(57)【要約】【課題】浸漬方式でレンズを染色する場合に、直線状のグラジラインに限らず、バリエーションに富んだグラジラインでレンズを染色することができる技術を提供する。【解決手段】レンズ染色装置１の構成として、染色液５を貯留する染色槽６と、レンズ２を保持するレンズ保持具３と、レンズ保持具３に保持されたレンズ２と染色槽６に貯留された染色液５との相対位置を、鉛直方向に変化させる第１の移動駆動部１１と、レンズ保持具３に保持されたレンズ２と染色槽６に貯留された染色液５との相対位置を、鉛直方向と交差する方向に変化させる第２の移動駆動部１２と、を備え、第２の移動駆動部１２によるレンズ２の振り子運動を利用して曲線状のグラジラインを形成可能とした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズの染色に用いられる染色液を貯留する染色槽と、
前記レンズを保持するレンズ保持手段と、
前記レンズを前記染色液に浸漬させるときに、前記レンズ保持手段に保持されたレンズと前記染色槽に貯留された染色液との相対位置を、鉛直方向に変化させる第１の相対位置可変手段と、
前記レンズを前記染色液に浸漬させるときに、前記レンズ保持手段に保持されたレンズと前記染色槽に貯留された染色液との相対位置を、前記鉛直方向と交差する方向に変化させる第２の相対位置可変手段と、
を備えることを特徴とするレンズ染色装置。
【請求項２】
前記第２の相対位置可変手段は、前記レンズ保持手段に保持されたレンズを前記鉛直方向と交差する方向に揺動させるものである
ことを特徴とする請求項１に記載のレンズ染色装置。
【請求項３】
前記揺動が振り子運動である
ことを特徴とする請求項２に記載のレンズ染色装置。
【請求項４】
レンズを染色液に浸漬させて染色する染色工程を含む染色レンズの製造方法であって、
前記染色工程においては、
前記レンズと前記染色液との相対位置を、鉛直方向およびこれに交差する方向に変化させながら、前記レンズを前記染色液に浸漬させる
ことを特徴とする染色レンズの製造方法。
【請求項５】
前記染色工程においては、
前記レンズを上下運動および振り子運動させながら前記染色液に浸漬させる
ことを特徴とする請求項４に記載の染色レンズの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズを染色するレンズ染色装置および染色レンズの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
眼鏡レンズの表面処理として染色処理が知られている。また、染色処理の一つの方式として浸漬方式が知られている。染色方式は、眼鏡レンズを染色液に浸漬させて染色する方式である。浸漬方式においては、眼鏡レンズをレンズ保持具で保持し、レンズ保持具と一緒に眼鏡レンズを染色液に浸漬させて染色している。また、眼鏡レンズのファッション性を高めるために、眼鏡レンズの染色濃度に勾配をつけた、いわゆるグラジエント染色を施す技術も知られている（たとえば、特許文献１を参照）。
【０００３】
従来の浸漬方式でレンズを染色する場合は、染色槽に貯留される染色液の液面が水平な状態となるため、この染色液にレンズの一部を浸漬させたときに、レンズの浸漬部と非浸漬部の境界線が液面に沿って一直線状になる。このため、たとえばレンズの光学面の半分程度を染色する場合は、染色後のレンズの光学面において、染色部と非染色部の境界線（以下、「グラジライン」という）も一直線状になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−００５６７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来においては、浸漬方式によって染色されるレンズのグラジラインが直線状に限られており、バリエーションに富んだグラジラインをもつレンズの提供がなされていなかった。また、バリエーションに富んだグラジラインを実現するにあたっては、インクジェット方式や昇華方式の染色法を採用することが考えられる。しかしながら、これらの方式によってレンズを染色する場合は、（ａ）レンズの両面を同時に染色できない、（ｂ）染色のための工程が煩雑になる、などの理由により、浸漬方式に比べて生産性が低下するという問題があった。
【０００６】
本発明の主な目的は、浸漬方式でレンズを染色する場合に、直線状のグラジラインに限らず、バリエーションに富んだグラジラインでレンズを染色することができる技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の態様は、
レンズの染色に用いられる染色液を貯留する染色槽と、
前記レンズを保持するレンズ保持手段と、
前記レンズを前記染色液に浸漬させるときに、前記レンズ保持手段に保持されたレンズと前記染色槽に貯留された染色液との相対位置を、鉛直方向に変化させる第１の相対位置可変手段と、
前記レンズを前記染色液に浸漬させるときに、前記レンズ保持手段に保持されたレンズと前記染色槽に貯留された染色液との相対位置を、前記鉛直方向と交差する方向に変化させる第２の相対位置可変手段と、
を備えることを特徴とするレンズ染色装置である。
【０００８】
本発明の第２の態様は、
前記第２の相対位置可変手段は、前記レンズ保持手段に保持されたレンズを前記鉛直方向と交差する方向に揺動させるものである
ことを特徴とする上記第１の態様に記載のレンズ染色装置である。
【０００９】
本発明の第３の態様は、
前記揺動が振り子運動である
ことを特徴とする上記第２の態様に記載のレンズ染色装置である。
【００１０】
本発明の第４の態様は、
レンズを染色液に浸漬させて染色する染色工程を含む染色レンズの製造方法であって、
前記染色工程においては、
前記レンズと前記染色液との相対位置を、鉛直方向およびこれに交差する方向に変化させながら、前記レンズを前記染色液に浸漬させる
ことを特徴とする染色レンズの製造方法である。
【００１１】
本発明の第５の態様は、
前記染色工程においては、
前記レンズを上下運動および振り子運動させながら前記染色液に浸漬させる
ことを特徴とする上記第４の態様に記載の染色レンズの製造方法である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、浸漬方式でレンズを染色する場合に、直線状のグラジラインに限らず、バリエーションに富んだグラジラインでレンズを染色することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態に係るレンズ染色装置の構成を示す概略図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るレンズ染色装置を用いて実現されるレンズの移動を説明する図である。
【図３】染色工程に適用される動作モードの一つを説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。
本発明の実施の形態においては、次の順序で説明を行う。
１．レンズ染色装置の構成
２．レンズ染色装置の動作
３．染色レンズの製造方法（染色工程）
４．実施の形態に係る効果
５．変形例等
【００１５】
＜１．レンズ染色装置の構成＞
図１は本発明の実施の形態に係るレンズ染色装置の構成を示す概略図である。
図示したレンズ染色装置１は、レンズ２を保持するレンズ保持具３と、このレンズ保持具３に保持されたレンズ２を移動するように駆動する移動駆動装置４と、レンズ２の染色に用いられる染色液５を貯留する染色槽６と、移動駆動装置４の駆動を制御する制御部７と、を備えた構成となっている。染色の対象となるレンズ２は、典型的には眼鏡レンズであるが、本発明を実施するうえでは、眼鏡レンズ以外のものであってもよい。
【００１６】
（レンズ保持具）
レンズ保持具３は、レンズ保持手段の一例として設けられたものである。レンズ保持具３は、たとえば、図示しない３つの保持片をレンズ２の外周縁に接触させることにより、それらの保持片によってレンズ２を３点支持する仕組みになっている。また、レンズ保持具３は、レンズ２の一方の光学面（図例では凹面）どうしを対向させた状態で、２つのレンズ２を同時に保持する構成となっている。
【００１７】
（移動駆動装置）
移動駆動装置４は、第１の移動駆動部１１と第２の移動駆動部１２とを備えている。第１の移動駆動部１１は、レンズ２を染色液５に浸漬させるときに、レンズ保持具３に保持されたレンズ２と染色槽６に貯留された染色液５との相対位置を、鉛直方向（以下、「上下方向」ともいう）に変化させる第１の相対位置可変手段の一例として設けられたものである。第２の移動駆動部１２は、レンズ２を染色液５に浸漬させるときに、レンズ保持具３に保持されたレンズ２と染色槽６に貯留された染色液５との相対位置を、鉛直方向と交差する方向に変化させる第２の相対位置可変手段の一例として設けられたものである。
【００１８】
第１の移動駆動部１１は、レンズ保持具３に保持されたレンズ２を、鉛直方向に移動させることにより、上述した相対位置の変化を実現する。これに対して、第２の移動駆動部１２は、レンズ保持具３に保持されたレンズ２を、鉛直方向と交差する方向に移動させることにより、上述した相対位置の変化を実現する。本実施の形態においては、図２に示すように、第１の移動駆動部１１がＺ方向にレンズ２を移動させ、第２の移動駆動部１２がＦ方向にレンズ２を移動させる構成となっている。このうち、第１の移動駆動部１１によるＺ方向へのレンズ２の往復移動は「上下運動」となり、第２の移動駆動部１２によるＦ方向へのレンズ２の往復移動は「振り子運動」となる。
【００１９】
（第１の移動駆動部）
第１の移動駆動部１１は、駆動源となるモータ１４と、このモータ１４の出力軸１４ａに取り付けられた歯車１５と、この歯車１５に噛み合う歯車１６と、この歯車１６と一体に回転するボールネジシャフト１７と、このボールネジシャフト１７に噛み合うボールネジナット（不図示）と、を用いて構成されている。
【００２０】
モータ１４は、設置台１８の上に置かれたステージ１９上に取り付けられている。モータ１４は、制御部７から与えられる第１のモータ制御信号Ｓ１にしたがって回転する。第１のモータ制御信号Ｓ１は、少なくともモータ１４の回転開始、回転停止、回転速度、回転方向などを制御する信号となる。
【００２１】
歯車１５は、モータ１４の駆動にしたがって回転することにより、モータ１４の回転駆動力を歯車１６に伝達するものである。歯車１６は、歯車１５を介して伝達されるモータ１４の駆動力を受けて回転するものである。歯車１５と歯車１６は、たとえば、かさ歯車どうしの組み合わせによって歯車伝達機構を構成することにより、互いの回転軸が交差する関係になっている。歯車１６は、ボールネジシャフト１７の下端側に固定されている。また、歯車１６は、ボールネジシャフト１７と同心状に配置されている。このため、歯車１６が回転すると、これと一体になってボールネジシャフト１７が回転する。
【００２２】
ボールネジシャフト１７は、モータ１４とともにステージ１９に取り付けられている。ボールネジシャフト１７は、ボールネジシャフト１７の中心軸が鉛直方向と平行になるように、ステージ１９の上面から垂直に起立する状態で設けられている。また、ボールネジシャフト１７は、図示しないシャフト支持部によって回転自在に支持されている。このボールネジシャフト１７に噛み合うボールネジナット（不図示）は、昇降ステージ２０に取り付けられている。昇降ステージ２０は、図示しないガイドシャフトによって昇降自在に支持されている。また、昇降ステージ２０は、水平な状態で配置されている。
【００２３】
（第２の移動駆動部）
第２の移動駆動部１２は、駆動源となるモータ２１と、このモータ２１の出力軸２１ａを駆動力の入力軸とする動力連結部２２と、この動力連結部２２から駆動力の出力軸として延出する回転ロッド２３と、この回転ロッド２３の先端部に取付具２４を用いて取り付けられた支持ロッド２５と、を用いて構成されている。
【００２４】
モータ２１は、上述した昇降ステージ２０上に取り付けられている。モータ２１は、制御部７から与えられる第２のモータ制御信号Ｓ２にしたがって回転する。第２のモータ制御信号Ｓ２は、上述した第１のモータ制御信号Ｓ１とは別個の信号であって、少なくともモータ２１の回転開始、回転停止、回転速度、回転方向などを制御する信号となる。
【００２５】
動力連結部２２は、モータ２１の出力軸２１ａと回転ロッド２３との間に介在し、出力軸２１ａを通して入力されるモータ２１の回転駆動力を回転ロッド２３に伝達するものである。また、動力連結部２２は、必要に応じて、モータ２１の出力軸２１ａと回転ロッド２３との間で回転速度を減速するものである。動力連結部２２は、モータ２１とともに昇降ステージ２０に取り付けられている。
【００２６】
回転ロッド２３は、動力連結部２２を通して伝達されるモータ２１の回転駆動力を受けて回転するものである。回転ロッド２３は、水平に配置されている。支持ロッド２５は、レンズ保持具３を支持するものである。支持ロッド２５は、取付具２４を用いて回転ロッド２３の先端に固定されている。このため、回転ロッド２３が回転すると、これにしたがって支持ロッド２５が図２の支点Ｐを中心にＦ方向に往復移動（揺動）する。
【００２７】
染色槽６は、ステージ１９とともに、設置台１８の上に設置されている。染色槽６は、支持ロッド２５の下方に配置されている。染色槽６に貯留された染色液５は、図示しないヒータによって加熱されるようになっている。
【００２８】
制御部７は、たとえば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read-Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等のハードウェア資源を用いたコンピュータ装置によって構成されるものである。その場合、モータ制御用の制御プログラムはあらかじめＲＯＭに格納され、そこからＣＰＵが制御プログラムをＲＡＭに読み出して実行することにより、モータ制御信号Ｓ１，Ｓ２を生成する。制御部７は、このモータ制御信号Ｓ１，Ｓ２を２つのモータ１４，２１に別々に送出することにより、モータ１４，２１の駆動を個別に制御する。また、制御部７は、たとえば、所望するグラジラインに関する情報（位置、形状等）を外部入力または通信等によって指定した場合に、このグラジラインに適合するモータ制御信号Ｓ１，Ｓ２を自動的に生成し、各モータ１４，２１に出力する構成となっている。
【００２９】
＜２．レンズ染色装置の動作＞
続いて、レンズ染色装置１の動作について説明する。ここでは、第１の移動駆動部１１の動作と、第２の移動駆動部１２の動作に分けて説明する。
【００３０】
（第１の移動駆動部の動作）
第１の移動駆動部１１においては、モータ１４の駆動にしたがって歯車１５が回転し、この回転の駆動力を受けて歯車１６およびボールネジシャフト１７が回転する。また、ボールネジシャフト１７が回転すると、昇降ステージ２０がボールネジシャフト１７の中心軸方向に移動する。そうすると、昇降ステージ２０に取り付けられているモータ２１や動力連結部２２と一緒に、回転ロッド２３と支持ロッド２５が上下方向に移動する。このため、レンズ保持具３とこれに保持されたレンズ２が図２に示すＺ方向に移動する。
【００３１】
（第２の移動駆動部の動作）
第２の移動駆動部１２においては、モータ２１の駆動にしたがって回転ロッド２３が回転するとともに、回転ロッド２３の回転にしたがって支持ロッド２５が揺動する。このため、レンズ保持具３とこれに保持されたレンズ２が図２に示すＦ方向に移動する。
【００３２】
＜３．染色レンズの製造方法＞
次に、本発明の実施の形態に係る染色レンズの製造方法について説明する。
本発明の実施の形態に係る染色レンズの製造方法は、たとえば玉型加工前の眼鏡レンズを染色対象として、レンズ２を染色液５に浸漬させて染色する染色工程を含むものである。染色工程においては、染色槽６に貯留された染色液５を図示しないヒータによって規定の温度（たとえば、９０℃前後）に加熱し、この加熱状態を維持しながらレンズ２を規定の時間（たとえば、数十分程度）にわたって染色液５に浸漬させる。
【００３３】
その際、染色工程に適用可能なレンズ染色装置１の動作モードとしては、主に３つの動作モードがある。以下、制御部７の制御指令に基づいて行われる各動作モードについて順に説明する。なお、ここでは説明の理解を容易にするために、染色濃度に勾配をつけるグラジエント染色のための動作については、後段でまとめて説明する。
【００３４】
（第１の動作モード）
第１の動作モードは、レンズ保持具３に保持されたレンズ２を第１の移動駆動部１１によってＺ方向に移動（上下運動）させながら、レンズ２を染色液５に浸漬させる動作モードである。第１の動作モードにおいては、まず、支持ロッド２５を鉛直方向と平行な向きに配置した状態のもとで、第１の移動駆動部１１の駆動により支持ロッド２５と一緒にレンズ保持具３を下降させることにより、レンズ２を染色液５に浸漬させる。このとき、レンズ２の光学面の全面を染色する場合は、レンズ２の全体が染色液５に浸漬するようにレンズ保持具３を下降させる。また、レンズ２の光学面の一部を染色する場合は、レンズ２の一部が染色液５に浸漬するようにレンズ保持具３を下降させる。このとき、レンズ２の光学面における染色部と非染色部の境界線は、染色液５の液面に沿って直線状に形成される。
【００３５】
（第２の動作モード）
第２の動作モードは、レンズ保持具３に保持されたレンズ２を第２の移動駆動部１２によってＦ方向に移動（振り子運動）させながら、レンズ２を染色液５に浸漬させる動作モードである。第２の動作モードにおいては、まず、支持ロッド２５を鉛直方向と平行な向きに配置した状態のもとで、第１の移動駆動部１１の駆動により支持ロッド２５と一緒にレンズ保持具３を下降させることにより、レンズ２の一部を染色液５に浸漬させる。次に、第２の移動駆動部１２の駆動により支持ロッド２５と一緒にレンズ２を振り子運動させる。振り子運動の振幅角度θは、図３に示すように、支点Ｐを中心にレンズ２を振り子運動させたときに、レンズ２の光学面に想定されているグラジラインＧＬの端部が染色液５の液面５ａよりも少し上側に変位する程度に設定するとよい。このようにレンズ２を振り子運動させることにより、レンズ２の光学面における染色部と非染色部の境界線（グラジラインＧＬ）が曲線状になる。また、このとき形成されるグラジラインＧＬは、支点Ｐから液面５ａまでの距離を曲率半径とした円弧状の曲線になる。
【００３６】
ちなみに、第２の移動駆動部１２によってレンズ２をＦ方向に移動させると、レンズ２の位置がＺ方向および水平方向に変化する。このため、第２の移動駆動部１２によるレンズ２の振り子運動は、レンズ２と染色液５との相対位置をＺ方向および水平方向に変化させる運動となる。
【００３７】
（第３の動作モード）
第３の動作モードは、レンズ保持具３に保持されたレンズ２を、第１の移動駆動部１１によってＺ方向に移動させ、かつ第２の移動駆動部１２によってＦ方向に移動させながら、レンズ２を染色液５に浸漬させる動作モードである。第３の動作モードにおいては、第１の移動駆動部１１による上下運動と第２の移動駆動部１２による振り子運動を組み合わせた合成運動により、染色によって形成されるグラジラインＧＬの形状が決まる。以下に、上述の合成運動に係る２つの形態例について説明する。
【００３８】
（第１の形態例）
第１の形態例では、第２の移動駆動部１２の駆動によって振り子運動するレンズ２の位置が最も下側にある状態（以下、「移動中点」ともいう）を基準にして、そこから振り子運動の移動終端に向かってレンズ２が移動するときに、この移動量の増加にしたがってレンズ２を少しずつ上側に移動（上昇）させるように第１の移動駆動部１１を駆動する。この場合、レンズ２の光学面に形成されるグラジラインは、上記第２の動作モードを適用した場合よりも曲率半径が小さい曲線状となる。
【００３９】
（第２の形態例）
第２の形態例では、上述のように移動中点から移動終端に向かってレンズ２が移動するときに、この移動量の増加にしたがってレンズ２を少しずつ下側に移動（下降）させるように第１の移動駆動部１１を駆動する。この場合、レンズ２の光学面に形成されるグラジラインは、上記第２の動作モードを適用した場合よりも曲率半径が大きい曲線状となる。また、第２の移動駆動部１２によるレンズ２の移動量と、第１の移動駆動部１１によるレンズ２の移動量（下降量）との関係によっては、直線状のグラジライン、あるいは直線と曲線を組み合わせたグラジラインとなる。
【００４０】
次に、上記３つの動作モードに適用可能なグラジエント染色のための動作について説明する。
まず、レンズ２の染色濃度に勾配をつける場合は、レンズ２を染色液５に浸漬させるときに、第１の移動駆動部１１の駆動によりレンズ２を上下運動させる必要がある。その際、レンズ２の上下運動は、相対的に短周期かつ大振幅の上下運動と、相対的に長周期かつ小振幅の上下運動とを組み合わせた合成運動とする（たとえば、特開平３−７２９７８号公報を参照）。これにより、レンズ２の光学面において、染色の濃度勾配を連続的に変化させるとともに、染色部と非染色部の境界が目立たないボカシ染色が実現される。このような目的で行われるレンズ２の上下運動は、上述した各動作モードに基づくレンズ２の運動に重畳して適用される。
【００４１】
＜４．実施の形態に係る効果＞
本発明の実施の形態に係るレンズ染色装置１においては、レンズ保持具３によって保持したレンズ２を上下運動させる第１の移動駆動部１１に加えて、レンズ２を振り子運動させる第２の移動駆動部１２を備えている。このため、染色レンズの製造方法に係る染色工程では、レンズ２と染色液５との相対位置を鉛直方向およびこれに交差する方向に変化させるべく、レンズ２を上下運動および振り子運動させながら染色液５に浸漬させることができる。これにより、浸漬方式でレンズ２を染色する場合に、直線状のグラジラインに限らず、曲線状のグラジライン、さらには直線と曲線を組み合わせたグラジラインなど、バリエーションに富んだグラジラインでレンズ２を染色することができる。また、眼鏡レンズの染色に適用した場合は、浸漬方式による高い生産性を確保したうえで、染色のバリエーションを増やしファッション性を高めることができる。
【００４２】
＜５．変形例等＞
本発明の技術的範囲は上述した実施の形態に限定されるものではなく、発明の構成要件やその組み合わせによって得られる特定の効果を導き出せる範囲において、種々の変更や改良を加えた形態も含む。
【００４３】
たとえば、第２の移動駆動部１２によるレンズ２の移動方向および運動形態は、鉛直方向と直交する水平方向および水平運動であってもよい。この場合においても、鉛直方向および水平方向におけるレンズ２の各移動量を適宜制御することにより、直線状のグラジラインだけでなく、曲線状のグラジライン、または直線と曲線を組み合わせた形状のグラジラインを実現することができる。
【００４４】
また、第２の移動駆動部１２によるレンズ２の移動方向および運動形態は、レンズ２の光学面内（たとえば、光軸など）に回転中心をもつ回転方向および回転運動であってもよい。
【００４５】
また、第１の移動駆動部１１による相対位置の変化は、支持ロッド２５の伸縮によって実現してもよいし、染色槽６に貯留された染色液５を染色槽６とともに鉛直方向に移動（上下運動）させることで実現してもよい。
【００４６】
また、グラジエント染色のための上下運動を２つのモータを用いて行う構成としてもよい。その場合は、一方のモータによる上下運動を相対的に短周期かつ大振幅の上下運動とし、他方のモータによる上下運動を相対的に長周期かつ小振幅の上下運動とすることにより、それらの合成運動によってグラジエント染色を実現することができる。
【００４７】
また、第２の移動駆動部１２によってレンズ２を振り子運動させる場合は、振り子運動中のレンズ２の移動速度を、振り子運動の一周期のなかで一定の速度に維持してもよいし適宜変速させてもよい。
【００４８】
また、振り子運動の移動終端までレンズ２を移動させたときに、染色液５の液面からレンズ２が完全に抜けるようにしてもよい。ただし、染色処理に際して、染色液５の液面の揺れを抑えたり、泡の発生を抑えたりするうえでは、レンズ２の一部を常に染色液５に浸漬された状態で振り子運動させることが好ましい。
【００４９】
また、レンズ２の光学面に円弧状の曲線でグラジラインを形成する場合は、たとえば、振り子運動とあわせて支点Ｐの位置を動かすことにより、上記図３とは円弧の凹凸関係を逆向きにしたグラジラインを形成することも可能となる。
【符号の説明】
【００５０】
１…レンズ染色装置
２…レンズ
３…レンズ保持具
４…移動駆動装置
５…染色液
６…染色槽
７…制御部
１１…第１の移動駆動部
１２…第２の移動駆動部
【図１】
2013205548.tif 000003
【図２】
2013205548.tif 000004
【図３】
2013205548.tif 000005