JP2836230B2 - レンズ成形装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、光学ガラス素材をプレス手段によってレン
ズを成形するレンズ成形装置に関し、特にこの成形時に
光学ガラス素材を均一に加熱することができるようにし
たレンズ成形装置に関するものである。

［従来の技術］ 近年においては、光学ガラスレンズは、従来の研削，
研磨による加工を行う方式のほかに、溶融した光学ガラ
スを成形型によって、直接プレス成形する方式や、予め
最終形状に近似した形状にプリフォームした光学ガラス
素材を成形型内で軟化させてプレス成形する方式が用い
られるようになってきている。これら各方式のうち、省
力生産，自動化等の観点からは、プレス成形方式が有利
であり、特に、プリフォームした光学ガラス素材を用い
てプレス成形する方式は、処理が簡単である等の観点か
ら今後最も有望視されている。

ここで、プレス方式によってプリフォームガラス素材
からのレンズの成形を行うには、通常、このガラス素材
を成形型に装填した状態で、雰囲気置換，加熱，プレ
ス，冷却の各工程を経させることが必要である。

雰囲気置換は、プリフォーム型の成形面表面に酸化被
膜が析出するのを防止するために、少なくとも型の成形
面上及びその近くを例えば窒素ガス等からなる不活性ガ
ス雰囲気に置換させるものである。このようにして雰囲
気置換した成形型を加熱チャンバ内で、その全体を加熱
してこの型内に装填されたガラス素材を均一な状態に軟
化させる。然る後に、成形型に加圧力を加えてプレスす
ることによって、そのガラス素材を成形加工して、成形
品を冷却して型から取り出される。

成形型としては、通常、固定の下型と、該下型に近接
・離間する方向に昇降変位可能な上型と、この上型の昇
降動作をガイドする胴型とから構成され、下型と上型と
の間にガラス素材が装填される成形部が区画形成され
る。この成形型は搬送用プレート上に設置されて、前述
した各工程に順次搬送されるようになっている。また、
この搬送用プレートとしては、加熱チャンバ内において
設置されたヒータからの熱を型に伝導してガラス素材を
効率的に加熱するために、熱伝導性の極めて良好な板材
で形成されている。

［発明が解決しようとする課題］ 前述したプリフォームガラス素材を用いて成形を行う
に当って、最も重要な条件のひとつとしては、ガラス素
材の全体が均一な状態に加熱されることである。このた
めに、単にガラス素材だけでなく、成形型全体を加熱し
て、成形型及びガラス素材が共に同じ温度状態となるよ
うにしている。従って、ガラス素材の成形型としては、
一般に、熱伝導率の高い部材、例えば炭化タングステン
等が好適に用いられる。

ところで、前述したガラス素材の加熱を行うための加
熱チャンバはある程度の空間を有するものであり、この
空間内においては、たとえどのように多くのヒータを配
設したとしても、チャンバ全体を均一な温度状態に保持
するのは困難であり、このチャンバ内に熱の偏在が生じ
る。成形型はこの加熱チャンバ内に露出した状態となっ
ているので、このチャンバ内における熱の偏在の影響
で、成形型には部分的な温度差が生じることになる。そ
して、このような温度差が生じると、ガラス素材の不均
一加熱の原因となり、成形時に歪等が生じて品質の低下
を来す等の欠点がある。

本発明は叙上の点に鑑みてなされたものであって、そ
の目的とするところは、ガラス素材全体を極めて均一な
状態に加熱することができるようにしたレンズ成形装置
を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 前述した目的を達成するために、本発明は、成形型の
搬送プレート上に、成形型における胴型に対して所定の
間隙をもって囲繞する断熱筒を配置する構成としたこと
をその特徴とするものである。

［作用］ このように構成することによって、断熱筒の内部は加
熱チャンバ内において極めて小さな小室を区画形成され
ることになる。従って、この小室の内部に位置する成形
型、特にそのうちのガラス素材が装填されている部位の
温度分布はほぼ均一な状態となる。この結果、このガラ
ス素材はその全体が均一に加熱されることになり、成形
精度を著しく向上させることができる。

そして、断熱筒内に形成される小室の温度をさらに均
一化し、しかもより効率的に加熱するには、成形型の移
動に支障を来たさない範囲で、上型に可及的に近接した
位置に配置するようにすればよい。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。

まず、第３図にレンズ成形装置全体の概略構成を示
す。

図中において、１はワークセット部、２は雰囲気置換
部、３は加熱部、４はプレス部、５は冷却部、６は製品
取り出し部をそれぞれ示す。

プリフォームされた光学ガラス素材10は、第１図及び
第２図に示したレンズ成形ユニットに装填されるように
なっている。このレンズ成形ユニットは、方形板材から
なる搬送プレート11と、該搬送プレート11上に設置した
成形型12とから構成されている。ここで、搬送プレート
11は、加熱部３及びプレス部４に設置されているヒータ
（図示せず）からの熱を効率的に成形型12に伝達するこ
とができるようにするために、熱伝導率の高い部材で形
成されている。この搬送プレート11を適宜の搬送方式、
例えば無端搬送路に沿って搬送されたり、または駒送り
する等によってワークセット部１から順次各部を経て製
品取り出し部６にまで搬送されるようになっている。

成形型12は、搬送プレート11に固定的に設置した下型
12aと、該下型12aに対して近接・離間する方向に昇降変
位可能な上型12b及びこの上型12bをガイドする胴型12c
とからなり、光学ガラス素材10は下型12aと上型12bとの
間に形成される成形部13内に装填される。従って、この
成形型12と搬送プレート11とにより成形型ユニットが構
成される。

而して、レンズ成形を行う時、特にその加熱及びプレ
ス時に光学ガラス素材の表面に酸化被膜が形成されるこ
とがないようにするために、加熱部3,プレス部４及び冷
却部５内は不活性ガス雰囲気下に置かれている。

光学ガラス素材セット部１において、搬送プレート11
上に設けた成形型12の成形部13内に光学ガラス素材10を
装填して、まず雰囲気置換部２に送り込み、この光学ガ
ラス素材10が装填されている成形部13から空気を排出し
て、不活性ガス雰囲気と置換させる。次に、この成形型
ユニットを搬送して、加熱部３に送り込んで、この加熱
部３を構成する加熱チャンバ内で光学ガラス素材10を所
定の温度にまで加熱して、それを軟化させる。然る後
に、プレス部４に搬送して、該プレス部４内で、上型12
bを押圧することによって、軟化した光学ガラス素材10
をプレス成形する。そして、プレス成形が完了した後に
は、上型12bを光学ガラス素材10から離間させて、冷却
部５で冷却し、製品取り出し部６に移行させて、成形品
を成形型12から取り出される。

ここで、前述した光学ガラス素材10の成形を行うに当
って、加熱部３において光学ガラス素材10を所定の温度
となるように加熱し、しかもこの加熱は光学ガラス素材
10全体が均一な温度となるように制御することが必要で
ある。設定温度より高すぎたり、低すぎたりしても品質
の安定を図ることができず、また、加熱が不均一になっ
ていると、形状等に歪が生じて、品質が低下することに
なる。

そこで、この光学ガラス素材10の均一加熱を可能なら
しめるために、搬送プレート11には、胴型12cの外側
に、この胴型12cを囲繞するように断熱筒14が設けられ
ている。この断熱筒14は、ステンレスやセラミックス等
のように断熱性の良好な部材から構成されており、該断
熱筒14は胴型12cに対して例えば1mm以下というように、
極く僅かな間隙15を置いて配置されている。そして、こ
の間隙15を全体にわたって均一な状態に保持し、断熱筒
14と胴型12cとが接触しないようにするために、断熱筒1
4の下端部には内向きの断部14aが形成されて、該断部14
aを胴型12cの外面に密嵌させることによって、この断熱
筒14と胴型12cとの間の調芯を行うようにしている。こ
れによって、成形型12は極めて小さな小室内に配置され
た状態となっている。

従って、比較的広い加熱部３のチャンバ内において、
たとえこのチャンバの内部に温度の偏在があるとして
も、断熱筒14によって区画形成されて、内部に成形型12
が収容されている小室は、断熱筒14及びこの断熱筒14と
胴型12cとの間に介在する気体によって熱が外部に放散
するのが防止されることになって、この小室の均一な温
度状態に保たれることになり、光学ガラス素材10はその
全体が均一に加熱されることにより、それをプレスして
レンズを成形したときに、このレンズに歪等が発生する
ことはない。

さらに、前述した加熱部３においては、上部ヒータ16
が設けられている。この上部ヒータ16は成形型12が通過
する際に干渉しない範囲で上型12bに可及的に近接する
位置、例えば上型12bの上面より約1mm乃至それ以下の間
隙を置いた上方位置に配設することができるように、昇
降自在に設けられている。

従って、成形型12が直接接触している搬送プレート11
によって、この成形型12を下方から加熱し、また上部ヒ
ータ16によって該成形型12の上方の直近位置から成形型
12を加熱することができるようになり、しかもこれら上
下の熱源からの熱は、その間に設けられている断熱筒14
の外に逃げることがないので、光学ガラス素材10を極め
て効率的に、しかもその全体を均一に加熱することがで
きて、さらにレンズ成形品の品質の向上を図ることがで
きるようになる。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明は、成形型の胴型の外側
に、この胴型に対して所定の間隙をもって囲繞する断熱
筒を設ける構成としたので、成形型の配設部を外部から
熱的に遮断された極く小さな小室とすることができ、ガ
ラス素材の全体を極めて均一な状態に加熱することがで
きるようになる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すものであって、第１図は
レンズ成形ユニットの全体構成を示す外観図、第２図は
第１図の断面図、第３図はレンズ成形装置の概略構成を
示す説明図である。 1:光学ガラス素材セット部、2:雰囲気置換部、3:加熱
部、4:プレス部、5:冷却部、6:製品取り出し部、10:光
学ガラス素材、11:搬送プレート、12:成形型、12a:下
型、12b:上型、12c:胴型、13:成形部、14:断熱筒、15:
間隙、16:上部ヒータ。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】上型，下型及び胴型を備えた成形型を熱伝
   導性を有する搬送プレート上に設置し、前記上型と下型
   との間に装填された光学ガラス素材を加熱軟化させて、
   加圧してレンズ成形を行うものにおいて、前記搬送プレ
   ート上に、前記胴型に対して所定の間隔をもって囲繞す
   る断熱筒を配置する構成としたことを特徴とするレンズ
   成形装置。
2. 【請求項２】加熱チャンンバ内において、前記成形型の
   上型に僅かに隙間を置いて対面する位置となるように上
   部ヒータを配設する構成としたことを特徴とする請求項
   （１）記載のレンズ成形装置。