JP5031685B2 - 成形装置および成形方法 - Google Patents

Description

本発明は、成形技術に関し、たとえば、複数の成形ステージの配列内で、成形素材が実装された成形型組立体を順次移動させることで、成形素材の成形を行う技術に関する。

たとえば、特許文献１に開示されているように、光学素子等の型成形による製造分野では、胴型に精度良く嵌合された上型と下型の間に成形素材を実装した成形ブロックを、それぞれ加熱プレート、押圧プレートおよび冷却プレート等の成形プレートを有する複数の成形ステージに間断なく同期して順送して光学素子を成形する成形技術が知られている。

ところで、近年、特殊な形状をもつ光学素子は需要が高まり量産化の傾向にある。一方、特殊形状の光学素子素材の種類は多種にわたり、量産化すべき光学素子の範囲は広がってきている。

このような状況の下、上述の特許文献１では、成形ブロックが逐次通過する複数の成形ステージを備えた光学素子の製造装置において、複数の成形ステージの各々に設けられたヒーターと、当該成形ステージに滞留する成形ブロックとの間に、当該成形ブロックに直接的に接する均熱板を設けることで、複数個の成形ブロックの成形や、大口径の製品の成形を可能にしようとする技術が開示されている。

しかしながら、前記従来技術には以下のような技術的課題があった。
すなわち、上述のように、近年、複雑で多様な形状の光学素子は使用目的に応じて多種類の光学素子素材の使用が要求されている。更には、市場要求の高まり応じて、前記複雑で多様な形状の光学素子は量産化傾向をいっそう強めている。一方、光学素子を成形するにあたり、生産性の高い成形条件は、前記光学素子の形状、および使用する光学素子素材の物性等に応じて多岐にわたり一品一様化を呈している。

ところが、上述の従来装置においては、装置に設けられた成形ステージの数で、成形開始から成形終了までを工程分割する必要があり、装置に備えられた成形ステージの数が必ずしも最適な成形ステージ数とは限らない。

すなわち、複数の成形ステージの各々に加熱工程、加圧工程、冷却工程を割り当てて、これらのステージの間で成形ブロックを移動させて成形を行う場合、加熱工程、加圧工程、冷却工程の各々には最小分割時間が存在し、各工程の時間的なバランスをとりつつ成形時間を最適にしようとした場合、生産する光学素子によっては、装置に設置された成形ステージ数では多すぎて実質的に成形に寄与しない無駄な成形ステージが生じる場合がある。或いは、逆に成形ステージの数が足りないため、成形サイクル時間を長くして生産効率を落とさざるを得ない状況であった。

つまり、従来の装置のように、複数の成形ステージの間で成形ブロックを単に順次移動させる構成では、効率よく量産するための成形条件における柔軟性は極めて低く、多様な製造条件の光学素子の全てにおいて生産効率を最大にすることは難しかった。換言すれば、成形工程における更なるコスト低減が難しい状況にあった。
特開２００５−１２６３２５号公報

本発明の目的は、多様な製造条件の成形製品を高い生産性にて成形することが可能な成形技術を提供することにある。

本発明の第１の観点は、各々が、胴型内で対向する上型と下型の間に成形素材が実装された成形型組立体を挟持して前記成形型組立体の温度制御および加圧の少なくとも一方を行う複数の成形ステージの配列に沿って前記成形型組立体を移動させることで前記成形素材の成形が行われる成形装置であって、
前記配列の任意の位置の前記成形ステージに選択的に前記成形型組立体を投入する供給装置と、
前記配列の任意の位置の前記成形ステージから選択的に前記成形型組立体を排出する型送り装置と、
を含み、
前記配列内の任意の前記成形ステージの組み合わせを使用して前記成形型組立体の成形処理が行われる成形装置を提供する。

本発明の第２の観点は、各々が、胴型内で対向する上型と下型の間に成形素材が実装された成形型組立体を挟持して前記成形型組立体の温度制御および加圧の少なくとも一方を行う複数の成形ステージの配列に沿って前記成形型組立体を移動させることで前記成形素材の成形を行う成形方法であって、
前記配列の任意の位置の前記成形ステージに選択的に前記成形型組立体を投入するステップと、
前記配列の任意の位置の前記成形ステージから選択的に前記成形型組立体を排出するステップと、
を含み、
前記配列内の任意の前記成形ステージの組み合わせを使用して前記成形型組立体の成形処理を行う成形方法を提供する。

本発明によれば、多様な製造条件の成形製品を高い生産性にて成形することが可能な成形技術を提供することができる。

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。
（実施の形態１）
図１Ａは、本発明の一実施の形態である成形方法を実施する成形装置に供される成形型組立体の構成例を示す断面図、図１Ｂは、本発明の一実施の形態である成形方法を実施する成形装置における成形軸の部分の断面図、図２は、本発明の一実施の形態である成形方法を実施する成形装置の平断面図、図３は、本発明の一実施の形態である成形方法を実施する成形装置の縦断面図である。

また、図４は、本発明の一実施の形態である成形方法および成形装置の作用の一例を工程順に例示した概念図である。
まず、図１Ａを参照して、本実施の形態における成形型組立体としての成形ブロック１５（成形型組立体）の構成を説明する。

本実施の形態の成形ブロック１５は、下型１、上型２、胴型３で構成されている。上型２、下型１の各々はフランジ付きの円柱形状をしており、胴型３に嵌合して対向しうるように、それぞれ上型嵌合部２ａ、下型嵌合部１ａを設けてある。

胴型３は円筒形状を呈しており、その内径は上型２、下型１の上型嵌合部２ａ、下型嵌合部１ａと嵌合すべく精度を確保している。
成形ブロック１５では、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の上に光学素子素材４（成形素材）を配置し、光学素子素材４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。

図１Ｂにて、本実施の形態の成形装置Ｍ１を構成する複数の成形軸１６（成形ステージ）の各々の構成および作用を説明する。
個々の成形軸１６は大別して上軸５と下軸６、更には上軸駆動部７から構成されている。

上軸５、下軸６の各々では、上軸冷却プレート９、下軸冷却プレート１４に上軸ヒータープレート１０、下軸ヒータープレート１３が固定され、更に各ヒータープレートに上軸成形プレート１１、下軸成形プレート１２が固定されている。

上軸５は、駆動軸７ａを介して上軸駆動部７に支持されている。上軸駆動部７は、発生した駆動力を駆動軸７ａに伝え、駆動軸７ａが伸長および収縮することで、上軸５を上下動させることが可能となっている。

成形装置Ｍ１の装置本体８における各構成要素の配置を説明する。装置底板８ｂには、下軸６が固定されており、一方、装置天板８ａには、図示のごとく駆動軸７ａの先端に固定された上軸５が、上軸ヒータープレート１０と下軸ヒータープレート１３が対向するように固定されている。

個々の成形軸１６は以下のように作用する。
成形ブロック１５が下軸６の下軸成形プレート１２の上に供給され、加熱工程や加圧工程、更には冷却工程など、当該成形軸１６毎に割り当てられた成形動作に入ると上軸駆動部７で駆動力を発生しその駆動力により、駆動軸７ａを下に押し下げる。駆動軸７ａの先端には上軸５が固定されているので、駆動軸７ａの下降に伴い上軸５が上方の待機位置から成形ブロック１５に当て付くまで下降する。所定の時間が経過した後、再び上軸駆動部７は前記駆動力と反対の方向に駆動力を発生して駆動軸７ａを上昇させ、上軸５を待機位置に戻す。

図２および図３を参照して、本実施の形態の成形装置Ｍ１の全体の構成および作用を説明する。
本実施の形態の成形装置Ｍ１は、概略箱形状の成形室２０の内部の長手方向に複数の成形軸１６を配列した構成となっている。なお、図２は成形ブロック１５の上面の高さでの水平断面を示し、また、図３は、一方向に配列された複数の成形軸１６の各駆動軸７ａの中心軸を含む縦断面を表している。

成形室２０には、箱形状の天井部分（装置天板８ａ）に個々の成形軸１６の上軸駆動部７が直線的に複数配置されて固定されている。成形室２０における成形軸１６の配置数は、成形を所望する多種の光学素子の中で必要とする最大の成形軸１６の数となっている。本実施の形態では、一例として、成形室２０における成形軸１６の実装数を８軸とする。

また、図３より成形工程順に最初の第１軸１６ａを向かって右、最終の第８軸１６ｂを向かって左になるように配置してあるが、その逆でも構わない。成形室２０の第１軸１６ａ側の側板には投入ベース２１、最終の第８軸１６ｂ側の側板には排出ベース２４が固定されている。更には投入ベース２１と排出ベース２４は下軸６の上面と同じ高さになるように固定されている。

投入ベース２１には投入ツメ駆動部２２（駆動部）が固定されている。投入ツメ駆動部２２の構成は、成形軸１６における上軸駆動部７と同じ構成になっており、往復動の推力を発生する駆動軸２２ａの先端にはＶ字形状の切り欠きを有する投入ツメ２３（型押し部）が固定されている。

なお、主送りツメ駆動部２８、主送りツメ突出駆動部２９、副送りツメ駆動部３２、副送りツメ突出駆動部３４も同様の構成となっている。
図２に例示されるように、成形装置Ｍ２の成形室２０の背面には、主送りツメベース２７を介して主送りツメ駆動部２８が固定されている。主送りツメ駆動部２８は、この主送りツメ駆動部２８の駆動軸２８ａの駆動方向と、複数の成形軸１６の配列方向とが平行となるように主送りツメベース２７に固定されている。

主送りツメ駆動部２８の駆動軸２８ａの先端には、送りツメベース３１が固定されている。送りツメベース３１には、主送りツメ突出駆動ベース３０を介して主送りツメ突出駆動部２９が固定され、副送りツメ駆動部ベース３３を介して副送りツメ駆動部３２が固定されている。

この場合、副送りツメ駆動部３２の駆動軸３２ａの駆動方向と主送りツメ駆動部２８の駆動軸２８ａの駆動方向が同じ方向になるように固定されている。
一方、主送りツメ突出駆動部２９は、その駆動軸２９ａが、主送りツメ駆動部２８の送り方向（駆動方向）に対して直交するように配置されて固定されている。

副送りツメ駆動部３２の駆動軸３２ａの先端には副送りツメ突出駆動部ベース３５が固定され、この副送りツメ突出駆動部ベース３５に副送りツメ突出駆動部３４が搭載されている。副送りツメ突出駆動部３４は、その駆動軸３４ａが、副送りツメ駆動部３２の駆動軸３２ａの駆動方向と直交するように固定されている。

主送りツメ突出駆動部２９の駆動軸２９ａ、および副送りツメ突出駆動部３４の駆動軸３４ａの各々の先端には、それぞれ主送りツメ２５および副送りツメ２６が固定されている。

成形室２０の背面の壁面には、主送りツメ２５および副送りツメ２６の駆動軸２９ａおよび駆動軸３４ａが貫通し、成形軸１６の配列方向に移動し得るように開口部が設けられている。

主送りツメ２５の形状は１個以上の成形ブロック１５を同期して搬送すべく、搬送対象の成形ブロック１５の数に等しくｍ本のＶ字形状の切り欠きを有するアーム２５ａを持っている。

副送りツメ２６の形状も１個以上の成形ブロック１５を同期して搬送すべく、搬送対象の成形ブロック１５の数に等しくｎ本のＶ字形状の切り欠きを有するアーム２６ａを持っている。

本実施の形態の場合、主送りツメ２５の数ｍと、副送りツメ２６の数ｎの関係は、成形室２０に備えられた複数の成形軸１６の中で、実際に使用される成形軸１６の総数を使用軸総数ｈとすると、ｍ＋ｎ＝ｈ、（ただしｍ≧１かつｎ≧１）となっている。

また、最終の第８軸１６ｂのｋ番目手前（ただし、最終の第８軸１６ｂの位置が０番目で、ｋ＝０）の成形軸１６を飛ばす動作を実現しようとすれば、副送りツメ２６のアーム
の数ｎは（１＋ｋ）、主送りツメ２５のアームの数ｍは（ｈ−１−ｋ）とすれば、任意の成形軸１６を一つ飛ばした成形ブロック１５の移動動作が可能である。

図２および図３の例では、最終の第８軸１６ｂを一つ飛ばす（すなわち不使用とする）ために、ｈ＝７、ｋ＝０となり、主送りツメ２５の数ｍ＝ｈ−１−ｋ＝７−１−０＝６、と設定され、副送りツメ２６のアームの数ｎ＝１＋ｋ＝１＋０＝１、と設定される。

図２における主送りツメ２５と副送りツメ２６の位置は待機位置を示している。さらに、図３において上軸５の位置と投入ツメ２３も待機位置を示している。
このような成形室２０を備えた成形装置Ｍ１の作用を、図４を併せて参照して説明する。

本実施の形態の成形装置Ｍ１は、概括すると、投入ツメ２３による成形ブロック１５の投入、上軸５の下降に伴う成形開始、上軸５の上昇（単位成形工程終了）、主送りツメ２５および副送りツメ２６による成形ブロック１５の搬送、副送りツメ２６による成形ブロック１５の搬送（排出）、を１サイクルとして、当該サイクルを繰り返すことにより成形が継続的に行われる。

なお、以下では、説明を分かりやすくするため、成形室２０の内部の複数の成形軸１６に成形ブロック１５が投入された状態（図４の作動状態Ａ）からの動作を説明する。
まず、図４の作動状態Ａのように、主送りツメ突出駆動部２９と副送りツメ突出駆動部３４とが同期してそれぞれ、主送りツメ２５と副送りツメ２６を待機位置から突き出す（副送りツメ突出動作６０、主送りツメ突出動作６１）。

次に、図４の作動状態Ｂのように、主送りツメ駆動部２８が第１軸１６ａから最終の第８軸１６ｂへ向かって成形軸１６の配列間隔分（１ピッチ分）だけ送りツメベース３１を移動させることにより、主送りツメ２５と副送りツメ２６は成形軸１６の配列間隔分つまり１ピッチ分移動する（送りツメ１ピッチ移動動作６２）。

更に、図４の作動状態Ｃのように、副送りツメ駆動部３２によって１ピッチ分だけ副送りツメ２６を移動させ、成形軸１６の配列方向の先頭の成形ブロック１５を排出する（副送りツメ１ピッチ移動動作６３）。これにより、最終の第８軸１６ｂは、空いた状態となる。

その後、図４の作動状態Ｄのように、主送りツメ２５および副送りツメ２６を同時に退避させ（副送りツメ戻り動作６４、主送りツメ戻り動作６５）、さらに、図４の作動状態Ｅのように、副送りツメ２６を主送りツメ２５の側に１ピッチだけ戻し（副送りツメ１ピッチ戻り動作６６）、さらに図４の作動状態Ｆのように、主送りツメ２５および副送りツメ２６を１ピッチだけ戻す動作を行う（送りツメ１ピッチ戻り動作６７）。

そして、最終の第８軸１６ｂが不使用の状態で、個々の成形軸１６における上軸５は上軸駆動部７により上軸５が成形ブロック１５に当て付くまで下降することにより成形を開始する。成形終了後、再び上軸駆動部７により上軸５は上昇し、図３に示すごとく待機位置に戻る。

そして、図４の作動状態Ｇに示すように、投入ツメ２３により第１軸１６ａに成形ブロック１５が供給され、その後、投入ツメ２３は再び投入ツメ駆動部２２により図３に示す待機位置に戻れば１サイクルが終了する。

この成形の時には、最終の第８軸１６ｂには成形ブロック１５は存在していない。つま
り、図２および図３の例では最終の第８軸１６ｂを飛ばして（不使用として）成形ブロック１５を成形することになる。

また、最終の第８軸１６ｂのｋ番目手前の軸で実現しようとすれば、副送りツメ２６のアームの数ｎは（１＋ｋ）、主送りツメ２５のアームの数ｍは（ｈ−１−ｋ）とすれば、任意の成形軸１６を一つ飛ばした成形ブロック１５の移動動作が可能である。

また、投入側で任意の成形軸１６を飛ばす場合は、投入ツメ２３の押す距離を成形軸間の１ピッチの整数倍（ｊ倍）にすることにより開始する成形軸１６を第ｊ軸に設定することが可能となる。

このように、本実施の形態１の成形装置Ｍ１によれば、成形室２０の内部に設けられた複数の成形軸１６の配列のうち、不使用とすべき成形軸１６の位置（ｋ）および使用軸総数ｈ等に応じて、主送りツメ２５のアーム２５ａの数ｍ、および副送りツメ２６のアーム２６ａの数ｎを設定することで、光学素子素材４および当該光学素子素材４から成形される光学素子の種別等に応じて、成形室２０において、任意の一つの成形軸１６を不使用とする成形工程を柔軟に構築することが可能となる。

すなわち、光学素子素材４から成形される複雑で多様な形状の光学素子の各々について生産性が最大となる最適な成形工程に合わせて使用する成形軸１６を設定して、高い生産効率で成形を行うことが可能となる。

従って、多様な製造条件の製品を高い生産性にて成形することが可能となる。
（実施の形態２）
図５は、本発明の他の実施の形態である成形装置の構成例を示す平断面図、図６は、本発明の他の実施の形態である成形装置の構成例を示す平断面図である。

また、図７は、本実施の形態の成形装置の作用を模式的に工程順に示す概念図である。
上述の実施の形態１では、簡単のため、成形室２０おける成形軸１６の配列における成形ブロック１５の搬送において、最終位置の成形軸１６を飛ばす例を示したが、以下の実施の形態２では、より上流側に位置する成形軸１６を飛ばす例を説明する。

また、成形装置Ｍ２の構成については、上述の成形装置Ｍ１と共通する部分については同一の符号を付して重複した説明は省略する。
また、本実施の形態２の成形装置Ｍ２では、駆動部の具体例として、流体圧によって作動するシリンダを用いる例を示す。

すなわち、上述の実施の形態１における成形軸１６の上軸駆動部７は、主軸シリンダ４０で構成される。
同様に、上述の実施の形態１における、主送りツメ駆動部２８（駆動軸２８ａ）、主送りツメ突出駆動部２９（駆動軸２９ａ）、副送りツメ駆動部３２（駆動軸３２ａ）、副送りツメ突出駆動部３４（駆動軸３４ａ）は、それぞれ、主送りシリンダ４６（シリンダロッド４６ａ）、主突出シリンダ４８（シリンダロッド４８ａ）、副送りシリンダ４７（シリンダロッド４７ａ）、副突出シリンダ４９（シリンダロッド４９ａ）、に対応している。

なお、図５は、本実施の形態の成形装置Ｍ２の成形ブロック１５の上面を断面として成形室２０の断面を示し、図６は主軸シリンダ４０の中心軸を含む平面を断面として成形室２０の断面を示している。

また、図７の作動状態Ａから作動状態Ｇは主送りツメ２５と副送りツメ２６と成形ブロック１５を模式的に表している。
本実施の形態２の成形装置Ｍ２の場合も、成形軸１６の配置数は、成形を所望する多種の光学素子の中で必要とする最大の成形軸１６の数となっている。

すなわち、図５および図６では、成形軸１６の数を８軸とし、本実施の形態２の場合、第７軸１６ｃを成形に使わない成形軸１６（飛ばされる成形軸１６）として説明する。
また、図６では、投入ベース２１の側から成形工程順に第１軸１６ａを向かって右に配置し、それにならって終端側では第７軸１６ｃ、第８軸１６ｂを右から順に配列しているが、投入ベース２１を反対側に設けた場合には、その逆でも構わない。

この成形装置Ｍ２の場合、投入ベース２１には投入シリンダ４１（駆動部）が固定されている。投入シリンダ４１は駆動する投入シリンダロッド４２ａが片側からのみ出ているタイプではなく、両側から投入シリンダロッド４２ａが出ている所謂両ロッドタイプのシリンダである。成形室２０に向かっている投入シリンダロッド４２ａの先端には投入ツメ２３が固定され、後端にはストッパー板４２（移送量調節部）が固定されている。

また、ストッパー板４２が固定されている側の投入シリンダ４１の後端にはストッパーベース４３が固定されている。ストッパーベース４３には投入シリンダ４１を挟んで、左右対称にストッパーボルト４４（移送量調節部）が螺合するタップが切ってあり、このタップに複数のストッパーボルト４４がそれぞれネジ込まれている。

これらのストッパーボルト４４は、投入シリンダロッド４２ａによって投入される成形ブロック１５の中心が下軸６の中心に重なる位置で、投入シリンダロッド４２ａの後端に装着されたストッパー板４２が当接して停止するようにストッパーベース４３からの突き出し量が左右同じ長さに設定されており、かつ、この設定位置で固定されるように、ストッパーベース４３に当接するストッパーナット４５が螺着されている。

主突出シリンダ４８で駆動される主送りツメ２５の形状は１個以上の成形ブロック１５を送るべく、その数に等しくｍ本のアームを持っている。
副突出シリンダ４９で駆動される副送りツメ２６の形状も１個以上の成形ブロック１５を送るべく、その数に等しくｎ本のアームを持っている。

この成形装置Ｍ２の場合、第７軸１６ｃを成形に使用しないように飛ばすため、ｋ＝１である。
従って、副送りツメ２６のアームの数ｎは１＋ｋ＝２である。また、主送りツメ２５のアームの数ｍは、ｍ＝ｈ−１−ｋ＝７−１−１＝５である。

なお、図５における主送りツメ２５と副送りツメ２６の位置は待機位置を示している。さらに、図６において上軸５の位置と投入ツメ２３も待機位置を示している。
以下、本実施の形態２の成形装置Ｍ２の作用を説明する。

成形ブロック１５を成形軸１６間で搬送する搬送サイクル動作は順次、図７の作動状態Ａ、作動状態Ｂ、作動状態Ｃ、作動状態Ｄ、作動状態Ｅ、作動状態Ｆ、作動状態Ｇ（＝作動状態Ａに戻る）で示される主送りツメ２５と副送りツメ２６の動作による。各成形軸が成形を終えた時点から作用を説明する。

各軸が成形を終えると、装置全体の動作を制御している不図示の制御ボックスの指令により以下の動作を行う。上軸５は上昇し、待機位置に戻る。
図７の作動状態Ａに示すように、主送りツメ２５と副送りツメ２６はそれぞれ主突出シ
リンダ４８と副突出シリンダ４９により突き出される。つまり、主送りツメ突出動作６１と副送りツメ突出動作６０を同時に同期して行う。

突出が完了すると、図７の作動状態Ｂに示すように、主送りシリンダ４６のシリンダロッド４６ａが隣接する２基の成形軸１６の間の距離（１ピッチ）分だけ伸長することにより送りツメ１ピッチ移動動作６２が行われる。つまり、主送りツメ２５と副送りツメ２６が同時に成形軸１６間の距離（１ピッチ分）だけ図中の第８軸１６ｂの方向へ移動することで成形ブロック１５を次の成形軸１６へ移動させる。

この移動が完了すると、図７の作動状態Ｃに示すように、副送りツメ１ピッチ移動動作６３を行う。この副送りツメ１ピッチ移動動作６３は副送りシリンダ４７のシリンダロッド４７ａが１ピッチ分伸長して副送りツメ２６が１ピッチ分移動する動作であり、これにより図中の第８軸１６ｂにあった成形ブロック１５は成形室２０から排出ベース２４に移動され、成形室２０から排出される。これに同期して第７軸１６ｃにあった成形ブロック１５は第８軸１６ｂへと移送される。

こうして、副送りツメ１ピッチ移動動作６３が完了すると、図７の作動状態Ｄに示すように、主突出シリンダ４８と副突出シリンダ４９は同期して、伸長した分だけ戻るように、主送りツメ戻り動作６５と副送りツメ戻り動作６４が行われる。この動作により、主送りツメ２５と副送りツメ２６は待機位置に戻る。

各々の戻り動作が終了すると、図７の作動状態Ｅに示すように、副送りシリンダ４７が伸長した分（１ピッチ分）収縮し元に戻ることにより副送りツメ２６は副送りツメ１ピッチ戻り動作６６を行う。

副送りツメ２６の戻りが終了すると図７の作動状態Ｆに示すように、主送りシリンダ４６が１ピッチ分だけ収縮し元に戻ることにより主送りツメ２５および副送りツメ２６は図５（図６）中の第１軸１６ａの方向（待機位置）へ戻り、送りツメ１ピッチ戻り動作６７が終了する。

これにより主送りツメ２５と副送りツメ２６は、図５（図６）の待機位置に戻ってくることになる。
送りツメ１ピッチ戻り動作６７が終了すると、投入シリンダ４１は所定のストローク（図７の例では成形軸間の１ピッチ分）伸長し、それに伴い投入ツメは成形ブロック１５を図中の第１軸１６ａへ投入する。

この時、図７中の第１軸１６ａにおける成形を行わない場合は、２ピッチ分だけ投入シリンダロッド４２ａのストロークを伸長し、図７中の第２軸へ成形ブロック１５を投入する。つまり、ｐ軸に成形ブロック１５を投入する場合、投入シリンダ４１の投入シリンダロッド４２ａのストロークはｐピッチ分必要となり、そのストロークは、ストッパーボルト４４のストッパーベース４３からストッパー板４２への突き出し量で決まる。

投入が終了したら、各成形軸１６は主軸シリンダ４０により上軸駆動部７は成形ブロック１５に当て付くまで下降し、下降後成形工程に入る。成形が終了すれば本説明の最初に戻り一連の動作を繰り返す。

また本実施の形態２の説明では、第７軸１６ｃでの成形を行わない場合について記載したが、主送りツメ２５と副送りツメ２６のアームの数により任意の第ｎ軸について成形を行わないようにすることが可能である。

すなわち、実際に使用される成形軸１６の総軸数がｈ、主送りツメ２５のアームの数がｍ、副送りツメ２６のアームの数がｎとすれば、ｈ＝ｍ＋ｎ（ただしｍ≧１かつｎ≧１）の関係において、最終の第８軸１６ｂのｋ番目手前の軸で実現しようとすれば、副送りツメ２６のアームの数はｎ＝１＋ｋ、主送りツメ２５のアームの数はｍ＝ｈ−ｋ−１とすれば、成形室２０に設けられた複数の成形軸１６の中の任意の成形軸１６を飛ばすことが可能である。

また、投入側で最初の成形軸１６をどの軸にするか、すなわち任意の数の成形軸１６を飛び越して成形ブロック１５を投入する場合は、ストッパーボルト４４を適正な長さだけ出すことにより投入ツメ２３は任意の成形軸１６に供給できる。

つまり、最初にｊ軸に成形軸１６を投入する時はストッパーボルト４４の突き出し量＝（図中の第１軸１６ａに投入するときのストッパーボルト４４の突き出し量）＋（１ピッチ分の長さ）×ｊとする。

このように、本実施の形態２の成形装置Ｍ２では、上述の実施の形態１の成形装置Ｍ１と同様の効果が得られるとともに、さらに、ツメを駆動する駆動部を構成するアクチュエーターとして、たとえば流体圧シリンダを用いるので装置価格が安価に押さえられる。つまり、製造原価を下げる効果がある。

以上説明したように、本発明の各実施の形態によれば、成形条件の異なる多種にわたる光学素子の成形において、成形条件に合わせて成形に必要な成形軸を選択できるので、どんな光学素子を成形するにも非常に効率よく成形できるとともに、量産が可能となった。

また、光学素子素材４や、光学素子素材４から成形される光学素子の仕様に合わせた成形装置を個別に製作する必要が無くなるので、成形工程における設備投資も抑制できる。この結果、複雑で多様な形状の光学素子全てについて製造原価を低減することが可能となる。

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］
上軸と下軸から成り、複数配列されている成形軸の上軸と下軸のそれぞれに、上型と下型が対向して胴型に精度良く嵌合する成形ブロックを、上型と下型を加熱すると共に押圧する、又は冷却すると共に押圧することが可能な成形プレートが上下対向するように配置され、上軸もしくは下軸が上下動することにより成形ブロックを間断なく同期して順送し成形する成形装置において、選択的に成形軸に投入可能な供給装置と選択的に成形軸からの排出可能な型送り装置とから成り、成形する光学素子素材に最適の成形軸に対応し所望の成形軸から成形を行い。所望の軸から排出し成形を完了することを特徴とする光学素子成形装置および成形方法。

［付記２］
供給装置は、型押し部と型押し部を所望の位置まで移送する駆動部と型押し部の移送量を規制できる移送量調節部から成り、型押し部を光学素子素材に合わせ所望の位置に移送して成形を開始することを特徴とする付記１記載の光学素子成形装置および成形方法。

［付記３］
型送り装置は、成形軸の軸間ピッチ分だけ成形ブロックを移動可能な主送りツメと主送りツメを駆動する主送りツメ駆動部と、主送りツメ同様に成形軸間ピッチ分だけ成形ブロックを移動可能な副送りツメと副送りツメを駆動する副送りツメ部とから成り、主送りツ
メで成形ブロックを送った後、更に副送りツメで成形ブロックを送ることを特徴とする付記１項記載の光学素子成形装置および成形方法。

本発明の一実施の形態である成形方法を実施する成形装置に供される成形型組立体の構成例を示す断面図である。 本発明の一実施の形態である成形方法を実施する成形装置における成形軸の部分の断面図である。 本発明の一実施の形態である成形方法を実施する成形装置の平断面図である。 本発明の一実施の形態である成形方法を実施する成形装置の縦断面図である。 本発明の一実施の形態である成形方法および成形装置の作用の一例を工程順に例示した概念図である。 本発明の他の実施の形態である成形装置の構成例を示す平断面図である。 本発明の他の実施の形態である成形装置の構成例を示す平断面図である。 本発明の一実施の形態である成形装置の作用を模式的に工程順に示す概念図である。

符号の説明

１ 下型
１ａ 下型嵌合部
２ 上型
２ａ 上型嵌合部
３ 胴型
４ 光学素子素材
５ 上軸
６ 下軸
７ 上軸駆動部
７ａ 駆動軸
８ 装置本体
８ａ 装置天板
８ｂ 装置底板
９ 上軸冷却プレート
１０ 上軸ヒータープレート
１１ 上軸成形プレート
１２ 下軸成形プレート
１３ 下軸ヒータープレート
１４ 下軸冷却プレート
１５ 成形ブロック
１６ 成形軸
１６ａ 第１軸
１６ｂ 第８軸
１６ｃ 第７軸
２０ 成形室
２１ 投入ベース
２２ 投入ツメ駆動部
２２ａ 駆動軸
２３ 投入ツメ
２４ 排出ベース
２５ 主送りツメ
２５ａ アーム
２６ 副送りツメ
２６ａ アーム
２７ 主送りツメベース
２８ 主送りツメ駆動部
２８ａ 駆動軸
２９ 主送りツメ突出駆動部
２９ａ 駆動軸
３０ 主送りツメ突出駆動ベース
３１ 送りツメベース
３２ 副送りツメ駆動部
３２ａ 駆動軸
３３ 副送りツメ駆動部ベース
３４ 副送りツメ突出駆動部
３４ａ 駆動軸
３５ 副送りツメ突出駆動部ベース
４０ 主軸シリンダ
４１ 投入シリンダ
４２ ストッパー板
４２ａ 投入シリンダロッド
４３ ストッパーベース
４４ ストッパーボルト
４５ ストッパーナット
４６ 主送りシリンダ
４６ａ シリンダロッド
４７ 副送りシリンダ
４７ａ シリンダロッド
４８ 主突出シリンダ
４８ａ シリンダロッド
４９ 副突出シリンダ
４９ａ シリンダロッド
６０ 副送りツメ突出動作
６１ 主送りツメ突出動作
６２ 送りツメ１ピッチ移動動作
６３ 副送りツメ１ピッチ移動動作
６４ 副送りツメ戻り動作
６５ 主送りツメ戻り動作
６６ 副送りツメ１ピッチ戻り動作
６７ 送りツメ１ピッチ戻り動作
Ｍ１ 成形装置
Ｍ２ 成形装置

Claims (7)

1. 各々が、胴型内で対向する上型と下型の間に成形素材が実装された成形型組立体を挟持して前記成形型組立体の温度制御および加圧の少なくとも一方を行う複数の成形ステージの配列に沿って前記成形型組立体を移動させることで前記成形素材の成形が行われる成形装置であって、
   前記配列の任意の位置の前記成形ステージに選択的に前記成形型組立体を投入する供給装置と、
   前記配列の任意の位置の前記成形ステージから選択的に前記成形型組立体を排出する型送り装置と、
   を含み、
   前記配列内の任意の前記成形ステージの組み合わせを使用して前記成形型組立体の成形処理が行われることを特徴とする成形装置。
2. 請求項１記載の成形装置において、
   前記供給装置は、型押し部と、前記型押し部を所望の位置まで移送する駆動部と、前記型押し部の移送量を規制できる移送量調節部とを含み、前記型押し部によって、前記成形型組立体を前記成形ステージの前記配列内の所望の位置に移送して前記成形処理を開始することを特徴とする成形装置。
3. 請求項１または請求項２記載の成形装置において、
   前記型送り装置は、
   独立に設けられた主送りツメおよび副送りツメと、
   前記主送りツメおよび前記副送りツメを前記成形ステージの配列ピッチ分だけ同時に往復動させる主送りツメ駆動部と、
   前記主送りツメ駆動部に搭載され、当該主送りツメ駆動部とは独立に前記副送りツメを前記成形ステージの配列ピッチ分だけ往復動させる副送りツメ駆動部とを含み、
   前記主送りツメおよび前記副送りツメで前記成形型組立体を前記配列の方向に移動させた後、さらに前記副送りツメで前記成形型組立体を前記配列の方向に移動させることを特徴とする成形装置。
4. 請求項３記載の成形装置において、
   前記供給装置による成形型組立体の前記配列内への投入と、前記主送りツメと前記副送りツメによる前記成形型組立体の前記成形ステージの配列内における同期した搬送と、前記副送りツメによる前記成形型組立体の搬送と、個々の前記成形ステージにおける前記成形型組立体の挟持開始および挟持解除を１サイクルとして、当該サイクルが繰り返されることを特徴とする成形装置。
5. 請求項３または請求項４記載の成形装置において、
   複数の前記成形ステージの前記配列における最終の前記成形ステージからｋ番目手前の一つの前記成形ステージを飛ばし、実際に使用される前記成形ステージの数ｈにて前記成形型組立体の成形処理を行わせる場合、前記副送りツメの数を（ｋ＋１）とし、前記主送りツメの数を（ｈ−ｋ−１）とすることを特徴とする成形装置。
6. 各々が、胴型内で対向する上型と下型の間に成形素材が実装された成形型組立体を挟持して前記成形型組立体の温度制御および加圧の少なくとも一方を行う複数の成形ステージの配列に沿って前記成形型組立体を移動させることで前記成形素材の成形を行う成形方法であって、
   前記配列の任意の位置の前記成形ステージに選択的に前記成形型組立体を投入するステップと、
   前記配列の任意の位置の前記成形ステージから選択的に前記成形型組立体を排出するステップと、
   を含み、
   前記配列内の任意の前記成形ステージの組み合わせを使用して前記成形型組立体の成形処理を行うことを特徴とする成形方法。
7. 請求項６記載の成形方法において、
   前記成形型組立体の前記配列内への投入と、全ての前記成形型組立体の前記成形ステージの配列内における同期した搬送と、前記配列内における終端側の前記成形型組立体の選択的な搬送と、個々の前記成形ステージにおける前記成形型組立体の挟持開始および挟持解除を１サイクルとして、当該サイクルを繰り返すことを特徴とする成形方法。