JP5021205B2 - Mold press mold and optical element manufacturing method - Google Patents
Mold press mold and optical element manufacturing method Download PDFInfo
- Publication number
- JP5021205B2 JP5021205B2 JP2005380560A JP2005380560A JP5021205B2 JP 5021205 B2 JP5021205 B2 JP 5021205B2 JP 2005380560 A JP2005380560 A JP 2005380560A JP 2005380560 A JP2005380560 A JP 2005380560A JP 5021205 B2 JP5021205 B2 JP 5021205B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mold
- molding
- molding material
- press
- support member
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims description 94
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 46
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 231
- 239000012778 molding material Substances 0.000 claims description 174
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 54
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 44
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 36
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 35
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 27
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 23
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 19
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 claims description 17
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 14
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 4
- 239000006060 molten glass Substances 0.000 claims description 4
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 claims description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 18
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 9
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 7
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 7
- 238000010583 slow cooling Methods 0.000 description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 4
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 4
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 3
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 3
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 3
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 239000002585 base Substances 0.000 description 2
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 2
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000012805 post-processing Methods 0.000 description 2
- 238000001721 transfer moulding Methods 0.000 description 2
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 239000000112 cooling gas Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010955 niobium Substances 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005365 phosphate glass Substances 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 239000003870 refractory metal Substances 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 1
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- MTPVUVINMAGMJL-UHFFFAOYSA-N trimethyl(1,1,2,2,2-pentafluoroethyl)silane Chemical compound C[Si](C)(C)C(F)(F)C(F)(F)F MTPVUVINMAGMJL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N tungsten carbide Chemical compound [W+]#[C-] UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B11/00—Pressing molten glass or performed glass reheated to equivalent low viscosity without blowing
- C03B11/06—Construction of plunger or mould
- C03B11/08—Construction of plunger or mould for making solid articles, e.g. lenses
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2215/00—Press-moulding glass
- C03B2215/61—Positioning the glass to be pressed with respect to the press dies or press axis
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2215/00—Press-moulding glass
- C03B2215/65—Means for releasing gas trapped between glass and press die
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2215/00—Press-moulding glass
- C03B2215/72—Barrel presses or equivalent, e.g. of the ring mould type
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
- Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Description
本発明は、ガラス等の成形素材を、精密加工を施した成形型によってプレス成形し、被成形面に対する研削、研磨などの後加工を必要としないモールドプレス成形型、及びこのモールドプレス成形型を用いた光学素子の製造方法に関し、特に、両凹レンズや平凹レンズなどの光学素子を成形するに際して、凸面又は平面を有する下型成形面上への成形素材の供給を良好に行うことができるモールドプレス成形型及び光学素子の製造方法に関する。 The present invention relates to a mold press mold that does not require post-processing such as grinding and polishing of a molding surface by pressing a molding material such as glass with a precision-molded mold, and this mold press mold In particular, when molding optical elements such as biconcave lenses and plano-concave lenses, a mold press capable of satisfactorily supplying a molding material onto a lower mold molding surface having a convex surface or a flat surface. The present invention relates to a mold and an optical element manufacturing method.
ガラスなどの成形素材を、加熱により軟化し、所定形状に精密加工した上下一対の成形型でプレス成形することにより、レンズなどの光学素子を製造する方法が知られている(例えば、特許文献1、2参照)。 There is known a method of manufacturing an optical element such as a lens by press-molding a molding material such as glass by heating with a pair of upper and lower molding dies softened by heating and precisely processed into a predetermined shape (for example, Patent Document 1). 2).
特許文献1には、成形型内において、一対の位置決め部材を移動させ、光学素材(成形素材)を挟む形で当接させることによって、光学素材を成形型に対して位置決めする成形方法が記載されている。特に、両面凹レンズを成形する場合には、凸形状の下型上に光学素材を置かなければならず、ずれたまま置いておくと、落下する可能性があるため、成形型内において、光学素材の位置決めが必要としている。
特許文献2には、ガラスプリフォーム(成形素材)の端面を保持する保持手段により、ガラスプリフォーム(成形素材)を金型から離れた位置に保持した後、このガラスプリフォームを加熱し、続いて、保持手段による保持を解除して、ガラスプリフォームを加圧する方法が記載されている。これによって、加熱時には、ガラスプリフォームと金型との化学反応が避けられ、加圧時には、ガラスプリフォームの径方向の流動を阻害することなく成形できるとしている。 In Patent Document 2, the glass preform (molding material) is held at a position away from the mold by the holding means for holding the end surface of the glass preform (molding material), and then the glass preform is heated. A method of releasing the holding by the holding means and pressurizing the glass preform is described. Thus, a chemical reaction between the glass preform and the mold can be avoided during heating, and molding can be performed without impeding the radial flow of the glass preform during pressurization.
成形素材(ガラス素材など)を、精密モールドプレスによって成形し、レンズなどの光学素子を成形する場合、成形素材を、対向する成形面をもつ上下一対の成形型間で押圧、成形することが一般的である。このとき、予め下型成形面上に成形素材を供給、配置する必要があるが、得ようとする光学素子の形状によっては、下型成形面の中心位置に、成形素材を配置することが必ずしも容易でない。 When molding a molding material (such as a glass material) with a precision mold press and molding an optical element such as a lens, it is common to press and mold the molding material between a pair of upper and lower molds having opposing molding surfaces. Is. At this time, it is necessary to supply and arrange the molding material on the lower mold molding surface in advance, but depending on the shape of the optical element to be obtained, it is not always possible to arrange the molding material at the center position of the lower mold molding surface. Not easy.
このような例として、例えば、平凹レンズや両凹レンズを成形する場合など、平面又は凸面を有する下型成形面上に成形素材を供給、配置する場合が挙げられ、特に、成形素材が凸曲面を有しており、下型に対向する面が平面でない場合には、下型成形面が平面であっても、その位置決めは困難である。
そして、これらの場合、例えば、下型成形面上に配置した成形素材が、プレス成形時に滑落したり、位置ずれを生じたりすると、成形される光学素子が偏肉し、形状不良となるだけでなく、偏肉に起因する荷重印加の不均一によって、光学機能面の面精度が劣化してしまう。
As such an example, for example, when molding a plano-concave lens or biconcave lens, there is a case where a molding material is supplied and arranged on a lower mold molding surface having a flat surface or a convex surface, and in particular, the molding material has a convex curved surface. In the case where the surface facing the lower mold is not flat, positioning is difficult even if the lower mold forming surface is flat.
And in these cases, for example, if the molding material placed on the lower mold molding surface slides down during press molding or causes a positional shift, the molded optical element is unevenly thickened, resulting in a defective shape. In addition, the surface accuracy of the optical functional surface deteriorates due to uneven load application due to uneven thickness.
特許文献1の記載によると、成形型内に光学素材の位置決め部材を配置し、これをラックとピニオンなどの駆動手段によって、基準位置を中心に互いに反対方向に移動させ、光学素材を挟む形で当接、停止させることで、光学素材を成形型に対して位置決めし、プレスの際に成形面が素材に当接するか、その直前に駆動手段によって位置決め部材を退避させている。
According to the description of
しかしながら、この方法によると、成形型内部に位置決め部材を配置するので、成形型が極めて複雑な構造となる。このため、成形型の熱容量が大きくなってしまい、昇温、降温の温度制御を効率的に行うことが困難になる。さらに、ラックとピニオンのような構造体を成形型の近傍に配置すると、装置が大型化するだけでなく、これら構造体の熱変形による影響などを考慮する必要が生じ、装置設計が著しく複雑化する。 However, according to this method, since the positioning member is disposed inside the mold, the mold has an extremely complicated structure. For this reason, the heat capacity of the mold becomes large, and it is difficult to efficiently perform temperature control for temperature increase and decrease. Furthermore, if structures such as racks and pinions are placed in the vicinity of the mold, not only will the equipment increase in size, but it will also be necessary to consider the effects of thermal deformation of these structures, making the equipment design significantly more complex To do.
さらに、プレス装置に上下型からなる成形型を固定し、昇温、プレス、冷却を同位置で行う場合には、上記のような装置の複雑化を伴う可動部材によって成形素材の位置決めを行うことは、ある程度は可能であるが、プレス装置から分離された成形型に成形素材を収容し、装置内を移送させつつ、順次適切な処理を施す成形方法(詳細については後述する)においては、個々の成形型に上記のような大掛かりな可動部材を設けることは著しく不効率であり、実質的に不可能である。 Furthermore, when a mold consisting of upper and lower molds is fixed to the press device, and the temperature rise, press, and cooling are performed at the same position, the molding material should be positioned by a movable member that complicates the device as described above. Is possible to some extent, but in the molding method (details will be described later), the molding material is housed in a molding die separated from the press device, and appropriately transferred while being transferred inside the device. It is extremely inefficient and substantially impossible to provide such a large movable member in the mold.
また、特許文献2には、円盤状のプリフォームを、凸面を有する上下型によって加圧成形する図面が開示されている。すなわち、保持リングの上端にプリフォームを載置した状態で加熱し、次いで、駆動手段によって保持リングを下降させ、プリフォームを下型上に載置してから、上下型によってプリフォームを加圧している。この方法においては、プリフォームが常に下胴型の内周に接触しているため、下型成形面が凸形状であっても、プリフォームの位置ずれは生じにくいとみられる。 Further, Patent Document 2 discloses a drawing in which a disk-shaped preform is pressure-formed by an upper and lower mold having convex surfaces. That is, heating is performed in a state where the preform is placed on the upper end of the retaining ring, then the retaining ring is lowered by driving means, the preform is placed on the lower mold, and then the preform is pressurized by the upper and lower molds. ing. In this method, since the preform is always in contact with the inner periphery of the lower body mold, even if the molding surface of the lower mold is a convex shape, it is considered that the preform is hardly displaced.
しかしながら、プリフォームをこのように配置するためには、プリフォームの外径が下胴型の内周に接触して保持されるように、プリフォーム個体間の外径を常に一定に制御しなければならない。また、個々のプリフォームの外径に長短差が生じてしまっても、適切な保持ができなくなってしまう。
このため、プリフォームの水平断面の真円度も精密に制御してプリフォームの予備成形を行う必要があり、このようなプリフォームの予備成形には、通常、寸法を所定範囲とするため研磨などの加工が必要となってくる。
However, in order to arrange the preforms in this way, the outer diameter between the individual preforms must always be kept constant so that the outer diameter of the preform is held in contact with the inner periphery of the lower body mold. I must. In addition, even if there is a difference in length between the outer diameters of the individual preforms, appropriate holding cannot be performed.
For this reason, it is necessary to perform preform preforming with precise control of the roundness of the horizontal cross section of the preform. In such preform preforming, polishing is usually performed to keep the dimensions within a predetermined range. Such processing will be necessary.
ところで、特許文献2では、円盤状に加工された成形素材を用いる例が記載されているものの、その成形方法については特に言及されていない。このような形状の成形素材は、一般には、ガラスブロックの切断、研磨などの加工(冷間加工)によって得ることができるが、このような加工は、工数が多く、煩雑であるという不利がある。
一方、精密モールドプレス用の成形素材として、溶融ガラスを受け型上に滴下、又は流下することによって、球状、又は両凸曲面形状に予備成形(熱間成形)されたもの、又は熱間成形された後に、熱間で形状の追加工されたものを用いることが知られている。このようにして得られた成形素材は、通常、表面欠陥のない凸曲面に覆われており、プレス成形された光学素子の光学面を形成する上で非常に有利である上、生産効率が極めて高い。また、溶融ガラスを滴下、又は流下する流量を制御することにより、体積精度、形状精度を一定以上に維持することが可能である。
Incidentally, Patent Document 2 describes an example using a molding material processed into a disk shape, but does not particularly mention the molding method. In general, the molding material having such a shape can be obtained by processing (cold processing) such as cutting and polishing of a glass block. However, such processing has a disadvantage in that it requires many steps and is complicated. .
On the other hand, as a molding material for precision mold press, molten glass is preliminarily molded (hot molded) into a spherical or biconvex curved shape by dropping or flowing down on a receiving mold, or hot molded. After that, it is known to use a hot-worked additional shape. The molding material thus obtained is usually covered with a convex curved surface having no surface defects, which is very advantageous for forming an optical surface of a press-molded optical element, and the production efficiency is extremely high. high. Further, by controlling the flow rate at which the molten glass is dropped or flowed down, it is possible to maintain the volume accuracy and shape accuracy at a certain level or higher.
しかしながら、このような凸曲面を有する成形素材を、凸形状の成形面上に供給し、配置することは容易ではない。成形面上の中央に静止させるには困難を伴い、成形面から滑り落ちてしまったり、位置ずれが生じてしまったりすることが多い。さらに、熱間成形による成形素材の外形は、一般には、真円ではなく、一定範囲で長短径差が生じてしまうことあるが、このような成形素材を特許文献2にそのまま適用したのでは、下胴型内にかみこまれてプレス成形に支障を来すおそれが多大にある。 However, it is not easy to supply and arrange a molding material having such a convex curved surface on a convex molding surface. It is difficult to keep the mold at the center on the molding surface, and often slips off from the molding surface or shifts in position. Furthermore, in general, the outer shape of the molding material by hot forming is not a perfect circle, and a difference between major and minor diameters may occur within a certain range. However, if such a molding material is directly applied to Patent Document 2, There is a great risk that it will be caught in the lower body mold and interfere with press molding.
本発明は、上記の事情にかんがみなされたものであり、下型の成形面上に供給される成形素材の滑落を、大掛かりな可動部材を設けることなく防止でき、しかも、凸曲面を有する成形素材を用いても、成形素材を安定に供給することができるモールドプレス成形型及び光学素子の製造方法の提供を目的とする。 The present invention has been considered in view of the above circumstances, and can prevent the molding material supplied on the molding surface of the lower mold from slipping without providing a large movable member, and has a convex curved surface. It is an object of the present invention to provide a mold press mold and an optical element manufacturing method capable of stably supplying a molding material even when using.
上記目的を達成するため本発明のモールドプレス成形型は、凸面を有する成形面が形成された下型と、前記下型成形面との対向面に成形面が形成された上型とを備え、前記下型上に供給された成形素材を、前記上型と前記下型との間でプレス成形するモールドプレス成形装置であって、前記下型成形面の周囲に、前記成形素材を支承する環状に形成された支承部材を前記下型成形面より上方に所定の高さで突出するように設け、前記支承部材が、少なくとも前記支承部材の内周面側の上端縁で前記成形素材の下側面周辺部を支承して、前記成形素材の周縁部外方が開放空間となるように前記成形素材を支承する構成としてある。 In order to achieve the above object, a mold press mold of the present invention comprises a lower mold having a convex molding surface, and an upper mold having a molding surface on the opposite surface of the lower mold molding surface, A mold press molding apparatus for press-molding a molding material supplied on the lower mold between the upper mold and the lower mold, and an annular shape for supporting the molding material around the lower mold molding surface The support member is formed so as to protrude above the lower mold forming surface at a predetermined height , and the support member is at least the upper end edge on the inner peripheral surface side of the support member and the lower surface of the molding material. The peripheral portion is supported, and the molding material is supported so that the outer periphery of the molding material becomes an open space.
このように構成すれば、下型成形面が凸面を有していても、下型成形面の周囲に設けられた支承部材が、下型成形面上に供給された成形素材の下側周辺部を支承するので、大掛かりな可動部材を設けることなく、成形素材の滑落を抑止でき、所定の位置に成形素材を配置して、その状態を保持することができる。
しかも、支承部材で支承された成形素材の周縁部外方に開放空間が確保されるようにしているので、成形素材の寸法などにばらつきがあっても、成形素材を安定して支承部材に支承させることができる。
If comprised in this way, even if the lower mold forming surface has a convex surface , the support member provided around the lower mold forming surface is the lower peripheral part of the molding material supplied on the lower mold forming surface. Therefore, the sliding of the molding material can be suppressed without providing a large movable member, and the molding material can be arranged at a predetermined position and the state can be maintained.
In addition, since an open space is secured outside the periphery of the molding material supported by the supporting member, the molding material can be stably supported by the supporting member even if the dimensions of the molding material vary. Can be made.
また、本発明のモールドプレス成形型は、前記上型と前記下型とをそれぞれ両端側から挿入可能とした胴型を備え、前記胴型が、前記上型と前記下型との水平方向の相対位置を規制する構成とすることができる。
このように構成すれば、上型と下型の水平方向の相対位置を胴型によって高精度に規制できるので、上下型の同軸性を高めて、偏心精度の高い光学素子が得られる。
Further, the mold press mold of the present invention includes a barrel mold in which the upper mold and the lower mold can be inserted from both ends, respectively, and the trunk mold is arranged in a horizontal direction between the upper mold and the lower mold. It can be set as the structure which controls a relative position.
If comprised in this way, since the horizontal relative position of an upper mold | type and a lower mold | type can be regulated with high precision by a trunk | drum type, the coaxial property of an up-and-down type | mold will be improved and an optical element with high eccentric accuracy will be obtained.
また、本発明のモールドプレス成形型は、前記支承部材が、着脱可能に設けられている構成とすることができる。
このように構成すれば、プレス成形により得られた成形体を下型成形面上から取り出す際に、成形体とともに支承部材を成形型から取り出して、より温度が下がった時点で成形体から支承部材を取り外すようにすることができ、これによって、成形サイクルタイムを延長させることなく、両者の分離を無理なく行うことができる。
Moreover, the mold press mold of this invention can be set as the structure by which the said supporting member is provided so that attachment or detachment is possible.
If comprised in this way, when taking out the molding obtained by press molding from the lower mold forming surface, the support member is taken out of the molding die together with the molding, and when the temperature is lowered, the support member is removed from the molding. Thus, it is possible to easily separate the two without extending the molding cycle time.
また、本発明のモールドプレス成形型は、前記支承部材が、環状に形成され、前記下型成形面の周囲であって、前記下型成形面よりも低い位置に形成された段部に載置される構成とすることができる。さらに、前記支承部材は、前記支承部材の軸方向における前記下型成形面と前記段部の中間に通気孔を有している構成としてもよい。
このように構成すれば、プレス成形時に、支承部材で支承された成形素材と下型成形面との間の雰囲気ガスが、通気孔を介して成形型の外部へスムーズに放出することができるため、雰囲気ガスの滞留に因って生ずる成形面不良を未然に防止できる。
In the mold press molding die of the present invention, the support member is formed in an annular shape, and is placed on a step formed around the lower mold molding surface and at a position lower than the lower mold molding surface. Can be configured. Further, the support member may have a vent hole in the middle of the lower mold surface and the step portion in the axial direction of the support member.
With this configuration, the atmospheric gas between the molding material supported by the support member and the lower mold molding surface can be smoothly discharged to the outside of the molding die through the vent holes during press molding. Further, it is possible to prevent a molding surface defect caused by the stay of the atmospheric gas.
また、本発明のモールドプレス成形型は、前記支承部材が、内径が下方にいくほど減径するテーパ形状の内周を有する構成とすることができる。
このように構成すれば、プレス成形の際に、成形素材にかかるプレス荷重を均等化することができる上、使用する成形素材の体積を、得ようとする光学素子の体積に対して過度に大きくする必要がない。
Moreover, the mold press molding die of this invention can be set as the structure which has the taper-shaped inner periphery which the said support member reduces in diameter, so that an internal diameter goes below.
If comprised in this way, in the case of press molding, the press load concerning a molding material can be equalized, and the volume of the molding material to be used is excessively large relative to the volume of the optical element to be obtained. There is no need to do.
また、本発明における光学素子の製造方法は、凸面を有する成形面が形成された下型と、前記下型成形面との対向面に成形面が形成された上型とを備えた成形型を用い、成形素材を前記下型上に供給してプレス成形する光学素子の製造方法において、前記下型成形面の周囲に、前記成形素材を支承する環状に形成された支承部材を前記下型成形面より上方に所定の高さで突出するように設け、前記成形素材の下面側周辺部が少なくとも前記支承部材の内周面側の上端縁で支承され、かつ、前記支承部材で支承された前記成形素材の周縁部外方に開放空間が確保されるように、前記成形素材を供給し、次いで、前記上型と前記下型とを相対的に接近させる方法としてある。 The optical element manufacturing method according to the present invention includes a molding die including a lower die on which a molding surface having a convex surface is formed, and an upper die on which a molding surface is formed on a surface opposite to the lower molding surface. In the method of manufacturing an optical element that uses and press-molds a molding material onto the lower mold, an annular support member that supports the molding material is formed around the lower mold molding surface. provided so as to protrude at a predetermined height above the surface, the lower surface peripheral portion of the forming material is supported by the upper edge of the inner peripheral surface side of at least the bearing member and being supported by said support member said The molding material is supplied so that an open space is secured outside the periphery of the molding material, and then the upper mold and the lower mold are relatively approached.
このような方法にすれば、下型成形面に凸面を有するものでありながら、成形素材を下型成形面上に安定に供給して、成形素材の滑落を大掛かりな可動部材を設けることなく抑止することができる。しかも、支承部材で支承された成形素材の周縁部外方に開放空間を確保することにより、成形素材の寸法などにばらつきがあっても、成形素材の安定した支承が可能となる。 By adopting such a method, the molding material is stably supplied onto the lower mold molding surface while having a convex surface on the lower mold molding surface, and the sliding of the molding material is suppressed without providing a large movable member. can do. In addition, by securing an open space outside the peripheral edge of the molding material supported by the supporting member, it is possible to stably support the molding material even if there are variations in the dimensions of the molding material.
また、本発明における光学素子の製造方法は、前記成形素材が、表面に凸曲面を有する方法とすることができ、表面に凸曲面を有する成形素材を用いても、成形素材の安定した供給が可能となる。 Further, the optical element manufacturing method in the present invention can be a method in which the molding material has a convex curved surface, and a stable supply of the molding material can be achieved even if a molding material having a convex curved surface is used. It becomes possible.
また、本発明における光学素子の製造方法は、前記成形素材の下面側周辺部が、少なくとも前記支承部材の内周面側の上端縁に支承されるようにするが、このような方法にすれば、成形素材の形状にばらつきがあっても、成形素材を支承部材
に安定して支承させることができる。
In the method of manufacturing the optical element in the present invention, the lower surface peripheral portion of the molding material, but to be supported by the upper edge of the inner peripheral surface side of at least the bearing member, if such a method Even if the shape of the molding material varies, the molding material can be stably supported by the support member.
また、本発明における光学素子の製造方法は、前記上型と前記下型をそれぞれ両端側から挿入可能とした胴型により、前記上型と前記下型の水平方向の相対位置を規制してプレス成形を行う方法とすることができる。
このような方法にすれば、上型と下型の相対位置を高精度に規制し、より偏心精度の高い光学素子を得ることができる。
In the method of manufacturing an optical element according to the present invention, the upper mold and the lower mold can be inserted from both end sides, respectively, and the horizontal position of the upper mold and the lower mold is regulated and pressed. It can be set as the method of shaping | molding.
According to such a method, the relative position between the upper mold and the lower mold can be regulated with high accuracy, and an optical element with higher decentering accuracy can be obtained.
また、本発明における光学素子の製造方法は、前記成形素材を、前記下型成形面と非接触となるように前記支承部材に支承させ、次いで、プレス成形を行う方法とすることができる。
このような方法にすれば、成形素材のおかれる成形環境を、上下面同等にし、不均一なプレス条件を回避することができる。さらに、成形素材と下型成形面との接触界面における反応を回避して、成形材料の成形面への融着、プレス成形された成形体の被成形面における曇りや発泡などの不都合を防止することができる。
Moreover, the manufacturing method of the optical element in the present invention may be a method in which the molding material is supported on the support member so as not to be in contact with the lower mold molding surface, and then press molding is performed.
With such a method, the molding environment where the molding material is placed can be made equal to the upper and lower surfaces, and non-uniform pressing conditions can be avoided. Furthermore, the reaction at the contact interface between the molding material and the lower mold molding surface is avoided to prevent inconveniences such as fusing of the molding material to the molding surface and fogging and foaming on the molding surface of the press-molded molding. be able to.
また、本発明における光学素子の製造方法は、前記胴型及び前記支承部材に通気孔を設け、前記上型と前記下型とが相対的に近接する際に、前記支承部材で支承された成形素材と前記下型成形面との間の雰囲気ガスを、前記通気孔を介して前記成形型の外部へ放出する方法とすることができる。
このような方法とすれば、上型と下型とが相対的に近接した際に、支承部材で支承された成形素材と下型成形面との間の雰囲気ガスを、通気孔を介して成形型の外部へスムーズに放出することができるため、雰囲気ガスの滞留に因って生ずる成形面不良を未然に防止できる。
In the method of manufacturing an optical element according to the present invention, the body mold and the support member are provided with ventilation holes, and the molding is supported by the support member when the upper mold and the lower mold are relatively close to each other. The atmospheric gas between the raw material and the lower mold forming surface can be discharged to the outside of the mold through the vent hole.
With such a method, when the upper mold and the lower mold are relatively close to each other, the atmosphere gas between the molding material supported by the support member and the lower mold molding surface is molded through the vent hole. Since it can be smoothly discharged to the outside of the mold, it is possible to prevent a molding surface defect caused by the retention of the atmospheric gas.
また、本発明における光学素子の製造方法は、前記成形素材が、光学素子有効径よりも大きい径を有する方法とすることができる。
このような方法とすれば、成形素材の光学素子有効径よりも外方側の部位を支承部材による支承位置とすることで、成形素材をより安定に支承することができるとともに、得ようとする光学素子の光学有効径を確保できる。
Moreover, the manufacturing method of the optical element in this invention can be set as the method in which the said shaping | molding raw material has a diameter larger than an optical element effective diameter.
With such a method, the molding material can be supported more stably by trying to obtain the molding material by making the portion outside the effective diameter of the optical element of the molding material a support position by the support member. The optical effective diameter of the optical element can be ensured.
また、本発明における光学素子の製造方法は、プレス成形後、得られた成形体の外周部分を除去する芯取り加工を行う方法とすることができる。
このような方法とすれば、プレス成形された成形体に芯取り加工を施して、支承部材の転写部分を削除し、得ようとする光学素子の外径中心と、その光学中心とを一致させることができる。
Moreover, the manufacturing method of the optical element in this invention can be made into the method of performing the centering process which removes the outer peripheral part of the obtained molded object after press molding.
According to such a method, the press-molded molded body is subjected to centering, the transfer portion of the support member is deleted, and the center of the outer diameter of the optical element to be obtained is matched with the optical center. be able to.
また、本発明における光学素子の製造方法は、プレス成形後、得られた成形体を前記支承部材とともに成形型から取出した後に、前記成形体と前記支承部材とを分離する方法とすることができる。
このような方法とすれば、プレス成形された成形体とともに支承部材を成形型から取り出して、より温度が下がった時点で成形体から支承部材を取り外すようにすることで、両者の分離を無理なく行うことができ、また、成形サイクルタイムを延長させることもない。
The optical element manufacturing method according to the present invention may be a method of separating the molded body and the support member after the molded body obtained after press molding is taken out of the mold together with the support member. .
By adopting such a method, the support member is taken out from the mold together with the press-molded molded body, and the support member is removed from the molded body when the temperature is lowered. It does not extend the molding cycle time.
また、本発明における光学素子の製造方法は、前記支承部材として、内径が下方にいくほど減径するテーパ形状の内周を有するものを用いる方法とすることができる。
このような方法とすれば、プレスの際、成形素材にかかるプレス荷重を均等化することができる上、使用する成形素材の体積を、得ようとする光学素子の体積に対して過度に大きくする必要がない。
Moreover, the manufacturing method of the optical element in this invention can be set as the method of using what has a taper-shaped inner periphery which decreases in diameter as the said supporting member goes below.
With such a method, it is possible to equalize the press load applied to the molding material during pressing, and excessively increase the volume of the molding material to be used relative to the volume of the optical element to be obtained. There is no need.
また、本発明における光学素子の製造方法において、前記成形素材は、溶融ガラスを受け型上に滴下、若しくは流下しつつ分離して予備成形し、又は、滴下、若しくは流下しつつ分離した後のガラス塊に、さらに形状加工を加えて予備成形したものとすることができる。このような成形素材は、生産性、表面平滑性ともに有利であり、本発明に適用することで、安定に所望の光学素子が生産できる。 Further, in the method of manufacturing an optical element in the present invention, the molding material is a glass after the molten glass is dropped or dropped on the receiving mold and separated and preformed, or the glass after being dropped or dropped is separated. The lump may be preliminarily molded by further shape processing. Such a molding material is advantageous in both productivity and surface smoothness, and by applying to the present invention, a desired optical element can be produced stably.
また、本発明における光学素子の製造方法は、前記成形型が、加熱室、プレス室、冷却室を含む複数の処理室に移送され、それぞれの処理室で加熱、プレス、冷却を含む処理が施されることによって、前記成形型の内部に収容した成形素材がプレス成形される方法とすることができる。
このような方法にすれば、多数の成形型を同時に使用しつつ、成形型の昇温や降温を効率良く行い、個々の成形に必要な実質時間(成形サイクルタイム)を短縮することができる。そして、本発明方法において用いる成形型は移送可能なコンパクトなものとし、大掛かりな可動部材を設けることなく、成形素材の滑落を抑止するものであるので、このような製造方法を好適に用いることができる。
In the optical element manufacturing method of the present invention, the mold is transferred to a plurality of processing chambers including a heating chamber, a press chamber, and a cooling chamber, and processing including heating, pressing, and cooling is performed in each processing chamber. By doing so, it can be set as the method by which the shaping | molding raw material accommodated in the inside of the said shaping | molding die is press-molded.
According to such a method, it is possible to efficiently raise and lower the temperature of the molding die while simultaneously using a large number of molding dies, and shorten the actual time (molding cycle time) required for individual molding. And since the molding die used in the method of the present invention is a compact that can be transported and prevents the molding material from sliding off without providing a large movable member, it is preferable to use such a manufacturing method. it can.
以上のように、本発明によれば、成形素材の下面側周辺部を支承部材で支承するように下型成形面上に成形素材を供給することで、下型成形面が凸面を有していても、成形素材が滑落したり、位置ずれが生じたりすることなく、確実に所定の位置に配置された状態で成形素材を保持することができる。しかも、支承部材で支承された成形素材の周縁部外方に、開放空間が確保されるようにすることで、成形素材の寸法にばらつきがあっても、安定した成形素材の支承が可能となる。
これにより、プレス成形における偏肉が防止され、得られる光学素子の面精度が良好なものとなる。
As described above, according to the present invention, the lower mold forming surface has a convex surface by supplying the molding material on the lower mold molding surface so that the lower surface side peripheral portion of the molding material is supported by the support member. However, the molding material can be reliably held in a predetermined position without causing the molding material to slide down or to be displaced. In addition, by providing an open space outside the peripheral edge of the molding material supported by the supporting member, it is possible to stably support the molding material even if there are variations in the dimensions of the molding material. .
Thereby, uneven thickness in press molding is prevented, and the surface accuracy of the obtained optical element is improved.
以下、本発明に係るモールドプレス成形型及び光学素子の製造方法の好ましい実施形態について、図面を参照して説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of a mold press mold and an optical element manufacturing method according to the present invention will be described with reference to the drawings.
[モールドプレス成形型]
まず、本発明に係るモールドプレス成形型(以下、単に成形型という)の実施形態について、図1を参照して説明する。図1は、本実施形態に係る成形型の概略断面図であり、プレス荷重印加時の状態(図4(8)参照)を示している。
図1に示す成形型は、上型10、下型20、胴型30及び支承部材40を備えて構成され、上型10と下型20との間で成形素材50をプレス成形する。
[Mold press mold]
First, an embodiment of a mold press mold (hereinafter simply referred to as a mold) according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a mold according to the present embodiment, showing a state when a press load is applied (see FIG. 4 (8)).
The molding die shown in FIG. 1 includes an
本実施形態において、胴型30は、成形型を組み立てる際や、プレス成形の際に、上下型10,20を摺動ガイドすることにより、これらの水平方向の相対位置を規制して、上下型10,20の同軸性を確保する。
すなわち、胴型30は、上下型10,20のそれぞれと直接接触して摺動ガイドし、また、接触部分のクリアランスを充分に小さい数値に制御することによって、上下型10,20の、高度な同軸性を得ることができる。
In this embodiment, the body die 30 regulates the relative position in the horizontal direction by sliding and guiding the upper and lower dies 10 and 20 when assembling the molding die or during press molding, thereby The coaxiality of 10, 20 is ensured.
That is, the
このため、胴型30と上下型10,20の摺動クリアランスは、要求される光学素子の偏心精度を考慮すると10μm以下、特に、5μm以下とすることが好ましい。上記摺動クリアランスを制御すれば、上下型10,20の成形面11,21間の偏心(シフト:上下型10,20の成形面11,21の水平方向のずれ、ティルト:上下型10,20の軸の傾き)を高精度に抑制できる。
特に、本実施形態においては、胴型30が上型10の成形面11の外周を接触包囲するとともに、下型20の成形面21の外周近傍を接触包囲して、上下型10,20を位置決めするため、上下型10,20の相互の位置ずれ(シフト)が抑制可能である。すなわち、胴型30が、上下型10,20の同軸性を高く維持できるように、後述の支承部材40の配置がなされているのである。
For this reason, the sliding clearance between the
In particular, in the present embodiment, the upper and lower dies 10 and 20 are positioned by the barrel die 30 surrounding the outer periphery of the molding surface 11 of the
本実施形態では、プレス成形の際に、胴型30内に嵌合された下型20に対して、上型10が胴型30内を摺動ガイドされ、上下型10、20が相対的に接近、離間するように構成した例について説明するが、これとは逆に構成することもできる。すなわち、胴型30内に嵌合された上型10に対して、下型20が胴型30内を摺動ガイドされるようにしてもよく、上下型10,20が、その同軸性を確保しつつ、相対的に近接、離間するようになっていれば、その具体的な構成は制限されない。
In the present embodiment, the
このような胴型30には、上下型10、20が接近、離間するときに、型内外の気圧差によって、上下型10,20の動きが妨げられないようにするための通気孔33を設けておくのが好ましい。特に、本実施形態では、図示するように、胴型30の内径が変化して段部となっている部位に通気孔33を設け、この段部の隙間における体積の増減に対して、成形型内部が常に外圧と等しくなるように、通気孔33を介して雰囲気ガスの導通が行われるようにするのが好ましい。また、支承部材40にも、胴型30と同様の目的で通気孔41を設けることが好ましい。これにより、プレス成形や成形型の組立・分解をスムーズに行えるようになる。
The
上型10は、下型20と対向する下面に成形面11が形成されている。図1に示す例において、成形面11は、凸面となっているが、凹面又は平面であってもよい。また、上型10の上部には、成形面11より径の大きいフランジ部12が形成されており、このフランジ部12が、胴型30の上部に形成された大径内周部31に収容される。
The
このとき、上型10の上面と、胴型30の上面とが同一面となったときに、上型10に形成されたフランジ部12の下面と、胴型30に形成された小径内周部32の上端との間には、所定寸法以上の隙間Gが確保されるようにするのが好ましい。このような隙間Gを確保することにより、プレス成形の際に、上型10を、その上面が胴型30の上面と一致するまで押し込んで、いったん成形体15の肉厚を決めた後であっても、成形体51に必要な荷重(上型10の自重のみでもよい)を付与し続けることができ、成形体51の熱収縮に追従した上型10の下降を許容することができる(図4(8)及び図5(9)参照)。
At this time, when the upper surface of the
また、図1に示す例では、下型20の上型10と対向する上面には、凸面を有する成形面21が形成されている。また、下型20の下部には、成形面21より径の大きいフランジ部22が形成されている。プレス成形の際に、このフランジ部22の上面に胴型30の下面が当接し、かつ、プレス圧によって互いに密着されることにより、下型20と胴型30の相互位置が高精度に画定され、これによってもティルトが抑制される。
In the example shown in FIG. 1, a molding surface 21 having a convex surface is formed on the upper surface facing the
さらに、下型20の成形面21の外周には、成形面21より低く、フランジ部22よりも高い位置に段部23が形成されていて、この段部23に成形面21の周りを囲むように、環状の支承部材40が配置されている。
段部23に保持された支承部材40は、その外径が下型20の外周(胴型30との摺動部分)と同等、またはそれより小さいことが好ましい。これにより、支承部材40は、胴型30による下型20の摺動ガイドを阻害せず、上下型10,20の同軸性を劣化させない。
Further, a step portion 23 is formed on the outer periphery of the molding surface 21 of the
It is preferable that the outer diameter of the
支承部材40は、下型20上に供給された成形素材50を支承して、成形素材50の滑落や、位置ずれを防止するものであるが、成形素材50の下面側における周辺部を支承して、支承部材40で支承された成形素材50の周縁部外方に開放空間を確保できるものであれば、その具体的な構成は特に制限されない。支承部材40で支承された成形素材50の周縁部外方に開放空間を確保することにより、下型20上に供給された成形素材50の個体差によって、成形素材50の最大外径にばらつきがある場合や、成形素材50の水平断面が真円でなく、成形素材50の部位によって径に長短差がある場合であっても、安定して成形素材50を支承するとともに、その状態を保持することができる。
このとき、支承部材40で支承された成形素材50の周縁部外方に確保される開放空間は、成形素材50の個体差を許容し得る空間であればよく、上下型10,20を組み立てた後には、胴型30内に収容される空間となってもかまわない。
The
At this time, the open space secured outside the peripheral edge of the
ここで、支承とは成形素材50が一定の姿勢を維持できるようにすることをいうものとする。また、成形素材50が支承部材40により支承される位置(下面側における周辺部)は、成形素材50を安定に支承できることに加え、得ようとするレンズなどの光学素子の光学的有効径、さらに好ましくは、芯取り径(外径中心を光学的な中心と一致させるために、プレス成形された成形体51の外周を切除する加工、すなわち、芯取り加工を施した後の最終的な光学素子としての外径をいい、光学素子有効径ともいう)を考慮して決定され、以下の関係式(1)を充足することが好ましい。
[光学的有効径]≦[光学素子有効径(=芯取り径)]<[支承部材の内径(支承位置)]<[成形素材の径] ・・・(1)
Here, the support means that the
[Optical effective diameter] ≦ [Optical element effective diameter (= centering diameter)] <[Inner diameter of support member (support position)] <[Diameter of molding material] (1)
より具体的にいうと、好ましくは、最大外径が光学素子有効径よりも大きい成形素材50を用い、この成形素材50の最大外径(直径)を2rとするとき、成形素材50を支承する位置は、成形素材50の中心から0.5〜0.95rの範囲とするのが好ましく、より好ましくは、0.7〜0.95rの範囲とする。これにより、成形体51に芯取り加工を施す際の除去率を小さくし、効率的な生産が可能となる。
More specifically, preferably, the
支承部材40は、下型20と一体的に加工されたものであってもよいが、下型20とは別体に形成することもできる。支承部材40を下型20と別体に形成する場合、下型20に対してピンなどを用いて固定することができるが、図1に示す例のように、支承部材40は、下型20に対して着脱可能に設けられているのが好ましい。下型20の成形面21の外周に、別体に形成された支承部材40を着脱可能に設けるには、例えば、図示するように、下型20の成形面21の周囲であって、成形面21より低く、フランジ部22よりも高い位置に段部23を形成しておき、この段部23に支承部材40を載置するようにすればよい。
このとき、前述した支承部材40に設ける通気孔41は、プレス成形中に成形素材50が通気孔41に侵入しない位置に設けるものとし、具体的には、支承部材40を段部23に載置した状態において、支承部材40の軸方向における下型20の成形面21の周縁部と段部23の中間に位置するところに設けるのが好ましい。
The
At this time, the vent hole 41 provided in the
図示する例において、通気孔41は、支承部材40をほぼ半径方向に貫通するように設けられ、支承部材40の内周面と下型20とのクリアランスや、支承部材40の外周面と胴型30とのクリアランス、及び通気孔33と連通している。これにより、成形素材50と下型成形面21との間の空間に存在する雰囲気ガスが上下型10,20の近接(プレス成形)によって圧縮されるときに、成形型内の雰囲気ガスを、支承部材40の内周面と下型20とのクリアランス、支承部材40の通気孔41、支承部材40の外周面と胴型30とのクリアランス、胴型30の通気孔33を経由して成形型の外部へ放出することができる。
In the illustrated example, the vent hole 41 is provided so as to penetrate the
したがって、このような通気孔41を設けることにより、雰囲気ガスを成形型の外部へ放出させることで、成形型内部と外圧とを均衡させることができる。
なお、後述のとおり、支承部材40の外周面と胴型30とのクリアランスは、成形する光学素子の偏心精度に直接影響しないため、支承部材40の通気孔41と胴型30の通気孔33を連通し、雰囲気ガスが支障なく排出される程度に設定することができる。
Therefore, by providing such a vent hole 41, it is possible to balance the inside of the mold and the external pressure by releasing the atmospheric gas to the outside of the mold.
As will be described later, the clearance between the outer peripheral surface of the
支承部材40を下型20に対して着脱可能とすることにより、プレス成形された成形体51を下型20の成形面21上から取り出す際に、成形体51とともに支承部材40を成形型から取り出すことができる。このため、プレス成形後に、成形体51と支承部材40とを互いに密着した状態のまま成形型から取り出し、その後、より温度が下がった時点で成形体51から支承部材40を取り外すようにすれば、両者を容易に分離することができる。
By making the
また、支承部材40の内周はテーパ形状とし、下方にいくほど(下型20の成形面21に近づくほど)内径が小さくなるような傾斜面となっているのが好ましい。これにより、プレス成形時に、成形面21の外周に沿った部分に充填不良や加圧不良が生じるのを避けることができ、光学素子有効径を確保すべく、成形素材50の外径を必要以上に大きくして、成形素材50の使用量(体積)が過度に増加してしまうのを防ぐためにも、このような傾斜を支承部材40の内周に形成するのが有効である。
なお、支承部材40と胴型30とのクリアランスは、光学素子の偏心精度には直接関係しないため、5〜50μm程度でよく、得ようとする光学素子の外径中心と、その光軸との一致性は、プレス成形された成形体51に芯取り加工を施すことによって得ることができる。
Moreover, it is preferable that the inner periphery of the
The clearance between the
支承部材40の形状や寸法は、少なくとも支承部材40の内周面側の上端縁で、下型20上に供給されたガラス素材の下面側周辺部を支承するのに十分な程度に、支承部材40の上端側が下型20の成形面21よりも上方に突出するものであれば特に制限されない(図3(4)参照)。
このとき、成形素材50は、下型20の成形面21に接触した状態であっても、下型20の成形面21に接触せず、支承部材40のみによって支承された状態であってもよいが、特に、後述するような成形装置に本実施形態に係る成形型を用いてプレス成形を行う場合には、成形素材50が収容された成形型が、成形素材50とともに加熱されるため、プレスされるまでの間に、成形素材50と成形型(下型20の成形面21)とが接触状態にあると、その界面において両者の間に反応が生じてしまい、成形材料の成形面21への融着、成形体51の被成形面における曇りや発泡の原因となる場合がある。また、成形条件は成形素材50の上下面間で相違しない方が好ましい。
このため、支承部材40の上端側は、成形素材50を下型20の成形面21に接触しないように支承できる程度に、下型20の成形面21よりも上方に突出しているのが好ましい。
これは、後述するような成形装置において、下型20が保持台75の熱容量によって、より強く加熱されやすい場合に特に有効である。
The shape and dimensions of the
At this time, the
For this reason, it is preferable that the upper end side of the
This is particularly effective when the
また、支承部材40の成形素材50を支承する部位(内周側の上端縁)の形状は、角形状でもよく、R面取り、C面取りをしたものでもよい。成形素材50の曲面に沿った曲面形状としてもよい。
The portion of the
ここで、支承部材40に成形素材50を支承させるにあたり、少なくとも支承部材40の内周面側の上端縁において成形素材50を支承することで、成形素材50の形状のばらつきに対応でき、成形素材50の下面側周辺部が、少なくとも支承部材40の内周面側の上端縁に支承されるようにすることで、成形素材50の形状にばらつきがあっても、成形素材50を支承部材40に安定して支承させることができる。
また、成形素材50を支承するにあたり、支承部材40は、成形素材の50の全周にわたって成形素材50と接触している必要は特になく、周方向に所定の間隔をあけた成形素材50との部分的な接触によって、支承部材40が成形素材50を支承するようにしてもよい。
Here, when to support the forming
Further, when the
ところで、支承部材40の高さが大きすぎると、下型20の成形面21上に突出する部分が高すぎてしまい、プレス成形の際に、上型10を摺動ガイドするのに供される胴型30の小径内周部32の高さ(摺動ガイド長)が相対的に小さくなり、成形体の偏心(特にティルト)精度を得にくくなってしまうというような不都合が生じる。これは、胴型30内で許容される上型10の倒れ角は、胴型30と上型10との間の摺動クリアランスと、摺動ガイド長によって決まるため、摺動クリアランスが一定であれば、摺動ガイド長をより大きくするほど、上型10の倒れが抑制され、上下型10,20の同軸性が良好になり、光学素子としての成形体の偏心精度を高くすることができるのに対して、摺動ガイド長が小さくなると、このような上型10の倒れを抑制する効果が損なわれてしまうからである。支承部材40の具体的な寸法は、このような点を考慮して決定される。
By the way, when the height of the
したがって、より好ましくは、支持部材40の下型20の成形面21上に突出する部分の高さは、胴型30における摺動ガイド長を考慮して、得ようとする成形体51の形状や寸法などとの関係から、成形に支障を来さない範囲でできるだけ低くなるように設定する。例えば、得ようとする成形体51の外周部の肉厚をhとするとき、下型20の成形面21上に突出する部分の高さは、0.9hを超え、1.2h未満であるのが好ましい。
Therefore, more preferably, the height of the portion protruding on the molding surface 21 of the
ここで、支承部材40の高さが過度に大きくないことは、支承部材40が配置された下型20上に成形素材50を供給する際、及び、成形後に成形体51を取り出す際に、成形素材50や成形体51を吸着、搬送するロボットなどと干渉が生じない点でも有利である。
Here, the height of the
本発明において、上型10、下型20、胴型30及び支承部材40の素材には特に制限はない。炭化ケイ素、ケイ素、窒化ケイ素、炭化タングステン、酸化アルミニウムや炭化チタンのサーメット又は、これらの表面にダイヤモンド、耐熱金属、貴金属合金、炭化物、窒化物、硼化物、酸化物などを被覆したものを挙げることができる。
上下型10,20の成形面11、21や、支承部材40には、ガラスの融着を防止するために、非晶質及び/又は結晶質のグラファイト及び/又はダイヤモンドの単一成分層又は混合層からなる炭素膜、又は貴金属合金による離型膜などを用いることが好ましい。
In the present invention, the material of the
A single component layer or a mixture of amorphous and / or crystalline graphite and / or diamond is formed on the molding surfaces 11 and 21 of the upper and
また、本発明に用いる成形素材50の材料には特に制限はない。例えば、ガラスプリフォームなどのガラス素材とすることができる。
成形素材50の形状は、例えば、ガラスを溶融状態から受け型上に滴下、若しくは流下しつつ分離することによって、球状、両凸曲面形状、又は平面と凸面を有する形状などに予備成形(熱間成形)し、又は、滴下、若しくは流下しつつ分離した後のガラス塊を熱間でさらに形状加工したものとすることができる。このような成形素材は、生産性、表面平滑性ともに有利であり、本発明に適用することで、安定に所望の光学素子が生産できる。また、本発明では、凸面を有する成形素材が好適に用いられ、両凸曲面形状のものが特に好適である。
Moreover, there is no restriction | limiting in particular in the material of the shaping | molding
The shape of the
次に、本発明に係る成形型を用いてプレス成形を行うのに適したモールドプレス成形装置(以下、単に成形装置という)について、図2を参照して説明する。図2は、このような成形装置の一例として示す回転移送式の成形装置の概略平面図である。 Next, a mold press molding apparatus (hereinafter simply referred to as a molding apparatus) suitable for performing press molding using the molding die according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a schematic plan view of a rotary transfer molding apparatus shown as an example of such a molding apparatus.
図2に示す成形装置は、取出・挿入室P1と、周方向に並べて配置された多数の処理室P2〜P8を備えている。
取出・挿入室P1では、成形を終えた成形型の取り出し作業と、新たに成形に供される成形素材を収容した成形型の挿入作業が行われる。取出・挿入室P1から挿入された成形型は、図中矢印方向に回転する回転テーブルに取り付けられた保持台に保持されるなどして、成形素材(又は成形体)を収容した様態で、常時非酸化性ガスの雰囲気(不活性ガス雰囲気)下にある処理室P2〜P8の中を順次通過するようになっている。回転テーブルは、一定時間ごとに間歇的に回転し、この間歇的な回転により、隣設された処理室間を成形型が移動する。そして、この一定時間が、成形サイクルタイムとなる。
The molding apparatus shown in FIG. 2 includes an extraction / insertion chamber P1 and a large number of processing chambers P2 to P8 arranged side by side in the circumferential direction.
In the take-out / insertion chamber P1, an operation of taking out the molding die that has been molded and an operation of inserting a molding die that contains a molding material to be newly used for molding are performed. The molding die inserted from the take-out / insertion chamber P1 is always held in a state in which a molding material (or molded body) is accommodated, for example, by being held on a holding table attached to a rotary table that rotates in the direction of the arrow in the figure. It sequentially passes through the processing chambers P2 to P8 under a non-oxidizing gas atmosphere (inert gas atmosphere). The rotary table rotates intermittently at regular intervals, and the mold moves between adjacent processing chambers by this intermittent rotation. And this fixed time becomes a molding cycle time.
ここで、P2は第一加熱室、P3は第二加熱室、P4は第三加熱室(又は均熱室)であり、これらは総称して加熱部ともいう。P5はプレス室であり、加熱部でプレス成形に適した温度とされた成形型へのプレス荷重の印加が行われる。P6は第一徐冷室、P7は第二徐冷室、P8は急冷室であり、これらは総称して冷却部ともいい、プレス荷重が印加された後の成形型の冷却処理が行われる。これらの処理室P2〜P8は、略等間隔に配置されており、それぞれの処理に適した温度に温度制御されるとともに、各処理室内の温度を所定温度に保つために、シャッターS1〜S6によって区画されている。 Here, P2 is a first heating chamber, P3 is a second heating chamber, and P4 is a third heating chamber (or soaking chamber), which are also collectively referred to as a heating unit. P5 is a press chamber, and a press load is applied to a mold set at a temperature suitable for press molding in the heating section. P6 is a first slow cooling chamber, P7 is a second slow cooling chamber, and P8 is a rapid cooling chamber. These are also collectively referred to as a cooling section, and the mold is cooled after a press load is applied. These processing chambers P2 to P8 are arranged at substantially equal intervals, and are controlled to a temperature suitable for each processing, and in order to keep the temperature in each processing chamber at a predetermined temperature, shutters S1 to S6 are used. It is partitioned.
図2に示すような成形装置を用いれば、成形素材(又は成形体)が収容された成形型を、各処理室を順次移送しながら適切な処理を施すことによって、所望の光学素子を効率よく製造することができる。
すなわち、プレス成形に適した温度への成形型の昇温、プレス荷重の印加、その後の冷却処理が、二次元的に配置された各処理室を成形型が通過することによって行われるため、多数の成形型を同時に使用でき、個々の成形に必要な実質時間(成形サイクルタイム)が短縮される。
なお、前述したように、回転テーブルが間歇的に回転し、隣設された処理室間を成形型が移動するのに要する時間が、成形サイクルタイムとなる。
If a molding apparatus as shown in FIG. 2 is used, a desired optical element can be efficiently obtained by subjecting a mold containing a molding material (or molded body) to appropriate processing while sequentially transporting each processing chamber. Can be manufactured.
That is, since the temperature of the mold is increased to a temperature suitable for press molding, press load is applied, and the subsequent cooling process is performed by the mold passing through each processing chamber arranged two-dimensionally. These molding dies can be used at the same time, and the actual time (molding cycle time) required for each molding is shortened.
As described above, the time required for the rotary table to rotate intermittently and the mold to move between adjacent processing chambers is the molding cycle time.
本発明に係る成形型は、加熱室、プレス室、冷却室などの各処理室に、成形素材(又は成形体)が収容された成形型を移送して、加熱、プレス、冷却を含む適切な処理を順次施す成形装置において好適に用いられるが、このような成形装置の具体的な構成は、上記した例には制限されない。例えば、上記した例では、回転テーブルにより成形型を移送するようにしているが、二次元的(場合によっては三次元的)に配置された各処理室内を所定の時間間隔で通過できるように構成されているものであれば、成形型を移送する手段は特に制限されない。 The molding die according to the present invention is suitable for heating, pressing, and cooling by transferring the molding die containing the molding material (or molded body) to each processing chamber such as a heating chamber, a press chamber, and a cooling chamber. Although it is preferably used in a molding apparatus that sequentially performs processing, the specific configuration of such a molding apparatus is not limited to the above-described example. For example, in the above-described example, the mold is transferred by the rotary table, but it is configured so that it can pass through each processing chamber arranged two-dimensionally (in some cases three-dimensionally) at a predetermined time interval. If it is what is carried out, the means in particular to transfer a shaping | molding die will not be restrict | limited.
また、各処理室の配置構成は、成形素材の組成や、得ようとする成形体の形状にあわせて、加熱工程や冷却工程を最適化するために適宜変更することができる。例えば、加熱室を四つにしたり、冷却室を三つにしたりするなどの変更を行うことができる。また、生産効率をさらに向上させるために、加熱室、プレス室、冷却室などをそれぞれ同数連設し、異なる温度条件、異なる加圧条件を要する複数種類のプレス成形を同時並行的に行うようにしてもよい。 Moreover, the arrangement configuration of each processing chamber can be appropriately changed in order to optimize the heating process and the cooling process in accordance with the composition of the molding material and the shape of the molded body to be obtained. For example, it is possible to make changes such as four heating chambers or three cooling chambers. In order to further improve production efficiency, the same number of heating chambers, press chambers, and cooling chambers are provided in series, and multiple types of press molding that require different temperature conditions and different pressurization conditions are performed simultaneously. May be.
また、生産効率を向上させるためには、例えば、同一の工程に供される複数の保持台が各処理室を同時に通過するようにするなどして、各処理室の中で成形型を複数個ずつ同時に処理することもできる。具体的には、各処理室において、加熱、プレス荷重の印加、冷却処理等の処理が行われるときに、成形型を進行方向に2個以上配列し、それらに対して同時に同じ処理を施すことができる。この場合、プレス室には、進行方向に配列した二以上のプレス手段を設けることが好ましい。 Further, in order to improve production efficiency, for example, a plurality of molds are provided in each processing chamber by, for example, allowing a plurality of holders used in the same process to pass through each processing chamber at the same time. They can be processed simultaneously. Specifically, when processing such as heating, application of a press load, and cooling processing is performed in each processing chamber, two or more molds are arranged in the traveling direction, and the same processing is simultaneously performed on them. Can do. In this case, the press chamber is preferably provided with two or more pressing means arranged in the traveling direction.
[光学素子の製造方法]
次に、本発明に係る光学素子の製造方法の実施形態について、図1に示す成形型を、図2に示す成型装置に適用して実施する例に基づき、図3〜図6を参照して説明する。図3は、本実施形態に係る光学素子の製造方法における工程(1)〜(4)を示す説明図、図4は、同工程(5)〜(8)を示す説明図、図5は、同工程(9)〜(12)を示す説明図、図6は、同工程(13)〜(14)を示す説明図である。
[Method for Manufacturing Optical Element]
Next, referring to FIG. 3 to FIG. 6, based on an example in which the molding die shown in FIG. 1 is applied to the molding apparatus shown in FIG. explain. 3 is an explanatory view showing steps (1) to (4) in the method of manufacturing an optical element according to the present embodiment, FIG. 4 is an explanatory view showing the steps (5) to (8), and FIG. FIG. 6 is an explanatory view showing the steps (9) to (12), and FIG. 6 is an explanatory view showing the steps (13) to (14).
工程(1)〜(4):成形素材供給工程
下型20と上型10とが離間した状態で待機している成形型に対し(図3(1)参照)、吸着パッド61付の搬送アーム60によって、凸曲面を有する形状(図示する例では、両凸曲面形状)に予備成形した成形素材(例えば、ガラスプリフォーム)50を供給する(図3(2)参照)。吸着パッド61が、所定範囲内の精度で下型20の成形面21上に到達し(図3(3)参照)、その吸着を解除することによって、成形素材50は、その下面側の周辺部が、支承部材40の内周側の上端縁に支承され、滑落することなく支承部材40上に保持される(図3(4)参照)。
Steps (1) to (4): Molding material supply step Conveying arm with
このとき、図3(4)に示すように、支承部材40に支承された成形素材50は成形型の他の部位と接触することなく、その周縁部外方には、開放空間が確保されている。さらに、成形素材50は、下型20の成形面21と非接触状態で支承部材40に支承され、その状態が後述のプレス工程まで維持される。
また、成形素材50は、得ようとする光学素子の外径(光学素子有効径)よりも大きな径を有するものとし、成形素材50の光学素子有効径よりも外方側の部位(下面側周辺部)を支障部材40によって支承することで、成形素材50をより安定に支承することができるとともに、得ようとする光学素子の外径を確保できる。
At this time, as shown in FIG. 3 (4), the
Further, the
なお、成形素材50を供給するに際しては、予め吸着パッド61の中心と成形素材50の中心の位置合わせが行われた状態で、かつ、吸着パッド61の中心と下型20の成形面21の中心が実質的に一致した状態で、成形素材50が保持部材40に載置されるように、搬送アーム60の動作を制御するのが好ましく、搬送アーム60は、成形素材50の供給後、直ちに退避する。また、上型10が組み込まれた胴型30は、保持手段80により、その位置が固定されている。
When the
工程(5):成形型の組立工程
成形素材50が支承部材40上に保持されると、載置台70が上昇し、胴型30内に下型20が組み込まれる(図4(5)参照)。このとき、胴型30と下型20のクリアランスは、5μm以下とされていることが好ましい。また、予め組み立てられた上型10と胴型30も同様のクリアランスとするのが好ましい。これにより、上下型10,20の成形面11,21間の偏心を高精度に抑制できる。
胴型30内に下型20が組み込まれ、胴型30の下面に下型20のフランジ部22の上面が当接すると、図4(5)に示すように、成形素材50の厚みによって、上型10の上面が、胴型30の上面より高い位置に押し上げられる。
なお、成形型を組み立てるに際しては、載置台70を上昇させるかわりに、保持手段80により上型10及び胴型30を下降させるようにしてもよい。
Step (5): Assembling Step of Molding Mold When the
When the
When assembling the mold, the
上記の工程(1)〜(5)においては、下型20が載置台70上で位置ずれを起こさないように、載置台70に設けられた開口部71から雰囲気ガスを吸引することにより載置台70上に下型20を密着、固定することができる。また、後述するように、成形型を分解する際に、雰囲気ガスの吸引により載置台70上に下型20を密着、固定し、胴型30から下型20を抜き出した時の位置を維持することで、下型20と胴型30の水平方向の相対位置がずれてしまうのを避けることができる。
なお、上記の工程(1)〜(5)にしたがって、成形素材50を収容して組み立てられた成形型は、図2に示す成形装置において、取出・挿入室P1から成型装置内に挿入されるが、上記の工程(1)〜(5)は、取出・挿入室P1内で行うようにしてもよい。
In the above steps (1) to (5), the mounting table is obtained by sucking the atmospheric gas from the
In addition, according to said process (1)-(5), the shaping | molding die accommodated and assembled with the shaping | molding
工程(6):加熱工程
成形素材50が収容され、成形装置内に挿入された成形型を、回転テーブルに取り付けられた保持台75に保持させるなどして、加熱室P2〜P4に順次移送しつつ、加熱する(図4(6)参照)。これによって、成形型ごと成形素材50をプレス成形に適した温度に昇温する。
このとき、例えば、第一加熱室P2は、成形素材50のプレス温度以上の高温に保ち、成形型及び成形素材50を急速に加熱する。そして、成形素材50が収容された成形型は、第一加熱室P2で所定時間静止した後、回転テーブルの回転に応じて第二加熱室P3に移送される。この第二加熱室P3での加熱により、成形型と成形素材50は、さらに加熱されながら、均熱化されてプレス温度に近づく。次いで、第三加熱室P4で成形型と成形素材50を均熱化して、成形素材50の粘度をプレス成形に適切な106〜109ポアズにするが、好ましくは、成形素材50の温度は、106〜108ポアズの粘度となる温度となるように設定する。
なお、加熱室P2〜P4が備える加熱手段には特に制限はない。例えば、抵抗加熱によるヒータ、高周波誘導コイル等を用いることができる。
Step (6): Heating step The
At this time, for example, the first heating chamber P <b> 2 maintains a high temperature equal to or higher than the pressing temperature of the
In addition, there is no restriction | limiting in particular in the heating means with which the heating chambers P2-P4 are equipped. For example, a heater by resistance heating, a high frequency induction coil, or the like can be used.
工程(7)〜(8):プレス工程
適温になった成形型は、プレス室P5に移送される(図4(7)参照)。プレス室P5では、成形型の上方からプレスヘッド90により、所定圧力(例えば、30〜200Kg/cm2)、所定時間(例えば、数十秒)で、成形型にプレス荷重が印加される(図4(8)参照)。このとき、下型20とガラス素材50との間に介在する雰囲気ガスは、支承部材40の通気孔41や胴型30の通気孔33を経由して成形型の外部へ放出される。
プレスヘッド90の下面が胴型30の上面に当接した時点で成形体51の肉厚が規定され、その後、プレスヘッド90を上昇させてプレス荷重の印加を解除することにより、プレス工程を終了する。
Steps (7) to (8): Pressing Step The mold that has reached an appropriate temperature is transferred to the press chamber P5 (see FIG. 4 (7)). In the press chamber P5, a press load is applied to the mold by a
When the lower surface of the
工程(9):冷却工程
プレス工程終了後、成形型は徐冷室P6、P7及び急冷室P8に順次移送され、冷却処理が施される(図5(9)参照)。
急冷室P8では、冷却用ガスによる急冷を行うことができ、成形体51がガラス転移点以下の温度となるまで冷却される。このとき、成形型には、上型10のフランジ部12の下面と、胴型30の小径内周部32の上端との間に、前述したような隙間Gを所定の寸法で確保しておくことにより、ガラスの収縮に対して上型10がその自重によって追随することが可能となり、良好な形状精度が得られる。
なお、ガラスの収縮に追随して上型10が降下したとき、上型10のフランジ部12と、胴型30の小径内周部32の上端面との間の隙間Gの間隔は狭くなる。
Step (9): Cooling Step After the pressing step, the mold is sequentially transferred to the slow cooling chambers P6 and P7 and the quenching chamber P8 and subjected to a cooling process (see FIG. 5 (9)).
In the quenching chamber P8, quenching with a cooling gas can be performed, and the molded
In addition, when the upper mold |
工程(10)〜(11):成形型の分解工程
成形型が取出・挿入室P1に戻ってくると、成形型は、成型装置外に取り出され、成形型の分解、成形体51の取出し、さらには、新たな成形素材50の供給が行われる。
成形型の分解工程では、成形体51を収容した成形型は、ロボットにより載置台70に移送され(図5(10)参照)、周囲をチャックすることによって位置決めされる。そして、載置台70の開口部71から雰囲気ガスを吸引して、載置台70上に下型20を一体的に保持した上で、載置台70を垂直に下降し、胴型30から下型20を抜き出して、上型10と下型20を離間させる(図5(11)参照)。胴型30から下型20を抜き出すときに、載置台70上に下型20を一体的に保持し、胴型30から下型20を抜き出したときの位置を維持することで、下型20と胴型30の水平方向の相対位置がずれてしまうのを避けることができる。
このとき、前述した成形素材供給工程や、成形型の組立工程と同様に、上型10が組み込まれた胴型30は、保持手段80により、その位置が固定されている。
なお、不活性ガス雰囲気となっていない取出・挿入室P1にあっては、成形型の酸化防止を考慮して、成形型の温度が250℃以下となるように温度制御するのが好ましい。
Steps (10) to (11): Mold Disassembly Step When the mold returns to the take-out / insertion chamber P1, the mold is taken out of the molding apparatus, disassembled the mold, and removed the molded
In the step of disassembling the mold, the mold containing the molded
At this time, the position of the barrel die 30 in which the
In the take-out / insertion chamber P1 that is not in an inert gas atmosphere, it is preferable to control the temperature of the mold so that the temperature of the mold becomes 250 ° C. or less in consideration of prevention of oxidation of the mold.
工程(12)〜(14):光学素子の取出し工程
胴型30から下型20を抜き出した後に、搬送アーム60を上下型10,20間に挿入する(図5(12)参照)。そして、先端の吸着パッド61によって成形体51を吸引・吸着し(図6(13)参照)、下型20の成形面21上から成形体51を取り出す(図6(14)参照)。
Steps (12) to (14): Step of taking out optical elements After the
このとき、支承部材40は、下型20に対して着脱可能に設けられているので、成形体51とともに取り出すことができる。成形体51と支承部材40とを互いに密着した状態のまま成形型から取り出した後、より温度が下がった時点で成形体51から支承部材40を取り外すようにすれば、両者の分離を容易に行うことができる。そして、分離された成形体51には、必要に応じて芯取り加工を施して、光学素子の外径中心と、その光学中心とを一致させることにより、所望の光学素子を得ることができる。
なお、支承部材40を成形体51とともに成形型から取り出すようにする場合には、複数の支承部材40を用意しておき、成形素材供給工程(上記の工程(1)〜(4))に先立って、支承部材40を下型20上に供給しておく。
At this time, since the
In addition, when taking out the
これらの工程(1)〜(14)が終了した後は、必要に応じて支承部材40を下型20上に供給してから工程(1)に戻り、上記のサイクルを繰り返すことによって、プレス成形を連続的に行うことができる。
After these steps (1) to (14) are completed, the
以上のような本実施形態に係る光学素子の製造方法は、成形素材の下面側周辺部を支承部材で支承するように下型成形面上に成形素材を供給することで、下型成形面が凸面又は平面を有していても、成形素材が滑落したり、位置ずれが生じたりすることなく、確実に所定の位置に配置された状態で成形素材を保持することができる。しかも、支承部材で支承された成形素材の周縁部外方に開放空間を確保することで、成形素材の寸法にばらつきがあっても、安定した成形素材の支承が可能となる。これにより、プレス成形における偏肉が防止され、得られる光学素子の面精度が良好なものとなる。 In the optical element manufacturing method according to the present embodiment as described above, the molding material is supplied onto the lower molding surface so that the lower surface side peripheral portion of the molding material is supported by the supporting member. Even if it has a convex surface or a flat surface, the molding material can be reliably held in a predetermined position without causing the molding material to slide down or to be displaced. In addition, by securing an open space outside the periphery of the molding material supported by the supporting member, it is possible to support the molding material stably even if the dimensions of the molding material vary. Thereby, uneven thickness in press molding is prevented, and the surface accuracy of the obtained optical element is improved.
また、成形素材50が下型20の成形面21に接触した状態にあると、上記のような移送式の成形装置を用いる場合には、その接触時間が長くなる傾向にあり、成形素材50と成形面21との接触界面において両者の間に反応が生じやすいが、本実施形態では、成形素材50を下型20の成形面21と非接触状態でプレス工程まで移送することで、このような問題を有効に回避することができる。特に、リン酸塩系硝材、W,Ti,Nb等の高屈折率成分(例えば、nd≧1.7)を多量に含有する硝材、又はアルカリ金属を多量に含有する硝材などのような反応性の高い硝材を用いてプレス成形する際に極めて有効である。
Further, when the
また、成形型が、加熱室、プレス室、冷却室を含む複数の処理室に移送され、それぞれの処理室で加熱、プレス、冷却を含む処理が施されることによって、成形型の内部に収容した成形素材50がプレス成形されるので、多数の成形型を同時に使用しつつ、成形型の昇温や降温を効率良く行い、個々の成形に必要な実質時間(成形サイクルタイム)を短縮することができる。そして、本実施形態における成形型は、大掛かりな可動部材を設けることなく、成形素材50の滑落を規制するので、このような製造方法を好適に用いることができる。
In addition, the mold is transferred to a plurality of processing chambers including a heating chamber, a press chamber, and a cooling chamber, and the processing including heating, pressing, and cooling is performed in each processing chamber, so that the mold is accommodated inside the molding die. Since the molded
以上、本発明について、好ましい実施形態を示して説明したが、本発明は、上記した実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲で種々の変更実施が可能であることは言うまでもない。 While the present invention has been described with reference to the preferred embodiment, it is needless to say that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made within the scope of the present invention. .
例えば、下型20の底面と、支承部材40が配置される段部23とを連通する吸引通気孔24を設け、この吸引通気孔24を通じて雰囲気ガスを吸引することにより、支承部材40を下型20に密着させるようにすることもできる。このような雰囲気ガスの吸引によって、支承部材40と下型20とを密着させると、吸引通気孔24を設けるだけの簡易な構成により、成形型を分解して上下型10,20を離間させる際に、成形体51と支承部材40とが上型10側に付着することを防止でき、また、成形体51の取出し時には、成形体51のみを下型20及び支承部材40から分離して取り出すことが可能となる。
For example, the
具体的には、図7に示すように、下型20には、下型20の底面と段部23とを連通する吸引通気孔24を設けておく。そして、成形型の分解工程において、載置台70の開口部71から雰囲気ガスを吸引して、下型20及び支承部材40を同時に吸引しながら載置台70を垂直に下降させる。これにより、下型20、支承部材40及び成形体51を、載置台70上に一体に保持した状態で、胴型30から抜き出すことができる。こうすることで、成形型の分解時に成形体51が上型10の成形面11に貼り付くことを防止できる。
ここで、図7(a),(b)のそれぞれは、成形型の分解工程を示す図5(10),(11)に相当する説明図である。
Specifically, as shown in FIG. 7, the
Here, FIG. 7A and FIG. 7B are explanatory views corresponding to FIG. 5 (10) and FIG. 11 (11) showing the disassembly process of the mold.
また、図8に示すように、光学素子の取出し工程において、成形体51を下型20から取り出す際に、吸引通気孔24を利用して下型20及び支承部材40を吸引し、支承部材40と下型20とを密着させることもできる。これにより、吸着パッド61によって、成形体51のみを下型20の成形面21上から取り出すようにしてもよい。
ここで、図8(a),(b)のそれぞれは、光学素子の取出し工程を示す図6(13),(14)に相当する説明図である。
Further, as shown in FIG. 8, when the molded
Here, FIGS. 8A and 8B are explanatory views corresponding to FIGS. 6 (13) and (14), respectively, showing the optical element taking-out process.
なお、本発明をこのような態様で実施するにあたり、吸引のための排気手段は、成形型の組立・分解に際して、成形型を載置する載置台70上に、下型20を密着、固定させるための既存の設備をそのまま利用できる。
In carrying out the present invention in such a manner, the exhaust means for suction causes the
本発明は、ガラス等の成形素材を、精密加工を施した上型及び下型によってプレス成形し、被成形面に対する研磨などの後加工を必要としないモールドプレス成形型、及びこのモールドプレス成形型を用いた光学素子の製造方法に適用することができる。 The present invention relates to a mold press mold that does not require post-processing such as polishing on a surface to be molded, by press-molding a molding material such as glass with an upper mold and a lower mold subjected to precision processing, and this mold press mold It can apply to the manufacturing method of the optical element using this.
10 上型
11 成形面
20 下型
21 成形面
30 胴型
40 支承部材
50 成形素材
51 成形体
70 載置台
71 開口部
P2 第一加熱室
P3 第二加熱室
P4 第三加熱室
P5 プレス室
P6 第一徐冷室
P7 第二徐冷室
P8 急冷室
10 Upper mold 11
Claims (18)
前記下型成形面の周囲に、前記成形素材を支承する環状に形成された支承部材を前記下型成形面より上方に所定の高さで突出するように設け、
前記支承部材が、少なくとも前記支承部材の内周面側の上端縁で前記成形素材の下側面周辺部を支承して、前記成形素材の周縁部外方が開放空間となるように前記成形素材を支承することを特徴とするモールドプレス成形型。 A lower mold in which a molding surface having a convex surface is formed, and an upper mold in which a molding surface is formed on a surface opposite to the lower mold molding surface, and a molding material supplied on the lower mold is used as the upper mold A mold press molding apparatus for press molding between the lower mold and the lower mold,
Around the lower mold molding surface, an annular support member that supports the molding material is provided so as to protrude above the lower mold molding surface at a predetermined height ,
The support member supports the lower surface peripheral portion of the molding material at least at the upper edge on the inner peripheral surface side of the support member, and the molding material is formed so that the outer periphery of the molding material becomes an open space. A mold press mold characterized by being supported.
前記下型成形面の周囲に、前記成形素材を支承する環状に形成された支承部材を前記下型成形面より上方に所定の高さで突出するように設け、前記成形素材の下面側周辺部が少なくとも前記支承部材の内周面側の上端縁で支承され、かつ、前記支承部材で支承された前記成形素材の周縁部外方に開放空間が確保されるように、前記成形素材を供給し、次いで、前記上型と前記下型とを相対的に接近させることによってプレス成形を行うことを特徴とする光学素子の製造方法。 Using a molding die having a lower die having a convex molding surface and an upper die having a molding surface opposite to the lower molding surface, a molding material is supplied onto the lower die. In the manufacturing method of the optical element to be press-molded,
Around the lower mold forming surface, a ring-shaped support member for supporting the molding material is provided so as to protrude above the lower mold forming surface at a predetermined height, and the lower surface side peripheral portion of the molding material Is supported by at least the upper edge on the inner peripheral surface side of the bearing member, and the molding material is supplied so that an open space is secured outside the peripheral edge of the molding material supported by the bearing member. Then, press molding is performed by bringing the upper mold and the lower mold relatively close to each other, and a method for producing an optical element.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005380560A JP5021205B2 (en) | 2005-01-19 | 2005-12-29 | Mold press mold and optical element manufacturing method |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005011990 | 2005-01-19 | ||
JP2005011990 | 2005-01-19 | ||
JP2005380560A JP5021205B2 (en) | 2005-01-19 | 2005-12-29 | Mold press mold and optical element manufacturing method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006224658A JP2006224658A (en) | 2006-08-31 |
JP5021205B2 true JP5021205B2 (en) | 2012-09-05 |
Family
ID=36986402
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005380560A Expired - Fee Related JP5021205B2 (en) | 2005-01-19 | 2005-12-29 | Mold press mold and optical element manufacturing method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5021205B2 (en) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010115921A (en) * | 2009-05-28 | 2010-05-27 | Suzuka Fuji Xerox Co Ltd | Injection mold of aspheric surface plastic lens, and method of manufacturing aspheric surface plastic lens |
CN101717177B (en) * | 2009-11-04 | 2012-10-24 | 中国建筑材料科学研究总院 | Device and method for forming glass product by spinning method |
JP6037795B2 (en) * | 2012-11-26 | 2016-12-07 | オリンパス株式会社 | Optical element mold |
CN109455906B (en) * | 2017-09-06 | 2022-12-13 | Agc株式会社 | 3D cover glass, mold for molding same, and method for manufacturing 3D cover glass |
CN107739145B (en) * | 2017-10-13 | 2023-07-04 | 成都光明光电股份有限公司 | Glass profiling device and glass profiling method |
JP6916758B2 (en) * | 2018-03-30 | 2021-08-11 | オリンパス株式会社 | Optical element molding method and optical element molding mold |
JP7158925B2 (en) * | 2018-07-05 | 2022-10-24 | Hoya株式会社 | Forming mold disassembly and assembly equipment |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3049103B2 (en) * | 1991-03-11 | 2000-06-05 | オリンパス光学工業株式会社 | Optical element molding equipment |
JP3681782B2 (en) * | 1995-03-08 | 2005-08-10 | オリンパス株式会社 | Method and apparatus for manufacturing glass molded article |
JP3501580B2 (en) * | 1995-04-20 | 2004-03-02 | キヤノン株式会社 | Optical element molding method and molding apparatus |
JPH11180722A (en) * | 1997-12-24 | 1999-07-06 | Olympus Optical Co Ltd | Forming device for optical element |
JP2001180946A (en) * | 1999-12-24 | 2001-07-03 | Minolta Co Ltd | Method for forming optical glass element and forming apparatus for optical glass with method |
JP2002114529A (en) * | 2000-10-03 | 2002-04-16 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Molding die for optical element and method for manufacturing optical element |
JP3825978B2 (en) * | 2001-02-19 | 2006-09-27 | キヤノン株式会社 | Optical element molding method |
JP4045833B2 (en) * | 2002-04-01 | 2008-02-13 | コニカミノルタオプト株式会社 | Optical element manufacturing method |
TWI242541B (en) * | 2004-05-27 | 2005-11-01 | Asia Optical Co Inc | Glass molding forming device |
-
2005
- 2005-12-29 JP JP2005380560A patent/JP5021205B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2006224658A (en) | 2006-08-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101272074B1 (en) | Mold press molding mold and method for producing optical element | |
KR100839731B1 (en) | Mold press molding mold and method for producing optical element | |
JP5021205B2 (en) | Mold press mold and optical element manufacturing method | |
JP5317962B2 (en) | Method for producing glass molded body and mold press molding apparatus | |
JP5200074B2 (en) | Mold press molding apparatus and optical element manufacturing method | |
JP5021196B2 (en) | Mold press mold, optical element manufacturing method, and concave meniscus lens | |
JP3869239B2 (en) | Optical element press molding apparatus and optical element manufacturing method | |
JP3608768B2 (en) | Glass optical element press molding apparatus and glass optical element molding method | |
JP4792141B2 (en) | Mold press mold and optical element manufacturing method | |
JP4695404B2 (en) | Mold assembly apparatus and optical element manufacturing method | |
JP4711697B2 (en) | Optical element manufacturing method, mold press molding apparatus, and positioning apparatus used therefor | |
JP2002012431A (en) | Method of producing pressure molded body and device therefor | |
JP3234871B2 (en) | Method for manufacturing glass optical element | |
JP4939677B2 (en) | Optical element manufacturing method and mold press molding apparatus | |
JP2009007221A (en) | Method for forming optical element | |
JP2005281053A (en) | Forming apparatus for mold press, method of manufacturing optical device, and optical device | |
JP2006083026A (en) | Mold press molding tool and manufacturing method of molding | |
JP4141983B2 (en) | Mold press molding method and optical element manufacturing method | |
JP4680738B2 (en) | Mold press molding apparatus and optical element manufacturing method | |
JP3897746B2 (en) | Press molded body suction device, suction method, and optical element manufacturing method using the same | |
JP6726464B2 (en) | Optical element manufacturing method and optical element manufacturing apparatus | |
JPH06345464A (en) | Mold for optical element molding, production thereof and method of molding optical element | |
JP5020492B2 (en) | Mold press molding apparatus and method of manufacturing molded product | |
JP2012076952A (en) | Molding apparatus and molding method for optical element | |
JP2004345943A (en) | Mold press molding device and method for producing optical element |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20081119 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20110512 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110607 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110808 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120605 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120614 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5021205 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150622 Year of fee payment: 3 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |