JP2004267962A - ガラスモールド洗浄方法及び洗浄装置 - Google Patents

Abstract

【課題】大量の薬液を使うことなく、また、ガラスモールドを劣化させることなく、短時間にガラスモールドに付着した樹脂を除去することができる、ガラスモールドの洗浄方法及び洗浄装置を提供する。
【解決手段】プラスチックレンズ成型後のガラスモールド１２は予備洗浄ユニット内の温水槽１０に浸漬されて温められた後、圧力冷水噴射ノズル１１の位置に搬送され、瞬間的に冷水が強力な圧力でガラスモールド１２の全体にかけられる。これにより、ガラスモールドに付着している樹脂が急激な収縮を行うので、樹脂がガラスモールド１２から剥がれやすくなる。この後、さらに、冷水が噴射されると、ガラス表面に付着した樹脂が剥ぎ落とされる。この予備洗浄の後、ガラスモールドは、薬液槽による予備洗浄ユニットで若干残った樹脂及び未架橋樹脂の除去工程、薬液の洗い流し工程、乾燥工程を経てプラスチックレンズの製造工程に搬送される。
【選択図】 図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラスチックレンズの成型に使用されるガラスモールドの樹脂汚れなどを洗浄する洗浄方法及び洗浄装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プラスチックレンズはガラスに比べて軽量でかつ破損しにくい等の特徴を有することから、視力矯正用眼鏡のレンズとして広く普及している。このプラスチックレンズの製造方法としては、一般的に、内面に所定の曲率を有する、一対、２枚のガラスモールドとその外周縁側に取り付けられた合成樹脂からなる環状のガスケット又はテープで構成される鋳型の中にプラスチックレンズ材料を注入した後、加熱重合あるいは紫外線照射により重合する方法で行われている。この重合工程の後に、鋳型から環状のガスケットを取り外し、さらに、ガラスモールドとプラスチックレンズを離型することによりプラスチックレンズが出来上がる。
【０００３】
このプラスチックレンズの成型に使用されるガラスモールドは、レンズという精密部品の製造に用いることから、高い面精度が要求され、そのもの自体が精密である上、高価でもあるので、製造コストを下げるために、一度成型に使用したガラスモールドを洗浄して何度も使用することが一般的に行われている。
【０００４】
しかしながら、プラスチックレンズの製造工程では、洗浄だけでは完全な清浄面を得ることができない、ガラスモールドとの密着性の高い異物が付着する。即ち、ガラスモールドにレンズ材料を注入する際には、内部に気泡が残留するのを防止するために、若干多め、すなわちレンズ材料が多少あふれ出るまで注入するという方法がとられているため、ガラスモールドの非使用面すなわち外側表面や側面にレンズ材料が付着して残留する。このように、非使用面に異物が付着したままのガラスモールドを成型に使用すると、ガラスモールドの非使用面に付着した樹脂が搬送途中や洗浄中等に、レンズ材料に直接接触する使用面に転移し、プラスチックレンズの表面または内部を汚染したり、また、紫外線照射等によりレンズ材料を硬化させる成型方法の場合、ガラスモールドの非使用面に付着した異物により紫外線が遮断されると、重合が不均一に進行するため、プラスチックレンズ内部に歪が生じる。さらに、ガスケットでガラスモールドを固定する成型方法の場合、ガラスモールドの非使用面の中でも、特に、ガラスモールドの端面やガスケットと接する使用面部分に異物が付着していると、ガラスモールドとガスケットの間に隙間ができ、充填したレンズ材料が漏れたり、正しい姿勢で成型されないために光軸のずれたプラスチックレンズが成型されてしまう。
【０００５】
上記のような理由で、ガラスモールドに付着した樹脂を完全に除去してからガラスモールドを再使用する必要があるが、プラスチックレンズの材料のように高分子量の樹脂状の汚れは、ガラスモールドの硬質表面に強固に付着し、しかも樹脂状汚れ自身の分子量が高いため、溶解、膨潤、軟化、崩壊、剥離作用などを利用した薬剤による洗浄が非常に困難であるため、従来は、塩化メチレン系溶剤、アルカリ洗浄剤、ＩＰＡその他の強力な薬液を大量に使用しなければならなかった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
レンズ成型後ガラスモールドに付着した樹脂を取り除くには、従来、上記のように、塩化メチレン系溶剤、アルカリ洗浄剤、ＩＰＡその他の強力な薬液を多量に使用しなければならず、薬液の年間ランニングコストや大量の産業廃棄物を処理するための業務コストが大きくなるという問題があった。また、十数槽の薬液槽を必要とするため、広い設備スペースが必要となったり、職場環境の悪化や工場周辺に対しての環境イメージの低下等の問題も生じている。さらには、近年環境問題からガラスモールドの洗浄及び水切りとして一般に使用されている塩素系溶剤及びフロンの使用が規制されており、ガラスモールドを完全に清浄化することが以前にも増して困難になってきている。
また、十分な洗浄力を付与するため、無機系アルカリ剤の量を多くすると、いわゆる潜傷や焼けなどの腐食がガラスモールドの表面に発生し、このようにガラスモールド表面に腐食が発生すると、ガラスモールドを何度も使用できなくなり、高価なガラスモールドの使用回数が減少するという問題も生じる。
【０００７】
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたもので、大量の薬液を使うことなく、また、ガラスモールドを劣化させることなく、短時間にガラスモールドに付着した樹脂を除去することができる、ガラスモールドの洗浄方法及び洗浄装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するため、請求項１に係る発明のガラスモールドの洗浄方法は、温めたガラスモールドに圧力を加えた冷水を噴射することによってガラスモールドに付着した樹脂を除去する予備洗浄を行った後、ガラスモールドを薬液によって洗浄することを特徴とする。
また、請求項２に係る発明のガラスモールドの洗浄装置は、ガラスモールドを温める温水槽と温めたガラスモールドに冷水を噴射する冷水噴射機構とよりなる予備洗浄機と、予備洗浄が行われたガラスモールドを洗浄する薬液槽と、薬液を落とすリンス槽と、リンスされたガラスモールドを乾燥する乾燥機構とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
請求項１、請求項２に係る発明によれば、ガラスモールドとこのガラスモールドに付着している樹脂とを同時に温めた後、瞬間的に冷水を強力な圧力で全体にかけることにより、付着している樹脂がガラスより急激な物理的変化（収縮）をおこすので、急激な収縮を行った樹脂がガラス表面からはがれやすくなり、さらに、冷水を強力な圧力でぶつけることにより、樹脂がガラス表面より強制的に剥ぎ取られる。従って、この予備洗浄を行った後、薬液によってガラスモールドを洗浄することにより、短時間にガラスモールドを洗浄することができるとともに、薬液使用量を従来の１／５程度に削減することができるので、従来に比べて設備をコンパクトにすることができる。また、強力な薬液を大量に使用しないので、ガラスモールドの腐食を防ぐことができ、高価なガラスモールドの使用回数を多くすることができる。
【００１０】
さらに、請求項３に係る発明のガラスモールドの洗浄方法は、ガラスモールドに冷却ガスを噴射することによってガラスモールドに付着した樹脂を除去する予備洗浄を行った後、ガラスモールドを薬液によって洗浄することを特徴とし、請求項４に係る発明のガラスモールドの洗浄装置は、ガラスモールドに冷却ガスを噴射する冷却ガス噴射機構よりなる予備洗浄機と、予備洗浄が行われたガラスモールドを洗浄する薬液槽と、薬液を落とすリンス槽と、リンスされたガラスモールドを乾燥する乾燥機構とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
請求項３、請求項４に係る発明によれば、ガラスモールドを温めなくても、ガラスモールドに冷却ガスを噴射することにより、通常温度からマイナス温度の雰囲気となり、上記と同様に、急激な温度差が与えられることになるので、樹脂が急激な収縮を行い、ガラス表面からはがれやすい状況となり、冷却ガスの強力な圧力噴射によって樹脂が強制的にガラス表面より剥ぎ取られる。従って、上記と同様に、この予備洗浄を行った後、薬液によって洗浄することにより、短時間にガラスモールドを洗浄することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のガラスモールド洗浄装置の実施の形態について、図面を用いて説明する。図１はガラスモールド洗浄装置の全体構成図であり、１は予備洗浄ユニット、２〜４は薬液槽、５、６は市水リンス槽、７は純水超音波槽、８はドライ乾燥機、９は真空乾燥ユニットである。
【００１３】
予備洗浄ユニット１は図２に示すように、約５５度〜８０度の温水を収容する温水槽１０と、０度〜２度の冷水を約５〜１２ｋｇｆ／ｃｍ^２の圧力で噴射する複数の圧力冷水噴射ノズル１１とにより構成されている。また、薬液槽２〜４は３槽ともに、無機アルカリ系と若干の溶剤系の薬液によって構成されており、樹脂の除去条件を良好にするために、薬液に５０度〜７０度の熱が加えられている。薬液槽を３槽にしているのは、薬液の汚れを分散させるためである。市水リンス槽５、６には水道水が満たされており、必要に応じて、槽の下部に超音波振動板を設け、３８ｋＨｚの超音波を水道水に付与することができる。この市水リンス槽が２槽設けられているのも、槽の中の汚れを分散させるためである。また、純水超音波槽７には、水道水よりもきれいな純水が満たされるとともに、槽の下部に超音波振動板が設けられ、純水に３８ｋＨｚの超音波が付与される。
【００１４】
ドライ乾燥機８は、ガラスモールドの水分を除去するためのものであり、ドライエアーブロー（空気圧）により粗方の水分を除去する。また、真空乾燥ユニット９は、完全な真空状態を作り出すため、リングブロアー（ファンモーター）によって急速に一定の真空状態に近づけた後、排気装置を真空ポンプに切替えて１０Ｐａ程度以上の真空度を作り出すものである。
【００１５】
次に、上記のガラスモールド洗浄装置により、プラスチックレンズ成型後、樹脂が付着したガラスモールドの洗浄を行う場合の動作を説明する。
プラスチックレンズ成型後のガラスモールドは搬送機構（図示せず）によりガラスモールド洗浄装置に搬送され、まず、予備洗浄ユニット１内に搬送される。この予備洗浄ユニット１内に搬送されたガラスモールド１２は、まず、図２に示すように、温水槽１０に浸漬され、約５５度〜８０度の温水によりガラスモールドとこれに付着している樹脂が同時に温められる。次に、一定時間温水槽１０に浸漬されたガラスモールド１２は搬送機構により圧力冷水噴射ノズル１１が設置された位置に搬送される。
【００１６】
圧力冷水噴射ノズル１１の位置にガラスモールド１２が搬送された後、圧力冷水噴射ノズル１１から０度〜２度の冷水が約５〜１２ｋｇｆ／ｃｍ^２の圧力で噴射され、瞬間的に冷水が強力な圧力でガラスモールド１２の全体にかけられる。これにより、ガラスモールド材と付着している樹脂の特性の違いによって樹脂が急激な収縮を行うので、図３（ｂ）に示すように、樹脂１３がガラスモールド１２から剥がれやすくなり、さらに、冷水を強力な噴射圧力でぶつけることにより、図３（ｃ）に示すように、強制的にガラス表面に付着した樹脂が剥ぎ落とされる。なお、図３（ａ）は温水槽１０によってガラスモールドを温めた後の状態を示す図である。
【００１７】
このようにして予備洗浄ユニット１で大部分の樹脂が除去されたガラスモールドは、搬送機構により順次薬液槽２〜４に浸漬され、約５０度〜７０度の熱が加えられた薬液により、予備洗浄ユニット１で若干残った樹脂及び未架橋の樹脂が除去される。
薬液槽４から搬出されたガラスモールドは、順次、市水リンス槽５、６に浸漬され、水道水により薬液槽２〜４で付着した薬液が洗い流される。なお、必要な場合には、３８ｋＨｚの超音波がリンス槽内の水道水に付与され、リンス効果が高められる。
リンス槽５、６で薬液が洗い流されたガラスモールドは、次に純水超音波槽７に搬送され、水道水よりもかなりきれいな水（純水）に浸漬され、この純水に超音波振動板によって３８ｋＨｚの超音波を付与することにより、ガラスモールドが完全に洗浄される。
【００１８】
次に、ガラスモールドはドライ乾燥機８に搬送され、ドライエアーブロー（空気圧）によって粗方の水分が除去された後、真空乾燥ユニット９に搬送され、ガラスモールドが搬入された後、真空乾燥ユニット９のガラスモールド搬入口が閉鎖されて密封される。そして、真空乾燥ユニット９の内部がリングブロアーにより排気されて急速に一定の真空状態にされた後、排気機構が真空ポンプに切替えられて１０Ｐａ程度以上の真空度となるので、完全な真空状態が短時間に作り出され、ガラスモールドが完全に乾燥させられる。この後、真空乾燥ユニット９で完全に乾燥されたガラスモールドは、搬送機構によりプラスチックレンズの製造工程に搬送される。
【００１９】
このように、ガラスモールド材とこれに付着している樹脂の特性の違いを活かし、ガラスモールドとこれに付着している樹脂を同時に温め、瞬間的に冷水を強力な圧力で全体にかけることにより、付着している樹脂がガラスより急激な収縮を行うので、この樹脂の急激な収縮により、樹脂がガラス表面から剥がれやすい状況となり、さらに、冷水を強力な噴射圧力でぶつけることにより、ガラス表面に付着した樹脂が剥がれ落ちるので、後工程の薬液による洗浄工程を簡略化することができる。
【００２０】
上記の実施の形態では、ガラスモールドを温めた後、冷水を噴射することにより、ガラスモールドに付着した樹脂を除去したが、温水に浸すことなく、マイナス温度のガスを吹き付けることによっても、ガラスモールドとこれに付着した樹脂に通常温度から急激な温度差を与えることができ、上記と同様な効果を得ることができる。
すなわち、予備洗浄ユニットとして、液化窒素ガス、炭酸ガス等のマイナス温度のガスの噴射機構を設け、搬送されてきたガラスモールドにこれらのガスを噴射することにより、ガラスモールドとこれに付着している樹脂に急激な温度差を与えることができ、ガラスモールドとこれに付着した樹脂の材料特性の違いから樹脂のみの急激な収縮状態を作り出すことができるので、樹脂をガラスモールド表面から引き剥がすことができる。
【００２１】
なお、上記の実施の形態では、ガラスモールドを温めるのに、温水槽を使用したが、輻射加熱等の他の加温機構を用いることもでき、また、上記の実施の形態では、薬液として無機アルカリ系と若干の溶剤系とを使用したが、他の薬液を使用することも可能であり、薬液槽の数も３槽に限らず、必要に応じて減らしたり、増やしたりすることもできる。
さらに、上記の実施の形態では、薬液の洗い流しにリンス槽を使用したが、水道水の放出機構により薬液を洗い流してもよく、また、リンス槽も２槽に限らず、任意の槽数にすることができ、さらには、乾燥機構も実施の形態で説明した機構に限らず、様々な乾燥機構を用いることが可能である。
【００２２】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、予備洗浄において、ガラスモールドとこのガラスモールドに付着している樹脂とを同時に温めた後、瞬間的に冷水を強力な圧力で全体にかけることにより、付着している樹脂がガラスより急激な収縮をおこすので、ガラスモールドに付着した樹脂がガラス表面から剥がれやすくなり、さらに、冷水を強力な圧力でぶつけることにより、樹脂をガラス表面から強制的に剥ぎ取ることができる。従って、この予備洗浄を行った後、薬液によってガラスモールドを洗浄することにより、短時間にガラスモールドを洗浄することができるとともに、薬液使用量を従来の１／５程度に削減できるので、従来に比べて設備をコンパクトにすることができる。さらに、強力な薬液を大量に使用しないので、ガラスモールドの腐食を防ぐことができ、高価なガラスモールドの使用回数を多くすることができる。
また、予備洗浄において、ガラスモールドを温めなくても、ガラスモールドに冷却ガスを噴射することにより、通常温度からマイナス温度の雰囲気となり、上記と同様に、急激な温度差を与えることができるので、樹脂が急激な収縮を行い、ガラス表面からはがれやすい状況を作ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るガラスモールド洗浄装置の全体構成図である。
【図２】図１のガラスモールド洗浄装置の予備洗浄ユニットの概略を示す図である。
【図３】ガラスモールドに付着した樹脂の収縮、剥離状態を示す図である。
【符号の説明】
１ 予備洗浄ユニット
２〜４ 薬液槽
５、６ 市水リンス槽
７ 純水超音波槽
８ ドライ乾燥機
９ 真空乾燥ユニット
１０ 温水槽
１１ 圧力冷水噴射ノズル
１２ ガラスモールド
１３ 付着樹脂

Claims (4)

1. 温めたガラスモールドに圧力を加えた冷水を噴射することによってガラスモールドに付着した樹脂を除去する予備洗浄を行った後、ガラスモールドを薬液によって洗浄することを特徴とするガラスモールドの洗浄方法。
2. ガラスモールドを温める温水槽と温めたガラスモールドに冷水を噴射する冷水噴射機構とよりなる予備洗浄機と、予備洗浄が行われたガラスモールドを洗浄する薬液槽と、薬液を落とすリンス槽と、リンスされたガラスモールドを乾燥する乾燥機構とを備えたことを特徴とするガラスモールドの洗浄装置。
3. ガラスモールドに冷却ガスを噴射することによってガラスモールドに付着した樹脂を除去する予備洗浄を行った後、ガラスモールドを薬液によって洗浄することを特徴とするガラスモールドの洗浄方法。
4. ガラスモールドに冷却ガスを噴射する冷却ガス噴射機構よりなる予備洗浄機と、予備洗浄が行われたガラスモールドを洗浄する薬液槽と、薬液を落とすリンス槽と、リンスされたガラスモールドを乾燥する乾燥機構とを備えたことを特徴とするガラスモールドの洗浄装置。

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