JP3742806B2 - サングラス用偏光レンズの成形方法および成形装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、偏光性薄層の両面にポリカーボネートなどの支持層が積層された積層板に曲げ加工を施して、サングラスやゴーグルに用いられる偏光レンズを成形するためのサングラス用偏光レンズの成形方法および成形装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、その種の偏光レンズを製作するには、偏光性薄層の両面にポリカーボネートの支持層が積層された積層体の板状物を抜き型によりプレス加工して、所定の形状（例えば、横長矩形状や円形状）の積層板を形成した後、前記積層板に曲げ加工を施すことにより、図９に示すように、例えばレンズ曲面２が球面の偏光レンズ１００を製作している。この偏光レンズ１００は、眼鏡枠の形状に合わせて、図中、点線で示すようにカットされ、眼鏡枠に嵌まるレンズ玉が形成される。なお、図中、ｘは偏光軸の方向を、ｙは偏光軸と直交する方向を、それぞれ示す。図示例の偏光レンズ１００は、ｘ，ｙの各方向に沿う曲面２ａ，２ｂが同じ曲がり角度の球面になっている。
【０００３】
図１０（１）〜（３）は、図９の偏光レンズ１００を型成形するための成形装置とその成形手順とを示している。
同図中、１０１は前記レンズ曲面２に応じた凹面形状の型穴１０１ａを有する下型であり、１０２は前記型穴１０１ａの凹面形状に合わせた凸面形状の押圧面１０２ａを有する上型である。下型１０１は支持台１０４，１０５上に支持されており、支持台１０４の内部に組み込まれたヒーター１０３によって加熱される。下型１０１と支持台１０４，１０５とには、下型１０１の型穴１０１ａ内に連通して成型品に吸引力を作用させるための吸気孔１０６，１０７，１０８がそれぞれ形成してある。各吸気孔１０６〜１０８は互いに連通しており、吸気孔１０８に図示しない吸引機構が接続されている。なお図中、１０９は上下の支持台１０４，１０５を一体固定するための固定部材である。
【０００４】
まず、ヒーター１０３を動作させて下型１０１を所定の温度に加熱し、この下型１０１の型穴１０１ａ上に積層板３を水平にセットする（図１０（１）参照）。積層板３は、曲げ加工が容易に行えるように、熱風を所定時間だけ当てて予備加熱する。
つぎに、図示しない吸引機構を作動させ、型穴１０１ａ内に吸引力を作用させつつ上型１０２を下降させる。積層板３は上型１０２の押圧面１０２ａと下型１０１の型穴１０１ａとの間で押し曲げられる（図１０（２）参照）。
つぎに、型穴１０１ａ内に吸引力を作用させた状態のまま上型１０２を上昇させ、成型品に熱風を所定の時間だけ当てて保形する（図１０（３）参照）。その後、下型１０１の型穴１０１ａより成型品を取り出して冷却すると、所定の曲がり度合のレンズ曲面２をもつ偏光レンズ１００が得られる。
【０００５】
近年、この種の偏光レンズ１００として、図９において一点鎖線で示すように、偏光軸の方向ｘを示す目印として、また、二次加工として実施される射出成形のための保持部分や位置決め部分として、突状のタブ８または切欠９を備えたものが製作されている。加えて、従来のものは、レンズ曲面２が比較的緩やかであったが、最近は、レンズ曲面２が急峻なものが要求されるようになっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、そのような偏光レンズ１００を図１０に示した成形装置によって製作すると、積層板３の中心が上型１０２の凸面形状の押圧面１０２ａにより押圧されるため、積層板３はタブ８や切欠９の部分にしわが発生し、その部分が折れて下型１０１の型穴１０１ａに密着せず、その密着しない部分に隙間が発生する。前記隙間の発生により積層板３と下型１０１の型穴１０１ａとの間に空気が入り、そのために積層板３に十分な吸引力が作用せず、適正な曲げ加工が行えないという問題がある。特に、積層板の厚みが薄くなれば（例えば０．８ｍｍ以下）、この問題の発生が顕著となる。
【０００７】
この発明は、上記問題に着目してなされたもので、たとえ積層板の厚みが薄くても、タブや切欠の部分にしわが発生するのを防止して、積層板に十分な吸引力を作用させることができるサングラス用偏光レンズの成形方法および成形装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明によるサングラス用偏光レンズの成形方法は、偏光性薄層の両面に支持層が積層された積層板であって突状のタブまたは切欠を備えたものに曲げ加工を施して所定の曲がり度合のレンズ曲面をもつ偏光レンズを成形するものであって、前記レンズ曲面に応じた凹面の型穴を有する下型の前記型穴上に積層板をセットし、型穴内に吸引力を作用させつつ上型の押圧面の外周縁が前記タブまたは切欠の内側に位置するように積層板を前記上型の押圧面により型穴へ押圧することにより積層板を熱変形させて型穴内に吸着させた後、前記吸引力を作用させた状態を維持して積層板を保形することにより前記偏光レンズを得ることを特徴としている。
【０００９】
この発明の上記した構成において、積層板を熱変形させるのに積層板を加熱する必要があるが、積層板を加熱する方法として、積層板に対して熱風を作用させる方法、下型などをヒーターで加熱する方法、熱風とヒーターとを併用する方法などがある。
【００１０】
また、この発明によるサングラス用偏光レンズの成形装置は、偏光性薄層の両面に支持層が積層された積層板に曲げ加工を施して所定の曲がり度合のレンズ曲面をもつ偏光レンズを成形するものであって、前記レンズ曲面に応じた凹面の型穴を有する下型と、前記下型の型穴上にセットされた積層板を押圧する上型と、前記下型の型穴内に吸引力を作用させる吸引機構とを含んでいる。前記上型は、下型の型穴の外周部分に沿うリング形状の押圧面を備えて成るものである。
【００１１】
この発明の好ましい一実施態様においては、前記上型は、前記押圧面によって取り囲まれる中央部と前記押圧面を取り囲む外周部とが曲げ加工時に積層板に接触しないように凹ませてある。
【００１２】
【作用】
下型の型穴内に吸引力を作用させつつ積層板の外周部分を型穴へ押圧することにより積層板を熱変形させて型穴内に吸着させる。積層板の中心を押さずに外周部分を押圧するので、タブや切欠の部分においてしわが発生することがなく、しわの発生に起因する隙間の発生もない。従って、隙間から積層板と下型の型穴との間に空気が入ることがないので、積層板に十分な吸引力が作用し、適正な曲げ加工が行われる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１は、この発明の一実施例であるサングラス用偏光レンズ１の外観を示す。
図示例の偏光レンズ１は、裏面が凹面、表面が凸面となるレンズ曲面２を有している。このレンズ曲面２は球面であり、偏光軸の方向ｘに沿う曲面２ａの曲がり度合いと偏光軸と直交する方向ｙに沿う曲面２ｂの曲がり度合いとは一致している。偏光レンズ１の両端縁には、偏光軸の方向ｘを示す目印として、また、二次加工として実施される射出成形のための保持部分や位置決め部分として、半円形状のタブ８がそれぞれ突設されている。
【００１４】
この偏光レンズ１は、図２に示すような、偏光軸の方向ｘに長い横長形状の積層板３を曲げ加工して形成される。この実施例の積層板３は、積層板の板状物を抜き型を用いてプレス加工することにより、四隅に円弧状部４を有する横長矩形状に形成されている。なお、積層板３の形状は、必ずしも矩形である必要はなく、後述するように円形や長円形などであってもよい。
【００１５】
この積層板３は、図３に示すように、偏光性薄層５の両面にポリカーボネート、トリアセテートなどの支持層６，６が積層されたものである。各支持層３の表面はポリエチレンなどの柔軟な保護フィルム７で被覆されている。前記偏光性薄層５は、２色性色素をポリビニルアルコールなどの高分子フィルム上に配向させて成る。この実施例では、積層板３の各層は、例えば、偏光性薄層５が０．０８ｍｍ、各支持層６がそれぞれ０．３ｍｍ、保護フィルム７が０．０６ｍｍの厚みであって、全体の厚みは０．８ｍｍ程度であるが、前記二次加工の射出成形によって厚みが増し、眼鏡への装着が可能となる。
【００１６】
図１に示される偏光レンズ１は、図２に示されるような、両端縁の中央に半円形状のタブ８がそれぞれ突設された横長矩形状の積層板３を曲げ加工して製作される。
なお、積層板３は、図２に示した横長矩形状のものに限らず、例えば、図４（１）（２）に示すような円形状のものや、図４（３）（４）に示すような長円形状のものを用いることができる。
また、タブ８や切欠９の個数は１個であってもよく（図４（１）参照）、２個であってもよい（図４（２）〜（６）参照）。
さらに、２個のタブ８や２個の切欠９は直角の位置（図４（２）参照）、線対称の位置（図４（４）（５）参照）、点対称の位置（図４（３）（６）参照）のいずれかに設けてもよい。
さらにまた、タブ８や切欠９の形状は半円形状でも（図４（１）〜（４）参照）、三角形状でもよい（図４（５）（６）参照）。
【００１７】
図５（１）〜（３）は、図１に示される偏光レンズ１を型成形するための成形装置とその成形手順とを示している。
同図中、１１は前記レンズ曲面２に応じた凹面形状の型穴１１ａを有する下型である。１２は積層板３の外周部分を下型１１の型穴１１ａへ押圧するための上型であり、下型１１の型穴１１ａの外周部分に沿うリング形状の押圧面１２ａを備えている。この上型１２は、シリコン樹脂、ゴム、エラストマー、フッ素樹脂などの柔らかい素材により形成され、耐熱性と柔軟性と弾性とを有している。
【００１８】
下型１１は支持台１４上に支持されており、支持台１４の内部に組み込まれたヒーター１３によって加熱される。下型１１と支持台１４には、下型１１の型穴１１ａ内に連通して成型品に吸引力を作用させるための吸気孔１６，１７がそれぞれ形成してある。各吸気孔１６，１７は互いに連通しており、吸気孔１７に図示しない吸引機構が接続されている。
【００１９】
前記上型１２の形状は、製作すべき偏光レンズの形状に対応させており、この実施例では、下方より見た外形が、図６に示すように、両端縁が湾曲する矩形状である。前記押圧面１２ａは、下方より見た形状が上型１２の外形に沿っており、両端縁が湾曲した矩形状のリングになっている。押圧面１２ａは、外周縁がタブ８や切欠９の内側に位置するように、その大きさが設定されている。なお、上型１２および押圧面１２ａは、この実施例の形態のものに限られるものではなく、図７および図８に示すような円形や長円形のような形態のものであってもよい。
前記押圧面１２ａによって取り囲まれる上型１２の下面の中央部と前記押圧面１２を取り囲む外周部とは、図６〜図８に示すように、曲げ加工時に積層板３に接触しないように凹ませてある。これらの凹部１２ｂ，１２ｃは、曲げ加工時に積層板３に接触しないものであれば、その深さや形状は問わない。
【００２０】
図５（１）〜（３）に示す成形装置によって偏光レンズ１を型成形するには、まず、ヒーター１３により下型１１を所定の温度に加熱し、下型１１の型穴１１ａ上に積層板３を水平にセットする（図５（１））。積層板３は、曲げ加工が容易に行えるように、熱風を所定の時間だけ当てて予備加熱する。
なお、積層板３の予備加熱や加熱は熱風のみで行ってもよく、その場合は支持台１４にヒーター１３を組み込むなどの必要がない。積層板３を熱風のみで加熱する方法では、積層板３を含む雰囲気の中の温度を例えば１５０℃〜１７０℃に設定するようにする。
【００２１】
つぎに、図示しない吸引機構を作動させ、下型１１の型穴１１ａ内に吸引力を作用させつつ上型１２を下降させる。上型１２はリング形状の押圧面１２ａが積層板３に接触して積層板３の外周部分を押圧するが、上型１２の中央部および外周部の各凹部１２ｂ，１２ｃは積層板３に接触しない。積層板３は、下型１１の型穴１１ａ内に作用する吸引力によって熱変形し、下型１１の型穴１１ａ内に吸着される（図５（２））。
【００２２】
この曲げ加工時に、上型１２は、積層板３の中心部分を押さずに、タブの内側の外周部分をリング形状の押圧面１２ａにより押圧するので、タブ８の部分にしわが発生することがなく、しわの発生に起因する隙間の発生もない。従って、隙間から積層板３と下型１１の型穴１１ａとの間に空気が入ることがなく、積層板３に十分な吸引力が作用するので、適正な曲げ加工が行われる。
【００２３】
ついで、型穴１１ａ内に吸引力を作用させた状態のまま上型１２を上昇させ、成型品に熱風を所定時間だけ当てて保形する（図５（３））。この成型品を型穴１１ａより取り出して冷却することにより所定の曲がり度合を有するレンズ曲面８をもつ成型品が得られる。
なお、この成型品は中間加工品であり、これに二次加工としての射出成形が実施されて完成品となる。
【００２４】
【発明の効果】
この発明によれば、たとえ積層板の厚みが薄くても、積層板に形成されたタブや切欠の部分にしわが発生するのを防止でき、しわの発生に起因する隙間から下型の型穴内に空気が入ることがない。従って、積層板に十分な吸引力を作用させることができ、積層板を適正に曲げ加工できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例である偏光レンズの斜視図である。
【図２】偏光レンズの製作に用いられる積層板の外観を示す斜視図である。
【図３】図２の積層板の積層構造を拡大して示す断面図である。
【図４】積層板の他の実施例を示す平面図である。
【図５】この発明の一実施例である成形装置の構成と成形手順を示す断面図である。
【図６】上型および押圧面を下方より見たときの形状を示す平面図である。
【図７】他の実施例にかかる上型および押圧面を下方より見たときの形状を示す平面図である。
【図８】他の実施例にかかる上型および押圧面を下方より見たときの形状を示す平面図である。
【図９】従来の偏光レンズの外観を示す斜視図である。
【図１０】従来例を示す断面図である。
【符号の説明】
１ 偏光レンズ
２ レンズ曲面
３ 積層板
５ 偏光性薄層
６ 支持層
１１ 下型
１１ａ 型穴
１２ 上型
１２ｂ 押圧面
１２ａ，１２ｃ 凹部
１３ ヒーター
１６，１７ 吸気孔

Claims (3)

1. 偏光性薄層の両面に支持層が積層された積層板であって突状のタブまたは切欠を備えたものに曲げ加工を施して所定の曲がり度合のレンズ曲面をもつ偏光レンズを成形するサングラス用偏光レンズの成形方法であって、前記レンズ曲面に応じた凹面の型穴を有する下型の前記型穴上に積層板をセットし、型穴内に吸引力を作用させつつ上型の押圧面の外周縁が前記タブまたは切欠の内側に位置するように積層板を前記上型の押圧面により型穴へ押圧することにより積層板を熱変形させて型穴内に吸着させた後、前記吸引力を作用させた状態を維持して積層板を保形することにより前記偏光レンズを得ることを特徴とするサングラス用偏光レンズの成形方法。
2. 偏光性薄層の両面に支持層が積層された積層板に曲げ加工を施して所定の曲がり度合のレンズ曲面をもつ偏光レンズを成形するサングラス用偏光レンズの成形装置であって、前記レンズ曲面に応じた凹面の型穴を有する下型と、前記下型の型穴上にセットされた積層板を押圧する上型と、前記下型の型穴内に吸引力を作用させる吸引機構とを含んでおり、前記上型は、下型の型穴の外周部分に沿うリング形状の押圧面を備えて成るサングラス用偏光レンズの成形装置。
3. 前記上型は、前記押圧面によって取り囲まれる中央部と前記押圧面を取り囲む外周部とが曲げ加工時に積層板に接触しないように凹ませてある請求項２に記載されたサングラス用偏光レンズの成形装置。

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