(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高い光学的特性で厚さの一様性を備えた薄い熱可塑性キャリヤを熱成形する方法であって、
孔を通して調節可能に配置された金型インサートを備えたベント付きプラットホーム上に加熱状態のシートを配置し、ベント付きプラットホームの上の加熱状態のシートの上の金型インサートの周囲に一致した幾何学的形状を有するシュラウドを圧締めするために熱成形機の定盤を圧締めする工程と、
孔とシュラウドの間に配置されたベントによってシュラウド内に低圧空気流を閉じ込める工程と、
空気流を金型インサートに直接通じる経路から逸らす工程であって、それによって高い光学的特性で厚さの一様性を備えた薄い光学キャリヤを生産するためにシートを熱形成する
を有することを特徴とする方法。
【請求項２】
熱媒体をベント付きプラットホーム内の循環チャネル中に循環させると共に、ベント付きプラットホームから間隔を置いて配置されたサブプラットホーム内の循環チャネル中に循環させてこれらの間にベントと連通した隙間を形成する工程を更に有することを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
熱媒体の温度は、１００°Ｆ〜２００°Ｆ（３７．７８℃〜９３．３３℃）であり、ベント付きプラットホームの加熱により、金型インサートの付近の空気温度が約８０〜１８０°Ｆ（２６．６７〜８２．２２℃）に上昇することを特徴とする請求項２記載の方法。
【請求項４】
熱媒体の温度は、１１５°Ｆ〜１４５°Ｆ（４６．１１℃〜６２．７８℃）であり、ベント付きプラットホームの加熱により、金型インサートの付近の空気温度が約１００〜１３０°Ｆ（３７．７８℃〜５４．４４℃）に上昇することを特徴とする請求項２記載の方法。
【請求項５】
前記ベント付きプラットホームは、シートの一方の面を加熱し、空気流は、シートの他方の面を加熱し、空気流は、約１００〜１３０°Ｆ（３７．７８〜５４．４４℃）の状態にあることを特徴とする請求項２記載の方法。
【請求項６】
前記配置工程に先立って、射出成形金型インサートにベース部材を備え付ける工程と、ベント付きプラットホーム及び隙間を通ってベース部材をサブプラットホーム内に形成されている受入れポート内に据え付ける工程と、金型インサートの位置を調整してこれがベント付きプラットホームの表面と同じ高さになるようにする工程と、ベース部材を受入れポート内の定位置にロックする工程とを更に有していることを特徴とする請求項２記載の方法。
【請求項７】
冷却用媒体を支持プラットホーム内のチャネル中に循環させる工程と、断熱プレートをサブプラットホームと支持プラットホームとの間でサンドイッチする工程とを更に有していることを特徴とする請求項２記載の方法。
【請求項８】
前記配置工程に先立って、保護膜をシートから除去する工程と、シートをそり内に固定する工程と、シートを少なくともそのガラス転移温度に加熱する工程とを更に有していることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項９】
前記除去工程、固定工程、加熱工程及び配置工程は、確実なＨＥＰＡ空気流環境内で実施されることを特徴とする請求項８記載の方法。
【請求項１０】
前記加熱工程は、シートを急速な速度で約１５秒以下の間、赤外線加熱して前記除去工程と前記配置工程との間の時間を短くする工程から成ることを特徴とする請求項９記載の方法。
【請求項１１】
前記迅速な加熱工程は、シートを熱可塑性樹脂の吸収帯に合わせた波長の輻射線で８０〜２５０°Ｆ（２６．６７〜１２１．１１℃）の温度に赤外線加熱する工程から成ることを特徴とする請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
前記配置工程は、少なくともガラス転移温度まで加熱された厚さが０．０１〜０．１０インチ（０．２５４〜２．５４ｍｍ）のシートを用意する工程を含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項１３】
前記圧締め工程は、各定盤に２２〜３００ｐｓｉのほぼ同じ圧締め力を及ぼす工程から成ることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項１４】
前記閉じ込め工程は、前記シュラウドを圧締め力の約９０％以下の空気圧の低圧空気流で加圧する工程を含むことを特徴とする請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
前記閉じ込め工程は、シュラウドを約２９０ｐｓｉ以下の低圧空気流で加圧する工程を含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項１６】
前記圧締め工程は、各定盤に７０〜８５ｐｓｉのほぼ同じ圧締め力を及ぼす段階から成り、前記閉じ込め工程は、シュラウドを６０〜８０ｐｓｉの空気流で加圧する工程を含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項１７】
シュラウドは、ベント付きプラットホームの方に向いていて、金型インサートの周囲と同一の幾何学的形状を持つ開口端部を有していることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項１８】
シュラウドは、金型インサートの周囲と同一の幾何学的形状の少なくとも１つの断面形状を有することを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項１９】
シュラウドは、その高さに沿って一様な断面形状を有することを特徴とする請求項１８載の方法。
【請求項２０】
金型インサートの周囲は、半径ｒの円の形であり、シュラウドの開口端部は、ｒよりも大きな半径Ｒの円の形であることを特徴とする請求項１７記載の方法。
【請求項２１】
シュラウドは、円筒形であることを特徴とする請求項２０記載の方法。
【請求項２２】
シュラウドの断面積は、金型インサートの面積の２倍未満であることを特徴とする請求項２１記載の方法。
【請求項２３】
ベント付きプラットホームのベントは、半径Ｖのところに配置され、ｒ＜Ｖ＜Ｒであることを特徴とする請求項２０記載の方法。
【請求項２４】
前記方法は、数個のキャリヤを同時に熱成形する方法から成り、多数の金型インサートを備えたベント付きプラットホーム上に加熱状態のシートを配置する工程と、各金型インサートについて１つの幾何学的形状が一致したシュラウドを用意する工程と、各シュラウド内の空気流を逸らす工程とを更に有していることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項２５】
空気流は、円筒形シュラウドの頂部のところに位置する開口入口から流出し、入口から金型インサートに通じる全ての経路はひとまとまりになって円錐形を形成し、前記逸らせ工程は、そらせ板を円錐の少なくとも一部内に位置決めする工程を含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項２６】
そらせ板は、シュラウドの内部に連結され、バッフル、プレート又はスクリーンのうちの１つであることを特徴とする請求項２５記載の方法。
【請求項２７】
空気流は、円筒形シュラウドの頂部のところに位置する入口から流出し、前記逸らせ工程は、空気流を入口に据え付けられたダイバータで差し向ける工程から成ることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項２８】
前記閉じ込め工程は、成形キャビティを対称的に隔離し、成形されたキャリヤが一定の曲率半径を有するようにする工程を含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項２９】
対称的に隔離する工程は、金型インサートの周囲からシュラウドまでの距離があらゆる半径方向において等しく且つ対称的であるようにシュラウドの幾何学的形状を調整する工程から成ることを特徴とする請求項２８記載の方法。
【請求項３０】
前記逸らせ工程に続き、前記方法は、定盤を解除する工程と、キャリヤを５〜１５分間５０〜２７５°Ｆ（１０〜１３５℃）の温度でアニールして内部応力を除去すると共に良好な金型複製を可能にする工程とを更に有していることを特徴とする請求項１記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一様に薄いキャリヤを高い光学的特性で低圧熱成形する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特定の処方箋に合わせて研削され研摩された準完成状態のレンズは、その裏面に施されていた標準仕様の保護膜を失う。ハードマルチコーテッドレンズ（Hard Multicoated Lense：ＨＭＣ）の裏面転移法（Back Side Transfer：ＢＳＴ）として知られている方法は、被膜（コート）をかかる準完成状態のレンズの研削され研摩された裏面に付加するのに役立つ一方法である。ＢＳＴは、本出願人に譲渡された米国特許第６，５６２，４６６号明細書に詳細に説明されている。概要を説明すると、保護膜を薄いプラノキャリヤに被着し、光学用接着剤で覆われている研削され研摩された裏面に接触させる。接着剤が塗布された裏面にキャリヤを空気袋により押し付けて接着剤が硬化するまで定位置に保持する。次に、キャリヤを取り除くと、後に裏面に付着した保護膜が残る。かかる保護膜の品質は、キャリヤの幾つかの特性に大きく依存している。特に、キャリヤの重要な特性は、その厚さが裏面に対するその形状適合性に寄与すること、たとえキャリヤを完成状態のレンズから取り除いた場合であってもその光学的特性（光学的品質）が高いこと、及び厚さがキャリヤの表面全体にわたって一様であることである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来、比較的簡単なキャリヤ熱成形法、例えばドレープ成形法、マッチドモールド成形法、真空成形法及びフリーブローン成形法で製造されるキャリヤは、品質が可も無く不可も無い程度のものであった。米国特許第５，１０８，５３０号明細書及び米国特許第５，２１７，５６３号明細書に記載された高圧熱成形法は、限られた範囲のサイズ及び幾何学的形状については合格レベルの品質のキャリヤを製造する。しかしながら、高圧法では、大量生産設備内で生じる熱及び圧力を制御する複雑なシステムが必要である。設備の規模が増大するにつれ、これは、品質管理に影響を及ぼす温度及び他のプロセスパラメータを制御することがますます困難になっている。結局のところ、かかる高圧システムを稼働させる上での困難性及び費用は、合格レベルのキャリヤの利点及び歩留りに勝っている。したがって、安価な設備を利用して広範なサイズ及び幾何学的形状でキャリヤの高い歩留りをもたらす簡単な方法を提供することが望ましい。
【０００４】
したがって、本発明の目的は、高品質のキャリヤを製造する低圧熱成形法を提供することにある。
本発明の別の目的は、かかる方法を簡単で安価な設備で実施することにある。
本発明の更に別の目的は、薄く、高い光学的特性のものであり、一様な厚さを有するキャリヤの高い歩留まりをもたらすことにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的及び他の関連の目的は、高い光学的特性で厚さの一様性を備えた薄い熱可塑性キャリヤを熱成形する方法であって、金型インサートを備えたベント付きプラットホーム上に加熱状態のシートを配置し、熱成形機の定盤を圧締めし、次に、金型インサートの周囲に一致した幾何学的形状を有するシュラウド内に低圧空気流を閉じ込め、更に、空気流を金型インサートに直接通じる経路から逸らす工程を有することを特徴とする方法で達成される。
【０００６】
この方法は、熱媒体をベント付きプラットホーム内の循環チャネル中に循環させると共にベント付きプラットホームから間隔を置いて配置されたサブプラットホーム内の循環チャネル中に循環させてこれらの間にベントと連通した隙間を形成する工程を更に有する。熱媒体の温度は、１００°Ｆ〜２００°Ｆ（３７．７８℃〜９３．３３℃）、好ましくは、１１５°Ｆ〜１４５°Ｆ（４６．１１℃〜６２．７８℃）である。その結果、ベント付きプラットホームの加熱により、金型インサートの付近の空気温度が約８０〜１８０°Ｆ（２６．６７〜８２．２２℃）に上昇し、その好ましい範囲は、約１００〜１３０°Ｆ（３７．７８℃〜５４．４４℃）である。ベント付きプラットホームは、シートの一方の面を加熱し、空気流は、シートの他方の面を加熱する。本発明の方法は、冷却用媒体を支持プラットホーム内のチャネル中に循環させる工程と、断熱プレートをサブプラットホームと支持プラットホームとの間でサンドイッチする工程とを更に有している。
【０００７】
有利には、本発明の熱成形法において標準の射出成形金型インサートを利用するのがよい。射出成形金型インサートにベース部材を備え付け、ベント付きプラットホーム及び隙間を通ってベース部材をサブプラットホーム内に形成されている受入れポート内に据え付ける。金型インサートの位置を調整してこれがベント付きプラットホームの表面と同じ高さになるようにし、ベース部材を受入れポート内の定位置にロックする。
【０００８】
保護膜をシートから除去し、シートをそり内に固定し、シートをそのガラス転移温度又はそれよりも少し高い温度に加熱し、これらの工程を全て確実なＨＥＰＡ空気流環境内で実施することによりシートを前処理する。加熱工程では、シートを急速な速度で約１５秒以下の間、赤外線加熱してフィルムの除去とシートの配置との間の時間を短くする。熱可塑性樹脂の吸収帯に合わせて調整された波長での輻射線によるかかる赤外線（ＩＲ）加熱は、シートの温度を約１５秒以下で８０〜２５０°Ｆに効果的に上昇させることができる。かかるシートは、厚さが０．０１〜０．１０インチの範囲にあり、それにより厚さ０．０２インチのシートについて良好な結果が得られた。
【０００９】
熱成形機は、各定盤に及ぼされる２２〜３００ｐｓｉの動作圧締め力、好ましくは各定盤に及ぼされる７０〜８５ｐｓｉの動作圧締め力でシュラウドをベント付きプラットホームに押し付ける。下側定盤に及ぼす圧締め力は、上側定盤に及ぼす圧締め力と同一であることが必要である。シュラウドは、ベント付きプラットホームの方に向いていて、金型インサートの周囲と同一の幾何学的形状を持つ開口端部を有する。シュラウドは、その高さに沿って、金型インサートの周囲と同一の幾何学的形状の少なくとも１つの断面形状を有するのがよい。一実施形態では、シュラウドは、その高さに沿って一様な断面形状を有する。半径ｒの円形金型インサートに関し、シュラウドの開口端部も又、ｒよりも大きな半径Ｒの円形である。容易に製造される形態では、シュラウドは、円筒形である。金型インサートと関連して、シュラウドの開口端部フェースのところの断面積は、金型インサートの面積の２倍未満である。ベント付きプラットホームのベントは、半径Ｖのところに配置され、ｒ＜Ｖ＜Ｒである。
【００１０】
特に有効な実施形態では、本方法は、数個のキャリヤを同時に熱成形する方法から成る。かかる方法は、多数の金型インサートを備えたベント付きプラットホーム上に加熱状態のシートを配置し、次いで、各金型インサートについて１つの幾何学的形状が一致したシュラウドを用意し、次に、各シュラウド内の空気流を逸らす工程を有する。単一のキャリヤ又は多数のキャリヤを成形するモードでは、空気流は代表的には、円筒形シュラウドの頂部のところに位置する開口入口から流出し、入口から金型インサートに通じる全ての経路はひとまとまりになって円錐形を形成する。この方法は、そらせ板を円錐の少なくとも一部内に位置決めする工程を有する。そらせ板をシュラウドの内部に連結するのがよく、かかるそらせ板を、バッフル、プレート、スクリーン又はこれらの組合せとして形成するのがよい。変形例として、空気入口は、空気流を逸らせるダイバータ又はダイバータ管を備えてもよい。空気入口は、低圧の加熱状態の空気流を２９０ｐｓｉ未満、好ましくは２０〜２９０ｐｓｉの動作圧力で送り出す。一般的に、空気圧は、圧締め力の９０％未満であろう。
【００１１】
閉じ込め工程は、成形キャビティを対称的に隔離し、成形されたキャリヤが一定の曲率半径を有するようにする工程を含む。対称的に隔離する工程は、金型インサートの周囲からシュラウドまでの距離があらゆる半径方向において等しく且つ対称的であるようにシュラウドの幾何学的形状を調整する工程から成るのがよい。
【００１２】
成形サイクルの終わりでは、この方法は、定盤を解除し、キャリヤを５〜１５分間５０〜２７５°Ｆ（１０〜１３５℃）の温度でアニールして内部応力を除去すると共に良好な金型複製を可能にする工程を有する。
【００１３】
本発明の利点、構成及び種々の追加の特徴は、添付の図面と関連して以下に詳細に説明される例示の実施形態を考慮すると完全に明らかになろう。図中、同一の参照符号は類似のコンポーネントを示している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
今、フローチャート及び図面を詳細に参照し、特に図１及び図４を参照すると、全体を参照符号４０で示された熱成形機の定盤内の組立体が示されている。定盤及びこれらと対応関係にある熱成形機の制御装置は周知であり、例えばDT Sencorp社から市販されている。分かりやすくするために、定盤内の設備だけが示されている。下側定盤で始まって、工程１００では、金型取付けプレートを下側定盤上に据え付けることが必要である。工程１０２では、支持プラットホーム４８を金型取付けプレートに取り付け、次に工程１０４で断熱プレート４４を取り付ける。工程１０６では、サブプラットホーム４４を据え付け、次にスペーサ４４ｂ及びベント付きプラットホーム４２を据え付ける（工程１０８）。
金型インサート５０にベース部材５２を備え付ける（工程１１０）。金型インサート５０及びベース部材５２を、ベント付きプラットホーム４２に設けられた孔に通し、スペーサ４４ｂにより形成された隙間に通し、サブプラットホーム４４内に形成された受入れポート内へ下降させる。金型インサート５０の高さを調整手段５４により調整し又は粗調整し（工程１１２）、金型インサート５０の最も高い箇所がベント付きプラットホーム４２の頂面と同じ高さになるようにする。次に、ベース部材５２のロック５６により定位置にロックする（工程１１４）。スペーサ４４ｂにより間隔が空けられるので、この熱成形用途において標準型射出成形インサートを用いることができる。
【００１５】
図２は、上側定盤上に設備を据え付ける工程を概説している。工程２００では、取付けプレートを据え付け、次に加熱状態の低圧空気源を備えたシュラウド７０を据え付けることが必要である（工程２０２）。工程２０４では、定盤の閉鎖時に金型インサート５０への空気流の直通路７０ｄを決定する。工程２０６では、そらせ板を直通路の少なくとも一部内に据え付ける。
【００１６】
図３は、本発明に従って実際の熱成形を行う工程を概説している。工程３００において、熱可塑性シート材料を前処理し、かかる前処理工程は、ロールから１枚のシートを切断する工程と、ＨＥＰＡ空気流制御環境内で保護膜を除去する工程及びシートを固定する工程を含むのがよい。図５は、固定具、フレーム又はそり６２内に位置した準備状態のシート６０を概略的に示している。工程３０２では、そり６２を熱成形機の加熱ステーション内へ積み込む。工程３０４では、シートを例えばそのガラス転移温度まで又はそれよりも少し高い温度まで加熱する。この工程は、厚さが約０．０１０インチ〜０．１０インチの薄い熱可塑性樹脂を熱成形する際に有用である。例示の材料は、ポリアミド、ポリカーボネート／ポリエステル配合物、オレフィンコポリマー及びポリカーボネートである。他の光学的に透明で成形可能な熱可塑性樹脂を用いることができる。実際の試験では、厚さが０．０２０インチのポリカーボネートシートを利用した。
【００１７】
一実施形態では、赤外線（IR radiation）加熱によりシートを迅速に加熱する。例えば、赤外線源の波長を熱可塑性樹脂の固有の吸収帯に合わせて調節するのがよい。シートを約１５秒以内で８０°Ｆ〜２５０°Ｆの温度範囲まで加熱するのがよい。迅速な加熱は、シートの保護膜の除去と熱成形との間の時間を減少させて成形されたキャリヤの品質に悪影響を及ぼす場合のある汚染を回避する上で重要である。次に、工程３０６において、シートを熱成形機の成形ステーション内へ移送し、ここで例えば図５に示すように金型インサート５０上に配置する。工程３０８では、定盤を互いに圧締めしてシート６０を包囲し、シュラウド７０内でこれを熱成形する。例えば、定盤を圧締めするに当たり下側定盤に３００ｐｓｉ未満、好ましくは７０〜８５ｐｓｉの圧締め力を加え、同じ７０〜８５ｐｓｉの圧締め力を上側定盤に加える。設備は今や、図４に示す形態になっている。
【００１８】
低圧空気流源７０ａを作動させて金型インサートの周囲に一致した幾何学的形状を持つシュラウド内に閉じ込める（工程３１０）。７０〜８５ｐｓｉの好ましい圧締め力で空気流を６０〜８０ｐｓｉ及び１００°Ｆ〜１３０°Ｆの温度に加熱する。図５は、金型インサートを円形周囲を持つものとして示している。したがって、シュラウド７０は、図４に示すように、その開口端部７０ｂのところ又はその高さに沿うどこかの断面部分７０ｃのところではこれと一致した円形の形状を有する。一実施形態では、シュラウド７０は円筒形であり、それによりこのシュラウドは、その開口端部７０ｂだけでなくその高さに沿って全ての断面部分７０ｃにおいて円形の幾何学的形状を有する。図５は、シュラウド７０の下方部分と金型インサート５０の関係を示している。金型インサート５０は、その中心軸線からその周囲まで半径ｒを有している。シュラウド７０は、同一の中心軸線から測定してこれよりも大きな半径Ｒを有している。
【００１９】
閉じ込め工程３１０は、ｒの２倍未満である半径Ｒを有し、即ち、Ｒ＜２ｒのシュラウド内に空気流を閉じ込める段階を含む。この関係は、次のように金型インサート及びシュラウドの断面積を含むよう拡張する。
〔数１〕
金型インサート面積＝Πｒ2
【００２０】
本発明者が金型フェースの凸状又は凹状表面積ではなく、金型インサートの周囲の平面で測定した面積に興味を持っていることに注目されたい。
シュラウド７０の平行な平面内の断面積は、次式で表される。
〔数２〕
シュラウド面積＝ΠＲ2
Ｒ＝２ｒ、即ち最大の場合、
〔数３〕
シュラウド面積＝Π（２ｒ）2
変形すると、
〔数４〕
シュラウド面積＝Π（２ｒ）・（２ｒ）
又は、
〔数５〕
シュラウド面積＝Π４ｒ2
【００２１】
したがって、シュラウド面積は、Π４ｒ2未満である。
金型面積をシュラウド面積と比較すると、比は次式で表される。
〔数６〕
金型インサート面積  ＝  Πｒ2
シュラウド面積          Π４ｒ2
整理すると、
〔数７〕
金型インサート面積  ＝  １
シュラウド面積          ４
【００２２】
したがって、シュラウド面積は、金型インサート面積の４倍未満である。
工程３１０における空気流の作動と同時に、空気流を直通路７０ｄ内の或る箇所に設けられたそらせ部材により逸らせる。金型インサート５０の中心軸線に沿って設けられた点空気流源７０ａの場合、直通路７０ｄのグループ全体は、円錐を形成する。そらせ部材をその一部が円錐内へ延びた状態でシュラウド７０の内面に取り付ける。そらせ部材は、任意適当なバッフル、プレート又はスクリーンであってよい。変形例として、そらせ部材は、空気入口に結合されていて、空気流を円錐から逸らすダイバータ管であってもよい。空気流が直接シートに当たると、それによりリップル欠陥が生じ、これは、もしそうではない場合に厚さが一様な膜又はフィルムに生じる波形のゆがみを特徴としている。リップルは、ＢＳＴ法中に最終的に保護膜に伝達される。驚くべきこととして、キャリヤの凹状側部に差し向けられた空気流を逸らすことにより、ＢＳＴ法中、リップル欠陥がキャリヤの凸状使用側部から保護膜には最早伝達されないことが発見された。
【００２３】
また、工程３１０の実施中、加熱状態の流体媒体を循環チャネル４２ａ，４４ａ中に循環させる。一実施形態では、加熱状態の媒体の流れは、単一ループに沿ってサブプラットホーム４４を通過し、次にベント付きプラットホーム４２を通過する。冷却用流体媒体をチャネル４８中に循環させるのがよい。断熱プレート４６と協働して下側定盤をプラットホーム４２，４４の熱的加熱から効果的に断熱する。プラットホーム４２，４４の加熱により、金型インサート５０及びベース部材５２と一緒にこれら相互間の隙間４２ｃの加熱が行われる。隙間４２ｃは、図５に最も明確に示されているようにプラットホーム４２の高さ全体にわたって延びるベント４２ｂと連通状態にある。加熱状態の媒体は、１００°Ｆ〜２００°Ｆ、好ましくは１１５°Ｆ〜１４５°Ｆの動作温度範囲内にあるのがよい。それにより、隙間、金型インサート及びシートの下面を８０〜１８０°Ｆ、好ましくは１００〜１３０°Ｆに加熱することができる。源７０ａからの加熱状態の空気流は、シートの上面を１００°Ｆ〜１３０°Ｆのほぼ同じ温度範囲に加熱することができる。
【００２４】
熱成形中、シートの下に取り込まれた空気は、ベント４２ｂを通り経路４２ｃに沿って逃げることができる。図５は、金型インサート５０の周囲を越えたところ、即ち、中心軸線から測定してベント半径Ｖのところに配置されたベント４２ｂを示しており、ここで、ｒ＜Ｖ＜Ｒである。換言すると、ベント４２ｂは、ベント付きプラットホーム４２の表面上に投影した場合、金型インサートの周囲とシュラウドの開口端部７２ｂとの間の面積（上記において計算されている）内に配置されている。
【００２５】
シュラウドを１〜３０秒間２０〜２９０ｐｓｉに加圧した後、熱成形が完了し、工程３１２において定盤を解除する。熱成形されたキャリヤを熱成形機から取り出す（工程３１４）。工程３１６では、キャリヤを５〜１５分間、５０°Ｆ〜２７０°Ｆの温度でアニールして内部応力を除去すると共に良好な金型複製が得られるようにする。工程３１８において、キャリヤをシートから切断し又は打ち抜き加工し、その後、点検工程に進む（工程３２０）。合格レベルのキャリヤを米国特許第６，５６２，４６６号明細書に詳細に記載されているようにＢＳＴ−ＨＭＣ法で用いる。なお、この米国特許明細書の記載内容全体を本明細書の一部を形成するものとしてここに引用する。
【００２６】
いま説明した方法をスケールアップすると単一の熱成形サイクルで２以上のキャリヤを熱成形することができる。例示の実施形態では、プラットホーム４２に４つの金型インサートを備え付け、上側定盤に４つのシュラウドを備え付ける。シート６０及びそり６２は、４つの金型インサートを効果的に覆うようその４倍以上であるのがよい。同時熱成形中、４つの空気流を各々幾何学的形状が一致したシュラウド内に閉じ込め、各シュラウド内の空気流をそれぞれの金型インサートに直接通じる直通路から逸らす。
【００２７】
空気流を幾何学的形状が一致したシュラウド内に閉じ込めることにより、本発明の方法は、低圧空気流からの効率を増大させている。従来、合格レベルの歩留りは、高圧熱成形法でのみ可能であり、それに伴って複雑さ並びに大きな資本経費及び経常費が生じていた。４つのベースキャリヤの比較において、高圧熱成形法では、１２個のうち１２個、即ち全て合格レベルのコーテッドレンズが得られ（所定の公差を超えたサンプルは７個であった）、これに対し、本発明の低圧熱成形法では、１２個のうち９個の合格レベルのコーテッドレンズが得られた（合格レベルのサンプルのうち所定の公差を超えたものは２個だけであった）。５つのベースキャリヤの比較において、高圧熱成形法では、１２個のうち１１個の合格レベルのコーテッドレンズが得られ、これに対し、本発明の低圧熱成形法では、１０個のうち１０個、即ち全て合格レベルのコーテッドレンズが得られた（合格レベルのサンプルのうち所定の公差を超えたものは２個だけであった）。６つのベースキャリヤの比較において、高圧熱成形法では、１２個のうち１１個の合格レベルのコーテッドレンズが得られ（合格レベルのサンプルのうち所定の公差を超えたものは２個であった）、これに対し、本発明の低圧熱成形法では、１４個のうち１４個、即ち全て合格レベルのコーテッドレンズが得られた。７つのベースキャリヤの比較において、高圧熱成形法では、１２個のうち１２個、即ち全て合格レベルのコーテッドレンズが得られ、これに対し、本発明の低圧熱成形法では、１２個のうち１０個の合格レベルのコーテッドレンズが得られた。
【００２８】
本発明の方法は、高い光学的特性で且つ一様な厚さで薄いキャリヤをもたらす。厚さの一様性は、平均中心厚さが０．４７ｍｍ（０．５０８ｍｍシートから）、標準偏差が０で厚さの最大差が０．０１ｍｍであることを特徴とする。光学的特性（光学品質）は、低い球測定値は、平均値が−０．０１ジオプターであって標準偏差が０．０３であり、低い円柱測定値は、平均値が−０．０１ジオプターであって標準偏差が０．０３であり、低い角柱測定値は、平均値が０．１１ジオプターであって標準偏差が０．０１であることを特徴とする。光学的特性の別の特性は、Ｒ1半径の平均値が８７．２６ｍｍであって標準偏差が２．５５ｍｍであり、半径の差が４．３７ｍｍであって標準偏差が２．０７である。本発明に従って成形されたキャリヤは、望ましい貯蔵弾性率を非常に小さな分子量の熱可塑性樹脂の範囲内に維持しながら２２，０００ダルトンを超える分子量の熱可塑性樹脂で形成された。
【００２９】
高い光学的特性及び一様厚さの薄いキャリヤの低圧熱成形を行う方法及びシステムとして表現された好ましい実施形態（これらは、例示であって本発明を限定するものではない）を説明したが、上記教示に照らして当業者であれば改造及び変更を行うことができることは注目される。したがって、開示した本発明の特定の実施形態に関し特許請求の範囲に記載された本発明の範囲及び精神に属する変更を実施できることは理解されるべきである。かくして本発明を特許法の要求する規定の細則に従って説明したが、特許請求の範囲に記載され特許法による保護が望まれる内容は、請求項に記載されている。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】下側定盤上に熱成形設備を構成する予備成形工程を示すフローチャートである。
【図２】上側定盤上に熱成形設備を構成する予備成形工程を示すフローチャートである。
【図３】熱成形法全体を通じて実施される工程の順序を示すフローチャートである。
【図４】本発明の熱成形法を実施する設備の構成を示す略図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ線矢視略図であり、金型インサートとシュラウドの関係を示す図である。
【符号の説明】
【００３１】
４０  熱成形機
４２，４４    プラットホーム
４２ｂ  ベント
４４ｂ  スペーサ
４６  断熱プレート
４８  支持プラットホーム
５０  金型インサート
５２  ベース部材
５６  ロック
６０  シート
６２  固定具
７０  シュラウド
７０ａ  低圧空気流源
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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