(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱軟化させた光学素材を一対の成形用金型間にて押圧成形した後、成形用金型に貼り付いた光学素子を引き剥がす光学素子の離型装置において、金型に嵌合して該金型に貼り付いた光学素子を引き剥がす方向に摺動するスリーブと、該スリーブを先端側に支持するアームと、該アームの基端側にその基端側が固定されるとともにその先端側がアームの長さ方向と同じにされた、前記アームに支持されたスリーブの中心軸からアームの基端部までの長さと同等な長さで且つアームと線膨張係数が同等な当て付け部材と、該当て付け部材の先端部と当接する当接位置が前記スリーブの中心軸と対応する位置に設定された当て付けとを具備したことを特徴とする光学素子の離型装置。
【請求項２】
加熱軟化させた光学素材を一対の成形用金型間にて押圧成形した後、成形用金型に貼り付いた光学素子を引き剥がす光学素子の離型装置において、金型に嵌合して該金型に貼り付いた光学素子を引き剥がす方向に摺動するスリーブと、該スリーブを先端側に支持するアームと、該アームに設けられてその長さ方向がアームの長さ方向と同じにされた、前記アームより長さを短くし且つ線膨張係数を大きくして前記アームが熱膨張で伸びた際の伸び分と同等にした当て付け部材と、該当て付け部材と当接した状態で支持された、前記アームが熱膨張で伸びた際の伸び分を前記当て付け部材の部材の伸び分でキャンセルして前記スリーブの中心軸の位置を常温での設定位置から変えないようにする当て付けとを具備したことを特徴とする光学素子の離型装置。
【請求項３】
前記当て付けは、前記一対の成形用金型が配置される成形室内の固定部材にねじ込まれ、ネジのピッチにより前記当て付け部材との当て付け面の位置が調整可能な当て付けであることを特徴とする請求項１記載の光学素子の離型装置。
【請求項４】
前記アームは、該アームの基端側にその基端側が固定された当て付け部材を一定の圧力で前記当て付けに押し当てるエアーシリンダーに保持されたアーム台座に取り付けたことを特徴とする請求項１記載の光学素子の離型装置。
【請求項５】
前記当て付け部材は、前記アームの先端側に穿設したキリカキの支持面によって支持されるとともに、該アームの先端部に固定した前記当て付けと前記スリーブの側面に固定した支持ピンとに当接した状態で、当て付け側にバネで付勢されることを特徴とする請求項２記載の光学素子の離型装置。
【請求項６】
前記当て付け部材と前記当て付けは、前記スリーブを挟んで２組有することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の光学素子の離型装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、加熱軟化させた光学素材を上下成形用金型間にて押圧成形した後、成形された光学素子を上下成形用金型から離型させる装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、光学素材を加熱軟化して押圧成形した後、型から成形した光学素材を離型させる装置として、例えば特開平３−１３１５３５号公報記載の発明がある。上記発明は、図９に示す様に、同軸上に対向配置された上下金型９１，９２の上型９１にその姿勢が変化自在と成るように離型フィンガー９３にて保持された離型リング９４が摺動自在に嵌合されており、離型リング９４を上型９１に沿って摺動させることにより上型９１に貼り付いた光学素子を剥がして取り出すものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来技術においては以下の様な問題がある。
すなわち、成形時の型や光学素材の温度の影響で離型リングおよび離型フィンガー（以下、離型リングという）の温度が上昇し、離型リングが熱膨張で伸びてしまう。常温時に離型リングの位置を設定しても、熱間で上型に沿って離型リングを摺動させる時、離型リングと上型との中心軸がズレてしまい、成形中の光学素子および胴型との当たり方が均一に成らなくなる。これにより、離型動作時に上下型を結ぶ軸に対して離型リングが回転する方向のモーメントが発生し、型と離型リングとが齧り、離型リングが摺動せず光学素子が取り出せなかった。
【０００４】
請求項１の目的は、熱間でも離型用のリングやスリーブを保持するフィンガーおよびアームの伸びをキャンセルし、型とリングやスリーブとが齧らないで摺動し、光学素子を確実に取り出せる離型装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段および作用】
本発明は、加熱軟化させた光学素材を一対の成形用金型間にて押圧成形した後、成形用金型に貼り付いた光学素子を引き剥がす光学素子の離型装置において、金型に嵌合して該金型に貼り付いた光学素子を引き剥がす方向に摺動するスリーブと、該スリーブを先端側に支持するアームと、該アームの基端側にその基端側が固定されるとともにその先端側がアームの長さ方向と同じにされた、前記アームに支持されたスリーブの中心軸からアームの基端部までの長さと同等な長さで且つアームと線膨張係数が同等な当て付け部材と、該当て付け部材の先端部と当接する当接位置が前記スリーブの中心軸と対応する位置に設定された当て付けとを具備したことを特徴とする光学素子の離型装置である。
また本発明は、加熱軟化させた光学素材を一対の成形用金型間にて押圧成形した後、成形用金型に貼り付いた光学素子を引き剥がす光学素子の離型装置において、金型に嵌合して該金型に貼り付いた光学素子を引き剥がす方向に摺動するスリーブと、該スリーブを先端側に支持するアームと、該アームに設けられてその長さ方向がアームの長さ方向と同じにされた、前記アームより長さを短くし且つ線膨張係数を大きくして前記アームが熱膨張で伸びた際の伸び分と同等にした当て付け部材と、該当て付け部材と当接した状態で支持された、前記アームが熱膨張で伸びた際の伸び分を前記当て付け部材の部材の伸び分でキャンセルして前記スリーブの中心軸の位置を常温での設定位置から変えないようにする当て付けとを具備したことを特徴とする光学素子の離型装置である。
前記当て付けは、前記一対の成形用金型が配置される成形室内の固定部材にねじ込まれ、ネジのピッチにより前記当て付け部材との当て付け面の位置が調整可能な当て付けであることを特徴とする。
前記アームは、該アームの基端側にその基端側が固定された当て付け部材を一定の圧力で前記当て付けに押し当てるエアーシリンダーに保持されたアーム台座に取り付けたことを特徴とする。
前記当て付け部材は、前記アームの先端側に穿設したキリカキの支持面によって支持されるとともに、該アームの先端部に固定した前記当て付けと前記スリーブの側面に固定した支持ピンとに当接した状態で、当て付け側にバネで付勢されることを特徴とする。
前記当て付け部材と前記当て付けは、前記スリーブを挟んで２組有することを特徴とする。
【０００６】
図１〜図３は本発明を示す概念図で、図１は離型部の側面図、図２は離型部の平面図、図３は駆動装置の側面図である。
図１および図２において、１は円筒状のスリーブで、固定用ピン９によってアーム２に固定されている。アーム２の先端部には前記スリーブ１を挿入する円形の孔が設けられており、その側面には固定用ピン９を挿入する４つの貫通孔がそれぞれ対角を成すように設けられている。上記アーム２はアーム台座１０にネジ１１で固定されている。
【０００７】
前記スリーブ１は上下一対の型３，４の上型３に摺動自在に嵌合している。上型３および下型４はマウント５に固定されている。前記アーム２には、その長さがアーム２の円形の孔の中心から基端部までと同等の長さを有し、アーム２と同じ材質の当て付け部材６がネジ１１で取り付けられている。
図示されていない成形室内には固定部材８が固定されている。固定部材８にはネジ部が形成され、このネジ部へ当て付け部材６が当て付けられる面を持つ円柱形の当て付け７がねじ込まれている。
【０００８】
アーム台座１０は、図３に示す様に、駆動装置２０に保持されている。駆動装置２０はアーム台座１０を保持し、アーム２を成形室内に挿入・排出し、また当て付け部材６を一定の圧力で当て付け７に押し当てるエアーシリンダー２１と、アーム２を型に沿って上下動させるエアーシリンダー２２と、駆動装置２０を固定するプレート２３とから構成されている。
【０００９】
上記構成の装置は、まず常温時にアーム２を駆動装置２０のエアーシリンダー２１により成形室内へ挿入する。当て付け７を回転してネジ部の移動量によって固定部材８にネジ込まれる量を調節し、当て付け部材６の先端部と当て付け７の接触面との位置が上下型の中心軸と同じ位置に来るようにする。当て付け部材６と当て付け７との接触面にはエアーシリンダー２１によって一定の圧力がかけられ、決定した位置がズレないように保持している。
【００１０】
次に、エアーシリンダー２１を作動させてスリーブ１を上型３に嵌合させる。成形時にはアーム２が成形室内の雰囲気，型および光学素子から熱をもらい、熱膨張でアーム台座１０の取り付け部より前方へ伸びる。これにともないスリーブ１の位置が型に対し前方へズレようとするが、アーム２と同素材当て付け部材６もアーム２と同様な長さだけ伸びて、アーム台座１０を型とは逆の方向へ押し出す。
【００１１】
エアーシリンダー２１は当て付け部材６の伸びにより、常温時よりも型とは逆の方向へ押し返され、その移動量も減少する。しかし、圧力は保持されているので当て付け部材６と当て付け７との接触面は離れず、スリーブ１と上型３との間隙は常温時の状態を保つ。
【００１２】
【実施例１】
図４〜図６は本実施例を示し、図４は離型部の一部を破断した平面図、図５は離型部および成形室の一部を断面にした側面図、図６は駆動装置の側面図である。
１は円筒状のスリーブで、このスリーブ１はアーム２の先端に設けられた円形の孔へ固定用ピン９によって側面から保持されている。固定用ピン９には貫通孔が設けられている。また、アーム２にも固定用ピン９に設けられた側面からの貫通孔と垂直に交わり、かつ固定用ピン９を挿入したときに固定用ピン９の貫通孔と一致する点に貫通孔が設けられてあり、固定用ピン９が抜けないようにセットピン２４が挿入されている。
アーム２はアーム台座１０にネジ１１で固定されており、アーム台座１０はアームの駆動装置２０に取り付けられている。
【００１３】
駆動装置２０は、プレート３０上にはエアーシリンダー２１およびガイド３１が設置されている。ガイド３１上にはプレート２３が前後方向へ摺動自在に搭載されている。プレート２３上にはエアーシリンダー２２，プレート２９およびプレート３３が設置されている。プレート２９とプレート３３とはプレート２３上に直交した状態で立設されている。
プレート２９の一方の側面にはプレート２３を前後方向に移動させる前記エアーシリンダー２１の先端が固着されている。プレート２９の他方の側面にはその先端にカム２７を有するアクチュエータ２６が固定されている。
プレート３３の側面には上下方向にガイド２５が固定されており、ガイド２５にはプレート３２が上下動自在に設けられている。プレート３２には台座３５が固定されており、台座３５の下面には前記エアーシリンダー２２の上端が固着されている。台座３５の一方の側面にはアーム２を支持するアーム台座１０が固定されている。台座３５のもう一方の側面には前記アクチュエータ２６のカム２７と当てつき、カム２７の動きを台座３５に伝える当て付け２８が取着されている。
【００１４】
上ベース１３，下ベース１４およびその周囲を囲繞した成形室側壁１２で構成される成形室内の下型４はマウント５ａの上端に固定されている。マウント５ａは図示省略した型の上下機構に取着されている。上型３はマウント５ｂの下端に固定され、マウント５ｂは上型３と下型４とが同一軸線上となる様に上ベース１３の下面に取着されている。さらに、上ベース１３の下面には２つの固定部材８が垂設されている。各固定部材８のそれぞれには当て付け７がネジ部によってねじ込まれている。
アーム２にはアーム２と同素材（例えば、ＳＵＳ等の金属やセラミック）、もしくは線膨張係数の等しいものを使用したコの字型の当て付け部材６がネジ１１によって取り付けられている。
【００１５】
以下、本実施例の作用を説明する。
駆動装置２０のエアーシリンダー２１を作動させてプレート２３を成形室側に押し出す。押し出されたアーム２は当て付け部材６が当て付け７に当たり停止する。当て付け７を回転させて、ネジのピッチにより、上記当て付け７の位置を当て付け部材６の左右の先端部と上下型の中心軸とが同じ位置となるように微調整する。調整後、当て付け７がズレないようにロックナット３４で固定部材８に固定する。当て付け部材６の当て付けられる端面と、当て付け７の当て付けられる端面とは正確な位置出しをするために鏡面にしあげられ、高温下でも持つようにそれぞれＴｉＮ等でコーティングされている。
【００１６】
次に、エアーシリンダー２２により台座３５を上昇させ、アーム２に取り付けられているスリーブ１を上型３に挿入する。この時、台座３５のアーム台座１０と逆側に設けられている当て付け２８が、アクチュエータ２６の先端部に取り付けられているカム２７に押し当てられて支持された状態になる。さらに、スリーブ１の下端が上型３の型面より１〜２ｍｍ程度上に来るようにアクチュエータ２６の取り付け位置を調整する。アクチュエータ２６に取り付けられているカム２７は、スリーブ１が５〜７ｍｍ程度上下方向に摺動する物を選択する。
【００１７】
成形時には、アーム２が成形室内の雰囲気，型および光学素子から熱をもらい熱膨張でアーム台座１０の取り付け部より前方へ伸び、スリーブ１の位置が上型３に対して前方へズレようとするが、当て付け部材６にはアーム２と同素材もしくは線膨張係数が等しい物を使用しているので、アーム２と同様な長さだけ伸び、アーム台座１０を上型３とは逆の方向（後方）へ押し返し、エアーシリンダー２１の移動量が減少するが、一定の圧力は保持されるため当て付け部材６と当て付け７とが接触したままで、相対的に伸びをキャンセルし、常温での設定位置は変わらない。
【００１８】
成形後の光学素子を上型３から剥がすときは、アクチュエータ２６を作動させ、アーム２およびスリーブ１を上型３に沿って摺動させ、上型３より光学素子を離型させる。この時、スリーブ１がアーム２に対して斜め方向にズレて取り付けられていても、固定用ピン９により対角線方向で保持されているだけなので、そのガタ成分により、上型３の側面にならい斜め方向のずれを吸収する。
【００１９】
本実施例によれば、スリーブの位置の熱間での調整を必要としないだけでなく、スリーブを離型時に摺動させても型と齧ることがないため、確実に光学素子を離型させて取り出すことが出来るとともに、齧りによる型の破損およびカンやバリの発生を防止できる。
【００２０】
【実施例２】
図７および図８は本実施例を示し、図７は離型部の一部を破断した平面図、図８は離型部の一部を破断した側面図である。
本実施例では、前記実施例１と同一な構成部分に同一番号を付してその説明を省略する。また、駆動装置の構成は前記実施例１と同様でありその説明を省略する。さらに、成形室内も固定部材８を廃止した点のみが異なるものでありその説明を省略する。
【００２１】
円筒状のスリーブ４１には断面が長方形のキリカキ４１ａが設けてあり、断面が長方形の支持ピン４２が左右から圧入され、固定されている。支持ピン４２はアーム４３に設けられた支持面４４によって支持されている。支持ピン４２と支持面４４とが接触する面は共に十分に磨かれている。
【００２２】
アーム４３のバネ固定用キリカキ４５にはバネ４６が設置され、支持ピン４２の片側を常時付勢しており、支持ピン４２を越えて対向する側には支持ピン４２を図面右から左方向へ押す円柱状の当て付け部材４７が設置されている。当て付け部材４７のもう一方の端部は当て付け４８によって支持されている。
【００２３】
当て付け４８はバネ４６，支持ピン４２および当て付け部材４７の上面を覆う部分と当て付け部材４７を支持する部分とからなり、アーム４３の先端部にネジ４９で固定されている。
アーム４３の後端部は、熱膨張の誤差を回避すべく、アーム台座１０に沿って形成され、アーム台座１０の上面でネジ１１により固定されている。
【００２４】
以下、本実施例の作用を説明する。
常温時に、図示していない駆動装置により成形室内にアーム４３を挿入し、アーム４３を上昇させてスリーブ４３を上型３に挿入する。成形時には、アーム４３が成形室内の雰囲気，型および光学素子から熱をもらい、熱膨張でアーム４３が前方へ伸び、スリーブ４１の位置が上型３に対し、図８の紙面左から右へズレようとする。
【００２５】
当て付け部材４７は他端が当て付け４８により支持されているので、当て付け４８とは逆方向に熱膨張で伸び、支持ピン４２をバネ４６側に押しこむ。バネ４６は当て付け部材４７の熱膨張で伸びた分だけ縮む方向に変位する。支持ピン４２は図８の紙面右から左方向へ移動し、相対的にアーム４３の伸びをキャンセルし、常温での設定位置は変わらない。上型３に挿入させたスリーブ４１は摺動自在に上下動し、成形後の光学素子を上型３から剥がし、取り出すことができる。
【００２６】
アーム４３および当て付け部材４７に使用する材質と、その長さは以下の様にして設定する。
アーム４３の材質：サイアロン    線膨張係数＝３．３×１０−６
アーム４３の長さ：上下型３，４を結ぶ中心軸からアーム４３が固定されている点までの距離（図８のＬ１  ）＝１００ｍｍ
当て付け部材４７の材質：ＳＵＳ  線膨張係数＝１７×１０−６とし、成形温度を４００℃とすると、当て付け部材４７の長さは以下のように計算される。
【００２７】
３．３×１０−６×１００×４００＝１７×１０−６×４００×Ｘ
∴Ｘ＝１９．４１
よって、当て付け部材４７は１９．４ｍｍに設定される。
【００２８】
また、図８のＬ２  の長さは、上記計算により、
（支持ピン４２断面の横の長さ／２＋当て付け部材４７の長さ）
となるから、上記計算結果と支持ピン４２の断面の横の長さを５ｍｍとすると、図８の紙面上で上下型３，４の中心軸より、右側に出る当て付け部材４７の右端までの長さは、
５／２＋１９．４＝２１．９ｍｍ
と決定される。
【００２９】
本実施例によれば、実施例１と同様な効果が得られるだけでなく、当て付け部材４７等がアーム４３内に収納されるので、構造が容易になり、成形室内も広くなって成形しやすくなる。
【００３０】
【発明の効果】
請求項１に係わる本発明の効果は、型とリングおよびスリーブが齧らないで摺動し、光学素子を型から確実に剥がし、取り出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を示す概念図である。
【図２】本発明を示す概念図である。
【図３】本発明を示す概念図である。
【図４】実施例１を示す平面図である。
【図５】実施例１を示す側面図である。
【図６】実施例１を示す側面図である。
【図７】実施例２を示す平面図である。
【図８】実施例２を示す側面図である。
【図９】従来例を示す断面図である。
【符号の説明】
１  スリーブ
２  アーム
３  上型
４  下型
５  マウント
６  当て付け部材
７  当て付け
８  固定部材
９  固定用ピン
１０  アーム台座
１１  ネジ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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