JPH04193724A - プラスチックレンズ成形用ガラス型の製造方法 - 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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、注型重合法によりプラスチックレンズを製造
するたのガラス型の製造方法に関するものである。

（従来の技術） 近年、メガネレンズは、屈折率の高いプラスチックの開
発やコーテイング膜の開発が進み、安全性及び軽量性か
ら、そのツないし８割がプラスチ・ツク化している。

プラスチックレンズは、８２図に示すように、」二下一
対のガラスの原器と呼ばれるガラス型３１゜３２を、ゴ
ム性プラスチックの外型３３に組み込み、外型３３の側
面に設けた注入口３４力・ら二液混合型の樹脂を注入し
、はぼ−昼夜かけて硬化させた後、型ばらしを行ってプ
ラスチックレンズ４０’ｔ　（Ｏる、いわゆる注型重合
法が用いられている。ガラス型３１．３２の成形面３１
ａ、３２ａは、プラスチックレンズ４０に転写されてレ
ンズ面となるため、表面粗度、形状精度が重要であり、
従来は、予備的に荒グレスして成形したガラス素材全機
械的に研磨して製作していた。

（発明が解決しようとする課題） 機械的な研磨による成形面３１ａ、３２ａの形成には、
多くの加工工数を要すると共に、これらの成形面３１ａ
、３２ａが非球面のような複雑な面形状である場合はよ
り多くの加工工数を要し、非常に高価となるばかりでな
く、一定の寸法精度が得られ難く、品質の安定化を図る
ことが難しい。また、ガラス−ｍ３＋、３２の寿命は平
均的にみて１００回以下であり、しかも、一対の型が必
要で、プラスチックレンズ４０の成形にほぼ一昼夜掛る
ため、相当数のガラス型３１．３２が必要である。この
ため、安価で高精度なガラス型３１．３２の製造が強く
望せれていた。

本発明は、高精度でかつ精度が安定したガラス型を安価
に製造する方法を提供することを目的としている。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するための本発明は、注型重合法により
プラスチックレンズを製造するためのガラス型を製造す
るに際し、−上下一対の成形用型の間にガラス素材を入
れ、不活性ガス雰囲気下で成形用型を加熱することによ
りガラス素材を転位点以上軟化点以下の温度に７ＪＩ熱
してプレスする精密ガラスプレスによりガラス型全製造
するものであるＯ なお、プラスチ・ツクレンズのレンズ面に対応するガラ
ス型の成形面をこれとは逆の裏面よりも先に転位点」ン
下まで冷却し、ガラス型の固化に伴うひけ金主として裏
面（ｌ′ｌｌｌに生じさせたり、−！り、ガラス型の裏
面の一部分を裏面の他の部分とは別に加工することによ
り固化に伴うひけの発生を押えたり、さらにまた、ガラ
ス型の裏面側を成形面ＩＩＩ工りも先に冷却すると共に
、少なくとも裏面側が転位点り、下で成形面側が転位点
以上の温度状態にあるとき成形用型によるブレス力を与
えることにより固化に伴うひげの発生を押えたりするこ
とが奸才しい。

（作用） 上記の方法により製造したガラス型は高精度にプレス成
形され、機械加工が不要でその１才使用することができ
、そのため成形用型のうちグラスチックレンズのレンズ
面に対応する成形用型の成形面に高精度に形成しておく
ことにより、高精度のガラス型全多数、安価に製造でき
、ガラス型の精度も均一化することができる。

（実施例） 以下本発明の実施例について第１図を参照して説明する
。閉１図は本発明の実施に用いる精密ガラスプレス機の
一例を示すもので、フレーム１の上部から固定軸２が下
方に向って伸びており、その下端に断熱リング３を介し
て下成形用型組立４が図示しないボルト等により取付け
られている。

下成形用型組立４は、金属製のダイプレート５、セラミ
ックス等で作られた上キャビティダイら、ならびにこの
上キャビティダイらをグイプレー１・５に取付ける固定
ダイアからなっている。

フレーム１の下部には型締装置８が設けられ、同装置と
によって上下動される移動軸９が、固定軸２と対向して
上方に向って伸びている。移動軸９の上端には、断熱リ
ング１０を介して下成形用型組立４と対をなす下成形用
型組立１１が取付けられている。下成形用型組立１１は
、グイプレート１２、下キャビティダイ１３ならびに用
型を兼ねた移動ダイ１４からなっている。

固定軸２には図示しない駆動装置によって上下動される
ブラケーソ）１５が移動可能に係合されている。ブラケ
ット１５には対をなす成形用型組立４．１１の周囲を囲
む石英管１６が取付けられている。石英管１６の下端は
移動軸９が貫通している中間プレー）ＩＡに気密に当接
し、成形用型組立４．１１の周囲に大気からしゃ断され
る成形室１７を形成するようになっている。ブラケット
１５には石英管１６を囲む外筒１８が取付けられ、外筒
１８にはランプユニット１９が設けられている。

ランプユニット１９は、赤外線ランプ２０．その後方に
配置された反射ミラー２１とからなり、型組立４．ＩＩ
−！ｒ加熱するようになっている。なお、２２は反射ミ
ラー２１等を冷却するための水冷パイプである。

固定軸２、移動軸９お工びブラケット１５には、成形室
１７内を不活性ガス雰囲気にしたり、成形用型組立４，
１１お工び後述するガラス素材３０を冷却したりするた
めのガス供給路２３，２４．２５が設けられ、図示しな
い流量コントロールバルブを介して同じく図示しない温
度制御装置によって所定温度にコントロールされた不活
性ガスを所定流量でダイプレー）５．１２の裏面および
成形室１７へ供給するようになっている。なお、ガス供
給路２３．２４からダイプレート５，１２の裏面に吹き
付けられた不活性ガスは、穴２６から成形室１７へ流入
するようになっている。成形室１７へ供給されたガスは
排気口２７カ）ら排出される。なお、２８は下成形用型
組立１１の温度検出用熱電対である。

次いで上記精密ガラスプレス機を用いた本発明によるガ
ラス型の製造方法について説明する。ブラケット１５を
固定軸２に沿って上昇させて成形室１７を開き、下キャ
ビティダイ１３の上にガラス素材３０’（ｚ搬入する。

このガラス素材３０は搬入前に予熱しておいてもよいが
、転移点以下で、さらには酸化を生じない温度以下であ
ることが好ましい。

次いで、ブラケット１５を下降させ、石英管１６によっ
て成形室１７’を閉じ、ガス供給路２３゜２４．２５か
ら不活性ガスを供給して成形室１７内を不活性ガス雰囲
気にし、ラングユニット１９を作動させて成形用型組立
４，１１およびガラス素材３０を加熱する。ガラス素材
３０は赤外線ランプ２０からの輻射熱の大部分が透過す
るため、赤外線ランプ２０による直接加熱はわずかであ
り、王として成形用型組立４，１１が赤外線ランプ２０
によって力ロ熱される。ガラス素材３０は成形用型組立
４，１１からの比較的長波長の輻射熱および熱伝導によ
り表面側から加熱される。成形用型組立４゜ＩＩおよび
ガラス素材３０の加熱は、温度検出用熱電対２との出力
と、それに基づく赤外線ランプ２０の出力制御により、
成形用型組立４．ｌｌｔガラス素材３０の転移点以上軟
化点以下の予じめ定めた温度になるようにコントロール
して行う。

成形用型組立４，１１が所定温度に加熱されたならば、
以後該温度に保つと共に、型締装置８を作動させ、移動
軸９を所定の型締力のもとに上昇させる。これにより、
ガラス素材３０は上下のキャビティダイ６．１３によっ
てプレスされ、成形が行われる。型締力はガラス素材３
０が転位点以下の温度に達するまで付与し続ける。これ
によりガラス素材３０はキャビティダイら、１３の表面
（成形面〕形状が転写されて固化し、第２図に示したガ
ラス型３１．３２のような所定形状のガラス型が得られ
る。

ガラス型３１．３２は、第２図に示すように、プラスチ
ックレンズ４０のレンズ面に対応する成形面３１ａ、３
２ａの表面粗度および形状精度が高ければ、他側の裏面
３１ｂ、３２ｂの表面精度、形状精度やガラス型３１．
３２の厚さの精度は不用である。

そこで、前述したキャビティダイ６．１３のうちガラス
型３１．３２の成形面３１ａ、３２ａに対応する方のみ
を上記のようにセラミックス等によって高精度に形成し
、他方はダイプレート５や固定ダイアと同様の金属製と
してもよい。

なお、ガラス素材３０がプレスされて固化するとき、少
なくとも半径方向の温度分布がほぼ一様に保たれて降温
すれば、ガラス素材３０の温度低下に伴う収縮は上記の
ように転位点以下の温度に達するまで型締力を付与して
ガラス素材３０全キヤピテイダイ６．１３によって圧縮
し続けることにより吸収され、部分的な収縮すなわち”
ひけ”は発生じない。

しかしながら、ガラス素材３０がプレスされて固化する
とき、中央部または外周部が先に固化すると、同化が遅
くれた部分には型締力が作用しないために１ひけｌを生
ずる。

このような１ひけ”の発生は、ガラス型３１．３２の成
形面３＋ａ、３２ａ側に生じなければよく、裏面３１ｂ
、３２ｂに発生しても問題はない。そこで、キャピテイ
ダイら、１３によってガラス素材３０にプレスしたとき
、１ず、成形面３１ａ、３２ａに対応する側のキャビテ
ィダイ６または１３側のガス供給路２３−ｆたけ２４か
ら供給する冷却用不活性ガスの流量を他側より多くする
か、または該ガスの温度を他側より低くすることに工り
、ガラス素材３０の上下面のうち成形面３１ａ、３２ａ
となる側を先に冷却固化させて所定形状に成形し、′ひ
け゛を裏面３１ｂ、３２ｂ側に生じさせるようにするこ
とが好ましい。

また、裏面３１ｂ、３２ｂ側となるキャビティダイ１３
寸たは６を２重プランジャ構造とし、遅くれて固化する
部分を別に圧縮して１ひけ１の発生を押えるようにして
もよい。

さらにまた、裏面３１ｂ、３２ｂ側となるキャビティダ
イ１３または６を先に冷却してガラス素材３０の裏面３
　ｌ　ｂ　、　３２ｂ　ｖ＋ｊ＋から先に冷却しても、
プレスを続けるか少なくとも成形面側の比較的薄い層が
固化する前すなわち転位点シ上の温度である間にプレス
すれば成形面側は所定の形状に成形され、かつガラス素
材３０の大部分は転位点以下の温度に低下して固化して
いるため、１ひけ６の発生はわずかに押えられる。

前述した実施例は成形用型組立４，１１お工びガラス素
材３０を赤外線ラング２０で加熱する例を示したが、Ｒ
Ｆ加熱等の他の加熱方法を用いてもよく、筐た成形用型
も図示の成形用型組立４，１１に限定されるものではな
い等、種々変更可能である０ 〔発明の効果〕 以上述べたように本発明によれば、プラスチックレンズ
成形用のガラス型を機械力１丁なしに高精度で製造する
ことができ、さらにガラス型の精度はそれを成形する型
の精度によって決するため、同一精度の安定したガラス
型を得ることができ、特に非球面レンズのように複雑な
形状のプラスチックレンズのためのガラス型でも、寸法
精度が高く、精度の安定したものを安価にかつ多量に製
造することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施に用いる精密ガラスプレス機の概
要図、第２図は注型重合法によるプラスチックレンズの
製造用型組立を示す断面図である。 ２・・・固定軸、　４・・・土酸形用型組立、８・・・
型締装置、　９・・・移動軸、下 １１・・・Ｘ成形用型組立、　　１６・・・石英管、１
７・・・成形室、　２０・・・赤外線ランプ、２３．２
４．２５・・・ガス供給路、　２７・・排気口、３０・
・ガラス素材、　３１．３２・・・ガラス型、面

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、注型重合法によりプラスチックレンズを製造するた
   めのガラス型を製造するに際し、上下一対の成形用型の
   間にガラス素材を入れ、不活性ガス雰囲気下で前記成形
   用型を加熱することにより前記ガラス素材を転位点以上
   軟化点以下の温度に加熱してプレスする精密ガラスプレ
   スによりガラス型を製造することを特徴とするプラスチ
   ックレンズ成形用ガラス型の製造方法。 ２、前記ガラス型のプラスチックレンズのレンズ面に対
   応する成形面をこれとは逆の裏面よりも先に転位点以下
   まで冷却し、前記ガラス型の固化に伴う“ひけ”を王と
   して前記裏面側に生じさせる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用ガラス型の製造方法。 ３、前記ガラス型の裏面の一部分を該裏面の他の部分と
   は別に加圧し、固化に伴う“ひけ”の発生を押えること
   を特徴とする請求項１または２記載のプラスチックレン
   ズ成形用ガラス型の製造方法。 ４、前記ガラス型の裏面側を成形面側よりも先に冷却す
   ると共に、少なくとも前記裏面側が転位点以下で前記成
   形面側が転位点以上の温度状態にあるとき前記成形用型
   によるプレス力を与え、固化に伴う“ひけ”の発生を押
   えることを特徴とする請求項１記載のプラスチックレン
   ズ成形用ガラス型の製造方法。