JP3545860B2 - 光学レンズ製造用の成形型に重合可能な合成材料を充填する方法 - Google Patents

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Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、重合可能な合成材料から光学レンズ、特に、限るわけではないが、めがねレンズを成形することに関する。
【０００２】
【従来の技術】
伝統的な成形型は２つの成形シェルを有し、その周囲に環状閉鎖部材が配置されて、成形シェルと共に必要な成形キャビティを構成する。２つの成形シェルが、例えば、ガラスで作られ、そして、実質的に平行な面を有するならば、閉鎖部材は、成形シェルを合わせるシール、又は成形シェルを取り囲むスリーブである。
例えば、米国特許第５１１０５１４号に記載されているように、成形シェルが多少大きくて重ければ、閉鎖部材は、少なくとも一部が一方又は両方の成形シェルと一体のものでもよい。
２つの成形シェル及び閉鎖部材でこの方法で作られた成形型に重合可能な合成材料、即ち成形材料を充填する在来の方法は、成形材料を、この目的で閉鎖部材に設けられた注型用開口から成形キャビティに流入させることによる。この注型用開口は、成形された光学レンズの光学的に有効な領域と干渉しないように成形シェルの周囲にある。
手動工程では、成形シェルは、材料が注型されるとき、多少平ら、即ち実質的に水平である。
【０００３】
充填されるべき成形型を、ノズルから特定な量の成形材料を送出するようになった充填装置と垂直に整合させる、少なくとも部分的に自動した工程では、成形シェルは実質的に垂直に配置される。既に参照した米国特許第５１１０５１４号でも、成形シエルは実質的に垂直に配置される。
成形シェルがこの方法で垂直に配置されるときには、成形型には成形材料が重力だけで頂部から充填される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
経験によると、例えば、成形型の充填と重合の開始との間の比較的長い待ち時間（例えば、２時間程度）に対する特別な対策がなされないかぎり、得られた光学レンズはしばしば、多少厳しい局部的な光学欠陥を有し、比較的高い不合格率となる。
本発明は、成形型に底部から成形材料を充填するならば、これらの光学欠陥を大きく回避することができるという驚くべき観察に基づかれ、これは、重力の作用で成形型に頂部から成形材料を充填する最も自然な方法に逆らっている。
頂部から充填するときには、ガラスメーカに良く知られた「シロップ」作用が少なくともある程度まで必ず働き、成形材料が粘性であれば、ゆっくりと成形キャビティに流入し、この工程にわたって厳密な調整はなく、又、成形材料は、異なる屈折率及び又は粘性率を有する成分の混合物であり、従って、伸び及び剪断が、充填後あまりにもすぐに重合が起こる場合に見られる光学欠陥を必ず生じさせる比較的大きな局部的屈折率勾配を引き起こすことがある。
そこで、光学欠陥を回避するために、充填と重合の開始との間の長い待ち時間が材料の良好な均質化に必要とされる。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、垂直に配置された２つの成形シェルで形成され、成形シェルの周囲に、成形シェルとともに成形キャビティを構成する環状閉鎖部材を配置してなる、光学レンズを作るための成形型に重合可能な合成材料、即ち成形材料を充填する方法であって、該方法では、成形材料を前記閉鎖部材に形成された注型用開口から前記成形キャビティに導入し、前記注型用開口が前記成形キャビティの下部に、好ましくは、最下点にあることを特徴とする。
重力に打ち勝つために、成形材料を、該成形材料を著しく加圧することなく流れさせるようになった圧送手段を使用すれば足りる。
この方法を使用すると、生産性の利点として充填直後重合を開始させることが可能であり、成形材料は充填中均質のままであるから、得られた光学レンズには、レンズを不合格にさせる光学欠陥がなく、これは全体のコストにとって有利である。
米国特許第５１１０５１４号に記載された或る実施の形態では、その特許の要旨をなす特別な理由で、成形型に底部から成形材料を充填するが、縁で配置された２つの成形シェルからなる、光学レンズを作るための成形型ではない。
【０００６】
成形型が光学レンズを作ることになっている全ての場合には、成形シェルが縁で配置されようと平らであろうと、充填は、伝統的に頂部からである。この特許には、垂直に配置される成形シェルを含む、光学レンズを作るための成形型に底部から成形材料を充填することを示唆するものはなにもない。
本発明の特徴及び利点は、添付の概略図を参照して例示として与えられる以下の説明から明らかになる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図を参照すると、全体の目的は、光学レンズ、例えば、めがねレンズを作るための型１０を満たすことである。型１０は、垂直に配置された２つの成形シェル１１Ａ、１１Ｂと、シェルの周囲の環状閉鎖部材１２とで形成され、これらとともに必要とされる成形キャビティ１３を構成する。
図示した実施の形態では、成形シェル１１Ａ、１１Ｂはガラスで作られるものである。実際には、成形シェル１１Ａ、１１Ｂはほぼ円形の外側輪郭を有するが、これは必ずしも常にそうではない。成形シェルの内面は、成形すべき光学レンズの所要面の負の像である。これらの面は実際には共通の軸Ａと同軸である。成形シェル１１Ａ、１１Ｂを垂直に配置するとき、軸Ａは実質的に水平であり、成形シェル１１Ａ、１１Ｂは実質的に垂直である。
図１及び２に示す実施の形態では、閉鎖部材１２は、成形シェル１１Ａ、１１Ｂの周りでそれらの縁と係合されるスリーブである。スリーブは、成形シェルじの縁に巻かれたストリップで形成される。このストリップは接着合成材料でもよいし、或いは熱収縮合成材料でもよい。
【０００８】
閉鎖部材１２には、成形材料を成形キャビティ１３に導入するための注型用開口１４が設けられる。これは、実際には単なる穴である。
本発明によれば、注型用開口１４は、成形キャビティの下部に、好ましくはその最下端にある。
圧送手段１５が成形キャビティ１３を充填するのに用いられる。圧送手段１５は、成形キャビティ１３に成形材料を連続的に供給するようなものであるのが好ましい。ここで連続供給というのは、完全にスムースな供給を意味する。
図１及び２に示す発明の実施の形態では、圧送手段１５は成形材料１８を入れる貯蔵容器１７の上流側に圧力源１６を有し、貯蔵容器は、充填ノズルのように適用されるパイプ１９によって成形キャビティ１３の注型用開口１４に接続される。
圧力源１６は、例えば、弁２１によって制御されるパイプ２０により貯蔵容器１７に接続された圧縮空気容器である。圧力源１６の貯蔵容器１７への入口は貯蔵容器に入れられた成形材料１８のレベルより上である。
弁２１は、成形材料１８に必要とされる流量を得るために、又成形キャビティ１３、従って、成形型に底部から成形材料を漸進的に充填するために、多少単純に開かれる。
【０００９】
成形キャビティ１３の上部、例えば、その最も高い箇所に通気口２２が設けられている。
成形材料１８は、露光により、例えば、紫外線にさらすことより少なくとも部分的に重合される物質、又は加熱により少なくとも部分的に重合される物質、もしくは露光と加熱により重合される物質である。
図３に示す実施の形態では、閉鎖部材１２は、フレーム２４で支持され、成形シェル１１Ａ、１１Ｂの縁を取り囲むようになった２つのジヨー１２’ ，１２” で形成され、ジヨーの各々はこのために、半円形の内部輪郭を有し、ジヨーの少なくとも１つは、ジヨー間に成形シェル１１Ａ、１１Ｂの挿入を可能にするように可動である。例えば、下部ジヨー１２’ は固定され、そしてパイプ２５を接続する注型用開口１４を有する。上部ジヨー１２” は可動で、フレーム２４内を摺動し、ラム２６によって移動され、そして通気口２２を有する。
これらの設備はそれ自体本発明のいかなる部分でもなく、ここではもっと詳細に説明しない。
上記のものに対する変形例として、閉鎖部材１２は標準タイプのシール、即ち成形シェル１１Ａ、１１Ｂを合わせるシールでもよい。閉鎖部材１２は、少なくとも一部が、例えば、米国特許第５１１０５１４号に記載されている或る実施の形態におけるように、一方又は両方の成形シェル１１Ａ、１１Ｂと一体であってもよい。
【００１０】
本発明は、以上説明し、且つ図示した実施の形態に限定されず、構成部品の変形例及び又はその組み合わせを含む。
【図面の簡単な説明】
【図１】光学レンズを作るための成形型の底部からの本発明による充填を示す局部的に切除した斜視図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線における成形型の横断面図である。
【図３】本発明の他の実施の形態を示す斜視図である。
【符号の説明】
１０ 成形型
１１Ａ 成形シェル
１１Ｂ 成形シェル
１２ 閉鎖部材
１３ 成形キャビティ
１４ 注型用開口
１５ 圧送手段
１６ 圧力源
１７ 貯蔵容器
１８ 成形材料

Claims (12)

  1. 垂直に配置された２つの成形シェルで形成され、成形シェルの周囲に、成形シェルとともに成形キャビティを構成する環状閉鎖部材を配置してなる、成形型を使用して重合可能な合成材料から光学レンズを作る方法において、成形型に合成材料を充填するために、合成材料が前記閉鎖部材に形成された注型用開口から前記成形キャビティにスムースに導入され、前記注型用開口が前記成形キャビティの下部にあり、前記合成材料の重合が前記充填後に開始されることを特徴とする、前記方法。
  2. 前記注型用開口は前記成形キャビティの最下点にある、請求項１に記載の方法。
  3. 圧送手段が前記成形キャビティを充填するのに用いられる、請求項１に記載の方法。
  4. 前記圧送手段は、合成材料を前記成形キャビティに連続的に供給するようになっている、請求項３に記載の方法。
  5. 前記圧送手段は、前記合成材料を入れる貯蔵容器の上流側に圧力源を含む、請求項４に記載の方法。
  6. 前記合成材料は少なくとも一部が露光により重合される、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の方法。
  7. 前記合成材料は少なくとも一部が加熱により重合される、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の方法。
  8. 前記合成材料は少なくとも一部が露光及び加熱により重合される、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の方法。
  9. 前記閉鎖部材は前記成形シェルの周りに配置されたスリーブである、請求項１乃至８のいずれか１項に記載の方法。
  10. 前記閉鎖部材は２つのジョーで形成され、その少なくとも一方は可動であり、２つのジョーは前記成形シェルを包囲するようになっている、請求項１乃至８のいずれか１項に記載の方法。
  11. 前記閉鎖部材は、成形シェルを合わせるシールである、請求項１乃至８のいずれか１項に記載の方法。
  12. 前記閉鎖部材は少なくとも一部が、一方又は両方の成形シェルと一体である、請求項１乃至８のいずれか１項に記載の方法。
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