(57)【要約】【課題】レンズを本締めしたときに発生するオーバーシュートを極力小さくし、クラックや破損が生じないようにした眼鏡レンズの縁摺加工装置および縁摺加工方法を提供する。【解決手段】レンズ回転軸４にそれぞれ取付けられたレンズホルダとレンズ押えとで被加工レンズの凸側と凹側の光学面を保持し、その保持圧力を圧力測定装置１４によって測定する。圧力測定装置１４は、１／１００秒〜１／１０００秒の時間間隔で保持圧力を測定する。制御部９は圧力測定装置１４による測定データを受け取ると、レンズ押えをレンズに押し付けるレンズ回転軸を軸線方向に移動させる駆動モータ１９を１／１００秒〜１／１０００秒の時間間隔で駆動制御し、保持圧力が所定の設定圧力に対して予め規定した値を超えないようにする。【選択図】  図４
2009066743.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズ回転軸にそれぞれ取付けられ被加工レンズの凸側と凸側の光学面をそれぞれ保持する一対のレンズ保持手段を備え、前記レンズ保持手段によるレンズ保持位置および保持圧力を含む制御をモータによって行ない、前記被加工レンズの周面を眼鏡フレームの枠形状に適合する玉型形状に加工する眼鏡レンズの縁摺加工装置において、
前記レンズ保持手段が被加工レンズと接触し保持が完了するまでの保持圧力変化を１／１００〜１／１０００秒単位で測定する圧力測定装置と、
前記保持圧力が所定の設定圧力に対して予め規定した値を超えないように前記保持圧力を制御する圧力制御手段とを備えたことを特徴とする眼鏡レンズの縁摺加工装置。
【請求項２】
請求項１記載の眼鏡レンズの縁摺加工装置において、
前記圧力制御手段は、レンズ保持手段に設けられた電歪素子を含み、１／１００〜１／１０００秒単位で前記電歪素子の厚みを制御することを特徴とする眼鏡レンズの縁摺加工装置。
【請求項３】
請求項１記載の眼鏡レンズの縁摺加工装置において、
前記圧力制御手段は、前記保持圧力が所定の設定圧力に対して予め規定した値を超えないように１／１００〜１／１０００秒単位で前記モータを駆動制御することを特徴とする眼鏡レンズの縁摺加工装置。
【請求項４】
請求項１記載の眼鏡レンズの縁摺加工装置において、
前記レンズ回転軸は、軸線方向に移動自在に配設され被加工レンズの凸面を保持するレンズ保持手段が取付けられた第１のレンズ回転軸と、前記第１のレンズ回転軸と同軸にかつ軸線方向に移動自在に配設されて被加工レンズの凹面を保持するレンズ保持手段が取付けられ、レンズの保持時に前記モータの駆動によって前進することにより前記レンズ保持手段を被加工レンズの凹面に押し付ける第２のレンズ回転軸とからなり、
前記圧力制御手段は、前記一対のレンズ保持手段による保持圧力が所定の設定圧力に対して予め規定した値を超えた場合、前記第１のレンズ回転軸を前記保持圧力が前記予め規定した値を超えないように前記被加工レンズから離間する方向に移動させることを特徴とする眼鏡レンズの縁摺加工装置。
【請求項５】
請求項１〜４のうちのいずれか一項に記載の眼鏡レンズの縁摺加工装置において、
前記予め記載した値が前記設定圧力から当該設定圧力に１０％増しの圧力範囲内の値であることを特徴とする眼鏡レンズの縁摺加工装置。
【請求項６】
前記請求項１〜５のうちのいずれか１項に記載の眼鏡レンズの縁摺加工装置によって未加工レンズの周面を眼鏡フレームの枠形状に適合する玉型形状に加工する眼鏡レンズの縁摺加工方法であって、
レンズ保持手段によって前記被加工レンズを所定の設定圧力以下の保持圧力で仮保持する第１の保持工程と、
前記第１の保持工程で仮保持された前記被加工レンズを保持圧力が前記設定圧力になるように保持する第２の保持工程と、
前記被加工レンズを縁摺り加工する工程とを備え、
前記第２の保持工程において、保持完了時の保持圧力が前記設定圧力に対して予め規定した値を超えないように前記保持圧力を制御することを特徴とする眼鏡レンズの縁摺加工方法。
【請求項７】
請求項６記載の眼鏡レンズの縁摺加工方法において、
前記第１の保持工程の前工程として、
前記保持にかかる該保持圧力が１／１００〜１／１０００秒単位の保持圧力測定により規定の圧力を超えない圧力制御を選択する圧力制御決定工程と、
前記圧力制御を記録する圧力制御記録工程と、
前記圧力制御のデータを圧力制御手段に送る工程と、
をさらに含むことを特徴とする眼鏡レンズの縁摺加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、眼鏡レンズの縁摺加工装置および縁摺加工方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
眼鏡レンズの縁摺り加工装置は、通常レンズ回転軸と加工具回転軸とを備え、レンズ回転軸にレンズ保持手段を介して未加工の円形レンズ（以下、被加工レンズともいう）を装着し、加工具回転軸に取付けた研削砥石等の加工具によって被加工レンズの周面を加工し、眼鏡フレームの枠形状に適合する玉型形状に加工するようにしている。レンズ回転軸は、同軸に配置された第１、第２のレンズ回転軸とからなり、その対向端面にそれぞれ取付けられたレンズ保持手段（レンズホルダおよびレンズ押え）で被加工レンズの加工中心部を保持するようにしている（例えば、特許文献１〜５参照）。
【０００３】
レンズ保持手段によるレンズの保持圧力が弱いと加工具から受ける加工抵抗によってレンズがレンズ回転軸に対して軸ずれが起きる。例えば、従来より横長なフレーム枠（Ａサイズ方向が大きい）に適合する玉型形状に加工する縁摺加工では加工時の保持部分が加工負荷によってずれてしまい、フレーム枠に装着するレンズの光学中心位置、アイポイント位置、ボクシングシステムの水平中心線等が適切に配置されなくなる（以下、軸ずれともいう）。そこで、従来はこのような軸ずれを防止するために、レンズに対して保持圧力を大きくしている。また、トルク制御によって保持圧力が一定になるように制御している。
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１５２５５３号公報
【特許文献２】特開２００２−３７０１４６号公報
【特許文献３】特開２００２−０３６０８３号公報
【特許文献４】特開２００４−２５５５６１号公報
【特許文献５】特開２００６−３０５７０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、モータをトルク制御しているにもかかわらず保持圧力を大きくすると、レンズの光学面に形成している膜（例えば、反射防止膜、ハードコート膜、フォトクロ膜）にクラックが発生したり、レンズ自体が破損する頻度が高くなるという問題があった。
【０００６】
そこで、モータを用いてレンズ保持手段をレンズの光学面に押し付け、所定の保持圧力Ｐ（例えば、Ｐ＝５５ｋｇ）になるように保持した場合の保持圧力の変化を測定した。
【０００７】
上記したように、通常保持圧力が設定圧力と略等しくなるようにトルク制御しているため、測定に際してはレンズを本締めした直後に短時間ではあるが設定圧力を大幅に超えるような圧力増加（オーバーシュートともいう）が発生することは全く想定しておらず、また推測もしていなかった。また、通常トルク制御を１〜１／１０秒程度の時間間隔で行なっているが、この程度の時間間隔で保持圧力を測定している限りにおいては、オーバーシュートを検出することができなかった。そこで、さらに測定間隔を１／１００秒程度〜１／１０００秒程度に狭めて測定した結果、図６に示すようにきわめて短時間ではあるが設定圧力を大幅に超えるオーバーシュートが発生していることが測定された。
【０００８】
図６は、レンズの保持に際して、所定の保持圧力Ｐより十分に低い圧力Ｐ1 （例えば、Ｐ1 ＝２．２ｋｇ）でレンズを仮締めした後、本締めし保持完了時の保持圧力Ｐが設定圧力Ｐｏ（＝５５ｋｇ）と略等しくなるようにトルク制御したときの圧力変化を示す図である。
【０００９】
この図から明らかなように、本締めした直後の保持圧力Ｐは、設定圧力Ｐに対してごく短時間ではあるが極端に増大（１ｋｇ程度のオーバーシュートＱ）している。しかしながら、この圧力増加は、きわめて短時間であるため、従来の測定間隔（１〜１／１０秒単位）では全く測定されず、モータのトルク制御では圧力増加を抑えることができず、これに起因してレンズにクラックが生じたり破損することが判明した。したがって、トルク制御において、本締め時のオーバーシュートＱを極力低減することが最重要課題であることが判明し、本発明にいたったものである。なお、図６は測定間隔を１／１０００秒にしたときの測定結果である。
【００１０】
また、オーバーシュートＱの値が設定圧力Ｐｏに対してどのような範囲内の値であればクラックや破損が生じないで縁摺加工することができるかについて実験したところ、設定圧力Ｐから当該設定圧力に１０％程度増しの圧力範囲内の値、さらに好ましくは５％程度増しの値であればほとんどクラックが生じたり破損したりすることなく加工することができることが確認された。
【００１１】
本発明は上記した従来の問題および測定結果と知見に基づいてなされたもので、その目的とするところは、レンズを保持したときに発生するオーバーシュートを極力小さくし、クラックや破損が生じないようにした眼鏡レンズの縁摺加工装置および縁摺加工方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、上記目的を達成するために、レンズ回転軸にそれぞれ取付けられ被加工レンズの凸側と凸側の光学面をそれぞれ保持する一対のレンズ保持手段を備え、前記レンズ保持手段によるレンズ保持位置および保持圧力を含む制御をモータによって行ない、前記被加工レンズの周面を眼鏡フレームの枠形状に適合する玉型形状に加工する眼鏡レンズの縁摺加工装置において、前記レンズ保持手段が被加工レンズと接触し保持が完了するまでの保持圧力変化を１／１００〜１／１０００秒単位で測定する圧力測定装置と、前記保持圧力が所定の設定圧力に対して予め規定した値を超えないように前記保持圧力を制御する圧力制御手段とを備えたものである。
【００１３】
また、本発明は、上記発明において、前記圧力制御手段がレンズ保持手段に設けられた電歪素子を含み、１／１００〜１／１０００秒単位で前記電歪素子の厚みを制御するものである。
【００１４】
また、本発明は、上記発明において、前記圧力制御手段は、前記保持圧力が所定の設定圧力に対して予め規定した値を超えないように１／１００〜１／１０００秒単位で前記モータを駆動制御するものである。
【００１５】
また、本発明は、上記発明において、前記レンズ回転軸は、軸線方向に移動自在に配設され被加工レンズの凸面を保持するレンズ保持手段が取付けられた第１のレンズ回転軸と、前記第１のレンズ回転軸と同軸にかつ軸線方向に移動自在に配設されて被加工レンズの凹面を保持するレンズ保持手段が取付けられ、レンズの保持時に前記モータの駆動によって前進することにより前記レンズ保持手段を被加工レンズの凹面に押し付ける第２のレンズ回転軸とからなり、前記圧力制御手段は、前記一対のレンズ保持手段による保持圧力が所定の設定圧力に対して予め規定した値を超えた場合、前記第１のレンズ回転軸を前記保持圧力が前記予め規定した値を超えないように前記被加工レンズから離間する方向に移動させるものである。
【００１６】
また、本発明は、上記発明において、前記予め記載した値が前記設定圧力から当該設定圧力に１０％増しの圧力範囲内の値としたものである。
【００１７】
さらに、本発明は、前記発明のうちのいずれか１つの眼鏡レンズの縁摺加工装置によって未加工レンズの周面を眼鏡フレームの枠形状に適合する玉型形状に加工する眼鏡レンズの縁摺加工方法であって、レンズ保持手段によって前記被加工レンズを所定の設定圧力以下の保持圧力で仮保持する第１の保持工程と、前記第１の保持工程で仮保持された前記被加工レンズを保持圧力が前記設定圧力になるように保持する第２の保持工程と、前記被加工レンズを縁摺り加工する工程とを備え、前記第２の保持工程において、保持完了時の保持圧力が前記設定圧力に対して予め規定した値を超えないように前記保持圧力を制御する方法である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明においては、レンズ保持手段が被加工レンズと接触し保持が完了するまでの保持圧力を１／１００〜１／１０００秒単位で測定しているので、保持直後に発生するきわめて短時間なオーバーシュートを測定することができる。また、本発明は保持圧力が設定圧力に対して予め規定した値（以下、閾値ともいう）を超えないように保持圧力を制御しているので、オーバーシュートによるクラックや破損を防止することができる。
設定圧力に対して予め規定した値（以下、閾値ともいう）は、オーバーシュートによるクラックや破損の発生しない範囲内であって、かつ通常の負荷変動に対して軸ずれせずレンズを確実に保持することができる値に設定される。なお、閾値は、レンズの中心厚、撥水膜層の有無等によって異なるため、各レンズ毎に設定される。
【００１９】
また、本発明においては、圧力制御手段が電歪素子の厚みを１／１００〜１／１０００秒単位で変化させ、レンズ押圧手段による保持圧力が閾値を超えないようにすることにより、オーバーシュートの発生を抑え、クラックや破損を防止する。
【００２０】
また、本発明においては、圧力制御手段が１／１００〜１／１０００秒単位でモータを駆動制御することにより、閾値を超えるオーバーシュートの発生を抑え、クラックや破損を防止する。
【００２１】
さらに、本発明においては、一対のレンズ保持手段による保持圧力が所定の設定圧力に対して予め規定した値を超えたとき、圧力制御手段が第１のレンズ回転軸を保持圧力が設定圧力になるように被加工レンズから離間する方向に移動させるようにしているので、閾値を超えるオーバーシュートの発生を抑え、クラックや破損を防止する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明を図面に示す実施の形態に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明に係る眼鏡レンズの縁摺り加工方法に用いられる縁摺り加工装置の概略透視図、図２は被加工レンズをレンズ回転軸に装着した状態を示す図、図３はレンズ形状測定部によるレンズ形状の測定状態を示す図、図４は縁摺り加工装置のブロック図である。これらの図において、全体を符号１で示す眼鏡レンズの縁摺り加工装置は、未加工の円形レンズからなる被加工レンズ２の周面を縁摺り加工して所望の玉型形状の眼鏡レンズを製造するための装置であって、床面に設置された箱型の筐体３を備えている。この筐体３の内部には、被加工レンズ２が装着されるレンズ回転軸４と、このレンズ回転軸４を軸線方向（Ｘ方向）に移動させる第１のレンズ回転軸移動機構５と、同じくレンズ回転軸４を軸線と直交する水平な方向（Ｙ方向）に移動させる第２のレンズ回転軸移動機構６と、被加工レンズ２を縁摺り加工する回転型の加工工具７と、この加工工具７の回転駆動機構８と、装置全体を制御する制御部９と、被加工レンズ２の凸側光学面２ａと凹側光学面２ｂを測定するレンズ形状測定部１０と、被加工レンズ２の面取り加工機構１１と、レンズ保持手段であるレンズホルダ１２とレンズ押え１３とによるレンズの保持圧力を測定する圧力測定装置１４等が組み込まれている。一方、筐体３の上面には、被加工レンズ２のレンズ情報、眼鏡フレームの情報、加工条件等を入力する各種操作ボタン、表示装置等を備えた操作パネル（図示せず）が設けられている。
【００２３】
前記被加工レンズ２は、注型重合法によって形成された円形（例えば、直径８０φｍｍ）のプラスチック製マイナス形状レンズからなり、表面全体に保護膜層と撥水膜層が積層形成されている。保護膜層は、レンズの光学特性、耐久性、耐擦傷性等を向上させるために形成されるもので、通常ハードコート膜層と反射防止膜層とで構成されている。撥水膜層は、上述したように光学面２ａ、２ｂの平滑度を高めて防汚性を向上させるとともに、水やけを防止するために形成されるもので、最近では滑り性のよい超撥水レンズが普及しつつある。撥水材としては、例えばフッ素置換アルキル基含有有機ケイ素化合物を含む撥水原料等が用いられている。
【００２４】
前記レンズ回転軸４は、軸線を一致させて水平に配置された第１、第２のレンズ回転軸４Ａ、４Ｂで構成され、レンズ保持ユニット１５に配設されている。第１のレンズ回転軸４Ａは、回転自在に配設され、軸線方向の移動は規制されている。一方、第２のレンズ回転軸４Ｂは、回転自在にかつ軸線方向に移動自在に配設されている。
【００２５】
前記レンズ保持ユニット１５は、装置の左右方向（Ｘ方向）において対向する一対の支持部１５ａ、１５ｂを有し、一方の支持部１５ａによって第１のレンズ回転軸４Ａを回転自在に軸支し、他方の支持部１５ｂによって第２のレンズ回転軸４Ｂを回転自在にかつ軸線方向に移動自在に軸支している。第１、第２のレンズ回転軸４Ａ、４Ｂの互いに対向する先端には、図２に示すように被加工レンズ２の光学面２ａ、２ｂを保持するレンズ保持手段としての前記レンズホルダ１２と前記レンズ押え１３がそれぞれ着脱自在に取付けられている。レンズホルダ１２は、レンズ保持面にレンズ２の凸側光学面２ａを保持する両面粘着テープ１６が貼されている。レンズ押え１３は、先端にゴム等の弾性部材１７が取付けられている。
【００２６】
前記レンズ保持ユニット１５の他方の支持部１５ｂには、レンズ回転軸用駆動モータ１８が固定されており、この駆動モータ１８の回転がプーリ、歯付きベルト等の回転伝達手段１９を介して第１、第２のレンズ回転軸４Ａ、４Ｂにそれぞれ伝達されるように構成されている。したがって、第１、第２のレンズ回転軸４Ａ、４Ｂは、同期して駆動する。レンズ回転軸用駆動モータ１８としては、回転速度が可変でしかも正逆回転可能なステッピングモータが用いられる。また、レンズ保持ユニット１５の他方の支持部１５ｂの内部には、第２のレンズ回転軸４Ｂを第１のレンズ回転軸４Ａに対して進退移動させる駆動モータ１９（図４）が組み込まれている。
【００２７】
前記第１のレンズ回転軸移動機構５は、筐体３の底板３０上に平行に設置されたＸ方向に長い前後一対のＸ軸リニアガイド３１と、これらのＸ軸リニアガイド３１に沿ってＸ方向に移動自在なＸ方向テーブル３２と、このＸ方向テーブル３２をＸ軸リニアガイド３１に沿って移動させるＸ方向テーブル用駆動モータ３３等で構成されている。
【００２８】
前記第２のレンズ回転軸移動機構６は、前記Ｘ方向テーブル３２の上面に平行に設置されたＹ方向に延在する左右一対のＹ軸リニアガイド３５と、これらのＹ軸リニアガイド３５に沿ってＹ方向に移動自在なＹ方向テーブル３６と、このＹ方向テーブル３６をＹ軸リニアガイド３５に沿って移動させるＹ方向テーブル用駆動モータ３７と、前記Ｙ方向テーブル３６上に設置された前記レンズ保持ユニット１５等で構成されている。このため、レンズ回転軸４の動作は、３方向、すなわち軸線回りの回転と、軸線と直交する左右方向（Ｘ方向）および前後方向（Ｙ方向）の移動である。これら３方向の動作は、前記制御部９により被加工レンズ２の形状加工データに基づいて数値制御される。また、この制御部９は、前記圧力測定装置１４からの検出信号に基づいて前記駆動モータ１９を駆動制御する圧力制御手段を構成している。
【００２９】
前記被加工レンズ２の周面２ｃを研削加工する加工工具７としては、図２に示すように円筒状に形成されたダイヤモンドホイール等の砥石が用いられ、前記回転駆動機構８の加工工具回転軸４０に取付けられている。また、加工工具７は、一次加工用（荒加工用）の研削砥石７Ａと、二次加工用（仕上げ加工用）の研削砥石７Ｂとで構成されている。二次加工用研削砥石７Ｂの外周面には、左右対称なＶ字状の環状溝からなるヤゲン用溝４１が形成されている。
【００３０】
前記加工工具７の回転駆動機構８は、前記筐体３の底板３０上に設置されたフレーム４４と、このフレーム４４の上端に片持ち支持された前記加工工具回転軸４０と、この加工工具回転軸４０を回転させるインバータ形式の加工工具用駆動モータ４５と、この加工工具用駆動モータ４５の回転を前記加工工具回転軸４４に伝達するプーリ、歯付きベルト等の回転伝達機構４６等で構成されている。加工工具回転軸４０は、レンズ回転軸４と平行でこれより前方に位置している。
【００３１】
前記レンズ形状測定部１０は、図３に示すように、互いに対向して配設され被加工レンズ２の各光学面２ａ、２ｂをトレースする左右一対の測定子５０Ａ、５０Ｂと、これらの測定子５０Ａ、５０Ｂを接近離間させる駆動モータ（図示せず）と、測定子５０Ａ、５０Ｂの軌跡から被加工レンズ２の各光学面２ａ、２ｂおよび周面２ｃ、２ｄ、２ｅの両端エッジ部、すなわち凸面側外周縁５１Ａ、５２Ａ、５３Ａと凹面側外周縁５１Ｂ、５２Ｂ、５３Ｂの位置を演算処理し被加工レンズ２の形状情報を測定する演算処理装置（図示せず）とを備えている。なお、図３において、２ｃは被加工レンズ２を縁摺り加工する以前の周面、２ｄは一次加工後の周面、２ｅは二次加工後の周面である。
【００３２】
レンズ形状測定部１０による被加工レンズ２の形状測定に際しては、被加工レンズ２を回転させ、左右の測定子５０Ａ、５０Ｂを互いに接近させて被加工レンズ２の各光学面２ａ、２ｂに押し付け、この状態でレンズ保持ユニット１５を前後方向に移動させると、被加工レンズ２の面形状を測定することができる。レンズ形状測定部１０によって測定されたレンズ情報は、前記制御部９に送られる。
【００３３】
前記面取り機構１１は、被加工レンズ２の二次加工後の各エッジ部５３Ａ、５３Ｂを面取り加工するもので、左右一対の面取り用加工工具６０、６０と、これらの面取り用加工工具６０を駆動する面取り用駆動モータ６１と、この駆動モータ６１の回転を各面取り用加工工具６０に伝達するプーリ、ベルト等の回転伝達機構６２等で構成されている。面取り用加工工具６０としては、ダイヤモンドホイール等の研削ツールが用いられる。
【００３４】
前記圧力測定装置１４は、前記レンズホルダ１２とレンズ押え１３が被加工レンズ２を保持し始めてから保持が完了するまでの保持圧力を測定し、その測定値を前記制御部９に送るように構成されている。測定の時間間隔は、レンズホルダ１２とレンズ押え１３でレンズを所定の設定圧力になるように保持したとき、きわめて短時間ではあるが保持圧力が設定圧力よりも増大するため、このオーバーシュートを測定することができる時間間隔とされる。具体的には、１／１００〜１／１０００秒の間隔であれば測定することが可能であり、このような範囲で測定可能な圧力測定装置１４を選択すればよい。１／１００秒より長い時間間隔であると、オーバーシュートを測定できないため好ましくない。１／１０００秒より短い時間間隔の場合は、圧力測定装置１４の選択が制約されたり、モータ１９の駆動制御をきわめて短時間に行わなければならなくなることから好ましくない。
【００３５】
上記のような時間間隔の測定が可能な圧力測定装置１４としては、例えばティアック株式会社製のロードセル（STC-SR1KN756051SPC）が用いられる。測定に際しては、圧力測定装置１４の測定部を縁摺加工装置１のチャック部で挟持し、レンズホルダ１２とレンズ押え１３のレンズに対する保持圧力を上記の時間間隔で測定する。圧力測定装置１４によって測定された測定データは、増幅器を経てパーソナルコンピュータ（以下、ＰＣと称する）７０に記憶される。ＰＣ７０と前記制御部９とは電気的に接続されている。
【００３６】
制御部９は、ＰＣ７０から保持圧力の測定データが送られてくると、そのデータが所定の設定圧力に対して予め規定した閾値を超えているか否かを判断し、超えているときは保持圧力が閾値以下になるように駆動モータ１９を駆動制御する。具体的には、駆動モータ１９に供給される電流をドライバ７１を介して制御し、駆動トルクを小さくする。
【００３７】
レンズに対する設定圧力は、レンズの材質、中心厚、撥水層の有無等によって異なるため、予め各種レンズについて保持圧力を測定し、レンズが軸ずれしたり、またレンズにクラックが生じたり破損したりするときの圧力以下で、かつ確実に保持することができる圧力とされる。
【００３８】
閾値は、保持圧力が設定圧力を超えてもレンズにクラックが生じたり破損したりすることがなく、また通常の過負荷に対してレンズが軸ずれしない保持圧力の限界値に近い値であり、設定圧力に対して１０％程度、好ましくは５％程度増大した値に設定される。軸ずれ、クラック、破損に対する安全度を見込んだ値である。具体的には、前記設定圧力に１０％増し以下の圧力を加えた範囲内の値を閾値とする。言い換えれば、設定圧力は、これに１０％増しの値が軸ずれ、クラックまたは破損が生じるときの圧力以下になるように決定される。このような閾値であれば、加工時における通常の負荷変動に対して軸ずれせず、またレンズを保持した直後の圧力増加によるクラックや破損を略完全に防止することができる。閾値が設定圧力に１０％増しの圧力とした理由は、上記したようにレンズを保持した直後に、設定圧力に対して１５〜１８％程度圧力が増加すると、これによりクラックが生じたり破損が生じるため、これよりも低い値としたものである。
【００３９】
次に、上記構造からなる眼鏡レンズの縁摺り加工装置１による被加工レンズ２の縁摺り加工について説明する。
予め、被加工レンズ２の保持開始から完了までのレンズに加えられる圧力変化を圧力測定装置１４によって測定してテーブルＡを作成する。また、実際に加えられた圧力と保持を行う駆動モータ１９のトルクとの関係を測定しテーブルＢを作成する。
【００４０】
加工に際しては、先ず被加工レンズ２をレンズ回転軸４に装着する。レンズ回転軸４への装着に際しては、レンズホルダ１２で被加工レンズ２の凸側光学面２ａの加工中心部を保持する。被加工レンズ２の加工中心Ｏ（図３）は、眼鏡枠のフレームセンターまたは被加工レンズ２の光学中心であるが、例えば累進屈折力レンズにおけるプリズム測定基準点または単焦点レンズにおける光学中心と略同一位置となる幾何学中心等も好適である。
【００４１】
次に、被加工レンズ２を保持しているレンズホルダ１２を第１のレンズ回転軸４Ａに装着する。レンズホルダ１２の装着は、レンズホルダ１２を第１のレンズ回転軸４Ａの先端面に形成されている凹陥部に嵌合することにより行なうことができる。
【００４２】
次に、駆動モータ１９によって第２のレンズ回転軸４Ｂを前進させて当該回転軸の先端に取付けられているレンズ押え１３を被加工レンズ２の凹側光学面２ｂに弾性部材１７（図２）を介して押し付けることにより、被加工レンズ２を仮締めする。この仮締め時の保持圧力は、本締め時の保持圧力（＝５５ｋｇ）より十分に小さい圧力（例えば、８ｋｇ程度）とされる。仮締めは、仮締めしないでいきなり大きな保持圧力で保持したときレンズがずれるのを防止するために必要とされる。圧力測定装置１４は、レンズホルダ１２とレンズ押え１３による保持圧力を１／１０〜１／１０００秒間隔、例えば１／１０００秒間隔で測定し、ＰＣ７０かその測定データを制御部９に送る。
【００４３】
さらに第２のレンズ回転軸４Ｂを前進させて被加工レンズ２をレンズホルダ１２とレンズ押え１３により本締めし、所定の保持圧力で保持する。このときの第２のレンズ回転軸４Ｂは、仮締め時よりも遅い移動速度に切替えられる。また、移動速度に加えて加減速（加速度）を制御したり、移動速度の代わりに加速度を制御してもよい。
【００４４】
制御部９は、ＰＣ７０から測定データを受け取ると、保持圧力が予め設定した閾値を超えているか否かを判定し、超えている場合はテーブルＡとテーブルＢに基づき駆動モータ１９のトルクを変化させて、本締め時のオーバーシュートが閾値を超えないように駆動モータ１９を駆動制御し、最終保持圧力が設定圧力になるようにする。駆動モータ１９の制御は、圧力測定装置１４による測定間隔（１／１０００秒）と同じ時間間隔で行う。
【００４５】
図５は、レンズホルダ１２とレンズ押え１３により被加工レンズ２を比較的小さい保持圧力、例えば７〜８ｋｇで仮保持（第１の保持工程）した後、引き続き駆動モータ１９の駆動によりレンズ押え１３を被加工レンズ２に押し付けて（第２の保持工程）保持圧力が所定の設定圧力（５０ｋｇ）になるように駆動モータ１９を駆動制御したときの保持圧力の変化を示す図である。図から明らかなように、駆動モータ１９を１／５０００〜１／７０００秒の間で５回駆動制御したため、オーバーシュートのピークが５つ生じたが、いずれも極端なピークとはならず閾値以下に抑えることができていることが確認された。
【００４６】
このようにレンズ保持時の圧力変化を１／１００〜１／１０００秒単位で測定し、保持圧力が所定の設定圧力に対して予め規定した閾値を超えないように駆動モータ１９を１／１００〜１／１０００秒単位で駆動制御すると、保持終了時に発生する極端に短時間ではあるが急激な圧力増加を抑えることができるため、レンズにクラックが生じたり破損したりするのを防止することができた。
【００４７】
また、従来より反射防止膜が破断しないように保持圧力を調整していたが、保持圧力調整は実際には定常状態での圧力に基づいて行われていた。ところが、本発明者らが明らかにしたところ反射防止膜の破断は定常状態での保持圧力超過のみならず短時間ではあるが定常状態の保持圧力を大きく超える保持初期の圧力のピークによって発生することがある。本発明では保持初期の圧力ピークを回避しているため結果的に定常状態の保持圧力を大きくして軸ずれを回避することが容易になった。
【００４８】
被加工レンズ２の装着、保持が完了すると、被加工レンズ２の縁摺り加工を行なう。
被加工レンズ２の縁摺り加工は、荒加工である第１の加工工程と、仕上げ加工である第２の加工工程ととからなる。縁摺り加工に際しては、レンズ回転軸４と加工工具回転軸４０を回転させるとともに、レンズ回転軸４をＹ方向に移動させることにより加工工具７を被加工レンズ２の周面に押し付けて研削するため、加工軌跡は、第１、第２の加工工程とも外周から中心に向かうスパイラル状の加工軌跡となる。スパイラル間隔は、例えば、２〜１０ｍｍ程度である。
【００４９】
第１の加工工程は、レンズ回転軸４と加工工具回転軸４０を回転させ、一次加工用研削砥石７Ａによって周面２ｃを加工形状データに基づいて荒研削し、被加工レンズ２を加工する工程である。第２の加工工程は、二次加工用研削砥石７Ｂによって周面２ｄ（図３）を加工形状データに基づいて研削し、眼鏡フレームの枠形状に適合する玉型形状に加工する工程である。
【００５０】
研削加工中において、常に加工工具用駆動モータ４５の回転数を検知し、回転数が所定値以下になったとき、すなわち加工負荷が増大したときはレンズ回転軸４の回転を低速に切り替えて研削量を減らす。これにより加工負荷が減少するため駆動モータ４５の回転数を元の回転数に復帰させる。そして、レンズ回転軸４の回転数を徐々に大きくして研削を継続する。
【００５１】
また、加工負荷が非常に大きくなり研削砥石７Ａまたは７Ｂの回転数が大きく落ちた場合は、上述したようにレンズ回転軸４の回転数を落とすとともに、レンズ回転軸４を後方に移動させて加工工具回転軸４０との軸間距離を大きくする。これにより加工負荷が減少するため、駆動モータ４５の回転数を元の回転数に復帰させる。そして、レンズ回転軸４の回転数を徐々に大きくして研削を継続する。これによりレンズの軸ずれを防止することができる。
【００５２】
二次加工が終了すると面取り機構１１によって玉型形状になったレンズの面取り加工を行なう。面取り加工は、レンズをレンズ回転軸４とともに回転させ、周面２ｅ（図３）のエッジ部５３Ａ、５３Ｂに面取り用加工工具６０（図１）を押し当てると、面取り加工することができる。
【００５３】
面取り加工が終了すると、レンズをレンズ回転軸４から取り外し、光学性能および外観検査を行う。
【００５４】
上記した実施の形態では、レンズに対する保持圧力の変化を予め測定し、駆動モータ１９のトルクを示す電流値と前記保持圧力との関係を示すテーブルを作成し、このテーブルに基づいて駆動モータ１９の電流値を１／１００〜１／１０００秒単位で制御することにより、保持圧力が設定圧力に対して予め設定した閾値を超えないようにしたが、これに限らず例えば以下に列記する他の実施の形態（ａ）〜（ｃ）により保持圧力が設定圧力に対して予め規定した値以下になるように制御してもよい。
（ａ）保持圧力をモニタリングし、モータ１９にフィードバックすることで圧力制御する
（ｂ）レンズ押え１３の弾性部材１７の厚みを制御する
（ｃ）第１のレンズ回転軸を軸線方向に移動自在に設け、保持圧力が設定圧力より高くなったとき、第１のレンズ回転軸を被加工レンズから離間する方向に移動させて保持圧力が設定圧力を超えないようにする
（ｄ）レンズ回転軸にダンパー機構を設け、保持圧力が閾値を超えないようにする
【００５５】
上記（ａ）に示す他の実施の形態においては、圧力制御手段としての制御部９は必ずしも圧力測定装置１４と同等の時間間隔で駆動モータ１９を駆動制御する必然性はない。例えば前記圧力測定装置１４により予め測定され、規定の圧力を超過しないことが保証される他の圧力制御方法でもよい。例えば１秒間隔で制御される制御部９において、前記圧力測定装置１４により規定の圧力を超えないことが保証される圧力制御パターンを特定して前記制御パターンを制御部９のテーブルに記録し、加工ごとに圧力制御を前記パターンにしたがって制御することも可能である。前記圧力制御の具体的な例として、株式会社三明社製ステッピングモータ（TS3617N371S04 ）により保持を行う制御方法について説明する。保持の制御パターンは、前記制御部９により予め実験的に選択決定する。実験的に求めた本実施例の制御部９は、(I) レンズ保持手段がレンズから離れた位置にある状態でモータをトルク（トルクは１００％の設定）、または移動速度を最大とし、レンズと接触するまでモータの最大速度で移動する。(II)レンズ保持手段がレンズと接触するとセンサーが前記接触を感知する。(III) センサーの接触信号によりモータを停止させる。（IV) 停止後は予め弾性体と接続されたレンズ回転軸、またはレンズ保持手段に含まれる弾性体の弾性力によってレンズの仮止めを行う。(V) 仮止め（第一の保持）完了後モータのトルクを規定の値に相当する値（本発明で18.3〜23.3％の設定が保持圧力５０ｋｇのトルクに相当）に設定する。(VI)設定後モータは本締め（第２の保持）のための移動を行い規定の圧力を超えずに保持を完了する。
【００５６】
上記（Ｉ）〜(VI)の圧力制御は制御部９に記録され、加工ごとに参照する。すなわち、本実施例の圧力制御は前記圧力測定装置１４によって予め測定されており、規定の設定圧力を超えないことが保証される。したがって、制御部９により保証がなされる限りにおいて公知である任意のモータおよび制御方法が適用可能である。
【００５７】
上記（ｂ）に示す他の実施の形態としては、レンズ押え１３の弾性部材１７に例えば電歪素子を埋設し、この電歪素子の厚みを制御部９によって圧力測定装置１４からの測定データに基づいて制御することにより、レンズ２に対して保持圧力を予め規定した値を超えないようにすればよい。
【００５８】
上記（ｃ）に示す他の実施の形態としては、レンズホルダ１２が取付けられる第１のレンズ回転軸４Ａを、第２のレンズ回転軸４Ｂと同様に軸線方向に移動自在に設けるとともに、この第１のレンズ回転軸４Ａを進退移動させるモータを設け、第２のレンズ回転軸４Ｂを前進させてレンズ押え１３をレンズ２の凹面２ｂに押し付け、レンズをレンズホルダ１２とレンズ押え１３によって保持したとき、その保持圧力が所定の設定圧力に対して予め規定した値を超えた場合、前記モータを制御部によって圧力測定装置１４からの測定データに基づいて駆動制御することにより、前記第１のレンズ回転軸４Ａを前記保持圧力が前記予め規定した値以下になるように前記被加工レンズから離間する方向に移動させるようにすればよい。
【００５９】
なお、駆動モータ１９としてステッピングモータを用いたが、サーボモータやＤＣモータを用いてもよい。ＤＣモータを用いる場合は、パルス幅変調(Pulse Width Modulation)方式のＤＣモータを用いればよい。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明に係る眼鏡レンズの縁摺加工装置の概略透視図である。
【図２】被加工レンズをレンズ回転軸に装着した状態を示す図である。
【図３】レンズ形状測定部によるレンズ形状の測定状態を示す図である。
【図４】縁摺加工装置のブロック図である。
【図５】保持圧力を示す図である。
【図６】従来の保持圧力を示す図である。
【符号の説明】
【００６１】
１…縁摺り加工装置、２…被加工レンズ、４…レンズ回転軸、４Ａ…第１のレンズ回転軸、４Ｂ…第２のレンズ回転軸、７…加工工具、９…制御部、１２…レンズホルダ、１３…レンズ押え、１４…圧力測定装置、１９…駆動モータ。
【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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【図６】
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