(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性材料を所望の形状に押圧成形する金型面をそれぞれ有する複数の金型部材で構成される金型と、
複数の金型部材をそれぞれ固定する複数の金型固定部材で構成される金型固定部と、
前記複数の金型固定部材を介して前記複数の金型部材をそれぞれ支持すると共に、相互に接近及び離反させる金型支持部と、
前記熱可塑性材料を成形可能温度に加熱する面状加熱体と、を備え、
前記面状加熱体が前記金型固定部の内部に設けられていて、
前記金型固定部材は、前記金型部材に接触固定される固定面に平行な分割面で分離可能な複数の固定部材により構成されており、
前記面状加熱体は、電気抵抗発熱部と複数の電極とで構成され、
前記複数の電極と前記複数の固定部材を分離可能に相互に固定する複数の締結部材が、電気的に接続されることにより外部接続端子を構成している、
ことを特徴とする熱可塑性材料のプレス成形装置。
【請求項２】
前記複数の固定部材のうち少なくとも一つの固定部材の分割面に前記面状加熱体を格納する面状加熱体格納凹部を設けたことを特徴とする請求項１に記載の熱可塑性材料のプレス成形装置。
【請求項３】
前記面状加熱体の熱を前記固定部材に伝達させる熱伝導部材を前記面状加熱体格納凹部に配置したことを特徴とする請求項２に記載の熱可塑性材料のプレス成形装置。
【請求項４】
前記面状加熱体の前記電気抵抗発熱部は、前記面状加熱体により加熱される前記金型部材の金型面における所望の温度分布に対応したパターン形状を有している、ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の熱可塑性材料のプレス成形装置。
【請求項５】
前記面状加熱体は、複数の電気抵抗発熱部と複数の電極とで構成され、
前記複数の電極と前記複数の固定部材を分離可能に相互に固定する複数の締結部材が、電気的に接続されることにより外部接続端子を構成している、ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の熱可塑性材料のプレス成形装置。
【請求項６】
前記面状加熱体の前記複数の電気抵抗発熱部は、前記面状加熱体により加熱される前記金型部材の金型面における所望の温度分布に対応した複数のパターン形状を有している、ことを特徴とする請求項５に記載の熱可塑性材料のプレス成形装置。
【請求項７】
前記面状加熱体の前記複数の電気抵抗発熱部は、前記金型部材の金型面の中心部に対応した中心部電気抵抗発熱部と、前記金型部材の金型面の周辺部に対応した周辺部電気抵抗発熱部と、を備えている、ことを特徴とする請求項６に記載の熱可塑性材料のプレス成形装置。
【請求項８】
前記中心部電気抵抗発熱部は前記金型部材の金型面の中心から相互に正反対の周方向に螺旋状に延出し両方の延出端に１対の電極を有しており、
前記周辺部電気抵抗発熱部は、前記中心部電気抵抗発熱部の周囲において前記中心部電気抵抗発熱部の直径方向に相互に離間した２つの位置から前記中心部電気抵抗発熱部の周囲を相互に同じ周方向に螺旋状に延出された２つの部分を備え、２つの部分の夫々の内端は相互に電気的に接続されていて、２つの部分の夫々の外端は周辺部電気抵抗発熱部の為の１対の電極を有している、
ことを特徴とする請求項７に記載の熱可塑性材料のプレス成形装置。
【請求項９】
前記複数の固定部材の少なくとも一つに前記複数の固定部材を選択的に冷却させる冷却部を設けたことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の熱可塑性材料のプレス成形装置。
【請求項１０】
前記冷却部は、前記固定部材に形成された複数の冷却媒体通路であることを特徴とする請求項９に記載の熱可塑性材料のプレス成形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、熱可塑性材料のプレス成形装置に関係している。
【背景技術】
【０００２】
熱可塑性材料をプレス成形により所望の形状にする熱可塑性材料のプレス成形装置は種々の分野で使用されている。
【０００３】
近年では、ガラスレンズやプリズム等の所望の寸法形状を有した高精度な光学素子を光学ガラス素材からプレス成形することもできる。
【０００４】
ガラスレンズの為の従来の熱可塑性材料のプレス成形装置は：上下一対の金型部材により構成される金型と；上下一対の金型部材を支持し上下一対の金型部材の少なくとも一方を他方に対し接近及び離間させる金型支持部と；上下一対の金型部材を金型支持部に固定する上下一対の金型固定部材により構成される金型固定部と；金型支持部により支持されている上下一対の金型部材の移動範囲を少なくとも覆う加熱位置と、上下一対の金型部材への熱可塑性材料の設置及び成形品の取り出しが可能な退避位置と、の間を移動する中空部材と；前記加熱位置の中空部材の内部空間を酸化防止環境にする不活性ガス供給部と；前記加熱位置の中空部材の内部空間及び上下一対の金型部材を光学ガラス素材プレス成形可能温度にする温度設定部と、を備える。前記金型支持部はピストン−シリンダ組み立て体を使用し、前記中空部材は石英ガラスを使用し、前記不活性ガス供給部は中空部材に接続された真空源及び不活性ガス供給源を有し、そして温度設定部は中空部材の外側に中空部材に接近して配置された赤外線ランプヒーター又は中空部材の内側に配置された高周波誘導加熱体を有する。
【０００５】
このような従来の熱可塑性材料のプレス成形装置において所定の寸法形状を有したガラスレンズを光学ガラス素材からプレス成形するには、最初の準備段階で、金型支持部により上下一対の金型部材を離間位置に配置させ、中空部材が退避位置に配置され、そして温度設定部により上下一対の金型部材が酸化温度以下（約２００℃以下）にされている間に、予め酸化温度以下の所定温度にされている所定量の光学ガラス素材を前記離間位置の下側の金型部材の金型面に載置し、さらに中空部材を加熱位置に戻す。次に、不活性ガス供給部が加熱位置の中空部材の内部空間を真空源により負圧にしつつ不活性ガス供給源からの不活性ガスで満たし酸化防止環境にしている間に、温度設定部により上下一対の金型部材を、光学ガラス素材とともに、光学ガラス素材プレス成形可能温度にする。次に、金型支持部により上下一対の金型部材を所定の距離まで接近させて光学ガラス素材をガラスレンズへとプレス成形する。その後、上下一対の金型部材を離間位置に配置させるとともに温度設定部により上下一対の金型部材が酸化温度以下（約２００℃以下）にされた後に、中空部材が退避位置に配置されて前記離間位置の下側の金型部材の金型面からガラスレンズが取り除かれる。
【０００６】
中空部材が退避位置に移動される前には、中空部材の内部空間中の上下一対の金型部材の温度は光学ガラス素材プレス成形可能温度よりも低い酸化温度以下（約２００℃以下）にされる。
【０００７】
従って、次に新たな光学ガラス素材を離間位置の下側の金型部材の金型面に載置した後に、金型支持部により上下一対の金型部材の少なくとも一方を他方に対し接近させて光学ガラスにプレス成形する前に、中空部材を退避位置から加熱位置に戻し、前記内部空間を前記酸化防止環境に戻し、さらに上下一対の金型部材を温度設定部により光学ガラス素材プレス成形可能温度に戻さなければならない。
【０００８】
しかも、上下一対の金型部材により光学ガラス素材をガラスレンズに高精度にプレス成形するには、金型部材の金型面の温度が全体として出来る限り均一であることが好ましい。
【０００９】
中空部材が加熱位置に戻された後で前記プレス成形を行う前に必要なこれらの復帰作業は、従来の熱可塑性材料のプレス成形装置において１回のプレス成形に必要なサイクルタイムを短くする障害になっている。
【００１０】
また金型面の寸法が大きくなるのに伴い、中空部材が加熱位置に戻された後で前記プレス成形前に金型部材の金型面の温度を全体として出来る限り均一に戻すのにより時間がかかるようになる。さらに、金型面の寸法がある程度以上大きくなると、最初の準備段階から金型部材の金型面の温度を全体として均一にすることが出来なくなり、金型面の中心部位の温度と金型面の外周部位の温度との差異が大きなままになる。このことは、これらの金型部材の金型面を使用して光学ガラス素材からプレス成形された後のガラスレンズの寸法精度を所望の値に出来ないことを意味している。
【００１１】
特開２０１０−１５００５９号公報（特許文献１）には、上型及び下型の夫々の成形面に一体に配置され熱可塑性素材の温度を制御する導電膜ヒータを備えている光学素子の成形用型が開示されている。
【００１２】
しかしながら、この文献に記載の導電膜ヒータは上型及び下型の夫々の成形面に成形面と一体に配置されているので、上型及び下型の成形面により熱可塑性素材を所望の寸法形状にプレス成形する間に熱可塑性材料により上型及び下型の夫々の成形面に対し大きな力で押され破損を生じ易い。
【００１３】
特開２０１１−１３６８８３号公報（特許文献２）には、上型及び下型の型面間に挿脱可能な成形素材用ヒータと、上型及び下型の為の型支持部である上軸及び下軸から上型及び下型の中まで延出している棒状の上ヒータ及び下ヒータと、を備えた光学素子の成形装置が開示されている。
【００１４】
しかしながら、この文献に記載の成形装置では、挿脱可能な成形素材用ヒータを上型及び下型の型面間に挿脱可能に設置する為の構造が複雑であり、また棒状の上ヒータ及び下ヒータを型支持部である上軸及び下軸から上型及び下型の中まで延出させる構造が複雑である。従って、これらの複雑な構造が特開２０１１−１３６８８３号公報（特許文献２）に記載の成形装置の製造コストを高くしている。さらに棒状の上ヒータ及び下ヒータは大きく、上型及び下型の型面の全体における精密な温度制御を難しくしている。
【００１５】
特開２００９−２６９７７５号公報（特許文献３）には、上型保持部材及び下型保持部材の夫々の内部に発熱体を埋め込むか又はその全体を発熱体で構成し、上型保持部材及び下型保持部材自体を発熱する電気ヒータとして機能させる成形型ユニットが記載されている。
【００１６】
しかしながら、上型保持部材及び下型保持部材の内部にどのような発熱体をどのように埋め込むのか、及び、上型保持部材及び下型保持部材の全体をどのような発熱体でどのように構成するかについては記載されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１７】
【特許文献１】特開２０１０−１５００５９号公報
【特許文献２】特開２０１１−１３６８８３号公報
【特許文献３】特開２００９−２６９７７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
この発明は上記事情の下でなされ、本願の発明の目的は、１回のプレス成形に必要なサイクルタイムを従来よりも短く出来、しかも金型部材の金型面の寸法が大きくなっても金型面の全体に渡る温度分布を容易に所望に制御することが出来、さらには破損しにくく、簡易な構成の熱可塑性材料のプレス成形装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
上述した目的を達成する為に、本願の発明に従った熱可塑性材料のプレス成形装置は、
熱可塑性材料を所望の形状に押圧成形する金型面をそれぞれ有する複数の金型部材で構成される金型と、
複数の金型部材をそれぞれ固定する複数の金型固定部材で構成される金型固定部と、
前記複数の金型固定部材を介して前記複数の金型部材をそれぞれ支持すると共に、相互に接近及び離反させる金型支持部と、
前記熱可塑性材料を成形可能温度に加熱する面状加熱体と、を備え、
前記面状加熱体が前記金型固定部の内部に設けられていて、
前記金型固定部材は、前記金型部材に接触固定される固定面に平行な分割面で分離可能な複数の固定部材により構成されており、
前記面状加熱体は、電気抵抗発熱部と複数の電極とで構成され、
前記複数の電極と前記複数の固定部材を分離可能に相互に固定する複数の締結部材が、電気的に接続されることにより外部接続端子を構成している、
ことを特徴としている。
【発明の効果】
【００２０】
上述した如く構成されている本願の発明に従った熱可塑性材料のプレス成形装置においては、面状加熱体が金型固定部の内部に設けられている。そして、この面状加熱体が金型固定部により固定されている金型の金型部材の金型面を熱可塑性材料プレス成形可能温度に加熱する。
【００２１】
面状加熱体自体がコンパクトで簡素な外形状をしているので、金型固定部に面状加熱体を設ける為に必要な構成を簡素にすることが出来る。
【００２２】
金型固定部に設けられた面状加熱体は、対応する金型部材の金型面の寸法が大きくなっても対応する金型部材の金型面の全体に渡る温度分布を容易に制御することを可能にし、ひいては１回のプレス成形に必要なサイクルタイムを従来よりも短く出来、さらには複数の金型部材の金型面が予めプレス成形可能な温度に設定されている熱可塑性材料をプレス成形する間に熱可塑性材料から直接大きな力を受けることが無いので、破損しにくい。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本願の発明の第１実施形態に従った熱可塑性材料のプレス成形装置の全体を縦断面にして概略的に示す図である。
【図２】図１の熱可塑性材料のプレス成形装置における下側の第２の金型部材と、下側の第２の金型部材を支持している下側の第２の金型固定部材と、を縦断面にして概略的に示す図である。
【図３】図１のプレス成形装置で使用されている面状加熱体の概略的な平面図である。
【図４】図３の面状加熱体の概略的な水平断面図である。
【図５】図１の熱可塑性材料のプレス成形装置において外側加熱器のみにより金型部材を加熱した場合の金型部材の中心部と外周部の温度変化を概略的に示す図である。
【図６】図１の熱可塑性材料のプレス成形装置において面状加熱体と外側加熱器とを使用して金型部材を加熱した場合の金型部材の中心部と外周部の温度変化を概略的に示す図である。
【図７】図１の熱可塑性材料のプレス成形装置において面状加熱体のみにより金型部材を加熱した場合の金型部材の中心部と外周部の温度変化を概略的に示す図である。
【図８】本願の発明の第２実施形態に従った熱可塑性材料のプレス成形装置の全体を縦断面にして概略的に示す図である。
【図９】図８の第２実施形態に従った熱可塑性材料のプレス成形装置の全体の概略的な水平断面図である。
【図１０】本願の発明に従った熱可塑性材料のプレス成形装置の面状加熱体の中心部及び周辺部電気抵抗発熱部を有した変形例の概略的な水平断面図である。
【図１１】図１０の面状加熱体の変形例の概略的な下面図である。
【図１２】前記変形例の面状加熱体を使用した図１のプレス成形装置において、中心部発熱部のみで加熱した金型部材の中心部、中間部、外周部の温度変化の概略図である。
【図１３】図１２と同じ構成のプレス成形装置において、周辺部発熱部のみで加熱した金型部材の中心部、中間部、外周部の温度変化の概略図である。
【図１４】図１２と同じ構成のプレス成形装置において、周辺部及び中心部発熱部の両方で加熱した金型部材の中心部、中間部、外周部の温度変化の概略図である。
【図１５】図１２と同じ構成のプレス成形装置において、外側加熱器のみで加熱した金型部材の中心部、中間部、外周部の温度変化の概略図である。
【図１６】図１２と同じ構成のプレス成形装置において、中心部発熱部と外側加熱器とで加熱した金型部材の中心部、中間部、外周部の温度変化の概略図である。
【図１７】図１２と同じ構成のプレス成形装置において、周辺部発熱部と外側加熱器とで加熱した金型部材の中心部、中間部、外周部の温度変化の概略図である。
【図１８】図１２と同じ構成のプレス成形装置において、中心部及び周辺部発熱部と外側加熱器とで加熱した金型部材の中心部、中間部、外周部の温度変化の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
［第１実施形態］
以下、添付図面中の図１乃至図４を参照しながら本願の発明の第１実施形態に従った熱可塑性材料のプレス成形装置１の構成及び動作について説明する。
【００２５】
図１に概略的に示されている、本願の発明の第１実施形態に従った熱可塑性材料のプレス成形装置１は：
熱可塑性材料１０から所望の形状の製品をプレス成形する為の金型面を夫々有する上側の第１の金型部材１２Ａと、下側の第２の金型部材１２Ｂと、で構成される金型１２と；
前記上側の第１の金型部材１２Ａを保持する上側の第１の金型保持部材１３Ａと、前記下側の第２の金型部材１２Ｂを保持する下側の第２の金型保持部材１３Ｂと、で構成され前記金型１２を保持する金型保持部１３と；
前記上側の第１の金型部材１２Ａと前記上側の第１の金型保持部材１３Ａを固定する上側の第１の金型固定部材３２Ａと、前記下側の第２の金型部材１２Ｂと前記下側の第２の金型保持部材１３Ｂを固定する下側の第２の金型固定部材３２Ｂと、で構成され、前記金型１２及び前記金型保持部１３を固定する金型固定部３２と；
前記上側の第１の金型固定部材３２Ａから伝わる熱を遮断する上側の第１の中空断熱部材１５Ａと、前記下側の第２の金型固定部材３２Ｂから伝わる熱を遮断する下側の第２の中空断熱部材１５Ｂと、で構成され、前記金型固定部３２から伝わる熱を遮断する中空断熱部１５と；
前記上側の第１の中空断熱部材１５Ａに接続固定される上側の第１の金型支持軸１４ａと、前記下側の第２の中空断熱部材１５Ｂに接続固定される下側の第２の金型支持軸１４ｂと、で構成され、前記上側の第１の金型部材１２Ａ及び前記下側の第２の金型部材１２Ｂを支持し、前記上側の第１の金型部材１２Ａ及び前記下側の第２の金型部材１２Ｂを相互に接近及び離間させるように前記中空断熱部１５に接続固定される金型支持部１４と；
前記上側の第１の金型固定部材３２Ａの内部に設けられ、前記上側の第１の金型部材１２Ａを熱可塑性材料プレス成形可能温度に加熱する上側の第１の面状加熱体１６Ａと、前記下側の第２の金型固定部材３２Ｂの内部に設けられ、前記下側の第２の金型部材１２Ｂを熱可塑性材料プレス成形可能温度に加熱する下側の第２の面状加熱体１６Ｂと、で構成される面状加熱部１６と；
を備えている。
【００２６】
第１実施形態の熱可塑性材料のプレス成形装置１はさらに：金型支持部１４により支持されている第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂの移動範囲を少なくとも覆う加熱位置と前記金型１２への熱可塑性材料１０の設置及び成形品の取り出しが可能な退避位置との間を移動する中空部材１８と；前記加熱位置の中空部材１８の内部空間を酸化防止環境にする酸化防止部と、をさらに備えている。この実施形態において、前記中空部材１８の内部空間はプレス成形の為の成形室となり、酸化防止部は前記内部空間に不活性ガスを供給する不活性ガス供給部２０により構成されている。
【００２７】
第１実施形態の熱可塑性材料のプレス成形装置１はまたさらに：第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂの外側に配置され第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂの金型面を熱可塑性材料プレス成形可能温度に加熱する外側加熱器２２をさらに備えているとともに、第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂの金型面の温度分布を直接的又は間接的に測定する為の図示されていない金型面温度分布測定要素を備えている。金型面温度分布測定要素は、第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂ内に配置された熱電対である。この実施形態において金型面温度分布測定要素は、第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂの夫々の外周部及び中心部に配置されている。
【００２８】
この実施形態における熱可塑性材料のプレス成形装置１は、熱可塑性材料１０として光学ガラス素材を使用し、光学ガラス素材からプレス成形される所望の形状の製品はガラスレンズやプリズム等の所望の寸法形状を有した高精度な光学素子である。この実施形態の熱可塑性材料のプレス成形装置１は、第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂを使用して光学ガラス素材からガラスレンズをプレス成形する。
【００２９】
この実施形態において金型支持部１４は、同軸に一直線状に上下に分かれて配置された第１の金型支持軸１４ａ及び第２の金型支持軸１４ｂを含む。第１の金型支持軸１４ａの上端部及び第２の金型支持軸１４ｂの下端部は同一の固定フレーム２４に固定されている。第２の金型支持軸１４ｂの上端部には第２の中空断熱部材１５Ｂが固定されていて、第２の中空断熱部材１５Ｂの上端部には、第２の金型部材１２Ｂが固定された第２の金型固定部材３２Ｂが固定されている。第１の金型支持軸１４ａの下端部には第１の中空断熱部材１５Ａが固定されていて、第１の中空断熱部材１５Ａの下端部には、第１の金型部材１２Ａが固定された第１の金型固定部材３２Ａが固定されている。第１の金型支持軸１４ａ及び第２の金型支持軸１４ｂに第１の中空断熱部材１５Ａ及び第２の中空断熱部材１５Ｂを介して第１の金型固定部材３２Ａ及び第２の金型固定部材３２Ｂにより固定されている第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂは、夫々の金型面を対向させている。
【００３０】
詳細には、第２の金型支持軸１４ｂの下端部は、固定フレーム２４に対し上下方向に移動可能に支持された移動案内部２６を介して金型支持軸駆動機構２８に連結されている。この実施形態において金型支持軸駆動機構２８は、移動案内部２６と、移動案内部２６に固定されロードセルなどの押圧力検出器ＬＤが設置された上下方向移動軸２８ａと、固定フレーム２４に固定されサーボモータなどの回転力供給源２８ｂからの回転力により上下方向移動軸２８ａを上下方向に移動させる駆動力伝達部２８ｃと、を含む。駆動力伝達部２８ｃはサーボモータなどの回転力供給源２８ｂの出力軸の回転方向，回転数及び回転角度により上下方向移動軸２８ａの上下方向の移動距離を精密に制御することが出来る減速機である。
【００３１】
金型支持軸駆動機構２８は、第２の金型支持軸１４ｂの上下方向の移動距離を精密に制御することが出来るとともに第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂを使用した光学ガラス素材からのガラスレンズのプレス成形を可能にする機構により構成されている。
【００３２】
この実施形態において中空部材１８は、図１中に示されている如く、金型支持部１４の第１の金型支持軸１４ａの下端部の第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型支持軸１４ｂの上端部の第２の金型部材１２Ｂを取り囲むよう第１の金型支持軸１４ａの下端部及び第２の金型支持軸１４ｂの上端部に対し同心的に配置された筒状の石英ガラスなどの耐熱部材である。
【００３３】
中空部材１８は、図１中に示されている如く金型支持部１４の第１の金型支持軸１４ａの下端部の第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型支持軸１４ｂの上端部の第２の金型部材１２Ｂを覆い取り囲んだ加熱位置と、加熱位置から第１の金型支持軸１４ａ及び第２の金型支持軸１４ｂの長手方向中心線に沿い移動し第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂを覆わない退避位置と、の間で移動可能である。退避位置の中空部材１８は、第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂに対する接近を可能にする。この実施形態において中空部材１８の退避位置は、図１に示されている加熱位置よりも上方である。
【００３４】
この実施形態において中空部材１８の上端部は、図１中に示されている如く、金型支持部１４の第１の金型支持軸１４ａの外周面に対し気密状態で前記長手方向中心線に沿い移動可能に支持されている。このような支持は、中空部材１８の上端部の内周面と第１の金型支持軸１４ａの外周面との間にＯ−リング等の密封摺接部材を介在させることにより可能である。
【００３５】
この実施形態において中空部材１８の下端部は、図１中に示されている如く、中空部材１８が加熱位置に配置されている間に、金型支持部１４の第２の金型支持軸１４ｂの外周面に対し気密状態で支持されている。このような支持は、中空部材１８の下端部の内周面と第２の金型支持軸１４ｂの外周面との間にＯ−リング等の密封摺接部材を介在させることにより可能である。中空部材１８が図１の加熱位置から上方の退避位置に向かい移動された時、中空部材１８の下端部は第２の金型支持軸１４ｂの外周面から上方に離れる。
【００３６】
中空部材１８をこのような加熱位置と退避位置との間で選択的に移動させる為の中空部材駆動部３０が、固定フレーム２４に設けられている。中空部材駆動部３０は、圧縮空気により動作するピストン―シリンダ組み立て体等により構成されている。この実施形態では、ピストン―シリンダ組み立て体のシリンダ３０ａが固定フレーム２４に固定されていて、ピストン３０ｂの延出端部が中空部材１８の上端部に固定されている。
【００３７】
この実施形態において不活性ガス供給部２０は、加熱位置に配置された中空部材１８の内部空間に接続された真空ポンプ２０ａと不活性ガス供給源２０ｂとを含む。不活性ガスは例えば窒素ガス等である。
【００３８】
この実施形態において外側加熱器２２は、中空部材１８の外周面に接近して前記外周面を取り囲むよう配置され、複数の赤外線ランプなどの反射板付き放熱電気ランプである。外側加熱器２２は中空部材１８に取り付けられていて、中空部材１８とともに中空部材１８の加熱位置と退避位置との間で移動可能である。
【００３９】
第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂは第１の金型保持部材１３Ａ及び第２の金型保持部材１３Ｂに保持されていて、第１の金型保持部材１３Ａ及び第２の金型保持部材１３Ｂが固定ボルト等の固定部品（締結部品）により第１の金型固定部材３２Ａ及び第２の金型固定部材３２Ｂに対し着脱可能に固定されている。この実施形態において、第２の金型部材１２Ｂが固定された第２の金型固定部材３２Ｂは、金型支持部１４の第２の金型支持軸１４ｂの上端部の端に固定されている第２の中空断熱部材１５Ｂの上端に固定ボルト等の固定部品（締結部品）により固定されている。また、第１の金型部材１２Ａが固定された第１の金型固定部材３２Ａは、金型支持部１４の第１の金型支持軸１４ａの下端部の端に固定されている第１の中空断熱部材１５Ａの下端に固定ボルト等の固定部品（締結部品）により固定されている。
【００４０】
中空断熱部材１５Ａ，１５Ｂは前述したプレス成形時に中空断熱部材１５Ａ，１５Ｂに負荷される力に耐えることはもちろんのこと、第１の金型固定部材３２Ａ及び第２の金型固定部材３２Ｂからの熱伝達を阻止する窒化珪素等の材料により形成されている。
【００４１】
また、第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂ、第１の金型保持部材１３Ａ及び第２の金型保持部材１３Ｂ、第１の金型固定部材３２Ａ及び第２の金型固定部材３２Ｂ、そしてこれらの為の前述した固定ボルト等の固定部品（締結部品）は、前述したプレス成形の為にこれらに負荷される力及び熱により変質しない超硬合金又はタングステン合金等の材料により形成されている。
【００４２】
さらに、第２の金型保持部材１３Ｂにおいて第２の金型部材１２Ｂの金型面の周囲の複数の所定位置に図示されていない位置決めピンが固定されていて、第１の金型保持部材１３Ａにおいて第１の金型部材１２Ａの金型面の周囲の複数の所定位置に図示されていない位置決め凹部が形成されている。前述したプレス成形の為に第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂとともに第１の金型保持部材１３Ａ及び第２の金型保持部材１３Ｂが相互に接近されると、第２の金型保持部材１３Ｂの前述した図示されていない複数の位置決めピンが第１の金型保持部材１３Ａの前述した図示されていない複数の位置決め凹部に嵌合し、金型支持部１４の第１の金型支持軸１４ａ及び第２の金型支持軸１４ｂの同心の長手方向中心線に対し第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂを確実に同軸に維持する。
【００４３】
第１の金型固定部材３２Ａ及び第２の金型固定部材３２Ｂの夫々は、上下対称に互いに同じ構造をしている。従って、図２を参照して第２の金型固定部材３２Ｂの構造を説明し、第１の金型固定部材３２Ａの説明は省略する。第２の金型固定部材３２Ｂは第２の金型部材１２Ｂ及び第２の金型保持部材１３Ｂに接触固定される固定面に平行な分割面で分離可能な第１及び第２固定部材３２ｄ，３２ｅにより構成されている。第２の金型固定部材３２Ｂの第１及び第２固定部材３２ｄ，３２ｅの固定は、固定ボルト等の固定部品（締結要素）により行われている。
【００４４】
この実施形態においては、第１及び第２固定部材３２ｄ，３２ｅの分割面は、第２の金型支持軸１４ｂの長手方向中心線と直交している。第２の金型部材１２Ｂが固定された第１固定部材３２ｄの分割面と第１固定部材３２ｄに隣接した第２固定部材３２ｅの分割面との少なくとも一方に面状加熱体格納凹部３２ｆが形成されている（図２に、第２の金型支持軸１４ｂの上端部の第２の金型固定部材３２Ｂの第１固定部材３２ｄに形成されている面状加熱体格納凹部３２ｆが示されている）。なお、面状加熱体格納凹部３２ｆは、第２の金型部材１２Ｂが固定された第１固定部材３２ｄの分割面とこの第１固定部材３２ｄに隣接した第２固定部材３２ｅの分割面との両方に渡り形成されていても良い。
【００４５】
面状加熱体格納凹部３２ｆは、そこに格納される第２の面状加熱体１６Ｂの平面形状及び平面寸法そして厚さと略同じ平面形状及び平面寸法そして深さを有している。
【００４６】
第２の金型固定部材３２Ｂは、そこに形成されている面状加熱体格納凹部３２ｆ中に配置されている第２の面状加熱体１６Ｂの平面を、第２の金型部材１２Ｂが固定された第１固定部材３２ｄに熱伝達効率向上の為に密着させる熱伝導部材ＨＣを含んでいる。
【００４７】
熱伝導部材ＨＣは、面状加熱体格納凹部３２ｆの底面とこの底面に対面している第２の面状加熱体１６Ｂの平面との間に介在された耐熱性及び良熱伝導性を有した高熱伝導材料で構成されている。或いは熱伝導部材ＨＣは、第２の面状加熱体１６Ｂにおいて第１固定部材３２ｄとは反対側の平面と第２固定部材３２ｅにおいて第２の面状加熱体１６Ｂの前記反対側の平面と対面する部位との間に介在された弾性体により構成されている。弾性体は、面状加熱体格納凹部３２ｆの底面に対しこの底面に対面している第２の面状加熱体１６Ｂの平面を密着させるよう押し付ける。弾性体は、耐熱性を有した弾性材料又は螺旋ばね又は板ばねその他の種々の形状のばねである。
【００４８】
第１の金型固定部材３２Ａ及び第２の金型固定部材３２Ｂの夫々は、第１固定部材３２ｄ及び第２固定部材３２ｅの少なくとも一方を選択的に冷却させる冷却部ＣＳを含む。この実施形態において冷却部ＣＳは、第１固定部材３２ｄ及び第２固定部材３２ｅの少なくともいずれか一方に形成された複数の冷却媒体通路である。
【００４９】
この実施形態では、第２の中空断熱部材１５Ｂに隣接する第２固定部材３２ｅの表面に複数の冷却媒体通路が形成されている。複数の冷却媒体通路は冷却媒体供給源に接続され、冷却媒体供給源は選択的に冷却媒体を複数の冷却媒体通路に供給する。冷却媒体は、本願の発明に従った第１実施形態の熱可塑性材料のプレス成形装置１の種々の構成部材及び熱可塑性材料１０を変質させないものでなくてはならない。
【００５０】
この実施形態において冷却媒体は、不活性ガス供給源２０ｂから選択的に供給される窒素ガス等の不活性ガスである。
【００５１】
この実施形態において第１の面状加熱体１６Ａ及び第２の面状加熱体１６Ｂの夫々は、図３中に示されている如く、円板状の本体ＭＢと、本体ＭＢの円周面において本体ＭＢの直径方向に突出した一対の電極部ＥＴ１，ＥＴ２と、を含む。
【００５２】
第１の面状加熱体１６Ａ及び第２の面状加熱体１６Ｂの夫々は、電気抵抗発熱部ＨＰと電気抵抗発熱部ＨＰの為の複数の電極を含む。詳細には、この実施形態において第１の面状加熱体１６Ａ及び第２の面状加熱体１６Ｂの夫々は、黒鉛やＳｉＣ等の導電体で形成された図示されていない円板状のコアの周囲をＰＢＮ（パイロリティックボロンナイトライド：熱分解窒化硼素）等の絶縁体でＣＶＤ等によりコーティングし、さらにその上に一対の電極部ＥＴ１，ＥＴ２間で黒鉛やＳｉＣ等の導電体で電気抵抗発熱部ＨＰとなる所望のパターン形状を形成し、さらにその上をＰＢＮ（パイロリティックボロンナイトライド：熱分解窒化硼素）等の絶縁体でＣＶＤ等によりコーティングすることにより作成されている。第１の面状加熱体１６Ａ及び第２の面状加熱体１６Ｂの夫々の絶縁体は、面の厚さ方向には熱伝導が悪く、面が広がる方向には熱伝導が良い。
【００５３】
導電体の電気抵抗発熱部ＨＰは、第１の面状加熱体１６Ａ又は第２の面状加熱体１６Ｂにより加熱される第１の金型部材１２Ａ又は第２の金型部材１２Ｂの金型面における所望の温度分布に対応したパターン形状を有している。
【００５４】
さらに詳細には、この実施形態において、導電体の電気抵抗発熱部ＨＰの所望のパターン形状は、図４中に示されている如く、一方の電極部ＥＴ１から本体ＭＢの一方の半円に沿い他方の電極部ＥＴ２に向かい延出した後に本体ＭＢの中心に向かい螺旋状に延出し、さらに本体ＭＢの中心から一方の電極部ＥＴ１に向かい螺旋状に延出した後に本体ＭＢの他方の半円に沿い他方の電極部ＥＴ２に向かい延出している。一対の電極部ＥＴ１，ＥＴ２に配置されている電気抵抗発熱部ＨＰの両端部位は、電気抵抗発熱部ＨＰの為の電極Ｔ１，Ｔ２となっている。導電体の電気抵抗発熱部ＨＰのこのようなパターン形状では、第１の面状加熱体１６Ａ及び第２の面状加熱体１６Ｂの夫々は、夫々の平面が広がる方向において略均一な発熱特性を有する。
【００５５】
一対の電極部ＥＴ１，ＥＴ２には、所望のパターン形状の電気抵抗発熱部ＨＰの両端部位の電極Ｔ１，Ｔ２が露出された一対の電極露出開口ＴＯ１，ＴＯ２が形成されている。
【００５６】
第１の金型固定部材３２Ａ及び第２の金型固定部材３２Ｂの夫々の第１固定部材３２ｄ及び第２固定部材３２ｅの為の前述した固定ボルト等の固定部材（締結部材）の中の２つが、図２中に示されている如く、第１の面状加熱体１６Ａ及び第２の面状加熱体１６Ｂの夫々の一対の電極部ＥＴ１，ＥＴ２の一対の電極露出開口ＴＯ１，ＴＯ２に挿入され電気抵抗発熱部ＨＰの所望のパターン形状の両端部位の電極Ｔ１，Ｔ２に電気的に接続されて外部接続端子ＯＴ１，ＯＴ２を構成している。外部接続端子ＯＴ１，ＯＴ２は、第１の金型固定部材３２Ａ及び第２の金型固定部材３２Ｂの夫々の第１固定部材３２ｄ及び第２固定部材３２ｅに対しては碍子等の電気絶縁部材を介して接触している。
【００５７】
図１乃至図４を参照しながら前述されたこの発明の第１実施形態の熱可塑性材料のプレス成形装置１においては、第１の面状加熱体１６Ａ及び第２の面状加熱体１６Ｂ，金型支持部１４の第２の金型支持軸１４ｂの為の金型支持軸駆動機構２８の上下方向移動軸２８ａのロードセル等の押圧力検出器ＬＤ及びサーボモータ等の回転力供給源２８ｂ，中空部材駆動部３０，不活性ガス供給部２０の真空ポンプ２０ａ及び不活性ガス供給源２０ｂ，外側加熱器２２，そして前述した図示されていない金型面温度分布測定要素が制御装置３４に接続されている。
【００５８】
次に、前述した如く構成されているこの発明の第１実施形態の熱可塑性材料のプレス成形装置１の動作を説明する。
【００５９】
この熱可塑性材料のプレス成形装置１において所定の寸法形状を有したガラスレンズを光学ガラス素材からプレス成形するには、最初の準備段階で、金型支持部１４により第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂを所定の離間位置に配置させ、中空部材１８が退避位置に配置され、そして第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂが酸化温度以下（約２００℃以下）にされている。
【００６０】
具体的には、制御装置３４が金型支持軸駆動機構２８のサーボモータ等の回転力供給源２８ｂの動作を制御し、駆動力伝達部２８ｃ，上下方向移動軸２８ａ，移動案内部２６を介して、第２の金型支持軸１４ｂの上端部に支持されている第２の金型部材１２Ｂを、固定フレーム２４に固定されている第１の金型支持軸１４ａの下端部に支持されている第１の金型部材１２Ａから下方に所定距離離間させる。制御装置３４はまた、中空部材駆動部３０のシリンダ３０ａとピストン３０ｂとの組み合わせの動作を制御して中空部材１８を図１中に示されている加熱位置から上方の退避位置に移動させる。制御装置３４は、外側加熱器２２の動作は停止させ第１の面状加熱体１６Ａ及び第２の面状加熱体１６Ｂの動作のみを制御して第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂを酸化温度以下（約２００℃以下）の近傍に保つ。制御装置３４は、前述した図示されていない金型面温度分布測定要素を使用して第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂの温度をフィードバック制御することが出来る。
【００６１】
次に、予め前記酸化温度以下にされている所定量の熱可塑性材料１０である光学ガラス素材を図示されていないプレス成形素材搬入機構により前記離間位置の第２の金型部材１２Ｂの金型面に載置し、さらに中空部材１８を加熱位置に戻す。具体的には、制御装置３４が、中空部材駆動部３０のシリンダ３０ａとピストン３０ｂとの組み合わせの動作を制御して中空部材１８を図１中に示されている加熱位置よりも上方の退避位置から図１中に示されている加熱位置に移動させる。
【００６２】
次に、不活性ガス供給部２０が加熱位置の中空部材１８の内部空間を酸化防止環境にしている間に、第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂを、所定量の熱可塑性材料１０である光学ガラス素材とともに、光学ガラス素材プレス成形可能温度にする。具体的には、制御装置３４が、不活性ガス供給部２０の真空ポンプ２０ａの動作を制御して中空部材１８の内部空間を減圧するとともに不活性ガス供給源２０ｂの動作を制御して前記内部空間を不活性ガスで満たすことにより加熱位置の中空部材１８の内部空間を酸化防止環境にする。その後、制御装置３４は、第１の面状加熱体１６Ａ及び第２の面状加熱体１６Ｂ及び外側加熱器２２の動作を制御し第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂの金型面を光学ガラス素材プレス成形可能温度にする。制御装置３４は、前述した図示されていない金型面温度分布測定要素を使用して第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂの金型面の温度をフィードバック制御することが出来る。
【００６３】
次に、金型支持部１４により第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂを所定の距離まで接近させて所定量の熱可塑性材料１０である光学ガラス素材をガラスレンズへとプレス成形する。
【００６４】
この間には、第２の金型固定部材３２Ｂの前述した図示されていない複数の位置決めピンが第１の金型固定部材３２Ａの前述した図示されていない複数の位置決め凹部に嵌合し、第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂの一対の金型面の所定の相互間位置が確実に維持される。
【００６５】
さらにこの間には、第１の面状加熱体１６Ａ及び第２の面状加熱体１６Ｂは第２の金型支持軸１４ｂの上端部の第２の金型固定部材３２Ｂの面状加熱体格納凹部３２ｆ及び第１の金型支持軸１４ａの下端部の第１の金型固定部材３２Ａの面状加熱体格納凹部３２ｆ中に配置されているので、第１の面状加熱体１６Ａ及び第２の面状加熱体１６Ｂには金型支持部１４からのプレス力は負荷されず、第１の面状加熱体１６Ａ及び第２の面状加熱体１６Ｂが前記プレス力により破損することはない。
【００６６】
光学ガラス素材をガラスレンズへと精度良くプレス成形するには、光学ガラス素材の粘度の高いガラス屈服点付近で光学ガラス素材にプレス力を加えて大まかな変形加工を行い、その後にガラス屈服点よりもわずかに温度が低く熱膨張係数も小さなガラス転移点付近まで徐々に温度を低下させながら光学ガラス素材にプレス力を加え続けることにより光学ガラス素材にアニーリング効果と金型面の形状の正確な転写とを行う必要がある。
【００６７】
プレス成形中における熱可塑性材料１０である光学ガラス素材、ひいては第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂの金型面、のこのような精密な温度制御は、外側加熱器２２のみを使用した場合に比べ、第１の面状加熱体１６Ａ及び第２の面状加熱体１６Ｂを使用したことにより、より容易になっている。
【００６８】
その後、金型支持部１４により第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂを前述した所定の離間位置に配置させるとともに第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂの温度が酸化温度以下（約２００℃以下）にされる。
【００６９】
具体的には、プレス成形の為の金型支持部１４による第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂの接近及びプレス成形後の金型支持部１４による第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂの離間は、制御装置３４が金型支持軸駆動機構２８の回転力供給源２８ｂの動作を制御し、駆動力伝達部２８ｃ，上下方向移動軸２８ａ，移動案内部２６を介して、第２の金型支持軸１４ｂの上端部に支持されている第２の金型部材１２Ｂを、固定フレーム２４に固定されている第１の金型支持軸１４ａの下端部に支持されている第１の金型部材１２Ａに所定距離まで接近させ、その後に第１の金型部材１２Ａから下方に所定距離離間させることにより行われる。
【００７０】
第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂの温度の酸化温度以下への低下は、制御装置３４が不活性ガス供給源２０ｂの動作を制御して、第１の金型固定部材３２Ａ及び第２の金型固定部材３２Ｂの夫々において、第１の金型部材１２Ａ又は第２の金型部材１２Ｂが固定された第１固定部材３２ｄ及び第２固定部材３２ｅの少なくとも一方を選択的に冷却させる冷却部ＣＳの前述した複数の冷却媒体通路に冷却媒体としての不活性ガスを流すことにより促進させることが出来る。
【００７１】
第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂの温度の酸化温度以下への低下の後に、中空部材１８が図１中に示されている加熱位置から上方の退避位置へと移動される。そしてその後に、第２の金型部材１２Ｂの金型面上のプレス成形物、この実施形態ではガラスレンズ、が、図示されていないプレス成形物搬出機構により前記離間位置の第２の金型部材１２Ｂの金型面から搬出される。
【００７２】
その後、次のプレス成形加工が繰り返される。
この実施形態においては、第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂの温度の酸化温度以下（約２００℃）から熱可塑性材料プレス成形可能温度、即ち光学ガラス素材プレス成形可能温度、への上昇が、夫々が所望の発熱パターンを有する第１の面状加熱体１６Ａ，第２の面状加熱体１６Ｂ及び外側加熱器２２の組み合わせにより行われるので、外側加熱器のみにより行われる従来に比べると、より早くより正確な所望の温度分布にすることが出来る。このことは、１回のプレス成形加工サイクルに要する時間を、前記従来に比べ短くすることが出来ることを意味し、しかもプレス成形精度も向上させることが出来ることを意味している。
【００７３】
しかも、第１の面状加熱体１６Ａ及び第２の面状加熱体１６Ｂを使用することで、外側加熱器のみを使用した従来では正確な所望の温度分布にすることが困難であった複雑な形状の金型面を有する金型部材や比較的大きな寸法の金型面を有する金型部材であっても、早く正確な所望の温度分布にすることが出来る。
【００７４】
なお第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂの寸法が小さくなれば、外側加熱器２２を省略し、第１の面状加熱体１６Ａ及び第２の面状加熱体１６Ｂの組み合わせ又は第１の面状加熱体１６Ａ及び第２の面状加熱体１６Ｂの少なくとも一方のみでも、第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂの温度、特にこれらの金型面の温度、を、外側加熱器のみを使用した従来に比べると、より早くより正確な所望の温度分布にすることが出来る。
【００７５】
さらにこの実施形態においては、第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂの温度の熱可塑性材料プレス成形可能温度、即ち光学ガラス素材プレス成形可能温度、から酸化温度以下への低下を、第１の金型固定部材３２Ａ及び第２の金型固定部材３２Ｂにおいて、第１の金型部材１２Ａ又は第２の金型部材１２Ｂが固定された第１固定部材３２ｄ及び第１固定部材３２ｄに隣接した第２固定部材３２ｅの少なくとも一方を選択的に冷却させる冷却部ＣＳを使用して行うことが出来るので、冷却部ＣＳを使用しない従来に比べ、より確実に早く行なわせることが出来る。このことは、１回のプレス成形加工サイクルに要する時間を、前記従来に比べ短くすることが出来ることを意味している。
【００７６】
図５には、本願の発明の第１実施形態に従った熱可塑性材料のプレス成形装置１において、第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂの夫々を外側加熱器２２のみを使用して加熱した場合における加熱時間に対する第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂの夫々の外周部温度ＰＴの上昇及び中心部温度ＣＴの上昇の様子が示されている。
【００７７】
図６には、本願の発明の第１実施形態に従った熱可塑性材料のプレス成形装置１において、第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂの夫々を外側加熱器２２，第１の面状加熱体１６Ａ及び第２の面状加熱体１６Ｂの夫々の組み合わせを使用して加熱した場合における加熱時間に対する第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂの夫々の外周部温度ＰＴの上昇及び中心部温度ＣＴの上昇の様子が示されている。
【００７８】
図７には、本願の発明の第１実施形態に従った熱可塑性材料のプレス成形装置１において、第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂの夫々を第１の面状加熱体１６Ａ及び第２の面状加熱体１６Ｂの夫々のみを使用して加熱した場合における加熱時間に対する第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂの夫々の外周部温度ＰＴの上昇及び中心部温度ＣＴの上昇の様子が示されている。
【００７９】
例えば第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂの夫々は超硬合金又はタングステン合金により１１０ｍｍの直径を有し、８０ｍｍの外径及び最大２０ｍｍの厚さのメニスカスレンズをプレス成形可能に形成されていて、成形条件の一例として、以下の光学ガラス素材を使用して、以下のプレス成形条件で前記メニスカスレンズをプレス成形した。
【００８０】
光学ガラス素材は、次の特性を持ったものを使用した。
・屈折率：１．５８３１３
・転移点：５０６℃
・屈服点：５３８℃
・軟化点：６０７℃
【００８１】
プレス成形条件は、以下の条件で行った。
・成形温度：５８０℃
・プレス力：２５ｋＮ
・プレス時間：約６０秒
【００８２】
そして、図５の場合は、第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂの夫々を外側加熱器２２のみを使用して加熱したので、第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂの夫々は外周部が中心部よりも先に加熱されて先に昇温し、外周部温度ＰＴが成形温度の５８０℃に到達した後にこの温度に安定するよう外側加熱器２２の出力を調節した。しかしながら、中心部温度ＣＴは成形温度の５８０℃には到達せず、成形温度よりも若干低い５７２℃で安定した。このように加熱された第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂにより前記プレス条件で前記光学ガラス素材をプレス成形した結果得られたガラスレンズは、第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂの夫々における外周部温度ＰＴと中心部温度ＣＴとの差の結果として、所望の寸法精度を得ることが出来なかった。
【００８３】
図６の場合は、第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂの夫々を外側加熱器２２，第１の面状加熱体１６Ａ及び第２の面状加熱体１６Ｂの夫々の組み合わせを使用して加熱したので、第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂの夫々の外周部と中心部とが、図５の場合に比べ、速やかに昇温し、外周部温度ＰＴが成形温度の５８０℃に到達した直後に中心部温度ＣＴも成形温度の５８０℃に到達し、外周部温度ＰＴ及び中心部温度ＣＴが成形温度に安定するよう外側加熱器２２，第１の面状加熱体１６Ａ及び第２の面状加熱体１６Ｂの夫々の出力を調節した。このように加熱された第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂにより前記プレス条件で前記光学ガラス素材をプレス成形した結果得られたガラスレンズは、第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂの夫々における外周部温度ＰＴと中心部温度ＣＴとの差が無かった結果として、所望の寸法精度を得ることが出来た。
【００８４】
図７の場合は、第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂの夫々を第１の面状加熱体１６Ａ及び第２の面状加熱体１６Ｂの夫々のみを使用して加熱したので、第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂの夫々の外周部と中心部とが、図６の場合に比べ、緩やかに昇温し、中心部温度ＣＴが成形温度の５８０℃に先に到達した直後に外周部温度ＰＴも成形温度の５８０℃に到達し、外周部温度ＰＴ及び中心部温度ＣＴが成形温度に安定するよう第１の面状加熱体１６Ａ及び第２の面状加熱体１６Ｂの夫々の出力を調節した。このように加熱された第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂにより前記プレス条件で前記光学ガラス素材をプレス成形した結果得られたガラスレンズは、第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂの夫々における外周部温度ＰＴと中心部温度ＣＴとの差が無かった結果として、所望の寸法精度を得ることが出来た。即ち、図７の場合は、図６の場合に比べて時間はかかるものの、所望の寸法精度のガラスレンズを得ることが出来た。
【００８５】
さらに、前述した第１実施形態に従った熱可塑性材料のプレス成形装置１では、第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂの夫々の金型面の全面に渡る温度分布を第１の面状加熱体１６Ａ及び第２の面状加熱体１６Ｂの夫々の発熱特性を調節することにより任意に変更することが可能である。また前述した図示されていない金型面温度分布測定要素を第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂの夫々の外周部、中心部、及び、外周部と中心部の中間に配置することにより、第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂの夫々の金型面の温度をより精密に制御できるようになる。従って、外側加熱器２２のみを使用した従来の熱可塑性材料のプレス成形装置では所望の寸法精度にプレス成形することが出来なかった直径８０ｍｍを超えるような大きなガラスレンズや１つの金型部材に複数の金型面が形成されている場合でも、これら従来よりも大きなガラスレンズのプレス成形や複数の金型面による複数のガラスレンズ等の複数の光学素子のプレス成形を所望の寸法精度で行うことが出来る。
【００８６】
［第２実施形態］
次に、図８及び図９を参照しながら、この発明の第２実施形態に従った熱可塑性材料のプレス成形装置１０１を説明する。
【００８７】
第２実施形態に従った熱可塑性材料のプレス成形装置１０１の構成の大部分は、図１乃至図４中に示されていた第１実施形態に従った熱可塑性材料のプレス成形装置１の構成と同じである。従って、第２実施形態に従った熱可塑性材料のプレス成形装置１０１において第１実施形態に従った熱可塑性材料のプレス成形装置１の構成部材と同じ構成部材には、第１実施形態に従った熱可塑性材料のプレス成形装置１の構成部材に添付されている参照符号と同じ参照符号を付してそれ等の構成部材についての詳細な説明は省略する。
【００８８】
第２実施形態に従った熱可塑性材料のプレス成形装置１０１は、気密に構成されたハウジング５０の内部空間に、第１実施形態に従った熱可塑性材料のプレス成形装置１とは上下逆さまに格納され固定されている。
【００８９】
気密なハウジング５０の前記内部空間において、この実施形態における金型支持部１４の下側の第１の金型支持軸１４ａの上端部及び上側の第２の金型支持軸１４ｂの下端部に支持されている下側の第１の金型部材１２Ａ及び上側の第２の金型部材１２Ｂの水平方向における両側には、中空部材１８よりも外側に、プレス成形素材搬入機構５２及びプレス成形物搬出機構５４が配置されている。
【００９０】
ハウジング５０において、中空部材１８から遠いプレス成形素材搬入機構５２の外端部に対応した位置にはプレス成形素材搬入開口ＩＯが形成されていて、ハウジング５０の内部空間にはプレス成形素材搬入開口ＩＯとプレス成形素材搬入機構５２の外端部との間で移動可能なプレス成形素材搬入部材５６Ａが設けられている。ハウジング５０の外部空間においてプレス成形素材搬入開口ＩＯに対応した位置には、プレス成形素材搬入部材５６Ａの移動に連携してプレス成形素材搬入開口ＩＯを開閉させるプレス成形素材搬入開口開閉部材５８Ａが設けられている。
【００９１】
プレス成形素材搬入開口ＩＯに配置されているプレス成形素材搬入部材５６Ａはプレス成形素材搬入開口ＩＯを気密に閉じ、この間にプレス成形素材搬入開口開閉部材５８Ａは開位置に配置されていて、この間にプレス成形素材搬入部材５６Ａは熱可塑性材料１０のプレス成形素材、この実施形態では光学ガラス素材、を受け入れる。この後、プレス成形素材搬入開口開閉部材５８Ａが閉位置に配置されプレス成形素材搬入開口ＩＯを気密に閉じると、プレス成形素材搬入部材５６Ａはプレス成形素材搬入開口ＩＯから離れ、プレス成形素材搬入機構５２の外端部に接近し、前記受け入れた熱可塑性材料１０のプレス成形素材、この実施形態では光学ガラス素材、を前記内部空間においてプレス成形素材搬入機構５２の外端部により取り出される。プレス成形素材搬入部材５６Ａ，プレス成形素材搬入開口開閉部材５８Ａ，そしてプレス成形素材搬入機構５２の動作は制御装置３４により制御される。
【００９２】
ハウジング５０において、中空部材１８から遠いプレス成形物搬出機構５４の外端部に対応した位置には、プレス成形物搬出開口ＤＯが形成されていて、ハウジング５０の内部空間にはプレス成形物搬出開口ＤＯとプレス成形物搬出機構５４の外端部との間で移動可能なプレス成形物搬出部材５６Ｂが設けられている。ハウジング５０の外部空間においてプレス成形物搬出開口ＤＯに対応した位置には、プレス成形物搬出部材５６Ｂの移動に連携してプレス成形物搬出開口ＤＯを開閉させるプレス成形物搬出開口開閉部材５８Ｂが設けられている。
【００９３】
プレス成形物搬出機構５４の外端部にプレス成形物搬出部材５６Ｂが接近している間にプレス成形物搬出開口開閉部材５８Ｂは閉位置に配置されていてプレス成形物搬出開口ＤＯを気密に閉じている。この間にプレス成形物搬出部材５６Ｂはプレス成形物搬出機構５４の外端部からプレス成形物Ｇ、この実施形態では光学素子の一種であるガラスレンズ、を受け入れる。この後、プレス成形物搬出開口開閉部材５８Ｂが閉位置に配置されている間に、プレス成形物搬出部材５６Ｂはプレス成形物搬出機構５４の外端部から離れプレス成形物搬出開口ＤＯに接近しプレス成形物搬出開口ＤＯを気密に閉じる。プレス成形物搬出部材５６Ｂがプレス成形物搬出開口ＤＯを気密に閉じている間に、プレス成形物搬出開口開閉部材５８Ｂが開位置に配置される。この間に、プレス成形物搬出部材５６Ｂから、前記内部空間において受け入れたプレス成形物Ｇ、この実施形態では光学素子の一種であるガラスレンズ、が取り出される。プレス成形物搬出部材５６Ｂ，プレス成形物搬出開口開閉部材５８Ｂ，そしてプレス成形物搬出機構５４の動作も制御装置３４により制御される。
【００９４】
ハウジング５０の前記内部空間は、不活性ガス供給部２０の真空ポンプ２０ａ及び不活性ガス供給源２０ｂに接続されていて、真空ポンプ２０ａにより前記内部空間中の空気が吸い出される間に不活性ガス供給源２０ｂからの不活性ガスにより満たされる。従って、この実施形態では、不活性ガス供給源２０ｂは中空部材１８が加熱位置に配置されている間に中空部材１８の内部空間に不活性ガスを供給して不活性ガスで満たす必要がない。
【００９５】
気密のハウジング５０の内部空間に前述した如く格納されている第２実施形態に従った熱可塑性材料のプレス成形装置１０１においては、プレス成形素材搬入開口ＩＯを介して所定の量の熱可塑性材料１０のプレス成形素材、この実施形態では光学ガラス素材、が気密のハウジング５０の内部空間に搬入される間に、プレス成形素材搬入開口ＩＯはプレス成形素材搬入部材５６Ａ又はプレス成形素材搬入開口開閉部材５８Ａにより気密に閉じられている。また、プレス成形物搬出開口ＤＯを介してプレス成形物Ｇ、この実施形態ではガラスレンズ、が気密のハウジング５０の内部空間から搬出される間にプレス成形物搬出開口ＤＯは、プレス成形物搬出部材５６Ｂ又はプレス成形物搬出開口開閉部材５８Ｂにより気密に閉じられている。
【００９６】
プレス成形素材搬入機構５２には図示されていない加熱器が設けられていて、プレス成形素材搬入機構５２が前記外端部から熱可塑性材料１０のプレス成形素材、この実施形態では光学ガラス素材、を中空部材１８の近傍まで搬送する間に前記加熱器により所望の温度、例えばプレス成形可能温度、まで加熱することが出来る。気密のハウジング５０の内部空間には前述した如く不活性ガスで満たされているので、このように加熱された熱可塑性材料１０のプレス成形素材、この実施形態では光学ガラス素材は、酸化しない。
【００９７】
第２実施形態に従った熱可塑性材料のプレス成形装置１０１の第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂは離間位置に配置されている間に、対応する第１の面状加熱体１６Ａ及び第２の面状加熱体１６Ｂ及び加熱位置の中空部材１０の外側加熱器２２によりプレス成形可能温度に既に加熱されている。そして、プレス成形素材搬入機構５２が前記外端部から熱可塑性材料１０のプレス成形素材、この実施形態では光学ガラス素材、を加熱しながら中空部材１８の近傍まで搬送する間に、第２実施形態に従った熱可塑性材料のプレス成形装置１０１の中空部材１８が加熱位置から退避位置に移動されている。
【００９８】
中空部材１８が退避位置に移動しても気密のハウジング５０の内部空間は前述した如く不活性ガスで満たされているので、前述した如くプレス成形可能温度に既に加熱されていた退避位置の第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂは酸化しない。
【００９９】
中空部材１８が外側加熱器２２を伴い加熱位置から退避位置に移動されることにより、外側加熱器２２が第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂから遠ざかり、その結果として前記離間位置の第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂの温度は僅かに低下する。しかしながら、離間位置の第１の金型部材１２Ａの金型面にプレス成形素材搬入機構５２から前述した如く所望の温度、例えばプレス成形可能温度、まで予め加熱されている熱可塑性材料１０のプレス成形素材、この実施形態では光学ガラス素材、が載置された後に、中空部材１８が外側加熱器２２を伴い退避位置から加熱位置に戻ると、速やかに、離間位置の第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂを熱可塑性材料１０のプレス成形素材、この実施形態では光学ガラス素材、とともにプレス成形可能温度に戻すことが出来る。
【０１００】
中空部材１８が加熱位置に戻り、離間位置の第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂが熱可塑性材料１０のプレス成形素材、この実施形態では光学ガラス素材、とともにプレス成形可能温度に戻された後、第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂは金型支持部１４により相互に接近され熱可塑性材料１０のプレス成形素材、この実施形態では光学ガラス素材、からプレス成形物Ｇ、この実施形態ではガラスレンズ、をプレス成形する。
【０１０１】
この後、第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂが前述した離間位置に戻されるとともに中空部材１８が前述した退避位置に戻され、離間位置の第１の金型部材１２Ａの金型面からプレス成形物Ｇ、この実施形態ではガラスレンズ、がプレス成形物搬出機構５４により搬出される。
【０１０２】
プレス成形物Ｇ、この実施形態ではガラスレンズ、は、プレス成形物搬出機構５４によりプレス成形物搬出機構５４の外端部まで搬送される間に前述したプレス成形可能温度から温度が低下し、プレス成形物搬出機構５４の外端部においてプレス成形物搬出部材５６Ｂに受け入れられる。
【０１０３】
この後、プレス成形物搬出部材５６Ｂはプレス成形物搬出機構５４の外端部からプレス成形物搬出開口ＤＯに移動し、さらにプレス成形物搬出開口開閉部材５８Ｂが開かれることによりプレス成形物搬出部材５６Ｂからのプレス成形物Ｇ、この実施形態ではガラスレンズ、の取り出しが行われる。
【０１０４】
第２実施形態に従った熱可塑性材料のプレス成形装置１０１は、不活性ガスにより常に満たされている気密のハウジング５０の内部空間中に固定されているので、プレス成形素材、この実施形態では光学ガラス素材、からプレス成形物Ｇ、この実施形態ではガラスレンズ、を第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂによりプレス成形する為に中空部材１８を加熱位置と退避位置との間で移動させる度に第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂの温度を酸化温度以下とプレス成形可能温度との間で変動させる必要がない。この為に、第２実施形態に従った熱可塑性材料のプレス成形装置１０１において１回のプレス成形に要するサイクルタイムは、前述した第１実施形態に従った熱可塑性材料のプレス成形装置１において１回のプレス成形に要するサイクルタイムよりもかなり短縮される。
【０１０５】
なぜならば、前述した第１実施形態に従った熱可塑性材料のプレス成形装置１においては、プレス成形素材、この実施形態では光学ガラス素材、からプレス成形物、この実施形態ではガラスレンズ、を第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂによりプレス成形する為に中空部材１８を加熱位置と退避位置との間で移動させる度に第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂの温度を酸化温度以下とプレス成形可能温度との間で変動させる必要があるからである。
【０１０６】
第２実施形態に従った熱可塑性材料のプレス成形装置１０１においてはさらに、プレス成形の為に、熱可塑性材料１０のプレス成形素材、この実施形態では光学ガラス素材、を第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂへと送るプレス成形素材搬入機構５２に図示されていない加熱器が設けられている。そして、プレス成形素材搬入機構５２が前記外端部から熱可塑性材料１０のプレス成形素材、この実施形態では光学ガラス素材、を中空部材１８の近傍まで搬送する間に熱可塑性材料１０のプレス成形素材、この実施形態では光学ガラス素材、を前記加熱器により所望の温度、例えばプレス成形可能温度、まで加熱することが出来る。さらに、このように加熱されている熱可塑性材料１０のプレス成形素材、この実施形態では光学ガラス素材、を、そのままの温度を保ったまま前述した如く中空部材１８を加熱位置と退避位置との間で移動させる度に温度を酸化温度以下とプレス成形可能温度との間で変動させる必要がない第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂの中の第１の金型部材１２Ａの金型面上に置くことが出来る。従って、この後に中空部材１８が退避位置から加熱位置に移動されると、直ちに第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂにより熱可塑性材料１０のプレス成形素材、この実施形態では光学ガラス素材、からガラスレンズをプレス成形することが出来る。
【０１０７】
このことも、第２実施形態に従った熱可塑性材料のプレス成形装置１０１において１回のプレス成形に要するサイクルタイムを、第１実施形態に従った熱可塑性材料のプレス成形装置１において１回のプレス成形に要するサイクルタイムよりもかなり短縮させる。
【０１０８】
さらに、第２実施形態に従った熱可塑性材料のプレス成形装置１０１においては、前記プレス成形が繰り返し行われている間に第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂの温度は前記プレス成形加工可能温度に維持されるので、外側加熱器２２を省略することが出来る。さらに、中空部材１８無しで第１の面状加熱体１６Ａ及び第２の面状加熱体１６Ｂのみにより第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂの温度を前記プレス成形加工可能温度に維持することが出来るのであれば、中空部材１８も省略することが出来る。
【０１０９】
図１乃至図４を参照しながら第１実施形態の項目において前述したように、光学ガラス素材をガラスレンズへと精度良くプレス成形するには、光学ガラス素材の粘度の高いガラス屈服点付近で光学ガラス素材にプレス力を加えて大まかな変形加工を行い、その後にガラス屈服点よりもわずかに温度が低く熱膨張係数も小さなガラス転移点付近まで徐々に温度を低下させながら光学ガラス素材にプレス力を加え続けることにより光学ガラス素材にアニーリング効果と金型面の形状の正確な転写とを行う必要がある。
【０１１０】
そこで、前記プレス成形が繰り返し行われている間に第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂの温度を所望の温度に維持することが容易な第２実施形態に従った熱可塑性材料のプレス成形装置１０１において、熱可塑性材料１０のプレス成形素材、この実施形態では光学ガラス素材、がプレス成形素材搬入機構５２により第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂに向かい搬送される間に前記図示されていない加熱器によりガラス屈服点まで加熱され、プレス成形前の第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂの温度をガラス屈服点温度に維持した場合とガラス屈服点温度よりもわずかに低いガラス転移点に維持した場合の、利害得失を確認してみた。
【０１１１】
プレス成形前に第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂの温度をガラス屈服点温度に維持した場合、相互に離間されている第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂに搬入される熱可塑性材料１０のプレス成形素材、この実施形態では光学ガラス素材、の温度もガラス屈服点温度に加熱されているので、第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂによる熱可塑性材料１０のプレス成形素材、この実施形態では光学ガラス素材、のプレス成形開始後は、プレス成形終了まで第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂの温度がガラス屈服点温度よりもわずかに低いガラス転移点になるよう外側加熱器２２及び／又は第１の面状加熱体１６Ａ及び第２の面状加熱体１６Ｂの発熱温度を調整する必要がある。そして、プレス成形終了後に第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂが再び相互に離間されプレス成形されたプレス成形物Ｇ、この実施形態ではガラスレンズ、が第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂから取り出された後に、次のプレス成形の為に第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂの温度をガラス転移点温度からガラス屈服点温度へと上昇させるよう外側加熱器２２及び／又は第１の面状加熱体１６Ａ及び第２の面状加熱体１６Ｂの発熱温度を調整する必要がある。
【０１１２】
即ち、プレス成形前の第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂの温度をガラス屈服点温度に維持した場合、１回のプレス成形の為に第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂの温度がガラス屈服点温度よりもわずかに低いガラス転移点になるよう外側加熱器２２及び／又は第１の面状加熱体１６Ａ及び第２の面状加熱体１６Ｂの発熱温度を調整する必要があり、さらには次のプレス成形の為に第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂの温度をガラス転移点温度からガラス屈服点温度へと上昇させるよう外側加熱器２２及び／又は第１の面状加熱体１６Ａ及び第２の面状加熱体１６Ｂの発熱温度を調整する必要がある。このため、１回のプレス成形と次のプレス成形の準備の為に要する時間が長くなっている。このことは、プレス成形サイクルタイムが比較的長くなることを意味している。
【０１１３】
しかしながら、プレス成形前に第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂの温度をガラス屈服点温度に維持した場合、プレス成形開始後からプレス成形終了までの第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂの温度がプレス成形素材、この実施形態では光学ガラス素材、の高精度なプレス成形の為に最適に制御されるので、比較的大型のプレス成形物Ｇ、この実施形態では比較的大型のガラスレンズ、を高精度にプレス成形するのに適している。
【０１１４】
プレス成形前の第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂの温度をガラス屈服点温度よりもわずかに低いガラス転移点温度に維持した場合、相互に離間されている第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂに搬入される熱可塑性材料１０のプレス成形素材、この実施形態では光学ガラス素材、の温度はガラス屈服点温度に加熱されているが、第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂによる熱可塑性材料１０のプレス成形素材、この実施形態では光学ガラス素材、のプレス成形開始後でも、プレス成形終了まで外側加熱器２２及び／又は第１の面状加熱体１６Ａ及び第２の面状加熱体１６Ｂの発熱温度はプレス成形前に第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂの温度をガラス屈服点温度よりもわずかに低いガラス転移点の温度に維持していた時のままである。そして、プレス成形終了後に第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂが再び相互に離間されプレス成形されたプレス成形物Ｇ、この実施形態ではガラスレンズ、が第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂから取りだされた後にも、次のプレス成形の為に第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂの温度はガラス転移点温度に維持されたままである。
【０１１５】
即ち、プレス成形前の第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂの温度をガラス転移点温度に維持した場合、１回のプレス成形の為に第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂの温度はガラス転移点から変更するよう外側加熱器２２及び／又は第１の面状加熱体１６Ａ及び第２の面状加熱体１６Ｂの発熱温度を調整する必要がなく、さらには次のプレス成形の為に第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂの温度をガラス転移点温度から変更するよう外側加熱器２２及び／又は第１の面状加熱体１６Ａ及び第２の面状加熱体１６Ｂの発熱温度を調整する必要がない。このため、プレス成形前の第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂの温度をガラス転移点温度に維持した場合、１回のプレス成形と次のプレス成形の準備の為に要する時間が、プレス成形前の第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂの温度をガラス屈服点温度に維持した場合に比べ、短くなっている。このことは、プレス成形前の第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂの温度をガラス転移点温度に維持した場合、プレス成形サイクルタイムが、プレス成形前の第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂの温度をガラス屈服点温度に維持した場合に比べ、短くなることを意味している。
【０１１６】
しかしながら、プレス成形前に第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂの温度をガラス転移点温度に維持した場合、プレス成形開始後からプレス成形終了までの第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂの温度がプレス成形素材、この実施形態では光学ガラス素材、の高精度なプレス成形の為に最適に制御されないので、比較的大型のプレス成形物Ｇ、この実施形態では比較的大型のガラスレンズ、を高精度でプレス成形するのに適していない。
【０１１７】
従って、ガラス屈服点温度に加熱されているプレス成形素材、この実施形態では光学ガラス素材、から直径１０ｍｍ以下のガラスレンズをプレス成形する場合は、よほど高い精度を求められないのであればプレス成形前に第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂの温度をガラス転移点温度に維持しておくことで良い。また、ガラス屈服点温度に加熱されているプレス成形素材、この実施形態では光学ガラス素材、から直径４０ｍｍ以上のガラスレンズをプレス成形する場合は、プレス成形前に第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂの温度をガラス屈服点温度に維持しておく方が良い。
【０１１８】
なお、第２実施形態に従った熱可塑性材料のプレス成形装置１０１は、気密に構成されたハウジング５０の内部空間に、第１実施形態に従った熱可塑性材料のプレス成形装置１とは上下逆さまに格納され固定されていたが、第１実施形態に従った熱可塑性材料のプレス成形装置１と同じ上下方向を向いて格納され固定されていても良い。
【０１１９】
［面状加熱体の変形例］
次に、図１０及び図１１を参照しながら、図３及び図４中に示されていた第１の面状加熱体１６Ａ及び第２の面状加熱体１６Ｂの変形例を説明する。図１０は、第１の面状加熱体１６Ａの変形例の概略的な水平断面図であり、図１１は、図１０の変形例の概略的な下面図である。図３及び図４中に示されていた第２の面状加熱体１６Ｂの変形例の構成は第１の面状加熱体１６Ａの変形例の構成と同じである。
【０１２０】
変形例の第１の面状加熱体１６０Ａは、図１０中に示されている如く、円板状の本体ＭＢ１０と、本体ＭＢ１０の円周面において本体ＭＢ１０の２つの直径方向に突出した２対の電極部ＥＴ１０，ＥＴ１２；ＥＴ１３，ＥＴ１４と、を含む。
【０１２１】
変形例の第１の面状加熱体１６０Ａは、中心部電気抵抗発熱部ＨＰ１及び周辺部電気抵抗発熱部ＨＰ２と中心部電気抵抗発熱部ＨＰ１及び周辺部電気抵抗発熱部ＨＰ２の夫々の為の二対の電極を含む。詳細には、この変形例の第１の面状加熱体１６０Ａは、夫々が黒鉛やＳｉＣなどの導電体で形成された図示されていない円板状のコアの周囲をＰＢＮ（パイロリティックボロンナイトライド：熱分解窒化硼素）などの絶縁体でＣＶＤ等によりコーティングし、さらにその上に一対の電極部ＥＴ１０，ＥＴ１２間で黒鉛やＳｉＣなどの導電体で周辺部電気抵抗発熱部ＨＰ２となる所望のパターン形状を形成するとともにもう一対の電極部ＥＴ１３，ＥＴ１４間で黒鉛やＳｉＣなどの導電体で中心部電気抵抗発熱部ＨＰ１となる所望のパターン形状を形成し、さらにこれらの上をＰＢＮ（パイロリティックボロンナイトライド：熱分解窒化硼素）などの絶縁体でＣＶＤ等によりコーティングすることにより作成されている。第１の面状加熱体１６０Ａの絶縁体は、面の厚さ方向には熱伝導が悪く、面が広がる方向には熱伝導が良い。
【０１２２】
導電体の中心部電気抵抗発熱部ＨＰ１及び周辺部電気抵抗発熱部ＨＰ２の夫々は、第１の面状加熱体１６０Ａにより加熱される第１の金型部材１２Ａの金型面における所望の温度分布に対応したパターン形状を有している。
【０１２３】
さらに詳細には、この変形例において、導電体の周辺部電気抵抗発熱部ＨＰ２の所望のパターン形状は、図１０中に示されている如く、一方の電極部ＥＴ１０から本体ＭＢ１０の一方の半円に沿い他方の電極部ＥＴ１２に向かい延出した後に本体ＭＢ１０の中心に向かう途中まで螺旋状に延出し、さらに本体ＭＢ１０の中心に対して反対側に位置する本体ＭＢ１０の中心に向かう途中から一方の電極部ＥＴ１０に向かい螺旋状に延出した後に本体ＭＢ１０の他方の半円に沿い他方の電極部ＥＴ１２に向かい延出している。そして、周辺部電気抵抗発熱部ＨＰ２のこのパターン形状において本体ＭＢ１０の中心に対して対称に位置している２つの螺旋状延出部分の内端は、図１１中に示されている如く前記コアを挟んだ反対側の下層の絶縁体上に形成されている電気接続パターンＥＣ１により相互に電気的に接続されている。一対の電極部ＥＴ１０，ＥＴ１２に配置されている周辺部電気抵抗発熱部ＨＰ２の両端部位は、周辺部電気抵抗発熱部ＨＰ２の為の一対の電極Ｔ１０，Ｔ１２となっている。導電体の周辺部電気抵抗発熱部ＨＰ２のこのようなパターン形状では、第１の面状加熱体１６０Ａの平面の周辺部が、平面が広がる方向において略均一な発熱特性を有する。
【０１２４】
一対の電極部ＥＴ１０，ＥＴ１２には、所望のパターン形状の周辺部電気抵抗発熱部ＨＰ２の両端部位の電極Ｔ１０，Ｔ１２が露出された一対の電極露出開口ＴＯ１０，ＴＯ１２が形成されている。
【０１２５】
第１の金型固定部材３２Ａの第１固定部材３２ｄ及び第２固定部材３２ｅの為の前述した固定ボルト等の固定部品（締結部品）の中の２つが、図２中に示されている如く、変形例の第１の面状加熱体１６０Ａの一対の電極部ＥＴ１０，ＥＴ１２の一対の電極露出開口ＴＯ１０，ＴＯ１２に挿入され周辺部電気抵抗発熱部ＨＰ２の両端部位の電極Ｔ１０，Ｔ１２に電気的に接続されて外部接続端子を構成している。周辺部電気抵抗発熱部ＨＰ２の為のこれら外部接続端子は、第１の金型固定部材３２Ａの第１固定部材３２ｄ及び第２固定部材３２ｅに対し碍子等の電気絶縁部材を介して接触している。
【０１２６】
この変形例において、導電体の中心部電気抵抗発熱部ＨＰ１の所望のパターン形状は、図１０中に示されている如く、周辺部電気抵抗発熱部ＨＰ２の内周において一方の電極部ＥＴ１３に対応した位置から前記内周の一方の半円に沿い他方の電極部ＥＴ１４に対応した位置に向かい延出した後に本体ＭＢ１０の中心に向かい螺旋状に延出し、さらに本体ＭＢ１０の中心から前記内周の一方の電極部ＥＴ１３に対応した位置に向かい螺旋状に延出した後に前記内周の他方の半円に沿い他方の電極部ＥＴ１４に対応した位置に向かい延出している。そして、中心部電気抵抗発熱部ＨＰ１のこのパターン形状において本体ＭＢ１０の中心に対して対称に位置している２つの螺旋状延出部分の外端は、図１１中に示されている如く前記コアを挟んだ反対側の下層の絶縁体上に形成されている電気接続パターンＥＣ２によりもう一対の電極部ＥＴ１３，ＥＴ１４に配置されている中心部電気抵抗発熱部ＨＰ１の為の一対の電極Ｔ１３，Ｔ１４に電気接続されている。導電体の中心部電気抵抗発熱部ＨＰ１のこのようなパターン形状では、第１の面状加熱体１６０Ａの平面の中心部が、平面が広がる方向において略均一な発熱特性を有する。
【０１２７】
もう一対の電極部ＥＴ１３，ＥＴ１４には、所望のパターン形状の中心部電気抵抗発熱部ＨＰ１の両端部位の電極Ｔ１３，Ｔ１４が露出された一対の電極露出開口ＴＯ１３，ＴＯ１４が形成されている。
【０１２８】
第１の金型固定部材３２Ａの第１固定部材３２ｄ及び第２固定部材３２ｅの為の前述した固定ボルト等の固定部材（締結部材）の中のさらに２つが、図２中に示されている如く、変形例の第１の面状加熱体１６０Ａのもう一対の電極部ＥＴ１３，ＥＴ１４の一対の電極露出開口ＴＯ１３，ＴＯ１４に挿入され中心部電気抵抗発熱部ＨＰ１の両端部位の電極Ｔ１３，Ｔ１４に電気的に接続されて外部接続端子を構成している。中心部電気抵抗発熱部ＨＰ１の為のこれら外部接続端子は、第１の金型固定部材３２Ａの第１固定部材３２ｄ及び第２固定部材３２ｅに対しては碍子等の電気絶縁部材を介して接触している。
【０１２９】
即ちこの変形例において、中心部電気抵抗発熱部ＨＰ１は対応している金型部材の金型面の中心から相互に正反対の周方向に螺旋状に延出し両方の延出端に１対の電極Ｔ１３，Ｔ１４を有している。また、この変形例において、周辺部電気抵抗発熱部ＨＰ２は、中心部電気抵抗発熱部ＨＰ１の周囲において中心部電気抵抗発熱部ＨＰ１の直径方向に相互に離間した２つの位置から中心部電気抵抗発熱部ＨＰ１の周囲を相互に同じ周方向に巻かれた２つの部分を備えていて、２つの部分の夫々の内端は電気接続パターンＥＣ１により相互に電気的に接続されていて、２つの部分の夫々の外端は周辺部電気抵抗発熱部ＨＰ２の為の１対の電極Ｔ１０，Ｔ１２を有している。
【０１３０】
さらに図３及び図４中に示されている第１実施形態の第１及び第２の面状加熱体１６Ａ，１６Ｂに代わり、図１０及び図１１中に示されている変形例の第１の面状加熱体１６０Ａ及び第２の面状加熱体（図示されていない）を使用する図１及び図２中に示されている第１実施形態の熱可塑性材料のプレス成形装置１においては、第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂの金型面の温度分布を直接的又は間接的に測定する為の図示されていない金型表面温度分布測定要素（例えば熱電対）が、第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂの夫々の外周部，中心部，そして外周部と中心部との中間部に配置されている。第１の面状加熱体１６０Ａに対応した第１の金型部材１２Ａにおいては、前記外周部は第１の面状加熱体１６０Ａの周辺部電気抵抗発熱部ＨＰ２により加熱される領域に対応しており、前記中心部は第１の面状加熱体１６０Ａの中心部電気抵抗発熱部ＨＰ１により加熱される領域の中心に対応しており、そして前記中間部は第１の面状加熱体１６０Ａの周辺部電気抵抗発熱部ＨＰ２と中心部電気抵抗発熱部ＨＰ１との境界に対応している。
【０１３１】
図３及び図４中に示されている第１実施形態の第１の及び第２の面状加熱体１６Ａ，１６Ｂに代わり、図１０及び図１１中に示されている変形例の第１の面状加熱体１６０Ａ及び第２の面状加熱体（図示されていない）を使用する図１及び図２中に示されている第１実施形態の熱可塑性材料のプレス成形装置１においては、第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂの夫々の金型面の温度分布を、第１実施形態の第１の及び第２の面状加熱体１６Ａ，１６Ｂと外側加熱器２２との組み合わせを使用した場合に比べると、第１の面状加熱体１６０Ａの周辺部電気抵抗発熱部ＨＰ２及び中心部電気抵抗発熱部ＨＰ１と図示されていない下側の面状加熱体の周辺部電気抵抗発熱部及び中心部電気抵抗発熱部と外側加熱器２２との組み合わせを使用した方がより細かく制御することが出来る。
【０１３２】
図１２には、図１０及び図１１に示した変形例の第１の面状加熱体１６０Ａ及びこれと同じ構成の図示されていない第２の面状加熱体を使用した図１の熱可塑性材料のプレス成形装置１において、第１の面状加熱体１６０Ａ及び第２の図示されていない面状加熱体の夫々の中心部電気抵抗発熱部ＨＰ１のみにより、第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂの夫々を加熱した場合における加熱時間に対する第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂの夫々の外周部温度ＰＴ，中間部温度ＩＴ，そして中心部温度ＣＴの上昇の様子が示されている。
【０１３３】
図１３には、図１０及び図１１に示した変形例の第１の面状加熱体１６０Ａ及びこれと同じ構成の図示されていない第２の面状加熱体を使用した図１の熱可塑性材料のプレス成形装置１において、第１の面状加熱体１６０Ａ及び図示されていない第２の面状加熱体の夫々の周辺部電気抵抗発熱部ＨＰ２のみにより、第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂの夫々を加熱した場合における加熱時間に対する第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂの夫々の外周部温度ＰＴ，中間部温度ＩＴ，そして中心部温度ＣＴの上昇の様子が示されている。
【０１３４】
図１４には、図１０及び図１１に示した変形例の第１の面状加熱体１６０Ａ及びこれと同じ構成の図示されていない第２の面状加熱体を使用した図１の熱可塑性材料のプレス成形装置１において、第１の面状加熱体１６０Ａ及び図示されていない第２の面状加熱体の夫々の中心部電気抵抗発熱部ＨＰ１及び周辺部電気抵抗発熱部ＨＰ２により、第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂの夫々を加熱した場合における加熱時間に対する第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂの夫々の外周部温度ＰＴ，中間部温度ＩＴ，そして中心部温度ＣＴの上昇の様子が示されている。
【０１３５】
図１５には、図１０及び図１１に示した変形例の第１の面状加熱体１６０Ａ及びこれと同じ構成の図示されていない第２の面状加熱体を使用した図１の熱可塑性材料のプレス成形装置１において、外側加熱器２２のみを使用して、第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂの夫々を加熱した場合における加熱時間に対する第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂの夫々の外周部温度ＰＴ，中間部温度ＩＴ，そして中心部温度ＣＴの上昇の様子が示されている。
【０１３６】
図１６には、図１０及び図１１に示した変形例の第１の面状加熱体１６０Ａ及びこれと同じ構成の図示されていない第２の面状加熱体を使用した図１の熱可塑性材料のプレス成形装置１において、外側加熱器２２及び第１の面状加熱体１６０Ａ及び図示されていない第２の面状加熱体の夫々の中心部電気抵抗発熱部ＨＰ１の組み合わせを使用して、第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂの夫々を加熱した場合における加熱時間に対する第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂの夫々の外周部温度ＰＴ，中間部温度ＩＴ，そして中心部温度ＣＴの上昇の様子が示されている。
【０１３７】
図１７には、図１０及び図１１に示した変形例の第１の面状加熱体１６０Ａ及びこれと同じ構成の図示されていない第２の面状加熱体を使用した図１の熱可塑性材料のプレス成形装置１において、外側加熱器２２及び第１の面状加熱体１６０Ａ及び図示されていない第２の面状加熱体の夫々の周辺部電気抵抗発熱部ＨＰ２の組み合わせを使用して、第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂの夫々を加熱した場合における加熱時間に対する第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂの夫々の外周部温度ＰＴ，中間部温度ＩＴ，そして中心部温度ＣＴの上昇の様子が示されている。
【０１３８】
図１８には、図１０及び図１１に示した変形例の第１の面状加熱体１６０Ａ及びこれと同じ構成の図示されていない第２の面状加熱体を使用した図１の熱可塑性材料のプレス成形装置１において、第１の面状加熱体１６０Ａ及び図示されていない第２の面状加熱体の夫々の中心部電気抵抗発熱部ＨＰ１及び周辺部電気抵抗発熱部ＨＰ２と外側加熱器２２との組み合わせを使用して、第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂの夫々を加熱した場合における加熱時間に対する第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂの夫々の外周部温度ＰＴ，中間部温度ＩＴ，そして中心部温度ＣＴの上昇の様子が示されている。
【０１３９】
なお、図１２乃至図１８の夫々に示された場合における成形条件は、図５乃至図７の夫々に示された場合における成形条件と同じである。
【０１４０】
そして、図１２の場合は、第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂの夫々を、第１の面状加熱体１６０Ａ及び図示されていない第２の面状加熱体の夫々の中心部電気抵抗発熱部ＨＰ１のみにより加熱している。従って、第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂの夫々は中心部が外周部よりも先に加熱されて先に昇温し、中心部温度ＣＴが成形温度の５８０℃に到達した後にこの温度に安定するよう第１の面状加熱体１６０Ａ及び図示されていない第２の面状加熱体の夫々の中心部電気抵抗発熱部ＨＰ１の出力を調節した。この後、中間部温度ＩＴは成形温度の５８０℃に到達したが、周辺部温度ＰＴは成形温度の５８０℃に到達せず、成形温度よりも若干低い５７２℃で安定した。このように加熱された第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂでは、夫々の金型面において第１の面状加熱体１６０Ａ及び図示されていない第２の面状加熱体の夫々の中心部電気抵抗発熱部ＨＰ１に対応する中央部で、前記プレス条件で前記光学ガラス素材を所望の寸法精度を有したガラスレンズにプレス成形することが出来る。なお、図１２の場合において、第１の金型部材１２Ｂの金型面において前記光学ガラス素材の周囲に前記周辺部温度ＰＴにより成形可能な別の素材を配置することにより、前記光学ガラス素材とともに前記別の素材も同時に第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂにより所望の形状寸法に成形することが出来る。
【０１４１】
図１３の場合は、第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂの夫々を、第１の面状加熱体１６０Ａ及び図示されていない第２の面状加熱体の夫々の周辺部電気抵抗発熱部ＨＰ２のみにより加熱している。従って、第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂの夫々は周辺部が中心部よりも先に加熱されて先に昇温し、周辺部温度ＰＴが成形温度の５８０℃に到達した後にこの温度に安定するよう第１の面状加熱体１６０Ａ及び図示されていない第２の面状加熱体の夫々の周辺部電気抵抗発熱部ＨＰ２の出力を調節した。この後、中間部温度ＩＴは成形温度の５８０℃に到達したが、中央部温度ＰＴは成形温度の５８０℃に到達せず、成形温度よりも若干低い５７２℃で安定した。このように加熱された第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂでは、夫々の金型面において第１の面状加熱体１６０Ａ及び図示されていない第２の面状加熱体の夫々の中央部電気抵抗発熱部ＨＰ１に対応する中央部では前記プレス条件で前記光学ガラス素材を所望の寸法精度を有したガラスレンズにプレス成形することが出来ない。しかしながら、前記夫々の金型面において第１の面状加熱体１６０Ａ及び図示されていない第２の面状加熱体の夫々の周辺部電気抵抗発熱部ＨＰ２に対応する周辺部では前記プレス条件で前記光学ガラス素材を周辺部のみ所望の寸法精度を有したガラス製品にプレス成形することが出来る。なお、図１３の場合において、第２の金型部材１２Ｂの金型面において前記光学ガラス素材の中央部に前記中央部温度ＣＴにより成形可能な別の素材を配置することにより、前記光学ガラス素材とともに前記別の素材も同時に第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂにより所望の形状寸法に成形することが出来る。
【０１４２】
図１４の場合は、第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂの夫々を、第１の面状加熱体１６０Ａ及び図示されていない第２の面状加熱体の夫々の中心部電気抵抗発熱部ＨＰ１及び周辺部電気抵抗発熱部ＨＰ２の両方により加熱している。従って、第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂの夫々は中心部が外周部よりも先に加熱されて先に昇温し、中心部温度ＣＴが成形温度の５８０℃に到達した後にこの温度に安定するよう第１の面状加熱体１６０Ａ及び図示されていない第２の面状加熱体の夫々の中心部電気抵抗発熱部ＨＰ１の出力を調節した。この後、中間部温度ＩＴも成形温度の５８０℃に到達し、さらに周辺部温度ＰＴも成形温度の５８０℃に到達し、その後にこの温度に安定するよう第１の面状加熱体１６０Ａ及び図示されていない第２の面状加熱体の夫々の周辺部電気抵抗発熱部ＨＰ２の出力を調節した。このように加熱された第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂでは、夫々の金型面において第１の面状加熱体１６０Ａ及び図示されていない第２の面状加熱体の夫々の中心部電気抵抗発熱部ＨＰ１に対応する中央部及び周辺部電気抵抗発熱部ＨＰ２に対応する周辺部の両方にわたり、前記プレス条件で前記光学ガラス素材を所望の寸法精度を有したガラスレンズにプレス成形することが出来る。
【０１４３】
図１５の場合は、第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂの夫々を、外側加熱器２２のみを使用して加熱している。従って、第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂの夫々は外周部が中心部よりも先に加熱されて先に昇温し、外周部温度ＰＴが成形温度の５８０℃に到達した後にこの温度に安定するよう外側加熱器２２の出力を調節した。しかしながら、中心部温度ＣＴは成形温度の５８０℃には到達せず、成形温度よりも若干低い５７２℃で安定した。このように加熱された第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂでは、夫々の金型面において第１の面状加熱体１６０Ａ及び図示されていない第２の面状加熱体の夫々の中央部では前記プレス条件で前記光学ガラス素材を所望の寸法精度を有したガラスレンズにプレス成形することが出来ない。しかしながら、前記夫々の金型面において第１の面状加熱体１６０Ａ及び図示されていない第２の面状加熱体の夫々の周辺部では前記プレス条件で前記光学ガラス素材を周辺部のみ所望の寸法精度を有したガラス製品にプレス成形することが出来る。なお、図１５の場合において、第２の金型部材１２Ｂの金型面において前記光学ガラス素材の中央部に前記中央部温度ＣＴにより成形可能な別の素材を配置することにより、前記光学ガラス素材とともに前記別の素材も同時に第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂにより所望の形状寸法に成形することが出来る。
【０１４４】
図１６の場合は、第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂの夫々を、外側加熱器２２と第１の面状加熱体１６０Ａ及び図示されていない第２の面状加熱体の夫々の中心部電気抵抗発熱部ＨＰ１との組み合わせを使用して加熱している。従って、第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂの夫々は外周部が中心部よりも先に加熱されて先に昇温し、外周部温度ＰＴが成形温度の５８０℃に到達した後にこの温度に安定するよう外側加熱器２２の出力を調節した。その後、中間部温度ＩＴに続き中心部温度ＣＴも成形温度の５８０℃に到達し、この温度に安定するよう中心部電気抵抗発熱部ＨＰ１の出力を調節した。このように加熱された第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂでは、夫々の金型面において第１の面状加熱体１６０Ａ及び図示されていない第２の面状加熱体の夫々の中心部電気抵抗発熱部ＨＰ１に対応する中央部及び外側加熱器２２により加熱される周辺部の両方にわたり、前記プレス条件で前記光学ガラス素材を所望の寸法精度を有したガラスレンズにプレス成形することが出来る。
【０１４５】
図１７の場合は、第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂの夫々を、外側加熱器２２と第１の面状加熱体１６０Ａ及び図示されていない第２の面状加熱体の夫々の周辺部電気抵抗発熱部ＨＰ２との組み合わせを使用して加熱している。従って、第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂの夫々は外周部が中心部よりも先に加熱されて先に昇温し、外周部温度ＰＴが成形温度の５８０℃に到達した後にこの温度に安定するよう外側加熱器２２の出力と第１の面状加熱体１６０Ａ及び図示されていない第２の面状加熱体の夫々の周辺部電気抵抗発熱部ＨＰ２の出力を調節した。この後、中間部温度ＩＴは成形温度の５８０℃に到達したが、中央部温度ＰＴは成形温度の５８０℃に到達せず、成形温度よりも若干低い温度で安定した。このように加熱された第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂでは、夫々の金型面において第１の面状加熱体１６０Ａ及び図示されていない第２の面状加熱体の夫々の中央部電気抵抗発熱部ＨＰ１に対応する中央部では前記プレス条件で前記光学ガラス素材を所望の寸法精度を有したガラスレンズにプレス成形することが出来ない。しかしながら、前記夫々の金型面において第１の面状加熱体１６０Ａ及び図示されていない第２の面状加熱体の夫々の周辺部電気抵抗発熱部ＨＰ２に対応する周辺部では前記プレス条件で前記光学ガラス素材を周辺部のみ所望の寸法精度を有したガラス製品にプレス成形することが出来る。なお、図１７の場合において、第２の金型部材１２Ｂの金型面において前記光学ガラス素材の中央部に前記中央部温度ＣＴにより成形可能な別の素材を配置することにより、前記光学ガラス素材とともに前記別の素材も同時に第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂにより所望の形状寸法に成形することが出来る。
【０１４６】
図１８の場合は、第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂの夫々を、外側加熱器２２と第１の面状加熱体１６０Ａ及び図示されていない第２の面状加熱体の夫々の中央部電気抵抗発熱部ＨＰ１及び周辺部電気抵抗発熱部ＨＰ２との組み合わせを使用して加熱している。従って、第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂの夫々は外周部が中心部よりも先に加熱されて先に昇温し、外周部温度ＰＴが成形温度の５８０℃に到達した後にこの温度に安定するよう外側加熱器２２の出力及び周辺部電気抵抗発熱部ＨＰ２の出力を調節した。その後、中間部温度ＩＴに続き中心部温度ＣＴも成形温度の５８０℃に到達し、この温度に安定するよう中心部電気抵抗発熱部ＨＰ１の出力を調節した。このように加熱された第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂでは、夫々の金型面において第１の面状加熱体１６０Ａ及び図示されていない第２の面状加熱体の夫々の中心部電気抵抗発熱部ＨＰ１に対応する中央部及び周辺部電気抵抗発熱部ＨＰ２に対応するとともに外側加熱器２２により加熱される周辺部の両方にわたり、前記プレス条件で前記光学ガラス素材を所望の寸法精度を有したガラスレンズにプレス成形することが出来る。しかも、図１８の場合は、図１４中に示されている第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂの夫々を第１の面状加熱体１６０Ａ及び図示されていない第２の面状加熱体の夫々の中心部電気抵抗発熱部ＨＰ１及び周辺部電気抵抗発熱部ＨＰ２の両方により加熱する場合や、図１６中に示されている第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂの夫々を外側加熱器２２と第１の面状加熱体１６０Ａ及び図示されていない第２の面状加熱体の夫々の中心部電気抵抗発熱部ＨＰ１との組み合わせを使用して加熱する場合に比べ、遥かに早く第１の金型部材１２Ａ及び第２の金型部材１２Ｂの夫々の外周部及び中心部を所望の成形温度まで上昇させることが出来る。
【０１４７】
なお本願の発明の概念に従えば、第１の面状加熱体１６Ａ及び第２の面状加熱体１６Ｂの夫々の電気抵抗発熱部ＨＰの個数及び配列パターンは、それが加熱する第１の金型部材１２Ａ又は第２の金型部材１２Ｂの金型面が要求している所望の温度配列パターンに対応するよう種々に選択することが出来る。
【符号の説明】
【０１４８】
１，１０１…熱可塑性材料のプレス成形装置、１０…熱可塑性材料、１２…金型、１２Ａ…第１の金型部材、１２Ｂ…第２の金型部材、１３…金型保持部、１３Ａ…第１の金型保持部材、１３Ｂ…第２の金型保持部材、１４…金型支持部、１４ａ…第１の金型支持軸、１４ｂ…第２の金型支持軸、１５…中空断熱部、１５Ａ…第１の中空断面部材、１５Ｂ…第２の中空断面部材、ＬＤ…押圧力検出器、１６…面状加熱部、１６Ａ…第１の面状加熱体、１６Ｂ…第２の面状加熱体、ＨＣ…熱伝導部材，ＣＳ…冷却部，ＭＢ…本体、ＥＴ１，ＥＴ２…電極部、ＨＰ…電気抵抗発熱部、Ｔ１，Ｔ２…電極、ＴＯ１，ＴＯ２…電極露出開口、ＯＴ１，ＯＴ２…外部接続端子、１８…中空部材、２０…不活性ガス供給部、２０ａ…真空ポンプ、２０ｂ…不活性ガス供給源、２２…外側加熱器、２４…固定フレーム、２６…移動案内部、２８…金型支持軸駆動機構、２８ａ…上下方向移動軸，２８ｂ…回転力供給源，２８ｃ…駆動力伝達部，３０…中空部材駆動部，３０ａ…シリンダ，３０ｂ…ピストン、３２…金型固定部、３２Ａ…第１の金型固定部材、３２Ｂ…第２の金型固定部材、３２ｄ…第１固定部材、３２ｅ…第２固定部材、３２ｆ…面状加熱体格納凹部、３４…制御装置、ＣＴ…中心部温度、ＰＴ…外周部温度、
５０…ハウジング、ＩＯ…プレス成形素材搬入開口、５６Ａ…プレス成形素材搬入部材、ＤＯ…プレス成形物搬出開口、５６Ｂ…プレス成形物搬出部材、５８Ａ…プレス成形素材搬入開口開閉部材、５８Ｂ…プレス成形物搬出開口開閉部材、Ｇ…プレス成形物、
１６０Ａ…面状加熱体、ＭＢ１０…本体、ＥＴ１０，ＥＴ１２，ＥＴ１３，ＥＴ１４…電極部、ＨＰ１…中心部電気抵抗発熱部、ＨＰ２…周辺部電気抵抗発熱部、Ｔ１０，Ｔ１２，Ｔ１３，Ｔ１４…電極、ＴＯ１０，ＴＯ１２，ＴＯ１３，ＴＯ１４…電極露出開口、ＥＣ１，ＥＣ２…電気接続パターン。
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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