JPS6022610B2 - プラスチツクレンズ成形用モ−ルドの位置決め用スペ−サ− - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はプラスチックレンズを成形するために２個のモ
ールドを組み立てる際使用される位置決め用スベーサ−
に関するものであり、特に非球面レンズを成形する際に
使用される位置決め用スベーサ−に関するものである。

プラスチックレンズはポリカーボネートやポリ（メタ）
アクリレート類などの熱可塑性樹脂を射出成形あるいは
圧縮成形して製造される場合もあるが、性能や物性の優
れたプラスチックレンズを製造するためには通常荘型成
形が用いられる。プラスチックレンズの原料となる液状
硬化性化合物としてはＱ，８不飽和基を１個以上有する
モノマーやそのプレポリマー、Ｑ，８不飽和基とェポキ
シ基などの縮重合性基を有するモノマーやそのプレポリ
マー、その他重合により硬化しうる各種化合物がある。
具体的には、たとえばジヱチレングリコールビスアリル
カーボネート、（メタ）アクリル酸ェステル、ジアリル
ェステル、トリアリルイソシアヌし−トなどである。プ
ラスチックレンズの内特にメガネレンズには正確な度を
必要とし、しかも耐衝撃性、耐擦傷性、透明性などの高
い物性が要求される。

このメガネレンズ用の原料としては、現在ＣＲ−３９と
呼ばれるジエチレングリコールビスアリルカーボネート
が広く使用されている。このＣＲ一３９の単独重合体あ
るいはそれを主成分とする共重合体は透明性、耐衝撃性
、耐擦傷性などの種々の物性が優れており、メガネレン
ズとしても最も優れたものが得られる。プラスチックレ
ンズの注型成形は、■ガスケットで保持した２個のモー
ルドの間のキヤビティー内にモノマー等のプラスチック
原料を充填する。

曲これを加熱等により硬化させる、‘ｄ次にモールドを
取り外してレンズを取り出す、という基本的な３工程に
より行なわれるのが普通である。■の工程において、ガ
スケツトはゴム、ェラストマー、比較的軟質の合成樹脂
などの可榛性材料からなり、通常はガラスであるモール
ド２個をこのガスケットに組み合せる。２個のモールド
の対向する面はレンズ表面を形成するのに必要なカーブ
を有している。

モノマー等のプラスチック原料はこの２個のモールドの
間に形成されたキャビテイーに充填され漏れないように
密閉される。‘Ｂ｝の工程では、ゆで組み立てられた原
料を充填されたモールドをそのまま加熱炉等に入れて、
プラスチック原料を硬化させる。レンズのひずみを少く
し均一に重合させるため、硬化には少くとも数時間、通
常は１昼夜程度以上要する場合が多い。に’工程では組
み立てられたモールドを取り外し、中のレンズを取り出
すが、この時取り外し易いようにガスケットは切断され
ることが多く、ガスケットの再使用は行なわれないが、
ガラスモールドは次の注型成形に再使用されることが多
い。このプラスチックの注型成形における最も大きな問
題点はガスケットにある。

ＣＲ一３９などのプラスチック原料は重合硬化時の収縮
が比較的大きい。このため、ガスケットはある程度の柔
軟性を必要とし、この柔軟性が充分でないとモールド間
隔の体積プラスチック原料の収縮に追従しきれず、モー
ルドとプラスチック原料との間に剥れが生じる。また、
重合硬化には通常長時間の加熱を必要とするので、ガス
ケットはまた耐熱性を要求される。この両者に加えて、
さらにガスケット材料は安価である必要がある。即ち、
ガスケツトは通常１度しか使用されないので、その材料
や成形加工費が安価でなければレンズの成形に占めるガ
スケットのコストが高くなり過ぎる問題がある。たとえ
ば、レンズには多くの種類があり、それに合せてガスケ
ットの形成も違い、多種類のガスケットを用意しなけれ
ばならない問題もある。たとえば、ガスケットの材料が
安価であっても、その成形加工費（たとえば成形型の費
用など）は無視できなくなる。さらに、ガスケツトは、
モールドの位置合せのための機能を必要とする。

たとえば２個のモールドのプラスチックレンズ表面を形
成する面（即ち球面や非球面）の中心を合せることやこ
れらの面の傾斜を合せること（即ちこの２つによって軸
が一致する）。２つの面間の距離を所定の距離とするこ
と（レンズの厚さの規定）などである。

このため、ガスケツトは正確な形状を有する成形品であ
る必要がある。一方上記の理由によりガスケットの材質
としてある程度以上の柔軟性を有する必要があるため、
このような柔軟な材質のガスケットではモールドのずれ
などが起り易く、モールドの位置合せが困難となる。そ
こで本発明者は、ガスケットの機能を分離し、ガスケツ
トによらずにモールドの位置合せをすることを検討した
。

一方、本発明者らは、ガスケツトを使用せずに密閉フィ
ルムを使用してプラスチックレンズを成形する方法を見
し・出していた。そこで、本発明者らはモールドを正確
に組み立てガスケットを使用することなくプラスチック
レンズを成形するために、モールドの組み立て方法につ
いて検討を進めた。その結果、２個のモ−ルドを決めら
れた形状の位置決め用スベーサーを介して接触させ、２
個のモールドの位置を決める方法を見し、出した。この
位置決め用スベーサーは２個のモールドの位置決めが終
った後モールドの間から取り除かれる。この位置決めさ
れた２個のモールドは、ガスケットを使用しない方法を
用いる場合、その周囲にテープ等を密着させてシールし
、キヤビティーを形成して、このキャビティー内でプラ
スチック原料が硬化される。この位置決め用スベーサー
を使用してモールドの組み立て方法についての発明は、
即ち本発明者らの発明として、出願されている（特豚昭
５５一３６９２８号および特願昭５５−３６９２９号参
照）。

これらの位置決め用スべ−サーは、概して円筒状の枠体
とその枠体内面にリップ（前世藤では凸部）を有する従
来のガスケットに類似する形状を有するものや、位置決
め用スベーサーとして改良された形状のものであった。
第１図に前出願の発明である位置決め用スベーサーを２
例示す。第１図Ａは位置決め用スベーサーの断面図、Ｂ
はその平面図を示すものであり、Ｃは他の位置決め用ス
ベーサーの断面図である。いずれも略円筒状の枠体１と
該枠体１の内面に周方向に設けられたりツプ２からなり
、一方の位置決め用スベーサーのリップ２上には凸超３
を有している。かかる位置決め用スべ−サーは、モール
ドの位置決めを極めて正確に行いうるものである。

しかし、このような位贋決め用スべ‐サーは球面レンズ
の成形用のモールドの位置決めに適したものであった。
即ち、トリック面や円柱面などの非球面表面を有するモ
ールドの位置決めには使用が困難であった。その理由は
位置決め用スベーサーの非球面に対する接触部分が面状
あるいは線状とすると、その面や線が曲面あるいは曲線
となるので、その正確な面や線を位置決め用スベーサー
に形成することは困難であるからである。そこで本発明
者は、非球面を有するモールドの位置決めを行うために
位置決め用スベーサ−について検討した。

乱視用眼鏡レンズは通常凸状球面と凹状トリック面を有
するメニスカス型レンズが最も広く用いられている。こ
の形状のプラスチックレンズを成形するための２個のモ
ールドは、凹状球面を有するモールドと凸状トリック面
を有するモールドとの組み合せとなる。第２図に凸状ト
リック面４を有するモールド５の１例を斜視図だ示す。
わかりやすくするため、曲率は通常よりも高くして示し
た。モールド５は通常円柱〜円盤状である。この非曲面
を有するモールドと位置決め用スベーサーとの接触を点
状とし、その点状接触部の位置を正確に決めておくこと
により正確な位置決めが可能となると予想される。一方
、トリック面等の非球面の周囲と軸に垂直な平面とは非
球面頂部と底部を除いてその闇では４点で交わる。即ち
、この４点は同じ高さにあり、従って、位置決め用モー
ルドの枠体内面に同じ高さの４点を形成し、この４点を
非球面周囲に接触させることにより位置決めを行うこと
ができると考えられる。本発明者は、上記考えに従い種
々検討した結果、位置決め用スベーサーのリップを弧状
に分割し、この分割リップの側面下端と非球面との接触
部で非球面の位置決めを行いうろことを見し、出した。
第３図にその原理を示す。第３図は、位置決め用スベー
サーの断面と非球面を有するモールドの側面を示す図で
ある。位置決め用スべ−サーは円筒状の枠体６とその内
面に形成されたある一定長さの弧状リップ７から構成さ
れている。このリップの側面下端（即ち側面と下面が接
する辺）は同じ高さにある。非球面周囲８を有するモー
ルド９はその断面ではなく側面が示されている。このモ
ールド９に対し、位置決め用スベーサーを図上方から下
方へ移動させると、非球面８は図示した状態でリップ７
の両側面下端に接触し、この状態で非球面の位置が定ま
る。この分割ＩＪツプ７は枠体６内面の軸に対して対称
側にも同じ高さに設けられ、２つの分割リップの両側南
下端の４点で非球面の位置決めが行なわれる。この位置
決め用スベーサーの特徴は上記のように非球面の位置決
めに用いることができることは物論、球面の位置決めに
も使用しうる点にもある。即ち、第１図に示した球面の
組み合せからなる２個のモールドの位置決め用スベーサ
ーとして使用できる。本発明はこの位置決め用スベーサ
ーに関するものであり、即ち、プラスチックレンズ成形
用のモールド２個を位置決め用スベーサーを介して位置
決めする方法における位置決め用スベーサーが、円筒状
の枠体と該枠体内面に周方向に分割して設けられた少く
とも２つの弧状のＩＪップからなり、モールド表面と接
触しうる該リップの周方向端部の位置が枠体の軸に対し
て垂直な平面上の対称的位置にあることを特徴とするプ
ラスチックレンズ成形用モールドの位置決め用スベーサ
ーである。

本発明位置決め用スベーサーの１例を第４図および第５
図に示す。第４図は位置決め用スベーサーの平面図であ
り、第５図は第４図１−１′の位置で切断した場合の切
断図を示すものである。この位置決め用スベーサ−１川
ま円筒状の枠体１１と２つの弧状リップ１２，１３から
構成されている。リップ１２の周方向両端１４，１５は
ＩＪップ１３の周方向両端１６，１７とそれぞれ紙面に
垂直な鞠上の中心１８に対して対称的位置にある。中心
１８は枠体１１の鞠上にあり、この軸はまたモールドの
軸であり成形されるプラスチックレンズの光軸となる。
図の位置決め用スべ−サ−１０のリップ両端は面であり
、第５図下方に非球面を有するモールド、上方に球面を
有するモールドを位置させるとすると、リップ端部とそ
れに接触するモールドとの接触位置は、このリップ両端
面とりッブ下面が接する辺上の一点となる。即ち、第５
図に点線１９で示す非球面を有するモールド側面とりッ
プ両端面とは点２０および点２１で接触し、これらの点
は軸に垂直な面上にある。第５図に点線２２で示す球面
を有するモールドは、球面周囲に設けられた平面によっ
てリップ１２，１３の上面に面接している。第４図およ
び第５図において、２つのりップ１２，１３の上面およ
び下面はいずれも軸に対して垂直な平面となっており、
リップ１２，１３と中心１８のなす角のま９０度である
。

しかしながら、これらの要件やその他図示した形状の要
件はこれに限定されるものではない。たとえば、リップ
と中心とのなす角のま９０度より大きくても小さくても
よい。またリップ１２，１３は２組の織部１４一１６，
１５一１７の位置が変らない限り両端部（１４−１５お
よび１６−１７）の間でさらに分割されて３以上のりツ
ブとしてもよい。また、リップ１２，１３は弧状でなく
てもよく、図のりップ下面は平面でなくてもよい。さら
にリップ両端は面でなくてもよく、たとえば斜めに切り
落して線状の端部とすることもできる。また、この端部
は第４図平面図でみてアールを付けて枠体内面と接触さ
せることもできる。必要なことは、中心１８に対して対
称位置にある２組の接触点すべてが軸に直角な平面上、
即ち同じ高さ‘こあることである。第５図上方の凹状球
面を有するモールド２２は、球面周囲に形成された平面
とＩＪツプ１２，１３上面との面接触で位置決めされる
。

この位置決めは、前の本発明者らの発明において記載さ
れている位置決め用スベーサ−である第１図Ａ，Ｂで示
された位置決め用スべ−サーと同じ方法で行なわれる。
同様に第１図Ｃで示した位置決め用スベーサーと同じ方
法で凹状球面の位置決めを行うことのできる本発明位置
決め用スベーサーの断面を第６図に示す。この位置決め
用スべ−サーは、円筒状枠体２３、２つのりップ２４，
２５を有し、リップ２４，２５上面にそれぞれ凸部２６
，２７を有している。モールド２８の点線断面を示す凹
状球面２９はこのリップ上面の凸部２６，２７に線状に
接触して位置決めされる。側面で示されている非球面を
有するモールド３０は第５図と同じ方法で位置決めされ
ている。この位置決め用スべ‐サ一は第５図のものとは
異り凹状球面を有するモールド側面と枠体内面とが接触
しなくても正確に位置決めしうる特徴を有する。しかし
非球面を有するモールド側面と枠体内面とは正確に位魔
決めしうるためには接触する必要がある。なお、以上の
説明において、点状あるいは線状に接触するとは実質的
に点状あるいは糠状に接触するという意味である。事実
上アールを付けたり使用をくり返すことにより摩耗して
ある面状に接触することがあってもよく、微細にみれば
文字通り点または線で接触することはあり得ない。以上
の説明では、凸状非球面を有するモールドと凹状球面を
有するモールドとの組み合せについて説明したが、本発
明はこの組み合せに使用される位置決め用スベーサーに
限られるものではない。

目的とするプラスチックレンズの種類に応じて非球面は
凹状非球面であってもよく、また組み合せは２つの非球
面の組み合せであってもよい。さらに、非球面はトリッ
ク面であってもよく円柱面であってもよい。また、本発
明の位置決め用スベーサーは、球面を有する２つのモー
ルドの組み合せにも使用できるという特徴を有する。即
ち、第１図に示した球面の位置決めを行うスベーサと全
く同じように２つの球面の位置決めを行いうる。たとえ
ば、第４図乃至第６図のりップ下面内側の弧は凸状球面
と円をなす糠状に接触して位置決めを行うことができ、
また凹状球面とは面状に接触して位置決めを行うことが
できる。従って、本発明の位置決め用スべ−サーを用意
すれば、第１図に示した位置決め用スベーサ−を使用す
る必要がなくなる。本発明の位置決め用スベーサ−を用
いてプラスチックレンズを成形する方法は特に限定され
るものではないが、本発明者らの前出願の発明の方法を
用いることが好ましい（前記本発明者らの発明に係る特
許出願参照。

）。これら出願に記載された方法の１例を説明するとた
とえば次のようにしてプラスチックレンズが成形される
。まず２個のモールドを用意し、たとえば一方が凹状球
面を有するモ−ルドであり他方が凸状トリック面を有す
るモールドとする。この２つの面を対向させた状態でモ
ールドをそれぞれ可動のモールド保持臭に保持し、その
間に本発明の位置決め用スベーサーを挟んで２つの面を
近づけ、それぞれの面を位置決め用スベーサーに接触さ
せて位置決めを行う。この状態は、たとれば第６図に示
す状態である。次にこの状態のまま、モールド保持臭を
固定してモールド位置を固定する。ただし、軸に平行な
方向へのみはモールドを動かすことができるようにして
おく。次いで、モールドを髄に平行な方向に移動させ、
２つの面の間隙を広げて位置決め用スベーサーを２つの
面の間から取り除き、その後２つの面を所定の距離まで
近づけ、そこで固定する。次に、この２個のモールドの
側面周囲に粘着テープ等の密閉フィルムを密着させ、２
つの面の空間をシールし、キヤピティーを形成する。こ
の２つのモールドを密閉フィルムからなる組み立て体を
モールド保持臭から取り外した後、組み立て体のキャピ
テイーにプラスチック原料を充填し、または組み立て体
のキャビティ−にプラスチック原料を充填した後、モー
ルド保持臭から組み立て体を取り外す。次いで、プラス
チック原料が充填された組み立て体を加熱炉等に入れ、
プラスチック原料を硬化し、加熱炉から取り出し、密閉
フィルムと２個のモールドを取り外してプラスチックレ
ンズを得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は前の本発明者らの発明に係る位置決め用スベー
サ−の例を示すものであり、第１図Ａはその１例の断面
図、Ｂはその平面図、Ｃは他の例の断面図である。 第２図は非球面を有するモールドの斜視図であり、第３
図は本発明位置決め用スベーサーの断面図であり、これ
による位置決めの原理を説明するための図である。第４
図は本発明位置決め用スベーサーの平面図であり、第５
図は第４図の１一１′断面を示す断面図である。第６図
は本発明位置決め用スべ−サーの他の例を示す断面図で
ある。１，６，１１，２３・・・・・・円筒状枠体、２
，７，１２，１３，２４，２５……リップ、３，２６，
２７・・・・・・リップ上面の凸部、９，１９，２２，
２８，３０……モールド、１４，１５，１６，１７・・
・・・・リップの周万向端部。 多′図 茅２斑 多３図 茨４斑． 茅ゞ函 茅ク斑

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ プラスチツクレンズ成形用のモールド２個を位置決
   め用スペーサーを介して位置決めする方法における位置
   決め用スペーサーが、円筒状の枠体と該枠体内面に周方
   向に分割して設けられた少なくとも２つの弧状のリツプ
   から構成され、モールド表面と接触しうる該リツプの周
   方向端部の位置が枠体の軸に対して垂直な平面上の対称
   的位置にあることを特徴とするプラスチツクレンズ成形
   用モールドの位置決め用スペーサー。 ２ ２個のモールドの少なくとも一方のプラスチツクレ
   ンズ表面を形成する面が非球面であることを特徴とする
   特許請求の範囲１のスペーサー。 ３ ２個のモールドのプラスチツクレンズ表面を形成す
   る面の一方が凹状球面であり他方が凸状非球面であるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲２のスペーサー。 ４ 非球面がトリツク面であることを特徴とする特許請
   求の範囲２または３のスペーサー。 ５ ２つの弧状のリツプが軸に対して対称的位置にある
   ことを特徴とする特許請求の範囲１のスペーサー。 ６ リツプ表面に凹状球面に線状に接触しうると凸部が
   設けられていることを特徴とする特許請求の範囲１のス
   ペーサー。