(57)【要約】 【課題】生産性の低下、製造工程の煩雑化、レンズの光学的性能の低下を防止することができるレンズの製造装置を提供すること。【解決手段】  製造装置1は、樹脂組成物を調合する調合タンク１１と、成形型であるガラス型により形成されるキャビティ２０内に液状の樹脂組成物を注入する注入針１２と、調合タンク１１及び注入針１２を接続する配管１３とを有する。配管１３は、二重構造となっており、外管１３１と、外管１３１よりも径が小さく、外管１３１内に配置された内管１３２とを有する。内管１３２内には、調合タンク１１からの液状の樹脂組成物が供給される。外管１３１と内管１３２との間には、内管１３２内の樹脂組成物の温度を、所定の温度範囲内に調整するための保温流体Ｗが充填されている。【選択図】 図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原料となる液状の樹脂組成物を、一対の成形型を対向配置することにより形成される型のキャビティ内に注入し、レンズを製造するレンズの製造装置であって、
前記液状の樹脂組成物が充填されたタンクと、
前記キャビティ内に液状の樹脂組成物を注入する注入機と、
前記注入機及び前記タンクを結ぶ配管とを備え、
前記配管は、外管と、外管内に配置された内管とを有し、
前記外管と内管との間、又は、内管内部の何れか一方に、液状の樹脂組成物が供給され、
何れか他方には、液状の樹脂組成物の温度を調整するための保温流体が充填されていることを特徴とするレンズの製造装置。
【請求項２】
請求項１に記載のレンズの製造装置において、
前記液状の樹脂組成物の流量に基づいて、前記保温流体の温度を調整する温度調整手段を有することを特徴とするレンズ製造装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のレンズの製造装置において、
前記原料用の樹脂組成物として、光硬化性の樹脂組成物を用いてレンズを製造するものであることを特徴とするレンズの製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズの製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、眼鏡レンズ等のレンズを製造するにあたって、注型成形方法が使用されている。この注型成形方法とは、一対のガラス製の成形型を対向配置させ、この一対の成形型の外周面に粘着テープを巻きつけて、型を形成し、この型のキャビティ内に注入針により、眼鏡レンズの原料となる液状の樹脂組成物を注入する方法である。キャビティ内に液状の樹脂組成物が充填されたら、熱や、紫外線を照射して、液状の樹脂組成物を硬化させる。その後、粘着テープを剥がし、レンズを取り出す（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２４００５３号公報（第３〜５頁、図１参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような方法で、レンズを製造する際、一般に、調合タンクで原料となる液状の樹脂組成物を調合しており、調合タンクと、前述した注入針とは配管で接続されている。そして、この調合タンクから注入針までの輸送経路の温度管理は、特に行われていない。
しかしながら、原料となる樹脂組成物は、各種の重合性化合物を調合したものであるため、温度による影響を受けやすく、粘度変化が生じやすい。近年では、原料となる樹脂組成物の高屈折率化が進み、原料となる樹脂組成物は、特に温度の影響を受けやすいものとなっている。
温度による影響を受け、粘度の変化が生じ、粘度が高くなると、液状の樹脂組成物の輸送流量の低下が生じるため、キャビティ内への液状の樹脂組成物の充填時間が長くなり、生産性の低下が起こる。
【０００５】
また、粘度変化が生じ、粘度が高くなるということは、樹脂組成物の重合反応が不均一になるということであり、これにより、レンズ内部での光学的な歪が発生しやすくなる。すなわち、樹脂組成物の重合反応の不均一化に伴って、屈折率が部分的に異なってしまうのである。そして、この歪は、レンズの光学的性能を低下させることとなる。
さらに、温度による影響を受けて、粘性が低くなる場合には、液状の樹脂組成物の輸送流量に変動が生じるため、流量設定を変更しなければならない。そのため、レンズの製造工程が煩雑化してしまう。これに加え、原料となる液状の樹脂組成物の粘度は、重合の進行により変化してしまうため、予め、原料となる樹脂組成物を使い切るまでの時間を把握し、管理しているが、液状の樹脂組成物の輸送流量の設定を変更することにより、樹脂組成物を使い切るまでの時間の設定を変更しなければならず、管理が煩雑化する。
【０００６】
本発明の目的は、生産性の低下、製造工程の煩雑化、レンズの光学的性能の低下を防止することができるレンズの製造装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のレンズ製造装置は、原料となる液状の樹脂組成物を、一対の成形型を対向配置することにより形成される型のキャビティ内に注入し、レンズを製造するレンズの製造装置であって、液状の樹脂組成物が充填されたタンクと、前記キャビティ内に液状の樹脂組成物を注入する注入機と、前記注入機及び前記タンクを結ぶ配管とを備え、前記配管は、外管と、外管内に配置された内管とを有し、前記外管と内管との間、又は、内管内部の何れか一方に、液状の樹脂組成物が供給され、何れか他方には、液状の樹脂組成物の温度を調整するための保温流体が充填されていることを特徴とする。
【０００８】
ここで、保温流体としては、水や、エチレングリコール等が例示できる。
また、樹脂組成物は、粘度に大きな変化が生じないような温度範囲に調整されればよく、原料の樹脂組成物として、メタクリレート系の樹脂組成物を使用する場合には、樹脂組成物の温度を２７℃以上、４１℃以下（なかでも、２８℃以上、４０℃以下）とすることが好ましく、チオエポキシ系の樹脂組成物を使用する場合には、１４℃以上、２６℃以下（なかでも、１５℃以上、２５℃以下）とすることが好ましい。また、チオウレタン系の樹脂組成物を使用する場合には、１４℃以上、２９℃以下（なかでも１５℃以上、２８℃以下）とすることが好ましい。
このような本発明によれば、レンズの製造装置は、注入機と、タンクとが配管で接続されており、配管の外管と内管との間、又は、内管内部の何れか一方には、液状の樹脂組成物が供給され、何れか他方には、液状の樹脂組成物の温度を調整するための保温流体が充填されている。保温流体により、樹脂組成物の温度が調整されるため、原料となる液状の樹脂組成物の粘度変化を防止することができ、キャビティ内への液状の樹脂組成物の充填時間が長くなることによる生産性の低下、及びレンズ内部での光学的な歪の発生を防止することができる。さらに、粘度変化を防止することができるので、粘度の変化に伴う輸送流量の設定の変更等を行う必要がないので、製造工程が煩雑化せず、レンズの製造に手間を要しない。
【０００９】
さらに、本発明では、前記液状の樹脂組成物の流量に基づいて、前記保温流体の温度を調整する温度調整手段を有することが好ましい。
ここでは、液状の樹脂組成物が最適な温度範囲内にある場合の、液状の樹脂組成物の流量を予め把握しておく。予め把握した流量と、配管内を流れる樹脂組成物の流量とを比較し、この差に基づいて、温度調整手段により、保温流体の温度を調整する。これにより、樹脂組成物の流量が一定に保たれ、液状の樹脂組成物の粘度が一定に保たれる。
また、液状の樹脂組成物の流量を検出することで、保温流体の温度を調整しており、液状の樹脂組成物の流量は、流量計や、液状の樹脂組成物をキャビティに注入する際にかかる時間等から、容易に把握することができるので、保温流体の温度管理を容易に行うことができる。
【００１０】
さらに、本発明では、前記原料用の樹脂組成物として、光硬化性の樹脂組成物を用いてレンズを製造するものであることが好ましい。
光硬化性の樹脂組成物は、温度変化による影響を受けやすいため、このような製造装置を用いて製造することで、生産性の低下、製造工程の煩雑化、及びレンズ内部での光学的な歪の発生を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１には、本発明のレンズの製造装置１が示されている。
この製造装置１は、原料となる液状の樹脂組成物を成形型であるガラス型２１Ａ，２１Ｂ（図２参照）により形成されるキャビティ２０内に注入してレンズを製造するためのものである。
ここで、レンズの原料としては、例えば、光硬化性樹脂組成物があげられる。光硬化性樹脂組成物は、光硬化性モノマーと、光重合開始剤とを含有する。光硬化性モノマーは、単官能又は多官能の反応基を有するもので、例えば、脂肪族、脂環族、芳香族アルコールのアクリレート又はメタアクリレート、ウレタンアクリレート、ウレタンメタクリレート、エポキシアクリレート、エポキシメタクリレート、ポリエステルアクリレート、ポリエスエルメタクリレート等の分子内に１つ又は２つ以上のラジカル重合性二重結合を有する化合物が使用できる。
【００１２】
重合硬化のための光重合開始剤としては、例えば、２−ヒドロキシ−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、メチルフェニルグリオキシレート、２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド等が挙げられる。
なお、光増感剤として、ジメチルアミノエタノール等のアミン類を用いると、光重合速度を向上させることができる。
【００１３】
製造装置1は、前述した樹脂組成物を調合する調合タンク１１と、成形型であるガラス型２１Ａ，２１Ｂにより形成されるキャビティ２０内に液状の樹脂組成物を注入する注入針１２と、調合タンク１１及び注入針１２を接続する配管１３とを有する。
本実施形態では、レンズの原料として、光硬化性樹脂組成物を使用するため、製造装置１は、遮光された建物（図示略）内に設置されている。
調合タンク１１は、投入される樹脂組成物の温度を所定温度に保つための、図示しない温度調整手段を備えている。
このような調合タンク１１には、樹脂組成物が投入され、投入された樹脂組成物は、撹拌され、脱泡されて液状となる。
【００１４】
注入針１２は、注入バルブ１７を介して配管１３に接続され、一対の成形型であるガラス型２１Ａ，２１Ｂにより形成される型２のキャビティ（ガラス型２１Ａ，２１Ｂを対向配置させることで形成される空間）２０内に液状の光硬化性樹脂組成物を注入するものである。
図２に示すように型２は、レンズの物体側の面を規定するガラス型２１Ａと、眼球側の面を規定するガラス型２１Ｂとを対向配置させ、外周面に粘着テープ２２が貼り付けられたものとなっている。ガラス型２１Ａのレンズの物体側の面を規定する面、及びガラス型２１Ｂの眼球側の面を規定する面は、鏡面研磨されている。
粘着テープ２２は、テープ基材２２１に重合に影響を与えない粘着剤２２２が塗布されたものである。注入針１２は、以上のような粘着テープ２２を貫通し、型２のキャビティ２０内に達している。注入針１２を粘着テープ２２を貫通させる方法としては、注入針１２を粘着テープ２２に直接差し込んでもよく、熱風を吹き付けて注入口を形成し、この注入口に注入針１２を差し込んでもよい。
なお、本実施形態では、粘着テープ２２を使用したが、これに限らず、ガスケットを用いてもよい。
【００１５】
配管１３は、二重構造となっており、外管１３１と、外管１３１よりも径が小さく、外管１３１内に配置された内管１３２とを有する。
外管１３１は、例えば、塩化ビニル製であり、その内径は、例えば、１６ｍｍである。
内管１３２は、例えば、テフロン（登録商標）チューブであり、その外径は、例えば、１０ｍｍ、内径は、８ｍｍである。内管１３２内には、調合タンク１１からの液状の樹脂組成物が供給される。このような内管１３２には、液状の樹脂組成物の流量を検出する流量計１６が取り付けられている。
一方、外管１３１と、内管１３２との間には、内管１３２内の樹脂組成物の温度を所定の温度範囲内に調整するための保温流体Ｗが充填されている。この保温流体Ｗは、本実施形態では、水である。このような外管１３１には、保温流体Ｗを循環させるためのポンプ１４と、保温流体Ｗの温度を調整する温度調整手段１５とが接続されている。
【００１６】
温度調整手段１５は、チラーユニットであり、図３に示すように、加熱器１５１と、冷却器１５２と、ポンプ１５３と、バッファタンク１５４と、制御部１５６とを有する。
保温流体Ｗは、加熱器１５１により加熱された後、冷却器１５２により冷却されて温度調整され、バッファタンク１５４を介して、排出される。この際、制御部１５６により、加熱器１５１、冷却器１５２の駆動が制御される。制御部１５６は、流量計１６にも接続されている
ここで、光硬化性樹脂組成物として、メタクリレート系の組成物を使用する場合には、樹脂組成物を２７℃以上、４１℃以下（なかでも２８℃以上、４０℃以下）にすることが好ましく、液状の樹脂組成物がこの温度範囲になるような樹脂組成物の流量（例えば、１ｇ／ｓ以上）を制御部１５６に記憶させ、制御部１５６では、記憶した流量と、流量計１６で検出される流量とを比較して、保温流体Ｗの加熱、冷却を制御する。
なお、本実施形態では、温度調整手段１５は、加熱器１５１、冷却器１５２を有するチラーユニットとしたが、保温流体Ｗの温度を調整できるような構造であれば任意である。例えば、熱交換器を有するヒートポンプ式のチラーユニットを使用してもよい。
【００１７】
このような製造装置１を利用したレンズの製造方法について説明する。
まず、調合タンク１１にレンズの原料となる樹脂組成物を投入し、撹拌して、液状とする。さらに、撹拌しながら、脱泡を行う。
次に、調合した樹脂組成物を、配管１３の内管１３２中に通し、注入針１２まで輸送する。
内管１３２中の樹脂組成物の流量は、流量計１６で計測され、流量に基づいて、保温流体Ｗの温度が制御される。従って、樹脂組成物は、所定の温度範囲内に維持され、一定流量で注入針１２まで流れることとなる。
予め、ガラス型２１Ａ、２１Ｂは組み立てられており、その外周には粘着テープ２２が貼り付けられている。この粘着テープ２２に注入針１２は差し込まれており、注入針１２から、樹脂組成物が型２のキャビティ２０内に注入される。
【００１８】
注入後は、粘着テープ２２の注入針１２を差し込んだ部分から、液状の樹脂組成物が漏れないように、ガラス型２１Ａ，２１Ｂに少量の紫外線を照射して、ゲル化させる（プレ硬化）。このプレ硬化は、重合を均一化させ、重合収縮に伴って発生する応力を緩和する効果がある。プレ硬化は、紫外線ランプを用いて、５０〜３００００ｍＪ／ｃｍ2程度の紫外線を照射することが好ましい。
次に、さらなる紫外線照射を行って、樹脂組成物を硬化させる。一般には、ＵＶ炉の中に型２を通し、紫外線を照射する。ＵＶ炉の光源からの紫外線の波長は２０００〜８０００Å程度である。紫外線の照射量は、１０〜５００Ｊ／ｃｍ2程度である。
このようにして、型２のキャビティ２０内に注入された樹脂組成物を硬化した後、型２を解体してレンズを取り出す。これにより、レンズを得ることができる。
【００１９】
従って、本実施形態によれば、以下の効果を奏することができる。
（１）レンズの製造装置１は、注入針１２と、タンク１１とが配管１３で接続されており、内管１３２中には、液状の樹脂組成物が供給され、配管１３の外管１３１と内管１３２との間には、液状の樹脂組成物の温度を調整するための保温流体Ｗが充填されている。
この保温流体Ｗにより、液状の樹脂組成物の粘度に大きな変化が生じないような温度範囲内になるように、樹脂組成物の温度を調整することができ、原料となる液状の樹脂組成物の粘度を一定に保つことができる。これにより、従来のような液状の樹脂組成物の粘度変化を防止することができる。従って、キャビティ２０への液状の樹脂組成物の充填時間が長くなることによる生産性の低下を防止することができる。また、樹脂組成物の粘度変化に伴うレンズ内部での光学的な歪の発生を防止することができる。さらに、粘度変化を防止することができるので、粘度の変化に伴う輸送流量の設定の変更等を行う必要がないので、レンズの製造に手間を要さず、製造工程の煩雑化を防止できる。
【００２０】
（２）本実施形態では、液状の樹脂組成物の温度が最適な温度範囲内にある場合の、液状の樹脂組成物の流量を予め把握している。そして、予め把握した流量と、配管内を流れる樹脂組成物の流量とを比較し、この差に基づいて、温度調整手段に１５より、保温流体Ｗの温度を調整している。これにより、樹脂組成物の流量が一定に保たれ、液状の樹脂組成物の粘度が略一定に保たれる。
また、液状の樹脂組成物の流量を検出することで、保温流体Ｗの温度を調整しており、液状の樹脂組成物の流量は、流量計１６から容易に把握することができるので、保温流体Ｗの温度管理に手間を要しない。
【００２１】
（３）本実施形態では、レンズの原料として、光硬化性樹脂組成物を使用しており、このような樹脂組成物は、温度変化による影響を受けやすいため、樹脂組成物を最適な温度範囲内に保ち、樹脂組成物の流量を一定にすることができる製造装置１を使用することで、生産性の低下、及びレンズ内部での光学的な歪の発生、製造工程の煩雑化を確実に防止することができる。
（４）温度調整手段１５では、保温流体Ｗとして、水を使用しているので、取り扱いやすいものとなる。また、保温流体Ｗを水とすることで、コストの低減を図ることができる。
【００２２】
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、前記実施形態では、内管１３２のすべてが外管１３１により覆われていたが、一部のみ外管で覆われる構造としてもよい。例えば、注入針１２から所定の範囲だけ、外管１３１で覆ってもよい。このようにすることで、配管にかかるコストを低減することができる。
また、前記実施形態では、内管１３２内に液状の樹脂組成物を通し、内管１３２と外管１３１との間に保温流体Ｗを充填したが、内管１３２内に保温流体Ｗを充填し、内管１３２と外管１３１との間に液状の樹脂組成物を供給してもよい。
【００２３】
さらに、前記実施形態では、外管１３１は、例えば、塩化ビニル製であり、内管１３２は、例えば、テフロン（登録商標）チューブであるとしたが、外管、内管を紫外線を遮光する材料で構成してもよい。このようにすれば、レンズの原料として、光硬化性の樹脂組成物を使用する場合、キャビティ２０内に注入される前段での樹脂組成物の硬化を確実に防止することができる。
さらに、前記実施形態では、製造装置１は、流量計１６を備えているものとしたが、流量計１６はなくてもよい。この場合には、予めキャビティ２０内の容量を把握しておき、キャビティ２０が満杯になるまでの時間を計ることで、樹脂組成物の流量を把握することができる。このようにすることで、流量計１６が不要となるので、製造装置にかかるコストを低減することができる。
【００２４】
また、前記実施形態では、液状の樹脂組成物の流量を検出することにより、樹脂組成物の粘度を一定に保っていたが、これに限らず、樹脂組成物の温度を検出して、粘度を一定に保ってもよい。
さらに、前記実施形態では、レンズの原料として、光硬化性の樹脂組成物を採用したが、これに限らず、熱硬化性の樹脂組成物を原料として使用してもよい。例えば、イソシアネート基またはイソチオシアネート基を持つ化合物と、メルカプト基を持つ化合物を反応させることによって製造されるポリチオウレタン系樹脂組成物を用い、イソシアネート基または、イソチオシアネート基を持つ化合物と、メルカプト基を持つ化合物を混合した後、ウレタン樹脂用の硬化触媒を添加、混合し、加熱硬化する。
また、チオエポキシ基を持つ化合物を含むチオエポキシ系樹脂組成物を使用する場合には、チオエポキシ基を持つ化合物を単独で、または、チオエポキシ基と共重合可能な他のモノマーと混合した後、エポキシ樹脂用の硬化触媒を添加、混合し、加熱により重合硬化を行う。
チオエポキシ系樹脂組成物を使用する場合には、液状の樹脂組成物を１５℃以上、２５℃以下に保つことが好ましく、この温度範囲が維持できるような樹脂組成物の流量を設定し、保温流体Ｗの加熱、冷却を制御すればよい。また、チオウレタン系の樹脂組成物を使用する場合には、１５℃以上、２８℃以下に保つことが好ましい。
【実施例】
【００２５】
次に、本発明の実施例について説明する。
（実施例）
前述した製造装置１を用いて、レンズの製造を行った。
［樹脂組成物の構成］
ＥＤＭ１（ビスフェノールＡジグリシジルエーテルとメタクリル酸とを反応させて得られたエポキシジメタクリレート）４０ｇ
９ＢＧＤＭ（ノナブチレングリコールメタクリレート）２０ｇ
ＰＨＭ（フェニルメタクリレート）２５ｇ
ＵＭ１（イソホロンジイソシアネートと２−ヒドロキシプロピルメタクリレートを反応させて得られたウレタンジメタクリレート）１５ｇ
２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド０．０３ｇ
２−ヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン０．０５ｇ
トリドデシルフォスフェート０．２ｇ
［配管１３の構成］
外管１３１は、塩化ビニル製であり、その内径は、１６ｍｍである。
内管１３２は、テフロン（登録商標）チューブであり、その外径は、例えば、１０ｍｍ、内径は、８ｍｍである。
【００２６】
以上のような樹脂組成物を調合タンク１１に１０kg投入し、混合し、室温２３℃でよく撹拌した後、５０ｍｍＨｇに減圧して１０分間脱気した。液状の樹脂組成物の温度は３３℃であった。
内管１３２内に樹脂組成物を通し、内管１３２と外管１３１との間には保温流体Ｗとしての水を充填した。水は３３℃前後の温度であった。
次に、鏡面仕上げした直径８０ｍｍの２枚のガラス型２１Ａ，２１Ｂの周囲を粘着テープ２２（ポリエチレンテレフタレートフィルム（テープ基材２２１）にシリコーン系の粘着剤２２２を塗布したもの）で巻いて肉厚が１５ｍｍになるように固定し、型２とした。この型２のキャビティ２０内に加圧１．５ｋｇ／ｃｍ2、流量１．０ｇ／ｓで上記樹脂組成物を注入し、紫外線を照射して一旦ゲル化させた。
【００２７】
次いで、紫外線ランプ（ランプ長１０インチ、２ｋＷのメタルハライドランプ）をガラス型２１Ａ，２１Ｂのキャビティ２０を構成する面に対して上下に配置し、かつ、型２が該紫外線ランプの長軸に沿って通過するようなベルトコンベアーを配置したＵＶ炉を用いて、紫外線を照射した。具体的には、ＵＶ炉内において、上記ゲル化したモノマーの入った型２を前記ベルトコンベヤーで運搬しながら両面から２０Ｊ／ｃｍ2の紫外線を照射した。
【００２８】
その後、型２を解体して、レンズを取り出した。
このような製造方法により、レンズを１００枚製造した。
【００２９】
（比較例）
実施例と同様の方法でレンズを製造したが、調合タンクと、注入針とを結ぶ配管は２重構造となっておらず、１本の管から構成されている。この管の内径は８ｍｍである。
キャビティ２０内には加圧１．５ｋｇ／ｃｍ2、流量０．７ｇ／ｓで上記樹脂組成物を注入した。
他の点は実施例と同じである。
【００３０】
［結果］
実施例では、製造した１００枚のレンズの何れにも光学的歪は発生しなかった。また、樹脂組成物の所定の流量が確保できた。
これに対し、比較例では、１００枚製造したレンズのうち、５枚に光学的歪が発生していた。また、樹脂組成物の流量は、実施例に比べ遅いものとなった。
以上により、生産性の低下、レンズの光学的性能の低下を防止することができるという本発明の効果を確認することができた。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明は、眼鏡等に使用されるレンズの製造装置に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の実施形態にかかるレンズの製造装置を示す模式図。
【図２】レンズを製造するためのガラス型を組み立てた状態を示す図。
【図３】前記レンズの製造装置の温度調整手段を示す模式図。
【符号の説明】
【００３３】
１…製造装置、２…型、１１…調合タンク（タンク）、１２…注入針（注入機）、１３…配管、１５…温度調整手段、１６…流量計、２０…キャビティ、２１Ａ…ガラス型（成形型）、２１Ｂ…ガラス型（成形型）、１３１…外管、１３２…内管
【図１】
2005219436.tif 000003
【図２】
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【図３】
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