(57)【要約】【課題】プラスチック製のレンズ枠に設けられたカシメ部を加熱および加圧し、レンズをレンズ枠にカシメ保持させる際にバリの発生を防止する。【解決手段】レンズ保持部３４にレンズが保持されたプラスチック製のレンズ枠３２が固定治具に装着される。熱カシメ装置３０は、レンズ押え治具４１でレンズ３１を押圧して位置決めし、所定温度範囲に加熱されたヒータユニット４２を退避位置からカシメ位置に降下させる。この降下に伴って、規制部７４は対向面７３を外周面３２ａと所定間隔で対向させながら降下する。加圧面７２はカシメ部３５を加熱および加圧する。カシメ部３５は加圧面７２に沿ってレンズ３１の光軸方向に傾倒する。カシメ部３５は冷却固化され、レンズ３１をカシメ保持する。よって、規制部７４は熱変形されたカシメ部３５が外周面３２ａより外側へはみ出すことを規制するので、バリの発生を防止する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の端部開口からレンズが挿入されたプラスチック製のレンズ枠に対して、ヒータを有したヒータヘッドを昇降させ、その降下時に前記端部開口の周囲に設けられたカシメ部を加熱および加圧して熱変形させ、前記レンズを前記レンズ枠にカシメ保持させる熱カシメ装置において、
前記ヒータヘッドは、前記カシメ部を加熱および加圧する加圧部と、
降下時に前記レンズ枠の外周面に沿って配置され、熱変形された前記カシメ部の前記外周面より外側へのはみ出しを規制するはみ出し規制部とを備えたことを特徴とする熱カシメ装置。
【請求項２】
前記はみ出し規制部は、前記ヒータヘッドの降下時に前記外周面と所定の間隔で対向する対向面を備えていることを特徴とする請求項１記載の熱カシメ装置。
【請求項３】
前記カシメ部は、前記端部開口の周囲に所定の間隔で複数設けられていることを特徴とする請求項１または２記載の熱カシメ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
プラスチック製のレンズ枠にレンズをカシメ保持させる熱カシメ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プラスチック製のレンズ枠にレンズをカシメ保持させるカシメ装置が知られている。図７は従来の熱カシメ装置の一例を示す。作業者はレンズ枠１０の一方の端面開口１１からレンズ１２を挿入する。そして、このレンズ枠１０を熱カシメ装置に設けられた固定治具（図示せず）に固定する。固定されたレンズ枠１０の上方には、レンズ押え治具１５とヒータヘッド１６が設けられており、まずレンズ押え治具１５を下降させて固定パッド１７でレンズ１２をレンズ枠１０内で下方に押圧する。そして、ヒータ（図示せず）によって加熱されたヒータヘッド１６を下降させる。これにより、端部開口１１の周囲に設けられたカシメ部１８が、ヒータヘッド１６の加圧面１９により、加熱および加圧されて熱変形され、レンズ１２はレンズ枠１０にカシメ保持される。
【０００３】
また、特許文献１には、カシメ加工治具（ヒータヘッド）によってレンズ枠端縁（カシメ部）を加熱および加圧した際に、レンズ枠端縁と加圧面の引き離しが容易で、かつ加圧後のカシメ部が平滑となるカシメ加工装置が提案されている。
【特許文献１】特許第３６９４５８６号
【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、図６に示すヒータヘッド１６や、特許文献１に記載のカシメ加工治具を用いてカシメ部１８（レンズ枠端縁）の加熱および加圧を行った場合、加熱温度および加圧力が大きすぎると加圧面１９に沿って熱変形したカシメ部１８の一部がレンズ枠１０の外周面１０ａより外側に大量に突出する。つまり、図中二点鎖線で示すようにバリ２０が発生する。加圧面１９でカシメ部１６を加熱、加圧を行って、外周面１０ａの外側に熱変形したカシメ部１６が僅かにはみ出す場合にはなんら問題は無いが、大量にはみ出したバリ２０は、レンズ枠１０をレンズ鏡筒やカメラに組み込む際の障害となるばかりでなく、レンズ枠１０を組み込んだ際にバリが剥離し、ゴミとして撮影した画像に移り込むという問題もある。また、加工したレンズ枠１０を検査してバリを取り除く作業を行うことは、作業効率を悪くする。
【０００５】
本発明の熱カシメ装置は、上記問題を解決するためになされたものであり、バリを発生させずにプラスチック製のレンズ枠を熱変形させて、レンズをレンズ枠にカシメ保持させる熱カシメ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】
上記問題を解決するために、本発明のカシメ装置は、一方の端部開口からレンズが挿入されたプラスチック製のレンズ枠に対して、ヒータを有したヒータヘッドを昇降させ、その降下時に前記端部開口の周囲に設けられたカシメ部を加熱および加圧して熱変形させ、前記レンズを前記レンズ枠にカシメ保持させる熱カシメ装置において、前記ヒータヘッドは、前記カシメ部を加熱および加圧する加圧部と、降下時に前記レンズ枠の外周面に沿って配置され、熱変形された前記カシメ部の前記外周面より外側へのはみ出しを規制するはみ出し規制部とを備えたことを特徴とするものである。
【０００７】
また、前記はみ出し規制部は、前記ヒータヘッドの降下時に前記外周面と所定の間隔で対向する対向面を備えていることが好ましい。また、前記カシメ部は、前記端部開口の周囲に所定の間隔で複数設けられていることが好ましい。
【発明の効果】
【０００８】
以上のように、本発明のカシメ装置によれば、一方の端部開口からレンズが挿入されたプラスチック製のレンズ枠に対して、ヒータを有したヒータヘッドを昇降させ、その降下時に端部開口の周囲に設けられたカシメ部を加熱および加圧して熱変形させ、レンズをレンズ枠にカシメ保持させる熱カシメ装置において、ヒータヘッドは、カシメ部を加熱および加圧する加圧部と、降下時にレンズ枠の外周面に沿って配置され、熱変形されたカシメ部の外周面より外側へのはみ出しを規制するはみ出し規制部とを備えたので、熱変形されたカシメ部がレンズ枠の外側に突出する、所謂バリが発生することを防ぐことができる。これにより、レンズ枠からバリを取り除く作業を行う必要がなくなるので、作業性が向上する。また、バリの発生が防止されるので、レンズ鏡筒やカメラに組み込む際の嵌合性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１は、本発明を用いた熱カシメ装置の概略図である。この熱カシメ装置３０は、銀塩カメラやデジタルカメラ、デジタルビデオカメラなどに組み込まれる撮影光学系を構成するレンズ３１をレンズ枠３２にカシメ保持させる。
【００１０】
図２に示すように、レンズ枠３２は、プラスチック材料で略円筒形状に形成されており、その一方の端部開口３３には、レンズ３１を挿入する凹状のレンズ保持部３４が形成されている。レンズ保持部３４は、レンズ３１を光軸方向で位置決めする。そして、端部開口３３の周囲には、所定間隔で突起状のカシメ部３５が４つ設けられている。カシメ部３５は、レンズ保持部３４に挿入されたレンズ３１周縁の上面よりいずれも突出している。なお、端部開口３３の周囲に突起状のカシメ部３５が４つ設けられているが、これに限らず、端部開口３３の周囲に帯状のカシメ部を、レンズ３１を囲むように設けてもよい。大径のレンズ３１の場合には、レンズ３１の保持力を向上させるために、端部開口３３の周囲にはレンズ３１の外周を全て囲むようにカシメ部を設けられることが好ましい。また、レンズ３１の周縁上面の位置よりも突出するカシメ部３５の突出量は、レンズ３１の大きさによって適宜に設定することが好ましい。
【００１１】
図１に示すように、熱カシメ装置３０は、固定治具４０、レンズ押え部材４１、ヒータヘッド４２、第１エアシリンダ４３、第２エアシリンダ４４、ブロアー４５などから構成されている。図２にも示すように、固定治具４０は、熱カシメ装置３０の本体に設けられた台座４８の上に固定される。この時、固定治具４０は台座４８に設けられた突起４９を位置決め穴５０に挿入し、固定治具４０の位置決めを行ってからビス５２によって固定される。また、固定治具４０の上面には、レンズ枠３２が装着される装着部５３が設けられている。装着部５３は、レンズ枠３２の他方の端部（カシメ部３５が設けられていない方の端部）の外形と略同形状をしている。これより、レンズ枠３２は装着部５３に嵌合状態で装着される。
【００１２】
図１に示すレンズ押え部材４１は、図示しないガイドに沿って上下方向に移動し、レンズ保持部３４に嵌め込まれたレンズ３１を下方向に押圧するものである。レンズ押え部材４１は、シャフト５５、固定パッド５６から構成されており、シャフト５５の一方の端部には第１エアシリンダ４３のロッド（図示せず）が接続されており、他方の端部には固定パッド５６が設けられている。第１エアシリンダ４３はロッドを伸縮させることにより、固定パッド５６でレンズ３１を下方に押圧する押圧位置と固定パッド５６をレンズ３１の上方で待機させる待機位置との間でレンズ押え部材４１を昇降させる。
【００１３】
固定パッド５６は、例えば耐熱性を有し、レンズ３１を傷つけ難いテクトロン（登録商標）などの材質を使用する。また、シャフト５５と固定パッド５６との間には、捩りバネ５７が設けられている。レンズ押え部材４１を待機位置から押圧位置に降下させ、固定パッド５６がレンズ３１に当接すると固定パッド５６が上方に押し上げられるので、レンズ３１には固定パッド５６を介して捩りバネ５７の付勢力が付与される。よって、レンズ３１は固定パッド５６によって下方に押圧される。
【００１４】
また、シャフト５５の中央部で、かつシャフト５５の一方の端部から固定パッド５６の近傍にかけて誘導穴６０が形成されている。一方の端部に形成された誘導穴６０には、誘導穴６０にエアーを供給するブロアー４５が接続されている。さらに、固定パッド５６の上方で、かつシャフト５５の外周には４つのエアー供給孔６１が装着部５３に装着されたレンズ枠３２のカシメ部３５に対向する位置に形成されており、このエアー供給孔６１は誘導穴６０と連通している。ブロアー４５から供給されたエアーは、図６の矢線Ａに示すように、誘導穴６０を通って各エアー供給孔６１からカシメ部３５に向かって放射状に噴射される。なお、カシメ部３５が端部開口３３の周囲に帯状に設けられている場合には、このカシメ部３５の全体にエアーが噴射されるように、シャフト５５の外周に等間隔で複数のエアー供給孔６１を設けることが好ましい。これにより、エアー供給孔６０から噴射されるエアーは、シャフト５５を中心に放射状に噴射される。
【００１５】
ヒータヘッド４２は、固定治具４０に嵌め込まれたレンズ枠３２の上方に配置された退避位置から、カシメ部３５を加熱および加圧するカシメ位置に移動させることで、カシメ部３５を熱変形させて、レンズ３１をレンズ枠３２にカシメ保持させる。ヒータヘッド４２は、加圧部材６３、ベース６４、バンドヒータ６５から構成されている。
【００１６】
図３にも示すように、加圧部材６３は、例えば炭素工具鋼が用いられており、円筒形状のボス部６６およびフランジ部６７から構成されている。加圧部材６３は、ベース６４の下面にフランジ部６７を当接させてビス７０で固定されている（図１参照）。そして、ボス部６６にはレンズ枠３２の外径よりやや大きい円形開口７１が形成されており、この円形開口７１はベース６４の方向（上方）に近づくに従って、その直径が小さくなるすり鉢状の加圧面７２が形成されている。加圧部である加圧面７２は、ヒータヘッド４２の降下時にカシメ部３５を加熱および加圧する。さらに、加圧部材６３には円形開口７１の周縁から連設された規制部７４が設けられている。規制部７４は、ヒータヘッド４２を退避位置からカシメ位置に降下させる時に、レンズ枠３２の外周面３２ａに沿うように配置され、外周面３２ａと所定間隔を保って対向する対向面７３を備えている。この対向面７３は加圧面７２の端部から垂下しており、その長さはカシメ部３５より長い。
【００１７】
また、図１に示すベース６４にはバンドヒータ６５が設けられている。バンドヒータ６５は略円筒形状をしており、この内径部分にはベース６３が嵌め込まれている。バンドヒータ６５は、プラスチック材料を溶融する所定温度範囲（約２００前後℃）にまでヒータヘッド４２を加熱する。このバンドヒータ６５はサーモスタットなどを用いた自動温度調整装置に接続されており、ヒータヘッド４２は常に所定温度範囲で維持されている。
【００１８】
さらに、ベース６４には図示しない断熱部材を介して第２エアシリンダ４４のロッドが接続されている。この第２エアシリンダ４４はロッドを伸縮させることにより、レンズ枠３２の上方に配置された退避位置と、加圧面７２でカシメ部３５を加熱および加圧するカシメ位置との間でヒータヘッド４２を昇降させる。
【００１９】
また、加圧部材６３とベース６４には、その中心部にレンズ押え部材４１を挿通させる挿通孔７７が形成されている。レンズ押え部材４１は、この挿通孔７７を介して押圧位置と待機位置の間で昇降する。なお、ヒータヘッド４２からの放熱を防止し、ヒータヘッド４２を効率よく加熱するために挿通孔７７はできるだけ小さい方が好ましい。
【００２０】
次に、本発明の熱カシメ装置３０でカシメ部３５を熱変形させて、レンズ３１をレンズ枠３２にカシメ保持させる流れを説明する。図１に示すように、レンズ枠３２の一方の端部開口３３からレンズ保持部３４にレンズ３１を挿入し、固定治具４０にレンズ枠３２を装着すると、図４に示すように、レンズ押え部材４１が待機位置から押圧位置に降下する。これにより、固定パッド５６は捩りバネ５７の付勢力によってレンズ３１をレンズ保持部３４に押圧する。従って、レンズ３１はレンズ保持部３４内で位置決めされるとともに、レンズ枠３２も固定治具４０の装着部５３（図２参照）に押圧され、レンズ枠３２およびレンズ３１の位置がずれることを防止できる。
【００２１】
次に、図５に示すように、レンズ押え部材４１でレンズ３１を押圧したままの状態で、ヒータヘッド４２を退避位置からカシメ位置に上昇させる。この時、規制部７４はその対向面７３をレンズ枠３２の外周面３２ａに対向させながらカシメ位置に向かって降下する。そして、ヒータヘッド４２がカシメ位置まで降下すると、カシメ部３５は加圧面７２で加熱、溶融されながら加圧される。これにより、レンズ３１は熱変形されたカシメ部３５によってレンズ枠３２にカシメ保持される。この時、外周面３２ａと規制部７４の対向面７３は所定の間隔で対向しているので、熱変形されたカシメ部３５が外周面３２ａより外側に大量にはみ出ることはない。よって、カシメ部３５を熱変形させてレンズ３１をカシメ保持させてもバリが発生することを防止できる。なお、熱変形したカシメ部３５はレンズ３１の有効口径の外側でレンズ３１をカシメ保持している。
【００２２】
そして、ヒータヘッド４２をカシメ位置まで降下さ、カシメ部３５の加熱および加圧が終了すると、図６に示すように、ヒータヘッド４２はカシメ位置から退避位置に上昇する。ヒータヘッド４２が退避位置に上昇すると、ブロアー４５から誘導穴６０にエアーが供給される。誘導穴６０に供給されたエアーは、図中矢線Ａで示すように、各エアー供給孔６１から熱変形されたカシメ部３５に向かって噴射される。これにより、加熱、溶融されたカシメ部３５が冷却されて、溶融したカシメ部３５が固化することで確実にレンズ３１をカシメ保持する。そして、カシメ部３５を十分に冷却した後は、図１に示すように、レンズ押え部材４１は押圧位置から待機位置に上昇する。これにより、レンズ３１をカシメ保持したレンズ枠３２が完成し、このレンズ枠３２は次の工程に搬送される。
【００２３】
なお、上記実施形態では、自動温度調節装置を用いてバンドヒータ６５による加熱の制御を行い、ヒータヘッド４２を常に所定温度に保っていたが、これに限らず、加圧面７２でカシメ部３５を加圧するときに、瞬間的にヒータヘッド４２を所定温度に加熱する瞬間加熱型の熱カシメ装置３０を用いてもよい。また、ヒータヘッド４２にバンドヒータ６５を設けたが、加圧部材６３やベース６４に埋め込むタイプのヒータなどを用いてもよい。
【００２４】
なお、本発明の熱カシメ装置２では、レンズの大きさや、カシメ部３５の形状、寸法に応じた加圧部材を複数用意し、ヒータヘッドの加圧部材を交換するだけで、複数種類のレンズをそのレンズに対応したレンズ枠にカシメ保持させることができる。
【００２５】
また、上記実施形態では、円筒形状のレンズ枠を用いて説明したが、レンズ枠の形状はこれに限るものではなく、直方体形状のものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の熱カシメ装置の構成を示す概略図である。
【図２】レンズ枠および固定治具の構成を示す正面断面図である。
【図３】加圧部材の構成を示す説明図である。
【図４】レンズ押え部材でレンズを位置決めする流れを説明する説明図である。
【図５】カシメ部を加熱および加圧して熱変形させる流れを説明する説明図である。
【図６】熱変形させたカシメ部を冷却する流れを説明する説明図である。
【図７】従来の熱カシメ方法を説明する概略図である。
【符号の説明】
【００２７】
３０  熱カシメ装置
３１  レンズ
３２  レンズ枠
３３  レンズ保持部
３５  カシメ部
４２  ヒータヘッド
６３  加圧部材
７２  加圧面
７４  規制部
【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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