JPH06892A - Fresnel lens molding method and apparatus - Google Patents
Fresnel lens molding method and apparatusInfo
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- JPH06892A JPH06892A JP16301792A JP16301792A JPH06892A JP H06892 A JPH06892 A JP H06892A JP 16301792 A JP16301792 A JP 16301792A JP 16301792 A JP16301792 A JP 16301792A JP H06892 A JPH06892 A JP H06892A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、例えば、オ−バヘッ
ドプロジェクタ（ＯＨＰ）の集光用レンズとして用いら
れるフレネルレンズの成形装置およびその成形方法に関
するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a Fresnel lens molding apparatus used as a condenser lens of an overhead projector (OHP) and a molding method thereof.
【０００２】[0002]
【従来の技術】集光用レンズとして度の強いレンズを考
えると図９（ａ）に示すように、レンズ１の中心が厚く
なり大きく重たくなってしまう。そこで、このレンズ１
の図に斜線で示す部分を取り除いて、数個または多数の
リング状のレンズに分割し、平板状に組み合わせて薄型
化を図ったものが図９（ｂ）に示すフレネルレンズ２で
ある。このフレネルレンズ２は、その特性を生かして、
例えばオ−バヘッドプロジェクタ（ＯＨＰ）の集光用レ
ンズとして用いられている。2. Description of the Related Art Considering a strong lens as a condenser lens, as shown in FIG. 9 (a), the center of the lens 1 becomes thick and heavy. Therefore, this lens 1
The Fresnel lens 2 shown in FIG. 9 (b) is obtained by removing the shaded portion in FIG. 9 and dividing the lens into several or many ring-shaped lenses and combining them into a flat plate to achieve a thin structure. This Fresnel lens 2 takes advantage of its characteristics,
For example, it is used as a condenser lens for an over head projector (OHP).
【０００３】このフレネルレンズ２の成形方法として
は、圧縮成形方法が一般的に採られている。この圧縮成
形方法は、図１０（ａ）に示すように、例えば透明アク
リル樹脂板３を、上面が平坦に形成された下金型４と下
面にフレネルレンズの形のキャビティ５ａが形成された
上金型５間に挿入する。As a method for molding the Fresnel lens 2, a compression molding method is generally adopted. In this compression molding method, as shown in FIG. 10 (a), for example, a transparent acrylic resin plate 3 is formed on a lower die 4 having a flat upper surface and a Fresnel lens-shaped cavity 5a formed on the lower surface. Insert between molds 5.
【０００４】ついで、上記上金型５を下降駆動して、図
１０（ｂ）に示すように、上記樹脂板３を所定圧力で加
圧すると共に所定の温度に加熱保温する。このことで上
記透明樹脂板３は軟化して、上記キャビティ５ａ内に広
がりフレネルレンズ形の樹脂板３´に成形される。その
後、所定の工程を経たのち、上記成形された樹脂板３´
は冷却硬化される。Then, the upper die 5 is driven downward to pressurize the resin plate 3 with a predetermined pressure and heat it to a predetermined temperature as shown in FIG. 10 (b). As a result, the transparent resin plate 3 is softened, spreads in the cavity 5a, and is molded into a Fresnel lens type resin plate 3 '. Then, after a predetermined process, the molded resin plate 3 '
Is cooled and hardened.
【０００５】次に、上記上金型５を上昇させて、上記上
金型５と下金型４とを開く。そして、上記上金型５側に
張り付いた樹脂板３´を人手で引き剥がす。ついで、図
１０（ｃ）に示すように、同様の工程で形成された一対
の樹脂板３´、３´の平坦面同志を接着し、上記フレネ
ルレンズ２は完成する。Next, the upper die 5 is raised to open the upper die 5 and the lower die 4. Then, the resin plate 3'attached to the upper mold 5 side is manually peeled off. Then, as shown in FIG. 10C, the flat surfaces of the pair of resin plates 3 ′ and 3 ′ formed in the same process are bonded to each other to complete the Fresnel lens 2.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】ところで、圧縮成形方
法は、一般に工程数が多く、時間がかかるということが
ある。例えば、上述の方法で、ＯＨＰ用フレネルレンズ
２を成形すると、一つのフレネルレンズ２を成形するた
めのサイクルタイムは３０分以上もかかる。したがっ
て、生産性が非常に悪いということがあった。By the way, the compression molding method generally has a large number of steps and may take a long time. For example, if the OHP Fresnel lens 2 is molded by the above-described method, the cycle time for molding one Fresnel lens 2 takes 30 minutes or more. Therefore, productivity was sometimes very poor.
【０００７】このように成形に時間がかかる圧縮成形方
法に比べ、短時間で樹脂成形が行える成形方法として、
一般に射出成形方法がある。この射出成形方法で上記フ
レネルレンズ２を成形する場合には、図１１に示すよう
な成形装置７を用いるものと考えられる。As described above, as a molding method capable of resin molding in a short time as compared with the compression molding method which requires a long time for molding,
Generally, there is an injection molding method. When the Fresnel lens 2 is molded by this injection molding method, it is considered that a molding device 7 as shown in FIG. 11 is used.
【０００８】この装置７は、密着された対向面でフレネ
ルレンズ形のキャビティ８を構成する上金型９および下
金型１０を有し、上記上金型９には、注入孔１１および
この注入孔１１と上記キャビティ８の一端部とを接続す
るサイドゲ−ト１１ａとが形成されている。この方式を
以下サイドゲ−ト方式という。This apparatus 7 has an upper mold 9 and a lower mold 10 which form a Fresnel lens-shaped cavity 8 with opposed surfaces closely contacted with each other. A side gate 11a connecting the hole 11 and one end of the cavity 8 is formed. This method is hereinafter referred to as a side gate method.
【０００９】そして、図に矢印で示すように、上記注入
孔１１およびサイドゲ−ト１１ａを介して、溶融（可塑
化）した樹脂１２を上記キャビティ８内に充填した後、
この樹脂１２を冷却し硬化させることで上記フレネルレ
ンズ２を成形する。しかし、このような射出成形方法
は、フレネルレンズ２の成形に適用する場合には以下に
示すような問題点があるため、従来採用されていなかっ
た。Then, as shown by the arrow in the figure, after the molten (plasticized) resin 12 is filled in the cavity 8 through the injection hole 11 and the side gate 11a,
The Fresnel lens 2 is molded by cooling and hardening the resin 12. However, such an injection molding method has not been conventionally used because it has the following problems when applied to the molding of the Fresnel lens 2.
【００１０】まず、射出成形方法でフレネルレンズ２を
作成すると、樹脂１２の冷却時の収縮量が大きいため、
上記樹脂１２がキャビティ８に形成された凹凸に食い込
み、硬化した樹脂１２（フレネルレンズ２）の離型（型
離れ）性が極めて悪いということがある。First, when the Fresnel lens 2 is produced by the injection molding method, the shrinkage amount of the resin 12 during cooling is large.
In some cases, the resin 12 bites into the irregularities formed in the cavity 8 and the cured resin 12 (Fresnel lens 2) has a very poor mold release property.
【００１１】また、上記射出成形方法の場合、樹脂１２
を注入する方式によって、種々の問題がある。例えば、
上記装置７のようにサイドゲ−ト方式である場合には、
図１２（ａ）に示すように、溶融した樹脂１２がキャビ
ティ８の凹凸溝に沿って図に矢印（イ）で示すように流
れるため、完成したフレネルレンズ２に図１２（ｂ）に
示すようにウエルドライン１５が生じ、フレネルレンズ
２の性能を低下させる恐れがある。In the case of the above injection molding method, the resin 12
There are various problems depending on the method of injecting. For example,
In the case of the side gate system like the above device 7,
As shown in FIG. 12 (a), the molten resin 12 flows along the concave and convex grooves of the cavity 8 as shown by the arrow (a) in the figure, so that the completed Fresnel lens 2 is shown in FIG. The weld line 15 is generated at the position, and the performance of the Fresnel lens 2 may be deteriorated.
【００１２】また、図１３に示すように、上記注入孔１
６を上記キャビティ８の中央部に設けセンタ−ゲ−ト１
６ａ（ダイレクトゲ−ト）とした成形装置７´を採用し
た場合（以下「センタ−ゲ−ト方式」という）には、レ
ンズ中央部にスプル−１８およびスプル−ロック１９が
形成される。このため、レンズとして使用できないとい
うことが考えられる。Further, as shown in FIG.
A center gate 1 is provided with 6 in the center of the cavity 8.
When a molding device 7'having 6a (direct gate) is adopted (hereinafter referred to as "center gate system"), a sprue 18 and a sprue lock 19 are formed at the center of the lens. Therefore, it can be considered that it cannot be used as a lens.
【００１３】この発明は、このような事情に鑑みてなさ
れたもので、成形容易でかつ品質が良好なフレネルレン
ズ成形装置およびフレネルレンズ成形方法を提供するこ
とを目的とするものである。The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a Fresnel lens molding apparatus and a Fresnel lens molding method that are easy to mold and have good quality.
【００１４】[0014]
【課題を解決するための手段】この発明の第１の手段
は、フレネルレンズを射出成形するフレネルレンズ成形
装置であって、第１の型と、この第１の型と分離可能に
接合され、上記第１の型とでフレネルレンズ形のキャビ
ティを構成する第２の型と、上記第１の型の温度制御を
行う第１の温度制御手段と、上記第２の型の温度制御を
行う第２の温度制御手段と、上記キャビティ内に溶融し
た樹脂を供給する供給手段とを具備することを特徴とす
るものである。A first means of the present invention is a Fresnel lens molding apparatus for injection-molding a Fresnel lens, wherein a first mold and a first mold are separably joined to each other. A second mold that forms a Fresnel lens-shaped cavity with the first mold, a first temperature control unit that controls the temperature of the first mold, and a second mold that controls the temperature of the second mold. It is characterized by comprising a temperature control means 2 and a supply means for supplying the melted resin into the cavity.
【００１５】第２の手段は、上記第１の手段において、
上記樹脂供給手段は、樹脂を加熱溶融して射出する樹脂
射出部と、上記第１の型あるいは第２の型内設けられか
つ上記樹脂射出部に接続された注入孔と、この注入孔と
上記キャビティの一端を接続するサイドゲ−トとを有
し、上記ゲ−トは上記キャビティの一端の幅方向中央部
に流れ込む樹脂の量が幅方向両端部に流れ込む樹脂の量
よりも多くなるように形成されていることを特徴とする
ものである。The second means is the same as the first means,
The resin supply means includes a resin injection part for heating and melting the resin, an injection hole provided in the first mold or the second mold and connected to the resin injection part, the injection hole and the injection hole. A side gate connecting one end of the cavity, and the gate is formed such that the amount of resin flowing into the center of the cavity at one end in the width direction is larger than the amount of resin flowing into both ends in the width direction. It is characterized by being.
【００１６】第３の手段は、フレネルレンズを射出成形
するフレネルレンズの成形方法であって、分離可能に接
合されかつ所定の温度に加熱された第１の型および第２
の型で構成されるフレネルレンズ形のキャビティ内に溶
融した樹脂を射出充填する第１の工程と、上記第１、第
２の型のうちどちらか一方の型の温度を他方の型の温度
よりも高く制御しつつ上記キャビティ内に充填された樹
脂を冷却する第２の工程とを有することを特徴とするも
のである。A third means is a Fresnel lens molding method in which a Fresnel lens is injection-molded. The first mold and the second mold are separably joined and heated to a predetermined temperature.
The first step of injecting and filling the melted resin into the Fresnel lens-shaped cavity composed of the mold and the temperature of one of the first and second molds is set to be higher than the temperature of the other mold. And a second step of cooling the resin filled in the cavity while controlling the temperature to be high.
【００１７】第４の手段は、フレネルレンズを射出成形
するフレネルレンズの成形方法であって、キャビティ内
にこのキャビティの中心部に設けられたセンタゲ−トか
ら溶融した樹脂を射出充填する第１の工程と、上記樹脂
を冷却硬化させたのち上記第１、第２の型から取り外す
第２の工程と、取り外した樹脂の上記センタゲ−トに対
応する部位に貫通孔を形成する第３の工程と、この貫通
孔にレンズを取り付ける第４の工程とからなることを特
徴とするものである。A fourth means is a Fresnel lens molding method in which a Fresnel lens is injection-molded, in which a molten resin is injected and filled into a cavity from a center gate provided at the center of the cavity. A step, a second step of removing the resin from the first and second molds after cooling and hardening the resin, and a third step of forming a through hole in a portion of the removed resin corresponding to the center gate. And a fourth step of attaching a lens to the through hole.
【００１８】第５の手段は、フレネルレンズを射出成形
するフレネルレンズの成形方法であって、キャビティ内
にこのキャビティの中心部に設けられたセンタゲ−トか
ら溶融した樹脂を射出充填する第１の工程と、上記樹脂
を冷却硬化させたのち上記第１、第２の型から取り外す
第２の工程と、取り外した樹脂の上記センタゲ−トに対
応する部位をレンズ形に加工する第３の工程とからなる
ことを特徴とするものである。A fifth means is a Fresnel lens molding method in which a Fresnel lens is injection-molded, in which a molten resin is injection-filled into a cavity from a center gate provided at the center of the cavity. A step, a second step of removing the resin from the first and second molds after cooling and hardening the resin, and a third step of processing a portion of the removed resin corresponding to the center gate into a lens shape. It is characterized by consisting of.
【００１９】[0019]
【作用】このような構成によれば、生産性が良く、かつ
良質のフレネルレンズを得ることができる。With this structure, it is possible to obtain a Fresnel lens having good productivity and good quality.
【００２０】[0020]
【実施例】以下、この発明の一実施例を図面を参照して
説明する。なお、従来例と同一の構成要素には、同一符
号を付してその説明は省略する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. The same components as those in the conventional example are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.
【００２１】図１に示すのは、フレネルレンズ成形装置
２０（以下「成形装置」とする）である。この成形装置
２０は、上下方向に分離可能な上金型２１（第１の型）
および下金型２２（第２の型）とを有する。FIG. 1 shows a Fresnel lens molding apparatus 20 (hereinafter referred to as "molding apparatus"). This molding apparatus 20 includes an upper mold 21 (first mold) that is vertically separable.
And a lower die 22 (second die).
【００２２】下金型２２および上金型２１の対向面には
それぞれ凹部が形成され、その対向面どうしが密着した
状態で上記凹部はフレネルレンズ形のキャビティ２３を
構成している。Recesses are formed on the facing surfaces of the lower mold 22 and the upper mold 21, respectively, and the recesses form a Fresnel lens-shaped cavity 23 in a state where the facing surfaces are in close contact with each other.
【００２３】図２（ａ）に拡大して示すように、このキ
ャビティ２３はフレネルレンズの形に対応する凹凸を有
する。そして、この凹凸は、図にＡ1 で示す凸部の頂部
と図にＢで示す凹部の底部間の部位Ｌでフレネルレンズ
２のレンズ表面を成形する。また上記凹部の底部Ｂと図
にＡ2 で示す凸部の頂部間の部位Ｓは上記フレネルレン
ズ２の段差部を成形するものであるが、この部位Ｓは垂
直方向に対して図に示すように角度θの逃げ角がつけら
れている。As shown enlarged in FIG. 2 (a), the cavity 23 has irregularities corresponding to the shape of the Fresnel lens. Then, this unevenness forms the lens surface of the Fresnel lens 2 at a portion L between the top of the convex portion indicated by A 1 in the figure and the bottom of the concave portion indicated by B in the figure. A portion S between the bottom B of the concave portion and the top of the convex portion shown by A 2 in the figure forms a stepped portion of the Fresnel lens 2, and this portion S is as shown in the figure in the vertical direction. A clearance angle of angle θ is attached to.
【００２４】また、図１に示すように、上記上金型２１
には、注入孔２４と、この注入孔２４と上記キャビティ
２２の一端部を連結するサイドゲ−ト２４ａが設けられ
ている。（以下、この方式を「サイドゲ−ト方式」とい
う。）Further, as shown in FIG. 1, the upper die 21 is
An injection hole 24 and a side gate 24a for connecting the injection hole 24 and one end of the cavity 22 are provided in each of the holes. (Hereinafter, this method is referred to as "side gate method".)
【００２５】また、上記上金型２１内には、この上金型
２１を加熱あるいは冷却するための第１の温水２５が流
される第１の温水管２１ａが埋設されている。この第１
の温水２５の図示しない供給源は制御部２６に接続され
ている。そして、上記第１の温水２５とこの制御部２６
とで、上記上金型２１の温度を制御する第１の温度制御
手段を構成している。A first hot water pipe 21a, through which the first hot water 25 for heating or cooling the upper mold 21 flows, is embedded in the upper mold 21. This first
An unillustrated supply source of the warm water 25 is connected to the control unit 26. Then, the first warm water 25 and the control unit 26
And constitute the first temperature control means for controlling the temperature of the upper mold 21.
【００２６】また、上記下金型２２内には、同じく、第
２の温水２７が流される第２の温水管２２ａが埋設され
ている。上記第２の温水２７の図示しない供給源は上記
制御部２６に接続されている。そして、上記第２の温水
２７と上記制御部２６とで上記下金型２２の温度を制御
する第２の温度制御手段を構成している。A second hot water pipe 22a, through which the second hot water 27 flows, is also embedded in the lower mold 22. A supply source (not shown) of the second hot water 27 is connected to the control unit 26. Then, the second hot water 27 and the control unit 26 constitute second temperature control means for controlling the temperature of the lower mold 22.
【００２７】また、上記サイドゲ−ト２４ａは、図３に
示すように形成されている。すなわち、上記サイドゲ−
ト２４ａの上記キャビティ２３との接続部は、幅方向中
央部の高さＨが両端部の高さｈよりも大きくなるように
形成されている。すなわち、このことによって、上記キ
ャビティ２３内に流れ込む樹脂３０の幅方向両端部（高
さｈに相当する部分）の量は幅方向中央部（高さＨに相
当する部分）に比べて制限されるようになっている。The side gate 24a is formed as shown in FIG. That is, the side gate
The connecting portion of the belt 24a with the cavity 23 is formed such that the height H at the center in the width direction is larger than the height h at both ends. That is, this limits the amount of both ends in the width direction (portions corresponding to the height h) of the resin 30 flowing into the cavity 23 as compared with the center portion in the width direction (the portion corresponding to the height H). It is like this.
【００２８】一方、図１に示すように、上記上金型２１
には、上記注入孔２４の上端に接続された樹脂射出装置
２９が設けられている。この樹脂射出装置２９は樹脂３
０を加熱し溶融させた状態で上記注入孔２４およびサイ
ドゲ−ト２４ａを介して上記キャビティ２３内に射出す
るようになっている。On the other hand, as shown in FIG. 1, the upper die 21 is
Is provided with a resin injection device 29 connected to the upper end of the injection hole 24. This resin injection device 29 is made of resin 3
0 is heated and melted and injected into the cavity 23 through the injection hole 24 and the side gate 24a.
【００２９】次に、この成形装置２０による、フレネル
レンズ２の成形工程を説明する。まず、上記上金型２１
が下降駆動され、この上金型２１と下金型２２の対向面
どうしを液密に接合させ、キャビティ２３を形成する。
この時、すでに上記上金型２１および下金型２２は、所
定の温度（７０℃〜１３０℃）に保温されている。Next, the process of molding the Fresnel lens 2 by the molding device 20 will be described. First, the upper die 21
Is driven downward, and the facing surfaces of the upper mold 21 and the lower mold 22 are liquid-tightly joined to each other to form a cavity 23.
At this time, the upper mold 21 and the lower mold 22 are already kept at a predetermined temperature (70 ° C to 130 ° C).
【００３０】また、上記第１、第２の制御部２６ａ、２
６ｂは、上記上金型２１の温度が上記下金型２２の温度
よりも例えば１０℃高くなるように、それぞれ上記第
１、第２の温水２５、２７の温度を制御する。Further, the first and second control units 26a, 2
6b controls the temperatures of the first and second hot waters 25 and 27, respectively, so that the temperature of the upper mold 21 is higher than the temperature of the lower mold 22 by, for example, 10 ° C.
【００３１】ついで、上記樹脂射出装置２９は上記キャ
ビティ２３内に、溶融した樹脂３０（２００℃〜３４０
℃）を射出する。上記樹脂３０は上記サイドゲ−ト２４
ａ（図３に示す）から上記キャビティ２３内に送り込ま
れ、上記キャビティ２３内に所定の圧力で充填される。
このとき、上記樹脂３０は図４（ａ）、（ｂ）に示すよ
うに、流量（射出量）が多い上記キャビティ２３の幅方
向中央部から略均一に充填されていく。Then, the resin injection device 29 is provided with the molten resin 30 (200 ° C. to 340 ° C.) inside the cavity 23.
℃) is injected. The resin 30 is the side gate 24
It is fed into the cavity 23 from a (shown in FIG. 3) and filled in the cavity 23 at a predetermined pressure.
At this time, as shown in FIGS. 4A and 4B, the resin 30 is substantially uniformly filled from the central portion in the width direction of the cavity 23 where the flow rate (injection amount) is large.
【００３２】このようにして上記キャビティ２３内に充
填された樹脂３０は、上記上金型２１および下金型２２
により冷却硬化させられる。この冷却は、上記第１、第
２の制御部２６ａ、２６ｂが、それぞれ上記第１、第２
の温水２５、２７の温度を制御することによって行われ
る。The resin 30 filled in the cavity 23 in this way is the upper mold 21 and the lower mold 22.
It is cooled and hardened. This cooling is performed by the first and second control units 26a and 26b, respectively.
This is performed by controlling the temperature of the hot water 25, 27 of the above.
【００３３】すなわち、上記第１、第２の制御部２６
は、上記上金型２１と下金型２２の温度を上記所定の温
度（７０℃〜３４０℃）に保ち、かつ、上記下金型２２
の温度が上記上金型２１の温度よりも常に例えば１０℃
高くなるように上記第１、第２の温水２５、２７の温度
を制御する。この結果、上記樹脂３０は上面側の温度よ
りも下面側の温度が若干高い状態で冷却され、硬化す
る。That is, the first and second control units 26
Keeps the temperature of the upper mold 21 and the lower mold 22 at the predetermined temperature (70 ° C. to 340 ° C.) and lowers the lower mold 22.
Is always 10 ° C. higher than the temperature of the upper mold 21.
The temperatures of the first and second hot waters 25 and 27 are controlled so as to be higher. As a result, the resin 30 is cooled and hardened in a state where the temperature on the lower surface side is slightly higher than the temperature on the upper surface side.
【００３４】上記樹脂３０が硬化したならば、図５に示
すように、上記上金型２１は上昇駆動され、上記上金型
２１と下金型２２は開かれる。このことで、上記硬化し
た樹脂３０は加熱から解除され、全体が常温に冷却され
る。When the resin 30 is hardened, the upper mold 21 is driven upward, and the upper mold 21 and the lower mold 22 are opened, as shown in FIG. As a result, the cured resin 30 is released from heating and the whole is cooled to room temperature.
【００３５】上記樹脂３０は上面と下面とで冷却条件が
異なるので、全体が均一な温度になると、下面側の方が
収縮量が大きいために、図に示すように、中央部が上方
に反る。このことで上記硬化した樹脂３０は上記下金型
２２および上金型２１から自然に離型する。この時反る
量は上述のように上記上金型２１と下金型２２の温度差
を１０℃とすると、６ミリ程度である。Since the resin 30 has different cooling conditions on the upper surface and the lower surface, when the temperature is wholly uniform, the amount of shrinkage on the lower surface side is larger. It As a result, the cured resin 30 is naturally released from the lower mold 22 and the upper mold 21. At this time, the amount of warpage is about 6 mm when the temperature difference between the upper mold 21 and the lower mold 22 is 10 ° C. as described above.
【００３６】このようにして離型した硬化樹脂３０は、
図示しない取り出し手段によって、取り出されると共
に、図に（ロ）で示す線で上記サイドゲ−ト２４ａおよ
び上記注入孔に対応するスプル−３１を切断され、上記
フレネルレンズ２（図８（ｂ）で示す）が完成する。The cured resin 30 released in this way is
The sprue 31 corresponding to the side gate 24a and the injection hole is taken along a line (B) in the drawing by a take-out means (not shown), and the Fresnel lens 2 (shown in FIG. 8B). ) Is completed.
【００３７】このようにして完成したフレネルレンズ２
は、上述のように中央部が反った状態のものであるが、
むしろこのような状態のフレネルレンズ２の方が、上記
ＯＨＰに使用する場合には好ましい。The Fresnel lens 2 thus completed
Is a state in which the central portion is warped as described above,
Rather, the Fresnel lens 2 in such a state is preferable when used for the OHP.
【００３８】すなわち、ＯＨＰにおいては、上記フレネ
ルレンズ２は下面を光源に対向させて取り付けられる。
したがって、使用時には、上記フレネルレンズ２の下面
側は、上記光源によって熱せられるから上面側に比べて
膨脹し、上記フレネルレンズ２は略平坦な状態となる。
上記実施例の成形装置２０はサイドゲ−ト方式のもので
あったが、図１２を引用して示すようなセンタ−ゲ−ト
方式の装置であっても良い。That is, in the OHP, the Fresnel lens 2 is attached with its lower surface facing the light source.
Therefore, at the time of use, the lower surface side of the Fresnel lens 2 is heated by the light source and expands as compared with the upper surface side, so that the Fresnel lens 2 is in a substantially flat state.
Although the molding apparatus 20 of the above embodiment is of the side gate type, it may be a center gate type apparatus as shown in FIG.
【００３９】この場合においても、上記上金型２１より
も下金型２２の温度を高く保った状態で上記樹脂３０を
冷却硬化する。そして上記樹脂３０を図６（ａ）に示す
ように、中央部にスプル−３１およびスプル−ロック３
２が付いた状態で取り出す。Also in this case, the resin 30 is cooled and cured while the temperature of the lower mold 22 is kept higher than that of the upper mold 21. Then, as shown in FIG. 6A, the resin 30 is sprue-31 and sprue-lock 3 at the center.
Take out with 2 attached.
【００４０】ついで、このスプル−３１の基端部（セン
タ−ゲ−ト３１ａ）およびスプル−ロック３２を切断し
た後、高精度に切削加工し、レンズ形に仕上げる。この
ことで、図６（ｂ）に示す上記フレネルレンズ２が完成
する。Then, after cutting the base end portion (center gate 31a) of the sprue-31 and the sprue-lock 32, the sprue-lock 32 is cut with high precision to finish it into a lens shape. As a result, the Fresnel lens 2 shown in FIG. 6B is completed.
【００４１】また、図７（ａ）に示すように、上記上金
型２１、下金型２２からスプル−３１およびスプル−ロ
ック３２が付いた状態の樹脂３０を取り出した後、図７
（ｂ）に示すように、この中央部を打ち抜いて貫通孔３
０ａを形成する。ついで、図７（ｃ）に示すように、こ
の貫通孔３０ａ内にこの貫通孔３０ａと略同径のレンズ
３３をはめ込んで上記フレネルレンズ２を完成させるよ
うにしても良い。Further, as shown in FIG. 7A, after the resin 30 with the sprue-31 and the sprue-lock 32 attached is taken out from the upper die 21 and the lower die 22, as shown in FIG.
As shown in (b), this central portion is punched out and the through hole 3
0a is formed. Then, as shown in FIG. 7C, the Fresnel lens 2 may be completed by fitting a lens 33 having substantially the same diameter as the through hole 30a into the through hole 30a.
【００４２】以上述べたような構成によれば、フレネル
レンズ２を射出成形で成形することができるので、サイ
クルタイムが向上する。例えば、ＯＨＰ用のフレネルレ
ンズ２を成形する場合には、上記サイクルタイムは１〜
２分に短縮される。According to the above-mentioned structure, the Fresnel lens 2 can be molded by injection molding, so that the cycle time is improved. For example, when molding the Fresnel lens 2 for OHP, the cycle time is 1 to
Shortened to 2 minutes.
【００４３】また、上記樹脂を平板状に予備加工する必
要がないと共に、図９（ｃ）を引用して示すように２枚
の硬化樹脂板を張り合わせて上記フレネルレンズ２を成
形するものではないので、工程が簡略化される。Further, it is not necessary to preliminarily process the resin into a flat plate shape, and the Fresnel lens 2 is not molded by laminating two cured resin plates as shown in FIG. 9 (c). Therefore, the process is simplified.
【００４４】また、上記樹脂３０を硬化させる際に、上
金型２１および下金型２２の温度制御を個別に行って、
上記樹脂３０を硬化後反らせるようにしたことで上記樹
脂３０（フレネルレンズ２）の離型を容易に行うことが
できる。When the resin 30 is cured, the upper mold 21 and the lower mold 22 are individually temperature-controlled,
The resin 30 (Fresnel lens 2) can be easily released from the mold by curling the resin 30 after curing.
【００４５】さらに、上記キャビティ２３の凹凸には、
逃げ角θを形成し、凹部の角度を大きくしたので、硬化
の際に上記樹脂３０が上記キャビティ２３に食い込むこ
とが有効に防止されるので離型をスム−ズに行うことが
できる。Further, the unevenness of the cavity 23 has
Since the clearance angle θ is formed and the angle of the concave portion is increased, it is possible to effectively prevent the resin 30 from biting into the cavity 23 during curing, so that the mold release can be smoothly performed.
【００４６】なお、このように逃げ角θを設けることに
よってこのフレネルレンズ２の性能が低下することが考
えられるが、微少量の逃げ角θならば、光源の出力を上
げることで対応することができるので問題は少ない。Although it is considered that the clearance angle θ is provided, the performance of the Fresnel lens 2 is deteriorated. However, if the clearance angle θ is very small, the output of the light source can be increased. Because it can be done, there are few problems.
【００４７】また、上述の射出成形にサイドゲ−ト方式
を採った場合でも、サイドゲ−ト２４の形状をキャビテ
ィ２３の中央部により大量の樹脂を射出するように形成
したので、上記樹脂３０が上記キャビティ２３の凹凸溝
に沿って流れた場合でも、上記樹脂３０を上記キャビテ
ィ２３内に略均一に充填していくことができる。したが
って、図１１（ｂ）を引用して示すようなウエルドライ
ン１５は生ぜず、品質の良好なフレネルレンズ２を得る
ことができる。Even when the side gate method is adopted for the above-mentioned injection molding, since the shape of the side gate 24 is formed so as to inject a large amount of resin into the central portion of the cavity 23, the resin 30 is the above-mentioned. Even when the resin 30 flows along the concave and convex grooves of the cavity 23, the resin 30 can be filled into the cavity 23 substantially uniformly. Therefore, the weld line 15 as shown in FIG. 11B is not generated, and the Fresnel lens 2 having good quality can be obtained.
【００４８】また、上述の射出成形にセンタゲ−ト方式
を採った場合には、スプル−３１が中央レンズ部分に形
成されるが、この場合でも、品質の良いフレネルレンズ
２を得ることができる。したがって、このような構成に
よれば、生産性が良くかつ品質が良好なフレネルレンズ
２を得ることができる。なお、この発明は上記一実施例
に限定されるものではなく、発明の要旨を変更しない範
囲で種々変形可能である。Further, when the center gate method is adopted for the above-mentioned injection molding, the sprue 31 is formed in the central lens portion, but even in this case, the Fresnel lens 2 of good quality can be obtained. Therefore, according to such a configuration, it is possible to obtain the Fresnel lens 2 having good productivity and good quality. It should be noted that the present invention is not limited to the above-mentioned embodiment, and can be variously modified without changing the gist of the invention.
【００４９】例えば、上記キャビティの凹凸の形状は上
記一実施例に限定されるものではなく、例えば、図２
（ｂ）に示すように、上記凹部の底部Ｂを滑らかな例え
ば半径１０μｍの曲部になるように形成しても良い。For example, the shape of the unevenness of the cavity is not limited to that of the above-mentioned embodiment, and for example, as shown in FIG.
As shown in (b), the bottom portion B of the recess may be formed into a smooth curved portion having a radius of 10 μm.
【００５０】また上記上金型２１および下金型２２を加
熱冷却する加熱冷却手段は上記一実施例では温水であっ
たが、これに限定されるものではなく、例えば、蒸気、
油、であっても良いし、電気ヒ−タであっても良い。The heating / cooling means for heating / cooling the upper die 21 and the lower die 22 was hot water in the above-mentioned embodiment, but the present invention is not limited to this. For example, steam,
It may be oil or an electric heater.
【００５１】また、上記一実施例では、上金型２１を可
動型としていたが、これに限定されるものではなく、下
金型２２を可動型としても良いし、上記上金型２１と下
金型２２の両方を可動としても良い。Further, in the above-mentioned embodiment, the upper mold 21 is movable, but the invention is not limited to this, and the lower mold 22 may be movable, or the upper mold 21 and the lower mold 21 may be movable. Both of the molds 22 may be movable.
【００５２】さらに、上記一実施例では、上記下金型２
２の温度を上記上金型２１の温度よりも高く保ったが、
これに限定されるものではなく、上金型２１の温度を高
くしても同様の効果を得ることができる。Further, in the above-described embodiment, the lower mold 2 is used.
The temperature of 2 was kept higher than the temperature of the upper mold 21,
The present invention is not limited to this, and the same effect can be obtained even if the temperature of the upper mold 21 is increased.
【００５３】また、上記一実施例では、センタゲ−ト方
式を採用した場合に、上記樹脂３０の中央部に設けた貫
通孔３０ａにセットするレンズ３３はフレネルレンズで
はなかったが、フレネルレンズであっても良いし、フラ
ット形状（平板状）のレンズであっても良い。Further, in the above embodiment, when the center gate system is adopted, the lens 33 set in the through hole 30a provided in the central portion of the resin 30 is not a Fresnel lens, but is a Fresnel lens. Alternatively, a flat (flat) lens may be used.
【００５４】また、上記一実施例では、ＯＨＰ用のフレ
ネルレンズ２に限定されていたが、他の用途に用いるも
のであっても良い。また、上記フレネルレンズ２は、同
時に反射板（ミラ−）としての機能を有するものであっ
ても良い。Further, in the above embodiment, the Fresnel lens 2 for OHP is limited, but it may be used for other purposes. Further, the Fresnel lens 2 may simultaneously have a function as a reflection plate (mirror).
【００５５】一方、上記フレネルレンズ２はアクリル樹
脂製であったが、これに限定されるものではなく、ポリ
カ−ボネイト等の他の透明樹脂であっても良い。また、
上記フレネルレンズ２の外形は球面（曲面）の組み合わ
せより構成されていたが、成形を簡単にするため、図８
に示すように直線（平面）の組み合わせから構成するよ
うにしても良い。On the other hand, although the Fresnel lens 2 is made of acrylic resin, it is not limited to this, and other transparent resin such as polycarbonate may be used. Also,
The outer shape of the Fresnel lens 2 was composed of a combination of spherical surfaces (curved surfaces).
It may be configured by a combination of straight lines (planes) as shown in.
【００５６】[0056]
【発明の効果】以上述べたように、この発明の第１の構
成は、フレネルレンズを射出成形するフレネルレンズ成
形装置であって、第１の型と、この第１の型と分離可能
に接合され、上記第１の型とでフレネルレンズ形のキャ
ビティを構成する第２の型と、上記第１の型の温度制御
を行う第１の温度制御手段と、上記第２の型の温度制御
を行う第２の温度制御手段と、上記キャビティ内に溶融
した樹脂を供給する供給手段とを具備するものである。
このような構成によれば、フレネルレンズを射出成形で
成形することができるから、成形のサイクルタイムが短
縮され、生産性が向上する。As described above, the first structure of the present invention is a Fresnel lens molding apparatus for injection-molding a Fresnel lens, which is separable from the first mold. A second mold that forms a Fresnel lens-shaped cavity with the first mold, a first temperature control unit that controls the temperature of the first mold, and a temperature control of the second mold. The second temperature control means is provided, and the supply means for supplying the molten resin into the cavity is provided.
With such a configuration, the Fresnel lens can be molded by injection molding, so that the molding cycle time is shortened and the productivity is improved.
【００５７】第２の構成は、上記第１の構成のフレネル
レンズ成形装置において、上記樹脂供給手段は、樹脂を
加熱溶融して射出する樹脂射出部と、上記第１の型ある
いは第２の型内設けられかつ上記樹脂射出部に接続され
た注入孔と、この注入孔と上記キャビティの一端を接続
するサイドゲ−トとを有し、上記ゲ−トは上記キャビテ
ィの一端の幅方向中央部に流れ込む樹脂の量が幅方向両
端部に流れ込む樹脂の量よりも多くなるように形成され
ているものである。According to a second structure, in the Fresnel lens molding apparatus of the first structure, the resin supply means includes a resin injection part for heating and melting the resin to inject it, and the first mold or the second mold. It has an injection hole provided inside and connected to the resin injection part, and a side gate connecting this injection hole and one end of the cavity, and the gate is provided at the center in the width direction of one end of the cavity. The amount of the resin that flows in is formed so as to be larger than the amount of the resin that flows into both ends in the width direction.
【００５８】このような構成によれば、樹脂をキャビテ
ィ内に略均一に充填してゆくことができるので、射出成
形の場合でも品質の良いフレネルレンズを得ることがで
きる。With this structure, the resin can be filled into the cavity substantially uniformly, so that a Fresnel lens of good quality can be obtained even in the case of injection molding.
【００５９】第３の構成は、フレネルレンズを射出成形
するフレネルレンズの成形方法であって、分離可能に接
合されかつ所定の温度に加熱された第１の型および第２
の型で構成されるフレネルレンズ形のキャビティ内に溶
融した樹脂を射出充填する第１の工程と、上記第１、第
２の型のうちどちらか一方の型の温度を他方の型の温度
よりも高く制御しつつ上記キャビティ内に充填された樹
脂を冷却する第２の工程とを有するものである。The third structure is a Fresnel lens molding method in which a Fresnel lens is injection-molded. The first mold and the second mold are separably joined and heated to a predetermined temperature.
The first step of injecting and filling the melted resin into the Fresnel lens-shaped cavity composed of the mold and the temperature of one of the first and second molds is set to be higher than the temperature of the other mold. And a second step of cooling the resin filled in the cavity while controlling the temperature to be high.
【００６０】このような構成によれば、射出成形でフレ
ネルレンズを成形する場合でも、フレネルレンズ形のキ
ャビティから硬化した樹脂を容易に離型させることがで
きるので生産性が向上する。According to this structure, even when the Fresnel lens is molded by injection molding, the cured resin can be easily released from the Fresnel lens-shaped cavity, so that the productivity is improved.
【００６１】第４の構成は、フレネルレンズを射出成形
するフレネルレンズの成形方法であって、キャビティ内
にこのキャビティの中心部に設けられたセンタゲ−トか
ら溶融した樹脂を射出充填する第１の工程と、上記樹脂
を冷却硬化させたのち上記第１、第２の型から取り外す
第２の工程と、取り外した樹脂の上記センタゲ−トに対
応する部位に貫通孔を形成する第３の工程と、この貫通
孔にレンズを取り付ける第４の工程とからなるものであ
る。このような構成によれば、フレネルレンズをセンタ
ゲ−ト方式の射出成形で成形する場合でも、品質の良い
フレネルレンズを得ることができる。The fourth structure is a Fresnel lens molding method in which a Fresnel lens is injection-molded, and a molten resin is injection-filled into a cavity from a center gate provided in the center of the cavity. A step, a second step of removing the resin from the first and second molds after cooling and hardening the resin, and a third step of forming a through hole in a portion of the removed resin corresponding to the center gate. And a fourth step of attaching a lens to this through hole. According to this structure, even when the Fresnel lens is molded by the center-gate type injection molding, it is possible to obtain a Fresnel lens of good quality.
【００６２】第５の構成は、フレネルレンズを射出成形
するフレネルレンズの成形方法であって、キャビティ内
にこのキャビティの中心部に設けられたセンタゲ−トか
ら溶融した樹脂を射出充填する第１の工程と、上記樹脂
を冷却硬化させたのち上記第１、第２の型から取り外す
第２の工程と、取り外した樹脂の上記センタゲ−トに対
応する部位をレンズ形に加工する第３の工程とからもの
である。このような構成によれば、フレネルレンズをセ
ンタゲ−ト方式の射出成形で成形する場合でも、品質の
良いフレネルレンズを得ることができる。The fifth structure is a Fresnel lens molding method in which a Fresnel lens is injection-molded, in which a molten resin is injected and filled into a cavity from a center gate provided at the center of the cavity. A step, a second step of removing the resin from the first and second molds after cooling and hardening the resin, and a third step of processing a portion of the removed resin corresponding to the center gate into a lens shape. It is from. According to this structure, even when the Fresnel lens is molded by the center-gate type injection molding, it is possible to obtain a Fresnel lens of good quality.
【図１】この発明の一実施例を示す概略構成図。FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of the present invention.
【図２】（ａ）、（ｂ）は同じく、キャビティの拡大断
面図。2A and 2B are enlarged cross-sectional views of a cavity.
【図３】同じくゲ−トの形状を示す斜視図。FIG. 3 is a perspective view showing the shape of the gate.
【図４】（ａ）、（ｂ）は同じく工程図。4A and 4B are process diagrams of the same.
【図５】同じく、工程図。FIG. 5 is likewise a process drawing.
【図６】（ａ）、（ｂ）は同じく工程図。6A and 6B are process diagrams of the same.
【図７】（ａ）〜（ｃ）は同じく工程図。7A to 7C are process diagrams of the same.
【図８】他の実施例のフレネルレンズを示す縦断面図。FIG. 8 is a vertical cross-sectional view showing a Fresnel lens of another embodiment.
【図９】（ａ）、（ｂ）は一般的なフレネルレンズを説
明する側面図。9A and 9B are side views illustrating a general Fresnel lens.
【図１０】（ａ）〜（ｃ）は従来例を示す工程図。10A to 10C are process diagrams showing a conventional example.
【図１１】仮に射出成形を適用した場合の想像概略構成
図。FIG. 11 is an imaginary schematic configuration diagram when injection molding is applied.
【図１２】（ａ）、（ｂ）は同じく、想像工程図。FIG. 12A and FIG. 12B are imaginary process diagrams.
【図１３】同じく想像概略構成図。FIG. 13 is also an imaginary schematic configuration diagram.
２…フレネルレンズ、２０…フレネルレンズ成形装置、
２１…上金型（第１の型）、２２…下金型（第２の
型）、２３…キャビティ、２４…注入孔、２４ａ…ゲ−
ト、２５…第１の温水（第１の温度制御手段）、２６…
制御部（第１、第２の温度制御手段）、２７…第２の温
水（第２の温度制御手段）、２９…樹脂射出装置（供給
手段）、３０…樹脂、３０ａ…貫通孔、３１ａ…センタ
ゲ−ト、３３…レンズ。2 ... Fresnel lens, 20 ... Fresnel lens molding device,
21 ... Upper mold (first mold), 22 ... Lower mold (second mold), 23 ... Cavity, 24 ... Injection hole, 24a ...
G, 25 ... First hot water (first temperature control means), 26 ...
Control unit (first and second temperature control means), 27 ... Second hot water (second temperature control means), 29 ... Resin injection device (supplying means), 30 ... Resin, 30a ... Through hole, 31a ... Centergate, 33 ... Lens.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０２Ｂ 3/08 8106−2Ｋ // Ｂ２９Ｌ 11:00 4Ｆ ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification number Office reference number FI technical display location G02B 3/08 8106-2K // B29L 11:00 4F
Claims (5)
レンズ成形装置であって、第１の型と、この第１の型と
分離可能に接合され、上記第１の型とでフレネルレンズ
形のキャビティを構成する第２の型と、上記第１の型の
温度制御を行う第１の温度制御手段と、上記第２の型の
温度制御を行う第２の温度制御手段と、上記キャビティ
内に溶融した樹脂を供給する供給手段とを具備すること
を特徴とするフレネルレンズ成形装置。1. A Fresnel lens molding apparatus for injection-molding a Fresnel lens, wherein a first mold and a first mold are separably joined to each other, and a Fresnel lens-shaped cavity is formed by the first mold. The second mold constituting the first mold, the first temperature control means for controlling the temperature of the first mold, the second temperature control means for controlling the temperature of the second mold, and the melt in the cavity. A Fresnel lens molding apparatus comprising: a supply unit configured to supply a resin.
において、上記樹脂供給手段は、樹脂を加熱溶融して射
出する樹脂射出部と、上記第１の型あるいは第２の型内
に設けられかつ上記樹脂射出部に接続された注入孔と、
この注入孔と上記キャビティの一端を接続するサイドゲ
−トとを有し、上記ゲ−トは上記キャビティの一端の幅
方向中央部に流れ込む樹脂の量が幅方向両端部に流れ込
む樹脂の量よりも多くなるように形成されていることを
特徴とするフレネルレンズ成形装置。2. The Fresnel lens molding apparatus according to claim 1, wherein the resin supply means is provided in the resin injection section for heating and melting the resin and injecting the resin, and in the first mold or the second mold. An injection hole connected to the resin injection part,
The gate has a side gate connecting one end of the cavity, and the gate has an amount of resin flowing into a central portion in the width direction of one end of the cavity more than an amount of resin flowing into both ends in the width direction. A Fresnel lens molding device, which is characterized in that it is formed in a large number.
レンズの成形方法であって、分離可能に接合されかつ所
定の温度に加熱された第１の型および第２の型で構成さ
れるフレネルレンズ形のキャビティ内に溶融した樹脂を
射出充填する第１の工程と、上記第１、第２の型のうち
どちらか一方の型の温度を他方の型の温度よりも高く制
御しつつ上記キャビティ内に充填された樹脂を冷却する
第２の工程とを有することを特徴とするフレネルレンズ
成形方法。3. A Fresnel lens molding method for injection-molding a Fresnel lens, comprising: a Fresnel lens type composed of a first mold and a second mold which are separably joined and heated to a predetermined temperature. The first step of injecting and filling the melted resin into the cavity, and filling the cavity while controlling the temperature of one of the first and second molds to be higher than the temperature of the other mold. And a second step of cooling the cured resin.
レンズの成形方法であって、キャビティ内にこのキャビ
ティの中心部に設けられたセンタゲ−トから溶融した樹
脂を射出充填する第１の工程と、上記樹脂を冷却硬化さ
せたのち上記第１、第２の型から取り外す第２の工程
と、取り外した樹脂の上記センタゲ−トに対応する部位
に貫通孔を形成する第３の工程と、この貫通孔にレンズ
を取り付ける第４の工程とからなることを特徴とするフ
レネルレンズ成形方法。4. A Fresnel lens molding method for injection-molding a Fresnel lens, comprising a first step of injecting a molten resin into a cavity from a center gate provided at the center of the cavity, and A second step of removing the resin from the first and second molds after the resin is cooled and cured, a third step of forming a through hole in a portion of the removed resin corresponding to the center gate, and the through hole And a fourth step of attaching a lens to the Fresnel lens molding method.
レンズの成形方法であって、キャビティ内にこのキャビ
ティの中心部に設けられたセンタゲ−トから溶融した樹
脂を射出充填する第１の工程と、上記樹脂を冷却硬化さ
せたのち上記第１、第２の型から取り外す第２の工程
と、取り外した樹脂の上記センタゲ−トに対応する部位
をレンズ形に加工する第３の工程とからなることを特徴
とするフレネルレンズ成形方法。5. A Fresnel lens molding method for injection-molding a Fresnel lens, comprising: a first step of injecting a molten resin into a cavity from a center gate provided at the center of the cavity; and After the resin is cooled and hardened, the second step of removing the resin from the first and second molds and the third step of processing the part of the removed resin corresponding to the center gate into a lens shape. A characteristic Fresnel lens molding method.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16301792A JPH06892A (en) | 1992-06-22 | 1992-06-22 | Fresnel lens molding method and apparatus |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16301792A JPH06892A (en) | 1992-06-22 | 1992-06-22 | Fresnel lens molding method and apparatus |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06892A true JPH06892A (en) | 1994-01-11 |
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ID=15765612
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|---|---|---|---|
| JP16301792A Pending JPH06892A (en) | 1992-06-22 | 1992-06-22 | Fresnel lens molding method and apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06892A (en) |
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