주형(30)의 위치를 고정해 두고, 몸통 주형(30)에 대해 하부 주형(20)이 근접 및 이격하도록 구성된 예를 들지만, 이것과는 반대로 하부 주형(20)의 위치를 고정하여 보유 지지 수단(80)을 승강시키는 등 하여, 하부 주형(20)에 대해 몸통 주형(30)이 근접 및 이격하도록 구성할 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 있어서의 제1 구동 수단의 구체적인 구성은 몸통 주형(30)과 하부 주형(20)을 상대적으로 근접 및 이격할 수 있는 것이면 상기한 예로 한정되지 않는다.
또한, 본 실시 형태에 있어서의 조립 장치는 성형 주형을 조립할 때 하부 주 형(20)의 성형면(21) 상에 성형 소재(50)를 공급하기 위한 공급 수단을 구비한다.
공급 수단은, 예를 들어 선단부에 흡착 패드(61)를 구비한 반송 아암(60) 등으로 할 수 있지만[도8의 (3), (4) 참조], 소정 범위 내의 위치 정밀도로 하부 주형(20)의 성형면(21) 상에 성형 소재(50)를 공급할 수 있는 것이면 그 구체적인 구성은 특별히 제한되지 않는다.
또한, 본 실시 형태에 있어서의 조립 장치는 공급된 성형 소재(50)를 하부 주형(20)의 성형면(21) 상에서 보유 지지하는 보유 지지 수단으로서의 보유 지지 부재(40)를 구비한다.
보유 지지 부재(40)는 하부 주형(20)의 성형면(21) 상에 공급된 성형 소재(50)를 안정적으로 보유 지지하여[도2의 (a) 참조] 성형 소재(50)의 미끄러져 떨어짐이나, 위치 어긋남을 방지하기 위한 것이다. 그리고, 성형 주형을 조립할 때, 몸통 주형(30)과 하부 주형(20)이 근접하여 양자가 소정의 위치 관계가 될 때까지 하부 주형(20)과의 상대적인 위치 관계를 보유 지지하면서, 하부 주형(20)의 성형면(21) 상에서 성형 소재(50)를 계속해서 보유 지지하는 기능을 갖는다[도2의 (b) 참조]. 도2에 나타내는 예에서는, 몸통 주형(30)과 하부 주형(20)이 근접하고, 성형 소재(50)의 일부가 몸통 주형(30) 내에 삽입되어, 하부 주형(20)의 성형면(21)과 몸통 주형(30)의 내주면에 의해 성형 소재(50)가 보유 지지된 상태가 될 때까지, 성형 소재(50)가 보유 지지 부재(40)에 보유 지지되도록 하고 있다.
보유 지지 부재(40)는, 예를 들어 도3에 도시한 바와 같이 선단부 부분에 보유 지지부(41)를 구비한 한 쌍의 아암(45, 45)으로 이루어지는 것으로 할 수 있지 만, 상기 기능을 갖는 것이면 보유 지지 부재(40)의 구체적인 구성은 특별히 제한되지 않는다.
나타내는 예에 있어서, 보유 지지 부재(40)는 하부 주형(20)의 성형면(21)과 거의 동등한 수평면 상에서 아암(45, 45)이 서로 근접 및 이격함으로써 보유 지지부(41)를 개폐할 수 있도록 구성되어 있다. 그리고, 보유 지지 부재(40)는 아암(45, 45)을 서로 근접시켜 보유 지지부(41)를 폐쇄함으로써, 하부 주형(20)의 성형면(21) 상에서 성형 소재(50)를 협지하도록 보유 지지할 수 있도록 되어 있다. 또한, 보유 지지 부재(40)는 아암(45, 45)을 이격시켜 보유 지지부(41)를 개방함으로써 성형 소재(50)의 보유 지지를 해제하는 동시에, 몸통 주형(30)과 하부 주형(20) 사이로부터 퇴피할 수 있도록 되어 있다.
또한, 보유 지지 부재(40)는 적재대(70)에 부착함으로써 하부 주형(20)과의 상대적인 위치 관계를 유지시킬 수 있다. 또한, 도3에서는 폐쇄된 상태의 보유 지지부(41)를 파선으로 나타내고 있다.
보유 지지 부재(40)에 성형 소재(50)를 보유 지지시키는 데 있어서는, 보유 지지부(41)를 폐쇄한 상태에서 하부 주형(20)의 성형면(21) 상에 보유 지지 부재(40)를 대기시키고, 반송 아암(60)에 의해 성형 소재(50)를 보유 지지부(41)에 적재함으로써 성형 소재(50)를 보유 지지 부재(40)에 보유 지지시키도록 할 수 있다. 또한, 반송 아암(60)에 의해 하부 주형(20)의 성형면(21) 상에 공급된 성형 소재(50)에 대해, 반송 아암(60)에 보유 지지된 상태를 유지한 상태로 성형 소재(50)를 대향 방향으로부터 협지하도록 하여 보유 지지부(41)를 폐쇄하고, 보유 지지 부재 (40)에 의해 성형 소재(50)를 보유 지지한 후에, 또는 보유 지지 부재(40)에 의해 성형 소재(50)를 보유 지지하는 것과 동시에 반송 아암(60)에 의한 보유 지지를 해제하도록 해도 좋다.
본 실시 형태에 있어서, 보유 지지부(41)를 개폐하기 위한 구동 수단, 즉 보유 지지 부재(40)에 의한 성형 소재(50)의 보유 지지 및 보유 지지 부재(40)의 퇴피를 행하기 위한 구동 수단(제2 구동 수단)에는, 예를 들어 리니어 모터, 스텝핑 모터 등을 이용할 수 있지만, 몸통 주형(30)과 하부 주형(20)을 상대적으로 근접 및 이격시키기 위한 제1 구동 수단과 동기하여, 몸통 주형(30)과 하부 주형(20)이 소정의 위치 관계가 되었을 때에 보유 지지 부재(40)가 몸통 주형(30)과 하부 주형(20) 사이로부터 퇴피하도록 임의의 제어 수단에 의해 제어할 수 있는 것이면 특별히 제한되지 않는다.
여기서, 제1 구동 수단과 제2 구동 수단을 동기시켜 제어하는 예에 대해 설명한다. 도13은 제어 수단의 일예를 나타내는 블럭도이고, 제어 수단(100)은 제1 구동 수단(110)과 제2 구동 수단(120)의 구동을 제어하는 제어부(101)와, 검지부(102)를 구비한다.
도시하는 제어 수단에 있어서, 성형 소재(50)가 보유 지지 부재(40)에 보유 지지되면[도9의 (5) 참조], 성형 주형의 조립을 개시시키기 위한 개시 신호가 제어부(101)에 입력된다. 개시 신호가 입력되면 제어부(101)가 제1 구동 수단(110)을 구동함으로써 적재대(70)가 상승을 개시한다. 적재대(70)의 위치는 검지부(102)에 의해 검지되어 몸통 주형(30)과 하부 주형(20)이 미리 설정된 위치 관계가 될 때까 지 적재대(70)가 상승한다. 그리고, 몸통 주형(30)과 하부 주형(20)이 소정의 위치 관계가 될 때까지 적재대(70)가 상승하였을 때에, 검지부(102)는 제어부(101)에 대해 검지 신호를 출력한다. 검지 신호가 입력된 제어부(101)는 제1 구동 수단(110)의 구동을 정지하여 적재대(70)의 상승을 중단한다[도9의 (6) 참조]. 한편, 제어부(101)는 제2 구동 수단(120)을 구동하여, 보유 지지 부재(40)에 의한 성형 소재(50)의 보유 지지를 해제하는 동시에 보유 지지 부재(40)를 퇴피시킨다[도9의 (7) 참조].
검지부(102)가 보유 지지 부재(40)의 퇴피가 완료된 것을 검지하면 검지 신호가 제어부(101)에 대해 출력되고, 검지 신호가 입력된 제어부(101)는 제2 구동 수단(120)의 구동을 정지한다. 한편, 제어부(101)는 제1 구동 수단(110)을 다시 구동하여 적재대(70)를 더 상승시킨다. 하부 주형(20)이 몸통 주형(30)에 조립되면 검지부(102)가 제어부(101)에 대해 검지 신호를 출력하고, 검지 신호가 입력된 제어부(101)는 제1 구동 수단(110)의 구동을 정지하여 적재대(70)의 상승을 멈춘다[도9의 (8) 참조].
이에 의해, 성형 주형의 조립이 완료된다.
본 발명에 이용하는 성형 소재(50)의 재료에는 특별히 제한은 없고, 예를 들어 유리 프리폼 등의 유리 소재로 할 수 있다. 그리고, 성형 소재(50)의 형상은, 예를 들어 블럭 형상의 광학 유리를 절단 및 연마하여 원기둥 형상 및 구 형상 등으로 가공(냉간 가공)한 것, 또는 용융 상태로부터 받침 주형 상에 적하 또는 하향 유동함으로써 구 형상 및 양 볼록 곡면 형상 등으로 예비 성형(열간 성형)한 것으 로 할 수 있다. 본 발명에 있어서는, 냉간 가공한 원기둥 형상의 유리 소재 및 열간 성형한 양 볼록 곡면 형상의 유리 소재 또는 열간 성형 후에, 또한 열간에서 평면 또는 오목면을 가공하는 등의 예비 성형을 한 유리 소재가 바람직하다.
또한, 성형 소재(50)의 직경은 얻고자 하는 성형체(51)의 직경[몸통 주형(30)의 내경]보다 작은 것이 필요하고, 약간 작은 것이 바람직하다. 이와 같이 하면, 성형 주형 내에 수용된 성형 소재(50)가 하부 주형(20) 상에서 크게 편재하지 않기 때문에 프레스 성형시에 두께의 불균일이 생기기 어려워진다. 구체적으로는, 예를 들어 얻고자 하는 성형체(51)의 직경에 대해 90 ％ 내지 99 ％의 것이 바람직하다.
또한, 성형 주형으로부터 취출된 성형체(51)는 센터링 가공(성형체의 외주를 절삭 제거하는 동시에, 외경 중심을 광학적인 중심과 일치시킴)을 행할 수 있지만, 생산 효율상 센터링 가공을 행하지 않고 그대로 최종 광학 소자의 형상으로 하는 것이 바람직하다.
보유 지지 부재(40)는 이러한 성형 소재(50)의 형상이나 치수 등을 고려하여 설계되지만, 예를 들어 도2에 도시한 바와 같이 성형 소재(50)가 원기둥 형상인 경우에는 성형 소재(50)의 보유 지지되는 부위의 수직 단면 형상에 맞추어 보유 지지부(41)에 단차부(42)를 설치하고, 이 단차부(42)에 의해 성형 소재(50)의 하면측의 외주연부를 따른 바닥면과 측면을 지지함으로써 성형 소재(50)를 보유 지지 부재(40)에 보유 지지시키는 것이 바람직하다. 또한, 도4에 도시한 바와 같이 성형 소재(50)가 양 볼록 곡면 형상인 경우에는, 보유 지지부(41)의 선단부에 성형 소재 (50)의 보유 지지되는 면을 모방한 형상의 테이퍼(43)를 설치하여 성형 소재(50)를 수평으로 보유 지지하기 쉽게 할 수 있다.
이와 같이, 보유 지지부(41)는 성형 소재(50)의 보유 지지되는 부위의 형상에 따라서, 단차부(42)나 테이퍼(43) 등을 설치함으로써 성형 소재(50)를 보유 지지하기 쉬운 형상으로 하여 면접촉에 의해 성형 소재(50)를 보다 안정적으로 보유 지지할 수 있도록 하는 것이 바람직하지만, 이러한 단차부(42)나 테이퍼(43)를 설치하지 않고, 모서리부에 의해 실질적으로 선 접촉에 의해 성형 소재(50)를 보유 지지하는 형상이라도 좋다. 또한, 나타내는 예에서는 성형 소재(50)를 그 전체 둘레에 걸쳐 보유 지지하도록 하고 있지만, 성형 소재(50)를 안정적으로 보유 지지할 수 있는 한 보유 지지부(41)의 형상은, 예를 들어 성형 소재(50)와 접촉하는 부위가 주위 방향을 따라 등간격으로 이격하여 설치된 것이라도 좋다.
또한, 보유 지지 부재(40)의 두께는 보유 지지 부재(40)의 강도나 강성 등을 고려하여, 공급된 성형 소재(50)를 보유 지지 및 지지하는 데 충분한 것이면 좋지만, 보유 지지 부재(40)의 두께가 지나치게 크면 다음과 같은 문제점이 생길 우려가 있다.
예를 들어, 성형 소재(50)가 원기둥 형상인 경우 보유 지지부(41)에 설치하는 단차부(42)의 형상에도 의하지만, 성형 소재(50)의 측면을 지지하는 부분의 면적이 커지고, 이에 대해 성형 소재(50)의 측면에 있어서의 몸통 주형(30)의 내주면과 접촉할 수 있는 부분의 면적이 상대적으로 작아지면, 하부 주형(20)의 성형면(21)과 몸통 주형(30)의 내주면에 의한 성형 소재(50)의 보유 지지가 안정되지 않 게 되는 경향이 있다는 문제점이나, 보유 지지 부재(40)가 하부 주형(20)의 성형면(21)과 간섭한다는 문제점이 생길 우려가 있다.
이로 인해, 보유 지지 부재(40)의 최대 두께는 성형 소재(50)의 두께의 절반 이하로 하는 것이 바람직하다.
또한, 성형 소재(50)가 양 볼록 곡면 형상인 경우에는 성형 소재(50)의 최대 외경부보다도 하부 주형(20)측의 위치에서 보유 지지부(41)에 보유 지지시키는 것이 바람직하다(도4 참조). 성형 소재(50)를 보유 지지하는 위치를 이와 같이 함으로써, 보유 지지부(41)가 성형 소재(50)의 최대 외경부에 접촉하지 않고 최대 외경부의 주변에 개방 공간을 확보할 수 있다.
이에 의해, 몸통 주형(30)과 하부 주형(20)이 근접함으로써 몸통 주형(30) 내에 성형 소재(50)가 삽입될 때에, 성형 소재(50)의 최대 외경부가 확실하게 몸통 주형(30) 내에 삽입되어, 보유 지지부(40)에 의한 성형 소재(50)의 보유 지지가 해제되어도, 하부 주형(20)의 성형면(21)과 몸통 주형(30)의 내주면에 의해 성형 소재(50)를 안정적으로 보유 지지할 수 있다.
본 실시 형태에 있어서, 보유 지지 부재(40)를 몸통 주형(30)과 하부 주형(20) 사이로부터 퇴피시키는 타이밍은, 도2의 (b)이나 도4의 (b)에 도시한 바와 같이 성형 소재(50)의 일부[성형 소재(50)의 형상이 양 볼록 곡면 형상인 경우에는 성형 소재(50)의 최대 외경부]가 몸통 주형(30) 내에 삽입되어 하부 주형(20)의 성형면(21)과 몸통 주형(30)의 내주면에 의해 성형 소재(50)가 보유 지지된 상태가 되었을 때에, 아암(45, 45)을 서로 이격하는 방향으로 구동시켜 성형 소재(50)의 보유 지지를 해제하는 것과 동시에 보유 지지 부재(40)의 퇴피가 개시되도록 해도 좋지만, 다음과 같은 타이밍으로 보유 지지 부재(40)를 퇴피시킬 수 있다.
즉, 예를 들어 도5에 도시한 바와 같이, 도4의 (b)에 도시하는 상태로부터 하부 주형(20)과 보호 부재(40)의 상대적인 위치 관계를 보유 지지하면서, 또한 몸통 주형(30)과 하부 주형(20)을 근접시킴으로써 본체부(30)의 하면에 접촉한 보유 지지 부재(40)가 하부 주형(20)에 대해 상대적으로 밀어 내려지고, 이에 의해 보유 지지 부재(40)에 의한 성형 소재(50)의 보유 지지가 해제된 후에 보유 지지 부재(40)를 퇴피시키도록 해도 좋다.
보유 지지 부재(40)가 퇴피하는 타이밍을 이와 같이 하면, 성형 소재(50)의보다 많은 부분이 몸통 주형(30) 내에 삽입된 상태에서 보유 지지 부재(40)에 의한 성형 소재(50)의 보유 지지가 해제되게 되어, 하부 주형(20)의 성형면(21)과 몸통 주형(30)의 내주면에 의한 성형 소재(50)의 보유 지지를 보다 안정된 것으로 할 수 있다.
예를 들어, 성형 소재(50)가 양 볼록 곡면 형상인 경우, 보유 지지 부재(40)를 퇴피시킬 때에 보다 확실하게 성형 소재(50)의 최대 외경부가 몸통 주형(30) 내에 삽입된 상태로 할 수 있다. 또한, 도5에 나타낸 예에서는 성형 소재(50)를 양 볼록 곡면 형상으로 하고 있지만, 성형 소재(50)가 원기둥 형상인 경우에도 이러한 형태는 유효하다. 이 경우에는, 특별히 도시하지 않지만 보유 지지 부재(40)를 퇴피시킬 때에 성형 소재(50)의 전체가 몸통 주형(30) 내에 삽입된 상태로 할 수 있다.
또한, 성형면(21) 상에 성형 소재(50)가 공급된 하부 주형(20)을 몸통 주형(30)에 조립하는 데 있어서, 몸통 주형(30)과 하부 주형(20)이 근접하여 양자가 소정의 위치 관계가 될 때까지는 보유 지지 부재(40)에 의해 성형 소재(50)를 보유 지지하고, 그 후에는 보유 지지 부재(40)와 협동하는 다른 보유 지지 수단에 성형 소재(50)를 보유 지지시킴으로써, 성형 소재(50)가 안정적으로 보유 지지된 상태를 보유 지지하면서 보유 지지 부재(40)를 퇴피시키고, 보유 지지 부재(40)가 성형 주형의 조립[몸통 주형(30)으로의 하부 주형(20)의 조립]의 방해가 되지 않도록 할 수 있으면, 보유 지지 부재(40)와 협동하는 다른 보유 지지 수단은, 상기한 예와 같이 하부 주형(20)의 성형면(21)과 몸통 주형(30)의 내주면에 의해 성형 소재(50)를 보유 지지하는 것으로는 한정되지 않는다.
보유 지지 부재(40)와 협동하여 성형 소재(50)를 보유 지지하는 다른 수단으로서는 성형 주형의 조립의 방해가 되지 않은 한, 도6에 도시한 바와 같이 하부 주형(20)과 상부 주형(10)으로 협지함으로써 성형 소재(50)를 보유 지지하는 것이라도 좋다.
이러한 수단으로 하면, 몸통 주형(30)의 내경보다도 직경이 작고, 몸통 주형(30)의 내주면과 접촉시키기 어려운 성형 소재(50)라도 안정적으로 보유 지지할 수 있다.
이상과 같은 보유 지지 부재(40)의 소재에는, 예를 들어 수지 또는 SUS, 알루미늄 등의 금속을 이용할 수 있다. 또한, 성형 소재(50)는 예열한 후 성형 주형에 공급할 수 있지만, 이때 보유 지지 부재(40)에 수지를 이용하는 경우에는 성형 소재(50)의 예열 온도를 고려하여 200 ℃ 정도의 내열성의 것을 선택하는 것이 바람직하다. 또한, 보유 지지 부재(40)에는 성형 소재(50)와의 접촉 부분[예를 들어, 보유 지지부(41)]에 적절하게 융착 방지를 위한 코팅을 실시해도 좋다.
[몰드 프레스 성형 장치]
다음에, 본 발명에 관한 광학 소자의 제조 방법을 실시하는 데 적합한 몰드 프레스 성형 장치(이하, 단순히 성형 장치라 함)에 대해 설명한다. 여기서, 도7은 이러한 성형 장치의 일예로서 나타내는 회전 이송식 성형 장치의 개략 평면도이다.
도7에 도시하는 성형 장치는 취출 및 삽입실(P1)과, 주위 방향에 늘어세워 배치된 다수의 처리실(P2 내지 P8)을 구비하고 있다.
취출 및 삽입실(P1)에서는 성형을 종료한 성형 주형의 취출 작업과, 새롭게 성형에 제공되는 성형 소재를 수용한 성형 주형의 삽입 작업이 행해진다. 취출 및 삽입실(P1)로부터 삽입된 성형 주형은 도면 중 화살표 방향으로 회전하는 회전 테이블에 부착된 보유 지지대에 보유 지지되는 등 하여, 성형 소재(또는 성형체)를 수용한 형태로 항상 비산화성 가스의 분위기(불활성 가스 분위기) 하에 있는 처리실(P2 내지 P8) 속을 차례로 통과하도록 되어 있다. 회전 테이블은 일정 시간마다 간헐적으로 회전하고, 이 간헐적인 회전에 의해 인접 설치된 처리실 사이를 성형 주형이 이동한다. 그리고, 이 일정 시간이 형성 사이클 타임이 된다.
여기서, P2는 제1 가열실, P3은 제2 가열실, P4는 제3 가열실(또는 균열실)이고, 이들은 총칭하여 가열부라고도 한다. P5는 프레스실이고, 가열부에서 프레스 성형에 적합한 온도가 된 성형 주형으로의 프레스 하중의 인가가 행해진다. P6 은 제1 서냉실, P7은 제2 서냉실, P8은 급냉실이고, 이들은 총칭하여 냉각부라고도 하고, 프레스 하중이 인가된 후의 성형 주형의 냉각 처리가 행해진다. 이들 처리실(P2 내지 P8)은 대략 등간격으로 배치되어 있고, 각각의 처리에 적합한 온도로 온도 제어되는 동시에 각 처리실 내의 온도를 소정 온도로 유지하기 위해 셔터(S1 내지 S6)에 의해 구획되어 있다.
도7에 도시한 바와 같은 성형 장치를 이용하면 성형 소재(또는 성형체)가 수용된 성형 주형을, 각 처리실을 차례로 이송하면서 적절한 처리를 실시함으로써 원하는 광학 소자를 효율적으로 제조할 수 있다.
즉, 프레스 성형에 적합한 온도로의 성형 주형의 온도 상승, 프레스 하중의 인가, 그 후의 냉각 처리가 이차원적으로 배치된 각 처리실을 성형 주형이 통과함으로써 행해지기 때문에, 다수의 성형 주형을 동시에 사용할 수 있어 각각의 성형에 필요한 실질 시간(형성 사이클 타임)이 단축된다.
또한, 전술한 바와 같이, 회전 테이블이 간헐적으로 회전하여 인접 설치된 처리실 사이를 성형 주형이 이동하는 데 필요로 하는 시간이 성형 사이클 타임이 된다.
본 발명에 관한 광학 소자의 제조 방법은 가열실, 프레스실 및 냉각실 등의 각 처리실에 성형 소재(또는 성형체)가 수용된 성형 주형을 이송하여 가열, 프레스 및 냉각을 포함하는 적절한 처리를 차례로 실시하는 성형 장치에 있어서 적합하게 실시되지만, 이러한 성형 장치의 구체적인 구성은 상기한 예로는 제한되지 않는다. 예를 들어, 상기한 예에서는 회전 테이블에 의해 성형 주형을 이송하도록 하고 있 지만, 이차원적(경우에 따라서는 삼차원적)으로 배치된 각 처리실 내를 소정의 시간간격으로 통과할 수 있도록 구성되어 있는 것이면 성형 주형을 이송하는 수단은 특별히 제한되지 않는다.
또한, 각 처리실의 배치 구성은 성형 소재의 조성이나, 얻고자 하는 성형체의 형상에 맞추어 가열 공정이나 냉각 공정을 최적화하기 위해 적절하게 변경할 수 있다. 예를 들어, 가열실을 4개로 하거나, 서냉실을 3개로 하거나 하는 등의 변경을 행할 수 있다. 또한, 생산 효율을 더 향상시키기 위해 가열실, 프레스실 및 냉각실 등을 각각 동일수 연장 설치하여, 다른 온도 조건 및 다른 압박 조건이 필요한 복수 종류의 프레스 성형을 동시 병행적으로 행하도록 해도 좋다.
또한, 생산 효율을 향상시키기 위해서는, 예를 들어 동일한 공정에 제공되는 복수의 보유 지지대가 각 처리실을 동시에 통과하도록 하는 등 하여, 각 처리실 중에서 성형 주형을 복수개씩 동시에 처리할 수 있다. 구체적으로는, 각 처리실에 있어서 가열, 프레스 하중의 인가 및 냉각 처리 등의 처리가 행해질 때에 성형 주형을 진행 방향으로 2개 이상 배열하고, 이들에 대해 동시에 동일 처리를 실시할 수 있다. 이 경우, 프레스실에는 진행 방향으로 배열한 2 이상의 프레스 수단을 마련하는 것이 바람직하다.
[광학 소자의 제조 방법]
다음에, 본 발명에 관한 광학 소자의 제조 방법의 실시 형태에 대해 도1에 도시하는 성형 주형을, 도7에 도시하는 성형 장치에 적용하여 실시하는 예에 대해 설명한다. 여기서, 도8은 본 실시 형태에 관한 광학 소자의 제조 방법에 있어서의 공정 (1) 내지 (4)를 도시하는 설명도, 도9는 상기 공정 (5) 내지 (8)을 도시하는 설명도, 도10은 상기 공정 (9) 내지 (12)를 도시하는 설명도, 도11은 상기 공정 (13) 내지 (16)을 도시하는 설명도, 도12는 상기 공정 (17)을 도시하는 설명도이다.
공정 (1) 내지 (5) : 성형 소재 공급 공정
본 실시 형태에서는 몸통 주형(30)에 조립된 상부 주형(10)과, 하부 주형(20)이 이격된 상태에서[도8의 (1) 참조] 성형 소재(50)를 하부 주형(20)의 성형면(21) 상에 공급하지만, 이때 보유 지지 부재(40)는 하부 주형(20)의 성형면(21) 상에서 보유 지지부(41)를 폐쇄하여 대기한다[도8의 (2) 참조]. 한편, 흡착 패드(61) 부착 반송 아암(60)에 의해 성형 소재(예를 들어, 유리 프리폼)(50)를 흡착 보유 지지하여 성형면(21)의 상방으로 반송한다[도8의 (3) 참조].
그리고, 흡착 패드(61)가 소정 범위 내의 정밀도로 하부 주형(20)의 성형면(21) 상에 도달하여, 보유 지지 부재(40)[보유 지지부(41)에 성형 소재(50)를 적재한 후에[도8의 (4) 참조] 그 흡착을 해제함으로써, 성형 소재(50)는 보유 지지 부재(40)에 의해 보유 지지된다[도9의 (5) 참조].
이때, 나타내는 예에서는 보유 지지부(41)에 단차부(42)를 설치하여, 원기둥 형상의 성형 소재(50)의 하면측의 외주연부를 따른 바닥면과 측면을 단차부(42)로 지지함으로써 성형 소재(50)를 보유 지지 부재(40)에 보유 지지시키고 있다. 이에 의해, 성형 소재(50)는 미끄러져 떨어짐이나, 위치 어긋남이 생기거나 하지 않고 하부 주형(20)의 성형면(21) 상에 안정적으로 보유 지지된다.
또한, 나타내는 예에 있어서, 성형 소재(50)는 원기둥 형상으로 하고 있지만, 양 볼록 곡면 형상 등의 볼록 곡면을 갖는 형상이라도 좋다. 성형 소재(50)가 양 볼록 곡면 형상인 경우, 전술한 바와 같이 성형 소재(50)의 최대 외경부보다도 하부 주형(20)측의 위치에서 보유 지지 부재(40)에 보유 지지시키는 것이 바람직하다(도4 참조).
또한, 성형 소재(50)를 공급할 때에는, 미리 흡착 패드(61)의 중심과 성형 소재(50)의 중심의 위치 맞춤이 행해진 상태에서, 또한 흡착 패드(61)의 중심과 하부 주형(20)의 성형면(21)의 중심이 실질적으로 일치한 상태에서, 성형 소재(50)가 보유 지지 부재(40)에 적재되도록 반송 아암(60)의 동작을 제어하는 것이 바람직하고, 반송 아암(60)은 성형 소재(50)를 공급한 후에 즉시 퇴피한다. 또한, 상부 주형(10)이 조립된 몸통 주형(30)은 보유 지지 수단(80)에 의해 그 위치가 고정되어 있다.
공정 (6) 내지 (8) : 성형 주형의 조립 공정
성형 소재(50)가 보유 지지 부재(40)에 보유 지지되면, 몸통 주형(30)의 위치가 보유 지지 수단(80)에 의해 고정된 상태에서 적재대(70)가 상승하여, 보유 지지 부재(40)와 하부 주형(20)의 상대적인 위치 관계를 보유 지지하면서 하부 주형(20)이 몸통 주형(30)에 근접한다.
적재대(70)가 소정량 상승하면, 성형 소재(50)의 일부가 몸통 주형(30) 내에 삽입되고, 성형 소재(50)는 하부 주형(20)의 성형면(21)과 몸통 주형(30)의 내주면에 의해서도 보유 지지된다[도9의 (6) 참조]. 계속해서, 보유 지지 부재(40)는 성 형 소재(50)의 보유 지지를 해제하여 성형면(21) 상으로부터 퇴피하지만, 성형 소재(50)는 하부 주형(20)의 성형면(21)과 몸통 주형(30)의 내주면에 의해 보유 지지되어 있기 때문에 성형면(21)으로부터 미끄러져 떨어거나, 위치 어긋남이 생기거나 하지 않는다[도9의 (7) 참조].
이때, 성형 소재(50)가 원기둥 형상인 경우에는 하부 주형(20)의 성형면(21)과 몸통 주형(30)의 내주면에 의한 보유 지지를 안정된 것으로 하기 위해, 성형 소재(50)의 두께를 h라 할 때 몸통 주형(30) 내에 삽입되는 부분의 길이가 0.2h 이상인 것이 바람직하다.
또한, 본 실시 형태에 있어서는, 보유 지지 부재(40)가 몸통 주형(30)으로의 하부 주형(20)의 조립의 방해가 되지 않도록 보유 지지 부재(40)에 의한 성형 소재(50)의 보유 지지를 해제하여, 보유 지지 부재(40)를 성형면(21) 상으로부터 퇴피시켜도 보유 지지 부재(40)와 협동하여 성형 소재(50)를 안정적으로 계속 보유 지지할 수 있으면, 보유 지지 부재(40)에 의한 보유 지지를 해제한 후에 성형 소재(50)를 보유 지지시키는 수단은 하부 주형(20)의 성형면(21)과 몸통 주형(30)의 내주면에 의해 성형 소재(50)를 보유 지지하는 것으로는 한정되지 않는다.
예를 들어, 성형 소재(50)의 직경이 몸통 주형(30)의 내경보다도 직경이 작아 몸통 주형(30)의 내주면과 접촉시키는 것이 곤란한 경우에는, 전술한 바와 같이 하부 주형(20)과 상부 주형(10)으로 협지함으로써 성형 소재(50)를 보유 지지하도록 해도 좋다(도6 참조).
하부 주형(20)의 성형면(21) 상으로부터 보유 지지 부재(40)가 퇴피한 후, 적재대(70)를 더 상승시킴으로써 몸통 주형(30) 내에 하부 주형(20)이 조립된다[도9의 (8) 참조]. 이때, 몸통 주형(30)과 하부 주형(20)의 간극은 5 ㎛ 이하로 되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 미리 조립된 상부 주형(10)과 몸통 주형(30)도 같은 간극으로 하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 상하 주형(10, 20)의 성형면(11, 21) 사이의 편심을 고정밀도로 억제할 수 있다.
몸통 주형(30) 내에 하부 주형(20)이 조립되어 몸통 주형(30)의 하면에 하부 주형(20)의 플랜지부(22)의 상면이 접촉하면, 도9의 (8)에 도시한 바와 같이 성형 소재(50)의 두께에 의해 상부 주형(10)의 상면이 몸통 주형(30)의 상면보다 높은 위치로 밀어 올려진다.
또한, 성형 주형을 조립하는 데 있어서 몸통 주형(30)과 하부 주형(20)을 근접시키는 제1 구동 수단과, 보유 지지 부재(40)에 의한 성형 소재(50)의 보유 지지 및 보유 지지 부재(40)의 하부 주형(20)의 성형면(21) 상으로부터의 퇴피를 행하는 제2 구동 수단은 전술한 바와 같은 제어 수단에 의해 동기시켜 제어할 수 있다. 또한, 성형 주형을 조립할 때에는 적재대(70)를 상승시키는 대신에, 보유 지지 수단(80)에 의해 상부 주형(10) 및 몸통 주형(30)을 하강시키도록 해도 좋다.
상기의 공정 (1) 내지 (8)에 있어서는, 하부 주형(20)이 적재대(70) 상에서 위치 어긋남을 일으키지 않도록 적재대(70)에 설치된 개구부(71)로부터 분위기 가스를 흡인함으로써 적재대(70) 상에 하부 주형(20)을 밀착 및 고정할 수 있다. 또한, 후술하는 바와 같이, 성형 주형을 분해할 때에 분위기 가스의 흡인에 의해 적재대(70) 상에 하부 주형(20)을 밀착 및 고정하여 몸통 주형(30)으로부터 하부 주 형(20)을 뽑아내었을 때의 위치를 보유 지지함으로써, 하부 주형(20)과 몸통 주형(30)의 수평 방향의 상대 위치가 어긋나 버리는 것을 피할 수 있다.
또한, 상기한 공정 (1) 내지 (8)에 따라서 성형 소재(50)를 수용하여 조립된 성형 주형은, 도7에 도시하는 성형 장치에 있어서 취출 및 삽입실(P1)로부터 성형 장치 내로 삽입되지만, 상기한 공정 (1) 내지 (8)은 취출 및 삽입실(P1) 내에서 행하도록 해도 좋다.
공정 (9) : 가열 공정
성형 소재(50)가 수용되어 성형 장치 내에 삽입된 성형 주형을 회전 테이블에 부착된 보유 지지대(75)에 보유 지지시키는 등 하여, 가열실(P2 내지 P4)로 차례로 이송하면서 가열한다[도10의 (9) 참조]. 이에 의해, 성형 주형마다 성형 소재(50)를 프레스 성형에 적합한 온도로 온도 상승시킨다.
이때, 예를 들어 제1 가열실(P2)은 성형 소재(50)의 프레스 온도 이상의 고온으로 유지하여 성형 주형 및 성형 소재(50)를 급속히 가열한다. 그리고, 성형 소재(50)가 수용된 성형 주형은 제1 가열실(P2)에서 소정 시간 정지한 후, 회전 테이블의 회전에 따라서 제2 가열실(P3)로 이송된다. 이 제2 가열실(P3)에서의 가열에 의해, 성형 주형과 성형 소재(50)는 더 가열되면서 균열화되어 프레스 온도에 근접한다. 계속해서, 제3 가열실(P4)에서 성형 주형과 성형 소재(50)를 균열화하여 성형 소재(50)의 점도를 프레스 성형에 적절한 106 내지 109 포아즈로 하지만, 바람직하게는 성형 소재(50)의 온도가 106 내지 108 포아즈의 점도가 되는 온도가 되도록 설정한다.
또한, 가열실(P2 내지 P4)이 구비하는 가열 수단에는 특별히 제한은 없다. 예를 들어, 저항 가열에 의한 히터 및 고주파 유도 코일 등을 이용할 수 있다.
공정 (10) 내지 (11) : 프레스 공정
적절한 온도가 된 성형 주형은 프레스실(P5)로 이송된다[도10의 (10) 참조]. 프레스실(5)에서는 성형 주형의 상방으로부터 프레스 헤드(90)에 의해 소정 압력(예를 들어, 30 ㎏/㎠ 내지 200 ㎏/㎠), 소정 시간(예를 들어, 수십초)으로 성형 주형에 프레스 하중이 인가된다[도10의 (11) 참조].
프레스 헤드(90)의 하면이 몸통 주형(30)의 상면에 접촉한 시점에서 성형체(51)의 두께가 규정되고, 그 후 프레스 헤드(90)를 상승시켜 프레스 하중의 인가를 해제함으로써 프레스 공정을 종료한다.
공정 (12) : 냉각 공정
프레스 공정 종료 후, 성형 주형은 서냉실(P6, P7) 및 급냉실(P8)로 차례로 이송되어 냉각 처리가 실시된다[도10의 (12) 참조].
급냉실(P8)에서는 냉각용 가스에 의한 급냉을 행할 수 있고, 성형체(51)가 유리 전이점 이하의 온도가 될 때까지 냉각된다. 이때, 성형 주형에는 상부 주형(10)의 플랜지부(12)의 하면과, 몸통 주형(30)의 소경 내주부(32)의 상단부 사이에 전술한 바와 같은 간극(G)을 소정의 치수로 확보해둠으로써, 유리의 수축에 대해 상부 주형(10)이 그 자중에 의해 추종하는 것이 가능해져 양호한 형상 정밀도를 얻을 수 있다.
또한, 유리의 수축에 추종하여 상부 주형(10)이 강하되었을 때 상부 주형(10)의 플랜지부(12)와, 몸통 주형(30)의 소경 내주부(32)의 상단부면 사이의 간극(G)의 간격은 좁아진다.
공정 (13) 내지 (14) : 성형 주형의 분해 공정
성형 주형이 취출 및 삽입실(P1)로 복귀되어 오면, 성형 주형은 성형 장치 밖으로 취출되어 성형 주형의 분해 및 성형체(51)의 취출, 또는 새로운 성형 소재(50)의 공급이 행해진다.
성형 주형의 분해 공정에서는, 성형체(51)를 수용한 성형 주형은 로봇에 의해 적재대(70)로 이송되어[도11의 (13) 참조] 주위를 척(chuck) 고정함으로써 위치 결정된다. 그리고, 적재대(70)의 개구부(71)로부터 분위기 가스를 흡인하여, 적재대(70) 상에 하부 주형(20)을 일체적으로 보유 지지한 후에 적재대(70)를 수직으로 하강하고, 몸통 주형(30)으로부터 하부 주형(20)을 뽑아내어, 상부 주형(10)과 하부 주형(20)을 이격시킨다[도11의 (14) 참조]. 몸통 주형(30)으로부터 하부 주형(20)을 빼낼 때에 적재대(70) 상에 하부 주형(20)을 일체적으로 보유 지지하고, 몸통 주형(30)으로부터 하부 주형(20)을 뽑아내었을 때의 위치를 유지함으로써, 하부 주형(20)과 몸통 주형(30)의 수평 방향의 상대 위치가 어긋나버리는 것을 피할 수 있다.
이때, 전술한 성형 소재 공급 공정이나, 성형 주형의 조립 공정과 마찬가지로 상부 주형(10)이 조립된 몸통 주형(30)은 보유 지지 수단(80)에 의해 그 위치가 고정되어 있다.
또한, 불활성 가스 분위기로 되어 있지 않은 취출 및 삽입실(P1)에 있어서는, 성형 주형의 산화 방지를 고려하여 성형 주형의 온도가 250 ℃ 이하가 되도록 온도 제어하는 것이 바람직하다.
공정 (15) 내지 (17) : 광학 소자의 취출 공정
몸통 주형(30)으로부터 하부 주형(20)을 뽑아낸 후에 반송 아암(60)을 상하 주형(10, 20) 사이에 삽입한다[도11의 (15) 참조]. 그리고, 선단부의 흡착 패드(61)에 의해 성형체(51)를 흡인 흡착하여[도11의 (16) 참조] 하부 주형(20)의 성형면(21) 상으로부터 성형체(51)를 취출한다[도12의 (17) 참조].
이들 공정 (1) 내지 (17)이 종료된 후에는 공정 (1)로 복귀하여 상기한 사이클을 반복함으로써 프레스 성형을 연속적으로 행할 수 있다.
이상과 같은 본 실시 형태에 관한 광학 소자의 제조 방법은, 하부 주형(20)의 성형면(21) 상에 공급된 성형 소재(50)를 하부 주형(20)의 성형면(21) 상에 배치된 보유 지지 부재(40)에 의해 보유 지지하면서 몸통 주형(30)과 하부 주형(20)을 근접시킴으로써, 성형 소재(50) 중 적어도 일부가 몸통 주형(30) 내에 삽입된 후에 몸통 주형(30)과 하부 주형(20) 사이로부터 보유 지지 부재(40)를 퇴피시키고, 계속해서 하부 주형(20)과 상부 주형(10) 사이에서 성형 소재(50)를 프레스 성형함으로써, 성형 주형의 내부에 성형 소재(50)를 보유 지지 및 지지시키기 위한 부가적인 부재를 설치하지 않고, 하부 주형(20)의 성형면(21) 상에 공급된 성형 소재(50)의 미끄러져 떨어짐이나, 위치 어긋남을 방지하여 하부 주형(20)의 성형면(21) 상의 적절한 위치에 배치된 상태로 성형 소재(50)를 수용하여 성형 주형을 조 립할 수 있다.
그리고, 성형 주형의 내부에는 부가적인 부재를 설치할 필요가 없기 때문에, 본 실시 형태에 있어서 조립되는 성형 주형은 상하 주형(10, 20)과 몸통 주형(30)이 직접 접촉하는 구조로 할 수 있다. 이로 인해, 상하 주형(10, 20)과 몸통 주형(30)의 접촉하는 부분의 간극에 의해 상하 주형(10, 20) 상호의 수평 방향의 어긋남(시프트)이나, 기울어짐(틸트)을 제한할 수 있고, 제조되는 광학 소자의 편심 정밀도를 정밀하고 또한 용이하게 제어할 수 있다.
또한, 성형 주형이 가열실, 프레스실 및 냉각실을 포함하는 복수의 처리실로 이송되어, 각각의 처리실에서 가열, 프레스 및 냉각을 포함하는 처리가 실시됨으로써 성형 주형의 내부에 수용한 성형 소재(50)가 프레스 성형되므로, 다수의 성형 주형을 동시에 사용하면서 성형 주형의 온도 상승이나 온도 하강을 효율적으로 행하여 각각의 성형에 필요한 실질 시간(사이클 타임)을 단축할 수 있다. 그리고, 본 실시 형태에 있어서, 성형 주형을 조립할 때에는 성형 주형에 대규모의 가동 부재를 설치하지 않고, 하부 주형 성형면 상에 공급된 성형 소재의 미끄러져 떨어짐이나, 위치 어긋남을 방지할 수 있으므로, 이러한 제조 방법을 적절하게 이용할 수 있다.
이상, 본 발명에 대해 바람직한 실시 형태를 나타내어 설명하였지만, 본 발명은 상기한 실시 형태로만 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 범위로 다양한 변경 실시가 가능한 것은 물론이다.
이상과 같이, 본 발명에 따르면 성형 주형의 내부에 성형 소재를 보유 지지 및 지지시키기 위한 부가적인 부재를 설치하지 않고, 하부 주형 성형면 상에 공급된 성형 소재의 미끄러져 떨어짐이나, 위치 어긋남을 방지하여 하부 주형 성형면 상의 적절한 위치에 배치된 상태에서 성형 소재를 수용하여 성형 주형을 조립할 수 있다.
이로 인해, 성형되는 광학 소자에 두께의 불균일이나, 형상 불량이 생기지 않고 편심 정밀도를 정밀하고, 또한 용이하게 제어하여 광학 소자를 제조할 수 있다.
본 발명은 유리 등의 성형 소재를 수용하여 조립된 성형 주형에 프레스 하중을 인가하고, 피성형면에 대한 연삭 및 연마 등의 후가공을 필요로 하지 않고 렌즈 등의 광학 소자를 프레스 성형하는 데 있어서, 성형 소재를 공급하면서 성형 주형을 조립하기 위한 조립 장치 및 이 조립 장치에 의해 조립된 성형 주형을 이용하여 광학 소자를 제조하는 방법에 적용할 수 있다.

Claims (12)

  1. 볼록면을 갖는 성형면이 형성된 하부 주형과, 상기 하부 주형 성형면과의 대향면에 성형면이 형성된 상부 주형과, 상기 하부 주형과 상기 상부 주형을 각각 양단부측으로부터 삽입 가능하게 한 몸통 주형을 구비한 성형 주형을, 성형 소재가 수용된 상태에서 조립하기 위한 조립 장치이며,
    상기 몸통 주형과 상기 하부 주형을 상대적으로 근접 및 이격시키기 위한 제1 구동 수단과,
    상기 하부 주형 성형면 상에 성형 소재를 공급하는 공급 수단과,
    상기 공급 수단에 의해 공급된 상기 성형 소재를 상기 하부 주형 성형면 상에서 보유 지지하는 보유 지지 수단과,
    상기 보유 지지 수단에 의한 상기 성형 소재의 보유 지지 및 상기 보유 지지 수단의 퇴피를 행하기 위한 제2 구동 수단과,
    상기 몸통 주형과 상기 하부 주형의 상대적인 근접에 의해 상기 성형 소재의 적어도 최대 외경부가 상기 몸통 주형 내에 삽입되고, 상기 하부 주형 성형면과 상기 몸통 주형 내주면에 의해 상기 성형 소재가 보유 지지되었을 때에, 상기 보유 지지 수단을 상기 하부 주형 성형면 상으로부터 퇴피시키도록 상기 제2 구동 수단을 작동시키는 제어 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 몰드 프레스 성형 주형의 조립 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 보유 지지 수단의 최대 두께가, 상기 성형 소재의 두께의 절반 이하인 것을 특징으로 하는 몰드 프레스 성형 주형의 조립 장치.
  3. 볼록면을 갖는 성형면이 형성된 하부 주형과, 상기 하부 주형 성형면과의 대향면에 성형면이 형성된 상부 주형과, 상기 하부 주형과 상기 상부 주형을 각각 양단부측으로부터 삽입 가능하게 한 몸통 주형을 구비한 성형 주형을 이용하여 성형 소재를 프레스 성형함으로써 광학 소자를 제조하는 방법이며,
    상기 하부 주형 성형면 상에 공급된 성형 소재를 상기 하부 주형 성형면 상에 배치된 보유 지지 수단에 의해 보유 지지하면서,
    상기 몸통 주형과 상기 하부 주형을 상대적으로 근접시킴으로써, 상기 성형 소재 중 적어도 최대 외경부가 상기 몸통 주형 내에 삽입되고, 상기 하부 주형 성형면과 상기 몸통 주형 내주면에 의해 상기 성형 소재가 보유지지된 후에 상기 하부 주형 성형면 상으로부터 상기 보유 지지 수단을 퇴피시키고,
    계속해서, 상기 하부 주형과 상기 상부 주형 사이에서 상기 성형 소재를 프레스 성형하는 것을 특징으로 하는 광학 소자의 제조 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 성형 소재가 원기둥 형상인 것을 특징으로 하는 광학 소자의 제조 방법.
  5. 제3항에 있어서, 상기 성형 소재가 양 볼록 곡면 형상인 것을 특징으로 하는 광학 소자의 제조 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 보유 지지 수단이 상기 성형 소재의 최대 외경부로부터 하측을 보유 지지하여, 최대 외경부의 주변에 개방 공간을 확보하는 것을 특징으로 하는 광학 소자의 제조 방법.
  7. 제3항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 보유 지지 수단의 최대 두께가, 상기 성형 소재의 두께의 절반 이하인 것을 특징으로 하는 광학 소자의 제조 방법.
  8. 제3항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 성형 소재가 수용된 상태에서 조립된 상기 성형 주형을 가열실, 프레스실, 냉각실을 포함하는 복수의 처리실로 이송하여, 각각의 처리실에서 가열, 프레스, 냉각을 포함하는 처리를 실시함으로써 상기 성형 소재를 프레스 성형하는 것을 특징으로 하는 광학 소자의 제조 방법.
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