WO2007004475A1 - 光学素子の成型装置 - Google Patents

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    • C03B2215/87—Linear series of multiple press moulds with change of transportation direction in the horizontal plane, e.g. rectangular or "U" shape serial transport

Definitions

  • the present invention relates to a molding apparatus for press-molding an optical element such as a high-precision glass lens used in an optical apparatus, and in particular, pressurizes a plurality of molds with a single pressurizing apparatus.
  • the present invention relates to a molding apparatus capable of molding a high-precision optical element.
  • a high-precision optical element molding apparatus used in an optical device or the like sandwiches a lens material heated and softened between a pair of upper and lower molds fitted in a cylindrical body mold. In addition, it is molded by pressing from above and below.
  • the glass material is molded corresponding to the molding surfaces of the upper mold and the lower mold.
  • it is essential to accurately transfer the molding surface to the glass material.
  • the axis cores of the upper and lower molds are aligned with each other in a straight line. It is important to always pressurize while keeping the upper and lower molds in parallel, and to mold so that the distance between the upper and lower molds is exactly the same as the thickness of the product. .
  • the mold including the upper mold, the lower mold, and the body mold has a variation in dimensions in manufacturing.
  • the upper and lower molds are formed due to variations in the vertical dimension of the mold. Variations occur in the distance between mold surfaces.
  • the pressure applied to the mold varies, and the quality and dimensions of the product vary.
  • the pressure plate is inclined according to the difference in the height of the mold, and the axis of the mold is displaced, so that the molding accuracy is lowered.
  • Patent Documents 1 to 3 have been proposed as molding apparatuses for solving such problems and mass-producing precision optical elements.
  • Patent Document 1 and Patent Document 2 the V-fluctuation is generated by a thrust generated by an elastic member and pressurized.
  • Patent Document 3 a bellows for performing fluid pressurization is provided in order to make the pressure applied to a plurality of molds constant, and the pressure is made equal.
  • This device has a complicated structure and is expensive, and in this case as well, the pressing surfaces do not always remain parallel.
  • Patent Document 1 Japanese Patent No. 3042411
  • Patent Document 2 Japanese Patent No. 3183638
  • Patent Document 3 Japanese Patent No. 3177753
  • the present invention has been made in consideration of the above prior art, and pressurizes the upper and lower molds in a state where they are always kept parallel, aligns the shaft cores in a straight line, and a plurality of molds. It is an object of the present invention to provide an optical element molding apparatus capable of precisely molding a product having a predetermined dimension even if pressure is simultaneously applied.
  • the present invention has the following gist.
  • an optical element molding apparatus in which a material is placed inside a mold composed of an upper mold, a lower mold, and a body mold, and the mold is pressed by a pressure device in the vertical direction to mold an optical element.
  • a pressure plate is attached to the tip of the caloric pressure device, and in the vertical direction to press the mold.
  • An optical element molding apparatus characterized in that a movable flat plate is provided, and an elastic member that is elastically displaced is disposed between the pressure plate and the flat plate with the upper surface and the lower surface being always parallel. .
  • the elastic member having the parallel plate structure has two rectangular hollow holes on the left and right sides, and thereby the elastic member is elastically displaced in a state where the upper surface and the lower surface are always kept parallel to each other.
  • optical element molding apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein the optical element is an optical lens, and is used in a molding step in the optical lens manufacturing apparatus.
  • optical element molding apparatus wherein the optical lens is a glass or plastic optical lens.
  • the die is pressed through the entire stroke of the pressing process by pressing the die through the elastic member that is elastically displaced while the upper surface and the lower surface are always kept parallel.
  • the axis of the shaft never tilts. Therefore, the shape of the mold can be accurately transferred to the material, and a high-performance optical element having stable performance can be molded.
  • the elastic member in a parallel plate structure, it is possible to form an elastic member that can obtain a reliable parallel operation with a simple structure.
  • the upper surface and the lower surface of the elastic member can be elastically displaced while maintaining the parallelism more reliably.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram of a parallel plate structure.
  • FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing an embodiment of the molding apparatus of the present invention.
  • FIG. 3 is a plan view showing an optical element manufacturing apparatus using the present invention.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a parallel plate.
  • the upper beam portion 93 and the lower beam portion 94 of the hollow hole 90 include two parallel beams. Deforms like a flat plate. That is, when an external force F is applied, the tip surface 91 of the cantilever 9 is displaced by ⁇ in the horizontal direction as indicated by the two-dot chain line, but the tip surface 91 and the fixed surface 92 are always kept parallel. Has the property of being displaced ing. Accordingly, the upper and lower surfaces of the tip of the cantilever 9 are displaced in a horizontal state. That is, the upper surface and the lower surface are always parallel to the upper surface and the lower surface before the external force is applied.
  • FIG. 2 shows an embodiment of the molding apparatus of the present invention.
  • the molding process of an optical element such as a glass or plastic optical lens is hermetically sealed with an inert gas such as nitrogen to prevent oxidation of the mold or the like. It takes place within channel 10 of the state.
  • a fixed flat plate 24 is placed on the floor surface of the chamber 10.
  • the fixed plate 24 may be installed one by one for each mold 3 or may be common to a plurality of molds 3.
  • each mold 3 includes a cylindrical body mold 32, a lower mold 33 fixed in the body mold 32, and an upper mold 31 that can slide inside the body mold 32.
  • the lower surface of the upper die 31 and the upper surface of the lower die 33 are molding surfaces.
  • the material 5 is placed between them and pressed by a pressurizer 4 described later to form an optical element.
  • a movable flat plate 23 is placed on the mold 3, and an elastic member 22 having a parallel plate structure is placed thereon.
  • One movable flat plate 23 and one elastic member 22 are installed for each mold 3.
  • Each elastic member 22 has elasticity that can be displaced in the vertical direction in response to external force, and in FIG. 2, the upper surfaces 22b at the left and right ends are in contact with the pressure plate 21, and the lower surface 22c at the center. Is in contact with the movable plate 2 3.
  • two rectangular hollow holes 22a are provided on the left and right, whereby the elastic member 22 is displaced by an external force while the upper surface 22b and the lower surface 22c are always kept parallel.
  • the hollow hole 22a may be provided at one place, but as shown in FIG. 2, it is displaced more reliably while maintaining parallelism by forming two places on the left and right sides.
  • a pressure plate 21 is placed on the elastic member 22.
  • the pressure plate 21 is a flat plate common to all the molds 3 that are pressurized simultaneously by a single pressure device 4, and the pressure device 4 is attached to the upper surface thereof.
  • the pressurizing device 4 is an existing one that has been used conventionally, and is composed of, for example, a low friction cylinder 41 having a thrust of 4.9 KN.
  • the lower surface of the pressure plate 21, the movable flat plate 23 that presses the mold 3, and the force calorie are always kept parallel during the pressing process, and the vertical dimension variation of the mold is inertially maintained. Since it absorbs and presses at a constant pressure, the mold 3 is pressed in parallel and evenly.
  • the distance between the molding surfaces of the upper mold 31 and the lower mold 33 is always constant, and the shaft cores of the upper mold and the lower mold are aligned with each other, and a product having high-precision optical performance can be molded.
  • the elastic member 22 is displaced in parallel in the vertical direction, so that the dimensional difference for each mold 3 can be absorbed and the product dimensions can be kept constant at all times. Therefore, a plurality of molds 3 can be simultaneously pressurized with one pressurizing device 4 to mold a plurality of precise optical elements.
  • the elastic member 22 may be provided below the force mold 3 provided above the mold 3.
  • the structure of the elastic member 22 is not limited to the parallel plate structure described above.
  • a structure in which the pressing surface is held in parallel by a combination of link structures may be used.
  • Other structures are acceptable.
  • FIG. 3 is an example of an optical element manufacturing apparatus using the molding apparatus of FIG. Based on FIG. 3, the configuration of the entire manufacturing apparatus will be described.
  • the optical element manufacturing apparatus 1 includes a chamber 10 (sealed chamber) that accommodates the conveyance path 11, a material chamber 50 that accommodates the material 5 in a collective manner, and a product chamber 60 that accommodates the product 6 in a collective manner. These three chambers are each maintained in a non-oxidizing atmosphere such as a nitrogen atmosphere. These three chambers may be formed as one common sealed chamber.
  • the material chamber 50 is provided with a material tray 51 on which a material 5 having a glass ball strength is placed, and a material supply port bot 52 for supplying the material 5 to a predetermined position in the transport path 11.
  • the product chamber 60 is provided with a product tray 61 for placing the press-molded product 6 of the molded optical element, and a product outlet bot 62 for taking out the molded product 6 from the mold cartridge and arranging it in the product tray 61.
  • the chamber 10 there are provided two rows of conveyance paths 11 of an outward path 11a (upper row in the figure) and a return path 11c (lower row in the figure) for conveying the mold 3 on which the material 5 is set.
  • Each process is divided by a partition wall 19 having heat insulation properties.
  • one set of two dies in parallel in the transport direction Then, one section is formed by the space for this one set of molds.
  • the forward path 11a and the return path 11c are connected by connecting paths l ib and l id at the left and right ends.
  • the left connecting path l ib constitutes the molding part 15.
  • one set (two pieces) of molds is sent from the upper section to the lower side in the drawing by the mold conveying device 7a.
  • one set (two pieces) of mold force is pressed simultaneously by the molding device 2 shown in Fig. 2 above, and two molded products are pressed.
  • a heating unit 14 is formed in the forward path 11a, a mold rearrangement unit 13 is formed next thereto, and a material supply unit 12 is formed next thereto.
  • a cooling part 16 is formed in the return path 11c adjacent to the molding part 15 .
  • a mold rearrangement part 13 adjacent thereto, and a product take-out part 17 adjacent thereto are formed.
  • one set (two) of the lower mold 33 from which the product 6 has been taken out is sent from the lower return path 11c section to the upper outbound path 11a section by the mold transfer device 7. It is done.
  • a mold exchanging chamber 18 is provided at the right end of the transport path 11 in FIG. 3, and when the inconvenience occurs in the mold or when cleaning is performed, the mold is transported to the mold exchanging chamber 18. Replace. Therefore, the mold exchanging chamber 18 is not used in a normal molding process.
  • the entrance / exit between the mold exchange chamber 18 and the outside is, for example, a double door so that air does not enter the chamber 10.
  • the upper mold 31 is removed by the chuck 8a in the mold reassignment unit 13.
  • the mold 3 from which the upper mold has been removed is then removed from the molded product 6 at the product take-out section 17.
  • the empty lower mold 33 is sent to the connecting path l id at the end of the return path 11c, and further sent to the forward path 11a side.
  • the set of lower molds 33 sent to the right end section of the forward path 11a is then sent to the material supply unit 12.
  • the feeding operation on the forward path 1 la is performed by a mold transporting device that transports the unillustrated forward path 11a along with other molds. The same applies to 1 lc on the return path.
  • the material supply unit 12 the material 5 is set on the lower lower mold 33. Subsequently, the upper mold 31 removed in the lower section on the return path 11c side is fitted on the lower mold 33 on which the material 5 is set in the mold reassignment section 13. Subsequently, heating is performed by the heating unit 14 and press molding is performed by the molding unit 15.
  • Removal and attachment of the upper mold 31 are performed by the chuck 8a in the mold reassignment unit 13. That is, the upper mold 31 of the mold 3 conveyed from the cooling unit 16 is removed, and this is replaced with the heating unit 1 Install on the lower mold 33 in the section on the upper line 11a in front of 4. Before attaching the upper die 31, the lower die 33 of the die 3 is aligned by the die centering device 8b, and the upper die 31 is attached thereto to align the shaft core.
  • the lower mold 33 of the mold together with the other molds of the return path 11c is one section in the right direction in the figure. It is conveyed for minutes.
  • the product 6 is sucked and taken out by the product take-out outlet bot 62 and placed on the product tray 61. Thereafter, the sheet is further conveyed to the right by one section, and then conveyed to the upper line 11a of the upper row by the mold conveying device 7b through the connection path l id.
  • the material 5 is placed on the lower mold 33 by the material supply robot 52 in the material supply unit 12 after being conveyed leftward by one section in the upper row. Further, when the left part is conveyed by one section, the upper mold 31 is attached in the section on the upper line 11a side of the mold rearrangement unit 13.
  • the mold 3 to which the upper mold 31 is attached in the mold reassigning unit 13 is conveyed to the heating unit 14.
  • the mold 3 In the heating unit 14, the mold 3 is heated to a temperature at which the material 5 having glass ball strength softens and can be molded by pressure.
  • a molding unit 15 is provided adjacent to the heating unit 14.
  • the mold 3 after the heating process is completed is conveyed to the molding unit 15.
  • the molding unit 15 is sent from the upper row to the lower row by the mold conveying device 7a. In the lower row, one set (two pieces) of molds is formed by the molding device 2 shown in FIG. Parallel press molding is performed in parallel 3 to form a product 6 of a predetermined size.
  • the mold 3 after molding is conveyed to the cooling unit 16 provided adjacent to the molding unit 15.
  • the cooling unit 16 cools the product 6 to an appropriate temperature where the quality is stable.
  • the cooled mold 3 is conveyed to the mold reassignment unit 13.
  • These series of transfer operations are performed by the mold transfer device (not shown) on each of the upper row forward path l la and the lower row return path 11c, and the mold transfer devices 7a and 7b on the left and right end connection paths l ib and l id respectively. It is individually controlled or simultaneously controlled by four transport means, and is performed counterclockwise.
  • the present invention can be applied to a molding apparatus for products in which a material is placed in a mold, pressed and press-molded. wear.
  • a material is placed in a mold, pressed and press-molded. wear.

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Abstract

　上下の金型を常に平行に保った状態で加圧し、且つ軸芯同士を一直線上に整合させ、複数の金型を同時に加圧しても、所定寸法の製品を精密に成型することができる光学素子の成型装置を提供する。 　上型３１、下型３３、胴型３２からなる金型３の内部に素材５を配置し、加圧装置４により金型３を上下方向に加圧して光学素子を成型する光学素子の成型装置２において、加圧装置４の先端に加圧板２１が取り付けられるとともに、金型３を押圧する上下方向に可動な平板２３が設けられ、加圧板２１と平板２３との間に、上面２２ｂと下面２２ｃとが常に平行を保った状態で弾性変位する弾性部材２２が配置される。

Description

明 細 書
光学素子の成型装置
技術分野
[0001] 本発明は、光学機器に使用される高精度なガラスレンズ等の光学素子を加圧成型 する際の成型装置に関し、殊に、一台の加圧装置で複数の金型を加圧し高精度な 光学素子を成型できる成型装置に関するものである。
背景技術
[0002] 従来より、光学機器等に使用される高精度な光学素子の成型装置は、円筒状の胴 型に嵌め込まれた一対の上下金型間に、加熱して軟化させたレンズ素材を挟持し、 上下から加圧して成形するものである。
[0003] ガラス素材をプレス成型する際には、上型および下型の成型面に対応してガラス素 材を成型する。所要精度を有する光学素子を得るためには、成型面をガラス素材に 正確に転写させることが必須であり、そのためには、上型と下型の軸芯同士を一直線 上に整合させた状態で常に上型と下型とを平行に保ちながら加圧すること、および、 上型と下型との間隔を製品の厚さに対応した正確な寸法通りになるように成型するこ とが重要である。
[0004] しかしながら、筒状の胴型内を摺動する上型を加圧する際、上型の軸芯を下型の 軸芯に合わせて垂直に保ったまま全ストロークにわたって加圧することは、胴型との 間のクリアランスにより上型が微妙に傾いてしまうため、困難である。このため、スト口 ーク途中で加圧方向が傾き、最終成型位置で上下軸芯同士が整合していたとしても 、成型製品の品質に偏りが生じることがある。殊に、大量生産を行うためには、例えば 固定平板上に複数の金型を並べて、上から一台の加圧装置の加圧板で複数の金型 を同時に加圧することが要求される力 その場合、それぞれの金型の上下金型同士 を平行に保持した状態で加圧することは極めて困難である。
[0005] また、上型、下型、胴型からなる金型は、製造上、寸法にばらつきが生じることが避 けられない。そのため、固定平板上に複数の金型を並べて上から 1つの加圧板で同 時に平行に加圧すると、金型の上下方向の寸法のばらつきにより、上型と下型の成 型面間の間隔にばらつきが生じる。このため、金型に対する加圧力にばらつきを生じ 、製品の品質および寸法にばらつきが生じる。この場合、弾性材を介して加圧板を押 圧することにより、金型寸法のばらつきを吸収して均一な加圧力で押圧することがで きる。しかし、その場合、金型の高さの差に応じて加圧板が傾斜することになり、金型 の軸芯がずれて成型精度が低下する。
[0006] このような不具合を解消し、精密な光学素子を量産するための成型装置として、特 許文献 1〜3に開示されたものが提案されている。
[0007] 特許文献 1および特許文献 2は、 Vヽずれも弾性部材により推力を発生させて加圧し
、調芯機能を有するものであるが、必ずしも加圧面が平行を保つことはない。また、特 許文献 3は、複数の金型に力かる圧力を一定にするために、流体加圧を行うための ベローズを設けて、圧力を等しくしたものである。この装置は、構造が複雑であり高価 であるうえ、この場合も、加圧面が平行を保つとは限らない。
[0008] 上記の特許文献に開示された装置は、いずれも、加圧時の圧力を等しくするため のものであり、加圧面を必ず平行に保つものではない。
特許文献 1：特許第 3042411号公報
特許文献 2：特許第 3183638号公報
特許文献 3：特許第 3177753号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0009] 本発明は、上記従来技術を考慮してなされたものであり、上下の金型を常に平行に 保った状態で加圧し、且つ軸芯同士を一直線上に整合させ、複数の金型を同時に 加圧しても、所定寸法の製品を精密に成型することができる光学素子の成型装置の 提供を目的とする。
課題を解決するための手段
[0010] 本発明は、以下の要旨を有する。
(1)上型、下型、胴型からなる金型の内部に素材を配置し、加圧装置により前記金型 を上下方向に加圧して光学素子を成型する光学素子の成型装置において、前記カロ 圧装置の先端に加圧板が取り付けられるとともに、前記金型を押圧する上下方向に 可動な平板が設けられ、前記加圧板と前記平板との間に、上面と下面とが常に平行 を保った状態で弾性変位する弾性部材が配置されたことを特徴とする光学素子の成 型装置。
(2) 1つの前記金型毎に前記平板および前記弾性部材が 1つずつ配置され、 1台の 前記加圧装置に取り付けられた 1つの加圧板により複数の前記金型を同時に加圧す る上記（1)に記載の光学素子の成型装置。
(3)前記弾性部材が平行平板構造である上記（1)または（2)に記載の光学素子の 成型装置。
(4)前記平行平板構造の弾性部材が、左右に 2個所の長方形の中空孔を有し、これ により、上面と下面とが常に平行を保った状態で弾性変位する上記 (3)に記載の光 学素子の成型装置。
(5)前記弾性部材が前記金型の上方に配置された上記（1)〜 (4)の 、ずれかに記 載の光学素子の成型装置。
(6)前記光学素子が光学レンズであり、該光学レンズの製造装置における成型工程 で用いられる請求項 1〜5の 、ずれかに記載の光学素子の成型装置。
(7)前記光学レンズがガラス製またはプラスチック製光学レンズである上記（6)に記 載の光学素子の成型装置。
(8)前記加圧板、平板、弾性部材および金型が非酸ィ匕性雰囲気中におかれる上記（ 1)〜（7)の 、ずれかに記載の光学素子の成型装置。
発明の効果
[0011] 上記（1)の態様によると、上面と下面とが常に平行を保った状態で弾性変位する弾 性部材を介して金型を加圧することにより、プレス工程のストローク全体を通して、金 型の軸芯が傾くことがない。従って、金型の形状を正確に素材に転写することができ 、安定した性能を有する高性能な光学素子を成型できる。
[0012] 上記（2)の態様によると、金型毎に 1個ずつの弾性部材を介して加圧することにより 、各金型の寸法誤差を吸収して加圧できるので、複数の金型を同時に加圧しても、 各金型は、それぞれの寸法に対応した一定の圧力で加圧される。しカゝも、各金型は 上型と下型が常に平行な状態であるため、上型と下型の軸芯同士がプレスストローク 中に傾くことはなぐ一直線上に整合した状態でプレスすることができる。従って、同 時に複数の製品を正確な寸法に成型することができる。
[0013] 上記（3)の態様によると、弾性部材を平行平板構造とすることにより、簡単な構造で 確実な平行動作が得られる弾性部材を形成できる。また、上記 (4)の態様によると、 中空孔を左右に 2個所形成することにより、該弾性部材上面と下面とがより確実に平 行を保って弾性変位することができる。
[0014] 上記 (6)の態様によると、簡単な構成で、高品質、高精度な精密機器用光学レンズ を量産することができる。
また、上記 (8)の態様によると、成型装置内の金型等の酸ィ匕を防ぐことができる。 図面の簡単な説明
[0015] [図 1]平行平板構造の説明図。
[図 2]本発明の成型装置の実施の形態を示す縦断面図。
[図 3]本発明を利用した光学素子の製造装置を示す平面図。
符号の説明
[0016] 1:製造装置、2:成型装置、3:金型、4:加圧装置、5:素材、6:製品、 7a, 7b:金型 搬送装置、 8a:チャック、 8b:金型芯出装置、 9:片持ち梁、 10:チャンバ、 11:搬送 路、 11a:往路、 lib, lid:連結路、 11c:復路、 12:素材供給部、 13:金型組替部、 14:加熱部、 15:成型部、 16:冷却部、 17:製品取出部、 18:金型交換室、 19:仕切 壁、 21:加圧板、 22:弾性部材、 22a:中空孔、 22b:上面、 22c:下面、 23:可動平 板、 24:固定平板、 31:上型、 32:胴型、 33:下型、 41:シリンダ、 42:ガイド、 50:素 材室、 51:素材トレィ、 52:素材供給ロボット、 60:製品室、 61:製品トレイ、 62:製品 取出口ボット、 90:中空孔、 91:先端面、 92:固定面、 93, 94:梁部。
発明を実施するための最良の形態
[0017] 図 1は、平行平板を示す模式図である。図に示すように、長方形断面の片持ち梁 9 の内部に例えば長方形の中空孔 90を有する場合、中空孔 90の上側の梁部 93と下 側の梁部 94とは、平行な 2枚の平板のように変形する。即ち、外力 Fが作用すると、 二点鎖線で示すように変位し、片持ち梁 9の先端面 91が水平方向に δだけ変位す るが、先端面 91と固定面 92とは常に平行を保ったままで変位するという性質を有し ている。従って、この片持ち梁 9の先端部の上面および下面は、水平状態のまま変位 する。即ち、該上面および該下面は、外力が作用する前の状態の上面および下面に 対し、常に平行である。
[0018] 図 2は、本発明の成型装置の実施の形態を示す。成型装置 2において、例えばガラ ス製またはプラスチック製光学レンズ等の光学素子の成型工程は、金型等の酸化を 防ぐため、非酸ィ匕性ガス、例えば窒素等の不活性ガスを充填した密閉状態のチャン ノ 10内で行われる。
[0019] チャンバ 10の床面に固定平板 24が載置される。固定平板 24は、 1つの金型 3に対 して 1つずつ設置してもよ 、し、複数の金型 3に共通のものでも構わな 、。
[0020] 固定平板 24の上に、ガラス玉からなる素材 5を配置した金型 3が、この例では 2つ 並べて載置される。各金型 3は、筒状の胴型 32と、その胴型 32内に固定された下型 33と、胴型 32内部を摺動可能な上型 31とからなる。上型 31の下面および下型 33の 上面が成型面であり、その間に素材 5を配置して、後述の加圧装置 4でプレスし、光 学素子を形成する。
[0021] 金型 3の上に可動平板 23が載置され、その上に、平行平板構造による弾性部材 2 2が載置される。可動平板 23および弾性部材 22は、 1つの金型 3毎に 1つずつ設置 される。
[0022] 各弾性部材 22は、外力に応じて上下方向に変位可能な弾性を有して 、て、図 2に おいて左右両端部の上面 22bは加圧板 21に接し、中央部の下面 22cは可動平板 2 3に接している。また、左右に 2個所の長方形の中空孔 22aを有し、これにより、この 弾性部材 22は、上面 22bと下面 22cとが常に平行を保ちながら、外力により変位す る。中空孔 22aは 1個所でも構わないが、図 2に示すように左右 2個所形成することに より、より確実に平行を保って変位する。更に前後の 2個所にも中空孔 22aを設けて、 合計 4個所で平行平板構造を形成してもよ ヽ。
[0023] 弾性部材 22の上に加圧板 21が載置される。加圧板 21は、 1台の加圧装置 4によつ て同時に加圧する全ての金型 3に共通の平板であり、その上面に加圧装置 4が取り 付けられる。加圧装置 4は、従来より使用されている既存のもので、例えば推力 4. 9 KNの低摩擦シリンダ 41からなり、ガイド 42により調芯されて垂直方向に加圧する。 [0024] 上記の構造によって、加圧板 21の下面と、金型 3を押圧する可動平板 23と力 カロ 圧工程中、常に平行を保つとともに、金型の上下方向の寸法のばらつきを弹性的に 吸収して一定圧力で押圧するので、金型 3が平行かつ均等に加圧される。そのため 、上型 31および下型 33の成型面間の間隔が常に一定になり、かつ上型および下型 の軸芯同士が一直線上に整合し、高精度な光学性能を有する製品を成型できる。こ のように、弾性部材 22が上下方向に平行に変位することにより、金型 3毎の寸法差を 吸収して、製品の寸法を常に一定に保つことができる。したがって、 1台の加圧装置 4 で複数の金型 3を同時に加圧し、複数の精密な光学素子を成型することができる。
[0025] なお、上記の例では弾性部材 22は金型 3の上方に設けた力 金型 3の下側に設け ても構わない。
[0026] また、金型 3の数に対応して弾性部材 22および可動平板 23を設けることにより、 2 つ以上の任意の複数の金型 3を同時に加圧することも可能である。
[0027] さらに、弾性部材 22の構造は上記の平行平板構造に限らず、例えばリンク構造の 組み合わせによって加圧面を平行に保持するような構造としてもよぐさらに、上下面 の平行を保ちながら変形する他の構造でも構わな 、。
[0028] 図 3は、図 2の成型装置を用いた光学素子の製造装置の例である。図 3に基づいて 、製造装置全体の構成を説明する。
[0029] 光学素子の製造装置 1には、搬送路 11を収容するチャンバ 10 (密閉室）、素材 5が 集合して収容される素材室 50、製品 6が集合して収容される製品室 60の 3室が設け られ、それぞれ非酸化性雰囲気、例えば窒素雰囲気に保たれる。尚、これら 3室は共 通の 1つの密閉室として形成してもよい。素材室 50には、ガラス玉力もなる素材 5を載 せた素材トレィ 51およびその素材 5を搬送路 11の所定位置へ供給する素材供給口 ボット 52が備えられる。製品室 60には、成型された光学素子のプレス成型製品 6を 載せる製品トレィ 61と、成型された製品 6を金型カゝら取り出して製品トレィ 61に並べる 製品取出口ボット 62が備えられる。
[0030] チャンバ 10内には、素材 5をセットした金型 3を搬送する往路 11a (図の上列）およ び復路 11c (図の下列）の 2列の搬送路 11が設けられ、各工程ごとに、断熱性を有す る仕切壁 19で区切られる。本実施例では、搬送方向に並列する 2個の金型を 1組と して、この 1組の金型分のスペースで 1区画を形成する。
[0031] 往路 11aと復路 11cは、左右端部の連結路 l ib, l idで連結される。左側の連結路 l ibは成型部 15を構成する。成型部 15では、図で上側の区画から下側へ 1組 (2個 )の金型が金型搬送装置 7aにより送られる。下側の区画で、 1組 (2個）の金型力 前 述の図 2に示す成型装置 2により同時に加圧され、 2個の成型品がプレスカ卩ェされる
[0032] 成型部 15に隣接して、往路 11aに加熱部 14が形成され、その隣に、金型組替部 1 3、その隣に素材供給部 12が形成される。一方、成型部 15に隣接する復路 11cには 、冷却部 16と、その隣の金型組替部 13と、その隣の製品取出部 17が形成される。右 端の連結路 l idでは、製品 6が取り出された 1組 (2個）の下型 33が、金型搬送装置 7 により、下側の復路 11cの区画から上側の往路 11aの区画へ送られる。
[0033] 図 3における搬送路 11の右端部に金型交換室 18が設けられ、金型に不都合が生 じた場合やクリーニングを行う際には、金型を金型交換室 18へ搬送して交換する。 従って、金型交換室 18は、通常時の成型工程では使用されない。金型交換室 18と 外部との出入口は例えば二重扉として、チャンバ 10内に空気が入らないようにする。
[0034] 一連の製造工程を終えて、金型 3が冷却部 16から金型組替部 13へ搬送されると、 金型組替部 13内において、チャック 8aで上型 31を取り外す。上型が取り外された金 型 3は、続いて製品取出部 17で成型製品 6が取り出される。空になった下型 33は、 復路 11c端部の連結路 l idに送られ、更に往路 11a側へ送られる。往路 11aの右端 部の区画に送られた 1組の下型 33は、続いて素材供給部 12に送られる。この往路 1 la上での送り動作は、他の金型とともに、図示しない往路 11a方向の搬送を行う金型 搬送装置により行われる。復路 1 lcにつ 、ても同様である。
[0035] 素材供給部 12では、空の下型 33上に素材 5がセットされる。続いて、金型組替部 1 3で、復路 11c側の下の区画で外した上型 31を素材 5がセットされた下型 33の上に 嵌め込む。続いて、加熱部 14で加熱し、成型部 15でプレス成形する。
[0036] 以下、図 3に示す製造装置 1による光学素子の製造手順についてさらに説明する。
[0037] 上型 31の取り外しおよび取り付けは、金型組替部 13でチャック 8aによって行われ る。すなわち、冷却部 16から搬送された金型 3の上型 31を取り外し、これを加熱部 1 4の手前の上列往路 11a上の区画内の下型 33上に取り付ける。上型 31を取り付ける 前に、金型芯出装置 8bにより金型 3の下型 33を位置合わせしておき、そこに上型 31 を取付けて軸芯を合わせる。
[0038] 金型糸且替部 13の下列復路 11cの区画で上型 31を取り外した後、その金型の下型 33は、復路 11cの他の金型とともに、図中右方向へ 1区画分搬送される。次に、製品 取出部 17で、製品 6を製品取出口ボット 62に吸着させて取り出し、製品トレィ 61上に 載置する。その後、更に右方向へ 1区画分搬送した後、連結路 l idで金型搬送装置 7bにより上列の往路 11aへ搬送する。上列で 1区画分左方向へ搬送した後、素材供 給部 12で素材供給ロボット 52により素材 5が下型 33の上に載置される。さらに左方 向へ 1区画分搬送したところで、金型組替部 13の上列往路 11a側の区画で、上記の 上型 31の取り付けが行われる。
[0039] 金型組替部 13で上型 31が取り付けられた金型 3は、加熱部 14へ搬送される。加熱 部 14では、ガラス玉力もなる素材 5が軟ィ匕して加圧による成型が可能な温度まで金 型 3を加熱する。加熱部 14に隣接して成型部 15が設けられる。加熱工程の処理が 終了した金型 3は、成型部 15へ搬送される。成型部 15の上列の区画から下列の区 画へは金型搬送装置 7aによって送られ、下列の区画で、図 2に示した前述の成型装 置 2により 1組 (2個）の金型 3を並列して同時に加圧成型して所定寸法の製品 6を成 型する。
[0040] 成型後の金型 3は、成型部 15に隣接して設けられた冷却部 16へ搬送される。冷却 部 16では、製品 6を品質が安定する適温まで冷却する。冷却後の金型 3は、金型組 替部 13へ搬送される。これらの一連の搬送動作は、上列往路 l la、下列復路 11cそ れぞれの図示しない金型搬送装置、および左右両端の連結路 l ib, l idそれぞれ の金型搬送装置 7a, 7bの 4つの搬送手段によって、個別制御または同時制御され、 反時計回りに行われる。
[0041] 以上のような量産向けの製造装置 1において、本発明の成型装置を用いることによ り、同時に複数の光学素子を高精度に成型することができる。
産業上の利用可能性
[0042] 本発明は、素材を金型に配置して加圧しプレス成型する製品の成型装置に適用で きる。 なお、 2005年 6月 30曰に出願された曰本特許出願 2005— 192528号の明細書 、特許請求の範囲、図面および要約書の全内容をここに引用し、本発明の明細書の 開示として、取り入れるものである。

Claims

請求の範囲
[1] 上型、下型、胴型からなる金型の内部に素材を配置し、加圧装置により前記金型を 上下方向に加圧して光学素子を成型する光学素子の成型装置において、前記加圧 装置の先端に加圧板が取り付けられるとともに、前記金型を押圧する上下方向に可 動な平板が設けられ、前記加圧板と前記平板との間に、上面と下面とが常に平行を 保った状態で弾性変位する弾性部材が配置されたことを特徴とする光学素子の成型 装置。
[2] 1つの前記金型毎に前記平板および前記弾性部材が 1つずつ配置され、 1台の前 記加圧装置に取り付けられた 1つの加圧板により複数の前記金型を同時に加圧する 請求項 1に記載の光学素子の成型装置。
[3] 前記弾性部材が平行平板構造である請求項 1または 2に記載の光学素子の成型 装置。
[4] 前記平行平板構造の弾性部材が、左右に 2個所の長方形の中空孔を有し、これに より、上面と下面とが常に平行を保った状態で弾性変位する請求項 3に記載の光学 素子の成型装置。
[5] 前記弾性部材が前記金型の上方に配置された請求項 1〜4の 、ずれかに記載の 光学素子の成型装置。
[6] 前記光学素子が光学レンズであり、該光学レンズの製造装置における成型工程で 用いられる請求項 1〜5の 、ずれかに記載の光学素子の成型装置。
[7] 前記光学レンズがガラス製またはプラスチック製光学レンズである請求項 6に記載 の光学素子の成型装置。
[8] 前記加圧板、平板、弾性部材および金型が非酸ィ匕性雰囲気中におかれる請求項 1〜7の 、ずれかに記載の光学素子の成型装置。
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