JPH0564816A - プラスチツクレンズ成型用モールドの固定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、液状のプラスチック原料を、２個のモールド
と、それらを支持するガスケットの間に形成されたキャ
ビティー内で硬化させ、プラスチックレンズを成形する
加工法において、熱可塑性樹脂でできたガスケットの、
モールドとの接触部及び周辺部を加熱軟化させ、モール
ド外縁部を包み込む形状に成形固化してモールドを固定
し、キャビティーを形成することを特徴とする、プラス
チックレンズ成型用モールドの固定方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プラスチックレンズ、
叉はプラスチックレンズ用セミフィニッシュブランク成
型における、モールドの固定方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のモールド固定方法としては、図２
に示すごとく、２個のモールドをガスケットに対しバネ
で押しつけ固定する方法、および図３、図４に示す、２
個のモールドを粘着テープで巻き付け固定する方法が一
般的に知られていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前述の従来技
術では下記の問題点を有する。

【０００４】（１）図２に示す、モールドをガスケット
に対しバネで押しつけ固定する方法の場合、ガスケット
内面の段差部に設けられた基準面にモールドを加圧密着
させることにより、キャビティーの機密性を保っている
が、ガスケットとモールドをバネにより全周にわたって
均一に加圧することは不可能に近く、ガスケットとモー
ルドの接触面の封止性には部分的に差異が生ずる。特
に、モールドＢのガスケットと接触する面は曲面になっ
ている為、接触が不安定になりやすい。

【０００５】又、レンズは機種毎に厚さが異なり、その
差は最大４０ｍｍ以上にもなる。従ってモールドをガス
ケットに押しつける力を最適にしようとする場合、製造
しようとするレンズの機種に応じて多種類のバネを使い
分けなくてはならず、準備、組み付け、はずし、洗浄等
の作業の前後に煩雑な分類作業が必要となり、現実的に
は対応は不可能である。現状は、レンズの機種を大まか
に分類して、数種類のバネの使い分けにより便宜上対応
している状態である。

【０００６】上記に掲げた内容の結果として バネによる加圧力が一定でない為、モールド及びガス
ケットの変形量が一定でなく、レンズの厚み方向精度が
出ない。

【０００７】モールドをガスケットに対し、全周均一
に加圧出来ない為、モールドＡとモールドＢの相対的な
傾きの精度が出ず、レンズに不要なプリズムがはいって
しまう。

【０００８】バネによる押しつけ力が弱い場合、プラ
スチック原料注入時にキャビティーから原料が漏出しや
すい。

【０００９】バネによる押しつけ力が強い場合は、モ
ールドやガスケットが変形したり、バネ取り付け時の作
業性が低下する。

【００１０】等の問題点を有している。

【００１１】（２）前述のモールドをガスケットに対し
バネで押しつけ固定する方法、及び図３に示す、モール
ドを粘着テープで巻き付け固定する方法に共通の問題点
として、キャビティー形成時からプラスチック原料の重
合終了時まで、キャビティーの内容積が変わらない為、
プラスチック原料の重合過程でおこる、原料の膨張、収
縮の影響を吸収しきれないことに起因する、下記の問題
点があげられる。

【００１２】図２に示す、モールドをガスケットに対
しバネで押しつけ固定する方法の場合、モールドとガス
ケットが全周にわたり均一に加圧接触していないので、
液体状のプラスチック原料が、重合反応を促進させる為
の加熱や自身の反応熱により膨張して、モールドとガス
ケットの加圧密着力の弱い場所からキャビティー外に漏
れ易い。重合が進んでプラスチック原料が硬化する過程
では、逆に体積が収縮するので、特に、プラスチック原
料が漏出したものについては、キャビティーの内容積に
対しプラスチック原料が不足することになり、モールド
とガスケットの加圧密着力の弱い場所から空気を吸い込
んだり、モールドとプラスチック原料が剥がれたりして
成型品が不良品となる。

【００１３】モールドとプラスチック原料が剥がれるの
を防止する為には、プラスチック原料とモールドの接着
力を上げれば良いが、接着力を上げると、成型が終了し
てレンズを型から剥す時にレンズが割れて不良品となり
やすく、無条件に接着力を上げることはできない。その
為、接着力は矛盾する要求の微妙なバランスに基づいて
決められている。

【００１４】図３に示す、モールドを粘着テープで巻
き付け固定する方法においては、液体状のプラスチック
原料が、重合反応を促進させる為の加熱や自身の反応熱
により膨張して、テープの巻き始めの部分と二巻き目の
テープ重なり部１５からキャビティー外に漏れ易い。重
合が進んでプラスチック原料が硬化する過程では、逆に
体積が収縮するので、特に、プラスチック原料が漏出し
たものについては、キャビティーの内容積に対しプラス
チック原料が不足することになり、前述のテープ重なり
部１５から空気を吸い込んだり、モールドとプラスチッ
ク原料が剥がれたりして成型品が不良品となる。

【００１５】プラスチック原料の膨張、収縮に合わせ
て、キャビティー容積を可変させる方法としては、モー
ルドの固定に接着力が弱い粘着テープを用いて、原料の
膨張、収縮時にモールドをテープとの接着面でズレさせ
る方法も考えられるが、この場合にはレンズの厚み方向
精度や、２枚のモールドの傾き精度が全く保証できなく
なってしまう。

【００１６】そこで本発明は、上記に掲げた問題点を解
決する為のもので、その目的は、熱可塑性樹脂でできた
ガスケットの、モールドと接触する部分を加熱軟化さ
せ、モールド外縁部を包み込む形状に成形することによ
り、モールドを支持剛性を上げずに固定し、プラスチッ
ク原料の体積変化を吸収しながら、なおかつ高い封止性
を確保し、欠陥の無いプラスチックレンズ及びプラスチ
ック用セミフィニッシュブランクの成型品を得る方法を
提供することにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明のモールド固定方
法は、モールドを、熱可塑性樹脂でできたガスケットの
所定の位置に保持し、ガスケットのモールド接触部周辺
を加熱により軟化させて、モールドを支持する形状に成
形した後、冷却により形状を固定しモールドを支持固定
することを特徴とする。

【００１８】

【作用】本発明の上記の方法によれば、モールドと弾力
性を持つガスケットが総型で接している為、ラビリンス
効果により全周均一に高い封止性を発揮する。従って、
充填されたプラスチック原料が加熱及び反応熱により膨
張した場合、原料がキャビティー外に漏れるのではな
く、モールドが弾力性を持つガスケットのモールド支持
部を押し開きながら外側に向かって移動する。重合の進
展に伴いプラスチック原料が収縮を始めると、モールド
は内側に引き戻され、ガスケット内面の段差部分に設け
られた基準面に当たり所定の位置で固定される為、レン
ズの厚み精度や２個のモールドの傾き精度が保証され
る。

【００１９】しかも、プラスチック原料の漏出がないの
で、封止性の高さとも相まって、空気の吸い込みによる
気泡の発生、モールドとプラスチック原料が剥がれる等
の問題を生じない。

【００２０】

【実施例】（１）図１は本発明の実施例における、モー
ルドの固定状態を示す断面図であって、モールドＡ１及
びモールドＢ２が、注入口５付きガスケット３に固定さ
れキャビティー４を形成している状態を示す。図５は本
実施例における、ガスケット３の半断面図であって、図
６は同ガスケット３の平面図である、ガスケット３の内
径はモールドＡ１，Ｂ２の外径に対し０．３ｍｍ前後の
締め代を持たせてある。

【００２１】以下、工程に従って実施例を詳しく説明す
る。

【００２２】a.図７に示す如く、注入口５付きガスケッ
ト３に対しモールドＡ１及びモールドＢ２を圧入しキャ
ビティー４を形成する。

【００２３】b.図８に示す如く、ガスケット３をガスケ
ット支持リング８にセットし、反対側からアウタースラ
イドリング９でガスケット３のフランジを挟み込み固定
する。 c.図９に示す如く、モールドＡ１をガスケット３の段付
き部に押しつけながら、アウタースライドリング９の内
側から円筒形超音波ホーン１０を降下させ、超音波振動
をかけながらガスケット上端部を加圧する。

【００２４】d.円筒形超音波ホーン１０とガスケット３
の境界面が、超音波振動により摩擦熱をだすことによっ
て熱可塑性樹脂でできたガスケット３の上端部が軟化
し、円筒形超音波ホーン１０の加圧力によって押しつぶ
され、モールドＡ１外周部を包み込むような形状に成形
される。

【００２５】e.この状態で超音波の発信を停止し、成形
部に冷却風を吹きかけ、形状が固定されたところで、モ
ールドＡ１のガスケット段付き部への押しつけを停止
し、円筒形超音波ホーン１０、アウタースライドリング
９をガスケット３から離し、ガスケット３をガスケット
支持リング８から取り出す。

【００２６】f.図１０、図１１に示す如く、ガスケット
３を上下反転して、モールドＢ２をモールドＡ１と同様
な方法で固定する g.図１２に示す如く、ガスケット３の注入口５から、注
入ノズル１１によりプラスチック原料１２を注入する。

【００２７】成型するレンズの機種によっては、モール
ドＡ１の外周部と、モールドＢ２の外周部とのスキマが
０．８ｍｍ程度しかなく、プラスチック原料１２がスム
ーズに注入できないので、モールドＡ１の、光学面側に
溝を掘り、注入に必要な断面積を確保している。

【００２８】成型されたレンズの凸面側には溝形状が転
写された突起ができるが、眼鏡フレームへの枠入れを行
う際に削除される範囲なので、レンズの性能、品質等に
は全く支障がない。

【００２９】h.プラスチック原料１２の注入が終了した
ら、注入口５を密閉する。

【００３０】密閉の方法としては、栓を用いたり、ホッ
トメルト樹脂で封止する等、様々な方法があるが、本実
施例ではモールドの固定方法と同じく超音波を用いた。

【００３１】図１３、図１４に示す如く、注入口５を角
形超音波ホーン１３と受け台１４で挟み込み、超音波振
動を与えることにより、注入口部分を摩擦熱で加熱し融
着させる。

【００３２】ただし、注入口からプラスチック原料が漏
れないように、注入口開口部をキャビティーより上側に
したままプラスチック原料を硬化させる場合には、注入
口を封止する必要はない。

【００３３】i.プラスチック原料の重合反応を制御する
為、炉に入れて特定の温度パターンの環境下におく。代
表的なプラスチックレンズ原料であるジエチレングリコ
ールビスアリルカーボネート（商品名ＣＲ−３９）の場
合、初期には数％の体積膨張が起こるが、この過程で
は、図１５に示す如く、モールドＡ１，Ｂ２が、ガスケ
ット３の、モールドを固定している部分を押し広げなが
ら外側に少し移動することで、体積膨張を吸収する。
（図１５には、作用を強調する為に、モールドＡ１のみ
移動した状態を誇張して書いてある）本実施例の方法で
は、ガスケット３が、モールド外縁部を包み込む形に成
形されているので、全周にわたって均一に高い封止性を
保っており、モールドをガスケットの段差部に押しつけ
ている力が弱くても、プラスチック原料が漏出すること
はない。

【００３４】j.プラスチック原料の重合反応が進み硬化
が始まると、ＣＲ−３９の場合で注入時と比較し１２％
前後の体積収縮が起こる。この過程ではモールドＡ１，
Ｂ２が内側に引き寄せられて移動し、ガスケット３の段
差部に設けた基準面Ａ、基準面Ｂに当たって停止する。

【００３５】従って、レンズの厚み方向精度や２枚のモ
ールドの相対的な傾きの精度は、ガスケット３の段差部
分に設けられた基準面Ａ，Ｂにより容易に確保できる。

【００３６】（２）前述の実施例では、ガスケットを加
熱軟化させ成形固化することにより、モールドを２個と
も固定しているが、２個のモールドの内、片側だけを固
定するだけでも効果はある。その場合には、重合時に下
側になるモールドを固定する方が効果的である。

【００３７】プラスチック原料を充填する順序に制約は
なく、前述の実施例のようにモールドを固定した後に行
うのはもちろん、片側のモールドをガスケットの加熱軟
化により固定し原料を注入した後に、残る片方のモール
ドを圧入する、あるいはモールドの片側を固定、片側は
圧入の状態で原料を充填した後、圧入側のモールドをガ
スケットの加熱軟化により固定することもできる。叉
は、モールドを圧入した状態で原料を注入してから、ガ
スケットの加熱軟化によりモールドを固定しても良い。

【００３８】

【発明の効果】本発明によれば、熱可塑性樹脂でできた
ガスケットの、モールドとの接触部を加熱軟化させ、モ
ールド外縁部を包み込む形状に成形し、モールドを支持
固定するという簡単な方法により、プラスチック原料の
重合に伴う膨張、収縮に起因する不良原因を排除し、欠
陥の無いプラスチックレンズ叉はプラスチックレンズ用
セミフィニッシュブランクを得るという効果がある。

【００３９】最近はレンズ素材の高屈折率化、重合硬化
時間の短縮化等を目的として種々の素材が開発されてい
るが、特に膨張、収縮の体積変化が大きな素材に対し
て、本発明によるレンズ成型方法は効果が顕著である。
又、紫外線等の光により重合硬化させる素材の場合に
は、バネ等の光を遮る物体が、光源とプラスチック原料
の間に存在してはならないが、そのような素材の場合に
も、本発明の方法は何等の支障もなく適用できる。

【００４０】更に本発明の方法によれば、従来は廃棄し
なければならなかった、外周部にカケ等の欠陥があるモ
ールドでも使用することが可能であり、経済的効果も大
きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における、モールド固定状態
を表す断面図である。

【図２】従来のモールド固定方法の内、バネを用いる方
法の主要断面図である。

【図３】従来のモールド固定方法の内、粘着テープを用
いる方法の主要断面図である。

【図４】従来のモールド固定方法の内、粘着テープを用
いる方法の平面図である。

【図５】本発明の一実施例において用いたガスケットの
半断面図である。

【図６】本発明の一実施例において用いたガスケットの
平面図である。

【図７】本発明の一実施例において、ガスケットに対し
モールドを圧入した状態を表す断面図である。

【図８】本発明の一実施例において、モールドを圧入し
たガスケットを、ガスケット支持リングとアウタースラ
イドで固定した状態を表す断面図である。

【図９】本発明の一実施例において、図８の状態のガス
ケットを、超音波ホーンで加熱成形して、モールドＡの
固定が終了したところを表す断面図である。

【図１０】本発明の一実施例において、モールドＡの固
定が終了したガスケットを上下反転して、ガスケット支
持リングおよびアウターリングで固定したところを表す
断面図である。

【図１１】本発明の一実施例において、図１０の状態の
ガスケットを、超音波ホーンで加熱成形して、モールド
Ｂの固定が終了したところを表す断面図である。

【図１２】本発明の一実施例において、モールドＡ，Ｂ
の固定が終了したガスケットに対して、プラスチック原
料を注入している状態を表す断面図である。

【図１３】本発明の一実施例において、プラスチック原
料の注入が終了したガスケットの注入口を、角形超音波
ホーンと受け台で挟み込むところを表した断面図であ
る。

【図１４】本発明の一実施例において、ガスケットの注
入口を、加熱圧着した状態を表す断面図である。

【図１５】本発明の一実施例において、重合初期のプラ
スチック原料が、加熱及び反応熱によって膨張した時
に、モールドが、ガスケットのモールド固定部を押し広
げながら移動する状態を表した断面図である。

【符号の説明】

１ モールドＡ ２ モールドＢ ３ ガスケット ４ キャビティー ５ 注入口 ６ バネ ７ 粘着テープ ８ ガスケット支持リング ９ アウタースライドリング １０ 円筒形超音波ホーン １１ 注入ノズル １２ プラスチック原料 １３ 角形超音波ホーン １４ 受け台 １５ テープ重なり部 １６ 基準面Ａ １７ 基準面Ｂ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 桜井 賢治 長野県諏訪市大和３丁目３番５号セイコー エプソン株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液状の硬化性化合物を主成分とするプラ
   スチック原料を、２個のモールド間に形成されたキャビ
   ティー内で硬化させ、プラスチックレンズ、叉はプラス
   チックレンズ用セミフィニッシュブランクを成型する加
   工法において、熱可塑性樹脂を用いたガスケットの、モ
   ールドと接触する部分及び周辺部を加熱により軟化さ
   せ、モールドを支持する形状に成形固化することによっ
   て、該２個のモールドの内、少なくとも片方のモールド
   を固定しキャビティーを形成することを特徴とする、プ
   ラスチックレンズ成型用モールドの固定方法。