JP5864298B2

JP5864298B2 - 眼鏡レンズの製造方法

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Description

本発明は、眼鏡レンズの製造方法に関するものであり、詳しくは、セミフィニッシュドレンズの非光学面を研磨加工することにより光学面を創成する工程を含む眼鏡レンズの製造方法に関するものである。

眼鏡レンズの製造工程では、仕上がり寸法よりも肉厚のレンズ（セミフィニッシュドレンズ）を量産保管しておき、受注を受けた後にユーザーのニーズに応じて所望の光学特性を有する製品レンズ（フィニッシュドレンズ）に仕上げることが広く行われている。通常、このセミフィニッシュドレンズは、物体側表面は注型重合中にモールド表面が転写されることにより光学面に仕上げられる。他方、眼球側表面（凹面）は機械加工（研削ないしは切削）によりレンズ処方に応じた所望の面形状に加工される。ただし、そのままの状態では凹面上に機械加工痕が残存しているため光学レンズとして使用することはできない。そこで通常、上記機械加工後には、研磨加工が行われる。この研磨加工を経て、両面が所望の光学面に仕上げられた製品レンズを得ることができる。通常、上記研磨加工は、予め光学面側に傷防止用の保護フィルムを貼着した状態で保護フィルム表面をブロック治具に固着した状態で行われる（例えば特許文献１、２参照）。

特開２００８−１８３７１４号公報特許第４０８４０８１号明細書

従来のセミフィニッシュドレンズは、光学面側に被膜を有さない、いわゆるノンコートレンズであることが一般的であった。これに対し近年、光学面上に機能性膜を形成したセミフィニッシュドレンズが製造されている。これは、機能性膜を形成することで、加工中に光学面に傷が付くことや異物が付着することを防止することができ、また、大気中の水分や酸素による腐食を防止することもできるためである。更に、セミフィニッシュドレンズの状態で既に機能性膜が形成されていれば、受注を受けた後に機能性膜を形成する必要がないため、受注を受けてから製品レンズを出荷するまでの期間を短縮できるという利点もある。

しかし本発明者が上記機能性膜付きセミフィニッシュドレンズの非光学面の研磨を行ったところ、研磨中のレンズの固定が不十分であり、研磨加工が困難な場合があることが判明した。この点について本発明者が更に検討したところ、保護フィルムと機能性膜との密着性が不十分であり研磨加工時の負荷に耐えられないことが、研磨中にレンズが十分に固定されない理由であることも判明した。

かかる状況下、本発明は、機能性膜付きセミフィニッシュドレンズから眼鏡レンズを高い生産性をもって製造するための手段を提供することにある。

本発明者が上記目的を達成するために鋭意検討を重ねた結果、機能性膜としてアクリル系コーティングを有するセミフィニッシュドレンズにおいて、研磨中に固定不良が多発する傾向があることが判明した。そこで本発明者は、アクリル系コーティングと保護フィルムとの密着性について更に検討を重ねた結果、アクリル系コーティング表面（被貼着面）の水に対する接触角が９０°以下となるように制御することにより、研磨中の固定不良の発生を回避できることを見出すに至った。この理由について本発明者は、アクリル系コーティングの親水性を高めることが保護フィルムの粘着層との密着性向上に寄与するからであると推察している。
本発明は、以上の知見に基づき完成された。

即ち、上記目的は、下記手段により達成された。
［１］一方の面が光学面であり、他方の面が非光学面であるセミフィニッシュドレンズの該非光学面を研磨加工して光学面を創成する工程を含む眼鏡レンズの製造方法であって、
前記セミフィニッシュドレンズは、レンズ基材の光学面上にアクリル系コーティングを有し、ここで、前記アクリル系コーティング表面の水に対する接触角は９０°以下であり、
前記研磨加工前に、前記アクリル系コーティング表面に、保護フィルムを該フィルムの粘着層を介して貼着し、
前記研磨加工を、前記保護フィルム表面をブロック治具に固着した状態でレンズ基材の非光学面を研磨することによって行う、前記製造方法。
［２］前記アクリル系コーティングは、無機酸化物粒子およびアクリレート系化合物を含む塗布膜を硬化させることにより形成された被覆層である、［１］に記載の製造方法。
［３］前記無機酸化物粒子は、シリカコロイド粒子である、［２］に記載の製造方法。
［４］前記粘着層はアクリル系粘着剤からなる、［１］〜［３］のいずれかに記載の製造方法。
［５］前記セミフィニッシュドレンズは、前記レンズ基材とアクリル系コーティングとの間に偏光層を有する、［１］〜［４］のいずれかに記載の製造方法。

本発明によれば、アクリル系コーティングを形成したセミフィニッシュドレンズの非光学面を、安定に固定した状態で研磨加工により光学面に仕上げることができる。

本発明において使用可能な研磨装置の概略構成図である。研磨対象のセミフィニッシュドレンズをブロック治具に取り付けた状態を示す断面図である。揺動装置と研磨治具の首振り旋回運動の説明図である。研磨治具の一例を示す平面図である。図４に示す研磨治具に研磨パッドを取り付けた状態を示す平面図である。研磨治具の一例を示す底面図である。図５のXII-XII線断面図である。研磨対象のレンズの移動軌跡の一例を示す図である。

本発明は、一方の面が光学面であり、他方の面が非光学面であるセミフィニッシュドレンズの該非光学面を研磨加工して光学面を創成する工程を含む眼鏡レンズの製造方法に関する。前記セミフィニッシュドレンズは、レンズ基材の光学面上にアクリル系コーティングを有し、前記研磨加工前に、前記アクリル系コーティング表面に、保護フィルムを該フィルムの粘着層を介して貼着し、前記研磨加工を、前記保護フィルム表面をブロック治具に固着した状態でレンズ基材の非光学面を研磨することによって行う。ただし保護フィルム粘着層の被貼着面であるアクリル系コーティング表面の水に対する接触角が９０°を超えると、保護フィルムとアクリル系コーティングとの密着が不十分なため、研磨中にセミフィニッシュドレンズをブロック治具上に安定に固着することができず研磨不良が発生してしまう。そこで本発明では、保護フィルムの粘着層を貼着するアクリル系コーティング表面の水に対する接触角は、９０°以下とする。研磨中にセミフィニッシュドレンズをより安定に固定するためには、前記接触角は７０°以下であることが好ましく、６５°以下であることがより好ましい。なお本発明において、水に対する接触角とは、温度２０〜２５℃、湿度３０〜６０％ＲＨの測定環境下にて測定した値をいうものとする。

アクリル系コーティング表面の水に対する接触角が小さくなるほど、保護フィルムとアクリル系コーティングとの密着性は高まる。密着性が高いほど、保護フィルムを剥離除去するために強い力を加える必要があり、また剥離除去後に保護フィルムの粘着剤がアクリル系コーティング表面に残留する場合もあるため、研磨後に保護フィルムを剥離除去する際の作業性の観点からは、前記接触角は、４０°以上であることが好ましく、５０°以上であることがより好ましい。ただし、研磨不良の発生をより一層低減するためには、前記接触角は小さいほど好ましいため、その下限値は特に限定されるものではない。

本発明におけるアクリル系コーティングとは、アクリレート系化合物を含む塗布膜を硬化させることにより得られる被覆層である。なお、本発明における「アクリル系コーティング」との語には、メタクリル系コーティングも含むものとし、「アクリレート系化合物」との語には、メタクリレート系化合物も含むものとする。また、以下の（メタ）アクリレートとは、アクリレートとメタクリレートを含むものとする。
アクリレート系化合物としては、好ましくはアクリロイルオキシ基またはメタクリロイルオキシ基を有する化合物であり、より好ましくは分子中に少なくとも２個のアクリロイルオキシ基またはメタクリロイルオキシ基を有する多官能アクリレート化合物である。多官能アクリレート化合物は、架橋構造を形成することにより高強度の塗膜を形成することができるため、研磨中ないし研磨前後の工程において、セミフィニッシュドレンズの光学面側の最表面を保護するハードコート層として機能し得るものであり、更にはフィニッシュドレンズに加工された後にもレンズの耐衝撃性や耐スクラッチ性向上に寄与し得るものである。

アクリル系コーティングを形成するために使用するアクリレート系化合物としては、具体的には、エチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールエタントリアクリレート、テトラメチロールメタントリアクリレート、テトラメチロールメタンテトラアクリレート、ペンタグリセロールトリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、グリセリントリアクリレート、ジペンタエリスリトールトリアクリレート、ジペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、トリス（アクリロイルオキシエチル）イソシアヌレート、エチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、１，６−ヘキサンジオールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、トリメチロールエタントリメタクリレート、テトラメチロールメタントリメタクリレート、テトラメチロールメタンテトラメタクリレート、ペンタグリセロールトリメタクリレート、ペンタエリスリトールトリメタクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタクリレート、グリセリントリメタクリレート、ジペンタエリスリトールトリメタクリレート、ジペンタエリスリトールテトラメタクリレート、ジペンタエリスリトールペンタメタクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサメタクリレート、トリス（メタクリロイルオキシエチル）イソシアヌレート、ホスファゼン化合物のホスファゼン環にアクリロイルオキシ基またはメタクリロイルオキシ基が導入されたホスファゼン系アクリレート化合物またはホスファゼン系メタクリレート化合物、分子中に少なくとも２個のイソシアネート基を有するポリイソシアネートと少なくとも１個のアクリロイルオキシ基またはメタクリロイルオキシ基および水酸基を有するポリオール化合物との反応により得られるウレタンアクリレート化合物やウレタンメタクリレート化合物、分子中に少なくとも２個のカルボン酸ハロゲン化物と少なくとも１個のアクリロイルオキシ基またはメタクリロイルオキシ基および水酸基を有するポリオール化合物との反応により得られるポリエステルアクリレート化合物、ポリエステルメタクリレート化合物、ならびに上記各化合物の２量体、３量体などのようなオリゴマーなどが挙げられる。また、フッ素含有アクリレート化合物を使用することもできる。フッ素含有アクリレート化合物の具体例としては、特開２０１１−３２３５２号公報に記載の式（Ｉ）の化合物を挙げることができ、その詳細については同公報を参照できる。

これらの化合物はそれぞれ単独または２種以上を混合して用いることができる。なお、上記の（メタ）アクリレートの他に、アクリル系コーティングを形成するための塗料組成物の硬化時の固形分に対して、好ましくは１０．０質量％以下の、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシ−３−フェノキシプロピル（メタ）アクリレート、グリシジル（メタ）アクリレート等の中から選択される少なくとも１種の単官能（メタ）アクリレートを配合してもよい。

また、前記塗料組成物には、形成されるアクリル系コーティングの硬度を調整する目的で重合性オリゴマーを添加することができる。このようなオリゴマーとしては、末端（メタ）アクリレートポリメチルメタクリレート、末端スチリルポリ（メタ）アクリレート、末端（メタ）アクリレートポリスチレン、末端（メタ）アクリレートポリエチレングリコール、末端（メタ）アクリレートアクリロニトリル−スチレン共重合体、末端（メタ）アクリレートスチレン−メチル（メタ）アクリレート共重合体などのマクロモノマーを挙げることができる。その含有量は塗料組成物の硬化時の固形分に対して、好ましくは５．０〜５０．０質量％である。

上記重合性成分は、溶剤と混合した状態の溶液として用いてもよい。また、重合性成分として市販されているものを用いることも可能である。市販の化合物として具体的には、「ＮＫハードＭ１０１」（新中村化学（株）製、ウレタンアクリレート化合物）、「ＮＫエステルＡ−ＴＭＭ−３Ｌ」（新中村化学（株）製、テトラメチロールメタントリアクリレート）、「ＮＫエステルＡ−９５３０」（新中村化学（株）製、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート）、「ＫＡＹＡＲＡＤ（登録商標）ＤＰＨＡシリーズ」（日本化薬（株）製、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート化合物）、「ＫＡＹＡＲＡＤ（登録商標）ＤＰＣＡシリーズ」（日本化薬（株）製、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート化合物の誘導体）、「アロニックス（登録商標）Ｍ−８５６０」（東亜合成（株）製、ポリエステルアクリレート化合物）、「ニューフロンティア（登録商標）ＴＥＩＣＡ」（第一工業製薬（株）製、トリス（アクリロイルオキシエチル）イソシアヌレート）、「ＰＰＺ」（共栄社化学（株）製、ホスファゼン系メタクリレート化合物）などが例示される。また、アクリル系コーティング形成のための塗料組成物は、公知の光重合開始剤、レベリング剤等の各種添加剤を含むこともできる。一例として、レベリング剤としては特開２０１１−３２３５２号公報段落［００６４］に記載されている化合物等のフッ素含有化合物を使用することができるが、光重合開始剤、レベリング剤等の各種添加剤の種類および使用量は、特に限定されるものではなく適宜設定することができる。

アクリル系コーティングに親水性を付与し、その表面の水に対する接触角を９０°以下に制御するためには、アクリル系コーティング形成用の塗料組成物に親水性向上に寄与する成分を添加すればよい。そのような成分としては、無機酸化物粒子を挙げることができる。親水性向上の観点から好ましい無機酸化物粒子としては、シリカ、ジルコニア、アルミナ、アルミナ−マグネシウム複合酸化物などの無機酸化物粒子を挙げることができる。無機酸化物粒子の粒径は、耐擦傷性と光学特性とを両立する観点から、５〜３０ｎｍの範囲であることが好ましい。アクリル系コーティング形成用塗料組成物への無機酸化物粒子の添加量は、アクリル系コーティング表面の接触角を所望の範囲に制御し得る範囲に設定すればよいが、通常、塗料組成物の固形分あたり５〜８０質量％程度である。また、上記無機酸化物粒子は、アクリル系コーティング中での分散性の点から、コロイド粒子であることが好ましい。また、シリカコロイド粒子は、粒子表面に親水性基であるＯＨ基が多く存在するため、親水性向上成分として添加することが特に好ましい。

上記塗料組成物に使用される成分は、通常、溶剤で希釈して用いられる。溶剤としては、ヘキサン、オクタンなどの脂肪族炭化水素、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素、エタノール、１−プロパノール、イソプロパノール、１−ブタノールなどのアルコール類、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどのケトン類、酢酸エチル、酢酸ブチルなどのエステル類、セロソルブ類などから適宜選択して用いることができる。これらの有機溶剤は、必要に応じて数種類を混合して用いてもよい。溶剤の種類および使用量は、用いる成分の種類や使用量、塗布方法、目的とするコーティング厚などに応じて適宜選択される。

上記アクリル系コーティング形成用塗料組成物を、セミフィニッシュドレンズの光学面上に直接または他の層を介して間接的に塗布し、必要に応じて乾燥させて形成した塗布膜に硬化処理を施すことにより、セミフィニッシュドレンズの光学面側最表面にアクリル系コーティングを形成することができる。塗布には、ディップ法、スピンコート法等の公知の塗布法を用いることができる。塗布条件は、所望の膜厚のアクリル系コーティングを形成できるように適宜設定すればよい。硬化処理は、通常光照射により行われる。照射する光は、例えば電子線または紫外線であり、照射する光の種類および照射条件は、使用する重合性成分の種類に応じて適宜選択される。形成されるアクリル系コーティングの厚さは、耐スクラッチ性の点からは０．５〜１０μｍ程度であることが好ましい。
または、アクリル系コーティングは、調光性能を有するフォトクロミック層であってもよい。この場合、アクリル系コーティングには、フォトクロミック色素およびフォトクロミック層に通常添加される各種添加剤が含まれる。フォトクロミック色素および添加剤の詳細については、ＷＯ２００８／００１５７８Ａ１段落［００７６］〜［００９７］等を参照できる。アクリル系コーティングがフォトクロミック層である場合、その厚さは、フォトクロミック特性を良好に発現させる観点から、１０μｍ以上であることが好ましく、２０〜６０μｍであることが更に好ましい。

上記アクリル系コーティングを有するセミフィニッシュドレンズのレンズ基材は、特に限定されるものではなく、例えば、ウレタン系、エピチオ系、ポリカーボネート系、ジエチレングリコールビスアリルカーボネート（ＣＲ３９）等のプラスチックレンズに通常使用される各種樹脂を挙げることができる。また、アクリル系コーティングとレンズ基材との間には、任意に一層以上の機能性膜が形成されていてもよい。例えば、光学面上に偏光層を有するセミフィッシュドレンズは、研磨加工後にそのまま製品レンズ（偏光レンズ）として出荷することができるため、受注を受けてから出荷までの時間を短縮でき好ましい。本発明において、偏光層の形成方法については、公知の方法を何ら制限なく適用することができる。偏光レンズの製造工程の詳細については、例えば、特表２００８−５２７４０１号公報、特開２００９−２３７３６１号公報、国際公開第２００８／１０６０３４号、国際公開第２００９／０２９１９８号、特開２０１０−２５６８９５号公報、特開２０１０−１３４４２４号公報、特開２０１０−１０２２３４号公報等を参照できる。なお、偏光層とレンズ基材との間には、偏光層に含まれる二色性色素を均一に配列させ良好な偏光性能を発揮させるために、配列層が形成されていることが好ましい。配列層の詳細についても、上記公報を参照できる。

次に、上記アクリル系コーティングを光学面側最表面に有するセミフィニッシュドレンズをフィニッシュドレンズに加工し、眼鏡レンズを得る工程について説明する。

非光学面は、凸面、平面、凹面等の任意の形状であることができるが、通常のセミフィニッシュドレンズにおいては凹面である。非光学面の研磨は、金属製の研磨皿、弾性材料からなる凸部を有する研磨体等の公知の研磨治具により行うことができる。弾性材料からなる凸部を有する研磨体は、被研磨面に押し付ける際に弾性研磨体が若干変形するため研磨治具の凸形状が被研磨面の凹面形状に完全に対応していない場合であっても研磨を行うことができる。したがって、１つの研磨体により対応可能なアイテム数が増えるため金属製の研磨皿を用いる方法と比べて用意すべき研磨治具の数を大きく減らすことができる点で有利である。

弾性材料からなる凸部を有する研磨体としては、凸部全体が弾性材料からなるものを用いることができ、または、凸部が内部に空洞（中空構造）を有するバルーン部材であり、この空洞に流体を供給することによりバルーン部材に張りを与えながら研磨を行うことができる研磨体を用いることもできる。後者の研磨体は、流体により加える圧力によっても研磨条件を制御することができるため、形状精度を高めるうえで有利である。

弾性材料としては、弾性体としての性質を有し、ＪＩＳｋ６２５３（デュロメータタイプＡまたはタイプＥ）により定義される硬さ５〜７０程度のものが好ましい。具体例としては、天然ゴム、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）およびシリコンゴムなどの合成ゴム等を挙げることができる。前記バルーン部材としては、弾性材料部分の厚さが１〜１０ｍｍ程度のものが好適である。このバルーン部材に供給される流体としては、通常、圧縮空気、窒素、水等の液体が使用される。バルーン部材を含む研磨治具の具体的構成については、例えば特開２００４−２６１９５４号公報段落［００３３］〜［００３７］、特開２００８−１８３７１４号公報段落［００３６］〜［００５７］等を参照できる。

研磨時には通常、研磨治具の凸部上に研磨パッドが配置される。この研磨パッドは、研磨剤を保持し研磨効率を高める役割を果たすものである。研磨パッドとしては、特に限定されるものではないが、例えば、発泡ポリウレタン、フェルト、不織布、羊毛等の繊維性の布、合成樹脂等を材料とするものを用いることができる。研磨パッドの形状および配置方法については、例えば特開２００４−２６１９５４号公報段落［００３４］、特開２００８−１８３７１４号公報段落［００２６］〜［００２７］、［００５８］〜［００６１］等を参照できる。

研磨時には、通常研磨治具上に研磨パッドを配置した状態で、研磨治具を被研磨面に押し付けた状態で両面を相対的に移動（摺動）させることにより、被研磨面（非光学面）を研磨する。ここで通常、研磨治具と被研磨面との間に研磨剤が供給される。研磨剤としては、研磨処理に通常使用される市販のスラリーを使用することができる。または、アルミナ、ダイヤモンドパウダー等の研磨砥粒を水または水系溶媒に分散させることにより調製したスラリーを使用することもできる。

研磨時の研磨治具、研磨対象であるセミフィニッシュドレンズの動作は、通常の研磨工程と同様とすることができる。好ましくは、研磨治具を被研磨面（非光学面）に押し付けた状態で、研磨治具を首振り旋回運動させ、かつセミフィニッシュドレンズを往復運動させることにより、研磨の軌跡が１周毎に少しずつずれる無軌道研磨軌跡で被研磨面を研磨する。

上記動作が可能な研磨装置の一例を、以下に図面に基づき説明する。
図１は本発明において使用可能な研磨装置の概略構成図である。
同図において、全体を符号３０で示す研磨装置は、床面に設置された装置本体３２と、この装置本体３２に紙面において左右方向（矢印Ｘ方向）に移動自在でかつ水平な軸３３を中心として紙面と直交する方向（矢印ＡＢ方向）に回動自在に配設されたアーム３４と、このアーム３４を左右方向に往復移動させるとともに紙面と直交する方向に回動させる図示しない駆動装置と、前記アーム３４に設けられセミフィニッシュドレンズ（以下、単に「レンズ」ともいう）１を、ブロック治具３７を介して保持するレンズ取付部３６と、このレンズ取付部３６の下方に位置するように前記装置本体３２に配設され、図示しない駆動装置により垂直な軸線Ｋを中心として首振り旋回運動（自転はしない）を行う揺動装置３８等を備えている。

図２はレンズ１をブロック治具３７に固着させた状態を示す断面図である。レンズ１は、レンズ基材１１ｂの光学面上にアクリル系コーティング１１ａを有する。非光学面２ｂは、予め３次元ＮＣ制御を行うカーブジェネレータ等によって所定の面形状に機械加工されている。この面が、被研磨面となる。一方、アクリル系コーティング１１ａの最表面２ａには、傷防止用の保護フィルム４６が、該フィルムの粘着層を介して貼着される。

保護フィルム４６としては、例えば、基材フィルム上に粘着層を有する粘着テープを用いることができる。このような粘着テープは公知の方法で作製することができ、また市販品としても入手可能である。粘着層は、アクリル系粘着剤、ゴム系粘着剤等から形成することができる。中でも、アクリル系粘着剤から形成された粘着層（アクリル系粘着層）を有する保護フィルムは、本発明において好ましい保護フィルムである。アクリル系コーティングとの親和性に優れるため、アクリル系コーティングと保護フィルムとの密着性をより強固にすることができるからである。アクリル系粘着層の粘着成分については、例えば特許第３９３５６１９号明細書段落［００１０］〜［００１３］を参照できる。粘着層の厚さは、特に限定されるものではないが、通常１０〜４０μｍ程度である。粘着層を有する保護フィルムのその他詳細についても、上記特許第３９３５６１９号明細書の記載を参照できる。

図２において、レンズ１を保持するブロック治具３７は、金属製（工具鋼等）のヤトイ４４と、このヤトイ４４とレンズ１を接合する接着剤４５とで構成されている。ヤトイ４４の背面側には、前記レンズ取付部３６に対して嵌合する嵌合凹部４７が形成されている。この嵌合凹部４７は、ハメアイの方向性を有している。接着剤４５としては、通常低融点のアロイ（例えば、Ｂｉ、Ｐｂ、Ｓｎ、Ｉｎ、Ｇａの合金、融点約４９℃）が用いられる。接着剤４５によってレンズ１をヤトイ４４に接合するには、例えばＬＯＨ社製のレイアウトブロッカーと呼ばれる装置が用いられる。ヤトイ４４としては、レンズ１の度数、外径、凸面２ａの曲率に応じて大きさの異なるものが用いられる。

図３において、前記揺動装置３８は、垂直な回転軸２１の上端に垂直方向に所要角度（α）傾斜して取付けられており、上端面に前記研磨治具３９が着脱可能に設置されている。回転軸４８は研磨時に軸線周りに回転する。揺動装置３８は回転軸４８が回転すると、回転軸４８の軸線周りを首振り旋回運動するように構成されている。回転軸４８に対する揺動装置３８の傾斜角度αは、例えば、５°である。図３は揺動装置３８と研磨治具３９の首振り旋回運動の軌跡５０を示す。揺動装置３８は、首振り旋回運動において回転軸４８の周りを公転するだけで自転はしない。

図４〜図７において、前記研磨治具３９は、弾性材料によってカップ状に形成された下面側が開放するバルーン部材５１と、このバルーン部材５１の下面側開口部を閉塞し内部を気密に保持する固定具５２と、前記バルーン部材５１の内部に圧縮空気を供給するバルブ５３とで構成されている。

前記バルーン部材５１は、ドーム部５１Ａと、このドーム部５１Ａの外周より下方に向かって一体に延設された略楕円形の筒部５１Ｂと、この筒部５１Ｂの下端に一体に延設された環状の内フランジ５１Ｃとで構成されている。

前記固定具５２は、内側固定具５５と外側固定具５６の２部材からなり、これらによってバルーン部材５１の内フランジ５１Ｃを内側と外側から挟持することにより、バルーン部材５１の下面側開口部を気密に封止している。このため、バルーン部材５１の内部は、密閉空間５７を形成している。内側固定具５５は、バルーン部材５１の筒部５１Ｂの内側の形状と略同一の大きさの楕円板からなり、下面外周部に前記内フランジ５１Ｃが嵌合する環状溝５８が形成されている。

前記外側固定具５６は、上方が開放するカップ状に形成されていることにより、円板状の底板５６Ａと、この底板５６Ａの上面外周に一体に突設された円筒部５６Ｂとからなり、この円筒部５６Ｂ内に前記内側固定具５５が前記バルーン部材５１の筒部５１Ｂとともに嵌挿される。円筒部５６Ｂは、外形が円形で、内形がバルーン部材５１の筒部５１Ｂの外形と略同一の大きさの楕円形に形成されている。そして、外側固定具５６は、内側固定具５５が複数個の止めねじ６０によって一体的に結合された後、前記揺動装置３８の上面に、前記バルーン部材５１の基準軸方向（図３の矢印Ｆ方向）を、被研磨面２ｂの基準軸方向である、前記アーム３４の往復移動方向（図１のＸ方向）と一致させて取付けられる。

前記バルブ５３は逆止弁からなり、前記内側固定具５５に取付けられている。

前記ドーム部材５１の密閉空間５７に圧縮空気を前記バルブ５３を介して供給すると、ドーム部５１Ａは上方に膨張し、ドーム部５１Ａの中心軸を含む断面の平均曲率が短軸方向（図５の矢印Ｇ方向）で最大、長軸方向（矢印Ｆ方向）で最小なトーリック面となる。この場合、ドーム部５１Ａの曲率は、ドーム部５１Ａの中央高さ（頂点高さ）に対応して変化するため、適宜な装置によってドーム中央の高さを測定し調整することにより、ドーム部５１Ａの曲率を所望の曲率とすることができる。

研磨パッド４０は、前記締付部材７６によって前記研磨治具３９に着脱自在に取付けられる。前記締付部材７６は、適宜な太さの線ばねをリング状に塑性変形させて両端部を重ね合わせたもので、自然状態では前記外側固定具５６の外径より小さい直径を有し、両端部７６ａ，７６ｂが外側にそれぞれ略直角に折り曲げられている。

前記研磨パッド４０を研磨治具３９に取付けるには、先ず圧縮空気の供給によってバルーン部材５１のドーム部５１Ａを所定のドーム形状に膨張させた後、その上に研磨パッド４０の研磨部７０を載置する。次に、締付部材７６の両端部７６ａ、７６ｂを指先で挟んでその間隔を弾性に抗して狭めることにより締付部材７６を拡径化し、この状態で締付部材７６を研磨パッド４０の固定片７１に上方から押しつけてこれらの固定片７１を下方に折り曲げ外側固定具５６の外周に接触させる。そして、両端部７６ａ、７６ｂから指先を離すと、締付部材７６は元の形状に復帰して固定片７１を外側固定具５６の外周に締付け固定し、もって研磨パッド４０の取付けが終了する。

このような構造からなる研磨装置３０によるレンズ１の研磨は、以下の手順によって行うことができる。
先ず、アーム３４のレンズ取付部３６にレンズ１をブロック治具３７に固着する。次に、揺動装置３８の上面に研磨パッド４０が取付けられた研磨治具３９を設置する。レンズ取付部３６にレンズ１を取付ける際には、レンズ１の被研磨面２ｂの基準軸方向がアーム３４の往復移動方向（図１の矢印Ｘ方向）と一致するように取付けることが好ましい。研磨治具３９を揺動装置３８に設置する際には、バルーン部材５１の基準軸方向（Ｆ方向）をアーム３４の往復移動方向（矢印Ｘ方向）と一致させて設置することが好ましい。

レンズ１がレンズ取付部３６に取付けられると、昇降装置４１によってレンズ１を下降させ、非光学面２ｂを研磨パッド４０の表面に押し付ける。この状態で研磨剤を研磨パッド４０の表面に供給し、アーム３４を左右方向に往復移動させるとともに軸３３を中心として前後方向に回動させる。このようなアーム３４の動きによるレンズ１の移動軌跡を図８に示す。

また、回転軸２１の回転によって揺動装置３８を図３に示すように首振り旋回運動させる。このようなレンズ１と揺動装置３８の運動により、研磨の軌跡が１周毎に少しずつずれる無軌道研磨軌跡でレンズ１の非光学面２ｂを前記研磨パッド４０と研磨剤によって研磨し、所望の面形状を有する光学面に仕上げる。

非光学面の研磨は１段階の研磨で行ってもよく、２段階以上の研磨で行ってもよい。カーブジェネレータによって切削加工された非光学面には、ＮＣ制御によるバックラッシュ等に起因する加工段差が含まれている場合があるので、その場合には光学面を得るために加工段差を研磨によって除去する必要がある。したがって、その場合には、非光学面の研磨工程を荒研磨と仕上げ研磨の２段階研磨とすることが好ましい。例えば、荒研磨においては、研磨砥粒の平均粒径が１．６〜１．８μｍのものを用い、温度を８〜１４℃に制御して研磨することができる。また、研磨時間は２〜６分、研磨圧は５〜４００ミリバール、回転速度は４００〜１０００ｒｐｍとすることができる。

次に、仕上げ研磨においては、例えば、研磨砥粒の平均粒径が０．８μｍ程度のものを用いて研磨することができる。研磨時間は３０秒〜１分程度、研磨圧は５〜４００ミリバール、回転速度は４００〜１０００ｒｐｍとすることができる。このように研磨条件を変えて研磨することにより、加工段差を確実に取り除くことができる。

上記研磨加工後のレンズは、任意に洗浄等の後工程を行った後、製品レンズとして出荷することができる。また、アクリル系コーティングおよび／または創成した光学面上に、撥水膜、反射防止膜等の機能性膜を、公知の方法で形成して製品レンズとして出荷することも可能である。
本発明によれば、光学面側最表面にアクリル系コーティングを有するセミフィニッシュドレンズを、ブロック治具上に安定に固着した状態で研磨加工を行うことができるため、所望の面形状の光学面を、研磨不良を起こすことなく容易に創成することができる。

以下に、本発明を実施例により更に説明する。ただし本発明は、実施例に示す態様に限定されるものではない。

[実施例１]
１．アクリル系コーティング液の調製
プロピレングリコールモノメチルエーテル（ＰＧＭ）１８００質量部に、アクリレート系化合物（ジペンタエリスリトールのε−カプロラクトン付加アクリレート（日本化薬製KAYARAD DPCA-60））９００質量部、オルガノシリカゾル（日産化学工業製ＭＩＢＫ−ＳＴ、固形分量：１００質量部、固形分中のシリカコロイド粒子含有量：１０質量％）３３３質量部、および光重合開始剤（チバジャパンビジョン製Irugacure184）４５質量部を混合して、ハードコート層形成用のアクリル系コーティング液を調製した。

２．ハードコート層の形成
注型重合法により得られた、一方が凸面（光学面）、他方が凹面のポリウレタンウレアンレンズ（ＨＯＹＡ株式会社製商品名フェニックス、φ７５ｍｍ）の凸面上に、上記１．で調製したアクリル系コーティング液をスピンコート（１０００ｒｐｍで、３０秒保持）により塗布した。塗布後、紫外線照射装置によりＵＶ照射光量１２００ｍＪ／ｃｍ²で硬化し、厚さ３．９μｍのハードコート層を形成した。

３．ハードコート層表面の接触角の測定
協和界面化学製接触角測定装置（CONTACT-ANGLE METER型番CA-D）を用いて、上記２．で形成したハードコート層表面の水に対する接触角を測定（測定環境：温度２３．４℃、湿度３８％）したところ、６０°であった。

４．凹面の機械加工
上記２．の処理後のレンズの凹面を３次元ＮＣ制御を行うカーブジェネレータによって所定の面形状に切削加工した。

５．凹面の研磨加工
厚さ約１００μｍのポリオレフィンフィルム上にアクリル系粘着剤からなる厚さ約３０μｍの粘着層が積層された市販の保護フィルム（ビッグテクノス株式会社製）を用意し、上記４．で研削加工を施したレンズの凸面に、粘着層を介して貼着した。その後、図２に示すようにレンズをブロック治具に固定した。レンズの固定には、ＬＯＨ社製のレイアウトブロッカーと呼ばれるアロイブロッカーを使用した。
次いで、ブロック治具に固着した状態で、図１に示す研磨装置にレンズを取り付け、図４〜７に示す研磨治具により研磨時間５分、研磨圧２００ミリバール、回転速度５３０ｒｐｍ、研磨剤として平均粒径０．８μｍのアルミナを水に分散させたスラリーを使用して、前述の手順に従って研磨加工を行った。研磨パッドとしては厚さ約２ｍｍの羊毛製の研磨パッドを使用し、バルーン部材としては、外径９０φｍｍ、ＪＩＳｋ６２５３（デュロメータタイプＥ）で定義される硬度５０、素材厚み約３ｍｍのスチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）を使用した。

６．研磨加工後の保護フィルム密着状態の評価
上記５．の研磨加工後、ブロック治具からレンズを取り外し保護フィルムと被貼着面との密着状態を目視で観察した。中心部に保護フィルムの浮きや剥がれがなく、かつ浮きや剥がれが観察される面積が約４割以下の場合を「○」、中心部を含めて保護フィルムの浮きや剥がれが観察される面積が約６割以上の場合を「×」と評価した。

７．保護フィルム剥離後の粘着剤残りの評価
東京計器株式会社製引張圧縮試験機Little Star（５００Ｎのロードセル搭載）にて、引張速度３０ｍｍ／ｍｉｎで上記６．の評価後に被貼着面上から保護フィルムを剥離除去した。保護フィルム除去後のハードコート層表面を目視で観察し、粘着剤の残り具合を目視で観察した。粘着剤の残りが目視で観察されない場合を「○」、観察される場合を「×」と評価した。

[実施例２、３、比較例１]
アクリル系コーティング液の処方およびハードコート層の膜厚を表１に示すように変更した以外は、実施例１と同様の処理および評価を行った。

[実施例４]
レンズ凸面上に以下の方法で偏光層を形成した後に、偏光層表面にハードコート層を形成した点を除き、実施例２と同様の処理および評価を行った。
（１）配列層の形成
レンズ凸面上に、真空蒸着法により、厚さ０．２μｍのＳｉＯ_２膜を形成した。
形成されたＳｉＯ_２膜に、研磨剤含有ウレタンフォーム（研磨剤：フジミインコーポレーテッド社製商品名ＰＯＬＩＰＬＡ２０３Ａ、平均粒径０.８μｍのＡｌ₂Ｏ₃粒子、ウレタンフォーム：上記レンズ凹面の曲率とほぼ同形状）を用いて、一軸研磨加工処理を回転数３５０ｒｐｍ、研磨圧５０ｇ/ｃｍ²の条件で３０秒間施した。研磨処理を施したレンズは純水により洗浄、乾燥させた。
（２）偏光層の形成
レンズを乾燥後、研磨処理面上に、二色性色素〔商品名「Varilight solution 2S」、スターリングオプティクスインク（Sterling Optics Inc）社製〕の約５質量％水溶液２〜３ｇを用いてスピンコートを施し、偏光層を形成した。スピンコートは、色素水溶液を回転数３００ｒｐｍで供給し、８秒間保持、次に回転数４００ｒｐｍで供給し４５秒間保持、さらに１０００ｒｐｍで供給し１２秒間保持することで行った。スピンコート後、塩化鉄濃度が０.１５Ｍ、水酸化カルシウム濃度が０.２ＭであるｐＨ３.５の水溶液を調製し、この水溶液に上記で得られたレンズをおよそ３０秒間浸漬し、その後引き上げ、純水にて充分に洗浄を施した。この工程により、水溶性であった色素は難溶性に変換される。
その後、レンズをγ−アミノプロピルトリエトキシシラン１０質量％水溶液に１５分間浸漬した後に純水で３回洗浄し、８５℃で３０分間熱硬化した。さらに、冷却後、レンズを空気中にてγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン２質量％水溶液に３０分浸漬した後、１００℃の炉で３０分間熱硬化、硬化後冷却して色素保護膜を形成（固定化処理）した。
以上の処理後、形成された偏光層の厚さは、約１μｍであった。

[参考例１]
ハードコート層を形成せずレンズ凸面に直接保護フィルムを貼着させた点を除き、実施例１と同様の処理および評価を行った。

上記実施例１〜４および参考例１では、研磨中にレンズの固定不良は確認されなかったが、比較例１では研磨中にレンズがぐらつき不安定となる現象が確認された。

以上説明した実施例１〜４、比較例１および参考例１の詳細を、下記表１に示す。

表１に示す全サンプルにて、保護フィルム剥離後に被貼着面に保護フィルムの粘着剤残りは見られず保護フィルム剥離除去は容易であった。しかし研磨中に固定不良が確認された比較例１では、表１に示すように研磨加工後の保護フィルム密着状態の評価結果は「×」であり保護フィルムの浮きや剥がれが広範な範囲で観察された。これに対し、固定不良なく安定な研磨が可能であった実施例１〜４では、上記評価結果は「○」であった。したがって、比較例１における固定不良は、保護フィルムと被貼着面との密着性が不十分であったことにより発生したこと、および、被貼着面であるハードコート層表面の水に対する接触角が９０°を超えると密着性が低下すること、が確認できる。実施例１〜４では、ハードコート層形成用のアクリル系コーティング液にシリカコロイド粒子を添加したことによりハードコート層表面の接触角が低下し（親水性が高まり）、レンズ表面に近い値になったことが、密着性向上に寄与していると考えている。

以上の結果から、水に対する接触角が９０°以下となる表面を有するアクリル系コーティングを形成することで、レンズ基材の光学面上に光学面の保護等の目的でアクリル系コーティングを形成したセミフィニッシュドレンズにおいて、光学面創成のための研磨加工を安定に実施可能となることが示された。

本発明は、眼鏡レンズの製造分野に有用である。

Claims

一方の面が光学面であり、他方の面が非光学面であるセミフィニッシュドレンズの該非光学面を研磨加工して光学面を創成する工程を含む眼鏡レンズの製造方法であって、
前記セミフィニッシュドレンズは、レンズ基材の光学面上にアクリル系コーティングを有し、ここで、前記アクリル系コーティング表面の水に対する接触角は９０°以下であり、
前記研磨加工前に、前記アクリル系コーティング表面に、保護フィルムを該フィルムの粘着層を介して貼着し、
前記研磨加工を、前記保護フィルム表面をブロック治具に固着した状態でレンズ基材の非光学面を研磨することによって行う、前記製造方法。
前記アクリル系コーティングは、無機酸化物粒子およびアクリレート系化合物を含む塗布膜を硬化させることにより形成された被覆層である、請求項１に記載の製造方法。
前記無機酸化物粒子は、シリカコロイド粒子である、請求項２に記載の製造方法。
前記粘着層はアクリル系粘着剤からなる、請求項１〜３のいずれか１項に記載の製造方法。
前記セミフィニッシュドレンズは、前記レンズ基材とアクリル系コーティングとの間に偏光層を有する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の製造方法。