JP2006335014A - プラスチックレンズの成形装置およびその成形方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 レンズ部位におけるエアトラップの発生をより防止できるプラスチックレンズの成形装置およびその成形方法を提供する。
【解決手段】 本発明のプラスチックレンズの成形装置１は、レンズと該レンズの周囲に一体に成形されるフレームを有したプラスチックレンズ３０を射出成形法により成形するプラスチックレンズの成形装置または成形方法であって、フレームを形成するための部位２にゲート３が構成されると共に、フレームを形成するための部位２に、レンズを形成するための部位４への樹脂の流入を促進する樹脂流規制部５を構成し、ゲート３より樹脂を流入させてプラスチックレンズを成形する成形装置および成形方法である。このため、樹脂流規制部５がレンズを形成するための部位４への樹脂の流入を促進させるため、レンズ部位にエアトラップが発生することを防止できる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、プラスチックレンズの成形装置およびその成形方法に関する。

例えば携帯電話に使用されるカメラレンズ等、プラスチックレンズの成形に際しては、レンズ部位にエアトラップが発生しないようにキャビティおよびコア内に樹脂を充填することが肝要であり、一般的にはサイドゲートを採用して、熔融樹脂の温度、射出速度などを微調整することによってエアトラップの発生を防止している。
特開平４−８５１２号公報 特開２００５−２８８４２号公報

ところで、樹脂はキャビティおよびコアが構成する空間の広い部位に先に流入し、狭い部位には後に流入する。そして、通常、レンズの周囲は肉薄となっており、また、レンズ自体がフレームとの関係で相対的に薄い場合（例えば図６の第２プラスチックレンズ３３）レンズ部位への樹脂の流入が阻害され、先にフレーム部位に樹脂が流入し、最後にレンズ部位に樹脂が流入して、その結果、レンズ部位にエアトラップが発生することがある。
本願発明者は、上記樹脂の性質に着目し、キャビティおよびコアが構成する空間の形状を工夫することで樹脂の流れをコントロールし、レンズ部位におけるエアトラップの発生を防止することを想起した。すなわち、本発明の課題は、レンズ部位におけるエアトラップの発生をより防止できるプラスチックレンズの成形装置およびその成形方法を提供することにある。

上記課題を解決するものは、レンズと該レンズの周囲に一体に成形されるフレームを有したプラスチックレンズを射出成形法により成形するプラスチックレンズの成形装置であって、前記フレームを形成するための部位にゲートが構成されると共に、前記フレームを形成するための部位に、前記レンズを形成するための部位への樹脂の流入を促進する樹脂流規制部を構成したことを特徴とするプラスチックレンズの成形装置である。

前記樹脂流規制部は、当該前記樹脂流規制部の周囲の空間に対して相対的に狭く形成された樹脂流規制路であることが好ましい。前記樹脂流規制部は、前記フレームを形成するための部位に設けられた狭窄路（狭路）であることが好ましい。前記樹脂流規制部は、前記フレームを形成するための部位を分割するように形成された狭窄路（狭路）であることが好ましい。前記樹脂流規制部は、前記フレームを形成するための部位に沿って環状に構成された狭窄路（狭路）であることが好ましい。前記樹脂流規制部は、環状に構成された前記フレームを形成するための部位の中央付近に沿って形成された狭窄路であることが好ましい。前記レンズを形成する部位の周囲に設けられた前記フレームを形成するための部位に沿って構成され、前記ゲート側が広く、反ゲート側に向かって狭くなるように構成されていてもよい。前記樹脂流規制部は、前記ゲートから前記レンズを形成するための部位に延在する流路の両側に沿って、該流路に対して相対的に狭く構成された狭窄路または狭路であってもよい。前記樹脂流規制部は、前記ゲートから前記レンズを形成するための部位に延在する流路の両側に沿って構成された閉塞部であってもよい。前記ゲートは、ピンゲートであることが好ましい。

また、上記課題を解決するものは、レンズと該レンズの周囲に一体に成形されるフレームを有したプラスチックレンズを射出成形法により成形するプラスチックレンズの成形方法であって、前記フレームを形成するための部位にゲートが構成されると共に、前記フレームを形成するための部位に、前記レンズを形成するための部位への樹脂の流入を促進する樹脂流規制部を構成し、前記ゲートより樹脂を流入させて成形することを特徴とするプラスチックレンズの成形方法である。

請求項１に記載した発明によれば、樹脂流規制部により、レンズを形成するための部位への樹脂の流入が促進されるため、レンズ部位にエアトラップが発生することを防止できる。
請求項２に記載した発明によれば、狭窄路に形成された樹脂流規制部が壁となって、レンズを形成するための部位への樹脂の流入が促進されるため、レンズ部位にエアトラップが発生することを防止できる。
請求項３に記載した発明によれば、ゲートから流入した樹脂がゲート側から反ゲート側に向かって比較的一様に流れるため、レンズ部位にエアトラップが発生することを防止できると共に、樹脂の流入がより滑らかなものとなる。
請求項４に記載した発明によれば、上記請求項１ないし３の効果に加え、樹脂の切断手段が不要であり装置をより簡素化できる。
請求項５に記載した発明によれば、樹脂流規制部により、レンズを形成するための部位への樹脂の流入が促進されるため、レンズ部位にエアトラップが発生することを防止できる。
請求項６に記載した発明によれば、狭窄路に形成された樹脂流規制部が壁となって、レンズを形成するための部位への樹脂の流入が促進されるため、レンズ部位にエアトラップが発生することを防止できる。
請求項７に記載した発明によれば、ゲートから流入した樹脂がゲート側から反ゲート側に向かって比較的一様に流れるため、レンズ部位にエアトラップが発生することを防止できる共に、樹脂の流入がより滑らかなものとなる。
請求項８に記載した発明によれば、上記請求項５ないし７の効果に加え、樹脂の切断工程が不要であり成形方法をより簡素化できる。

本発明のプラスチックレンズの成形装置および成形方法は、フレームを形成するための部位に、レンズを形成するための部位への樹脂の流入を促進する樹脂流規制部を設け、ゲートより流入した樹脂を、レンズを形成する部位に誘導させることを主要な特徴とする。

図１は本発明のプラスチックレンズの成形装置の一実施例の金型の縦断面図であり、図２は図１に示したプラスチックレンズの成形装置の金型における樹脂規制部の形態を説明するための説明図であり、図３は本発明のプラスチックレンズの成形装置および成形方法における樹脂の流れを示したシュミレーション図であり、図４は、本発明のプラスチックレンズの成形装置で成形する一実施例のプラスチックレンズを含むレンズユニットの平面図であり、図５は図４のＡ−Ａ線断面図であり、図６は図４に示したレンズユニットを構成する各部品の側面図である。

この実施例のプラスチックレンズの成形装置１は、図１および図２に示すように、レンズと該レンズの周囲に一体に成形されるフレームを有したプラスチックレンズ３０を射出成形法により成形するプラスチックレンズの成形装置であって、フレームを形成するための部位２にゲート３が構成されると共に、フレームを形成するための部位２に、レンズを形成するための部位４への樹脂の流入を促進する樹脂流規制部５を構成したものである。以下、各構成について順次詳述する。

プラスチックレンズ３０は、図４および図５に示した携帯電話に使用されるカメラレンズユニット５０の一部品であり、具体的には、このカメラレンズユニット５０は、図６に示すように、鏡筒（レンズホルダー）３１と、鏡筒（レンズホルダー）３１内に配される第１プラスチックレンズ３０と、金属製絞り板３２と、第２プラスチックレンズ３３と、製品止め用樹脂３４とから構成されている。図１ないし図３に示されているプラスチックレンズ３０は、これらの部品のうちの第１プラスチックレンズに相当するものである。

プラスチックレンズ３０は、図６に示すように、レンズ３０ａと、レンズ３０ａの周囲に一体に成形されるフレーム３０ｂとを有している。そして、プラスチック成形装置１においては、図１に示すように、フレーム３０ｂを形成する部位２の一部にピンゲート３が構成されて、この部位から樹脂がキャビティ６およびコア７間（フレーム３０ｂを形成するための部位２とレンズを形成するための部位４）に充填され、射出成形法によりプラスチックレンズ３０が成形される。

なお、図１または図２中、符号８は第１金型盤であり内面にキャビティ６を備えており、符号９は第２金型盤であり内面にコア７を備えている。その他、プラスチックレンズの成形装置１は、射出装置、シリンダーノズル、スプール、マニホールド、ホットランナーまたは２次スプール（それぞれ図示しない）などを備え、それらを介してピンゲート３より、キャビティ６およびコア７間に樹脂が充填されるように構成されている。

樹脂流規制部５は、レンズ３０ａを形成するための部位４への樹脂の流入を促進するものであり、この実施例では、図１または図３に示すように、レンズ３０ａを形成するための部位４の周囲に環状に構成された、フレーム３０ｂを形成するための部位２の中央付近に、フレーム３０ｂを形成するための部位に沿って環状に構成された狭窄路または狭路である。このような樹脂流規制路５がフレーム３０ｂを形成するための部位２に構成されることにより、樹脂流規制路５より外側への樹脂流入が規制され、先にレンズ３０ａを形成するための部位４に樹脂が流入するため、レンズ部位にエアトラップが発生することを防止できる。なお、本願において、狭窄路または狭路とは、それが設けられている部位の周囲の空間に対して相対的に狭く形成された樹脂流路をいう。また、樹脂流規制部としては、この実施例のように、周囲の空間に対して相対的に狭く形成された樹脂流路ではなく、樹脂を流入させない閉塞部であってもよい。

より具体的には、フレーム３０ｂを形成するための部位２に樹脂流規制部５が設けられていると、図３（ｂ）の樹脂流入シュミレーション図に示すように樹脂が流れ、特に三段目および四段目に示した段階では、樹脂流規制部５の存在により樹脂流規制部５の外側への樹脂流入が規制され、先にレンズ３０ａを形成するための部位４に樹脂が流入する。このため、レンズ部位への樹脂流入が最後になることがなくエアトラップの発生が防止される。この点、樹脂流規制部５が設けられていないと、通常、レンズの周囲には狭部が構成されることが多いため、より広い、フレーム３０ｂを形成するための部位２へ樹脂が先に流入し、最後にレンズを形成するための部位４に樹脂が流れて、レンズ３０ａにエアトラップが発生する可能性が高くなる。

なお、樹脂流規制部を構成する狭窄路は、レンズ３０ａの周囲に形成される狭部より狭く構成されていることがより好ましい。これによって、より確実にレンズ３０ａを形成するための部位４への樹脂流入を促進できる。ただし、プラスチックレンズの形態によっては、樹脂流規制部を構成する狭窄路より、レンズの周囲に形成される狭部の方が広い場合または同じ場合でも、樹脂流規制路としての機能を果たし、レンズを形成するための部位への樹脂流入を促進できる場合があり、そのような樹脂流規制路を備えたものも本発明の範疇に包含される。

また、樹脂流規制部５は、図１および図２に示すように、ゲート３側が広く、反ゲート側に向かって狭くなるように構成されていることが好ましい。これにより、ゲートから流入した樹脂がゲート側から反ゲート側に向かって比較的一様に流れるため、レンズ部位にエアトラップが発生することを防止できると共に、樹脂の流入がより滑らかなものとなる。

より具体的には、この実施例の樹脂流規制部５は、図２に示すように、ゲート３側の高さ（ａ）と反ゲート側の高さ（ｂ）との比（ａ：ｂ）を２：１に形成することで、ゲート３側が広く、反ゲート側に向かって徐々に狭くなるように構成されている。このように構成した場合の樹脂流入シュミレーション図が図３（ａ）であり、ゲート３側および反ゲート側の樹脂流規制路を同一の広さに構成した図３（ｂ）との対比おいて一段目同士、三段目同士および四段目同士を比較すると、図３（ａ）の方が先にレンズを形成する部位４に樹脂が向かっていることが確認できると共に、より滑らかに樹脂が流入していることが確認できる。

さらに、本発明の特徴である樹脂流規制部は、上述した樹脂流規制路５の形態に限定されるものではなく、レンズと、レンズの周囲に一体に成形されるフレームを有したプラスチックレンズの種々形態に応じて、レンズを形成するための部位への樹脂流入を促進可能な樹脂流規制路を広く包含するものであり、例えば、樹脂流規制路は、ゲートからレンズを形成するための部位に延在する流路の両側に沿って、該流路に対して相対的に狭く構成された狭窄路又は狭路などであってもよい。

つぎに、本発明のプラスチックレンズの成形方法の一実施例について説明する。
本発明のプラスチックレンズレンズの成形方法は、レンズ３０ａの周囲に一体に成形されるフレーム３０ｂを有したプラスチックレンズ３０を射出成形法により成形するプラスチックレンズの成形方法であって、フレーム３０ｂを形成するための部位２にゲート３が構成されると共に、フレーム３０ｂを形成するための部位２に、レンズ３０ａを形成するための部位への樹脂の流入を促進する樹脂流規制部５を構成し、ゲート３より樹脂を流入させて成形することを特徴とするプラスチックレンズの成形方法である。すなわち、本発明のプラスチックレンズの成形方法は、前述したプラスチックレンズの成形装置１を用いてプラスチックレンズを成形する方法の発明であり、各構成については前述したプラスチックレンズの成形装置１において詳述した通りであり、説明を省略する。

なお、プラスチックレンズ３０の成形材料としては光学用シクロオレフィンポリマーを使用し、成形条件としては、樹脂温度２６０〜２９０℃、金型温度９０〜１３５℃、射出圧力５００〜１５００ｋｇｆ／ｃｍ^２、保圧５００〜１８００ｋｇｆ／ｃｍ^２が好適である。また、図３に示したシュミレーション図は、樹脂温度２６０℃、金型温度１２０℃、射出圧力１０００ｋｇｆ／ｃｍ^２でシュミレーションしたものである。

本発明のプラスチックレンズの成形装置の一実施例の金型の縦断面図である。 図１に示したプラスチックレンズの成形装置の金型における樹脂流規制部の形態を説明するための説明図である。 本発明のプラスチックレンズの成形装置および成形方法における樹脂の流れを示すシュミレーション図である。 本発明のプラスチックレンズの成形装置で成形する一実施例のプラスチックレンズを含むレンズユニットの平面図である。 図４のＡ−Ａ線断面図である。 図４に示したレンズユニットを構成する各部品の側面図である。

符号の説明

１ プラスチックレンズの成形装置
２ フレームを形成するための部位
３ ゲート
４ レンズを形成するための部位
５ 樹脂流規制部
６ キャビティ
７ コア
８ 第１金型盤
９ 第２金型盤

Claims (8)

1. レンズと該レンズの周囲に一体に成形されるフレームを有したプラスチックレンズを射出成形法により成形するプラスチックレンズの成形装置であって、前記フレームを形成するための部位にゲートが構成されると共に、前記フレームを形成するための部位に、前記レンズを形成するための部位への樹脂の流入を促進する樹脂流規制部を構成したことを特徴とするプラスチックレンズの成形装置。
2. 前記樹脂流規制部は、前記フレームを形成するための部位に設けられた狭窄路である請求項１に記載のプラスチックレンズの成形装置。
3. 前記樹脂流規制部は、前記レンズを形成する部位の周囲に設けられた前記フレームを形成するための部位に沿って構成され、前記ゲート側が広く、反ゲート側に向かって狭くなるように構成されている請求項１または２に記載のプラスチックレンズの成形装置。
4. 前記ゲートは、ピンゲートである請求項１ないし３のいずれかに記載のプラスチックレンズの成形装置。
5. レンズと該レンズの周囲に一体に成形されるフレームを有したプラスチックレンズを射出成形法により成形するプラスチックレンズの成形方法であって、前記フレームを形成するための部位にゲートが構成されると共に、前記フレームを形成するための部位に、前記レンズを形成するための部位への樹脂の流入を促進する樹脂流規制部を構成し、前記ゲートより樹脂を流入させて成形することを特徴とするプラスチックレンズの成形方法。
6. 前記樹脂流規制部は、前記フレームを形成するための部位に設けられた狭窄路である請求項５に記載のプラスチックレンズの成形方法。
7. 前記樹脂流規制部は、前記レンズを形成する部位の周囲に設けられた前記フレームを形成するための部位に沿って構成され、前記ゲート側が広く、反ゲート側に向かって狭くなるように構成されている請求項５または６に記載のプラスチックレンズの成形方法。
8. 前記ゲートは、ピンゲートである請求項５ないし７のいずれかに記載のプラスチックレンズの成形方法。

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