JPH0459314A - プラスチック製レンズの離型方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、例えばモールド内で重合成形されてモール
ドに密着して一体となったプラスチック製レンズを、該
モールドから容易に離型し得る方法およびその装置の改
良に関する。

［従来の技術］ 従来、プラスチック製レンズの重合成型は、第３図に示
すように、両面が凹凸状曲面を有する２枚のガラス製の
モールド１．２を、内部に幅Ｓの突起部３ａを有するプ
ラスチック製のガスケット３内に挿入してモールドの両
側からクリップ５で間隙Ｓを保持した状態で固定し、次
いで間隙Ｓ内に注入口４から熱硬化性モノマーの溶融樹
脂を注太し、モールド１．２、ガスケット３、および溶
融樹脂の全体を加熱することによって重合成型していた
。

このようにして得られたモールド１とモールド２間の硬
化後のプラスチック製レンズＬは、その両面がモールド
Ｊ、２の凹凸状曲面に沿って成型されているので、レン
ズとして好ましい形状を有するものではあるが、重合工
程によりプラスチック製レンズＬの両側にモールド１．
２が強固に密着してしまって一体となり（以下、このよ
うなモールド１．２と、プラスチック製レンズＬとが一
体となったものを、レンズ型組品６と称する）、ガスケ
ット３を取り除いてもプラスチック製レンズＬがモール
ドから容易に離脱できない状態となる問題があった。

このようなレンズ型組品６に対して行なわれていた従来
のプラスチック製レンズの離型方法およびその装置は、 ■　離型装置としてバイス台と刃物を用い、作業者がレ
ンズ型組品６をバイスに固定し、刃物の先端をプラスチ
ック製レンズＬとモールド１．２との境界面に挿入して
両者をこじあける方法、■　複数のレンズ型組品６が載
置されたラックを８０°Ｃ程度の温水が満たされた温水
槽内に浸漬し、その直後に水または空気を吹き付けて急
冷する、いわゆるヒートショック法によって離型する方
法等であった。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記■のバイスと刃物とによってプラス
チック製レンズをモールドから離型する方法およびその
装置は、鋭利な刃物を直接レンズ型組品とモールドとの
境界面に挿入して両者を剥離させねばならないので、そ
の離型作業は非常に熟練を要するばかりか、プラスチッ
ク製レンズおよびモールドの外周面を傷付け、プラスチ
ック製レンズの品質と歩留りが悪いという決定的な問題
があり、しかも作業者がレンズ型組品からプラスチック
製レンズを一個ずつ剥離するので生産性が非常に悪いと
いう問題があった。

また、上記■の温水による離型方法およびその装置は、
温水槽に浸漬後に急冷するので、プラスチック製レンズ
またはモールドにクラックが入り、また、温水槽中での
変電なる浸漬作業でレンズ型組品に付着していた汚れが
温水槽内に遊離、蓄積し、この汚れが離型作業中のプラ
スチック製レンズに付着して品質トラブルを生じるなど
の問題があり、この方法も上記問題解決に至らないもの
であった。

この発明は、上記問題点を解消し、作業者がレンズ型組
品からプラスチック製レンズを離型するに際し、作業者
が何ら熟練を要することな（、しかもプラスチック製レ
ンズおよびモールドに傷、クラックなどが生じない離型
方法およびその装置を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するための本発明に係るプラスチック製
レンズの離型装置の構成は、一定の間隙を有し材質が無
機質であるモールドの該間隙に、熱硬化性樹脂を注入固
化してプラスチック製レンズと成し、該モールドと該プ
ラスチック製レンズとが一体となったレンズ型組品に対
し、前記プラスチック製レンズの吸収率か、前記モール
ドの吸収率よりも大となる波長領域の遠赤外線を照射し
て加熱することにより、前記モールドと前記プラスチッ
ク製レンズ間に発生する熱膨脹差によって前記プラスチ
ック製レンズを前記モールドから離型することを特徴と
する。

ここで、無機質のモールドとしては、例えば、従来技術
の項で述べたガラスの他、セラミックス等が挙げられる
。

プラスチック製レンズの材質である熱硬化性樹脂として
は、プラスチック製レンズの材質として一般的に用いら
れるジエチレングリコールビスアリルカーボネート、ア
クリル酸エステル、ジアリルエステル、トリアリルイソ
シアネート等が挙げられる。

プラスチック製レンズの吸収率が、モールドの吸収率よ
りも犬となる波長領域の遠赤外線を照射する理由は、こ
の波長領域における遠赤外線の吸収率がモールドは低い
に対し、プラスチック製レンズは高いから、換言すれば
モールドは遠赤外線を吸収しにくいのに対し、プラスチ
ック製レンズは吸収し易いので両者間に熱膨脹差が発生
し易いからである。この熱膨脹差をより効果的に発生さ
せるには、プラスチック製レンズの吸収率が、プラスチ
ック製レンズの吸収率よりも１０％以上大となる波長領
域を選ぶのが好ましい。このような遠赤外線の吸収字表
波長領域との関係は、モールドとプラスチック製レンズ
の特性曲線から容易に求めることができる。また、レン
ズ型組品の加熱温度は、６０〜１５０℃の温度とすると
、両者の境界層に十分な熱膨脹差が発生するので好まし
い。

この場合、両者間に熱膨脹差がさらに大きく発生するよ
うにさせるには、上記モールドとプラスチック製レンズ
の中から、線膨脹係数が５×１０６〜１５Ｘ１０−６の
モールドと、線膨脹係数が５ｘｉｏ−５〜１７ｘ１０−
５のプラスチック製レンズとを選んでレンズ型組品と成
すのが好ましい。このモールドとプラスチック製レンズ
の線膨脹係数の測定は、線膨張計で測定することができ
る。

また、レンズ型組品からプラスチック製レンズを離型す
るに際し、以下に述べる実施態様を併用すると、さらに
離型作業が容易となる。

なお、本発明における処理対象は、第３図で説明したよ
うにモールド１．２間で形成されるキャビティに樹脂を
注入、固化した後、ガスケット３とクリップ５とを取り
除いて得られた、モールド１．２とプラスチック製レン
ズＬとからなるレンズ型組品６である。

■　搬送手段に対するレンズ型組品の載置方向は、第３
図に示した縦方向、この状態から左右９０度いずれかの
方向に回転させた横方向、あるいは斜め方向などがある
が、縦方向の方が好ましい。

レンズ型組品が上記温度に達した時、プラスチック製レ
ンズがレンズ型組品から重力によって滑落するように離
脱するからである。

■　レンズ型組品６に対して温度が４０℃以下の冷風を
吹き付けながら遠赤外線を照射すると、線膨脹係数の大
きいプラスチック側が先に昇温しで膨張するので、離型
性が向上しより好ましい。

また、この実施態様にすると、モールドがレンズ型組品
から冷風によって押されて離脱し、しかも同時にプラス
チック製レンズの冷却をも行なえるので、離型後のプラ
スチック製レンズの取扱いが容易となり、離型作業を効
率的に行なうことができる。

次に、上記目的を達成するための本発明に係るプラスチ
ック製レンズの離型装置の構成は、一定の隙間を有する
材質が無機質のモールドの該間隙に、熱硬化性樹脂を注
入固化してプラスチック製レンズと成し、前記モールド
と前記プラスチック製レンズとが一体となったレンズ型
組品から前記プラスチック製レンズを離型するプラスチ
ック製レンズの離型装置において、 （イ）前記レンズ型組品の加熱室を形成する箱体と、 （ロ）該箱体内に設けられた遠赤外線ヒータと、 （ハ）該遠赤外線ヒータの波長領域調整手段と、 （ニ）前記箱体内に前記レンズ型組品を搬入・搬出する
搬送手段と、 を備えていることを特徴とする。

ここで、箱体とは、内部に遠赤外線ヒータを収納するた
めの加熱容器で、レンズ型組品の出入口が設けられてい
ればその形状は如何なるものでもよく、矩形状の他、例
えは円筒状、トンネル状のものなども含まれる。通常、
このような箱体は、内部に循環ファン、排気ファン等を
設けて乾燥機の型式を採るのが普通であるが、本発明の
離型装置においては、その離型原理としてモールドとプ
ラスチック製レンズ間の熱膨脹差を利用するものである
ため、この熱膨脹差の発生を促進できるようにプラスチ
ック製レンズに対しては加熱しつつへ、その外表面に位
置するモールドに対しては循環ファンを設けず、むしろ
冷却できるように例えば、専用の冷却ファン、排気ファ
ンなどのモールドの冷却手段を設けて内部に熱気が充満
しないようにすることが好ましい。

遠赤外線ヒータとしては、特に限定するものではなく、
例えば公知のシーズヒータ、プレートヒータなどの遠赤
外線ヒータを用いることができる。

また、遠赤外線ヒータの加熱能力は、レンズ型組品を６
０〜１５０８Ｃ程度の温度に加熱できるものであればよ
（、このような加熱能力は、レンズ型組品の熱容量、搬
送手段の搬送速度、箱体からの放熱量等を考慮して決定
することができる。

遠赤外線ヒータの波長領域調整手段とは、箱体内に設け
られた遠赤外線ヒータの波長領域を所望の波長領域に調
整し得る手段をいう。遠赤外線は、加熱温度に対応した
特定波長領域の遠赤外線を放射するから、遠赤外線の波
長領域調整手段としては、所望の加熱温度への公知の調
整手段であるサイリスタのような電圧制御方式、スライ
ダックのような抵抗制御方式、また電流制御方式などを
用いることができる。

搬送手段とは、レンズ型組品を箱体内に搬入・搬出する
手段をいい、例えば作業者が必要に応じて、箱体内に手
作業で挿入する単に金属製、木製等のラックであっても
よいが、モータ等の駆動手段で箱体内に出入りできるネ
ットコンベア、チェンコンベア、バーコンベアなどが好
ましい。

［作　用］ 上記のように構成された本発明のプラスチック製レンズ
の離型方法およびその装置は、材質が無機質のモールド
とプラスチックのレンズとで構成されたレンズ型組品に
対して、プラスチック製レンズの吸収率が、モールドの
吸収率よりも大となる波長領域の遠赤外線が照射されて
加熱されると、モールドは遠赤外線を余り吸収しないの
に対し、レンズは遠赤外線を選択的に吸収する。

したがって、レンズのみが集中的に加熱されることとな
り、モールドとレンズとの境界面には大きな線膨張差が
生じ、両者の境界面で剥離が生じてレンズはモールドか
ら離型する。

［実施例コ 以下、本発明に係るプラスチック製レンズの離型方法と
その装置の一実施例を図面を参照しながら具体的に説明
する。

第１図は、この発明に係るプラスチック製レンズの離型
装置の概略縦断面図である。

図において、６は、第３図に示したレンズ型組品であり
、複数個が金属製のラック２５上に縦方向に一定ピッチ
で載置されている。７は、上記ラックを図の矢視方向に
搬送するネットコンベアで、紙面に対して直角方向に一
定の幅を有し、かつガイドロール８．９と、駆動ロール
１０とにエンドレス状に巻回されている。駆動ロール１
０は、チェノ１１を介して変速機付きモータ１２で駆動
できるようにされており、ラック２５上に載置されたレ
ンズ型組品６は、次々と箱体である本体１３内に搬送す
ることができる。したがって、これらラック２５、ネッ
トコンベア７、ガイドロール８．９、駆動ロール１０、
チェノ１１、変速機付きモータ１２で搬送手段を構成し
ている。本実施例では、搬送手段として、幅５００ｍｍ
のネットコンベアを０．７５ｋＷの無段変速機付きモー
タで駆動できるようにされている。

本体１３は、一定厚さの壁を有する箱状の加熱容器で、
内壁面に設けられた図示しない保温材により断熱構造に
されており、その左右にはネットコンベア７上に載置さ
れたレンズ型組品６が出入りするスリット状の入口２６
と、出口２７とが設けられている。本実施例では、本体
の内壁間の長さは３ｍ１人口２６と出口２７の開口幅は
５５０肛、その高さは２００ｍｍにされている。

また、本体１３の内部には、後述する上部仕切材１４と
、下部仕切材１５にブラケット１７で支持された複数の
棒状の遠赤外線ヒータ１８がネットコンベア７の走行方
向に沿って一定ピッチで配列されている。遠赤外線ヒー
タ１８は、反射板１９と共にブラケット１７に固定され
ており、ブラケット１７がそれぞれの仕切部材に設けら
れた高さ調節部２０によって上下方向に移動できるので
、レンズ型組品６に対する照射距離を調節することがで
きる。本実施例では、遠赤外線ヒータ１８として、長さ
が５００ｍｍのシーズヒータ９０本がレンズ型組品６上
の７０ｍｍの位置に固定されている。

ブラケット１７の上部および下部にそれぞれ設けられた
上部仕切材１４と、下部仕切材１５は、本体内をこれら
両部材で区画することにより、離型装置内に加熱室Ｈを
形成するためのものである。

また、上部仕切材１４に接続されている２１は、外気を
加熱室Ｈ内に導入するための吸込ダクト、下部仕切材１
５に接続されている２３は、加熱室Ｈに導入された外気
を排出するための排気ダクト、２４は、加熱室Ｈ内に導
入された外気を排出ダクト２３を経て外部に放出するた
めの排気ファンである。なお、２２ａ、２２ｂは、外気
の給排量を調整するダンパ、２２ｃは、加熱室内での循
環量を調整するダンパ、１６は、加熱室内における外気
の流れを一様にするため、例えば多孔板、ネットスクリ
ーン等で構成された整流板である。したがって、これら
１６．２１〜２４の部材でモールド１．２の冷却手段を
構成している。

上記のように構成された第１図および第３図の離型装置
に対し、本発明の離型方法を次のようにして実施した。

まず、遠赤外線ヒータ１８の電圧を図示しない電圧調整
器で調節してその表面温度を２００℃に設定することに
より、ヒータから放射される遠赤外線の波長領域が５〜
７μｍで、かつ、加熱室Ｈ内の温度が排気ファン２４を
駆動させた状態で１２０°Ｃとなるように調節した。

次いで、レンズ型組品６からガスケット３とクリップ５
とを取り除いた後、ラック２５上に線膨脹係数が９．５
Ｘ１０−６のガラス製のモールド１．２と、線膨脹係数
が１４Ｘ１０−５のプラスチック製レンズＬ２とからな
るレンズ型組品６を３０ｍｍ間隔で縦方向に載置し、図
の矢視方向に搬送速度０゜３ｍ／分（遠赤外線の照射時
間換算で約１０分）で本体内に搬送した。

この状態における加熱室Ｈ内でのモールド１．２と、プ
ラスチック製レンズＩ７の遠赤外線の吸収状態を示した
のが第２図であり、この図を用いて加熱室内での両部材
に対する加熱状態を説明する。

第２図は、縦軸に遠赤外線の吸収率、横軸に遠赤外線の
波長を示したものであり、この図で示されるように、遠
赤外線の波長領域が５〜７μｍであると、ガラス製モー
ルドの吸収率はプラスチック製レンズに比べて低いのに
対し、プラスチック製レンズの吸収率は高い状態、換言
すればモールドは遠赤外線を吸収し難く、プラスチック
製レンズは遠赤外線を吸収し易い状態となるため、プラ
スチック製レンズのみが選択的に加熱されることとなる
。さらにはモールド１．２の外表面が排気ファン２４に
よって加熱室Ｈ内に導入された外気によって冷却されて
いる。したがって、加熱室Ｈ内では、プラスチック製レ
ンズの離型が促進され易い状態となっている。

そして、出口２７から順次搬出されるラック２５から、
レンズ型組品６を作業者が取出して調べたところ、プラ
スチック製レンズＬは、モールド１．２から滑落した状
態となっており、モールド１．２から離型されているこ
とが判った。

ちなみに、本実施例の離型装置による離型作業の効果を
確認するため、従来の手作業による離型作業と、■レン
ズの汚れ、■レンズの品質（表面の汚れ、傷、割れなど
の発生率）、■生産能力、■離型作業の容易性の４点で
比較したところ、次の表のような結果を得た。

表 この表から明らかなように、本発明に係るプラスチック
製レンズの離型方法およびその装置は、従来の離型方法
およびその装置に比べて、格段に優れた作用効果を奏す
るものであることが判る。

［発明の効果］ 以上に説明したように、本発明に係るプラスチック製レ
ンズの離型方法は、材質が無機質のモールドとプラスチ
ック製レンズとで構成されたレンズ型組品に対して、プ
ラスチック製レンズの遠赤外線の吸収率が、モールドの
吸収率よりも大となる波長領域の遠赤外線を照射して加
熱するので、モールドは遠赤外線を吸収し難いのに対し
、レンズは遠赤外線を吸収し易い状態となり、モールド
とレンズとの境界面には大きな線膨張差か発生し、レン
ズはモールドから容易に離型することかできる。

また、本発明に係るプラスチック製レンズの離型装置は
、内部に遠赤外線ヒータを有する箱体内に、搬送手段で
レンズ型組品を搬送し、波長領域調整手段で上記ヒータ
の波長領域を調整するだけであるので、作業者がレンズ
型組品からプラスチック製レンズを離型するに際しては
何らの熟練作業を要しない。

さらに、本発明の離型方法およびその装置は、従来の離
型方法およびその装置のように、プラスチック製レンズ
の離型に際して鋭利な刃物を用いたり、温水で加熱後に
急冷したりしないから、レンズとモールドに傷、クラッ
クなどが生じないなどの優れた作用効果を奏することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係るプラスチック製レンズの離型方
法の実施に用いられる離型装置の概略縦断面図、第２図
は、プラスチック製レンズおよびガラス製モールドの遠
赤外線の吸収状態を示す特性図、第３図は、第１図に示
されているレンズ型組品の概略縦断面図である。 １．２：モールド ３：ガスケット ４：注入口 ５：クリップ ６：レンズ型組品 ７：ネットコンベア ８．９ニガイドロール １０：駆動ロール １１：チェノ １２：変速機付モータ 本体 上部仕切材 下部仕切材 整流板 ブラケット 遠赤外線ヒータ ：反射板 ：高さ調節部 ：吸込ダクト ：ダンパ ：排気ダクト 排気ファン ラック 入口 出口 加熱室 プラスチック製レンズ Ｓ　：間隙 １３　：

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）一定の間隙を有し材質が無機質であるモールドの
   該間隙に、熱硬化性樹脂を注入固化してプラスチック製
   レンズと成し、該モールドと該プラスチック製レンズと
   が一体となったレンズ型組品に対し、前記プラスチック
   製レンズの吸収率が、前記モールドの吸収率よりも大と
   なる波長領域の遠赤外線を照射して加熱することにより
   、前記モールドと前記プラスチック製レンズ間に発生す
   る熱膨脹差によって前記プラスチック製レンズを前記モ
   ールドから離型することを特徴とするプラスチック製レ
   ンズの離型方法。
2. （２）遠赤外線の波長領域は、プラスチック製レンズの
   吸収率が、モールドの遠赤外線の吸収率よりも１０％以
   上大となる波長領域の遠赤外線であり、レンズ型組品の
   加熱温度は、６０〜１５０℃であることを特徴とする請
   求項（１）に記載のプラスチック製レンズの離型方法。
3. （３）レンズ型組品は、線膨脹係数が５×１０＾−＾６
   〜１５×１０＾−＾６のモールドと、線膨脹係数が５×
   １０＾−＾５〜１７×１０＾−＾５のプラスチック製レ
   ンズとから成ることを特徴とする請求項（１）に記載の
   プラスチック製レンズの離型方法。
4. （４）一定の隙間を有し材質が無機質であるモールドの
   該間隙に、熱硬化性樹脂を注入固化してプラスチック製
   レンズと成し、前記モールドと前記プラスチック製レン
   ズとが一体となったレンズ型組品から前記プラスチック
   製レンズを離型するプラスチック製レンズの離型装置に
   おいて、 （イ）前記レンズ型組品の加熱室を形成する箱体と、 （ロ）該箱体内に設けられた遠赤外線ヒータと、 （ハ）該遠赤外線ヒータの波長領域調整手段と、 （ニ）前記箱体内に前記レンズ型組品を搬入・搬出する
   搬送手段と、 を備えていることを特徴とするプラスチック製レンズの
   離型装置。
5. （５）モールドを冷却する冷却手段が付加されたことを
   特徴とする請求項（４）に記載のプラスチック製レンズ
   の離型装置。