JP5846994B2 - Method for manufacturing optical lens mold and method for manufacturing plastic lens - Google Patents
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Description
本発明は、光学レンズ成形用型の製造方法、及びプラスチックレンズの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing an optical lens mold and a method for manufacturing a plastic lens.
従来、眼鏡用のプラスチックレンズを成形する方法として、ポリカーボネート樹脂やメタクリル樹脂などの熱可塑性樹脂を用いた射出圧縮成形法が知られており、例えば、特許文献1には、このような射出圧縮成形法の一例が開示されている。射出圧縮成形法によれば、成形型のキャビティ内に射出充填された樹脂をさらに圧縮することによって、溶融樹脂の収縮を補正して、均一で高度な形状精度を得ることができ、累進屈折力レンズのように複雑な光学面形状を有するプラスチックレンズであっても高精度な成形が可能となる。
Conventionally, an injection compression molding method using a thermoplastic resin such as a polycarbonate resin or a methacrylic resin is known as a method for molding a plastic lens for eyeglasses. For example,
また、特許文献1の射出圧縮成形法に用いられる射出成形型は、成形しようとするレンズの種類に応じて交換可能とされた、レンズの光学面を成形する光学レンズ成形用型としてのインサート金型が、可動型と固定型のそれぞれに設けられたインサートガイド部材の内部に収納され、これらによってレンズ成形用のキャビティが形成されるようになっている。
光学レンズ成形用型としてのインサート金型は、通常、マルエージング鋼、ベリリウム銅合金などの鋼材を用いて形成されるが、より滑らかで精度の高い光学面を成形することができるなどの理由から、プラスチックレンズを成形する場合には、ガラス製の成形型を用いるほうが都合のよい場合がある。このため、レンズの光学面を成形する成形面が形成されたガラス基材を金属台座に接合してなる光学レンズ成形用型が知られている(特許文献2参照)。
An injection mold used in the injection compression molding method of
Insert molds as optical lens molds are usually formed using steel materials such as maraging steel and beryllium copper alloy, but for reasons such as being able to mold a smoother and more accurate optical surface. When molding a plastic lens, it may be more convenient to use a glass mold. For this reason, there is known an optical lens molding die in which a glass base material on which a molding surface for molding an optical surface of a lens is formed is bonded to a metal base (see Patent Document 2).
ところで、特許文献1に記載されたような射出成形金型にあっては、インサート金型とインサートガイド部材との間に、インサート金型を挿入し易くするために、わずかに隙間を設けてあり、このような隙間は、インサート金型がインサートガイド部材内を摺動する際にスムーズに動作させるためにも必要である。このため、インサートガイド部材との間に設けられた隙間の大きさによってはインサート金型が軸方向に対して傾いてしまうことがある。そして、その傾きが大きくなってしまうと、ガラス基材を金属台座に接合してなる光学レンズ成形用型をインサート金型に用いた場合には、ガラス基材の一端の角がインサートガイド部材の内周面に、めり込むような状態で接触してしまうことがあり、このときに、ガラス基材が破損する原因であるクラックが発生することが懸念される。
By the way, in the injection mold as described in
ガラス基材と金属台座とを接合する際には、金属台座の外周縁からからガラス基材がはみ出さないように、治具を使って接合することが考えられるが、ガラス基材の外周面と金属台座の外周面とが面一になっている限り、ガラス基材とインサートガイド部材の内周面との接触は避けられない。こうしたことにより、特許文献2の光学レンズ成形用型は、摺動しない固定型側のインサート金型には問題なく適用できるが、成形ショットごとにインサートガイド部材の内部を繰り返し摺動する可動型側のインサート金型には、ガラス基材の破損のリスクが高いため適用し難いという問題があった。
When joining the glass base and the metal base, it is conceivable to use a jig to prevent the glass base from protruding from the outer periphery of the metal base. As long as the outer peripheral surface of the metal pedestal is flush with the outer peripheral surface of the metal pedestal, contact between the glass substrate and the inner peripheral surface of the insert guide member is inevitable. As a result, the optical lens molding die of
本発明は、上記したような事情に鑑みてなされたものであり、レンズの光学面を成形する成形面が形成されたガラス基材を金属製の台座に接合してなる光学レンズ成形用型を製造するにあたり、その使用状態におけるガラス基材の破損を有効に回避することができる光学レンズ成形用型の製造方法の提供を目的とする。 The present invention has been made in view of the circumstances as described above, and an optical lens molding die obtained by joining a glass base on which a molding surface for molding an optical surface of a lens is formed to a metal base. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing an optical lens mold that can effectively avoid breakage of a glass substrate in the state of use.
本発明に係る光学ガラス成形型の製造方法は、所定のレンズ形状のプラスチックレンズを成形するための成形面が形成されたガラス基材を金属製の台座に接合してなる光学レンズ成形用型の製造方法であって、前記ガラス基材を前記台座よりも小径に形成し、前記台座の外周面に組み付け治具を密着させて設置するとともに、前記組み付け治具と前記ガラス基材との間に、前記ガラス基材と前記台座の径差に一致する厚みに形成された充填材を挟み込んだ状態で、前記ガラス基材を前記台座に重ね合わせて接合する方法としてある。 An optical glass molding die manufacturing method according to the present invention is an optical lens molding die obtained by bonding a glass base material on which a molding surface for molding a plastic lens having a predetermined lens shape is formed to a metal base. In the manufacturing method, the glass substrate is formed to have a smaller diameter than the pedestal, and an assembly jig is closely attached to the outer peripheral surface of the pedestal, and between the assembly jig and the glass substrate. The glass substrate is superposed and bonded to the pedestal in a state where a filler formed to have a thickness matching the diameter difference between the glass substrate and the pedestal is sandwiched.
本発明によれば、レンズの光学面を成形する成形面が形成されたガラス基材を金属製の台座に接合してなる光学レンズ成形用型を用いてプラスチックレンズを成形する際に、ガラス基材の破損を有効に回避することができる。 According to the present invention, when a plastic lens is molded using an optical lens molding die in which a glass substrate on which a molding surface for molding an optical surface of a lens is formed is bonded to a metal pedestal, Damage to the material can be effectively avoided.
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[射出成形装置]
図1は、本実施形態に係る光学レンズ成形用型の製造方法を適用して製造される光学レンズ成形用型を用いてプラスチックレンズを成形する射出成形装置の一例を示す説明図である。
[Injection molding equipment]
FIG. 1 is an explanatory view showing an example of an injection molding apparatus that molds a plastic lens using an optical lens molding die manufactured by applying the method for manufacturing an optical lens molding die according to the present embodiment.
図1に示す射出成形装置は、パーティングラインPLで分割される一対の分割型として可動型1と固定型2とを有する成形型50と、トグルリンク機構65によって成形型50の開閉及び型締めをする型締装置60と、ホッパー81から投入された原料樹脂を加熱シリンダ82で溶融、混練、計量してノズル85から射出する射出装置80とを備えている。
The injection molding apparatus shown in FIG. 1 includes a
[射出装置]
図1に示す射出成形装置が備える射出装置80は、先端部にノズル85が形成された加熱シリンダ82を有している。この加熱シリンダ82の内部には、駆動部84によって回転及び進退移動が制御されたスクリューが配設されている。
[Injection device]
An
また、加熱シリンダ82の基端側には、ペレット状の原料樹脂を加熱シリンダ82内に投入するためのホッパー81が接続されている。ホッパー81から加熱シリンダ82内に投入された原料樹脂は、加熱シリンダ82内で回転するスクリューによってせん断、粉砕されつつ、せん断熱と加熱シリンダ82が備えるヒーターからの加熱によって溶融、混練されながら、スクリューの先端とノズル85との間に形成されるシリンダ前室に送られて計量され、その後、射出成形に適した粘度に調整されて溶融状態にある所定量の原料樹脂がノズル85から射出される。
Further, a
[型締装置]
図1に示す射出圧形装置において、型締装置60は、所定の間隔で架台66に立設された固定ダイプレート61とリヤプレート62との間に複数のタイバー63を架設し、可動ダイプレート64が、タイバー63に案内されて移動可能となるように構成されている。そして、固定ダイプレート61と可動ダイプレート64との間には、成形型50が取り付けられており、リヤプレート62と可動ダイプレート64との間には、トグルリンク機構65が取り付けられている。
これにより、トグルリンク機構65を駆動させると、可動ダイプレート64がタイバー63に案内されて進退し、これに伴って、成形型50の開閉と型締めとがなされるようになっている。
[Clamping device]
In the injection pressure molding apparatus shown in FIG. 1, the
As a result, when the
ここで、トグルリンク機構65は、図示しないモータに接続されたボールねじ72の回転に伴って、螺着されたクロスヘッド73がボールねじ72に沿って移動するようになっている。そして、クロスヘッド73が可動ダイプレート64側に移動すると、連結リンク74A,74Bによってトグルリンク71A,71Bが直線状に伸びて、可動ダイプレート64が固定ダイプレート61に近づくように移動(前進)する。これとは反対に、クロスヘッド73がリヤプレート62側に移動すると、連結リンク74A,74Bによってトグルリンク71A,71Bが内方へ屈曲して、可動ダイプレート64が固定ダイプレート61から離れるように移動(後退)する。
Here, the
[成形型]
図2は、図1に示す成形型50を、その中心軸を通る紙面に垂直な面で切り取った断面を示す断面図であり、型閉じした初期の状態を示している。また、図3は、図2のA−A断面図、図4は、図2のB−B断面図であり、図5は、図3におけるキャビティ3の周囲を拡大して示す要部拡大断面図である。
[Molding mold]
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a cross section of the
これらの図に示す例では、一対の分割型として成形型50が有する可動型1と固定型2との間に、所定形状のプラスチックレンズを成形するための二つキャビティ3とともに、ゲートGを介して各キャビティ3に接続された樹脂流路としてのランナ49が形成されるようになっている。そして、固定型2の型板10には、ランナ49に直角に接続されるスプルー48を形成するスプルーブッシュ47が取り付けられている。
In the examples shown in these drawings, a pair of split molds, a
可動型1の型本体4は、二つのインサートガイド部材5と、これらを保持する型板6,7とを有している。インサートガイド部材5の内部には、光学レンズ成形用型としてのインサート金型11が、パーティングラインPLに対して直角方向へ摺動可能となるように収納されている。
また、固定型2の型本体8は、二つのインサートガイド部材9と、型板10とを有しており、インサートガイド部材9は、型板10と型取付部材15とによって保持されている。インサートガイド部材9の内部には、光学レンズ成形用型としてのインサート金型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となるように収納されている。
The
The
このような可動型1と固定型2とを有する成形型50は、可動型1と固定型2との間に、可動型1側のインサート金型11と固定型2側のインサート金型12のそれぞれに形成された成形面を含むキャビティ3が形成されている。キャビティ3は、成形しようとするプラスチックレンズの形状に対応して形成され、キャビティ3を形成するインサート金型11,12のそれぞれの成形面は、ガラス基材11a,12aに形成されている。
A molding die 50 having such a
より具体的には、可動型1側のインサート金型11は、成形しようとするプラスチックレンズの一方の光学面(図示する例では、凹面側の面)に対応する成形面が、ガラス基材11aに形成されており、当該ガラス基材11aを金属製の台座11bに接合することによって形成されている。固定型2側のインサート金型12も同様に、成形しようとするプラスチックレンズの他方の光学面(図示する例では、凸面側の面)に対応する成形面が、ガラス基材12aに形成され、当該ガラス基材12aを金属製の台座12bに接合することによって形成されている(図5参照)。
More specifically, in the
本実施形態にあっては、このような光学レンズ成形用型としてのインサート金型11,12を次のような手順で製造する。
なお、可動型1側のインサート金型11も、固定型2側のインサート金型12も同様の手順で製造することができることから、次に示す例では、可動型1側のインサート金型11を製造する場合について説明する。
なお、図6は、本実施形態に係る光学レンズ成形用型の製造方法の一例を説明するための説明図であり、図7は、図6のC−C断面図である。
In the present embodiment, the
Since the
FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining an example of a method for manufacturing an optical lens molding die according to the present embodiment, and FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the line CC in FIG.
これらの図に示すように、本実施形態に係る光学レンズ成形用型の製造方法にあっては、まず、ガラス基材11aを台座11bに接合するに際し、その位置決めのために、台座11bの外周面に組み付け治具100を密着させて設置する。
図示する例では、三つの組み付け治具100が台座11bの外周面に沿って等間隔に設置されている。ガラス基材11aと台座11bとの位置ずれが生じ難くなるように、組み付け部材100は三つ以上設置するのが好ましいが、組み付け部材100は、台座11bの全周を囲む環状の部材としてもよい。
また、各組み付け治具110は、台座11bとの間に隙間が生じることなく、台座11bの外周面に密着するように精度良く加工されているのが好ましい。
As shown in these drawings, in the method of manufacturing an optical lens molding die according to the present embodiment, first, when the
In the illustrated example, three assembling
Moreover, it is preferable that each assembly jig 110 is processed with high accuracy so as to be in close contact with the outer peripheral surface of the
次いで、ガラス基材11aと台座11bの一方又は両方の接合面に接着剤を塗布して、両者の接合面を重ね合わせる。このとき、ガラス基材11aの半径は、台座11bの半径よりもわずかに小さくなるようにしておき、その径差(ガラス基材11aの半径と、台座11bの半径との差)dに一致する厚みに形成された充填材としての金属テープ101を、ガラス基材11aと組み付け治具100のとの間に挟み込む。そして、その状態で、ガラス基材11aを台座11bに重ね合わせて接合する。
Next, an adhesive is applied to one or both of the bonding surfaces of the
充填材は、ガラス基材11aと組み付け治具100のとの間に挟み込んだときに、その押圧力によって厚みが変化することがないように、金属素材を用いて形成するのが好ましく、ステンレスなどからなる金属製のテープ101を用いるのが好ましい。また、ガラス基材11aと組み付け治具100のとの間に金属テープ101を挟み込むにあたり、金属テープ101は、ガラス基材11aと組み付け治具100の一方に貼り着けておくのが好ましい。
The filler is preferably formed using a metal material so that the thickness does not change due to the pressing force when sandwiched between the
その後、組み付け治具100と金属テープ101とを取り外すことで、接着層11cを介してガラス基材11aと台座11bとが接合されたインサート金型11が完成するが、このようにして製造されたインサート金型11は、ガラス基材11aの外周面が、その周方向に沿って一定の間隔dで、台座11bの外周面よりも内側に位置することになる。
Thereafter, by removing the assembling
これにより、インサート金型11,12がインサートガイド部材5,9の内部を摺動するときに、インサート金型11,12が軸方向に対して傾いてしまっても、ガラス基材11a,12aの外周面がインサートガイド部材5,9の内周面に接触してしまうのを有効に回避することができる。
Thereby, even when the
ガラス基材11a,12aの半径と、台座11b,12bの半径との径差dは、例えば、5〜50μm、好ましくは15〜25μmとすることができる。上記範囲に満たないと、ガラス基材11a,12aの外周面と、台座11b,12bの外周面とが面一の状態に近くなり、ガラス基材11a,12aとインサートガイド部材5,9の内周面との接触を回避し難くなってしまう。一方、上記範囲を超えると、キャビティ3内に充填された溶融樹脂がガラス基材11a,12aの内周面とインサートガイド部材5,9の内周面との間に入り込んでしまい、成形されたプラスチックレンズにバリが発生し易くなってしまうため好ましくない。
The diameter difference d between the radius of the
このようにして製造されるインサート金型11,12のそれぞれの成形面を形成するガラス基材11a,12aには、例えば、クラウン系、フリント系、バリウム系、リン酸塩系、フッ素含有系、フツリン酸系などの非晶質のガラス素材を用いることができる。これらのなかでも、熱伝導率が0.4〜1.3W/m・Kの非晶質のガラス素材を適宜選択して用いるのが、その断熱効果により、金型温度を低く設定して冷却時間の短縮を図る上で好ましい。
Examples of the
また、このような非晶質のガラス素材は、切削や研磨などにより表面の鏡面性が容易に得られ、高い精度が要求される成形面を形成するのにも適している。
すなわち、研磨工程を経て鋼材からなるインサート金型に直接成形面を形成するには、高度の技術と、手間のかかる工程を必要とするが、レンズの光学面を成形する成形面が形成されたガラス基材11a,12aを台座11b,12bに接合してインサート金型11,12を形成することにより、成形面の形成が容易になり、製作工数も短縮することができる。これにより、インサート型11,12を低コストで製造することが可能になる。
Further, such an amorphous glass material is easily suitable for forming a molding surface that requires high precision because the surface can be easily mirror-finished by cutting or polishing.
That is, in order to form a molding surface directly on an insert mold made of steel through a polishing process, a high-level technique and a laborious process are required, but a molding surface for molding an optical surface of a lens was formed. By forming the
また、ガラス基材11a,12aは、成形条件を考慮して、射出成形時の射出圧力や保持圧力に十分に耐えることができるように、3〜4mmの厚みで形成するのが好ましく、射出成形時はもとより、取扱い時の破損を防ぐなどの目的で、強化ガラス又はDLC(ダイヤモンドライクカーボン)などにより表面処理を施すこともできる。
The
また、このようなガラス基材11a,12aを台座11b,12bに接合するには、線膨張係数が低く、高温環境における安定性に優れた熱硬化性樹脂を接着剤として用いることができる。そして、台座11b,12bの接合面にハケで塗布するなどして、両者を接合すればよい。このような熱硬化性樹脂としては、硫黄を含有する熱硬化性モノマーを反応して得られる硫黄含有熱硬化性樹脂が好ましい。硫黄含有熱硬化性樹脂は、線膨張係数が低く、高温環境下にあっても安定性に優れるとともに、ガラス基材との接着性(密着性)にも優れている。さらに、硬化前のモノマーの状態において、表面張力が低く接着対象面に液膜状に付着させることが可能であるため、ガラス基材11a,12aと台座11b,12bとの間に形成される接着層を極めて薄い層とすることができる。
Moreover, in order to join such
硫黄含有熱硬化性樹脂としては、チオウレタン樹脂及びエピチオ系樹脂から選ばれる少なくとも1種の樹脂であることが好ましい。ここで、チオウレタン樹脂とは、ポリイソシアネート化合物とポリチオール化合物とを反応して得られる樹脂をいい、エピチオ系樹脂とは、エピチオ基を有する化合物を必須成分とするレンズ原料モノマーを反応して得られる樹脂をいう。ガラス基材との接着に極めて優れ、かつ、経済性に優れる点から、硫黄含有熱硬化性樹脂としては、チオウレタン樹脂を用いるのが特に好ましい。市販のチオウレタン樹脂としては、例えば、三井化学株式会社製のMRシリーズ、商品名「MR−6」、「MR−7」、「MR−8」、「MR−10」、「MR−20」、「MR−1746」などが好適に用いられる。 The sulfur-containing thermosetting resin is preferably at least one resin selected from thiourethane resins and epithio resins. Here, the thiourethane resin refers to a resin obtained by reacting a polyisocyanate compound and a polythiol compound, and the epithio resin is obtained by reacting a lens raw material monomer having a compound having an epithio group as an essential component. Refers to the resin that is produced. It is particularly preferable to use a thiourethane resin as the sulfur-containing thermosetting resin because it is extremely excellent in adhesion to a glass substrate and is economical. Examples of commercially available thiourethane resins include MR series manufactured by Mitsui Chemicals, Inc., trade names “MR-6”, “MR-7”, “MR-8”, “MR-10”, and “MR-20”. “MR-1746” or the like is preferably used.
また、台座11b,12bは、マルエージング鋼、ベリリウム銅合金などの鋼材を用いて形成することができるが、ガラス基材11a,12bに用いるガラス素材よりも熱拡散率の高い鋼材を用いるのが好ましい。
Moreover, although the
以上のような構成とされた成形型50は、可動型1の型本体4が、型取付部材16を介して可動ダイプレート64に固定されており、固定型2の型本体8が、型取付部材15を介して固定ダイプレート61に固定されている。これによって、型締装置60の固定ダイプレート61と可動ダイプレート64との間に、成形型50が取り付けられるようになっている。
In the
また、可動型1側の型取付部材16には、インサート金型11のそれぞれに対応させて油圧シリンダ19が設けられており、ピストン20に連結されたピストンロッド21が、油圧シリンダ19の一端側に固定されたバックインサート22内を貫通している。そして、それぞれのピストンロッド21の先端に設けられたT字クランプ部材23が、インサート金型11の背面(成形面が形成された面とは反対側の面)に形成されたT字溝24に係脱自在に係合されている。
Further, the
これによって、成形型50を型開きした状態で、各油圧シリンダ19のピストンロッド21を前進させて、それぞれのピストンロッド21の先端に設けられたT字クランプ部材23をインサートガイド部材5から突出させることで、成形しようとするプラスチックレンズに応じてインサート金型11を交換できるようになっている。各油圧シリンダ19のピストンロッド21が後退すると、T字クランプ部材23に取り付けられたインサート金型11は、インサートガイド部材5の内部に収納される。
Thus, with the
同様に、固定型2側の型取付部材15にも、インサート金型12のそれぞれに対応させて油圧シリンダ26が設けられており、ピストン27に連結されたピストンロッド28が、型取付部材15内を貫通している。そして、それぞれのピストンロッド28の先端に設けられたT字クランプ部材29が、インサート金型12の背面(成形面が形成された面とは反対側の面)に形成されたT字溝30に係脱自在に係合されている。
Similarly, a
これによって、成形型50を型開きした状態で、各油圧シリンダ26のピストンロッド28を前進させて、それぞれのピストンロッド28の先端に設けられたT字クランプ部材29をインサートガイド部材9から突出させることで、成形しようとするプラスチックレンズに応じてインサート金型12を交換することができるようになっている。各油圧シリンダ26のピストンロッド28が後退すると、T字クランプ部材29に取り付けられたインサート金型12は、インサートガイド部材9の内部に収納される。
Thus, with the
また、可動型1の型本体4を可動ダイプレート64に固定するに際して、型本体4は、図3に示すように、第一部材16Aと、第二部材16Bとからなる型取付部材16にボルト17で取り付けられている。このとき、可動型1の型本体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複数の皿ばね17Aが介装されており、可動型1の型本体4と型取付部材16との間に隙間Sが形成されるようになっている。
When the
この隙間Sは、成形型50が閉じられた後に可動ダイプレート64がさらに前進し、ガイドピン18でガイドされた型取付部材16が、皿ばね17Aの弾性力に抗して押圧されることにより閉じられるようになっている。これに伴って、図示する例では、型取付部材16に設けられた各油圧シリンダ19が、バックインサート22を介してインサート金型11を押圧するようになっている。これにより、型締めがなされる際のキャビティ3の容積を可変とし、キャビティ3内に射出充填された溶融樹脂をインサート金型11によって加圧圧縮できるようにしてある。
なお、ガイドピン18は、成形型50の開閉動作もガイドするように、固定型2側に突出して、固定型2に穿設された挿通孔に挿通されるようになっている。
The gap S is generated when the
The
また、可動型1側の型取付部材16に設けられた油圧シリンダ19の他端側には、受圧部材32が取り付けられている。そして、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が受圧部材32を押圧すると、油圧シリンダ19、バックインサート22及びインサート金型11も押圧され、キャビティ3内で成形されたレンズが押し出されるようになっている。
これとともに、型取付部材16の中央には、成形型50の開閉方向と平行に進退可能にエジェクトピン35が配置されている。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によって、エジェクトピン35に取り付けられた受圧部材36が押圧されると、エジェクトピン35が押し出される。
したがって、型開きに際しては、エジェクトロッド34,38を前進させることによって、成形品の取り出しがなされるようになっている。
A
At the same time, an
Therefore, when the mold is opened, the ejected
なお、図4に示すように、受圧部材36には、エジェクトリターンピン41の外周に巻回されたばね42のばね力が図中左向きに作用している。また、特に図示しないが、受圧部材32にも、図中左向きのばね力が作用するように、同様の構造とされている。これにより、エジェクトロッド34,38が後退すると、受圧部材32,36も後退して待機位置に戻るようになっている。
As shown in FIG. 4, the spring force of the
また、成形型50は、図4に示すように、射出装置80のノズル85を閉塞するノズルシャット機構90を有している。ノズルシャット機構90は、スプルーブッシュ47によって形成されるスプルー48内に突出する遮断部材としてのノズルシャットピン91を有している。このノズルシャットピン91は、接続片92を介して油圧シリンダ93のピストンロッド94に接続されており、油圧シリンダ93は、シリンダ取付板95によって型取付部材15に固定されている。これにより、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、油圧シリンダ93を駆動させると、ノズルシャットピン91がスプルー48内に突出してノズル85を閉塞し、樹脂の逆流を阻止するようになっている。
Moreover, the shaping | molding die 50 has the nozzle shut
[プラスチックレンズの製造方法]
以上のような射出成形装置を用いてプラスチックレンズを製造するには、例えば、図8のフローチャートに示す各ステップ(ST1〜ST10)を順に行うことができる。
[Plastic lens manufacturing method]
In order to manufacture a plastic lens using the injection molding apparatus as described above, for example, the steps (ST1 to ST10) shown in the flowchart of FIG. 8 can be sequentially performed.
ST1において、樹脂加圧条件の設定を行う。これは、予め、適正な圧力をキャビティ3内の樹脂に付加するために、成形しようとするプラスチックレンズの特性(レンズ形状及びレンズ度数など)に応じて、型締め力を調整するためのものである。
In ST1, a resin pressurizing condition is set. This is for adjusting the clamping force according to the characteristics of the plastic lens to be molded (lens shape, lens power, etc.) in advance in order to apply an appropriate pressure to the resin in the
ST2において、計量を行う。射出装置80において、ホッパー81から投入されたペレット状の原料樹脂は、加熱シリンダ82内で回転するスクリューによって、せん断、粉砕されつつ、せん断熱と加熱シリンダ82が備えるヒーターからの加熱によって溶融、混練されながら、スクリューの先端とノズル85との間に形成されるシリンダ前室に送られて計量される。ここでは、キャビティ3、ランナ49及びスプルー48に充填されるのに必要な量の溶融樹脂を計量する。
なお、原料樹脂としては、この種のプラスチックレンズの成形に一般に使用されるポリカーボネート樹脂やアクリル樹脂などの熱可塑性樹脂を用いることができる。
In ST2, weighing is performed. In the
As the raw material resin, a thermoplastic resin such as a polycarbonate resin or an acrylic resin generally used for molding this type of plastic lens can be used.
ST3において、パーティングラインPLで型閉じする。具体的には、トグルリンク機構65を駆動して、クロスヘッド73を前進させると、トグルリンク71A,71Bが伸びて、可動ダイプレート64が固定ダイプレート61に向かって前進することによって、成形型50の型閉じを行う。このとき、可動型1の型本体4と型取付部材16との間に介装された皿ばね17Aが圧縮されない状態で隙間Sを保って、固定型2及び可動型1をパーティングラインPLで型閉じする。この状態では、隙間Sは最大開き量に設定されている。
In ST3, the mold is closed at the parting line PL. Specifically, when the
ST4において、キャビティ容積の設定を行う。ST3で可動型1と固定型2とをパーティングラインPLで密着させた状態から、さらにクロスヘッド73を予め設定した位置(キャビティ容積設定位置)まで前進させる。これにより、トグルリンク71A,71Bが伸びて、可動ダイプレート64が固定ダイプレート61に向かって移動され、キャビティ拡大位置まで移動される。キャビティ拡大量は、クロスヘッド位置の設定により決定される。これにより、成形型50の隙間Sはキャビティ拡大分を残して縮小される。このとき、キャビティ3の容積(肉厚)は、成形されるレンズ容積(肉厚)、つまり、取出し成形品の肉厚より大きく拡大された状態にある。また、皿ばね17Aは圧縮されるため、その反力として、幾分かの型締め力が発生している。
In ST4, the cavity volume is set. In ST3, the
ST5において、射出を行う。ST2で計量された溶融樹脂を射出ノズル85の通路を通じて成形型50に射出する。つまり、射出装置80の加熱シリンダ82内に導入して計量した溶融樹脂を射出する。すると、溶融樹脂が加熱シリンダ82の先端に形成されたノズル85から射出され、スプルー48、ランナ49、ゲートGを通じてキャビティ3内に充填されていく。溶融樹脂がキャビティ3に充填されるとき、射出速度は一定制御されている。
In ST5, injection is performed. The molten resin weighed in ST2 is injected into the
ST6において、樹脂を型内に封じ込める。T5で所定量の樹脂を射出した後、溶融樹脂の射出充填が完了する直前に、クロスヘッド73をさらに前進させる。そして、射出充填が完了した後には、直ちにノズルシャット機構90によってスプルー48内にノズルシャットピン91を突出させてノズル85を閉塞する。これにより、充填された溶融樹脂は、圧縮加圧された状態で成形型50内に封じ込められる。
In ST6, the resin is sealed in the mold. After injecting a predetermined amount of resin at T5, the
ST7において、樹脂加圧を行う。ST6でクロスヘッド73の前進を開始し、クロスヘッド73が原点(ゼロ位置)まで前進して停止すると、トグルリンク71A,71Bは伸びきるため、成形型51内に封じ込められた溶融樹脂は圧縮加圧される。
In ST7, resin pressurization is performed. In ST6, the
ST8において、冷却を行う。これには、成形型50の各部(インサート、インサートガイド部材など)の温度が、成形するレンズ特性に応じてTg点以下の設定された温度になるように、金型温度調節装置51によって温調流体の温度制御を行う。圧縮加圧された状態のまま成形型50内に封じ込められた溶融樹脂を冷却すると、キャビティ3に射出充填された原料樹脂は、加圧圧縮された状態で冷却が進行していくにつれ、固化、収縮していき、所定の容積のプラスチックレンズが成形される。
In ST8, cooling is performed. For this purpose, the temperature of each part (insert, insert guide member, etc.) of the
ST9において、離型動作を行う。離型動作では、トグルリンク機構65のクロスヘッド73をリヤプレート62に向かって後退させて成形型50の型開きを行う。
In ST9, a release operation is performed. In the mold release operation, the
ST10において、成形品エジェクト動作を行う。クロスヘッド73を最後まで後退させると、可動ダイプレート64と固定ダイプレート61との間隔は最大となり、成形型50はパーティングラインPLより分割されて開かる。この型開きに際して、エジェクトロッド34,38を前進させて、成形されたプラスチックレンズの取り出しを行う。
In ST10, a molded product ejecting operation is performed. When the
以上のような手順でプラスチックレンズを製造するにあたり、ST7では、可動ダイプレート64がさらに前進し、型取付部材16に設けられた各油圧シリンダ19が、バックインサート22を介してインサート金型11を押圧し、インサート金型11がインサートガイド部材5内を摺動して、キャビティ3内に射出充填された溶融樹脂を加圧圧縮する。また、ST10では、エジェクトロッド34によって受圧部材32、油圧シリンダ19、バックインサート22及びインサート金型11が押圧され、インサート金型11がインサートガイド部材5内を摺動して、キャビティ3内で成形されたレンズを押し出すようになっている。
In manufacturing the plastic lens in the above procedure, in ST7, the
このように、可動型1側のインサート金型11は、インサートガイド部材5内に収納された後も、成形ショットごとに、インサートガイド部材5内を繰り返し摺動することになるが、前述したようにして製造されたインサート金型11は、ガラス基材11aの外周面が、その周方向に沿って一定の幅dで、台座11bの外周面よりも内側に位置している。このため、インサートガイド部材5の内部を摺動するときに、インサート金型11が軸方向に対して傾いてしまっても、ガラス基材11aの外周面がインサートガイド部材5の内周面に接触してしまうのを有効に回避することができる。
Thus, even after the
このため、固定型2側のインサート金型12だけでなく、可動型1側のインサート金型11にも、レンズの光学面を成形する成形面が形成されたガラス基材11aを台座11bに接合してなる光学レンズ成形用型を問題なく用いることができる。
したがって、インサート金型11,12のそれぞれの成形面を、ガラス基材11a,12aによって形成することで、成形サイクルを短縮するために射出成形時の金型温度を低く設定しておいても、ガラス基材11a,12aの断熱効果により、キャビティ3内に流入してきた溶融樹脂の温度低下を抑制することができる。このため、溶融樹脂の流動中の粘度が低下することによる外観上の不具合の発生を抑止しつつ、金型温度の設定温度を低くすることで冷却時間を短縮して、生産性の向上を図ることができるが、可動型1側のインサート金型11と、固定型2側のインサート金型12の両方に、レンズの光学面を成形する成形面が形成されたガラス基材11aを台座11bに接合してなる光学レンズ成形用型を用いることで、このような効果がより顕著となる。
Therefore, not only the
Therefore, by forming the molding surfaces of the
以上、本発明について、好ましい実施形態を示して説明したが、本発明は、前述した実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲で種々の変更実施が可能であることはいうまでもない。 Although the present invention has been described with reference to the preferred embodiments, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope of the present invention. Nor.
本発明は、レンズの光学面を成形する成形面が形成されたガラス基材を金属製の台座に接合してなる光学レンズ成形用型を用いてプラスチックレンズを成形する際に、ガラス基材の破損を有効に回避することができる技術として利用できる。 When molding a plastic lens using an optical lens molding die formed by joining a glass substrate on which a molding surface for molding an optical surface of a lens is formed to a metal base, the present invention It can be used as a technique that can effectively avoid breakage.
1 可動型(分割型)
2 固定型(分割型)
3 キャビティ
11,12 インサート金型
11a,12a ガラス基材
11b,12b 台座
50 成形型
100 組み付け治具
101 金属テープ(充填材)
1 Movable type (split type)
2 Fixed type (split type)
3
Claims (5)
前記ガラス基材を前記台座よりも小径に形成し、
前記台座の外周面に組み付け治具を密着させて設置するとともに、
前記組み付け治具と前記ガラス基材との間に、前記ガラス基材と前記台座の径差に一致する厚みに形成された充填材を挟み込んだ状態で、前記ガラス基材を前記台座に重ね合わせて接合することを特徴とする光学レンズ成形用型の製造方法。 A method for producing an optical lens molding die, wherein a glass substrate on which a molding surface for molding a plastic lens having a predetermined lens shape is formed is bonded to a metal base,
Forming the glass substrate with a smaller diameter than the pedestal;
While installing the assembly jig in close contact with the outer peripheral surface of the pedestal,
The glass substrate is overlaid on the pedestal with a filler formed in a thickness matching the difference in diameter between the glass substrate and the pedestal sandwiched between the assembly jig and the glass substrate. And a method for manufacturing an optical lens molding die.
請求項1〜4のいずれか一項に記載の方法で光学レンズ成形用型を製造し、前記一対の分割型のうち少なくとも一方に当該光学レンズ成形用型を用いて前記キャビティ内に原料樹脂を射出、充填して所定のレンズ形状に成形することを特徴とするプラスチックレンズの製造方法。 In manufacturing a plastic lens having a predetermined lens shape by injecting and filling a molten raw material resin into a cavity formed between a pair of split molds,
An optical lens molding die is manufactured by the method according to any one of claims 1 to 4, and a raw material resin is provided in the cavity by using the optical lens molding die as at least one of the pair of split dies. A method of manufacturing a plastic lens, characterized by injection, filling and molding into a predetermined lens shape.
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