JPH0745154B2 - プラスチツクレンズ成形用金型 - Google Patents

プラスチツクレンズ成形用金型

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JPH0745154B2
JPH0745154B2 JP61259645A JP25964586A JPH0745154B2 JP H0745154 B2 JPH0745154 B2 JP H0745154B2 JP 61259645 A JP61259645 A JP 61259645A JP 25964586 A JP25964586 A JP 25964586A JP H0745154 B2 JPH0745154 B2 JP H0745154B2
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    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/72Heating or cooling
    • B29C45/73Heating or cooling of the mould
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29LINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2011/00Optical elements, e.g. lenses, prisms
    • B29L2011/0016Lenses

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [従来の技術] 従来、プラスチックレンズ成形用金型としては、レンズ
の冷却に際し、その冷却温度を調節し、レンズの収縮を
均一するものとして第7図に示すように、金型31の中央
部の真上近傍にカートリッジヒータ33を設けるととも
に、該ヒータの直下に熱感知装置を設け、成形品32の形
状に応じた時間の経過とともに変化する温度勾配制御を
行うものがある(実開昭58−120020号)。また、金型自
体を熱伝導率の低い材料で形成して、冷却速度を押え、
レンズの歪みをなくすようにしたたものとしては、第8
図に示すように、金型キャビティー41,42の材料として
石英ガラスを持ち、モールドベース43,44に組み込み、
射出成形機で成形するものがある(特開昭60−244515
号)。またさらに、レンズへの適用例は示されていない
が、金型の一部の表面を樹脂材料で形成し、冷却条件に
差をつけて冷却速度を制御するものとしては第9図に示
すように、プラスチック製品のリブ54の突起物に相当す
るキャビティー53の一部を樹脂,無機質材,ゴム材の1
種または複合材で形成し、熱不導体55としたものがある
(実開昭52−120173号)。同様のものとして、第10図に
示すように、固体本体61の表面に付着された熱応答材料
63の層62から成り、その材料は約5.0mm以下の厚さを有
し、その断熱特性は、その表面にエネルギー束が付加さ
れてその表面層と本体との温度が変化したとき、表面層
と本体との間に形成される平行温度勾配の少なくとも50
%がこの層内に存在するように選定された固体本体の表
面温度制御装置である(特開昭61−39114号)。
[発明が解決しようとする問題点] しかしながら、従来のこの種のものの内、第7図に示さ
れるものは、金型自体の材質故に、金型の熱伝導率が良
く、カートリッジヒータ33からの熱が拡散し易く、所期
の目的であるレンズの中央部と周辺部とに温度差を設け
ることが不充分となるとともに、金型自体の温度も高く
なり、レンズの冷却時間ひいてはその加工時間が長くな
ると云う欠点があった。また、第8図に示されるもの
は、金型キャビティー材料41,42自体としてその材質が
単一である石英ガラスを用いたのでレンズの中央部と周
辺部とに温度差を設け、冷却装置に差を設けることは不
可能であった。またさらに、第9図と第10図にそれぞれ
示されるものは、成形品と層厚さが均一の物を予定して
いる為に、肉厚が異なるプラスチックレンズにはその効
果が全く期待出来ないものであった。
この発明はこれらの欠点を解消せんとするもので、その
中央部と周辺部の肉厚の異なるプラスチックレンズの成
形過程において、レンズの冷却に際してその中央部と周
辺部との温度を金型内の断熱材により異ならしめて、レ
ンズの冷却条件を均一にして精度の高いプラスチックレ
ンズの成形と成形時間の短縮を図らんとするものであ
る。
[問題点を解決するための手段] 第1図は本発明プラスチックレンズ成形用金型の概念図
で、パーティングライン1を型合せ面として固定側型板
2と可動側型板3とが対向配置されている。固定側型板
2には固定レンズ入子4が嵌合固定されており、可動側
型板3には上記固定レンズ入子4と対向配置して摺動可
能に可動レンズ入子5が嵌合されている。上記レンズ入
子4(5)の内部にはレンズ成形面からの距離が連続的
に変化するように断熱材が設けられている。なお、7は
キャビティー、8はランナーである。
[作用] 本発明プラスチックレンズ成形用金型においては、プラ
スチックレンズの成形の冷却工程の際に、キャビティー
7内に射出・充填された溶融樹脂の冷却速度をレンズ入
子4(5)の内部に設けた断熱材で調節することができ
るものである。
[実 施 例] 以下、本発明プラスチックレンズ成形用金型の実施例を
図面を基づいて説明する。
(第1実施例) 第2図は本発明プラスチックレンズ成形用金型の第1実
施例で、図においてはレンズ入子を示している。
図において9はレンズ入子で、このレンズ入子9の母材
10は、通常ステンレス鋼で成形されている。この母材10
の中心内部にはレンズ成形の際にレンズの偏肉に応じた
冷却速度を得るために設けられた断熱材11の形状に対応
した断熱材装填用の穴12が形設されている。
上記断熱材11は先端(上記レンズ入子のレンズ成形面
側)11aがレンズの偏肉に応じてキャビティー(図示省
略)内に充填された溶融樹脂15(第3図参照)の冷却速
度が均一となるように所望形状、例えば球面又は放物面
のような曲面形状に形成され、上記穴12に圧入等により
装填されている。なお、この断熱材11は上記レンズ入子
の母材10に比し熱伝導率が小さな耐熱性材料、例えばエ
ポキシ樹脂、ベークライト、セラミックス、耐熱ゴム等
により形成されている。
なお、上記断熱材11は圧入等により上記穴12内に装填
し、二点鎖線で示すめくら栓13を上記穴12に螺合等して
断熱材11を取り付けして実施することができる。
次に第3図を参照して本実施例のプラスチックレンズの
成形の冷却工程における作用を説明する。
図において15はキャビティー内に充填された直後の溶融
樹脂で、この溶融樹脂15は約240〜260℃の温度となって
おり、約100℃程度に保温されたレンズ入子の母材10へ
上記溶融樹脂15の熱は急速に移動する。かかる場合、母
材10に設けられた断熱材11は熱抵抗体となり、この断熱
材11が溶融樹脂15に近設する距離がその中央部において
近く、周辺部に向って徐々に遠くなるので、熱の一部は
断熱材11にも流れるが多くは周囲へと拡散して行く。こ
の為、溶融樹脂15のもつ熱量はレンズ入子9へ移動し、
溶融樹脂15の充填の数秒間後には表層部分が固化すると
ともに、上記断熱材11の作用により、レンズ入子9は熱
容量の小さい中央部程、周辺部に比し相対的に温度が上
昇するので、溶融樹脂15からの熱拡散の度合いがレンズ
中央部において遅く、レンズ周辺部においては速くなる
という作用、即ち、レンズの冷却がレンズの偏肉にも拘
わらず、均一に行われることとなる。図において、矢印
16は熱の移動・拡散状態を示すものである。尚、この場
合、断熱材11に熱伝導率が小さいものを使う程、冷却が
遅くなることは云うまでもない。
このように、従来のこの種の形状のレンズの場合には、
中央の薄肉部において固化が最も速い為に収縮量が小さ
くなり、中央部の面形状が膨らみ傾向を示すが、本発明
に於ては、前記作用により均一でなめらかな面形状が得
られる。
(第2実施例) 第4図は本発明プラスチックレンズ成形用金型の第2実
施例で、図においてはレンズ入子を示し、aはレンズ入
子の断面図、bは同底面図である。なお、上記第1実施
例と同一部分については同一番号を付し、その説明は省
略する。
図において11はレンズ入子の母材10に形設された穴12に
充填された断熱材で、この断熱材11は、例えば二液硬化
型のエポキシ樹脂等を上記穴12内に注入した後めくら栓
13を上記穴12の開口12aより穴12に螺合して上記エポキ
シ樹脂11を上記穴12内に充填した後エポキシ樹脂11を加
熱,硬化して形成してある。なお、図において19で示す
のはめくら栓13の螺合用のねじ、14で示すのは、注入し
た過量なエポキシ樹脂11の流出用細孔である。
本実施例においては、上記第1実施例と同様な作用,効
果を得ることができるものである。
(第3実施例) 第5図は本発明プラスチックレンズ成形用金型の第3実
施例で、レンズ入子の断面図である。なお、上記第2実
施例と同一部分については同一番号を付し、その説明は
省略する。
本実施例においては上記第1実施例のレンズ入子を断熱
材11の中央部表面11aとレンズ入子のレンズ成形面の中
央部表面10aとの距離0.2〜2mmの範囲内、即ち、最短距
離をd=1.5mm、断熱材の径をレンズ入子の外径の30〜6
0%の範囲内のD=8mm、断熱材の先端曲率半径をR=15
Rに設定して構成してある。
上記構成において、溶融樹脂のキャビティー内の圧力を
600Kgf/cm2とした場合、上記最短距離d=1.5mmはレン
ズ入子の強度上充分な強度を得ることができた。
本実施例においては、上記第1実施例と同様な作用,効
果を得ることができるものである。
(第4実施例) 本実施例におけるレンズ入子は、上記第3実施例のもの
と同一であり、数値が異なるだけであるので、第5図を
もって説明する。
本実施例は断熱材11の中央部表面11aとレンズ入子のレ
ンズ成形面の中央部表面10aとの距離、即ち最短距離を
d=0.5mm、断熱材の径をD=6mm、断熱材の先端曲率半
径をR=8Rに設定してレンズ入子を構成してある。
上記構成において溶融樹脂のキャビティー内の圧力を60
0Kgf/cm2程度とした場合、レンズ入子の中央部表面11a
の強度が不足するので、めくら栓13を用いることによ
り、上記断熱材を介してレンズ入子10の内側から補強を
兼ねている。
本実施例においては、上記第1実施例と同様な作用,効
果が得られるとともに、最短距離dが上記第3実施例に
比し短くなっているので、当該部分の熱容量が小さくな
り、断熱材によるレンズの薄肉部の冷却遅延効果を高め
ることができる。
(第5実施例) 第6図は本発明プラスチックレンズ成形用金型の第5実
施例で、上記第1実施例から第4実施例における凹レン
ズ成形用金型とは別の凸レンズ成形用金型で、aはレン
ズ入子の断面図、bは成形レンズの説明図である。な
お、上記第1実施例と同一部分については同一番号を付
し、その説明は省略する。
本実施例は、成形レンズ20が中央部になる程厚く偏肉し
ているので、上記実施例とは逆に断熱材11を、レンズ入
子表面との距離がその周辺部から中央部に向って徐々に
長くなるように設けて構成してある。
本実施例にあっては上記断熱材によりレンズ入子の中心
部ほど冷却速度が速く、反対にその周辺部方向になるに
従って冷却速度が遅くなり、レンズ全体としては均一に
冷却されるものである。
なお、上記第3,4実施例において限定した数値に限られ
ず、所望レンズ形状によって適宜数値に設定して実施し
得るものである。
さらに、上記各実施例にあっては、レンズ入子を従来か
ら使用されている金属により形成することができるの
で、面粗度、面精度(金型自体の加工精度)を維持でき
るとともに継ぎ目が表面に表れることがない。
[発明の効果] 本発明は、金型内の少なくとも一方のレンズ入子の内部
に、レンズ入子の成形面に対してレンズ肉薄部では近
く、且つレンズ肉厚部に向かって遠くなるように断熱材
を設けたので、レンズ入子における熱拡散がレンズの形
状に対応して行なうことができ、その冷却工程上、部分
的に冷却速度差を設けることができるので、従来収縮差
の為に面精度が悪かったレンズ成形用金型に適用した場
合にも良好な面精度を得ることができ、精度の高いプラ
スチックレンズを提供することができるものである。
又、上述の構成を採用し、ヒーター等を要しないので金
型が必要以上に熱せられるということがなく、レンズの
冷却時間の短縮と云う効果をも併せ持つものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の概念図、第2図は本発明の第1実施例
を示す断面図、第3図は本発明の作用状態を示す説明
図、第4図a,bは本発明の第2実施例を示す断面図及び
底面図、第5図は本発明の第3,第4本実施例を示す断面
図、第6図aは本発明の第5実施例を示す断面図、第6
図bは成形レンズを示す説明図、第7図から第10図は従
来技術の説明図である。 4……固定側レンズ入子 5……可動側レンズ入子 6,11……断熱材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−107822(JP,A) 特開 昭61−290024(JP,A) 特開 昭62−208919(JP,A) 特開 昭61−39114(JP,A) 実開 昭58−120020(JP,U) 実開 昭52−120173(JP,U)

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】中央部と周辺部の肉厚が異なるプラスチッ
    クレンズを成形する金型において、レンズ面を成形する
    レンズ入子の少なくとも一方のレンズ入子の内部に、そ
    の成形面に対してレンズ肉薄部では近く且つレンズ肉厚
    部に向かって遠くなる断熱材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。
  2. 【請求項2】前記断熱材は凹レンズの場合、前記レンズ
    入子の中央部で前記レンズ入子のレンズ成形面との距離
    が最小となる位置に設けるとともに、前記レンズ入子の
    外径の30〜60%の径としたことを特徴とする特許請求の
    範囲第1項記載のプラスチックレンズ成形用金型。
  3. 【請求項3】前記断熱材は前記レンズ入子の成形面との
    最小距離において0.2〜2mmとなる位置に設けたことを特
    徴とする特許請求の範囲第2項記載のプラスチックレン
    ズ成形用金型。
  4. 【請求項4】前記断熱材は前記レンズ入子のレンズ成形
    面との距離が凸レンズの場合、周辺部において最小とな
    る位置に設けたことを特徴とする特許請求の範囲第1項
    記載のプラスチックレンズ成形用金型。
  5. 【請求項5】前記断熱材はレンズ入子の母材に比して熱
    伝導率が小さいことを特徴とする特許請求の範囲第1項
    から第4項にいずれか記載のプラスチックレンズ成形用
    金型。
  6. 【請求項6】前記断熱材はエポキシ樹脂等の耐熱プラス
    チック,セラミックス,ベークライト,耐熱ゴムである
    ことを特徴とする特許請求の範囲第1項から第5項にい
    ずれか記載のプラスチックレンズ成形用金型。
JP61259645A 1986-10-31 1986-10-31 プラスチツクレンズ成形用金型 Expired - Fee Related JPH0745154B2 (ja)

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JPS62208919A (ja) * 1986-03-11 1987-09-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd 成形金型入子
JPS63107822A (ja) * 1986-10-23 1988-05-12 Toushiyou Sangyo Kk 光学製品製造用金型

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