JPH09254169A - プラスチック原料液注入方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】プラスチックレンズなどのプラスチック成型用
モールドで、溢れることなく原料液が充填でき、また成
型用モールドを汚さずかつその成型面を傷付けることも
なく、さらに原料液のロスのない効率的なプラスチック
原料液注入方法および装置を提供する。 【解決手段】プラスチック成型用モールドのキャビティ
にプラスチック原料液を注入する装置において、その成
型用モールドの上部に設けられた原料液注入用開口部に
挿入する、プラスチック原料液注入用ノズルと、原料液
の液面レベルを検知する背圧式センサ用ノズルとを備え
ている原料液注入装置を適用する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プラスチックレン
ズ、板状プラスチック等を注型成型するため、成型用の
プラスチック原料液をプラスチック成型用モールド内に
注入するプラスチック原料液の注入方法およびその方法
に使用できる装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えばプラスチックレンズの原料
液（モノマー）の成型用モールドへの注入方法として
は、成型用モールド上部のガスケットの注入口から注入
ノズルを挿入し、適量の原料液を注入して注入口に栓を
する方法や、一対のモールドの片方を浮かせて注入ノズ
ルを挿入し原料液を注入した後、押さえ付けてシールし
スプリング等で固定する方法等がとられていた。

【０００３】最近、特公平５−３６２１１号公報および
特公平７−９６２３５号公報において、テープにより型
組みした成型用モールドのテープの繋ぎ合わせ部に設け
られた注入用開口部に、原料液注入ノズルと吸気管が設
置されたプラスチックレンズ原料液注入装置が提案され
ている。これらの装置は、注入用開口部に設置された吸
気管口が注入された原料液で覆われたとき、吸気管内の
負圧増大を検知してモノマーの注入を停止するものであ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
装置で、例えば遠視用レンズなどの薄肉レンズを成型す
る場合、次のような問題が起こる。すなわち、プラスチ
ックレンズ原料液の注入流量が多いときは液面上昇が早
く、吸気管内の負圧増大検知が遅れて、原料液が注入用
開口部から溢れて成型用モールドを汚してしまう恐れが
ある。また逆に、原料液の注入流量が少いと、溢れた原
料液は吸気管口から吸引されるが、負圧増加が微小のた
め充満時の液面レベルを吸気管内の負圧微増では検知で
きないことになる。その上、吸気管で吸引された原料液
は、レンズ材料としては再使用できないため、高価な原
料液のロスが多くなるなどの問題があった。

【０００５】本発明は、上記問題点を解決するためにな
されたもので、プラスチック原料液の充満時等所定の液
面レベルの検知に背圧式センサの特性を生かすことによ
り達成されたものである。

【０００６】本発明の目的は、種々の型組みされた内容
積の異なるプラスチック成型用モールドでも、プラスチ
ック原料液を溢れることなく充填でき、またプラスチッ
ク成型用モールドを汚さずかつその成型面を傷付けるこ
ともなく、さらにプラスチック原料液のロスのない効率
的なプラスチック原料液注入方法および装置を提供する
ことにある。

【０００７】本発明の他の目的は、特に周辺厚みの薄い
プラスチックレンズ等の成型に有用なプラスチック原料
液注入方法および装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成せんとするものであって、プラスチック成型用モール
ドのキャビティにプラスチック原料液を注入する方法に
おいて、そのプラスチック成型用モールド内におけるプ
ラスチック原料液の充満時等所定の液面レベルを背圧式
センサで検知して、プラスチック原料液の供給を制御し
得るようにしたことを特徴とするものである。

【０００９】また本発明の装置は、プラスチック成型用
モールドのキャビティにプラスチック原料液を注入する
装置であって、かかるプラスチック成型用モールド内に
おけるプラスチック原料液の充満時等所定の液面レベル
を検知する背圧式センサを備えていることを特徴とする
ものである。この装置において、好適にはプラスチック
成型用モールドの上部に設けられプラスチック原料液注
入用開口部に挿入する、プラスチック原料液注入用ノズ
ル、およびプラスチック原料液の液面レベルを検知する
背圧式センサ用ノズルとが備えられている。

【００１０】本発明ではさらに、好ましい実施態様とし
て次の構成が含まれる。

【００１１】（１）前記原料液注入用ノズルと該背圧式
センサ用ノズルが、上下動するスライダに固定されてい
ること。

【００１２】（２）前記成型用モールド上部の原料液注
入用開口部に挿入される前記原料液注入用ノズルの先端
が、前記背圧式センサ用ノズルの先端より低い位置にあ
ること。

【００１３】（３）前記原料液注入用ノズルおよび該背
圧式センサ用ノズルの先端部が偏平に構成されているこ
と。

【００１４】（４）前記原料液注入用ノズルおよび該背
圧式センサ用ノズルの先端部がプラスチック薄肉チュー
ブ状物で被覆されていること。

【００１５】（５）前記背圧式センサの背圧式センサ用
ノズル先端の位置が、原料液の満充填液面に設定される
こと。

【００１６】（６）前記背圧式センサ用ノズルの先端が
斜めに切断された形状であること。

【００１７】（７）前記原料液注入用ノズルおよび該背
圧式センサ用ノズルの先端が斜めに切断された形状であ
ること。

【００１８】（８）前記背圧式センサ用ノズルの先端が
斜めに切断された形状であり、かつその斜めに開口され
た開口部が該原料液注入用ノズルと実質的に反対側に開
口していること。

【００１９】（９）前記プラスチック原料液が、プラス
チックレンズ成型用のモノマーであること。

【００２０】（１０）前記成型用モールドが、プラスチ
ックレンズ成型用モールドであること。

【００２１】（１１）プラスチックレンズの成型面が所
定の間隔を以て対向した状態でテープ状物により型組み
された一対のプラスチックレンズ成型用モールドのキャ
ビティ内にプラスチックレンズ原料液を注入する装置に
おいて、型組みされた該プラチックレンズ成型用モール
ドの上部側に設けられたプラスチックレンズ原料液注入
用開口部に挿入する、プラスチックレンズ原料液を注入
する原料液注入用ノズルと、該プラスチックレンズ成型
用モールド内におけるプラスチック原料液の所定の液面
レベルを検知しその供給を制御する背圧式センサ用ノズ
ルとを備えていること。

【００２２】

【発明の実施の形態】本発明の最も好ましい実施態様の
一つは、プラスチックレンズ成型への適用である。本発
明の実施においては、プラスチックレンズの成型面が所
定の間隔を以て対向し、テープ状物などにより型組みさ
れた一対のプラスチックレンズ成型用モールドのキャビ
ティにプラスチックレンズ原料液を注入する装置におい
て、型組みされたプラスチックレンズ成型用モールドの
上部側に設けられたプラスチックレンズ原料液注入用開
口部に、好ましくはそれぞれ偏平にした原料液注入用ノ
ズルと、液面レベルの検知を行なう背圧式センサ用ノズ
ルを挿入して、原料液注入用ノズルからプラスチックレ
ンズ原料液をプラスチックレンズ成型用モールドのキャ
ビティ内に注入する。次いで、注入が開始されキャビテ
ィ内の原料液液面が上昇し、注入用開口部付近に設置さ
れた背圧式センサ用ノズルの先端が、プラスチックレン
ズ原料液によって閉塞されると、背圧式センサ用ノズル
の背圧が上昇し、これを検知してプラスチックレンズ原
料液の供給が停止される。

【００２３】本発明の特徴の一つは、このようにして背
圧式センサを用いることである。本発明で用いる背圧式
センサは、物体の接近によって背圧式センサの配管内に
生じる微小変化圧をダイヤフラムスイッチのＯＮ−ＯＦ
Ｆ信号として検知するセンサであり、背圧式センサのノ
ズルから吐出される気体がプラスチックレンズ原料液の
液面に相対して背圧を検知する。

【００２４】本発明の注入方法によれば、型組みされた
プラスチックレンズ成型用モールドのキャビティ内で上
昇してくる液面を背圧で検知することにより、キャビテ
ィ内が満充填されたときに、プラスチックレンズ原料液
の供給を停止させることができる。このことは、溢れる
プラスチックレンズ原料液を吸引する必要がないため、
成型用モールドを汚すことがなく原料液のロスもなくな
り、また吸引のための真空発生設備等は不要になる。

【００２５】また、原料液を注入する原料液注入用ノズ
ルと、液面レベルの検知を行なう背圧式センサ用ノズル
の先端部をそれぞれ偏平にすることにより、薄肉レンズ
および周辺の厚みの薄い遠視用レンズなどのプラスチッ
クレンズ成型用モールドへの注入が容易に可能になる。
このとき、原料液注入用ノズルの位置を、背圧式センサ
用ノズルより好ましくは約１〜約３ｍｍ低く設定し、吐
出した原料液が背圧式センサ用ノズルにかからないよう
にすることが望ましい。

【００２６】本発明の偏平形状のノズル先端部は、薄肉
チューブ状物で被覆されていることが好ましい。薄肉チ
ューブ状物としては、できるだけ摩擦抵抗の小さい「テ
フロン」（デユポン社商標）のようなフッ素系樹脂等の
できるだけ柔らかいプラスチックを使用することがで
き、薄肉のキャビティでもモールド成型面に傷つけるこ
となく、プラスチック原料液の注入が可能である。

【００２７】さらに本発明では、少なくとも背圧式セン
サ用ノズルのノズルの先端を、また必要に応じて原料液
注入用ノズルと背圧式センサ用ノズルの両方のノズル先
端を斜めにカットした形状にするとすると、ノズルが一
度原料液に浸漬され引上げられたときの液切れがよくな
り、原料液注入用ノズルの吐出口部の断面積を大きく確
保することができ、背圧式センサの誤動作を防止でき
る。

【００２８】また、本発明では、原料液注入用ノズルと
背圧式センサ用ノズルの機能ができるだけ相互に干渉し
あわないようにすることが望ましい。そのために、前述
のように両ノズルの高さを調整することの他に、少なく
とも背圧式センサ用ノズル先端の斜めの開口部を実質的
に原料液注入用ノズルとは反対の側に向かせ位置せし
め、また、必要に応じ原料液注入用ノズルの先端も斜め
の形状にカットする場合は、両ノズルの開口部が相互に
相反する側を向くように配置せしめることができる。

【００２９】

【実施例】以下、本発明の一実施例を、本発明の注入方
法に使用される注入装置について、図面に基いて具体的
に説明する。

【００３０】第１図は、本発明のプラスチック原料液注
入装置を説明するために例示した概要構成図で、第２図
は、型組みしたプラスチック成型用モールドにプラスチ
ック原料液（モノマー）を注入している様子を示す第１
図の部分的概要構成図であり、さらに第３図は、第２図
を側面方向からみた断面図である。

【００３１】第１図〜第３図において、型組みモールド
（プラスチック成型用モールド）１３は、モールド部材
１９、２０の周辺部にテープ状物１４を巻いて型組みさ
れている。型組みモールド１３のテープ繋ぎ合わせの部
分をめくって剥離して、１０ｍｍ程度の注入用開口部１
５を開口し、その注入用開口部１５が最高部（上部側）
になるようにして、型組みモールド１３を、Ｖブロック
１２と支持板１７で構成された位置決め台の上に載置す
る。

【００３２】原料液注入用ノズル１と、背圧式センサ５
の背圧式センサ用ノズル２とはスライダ３に固定されて
おり、スライダ３を押し下げることによって、原料液注
入用ノズル１と背圧式センサ用ノズル２の先端部分が注
入用開口部１５に挿入される。このとき、原料液注入用
ノズル１および背圧式センサ用ノズル２の少くとも先端
部は偏平に構成され、かつ滑り易いフッ素系樹脂の薄肉
チューブ１６で被覆されているので、注入用開口部１５
が狭く、キャビティ１８の厚みが薄いときにおいても円
滑に注入用開口部１５に挿入でき、かつ、モールド部材
１９、２０の内壁面を傷つけることが回避される。ま
た、背圧式センサ用ノズル２の先端部は、ここでは型組
みモールド１３のキャビティ１８内に原料液が満充填さ
れる高さに設定されている。

【００３３】第１図〜第２図に示されるように、原料液
注入用ノズル１の先端が、背圧式センサ用ノズル２の先
端より低い位置にあり、また、原料液注入用ノズル１お
よび背圧式センサ用ノズル２の先端は斜めに切断された
形状であり、そしてその斜めに開口された開口部は原料
液注入用ノズルの開口部とは実質的に反対側に開口して
いる。

【００３４】スライダ３が下降したとき、上下用エアシ
リンダ４のロッドも下降し、その下降端に取付けられた
スイッチの信号により制御手段１１が作動する。この制
御手段１１の作動によって、スライダ３が下降端に固定
されると同時に自動弁６が開き、型組みモールド１３へ
の原料液の注入が開始される。

【００３５】この自動弁６の上流には、型組モールド１
３の形状に応じた注入速度を調節するための流量調節弁
７と原料液供給手段８が設けられている。

【００３６】また背圧式センサ５の上流部には、圧縮空
気発生機９、精密減圧弁１０が配置されていて、背圧式
センサ５へ、常時、約０．０５〜０．４ｋｇ／ｃｍ² 程
度の清浄な圧縮空気が供給される。このときの圧力は、
背圧式センサ用ノズル２の先端が、上昇してくる原料液
の液面によって閉塞されたとき、バブリングを生じない
範囲の背圧が好ましいが、気泡ができるまでに背圧を検
知して、原料液の供給を止めてから背圧式センサ用ノズ
ル２を引上げるのがよい。背圧式センサを感度をよく作
動させるには、その背圧は高い方がよいが、バブリング
が激しくなる。この背圧は、供給される原料液の粘度や
背圧式センサの性能によっても影響され、例えば、原料
液粘度が１００センチポアズの場合は、約１ｍｍＨ₂ Ｏ
程度の背圧が検知される。

【００３７】また、背圧式センサ５の駆動流体には圧縮
空気が好適であるが、原料液の種類や性質により、チッ
素などの他の気体を使用することもできる。

【００３８】キャビティ内への原料液の注入が進んで、
原料液の液面が満充填液面に設定されている背圧式セン
サノズル２の先端にくると、背圧式センサ用ノズル２に
背圧が発生し、背圧式センサ５がこの背圧の変化を検知
し、制御手段１１を通じて自動弁６を閉止せしめ、スラ
イダ３を上下動エアシリンダ４により引上げることによ
って、原料液注入ノズル１と背圧式センサ用ノズル２が
型組みモールド１３から引抜かれる。

【００３９】満充填された型組みモールド１３は、位置
決め台から取出しめくったテープ状物１４により注入用
開口部１５を密封して原料液の注入を完了する。

【００４０】

【発明の効果】本発明によれば、成型用モールドの内容
積の差に関係なく、また注入用開口部およびキャビティ
が狭あいな場合でも円滑な注入が可能であり、注入用開
口部から溢れた原料液で型組した成型用モールドを汚し
たり、原料液を追加注入することなく、適量の原料液の
注入が可能である。また、オーバーフローした原料液の
吸引を行なわないため、原料液のロスがなく、しかも真
空ポンプなどの設備も不要である。

【００４１】また、本発明では、原料液注入用ノズルと
背圧式センサノズルの先端部を偏平にし、先端を斜めに
切断した形状にすることにより、狭い注入口にノズルを
入れ易く、また、液切れがよく背圧式センサのノズル開
口部を大きく確保できるため詰まりにくく、トラブルが
ない。摩擦抵抗の小さい「テフロン」（デユポン社商
標）のようなフッ素系樹脂からなる薄肉チューブを各ノ
ズルの先端部に使用したことにより、薄肉のキャビティ
でもモールド成型面に傷つけることなく、原料液の注入
が可能である。

【００４２】さらに、本発明の装置は、例えば４錘建て
のように複数錘での実施ができ、作業者の処理速度に合
わせて錘数を増減することにより、待ち時間を最少にし
て効率のよい注入作業が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第１図は、本発明の一実施例である注入装置
の概略構成図である。

【図２】 第２図は、型組みしたプラスチック成型用モ
ールドにプラスチックモノマーを注入している様子を示
す第１図の部分的概要構成図である。

【図３】 第３図は、第２図を側面方向からみた断面図
である。

【符号の説明】

１・・・・原料液注入用ノズル ２・・・・背圧式センサ用ノズル ３・・・・スライダ ４・・・・上下用エアーシリンダ ５・・・・背圧式センサ ６・・・・自動弁 ７・・・・流量調節弁 ８・・・・原料液供給手段 ９・・・・圧縮空気発生機 １０・・・精密減圧弁 １１・・・制御手段 １２・・・Ｖブロック １３・・・型組みモールド（プラスチック成型用モール
ド） １４・・・テープ状物 １５・・・注入用開口部 １６・・・薄肉チューブ １７・・・支持板 １８・・・キャビティ １９・・・モールド部材 ２０・・・モールド部材

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プラスチック成型用モールドのキャビテ
   ィにプラスチック原料液を注入する方法において、該プ
   ラスチック成型用モールド内におけるプラスチック原料
   液の液面レベルを背圧式センサで検知して、プラスチッ
   ク原料液の供給を制御し得るようにしたことを特徴とす
   るプラスチック原料液注入方法。
2. 【請求項２】 プラスチック成型用モールドのキャビテ
   ィにプラスチック原料液を注入する装置において、該プ
   ラスチック成型用モールド内におけるプラスチック原料
   液の液面レベルを検知する背圧式センサを備えているこ
   とを特徴とするプラスチック原料液注入装置。
3. 【請求項３】 プラスチック成型用モールドのキャビテ
   ィにプラスチック原料液を注入する装置において、該プ
   ラスチック成型用モールドの上部側に設けられたプラス
   チック原料液注入用開口部に挿入する、プラスチック原
   料液注入用ノズルと、プラスチック原料液の液面レベル
   を検知する背圧式センサ用ノズルとを備えていることを
   特徴とするプラスチック原料液注入装置。
4. 【請求項４】 前記原料液注入用ノズルと該背圧式セン
   サ用ノズルが、上下動するスライダに固定されているこ
   とを特徴とする請求項３記載のプラスチック原料液注入
   装置。
5. 【請求項５】 前記原料液注入用ノズルの先端が、該背
   圧式センサ用ノズルの先端より低い位置にあることを特
   徴とする請求項３または請求項４記載のプラスチック原
   料液注入装置。
6. 【請求項６】 前記原料液注入用ノズルおよび該背圧式
   センサ用ノズルの先端部が偏平に構成されていることを
   特徴とする請求項３〜５いずれかに記載のプラスチック
   原料液注入装置。
7. 【請求項７】 前記原料液注入用ノズルおよび該背圧式
   センサ用ノズルの先端部がプラスチック薄肉チューブ状
   物で被覆されていることを特徴とする請求項３〜請求項
   ６いずれかに記載のプラスチック原料液注入装置。
8. 【請求項８】 前記背圧式センサの背圧式センサ用ノズ
   ル先端の位置が、原料液の満充填液面に設定されること
   を特徴とする請求項３〜請求項７いずれかに記載のプラ
   スチック原料液注入装置。
9. 【請求項９】 前記背圧式センサ用ノズルの先端が斜め
   に切断された形状であることを特徴とする請求項３〜請
   求項８いずれかに記載のプラスチック原料液注入装置。
10. 【請求項１０】 前記背圧式センサ用ノズルの先端が斜
    めに切断された形状であり、かつその斜めに切断された
    開口部が該原料液注入用ノズルと実質的に反対側に開口
    していることを特徴とする請求項３〜請求項８いずれか
    に記載のプラスチック原料液注入装置。
11. 【請求項１１】 前記原料液注入用ノズルおよび該背圧
    式センサ用ノズルの先端が斜めに切断された形状である
    ことを特徴とする請求項３〜請求項８いずれかに記載の
    プラスチック原料液注入装置。
12. 【請求項１２】 前記プラスチック原料液がプラスチッ
    クレンズ成型用モノマーであることを特徴とする請求項
    ３〜請求項１１いずれかに記載のプラスチック原料液注
    入装置。
13. 【請求項１３】 プラスチックレンズの成型面が所定の
    間隔を以て対向した状態でテープ状物により型組みされ
    た一対のプラスチックレンズ成型用モールドのキャビテ
    ィ内にプラスチックレンズ原料液を注入する装置におい
    て、型組みされた該プラスチックレンズ成型用モールド
    の上部側に設けられたプラスチックレンズ原料液注入用
    開口部に挿入する、プラスチックレンズ原料液を注入す
    る原料液注入用ノズルと、該プラスチックレンズ成型用
    モールド内におけるプラスチック原料液の所定の液面レ
    ベルを検知しその供給を制御する背圧式センサ用ノズル
    とを備えていることを特徴とするプラスチックレンズ原
    料液注入装置。