JPS6295205A - プラスチツクレンズの加熱圧縮制御方法 - 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、プラスチックレンズの成形装置に係り、特に
加熱圧縮条件の安定化に好適な制御方法に関する。

〔発明の背景〕

プラスチックレンズは、従来のガラスレンズに比較して
軽量でありしかも優れた生産性を有しているため、コス
ト低減効果が期待される。

このため投写型テレビの投影レンズ等の光学製品に広く
用いられている。

これらプラスチックレンズを成形する方法として、注型
法あるいは射出成形法がある。

注型法においては、重合に伴う収縮量が大きいため、レ
ンズ面の高精度な賦形が困難である。

一方射出成形においては、レンズ肉厚の変化に伴う温度
分布によシヒケ等の成形不良の精度劣化が生じたり、熱
応力による成形歪を生じる問題点がある。

このため投写型テレビ用投影レンズのように大型かつ厚
肉形状で、しかも高精度を要求されるプラスチックレン
ズは、加熱圧縮成形方法で製作する方法が提案されてい
る。（特開昭５８−４９２１８号） しかしながらレンズブランク形状、ブランク精度、金型
温度の成形条件は変動しやすく、これに伴いレンズ面精
度に大きな影響を及ぼす流動層の厚さが変化する。この
ため前記流動層を適正に制御し、レンズ面精度を安定性
させバラツキを低減することが難しいという問題点があ
った・ 〔発明の目的〕 本発明の目的は、レンズ面を賦形する流動層の厚さを適
正に制御し、精度のバラツキの小さいプラスチックレン
ズを得るだめの成形制御方法を提供することにある。

〔発明の概要〕

このため本発明では、成形条件の変動に起因する成形不
良や成形欠陥を防止するために、レンズブランクの加熱
工程における成形金型の圧縮速度、圧縮圧力及び圧縮変
位量を管理し、流動層の厚さを制御するようにしたこと
を特徴としている。

〔発明の実施例〕

以下、本発明によるプラスチックレンズの加熱圧縮成形
？ｔＩｌｌ　御’Ａ　ｔｊｔを図に基づいて説明する第
１図は、本発明の実施に使用されるプラスチックレンズ
の加熱圧縮成形装置及びその制御゛装置の一例を示す構
成図である。この図において、１はし／ズブランク、２
は成形金型、３はこの、成形金型２に形成されるキャビ
ティ、４はレンズブランク１の加熱及び冷却に供される
金型温調流路である。圧縮成形機は、固定盤５、可動盤
６及びこの可ｗＪ盤６を駆動するための圧縮ラム７及び
圧縮シリンダ８よシ成り、油圧発生源９に電気油圧制御
弁１０を介して接続されている。

この洒＃装置は、その機能によシ検出部と制御部から構
成されている。検出部は、レンズブランク１の加熱状態
を針具ｊする金型温度センサー１１及び温度変換器１２
、成形金型２のパーティング面に負荷される圧縮圧力を
検出する圧力センサー１６及び圧力変換器１４、前記パ
ーティング面の移動速度を検出する速度センサー１５及
び速度変換器１６、前記パーティング面の移動量を検出
する変位センサー１７、変位変換器１日から構成されて
いる。

制御部は、レンズブランク１の加熱条件を設定するため
の設定器１９、前記センサによシ検出された入力情報を
基に成形機に制御信号を出力。

するコントローラ２０、前記制御信号を増巾するパワー
増巾器２１及びＩＩＩＩＪ＃信号を作動油の状態量に変
換する電気油圧制御弁１０から構成されているＯ このように構成した制御１装置の動作を第２図に示す加
熱状態の変動挙動に基づき説明する。

第２図は、第１図に示す装置を用いた本発明によるレン
ズ成形過程の金型温度、金型パーティング面に負荷する
圧縮圧力、金型パーティング面の移動速度及び金型パー
ティング面の移！ｔ１７１ｋをそれぞれ時間的変化な変
化として捕え念ものである。すなわち第２図に示す状態
量の変化は、第３図に示すアクリル樹脂を葉材とするレ
ンズブランクを加熱圧縮し、第４商に示すレンズ形状に
賦形する工程のモニター結果である。

成形金型２は、金型加熱工程２２において、設定器１９
の条件に基づいて金型温調流路４に供給される熱媒体（
図示せず）によシ加熱され、圧縮金型温度１８０ｃＯｔ
で昇温される。成形金型２が１８０ａＯの温度まで昇温
し九時点で、レンズブランク１がキャビティ３に投入さ
れ、レンズブランク加熱工程２３において流動層が形成
される。その後圧縮工程２４において加圧・成形され、
冷却工程２５にて離型温度のａｏ’ｏまで冷却されレン
ズ面が賦形される。

本発明の制御装置のブランク加熱工程２３０制御動作を
第５図によりさらに説明する。

第５図は、成形プロセス全体の状態量の変動挙動のうち
、ブランク加熱工程２２の状態量の変化を拡大したもの
である。

加熱工程２３は、１８０°Ｃまで昇温した金型専ヤピテ
ィ３ヘレンズブランクが投入されることによシ開始され
る。コントローラ２０は、設定器１９の加熱条件に基づ
き、レンズブランクに形成される加熱流動層の状態を制
御する。

すなわちコントローラ２０は、レンズブランクがキャビ
テイ面に当接した位置を基準とし、圧縮変位スンサー１
７、変位変換器１８を介して金型パーティング面の移動
量を計測し、圧縮変位がＬ　！２に達するまでを第１区
分２５の圧縮速度が設定値のＶｌになるようにパワー増
巾器２１、電気油圧制御１０を介して圧縮シリンダ８に
供給される作動油の流量を制御する。

同様に圧縮変位がＬ１２〜Ｌ２３の間にある第２区分２
６の圧縮速度をＶ２になるように制御する゛・さらに圧
縮変位がＬ２３を越える第３区分２７の圧縮速度を■３
になるように制御する。圧縮変位が増大し、金型キャビ
ティ３の全面にブランク１が接触した時点で、レンズブ
ランク全面に均一な流動層が形成され、圧縮圧力が急速
に昇圧する。コントローラ２０は、圧力センサー１３、
圧力変換器１４を何してこの圧縮圧力を常に監視してお
シ、圧縮圧力が設定器１９で設定された切換圧力Ｐ訊に
達した時点で、ブランク加熱圧８２３の速度制御から、
圧縮工程２４の圧力制御に制御モードを切換える。

以上説明したように本発明によれば、レンズ形状に応じ
てブランク加熱工程の最適な流動層形成の速度を設定、
制御することが可能となる。

さらに流動層形成に依存する圧縮速度を速度センサー１
３、速度変換器１６を介して常に監視している・そして
設定値に対する偏差が生じた場合には、その偏差に応じ
た修正信号をパワー増巾器２１、電気油圧サーボ弁へ出
力することにより、流動層の形成速度のバラツキを低減
することが可能となる。まだ金型温調にトラブルが生じ
た場合には、金型温度分布が大きく発生し、流動層の形
成に必要な圧縮圧力に変化が生じるこのため圧縮圧力が
設定器１９の切換圧力ＰＴＲに達した時点における圧縮
変位ＬＴＲに許容血囲を設定することにより、前記金型
温調のトラブルを把握し、流動層の形成が不完全な不良
品をリジェクトすることが可能である・ また本実施例においては、圧縮圧力を金型パーｆインク
面に設置された圧力センサー１４にょ９検出した。しか
しながら金研構造等の制約に、。

よシ、圧力センサー１４が金型内に設けることができな
い場合には、圧縮シリンダ８に圧力センサーを設は圧縮
シリンダ８に供給される作動油圧力を監視することによ
）、本実施例と同様な効果を得ることができる。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明によれば、光学的特性に重要な
影響を及はすレンズブランクの加熱流動層を最適状態に
管理することが可能となシ、光学的特性の優れたプラス
チックレンズの成形が可能となる。さらに、成形状態を
追跡制御しているため、成形サイクル毎における成形状
態の変動を最小限に抑制することができる。この結果従
来の成形不良率を３０％低減することができるという実
用効果を生じた。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例による制御装置の概略図、
第２図は、本発明における成形状態の時間的変化を示す
グラフ図、第３図は、本発明の一実施例のプラスチック
レンズのブランク形状図、第４図は、本発明の一実施例
のプラスチックレンズの形状図、第５図は、本発明にお
ける加熱圧縮工程の成形状態の時間的変化を示すグラフ
である。 １・・・・・・レンズブランク ２・・・・・・成形金製 ３・・・・・・キャビティ １３・・・・・・圧力センサー １５・・・・・・速度センサー １７・・・・・・変位センサー ２０・・・・・・コントローラ １９・・・・・・設定器 １０・・・・・・電気油圧制御弁 め　１　目 第３　凶 ゐ４呂 島、Ｓ区

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、仕上りレンズよりも肉厚が大きく外径が小さいレン
   ズブランクを成形金型のキャビティ内で加熱圧縮してプ
   ラスチックレンズを成形する方法において、前記レンズ
   ブランクの加熱工程における圧縮変位、圧縮圧力、圧縮
   速度を計測するようにし、あらかじめ設定された圧縮変
   位に応じて圧縮速度の大きさをプログラム制御できるよ
   うに、圧縮シリンダに供給する作動油の圧力及び流量を
   制御することを特徴とするプラスチックレンズの加熱圧
   縮制御方法。