JP2012008432A - 眼鏡レンズ用クロスカット装置および眼鏡レンズのクロスカット方法 - Google Patents

Abstract

【課題】レンズのレンズ面に高い精度でクロスカットを行うことができるとともに、作業者が刃を扱う必要がないようにする。
【解決手段】レンズ２を着脱可能かつ回転可能に保持するレンズ保持装置１２と、刃３６をレンズ２上の罫書き位置と退避位置との間で移動させるアーム３３とを備える。刃３６の退避位置への移動により刃３６を非露出状態とする保護装置３５を前記アーム３３に備える。刃３６を用いてレンズ２にクロスカットを行う切り込み装置を備える。この切り込み装置は、加工開始点に刃３６を位置決めし、刃３６を所定の押圧力でレンズ２に向けて押圧する機能を有する。また、切り込み装置は、刃３６を用いて直線状に切り込みを入れる機能と、その後に刃３６の切り込み位置を変える機能と、切り込みが所定数形成された後にレンズ保持装置１２でレンズ２を９０度回転させる機能とを有している。
【選択図】 図１

Description

本発明は、眼鏡レンズにクロスカットを施す眼鏡レンズ用クロスカット装置および眼鏡レンズのクロスカット方法に関するものである。

従来の一般的な眼鏡レンズには、ハードコート膜や反射防止膜などの膜が設けられている。これらの膜の眼鏡レンズへの密着性を評価する方法としては、たとえば特許文献１に記載されているようなクロスカット法が知られている。このクロスカット法は、JIS K 5600-5-6に塗料一般試験方法として規定されている。

特許文献１に記載されているクロスカット法による前記膜の密着性能試験は、レンズ面に直角の格子パターンが形成されるように切り込みを入れ、このレンズ面に粘着テープを強く圧着させて貼り付けてから剥離させることによって行う。この密着性能試験によれば、レンズ基材に対する密着性が低い膜は、粘着テープを剥離させるときに粘着テープに貼り付いて粘着テープとともにレンズ基材から剥離される。

前記格子パターンは、縦方向の長さと横方向の長さがそれぞれ約１mmとなるような正方形が前記縦方向に10個並ぶとともに横方向に10個並ぶように形成されている。以下においては、このように格子パターンを形成することを単に「クロスカットを行う」という。
特許文献１に記載されている密着性能試験方法によれば、粘着テープを眼鏡レンズから剥離させた後にレンズ側に残存した膜を有する前記正方形の数を数え、この数に基づいて密着性の高低が評価される。

前記レンズ面にクロスカットを行うに当たっては、従来では作業者がカッター刃やナイフなどの刃物を使用して手作業によって行っている。すなわち、作業者が刃物で前記格子パターンの縦方向に複数の線を１本ずつ形成した後、横方向に複数の線を１本ずつ形成することによって行われている。格子パターンの線を１本ずつ形成する作業は、作業者が前記刃物を手で把持してレンズ面に押し付け、レンズ面に罫書きを入れるように、この刃物を一直線状に引くことによって行われる。

特開２００８−９６３００号公報

しかし、作業者が手作業で前記クロスカットを行うと、密着性能試験の信頼性が低くなるおそれがあった。この理由は、主に２つあると考えられる。第１の理由は、眼鏡レンズのレンズ面は、凸面に形成されていたり、凹面に形成されていたりするからである。すなわち、刃物でレンズ面に切り込みを入れるに当たって、移動開始から停止までの間に刃物に加えられる押圧力が変化し易くなる。前記押圧力が小さくなると、前記膜を刃物で十分に切断することができなくなる。

第２の理由は、作業者の手作業では、切り込みによって形成される線が他の線に対して傾斜したり、途中で折れ曲がるおそれがあるからである。
作業者の手作業では、このように切り込みを正しく入れることが難しいから、上述したように密着性能試験の信頼性が低くなってしまう。
また、眼鏡レンズにクロスカットを行う作業者は、本試験を行う際、曲面に対して刃物で細かな作業を強いられるために、誤って手先を切ってしまうなど、常に危険にさらされるという問題点があった。
更に、刃物が試験場等に放置される機会も増えることから、第三者に対しても危険に曝してしまうことがあるため、作業者からしばしば改善が要請されている。

本発明はこのような問題を解消するとともに作業者の要請に応えたもので、眼鏡レンズのレンズ面に高い精度でクロスカットを行うことができるとともに、作業者が刃に触れるおそれがない眼鏡レンズ用クロスカット装置および眼鏡レンズのクロスカット方法を提供することを目的とする。

この目的を達成するために、本発明に係る眼鏡レンズ用クロスカット装置は、眼鏡レンズを着脱可能に保持するとともに、レンズ面の中心を回転中心として前記眼鏡レンズを所定角度だけ回転させるレンズ保持装置と、前記レンズ面に設けられている膜を切断可能な刃を有し、この刃を、前記レンズ保持装置に保持された前記眼鏡レンズの前記膜を貫通する罫書き位置と、この眼鏡レンズから離間した退避位置との間で移動させるアームと、前記刃が前記退避位置に移動することによって非露出状態となるように前記アームに設けられた保護装置と、前記刃を用いて前記眼鏡レンズに格子状の切り込みを入れる切り込み装置とを備え、前記切り込み装置は、眼鏡レンズの予め定めた加工開始点に前記刃を位置決めする機能と、前記刃を予め定めた押圧力で前記眼鏡レンズに向けて押圧する機能と、前記刃の切断方向に刃と眼鏡レンズとのうち少なくとも何れか一方を移動させて直線状に切り込みを入れる機能と、前記直線状に切り込みを入れた後に前記切断方向とは直交する方向に刃の切り込み位置を変える機能と、前記直線状の切り込みが予め定めた数だけ形成された後に前記レンズ保持装置を用いて眼鏡レンズを９０度回転させる機能とを有しているものである。

本発明は、前記発明において、前記刃を前記レンズ面に押し付ける押圧力を一定に保つ制御装置をさらに備えているものである。
本発明は、前記発明において、前記保護装置は、前記アームの内側に前記刃を収容可能に形成された凹部と、前記刃を支持するとともに、前記刃が前記凹部に収容されて前記非露出状態となる保護位置と、前記刃が前記凹部から突出し露出する使用位置との間で回動するように前記アームに回動自在に支持された支持部材と、前記アームの動作に連動して前記支持部材を駆動する駆動機構とを備えているものである。

本発明は、前記発明において、前記刃は前記アームに固定され、前記保護装置は、前記刃が覆われて前記非露出状態となる保護位置と、刃が露出する使用位置との間で移動するように前記アームに移動自在に設けられたカバーと、前記アームの動作に連動して前記カバーを駆動する駆動機構とを備えているものである。

本発明は、眼鏡レンズを保持具に保持させて位置決めするレンズ保持工程と、眼鏡レンズの外径に対応したレンズ面の加工開始点を設定する開始点設定工程と、前記加工開始点に刃を切り込ませ、この刃を用いてレンズ面に複数の平行な罫書き線が形成されるように一定の加圧力で切り込みを行う第１の切り込み工程と、前記眼鏡レンズを９０度回転させる回転工程と、前記回転工程の後、前記刃を用いて前記複数の平行な罫書き線を横切る複数の平行な罫書き線が形成されるように一定の加圧力で切り込みを行う第２の切り込み工程と、前記第２の切り込み工程の後、前記刃を眼鏡レンズから離間させて非露出状態とする保護工程とを有する眼鏡レンズのクロスカット方法である。

本発明によれば、アームに支持された刃が切り込み装置による駆動によって眼鏡レンズに対して移動し、眼鏡レンズに格子パターンを形成することができる。すなわち、眼鏡レンズをレンズ保持装置に装填した後、作業者が作業を行うことなく自動でクロスカットを行うことができる。格子パターンの切り込みの深さ（刃の押圧力の大きさ）、長さ、切り込み間の間隔等は、予め定めておくことができる。また、このクロスカット装置においては、刃が不使用時にアームに収容されるから、作業者が刃に触れることはできないものとなる。

したがって、本発明によれば、眼鏡レンズのレンズ面に高い精度でクロスカットを行うことができるとともに、作業者が刃に触れるおそれがない眼鏡レンズ用クロスカット装置を提供することができる。
本発明に係る眼鏡レンズのクロスカット方法によれば、レンズにクロスカットを自動で行うことができ、作業終了後に刃が自動で非露出状態になる。したがって、このクロスカット方法によれば、作業者が刃を取り扱うことなくクロスカットを行うことができるから、正確なクロスカットを生産性よく行うことができる。

本発明に係るクロスカット装置を示す図で、同図（ａ）は側面図、同図（ｂ）は平面図である。 保持用ブロックを有するレンズ保持装置を示す図で、同図（ａ）は眼鏡レンズを台座に載置させた状態を示す平面図、同図（ｂ）は眼鏡レンズを凸面が上方を指向する状態で台座に載置させた状態を示す側面図、同図（ｃ）は眼鏡レンズを凹面が上方を指向する状態で台座に載置させた状態を示す側面図、同図（ｄ）は眼鏡レンズを保持した状態を示す平面図、同図（ｅ）は眼鏡レンズを凸面が上方を指向するように保持した状態を示す側面図、同図（ｆ）は眼鏡レンズを凹面が上方を指向するように保持した状態を示す側面図である。 ピンを有するレンズ保持装置を示す図で、同図（ａ）は眼鏡レンズの着脱を行うときの状態を示す平面図、同図（ｂ）は眼鏡レンズを凸面が上方を指向する状態で台座に載置させた状態を示す側面図、同図（ｃ）は眼鏡レンズを凹面が上方を指向する状態で台座に載置させた状態を示す側面図、同図（ｄ）は眼鏡レンズを保持した状態を示す平面図、同図（ｅ）は眼鏡レンズを凸面が上方を指向するように保持した状態を示す側面図、同図（ｆ）は眼鏡レンズを凹面が上方を指向するように保持した状態を示す側面図である。 クロスカット装置の動作を説明するための図で、同図（ａ）はシャッターが閉じた状態を示す側面図、同図（ｂ）はレンズ保持装置が眼鏡レンズを保持した状態を示す側面図、同図（ｃ）は刃が罫書き位置に移動した状態を示す側面図、同図（ｄ）は刃が罫書き位置に移動した状態を示す平面図、同図（ｅ）は切り込み線を形成した状態を示す側面図、同図（ｆ）は切り込み線を形成した状態を示す平面図である。 クロスカット装置の動作を説明するための図で、同図（ａ）は刃が退避位置に移動した状態を示す側面図、同図（ｂ）はアームが初期位置に復帰した状態を示す側面図、同図（ｃ）はアームが初期位置に復帰した状態を示す平面図、同図（ｄ）はレンズ保持装置が切断方向とは直交する方向に所定距離だけ移動した状態を示す平面図である。 切り込み動作を説明するための要部の平面図で、同図（ａ）は刃を加工開始点に位置付けた状態を示し、同図（ｂ）は切り込み線を形成した状態を示し、同図（ｃ）はアームが初期位置に復帰した状態を示し、同図（ｄ）はレンズ保持装置が切断方向とは直交する方向に所定距離だけ移動した状態を示し、同図（ｅ）は２本目の切り込み線を形成した状態を示し、同図（ｆ）はレンズ保持装置が初期位置に復帰した状態を示し、同図（ｇ）は眼鏡レンズが９０度回転した状態を示し、同図（ｈ）は可動ステージをＹ方向に移動させて刃を加工開始点に位置付けた状態を示す。 切り込み動作を説明するための要部の平面図で、同図（ａ）はアームとともに刃が切断方向に移動した状態を示し、同図（ｂ）はアームが初期位置に復帰した状態を示し、同図（ｃ）はレンズ保持装置が切断方向とは直交する方向に所定距離だけ移動した状態を示し、同図（ｄ）は２本目の切り込み線が形成された状態を示し、同図（ｅ）は可動ステージが初期位置に復帰した状態を示し、同図（ｆ）は可動ステージがＹ方向の初期位置に復帰した状態を示し、同図（ｇ）は眼鏡レンズが回転方向の初期位置に復帰した状態を示す。 切り込み線が形成された眼鏡レンズの平面図で、同図（ａ）は第１の切り込み工程で複数の切り込みが入れられた状態を示し、同図（ｂ）は第２の切り込み工程で複数の切り込みが入れられた状態を示す。 制御装置の構成を示すブロック図である。 保護装置の他の実施の形態を示す図で、同図（ａ）は刃がカバーで覆われている状態を示す側面図、同図（ｂ）は同じく平面図、同図（ｃ）は刃が露出した状態を示す側面図である。 切り込み動作を説明するための要部の平面図で、同図（ａ）は刃を加工開始点に位置付けた状態を示し、同図（ｂ）は刃が切断方向に移動した状態を示し、同図（ｃ）はアームが初期位置に復帰した状態を示し、同図（ｄ）はアームが切断方向とは直交する方向に所定距離だけ移動した状態を示し、同図（ｅ）は２本目の切り込み線を形成した状態を示し、同図（ｆ）はアームが切断方向とは直交する方向の初期位置に復帰した状態を示し、同図（ｇ）は眼鏡レンズが９０度回転した状態を示し、同図（ｈ）は可動ステージをＹ方向に移動させて刃を加工開始点に位置付けた状態を示す。 切り込み動作を説明するための要部の平面図で、同図（ａ）はアームとともに刃が切断方向に移動した状態を示し、同図（ｂ）はアームが初期位置に復帰した状態を示し、同図（ｃ）はアームが切断方向とは直交する方向に所定距離だけ移動した状態を示し、同図（ｄ）は２本目の切り込み線を形成した状態を示し、同図（ｅ）はアームが初期位置に復帰した状態を示し、同図（ｆ）は可動ステージがＹ方向の初期位置に復帰した状態を示し、同図（ｇ）は眼鏡レンズが回転方向の初期位置に復帰した状態を示す。

（第１の実施の形態）
以下、本発明に係る眼鏡レンズ用クロスカット装置の一実施の形態を図１〜図９によって詳細に説明する。この明細書においては、図１において左右方向であるクロスカット装置の前後方向を単にＹ方向といい、このＹ方向とは直交する水平方向である装置の左右方向を単にＸ方向という。また、この明細書においては、図１において右側を装置前側といい、図１において左側を装置後側という。

図１に示す眼鏡レンズ用クロスカット装置１は、眼鏡レンズ２（以下、単にレンズ２という）に設けられている膜の密着性を評価するに当たって必要な格子パターン３｛図８（ｂ）参照｝をレンズ面２ａに形成するためのものである。レンズ２に設けられている前記膜としては、たとえば、ハードコート膜や反射防止膜などである。前記膜の密着性の評価は、JIS K 5600-5-6に規定されているクロスカット法によって行う。

格子パターン３は、図８（ｂ）に示すように、複数の縦方向の直線と複数の横方向の直線とをレンズ面２ａに刃物で罫書きを入れるようにして形成する。以下においては、刃物でレンズ面２ａに罫書きを入れるようにして形成された１本の直線を単に切り込み線４という。この実施の形態によるクロスカット装置１は、詳細は後述するが、複数の縦方向（Ｙ方向）の切り込み線４をレンズ面２ａに形成した後にレンズ２を９０度回転させ、その後、複数の横方向の切り込み線４をレンズ面２ａに形成する。以下においては、レンズ２を９０度回転させる以前に複数の切り込み線４を形成する工程を「第１の切り込み工程」といい、レンズ２を９０度回転させた後に複数の切り込み線４を形成する工程を「第２の切り込み工程」という。

クロスカット装置１は、図１および図２に示すように、周囲から隔絶されるようにカバー５の内部に収容されており、このカバー５の内部でレンズ２に切り込みを入れるように構成されている。前記カバー５におけるクロスカット装置１の前側の端部（Ｙ方向の一端部であって、図１において右側の端部）には、レンズ２を出し入れするために出し入れ口６が形成されているとともに、この出し入れ口６を開閉するシャッター７が設けられている。このシャッター７は、図示していないモータを動力源として昇降し、前記出し入れ口６を開閉する。このモータの動作は、後述する制御装置８（図９参照）によって制御される。

この実施の形態によるクロスカット装置１は、基台１１と、この基台１１の上に配設されたレンズ保持装置１２および刃物移動装置１３と、これらの装置の動作を制御するための制御装置８などによって構成されている。前記レンズ保持装置１２は、基台１１上であって前記出し入れ口６の近傍に位置付けられている。このレンズ保持装置１２は、前記基台１１にレンズ移動装置１４を介して支持された可動ステージ１５を備えている。レンズ移動装置１４は、可動ステージ１５をＸ方向とＹ方向とに平行移動させる機能と、可動ステージ１５を上下方向の軸線回りに回転させる機能とを有している。このレンズ移動装置１４の動作は制御装置８によって制御される。

可動ステージ１５は、図２に示すように、円板状に形成されており、レンズ２を一対の把持用ブロック２１によって把持する保持機構２２と、レンズ２を載せるための台座２３とを備えている。前記台座２３は、円筒状に形成されており、円板状の可動ステージ１５の上面に可動ステージ１５と同一軸線上に位置するように固定されている。台座２３の上端部には、柔軟性を有するパッド２３ａ｛図２（ｃ），（ｆ）参照｝が設けられている。この台座２３の高さは、レンズ２をその凹面が下に位置する状態で載せたとしても、レンズ２の下端が可動ステージ１５に接触することがないような高さに形成されている。図２（ｂ），（ｅ）は、レンズ２の凸面が上方を指向する状態でレンズ２を台座２３に載せた状態を示し、図２（ｃ），（ｆ）は、レンズ２の凹面が上方を指向する状態でレンズ２を台座２３に載せた状態を示している。

前記把持用ブロック２１の一側部には、レンズ２の外周面と対向する２つの傾斜面２１ａ，２１ａが形成され、他側部には、把持用ブロック２１とともに保持機構を構成するアクチュエータ２４が取付けられている。前記傾斜面２１ａは、平面視において、レンズ２の接線方向に延びるように形成されている。一対の把持用ブロック２１は、図２（ａ），（ｂ）に示すように、傾斜面２１ａ，２１ａを有する一側部どうしが互いに対向するように可動ステージ１５上に位置付けられている。

前記アクチュエータ２４は、前記可動ステージ１５の下面に固定されており、把持用ブロック２１を前記傾斜面２１ａ，２１ａがレンズ２に対して接近または離間するように平行移動させる。この実施の形態によるアクチュエータ２４は、図２（ａ）〜（ｃ）に示すように、把持用ブロック２１とレンズ２との間に隙間が形成される着脱位置と、図２（ｄ）〜（ｆ）に示すように、一対の把持用ブロック２１でレンズ２が挟持される把持位置との間で把持用ブロック２１を移動させる。レンズ２は、前記把持位置に移動した把持用ブロック２１で挟持されることによって、図２（ｄ）に示すように、可動ステージ１５の中心部に可動ステージ１５と同一軸線上に位置するように位置決めされる。このため、レンズ２は、保持機構２２によって保持された状態で可動ステージ１５が回転することによって、レンズ面２ａの中心を回転中心として回転する。

保持機構２２は、上述したように一対の把持用ブロック２１でレンズ２を挟持する構成を採る他に、図３に示すように、複数のピン２５でレンズ２を挟持する構成を採ることができる。図３において、前記図２によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。
図３に示す保持機構２２は、レンズ２を挟持するために４本のピン２５を備えている。これらのピン２５は、上下方向に延びる状態でそれぞれアクチュエータ２４に支持されている。また、これらのピン２５は、可動ステージ１５の外周部に径方向に延びるように形成されたスリット２６に挿入されている。

前記刃物移動装置１３は、図１に示すように、前記基台１１にＹ方向移動装置３１を介して支持された刃物台３２と、この刃物台３２にＸ方向の軸線回りに揺動自在に支持されたアーム３３と、このアーム３３を駆動するアーム駆動装置３４（図９参照）と、前記アーム３３の先端部に保護装置３５を介して支持された刃３６などを備えている。前記刃３６は、レンズ２の表面に設けられている前記膜を切断可能なもので、Ｘ方向から見て刃先が円弧状を呈する形状に形成されている。また、この刃３６は、切断方向がＹ方向となるようにアーム３３に装着されている。

前記Ｙ方向移動装置３１は、図１（ｂ）に示すように、刃物台３２のＸ方向の両端部をＹ方向に移動自在に支持する２本のガイドロッド３１ａ，３１ａを備えている。また、Ｙ方向移動装置３１は、刃物台３２をＹ方向に移動させるボールねじ機構３１ｂを備えている。このボールねじ機構３１ｂは、前記２本のガイドロッド３１ａどうしの間に位置付けられている。このＹ方向移動装置３１の動作は制御装置８によって制御される。

前記アーム３３は、後述するアーム駆動装置３４による駆動によって、図１（ａ）に示す退避位置と、図４（ｃ）に示す罫書き位置との間で刃３６を移動させる。前記退避位置とは、刃３６がレンズ２から上方に離間して刃３６とレンズ２との間に空間が形成されるような刃３６の位置である。この実施の形態による刃３６の退避位置は、図１（ａ）に示すように、前記出し入れ口６の上縁より高くなるように位置付けられている。前記罫書き位置とは、レンズ保持装置１２に保持されているレンズ２の前記膜を刃３６が貫通する（刃先がレンズ素材に達する）ときの刃３６の位置である。

前記アーム駆動装置３４は、アーム３３を上下方向に揺動させるとともに、前記刃３６が予め定めた押圧力でレンズ２に向けて押圧されるようにアーム３３を駆動する。このアーム駆動装置３４の動作は制御装置８によって制御される。このアーム駆動装置３４によって所定の前記押圧力を得るためには、アーム３３を下方に向けて揺動させるときの駆動力の大きさを制御することによって行う。この駆動力の制御は、たとえばフィードバック制御により、前記駆動力の大きさが一定になるように行うことができる。このようにフィードバック制御により駆動力を制御することによって、刃３６がレンズ２のレンズ面２ａ上を移動するときにレンズ面２ａの傾斜に対応した大きさで押圧力が発生する。

すなわち、たとえば凸面からなるレンズ面２ａの外周側から凸面の中心側へ刃３６が移動するような場合、刃３６の高さが一定であると、押圧力が徐々に大きくなる（切り込みの深さが徐々に深くなる）。しかし、このような場合であっても、この実施の形態によるクロスカット装置１によれば、押圧力が一定になるように刃３６の高さがレンズ面２ａの傾斜に倣って上昇する（切り込みの深さが一定になる）。この実施の形態においては、前記アーム駆動装置３４と、前記Ｙ方向移動装置３１と、前記レンズ移動装置１４とによって、本発明でいう切り込み装置が構成されている。

前記保護装置３５は、前記刃３６を使用しないときに非露出状態とし、作業者を保護するためのものである。この実施の形態による保護装置３５は、図１（ａ）に示すように、前記アーム３３の内側（下側）に前記刃３６を収容可能に形成された凹部３３ａと、前記刃３６を支持する支持部材３７と、この支持部材３７を駆動するための駆動機構３８｛図１（ｂ）参照｝とを備えている。前記支持部材３７は、アーム３３の先端部にＸ方向の軸線回りに回動自在に支持されている。

前記駆動機構３８は、支持部材３７と基台１１とを連結するリンク機構によって構成されており、アーム３３の揺動動作と連動するように支持部材３７を駆動する。この駆動機構３８は、図１（ａ）に示す位置からアーム３３が下方に揺動することによって、刃３６が前記凹部３３ａから下方に突出するように前記支持部材３７を駆動する。また、駆動機構３８は、刃３６が罫書き位置に位置している状態｛図４（ｃ）参照｝からアーム３３が上方に揺動することによって、刃３６が前記凹部３３ａに収容されて非露出状態となるように前記支持部材３７を駆動する。すなわち、前記支持部材３７は、駆動機構３８による駆動によって刃３６が前記凹部３３ａに収容されて非露出状態となる保護位置と、前記刃３６が前記凹部３３ａから突出し露出する使用位置との間で回動することになる。

制御装置８は、図９に示すように、シャッター制御部４１と、保持機構制御部４２と、加工開始点設定部４３と、切り込み動作制御部４４とを備えている。
シャッター制御部４１は、制御装置８に接続されているスタートスイッチ４５（図９参照）がＯＮ操作されたときにシャッター７を閉じる。また、シャッター制御部４１は、後述する切り込み動作制御部４４による制御で実施される切り込み動作が完了したときにシャッター７を開く。

前記保持機構制御部４２は、スタートスイッチ４５がＯＮ操作されて前記シャッター７が閉じた後、レンズ２が把持用ブロック２１またはピン２５によって挟持されるようにレンズ保持装置１２のアクチュエータ２４を動作させる。この保持機構制御部４２は、後述する切り込み動作制御部４４による制御で実施される切り込み動作が完了したときにレンズ２が開放されるようにアクチュエータ２４を動作させる。

前記加工開始点設定部４３は、レンズ２に切り込み線４を形成するときに最初に刃３６をレンズ２に押し付ける位置（この位置を以下においては単に加工開始点という）を設定するためのものである。加工開始点は、レンズ２の外径に対応した位置に設定される。レンズ２の外径毎の加工開始点の座標データは、制御装置８に接続されたメモリ４６（図９参照）から必要に応じて読み出す。レンズ２の外径の入力は、制御装置８に接続されたレンズ径入力用操作子４７（図９参照）を作業者が操作することによって行われる。

前記切り込み動作制御部４４は、前記切り込み装置を構成する各装置（レンズ移動装置１４、Ｙ方向移動装置３１およびアーム駆動装置３４）の動作を制御し、レンズ２にクロスカットを行うためのものである。この切り込み動作制御部４４は、下記の（１）〜（６）で示す動作を制御する。
（１）刃３６が罫書き位置に位置しかつ刃３６がレンズ２を押す際の押圧力が予め定めた一定値になるようにアーム駆動装置３４の動作を制御する。
（２）刃物台３２とアーム３３および刃３６がＹ方向に移動するようにＹ方向移動装置３１の動作を制御する。
（３）刃３６が退避位置に移動するようにアーム駆動装置３４の動作を制御する。
（４）可動ステージ１５がＸ方向に移動するようにレンズ移動装置１４の動作を制御する。
（５）可動ステージ１５がＹ方向に移動するようにレンズ移動装置１４の動作を制御する。
（６）可動ステージ１５が９０度回転するようにレンズ移動装置１４の動作を制御する。

次に、上述したように構成されたレンズ用クロスカット装置１の動作を図４〜図７によって説明する。
このクロスカット装置１によってレンズ２にクロスカットを行うためには、先ず、図１に示すように、レンズ２をカバー５の出し入れ口６からカバー５内に挿入し、レンズ保持装置１２の可動ステージ１５上に載せる。その後、作業者がレンズ２の外径をレンズ径入力用操作子４７によって入力し、スタートスイッチ４５をＯＮ操作する。

スタートスイッチがＯＮ操作されることにより、図４（ａ）に示すように、シャッター７が閉じ、図４（ｂ）に示すように、レンズ２がレンズ保持装置１２（保持機構２２）に保持される。また、このときには、レンズ２の外径毎の加工開始点と刃３６の位置とを一致させるために、レンズ移動装置１４がレンズ２を可動ステージ１５とともにＸ方向に移動させる。なお、レンズ移動装置１４は、図６（ａ）に示すように、レンズ２の着脱が行われるときには可動ステージ１５を装置前側（図６においては右側）に移動させておく。

図４（ｂ）に示すようにレンズ２が所定の位置に位置決めされた後、複数の切り込み線４を形成するための第１の切り込み工程が開始される。すなわち、先ず、図４（ｃ），（ｄ）および図６（ａ）に示すように、アーム３３が下方に揺動し、刃３６が罫書き位置に位置付けられ、レンズ２の加工開始点に押し付けられる。このとき、刃３６は、図８（ａ）中に符号Ａで示す加工開始点に予め定めた大きさの押圧力で押し付けられる。なお、図８（ａ）は、複数の切り込み線４が形成された状態で描いてある。加工開始点Ａは、図８（ａ）に示すように、レンズ２の幾何学的中心ＣからＸ方向の一方に長さＬ１だけ離間し、かつＹ方向において装置後側にＬ２だけ離間する位置に設定されている。

次に、図４（ｅ），（ｆ）および図６（ｂ）に示すように、Ｙ方向移動装置３１が刃物台３２をアーム３３および刃３６と一体に予め定めた距離Ｌ３｛図８（ａ）参照｝だけ装置後側に移動させる。このように刃３６がレンズ２に対して移動することによって、レンズ面２ａに１本目の切り込み線４｛図８（ａ）参照｝が形成される。その後、図５（ａ）に示すように、アーム駆動装置３４がアーム３３を上昇させ、刃３６を退避位置に移動させる。このとき、アーム３３が上昇することによって刃３６がアーム３３の凹部３３ａ内に収容される。

このように刃３６が退避位置に移動した後、図５（ｂ），（ｃ）および図６（ｃ）に示すように、Ｙ方向移動装置３１が刃物台３２をアーム３３および刃３６とともに装置前側に移動させ、Ｙ方向において初期の位置に復帰させる。そして、図５（ｄ）および図６（ｄ）に示すように、レンズ移動装置１４がレンズ２を可動ステージ１５とともにＹ方向の一方に予め定めた距離だけ移動させる。この予め定めた距離とは、格子パターン３の各線どうしの間の間隔である。このようにレンズ２がＸ方向に移動することによって、刃３６の切り込み位置が切断方向とは直交する方向に変えられることになる。

レンズ２のＹ方向への移動が終了した後、再びアーム３３が下方に揺動して刃３６が罫書き位置に位置付けられ、図６（ｅ）に示すように、刃物台３２が装置後側に移動して２本目の切り込み線４が形成される。この実施の形態においては、前記切り込み線４は、上述した動作を繰り返し行うことによって、合計１１本形成される。１１本の切り込み線４が形成されることによって、第１の切り込み工程が終了する。

このように１１本の切り込み線４が形成された後、アーム３３が上方に揺動し、図６（ｆ）に示すように、レンズ移動装置１４が可動ステージ１５をＸ方向において初期の位置に復帰させる。アーム３３移動装置は、可動ステージ１５をＸ方向に移動させた後、図６（ｇ）に示すように、可動ステージ１５を平面視において反時計方向に９０度回転させ、さらに、同図（Ｈ）に示すように、可動ステージ１５を装置後側に移動させる。次に、制御装置８が次の第２の切り込み工程を実施するに当たって新たに加工開始点Ｂ｛図８（ｂ）参照｝を設定する。この加工開始点Ｂは、図８（ｂ）に示すように、レンズ２の幾何学的中心ＣからＸ方向の一方に長さＬ４だけ離間し、かつＹ方向において装置前側にＬ５だけ離間して位置付けられている。

しかる後、アーム３３が下方に揺動して刃３６が罫書き位置に位置付けられ、図７（ａ）に示すように、刃物台３２がアーム３３および刃３６とともに装置後側に移動して切り込み線４が形成される。その後、図７（ｂ）に示す刃物台３２の復帰動作と、図７（ｃ）に示す可動ステージ１５のＸ方向への送り動作と、図７（ｄ）に示す切り込み動作とを繰り返し、合計１１本の平行な切り込み線４を形成する。第１の切り込み工程と第２の切り込み工程とにおいてそれぞれ複数の切り込み線４を形成することによって、図８（ｂ）に示すように、レンズ面２ａに直角な格子パターン３が形成される。

第２の切り込み工程において１１本の切り込み線４が形成された後、図７（ｅ）に示すように、レンズ移動装置１４が可動ステージ１５をＸ方向の初期の位置に復帰させる。そして、図７（ｆ）に示すように、レンズ移動装置１４が可動ステージ１５をＹ方向における初期の位置に復帰させ、さらに、図７（ｇ）に示すように、可動ステージ１５を回転方向の初期の位置に復帰させる。
このようにクロスカットが行われた後、アーム３３が上方に移動して刃３６が退避位置に移動するとともに、保持機構２２がレンズ２を開放させ、さらに、シャッター７が開く。

このように構成されたレンズ用クロスカット装置１によれば、アーム３３に支持された刃３６が切り込み装置（レンズ移動装置１４、Ｙ方向移動装置３１およびアーム駆動装置３４）による駆動によってレンズ２に対して移動し、レンズ２に格子パターン３を形成することができる。すなわち、レンズ２をレンズ保持装置１２に装填した後、作業者が作業を行うことなく自動でクロスカットを行うことができる。格子パターン３の切り込みの深さ（刃３６の押圧力の大きさ）、長さ、切り込み間の間隔等は、予め定めておくことができる。また、このクロスカット装置１はカバー５で囲まれ、クロスカットが行われているときはレンズ２の出し入れ口６がシャッター７で閉じられているから、刃３６を作業者から完全に隔絶することができる。

しかも、この実施の形態においては、刃３６は、クロスカットを行っていないときはアーム３３の凹部３３ａ内に収容され、非露出状態になる。このため、レンズ２の着脱時や、このクロスカット装置１の各部のメンテナンス時に作業者が刃３６に触れるようなことを防ぐことができる。
したがって、この実施の形態によれば、レンズ２のレンズ面２ａに高い精度でクロスカットを行うことができるとともに、作業者が刃３６に触れることがないレンズ用クロスカット装置を提供することができる。

また、この実施の形態による上記クロスカット装置１を用いたクロスカット方法は、下記の工程（ａ）〜（ｅ）によって実施される。
（ａ）レンズ保持工程：レンズ２を保持具（レンズ保持装置１２）に保持させて位置決めする。
（ｂ）第１の切り込み工程：レンズ２の外径に対応したレンズ面２ａの加工開始点Ａを設定し、前記加工開始点に刃３６を切り込ませ、この刃３６を用いてレンズ面２ａに複数の平行な切り込み線４が形成されるように一定の押圧力で切り込みを行う。
（ｃ）回転工程：レンズ２を９０度回転させる。
（ｄ）第２の切り込み工程：前記回転工程の後、レンズ２の外径に対応したレンズ面２ａの加工開始点Ｂを設定し、前記刃３６を用いて前記複数の平行な切り込み線４を横切る複数の平行な切り込み線４が形成されるように一定の押圧力で切り込みを行う。
（ｅ）保護工程：前記第２の切り込み工程の後、前記刃３６をレンズ２から離間させて非露出状態とする。
このため、この実施の形態によるクロスカット方法によれば、レンズ２にクロスカットを自動で行うことができ、作業終了後に刃３６が自動で非露出状態になる。したがって、この実施の形態によれば、作業者が刃３６に触れることを防ぎながら、正確なクロスカットを生産性よく行うことができる。

この実施の形態によるレンズ用クロスカット装置１は、前記刃３６を前記レンズ面２ａに押し付ける押圧力を一定に保つ制御装置８を備えている。
このため、前記押圧力の大きさは、レンズ２のレンズ面２ａの凹凸に対応して一定となるように制御される。したがって、この実施の形態によれば、切り込みの深さが高い精度で一定になり、より一層正確にクロスカットを行うことができるから、クロスカット試験の信頼性を高くすることができる。

（第２の実施の形態）
保護装置は図１０に示すように構成することができる。
図１０において、前記図１〜図９によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。
図１０に示す保護装置３５は、刃３６を覆うカバー５１と、このカバー５１を駆動するための駆動機構５２を備えている。この実施の形態による刃３６は、前記アーム３３の先端部に支持用ブラケット５３を介して固定されている。

前記カバー５１は、刃３６を覆うためのカバー本体５１ａと、後述する駆動機構５２を接続するための駆動用レバー５１ｂとを有し、アーム３３の先端部にＸ方向の軸線回りに回動自在に支持されている。カバー本体５１ａは、図１０（ａ）に示すように、アーム３３の下側に回動することによって、刃３６と前記支持用ブラケット５３とをＸ方向の両側と、装置前側と、下方とから覆うことができる形状に形成されている。駆動用レバー５１ｂは、このようにカバー本体５１ａがアーム３３の下側に回動した状態では上方に向けて突出するように形成されている。

前記駆動機構５２は、アーム３３の動作に連動してカバー５１を回動させるためのもので、前記駆動用レバー５１ｂと、刃物台３２から上方に延びるフレーム３２ａの上端部とを連結している。この実施の形態による駆動機構５２は、アーム３３が図１０（ａ）に示すように上に揺動することによって、刃３６がカバー本体５１ａで覆われて非露出状態になるような保護位置にカバー５１を回動させる。また、駆動機構５２は、アーム３３が図１０（ｃ）に示すように下方に揺動することによって、刃３６が露出する使用位置にカバー５１を回動させる。

このため、この実施の形態によるクロスカット装置１の刃３６は、クロスカットを行っていないときは前記カバー５１で覆われて非露出状態になる。したがって、この実施の形態においても、レンズ２の着脱時や、このクロスカット装置１の各部のメンテナンス時に作業者が刃３６に触れるようなことを防ぐことができる。

（第３の実施の形態）
第１の実施の形態においては、複数の切り込み線を形成するときにレンズをＸ方向に所定の間隔ずつ送る例を示したが、図１１および図１２に示すように、刃がＸ方向に所定の間隔ずつ送られる構成を採ることができる。図１１および図１２において、前記図１〜図９によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。

図１１および図１２に示す刃物台３２は、基台１１にＸ方向移動装置６１を介して支持されている。なお、この実施の形態におけるレンズ保持装置１２のレンズ移動装置１４は、可動ステージ１５をＸ方向に平行移動させる機能は有していない。
前記Ｘ方向移動装置６１は、刃物台３２をアーム３３および刃３６とともにＸ方向に平行移動させる構成が採られている。このＸ方向移動装置６１の動作は制御装置８によって制御される。

この実施の形態において、クロスカットを行うためには、先ず、図１１（ａ）〜（ｃ）に示すように、第１の切り込み工程において、刃３６が加工開始点Ａに位置付けられてから装置後側に移動して１本目の切り込み線４が形成され、アーム３３が上に揺動して刃物台３２がＹ方向の初期の位置に復帰する。そして、図１１（ｄ）に示すように、刃物台３２がアーム３３および刃３６とともにＸ方向移動装置６１による駆動によってＸ方向に予め定めた距離だけ移動する。この距離は、格子パターン３の各線の間隔に相当する長さである。このように刃物台３２がＸ方向に移動することによって、刃３６の切り込み位置が切断方向とは直交する方向に変えられることになる。このように刃物台３２がＸ方向に移動した後、刃３６をレンズ２に押し付け、さらに刃物台３２を装置後側に移動させることによって、２本目の切り込み線４が形成される｛図１１（ｅ）参照｝。

Ｘ方向移動装置６１は、図１１（ｆ）に示すように、第１の切り込み工程において、１１本の切り込み線４が形成された後に刃物台３２をＸ方向の初期の位置に復帰させる。Ｘ方向移動装置６１を備える場合であっても、第１の切り込み工程が終了した後、図１１（ｇ）に示すようにレンズ２が９０度回転し、同図（Ｈ）に示すように、可動ステージ１５が装置後側に移動する。そして、加工開始点Ｂが設定され、図１２（ａ）〜（ｂ）に示すように、第２の切り込み工程で１本目の切り込み線４が形成される。１本目の切り込み線４が形成された後、図１２（ｃ）に示すように、Ｘ方向移動装置６１による駆動によって刃物台３２が前記所定距離だけＸ方向に移動し、刃３６の切り込み位置が切断方向とは直交する方向に変えられる。

しかる後、図１２（ｄ）に示すように、２本目の切り込み線４が形成される。２本目の切り込み線４が形成された後、上述した図１２（ａ）〜（ｄ）の動作を複数回繰り返し、合計１１本の切り込み線４が形成される。このように１１本の切り込み線４が形成されることによって、第２の切り込み工程が終了し、図１２（ｅ）に示すように、Ｘ方向移動装置６１が刃物台３２をＸ方向の初期の位置に復帰させる。そして、図１２（ｆ）に示すように、レンズ移動装置１４が可動ステージ１５をＹ方向の初期の位置に復帰させ、同図（ｇ）に示すように、レンズ移動装置１４が可動ステージ１５を回転方向の初期の位置に復帰させる。

この実施の形態で示したように刃物台３２をアーム３３と刃３６とともにＸ方向に移動させる構成を採る場合であっても、第１の実施の形態を採るときと同等の効果を奏する。

上述した各実施の形態においては、切り込み線４を形成するときに固定されているレンズ２に対して刃３６をＹ方向に移動させる例を示した。しかし、本発明は、このような限定にとらわれることなく、Ｙ方向への移動が規制されている刃３６に対してレンズ２をＹ方向に移動させたり、刃３６とレンズ２の両方をそれぞれＹ方向において逆方向に移動させることができる。

上述した実施の形態においては、刃３６をレンズ２に押し付ける押圧力をアーム駆動装置３４によって発生させる例を示した。しかし、この押圧力を発生させる機構は、上述した実施の形態で示す例に限定されることはなく、たとえばばねの弾発力を使用して刃３６を下方に付勢する構成を採ることができる。

上述した実施の形態においては、刃３６が１本である例を示した。しかし、本発明は、上述した実施の形態で示す例に限定されることはなく、たとえば刃３６をJIS K 5600-5-6に規定されている通り、縦方向に延びる１１本の刃を１ｍｍ間隔で並べて構成することもできる。この際、各刃に押圧力を一定に保つ制御を行うことで、より短時間にクロスカット法による試験を行うことができる。

１…クロスカット装置、２…レンズ、２ａ…レンズ面、８…制御装置、１２…レンズ保持装置、１４…レンズ移動装置、２２…保持機構、３１…Ｙ方向移動装置、３２…刃物台、３３…アーム、３３ａ…凹部、３４…アーム駆動装置、３５…保護装置、３６…刃、３７…支持部材、３８，５２…駆動機構。

Claims (5)

1. 眼鏡レンズを着脱可能に保持するとともに、レンズ面の中心を回転中心として前記眼鏡レンズを所定角度だけ回転させるレンズ保持装置と、
   前記レンズ面に設けられている膜を切断可能な刃を有し、この刃を、前記レンズ保持装置に保持された前記眼鏡レンズの前記膜を貫通する罫書き位置と、この眼鏡レンズから離間した退避位置との間で移動させるアームと、
   前記刃が前記退避位置に移動することによって非露出状態となるように前記アームに設けられた保護装置と、
   前記刃を用いて前記眼鏡レンズに格子状の切り込みを入れる切り込み装置とを備え、
   前記切り込み装置は、眼鏡レンズの予め定めた加工開始点に前記刃を位置決めする機能と、
   前記刃を予め定めた押圧力で前記眼鏡レンズに向けて押圧する機能と、
   前記刃の切断方向に刃と眼鏡レンズとのうち少なくとも何れか一方を移動させて直線状に切り込みを入れる機能と、
   前記直線状に切り込みを入れた後に前記切断方向とは直交する方向に刃の切り込み位置を変える機能と、
   前記直線状の切り込みが予め定めた数だけ形成された後に前記レンズ保持装置を用いて眼鏡レンズを９０度回転させる機能とを有していることを特徴とする眼鏡レンズ用クロスカット装置。
2. 請求項１記載の眼鏡レンズ用クロスカット装置において、前記刃を前記レンズ面に押し付ける押圧力を一定に保つ制御装置をさらに備えていることを特徴とする眼鏡レンズ用クロスカット装置。
3. 請求項１または請求項２記載の眼鏡レンズ用クロスカット装置において、前記保護装置は、前記アームの内側に前記刃を収容可能に形成された凹部と、
   前記刃を支持するとともに、前記刃が前記凹部に収容されて前記非露出状態となる保護位置と、前記刃が前記凹部から突出し露出する使用位置との間で回動するように前記アームに回動自在に支持された支持部材と、
   前記アームの動作に連動して前記支持部材を駆動する駆動機構とを備えていることを特徴とする眼鏡レンズ用クロスカット装置。
4. 請求項１または請求項２記載の眼鏡レンズ用クロスカット装置において、前記刃は前記アームに固定され、
   前記保護装置は、前記刃が覆われて前記非露出状態となる保護位置と、刃が露出する使用位置との間で移動するように前記アームに移動自在に設けられたカバーと、
   前記アームの動作に連動して前記カバーを駆動する駆動機構とを備えていることを特徴とする眼鏡レンズ用クロスカット装置。
5. 眼鏡レンズを保持具に保持させて位置決めするレンズ保持工程と、
   眼鏡レンズの外径に対応したレンズ面の加工開始点を設定する開始点設定工程と、
   前記加工開始点に刃を切り込ませ、この刃を用いてレンズ面に複数の平行な罫書き線が形成されるように一定の加圧力で切り込みを行う第１の切り込み工程と、
   前記第１の切り込み工程の後、前記眼鏡レンズを９０度回転させる回転工程と、
   前記回転工程の後、前記刃を用いて前記複数の平行な罫書き線を横切る複数の平行な罫書き線が形成されるように一定の加圧力で切り込みを行う第２の切り込み工程と、
   前記第２の切り込み工程の後、前記刃を眼鏡レンズから離間させて非露出状態とする保護工程とを有することを特徴とする眼鏡レンズのクロスカット方法。

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