JPH0339224A - プラスチックレンズ成形方法およびその装置 - 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、ビデオカメラ用ズームレンズ（凹レンズ）な
どのプラスチックレンズの成形方法、およびその実施に
使用される装置に係り、特に、プラスチックレンズの性
能向上を指向したプラスチックレンズ成形方法およびそ
の装置に関するものである。

〔従来の技術〕

プラスチックレンズは、成形金型のキャビティ形状の転
写によって、複雑な光学面を有するものが得られるとい
う利点がある。それ故１球面収差のない非球面レンズも
容易に成形することができ、その成形技術は、多方面た
とえばビデオカメラ用ズームレンズなどへ適用されつつ
ある。

しかしながら、レンズ中心部と周辺部との肉厚の差があ
るもの、たとえば凹レンズの成形においては、溶融樹脂
をキャビティ内へ充填するとき、その充填状態がきわめ
て複雑になる。このため。

キャビティ内へ充填完了するまでの間に、溶ｍ樹脂の温
度がその流動可能温度以下に低下する部分もあって、周
辺部分にある溶融樹脂が中心部の溶融樹脂へ合流すると
き、その合流部分（成形品の。

成形金型のランナ・ゲートと対向する部分）にウェルド
ラインが発生する。また、前記溶融樹脂の温度分布が一
様でないので、成形品に内部歪も発生し、前記ウェルド
ラインと相俟って、プラスチックレンズの光学性能を低
下させるものであった。

ところで、ウェルドラインの発生を防止するための一手
段として、予め、成形金型内へ、レンズ形状と近似した
ブランクをインサートしておき、このブランクと前記成
形金型との間に形成される均一な空間へ、溶融樹脂を充
填するようにしたものが知られている。

なお、この種の手段として関連するものには、たとえば
、特開昭５７−１７３１３６珍公報が挙げられる。

〔発明が解決しようとする課題〕

来技術は、次の点について配慮されていなかった。

■、ブランクを別工程で成形するため、プラスチックレ
ンズの成形工程が増える。

■、ブランクと成形金型との間に、均一な空間を形成す
るためには、成形金型の構造が複雑になる。

■、ウェルドラインを防止することができたとしても、
ブランクと樹脂との接合部分に内部歪が発生し、光学性
能を向上させることは困難である。

本発明は、上記した従来技術の問題点を解決して、ウェ
ルドラインや内部歪のない、光学性能の優れたプラスチ
ックレンズ、特に凹レンズを容易に成形することができ
るプラスチックレンズ成形方法、およびその実施に直接
使用される。構造簡単な成形金型を有するプラスチック
レンズ成形装置の提仇を、その目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、溶融樹脂の充填直前に、レンズ面を賦形す
るキャビティ形成面を加熱し、該キャビ塩させることに
より、達成される。

すなわち、本発明のプラスチックレンズ成形方法のｍ戊
は、 型締めしたとき、プラスチックレンズを賦形するための
キャビティを形成することができるキャビティ形成部材
を具備した成形金型を使用して、型締め状態で前記キャ
ビティ内へ溶融樹脂を射出充填し、この溶融樹脂と前記
成形金型との熱交換によって該溶融樹脂を冷却固化する
ことにより。

前記キャビティの形状を転写した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方法において、 キャビティ内への溶融樹脂の射出充填に先立って、キャ
ビティ形成部材のキャビティ形成面を。

前記樹脂の流動可能温度まで加熱するようにしたもので
ある。

また２本発明のプラスチックレンズ成形装置の構成は。

型締めしたとき、プラスチックレンズを賦形すビティ形
成部材を具備した成形金型を有するものであり、型締め
状態で前記キャビティ内へ溶融樹脂を射出充填し、この
溶融樹脂と前記成形金型との熱交換によって該溶融樹脂
を冷却固化することにより、前記キャビティの形状を転
写したプラスチックレンズを成形することができるプラ
スチックレンズ成形装置において、 成形金型に、キャビティと連通ずる加熱エアー供給孔を
穿設し、該成形金型に、前記加熱エアー供給孔へ高温エ
アーを供給することができる金型キャビティ表面加熱装
置を装着せしめ、あるいは、成形金型に、型開き状態に
ある該成形金型の、キャビティ形成部材のキャビティ形
成面へ、高温エアーを噴射し、もしくは赤外線を照射す
ることができる金型キャビティ表面加熱装置を装着せし
めたものである。

〔作用〕

型締め状態にある成形金型のキャビティ内へ高温エアー
を供給し、あるいは、型開き状態にある成形金型の、キ
ャビティ形成部材のキャビティ形成面へ、高温エアーを
噴射し、もしくは赤外線を照射して、キャビティ形成面
を加熱する。キャビティ形成面は、高温エアーとの熱交
換により急速に加熱され、該キャビティ形成面の温度が
樹脂の流動可能温度まで上昇する。

表面を加熱されたキャビティ内へ射出充填された溶融樹
脂は、流動状態を維持したままでキャビティ末端まで充
填される。流動状態にあるため。

溶融樹脂には内部歪が発生することはない、また、ラン
ナー・ゲート対向部で樹脂が接合する箇所においては、
接合する樹脂が流動状態にあるため完全に一体化され、
ウェルドラインの発生も防止することができる。

〔実施例〕

以下１本発明を実施例によって説明する。

第１＠は、本発明のプラスチックレンズ成形装置の第１
の実施例を示す略示構成図である。

この成形装置の概要を、第１図を用いて説明すると、こ
れは、型締めしたとき、プラスチックレとができるキャ
ビティ形成部材に係る固定入駒２゜固定型３．可動入駒
４．可動型５を具備した成形金型Ｍを有するものであり
、型締状態でキャビティ１内へ溶融樹脂を射出充填し、
この１ｓ融樹脂と前記キャビティ形成部材との熱交換に
よって該溶融樹脂を冷却固化することにより、キャビテ
ィ１の形状を転写したプラスチックレンズを成形するこ
とができるものであって、前記成形金型Ｍに、キャビテ
ィ１と連通ずる加熱エアー併給孔９を穿設し、該成形金
型Ｍに、加熱エアー供給孔９を開閉することができる供
給孔開閉ユニット２５と。

加熱エアー供給孔９へ高温エアーを供給することができ
る加熱エアー供給ユニット２６と、供給孔開閉ユニット
２５．加熱エアー供給ユニット２６を制御することがで
きるコントローラ１７とを有する金型キャビティ表面加
熱装置Ｉ（を装着せしめたプラスチックレンズ成形装置
である。

以下、詳細に説明する。

１は、プラスチックレンズを賦形するためのキ係る固定
入駒２．固定型３．可動入駒４．可動型５によって形成
されている。該キャビティ１は。

ランナー・ゲート８．スプル−７を経由して、ノズル孔
６から射出成形機（図示せず〉へ連通している。したが
って、溶融樹脂はこれらの流動経路を通してキャビティ
１へ供給されるようになっている。前記固定入駒２．可
動入駒４には該入駒の温度を調整するための温調溝１０
が設けである。

該温調溝１０は、熱媒体供給路１１を介して金型温調機
１２へ連結されている。該金型温調機１２は、熱媒体供
給路１１．温調溝１０を介して熱媒体を循環させること
により、前記入駒を常時一定温度に維持することができ
るようになっている。

前記キャビティｌへ連通して、ランナー・ゲート８と対
向する位置に、加熱エアー供給孔９が設けられている。

該加熱エアー供給孔９は、摺動ユニッ１−１４へ連結さ
れている摺動ブロック１３により、開閉自在な構造とな
っている。該摺動ユニット１４は、方向制御弁１５を経
由して油圧発生源方向制御弁１５．油圧発生源１６によ
り供給孔開閉ユニット２５を構成している。そして、コ
ントローラエフにより、この供給孔開閉ユニット２５の
動作を制御することができるようになっている。

また、加熱エアー仇給孔９は、加熱ユニット１８゜切換
弁１９を経由してエアー供Ｍ源２０へ連結されており、
前記加熱ユニット１８．切換弁１９゜エアー供給源２０
により加熱エアー供給ユニット２６を構成している。そ
して、加熱ユニット１８゜切換弁１９は、コントローラ
１７へＩｎ！され、このコントローラ１７により、加熱
エアー供給ユニット２６の動作も制御することができる
ようになっている。

このように構成したプラスチックレンズｌ成形装置を使
用して、本発明のプラスチックレンズ成形方法の第１の
実施例を説明する。

この実施例は、アクリル樹脂をレンズ材料として、凹メ
ニスカスレンズを成形するものである。

前記レンズの形状寸法は、そのレンズ面が曲率半ｍｍ、
外径５０　ｍ　ｍのものである。

成形装置をＯＮにすると、可動型５が前進し、固定型３
と可動型５との分割面が一致して型締め動作が完了した
時点で、摺動ユニット１４が動作し摺動ブロック１３が
後退し、加熱エアー供給孔９が開いて該供給孔９とキャ
ビティ１とかて連通する。次に切換バルブ１９、加熱ユ
ニット１８が動作し、２５０℃に加熱された高温エアー
がキャビティｌ内へ供給される。そして、キャビティｌ
を満し、ランナー・ゲート８．スプルー７を通ってノズ
ル孔６から金型外へ排出される。２０秒間の高温エアー
供給により、高温エアーと接触した前記キャビティ形成
面は２２０℃まで昇温する。

次に切換バルブ１９．加熱ユニット１８の動作が停止し
、高温エアーの供給を停止する。さらに。

摺動ユニット１４が動作して摺動ブロック上３で加熱エ
アー供給孔９を閉塞し、プラスチックレンズを賦形する
ためのキャビティｌを形成する。

次に、２３０℃に加熱溶融されたアクリル樹脂充填され
る。キャビティ１へ充填された樹脂は。

キャビティ形成面の温度が樹脂の溶融温度以上であるた
め、溶融状態を維持したままでキャビティ１の末端部へ
到達する。ランナー・グー１−８と対向する位置におい
ては、溶融樹脂が合流し接合するが、キャビティ形成面
に接触している樹脂、流動の中心にある樹脂とも溶融状
態にあるので、これらの樹脂は前記合流部で完全に一体
化されて。

ウェルドラインの発生を防止することができる。

また、充填される溶融樹脂に温度分布が発生せず。

均一な溶融状態を実現できるため、内部歪の発生を防止
することもできる。

一方、キャビティ形成部材に係る入駒の内部へは、温調
ｉ１４１０に６０℃の熱媒体が連続して供給されている
。このため、キャビティ１内の溶融樹脂は前記入駒との
熱交換により冷却され、所望のプラスチックレンズが得
られる。

以上説明した実施例によれば、溶融樹脂の射出ようにし
たので、キャビティへ充填された樹脂は。

溶融状態を維持したままキャビティの末端部へ到達する
。このため、従来発生していた内部歪を防止すると共に
、ウェルドラインの発生も防止することができ、プラス
チックレンズの光学性能が向上するという効果がある。

以下、他の実施例を説明する。

第２図は、本発明のプラスチックレンズ成形装置の第２
の実施例を示す略示構成図である。

この第２図において、第り図と同一番号を付したものは
同一部分である。そして１Ｍ′は、従来と同一の成形金
型である（第１図に係るものは、加熱エアー供給孔９を
穿設した成形金型Ｍ）。

２１は、高温エアーを噴射するためのノズルユニット、
２２は、このノズルユニット２１を、型開き状態にある
成形金型Ｍ′の、キャビティ形成部材に係る固定入駒２
．可動入駒４のキャビティ形成面近傍へ位置決めするこ
とができる移動ユニット、１７Ａは、加熱エアー供給ユ
ニット２６を制御することができるコントローラであり
、Ｈ′は、前記ノズルユニット２１．移動ユニット２２
．コントローラ１７Ａ、加熱エアー供給ユニット２６か
らなる金型キャビティ表面加熱装置である。

このように構成したプラスチックレンズ成形装置を使用
して、本発明のプラスチックレンズ成形方法の第２の実
施例を説明する。

この実施例は、型開き状態で、ノズルユニット２１から
固定入駒２．可動入駒４のキャビティ形成面へ、高温エ
アーを噴射して該キャビティ形成面を加熱するようにし
たものである。そして、これに続く工程、すなわち、キ
ャビティ内への溶融樹脂の射出充填、該溶融樹脂の冷却
は、前記実施例と同様であり、同様の効果を奏するもの
である。

第３図は、本発明のプラスチックレンズ成形装置の第３
の実施例を示す略示構成図である。

この第３図において、第２図と同一番号を付したものは
同一部分である。そして、２３は、赤外線を放射するた
めのランプユニット、２４は、このランプユニット２３
へ供給するエネルギを制御へることができる電源ユニッ
トであり」′は。

前記ランプユニット２３．移動ユニット２２．１１源ユ
ニツト２４からなる金型キャビティ表面加炉。

装置である。

このように構成したプラスチックレンズ成形装置を使用
して１本発明のプラスチックレンズ成形方法の第３の実
施例を説明する。

この実施例は、型開き状態で、ランプユニット２３から
固定入駒２．可動入駒４のキャビティ形成面へ、赤外線
を照封することにより、該キャビティ形成面を加熱する
ようにしたものである。そして、これに続く工程は、前
記実施例と同様であり、同様の効果を奏するものである
。

〔発明の効果〕

以上詐細に説明したように本発明によれば、ウェルドラ
インや内部歪のない、光学性能の優れたプラスチックレ
ンズ、特に凹レンズを容易に成形することができるプラ
スチックレンズ成形方法。

およびその実施に直接使用される。構造簡単な成形金型
を有するプラスチックレンズ成形装置を提償することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１〜３図は、それぞれ、本発明のプラスチックレンズ
成形装置の第１〜３の実施例を示す酩示構成図である。 １・・・キャビティ、２・・・固定入駒、３・・・固定
型。 ４・・・可動入駒、５・・・可動型、９・・・加熱エア
ー供給孔、１７．１７Ａ・・・コントローラ、２１・・
・ノズルユニット、２２・・・移動ユニノド、２３・・
・ランプユニット、２５・・・供給孔開閉ユニット、２
６・・・加熱エアー供給ユニット、Ｉｌ、　Ｈ’　、　
ＩＩ’・・・金型キャビティ表面加熱装置、Ｍ、Ｍ’　
・・・成形金型。 纂 ！ 名

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、型締めしたとき、プラスチックレンズを賦形するた
   めのキャビティを形成することができるキャビティ形成
   部材を具備した成形金型を使用して、 型締め状態で前記キャビティ内へ溶融樹脂を射出充填し
   、この溶融樹脂と前記成形金型との熱交換によって該溶
   融樹脂を冷却固化することにより、前記キャビティの形
   状を転写したプラスチックレンズを成形するプラスチッ
   クレンズ成形方法において、 キャビティ内への溶融樹脂の射出充填に先立って、 キャビティ形成部材のキャビティ形成面を、前記樹脂の
   流動可能温度まで加熱する ことを特徴とするプラスチックレンズ成形方法。 ２、成形金型を、キャビティを連通する加熱エアー供給
   孔を穿設した成形金型にし、 型締め状態で、前記加熱エアー供給孔から前記キャビテ
   ィ内へ高温エアーを供給することにより、キャビティ形
   成部材のキャビティ形成面を加熱するようにした ことを特徴とする請求項１記載のプラスチックレンズ成
   形方法。 ３、型開き状態で、キャビティ形成部材のキャビティ形
   成面へ高温エアーを噴射することにより、該キャビティ
   形成面を加熱するようにした ことを特徴とする請求項１記載のプラスチックレンズ成
   形方法。 ４、型開き状態で、キャビティ形成部材のキャビティ形
   成面へ赤外線を照射することにより、該キャビティ形成
   面を加熱するようにした ことを特徴とする請求項１記載のプラスチックレンズ成
   形方法。 ５、型締めしたとき、プラスチックレンズを賦形するた
   めのキャビティを形成することができるキャビティ形成
   部材を具備した成形金型を有するものであり、 型締め状態で前記キャビティ内へ溶融樹脂を射出充填し
   、この溶融樹脂と前記成形金型との熱交換によって該溶
   融樹脂を冷却固化することにより、前記キャビティの形
   状を転写したプラスチックレンズを成形することができ
   るプラスチックレンズ成形装置において、 成形金型に、キャビティと連通する加熱エアー供給孔を
   穿設し、 該成形金型に、前記加熱エアー供給孔を開閉することが
   できる供給孔開閉ユニットと、前記加熱エアー供給孔へ
   高温エアーを供給することができる加熱エアー供給ユニ
   ットと、前記供給孔開閉ユニット、加熱エアー供給ユニ
   ットを制御することができるコントローラを有する金型
   キャビティ表面加熱装置を装着せしめた ことを特徴とするプラスチックレンズ成形装置。 ６、型締めしたとき、プラスチックレンズを賦形するた
   めのキャビティを形成することができるキャビティ形成
   部材を具備した成形金型を有するものであり、 型締め状態で前記キャビティ内へ溶融樹脂を射出充填し
   、この溶融樹脂と前記成形金型との熱交換によって該溶
   融樹脂を冷却固化することにより、前記キャビティの形
   状を転写したプラスチックレンズを成形することができ
   るプラスチックレンズ成形装置において、 成形金型に、高温エアーを噴射するためのノズルユニッ
   トと、このノズルユニットを、型開き状態にある該成形
   金型の、キャビティ形成部材のキャビティ形成面近傍へ
   位置決めすることができる移動ユニットと、前記ノズル
   ユニットへ高温エアーを供給することができる加熱エア
   ー供給ユニットと、この加熱エアー供給ユニットを制御
   することができるコントローラとを有する金型キャビテ
   ィ表面加熱装置を装着せしめた ことを特徴とするプラスチックレンズ成形装置。 ７、型締めしたとき、プラスチックレンズを賦形するた
   めのキャビティを形成することができるキャビティ形成
   部材を具備した成形金型を有するものであり、 型締め状態で前記キャビティ内へ溶融樹脂を射出充填し
   、この溶融樹脂と前記成形金型との熱交換によって該溶
   融樹脂を冷却固化することにより、前記キャビティの形
   状を転写したプラスチックレンズを成形することができ
   るプラスチックレンズ成形装置において、 成形金型に、赤外線を放射するためのランプユニットと
   、このランプユニットを、型開き状態にある該成形金型
   の、キャビティ形成部材のキャビティ形成面近傍へ位置
   決めすることができる移動ユニットと、前記ランプユニ
   ットへ供給するエネルギを制御することができる電源ユ
   ニットとを有する金型キャビティ表面加熱装置を装着せ
   しめた ことを特徴とするプラスチックレンズ成形装置。