(57)【要約】【課題】熱可塑性素材が実装される成形型ユニットと温度制御ブロックとの離型性能を長期にわたって安定に維持する。【解決手段】ヒータ８によって加熱される下側温度制御ブロック６と、ヒータ９によって加熱される上側温度制御ブロック７との間で、光学素子材料５が実装された成形型ユニット１を挟持して加熱および加圧することで光学素子を成形する光学素子製造装置Ｍ１において、上側温度制御ブロック７の成形型ユニット１に接する当接面７ａおよび側面７ｂに開口する通気孔１４を設け、上側温度制御ブロック７を成形型ユニット１から離間させる離型時に、吸着現象等に起因する成形型ユニット１の上側温度制御ブロック７に対する固着を確実に防止する。故障の原因となる機構部を含まないので、安定した離型動作を長期間にわたって安定に維持できる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性素材が実装される成形型ユニットを温度制御ブロックにより加熱しつつ与圧することにより前記熱可塑性素材から光学素子を製造する光学素子製造装置であって、
前記温度制御ブロックの前記成形型ユニットに対する当接面に通気孔を設けたことを特徴とする光学素子製造装置。
【請求項２】
請求項１記載の光学素子製造装置において、
前記温度制御ブロックは無数の前記通気孔を有する多孔質体からなることを特徴とする光学素子製造装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２記載の光学素子製造装置において、
さらに、前記通気孔から流体を噴出させる流体供給機構を備えたことを特徴とする光学素子製造装置。
【請求項４】
熱可塑性素材が実装される成形型ユニットに対して通気孔が開設された温度制御ブロックを当接させて加熱しつつ与圧することにより前記熱可塑性素材から光学素子を製造することを特徴とする光学素子製造方法。
【請求項５】
請求項４記載の光学素子製造方法において、
前記温度制御ブロックは無数の前記通気孔を有する多孔質体からなることを特徴とする光学素子製造方法。
【請求項６】
請求項４または請求項５記載の光学素子製造方法において、
前記成形型ユニットから前記温度制御ブロックを離間させるときに前記通気孔から流体を噴出させることを特徴とする光学素子製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学素子製造技術に関し、たとえば、型成形によってレンズ、プリズム、ミラー等の光学素子を製造する技術に適用して有効な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
型成形によって光学素子を製造する製造装置としては、例えば特許文献１に開示された技術が知られている。
すなわち、筒状のスリーブの中で対向する上型と下型の間に光学素子材料が実装された成形型を、下側加熱ブロックと上側加熱ブロックとの間で挟持して所定の成形温度に加熱しつつプレスを行うものである。
【０００３】
ところで、このような製造装置においては、下側および上側加熱ブロックと成形型との密着性を高めて下側および上側加熱ブロックから成形型への伝熱効率を高めることが加熱効率の向上等の観点からは有効である。
【０００４】
ところが、下側および上側加熱ブロックと成形型との密着性を高めた場合、上側加熱ブロックを上昇させて成形型から離間させる際に、成形型が上側加熱ブロックに対して吸着現象等で固着して離れにくくなり、上昇途中の上側加熱ブロックから脱落して装置内での成形型の位置が不定となる等の障害が懸念される。
【０００５】
そこで、特許文献２には、成形型（成形ブロック）に当接する加熱／冷却ブロックにおける成形型に対する当接面に、圧縮バネによって外部に突出する方向に常時付勢された離型ピンを配置し、離型時に、離型ピンの付勢力によって加熱／冷却ブロックと成形型が確実に離間されるようにした技術が開示されている。
【０００６】
ところが、上述の特許文献２の技術では、圧縮バネや離型ピンなど機械構造体で離型を行っていたため、成形温度への加熱／冷却の反復や、長期期間の使用による疲労変形等に起因して、初期の離型性能を長期に渡り安定して維持することが困難となることが予想される。
【特許文献１】特開２００７−１１２６３９号公報
【特許文献２】特公平８−１３６８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、熱可塑性素材が実装される成形型ユニットと温度制御ブロックとの離型性能を長期にわたって安定に維持することが可能な光学素子製造技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の観点は、熱可塑性素材が実装される成形型ユニットを温度制御ブロックにより加熱しつつ与圧することにより前記熱可塑性素材から光学素子を製造する光学素子製造装置であって、
前記温度制御ブロックの前記成形型ユニットに対する当接面に通気孔を設けた光学素子製造装置を提供する。
【０００９】
本発明の第２の観点は、熱可塑性素材が実装される成形型ユニットに対して通気孔が開設された温度制御ブロックを当接させて加熱しつつ与圧することにより前記熱可塑性素材から光学素子を製造する光学素子製造方法を提供する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、熱可塑性素材が実装される成形型ユニットと温度制御ブロックとの離型性能を長期にわたって安定に維持することが可能な光学素子製造技術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】
【００１１】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
（実施の形態１）
図１は、本発明の一実施の形態である光学素子製造方法を実施する光学素子製造装置の構成の一例を示す略断面図である。
【００１２】
本実施の形態の光学素子製造装置Ｍ１は、下側温度制御ブロック６、上側温度制御ブロック７、ヒータ８、ヒータ９、断熱材１０、断熱材１１、ベース１２、プレス軸１３を備えている。
【００１３】
この光学素子製造装置Ｍ１において用いられる成形型ユニット１は、上型２、下型３と、これら上型２および下型３の成形面２ａおよび成形面３ａの間に配置される光学素子材料５（熱可塑性素材）を覆うように介在するスリーブ４からなる。
【００１４】
この成形型ユニット１は、下側温度制御ブロック６と上側温度制御ブロック７との間で加熱プレスされるべく下側温度制御ブロック６上に載置されている。
また、下側温度制御ブロック６は製造装置のベース１２上に、上側温度制御ブロック７はプレス軸１３に、それぞれ断熱材１０および断熱材１１を介して固設されて上下方向に対向して配置されている。また、下側温度制御ブロック６と上側温度制御ブロック７には、それぞれヒータ８およびヒータ９が埋設されている。
【００１５】
ここで、本実施の形態の場合、上側温度制御ブロック７には成形型ユニット１に当接する当接面７ａに通気孔１４が設けられ、その通気孔１４は上側温度制御ブロック７の当接面７ａ以外の別の箇所（この場合、上側温度制御ブロック７の側面７ｂ）へと連通するように上側温度制御ブロック７の内部に穿設されている。
【００１６】
上側温度制御ブロック７の当接面７ａは、上型２に対する伝熱効率を向上させるべく、平坦に加工されている。
次に、上述のような構成の本実施の形態の光学素子製造装置Ｍ１における作用を説明する。
【００１７】
上述のように内部に光学素子材料５が実装された成形型ユニット１を下側温度制御ブロック６の上に載置する。そして、プレス軸１３の駆動により上側温度制御ブロック７を降下させて当接面７ａを成形型ユニット１の上面に当接させる。
【００１８】
この状態で、下側温度制御ブロック６および上側温度制御ブロック７の各々に設けられたヒータ８およびヒータ９により成形型ユニット１が上下方向から加熱され、成形型ユニット１内の光学素子材料５に対して成形型ユニット１の所望の形状の成形面２ａおよび成形面３ａが転写されるようにプレス成形が行われる。
【００１９】
所定の時間、加熱を行った後、プレス軸１３の駆動により上側温度制御ブロック７が上昇して成形型ユニット１の上面から離れる。
この際、本実施の形態の光学素子製造装置Ｍ１の場合には、上側温度制御ブロック７に設けられた通気孔１４により、上側温度制御ブロック７と成形型ユニット１の上面の密着度が低くなり、自然にかつ確実に離型が行われる。
【００２０】
すなわち、成形型ユニット１への伝熱効率を向上させるべく、上側温度制御ブロック７の当接面７ａを平坦に形成した場合、そのままでは、たとえば、上側温度制御ブロック７と成形型ユニット１との間の接触面に負圧領域が形成される吸着現象等に起因して、離型時に成形型ユニット１が上側温度制御ブロック７の当接面７ａに対して固着される等の不具合が予想される。
【００２１】
ところが、本実施の形態の場合には、上側温度制御ブロック７の成形型ユニット１に対する当接面７ａには、通気孔１４が開口しているため、当接面７ａを平坦化しても上側温度制御ブロック７と成形型ユニット１との接触界面に負圧領域が形成されることがない。
【００２２】
すなわち、上側温度制御ブロック７の当接面７ａを平坦化することによる成形型ユニット１に対する伝熱効率の向上を損なうことなく、通気孔１４の存在により、上側温度制御ブロック７から成形型ユニット１を確実に離型させることが可能になる。
【００２３】
以上説明したように、従来、本実施の形態の光学素子製造装置Ｍ１のような成形機の場合、プレス後の離型動作において成形型ユニット１が上側温度制御ブロック７に固着して持ち上げられて成形型ユニット１の位置が不定になってしまうという不具合があったが、本実施の形態の場合には、上記のような通気孔１４を上側温度制御ブロック７に設けた構成により、機械的な構造を用いることなく、離型時に上側温度制御ブロック７から成形型ユニット１を確実に離間させることができる。
【００２４】
また、上側温度制御ブロック７に離型のために機械的な可動部を設ける必要がないので故障等の懸念がなく、通気孔１４による離型効果を長期間にわたって安定に維持できる。
すなわち、光学素子材料５が実装される成形型ユニット１と上側温度制御ブロック７との離型性能を長期にわたって安定に維持することが可能な光学素子製造技術を提供することができる。
【００２５】
この結果、光学素子製造装置Ｍ１の離型不良等の動作トラブルを長期にわたって未然に防ぐことができ、安定した生産を行うことができる。
（実施の形態２）
図２は本発明の他の実施の形態に係わる光学素子製造装置の主要部を示す断面図である。
【００２６】
本実施の形態の光学素子製造装置Ｍ２は、供給配管１５とバルブ１６と非酸化性ガス供給装置１７からなる流体供給機構２０を備えた点が上述の実施の形態１の光学素子製造装置Ｍ１と異なり、その他は同じ構成となっている。ここでは流体供給機構２０の構成について説明を行う。
【００２７】
本実施の形態の光学素子製造装置Ｍ２の場合、上側温度制御ブロック７には成形型ユニット１に接する当接面７ａに通気孔１４の一端が開口され、この通気孔１４の他端は上側温度制御ブロック７の側面７ｂへ開口するように穿設されている。
【００２８】
通気孔１４の側面７ｂの開口部には流体供給機構２０の供給配管１５が接続され、さらに、この供給配管１５はバルブ１６を介して非酸化性ガス供給装置１７に接続されている。
【００２９】
次に、上述のような構成の本実施の形態の光学素子製造装置Ｍ２における作用を説明する。
実施の形態２の光学素子製造装置Ｍ２は、離型時以外は、基本的に上述の実施の形態１の光学素子製造装置Ｍ１と同じ作用をする。ここでは異なる離型時の作用について説明を行う。
【００３０】
成形型ユニット１に実装された光学素子材料５の加熱およびプレスによる成形完了後、上側温度制御ブロック７を上昇させて離型を行う際に、本実施の形態の光学素子製造装置Ｍ２では、流体供給機構２０のバルブ１６の制御により、非酸化性ガス供給装置１７から供給される非酸化性ガス１７ａ（流体）は、供給配管１５を通じて上側温度制御ブロック７の当接面７ａに開口した通気孔１４から噴出される。
【００３１】
この通気孔１４から噴出された非酸化性ガス１７ａにより上側温度制御ブロック７と成形型ユニット１の上面との密着状態が強制的に解除され、上側温度制御ブロック７から成形型ユニット１を強制的に離間させる離型動作が確実に行われる。
【００３２】
この実施の形態２の光学素子製造装置Ｍ２の場合には、通気孔１４から非酸化性ガス１７ａを噴出させる流体供給機構２０を設けたことにより、上述の実施の形態１の光学素子製造装置Ｍ１の効果に加えて、さらに、安定して確実に上側温度制御ブロック７から成形型ユニット１を離間させる離型動作を行わせることができ、より安定した生産を行うことができる、という効果が得られる。
（実施の形態３）
図３は、本発明のさらに他の実施の形態である光学素子製造装置の構成例を示す略断面図である。
【００３３】
この実施の形態３の光学素子製造装置Ｍ３の場合、上側温度制御ブロック７の代わりに、多孔質材料等を用いて構成された上側温度制御ブロック７０を用いた点が、上述の光学素子製造装置Ｍ１と異なっている。
【００３４】
この上側温度制御ブロック７０は、たとえば、金属やセラミックス等の粉末を焼結した多孔質の焼結体で構成されており、成形型ユニット１に接する当接面７ａ、および当接面７ａと異なる側面７ｂには、焼結時に形成され、互いに連通した無数の微細な通気孔１４Ａが開口している。
【００３５】
この上側温度制御ブロック７０の通気孔１４Ａは、十分に微細であるため、当接面７ａを平坦化して成形型ユニット１に対する十分な伝熱効率を確保できるとともに、当接面７ａおよび側面７ｂに開口した通気孔１４Ａの存在により、離型時における上側温度制御ブロック７０に対する成形型ユニット１の固着を確実に防止することができる。
【００３６】
また、通気孔１４Ａは、多孔質体からなる上側温度制御ブロック７０にそれ自体の属性として存在するため、通気孔１４Ａを加工するための特別な工程は不要であり、より低コストにて上側温度制御ブロック７０を製作できる利点がある。
【００３７】
以上説明したように、本発明の上述の各実施の形態によれば、熱可塑性素材が実装される成形型ユニットと温度制御ブロックとの離型性能を長期にわたって安定に維持することが可能な光学素子製造技術を提供することができる。
【００３８】
すなわち、成形時に発生する上側温度制御ブロックに対する成形型の密着や貼り付き等による光学素子製造装置の動作トラブルを防止して、安定したレンズ等の光学素子の生産を行うことが可能な製造設備を実現することができる。
【００３９】
なお、本発明は、上述の実施の形態に例示した構成に限らず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
たとえば、下側温度制御ブロック６の側にも通気孔１４または通気孔１４Ａを形成してもよい。
［付記１］
光学素子材料が配置された成形型を温度制御ブロックにより加熱し、前記成形型をプレス成形することにより光学素子を製造する光学素子の製造装置において、前記温度制御ブロックに穴を設けたことを特徴とする光学素子の成形装置。
［付記２］
付記１の光学素子の成形装置において、前記温度制御ブロックの穴を成形型に当たる部分に設け、その穴から非酸化性ガスが噴出できるように構成されたことを特徴とする光学素子の成形装置。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の一実施の形態である光学素子製造方法を実施する光学素子製造装置の構成の一例を示す略断面図である。
【図２】本発明の他の実施の形態に係わる光学素子製造装置の主要部を示す断面図である。
【図３】本発明のさらに他の実施の形態である光学素子製造装置の構成例を示す略断面図である。
【符号の説明】
【００４１】
１  成形型ユニット
２  上型
２ａ  成形面
３  下型
３ａ  成形面
４  スリーブ
５  光学素子材料
６  下側温度制御ブロック
７  上側温度制御ブロック
７ａ  当接面
７ｂ  側面
８  ヒータ
９  ヒータ
１０  断熱材
１１  断熱材
１２  ベース
１３  プレス軸
１４  通気孔
１４Ａ  通気孔
１５  供給配管
１６  バルブ
１７  非酸化性ガス供給装置
１７ａ  非酸化性ガス
２０  流体供給機構
７０  上側温度制御ブロック
Ｍ１  光学素子製造装置
Ｍ２  光学素子製造装置
Ｍ３  光学素子製造装置
【図１】
2009242152.tif 000003
【図２】
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【図３】
2009242152.tif 000005