JP2013527500A - 偏光色素受容面を予め形成しておく方法及び装置 - Google Patents

Abstract

偏光色素受容面を予め形成しておく方法は、前記偏光色素受容面を、研磨剤を保持するブラシパッドのブラッシング面に接触させる工程と、そして前記偏光色素受容面を前記ブラッシング面で、１回以上のブラッシングストロークでブラッシングする工程と、を含む。各ブラッシングストロークでは、一方向の相対運動を前記偏光色素受容面と前記ブラッシング面との間で、ブラッシング経路に沿って生じさせる。前記ブラッシングの後、前記偏光色素受容面を前記ブラッシング面から分離する。

Description

関連出願の相互参照

本出願は、２０１０年５月２８日に出願された米国特許出願第１２／７８９，７５９号の優先権の利益を米国特許法第１２０条（３５Ｕ．Ｓ．Ｃ．§１２０）に基づいて主張するものである。

本発明は概して、偏光色素を表面に堆積させることによる偏光製品の製造に関するものである。更に詳細には、本発明は、偏光色素を受容する面を予め形成しておく方法に関するものである。

偏光製品を、偏光色素を基材の表面（または、基材に接着される中間層の表面）に堆積させることにより製造する方法が知られている。例えば、特許文献１（Ｊｏｈｎ Ｆ． Ｄｒｅｙｅｒ：ジョンＦ．ドレイヤーによる）、特許文献２（Ｇｏｅｐｆｅｒｔ ｅｔ ａｌ．：ゲプフェルトらによる）、特許文献３（Ｇｏｅｐｆｅｒｔ ｅｔ ａｌ．：ゲプフェルトらによる）、特許文献４（Ｂｅａｒ ｅｔ ａｌ．：ベアーらによる）、及び特許文献５（Ｃｏｒｎｉｎｇ Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ：コーニング社による）を参照されたい。これらの方法では、偏光色素は通常、ネマティック相液晶である。これらの表面は、ネマティック液晶をこれらの表面に堆積させる前に、研磨剤でブラッシングされる。ブラッシングは、ネマティック相液晶を受容する面を予め形成しておくという効果をもたらす。例えば、ブラッシングによって、通常サブミクロンレベルの微細な溝が、これらの表面に形成される。特許文献２（Ｇｏｅｐｆｅｒｔ ｅｔ ａｌ．：ゲプフェルトらによる）には、研磨スラリーを含浸させた厚肉の回転ディスクを使用して表面をブラッシングすることが記載されている。ネマティック相液晶を被ブラッシング面に堆積させると、ネマティック分子群は、これらのネマティック分子自体が、被ブラッシング面の複数溝の向きに一致する方向に配向するようになる。偏光製品の偏光効率は、偏光色素分子群の平行配向に少なくとも部分的に依存するので、被ブラッシング面のこれらの溝が平行であり、かつ明瞭であることが望ましい。

米国特許第２，４００，８７７号明細書 米国特許第４，９７７，０２８号明細書 米国特許第４，６８３，１５３号明細書 米国特許第７，６２５，６２６号明細書 国際公開第２００５／０５０２６５号パンフレット

図２は、基材３４の凹面３３をブラッシングする先行技術による装置３２を示している。基材３４は、ホルダー３５で支持され、このホルダー３５は、基材３４の凸面３６を収納する形状をした凹面３７を有する。ホルダー３５は、位置決め装置４１に取り付けられ、この位置決め装置４１は、直線運動をホルダー３５に、矢印３９で示す方向に付与することができる。ブラシパッド４３は、基材３４及びホルダー３５に対向するように支持される。ブラシパッド４３は、球形のブラッシング面４９を有する。ブラシパッド４３は、矢印４５で示す方向に沿って、駆動部４７によって回転させることができる。凹面３３をブラッシングするために、位置決め装置４１を制御することにより、ホルダー３５をブラシパッド４３に対して、基材３４の凹面３３がブラシパッド４３の球形面４９と接触するようになるまで移動させる。位置決め装置４１は、ホルダー３５をこの位置で静止するように保持し、この場合、基材３４の凹面３３はブラシパッド４３の球形面４９を押圧するように付勢される。研磨剤を保持するブラシパッド４３は、凹面３３に接触している状態で、矢印４５で示す方向に沿って回転させることにより、凹面３３をブラッシングする。先行技術による装置３２、及び当該装置に関連する方法では、凸面に均一なブラッシングができない。

本発明の第１の態様では、偏光色素受容面を予め形成しておく方法は、前記偏光色素受容面を、研磨剤を保持するブラシパッドのブラッシング面に接触させる工程を含む。前記方法は更に、前記偏光色素受容面を前記ブラッシング面で、１回以上のブラッシングストロークでブラッシングする工程を含む。各ブラッシングストロークでは、一方向の相対運動を前記偏光色素受容面と前記ブラッシング面との間で、ブラッシング経路に沿って生じさせる。前記方法は更に、前記偏光色素受容面を前記ブラシパッドの前記ブラッシング面から分離する工程を含む。

第１の態様の１つの実施形態では、前記方法は更に、前記ブラシパッドを各ブラッシングストローク中に回転させて、前記ブラッシング面の異なる領域が前記偏光色素受容面に前記ブラッシングストローク中に接触するようにする工程を含む。

第１の態様の１つの実施形態では、前記方法は更に、前記偏光色素受容面を、力を加えて付勢して、前記ブラッシング面に押し付ける工程を含む。

第１の態様の１つの実施形態では、前記ブラッシング面は、前記力が加わると、前記偏光色素受容面に局所的に追従する。

第１の態様の１つの実施形態では、前記偏光色素受容面は凸面であり、そして前記ブラッシング面は凹面であり、そして前記凹面は、前記凸面の曲率半径よりも長い、または前記凸面の曲率半径に等しい曲率半径を有する。

第１の態様の１つの実施形態では、前記偏光色素受容面は凹面であり、そして前記ブラッシング面は凸面であり、そして前記凹面は、前記凸面の曲率半径よりも短い、または前記凸面の曲率半径に等しい曲率半径を有する。

第１の態様の１つの実施形態では、前記偏光色素受容面は平坦面であり、そして前記ブラッシング面は平坦面である。

第１の態様の１つの実施形態では、前記ブラッシング経路は円形経路である。

第１の態様の１つの実施形態では、前記ブラッシング経路は、前記偏光色素受容面の断面形状により画定される。

本発明の第２の態様では、偏光製品を製造する方法は、色素受容面を、本発明の第１の態様において記載した通りに予め形成しておく工程と、該工程に続く、偏光色素を前記偏光色素受容面に堆積させる工程と、を含む。

第２の態様の１つの実施形態では、前記偏光色素は液晶化合物である。

第２の態様の１つの実施形態では、前記方法は更に、前記偏光色素を前記偏光色素受容面に堆積させる前に、前記偏光色素受容面を洗浄して、前記研磨剤を前記偏光色素受容面から除去する工程を含む。

第２の態様の１つの実施形態では、前記偏光色素受容面は湾曲面である。

第２の態様の１つの実施形態では、前記偏光色素受容面は、眼科用レンズまたはサングラスレンズの表面である。

本発明の第３の態様では、偏光色素受容面をブラッシングする装置は、ブラッシング面を有するブラシパッドを備え、前記ブラシパッドは研磨剤を保持する、または保持することができる。前記装置は更に、前記偏光色素受容面を支持する表面を有するホルダーと、そして前記ブラシパッド及び前記ホルダーのうちの少なくとも一方に接続されて、前記ホルダーを前記ブラシパッドに隣接するように選択的に位置決めする位置決め装置と、を備える。前記装置は更に、前記ブラシパッドに接続される第１駆動部を備える。前記第１駆動部は、前記ブラシパッドを回転させて前記ブラッシング面の異なる領域を、前記ホルダーに隣接するように位置決めすることができるように構成される。前記装置は更に、前記ホルダーに接続される第２駆動部を備える。前記第２駆動部は、前記ホルダーを移動させて、相対運動を前記ホルダーと前記ブラッシング面との間で、ブラッシング経路に沿って生じさせるように構成される。

１つの実施形態では、前記第２駆動部は、前記ホルダーを回転させて前記相対運動を生じさせるように構成される。

第３の態様の１つの実施形態では、前記ブラッシング面は、凸断面形状、平坦断面形状、及び凹断面形状から成るグループから選択される断面形状を有する。

本発明の他の態様は、以下の説明、及び添付の請求項から明らかになる。

以下に、添付の図面の種々の図について説明する。これらの図は、必ずしも寸法通りには描かれておらず、そしてこれらの図における特定の凹凸形状、及び特定の写真は、明瞭性及び簡潔性の観点から、寸法を誇張して、または模式的に示している。

偏光色素受容面を予め形成しておく装置の模式図である。 凹面をブラッシングする先行技術による装置の模式図である。 凸断面形状を有するブラシパッド構造の正面図である。 切断線３Ｂ−３Ｂに沿った図３Ａの断面である。 平坦断面形状を有するブラシパッド構造の正面図である。 切断線４Ｂ−４Ｂに沿った図４Ａの断面である。 凹断面形状を有するブラシパッド構造の正面図である。 切断線５Ｂ−５Ｂに沿った図５Ａの断面である。 例Ａに従って形成される偏光ガラスレンズの画像である。 例Ｂに従って形成される偏光ガラスレンズの画像である。 例Ｃに従って形成される偏光ガラスレンズの画像である。 例Ｄに従って形成される偏光ガラスレンズの画像である。

以下の詳細な説明では、多くの特定の詳細を示して、本発明の様々な実施形態に対する完全な理解が得られるようにしている。しかしながら、当業者であれば、本発明の様々な実施形態をこれらの特定の詳細の幾つか、または全てを用いることなく実施することができる場合があることを理解できるであろう。他の例では、公知の特徴またはプロセスは、本発明を不必要に不明瞭にしてしまうことがないように詳細には説明されていない。更に、同様の、または同じ参照番号を用いて、共通または同様の構成要素群を特定するようにしている。

図１は、基材３の表面を、装置１を使用してブラッシングする様子を描いている。基材３の表面は、偏光色素の塗布に備えてブラッシングされている。１つ以上の実施形態では、基材３は光透過性基材である。基材３は、有機材料または無機材料により形成することができる。有機材料により形成される場合の基材３を無機材料でコーティングする、例えば米国特許第７，６２５，６２６号明細書に記載されているように、シリカでコーティングすることができる。幾つかの実施形態では、基材３は、ガラスまたはポリマーにより形成することができる。幾つかの実施形態では、基材３はレンズとすることができる。レンズは、眼科用、高倍率レンズ用、低倍率レンズ用、及び太陽電池用に適する。他の実施形態では、基材３は、光学窓または光学フィルタのような用途の基材とすることができる。特定の実施形態では、基材３は、サングラスレンズまたは眼科用レンズである。図１では、基材３は、２つの湾曲面−凹面５及び凸面７を有し、凸面７は凹面５と表裏関係にある。これらの湾曲面は単純形とすることができ、例えば球面または円筒面によって定義することができる、または複雑形とすることができ、例えば非球面によって、または連続スプライン、或いは多点補間幾何学的スプラインによって定義することができる。表面５，７は対称または非対称とすることができる。眼科用に用いる場合、これらの湾曲面は、累進面、非球面、球面、及び円筒面から選択することができる。特定の実施形態では、基材３は平坦面である。

基材３は、ブラッシング装置１のホルダー９で支持される。ホルダー９は、基材の表面にぴったり嵌まる形状の表面を有することができる。図１では、例えばホルダー９は、基材３の凹面５にぴったり嵌まる形状の円錐面を有することができる。基材３は、ホルダー９で多種多様な手段によって保持することができる。例えば、基材３は、ホルダー９で真空吸着することにより保持することができる。１つの例では、穴をホルダー９の円錐面１１に切断開口する。当該穴をホルダー９の内部空洞に接続し、そして弾性Ｏリングを当該穴に嵌め込む。基材３をホルダー９で保持するために、基材３の凹面５を、内部空洞及び穴を介して真空にする。真空にすることにより、基材３の凹面５を引き付けて、ホルダー９の円錐面１１の穴に嵌め込んだＯリングに押し付け、この場合、Ｏリングは、基材３の凹面５とホルダー９の円錐面１１との間のシールとして機能する。別の例では、基材３はホルダー９の適切な形状の表面１１で接着剤により保持することができ、この接着剤を後の時点で除去して基材３をホルダー９から分離することができる。

ホルダー９は、支持シャフト１３に装着される。支持シャフト１３はホルダー駆動システムに接続され、このホルダー駆動システムは、ベベルギアボックス１５と、減速ボックス１７と、そして関連電子機器を備えた駆動モータ１９と、を含む。駆動モータ１９はブラシレスモータとすることができる。一般的に、任意の適切なギア機構及び駆動モータをホルダー駆動システムにおいて使用することができる。ギアボックス１５、減速ボックス１７、及び駆動モータ１９は、フレーム２１に装着され、このフレーム２１は位置決め装置２３に取り付けられる。位置決め装置２３は、例えばリニアスライドまたはリニアアクチュエータとすることができる。ホルダー駆動システム（１５，１７，１９）を作動させて、支持シャフト１３及びホルダー９を、支持シャフト１３の芯軸に一致する軸の回りに回転させることができる。装置１は、スピンドル２７に装着されるブラシパッド２５を含む。スピンドル２７は駆動モータ３１に、ジャーナル軸受２９を介して接続される。駆動モータ３１を作動させて、スピンドル２７及びブラシパッド２５を、スピンドル２７の芯軸に一致する軸の回りに回転させることができる。支持シャフト１３の芯軸、及びスピンドル２７の芯軸は普通、基材３の表面がブラッシングされているときに互いに平行となる。位置決め装置２３は、ホルダーアセンブリ（９，１３，１５，１７，２１）全体を、スピンドル２７の芯軸と直交する軸に沿って移動させることができる。このようにして、位置決め装置２３は、ホルダー９をブラシパッド２５に対して並進移動させて、ホルダー９に装着される基材３の表面を、ブラシパッド２５のブラッシング面２４に接触するように選択的に位置決めすることができるように作動させることができる。別の構成として、ブラシパッドアセンブリ（３１，２９，２７，２５）をフレームに装着し、そしてフレームを位置決め装置に取り付けて、ホルダー９に対して並進移動可能な部材をブラシパッド２５とすることにより、ホルダー９に装着される基材３の表面とブラッシング面２４との接触を確立させることができる。

ブラシパッド２５は研磨剤を、普通は研磨剤が遊離している状態で保持している。研磨剤は、ジルコニアまたはアルミナのような無機材料とすることができる。研磨剤は、ジルコニアまたはアルミナのような無機材料とすることができる。研磨剤は、スラリーとして、例えばジルコニア粉末またはアルミナ粉末を水中に懸濁させたスラリーとして供給することができる。スラリー中の粉末状研磨剤の代表的な平均粒子サイズは、０．５μｍ〜２０μｍの範囲とすることができる。ブラシパッド２５に研磨剤を、ブラシパッド２５を研磨スラリーに浸漬する、または浸すことにより定着させることができる。このためには、ブラシパッド２５は、当該パッド上に研磨剤を滞留し易くすることができる必要がある。この目的のために、ブラシパッド２５は、またはブラシパッド２５の少なくともブラッシング面２４は、発泡材料、多孔質材料、繊維材料、またはフェルト材により形成することができる。ブラシパッド２５は、またはブラシパッド２５の少なくともブラッシング面２４は、ブラッシング面２４が、必要に応じて被ブラッシング面に局所的に追従することができるように変形追従材料により形成する必要がある。発泡材料、多孔質材料、繊維材料、またはフェルト材は普通、変形追従材料の要件に合致することに注目されたい。適切なブラシパッド材料は、ポリエステル、ポリエーテル、またはポリウレタンのような多孔質ポリマーである。

次に、ブラッシング手順について説明する。上に説明した研磨剤を保持するブラシパッド２５は、例えばスピンドル２７を回転させることにより、選択速度で回転するように設定される。例えば、ブラシパッド２５は、３００ｒｐｍ〜４５０ｒｐｍの速度で回転させることができる。凸面７をブラシパッド２５のブラッシング面２４に、例えば位置決め装置２３を使用して接触させる、または逆に、ブラシパッド２５のブラッシング面２４を凸面７に、例えば位置決め装置２３を使用して接触させる。凸面７はこの場合、基材３の被ブラッシング面の一例として用いられる、すなわち、ここに記載されるブラッシング手順は、被ブラッシング面が凸面ではない場合に、かつ被ブラッシング面の複雑さに関係なく適用されることに留意されたい。ブラッシング面２４が凸面７に接触している状態では、凸面７を１回以上のブラッシングストロークでブラッシングして、複数溝をブラッシング面に形成する。ブラッシングの後、凸面７をブラッシング面２４から、例えば位置決め装置２３を使用して分離する。被ブラッシング面への偏光色素の堆積は通常、ブラッシングの数分以内に行なうことにより、最良の偏光結果を達成することができる。

各ブラッシングストローク中、相対運動を凸面７とブラッシング面２４との間で、ブラッシング経路に沿って生じさせる。ブラッシング経路に沿った相対運動は、一方向に行なわれる。相対運動をこのように生じさせる様子について、例を通して詳細に説明する。図１では、ホルダー９を円形経路に沿って反時計回りに（支持シャフト１３を回転させることにより）回転させることができる。ホルダー９をこのように回転させると、凸面７が円形経路に沿って反時計回りに回転するようになる。従って、凸面７は、ブラッシング面２４に対して、円形経路に沿って反時計回りに移動するものとして記述することができる。凸面７をブラッシング面２４に対して、円形経路に沿って時計回りに、例えばホルダー９を円形経路に沿って時計回りに回転させることにより移動させることも可能である。この例では、円形経路はブラッシング経路を表わしている。しかしながら、ブラッシングストローク中に生じさせることができる相対運動は、円形であるブラッシング経路に沿った運動に限定されない。ブラッシング経路は他の実施形態では、非円形とすることができる。ブラッシング経路は、凸面７の断面形状（または、被ブラッシング面の断面形状）により画定することができる。例えば、凸面７（または、被ブラッシング面）が非球面である場合、ブラッシング経路は、非球面経路となるように適切に選択することができる。

ブラッシングストローク中に生じさせることができる相対運動は、ブラッシング経路に沿った一方向運動である。上記例を再度考察すると、この例が意味するところは、各ブラッシングストローク中に、凸面７（または、広義には被ブラッシング面）は、時計回りの方向、または反時計回りの方向のいずれかに、両方向ではないが、移動することができる。しかしながら、凸面７が反時計回りに、１回のブラッシングストロークで移動する場合、凸面７が時計回りに、別のブラッシングストロークで移動することは完全に許容される。すなわち、相対運動の方向の変更は、ブラッシングストローク間で許容されるが、１回のブラッシングストローク内では許容されない。この場合も同じように、「ｃｌｏｃｋｗｉｓｅ（時計回り）」及び「ｃｏｕｎｔｅｒｃｌｏｃｋｗｉｓｅ（反時計回り）」という用語は、ブラッシング経路が非円形である場合には、あまり意味がない。従って、留意すべき点は、「ｕｎｉｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ（一方向の）」とは、ブラッシングストローク中のブラッシング経路に沿った相対運動の方向の反転が無いことを意味していることである。

各ブラッシングストローク中、凸面７（または、広義には被ブラッシング面）が完全にブラッシングされる。すなわち、ブラッシング面２４が凸面７の中央で、ブラッシングストローク中に止まってしまうのではなく、凸面７の一方の端部から凸面７の別の端部に移動して、凸面７に形成される複数溝が全て、同じ方向に配向するようになる。

各ブラッシングストローク中、位置決め装置２３が作用して、凸面７（または、広義には被ブラッシング面）を付勢して、ブラッシング面２４に押し付けることにより、反力が凸面７にブラッシング面２４から加わる。この反力は微小であるが、ブラッシング面２４に保持されている研磨剤で被ブラッシング面を、偏光色素を堆積させるために望ましい形状に変更することができるためには十分大きい。この変更では、これに限定されないが、複数溝を被ブラッシング面に形成する。これらの溝は通常、サブミクロンレベルである。ブラッシング面２４が追従可能である場合、反力が、ブラッシング面２４を凸面７（または、広義には被ブラッシング面）に局所的に追従させるように作用することもできるので、凸面７が複雑な表面である場合でも、凸面７が研磨剤で完全にブラッシングされる。反力は、ブラシパッド２５に対する基材３の相対的な配置を調整することにより大きくする、または小さくすることができる。表面に対するブラッシングは、数秒しか、通常は６０秒未満しか継続しない。すなわち、ブラッシング時間は、被ブラッシング面を研磨してしまうために十分長くなっている訳ではない。

上に説明したブラッシング方法は、凸面以外の面、例えば凹面に適用することもできる。例えば、装置１を使用して、基材３の凹面５をブラッシングすることもできる。装置１を基材３の凹面５のブラッシングに使用する場合、幾つかの変更を装置に加える必要がある。例えば、基材３は、凹面５がブラシパッド２５のブラッシング面２４と対向するように支持される必要がある。このためには、ホルダー９とは異なるホルダーが必要となる。例えば、このような異なるホルダーは、基材３の凸面７にぴったり嵌まる形状の凹面を有する必要がある。別の変更をブラシパッド２５に加えることができる。ブラシパッド２５を別のブラシパッドに取り替えることができ、別のブラシパッドは、凹面をブラッシングするためにより良好に適合するブラッシング面形状を有する。異なるブラッシング面形状の例について以下に説明することとする。上に説明したブラッシング方法は、複数表面に対するブラッシングに、単一プロセスで適用することもできる。このためには、装置１の幾つかの適合化が更に必要になる。例えば、この時点で一度に１つの基材を収容するホルダー９を、複数の装着面を複数基材に対応して有するホルダーに取り替えることができる。新規のホルダーは、ホイールの形態とすることができ、このホイールは、支持シャフト１３に装着することができる。ホイールをブラシパッド２５のブラッシング面２４の前方で回転させることにより、ホルダーに装着される複数基材の表面をブラッシング面２４で、単一プロセスでブラッシングすることが可能となる。

図１の装置１に装着して使用される図１のブラシパッド２５はホイール形状であり、そして多種多様な外周面形状を有することができる。基材の表面に接触し、かつ上のブラッシング面と表記されるのがブラシパッドの外周面である。図３Ａは、ブラシパッド構造５０の正面図であり、そして図３Ｂは、切断線３Ｂ−３Ｂに沿った図３Ａの断面である。図３Ａ及び３Ｂは、ブラシパッド構造５０が、凸状のブラッシング面５１（図３Ｂ）を有するものとして示している。ブラシパッド構造５０は、対称薄板を球体ブラシパッド材料から切り出すことにより形成することができる。ブラッシング面５１の曲率半径は、被ブラッシング面の曲率半径に等しくするか、または被ブラッシング面の曲率半径よりも若干短くすることができる。ブラッシング面５１を使用して、凹面をブラッシングすることができる。図４Ａは、ブラシパッド５３の正面図であり、そして図４Ｂは、切断線４Ｂ−４Ｂに沿った図４Ａの断面である。図４Ａ及び４Ｂは、ブラシパッド構造５３が、平坦なブラッシング面５５（図４Ｂ）を有するものとして示している−すなわち、ブラシパッド構造５３は、正規の円筒体の外観を呈する。ブラッシング面５５を使用して、凸面をブラッシングすることができる。図５Ａは、ブラシパッド構造５７の正面図であり、そして図５Ｂは、切断線５Ｂ−５Ｂに沿った図５Ａの断面である。図５Ａ及び５Ｂは、ブラシパッド構造５７が、凹状のブラッシング面５９（図５Ｂ）を有するものとして示している。ブラッシング面５９の曲率半径は、被ブラッシング面の曲率半径に等しくするか、または被ブラッシング面の曲率半径よりも若干長くすることができる。ブラッシング面５９を使用して、凸面をブラッシングすることができる。平坦なブラッシング面を有するブラシパッドは、偏光色素受容面が平坦面である場合に、図１の装置に装着して使用することもできる。この場合、平坦なブラッシング面をブラッシングしながら回転させるという必要はない。しかしながら、平坦なブラッシング面と平坦な被ブラッシング面との間の一方向の相対運動がそれでも、ブラッシングストローク中に行なわれることになる。

上に説明したブラッシング方法は、偏光色素を堆積させるための湾曲面、すなわち凸面または凹面、簡易面または複雑面を予め形成しておくために適している。図１を参照しながら上に説明したブラッシング方法の有効性は、被ブラッシング面の形状と同じ形状を持つブラッシング面を有するブラシパッドを選択する際にしか発現しないということではないことに留意されたい。ブラッシング方法の有効性は、ブラッシングストロークが上に説明した通りに行なわれる態様において顕著に現われる。ブラシパッドの追従性によって、何れのブラシパッド構造であっても被ブラッシング面に適用することが可能となる。しかしながら、ブラシパッドが変形して被ブラッシング面に追従する必要がある度合いを最小限に抑えるために、被ブラッシング面の構造に近似するブラシパッド構造を用いて開始すると有益となり得る。

次に、表面をブラッシングする上記方法について、偏光製品を製造する方法に関連して説明する。偏光製品を製造するために、まず、用途に適する基材を入手する。基材は、基材材料の厚みで分離される２つの反対側の表面を有する。例示のために、凸面及び凹面を表裏の関係で有する基材を入手する。凸面及び凹面は、図１の装置を使用してブラッシングすることができる。別の構成として、凸面は、図１の装置を使用してブラッシングすることができ、そして凹面は、図２の先行技術による装置を使用してブラッシングすることができる。これらの表面をブラッシングした後、偏光色素をこれらの表面に堆積させる。堆積プロセスは、幾つかの段階を含む。これらの表面を洗浄して、これらの表面をブラッシングするために使用される遊離研磨剤の残渣を全て除去する。洗浄は、図１の装置、または図２の先行技術による装置を使用して行なうことができ、かつ水を用いて行なうことができる、すなわち研磨スラリーではなく、水でブラッシングすることにより行なうことができる。これらの表面に対する２回目の洗浄は、これらの表面に脱イオン水を、これらの表面を回転させながら継続的にスプレーすることにより行なうことができる。脱イオン水は界面活性剤を含む必要がある、または界面活性剤を含んでいなくてもよい。これらの表面は、例えば赤外線加熱を利用して乾燥させることができる。次に、基材を所定の温度及び湿度、例えば室温及び室温湿度に安定させる。この工程の後、偏光色素をこれらの表面に、通常、一度に１つの表面に、スピンコーティング、ディップコーティング、またはフローコーティングのようなプロセスを用いて堆積させる。偏光色素は、偏光特性を有する任意の液晶化合物とすることができる。当該液晶化合物は、ネマティック型とすることができ、そして液晶混合物により形成することができる。偏光色素の適切な例が、アゾ色素化合物である。非イオン性界面活性剤またはアニオン性界面活性剤を偏光色素に添加して、配列相または組織相を形成し易くすることができる。偏光色素をこれらの表面に堆積させた後、偏光層を安定させる。通常、このように安定させるために、コーティング済み基材を、酸性ｐＨを有する無機塩水溶液に浸漬する。偏光層が形成された基材を最後にリンスする。偏光層を基材の両面に形成する代わりに、偏光層を基材の一方の面にのみ、すなわち凸面または凹面にのみ形成してもよい。追加のプロセスを実施して、偏光製品の仕上げを行なうことができる。例えば、光学層または保護層を偏光層（群）の上に塗布形成することができる。

以下の例は、例示のためにのみ提示され、そしてこれまで説明してきた以外の例、または以下に特許請求する以外の例を包含するので、本発明を限定するために提示されるのではない。

例Ａ
無機ガラスレンズの凹面を、図３Ａ及び３Ｂに示す構造を有するブラシパッドを使用してブラッシングした。ブラシパッドは、ポリエーテル発泡材により形成し、そして使用前に、水性アルミナスラリーに浸した。レンズの凹面を、図２の先行技術による装置を使用してブラッシングした。レンズは、６５ｍｍの直径のレンズベース６を有する。「ｌｅｎｓ ｂａｓｅ（レンズベース）」とは、ジオプター単位で測定されるレンズの前面曲率部を単に指している。例えば、多くのサングラスはレンズベース６を有する。球形ブラシの直径は１７５ｍｍであった。ブラシは３３９ｒｐｍで回転させた。ブラシに接触するレンズに加わる力は、３ｋｇであった。レンズをホルダーで支持し、そしてブラシに接触させて、ブラシと接触する状態を１０秒間に亘って保持した。レンズを細心の注意を払って、脱イオン水でリンスした。市販の色素溶液をレンズの凹面にスピンコーティングした。色素溶液は、偏光色素溶液（ＰＤＳ）とフランスのＣｏｒｎｉｎｇ（コーニング）ＳＡＳから供給される活性化剤Ａ３０７０の混合液であり、混合液中の活性化剤の量は０．７５重量％であった。偏光コーティングの形成は、溶剤の蒸発速度によって制御した。水溶性色素層を保護するために、コーティング済みレンズを安定化溶液（塩化アルミニウム水溶液）に浸し、そして次に、脱イオン水でリンスした。安定化処理の後、ヘイズ率、平均透過率、及び偏光効率を測定した。これらの結果を以下の表１に提示する。図６は、偏光色素を堆積させ、そして安定化させた後のガラスレンズの画像を示している。この画像は、ガラスレンズの凸面を撮影したものである。

例Ｂ
無機ガラスレンズの凸面を、図４Ａ及び４Ｂに示す構造を有するブラシパッドを使用してブラッシングした。ブラシパッドは、ポリエーテル発泡材により形成し、そして使用前に、水性アルミナスラリーに浸した。レンズの凸面を、図１の装置を使用してブラッシングした。レンズは、６５ｍｍの直径のレンズベース６を有する。円筒形ブラシの直径は２００ｍｍであった。ブラシは３３９ｒｐｍで回転させた。ブラシに接触するレンズに加わる力は、３ｋｇであった。レンズをホルダーで、レンズの頂部がブラシと対向するように支持した。次に、レンズをブラシに、ブラシを回転させながら接触させた。ホルダーは回転させなかった−すなわち、凸面とブラッシング面との間の相対運動を生じさせなかった。レンズをブラッシング面に、レンズがブラッシング面から離れて移動する前に、１０秒間に亘って接触させた。レンズを細心の注意を払って、脱イオン水でリンスした。市販の色素溶液をレンズの凸面にスピンコーティングした。色素溶液は、偏光色素溶液とフランスのコーニングＳＡＳから供給される活性化剤Ａ３０７０の混合液であり、混合液中の活性化剤の量は０．７５重量％であった。偏光コーティングの形成は、溶剤の蒸発速度によって制御される。水溶性色素層を保護するために、コーティング済みレンズを安定化溶液（塩化アルミニウム水溶液）に浸し、そして次に、脱イオン水でリンスした。安定化処理の後、ヘイズ率、平均透過率、及び偏光効率を測定した。これらの結果を以下の表１に提示する。図７は、偏光色素を堆積させ、そして安定化させた後のガラスレンズの画像を示している。この画像は、ガラスレンズの凸面を撮影したものである。画像中の広い暗領域は、ガラスレンズのうちの偏光が観測されない領域を表わしている。

例Ｃ
無機ガラスレンズのうちのコーティングされる側の凸面を、図４に示す構造を有するブラシパッドを使用してブラッシングした。ブラシパッドは、ポリエーテル発泡材により形成し、そして使用前に、水性アルミナスラリーに浸した。レンズの凸面を、図１の装置を使用してブラッシングした。レンズは、６５ｍｍの直径のベース６を有する。円筒形ブラシの直径は２００ｍｍであった。ブラシは３３９ｒｐｍで回転させた。ブラシに接触するレンズに加わる力は、３ｋｇであった。レンズをホルダーで、レンズの下縁がブラシと対向するように支持した。次に、レンズをブラシに、ブラシを回転させながら接触させた。ホルダーを、レンズの上縁がブラシと対向するまで０．６°／ｓの速度で反時計回りに回転させた。これにより、第１ブラッシングストロークが終了した。次に、ホルダーを、レンズの頂部がブラシと対向するまで０．６°／ｓの速度で時計回りに回転させた。これにより、第２ブラッシングストロークが終了した。凸面は、第２ブラッシングストローク中に完全にはブラッシングされなかった。次に、レンズをブラシから離れるように後退させた。レンズは、ブラシに１７秒間に亘って接触させた。レンズを細心の注意を払って、脱イオン水でリンスした。市販の色素溶液をレンズの凸面にスピンコーティングした。色素溶液は、偏光色素溶液とフランスのコーニングＳＡＳから供給される活性化剤Ａ３０７０の混合液であり、混合液中の活性化剤の量は０．７５重量％であった。偏光コーティングの形成は、溶剤の蒸発速度によって制御される。水溶性色素層を保護するために、コーティング済みレンズを安定化溶液（塩化アルミニウム水溶液）に浸し、そして次に、脱イオン水でリンスした。安定化処理の後、ヘイズ率、平均透過率、及び偏光効率を測定した。これらの測定の結果を表１に提示する。図８は、偏光色素を堆積させ、そして安定化させた後のガラスレンズの画像を示している。この画像は、ガラスレンズの凸面を撮影したものである。画像上の破線６２は、欠陥領域に偏光のズレが生じていることを示している。

例Ｄ
無機ガラスレンズの凸面を、図４に示す構造を有するブラシパッドを使用してブラッシングした。ブラシパッドは、ポリエーテル発泡材により形成し、そして使用前に、水性アルミナスラリーに浸した。レンズの凸面を、図１の装置を使用してブラッシングした。レンズは、６５ｍｍの直径のレンズベース６を有する。円筒形ブラシの直径は２００ｍｍであった。ブラシは３３９ｒｐｍで回転させた。ブラシに接触するレンズに加わる力は、３ｋｇであった。レンズをホルダーで、レンズの上縁がブラシと対向するように支持した。次に、レンズをブラシに、ブラシを回転させながら接触させ、そして２０秒間に亘ってブラシに接触したままの状態を維持した。ホルダーを、レンズの下縁がブラシと対向するまで０．２°／ｓの速度で反時計回りに回転させた。これにより、１回のみのブラッシングストロークが終了した。凸面は、このブラッシングストローク中に完全にブラッシングされた。次に、レンズをブラシから離れるように後退させた。レンズは、ブラシに４５秒間に亘って接触させた。レンズを細心の注意を払って、脱イオン水でリンスした。市販の色素溶液をレンズの凸面にスピンコーティングした。色素溶液は、偏光色素溶液とフランスのコーニングＳＡＳから供給される活性化剤Ａ３０７０の混合液であり、混合液中の活性化剤の量は０．７５重量％であった。偏光コーティングの形成は、溶剤の蒸発速度によって制御される。水溶性色素層を保護するために、コーティング済みレンズを安定化溶液（塩化アルミニウム水溶液）に浸し、そして次に、脱イオン水でリンスした。安定化処理の後、ヘイズ率、平均透過率、及び偏光効率を測定した。これらの結果を以下の表１に提示する。図９は、偏光色素を堆積させ、そして安定化させた後のガラスレンズの画像を示している。ガラスレンズの画像は、凸面を撮影したものである。図９のガラスレンズの上では、偏光層が表面全体を被覆し、そして図７のガラスレンズの偏光層よりも均一であることに注目されたい。図７は例Ｂに対応し、例Ｂでは、ガラスレンズの凸面とブラッシング面との間のブラッシング経路に沿った相対運動を全く生じさせなかった。

以下の表１では、偏光色素を堆積させ、そして安定化させた後の例Ａ，Ｂ，Ｃ，及びＤに従って製造されたレンズの特性を比較している。これらの例では、これらのレンズ基材を着色し、そしてこれらのレンズ基材（コーティング前のレンズ）の平均透過率は４３．５％であった。これらの例から、部分的ではなく連続的にブラッシングする（例Ｄにおけるように）と、または既にブラッシングされている領域の上に重ねてブラッシングする（例Ｃにおけるように）と、より均一な偏光層が得られ、高い偏光効率、及び高いヘイズレベルを維持することができる。

本発明について、限られた数の実施形態に関連して説明してきたが、本開示の恩恵を享受する当業者であれば、本明細書において開示される本発明の範囲から逸脱しない他の実施形態を考案することができることを理解できるであろう。従って、本発明の範囲は、添付の請求項によってのみ限定されるべきである。

１ ブラッシング装置
３，３４ 基材
５，３３，３７ 凹面
６ レンズベース
７，３６ 凸面
９，３５ ホルダー
９，１３，１５，１７，２１ ホルダーアセンブリ
１１ 円錐面
１３ 支持シャフト
１５ ベベルギアボックス
１５，１７，１９ ホルダー駆動システム
１７ 減速ボックス
１９，３１ 駆動モータ
２１ フレーム
２３，４１ 位置決め装置
２４，４９，５１，５５，５９ ブラッシング面
２５，４３，５３ ブラシパッド
２７ スピンドル
２９ ジャーナル軸受
３１，２９，２７，２５ ブラシパッドアセンブリ
３２ 先行技術による装置
３９，４５ 矢印
４７ 駆動部
４９ 球形面
５０，５３，５７ ブラシパッド構造
６２ 破線

Claims (10)

1. 偏光製品を製造する方法であって：
   偏光色素受容面を、研磨剤を保持するブラシパッドのブラッシング面に接触させる工程と、
   前記偏光色素受容面を、前記ブラシパッドの前記ブラッシング面で、１回以上のブラッシングストロークでブラッシングする工程であって、各ブラッシングストロークでは、一方向の相対運動を前記偏光色素受容面と前記ブラシパッドの前記ブラッシング面との間で、ブラッシング経路に沿って生じさせる、前記ブラッシングする工程と、
   前記偏光色素受容面を前記ブラッシング面から分離する工程と、
   液晶化合物である偏光色素を前記偏光色素受容面に堆積させる工程と、
   を含む、方法。
2. 更に、前記偏光色素受容面を、力を加えて付勢して前記ブラッシング面に押し付ける工程を含み、前記ブラッシング面は、前記力が加わると、前記偏光色素受容面に局所的に追従する、請求項１に記載の方法。
3. 更に、前記ブラッシング面を、水及び粉末状の研磨剤を含むスラリーに浸漬する、または浸す工程を含む、請求項１又は請求項２に記載の方法。
4. 前記偏光色素受容面は凸面であり、そして前記ブラッシング面は凹面である、請求項１又は請求項２に記載の方法。
5. 前記偏光色素受容面は凹面であり、そして前記ブラッシング面は凸面である、請求項１又は請求項２に記載の方法。
6. 前記ブラッシング経路は、前記偏光色素受容面の断面形状により画定される、請求項１又は請求項２に記載の方法。
7. 前記偏光色素受容面は、眼科用レンズまたはサングラスレンズの表面である、請求項１又は請求項２に記載の方法。
8. 前記偏光色素受容面は、球面または非球面、または累進面、または円筒面である、請求項１又は請求項２に記載の方法。
9. 偏光色素受容面をブラッシングする装置であって：
   ブラッシング面を有するブラシパッドであって、前記ブラシパッドが研磨剤を保持する、または保持することができ、前記ブラッシング面が、凸断面形状、平坦断面形状、及び凹断面形状から成るグループから選択される断面形状を有する、前記ブラシパッドと、
   前記偏光色素受容面を支持する表面を有するホルダーと、
   前記ブラシパッド及び前記ホルダーのうちの少なくとも一方に接続されて、前記ホルダーを前記ブラシパッドに隣接するように選択的に位置決めする位置決め装置と、
   前記ブラシパッドに接続される第１駆動部であって、前記第１駆動部が、前記ブラシパッドを回転させて前記ブラッシング面の異なる領域を、前記ホルダーに隣接するように位置決めすることができるように構成される、前記第１駆動部と、
   前記ホルダーに接続される第２駆動部であって、前記第２駆動部が、前記ホルダーを移動させて、相対運動を前記ホルダーと前記ブラッシング面との間で、ブラッシング経路に沿って生じさせるように構成される、前記第２駆動部と、
   を備える、装置。
10. 前記第２駆動部は、前記ホルダーを回転させて前記相対運動を生じさせるように構成される、請求項９に記載の装置。

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