JP4795954B2 - 静電フィルムで被覆された眼科レンズおよびそのようなレンズにエッジングを施す方法 - Google Patents
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Description
エッジングは、通常、上記機械加工工程を行うダイアモンドホイールを含む研磨機上で行われる。
そのような操作において、レンズは軸方向に作用するブロッキング部材に保持される。
研磨ホイールと相対的なレンズの動作は、通常、所望の形状に達するようにデジタルでモニターされる。
動作中にレンズを安定して保持することは、基本的に不可避である。
両面接着部材などの糊付きのチップのような保持パッドが、チャックとレンズの凸状の表面との間に設置される。
そのように準備されたレンズは、上記軸ブロッキング部材の1つの上に配置され、第2の軸ブロッキング部材は、一般的にエラストマー性である接合部を通じてその凹状の表面上でレンズを締めつける。
機械加工工程において接線方向のトルク力がレンズに生じ、レンズ保持手段が不充分だとチャックに対するレンズの回転を生じさせる可能性がある。
レンズの良好な保持は、主に、保持パッドとレンズの凸状の表面との界面での良好な密着に起因する。
これらは、通常、表面エネルギーを低下させることによって脂肪質のしみの付着を防止し、脂肪質のしみを容易に除去できるようにするフルオロシラン系の物質である。
エッジング操作が実行できなければ、そのままレンズの損失となる。
より好ましくは、仮保護コーティングの外層は金属フッ化物、金属酸化物または金属水酸化物からなる。
レンズが1つ以上の表面コーティングを含む場合、“レンズ上に層を成膜する”という文言は、レンズのコーティング外層上に層が成膜されることを意味する。
実際には、疎水性および/または疎油性コーティングは、特に、無機材料からなる反射防止コーティングを含むレンズに、その強い汚れ傾向、たとえば油付着などを軽減するために被覆される。
上述のとおり、一般的に、疎水性および/または疎油性コーティングは、レンズの表面エネルギーを低下させる化合物を反射防止コーティングの表面上に被覆することによって得られる。
例えば、上述したフッ素含有基を1以上有する、シラザン、ポリシラザンまたはシリコーン化合物が挙げられる。
仮保護コーティングは、レンズの表面エネルギーの値を、通常少なくとも15mJ/m2の値に増加させる。
より具体的には、一般的に、チャックと関連する保持パッドを、レンズの凸面上に戴置する。したがって、マスクなどの適切な技術を用いて、凸面全面、または、凸面の中心部のみを保護コーティングで被覆することが可能である。
その場合、必要とされる保持パッドとの密着を充分にもたらす表面を有する不規則な成膜が形成される。
非連続構造の成膜物は、タンポグラフィーによって得られる。
つまり、本発明の方法に基づくエッジング操作後、レンズは、それが収納されるガラスフレームに適切に挿入されうる所定の大きさとなる。
フッ化物の例として、フッ化マグネシウムMgF2、フッ化ランタンLaF3、フッ化アルミニウムAlF3またはフッ化セリウムCeF3が挙げられる。
有用な酸化物は、酸化マグネシウム(MgO)、酸化カルシウム(CaO)、チタニア(TiO2)、アルミナ(Al2O3)、ジルコニア(ZrO2)、または酸化プラセオジウム(Pr2O3)である。
アルミナおよび酸化プラセオジウムの混合物は好適である。
特に好適な材料は、ライボルド株式会社(Leybold Corporation)のPASO2である。
金属水酸化物の例として、Mg(OH)2、Ca(OH)2およびAl(OH)3、好ましくはMg(OH)2が挙げられる。
特に好ましい材料はMgF2である。
一般的に、反射防止の疎水性および/または疎油性コーティングは蒸着によって真空チャンバ内で成膜されるが、同一の方法で仮保護層を成膜することによって、各操作を連続して行い、各工程間で余分なレンズの処理がないことが好ましい。
一般的に、保護コーティングの厚みが薄すぎる場合、表面エネルギーを充分に変更できないおそれがある。
その反対に、保護コーティングの厚みが厚すぎる場合、特に、本質的に無機質のコーティングにおいて、コーティングにより機械応力が発生する危険性があり、期待される特性に悪影響を与えることが発明者によって見出された。
したがって、本発明に係るレンズは、ISO8980/3にしたがう、透過率が少なくとも18%、好ましくは少なくとも40%である。
その場合は、無機コーティングのみの場合よりもずっと厚い厚みに成膜することができる。
そのときの、所要厚みは5〜150nmの範囲とすることができる。
アルキド系樹脂が、特に好適である。
該層はすべて無機質であることも、無機質と有機質との両方であることも可能である。そのような場合、好ましくは有機層は厚みの薄い無機層(5〜200nm)上に成膜され、より厚い厚み、典型的に0.2〜10μmを有することができる。
そのような剥離可能な静電フィルムそのものは公知であり、可塑性材料、好ましくは高含量、すなわち少なくとも20重量%、好ましくは少なくとも30重量%で、通常は30〜60重量%の範囲の可塑剤を含むポリ塩化ビニル(PVC)で作製された柔軟なフィルムである。
本発明に係る剥離可能な静電フィルムは、一般的に100〜200μmの範囲で、典型的に、ほぼ150μm程度の厚みを有する。
36重量%の可塑剤を含むPVCの剥離可能な静電フィルム(150μm厚)が商品名STICK 87015としてJAC社から販売されている。同社によって販売されている他の有用な膜は、商品番号87215のものである。
そのような静電フィルムは通常A4用紙の形状であり、そこからコーティング保護に供するために所望片を切出すことができる。
そのようなタブ4は、仮保護コーティング外層を失わせる危険性なく剥離性フィルム2の除去を容易にする。
仮保護層の除去工程は、液状媒体中で、または乾拭きによって、またはこれらの2つの手段を逐次実施することによって行うことができる。
液状媒体中の除去工程は、好ましくは、石鹸水溶液またはイソプロピルアルコールなどのアルコールで実施される。0.01〜1Nの範囲のモル濃度の酸性溶液、具体的にはオルトリン酸溶液も使用できる。
酸性溶液は、アニオン、カチオンまたは両性の界面活性剤も含みうる。
除去工程が実施される温度は多様であるが、一般的には室温で行われる。
仮保護コーティングの除去は、機械的処理、好ましくは超音波を使用することによって促進することもできる。
乾拭きによる除去には、好ましくはKimberly-Clark社が販売しているWYPALL 40(登録商標)の布が使用される。
−本明細書に記載される光学レンズを準備し、
−物理的に喪失性の外層を露出するために静電性の剥離フィルムを除去し、
−保持パッドを含むエッジングデバイス内に、保持パッドが物理的に喪失性の外層に密着するように光学レンズを置き、
−光学レンズをエッジングし、
−仮保護コーティングを除去し、
−エッジングされた最終的な光学レンズを回収する。
1−1 基板処理の説明
使用される真空処理装置は、電子銃、"End-Hall" Mark 2 Commonwealthタイプのイオン銃およびジュール効果蒸発源とを備えたバルザース(Balzers)社製BAK760である。
レンズは、回転トレー上に、凹面が蒸発源およびイオン銃に面するように配置される。
吸引操作は二次真空(secondary vacuum)に達するまで行われる。
基板の表面は、Mark 2イオン銃を用いた、アルゴンイオン銃での照射により活性化する。
疎水性および疎油性コーティング層を、DAIKIN社から販売されているOptool DSX(登録商標)(ペルフルオロプロピレン単位を含む化合物)という商品名の製品の蒸着によって成膜する。
それにより得られる疎水性および疎油性コーティングの厚みは、2〜5nmの範囲である。
成膜された材料は、Merck社から販売されているMgF2の化学式を有する粒径1〜2.5nmの化合物である。
蒸着は、電子銃を使用して行われる。
成膜速度毎秒0.52nmで成膜される物理的な厚みは20nmである。
その後、封入物が再び加熱し、処理チャンバの雰囲気に戻す。
次にガラスを上下さかさまにし、凸面を処理領域に向ける。凸面を凹面と同様に処理する(上記の工程を再現する)。
図1で示されるようなタブを有する直径38mmの静電フィルムを、他の15個のレンズ上、レンズの凸面の中央に手で置く。
次にレンズをランズージー/ラーンシュタイン製糸工場(Landouzy/Papier Fabrik Lahnstein)の袋に装入する。
袋内の、フィルムなしのレンズ15個および静電フィルムを有するレンズ15個は、ボール箱内にレンズ30列(標準的な保管)に垂直に配置され、湿度測定法でも温度でも制御されない部屋で4ヶ月間保管される。
基板/袋の圧力は約200グラムである。
1−3 静電フィルムの除去およびレンズ検査工程
4ヶ月の保管期間後、レンズはすべて袋から取り出され、静電フィルムはタブで引き剥がすことによって手で“剥がされる”。
レンズはバルドマン(Waldmann)ランプ下で検査される。保護層の完全性は、反射によって視覚的に検査される。
保護層が無傷であれば、反射は青色で全面的に均一である。
保護層を喪失していると、反射が均一ではない。欠陥のサイズは1mm超の直径を有する。
次にレンズにエッジング操作が施される。
エッジング操作が適切に行われるかが記録される(保持パッドの密着性は失われていない)。
1−1 静電フィルムの設置および袋内への収納
15個のレンズをなにも保護せずに袋に装入する。
次にレンズを袋の中に装入する。
本テストの目的は、極端な輸送条件をシミュレートすることである。
テストの説明:
袋内のガラスを、凸面を下向きにしてプレート上に置く。次にプレート40を、急速に(16秒以内に)左から右に、そして反対方向に10cmの経路上を40回移動させる。
静電フィルムの除去およびガラス検査工程
テスト後、全ガラスを袋から取り出す。
タブを引き剥がして静電フィルムを手で剥がす。
ガラスを、Waldmannランプの下で検査する。
ガラスにその後エッジング操作を施す。
Claims (24)
- レンズの表面を少なくとも一部被覆し、かつ摩擦および/または接触によって物理的に喪失されうる少なくとも1つの外層を含む仮保護コーティング外層と、
前記仮保護コーティング外層の前記外層に静電的に付着する剥離可能なフィルムとを含む光学レンズであって、
前記仮保護コーティング外層が、レンズのエッジング操作中、レンズと保持パッドとの充分な接着をもたらすように、レンズ表面を被覆している、光学レンズ。(ただし、前記少なくとも1つの外層が金属酸化物および/または金属水酸化物の外層で、該外層が直接接触する下層が、フッ化マグネシウムを含有する下層である場合を除く。) - 前記外層は、金属フッ化物およびその混合物、金属酸化物およびその混合物、金属水酸化物およびその混合物、それらの金属フッ化物、金属酸化物および金属水酸化物のうち2種類以上の物質の混合物、光学レンズ用マーキングインクならびにマーキングインクの結合剤を形成しうる樹脂から選択される樹脂からなる請求項1に記載のレンズ。
- 前記金属フッ化物はMgF2、LaF3、AlF3およびCeF3から選択され、前記金属酸化物はMgO、CaO、TiO2、Al2O3、ZrO2およびPr2O3から選択され、前記金属水酸化物はMg(OH)2、Ca(OH)2およびAl(OH)3から選択される請求項2に記載のレンズ。
- 前記外層が金属フッ化物からなる請求項1に記載のレンズ。
- 前記仮保護コーティング外層が無機質であり、50nm以下の厚みを有する請求項1から4のいずれかに記載のレンズ。
- 前記仮保護コーティング外層の前記外層が少なくとも15mJ/m2の表面エネルギーを有する請求項1から5のいずれかに記載のレンズ。
- 前記仮保護コーティング外層が前記レンズの表面の少なくとも15%を被覆する請求項1から6のいずれかに記載のレンズ。
- 前記仮保護コーティング外層が多層コーティングである請求項1から7のいずれかに記載のレンズ。
- 前記仮保護コーティング外層が蒸着により成膜される請求項1から8のいずれかに記載のレンズ。
- 前記剥離可能な静電フィルムが、少なくとも1つの可塑剤を少なくとも20重量%含有する可塑性材料からなる柔軟なフィルムである請求項1から9のいずれかに記載のレンズ。
- 前記可塑性材料フィルムが少なくとも1つの可塑剤を少なくとも30重量%含有する請求項10に記載のレンズ。
- 前記可塑性材料の柔軟なフィルムがポリ塩化ビニル(PVC)フィルムである請求項10または11に記載のレンズ。
- 前記静電フィルムが100〜200μmの範囲の厚みを有する請求項1から12のいずれかに記載のレンズ。
- 前記仮保護コーティング外層がレンズの疎水性および/または疎油性の表面コーティング上に形成される請求項1から13のいずれかに記載のレンズ。
- 前記疎水性および/または疎油性の表面コーティングが14mJ/m2以下の表面エネルギーを有する請求項14に記載のレンズ。
- 前記疎水性および/または疎油性の表面コーティングが10nm以下の厚みを有する請求項14または15に記載のレンズ。
- 前記疎水性および/または疎油性の表面コーティングがレンズの反射防止コーティング上に形成された請求項14から16のいずれかに記載のレンズ。
- 前記外層がMgF2からなる請求項4に記載のレンズ。
- 前記仮保護コーティング外層が前記レンズの表面の少なくとも20%を被覆する請求項7に記載のレンズ。
- 前記仮保護コーティング外層が前記レンズの表面の少なくとも30%を被覆する請求項7に記載のレンズ。
- 前記仮保護コーティング外層が前記レンズの表面の全面を被覆する請求項7に記載のレンズ。
- 前記疎水性および/または疎油性の表面コーティングが12mJ/m2以下の表面エネルギーを有する請求項15に記載のレンズ。
- 前記疎水性および/または疎油性の表面コーティングが5nm以下の厚みを有する請求項16に記載のレンズ。
- −請求項1から23のいずれかに記載の光学レンズを提供し、
−前記物理的に喪失しうる外層を露出するために前記剥離可能な静電フィルムを除去し、
−保持パッドを含むエッジングデバイス内に、前記保持パッドが物理的に喪失しうる外層に密着するように前記光学レンズを置き、
−前記光学レンズをエッジングし、
−前記仮保護コーティングを除去し、
−前記エッジングした最終的な光学レンズを回収する
工程を含む光学レンズのエッジング方法。
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