JP2010001185A - ガラスプレス成形機 - Google Patents

Abstract

【課題】ガラスプレス成形機において、各上下ブロックの加圧板間の平行度を保ち、成形ブロックの上型および下型間の同軸性を維持し、成形されるレンズの偏心精度と肉厚の均一性を確保できるガラスプレス成形機を提供する。
【解決手段】各上下ブロック６，１１のアダプタ１８、２６および加圧板１５，２５に凹部溝２７を設けて温度制御ブロックとの接触を周辺位置での多点接触とすることで、上下ブロックの加圧板間の平行度が保たれ上型と下型間の同軸性が損なわれず、レンズの偏心精度や肉厚の均一性が確保できる。
【選択図】図２

Description

本発明は、ガラスプレス成形機の上下ブロックの構造に関するものである。

ガラスプレス成形機は、複数の成形ステージを内包したチャンバ内で、硝材を内包した成形ブロックを上下ブロック部の温度や加圧力等を最適に調整しながら成形し、加熱ステージ、加圧ステージおよび冷却ステージへと順次ステージ間を定ピッチで搬送しながら高精度のレンズ等の光学素子（以下レンズという）を成形している（例えば特許文献１参照）。

図６は特許文献１に示される従来のガラスプレス成形機の製造装置の正面図、図７は同じく下ブロック部の説明図である。
これらの図を参照してガラスプレス成形装置の構成とシーケンスを簡単に説明する。

図６において、架台６０上に加熱炉として使用するチャンバ６１が配設され、チャンバ６１には、成形ブロック７５を搬入する入り口と冷却後の成形ブロック７５を搬出する出口が設けられ、それぞれに入り口シャッタ８３と出口シャッタ８４が配設されている。

また、チャンバ６１の入り口には投入プッシャ８１をもつ供給ステージ８０が、出口には取り出しステージ８２がそれぞれ配設されている。

チャンバ６１内に第１加熱ステージ６２、第２加熱ステージ６３、加圧ステージ６４および冷却ステージ６５が設けられ、各ステージには上下１対で温度制御可能なヒータ７０を取り付けた温度制御ブロック８７が配設されている。

下側の温度制御ブロック８７は、断熱板８８を介してチャンバ６１に配設され、上側の温度制御ブロック８７は断熱板７３を介して、上下可動自在な駆動シリンダ７２に配設され成形ブロック７５を押圧する機能を有している。

温度制御ブロック８７の表面には、加圧板７１が配設され、さらに、加圧板７１の表面には加圧板７１の酸化を防ぐための薄膜８６が形成されている。

また、加圧ステージ６４の上側の加圧板７１下面には成形ブロック７５を構成する上型が加圧板７１に密着して抜け出ることを防止するための離型治具８５が配設されている。

図７において、ヒータ７０、加圧板７１、成形ブロック７５、薄膜８６、温度制御ブロック８７および断熱板８８は図４と同様であるので同一番号をつけ詳細説明は省略する。

温度制御ブロック８７は、ヒータ７０およびセンサ７４が埋設され、成形するレンズに応じてそのステージに必要な設定温度にコントロールされている。

断熱板８８上面に接して配設される温度制御ブロック８７は、熱膨張により変形して太鼓状の中高となり、断熱板８８と温度制御ブロック８７とは密着せず不安定の状態となり傾斜している。

さらに、温度制御ブロック８７の上面に配設される加圧板７１は同様に傾斜し、結果として、成形ブロック７５は、断熱板８８に対し角度αだけ傾斜している。

次ぎに、図６、図７により前記構成のガラスプレス成形機のシーケンスについて説明する。
硝材を内包した成形ブロック７５を供給ステージ８０上に載置する。

硝材が適正な成形温度プロフィルをたどるように、各ステージ温度と成形サイクルを設定（制御盤は図示せず）し、その後、成形ブロック７５は、投入プッシャ８１によりチャンバ６１内に搬送され、加熱ステージでは加熱工程が、加圧ステージでは加圧工程が、冷却ステージでは冷却工程がそれぞれ進行する。

各成形工程終了後、チャンバ６１内に設置された搬送装置（図示せず）により、成形ブロック７５は次の工程へ順次搬送される。

例えば、冷却ステージ６５の加圧板７１上の成形ブロック７５は、取り出しステージ８２上に搬送され、その後、搬送装置は元の位置に引き戻され原点位置に復帰する。

同時に次工程で成形される成形ブロック７５は、供給システム８０上に載置される。
順次この動作を一定時間ごとに繰り返して、ガラス成形を連続的に行う。

特開平８−２５９２４０号公報

加圧ステージにおいて、加圧上下ブロックの加圧板間の平行度が出ていない状態で加圧工程が進行すると、成形ブロックの上型および下型間の同軸性を損ない、成形されるレンズにチルトが生じて偏心精度を劣化させ、また、肉厚が不均一になるという問題が発生する。

そこで、本発明は、これら従来のガラスプレス成形機の問題点を解決して、レンズの品質を確保できるガラスプレス成形機を提供することにある。

そのため、チャンバ内に成形ブロックの加熱ステージ、加圧ステージおよび冷却ステージが配設されるガラスプレス成形機の各下ブロックにおいて、各下ブロックは、成形ブロックの搭載部材、加熱部材および固定部材とからなり、搭載部材および固定部材のうちの少なくとも１方は、凹部溝をもつものとし、同様に、各上ブロックにおいて、各上ブロックは、加圧部材、加熱部材および固定部材とからなり、加圧部材および固定部材のうちの少なくとも１方は、凹部溝をもつものとした。

下ブロックの凹部溝は、固定部材の、固定部材と加熱部材との接触面側に、さらに、必要あれば搭載部材の、搭載部材と加熱部材との接触面側に設けられるものとした。

上ブロックの凹部溝は、固定部材の、固定部材と加熱部材との接触面側に、さらに、必要あれば加圧部材の、加圧部材と加熱部材との接触面側に設けられるものとした。

また、実施例１において凹部溝は、成形工程の流れ方向と直交する方向で１箇所設けられるものとし、実施例２において凹部溝は、成形工程の流れ方向と、流れ方向と直交する方向との十文字形状に設けられるものとした。

さらに、実施例３において凹部溝は、成形ブロック搭載時の中心を含む円形形状に設けられるものとした。

中央部が中高となった温度制御ブロックは、その中高部に対応した位置に凹部溝をもつアダプタおよび加圧板間に配設されるので、温度制御ブロックとアダプタ間および温度制御ブロックと加圧板間の接触位置は、実施例１においては載置される成形ブロックの軸芯よりある距離をもった周辺位置での２点接触、実施例２においては４点接触、実施例３においては温度制御ブロック全周にわたっての直線接触となる。

そのため、加圧ステージにおいて、成形するレンズに応じた設定温度の違いにより温度制御ブロックの熱変形量が異なっても、加圧板とアダプタ間は平行を保ったまま膨張あるいは収縮し、傾斜は防止できる。

したがって、成形ブロックを載置している上下の加圧板間の平行がいつも保たれ、成形ブロックの上型と下型間の同軸性が損なわれず、レンズの偏心精度や肉厚の均一性が確保できる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は本発明を示すガラスプレス成形機の成形部の正面図、図２は同じく実施例１を示す加圧ステージ部の上下ブロック部の正面図、図３は図２のＡ矢視によるアダプタ部の斜視図、図４は同じく実施例２を示すアダプタ部の斜視図、図５は同じく実施例３を示すアダプタ部の斜視図である。

図１において、１は成形部であり、チャンバ２の内部には、加熱ステージ、加圧ステージおよび冷却ステージが横方向１列に配設されている。

チャンバ２内に配設された架台３上には加熱下ブロック１０、加圧下ブロック１１および冷却下ブロック１２、１３が横方向（図中左右方向）１列に配設されている。

その上方には各下ブロック１０、１１、１２、１３に対応して加熱上ブロック５、加圧上ブロック６および冷却上ブロック７、８がそれぞれ配設されている。

各上ブロック５、６、７、８は、それぞれ駆動シリンダ５４を介して所要ストロークだけ前後進自在（図中上下方向）に移動可能となっている。

成形ブロック４０は、円筒状の胴型４２と、胴型４２の上方より挿入された上型４１と、下方より挿入された下型４３と、その中間部に内包された硝材４４とから構成されている。

また、酸化防止のため不活性ガスを注入するためのガス吹出口５３がチャンバ２の上部２箇所に設けられ、開閉自在のシャッタ４８、５１の適切なタイミングでの開閉によりチャンバ２内の雰囲気をコントロールしている。

加熱下ブロック１０とチャンバ２の外部とはシャッタ４８が設けられた投入口４９を介して準備台４５が連設され、準備台４５にはシリンダ４７と押し棒４６が配設されている。

冷却下ブロック１３とチャンバ２の外部とはシャッタ５１が設けられた回収口５２を介して受台５０が配設されている。

また、チャンバ２の背面側には搬送装置（図示せず）が配設され、成形ブロック４０をシーケンスにもとづき次工程へと搬送している。なお、白抜きの矢印は工程の流れを示している。

図２、図３において、架台３、成形ブロック４０、駆動シリンダ５４は図１と同一であるので同一番号をつけ詳細説明は省略する。

加圧下ブロック１１は、成形ブロック４０の搭載部材としての加圧板２５および取り付けボルト３０、加熱部材としての温度制御ブロック１６、ヒータ２０およびセンサ１９、固定部材としてのアダプタ２６および取り付けボルト２８、２９とから構成されている。

アダプタ２６は、上面に工程の流れと直交する方向の凹部溝２７をもち、下面は、取り付けボルト２８により架台３の上面に配設されている。

凹部溝２７は、アダプタ２６に載置される成形ブロック４０の軸芯から左右等距離はなれた幅をもち、成形するレンズの違いにより想定される温度制御ブロック中央部の熱変形が凹部溝底面に接触しない深さとされている。

アダプタ２６の上部には、内部にヒータ２０およびセンサ１９が埋設されている温度制御ブロック１６が取り付けボルト２９にて配設されている。

さらに、温度制御ブロック１６の上面には、アダプタ２６と同様の凹部溝２７をもった加圧板３０が取り付けボルト３０にて配設され、加圧板２５の上面には成形ブロック４０が載置されている。

加圧上ブロック６は、成形ブロック４０の加圧部材としての加圧板１５および取り付けボルト２１、加熱部材としての温度制御ブロック１６、ヒータ２０およびセンサ１９、固定部材としてのアダプタ１８および取り付けボルト２２、２３とから構成されている。

アダプタ１８は、下面にアダプタ２６と同様の凹部溝２７をもち、取り付けボルト２２により駆動シリンダ５４の下面に配設されている。

アダプタ１８の下部には、内部にヒータ２０およびセンサ１９が埋設されている温度制御ブロック１６が取り付けボルト２３にて配設されている。

さらに、温度制御ブロック１６の下面には、アダプタ２６と同様の凹部溝２７をもった加圧板１５が取り付けボルト２１にて配設されている。

なお、加熱ステージおよび冷却ステージにおいても加圧ステージと同様の構造なので説明は省略する。

次ぎに、図１〜図３により前記構成のガラスプレス成形装置のシーケンスについて説明する。
成形工程の開始に先立ち、加熱、加圧および冷却の３つのステージで合計７組の上下各ブロック５、６、７、８、１０、１１、１２、１３は、それぞれ成形に必要な温度に制御され保持されている。

温度制御ブロック１６は、設定温度に応じて熱膨張し変形しているが、温度制御ブロック１６の下面は加圧板２６の凹部溝２７の縁と複数箇所で接触するので、温度制御ブロック１６は加圧板２６に対して平行は常に保たれた状態になっている。

同様に、温度制御ブロック１６の上面は加圧板２５の凹部溝２７の縁と複数箇所で接触するので、温度制御ブロック１６は加圧板２５に対して平行は常に保たれた状態になっている。加圧上ブロック６に対しても同様である。

成形工程時、成形ブロック４０が準備台４５上に置かれると適切なタイミングでシャッタ４８が開となる。

シリンダ４７が作動し成形ブロック４０は、押し棒４６を介して押し出され（図中左方向）、投入口４９を通過して加熱下ブロック１０上に搬送され、その後、シリンダ４７は元の位置に引き戻され、シャッタ４８は閉となる。

加熱上ブロック５が配設された駆動シリンダ５４が下降して加熱工程が開始され、同時にチャンバ２内の各下ブロック１０、１１、１２、１３上にすでに搬送されている成形ブロック４０に対しては、加熱ステージでは加熱工程が、加圧ステージでは加圧工程が、冷却ステージでは冷却工程がそれぞれ開始される。

前記工程が完了して駆動シリンダ５４が上昇すると、搬送装置（図示せず）が作動し、搬送装置の送りアーム（図示せず）が前進して各成形ブロック４０の間に差し込まれる。

続いて、送りアームが搬送方向に作動し各下ブロック１０、１１、１２、１３上に載置されている成形ブロック４０は、順次次のブロック上に摺動しながら搬送される。

例えば、冷却下ブロック１３上にある成形ブロック４０は、回収口５２を通過し受台５０上に搬送され、その後、送りアームは元の位置に引き戻され原点位置に復帰する。

一方受台５０上に搬送された成形ブロック４０は次工程のための待機位置に搬送され、同時に次工程で成形される成形ブロック４０は、準備台４５上に載置される。
順次この動作を一定時間ごとに繰り返して、ガラス成形を連続的に行う。

図４において、アダプタ３１は、上面に工程の流れ方向の凹部溝３２と、工程の流れ方向と直交する方向の凹部溝３３をもち、その他は図２のアダプタ２６と同様である。

なお、凹部溝３２と凹部溝３３の各々の幅は、温度制御ブロック１６の熱膨張後の形状を考慮して決定されている。

この場合、温度制御ブロック１６とアダプタ３１間は４点で接触できるので、図３の場合と比較してより安定させることができる。

図５において、アダプタ３４は、上面に円形形状の凹部溝３５をもち、その他は図２のアダプタ２６と同様である。この場合、温度制御ブロック１６とアダプタ３１間は全周にわたって直線状に接触できるので、さらに安定させることができる。

なお、本説明においては加圧板、アダプタに凹部溝を設けた例を説明したが、成形するレンズによって温度制御ブロックから加圧板への熱伝導効率を重視する場合には、加圧板、アダプタの凹部形状を、加熱した際に密着するように予め温度制御ブロックの熱膨張後の形状に対応して形成してもよい。この場合、偏心精度を維持することもでき、かつ、伝熱効率も向上させることができる。

本発明の構成は以上の通りであって、ガラスプレス成形機の加圧ステージにおいて、加圧上下ブロックの加圧板およびアダプタに凹部溝を設けることで、温度制御ブロックと加圧板および温度制御ブロックとアダプタ間の接触を周辺位置での２点、４点あるいは線接触にすることができ、そのため、上下ブロックの加圧板間の平行がいつも確保でき、レンズ品質を確保できる。

本発明を示すガラスプレス成形機の成形部の正面図 同じく実施例１を示す加圧ステージ部の上下ブロック部の正面図 図２のＡ矢視によるアダプタ部の斜視図 同じく実施例２を示すアダプタ部の斜視図 同じく実施例３を示すアダプタ部の斜視図 従来のガラスプレス成形機の製造装置を示す図 同じく下ブロック部の説明図

符号の説明

６ 加圧上ブロック ２６ アダプタ
１１ 加圧下ブロック ２７ 凹部溝
１５ 加圧板 ４０ 成形ブロック
１６ 温度制御ブロック ５４ 駆動シリンダ
１８ アダプタ
１９ センサ
２０ ヒータ
２５ 加圧板

Claims (9)

1. チャンバ内に成形ブロックの加熱ステージ、加圧ステージおよび冷却ステージが配設されるガラスプレス成形機の各下ブロックにおいて、前記各下ブロックは、前記成形ブロックの搭載部材、加熱部材および固定部材とからなり、前記搭載部材および固定部材のうちの少なくとも１方は、凹部溝をもつことを特徴とするガラスプレス成形機。
2. 前記凹部溝は、前記固定部材の、固定部材と加熱部材との接触面側に設けられることを特徴とする請求項１に記載のガラスプレス成形機。
3. 前記凹部溝は、前記搭載部材の、搭載部材と加熱部材との接触面側に設けられることを特徴とする請求項１に記載のガラスプレス成形機。
4. チャンバ内に成形ブロックの加熱ステージ、加圧ステージおよび冷却ステージが配設されるガラスプレス成形機の各上ブロックにおいて、前記各上ブロックは、前記成形ブロックの加圧部材、加熱部材および固定部材とからなり、前記加圧部材および固定部材のうちの少なくとも１方は、凹部溝をもつことを特徴とするガラスプレス成形機。
5. 前記凹部溝は、前記固定部材の、固定部材と加熱部材との接触面側に設けられることを特徴とする請求項４に記載のガラスプレス成形機。
6. 前記凹部溝は、前記加圧部材の、加圧部材と加熱部材との接触面側に設けられることを特徴とする請求項４に記載のガラスプレス成形機。
7. 前記凹部溝は、成形工程の流れ方向と直交する方向で、１箇所設けられることを特徴とする請求項１〜６に記載のガラスプレス成形機。
8. 前記凹部溝は、成形工程の流れ方向と、流れ方向と直交する方向との十文字形状に設けられることを特徴とする請求項１〜６に記載のガラスプレス成形機。
9. 前記凹部溝は、前記成形ブロックの搭載時の中心を含む円形形状に設けられることを特徴とする請求項１〜６に記載のガラスプレス成形機。

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