JPH058261A - プラスチツクレンズの成形金型 - Google Patents

プラスチツクレンズの成形金型

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JPH058261A
JPH058261A JP18917591A JP18917591A JPH058261A JP H058261 A JPH058261 A JP H058261A JP 18917591 A JP18917591 A JP 18917591A JP 18917591 A JP18917591 A JP 18917591A JP H058261 A JPH058261 A JP H058261A
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井原広一
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窪田穂伸
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宮崎和彦
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    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/72Heating or cooling
    • B29C45/73Heating or cooling of the mould
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 入子型3,4のパーティング部に設けられた
光学面を形成するレンズ成形用のキャビティ6と、両入
子型3,4の一方または両方の中央部に設けた内外二重
の給排路16による温調流路13とからなり、その温調
流路13の上記キャビティ6に臨む流路端面13aを球
面状に形成してなる。 【効果】 流路端面13aを球面状に形成したことによ
って、平らに形成した場合に生じがちな温度急変部によ
るレンズ成形体のヒズミや転写不良が防止される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、溶融プラスチックを
金型のキャビティに射出充填してレンズに成形する場合
に用いられる成形金型に関するものである。
【0002】
【従来の技術】肉厚分布に大きな差がある成形品を射出
成形すると、薄肉部分から厚肉部分へと冷却固化が進行
する。また冷却固化に伴う薄肉部分と厚肉部分での収縮
量は率の差や冷却速度の差によって異なり、不均一な収
縮が原因で転写不良が発生するので、精密成形は困難で
ある。
【0003】そこで寸法精度が要求されるレンズの成形
に当っては、冷却固化の過程において全体を圧縮し、こ
れによりヒズミや転写不良の発生を防止している。
【0004】しかし金型による成形品の圧縮量はきわめ
て僅かであり、また薄肉部分が過圧縮され易いなどのこ
とから、技術的にむずかしく、これまでの一通りの技術
による圧縮操作により、充填ヒズミや配向ヒズミなどの
内部ヒズミを除くことはできでも、不均一な冷却収縮が
原因とされる収縮ヒズミまたは逆の圧縮ヒズミの完全な
除去には苦労している。
【0005】そのような不均一な冷却による収縮ヒズミ
の除去手段として、レンズ成形体の肉厚分布により異な
る固化速度を、厚肉部分に対しては冷却により強制的に
促進し、薄肉部分に対しては加熱により遅らせて等しく
制御する発明(特願平2−16423号参照)を先に成
した。
【0006】図1はその発明の実施に用いられる成形金
型の具体例を示すもので、成形金型は固定側のベース金
型1及び可動側のベース金型2と、それらベース金型
1,2の4箇所に嵌装した円柱形の入子型3,4とから
構成され、またベース金型1,2には、図面では省略さ
れているが、通常の金型と同様に、金型温度を所定温度
に保つ冷却水路が設けてある。
【0007】上記入子型3,4は前部型3a,4aと後
部型3b,4bとからなり、その一対の前部型3a,4
aのパーティング部に、レンズ成形用のキャビティ6が
形成してある。
【0008】このような入子型3,4はベース金型1,
2にそれぞれ嵌合した円筒状の受部材7,8に嵌め込ん
で設けられているが、可動側の入子型4は、圧縮用プラ
ンジャ9の先端の押圧板10に後部型4bを連結して、
軸方向に可動自在に嵌装してある。
【0009】またキャビティ6は固定側ベース金型1の
中央からパーティング部に設けられたランナー11と側
部において接続し、そのランナー11を通して四方の各
キャビティ6に同時に溶融プラスチックを射出充填でき
るようになっている。
【0010】上記入子型3,4の前部型3a,4aに
は、レンズの薄肉部分を形成する溶融プラスチックの冷
却固化を遅らせる加熱手段12と、レンズの厚肉部分を
形成する溶融プラスチックの冷却固化を促進する温調流
路13とが設けてある。この2つの手段の設定位置は成
形されるレンズの断面形状によって決められる。
【0011】図のように、凸レンズ成形用のキャビティ
6を備えた入子型3,4では、キャビティ6の周縁部が
最もレンズの薄肉部分を成形するので、その部分の溶融
プラスチックの冷却固化を抑制する目的で、前部型3
a,4aの周囲に電磁コイル14と磁性体15とによる
上記加熱手段12を設け、レンズの厚肉を形成する中央
部に上記温調流路13を設けている。またこの温調流路
13は内外二重の給排路16により構成されている。
【0012】このような成形金型では、電磁コイル14
に通電を行い、磁性体からなる入子型3,4に高周波磁
束を通すことにより、入子型内部にうず電流を発生さ
せ、うず電流と入子型の固有抵抗とによって生ずるジュ
ール熱により、上記入子型3,4をガラス転移点以上の
温度に加熱することができる。
【0013】またキャビティ6に射出充填された溶融樹
脂は、入子型3,4がガラス転移点以上の温度に保たれ
ていることから、キャビティ内のレンズ成形体は固化せ
ず、溶融状態を維持する。
【0014】したがって、充填完了後に圧縮プランジャ
9をもって可動側の入子型4を軸方向に加圧し、溶融状
態のレンズ成形体を圧縮すると、その圧縮によりレンズ
成形体における充填ヒズミや配向ヒズミなどの内部ヒズ
ミが除去される。
【0015】この圧縮操作に並行して、レンズ成形体の
冷却を開始すると、冷却によるレンズ成形体の各部の固
化速度は異なり、溶融部分は薄肉部分から消失して行く
から、これを解消して全体的に消失するように、周縁か
らの加熱はそのままにして、中央部の流路16に低温油
を供給し、厚肉部分の冷却を強制的に促進する。
【0016】この結果、レンズ成形体は中心軸対称の温
度勾配をもって冷却されることになり、内部の溶融層の
層厚は全体を通じて均一化して行くことになる。
【0017】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図5
A、図6Aに示すように、温調流路13の上記キャビテ
ィ6に臨む流路端面13aを平らに形成した成形金型で
は、レンズ成形体22の光学面の形状が、凹凸いずれの
場合であっても、レンズ成形体に対する温度制御が難し
く、図5B、図6Bに示すように温度分布にむらが生じ
易い。
【0018】この温度制御性の悪さは、流路端面の環状
隅部によるものであって、環状隅部によりレンズ成形体
22に対する温度制御に急変部が生ずることによる。
【0019】このような課題は、温調流路13をできる
だけ大径に形成して、流路端面をキャビティ全体に臨ま
せることにより解決しえるものであるが、構造上の点か
ら温調流路13の大きさには限界があり、そのような手
段は採用し難い。
【0020】この発明は上記課題を解決するために考え
られたものであって、その目的は、簡単な手段により上
記環状隅部による温度制御性の悪さを改善して、温度分
布が原因とされる製品のヒズミや転写不良を排除するこ
とができる新たなプラスチックレンズの成形金型を提供
することにある。
【0021】
【課題を解決するための手段】上記目的によるこの発明
は、固定ベース金型及び可動ベース金型と、それら内部
の入子型と、その一対の入子型のパーティング部に設け
られた光学面を形成するレンズ成形用のキャビティと、
両入子型の一方または両方の中央部に設けた内外二重の
給排路による温調流路とからなり、その温調流路の上記
キャビティに臨む流路端面を球面状に形成してなる。
【0022】また球面状の流路端面の曲率rはキャビテ
ィ側の光学面の曲率Rとの関係においてr<Rにあり、
かつ流路端面の球面領域は少なくとも曲率rの中心点O
と曲率Rの外周端R1 を結ぶ線上から存し、その温調流
路は螺旋状に形成しされている。
【0023】
【作 用】上記構成では、上記キャビティに臨む温調流
路の流路端面が球面状に形成されていることから、流路
端面がキャビティよりも小径で環状隅部があっても、流
路端面がキャビティ全体に臨むようになり、熱伝導も放
射状となるので、射出充填されたレンズ成形体における
温度分布に急変部が生じず、温度制御が滑らかに行われ
る。
【0024】
【実施例】以下図2、図3に示す実施例について説明す
る。なお、上記図1と同一の部分については同一符号を
用いてしめす。
【0025】図2Aは凹レンズ成形用の金型を示し、図
3Aは凸レンズ成形用の金型を示すものである。両成形
金型とも一対の入子型3,4のパーティング部に設けら
れた光学面を形成するレンズ成形用のキャビティ6と、
入子型4の中央部に設けた内外二重の給排路16による
温調流路13とを備え、その温調流路の上記キャビティ
に臨む流路端面13aを球面状に形成している。
【0026】図4に示すように、球面状の流路端面13
aの曲率rは、キャビティ側の光学面の曲率Rとの関係
においてr<Rにあり、かつ流路端面の球面領域は少な
くとも曲率rの中心点Oと曲率Rの外周端R1 を結ぶ線
上から存し、また温調流路16の給路16aと排路16
bは螺旋状に形成してある。
【0027】上記給路16aからの媒体は、渦を巻きな
がら流路端面13aに流出し、また流路端面13aが球
面状にあることから、流路端面13aにて回転しつつ排
路16bへと流出して行く、これにより媒体の淀みが起
こり難くなる。
【0028】また流路端面13aがキャビティ6よりも
小径で環状隅部があっても、球面状の流路端面13aは
キャビティ全体に臨むことになるので、熱伝導が放射状
に行われ、図2B、図3Bに示すように温度分布に急変
部が起こらず、レンズ成形体22の温度制御が滑らかに
行われる。
【0029】
【発明の効果】したがってこの発明によれば、温度急変
部によるレンズ成形体のヒズミや転写不良が防止され、
また樹脂の温度も一様に変化するこになるので、キャビ
ティ面に忠実な転写性のよいレンズ成形体を得ることが
できる。
【0030】また流路端面を球面状に形成するととも
に、給路を螺旋状に形成して、媒体が流路端面にて回転
するようにしたことから、媒体が淀むことなく流出する
ので、滞留などによる熱損失が極めて少なく、流路端面
を平らに形成したときよりも温調効率が一段と向上し、
温度分布をもとに微細な温度制御をも可能となるなどの
特長を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施に用いることができるプラスチ
ックレンズの成形金型の断面図である。
【図2】この発明による凹レンズ成形金型の要部断面図
(A)と温度分布図(B)とを併記した説明図である。
【図3】この発明による凸レンズ成形金型の要部断面図
(A)と温度分布図(B)とを併記した説明図である。
【図4】キャビティ側の光学面と流路端部との関連説明
図である。
【図5】流路端面を平坦に形成した場合の凹レンズ成形
金型の要部断面図(A)と温度分布図(B)とを併記し
た説明図である。
【図6】流路端面を平坦に形成した場合の凸レンズ成形
金型の要部断面図(A)と温度分布図(B)とを併記し
た説明図である。
【符号の説明】
3 入子型 4 入子型 6 キャビティ 13 温調流路 13a 流路端面 22 レンズ成形体

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 固定ベース金型及び可動ベース金型と、
    それら内部の入子型と、その一対の入子型のパーティン
    グ部に設けられた光学面を形成するレンズ成形用のキャ
    ビティと、両入子型の一方または両方の中央部に設けた
    内外二重の給排路による温調流路とからなり、その温調
    流路の上記キャビティに臨む流路端面を球面状に形成し
    てなることを特徴とするプラスチックレンズの成形金
    型。
  2. 【請求項2】 球面状の流路端面の曲率rはキャビティ
    側の光学面の曲率Rとの関係においてr<Rにあり、か
    つ流路端面の球面領域は少なくとも曲率rの中心点Oと
    曲率Rの外周端R1 を結ぶ線上から存することを特徴と
    する請求項1記載のプラスチックレンズの成形金型。
  3. 【請求項3】 温調流路は螺旋状に形成されていること
    を特徴とする請求項1記載のプラスチックレンズの成形
    金型。
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