(57)【要約】【課題】  多数個のガラスプリフォームＧを一度にプレスする場合に、型に配置されるガラスプリフォームＧの個数が変化しても自動的にプレス荷重を変更することにより、所望の肉厚・面精度の光学素子を得る。【解決手段】  成形型によって成形素材を複数個同時にプレス成形するモールドプレス成形装置において、プリフォーム供給装置２２の吸着パッド２２１で吸着する成形素材Ｇの数を検知する圧力センサ２２４と、前記成形型を駆動させプレス成形を行う駆動手段と、前記検知した成形素材の数にもとづいてプレス荷重を選択し、この選択したプレス荷重にしたがって前記駆動手段を駆動させる駆動制御手段５０とを備えている。【選択図】  図２
2005247609.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
成形型によって成形素材を複数個同時にプレス成形するモールドプレス成形装置において、
前記成形素材の数を検知する成形素材検知手段と、
前記成形型を駆動させプレス成形を行う駆動手段と、
前記検知した成形素材の数にもとづいてプレス荷重を選択し、この選択したプレス荷重にしたがって前記駆動手段を駆動させる駆動制御手段とを
備えたことを特徴とするモールドプレス成形装置。
【請求項２】
前記駆動制御手段が、前記検知した成形素材の数又は選択したプレス荷重にもとづいてプレス停止位置を選択し、この選択したプレス停止位置にしたがって前記駆動手段を駆動させる請求１記載のモールドプレス成形装置。
【請求項３】
前記成形素材の供給を吸引供給手段によって吸引して保持する場合に、前記吸引供給手段の吸引路に圧力検知手段を設け、この圧力検知手段によって、供給された成形素材の数を検知する請求項１又は２記載のモールドプレス成形装置。
【請求項４】
前記吸引供給手段の吸引路が、前記複数の成形素材ごとに形成されており、かつ、この複数の吸引路ごとに圧力検知手段が設けられている請求項３記載のモールドプレス成形装置。
【請求項５】
前記複数の成形素材の供給位置に、その成形素材を光学的に検知する光学的検知手段を配置し、前記光学的検知手段によって、供給された成形素材の数を検知する請求項１又は２記載のモールドプレス成形装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載のモールドプレス成形装置を用いて、加熱により軟化状態の成形素材をプレス成形して光学素子を製造することを特徴とした光学素子の製造方法。
【請求項７】
前記プレス成形の工程が、初期プレスと、初期プレスより小さい荷重でプレスを行う第二プレスとを有する場合であって、前記初期プレスを、前記選択したプレス荷重にしたがって前記駆動手段を駆動させることにより行う請求項６記載の光学素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学素子等の製造工程において、複数の成形素材（予め予備成形したプリフォームなど）を加熱軟化させ、成形型でプレス成形して光学素子（レンズなど）を成形するためのモールドプレス成形装置及び光学素子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
加熱軟化した状態の成形素材、例えばガラス素材を、所定形状に精密加工され、所定温度に加熱された成形型中でプレス成形し、その成形面をガラス素材に転写すると、面精度、形状精度の高い光学素子を得ることができる。
この場合、生産効率を向上させるために、複数の成形型を用いて複数のガラス光学素子を同時にプレス成形する方法が提案されている。（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１１−２９３３３号公報
【０００３】
この特許文献１に記載のプレス方法は、複数の成形型を直線状一列に配列し、これに対して両側から誘導加熱を生じさせているので、各成形型を均一に加熱してプレス成形を行うことができる。これにより、部分的なのび不良等の問題が生じることなく、面精度が高く、かつ表面品質の良好なガラス光学素子を得ることができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の成形装置では、成形工程において、常に同数のガラスプリフォームが型に供給されるとは限らない。例えば、連続プレスの最中に素材トレー内のガラスプリフォームがなくなってしまった場合、吸着パッドによるガラスプリフォームの吸着ミスがあった場合、型へのガラスプリフォームの供給ミスがあった場合などには、プレス時に成形型内に配置されるガラスプリフォームの個数が正規の個数より少なくなる。
光学素子プレス成形においては、プレス荷重が、型に配置されたガラスプリフォームの個数にもとづいて最適に調整されているので、配置されたプリフォームの数が正規の個数に満たないと、ガラスプリフォーム一個当たりに加わるプレス荷重が大きくなってしまう。
精密モールドプレスにあっては、プレス荷重の管理は面精度、レンズ厚精度を達成する上できわめて重要である。特に、凹メニスカスレンズや、凸メニスカスレンズ、又は両凹レンズのプレス成形では、初期プレスや、その後の付加的なプレスにおける荷重スケジュールの制御、及び、初期プレス後の冷却過程における荷重スケジュールを適切に制御しなければ、面精度・レンズ厚が所望の光学性能を達成する値（仕様）からはずれることがある。
【０００５】
また、プレス開始後の時間によってプレススケジュールを制御している装置においては、プリフォームが正規の個数より少ない状態でプレスすると、ガラスを所定量変形させるために要する時間が短くなる。このため、成形装置のサイクル運転が乱される。また、高温のプリフォームを、それより温度の低い型によってプレスする場合、ガラスを所定量変形させるために要する時間が短いと、プリフォーム温度が正規の場合より高いまま初期プレスを終了して、冷却工程に移行してしまうため、成形条件が変わりレンズ厚に狂いを生じる。
【０００６】
本発明は、上記の課題を解決するためのもので、多数個のガラスプリフォームを一度にプレス成形する場合に、ガラスプリフォームの供給ミスなどによって型に配置されたガラスプリフォームの個数が変化した場合であっても、所望の肉厚・面精度の光学素子を得ることが可能となるように、自動的にプレス荷重を変更できるようにした光学素子の製造装置を提供する。また、この製造装置によって、高精度の光学素子を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明のモールドプレス成形装置は、成形型によって成形素材を複数個同時にプレス成形するモールドプレス成形装置において、前記成形素材の数を検知する成形素材検知手段と、前記成形型を駆動させプレス成形を行う駆動手段と、前記検知した成形素材の数にもとづいてプレス荷重を選択し、この選択したプレス荷重にしたがって前記駆動手段を駆動させる駆動制御手段とを備えた構成としてある。
このような構成とすると、検知した成形素材の個数に応じたプレス荷重で成形することができるので面精度、肉厚精度に優れた光学素子を得ることができる。
ここで、「成形素材の数」とは、単に成形素材の個数を意味するのではなく、検知手段が出力する成形素材の個数に対応した検出信号量をも含む意味である。
【０００８】
また、本発明は、駆動制御手段が、前記検知した成形素材の数又は選択したプレス荷重にもとづいてプレス停止位置を選択し、この選択したプレス停止位置にしたがって前記駆動手段を駆動させる構成としてある。
このような構成とすると、プレス荷重の変更にともなうプレス装置の僅かな弾性変形量の変化によって、ガラス光学素子の肉厚が変動する場合、その変動を補正することができ、より高精度の光学素子を得ることができる。
【０００９】
また、本発明は、前記成形素材の供給を吸引供給手段によって吸引して保持する場合に、前記吸引供給手段の吸引路に圧力検知手段を設け、この圧力検知手段によって、供給された成形素材の数を検知する構成としてある。この場合、吸引供給手段の吸引路を、前記複数の成形素材ごとに形成し、かつ、この複数の吸引路ごとに圧力検知手段を設ける構成とすることができる。
このような構成とすると、吸着パッドによって成形素材を供給したり、搬送したりするときに生じる成形素材の供給ミスなどを検知し、かつ、供給素材の数にもとづいたプレス荷重等で成形を行うことができる。
なお、複数の吸着パッドにおける吸引を一本の吸引路で行い、この一本の吸引路内における圧力値と成形素材の数との関係をあらかじめ求めておくことにより、成形素材の数を検知することもできる。
これらの場合における検知した成形素材の数とは、圧力センサからの検出圧力に対応した信号量、及び、この信号量によって成形素材の有無を判断した結果導き出される具体的な個数のことである。
【００１０】
また、本発明は、前記複数の成形素材の供給位置に、その成形素材を光学的に検知する光学的検知手段を配置し、前記光学的検知手段によって、供給された成形素材の数を検知する構成とすることもできる。
このような構成とすると、非接触の状態で成形素材の有無及び全体の数を検知することができる。この場合、検出する成形素材ごとに複数の光学的検知手段を配置してもよく、また、ラインセンサ等の光学的検知手段を用いて複数の成形素材の有無を一つのセンサで検知するようにしてもよい。
これら光学的検知手段を用いた場合における、検知した成形素材の数とは、圧力センサによる場合と同様に、光学センサによる検出光量に対応した信号量、及び、この信号量によって成形素材の有無を判断した結果導き出される具体的な個数のことである。
【００１１】
本発明における光学素子の製造方法は、上記いずれかに記載のモールドプレス成形装置を用いて、加熱により軟化状態となった成形素材をプレス成形して製造する方法としてある。
また、本発明は、前記プレス成形の工程が、初期プレスと、初期プレスより小さい荷重でプレスを行う第二プレスとを有するようにし、かつ、前記初期プレスを、前記選択したプレス荷重にしたがって前記駆動手段を駆動させることにより製造する方法としてある。この場合、前記第二プレスを、冷却とともに行うことが好ましい。
このような光学素子の製造方法によれば、光学素子を複数同時に製造する場合であっても、成形素材の個数に応じた適切なプレス荷重によって成形することができるので、面精度、形状精度に優れた光学素子を製造することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、多数個のガラスプリフォームを一度にプレスする場合に、ガラスプリフォームの供給ミスなどによって型に配置されたガラスプリフォームの個数が変化した場合であっても、自動的にプレス荷重を変更することができるので、常に、所望の肉厚・面精度の光学素子を得ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
なお、以下では、本発明をガラス光学素子の製造装置に適用した実施形態にそって説明するが、本発明のモールドプレス成形装置は、この実施形態に限られるものではなく、樹脂製光学素子の製造、あるいは、ガラス及び樹脂製の光学素子以外の部品製造にも適用できる。
【００１４】
図１は、本発明に係るモールドプレス成形装置をガラス光学素子の製造装置に適用した場合の概略平断面図である。
図１に示す製造装置は、球状のガラスプリフォームをプレスし、小型のコリメーターレンズを製造するものである。概略的に、球状のガラスプリフォームは、本製造装置筐体内に複数（図の例では６つ）同時に供給され、その後、加熱により軟化され、成形型によってプレス、冷却され、そして筐体外へ搬出される。この繰り返しにより、連続的に多数のコリメーターレンズが製造される。
【００１５】
図１に示すように、このガラス光学素子の製造装置１０は、加熱室２０及び成形室４０を備えている。加熱室２０と成形室４０は、開閉バルブ６１を備えた通路６０で相互に連通されており、この加熱室２０、成形室４０及び通路６０によって、外部から遮断された一つの密閉空間が形成されている。この密閉空間の外壁は、ステンレスその他の部材により形成されており、シーリング材によって、その気密性が保持されている。この加熱室２０、成形室４０及び通路６０によって形成される密閉空間は、ガラス光学素子の成形に際して、不活性ガス雰囲気にされる。すなわち、図示しないガス交換装置によって、空間内の空気が排気され、代わりに不活性ガスが充填される。不活性ガスとしては、窒素ガスまたは窒素と水素の混合ガス（例えば、N2+0.02vol%H2）を用いることが好ましい。
【００１６】
加熱室２０は、供給されるガラスプリフォームをプレスするに先立って予備加熱するための領域であり、ここには、プリフォーム供給装置２２、プリフォーム搬送装置２３及びプリフォーム加熱装置２４が設置される。また、外部からガラスプリフォームを加熱室２０内へ供給するための供給準備室２１が設置されている。
供給準備室２１は、加熱室２０内への空気の流入を禁止するため、ガラスプリフォームを受け皿に配置した後、密閉されて不活性ガス雰囲気に置換される。
また、供給準備室２１には、図示しない受け皿が６つ配置され、ここに図示しないロボットアームを用いて６つのガラスプリフォームが置かれる。
【００１７】
供給準備室２１内に設置されているプリフォーム供給装置２２は６つの吸着パッド２２１を有している。これら吸着パッド２２１には、図２に示すように、真空ポンプ２２２と連接する吸引路２２３がそれぞれ（６本）設けてある。また、これら吸引路２２３には、圧力センサ２２４がそれぞれ接続してあり、各吸引路２２３における圧力を測定している。この圧力センサ２２４は、測定結果を、あとで詳述する制御部（駆動制御手段）５０に出力する。
【００１８】
このような構成のプリフォーム供給装置２２によって、供給準備室２１内における受け皿上のガラスプリフォームが吸着され、加熱室２０内へ搬入される。このとき、６つの吸着パッド２２１のうちいずれかの吸着パッド２２１がガラスプリフォームを吸着しないと、対応する吸引路２２３内の真空度が低下するので、圧力センサ２２４が、これを検出する。制御手段５０は、圧力センサ２２４からの信号にもとづいて、ガラスプリフォームを吸着しなかった吸着パッド２２１の位置を検出するとともに、プリフォーム供給装置２２の全体が吸着したガラスプリフォームの個数を検出する。
【００１９】
プリフォーム搬送装置２３は、供給準備室２１から搬入されるガラスプリフォームを受け取り、プリフォーム加熱装置２４による加熱領域に搬送し、さらに、加熱軟化したガラスプリフォームを成形室４０へ搬送する。プリフォーム搬送装置２３は、そのアーム２５の先端に６つの皿２６を備え、その上でガラスプリフォームを保持する。
実施形態のものでは、加熱室２０内に固定される駆動部２３ａによって、皿２６を備えるアーム２５が水平に支承され、該アーム２５はほぼ９０度の回転角をもって水平方向に回動される。また、アーム２５は、駆動部２３ａを中心とした半径方向に出退可能に構成されており、これによって、保持したガラスプリフォームを成形室４０に搬送する。
【００２０】
プリフォーム搬送装置２３は、駆動部２３ａ内に、図示しないアーム開閉機構を備え、これによってアーム２５の先端を開いてガラスプリフォームを前記成形型上に落下させる。
ガラスプリフォームが予熱され、軟化した状態で搬送されるときに、搬送治具に接触することでガラス表面に欠陥が生じると、成形後の光学素子の形状精度を損なうため、プリフォーム搬送装置２３には、ガラスプリフォームをガス浮上させた状態で搬送する浮上治具が備えられていることが好ましい。例えば、割型式の浮上皿を、分離可能なアームで支承するものを用いることができる。
【００２１】
プリフォーム加熱装置２４は、供給されたガラスプリフォームＧを、所定の粘度に対応した温度まで加熱するためのものである。ガラスプリフォームＧを安定して一定の温度まで昇温するために、抵抗素子を用いた抵抗加熱による加熱装置（例えば、Fe-Crヒータ）を用いることが好ましい。プリフォーム加熱装置２４は、側面から見て概略コ字状を有しており、その内側の上下面にヒータ部材を備えている。プリフォーム加熱装置２４は、図１に示すように、アーム２５上に保持したガラスプリフォームの移動軌跡上に設置される。
【００２２】
アーム２５は、前記プリフォーム供給装置２２からガラスプリフォームＧを受け取るとき及び成形室４０へこれを搬送するときを除き、前記プリフォーム加熱装置２４内に置かれる。前記プリフォーム加熱装置２４のヒータ表面温度は約１１００℃、炉内雰囲気、すなわち上下ヒータ間の雰囲気は約７００〜８００℃とすることができる。なお、本実施形態においては、上下ヒータ間に温度差を設けることによって、アーム２５の縦方向における反りを防止するようにしている。
【００２３】
一方、成形室４０は、前記加熱室２０において予備加熱されたガラスプリフォームＧをプレスして、所望の形状のガラス光学素子を成形するための領域であり、ここには、プレス装置４１及びガラス光学素子の搬出装置４２が設置されている。また、プレス成形されたガラス光学素子を外部へ搬出するための取り出し準備室４３が設置されている。
【００２４】
プレス装置４１は、プリフォーム搬送装置２３によって加熱室２０から搬送される６つのガラスプリフォームＧを同時に受け入れ、これをプレスして所望の形状のガラス光学素子を得る。プレス装置４１は、上型（図示せず）及び下型４２０を備えており、その間に供給された６つのガラスプリフォームＧをそれらの成形面によって同時にプレスする。プリフォーム搬送装置２３のアーム２５上における６つのガラスプリフォームＧは、該アームの先端が開かれることによって、下型４２０上に落とされ、該アームが成形型間から後退した直後に、下型４２０が上型に向けて上昇し、これによってその間に挟まれたガラスプリフォームＧがプレスされる。下型４２０は、制御手段から５０からの指令にもとづいて駆動する駆動手段（サーボモータ）５１によって所定の荷重で、所定の距離だけ上昇してプレス成形を行う。
【００２５】
また、図３（ａ）（ｂ）に示すように、プレス装置４１の６つの下型４２０の側部には、それぞれ光センサ４２１が配置してある。この光学センサ４２１は、下型４２０の一側に配置されレーザ光などを投光する投光器４２１ａと、下型４２０の他側に配置され、投光器４２１ａからの光を受光する受光器４２１ｂからなっている。これら投光器４２１ａと受光器４２１ｂは制御手段５０と接続されており、投光器４２１ａへ作動信号を出力し、受光器４２１ｂからの測定信号を入力している。
【００２６】
この光センサ４２１によれば、下型４２０上にガラスプリフォームＧがない場合、受光器４２１ｂは最大の光量を受光する。一方、下型４２０上にガラスプリフォームＧがあると、投光器４２１ａから投光された光の一部はガラスプリフォームＧの表面で反射され、残りは屈折してガラスプリフォームＧを透過する。この場合、透過光は拡散光となるため、受光器４２１ｂをガラスプリフォームＧからある程度離すことにより、受光器４２１ｂが受光する光量をかなり減少させることが可能となる（図４（ａ）参照）。特に、ガラスプリフォームＧの形状にもよるが、ガラスプリフォームＧの高さ位置を光軸からずらすと、透過光の向きは斜めになり受光量をさらに減らすことができる（図４(ｂ)参照）。
したがって、受光器４２１ｂにおける受光量を検出すれば、下型４２０上にガラスプリフォームＧが存在するか否かを検出することができる。
【００２７】
なお、投光器４２１ａ及び受光器４２１ｂには、半導体レーザ光源や半導体光電素子などを用いるので、できるだけプレス部から離しておくことが好ましい。このようにすると、半導体レーザや半導体光電素子を型の近くに置いた場合に比べ、温度制御が容易になり高周波加熱用電流の影響（ノイズ）が軽減される。
【００２８】
ここで、制御手段５０は、センサ（圧力センサ２２４，光学センサ４２１（受光器４２１ｂ））からの測定信号を入力して、ガラスプリフォームＧの個数を判定する判定部５０１と、プリフォームの数に対応した初期プレス荷重（トルク），初期プレス完了位置，第二プレス荷重及び第三プレス荷重などを、あらかじめ求めてデータ（テーブル）化して保存してある記憶部５０２と、判定部５０１からの信号及び記憶部５０２に保存されているデータにもとづいて、成形時の荷重（及び初期プレス終了位置）を決定する設定部５０３と、設定部５０３からの出力に応じた信号をサーボモータ（駆動手段）５１に出力するサーボコントローラ５０４とを有している。
また、サーボモータ５１は、下型４２０がプレスストロ−ク分だけ移動したかどうかを検知するためのエンコーダ５１ａを有している。
【００２９】
また、成形型の周囲には、これを加熱するための高周波による誘導加熱コイル４１０が設置されている。ガラスプリフォームＧのプレスに先立って、成形型を誘導加熱コイル４１０によって加熱し、所定の温度に維持する。プレス時における成形型の温度は、予熱されたガラスプリフォームＧの温度とほぼ同じであっても、それよりも低い温度であってもよい。
【００３０】
搬出装置４２は、プレス装置４１によってプレスされたガラス光学素子を、前記取り出し準備室４３へ受け渡すものである。搬出装置４２は、駆動部４２ａに対し回動自在に支承されたアーム４２ｂの先端に６つの吸着パッド４２ｃを備えている。吸着パッド４２ｃは、成形型の下型上にある６つのガラス光学素子を真空吸着し、搬出装置４２による搬送を可能にする。アーム４２ｂの回動により吸着されたガラス光学素子は、取り出し準備室４３下に搬送され、ここに設置された図示しない昇降手段上に置かれる。アーム４２ｂの待避後に、該昇降手段が上昇され、ガラス光学素子は取り出し準備室４３へ受け渡される。
搬出装置４２にも、プリフォーム供給装置２２に設けた圧力センサ型の検出装置を設けることも可能である。このようにすると、下型４２０からのガラス光学素子の吸着ミスを検出することができる。
【００３１】
本実施形態においては、昇降手段のレンズ載置面によって、取り出し準備室４３の成形室４０と通じる開口が閉鎖され、これによって取り出し準備室４３と成形室との間の気体交換が不能な状態となる。取り出し準備室４３の上部を開放することによって、ロボットアームその他の搬出手段を用い、その内部のガラス光学素子が順次外部へ搬出される。ガラス光学素子の搬出後、取り出し準備室４３は密閉され、ここに不活性ガスが充填される。
【００３２】
なお、上記実施形態においては、プリフォーム供給装置２２における吸引路２２３の圧力変化によりプリフォームの個数を検出するとともに、下型４２０上に載置されたプリフォームの個数を光学センサ４２１で検出する例について説明したが、いずれか一方の検出手段のみを用いる態様であっても、問題はない。
【００３３】
上記構成からなる本実施形態の光学素子製造装置は、次のように作動する。
ガラスプリフォームＧは加熱室上部のプリフォーム供給装置２２の６つの吸着パッド２２１に吸着されたまま、ガラスプリフォーム供給位置にあるプリフォーム搬送装置２３のアーム２５上に運ばれる。その後、吸引を停止してプリフォームをアーム２５の皿２６に落としたのち、吸着パッド２２１は上昇する。次いで、アーム２５が回動して、プリフォーム加熱装置２４でガラスプリフォームＧを予熱する。ガラスプリフォームＧは、アーム２５内を通って浮上皿２６の下部から吹き出すガスにより浮上しており、加熱装置２４によって、所望の温度に予熱されると、アーム２５がさらに回動して通路６０に停止する。その後、ゲート６１が開き、アーム２５が前進してプレス装置４１の下型４２０上まで移動し、ここでアーム２５が開き、浮上皿２６から下型４２０上にガラスプリフォームＧを落下供給する。その後、アーム２５が後退及び回動してガラスプリフォームＧ供給位置に戻る。
【００３４】
成形室４０では、下型４２０にガラスプリフォームが供給された後、下型が上昇して上下成形型によるプレスが始まる。プレスが終わり、離型・下型下降が始まるとガラス光学素子の搬出装置４２が待機位置（予熱位置）から回転して下型４２０上に移動し、パッドで成形品を吸着し取り出す。
上記各工程を繰り返すことにより、連続プレス成形を行う。
【００３５】
上記プレス成形の工程中、プリフォーム供給装置２２から搬送装置２３にガラスプリフォームを供給するときに、ガラスプリフォームの個数を検出する。このとき、プリフォーム供給装置２２における各吸引路２２３内の圧力を圧力センサ２２４で測定し、この測定データを制御部５０に送る。
また、下型４２０に供給されたガラスプリフォームを光学センサ４２１で測定してガラスプリフォームの個数を検出するときは、アーム２５から下型に４２０にガラスプリフォームが供給されたタイミングを見計らって投光器４２１ａからレーザ光を投光するとともに、受光器４２１ｂからの測定データを制御部５０に入力する。
【００３６】
制御部５０は、入力した測定データ（個数）にもとづいて、記憶部５０２に保存してあるテーブルから初期プレス荷重〜第三プレス荷重（及び初期プレス完了位置）を選択し、出力データとして設定する。設定されたデータにもとづいてサーボコントロ−ラ５０４からサーボモータ５１に駆動信号の出力を行い、下型の駆動軸（図示せず）を上昇させて設定されたプレス荷重で初期プレスを行う。そして、所定肉厚となったときに初期プレスを完了する。
ここで、所定肉厚になったか否かの判断は、あらかじめ定めた下型の移動ストロークで判断する。すなわち、所定肉厚に相当するプレスストロークをあらかじめ求めておき、それをサーボモータ５１のエンコーダ５１ａで検知し、所定肉厚になったと判断する。
【００３７】
なお、プレス時に荷重が加わると、プレス装置の構造物、例えば、成形型の固定部材やプレス軸に僅かな弾性変形を生じることがある。そして、この変形量は荷重が変更されると変化する。したがって、プリフォームの個数に応じて荷重を変更すると、ガラス光学素子の肉厚が変動することがあるため、弾性変形による変化量をプレスストローク量によって補正する必要がある。そこで、このような現象を生じる可能性があるときには、あらかじめ補正分を見込んだストロークを選択する荷重の値ごとに初期プレス終了位置として求めておき、初期プレスが終了した後に、この初期プレス終了位置まで、駆動軸を移動させる。
ここで、所定肉厚とは、あと工程の冷却による製品の収縮を見込んだものであり、最終製品の肉厚より０〜２００μｍ程度、好ましくは、１０〜１００μｍ大きい肉厚をいう。
【００３８】
次に、荷重を減少させ第二プレス荷重とする。このとき、冷却も同時に行う。さらに、所定温度まで冷却が行われると、第三プレス荷重によってプレスを行う。第三プレス荷重は、初期プレス時の荷重より小さく、かつ第二プレス時の荷重より大きくすることが好ましい。冷却を行いながら第三プレスを行い最終製品の肉厚にする。
第二及び第三プレスにおけるプレス荷重も、プリフォームの個数に応じたものを選択して設定することが好ましい。
【００３９】
なお、本実施形態では、上型を固定とし下型を可動としたが、上型を可動とし下型を固定としてもよく、あるいは、上型と下型の両方を可動としてもよい。
また、プリフォーム供給装置２２における吸着パッド２２１の吸引路２２２は、吸着パッド２２１ごと独立して設けるのではなく、一本の吸引路によって吸引することもできる。この場合は、この一本の吸引路内の圧力を測定することによってプリフォームの個数を検知する。
さらに、光学式センサは、各下型ごとにひとつずつ設けるもののほか、ラインセンサを用いることもできる、この場合は、受光器の受光量によってガラスプリフォームの個数を判断することになる。
【００４０】
本発明の方法によって製造する光学素子は、例えばレンズとすることができ、形状には特に制約はなく、両凸、凹メニスカス、凸メニスカスなどとすることができる。特に、レンズ外径が１５〜２５ｍｍ程度の中口径のレンズであっても、肉厚、偏心精度などが良好に維持できる。例えば、肉厚精度については、±０．０３ｍｍ以内のものである。また、偏心精度については、ティルトが２分以内、ディセンタが１０μm以内のものの製造に、本発明は好適に適用できる。
【００４１】
次に、本発明の成形装置と製造方法を用いてガラス光学素子の製造を行った実施例と比較例を示す。
（実施例）
図１に示すプレス成形装置を使用して、凹メニスカスレンズをプレス成形した例を示す。このプレス成形装置では、プリフォーム供給装置２２によって、ガラスプリフォームをアーム２５へ供給するときの吸引圧を検出する、図２に示す方式を採用した。
ガラスプリフォームには、硼珪酸バリウム系ガラスM-BaCD5N（Tg515℃）の扁平球形状プリフォームを使用した。供給準備室２１における供給トレーに６個のガラスプリフォームを配置し、プリフォーム供給装置２２が６個のガラスプリフォームを吸着するようにした。ガラスプリフォームはプリフォーム供給装置２２からプリフォーム搬送装置２３のアーム２５に供給され、このアーム２５によって浮上保持されながら、加熱装置２４で６１０℃に予熱され、かつ、５８０℃に予熱された下型４２０上に供給された。続いて、下型４２０を上昇させ、所定の荷重で初期プレスを行った。この初期プレスは、中心肉厚が所望値より７０μｍほど厚いところまで行われる。初期プレスが完了した後、所定の荷重で第二プレスを行った。このとき冷却を開始し、５５５℃に到達した時点で、さらに所定の荷重で第三プレスを行った。その後、下型がTgより下がった時点で離型した。このときの、初期プレス〜第三プレスの荷重と初期プレス完了位置は、６個のガラスプリフォームに対する値が選択・設定されていた。
次に、プリフォーム供給装置２２で吸着するガラスプリフォームＧが４個となるように、供給準備室２１における供給トレーに４個のガラスプリフォームＧを配置した。連続プレスしたところ、圧力センサ２２４はガラスプリフォームＧの個数が４個であることを検知し、４個に対応した初期プレス〜第三プレスの荷重と初期プレス完了位置が選択・設定され、このデータにもとづいてプレス成形が行われた。このようにして成形された４個のレンズの中心肉厚は1.195mmt、1.192mmt、1.193mmt、1.189mmt、であり、いずれのレンズも面精度はクセ０．５本以内であり、６個同時プレスした場合と同等であり、良品レベルのものが得られた。
一度にプレスする個数に応じて、中心肉厚が約1.20mmになるよう、あらかじめ初期プレス〜第三プレスの荷重と初期プレス完了位置を求めた結果が、表１である（なお、荷重には、摺動抵抗分が加えられている。）
【００４２】
【表１】
2005247609.tif 000003
【００４３】
（比較例）
ガラスプリフォームＧ個数検出及び制御系を働かせないようにし、表１のガラスプリフォーム６個の条件だけを設定した。この状態で４個のガラスプリフォームを供給し成形を行った。それ以外は、実施例と同様にして成形した。４個供給されたサイクルのレンズは、1.165mmt、1.161mmt、1.162mmt、1.157mmtと中心肉厚が仕様値1.200mm±0.03mmの範囲を下回り、面精度もクセ3〜４本となり不良品となった。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】図１は、本発明を適用するモールドプレス成形装置の一実施形態を示す概略平面図である。
【図２】図２は、成形素材の検知手段として圧力センサを用い、この圧力センサを成形素材供給装置に設けた例の概略図である。
【図３】図３（ａ）（ｂ）は、成形素材の検知手段として光学センサを用い、この光学センサを下型の側部に設けた例の概略図である。
【図４】図４（ａ）（ｂ）は、成形素材の有無を光学センサで検知する場合の説明図である。
【図５】図５は、制御手段の構成を示す概略ブロック図である。
【符号の説明】
【００４５】
１０  光学ガラス製造装置
２０  加熱室
２２  プリフォーム供給装置
２２１  吸着パッド
２２２  真空ポンプ
２２３  吸引路
２２４  圧力センサ
４０  成形室
４１  プレス装置
４２０  下型
４２１  光学センサ
５０  駆動制御手段（制御部）
【図１】
2005247609.tif 000004
【図２】
2005247609.tif 000005
【図３】
2005247609.tif 000006
【図４】
2005247609.tif 000007
【図５】
2005247609.tif 000008