JPH03193322A - プラスチックレンズの成形用金型 - 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、プラスチックレンズを射出成形によって製造
するために用いるプラスチックレンズ成形用金型に関す
る。

〔従来の技術〕

一般に、固定型と可動型との間のキャビティ内にプラス
チック材料を注入し、成形することにより、プラスチッ
クレンズを得ることが行われている。このような射出成
形方法においては、成形したプラスチックレンズ表面に
ひけを生じたり、残留応力が発生して歪を生じたりする
問題がある。

そこで、従来、上記問題を解決すべく、例えば特開昭６
３−１１２１３２号公報に開示されるように、レンズ入
子に断熱材を設けることで、プラスチックレンズ成形時
の冷却過程において、レンズ中央部と周辺部との温度差
をもたせてレンズの冷却条件を一定にすることが行われ
ている。また、特開昭６４−５１９１３号公報に開示さ
れるように、金型の入子側壁に加熱手段を設けるととも
に、キャビティ側表面温度がレンズ厚肉部で低く、レン
ズ薄肉部で高くなるように温度制御手段により制御する
ことが行われている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、特開昭６３−１１２１３２号公報では、レンズ
入子に断熱材を設けているので、成形時の冷却過程後半
において断熱材のもつ熱が放出されることになり、冷却
時間が長くなってしまう問題があった。また、特開昭６
４−５１９１３号公報の従来技術では、入子側壁に加熱
手段を設けているので、金型全体の構造が複雑になると
いう問題があった。

本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので
、特にプラスチックレンズに対し、射出成形後の溶融樹
脂の固化に伴う変形を改善し、良好なレンズ面およびレ
ンズ形状が得られるとともに、冷却時間が短くて済み、
金型全体の構造が簡単になるプラスチックレンズ成形用
金型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〕

上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、中
心肉厚と外周肉厚とが異なるプラスチックレンズを成形
するプラスチックレンズ成形用金型において、レンズ厚
肉部を成形する側の金型の熱伝導率がレンズ薄肉部を成
形する側の金型の熱伝導率よりも高くなるように、金型
材料を設定した。

また、請求項２に係る発明は、中心肉厚と外周肉厚とが
異なるプラスチックレンズを成形するプラスチックレン
ズ成形用金型において、レンズ厚肉部からレンズ薄肉部
までを成形する金型の熱伝導率が同心状に順次低下する
ように、金型材料を設定するとともに、金型のキャビテ
ィ面に函成形板を設けた。

さらに、請求項３に係る発明は、中心肉厚と外周肉厚と
が異なるプラスチックレンズを成形するプラスチックレ
ンズ成形用金型において、金型のキャビティ面近傍から
中心軸上に熱伝導軸を設け、レンズ厚肉部を成形する側
の金型の熱伝導率がレンズ薄肉部を成形する側の金型よ
りも高くなるように、金型および熱伝導軸の材料を設定
した。

すなわち、例えば、プラスチックレンズの成形されるキ
ャビティが、レンズ面を成形する２つの金型入子とレン
ズ外周部を形成する２つのスリーブとから構成される場
合、金型入子側とスリーブ側とで、それぞれレンズ厚肉
部に近い方の側に熱伝導率の高い材料を用い、レンズ薄
肉部に近い方の側に熱伝導率の低い材料を用いるもので
ある。

〔作　用〕

上記構成の本発明のプラスチックレンズ成形用金型によ
れば、成形時のプラスチックレンズ内部におけるレンズ
厚肉部とレンズ薄肉部との温度差を小さくすることがで
き、射出成形後の溶融樹脂の固化に伴う変形は防止され
る。

〔実施例〕

（第１実施例） 第１図は、両凸形状のプラスチックレンズを成形する本
実施例の成形用金型を示すもので、金型本体１は、パー
ティングライン２を境界として固定側（第１図で左側）
と可動側（第１図で右側）とに分離されている。そして
、各金型本体１には、金型を所定の温度となるように制
御する温調管３が設けられている。また、各金型本体１
には、それぞれ円筒状の低熱伝導性スリーブ４が同心状
に嵌合されている。これら低熱伝導性スリーブ４の材料
としては、鋼、熱、ニッケル、アルミナ、窒化ケイ素等
が用いられる。さらに、各低熱伝導性スリーブ４内には
、円柱状の高熱伝導性金型入子５が嵌合されている。こ
れら高熱伝導性金型入子５の材料としては、銅、銅合金
、アルミニウム、酸化ベリリウム等が用いられる。

上記低熱伝導性スリーブ４と高熱伝導性金型入子５とに
よって、両凸形状のプラスチックレンズを成形するため
のキャビティ６が形成される。

なお、高熱伝導性金型入子５にやわらかい材料を用いた
場合には、そのキャビティ面にめっきや蒸着等の処理を
施してもよい。

このような構成の成形用金型によれば、温調管３によっ
て金型本体１、低熱伝導性スリーブ４および高熱伝導性
金型入子５が一定温度に保たれている。そして、キャビ
ティ６に溶融した高温の樹脂を充填すると、樹脂の熱が
低熱伝導性スリーブ４と高熱伝導性金型入子５とから奪
われる。この時、熱の奪われ方は、熱伝導率の高い方が
早く進む、つまり、高熱伝導性金型入子５に接する部分
の樹脂は早目に冷却され、低熱伝導性スリーブ４に接す
る部分の樹脂は比較的ゆっくり冷却される。

したがって、射出成形後の樹脂内部において、レンズ厚
肉部とレンズ薄肉部との温度差は小さくなる。

すなわち、射出成形後、溶融樹脂が徐々に冷える段階で
、樹脂内部の温度差が小さいため、成形品はほぼ均一に
収縮しながら固化する。したがって、プラスチックレン
ズ面が歪むことはなく、良好なレンズ面が得られる。さ
らに、熱伝導率の良い材料を用いているので冷却時間を
短くすることができる。また、入子とスリーブに材料と
しての制約が加わるだけなので、金型全体の構造は比較
的に簡単になる。

なお、両凹形状のプラスチックレンズを成形する場合に
は、成形用金型を第２図に示すように構成すればよい。

第２図に示す成形用金型は、第１図に示した低熱伝導性
スリーブ４および高熱伝導性金型入子５に代えて、高熱
伝導性スリーブ７および低熱伝導性金型入子８を用いた
ものである。

このような構成の成形用金型によれば、両凹形状のプラ
スチックレンズを成形する場合にも、上記第１実施例と
同様の作用、効果を得ることができる。

（第２実施例） 第３図は、両凹形状のプラスチックレンズを成形する本
実施例の成形用金型を示すもので、第１図と同一部分に
ついては同一符号をもって示し、その説明は省略する。

本実施例では、高熱伝導性金型入子５が、第１の高熱伝
導性金型入子５ａと第２の高熱伝導性金型入子５ｂとか
ら構成されている。第１の高熱伝導性金型入子５ａは、
低熱伝導性スリーブ４に同心円状に嵌合された円筒状の
金型入子で、この第１の高熱伝導性金型入子５ａには、
円柱状の高熱伝導性金型入子５ｂが同心円状に嵌合され
ている。

第２の高熱伝導性金型入子５ｂは、第１の高熱伝導性金
型入子５ａよりも熱伝導率の高い材料で形成されている
０例えば、第１の高熱伝導性金型入子５ａを黄銅で形成
した場合には、第２の高熱伝導性金型入子５ｂを銅で形
成するようにする。

また、これら第１および第２の高熱伝導性金型入子５ａ
、５ｂのキャビティ面には、熱伝導率の良い函成形板９
が固着されおり、レンズ面を滑らかに成形できるように
なっている。

このような構成の成形用金型によれば、前記第１実施例
と同様の作用、効果を奏するが、特に熱伝導率の変化が
段階的により細かく設定されているので、射出成形後の
樹脂内部の温度差がさらに小さくなり、より一層均−な
冷却が行われるので、レンズ面の極めて良好なプラスチ
ックレンズを得ることができる。

なお、本実施例においては、高熱伝導性金型入子５を二
つの金型入子から構成したが、本発明はかかる実施例に
限定されるものではなく、さらに、多数の金型入子によ
り高熱伝導性金型入子５を構成して、より細かく熱伝導
率の変化をつけてもよい。

また、両凹形状のプラスチックレンズを成形する場合に
は、成形用金型を第４図に示すように構成すればよい、
第４図において、第２図および第３図と共通部分につい
ては、同一符号をもって示す。

第４図に示す成形用金型は、低熱伝導性金型入子８が、
第１の低熱伝導性金型入子８ａと第２の低熱伝導性金型
入子８ｂとから構成されている。

第１の低熱伝導性金型入子８ａは、高熱伝導性スリーブ
７に同心円状に嵌合された円筒状の金型入子で、この第
１の低熱伝導性金型入子８ａには、円柱状の低熱伝導性
金型入子８ｂが同心円状に嵌合されている。第２の低熱
伝導性金型入子８ｂは、第１の低熱伝導性金型入子８ａ
よりも熱伝導率の低い材料で形成されている。

また、これら第１および第２の低熱伝導性金型入子８ａ
、８ｂのキャビティ面には、熱伝導率の良い面成形板９
が固着されており、レンズ面を滑らかに成形できるよう
になっている。

このような構成の成形用金型によれば、両凹形状のプラ
スチックレンズを成形する場合にも、上記第２実施例と
同様の作用、効果を得ることができる。

（第３実施例） 第５図は、両凸形状のプラスチックレンズを成形する本
実施例の成形用金型を示すもので、第１図と同一部分に
ついては同一符号をもって示し、その説明は省略する。

本実施例では、高熱伝導性金型入子５が、キャビティ面
はレンズ形状に対応した成形部５ｃを有し、その成形部
５ｃのキャビティ面と反対側の面に小径の熱伝導軸５ｄ
を成形部５ｃと一体的に設け、この熱伝導軸５ｄに低熱
伝導性スリーブ４に嵌合する円筒状の金型保持具５ｅを
嵌合して構成されている。そして、成形部５ｃおよび熱
伝導軸５ｄは、金型保持具５ｅよりも熱伝導率の高い材
料で形成されている。

このような構成の成形用金型によれば、前記第１実施例
と同様の作用、効果を奏するが、特に金型保持具５ｅの
熱伝導率が熱伝導軸５ｄに比べて低いので、熱伝導率の
奪われ方が異なる。すなわち、成形部５ｃ、熱伝導軸５
ｄを設けた中心部での熱の奪われ方は第１実施例と大差
はないが、径方向外側に行くにしたがって熱の奪われ方
かにふくなる。したがって、射出成形後の樹脂内部の温
度差が第１実施例に比べてさらに小さくなり、キャビテ
ィ６内の樹脂はより均一な状態で冷却されて固化する。

このため、レンズ面の極めて良好なプラスチックレンズ
を得ることができる。また、第２実施例と比較して、キ
ャビティ面となる面成形板９を特別に設ける必要がない
ため、低コスト化を図ることができる。

また、両凹形状のプラスチックレンズを成形する場合に
は、成形用金型を第６図に示すように構成すればよい、
第６図において、第２図と共通部分については、同一符
号をもって示す。

第６図に示す成形用金型は、低熱伝導性金型入子８が、
キャビティ面はレンズ形状に対応した成形部８Ｃを有し
、その成形部８Ｃのキャビティ面と反対側の面に小径の
熱伝導軸８ｄを成形部８ｃと一体的に設け、この熱伝導
軸８ｄに高熱伝導性スリーブ７に嵌合する円筒状の金型
保持具８ｅを嵌合して構成されている。そして、成形部
８ｃおよび熱伝導軸８ｄは、金型保持具８ｅよりも熱伝
導率の低い材料で形成されている。

このような構成の成形用金型によれば、両凹形状のプラ
スチックレンズを成形する場合にも、上記第３実施例と
同様の作用、効果を得ることができる。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明のプラスチックレンズ成形用金型
によれば、レンズ厚肉部を成形する側の金型の熱伝導率
をレンズ薄肉部を成形する側の金型の熱伝導率よりも高
くなるように、金型材料を設定したので、樹脂の固化に
伴う収縮が均一化し、レンズ面の歪みが少なくて良好な
面を有するプラスチックレンズを成形でき、しかも冷却
時間が短く、金型全体の構造が比較的簡単になる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第３図および第５図はそれぞれ本発明のプラス
チックレンズ成形用金型の第１、第２および第３実施例
を示す縦断面図、第２図、第４図および第６図はそれぞ
れ第１から第３実施例までを変形して両凹形状のプラス
チックレンズを成形する場合の成形用金型を示す縦断面
図である。 １・・・金型本体 ４・・・低熱伝導性スリーブ ５・・・高熱伝導性金型入子 ５ａ・・・第１の高熱伝導性金型入子 ５ｂ・・・第２の高熱伝導性金型入子 ５ｄ、８ｄ・・・熱伝導軸 ６・・・キャビティ ７・・・高熱伝導性スリーブ ８・・・低熱伝導性金型入子 ８ａ・・・第１の低熱伝導性金型入子 ８ｂ・・・第２の低熱伝導性金型入子 ９・・・面成形板

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）中心肉厚と外周肉厚とが異なるプラスチックレン
   ズを成形するプラスチックレンズ成形用金型において、
   レンズ厚肉部を成形する側の金型の熱伝導率がレンズ薄
   肉部を成形する側の金型の熱伝導率よりも高くなるよう
   に、金型材料を設定したことを特徴とするプラスチック
   レンズ成形用金型。
2. （２）中心肉厚と外周肉厚とが異なるプラスチックレン
   ズを成形するプラスチックレンズ成形用金型において、
   レンズ厚肉部からレンズ薄肉部までを成形する金型の熱
   伝導率が同心状に順次低下するように、金型材料を設定
   するとともに、金型のキャビティ面に面成形板を設けた
   ことを特徴とするプラスチックレンズ成形用金型。
3. （３）中心肉厚と外周肉厚とが異なるプラスチックレン
   ズを成形するプラスチックレンズ成形用金型において、
   金型のキャビティ面近傍から中心軸上に熱伝導軸を設け
   、レンズ厚肉部を成形する側の金型の熱伝導率がレンズ
   薄肉部を成形する側の金型よりも高くなるように、金型
   および熱伝導軸の材料を設定したことを特徴とするプラ
   スチックレンズ成形用金型。