(57)【要約】【課題】  光学素子の多品種少量生産に適した加圧成形の手法を提供する。【解決手段】  先行の型セット１に対する工程の終了タイミングを基準として、当該先行の型セット１に対して行われている工程の１つ前の工程、つまり後続の型セット１に対する工程の終了タイミングの関係で、当該工程の終了タイミングの遅れ時間若しくは進み時間を始めの工程から順に算出する。そして、後続の型セット１に対する工程の終了タイミングが遅い、若しくは同時である場合には投入時間間隔を延長せず、その終了タイミングが進んでいる場合にはその進んだ分の時間だけ投入時間間隔を延長する。このようにして、始めの工程から順にその乖離時間を累積加算して先行の型セット１に続く後続の型セット１の成形装置１０への投入時間間隔を得ると共に、この得られた投入時間間隔に従って型セット１を順次成形装置１０へ投入する。【選択図】      図２
2006160549.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の工程の各々に設置されている熱伝導板を所定の温度に加熱しておき、上型及び下型と当該上型及び当該下型を挿貫するスリーブとからなり内部に熱可塑性材料が収納されている型セットを当該熱伝導板上で移送すると共に、当該型セット毎且つ当該工程毎に定められている滞留時間だけ当該型セットを当該熱伝導板上に滞留させながら当該熱可塑性材料に対して加圧成形を行う成形装置を用いて行われる熱可塑性材料光学素子の製造方法であって、
前記滞留時間は、前記工程の各々のうちの少なくとも１つ以上の工程におけるものとその他の工程におけるものとで異なっており、
先行して前記成形装置へ投入される前記型セットである先行型セットに対して実施される工程の終了タイミングを基準として、当該先行型セットに続いて投入される型セットである後続型セットに対して実施される、当該先行型セットに対して実施されている工程の１つ前の工程における終了タイミングの関係で、当該工程の終了タイミングの遅れ時間若しくは進み時間を始めの工程から順に算出し、
前記後続型セットに対しての前記工程の終了タイミングが前記先行型セットに対しての前記工程の終了タイミングよりも遅い若しくは同時の場合には、当該先行型セットを前記成形装置へ投入してから当該後続型セットを当該成形装置へ投入するまでの時間間隔である投入時間間隔の延長は行わず、一方、当該後続型セットに対しての前記工程の終了タイミングが当該先行型セットに対しての前記工程の終了タイミングよりも進んでいる場合には、当該進んだ分の時間を当該投入時間間隔へ加算していく計算を、最初の工程から順に行うことにより当該投入時間間隔を取得し、
当該得られた投入時間間隔に従って前記型セットを前記成形装置へ順次投入する、
ことを特徴とする熱可塑性材料光学素子の製造方法。
【請求項２】
前記工程の終了タイミングの遅れ時間若しくは進み時間の算出では、前記先行型セットに対する実施が終了した工程において、当該工程の終了後に当該工程を前記後続型セットについて定められている条件に変更するために要する時間、及び当該工程に続く次の工程への前記型セットの移送に要する時間とを当該工程の滞留時間に含ませて算出することを特徴とする請求項1に記載の熱可塑性材料光学素子の製造方法。
【請求項３】
前記型セットに対して実施される順序が連続している２つの前記工程において、当該工程の各々に設置されている前記熱伝導板に対する加熱温度を同一にし得る場合に、当該２つの工程を統合し、単一の当該熱伝導板上へ移送された前記型セットに対して当該統合した工程を実施することを特徴とする請求項1に記載の熱可塑性材料光学素子の製造方法。
【請求項４】
複数の工程の各々に設置されている熱伝導板を所定の温度に加熱しておき、内部に熱可塑性材料が収納されている型セットを当該熱伝導板上で移送すると共に、当該型セットを当該熱伝導板上に滞留させながら当該熱可塑性材料に対して加圧成形を行う成形装置における、当該型セットを移送する搬送機構であって、
前記搬送機構は、前記型セットに対して実施される工程に設置されている熱伝導板から当該工程に続く次の工程に設置されている熱伝導板へと当該型セットを移送するものであって、当該工程毎に個別に設けられている、
ことを特徴とする搬送機構。
【請求項５】
前記工程毎に個別に設けられている搬送機構は、前記型セットの移送方向に対しての左右両側のどちらかに、当該工程順に従って交互に設置されていることを特徴とする請求項４に記載の搬送機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学機器に使用されるレンズ等の光学素子を形成する技術に関し、特に、加熱した熱可塑性材料の加圧成形により精密な光学素子を形成する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
熱可塑性材料の加熱変形により光学素子を成形する技術に関し、例えば特許文献１には、上下一対の発熱体（熱伝導板）を有する１つの成形軸（プランジャー）に１組の型セットを固定して、加熱、成形、冷却の各工程を１つの成形軸を以って成形する技術であって、温度、加圧、工程時間などの条件を工程毎に順次変更しながら成形を行う技術が開示されている。
【０００３】
しかしながら、この技術では、型セットと発熱体とが、加熱、成形、冷却などの工程毎に分割移送されることなく、固定的に保持されている。そのため、各工程のための条件変更のうちの温度条件変更時には、型セットだけでなく発熱体や熱伝導部（型ブロック）を含む成形部位全体を温度変化させる必要があり、この工程毎の温度条件の変更には多大な時間を要していた。
【０００４】
これに対し、例えば特許文献２には、複数の工程の各々に熱伝導板（ステージ）を設置すると共に、この熱伝導板を各工程で必要な温度に予め加熱しておくようにし、型セットのみをこの熱伝導板上で移送させて当該型セットのみへ伝熱することにより、工程毎の温度変化を速やかに行うという技術が開示されている。
【０００５】
また、この特許文献２には、各工程に型セットを設置し、各工程での型セットの滞留時間のうち最も長い時間に合わせて名工程の型セットの滞留時間を等しくすることにより、型セットの全工程での同時移送を可能として成形品が仕上がる時間間隔を短くするという技術が開示されている。
【０００６】
更に、この特許文献２には、最も滞留時間の長い工程を２工程以上に分割して工程数を増加させる代わりに最も長い滞留時間を短くすることにより、型セットを成形装置へ投入する間隔、すなわち成形品が仕上がる時間間隔を更に縮めるという技術が開示されている。
この他、本発明に関係する技術として、例えば特許文献３には、一定時間毎に全ての工程上の型セットを等間隔且つ等時間間隔で移送し、レンズの成形を連続的に行う技術が開示されている。
【特許文献１】特公平３−５２４１４号公報
【特許文献２】特公平５−４７４８８号公報
【特許文献３】特公平７−６４５７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
昨今のレンズ等の光学素子の生産状況は常に安定した数量の大量生産ができればよいという状況ではなく、市場の要求は多品種少量生産へと移行しつつあり、市場の要求する数量の上下に柔軟に対応した生産形態が求められている。大量生産は、製品の造り溜め在庫を増やしてしまうため、利益確保が困難となることが少なくない。光学素子の生産においても、１個からの多種少量生産に対応させたいという要望がある。
【０００８】
それに対し、上掲した特許文献２や特許文献３に開示されている技術は、成形品が仕上がる時間間隔を短くするために各工程の滞留時間を全工程のうち最も長い滞留時間に合わせる、若しくは工程数を分割して増加させる等を行うため、型セットを成形装置に投入してから排出されるまでの全体の所要時間が長くなってしまうという問題があり、１個からの多品種少量生産には不向きである。
【０００９】
また、各工程の滞留時間を全工程のうち最も長い滞留時間に合わせ込むために、各工程に個別の条件設定を最適なものとすることが容易ではないため、品質の極めて高い成形品を得ることは難しい。
【００１０】
また、全工程に亘って型セットの同時移送を行ったり工程数を増加させたりするため、高価な型セットが多数必要となるため、生産のための初期投資は高額になる場合が多い。
また、成形装置の各工程で別個に使用する熱伝導板も高価であるため、工程数を増加させると成形装置価格が更に高騰し、生産コストを上昇させてしまう。
【００１１】
本発明は上述した問題に鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、光学素子の１個からの多品種少量生産に適した加圧成形の手法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の態様のひとつである熱可塑性材料光学素子の製造方法は、複数の工程の各々に設置されている熱伝導板を所定の温度に加熱しておき、上型及び下型と当該上型及び当該下型を挿貫するスリーブとからなり内部に熱可塑性材料が収納されている型セットを当該熱伝導板上で移送すると共に、当該型セット毎且つ当該工程毎に定められている滞留時間だけ当該型セットを当該熱伝導板上に滞留させながら当該熱可塑性材料に対して加圧成形を行う成形装置を用いて行われる熱可塑性材料光学素子の製造方法であって、前記滞留時間は、前記工程の各々のうちの少なくとも１つ以上の工程におけるものとその他の工程におけるものとで異なっており、先行して前記成形装置へ投入される前記型セットである先行型セットに対して実施される工程の終了タイミングを基準として、当該先行型セットに続いて投入される型セットである後続型セットに対して実施される、当該先行型セットに対して実施されている工程の１つ前の工程における終了タイミングの関係で、当該工程の終了タイミングの遅れ時間若しくは進み時間を始めの工程から順に算出し、前記後続型セットに対しての前記工程の終了タイミングが前記先行型セットに対しての前記工程の終了タイミングよりも遅い若しくは同時の場合には、当該先行型セットを前記成形装置へ投入してから当該後続型セットを当該成形装置へ投入するまでの時間間隔である投入時間間隔の延長は行わず、一方、当該後続型セットに対しての前記工程の終了タイミングが当該先行型セットに対しての前記工程の終了タイミングよりも進んでいる場合には、当該進んだ分の時間を当該投入時間間隔へ加算していく計算を、最初の工程から順に行うことにより当該投入時間間隔を取得し、当該得られた投入時間間隔に従って前記型セットを前記成形装置へ順次投入する、ことを特徴とするものであり、この特徴によって前述した課題を解決する。
【００１３】
なお、上述した本発明に係る熱可塑性材料光学素子の製造方法において、前記工程の終了タイミングの遅れ時間若しくは進み時間の算出では、前記先行型セットに対する実施が終了した工程において、当該工程の終了後に当該工程を前記後続型セットについて定められている条件に変更するために要する時間、及び当該工程に続く次の工程への前記型セットの移送に要する時間とを当該工程の滞留時間に含ませて算出するようにしてもよい。
【００１４】
また、前述した本発明に係る熱可塑性材料光学素子の製造方法において、前記型セットに対して実施される順序が連続している２つの前記工程において、当該工程の各々に設置されている前記熱伝導板に対する加熱温度を同一にし得る場合に、当該２つの工程を統合し、単一の当該熱伝導板上へ移送された前記型セットに対して当該統合した工程を実施するようにしてもよい。
【００１５】
本発明の別の態様のひとつである搬送機構は、複数の工程の各々に設置されている熱伝導板を所定の温度に加熱しておき、内部に熱可塑性材料が収納されている型セットを当該熱伝導板上で移送すると共に、当該型セットを当該熱伝導板上に滞留させながら当該熱可塑性材料に対して加圧成形を行う成形装置における、当該型セットを移送する搬送機構であって、前記搬送機構は、前記型セットに対して実施される工程に設置されている熱伝導板から当該工程に続く次の工程に設置されている熱伝導板へと当該型セットを移送するものであって、当該工程毎に個別に設けられていることを特徴とするものであり、この特徴によって前述した課題を解決する。
【００１６】
なお、上述した本発明に係る搬送機構において、前記工程毎に個別に設けられている搬送機構は、前記型セットの移送方向に対しての左右両側のどちらかに、当該工程順に従って交互に設置されているようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、以上のようにすることにより、多品種少量生産に適した光学素子の加圧成形が行えるようになるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
まず、本発明に係る光学素子の成形方法の原理を説明する。
この成形方法では、加圧成形における２つ以上の工程、例えば加熱、成形、冷却の３つの工程、のうち、１つ以上の滞留時間が他の工程と異なった滞留時間で順次型セットを移送し成形するものとする。
【００１９】
本実施の形態において使用する型セットの構成を図１に示す。
図１において、型セット１は、上型パンチ２、下型パンチ３、及びスリーブ４と、熱可塑性材料である成形素材５とからなる。
【００２０】
図１に示すように、上型２パンチ及び下型パンチ３は筒状のスリープ４に挿入されている。スリープ４の内側に配置されている成形素材５は、上型パンチ２及び下型パンチ３の各々の光学転写面で上下から挟み込まれている。
【００２１】
この型セット１を図２に示す成形装置へ投入して光学素子（光学レンズ）の形成を行う。
図２に示す成形装置１０は、成形室１１内に、加熱、成形、冷却の各々の工程毎に、上熱伝導板１２と下熱伝導板１３とが設けられている。なお、上熱伝導板１２及び下熱伝導板１３は、各工程において必要な温度に予め加熱されている。
【００２２】
上熱伝導板１２は工程軸１４に固定されており、工程軸１４を上下動させる上下シリンダ１５で工程軸１４を下方へ移動させることにより、下熱伝導板１２上に移送された型セット１が加圧され、型セット１内で上型２パンチと下型パンチ３とに挟み込まれている成形素材５が所定の温度で成形される。
【００２３】
前述した型セット１は、成形装置１０に投入されると、加熱、成形、冷却の順序で各工程の下熱伝導板１３上へ順次移送され、各工程において設定されている滞留時間だけ上熱伝導板１２と下熱伝導板１３とで順次挟み込まれて加圧されることにより、成形素材５が所定の温度の下で成形される。
【００２４】
今、各工程の滞留時間について、加熱工程をＳｌ、成形工程をＳ２、冷却工程をＳ３とする。このとき、型セット１を単体で成形装置１０へ投入してから排出されるまでの所要時間（総合経過時間）ＳＴは、図３Ａに示すように、ＳＴ＝Ｓｌ＋Ｓ２＋Ｓ３と表わされる。この場合、型セット１を１個づつ成形する（型セット１が成形装置１０から排出された後に次の型セット１を成形装置１０へ投入して成形を行う）場合の型セット１の排出時間間隔（ピッチタイム）Ｐ０はＰ０＝ＳＴとなる。
【００２５】
一方、型セット１を工程間で順次移送できるようにするべく、各工程の滞留時間をそのうち最も長い時間に合わせて同じ滞留時間に設定すると、例えば、図３Ｂに示すように、そのうちＳ３が最大のときには、総合経過時間ＤＴはＤＴ＝Ｓ１＋Ｓ２＋Ｓ３＝３×Ｓ３≧ＳＴとなり、ピッチタイムＰｌはＰｌ＝Ｓ３となる。従って、上記の１個づつ成形する場合と、最も長い滞留時間に合わせて同じ滞留時間に各工程を設定する場合とを比較すると、総合経過時間はＳＴ≦ＤＴ、ピッチタイムはＰ０＞Ｐｌとなる。
【００２６】
つまり、多品種少量の生産を前提とする場合は、総合経過時間の短縮が優先されるので、ピッチタイム：Ｐ０の最小化よりも各工程の滞留時間Ｓｌ、Ｓ２、Ｓ３を個別に最小化して総合経過時間ＳＴの最小化を目指すことが好ましく、一方、大量生産を前提とする場合には、工程分割などを実施し、成形品が順次得られる時間間隔であるピッチタイムＰｌの最小化を目指すことが好ましいといえる。
【００２７】
本実施形態においては、多品種少量の生産に対応するために、各工程の滞留時間のうち少なくとも１つ以上が他の型セット１における各工程の滞留時間とは異なっている型セット１を順次工程へ移送するときに、先行して成形装置１０に投入される型セット１と当該型セット１に続いて投入される後続の型セット１の成形装置１０への投入を、それぞれが干渉しない最も短い投入時間間隔として投入することにより、成形品が得られる時間間隔であるピッチタイムの最小化をも実現する。
【００２８】
そのために、先行の型セット１に対する工程の終了タイミングを基準として、当該先行の型セット１に対して行われている工程の１つ前の工程、つまり後続の型セット１に対する工程の終了タイミングの関係で、当該工程の終了タイミングの遅れ時間若しくは進み時間を始めの工程から順に算出する。そして、後続の型セット１に対する工程の終了タイミングが遅い、若しくは同時である場合には投入時間間隔を延長せず、その終了タイミングが進んでいる場合にはその進んだ分の時間だけ投入時間間隔を延長することで、常に後続の型セット１に対する工程の終了タイミングが同時若しくは遅くなるようにする。このようにして、始めの工程から順にその乖離時間を累積加算して先行の型セット１に続く後続の型セット１の成形装置１０への投入時間間隔を得ると共に、この得られた投入時間間隔に従って型セット１を順次成形装置１０へ投入する。
【００２９】
以下、具体的な実施例を説明する。
【実施例１】
【００３０】
本実施例について、図４を適宜参照しながら説明する。
図２に示す成形装置１０において、先行して成形装置１０に投入される型セット１（以下、「先行型セット１ａ」と称することとする）の加熱、成形、冷却の各工程における滞留時間をそれぞれＳｌ、Ｓ２、Ｓ３とし、先行型セット１ａに続いて投入される後続の型セット１（以下、「後続型セット１ｂ」と称することとする）の各工程における滞留時間をＫｌ、Ｋ２、Ｋ３とし、型セット１を成形装置１０に投入する最短の投入時間間隔をＭとする。
【００３１】
はじめに、先行型セット１ａが滞留時間Ｓｌの間は加熱工程にある場合を考える。この場合において、先行型セット１ａと後続型セット１ｂとが加熱工程において干渉しないようにするためには、後続型セット１ｂの投入を少なくともこのＳ１の間だけは待つ必要がある。そこで、投入時間間隔ＭをまずＳｌとする（図４（１））。
【００３２】
次に、先行型セット１ａの成形工程滞留時間Ｓ２から後続型セット１ｂの加熱工程滞留時間Ｋｌを減算して乖離時間Ｒｌ＝Ｓ２−Ｋｌを求める（図４（２））。そして、このＲ１を、先行型セット１ａが成形工程を終了するタイミングと後続型セット１ｂが加熱工程を終了するタイミングのどちらが早いかの判断の基準として利用する。
【００３３】
ここで、Ｒ１＞０ならば、後続型セット１ｂの加熱工程が先行型セット１ａの成形工程よりも先に終了すると考えられる（図４（ａ））。この場合、先行型セット１ａがまだ成形工程にあるうちに後続型セット１ｂを加熱工程の次工程である成形工程へ移送すると、成形工程で先行型セット１ａと後続型セット１ｂの干渉が生じてしまう。そのため、後続型セット１ｂの移送は少なくとも先行型セット１ａが成形工程から移送される時刻と同時刻までは遅らせてこの干渉を回避する必要がある。従って、投入時間間隔Ｍに乖離時間Ｒｌを加算（Ｍ＝Ｓ１＋Ｒ１）し（図４（３））、後続型セット１ｂの加熱工程の終了時刻を遅らせるようにする（図４（ｄ））。
【００３４】
一方、Ｒｌ≦０ならば、後続型セット１ｂの加熱工程は先行型セット１ａの成形工程と同時に終了する（図４（ｂ））若しくは遅れて終了する（図４（ｃ））と考えられる。この場合であれば、後続型セット１ｂが先行型セット１ａと干渉することはない。従って、このときには、投入時間間隔Ｍを延ばす必要はなく、Ｍ＝Ｓ１のままとする。
【００３５】
続いて、先行型セット１ａの冷却工程における滞留時間Ｓ３から後続型セット１ｂの成形工程における滞留時間Ｋ２を減算して乖離時間Ｒ２＝Ｓ３−Ｋ２を求める（図４（４））。そして、このＲ２を、先行型セット１ａが冷却工程を終了するタイミングと後続型セット１ｂが成形工程を終了するタイミングとのどちらが早いかの判断の基準として利用する。但し、前述したＲｌの値が負であった（Ｒｌ＜０）場合は、先行型セット１ａの冷却工程は、後続型セット１ｂの加熱工程よりもＲ１だけ早く開始し得るので、この乖離時間Ｒ２は、Ｒ２＝Ｓ３−Ｋ２＋Ｒｌとして求める（図４（５））。
【００３６】
ここで、Ｒ２＞０ならば、後続型セット１ｂの成形工程が先行型セット１ａの冷却工程よりも先に終了すると考えられる（図４（ｅ）、（ｈ））。この場合、先行型セット１ａがまだ冷却工程にあるうちに後続型セット１ｂが成形工程の次工程である冷却工程へ移送すると、冷却工程で先行型セット１ａと後続型セット１ｂの干渉が生じてしまう。そのため、投入時間間隔Ｍに乖離時間Ｒ２を加算し（図４（６）、（７））、後続型セット１ｂの加圧工程の終了時刻を遅らせるようにする。
【００３７】
一方、Ｒ２≦０ならば、後続型セット１ｂの成形工程は先行型セット１ａの冷却工程と同時に終了する（図４（ｆ）、（ｉ））、若しくは遅れて終了する（図４（ｇ）、（ｊ））と考えられる。この場合であれば、後続型セット１ｂが先行型セット１ａと干渉することはない。従って、このときには、投入時間間隔Ｍを延ばす必要はない。
【００３８】
以降、先行型セット１ａの最終工程まで同様の手順を繰り返すことにより、先行型セット１ａを投入してから後続型セット１ｂを投入するまでの投入時間間隔Ｍを、干渉の生じない最短とすることができる。なお、本実施例では、先行型セット１ａの最終工程が冷却工程となるので、以上までで時間的投入間隔Ｍが得られたこととなる。
【００３９】
そして、この得られた投入時間間隔Ｍに従って型セット１を順次成形装置１０へ投入することにより、各工程の滞留時間のうち少なくとも１つ以上が他の型セット１における各工程の滞留時間とは異なっている型セット１を成形装置１０へ順次投入するようにしても、連続的に成形を実現することができ、型セット１の干渉が生じない最短時間で光学レンズの成形が可能となる。
【００４０】
以上のように、本実施例によれば、先行型セット１ａの各工程の滞留時間Ｓｌ、Ｓ２、Ｓ３及び後続型セット１ｂの各工程の滞留時間Ｋｌ、Ｋ２、Ｋ３を必要最小限のものに維持、すなわち先行型セット１ａの総合経過時間ＳＴ＝Ｓｌ＋Ｓ２＋Ｓ３及び後続型セット１ｂの総合経過時間ＫＴ＝Ｋｌ＋Ｋ２＋Ｋ３を必要最小限のものに維持しつつ、型セット１の投入時間間隔Ｍを型セット１の干渉が生じない最短時間とすることが可能となる。よって、総合経過時間を短くすることが好ましい多品種少量生産に対応でき、その一方で、ピッチタイムＰ０をＰ０＝Ｍまで短縮した大量生産にも適応することができる。
【００４１】
また、本実施例によれば、各工程の滞留時間を同一にする必要がないので、成形条件設定が容易となり、また、滞留時間を各工程にとって最適な成形条件に設定することができるので、品質劣化を防止することができる。
【００４２】
また、各工程の滞留時間を同一にする必要がないので、いずれかの工程において滞留時間の短縮が可能となれば、総合経過時間が直ちに短縮されることとなり、多品種少量生産の生産効率の向上に直結する。
【００４３】
なお、本実施例は先行型セット１ａと後続型セット１ｂという２つの型セット１について説明をしたが、更に続いて投入する型セット１についても、投入時間間隔の算出を同様に行うことができる。
【実施例２】
【００４４】
本実施例について、図５に示したフローチャートに従って説明する。同図は、型セット１の投入時間間隔Ｍを算出する処理の処理内容を示したものである。
いま、成形装置１０に設けられている工程の数をｎ（ｎ＝１〜ＥＮＤ）、先行型セット１ａの各工程における滞留時間をＳ（ｎ）、後続型セット１ｂの各工程における滞留時間をＫ（ｎ）とする。また、成形装置１０へ先行型セット１ａを投入後、工程間の移送により型セット１の干渉が生じることなく安全に後続型セット１ｂを投入できる投入時間間隔をＭとする。
【００４５】
まず、Ｓ１０１及びＳ１０２において、全ての各工程の滞留時間Ｓ（ｎ）及びＫ（ｎ）を各々設定する処理が行われ、続くＳ１０３において、変数ｎに初期値１を代入する処理が行われる。
【００４６】
Ｓ１０４では、ＭにＳ（ｎ）の現在の値、すなわちＳ（１）を代入する処理が行われる。この処理により、成形装置１０での最初の工程である第一番目の工程における先行型セット１ａのＳ（１）が考慮され、後続型セット１ｂは最短でもＳ（１）だけ遅れての投入となる。
【００４７】
Ｓ１０５では、先行型セット１ａに対して実施中である第ｎ＋１番目の工程の終了タイミングと、当該工程の直前の工程、すなわち後続型セット１ｂに対して実施中である第ｎ番目の工程の終了タイミングとの差（乖離時間）Ｒ（ｎ）を、下記の式
Ｒ（ｎ）＝Ｓ（ｎ＋１）−Ｋ（ｎ）
によって算出する処理が行われる。
【００４８】
Ｓ１０６では、Ｒ（ｎ）の現在の値が正の値であるか否かを判定する処理が行われる。
ここで、Ｒ（ｎ）の現在の値が正である（判定結果がＹｅｓである）ならば、後続型セット１ｂの第ｎ番目の工程が先行型セット１ａの第ｎ＋１番目の工程よりも先に終了すると考えられる。この場合、先行型セット１ａがまだ第ｎ＋１番目の工程にあるうちに後続型セット１ｂをその次工程である第ｎ＋１番目の成形工程へ移送すると、当該第ｎ＋１番目の工程で先行型セット１ａと後続型セット１ｂの干渉が生じてしまう。従って、この干渉を避けるため、Ｓ１０７において、投入時間間隔Ｍの現在の値に乖離時間Ｒ（ｎ）を加算した結果を投入時間間隔Ｍとする処理を行い、後続型セット１ｂの第ｎ番目の工程の終了を遅らせるようにする。
【００４９】
一方、Ｒ（ｎ）の現在の値が正でない（判定結果がＮｏである）ならば、Ｓ１０７の処理を行うことなくＳ１０８に処理を進める。
Ｓ１０８では、ｎの現在の値を１だけ増加させる処理が行われ、続くＳ１０９において、ｎの値が定数ＥＮＤの値に達したか否か、すなわち、投入時間間隔Ｍの算出のための処理を、先行型セット１ａが最終工程にある場合まで行ったか否かを判定する処理が行われる。ここで、ｎの値が定数ＥＮＤの値に達した（判定結果がＹｅｓ）ならば、この図５に示した処理を終了する。一方、ｎの値が未だ定数ＥＮＤの値に達していない（判定結果がＮｏ）ならば、Ｓ１１０に処理を進める。
【００５０】
Ｓ１１０では、Ｒ（ｎ−１）の現在の値が負の値であるか否かを判定する処理が行われる。
ここで、Ｒ（ｎ−１）の現在の値が負である（判定結果がＹｅｓである）ならば、先行型セット１ａの第ｎ番目の工程は、後続型セット１ｂの第（ｎ−１）工程よりもＲ（ｎ−１）だけ早く開始し得るので、Ｓ１１１において、先行型セット１ａに対して実施中である第ｎ＋１番目の工程の終了タイミングと、当該工程の直前の工程、すなわち後続型セット１ｂに対して実施中である第ｎ番目の工程の終了タイミングとの差（乖離時間）Ｒ（ｎ）を、下記の式、
Ｒ（ｎ）＝Ｓ（ｎ＋１）−Ｋ（ｎ）＋Ｒ（ｎ−１）
によって算出する処理が行われ、その後はＳ１０６へと処理を戻して上述した処理が繰り返される。
【００５１】
一方、Ｒ（ｎ−１）の現在の値が負でない（判定結果がＮｏである）ならば、Ｓ１０５へと処理を戻し、Ｓ１０５の処理によるＲ（ｎ）の算出以降の処理が繰り返される。
図５に示した以上の処理を実行することにより、成形装置１０へ先行型セット１ａを投入後、工程間の移送により型セット１の干渉が生じることなく安全に後続型セット１ｂを投入できる投入時間間隔Ｍが得られる。
【００５２】
以上のように、図５に示したフローチャートに従った手順で型セット１の投入時間間隔Ｍを算出することにより、場合分けなどに対応して理論的かつ的確に、連続する２つの型セットの投入時間間隔を得ることができる。
【００５３】
また、この図５に示した処理を汎用の計算機に行わせるためのプログラムを作成し、当該プログラムを計算機等で実行させることにより、各工程の滞留時間のうち少なくとも１つ以上が他の型セット１における各工程の滞留時間とは異なっている型セット１を順次工程へ移送するときにおける、先行型セット１ａと後続型セット１ｂとの投入時間間隔Ｍを当該計算機で導き出すことができ、更には、以降続いて投入する型セット１についても、投入時間間隔Ｍを順次算出することができる。
【実施例３】
【００５４】
先行型セット１に対しては既に終了した工程を、後続型セット１ｂのための温度、加圧、滞留時間等の条件（以下、「工程条件」と称することとする）に変更した上で後続型セット１ｂが当該工程を行う場合には、これらの工程条件の変更の完了までに時間を要する場合がある。ここで、先行型セット１ａに対する当該工程の終了後から後続型セット１ｂに対する当該工程の開始までの時間にこれらの工程条件の変更を済ませるために必要な余裕があれば問題ないが、これまでに説明した実施例１や実施例２のように、型セット１を順次連続して投入する場合には、工程条件の変更のために利用し得る時間は、先行型セット１ａに対する各工程での条件によりまちまちであり、充分に長い余裕がある場合もあれば、短く不足している場合もある。
【００５５】
そこで、本実施例では、図６に示すように、先行型セット１ａ及び後続型セット１ｂを含む全ての連続して投入する型セット１に関する全工程の各々（図６（ａ）参照）に対し、型セット１の各々に適切な工程条件への変更に充分な時間を型セット１の滞留時間Ｓ（ｎ）及びＫ（ｎ）に含ませるように設定する（図６（ｂ）参照）。
【００５６】
更に、型セット１を次の工程への移送についても瞬時には行えないので、この移送時間についても型セット１の滞留時間の滞留時間Ｓ（ｎ）及びＫ（ｎ）に含ませるように設定する（図６（ｃ）参照）。
【００５７】
以上のようにすることにより、連続して投入される型セット１の群のうちの１つ以上に対する工程のうち、押し切れない、焼きつくなどといった問題になるほどに大きな工程条件の変更が１つ以上の工程で必要となるような場合においても、実施例１若しくは実施例２の手法により、型セット１での成形を連続して行うことができる。
【実施例４】
【００５８】
本実施例は、成形装置１０による型セット１に対する工程を加熱、成形、冷却とする場合において、加熱工程の温度の設定を、被成形材料（成形素材５）の転移点から軟化点の間であって且つ成形工程と同等の温度の設定とすることにより、図２に示した成形装置１０の装置構成に代えて、図７に示すように、同等の温度に設定される加熱工程と成形工程とを成形装置１０内で統合した構成とし、同一の熱伝導板１２及び１３で加熱工程及び成形工程を実施する。
【００５９】
この結果、成形装置１０における工程数が削減されて、図８Ａに示すように移送回数が減少する分だけ移送時間が短縮されるので、型セット１を成形装置１０へ投入してから排出されるまでの総合経過時間が短縮される。
【００６０】
なお、成形装置１０による型セット１に対する工程において、成形工程の温度の設定を、被成形材料（成形素材５）の転移点以下の温度であって冷却工程と同等の温度の設定とすることにより、図８Ｂに示すように、同等の温度に設定される成形工程と冷却工程とを統合し、同一の熱伝導板で成形工程及び冷却工程を実施するようにすることもできる。
【００６１】
なお、本実施例においては、型セット１に対して急激な温度変化が働くことにより、成形品の割れ等が生じることが危惧されるので、熱伝導板１２及び１３の素材の熱伝導率を小さいものに変更して（例えばＷＣ：７１（Ｗ／ｍｋ）→Al2 O3  ：３０（Ｗ／ｍｋ））急激な温度変化を緩和するようにしてもよい。
【００６２】
以上の本実施例のように、加熱工程と成形工程とを統合、若しくは成形工程と冷却工程とを統合することにより、成形装置１０における工程数が削減される結果、移送回数が減少する分だけ移送時間が短縮されるので、型セット１を成形装置１０に投入してから排出されるまでの総合経過時間が短縮される。
【００６３】
また、移送回数の減少により熱の損失が減少するので、設定した温度への復帰に要する時間が短縮される結果、各工程の滞留時間が短縮される場合があり、この場合には総合経過時間が短縮される。
【００６４】
更に、成形装置１０における工程数が削減されるので、高価な熱伝導板の数量が削減される結果、成形装置１０の価格が低下し、ひいては、固定資産投資が減って成形品の価格が低下する。
【実施例５】
【００６５】
型セット１に対する成形装置１０での各工程の滞留時間が１つ以上異なる場合、成形装置１０の各工程において、異なる滞留時間に個別に対応できる搬送機構（型セット１を移送させる機構）が必要となる。この搬送機構について説明する。
【００６６】
本実施例においては、図２のように、加熱、成形、冷却の工程が成形装置１０に設けられており、先行型セット１ａと後続型セット１ｂとが各工程個別の滞留時間で連続的に成形室１１内を移送するものとする。つまり、型セット１毎に各工程における滞留時間がまちまちであり、前述した各実施例に従った工程毎の滞留時間の設定に基づいて個別に型セット１を移送するものとする。
【００６７】
そのために、図９に示すように、加熱、成形、冷却の各工程について、各軸個別搬送駆動部２１を備えている。各軸個別搬送駆動部２１には各軸専用アーム部２２が設けられており、この各軸個別搬送駆動部２１が型セット１を移送方向へ押すことにより、型セット１が自己の工程の位置から次の工程の位置へと移送される。
【００６８】
この搬送機構では、自己の工程の位置から次の工程の位置まで型セット１を移送させる必要があるので、各軸個別搬送駆動部２１は自己の工程の位置から次の工程の位置まで伸びた構造となっている。そのため、各工程の各軸個別搬送駆動部２１は、図９に示すように、移送方向に対しての左右両側に、工程順で互い違いに配置されている。
【００６９】
図１０には、図９に示した搬送機構の詳細な構成が示されている。同図における中央には各工程の下熱伝導板１３が描かれており、その上を型セット１が順次送られる。工程毎の搬送機構は搬送動作時に相互に干渉することがないように、この下熱伝導板１３を挟んで互い違いに設置されて各々の搬送距離を確保している。
【００７０】
ガイドレール３１は型セット１の移送方向（図１０における左から右の方向）と平行に固定されている。ガイドレール３１の上をスライドする移動板３２には、成形装置１０の底盤（不図示）に固定されている駆動シリンダ３４ａが固定されており、駆動シリンダ３４ａを駆動すると移動板３２は型セット１の移送方向に摺動可能である。また、駆動シリンダ３４ｂに固定されている各軸専用アーム２２が駆動シリンダ３４ｂと共に摺動ハウジング３３を介して移動板３２により保持されており、駆動シリンダ３４ａを駆動すると各軸専用アーム２２は型セット１の移送方向と垂直な方向（図１０における上下方向）に摺動可能である。
【００７１】
次に、この搬送機構の動作について、図１１を参照しながら説明する。
各軸専用アーム２２は、駆動シリンダ３４ａ及び３４ｂを動作させることにより、図１１における上下方向及び左右方向に移動し、自己の工程の下熱伝導板１３上に位置している型セット１を次の工程の下熱伝導板１３上へと移送する。このときの各軸専用アーム２２の動作は、初期位置（図１１の（１））から、各軸専用アーム２２を摺動ハウジング３３から繰り出す「前方突出」動作（図１１の（２））、移動板３２をガイドレール３１上で摺動させて各軸専用アーム２２を型セット１の移送方向へ移動させる「移動搬送」動作（図１１の（３））、移動板３２をガイドレール３１上で摺動させて各軸専用アーム２２を型セット１の移送方向とは逆方向へ移動させる「戻る」動作（図１１の（４））、そして、各軸専用アーム２２を摺動ハウジング３３へ戻し込む「後退」動作（図１１の（５））が順に行われ、元の初期位置へ復帰するというものである。このように、「戻る」動作の次に「後退」動作を行うようにしているのは、「後退」動作を「戻る」動作よりも先に行うと、各軸専用アーム２２が型セット１を擦ることによって、型セット１が移動してしまうことを防止するためである。
【００７２】
図１２は各軸個別搬送駆動部の別の構成の例を示しており、図１０に示した搬送機構で用いたものよりも省スペースを狙ったものであり、各軸個別搬送駆動部の機構の一部を成形装置０−１０の上部へ備えるようにして、平面的な設置場所の確保を容易としたものである。
【００７３】
図１２（ａ）において、ガイドレール４１は、成形装置１０の成形室１１の底面に、型セット１の移送方向（図１２における左から右の方向）と平行に固定されている。ガイドレール３１の上をスライドするガイド４２は、型セット１の移送方向に摺動可能である。
【００７４】
ガイド４２の上部には、支点４３を介して押しステー４４が取り付けられている。この押しステー４４の逆端には、支点４５を介して上シリンダ４６が連結されている。
また、ガイド４２上で支点４３の同図における右側（型セット１の移送方向側）には横シリンダ４７が取り付けられている。横シリンダ４７はアーム４８を出し入れするためのものである。
【００７５】
図１２（ａ）の状態の下で上シリンダ４６を駆動すると、図１２（ｂ）に示すように、支点４５が下降し、その結果押しステー４４がガイド４２を押してガイドレール４１に沿って移送方向へ移動させる。
【００７６】
次に、この図１２に示した各軸個別搬送駆動部による型セット１の搬送の動作について、図１３を参照しながら説明する。
この動作は、まず、初期位置（図１３の（１））から、横シリンダ４７を駆動してアーム４８を突出させる「アーム突出」動作（図１３の（２））、上シリンダ４６を繰り出して支点４５越しに押しステー４４を押し、それによりガイドレール４１に沿ってガイド４２が右に移動して型セット１を同図における右方向である次の工程に移送する「横移動（行き）」動作（図１３の（３））、上シリンダ４６を引き上げ、支点４５越しに押しステー４４を引き上げることで、ガイドレール４１上のガイド４２を同図における左方向に引き戻す「横移動（戻り）」動作（図１３の（４））、そして、横シリンダ４７を駆動してアーム４８を収納する「アーム退却」動作（図１３の（５））が順に行われ、元の初期位置へ復帰するというものである。
【００７７】
図１２に示した各軸個別搬送駆動部を用いた搬送機構の詳細構成を図１４に示す。なお、図１４において、（ａ）はこの搬送機構の平面図であり、（ｂ）はこの搬送機構の側面図である。
【００７８】
この図１４に示す搬送機構においても、自己の工程の位置から次の工程の位置まで型セット１を移送させる必要があるので、各工程の各軸個別搬送駆動部２１は、搬送動作時に相互に干渉することがないように、図１４に示すように、移送方向に対しての左右両側に工程順で互い違いに配置されている。
【００７９】
以上のように、本実施例によれは、先行型セット１ａと後続型セット１ｂ及び更にそれに続く型セット１における、各工程で異なる工程の滞留時間に対応して、各型セット１を移送することが可能である。
【００８０】
以上詳細に説明したように、本発明の実施例によれば、型セット１についての各工程の滞留時間のうちの１つ以上が異なった状態のままで連続的に型セット１を送るようにし、型セット１が成形装置１０に投入されてから排出されるまでの総合経過時間を極力短縮したので、１個からの多種少量生産に適応する。
【００８１】
また、型セット１を続けて成形装置１０へ投入する投入時間間隔を、その前後に投入される型セット１が干渉することのない最短時間で設定するので、生産量の確保も同時に実現される。
【００８２】
また、各工程の条件設定において、全工程での同時移送といった制約を無くして条件の設定における自由度を高めたので、高品質な成形品が得られるようになる。
また、型セット１の全工程での同時移送を止める一方で、工程数の増加を防止あるいは少なくすることにより、高価な型セット１の必要数が抑制され、生産に関する初期投資の増大が防止されると共に、成形装置１０の各工程に設置する高価な熱伝導板１２及び１３の必要数が抑制される結果、設備費用の上昇が抑制される。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】型セットの構成を示す図である。
【図２】成形装置の構成の第一の例を示す図である。
【図３Ａ】型セットを単体で成形装置へ投入してから排出されるまでの総合経過時間を表わす図である。
【図３Ｂ】各工程の滞留時間をそのうち最も長い時間に合わせて同じ滞留時間に設定したときの総合経過時間を表わす図である。
【図４】時間経過と型セットの工程間の移送の様子との関係を示す図である。
【図５】型セットの投入時間間隔算出処理の処理内容を示すフローチャートである。
【図６】工程条件の変更と型セットの移送とに要する時間を考慮した滞留時間の設定の様子を示す図である。
【図７】成形装置の構成の第二の例を示す図である。
【図８Ａ】加熱工程と成形工程との統合の様子を示す図である。
【図８Ｂ】成形工程と冷却工程との統合の様子を示す図である。
【図９】搬送機構の概略構成を示す図である。
【図１０】搬送機構の詳細構成を示す図である。
【図１１】各軸個別搬送駆動部の動作の様子を示す図である。
【図１２】図１０の搬送機構におけるものとは異なる各軸個別搬送駆動部の構成を示す図である。
【図１３】図１２に示した各軸個別搬送駆動部による型セット１の搬送の動作の様子を示す図である。
【図１４】図１２に示した各軸個別搬送駆動部を用いた搬送機構の詳細構成を示す図である。
【符号の説明】
【００８４】
１  型セット
１ａ  先行型セット
１ｂ  後続型セット
２  上型パンチ
３  下型パンチ
４  スリーブ
５  成形素材
１０  成形装置
１１  成形室
１２  上熱伝導板
１３  下熱伝導板
１４  工程軸
１５  上下シリンダ
２１  各軸個別搬送駆動部
２２  各軸専用アーム
３１  ガイドレール
３２  移動板
３３  摺動ハウジング
３４ａ、３４ｂ  駆動シリンダ
４１  ガイドレール
４２  ガイド
４３、４５  支点
４４  押しステー
４６  上シリンダ
４７  横シリンダ
４８  アーム
【図５】
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【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【図１０】
2006160549.tif 000014
【図１１】
2006160549.tif 000015
【図１２】
2006160549.tif 000016
【図１３】
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【図１４】
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