JP2016206561A - グラデーションを有する眼鏡用レンズの製造方法及び眼鏡用レンズ - Google Patents

Abstract

【課題】グラデーション状の着色層を設けた着色用素材を成型金型に位置決めして射出成型する際における、着色層の色ムラや剥離が無い眼鏡レンズの製造方法を提供する。
【解決手段】所定の外形及び曲率をもつ形状に加工された着色用素材１を準備する工程と、前記着色用素材の少なくとも片面に一方端縁から他方端縁にかけて濃淡となるグラデーション状の着色層３を設ける着色工程と、前記着色層を設けた着色用素材１を金型面５，６，７に位置決めして当該着色用素材１の面に熱可塑性樹脂を射出して所定の眼鏡レンズ１１を構成する成型工程とよりなるグラデーションを有する眼鏡レンズの製造方法であって、前記成型工程において、着色用素材１を金型面に位置決めする際に、前記着色用素材に設けた着色層の淡い端縁２ｂ側が射出方向Ｆの上流側となるように位置決めし、射出成型するものである。
【選択図】図３

Description

本発明は、所定の曲率をもつ形状に加工されたシート状の着色用素材を準備し、その着色用素材の少なくとも片面に一方端縁から他方端縁にかけて濃淡となるグラデーション状の着色層を設け、その着色層を設けた着色用素材に熱可塑性樹脂を射出することにより所定の眼鏡用レンズを構成する製造方法に関する。

着色層を有するレンズとしては、レンズ本体の成型を行う前準備としてフィルム状又はシート状の素材から所定の外形と曲率をもつ形状に加工された着色用素材を準備し、この着色用素材に所定のグラデーション状などの着色層を施して、これを射出成型金型に位置決めして所定のレンズ形状に成型するようにしている。

その着色用素材としての偏光フィルムを、確実に位置決めして成形金型に配置可能であるとともに、成形品のレンズを均一密度で歪みが生じ難くすることによって、製品レンズの安定した画一性を確保することができる偏光レンズの製造方法を提供することを目的としてなされたものがある（例えば特許文献１）。

この例では、レンズカーブを形成する成形面における、少なくとも偏光フィルムの挿入される部分が昇降して沈み穴 を作出可能な可動部として構成したスプリット金型を用いてプラスチック偏光レンズを製造する方法であって、前記可動部に相応する形状に成形された偏光フィルム を、前記レンズカーブに適合する弯曲形状にホットプレスした後、前記可動部をレンズカーブ面から下降させて沈み穴 を作出し、この沈み穴の中に前記弯曲成形した偏光フィルムを挿入して当該金型を閉じ、次いで、溶融状態のレンズ成形樹脂を金型に連なるランナーに充満させながらゲートより当該金型のキャビティー内に射出するというものである。

特許第３８９３４１１号

しかし、このような製造方法によっても、厚さが薄いレンズであるプラノレンズの場合、完成品のレンズ厚みを２ｍｍとすると、前準備に用いる着色用素材シート厚み０．６ｍｍに対して、射出成型時には１．４ｍｍの金型の隙間に溶融樹脂を流すこととなり、この狭い隙間に溶融樹脂を射出して成型する場合には射出スピードを上げる必要がある。このスピードを上げることにより、そのスピードと溶融樹脂の熱と相俟って、着色用素材表面を溶かしながら溶融樹脂によって押すこととなるので、その表面に施された染色による着色層を移動又は剥離して、結果として着色層に色ムラや剥離が発生してしまうという問題がある。その例を示すのが、図５（ａ）（ｂ）（ｃ）であり、この場合は、着色用素材が有するグラデーションの濃淡方向に対する射出方向の関係を、濃い端縁側又は左右の端縁側を射出方向の上流側とした例である。

また、特許文献１のように、偏光フィルム２を金型の沈み穴Ｈの中に挿入した状態で成型した場合、スプリット金型１の可動部１２の境界部分に対応する部分の成型レンズ素型Lbの周縁部において、レンズの凸面側に向けた成型バリが発生するという問題もある。

本発明の課題は、第１には、溶融樹脂による射出を行う成型工程で、その前工程として着色用素材に施したグラデーション状の着色層の色ムラや剥離を最小限に抑えることができるグラデーションを有する眼鏡用レンズを提供することである。また、第２には、成型したレンズ周縁において成型バリが発生しないグラデーションを有する眼鏡用レンズを提供することである。

本発明のグラデーションを有する眼鏡レンズの製造方法は、前記課題を解決するために、所定の外形及び曲率をもつ形状に加工されたシート状の着色用素材を準備する工程と、前記着色用素材の少なくとも片面に一方端縁から他方端縁にかけて濃淡となるグラデーション状の着色層を設ける着色工程と、前記着色層を設けた着色用素材を金型面に位置決めして熱可塑性樹脂を射出して所定の眼鏡レンズを構成する成型工程とよりなるグラデーションを有する眼鏡用レンズの製造方法であって、前記成型工程において、着色用素材を金型面に位置決めする際に、前記着色用素材に設けた着色層の淡い端縁側が射出方向の上流側となるように位置決めし、射出成型するものである。

前記着色層は、染色によるものである。また、前記レンズは、厚みが薄いレンズ又はプラノレンズである。また、前記着色用素材は、偏光用又は調光用である。

また、前記成型工程で使用される金型は、着色用素材の凸面側に対応する凹面金型に、当該着色用素材を位置決めするための収納凹部を形成し、当該収納凹部の深さは前記着色用素材の厚みとほぼ同等に設定しており、前記金型の収納凹部は、前記着色用素材の凸面側面積より小さい面積の第１の金型と、当該第１の金型の外周に配置された第２の金型とにより形成され、前記第２の金型は、前記着色用素材の少なくとも外周縁部が対応するように形成された段部を形成し、当該段部の深さを前記着色用素材の厚みとほぼ同等に設定し、前記収納凹部は、全体としては、第１の金型面に形成された凹面形状全面と、その外周の第２の金型の段部とによって形成されており、前記着色用素材の外周縁部は第２の金型の段部に位置して射出成型されるものである。

また、前記眼鏡用レンズの製造方法のいずれかによって製造されたグラデーションを有する眼鏡用レンズである。

本発明グラデーションを有する眼鏡用レンズの製造方法によれば、溶融樹脂による射出を行う成型工程で射出成型する際に、その前工程として着色用素材に施したグラデーション状の着色層の色ムラや剥離を最小限に抑えることができるグラデーションを有する眼鏡用レンズとすることができる。また、成型したレンズ周縁において成型バリが発生しないグラデーションを有する眼鏡用レンズとすることができる。

本発明グラデーションを有する眼鏡用レンズの製造方法の第１の実施形態において使用されるシート状の着色用素材を示し、（ａ）図はその断面図、（ｂ）図は正面図である。 同製造方法において使用される金型を示し、（ａ）図はその断面図、（ｂ）図は部分拡大断面図である。 同金型に着色用素材を位置決めした状態を示し、（ａ）図はその断面図、（ｂ）図は部分拡大断面図である。 同製造方法において製造されたグラデーションを有する眼鏡用レンズを示し、（ａ）図はその断面図、（ｂ）図は正面図である。 シート状の着色用素材に施されたグラデーション状着色層の濃淡方向に対する射出方向によって色ムラが発生する例を示す説明図で、（ａ）図は濃い端縁側を上流側とした例の説明図、（ｂ）図は左端縁側を上流側とした例の説明図、（ｃ）図は右端縁側を上流側とした例の説明図である。

以下、図面に基づいて、本発明グラデーションを有する眼鏡用レンズの製造方法の実施形態について説明する。

図１に基づいて説明する。図１において、１はレンズ本体の成型を行う前準備としてフィルム状又はシート状の素材から所定の外形と曲率をもつ形状に加工された着色用素材であり、所定の外形及び曲率をもつ形状に加工されたシート状素材２に着色層３がグラデーション状に施されている。ここで、シート状素材２は、一般に使用されているポリカーボネート、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、トリアセテート等により構成されている。（ａ）図の断面図において着色層３は摸式的に示しているが、実際には素材の一方の端縁２ａから対向する他方の端縁２ｂに向けて濃から淡となるように、グラデーション状に施されている。また、ここでの着色は、所定の外形及び曲率をもつ形状に加工されたシート状素材２を、染色液に浸漬して行う染色により行うものである。そして、シート状素材２に対して、両面に着色を施す場合もあるが、少なくとも片面に着色しており、ここでは、凹面側にのみ着色層３を施している。なお、（ｂ）図に示すように、濃淡側の端縁２ａ，２ｂに対して、左右側の端縁を２ｃ，２ｄとする。

図２は、本発明において使用する金型を示しており、（ａ）図の断面図では上下金型を離反させた状態を示し、（ｂ）図は部分拡大断面図を示す。図２において、４は上側金型であり、その下面に成型レンズの凹面側を形成する凸面部４ａを有している。５は下側金型であり、前記着色用素材１の凸面側に対応する凹面金型となるもので、着色用素材１を位置決めするための収納凹部５ ａを形成しており、この収納凹部５ａの深さは前記着色用素材１の厚みとほぼ同等に設定している。また、下側金型５は、収納凹部５ａを形成するため、着色用素材１の凸面側面積より小さい面積の第１の金型６と、当該第１の金型６の外周に配置された第２の金型７を有する。

第１の金型６の上面６ａは、前記着色用素材１に形成された所定の曲率と同等の曲面を有する凹面に形成され、全体としては着色用素材１の面積より小さく形成されており、着色用素材１の外周縁部は第２の金型７に形成された段部７ａに対向するように構成されている。すなわち、着色用素材１を位置決めし収納する下側金型５の収納凹部５ａは、第１の金型６の上面６ａとその外周縁部に形成される第２の金型７の段部７ａとによって形成されることとなる。そして、（ａ）図におけるＡ部分の拡大断面図を示す（ｂ）図に示すように、第１の金型６の上面６ａと第２の金型７の段部７ａは、両者の接触部８において、同一面になるように形成されている。なお、この金型において、９は上下金型４，５を合体した際に溶融樹脂を注入するゲートである。

以上のように形成された金型４，５に対して、前述したグラデーション状の着色層を設けた着色用素材１を収納凹部５ａに位置決めし、射出成型することにより、眼鏡用レンズを製造することとなる。そこで、図３に基づいて説明する

図３（ａ）（ｂ）において、着色用素材１は収納凹部５ａに位置決めされ、上下金型４，５が合体された状態であり、着色用素材１と上側金型４の凸面部４ａとの間には成形樹脂が充填されてレンズ本体を形成する成型空間１０を有し、この成型空間１０に成型ゲート９より溶融樹脂が射出方向Ｆで射出される。すなわち、この図示状態では、右側から射出されることとなる。その際、着色用素材１は、溶融樹脂が注入される射出方向に対して上流側となるゲート９側が、前述した着色用素材１に施されたグラデーション着色層の淡い端縁２ｂ側となるように位置決めされている。そして、拡大断面（ｂ）図に示すように、射出方向Ｆに対して、着色用素材１は端縁２ｂ側が上流側に位置決めされていると共に、端縁２ｂ側におけるシート素材２の下面が、第１の金型６の上面６ａと第２の金型７の段部７ａの接触部８を完全に覆う状態で位置決めされている。このため、この接触部のわずかな隙間における成型バリも発生させることなく成型できることとなる。

また、この図３（ａ）（ｂ）において、成型される眼鏡用レンズがプラノレンズとして、完成品のレンズ厚みＨを２ｍｍとすると、着色用素材シート厚みＨａが０．６ｍｍに対して、射出成型隙間Ｈｂは１．４ｍｍとなり、この隙間に溶融樹脂を流すこととなる。この場合のゲート９における隙間Ｄは１．３ｍｍに設定され、高速で射出成型されるようになっている。ここで使用される樹脂は、例えば、着色用素材シートの凹面側材料と実質同じ材料が用いられ、ポリカーボネート・透明ナイロン・ポリエステル変性品、環状オレフィン樹脂等が使用される。

前述の条件で射出成型したものを示すのが、図４である。同図において、（ａ）図は成型された眼鏡用レンズ１１の断面図、（ｂ）図は正面であり、着色用素材１がレンズ本体を構成する成型部１２に一体的に成型された状態を示している。着色用素材１の周囲に一体的に形成される成型部１３は、最終的にはカットして使用されることとなる。なお、（ｂ）図に示す矢印は射出方向を示しており、着色用素材１に施されたグラデーション状着色層の淡い端縁２ｂ側を射出方向の上流として射出成型したことを示している。このように、射出成型時に、着色用素材１に施されたグラデーション状着色層の淡い端縁２ｂ側を射出方向１４の上流として射出成型した場合は、前工程で着色用素材１のシート素材２に施したグラデーション状の着色層３は、色ムラや剥離を最小限に抑えて成型することができる。

射出成型時における色ムラ等への影響については、課題の項で前述した図５に示すように、（ａ）図の濃い端縁２ａ側を射出方向１５の上流として射出成型した場合、（ｂ）図の左の端縁２ｃ側を射出方向１６の上流として射出成型した場合、（ｃ）図の右の端縁２ｄ側を射出方向１７の上流として射出成型した場合は、それぞれ、前工程で表面に施された染色による着色層を移動又は剥離して、結果として、図示するように、着色層に色ムラや剥離が発生してしまうという問題があった。しかしながら、本発明のように、着色層がグラデーション状に施されている場合に、その射出方向を配慮することにより、前工程で着色用素材１のシート素材２に施したグラデーション状の着色層３は、色ムラや剥離を最小限に抑えて成型することができることになった。

本発明のグラデーションを有する眼鏡用レンズの製造方法は、耐衝撃性に優れていると共に、サングラス機能及び偏光機能も優れているため、アウトドアスポーツ用途、とりわけマリンスポーツ時などの水面反射によるまぶしさを防ぐ用途として好適に用いることができるものである。

１ 着色用素材
２ シート状素材
３ 着色層
４ 上側金型
５ 下側金型
５ａ 収納凹部
６ 第１の金型
６ａ 金型６の上面
７ 第２の金型
７ａ 金型７の段部
８ 接触部
９ ゲート
１０ 成型空間
１１ 成型された眼鏡用レンズ

Claims (8)

1. 所定の外形及び曲率をもつ形状に加工されたシート状の着色用素材を準備する工程と、前記着色用素材の少なくとも片面に一方端縁から他方端縁にかけて濃淡となるグラデーション状の着色層を設ける着色工程と、前記着色層を設けた着色用素材を金型面に位置決めして熱可塑性樹脂を射出して所定の眼鏡レンズを構成する成型工程とよりなるグラデーションを有する眼鏡用レンズの製造方法であって、
   前記成型工程において、着色用素材を金型面に位置決めする際に、前記着色用素材に設けた着色層の淡い端縁側が射出方向の上流側となるように位置決めし、射出成型することを特徴とするグラデーションを有する眼鏡用レンズの製造方法。
2. 着色層は、染色によるものであることを特徴とする請求項１に記載のグラデーションを有する眼鏡用レンズの製造方法。
3. レンズは、厚みが薄いレンズであることを特徴とする請求項１又は２に記載のグラデーションを有する眼鏡用レンズの製造方法。
4. レンズは、プラノレンズであることを特徴とする請求項３に記載のグラデーションを有する眼鏡用レンズの製造方法。
5. 着色用素材は、偏光用であることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のグラデーションを有する眼鏡用レンズの製造方法。
6. 着色用素材は、調光用であることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のグラデーションを有する眼鏡用レンズの製造方法。
7. 成型工程で使用される金型は、着色用素材の凸面側に対応する凹面金型に、当該着色用素材を位置決めするための収納凹部を形成し、当該収納凹部の深さは前記着色用素材の厚みとほぼ同等に設定しており、
   前記金型の収納凹部は、前記着色用素材の凸面側面積より小さい面積の第１の金型と、当該第１の金型の外周に配置された第２の金型とにより形成され、
   前記第２の金型は、前記着色用素材の少なくとも外周縁部が対応するように形成された段部を形成し、当該段部の深さを前記着色用素材の厚みとほぼ同等に設定し、
   前記収納凹部は、全体としては、第１の金型面に形成された凹面形状全面と、その外周の第２の金型の段部とによって形成されており、
   前記着色用素材の外周縁部は第２の金型の段部に位置して射出成型されることを特徴とする前記請求項１〜６のいずれかに記載のグラデーションを有する眼鏡用レンズの製造方法。
8. 前記請求項１〜７に記載の眼鏡用レンズの製造方法のいずれかによって製造されたグラデーションを有する眼鏡用レンズ。