(57)【要約】【課題】中子型の駆動時の成形用型の温度低下を防止し、高精度な光学素子を得る。【解決手段】型スリーブ内を移動する中子型１１により熱可塑性素材９を加圧して光学素子を成形する成形用型１０を用いる成形装置１であって、上記成形用型１０を加熱する下加熱ブロック１５及び上加熱ブロック１６と、上記下加熱ブロック１５の収納空間１５ｃに収納され、上記中子型１１を押圧するピン部材１４と、上記ピン部材１４を駆動する駆動軸１７ｂとを具備した。また、上記駆動軸１７ｂの先端は成形時以外に上記ピン部材１４から分離されて配置されることとした。これにより、加圧軸の押圧によって成形用型の温度低下を予防し、成形時における熱可塑性素材の充分な変形量を得る。【選択図】図１Ａ
2010100479.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
型スリーブ内を移動する中子型により熱可塑性素材を加圧して光学素子を成形する成形用型を用いる成形装置であって、
前記成形用型を加熱する加熱ブロックと、
前記加熱ブロックの収納空間に収納され、前記中子型を押圧するピン部材と、
前記ピン部材を駆動する駆動軸と、
を具備したことを特徴とする成形装置。
【請求項２】
前記駆動軸の先端が前記ピン部材と分離されて配置されること、
を特徴とする請求項１記載の成形装置。
【請求項３】
前記ピン部材と当接する前記駆動軸の先端に断熱材を備えること、
を特徴とする請求項２記載の成形装置。
【請求項４】
前記収納空間に前記ピン部材が収納された状態を検知する検知手段を備えること、
を特徴とする請求項１記載の成形装置。
【請求項５】
前記成形用型を前記加熱ブロックに沿った方向に搬送する搬送機構を制御する制御手段と、
前記成形用型を搬送するときの搬送抵抗力を検出する検出手段と、を有し、
前記制御手段は前記検出手段により検出した前記搬送抵抗力が所定の基準値を超過した際に前記搬送機構を停止させること、
を特徴とする請求項１記載の成形装置。
【請求項６】
前記ピン部材を前記加熱ブロックの前記収納空間に強制的に引き戻す戻し機構を備えること、
を特徴とする請求項１記載の成形装置。
【請求項７】
前記戻し機構は、前記ピン部材に挿通して中心部が前記ピン部材に結合される支持棒と、
前記支持棒の一端に前記支持棒を固定する固定部と、
前記支持棒の他端に前記支持棒を可動可能に支持する可動支持部と、を具備すること、
を特徴とする請求項６記載の成形装置。
【請求項８】
前記戻し機構は、前記ピン部材を前記収納空間に引き戻す方向に吸引する真空吸引機構からなること、
を特徴とする請求項６記載の成形装置。
【請求項９】
型スリーブ内を移動する中子型により熱可塑性素材を加圧して光学素子を成形する成形用型を用いる成形方法であって、
前記成形用型を加熱ブロックにより加熱し、
前記加熱ブロックの収納空間に待機するピン部材により前記中子型を押圧する、
ことを特徴とする成形方法。
【請求項１０】
前記駆動軸の先端が非動作時に前記ピン部材に分離されて配置し、
前記熱可塑性素材の成形時に前記ピン部材に当接して前記ピン部材を突き押すこと、
を特徴とする請求項９記載の成形方法。
【請求項１１】
前記加熱ブロックは、前記成形用型を挟んで対向して配置される上加熱ブロック及び下
加熱ブロックからなり、
前記上加熱ブロック及び前記下加熱ブロックを密着させて、前記下加熱ブロックの収納空間に収納した前記ピン部材を前記上加熱ブロックの下面に押し当てた位置を基準として、前記ピン部材の成形時の変位量を管理すること、
を特徴とする請求項９記載の成形方法。
【請求項１２】
前記成形用型を前記加熱ブロックに沿った方向に搬送するとき、
前記成形用型を搬送するための搬送抵抗力を検出し、
前記検出した搬送抵抗力が所定の基準値を超過した際に搬送動作を停止させること、
を特徴とする請求項９記載の成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス、プラスチックなどの熱可塑性素材に加熱、加圧して光学素子を成形する成形装置及び成形方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ガラスレンズなどの光学素子を高精度にかつ安価に成形する成形装置として、加熱軟化させたガラス、プラスチックなどの熱可塑性素材を、成形用型によってプレスすることで、成形用型が有する光学面形状や表面粗さを成形転写して光学素子を得る成形装置が知られている。
【０００３】
そこで、成形用型の上下に加熱プレートを配置し、この加熱プレートの中央部に形成された穴部から加圧軸を進退自在に突出させることにより、突き押し部材を加圧軸で突き押して熱可塑性素材を成形する成形装置の提案がなされている。（例えば、特許文献１参照。）
【特許文献１】特開２００６−２８１７４７号公報（［００３７］〜［００３９］、図６）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の技術は、複雑な形状の成形品を容易に成形することができるという効果を奏するが、加圧軸が突き押し部材を突き押す際、加圧軸の温度が突き押し部材の温度より低いため、突き押し部材の熱が加圧軸に伝導してしまい、突き押し部材の温度が下がってしまうだけでなく、成形用型全体の温度が下がってしまうという技術的課題がある。
【０００５】
このように、成形用型の温度が下がってしまうと、成形時に必要な温度が安定して得られず、所望する熱可塑性素材の変形量が得られない。これにより、高精度な光学素子を得られないという技術的課題がある。
【０００６】
また、加圧軸は、エアシリンダーに連結されて上下動に可動しているため、上下の可動距離が大きくなってしまい、加熱ヒータプレート内で待機していることが困難である。このように、加圧軸が加熱ヒータプレートの外に引いてしまうと、加圧軸の温度が成形用型の温度に比べて低い温度になってしまい、上述したように、加圧軸が突き押し部材を突き押す際、突き押し部材の熱が加圧軸に伝導してしまい、成形用型の温度が下がってしまうというという技術的課題がある。
【０００７】
本発明の目的は、中子型の駆動時の成形用型の温度低下を防止し、高精度な光学素子を得ることが可能な成形装置及び成形方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明は、型スリーブ内を移動する中子型により熱可塑性素材を加圧して光学素子を成形する成形用型を用いる成形装置であって、上記成形用型を加熱する加熱ブロックと、上記加熱ブロックの収納空間に収納され、上記中子型を押圧するピン部材と、上記ピン部材を駆動する駆動軸とを具備したことを特徴とする。
【０００９】
また、上記目的を達成するために、本発明は、型スリーブ内を移動する中子型により熱可塑性素材を加圧して光学素子を成形する成形用型を用いる成形方法であって、上記成形
用型を加熱ブロックにより加熱し、上記加熱ブロックの収納空間に待機するピン部材により上記中子型を押圧することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、中子型の駆動時の成形用型の温度低下を防止し、高精度の光学素子を製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の第１の態様では、型スリーブ内の中子型を押圧するピン部材を加熱ヒータプレート（加熱ブロック）内に置いておくことにより、成形直前まで加熱ヒータプレートの調整された温度と同じ温度とすることができる。これにより、押圧成形時の急激な型の冷却を防止できる。
【００１２】
また、第２の態様では、成形動作時において、加熱ヒータプレート内に挿入されているピン（ピン部材）とそのピンを動作させるシリンダー軸（駆動軸）が連結されていると、その間で熱の受け渡しが発生し、ピンの温度が上がらないなどの不具合があるが、成形時以外は分離して配置することによって、ピンの温度を加熱ヒータプレート内の温度に安定することができる。
【００１３】
また、第３の態様では、加熱ヒータプレート内に挿入されている上記ピンとそのピンを動作させるシリンダー軸が通常待機時は分離されているとともに、押圧成形時にのみ突き出し動作を行い、押圧成形している間だけピンとシリンダー軸が当接しているので、ピンの保持する熱がシリンダー軸側に伝播して冷却するのを最小限に止めることができる。
【００１４】
また、第４の態様では、上加熱ヒータプレート（上加熱ブロック）と下加熱ヒータプレート（下加熱ブロック）を合わせて密着させた状態で前記ピンを突き出して上加熱ヒータプレートに押し当て、ピンの動作距離を測定する側長機（変位計）によって、その前記ピンを突き上げた位置を測定し、その高さ座標をゼロリセットする。これにより、成形時に型セット（成形用型）の中子型を押上げた時の、中子押上げ高さを検知しながら押圧成形することができる。
【００１５】
そうすることで、成形素材（熱可塑性素材）の変形位置と時間を捉えることができるので、それに従った荷重、温度、動作の成形上の条件調整を行うことで、成形品の品質や成形時間を微妙にコントロールすることができる。
【００１６】
また、第５の態様では、前記ピンが自重で成形後に元の加熱ヒータプレート内に戻っていないと、型セットの横移動時に型スリーブがひっかかってしまう問題が発生する。当該ピンの下端部に加熱ヒータプレートの下面から突出する段差部を設けて、その先端が当該下プレートの下面から突出して、その突出を確認するセンサ（検知手段）を持つことにより、その危険を察知して装置を止める機能を有することができる。
【００１７】
また、第６の態様では、上記と同様に成形後、当該ピンが戻らなかった場合、型セットの型スリーブがひっかかり、型セットをスライドさせる搬送アームに所定以上のトルクがかかる。その時、搬送アームによるスライド動作を停止して危険を回避する。
【００１８】
また、第７の態様では、上記のように、押圧成形後に当該ピンが加熱ヒータプレート内に戻るように、前記ピンを元に戻す機構を新たに設けて、その危険を回避する。
また、第８の態様では第７の態様に示したピンを加熱ヒータプレート内に真空吸引機構を使って強制的に戻してその危険を回避する。
【００１９】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
（実施形態１）
図１Ａ、図１Ｂは本実施の形態による成形装置の構成を成形装置の動作に合わせて模式的に示した側断面図である。
【００２０】
成形装置１は、ガラス、プラスチックなどの熱可塑性素材９を加熱、加圧して光学素子を成形するものである。この成形装置１は、熱可塑性素材９を載置する中子型（下型）１１と、中子型１１に熱可塑性素材９を挟んで対向配置される対向型（上型）１２と、これら中子型１１及び対向型１２を摺動自在に案内する円筒形状のスリーブ型（型スリーブ）１３とを含む成形用型１０を具備して構成されている。
【００２１】
中子型１１及び対向型１２は、スリーブ型１３の内部にそれぞれの成形面１１ａ及び成形面１２ａが対向するようにスリーブ型１３の両端側から挿嵌されて配置されている。そして、中子型１１はスリーブ型１３の軸方向に摺動可能に配置されている。中子型１１、対向型１２及びスリーブ型１３は、一例として、タングステンカーバイド（ＷＣ）等の超硬合金を研磨して製作されている。
【００２２】
中子型１１の成形面１１ａと対向型１２の成形面１２ａとの間には、例えば、ガラスやポリエチレン、ポリカーボネイト等の熱可塑性素材９が配置されている。熱可塑性素材９は、例えば、略球体形状を呈する市販の光学ガラスにより製作されている。
【００２３】
そして、成形装置１は成形用型１０を挟み込んで互いに対向させて下加熱ブロック１５及び上加熱ブロック１６を配置して構成されている。
下加熱ブロック１５は、成形用型１０に当接する平面状の上面を有するプレート１５ａと、このプレート１５ａに設けられた貫通孔に挿通して配置される加熱用ヒータ１５ｂとを具備して構成されている。
【００２４】
プレート１５ａは熱伝導率の良いセラミックス（たとえば、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）／窒化ホウ素（ＢＮ）系のセラミックスあるいは夫々の混合圧縮体（ＡｌＮ−ＢＮ））を用いて構成され、加熱用ヒータ１５ｂは、セラミックヒータ（例えばＳＩＣセラミックヒータ）を用いて構成されている。
【００２５】
ピン部材１４はプレート１５ａと熱伝導を揃える目的で同様の材料（たとえば、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）／窒化ホウ素（ＢＮ）系のセラミックスあるいは夫々の混合圧縮体（ＡｌＮ−ＢＮ））を用いると好適で、近頃はピン部材１４は収納空間１５ｃに戻りやすいように、比重の重い超硬（ＷＣ）を用いる場合もある。
【００２６】
本実施の形態では、プレート１５ａは、中央部に収納空間１５ｃを設けており、この収納空間１５ｃにピン部材１４を配置して構成されている。すなわち、プレート１５ａには、収納空間１５ｃの上側収納空間を形成する上側内周面と、下側収納空間を形成し且つ上側内周面の内径よりも小さい内径を有する下側内周面と、上側内周面の下端と下側内周面の上端とを結ぶ面で且つピン部材１４を載置する載置面と、を有している。
【００２７】
また、ピン部材１４は、中子型１１と当接する先端部とプレート１５ａの載置面に載置される基端部と、を有している。このピン部材１４の基端部の外径は、プレート１５ａの上側内周面の内径よりも小さく、プレート１５ａの下側内周面の内径およびピン部材１４の先端部の外径よりも大きく設定されている。
【００２８】
これにより、ピン部材１４は、収納空間１５ｃ内に上下動可能に収納されている。また、ピン部材１４は、後述する駆動軸１７ｂと同軸上に位置するように配置されている。す
なわち、ピン部材１４は駆動軸１７ｂにピン部材１４の下面を突き押されることにより、中子型１１の下面を突き押して、中子型１１を同図の下方から上方に向けて上昇させる。
【００２９】
上加熱ブロック１６も下加熱ブロック１５と同様に成形用型１０に当接する平面状の下面を有するプレート１６ａと、このプレート１６ａに設けられた貫通孔に挿通して配置される加熱用ヒータ１６ｂとを具備して構成されている。プレート１６ａ及び加熱用ヒータ１６ｂについては、上述した下加熱ブロック１５のプレート１５ａ及び加熱用ヒータ１５ｂと同様のため、説明を省略する。
【００３０】
尚、下加熱ブロック１５及び上加熱ブロック１６には、図示しない温度調節器がそれぞれ接続されており、下加熱ブロック１５及び上加熱ブロック１６温度制御が行われる。
下加熱ブロック１５の下方には、中子型１１にピン部材１４を突き押すための駆動手段１７が配置されている。この駆動手段１７はピン部材１４を突き押す駆動軸１７ｂと、駆動軸１７ｂを上下動自在に昇降させるシリンダー１７ａとを有し、駆動軸１７ｂの先端がピン部材１４に分離された位置に配置されている。
【００３１】
すなわち、シリンダー１７ａは、駆動軸１７ｂの先端が成形時にピン部材１４に接するように駆動する。なお、駆動軸１７ｂの外径は、プレート１５ａの下側内周面の内径よりも小さく設定されている。
【００３２】
本実施の形態の成形装置を用いた工程の一例について説明する。
図１Ａに示すように、成形用型１０が、下加熱ブロック１５及び上加熱ブロック１６に狭持された位置に配置されている。そして、成形用型１０が下加熱ブロック１５及び上加熱ブロック１６により加熱される。これにより、成形用型１０が加熱されて熱可塑性素材９を軟化させる。
【００３３】
尚、一例を示すと、下加熱ブロック１５及び上加熱ブロック１６の温度が８３０℃に対して、成形用型１０の内部の熱可塑性素材の温度は、ほぼ６０秒〜７０秒で約７８０℃に達して軟化状態となる。
【００３４】
この時、下加熱ブロック１５に内設されたピン部材１４も成形用型１０と共に加熱される。尚、ピン部材１４については、成形用型１０を下加熱ブロック１５及び上加熱ブロック１６の間に設置する前に、予め、下加熱ブロック１５及び上加熱ブロック１６を所定の温度に調節しておき、加熱させても良い。
【００３５】
また、駆動軸１７ｂがピン部材１４に接しない位置に待機している。すなわち、ピン部材１４と駆動軸１７ｂとを当接させないことで、ピン部材１４の熱が駆動軸１７ｂに伝わらないため、ピン部材１４の温度を維持することができる。
【００３６】
次に、図１Ｂに示すように、シリンダー１７ａの起動により、駆動軸１７ｂの先端がピン部材１４の下面に当接してピン部材１４を突き押す。そして、駆動軸１７ｂに突き押されたピン部材１４は、中子型１１に当接し、中子型１１を突き押して上昇させる。これにより、中子型１１及び対向型１２の間に狭持された熱可塑性素材９は、中子型１１及び対向型１２により加圧成形される。
【００３７】
このように、ピン部材１４を下加熱ブロック１５内に設けた収納空間１５ｃに収納し、ピン部材１４が中子型１１に近似した温度を維持することにより、中子型１１は下加熱ブロック１５及び上加熱ブロック１６により加熱された温度を維持することができる。これにより、成形用型１０及び熱可塑性素材９の急冷を予防することができる。
【００３８】
よって、成形時における熱可塑性素材９の充分な変形量を得ることができ、高精度な工学素子を製造することができる。
また、上述したように、成形時以外では、駆動軸１７ｂをピン部材１４に接しない位置に待機させることでピン部材１４と駆動軸１７ｂとを当接させないため、ピン部材１４の温度を維持することができる。よって、成形用型１０に対して一定の温度を付加して加圧成形することが可能になり、繰り返し、安定した光学素子を製造することができる。
【００３９】
図２Ａ、図２Ｂは、実施形態１の変形例の構成を成形装置の動作に合わせて模式的に示した側断面図である。尚、上述した、実施形態１と同一又は相当する部分には、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００４０】
本実施の形態において、成形装置２０は、ピン部材１４に当接する駆動軸１７ｂの先端に断熱材２１を設けて構成されている。断熱材２１は、駆動軸１７ｂの軸上に位置し、駆動軸１７ｂの昇降動作に連動して昇降するように、駆動軸１７ｂの先端に設けられている。
【００４１】
尚、断熱材２１の材質は熱を伝導させにくい材質であれば、特に限定されず、例えば、ステンレスやジルコニアなどのセラミックスなどにより構成されている。
本実施の形態の成形装置を用いた工程の一例について説明する。
【００４２】
図２Ａに示すように、成形用型１０が、下加熱ブロック１５及び上加熱ブロック１６に狭持された位置に配置されている。そして、成形用型１０が下加熱ブロック１５及び上加熱ブロック１６により加熱される。これにより、成形用型１０が加熱されて熱可塑性素材９を軟化させる。
【００４３】
この時、下加熱ブロック１５に内設されたピン部材１４も成形用型１０と共に加熱される。尚、ピン部材１４については、成形用型１０を下加熱ブロック１５及び上加熱ブロック１６の間に設置する前に、予め、下加熱ブロック１５及び上加熱ブロック１６を所定の温度に調節しておき、加熱させても良い。
【００４４】
また、断熱材２１がピン部材１４に接しない位置に待機している。すなわち、断熱材２１とピン部材１４とを当接させないことで、ピン部材１４の熱が断熱材２１に伝わらないため、ピン部材１４の温度を維持することができる。
【００４５】
次に、図２Ｂに示すように、シリンダー１７ａの起動により、断熱材２１の先端がピン部材１４の下面に当接してピン部材１４を突き押す。そして、断熱材２１に突き押されたピン部材１４は、このピン部材１４が中子型１１に当接し、中子型１１を突き押す。これにより、中子型１１及び対向型１２の間に狭持された熱可塑性素材９は、中子型１１及び対向型１２により加圧成形される。
【００４６】
すなわち、駆動軸１７ｂの先端に断熱材２１を設けることにより、断熱材２１をピン部材１４に当接した際、ピン部材１４の熱が奪われにくいため、ピン部材１４に突き押させる成形用型１０の温度をより一定に維持することができる。よって、成形時における熱可塑性素材９の充分な変形量を得ることができ、高精度な光学素子を製造することができる。
【００４７】
（実施形態２）
図３Ａ、図３Ｂ、図３Ｃは本実施の形態による成形装置の構成を成形装置の動作に合わせて模式的に示した側断面図である。尚、上述した、実施形態１と同一又は相当する部分には、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００４８】
成形装置３０は、成形室３１に成形用型１０、下加熱ブロック１５及び上加熱ブロック１６を具備して構成されている。
下加熱ブロック１５は、この下加熱ブロック１５の下方に位置する第１の保持部３２により断熱材３３を挟んで保持されている。これに対し、上加熱ブロック１６は、この上加熱ブロック１６の上方に位置する第２の保持部３４により断熱材３５を挟み込んで保持されている。
【００４９】
第１の保持部３２には上端部にフランジ３２ａが設けられ、このフランジ３２ａが成形室３１の下壁面に位置している。一方、第２の保持部３４には図示しない駆動手段が設けられ、この駆動手段により、第２の保持部３４は上下動可能に設けられている。すなわち、図示しない駆動手段による上加熱ブロック１６の昇降動作により、成形用型１０の挟持、挟圧、解放などの動作が行われる。
【００５０】
本実施の形態では、第１の保持部３２は、中心部に軸方向上に貫通する貫通孔を設けて構成されている。そして、第１の保持部３２の下方には、駆動軸１７ｂをピン部材１４に対して同軸上に支持するシリンダー支持部３６が第１の保持部３２に連接されて配置されている。また、シリンダー支持部３６の下方には、変位計３７を支持する変位計支持部３８が連接されて配置されている。
【００５１】
また、駆動軸１７ｂには、シリンダー１７ａを貫通してシリンダー１７ａの下方に延出する駆動軸１７ｂの端部にプレート３９が設けられている。このプレート３９は、変位計のピン３７ｂに当接した位置に配置されている。すなわち、駆動軸１７ｂの昇降に連動してプレート３９も昇降するが、それと共に、変位計のピン３７ｂも同様に昇降する。
【００５２】
次に、本実施の形態の成形装置を用いた工程の一例について説明する。
図３Ａに示すように、まず、下加熱ブロック１５及び上加熱ブロック１６は互いに当接した位置に配置される。この時、駆動軸１７ｂを突き押すことにより、ピン部材１４の先端部が上加熱ブロック１６の下面に当接した位置に配置される。
【００５３】
そして、駆動軸１７ｂの軸方向の位置における計測部３７ａの値をゼロに設定する。
次に、成形用型１０内の熱可塑性素材９を成形するに際して、下加熱ブロック１５及び上加熱ブロック１６は図示しない制御部により熱可塑性素材９を加熱軟化させるのに必要な温度に設定され、その温度が保持される。
【００５４】
そして、図３Ｂに示すように、上加熱ブロック１６を上方向に上昇させて、下加熱ブロック１５及び上加熱ブロック１６の間に空間を設けることにより、下加熱ブロック１５と上加熱ブロック１６との間に成形用型１０が狭持される。これにより、成形用型１０は、これら下加熱ブロック１５及び上加熱ブロック１６により、加熱される。
【００５５】
この時、駆動軸１７ｂは、ピン部材１４から離れた位置に配置される。これにより、ピン部材１４の熱が駆動軸１７ｂに伝わらないため、ピン部材１４の温度を下げずに一定の温度を保たせることができる。
【００５６】
次に、図３Ｃに示すように、駆動軸１７ｂを上昇させてピン部材１４を中子型１１に突き押す。この時、計測部３７ａで計測される駆動軸１７ｂの変位量は、ピン部材１４が下加熱ブロック１５の上面から突出した高さ、すなわち、熱可塑性素材９の成形厚さ寸法を示している。従って、計測部３７ａの計測値により、熱可塑性素材９の成形厚さ寸法を精密に制御できる。
【００５７】
このように、この突出した高さを測定することにより、突出した高さに到達するまでの時間を把握することができる。つまり、かかる時間が速い場合は、熱可塑性素材９の硬度が柔らかいことを示しており、遅い場合は、硬度が硬いことを示している。
【００５８】
これにより、ピン部材１４が中子型１１を押上げたときの高さを計測しながら成形を行うことで、熱可塑性素材９の硬度を把握することができる。よって、下加熱ブロック１５及び上加熱ブロック１６の温度を調節しながら、熱可塑性素材９に適した温度に調節することができる。
【００５９】
（実施形態３）
図４Ａ、図４Ｂ、図４Ｃは、実施形態１の成形装置による熱可塑性素材の成形後の状態を模式的に示した側断面図である。尚、上述した、実施形態１と同一又は相当する部分には、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００６０】
通常、図４Ａに示すように、熱可塑性素材９が成形用型１０により加圧成形された後に、中子型１１、ピン部材１４及び駆動軸１７ｂが共に下方に降下する。
しかしながら、図４Ｂに示すように、ピン部材１４が下方に降下しない場合がある。これにより、図４Ｃに示すように、搬送アーム４１（搬送機構）により成形用型１０を次の工程（例えば、冷却工程）に搬送する際、スリーブ型１３がピン部材１４に引っ掛かってしまう。よって、成形用型１０が次の工程に搬送されないばかりか、成形用型１０を転倒させてしまう可能性がある。
【００６１】
本実施の形態では、成形用型１０を下加熱ブロック１５の上面に沿った方向（スリーブ型１３の中心軸に対して直交する方向）に搬送する搬送アーム４１（搬送機構）を制御する制御手段４２と、成形用型１０を搬送するときの搬送抵抗力を検出する検出手段４３とを有し、制御手段４２は検出手段４３により検出した搬送抵抗力が所定の基準値を超過した際に搬送アーム４１を停止させる。
【００６２】
すなわち、スリーブ型１３がピン部材１４に引っ掛かった際に、搬送アームが動作しているにもかかわらず、成形用型１０が搬送されない場合には、搬送アーム４１が停止する。これにより、成形用型１０の損傷、転倒などを予防することができる。
【００６３】
（実施形態４）
図５は、本実施の形態の成形装置の構成を模式的に示した側断面図である。尚、上述した、実施形態１及び３と同一又は相当する部分には、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００６４】
本実施の形態では、ピン部材５３の下端部（中子型１１に当接する先端部５３ａとは反対側）に下加熱ブロック１５の下面から突出させる段差部５３ｂが設けられている。そして、本実施の形態の成形装置５０は、下加熱ブロック１５の下面から突出した段差部５３ｂの先端を検知する検知手段５１を具備して構成されている。
【００６５】
段差部５３ｂは、成形時以外では下加熱ブロック１５の下面より下方に突出した位置に配置されている。
検知手段５１は下加熱ブロック１５と保持部との間、すなわち、断熱材３３と同じ高さの位置に配置されている。検知手段５１は、レーザ５２を発光する発光素子５１ａと、発光されたレーザ５２を受光する受光素子５１ｂとを具備して構成されている。
【００６６】
すなわち、発光素子５１ａと受光素子５１ｂとがレーザ５２により結ばれており、段差部５３ｂは、このレーザ５２を遮る場合に検知手段５１に検知される。
ここで、実施形態３において説明したように、成形後にピン部材５３が下方に降下しない場合がある。この時、本実施の形態のピン部材５３の段差部５３ｂが下加熱ブロック１５の下面より下方に突出しないため、検出手段に検知されない。
【００６７】
これにより、ピン部材５３が下方に降下していないことを把握することができる。よって、このような場合には、成形用型１０を次の工程に搬送する搬送アームを停止させて、未然に、成形用型１０の転倒、損傷などを予防することができる。
【００６８】
（実施形態５）
図６Ａは、本実施の形態の成形装置の構成を模式的に示した側断面図である。また、図６Ｂ及び図６Ｃは、本実施の形態の成形装置に具備した戻し機構を模式的に示した側断面図である。尚、上述した、実施形態１及び３と同一又は相当する部分には、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００６９】
本実施の形態において、ピン部材６１は、内部にピン部材６１を下加熱ブロック１５の収納空間１５ｃに強制的に引き戻す戻し機構を具備して構成されている。図６Ｂ及び図６Ｃに示すように、戻し機構は、ピン部材６１に挿通して中心部がピン部材６１に結合されるステー（支持棒）６２と、このステー６２の一端に設けられ、ステー６２の一端を固定する固定部６４と、ステー６２の他端に設けられ、ステー６２の他端を上下動可能に支持する可動支持部６５とを具備して構成されている。
【００７０】
すなわち、戻し機構は、可動支持部６５に接続される図示しないシリンダーにより可動支持部６５が下方に降下することで、ピン部材６１が下方に降下する。従って、実施形態３及び４において説明したように、ピン部材６１が下方に降下しない場合に、ピン部材６１を強制的に降下させることができる。よって、成形用型１０の転倒、損傷などの危険を回避することができる。
【００７１】
（実施形態６）
図７は、本実施の形態の成形装置の構成を模式的に示した側断面図である。尚、上述した、実施形態１及び２と同一又は相当する部分には、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００７２】
成形装置７０は成形室３１の内部の下方に、下加熱ブロック１５の下方に位置する下加熱ブロック１５を保持する第１の保持部３２と、下加熱ブロック１５及び第１の保持部３２の間に挟み込んで下加熱ブロック１５の熱を遮断する断熱材３３とを備えて構成されている。
【００７３】
第１の保持部３２は上端部にフランジ３２ａを設け、第１の保持部３２を成形室３１の内部の底面に形成された穴に上方から挿入した際に、フランジ３２ａが成形室３１の下壁面に引っ掛かった位置に配置されている。また、第１の保持部３２は、中心部に軸方向上に貫通する貫通孔を設けて構成されている。
【００７４】
そして、第１の保持部３２の下端部にはピン部材１４に対して同軸上に位置するように駆動手段７２のシリンダー７２ａを支持するシリンダー支持部３６が連接されて配置されている。つまり、本実施の形態では、下加熱ブロック１５の下面、断熱材３３、第１の保持部３２及びシリンダー支持部３６により形成された空間は、密閉された状態になっている。
【００７５】
また、第１の保持部３２に設けられた貫通孔を通過して上下動する駆動軸７２ｂが筒状の棒により構成され、外周面に複数の孔を設けて構成されている。そして、この駆動軸７
２ｂの端部にホース７１ｂを介して吸引装置７１ａが設けられている。この吸引装置７１ａとホース７１ｂとで真空吸引機構７１を構成している。
【００７６】
このように駆動軸７２ｂに設けられた複数の孔から密閉された空間の空気を吸引することで、密閉された空間が真空状態になる。これにより、真空状態では、ピン部材１４の下面に抵抗がかかりにくいため、ピン部材１４が降下する。よって、成形後に、成形用型１０を次の工程に搬送する際に、ピン部材１４がスリーブ型１３に引っ掛かることがなくなるので、成形用型１０の転倒、破損を予防することができる。
【００７７】
図８は、実施形態６における変形例を示した側断面図である。尚、上述した、実施形態７と同一又は相当する部分には、同一の符号を付してその説明を省略する。
本変形例における成形装置８０では、シリンダー１７ａを支持するシリンダー支持部８１に貫通孔を設け、この貫通孔に挿入されたホース７１ｂを介して吸引装置７１ａが設けられている。すなわち、下加熱ブロック１５、断熱材３３、第１の保持部３２及びシリンダー支持部３６により形成された空間の空気を吸引することで、この空間が真空状態になる。
【００７８】
これにより、上述したように、真空状態では、ピン部材１４の下面に抵抗がかかりにくいため、ピン部材１４が降下する。よって、成形後に成形用型１０を次の工程に搬送する際に、ピン部材１４がスリーブ型１３に引っ掛かることがなくなるので、成形用型１０の転倒、破損などを予防することができる。
【００７９】
本発明によれば、成形用型１０のスリーブ型１３を固定して上下一対の型の対向型１２に成形用型１０内の中子型１１を上方に突き上げて成形する方法を採り、成形の難易度を軽減する成形を実施しているとき、成形用型１０の中子型１１を突き上げるピン部材１４を駆動軸１７ｂとは分離して下加熱ブロック１５の内部に設置しておくことで、成形用型１０は下加熱ブロック１５及び上加熱ブロック１６により加熱された温度を維持することができる。これにより、成形用型１０及び熱可塑性素材９の急冷を予防することができる。
【００８０】
よって、成形時における熱可塑性素材９の充分な変形量を得ることができ、高精度な工学素子を製造することができる。
また、成形時以外では、駆動軸１７ｂをピン部材１４に接しない位置に待機させることでピン部材１４と駆動軸１７ｂとを当接させないため、ピン部材１４の温度を維持することができる。よって、成形用型１０に対して一定の温度を付加して加圧成形することが可能になり、繰り返し、安定した光学素子を製造することができる。
【００８１】
（付記１）
型スリーブ内の中子型を押圧するピン部材が、加熱ヒータプレート内に挿入されていることを特徴とする光学素子の成形装置。
【００８２】
（付記２）
前記加熱ヒータプレート内に挿入されている前記ピン部材と当該ピンを動作させるシリンダー軸が分離されていることを特徴とする成形装置。
【００８３】
（付記３）
前記加熱ヒータプレート内に挿入されている前記ピンと当該ピン部材を動作させるシリンダー軸が分離されて配置され、押圧成形時に突き出し当接して押圧するようにしたことを特徴とする成形方法。
【００８４】
（付記４）
上下の加熱ヒータプレートを密着させた状態で前記ピン部材を突き出して上プレートに押し当て、当該ピン部材を突き上げた位置でゼロリセットすることを特徴とする成形方法。
【００８５】
（付記５）
当該ピンの下端部に下加熱ヒータプレートの下面から突出させる段差部を設け、その先端が当該下プレートの下面から突出して、その突出を確認するセンサを持つことを特徴とする成形装置。
【００８６】
（付記６）
押圧成形完了後に型セットをスライドさせるアームに所定以上のトルクがかかっても型が動作しない時、アームによるスライド動作を停止することを特徴とする成形方法。
【００８７】
（付記７）
押圧成形完了後に当該ピンを加熱ヒータプレート内に戻す機構を設けたことを特徴とする成形装置。
【００８８】
（付記８）
前記押圧成形完了後に当該ピンを加熱ヒータプレート内に戻す機構が真空吸引機構であることを特徴とする成形装置。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１Ａ】本発明の実施形態１の成形装置の内部構成を簡略に示し、この成形装置の動作の第１工程を示した側断面図である。
【図１Ｂ】本発明の実施形態１の成形装置の内部構成を簡略に示し、この成形装置の動作の第２工程を示した側断面図である。
【図２Ａ】本発明の実施形態１の変形例の成形装置の内部構成を簡略に示し、この成形装置の動作の第１工程を示した側断面図である。
【図２Ｂ】本発明の実施形態１の変形例の成形装置の内部構成を簡略に示し、この成形装置の動作の第２工程を示した側断面図である。
【図３Ａ】本発明の実施形態２の成形装置の内部構成を簡略に示し、この成形装置の動作の第１工程を示した側断面図である。
【図３Ｂ】本発明の実施形態２の成形装置の内部構成を簡略に示し、この成形装置の動作の第２工程を示した側断面図である。
【図３Ｃ】本発明の実施形態２の成形装置の内部構成を簡略に示し、この成形装置の動作の第３工程を示した側断面図である。
【図４Ａ】本発明の実施形態１の成形装置による熱可塑性素材の成形後の状態を模式的に示した側断面図である。
【図４Ｂ】本発明の実施形態１の成形装置による熱可塑性素材の成形後の状態を模式的に示した側断面図である。
【図４Ｃ】本発明の実施形態１の成形装置による熱可塑性素材の成形後の状態を模式的に示した側断面図である。
【図５】本発明の実施形態４の成形装置の内部構成を簡略に示した側断面図である。
【図６Ａ】本発明の実施形態５の成形装置の内部構成を簡略に示した側断面図である。
【図６Ｂ】本発明の実施形態５の成形装置に具備した昇降機構を模式的に示し、その昇降機構の動作の第１工程を示した側断面図である。
【図６Ｃ】本発明の実施形態５の成形装置に具備した昇降機構を模式的に示し、その昇降機構の動作の第２工程を示した側断面図である。
【図７】本発明の実施形態６の成形装置の内部構成を簡略に示した側断面図である。
【図８】本発明の実施形態６の変形例の成形装置の内部構成を簡略に示した側断面図である。
【符号の説明】
【００９０】
１      成形装置
９      熱可塑性素材
１０      成形用型
１１      中子型
１１ａ    成形面
１２      対向型
１２ａ    成形面
１３      スリーブ型
１４      ピン部材
１５      下加熱ブロック
１５ａ    プレート
１５ｂ    加熱用ヒータ
１５ｃ    収納空間
１６      上加熱ブロック
１６ａ    プレート
１６ｂ    加熱用ヒータ
１７      駆動手段
１７ａ    シリンダー
１７ｂ    駆動軸
２０      成形装置
２１      断熱材
３０      成形装置
３１      成形室
３２      第１の保持部
３２ａ    フランジ
３３      断熱材
３４      第２の保持部
３４ａ    フランジ
３５      断熱材
３６      シリンダー支持部
３７      変位計
３７ａ    計測部
３７ｂ    変位計のピン
３８      変位計支持部
３９      プレート
４１      搬送アーム
４２      認識手段
４３      停止手段
５０      成形装置
５１      検知手段
５１ａ    発光素子
５１ｂ    受光素子
５２      レーザ
５３      ピン部材
５３ａ    先端部
５３ｂ    段差部
６０      成形装置
６１      ピン部材
６２      ステー
６３      固定部
６４      可動支持部
７０      成形装置
７１      真空吸引機構
７１ａ    吸引装置
７１ｂ    ホース
７２      駆動手段
７２ａ    シリンダー
７２ｂ    駆動軸
８０      成形装置
８１      シリンダー支持部
【図１Ａ】
2010100479.tif 000003
【図１Ｂ】
2010100479.tif 000004
【図２Ａ】
2010100479.tif 000005
【図２Ｂ】
2010100479.tif 000006
【図３Ａ】
2010100479.tif 000007
【図３Ｂ】
2010100479.tif 000008
【図３Ｃ】
2010100479.tif 000009
【図４Ａ】
2010100479.tif 000010
【図４Ｂ】
2010100479.tif 000011
【図４Ｃ】
2010100479.tif 000012
【図５】
2010100479.tif 000013
【図６Ａ】
2010100479.tif 000014
【図６Ｂ】
2010100479.tif 000015
【図６Ｃ】
2010100479.tif 000016
【図７】
2010100479.tif 000017
【図８】
2010100479.tif 000018