JP2002240108A

JP2002240108A - プラスチックレンズを有する成形終了品、及び成形終了品からのプラスチックレンズの破断分離方法

Info

Publication number: JP2002240108A
Application number: JP2001254835A
Authority: JP
Inventors: Yoshitaka Kawamura; 義孝川村; Toshio Ueno; 利夫上野; Makoto Iwamura; 誠岩村; Katsuto Yakou; 克人矢古宇; Susumu Takatsuka; 進高塚; Toru Chiba; 亨千葉; Masami Shirai; 雅実白井
Original assignee: Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
Current assignee: Pentax Corp
Priority date: 2000-08-25
Filing date: 2001-08-24
Publication date: 2002-08-28

Abstract

(57)【要約】【目的】刃物を用いることなく、プラスチックレンズ
を成形終了品から分離するのに適した、ゲート部を含め
たプラスチックレンズ形状、及びこのプラスチックレン
ズをゲート部から分離する方法を得る。【構成】成形終了品に超音波振動を与えてプラスチッ
クレンズを分離（破断）するに当たり、ゲート部の断面
積を、ランナからプラスチックレンズに向けて単調に減
少させたプラスチックレンズ。超音波振動を与えること
で、断面積が最も小さいプラスチックレンズとゲート部
との境界部近傍で分離される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】本発明は、ゲート部を介してランナに接続
されているプラスチックレンズを有する成形終了品、及
び成形終了品から該プラスチックレンズを破断分離する
方法に関する。

【０００２】

【従来技術及びその問題点】プラスチックレンズの成形
方法として、中央のスプルー部から放射方向に複数のラ
ンナを突出させ、このランナの先端部にゲート部を介し
てそれぞれプラスチックレンズを成形する方法が知られ
ている。この成形方法では、成形終了後、成形型から取
り出した成形終了品は、スプルー、ランナ、ゲート部及
びプラスチックレンズが繋がっている状態にある。

【０００３】従来、この成形終了品からプラスチックレ
ンズを分離するには、刃物（ニッパー、回転刃等）を用
いて、各プラスチックレンズのゲート部分を切断してい
た。また最近は特開平１０‐１２３３０６号公報にある
ように、レーザ光でゲートカットする方法も提案されて
いる。しかし、これらの切断作業は、ゲート部に繋がっ
ている小さいプラスチックレンズ毎に行わなければなら
ず、極めて作業能率が悪かった。さらに、刃物での切断
作業は、レンズ形状や切断刃形状によっては、切断後に
別途バリ取り作業を要する場合もある。

【０００４】

【発明の目的】本発明は、刃物やレーザ光を用いること
なく、プラスチックレンズを成形終了品から分離するの
に適した、ゲート部を含めたプラスチックレンズを有す
る成形終了品形状、及びこのプラスチックレンズを成形
終了品から破断分離する方法を得ることを目的とする。

【０００５】

【発明の概要】本発明は、成形終了品に超音波振動を与
えてプラスチックレンズを分離（破断）するに当たり、
プラスチックレンズとランナを結ぶゲート部の形状に着
目したものである。

【０００６】すなわち、本発明は、成形終了状態におい
て、ゲート部を介してランナに接続されているプラスチ
ックレンズを有する成形終了品において、ゲート部の断
面積を、ランナからプラスチックレンズに向けて単調に
減少させたことを特徴としている。

【０００７】従来のゲート部は、切断代を確保するため
に、プラスチックレンズとの接続部近傍に断面積が最小
の一様断面部を設けており、このため、超音波振動で破
断すると、この一様断面部のどこかで破断される。する
と、大きいバリが生じる可能性が高い。これに対し、ゲ
ート部の断面積を、ランナからプラスチックレンズに向
けて単調に減少させると、プラスチックレンズとの境界
部に最小断面積部が生じる。このため、超音波振動で破
断すると、該境界部近傍で破断され、バリが生じる可能
性が小さくなる。

【０００８】バリが必ずプラスチックレンズ内に生じる
ようにするため、プラスチックレンズのゲート部との接
続部近傍には、該プラスチックレンズの外形形状と、実
際にレンズとして使用する使用形状との間に位置させ
て、ゲート部の最小断面積部より断面積の小さい最小断
面積部を形成することが望ましい。この最小断面積部
は、例えば、プラスチックレンズの外形形状の内側に、
薄肉段部を設けて形成することができる。

【０００９】本発明は、プラスチックレンズの外形形状
に無関係に適用できるが、プラスチックレンズの外形形
状が最も一般的な平面円形であるとき、最小断面積部を
作る薄肉段部は、平面円形プラスチックレンズと同心の
円形薄肉段部とすることができる。

【００１０】あるいは、プラスチックレンズとゲート部
との接続部には、該プラスチックレンズの外形形状と実
際にレンズとして使用する使用形状との間に位置させ
て、かつ該プラスチックレンズの表面側と裏面側の少な
くとも一方に位置させてそれぞれ、切り込みを形成して
もよい。このような切り込みを設ければ、成形終了品に
超音波振動を与えるとき、表裏の切り込みの間に応力を
集中させて該切り込み部を破断面とすることができる。

【００１１】また、切り込みを形成する代わりに、ゲー
ト部のプラスチックレンズとの接続部の厚さを、プラス
チックレンズの周縁部の厚さより薄く設定してもよい。

【００１２】あるいは本発明は、プラスチックレンズの
外径形状が平面円形である態様では、この平面円形プラ
スチックレンズとゲート部との接続部の平面的に見た両
端部に、レンズの平面円形形状よりも内方に入り込む一
対の凹部を形成したことを特徴としている。この態様で
は、一対の凹部を結ぶ方向で切断される可能性が高いの
で、ゲート部の断面積が、ランナからプラスチックレン
ズに向けて単調に減少している必要は必ずしもない。こ
の一対の凹部は、平面的に見て互いに接近する方向に凹
んでいてもよい。

【００１３】本発明によるプラスチックレンズを成形終
了品から破断分離する方法は、以上の各態様の成形終了
品において、ランナに超音波振動ホーンを当接させ、超
音波振動を与えてゲート部とプラスチックレンズの境界
部近傍において、プラスチックレンズを破断分離するこ
とを特徴としている。

【００１４】より好ましい態様では、ランナは、中心部
のスプルーから放射方向に複数が延びていて、プラスチ
ックレンズはスプルーからの等距離位置に成形されてお
り、破断分離方法は、中心部にスプルーを進入させる穴
部を有する、円筒形状の超音波振動ホーンを準備するス
テップ；この超音波振動ホーンの進入穴部にスプルーを
挿入し、該超音波振動ホーンの環状をなす端面をスプル
ー中心からの等距離位置において複数のランナにそれぞ
れ当接させるステップ；及び該超音波振動ホーンに超音
波振動を与えてゲート部近傍を分離するステップ；を有
する。

【００１５】さらに、本発明者らは、この破断分離方法
にあたっては、成形終了品自体が持っている固有振動数
と超音波加振機の振動数とを近づける（最も好ましくは
一致させる）ことにより共振を意図的に発生させ、振幅
を増大させることにより、曲げ応力を増大させ、容易に
破断を生じさせることができることを見出した。

【００１６】すなわち、本発明方法は、さらに、超音波
振動ホーンに超音波振動を与える超音波加振機の加振振
動数と成形終了品の固有振動数とをほぼ一致させる振動
数設定ステップ；及びこの振動数設定ステップで固有振
動数を設定した成形終了品に、同振動数設定ステップで
加振振動数を設定した超音波加振機によって超音波振動
を与える振動付与ステップ；を有することが好ましい。

【００１７】超音波加振機の加振振動数と成形終了品の
固有振動数（両振動数）とをほぼ一致させるとは、加振
振動値（振幅、速度、加速度等）を入力とし、実際に成
形終了品に生じる振動を出力振動値としたとき、（出力
値／入力値）の値がピークを示す振動数またはその近傍
の振動数に両振動数を設定することを意味する。このよ
うに振動数設定ステップで両振動数を設定し、振動付与
ステップで加振振動数で成形終了品を振動させると、極
めて効率的に短時間で、プラスチックレンズをゲート部
から破断分離することができる。

【００１８】振動数設定ステップでは、成形終了品の固
有振動数が、超音波加振機の加振振動数にほぼ等しくな
るように、該成形終了品の形状等の物理量を設定する態
様と、超音波加振機の固有振動数が、成形終了品の固有
振動数にほぼ等しくなるように、該超音波加振機の超音
波振動ホーンの形状等の物理量を設定する態様のいずれ
かを用いることが好ましい。

【００１９】振動数設定ステップでは、成形終了品の固
有振動数を、該成形終了品が持つ複数の固有振動数のう
ちから、プラスチックレンズをゲート部から破断分離す
るのに適した振動モードを伴う固有振動数を選択するこ
とが好ましい。すなわち、成形終了品は複数の固有振動
数を持つことが知られており、それぞれの固有振動数
は、異なる振動モード（異なる振動軸や振動方向）を持
っている。そこで、成形終了品の形状を考慮して、プラ
スチックレンズをゲート部から破断分離するのに適した
固有振動数を選択して振動を与えるのである。

【００２０】振動数付与ステップでは、成形終了品が持
つ複数の固有振動数の２以上の固有振動数の振動を同時
に与えてもよい。

【００２１】

【発明の実施形態】多数個取りプラスチックレンズの成
形終了品１０は、図１ないし図５に示すように、中心部
の円錐棒状のスプルー１１と、このスプルー１１から、
該スプルー１１の軸線と直交する同一平面内において放
射方向に延びる複数のランナ１２と、各ランナ１２の先
端部にそれぞれ、ゲート部１３を介して接続されている
プラスチックレンズ（以下単にレンズ）１４とを有して
いる。スプルー１１は、ランナ１２より図１の下方に延
びる下方延長スプルー１１Ｕを有する。図示例では、ラ
ンナ１２は９０゜間隔で４本形成され、ゲート部１３と
レンズ１４は、各ランナ１２の先端に２つずつが形成さ
れている。また、全てのレンズ１４は、スプルー１１の
中心から等距離位置に形成されている。

【００２２】ゲート部１３は、平面形状は一定幅（図
５）であるのに対し、正面（側面）形状はランナ１２側
からレンズ１４側に単調に厚さを減ずる形状（図３、図
４）をしている。つまり、ゲート部１３の断面積は、ラ
ンナ１２側からレンズ１４側にかけて単調に減少してい
る。さらに、図示例のレンズ１４は平面円形であって、
その周縁内部には、円形薄肉段部１４ａが形成されてい
る。この円形薄肉段部１４ａは、レンズ１４の外径Ｄと
使用径ｄとの間に位置させて、ゲート部１３の最小断面
積部より断面積の小さい断面積部を形成する。レンズ１
４の裏面には、円形薄肉段部１４ａと相俟って、最小断
面積部を作る凹部１４ｂが形成されている。図４に示す
符号（直線）１５は、最小断面積部であり、この最小断
面積部１５は、レンズ１４の外径Ｄと使用径ｄとの間に
位置している。

【００２３】図１、図２は以上の成形終了品１０から、
レンズ１４を破断分離する超音波加振機（破断分離装
置）２０の一例を示している。この超音波加振機２０
は、成形終了品１０を載置する固定テーブル２１を有す
る。固定テーブル２１は、その上端面にゴム等の弾性材
料からなる載置板２２を有し、この載置板２２と固定テ
ーブル２１には、その中心部に、成形終了品１０の下方
延長スプルー１１Ｕを挿入する逃げ穴２３が形成されて
いる。成形終了品１０の下方延長スプルー１１Ｕをこの
逃げ穴２３に挿入すると、ランナ１２が載置板２２上に
接触して載置され、スプルー１１が上下方向に延びる。

【００２４】固定テーブル２１上には、有底円筒形状の
超音波振動ホーン２５が位置している。この超音波振動
ホーン２５は、中心部に成形終了品１０のスプルー１１
を進入させるスプルー進入穴部２４を有する。この超音
波振動ホーン２５は、昇降機構２６及び超音波振動装置
２７に接続されていて、昇降機構２６により固定テーブ
ル２１上で昇降し、超音波振動装置２７により超音波振
動が与えられる。超音波振動装置２７による超音波振動
の振幅等は超音波振動制御装置２８によって制御され
る。超音波振動ホーン２５のスプルー進入穴部２４の中
心と、固定テーブル２１の逃げ穴２３の中心は一致して
いる。超音波振動ホーン２５の下端面は、該超音波振動
ホーン２５の軸線に直交する平面からなる環状の当接面
２５ｔを構成している。

【００２５】成形終了品１０からのレンズ１４の分離
は、上記構成の装置を用いて次のように行う。まず、昇
降機構２６によって超音波振動ホーン２５を上昇させた
状態で、固定テーブル２１上に成形終了品１０を載置す
る。このとき、下方延長スプルー１１Ｕを逃げ穴２３の
中心に位置させ、ランナ１２を載置板２２に接触させ
る。固定テーブル２１には、下方延長スプルー１１Ｕを
逃げ穴２３の中心に一致させるためのガイド機構を設け
ることができる。このセット状態において、昇降機構２
６により超音波振動ホーン２５を下降させ、当接面２５
ｔと載置板２２との間に、ランナ１２を挟着する。する
と、当接面２５ｔは、スプルー１１の中心からの等距離
位置において複数のランナ１２に接触することになる。

【００２６】次に、超音波振動装置２７を介して超音波
振動ホーン２５に超音波振動を与える。すると、ランナ
１２が当接面２５ｔに接触している成形終了品１０全体
が振動し、特に放射方向に延びる複数のランナ１２に
は、当接面２５ｔで押さえられている部分を中心として
先端部側程振幅が大きい振動が与えられる。その結果、
最小断面積部１５の近傍でレンズ１４が折れ、ゲート部
１３から分離される。前述のように最小断面積部１５
は、レンズ１４の最大径Ｄと使用径ｄとの間に位置して
いるため、最小断面積部１５に沿って破断が生じても、
レンズとしての性能には影響を及ぼさない。そればかり
か、破断は、最小断面積部１５を構成する円形薄肉段部
１４ａの端部で終わる（または始まる）可能性が非常に
高いため（実験によれば１００％）、バリがレンズ１４
の外側に出ない。図５に、レンズ１４を表面から見たと
きの破断線（面）１６を模式的に示している。この破断
面１６は、レンズ１４の表面から裏面にかけて、ほぼ最
小断面積部１５に沿ってレンズ１４の最大径Ｄと使用径
ｄとの間で生じるため、上述のようにレンズとしての性
能には影響を及ぼさない。

【００２７】複数のランナ１２は、スプルー１１から等
距離において当接面２５ｔに接触しているので、レンズ
１４はその全てが殆ど同時に成形終了品１０から分離さ
れることになる。超音波振動装置２７による超音波振動
の諸条件は、以上の作用が得られるように、超音波振動
制御装置２８によって設定される。超音波振動装置２７
による振動は、成形終了品１０の性質に応じてレンズ１
４が分離されるに足る振動特性を、タイマーにより一定
時間与える態様が好ましい。成形終了品１０からのレン
ズ１４の分離が終了したら、超音波振動装置２７による
振動を止め、昇降機構２６により超音波振動ホーン２５
を上昇させて次の作業に備える。

【００２８】以上の実施形態では、レンズ１４の外径よ
り内側に最小断面積部１５（円形薄肉段部１４ａ及び凹
部１４ｂ）を形成したので、レンズ１４内に破断面１６
が生じ、レンズ１４の外径Ｄの外側に突出するバリは生
じない。しかし、ゲート部１３の断面積が、ランナ１２
側からレンズ１４側に単調に減少するだけでも（レンズ
１４の外径より内側に最小断面積部１５を形成しなくて
も）、超音波振動による破断面は、ランナ１２とゲート
部１３の境界部近傍に生じるため、仮にバリが生じたと
しても極めて僅かである。よって、このような微小なバ
リを問題としないレンズ１４、あるいは僅かなバリが生
じたとしても別途バリ取り作業を行う環境では、ゲート
部１３の断面積が、ランナ１２側からレンズ１４側に単
調に減少する態様にも一定の効果がある。

【００２９】以上の実施形態では、レンズ１４が平面円
形であるが、非円形のプラスチックレンズについても本
発明は適用できる。また、レンズ１４の円形薄肉段部１
４ａが円形であるが、最小断面積部１５を作るために
は、ゲート部１３の近傍のみに薄肉段部を形成してもよ
い。薄肉段部は、レンズ１４の表裏に形成してもよい。

【００３０】図６ないし図８は、本発明による成形終了
品の別の実施形態を示している。この実施形態では、レ
ンズ１４とゲート部１３との接続部に、該レンズ１４の
表面側と裏面側に位置させてそれぞれ、切り込み（切
欠）１７が形成されている。これらの切り込み１７は、
先の実施例の薄肉部１４ａと同じように、該レンズ１４
の外形形状と実際にレンズとして使用する使用形状との
間に位置している。このように切り込み１７を形成する
と、破断面がこの表裏の切り込み１７を結ぶ面の近傍で
生じるため、バリの発生の問題なく、レンズ１４を破断
分離することができる。切り込み１７は、表裏の一方の
みに形成しても、一定の効果が期待できる。

【００３１】さらに、図９、図１０は、本発明による成
形終了品のさらに別の実施形態を示している。この実施
形態では、ゲート部１３のレンズ１４との接続部の厚さ
ｔは、このゲート部１３に接続されているレンズ１４の
周縁部の厚さＴより薄く設定されている。ゲート部１３
のレンズ１４との接続部は、先の実施例の薄肉部１４ａ
と同じように、該レンズ１４の外形形状と実際にレンズ
として使用する使用形状との間に位置している。この実
施形態においても、破断面が最も薄肉のゲート部１３の
レンズ１４との接続部近傍で生じるため、バリの発生の
問題なく、レンズ１４を破断分離することができる。

【００３２】次に、レンズ１４が平面円形である場合の
好ましい実施形態を図１１について説明する。この実施
形態は、レンズ１４の外径へのバリの突出を確実に防ぐ
ために、平面円形レンズ１４とゲート部１３との接続部
の平面的に見た両端部に、レンズの平面円形形状の内側
に入り込む一対の凹部１８を形成したものである。この
一対の凹部１８は、図１２に示すように、平面的に見て
互いに接近する方向に凹んでいてもよい。

【００３３】この実施形態によると、超音波振動装置２
７を介して超音波振動ホーン２５に超音波振動を与えた
とき、接続部の一対の凹部１８を結ぶ線分（平面）近傍
でレンズ１４が折れ、ゲート部１３から分離される。凹
部１８は、レンズ１４の平面円形形状内に入り込んでい
るため、バリがレンズ１４の外側に出るのを防止するこ
とができる。一対の凹部１８が、図１２のように互いに
接近する方向に凹んでいれば、より確実である。この実
施形態では、ゲート部１３のレンズ１４側の端部に、定
径部（一様断面部）があってもよい。

【００３４】図１３は、ランナ１２、ゲート部１３、レ
ンズ１４の従来の形状例を示している。従来は、ゲート
部１３のレンズ１４側の先端部に、刃物で折断するため
の一定断面部１３ｃが形成されていた。この従来例で
は、破断面１６は、最小断面積部である一定長さの一定
断面部１３ｃ内に生じる可能性が最も高い。従って図１
３の形状の場合には、成形終了品１０から分離したレン
ズ１４の外周に大きなバリが残る可能性が高い。

【００３５】超音波振動による以上の破断分離方法にお
いては、超音波加振機２０の加振振動数と成形終了品１
０の固有振動数とをほぼ一致させ、その上で、成形終了
品に、超音波加振機によって超音波振動を与えることが
好ましい。その理由を以下に説明する。

【００３６】図１４は、図１、図２に示した成形終了品
１０の伝達関数を示している。図１、図２の超音波加振
機２０の加振振動数は１９．１５ＫＨｚである。伝達関
数Ｚは、各周波数でのＺ＝出力片振幅（レンズ１４の振
幅）／入力片振幅（当接面２５ｔの片振幅）を示してい
る。振動出力値と振動入力値は、振動に関連する値であ
れば、振幅、速度、加速度等任意の値を用いることがで
きる。この図１４（図１、図２）の例では、成形終了品
１０は、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの４つの固有振動数を持ってお
り、その固有振動数Ｄは、加振振動数１９．１５ＫＨｚ
より高い２５ＫＨｚ付近にあって、１９．１５ＫＨｚ付
近ではＺ≒１である。

【００３７】レンズ１４をゲート部１３から効率的に破
断分離するには、成形終了品１０の固有振動数Ｄを超音
波加振機２０の加振振動数に近づけ（図１４矢印Ｘ）、
あるいは超音波加振機２０の加振振動数を成形終了品１
０の固有振動数に近づける（図１４矢印Ｙ）ことが好ま
しい。すなわち、両振動数を近づける（共振状態にす
る）ことにより、超音波振動ホーン２５の振動を十分に
ゲート部１３からレンズ１４に伝達し、効率的にレンズ
１４をゲート部１３から破断することができる。

【００３８】成形終了品１０の固有振動数Ｄを変化させ
るには、成形終了品１０の材質、形状等の物理量を変化
させればよい。成形製品がレンズ１４の場合、材質の選
択の自由度は低いが、スプルー１１、ランナ１２、ある
いはゲート部１３の形状の設定によって、その振動数を
設定する（変化させる）ことができる。形状と固有振動
数は計算によって求めることができる。

【００３９】超音波加振機２０の加振振動数は、最も簡
単には超音波振動ホーン２４の形状を変化させることに
より変化させることができる。勿論、成形終了品１０の
固有振動数の設定と、超音波加振機２０の加振周波数の
設定とを同時に行って、両周波数を一致させてもよい。

【００４０】次に、成形終了品１０の持つ複数の固有振
動数と、それぞれの固有振動数の持つ振動モードについ
て説明する。図１４に示した伝達関数の４つの固有振動
数Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの振動モードは次の通りである。振動
モードＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄを図１５に模式的に示した。

【００４１】図１４の例で、超音波加振機２０の加振周
波数に最も近い固有振動数の振動モードＤは、ランナ軸
１２ａを回転中心とした縦振動である。よって、レンズ
１４の重心には上下方向の負荷が発生し、ゲート部１３
とレンズ１４の上下面の接線上に最大応力が発生し、こ
の最大応力位置から亀裂が発生する。この振動モードＤ
は、どの成形終了品１０の破断にも適用できる。

【００４２】振動モードＡは、レンズ１４の横方向（光
軸と直交する方向）の振動であり、振動は垂直方向（光
軸方向）にかけているため、破断分離には効率が悪い。

【００４３】振動モードＢは、レンズ１４とゲート部１
３の接線を節（不動点）とした上下方向の変形を示して
おり、どの成形終了品を破断するにも、最も有利な振動
モードである。

【００４４】振動モードＣは、ゲート部１３の軸１３ａ
を回転中心としたレンズ１４のねじれ振動である。この
ねじれ振動によって発生する最大応力部分は、応力集中
等も影響することから、ゲート部１３とレンズ１４の断
面矩形の接続部の四隅に発生する。この振動モードＣ
は、成形終了品１０の破断には適していない。

【００４５】このように、ゲート部１３とレンズ１４の
接続部の形状と、いずれかの振動モードとを組み合わせ
ることによって、より効率的に、超音波振動によってレ
ンズ１４を成形終了品１０から破断分離することができ
る。

【００４６】また、振動モードＢは、以上のように好ま
しい振動モードの一つであるが、振動数が５（ＫＨｚ）
程度と低いため、大きい振幅を与える必要がある。そこ
で、大きい振幅を与えることが困難なときには、他の振
動モード、例えば振動モードＤと併用する（両振動数で
振動させる）ことにより、振動モードＢの利点を確保し
つつ、振動モードＤの利点も同時に得ることができる。
２つの振動モード併用の具体的方法としては、例えば、
超音波振動ホーン２５を第一の振動モード（例えば振動
モードＤ）で振動させ、超音波加振機２０全体を第二の
振動モード（例えば振動モードＢ）で振動させればよ
い。

【００４７】また、図１４の例では、固有振動数Ｄは固
有振動数Ｂのほぼ整数倍の関係にあり、図示実施形態で
は、超音波振動ホーン２５は、超音波振動装置２７で発
生する振動を、超音波振動ホーン２５の上下方向の長さ
調整により共振させることで当接面２５ｔの振動を拡大
している。このような関係では、超音波振動ホーン２５
を振動させる超音波振動装置２７を、２つの固有振動数
の両方の駆動パルスの合成信号で振動させたり、あるい
は、１つの超音波振動ホーン２５を異なる加振周波数の
２つの超音波振動装置で駆動することにより、２つの振
動モードを与えることができる。

【００４８】伝達関数Ｚの値によっては、発生応力が曲
げ強度を超えてしまうこともある。例えば、片側から一
気に亀裂が発生して破断した場合（衝撃破壊）、亀裂が
反対側へどのように進行するかは不安定である。このよ
うな場合には、例えば超音波加振機の振幅を制御するこ
とで、亀裂の進行方向を制御することが可能である。振
幅量を制御することで、温度上昇によるレンズの熱変形
による精度低下を防ぐこともできる。

【００４９】以上の実施形態の成形終了品１０は、一例
を示すものであり、スプルー１１から放射方向に延びる
ランナ１２の数、ランナ１２の先端に成形するレンズ１
４の数や形状等は問わない。ランナ１２の先端部にゲー
ト部１３を介して接続されたレンズ１４を有する成形終
了品であれば、成形製品がスプルー１１の中心からの異
なる距離にそれぞれ存在する態様（つまり、径の異なる
同心円上に存在する態様）その他にも勿論本発明は適用
できる。

【００５０】また、図１４の伝達関数は、一例を示すも
のであり、伝達関数自体は、成形終了品の形状によって
区々である。よって、振動モードと、ゲート部１３とレ
ンズ１４との接続部形状との組み合わせについての以上
の説明は一例である。

【００５１】

【発明の効果】本発明によれば、刃物を用いることな
く、超音波振動で成形終了品から分離するのに適した、
ゲート部を含めたプラスチックレンズを有する成形終了
品形状を得ることができる。またこのプラスチックレン
ズを成形終了品から効率的に容易に破断分離する方法が
得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】プラスチックレンズを有する成形終了品及び該
成形終了品からプラスチックレンズを破断分離する超音
波加振機の一例を示す、該加振機を縦断面として示す正
面図である。

【図２】図１の平面図である。

【図３】成形終了品の一つのゲート部とプラスチックレ
ンズ部分の拡大図である。

【図４】図３のIV部拡大図である。

【図５】図４の平面図である。

【図６】本発明によるプラスチックレンズを有する成形
終了品のさらに他の形状例を示す、図３に対応する部分
拡大図である。

【図７】図６のVII矢視図である。

【図８】図６のVIII矢視図である。

【図９】本発明によるプラスチックレンズを有する成形
終了品のさらに他の形状例を示す、図３に対応する部分
拡大図である。

【図１０】図９のX矢視図である。

【図１１】（Ａ）は、本発明によるプラスチックレンズ
を有する成形終了品の形状例を示す、一つのゲート部と
プラスチックレンズ部分の平面図、（Ｂ）は正面図、
（Ｃ）は（Ａ）の部分拡大図である。

【図１２】本発明によるプラスチックレンズを有する成
形終了品の他の形状例を示す、図１１の（Ｃ）に対応す
る部分拡大図である。

【図１３】従来の成形終了品における一つのゲート部と
プラスチックレンズ部分の拡大図である。

【図１４】成形終了品の伝達関数の具体例を示すグラフ
図である。

【図１５】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）及び（Ｄ）は、図
１、図２に示す成形終了品の振動モードを示す図であ
る。

【符号の説明】

１０成形終了品１１スプルー１２ランナ１３ゲート部１４プラスチックレンズ１４ａ円形薄肉段部１４ｂ凹部１５最小断面積部１６破断面１７切り込み１８凹部２０超音波加振機２１固定テーブル２２載置板２３逃げ穴２４スプルー進入穴部２５超音波振動ホーン２５ｔ当接面２６昇降機構２７超音波振動装置２８超音波振動制御装置

フロントページの続き (72)発明者岩村誠東京都板橋区前野町２丁目36番９号旭光学工業株式会社内 (72)発明者矢古宇克人東京都板橋区前野町２丁目36番９号旭光学工業株式会社内 (72)発明者高塚進東京都板橋区前野町２丁目36番９号旭光学工業株式会社内 (72)発明者千葉亨東京都板橋区前野町２丁目36番９号旭光学工業株式会社内 (72)発明者白井雅実東京都板橋区前野町２丁目36番９号旭光学工業株式会社内Ｆターム(参考） 4F202 AH74 AR20 CA11 CB01 CK06 CM90 CS10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】成形終了状態において、ゲート部を介し
てランナに接続されているプラスチックレンズを有する
成形終了品において、上記ゲート部は、ランナからプラスチックレンズに向け
て断面積が単調に減少していることを特徴とするプラス
チックレンズを有する成形終了品。
【請求項２】請求項１記載の成形終了品において、プ
ラスチックレンズのゲート部との接続部近傍には、該プ
ラスチックレンズの外形形状と、実際にレンズとして使
用する使用形状との間に位置させて、上記ゲート部の最
小断面積部より断面積の小さい最小断面積部が形成され
ているプラスチックレンズを有する成形終了品。
【請求項３】請求項２記載の成形終了品において、プ
ラスチックレンズの外形形状の内側に、最小断面積部を
作る薄肉段部が形成されているプラスチックレンズを有
する成形終了品。
【請求項４】請求項３記載の成形終了品において、プ
ラスチックレンズの外形形状は平面円形であり、上記薄
肉段部は、平面円形プラスチックレンズと同心の円形薄
肉段部であるプラスチックレンズを有する成形終了品。
【請求項５】請求項１記載の成形終了品において、プ
ラスチックレンズとゲート部との接続部には、該プラス
チックレンズの外形形状と実際にレンズとして使用する
使用形状との間に位置させて、かつ該プラスチックレン
ズの表面側と裏面側の少なくとも一方に位置させてそれ
ぞれ、切り込みが形成されているプラスチックレンズを
有する成形終了品。
【請求項６】請求項１記載の成形終了品において、ゲ
ート部のプラスチックレンズとの接続部の厚さは、プラ
スチックレンズの周縁部の厚さより薄く設定されている
プラスチックレンズを有する成形終了品。
【請求項７】成形終了状態において、ゲート部を介し
てランナに接続されているプラスチックレンズを有する
成形終了品において、プラスチックレンズの外径形状は平面円形であり、この
平面円形プラスチックレンズとゲート部との接続部の平
面的に見た両端部に、レンズの平面円形形状よりも内方
に入り込む一対の凹部を形成したことを特徴とするプラ
スチックレンズを有する成形終了品。
【請求項８】請求項７記載の成形終了品において、上
記一対の凹部は、平面的に見て互いに接近する方向に凹
んでいるプラスチックレンズを有する成形終了品。
【請求項９】請求項１ないし８のいずれか１項記載の
成形終了品からプラスチックレンズを破断分離する方法
であって、上記ランナに超音波振動ホーンを当接させ、超音波振動
を与えてゲート部とプラスチックレンズの境界部近傍に
おいて、プラスチックレンズを破断分離することを特徴
とする成形終了品からのプラスチックレンズの破断分離
方法。
【請求項１０】請求項９記載の破断分離方法におい
て、ランナは、中心部のスプルーから放射方向に複数が
延びていて、プラスチックレンズは上記スプルーからの
等距離位置に成形されており、上記破断分離方法は、中心部に上記スプルーを進入させる穴部を有する、円筒
形状の超音波振動ホーンを準備するステップ；この超音
波振動ホーンの進入穴部にスプルーを挿入し、該超音波
振動ホーンの環状をなす端面をスプルー中心からの等距
離位置において複数のランナにそれぞれ当接させるステ
ップ；及び該超音波振動ホーンに超音波振動を与えてゲ
ート部近傍を分離するステップ；を有する成形終了品か
らのプラスチックレンズの破断分離方法。
【請求項１１】請求項９または１０記載の破断分離方
法において、さらに、上記超音波振動ホーンに超音波振
動を与える超音波加振機の加振振動数と成形終了品の固
有振動数とをほぼ一致させる振動数設定ステップ；及び
上記振動数設定ステップで固有振動数を設定した成形終
了品に、同振動数設定ステップで加振振動数を設定した
超音波加振機によって超音波振動を与える振動付与ステ
ップ；を有する成形終了品からのプラスチックレンズの
破断分離方法。
【請求項１２】請求項１１記載の破断分離方法におい
て、上記振動数設定ステップでは、成形終了品の固有振
動数が、超音波加振機の加振振動数にほぼ等しくなるよ
うに、該成形終了品の形状等の物理量を設定する成形終
了品からのプラスチックレンズの破断分離方法。
【請求項１３】請求項１１記載の破断分離方法におい
て、上記振動数設定ステップでは、超音波加振機の固有
振動数が、成形終了品の固有振動数にほぼ等しくなるよ
うに、該超音波加振機の超音波振動ホーンの形状等の物
理量を設定する成形終了品からのプラスチックレンズの
破断分離方法。
【請求項１４】請求項１１ないし１３のいずれか１項
記載の破断分離方法において、振動数設定ステップで
は、成形終了品の固有振動数は、該成形終了品が持つ複
数の固有振動数のうちから、プラスチックレンズをゲー
ト部から破断分離するのに適した振動モードを伴う固有
振動数が選択されている成形終了品からのプラスチック
レンズの破断分離方法。
【請求項１５】請求項１４記載の破断分離方法におい
て、振動数付与ステップでは、成形終了品が持つ複数の
固有振動数の２以上の固有振動数の合成振動を付与する
成形終了品からのプラスチックレンズの破断分離方法。