JP2007216341A - レンズ押さえ治具及びレンズ素材ブロッキング方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ブロッキング時のレンズ素材の変形量を小さくすることができるとともにレンズ素材の押圧力を一定にすることができるレンズ押さえ治具を提供する。
【解決手段】本体２０と、この本体２０に設けられレンズ素材３をレンズ中心から離れた位置であってレンズ周方向に沿って並んだ３箇所で保持具２側に押圧する押さえ部３０とを備える。保持具２とレンズ素材３との間の空間に固定材を流入させた際にレンズ素材３が浮き上がろうとしても、３個の押さえ部３０でレンズ素材３を均等の力で抑えることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、レンズ押さえ治具、このレンズ押さえ治具を用いてレンズ素材を固定するレンズ素材ブロッキング方法に関する。

従来、眼鏡等のプラスチックレンズを研磨等の加工工程に先立ち、レンズ加工装置に装着される保持具と、加工対象であるレンズ素材とを固定するブロッキングと呼ばれる工程が行われる。
このブロッキングは、従来では、内部に連通路が形成された略カップ状の保持具の上にレンズ素材を配置し、連通路からアロイからなる固定材を保持具とレンズ素材との間の空間に流入することで行われる（特許文献１）。この固定材は保持具とレンズ素材との間に流入される際は加温されており動性を有するため、連通路を通じて保持具とレンズ素材との間の空間にスムースに流入されるが、所定時間経過して温度が下がると、固化しレンズ素材が保持具にブロックされる。レンズ素材を研磨等の加工をした後では、レンズを保持具毎暖かい湯につけて固定材を軟化させ、レンズを保持具から外す。

ここで、ブロッキング工程において固定材を保持具とレンズ素材との間に流入させると、流入される固定材の勢いによってレンズ素材が保持具から浮き上がってしまう。
そのため、従来では、棒状のレンズ押さえ治具でレンズ素材のレンズ中心部を押さえている。

特開２００２−２９４３７０号公報

従来例では、ブロッキング工程におけるレンズ素材の浮き上がり防止のため、棒状のレンズ押さえ治具でレンズ素材のレンズ中心位置を押圧している。そのため、レンズ素材が薄い場合にはレンズ素材が変形する。変形したままでレンズ素材を切削や研磨等の加工をすると、加工後のレンズの度数が変動するという課題が生じる。特に、Ｓ／Ｆを薄肉化させればさせる程、変形量を多くしなければならないので、原材料削減の薄型化させる障害となる。
また、１箇所でレンズ素材を押圧させているので、押圧力を一定化することが困難である。小さな押圧力では、レンズ素材が浮き上がってしまい、大きな押圧力ではレンズ素材が変形してしまうので、その押圧力の制御は困難である。

本発明の目的は、ブロッキング時のレンズ素材の変形量を小さくすることができるとともにレンズ素材の押圧力を一定にすることができるレンズ押さえ治具及びレンズ素材ブロッキング方法を提供することにある。

本発明のレンズ押さえ治具は、レンズ加工装置に装着される保持具へ固定材でレンズ素材を固定する際に用いられ、前記レンズ素材を挟んで前記保持具と対向配置され、前記レンズ素材を前記保持具側に向かって押さえるレンズ押さえ治具であって、前記レンズ素材をレンズ中心から離れた位置であってレンズ周方向に沿って並んだ複数の箇所で前記保持具側に押圧する押さえ部が本体に設けられていることを特徴とする。

この構成の本発明では、レンズ素材の保持具を挟んだ反対側に複数の押さえ部が配置されているので、固定材、例えばアロイを保持具とレンズ素材との間に流入させた際にレンズ素材が浮き上がろうとしても、複数の押さえ部でレンズ素材を均等の力で抑える。
そのため、レンズ素材を押さえている箇所が複数であるので、１箇所あたりにかかるレンズ素材を押圧する力が小さくなり、レンズ素材の変形量を小さくすることができるとともに、押圧力を一定にすることができる。

本発明では、前記保持具は前記レンズ素材の周方向に沿って前記レンズ素材の一面外周側を支持する環状のリブを備え、前記押さえ部は前記レンズ素材を前記リブに向けて押圧する構成が好ましい。
この構成の発明では、押さえ部の押圧力がレンズ素材を介して環状のリブで支持されるので、レンズ素材の変形を極めて小さなものにすることができる。
なお、押さえ部のリブに対する押圧箇所は必ずしもリブの頂部である必要はなく、頂部の近傍位置も含まれる。

前記本体はフレームに回動自在に設けられている構成が好ましい。
この構成の発明では、フレームを操作して押さえ部をレンズ素材に向けて付勢するが、このフレームに対して本体を回動させることで、本体に取り付けられた押さえ部とレンズ素材との位置調整を行うことができる。
そのため、適正な位置において押さえ部でレンズ素材を押圧することができるので、レンズ素材の変形量を小さなものにできる。

前記フレームには前記固定材を前記保持具と前記レンズ素材との間に流入する状態を目視できる覗き孔が形成されている構成が好ましい。
この構成の発明では、固定材を保持具とレンズ素材との間のスペースに流入する際に、フレームの覗き孔から作業員が目視することができるので、覗き孔を通して固定材の流入状況を確認することができ、固定材の流入量を適正なものとすることができる。

前記フレームと前記本体との間には弾性部材が設けられている構成が好ましい。
この構成の発明では、フレームと本体との間に弾性部材が介装されているので、ブロッキングのためにフレームから押さえ部に所定以上の大きな力をかけても、弾性部材が緩衝作用を有するためにレンズ素材に大きすぎる押圧力をかけることがない。そのため、レンズ素材に損傷を生じさせることがない。

前記押さえ部は３個互いに等間隔に前記本体に取り付けられている構成が好ましい。
この構成の発明では、押さえ部が３個あるため、レンズ素材への押圧が安定する。つまり、押さえ部が２個では、これらの押さえ部を結ぶ線分と交差する方向で本体が傾く可能性があり、押さえ部が４個以上では、押さえ部の本体への取付精度によってはレンズ素材と当接しない押さえ部がでてくるため、効率的ではない。

前記本体は前記レンズ中心と対応する位置に配置可能な中心部からそれぞれレンズ径方向に先端部が伸縮可能に放射状に形成され、これらの先端部に前記押さえ部が取り付けられている構成が好ましい。
この構成の発明では、中心部から先端に向けて複数の直線状の部材がそれぞれ伸びて形成されているため、隣り合う直線状の部材の間に平面略扇状のスペースが形成されるので、そのスペースから保持具とレンズ素材との間に流入する固定材を作業員が目視することができる。

前記押さえ部は少なくとも前記レンズ素材と当接する部分がアセタール樹脂から形成されていることが好ましい。
ここで、アセタール樹脂として、例えば、デルリン（商品名）を例示することができる。
この構成の発明では、押さえ部の少なくともレンズ素材と当接する部分がアセタール樹脂である。アセタール樹脂は、耐摩耗性及び耐衝撃性に優れる材料であるため、レンズ押さえ治具を何回も繰り返し使用しても、押さえ部が摩耗したり破損したりすることが少ないので、レンズ押さえ治具の耐久性を向上させることができる。

本発明のレンズ素材ブロッキング方法は、前述の構成のレンズ押さえ治具を用いて前記レンズ素材を前記保持具へ固定するレンズ素材ブロッキング方法であって、前記保持具に前記レンズ素材を配置し、前記レンズ押さえ治具の前記複数の押さえ部で前記レンズ素材を前記保持具側に押圧し、その後、前記保持具と前記レンズ素材との間の空間に前記固定材を流入することを特徴とする。
この構成の発明では、レンズ押さえ治具でレンズ素材を保持具側に付勢して複数の押さえ部でレンズ素材を押圧した後に、保持具とレンズ素材との間の空間に固定材を流入するため、固定材の流入に伴ってレンズ素材が保持具に対して浮き上がろうとしても、複数の押さえ部でレンズ素材を均等の力で抑えることができる。
従って、複数の押さえ部のうち１箇所あたりにかかるレンズ素材への押圧力が小さくなり、レンズ素材の変形量を小さくすることができる。そのため、大量の固定材が保持具とレンズ素材との間に急激に流入しても、レンズ素材が浮き上がることがないから、レンズ素材の保持具の固定を正確に行うことができる。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
本実施形態にかかるレンズ押さえ治具の全体構成が図１から図３に示されている。
図１はレンズ押さえ治具１の正面図であり、図２はレンズ押さえ治具１の平面図であり、図３はレンズ押さえ治具１の底面図である。
図１及び図２において、レンズ押さえ治具１は、保持具２の上に配置されたレンズ素材３を押さえるものであって、一端部が図示しない取付部位に回動可能に支持されたフレーム１０と、このフレーム１０の他端部に取り付けられた本体２０と、この本体２０に取り付けられた押さえ部３０とを備えて構成される。

保持具２は、図示しないレンズ加工装置に装着されるものであって、短寸円筒状の保持具本体２Ａと、この保持具本体２Ａの外周部に形成されたフランジ部２Ｂと、このフランジ部２Ｂの上面に形成されたリブ２Ｃとを備え、これらの保持具本体２Ａ、フランジ部２Ｂ及びリブ２Ｃは所定の金属から一体形成されている。
保持具本体２Ａの軸心部には保持具２とレンズ素材３との間の空間Ｓに固定材を流入するための連通路２Ｄが形成されている。
ここで、固定材はアロイと称される低融点合金からなり、所定温度以上では軟化して流動的となり、所定温度以下では硬化する。
リブ２Ｃは連通路２Ｄを円中心として環状に形成され、その断面は矩形状とされる。
レンズ素材３は、一方が凸面に形成されるとともに他方が凹面に形成されており、凸面が保持具２に対向している。レンズ素材３は、その外周近傍位置において周方向に沿ってリブ２Ｃの上端部で支持される。

フレーム１０は、金属から形成され互いに直交する２本の角端部同士を接合してＬ型に形成され、その一方の角柱部の端部に図示しない取付部位に取り付けるための取付孔１０Ａが形成されている。
フレーム１０の他方の角柱部の先端側側面には取手部１１が突出して取り付けられ（図２参照）、この取手部１１は作業員が握れる程度の長さ寸法を有する。フレーム１０の先端部には作業員の手が外れないようにするための係止部１２が取り付けられている。
フレーム１０の他方の角柱部には、固定材が保持具２とレンズ素材３との間に流入される状態を目視するための覗き孔１０Ｂが形成されている。この覗き孔１０Ｂは平面長円状に形成されている。

図３に示される通り、本体２０は、レンズ中心と対応する位置に配置可能な中心部２１と、この中心部２１からそれぞれ放射状に形成される３本の角柱状の脚部２２とが一体に形成されたもので、これらの脚部２２は等間隔とされる。本体２０は金属を切削加工や鋳造加工により成形される。
押さえ部３０は、レンズ素材３をリブ２Ｃに向けて押圧するものであって、３本の脚部２２の先端部の下面にそれぞれ設けられている。
押さえ部３０は脚部２２の先端部に螺合されたボルト３１と、このボルト３１の下端部に螺合された略半球状の当接部３２とを備えている（図１及ぶ図２参照）。
この当接部３２はアセタール樹脂、例えば、商品名デルリン、から成形されている。
３個の押さえ部３０は中心部２１を仮想円中心とする円周上に等間隔に配置されており、中心部２１からそれぞれ隣合う押さえ部３０を結ぶ２本の直線の間の角度αは１２０度とされる。本実施形態では、レンズ素材３をリブ２Ｃに向けて押圧するものであれば、押さえ部３０はリブ２Ｃの真上に配置される場合に限定されるものではなく、図１に示される通り、リブ２Ｃから少し離れている場合でもよい。

本体２０とフレーム１０との連結構造が図４に示されている。図４は本体２０とフレーム１０との連結構造を示す分解図である。
図４において、本体２０とフレーム１０との間には連結機構４０が設けられている。
この連結機構４０は、本体２０の中心部２１に設けられた取付部材４１と、この取付部材４１の上端部に螺合されフレーム１０に形成された取付用長孔１０Ｃを挿通したボルト４２とを備えている。
取付用長孔１０Ｃは、その幅寸法がボルト４２の直径よりもやや大きく、その長さ寸法はボルト４２の直径の数倍である。そのため、本体２０はフレーム１０の取付用長孔１０Ｃの長さ方向における位置調整が可能とされる。

ボルト４２は基準直線Ｐ（図４では上下に伸びる直線）に伸びて配置されており、ボルト４２と取付用長孔１０Ｃとの間には若干の隙間があることから、本体２０に設けられた３個の押さえ部３０は基準直線Ｐと直交する平面内で回動自在とされる。
取付部材４１は、その下部に球状部を有する形状であり、その球状部がピン４４で中心部２１に回動自在に取り付けられている。このピン４４は、基準直線Ｐと直交する直線上に伸びて配置されており、そのため、本体２０は基準直線Ｐを含む平面内で回動自在に取り付けられている。
ボルト４２とフレーム１０との間にはワッシャ４３が設けられている。
フレーム１０と本体２０との間にはリング状の弾性部材４５が設けられている。取付部材４１の上端部は、弾性部材４５の中心部の孔を挿通するとともにフレーム１０の取付用長孔１０Ｃの内部でボルト４２に螺合される。

［レンズ素材のブロッキング方法］
次に、本実施形態にかかるレンズ素材のブロッキング方法について図５に基づいて説明する。
まず、図５（Ａ）に示される通り、保持具２にレンズ素材３を配置する。レンズ素材３の中心が保持具２の連通路２Ｄに一致するようにし、レンズ素材３の外周縁部近傍を保持具２のリブ２Ｃで支持させる。
その後、図５（Ｂ）に示される通り、レンズ押さえ治具１でレンズ素材３を保持具側に付勢して３個の押さえ部３０でレンズ素材３を押圧する。

この際、保持具２を図示しない固定手段で固定させておく。そして、取付用長孔１０Ｃに対するボルト４２の取付位置を調整し、リブ２Ｃの略上方に押さえ部３０が位置するようにし、その状態で、取手部１１を持って保持具２側にレンズ押さえ治具１を付勢する。これにより、３個の押さえ部３０でレンズ素材３をリブ２Ｃに押圧することになる。
ここで、押さえ部３０をレンズ素材３の上にセットした際に、保持具１のリブ２Ｃの頂部の平面が押さえ部３０が配列された平面と平行でなくても、取付部材４１に対して本体２０が回動することで、両者の平行を保つことができる。なお、覗き孔１０Ａの位置と本体２０の脚部２２とが干渉しないように本体２０を予めフレーム１０に対して回動させておく。

その後、図５（Ｃ）に示される通り、保持具２の連通路２Ｄから保持具２とレンズ素材３との間の空間に固定材が流入される。この固定材は比較的高温の状態にあり、流動性を有する。固定材は保持具２に先端が当接されたパイプ４から流入される。
固定材が保持具２とレンズ素材３との間の空間Ｓに流入されると、レンズ素材３が保持具２に対して浮き上がろうとするが、レンズ素材３は３個の押さえ部３０で作業員によって押さえられているため、保持具２に対して動くことがない。
所定時間が経過し、固定材が自然に冷却固化すると、レンズ素材３は保持具２にブロックされた状態となる。
保持具２にブロックされたレンズ素材３を研磨加工等をしてレンズを成形する。所定の加工が終了したら、レンズがブロックされた保持具２を温かい湯に入れて固定材を軟化させ、レンズを保持具２から外す。

従って、本実施形態では、次の効果を奏することができる。
(１)レンズ押さえ治具１は、本体２０と、この本体２０に設けられレンズ素材３をレンズ中心から離れた位置であってレンズ周方向に沿って並んだ複数の箇所で保持具２側に押圧する押さえ部３０とを備えた。そのため、固定材を保持具２とレンズ素材３との間に流入させた際にレンズ素材３が浮き上がろうとしても、複数の押さえ部３０でレンズ素材３を均等の力で抑えることができるから、１箇所あたりにかかるレンズ素材を押圧する力が小さくなり、レンズ素材３の変形量を小さくすることができるとともに、押圧力を一定にすることができる。

（２）保持具２はレンズ素材３の周方向に沿って形成されレンズ素材３の一面外周側を支持する環状のリブ２Ｃを備えて構成される。そして、押さえ部３０はレンズ素材３をリブ２Ｃに向けて押圧する構成とした。そのため、押さえ部３０の押圧力がレンズ素材３を介して環状のリブ２Ｃで支持されるので、レンズ素材３の変形を極めて小さなものにすることができる。

（３）本体２０はフレーム１０に回動自在に設けられているから、このフレーム１０に対して本体２０を回動させることで、本体２０に取り付けられた押さえ部３０とレンズ素材３との位置調整を行うことができる。従って、適正な位置において押さえ部３０でレンズ素材３を押圧することができるので、レンズ素材３の変形量を小さなものにできる。
（４）フレーム１０には固定材を保持具２とレンズ素材３との間に流入する状態を目視できる覗き孔１０Ｂが形成されている。そのため、固定材を保持具２とレンズ素材３との間の空間Ｓに流入する際に、その流入状況を覗き孔１０Ｂから作業員が目視することができるので、固定材の流入量を適正なものとすることができる。

（５）フレーム１０と本体２０との間に弾性部材４５を設けたので、ブロッキングのためにフレーム１０から押さえ部３０に所定以上の大きな力がかかっても、弾性部材４５が緩衝作用を有するためにレンズ素材３に必要以上の大きな押圧力がかからないから、レンズ素材３が損傷することがない。

（６）押さえ部３０の数が３個であり、かつ、これらが互いに等間隔に配置されているから、レンズ素材３へ押さえ部３０を押圧する際に本体２０が傾くことがない。
（７）本体２０は、中心部２１と、この中心部２１からそれぞれ放射状に形成される３本の角柱状の脚部２２とを備えている。そのため、隣り合う脚部２２の間に平面略扇状のスペースが形成されるので、そのスペースから保持具２とレンズ素材３との間に流入する固定材を作業員が目視することができる。

（８）押さえ部３０はレンズ素材３と当接する部分がアセタール樹脂から形成される当接部３２とされているから、レンズ押さえ治具１を何回も繰り返し使用しても、押さえ部３０が摩耗したり破損したりすることが少なく、レンズ押さえ治具１の耐久性を向上させることができる。

（９）保持具２にレンズ素材３を配置し、レンズ押さえ治具１でレンズ素材３を保持具側に付勢して３個の押さえ部３０でレンズ素材３を押圧し、その後、保持具２とレンズ素材３との間の空間Ｓに固定材を流入してブロッキング工程を実施したから、大量の固定材が保持具２とレンズ素材３との間の空間Ｓに急激に流入しても、レンズ素材３が浮き上がることがないから、レンズ素材３の保持具２の固定を正確に行うことができる。そのため、ブロッキング工程の後で実施されるレンズ素材３の研磨工程を精度よく行うことができる。

なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等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、押さえ部３０の個数を３個としたが、本発明では、３個に限定されるものではなく、複数個であればよい。本体２０の形状も中心部２１から押さえ部３０の個数に応じた脚部２２を設けることでもよく、あるいは、本体２０を円盤状に形成するものでもよい。
さらに、本体２０をフレーム１０に対して固定するものでもよい。
また、弾性部材４５を必ずしも設けることを要しない。

本発明は、眼鏡、望遠鏡、カメラレンズ等のプラスチックレンズを製造する装置に利用することができる。

本発明の一実施形態にかかるレンズ押さえ治具の正面図。 レンズ押さえ治具の平面図。 レンズ押さえ治具の底面図。 本体とフレームとの連結構造を示す分解図。 レンズ素材のブロッキング方法について説明する正面図。

符号の説明

１…レンズ押さえ治具、２…保持具、２Ｃ…リブ、２Ｄ…連通路、３…レンズ素材、１０…フレーム、１０Ｂ…覗き孔、３０… 押さえ部、４５…弾性部材、Ｓ…空間

Claims (9)

1. レンズ加工装置に装着される保持具へ固定材でレンズ素材を固定する際に用いられ、前記レンズ素材を挟んで前記保持具と対向配置され、前記レンズ素材を前記保持具側に向かって押さえるレンズ押さえ治具であって、
   前記レンズ素材をレンズ中心から離れた位置であってレンズ周方向に沿って並んだ複数の箇所で前記保持具側に押圧する押さえ部が本体に設けられていることを特徴とするレンズ押さえ治具。
2. 請求項１に記載されたレンズ押さえ治具において、
   前記保持具は前記レンズ素材の周方向に沿って前記レンズ素材の一面外周側を支持する環状のリブを備え、前記押さえ部は前記レンズ素材を前記リブに向けて押圧することを特徴とするレンズ押さえ治具。
3. 請求項１又は請求項２に記載されたレンズ押さえ治具において、
   前記本体はフレームに回動自在に設けられていることを特徴とするレンズ押さえ治具。
4. 請求項３に記載されたレンズ押さえ治具において、
   前記フレームには前記固定材を前記保持具と前記レンズ素材との間に流入する状態を目視できる覗き孔が形成されていることを特徴とするレンズ押さえ治具。
5. 請求項２から請求項４のいずれかに記載されたレンズ押さえ治具において、
   前記フレームと前記本体との間には弾性部材が設けられていることを特徴とするレンズ押さえ治具。
6. 請求項１から請求項５のいずれかに記載されたレンズ押さえ治具において、
   前記押さえ部は３個互いに等間隔に前記本体に取り付けられていることを特徴とするレンズ押さえ治具。
7. 請求項６に記載されたレンズ押さえ治具において、
   前記本体は前記レンズ中心と対応する位置に配置可能な中心部からそれぞれレンズ径方向に先端部が伸縮可能に放射状に形成され、これらの先端部に前記押さえ部が取り付けられていることを特徴とするレンズ押さえ治具。
8. 請求項１から請求項７のいずれかに記載されたレンズ押さえ治具において、
   前記押さえ部は少なくとも前記レンズ素材と当接する部分がアセタール樹脂から形成されていることを特徴とするレンズ押さえ治具。
9. 請求項１から請求項８のいずれかに記載されたレンズ押さえ治具を用いて前記レンズ素材を前記保持具へ固定するレンズ素材ブロッキング方法であって、前記保持具に前記レンズ素材を配置し、前記レンズ押さえ治具の前記複数の押さえ部で前記レンズ素材を前記保持具側に押圧し、その後、前記保持具と前記レンズ素材との間の空間に前記固定材を流入することを特徴とするレンズ素材ブロッキング方法。

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