JPH11105146A

JPH11105146A - レンズの射出圧縮成形方法

Info

Publication number: JPH11105146A
Application number: JP27301697A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Asami; 浩志浅見
Original assignee: Hoya Corp
Current assignee: Hoya Corp
Priority date: 1997-10-06
Filing date: 1997-10-06
Publication date: 1999-04-20
Anticipated expiration: 2017-10-06
Also published as: JP3737873B2

Abstract

(57)【要約】【課題】高い形状精度で、高品質レンズを成形する。【解決手段】レンズ成形用キャビティ３、ランナ４９
およびスプルー４８を有するモールド構成体４５に溶融
樹脂を射出し、圧縮してレンズを成形し、冷却した後、
成形品として取り出す射出圧縮成形方法において、射出
工程では、溶融樹脂の射出充填開始から溶融樹脂がゲー
ト部手前までの区間およびゲート部手前からキャビティ
内に達するまでの区間、実際の射出速度を予め設定した
第１、第２設定速度となるようにクローズド制御する。
また、溶融樹脂がキャビティ内に達してから射出充填完
了までの区間は、射出速度を第３設定速度になるように
オープン制御する。また、射出後、レンズ凸面成形用キ
ャビティ形成部材（下型インサート１２）のレンズ取り
出し温度を、レンズ凹面成形用キャビティ形成部材（上
型インサート１１）のレンズ取り出し温度よりも低く制
御してレンズ成形品の取り出しを行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、熱可塑性樹脂を射
出圧縮成形してレンズ（主として、眼鏡レンズ）を得る
レンズの射出圧縮成形方法に関する。詳しくは、レンズ
を高精度にかつ高品質に成形することができるレンズの
射出圧縮成形方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】熱可塑性樹脂から眼鏡レンズを成形する
方法として、射出圧縮成形方法が知られている。たとえ
ば、特開昭５５−２７３００号公報（対応米国特許第４
３６４８７８号）には、射出される熱可塑性樹脂の容量
より大きい容量を持つ型空間を形成する型開き手段と、
仕上がりレンズに必要な量に等しい熱可塑性樹脂を計測
して射出する手段、即ち、不規則な余剰の樹脂を射出し
ない定量の精密計測手段とを組み合わせたレンズの成形
方法が開示されおり、マイナスレンズの成形方法とし
て、キャビティ内での溶融樹脂の溶着線（ウエルドライ
ン）を消す成形方法が提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記特
開昭５５−２７３００号公報の技術は、レンズキャビテ
ィ間を連通するゲートやランナを有しない単数のレンズ
成形方法に関するものであるため、複数のレンズを同時
に成形する場合に、そのまま適用することはできない。
例えば、複数のキャビティを用いて成形する場合には、
キャビティへの熱可塑性レンズ樹脂の分配や、その流動
性、加圧、金型温度等の制御が重要になってくるが、そ
れらについては何らの開示もないため、適用できない。

【０００４】更に、前記公報では、中心肉厚が３ミリと
いう、眼鏡レンズとしては比較的、金型内での樹脂の流
動性を維持できるウエルドラインの発生し難い、中心厚
の大きな厚みのレンズを成形する場合の方法を例示する
だけであり、技術的に安易な製造領域しか、その実用的
適用範囲が確認されていない。なお、これらの製造領域
は、実用上、眼鏡レンズとしては製作度数の狭い範囲で
ある。また、同公報には、強度レンズや弱度レンズとい
った度数差のあるレンズを成形する場合の対処法や、単
焦点非球面、累進面、乱視レンズといった特異なレンズ
形状の成形の場合についても言及されておらず、それら
の成形を行う際の問題は依然未解決であった。例えば、
マイナスレンズは、周縁肉厚が大きく、中心肉厚が小さ
いという形状的特性に起因すると思われる中折れ現象
（レンズ成形後、レンズ中心部が折れ曲がっていく現
象）が発生しやすく、所定のレンズ曲率を再現できにく
いという問題があるが、この点について前記公報の技術
では対応できない。また、中心肉厚の薄い弱度のマイナ
スレンズのウエルドライン防止対策等についても、大き
な問題が残されていた。

【０００５】本発明はかかる課題を解決するためになさ
れたものであり、その目的は特に偏肉差や形状の特異な
レンズの製造に好適な光学レンズの射出圧縮成形方法を
提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、レン
ズ凹凸面形成用の少なくとも一対のキャビティ形成部材
によって構成されるレンズ成形用キャビティ、このレン
ズ成形用キャビティにゲート部を介して連通するラン
ナ、およびこのランナに連通するスプルーを有するモー
ルド構成体を備えた金型を用いてレンズを成形するレン
ズの射出圧縮成形方法であって、前記モールド構成体に
対する必要量の熱可塑性樹脂を計量する計量工程と、金
型を型閉じし、レンズ成形用キャビティ内に圧縮代を残
してモールド構成体の容積を所定の大きさに設定する型
準備工程と、計量工程で計量された熱可塑性樹脂をノズ
ル通路を通じてモールド構成体に射出させる射出工程
と、熱可塑性樹脂の射出完了後または射出完了直前に、
前記圧縮代を圧縮する圧縮工程と、これらの工程中に金
型温度を制御してモールド構成体内の熱可塑性樹脂を固
化させる金型温度調整工程とを備えている。そして、射
出工程においては、熱可塑性樹脂の射出開始から溶融樹
脂がレンズ成形用キャビティ内に達するまでの区間で
は、射出速度が設定速度になるように制御すると共に、
前記ゲート部で射出速度を一旦所定の速度まで下げ、更
に溶融樹脂がレンズ成形用キャビティ内に達してから射
出充填完了までの区間では、射出速度を予め設定した設
定速度に制御する。また、金型温度調整工程において
は、レンズ凸面成形用キャビティ形成部材のレンズ取り
出し温度を、レンズ凹面成形用キャビティ形成部材のレ
ンズ取り出し温度よりも低く制御することを特徴とす
る。

【０００７】請求項２の発明は、請求項１において、モ
ールド構成体が、ランナおよびスプルーに連通する把手
部を有することを特徴とする。

【０００８】請求項３の発明は、請求項１または２にお
いて、前記溶融樹脂が前記レンズ成形用キャビティ内に
達してから射出充填完了までの区間で、射出速度をマイ
ナス弱度レンズとマイナス強度レンズとで変化させて制
御し、マイナス強度レンズの方をマイナス弱度レンズよ
り遅くすることを特徴とする。

【０００９】請求項４の発明は、請求項１から３のいず
れかにおいて、前記レンズが眼鏡レンズであることを特
徴とする。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
参照しながら詳細に説明する。図１は本実施形態にかか
るレンズ (メニスカス形状の眼鏡レンズ) の射出圧縮成
形方法を実施するための射出圧縮成形装置を示してい
る。なお、ここで成形される眼鏡レンズの材料は、ＰＭ
ＭＡ（ポリメチルメタクリレート）やＰＣ（ポリカーボ
ネート）などの熱可塑性樹脂である。

【００１１】射出圧縮成形装置は、射出成形金型５０を
有する型締装置６０と、原料樹脂を可塑化する可塑化装
置７０と、この可塑化装置７０によって可塑化された溶
融樹脂を計量して前記射出成形金型５０内に射出充填す
る射出装置８０と、前記射出成形金型５０の温度を予め
設定された温度に制御する金型温度調整装置５１とから
構成されている。

【００１２】前記型締装置６０は、固定ダイプレート６
１と、この固定ダイプレート６１に複数本のタイバー６
２を介して固定されかつ型締めシリンダ６３を搭載した
シリンダ固定プレート６４と、前記タイバー６２に沿っ
て昇降自在に設けられ前記型締めシリンダ６３のピスト
ンロッド６５に連結された可動ダイプレート６６とから
構成されている。固定ダイプレート６１と可動ダイプレ
ート６６との間には前記射出成形金型５０が取り付けら
れている。

【００１３】前記可塑化装置７０は、ホッパ７１から投
入された原料樹脂を、スクリュー７２で送りながらヒー
タ７３で可塑化する可塑化シリンダ７４によって構成さ
れている。なお、スクリュー７２は油圧モータ７５によ
って回転される。

【００１４】前記射出装置８０は、内部にプランジャ８
１を有する射出シリンダ８２と、この射出シリンダ８２
のプランジャ８１を摺動（上下動）させる油圧シリンダ
８３とから構成されている。射出シリンダ８２の先端
（上端）には、ノズル８５が取り付けられている。ま
た、射出シリンダ８２の外周上部位置には、図示略のバ
ンドヒータが巻かれている。

【００１５】油圧シリンダ８３の下部には、油圧シリン
ダ８３のピストン８６ (あるいは射出シリンダ８２のプ
ランジャ８１) の位置Ｐおよび速度度Ｖを検出する位置
センサ８７および速度センサ８８が設けられている。制
御装置９０は、これら位置センサ８７および速度センサ
８８からの信号Ｐ、Ｖに基づいて駆動制御回路８４に制
御信号を送り、射出シリンダ８２を制御する。

【００１６】前記金型温度調整装置５１は、前記射出成
形金型５０に温調流体( 加熱流体および冷却流体）を供
給する温調流体供給装置５２と、この温調流体供給装置
５２から金型５０の各部に供給される温調流体の温度を
温調流体供給装置５２に指令する制御装置５３とから構
成されている。制御装置５３には、予め成形するレンズ
の種類に応じて、複数種の金型温度制御曲線が記憶され
ており、いずれかの金型温度制御曲線が指定されると、
指定された金型温度制御曲線に従って、温調流体供給装
置５２から金型５０の各部（後述するインサートガイド
部材５、９、上型インサート１１、下型インサート１２
など）に供給される温調流体の温度が制御されるように
なっている。

【００１７】図２は前記射出成形金型５０の断面図、図
３は図２のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視断面図である。同射出成
形金型５０は、図２に示すように、パーティングライン
ＰＬにおいて上下に型分割される上型（可動型）１と下
型（固定型）2 とを備え、これらの間に、２個の眼鏡レ
ンズ成形用キャビティ３、およびこの２個のレンズ成形
用キャビティ３を結ぶランナ４９が形成されている。ラ
ンナ４９に対しては、スプルーブッシュ４７によって形
成されるスプルー４８が直角に形成されているととも
に、これらに対して把手部４６ (図４参照）が直角に形
成されている。ここに、２個の眼鏡レンズ成形用キャビ
ティ３、ランナ４９、スプルー４８、および把手部４６
を有するモールド構成体４５が形成されている。

【００１８】前記上型１の型本体４は、インサートガイ
ド部材５、および型板６、７からなる。下型２の型本体
８は、インサートガイド部材９、および型板１０からな
る。各インサートガイド部材５、９の内部には、前記キ
ャビティ３を形成するインサート１１、１２が、パーテ
ィングラインＰＬに対して直角方向へ摺動可能に収納さ
れている。なお、インサートガイド部材５、９、および
インサート１１、１２などには、図示していないが、前
記温調流体供給装置５２から供給される温調流体を循環
させるための温調流体循環溝が形成されている。

【００１９】前記下型１の型本体８は、前記固定ダイプ
レート６１上に固定された型取付部材１５に固定されて
いる。前記上型１の型本体４は、上部材１６Ａと下部材
１６Ｂとからなる型取付部材１６に、図３に示すボルト
１７で連結されているとともに、型本体４と型取付部材
１６との間には、ボルト１７の外周に挿入された皿ばね
１７Ａが介装されている。型取付部材１６は、前記可動
ダイプレート６６に固定され、型締めシリンダ６３の下
向き型締め力が作用するようになっている。

【００２０】前記型本体４と型取付部材１６との間に
は、隙間Ｓが設けられるようになっており、型本体４と
型取付部材１６とは、ガイドピン１８でガイドされなが
ら隙間Ｓ分だけ上下に開閉するようになっている。ま
た、前記型取付部材１５の下方には、図示しない寸開き
シリンダが配置され、この寸開きシリンダにより、型取
付部材１６が型締めシリンダ６３の型締め力に抗して押
し上げられることにより、隙間Ｓが形成されるようにな
っている。

【００２１】前記型取付部材１６には、下向きの油圧シ
リンダ１９が上下動自在に設けられている。油圧シリン
ダ１９のピストン２０に連結されたピストンロッド２１
は、シリンダ９の面に固定されたバックインサート２２
内を貫通し、その先端にＴ字クランプ部材２３を備えて
いる。Ｔ字クランプ部材２３は、前記インサート１１の
上端面に形成されたＴ字溝２４に係脱自在に係合されて
いる。

【００２２】前記型取付部材１５には、上向きの油圧シ
リンダ２６が設けられている。油圧シリンダ２６のピス
トン２７に連結されたピストンロッド２８は、型取付部
材１５内を貫通し、その先端にＴ字クランプ部材２９を
備えている。Ｔ字クランプ部材２９は、前記インサート
１２の下端面に形成されたＴ宇溝３０に係脱自在に係合
されている。

【００２３】前記油圧シリンダ１９の上端には受圧部材
３２が固定されている。型取付部材１６に形成された孔
３３から挿入されたエジェクトロッド３４により受圧部
材３２が押し下げられると、油圧シリンダ１９、バック
インサート２２およびインサ一ト１１も押し下げられ、
キャビティ３で成形されたレンズが、上型１および下型
２の型分割時に突き出されるようになっている。

【００２４】前記上型４および型取付部材１６の中央に
は、エジェクトピン３５が上下動自在に配置されてい
る。エジェクトピン３５の上端には受圧部材３６が固定
されている。型取付部材１６に形成された孔３７から挿
入されたエジェクトロッド３８により、受圧部材３８が
押し下げられると、エジェクトピン３５が押し下げられ
る。

【００２５】前記受圧部材３２には、エジェクトリター
ンピン３９の外周に巻回されたばね４０のばね力が上向
きに作用している。なお、受圧部材３６にも、図示して
いないが、エジェクトリターンピンの外周に巻回された
ばねのばね力が上向きに作用している。従って、エジェ
クトロッド３４、３８が上昇すると、受圧部材３２、３
６も上昇して、初期位置に復帰するようになっている。

【００２６】図４はノズルシャット機構９０を示してい
る。ノズルシャット機構９０は、遮断部材としてのノズ
ルシャットピン９１を備えている。ノズルシャットピン
９１は、前記スプルーブッシュ４７の側壁にそのスプル
ーブッシュ４７の中心線とほぼ垂直方向に進退可能に嵌
挿され、その後端が接続片９２を介して油圧シリンダ９
３のピストンロッド９４に連結されている。油圧シリン
ダ９３は、シリンダ取付板９５を介して前記型取付部材
１５に固定されている。そして、スプルーブッシュ４７
にノズル８５が圧接した状態において、ノズルシャット
ピン９１がスライドしてノズル８５の先端開口部を塞ぐ
ことにより、樹脂の逆流が阻止されるようになってい
る。このとき、図５および図６に示すように、ノズルシ
ャットビン９１の先端面９１Ａおよび先端部側面９１Ｂ
は、スプルーブッシュ４７ (スプルー４８) の内壁に接
しないようになっている。

【００２７】次に、成形時の手順について説明する。ま
ず、成形しようとするレンズの種類に応じて、インサー
ト１１、１２を交換する。インサート１１、１２の交換
にあたっては、型取付部材１６を含む上型１を上昇させ
て、下型２から型分割させる。また、油圧シリンダ１９
のピストンロッド２１を下降させるとともに、油圧シリ
ンダ２６のピストンロッド２８を上昇させ、これらピス
トンロッド２１、２８の先端に取り付けられたＴ字クラ
ンプ部材２３、２９をインサートガイド部材５、６から
突出させる。

【００２８】新たに上型１および下型２の型本体４、８
に装着されるインサート１１、１２を、図示しないロボ
ットのアームで保持しながら水平移送し、インサート１
１、１２のＴ字溝２４、３０を、Ｔ字クランプ部材２
３、２９に係合させる。こののち、油圧シリンダ２６の
ピストンロッド２７を上昇させてインサート１１を引き
上げ、また、油圧シリンダ２６のピストンロッド２８を
下降させてインサート１２を引き下げる。これにより、
インサート１１、１２は、インサートガイド部材５、６
に嵌合される。

【００２９】このようにして、プラスレンズの成形の場
合には、中心肉厚が周辺部より厚いキャビティ３を有す
るインサートに交換し、またマイナスレンズの成形の場
合には、中心肉厚が周辺部より薄いキャビティ３を有す
るインサートに交換する。

【００３０】さて、レンズの成形にあたっては、図７に
示す手順で行う。まず、可塑化装置７０によって可塑化
された溶融樹脂を射出装置８０の射出シリンダ８２内に
導入して計量する（計量工程）。ここでは、２個のレン
ズ成形用キャビティ３、ランナ４９、スプルー４８およ
び把手部４６を有するモールド構成体４５に必要な量の
溶融樹脂を計量する。

【００３１】次に、金型５０を型閉じし、前記レンズ成
形用キャビティ３内に圧縮代を残してモールド構成体４
５の容積を所定の大ききに設定する（型準備工程）。つ
まり、型締めシリンダ６３によって上型１を下降させ、
上型１の型板６が下型２の型板１０に接し、かつ、皿ば
ね１７Ａが圧縮されない状態に型閉じする（図２および
図３に示す状態に型閉じする）。この状態では、隙間Ｓ
は最大寸開き量 (約１５ｍｍ) に設定されている。

【００３２】次に、寸開き量（圧縮代）を設定する。こ
のとき、プラスレンズの成形では、０．８ｍｍ以下の寸
開き量Ｓを設定する。また、マイナスレンズの成形で
は、０．８ｍｍより大きい寸開き量Ｓを設定する。つま
り、マイナスレンズ成形時の圧縮代を、プラスレンズ成
形時の圧縮代よりも大きく設定する。

【００３３】次に、金型５０を設定温度にヒートアップ
する（ヒートアップ工程）。これには、温調流体供給装
置５２から金型５０の各部（インサートガイド５、９、
上型インサート１１、下型インサート１２など）に温度
調整された温調流体を供給して、金型５０を設定温度に
ヒートアップする。こののち、ノズル８５を開く。つま
り、ノズルシャットピン９１をスプルー４８内から後退
させる。

【００３４】次に、前記計量工程によって計量された溶
融樹脂を、ノズル８５の通路を通じて前記モールド構成
体４５に射出し、前記ノズル８５の通路先端を閉塞する
射出工程について図８〜図１０を用いて説明する。

【００３５】まず、溶融樹脂を射出充填する。これに
は、可塑化装置７０によって可塑化された溶融樹脂を射
出装置８０の射出シリンダ８２によって計測、射出し、
ノズル８５、スプルー４８、ランナ４９およびゲート部
４６を通じてキャビティ３内に充填する。

【００３６】このとき、制御装置９０は、射出シリンダ
８２のプランジャ８１の速度Ｖ（射出速度）が、例え
ば、図８に示す速度に近似するように制御する。図８に
おいて、（Ａ）はレンズ度数が−４．００Ｄ、中心肉厚
が１．４ｍｍ、コバ厚が７．９ｍｍのマイナスレンズを
成形する場合、（Ｂ）はレンズ度数が−２．００Ｄ、中
心肉厚が１．４ｍｍ、コバ厚が４．８ｍｍのマイナスレ
ンズを成形する場合、（Ｃ）はレンズ度数が＋２．００
Ｄ、中心肉厚が４．２ｍｍ、コバ厚が１．０ｍｍのプラ
スレンズを成形する場合、（Ｄ）は凸面のベースカップ
が３．００、中心肉厚が５．４ｍｍ、コバ厚が５．８ｍ
ｍのセミフィニッシュレンズを成形する場合をそれぞれ
示している。

【００３７】（Ａ）の場合には、溶融樹脂の射出充填開
始から溶融樹脂がゲート部４６の手前に達するまでの区
間（図９に示すＳ０〜Ｓ１の区間）では、射出速度Ｖが
第１設定速度Ｖ１Ａになるように、溶融樹脂がゲート部
４６の手前からキャビティ３内に達するまでの区間（図
８に示すＳ１〜Ｓ２の区間）では、射出速度Ｖが第２設
定速度Ｖ２Ａになるように、溶融樹脂がキャビティ３内
に達してから射出充填完了までの区間（図９に示すＳ２
〜Ｓ３の区間）では、射出速度Ｖが第３設定速度Ｖ３Ａ
になるように制御する。同様に、（Ｂ）、（Ｃ）、
（Ｄ）の場合には、Ｓ０〜Ｓ１の区間では、射出速度Ｖ
が第１設定速度Ｖ１Ｂ、Ｖ１Ｃ、Ｖ１Ｄに、Ｓ１〜Ｓ２
の区間では、射出速度Ｖが第２設定速度Ｖ２Ｂ、Ｖ２
Ｃ、Ｖ２Ｄに、Ｓ２〜Ｓ３の区間では、射出速度Ｖが第
３設定速度Ｖ３Ｂ、Ｖ３Ｃ、Ｖ３Ｄになるようにそれぞ
れ制御する。

【００３８】なお、図８において、Ｐ０は溶融樹脂の射
出充填開始時におけるプランジャ８１の位置、Ｐ１は溶
融樹脂がゲート部４６の手前に達したときのプランジャ
８１の位置、Ｐ２は溶融樹脂がキャビティ３内に達した
ときのプランジャ８１の位置、Ｐ３は射出充填完了時に
おけるプランジャ８１の位置を示している。これらは位
置センサ８７によって検出される。なお、これらの位置
Ｐ０、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３は、レンズ形状に応じて予め計
算、あるいは実験などにより求めておく。

【００３９】具体的には、図１０に示すフローチャート
に従って制御を行う。まず、駆動制御回路８４に対して
第１設定速度Ｖ１を指令したのち、速度センサ８８から
の速度データ（実際の射出速度Ｖ）と第１設定速度Ｖ１
とを比較しながら、実際の射出速度Ｖが第１設定速度Ｖ
１になるように、加速または減速指令を駆動制御回路８
４に与える。これと同時に、位置センサ８７からの位置
データＰがＰ１に達したか否かをチェックし、位置デー
タＰがＰ１に達するまで実際の射出速度Ｖが第１設定速
度Ｖ１になるようにクローズド制御する。これにより、
溶融樹脂がゲート部４６の手前に達する位置Ｐ１まで溶
融樹脂を正確に充填することができる。

【００４０】位置データＰがＰ１に達したのち、つま
り、溶融樹脂がゲート部４６の手前に達したのち、駆動
制御回路８４に対して第２設定速度Ｖ２を指令する。こ
こで、速度センサ８８からの速度データ（実際の射出速
度Ｖ）と第２設定速度Ｖ２とを比較しながら、実際の射
出速度Ｖが第２設定速度Ｖ２になるように、加速または
減速指令を駆動制御回路８４に与える。これと同時に、
位置センサ８７からの位置データＰがＰ２に達したか否
かをチェックし、位置データＰがＰ２に達するまで実際
の射出速度Ｖが第２設定速度Ｖ２になるようにクローズ
ド制御する。これにより、溶融樹脂がゲート部４６の手
前に達した位置Ｐ１からキャビティ３内に達する位置Ｐ
２まで溶融樹脂をゆっくりと充填することができる。

【００４１】位置データＰがＰ２に達したのち、つま
り、溶融樹脂がキャビティ３内に達したのち、プラスレ
ンズの成形かマイナスレンズの成形かを判断する。プラ
スレンズの成形の場合には、駆動制御回路８４に対して
第３設定速度Ｖ３を指令したのち、実際の射出速度Ｖと
第３設定速度Ｖ３とを比較しながら、実際の射出速度Ｖ
が第３設定速度Ｖ３になるように、加速または減速指令
を駆動制御回路８４に与える。これと同時に、位置セン
サ８７からの位置データＰがＰ３に達したか否かをチェ
ックし、位置データＰがＰ３に達するまで実際の射出速
度Ｖが第３設定速度Ｖ３になるようにクローズド制御
し、位置データＰがＰ３に達したとき停止させる。これ
により、プラスレンズの成形の場合には、充分な射出速
度を確保しつつ溶融樹脂を充填できる。このとき、キャ
ビティ３の中央部ｌ５（レンズの中央部）の厚みが大き
いため、キャビティ３内に到達した溶融樹脂は、キャビ
ティ３の中央部（レンズの中央部）を通って周縁部に達
し、ウエルドマークを抑制できる。

【００４２】マイナスレンズの成形の場合には、駆動制
御回路８４に対して第３設定速度Ｖ３を指令（オープン
制御）したのち、位置センサ８７からの位置デークＰが
Ｐ３に達したか否かをチェックし、位置データＰがＰ３
に達したとき停止させる。つまり、マイナスレンズの成
形の場合には、０．８ｍｍより大きい寸開き量Ｓが設定
され、金型内での射出抵抗が小さいから、上述したオー
プン制御を用いても、充分な射出速度を確保しつつ、射
出速度の変化を少なくできる。従って、成形品の表面
に、射出速度の変化として現れる射出履歴が出にくい。
しかも、大きな寸開き量の設定によって、キャビティ３
の中央部の厚みが大きく設定されているため、キャビテ
ィ３内に到達した溶融樹脂は、分流することなく、キャ
ビティ３の中央部を通って周縁部に達する。このため、
ウエルドマークも抑制でき、高品質なレンズを得ること
ができる。

【００４３】次に、プラスレンズの成形に場合には、溶
融樹脂の射出充填完了後、ノズルを閉じ、続いて加圧
（圧縮）する。なお、閉じる機構の作用については、本
件出願人の実公平７−２７１４０号公報、特公平５−４
４８９３号公報、特公平５−３０６０８号公報等おいて
周知であるので、ここでは詳述しない。

【００４４】一方、マイナスレンズの成形の場合には、
溶融樹脂の射出充填完了前に加圧（圧縮）を開始する。
具体的には、射出すべき溶融樹脂の約９０〜９５％が射
出されたとき、型締めシリンダ６３により加圧を開始す
る。そして、最後にノズル８５を閉じる。

【００４５】以上のように、溶融樹脂の射出充填開始か
ら溶融樹脂がキャビティ３内に達するまでの区間Ｓ０〜
Ｓ２では、実際の射出速度と予め設定した第１、第２設
定速度Ｖ１、Ｖ２とを比較しながら、実際の射出速度Ｖ
が第１、第２設定速度Ｖ１、Ｖ２になるように射出速度
Ｖを制御しているから、つまり、クローズド制御を採用
しているから、溶融樹脂がキャビティ３内に達する位置
まで溶融樹脂を正確に充填できる。

【００４６】また、このクローズド制御において、溶融
樹脂の射出充填開始から溶融樹脂がゲート部４６の手前
に達するまでの区間Ｓ０〜Ｓ１では、射出速度Ｖを第１
設定速度Ｖ１に、ゲート部（区間Ｓ１〜Ｓ２）では射出
速度Ｖを一旦第２設定速度Ｖ２まで下げているから、キ
ャビティ３内への溶融樹脂の急激な浸入を防止すること
ができる。このことにより、キャビティ３内において、
空気の巻き込みを極力少なくし、溶融樹脂の挙動に大き
く変化を与えないスムーズな充填を補償することができ
る。

【００４７】また、マイナスレンズ成形時において、溶
融樹脂がキャビティ３内に達してから射出充填完了まで
の区間Ｓ２〜Ｓ３では、射出速度Ｖを予め設定した第３
設定速度Ｖ３に指令するようにしているから、つまり、
オープン制御を採用しているから、キャビティ３内での
溶融樹脂の速度変化を少なくできる。よって、成形品の
表面に充填履歴が現れる現象を少なくできる。特に、マ
イナスレンズ成形時においては、寸開き量Ｓが大きく設
定され、射出抵抗が小さくなっているから、オープン制
御の採用によっても、充分な射出速度を確保しつつ、射
出速度の変化を少なくすることができる。よって、成形
品の表面に充填履歴が現れる現象を少なくできる。

【００４８】また、このとき、図８の（Ａ）、（Ｂ）の
場合のように、射出シリンダの射出速度をマイナス弱度
レンズとマイナス強度レンズとで変化させて制御し、マ
イナス強度レンズの方を遅くするようにしているから、
中心肉厚とコバ厚との差が、マイナス弱度レンズよりも
大きいマイナス強度レンズの成形に際しても、レンズ成
形用キャビティ３内での溶融樹脂の速度変イヒを小さくで
きる。

【００４９】また、マイナスレンズ成形時には、溶融樹
脂の射出完了前に寸開き量Ｓの圧縮を開始するようにし
たので、溶融樹脂の射出充填完了前にキャビティ３の容
量が縮小されていく。従って、溶融樹脂の射出充填完了
時点で、キャビティ３内に大きな未充填部分が残ること
が少なく、このためフローマークの発生も防げる。つま
り、寸開き量Ｓを大きく設定すると、溶融樹脂の射出充
填完了時点で、キャビティ３内に大きな未充填部分を残
したまま、溶融樹脂の流動が停止することになり、充填
部分と未充填部分の臨界線に、フローマークが発生しや
くなるという問題が考えられるが、本実施形態のように
することで、フローマークの発生も防げる。

【００５０】また、プラスレンズ成形時において、溶融
樹脂がキャビティ３内に達してから射出充填完了までの
区間では、実際の射出速度Ｖと予め設定した第３設定速
度Ｖ３とを比較しながら、実際の射出速度Ｖが第３設定
速度Ｖ３になるように射出速度Ｖを制御しているから、
つまり、クローズド制御を採用しているから、充分な射
出速度を確保できる。ちなみに、プラスレンズ成形にあ
っては、寸開き量Ｓが小さく、かつ、ゲート部ヒケ対策
のため絞られたゲート構造であることから、射出抵抗が
非常に大きく、そのためオープン制御を用いると、充分
な射出速度が得られず、高品質な成形品を得ることがで
きないことが予想される。

【００５１】なお、マイナスレンズの成形においては、
レンズ中央部が周縁部に対して厚みが薄いという形状特
性より、キャビティ中央部で流動抵抗が大きくなる。そ
のため、キャビティ内に射出された溶融樹脂は、キャビ
ティ中央部で流れ難く、分流して周縁部から回り込むた
め、ウエルドマークが発生しやすい。従って、射出履歴
については、充分注意をはらう必要がある。この点、本
例では、マイナスレンズ成形時の圧縮代をプラスレンズ
成形時の圧縮代より大きく設定しているから、マイナス
レンズ成形時においても、キャビティ内に到達した溶融
樹脂が分流することなくキャビティ中央部を通って周縁
部に流れ込み、結果として、ウエルドマークの発生を抑
制することができる。

【００５２】次に、溶融樹脂を加圧圧縮している間、金
型５０を再加熱後、冷却する（再加熱冷却工程）。つま
り、上型インサート１１および下型インサート１２の温
度を温調流体供給装置５２からの加熱流体の供給により
昇温させ、次いで、冷却流体の供給により降温しながら
熱可塑性樹脂を凝固させる。

【００５３】例えば、図１１（Ａ）〜（Ｄ）に示すよう
に、上型インサート１１および下型インサート１２の温
度を一旦昇温させたのち、降温させる。図１１におい
て、（Ａ）はレンズ度数が−２．００、中心部厚さが
１．４ｍｍ、周縁部厚さが４．８ｍｍのマイナスレンズ
を成形する場合、（Ｂ）はレンズ度数が−４．００、中
心部厚さが１．４ｍｍ、周縁部厚さが７．９ｍｍのマイ
ナスレンズを成形する場合、（Ｃ）はレンズ度数が＋
２．００、中心部厚さが４．２ｍｍ、周縁部厚さが１．
０ｍｍのプラスレンズを成形する場合、（Ｄ）は凸面の
ベースカップが３．００Ｄ、中心部厚さが５．４ｍｍ、
周縁部厚さが５．８ｍｍのセミフィニッシュレンズ（一
方のレンズ片面が仕上がり面となっていて他方のレンズ
片面が後加工で仕上げられるレンズ）を成形する場合を
それぞれ示している。

【００５４】この際、図１１（Ａ）、（Ｂ）、（Ｄ）、
特に（Ａ）、（Ｂ）のように、金型５０からの成形品の
取り出し時における下型インサート１２（レンズ凸面成
形用キャビティ形成部材）の温度を、上型インサート１
１（レンズ凹面成形用キャビティ形成部材）の温度より
も低くしてある。このような温度差を下型インサート１
２と上型インサート１１とに設けると、金型５０から取
り出されたときの成形品のレンズ凸面がレンズ凹面に比
べ温度が低いから、レンズ凸面がレンズ凹面より早期に
固化し、金型５０から取り出された成形品の中折れ現象
の発生を防止できる。つまり、成形すべきレンズが、中
心部と周縁部とで偏肉差があって中心部の厚さよりも周
縁部の厚さが大きいレンズの場合には、厚さの小さい中
心部からレンズ凹面側に折れる中折れ現象が発生しやす
いが、上記のように温度差をもたせることによって、中
折れ現象の発生を防止できる。このことは、上型インサ
ート１１（レンズ凹面成形用キャビティ形成部材）およ
び下型インサート１２（レンズ凸面成形用キャビティ形
成部材）のレンズ成形面形状が、溶融樹脂に正確に転写
された高精度のレンズを得ることができることを意味す
る。

【００５５】このようにして成形したのち、エジェクト
すると、図１２に示す成形品１０１が得られる。この成
形品１０１は、前記２個のレンズ成形用キャビティ３に
よって成形された眼鏡レンズ１０２と、前記ランナ４９
によって成形され前記２個の眼鏡レンズ１０２を連結す
る連結部１０３と、前記スプルー４８によって成形され
前記連結部１０３の中央部から直角にかつレンズ１０２
の厚み方向へ延びる棒状部１０４と、前記把手部４６に
よって成形され前記連結部１０３および棒状部１０４に
対して直角に延びる把手１０５とから形成されている。

【００５６】エジェクト後、成形品１０１は、図１３に
示す浸漬作業具１３０の摘み部材１３３で把手１０５が
保持された状態で、耐摩耗性ハードコート液にレンズ１
０２部分が浸漬される。次いで、一定時間浸漬された
後、レンズ１０２と連結部１０３とがカッタ装置により
切り離され、これにより、１個の成形品１０１からハー
ドコート液によるコーティング膜で被覆された２個のレ
ンズ１０２が得らる。

【００５７】従って、本実施形態によれば、複数のレン
ズ成形用キャビティ３、ランナ４９およびスプルー４８
を有するモールド構成体４５に必要な量の溶融樹脂を計
量したのち、その溶融樹脂をノズル８５内の通路を通じ
て、モールド構成体４５内に射し、ここで、ノズルシャ
ットピン９１によってノズル８５の通路先端を閉塞する
とともに、溶融樹脂の射出完了後または射出完了直前に
モールド構成体４５内の溶融樹脂を圧縮し、冷却した
後、成形品として取り出すようにしたので、つまり、計
量した樹脂の量と成形品として取り出される量とが対応
しているから、高い形状精度のレンズを成形することが
できる。

【００５８】また、射出工程において、ノズル８５の通
路先端をノズルシャットピン９１によって閉塞した状態
において、モールド構成体４５内の溶融樹脂を加圧し、
冷却して成形品として取り出すようにしているから、つ
まり、成形品として取り出される部分とノズル８５内に
残留する部分とがノズルシャットピン９１によって完全
に縁を切られた状態で遮断されているから、ノズル８５
内に残留する樹脂が次の成形時に異物として成形品に混
入することもない。よって、高品質なレンズを成形する
ことができる。

【００５９】また、再加熱冷却工程において、溶融樹脂
を加圧圧縮している間に、上型インサート１１および下
型インサート１２を温調流体供給装置からの加熱流体の
供給により、再加熱したのち冷却するようにしたので、
レンズ成形用キャビティ３内に射出充填された熱可塑性
樹脂は、加圧状態で一旦昇温されることにより、樹脂の
均質性や流動性が高められ、この状態から冷却されて凝
固されることになるから、成形品の均質性や上型インサ
ート１１および下型インサート１２との転写性を一段と
向上させることができる。従って、この点からも、高品
質で高い形状精度のレンズを成形することができる。

【００６０】また、再加熱冷却工程において、金型５０
からの成形品の取り出し時における下型インサート１２
（レンズ凸面成形用キャビティ形成部材）の温度を上型
インサート１１（レンズ凹面成形用キャビティ形成部
材）の温度より低くしたので、金型５０から取り出され
たときの成形品のレンズ凸面がレンズ凹面に比べ温度が
低いから、レンズ凸面がレンズ凹面より早期に固化し、
金型５０から取り出された成形品の中折れ現象の発生を
防止できる。つまり、成形すべきレンズが、中心部と周
縁部とで偏肉差があって、中心部の厚さよりも周縁部の
厚さが大きいレンズの場合には、厚さの小さい中心部か
らレンズ凹面側に折れる中折れ現象が発生しやすいが、
上記のように温度差をもたすことによって中折れ現象の
発生も防止できる。このことは、上型インサート１１
（レンズ凹面成形用キャビティ形成部材）および下型イ
ンサート１２ (レンズ凸面成形用キャビティ形成部材）
のレンズ成形面形状が溶融樹脂に正確に転写された高精
度のレンズを得ることができることを意味する。

【００６１】また、モールド構成体４５には、２個のレ
ンズ成形用キャビティ３を含んでいるから、複数のレン
ズ１０２を同時に成形することができる。また、モール
ド構成体４５には、把手部４６を含んでいるから、把手
１０５を有する成形品１０１を成形することができる。
従って、成形品１０１のレンズ1 ０２部分を耐摩耗性ハ
ードコート液などに浸潰処理する際に、把手１０５を持
って浸潰処理できるから、浸漬処理を容易にできる。

【００６２】また、射出工程において、ノズルシャット
ピン９１をその先端がスプルーブッシュ４７の内部に接
触する直前位置まで突出させてノズル８５の通路先端を
閉塞するようにし、ノズルシャットピン９１の先端面９
１Ａおよび側面９１Ｂとスプルーブッシュ４７の内壁と
の間に隙間を形成したので、離型時に成形スプルー部が
欠損することがなく、異物の混入を確実に防止すること
ができる。

【００６３】なお、以上述べた実施形態においては、２
個の眼鏡レンズ成形用キャビティ３を有する金型５０を
用いた場合を示したが、１個のレンズ成形用キャビテ
ィ、あるいは、３個以上のレンズ成形用キャビティを有
する金型を用いて成形するようにしてもよい。

【００６４】また、上記実施形態では、溶融樹脂の射出
充填開始から溶融樹脂がキャビティ３内に達するまでの
区間Ｓ０〜Ｓ２では、クローズド制御を採用したが、溶
融樹脂の射出充填開始から溶融樹脂がゲート部４６の手
前に達するまでの区間Ｓ０〜Ｓ１ではクローズド制御
を、溶融樹脂がゲート部４６の手前からキャビティ３内
に達するまでの区間Ｓ１〜Ｓ２（ゲート部４６の区間）
では、オープン制御を採用するようにしてもよい。この
ようにすれば、キャビティ内への溶融樹脂の急激な浸入
を防止できるから、キャビティ内において、空気の巻き
込みも極力少なく、溶融樹脂の挙動に大きく変化を与え
ないスムーズな充填を補償することができる。

【００６５】また、上記実施形態では、モールド構成体
４５が把手部４６を含んでいたが、把手部４６がないも
のでもよい。

【００６６】また、上記実施形態では、成形時の圧縮代
を、型本体４と型取付部材１６との間に形成した寸開き
量により設定するようにしたが、他の金型を用いてもよ
い。たとえば、キャビティ３内に突出するキャビティコ
アを設け、このキャビティコアの位置から圧縮代を設定
したのち、キャビティコアをキャビティ３内に突出させ
ることにより圧縮するようにした構造の金型を用いても
よい。

【００６７】また、上記実施形態では、マイナスレンズ
成形時において、溶融樹脂を約９０〜９５％射出した時
点で寸開き量Ｓの圧縮を開始するようにしたが、このと
きのパーセンテージもキャビティ３の容積、樹脂の種
類、レンズの特性などに応じて任意に決定すればよい。

【００６８】また、上記実施形態では、位置センサ８７
のほかに、速度センサ８８を設けたが、速度センサ８８
を設けることなく、位置センサ８７からの位置データ
と、その位置データから選られた時間との関係から速度
を演算によって求めるようにしてもよい。

【００６９】また、上記実施形態では、寸開き量を、プ
ラスレンズの場合には０．８ｍｍ以下、マイナスレンズ
の場合には０．８ｍｍより大きい寸法に設定したが、こ
れらの数値はレンズの特性などに応じて任意に決定すれ
ばよい。

【００７０】また、成形装置は、本実施形態のものに限
らず、横型のものを用いてもよい。また、金型、その温
度調整機構、射出シリンダ等についても、同様に他の機
構を用いて実施可能なことはもちろんである。

【００７１】また、上記実施形態では、眼鏡レンズの射
出圧縮成形について説明したが、必ずしも眼鏡レンズに
限られるものではなく、本発明は他のレンズ一般に適用
できる。

【００７２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
光学的性能に優れ、メニスカス形状のレンズの強度や弱
度といった度数差のあるレンズや、単焦点非球面、累進
面、乱視レンズといった特異なレンズ形状の成形も可能
であり、マイナスレンズの成形時に発生する中折れ現象
を確実に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態の方法を実施するための射出
圧縮成形装置の構成を示す図である。

【図２】同装置における射出成形用金型を示す断面図で
ある。

【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視断面図である。

【図４】図２のＩＶ−ＩＶ矢視断面図である。

【図５】図４の要部拡大図である。

【図６】図５のＶＩ−ＶＩ矢視図である。

【図７】本発明の実施形態におけるレンズ成形の手順を
示すフローチャートである。

【図８】同実施形態における射出速度と位置との関係を
示す図である。

【図９】同実施形態で得られる成形品を示す図である。

【図１０】同実施形態の射出工程における制御のフロー
チャートである。

【図１１】同実施形態の再加熱冷却工程での温度制御曲
線を示す図である。

【図１２】同実施形態で得られる成形品を示す斜視図で
ある。

【図１３】同実施形態で得られる成形品のコーティング
処理の様子を示す図である。

【符号の説明】

３眼鏡レンズ成形用キャビティ１１上型インサート（レンズ凹面成形用キャビティ形
成部材）１２下型インサート（レンズ凸面成形用キャビティ形
成部材）４５モールド構成体４６把手部４８スプルー４９ランナ５０射出成形用金型８５ノズル９０ノズルシャット機構８２射出シリンダＶ実際のの射出速度Ｖ１第１設定速度Ｖ２第２設定速度Ｖ３第３設定速度Ｐ０射出充填開始位置Ｐ１溶融樹脂がゲート部手前に到達した位置Ｐ２溶融樹脂がキャビティ内に到達した位置Ｐ３射出充填完了位置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＢ２９Ｃ 45/78 Ｂ２９Ｃ 45/78 // Ｂ２９Ｌ 11:00

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】レンズ凹凸面形成用の少なくとも一対の
キャビティ形成部材によって構成されるレンズ成形用キ
ャビティ、このレンズ成形用キャビティにゲート部を介
して連通するランナ、およびこのランナに連通するスプ
ルーを有するモールド構成体を備えた金型を用いてレン
ズを成形するレンズの射出圧縮成形方法であって、前記レンズ成形用キャビティ、ランナ、およびスプルー
を有する前記モールド構成体に対する必要量の熱可塑性
樹脂を計量する計量工程と、前記金型を型閉じし、前記レンズ成形用キャビティ内に
圧縮代を残して前記モールド構成体の容積を所定の大き
さに設定する型準備工程と、前記計量工程で計量された熱可塑性樹脂をノズル通路を
通じて前記モールド構成体に射出させる射出工程と、前記熱可塑性樹脂の射出完了後または射出完了直前に、
前記圧縮代を圧縮する圧縮工程と、これらの工程中に金型温度を制御して前記モールド構成
体内の熱可塑性樹脂を固化させる金型温度調整工程とを
備え、前記射出工程においては、熱可塑性樹脂の射出開始から溶融樹脂がレンズ成形用キ
ャビティ内に達するまでの区間では、射出速度が設定速
度になるように制御すると共に、前記ゲート部で射出速
度を一旦所定の速度まで下げ、更に溶融樹脂がレンズ成
形用キャビティ内に達してから射出充填完了までの区間
では、射出速度を予め設定した設定速度に制御し、前記金型温度調整工程では、前記レンズ凸面成形用キャビティ形成部材のレンズ取り
出し温度を、前記レンズ凹面成形用キャビティ形成部材
のレンズ取り出し温度よりも低く制御することを特徴と
するレンズの射出圧縮成形方法。
【請求項２】前記モールド構成体が、前記ランナおよ
びスプルーに連通する把手部を有することを特徴とする
請求項１記載のレンズの射出圧縮成形方法。
【請求項３】前記溶融樹脂が前記レンズ成形用キャビ
ティ内に達してから射出充填完了までの区間で、射出速
度をマイナス弱度レンズとマイナス強度レンズとで変化
させて制御し、マイナス強度レンズの方をマイナス弱度
レンズより遅くすることを特徴とする請求項１または２
記載のレンズの射出圧縮成形方法。
【請求項４】前記レンズが眼鏡レンズであることを特
徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のレンズの射出
成形方法。