JP3675462B2 - プラスチックレンズの製造装置 - Google Patents
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Description
本発明は、活性エネルギー線を用いた注型成形法によるプラスチックレンズの製造装置に関する。
プラスチックレンズの製造には注型成形法が広く用いられている。この注型成形法は、成形用型内にプラスチック組成物を注入し、プラスチック組成物が注入された成形用型を加熱、あるいは紫外線等の活性エネルギー線を照射して重合硬化した後に、成形用型をはずしてプラスチックレンズを得ている。このうち、活性エネルギー線を照射して重合硬化する方法（活性エネルギー線照射重合法）は、短時間で重合が完結するため、納期の短縮や在庫削減などのメリットがあり、受注生産や多品種少量生産されるプラスチックレンズ等の生産に適している。
活性エネルギー線照射重合法のプラスチックレンズの製造方法として、プラスチック組成物が注入された成形用型を、紫外線照射装置を配置した紫外線照射炉内に搬送コンベアで搬送移動しながら、紫外線を成形用型の両面に照射して重合する方法が、広く一般的に用いられている。（例えば、特許文献１参照）
この様な、成形用型を搬送コンベア等で搬送移動しながら紫外線照射装置により重合する製造方法には、搬送コンベアを連続的に稼動する、いわゆる連続式紫外線硬化装置が用いられる。
図５、図６は、このような連続式紫外線硬化装置の概要を示す平面図及び断面図である。連続式紫外線硬化装置１００は、重合される成形用型１０１が給材される給材部１０２、紫外線が照射される紫外線照射部１０３、成形用型１０１を冷却する冷却部１０４、重合された成形用型１０１が除材される除材部１０５とが直線的に配置されている。
この様な、成形用型を搬送コンベア等で搬送移動しながら紫外線照射装置により重合する製造方法には、搬送コンベアを連続的に稼動する、いわゆる連続式紫外線硬化装置が用いられる。
図５、図６は、このような連続式紫外線硬化装置の概要を示す平面図及び断面図である。連続式紫外線硬化装置１００は、重合される成形用型１０１が給材される給材部１０２、紫外線が照射される紫外線照射部１０３、成形用型１０１を冷却する冷却部１０４、重合された成形用型１０１が除材される除材部１０５とが直線的に配置されている。
搬送コンベア１０６は、紫外線照射部１０３の紫外線ランプ１０７、１０８によって成形用型１０１の両面に紫外線を照射するため、あるいは長期の紫外線照射に対応するために、公知のように、重合する成形用型１０１の平面両側に配置された金属からなる搬送用チェーン１０９が用いられる。搬送用チェーン１０９には、成形用型１０１が取外し可能に構成された金属からなるワークチャック１１０が構成されている。成形用型１０１はワークチャック１１０に保持されて、矢印方向に前記給材部１０２から前記除材部１０５まで連続式紫外線硬化装置上を搬送されて重合が行われる。
しかしながら、連続式紫外線硬化装置によるプラスチックレンズの製造方法は、硬化装置が長手方向に長くなることによりスペース効率が悪く、しかも成形用型の供給部と徐材部が離れてしまうことによる作業者の移動ロスが生じる。さらに、プラスチック組成物が注入された成形用型が搬送コンベア等で搬送移動しながら徐々に紫外線照射されるため、微妙な紫外線照射エネルギーの管理が必要である。また、搬送コンベア１０６（特に搬送用チェーン１０９）からの発塵により、照射窓１１１，１１２の石英ガラスが汚れて成形用型に達する紫外線の照度が低下する等の問題があった。
そこで、本発明は、新たな発想のもとにコンパクトで作業効率の高いプラスチックレンズの製造装置を提供することを目的とする。
そこで、本発明は、新たな発想のもとにコンパクトで作業効率の高いプラスチックレンズの製造装置を提供することを目的とする。
上記問題を解決するために、本発明のプラスチックレンズの製造装置は、プラスチック組成物の注入された成形用型に、活性エネルギー線を照射してプラスチック組成物を重合するプラスチックレンズの製造装置において、複数の前記成形用型を周回搬送するロータリテーブルと、前記ロータリテーブルの回転軸を回転駆動させる駆動手段と、前記ロータリテーブルに載置された成形用型が１回転する間の所定角度量の範囲で前記活性エネルギー線を前記成形用型に照射するように設けられた活性エネルギー線照射部と、前記成形用型が前記活性エネルギー線照射部からの活性エネルギー線を必要な時間照射されるように前記駆動手段を駆動制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。
上記プラスチックレンズの製造装置によれば、ロータリテーブルに載置されたプラスチック組成物が注入された成形用型が１回転する間にプラスチックレンズの製造が可能な、コンパクトでスペース効率に優れたプラスチックレンズの製造装置を提供することができる。また、成形用型の供給部と徐材部が同一の位置に設定することが可能になることにより作業者の移動ロスを少なくできる。さらに、ロータリテーブルからの発塵により成形用型に達する紫外線の照度が低下する等の問題もない作業効率の高いプラスチックレンズの製造装置を提供することができる。
また、本発明のプラスチックレンズの製造装置は、成形用型の前記ロータリテーブルに対する供給及び排出を行う供給排出部と、前記活性エネルギー線照射部と、前記活性エネルギー線照射部の温度を制御する第１の温度調節部と、成形用型を徐冷する徐冷部と、前記徐冷部の温度を制御する第２の温度調節部とを備え、前記ロータリテーブルの回転軸の周囲に、前記供給排出部と、前記活性エネルギー線照射部と、前記徐冷部とが、前記回転軸の回転方向に、この順番に配置されたことを特徴とする。
上記プラスチックレンズの製造装置によれば、各温度調節部からの温度を制御された温風が成形用型に吹き付けられることにより、成形用型と成形用型に注入されたプラスチック組成物が成形中に成形用型から剥がれてしまう等による歩留り低下を防ぐことができる。
また、本発明のプラスチックレンズの製造装置は、前記制御手段は、前記ロータリテーブルの１回転を所定数に分割した所定の回転量ずつ、所定の停止時間を確保しうるサイクル時間で前記ロータリテーブルが間欠回転するよう前記駆動手段を制御することを特徴とする。
上記プラスチックレンズの製造装置によれば、制御手段を制御することにより、回転軸の１回転を所望数に分割した所望の回転量と、所望のサイクル時間で間欠回転することにより、各種のプラスチックレンズ用組成物に対応したプラスチックレンズの製造が可能である。しかも、活性エネルギー線照射部において、プラスチックレンズ用組成物が注入された成形用型が静止（停止）した状態で活性エネルギー線が照射されることにより、安定した重合品質のプラスチックレンズを得ることができる。
また、本発明のプラスチックレンズの製造装置は、前記間欠回転するロータリテーブルの停止状態において、前記供給排出部と、前記活性エネルギー線照射部と、前記徐冷部とにおける各工程雰囲気を互いに隔離する隔離手段を、さらに備えたことを特徴とする。
上記プラスチックレンズの製造装置によれば、隔離手段により囲われたエリアが形成されることにより、プラスチック組成物の注入された成形用型に照射される紫外線等の活性エネルギー線の漏れや、各温度調節部により温度制御された温風の漏れを少なく抑えることができ、安定した重合品質のプラスチックレンズを得ることができる。同時に、成形用型の除材時や供給時に、作業者が乱反射した紫外線や温風にさらされないよう安全性が確保できる。
上記プラスチックレンズの製造装置によれば、隔離手段により囲われたエリアが形成されることにより、プラスチック組成物の注入された成形用型に照射される紫外線等の活性エネルギー線の漏れや、各温度調節部により温度制御された温風の漏れを少なく抑えることができ、安定した重合品質のプラスチックレンズを得ることができる。同時に、成形用型の除材時や供給時に、作業者が乱反射した紫外線や温風にさらされないよう安全性が確保できる。
また、本発明のプラスチックレンズの製造装置は、前記活性エネルギー線照射部は、紫外線ランプを用いて前記活性エネルギー線として紫外線を照射することを特徴とする。
上記プラスチックレンズの製造装置によれば、プラスチック組成物の注入された成形用型に照射される活性エネルギー線が、紫外線ランプを用いた紫外線であることにより、照度調整等の取り扱いが容易なプラスチックレンズの製造装置を提供することができる。 また、本発明のプラスチックレンズの製造装置は、前記ロータリテーブルの停止位置において、前記成形用型の中心と前記紫外線ランプの軸線とが略交差する位置に当該成形用型が配置されるように前記紫外線ランプが位置設定されていることを特徴とする。
上記プラスチックレンズの製造装置によれば、成形用型はロータリテーブルの間欠停止時に型の中心から紫外線を均一に照射されるので、内部歪みの無い重合品質のプラスチックレンズを得ることができる。
上記プラスチックレンズの製造装置によれば、プラスチック組成物の注入された成形用型に照射される活性エネルギー線が、紫外線ランプを用いた紫外線であることにより、照度調整等の取り扱いが容易なプラスチックレンズの製造装置を提供することができる。 また、本発明のプラスチックレンズの製造装置は、前記ロータリテーブルの停止位置において、前記成形用型の中心と前記紫外線ランプの軸線とが略交差する位置に当該成形用型が配置されるように前記紫外線ランプが位置設定されていることを特徴とする。
上記プラスチックレンズの製造装置によれば、成形用型はロータリテーブルの間欠停止時に型の中心から紫外線を均一に照射されるので、内部歪みの無い重合品質のプラスチックレンズを得ることができる。
また、本発明のプラスチックレンズの製造装置は、前記活性エネルギー線照射部は、前記ロータリテーブル上の前記成形用型が複数回停止する広さの照射エリアを有することを特徴とする。
上記プラスチックレンズの製造装置によれば、成形用型は異なる向きで複数回紫外線照射されるので、内部歪みの無い重合品質のプラスチックレンズを得ることができる。
上記プラスチックレンズの製造装置によれば、成形用型は異なる向きで複数回紫外線照射されるので、内部歪みの無い重合品質のプラスチックレンズを得ることができる。
また、本発明のプラスチックレンズの製造装置は、前記活性エネルギー線照射部は、前記ロータリテーブルを挟んだ上下両側に活性エネルギー線ランプを少なくとも一対備え、前記ロータリテーブルは下側に配置された活性エネルギー線ランプから照射された前記活性エネルギー線を透過する投光部材をすくなくとも前記成形用型の載置位置に有することを特徴とする。
上記プラスチックレンズの製造装置によれば、成形用型は上下両側から紫外線照射されるので、短時間で内部歪みの無い重合品質のプラスチックレンズを得ることができる。
上記プラスチックレンズの製造装置によれば、成形用型は上下両側から紫外線照射されるので、短時間で内部歪みの無い重合品質のプラスチックレンズを得ることができる。
また、本発明のプラスチックレンズの製造装置は、前記プラスチック組成物は、２種以上の重合性化合物から構成されるプラスチックレンズ用組成物であることを特徴とする。
上記プラスチックレンズの製造装置によれば、重合される組成物が、２種以上の重合性化合物から構成されるプラスチックレンズ用組成物であることにより、活性エネルギー線を用いた安定した重合品質のプラスチックレンズを得ることができる。
上記プラスチックレンズの製造装置によれば、重合される組成物が、２種以上の重合性化合物から構成されるプラスチックレンズ用組成物であることにより、活性エネルギー線を用いた安定した重合品質のプラスチックレンズを得ることができる。
図１は、本発明を具現化した一実施形態におけるプラスチックレンズの製造装置の一構成例を示す概略平断面図である。また、図２はプラスチックレンズの製造装置の一構成例を示す概略側断面図。図３はプラスチックレンズの製造装置のシャッター部の概略断面図、図４は成形用型の断面図である。なお、図１は、図２におけるＡ−Ａ線断面を示す。
先ず、プラスチック組成物が注入された成形用型Ｍを重合処理するプラスチックレンズの製造装置の構造を説明する。
図１及び図２において、紫外線硬化装置１は、プラスチック組成物が注入された成形用型Ｍを周回搬送する回転テーブル（ロータリテーブル）２と、回転テーブル２を回転駆動させる駆動手段としてのサーボモータ３（図２に示す）と、サーボモータ３を駆動制御する制御手段としてのコントローラ４（図２に示す）と、成形用型Ｍに紫外線を照射する２つの紫外線照射装置５、６と、カバー７とで構成されている。
図１及び図２において、紫外線硬化装置１は、プラスチック組成物が注入された成形用型Ｍを周回搬送する回転テーブル（ロータリテーブル）２と、回転テーブル２を回転駆動させる駆動手段としてのサーボモータ３（図２に示す）と、サーボモータ３を駆動制御する制御手段としてのコントローラ４（図２に示す）と、成形用型Ｍに紫外線を照射する２つの紫外線照射装置５、６と、カバー７とで構成されている。
回転テーブル２は、円板状の回転テーブルであり、回転テーブル２の回転中心から所定半径の同心円上において回転軸線を中心に６等分した６０度毎の位置に、板厚方向に貫通する円形状の貫通穴を有し、この６つの貫通穴には紫外線光が通過する透明ガラスからなる投光部材としての板ガラス２１が各々嵌め込まれている。この板ガラス２１に後述する成形用型Ｍが載置される。
サーボモータ３は、回転テーブル２に固着された回転軸３２と作動連結されている。サーボモータ３の回転軸にはサーボモータの回転角を検出するインクリメンタル型エンコーダが直結されている。なお、回転テーブル２の駆動手段及び制御手段は、所定の回転量ずつ間欠回転できる方法であれば、本実施の形態に限定されない。
コントローラ４は、サーボモータ３に回転制御信号を出力する制御回路であり、回転テーブル２に直結又は減速器（図示省略）を介して連結されたサーボモータ３に回転制御信号を出力して、所定の時間間隔で回転テーブル２を６０度ずつ左回転方向に駆動させる。この回転の時間間隔は、所定の回転駆動時間と所定停止時間とを足した総和時間（サイクル時間）から決まる１間欠回転毎の処理時間が所望の時間となるように設定されている。
以降、この回転テーブル２が６０度ずつ左回転方向に駆動され、回転テーブル２が停止する位置をＳ１〜Ｓ６（Ｓはステージ）と説明する。
以降、この回転テーブル２が６０度ずつ左回転方向に駆動され、回転テーブル２が停止する位置をＳ１〜Ｓ６（Ｓはステージ）と説明する。
紫外線照射装置５，６は、長軸形状の紫外線ランプ５１、６１と、回転テーブル２の板ガラス２１に載置された成形用型Ｍに略均一に紫外線光を照射できるように略半円弧面を有するリフレクタ５２，６２とで構成されている。この紫外線ランプ５１，６１は、回転テーブルを挟む上面側と下面側にそれぞれ配置されている。また、紫外線ランプ５１，６１は、回転テーブル２の板ガラス２１（つまりが成形用型Ｍ）が停止する位置Ｓ２、Ｓ３を結ぶ直線と平面視で重なるように回転テーブル２と平行に配置されて、位置Ｓ２及びＳ３を同時に紫外線照射する。
紫外線ランプ５１，６１は、経時変化による照度低下時に常に同じ照度確保するために、調光機能を有しており、調光機能でも補えなくなった場合に、紫外線ランプ５１，６１から成形用型Ｍまでの距離（ランプの照射距離）を変更することにより所定の光量が得られるように紫外線照射装置５，６を図２の矢印方向に変位させる照射距離調整手段を各々有している。なお、紫外線ランプ５１，６１としては、水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ等が適用できる。
カバー７は、上面ケース部７１と下面ケース部７２と外周側面部７３とが一体的に構成されている。上面ケース部７１及び下面ケース部７２には、前記回転テーブル２の停止時に位置Ｓ２とＳ３に位置する各板ガラス２１に載置される２個の成形用型Ｍに紫外線光を照射できるサイズの石英ガラス（透明ガラス）が各々嵌め込まれることにより、照射窓７４、７５が形成されている。
また、上面ケース部７１及び下面ケース部７２には、板ガラス２１の停止する位置Ｓ１とＳ２、Ｓ３とＳ４、Ｓ６とＳ１の各間となる３箇所に、隔壁７６Ａ〜７８Ａ及び隔壁７６Ｂ〜７８Ｂがそれぞれ形成されている。これら隔壁７６Ａ〜７８Ａ，７６Ｂ〜７８Ｂは、回転テーブル２の外周側は前記外周側面部７３と上面ケース部７１及び下面ケース部７２とに固着され、回転テーブル２の内周側は前記回転軸３２が回転可能なスキマ寸法に、断面的には回転テーブル２が回転可能なスキマ寸法に構成されている。
板ガラス２１が停止するＳ１部は、供給排出部として成形用型Ｍの供給排出が可能なように、隔壁７６Ａと隔壁７８Ａに挟まれた範囲の上面ケース部７１と、隔壁７６Ａと隔壁７８Ａに挟まれた範囲の上面ケース部７１から回転テーブル２に至る外周側面部７３が切欠かれている。
また、上面ケース部７１に設置された隔壁７６Ａ〜７８Ａは、回転テーブル２が回転する際に成形用型Ｍが通過可能な凹形状の切欠き部７６Ｃ〜７８Ｃが回転テーブル２側に形成されている。
また、上面ケース部７１に設置された隔壁７６Ａ〜７８Ａは、回転テーブル２が回転する際に成形用型Ｍが通過可能な凹形状の切欠き部７６Ｃ〜７８Ｃが回転テーブル２側に形成されている。
隔壁７６Ａ〜７８Ａに形成された３つの切欠き部７６Ｃ〜７８Ｃには、図３のシャッター部の概略断面図に示すように、回転テーブル２が回転して成形用型Ｍが前記切欠き部７６Ｃ〜７８Ｃを通過する毎にシャッター９が上下に稼動する。シャッター９は、カバー７の上面ケース部７１上部に各々設置された３つのシャッター開閉用シリンダ８が稼動して、上下に稼動されて、隔壁７６Ａ〜７８Ａに形成された凹形状の切欠き部７６Ｃ〜７８Ｃが開閉される。この切欠き部７６Ｃ〜７８Ｃは、回転テーブル２が回転して成形用型Ｍが隔壁７６Ａ〜７８Ａを通過する時以外は、シャッター９が閉まった状態に保持される。なお、本実施の形態では、各工程の隔離手段にシャッターを例に挙げ説明するが、各工程が隔離できる手段であればシャッターに限定されない。
このシャッター９が閉まった状態において隔壁７６Ａ、７８Ａに囲まれエリアが、作業者が成形用型Ｍを供給排出する供給排出エリアＡ１である。また、隔壁７６Ａ、７６Ｂと隔壁７７Ａ、７７Ｂと外周側面部７３に囲まれたエリアは、成形用型Ｍに紫外線を照射する活性エネルギー線照射エリアＡ２、隔壁７７Ａ、７７Ｂと隔壁７８Ａ、７８Ｂと外周側面部７３に囲まれたエリアは成形用型Ｍを徐冷する徐冷エリアＡ３である。
活性エネルギー線照射エリアＡ２と徐冷エリアＡ３の外周側面部７３には、各エリアを所望温度に保持するための循環空気を送風するための供給口７９Ａ及び排出口７９Ｂが各々設けられている。この各供給口７９Ａには、第１の温度調節部１０及び第２の温度調節部１１からの出力により各々稼動する加熱器から、所望の温度に温度制御された空気が活性エネルギー線照射エリアＡ２及び徐冷エリアＡ３に各々供給され、各エリア内を循環した空気が排出口７９Ｂから排出される。
ここで、本実施形態のプラスチックレンズの製造装置により重合される、プラスチック組成物の注入された成形用型Ｍについて、図４に基づいて説明する。
成形用型Ｍは、所望の曲面を有するレンズの光学面を形成する２個のガラスからなるモールド型１２０，１２１を所定の間隔で保持した状態で、モールド型１２０，１２１の外周の側面周囲に、例えばポリエチレンテレフタレート２軸延伸フィルムの内側にシリコーン粘着剤が塗布された粘着テープ１２２が、２個のモールド型１２０，１２１を跨ぐように巻かれて固定されている。
この固定された２個のモールド型１２０，１２１の間隔部には、紫外線を用いて重合処理されるプラスチック組成物１２３が例えばシリンジを用いて注入されている。
この固定された２個のモールド型１２０，１２１の間隔部には、紫外線を用いて重合処理されるプラスチック組成物１２３が例えばシリンジを用いて注入されている。
この注入されたプラスチック組成物１２３は、２種以上の重合性化合物から構成されるプラスチックレンズ用組成物であり、単官能又は多官能の反応基を有するもので、分子内に一つ又は二つ以上のラジカル重合性二重結合を有する化合物、例えば、ビスフェノールＡジグリシジルエーテルとメタクリル酸とを反応させて得られたエポキシジメタクリレート、ノナブチレングリコールジメタクリレートとフェニルメタクリレート、イソホロンジイソシアネート、２−ヒドロキシプロピルメタクリレートを反応させて得られたウレタンジメタクリレート、２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド、２−ヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン、トリドデシルフォスフェート、光重合開始剤等で構成されている。
プラスチックレンズの製造装置により重合された成形用型Ｍは、粘着テープ１２２をモールド型１２０，１２１から剥がし、モールド型１２０，１２１をプラスチック成形物から剥離することで、プラスチックレンズの成形が完了する。
次に、このように構成されたプラスチックレンズの製造装置の動作を説明する。なお、供給された１つの成形用型Ｍが進行する状況を１ステップ毎に説明する。
先ず、成形用型Ｍの供給排出が行われる位置Ｓ１において、回転テーブル２上に配置された板ガラス２１に、作業者の供給動作により成形用型Ｍが載せられる（装置に供給される）。次に板ガラス２１に載置された成形用型Ｍは、回転テーブル２がサーボモータ３により６０度分左回転され、Ｓ２の位置に停止する。
この回転テーブル２の回転開始直前に、シャッター開閉用シリンダ８が稼動してシャッター９が上昇して、隔壁７６Ａの凹形状の切欠き部７６Ｃが開かれた状態になり、成形用型Ｍが隔壁７６Ａを通過する。成形用型Ｍが隔壁７６Ａを通過し、回転テーブル２の回転終了直後に、シャッター開閉用シリンダ８が稼動してシャッター９は下降して、隔壁７６Ａの凹形状の切欠き部７６Ｃが閉ざされる。
次に、位置Ｓ２において成形用型Ｍは、２つの紫外線照射装置５及び６により第１の所定の照度の紫外線が上下から照射される。同時に、成形用型Ｍは外周側面部７３に形成された供給口７９Ａから、第１の温度調節部１０からの出力により稼動する加熱器から、所望の温度に温度制御された循環空気が送風されて所望の温度に管理される。そして所望の所定時間が経過の後に、前回と同様に回転テーブル２が再び６０度分左回転されて、成形用型Ｍは位置Ｓ３に到達して停止する。
位置Ｓ３では位置Ｓ２と同様に成形用型Ｍは、前記２つの紫外線照射装置５及び６により第２の所定の照度の紫外線が上下から照射がされる。この第２の紫外線照射は、位置Ｓ２の成形用型Ｍと同時に紫外線照射される。この時、成形用型Ｍは、位置Ｓ２と同様に所望の温度に温度制御された循環空気が送風されて所望の温度に管理される。そして所定の時間が経過の後に、前回と同様に回転テーブル２が再び６０度左回転して、成形用型Ｍは位置Ｓ４に到達して停止する。
この回転テーブル２の回転開始直前に、位置Ｓ１から位置Ｓ２への回転時と同様に、シャッター開閉用シリンダ８が稼動してシャッター９が上昇して、隔壁７７Ａの凹形状の切欠き部７７Ｃが開かれた状態になり、成形用型Ｍが隔壁７７Ａを通過する。成形用型Ｍが隔壁７７Ａを通過し、回転テーブル２の回転終了直後に、シャッター開閉用シリンダ８が稼動してシャッター９は下降して、隔壁７７Ａの凹形状の切欠き部７７Ｃが閉ざされる。
そして位置Ｓ４では、成形用型Ｍは外周側面部７３に形成された供給口７９Ａから、第２の温度調節部１１からの出力により稼動する加熱器から、所望の温度に温度制御された循環空気が送風されて所望の温度に徐冷される。そして所定の時間が経過の後に、前回と同様に回転テーブル２が再び６０度左回転し、成形用型Ｍは位置Ｓ５に到達して停止する。
この位置Ｓ５では、位置Ｓ４と同様に所望の温度に温度制御された循環空気が送風されて所望の温度に徐冷される。
この位置Ｓ５では、位置Ｓ４と同様に所望の温度に温度制御された循環空気が送風されて所望の温度に徐冷される。
そして所定の時間が経過の後に、前回と同様に回転テーブル２が再び６０度左回転し、成形用型Ｍは位置Ｓ６に到達して停止する。
この位置Ｓ６では、位置Ｓ４及び位置Ｓ５と同様に所望の温度に温度制御された循環空気が送風されて所望の温度に徐冷される。そして所定の時間が経過の後に、前回と同様に回転テーブル２が再び６０度左回転し、成形用型Ｍは再び位置Ｓ１に到達して停止する。
この位置Ｓ６では、位置Ｓ４及び位置Ｓ５と同様に所望の温度に温度制御された循環空気が送風されて所望の温度に徐冷される。そして所定の時間が経過の後に、前回と同様に回転テーブル２が再び６０度左回転し、成形用型Ｍは再び位置Ｓ１に到達して停止する。
この回転テーブル２の回転スタート時に、位置Ｓ１から位置Ｓ２への回転時と同様に、シャッター開閉用シリンダ８が稼動してシャッター９が上昇して、隔壁７８Ａの凹形状の切欠き部７８Ｃが開かれた状態になり、成形用型Ｍが隔壁７８Ａを通過する。成形用型Ｍが隔壁７８Ａを通過後に、シャッター開閉用シリンダ８が稼動してシャッター９は下降して、隔壁７８Ａの凹形状の切欠き部７７Ｃが閉ざされる。
そして、この位置Ｓ１において成形用型Ｍは作業者により除材される。成形用型Ｍを除材後、位置Ｓ１の板ガラス２１に成形用型Ｍを供給する。
以上の動作は、成形用型Ｍを１つ流した場合であり、実際は連続、もしくは任意のタイミングで成形用型Ｍは供給されるので、シャッター９は回転テーブル２の回転開始直前に毎回上昇し、回転終了直後に下降する。
以上の動作は、成形用型Ｍを１つ流した場合であり、実際は連続、もしくは任意のタイミングで成形用型Ｍは供給されるので、シャッター９は回転テーブル２の回転開始直前に毎回上昇し、回転終了直後に下降する。
以上に説明した回転テーブル２の１位置６０度ずつの左回転は、コントローラ４により例えば５秒の回転駆動時間と例えば８５秒の停止時間の計９０秒のサイクルタイムに制御されて回転をする。よって、成形用型Ｍの除材供給に約９０秒、成形用型Ｍへの紫外線照射時間が約３分、成形用型Ｍの徐冷時間が約４分３０秒に設定されている。
以上のプラスチックレンズの製造装置の動作において、隔壁７６Ａ、７６Ｂと隔壁７７Ａ、７７Ｂと外周側面部７３に囲まれた活性エネルギー線照射エリアＡ２では、第１の温度調節部１０が、成形用型Ｍの温度を均一に保つため、供給口７９Ａ及び排出口７９Ｂから温度制御された循環空気を送風する。循環空気の温度は、成形用型Ｍに注入されたプラスチック組成物により異なるが、８０〜１２０℃に温度制御した温風を成形用型Ｍに吹き付ける。すなわち、活性エネルギー線照射エリアＡ２は、成形用型Ｍに紫外線を照射すると共に紫外線の漏れ及び温風の漏れを防ぐために囲われたエリアである。
隔壁７７Ａ、７７Ｂと隔壁７８Ａ、７８Ｂと外周側面部７３に囲まれた徐冷エリアＡ３では、第２の温度調節部１１が、成形用型Ｍを徐冷するため、供給口７９Ａ及び排出口７９Ｂから温度制御された循環空気を送風する。循環空気の温度は、急激に冷やすと成形用型Ｍのモールド型１２０，１２１とプラスチック組成物（レンズプラスチックレンズ）１２３が剥がれてしまう為、５０〜９０℃に温度制御した温風を成形用型Ｍに吹き付ける。すなわち、徐冷エリアＡ３は、成形用型Ｍを徐冷すると共に温風の漏れを防ぐために囲われたエリアである。
なお、成形用型Ｍに温度制御した温風を吹き付けるのは、自然冷却の場合、成形用型Ｍに注入されたプラスチック組成物の種類や容積により冷却速度が変わってしまうことにより、重合されたプラスチックレンズの度数にバラツキが生じる等による歩留り低下を防ぐためである。
以上に説明したように、本実施形態のプラスチックレンズの製造装置によれば、以下の効果が得られる。
（１）回転テーブル２に載置されたプラスチック組成物が注入された成形用型Ｍが１回転する間にプラスチックレンズの製造が可能な、コンパクトでスペース効率に優れたプラスチックレンズの製造装置を提供することができる。また、成形用型の供給部と徐材部が同一の位置にあることにより作業者の移動ロスの少なく、さらに、搬送コンベアからの発塵により成形用型に達する紫外線の照度が低下する等の問題もない高効率のプラスチックレンズの製造装置を提供することができる。
（２）第１の温度調節部１０及び第２の温度調節部１１からの温度を制御された温風が成形用型Ｍに吹き付けられることにより、成形用型と成形用型に注入されたプラスチック組成物が剥がれてしまう等による歩留り低下を防いだプラスチックレンズの製造装置を提供することができる。
（３）コントローラ４を制御することにより、回転軸３２の１回転を所望数に分割した所望の回転量と、所望のサイクル時間で間欠回転することにより、各種のプラスチックレンズ用組成物に対応したプラスチックレンズの製造が可能である。しかも、活性エネルギー線照射部において、プラスチックレンズ用組成物が注入された成形用型が静止（停止）した状態で活性エネルギー線が照射されることにより、安定した重合品質のプラスチックレンズを得ることができる。
（４）隔壁７６Ａ〜７８Ａ，７６Ｂ〜７８Ｂ及びシャッター９（隔離手段）により囲われたエリアが形成されることにより、プラスチック組成物の注入された成形用型Ｍに照射される紫外線（活性エネルギー線）の漏れや、各温度調節部により温度制御された温風の漏れを防ぐことができ、安定した重合品質のプラスチックレンズを得ることができる。同時に、成形用型Ｍの除材時や供給時に、作業者が乱反射した紫外線や温風にさらされないよう安全性を確保する事が可能である。
（５）活性エネルギー線照射エリアＡ２の成形用型Ｍの停止する位置が、成形用型Ｍの中心と紫外線ランプ５１，６１の軸線とが略交差する位置に位置設定されているので、成形用型Ｍの中心から紫外線が均一に照射されるので、内部歪みの無い重合品質のプラスチックレンズを得ることができる。
（７）回転テーブル２に載置された成形用型Ｍは、回転テーブル２の回転に伴って紫外線ランプ５１，６１の長軸方向に対して向きが変化する状態で紫外線照射される。あるいは、活性エネルギー線照射エリアＡ２の成形用型Ｍの停止する位置が２つの位置（必要に応じて２つ以上の複数位置の設定が可能）が設定されて、成形用型Ｍは異なる向きで複数回紫外線照射されるので、内部歪みの無い重合品質のプラスチックレンズを得ることができる。
（８）本発明のプラスチックレンズの製造装置によれば、重合される組成物が、２種以上の重合性化合物から構成されるプラスチックレンズ用組成物であることにより、活性エネルギー線（紫外線）を用いた安定した重合品質のプラスチックレンズを得ることができる。
（１）回転テーブル２に載置されたプラスチック組成物が注入された成形用型Ｍが１回転する間にプラスチックレンズの製造が可能な、コンパクトでスペース効率に優れたプラスチックレンズの製造装置を提供することができる。また、成形用型の供給部と徐材部が同一の位置にあることにより作業者の移動ロスの少なく、さらに、搬送コンベアからの発塵により成形用型に達する紫外線の照度が低下する等の問題もない高効率のプラスチックレンズの製造装置を提供することができる。
（２）第１の温度調節部１０及び第２の温度調節部１１からの温度を制御された温風が成形用型Ｍに吹き付けられることにより、成形用型と成形用型に注入されたプラスチック組成物が剥がれてしまう等による歩留り低下を防いだプラスチックレンズの製造装置を提供することができる。
（３）コントローラ４を制御することにより、回転軸３２の１回転を所望数に分割した所望の回転量と、所望のサイクル時間で間欠回転することにより、各種のプラスチックレンズ用組成物に対応したプラスチックレンズの製造が可能である。しかも、活性エネルギー線照射部において、プラスチックレンズ用組成物が注入された成形用型が静止（停止）した状態で活性エネルギー線が照射されることにより、安定した重合品質のプラスチックレンズを得ることができる。
（４）隔壁７６Ａ〜７８Ａ，７６Ｂ〜７８Ｂ及びシャッター９（隔離手段）により囲われたエリアが形成されることにより、プラスチック組成物の注入された成形用型Ｍに照射される紫外線（活性エネルギー線）の漏れや、各温度調節部により温度制御された温風の漏れを防ぐことができ、安定した重合品質のプラスチックレンズを得ることができる。同時に、成形用型Ｍの除材時や供給時に、作業者が乱反射した紫外線や温風にさらされないよう安全性を確保する事が可能である。
（５）活性エネルギー線照射エリアＡ２の成形用型Ｍの停止する位置が、成形用型Ｍの中心と紫外線ランプ５１，６１の軸線とが略交差する位置に位置設定されているので、成形用型Ｍの中心から紫外線が均一に照射されるので、内部歪みの無い重合品質のプラスチックレンズを得ることができる。
（７）回転テーブル２に載置された成形用型Ｍは、回転テーブル２の回転に伴って紫外線ランプ５１，６１の長軸方向に対して向きが変化する状態で紫外線照射される。あるいは、活性エネルギー線照射エリアＡ２の成形用型Ｍの停止する位置が２つの位置（必要に応じて２つ以上の複数位置の設定が可能）が設定されて、成形用型Ｍは異なる向きで複数回紫外線照射されるので、内部歪みの無い重合品質のプラスチックレンズを得ることができる。
（８）本発明のプラスチックレンズの製造装置によれば、重合される組成物が、２種以上の重合性化合物から構成されるプラスチックレンズ用組成物であることにより、活性エネルギー線（紫外線）を用いた安定した重合品質のプラスチックレンズを得ることができる。
以上の実施形態において、以下のように変更して実施することもできる。
（変形例１）回転テーブル２は、回転テーブル２の回転中心の同心円上に回転中心を６等分した６０度毎の平面位置に６つの板ガラス２１を構成すると共に、サーボモータ３は回転軸３２（回転テーブル２）の１回転を６つに分割した６０度ずつ左回転に駆動をする場合で説明したが、回転テーブル２の分割数（板ガラス２１の設置数）や回転軸３２の１回転の分割数あるいは回転テーブル２の回転方向は、製造装置の所望のサイズや製造装置の生産能力を考慮した所望のサイクルタイム等により任意に設定することができる。
（変形例１）回転テーブル２は、回転テーブル２の回転中心の同心円上に回転中心を６等分した６０度毎の平面位置に６つの板ガラス２１を構成すると共に、サーボモータ３は回転軸３２（回転テーブル２）の１回転を６つに分割した６０度ずつ左回転に駆動をする場合で説明したが、回転テーブル２の分割数（板ガラス２１の設置数）や回転軸３２の１回転の分割数あるいは回転テーブル２の回転方向は、製造装置の所望のサイズや製造装置の生産能力を考慮した所望のサイクルタイム等により任意に設定することができる。
（変形例２）前記実施形態は活性エネルギー線として紫外線ランプを用いた場合で説明したが、他の活性エネルギー線として公知のＸ線、電子線、可視光線等が挙げられ、光源としては公知のケミカルランプ、キセノンランプ、低圧水銀灯、高圧水銀灯、メタルハライドランプ、フュージョンランプ等を適用することができる。
（変形例３）実施形態は紫外線を照射する活性エネルギー線照射エリアＡ２を位置Ｓ２、Ｓ３を含む２つの位置にわたるエリアに配置し、２つの位置Ｓ２及びＳ３における各位置を同時に紫外線照射する長軸形状の紫外線照射装置５、６を用いる場合で説明したが、各位置毎個別に紫外線照射装置を取り付けても良い。特に、活性エネルギー線照射エリアが３つの位置以上になった場合は、紫外線照射される成形用型の中心と紫外線ランプのセンターを合わせて、均一な照度を得るために個別に設置するのが好ましい。
（変形例４）プラスチック組成物は、２種以上の重合性化合物から構成されるプラスチックレンズ用組成物であり、単官能又は多官能の反応基を有するもので、分子内に一つ又は二つ以上のラジカル重合性二重結合を有する化合物であれば、どんな組み合わせの場合であっても良い。
１…プラスチックレンズの製造装置としての紫外線硬化装置
２…回転テーブル（ロータリテーブル）
３…駆動手段としてのサーボモータ
４…制御手段としてのコントローラ
５，６…活性エネルギー線照射部を構成する紫外線照射装置
７…カバー
８…隔離手段を構成するシャッター開閉用シリンダ
９…隔離手段を構成するシャッター
１０…第１の温度調節部
１１…第２の温度調節部
２１…投光部材としての板ガラス
３２…回転軸
５１，６１…紫外線ランプ
７１…上面ケース
７２…下面ケース
７４，７５…照射窓
７６Ａ〜７８Ａ，７６Ｂ〜７８Ｂ…隔離手段を構成する隔壁
７６Ｃ〜７８Ｃ…切欠き部
７９Ａ…供給口
７９Ｂ…排出口
Ａ１…供給排出部としての供給排出エリア
Ａ２…活性エネルギー線照射部を構成する活性エネルギー線照射エリア
Ａ３…徐冷部としての徐冷エリア
Ｍ…成型用型
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６…位置
２…回転テーブル（ロータリテーブル）
３…駆動手段としてのサーボモータ
４…制御手段としてのコントローラ
５，６…活性エネルギー線照射部を構成する紫外線照射装置
７…カバー
８…隔離手段を構成するシャッター開閉用シリンダ
９…隔離手段を構成するシャッター
１０…第１の温度調節部
１１…第２の温度調節部
２１…投光部材としての板ガラス
３２…回転軸
５１，６１…紫外線ランプ
７１…上面ケース
７２…下面ケース
７４，７５…照射窓
７６Ａ〜７８Ａ，７６Ｂ〜７８Ｂ…隔離手段を構成する隔壁
７６Ｃ〜７８Ｃ…切欠き部
７９Ａ…供給口
７９Ｂ…排出口
Ａ１…供給排出部としての供給排出エリア
Ａ２…活性エネルギー線照射部を構成する活性エネルギー線照射エリア
Ａ３…徐冷部としての徐冷エリア
Ｍ…成型用型
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６…位置
Claims (3)
- プラスチック組成物の注入された成形用型に、活性エネルギー線を照射してプラスチック組成物を重合するプラスチックレンズの製造装置において、
複数の前記成形用型を間欠回転しながら周回搬送するロータリテーブルと、
前記ロータリテーブルの回転軸を回転駆動させる駆動手段と、
前記ロータリテーブルに載置された成形用型が１回転する間の所定角度量の範囲で前記活性エネルギー線を前記成形用型に照射するように、前記ロータリテーブルを挟んだ上下両側に少なくとも一対以上の長軸形状の紫外線ランプが設けられた活性エネルギー線照射部を有し、
前記活性エネルギー線照射部では、ロータリテーブルの複数回停止する停止位置において、前記成形用型の中心と前記紫外線ランプとを結ぶ軸線とが略交差する位置に、当該成形用型が配置されるように前記紫外線ランプが位置設定され、前記停止位置において前記成形用型が前記活性エネルギー線照射部からの活性エネルギー線を必要な時間照射されるように前記駆動手段を駆動制御する制御手段とを備えたことを特徴とするプラスチックレンズの製造装置。 - 請求項１に記載のプラスチックレンズの製造装置において、
成形用型の前記ロータリテーブルに対する供給及び排出を行う供給排出部と、
前記活性エネルギー線照射部と、
前記活性エネルギー線照射部の温度を制御する第１の温度調節部と、
成形用型を徐冷する徐冷部と、
前記徐冷部の温度を制御する第２の温度調節部と
を備え、
前記ロータリテーブルの回転軸の周囲に、前記供給排出部と、前記活性エネルギー線照射部と、前記徐冷部とが、前記回転軸の回転方向に、この順番に配置されたことを特徴とするプラスチックレンズの製造装置。 - 請求項１又は２に記載のプラスチックレンズの製造装置において、
前記間欠回転するロータリテーブルの停止状態において、
前記供給排出部と、前記活性エネルギー線照射部と、前記徐冷部とにおける各工程雰囲気を互いに隔離する隔離手段を、さらに備えたことを特徴とするプラスチックレンズの製造装置。
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