(57)【要約】【課題】ガラス光学素子成形機に於いて、不活性ガスの使用量が少なく、成形型の酸化現象が極めて少なく、その結果、高品質の光学素子を生産することができる光学素子成形機を提供することを課題とする。【解決手段】本発明の光学素子成形機は、高温下で成形型や硝材と化学反応を少なくとも起こしにくい不活性ガスを供給する不活性ガス供給手段と、前記成形型及び硝材を加熱しつつ前記成形型を介して前記硝材に加圧力を供給する成形手段とを具えた成形室と、前記成形型及び硝材を成形機に供給する供給室とを少なくとも具えた光学素子成形機において、前記供給室と前記成形室は、相対的に前記成形室の圧力が大きくなるように設定されていることを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高温下で成形型や硝材と化学反応を少なくとも起こしにくい不活性ガスを供給する不活性ガス供給手段と、前記成形型及び硝材を加熱しつつ前記成形型を介して前記硝材に加圧力を供給する成形手段とを具えた成形室と、前記成形型及び硝材を成形機に供給する供給室とを少なくとも具えた光学素子成形機において、
前記供給室と前記成形室は、相対的に前記成形室の圧力が大きくなるように設定されていることを特徴とする光学素子成形機。
【請求項２】
前記供給室と前記成形室との間には、少なくとも前記成形型又は前記硝材の前記供給室から前記成形室への移送時以外には隔離可能な隔離手段を具えることを特徴とする請求項１に記載の光学素子成形機。
【請求項３】
更に、前記成形室で成形された硝材及び前記成形型を光学素子成形機から取り出す取出室を前記供給室とは別に具え、前記取出室は、前記成形室より低い圧力に設定されていることを特徴とする請求項１に記載の光学素子成形機。
【請求項４】
前記成形室と前記取出室の間には、少なくとも前記成形型又は硝材の移送時以外には前記成形室と前記取出室の間を隔離可能とする隔離手段を具えることを特徴とする請求項３に記載の光学素子成形機。
【請求項５】
前記成形室と前記取出室の間には、少なくとも前記成形室から移送された前記成形型及び前記硝材を冷却する冷却手段を有したことを特徴とする請求項１に記載の光学素子成形機。
【請求項６】
前記供給室と前記成形室との間に前記成形型又は硝材を搬送する搬送手段が設置された搬送室を設けたことを特徴とする請求項１に記載の光学素子成形機。
【請求項７】
前記搬送室は、前記成形室と前記成形室で成形された硝材及び前記成形型を光学素子成形機から取り出す取出室との間にも位置しており、前記搬送室内に前記成形型及び前記硝材を冷却する冷却手段が設けられていることを特徴とする請求項６に記載の光学素子成形機。
【請求項８】
前記供給室は、更に前記成形型又は硝材が導入された後に、減圧可能な減圧手段を設けたことを特徴とする請求項１に記載の光学素子成形機。
【請求項９】
前記取出室は、前記成形室から供給される不活性ガスを排気する排気手段を具えることを特徴とする請求項３に記載の光学素子成形機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガラス母材を加熱、成形することにより光学機器等に使用される光学素子を製造する光学素子成形機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
レンズ等の光学素子を研磨加工等をして製造する代りに、光学素子成形機で加熱、軟化させたガラス母材を成形型でガラス成形することにより製造する技術が実用化されている。
【０００３】
従来の光学素子成形機では光学素子の成形を以下のような工程で行なっている。▲１▼先ず光学素子成形機に成形型とガラス母材とをセットする。▲２▼成形型とガラス母材とを加熱し、ガラス母材が軟化したら、ガラス母材を成形型に加圧して成形型の型面の形状をガラス母材に転写する。▲３▼成形後に成形型とガラス母材とを冷却し、成形された光学素子を成形型から取り外し、光学素子成形機から取り出して成形工程が終了する。
【０００４】
ガラス成形に於いては、成形型の材料として一般に金属を使用しているので、雰囲気の空気中の酸素ガスが高温の成形型に触れると、成形型の表面および、スリーブの内壁面が酸化する。以下、成形型とスリーブ等を含めた一式を成形型部材と呼ぶ。この酸化を防ぐ為に、従来の光学素子成形機では、ガラス成形を密閉容器中で行なうようにされていて、上記▲１▼で該密閉容器中に成形型部材とガラス母材をセットし、密閉容器中を空気から不活性ガスに置換し、雰囲気ガス中に酸素ガスが含まれないようにしてから上記▲２▼の工程に移るようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の光学素子成形機は、上記▲３▼で光学素子成形機の密閉容器を一旦大気に直接開放してからでないと、該密閉容器から成形型と光学素子とを取り出すことができない。大気に開放すると、密閉容器の中に入っていた不活性ガスは散逸して失われる。次のガラス母材と成形型部材とを再び密閉容器にセットした後に、再度不活性ガスを供給して密閉容器内を空気から不活性ガスに置換しなければならない。即ち新しいガラス母材の成形の度毎に高価な不活性ガスが大量に消費され、これは成形コストを高くしていた。この不活性ガスへの置換が不充分で、成形型部材の内部や細部の酸素と不活性ガスとの置換が完全に行われないと、成形型内部に残留した酸素が成形型部材を酸化させてしまうことがあった。成形型部材が酸化すると、成形された光学素子にくもり等が生じ、光学素子の品質が低下していた。
【０００６】
そこで、上記酸素が密閉容器中で成形型部材の内部や細部を含めて充分に不活性ガスに置換されたかどうかの程度、即ち置換品質を上げることが課題の一つとなっていた。
【０００７】
本発明は以上の問題を解決し、成形型部材の酸化現象が極めて少なく、その結果、高品質の光学素子を生産することを可能とする光学素子成形装置を提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決する為の手段】
以上の課題を解決する為に、本発明の第一の態様の光学素子成形機は、高温下で成形型や硝材と化学反応を少なくとも起こしにくい不活性ガスを供給する不活性ガス供給手段と、前記成形型及び硝材を加熱しつつ前記成形型を介して前記硝材に加圧力を供給する成形手段とを具えた成形室と、前記成形型及び硝材を成形機に供給する供給室とを少なくとも具え、前記供給室と前記成形室は、相対的に前記成形室の圧力が大きくなるように設定されていることを特徴とする光学素子成形機である。
【０００９】
本発明の第二の態様の光学素子成形機は、第一の態様における光学素子成形機であって、前記供給室と前記成形室との間には、少なくとも前記成形型又は前記硝材の前記供給室から前記成形室への移送時以外には隔離可能な隔離手段を有する光学素子成形機である。
【００１０】
本発明の第三の態様の光学素子成形機は、第一の態様における光学素子成形機であって、更に、前記成形室で成形された硝材及び前記成形型を光学素子成形機から取り出す取出室を前記供給室とは別に具え、前記取出室は、前記成形室より低い圧力に設定されていることを特徴とする光学素子成形機である。
【００１１】
本発明の第四の態様の光学素子成形機は、第三の態様における光学素子成形機であって、前記成形室と前記取出室の間には、少なくとも前記成形型又は硝材の移送時以外には前記成形室と前記取出室の間を隔離可能とする隔離手段を具えることを特徴とする光学素子成形機である。
【００１２】
本発明の第五の態様の光学素子成形機は、第一の態様における光学素子成形機であって、前記成形室と前記取出室の間には、少なくとも前記成形室から移送された前記成形型及び前記硝材を冷却する冷却手段を有したことを特徴とする光学素子成形機である。
【００１３】
本発明の第六の態様の光学素子成形機は、第一の態様における光学素子成形機であって、前記供給室と前記成形室との間に前記成形型又は硝材を搬送する搬送手段が設置された搬送室を設けたことを特徴とする光学素子成形機である。
【００１４】
本発明の第七の態様の光学素子成形機は、第六の態様における光学素子成形機であって、前記搬送室は、前記成形室と前記成形室で成形された硝材及び前記成形型を光学素子成形機から取り出す取出室との間にも位置しており、前記搬送室内に前記成形型及び前記硝材を冷却する冷却手段が設けられていることを特徴とする光学素子成形機である。
【００１５】
本発明の第八の態様の光学素子成形機は、第一の態様における光学素子成形機であって、前記供給室は、更に前記成形型又は硝材が導入された後に、減圧可能な減圧手段を設けたことを特徴とする光学素子成形機である。
【００１６】
本発明の第九の態様の光学素子成形機は、第三の態様における光学素子成形機であって、前記取出室は、前記成形室から供給される不活性ガスを排気する排気手段を具えることを特徴とする光学素子成形機である。
【００１７】
【発明の実施の形態】
［第一実施形態］
図１は本実施形態の光学素子成形機であり、その内部断面図を示す。又、図２は搬送機構８を示す平面図を、図３は成形型集合体２３を、図４は加熱機構を示す。図１、図２、図３、図４を参照して本発明の実施の形態の光学素子成形機を説明する。
【００１８】
図１にて、本発明の実施の形態の光学素子成形機は、供給室１と中間室２と成形室３と取出室４と搬送機構５、７、８と成形兼搬送機構６とを具える。尚、Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ、ＩＶ、Ｖ、Ｖ’、ＶＩは成形型集合体２３の位置を示す。
【００１９】
本実施形態の光学素子成形機の供給室１はＩの位置とロータリポンプ等の真空ポンプ９と不活性ガス導入部１０と圧力計１９と仕切りバルブ４７と成形型集合体２３を外部からセットする為の前扉（不図示）とを具える。Ｉの位置は成形型集合体２３を外部からセットする位置である。開閉軸５３の回りに弁体を反時計回りに回転させて、仕切りバルブ４７を閉め、成形型集合体２３をＩの位置にセットし、前扉を閉め、供給室１を密閉した状態で真空ポンプ９を働かせると、供給室１内を真空雰囲気にすることができる。又、供給室１が真空に到達したら排気を止め、不活性ガスをガス導入部１０から導入させれば、供給室１の内部を不活性ガス雰囲気にし、酸素を成形型集合体２３から排除することができる。その供給室１内の不活性ガスの圧力を圧力計１９で測定することができるので、不活性ガス導入部１０の調節をすることにより供給室１内を所望の圧力の不活性ガス雰囲気に調節することができる。又、供給室１内の雰囲気は前扉を開けることで大気雰囲気に置換されてしまうが、供給室１の容積は成形機全体から見れば小さいので、不活性ガスの消費量を減らすことができる。又、成形型集合体２３をＩの位置からＩＩの位置へ搬送する為に搬送軸３８を上昇させる時には開閉軸５３の回りに弁体を時計回りに回転させて、仕切りバルブ４７を開ける。
【００２０】
本実施形態の光学素子成形機の中間室２は、ＩＩの位置と、ＩＩＩの位置と、Ｖ’の位置と、Ｖの位置と、冷却機構１７、１８と、不活性ガス導入部１１と、不活性ガス排出部１５と、中間室２内の圧力を測定するための圧力計２０と、を具える。
【００２１】
ＩＩの位置は、搬送軸３８の上昇によって供給室１のＩの位置から搬送された成形型集合体２３を搬送機構８が受取る位置である。ＩＩＩの位置は搬送機構８が搬送した成形型集合体２３を成形兼搬送機構６に受け渡す位置である。Ｖ’の位置は成形済みの成形型集合体２３を冷却する位置である。Ｖの位置は、冷却が終了して、搬送機構８が搬送した成形型集合体２３を搬送機構７に受け渡す位置である。
【００２２】
中間室２の圧力は圧力計２０で圧力を測定しながら、不活性ガス導入部１１からのガス導入量と不活性ガス排出部１５からのガス排出量とを調整することにより所望の圧力に調節することができる。冷却機構１７、１８は、水冷された金属ブロックから構成され、搬送機構８が成形型集合体２３を冷却機構１７に載置し、その後、冷却機構１７を矢印５７で示すように上昇させ、冷却機構１７、１８を成形型集合体２３の上面と下面に押し当て、熱伝導による冷却を行なう。
【００２３】
本実施形態の光学素子成形機の成形室３はＩＶの位置と不活性ガス導入部１２と軸シール１６とガス流路５０と圧力計２１と加熱ヒータ２４と熱電対２５とを具える。ＩＶの位置は成形型集合体２３の不活性ガス置換と加熱と成形をする為の位置である。圧力計２１で圧力を測定しながら不活性ガス導入部１２を調整することにより成形室３の不活性ガスを所望の圧力に調節することができる。ガス流路５０は成形室３と中間室２とを連通するように軸シール１６の回りに開けられた複数の小さな孔であり、成形室３の圧力が過大にならないように、又中間室２と適度な圧力差を保つことができるようなコンダクタンスを持つように孔の数と大きさを決めている。加熱ヒータ２４は、加熱成形位置ＩＶにある成形型集合体２３を熱電対２５で温度を測定しながら加熱し、ガラス母材を成形に適した粘度にする。
【００２４】
本実施形態の光学素子成形機の取出室４はＶＩの位置と不活性ガス導入部１３と不活性ガス排出部１４と圧力計２２と仕切りバルブ４８と成形型集合体２３を光学素子成形機の外へ取り出す為の前扉（不図示）を具える。ＶＩの位置は搬送軸４０の下降によって中間室２から搬送された成形型集合体２３を外部への取り出しの為に保持する位置である。取出室４では、開閉軸５４の回りに弁体を時計回りに回転させて、仕切りバルブ４８を閉め、前扉を閉めた状態で圧力計２２で圧力を測定しながら不活性ガス導入部１３と不活性ガス排出部１４に接続された排気ポンプを調整することにより取出室４の内部を所望の圧力の不活性ガス雰囲気にすることができる。また、不活性ガス排出部１４に接続された排気ポンプを制御することで、不活性ガス導入部１２から導入された不活性ガスが、取出室４に向かって流れが常に生ずるようになる。このようにすることにより、取出室４が大気中に開放されたとしても、酸素が成形室３に到着しにくくなっている。なお、取出室４の容積は不活性ガスの消費量を減らす為に出来るだけ小さくされることが好ましい。又、搬送軸４０を下降させて成形型集合体２３をＶの位置からＶＩの位置へ下降させるときには、開閉軸５４の回りに弁体を反時計回りに回転させて、仕切りバルブ４８を開けるように構成されている。
【００２５】
次に、成形型集合体２３は図３に示されるように構成されている。以下成形型集合体２３を図３を参照して説明する。成形型集合体２３は上成形型２６と下成形型２７とスリーブ２８とガラス母材２９と搬送台３０とを具える。下成形型２７とガラス母材２９と上成形型２６とはこの順番でスリーブ２８に嵌めこまれ、これらがスリーブ２８の内壁に沿って上下に動けるように嵌合されている。スリーブ２８と上成形型２６とガラス母材２９と下成形型２７とは搬送台３０に載置され、搬送台３０の側面には搬送用の窪み３１が設けられている。この搬送用の窪み３１は中間室２で搬送機構８が成形型集合体２３を搬送するために用いられる。又、上成形型２６には熱電対２５挿入孔３２が開けられており、そこに熱電対２５を挿入することにより上成形型２６の温度を測ることができる。また、下成形型２７にも上成形型２６と同様な挿入孔と、搬送台３０にその挿入孔と連通するような貫通孔を設けて、そこに熱電対を挿入して、下成形型２７の温度を計測できるようにしても良い。
【００２６】
次に、本実施形態の光学素子成形機の搬送機構５、６、７、８について説明する。
【００２７】
本実施形態の光学素子成形機の搬送機構８の上面図を図２に示す。図２、図１を参照して本実施形態の光学素子成形機の搬送機構８を説明する。
【００２８】
本実施形態の光学素子成形機の搬送機構８は成形型集合体２３をＩＩの位置からＩＩＩの位置へ、ＩＩＩの位置からＶ’の位置へ、Ｖ’の位置からＶの位置へ搬送することができるよう構成されている。又、ＩＩの位置ではＩの位置から搬送機構５によって搬送された成形型集合体２３を受取ることができるように構成されている。ＩＩＩの位置では成形兼搬送機構６へ成形型集合体２３を受け渡すことができ、成形兼搬送機構６から成形済の成形型集合体２３を受取ることができるように構成されている。Ｖ’の位置では冷却機構１７へ成形済の成形型集合体２３を受け渡すことができ、冷却機構１７から冷却済の成形型集合体２３を受け取ることができるように構成されている。Ｖの位置では搬送機構７へ成形型集合体２３を受け渡すことができるように構成されている。
【００２９】
本実施形態の光学素子成形機の搬送機構８は本体の主要部分が中間室２の中に設けられ、ボールネジ４１とボールネジ４１に螺合させた移動機構４３とボールネジ４１を回転させる為のモータ４２とを具える。又、移動機構４３はその先端部に把持部４４を具え、不図示の開閉機構で把持部４４を４５で示す方向に開閉することができる。又、把持部４４は４６の矢印で示す方向に把持部４４単独で移動可能な構造を有する。図２はＡの方向に移動した把持位置を示す。把持部４４はＡの方向に移動して、成形型集合体２３を把持する動作を行い、ＩＩ〜Ｖの位置間での搬送が行なわれ、Ｂの方向に移動して、把持部４４が退避し、移動機構４３をＩＩ〜Ｖの位置間で干渉なく移動させることができる。
【００３０】
搬送機構８が成形型集合体２３を受け取る方法を以下の具体例で説明する。
【００３１】
ＩＩの位置で、搬送機構８は以下のように動作し、供給室１から搬送された成形型集合体２３を受け取る。移動機構４３は、把持部４４を開き、Ｂ方向に後退させ退避させた状態でＩＩの位置まで移動する。ＩＩの位置には搬送軸３８の上昇によって、成形型集合体２３が待機している。その状態で、把持部４４をＡの方向に前進させ把持部４４を閉じて成形型集合体２３の搬送用窪み３１を挟むことにより成形型集合体２３を把持する。その後、搬送軸３８を下降させることができる。この把持の様子を図３に示す。成形型集合体２３を把持した状態でモータ４２を回転させて成形型集合体２３を左方向へ移動させることにより搬送が行なわれる。
【００３２】
搬送機構８が成形型集合体２３を受け渡す方法を以下の具体例で説明する。
【００３３】
ＩＩＩの位置で、搬送機構８は以下のように動作し、供給室１から搬送した成形型集合体２３を受け渡す。移動機構４３は、把持部４４を閉じて、成形型集合体２３を把持した状態でＩＩＩの位置まで移動する。ＩＩＩの位置に於いて、搬送された成形型集合体２３は、成形兼搬送機構６の頂上部４９の真上に位置する。その状態で、移動機構４３の把持部４４を開いて成形型集合体２３の把持を解除することにより成形型集合体２３は頂上部４９に載置される。このようにして受け渡しを終了させ、その後、移動機構４３は把持部４４を退避方向Ｂへ後退させ、次の搬送位置まで移動する。モータ４２を正転させれば左方向へ、逆転させれば右方向に移動機構４３を移動させることができる。
【００３４】
他のＶの位置、Ｖ´の位置等での成形型集合体２３の受け渡しと受取りの動作方法は上に説明した方法と概略同じであるので説明を省略する。
【００３５】
本実施形態の搬送機構５は、搬送軸３８とガイド及びシール機構３３と圧空シリンダ機構（不図示）とを具える。搬送軸３８の頂上部３７に成形型集合体２３を載置し、開閉軸５３の回りに弁体を時計回りに回転させて、仕切りバルブ４７を開けた状態で、搬送軸３８をガイド及びシール機構３３に沿って上昇させることにより供給室１のＩ位置から中間室２のＩＩ位置へ成形型集合体２３を搬送する。搬送を終えると、搬送軸３８の頂上部３７をＩの位置にまで戻す。
【００３６】
本実施形態の光学素子成形機の成形兼搬送機構６は、軸３９とガイド機構３４と圧空シリンダ機構（不図示）と軸シール３５、１６とを具える。
【００３７】
搬送に当たっては、中間室２のＩＩＩの位置で、搬送機構８から受け渡され、頂上部４９に成形型集合体２３が載置された軸３９を、ＩＩＩの位置から成形室３のＩＶの位置までガイド機構３４に沿って上昇させる。この上昇によって、熱電対２５が成形型集合体２３の熱電対２５挿入孔３２に挿入され、成形時の温度が測定可能になる。この段階では未だ上成形型２６の上面は突き当て面５１に突き当たっていない。この状態で成形型集合体２３の不活性ガス供給と加熱とを行なう。不活性ガス供給と加熱が終了すると成形を行なう。
【００３８】
成形に当たっては、搬送終了の状態から、更に搬送軸３９を、上方に移動させて、上成形型２６が突き当て面５に突き当てられる。更に、搬送軸３９を上方に移動するように駆動力を与えることで、上成形型２６と下成形型２７とがガラス母材２９に対して相対的に移動し、上成形型２６と下成形型２７とがガラス母材２９に接触し密着してガラス母材２９が成形される。成形を終えると、搬送軸３９の頂上部４９を下降させて成形型集合体２３をＩＩＩの位置にまで戻す。
【００３９】
このように中間室２の上に成形室３を設け、更に成形兼搬送機構６は、中間室２と成形室３との間での成形型集合体２３の搬送と、成形型集合体２３の上成形型２６と下成形型２７の間での加圧とを同一部材で行えるようにしたので、省スペースでかつ安価な光学素子成形機を得ることが可能となった。また、成形室３では成型時に不活性ガスを導入しているが、従来成形室３だけで不活性ガスを導入しただけでは、成形室に酸素が残存していたため、成型時に成形室３に存在する各部品を酸化してしまっていたが、本光学素子成形機では供給室１を一旦真空にして酸素を極力排除しているため、成型時に発生する酸化を極力防ぐことができるようになった。
【００４０】
本実施形態の光学素子成形機の搬送機構７は、搬送軸４０とガイド機構３６と圧空シリンダ機構（不図示）とを具える。搬送に当たっては、開閉軸５４の回りに弁体を反時計回りに回転させて、仕切りバルブ４８を開けた状態で、中間室２のＶの位置で搬送機構８から受け渡され、頂上部５２に成形型集合体２３が載置された搬送軸４０を、Ｖの位置から取出室４のＶＩの位置まで下降させる。取出室４の前扉を開ければ、頂上部５２から成形型集合体２３が取り外し可能となる。
【００４１】
本実施形態の光学素子成形機では、酸素等の活性ガスを極力減らした条件で成形型集合体２３の加熱、成形を行なうために、中間室２と供給室１との間、成形室３と中間室２との間、及び中間室と取出室４との間に圧力差を設けている。即ち、本実施形態の光学素子成形機では、例えば供給室１から中間室２へ成形型集合体２３を搬送する時に供給室１から中間室２へ流入する酸素等の活性ガスの流入量を減らす為に、中間室２の圧力を供給室１の圧力よりも高めてある。中間室２と供給室１との圧力差は高い程、活性ガスのこの流入防止効果は高まるが、圧力差を高くし過ぎると、仕切りバルブ４７を開けたときに不活性ガスが吹き出すので好ましくなく、供給室１の前扉を開けて成形型集合体２３をセットするときに散逸する不活性ガスの量が増える点でも好ましくない。このことは取出室４で外部に成形型集合体２３を取り出す場合についても言える。又、逆に圧力差を低くし過ぎると活性ガスの流入防止効果が低くなる。好ましい圧力差は、１ｈＰａ以上〜１０ｈＰａ以下である。同様な理由で、成形室３の圧力は中間室２の圧力よりも１ｈＰａ以上〜１０ｈＰａ以下だけ高くされることが好ましく、中間室２の圧力は取出室４の圧力よりも１ｈＰａ以上〜１０ｈＰａ以下だけ高くされることが好ましい。
【００４２】
また、中間室２と供給室１、中間室２と取出室４のあいだには、仕切りバルブ４７、４８を設けることで、中間室２に存在する不活性ガスを不用意に消費することを抑えている。特に供給室１は成形型集合体２３から酸素を排除するため、真空引きしている。そのときに、不活性ガスの無駄な放出を抑えることができる。
【００４３】
このように構成することにより、中間室２の不活性ガスの純度を供給室１や取出室４の不活性ガスの純度よりも高く、又、成形室３の不活性ガスの純度を中間室２の不活性ガスの純度よりも高くすることができる。
【００４４】
尚、供給室１と取出室４は成形型集合体２３のセットと取り出しのときには必ず大気圧にしなければならない。その為に、供給室１と取出室４に於ける不活性ガスの圧力はほぼ大気圧にすることが好ましい。
【００４５】
本実施形態の光学素子成形機は、以上述べたような圧力調整をする為に、不活性ガス導入部１０、１１、１２、１３に圧力制御器やガス流量制御器を、又、不活性ガス排出部１４、１５にガス流量制御器を設けている。
【００４６】
又、本実施形態の光学素子成形機で用いる不活性ガスとしては消費金額の点で高純度の窒素ガスが好ましいが、必要に応じて高純度のアルゴン、ネオン等の稀ガスを用いても良い。
【００４７】
本実施形態の光学素子成形機は以下のような手順で成形を行なう。以下に図１、図２、図３、図４を用いて成形工程を説明する。
（１）先ず供給室１のＩの位置に成形型部材２３を手又は自動供給機でセットする。
（２）次に供給室１を真空ポンプ９で排気し、真空に到達したら、排気を止める。
（３）不活性ガス導入部１０から不活性ガスを導入し、中間室２との圧力差を所定値にした状態で仕切りバルブ４７を開け、搬送機構５が成形型集合体２３をＩの位置からＩＩの位置へ搬送し、ＩＩの位置で成形型集合体２３を搬送機構８に受け渡す。受け渡し終了後、搬送機構５の頂上部３７を供給室まで戻し、仕切りバルブ４７を閉める。
（４）搬送機構８は成形型集合体２３をＩＩＩの位置に搬送し、成形兼搬送機構６に受け渡す。
（５）成形兼搬送機構６は成形型集合体２３をＩＩＩの位置からＩＶの位置まで移動する。この位置で成形型集合体２３の不活性ガス置換と加熱とを行い、不活性ガス置換と加熱の終了後に成形を行なう。
（６）成形を終えたら、軸３９を下降させ、成形型集合体２３をＩＶの位置からＩＩＩの位置まで戻す。
（７）成形兼搬送機構６は成形型集合体２３をＩＩＩの位置で搬送機構８へ受け渡す。
（８）搬送機構８は成形済の成形型集合体２３をＩＩＩの位置からＶ´の位置へ搬送する。
（９）搬送機構８は成形型集合体２３をＶ´の位置で冷却機構１７に受け渡し、冷却機構１７、１８により成形型集合体２３の冷却を行なう。
（１０）搬送機構８は冷却済の成形型集合体２３を冷却機構１７から受取り、Ｖ´の位置からＶの位置へ搬送する。
（１１）搬送機構８はＶの位置で成形型集合体２３を搬送機構７に受け渡す。
（１２）搬送機構７は仕切りバルブ４８を開けた状態で成形型集合体２３をＶの位置からＶＩの位置へ搬送する。搬送終了後仕切りバルブ４８を閉める。
（１３）ＶＩの位置で前扉を開け、成形処理を終了した成形型集合体２３を外部に取り出す。
【００４８】
以上説明した、▲１▼ＩとＩＩの位置での処理、▲２▼ＩＩＩとＩＶの位置での処理、▲３▼Ｖ´の位置での処理、▲４▼ＶとＶＩの位置での処理の４つの処理は相互に干渉しないで行うことができる。即ちこれら４つの処理は並行して行うことができるので、本実施形態の光学素子成形機は４個の成形型集合体を同時に並行処理することができる。
【００４９】
従って、本実施形態の光学素子成形機は生産数が多い（スループットが高い）。
【００５０】
又、本実施形態の光学素子成形機は成形室３を大気に曝すことなく、中間室２よりも高圧に、中間室２を供給室１や取出室４よりも高圧に、成形室３と外部との間で差圧が二重に取られている。更に成形型集合体をセット後に供給室１を一度真空にして、酸素等の活性ガスを脱ガスしてから不活性ガス雰囲気にしているので、成形型集合体のセットや取り出しの際にも成形室３の不活性ガス雰囲気中へ流れ込む酸素等の活性ガスの量が極めて少ないので、上成形型２６、下成形型２７が酸化することが殆どない。その為、本実施形態の光学素子成形機を用い、以上の工程で成形された光学素子は成形された面である光学面にくもりがない。
【００５１】
又、本実施の形態の光学素子成形機は成形型集合体２３を用いて成形している。成形型集合体２３は、図３を見れば分かるようにスリーブ２８が成形型２６のガイドの役割を持っているので、上成形型２６、下成形型２７の傾きが少なく、従来の光学素子成形機と較べて、成形された光学素子に偏心が少ない。
【００５２】
本実施形態の光学素子成形機はくもりがなく、偏心が少ない高品質の光学素子を成形することができる。
［第二実施形態］
本実施形態の光学素子成形機を図１を参照して説明する。
【００５３】
本実施形態の光学素子成形機は図１に於いて、供給室１から真空ポンプ９を取り除き、不活性ガス排出部を新たに設けた構成である。他の中間室２、成形室３、取出室４、搬送機構５、搬送機構６、搬送機構７、搬送機構８の構成については第一実施形態のものと同じである。
【００５４】
本実施形態の光学素子成形機では、成形工程で、第一実施形態の成形工程に於ける（２）の工程の、「次に供給室１を真空ポンプ９で排気し、真空に到達したら、排気を止める。」工程を行なわないで（３）以降の工程に進む。従って（３）の工程での供給室１の不活性ガス雰囲気中の酸素ガス等の活性ガスの量が第一実施形態に於ける程は少なくないので、中間室２を通って成形室に流れ込む酸素等の活性ガスの量は第一実施形態よりも多い。
【００５５】
しかしながら、本実施形態の光学素子成形機は４個の成形型集合体を同時に並行処理することができる。従って、本実施形態の光学素子成形機は生産数が多い（スループットが高い）。
【００５６】
又、本実施形態の光学素子成形機は成形室３を大気に曝すことなく、中間室２よりも高圧に、中間室２を供給室１や取出室４よりも高圧に、成形室３と外部との間で差圧が二重に取られている。二重にしている為に、成形型集合体のセットや取り出しの際にも成形室３の不活性ガスへ流れ込む酸素等の活性ガスの量が少ないので、上成形型２６、下成形型２７が酸化することが殆どなく、本実施形態の光学素子成形機を用い、成形された光学素子は第一実施形態のもの程ではないが、成形された面である光学面にくもりが殆どない。
［第三実施形態］
本実施形態の光学素子成形機を図１を参照して説明する。
【００５７】
本実施形態の光学素子成形機は図１に於いて、供給室１から真空ポンプ９を取り除き、不活性ガス排出部を新たに取り付けた第二実施形態の構成から、更に成形室３を取り外し、中間室２のＩＩＩの位置で成形型集合体２３を成形するようにしたものである。本実施形態の光学素子成形機は供給室１と中間室２と取出室３を具える。ＩＩＩの位置で成形型集合体２３の成形をする為に、中間室には成形型集合体２３を加熱するための加熱ヒータや成形中の温度を測定する為の温度計を設けている。成形室３が無いので、ＩＩＩの位置とＩＶの位置間の搬送は不要であり、６は成形専用の成形型への加圧機構となる。
【００５８】
本実施形態の光学素子成形機は４個の成形型集合体２３を同時に並行処理することができる。従って、本実施形態の光学素子成形機は生産数が多い（スループットが高い）。
【００５９】
又、本実施形態の光学素子成形機は中間室２（本実施形態では成形を行なう）を大気に曝すことなく、供給室１や取出室４よりも高圧にしているので、成形型集合体２３のセットや取り出しの際にも中間室２の不活性ガス雰囲気中へ流れ込む酸素等の活性ガスの量が少ないので、上成形型２６、下成形型２７が酸化することが少なく、本実施形態の光学素子成形機を用い、成形された光学素子は第二実施形態程ではないが、成形された面である光学面にくもりが少ない。
［第四実施形態］
本実施形態の光学素子成形機を図１を参照して説明する。
【００６０】
本実施形態の光学素子成形機は図１に於いて、供給室１から真空ポンプ９を取り除き、不活性ガス排出部を新たに取り付けた第二実施形態の構成から、更に成形室３と取出室４とを取り除き、供給室１と中間室２との構成としたものである。本実施形態では、成形型集合体２３をＩの位置にセットし、中間室２のＩＩの位置で不活性ガス置換と加熱と成形を行い、その後、再び供給室１のＩの位置に搬送し、供給室１のＩの位置から外部に取り出させれる。このような構成では搬送機構５だけで成形型集合体２３を搬送することができる。従って、本実施形態の光学素子成形機は成形兼搬送機構６と搬送機構７と搬送機構８とを持たない。ＩＩの位置で成形型集合体２３の成形をする為に、ＩＩの位置には成形型集合体２３を加熱するための加熱ヒータや成形中の温度を測定する為の温度計を設けている。
【００６１】
本実施形態の光学素子成形機は成形を行なう中間室２を大気に曝すことなく、成形型集合体２３の供給、取り出しを行なう供給室１よりも高圧にしているので、成形型集合体２３のセットや取り出しの際にも中間室２（ＩＩの位置で成形を行なう）に流れ込む酸素等の活性ガスの量が少ないので、上成形型２６、下成形型２７が酸化することが殆どなく、本実施形態の光学素子成形機を用い、成形された光学素子は、成形された面である光学面に第三実施形態と同程度にくもりが少ない。
【００６２】
しかしながら本実施形態の光学素子成形機は成形型集合体２３を並行して処理することができないので、スループットはそれほど高くないが、従来の光学素子の成形機よりは高いスループットを有する。
【００６３】
又、第一〜第四の実施形態の光学素子成形機は、上成形型２６、下成形型２７等の成形型が錆びにくいので、成形型の錆の除去などの為のメンテナンス時間を短縮することができる。
【００６４】
【発明の効果】
本発明によれば、成形型の加熱、成形時に、成形型の回りを高純度な不活性ガス雰囲気にすることができるので、成形型の酸化が少なく、くもりが少ない高品質の光学素子を成形することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一実施形態の光学素子成形機を示す側面図である。
【図２】本発明の第一〜第三実施形態の光学素子成形機の搬送機構８を示す図である。
【図３】本発明の第一〜第四実施形態の光学素子成形機に用いる成形型集合体を示す図である。
【図４】本発明の第一〜第二実施形態の光学素子成形機の加熱ヒータ回りの図である。
【符号の説明】
１    供給室
２    中間室
３    成形室
４    取出室
５、７、８    搬送機構
６    成形兼搬送機構
９    真空ポンプ
１０、１１、１２、１３  不活性ガス導入部
１４、１５  不活性ガス排出部
１６、３５  軸シール
１７、１８  冷却機構
１９、２０、２１、２２  圧力計
２３  成形型集合体
２４  加熱ヒータ
２５  熱電対
２６  上成形型
２７  下成形型
２８  スリーブ
２９  ガラス母材
３０  搬送台
３１  搬送用の窪み
３２  熱電対２５の挿入孔
３３、３６  ガイド及びシール機構
３４  ガイド機構
３７、４９、５２  頂上部
３８、４０  搬送軸
３９  軸
４１  ボールネジ
４２  モータ
４３  移動機構
４４  把持部
４５  把持の開閉を示す
４６  把持部４４の把持位置Ａ、退避位置Ｂへの移動を示す
４７、４８  仕切りバルブ
５０  ガス流路
５１  付き当て面
５３、５４  仕切りバルブ開閉軸
５５  石英管
５６  耐火物
５７  矢印
【図１】
2004244243.tif 000003
【図２】
2004244243.tif 000004
【図３】
2004244243.tif 000005
【図４】
2004244243.tif 000006