JP2003175532A - プラスチック光学レンズ用射出成形金型ならびにプラスチック光学レンズの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 構造が簡単でかつ成形精度の高いプラスチッ
ク光学レンズ用射出成形金型を提供する。 【解決手段】 固定側成型ゴマ４を有する固定側金型と
移動側金型を有し、移動側金型が、その移動側成形面２
ａを有する移動側成形ゴマ２と、その移動側成形ゴマ２
を外側から保持する移動側保持部材１と、ボール保持筒
１０の周壁にボール９を間隔をおいて回転可能に保持し
た移動側ボールリティーナ８を備え、移動側ボールリテ
ィーナ８を移動側成形ゴマ２と移動側保持部材１の間に
介挿して、ボール９の介在で移動側成形ゴマ２と移動側
保持部材１の芯合わせを行ない、かつ、移動側成形ゴマ
２を中心として周面がテーパ状になった嵌合凹部５を形
成し、固定側成形ゴマ４を中心として前記嵌合凹部５と
嵌合する周面がテーパ状になった嵌合凸部６を形成した
ことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プラスチック光学
レンズ用射出成形金型ならびにプラスチック光学レンズ
の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】図３は、従来提案されたこの種射出成形
金型の断面図である。この射出成形金型１００は、固定
側金型１０１と移動側金型１０２を備え、両者は接合面
１０３で離接可能に接合される。

【０００３】固定側金型１０１は、固定側プレート１０
４と、それを取り付ける取付板１０５からなる。固定側
プレート１０４には、固定側スリーブ１０６を介して、
レンズ成形面を有する固定側レンズ入子１０７が嵌合さ
れ、ボルト１０８で固定側プレート取付板１０５に固定
されている。また固定側プレート取付板１０５には、固
定側スリーブ１０６から離れた位置にテーパーブッシュ
１０９が固定されている。固定側プレート１０４の中央
部にスプール１１０、ランナ１１１、キャビティ１１２
と連通するゲート１１３が設けられている。

【０００４】移動側金型１０２は、移動側プレート１１
４と、それを取り付ける取付板１１５からなる。移動側
プレート１１４には、移動側スリーブ１１６を介して、
レンズ成形面を有する移動側レンズ入子１１７が嵌合さ
れる。移動側プレート１１４の受け板１１８と取付板１
１５の間にスペーサブロック１１９が介在され、スペー
サブロック１１９の内側に突き出し板１２０，１２１が
設置されている。突出しロッド１２２の後端１２２ａが
突き出し板１２０，１２１で保持され、突出しロッド１
２２の先端１２２ｂが移動側レンズ入子１１７にネジ止
めで連結されている。

【０００５】また突き出し板１２０，１２１はエジェク
ターピン１２３の後端１２３ａを保持し、エジェクター
ピン１２３の先端１２３ｂはランナ１１１近くまで延び
ている。

【０００６】移動側プレート１１４にはテーパーガイド
１２４が設けられ、これを前記テーパーブッシュ１０９
に嵌合することで、固定側レンズ入子１０７と移動側レ
ンズ入子１１７の芯ずれを抑えようとしていた。

【０００７】なお、射出成形金型に関しては、例えば下
記のような特許文献１〜４に記載されたような提案があ
る。

【０００８】

【特許文献１】特開昭６０−１２９２２９号公報 （第
３図、第４図）

【０００９】

【特許文献２】特開平７−３２９１３３号公報 （図
１、図２）

【００１０】

【特許文献３】特開平８−１１８４３２号公報 （図
１）

【００１１】

【特許文献４】特開平９−２６７３６２号公報 （図
１）

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この射出成形
金型１００は、レンズ入子１０７，１１７の芯ずれを抑
えるためのテーパーブッシュ１０９とテーパーガイド１
２４がレンズ入子１０７，１１７から離れた位置にあ
り、しかもレンズ入子１０７，１１７までの間に複数の
部材が介在されて、間接的に芯合わせが行なわれる構造
になっている。

【００１３】また固定側レンズ入子１０７を固定側プレ
ート１０４に装着するのに、固定側プレート１０４と固
定側スリーブ１０６の間、ならびに固定側スリーブ１０
６と固定側レンズ入子１０７の間に若干のクリアランス
がもたせてあり、しかも、固定側レンズ入子１０７を取
付板１０５にボルト１０８で固定するため、固定側レン
ズ入子１０７に偏りが生じる。

【００１４】これは移動側レンズ入子１１７の方も同様
で、移動側プレート１１４と移動側スリーブ１１６の
間、ならびに移動側スリーブ１１６と移動側レンズ入子
１１７の間に若干のクリアランズがもたせてあり、しか
も、移動側レンズ入子１１７は突出しロッド１２２の先
端１２２ｂによりネジ止めされているから、移動側レン
ズ入子１１７に偏りが生じる。

【００１５】このようなことから固定側レンズ入子１０
７と移動側レンズ入子１１７の間に芯ずれを生じ、光学
レンズの光軸のずれとして現れ、成形品質の低下をきた
すという欠点がある。

【００１６】本発明の目的は、このような従来技術の問
題点を解消し、構造が簡単でかつ成形精度の高いプラス
チック光学レンズ用射出成形金型ならびにプラスチック
光学レンズの製造方法を提供することにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の第１の手段は、固定側成型ゴマを有する固
定側金型と移動側金型を有し、少なくとも前記移動側金
型が、その移動側成形面を有する移動側成形ゴマと、そ
の移動側成形ゴマを外側から保持する移動側保持部材
と、ボール保持筒の周壁にボールを間隔をおいて回転可
能に保持した移動側ボールリティーナを備え、その移動
側ボールリティーナを移動側成形ゴマと移動側保持部材
の間に介挿して、ボールの介在で移動側成形ゴマと移動
側保持部材の芯合わせを行ない、かつ、前記移動側成形
ゴマを中心として周面がテーパ状になった嵌合凹部また
は嵌合凸部を形成し、前記固定側成形ゴマを中心とし
て、前記移動側成形ゴマの嵌合凹部または嵌合凸部と嵌
合する周面がテーパ状になった嵌合凸部または嵌合凹部
を形成したことを特徴とするものである。

【００１８】本発明の第２の手段は前記第１の手段にお
いて、前記固定側金型が、固定側成形面を有する固定側
成形ゴマと、その固定側成形ゴマを外側から保持する固
定側保持部材と、ボール保持筒の周壁にボールを間隔を
おいて回転可能に保持した固定側ボールリティーナを備
え、前記固定側ボールリティーナを固定側成形ゴマと固
定側保持部材の間に介挿して、ボールの介在で固定側成
形ゴマと固定側保持部材の芯合わせを行なうことを特徴
とするものである。

【００１９】本発明の第３の手段は前記第１の手段また
は第２の手段において、前記移動側成形ゴマと移動側保
持部材の間に介挿された前記移動側ボールリティーナの
ボールは予圧状態を保持していることを特徴とするもの
である。

【００２０】本発明の第４の手段は前記第１の手段ない
し第３の手段のプラスチック光学レンズ用射出成形金型
を用い、前記固定側金型と移動側金型を接合して、両者
間に形成されるキャビティ内に溶融状態の透明樹脂を射
出、充填してプラスチック光学レンズを製造することを
特徴とするものである。

【００２１】

【発明の実施の形態】次に本発明の実施形態を図ととも
に説明する。図１は実施形態に係る射出成形金型の断面
図、図２はその射出成形金型のボールリティーナ付近の
拡大断面図である。

【００２２】まず射出成形金型の全体的な構造を図１と
とともに説明する。移動側外ゴマ（移動側入子）１の内
側に移動側レンズゴマ２が配置され、固定側外ゴマ（固
定側入子）３の内側に固定側レンズゴマ４が配置されて
いる。金型の型開閉により、固定側外ゴマ３に対して移
動側外ゴマ１が離接する。

【００２３】移動側外ゴマ１の端面に移動側レンズゴマ
２を中心として、周面がテーパ状になった嵌合凹部５が
設けられ、一方、固定側外ゴマ３の端面に固定側レンズ
ゴマ４を中心として、周面がテーパ状になった嵌合凸部
６が設けられている。嵌合凹部５のテーパ角度と嵌合凸
部６のテーパ角度はほぼ一致しており、同図に示すよう
に型閉め時に嵌合凸部６が嵌合凹部５に挿入され、挿入
完了時に嵌合凸部６の周面が嵌合凹部５の周面に一様に
密着する。

【００２４】レンズゴマ２，４の先端にそれぞれ所定形
状のレンズ成形面２ａ，４ａを有し、これにより成形品
の外形に相応するキャビティが形成される。

【００２５】レンズゴマ２，４を挿入する外ゴマ１，３
の中央部にリティーナ収容部７がそれぞれ形成され、そ
こにボールリティーナ８が介在されている。ボールリテ
ィーナ８は、図１に示すように中心軸方向で５列に配列
された多数のボール９と、周壁に各ボール９を所定の間
隔をおいて回転自在に保持するボール保持筒１０から構
成されている。

【００２６】ボール９は例えばベアリング鋼（硬度：Ｈ
ＲＣ５８）やステンレス鋼（ＳＵＳ４４０）などから構
成され、ボール保持筒１０は例えばステンレス鋼、真
鍮、硬質合成樹脂など各種材料から構成され、特に剛性
が高くて軽量なものは運動慣性力が小さく、軸方向の高
速往復運動性（例えば外ゴマ１からレンズゴマ２を突き
出して成形レンズを離型する際のレンズゴマ２の往復運
動）に優れている。ボール保持筒１０の周壁上でのボー
ル９の配列には、中心軸方向で５列の千鳥状（図１参
照）、３列の並列状（図２参照）ならびに螺旋状などが
あり、中心軸方向で複数列に配列されるのがよい。

【００２７】図２に示すように各ボール９の一部はボー
ル保持筒１０の外周面ならびに内周面より若干突出し、
ボール保持筒１０の外周面より突出した部分は外ゴマ１
（３）の内周面に転接し、ボール保持筒１０の内周面よ
り突出した部分はレンズゴマ２（４）の外周面に転接す
る。

【００２８】レンズゴマ２（４）と、それを保持する外
ゴマ１（３）との間の隙間Ｘより僅かに（例えば数μｍ
程度）大きい径のボール９を用いることにより、ボール
９の弾性を利用して（僅かな予圧状態を保持して）、レ
ンズゴマ２（４）と外ゴマ１（３）の中心軸Ｙを一致さ
せることができるとともに、レンズゴマ２（４）と外ゴ
マ１（３）のコマどうしの間隔Ｚを均一に確保すること
ができる。

【００２９】なお、ボール９の硬度は、それが転接する
外ゴマ１、３ならびにレンズゴマ２，４の硬度よりも若
干低いことが望ましい。この多数のボール９の回転によ
り、レンズゴマ２（４）は外ゴマ１（３）に対して軸方
向にスムーズにかつ安定に移動することができる。また
このようにボール保持筒１０に多数のボール９を分散、
保持することにより、外ゴマ１、３ならびにレンズゴマ
２，４に対する変動荷重や偏荷重が少なく、レンズゴマ
２（４）の正確な直進運動が可能となる。

【００３０】ボールリティーナ８を介して外ゴマ１とレ
ンズゴマ２の中心軸Ｙが一致し、外ゴマ３とレンズゴマ
４の中心軸Ｙが一致しており、しかも嵌合凹部５はレン
ズゴマ２を中心にして形成され、嵌合凸部６はレンズゴ
マ４を中心にして形成されているから、移動側外ゴマ１
と固定側外ゴマ３をテーパ嵌合することにより、移動側
レンズゴマ２と固定側レンズゴマ４の芯合わせが必然的
に行なわれる。そしてレンズゴマ２，４のレンズ成形面
２ａ，４ａによって形成されるキャビティ内に溶融状態
の透明樹脂を射出して充填、保圧することにより光学レ
ンズ１１を成形することができる。

【００３１】図１において２４は、レンズゴマ２，４の
軸方向の位置を調整するための調整ゴマである。

【００３２】この実施形態では移動側外ゴマ１に嵌合凹
部５を、固定側外ゴマ３に嵌合凸部６を設けたが、その
反対に移動側外ゴマ１に嵌合凸部６を、固定側外ゴマ３
に嵌合凹部５を設けこともできる。

【００３３】なお、上記実施形態ではボールリティーナ
８を固定側外ゴマ３と固定側レンズゴマ４との間、及び
移動側外ゴマ１と移動側レンズゴマ２との間に介挿した
が、比較的芯ずれが生じ難い固定側外ゴマ３と固定側レ
ンズゴマ４との間には必ずしも必要ではなく、使用せず
とも所期の目的を達成することができる。

【００３４】

【発明の効果】本発明の請求項１記載の手段は前述のよ
うに、移動側ボールリティーナを移動側成形ゴマと移動
側保持部材の間に介挿することにより、移動側成形ゴマ
と移動側保持部材の隙間が均一に確保でき、移動側成形
ゴマの動きがスムーズで安定している。しかも、その移
動側成形ゴマを中心として周面がテーパ状になった嵌合
凹部または嵌合凸部と、固定側成形ゴマを中心として周
面がテーパ状になった嵌合凸部または嵌合凹部が嵌合す
る構造になっているから、移動側成形ゴマと固定側成形
ゴマの芯合わせが確実で、光軸の合ったプラスチック光
学レンズが成形できる射出成形金型を提供することがで
きる。

【００３５】本発明の請求項２記載の手段は前述のよう
に、固定側金型と移動側金型の両方にボールリティーナ
が設けられているから、固定側成形ゴマと移動側成形ゴ
マの芯出しがより正確である。従って、図３で説明した
従来のものに較べて、構造が簡単でかつ成形精度の高い
プラスチック光学レンズ用射出成形金型を提供すること
ができる。

【００３６】本発明の請求項３記載の手段は前述のよう
に、ボールリティーナのボールが予圧状態を保持して移
動側成形ゴマと移動側保持部材の間に介挿されているか
ら、移動側成形ゴマと移動側保持部材の中心軸が一致す
る。

【００３７】本発明の請求項４記載の手段により、確実
に光軸の合ったプラスチック光学レンズを製造すること
ができるなどの特長を有している。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る射出成形金型の断面図
である。

【図２】その射出成形金型のボールリティーナ付近の拡
大断面図である。

【図３】従来の射出成形金型の断面図である。

【符号の説明】

１ 移動側外ゴマ ２ 移動側レンズゴマ ２ａ 移動側レンズゴマの成形面 ３ 固定側外ゴマ ４ 固定側レンズゴマ ４ａ 固定側レンズゴマの成形面 ５ 嵌合凹部 ６ 嵌合凸部 ７ リティーナ収容部 ８ ボールリティーナ ９ ボール １０ ボール保持筒 １１ 光学レンズ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渋谷 浩之 宮城県亘理郡亘理町逢隈田沢字神明42−２ 株式会社東伸精工内 Ｆターム(参考） 4F202 AH74 CA11 CB01 CK42 CK67

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定側成型ゴマを有する固定側金型と移
   動側金型を有し、 少なくとも前記移動側金型が、その移動側成形面を有す
   る移動側成形ゴマと、その移動側成形ゴマを外側から保
   持する移動側保持部材と、ボール保持筒の周壁にボール
   を間隔をおいて回転可能に保持した移動側ボールリティ
   ーナを備え、 その移動側ボールリティーナを移動側成形ゴマと移動側
   保持部材の間に介挿して、ボールの介在で移動側成形ゴ
   マと移動側保持部材の芯合わせを行ない、 かつ、前記移動側成形ゴマを中心として周面がテーパ状
   になった嵌合凹部または嵌合凸部を形成し、 前記固定側成形ゴマを中心として、前記移動側成形ゴマ
   の嵌合凹部または嵌合凸部と嵌合する周面がテーパ状に
   なった嵌合凸部または嵌合凹部を形成したことを特徴と
   するプラスチック光学レンズ用射出成形金型。
2. 【請求項２】 請求項１記載のプラスチック光学レンズ
   用射出成形金型において、前記固定側金型が、固定側成
   形面を有する固定側成形ゴマと、その固定側成形ゴマを
   外側から保持する固定側保持部材と、ボール保持筒の周
   壁にボールを間隔をおいて回転可能に保持した固定側ボ
   ールリティーナを備え、 前記固定側ボールリティーナを固定側成形ゴマと固定側
   保持部材の間に介挿して、ボールの介在で固定側成形ゴ
   マと固定側保持部材の芯合わせを行なうことを特徴とす
   るプラスチック光学レンズ用射出成形金型。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２記載のプラスチ
   ック光学レンズ用射出成形金型において、前記移動側成
   形ゴマと移動側保持部材の間に介挿された前記移動側ボ
   ールリティーナのボールは予圧状態を保持していること
   を特徴とするプラスチック光学レンズ用射出成形金型。
4. 【請求項４】 請求項１ないし請求項３のいずれか１項
   に記載のプラスチック光学レンズ用射出成形金型を用
   い、前記固定側金型と移動側金型を接合して、両者間に
   形成されるキャビティ内に溶融状態の透明樹脂を射出、
   充填してプラスチック光学レンズを製造することを特徴
   とするプラスチック光学レンズの製造方法。