JP4130660B2 - プラスチックレンズの切断装置 - Google Patents

Description

この発明は、切断装置に関し、特に射出成型したプラスチックレンズを切断して製品にするためのプラスチックレンズの切断装置、及びその方法に関する。

目下、レンズのほとんどはガラスか、プラスチックによってなる。ガラスレンズは、生産の過程において研磨工程を必要とし、このためコストが高くなる。
プラスチックレンズはコストが低いため、プラスチックレンズを例えばディジタルカメラなどの消費製電子装置のレンズ、もしくは眼鏡のレンズに応用した製品が市場でよく見られる。

従来の技術によるプラスチックレンズの製造方法は、通常図１に開示するステップを含む。即ち、透過性の原料を溶解して射出成型の金型内に射出し、成型する。

図２に、４丁取の金型で成型したプラスチックレンズの半製品１を開示する。即ち、４つのレンズ１０は一回の成型で同時に形成する。また、４つのレンズ１０の間はスプルーヘッド１３とランナーヘッド１２に連結する。レンズ１０は形成した後、ランナー１２とスｐルー１３と共に切断領域に送り、切断し、１２と１３とを切り離す。切断が完了すると、レンズにメッキを行い表面に膜を形成して光学特性を高める。

膜の形成が完了した後、レンズを包装して出荷する。

従来のレンズ切断は、ほとんどが人手によって行っている。このため、生産上多くの弊害が発生する。先ず、工賃の問題が挙げられる。人件費の高騰する現代において、工賃が高くなることは製造コストに直接反映する。

次に、汚染の問題が挙げられる。人手による作業はレンズが容易に汚染する。汚染の要因には、例えば空気中の塵以外に、作業員が直接レンズに触れることによって汚染することもあり、また、作業員の唾液の飛沫が付着して汚染する場合もある。係る汚染はメッキ膜の品質に影響を与えることがあり、またレンズ製造の後工程に影響を与える。例えば、メッキする前に洗浄する必要ができれば製造コストが増加する。

次に、切断の精度の問題が挙げられる。即ち、手作業によれば切断の精度は作業員の注意力、もしくは作業の熟練の程度などが影響を与える要因となる。

また、科学技術の発展にともない、例えばデジタルカメラ付の携帯電話機のレンズなど、レンズのサイズがますます縮小してる。よって、手作業による切断がますます難しくなり、生産の効率を高めることが難しくなっている。

この発明は、プラスチックレンズの製造コストを低減させ、製品の品質と生産率を高め、且つ好ましい切断精度が得られるプラスチックレンズの切断装置と、その方法を提供することを課題とする。

そこで本発明者は、従来の技術に鑑み鋭意研究を重ねた結果、第１の方向上を往復して互いに接近し、互いに離れる運動を行う第1カッターと、第２カッターとを含み、かつ該第1カッターによってレンズの一方側から位置決めを行い、該第２カッターが該第1カッターの動作に合わせてレンズの切断を行う切断手段を具えるプラスチックレンズの切断装置によって課題を解決できる点に着眼し、係る知見に基づき本発明を完成させた。
以下、この発明について具体的に説明する。

請求項１に記載するプラスチックレンズの切断装置は、シリンダーに固定された下型板と、ピストンに固定された上型板とを互いに接近又は離間するシリンダー機構を有し、これら上型板と下型板に、第1カッターと第２カッターとをそれぞれ保持し、かつ該第1カッターによってレンズの一方側から位置決めを行い、該第２カッターが、該第1カッターの動作に合わせてレンズの他方側から接近して該レンズの切断を行う切断手段を備え、前記上型板と下型板との間でかつ該下型板上には、第1カッターと第２カッターとがレンズを切断する際に、上型板に接触しかつ該上型板の移動を阻止する位置決め柱が設けられ、この位置決め柱上に弾性部材が設けられている。

請求項２に記載するプラスチックレンズの切断装置は、請求項１における切断装置が、
前記カッターによる切断に際してレンズを位置決めかつ支持する支持手段をさらに含む。

請求項３に記載するプラスチックレンズの切断装置は、請求項２における支持手段に支持されたレンズが、前記カッターの移動方向に対して垂直方向に配置されている。

請求項４に記載するプラスチックレンズの切断装置は、請求項１における切断装置が、さらに、前記第１カッターを保持する上型板と、前記第２カッターを保持する下型板とを位置決めし、かつこれら型板の移動をガイドするガイド柱が設けられている。

請求項５に記載するプラスチックレンズの切断装置は、請求項３における切断装置が、前記支持手段にレンズを支持するためのレンズ支持座が形成された固定板が設けられ、この固定板上のレンズ支持座にレンズをカッターと直交する方向に固定するための凹溝が形成されている。

請求項６に記載するプラスチックレンズの切断装置は、請求項５におけるレンズ支持座が自在に交換できるように設けられる。

請求項７に記載するプラスチックレンズの切断装置は、請求項１における上型板と下型板とが、第１カッターと第２カッターとが互いに接近する方向に移動する場合、第１カッターが、第２カッターより先に移動し、かつ該第１カッターがレンズの端縁部の切断点に接触して移動を中止する。

請求項８に記載するプラスチックレンズの切断装置は、請求項７における前記第１カッターがレンズの端縁部の切断点に接触して移動を阻止したとき、、該第１カッターを保持する上型板が位置決め柱に当接し、第１カッターがレンズの端縁部の切断点に接触した後の移動を阻止する。

請求項９に記載するプラスチックレンズの切断装置は、請求項１における弾性部材がバネである。

請求項１０に記載するラスチックレンズの切断装置は、請求項１における第１カッターと第２カッター内に、カッターの温度を調整する電熱線を設ける。

本発明のプラスチックレンズの切断装置、及びその切断方法は、射出成型したプラスチックレンズを切断する場合に好ましい切断精度が得られるとともに、プラスチックレンズの切断作業を自動化することによって製造コストを低減させ、製品の品質と生産率を高めるという利点がある。

この発明は、特に射出成型したプラスチックレンズを切断して製品にするためのプラスチックレンズの切断装置、及びその方法を提供するものであって、シリンダーに固定された下型板と、ピストンに固定された上型板とを互いに接近又は離間するシリンダー機構を有し、これら上型板と下型板に、第1カッターと第２カッターとをそれぞれ保持し、かつ該第1カッターによってレンズの一方側から位置決めを行い、該第２カッターが該第1カッターの動作に合わせてレンズの切断を行う切断手段を具える構成する切断装置によって、好ましい切断の精度を得るとともに、切断作業を自動化して生産性を高めるという目的を達する。
かかるプラスチックレンズの切断装置と切断方法について、その構造と特徴を詳述するために具体的な例を挙げ、図面を参照にして以下に説明する。

この発明によるプラスチックレンズの切断装置は、図３、４に開示するように切断手段２と、支持手段３とによってなる。

切断手段２の作動の原理は、プレスカッターの金型に類似し、型板座２０と、上型板２１と、下型板２２と、第１カッター２３と、第２カッター２４と、ガイド柱（及びスリーブ）２５と、位置決め柱２６などによってなる。

ガイド柱（及びスリーブ）２５は上型板２１と下型板２２とを正確に位置決めし、かつ上型板２１と下型板２２とを円滑に上下運度させるものである。また、第１カッター２３と、第２カッター２４とは、それぞれ上型板２１と、下型板２２とに設けられる。

切断装置の動力はシリンダー４によって提供され、上型板２１とシリンダー４のピストンとを連結し、下型板２２とシリンダー４のシリンダー本体とを連結する。

支持手段３は、固定板３０と、固定板３０上に設けられるレンズ支持座３１と、２本のガイド柱３２を含む。レンズ支持座３１の表面にはレンズを固定する凹溝３３を形成する。また、レンズ支持座３１は、異なるサイズのレンズに合わせて異なる仕様のものに交換することができる。

図５から図７に開示するように、レンズ１０をスプルーヘッド１２とランナーヘッド１３とともに射出成型し、半製品１を移動させて挟持し、凹溝３３に固定してレンズ１０の水平方向の位置決めを行う。

次いでシリンダー４が収縮し、第１カッター２３がレンズ１０の端縁部の切断点に接触するまで上型板２１を下降させる。この状態においてレンズ１０は水平方向の縦方向に対して垂直の方向に、初期の位置決めが行われる。また、位置決め柱２６は上型板２１の動作を阻止し、第１カッター２３がレンズ１０の端縁部の切断点に接触した後継続して運動しないようにする。

下型板２２は、上型板２１に続いて上方に移動し、第２カッター２４がレンズ１０を切断する動作を完了させて上カッター２３と接触する。

切断が完了すると、シリンダー４が上型板２１と下型板２２とを離し、第１カッター２３と第２カッター２４とを開放した状態として、挟持手段（図示しない）によってレンズ１０を取出す。

以上の過程を繰り返すことによって、往復の切断動作を自動化することができる。

この発明においては、第１カッター２３、第２カッター２４内に電熱線を設けてカッターの温度と剪断力を調整し、好ましい切断の条件を得るように構成してもよい。

図８に開示するように、この発明によるレンズの切断は、切断点における精度Ａを０．１mm以内に制御することができる。

また、図５から図７に開示するように、上型板２１の下型板２２前の動作を確保するために、位置決め柱２６の下方に、例えばバネなどの弾性部材２７を設けてもよい。即ち、シリンダー４が収縮して上型板２１を下方に移動させる場合、上型板２１が位置決め柱２６の阻止を受けるまで下型板２２の運動が弾性部材２７の抵抗を受け、下型板２２が弾性部材２７の付勢力を克服して上方に移動する。

図９に開示するように、この発明のレンズ１０の切断方法は、次に掲げるステップを含む。支持手段がレンズを位置決めし、上型板と上カッターとを下降させて該レンズの端縁部の切断点に接触させ、した型板と下カッターとを上昇させて該レンズを切断する。また、切断を行う前にプラスチックレンズを成型するステップと、切断するワークを投入するステップとを含む。切断した後は、メッキと、包装のステップを行う。また、必要に応じてメッキするまえにレンズを配列して位置決めすることによって、生産を自動化し、生産性と経済効果を高めることができる。

また、この発明による切断装置とその方法は、可撓性を具える射出成型製品を切断する切断装置に応用することができる。即ち、該可撓性を具える射出成型製品が切断して廃棄すべき余剰の材料部を少なくとも１以上有し、これを切断するために応用することができる。この場合、その装置の構造と方法、もしくは原理などは、上述する実施例を参照にすることができる。

以上はこの発明の好ましい実施例であって、この発明の実施の範囲を限定するものではない。よって、当業者のなし得る修正、もしくは変更であって、この発明の精神の下においてなされ、この発明に対して均等の効果を有するものは、いずれも本発明の特許請求の範囲に属するものとする。

従来の技術によるプラスチックレンズの製造方法を示したフローチャートである。 射出成型によって成型したプラスチックレンズの半製品の一例を示した説明図である。 この発明によるレンズの切断層と切断するレンズ半製品とを示した平面説明図である。 この発明によるレンズ切断装置の局部断面図である。 この発明によるレンズ切断装置の切断の動作を示した説明図である。 この発明によるレンズ切断装置の切断の動作を示した他の説明図である。 この発明によるレンズ切断装置の切断の動作を示したその他説明図である。 この発明によるレンズの切断方法による、切断点における精度Ａを示す図である。 この発明のレンズの切断方法の手順を示す図である。

符号の説明

１ 半製品
２ 切断手段
３ 支持手段
４ シリンダー
１０ レンズ
１２ スプルーヘッド
１３ ランナーヘッド
２０ 型板座
２１ 上型板
２２ 下型板
２３ 第１カッター
２４ 第２カッター
２５ ガイド柱（及びスリーブ）
２６ 位置決め柱
２７ 弾性部材
３１ レンズ支持座
３２ ガイド柱
３３ 凹溝

Claims (10)

1. シリンダーに固定された下型板と、ピストンに固定された上型板とを互いに接近又は離間するシリンダー機構を有し、これら上型板と下型板に、第1カッターと第２カッターとをそれぞれ保持し、かつ該第1カッターによってレンズの一方側から位置決めを行い、該第２カッターが、該第1カッターの動作に合わせてレンズの他方側から接近して該レンズの切断を行う切断手段を備え、
   前記上型板と下型板との間でかつ該下型板上には、第1カッターと第２カッターとがレンズを切断する際に、上型板に接触しかつ該上型板の移動を阻止する位置決め柱が設けられ、この位置決め柱上に弾性部材が設けられていることを特徴とするプラスチックレンズの切断装置。
2. 前記切断装置には、前記カッターによる切断に際してレンズを位置決めかつ支持する支持手段をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載のプラスチックレンズの切断装置。
3. 前記支持手段に支持されたレンズが、前記カッターの移動方向に対して垂直方向に配置されていることを特徴とする、請求項２に記載のプラスチックレンズの切断装置。
4. 前記切断装置には、さらに、前記第１カッターを保持する上型板と、前記第２カッターを保持する下型板とを位置決めし、かつこれら型板の移動をガイドするガイド柱が設けられていることを特徴とする、請求項１に記載のプラスチックレンズの切断装置。
5. 前記支持手段には、レンズを支持するためのレンズ支持座が形成された固定板が設けられ、この固定板上のレンズ支持座には、レンズをカッターと直交する方向に固定するための凹溝が形成されていることを特徴とする、請求項３に記載のプラスチックレンズの切断装置。
6. 前記レンズ支持座が自在に交換できるように設けられることを特徴とする請求項５に記載のプラスチックレンズの切断装置。
7. 前記上型板と下型板とが、第１カッターと第２カッターとが互いに接近する方向に移動する場合、第１カッターが、第２カッターより先に移動し、かつ該第１カッターがレンズの端縁部の切断点に接触して移動の運動を中止することを特徴とする請求項１に記載のプラスチックレンズの切断装置。
8. 前記第１カッターがレンズの端縁部の切断点に接触して移動を阻止したとき、該第１カッターを保持する上型板が位置決め柱に当接し、上型板の第１カッターがレンズの端縁部の切断点に接触した後の移動を阻止することを特徴とする請求項７に記載のプラスチックレンズの切断装置。
9. 前記弾性部材がバネであることを特徴とする請求項１に記載のラスチックレンズの切断装置。
10. 前記第１カッターと第２カッター内に、カッターの温度を調整する電熱線を設けることを特徴とする請求項１に記載のラスチックレンズの切断装置。

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