專利名稱：塑料透鏡的制造方法
技術領域：
本發明涉及塑料透鏡的制造方法。
背景技術：
一般而言，眼鏡用的塑料透鏡通過使用聚碳酸酯樹脂或甲基丙烯樹脂等熱塑性樹脂的注射成形法來制造，即使是如漸進屈光度透鏡那樣具有復雜光學平面形狀的塑料透鏡，也能夠通過復制成形模的內腔形狀進行高精度的成形。但是，在注射成形法中存在下述情況，S卩，出于提高復制性而謀求成形品的高質化、或謀求利用冷卻時間的縮短來提高生產率的目的，將金屬模溫度降低進行成形的情況，但是，當降低金屬模溫度進行成形時，存在容易產生被稱作“噴射痕(Jetting)”或“波流痕(Flow mark) ”的表面缺陷的傾向。在此，所謂的“噴射痕”是指下述現象，即，在從澆口部向內腔內注射、填充熔融樹脂時，在通過澆口部時的樹脂的流速過快、或者從澆口部至內腔內的相對面的直線距離長的情況下，被注射至內腔內的初始的熔融樹脂呈直線地或彎曲如蛇形地填充到內腔內并保持呈細長線狀而變冷，當產生與后續進入的樹脂的融合不充分的部位時，在成形品的表面出現線狀的痕跡的現象。另外，所謂的“波流痕”是指下述現象，即，在被注射填充至內腔內的樹脂與內腔表面接觸而被冷卻從而失去粘性并在被后續進入的樹脂按壓的同時在內腔表面流動的過程中，在成形品的表面出現與樹脂的流動方向交叉的年輪狀痕跡的現象。這種問題很大程度上被樹脂的填充速度和金屬模溫度左右，特別是在填充速度過慢或過快時、或者金屬模溫度較低時發生這種問題的傾向大。因此，通過提高注射壓力或保持壓力、或者提高樹脂溫度或金屬模溫度也能夠解決問題，但是，在無法采取這些對策的情況下也采取對金屬模的構造下功夫等的各種對策。例如，在專利文獻I中公開了下述方法，即，使澆口部附近的內腔的厚度可變，根據金屬模溫度來調節澆口附近的內腔的厚度從而防止噴射痕的產生的方法。另外，在專利文獻2中公開了下述方法，S卩，通過在內腔內設置加熱并供給壓縮空氣的內腔預熱部，對內腔表面噴吹熱風，將內腔表面溫度預熱為成形樹脂的玻化溫度以上之后進行注射成形，由此防止波流痕產生的方法。另外，在通過注射成形來成形塑料透鏡的情況下，當透鏡形狀存在厚度不等時，樹脂在內腔內的流動會產生偏差，在偏差顯著的情況下也存在有損成形的塑料透鏡的質量這樣的問題。例如，在如負透鏡(凹透鏡)那樣透鏡中心部的厚度薄、透鏡邊緣部的厚度厚的情況下，從澆口部注射至內腔內的樹脂在透鏡中心部的流動被阻礙。而且，比在透鏡中心部流動被阻礙的樹脂更早，在透鏡邊緣部流動的樹脂以蔓延的方式將內腔內部填滿，并且，以在澆口部的相反側合流的方式填充內腔。因此，存在下述傾向:在與澆口部相反側的透鏡邊緣部上，當在內腔內流動的樹脂在透鏡邊緣部蔓延而合流時容易產生被稱作“熔接痕(Weldline) ”的線狀痕跡。當產生這種熔接痕時，由于該熔接痕引起的外觀上的不良情況或強度降低等會對成形的塑料透鏡的品質帶來不良影響。在有關注射成形的一般技術中，作為防止這種熔接痕產生的技術，例如在專利文獻2中公開了下述方法:通過在內腔內設置加熱并供給壓縮空氣的內腔預熱部，對內腔表面噴吹熱風，將內腔表面溫度預熱為成形樹脂的玻化溫度以上之后進行注射成形，由此防止熔接痕產生的方法。另外，在專利文獻3中公開了:在金屬模表面呈凹狀地形成的收容部中收容發熱體，并對被預測會引起熔接痕產生的金屬模表面的區域進行加熱的注射成形用金屬模。現有技術文獻專利文獻專利文獻1:日本實開昭62-180511號公報專利文獻2:日本特開平6-143319號公報專利文獻3:日本特開2003-80574號公報
發明內容
但是，在專利文獻I的方法中，雖然通過調整澆口附件的內腔的厚度能夠期待抑制上述那樣的噴射痕的產生，但還是無法抑制上述那樣的波流痕的產生，另外由于金屬模內部存在活動部，因此也存在構造也變復雜等的問題。另外，在專利文獻2或專利文獻3的方法中，由于需要用于加熱金屬模的裝置或用于此的模具構造，因此存 在伴隨裝置復雜化的耐久性的降低或制造成本增大等的問題。進而，當加熱金屬模時，與該加熱相應程度地，填充于內腔內的樹脂的冷卻、凝固需要時間，因此也存在不僅成形周期變長而且金屬模的加熱需要過量的能量的問題。因此，本發明者們著眼于被注射填充于內腔內的樹脂通常被設定為比金屬模溫度更高的溫度，并從下述觀點，即:樹脂的冷卻、凝固是從被注射于內腔內的瞬間開始的，產生噴射痕或波流痕這樣的表面缺陷或者熔接痕的情況是樹脂向內腔內的填充結束之前的期間，因此，只要能夠僅在該期間使樹脂溫度維持在比玻化溫度更高的溫度，便能夠防止噴射痕或波流痕這樣的表面缺陷或者熔接痕的產生的觀點，重復進行了專心研究后完成了本發明。S卩，本發明的目的在于提供一種塑料透鏡的制造方法，該方法不是將金屬模加熱等，而是能夠僅在樹脂向內腔內的填充結束之前的期間使被注射、填充于內腔內的樹脂維持在比其玻化溫度更高的溫度，由此能夠防止噴射痕或波流痕這樣的表面缺陷或者熔接痕的產生。本發明涉及的塑料透鏡的制造方法，是在將熔融的原料樹脂注射、填充至形成于一對分開模之間的內腔內來制造規定透鏡形狀的塑料透鏡時，將形成上述內腔的成形面的一部分或整個面利用由玻璃原料構成的絕熱材料形成，并將原料樹脂注射、填充至上述內腔內來成形為規定的透鏡形狀的方法(發明效果)根據本發明，即使為了縮短成形周期而將注射成形時的金屬模溫度設定為較低，也能夠防止噴射痕或波流痕那樣的表面缺陷的產生。
另外，根據本發明，在制造透鏡中心部的厚度薄、透鏡邊緣部的厚度厚的負透鏡時，即使為了縮短成形周期將注射成形時的金屬模溫度設定為較低，也能夠防止熔接痕的產生。
圖1是表示注射成形設備的一例的說明圖。圖2是表示本發明第一實施方式中所使用的成形模的概要的剖視圖。圖3是圖2的A-A剖視圖。圖4是圖2的B-B剖視圖。圖5是將圖3中的內腔的周圍放大表示的主要部分放大剖視圖。圖6是表示本發明涉及的塑料透鏡的制造方法的實施方式中各步驟的流程圖。圖7是表示本發明第二實施方式中所使用的成形模的概要的剖視圖。圖8是圖7的C-C剖視圖。 圖9是圖7的D-D剖視圖。圖10是將圖8中的內腔的周圍放大表示的主要部分放大剖視圖。(符號說明)I活動模(分開模)2固定模(分開模)3 內腔11、12 嵌件I la、12a 絕熱材料I lb、12b 嵌件主體50成形模80注射裝置
具體實施例方式以下，參照附圖對本發明的實施方式進行說明。第一實施方式首先，對本發明的第一實施方式進行說明。在本實施方式中作為成形對象的塑料透鏡的形狀并未特別限定。本發明也能夠適用于預先將透鏡成形為比成品尺寸更厚的半成品狀態的半成品透鏡，通過后加工將該被稱為“半成品透鏡”的半成品精加工為最終形狀的方法。注射成形設備圖1是表示注射成形設備的一例的說明圖，本實施方式涉及的塑料透鏡的制造方法能夠適宜地利用這種注射成形設備而實施。圖1所示的注射成形設備設有:成形模50、合模裝置60、以及注射裝置80，其中，成形模50具有活動模I和固定模2，該活動模I和固定模2是利用分型面(parting line)PL而被分割的一對分開模；合模裝置60利用肘桿機構65進行成形模50的開閉及合模；注射裝置80利用加熱缸82將從料斗81投入的原料樹脂熔化、混勻、計量后從噴嘴85噴射出。
注射裝置圖1所示的注射成形設備所設有的注射裝置80具有加熱缸82，該加熱缸82在前端部形成有噴嘴85。在該加熱缸82的內部配設有螺桿，該螺桿的旋轉及進退移動由驅動部84控制。另外，在加熱缸82的末端側連接有用于將顆粒狀的原料樹脂投入加熱缸82內的料斗81。從料斗81被投入加熱缸82內的原料樹脂，在加熱缸82內不斷地被旋轉的螺桿剪切、粉碎，同時，通過剪切熱和來自加熱缸82所設有的加熱器的加熱而被熔化、混勻，并且，被輸送至形成于螺桿前端與噴嘴85之間的汽缸前室并被計量，然后，將被調節為適合于注射成形的粘度且處于熔融狀態的規定量的原料樹脂從噴嘴85噴射出。合模裝置在圖1所示的注射成形設備中，合模裝置60構成為:在以規定間隔豎立設置于支座66上的固定模板61和背板62之間架設有多個系桿(tie-bar)63,活動模板64能夠被系桿63引導并移動。而且，在固定模板61和活動模板64之間安裝有成形模50,在背板62和活動模板64之間安裝有肘桿機構65。這樣，當使肘桿機構65驅動時，活動模板64被系桿63引導而進行進退移動，伴隨于此而實施成形模50的開閉和合模。在此，肘桿機構65構成為:伴隨著連接于未圖示的電動機上的滾珠絲杠72的旋轉，與滾珠絲杠72螺接的十字頭73沿著滾珠絲杠72移動。而且，當十字頭73向活動模板64側移動時，通過連接桿74A、74B使得肘桿71A、71B呈直線狀伸展，從而活動模板64以接近固定模板61的方式進行移動(前進)。與此相反，當十字頭73向背板62側移動時，通過連接桿74A、74B使得肘桿71A、71B向內側彎曲，從而活動模板64以遠離固定模板61的方式進行移動(后退)。
成形模圖2是表示本實施方式所使用的成形模50的概要的剖視圖，相當于將圖1所示的成形模50以與穿過成形模50中心軸的紙面垂直的面切斷的剖面，并表示閉模后的初始狀態。另外，圖3是圖2的A-A剖視圖，圖4是圖2的B-B剖視圖，圖5是將圖3中的內腔3的周圍放大表示的主要部分放大剖視圖。在這些圖所示的例子中，在成形模50所具有的作為一對分開模的活動模I和固定模2之間，形成有:用于成形規定形狀的塑料透鏡的兩個內腔3，并形成有作為樹脂流道的橫澆道(runner)49，其中，橫澆道49經由澆口(gate)G與各內腔3連接。而且，在固定模2的模板10上安裝有澆道套47，該澆道套47形成呈直角地連接于橫澆道49上的直澆道48。活動模I的模主體4設有:兩個嵌件引導部件5和支持該兩個嵌件引導部件5的模板6、7。作為內腔形成部件的嵌件(insert) 11，以相對于分型面PL能夠向直角方向滑動的方式收容于嵌件引導部件5的內部。另外，固定模2的模主體8設有兩個嵌件引導部件9以及模板10，嵌件引導部件9被模板10和模具安裝部件15支持。作為內腔形成部件的嵌件12，以相對于分型面PL能夠向直角方向滑動的方式收容于嵌件引導部件9的內部。另外，在嵌件引導部件5、9以及模板6、10上配設有循環機構，該循環機構使從未圖示的金屬模溫度調節裝置供給的溫調流體進行循環。
這種具有活動模I和固定模2的成形模50，在活動模I與固定模2之間形成有內腔3，其中，內腔3包括分別形成于活動模I側的嵌件11和固定模2側的嵌件12上的成形面。內腔3與欲成形的塑料透鏡的形狀相對應而形成，形成內腔3的嵌件11、12的各自的成形面，利用由玻璃原料構成的絕熱材料而形成。更具體而言，活動模I側的嵌件11中，與欲成形的塑料透鏡的一面(在圖示的例子中為凹面側的面)對應的成形面利用由玻璃原料構成的絕熱材料Ila而形成，并且，通過將該絕熱材料Ila與嵌件主體Ilb接合形成嵌件11。同樣，對于固定模2側的嵌件12，與欲成形的塑料透鏡的另一面(在圖示的例子中為凸面側的面)對應的成形面利用由玻璃原料構成的絕熱材料12a形成，并且，通過將該絕熱材料12a與嵌件主體12b接合形成嵌件12 (參照圖5)。作為形成嵌件11、12各自的成形面的絕熱材料11a、12a，例如可以使用冕系、火石系、鋇系、磷酸鹽類、含氟類、氟磷酸類等非晶質的玻璃原料，在這些之中也優選適當地選用導熱系數為0.4 1.3ff/m-K的非晶質玻璃原料。這種非晶質玻璃原料通過切削或研磨等能夠容易地得到表面的鏡面性，適合于形成要求高精度的成形面，因此作為可成形性出色的絕熱材料而適合使用于本發明。另外，氮化硅、鈦酸鋁等的陶瓷具有作為絕熱材料的用途已為眾所知，但是，陶瓷不僅存在脆而容易引起熱沖擊斷裂這樣的缺點，而且為了得到鏡面而需要高度的技術和成本，因此考慮到生產率是不適合本發明的。由這種非晶質玻璃原料構成的絕熱材料lla、12a，考慮到成形條件，為了能夠充分經受注射成形時的注射壓力或保持壓力，優選以3_ 4_的厚度形成，注射成形時固然不用說，出于防止處理時的破損等的目的，也能夠利用鋼化玻璃或DLC(類金剛石)等實施表面處理。另外，為了將這種絕熱材料lla、12a與嵌件主體llb、12b接合，使用線膨脹系數低且高溫環境下穩定性出色的熱固性樹脂作為粘接劑，將兩者進行接合等即可。作為這種熱固性樹脂，可以舉出以聚異氰脲酸酯化合物和聚硫醇化合物為原料的硫代氨基甲酸乙酯系樹脂、以環硫化合物為原料的環硫系樹脂等，優選與玻璃原料的粘著性出色且成本方面也有利的硫代氨基甲酸乙酯系樹脂。另外，嵌件主體llb、12b可以使用高鎳合金鋼、鈹銅合金等的鋼材而形成，優選使用比作為絕熱材料而使用的玻璃原料熱擴散率更高的鋼材。在形成為以上構成的成形模50中，活動模I的模主體4經由模具安裝部件16固定于活動模板64上，固定模2的模主體8經由模具安裝部件15固定于固定模板61上。這樣，成形模50被安裝于合模裝置60的固定模板61與活動模板64之間。另外，在活動模I側的模具安裝部件16上，與各嵌件11對應設置有液壓缸19，與活塞20連結的活塞桿21貫穿于固定在液壓缸19 一端側的后嵌件(baCk-1nsert)22內部。而且，設置于各活塞桿21的前端的T字型夾持部件23，插脫自如地嵌合于T字槽24中，其中，T字槽24形成于嵌件11的背面(與形成成形面的面相反一側的面)。這樣，在將成形模50開模的狀態下使各液壓缸19的活塞桿21前進，并使設置于各活塞桿21前端的T字型夾持部件23從嵌件引導部件5突出，由此，能夠根據欲成形的塑料透鏡來交換嵌件11。當各液壓缸19的活塞桿21后退時，安裝在T字型夾持部件23上的嵌件11被收容于嵌件引導部件5的內部。同樣，在固定模2側的模具安裝部件15上與各嵌件12對應也設有液壓缸26，與活塞27連結的活塞桿28貫穿模具安裝部件15內部。而且，設置于各活塞桿28前端的T字型夾持部件29，插脫自如地嵌合于T字槽30中，其中，T字槽30形成于嵌件12的背面(與形成成形面的面相反一側的面)。這樣，在將成形模50開模的狀態下，使各液壓缸26的活塞桿28前進，并使設置于各活塞桿28前端的T字型夾持部件29從嵌件引導部件9突出，由此，能夠根據欲成形的塑料透鏡交換嵌件12。當各液壓缸26的活塞桿28后退時，安裝在T字型夾持部件29上的嵌件12被收容于嵌件引導部件9的內部。另外，在將活動模I的模主體4固定于活動模板64上時，如圖3所示，模主體4通過螺栓17被安裝于由第一部件16A和第二部件16B構成的模具安裝部件16上。此時，在活動模I的模主體4與模具安裝部件16之間，安裝有被插入螺栓17外周的多個碟形彈簧17A，從而在活動模I的模主體4與模具安裝部件16之間形成間隙S。
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該間隙S通過下述方式而被閉合，即，在成形模50被關閉之后使活動模板64進一步前進，被導銷18引導的模具安裝部件16抵抗碟形彈簧17A的彈力而被按壓，由此閉合間隙S。伴隨于此，在圖示的例子中，設置于模具安裝部件16上的各液壓缸19經由后嵌件22按壓嵌件11。這樣，使得進行合模時的內腔3容積能夠變動，從而能夠利用嵌件11對被注射填充于內腔3內的熔融樹脂進行加壓壓縮。另外，導銷18形成為朝向固定模2側突出并插通被穿設于固定模2上的插通孔，以便也引導成形模50的開閉動作。另外，在被設置于活動模I側的模具安裝部件16上的液壓缸19的另一端側上，安裝有受壓部件32。而且，當頂桿(eject rod) 34按壓受壓部件32時，液壓缸19、后嵌件22以及嵌件11也被按壓，從而將在內腔3內成形的透鏡推出，其中，頂桿34從形成于模具安裝部件16上的孔33被插入。與此同時，在模具安裝部件16的中央配置有頂出銷(eject pin) 35，頂出銷35能夠與成形模50的開閉方向平行地進退。當通過頂桿38按壓被安裝于頂出銷35上的受壓部件36時，頂出銷35被推出，其中，頂桿38從形成于模具安裝部件16上的孔37被插入。因此，在進行開模時，通過使頂桿34、38前進來進行成形品的取出。另外，如圖4所示,卷繞于復位桿(eject return pin)41外周的彈簧42對受壓部件36作用朝向圖中左側的彈力。另外，雖未特別圖示，但是，對于受壓部件32也作用以朝向圖中左側彈力的方式形成同樣的結構。這樣，當頂桿34、38后退時，受壓部件32、36也后退并返回待機位置。另外，如圖4所示，成形模50設有將注射裝置80的噴嘴85閉塞的噴嘴關閉機構90。噴嘴關閉機構90具有作為斷開部件的噴嘴關閉銷91，其中，噴嘴關閉銷91朝向由澆道套47形成的直澆道48內突出。該噴嘴關閉銷91經由連接片92與液壓缸93的活塞桿94連接，液壓缸93通過汽缸安裝板95固定于模具安裝部件15上。這樣，在噴嘴85壓接于澆道套47上的狀態下，驅動液壓缸93時，噴嘴關閉銷91向直澆道48內突出而閉塞噴嘴85，從而阻止樹脂的逆流。塑料透鏡的制造方法
為了使用上述的注射成形設備制造塑料透鏡，例如可以依次進行圖6的流程圖所示的各步驟(STl ST10)。在STl中進行樹脂加壓條件的設定。這是為了預先對內腔3內的樹脂施加適當的壓力，根據欲成形的塑料透鏡的特性(透鏡形狀及透鏡度數等)來調節合模力用的步驟。在ST2中進行計量。在注射裝置80中，從料斗81被投入的顆粒狀原料樹脂在加熱缸82內被旋轉的螺桿不斷地剪切、粉碎，同時，通過剪切熱和來自加熱缸82所設有的加熱器的加熱而被熔化、混勻，并且，被輸送至形成于螺桿前端與噴嘴85之間的汽缸前室并被計量。在此，對填充于內腔3、橫澆道49以及直澆道48所需的量的熔融樹脂進行計量。另外，作為原料樹脂，可以使用這種塑料透鏡成形時通常所使用的聚碳酸酯樹脂或丙烯樹脂等的熱塑性樹脂。在ST3中，利用分型面PL進行閉模。具體而言，當驅動肘桿機構65使十字頭73前進時，肘桿71A、71B伸展，活動模板64朝向固定模板61前進，由此進行成形模50的閉模。此時，以安裝于活動模I的模主體4與模具安裝部件16之間的碟形彈簧17A未被壓縮的狀態保持間隙S，并利用分型面PL將固定模2和活動模I進行閉模。在該狀態下，間隙S被設定為最大打開量。在ST4中，進行內腔容積的設定。從在ST3中利用分型面PL使活動模I和固定模2貼緊的狀態，使十字頭73進一步前進至預先設定的位置(內腔容積設定位置)。通過這樣，肘桿71A、71B伸展，活動模板64朝向固定模板61移動，并移動至內腔擴大位置。內腔擴大量通過十字頭位置的設定而被決定。由此，成形模50的間隙S保留內腔擴大部分而被縮小。此時，內腔3的容積(厚度)處于被擴大為比成形的透鏡體積(厚度)、即取出成形品的厚度更大的狀態。另外，由于碟形彈簧17A被壓縮，因此，作為其反作用力而產生少許的合模力。在ST5中進行注射。將在ST2中計量的熔融樹脂通過噴嘴85的通道注射至成形模50。即，注射被導入注射裝置80的加熱缸82內并被計量的熔融樹脂。于是，熔融樹脂從形成于加熱缸82前端的噴嘴85噴射出，并通過直澆道48、橫澆道49、澆口 G后被填充至內腔3內。在向內腔3內填充熔融樹脂時，注射速度被控制為固定。在ST6中將樹脂密封于模具內。在ST5中注射了規定量的樹脂之后且熔融樹脂的注射填充即將結束之前，使十字頭73進一步前進。然后，在注射填充結束之后，立即通過噴嘴關閉機構90使噴嘴關閉銷91突出至直澆道48內從而將噴嘴85閉塞。這樣，填充的熔融樹脂在被壓縮加壓的狀態下被密封于成形模50內。在ST7中進行樹脂加壓。在ST6中開始使十字頭73前進，當十字頭73前進至原點(零位置)并停止時，由于肘桿71A、71B失去彈力，因此密封于成形模50內的熔融樹脂被壓縮加壓。在ST8中進行冷卻。在該步驟中，以使成形模50的各部(嵌件、嵌件引導部件等)的溫度變為根據成形的透鏡特性而被設定為Tg點(玻化溫度點)以下的溫度的方式，通過金屬模溫度調節裝置51進行溫調流體的溫度控制。在保持壓縮加壓狀態冷卻被密封于成形模50內的熔融樹脂時，被注射填充于內腔3的原料樹脂在被加壓壓縮的狀態下隨著進行冷卻而凝固、收縮，從而成形規定體積的塑料透鏡。在ST9中進行脫模動作。在脫模動作中，使肘桿機構65的十字頭73朝向背板62后退從而進行成形模50的開模。在STlO中進行成形品排出動作。當使十字頭73后退至最后時，活動模板64與固定模板61之間的間隔變為最大，成形模50通過分型面PL分離并打開。在進行該開模時，使頂桿34、38前進，進而取出成形的塑料透鏡。以上述工序制造塑料透鏡時，在ST5中將熔融樹脂注射填充于內腔3內時，為了謀求成形周期的縮短而將金屬模溫度設定為較低的話，存在容易在成形的塑料透鏡的表面產生被稱作噴射痕(Jetting mark)或波流痕(flow mark)的表面缺陷傾向。在本實施方式中，為了防止這種表面缺陷的產生，將形成內腔3的活動模I側的嵌件11的成形面、和固定模2側的嵌件12的成形面分別利用由玻璃原料構成的絕熱材料I la、12a而形成。即，通過利用由玻璃原料構成的絕熱材料I la、12a來形成嵌件11、12各自的成形面，這樣，即使為了縮短成形周期而將注射成形時的金屬模溫度設定為較低，也能夠抑制流入內腔3內的熔融樹脂的溫度降低，并在熔融樹脂將內腔3內填滿且填充結束之前的期間，將內腔3內的熔融樹脂維持于比其玻化溫度更高的溫度。其結果是，能夠抑制流動于內腔3表面的樹脂的粘度降低，由此能夠有效地避免產生噴射痕或波流痕這樣的表面缺陷。這樣，在防止噴射痕或波流痕這樣的表面缺陷產生的方面，如上所述，形成嵌件
11、12各自的成形面的絕熱材料I la、12a優選使用導熱系數為0.4 1.3ff/m.K的玻璃原料。在本實施方式中，通過使用這種導熱系數的玻璃原料作為絕熱材料lla、12a來形成嵌件11、12各自的成形面，同時，以在該原料樹脂將內腔3內填滿且填充結束之前的期間，將該原料樹脂的表面溫度維持于比玻化溫度更高的溫度的方式，來設定注射時的金屬模溫度和樹脂溫度并進行注射成形，由此，能夠更可靠地防止噴射痕或波流痕這樣的表面缺陷的產生。此時，當作為絕熱材料lla、12a使用的玻璃原料的導熱系數超過了上述范圍時，存在難以獲得充分的絕熱效果的傾向。另一方面，在作為絕熱材料11a、12a使用的玻璃原料的導熱系數未達到上述范圍時，絕熱效果變得高于所需以上而導致冷卻所需的時間變長，因此在謀求成形周期縮短的方面不佳。當在原料樹脂向內腔3內的填充結束之后仍然維持使原料樹脂的表面溫度為比玻化溫度更高的溫度時，會妨礙謀求成形周期的縮短。因此，更為優選下述情況，即，以在內腔3內被原料樹脂填滿且填充結束的時點使原料樹脂的表面溫度低于其玻化溫度的方式，適當調整各種成形條件來進行注射成形。另外，在本實施方式中，優選利用絕熱材料lla、12a形成嵌件11、12的成形面，由此抑制流入內腔3內的熔融樹脂的溫度降低，同時，為了促進來自與該絕熱材料lla、12a接合的嵌件主體llb、12b的散熱，縮短成形后的冷卻時間，優選利用比絕熱材料lla、12a所使用的玻璃原料熱擴散率更高的鋼材來形成嵌件主體。第二實施方式接下來對本發明 的第二實施方式進行說明。在本實施方式中，以透鏡中心部的厚度薄、透鏡邊緣部的厚度厚的負透鏡(凹透鏡)作為成形對象。適合本實施方式所實施的注射成形設備，除了成形模50的形成于活動模I和固定模2之間的內腔3與該負透鏡的形狀相對應地形成之外，其他與適合于第一實施方式所實施的注射成形設備相同。因此，在圖7 圖10中表示與該負透鏡的形狀對應而形成有內腔3的成形模50的剖面，對于共同的構成賦予相同的符號并省略對于注射成形設備的重復說明。另外，圖7是表示本實施方式中所使用的成形模50的概要的剖視圖，相當于將圖1所示成形模50以與穿過成形模50中心軸的紙面垂直的面切斷的剖面，并表示閉模后的初始狀態。另外，圖8是圖7的C-C剖視圖，圖9是圖7的D-D剖視圖，圖10是將圖8中的內腔3的周圍放大表示的主要部分放大剖視圖。另外，在本實施方式中也與第一實施方式同樣，能夠依次進行圖6的流程圖所示的各步驟(STl ST10)。以這樣的工序制造塑料透鏡時，在ST5中向內腔3內注射填充熔融樹脂時，在制造本實施方式中作為成形對象的負透鏡那樣的透鏡中心部的厚度薄、透鏡邊緣部的厚度厚的塑料透鏡的情況下，從澆口 G流入內腔3內的熔融樹脂由于換道現象(hesitation)會引起在透鏡中心部的流動被妨礙，同時，比在透鏡中心部流動被阻礙的樹脂更早地，在透鏡邊緣部流動的樹脂以蔓延的方式將內腔3內部填滿，并且，以在與澆口 G的相反側合流的方式將內腔3內部填滿。因此，存在下述傾向:在與澆口 G相反側的透鏡邊緣部上，當流動于內腔3內的樹脂在透鏡邊緣部蔓延而合流時容易產生被稱作“熔接痕(Weld line)”的線狀痕跡。在本實施方式中，為了防止這種熔接痕的產生，將形成內腔3的活動模I側的嵌件11的成形面、和固定模2側的嵌件12的成形面分別利用由玻璃原料構成的絕熱材料11a、12a形成。S卩，通過利用由玻璃原料構成的絕熱材料11a、12a來形成嵌件11、12各自的成形面，這樣，即使為了縮短成形周期而將注射成形時的金屬模溫度設定為較低，也能夠抑制流入內腔3內的熔融樹脂的溫度降低，并在熔融樹脂將內腔3內填滿且填充結束之前的期間將內腔3內的熔融樹脂維持在比其玻化溫度更高的溫度。其結果是，能夠抑制在透鏡邊緣部蔓延并在與澆口 G相反側合流的樹脂彼此間的粘度降低，由此能夠使合流的樹脂彼此間充分融合，從而有效地避免在該位置處產生熔接痕。這樣，在防止熔接痕的產生的方面，形成嵌件11、12各自的成形面的絕熱材料I la、12a優選使用導熱系數為0.4 1.3ff/m.K的玻璃原料。在本實施方式中，通過使用這種導熱系數的玻璃原料作為絕熱材料I la、12a來形成嵌件11、12各自的成形面，同時，以在該原料樹脂將內腔3內填滿且填充結束之前的期間將該原料樹脂的表面溫度維持于比玻化溫度更高的溫度的方式，來設定注射時的金屬模溫度和樹脂溫度并進行注射成形，由此能夠更可靠地防止熔接痕的產生。此時，當作為絕熱材料lla、12a使用的玻璃原料的導熱系數超過了上述范圍的話，就會存在難以獲得充分的絕熱效果的傾向。另一方面，在作為絕熱材料lla、12a使用的玻璃原料的導熱系數未達到上述范圍的情況下，絕熱效果變得高于所需以上而導致冷卻所需的時間變長，因此在謀求成形周期縮短的方面不佳。當在原料樹脂向內腔3內的填充結束之后仍然維持使原料樹脂的表面溫度為比玻化溫度更高的溫度時，會妨礙謀求成形周期的縮短。因此，更為優選以在內腔3內被原料樹脂填滿且填充結束的時點，使原料樹脂的表面溫度低于其玻化溫度的方式，適當調整各種成形條件而進行注射成形。另外，在本實施方式中優選利用絕熱材料11a、12a形成嵌件11、12的成形面，由此抑制流入內腔3內的熔融樹脂的溫度降低，同時，為了促進來自與該絕熱材料11a、12a接合的嵌件主體llb、12b的散熱而縮短成形后的冷卻時間，優選利用比絕熱材料lla、12a所使用的玻璃原料熱擴散率更高的鋼材來形成嵌件主體。實施例以下，列舉具體的實施例和比較例對本發明進一步詳細說明。另外，以下所示的實施例1和比較例I是有關第一實施方式的具體的實施例和比較例，實施例2、3及比較例2是有關第二實施方式的具體的實施例和比較例。實施例1在圖1所示的注射成形設備中，利用由冕系玻璃原料構成的導熱系數為1.1ff/m K的絕熱材料11a、12a，分別形成活動模I側的嵌件11的成形面和固定模2側的嵌件12的成形面。利用這種注射成形設備，在原料樹脂中使用聚碳酸酯并將樹脂溫度設定為290°C，同時，將金屬模溫度的設定變更為125 °C、115 °C、85 °C、75 °C、55 °C、35 °C，成形了透鏡中心部的厚度為10mm、透鏡邊緣部的厚度為12.5mm、直徑為77mm的塑料透鏡。對成形的塑料透鏡的表面進行了檢查的結果是:在將金屬模溫度設定為125°C、115°C、85°C、75°C、55°C時未觀察到表面缺陷，在將金屬模溫度降低至35°C時觀察到微小的表面缺陷。比較例I除了利用高鎳合金鋼形成活動模I側的嵌件11、和固定模2側的嵌件12雙方之夕卜，與實施例1同樣地成形 了塑料透鏡。對成形的塑料透鏡的表面進行了檢查的結果是:在將金屬模溫度設定為125°C時未觀察到表面缺陷，但在將金屬模溫度設定為115°C時觀察到微小的表面缺陷，在將金屬模溫度設定為85°C、75°C、55°C、35°C時均觀察到明顯的表面缺陷。由以上可以確認:根據本申請發明，即使為了謀求成形周期的縮短而將注射成形時的金屬模溫度設定為更低的溫度，也能夠抑制噴射痕或波流痕這樣的表面缺陷的產生。實施例2在圖1所示的注射成形設備中，利用由冕系玻璃原料構成的導熱系數為1.1ff/m K的絕熱材料11a、12a，分別形成了活動模I側的嵌件11的成形面和固定模2側的嵌件12的成形面。利用這種注射成形設備，將金屬模溫度設定為130°C、將樹脂溫度設定為290°C來進行注射成形，成形了透鏡中心部的厚度為1.3mm、透鏡邊緣部的厚度為6.5mm、直徑為77mm的負透鏡。對成形的塑料透鏡的表面進行了檢查的結果是未發現熔接痕。實施例3除了將金屬模溫度設定為比實施例1更低的85°C而進行了注射成形之外，與實施例2同樣地成形了塑料透鏡。對成形的塑料透鏡的表面進行了檢查的結果是未發現熔接痕。這樣，通過使用由玻璃原料構成的絕熱材料I la、12a來形成嵌件11、12各自的成形面，能夠抑制流入內腔3內的熔融樹脂的溫度降低，并且，在熔融樹脂將內腔3內填滿且填充結束之前的期間能夠將內腔內的熔融樹脂維持在比其玻化溫度更高的溫度。其結果是，確認了即使將金屬模溫度設定為比實施例2更低的溫度也不會產生熔接痕。比較例2除了利用高鎳合金鋼形成活動模I側的嵌件11和固定模2側的嵌件12雙方之外，與實施例2同樣地成形了塑料透鏡。對成形的塑料透鏡的表面進行了檢查的結果是，發現了熔接痕。以上，對本發明示以優選實施方式進行了說明，但是，本發明并不僅限于上述的實施方式，當然在本發明的范圍內能夠進行各種變更。例如，在上述實施方式中對嵌件11、12的成形面的整面利用由玻璃原料構成的絕熱材料lla、12a形成，但是，對于欲成形的塑料透鏡，至少對被預測到會產生噴射痕或波流痕那樣的表面缺陷、或會產生熔接痕的部位利用該絕熱材料lla、12a形成，由此能夠防止噴射痕或波流痕那樣的表面缺陷、或者熔接痕的產生。另外，作為制造眼鏡用的塑料透鏡的方法，已知有以比成品尺寸更厚的半成品的狀態預先成形透鏡，通過后加工將該被稱為“半成品透鏡”的半成品精加工為最終形狀的方法，例如:預先準備凸面側成形為不同的光學平面形狀、而凹面側由共通的凹面成形的多種半成品透鏡，根據使用者的處理方法從這些半成品透鏡中選擇適當的透鏡，并且，按照滿足該處理方法的方式將凹面側進行切削、研磨后精加工為最終形狀來進行制造的方法。在利用注射成形法制造這種半成品透鏡時，即使在實施后加工的面上產生噴射痕或波流痕那樣的表面缺陷，也能夠通 過后加工將這些缺陷消除。因此，在適用第一實施方式制造半成品透鏡時，在形成內腔的一對分開模中的至少一個模具(成形未通過后加工實施切削、研磨的面的模具)中，將其成形面的一部分或整個面利用由玻璃原料構成的絕熱材料形成即可。(工業上的利用可能性)本發明在通過注射成形法制造塑料透鏡時，能夠作為防止噴射痕或波流痕那樣的表面缺陷、或熔接痕產生的技術來加以利用。
權利要求
1.一種塑料透鏡的制造方法，其特征在于， 在將熔融的原料樹脂注射、填充至形成在一對分開模之間的內腔內來制造規定透鏡形狀的塑料透鏡時， 在所述一對分開模中的至少一個模具中，將形成所述內腔的成形面的一部分或整個面利用由玻璃原料構成的絕熱材料形成，并且， 將原料樹脂注射、填充至所述內腔內并成形為規定的透鏡形狀。
2.如權利要求1所述的塑料透鏡的制造方法，其特征在于，以透鏡中心部的厚度薄、透鏡邊緣部的厚度厚的負透鏡作為成形對象。
3.如權利要求1或2所述的塑料透鏡的制造方法，其特征在于，作為所述絕熱材料使用導熱系數為0.4 1.3ff/m.K的非晶質玻璃原料來形成所述成形面。
4.如權利要求1或2所述的塑料透鏡的制造方法，其特征在于，在流入所述內腔內的原料樹脂將所述內腔內填滿且填充結束之前的期間，使該原料樹脂的表面溫度維持在比玻化溫度更聞的溫度。
5.如權利要求4所述的塑料透鏡的制造方法，其特征在于，在所述內腔內部被所述原料樹脂填滿且填充結束的時點，使所述原料樹脂的表面溫度變為低于玻化溫度。
全文摘要
本發明提供的塑料透鏡的制造方法是不加熱金屬模等，而是能夠僅在樹脂向內腔內的填充結束之前的期間使被注射、填充于內腔內的樹脂維持在比其玻化溫度更高的溫度，由此能夠防止噴射痕或波流痕這樣的表面缺陷或者熔接痕的產生；在將熔融的原料樹脂注射、填充至形成于活動模(1)和固定模(2)之間的內腔(3)內來制造規定透鏡形狀的塑料透鏡時，將作為內腔形成部件的嵌件(11、12)中的至少一方的成形面的一部分或整個面利用由玻璃原料構成的絕熱材料(11a、12a)形成。
文檔編號B29L11/00GK103182764SQ20121054809
公開日2013年7月3日 申請日期2012年12月17日 優先權日2011年12月27日
發明者高鳥范生, 佐藤清悟 申請人:Hoya株式會社