JPH0445455B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、光学素子のプレス成形方法に関し、
プレス工程後の後加工を不要とした高精度光学素
子を連続的に製造できる光学素子の製造方法に関
する。

（従来の技術） 近年、所定の表面精度を有する成形用型内に光
学素子材料を収容してプレス成形することによ
り、研削及び研摩等の後加工を不要とした高精度
光学面を有する光学素子を成形する方法が開発さ
れている。

このようなプレス成形法を用い、しかも光学素
子の連続成形に好適する光学素子成形方法は、例
えば特開昭59−150728号公報或いは特開昭61−
26528号公報に示されたように、光学素子の成形
用素材を成形用型内に収容配置して、この素材を
型内で保持したまま加熱部を成形部と冷却部とを
有する連続炉内に順次取入れ、加熱部にて成形用
型とともに成形用素材を成形可能な温度まで加熱
軟化した後、成形部にてプレスし、次に冷却部に
てプレス時における成形用型の状態を維持したま
ま成形用素材がガラス転移点以下になるまで冷却
し、しかる後型内から成形品を取出すという工程
を含むものである。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながらこのような工程中、光学素子の成
形用素材が成形可能な温度まで加熱される過程に
おいて、該成形用素材は成形用型内にて型の表面
に接触するか、又は近接した状態にあるため、プ
レス成形前に成形用素材と型の表面が反応してこ
の型の表面が侵されてしまうという問題点があつ
た。特に、光学素子の成形用素材が鉛含有ガラス
素材である場合、ガラス素材と型表面の間隔が１
mm程度の非接触状態であつても、加熱後において
は型表面にガラス素材中の鉛成分が付着して該型
表面は急速に侵され、型の表面精度が著しく低下
してしまう。

本発明は、このような問題点を解決するために
成されたものでプレス成形における成形用型のガ
ラス成分による侵食を防止して、成形用型の高精
度表面を維持するとともに成形用型の耐久性が低
下しないような光学素子の製造方法を提供するこ
とを目的とする。

又、本発明は、プレス成形における成形用型の
ガラス成分による侵食を防止して型の表面精度を
維持せしめることにより、高精度光学素子を連続
的に製造することができる光学素子の製造方法を
提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 上述した問題点を解決するために、本発明の光
学素子の製造方法は、少なくとも加熱工程及びプ
レス工程を有する成形室内に成形用型を載置した
複数のパレツトを収容して前記各工程を移送せし
めることにより前記成形用型に配置した予備成形
材を連続的にプレス成形する光学素子の製造方法
であつて、前記予備成形材を成形用型から分離し
た前記パレツト上の所定位置に載置して前記加熱
工程を移送し、次いで前記プレス工程に移送する
際に前記予備成形材を前記成形用型内に移し替
え、然る後前記プレス工程にて前記成形用型を押
圧することを特徴とする。

（作 用） 本発明において、予備成形材とは本発明の製造
工程以前に所定の表面粗さ精度以上に加工された
光学素子の成形用素材を云う。

本発明は、上述したように、成形用型が載置さ
れた複数のパレツトを成形室内に移送して、該成
形室内の加熱工程及びプレス工程にて所定の加工
を施すように構成されているから、光学素子の連
続成形が可能である。

しかも、上述のような光学素子の連続成形にお
いて、予備成形材は、該予備成形材と成形用型と
の反応が最も著しい加熱工程において前記成形材
と成形用型とは分離された状態で加熱せしめら
れ、しかる後、プレス工程に移送せしめられる。

従つて、成形用型内で予備成形材を加熱軟化す
る形式の成形方法に比べて成形用型の成形用素材
の反応によつて侵される時間が著しく短縮され、
成形用型の高精度表面を維持することが可能とな
る。

かくして、本発明においては、成形用型の表面
を高精度研磨することにより高精度表面の光学素
子が得られ、しかも上述のような構成により、成
形用型の高精度表面は比較的長期間にわたり維持
されるから、上述のような光学素子の連続成形に
好適するものである。

（実施例） 以下、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〜第６図は、本発明の実施例に適用され
る装置を示す図であり、この装置の全体の平面図
が第１図に示してあり、各部の断面図が第２図〜
第６図に示してある。

この装置の全体的構成は、素材取入室１、加熱
部２、素材移替部３、プレス部５、徐冷部６及び
成形品取出室７から成るものである。素材取入室
１、加熱部２、素材移替部３及びプレス部５は同
−ライン状にあり、これらのラインと並列して徐
冷部６が配設されている。

加熱部２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２１に上記素材取入室
１が設けられている。プレス部５の出口近傍には
第２の移送室２２が構成され、徐冷部６の入口に
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。又、
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
品取出室７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は連続的な
循環経路を成して成形室５９を構成している。

１１は、この成形室５９を移送せしめられるパ
レツトであり、該パレツト１１上には素材載置台
１２とプレス成形用の上型１３及び下型１４とが
一定の間隔を有して配設されている。又、下型１
４の外周には、上型１３の載置動を案内するとと
もに上型１３の位置決め用としてガイド部材２７
が下型１４の上端部よりやや突出するように固設
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。

パレツト１１を上記径路中にて移送せしめる手
段として、第１の移送室２１には押出しシリンダ
ー５１が設けられ、この押出しシリンダーにより
パレツト１１はプレス部５に移動せしめられる。
第２の移送室２２には押出しシリンダー５３と引
出しシリンダー５２とが設けられ、引出しシリン
ダー５２によりプレス部５に移動せしめられたパ
レツト１１が第２の移送室２２に引出され、押出
しシリンダー５３により該第２の移送室に移動さ
れたパレツト１１が第３の移送室２３にまで押出
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に移動せしめられたパレツト
１１が第４の移送室２４直前まで押出される。第
４の移送室２４には押出しシリンダー５５と引出
しシリンダー５６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直前まで移
動されたパレツト１１が該第４の移送室２４まで
引出される。次いで、この第４の移送室２４に移
動されたパレツト１１は押出しシリンダー５５に
より再び第１の移送室２１まで押出される。

かくして、パレツト１１は上述したシリンダー
の押出し或いは引出し動作により各工程に移送さ
れ、本装置の成形室５９内を移動することができ
る。なお、パレツト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、シリンダーの
押出し或は引出しによりレール上を移動する。

次に、上記成形室の各部について説明する。素
材移替部２及び成形品取出室７には上型１３を下
型１４に所要間隔をあけて持上げるための持上げ
ハンド１６，２０（第４図）が設けられている。
この持上げハンドは、不図示のリフト手段により
上下動する。さらに、素材移替部３には、素材取
入室１にて素材載置台１２上に配置された素材１
５を下型１４上に移替えるための吸着フインガー
４が設けられており（第４図）、上記持上げハン
ド１６の作動により上型１３が一旦持上げられた
後、該吸着ハンド４が作動し、素材１５が下型１
４上の所定位置に移替えられる。この吸着フイン
ガー４は、上記のような素材１５の移替時に、該
素材１５が正確に下型１４上の所定位置に配置さ
れるよう、パレツト１１上の素材載置台１２と下
型１４とが有する所定間隔の長さだけ正確に平行
移動する一定のストロークを有して作動するよう
に構成されている。

又、素材取入室１及び成形品取出室７には、素
材１５を載置台１２上に配置したり、成形品１８
を上型１４から取出すための吸着フインガー１９
が設けられている（第６図）。

プレス部５には、プレス成形時に上型１３を押
圧するためのプレス用ロツド１７が設けられてい
る（第５図）。

なお、本装置において成形室５９の内部は、上
型１３及び下型１４を成形する型材が高温下で酸
化されるのを防止するよう、真空排気の後、N₂
ガス等の非酸化性ガスを充填する必要があるた
め、上記の持上げハンド１６、吸着フインガー４
及びプレスロツド１７等と炉体５９外壁との摺動
部分には充分のシールドを施しておく必要があ
る。

又、本装置においては、図示は省略してある
が、素材１５を素材取入室１に取入れる際、外気
が成形室５９の内部に侵しないように、雰囲気置
換室を設ける必要がある。

次に、上述のように構成された装置の動作につ
いて第２図〜第６図に示すプレス成形工程順に従
つて説明する。第２図は素材１５が配置されてい
ない状態のパレツト１１を示す。

まず、上記したように、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
示の真空ポンプより１×10^-2Torrまで真空排気
した後、N₂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。昇温完了後、素材取
入室１にて上記雰囲気置換室を通し、吸着フイン
ガー１９により第３図に示すように素材１５を素
材取入室１にあるパレツト１１の載置台１２上に
配置する。

次に、上述した如く押出しシリンダー５１，５
３，５４，５５及び引出しシリンダー５２，５６
を作動して順次パレツト１１が成形品取出室７か
ら素材取入室１に送られてくるたびに素材１５を
上記の方法で各々の載置台１２上に配置する。

このような動作を繰り返し行うことにより、最
初のパレツト１１に供給された素材１５と上型１
３及び下型１４が素材移替部３付近においてプレ
ス成形に必要な温度にまで加熱された時点で素材
１５の下型１４への移替えを行なう。

なお、この時、素材１５と上型１３及び下型１
４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の温度によつて変
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。

そして、素材移替部３において、第４図に示す
ように、持上げハンド１６により上型１３を持上
げ、次いで吸着フインガー４により素材１５を吸
着して下型１４上に移替える。この後、押出しシ
リンダー５１を押出して素材１５の移替えが完了
したパレツト１１をプレス部５の位置に移動させ
る。この時、持上げハンド１６を除去すると共
に、プレス用ロツド１７を作動させ、所定のプレ
ス圧にて、上型１３を押圧し、素材１５に対する
プレス成形を行なう。

次いで、プレス用ロツド１７の押圧を解除し、
上型１３はプレス時における状態を維持したま
ま、押出しシリンダー５１の作動により、このパ
レツト１１はプレス部５から該プレス部５の出口
付近に移動せしめられる。

さらに、このパレツト１１を引出しシリンダー
５２により引出して第２の移送室２２に移動した
後、押出しシリンダー５３により押出し、移送路
２５を経て移送室２３に移送する。

次いで、パレツト１１は押出しシリンダー５４
の押出しにより、成形品の取出室７の方向に押出
されるが、押出し方向の前方には他のパレツト１
１が配列された状態にあるので、上述のような動
作が継続する中で、当該パレツト１１が徐冷部６
の出口付近に至る間上型１３と下型１４内で保持
された成形品１８は徐冷部６を通過し、ここで
徐々に冷却せしめられる。こうして、徐冷部６の
先頭位置まで移動したパレツト１１は引出しシリ
ンダー５６により成形品取出室７に至る。

次に、持上げハンド２０が作動して上型１３が
除去され、次いで吸着フインガー１９により成形
品１８が取出される。そして、この成形品取出し
の完了したパレツト１１は押出しシリンダー５５
の押出しにより回路２６を経て素材取入室１に移
送される。

以上説明したような実施例装置によれば、素材
１５はプレス成形の直前の素材移替え時まで素材
載置台１２上に配置され上型１３及び下型１４か
ら分離された状態にあるため、素材１５と型１
３，１４との反応が防止される。勿論、プレス成
形時及びその後の徐冷時において素材１５と型１
３，１４との反応が生じることは妨げられない
が、プレス成形後の降温下にあつては、プレス成
形時ほどの反応も生じ、上述した反応時間の短縮
効果と合わせ、型の耐久性向上に有益となる。

又、本装置は、同一パレツト上で素材の移替え
を行なう構成となつているため、素材載置台１２
と型との位置の相対的な変化がなく、吸着フイン
ガー４のハンドリングの位置決め精度が出やす
い。又、吸着フインガー４は成形室５９の内部に
てパレツト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。

さらに、本装置によれば、上述したように型の
耐久性が保証されると共に、成形面の侵食が防止
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、高精度光学素子の連続製造に好適す
る。

以下、本発明に適用される他の実施例について
第７図を参照しながら説明する。

本実施例における光学素子製造装置は、上記実
施例がライン状の工程経路を有し、パレツトの移
動を押出し又は引出しシリンダーで行なうように
構成したのに対し、ロータリーテーブルを用いて
パレツトの回転移動を行なう構成を有するもので
ある。全体的構成は、第７図に示すように、不図
示の駆動装置によるロータリーテーブル３６上に
素材取入室３１（成形品取出室を兼ねる）、加熱
部３２、素材移替部３３、プレス部３４及び徐冷
室３５から成り、このテーブル上にパレツト３７
を一定ピツチで配置し、このパレツト３７上に素
材載置台３８と型３９が所定間隔で配設されたも
のである。この装置に対して上記実施例同様に、
吸着フインガー及び持上げハンドを使用して、プ
レス成形を行なう。この装置の基本的な動作及び
効果は、本装置がロータリーテーブル形式で動作
してパレツトの移動が行なわれる点以外は上記実
施例と同様である。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、成形用
型の予備成形材との反応による侵食が防止され、
成形用型の耐久性及び成形面の精度保持に有効で
ある。

従つて本発明は、光学素子の連続成形に要求さ
れる成形用型表面の精度保持を可能とし、高精度
光学素子をプレス成形により連続的に製造するの
に好適する。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第６図は、本発明の光学素子の製造方
法に適用される装置の第１実施例を示す図であ
り、第１図はその全体的平面図、第２図〜第６図
の各工程におけるパレツトの概略断面図であり、
第７図は本発明の他の実施例を示す全体的概略平
面図である。 １，３１……素材取入室、２，３２……加熱
部、３，３３……素材移替部、５，３４……プレ
ス部、６，３５……徐冷部、１１，３７……パレ
ツト、１２，３８……素材載置台、１３……上
型、１４……下型。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 少なくとも加熱工程及びプレス工程を有する
   成形室内に成形用型を載置した複数のパレツトを
   収容して前記各工程を移送せしめることにより前
   記成形用型に配置した予備成形材を連続的にプレ
   ス成形する光学素子の製造方法であつて、前記予
   備成形材を成形用型から分離した前記パレツト上
   の所定位置に載置して前記加熱工程を移送し、次
   いで前記プレス工程に移送する際に前記予備成形
   材を前記成形用型内に移し替え、然る後前記プレ
   ス工程にて前記成形用型を押圧することを特徴と
   する光学素子の製造方法。