JP2006259507A - 眼鏡レンズの耐熱性評価方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ユーザの使用環境に近い状況下での熱クラック発生を再現できる眼鏡レンズの耐熱性評価方法を提供する。
【解決手段】レンズ素材を玉型加工Ｓ３した後、枠入れする眼鏡レンズの製造工程Ｓ４と、枠入れ後の前記眼鏡レンズを基準温度で第1の設定時間加熱した後、室温で第２の設定時間放置する加熱工程Ｓ５と、前記眼鏡レンズを基準温度から所定温度ずつ上昇させた温度で第1の設定時間加熱した後、室温で第２の設定時間放置する繰返し加熱工程Ｓ６と、前記各加熱工程後にレンズに発生する基準のクラック現象の有無を検査する検査工程Ｓ７とからなり、前記基準のクラック現象が発生したときの加熱温度を耐熱性の評価基準とする。
【選択図】図５

Description

本発明は、枠入れ後の眼鏡レンズの耐熱性評価方法に関する。

一般に、眼鏡レンズには、反射防止や物理的保護を目的として、表面に薄膜が形成されている。この薄膜は、無機物による蒸着層とコーティングによる有機層とから構成されることが多く、この両者は、熱膨張率がかなり異なることから、サウナや夏の車内などに放置されるとその界面にクラックを誘発することがある。それ故、眼鏡レンズの耐クラック性は重要な評価項目となっている。
従来、このような、眼鏡レンズに発生するクラックの評価法として、加熱して強制的にクラックを発生させ、その温度を測定する方法がとられていた。眼鏡レンズを枠入れする際の加工によるストレスを加味した評価方法は、コート膜の密着性について特許文献１で開示されているが、加熱によるクラックについては開示されていない。

特開２００４−２６４２０９号公報

しかしながら、従来の一般的な加熱によるクラックの評価方法では、眼鏡の枠入れによる加工ストレスがないため、実際の玉型加工やユーザの使用に伴う熱クラックとは発生状況が異なり、ユーザの使用環境の再現が出来ないという問題点を有していた。

そこで、本発明の目的は、ユーザの使用環境に近い状況下での熱クラック発生を再現できる眼鏡レンズの耐熱性評価方法を提供することにある。

本発明の眼鏡レンズの耐熱性評価方法は、表面に薄膜を有する眼鏡レンズの耐熱性評価方法であって、レンズ素材を玉型加工した後、枠入れする眼鏡レンズの製造工程と、枠入れ後の前記眼鏡レンズを基準温度で第1の設定時間加熱した後、室温で第２の設定時間放置する加熱工程と、前記眼鏡レンズを基準温度から所定温度ずつ上昇させた温度で第1の設定時間加熱した後、室温で第２の設定時間放置する繰返し加熱工程と、前記各加熱工程後にレンズに発生する基準のクラック現象の有無を検査する検査工程とからなり、前記基準のクラック現象が発生したときの加熱温度を耐熱性の評価基準とすることを特徴とする。

ここで、基準温度とは室温（およそ２０〜３０℃）よりも高い温度をいい、例えば４０℃である。また、基準のクラック現象とは、レンズに、所定のクラックが発生する現象をいい、例えば、予めユーザからのクレームが多いタイプのクラックについて、同一の形状のクラックが発生する場合を基準のクラック現象としてもよい。

この本発明によれば、眼鏡レンズの耐熱性評価方法として、枠入れ後の眼鏡レンズを評価の対象としているため、裸のレンズを評価する場合よりも、ユーザの使用環境に近い状況下での評価が可能となる。
また、眼鏡レンズを単純に加熱して耐熱性を評価するのではなく、枠入れ後の眼鏡レンズを基準温度で第1の設定時間加熱した後、室温で第２の設定時間放置する加熱工程を有しているため、高温から低温に環境が変化しても維持されるクラック現象を再現でき、非常に実用的である。すなわち、微細なクラックは、高温でいったん発生しても、室温に戻すと消えることがあるため、室温でも消えない、実用上問題のあるクラック現象のみを選択的に再現できる点で、本発明の方法は実用性が極めて高い。
そして、この、昇温時の放置と室温における放置を繰り返して、基準のクラック現象が発生したときの加熱温度をクラック発生の基準温度としており、測定を室温で行うため、測定も容易である。

本発明では、前記第１の設定時間および前記第２の設定時間は、１０〜６０分間であることが好ましい。
この本発明によれば、前記第１の設定時間および前記第２の設定時間が、１０〜６０分間であるため、加熱時間および室温放置時間を十分取れるとともに、全体の測定時間が長すぎることもない。この設定時間は、２０〜４０分間であることがより好ましい。

本発明では、前記所定温度は、３〜１０℃であることが好ましい。
この本発明によれば、加熱時の昇温間隔が３〜１０℃であるため、クラックの発生温度を狭い範囲で特定することができる。

本発明では、前記眼鏡レンズがプラスチック製であることが好ましい。
プラスチックレンズは、ガラスレンズに比べて、一般的に表面硬度が劣るため、無機物による蒸着層が設けられている場合がある。蒸着層以下のハードコート膜とレンズ生地は有機物であるため、蒸着層と熱膨張率が大きく異なる。よって、プラスチックレンズでは熱クラックが発生し易い。
本発明によれば、このようなプラスチックレンズの耐熱性の評価に一層好適に使用できる。

本発明では、前記眼鏡レンズの形状がカニ目であることが好ましい。
近年流行しているカニ目形状のレンズは、玉型加工で削る量が多いため、レンズにかかる応力も大きくなり、ユーザの使用時にクラックが発生しやすくなる。それ故、より実際に即した評価が必要となり、本発明の耐熱性評価方法が好適に使用できる。

以下に、図面を用いて、本実施形態に係る眼鏡レンズの耐熱性評価方法を詳細に説明する。
まず、図１に示すように、円形状の眼鏡レンズ１（−５．００Ｄ近辺で、乱視の入っていないレンズが好ましい）を用意する。眼鏡レンズ１の中心部をレンズメーター等で捜して印点又は印刷を行い、眼鏡レンズ１のベースカーブに近いリーフカップ２を用意して、リープテープ３を使用し、リープカップ２の中心部に眼鏡レンズ１の中心部を合わせて固定する。

次に図２に示すように、フレーム４を、形状測定機（トレーサー）５においてフレーム内面の平面的な形状を測定後、玉型加工機６にデータ転送を行う。玉型加工機６は、レンズチャック部の荷重（チャック圧）調整及び砥石の押し付け荷重（加工圧）調整が可能な機能を保持しているものを使用することが好ましい。通常、形状測定機と玉型加工機は、双方が一体化されているものが一般的である。

次に図３に示すように、リーフカップ２の固定された円形状の眼鏡レンズ１を玉型加工機６のリープカップ受け７にセットし、加工条件（寄せ量、上げ量、サイズ、フレーム（材質）等）を任意に設定し、通常のチャック圧を設定した上で、玉型加工軸８をチャックして玉型加工を行う。

そして、図４に示すように、玉型加工後のレンズ９をフレーム４に入れ、通常の締め付け力で智（メタルフレームの継目部分）のネジを固定して、枠入れする。
以上の工程により、一般ユーザによる使用前と同等の加工ストレスが加わったことになる。

次に、フレーム４に枠入れされたレンズ９を恒温槽内で加熱し、発生したクラックの評価を行う。
＜加熱条件＞
加熱温度：４０℃を起点として、５℃間隔で１００℃まで昇温する。
加熱時間：各温度で３０分間放置後、室温に下げ３０分間放置する。
＜クラック評価方法＞
室温で３０分間放置後に、暗箱及び天井灯（天井灯によるレンズ付近の照度３００〜４００ルックス）にてクラックの発生有無および、発生したクラックの濃さを評価する。発生したクラックについては、表１の基準で判断し、評価基準Ｃのクラックを基準クラックとする。
そして、基準クラックが認められなければ、再度、昇温を行い、基準クラックの発生が認められた加熱温度を眼鏡レンズの耐熱温度（熱クラック発生温度）とする。

なお、加熱温度は、本実施形態では４０℃を起点として、５℃間隔で１００℃まで昇温する例を示したが、特にこの条件に限定されない。起点温度は、室温よりも高ければよく、例えば、眼鏡レンズの耐熱性が高いと思われる場合は、５０℃あるいは６０℃を起点としてもよい。
また、加熱時の保持時間（設定時間）および室温に下げたときの保持時間（設定時間）は、ともに３０分間としたが、クラックの発生状況により適宜保持時間を変えても良い。保持時間は１０〜６０分間のいずれかに設定することが作業効率の点からも好ましく、２０〜４０分間であることがより好ましい。
また、昇温は、５℃間隔にこだわる必要はないが、クラックの発生温度を特定する観点より３〜１０℃の範囲で決定することが好ましい。

上述の実施形態によれば、眼鏡レンズの耐熱性評価方法として、枠入れ後の眼鏡レンズを評価の対象としているため、裸のレンズを評価する場合よりも、ユーザの使用環境に近い状況下での評価が可能となる。
また、眼鏡レンズを単純に加熱して耐熱性を評価するのではなく、枠入れ後の眼鏡レンズを基準温度で第1の設定時間加熱した後、室温で第２の設定時間放置する加熱工程を有しているため、高温から低温に環境が変化しても維持されるクラック現象を再現でき、非常に実用的である。すなわち、微細なクラックは、高温でいったん発生しても、室温に戻すと消えることがあるため、室温でも消えない、実用上問題のあるクラック現象のみを選択的に再現できる点で、本発明の方法は実用性が極めて高い。
そして、この、昇温時の放置と室温における放置を繰り返して、基準のクラック現象が発生したときの加熱温度をクラック発生の基準温度としており、測定を室温で行うため、測定が容易である。

本発明を実施するための最良の構成などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ、説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。

したがって、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易に
するために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの
形状、材質などの限定の一部若しくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明
に含まれるものである

例えば、前記実施形態では、眼鏡レンズを恒温槽内に入れて空気中で昇温したが、本発明はこれに限られず、例えば、温水に入れて加熱してもよい。また、室温冷却についても室温の水道水に浸漬してもよい。この方法によれば、空気による加熱冷却より熱伝導がより早いため、試験サイクルを早めることができる。

前記した実施形態において、具体的条件を設定した実施例により本発明を更に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。以下に、図１〜図４および、図５のフローを参照しながら説明する。
＜実施例＞
円形状の眼鏡レンズ１（セイコースーパーソブリン単焦点レンズ Ｓ度数：−５．００Ｄ セイコーエプソン（株）製）をレンズメーター（ＰＬ−２ ＮＩＫＯＮ（株）製）にて光学中心部に３点印点を施した。そして、図１に示すように、リーフカップ２（カニ目用 ＮＩＤＥＫ（株）製）にリーフテープ３（カニ目用 ＮＩＤＥＫ（株）製）を貼り付け、軸出し機（ＣＥ−１ ＮＩＤＥＫ（株）製）に固定し、リーフカップ２の中心部に眼鏡レンズ１の光学中心部を合わせて固定した（Ｓ１）。

次に、図２に示すように、枠部分のみ（テンプル、鼻パット等は取り外した右側だけのもの）のカニ目状メタルフレーム４（天地方向の幅２５ｍｍ、長手方向の幅４７ｍｍ セイコーオプティカルプロダクツ（株）製）について、形状測定機（トレーサー）５と玉型加工機６の双方が一体化した玉型加工機（ＬＥ−９０００ＳＸＰＬＢ ＮＩＤＥＫ（株）製）を使用し、形状測定データの転送を行った（Ｓ２）。

次に、図３に示すように、リーフカップ（カニ目用 ＮＩＤＥＫ（株）製）の固定された前記眼鏡レンズを前記玉型加工機（ＬＥ−９０００ＳＸＰＬＢ ＮＩＤＥＫ（株）製）のリーフカップ受け７にセットし、加工条件を、寄せ量：片側５ｍｍ、上げ量：０ｍｍ、サイズ：＋０．１５ｍｍ、フレーム設定：プラメタルオート、及び、通常のチャック圧として５８８Ｎに設定の上、玉型加工軸８をチャックして、玉型加工を行った（Ｓ３）。

この玉型加工後レンズ９を、前記カニ目状メタルフレーム４（天地方向の幅２５ｍｍ、長手方向の幅４７ｍｍ セイコーオプティカルプロダクツ（株）製）に枠入れした（Ｓ４）。通常の締め付け力として、先ずトルクドライバーにて１９．６Ｎ・ｍｍになるまで智のネジを回転し、更に通常ドライバーにてネジを１〜２周分回転した。

フレーム４に枠入れされた玉型加工後レンズ９を、恒温槽内で加熱（加熱温度：４０℃から５℃間隔昇温、加熱時間：各温度で３０分間）した（Ｓ５）。
室温で３０分間放置後（Ｓ６）に、暗箱及び天井灯にてクラックの濃さを評価し、Ｃクラックが発生するまで上述の加熱を繰り返した（Ｓ７）（Ｓ８）。図４に、玉型加工後レンズ９にクラックが発生した状況を示した。

＜比較例＞
円形状の眼鏡レンズ（セイコースーパーソブリン単焦点レンズ Ｓ度数：−５．００Ｄ セイコーエプソン（株）製）に、玉型加工、枠入れを行わず、そのまま恒温槽内で加熱（加熱温度：４０℃から５℃間隔で昇温した。加熱時間：各温度３０分間）し、室温で３０分間放置後に、暗箱及び天井灯にてクラックの濃さを評価し、Ｃクラックが発生するまで上述の加熱を繰り返した。

＜結果＞
表２に、実施例と比較例における、Ｃクラック発生温度を示した。また、市場においてクラックによるクレームを起こした同一ロットの眼鏡レンズについて、推定される加熱温度を参考例として示した。この参考例は、偏向板（内部歪）写真にもとづき、「生地（素材）毎の加熱温度別内部歪写真」から内部歪状態の最も近いものを捜し、クレーム現品の加熱温度を推測したものである。
本発明の評価試験方法によれば、熱クラックを起こしたクレーム品の加熱温度の再現が可能であり、ユーザの使用状況を正確に反映できることがわかった。

本発明は、眼鏡レンズの耐熱性評価方法として好適に用いることができる。

本実施形態における眼鏡レンズの固定法を説明する概念図。 本実施形態における眼鏡フレームの形状測定機と、玉型加工機を説明する概念図。 本実施形態における眼鏡レンズの玉型加工を説明する概念図。 本実施形態における眼鏡レンズに発生したクラックを説明する概念図。 本実施形態に係る眼鏡レンズの耐熱性評価方法の工程フロー図

符号の説明

１…眼鏡レンズ、２…リーフカップ、３…リーフテープ、４…フレーム、５…形状測定機（トレーサー）、６…玉型加工機、７…リーフカップ受け、８…玉型加工軸、９…玉型加工後レンズ、１０…クラック

Claims (5)

1. 表面に薄膜を有する眼鏡レンズの耐熱性評価方法であって、
   レンズ素材を玉型加工した後、枠入れする眼鏡レンズの製造工程と、
   枠入れ後の前記眼鏡レンズを基準温度で第1の設定時間加熱した後、室温で第２の設定時間放置する加熱工程と、
   前記眼鏡レンズを基準温度から所定温度ずつ上昇させた温度で第1の設定時間加熱した後、室温で第２の設定時間放置する繰返し加熱工程と、
   前記各加熱工程後にレンズに発生する基準のクラック現象の有無を検査する検査工程とからなり、
   前記基準のクラック現象が発生したときの加熱温度を耐熱性の評価基準とすることを特徴とする眼鏡レンズの耐熱性評価方法。
2. 請求項１に記載の眼鏡レンズの耐熱性評価方法において、
   前記第１の設定時間および前記第２の設定時間は、１０〜６０分間であることを特徴とする眼鏡レンズの耐熱性評価方法。
3. 請求項１または請求項２に記載の眼鏡レンズの耐熱性評価方法において、
   前記所定温度は、３〜１０℃であることを特徴とする眼鏡レンズの耐熱性評価方法。
4. 請求項１〜請求項３のいずれかに記載の眼鏡レンズの耐熱性評価方法において、
   前記眼鏡レンズがプラスチック製であることを特徴とする眼鏡レンズの耐熱性評価方法。
5. 請求項１〜請求項４のいずれかに記載の眼鏡レンズの耐熱性評価方法において、
   前記眼鏡レンズの形状がカニ目であることを特徴とする眼鏡レンズの耐熱性評価方法。

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