塑料透镜的制造方法和光学透镜成形用模具的制造方法

摘要

本发明提供的塑料透镜的制造方法，即使将向型腔内注射填充熔融树脂时的成形模的温度设定为较低，也不会使复制性下降，且能够缩短冷却所需的时间从而提高生产效率，而且，该塑料透镜的制造方法也能够容易地适用于现有的注塑成形装置中；在向形成于可动模(1)与固定模(2)之间的型腔(3)内注射、填充熔融的原料树脂而制造规定的透镜形状的塑料透镜时，利用玻璃基材(11a、12a)形成作为型腔形成部件的嵌件金属模(11、12)中的至少一者的成形面，并且，在流入型腔(3)内的原料树脂将型腔(3)内部填满且填充结束之前的期间内，以使成形面的表面温度不超过原料树脂的玻化温度的方式进行温度调节。

权利要求

1.一种塑料透镜的制造方法，其特征在于，

在向形成于一对组合模之间的型腔内注射、填充熔融的原料树脂而制造规定的透镜形状的塑料透镜时，在所述一对组合模中的至少一个模具中使用光学透镜成形用模具，并向所述型腔内注射、填充原料树脂，从而成形为规定的透镜形状，其中，所述光学透镜成形用模具是利用玻璃基材形成构成所述型腔的成形面，并通过将所述玻璃基材与金属制的底座接合而形成的模具，并且是通过下述方式形成：将所述玻璃基材与所述底座形成为所述玻璃基材的半径小于所述底座的半径，将组装夹具紧贴设置于所述底座的外周面上，并且，在所述组装夹具与所述玻璃基材之间夹持有填充材料的状态下，使所述玻璃基材与所述底座重叠并接合，从而形成所述光学透镜成形用模具，其中，所述填充材料的厚度形成为与所述玻璃基材与所述底座的径差一致。

2.如权利要求1所述的塑料透镜的制造方法，其特征在于，

在流入所述型腔内的所述原料树脂将所述型腔内部填满且填充结束之前的期间内，以使所述成形面的表面温度不超过所述原料树脂的玻化温度的方式进行温度调节。

3.如权利要求2所述的塑料透镜的制造方法，其特征在于，

在流入所述型腔内的所述原料树脂将所述型腔内部填满且填充结束之前的期间内，将所述原料树脂的表层部的温度维持在玻化温度以上。

4.如权利要求3所述的塑料透镜的制造方法，其特征在于，

在所述型腔内部被所述原料树脂填满且填充结束的时间点上，使所述原料树脂的表层部的温度低于玻化温度。

5.如权利要求1～4中任意一项所述的塑料透镜的制造方法，其特征在于，使用导热系数为0.4W/m·k～1.3W/m·k的非晶质玻璃原料作为所述玻璃基材而形成所述成形面。

6.一种光学透镜成形用模具的制造方法，所述光学透镜成形用模具是通过使用于形成成形面的玻璃基材与金属制的底座接合而形成，其中，该成形面用于成形规定的透镜形状的塑料透镜，所述光学透镜成形用模具的制造方法的特征在于，

将所述玻璃基材与所述底座形成为所述玻璃基材的半径小于所述底座的半径，将组装夹具紧贴设置于所述底座的外周面上，并且，在所述组装夹具与所述玻璃基材之间夹持有填充材料的状态下，使所述玻璃基材与所述底座重叠并接合，其中，所述填充材料的厚度形成为与所述玻璃基材与所述底座的径差一致。

7.如权利要求6所述的光学透镜成形用模具的制造方法，其特征在于，将所述玻璃基材与所述底座的径差设定为5μm～50μm。

8.如权利要求6或7所述的光学透镜成形用模具的制造方法，其特征在于，沿所述底座的外周面呈等间隔地设置三个以上的所述组装夹具。

9.如权利要求6或7所述的光学透镜成形用模具的制造方法，其特征在于，所述填充材料是金属制成的带子。

说明书

塑料透镜的制造方法和光学透镜成形用模具的制造方法

技术领域

[0001] 本发明涉及塑料透镜的制造方法和光学透镜成形用模具的制造方法。

背景技术

[0002] 目前，在眼镜用的塑料透镜中，存在通过使用了聚碳酸酯树脂或甲基丙烯树脂等热塑性树脂的注塑成形法来制造的透镜，即使是如渐进屈光度透镜那样具有复杂光学面形状的塑料透镜，也能够通过复制成形模的型腔形状而进行高精度的成形。

[0003] 例如，在专利文献1中公开了下述方法：即，通过在金属模处于合模中途的开模状态下将高频感应加热部件插入金属模内并进行加热从而控制金属模温度，由此高精度地成形塑料透镜这一方法。

[0004] 另外，作为在注塑成形法中提高复制型腔形状时的复制性的方法，专利文献2中公开了将熔融树脂注射、填充于型腔内时利用超声波使金属模振动的方法，专利文献3中公开了在被填充于型腔内的树脂与型腔面之间注射二氧化碳的方法。

[0005] 另外，作为眼镜用的塑料透镜的成形方法，已知有被称为“注射压缩成形法”的方法，例如，在专利文献4中公开了上述注射压缩成形法的一例。根据注射压缩成形法，通过进一步压缩被注射填充于成形模的型腔内的树脂，能够矫正熔融树脂的收缩而得到均匀且高的形状精度，从而能够进行更高精度的成形。

[0006] 专利文献4的注射压缩成形法中所使用的注塑成形模，可以根据欲成形的透镜的种类而进行更换，作为用于成形透镜光学面的光学透镜成形用模具的嵌件金属模(Insert Mold)，被收容于分别设置在活动模和固定模上的嵌件引导部件的内部，由此形成透镜成形用的型腔。

[0007] 作为光学透镜成形用模具的嵌件金属模通常使用高镍合金钢、铍铜合金等钢材而形成，但出于能够成形更光滑且精度高的光学面等理由，也存在在成形塑料透镜时使用玻璃制的成形模更为合适这一情况。因此，已知有通过使用于形成成形面的玻璃基材与金属底座接合而形成的光学透镜成形用模具，其中，该成形面用于成形透镜的光学面(参照专利文献5)。

[0008] 【现有技术文献】

[0009] 【专利文献】

[0010] 专利文献1：日本公报、特开平2-162007号

[0011] 专利文献2：日本公报、特开2001-1370号

[0012] 专利文献3：日本公报、特开2002-52583号

[0013] 专利文献4：日本公报、特开平9-272143号

[0014] 专利文献5：日本公报、特开2011-186052号

发明内容

[0015] 但是，由于成形模中所使用的钢材的热扩散率相对于树脂的热扩散率而言非常大，因此，当被注射填充于成形模的型腔内的熔融树脂与模具表面接触时，便会急剧地冷却凝固，由此导致在熔融树脂的表面形成凝固层，在该情况下有可能损害熔融树脂的流动性而导致复制性降低。

[0016] 因此，在注塑成形法中，如专利文献1所公开的方法那样进行温度控制以使注射填充熔融树脂时的成形模的温度变高，这对于提高复制性而言是有效的。

[0017] 但是，虽然当提高成形模的温度时凝固层的形成速度变慢而使得熔融树脂的流动性被维持，由此存在复制性提高的倾向，但另一方面也存在下述问题：即，为了取出成品而将被填充于型腔内的熔融树脂冷却至充分凝固为止所需要的时间变长，从而导致生产效率降低这一问题。

[0018] 进而，在专利文献1所公开的方法中，由于只有在开模的期间内才能加热，因此，需要考虑到从合模后至填充完成为止的期间的温度变化而进行温度控制，而在实际操作中高精度地进行该温度控制并不容易。

[0019] 另外，专利文献2、3所公开的方法中并不是提高成形模的温度，但在专利文献2所公开的方法中，需要用于对金属模赋予振动的模具结构或超声波产生装置，在专利文献3所公开的方法中，必须考虑用于注射二氧化碳的流道而变更模具结构等。因此，存在仅沿用现有的注塑成形装置则难以适用而需要新设备的投资这一问题。

[0020] 另外，在专利文献4所记载的注塑成形模的情况下，为了容易插入嵌件金属模，而在嵌件金属模与嵌件引导部件之间设置些许的间隙，而且，为了使嵌件金属模在嵌件引导部件内滑动时能够顺利地动作，该间隙也是必须的。因此，存在嵌件金属模根据设置在其与嵌件引导部件之间的间隙的大小而相对于轴向倾斜这一情况。而且，当嵌件金属模相对于轴向的倾斜度变大时，在将通过使玻璃基材与金属底座接合而形成的光学透镜成形用模具使用于嵌件金属模的情况下，会发生玻璃基材的一端的角部以陷入的状态与嵌件引导部件的内周面接触这一情况，此时有可能产生成为玻璃基材破损原因的裂缝(龟裂)。

[0021] 在将玻璃基材与金属底座接合时，考虑了使用夹具以使玻璃基材不会从金属底座的外周边缘突出的方式进行接合的方法，但是，只要玻璃基材的外周面与金属底座的外周面呈同一平面，就无法避免玻璃基材的外周面与嵌件引导部件的内周面接触。如此，专利文献2的光学透镜成形用模具虽然能够毫无问题地适用于不滑动的固定模侧的嵌件金属模中，但是，对于每次成形注射(mold shot)时在嵌件引导部件的内部反复滑动的活动模侧的嵌件金属模而言，由于玻璃基材破损的风险高，因而存在难以适用的问题。

[0022] 本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种塑料透镜的制造方法和光学透镜成形用模具的制造方法，在该塑料透镜的制造方法中，即使将向型腔内注射填充熔融树脂时的成形模的温度设定为较低，也不会降低复制性，且能够缩短冷却所需的时间从而提高生产率，而且，该塑料透镜的制造方法也能够容易地适用于现有的注塑成形装置中；对于该光学透镜成形用模具的制造方法，在制造适合实施上述塑料透镜的制造方法且是通过使用于形成成形面的玻璃基材与金属制的底座接合而形成的光学透镜成形用模具时，能够有效地避免其使用状态下的玻璃基材的破损，其中，该成形面用于成形透镜的光学面。

[0023] 本发明涉及的塑料透镜的制造方法是下述方法：即，在向形成于一对组合模之间的型腔内注射、填充熔融的原料树脂而制造规定的透镜形状的塑料透镜时，在所述一对组合模中的至少一个模具中，利用由玻璃原料构成的绝热材料而形成构成所述型腔的成形面，并且，在流入所述型腔内的原料树脂将所述型腔内部填满且填充结束之前的期间内，以使所述成形面的表面温度不超过所述原料树脂的玻化温度的方式进行温度调节。

[0024] 另外，本发明涉及的光学透镜成形用模具的制造方法是通过使用于形成成形面的玻璃基材与金属制成的底座接合而形成的光学透镜成形用模具的制造方法，其中，该成形面用于成形规定透镜形状的塑料透镜，在该光学透镜成形用模具的制造方法中，将所述玻璃基材形成为比所述底座小径，并将组装夹具紧贴设置于所述底座的外周面上，并且，在所述组装夹具与所述玻璃基材之间夹持有填充材料的状态下，使所述玻璃基材与所述底座重叠并接合，其中，该填充材料的厚度形成为与所述玻璃基材与所述底座的径差一致。

[0025] (发明效果)

[0026] 根据本发明涉及的光学透镜成形用模具的制造方法，不会损害复制性，并且能够缩短成形周期从而提高生产率。

[0027] 另外，根据本发明涉及的光学透镜成形用模具的制造方法，在使用通过使用于形成成形面的玻璃基材与金属制成的底座接合而形成的光学透镜成形用模具来成形塑料透镜时，能够有效地避免玻璃基材的破损，其中，该成形面用于成形透镜的光学面。

附图说明

[0028] 图1是表示注塑成形装置的一例的说明图。

[0029] 图2是表示图1所示注塑成形装置所具备的成形模的概略的剖面图。

[0030] 图3是图2的A-A剖面图。

[0031] 图4是图2的B-B剖面图。

[0032] 图5是将图3中的型腔周围部分放大表示的主要部分放大剖面图。

[0033] 图6是用于说明本发明实施方式涉及的光学透镜成形用模具的制造方法的一例的说明图。

[0034] 图7是图6的C-C剖面图。

[0035] 图8是表示本发明涉及的塑料透镜的制造方法的实施方式中各步骤的流程图。

[0036] 图9是表示成形面的表面温度的测量方法的一例的说明图。

[0037] (符号说明)

[0038] 1          活动模(组合模)

[0039] 2          固定模(组合模)

[0040] 3          型腔

[0041] 11、12      嵌件金属模

[0042] 11a、12a    玻璃基材

[0043] 11b、12b    嵌件主体

[0044] 50         成形模

[0045] 100        组装夹具

[0046] 101        金属带(填充材料)

具体实施方式

[0047] 以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。

[0048] 【注塑成形装置】

[0049] 图1是表示注塑成形装置的一例的说明图，本实施方式涉及的塑料透镜的制造方法能够适当地利用该注塑成形装置来实施。

[0050] 图1所示的注塑成形装置设有：成形模50、合模装置60、以及注射装置80，其中，成形模50具有活动模1和固定模2，该活动模1和固定模2是以分型线(parting line)PL为边界线而分离的一对组合模；合模装置60利用肘杆机构65进行成形模50的开闭及合模；注射装置80利用加热缸82将从料斗81投入的原料树脂熔化、混匀、计量后从喷嘴85喷射出。

[0051] 【注射装置】

[0052] 图1所示的注塑成形装置所具备的注射装置80具有加热缸82，该加热缸82在其前端部形成有喷嘴85。该加热缸82的内部配设有螺杆，该螺杆的旋转及进退移动由驱动部84控制。

[0053] 另外，在加热缸82的末端侧连接有用于将颗粒状的原料树脂投入加热缸82内的料斗81。从料斗81被投入加热缸82内的原料树脂在加热缸82内利用旋转的螺杆被不断地剪切、粉碎，并通过剪切时的剪切热和加热缸82所具备的加热器的加热而被熔化、混匀，并且，被输送至形成于螺杆前端与喷嘴85之间的汽缸前室并被计量，然后，将被调节为适合于注塑成形的粘度且处于熔融状态的规定量的原料树脂从喷嘴85喷射出。

[0054] 【合模装置】

[0055] 在图1所示的注塑成形装置中，合模装置60构成为：在以规定间隔竖立设置于支座66上的固定模板61和背板62之间架设有多个拉杆(tie-bar)63，活动模板64能够在拉杆63的引导下移动。而且，在固定模板61与活动模板64之间安装有成形模50，在背板62与活动模板64之间安装有肘杆机构65。

[0056] 由此，当使肘杆机构65驱动时，活动模板64在拉杆63的引导下进行进退移动，伴随该进退移动而实施成形模50的开闭和合模。

[0057] 在此，肘杆机构65构成为：伴随着连接于未图示的电动机上的滚珠丝杠72的旋转，与滚珠丝杠72螺接的十字头73沿着滚珠丝杠72移动。而且，当十字头73向活动模板64侧移动时，通过连接杆74A、74B使得肘杆71A、71B呈直线状地伸展，从而活动模板64以接近固定模板61的方式进行移动(前进)。与此相反，当十字头73向背板62侧移动时，通过连接杆74A、74B使得肘杆71A、71B向内侧弯曲，从而活动模板64以远离固定模板61的方式进行移动(后退)。

[0058] 【成形模】

[0059] 图2是表示将图1所示的成形模50以穿过成形模50的中心轴且与纸面垂直的面切断的剖面的剖面图，并表示闭模后的初始状态。另外，图3是图2的A-A剖面图，图4是图2的B-B剖面图，图5是将图3的型腔3周围部分放大表示的主要部分放大剖面图。

[0060] 在图2～图5所示的例子中，在成形模50所具有的作为一对组合模的活动模1和固定模2之间，形成有用于成形规定形状的塑料透镜的两个型腔3，并且形成有作为树脂流道的横浇道(runner)49，其中，横浇道49经由浇口(gate)G与各型腔3连接。而且，在固定模2的模板10上安装有浇道套47，该浇道套47形成呈直角地连接于横浇道49上的直浇道48。

[0061] 活动模1的模主体4设有：两个嵌件引导部件5和保持该两个嵌件引导部件5的模板6、7。作为型腔形成部件的嵌件金属模(insert mold)11，以相对于分型线PL能够向直角方向滑动的方式被收容于嵌件引导部件5的内部。

[0062] 另外，固定模2的模主体8设有两个嵌件引导部件9以及模板10，嵌件引导部件9通过模板10和模具安装部件15被加以保持。作为型腔形成部件的嵌件金属模12，以相对于分型线PL能够向直角方向滑动的方式被收容于嵌件引导部件9的内部。

[0063] 在嵌件引导部件5、9、嵌件金属模11、12以及模板6、10中配设有循环机构，从未图示的金属模温度调节装置供给的温调流体在该循环机构中进行循环。

[0064] 上述具有活动模1和固定模2的成形模50，在活动模1与固定模2之间形成有型腔3，其中，该型腔3包括分别形成于活动模1侧的嵌件金属模11和固定模2侧的嵌件金属模12上的成形面。型腔3与欲成形的塑料透镜的形状相对应而形成，形成形腔3的嵌件金属模11、12的各自的成形面，利用由玻璃原料构成的作为绝热材料的玻璃基材11a、12a而形成。

[0065] 更为具体而言，活动模1侧的嵌件金属模11中，与欲成形的塑料透镜的一个光学面(在图示的例子中为凹面侧的面)对应的成形面，利用由玻璃原料构成的作为绝热材料的玻璃基材11a而形成，并且，通过使该玻璃基材11a与作为底座的嵌件主体11b接合而形成嵌件金属模11。同样地，在固定模2侧的嵌件金属模12中，与欲成形的塑料透镜的另一个光学面(在图示的例子中为凸面侧的面)对应的成形面，利用由玻璃原料构成的作为绝热材料的玻璃基材12a而形成，并且，通过使该玻璃基材12a与作为底座的嵌件主体12b接合而形成嵌件金属模12(参照图5)。

[0066] 在本实施方式中，按照以下步骤制造作为光学透镜成形用模具的上述嵌件金属模11、12。

[0067] 另外，由于活动模1侧的嵌件金属模11和固定模2侧的嵌件金属模12都能够以同样的步骤进行制造，因此，在以下所示的例子中，对制造活动模1侧的嵌件金属模11的情况进行说明。

[0068] 另外，图6是用于说明本实施方式涉及的光学透镜成形用模具的制造方法的一例的说明图，图7是图6的C-C剖面图。

[0069] 如图6和图7所示，在本实施方式涉及的光学透镜成形用模具的制造方法中，首先，在将玻璃基材11a接合于嵌件主体11b时，为了进行定位而将组装夹具100紧贴设置于嵌件主体11b的外周面上。

[0070] 在图示的例子中，沿嵌件主体11b的外周面呈等间隔地设置有三个组装夹具100。为了使玻璃基材11a和嵌件主体11b之间不容易产生错位，优选设置三个以上的组装夹具
100，但组装夹具100也可以为将嵌件主体11b的整个外周包围的环状部件。

[0071] 另外，优选各组装夹具100被高精度地进行加工，从而与嵌件主体11b之间不存在间隙而紧贴于嵌件主体11b的外周面上。

[0072] 接着，在玻璃基材11a和嵌件主体11b的一方或双方的接合面上涂敷粘接剂，并使两者的接合面重叠。此时，玻璃基材11a的半径预先形成为稍微小于嵌件主体11b的半径，将形成为与其径差(玻璃基材11a的半径与嵌件主体11b的半径之差)d一致的厚度的作为填充材料的金属带(metal tape)101夹入玻璃基材11a与组装夹具100之间。然后，在该状态下使玻璃基材11a与嵌件主体11b重叠并接合。

[0073] 填充材料优选使用金属材料形成，且优选使用由不锈钢等构成的金属制的带子101，以使得填充材料在被夹持于玻璃基材11a与组装夹具100之间时其厚度不会因按压力而发生变化。另外，在将金属带101夹入玻璃基材11a与组装夹具100之间时，优选将金属带
101预先粘贴于玻璃基材11a和组装夹具100中的一者上。

[0074] 然后，通过拆下组装夹具100和金属带101，完成了经由粘合层11c而将玻璃基材11a和嵌件主体11b接合而成的嵌件金属模11，在如此制造的嵌件金属模11中，玻璃基材11a的外周面以沿其圆周方向与嵌件主体11b的外周面相隔固定的间隔d的方式较之嵌件主体
11b的外周面位于内侧。

[0075] 由此，当嵌件金属模11、12分别在嵌件引导部件5、9的内部滑动时，即使嵌件金属模11、12相对于轴向倾斜，也能够有效地避免玻璃基材11a、12a的外周面与嵌件引导部件5、9的内周面接触。

[0076] 玻璃基材11a、12a的半径与嵌件主体11b、12b的半径的径差d能够设定为例如5μm～50μm，优选为15μm～25μm。当小于上述范围时，玻璃基材11a、12a的外周面与嵌件主体11b、12b的外周面呈接近同一平面的状态，从而难以避免玻璃基材11a、12a的外周面与嵌件引导部件5、9的内周面接触。另一方面，当超过上述范围时，填充于型腔3内的熔融树脂会进入到玻璃基材11a、12a的的外周面与嵌件引导部件5、9的内周面之间，从而导致成形的塑料透镜上容易形成飞边，因此不理想。

[0077] 作为形成如上制造的嵌件金属模11、12各自的成形面的玻璃基材11a、12a，可以使用例如冕系、火石系、钡系、磷酸盐类、含氟类、氟磷酸类等非晶质的玻璃原料。在这些之中，优选适当地选用导热系数为0.4W/m·K～1.3W/m·K的非晶质玻璃原料。关于上述非晶质玻璃原料，通过切削或研磨等能够容易地得到表面的镜面性，从而适合于形成要求高精度的成形面，因此作为可成形性出色的绝热材料而适合使用于本发明中。

[0078] 即，在经由研磨工序对由钢材构成的嵌件金属模直接形成成形面时，需要高度的技术和费时的工序，但是，通过使用于形成成形面的玻璃基材11a、12a与嵌件主体11b、12b接合而形成嵌件金属模11、12，从而使得成形面的形成变容易且能够缩短制造工时，其中，该成形面用于成形透镜的光学面。由此，能够以低成本制造嵌件金属模11、12。

[0079] 另外，氮化硅、钛酸铝等的陶瓷具有作为绝热材料的用途这一情况已为众所知，但是，陶瓷不仅存在脆而容易引起热冲击断裂这样的缺点，而且为了得到镜面而需要高度的技术和成本，因此考虑到生产率时是不适合本发明的。

[0080] 考虑到成形条件，为了能够充分经受注塑成形时的注射压力或保持压力，由上述非晶质玻璃原料构成的玻璃基材11a、12a优选以3mm～4mm的厚度形成，另外，出于防止注塑成形时或其他处理时的破损等的目的，也可以利用钢化玻璃或DLC(类金刚石)等实施表面处理。

[0081] 另外，在将上述玻璃基材11a、12a与嵌件主体11b、12b接合时，可以使用线膨胀系数低且高温环境下稳定性出色的热固性树脂来作为粘接剂，而且，只要用毛刷涂敷在嵌件主体11b、12b的接合面上并将两者接合即可。作为这种热固性树脂，优选为通过使含有硫的热固性单体发生反应而得到的含硫热固性树脂。含硫热固性树脂的线膨胀系数低且即使在高温环境下其稳定性也出色，并且与玻璃基材的粘着性(密合性)也出色。进而，在硬化前的单体状态下表面张力低且能够呈液膜状地附着于粘合对象面上，因此，能够使形成于玻璃基材11a、12a与嵌件主体11b、12b之间的粘合层为极其薄的层。

[0082] 作为含硫热固性树脂，优选为从硫代氨基甲酸乙酯树脂和环硫系树脂中选择的至少一种树脂。在此，硫代氨基甲酸乙酯树脂是指聚异氰酸酯化合物与聚硫醇化合物反应所得的树脂，环硫系树脂是指使以具有环硫基的化合物作为主要成分的透镜原料单体发生反应而得到的树脂。从与玻璃基材的粘着极为出色且经济性也出色方面考虑，尤其优选使用硫代氨基甲酸乙酯树脂作为含硫热固性树脂。作为市售的硫代氨基甲酸乙酯树脂，适当地使用例如(日本)三井化学株式会社制造的MR系列的商品名“MR-6”、“MR-7”、“MR-8”、“MR-10”、“MR-20”、“MR-1746”等。

[0083] 另外，嵌件主体11b、12b可以使用高镍合金钢、铍铜合金等钢材形成，优选使用热扩散率比玻璃基材11a、12a中所使用的玻璃原料高的钢材。

[0084] 如上构成的成形模50中，活动模1的模主体4经由模具安装部件16固定于活动模板64上，固定模2的模主体8经由模具安装部件15固定于固定模板61上。由此，成形模50被安装在合模装置60的固定模板61与活动模板64之间。

[0085] 另外，在活动模1侧的模具安装部件16上，与各嵌件金属模11对应而设置有液压缸19，与活塞20连接的活塞杆21贯穿被固定在液压缸19一端侧的后嵌件(back-insert)22内部。而且，设置于各活塞杆21的前端的T字型夹持部件23插脱(插入或拆下)自如地卡合于T字槽24中，其中，T字槽24形成于嵌件金属模11的背面(与形成有成形面的面相反一侧的面)。

[0086] 由此，通过在将成形模50开模的状态下使各液压缸19的活塞杆21前进，并使设置于各活塞杆21前端的T字型夹持部件23从嵌件引导部件5突出，从而能够根据欲成形的塑料透镜来更换嵌件金属模11。当各液压缸19的活塞杆21后退时，安装于T字型夹持部件23上的嵌件金属模11被收容于嵌件引导部件5的内部。

[0087] 同样地，在固定模2侧的模具安装部件15上也与各嵌件金属模12对应而设有液压缸26，与活塞27连接的活塞杆28贯穿模具安装部件15内部。而且，设置于各活塞杆28前端的T字型夹持部件29插脱自如地卡合于T字槽30中，其中，T字槽30形成于嵌件金属模12的背面(与形成有成形面的面相反一侧的面)。

[0088] 由此，通过在将成形模50开模的状态下使各液压缸26的活塞杆28前进，并使设置于各活塞杆28前端的T字型夹持部件29从嵌件引导部件9突出，从而能够根据欲成形的塑料透镜来更换嵌件金属模12。当各液压缸26的活塞杆28后退时，安装于T字型夹持部件29上的嵌件金属模12被收容于嵌件引导部件9的内部。

[0089] 另外，在将活动模1的模主体4固定于活动模板64上时，如图3所示，模主体4通过螺栓17被安装于由第一部件16A和第二部件16B构成的模具安装部件16上。此时，在活动模1的模主体4与模具安装部件16之间，安装有被插入螺栓17外周的多个碟形弹簧17A，从而在活动模1的模主体4与模具安装部件16之间形成间隙S。

[0090] 该间隙S通过下述方式而被闭合，即，在成形模50被关闭之后使活动模板64进一步前进，从而被导销18引导的模具安装部件16抵抗碟形弹簧17A的弹力而被推动，由此闭合间隙S。伴随于此，在图示的例子中，设置于模具安装部件16上的各液压缸19经由后嵌件22推动嵌件金属模11。由此，使得进行合模时的型腔3的容积能够变动，从而能够利用嵌件金属模11对被注射填充于型腔3内的熔融树脂进行加压压缩。

[0091] 另外，导销18形成为朝向固定模2侧突出并插通被穿设于固定模2的插通孔中，从而也能够引导成形模50的开闭动作。

[0092] 另外，在被设置于活动模1侧的模具安装部件16上的液压缸19的另一端侧上，安装有受压部件32。而且，当从形成于模具安装部件16上的孔33插入的顶杆(eject rod)34推动受压部件32时，液压缸19、后嵌件22以及嵌件金属模11也被推动，从而将在型腔3内成形后的透镜推出。

[0093] 与此同时，在模具安装部件16的中央位置处配置有顶出销(eject pin)35，该顶出销35能够与成形模50的开闭方向平行地进退移动。当通过从形成于模具安装部件16上的孔37插入的顶杆38推动被安装于顶出销35上的受压部件36时，顶出销35被推出。

[0094] 因此，在开模时，通过使顶杆34、38前进而进行成形品的取出。

[0095] 另外，如图4所示，卷绕于复位杆(eject return pin)41外周的弹簧42对受压部件36施加朝向图中左侧的弹力。另外，虽未特别图示，但是，受压部件32也以被施加朝向图中左侧弹力的方式形成为同样的结构。由此，当顶杆34、38后退时，受压部件32、36也后退并返回待机位置处。

[0096] 另外，如图4所示，成形模50设有用于将注射装置80的喷嘴85闭塞的喷嘴关闭机构90。喷嘴关闭机构90具有作为断开部件的喷嘴关闭销91，其中，喷嘴关闭销91朝向通过浇道套47而形成的直浇道48内突出。该喷嘴关闭销91经由连接片92与液压缸93的活塞杆94连接，液压缸93通过汽缸安装板95固定于模具安装部件15上。由此，当在喷嘴85压接(压力接触)于浇道套47上的状态下驱动液压缸93时，喷嘴关闭销91向直浇道48内突出而闭塞喷嘴
85，从而阻止树脂的逆流。

[0097] 【塑料透镜的制造方法】

[0098] 在使用上述的注塑成形装置制造塑料透镜时，例如可以依次进行图8的流程图所示的各步骤(ST1～ST10)。

[0099] 在ST1中设定树脂加压条件。这是为了对型腔3内的树脂施加适当的压力，而预先根据欲成形的塑料透镜的特性(透镜形状和透镜度数等)来调节合模力用的步骤。

[0100] 在ST2中进行计量。在注射装置80中，从料斗81被投入的颗粒状原料树脂在加热缸82内被旋转的螺杆不断地剪切、粉碎，并通过剪切时的剪切热和加热缸82所具备的加热器的加热而被熔化、混匀，并且，被输送至形成于螺杆前端与喷嘴85之间的汽缸前室并被计量。在此，对填充型腔3、横浇道49以及直浇道48所需的量的熔融树脂进行计量。

[0101] 另外，作为原料树脂，可以使用这种塑料透镜的成形中通常所使用的聚碳酸酯树脂或丙烯树脂等的热塑性树脂。

[0102] 在ST3中，以分型线PL作为边界线进行闭模。具体而言，当驱动肘杆机构65使十字头73前进时，肘杆71A、71B伸展而活动模板64朝向固定模板61前进，由此进行成形模50的闭模。此时，以安装于活动模1的模主体4与模具安装部件16之间的碟形弹簧17A未被压缩的状态保持间隙S，并以分型线PL作为边界线将固定模2和活动模1进行闭模。在该状态下，间隙S被设定为最大打开量。

[0103] 在ST4中，设定型腔容积。从在ST3中以分型线PL作为边界线使活动模1和固定模2贴紧的状态，使十字头73进一步前进至预先设定的位置(型腔容积设定位置)处。由此，肘杆71A、71B伸展而活动模板64朝向固定模板61移动，并移动至型腔扩大位置。型腔扩大量是根据十字头位置的设定而被确定。由此，成形模50的间隙S保留型腔扩大部分而被缩小。此时，型腔3的容积(厚度)处于被扩大为比成形的透镜体积(厚度)、即取出成形品的厚度更大的状态。另外，由于碟形弹簧17A被压缩，因此，作为其反作用力而产生少许的合模力。

[0104] 在ST5中进行注射。将在ST2中计量出的熔融树脂通过喷嘴85的通道注射至成形模50。即，注射被导入注射装置80的加热缸82内并被计量后的熔融树脂。于是，熔融树脂从形成于加热缸82前端的喷嘴85喷射出，并通过直浇道48、横浇道49、浇口G被填充至型腔3内。
在向型腔3内填充熔融树脂时，注射速度被控制为固定速度。

[0105] 在ST6中将树脂密封于模具内。在ST5中注射了规定量的树脂之后且熔融树脂的注射填充即将结束之前，使十字头73进一步前进。然后，在注射填充结束之后，立即通过喷嘴关闭机构90使喷嘴关闭销91突出至直浇道48内从而将喷嘴85闭塞。由此，被填充的熔融树脂在被压缩加压的状态下被密封于成形模50内。

[0106] 在ST7中进行树脂加压。在ST6中开始使十字头73前进，当十字头73前进至原点(零位置)并停止时，由于肘杆71A、71B完全伸展，因此密封于成形模50内的熔融树脂被压缩加压。

[0107] 在ST8中进行冷却。在该步骤中，以使成形模50的各部(嵌件金属模、嵌件引导部件等)的温度变为根据成形的透镜特性而被设定为原料树脂的玻化温度以下的设定温度的方式，通过金属模温度调节装置进行温调流体的温度控制。当在保持压缩加压的状态不变的情况下冷却被密封于成形模50内的熔融树脂时，被注射填充于型腔3内的原料树脂在被加压压缩的状态下随着进行冷却而凝固、收缩，从而成形出规定体积的塑料透镜。

[0108] 在ST9中进行脱模动作。在脱模动作中，使肘杆机构65的十字头73朝向背板62后退从而进行成形模50的开模。

[0109] 在ST10中进行成形品排出动作。当使十字头73后退至最后侧位置时，活动模板64与固定模板61之间的间隔变为最大，成形模50以分型线PL作为边界线被分离并打开。在进行该开模时，使顶杆34、38前进而取出成形后的塑料透镜。

[0110] 在以上述步骤制造塑料透镜时，当在ST5中将熔融树脂注射填充于型腔3内时，为了谋求成形周期的缩短而将成形模的温度设定为较低的话，存在复制性降低的可能性。

[0111] 在本实施方式中，为了在即使将向型腔3内注射填充熔融树脂时的成形模的温度设定为较低的情况下也能够抑制在型腔3表面流动的树脂粘度的降低从而防止复制性降低，而将形成型腔3的活动模1侧的嵌件金属模11的成形面和固定模2侧的嵌件金属模12的成形面分别利用由玻璃原料构成的作为绝热材料的玻璃基材11a、12a形成。而且，通过利用金属模温度调节装置对温调流体进行温度控制，并以使嵌件金属模11、12的成形面的表面温度不超过原料树脂的玻化温度的方式进行温度调节，由此能够缩短冷却工序所需的时间从而提高生产率。

[0112] 当被注射填充于型腔3内的熔融树脂与金属模的成形面接触时，受到金属模的热扩散的影响而熔融树脂表层部的温度下降，相反地，成形面的表面温度却上升。由于与通常所使用的金属制金属模相比玻璃原料的热扩散率非常小，因此，在熔融树脂将型腔3内填满且填充结束之前的期间内，能够将熔融树脂表层部的温度维持于玻化温度以上，从而能够延迟凝固层的生成。

[0113] 为了得到良好的复制性，最好是在使熔融树脂表层部的温度为玻化温度以上的状态下进行加压，但是，当此时的温度过高时会导致冷却工序所需的时间变长，从而使生产率降低。尤其是在为厚透镜的情况下，冷却时间占据了成形周期的大部分时间，因此通过进一步降低金属模的温度而能够缩短冷却工序所需的时间。

[0114] 但是，当降低金属模的温度时复制性会下降，而且降低金属模的温度也是有限度的。因此，在本实施方式中，能够利用玻璃原料的绝热效果，在能够将填充时的熔融树脂表层部的温度维持于玻化温度以上的温度的范围内，将嵌件金属模11、12的利用玻璃基材11a、12a形成的成形面的温度设定为低于使用金属制金属模的现有技术下的温度。

[0115] 为了在维持复制性不变的状态下缩短冷却时间，形成嵌件金属模11、12的各成形面的玻璃基材11a、12a，如前所述，优选使用导热系数为0.4W/m·k～1.3W/m·k的玻璃原料。当超过上述范围时，存在难以得到足够的绝热效果的倾向。另一方面，当小于上述范围时，绝热效果变高为所需以上，从而冷却所需的时间变长，因此不理想。

[0116] 另外，成形面的表面温度可以通过下述方式进行测量：即，例如如图9所示，在嵌件金属模11、12的成形面(玻璃基材11a、12a)上开口的孔内配设热电偶T，以金属磨粉(metal putty)P填埋该孔的开口部，并且以使热电偶T的测温部分位于成形面附近位置的方式进行固定，由此测量成形面的表面温度。

[0117] 另外，在本实施方式中，优选利用玻璃基材11a、12a形成嵌件金属模11、12的成形面，由此抑制流入型腔3内的熔融树脂的温度降低，另外，优选利用热扩散率比玻璃基材11a、12a中所使用的玻璃原料的热扩散率高的钢材来形成嵌件主体，从而促进从与该玻璃基材11a、12a接合的嵌件主体11b、12b的散热而缩短成形后的冷却时间。

[0118] 进而，当在原料树脂向型腔3内的填充结束之后仍然维持使原料树脂表层部的温度为玻化温度以上的温度时，会妨碍谋求成形周期的缩短。因此，更为优选下述情况：即，以在型腔3内部被原料树脂填满且填充结束的时间点上使原料树脂表层部的温度低于玻化温度的方式，适当调整各种成形条件来进行注塑成形。

[0119] 另外，在本实施方式中，在ST7中使活动模板64进一步前进，设置于模具安装部件16的各液压缸19经由后嵌件22推动嵌件金属模11，从而嵌件金属模11在嵌件引导部件5内滑动并对注射填充于型腔3内的熔融树脂进行加压压缩。另外，在ST10中，通过顶杆34推动受压部件32、液压缸19、后嵌件22以及嵌件金属模11，从而嵌件金属模11在嵌件引导部件5内滑动，并将在型腔3内成形后的透镜推出。

[0120] 如此，活动模1侧的嵌件金属模11，在被收容于嵌件引导部件5内后，在每次成形注射(mold shot)时也在嵌件引导部件5内反复滑动，如前所述制造的嵌件金属模11中，玻璃基材11a的外周面以沿其圆周方向与嵌件主体11b的外周面相隔固定的间隔d的方式较之嵌件主体11b的外周面位于内侧。因此，当嵌件金属模11在嵌件引导部件5内部滑动时，即使嵌件金属模11相对于轴向倾斜，也能够有效地避免玻璃基材11a的外周面与嵌件引导部件5的内周面接触。

[0121] 因此，不仅是固定模2侧的嵌件金属模12，而且活动模1侧的嵌件金属模11中也能够毫无问题地使用下述光学透镜成形用模具，即，通过将用于形成成形面的玻璃基材11a与嵌件主体11b接合而形成的光学透镜成形用模具，其中，该成形面用于成形透镜的光学面。

[0122] 因此，通过利用玻璃基材11a、12a形成嵌件金属模11、12各自的成形面，即使为了缩短成形周期而将注塑成形时的金属模温度设定为较低，也能够利用玻璃基材11a、12a的绝热效果而抑制流入型腔3内的熔融树脂的温度降低。因此，能够抑制由于熔融树脂流动中的粘度降低而引起的外观不佳的情况，并且，通过将金属模温度的设定温度降低而能够缩短冷却时间从而谋求生产率的提高，而且，通过在活动模1侧的嵌件金属模11和固定模2侧的嵌件金属模12的双方中使用通过将用于形成成形面的玻璃基材11a与嵌件主体11b接合而形成的光学透镜成形用模具，使得该效果更为显著，其中，该成形面用于成形透镜的光学面。

[0123] 【实施例】

[0124] 以下，举出具体的实施例对本发明进一步详细地说明。

[0125] 【实施例1】

[0126] 在图1所示的注塑成形装置中，将活动模1侧的嵌件金属模11的成形面和固定模2侧的嵌件金属模12的成形面，分别利用由冕系玻璃原料构成且导热系数为1.1W/m·K的作为绝热材料的玻璃基材11a、12a而形成。

[0127] 利用该注塑成形装置，在原料树脂中使用聚碳酸酯并将树脂温度设定为290℃，并且，将嵌件金属模11、12的成形面的设定温度设为55℃，并以不会超过原料树脂中所使用的聚碳酸酯的玻化温度(Tg：145℃)的方式进行温度调节，并且，在将冷却时间(上述的ST8中所花费的时间)设为标准值的情况下和比该标准值一次提前30S的各情况下，成形了透镜中心部的厚度为10mm、透镜边缘部的厚度为12mm、直径为77mm的塑料透镜。

[0128] 测量所成形的塑料透镜的中心部的度数，并根据是否在目标度数(D：-3.3)的公差内来评价复制性。将处于公差内的情况以“○”表示，将不在公差内的情况以“×”表示，并将其结果表示于表1中。

[0129] 【实施例2】

[0130] 除了将嵌件金属模11、12的成形面的设定温度设为85℃以外，以与实施例1相同的成形条件成形了同样的塑料透镜。

[0131] 与实施例1同样地，将测量了所成形的塑料透镜的中心部的度数并评价了复制性后的结果一同表示于表1中。

[0132] 【比较例】

[0133] 除了利用高镍合金钢形成活动模1侧的嵌件金属模11和固定模2侧的嵌件金属模12双方，并将成形面的设定温度设为130℃，并且允许成形面的温度超过原料树脂中所使用的聚碳酸酯的玻化温度以外，以与实施例1相同的成形条件成形了同样的塑料透镜。

[0134] 与实施例1同样地，将测量了所成形的塑料透镜的中心部的度数并评价了复制性后的结果一同表示于表1中。

[0135] 【表1】

[0136]

[0137] 由上述结果能够确认：相对于将成形面的温度设定为130℃的比较例，即使将成形面的设定温度降低为85℃(实施例2)、55℃(实施例1)，也不会有损复制性而能够进一步缩短冷却时间。

[0138] 以上，对本发明示以优选实施方式进行了说明，但是，本发明并不仅限于上述的实施方式，当然可以在本发明的范围内进行各种变更实施。

[0139] 例如，作为制造眼镜用的塑料透镜的方法，已知有以比成品尺寸更厚的半成品的状态预先成形透镜，通过后加工将该被称为“半成品透镜”的半成品精加工为最终形状的方法，例如：预先准备凸面侧成形为不同的光学面形状、而凹面侧由共通的凹面成形的多种半成品透镜，根据使用者的要求从这些半成品透镜中选择适当的透镜，并且，按照满足该要求的方式将凹面侧进行切削、研磨后精加工为最终形状，由此进行制造的方法。

[0140] 在利用注塑成形法制造上述半成品透镜时，实施后加工的面的复制性的好坏不会成为问题。因此，在制造半成品透镜时，在形成型腔的一对组合模中的至少一个模具(成形未通过后加工实施切削、研磨的面的模具)中，将其成形面利用由玻璃原料构成的绝热材料形成即可。

[0141] 另外，本发明能够与欲成形的塑料透镜的厚度无关地加以适用，尤其是，对于成品厚度非常薄的塑料透镜，由于在注射中树脂容易凝固，因此通常利用超高速注塑成形或高温成形进行对应，但是，适用本发明时，由于能够延迟注射过程中的树脂的凝固，因此可以预料到能够容易地成形。

[0142] 进而，在光学面具有非常微小的花纹等时，由于注射过程中的树脂的凝固而无法充分地复制，因此通常会利用高温成形进行对应，但是，适用本发明时，由于能够延迟注射过程中的树脂的凝固，因此可以预料到能够容易地成形。

[0143] (工业上的可利用性)

[0144] 本发明在利用注塑成形法制造塑料透镜时，能够作为不会降低复制性且能够缩短冷却所需的时间从而提高生产率这一技术而加以利用。