JP2969742B2 - 光重合成形装置 - Google Patents
光重合成形装置Info
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Description
重合性レジン重合型枠内で迅速、確実にそして向上した
寸法精度で硬化成形し、かつ効率的に量産できる光重合
成形装置に関する。
ト、合成樹脂レンズ等を製造することが普及してきた。
体とを混合する必要のある化学重合型レジンや加熱重合
レジン等に比較し、操作が容易で、かつ短時間に重合で
き、またレジンがワンペーストの状態であるため、重合
成形品に気泡の混入が少なく、成形品の各種物性も優れ
ているという特徴がある。
した寸法精度で効率的に硬化成形できる光重合成形装置
は提供されていなかった。
意研究を重ねた結果、品質、寸法精度が著しく向上した
光重合成形品を優れた連続生産性のもとに製造できる光
重合成形装置を開発した。
る。
成る光重合性レジン重合型枠と、固定側型枠に隣接して
設けられた光重合性レジン供給装置とより成る光重合形
成装置において、光重合性レジン供給装置のレジン供給
部先端近傍に光シャッター機構を設け、かつ光重合性レ
ジン重合型枠の可動側型枠又は/及び固定側型枠には透
光部を設け、そして光照射装置を照射光が型枠の透光部
を通過して型枠内の光重合性レジンに光照射できる所定
位置に配設してなり、さらに、前記光シャッター機構
は、光重合性レジン供給装置のレジン供給部ノズルとノ
ズル内をその先端部まで滑動するレジン押出供給プラン
ジャーとで構成されてなり、かつ前記レジン押出供給プ
ランジャーが、光重合性レジンに光照射している間、光
重合性レジンに対して持続的に押出力を加えるものであ
ることを特徴とする光重合成形装置。
と、可動側型枠を取着する可動盤と、該可動盤を前記固
定盤へ押圧するごとく移動させる押圧装置とよりなる型
締装置を備えてなることを特徴とする前項1記載の光重
合成形装置。
固定盤と、可動側型枠を取着するための透光性連絡部
(窓口)を有する可動盤と、該可動盤を前記固定盤へ押
圧するごとく移動させる押圧装置とからなる型締装置
と、前記可動盤の透光性連絡部を通過して型枠へ光を導
入させる位置に配設された光照射装置とを備えてなるこ
とを特徴とする前項1記載の光重合成形装置。
ンを重合反応させるものであれば紫外線、可視光線等各
種波長のものが用いられるが、薄物にでも厚物にでも透
過し得て無害の可視光線を用いることが好ましい。
生ランプが好ましく、キセノンランプ、ハロゲンラン
プ、蛍光灯等を使用することができ、必要なら紫外部と
赤外部の光を遮断するフィルターをランプ前面に取り付
けてもよい。
されるが、光ファイバー端部を透光性型枠に埋め込んで
ランプからの光を導入することもできる。
により異なるが、通常0.01kgf/cm2〜50kgf/cm2の低圧範
囲が適用される。
合性レジンへの加圧を型締装置によって行うだけでな
く、さらにレジン供給装置のレジン押出供給プランジャ
ーを光重合成形中に押圧し続けることによって、型締と
型枠キャビティ内への光重合性レジン供給を同時に持続
的に行うようにしている。
ル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレー
ト、プロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)ア
クリレート、ビスフェノールAジ(メタ)アクリレー
ト、エチレンオキサイド変性ビスフェノールAジ(メ
タ)アクリレート、プロピレンオキサイド変性ビスフェ
ノールAジ(メタ)アクリレート、エチレングリコール
ジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ
(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ
(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メ
タ)アクリレート、ジシクロペンタニルジ(メタ)アク
リレート、ビスフェノールAジグリシジルジ(メタ)ア
クリレート、N−ビニルピロリドン、スチレン、酢酸ビ
ニル、アクリルアミド等の分子内に炭素−炭素の不飽和
二重結合を少なくとも1つ有する化合物を1種以上用い
た組成物に、光重合開始剤を添加したものが挙げられ
る。
ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインブチルエーテル
等のベンゾインエーテル、ベンゾフェノン、チオキサン
トン、カンファーキノン、ベンジル、1−ヒドロキシシ
クロヘキシルフェニルケトン、アゾビスイソブチロニト
リル、アセトフェノン等が挙げられる。
〜10重量%の範囲で添加される。
前記組成物に光重合開始剤を添加したものに、さらに有
機又は無機の充填剤を添加したものを使用することがで
きる。
子、超微粒子やシリカ粉、ガラス粉、セラミックパウダ
ー等を例示することができる。
重合禁止剤や酸化防止剤等の各種安定剤、染料、顔料等
の着色剤、離型剤等の各種成形助剤を添加して用いるこ
とができる。
て更に詳しく説明する。
参考例に用いられる光重合成形装置の概略図である。
型枠2と、該型枠2に隣接して設けられた光重合性レジ
ン供給装置3を備えている。
端3a近傍に光シャッター機構4が設けられ、かつ光重合
性レジン重合型枠2の可動側型枠2a又は/及び固定側型
枠2bは透光性素材で構成され、さらに光照射装置1が型
枠2の透光性素材部を通過して型枠2内の光重合性レジ
ンRに光照射可能な所定位置に配設されている。
を有しており、可視光線を発生する。
ルブ付き計量装置3fと、先端にノズル3bを有する圧入シ
リンダー3cと、前方に圧入シリンダー中に摺動するプラ
ンジャー3dを備えたプランザー駆動用シリンダー3eとか
ら構成されている。なお、ノズルの先端には内側に向か
ってストッパー部が突出している。
設置された固定盤5と、固定盤5に垂設された2本のタ
イバー7と、タイバー7の途中に摺動自在に架設した可
動盤6と、可動盤6に連結した型締シリンダー8とより
構成されている。
れ、また可動盤6の内表面には透光性材料からなる可動
側型枠2aが取付けられている。
り可動盤6はダイバー7に沿って固定盤5の方向へ移動
し、成形型2(2a,2b)の型締めが行われる。
過する透光性連絡部(窓口)5aを有しているので、光照
射装置1から発生する光は可動盤6の透光性連絡部5aを
通過し、更に透光性成形型枠(可動側型枠)2aを通過し
てキャビティ内の光重合性レジンRに照射される。
プンランジャー3dがプランジャー駆動用シリンダー3eの
方向に後退している状態において、電磁バルブ付き計量
装置3fの電磁バルブを作動させレジン溜め3gの光重合性
レジンRを所定量だけ圧入シリンダー3c内に流し込む。
ンジャー3dを圧入シリンダーの先端にあるノズル3bのス
トッパー部3b′まで摺動進出させる。このようにして、
圧入シリンダー3c内に流し込まれた光重合性レジンRは
成形型枠2のキャビティ内に充填される。
2a,2b内に光重合性レジンRが充填された状態を示して
いる。
3b′まで進出し、その結果、成形型枠2a,2b内に充填さ
れた光重合性レジンRと光重合性レジン供給装置3内の
光重合性レジンRとを物理的に分断すると共に、光重合
性レジン供給装置内の光重合性レジンRを遮光状態に保
つ役割をも果たす。
を点灯すると、成形型枠内の光重合性レジンは照射光を
受けて重合するが、光重合性レジン供給装置内の光重合
性レジンRは遮光状態にあるので重合することがない。
光重合性レジンと物理的に分断されているので、重合成
形品を型枠から取り外す際に未重合状態の光重合性レジ
ンが付着してくることもない。
射装置1の方向へ移動させ、成形型枠2a,2bを開き、重
合した成形品を取り出し、プランジャー3dを再び第1図
(a)の位置に戻す。
レジン供給装置内の光重合性レジンが重合して流動性を
失う恐れは生じないので、次の成形サイクルにおいて光
重合性レジンの型枠内充填が阻害されることはなく、光
重合成形品の連続生産性に優れるものとなる。
一部が重合してしまい、次の成形サイクルの際に成形型
内に充填されてしまうこともないので、量産成形品の物
性が安定している。
レジンが付着することもないので、成形品が汚染される
こともない。
るハロゲンランプを用いているため、相当に肉厚の厚い
成形品も容易に成形できる。
置と型締め装置は前記参考例の場合と同様であるため、
主に光重合性レジン供給装置部分の概略図を第2図
(a)、(b)に示す。
する液体定量吐出装置13hよりなり、光重合性レジンR
はエアーパルス導入口13iに圧縮空気を所定の時間だけ
導入することにより圧入シリンダー13c内に吐出され
る。なお、圧縮空気の導入時間は成形品の大きさと光重
合性レジンの流動性及び圧縮空気の圧力により異なる
が、通常0.1秒から数10秒程度の範囲にある。
ジャー13dとノズル13bを備えている。また、プランジャ
ー13dはプランジャー駆動用シリンダー13eと連結してお
り、プランジャー駆動用シリンダー13eを作動させるこ
とによって圧入シリンダー13c内をノズル13bの先端まで
摺動移動する。
摺動移動し、光重合性レジンが成形型枠2a,2bのキャビ
ティ内に充填された状態を示す説明図である。
様に成形型枠内の光重合性レジンR′と供給装置内の光
重合性レジンRとを物理的に分断するとともに、供給装
置内の光重合性レジンRを遮光状態に保つ。
ャー13dの移動を制限することがないようその先端まで
圧入シリンダー13bの内径と等しい内径を有している
(ストッパー部がない)ので、光照射を行っている間も
プランジャー駆動用シリンダー13cを作動し続けること
によって光重合性レジンR′を成形型枠内に圧入充填す
べく連続的に押圧し続けることができる。このため、光
照射により成形型枠内の光重合性レジンが重合する際に
生じる重合収縮量分が、連続的に圧入供給される光重合
性レジンにより補われる。
ジャー13dの働きにより光照射中に供給装置内の光重合
性レジンRが重合することがないので、次の成形サイク
ルに支障を来すことがなく連続生産性に優れているとと
もに、重合した成形品に未重合状態の光重合性レジンが
付着することもないので汚染のない成形品が次々に得ら
れる。
成形型枠内の成形品の体積収縮が連続的に圧入供給され
る光重合性レジンによって補われるので成形品の寸法精
度も著しく向上する。
中、重合成形型枠内への光重合性レジンの供給を持続的
に押圧して行うように構成したものにあっては、成形型
枠内の成形品の体積収縮量分の光重合性レジンが連続的
に圧入供給されて補われるので、取得される重合成形品
の品質、寸法精度が著しく向上する。
合性レジン供給装置内の光重合性レジンとを光シャッタ
ー機構によって物理的に完全に分断し、光重合性レジン
供給装置内の光重合性レジンを遮光状態に保つことがで
き、その結果、光照射装置を点灯すると、成形型枠内の
光重合性レジンは照射光を受けて重合するが、光重合性
レジン供給装置内の光重合性レジンは完全遮光状態に保
たれるので全く重合することがない。
内の光重合性レジンと物理的に分断されているので、光
重合成形品を型枠から取り外す際に未重合状態の光重合
性レジンが付着してくることはない。
略図であり、第1図(b)は第1図(a)図示装置の一
部移動状態概略図を示す。 第2図(a)は本発明の実施例装置の部分概略図、第2
図(b)は第2図(a)図示装置の一部移動状態概略図
を示す。 1:光照射装置,2:光重合性レジン重合型枠, 2a:可動側型枠,2b:固定側型枠, 3:光重合性レジン供給装置, 3a:レジン供給部先端部,3b:ノズル,3b′:ストッパー部 3c:圧入シリンダー,3d:プランジャー, 3e:プランジャー駆動用シリンダー, 3f:電磁バルブ付き計量装置, 3g:レジン溜め,4:光シャッター機構, 5:固定盤,5a:窓口,6:可動盤, 7:タイバー,8:型締シリンダー, 13b:ノズル,13c:圧入シリンダー, 13d:プランジャー, 13e:プランジャー駆動用シリンダー, 13h:レジン定量吐出装置, 13i:エアーパルス導入口, R,R′:光重合性レジン,
Claims (4)
- 【請求項1】光照射装置と、可動側型枠と固定側型枠と
より成る光重合性レジン重合型枠と、固定側型枠に隣接
して設けられた光重合性レジン供給装置とより成る光重
合形成装置において、光重合性レジン供給装置のレジン
供給部先端近傍に光シャッター機構を設け、かつ光重合
性レジン重合型枠の可動側型枠又は/及び固定側型枠に
は透光部を設け、そして光照射装置を照射光が型枠の透
光部を通過して型枠内の光重合性レジンに光照射できる
所定位置に配設してなり、さらに、前記光シャッター機
構は、光重合性レジン供給装置のレジン供給部ノズルと
ノズル内をその先端部まで滑動するレジン押出供給プラ
ンジャーとで構成されてなり、かつ前記レジン押出供給
プランジャーが、光重合性レジンに光照射している間、
光重合性レジンに対して持続的に押出力を加えるもので
あることを特徴とする光重合成形装置。 - 【請求項2】光重合成形装置が、固定側型枠を取着する
固定盤と、可動側型枠を取着する可動盤と、該可動盤を
前記固定盤へ押圧するごとく移動させる押圧装置とより
なる型締装置を備えてなることを特徴とする請求項1記
載の光重合成形装置。 - 【請求項3】光重合成形装置が、固定側型枠を取着する
ための固定盤と、可動側型枠を取着するための透光性連
絡部(窓口)を有する可動盤と、該可動盤を前記固定盤
へ押圧するごとく移動させる押圧装置とからなる型締装
置と、前記可動盤の透光性連絡部を通過して型枠へ光を
導入させる位置に配設された光照射装置とを備えてなる
ことを特徴とする請求項1記載の光重合成形装置。 - 【請求項4】光照射装置の光発生ランプが、キセノンラ
ンプ、ハロゲンランプ及び蛍光灯から選択される可視光
線発生ランプであることを特徴とする請求項1ないし3
のいずれか1項に記載の光重合成形装置。
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