JPH02184533A - 光学素子の離型方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、プレス成形した光学素子を型から取出すにあ
たり、型に付着した光学素子を型から離脱する光学素子
の離型方法に関する。

（従来の技術） 近年、所定の表面れ１度を有する成形用型内にガラス素
材を収容してプレス成形することにより、研削及び研磨
等の後加工を不問とした高精度の光字素材を形成する方
法が開発されている。

第５図を用いて、この種の成形方法について説明する。

第５図は、従来から使用されている成形用型内に軟化し
たガラス素材を収容してプレス成形した状態を示す断面
図である。

図に示す成形用型は、上型６６と、下型６７と、用型６
８とから成り、ＩＴ、　！’：！　６６及び下型６７の
各成形面６６ａ、６７ａは夫々高精度に鏡面仕りされて
いる。この成形用型の下型６７上に軟化したガラス素材
６４を供給し、次に上型６６を不図示の加圧装置で抑圧
する。そして、この抑圧状態を、成形面６６ａ、６７ａ
の面形状がガラス素材６４に転写されるに充分な時間保
持し、次いでこのまま型全体を冷却する。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、上記のようなプレス成形においては、型内の
成形品は１下型の各成形面６６　ａ、６７ａに密着した
状態にあり、型を開放しても成形品が上型６６か下型６
７のいずれか一方に付着したままになり、上型に付着し
た場合、上型の上ｌ／を中に上型から離れて落下すると
、場合によっては破損してしまうことがある。

従来、このような問題点を解決すべく、両型に突出ビン
を設け、この突出ビンで型の成形面に付着した成形品を
押圧して離型することが行なわれていた。しかるに、こ
の方法では突出ビンによる抑圧部分及びその周辺に微小
な割れが発生することがある。

又、このような問題点を解決すべく案出された離型方法
としては、特開昭６３−１５６０２２号公報に開示され
たものがある。

この離型方法は、光字機能面を形成する成形面以外の部
位に開口された管路な設け、この管路に高圧ガスを供給
して型に付着した成形品を［ｒするようにしたものであ
る。

ところが、この方法によると、型内に収容された軟化ガ
ラス素材が、プレス成形時のプレス圧により一１１記管
路内に侵入して１１詰まりを生じるおそれがある。又、
仮にこのに１詰まりを高圧ガスの噴出によりに除去でき
たとしても、−ｃ４．管路に押ＩＩ＋されたガラス素材
は成形品の外周で付着したまま冷却硬化し、成形品の形
状及び表面性状を悪化させる。

本発明は、」１記のような事情に鑑みて成されたもので
５プレス成形後の成形品を型内から取出すにあたり、成
形品の形状及び表面性状を悪化させないまま型から容易
に離脱することができる光学素子の離型方法を提供する
ことを目的とする。

（課題を解決するための手段） 」、記の課題を解決するために１本発明の光学素子の１
Ｉｌｌ型方法は、上型と下型の間に軟化した成形素材を
供給して光学素子をプレス成形する成形用型内で成形さ
れた光？素子をｉ！ｉｌ型する方法において、［ｌ；１
記ブレス成形終ｒ後、１１；１記上型と前記下型を相対
的に移動して離間し、この離間により生じた１１；１記
り型と前記下型間の空隙から型に付着した＋ｉｌ記光学
素子の側方に向けて不活性ガスを噴射させて離型するこ
とを特徴とする。

（作　用） 本発明は、Ｌ述した構成により、プレス成形路Ｔ後、」
二型と下型を相対的に移動した際に生じた１型と下型間
の空隙から型内の成形された光学素子の側方に向けて不
活性ガスを噴射することにより型に付着した光字素子を
型から離脱することができるから、型の成形面には同等
加工を施す必要がなく、従って、光学素子の形状及び表
面性状が粗悪になることがない。

本発明の構成において、型に付着した光学素子を不活性
ガスの噴射圧を用いて離型する場合、光学素子が、プレ
ス成形後、少なくとも１０１′〜１０′４・１ポアズよ
り大きい粘度に達したときに行ない５不活性ガスの温度
は離型ずべき光学素子と略等温度に保っておく。こうす
ることにより、不活性ガスにより成形された光学素子に
温度変化が生じることなく該光学素子は成形時の形状及
び表面性状を保ったまま型から離型される。なお、この
ように光学素子の離型を不活性ガスの噴射圧を用いて行
なう場合、噴射により＃ｉ型された光学素子が型外へ飛
ばされないように、」−下型の空隙は上記ガス噴射が有
効に行なわれる必要最小限度の間隙としておくとよい。

又、本発明の構成において、不活性ガスの噴射により型
に付着した光学素子が型から離型するに必要な変形（歪
による部分変形）を生じさせる場合、該不活性ガスによ
り光学素子の表面と内部とに温度変化が生じ、これによ
り成形された光学素子は変形を生じて該光学素子は型と
の密着性を失い型から離脱する。ただし、冷却によって
生じた部分的な変形は、素材の粘度が１ＱＩ３〜１Ｑ１
４・６ポアズ以上であれば、該素材の温度が均一になる
と消失してしまう、即ち、素材がＩＯ″〜１０′′・６
ポアズ以上であれば１部分冷却による歪は永久歪となら
ず、温度が均一になればこの歪は消滅する。この変形を
生じさせるために供給する不活性ガスの温度は特に限定
されない。

なお、本発明においては、従来技術のように型に付着し
た光学素子を不活性ガスの噴射圧により離型するのでは
ないから、型をある程度大きく開いておいても不活性ガ
スにより離型された光学素子が型外から飛び出すことは
ない。

」−記の光学素子の離型方法は、成形された光学素子を
型から取出す際の型の開放動作中に行なうことができる
から、光学素子の連続プレス成形に容易に応用すること
ができる。

なお、上記いずれの発明においても型に付着した光学素
子の側方に噴射するガスはＮ２ガス等の不活性ガスとし
、型表面の酸化が進まないようにする。

（実施例） 以下１本発明の実施例について図面を参照しながら説明
する。

第１図（ａ）〜（ｃ）は、本発明方法を具体化した成形
レンズのｔｌ型動作を示す図である。

第１図（ａ）に示す成形装置は、鏡面仕」―された成形
面２ａを有するト型２と、同様に鏡面仕−ヒされた成形
面３ａを有する下型３と、円環形状の用型４とから構成
されている。さらに、この成形用型の」二型２と用型４
の間には、不図示のガス供給源に接続されたガス噴出ノ
ズル８がそのノズル先端を−Ｌ型２が上昇したときに生
じる１−型２と下型３間の空隙９に向けて設けられてい
る。このガス噴出ノズルからは、不活性ガスが噴射され
るようにされている。なお、ガス噴出ノズル８は、左右
２個設けられたように図示されているが、１個でもよく
、又、型の外周四方に設けてもよ（、さらに多数のもの
を設けてもよい。

なお、用型４の上端部内周には、型内に供給され軟化さ
れた成形素材の余剰分５ａを上下型の成形面２ａ、３ａ
の外周に逃がせるように逃げ部４ａが設けられており、
型を加圧した時、この逃げ部４ａにト紀余剰素材５ａが
押出される。

この成形用型を用いてガラスレンズを成形するには、」
二型２を」−Ｈさせて型を開け、下１Ｍ３上に軟化した
ガラス素材を収容する。次いで、」二型２を下降して不
図示の加圧手段によりガラス素材を押圧し、上型２と丁
型３の成形面による転写を行なう。そして、この転写が
充分行なわれたところで型全体を冷却し、成形レンズ５
を得る。

次に、上記のような成形装置により成形された成形レン
ズ５の離型動作について、第１図（ｂ）及び（ｃ）を参
照しながら説明する。

上ド型の開放は、第１図（ｂ）に示すように、」；型２
の上端部に設けられたつば部７に、不図示のリフト手段
により上界する持上げハンド６を挟持せしめ、上記リフ
ト手段を」１冒させることにより行なう。持１−げハン
ド６は不図示の開閉機構（第４図に示す）により開閉動
作し、上型２のつば部７下方を挟持するよう位置決めさ
れている。

ここで、ト記成形装置において２例えば上型２に付着し
た成形レンズ５を不活性ガスの噴射圧を用いて離型する
場合、上型２のＩニー＋ｆ？、は、成形ガラス５がプレ
ス成形された後、該成形ガラスが少なくとも１０１′〜
１ｏｔ４．＠ポアズより大きい粘度に達したときに行な
う。ノズル８からは、成形用型の開放、即ち上型２の上
界に同期してＮ２ガス等の不活性ガスを噴射させる。こ
のガスの温度は、離型すべき成形ガラス５と略等温度に
保つ。こうすることにより、不活性ガスにより成形され
た成形ガラス５に温度変化が生じることなく該成形ガラ
スは成形時の形状及び表面性状を保持したまま型から離
型される。ただし、このガス噴射の際の」１下型の間隙
は、ノズル８からのガス噴射により離型された成形ガラ
ス５が型外へ飛ばされないよう、上型２に付着した成形
ガラス５を離脱するに必要な最小限の間隔を取るように
する。

又、上記成形装置において、例えば−に型２に付着した
光学素子に変形を生じさせて離型な行なう場合、ノズル
８からは成形された成形ガラス５に温度変化を生じさせ
る温度に制御された不活性ガスを噴射させるようにする
。この場合、上下型の開放は、成形された成形ガラス５
が少なくともｌ　Ｑ　Ｍｌ、　ｌ　Ｑ　１４．５ポアズ
より大きい粘度に達したときに行ない、この型の開放と
同期してノズル８から不活性ガスを噴射する。この噴射
ガスはＮ。

ガス等の不活性ガスとし、型表面に酸化を生じさせない
ようにする。このような条件で不活性ガスの噴射を行な
うことにより、】−型２に付着した成形レンズ５は変形
を生じて型との密着性を失い型から離脱する。

なお、上）型を開放した際の間隔は、」〕記のようなガ
スの噴射圧を利用する場合と異なり、それほど厳格にす
る必要はないが、例えば上型２から離型した成形レンズ
２が下型３に落下したとき破損しない程度の間隔とすれ
ばよい。

なお、上記実施例においては、成形レンズ５が上型２に
付着した場合について説明しであるが、下型３に付着し
た場合も上記と同様に離型することができる。

そして、］ユ記のように成形ガラス５の離型が終了した
後、さらに上型２を上界して」−下型間を大きく開放し
、第３図（ｆ）に示すような吸着ハンド＋９ｂを用いて
成形ガラス５を吸着せしめ、そのまま横方向に移動して
取出す。

以下、本発明方法を、成形素材の加熱工程、加圧工程、
冷却工程を一つの成形室内で連続的に行なうプレス成形
装置に適用した実施例について説明する。

第２図は、本実施例装置全体の概略平面図であり、第３
図（ａ）〜（「）は第２図に示す装置の各部におけるＩ
程順断面図であり、第４図（ａ）は取出し工程において
上型を上界する持上げハンドの側面図である。

第２図に示すプレス成形装置の全体構成は、素材取入室
４１．加熱部４２、素材移替部４３、プレス部４５、徐
冷部４６及び成形レンズ取出室４７から成るものである
。素材取入室４１．加熱部４２、素材移替部４３及びプ
レス部４５は同一ライン状にあり、これと並列して徐冷
部４６が配設されている。

加熱部４２の入口近傍には第１の移送室２１が構成され
、この第１の移送室２璽に上記素材取入室４璽が設けら
れている。又、プレス部４５の出１」近傍には第２の移
送室２２が構成され、徐冷部４６の人口には第３の移送
室２３が構成され、これら第２と第３の移送室は移送路
２５で連結されている。さらに、徐冷部６の出口近傍に
は第４の移送室２４が構成され、この第４の移送室２４
には移動された成形レンズ取出室４７が設けられ、第４
の移送室２４と上記第１の移送室２１とは回送路２６で
連結されている。このような構成により本成形装置ｆｆ
は連続的な成形室５９を構成している。１１は、この成
形室５９を移送するパレットであり、該パレット菫１上
には素材載ｊａ台１２とプレス成形用の−Ｌ型１３及び
下型１４とが一定の間隔を有して配設されている。上型
１３及び下型１４のプレス成形面は、夫々光学素子機能
面を成形するための鏡面１３ａ、１４ａが施されている
。

パレット＋１を上記成形室中にて移送する手段としては
、第１の移送室２１に押出しシリンダー５１が設けられ
、この押出しシリンダーの押出し動作によりパレットＩ
Ｉはプレス部４５に移動せしめられる。第２の移送室２
２には引出しシリンダー５２と押出しシリンダー５３と
が設けられ、引き出しシリンダー５２によりプレス部４
５に移動されたパレット１１が第２の移送室２２に引き
出され、押出しシリンダー５３により該第２の移送室に
移動されたパレット１！が第二０の移送室２３まで押出
される。第３の移送室２３には押出しシリンダー５４が
設けられ、この押出しシリンダーにより当該第３の移送
室２３に移動されたパレット１１が第４の移送室２４直
１１；１まで押出される。第４の移送室２４には引出し
シリンダー５６と押出しシリンダー５５とが設けられて
おり、引出しシリンダー５６により第４の移送室２４直
萌まで移動されたパレット１１が該第４の移送室２４に
まで引出され、押出しシリンダー５５により該第４の移
送室２４に移動されたパレット１１を再び第１の移送室
２１まで押出す。かくして、パレット１１はこれらシリ
ンターの押出し或いは引出し動作により各工程に移送さ
れ１本装置１１７の成形室５９内を移動する。

なお、パレット１１は、成形室５９内に設けられた不図
示のレール上に載置され、このパレットＩｆの進行方向
側部に各シリンダーの先端を突き当てたり、引っ掛けた
りすることによりレール−Ｌを移動することができる。

次に５上記成形室５９の各部について説明するとともに
、第３図（ａ）〜（ｄ）を用いて本装置の動作について
説明する。

成形室５９の加熱部４２、素材移替部４３及びプレス部
４５に該当する部位にはヒーター５７が設けられ、徐冷
部４６に該当する部位にはヒーター５８が設けられてい
る。これら各ヒーターは、素材＋５の加熱及びプレス後
の成形レンズ１８の徐冷に用いられる。

本装置を作動するにあたり、上下型１３．１４の型材の
酸化防止のために、成形室５９の内部を不図示の真空ポ
ンプによりＩ　Ｘ　Ｉ　Ｏ−”ｌ’ｏｒｒまで真空排気
した後、Ｎ、ガス又はその他の非酸化性ガスを充填する
。次いで、ヒーター５７．５８に通電し、炉内温度を所
定値にまで昇温する。Ｗ温完了後、素材取入室４１にて
第３図（ａ）に示すように素材１５を素材取入室４１に
あるパレット１１の載置台！２−Ｌに配置する。

次に、押出しシリンダー５１．５３．５４゜５５及び引
出しシリンダー５２．５６を作動して順次パレット１１
が成形レンズ取出室７から素材取入室ｌに送られてくる
たびに素材１５を上記の方法で各々のａ置台１２−１−
に配置する（第３図（ａ））、このような動作を繰り返
し行うことにより、最初のパレット１１に供給された素
材１５と上型１３及び下型１４が素材移替部４３付近に
おいてプレス成形に必要な温度にまで加熱される。なお
、この時、素材１５と上型１３及び下型１４とは略同温
度にまで加熱されていることが望ましい。こうすること
により、移替後の素材１５の温度が上型１３或いは下型
１４の温度によって変化することなく最適なプレス温度
条件下でプレス成形を行なうことができる。

次いで、索材移替部３において、持上げハンド１６によ
り」−型１３を持上げた後、吸着フィンガー１９ａによ
り素材１５を吸着して下型１４上に移替える（第３図（
ｂ））、次いで、持上げハンド１６を解除した後、上型
１３を下型１４上に載置し、押出しシリンダー５１を押
出して素材１５の移替えが完了したパレット１１をプレ
ス部４５の位置に移動させる。その後、プレス用ロッド
１７を作動させ、所定のプレス圧にて、」二型１３を押
圧し、素材Ｉ５に対するプレス成形を行なう（第３図（
Ｃ））。

次いで、プレス用ロッド１７の抑圧を解除し。

上型１３はプレス時における状態を維持したまま、該パ
レット１１をプレス部５から第２の移送室２２に移動す
る。さらに、このパレット１１を移送路２５を経て第３
の移送室２３に移送する。

次いで、パレット１１は徐冷部の方向に移動されるが、
この移動方向の前方には他のパレット１１が配列された
状態にあるので、Ｌ述のような動作が継続する中で、当
該パレット１１が徐冷部４６の出「Ｊ付近に致る間」二
型１３と下型１４内で保持された成形レンズ１８は徐冷
部４６を通過し、ここで徐々に冷却せしめられる。

かくして、徐冷部４６の先頭位置まで移動したパレット
１１は成形レンズ取出室４７に移動せしめられる（第３
図（ｄ））。

ここで、成形レンズ取出室４７における成形レンズ離脱
手段及び成形レンズ取出し手段について説明する。

第４図は、成形レンズ取出室４７のＬ方に設けられた上
型１３の持−１二げハンド２０の側面図である。同図に
示すように、この持」二げハンド２０は、上型１３を挟
持するチャック３４を備え、このチャックの開閉動作の
ための連結ビン３７が設けられ、この連結ビン３７とシ
リンダー３３とがロッド３８を介して連結されている。

チャック３４の両端には支持軸として固定ビン３６が設
けられ、この固定ビンとシリンダー３２とがシャフト３
５を介し連結されている。

このような構成により、シリンダー３３が上−ト動する
と、固定ビンコ３６を中心にチャック３４が開閉して上
型１３を挟持し、シリンダー３２が」ニード動すると、
持上げハンド２０全体が昇降し、チャック３４で挟持さ
れた［型１３を持１・、げることができる。

なお、成形Ｌノンズ取出室４７の」−壁面３０における
持−］ユげハンド２０の取付は口及びシャフト３５とロ
ッド３８の摺動部分にシールド３１を施しておけば、成
形室５９内の気密性を保つことができる。

１記持上げハンド２０により、成形レンズ取出室４７に
お４する上型１３が４−芹された後、第３図（Ｑ）に示
すように、上型１３に付着した成形レンズ１８の離型が
上記第１図（ｃ）で説明したと同様の方法で行なわれる
。

次いで、第３図（「）に示すように、さらに−１−型１
３を上界せしめて−１．下型間を大きく離間した後、こ
の−Ｌ下型間に吸着フィンガー！９ｂを側方か６１ｊτ
１進せしめ、下型１４上に、ＴＩ！置された成形レンズ
１８を吸着し、しかる後、吸着フィンガー１９ｂをその
まま横方向に移動して成形室５９の外に移送せしめる。

なお、この成形ガラス１８を成形室５９の外に移送する
際、外気が成形室５９の内部に侵入しないようにするに
は、成形レンズ取出室４７に雰囲気置換室を設けておけ
ばよい。

かくして、成形レンズ１８の取出しが終了したパレット
１１は回送路２６を経て素材取入室４１に移送される。

以降、」１記と同様の動作を繰り返すことにより、成形
レンズの連続プレス成形を行なうことができる。

以り説明したように、成形素材の加熱」−程、加圧工程
、冷却工程を一つの成形室内で連続的に行なうプレス成
形装置においても、型の開放及びこれに続く成形レンズ
の取出し動作という一連の動作の中で、型に付着した成
形レンズの離型動作を容易Ｈつ確実に行なうことができ
る。

又、本実施例装置によれば、素材＋５はプレス成形の直
０；１まで素材載置台１２上に配置され上型！３及び下
型１４から分離された状態にあるため、素材＋５と型１
３．１４との反応が防止され、型材の耐久性が向」二す
る。

さらに、本実施例装置は、同一パレットコニで素材の移
替えを行なう構成となっているため、素材載置台１２と
型との位置の相対的な変化がなく、吸着フィンガー＋９
ａのハンドリングの位置決め精度が出やすい。又、吸着
フィンガー＋９ａは成形室５９の内部にてパレット１１
と同時に加熱されるから、熱膨張によるハンドリングの
位置決め精度の誤差が生じにくい。

又、本実施例装置によれば、上述したように型の耐久性
が保障されるとともに成形面の侵食が防］１−され、比
較的長期間に渡り成形面の鏡面性が保持されるから、高
粘度光学素子の連続製造に好適する。

さらに、本実施例装置においては、押出しシリンダー５
１と押出しシリンダー５３とを同時に作動させてプレス
成形の終Ｙした成形レンズ１８を迅速に徐冷部４６に移
送することにより、？！造待時間全体短縮することがで
きる。又、押出しシリンダー５４と押出しシリンダー５
６を同時に作動させて既に第４の移送室２４に移動して
あったパレット１１を第１の移送室２１にまで押出すこ
とにより、すみやかに第４の移送室が空室となり、迅速
に引出しシリンダー５５を作動して徐冷部４６における
成形レンズの滞在時間を短くして製造時間全体を短縮化
できる。

（発明の効果） 以」−説明したように、本発明による光学素子の離型方
法は、プレス成形後、」−型と下をを相対的に移動して
離間する際、−１−下を間の空隙から型に付着した光学
素子をガスの噴射圧、或は光学素子に変形（不均一な冷
却による弾性変形）を生じさせる不活性ガスの噴射によ
り型から離脱するようにしであるから、型の成形面に特
別の手段を施す必要がなく、従って光字素子の形状及び
表面性状を悪化させることなく容易に離型することがで
きる。

又、本発明における光学素子の離型方法は、光学素子取
出し時の型を開放する動作中に行なうことができるから
、成形素材を加熱し、加熱した素材を押圧し、次いでこ
れを冷却硬化して光学素子を型から取出す連続プレス成
形に容易に適用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）〜（Ｃ）は５本発明方法を具体化した成形
レンズの離型動作を示す図であり、第２図は、本発明を
適用した連続プレス成形装置全体の概略平面図であり。 第３図（ａ）〜＜ｒ＞は、第２図に示す装置の各部にお
ける工程順断面図であり。 第４図は、取出し工程において上型を１’７１する持」
二げハンドの側面図であり、 第５図は、従来の成形用型内に軟化したガラス素材を収
容してプレス成形した状態を示す断面図である。 ２．１３・・・上ｊ製 ３．１４・・・下型 ４・・・用型 ４ａ・・・逃げ部 ５．１８・・・成形レンズ ６．２０・・・持−にげハンド ７・・・つば部 ８・・・ガス噴出用ノズル ９・・・に下型の間隙

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）上型と下型の間に軟化した成形素材を供給して光
   学素子をプレス成形する成形用型内で成形された光学素
   子を離型する方法において、前記プレス成形終了後、前
   記上型と前記下型を相対的に移動し、この移動により生
   じた前記上型と前記下型間の空隙から型に付着した前記
   光学素子の側方に向けて不活性ガスを噴射させて離型す
   ることを特徴とする光学素子の離型方法。
2. （２）前記不活性ガスの噴射は前記成形された光学素子
   が少なくとも１０＾１＾３〜１０＾１＾４＾．＾５ポア
   ズより大きい粘度に達したときに行ない、前記不活性ガ
   スの温度は前記離型すべき光学素子と略等温度に保ち、
   前記型に付着した前記光学素子を前記ガスの噴射圧によ
   り離型することを特徴とする請求項１記載の光学素子の
   離型方法。
3. （３）前記不活性ガスの噴射は前記成形された光学素子
   が少なくとも１０＾１＾３〜１０＾１＾４＾．５ポアズ
   より大きい粘度に達したときに行ない、前記不活性ガス
   の温度は前記光学素子が前記型から離型するに必要な変
   形を生じる温度に保つことを特徴とする請求項１記載の
   光学素子の離型方法。