(57)【要約】【課題】成形品に温度むらが生じるのを防止することができ、成形品の品質を向上させることができるようにする。【解決手段】第１のコア、第２のコア及び胴型１３を備えた成形型アッセンブリ１４と、進退自在に配設され、第１のコアを成形型アッセンブリ１４に投入された予備成形体に対して押し付け、予備成形体を変形させる加圧部材と、加圧部材を包囲して配設され、成形型アッセンブリ１４を保持する第１の保持部材と、加圧部材と対向させて配設され、成形型アッセンブリ１４を保持する第２の保持部材と、成形型アッセンブリ１４に投入された予備成形体を加熱する加熱源と、第２の保持部材側に配設され、第２の保持部材側における放熱を調整する放熱調整部とを有する。【選択図】図１
2007210855.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）第１のコア、該第１のコアと対向させて配設された第２のコア、及び胴型を備えた成形型アッセンブリと、
（ｂ）進退自在に配設され、前記第１のコアを成形型アッセンブリに投入された予備成形体に対して押し付け、予備成形体を変形させる加圧部材と、
（ｃ）該加圧部材を包囲して配設され、成形型アッセンブリを保持する第１の保持部材と、
（ｄ）前記加圧部材と対向させて配設され、成形型アッセンブリを保持する第２の保持部材と、
（ｅ）前記成形型アッセンブリに投入された予備成形体を加熱する加熱源と、
（ｆ）前記第２の保持部材側に配設され、第２の保持部材側における放熱を調整する放熱調整部とを有することを特徴とするガラス成形機。
【請求項２】
前記放熱調整部は、前記第２の保持部材に所定のパターンで形成された断熱層である請求項１に記載のガラス成形機。
【請求項３】
前記断熱層を形成するための胴型支持部は、胴型を３点支持する請求項２に記載のガラス成形機。
【請求項４】
前記断熱層を形成するための胴型支持部は、環状に形成され、胴型を支持する請求項２に記載のガラス成形機。
【請求項５】
前記放熱調整部は加熱体である請求項１に記載のガラス成形機。
【請求項６】
第１のコア、該第１のコアと対向させて配設された第２のコア、及び胴型を備えた成形型アッセンブリ、進退自在に配設され、前記第１のコアを成形型アッセンブリに投入された予備成形体に対して押し付け、予備成形体を変形させる加圧部材、該加圧部材を包囲して配設され、成形型アッセンブリを保持する第１の保持部材、前記加圧部材と対向させて配設され、成形型アッセンブリを保持する第２の保持部材、並びに前記成形型アッセンブリに投入された予備成形体を加熱する加熱源を有するガラス成形機の温調方法において、
前記第２の保持部材側において、第２の保持部材側における放熱を調整することを特徴とするガラス成形機の温調方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス成形機及びその温調方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、光学用のガラスレンズを成形するためのガラス成形機においては、あらかじめ製造されたプリフォームを、成形型アッセンブリに投入し、成形型アッセンブリ内で高温に加熱しながら圧縮して変形させ、その後、徐冷してガラスレンズ等の成形品を形成し、該成形品を成形型アッセンブリから取り出すようにしている。
【０００３】
図２は従来のガラス成形機の要部を示す断面図である。
【０００４】
図において、１１は上コア、１２は下コア、１３は前記上コア１１及び下コア１２の外周に配設され、上コア１１を上下方向に案内するための胴型であり、上コア１１、下コア１２及び胴型１３によって成形型アッセンブリ１４が構成される。また、１５は下方において成形型アッセンブリ１４を支持する型台、１６は上方において成形型アッセンブリ１４を押さえる型押えロッド、１７は該型押えロッド１６に形成された貫通穴３１内において、上下方向に移動自在に配設された加圧ロッド、２１は前記成形型アッセンブリ１４に投入されたプリフォームである。
【０００５】
前記上コア１１は、前記加圧ロッド１７に当接する大径の盤状部２２、及び該盤状部２２と一体的に成形された小径の柱状部２３を備え、該柱状部２３の下面は成形品の一方の面に対応する形状を有する。また、前記下コア１２は、前記型台１５に当接する大径の盤状部２４、及び該盤状部２４と一体的に成形された小径の柱状部２５を備え、該柱状部２５の上面は成形品の他方の面に対応する形状を有する。
【０００６】
そして、前記胴型１３は、円筒状の形状を有し、筒状部２６、及び該筒状部２６の下端から径方向外方に突出させて形成されたフランジ部２７を備える。また、前記胴型１３は、前記柱状部２３、２５に外嵌され、かつ、所定の箇所が前記盤状部２４に当接させられる。
【０００７】
前記胴型１３より径方向外方の所定の箇所には、図示されない加熱源が配設され、該加熱源からの輻射熱が成形型アッセンブリ１４を介してプリフォーム２１を加熱する。
【０００８】
前記構成のガラス成形機において、胴型１３内の下コア１２上にプリフォーム２１を載置することによってセットした後、型押えロッド１６を下方に移動させて、成形型アッセンブリ１４を型台１５に押し付け、型押えを行い、続いて、加圧ロッド１７を下方に移動させ、盤状部２２をプリフォーム２１に押し付け、加圧を行うと、加熱されて軟化させられたプリフォーム２１が変形する。続いて、成形型アッセンブリ１４が冷却され、プリフォーム２１が冷却されると、成形品が形成される（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平６−４８７４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、前記従来のガラス成形機においては、成形型アッセンブリ１４の上端において、盤状部２２の上面と加圧ロッド１７の下面の全体とが接触し、筒状部２６の上面の外周縁部と型押えロッド１６の下面の内周縁部とが接触するので、接触面積が小さいのに対して、成形型アッセンブリ１４の下端において、盤状部２４の下面の全体及びフランジ部２７の下面の全体と型台１５の上面とが接触し、フランジ部２７の下端部の外周面と型台１５の上端部の内周面とが接触するので、接触面積が大きい。
【００１０】
この場合、成形型アッセンブリ１４及びプリフォーム２１の熱は、主として型台１５を介して逃げることになり、その結果、上コア１１と比べて下コア１２の温度が低くなる。したがって、プリフォーム２１の上面と比べてプリフォーム２１の下面の温度が低くなるので、成形品に温度むらが生じ、成形品に反り、ヒケ等が発生し、成形品の品質が低下してしまうことがある。
【００１１】
本発明は、前記従来のガラス成形機の問題点を解決して、成形品に温度むらが生じるのを防止することができ、成形品の品質を向上させることができるガラス成形機及びその温調方法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】
【００１２】
そのために、本発明のガラス成形機においては、第１のコア、該第１のコアと対向させて配設された第２のコア、及び胴型を備えた成形型アッセンブリと、進退自在に配設され、前記第１のコアを成形型アッセンブリに投入された予備成形体に対して押し付け、予備成形体を変形させる加圧部材と、該加圧部材を包囲して配設され、成形型アッセンブリを保持する第１の保持部材と、前記加圧部材と対向させて配設され、成形型アッセンブリを保持する第２の保持部材と、前記成形型アッセンブリに投入された予備成形体を加熱する加熱源と、前記第２の保持部材側に配設され、第２の保持部材側における放熱を調整する放熱調整部とを有する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ガラス成形機においては、第１のコア、該第１のコアと対向させて配設された第２のコア、及び胴型を備えた成形型アッセンブリと、進退自在に配設され、前記第１のコアを成形型アッセンブリに投入された予備成形体に対して押し付け、予備成形体を変形させる加圧部材と、該加圧部材を包囲して配設され、成形型アッセンブリを保持する第１の保持部材と、前記加圧部材と対向させて配設され、成形型アッセンブリを保持する第２の保持部材と、前記成形型アッセンブリに投入された予備成形体を加熱する加熱源と、前記第２の保持部材側に配設され、第２の保持部材側における放熱を調整する放熱調整部とを有する。
【００１４】
この場合、前記第２の保持部材側において、第２の保持部材側における放熱が調整されるので、成形型アッセンブリ及び予備成形体の熱が、第１、第２の保持部材及び加圧部材を介して均等に逃げるようになる。そして、第１のコアの温度と第２のコアの温度とが等しくなるので、成形品に温度むらが生じるのを防止することができる。その結果、成形品に反り、ヒケ等が発生するのを防止することができるので、成形品の品質を向上させることができる。
【００１５】
また、加熱源によって予備成形体が加熱される間に、成形型アッセンブリ及び予備成形体から逃げる熱の量を少なくすることができるので、成形サイクルを短くことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１７】
図１は本発明の第１の実施の形態におけるガラス成形機の要部を示す断面図、図３は本発明の第１の実施の形態における型台の平面図、図４は本発明の第１の実施の形態におけるガラス成形機の動作を示すタイムチャートである。
【００１８】
図において、１１は第１のコアとしての上コア、１２は該上コア１１の下方において、上コア１１と対向させて配設された第２のコアとしての下コア、１３は前記上コア１１及び下コア１２の外周に配設され、上コア１１を上下方向に案内するための胴型であり、上コア１１、下コア１２及び胴型１３によって成形型アッセンブリ１４が構成される。また、１５は下方において成形型アッセンブリ１４を支持する型台、１６は該型台１５と対向させて配設され、上方において成形型アッセンブリ１４を押さえる押圧部材としての環状の型押えロッド、１７は該型押えロッド１６に形成された貫通穴３１内において、前記型押えロッド１６によって包囲され、進退自在に、本実施の形態においては、上下方向に移動自在に配設された加圧部材としての加圧ロッド、２１は前記成形型アッセンブリ１４に投入された予備成形品としてのプリフォームである。該プリフォーム２１は、あらかじめ溶融し固化したガラスを必要量だけ切断し、研削等を施して所定の形状にすることによって形成される。なお、前記型押えロッド１６によって、成形型アッセンブリ１４を保持する第１の保持部材が構成され、型台１５によって、成形型アッセンブリ１４を保持する第２の保持部材が構成される。
【００１９】
前記上コア１１は、円柱状の形状を有し、前記加圧ロッド１７に当接する大径の盤状部２２、及び円柱状の形状を有し、前記盤状部２２と一体的に成形された小径の柱状部２３を備え、該柱状部２３の下面は成形品の一方の面に対応する凹面の形状を有する。また、前記下コア１２は、円柱状の形状を有し、前記型台１５に当接する大径の盤状部２４、及び円柱状の形状を有し、前記盤状部２４と一体的に成形された小径の柱状部２５を備え、該柱状部２５の上面は成形品の他方の面に対応する凹面の形状を有する。
【００２０】
そして、前記胴型１３は、円筒状の形状を有し、筒状部２６、及び該筒状部２６の下端から径方向外方に突出させて形成されたフランジ部２７を備える。また、胴型１３は、前記柱状部２３、２５に外嵌される。そのために、筒状部２６に対応する箇所に、小径穴部３２が形成され、前記フランジ部２７に対応する箇所に、盤状部２４を収容する大径穴部３３が形成される。また、小径穴部３２と大径穴部３３との段部が盤状部２４と柱状部２５との段部に当接させられる。
【００２１】
前記胴型１３より径方向外方の所定の箇所には、図示されない加熱源が配設され、該加熱源からの輻射熱が成形型アッセンブリ１４を介してプリフォーム２１を加熱する。
【００２２】
前記型台１５の上面に、周縁において環状の壁体３５を上方に突出させることによって、円形の形状を有する穴３４が形成され、該穴３４に、胴型１３の下端部が、前記壁体３５の内周面によってインロウで収容される。したがって、下コア１２及び胴型１３を型台１５に対して位置決めすることができるので、柱状部２５を小径穴部３２内に確実に挿入することができる。
【００２３】
そして、前記型台１５より下方に図示されない固定プレートが、型押えロッド１６より上方に図示されない可動プレート、及び可動プレートを上下方向に移動させるための型締用の駆動部としての型締シリンダが配設され、該型締シリンダを作動させることによって、可動プレート及び型押えロッド１６を上下方向に移動させ、型閉じ、型締め及び型開きを行うことができる。なお、型台１５、型押えロッド１６、固定プレート、可動プレート、型締シリンダ等によって型締装置が構成される。
【００２４】
また、前記加圧ロッド１７より上方に図示されない加圧用の駆動部としての加圧シリンダが配設され、該加圧シリンダを作動させることによって、加圧ロッド１７を上下方向に移動させ、加圧及び退避を行うことができる。なお、加圧ロッド１７及び加圧シリンダによって加圧装置が構成される。
【００２５】
次に、前記構成のガラス成形機の動作について説明する。
【００２６】
まず、投入工程において、型押えロッド１６及び加圧ロッド１７が上方に移動させられた状態で、図示されないロボット等の投入装置が、プリフォーム２１を成形型アッセンブリ１４に投入し、下コア１２上にセットする。続いて、型閉工程において、前記型締シリンダが作動させられ、可動プレート及び型押えロッド１６が下方に移動させられて型閉じが行われ、前記型押えロッド１６の下面の内周縁部が筒状部２６の外周縁部に当接させられる。
【００２７】
次に、型締・加熱工程において、前記型締シリンダが作動させられ、型押えロッド１６が胴型１３を所定の型締力で型台１５に対して押し付け、型締めが行われるとともに、加熱源によってプリフォーム２１が加熱され、軟化させられる。続いて、加圧工程において、加圧シリンダが作動させられ、加圧ロッド１７が下方に移動させられ、上コア１１を所定の加圧力でプリフォーム２１に対して押し付ける。その結果、プリフォーム２１が、圧縮され、変形させられて、プリフォーム２１の上面が柱状部２３の下面に対応する形状を、プリフォーム２１の下面が、柱状部２５の上面に対応する形状を有するようになる。なお、加圧工程が行われている間、プリフォーム２１の加熱が継続される。
【００２８】
その後、冷却工程において、プリフォーム２１が冷却され、成形品が形成される。続いて、型開・取出工程において、前記型締シリンダが作動させられ、可動プレート及び型押えロッド１６が上方に移動させられ、型開きが行われるとともに、加圧シリンダが作動させられ、加圧ロッド１７が上方に移動させられ、退避が行われる。そして、ロボット等の取出装置が成形品を取り出す。
【００２９】
ところで、前記型締・加熱工程が開始された後、加圧工程が完了するまでの間、加熱源によってプリフォーム２１は加熱されるが、成形型アッセンブリ１４の上端において、盤状部２２の上面と加圧ロッド１７の下面の全体とが接触し、筒状部２６の上面の外周縁部と型押えロッド１６の下面の内周縁部とが接触し、成形型アッセンブリ１４の下端において、盤状部２４の下面の全体及びフランジ部２７の下面の全体と型台１５の上面とが接触し、フランジ部２７の下端部の外周面と、壁体３５の上端部の内周面とが接触するので、成形型アッセンブリ１４及びプリフォーム２１の熱が型台１５、型押えロッド１６及び加圧ロッド１７を介して逃げてしまう。
【００３０】
この場合、成形型アッセンブリ１４の上端における接触面積をＡｕとし、成形型アッセンブリ１４の下端における接触面積をＡｄとしたとき、接触面積Ａｄが接触面積Ａｕより大きいと、成形型アッセンブリ１４及びプリフォーム２１の熱が、主として型台１５を介して下方に逃げることになり、その結果、上コア１１と比べて下コア１２の温度が低くなる。したがって、プリフォーム２１の上面と比べてプリフォーム２１の下面の温度が低くなるので、成形品に温度むらが生じ、成形品に反り、ヒケ等が発生し、成形品の品質が低下してしまうことがある。
【００３１】
そこで、プリフォーム２１の上面と比べてプリフォーム２１の下面の温度が低くならないように、型台１５側、本実施の形態においては、型台１５に、温度むら発生防止部としての、かつ、放熱調整部としての断熱層３６が所定のパターンで形成され、断熱層３６によって型台１５側における放熱を調整する。前記断熱層３６は、前記穴３４内において、３個以上の所定の数、本実施の形態においては、３個の胴型支持部３７を底面から上方に突出させ、上端に胴型１３を載置することによって、密閉させて形成された空間から成る。本実施の形態において、前記空間に空気が収容されるようになっているが、所定の断熱材を収容することができる。
【００３２】
前記各胴型支持部３７は、前記壁体３５に沿って等ピッチで、かつ、壁体３５より低く形成され、いずれも任意の形状、本実施の形態においては、円形の形状を有する。
【００３３】
このように、本実施の形態においては、前記断熱層３６が形成されるので、接触面積Ａｄがその分小さくなり、接触面積Ａｄ、Ａｕが等しくされる。なお、前記各胴型支持部３７の上面の面積は、接触面積Ａｄ、Ａｕが等しくなるように設定される。
【００３４】
したがって、成形型アッセンブリ１４及びプリフォーム２１の熱が、型台１５、型押えロッド１６及び加圧ロッド１７を介して上方及び下方に均等に逃げるようになる。そして、上コア１１の温度と下コア１２の温度とが等しくなり、プリフォーム２１の上面の温度とプリフォーム２１の下面の温度とが等しくなるので、成形品に温度むらが生じるのを防止することができる。その結果、成形品に反り、ヒケ等が発生するのを防止することができるので、成形品の品質を向上させることができる。
【００３５】
また、型締・加熱工程において、加熱源によってプリフォーム２１が加熱される間に、成形型アッセンブリ１４及びプリフォーム２１から逃げる熱の量を少なくすることができるので、図４に示されるように、プリフォーム２１の温度が表される成形温度Ｌ１が、従来のガラス成形機における成形温度Ｌ２と比べて、目標温度Ｔｍに早く達成する。そして、目標温度Ｔｍに達成した後、成形温度Ｌ１を保持することができるので、プリフォーム２１を加熱するのに必要な時間を短くすることができる。
【００３６】
したがって、型締・加熱工程の時間をその分短くすることができるので、成形サイクルを短くことができる。
【００３７】
さらに、本実施の形態において、胴型１３は、３個の胴型支持部３７によって３点支持されるので、型台１５上において胴型１３のガタツキが発生するのを防止することができ、胴型１３を安定して支持することができる。
【００３８】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略し、同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。
【００３９】
図５は本発明の第２の実施の形態におけるガラス成形機の要部を示す断面図、図６は本発明の第２の実施の形態における型台の平面図である。
【００４０】
この場合、予備成形品としてのプリフォーム２１の上面と比べてプリフォーム２１の下面の温度が低くならないように、型台１５側、本実施の形態においては、型台１５に、温度むら発生防止部としての、かつ、放熱調整部としての複数の、本実施の形態においては、３個の断熱層４１〜４３が所定のパターンで形成される。前記断熱層４１〜４３は、前記穴３４内において、１個以上の所定の数、本実施の形態においては、２個の環状の胴型支持部３８、３９を底面から上方に突出させ、上端に胴型１３を載置することによって、密閉させて形成された空間から成る。
【００４１】
前記各胴型支持部３８、３９は、前記壁体３５に沿って同心状に、かつ、壁体３５より低く、いずれも任意の形状で形成される。そして、前記断熱層４１〜４３は、本実施の形態において、断熱層４１は円形の形状を、断熱層４２、４３はリング状の形状を有する。
【００４２】
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略し、同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。
【００４３】
図７は本発明の第３の実施の形態におけるガラス成形機の要部を示す断面図である。
【００４４】
この場合、型押えロッド１６側、本実施の形態においては、型押えロッド１６内に、第１の温度むら発生防止部としての、かつ、第１の放熱調整部としての加熱体（ヒータ）５１が、型台１５側、本実施の形態においては、型台１５内に、第２の温度むら発生防止部としての、かつ、第２の放熱調整部としての加熱体（ヒータ）５２が配設され、各加熱体５１、５２は、スイッチＳＷ１、ＳＷ２を介して図示されない電源に接続される。
【００４５】
また、制御部５５が配設され、該制御部５５の図示されない加熱処理手段（加熱処理部）は、加熱処理を行い、型締・加熱工程が開始されると、加圧工程が完了するまで、前記スイッチＳＷ１、ＳＷ２をオンにし、加熱体５１、５２を導通する。したがって、加熱体５１、５２によって、成形型アッセンブリ１４、型台１５、押圧部材としての型押えロッド１６及び加圧部材としての加圧ロッド１７の温度を一定にすることができるので、上コア１１の温度と下コア１２の温度とを等しくし、プリフォーム２１の上面の温度とプリフォーム２１の下面の温度とを等しくすることができる。
【００４６】
さらに、所定の箇所、本実施の形態においては、上コア１１及び下コア１２に温度検出部としての温度センサ５６、５７を配設し、該温度センサ５６、５７によって検出された温度に基づいて、前記スイッチＳＷ１、ＳＷ２を独立にオン・オフさせ、加熱体５１、５２の導通を制御することができる。
【００４７】
本実施の形態においては、型押えロッド１６側及び型台１５側に加熱体５１、５２を配設するようになっているが、温度が低くなる型台１５側だけに加熱体を配設することができる。
【００４８】
また、前記各実施の形態においては、加圧ロッド１７が上コア１１側に配設され、加圧ロッド１７が上コア１１を押圧するようになっているが、加圧ロッドを下コア１２側に配設し、加圧ロッドが下コア１２を押圧するようにすることができる。その場合、型押えロッド１６に温度むら発生防止部としての、かつ、放熱調整部としての断熱層が配設される。
【００４９】
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の第１の実施の形態におけるガラス成形機の要部を示す断面図である。
【図２】従来のガラス成形機の要部を示す断面図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態における型台の平面図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態におけるガラス成形機の動作を示すタイムチャートである。
【図５】本発明の第２の実施の形態におけるガラス成形機の要部を示す断面図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態における型台の平面図である。
【図７】本発明の第３の実施の形態におけるガラス成形機の要部を示す断面図である。
【符号の説明】
【００５１】
１１    上コア
１２    下コア
１３    胴型
１４    成形型アッセンブリ
１５    型台
１６    型押えロッド
１７    加圧ロッド
２１    プリフォーム
３６、４１〜４３    断熱層
３７〜３９      胴型支持部
５１、５２    加熱体
【図１】
2007210855.tif 000003
【図２】
2007210855.tif 000004
【図３】
2007210855.tif 000005
【図４】
2007210855.tif 000006
【図５】
2007210855.tif 000007
【図６】
2007210855.tif 000008
【図７】
2007210855.tif 000009