JPH02175115A - プラスチックレンズの高精度成形方法及びその成形装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、高精度な転写性を有するプラスチックレンズ
を得るためのプラスチックレンズの高精度成形方法及び
その成形装置に関する。

〔従来の技術〕

高精度な転写性を有するプラスチックレンズを得る手段
としては、特公昭５９−５３８５８号公報に開示された
技術が公知である。かかる技術は、度付レンズの中央部
の肉厚が厚くなることに起因して成形時に生ずる厚肉部
の「ひけ」を防止するために、キャビティ内に溶融樹脂
を充填した後金型の移動コアを光学面に押し込む成形方
法である。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記従来技術は、キャビティ内に溶融樹
脂を充填した後、金型の移動コアを介して成形品を一定
量だけ押圧するだけの技術であるので、次のような問題
点があった。

即ち、既知のように一般的に成形中における成形品の冷
却速度は部分的に異なり、又、成形品の肉厚の厚い部分
の方が薄肉部分に比して収縮率が大きくなる。従って、
成形時には薄肉部が速く固化するという事態が生ずる。

そのために、上記従来技術のように金型の移動コアを介
して成形品を一定量だけ押圧するだけの技術では、成形
時に薄肉部分が速く固化してしまい、従って、移動コア
で成形品の全体を押圧しても薄肉部分が固化しているの
で樹脂が移動せず、その結果、厚肉部分が押圧されずに
「ひけ」を生ずるという大きな問題点があった。又、薄
肉部分が固化している状態で無理に押圧すると薄肉部分
に応力が生じ、面形状に歪を生ずるという問題点があっ
た。さらに、上記従来技術は、成形品の光学面に直接圧
力を加える手段であるので、面形状に歪を生じ、面精度
が著しく悪くなるという問題点があった。

本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みなされたもので
あって、極めて高精度な転写性を有し、かつ、残留歪の
ないプラスチックレンズを製出するプラスチックレンズ
の高精度成形方法及びその成形装置を提供することを目
的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記問題点に鑑み、本発明に係る成形方法は、成形品の
非光学面に接する金型面の少なくとも一部分に圧縮気体
源と連通ずる多孔質部材を配設した成形用金型のキャビ
ティ部内に溶融樹脂を充填し、溶融樹脂のキャビティ部
内への充填完了後、保圧から冷却工程中に、成形品の非
光学面を前記圧縮気体源、多孔質部材を介して流入する
気体にて押圧せしめるものである。

又、本発明に係る成形装置は、成形品の非光学面に接す
る金型面の少なくとも一部分に多孔質部材を配設し、前
記多孔質部材を圧縮気体源と連通して構成したものであ
る。

〔作　用〕

上記成形方法においては、成形品の光学面は金型の転写
面に密着させた状態で成形できるので、高精度の転写性
を有し、かつ、残留歪のないプラスチックレンズが成形
される。

又、上記成形装置においては、上記作用を有する射出成
形を実施することができる。

〔実施例］ 以下、図面を参照しつつ本発明の実施例について詳細に
説明する。

（第１実施例） 第１図は、本発明の第１実施例にて使用するプラスチッ
クレンズの高精度成形装置ｌ（射出成形用金型）１の縦
断面図、第２図は、第１図におけるＡ−Ａ線矢視方向の
断面図である。

図に示すように高精度成形装置１は、金型部２と、金型
部２と接続された気体圧縮装置３と、射出成形装置４と
より構成してあり、気体圧縮装置３は射出成形装置４と
電気接続しである。

金型部２は、固定側金型５．可動側金型６等より構成し
てあり、両金型５．６は成形中はパーティング面（型締
め面）８にて一定圧力で型締めされるようになっている
。

固定側金型５には、複数の固定コア９が嵌装固定してあ
り、各固定コア９の成形面側はパーティング面８に臨ま
せである。各固定コア９に対応する可動側金型６には、
可動コア１０が貫入して嵌装してあり、各可動コアＩＯ
はパーティング面８に対して直交する方向（垂直方向）
に摺動自在の構成となっている。固定コア９と可動コア
の互の対向面間には成形品であるレンズのキャビティ部
１１が形成されるようになっており、このキャビティ部
１１内に射出成形装置４より溶融樹脂が流入１充填され
るように設定しである。

可動側金型６には、第２図にて示す如く、各キャビティ
部１１の外周部に接するように多孔質部材１２が内装し
てあり、この多孔質部材１２は、気体通入孔１３．チュ
ーブ１４を介して気体圧縮装置３と連通接続しである。

即ち、多孔質部材１２には気体圧縮装置３から圧送され
る圧縮気体が流入するようになっており、多孔質部材１
２に流入した圧縮気体はキャビティ部１１に均等に流出
するように設定しである。又、多孔質部材１２における
パーティング面８側の面には、多孔質部材１２に流入し
た気体がパーティング面８から流出しないように気体流
出防止用のコーティング処理を施しである。

射出成形装置４と電気的に接続された気体圧縮装置３は
、射出成形装置４からの射出完了信号にて圧縮気体を流
出させるように制御構成されており、さらにタイマーを
介して所定時間経過後に気体流出を停止制御するように
設定しである。

次に、上記構成の高精度成形装置ｌを用いてプラスチッ
クレンズを成形する方法について説明する。

まず、射出成形装置４から溶融樹脂を各キャビティ部１
１内に流入させて射出成形する。第３図ａ、ｂ、ｃは、
射出成形後のキャビティ部１１内の樹脂の固化の状態を
示したものである。第３図ａは、射出完了時の状態を示
すものであり、キャビティ部１１内の樹脂は液相状！！
ｌｌａを呈している。第３図すは、射出完了後値かな時
間が経った後（保圧から冷却工程中）の状態を示すもの
であり、樹脂の表層が僅かに固相状態１１ｂを呈してい
る。この第３図すにて示す状態の時点で気体圧縮装置３
に信号を与え、チューブ１４．気体通入孔１３．多孔質
部材１２を経て成形体であるレンズの外周部１５に圧力
を負荷する。そして、レンズ外周部１５に気体による圧
力を加えて状態で成形体を冷却する。第３図Ｃに、樹脂
がすべて固相になり収縮した状態を示す。

以上のように、本実施例の成形方法においては、成形体
であるレンズ外周部１５に気体により圧力を加えて状態
で冷却させるので、樹脂が収縮するのに伴いレンズ外周
部１５だけに「ひけ」１６（第３図Ｃ参照）を発生させ
ることができる。

その結果、レンズ光学面は両コア９．１０に密着した状
態で冷却固化するので、高精度な転写性を有するプラス
チックレンズｌｌｃ　（第３図Ｃ参照）を成形すること
ができる。又、成形体であるレンズ外周部に気体にて均
等に圧力を加える方法であるので、レンズの冷却に伴う
「ひけ」に応じてレンズ外周部を圧縮でき、残留歪のな
い極めて高精度の光学面を有するプラスチックレンズを
成形することができる。

なお、上記実施例では、両コア９４１０の光学面の形状
は凸形状に形設してあり、従って、成形品の形状も両凹
レンズとなっているが、これに限定されるものではなく
、例えば、第４図ａ、ｂにて示すごときメニス形状のレ
ンズ２０や第５図にて示すごとき凸形状のレンズ２１の
成形にも適用しうるのは勿論である。この場合、第４図
すにて示すレンズ形状においては、レンズ外周部２０ａ
の面積が小さく、この部分に多孔質部材１２を配設して
も気体による圧縮の効果が得にくいので、図に示すよう
に固定コア９のキャビティ部の非光学面部分２２に多孔
質部材１２を配設して有効な気体圧縮効果が得られるよ
うにするのがよい。

又、本実施例では、成形品レンズの外周部には何も形成
していないが、第６図ａ、第６図ｂ（第６図ａにおける
Ｂ−Ｂ線方向矢視図）にて示すように、キャビティ部１
１の外周部に接する多孔質部材１２の内周面に少なくと
も１ケ所以上の凹部３０を形設し、この各凹部３０内周
面に気体流出防止用のコーティング処理を施してプラス
チックレンズ３１を成形してもよい、かかる成形方法及
び成形装置ｌによれば、気体により成形体外周部に圧力
を加えて成形品レンズ外周部に「ひけ」を生じさせても
、この凹部３０に形成されるレンズ外周部の突起部３２
（第６図Ｃ参照）の部分は「ひけＪを住じない。従って
、光学系に対して極めて高精度に位置決めしうるプラス
チックレンズ３１を製出しうる（第６図Ｃ参照）利点が
ある。

その他の効果は第１図示のものと同様である。

（第２実施例） 第７図ａ、ｂに本発明の第２実施例を示す。成形部以外
の構成は第１図と同様であるので、その説明を省略する
。

図に示すように本実施例においては、キャビティ部１１
の外周部４０が凸形状を呈するように多孔質部材１２と
固定側、可動側両金型５．６の内周面を加工形設しであ
る。その他の構成は、第１実施例と同様であるのでその
説明を省略する。

本実施例の成形装置にて成形する方法について説明する
と、まず、キャビティ部１１に図示を省略している射出
成形装置から溶融樹脂を充填する。

次に、樹脂が第３図すにて示した状態になった時点で気
体通人孔１３から気体を圧送する。そして、この気体を
圧送した状態で成形体を冷却し、第７図すにて示すよう
に固化させてレンズ４１を成形するものである。

本実施例によれば、成形時に成形体外周部に圧力を加え
て成形品であるレンズ外周部に「ひけ」４１を生じさせ
ても、第７図すにて示すごとく成形品レンズ４２の外周
部が凹形状に凹むことがない、従って、レンズ４１外周
部の「ひけ」４１がレンズ４２の光学的な有効径範囲内
に入り込むことがなく、レンズ有効径をレンズ外周ぎり
ぎりまでとったレンズにおいても、高精度なレンズを成
形することができる利点がある。その他の効果は、第１
実施例と同様であるので、その説明を省略する。

（第３実施例） 第８図ａ、ｂに本発明の第３実施例を示す。なお、第８
図ａ、ｂは、第２図と同様の平断面を示すものである。

本実施例においては、図に示すように可動側金型６の各
ゲート部にゲートシャフトビン５０を溶融樹脂の流入方
向と直交する方向に摺動可能に配設し、このゲートシャ
ットビン５０をアクチュエータ５１を介して長平方向に
移動制御しうるように構成しである。ゲートシャットビ
ン５０には、ゲート孔５２が貫設してあり、このゲート
孔５２は、溶融樹脂射出時はランナ一部５３とキャビテ
ィ部１１とを連通させ、樹脂流入完了後はランナ一部５
３とキャビティ部１１との連通路を遮断するように移動
制御されるようになっている。又、ゲートシャットビン
５０の先端部におけるキャビティ部１１側の部分には、
各キャビティ部１１外周部に配設された多孔質部材１２
と同じ多孔質部材５４が固設しである。５５で示すのは
、ビン摺動案内用の孔である。

本実施例の成形装置１にて成形する方法について説明す
ると、まず、キャビティ部１１に溶融樹脂を流入させ、
流入完了後にアクチュエータ５１を介してゲートシャン
トビン５０を第８図すにて示すように移動させ、互に連
通していたキャビティ部１１とランナ一部５３との連通
を遮断する。

この際、ゲートシャフトビン５０の先端部の多孔質部材
５４は、第８図すにて示すように丁度キャビティ部１１
の側面部に位置する。

その後、第１実施例と同様の工程を経て、キャビティ部
１１の側面部に気体圧縮装置３から圧縮空気を流入させ
、キャビティ部１ＦｋＪ樹脂の収縮に応じて成形体側面
を押圧する。

本実施例によれば、第１実施例の効果に加えて、成形体
全周を均等に押圧することができ、ゲート部分に歪のな
い極めて高精度の光学面を有するプラスチックレンズを
成形できる利点がある。

（発明の効果〕 以上のように、本発明の請求項１に係る発明によれば、
成形品の非光学面にだけ「ひけ」を発生させるだけで、
光学面は金型における転写性（成形面）に密着させた状
態で成形できるので、極めて高精度な転写性を有し、か
つ、残留歪のないプラスチックレンズを成形することが
できる。

又、請求項２に係る発明によれば、上記効果を有する成
形方法を実施することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は、本発明の第１実施例の縦断面図及び
第１図におけるＡ−Ａ線矢視方向の断面図、 第３図ａ、ｂ、ｃは、射出成形後のキャビティ部内の樹
脂の固化状態を示す断面図、 第４図ａ、ｂ、第５図は、レンズ形状の他の適用例を示
す断面図、 第６図ａ、ｂ、ｃは、第１実施例の他の変形例を示す説
明図、 第７図ａ、ｂは、本発明の第２実施例を示す縦断面図、 第８図ａ、ｂは、本発明の第３実施例を示す平断面図で
ある。 ３・・・気体圧縮装置（圧縮気体ａ） ９．１０・・・金型 １１・・・キャビティ部 １２・・・多孔質部材 特許出願人　　オリンパス光学工業株式会社代理人　弁
理士　　奈　　　良　　　　　　　武４町〒、第 図 第 図 第 図 第 図 （ａ） （ｂ） 第 図゛ 第 図 ５　Ｊυ ν 第７ （ａ） 図 （ｂ）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）成形品の非光学面に接する金型面の少なくとも一
   部分に圧縮気体源と連通する多孔質部材を配設した成形
   用金型のキャビティ部内に溶融樹脂を充填し、 溶融樹脂のキャビティ部内への充填完了後、保圧から冷
   却工程中に、成形品の非光学面を前記圧縮気体源、多孔
   質部材を介して流入する気体にて押圧せしめることを特
   徴とするプラスチックレンズの高精度成形方法。
2. （２）成形品の非光学面に接する金型面の少なくとも一
   部分に多孔質部材を配設し、前記多孔質部材を圧縮気体
   源と連通して構成したことを特徴とするプラスチックレ
   ンズの高精度成形装置。