JP2010125662A - Molding apparatus - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve molding quality and productivity by quick achievement of exact and diversified temperature regulation of a molding die without being thermally affected by installation background. <P>SOLUTION: A multi-shaft molding apparatus has a configuration in which a pair of molding plates 5 to hold a molding die in each molding shaft is equipped with a plurality of heaters 12 and a plurality of channels 11 formed in alternate shifts around each heater 12, wherein the channels 11 are connected with a temperature regulator 14 in series through tubes 9a to 9e so that a cooling medium 15 of a given temperature circulates from the temperature regulator 14 the channel 11 in the molding plate 5. Combination of heating action by the heater 12 and cooling action by the cooling medium 15 allows the molding plates 5 quick temperature setting and controlling of the molding die in a wide temperature range. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、成形装置に関する。   The present invention relates to a molding apparatus.

高精度の光学素子を量産する技術として、特許文献１に開示されているような成形型を用いた成形技術が知られている。
これによると、光学素子素材を胴型に精度良く嵌合した一対の上型と下型の間に内包し、成形ブロックを構成する。 As a technique for mass-producing high-precision optical elements, a molding technique using a molding die as disclosed in Patent Document 1 is known.
According to this, the optical element material is encapsulated between a pair of upper and lower molds that are accurately fitted to the body mold to form a molding block.

一方、この成形ブロックが投入される成形装置は、複数の成形軸を備え、個々の成形軸は、成形ブロックを挟んで対向するように配置された一対の上軸および下軸から成り、上軸と下軸のそれぞれに予熱や冷却、更には押圧が可能な成形プレートが固定されている。   On the other hand, a molding apparatus into which the molding block is inserted includes a plurality of molding shafts, and each molding shaft includes a pair of upper shaft and lower shaft arranged so as to face each other with the molding block interposed therebetween. A molded plate that can be preheated, cooled, and pressed is fixed to each of the lower shaft and the lower shaft.

そして、個々の成形軸は、成形ブロックが送られる順に予熱・加圧・冷却の各工程を担う。予熱・プレス・冷却の各工程は成形プレートの設定温度と上軸の押圧量により決まる。成形ブロックは成形軸の下軸に固定された成形プレート上を間断なく同期して順送され、その時、タイミング良く上軸に固定された成形プレートを上下させることで成形を行う。   Each molding shaft is responsible for the preheating, pressurizing, and cooling steps in the order in which the molding blocks are sent. Each process of preheating, pressing, and cooling is determined by the set temperature of the forming plate and the pressing amount of the upper shaft. The forming block is sequentially fed on the forming plate fixed to the lower shaft of the forming shaft in synchronism without interruption, and at that time, the forming plate is moved by moving the forming plate fixed to the upper shaft in a timely manner.

ところが、上述の従来技術には以下のような技術的課題があった。
近年、特殊な形状をもつ光学素子は需要が高まり量産傾向にある。一方、特殊形状の光学素子素材の種類は多岐にわたり、量産化すべき光学素子の範囲は広がってきている。 However, the above-described conventional techniques have the following technical problems.
In recent years, the demand for optical elements having special shapes has been increasing and is in a mass production trend. On the other hand, there are a wide variety of special-shaped optical element materials, and the range of optical elements to be mass-produced is expanding.

このような状況の下、成形においても、多様な成形条件をも実現できるよう、より柔軟性を求められている。とりわけ成形における冷却工程は、品質を確保するために重要な工程であり、温度条件の幅も低い温度から高い温度まで広い温度範囲で設定できる必要があった
しかしながら、成形プレートにはヒーターしか内蔵されておらず、熱量を加えることは制御できるが、冷却のためのデバイスは備えていないので、前段の成形軸のプレート温度より非常に低い設定温度が要求される場合には、直前の成形軸からの輻射熱や成形室内の対流などの熱影響で、目的のプレート温度を短時間で確保することは難しかった。 Under such circumstances, even in molding, more flexibility is required so that various molding conditions can be realized. In particular, the cooling process in molding is an important process to ensure quality, and the range of temperature conditions must be able to be set in a wide temperature range from a low temperature to a high temperature. It is possible to control the amount of heat applied, but it does not have a cooling device, so if a set temperature that is much lower than the plate temperature of the former forming shaft is required, the previous forming shaft Due to heat effects such as radiant heat and convection in the molding chamber, it was difficult to secure the target plate temperature in a short time.

そのため、成形にとって理想的な徐冷ができず光学素子の品質を確保できない、という技術的課題があった。
また、徐冷時間がかかるため成形時間が長くなり生産性を確保することができないという技術的課題があった。 Therefore, there has been a technical problem that slow cooling ideal for molding cannot be performed and the quality of the optical element cannot be ensured.
Moreover, since slow cooling time is required, there is a technical problem that the molding time becomes long and the productivity cannot be secured.

なお、特許文献１の第３図には、ヒーターが実装されたブロックを、断熱材を介して背後から支持するフランジ部に水冷管を設けた構成が開示されているが、この水冷管はフランジ部の温度を一定に保つためのものであり、ブロックに設けられたヒーターと協働して成形ブロックの温度制御に寄与するものではない。
特公平８−１３６８７号公報 Note that FIG. 3 of Patent Document 1 discloses a configuration in which a water-cooled pipe is provided in a flange portion that supports a block on which a heater is mounted from behind via a heat insulating material. This is for keeping the temperature of the part constant, and does not contribute to the temperature control of the molding block in cooperation with the heater provided in the block.
Japanese Patent Publication No. 8-13687

本発明の目的は、設置環境の熱的な影響等を受けることなく、成形型の正確かつ多様な温度制御を迅速に実現して、成形品質および生産性を向上させることが可能な成形技術を
提供することにある。 An object of the present invention is to provide a molding technique capable of improving molding quality and productivity by quickly realizing accurate and various temperature control of a mold without being affected by the thermal influence of the installation environment. It is to provide.

本発明は、成形素材が実装される成形型を挟んで対向する第１および第２の温度制御ブロックを含み、
前記第１および第２の温度制御ブロックの各々は、加熱手段および冷却手段を具備した成形装置を提供する。 The present invention includes first and second temperature control blocks facing each other with a molding die on which a molding material is mounted,
Each of the first and second temperature control blocks provides a molding apparatus including a heating unit and a cooling unit.

本発明によれば、設置環境の熱的な影響を受けることなく、成形型の正確かつ多様な温度制御を迅速に実現して、成形品質および生産性を向上させることが可能な成形技術を提供することができる。   According to the present invention, there is provided a molding technique capable of improving molding quality and productivity by quickly realizing accurate and various temperature control of a molding die without being affected by the thermal influence of the installation environment. can do.

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
まず、本発明の原理等を図１Ａ、図１Ｂ、図１Ｃ、図１Ｄを用いて説明し、その後、実施の形態を説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
First, the principle of the present invention will be described with reference to FIGS. 1A, 1B, 1C, and 1D, and then embodiments will be described.

図１Ａは、本発明の実施の形態の一態様である成形装置を用いた成形工程に供される成形ブロックの構成例を示す断面図である。
図１Ｂは、本態様の成形装置を構成する成形プレートの構成例を示す断面図である。 FIG. 1A is a cross-sectional view illustrating a configuration example of a molding block used in a molding process using a molding apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 1B is a cross-sectional view showing a configuration example of a molding plate constituting the molding apparatus of this aspect.

図１Ｃは、本態様の成形装置を構成する成形軸の構成例を示す断面図である。
図１Ｄは、本態様の成形装置を構成する成形プレートの変形例を示す側面図である。
図１Ａに例示されるように、本態様で用いられる成形型８は、下型１、上型２、胴型３を備えている。上型２、下型１はフランジ付きの円柱形状をしており、胴型３が嵌合しうるようにそれぞれ上型嵌合部２ａ、下型嵌合部１ａを設けてある。 FIG. 1C is a cross-sectional view showing a configuration example of a molding shaft constituting the molding apparatus of this aspect.
FIG. 1D is a side view showing a modified example of the forming plate constituting the forming apparatus of this embodiment.
As illustrated in FIG. 1A, the mold 8 used in this embodiment includes a lower mold 1, an upper mold 2, and a body mold 3. The upper die 2 and the lower die 1 have a cylindrical shape with a flange, and an upper die fitting portion 2a and a lower die fitting portion 1a are provided so that the trunk die 3 can be fitted therein.

胴型３は円筒形状をしており、その内径は上型２、下型１と嵌合すべく精度を確保している。下型１の下型嵌合部１ａに胴型３が嵌合し、図示のごとく下型１の成形面１ｂの上に光学素子素材４を配置し、光学素子素材４（成形素材、本実施の形態ではガラス素材）を内包するごとく、胴型３に上型２の上型嵌合部２ａが嵌合している。   The body mold 3 has a cylindrical shape, and the inner diameter of the body mold 3 ensures accuracy to be fitted to the upper mold 2 and the lower mold 1. The body mold 3 is fitted to the lower mold fitting portion 1a of the lower mold 1, and the optical element material 4 is arranged on the molding surface 1b of the lower mold 1 as shown in the figure, and the optical element material 4 (molding material, this embodiment) In this embodiment, the upper mold fitting portion 2a of the upper mold 2 is fitted to the body mold 3 as if a glass material) is included.

そして、胴型３の内部で対向する下型１の成形面１ｂと、上型２の成形面２ｂとの間で光学素子素材４を挟圧することで、成形面１ｂおよび成形面２ｂの形状を光学素子素材４に転写する成形が行われる。   And the shape of the molding surface 1b and the molding surface 2b is formed by sandwiching the optical element material 4 between the molding surface 1b of the lower mold 1 and the molding surface 2b of the upper mold 2 which are opposed to each other inside the body mold 3. Molding for transferring to the optical element material 4 is performed.

次に、図１Ｂに例示される本態様の成形プレート５の構成を説明する。本態様の成形プレート５は、加熱機能Ｈ０（加熱手段）と冷却機能Ｃ０（冷却手段）を併せ備えている。
まず、加熱機能Ｈ０は複数のヒーター１２からなる。すなわち、成形プレート５には加熱機能Ｈ０として複数の棒状のヒーター１２が所定の間隔で配列されるように内包され、更には、複数のヒーター１２は、成形プレート５の内部で熱的にバランスよく配置されている。 Next, the structure of the shaping plate 5 of this aspect illustrated in FIG. 1B will be described. The forming plate 5 of this embodiment has both a heating function H0 (heating means) and a cooling function C0 (cooling means).
First, the heating function H0 includes a plurality of heaters 12. That is, a plurality of rod-shaped heaters 12 are included in the forming plate 5 as a heating function H0 so as to be arranged at a predetermined interval. Further, the plurality of heaters 12 are thermally balanced in the forming plate 5. Has been placed.

ここで、加熱機能Ｈ０における熱的にバランスよく、とは成形型８が接する成形プレート５の表面温度が均一になるようなヒーター１２自体の出力分布と、そのヒーター１２に最適な成形プレート５上での配置を意味する。   Here, the heat distribution in the heating function H0 is well balanced, that is, the output distribution of the heater 12 itself so that the surface temperature of the forming plate 5 with which the forming die 8 comes into contact is uniform, and the optimum on the forming plate 5 for the heater 12. It means the arrangement in.

次に、冷却機能Ｃ０としては、例えば冷却用媒体(ドライ沸点が高い化学合成油のような流体)による冷却を採用している。
すなわち、冷却機能Ｃ０は、複数の流路１１、これらを直列に接続する複数のチューブ９ａからチューブ９ｅ、冷却媒体１５（冷媒）、および温度調整機１４等からなる。 Next, as the cooling function C0, for example, cooling by a cooling medium (a fluid such as a chemically synthesized oil having a high dry boiling point) is employed.
That is, the cooling function C0 includes a plurality of flow paths 11, a plurality of tubes 9a to 9e connecting them in series, a cooling medium 15 (refrigerant), a temperature adjuster 14, and the like.

冷却機能Ｃ０として、図１Ｂに例示された成形プレート５内には、複数のヒーター１２の配置位置に隣り合うように、ヒーター１２と交互に複数の流路１１が設けられている。
個々の流路１１は、成形プレート５の一方の側面から他方の側面に、ヒーター１２の長手方向と平行に貫通して設けられ、その両開口端には継ぎ手１０が取り付くようになっている。 As the cooling function C0, a plurality of flow paths 11 are provided alternately with the heaters 12 so as to be adjacent to the arrangement positions of the plurality of heaters 12 in the molding plate 5 illustrated in FIG. 1B.
Each flow path 11 is provided so as to penetrate from one side surface of the molding plate 5 to the other side surface in parallel with the longitudinal direction of the heater 12, and the joint 10 is attached to both opening ends thereof.

継ぎ手１０にはチューブ９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅが連結されおり、これらのチューブ９ａからチューブ９ｅで複数の流路１１は直列に結ばれている。
さらに、複数の流路１１の接続経路の両端に位置するチューブ９ａとチューブ９ｅは、温度調整機１４に接続されており、温度調整機１４により設定温度に保たれた冷却媒体１５が圧送され温度調整機１４を出て、成形プレート５の流路１１を通過した後、再び温度調整機１４に戻ってくるように配管されている。 Tubes 9a, 9b, 9c, 9d, and 9e are connected to the joint 10, and a plurality of flow paths 11 are connected in series by these tubes 9a to 9e.
Furthermore, the tube 9a and the tube 9e located at both ends of the connection path of the plurality of flow paths 11 are connected to the temperature adjuster 14, and the cooling medium 15 maintained at the set temperature by the temperature adjuster 14 is pumped to the temperature. The piping is provided so as to return to the temperature adjusting device 14 after leaving the adjusting device 14 and passing through the flow path 11 of the molding plate 5.

また、成形プレート５の変形例として、冷却機能として、図１Ｄに示すように、ペルチェ素子１６のように、冷却用の流体を使わなくても十分冷やすことができるデバイスからなる冷却機能Ｃ１（冷却手段）を、ヒーター１２が内部に実装された成形プレート５に外部から密着させて固定した構成としても良い。   Further, as a modification of the forming plate 5, as a cooling function, as shown in FIG. 1D, a cooling function C1 (cooling function) composed of a device that can be sufficiently cooled without using a cooling fluid, such as a Peltier element 16, is used. The means) may be configured to be fixed by being brought into close contact with the molding plate 5 in which the heater 12 is mounted.

図１Ｃに例示されるように、本態様の成形装置Ｋ０を構成する成形軸１３は装置天板７ａに固定された上軸駆動部６により上下動可能な駆動軸６ａの先端に上述のような構成の成形プレート５からなる上軸成形プレート５ａ（第１の温度制御ブロック）を固定している。   As illustrated in FIG. 1C, the molding shaft 13 constituting the molding device K0 of this aspect is as described above at the tip of the drive shaft 6a that can be moved up and down by the upper shaft drive unit 6 fixed to the device top plate 7a. An upper shaft forming plate 5a (first temperature control block) composed of the forming plate 5 having the structure is fixed.

さらに、この上軸成形プレート５ａに対向するように、装置底板７ｂには、同じく成形プレート５からなる下軸成形プレート５ｂ（第２の温度制御ブロック）が固定されている。   Further, a lower shaft forming plate 5b (second temperature control block) which is also formed of the forming plate 5 is fixed to the apparatus bottom plate 7b so as to face the upper shaft forming plate 5a.

本態様の場合、図１Ｃに例示されるような成形軸１３を、成形室７内に成形型８の搬送方向に沿って複数配列して成形装置Ｋ０が構成される。
そして、成形装置Ｋ０の個々の成形軸１３に、たとえば、加熱工程、プレス工程、冷却工程等に個別に割り当て、これらの工程間を、成形型８を順次移動させることで、成形型８の成形が行われる。 In the case of this aspect, a molding apparatus K0 is configured by arranging a plurality of molding shafts 13 as exemplified in FIG. 1C in the molding chamber 7 along the conveying direction of the molding die 8.
Then, for example, the individual molding shafts 13 of the molding apparatus K0 are individually assigned to, for example, a heating process, a press process, a cooling process, and the like, and the molding die 8 is sequentially moved between these processes. Is done.

この場合、たとえば、加熱工程およびプレス工程の成形軸１３では、加熱機能Ｈ０のみを備えた上軸成形プレート５ａおよび下軸成形プレート５ｂを設け、最後の冷却工程を構成する冷却軸１３ａのみで、上軸成形プレート５ａおよび下軸成形プレート５ｂに加熱機能Ｈ０および冷却機能Ｃ０を併設した構成としてもよい。   In this case, for example, in the forming shaft 13 of the heating process and the pressing process, the upper shaft forming plate 5a and the lower shaft forming plate 5b having only the heating function H0 are provided, and only the cooling shaft 13a constituting the final cooling process is provided. The upper shaft forming plate 5a and the lower shaft forming plate 5b may have a heating function H0 and a cooling function C0.

すなわち、成形装置Ｋ０において、加熱機能Ｈ０をのみを備えた成形軸１３（第１成形ステージ）と、加熱機能Ｈ０および冷却機能Ｃ０が併設された成形軸１３（第２成形ステージ）を混在させた構成としてもよい。   That is, in the molding apparatus K0, the molding shaft 13 (first molding stage) having only the heating function H0 and the molding shaft 13 (second molding stage) having the heating function H0 and the cooling function C0 are mixed. It is good also as a structure.

次に、本態様の作用を説明する。
予め図１Ａに示すような状態に光学素子素材４がセットされた成形型８は、設定温度や荷重の差異によって、加熱工程、プレス工程の役割を担う成形軸１３に順次送られ、光学素子素材４を所望の形状へと成形する。 Next, the operation of this embodiment will be described.
The molding die 8 in which the optical element material 4 is set in the state shown in FIG. 1A in advance is sequentially sent to the molding shaft 13 that plays the role of the heating process and the pressing process depending on the set temperature and load, and the optical element material 4 is formed into a desired shape.

最終工程である冷却工程に送り込まれると、当該冷却工程を担う成形軸１３では、加熱およびプレス後の成形型８を所望の型温度にすべく上軸成形プレート５ａが上軸駆動部６の駆動力により駆動軸６ａを介して成形型８に接するよう下降する。   When fed into the cooling process, which is the final process, in the molding shaft 13 responsible for the cooling process, the upper shaft molding plate 5a drives the upper shaft driving unit 6 so as to bring the molding die 8 after heating and pressing to a desired mold temperature. The force descends so as to come into contact with the mold 8 via the drive shaft 6a.

上軸成形プレート５ａと下軸成形プレート５ｂの加熱機能Ｈ０と冷却機能Ｃ０との連携した制御により、成形型８の温度制御において、所望の設定温度に早く到達することができ、また、冷却の場合には成形型８から素早く熱を奪うことができる。   By controlling the heating function H0 and the cooling function C0 of the upper shaft forming plate 5a and the lower shaft forming plate 5b, it is possible to quickly reach a desired set temperature in the temperature control of the mold 8, and the cooling function In some cases, heat can be quickly removed from the mold 8.

また、加熱機能Ｈ０と冷却機能Ｃ０の加熱および冷却作用の組合せにより、広い温度範囲で、成形プレート５（すなわち、成形型８）の多様な設定温度や温度プロファイルを迅速に実現できる。   In addition, by combining the heating and cooling functions of the heating function H0 and the cooling function C0, various set temperatures and temperature profiles of the forming plate 5 (that is, the forming die 8) can be quickly realized in a wide temperature range.

次に、上述の態様の成形装置の構成や作用等を踏まえて、より具体的に本実施の形態の成形装置について説明する。
［実施の形態］
（実施の形態１）
まず、図２は、本発明の一実施の形態である成形装置を構成する成形プレートの構成の一例を示す分解組立図であり、図３は、本発明の一実施の形態である成形装置を構成する成形軸の部分の一例を示す略断面図である。 Next, the molding apparatus of the present embodiment will be described more specifically based on the configuration and operation of the molding apparatus of the above-described aspect.
[Embodiment]
(Embodiment 1)
First, FIG. 2 is an exploded view showing an example of the configuration of a molding plate constituting the molding apparatus according to one embodiment of the present invention, and FIG. 3 shows the molding apparatus according to one embodiment of the present invention. It is a schematic sectional drawing which shows an example of the part of the shaping | molding axis | shaft to comprise.

（構成）
図２を参照して、本実施の形態の成形装置Ｋ１を構成する成形プレート５−１の構成を説明する。 (Constitution)
With reference to FIG. 2, the structure of the shaping | molding plate 5-1 which comprises the shaping | molding apparatus K1 of this Embodiment is demonstrated.

図２に例示されるように、本実施の形態の成形プレート５−１は、加熱機能Ｈ０としての複数のヒーター１２が実装された成形プレート上板５ｄ（第１の板）と、パッキン１７を挟んで、この成形プレート上板５ｄに密着して装着される成形プレート底板５ｃ（第２の板）を備えている。   As illustrated in FIG. 2, the molding plate 5-1 of the present embodiment includes a molding plate upper plate 5 d (first plate) on which a plurality of heaters 12 as the heating function H 0 are mounted, and a packing 17. A molding plate bottom plate 5c (second plate) is provided so as to be in close contact with the molding plate upper plate 5d.

本実施の形態の場合、冷却機能Ｃ２（冷却手段）として、成形プレート底板５ｃにおける成形プレート上板５ｄへの密着面には、凹型の空洞からなる流路１１ａが形成され、さらに、相手側の成形プレート上板５ｄの対向面にも、複数のヒーター１２の間に入り込むように刻設された複数の冷却溝部１１ｂが形成されている。この冷却溝部１１ｂの空間は、成形プレート５−１の組立状態では、流路１１ａと一体な空間となる。   In the case of the present embodiment, as the cooling function C2 (cooling means), a flow path 11a formed of a concave cavity is formed on the close contact surface of the forming plate bottom plate 5c to the forming plate upper plate 5d. A plurality of cooling groove portions 11b that are engraved so as to enter between the plurality of heaters 12 are also formed on the facing surface of the upper plate 5d of the forming plate. The space of the cooling groove portion 11b becomes a space integral with the flow path 11a in the assembled state of the molding plate 5-1.

流路１１ａには、成形プレート底板５ｃの側面に形成された継手タップ５ｆを介して、外部からチューブ９および温度調整機１４が接続され、流路１１ａおよび冷却溝部１１ｂには、温度調整機１４から給排される冷却媒体１５が流通する。   A tube 9 and a temperature adjuster 14 are connected to the flow path 11a from the outside via a joint tap 5f formed on the side surface of the molding plate bottom plate 5c, and the temperature adjuster 14 is connected to the flow path 11a and the cooling groove portion 11b. The cooling medium 15 supplied and discharged from the circulates.

図２において、成形プレート上板５ｄに設けられた複数本のヒーター１２は、当該成形プレート上板５ｄに対して嵌合性良く密着して挿入されている。
更には、複数のヒーター１２は、成形プレート上板５ｄに対して熱的にバランスよく配置されている。熱的にバランスよくとは、成形型８が接する成形プレート５−１の表面温度が均一になるようなヒーター１２自体の出力分布と、そのヒーター１２に最適な成形プレート５−１上での配置を指す。 In FIG. 2, the plurality of heaters 12 provided on the molding plate upper plate 5d are inserted in close contact with the molding plate upper plate 5d with good fit.
Furthermore, the plurality of heaters 12 are arranged in a thermally balanced manner with respect to the forming plate upper plate 5d. Thermally balanced means that the output distribution of the heater 12 itself so that the surface temperature of the molding plate 5-1 with which the molding die 8 contacts is uniform, and the arrangement on the molding plate 5-1 optimal for the heater 12. Point to.

また、冷却媒体１５がヒーター１２の周囲に回り込むための上述の冷却溝部１１ｂは、ヒーター１２の出力と冷却媒体１５のバランスによって成形プレート５−１の表面の熱分布が確保できていれば、必ずしも必要ない。   Moreover, the above-mentioned cooling groove part 11b for the cooling medium 15 to wrap around the heater 12 is not necessarily provided that the heat distribution on the surface of the forming plate 5-1 can be ensured by the balance between the output of the heater 12 and the cooling medium 15. unnecessary.

パッキン１７は、弾性変形可能で、耐酸化性が高く耐熱温度が２００℃未満の耐熱材料で出来ており、冷却媒体１５が直接的に成形プレート上板５ｄや冷却溝部１１ｂに触れることが出来るよう成形プレート底板５ｃとの合わせ面の形状に合わせて額縁状に開口している。   The packing 17 is made of a heat-resistant material that is elastically deformable and has high oxidation resistance and a heat-resistant temperature of less than 200 ° C., so that the cooling medium 15 can directly touch the upper plate 5d and the cooling groove 11b. It opens in a frame shape according to the shape of the mating surface with the molding plate bottom plate 5c.

上述のように、成形プレート底板５ｃには、成形プレート５−１に冷却媒体１５を供給するための凹型の流路１１ａが確保されている。
図２に例示された冷却機能Ｃ２においては槽状の流路１１ａであるが、ヒーター１２の出力と冷却媒体１５のバランスにより、上述の図１Ｂの態様の冷却機能Ｃ０のように複数本の管状の流路１１を作り、継ぎ手１０とチューブ９を使って流路を形成しても同じ効果を得ることができる。 As described above, the concave channel 11a for supplying the cooling medium 15 to the molding plate 5-1 is secured in the molding plate bottom plate 5c.
In the cooling function C2 illustrated in FIG. 2, the tank-shaped flow path 11a is formed, but a plurality of tubular shapes are provided as in the cooling function C0 in the above-described FIG. 1B due to the balance between the output of the heater 12 and the cooling medium 15. The same effect can be obtained by forming the flow path 11 and forming the flow path using the joint 10 and the tube 9.

そして、成形プレート底板５ｃにパッキン１７を挟み込んで成形プレート上板５ｄを一体に固定して成形プレート５−１を構成している。
次に、図３を参照して、本実施の形態の成形装置Ｋ１の成形室７内における冷却軸１３ａの構成に着目して説明する。 The molding plate 5-1 is configured by sandwiching the packing 17 between the molding plate bottom plate 5c and fixing the molding plate upper plate 5d integrally.
Next, with reference to FIG. 3, it demonstrates paying attention to the structure of the cooling shaft 13a in the shaping | molding chamber 7 of the shaping | molding apparatus K1 of this Embodiment.

すなわち、本実施の形態の成形装置Ｋ１における成形室７の内部には、成形型８の搬送方向に沿って複数の成形軸１３が存在するが、図３では、そのうち、成形工程の最終段に相当する冷却軸１３ａを例示している。   That is, a plurality of molding shafts 13 exist along the conveying direction of the molding die 8 in the molding chamber 7 in the molding apparatus K1 of the present embodiment, but in FIG. The corresponding cooling shaft 13a is illustrated.

下軸成形プレート５ｂは、上述の図２に例示された成形プレート５−１からなり、この成形プレート５−１の成形プレート底板５ｃを、成形室７の装置底板７ｂに固定したものである。   The lower shaft forming plate 5 b is formed by the forming plate 5-1 illustrated in FIG. 2 described above, and the forming plate bottom plate 5 c of the forming plate 5-1 is fixed to the apparatus bottom plate 7 b of the forming chamber 7.

一方、上軸駆動部６は、成形室７の装置天板７ａに固定されており、可動部である駆動軸６ａには、上述の図２に例示された成形プレート５−１からなる上軸成形プレート５ａが固定されている。   On the other hand, the upper shaft drive unit 6 is fixed to the apparatus top plate 7a of the molding chamber 7, and the drive shaft 6a, which is a movable unit, includes an upper shaft made of the molding plate 5-1 illustrated in FIG. The forming plate 5a is fixed.

すなわち、上軸成形プレート５ａの成形プレート底板５ｃが駆動軸６ａの下端に固定されている。
上軸成形プレート５ａおよび下軸成形プレート５ｂともに、成形プレート底板５ｃから配管されているチューブ９は温度調整機１４に接続され、常に一定の温度に保たれた冷却媒体１５が循環している。 That is, the forming plate bottom plate 5c of the upper shaft forming plate 5a is fixed to the lower end of the drive shaft 6a.
In both the upper shaft forming plate 5a and the lower shaft forming plate 5b, the tube 9 piped from the forming plate bottom plate 5c is connected to the temperature adjuster 14, and the cooling medium 15 constantly maintained at a constant temperature circulates.

これにより、ヒーター１２の熱出力の調整により、当該ヒーター１２と冷却媒体１５の温度のバランスにて、たとえば、ヒーター１２の出力がＯＦＦの状態の冷却媒体１５の温度（最低温度）から、ヒーター１２の最大出力における高温度まで、広い範囲で、上軸成形プレート５ａおよび下軸成形プレート５ｂの温度を迅速に設定および制御できる。   Thereby, by adjusting the heat output of the heater 12, for example, from the temperature (minimum temperature) of the cooling medium 15 in which the output of the heater 12 is OFF in the balance of the temperature of the heater 12 and the cooling medium 15, the heater 12. The temperature of the upper shaft forming plate 5a and the lower shaft forming plate 5b can be quickly set and controlled in a wide range up to a high temperature at the maximum output.

（作用）
次に、図３を参照して、成形プレート５−１を、上軸成形プレート５ａおよび下軸成形プレート５ｂとして用いた、本実施の形態の成形装置Ｋ１の冷却軸１３ａの構成と作用を説明する。 (Function)
Next, with reference to FIG. 3, the configuration and operation of the cooling shaft 13a of the molding apparatus K1 of the present embodiment using the molding plate 5-1 as the upper shaft molding plate 5a and the lower shaft molding plate 5b will be described. To do.

前段の各成形軸１３での加熱およびプレスによる光学素子素材４のフォーミングが終了した成形型８は順送され冷却軸１３ａである図３に示す成形軸１３に対し位置決めされる。   The molding die 8 that has finished forming the optical element material 4 by heating and pressing at each molding shaft 13 in the preceding stage is sequentially fed and positioned with respect to the molding shaft 13 shown in FIG. 3 which is a cooling shaft 13a.

位置決め終了と同時に、上軸駆動部６の駆動力により駆動軸６ａを介して上軸成形プレ
ート５ａは成形型８の上面に接するまで下降する。
下降後、上軸成形プレート５ａに内蔵されたヒーター１２は当該上軸成形プレート５ａの設定温度を常に短時間で確保するように効率よく出力を制御する。 Simultaneously with the end of positioning, the upper shaft forming plate 5 a is lowered by the driving force of the upper shaft driving unit 6 through the drive shaft 6 a until it comes into contact with the upper surface of the forming die 8.
After descending, the heater 12 incorporated in the upper shaft forming plate 5a efficiently controls the output so as to always ensure the set temperature of the upper shaft forming plate 5a in a short time.

このとき、冷却媒体１５は温度調整機１４によって冷却媒体１５の温度を低く一定に保っている。また、冷却媒体１５は温度調整機１４からは一定の圧力で圧送されており、チューブ９より成形プレート底板５ｃ内に供給されている。   At this time, the temperature of the cooling medium 15 is kept low and constant by the temperature adjuster 14. Further, the cooling medium 15 is pumped from the temperature regulator 14 at a constant pressure, and is supplied from the tube 9 into the forming plate bottom plate 5c.

所定の時間が経過したところで、上軸駆動部６により、駆動軸６ａを介して上軸成形プレート５ａが上昇し、冷却された成形型８が、冷却軸１３ａから送り出されて成形室７の外部に排出され、成形型８による光学素子素材４の成形が終了する。   When a predetermined time has elapsed, the upper shaft driving unit 6 raises the upper shaft forming plate 5a via the drive shaft 6a, and the cooled forming die 8 is sent out from the cooling shaft 13a to the outside of the forming chamber 7. The molding of the optical element material 4 by the molding die 8 is completed.

（効果）
本実施の形態の成形装置Ｋ１によれば、上軸成形プレート５ａおよび下軸成形プレート５ｂの各々に加熱機能Ｈ０と冷却機能Ｃ２が設けられているので、両者の加熱および冷却作用の組合せにより、たとえば冷却軸１３ａに隣接する前段の成形軸１３からの放射熱や、成形室７の内部の熱対流等の温度の影響を受けることなく、成形軸１３や冷却軸１３ａでの設定温度の制御を、広い温度範囲で、多様かつ迅速に実現できる。 (effect)
According to the molding apparatus K1 of the present embodiment, the heating function H0 and the cooling function C2 are provided in each of the upper shaft forming plate 5a and the lower shaft forming plate 5b. For example, the set temperature of the molding shaft 13 and the cooling shaft 13a can be controlled without being affected by the temperature of the radiant heat from the former molding shaft 13 adjacent to the cooling shaft 13a, the heat convection in the molding chamber 7, or the like. In a wide temperature range, it can be realized in a variety of ways.

また、本実施の形態の上軸成形プレート５ａおよび下軸成形プレート５ｂの場合、冷却機能Ｃ２は、成形プレート底板５ｃと成形プレート上板５ｄの合わせ面に凹型の流路１１ａおよび冷却溝部１１ｂを刻設して冷却媒体１５を流通させる構造となっているため、上述の態様の冷却機能Ｃ０に比較して、複数の長い貫通穴である流路１１を穿設する等の加工が不要になるとともに、当該流路１１を接続するためのチューブ９ｂからチューブ９ｄ等の構成部材も不要となり、構成が簡便であり成形装置Ｋ１の製造コストを低く抑えることが出来る。
（実施の形態２）
図４は、実施の形態１の図２に例示された成形プレート５−１の構成の変形例を示す分解組立図である。 Further, in the case of the upper shaft forming plate 5a and the lower shaft forming plate 5b of the present embodiment, the cooling function C2 includes a concave channel 11a and a cooling groove portion 11b on the mating surface of the forming plate bottom plate 5c and the forming plate upper plate 5d. Since the cooling medium 15 is configured to be engraved and circulate, processing such as drilling the flow paths 11 that are a plurality of long through-holes is not necessary as compared with the cooling function C0 of the above-described aspect. In addition, constituent members such as the tube 9b to the tube 9d for connecting the flow path 11 are not required, the configuration is simple, and the manufacturing cost of the molding apparatus K1 can be kept low.
(Embodiment 2)
FIG. 4 is an exploded view illustrating a modified example of the configuration of the forming plate 5-1 illustrated in FIG. 2 of the first embodiment.

（構成）
本変形例の成形プレート５−２では、冷却媒体１５とペルチェ素子１６を併せ備えた冷却機能Ｃ３（冷却手段）を、ヒーター１２からなる加熱機能Ｈ０とともに具備している点が、上述の成形プレート５−１と異なっている。 (Constitution)
The molding plate 5-2 of this modification is provided with a cooling function C3 (cooling means) provided with both the cooling medium 15 and the Peltier element 16 together with the heating function H0 including the heater 12 as described above. It is different from 5-1.

すなわち、本変形例の成形プレート５−２において、ヒータープレート５ｅの形状は矩形で、ヒーター１２は熱的にバランスよく配置している。熱的にバランスよくとは、成形型８が接する成形プレート５の表面温度が均一になるようなヒーター１２自体の出力分布と、そのヒーター１２に最適な成形プレート５−２上での配置を意味している。   That is, in the forming plate 5-2 of this modification, the heater plate 5e has a rectangular shape, and the heaters 12 are arranged in a thermally balanced manner. Thermally balanced means the output distribution of the heater 12 itself so that the surface temperature of the forming plate 5 with which the forming die 8 contacts is uniform, and the arrangement on the forming plate 5-2 optimal for the heater 12. is doing.

ヒータープレート５ｅにおける成形型８に対する当接面と反対側の平面には、ペルチェ素子１６が密着して配置され、さらに、パッキン１７を介して、流路１１ａが刻設された成形プレート底板５ｃが密着するように一体に固定されている。   A Peltier element 16 is disposed in close contact with the flat surface of the heater plate 5e opposite to the contact surface with respect to the mold 8, and a molding plate bottom plate 5c in which a flow path 11a is engraved via a packing 17 is provided. It is fixed integrally so as to be in close contact.

また、ヒータープレート５ｅのペルチェ素子１６と接する面は接触面積を確保することと密着度を上げるため平滑面となっている。
ペルチェ素子１６は板状の素子に電流を流すと、素子の表裏の一方が吸熱、他方が発熱として機能する電子デバイスである。そして、本変形例では、ペルチェ素子１６の吸熱側がヒータープレート５ｅに面し、発熱側が成形プレート底板５ｃに面するよう配置され、特に発熱側には成形プレート底板５ｃとパッキン１７を介して密着するよう配置されてい
る。すなわち、ペルチェ素子１６の吸熱側の面がヒータープレート５ｅに密着し、ペルチェ素子１６の発熱側の面が冷却媒体１５に接するようになっている。 Further, the surface of the heater plate 5e that contacts the Peltier element 16 is a smooth surface in order to secure a contact area and increase the degree of adhesion.
The Peltier element 16 is an electronic device in which when current flows through a plate-like element, one of the front and back sides of the element functions as heat absorption and the other functions as heat generation. In this modification, the heat absorption side of the Peltier element 16 faces the heater plate 5e, and the heat generation side faces the molding plate bottom plate 5c. It is arranged as follows. That is, the heat absorption side surface of the Peltier element 16 is in close contact with the heater plate 5 e, and the heat generation side surface of the Peltier element 16 is in contact with the cooling medium 15.

（作用）
本変形例の成形プレート５−２と、上述の実施の形態１の成形プレート５−１との作用の違いは、成形プレート５−２の表面温度（成形型８が載る面の温度）の確保の仕方にある。 (Function)
The difference in action between the molding plate 5-2 of the present modification and the molding plate 5-1 of the first embodiment is that the surface temperature of the molding plate 5-2 (the temperature of the surface on which the molding die 8 is placed) is ensured. Is in the way.

本変形例の成形プレート５−２では、冷却機能はペルチェ素子１６を使い、ヒーター１２と共に電子的に成形プレート５−２の温度制御を行う。
（効果）
本変形例の成形プレート５−２によれば、上述の成形プレート５、成形プレート５−１と同様の効果が得られるとともに、さらに、ペルチェ素子１６の出力とヒーター１２の出力の両方を電子的に制御するため、たとえば、高熱の成形型８が成形軸１３に投入されても、無駄なく素早く、しかも正確に成形型８を目的の設定温度を維持することができるため、光学素子素材４から成形される成形品の品質が著しく安定する。 In the molding plate 5-2 of this modification, the cooling function uses the Peltier element 16 and electronically controls the temperature of the molding plate 5-2 together with the heater 12.
(effect)
According to the molding plate 5-2 of this modification, the same effects as those of the molding plate 5 and the molding plate 5-1 described above can be obtained, and furthermore, both the output of the Peltier element 16 and the output of the heater 12 can be electronically transmitted. Therefore, for example, even when a high-temperature mold 8 is put into the mold shaft 13, the mold 8 can be maintained at a desired set temperature quickly and accurately without waste. The quality of the molded product to be molded is remarkably stabilized.

以上説明したように、本発明の各実施の形態によれば、成形装置を構成する冷却軸１３ａの上軸成形プレート５ａおよび下軸成形プレート５ｂにおいて、加熱機能だけでなく冷却機能も備わることにより、低い設定温度でも成形すること、つまり理想的な成形条件での成形が可能となり、光学素子等の成形品の品質が格段に向上する。   As described above, according to each embodiment of the present invention, the upper shaft forming plate 5a and the lower shaft forming plate 5b that constitute the forming apparatus have not only a heating function but also a cooling function. Further, molding can be performed even at a low set temperature, that is, molding can be performed under ideal molding conditions, and the quality of a molded product such as an optical element is significantly improved.

さらに、成形型８の冷却温度を低く設定しても短時間で所望の型温度に低下するので成形時間の短縮が可能となり、成形型８を用いた成形工程での生産性を格段に向上させることが可能となる。   Furthermore, even if the cooling temperature of the molding die 8 is set low, the molding temperature can be shortened in a short time, so that the molding time can be shortened and the productivity in the molding process using the molding die 8 is remarkably improved. It becomes possible.

なお、本発明は、上述の実施の形態に例示した構成に限らず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
［付記１］
上型と下型がスリーブ（胴型）に嵌合しつつ、上型と下型の間に光学素子素材を内包する構成から成る成形ブロック（成形型）と、上軸と下軸とが対向するように配列され上軸を駆動する駆動部から成る複数の成形軸と、から成る成形機において、上軸と下軸それぞれに、ヒーターと冷却デバイスを内包した温度制御ブロックを具備したことを特徴とする成形装置。 Needless to say, the present invention is not limited to the configuration exemplified in the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
[Appendix 1]
The upper and lower molds face each other with the molding block (molding mold) configured to enclose the optical element material between the upper mold and the lower mold while the upper mold and the lower mold are fitted to the sleeve (body mold). A molding machine comprising a plurality of molding shafts arranged to drive the upper shaft, and a temperature control block including a heater and a cooling device on each of the upper shaft and the lower shaft. A forming device.

［付記２］
前記付記１において、冷却デバイスは、流体である冷却媒体と、その冷却媒体が冷却デバイスの中を通るよう流路が形成されていることを特徴とする成形装置。 [Appendix 2]
2. The molding apparatus according to claim 1, wherein the cooling device has a cooling medium that is a fluid, and a flow path is formed so that the cooling medium passes through the cooling device.

［付記３］
前記付記１において、冷却デバイスはペルチェ素子とペルチェ素子冷却部から成ることを特徴とする成形装置。 [Appendix 3]
2. The molding apparatus according to claim 1, wherein the cooling device includes a Peltier element and a Peltier element cooling unit.

本発明の実施の形態の一態様である成形装置を用いた成形工程に供される成形ブロックの構成例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structural example of the shaping | molding block provided to the shaping | molding process using the shaping | molding apparatus which is 1 aspect of embodiment of this invention. 本発明の一態様の成形装置を構成する成形プレートの構成例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structural example of the shaping | molding plate which comprises the shaping | molding apparatus of 1 aspect of this invention. 本発明の一態様の成形装置を構成する成形軸の構成例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structural example of the shaping | molding axis | shaft which comprises the shaping | molding apparatus of 1 aspect of this invention. 本発明の一態様の成形装置を構成する成形プレートの変形例を示す側面図である。It is a side view which shows the modification of the shaping | molding plate which comprises the shaping | molding apparatus of 1 aspect of this invention. 本発明の一実施の形態である成形装置を構成する成形プレートの構成の一例を示す分解組立図である。It is an exploded assembly figure showing an example of composition of a forming plate which constitutes a forming device which is one embodiment of the present invention. 本発明の一実施の形態である成形装置を構成する成形軸の部分の一例を示す略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows an example of the part of the shaping | molding shaft which comprises the shaping | molding apparatus which is one embodiment of this invention. 図２に例示された成形プレートの構成の変形例を示す分解組立図である。FIG. 5 is an exploded view illustrating a modified example of the configuration of the forming plate illustrated in FIG. 2.

符号の説明Explanation of symbols

１ 下型
１ａ 下型嵌合部
１ｂ 成形面
２ 上型
２ａ 上型嵌合部
２ｂ 成形面
３ 胴型
４ 光学素子素材
５ 成形プレート
５−１ 成形プレート
５−２ 成形プレート
５ａ 上軸成形プレート
５ｂ 下軸成形プレート
５ｃ 成形プレート底板
５ｄ 成形プレート上板
５ｅ ヒータープレート
５ｆ 継手タップ
６ 上軸駆動部
６ａ 駆動軸
７ 成形室
７ａ 装置天板
７ｂ 装置底板
８ 成形型
９ チューブ
９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅ チューブ
１０ 継ぎ手
１１ 流路
１１ａ 流路
１１ｂ 冷却溝部
１２ ヒーター
１３ 成形軸
１３ａ 冷却軸
１４ 温度調整機
１５ 冷却媒体
１６ ペルチェ素子
１７ パッキン
Ｃ０ 冷却機能
Ｃ１ 冷却機能
Ｃ２ 冷却機能
Ｃ３ 冷却機能
Ｈ０ 加熱機能
Ｋ０ 成形装置
Ｋ１ 成形装置 1 Lower mold 1a Lower mold fitting part 1b Molding surface 2 Upper mold 2a Upper mold fitting part 2b Molding surface 3 Body mold 4 Optical element material 5 Molding plate 5-1 Molding plate 5-2 Molding plate 5a Upper shaft molding plate 5b Lower shaft molding plate 5c Molding plate bottom plate 5d Molding plate upper plate 5e Heater plate 5f Joint tap 6 Upper shaft drive unit 6a Drive shaft 7 Molding chamber 7a Device top plate 7b Device bottom plate 8 Mold 9 Tube 9a, 9b, 9c, 9d, 9e Tube 10 Joint 11 Channel 11a Channel 11b Cooling groove 12 Heater 13 Molding shaft 13a Cooling shaft 14 Temperature adjuster 15 Cooling medium 16 Peltier element 17 Packing C0 Cooling function C1 Cooling function C2 Cooling function C3 Cooling function H0 Heating function K0 Molding Device K1 Molding device

Claims (5)

成形素材が実装される成形型を挟んで対向する第１および第２の温度制御ブロックを含み、
前記第１および第２の温度制御ブロックの各々は、加熱手段および冷却手段を具備したことを特徴とする成形装置。 Including first and second temperature control blocks facing each other across a mold on which a molding material is mounted;
Each of the first and second temperature control blocks includes a heating unit and a cooling unit. 請求項１記載の成形装置において、
前記冷却手段は、前記第１および第２の温度制御ブロックの各々に穿設された流路に流通される冷媒を含むことを特徴とする成形装置。 The molding apparatus according to claim 1,
2. The molding apparatus according to claim 1, wherein the cooling means includes a refrigerant that is circulated through a flow path formed in each of the first and second temperature control blocks. 請求項１記載の成形装置において、
前記冷却手段は、ペルチェ素子からなることを特徴とする成形装置。 The molding apparatus according to claim 1,
The molding apparatus according to claim 1, wherein the cooling means comprises a Peltier element. 請求項１記載の成形装置において、
前記冷却手段は、前記第１および第２の温度制御ブロックの各々に穿設された流路に流通される冷媒と、前記加熱手段と前記流路の間を仕切り、吸熱側が前記加熱手段に接し発熱側が前記冷媒に接するように配置されたペルチェ素子と、を含むことを特徴とする成形装置。 The molding apparatus according to claim 1,
The cooling means partitions the refrigerant flowing through the flow path formed in each of the first and second temperature control blocks, the heating means and the flow path, and the heat absorption side is in contact with the heating means. And a Peltier element arranged so that the heat generation side is in contact with the refrigerant. 請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の成形装置において、
前記加熱手段のみを具備した前記第１および第２の温度制御ブロックの対からなる少なくとも一つの第１成形ステージと、前記加熱手段および前記冷却手段を具備した前記第１および第２の温度制御ブロックの対からなる少なくとも一つの第２成形ステージとが、前記成形型の搬送方向に混在して配列され、前記第１成形ステージと前記第２ステージの間を順次移動させることで、前記成形型に実装された前記成形素材の成形が行われることを特徴とする成形装置。 In the shaping | molding apparatus of any one of Claims 1-4,
The first and second temperature control blocks having at least one first forming stage comprising a pair of the first and second temperature control blocks having only the heating means, and the heating means and the cooling means. At least one second molding stage consisting of a pair of is arranged in a mixed manner in the conveying direction of the molding die, and is sequentially moved between the first molding stage and the second stage so that the molding die A molding apparatus for molding the mounted molding material.
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