JPS6119327A - 射出圧縮成形方法および装置 - 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】 （発明の利用分野） 本発明は熱可塑性のプラスチック成形材料を用いてプラ
スチックレンズを製造する射出圧縮成形方法およびその
装置に係り、特にプラスチックレンズの形状精度を高精
度にする射出圧縮成形方法およびその装置に関するもの
である。

（発明の背景） 近年、金型製作技術や成形機の制量技術の向上によりＰ
Ｓｍ脂、ＰＭＭ＆樹脂あるいはｐｃ＠脂などを用いて、
比較的高精度なプラスチックレンズが製造されるように
なっている。

プラスチックレンズ中量も高品位なものは、カメラのフ
ァインダーレンズやインスタントカメラのレンズに使用
されている。しかし、これらのプラスチックレンズは、
レンズの光学性能に係るレンズ面精度や曲率半径精度等
の形状精度が、中高級のカメラの撮像レンズに用いられ
ているガラスレンズに比べると大幅に劣る。

熱可塑性の樹脂を用いたプラスチックレンズは射出圧縮
成形方法（Ｐｌａｓｔｉｃｓ　Ａｇｅ　Ｅｎｃｙｃｌｏ
ｐｅ　−ｄｉａ　　１９８１　、Ｐ１４８−１６３）で
製造されている。従来の通常の射出圧縮成形方法では、
４０〜９０℃程度の一定温度に維持した金型に１９０〜
　　　　　　　。

２６０℃の高温に加熱した溶融熱可塑性樹脂を射出した
後、レンズキャビティの一面を構成する入れ駒を介して
金型内の樹脂に圧縮力を作用させながら樹脂を冷却固化
することで成形していた。

しかしながら、このような射出圧網成１形方法で製造さ
れたプラスチックレンズの形状をミクロンオーダの精度
で測定すると、必ず、そりやひけなどの成形歪が存在し
ている欠点があった。

このような欠点が発生する原因は、次のような理由によ
るものと考えられる。上記した従来の通常の射出圧縮成
形方法では、金型と金型キャビティ内に射出される樹脂
の温度差が大きく、キャビティ内に射出された高温の溶
融樹脂は５０〜１０”４程度の冷却速度で急速に冷却さ
れる。このため、樹脂内には大きな温度差が発生し、樹
脂は大きな温度差を有したまま冷却固化される０その結
果、成形後の樹脂の収縮は大きくかつ不均一になるので
、樹脂内の高温であった個所にはひけが発生し、樹脂全
体の温度不均一のアンバランスがそりを生じると考えら
れる。このようなことが、従来の通常の射出圧縮成形方
法ではガラスレンズ並の高精度のプラスチックレンズが
得られない理由であると考えられる。

本発明者等は上記従来の通常の射出圧縮成形方法では収
縮が大きい点に第一の欠点があると考え、この欠点を改
善する発明として、下記の特徴を有する成形方法を先き
に特許出願（特願昭５８−１０５７９２号）した。

（１）成形機より金型キャビティ内に樹脂が充填された
後の保圧工程中に、圧縮力を前記キャビティ内の樹脂に
加えて、キャビティ内の樹脂に予備賦形を行なう。これ
と同時に、キャビティ内の樹脂と金型固定、可動両入れ
駒との密着度を向上させ、キャビティ内の樹脂と金型と
の熱伝達が十分性なわれるようにする。

（２）次に、この状態を維持しつつ、キャビティ内の樹
脂を一旦冷却もしくは放置して内部固化の促進を図る。

その後、樹脂の軟化温度より高い温度まで入れ駒温度を
上昇させて、キャビティ内の樹脂の表面層のみを溶融す
るようにする。表面層のみを溶融するのは、以後の冷却
により発生する樹脂の収縮量を小さくするためである。

（３）次いで、キャビティ内の樹脂に再び圧縮力を付加
して、前記の溶融した表面層を賦形する。

これと同時に、固定入れ駒と可動入れ駒の冷却を開始し
、この冷却温度に合せて、キャビティ内の樹脂に付加し
ている圧縮力を制御する。

以上説明した上記特許出願の製造方法でＰＭＭＡ樹脂を
用い凸レンズを成形すると、先きに記した従来の通常の
射出圧縮成形方法に比し、大幅にレンズ面精度が改善さ
れた高精度の凸レンズを得ることができた。この理由は
、上記特許ではキャビティ内の樹脂を一旦冷却した後、
レンズ表面層のみを溶融するようζこするので、前記従
来の通常の射出圧縮成形方法に比し、冷却により発生す
る樹脂の成形収縮を大幅に小さくできるためと考えられ
る。

れる０ しかし、上記特許出願の製造方法には、下記（１）〜（
３）の問題があることが、その後の研究により判明した
。

（１）凹レンズを成形すると凸レンズのような高精度の
レンズは得られず、凸レンズに比し１０〜２０倍レンズ
面精度が劣る。

（２）凸レンズでもＰＣ樹脂を用いて成形するとＰＭＭ
Ａ樹脂を用いた場合に比し、５〜１０倍レンズ面精度が
劣る。

ｔ３）　　ＰＣ樹脂を用いて凹レンズを成形すると、Ｐ
ＭＭ人樹脂を用いて凸レンズを成形した場合に比し、レ
ンズ面精度は大幅（５０〜１００倍以上）に劣る。

上記（１）〜（３）の欠点が生じる理由は次のように考
えられる。

（Ａ）　　凹レンズが凸レンズより面精度が劣る理由は
最大肉厚部分が凸レンズではレンズ中央にあるが、凹レ
ンズでは最大肉厚部分がレンズ外周側にある。このため
、レンズ径方向の冷却収縮が凸レンズに比し大きくなる
と考えられる。

ω）　　ＰＣ樹脂を用いて凸レンズを作るとＰＭＭ人樹
脂を用いた場合に比し、面精度が劣る理由は。

前記特許出願の製造方法ではレンズ表面層のみを溶融す
るようにしている。このため、金型キャビティ内の樹脂
に温度分布が発生するのはさけられない。また、熱変形
温度、がＰＭＭ人樹脂では約１００℃であるのに対し、
ＰＣ樹脂では約１３０℃であり、ｐｃ　＠詣はＰＭＭ入
樹脂より熱変形温度が高い。

このため、レンズ表面層のみを溶融するべく金型を加熱
する際、ＰＣ樹脂を用いた場合、ＰＭＭＡ樹脂を用いた
場合に比し金型を高副に加熱することが必要となる。し
たがって、金型キャビティ内の樹脂に発生する臨度差が
大きくなり、このため冷却に伴ない発生する樹脂の収縮
と樹脂各部の収縮の不均一が大きくなる。

（ｃ）　　ｐｃ樹脂を用いて凹レンズを成形するとレン
ズ表面精度が大幅に劣るのは、上記（〜との）の理由が
相乗的に作用するためであると考えられる。

（発明の目的） 本発明の目的は、前記した（１）〜（３）の従来技術の
欠点を改善し、ＰＭＭＡ樹脂、ＰＣ樹脂、Ｐａ樹脂、凸
レンズおよび凹レンズの任意のいずれの組合せにおいて
も高精度のプラスチックレンズを製造できる射出圧縮成
形方法およびその装置を提供することにある。

（発明の概要） 本発明の特徴は、互いに対向して配置された固定型およ
び可動型のいずれか一方に、摺動自在に設けられた入れ
駒と、これに対向する型または入れ駒との間に形成され
たキャビティ中に樹脂を射出、充填し、加圧シリンダに
より、前記入れ駒に圧力を加えて、前記キャビティ内の
樹脂に圧縮力を加える射出圧縮成形方法において、キャ
ビティ内の樹脂の温度分布を軟化温度域でシミ均一１ヒ
した後、樹脂の軟１ヒ温度域を脱する熱変形温度まで徐
冷することにより、冷却に伴なう樹脂の温度不均一の発
生を最小限にとどめつつ樹脂を冷却するようにした点に
ある〇 また、本発明の他の特徴は前記固定型、可動型および入
れ駒を前記軟化温度域で定温加熱し、その後肢軟化温度
域を脱する熱変形温度にまで徐冷する第１の温調機と、
前記定温加熱の前および前記徐冷の後に前記固定型、可
動型および入れ駒を急冷する第２のｍ偶機とを備えた点
にある。

（発明の実施例） 本発明に先きだち、本発明者等は外径４６ｕ１中心厚さ
１．９１１Ｊ、外径部厚さ１２．９１１ｊ、曲率半径２
５０ｉｕと３０藺の凹レンズ用の射出圧縮成形金型とＰ
Ｃ樹脂を用い、金型温度を一定に維持し、その後、徐冷
する実験を行なった。

実験では、射出時の樹脂温度を２４０℃とし、一定温度
に維持する金型温度を１３０〜１８０℃の範囲で変えた
。また金型温度を一定に維持する時間を５〜４０分の範
囲で変えてレンズ表面精度を測定した。

さらに、金型温度を所定時間一定に維持した後、徐冷の
ための冷却速度を０．５〜ｔｏ’ｃ４の範囲で変えてレ
ンズ表面精度を測定した。

第２図は前者の実験の測定結果、すなわち、一定温度に
維持する金型偏度をパラメータとする金型温度維持時間
の変化に伴なうレンズ表面精度の測定結果を示す０第２
図で金型温度を一定に維持した後の冷却速度はいずれも
ｘ、ｓｔ４の共通条件で徐冷して成形した。第２図から
金型温度を１４０℃に維持し、金型温度維持時間を長く
すると、レンズ表面精度が良くなることがわかる。

第３図は後者の実験の測定結果、すなわち、金・型滉度
を所定寿間一定に維持した後の、前記金型温度をパラメ
ータとする冷却速度の変化に伴なうレンズ表面精度の測
定結果を示す。第３図で金型温度を一定に維持する時間
はいずれも１５分間とした。第３図から金型温度を１４
０℃に維持し、冷却速度を小さくすると、レンズ表面精
度が良くなることがわかる。

以上の実験結果から次のことがわかった。すなわち、第
２図から金型を一定扁度に維持する時間を長くする程、
また第３図から冷却速度を小さくする程レンズ表面精度
が向上できると言える。また第２図、第３図とも１４０
℃付近にレンズ表面精度を最も良好にする金型温度があ
る。これは用いたＰＣ樹脂の熱変形温度範囲が１３０〜
１５０℃で、ガラス転移温度が１４２℃であることと密
接に関係していると考えられる。

この、第２図と第３図に示す実験結果から、射出後の圧
縮工程において、樹脂を冷却・固化する際、樹脂の軟化
温度範囲で、キャビティ内の樹脂の温度分布幅を小さく
する程、成形収縮を均−比でき、プラスチックレンズの
形状精度を高精度にできるとする原理を導くことができ
る。

本発明は、この新規な原理に基づいてなされたものであ
る。

以下に本発明を実施例によって説明する。第４図は本発
明の一実施例によるプラスチック凹レンズの成形金型を
示す。第１図は本発明の一実施例による成形制御装置の
ブロック図を示す。第４図と第１図の同一番号は同一部
品を示す。

第４図において、１は固定型、２は固定型入れ駒、３は
固定型補助板、４はスプールブツシュである。該１〜４
は固定型取り付は板５を介して射出成形機の固定盤（図
示省略）に取りつけられ、レンズ成形金型の固定側を構
成する。

また、可動型６、可動型補助板７、スペーサ８と可動型
入れ駒９、入れ駒補助板１０および油圧シリンダ１１は
各々可動型取り付は板１２を介して射出成形機の可動盤
（図示省略）に取り付けられ、レンズ成形金型の可動側
を構成する〇可動型入れ駒９は、入れ駒補助板１０と一
体になり、油圧７リンダ１１から力を受けてキャビティ
１３内の樹脂を圧縮する。また、金型が開いたとき、プ
ラスチックレンズを金型外へ押し出す働きをする。

固定型入れ駒２の面１４と可動型６の面１５と可動型入
れ駒９の面１６が、レンズのキャンティ１３を形成して
いる。

スプールブツシュ４内にはスプール１７、可動型６には
ランナーゲート１８が設けられており、これらは成形機
のシリンダ（図示省略）から射出された樹脂をキャビテ
ィ１３へ導びく流路を形成している。

固定型入れ駒ｚ内には面１４の近くに冷却孔１９、ヒー
タ２０、熱電対２１が設置されている。固定型補助板３
内には冷却孔１９を配管２２　（第１図に示す）へ連絡
する冷却孔２３が設けられている〇一方、可動型６内に
はキャビテイ面１５の周囲にヒータ２４、冷却孔２５お
よび熱電対２６が設置されている。可動型補助板７内に
は冷却孔２５を配管２７　（第１図に示す）へ連絡する
冷却孔２８が設けられている０可動側の入れ駒９内には
、面１６の近くに冷却孔２９、ヒータ３０および熱電対
３１が設置されている。ヒータ２０．２４および３０は
後記する金型初期崗度Ｔ、の実現手段であるＯ 入れ駒補助板１０内には冷却孔２９を配管３２（第１図
に示す）に連絡する冷却孔３３が設けられている０冷却
孔１９　、２３　、２５　、２８　、２９および３３へ
は後記する第１の温調機３４内の熱　　　　　　　　　
７媒又は第２の温調機３５内の冷媒が送られてくる。

、可動型６の中央には、スプール１７およびランナーゲ
ート１８内の冷却後の固化された樹脂を金型外へ押し出
す押し出しピン３６が設置されている０押し出しピン３
６は固定側と可動側の金型が開いたとき、成形機の押し
出しロッド３７により押し出される。

第１図において、３４はヒータ３８、第１の冷却機３９
およびプログラムコントローラ４０から構成される第１
の温調機であり、その中に熱媒体（油）が入れられてい
る。プログラムコントローラ４０は温度記録計４１を介
して熱電対２１，２６および３１と結線されており、熱
電対２１．２６および３１のいずれか一つの検出温度に
応じヒータ３８や第１の冷却機３９のオン、オフを制御
する０また、第１の温調機３４内の熱媒の温度を一定に
維持するプログラム制御機能と、時間の経過と共に一定
冷却速度で冷却できるプログラム制御機能を有している
。

第１の温調機３４内の熱媒は後記する金型温度Ｔ２〜Ｔ
、の範囲を分担する手段である。この熱媒は、送り用の
配管２２．２７および３２を開閉する電磁弁４２と、配
管２２．２７および３２を経てそれぞれ冷却孔２３−１
９．２８−２５および３３−２９に入り、戻り用の配管
４３．４４および４５を経て、戻り用の配管４３．４４
および４５を開閉する電磁弁４６を通り、第１の温調機
３４に戻る経路で循環する。

以上の機能により、第１の温調機３４は固定型入れ駒２
、可動型６および可動型入れ駒９の温度を一定錫度Ｔ、
に維持する働きと、その後、金型温度をＴ、からＴ８へ
徐冷する働きとをすることができる。

３５は第２の温調機であり、ヒータ４７および第２の冷
却機４８から構成されている。該第２の温調機３５内に
は、第１の温調機３４内の熱媒と同一物質の冷媒（油）
が入っている。該第２の温真機３５内の冷媒は、後記す
る金型温度Ｔ、〜Ｔ、とＴ３〜Ｔ４への急速な移行を分
担する手段である。

この冷媒は送り用の配管４９を経て該配管４９を開閉す
る電磁弁５０を通り、配管２２．２７および３２を経て
、それぞれ冷却孔２３−１９．２８−２５および３３−
２９に入り、配管４３．４４および４５を経て戻り用の
配管５１、該配管５１を開閉する電磁弁５２を経て第２
の温調機３５に戻る経路で循環する。

以上の機能により、第２の昌調機３５は固定型入れ駒２
、可動型６および可動型入れ駒９の温度を急冷できる。

５３は油圧発生機、５４は油の送り用配管、５５は油の
戻り用配管および５６は送り用配管５４を開閉する電磁
弁である。該油圧発生機５３内の油は、電磁弁５６、送
り用の配管５４および油圧ンリンダ１１を経て、戻り用
の配管５５に戻る経路で循環できるようになっている。

また、５７ａ　、５７ｂおよび５７ｃは各々固定型用、
可動型用および入れ駒用のヒータコントローラである。

これらのヒータコントローラはヒータ２０．２４および
３０ならびに熱電対２１　、２６および３１と結線され
ており、温度記録計４１は熱電対２１．２６および３１
の各検出温度を表示する。

前記ヒータコントローラ５７ａ　、５７ｂおよび５７ｅ
は、それぞれ熱電対２１．２６および３１の各検出温度
が、各熱電対に対して設定した温度以下、あるいは以上
のとき、それぞれヒータ２０゜２４および３０への通電
をオンあるいはオフする機能を有している。

５８．５９．６０および６１は各々、各制御装置に設置
されたタイマで成形機の制御盤（図示省略）と結線され
ており、成形開始と同時に時間を計測し、各制御装置の
作動開始時点と作動停止時　　　　　　３点を指示する
。

さて、第５図に本実施例に係るプラスチックレンズの射
出圧縮成形工程中の制御シーケンスを示す。また、第６
図は本実施例に係る射出圧縮成形工程中の熱電対２１．
２６および３１のいずれか一つの検出温度曲線をｈで、
キャビティ１３内の樹脂の推定最高温度曲線をｋで、推
定最低温度曲線をｔで示す。キャビティ１３内の各部の
樹脂温度は曲線にとｔの間で変化する。

次に、第５，６図を用い本実施例に係るプラスチックレ
ンズの射出圧縮工程を説明する。第５゜６図において、
Ｔｏは射出時の樹脂温度である。Ｔ１は成形開始時の初
期金型温度で、本実施例の場合、すなわち凹レンズを作
る場合、射出時にキャビティ内で分岐・合流する樹脂の
流れにより生じるウェルドラインを融着させて消すため
、高温の１７５：℃以上に設定した０金型初期温度をＴ
、に維持することは、熱電対２１．２６および３１の検
出温度がＴ１を維持するようヒータコントローラ５７ａ
。

５７ｂおよび５７ｃの設定を調節することで実現できる
。

Ｔ−は金型キャビティ１３内の樹脂を入れ駒９の加圧に
よる圧縮賦形が可能でかつ樹脂温度を均−比するため、
樹脂の熱変形温度〜（熱変形温度＋４０℃）の範囲で±
５℃内の一定温度に０．５分間以上維持すべき金型温度
である。なお、　（熱変形温度＋４０℃）以上にすると
、精度が悪くなることが実験的に知られている。

ちなみに、プラスチックレンズに用いる樹脂の熱変形温
度（熱で軟化したと見なせる温度）は、ｐｓ樹脂が約９
５℃、ＰＭＭＡ樹脂が約１００℃、ＰＣ樹脂が約１３０
℃である。

金型温度のＴ１からＴ、への移行はヒータ２０，２４お
よび３０による加熱を停止し、温度をＴ２に予め維持し
である第１の＠調機３４内の熱媒を金型内へ循環させる
ことで実現できる。

第６図では成形サイクルを短縮するため、ヒータ２０．
２４および３０による加熱を停止した後（時刻ｔ１）、
予め１０〜２０℃の低温に維持しである第２の温調機３
５内の冷媒を短時間金型内へ循環し、金型を急冷する（
時刻ｔ、〜ｔ２）ｏその後、第１の温調機３４内の熱媒
を金型内へ循環した（時刻ｔ２〜ｔ４）Ｏ Ｔｊは、入れ駒９の加圧状態において金型を徐冷するこ
とによりて、樹脂が完全に軟化域を脱したと見なされる
ときの金型温度である０なお、この金型温度Ｔ３は樹脂
が完全に軟化域を脱したと見なされる熱変形温度〜（熱
変形温度−２０℃）の範囲までが適当である。

金型温度をＴ２に維持し、その後Ｔ３まで徐冷すること
（時刻ｔ３〜１．）はプログラムコントローラ４０の設
定を２段に分け、初めＴ、を一定にし、その後徐冷勾配
をセットし、第１の温調機３４内の熱媒を金型内に循環
することで実現できる。なお、この徐冷勾配は５す外風
下にすると好適であるＯ１２は、樹脂冷却後のプラスチ
ックレンズを取り出すさいの金型温度である。金型温度
をＴ３からＴ４へ移行すること（時刻ｔ、〜１６）は第
２の温調機３５内の冷媒を所定時間循環することで実現
できる。

また金型温度をＴ４からＴ１へ移行すること（時刻ｔ、
〜１８）は第２の温調機３５の冷媒の循環を停止し、予
め温度Ｔ１に設定しであるヒニタコントローラ５７ａ　
、５７ｂおよび５７ｅによるヒータ２０゜２４および３
０の加熱を開始するこ、とて実現できる０ 次に、本実施例の射出圧縮成形方法を説明する０第５，
６図において、ｔＯは成形開始時点であるＯｔ、は成形
機の動作が射出から保圧に移る時点でこの時点に、金型
温度をＴ、に維持していたヒータ２０゜２４および３０
の発熱を停止し、予め温度を１０〜２０℃にしである冷
媒の入っている第２の温調機３５の電磁弁５０および５
２を開き短時間金型を急冷する。同時に可動型入れ駒９
による加圧を作勲させるため油圧発生機５３の電磁弁５
６を開くＯ 可動型入れ駒９は、キャビティ１３内の樹脂圧力が可動
型入れ駒９を作動させている油圧シリンダｌｌの圧力以
下にさがると、以後、プラスチックレンズを型外へ取り
出すための型開きの直前ｔ６時点までキャビティ１３内
の樹脂を圧縮し続ける。

ｔ２はキャビティ１３内の樹脂の温度を均一にＴ２へ移
行するため、急冷していた第２の温調機３５の電磁弁５
０および５２を閉じ、予め熱媒の温度がＴ２に維持しで
ある第１の温調機３４の電磁弁４２および４６を開く時
点である。ｔ３は熱電対２１゜２６．３１の検出温度が
Ｔ、になりた時点である。

ｔ４は金型温度をＴ２一定に維持していた定温加熱制御
を停止し、徐冷制御に移る時１点である。

ｔ５は熱電対２１．２６および３１の検出温度が前記し
たＴ３以下の温度になったとき、第１の温調機３４の電
磁弁４２および４６を閉じて、徐冷を停止し、第２の温
調機３５の電磁弁５０および５２を再び開き、金型の急
冷を開始する時点であるＯｔ６は入れ駒９による加圧を
停止する時点で金型を開き冷却・固化したプラスチック
レンズを金型外へ取り出す直前に設定されている。

ｔ７はプラスチックレンズを金型から取り出した後、再
び金型温度を初期温度Ｔ、へ復帰させるため。

ヒータ２０，２４および３０の加熱を再び開始する時点
である。ｔ、は次のサイクルのため金型＠血をＴ、へ復
帰した、１サイクル終了時点である。

本発明は前記したように、射出後の圧縮工程において樹
脂を冷却固化するさい、樹脂の軟化域の温度範囲で、キ
ャビティ内の樹脂の温度分布を小さくする程、成形収縮
を均一化でき、高精度のプラスチックレンズが得られる
とする原理に立脚している◇ それ故、前記金型の設定温度Ｔ２とＴ、の間に樹脂の熱
変形温度があること、金型温度をＴ２に維持するｉ、−
ｔ、間がキャビティ内の樹脂温度分布を均一化できる程
、十分長い時間であり、また金型温度をＴ２からＴ３へ
移行するｔ、’−ｔ、間の徐冷中の冷却速度がキャビテ
ィ内の樹脂温度の不均一を拡大しない十分ゆるやかなも
のであることが本発明の成立条件である。

したがって１３−１．間と１．−１．間は、共に、十分
長い時間を設定する必要がある。

他方、Ｔ、はＴ２に近く、％＋　Ｔｌ’ｌ　Ｔｔおよび
Ｔ４は低温である程、ｊＯ−ｔｌ　＋　ｊｌ−ｊｌ　＋
　　ｔ、−ｔｌｌ＋ＬＢ−ｔ４　＋　ｔ、　　ｔ、・・
・・・・・・・＋ｔ７−ｔ８　　は各々短かい時間であ
る程、成形サイクルを短かくし生産効率上、有利なこと
は言うまでもない０従って、金型設定温度Ｔ、〜Ｔ４％
各制御装置の作動開始又は停止時点ｔ１〜ｔ、の実際の
設定に際しては精度上の要求と合わせて成形サイクル上
の要求を考慮することが当然必要になる。

次に、樹脂温度および金型設定温度Ｔ。−Ｔ４ならびに
作動開始又は停止時点ｔ１〜ｔ８の具体的設定手順につ
いて説明する。まず、形状精度を含む残留応力、表面の
光沢、透明度などプラスチックレンズの品質全般を良好
にする条件を見い出す必要がある。

形状精度に関しては、前記本発明の成立条件を守った上
で％Ｔ１およびＴ２は高目の温度に、Ｔ３およびＴ４は
低目の温度に、またｔ、〜ｔ７の各間隔はいずれも長目
に設定するとよい。実験によればｔ、〜ｔ８の合計が１
〜２時間程度であれば、長過ぎてプラスチックレンズの
品質が低下することは決してないＯ 上記プラスチックレンズの品質全般を満足する条件を見
い出した後、ｔ、〜ｔ、における各間隔は短かくす６方
へ・“°・１・・７・お−Ｉ″Ｈ）、　″を低“倶′Ｉ
へ・　　　　　　　９Ｔ３はＴ、に近い方へ各々順次適
当な時間又は温度間隔で小きざみに変更する。このよう
にすると、プラスチックレンズの形状精度はやがて許容
値以下に低下する。

ＴＯ−Ｔ４１ｔｌ〜ｔ８の各々につきプラスチックレン
ズの形状精度を許容値以下に低下する直前の値を見い出
したら、再度循環的に同様手順を数回繰返えす。このよ
うにするとＴ０〜Ｔ４＋ｔＩ〜ｔ８はいずれも特定の値
に収束して行く。以上の手順によりＴ。−Ｔ４１　ｔｌ
〜ｔｌｌを成形サイクル上からも適正比していくことが
、できる０ ゛次に、本実施例に基づく具体例の結果を第１表に記す
。

具体例人のレンズ形状は、外径４７ｊｌＪ、中心厚さ１
．９ｍ、外径厚さ１２．７Ｔｕ１．曲率半径２５０ｕト
３０ＩＩｊの凹レンズでＰＣ樹脂を用いている。

このレンズを前記した特許出願の方法で製造した場合、
１３０〜１００μｍの偏差を有する面精度しか得られな
かったが、本具体例による第１表に示す製造条件で製造
した場合、レンズ表面精度を３．０〜１．０μｍにでき
、飛躍的に高精度のプラ第　　　１　　　表 スチックレンズを得ることができた。

また、具体例Ｂのレンズ形状は、外径４７ｕ１中心厚さ
１４．５ｍ、外径厚さ１．０．、曲率半径８８藺と３１
藺の凸レンズで、ＰＣ樹脂を用いている。

一方、具体例Ｃのレンズ形状は１．外径２１朋、中心厚
さ１．８ＮＪ１、外径厚さ５．８１１１１．曲率半径２
３ｍ５と１７間の凹レンズで、ＰＭＭＡ樹脂を用いてい
る。

これらのいずれの場合も、レンズ表面精度を２．０〜１
．０μｍに押えることができ、高精度のプラスチックレ
ンズを得ることができた。

第１表で圧縮成形中に金型温度を熱変形温度以上の一定
温度に維持する１、−１，間は、具体例Ａが４分、具体
例Ｂが夕分、具体例Ｃが１分である。

１、−１．後の徐冷区間１．−１．間は、具体例人が６
分、具体例Ｂが１０分、具体例Ｃが４分である。

１、−１．間の徐冷中の冷却速度は、具体例Ａが１．７
′Ｃ４、具体例Ｂが３゜０′Ｃ４、具体例Ｃが５．０９
外である。

金型キャビティ内の樹脂温度を均一化するのに要する時
間や、温度分布の均−ｒヒを保持したまま冷却する冷却
速度は第１表に示すように成形しようとするレンズ形状
や成形に用いる樹脂、金型の大きさで当然異なる。それ
故、本発明は第１表に示す製造条件に限定されることな
く、樹脂の軟化湯度範囲において金型温度を一定霊度Ｔ
２に維持する温度や、区間１．−．１い徐冷区間１．−
１．。

１、−１．間の冷却速度がレンズ形状、樹脂、金型の大
きさなどに応じたものでよいのは当然である０第１表に
示す具体例は、ＰＭＭ＆樹脂とＰＣ樹脂を用いたレンズ
であるが、本発明はこれに限定されることなく任意の種
類の樹脂を用いた任意の形状のプラスチックレンズの成
形に適用しうることは当然である。

々 また本発明はレンズ以外の高精度の形状精度が必要なプ
ラスチック部品の射出綿成形に適用しうることは当然で
ある。

（発明の効果） 本発明によれば、射出圧縮成形中のプラスチックの固化
時の温度分布を均一化できるので、成形後室温に安定し
た時点のプラスチックレンズの成形収縮を均−比でき、
ミクロンオーダにおいてもひけやそりの少ない形状精度
が高精度のプラスチックレンズを製造することができる
。

特に凹レンズなど肉厚差の大きい形状非対称性の著しい
レンズ程、その効果は著しく、例えば曲率半径２５０調
−３０藺、外径４７ｊＩＭ、中心厚さ１．９８１１．外
径部厚さ１２．７．のＰＣ樹脂を用いた凹レンズの場合
、従来方法では１３０〜１００μｍの偏差があった表面
精度を３．０〜１．０μｍと飛躍的に向上できた。

本発明によりプラスチックレンズの光学性能をガラスレ
ンズの光４性能に大幅に近づけることができ、ガラスレ
ンズより軽量、低コストのプラスチックレンズの用途を
一段と広げることができる〇

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の成形制御装置のブロック図
、 第２，３図は本発明の詳細な説明する実験デー　゛りを
示すグラフ、第４図は本発明の一実施例の射出圧縮成形
金型の断面図、 第５図は本発明の一実施例の射出圧縮成形制御のシーケ
ンス図、第６図は本発明の一実施例の動作を説明するた
めの温度一時間曲線図である。 １・・・固定型、２・・・固定型入れ駒、６・・・可動
型、９・・・可動型入れ駒、１１・・・油圧フリンゾ、
１３・・・キャビティ、１９，２５．２９・・・冷却孔
、２１．２６．３１・・・熱電対、２０，２４，３０・
・・ヒータ、３４・・・第１の温調機、３５・・・第２
の温調機、５３−・・油圧発生機、５７ａ、５７ｂ。 ５７ｃ・・・ヒータコントローラ、４０・・・プログラ
ムコントローラ 第２図 ２４図 第　　５　　図 第　　６　　図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）互いに対向して配置された固定型および可動型の
   いずれか一方に、摺動自在に設けられた入れ駒と、これ
   に対向する型または入れ駒との間に形成されたキャビテ
   ィ中に樹脂を射出、充填し、加圧シリンダにより、前記
   入れ駒に圧力を加えて、前記キャビティ内の樹脂に圧縮
   力を加える射出圧縮成形方法において、キャビティ内の
   樹脂の温度分布を軟化温度域で一旦均一化した後、樹脂
   の軟化温度域を脱する熱変形温度まで徐冷することによ
   り、冷却に伴なう樹脂の温度不均一の発生を最小限にと
   どめつつ樹脂を冷却するようにしたことを特徴とする射
   出圧縮成形方法。
2. （２）前記固定型、可動型および入れ駒を、樹脂の熱変
   形温度〜（熱変形温度＋４０℃）の温度範囲において±
   ５℃内の一定温度に一旦維持することにより、キャビテ
   ィ内の樹脂の温度分布を軟化温度域にて一旦均一化する
   ようにしたことを特徴とする前記特許請求の範囲第１項
   記載の射出圧縮成形方法。
3. （３）（樹脂の熱変形温度＋４０℃）〜（熱変形温度−
   ２０℃）の温度範囲において、前記固定型、可動型およ
   び入れ駒を５℃／分以下の冷却速度で徐冷するようにし
   たことを特徴とする前記特許請求の範囲第１項記載の射
   出圧縮成形方法。
4. （４）互いに対向して配置された固定型および可動型の
   いずれか一方に、摺動自在に設けられた入れ駒と、これ
   に対向する型または入れ駒との間に形成されたキャビテ
   ィ中に樹脂を射出、充填し、加圧シリンダにより、前記
   入れ駒に圧力を加えて、前記キャビティ内の樹脂に圧縮
   力を加える射出圧縮成型装置において、前記固定型、可
   動型および入れ駒を前記軟化温度域で定温加熱し、その
   後該軟化温度域を脱する熱変形温度にまで徐冷する第１
   の温調機と、前記定温加熱の前および前記徐冷の後に前
   記固定型、可動型および入れ駒を急冷する第２の温調機
   とを備えたことを特徴とする射出圧縮成形装置。