(57)【要約】      （修正有）【課題】対向する上型及び下型に分割される成形型により加熱軟化した素材をプレスして光学部品を成形する技術分野において、成形型の芯出精度を低下させることなく、型開に際し上型に付着した光学部品を離型させる技術を提供する。【解決手段】光学部品の片面を成形する上型20と、光学部品の他面を成形する下型30と、上型20及び前記下型30の回転対称軸Zが一致するように下型30を保持し上型20を挿通させる挿通領域Vが設けられている胴型40と、を備える光学部品の成形型10において、挿通領域Vは、胴型40の上端面から下端面に亘って円筒状に設けられ、上端面には、挿通領域Vの開口に出没自在な離型部材50が設けられていることを特徴とする。【選択図】図１
2008001530.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学部品の片面を成形する上型と、
前記光学部品の他面を成形する下型と、
前記上型及び前記下型の回転対称軸が一致するように前記下型を保持し前記上型を挿通させる挿通領域が設けられている胴型と、を備える光学部品の成形型において、
前記挿通領域は、前記胴型の上端面から下端面に亘って円筒状に設けられ、
前記上端面には、前記挿通領域の開口に出没自在な離型部材が設けられていることを特徴とする光学部品の成形型。
【請求項２】
請求項１に記載の光学部品の成形型において、
前記上端面には、前記挿通領域の開口にテーパ面が設けられていることを特徴とする光学部品の成形型。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の光学部品の成形型において、
前記離型部材を前記挿通領域の開口へ突出させる方向に付勢する付勢手段が設けられていることを特徴とする光学部品の成形型。
【請求項４】
請求項２又は請求項３に記載の光学部品の成形型において、
前記胴型は複数の前記下型を保持するものであって、
前記下型とその上方に係止されている前記上型とを前記回転対称軸が略一致するように案内する案内手段をさらに備えることを特徴とする光学部品の成形型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対向する上型及び下型に分割される成形型により、加熱軟化した素材をプレスして、光学部品を成形する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
光学レンズ（光学部品）を効率的に製造するための自動化システムの開発が進められている。この光学レンズは、加熱軟化した素材を下型にセットした後、上型及び下型のいずれか一方を往復させてプレスすることにより成形されるものである。この成形された光学レンズは、吸着手段により成形型の外に取り出される。このようにして、光学レンズは、型閉／型開が繰り返される成形型から、その都度、取り出されて量産されるものである。
【０００３】
ところで、この成形型が型開した直後の光学レンズの位置は、通常は下型に残るようになっているが、上型に付着することもあり、成形型の外に光学レンズを取り出す作業の効率を低下させる問題があった。このような問題を解決するために、次のような公知技術が開示されている（例えば、特許文献１，２）。
すなわち、上型を下型よりも小径とし、型開に臨んで、上型のレンズ成形面からはみ出た光学レンズの周縁の一部を、第三の部材に当接させることにより、上型に付着した光学レンズを離型させて下型に位置させる技術である。
【特許文献１】特開平９−２７８４６１号公報（段落００１９〜段落００２１、図６，７）
【特許文献２】特開平５−８２３号公報（段落００１３、図１，２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、開示されている前記公知技術では、上型が下型よりも小径である構成上、成形型が型閉している状態で、上型の光学レンズ成形面の近傍部分が胴型に保持されない構成となる。すなわち、同一の胴型の内周面に上型及び下型の外周面が規制されていない構成であり、係る構成においては、上型と下型との調芯が不十分となり、成形される光学レンズの芯出精度が低下する問題がある。さらに、開示されている前記公知技術では、レンズ成形面からはみ出た光学レンズの周縁の一部が上型に回り込み、冷却中、光学レンズにクラックを発生させる問題がある（前記特許文献２の段落００１３参照）。
【０００５】
本発明は、このような問題を解決することを課題として創案されたものであり、成形型の芯出精度を低下させることなく、型開に際し上型に付着した光学部品を離型させる技術を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は前記した課題を解決するために、光学部品の成形型において、光学部品の片面を成形する上型と、前記光学部品の他面を成形する下型と、前記上型及び前記下型の回転対称軸が一致するように前記下型を保持し前記上型を挿通させる挿通領域が設けられている胴型と、を備える光学部品の成形型において、前記挿通領域は、前記胴型の上端面から下端面に亘って円筒状に設けられ、前記上端面には、前記挿通領域の開口に出没自在な離型部材が設けられていることを特徴とする。
【０００７】
このように発明が構成されることにより、挿通領域を挿通する上型は型閉状態であっても、その摺動面の全面が胴型に接触する構成となる。そして型開状態に移行して、上型に光学部品が付着したとしても、上型が胴型の上端面から抜けた直後に前記離型部材が挿通領域の開口に突出するので、光学部品は上型から離型して下型に位置することとなる。
【０００８】
さらに光学部品の成形型には、前記上端面の前記挿通領域の開口に、テーパ面が設けられていてもよい。
このように発明が構成されることにより、型閉時に、上型がスムーズに胴型の上端面から挿入されることとなる。
【０００９】
さらに光学部品の成形型には、前記離型部材を前記挿通領域の開口へ突出させる方向に付勢する付勢手段が設けられていてもよい。
このように発明が構成されることにより、型閉状態で離型部材を突出方向に付勢すれば、この離型部材は、上型の摺動面に当接する状態となり、型開状態に移行すれば、上型が胴型の上端面から抜けた瞬間に、挿通領域の開口に離型部材が突出し、上型から光学部品が離型することとなる。
【００１０】
さらに光学部品の成形型において、前記胴型は複数の前記下型を保持するものであって、前記下型とその上方に係止されている前記上型とを前記回転対称軸が略一致するように案内する案内手段をさらに備えてもよい。
このように発明が構成されることにより、上型は、案内手段により対応する胴型のテーパ面の範囲内に誘導されて挿通領域に挿通する。そして、一回の型開/型閉動作で、複数の光学部品を製造することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明により、加熱軟化した素材を対向する上型及び下型でプレスする光学部品の成形型において、芯出精度を低下させることなく、型開動作の際、上型に付着した光学部品を離型させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
（第１実施形態）
図面を参照して、以下説明を行う。
まず図１に基づいて本発明の第１実施形態に係る光学部品の成形型について説明する。
第１実施形態に係る光学部品の成形型１０は、上型２０と、下型３０と、胴型４０と、離型部材５０とを含んで構成されるものである。
このように光学部品の成形型１０が構成されることにより、上型２０と下型３０とを対向させて、胴型４０を介して型開／型閉動作を実行し、光学部品Ｒ（図４（ｆ）参照）を成形する。そして、離型部材５０により上型１０に付着している光学部品を離型する。
【００１３】
上型２０は、支持部材２１と、第１円柱部材２２と、を含んで構成され、回転対称形を有している。このように上型２０が構成されることにより、加熱軟化した素材をプレスして光学部品Ｒの片面を成形することになる。
【００１４】
支持部材２１は、支持面２３においてプレス装置７０（図４参照）の上プレートに接触し、重力方向に上型２０が落下しないように、この上型２０を支持する部位である。
第１円柱部材２２は、支持部材２１の支持面２３とは反対側から延出するように設けられ、摺動面２５及び第１成形面２６が設けられている。
摺動面２５は、断面が円形形状の第１円柱部材２２の側周面をなすものであって、後記する胴型４０の挿通面４２（図２参照）と摺接することにより、上型２０と胴型４０との回転対称軸Ｚを一致させつつ、上型２０を下型３０に対し相対的に変位させる部位である。
第１成形面２６は、支持部材２１が設けられている上端とは反対側の第１円柱部材２２の下端に設けられているものであって、加熱軟化した素材をプレスして光学部品Ｒの片面を成形する部位である。
【００１５】
下型３０は、載置部材３１と、第２円柱部材３２と、を含んで構成され、回転対称形を有している。このように下型３０が構成されることにより、加熱軟化した素材に第２成形面３６がプレスして、光学部品Ｒの他面が成形されることになる。
【００１６】
載置部材３１は、載置面３３においてプレス装置７０（図４参照）の下プレートに接触し、重力方向に落下しないように、この下型３０と胴型４０を支持する部位である。
第２円柱部材３２は、載置部材３１の載置面３３とは反対側から延出するように設けられ、保持面３５及び第２成形面３６が設けられている。
保持面３５は、断面が円形形状の第２円柱部材３２の側周面をなすものであって、後記する胴型４０の挿通面４２（図２参照）と密接することにより、下型３０と胴型４０との回転対称軸Ｚを一致させつつ、胴型４０を保持する部位である。
第２成形面３６は、載置部材３１が設けられている下端とは反対側の第２円柱部材３２の上端に設けられているものであって、加熱軟化した素材をプレスして光学部品Ｒの他面を成形する部位である。
【００１７】
胴型４０は、図２に示されるように、上端面４１と、挿通面４２と、下端面４３と、テーパ面４４と、を含んで構成されている。このように胴型４０が構成されることにより、上型２０及び下型３０の回転対称軸Ｚが一致するように下型３０が保持され上型２０が挿通されるようになる。
【００１８】
上端面４１は、上型２０が挿通する挿通領域Ｖが上側に開口する部位である。そして、この上端面４１には、挿通領域Ｖの開口の周縁にテーパ面４４が設けられている。このテーパ面４４は、円錐側面の形状を有するとともに下方向に沿って絞られた形状になるように構成されている。そのような形状をテーパ面４４が有していることにより、胴型４０に挿入される上型２０は、回転対称軸Ｚから多少ずれても、第１成形面２６の周縁の一部がテーパ面４４に当接して、スムーズに挿通領域Ｖに誘導されることとなる。
また上端面４１には、そこに立設するビス４５により、後記する離型部材５０が装着されている。
【００１９】
挿通面４２は、胴型４０の上端面４１から下端面４３に亘って円筒状に設けられているものであって、挿通領域Ｖを形成する部位である。この挿通面４２は、下端面４３側から挿入される下型３０の保持面３５と密接してこの下型３０を保持するとともに、上端面４１側から挿入される上型２０の摺動面２５と摺動してこの上型２０を挿通させる部位である。
【００２０】
離型部材５０は、図２に示されるように、プレート部材５１と、スライド窓５２と、出没部位５３と、取付孔５４と、を含んで構成されている。このように構成される離型部材５０は、胴型４０の上端面４１に装着されて、挿通領域Ｖの開口にその一部（出没部位５３）が出没自在となるように遊動するものである。
【００２１】
プレート部材５１は、その片面が胴型４０の上端面４１に接触するようになっている。
スライド窓５２は、プレート部材５１の中央部に設けられ、このプレート部材５１が胴型４０の上端面４１に載置された状態で、テーパ面４４が上面視において隠れない程度の大きさを有している（図３（ａ）参照）。
出没部位５３は、スライド窓５２の周縁の一部から延出している部位であって、図２の右上にその部分断面図が示されているように、プレート部材５１よりも薄肉に形成されている。このように出没部位５３が薄肉に形成されていることにより、後記するように光学部品の側面に当接すると、光学部品と上型２０の第１成形面２６との離型をより確実に実行する。
【００２２】
取付孔５４は、プレート部材５１を貫通するように複数設けられ（図では三つ）、胴型４０の上端面４１に立設するビス４５と遊嵌して、上端面４１を遊動する離型部材５０の可動範囲を規定する部位である。本実施形態では、取付孔５４を長孔に形成することにより、その長手方向に離型部材５０が移動するようになっている。
【００２３】
離型部材５０の動作を図３を参照して説明する。
この動作説明に先立って、この離型部材５０の動作を自動化する付勢手段６０の説明を行う。
付勢手段６０は、クランプ部材６１と、ロッド６２と、バネ６３と、ピストン６４と、シリンダ６５と、圧エア弁６６とを含んで構成されものである。
このように付勢手段６０が構成されることにより、離型部材５０は、挿通領域Ｖの開口に突出する方向に付勢されるとともに、適宜、反対方向の没入方向にも付勢させることが可能になる。
【００２４】
クランプ部材６１は、離型部材５０の周縁の一部を把持するものであって、ロッド６２を介してピストン６４に連結している。このピストン６４は、シリンダ６５の内部空間を密閉状態で二つの空間に仕切るものであって、この密閉状態を維持しつつ移動して仕切られた空間の容量を可変するものである。バネ６３は仕切られた一方の空間に内在し、他方の空間の方向にピストン６４を付勢するものである。圧エア弁６６は、この他方の空間に、高圧エアを導入したりリークしたり切り替える機能を有している。
【００２５】
このような構成に基づいて付勢手段６０は、圧エア弁６６が圧エア入力状態になれば、高圧エアがシリンダ６５に導入されて、バネ６３の弾性力に逆らう方向にピストン６４が移動するとともに、クランプ部材６１が突出して、その突出方向に付勢する。
逆に、付勢手段６０の圧エア弁６６がリーク状態になれば、シリンダ６５内部のエア圧が低下して、反発するバネ６３が伸長する方向にピストン６４を移動させ、クランプ部材６１が退避して、その退避する方向（没入方向）に付勢する。
【００２６】
図３（ａ）は、圧エア弁６６をリーク状態に設定し、付勢手段６０により、離型部材５０が没入方向（図中右方向）に付勢されている状態を示している。この状態においては、離型部材５０の出没部位５３は、上面視において挿通領域Ｖ及びテーパ面４４に重ならないように、没入した状態となっている。この状態は、上型２０（図１参照）の第１成形面の周縁部分が胴型４０のテーパ面４４に当接し得るために、上型２０が胴型４０にスムーズに挿入されやすい状態となっている。
【００２７】
図３（ｂ）は、上型２０を胴型４０に挿入した状態で圧エア弁６６を圧エア入力状態に設定し、付勢手段６０により、離型部材５０が突出する方向（図中左方向）に付勢されている状態を示している。この状態においては、離型部材５０の出没部位５３は、上面視において突出するとともに上型２０の摺動面２５に当接した状態を示している。この状態において上型２０は、出没部位５３の当接を受けながらも、胴型４０に対して挿通自在な状態となっている。
【００２８】
図３（ｃ）は、圧エア弁６６が圧エア入力状態に設定された状態（付勢手段６０により、離型部材５０が突出する方向に付勢されている状態）で、胴型４０から上型２０を抜いた状態を示している。この状態においては、離型部材５０の出没部位５３は、上面視において、挿通領域Ｖに重なるようにさらに突出した状態を示している。この状態において離型部材５０は、型開して光学部品が上型２０に付着していた場合は、この光学部品の側面に当接することになる。
【００２９】
次に図４を参照して、光学部品の成形型１０の動作説明を行う。
ここで、上型２０はプレス装置７０の上側の変位プレート７２に固定され、下型３０はプレス装置７０の下側の固定プレート７１に載置されているものとする。
まず、図４（ａ）に示されるように、上型２０を上方に変位させた型開状態で、素材Ｐを下型３０の上に投入する。この素材Ｐを投入する工程は、図示しない投入手段により自動的に行われる。素材Ｐが投入された後、型閉を実行し、上型２０は下方に変位して、テーパ面４４に誘導されつつ挿通領域Ｖに挿入される。
次に、図４（ｂ）に示されるように、上型２０と下型３０とは、摺動面２５と挿通面４２とが接触することにより互いに調芯されることとなり、さらに互いに接近して第１成形面２６と第２成形面３６とが素材Ｐをプレスする。
なお、図４（ａ）（ｂ）の状態において、付勢手段６０は、離型部材５０を、挿通領域Ｖの開口から退避させるように、没入方向に付勢している。
【００３０】
次に、図４（ｃ）に示されるように、上型２０と下型３０とが所定の間隔になったところで、変位プレート７２の動きを止め、素材Ｐが冷却されて固まるの待つ。この素材Ｐが固まって型開をする直前に、付勢手段６０による付勢方向を切り替えて、離型部材５０を挿通領域Ｖへ突出する方向に付勢する。
次に、図４（ｄ）に示されるように、この状態で型開を行うと、成形された光学部品Ｒは、上型２０の第１成形面２６に付着した状態で引き上げられる。さらに、離型部材５０の出没部位５３は、上型２０の摺動面２５に当接した状態となっている。
次に、図４（ｅ）に示されるように、上型２０が胴型４０から抜けると、離型部材５０の出没部位５３は、さらに突出して光学部品Ｒの側面を当接し、これを落下させる。
次に、図４（ｆ）に示されるように、付勢手段６０を、離型部材５０が挿通領域Ｖから退避する没入方向へ付勢するように動作させ、光学部品Ｒを取り出しやすいように挿通領域Ｖの開口を広く確保する。なおこの光学部品Ｒを取り出す工程は、図示しない取出手段により自動的に行われる。
なお、説明は省略したが、図４（ａ）〜（ｆ）の工程において、型開／型閉が適切に実行されて、高品質の光学部品Ｒが成形されるように、上型２０、下型３０、胴型４０は、適宜、温度コントロールされている。
【００３１】
（第２実施形態）
次に、図５を参照して、本発明の第２実施形態に係る光学部品の成形型について説明する。第２実施形態に係る光学部品の成形型１１は、複数の上型２０，２０…と下型３０，３０…を備え、一回の型閉／型開工程により、複数の光学部品Ｒ，Ｒ…を製造することができるものである。
胴型４０´は、複数の下型３０，３０…を保持するものである。離型部材５０´は、前記胴型４０´の下型３０，３０…に対応する位置に、複数のスライド窓５２，５２…が配置されている。
【００３２】
案内手段８０は、係止部材８１と、係止孔８２と、案内棒８３と、案内孔８４と、を構成に含んでいる。このように案内手段８０が構成されることにより、係止された上型２０，２０…の複数を、対応する下型３０，３０…へ回転対称軸Ｚが略一致するように案内することになる。
ここで「略一致」とは、上型２０及び下型３０の回転対称軸Ｚが、完全一致するまでいかなくても、上型２０の先端周縁部分と胴型４０´に設けられているテーパ面４４とが、当接する程度に、一致することをいう。
係止部材８１は、複数の上型２０，２０…を係止する係止孔８２を有し、プレス装置の上側プレート７３に、これら上型２０，２０…を係止するものである。
案内棒８３は、その長手方向が、上型２０，２０…の回転対称軸Ｚ，Ｚ…に揃うように、その一端が係止部材８１に固定されているものである。
案内孔８４は、案内棒８３の自由端が挿通されるように胴型４０´に設けられ、上型２０，２０…の回転対称軸Ｚ，Ｚ…と、下型３０，３０…の回転対称軸Ｚ，Ｚ…と、が略一致するようにする部位である。
【００３３】
なお、この光学部品の成形型１１を構成するその他の構成品であって、既に前記されているものについては、同一の符号を付し、既に前記されている説明を援用することとして記載を省略する。また本実施形態において、案内手段８０の案内棒８３は上側プレート７３に、案内孔８４は下側プレート７４に設けられているが、反対である場合も取り得る。また下側プレート７４が移動し上側プレート７３が固定されているように示したが、反対である場合も取り得る。
【００３４】
次に、第２実施形態に係る光学部品の成形型の動作説明を行う。
まず、図５（ａ）に示されるように、上型２０，２０…を上方に変位させた型開状態で、素材Ｐ，Ｐ…を下型３０，３０…の上に投入する。素材Ｐが投入された後、型閉を実行し、素材Ｐをプレスした後固まらせる。この型閉工程においては、図５（ｄ）に示されるように、離型部材５０´は、挿通領域Ｖから出没部位５３が退避する没入方向に付勢されている。
次に、図５（ｂ）に示されるように、型開工程においては、成形された光学部品Ｒ，Ｒ…は、上型２０，２０…に付着した状態で引き上げられる。この状態で、離型部材５０´を上型２０，２０…に当接するように付勢させている。
次に、図５（ｃ）（ｅ）に示されるように、上型２０，２０…が胴型４０´から抜けると、離型部材５０´の出没部位５３，５３…は、さらに突出して光学部品Ｒ，Ｒ…の側面を当接し、これを落下させる。
【００３５】
以上説明したように、本発明に係る光学部品の成形型は、型開の際に上型２０に付着した光学部品Ｒを離型させる機構を有しつつ、上型２０及び下型３０を挿入させる胴型４０の挿通領域Ｖが単純な円筒形状を示している。このため成形型は、型閉状態であっても、上型２０の第１成形面２６の近傍部分は胴型４０に保持される構成をとり得る。これにより、上型２０と下型３０との調芯を十分にとることができ、成形される光学レンズＲの芯出精度を確保できる。さらに、上型２０及び下型３０を同径で構成することが可能であるため、型閉の際に加熱軟化した素材Ｐが第１成形面２６からはみ出して上型２０に回り込み、冷却中、光学部品Ｒにクラックを発生させることもない。
【００３６】
以上の説明において、光学部品は光学レンズであることを一例に説明を行ったが、これに限定されるものではない。本発明を適用することができる光学部品として他に、光学レンズを支持する鏡枠、プリズム等が挙げられる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の第１実施形態に係る光学部品の成形型の斜視図である。
【図２】第１実施形態に係る光学部品の成形型に適用される離型部材及び胴型の分解斜視図である。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は、第１実施形態に係る光学部品の成形型に適用される離型部材の動作を説明する図である。
【図４】（ａ）〜（ｆ）は第１実施形態に係る光学部品の成形型の動作を説明する図である。
【図５】第２実施形態に係る光学部品の成形型の動作を説明する図であって、（ａ）〜（ｃ）は成形型の縦断面視における動作を示し、（ｄ）（ｅ）は上面視における離型部材の動作を示す図である。
【符号の説明】
【００３８】
１０，１１  成形型
２０    上型
２１    支持部材
２３    支持面
２５    摺動面
３０    下型
３１    載置部材
３３    載置面
３５    保持面
４０，４０´  胴型
４１    上端面
４２    挿通面
４３    下端面
４４    テーパ面
５０，５０´  離型部材
５３    出没部位
６０    付勢手段
６６    圧エア弁
７０    プレス装置
８０    案内手段
Ｐ      素材
Ｒ      光学部品
Ｖ      挿通領域
Ｚ      回転対称軸
【図１】
2008001530.tif 000003
【図２】
2008001530.tif 000004
【図３】
2008001530.tif 000005
【図４】
2008001530.tif 000006
【図５】
2008001530.tif 000007