(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズの凹面側を形成するための第１のレンズ成形面を備えた凸型モールドと、レンズの凸面側を形成するための第２のレンズ成形面を備えた凹型モールドとを前記両レンズ成形面が対面するように所定間隔離間させて配置し、前記両モールドの外周縁に沿って前記両モールドの間隔を保持させながら包囲する粘着テープからなる保持部材を配設することで前記両モールド及び前記保持部材に包囲されたキャビティを形成したレンズ成形ユニットを用意し、前記キャビティ内に液状の硬化型プラスチック材料を充填し、所定の硬化工程において前記プラスチック材料を硬化させて前記キャビティ内にプラスチックレンズを成形させた後、前記保持部材を取り外さずに前記レンズ成形ユニットを温度差のある液体中に順に所定時間浸漬させて前記プラスチックレンズの前記両モールドからの離型を促進する際に、異なる界面張力の液体を使用し、先の浸漬処理に使用する液体を後の浸漬処理に使用する液体よりも界面張力の低い液体とするようにしたことを特徴とするプラスチックレンズの離型方法。
【請求項２】
前記レンズ成形ユニットを液体中に浸漬させる前に前記液体の前記キャビティ内への浸透性を高めるために前記保持部材に対してキャビティ内外に連通する通路部を形成させるようにしたことを特徴とする請求項１に記載のプラスチックレンズの離型方法。
【請求項３】
前記液体の温度差は２０℃以上であることを特徴とする請求項１又は２に記載のプラスチックレンズの離型方法。
【請求項４】
前記液体中において前記レンズ成形ユニットに超音波による振動を与えることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のプラスチックレンズの離型方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液状の硬化型プラスチック材料をレンズ成形ユニットのキャビティ内に充填し、硬化させてプラスチックレンズを成形した後にそれを取り出すためのプラスチックレンズの離型方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来からプラスチックレンズを製造する手段の１つとして、レンズ成形ユニットを用意しそのキャビティ（空間）内に主として熱硬化型のプラスチック材料を充填し、所定の加熱履歴で加熱処理を施して硬化させ、その後成形されたプラスチックレンズを取り出すようにする製造方法がある。
レンズ成形ユニットは一般的に凸型モールド及び凹型モールドをリング状のガスケットあるいは粘着テープを用いて内部にキャビティが形成されるように所定間隔離間させて配置させている。そして、ガスケットを使用している場合にはその注入口から、粘着テープを使用している場合には一部に充填用のチューブを突き刺して調整したプラスチック材料（一般にモノマーと呼称する）を充填するようにしている。プラスチック材料が充填されたレンズ成形ユニットは加熱炉のような加熱雰囲気中に数時間〜数十時間静置されてプラスチック材料の硬化処理が行われる。このような従来の製造方法の一例として特許文献１を示す。
【０００３】
このようなレンズ成形ユニットを使用して得られるプラスチックレンズはレンズ成形ユニットを構成する凸型モールド及び凹型モールドとしっかりと密着している。そのためモールドからプラスチックレンズを引き離す（離型させる）ためにレンズ成形ユニットをプレス装置にセットし、プレスしてプラスチックレンズを撓ませるようにしている。離型の手順は次のように行われている。
Ａ．ガスケット式レンズ成形ユニット
イ）ガスケットを取り外す
ロ）プレス装置の押圧面間にユニットを配置する
ハ）レンズ部分を押圧して撓ませてモールドと離型させる
ニ）モールドを取り外す
Ｂ．粘着テープ式レンズ成形ユニット
イ）粘着テープを取り外す
ロ）プレス装置の押圧面間にユニットを配置する
ハ）レンズ部分を押圧して撓ませてモールドと離型させる
ニ）モールドを取り外す
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−２４４０４８号公報
【特許文献２】特開２００８−２６５０７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記離型作業においては従来から成形されたプラスチックレンズのひび割れ（貫：カン）が問題となっていた。基本的に成形されたプラスチックレンズは離型時に縁の周囲に若干の欠けが発生するものとして数ｍｍの余剰部分を予定しており、離型した後のモールドからの取り出し後に欠けた部分を含む周縁を研削してワンサイズ小さくしたものを製品として扱う。しかし、単なる欠けではなくしばしばひび割れがレンズの比較的内部方向にまで侵入する場合があった。このようなひび割れは深く侵入している場合にはレンズ周縁を研削しても残ってしまうためそのようなレンズの商品価値はなくなってしまう。そのため、例えば特許文献２のように離型の際になるべくひび割れが生じにくくする離型方法も提案されているが、より高いレベルでひび割れを防止する方法が求められていた。
本発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的とするところは、成形されたプラスチックレンズをモールドから離型させる際にプラスチックレンズにひび割れが生じにくいプラスチックレンズの離型方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために請求項１の発明では、レンズの凹面側を形成するための第１のレンズ成形面を備えた凸型モールドと、レンズの凸面側を形成するための第２のレンズ成形面を備えた凹型モールドとを前記両レンズ成形面が対面するように所定間隔離間させて配置し、前記両モールドの外周縁に沿って前記両モールドの間隔を保持させながら包囲する粘着テープからなる保持部材を配設することで前記両モールド及び前記保持部材に包囲されたキャビティを形成したレンズ成形ユニットを用意し、前記キャビティ内に液状の硬化型プラスチック材料を充填し、所定の硬化工程において前記プラスチック材料を硬化させて前記キャビティ内にプラスチックレンズを成形させた後、前記保持部材を取り外さずに前記レンズ成形ユニットを温度差のある液体中に順に所定時間浸漬させて前記プラスチックレンズの前記両モールドからの離型を促進する際に、異なる界面張力の液体を使用し、先の浸漬処理に使用する液体を後の浸漬処理に使用する液体よりも界面張力の低い液体とするようにしたことをその要旨とする。
また請求項２の発明では請求項１の発明の構成に加え、前記レンズ成形ユニットを液体中に浸漬させる前に前記液体の前記キャビティ内への浸透性を高めるために前記保持部材に対してキャビティ内外に連通する通路部を形成させるようにしたことをその要旨とする。
【０００７】
また請求項３の発明では請求項１又は２の発明の構成に加え、前記液体の温度差は２０℃以上であることをその要旨とする。
また請求項４の発明では請求項１〜３のいずれかの発明の構成に加え、前記液体中において前記レンズ成形ユニットに超音波による振動を与えることをその要旨とする。
【０００８】
このような構成においては、まず用意されたレンズ成形ユニットの両モールド及び保持部材に包囲されたキャビティ内に液状の硬化型プラスチック材料を充填する。充填したプラスチック材料を所定の硬化工程で硬化させてプラスチックレンズを成形させる。プラスチック材料が熱硬化型プラスチックであれば、外部から熱を加えたりマイクロ波や紫外線を照射して所定の加熱履歴で時間をかけて硬化させ、熱可塑性プラスチックであれば時間をかけて冷却して硬化させる。
プラスチックレンズが成形されると、レンズ成形ユニットを温度差のある液体中に順に所定時間浸漬させる。浸漬させる所定時間は各液体ごとに同じでも異なってもよい。液体の温度は浸漬前のレンズ成形ユニットの温度とも十分温度差があることが好ましい。プラスチックレンズとモールドとは異なる収縮率であるため、温度差のある液体によって膨張・収縮を繰り返すことで自然に両者が離型するようになり、更にプラスチックレンズとモールドとの境目に液体を浸透させることで離型を助長させることとなる。そのため、離型用のプレス装置を使わなくとも、あるいは使ったとしても大きな力でプレスしなくともきれいに離型させることが可能となる。
ここで「レンズ成形ユニット」とは硬化型プラスチック材料が充填されている、いないに関わらず両モールド及び保持部材に包囲されてキャビティが形成されている組み合わせ状態をいう。
【０００９】
ここに、液体は一般に容器としての水槽内に収容され、レンズ成形ユニットは水槽内の液体に浸漬されることとなる。これによって液体をレンズ成形ユニットに直接噴射して浸透させる場合に比べて液体の無駄がなく、かつ安定的にレンズ成形ユニットの全域を浸漬させることができる。また、異なる温度の液体ごとに水槽を用意すれば、レンズ成形ユニットを順に水槽に出し入れすればよいため、スムーズに作業が実行できる。液体の温度差は少なくとも２０℃以上あることが好ましく、より好ましくは３０℃以上である。温度差が小さいと膨張・収縮の繰り返しの変位量が少なく離型させる作用が大きくないからである。
ここに「温度差のある液体」とは連続して浸漬させる前後の液体間で温度差があればよく、例えば第１槽目の液体と第２槽目の液体との差があれば、第３槽目の液体の温度は第１槽目の液体の温度と同じであっても構わない。
また、少なくとも最初に浸漬される前記液体は界面張力が低い液体であること、又は界面張力を低下させる物質が混入されている水溶液であることが好ましい。ここに、界面張力を低下させるための物質とは、液体の浸透性を向上させるために投入されるものであって、具体的にはアルカリ溶液や水溶性とすることでアルカリ性を示す溶剤、機能水、有機溶剤、界面活性剤等である。界面張力が低い液体とはこれら、界面張力を低下させるための物質自体からなる溶液、あるいはこれらが水に溶けた水溶液である。
アルカリ性を示す溶剤の一例としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸水素ナトリウム、エタノールアミン等が挙げられる。機能水の一例としては、アルカリ電解水、水素水などが上げられる。有機溶剤の一例としてはアルコール類、グリコールエーテル類、アルキルグリコールエーテル類、アミド類、イミド類、臭素類、塩素類、フッ素類、炭化水素類等が挙げられる。界面活性剤の一例としては、アニオン性界面活性剤として例えば、せっけん、モノアルキル硫酸塩、アルキルポリオキシエチレン硫酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩等が挙げられる。カチオン性界面活性剤としては例えば、アルキルトリメチルアンモニウム塩、アルキルベンジルジメチルアンモニウム塩等が挙げられる。ノニオン性界面活性剤としては例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、脂肪酸ソルビタンエステル等が挙げられる。双性界面活性剤としては例えば、アルキルジメチルアミンオキシド等が挙げられる。これらは単独で使用してもよく、アルカリ溶液、有機溶剤、界面活性剤等を複合的（少なくとも２種以上）に含むように使用してもよい。異なる温度の液体のすべてこのような溶剤等が混入されていてもよく、後半の浸漬工程ではレンズの洗浄も兼ねて市水のような単なる水だけに浸漬させるようにしてもよい。
【００１０】
レンズ成形ユニットを構成する保持部材としては一般に粘着テープ又はガスケットが使用される。より液体の浸透性を向上させるためには、保持部材を液体中に浸漬させる前に除去することが好ましい。しかし、浸漬工程を繰り返すことによって自然にプラスチックレンズからモールドが離型されてしまうことがあり、外部に露出したプラスチックレンズが周囲に衝突して欠損する可能性もあるため、むしろ保持部材をあえて除去せずに浸漬工程を行うことも可能である。
また、保持部材をあえて除去せずに浸漬工程を行う場合には、特に繰り返し使用することのない粘着テープであれば液体の浸透性を高めるためキャビティ内外に連通する通路部を形成させることが好ましい。これは、例えば、ナイフで部分的に切り込みを入れたり、錐状部材で複数の小孔を開けたりすることで実現される。
また、レンズ成形ユニットを液体に浸漬する場合には離型を助長するために超音波による振動を与えることが好ましい。超音波自体や超音波によって液中に発生するキャビテーション効果によるものである。
【発明の効果】
【００１１】
上記各請求項の発明では、レンズ成形ユニットが温度差のある液体によって膨張・収縮を繰り返すことで収縮率の異なるプラスチックレンズとモールドとが離型しやすくなるため、離型用のプレス装置を使わなくとも、あるいは使ったとしても大きな力でプレスしなくともきれいに離型させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】（ａ）及び（ｂ）は本発明の実施例に使用するレンズ成形ユニットの構築過程を説明する斜視図。
【図２】同じレンズ成形ユニットの（ａ）はモノマー注入状態を説明する正面図縦断面図、（ｂ）はプラスチックレンズが成形された状態を説明する縦断面図。
【図３】同じレンズ成形ユニットを温度差のある水溶液に順に浸漬させる工程を説明する説明図。
【図４】バイスによって同じレンズ成形ユニットからプラスチックレンズを離型させている状態を説明する説明図。
【図５】レンズ成形ユニットからプラスチックレンズを離型させるための手順の一例を説明するブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の具体的なプラスチックレンズの具体的な離型方法について図面に基づいて説明する。
まず、プラスチックレンズの製造に使用されるレンズ成形ユニット１について説明する。図１及び図２に示すように、レンズ成形ユニット１は凸型モールド２、凹型モールド３及び粘着テープ４から構成されている。両モールド２，３は耐熱ガラス製とされている。凸型モールド２の表面は成形されるプラスチックレンズの裏面（眼球側）を成形するための所定の曲面で構成された第１のレンズ成形面５とされており、凹型モールド３の裏面は成形されるプラスチックレンズの前面（物体側）を成形するための所定の曲面で構成された第２のレンズ成形面６とされている。粘着テープ４は片面全面にシリコーン性粘着剤からなる粘着層４ａが形成された二伸延伸させたポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）製の幅広の可撓性のあるテープとされている。
凸型モールド２と凹型モールド３は第１のレンズ成形面５と第２のレンズ成形面６を正対させた状態で若干離間して配置され、両モールド２，３の外周端面７に跨がるように粘着テープ４が巻回されている。粘着テープ４が巻回された状態でレンズ成形ユニット１内部にはキャビティ８が形成される。
【００１４】
このように構成されたレンズ成形ユニット１のキャビティ８内に図２（ａ）に示すように注入ノズル１１を粘着テープ４の側面に突き立てて内部に調整した硬化型プラスチック材料としてのモノマーを充填し、加熱炉のような加熱雰囲気中で定法に従った加熱履歴でモノマーの加熱硬化処理を行う。図３に示すようにモノマーが硬化することによってレンズ成形ユニット１の内部にはプラスチックレンズ１０が成形されることとなる。図２（ｂ）に示すように、成形完了段階でプラスチックレンズ１０のレンズの表裏面はそれぞれ両モールド２，３の第１及び第２のレンズ成形面５，６と密着し、外周端面１２で粘着テープ４に密着する。
【００１５】
次に、成形されたプラスチックレンズ１０を離型させるまでの工程を説明する。図５に示すようにレンズ成形ユニット１は成形されたプラスチックレンズ１０を離型させるために順に浸漬工程、離型工程、乾燥処理工程を経る。
まず、レンズ成形ユニット１内のプラスチックレンズ１０の離型を促進するための浸漬工程の一例について説明する。本実施の形態ではレンズ成形ユニット１から粘着テープ４を剥がして浸漬工程を実行させるものとする。
本実施の形態では図３に示すように同時に加熱炉内で成形された複数のレンズ成形ユニット１をコンテナ１５に収納し、搬送装置１６によって最上流位置の第１浸漬槽１７から最下流の第４浸漬槽２０まで各浸漬槽１７〜２０に順に所定時間浸漬させながら搬送させていく。各浸漬槽１７〜２０内には隣接する槽ごとに温度の異なる水溶液が収容されている。各浸漬槽１７〜２０内の底面位置には超音波振動板２７がそれぞれ配設されており、所定時間浸漬させると同時にレンズ成形ユニット１に対して超音波の振動を付与し、同時にキャビテーション効果を付与する。搬送装置１６の詳しい制御については省略する。
浸漬工程が終了した後、離型工程に移行する。但し、本実施の形態では粘着テープ４を剥がしているため、浸漬工程において自然に離型してしまうこともあるため、そのようなレンズ成形ユニット１については離型工程が不要となる。粘着テープ４を剥がしていない場合でも離型工程前に粘着テープ４を剥がすことで自然に離型してしまえば離型工程は不要である。
離型工程ではレンズ成形ユニット１をコンテナ１５から取り出して図４に示すようなプレス装置としてのバイス２１にセットする。バイス２１は固定壁部２２と可動壁部２３を備えており、軸受け２４に支持されたネジ棒２４を回動させることでネジ棒２４の先端に連結された可動壁部２３が進退するような構成とされている。
このようなバイス２１によれば、レンズ成形ユニット１を固定壁部２２と可動壁部２３の間に配置し、ネジ棒２４をハンドル２５で回動させることで可動壁部２３を固定壁部２２方向に移動させ、もってプラスチックレンズ１０を直径方向に押圧することで、プラスチックレンズ１０を凹部方向に撓ませて両モールド２，３との界面をずらして離型させることができる。離型工程後に乾燥処理工程においてモールド２，３及びプラスチックレンズ１０を乾燥させる。
【００１６】
尚、この発明は、次のように変更して具体化することも可能である。
・上記実施の形態では一例として４つの浸漬槽１７〜２０を図示して説明したが、浸漬槽は５槽以上であっても、あるいは２槽又は３槽であってもよい。
・上記実施例ではバイスを使用して離型作業を行ったが、他の方式のプレス装置を使用することも自由である。
・上記実施の形態では粘着テープ４を剥がして浸漬工程を実行していたが、粘着テープ４を傷つけることで浸透性を向上させ、粘着テープ４を剥がさずに浸漬工程を実行するようにすることも可能である。粘着テープ４を剥がさない場合には水溶液の浸透性を向上させるために粘着テープ４に内外に連通するような孔(傷）をつけることが好ましい。
・搬送装置１６を使用せずに作業者がコンテナ２１を運搬して各浸漬槽１７〜２０内に浸漬させるようにしてもよい。
・浸漬工程の最後に付随して浄水によって上流側の界面活性剤等をしっかりと除去するためのリンス槽２８が設けるようにしてもよい。
・熱硬化性プラスチックだけでなく熱可塑性プラスチックを使用してプラスチックレンズを成形した場合に適用することも可能である。
・保持部材として粘着テープ４ではなく、ガスケットを使用してもよい。
・各浸漬槽１７〜２０内の超音波振動板２７は必須ではない。また、すべての浸漬槽１７〜２０に設ける必要もない。
・ テープの材質は上記以外でも構わない。
・ 乾燥処理工程は必須ではない。
・その他、本発明の趣旨を逸脱しない態様で実施することは自由である。
【００１７】
次に、上記の工程にしたがって実施した実施例について説明する。
(実施例１）
１）調整したモノマーについて
実施例１におけるプラスチックレンズの原料は、ビス（β−エピチオプロピル）スルフィド９３重量部に、硫黄粉末７重量部を添加して５０℃で撹拌し硫黄粉末が完全に溶解した後、室温まで冷却し硬化触媒テトラ（ｎ−ブチル）ホスホニウムブロミド０．４重量部を添加し、十分に撹拌して溶解させモノマー成分を調整したものを使用した。
このモノマーを１０ｈＰａで３０分間脱泡した後、上記のように注入ノズルを粘着テープ側面に突き立ててレンズ成形ユニットの内部に充填した。
２）加熱温度履歴
１）のモノマーを充填したレンズ成形ユニット加熱炉内に配置して、３０℃で１０時間保持した後、連続して３０℃から１００℃まで１０時間かけて昇温させ、続いて１００℃で１時間保持させた後、加熱を終了し常温まで自然冷却させた。
３）水溶液について
第１及び第２浸漬槽にはアルカリ溶液、界面活性剤及び有機溶剤の混合剤であるダイヤカイトＣＬＥＡＮＥＲ  Ｆ−３０（東栄化成株式会社製、以下Ｆ−３０と省略する）の原液をいれたものとした。
同様に第３浸漬槽には浄水（市水）にアルカリ溶液、界面活性剤及び有機溶剤の混合剤であるダイヤカイトＣＬＥＡＮＥＲ  Ｂ−５（東栄化成株式会社製、以下Ｂ−５と省略する）を３重量部いれたものとした。
第４浸漬槽はリンス槽とした。
以上のような条件で、常温まで冷却されたレンズ成形ユニットの粘着テープを剥がしたものを実施例１−ａとして、剥がさずに粘着テープの表裏を連通する多数の孔を錐で形成したものを実施例１−ｂとして表１に示すように温度の異なる４つの浸漬槽に順にレンズ成形ユニットを浸漬させた。浸漬時間は各浸漬槽とも１２０秒ずつとした。第１〜第３浸漬槽は浸漬中常時超音波振動板によって所定の超音波（２８ｋＨｚ）の振動を付与した。その結果を表５に示す。
【００１８】
(実施例２）
実施例２では実施例１と同様のモノマーを同様の条件で加熱し、その後常温まで自然冷却させたレンズ成形ユニットについて、粘着テープを剥がしたものを表２に示すように温度の異なる４つの浸漬槽に順にレンズ成形ユニットを浸漬させた。実施例２では各浸漬槽はいずれも浄水（市水）を使用した。浸漬時間は各浸漬槽とも１２０秒ずつとした。第１〜第３浸漬槽は浸漬中常時超音波振動板によって所定の超音波（２８ｋＨｚ）の振動を付与した。その結果を表５に示す。
【００１９】
(実施例３）
実施例３では実施例１と同様のモノマーを同様の条件で加熱し、その後常温まで自然冷却させたレンズ成形ユニットについて、粘着テープを剥がしたものを表３に示すように温度の異なる４つの浸漬槽に順にレンズ成形ユニットを浸漬させた。実施例３では各浸漬槽の水溶液は実施例１と同じ条件とした。浸漬時間は各浸漬槽とも１２０秒ずつとした。実施例３では超音波振動は付与しなかった。その結果を表５に示す。
【００２０】
(実施例４）
実施例３では実施例１と同様のモノマーを同様の条件で加熱し、その後常温まで自然冷却させたレンズ成形ユニットについて、粘着テープを剥がしたものを表４に示すように温度の異なる２つの浸漬槽に順にレンズ成形ユニットを浸漬させた。実施例４では第１浸漬槽の水溶液は実施例１と同じ条件で、第２浸漬槽は市水とした。浸漬時間は各浸漬槽とも１２０秒ずつとした。第１及び第２浸漬槽は浸漬中常時超音波振動板によって所定の超音波（２８ｋＨｚ）の振動を付与した。その結果を表５に示す。
【００２１】
【表１】
0005934992.tif 000002
【００２２】
【表２】
0005934992.tif 000003
【００２３】
【表３】
0005934992.tif 000004
【００２４】
【表４】
0005934992.tif 000005
【００２５】
（比較例１）
比較例１では実施例１と同様のモノマーを同様の条件で加熱し、その後常温まで自然冷却させたレンズ成形ユニットについて、粘着テープを剥がしたものをそのまま、バイスにセットして離型させた。その結果を表５に示す。
【００２６】
【表５】
0005934992.tif 000006
【００２７】
（結果）
実施例１では浸漬中において自然に離型され、バイスでの押圧は不要であった。実施例２〜４はいずれも浸漬中において自然に離型されることはなかったが、バイスにセットした後の押圧力はそれほど大きくなくともきれいに離型できた。実施例１に続いて離型性がよかったのは、実施例４であり、続いて実施例３、実施例２の順であった。一方、比較例１では上記実施例２〜４に比べてかなり大きな押圧力でなければ離型することはできず、また、大きく欠けてひび割れとなってしまい製品不良となるケースもあった。
【符号の説明】
【００２８】
１…レンズ成形ユニット、２…凸型モールド、３…凹型モールド、４…粘着テープ、５…第１のレンズ成形面、６…第２のレンズ成形面、８…キャビティ、１０…プラスチックレンズ。
【図１】
0005934992.tif 000007
【図２】
0005934992.tif 000008
【図３】
0005934992.tif 000009
【図４】
0005934992.tif 000010
【図５】
0005934992.tif 000011