JP2004133379A - 光学レンズ用個別キャリア - Google Patents
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Abstract
【解決手段】光学レンズ用個別キャリアでプラスチック製、直接一体型の単品で成形され、中心軸100とこれに直交する正中面をもつ全体に環状をした台座1と、台座1の内側小口5から突き出した、レンズをその縁でつかむための、少なくとも1ヶ所4は弾力的に、半径方向101に対応軸に沿って平行移動的に内側の静止点と外側の動作域の間を動かすことのできる少なくとも3ヶ所のつかみ2,3,4;52,53,54と、可動つかみ4と台座1の間に配置され、可動つかみ4に静止点方向の弾性復元力を創り出すバネ6,7とを有するものからなる。
【選択図】図1
Description
本発明は、該して、光学レンズ表面加工、特に矯正または保護のための眼科用レンズ向け、に関するが、これに限定はされるものではない。より正確には、こうしたレンズの処理中における支持に関する。
本発明の範囲において、または習慣的に、「眼科用レンズ」と言えば、凸状の表側および凹状の裏側を有する、鉱物または合成材料からなる成形または機械加工されたディスクで、フレームに取付けられる様に輪郭を合わせて提供される眼鏡の玉を意味する。輪郭に合わせて作成する前は、こうしたレンズの縁部は多くの場合、全体的に円筒形であるか、円形、または楕円形である。しかしこれは体系化されたケースではないので、本発明の範囲内においては、処理されるレンズの縁部はいかなる形でもありうるとみなされるべきである。
【0002】
通常、成形または機械加工により形成された後の眼科用レンズに、特別な光学的または機械的特長、例えば耐磨耗性または反射防止の特性などを与えるために、1つあるいは複数の表面処理を適用する。眼科用レンズにこうした処理を適用することにはたいていの場合、眼科用レンズのいずれかの面に少なくとも1層のコーティング材でコーティングすることにより行われる。レンズはまた多くの場合、140℃までの比較的高温で加熱される。
特にコーティング層のコーティング段階に関しては、コーティングが非常に高度な均一性をもって行われることが処理されるレンズの光学的品質にとって重要である。
【0003】
従来、例えば反射防止層などの薄層をコーティングする場合、こうしたコーティングは、例えば米国特許番号2,532,971号公報において開示されているように、真空下で比較的複雑な処理機械によって行われた。本発明を理解するためには、こうした処理には、約50rpm程度の比較的中くらいの速度で回転している共通キャリア上に、処理される1組のレンズを配置することが実質的に含まれるということを、簡単に述べるだけで十分である。ある種の機械では、一方では共通キャリアへ着脱できるように固定でき、他方では全処理過程を通じてレンズを確実に保持できる手段を備えた個別キャリアによりレンズは共通キャリア上に配置される。
【0004】
米国特許番号2,532,971号公報の教示によると、個別キャリアは、リング状の台座で、その円形をした外周には、共通キャリアへの固定手段を持ち、この台座には3ヶのレンズ保持具をその小口で保持している。この保持具の一つは台座に対して固定されており(その位置を調整できるというオプションもある)、他の2ヶの保持具は台座の内側に中心を差し込んだ湾曲したバネブレード(翼型バネ、spring blade)の自由な両端に取付けられ、台座に繋がっている。かくして後者の保持具は半径方向に移動ができ、レンズを、その縁部を介して、わずかな弾力的な押しつけで掴むことができる。
【0005】
さらに、例えばマイクロエレクトロニクス分野における使用に適用されるシリコンプレートなどの、他のタイプの基材を処理するために、材料の層のための別の塗布技術が開発された。これは遠心法によって実施され、英語では通常「回転塗布」(spin coating、スピンコート)と呼ばれる。こうした技術では、基材が自分で回転するように操作され、少量の塗布材が処理されるべき面に塗布される、ということを思い起こせば、本発明を理解するのに十分である。材料の拡散段階中における基材の回転速度は塗布中の回転速度より早く、比較的高速で、実際には基材の処理面全体にわたって材料を適切に分布させるために、1000rpm以上である。
【0006】
こうした回転塗布処理を眼科用レンズに適用することにより、層の厚さ薄さにかかわらず、あらゆるタイプの層の、厚み均一性が良好な比較的高速な塗布が可能となる。この方法を実施するに当たり、しばしば個別のレンズキャリアは回転プレート上にレンズを固定するためのインタフェース(仲介物)として用いられる。高い回転速度を用いるため、レンズの固定方法は信頼性が高いことが重要であり、これは一方では、レンズが、個別キャリア上に十分に正確かつ堅固に保持され、かついかなる場合でも、遠心力に対抗できなければならず、他方では、個別キャリア自体が回転プレートに十分に安定して収まり、および/または、保持される関係にあらねばならないことを意味する。
独国特許番号3838012号公報において、各々レンズ枠(lens housing)支持フィンガー、レンズをはさむための締付けフィンガーを含む、3つの締付け部品からなる個別キャリアが開示されている。供給機器(feeder device)で、回転速度に応じてレンズにかかる圧力を変えることができる。とりわけ複雑な、したがって成功率が低く高価な製品が、実施段階と同様に製造段階においても得られる。
【0007】
WO00/14295においては、より洗練された、したがって適用がより容易なキャリアを使用することが示唆されている。こうした眼科用レンズキャリアは、平面ディスク型または冠型の台座と、その台座に小口で支持される3ヶのレンズ保持用つかみを含む。これらつかみのうち2つは、台座に対して固定されているが、3つめのつかみは、内側の静止点と移動可能な外側位置との間で半径方向に移動ができる。バネが可動つかみと台座間にあり、弾性復元力が静止点方向に働くため、これによりレンズ縁部を弾力的につかむ半径方向の弾性力を可動つかみに与えている。より詳細には、示されている実施形態のうちのひとつにおいて、弾力性のある柔軟なブレード状のバネで、その両端が埋め込み支柱を介して台座上面に挿入され、中央には可動つかみを保持している。この場合「埋め込み」という用語が適切ではないということを強調しておくべきである。実際、バネブレード(spring blade)は単に柱部における回転は止められているが、長手方向にはスライドできるようになっている。さもなければ、可動つかみの半径方向逃げは、ゼロに等しいほど、極端に縮小されるであろう。結果として、こうした状況において、バネブレードが柱部および台座から分離されるのは必然である。
【0008】
こうしたタイプのキャリアの構造は比較的単純であるが、主に、多数の部品の組み立てにからむ製造および実施にかかる費用が依然高額であることに伴う、幾分かの不便さが依然として存在する。より具体的には、こうした部品の供給および組立作業は、こうしたキャリアの費用原価に影響を及ぼす。一方で、各処理後のキャリアのクリーニングは、処理の信頼性および品質のために不可欠であるが、こうした処理サイクルの時間および費用に影響を及ぼす。そして、費用が依然高額すぎるだけでなく、こうしたキャリアが複合構造である結果、そのリサイクルが難しいので、使い捨て可能品として利用することの障害となっている。
その結果、レンズの品質を最高に保つだけでなく、処理費用を減額するために必要な保持および固定特性と、低価格、使い易さ特性の両方を備えた一回使用型キャリアを設計することに関心がもたれるようになった。
【0009】
こうした理由から、本発明によるプラスティック製、一体物、単体品として成形と同時に提供される、光学レンズ用個別キャリアは以下を包含する:
−中心軸および中心軸に対して垂直の正中面を有する、全体的にリング状の台座。
−小口を通過してレンズを保持するための、台座の内側小口から張り出す少なくとも3つのつかみ、そうしたつかみのうち内側の静止点と移動可能な外側位置との間を前記軸に対して半径方向に復元的に平行移動できる少なくとも1つのつかみ。
−可動つかみの弾性復元力をつかみの静止点に向かって作用させるために、可動つかみと台座との間に配置されるバネ。
【0010】
かくして、一体成形で得られるため、より低価格な、レンズを保持し、使用中の処理機械の対応部品にキャリアを固定するというすべての所望の機能を発揮する個別レンズキャリアが、得られた。こうして得られた一体物キャリアは、コンパクトで扱いやすく(手動または直接に自動化された装置で)、キャリアの構成部分が分解する危険性がなく、落としたり過度の衝撃を与えた場合に劣化する危険が大幅に減少される。さらに、このようにして得られたキャリアは、いかなる処理方法にも、より具体的には回転塗布にも真空下における処理にも適応することが可能であり、このために、キャリアを対応する機械に固定するために適切な台座が準備される。
【0011】
本発明によるキャリアはまた、レンズの表面処理用タイプのキャリアに使用するためにも提供される。この場合、レンズ1ヶを処理するための使い捨てキャリアが適用され、こうしたレンズの処理後にキャリアは廃棄される。このようにキャリアの使い捨ての実施が可能になったのは、キャリアの構造および一体物の単一品生産方法が、低額の製造費用を生み、容易なリサイクルを可能にしたからである。したがって、こうした使い捨ては、主にキャリアの取り扱いを(手動でも自動化でも)単純化し、中でも特に、処理サイクルの単純化および流動化に有利に働き、いかなるキャリア清掃工程をも省くため実施費用が削減されることから、物流分野において有利であることがわかる。
【0012】
台座は、キャリアに取付けられるガラスを個別追跡(follow−up)を可能にする個別のガラス識別マークを有するという利点がある。
本発明の有利な特徴として、少なくとも2つのつかみが台座上に固定しているため、静止点から6mm外側にストロークをもつ可動性のつかみの位置がどうであっても、円形のレンズの縁部は、台座の中心軸に対して、2つの固定つかみ側に偏芯している。したがって回転塗布処理の場合、キャリアとキャリアが保持するガラスがキャリアの台座の中心軸まわりを高速で回転しているとき、ガラスは、弾性復元力を持つ可動つかみに遠心力を及ぼさず、反対にガラスに生じる遠心力は、ガラスが隣接する固定つかみを圧迫する傾向にある。
【0013】
台座は平らな形をし、軸方向の寸法(すなわち厚さ)は半径方向の寸法(すなわち幅)よりも実質的にかなり小さいことが好ましい。こうした寸法の特徴は、キャリアをレンズの回転塗布処理に使用するにあたって2つの利点を与える。先ず、台座の2面のうち何れかの面を介してキャリアを気体吸引盤付き回転塗布処理装置の回転板に固定するのに充分な基準平面が得られる、すなわち、プレートの周囲に分布される複数の吸引口で隣接する面を吸引することによって台座をプレートに対して維持できる。一般に、こうした基準平面によって、回転塗布処理が必要とする500rpm以上の高速回転が可能となる。他方では、過度に塗布された材料を遠心力によって適切に除去するために、台座の軸方向寸法、すなわち厚さは、出来る限り小さい値で、かつ信頼できる正確な保持ができる十分な剛性を維持することが好ましい。
【0014】
単純で正確であるという利点を有する実施形態によると、特に成形段階に関し、バネは、少なくとも1ヶの生地フィラメントからなり、その中立線は台座の正中面に平行な平面内にある。かくて、生地フィラメントの中立線面は、都合よく接合面を形成するように、台座の正中面に融合することが好ましい。
特にバネは、台座の中心軸と可動つかみの平行移動方向を含む対称面に対し互いに対称な、2ヶの生地フィラメントの形で存在するのが有利である。
次に各フィラメントは、少なくとも1ヶ所は非直線で、湾曲や折れ曲がった部分を有することが好ましい。それにより、バネの半径方向の弾力による可動性の範囲が広がる。この部分は例えば波形がつけられてもよく、これにより成形の制約にも、広範囲にわたる安定した弾力性の追求にも合致することができる。
【0015】
本発明の有利な特徴として、可動つかみを軸方向に阻止する、少なくとも可動つかみが動作域にある場合は、可動つかみを例えば正中面内など、軸方向に対し静止点に保ったまま半径方向の可動性を維持する手段が講じられている。実際、可動つかみに充分な軸方向に対する剛性を与えることは重要である。つまり、台座に対して垂直方向に対する保持がバネによるものだけと言うことではこの目的を満たさない。従って軸方向の阻止手段はバネおよび可動つかみの軸方向変形の恐れ、つまり回転塗布処理でレンズおよびキャリアが水平に配置されている場合の縦方向崩壊はレンズの均衡を変えたり、さらには可動つかみによる保持をできなくしたり、品質や処理の良好な運転に損害与えるに至ることを確かに防ぐことができる。このことは、よくあることではあるが、レンズの処理に比較的高温処理が用いられる場合で、キャリア並びに特につかみとこれを台座に繋いでいるバネの材質の軟化がおきる場合、特に重要である。
【0016】
有利な実施形態において、阻止手段はキャリアの残りの部分と一体成形され、半径方向に互いにかみ合わせになった2つの部品を含み、2つの部品のうち1つは可動つかみと一体になって可動し、もう1つの部品は台座と一体となって固定されている。可動つかみの静止点においては2つの部品のかみ合わせは互いに解除され、動作域においてはお互いにかみ合わせになるように段取りされている。静止点において阻止手段の2つの部品がかみ合わせにならない配置は、挿入工程なしでキャリア全体と2つの阻止手段部品を単体一体成形が可能という点で非常に有利である。
【0017】
そして巧い具合に、軸方向阻止手段はさらに、2つの部品で互いにかみ合わせになった場合、半径方向に滑り結合して、補完的に半径方向の案内作用を行う。動作域においては、すなわちレンズがキャリア上の所定の位置にあるか、または、手動または自動でオペレーターが、レンズを配置するために可動つかみを操作するとき、これにより形成された滑り結合が巧い具合にバネの曲げすぎによる台座中心軸に平行な軸周りだけでなく、バネのねじりによる直半径方向軸周りに対しても可動つかみの偶然のひっくり返りを自ら妨げる。
【0018】
さらに有利なことには、キャリアが成形された直後の状態にある場合、したがって静止点にあるとき、阻止手段の2つの部品は互いに、機械的には極く弱い、つまり両者を半径方向にかみ合わせる力を手動で与えたときに破断するような少なくとも1つの細糸状の材料によって連結されている。このようにして阻止手段用2つの部品は、各々互いに適切にブロックされているため互いの半径方向の嵌め合いを損なうような補正改造は必要ない。可動つかみに十分な半径方向の力を与えることにより、糸状の材料が分断されるとともに、両部品が互いに噛み合う。そして、主な半径方向の他に、付随的な軸方向または直半径方向からなる応力要素が作用したとしても、このようなかみ合わせは阻害されることがなく、連動が開始されない限り、糸状材料は、2つの部品のいかなるずれをも妨げられる。一方で、糸状材料はまた、キャリアの完全性の証拠になり、したがって糸状材料が分断されていることは既に使用されていたり、保管や輸送の時点で破損していたことを示す。
【0019】
その他の本発明の有利な特徴によれば、15℃〜140℃の範囲の室温において、少なくとも10サイクルの140℃で約20秒間の急速加熱により、バネの弾性率が3N/mm〜10N/mmの範囲となるように、キャリアを構成する材料が選択され、バネが配置される。実際、レンズ端に対するのバネによる半径方向の締付け応力は、高速回転であってもレンズを確実に保持できる十分な力を持ちながら、レンズを相対的に軟化させる熱処理時に、たとえ局部的であってもレンズを歪ませる危険のないように、値が高すぎてはならないということが重要である。処理温度は実際、140℃程度まであってよい。
【0020】
さらに、キャリア構成要素、特にバネにおいて、高温処理による軟化の影響を制限するために、その硬さはできるだけ安定に保たれることが望ましく、キャリアの構成材料としては150℃より高いか同等のガラス転移温度を有するものを宛うのが望ましい。
つかみによるレンズの軸方向の保持を確保するために、前述の理由のために過度の締付けを避けつつ、各つかみは台座の軸に面する接触面を有し、少なくとも1つのつかみは、その接触面に少なくとも1つの切欠部を有する。
【0021】
多様なレンズの厚みに適応できるようなキャリアは、関連するつかみは、接触面側に少なくとも2つの2段式切欠部を持つのもよい。
つかみのいかなる反り返えりや曲がりをも避けるため、また、一般的に応力を対称に配分するために、1ヶまたは各々の切欠きは、好ましくは台座面中央に配される。
さらに、つかみと、レンズの処理される側またはレンズに適用される塗膜との接触を避けるため、または少なくとも制限するため、1ヶまたは各々の切欠きは、好ましくは深さが0.5mmより浅く、ある程度の効率を保つために0.2mmより深いのが有利である。
本発明におけるその他の特徴および利点は、限定されない実施例として以下に挙げられた、特定の実施形態についての記述を読めば明白であろう
添付された図面については後に記載される。
【0022】
図面、特に全体的な図1について述べると、本発明に記載の光学レンズ用個別キャリアは、中心軸100の周囲に、この中心軸に対して垂直な正中面を有する、全体的に回転するリング状の台座1を含む。
図示された例においては、キャリアは、特に回転処理のために適応し、レンズキャリアを機械の回転プレート(示されず)上に固定するため、台座は半径方向の寸法が非常に広いことを機械が必要とするが、軸方向には特段の寸法は必要とされない。このような処理では実際、キャリアは500rpmより高速で回転する必要がある。
【0023】
とは言いながら、軸方向の寸法、すなわち台座1の厚みは、確実かつ正確な保持のために十分な硬さを保ちながらも、できるだけ減らすことが好ましい。事実、回転塗布の際、余分な材料は、回転速度が速いほどますます高速で、小滴の形でレンズから放出される。このような状況において、リング状のキャリアが厚すぎる場合、その小口下部は、レンズを取り囲むある種の円周状の囲い壁を形成し、小滴が自由に放出されるのを妨げ、該小滴は、キャリアの内部小口に跳ね返った後、レンズ上に落ちる。処理の品質、特に塗布の均一性がこれにより損なわれる。
【0024】
よって、本発明による台座1は、軸方向の寸法(すなわち厚み)が半径方向の寸法(すなわち横幅)よりも非常に小さい、平らな形を有する。「非常に小さい」とは、一方は外径から座金型の内径を差し引いたものと、もう一方はそのような軸方向の寸法との割合が、10より大きいか10に等しくなるような軸方向の寸法を意味する。絶対値で言えば、台座1の厚みはいずれにしても5mmより小さい。より正確には、提案されている実施例において、誤差が20%以内で以下の寸法を有する座金型である:
−外径:125mm
−内径:90mm
−厚み(中心軸100方向に沿って):2mm
【0025】
しかし、いかなるタイプの処理にも、特に回転または真空状態に適応されるキャリアに使用するために、台座は、全体的に環状型であればいかなる形でも(座金、冠、リングなど)、いかなる部分を有していてもよく、対応する型の機械に固定するために適切に配置される。したがって特に台座は、レンズキャリアの固定がリングの外面側を介して行われる真空処理機で使用する場合は、厚さより高さの値が大きい、一般的なリング形状のものを用いる方がよい。
レンズをその小口を介して保持するために、キャリアは、台座1の内側端5から張り出している3つのつかみ2、3、4と共に提供される。これら3つのつかみは、中心軸100の周囲に規則的に配分され、よって各々2つずつの間の角度はそれぞれ120゜の角度がある。
【0026】
つかみ2および3は、台座1に対し相対的に固定されていて、台座内側小口の下小口5に突起物40、41で繋がっている。
可動つかみ4は、軸100に対し半径方向に、つまり可動つかみ4の中心を通る半径の方向101に沿って、弾力的に平行移動的に動ける。可動つかみ4と台座1の間にはバネが配され、可動つかみが図1に示される静止点方向に復元する弾性を生じる。
この復元バネは2ヶの生地フィラメント6、7として形成され、その中立状態のそれ(つまり中心線)は台座1の正中面にある。さらに2ヶの生地フィラメント6、7は、台座1の中心軸100と可動つかみ4の平行移動の方向101を含む対称面に対し、互いに対称である。このような場合、これら2ヶのフィラメントの厚みは台座1のそれより幾分薄くなっている。
【0027】
2ヶのバネフィラメント6、7はそれぞれ2つの部分、実質的に直線部分8、9と非直線部分10、11からなる。
直線部分8、9は台座1の内側縁5に繋がっており、台座内側の対称面にたいし鋭角αをなし、この場合20%以内の振れで70゜である。
フィラメントの非直線部分10、11は可動つかみ4に隣接する。この部分は湾曲していても折れ曲がっていてもよく、機能として可動つかみ4にレンズの位置決めを容易にし、さらに付加的には各種径のレンズに対応できる様、充分な半径方向の弾力的な動きをあたえればよい。この場合、非直線部分10、11は湾曲し、より正確には波形になっているため、成型時の制約ならびに広範囲の安定した弾力性追求という両者をみたしている。さらにより正確には、波板部10、11のフィラメントは1層からなる。
【0028】
可動つかみ4はかくて図1、2、3および5に示す内側の静止点から外側の動作域各所の間を動くが、その範囲は静止点より1mmから各種外径のレンズに対応する。図4および6にその動作域の例を示す。
実際には、提案した実施例では、つかみは縁の径が68から73mmの範囲のレンズを掴むよう設定され、これは外側動作範囲の5mmに一致している。したがって可動つかみ4は、半径方向の弾力的な締め付けでつかみ効果を発揮するためにはその静止点から、5+1=6mmの有効な動作範囲を持つ必要がある。外側動作範囲ならびに有効なストローク値の誤差は20%以内である。
【0029】
より正確には、提示した例でバネフィラメント6、7は誤差20%以内で次のようになる:
−フィラメントの波板部10、11の単層は誤差30%以内で可動つかみ4の有効ストローク、つまり6mm、に等しい振幅をもっている;
−中立(または中心)線に沿った直線部分8、9の長さは20mm;
−中立(または中心)線に沿った波板部10、11の展開長さは20mm;そして
−軸100方向に測ったフィラメントの厚みは両者とも一定で1. 5mm。
台座1の正中面で測った各フィラメントの巾は誤差20%以内に規定できる;
−フィラメント全体の巾を一定とするか、例えば2mm、この場合は直線部と波形部の両者は同じ弾性硬さとなるが、
−それともフィラメントの2つの部分に個別の巾を与えるか、波板部10、11の巾を例えば1. 5mmとして直線部分8、9のそれ、例えば2.5mmより小さくした場合、この場合は直線部分8、9が波板部10、11よりかなり硬くなる。
【0030】
本発明によるキャリアの他の重要な特長は、信頼性、正確性、そしてこれによるレンズの堅固な保持性である。この意味において、決定づける部品は可動つかみ4であるが、可動的な、弾力的な繋がりのため台座1に対し固定されたつかみ2および3ほど良好な剛性を与えない。かくて可動つかみ4と台座の繋がりに関し2つの側面が注目される:一方はバネフィラメント6、7の半径方向復元力の硬さであり、他方は可動つかみ4の軸方向の崩壊や先端曲がりに至る力である。かくて始めにバネフィラメント6、7の硬さが正しく調整されなくてはならな
い。目的は実に最良の妥協点を見いだし、バネによりレンズに作用する半径方向の締め付け力が、高速回転時でも高い信頼性でレンズを保持しながら、たとえレンズが相対的に軟らかくなる高温処理中でも部分的にもせよ変形の恐れがないように高すぎないことである。
【0031】
具体的には、実験により満足がいくバネの弾性率の範囲は、3から10N/mmで、もっとも具合の良い妥協点は、6から8N/mmであることが見いだされた。このような値は次のような条件下で誤差20%以内で得られる:
−静止点から外側へ6mmのストロークを目論みそして
−この静止点から1mm
−キャリア近くで測った室温が15℃から35℃で、少なくとも10サイクル以上140℃、約20秒の急速加熱(ここに「急速」加熱とは、キャリア温度を短時間の間に急上昇させる意で、例えば熱風送風機などで行える)。
実際には、上記の値を得るためには2つのパラメータを操作すればよい:
−キャリア構成材料の選定および
−バネフィラメント6、7の準備(形状、寸法)
【0032】
次いで、可動つかみ4に台座1の中心軸100方向に対する充分な硬さを確保することが重要であるが、バネフィラメント6、7のみによって作り出されるそれだけでは充分ではないように見える。実際可動つかみ4の軸方向阻止手段は可動つかみ4が動作域にあるときに半径方向の移動性を維持しながら、この場合は台座1の面に中心を置くことになるが、静止した軸方向位置に保つために用いられる。かくて軸方向阻止手段は、レンズの均衡を変えたり、さらには可動つかみ4による保持をできなくしたり、品質や処理の良好な運転に損害を与えるバネフィラメント6、7および可動つかみ4の軸方向変形の危険性(つまり、レンズ、キャリアが水平に回転する回転処理の場合、縦方向崩壊の危険性)を確かに防ぐ。このことは、よくあることではあるが、レンズの処理に140℃に至る比較的高温処理が用いられる場合で、キャリア並びに特に可動つかみ4とこれを台座に繋いでいるバネフィラメント6、7の材質の軟化が起こり得る場合、特に重要である。
【0033】
阻止手段はキャリアの残りの部分と一体成形され、半径方向に互いにかみ合わせになった2つの部品からなり、1つは可動部12で、可動つかみ4と一体になっており、もう1つは固定部13で台座1と一体になっている。より正確には固定部13は軸すべり101を形成し、可動部12を滑り台様に受け入れ抽斗を形成する。抽斗12および滑り台13は軸100と101が作る対称面に関し対称である。
図をよりよく理解するために、図3から図6について触れる。
抽斗12はふつうの子板状で上面14と下面15を持つ。これらの面は、キャリアが片面も反対面と同様に使え、両面処理のためにレンズ搭載のまま反転できるという前提の下で制約なしに、簡単に識別するすべとして、また図1から4を説明する場合、高、低と称する。さらに抽斗12は、軸100を持つシリンダ状の外側自由端16、バネフィラメント6、7の波板部10、11が繋がり、可動つかみ4を持つ内側端17、そして軸101に平行な側面端18、19を有す。
【0034】
切欠部20は外側小口16および抽斗12の上面14から凹んでいる。この凹みは外側端16に平行な底21を持ちこれで外側端16に対して凹みをかたちづくる。反対側の軸101と平行な2ヶの角形溝22、23は、側面端18、19と下面15から、軸100および101が作る対称面に対し対称に凹んでいる。
滑り台13は台座1の内側端5の凹みとして形成されている。これは抽斗12用の受け入れ凹み24、ならびに軸101に平行で凹みを囲み制約する3ヶのレール25、27、28からできている。
【0035】
レール25は軸100,101が作る対称面に中心を持ち台座1の上面と同一平面にある。この軸100方向の高さは台座1より低く、切欠部20のそれに等しいため、可動つかみ4が動作域に押し込まれたとき、レール25は切欠部20にはめ込まれ、抽斗14のための、軸100に沿う軸方向の受けを形成する。レール25もまた内側自由端26を持ち、これが切り欠き部20の底21を受けて可動つかみ4のストロークを制約する。このストローク制約により過度の変形によるバネフィラメント6、7が破損するのを防止する。すでに提示した例により、静止点からのこのようなストロークは約6mmに制約されていることが示されている。
【0036】
レール27、28は軸100、101が作る対称面の両側に対称に配され、台座1の低側と同一平面にある。各レール27、28は軸100に沿って高さが台座1より低く溝22、23のそれと等しいため、可動つかみ4が動作域に押し込まれたとき、レール27、28は溝22、23にはめ込まれる。かくてレール27、28は軸100に沿って抽斗14の、反対側におけるレール25と補間関係にある、軸方向の受けとなる。このようにして、抽斗12、必然的に可動つかみ4は軸100に沿ったある位置で(つまり、この場合は垂直方向に)、両方向に(つまり上方にも下方にも)動けなくなり、これでキャリアをレンズの両面処理のために反転することが可能となる。抽斗12と可動つかみ4は軸101沿いに半径方向の移動性は明らかに保持している。
【0037】
一方、多少の芯ずれがあっても滑り台に抽斗を容易に挿入するため、レール27、28はそれぞれの内側自由端29、30を、この場合は杭先状に、面取りしてレール25の低側端26より内側まで延ばし、どのような場合でもトラック25が切欠部20に進入する前に抽斗12の軸101に押し込むようにしてある。
可動つかみ14が静止点にある場合、抽斗12は滑り台13から離れている。さらに、この静止点では抽斗12は滑り台13と向き合い、その外側端16はその入り口と同一面にあるため、抽斗12が外側へ押し出されると直ちに、いずれにしても1mmストロークした場合は作動域に入り、滑り台13に入り込む。
【0038】
かくて抽斗12と滑り台が連携して、相互にかみ合わせ、2つの部分がうまく補い合って半径方向に滑り結合したとき、軸方向の阻止動作だけでなく、半径方向のガイド機能も発揮できる。動作域にある場合、つまりレンズがキャリア上にあるか、手動や自動の操作でレンズを取り付けようと可動つかみに働きかけたとき、結果的に生じた滑り結合がうまい具合にバネの曲げすぎによる台座中心軸に平行な軸周りだけでなく、バネのねじりによる直半径方向軸周りに対しても可動つかみの偶然のひっくり返りを自ら妨げる。
【0039】
さらに、意図したことではないが、キャリアが成形されたままの状態のとき、したがって静止点にあるが、抽斗12と滑り台13は2つの細い糸状材料31、32で互いに繋がっている。この場合は点であるが、これらの糸はレール27、28の先端部29、30の先と、抽斗12の外側小口16の溝22、23の入り口にある。このような糸は機械的強度が小さいから、たまたま破断開始点となり、つまり抽斗12と滑り台13を結合するために半径方向に加えられる人の力で壊されるように設けられている。キャリア、そして特に阻止、ガイド手段は、抽斗12が軸101に沿って滑り台13に相対的に適切にくさび止めされ、両者の半径方向のかみ合わせをずらせないようになっていて、かくて使用可能状態に保たれる。可動つまみ4に加えられた充分な半径方向の力は糸状材料を破壊し、同時に抽斗12を滑り台13内へかみ合わせる。この様なかみ合わせは、これが始まらない限り糸状材料が抽斗がずれるのを妨げるため、主となる半径方向成分のほかに、派生した軸方向、直半径方向成分からなる任意の力によっても、危うくなることはない。さらに、糸状材料はまた、キャリアの完全性の証拠になり、これが分断されていることは既に使用されていたか、保管や輸送の時点で破損していたことを示す。
【0040】
3ヶのつかみ2、3、4は同形である。各つかみはここでは細長い指状をし、台座1の中心軸100と平行に配置されている。より詳細には、提示例では、各々のつかみは、誤差20%以内で次のような寸法である:
−高さ16mm これで通常の眼科用眼鏡の大部分に対応できる;
−巾1. 5mm 台座1の正中面で半径滑り方向101に対し直角に計測。
各々のつかみには、中心軸100と向かい合う接面35がある。この接面には、図6に描かれているように、レンズ50の縁部に対応する1ヶかもっと多くの切欠きを持ち、一方で、以前に述べた理由で過剰な挟み付けを防ぎながら、つかみ2、3、4による軸方向(つまり軸100に沿った方向)の固定を確実にする。
【0041】
図1から6に示された実施例では、またキャリアを各種厚みのレンズに対応させるため、各々のつかみの接面は高さの異なる2段の切欠き36、37を持ち、最小切欠き37は最大切欠き36の底に位置する。かくて、例えば縁の厚さが0から4mmのレンズを扱う場合、台座1の軸100に沿って、それぞれ誤差20%以内で、4mmと2mm高さの大切欠き36と小切欠き37を持ったキャリアが用いられる。そうすれば、2mmの小切欠き37がレンズ厚み0から2mmを引き受け、4mmの大切欠き36がレンズ厚み2から4mmを引き受けられる。さらに多段を、例えば3、4、5段でさえも、提供することも可能である。
【0042】
一方、図7に示されるように、レンズの縁厚みが2つの切欠きの高い方の高さと等しいか、大きい場合、つまり上で示した例において厚みが4mmに等しいか大きい場合、以前に説明したものにより近い、図7で言えばつかみ52、53、54のような、これらはそれぞれ図1から6のつかみ2、3、4に類似しているが、その接面55につかみ全体の3分の2以上におよぶ、ただ1ヶの大きな切欠き56を持つ他のキャリアが用いられる。提示例では、切欠き55は誤差20%以内で16mm高さのつかみに、中心軸100方向に、誤差20%以内で13mmの高さを有す。
当該つかみがどのようなものであれ、切欠きの数が単数でも複数でも、切欠き36、37、56は台座1の正中面に中心を置く。かくて応力が対称に分布することになり、他にもあるが、つかみの、特に可動つかみ4のひっくり返りや曲がりを防いでいる。
【0043】
つかみ2、3、4は、可動つかみ4が静止点から外側にストローク6mmの動作域のどこにあっても、キャリア上に搭載したレンズの円形縁はキャリアの回転軸、この場合は台座の中心軸100となるが、と中心が合うか固定つかみ2、3側にずれる様に配置されている。かくて回転処理において、キャリアとこれが持っているガラスは中心軸100の周りを高速で回転運動するよう運転されるが、ガラスは弾性復元可動つかみ4に何の遠心力も発生させない。反対に、うまい具合に、芯がずれている場合、ガラスに生じた遠心力はガラスを固定つかみ2、3に押しつけようとする。
さらに、つかみとレンズの処理済面側またはこれに施された塗膜との接触をなくすか少なくとも制限するため、切欠き36、37、56は深さ0. 5mm以下で、いくらか効率を残すため0. 2mm以上であることが好ましい。提示された実施例においては、切欠き36、37、56は誤差10%以内で深さは0. 3mmある。
【0044】
添付図からは充分明確ではないが、台座1、バネフィラメント6、7、およびつかみ2、3、4の内側外側小口は、特に回転処理の場合、ガラスから飛び出した樹脂滴に対する垂直壁に極力ならないように丸みをつけておく(blunt)ことが望ましいことに注意しておくべきである。
台座1、つかみ2、3、4、バネフィラメント6、7および阻止と案内具12、13からなるキャリア全体は成型と同時に一体、一部品のプラスチック製品として製造される。成形工程は台座1の正中面と一致する接合面を持つ2つの半金型で行われる。
高い処理温度によるキャリア構成品、特にバネフィラメント、の軟化効果を制限するために、その剛性はできる限り一定に保たれることが望ましく、このためキャリア構成材料は150℃と等しいかより高いガラス転移温度を持つことが好ましい。
【0045】
使用プラスチック材料は特にポリアセタール共重合体、たとえばRHODIA社の商品名SNIATALとして知られているもので、高温下で優れた安定性があると共に当該処理への使用を満足する化学的耐力をもっている。これには次のような特性がある:
−たわみ係数:2670MPa(23℃にて)
−荷重下のたわみ温度:158℃(0. 46MPa荷重下にて)
挿入なしでこの成形を実際に行う場合、バネフィラメント6、7は主に台座1の正中面に広がる。さらに提案された実施形態ではいくつかの対称系が見える:
−キャリアは台座1全体が中心軸100と可動つかみ4の平行移動方向101に関し対称平面を示す;
−接合面である台座1の正中面は、固定つかみ2,3を繋ぐ突起物40,41を含め、滑り台13を省く台座1の大部分の対称面を表す;
−可動つかみ4と関係ある抽斗12を除くつかみ2,3,4;そして
−バネフィラメント6,7
【0046】
阻止および案内手段である抽斗12と滑り台13の両部分は、キャリアのその他の部分と一体として成形されているということもついでに記されるべきである。かみ合わせ構造の静止点位置における滑り台13に対する抽斗12の相対位置関係がこれをキャリア全体と単一工程で成形できることを可能にしている。
いままでに説明したキャリアは、本発明によると、レンズの表面処理、特に回転によるもの、に用いられることを意図している。運転中は、図4に示すとおり、光学レンズ50は単にその縁51を介して2つの固定つかみ2,3と可動つかみ4の間に挿入されている。可動つかみはバネフィラメント6,7による復元力に逆らって半径方向外側に予め偏らせられる。
それから可動つかみ4は解放されバネフィラメント6,7の働きでレンズ50の縁51に戻ってくる。こうしてレンズ50はその縁51で可動つかみ4と固定つかみ2、3の間にしっかり補足される。
【0047】
レンズ支持キャリアはそれから使用される処理装置(図示していない)の適当な要素の上か中に装着される。台座1はこの機械要素との仲介点となり、その形状、寸法、その固有の配列(溝、肩など)に応じて適宜配置される。塗膜を、回転させながら蒸着する場合、台座は先に説明し、図に描かれている様な独特な形状、つまり2つの広い受け面(「高」と「低」)をもつ通常の座金型、をしているのも回転装置の面にしっかり取り付けられるのでよいかもしれない。
両面処理の場合、キャリアを反転させるだけでよい。台座が環状になっているおかげで、レンズはその両面から処理ができる。
【0048】
一方、本発明によると、直接成形の一体型キャリアは使い捨て方式を行うのに特に適している。したがってこの場合は1ヶの光学レンズに専用に使用され、このようなレンズの片面ないし両面の処理完了と同時に処分される。このようなキャリア使い捨て型処理方式は、その構造と一体、単品という入手方法のおかげで製造価格を下げ、リサイクルを容易にしたことで可能となった。このような使い捨て方式は、処理サイクルを単純化し、流動化しただけでなく、特にキャリアの取り扱い(人手または自動)を単純化し、また主にキャリアのすべての清掃工程をなくし環境と人の(洗浄薬品に対する)安全に寄与し、かくて価格を下げる、という意味で、物流分野に有効であることもわかっている。
【0049】
台座は好都合なことに成形と同時に個別のガラス識別マークが付いている。このようなマークは例えばバーコードの形をとる。このような識別マークはかくて各々特定のガラスとの関連づけに、したがって必然的に、それに施される処理について、物流、処理方法の両面からのガラスの追跡調査を確実にするために使える。かくて、とりわけ多方式設備において、各々のガラスに施される種々の処理を特別注文で行うことが可能となる。
また個別識別方式を用いて、各々のガラスをそのガラスが必要とする処理に専念している部署へ振り向けることもできる。このような振り分けは一つの処理場所でも、いくつかの分散した場所でもできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に記載の光学レンズ用個別キャリアを示している、全体的に上から見た斜視図である。
【図2】図1の部分IIの縮小部分図である。
【図3】静止点にブロック手段および誘導手段を有する可動つかみを示している、上から見た、より縮小された部分図である。
【図4】可動つかみが動作域にある、図3に類似の図である。
【図5】図3に類似の底面図である。
【図6】図4に類似の底面図である。
【図7】図1に類似の図であるが、縁部の厚いレンズに適応される保持つかみの代わりの実施形態を示している。
Claims (28)
- プラスチック製、成形された状態で一体、単品からなる光学レンズ用個別キャリアで、
−中心軸(100)とこの中心軸に垂直な正中面、レンズをその縁で支えるために台座(1)の内側小口(5)から突き出ている少なくとも3ヶのつかみ(2,3,4;52,53,54)をもつ全体に環状な台座(1)、これらつかみの内少なくとも1ヶ(4)は前記中心軸に対して半径方向(101)沿いに平行移動的に内側の静止点と外側動作域の間を弾力的に動け、そして
−可動つかみ(4)と台座(1)の間にある可動つかみ(4)が静止点へ弾力的に復元する力を出すバネ(6,7)。 - 少なくとも2ヶのつかみ(2,3)は台座(1)に固定され、つかみ(2,3,4)は可動つかみ(4)が静止点から外側のストローク6mmのどこにあっても、レンズの円形縁は台座の中心軸(100)に対し相対的に中心が合うか、2ヶの固定つかみ(2,3)側にずれる様に配置されている請求項1のキャリア。
- 台座(1)は平らな形状で厚みはその巾に比べて非常に極端に小さな請求項2のキャリア。
- バネ(6,7)は少なくとも生地フィラメント(6,7)からなり、その中立線は台座(1)の正中面に平行な面にひろがる請求項1から3のいずれかのキャリア。
- 生地フィラメント(6,7)の中立線の面が台座(1)の正中面に一致する請求項4のキャリア。
- 台座(1)の正中面が、接合面を形成する請求項5のキャリア。
- バネが2ヶの生地フィラメント(6,7)の形で台座の中心軸(100)と可動つかみ(4)の平行移動方向(101)を含む対称面に互いに対称の形で作られた請求項4から6のいずれかのキャリア。
- 各々のバネフィラメント(6,7)が少なくとも1ヶ所、湾曲や折れ曲がった非直線部(10,11)を持つ請求項7のキャリア。
- 各々のバネフィラメント(6,7)が波板部(10,11)をもつ請求項8のキャリア。
- バネフィラメント(6,7)の波板部(10,11)は関連する可動つかみ(4)に隣接し、残りのフィラメントは台座(1)の低小口(5)に繋がる直線部(8,9)をもつ請求項9のキャリア。
- 各々のバネフィラメント(6,7)の直線部(8,9)が台座(1)の内側対称面と鋭角(α)を形成する請求項10のキャリア。
- 各々のバネフィラメント(6,7)の波板部(10,11)が一層で出来ている請求項9から11のいずれかのキャリア。
- 可動つかみ(4)の軸方向阻止具(12,13)が、少なくとも動作域にある場合、可動つかみ(4)を半径方向の移動性は維持したまま、定軸方向位置に保つ請求項1から12のいずれかのキャリア。
- 軸方向阻止具(12,13)がキャリアの残りの部分と一体成形され、半径方向にかみ合う2つの部分、可動つかみ(4)と一体の可動部(12)と台座(1)と一体の固定部(13)、からなり、可動つかみの静止点では互いにかみ合いがはずれ、動作域では互いにかみ合う様に段取りされた請求項13のキャリア。
- 波板部(10,11)が、可動つかみ(4)と一体の阻止具の可動部(12)と繋がった請求項10および14のキャリア。
- 軸方向阻止具(12,13)が、それぞれの部分が互いにかみ合い、半径方向にきちんと滑り結合すると、付加的に半径方向案内動作を行う請求項14および15のいずれかのキャリア。
- キャリアが成形されたままの初期状態にありしたがって静止点にある場合、軸方向阻止具の両部分(12,13)が互いに少なくとも機械的強度の小さい、つまり人手で両部分(12,13)を相互にかみ合わせるための半径方向の力が加えられると簡単に破断してしまう、生地の小さな糸(31,32)で繋がっている、請求項14から16のいずれかのキャリア。
- キャリア構成材料を選択し、バネフィラメント(6,7)が室温が15℃から35℃で、少なくとも10サイクル以上、140℃、約20秒の急速加熱をした場合、バネフィラメント(6,7)の弾性率が3N/mmから10N/mmの間となるようにを段取りされた請求項1から17のいずれかのキャリア。
- ガラス転移温度が150℃に等しいかより高い材料による請求項1から18のいずれかのキャリア。
- プラスチック材料がポリアセタール共重合体樹脂、たとえばRHODIA社の商品名SNIATALである請求項19のキャリア。
- 各々のつかみ(2,3,4;52,53,54)が台座(1)の軸(100)と向かい合う接面(35;55)を有し、つかみの少なくとも1つには少なくとも1つの切欠き(36,37;56)をその接面側にもつ請求項1から20のいずれかのキャリア。
- つかみ(2,3,4)がその接面側(35)に少なくとも2段の切欠き(36,37)をもつ請求項21のキャリア。
- 切欠き(36,37)が数は2ヶで、台座の軸(100)に沿った高さが、大切欠き(36)、小切欠き(37)それぞれが誤差20%以内で4および2mmである請求項23のキャリア。
- つかみ(52,53,54)がその接面側(55)に1ヶの切欠き(56)をもち、台座の軸(100)に沿った高さが誤差20%以内で13mmある請求項22のキャリア。
- 1ヶまたは各々の切欠き(2,3,4;52,53,54)がその中心を台座(1)の正中面にもつ請求項21から24のいずれかのキャリア。
- 1ヶまたは各々の切欠き(2,3,4;52,53,54)が深さ0. 2から0. 5mmの範囲にある請求項21から25のいずれかのキャリア。
- 台座(1)が個別にガラス識別マークをもつ請求項1から26のいずれかのキャリア。
- レンズの表面処理のために、1ヶのレンズ処理に使い捨てキャリアが供せられ、このようなレンズを処理した時点で廃棄される請求項1から27のいずれかのキャリアの使用。
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