JPH08277128A - 光学素子の成形装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】少なくとも成形領域を内包する密閉空間におい
て、変動する外気温の影響をなくし、品質の安定した光
学素子を成形する。 【構成】密閉された空間３６内にて、ガラス素材２８を
搬送部材１３、５６に載置し、搬送しつつ、加熱、成
形、徐冷を行う光学素子の成形装置において、密閉され
た空間３６内の空気の温度を調整する温度調整機構３
７、３８、３９を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ガラス素材を搬送部材
に載置し、搬送しつつ、加熱、成形、徐冷を行う光学素
子の成形装置に係わり、詳しくは成形領域を内包する密
閉空間内の空調に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、成形領域を内包する密閉空間内の
空調を行う光学素子の成形装置としては、特開昭６３−
１１５３０号公報所載の技術（従来技術１）が開示され
ている。この技術を図７により説明する。図７におい
て、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図を示し、１１２は
光学ガラス素子の製造装置である。１１３は被成形ガラ
ス素材（図示せず）の設けられた成形金型、１１４は金
型取入装置、１１５，１１６，１１７は成形装置を構成
する各々加熱装置、プレス装置、保圧装置であり、１１
８は金型取出装置、１１９は搬送装置、１２０は本装置
の密閉された空間部であり、１２１は清浄空気吹出装
置、１２２はクリーンエアー、１２３は空間部１２０に
設けられた開口部である。

【０００３】成形ガラス素材が成形金型１１３に設置さ
れ、金型取入装置１１４に４個設置されている。第１の
金型がａ位置に設置された場合に、成形装置を構成する
加熱装置１１５に設置され、金型を加熱する。次にプレ
ス装置１１６に設置され、ガラス素材が押圧され成形さ
れる。次に金型は保圧装置１１７に設置され一定温度に
下がるまで保圧する。次に金型は４個収納する金型取出
装置１１８に設置される。ここで金型取出装置のｂ位置
に設置された金型は搬送装置１１９にて搬送され、成形
されたガラス素子が取出される。

【０００４】通常の成形工程においては、成形雰囲気中
のゴミやホコリなどの不純物により成形されたガラス素
子にコンタミネーションが付着することがある。本装置
はこの点を鑑み本装置内には清浄空気吹出装置１２１を
設け、クリーンエアー１２２の吹出されたクリーン雰囲
気中で、ガラス素材を金型取入、成形、金型取出、搬送
の連続した工程で順次光学ガラス素子を製造することが
できる。

【０００５】一方、光学素材を押圧成形する光学素子の
成形装置として、例えば特開平−１７１６６号公報所載
の技術（従来技術２）が開示されている。この技術を図
８〜図９により説明する。図８において、光学素子の成
形装置２０４には、光学素子を押圧成形する上下成形型
２０５、２０６を設けたプレス装置２０７を中心とし
て、加熱炉２０８と徐冷炉２０９とが対向するように配
設されている。加熱炉２０８の近傍には、キャリア２１
０に収納された光学素材（被成形ガラス素材）２１１
（図９参照）を加熱炉２０８とプレス装置２０７の上下
成形型２０５、２０６間との間を移動自在に構成したキ
ャリア供給アーム２１２が配設されている。一方、徐冷
炉２０９の近傍には、徐冷炉２０９内とプレス装置２０
７の上下成形型２０５、２０６間との間を移動自在に構
成したキャリア排出アーム２１３が配設されている。

【０００６】光学素子の成形装置２０４を用いて、レン
ズの成形を行う方法について説明する。まず、キャリア
２１０に収納された光学素材２１１をキャリア供給アー
ム２１２により保持し、加熱炉２０８に移送され、適正
なプレス温度に加熱する。つぎに、キャリア２１０に収
納された光学素材２１１をプレス装置２０７内に搬送
し、プレス成形する。プレス成形されたプレスレンズを
保持したキャリア２１０は、キャリア排出アーム２１３
により排出され、徐冷炉２０９で常温近くまで徐冷さ
れ、成形を終了する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】加熱炉の温度Ｔと外気
温ｔと加熱炉から外気へ移動する熱量Ｑにはつぎのよう
な比例関係がある。 （Ｔ−ｔ）∝Ｑ 加熱炉の温度を一定に制御するためには、熱量Ｑが常に
一定であることが理想であるが、外気温ｔが通常より大
きく上下動した場合、移動する熱量Ｑも大きく変動する
こととなる。この変動は加熱炉の温調には好ましくな
く、加熱炉の温度のバラツキを大きくする要因となる。

【０００８】しかるに、上記従来技術１の光学ガラス素
子の製造装置においては、密閉された空間内に、クリー
ンな雰囲気が形成されているが、製造装置内にクリーン
エアーを吹出し、クリーンな雰囲気とすることにより、
低温の外気が密閉された空間内に侵入する。このため、
密閉された空間内の気温が変化し、加熱炉の温度制御の
変動（バラツキ）を大きくする要因となり、成形品の品
質低下を招くという問題点がある。

【０００９】また、上記従来技術２の光学素子の成形装
置においては、成形領域周辺を密閉する遮蔽物が存在せ
ず、大気に対し開放状態であるため、気温が変動すると
やはり上記従来技術１と同様の問題点が生じてくる。

【００１０】本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなさ
れたもので、請求項１、２または３に係る発明の目的
は、少なくとも成形領域を内包する密閉空間において、
変動する外気温の影響をなくし、品質の安定した光学素
子を成形できる光学素子の成形装置を提供することであ
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１、２または３に係る発明は、密閉された空
間内にて、ガラス素材を搬送部材に載置し、搬送しつ
つ、加熱、成形、徐冷を行う光学素子の成形装置におい
て、前記密閉された空間内の空気の温度を調整する温度
調整機構を設けたことを特徴とする。

【００１２】

【作用】請求項１、２または３に係る発明の作用では、
密閉された空間内の空気の温度を調整する温度調整機構
を設けたことにより、密閉空間の気温を一定に保つ。す
なわち、温調により外気温ｔを一定にすることにより、
加熱炉から外気へ移動する熱量Ｑが一定となる。これに
より、加熱炉への外気温の変動の影響をなくすことがで
きる。請求項２に係る発明の作用では、上記作用に加
え、温度調整機構に温調外気吹出装置を用いたので、温
調外気吹出装置に内蔵する温度センサにより密閉空間の
温度を検知し、温調された外気を密閉空間に供給する。
請求項３に係る発明の作用では、上記作用に加え、温度
センサの密閉空間の温度を検知し、ファンを作動させ
て、密閉空間内の高温の空気を外部に排出し、吸入口か
ら低温の外気を吸入する。

【００１３】

【実施例１】図１〜図３は実施例１を示し、図１は光学
素子の成形装置の平面図、図２は光学素子の成形装置の
図１Ａ−Ａ’の断面図、図３は図２Ｂ部の拡大図であ
る。

【００１４】図１において、１はプレス装置で、このプ
レス装置１を中心として、加熱炉２と徐冷炉３とが対向
して配設されている。加熱炉２とプレス装置１との間に
は、最終加熱ヒータ部４が配設され、徐冷炉３とプレス
装置１との間には、徐冷開始ヒータ部５が配設されてい
る。徐冷炉３の右側には搬送部材温調炉６が連設されて
いる。７および８は、対向する断面がＬ字形状をした２
本のレールから構成される搬送レールである。搬送レー
ル７は加熱炉２内を貫通し、搬送レール８は徐冷炉３と
搬送部材温調炉６とを貫通している。搬送レール７およ
び８の両端には、搬送レール７と搬送レール８とを連結
する形状に搬送コンベア９および１０が配設され、搬送
コンベア９および１０に設けたモータ１１、１２によ
り、それぞれ矢印ａ、矢印ｂの方向へ回動している。

【００１５】加熱炉２側の搬送レール７の入り口近傍に
は、搬送される炉内搬送部材１３を搬送コンベア１０よ
り矢印ｃ方向（加熱炉２の方向）に一定量送り出す送り
シリンダ１４が配設されている。また、搬送部材温調炉
６側の搬送レール８の入口近傍にも搬送される炉内搬送
部材１３を搬送コンベア９より矢印ｄ方向（搬送部材温
調炉６の方向）に一定量送り出すシリンダ１５が配設さ
れている。これにより炉内搬送部材１３を反時計回りに
循環移送できるように構成されている。

【００１６】加熱炉２の近傍には、加熱炉２内と最終加
熱ヒータ部４内とプレス装置１の上下成形型１６、１７
間（図２参照）との間を移動自在に構成されたキャリア
供給運搬アーム１８が配設されている。キャリア供給運
搬アーム１８の先端には、キャリア保持部１８ａが形成
されており、直進ガイド１９により保持され、ボールネ
ジ２０を介してサーボモータ２１で自在に駆動・位置決
めが行えるように構成されている。

【００１７】一方、徐冷炉３の近傍には、徐冷炉３内と
徐冷開始ヒータ部５とプレス装置１の上下成形型１６、
１７間との間を移動自在に構成されたキャリア排出運搬
アーム２２が配設されており、キャリア排出運搬アーム
２２の先端には、キャリア供給運搬アーム１８と同様
に、キャリア保持部２２ａが形成されるとともに、直進
ガイド１９、ボールネジ２０およびサーボモータ２１で
駆動・位置決め自在に保持されている。

【００１８】搬送コンベア１０の中間付近には、光学素
材（被成形ガラス素材）２８とプレスレンズ２９との入
替えを行うレンズハンドリング機構３０（詳細省略）が
配設されており、レンズハンドリング機構３０に対して
炉内搬送部材１３の位置決めを行う位置決め機構３２が
配設されている。

【００１９】図２において、加熱炉２および徐冷炉３の
上下面には、それぞれヒータ２３が設けられている。キ
ャリア供給運搬アーム１８が前進した際、加熱炉２内の
搬送レール７と交差するアーム受渡し位置２４（図１参
照）の下方には、突き上げシリンダ２５が配設されてい
る。突き上げシリンダ２５には突き上げ棒２６が上下動
自在に連設されている。同様に、キャリア排出運搬アー
ム２２と搬送レール８とが交差するアーム受渡し位置２
７（図１参照）の下方にも突き上げ棒２６を上下動自在
に保持する突き上げシリンダ２５が配設されている。

【００２０】以上記述した構成が、光学素子の成形装置
の架台３３上部に配設されている。架台３３上部には、
４方向に配設された側面板３４と天板３５とから形成さ
れる密閉空間３６が配設されている。天板３５には、装
置内に温調された外気を吹出すための温調外気吹出装置
３７が固設されている。また、温調外気吹出装置３７の
下部の天板３５には、外気を密閉空間３６内へ供給する
外気吹出口３８が一箇所または数箇所に穿設され、４方
向に配設された側面板３４には、密閉空間３６内の空気
を流出させる流出口３９が一箇所または数箇所穿設され
ている。さらに、側面板３４の一部に、開閉自在な扉４
０を有する窓４０Ａが設けられている。

【００２１】上述の成形装置を用いた光学素子の成形方
法について説明する。図１において、レンズハンドリン
グ機構３０により、位置決め機構３２で位置決めされた
円筒形状の炉内搬送部材１３に載置されたキャリア５６
内へ、光学素材２８を供給する（図３参照）。キャリア
５６内に供給された光学素材２８は、搬送コンベア１０
により加熱炉２側の搬送レール７の入り口へ移送され
る。移送された炉内搬送部材１３は、シリンダ１４によ
りｃ方向に押しされることにより搬送レール７上に連続
的に並べられた炉内搬送部材１３を一定量移送する。こ
の動作を間欠的に実施することにより炉内搬送部材１３
に載置されている光学素材２８およびキャリア５６は、
加熱炉２内で徐々に適正温度まで加熱される。

【００２２】キャリア５６は、アーム受渡し位置２４で
キャリア５６の下方に配設されたシリンダ２５に連設す
る突き上げ棒２６により、上方に突き上げられ、炉内搬
送部材１３から分離される。その後、キャリア供給運搬
アーム１８がボールネジ２０を介してサーボモータ２１
によりキャリア５６の下方に移動し、突き上げ棒２６が
下降することにより炉内搬送部材１３より分離されたキ
ャリア５６をキャリア供給運搬アーム１８のキャリア保
持部１８ａに移載する。移載された光学素材２８を保持
したキャリア５６は、キャリア供給運搬アーム１８によ
り上下成形型１６、１７間に移送され、光学素材２８を
プレス成形する。

【００２３】成形終了後、キャリア供給運搬アーム１８
は、初期の位置に後退するとともに、キャリア搬送アー
ム２２がプレス位置３１に移動して、上下成形型１６、
１７から離型されたプレスレンズ２９を保持したキャリ
ア５６を受取り、アーム受渡し位置２７まで後退する。
アーム受渡し位置２４でキャリア５６が取り除かれた炉
内搬送部材内１３は、その後の間欠送りにより順次加熱
炉２外に移動する。移動された炉内搬送部材１３は、搬
送コンベア９により矢印ａ方向に移送され、徐冷炉３を
貫通している搬送レール８の入り口に達した後、送りシ
リンダ１５により、矢印ｄ方向に送り出される。この動
作により、搬送レール８上に連続的に並べられた炉内搬
送部材内１３を一定量移送する。

【００２４】間欠的に搬送レール８上を移送される炉内
搬送部材１３は、搬送部材温調炉２により、上下成形型
１６、１７の型温度より１００℃低い温度に加熱された
後、アーム受渡し位置２７でプレスレンズ２９が載置さ
れたキャリア５６を保持して待機しているキャリア排出
運搬アーム２２より、炉内搬送部材内１３へキャリア５
６を移し換える。炉内搬送部材１３に移載されたプレス
レンズ２９およびキャリア５６は、徐冷炉３内を間欠送
りされながら常温まで冷却された後、搬送コンベア１０
で矢印ｂ方向に搬送される。搬送コンベア１０上を搬送
される炉内搬送部材１３は、位置決め機構３２で位置決
めされるとともに、レンズハンドリング機構３０により
キャリア５６内に保持されるプレスレンズ２９を取り出
し、新たな光学素材２８をキャリア５６に供給する。

【００２５】以上記述した工程で、順次光学素子の成形
加工が行われている間、密閉空間３６の天板３５に固設
した温調外気吹出装置３７を作動させる。作動時中は、
温調外気吹出装置３７から一定の温度の外気が吹き出さ
れる。吹き出された外気は、天板に設けられた外気吹出
口３８を通過して、密閉空間３６内に送り込まれ、密閉
空間３６内の温度を一定に保つ。また、密閉空間３６内
の空気は、４箇所の側面板３４に穿設された流出口３９
を通過して、成形装置外に流出させている。なお、温調
外気吹出装置３７は、吸引した外気を一定の温度に保つ
ほか、温調外気吹出装置３７に内蔵する温度センサの働
きにより、密閉空間３６内の気温をチェックし、温調外
気吹出装置３７の作動を制御している。

【００２６】本実施例によれば、成形領域を内包する密
閉空間内へ一定の温度の外気が吹き出され、密閉空間内
の気温を一定に保持するので、加熱炉内の温度制御の変
動がなくなり、成形品たるプレスレンズの品質を維持す
ることができる。

【００２７】

【実施例２】図４は実施例２を示し、光学素子の成形装
置の縦断面図である。本実施例の構成は、遮蔽物により
形成した密閉空間に、成形装置全体を内包したものなの
で、遮蔽物以外は、実施例１と同一のため同一の部材に
は同一の符号を付し、説明を省略する。

【００２８】図４において、４方向に配設された側面板
４１と天板４２とから構成された密閉空間４３が、成形
装置全体を囲むように配設されている。天板４２には、
温調された外気を吹出すための温調外気吹出装置３７が
固設されている。また、温調外気吹出装置３７の下部の
天板４２には、温調された外気を密閉空間４３内へ供給
する外気吹出４４が一箇所または数箇所穿設され、４方
向に配設された側面板４１には、密閉空間４３内の空気
を流出させる流出口４５が一箇所または数箇所穿設され
ている。さらに、側面板４１の一部に、開閉自在な扉４
６を有する窓４６Ａが設けられている。

【００２９】本実施例の光学素子の成形方法および密閉
空間の温調方法は、実施例１と同様のため、説明を省略
する。

【００３０】本実施例によれば、実施例１の効果に加
え、密閉された空間が拡大されたことにより、熱容量が
拡大し、加熱炉の熱による密閉空間内の温度変化への影
響を低下させることができる。

【００３１】

【実施例３】図５は実施例３を示し、光学素子の成形装
置の縦断面図である。本実施例の構成は、実施例２の成
形装置の温調機構を変更したものであり、温調機構以外
は実施例１および実施例２と同様のため、同一の部材に
は同一の符号を付し説明を省略する。

【００３２】図５において、天板４２には、温調外気吹
出装置３７が実施例２と同様に固設されているが、さら
に、温調外気吹出装置３７と天板４２との間には、外気
の清浄を行うフィルタ４７が介装されている。

【００３３】本実施例の光学素子の成形方法は、実施例
１と同様のため説明を省略する。順次光学素子の成形工
程が進行している間、温調外気吹出装置３７を作動させ
た際には、フィルター４７で清浄化した外気が吹出さ
れ、実施例１および実施例２と同様の作用で、密閉空間
４３内の温調が行われる。

【００３４】本実施例によれば、実施例１および２の効
果に加え、温調された清浄な外気を吹出すことにより、
ゴミやホコリなどの不純物の少ないプレスレンズを得る
ことができる。

【００３５】

【実施例４】図６は実施例４を示し、光学素子の成形装
置の縦断面図である。本実施例は、温調機構が実施例１
と異なるのみで、その他は実施例１と同一のため、同一
の部材には同一の符号を付し、説明を省略する。

【００３６】図６において、実施例１と同一の成形装置
の構成が、架台３３上部に配設されている。架台３３上
部には、４方向に配設された側面板４８と天板４９とか
ら、密閉空間５０が形成されている。天板４９には排気
口５１が一箇所または数箇所穿設され、排気口５１の上
部には、密閉空間５０内の空気を装置外に排出させるた
めのファン５２が一箇所または数箇所配設されている。
また、４方向に配設された側面板４８には、外気を吸入
するための吸入口５３が一箇所または数箇所配設され、
吸入口５３には、密閉空間５０内へ吸入する外気を清浄
するためのフィルタ５４が取着されている。さらに、側
面板４８の内側には、密閉空間５０内の気温を検知する
ための温度センサ５５が配設されている。

【００３７】本実施例の光学素子の成形方法は実施例１
と同様のため説明を省略する。順次、光学素子の成形工
程が進行している間、密閉空間内の気温は加熱炉２、徐
冷炉３、搬送部材温調炉６などの高温の放射熱により上
昇していく。側面板４８に取着された温度センサ５５
は、密閉空間５０内の気温の上昇を検知し、ファン５２
を作動させる。ファン５２は、その直下の排気口５１よ
り密閉空間５０内の高温の空気を吸引し、装置外に排出
する。密閉空間５０内の空気の流出により、常温の外気
が側面板４８に設けたフィルタ５４と吸入口５３とを通
過して、密閉空間５０内に流入する。これにより、密閉
空間内の気温は下降し、所定の気温になると温度センサ
５５が検知して、ファン５１を停止させる。以後この動
作を繰り返し、密閉空間内の気温を一定の制御範囲に保
つ。

【００３８】本実施例によれば、実施例１の効果に加
え、温度調整機構の構造の簡易化、軽量化および低価格
化を図ることができる。

【００３９】本実施例では、常温の外気をフィルタ５４
と吸入口５３とを通過させる構成としたが、フィルタ５
４と吸入口５３との間にヒータを設けて、通過する外気
を温めて流入させてもよい。こうすることにより、密閉
空間の気温と外気の気温との差を少なくすることによ
り、密閉空間内の場所による気温差を小さくできる。

【００４０】

【発明の効果】請求項１、２または３に係る発明によれ
ば、少なくとも成形領域を内包する密閉空間内の気温を
一定に保つことにより、変動する外気温の影響をなく
し、品質の安定した光学素子を成形することができる。
請求項２に係る発明によれば、上記効果に加え、温調外
気吹出装置により温調された外気を密閉空間内へ供給す
るので、密閉空間内の温度差を小さくする。請求項３に
係る発明によれば、上記効果に加え、温度調整機構の構
造の簡易化、軽量化および低価格化を図ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１の光学素子の成形装置の平面図であ
る。

【図２】実施例１の光学素子の成形装置の図１Ａ−Ａ’
の断面図である。

【図３】実施例１の図２Ｂ部の拡大図である。

【図４】実施例２の光学素子の成形装置の縦断面図であ
る。

【図５】実施例３の光学素子の成形装置の縦断面図であ
る。

【図６】実施例４の光学素子の成形装置の縦断面図であ
る。

【図７】従来技術１の光学ガラス素子の製造装置の平面
図および正面図である。

【図８】従来技術２の光学素子の成形装置の縦断面図で
ある。

【図９】従来技術２のキャリアに収納された光学素材の
拡大図である。

【符号の説明】

１３ 炉内搬送部材 ２８ 光学素材 ３６ 密閉空間 ３７ 温調外気吹出装置 ３８ 外気吹出口 ３９ 流出口 ５６ キャリア

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】密閉された空間内にて、ガラス素材を搬送
   部材に載置し、搬送しつつ、加熱、成形、徐冷を行う光
   学素子の成形装置において、 前記密閉された空間内の空気の温度を調整する温度調整
   機構を設けたことを特徴とする光学素子の成形装置。
2. 【請求項２】前記温度調整機構は、温調外気吹出装置
   と、外気吹出口と、流出口とを備えたことを特徴とする
   請求項１記載の光学素子の成形装置。
3. 【請求項３】前記温度調整機構は、外気を吸入する吸入
   口と、ファンを備えた排気口と、密閉空間内の気温を検
   知する温度センサとを備えたことを特徴とする請求項１
   記載の光学素子の成形装置。