JP4480722B2 - 光学レンズ、特にオフサルミックレンズを重合性材料から成形する方法及び装置 - Google Patents
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Description
本発明は特に、この種の光学レンズを重合性材料から得るための平押し成形法及び装置に関し、これら方法及び装置では、成形シェルが用いられる。
シェルを位置決めするため、この支持体は、各支持体について一連の肩を有し、各肩は、環状ベースから突き出た直立部に形成される。
かくして、環状シールは、シェルと共に密封状態の成形キャビティを形成し、シールの弾性により、シールは、重合の際の材料の収縮に順応するよう変形できる。
−第1のシェルを第1のシェル支持体内に不動化する工程、
−第2のシェルを第2のシェル支持体内に不動化する工程、
−第1のシェル支持体を、第1のシェルの有効成形面が上方へ向き、カップの底部を形成する向きに維持する工程、
−前記カップ内に所定量の前記重合性材料を入れる工程、
−前記第1のシェル支持体と前記第2のシェル支持体を、前記第1のシェル及び前記第2のシェルが、前記所定の成形位置にある所定の相対位置に動かす工程を有し、前記所定の成形位置では、前記第2のシェルの有効成形面が、第1のシェルの前記有効成形面に向いた状態で前記重合性材料に接触し、前記第2のシェルは、前記カップ内にその縁部から或る距離を置いたところで少なくとも部分的に配置される方法を提案する。
特に、これにより、レンズのエッジのところ、その結果中央のところの最小厚さに関する要件が緩和される。
−第1のシェル支持体を有し、該第1のシェル支持体は、前記第1のシェルを前記第1のシェル支持体に対して所定の位置に不動化し、前記第1のシェルの有効成形面が上方へ向く作業位置を取るようになっており、前記第1のシェルと前記第1のシェル支持体は、前記有効成形面が前記作業位置においてカップの底部を形成するよう協働するようになっており、
−第2のシェル支持体を有し、該第2のシェル支持体は、前記第2のシェルを前記第2のシェル支持体に対して所定の位置に不動化し、前記第2のシェルの有効成形面が下方へ向く作業位置を取るようになっており、前記第1のシェル、前記第2のシェル、前記第1のシェル支持体及び前記第2のシェル支持体は、前記第1のシェル支持体及び前記第2のシェル支持体がそれぞれ作業位置にあるとき、前記第2のシェルの前記有効成形面が、前記カップ内にその縁部から或る距離を置いたところで少なくとも部分的に配置された状態で前記第1のシェルの前記有効成形面に向くよう協働するようになっており、
−前記第1のシェル支持体及び前記第2のシェル支持体を前記第1のシェル及び前記第2のシェルが前記所定の成形位置にあるそれぞれの作業位置に動かすようになった構造体を有する装置にある。
この材料予備部は、もし材料が重合しなかった場合には材料の永続的な上積み又は付加分となる。
変形例として、前記第1のシェルは、前記シェルがそれぞれの前記シェル支持体に対するそれぞれの所定の位置にあるとき、前記成形面の前記輪郭から前記第2のシェル支持体の方向に対して実質的に垂直に突き出る実質的に円筒形の縁部を有し、該縁部は、前記カップの前記縁部を画定する。
別の好ましい特徴によれば、前記第2のシェル支持体は、前記第2のシェルをクランプし、前記第2のシェルを受け入れる所定の位置を定める手段を有し、前記クランプ手段は、前記クランプ手段を前記第2のシェルに関連させると、前記クランプ手段によって把持された前記第2のシェルを前記カップ内に配置できるよう前記カップの幅よりも小さな横方向全体寸法を有する。
各々がシェル支持体に連結されたプレートを用いることにより、一方のプレートの他方のプレートに対する運動を各シェル支持体のそのそれぞれのプレートに対する運動と組み合わせることができる。かくして、互いに対するシェルの位置決めの際に大きな自由度が得られる。
さらに、前記第2のシェル支持体は、前記第2のプレートに対して回転自在に動くことができる。また、前記装置は、前記第2のプレートに対する前記シェルの角度位置を指示するようになった角度指標を有するのがよい。
これら傾斜手段により、重合性材料をカップ内に有利に入れることができる。
好ましい特徴によれば、前記第1のシェル支持体は、前記第1のシェルを受け入れるようになっていて、前記第1のシェル支持体に対する前記第1のシェルの前記所定の位置を定める剛性環状受座を有する。
環状受座及びロックシリンダは、第1のシェル支持体に対する第1のシェルの最適な位置決めを保証する。
図1〜図6は、互いに関節連結された第1のプレート1と第2のプレート2を有する本発明の成形装置を示している。
受座8は、第1のシェル12を位置決めする2つの表面10,11(図1参照)を備えた円形機械加工部分を有し、環状シール9は、上述の位置決め表面のうちの一方10、即ち、第1のプレート1が図1に示す位置にあるときに水平である表面と面一をなすことは注目されよう(本明細書の以下の部分において、「水平」及び「垂直」という用語は、図1〜図6に示す向きに関している)。
この並進運動は、ねじ13とナット14から成るシステムによって駆動実施される。このねじ13は、第1のシェル支持体6を上昇させることができるよう第1のシェル支持体6の表面に当接した頭15を有し、頭15は、突出部16により回転が阻止される。
注目されることとして、突出部16は、単に回転を阻止するだけで、頭15及び従って第1のプレート1から遠ざかる垂直方向運動におけるシェル支持体6の運動を妨げるわけではない。
このナット14は、ナット14をノブ18により手動回転できるようにする互いに一致した軸線を備える歯車システム17によって駆動回転される。
第1のプレート1に対する第1のシェル支持体6の非常に正確な垂直方向位置は、このようにして得られる。
したがって、第1のシェル支持体6は、これが第1のプレート1に当接する位置(図2)及び第1のシェル支持体がノブ18又はシリンダ19により制御される第1のプレート1から或る距離を置いたところに位置する複数の位置(図5)を取ることができる。
これとは逆に、第1のプレート1が第1の位置(即ち、図2の位置に対してひっくり返された状態)にあるとき、それ自体の重量は、第1のシェル支持体6を第1のプレート1から遠ざける傾向がある。これを阻止するため、更に第1のシェル支持体6と第1のプレート1がヒンジ5の軸線回りの第1のプレート1の回動中であっても互いに圧接されたままであるようにするために、成形装置は、この場合、第1のシェル支持体6から突き出たロッド(スライダ)21を含む停止手段を有し、このロッド21は、その端部に溝22を有すると共にその溝22によってロッド21を不動化するようになった円錐形端部品を備えたシリンダ23(図1)を有している。
停止手段のこのロック位置は、第1のシェル支持体6が第1のプレート1に圧接される安定位置に相当している。
これらシリンダは、以下に詳細に説明する補償シリンダ機能を実施するよう断面の大きい方のチャンバ内で同じく加圧可能である。
第2のシェル支持体27は、第2のシェル29をクランプして位置決めする3つで1組の同心クランプジョー28を有し、位置決めは、第1のシェル支持体6に関しては、ジョー28を機械加工してこれらの各々に2つの直行表面30,31(図1参照)を構成することにより行われる。
この場合、これらジョー28の同心クランプは、カムリング32によって当該技術分野において知られている仕方で得られ、このカムリング32は、これが中央開口部回りに回転すると、各々ジョー28の各々にそれぞれ取り付けられた3本のピンPを半径方向に変位させるようになっている。
第2のシェル支持体27は、ジョー28の中心が一致する垂直軸線回りに本体4に対してこの第2のシェル支持体が回転できるよう転がり軸受36に取り付けられている。
第2のシェル支持体27は、本体4に取り付けられていて、第2のシェル支持体27に取り付けられた円錐歯車38と噛み合うノブ37によって第2のプレート2に対して回転可能である。
したがって、第2のシェル29のその中心(ジョー28の同心の中心)を通る垂直軸線回りの角度位置は、ノブ37(これに代えてこの仕事を自動化するサーボモータを用いてもよい)を用いて正確に調節可能である。
固定状態に保持されたヒンジ5回りのプレート1,2の回動は、例えば、それぞれヒンジ5の軸線回りに回転する歯車によってモータ駆動される。
さらに、自動的に作動可能な成形装置の種々の部材を制御する制御手段が設けられている。
制御手段は又、以下に説明するように重合性材料の収容又は重合装置の補足的保持を制御するようになっている。
この装置の初期形態は、2つのプレート1,2がヒンジ5の右側で重なり合った図1の形態である。
かくして、第1のシェル12は、自重で位置決め表面10に載り、位置決め表面11によって側方又は横方向に位置決めされる。
第1のシェル12を位置決めすると、第1のプレート1を回動させて第1のプレートをヒンジ5の右側に配置する(図2参照)。
この位置では、環状シール9は、第1のシェル12に押し付けられてシール9と第1のシェル12との間の接合部が密封され、この場合成形のために使用されなければならない第1のシェル12の凹状フェースが受座8及びシール9と協働して底部が上方に向いたカップ(図2)を形成するようにする。
図3は、この材料の注入後における第1のプレート1を示している。
図3及び図4に示す装置のそれぞれの右側部分及び左側部分は、同一位置に対応しているので、図4に示す動作は、今説明した材料の注入と同時に実施できる。この動作を「マスクされた(無視できるほどの)」時間で実施することにより、生産性が向上する。第2のシェル29を適宜第1のシェル12と同一の保持手段によって上から配置し、この場合その凸状フェースであるその成形フェースが上方へ向いた状態で(図4)ジョー28により位置決めすると共にクランプする。
すると、第2のシェル29は、第1のシェル12によって形成されたカップに向いた状態でこれから或る距離を置いて位置する。
停止手段21,22,23(又はシリンダ24)が抑止されている場合、第1のシェル支持体6をノブ18又はサーボ制御シリンダ19の作用により持ち上げて第1のプレートから離して第1のシェル12が重合性材料を図5に示すように第2のシェル29と接触するようにする。
第1のシェル12と第2のシェル29が成形装置に対して所定の位置にあるとき、第1のシェル支持体6の上昇を2つのシェル12,29相互間の距離が所要の金型寸法に正確に一致するよう制御するのがよい。
材料の重合段階がその後生じる。このために、投射手段、例えば紫外線投射手段を2つのシェル12,29及び材料により形成された組立体の上下に位置決めする。
シェル12,29は有利には透明であり、プレート1,2及びシェル支持体6,27の中央開口部は、効果的な重合を保証するよう紫外線のための大きなアパーチュアとなる。
第1のシェル支持体6は、自重でねじ13の頭15(又は、シリンダ19のロッド)に載っているだけなので、この引き付け力を利用して第1のシェル支持体6を持ち上げることができ、その結果第1のシェル12と第2のシェル29は、収縮中材料に圧接されたままの状態になり、それによりシェルと材料の分離が阻止される。
サーボ制御シリンダ19及びシリンダ24を含む変形例では、ジョー28を弛めた後、シェル支持体6を第1のプレート1上に移動させてこれにロックする作業及びこの第1のプレート1をその初期位置に向かって回動させる作業は、並行して実施できる。
すると、上述したように成形されて重合されたオフサルミックレンズは、連続した他の加工工程を受けることができ、かかる加工工程では、オフサルミックレンズを金型から取り出して支持体、例えば眼鏡フレームに取り付ける準備が整っている。
ノズル39はまず最初に、材料のビードを第1のシェル12の縁部上に注入し、カップを充填すると、第1のプレート1は、図3の状況が得られるまでその水平位置に戻る。
さらに、第1のプレート1は、充填が進むにつれて図3の水平位置に戻るのではなく、次の工程のために同じように良好に傾斜したままであるのがよい。次に、第2のプレート2を第1のプレート1上に重ね合わせてそれ自体傾斜させ、それにより第2のシェル29が第1のシェル12と第2のシェル29を互いに近づける工程の実施中、中央ではなく縁部から材料と接触することができるようにする。
本発明の範囲から逸脱しない成形装置の種々の実施形態を想到できる。これと同様に、光学レンズの他の形式、例えば両眼レンズ等を計画することができる。
Claims (18)
- 光学レンズを重合性材料から成形する方法であって、前記方法は、第1の成形シェル(12)及び第2の成形シェル(29)を用い、前記第1及び第2の成形シェル(12,29)を、これらシェルが間隔を置いて互いに向かい合った状態で平らに置かれる所定の成形位置に保持し、前記方法は、次の工程、
−第1のシェル(12)を第1のシェル支持体(6)内に不動化する工程、
−第2のシェル(29)を第2のシェル支持体(27)内に不動化する工程、
−第1のシェル支持体(6)を、第1のシェル(12)の有効成形面が上方へ向き、カップの底部を形成する向きに維持する工程、
−前記カップ内に所定量の前記重合性材料を入れる工程、
−所定量の前記重合性材料を前記カップ内に入れる前記工程の実施後、前記第1のシェル支持体(6)と前記第2のシェル支持体(27)を、前記第1のシェル(12)及び前記第2のシェル(29)が、前記所定の成形位置にある所定の相対位置に動かす工程を有し、前記所定の成形位置では、前記第2のシェル(29)の有効成形面が、第1のシェル(12)の前記有効成形面に向いた状態で前記重合性材料に接触し、前記第2のシェル(29)の少なくとも一部分が、前記カップの縁部から間隔を置いたところで前記カップ内に配置される、方法。 - 前記不動化は、前記第1のシェル(12)を不動化する工程及び前記第2のシェル(29)を不動化する工程の実施中、剛性的状態で行われ、前記方法は、前記第1のシェル支持体(6)と前記第2のシェル支持体(27)を前記所定の相対位置に動かす工程の実施後、第1のシェル支持体(6)と前記第2のシェル支持体(27)を相互閉鎖運動を除き、互いに対して不動化する工程を更に有する、請求項1記載の方法。
- 請求項1又は2記載の方法の実施に適した光学レンズ、特にオフサルミックレンズを重合性材料から得る装置であって、前記装置は、第1の成形シェル(12)と、第2の成形シェル(29)と、前記第1の成形シェル(12)及び前記第2の成形シェル(29)をこれらシェルが間隔を置いて互いに向いた状態で平らに置かれる所定の成形位置に維持する手段とを有し、前記維持手段は、
−第1のシェル支持体(6)を有し、該第1のシェル支持体は、前記第1のシェル(12)を前記第1のシェル支持体(6)に対して所定の位置に不動化し、前記第1のシェル(12)の有効成形面が上方へ向く作業位置を取るようになっており、前記第1のシェル(12)と前記第1のシェル支持体(6)は、前記有効成形面が前記作業位置においてカップの底部を形成するよう協働するようになっており、
−第2のシェル支持体(27)を有し、該第2のシェル支持体は、前記第2のシェル(29)を前記第2のシェル支持体(27)に対して所定の位置に不動化し、前記第2のシェル(29)の有効成形面が下方へ向く作業位置を取るようになっており、前記第1のシェル(12)、前記第2のシェル(29)、前記第1のシェル支持体(6)及び前記第2のシェル支持体(27)は、前記第1のシェル支持体(6)及び前記第2のシェル支持体(27)がそれぞれ作業位置にあるとき、前記第2のシェル(29)の前記有効成形面の少なくとも一部分が、前記カップの縁部から間隔を置いたところで前記カップ内に配置された状態で前記第1のシェル(12)の前記有効成形面に向くよう協働するようになっており、
−前記第1のシェル支持体(6)及び前記第2のシェル支持体(27)を前記第1のシェル(12)及び前記第2のシェル(29)が前記所定の成形位置にあるそれぞれの作業位置に動かすようになった構造体(1,2)を有する、装置。 - 前記第1のシェル支持体(6)は、前記第1のシェル(12)を剛性的状態で不動化するようになっており、前記第2のシェル支持体(27)は、前記第2のシェル(29)を剛性的状態で不動化するようになっており、前記構造体(1,2)は、更に前記第1のシェル支持体(6)と前記第2のシェル支持体(27)を、相互閉鎖運動を除き互いに対して不動化するようになっている、請求項3記載の装置。
- 前記第2のシェル(29)の前記有効成形面の横方向全体寸法は、前記所定の成形位置において、前記第2のシェル(29)と前記カップの前記縁部との間の開放空間内に材料の補給予備部を形成するよう前記カップの幅よりも小さい、請求項3又は4記載の装置。
- 前記装置は、前記第1のシェル(12)と協働するようになった環状シール(9)を有し、前記第1のシェル(12)が前記第1のシェル支持体(6)に対してその所定の位置にあるとき、前記シール(9)の一端が、前記有効成形面の輪郭に押し付けられて前記シール(9)と前記第1のシェル(12)との間に流体密状態をもたらすようになっており、前記シール(9)は、前記カップの縁部を画定する、請求項3〜5のうちいずれか一に記載の装置。
- 前記第1のシェル(12)は、前記シェル(12,29)がそれぞれの前記シェル支持体(6,27)に対するそれぞれの所定の位置にあるとき、前記成形面の前記輪郭から前記第2のシェル支持体(27)の方向に対して実質的に垂直に突き出る実質的に円筒形の縁部を有し、該縁部は、前記カップの前記縁部を画定する、請求項3〜5のうちいずれか一に記載の装置。
- 前記シェル支持体(6,27)のうちの少なくとも一方は、摺動案内手段により前記構造体(1,2)に連結されている、請求項3〜7のうちいずれか一に記載の装置。
- 前記第2のシェル支持体(27)は、前記第2のシェル(29)をクランプし、前記第2のシェル(29)を受け入れる所定の位置を定める手段(28)を有し、前記クランプ手段(28)は、前記クランプ手段を前記第2のシェル(29)に関連させると、前記クランプ手段(28)によって把持された前記第2のシェル(29)を前記カップ内に配置できるよう前記カップの幅よりも小さな横方向全体寸法を有する、請求項3〜8のうちいずれか一に記載の装置。
- 前記構造体は、前記シェル支持体(6)に連結された第1のプレート(1)及び前記第2のシェル支持体(27)に連結された第2のプレート(2)を有し、前記プレート(1,2)は、互いに重ね合わされてこの重ね合わせ位置において前記第1のシェル支持体(6)が前記第2のシェル支持体(27)に向くようになっている、請求項3〜9のうちいずれか一に記載の装置。
- 前記第1のシェル支持体(6)は、前記第1のプレート(1)に対して摺動自在に動くことができる、請求項10記載の装置。
- 前記装置は、前記第1のシェル支持体(6)を前記第1のプレート(1)に対して駆動し、前記第1のシェル支持体(6)を前記第1のプレート(1)に対する所定の位置に維持する手段(13,14,17)を更に有する、請求項11記載の装置。
- 前記装置は、前記第1のシェル支持体(6)と前記第1のシェル(12)によって形成される組み合わせに、前記組み合わせの重量よりも僅かに小さくこれと向きが逆の力を加えるようになっている補償シリンダ(24)を更に有する、請求項11又は12記載の装置。
- 前記第2のシェル支持体(27)は、前記第2のプレート(2)に対して回転自在に動くことができる、請求項10〜13のうちいずれか一に記載の装置。
- 前記装置は、前記第2のプレート(2)に対する前記シェル(29)の角度位置を指示するようになった角度指標を有する、請求項14記載の装置。
- 前記構造体は、前記作業位置に加えて、前記第1のシェル(12)がその平らな位置に対して斜めに差し向けられた傾斜位置を前記第1のシェル支持体(6)が取ることができるようにする傾斜手段を有する、請求項10〜15のうちいずれか一に記載の装置。
- 前記第1のシェル支持体(6)は、前記第1のシェル(12)を受け入れるようになっていて、前記第1のシェル支持体(6)に対する前記第1のシェル(12)の前記所定の位置を定める剛性環状受座(8)を有する、請求項3〜16のうちいずれか一に記載の装置。
- 前記装置は、前記第1のシェル(12)を前記環状受座(8)に押し付けるようになったロックシリンダ(20)を有する、請求項17記載の装置。
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