(57)【要約】  【課題】    信頼性を確保しつつ、またゴミ等の問題を回避できる搬送装置及び成形装置を提供する。  【解決手段】  加熱対象物Ｐを保持する保持部Ｈを、２次側コイル２Ｃごと、コアＣＲに対してスライド駆動できるようになっている。従って、コイルＣＲ及び１次側コイル１Ｃは固定した状態を維持でき、且つ２次側コイル２Ｃから保持部Ｈとを固定した関係におくことができるので、それにより例えば数ｋＷ以上の高周波電力が通る配線を銅管などで固定配線とすることができる。即ち、本発明によれば、保持部Ｈが移動することに伴って配線が引きずられて屈曲したり伸縮したりすることがなく、保持部Ｈに対して直接電源から配線を引き回した場合と比較すると、配線の疲労による断線や短絡等の問題が解消され、半永久的な寿命と容易に安全を確保できることとなる。加えて、保持部Ｈが配線を引きずらないので、配線の接続部や、移動体のスライド動作に伴う配線の逃げなど不要となり、移動する部品の重量や設置スペースを小さくできる。それにより、高速で信頼性の高い加熱対象物Ｐの搬送駆動が可能となる。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コアと、交流電源に接続された１次側コイルと、出力コイルに接続された２次側コイルとを備えたトランスと、
前記出力コイルから受ける磁界に基づく高周波誘導加熱によって発熱し、それにより流体を加熱するための導電部材を備え、前記導電部材によって加熱された流体が供給される加熱対象物を保持するための保持部と、を有し、
前記保持部の移動に伴って、前記２次側コイルを前記コアに対して移動可能もしくは回動可能としたことを特徴とする搬送装置。
【請求項２】
加熱対象物はガラスであることを特徴とする請求項１に記載の搬送装置。
【請求項３】
前記導電部材は導電性セラミックにより形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の搬送装置。
【請求項４】
前記導電性セラミックは炭化珪素であることを特徴とする請求項３に記載の搬送装置。
【請求項５】
前記導電部材は、Ｐｔ、Ａｕ、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｐｄの一つからなる貴金属、又はこれらの少なくとも一つを含む合金から形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の搬送装置。
【請求項６】
前記保持部は、前記２次側コイルと前記出力コイルと共に移動可能に配置されたアームを有しており、前記出力コイルは前記アームの長手方向に巻かれていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の搬送装置。
【請求項７】
前記トランスの２次側回路に、前記２次側コイルと前記出力コイルのみを備えたことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の搬送装置。
【請求項８】
前記トランスの２次側回路が、コンデンサーインプット型であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の搬送装置。
【請求項９】
前記１次側コイルの軸線と同軸に、前記２次側コイルが巻回されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の搬送装置。
【請求項１０】
前記保持部は、加熱対象物を、前記導電部材により加熱される流体によって浮上保持することを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の搬送装置。
【請求項１１】
前記保持部は、重力方向に貫通する孔を有し、前記孔を形成する内面の上部は開放端に向かうにつれて拡径したテーパ形状に形成され、前記孔の下部を通って前記導電性部材により加熱される流体が供給されることを特徴とする請求項１０に記載の搬送装置。
【請求項１２】
前記保持部の少なくとも前記孔を形成する部材は、Ｐｔ、Ａｕ、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｐｄの一つからなる貴金属、又はこれらの少なくとも一つを含む合金から形成されていることを特徴とする請求項１１に記載の搬送装置。
【請求項１３】
前記孔を形成する内面の温度が、加熱対象物の温度より低くなるように、冷媒を用いて冷却する冷却装置を有することを特徴とする請求項１１又は１２に記載の搬送装置。
【請求項１４】
前記冷媒は、液体もしくは気体であることを特徴とする請求項１３に記載の搬送装置。
【請求項１５】
前記孔は、加熱対象物が通過可能な内径を有し、前記孔の下部に開閉自在なシャッタを設けたことを特徴とする請求項１１〜１４のいずれかに記載の搬送装置。
【請求項１６】
前記保持部は、加熱対象物を排出した後、２秒以内に排出位置から退避可能としたことを特徴とする請求項１〜１５のいずれかに記載の搬送装置。
【請求項１７】
前記搬送装置は、光学素子を成形するための成形型を有する成形装置に用いられることを特徴とする請求項１〜１６のいずれかに記載の搬送装置。
【請求項１８】
前記保持部に保持された加熱対象物を加熱しつつ前記成形型に搬送することを特徴とする請求項１７に記載の搬送装置。
【請求項１９】
請求項１〜１８のいずれかに記載の搬送装置を有し、前記搬送装置により加熱しつつ搬送された加熱対象物を用いて光学素子を成形することを特徴とする成形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば光学用途のガラス等を加熱しながら搬送するのに好適な搬送装置及びそれを用いた成形装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
成形用素材、特にレンズ等を成形するための光学素子用素材を搬送する搬送技術としては、搬送アームに備えられたテフロンや耐熱性ゴムなどからなる吸着パッドを用いて、光学素子用素材を接触吸着し、成形型まで搬送するものが知られている。かかる光学素子用素材は、成形型まわりに配置された赤外線ランプ等の加熱手段で加熱軟化される。成形後においては、成形された光学素子を吸着パッドで吸引し、回収するようになっている。
【０００３】
ここで、光学素子用素材を搬送しながら加熱軟化すれば、成形時間をより短縮できるが、溶融した光学素子用素材を搬送しなくてはならないため、上述した接触吸着式では、搬送が困難という問題がある。また、溶融した光学素子用素材をヒータを内蔵した搬送部材に載置して搬送する方式の場合は、搬送部材と光学素子用素材との融着防止が必要であり、又、加熱ムラが生じやすいといった問題がある。これに対し、光学素子用素材を非接触で搬送可能な技術が、例えば特許文献１に開示されている。
【特許文献１】特開２００４−５１２９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
かかる特許文献１に開示された技術によれば、漏斗状の支持装置の底部から高速で噴き出す空気により光学素子用素材を浮遊状態で保持することができる。しかるに、かかる搬送装置においては、空気を加熱するために電熱ヒーターを用いているが、特に、加熱温度が１０００℃に達するような高い場合では、電熱ヒーターでは寿命が急速に短くなって断線しやすいという問題がある。また、電熱ヒーターのニクロム線間の絶縁のために用いられている酸化マグネシウム粉末は、９００℃以上で急速に絶縁破壊を始めるので短絡しやすくなり、搬送装置の稼働率を下げるだけでなく、安全に特に配慮する必要があり、取り扱いが不便という問題があった。更に、電熱ヒーターのシースなどのケースは、通常インコロイ６００等の耐熱合金であるが、７００℃以上では容易に酸化して黒化し、表面が剥離するなどの現象が発生して、ゴミを発生しやすくなるという問題がある。ガスを用いた加熱においては、ゴミが発生すると、それがガスの流れによって舞い上がり、加熱対象まで容易に運ばれて付着する恐れがあり、それにより加熱対象物が組成的に汚染されたり外観的に汚れたりして、極めて大きな問題となるので、極力避けなければならない。特に、光ピックアップ装置用の光学素子等の表面には、サブミクロンオーダーの微細構造を形成することが行われており、硝材や光学素子成形用金型の光学転写面にゴミが付着すると、成形される光学素子の光学特性を劣化させる恐れがある。
【０００５】
本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、信頼性を確保しつつ、またゴミ等の問題を回避できる搬送装置及び成形装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の搬送装置は、
コアと、交流電源に接続された１次側コイルと、出力コイルに接続された２次側コイルとを備えたトランスと、
前記出力コイルから受ける磁界に基づく高周波誘導加熱によって発熱し、それにより流体を加熱するための導電部材を備え、前記導電部材によって加熱された流体が供給される加熱対象物を保持するための保持部と、を有し、
前記保持部の移動に伴って、前記２次側コイルを前記コアに対して移動可能もしくは回動可能としたことを特徴とする。
【０００７】
本発明の搬送装置によれば、導電部材が高周波誘導加熱により発熱し、それにより流体を加熱することができ、更にかかる流体を用いて加熱対象物を加熱するので、高温加熱しても断線などの恐れがなく半永久的に使用可能となる。特に、加熱対象物を保持する保持部の移動に伴って、２次側コイルが移動可能であるので、２次側コイルと出力コイルとを連結する配線を固定することができるから、２次側コイルが移動しない場合に生じうる配線の繰り返しの屈曲や引きずりなどを回避でき、搬送装置の信頼性を高めることができる。このような搬送装置を、成形装置に成形素材を搬送するために用いれば、その信頼性の向上を通じて、成形装置全体の信頼性向上を図り、成形装置の稼働率を大幅に高めることが出来、ひいては成形物のコスト低減にも寄与することとなる。
【０００８】
更に、高周波誘導加熱では、ゴミの発生源が非常に少なく、ほぼ半永久的に高温加熱が実現できるため、加熱した流体を加熱対象物に吹き付けても、加熱対象物にはゴミが付着する恐れが少ない。従って、加熱対象物が高精度な光学素子等の成形に用いる硝材などの場合には、本発明の搬送装置は極めて適しているといえる。尚、「流体」は液体でも良いが、取り扱い性に優れるガスであると好ましい。
【０００９】
又、本発明の搬送装置によれば、導電部材を高周波誘導加熱することで、例えばそれに流体を通過させることによって効率よく加熱できる。高周波の投入電力を上げれば、流体を通す部品の耐熱限界まで容易に流体を高温にできるので、確実に加熱できる。従来のようなヒーターの場合は、高温になると寿命が急速に短くなり、断線や短絡の危険が増すので、高温にするにはヒーター自身の温度上昇を抑えるために加熱対象の体積を大きくして、必要以上に放熱を多くさせて空だきにならないようにしなければならなず、そのため、ヒーターのパワーも大きくせざるをえず、不効率である。
【００１０】
特に、本発明によれば、高周波誘導加熱により前記導電部材の温度調整を迅速に行えるので、結果として高精度に流体温度を制御できる。加熱対象物の体積が小さい場合には、熱容量が小さく、従って熱慣性が小さくなるので、温度調整のクイックなレスポンスが必要になるが、本発明のように高周波誘導加熱による導電部材を用いることで、温度制御が容易で高精度な温度調整及び安定化が可能となる。
【００１１】
図１は、本発明にかかる搬送装置の原理を説明する図である。図１において、矩形フレーム状のコアＣＲの下梁には、不図示の交流電源に接続された１次側コイル１Ｃが巻かれており、コアＣＲの上梁には、２次側コイル２Ｃが巻かれている。２次側コイル２Ｃは、コアＣＲの上梁に対して非接触状態に維持されており、また保持部Ｈに設けられた導電部材Ｅに巻き付いた出力コイルＯＣに接続されており、先端に導電部材Ｅを取り付けたアームＡと一体で上梁の長手方向にスライド移動可能となっている。コアＣＲ、１次側コイル１Ｃ、２次側コイル２ＣによりトランスＴを構成する。
【００１２】
不図示の交流電源から供給された高電圧・小電流を、トランスＴにより変換し、出力コイルＯＣに低電圧・大電流を供給することで、高周波誘導作用により導電部材Ｅを加熱し、それにより保持部Ｈに保持される加熱対象物Ｐを加熱するようになっている。
【００１３】
図１に示す搬送装置によれば、加熱対象物Ｐを保持する保持部Ｈに移動に直接連動して、２次側コイル２Ｃを、コアＣＲに対してスライド駆動できるようになっている。従って、コイルＣＲ及び１次側コイル１Ｃは固定した状態を維持でき、且つ２次側コイル２Ｃから保持部Ｈまでを固定した関係におくことができるので、それにより例えば数ｋＷ以上の高周波電力が通る配線を銅管などで固定配線とすることができる。即ち、本搬送装置によれば、コアＣＲから保持部Ｈに対して、電磁誘導により非接触で電力が供給されるので、両者を連結する配線が不要となり、従来のように保持部Ｈが移動することに伴って配線が引きずられて屈曲したり伸縮したりすることがない。従って、保持部Ｈに対して直接電源から配線を引き回した場合と比較すると、配線の疲労による断線や短絡等の問題が解消され、半永久的な寿命と安全性とを確保できることとなる。加えて、保持部Ｈが配線を引きずらないので、配線の接続部や、移動体のスライド動作に伴う配線の逃げなどが不要となり、移動する部品の重量や設置スペースを小さくできる。それにより、高速で信頼性の高い加熱対象物Ｐの搬送駆動が可能となる。
【００１４】
図２は、本発明にかかる搬送装置の原理を説明する図である。図２において、矩形フレーム状のコアＣＲの左柱には、不図示の交流電源に接続された１次側コイル１Ｃが巻かれており、コアＣＲの円筒状の右柱には、２次側コイル２Ｃが巻かれている。２次側コイル２Ｃは、コアＣＲの右柱に対して非接触状態に維持されており、また保持部Ｈに設けられた導電部材Ｅに巻き付いた出力コイルＯＣに接続されており、先端に導電部材Ｅを取り付けたアームＡと一体で右柱に対して回動可能に、且つ右柱の長手方向（図で上下方向）にスライド移動可能に保持されている。コアＣＲ、１次側コイル１Ｃ、２次側コイル２ＣによりトランスＴを構成する。
【００１５】
不図示の交流電源から供給された高電圧・小電流を、トランスＴにより変換し、出力コイルＯＣに低電圧・大電流を供給することで、高周波誘導作用により導電部材Ｅを加熱し、それにより保持部Ｈに保持される加熱対象物Ｐを加熱するようになっている。
【００１６】
図２に示す搬送装置によれば、加熱対象物Ｐを保持する保持部Ｈの移動に直接連動して、２次側コイル２Ｃを、コアＣＲに対してスライド駆動できるようになっている。従って、コイルＣＲ及び１次側コイル１Ｃは固定した状態を維持でき、且つ２次側コイル２Ｃから保持部Ｈまでを固定した関係におくことができるので、それにより例えば数ｋＷ以上の高周波電力が通る配線を銅管などで固定配線とすることができ、図１に示す搬送装置と同様な効果が得られる。加えて、図２に示す搬送装置によれば、加熱対象物Ｐを保持する保持部Ｈを、２次側コイル２Ｃを、コアＣＲに対して回動できるようになっているので、スライド移動と相まって、保持部Ｈを３次元的に任意の位置へと移動でき、それにより加熱対象物Ｐの搬送性能を高めることができる。
【００１７】
請求項２に記載の搬送装置は、請求項１に記載の発明において、加熱対象物はガラスであることを特徴とする。
【００１８】
ガラスは、その透明性等の本来的光学特性を維持するのに、微細な汚れでも回避することが要求される。ガラスの品質を高く維持しつつ加熱するのに、ゴミの発生しないクリーンな本発明の搬送装置は極めて有効といえる。
【００１９】
請求項３に記載の搬送装置は、請求項１又は２に記載の発明において、前記導電部材は導電性セラミックにより形成されていることを特徴とする。
【００２０】
セラミックは、一般的には絶縁体であるが、導電性セラミック（例えば炭化珪素、珪化モリブデン等）と呼ばれるものは、放電加工が出来るほどに導電性が優れている。従って、導電性セラミックは、金属と同様に高周波によって誘導電流をその内部に発生できるので、高周波誘導加熱に用いることができる。しかも、導電性セラミックは高温で焼結して作られた材料であるため、もともと耐熱性に優れ、高温でも酸化したり劣化したりしないので、加熱部品には最適である。流体としてガスを用いて加熱する場合は、ガスを通す部品を加熱して、この部品からガスに熱を供給することで、通過したガスを高温とすることができるが、その加熱媒体として導電性セラミックは、放電加工によって容易に必要な形態に加工が出来、しかも加熱中にゴミが発生せず極めてクリーンで半永久的に使えるので最適である。
【００２１】
請求項４に記載の搬送装置は、請求項３に記載の発明において、前記導電性セラミックは炭化珪素であることを特徴とする。
【００２２】
導電性セラミックの中でも、炭化珪素は１５００℃まで容易に加熱でき、特に耐熱性が高い。この温度までは全く劣化しないので、ゴミ発生が無く寿命が半永久的であるという利点がある。又、炭化珪素は、熱伝導性が１７０Ｗ／ｍＫと非常に良く、高周波誘導加熱の際に部品全体が効率よく暖まるという特性も有する。更に、炭化珪素は、線膨張係数も３×１０−６と小さいので熱衝撃に非常に強く、割れたりすることなく安心して急速加熱が出来、急速冷却しても破損などが生じない。他の導電性セラミックを用いても良いが、例えばジルコニアは熱伝導性が１０Ｗ／ｍＫと悪く、しかも線膨張係数も６×１０−６程と大きいので、熱衝撃に弱く、急加熱や急冷で容易に割れる恐れがあるので、取り扱いに注意が必要である。
【００２３】
請求項５に記載の搬送装置は、請求項１又は２に記載の発明において、前記導電部材は、Ｐｔ、Ａｕ、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｐｄの一つからなる貴金属、又はこれらの少なくとも一つを含む合金から形成されていることを特徴とする。
【００２４】
Ｐｔ、Ａｕ、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｐｄの一つからなる貴金属、又はこれらの少なくとも一つを含む合金は、金属の本来的特性から熱伝導性が非常に良く、全体を均一に加熱できることと、高周波の結合が強いので、少ない投入電力で高温に加熱できるという特徴がある。しかも、１０００℃以上まで容易にガスを加熱でき、他の金属のように酸化せず、金属粉がでないという利点や、ほぼ半永久的に使えるという利点もある。
【００２５】
請求項６に記載の搬送装置は、請求項１〜５のいずれかに記載の発明において、前記保持部は、前記２次側コイルと前記出力コイルと共に移動可能に配置されたアームを有しており、前記出力コイルは前記アームの長手方向に巻かれていることを特徴とする。
【００２６】
加熱対象物を搬送する場合、アームは水平方向に延在する構成が好ましい。一方、アームの先端の延長上で、加熱対象物を保持させて、その加熱対象物に流体を供給するように、それに必要な部材を構成する場合、それら部材の軸線はアームの軸線と交差する、即ち垂直方向となるのが一般的である（特許文献１参照）。ここで、高周波誘導加熱では、出力コイルを巻かれた導電部材が誘導加熱されるが、出力コイルの上下や左右にある周辺部品もその漏洩磁束により誘導加熱され電力を消費するので、加熱対象物の温度があまり上がらず、流体の加熱が不十分となる恐れがある。これに対し、出力コイルの巻き数を増大させれば、流体の加熱量が増大するが、アームの長手方向と垂直な方向（例えば導電部材の上下方向）に沿って出力コイルを巻回した場合は、その分保持部の先端部の垂直方向寸法が大となってしまい、加熱対象物を狭い領域に搬送するのに都合が悪い。
【００２７】
そこで、好ましい態様においては、出力コイルをアームの長手方向に巻くようにしており、それによりその巻き数を稼ぐことができ、投入電力が少なく抑えながら流体の加熱量を増大できる。しかも、出力コイルを巻き軸方向に多く巻いても、出力コイルの上下方向の高さは変化なくでき、アームの長さももともと搬送供給駆動のために長く設計される場合が多いので、前記出力コイルのために新たにスペースを設ける必要はなく、全体を小型軽量にし得る。これは、アームから先の質量を小さくできることを意味するので、スライド移動や回動時における駆動力を減少させることができ、その結果、省エネに優れ高速かつ信頼性の高い搬送駆動を実現できる。
【００２８】
請求項７に記載の搬送装置は、請求項１〜６のいずれかに記載の発明において、前記トランスの２次側回路に、２次側コイルと出力コイルのみを備えたことを特徴とする。
【００２９】
図６は、本発明にかかる搬送装置の原理を説明する図である。図６において、トランスＴの１次側回路は、交流電源ＰＷＲと、それに並列に接続されたコンデンサーＣＰ１と、交流電源ＰＷＲに接続された１次側コイル１Ｃとからなる。一方、トランスＴの２次側回路は、２次側コイル２Ｃと、それに接続された出力コイルＯＣのみからなる。出力コイルＯＣは、導電部材Ｅに巻き付けられている。
【００３０】
このように、トランスＴの２次側回路が２次側コイル２Ｃと出力コイルＯＣのみであれば、極めて簡単な固定配線だけで他の電気素子等を設ける必要がないので、２次側回路を軽量で小型にすることができ、そのため、例えば加熱対象物を搬送する際に移動する保持部Ｈの質量を抑えることができる。従って、少ないエネルギーでの高速搬送が可能となり、高い信頼性を確保でき、また低コスト化も図れる。
【００３１】
請求項８に記載の搬送装置は、請求項１〜６のいずれかに記載の発明において、前記トランスの２次側回路が、コンデンサーインプット型であることを特徴とする。
【００３２】
図７は、本発明にかかる搬送装置の原理を説明する図である。図７において、トランスＴの１次側回路は、図６に示す構成と同様である。又、トランスＴの２次側回路は、図６に示す構成に対し、２次側コイル２Ｃと、それに接続された出力コイルＯＣとの間に、コンデンサーＣＰ２を配置した点のみが異なる。
【００３３】
図６に示したトランスＴの２次側回路は、共振回路を構成しないので、電圧と電流の移相がずれて力率が低下し、出力コイルＯＣに１次側の投入電力が効率良く伝わらない恐れがある。例えば、実際に４００ｋＨｚで約２ｋＷの電源電力を投入しても、出力コイルＯＣでは発熱量が５００Ｗ程度となることもありえる。
【００３４】
これに対し、本発明では、図７に示すようにトランスＴの２次側回路を、コンデンサーＣＰを加えて共振回路とすることで、１次側の交流電源の発信周波数と共振させることで非常に効率の良い電力伝達が行え、トランスＴのコアＣＲや配線の発熱を押さえ、高周波電源の消費電力を低減できる。共振回路のＱ値は、コンデンサーＣＰ２の容量のマッチングを最適化すると２０程度が期待できる。尚、２次側回路に電気素子としてコンデンサーＣＰ２を設けた分の重量が増えるものの、容量にもよるがだいたい１ｋｇ程度の重量増加に過ぎないため、移動する構成全体に比べれば大きな影響はない。
【００３５】
尚、コンデンサーインプット型としては、出力コイルＯＣヘの電力の伝達効率を向上するために、図８のようにトランスＴをなくし、抵抗Ｒを含む共振回路のみで構成することもできるが、導電部材Ｅの仕様が変わって、出力コイルＯＣの負荷が変わったりすると容易に共振しなくなるのと、共振させるためにコンデンサーＣＰ３とコンデンサーＣＰ４の容量を合わせ込む必要があり、マッチングさせる素子数が増えるため、その能力を引き出すのに手間がかかるといった副作用がある。これに対し、図７に示す回路は、顕著に電力伝達効率が良くなるというものではないが、簡単な作業で容易に効率を高めることができるので、より実用的な回路であるといえる。
【００３６】
請求項９に記載の搬送装置は、請求項１〜８のいずれかに記載の発明において、前記１次側コイルの軸線と同軸に、前記２次側コイルが巻回されていることを特徴とする。
【００３７】
図１０は、本発明にかかる搬送装置の原理を説明する図である。図１０において、矩形フレーム状のコアＣＲの上梁には、不図示の交流電源に接続された１次側コイル１Ｃが巻かれており、更に、１次側コイル１Ｃの周囲には、２次側コイル２Ｃが同軸に巻かれている。２次側コイル２Ｃは、１次側コイル１Ｃに対して非接触状態に維持されており、また保持部Ｈに設けられた導電部材Ｅに巻き付いた出力コイルＯＣに接続されており、先端に導電部材Ｅを取り付けたアームＡと一体で、２次側コイル２Ｃに対してスライド移動可能に保持されている。コアＣＲ、１次側コイル１Ｃ、２次側コイル２ＣによりトランスＴを構成する。
【００３８】
不図示の交流電源から供給された高電圧・小電流を、トランスＴにより変換し、出力コイルＯＣに低電圧・大電流を供給することで、高周波誘導作用により導電部材Ｅを加熱し、それにより保持部Ｈに保持される加熱対象物Ｐを加熱するようになっている。
【００３９】
図１，２に示すごときトランスＴのタイプでは、１次側コイル１Ｃで発生する磁束が、コアＣＲ内を通って反対側に巻かれた２次側コイルに誘導起電流を発生させているため、コアＣＲの磁界損失により発熱しやすくなるということがある。これに対し、１次側コイル１Ｃの周囲に、２次側コイル２Ｃが巻かれることで、１次側コイル１Ｃの直近で２次側コイル２Ｃに電流を発生させるので、コアＣＲの材料の磁界損失を抑制でき、発熱が抑制されると共に、低投入電力で効率よく２次側コイル２Ｃに高周波電力を伝達できる。尚、コアＣＲの梁断面を、矩形でなく円形にすると、１次側コイル１Ｃも２次側コイル２Ｃも容易に円筒状に巻くことができるので、例えば図２に示す例のごとく、アームＡを、２次側コイル２Ｃの軸線周りに回動させることも可能となる。
【００４０】
１次側コイル１Ｃの軸線に対して同軸に巻かれていれば、２次側コイル２Ｃは必ずしも１次側コイル１Ｃの周囲に巻かれている必要はない。例えば、梁の長いコアを用意し、その梁の一部の領域に１次側コイル１Ｃを巻回し、別な領域に２次側コイル２Ｃを巻回すれば、１次側コイル１Ｃから２次側コイル２Ｃまでの距離が短くなることから、それによりコアＣＲの磁界損失を抑えることができる。この場合には、２次側コイルの巻き径を小さく抑えることができる。
【００４１】
請求項１０に記載の搬送装置は、請求項１〜９のいずれかに記載の発明において、前記保持部は、加熱対象物を、前記導電部材により加熱される流体によって浮上保持することを特徴とする。これによれば、加熱に際して、加熱対象物が周りの部品に接触しないので、貼り付いたり汚れたりしないため、高品質を維持できる。
【００４２】
請求項１１に記載の搬送装置は、請求項１０に記載の発明において、前記保持部は、重力方向に貫通する孔を有し、前記孔を形成する内面の上部は開放端に向かうにつれて拡径したテーパ形状に形成され、前記孔の下部を通って前記導電性部材により加熱される流体が供給されることを特徴とする。
【００４３】
導電部材により加熱された流体は、孔を介して加熱対象物へと供給されるので、加熱された流体の流れが安定し、加熱対象物を重力に逆らって流体の力で保持することができ、従って非接触で浮上させることができるようになるので、加熱対象物の貼り付きや汚れを回避しつつ、高品質を維持しながら加熱を行える。又、加熱対象物を搬送する場合には、テーパ形状を通って吹き出される流体が、加熱対象物の周囲に回り込むようになり、安定的に保持できるため、確実な搬送が可能となる。
【００４４】
請求項１２に記載の搬送装置は、請求項１１に記載の発明において、前記保持部の少なくとも前記孔を形成する部材は、Ｐｔ、Ａｕ、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｐｄの一つからなる貴金属、又はこれらの少なくとも一つを含む合金から形成されていることを特徴とする。
【００４５】
保持部の少なくとも孔を形成する部材の素材となる、Ｐｔ、Ａｕ、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｐｄの一つからなる貴金属、又はこれらの少なくとも一つを含む合金は、高温となった加熱対象物が濡れにくい特性を有し、仮に高温の加熱対象物が孔（前述のテーパ部を含む）に接触した場合でも、加熱対象物が貼り付くことを抑制でき、確実な搬送を確保できる。特に、加熱対象物がガラスの場合は、孔を形成する部材を白金または白金と金の合金で作ると、非常に濡れにくい特性を有することから、１０００℃以上の高温まで貼り付くことなくガラスを加熱できる。尚、加熱対象物がガラスの場合は、白金と金の合金のなかでも特に金が５〜７重量％の時にガラスとの濡れ性がもっとも悪く、孔を形成する部材の材料として特に貼り付きにくく、又それにより、より高温の加熱も可能になる。
【００４６】
請求項１３に記載の搬送装置は、請求項１１又は１２に記載の発明において、前記孔の内面の温度を、前記加熱対象物の温度より低くなるように、冷媒を用いて冷却する冷却装置を有することを特徴とする。
【００４７】
例えば加熱対象物にガラスを用いた場合、ガラスは自分より温度が低い物体に対して濡れにくい性質があるので、加熱浮上中に生じた振動などに起因して触れる可能性のある孔（前述のテーパ部を含む）の内周面を冷却すれば、加熱して軟化したガラスが触れた場合でも、より貼り付きにくくなるという効果が得られる。
【００４８】
請求項１４に記載の搬送装置は、請求項１３に記載の発明において、前記冷媒は、液体もしくは気体であることを特徴とする。
【００４９】
例えばガスを用いた冷却は、簡便な機構で実現でき、その流量を変えることで冷却の程度を簡単に調節できるので、貼り付きを容易に防止でき、かつ加熱対象物の温度を下げることなく、最適な状態で加熱対象物を浮上保持できる。尚、ガスの種類は問わないが、空気や窒素ガスなど容易で安価に入手できるガスを用いることが、コストや取り扱いの面で好ましい。
【００５０】
一方、液体を用いた冷却は、ガスによる冷却よりも、効率がよく、孔を形成する内面の温度を効果的に下げられる。冷却用の液体の種類は、比熱が大きく冷却効率が良いことと、液体が漏れたときに引火することがないことから、水を用いることが好ましい。
【００５１】
請求項１５に記載の搬送装置は、請求項１１〜１４のいずれかに記載の発明において、前記孔は、加熱対象物が通過可能な内径を有し、前記孔の下部に開閉自在なシャッタを設けたことを特徴とする。
【００５２】
これによれば、シャッタの開閉動作という簡単な動作によって、加熱対象物を孔の下方より確実に排出できるので、排出機構の信頼性を高く確保できる。又、加熱対象物を投入しようとする位置の鉛直線上方に、孔を位置させればよいだけなので、搬送時の位置決めが容易で、加熱対象物の投入も確実に精度よく行える。
【００５３】
請求項１６に記載の搬送装置は、請求項１〜１５のいずれかに記載の発明において、前記保持部は、加熱対象物を排出した後、２秒以内に排出位置から退避可能としたことを特徴とする。
【００５４】
加熱対象物を成形に用いるガラス材料とし、成形装置の成形型に加熱しながら搬送するために本発明の搬送装置を用いる場合、プレス成形前にガラスが成形型によって冷却され固化されるのを防ぐので、成形再現性と成形転写性の向上が期待できる。本発明の搬送装置では、加熱対象物を保持しつつ移動する構成を極めて軽量かつ小型に出来るので、少ないエネルギーによって保持部の高速退避動作が容易に実現できる。従って、ガラスを成形型に投入してからプレス成形までの時間を最短にできるので、ガラスがほとんど冷却されないうちにプレス成形を開始でき、信頼性の高い成形が実現できる。これによって、高精度なガラス製の光学素子を高速的に安定して高い収率で成形することができる。
【００５５】
請求項１７に記載の搬送装置は、請求項１〜１６のいずれかに記載の発明において、前記搬送装置は、光学素子を成形するための成形型を有する成形装置に用いられることを特徴とする。
【００５６】
本発明の搬送装置によって、高精度なガラス製の光学素子を高速に安定して高い収率で成形できるため、そのような光学素子は性能が高くバラツキが小さいか、通常の性能であればより低コストで生産できる。
【００５７】
請求項１８に記載の搬送装置は、請求項１７に記載の発明において、前記保持部に保持された加熱対象物を加熱しつつ前記成形型に搬送することを特徴とする。
【００５８】
請求項１９に記載の成形装置は、請求項１〜１８のいずれかに記載の搬送装置を有し、前記搬送装置により加熱しつつ搬送された加熱対象物を用いて光学素子を成形することを特徴とする。
【００５９】
本明細書中で用いる光学素子としては、例えばレンズ、プリズム、回折格子光学部品（回折レンズ、回折プリズム、回折板）、光学フィルター（空間ローパスフィルター、波長バンドパスフィルター、波長ローパスフィルター、波長ハイパスフィルター等々）、偏光フィルター（検光子、旋光子、偏光分離プリズム等々）、位相フィルター（位相板、ホログラム等々）などがあるが、以上に限られることはない。
【発明の効果】
【００６０】
本発明によれば、信頼性を確保しつつ、またゴミ等の問題を回避できる搬送装置及び成形装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６１】
以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。図３（ａ）は、ガラスのプリフォームＰのプリフォーム供給部２００と共に、第１の実施の形態にかかる搬送装置の一部を示す断面図であり、図１又は２に示すアームＡから先の構成を示している。図３（ｂ）は、本実施の形態に用いる導電性円筒部材ＥＣ（本発明の導電部材に相当）の斜視図である。尚、アームＡの支持態様及び駆動態様については、以下の実施の形態ともに共通としており、図１２，１３を参照して後述する。
【００６２】
図３（ａ）において、水平方向に延在するアームＡの内部には、通路Ａｐが形成されており、その通路Ａｐ内に温度測定用の熱電対ＴＣが這わされている。アームＡの先端は、円筒状に形成されてなり、その内側に導電性セラミック製の導電性円筒部材ＥＣが配置されている。導電性円筒部材ＥＣはバルク材（多孔質であっても良い）且つ中空であり、その内周面が孔（中央孔ＥＣｏ）を形成している。熱電対ＴＣの検出部は、導電性円筒部材ＥＣに取り付けられている。
【００６３】
図３（ｂ）に示すように、導電性円筒部材ＥＣは、中央孔ＥＣｏの周囲に、ガスを全体に行き渡らせるための通路ＥＣｐを、等間隔で６カ所上下方向に延在するように形成している。
【００６４】
導電性円筒部材ＥＣをバルク材で形成した場合、通路ＥＣｐが貫通穴であって、ガスが通路ＥＣｐの中を通る間に加熱されて下へ通り抜けた後、この周りのアームＡの円筒部との隙間から中央孔ＥＣｏ内に流れて、プリフォームＰを浮上させることとなる。これに対し、導電性円筒部材ＥＣを多孔質材料で形成した場合は、図中のＥＣｐの通路は貫通ではなく途中までの方が、ガスが必ず導電性円筒部材ＥＣの壁を通って出てくるので、その下方へ抜けて漏れたりすることが無く、加熱効率に優れる。
【００６５】
一方、後述する図４（ｂ）に示す形状の導電性円筒部材ＥＣを多孔質材料で形成した場合は、ガスが周溝ＥＣｇから多孔質材料内を通過して中央孔ＥＣｏにしみ出す構造となる。これに対し、図４（ｂ）に示す形状の導電性円筒部材ＥＣをバルク材で形成した場合は、ガスが周溝ＥＣｇから、この周りのアームＡの円筒部との隙間を介して中央孔ＥＣｏ内に流れてゆくため、室温にさらされているアームＡの円筒部に接触した一部のガスは冷やされることとなり、その分だけ加熱効率が悪くなる。そこで、導電性円筒部材ＥＣの内側の壁に微小な孔をたくさん開けて（導電性材料であるから放電加工ができるので、直径０．２ｍｍ程度の孔も簡単に開けられる）、見かけ上、ガスが周溝ＥＣｇからしみ出すように中央孔ＥＣｏ内に流れるようにしても良い。特に、導電性円筒部材ＥＣを貴金属材料で形成する場合、バルク材料となるが、後述するように大幅に電力を削減できるという利点を得られる。
【００６６】
即ち、本実施の形態の導電性円筒部材ＥＣは、多孔質材料又はバルク材料のいずれから形成されていてもかまわない。多孔質材料の場合は、加熱された導電性円筒部材ＥＣの中をガスなどの媒体が直接通過して、プリフォームＰを浮上させるための中央孔ＥＣｏに流入するので加熱効率が非常に良いのと、通過において圧力損失が発生するので非常に緩やかに均等にムラ無く、加熱されたガスが中央孔ＥＣｏに流出して、プリフォームＰの浮上が安定するという特徴がある。一方、バルク材料で導電性円筒部材ＥＣを製作した場合は、ガスをこの材料に設けた小孔や隙間を透過させて加熱しながら中央孔ＥＣｏに流出させることができるので、材料の出来具合に依存せずに機械加工でバラツキの少ない安定した加熱性能や流量性能の部品として製作することが容易となる。
【００６７】
図３（ａ）において、導電性円筒部材ＥＣの上部において、内周面にテーパ部を有する中空スリーブＳＬがアームＡに取り付けられている。Ｐｔ、Ａｕ、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｐｄの一つからなる貴金属、又はこれらの少なくとも一つを含む合金により形成させたスリーブＳＬの中央孔ＥＣｏは、導電性円筒部材ＥＣの中央孔に連通しており、これらを合わせて上下に貫通する貫通孔となっている。スリーブＳＬの下部において、開閉自在なシャッタＳＨが配置されている。シャッタＳＨは、閉じたときに、導電性円筒部材ＥＣの中央孔ＥＣｏの下端をふさぎ、開いたときに、中央孔ＥＣｏの下端を開放するようになっている。
【００６８】
導電性円筒部材ＥＣの周囲は、出力コイルＯＣにより巻かれている。その巻き軸線は鉛直方向（上下方向）である。出力コイルＯＣは、２次側コイル２Ｃに接続されている（図１２，１３参照）。尚、トランスＴ（図１２，１３参照）と、出力コイルＯＣと、導電性円筒部材（導電部材）ＥＣとで、加熱手段を構成し、中央孔ＥＣｏが、供給部を構成し、本実施の形態では、導電性円筒部材ＥＣと、中央孔ＥＣｏと、スリーブＳＬと、アームＡとで、保持部を構成している。尚、保持部を二分割構成とする（例えば導電性円筒部材ＥＣとスリーブＳＬとを分割し、離して配置したそれらを別個に移動させる）ことも可能である。
【００６９】
尚、図３（ａ）に示すように、プリフォーム供給部２００は、多数のガラス球であるプリフォームＰを保持するストッカー２０２と、回転することでプリフォームＰを１個ずつ供給口２０１に送るスプロケット２０３と、供給口２０４とを有している。
【００７０】
次に、本実施の形態の搬送装置と成形型とを有する成形装置において、かかる搬送装置を用いてプリフォームを成形型に搬送する動作を説明する。図３（ａ）に示すように、プリフォーム供給部２００の下方で供給口２０４に対しスリーブＳＬを略同軸とする供給位置へと、アームＡを移動させる。続いてスプロケット２０３を一歯分回転させると、ストッカー２０２内のプリフォーム（加熱対象物ともいう）Ｐが送り出され、供給口２０４から落下する。
【００７１】
このとき、シャッタＳＨが閉じた位置にあり、又、外部より通路Ａｐ内に、乾燥窒素ガス（窒素濃度６０ｍｏｌ％以上）が圧送されていることから、導電性円筒部材ＥＣの通路ＥＣｐを通り、中央孔ＥＣｏの下方から上方に向かって略均一に乾燥窒素ガスが吹き出されるので、落下したプリフォームＰをスリーブＳＬ内で受け止め、更に非接触状態で浮上保持できる。かかる場合、スリーブＳＬの内周面がテーパ部となっているので、プリフォームＰは、気圧が急変するストレート部とテーパ部との境で、安定して保持されることとなる。
【００７２】
このとき、出力コイルＯＣに電力が供給されれば、高周波誘導加熱により導電性円筒部材ＥＣが高周波誘導加熱されるので、通路ＥＣｐを通過する乾燥窒素ガスが加熱され、それによりプリフォームＰの外周面を適切に加熱できる。しかも乾燥窒素ガスによって、プリフォームＰは回転、揺動、振動させられるので、その全周面を均一に加熱することができる。
【００７３】
プリフォームＰを浮上保持したまま、アームＡを移動させ、図１１に示すように、全体を図示しない成形装置の下型１と上型２（これらを総称して成形型という）の間（排出位置という）に、スリーブＳＬが位置するようにする。その後、不図示のアクチュエータにより、シャッタＳＨを開放位置に変位させると、プリフォームＰを保持する乾燥窒素ガスの圧力が低下し、プリフォームＰを保持できなくなるため、プリフォームＰは落下し、スリーブＳＬのストレート部を通過し、中央孔ＥＣｏの下端から離脱する。スリーブＳＬと導電性円筒部材ＥＣを、溶融したガラスとの濡れ性が悪い素材から形成しているので、プリフォームＰはいずれにも付着することなく、下型１のキャビティ上に確実に投入されることとなる。
【００７４】
排出位置における排出後、２秒以内にアームＡを退避させた後、成形動作が開始され、下型１が上型２近傍まで上昇する。更に、掩蔽部材である金属ベローズ１３Ａ、１３Ｂの間の空間に、外部より窒素ガス（空気でも良い）を圧送して、金属ベローズ１３Ａ、１３Ｂを伸張させる。伸張した金属ベローズ１３Ａ、１３Ｂは、その下端と共に変位する突き当て部材１９のテーパ面１９ｂを、対向する固定部材５のテーパ面５ｂに突き当て互いに密着させる。これによって、プリフォームＰが載置されている成形位置周囲の空間が周囲の雰囲気から遮蔽される。かかる状態で、この遮蔽された空間に対し、真空引き手段であるポンプにより、空間内部に残留している窒素ガスを抜くことで、成形型周りの空間を真空度１ｋＰａ以下に減圧する。ポンプは、スクロールタイプの真空ポンプを使用すると、排気効率が良く小型であり、しかも油を使用しないことから保守性に優れると共に低騒音で環境上からも好ましい。また、減圧に要する時間は、約１秒である。
【００７５】
更に、成形される素材であるプリフォームＰは、搬送中に、あらかじめプレスできる温度まで十分加熱軟化されているので、成形型が密閉されて真空引きを開始すると同時に、下型１が上昇しプレスを開始することができる。下型１の周囲には円筒状の胴型３が嵌合しており、下型１が上昇すると、胴型３の上側端面が上型２の基準面２ｃに当接密着し、成形型２，１の基準面２ｃ、１ｃの平行度を維持する。その状態で数秒間保持した後、減圧状態になっている成形型２，１周囲の空間に、窒素ガスを導入するとともに、型内部ヒータの温度を制御して、温度が転移点以下になるまで成形型２，１を徐冷する。
【００７６】
その後、二重構造になっている金属ベローズ１３Ａ、１３Ｂ内部の窒素ガスを、圧力調整機構（不図示）で排出して金属ベローズ１３Ａ、１３Ｂを収縮させることで、固定部材５から突き当て部材１９を離す。以上の工程で、プリフォームＰを光学素子として成形できることとなる。
【００７７】
図４（ａ）は、第２の実施の形態にかかる図３（ａ）と同様な断面図であるが、プリフォーム供給部は省略されている。図４（ｂ）は、本実施の形態に用いる導電性円筒部材ＥＣの斜視図である。本実施の形態が、第１の実施の形態と主として異なる点は、出力コイルＯＣの巻き軸方向である。即ち、出力コイルＯＣは、アームＡの長手方向に沿って巻かれている。それに伴い、図４（ｂ）に示すように、導電性円筒部材ＥＣは、鉛直方向に薄くなっており、また一部がアームＡの長手方向に延在した矩形板部ＥＣｒとなっている。導電性円筒部材ＥＣにおいて、中央孔ＥＣｏの周囲に、上部が底面となる周溝ＥＣｇが形成され、外部から周溝ＥＣｇに連通するようにして通路ＥＣｐが、矩形板部ＥＣｒ内に形成されている。その他の構成及び動作については、上述した実施の形態と同様であるので、同じ符号を付すことで説明を省略する。
【００７８】
本実施の形態によれば、出力コイルＯＣがアームＡの長手方向に巻かれているので、その巻き数を稼ぐことができ、投入電力を少なく抑えながら流体の加熱量を増大できる。しかも、出力コイルＯＣを巻き軸方向に多く巻いても、出力コイルＯＣの上下方向の高さは変化せず、アームＡの長さももともと搬送供給駆動のために長く設計される場合が多いので、出力コイルＯＣのために新たにスペースを設ける必要はなく、全体を小型軽量にできる。これは、アームＡから先の質量を小さくできることを意味するので、スライド移動や回動時における駆動力を減少させることができ、その結果、省エネに優れ且つ高速の搬送駆動を実現できる。
【００７９】
図５は、第３の実施の形態にかかる図４（ａ）と同様な断面図である。本実施の形態が、第２の実施の形態と主として異なる点は、スリーブＳＬを冷却するための冷却機構を設けた点である。より具体的には、図５（ａ）に示す例においては、スリーブＳＬの外周を取り巻くようにして（図ではアームＡの一部を介在させているが直接でも良い）、水冷式冷却装置としてのジャケットＪを形成し、このジャケットＪに対して配管ＰＣを介して冷却水を供給している点である。スリーブＳＬを外側から冷却することで、加熱して軟化したプリフォームＰが何らかの拍子にその内周面に触れた場合でも、より貼り付きにくくすることができる。その他の構成及び動作については、上述した実施の形態と同様であるので、同じ符号を付すことで説明を省略する。
【００８０】
更に、図５（ｂ）に示す実施の形態においては、スリーブＳＬの外周を取り巻くアームＡの一部に、空冷式冷却装置としての冷却フィンＣＦを設け、この冷却フィンＣＦに配管ＰＣを介して冷却ガスを供給している。冷却ガスを用いた空冷は、簡便な機構で実現でき、その流量を変えることで冷却の程度を簡単に調節できるので、貼り付きを容易に防止でき、かつプリフォームＰの温度調整に影響を与える恐れも少なく、これを最適な状態で浮上保持できる。その他の構成及び動作については、上述した実施の形態と同様であるので、同じ符号を付すことで説明を省略する。
【００８１】
図１２は、図５（ａ）に示すアームを搭載し且つ図１０に示すタイプのトランスＴを設けた搬送装置の側面図であり、図１３は、その上面図である。図１２において、不図示の定盤上に設置されるベースＢ上にコアＣＲが配置され、又ベースＢ上にリニアガイドＬＧが配置されている。
【００８２】
矩形フレーム状のコアＣＲの上梁には、不図示の交流電源に接続された１次側コイル１Ｃが巻かれており、更に、１次側コイル１Ｃの周囲には、２次側コイル２Ｃが巻かれている。２次側コイル２Ｃは、１次側コイル１Ｃに対して非接触状態に維持されている。２次側コイル２Ｃと、アームＡの先端に設けられた出力コイルＯＣとは、互いに絶縁された一対の銅板ＣＵにより電気的に接続されている。
【００８３】
トランスＴ上には、薄い筐体ＢＸが配置されている。筐体ＢＸは、リニアガイドＬＧに沿って移動可能な支持部ＢＸｓを一体的に有し、且つアームＡを片持ち状に取り付けている。リニアガイドＬＧには、不図示のエアシリンダが内蔵されているので、かかるエアシリンダの駆動により、筐体ＢＸはリニアガイドＬＧに沿って、図１２，１３の左右方向にアームＡと共に一体的に移動するようになっている。尚、筐体ＢＸ内には、トランスＴ用の回路を形成するコンデンサＣＰが内蔵されている。又、筐体ＢＸに取り付けられたコネクタＴ１は、スリーブＳＬ冷却用の冷却水の入口であり、コネクタＴ２は、スリーブＳＬ冷却用の冷却水の出口である。又、コネクタＴ３は、２次側コイル２ＣとコンデンサＣＰ冷却用の冷却水の入口であり、コネクタＴ４は、２次側コイル２ＣとコンデンサＣＰ冷却用の冷却水の出口である。
【００８４】
コンデンサーインプット型の回路を設けることで、コイルのみの出力回路に比べて電力の伝達効率を向上し、投入電力をより低減できるが、コンデンサの分だけ筐体ＢＸの重量が増加する。しかし、図１２，１３に示す搬送装置に使用したコンデンサＣＰの重量は例えば１個３００ｇ程度であるので、３つのコンデンサＣＰの総重量は９００ｇとなり、この程度の重量増であれば、リニアガイドＬＧの負担はさほど大きくなることはなく、リニアガイドＬＧに内蔵されたエアシリンダにより、例えば全ストローク１５０ｍｍを０．５秒で駆動することが可能となる。
【００８５】
本実施の形態では、例えば出力コイルＯＣで５００Ｗ相当の電力を得るのに、投入電力が６５０Ｗ程度と極めて損失が少なく、効率の良い電力の伝達を実現できるので、漏洩磁束も少なく、そのため搬送部分に使われている金属部品が、誘導加熱されることもほとんど防止できるという利点があり、例えばＳＵＳ３０４でアームＡを形成した場合、駆動時の温度上昇を１０℃以下に抑えることができる。
【００８６】
図９は、図３（ｂ）で示した搬送装置をべンチに固定し、交流電源の投入電力とガスを通す加熱部品の温度を測定した結果を示すグラフである。尚、トランスの２次側回路は、図１や図６で示した回路を用いた。
【００８７】
出力コイルの巻き数が２巻きの場合は、出力コイルスぺースが少なく小型に出来るが加熱効率は非常に悪く、高周波誘導加熱される導電性円筒部材が炭化珪素の場合では、一例としては１０００℃に加熱するのに１．７ｋＷ程、１３００℃では３ｋＷも電力が必要となっている。そのため、出力コイルには大きな電流が流れ、導電性円筒部材以外に漏洩するコイル磁束も大きくなり、この搬送装置周辺の部品まで誘導加熱されてますます電力損失が大きくなるので、成形装置などへ実装した時ではさらに大きな電力を投入する必要が生じる。
【００８８】
出力コイルの巻き数を４巻きとした場合では、電力損失は大幅に改善されて全く同じ導電性炭化珪素の導電性円筒部材を、１０００℃加熱で１．３ｋＷ程、１３００℃では２.２ｋＷ程と、投入電力が２５％程削減できていることがわかる。従って、投入電力が少なくて済む効率の良い加熱を実現するには、この例では出力コイル巻き数は４巻き必要であることがわかった。
【００８９】
さらに、導電性円筒部材の材料を、上述の導電性セラミックである炭化珪素を用いた場合と全く同じ形状で白金により製作して、同様の実験を行ったところ、１０００℃加熱で０．４ｋＷ、１３００℃加熱では０．７ｋＷ程度と、約１／３に投入電力を大幅削減できた。１３００℃加熱を行った後、白金製導電性円筒部材を観察したが、加熱前と何ら変化が見られず、組成的には結晶化が進んでいると思われるが、高周波誘導加熱においてはほとんど影響しなかった。従って、白金などの貴金属を使うことで、例えばわずか１ｋＷ未満の高周波電源を用いて、４巻きの単純コイル出力回路でも容易に１３００℃までガス加熱が実現でき、ヒーターなどの他の方法とは比較にならない程、長寿命で高信頼性、かつゴミ発生の無いクリーンなガス加熱が実現可能である。
【００９０】
以上から、ガスを通して加熱するための導電部材として、炭化珪素などの導電性セラミックを使う場合は投入電力が大きくなるが１５００℃まで加熱可能であり、白金などの貴金属を用いる場合はその軟化温度（１２００〜１３００℃）までに加熱温度は制限されるが、投入電力を非常に小さくして効率良く加熱できるので、例えば加熱効率を重視する場合には貴金属、耐熱性を重視する場合には導電性セラミックというように、それぞれ使用目的によって導電性円筒部材（導電部材）の材料を選択することが有効である。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】本発明の搬送装置の原理を説明する図である。
【図２】本発明の搬送装置の原理を説明する図である。
【図３】図３（ａ）は、第１の実施の形態にかかる搬送装置の一部を示す断面図であり、図３（ｂ）は、本実施の形態に用いる導電性円筒部材ＥＣの斜視図である。
【図４】図４（ａ）は、第２の実施の形態にかかる図３（ａ）と同様な断面図である。図４（ｂ）は、本実施の形態に用いる導電性円筒部材ＥＣの斜視図である。
【図５】第３の実施の形態にかかる図４（ａ）と同様な断面図である。
【図６】本発明による高周波誘導加熱を実現する回路の例を示す図である。
【図７】本発明による高周波誘導加熱を実現する回路の例を示す図である。
【図８】高周波誘導加熱を実現する他の回路の参考例を示す図である。
【図９】図３（ｂ）で示した搬送装置をべンチに固定し、交流電源の投入電力とガスを通す加熱部品の温度を測定した結果を示すグラフである。
【図１０】本発明の搬送装置の原理を説明する図である。
【図１１】成形装置における成形型周辺を、搬送装置の一部と共に示す拡大断面図である。
【図１２】図５（ａ）に示すアームを搭載し且つ図１０に示すタイプのトランスＴを設けた搬送装置の側面図である。
【図１３】図５（ａ）に示すアームを搭載し且つ図１０に示すタイプのトランスＴを設けた搬送装置の上面図である。
【符号の説明】
【００９２】
Ａ アーム
Ａｐ 通路
ＣＦ 冷却フィン
ＣＰ１ コンデンサー
ＣＰ２ コンデンサー
ＣＰ３ コンデンサー
ＣＰ４ コンデンサー
ＣＲ コア
ＣＲ コイル
Ｅ 導電部材
ＥＣ 導電性円筒部材
ＥＣｇ 周溝
ＥＣｏ 中央孔
ＥＣｐ 通路
ＥＣｒ 矩形板部
Ｈ 保持部
Ｊ ジャケット
ＯＣ 出力コイル
ＯＣ 出力回路
Ｐ プリフォーム
ＰＣ  配管
ＰＷＲ 交流電源
ＳＨ シャッタ
ＳＬ スリーブ
Ｔ トランス
ＴＣ 熱電対
【図１】
2005330078.tif 000003
【図２】
2005330078.tif 000004
【図３】
2005330078.tif 000005
【図４】
2005330078.tif 000006
【図５】
2005330078.tif 000007
【図６】
2005330078.tif 000008
【図７】
2005330078.tif 000009
【図８】
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【図９】
2005330078.tif 000011
【図１０】
2005330078.tif 000012
【図１１】
2005330078.tif 000013
【図１２】
2005330078.tif 000014
【図１３】
2005330078.tif 000015