JPH11156890A - プラスチックレンズの射出成形装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 可動側コアにレンズの凸曲面部を転写する凹
曲面形状のレンズ転写面の外周側にレンズのコバ部の少
なくとも一部を転写するコバ転写面を連設することによ
って、薄肉のプラスチックレンズを成形する際にレンズ
とコバ部との境界部にクラック等の損傷が発生するのを
防止する。 【構成】 固定側の型部材２１と可動側の型部材２２と
には、それぞれ固定側，可動側のコア２４，２６が設け
られるが、固定側コア２４はレンズ転写面２４ａが形成
され、また可動側コア２６にはレンズ転写面２６ａの外
周部にレンズ２７が成形された時に、コバ部２９におけ
る基準面となる第１のコバ転写面が形成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プラスチックレン
ズを射出成形により製造するために用いられる射出成形
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】プラスチックレンズは一般的に射出成形
により製造されるが、このプラスチックレンズの射出成
形装置を構成する成形型としては、図６に示したような
構成のものが用いられる。同図において、１は固定側の
型部材、２は固定側の型部材１に対して接離可能となっ
た可動側の型部材である。固定側の型部材１は固定胴型
３と固定側コア４とから構成され、また可動側の型部材
２は可動胴型５と、この可動胴型５に対して摺動可能な
可動側コア６とから構成される。ここで、通常は、固定
胴型３及び可動胴型５には、それぞれ複数のコア４，６
が装着されており、これら各コア４，６は図６におい
て、その紙面と直交する方向に配列されるようになって
いる。

【０００３】固定側コア４と可動側コア６との相対向す
る面にレンズ転写面４ａ，６ａが形成されている。これ
らレンズ転写面４ａ，６ａはレンズ７のレンズ部８にお
けるレンズ面８ａ，８ｂを転写するためのものである。
図示したレンズ７は薄肉のメニスカスレンズであり、レ
ンズ７を構成するレンズ部８の外周側にはコバ部９が連
設されている。メニスカスレンズを成形する場合には、
レンズ部８における一方側のレンズ面８ａは凸曲面形状
となり、また他方側のレンズ面８ｂは凹曲面形状とな
る。従って、レンズ転写面４ａ，６ａは、それぞれレン
ズ面８ａ，８ｂを転写する凹曲面，凸曲面となってい
る。また、固定胴型３及び可動胴型５の相対向する面に
はそれぞれレンズ部８の外周に形成されるコバ部９を転
写するコバ転写面３ａ，５ａが形成されている。さら
に、両胴型３，５間にはゲート１０，ランナ１１及びス
プル１２が設けられており、これらスプル１２，ランナ
１１及びゲート１０により両コア４，６間のキャビティ
内に至る通路が形成される。

【０００４】以上の成形装置を用いてレンズ７を成形す
るに当っては、可動側の型部材２を固定側の型部材１に
組み込んで、溶融した樹脂を所定の圧力でゲート１０，
ランナ１１及びスプル１２を順次介して両コア４，６の
レンズ転写面４ａ，６ａ間のキャビティ内に射出され、
この間に可動側コア６に所定の圧力を加えることによっ
て、キャビティ内に注入された樹脂がレンズ転写面４
ａ，６ａにより転写された状態にして硬化する。この硬
化後には、図７に示したように、可動側の型部材２を固
定側の型部材１から分離することにより型開きを行うと
共に、可動側コア６を可動胴型５から矢印方向に押し出
すことにより型離れを行わせる。そして、可動側コア６
から成形品を分離してゲート１０の部分を切断すること
によって、レンズ部８の外周にコバ部９を連設したレン
ズ７が形成される。

【０００５】以上のようにして製造されたレンズ７は、
例えば図８に示したように、レンズホルダ１３に装着し
た状態で、カメラ等の光学機器に組み込まれる。ここ
で、レンズホルダ１３に対しては、レンズ７は所定の位
置に位置決めした状態に組み込まれる。このレンズ７の
位置決めを行うために、レンズ部８に連なるコバ部９に
それぞれ基準面９ａ，９ｂが形成される。そして、実際
にレンズホルダ１３に組み込むに当っては、基準面９ｂ
をレンズホルダ１３の当接面部１３ａに当接させると共
に、基準面９ａはレンズホルダ１３に装着されるレンズ
押え１４に当接させるようにする。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、成形される
レンズ７が、図６に示したような薄肉のメニスカスレン
ズである場合には、レンズ部８のうち最も肉厚の薄い部
位は最外周部である。レンズ部８の外周にはコバ部９が
連設されているが、このコバ部９の厚み寸法及び幅寸法
はレンズ７が装着されるレンズホルダ１３の構造に依存
する。従って、レンズホルダ１３内でレンズ７を正確に
所定の位置に位置決めして安定的に保持するために、コ
バ部９はレンズ部８の外周部より厚肉になることがあ
り、かつかなり広い幅を持たせなければならないことも
ある。また、メニスカスレンズだけでなく、平凸レンズ
や、両凸レンズについても同様のことが言える。特に、
レンズ７の口径を大きくするためには、図９に示したよ
うに、レンズ部８における凸側のレンズ面８ａは、これ
に連なるコバ部９のレンズ押え１４に当接する基準面９
ａより内側にまで延在されることから、レンズ面８ａと
基準面９ａとの間に段差部Ｒが形成されることになる。
従って、レンズ７全体うち、この段差部Ｒの部位が最も
薄肉部となり、しかもその肉厚は極端に薄くなることも
ある。

【０００７】既に説明したように、レンズ７におけるレ
ンズ部８はコア４，６に設けたレンズ転写面４ａ，６ａ
により転写され、またコバ部８は胴型３，５のコバ転写
面３ａ，５ａで転写される。従って、レンズ成形が行わ
れた後、可動側の型部材２を固定側の型部材１から分離
して型開きを行った後に、可動側コア６を可動胴型５か
ら押し出すことにより成形品を胴型５のコバ転写面５ａ
から剥離することにより型離れを行わせる。そして、こ
の型開きを行った時に、成形品は確実に固定側の型部材
１から離れて、可動側の型部材２側に残すために、コバ
部９の外周面９ｃは可動胴型５内に位置させるようにす
る。従って、離型のために可動側コア６を押し出す際
に、成形品であるレンズ７には可動側コア６からの押圧
力ｆ₁ が作用し、可動胴型５に密嵌した状態となってコ
バ部９の外周面９ｃの部位に離型抵抗ｆ₂ が生じる。し
かも、可動側コア６の外周端部はレンズ部８からコバ部
９への移行部分に位置しているから、離型抵抗ｆ₂ によ
る応力がこの部位に集中することになる。そして、コバ
部９の厚み寸法が大きいと離型抵抗ｆ₂ が大きくなり、
またその幅寸法が大きいと応力が離型抵抗ｆ₂ の作用点
から集中する部位までの距離が長くなり、従ってそれだ
けその部位に作用する応力も大きくなる。しかも、この
応力が集中するレンズ部８とコバ部９との移行部分は最
も薄肉で脆弱な部位である。このために、コバ部９の形
状と、レンズ部８とコバ部９との変化点の厚みとによっ
ては、この部位に作用する応力が極めて大きくなりクラ
ック等が発生するおそれがある。

【０００８】本発明は以上の点に鑑みてなされたもので
あって、その目的とするところは、プラスチックレンズ
の成形時に、レンズとコバ部との境界部にクラック等の
損傷が発生するのを確実に防止できるようにすることに
ある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために、本発明は、胴型内にレンズの一方側のレンズ転
写面を形成した固定側コアを装着した固定側の型部材
と、胴型内に摺動可能に設けられ、レンズの他方のレン
ズ転写面を形成した可動側コアを有する可動側の型部材
とからなり、プラスチックレンズを射出成形する装置で
あって、前記可動側コアにはレンズの凸曲面部を転写す
る凹曲面形状のレンズ転写面と、このレンズ転写面の周
囲にレンズのコバ部の少なくとも一部を転写するコバ転
写面とを連設する構成としたことをその特徴とするもの
である。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、図１乃至図５に基づいて本
発明の実施の一形態について説明する。図１に示したよ
うに、プラスチックレンズを射出成形するための成形装
置を構成する成形型の基本構成については、前述した従
来技術のものと格別の差異はない。即ち、成形型は固定
側の型部材２１と可動側の型部材２２とから構成され、
固定側の型部材２１は固定胴型２３と固定側コア２４と
を有し、また可動側の型部材２２は可動胴型２５と可動
側コア２６とを備えている。そして、コア２４，２６は
の紙面と直交する方向に複数配列されている。

【００１１】以上の成形装置で成形されるレンズ２７と
しては、レンズ部２８の一側のレンズ面２８ａは凸曲面
形状をしており、他側のレンズ面２８ｂは凹曲面形状と
なったメニスカスレンズであり、かつ薄肉のものであ
る。そして、このレンズ部２８の外周には所定の幅寸法
を有するコバ部２９が連設されている。しかも、レンズ
部２８のレンズ面２８ａとコバ部２９との間に段差部Ｒ
を形成して、レンズ口径をできるだけ広くしている。な
お、レンズの種類としては、これ以外にも平凸レンズや
両凸レンズ等であっても良い。また、メニスカスレンズ
の場合においても、レンズ部２８の外周部の厚みとコバ
部２９との厚みとの関係で、段差部Ｒが形成されない場
合もあるが、それでもメニスカスレンズである限りはレ
ンズ部２８とコバ部２９との移行部に形状の変化点が生
じることになる。

【００１２】固定側の型部材２１における固定側コア２
４は、レンズ２７のレンズ部２８のうちの凹曲面形状と
なったレンズ面２８ｂを転写するためのものであり、こ
のためにレンズ転写面２４ａは凸曲面形状となってい
る。また、固定側コア２４が装着されている固定胴型２
３における固定側コア２４の装着部の周囲にはコバ転写
面２４ａが形成されている。

【００１３】また、可動側の型部材２２では、その可動
側コア２６のレンズ転写面２６ａはレンズ部２８の凸曲
面形状となったレンズ面２８ａを転写するために、凹曲
面形状となっている。ただし、可動側コア２６の外径寸
法はレンズ２７におけるレンズ部２８の外径より大き
く、しかもコバ部２９の外径より小さくなっている。従
って、可動側コア２６にはレンズ転写面２６ａの外周側
にコバ部２９の一部分、即ちその一側の基準面２９ａを
転写するための第１のコバ転写面２６ｂが形成されてい
る。一方、可動側コア２６が挿通されている可動胴型２
５には、その可動側コア２６の挿通部の周囲には、コバ
部２９のうちの残余の部位を形成するための第２のコバ
転写面２６ａが形成されている。さらに、型の分離時に
成形品を確実に可動側の型部材２２側に残すために、コ
バ部２９の外周面２９ｂは可動胴型２５内に位置するよ
うになっている。

【００１４】さらに、固定側の型部材２１と可動側の型
部材２２との接合部分には、ゲート３０と、ランナ３１
及びスプル３２とが形成されており、これによって固定
側コア２４と可動側コア２６との間に形成されるキャビ
ティ内に溶融した樹脂を注入するための経路が形成され
る。

【００１５】以上のように、この成形型は固定側コア２
４のレンズ転写面２４ａは凸曲面形状となし、可動側コ
ア２６のレンズ転写面２６ａは凹曲面形状となってい
る。一般に、コアにおける転写面は研磨により仕上げら
れる。そこで、図２に固定側コア２４の転写面を加工し
ている状態を示し、また図３に可動側コア２６の転写面
を加工している状態を示す。図２から明らかなように、
固定側コア２４には凸曲面形状のレンズ転写面２４ａが
形成されるから、研磨治具としては凹曲面形状の研磨皿
４０を用いる。この研磨皿４０では固定側コア２４の先
端面の全体が研磨され、部分研磨を行えない。従って、
凸曲面形状のレンズ転写面２６ａは固定側コア２４の先
端面全体に形成される。このために、コバ転写面を一体
的に形成することはできない。固定胴型２３の側にコバ
転写面２３ａを形成するのはこのためである。

【００１６】これに対して、可動側コア２６には凹曲面
形状のレンズ転写面２６ａを形成する研磨治具としての
研磨皿４１は凸曲面形状となっている。この研磨皿４１
の外径を可動側コア２６の外径より小さく設定しておけ
ば、可動側コア２６の全体ではなく、外周側の一部に非
加工部を設けることができる。従って、可動側コア２６
の外径をレンズ転写面２６ａの外径寸法より大きく形成
しておき、レンズ転写面２６ａと同じ外径寸法とした研
磨皿４１により研磨加工すれば、この可動側コア２６の
外周側に余白部分を形成することができる。この余白部
分に第１のコバ転写面２６ｂを形成する。

【００１７】図４に成形型の要部を拡大して示す。この
図から明らかなように、固定側の型部材２１における固
定胴型２３のコバ転写面２３ａとしては、その内周側の
所定の幅分にコバ部２９全体が基準面となるのではな
く、外周側における所定の幅分は基準面として利用され
ない領域を形成している。従って、コバ部２９の外周側
は薄肉化された段差部が形成されている。このように、
基準面を制限することにより面精度の向上を図ると共
に、ゲートカットされる部位にまで基準面が及ばないこ
とになる。従って、レンズホルダ等に装着する際に、レ
ンズホルダ側の基準面にゲートカットを行うことにより
形状の乱れた部位が当接することはない。

【００１８】可動側の型部材２２には、その可動側コア
２６にはレンズ転写面２６ａに連なる第１のコバ転写面
２６ｂが形成されているが、この第１のコバ転写面２６
ｂはコバ部２０の基準面２９ａの転写部として機能させ
るようにしている。このためには、第１のコバ転写面２
６ｂの加工精度を高くする必要があるが、この加工は可
動側コア２６における外周側を平面状態となるように研
磨することにより達成できる。従って、第１のコバ転写
面２６ｂは容易に、しかも高精度に形成される。しか
も、第１のコバ転写面２６ｂを研磨加工することによっ
て、レンズ転写面２６ａと基準面２９ａの転写部として
機能する第１のコバ転写面２６ｂとの間に円環状の突部
Ｒが形成され、この結果コバ部２９の厚み寸法に拘ら
ず、レンズ面２８ａの外径を所望に設定することができ
る。一方、可動胴型２５に形成した第２のコバ転写面２
５ａは、基準面としては機能しないものであり、従って
第１，第２のコバ転写面２６ｂ，２５ａ間には段差を設
けるようになし、形成されるコバ部２９は、その外周側
が薄肉となる。この結果、コバ部２９における基準面の
制限による面精度の確保と、ゲートカットされる部位に
まで基準面が及ばないようにすることができる。以上の
ように、第１のコバ転写面２６ａはコバ部２９における
一方の基準面２９ａを形成しているが、コバ部２９にお
ける第１のコバ転写面２６ｂはレンズ部２８とコバ部２
９との移行部からコバ部２９の外周面２９ｂとの間の位
置であれば良く、必ずしも基準面となる部位に一致させ
る必要はない。

【００１９】以上のように、本発明においては、まず可
動側コア２６にレンズ転写面２６ａに加えて、第１のコ
バ転写面２６ｂを連設するように構成しているから、可
動側の型部材２２を固定側の型部材２１から分離して型
開きを行った後、図５に示したように、可動側コア２６
を可動胴型２５から突出させるようにして行う型離れ時
に、可動コア２６による押圧力Ｆ₁ は図４に矢印で示し
た位置に作用することになる。この位置はレンズ部２８
とコバ部２９との移行部を避けており、従って最も薄肉
で脆弱なレンズ部２８からコバ部２９への移行部に直接
押動力が及ぶことがない。また、型離れを行うに当っ
て、コバ部２９の外周面２９ｂが可動胴型２５から抜け
出す際に生じる離型抵抗Ｆ₂ から前述した押圧力Ｆ₁ が
作用する位置までの距離は第１のコバ転写面２６ｂを可
動側コア２６側に形成した分だけ短くなり、相対向する
方向の２つの力の作用位置が近接する。この結果、最も
脆弱なレンズ部２８とコバ部２９との移行部に応力が集
中するのを防止できて、型離れ時の離型抵抗によってク
ラック等が発生するおそれがなくなる。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、成形型
を構成する可動側コアにレンズの凸曲面部を転写する凹
曲面形状のレンズ転写面と、このレンズ転写面の周囲に
レンズのコバ部の少なくとも一部を転写するコバ転写面
とを連設するように構成したので、薄肉のプラスチック
レンズを成形する際に、レンズとコバ部との境界部にク
ラック等の損傷が発生するのを確実に防止できる等の効
果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態を示す成形型の断面図で
ある。

【図２】固定側コアの転写面の部位を研磨加工する状態
を示す作用説明図である。

【図３】可動側コアの転写面の部位を研磨加工する状態
を示す作用説明図である。

【図４】型離れ時における作用説明図である。

【図５】型開き状態にして示す成形型の断面図である。

【図６】従来技術による成形型の断面図である。

【図７】図６の成形型を型開き状態にして示す断面図で
ある。

【図８】成形されたレンズを光学機器のレンズホルダに
装着した状態を示す断面図である。

【図９】型離れ時における作用説明図である。

【符号の説明】

２１ 固定側の型部材 ２２ 可動
側の型部材 ２３ 固定胴型 ２３ａ コ
バ転写面 ２４ 固定側コア ２４ａ レ
ンズ転写面 ２５ 可動胴型 ２５ａ 第
２のコバ転写面 ２６ 可動側コア ２６ａ レ
ンズ転写面 ２６ｂ 第１のコバ転写面 ２７ レン
ズ ２８ レンズ部 ２８ａ，２
８ｂ レンズ面 ２９ コバ部 ２９ａ 基
準面 ２９ｂ 外周面

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 胴型内にレンズの一方側のレンズ転写面
   を形成した固定側コアを装着した固定側の型部材と、胴
   型内に摺動可能に設けられ、レンズの他方のレンズ転写
   面を形成した可動側コアを有する可動側の型部材とから
   なり、プラスチックレンズを射出成形する装置におい
   て、前記可動側コアにはレンズの凸曲面部を転写する凹
   曲面形状のレンズ転写面と、このレンズ転写面の周囲に
   レンズのコバ部の少なくとも一部を転写するコバ転写面
   とを連設する構成としたことを特徴とするプラスチック
   レンズの射出成形装置。
2. 【請求項２】 前記可動側コアにおけるレンズ転写面に
   連なるコバ転写面は、前記レンズに連設されるコバ部の
   外周より所定の寸法だけ小さくする構成となし、このコ
   バ転写面をレンズ成形時に形成されるコバ部の基準面な
   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
   ックレンズの射出成形装置。