JPWO2006041024A1 - レンズ固定用粘着テープ及びこれを用いたレンズ加工方法 - Google Patents
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Abstract
レンズ加工機に被加工レンズを装着するに際し、被加工レンズと保持用治具との間に介在されるレンズ固定用粘着テープであって、粘着対象面に開口されている孔を有するプラスチックフォーム材と、当該プラスチックフォーム材の粘着対象面に形成される粘着剤層とを有し、前記プラスチックフォーム材の圧縮変形後の弾性復帰に伴って、粘着対象面に吸着する吸着機能を有する。本発明は表面処理されたレンズに対しても十分なせん断接着力を発揮して、正確なレンズ加工を実現する。
Description
本発明は、レンズの面取り加工や溝掘り加工等の際にレンズ表面を保護し保持治具を固定するために用いられるレンズ固定用粘着テープに関するものであり、さらには、これを用いたレンズ加工方法に関するものである。
例えば、眼鏡用のレンズ等においては、フレームの形状、デザイン等に合わせてレンズ形状を整えるためのレンズ加工が必要であり、砥石による面取り加工や溝掘り加工等の機械加工（いわゆる玉型加工）が行われている。レンズに対して前記のような機械加工を行うためには、いわゆるレンズ研削機が用いられており、レンズメーカから供給されるレンズを前記レンズ研削機に装着し、砥石で外周部を研削することで、眼鏡のフレーム形状に合わせた形状のレンズを得ることができる。
レンズ研削機は、例えば、レンズを加工するための研削室を有し、その両側に配置された駆動部から延びる一対のクランプ軸によりレンズを挟み込み、これを回転しながら外周部を砥石で研削加工する構造となっている。ここで、一方のクランプ軸の先端には、保持用治具が装着され、他方のクランプ軸の先端はゴム等の弾性体が設けられたレンズ押さえとされ、これらの間に被加工レンズを挟み込むことで被加工レンズが固定される。
このとき、前記保持用治具を直接被加工レンズの表面と接触させると、被加工レンズの表面を傷付けるおそれがあること、保持用治具がスリップして軸ずれが生じ正確な加工ができなくなる可能性があること等から、保持用治具による被加工レンズの挟み込みに際しては、保持用治具と被加工レンズの間に粘着テープを介在させることが行われている
ところで、近年、眼鏡用のレンズ等においては、様々な表面コーティングが施されるようになってきており、一般的な粘着テープでは十分な粘着力を得ることができないという問題が生じてきている。例えば、表面に汚れが付着し難くした防汚レンズでは、表面に例えば含フッ素シラン化合物等の撥水物質をコーティングすることにより防汚層（撥水コーティング）が形成されるが、この撥水コーティングは、汚れが付着し難いばかりでなく、粘着テープの粘着剤に対しても濡れ性が低く、また摩擦係数も著しく小さい。したがって、一般的な粘着テープでは、保持力を大きくすることができず、軸ずれにより正確な加工ができないという問題がある。
このような状況から、粘着テープによるレンズ固定について、様々な改善が試みられている（例えば、特許文献１や特許文献２等を参照）。具体的には、特許文献１記載の発明では、レンズの表面より粘着剤に対する濡れ性が良好な表面を有し、かつレンズ側に粘着剤層を形成した透明な粘着シートをレンズ表面に貼着し、この粘着シート上に両面粘着テープを介して保持用治具を取り付けるようにしている。特許文献１記載の発明では、粘着シートの面積を大きくすることで、保持力を大きくするようにしている。
一方、特許文献２記載の発明では、例えば含フッ素シラン化合物を主成分として形成される防汚層に対して粘着力が優れた粘着テープを見分ける方法を検討し、試験板としてフッ素変性シリコーン離型剤で表面処理したポリエチレンテレフタレート板を用いた場合に所定の値以上の粘着力を選定することで、防汚層に対する粘着力を確保し、軸ずれを防止するようにしている。
特開２００４−１２２３０２号公報
特開２００４−２４９４５４号公報
しかしながら、特許文献１記載の発明のように、粘着シートと両面粘着テープを併用する方法では、これらシートやテープを貼着する作業が繁雑なものとなるばかりでなく、面積の大きな粘着シートが必要であるのでコストの点でも不満が残る。さらに、撥水コーティングによっては、粘着シートの面積を大きくしても必ずしも十分な保持力を得ることができず、軸ずれを完全に解消することは難しい。
一方、特許文献２記載の発明のように、粘着テープの粘着力に着目した場合、なるべく防汚層に対して粘着力の高い粘着テープを使用することが軸ずれ防止に繋がることになるが、ただ単に粘着力の高い粘着テープを使用すると、ピール強度が大きくなりすぎ、加工後に粘着テープを剥がす際に、防汚層等も剥離する可能性が生じ、表面コーティングを損傷補助片の形成等が必要になり、粘着テープのコスト増等にも繋がるおそれがある。
本発明は、このような従来の実情に鑑みて提案されたものである。すなわち、本発明は、表面処理されたレンズに対しても十分な粘着力を発揮し、余分な粘着シート等を使用しなくとも十分な強度でレンズを固定することが可能なレンズ固定用粘着テープを提供することを目的とする。また、本発明は、レンズに対して十分な粘着力を有しながら、ピール強度については適度な値を有し、強い保持力の付与と剥がし易さとを両立し得るレンズ固定用粘着テープを提供することを目的とする。さらに本発明は、これらレンズ固定用粘着テープの使用により、被加工レンズの着脱が容易で、しかも軸ずれ等がなく正確な加工を行うことが可能なレンズ加工方法を提供することを目的とする。
上述の目的を達成するために、本発明のレンズ固定用粘着テープは、レンズ加工機に被加工レンズを装着するに際し、被加工レンズと保持用治具との間に介在されるレンズ固定用粘着テープであって、粘着対象面に開口されている孔を有するプラスチックフォーム材と、当該プラスチックフォーム材の粘着対象面に形成される粘着剤層とを有し、前記プラスチックフォーム材の圧縮変形後の弾性復帰に伴って、粘着対象面に吸着する吸着機能を有することを特徴とする。
また、本発明のレンズ加工方法は、被加工レンズをレンズ固定用粘着テープを介して保持用治具により固定し、機械加工を行うに際し、前記レンズ固定用粘着テープとして、粘着対象面に開口されている孔を有するプラスチックフォーム材と、当該プラスチックフォーム材の粘着対象面に形成される粘着剤層とを有し、前記プラスチックフォーム材の圧縮変形後の弾性復帰に伴って、粘着対象面に吸着する吸着機能を有する粘着テープを用いることを特徴とする。
レンズ加工に際して、被加工レンズを保持用治具により固定し、回転させながら砥石で加工することを考えた場合、被加工レンズと保持用治具の間に介在される粘着テープには、大きなせん断力が加わることになる。したがって、前記粘着テープは、せん断接着力が高いことが望ましいと言える。
粘着対象面に開口されている孔を有するプラスチックフォーム材と、当該プラスチックフォーム材の粘着対象面に形成される粘着剤層とを有し、前記プラスチックフォーム材の圧縮変形後の弾性復帰に伴って粘着対象面に吸着する吸着機能を有する粘着テープは、従来の粘着テープに比べて著しくせん断接着力が強く、吸着機能によって止着面に対して安定に粘着される強粘構造が形成される。また、前記せん断接着力は、表面に撥水コーティング等が施されたレンズに対しても十分に発揮される。したがって、表面処理された被加工レンズの固定に最適である。実際、前記吸着機能を有する粘着テープを使用して撥水コーティングが施された被加工レンズを固定したところ、その高いせん断接着力により、軸ずれ等が生ずることなく、安定した固定状態が実現されることが確認された。
また、表面に撥水コーティング等の被膜を有する被加工レンズの固定を考えた場合、引き剥がしに対する引き剥がし接着力（ピール強度）が高すぎると、表面コーティングを損なう原因となる。本発明で使用する前記吸着機能を有する粘着テープは、せん断接着力は非常に高いが、引き剥がし接着力が低く、剥離性の高い粘着テープである。したがって、引き剥がしの際に表面コーティングを破損することがなく、加工後には速やかにレンズ表面から剥離される。また、引き剥がしのための剥離補助片等も不要である。
本発明のレンズ固定用粘着テープによれば、表面処理されたレンズに対しても十分なせん断接着力を発揮し、余分な粘着シート等を使用しなくとも十分な強度で被加工レンズを固定することが可能である。また、本発明のレンズ固定用粘着テープは、強いせん断接着力を有するにもかかわらず、適度な引き剥がし接着力を有することから、使用後の剥離が容易であり、レンズ表面のコーティング層等を損傷することもない。
一方、本発明のレンズ加工方法によれば、被加工レンズを容易に着脱することができ、軸ずれ等を起こすことなく正確に機械加工、例えば砥石による面取り加工や溝掘り加工等を行うことが可能である。
以下、本発明を適用したレンズ固定用粘着テープ及びレンズ加工方法について、図面を参照して詳細に説明する。
先ず、本発明のレンズ固定用粘着テープの基本構成について説明する。本発明のレンズ固定用粘着テープは、いわゆる強粘構造を構成するものであり、粘着材層を備えたプラスチックフォーム材において、少なくとも、このプラスチックフォーム材の粘着対象に粘着される面（貼着面）に開口されている孔が、このプラスチックフォーム材の圧縮変形後における弾性復帰に伴って、前記粘着対象面に対して負圧の状態で吸着する吸着機能を備えている。
前記構成よりなる強粘構造にあっては、粘着機能と、吸着機能とが、同時に取付け面に作用し、取付け対象物相互を確実に止め着けることができる。すなわち、前述の強粘構造にあっては、プラスチックフォーム材における吸着面、特に孔の開口周縁が、粘着剤によって、粘着対象面に対して粘着されることとなり、このプラスチックフォーム材に吸着機能をもたらす孔の吸着面に対する気密状態での密着を可能としている。
前記の構成に係る強粘構造にあって、粘着剤層は、例えば貼着面における開口孔の内部の全部又は一部を含む面、又は、貼着面における開口孔の内部の面を除いた面を覆って設けてある構成とすればよい。
特に、孔の内部の面の全部を粘着剤層で覆って構成した場合にあっては、プラスチックフォーム材において、吸着に用いられる孔における気密性を、この孔の内部にあっても粘着剤層によって助長することができる。また、孔の縁に沿った部分を粘着剤層で覆って構成した場合にあっては、粘着対象面に対するプラスチックフォーム材の圧縮に際して、この孔の縁が粘着対象面に密着し、孔における吸着機能を助長するように機能する。さらに、孔の内部を除いた面に粘着剤層を設けるように構成した場合にあっては、プラスチックフォーム材が、粘着剤層によって粘着対象面に対して確実に粘着し、且つ、孔の吸着機能によって粘着対象面に確実に吸着されるとともに、プラスチックフォーム材における弾性変形が前記粘着剤層によって阻害されることもない。
真空吸着機能を有する孔は、粘着剤層とともに、貼着面に開口している孔を、この開口以外の部分で塞がれた独立の孔として構成し、あるいは、貼着面において開口している孔を、相互に連通しながらも、粘着剤層とともに貼着面以外の面に連通、開口しない構成としてあり、結果的に、気密状態の連通孔として構成し、あるいは、貼着面において開口している孔を、プラスチックフォーム材の内部側に設けられている各孔に連通しながらも、この貼着面において開口している部分以外の部分で、プラスチックフォーム材の外面に粘着剤層と共に連通させず、結果的に気密状態の孔を構成している場合等、如何なる態様の構成としてあっても良い。
さらに、かかる吸着機能を備える孔は、プラスチックフォーム材に備えられる粘着剤層とともに、取付け対象物に対して粘着される貼着面以外の面を、非通気構造とすることによって、貼着面に開口されている孔に対して、粘着対象面に対する真空吸着機能をもたらすようにしてあっても良い。
貼着面に開口している孔に対して、プラスチックフォーム材に備えられている粘着剤層とともに、圧縮後の弾性復帰に伴う吸着機能をもたらす手段として、例えば、プラスチックフォーム材の貼着面以外の面に合成樹脂液を塗布し、貼着面以外の面を非通気性の樹脂コーティング面として構成することも可能である。
かかる点から、用いるプラスチックフォーム材は、前記の各種の態様によって、貼着面に開口されている各孔に対して、この孔の圧縮変更後の弾性復帰時に真空吸着機能をもたらす構成を備えたものであれば如何なる態様の発泡体であっても良く、例えば、連続気泡タイプのプラスチックフォーム材、独立気泡タイプのプラスチックフォーム材、及び独立気泡と連続気泡との混在タイプのプラスチックフォーム材等、任意のフォ−ム材を用いることができる。これらの中で、例えば縦連気泡タイプのプラスチックフォーム材は、典型的なプラスチックフォーム材として用いることができる。また、プラスチックシートや不織布などの基材をプラスチックフォーム材の片面やプラスチックフォーム材のシートの厚み方向の略中心部に配した構造を有していても良い。
一方、前記プラスチックフォーム材の孔が開口されている貼着面に設けられる粘着剤層には、典型的には、溶剤タイプのウレタン系粘着剤、溶剤タイプのアクリル系粘着剤、あるいはエマルジョンタイプの酢酸ビニル系粘着剤等を用いることができる。
粘着剤層は、比較的粘性の強い粘着剤を、ローラーコーティング手法等によって、プラスチックフォーム材の貼着面に塗布することによって形成することができる。あるいは、プラスチックフォーム材の貼着面に対して、比較的粘性を弱めた粘着剤を、ドクターナイフコーティング手法等によって、プラスチックフォーム材に形成される孔の内部の全部、または一部を覆うように塗布形成することができる。
このようにして構成される粘着テープにおいては、取り付けられる接合部材（被加工レンズ）に対して、圧縮後における弾性復帰に伴う孔の有する真空吸着機能と、この孔を有する面における粘着剤層による粘着機能とによって、強固な止着状態を作り出すことができる。
図１は、本発明を適用したレンズ固定用粘着テープの断面構造の一例を示すものである。このレンズ固定用粘着テープ１は、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、あるいはこれらの発泡体等からなるプラスチックシート４１を基材とし、この基材であるプラスチックシ−ト４１の両面に対して、プラスチックフォーム材１０、１０を一体に備えて設けてある。前記プラスチックフォーム材１０は、貼着面Ｎに開口する多数の孔１１を有するとともに、この貼着面Ｎにそれぞれ粘着剤層２０が形成され、強粘構造Ａが構成されている。
ここで、プラスチックフォーム材１０の貼着面Ｎに設けられる各強粘構造Ａは、剥離ライナー３０によって保護してあり、この強粘構造Ａを用いて取付け対象物（被加工レンズ）を止着する。かかる強粘構造Ａによる取付け対象物の止着する際にあっては、この強粘構造Ａを構成する粘着剤層２０の表面を覆っている剥離ライナー３０を剥がし取って、この強粘構造Ａを構成しているプラスチックフォーム材１０における粘着剤層２０面を取付け対象物の粘着対象面に対して一旦押圧する。その後、この押圧を解除して、取付け物対象物に対してプラスチックフォ−ム材１０を粘、吸着状態に止着する。反対側の面についても同様である。
以上が本発明のレンズ固定用粘着テープの構成であるが、前記構造を有するレンズ固定用粘着テープ１は、図２に示すように、例えば眼鏡用のレンズ形状に対応した形状に打ち抜いて用いられる。本例では、長手方向の寸法Ｌと幅方向の寸法Ｗとが眼鏡用レンズの寸法比率とほぼ同等の比率となるように六角形に打ち抜かれている。中央の孔１ａは、例えば被加工レンズに設けられたマーカーを確認するための孔である。
前述のレンズ固定用粘着テープは、被加工レンズの固定に用いた際に、優れたせん断接着力を発揮し、軸ずれ等を起こすことなく、確実にこれを固定することができる。表１に、本発明のレンズ固定用粘着テープのせん断接着力を通常の粘着テープと比べて示す。せん断接着力は、日本工業規格ＪＩＳ Ｚ ０２３７に準拠して測定した。テープ貼り付け面積は２５ｍｍ×２５ｍｍ、引っ張り速度は３００ｍｍ／分、圧着条件は１０ｋｇローラ２往復、養生時間は７２時間（室温）とした。また、粘着対象試験片は、ステンレス（ＳＵＳ ３０４）、アクリル樹脂板、超高分子量ポリエチレン板の３種類とした。
この表１から明らかなように、本発明のレンズ固定用粘着テープは、通常の粘着剤では貼り付き難い超高分子量ポリエチレンに対しても優れたせん断接着力を発揮している。通常の市販品では、ステンレス等に対しては良好なせん断接着力を示すが、超高分子量ポリエチレンに対するせん断接着力は、本発明の粘着テープに比べて大きく劣っている。また、本発明のレンズ固定用粘着テープは、９０度引き剥がし接着力が４．２Ｎ／ｃｍ２程度と低く、被加工レンズからの剥離が容易であることもわかった。
また、前記構成のレンズ固定用粘着テープは、厚さが薄い場合により優れたせん断接着力を発揮することから、全体の厚さが５ｍｍ以下程度とすることが好ましい。具体的には、例えば、前記プラスチックシート４１の厚さを０．１ｍｍ、プラスチックフォ−ム材１０の厚さをそれぞれ０．０５ｍｍとすればよい。
以上の構成を有するレンズ固定用粘着テープは、例えば撥水コーティング等の表面処理が施されたレンズに対しても優れたせん断接着力を発揮することから、レンズ加工機において、被加工レンズの固定に用いることで確実に被加工レンズを固定し、正確な加工を行うことができる。以下、本発明のレンズ固定用粘着テープを用いたレンズ加工方法について説明する。
レンズ加工機は、被加工レンズに対して面取り加工や溝掘り加工等の機械的な研削加工を行う研削室を備えており、ここに被加工レンズを装着して前記研削加工を行う。研削室内の両側には、駆動部が設けられており、ここから延びるクランプ軸によって被加工レンズを挟み込むとともに、これらクランプ軸を回転することで被加工レンズの外周縁に対する研削加工が行われる。
図３は、被加工レンズ２のクランプ軸３への取り付け状態を示すものである。被加工レンズ２をクランプ軸３により固定する場合には、クランプ軸３の先端に保持用治具５を装着し、この保持用治具５間に被加工レンズ２を貼り合わせて固定する。ただし、保持用治具５が直接被加工レンズ２の表面と接すると、表面の被膜等を傷付けるおそれがあることから、レンズ固定用粘着テープ１を介して保持用治具５に被加工レンズ２を取り付ける。これにより、被加工レンズ２の表面が傷付きから保護されると同時に、前記レンズ固定用粘着テープ１のせん断接着力により、被加工レンズ２がクランプ軸３の回転に追従して回転するように確実に固定される。図４は、レンズ固定用粘着テープ１を使用した場合の固定状態を示すものである。
被加工レンズ２の加工に際しては、給水ノズルから被加工部分に水を供給し、被加工部分を冷却し、同時に削り粉等を洗い落としながら研削加工を行う。研削加工は、砥石を用いて行われ、例えば面取り加工や溝掘り加工等、研削加工の種類や研削対象となる被加工レンズ２の材質に応じて砥石の種類を選択する。
被加工レンズ２の研削は、予め機械に記憶させたレンズ形状データ等に基づいて、あるいはダミーレンズの形状をトレースすることで行われ、例えば眼鏡フレームの形状をトレースするように研削加工が行われる。研削加工に際しては、被加工レンズ２がレンズ固定用粘着テープ１によりせん断力に対して強固に固定されていることから、軸ずれ等が発生することなく、正確な加工を行うことが可能である。
図５は、本発明を適用したレンズ固定用粘着テープの断面構造の他の一例を示すものである。このレンズ固定用粘着テープ６０は、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、あるいはこれらの発泡体等からなるプラスチックシート５１を基材とし、この基材であるプラスチックシ−ト５１の片面に対して、プラスチックフォーム材５０を一体に備えて設けてある。前記プラスチックフォーム材５０は、貼着面Ｎに開口する多数の孔５２を有するとともに、この貼着面Ｎにそれぞれ粘着剤層５３が形成され、強粘構造Ａが構成されている。
ここで、プラスチックフォーム材５０の貼着面Ｎに設けられる各強粘構造Ａは、剥離ライナー５４によって保護してあり、この強粘構造Ａを用いて取付け対象物（被加工レンズ）を止着する。かかる強粘構造Ａによる取付け対象物の止着する際にあっては、この強粘構造Ａを構成する粘着剤層５３の表面を覆っている剥離ライナー５４を剥がし取って、この強粘構造Ａを構成しているプラスチックフォーム材５０における粘着剤層５３面を取付け対象物の粘着対象面に対して一旦押圧する。その後、この押圧を解除して、取付け物対象物に対してプラスチックフォ−ム材５０を粘、吸着状態に止着する。このような片面の構造においても図１の両面構造のレンズ固定用粘着テープと同様の粘着特性を発揮する。
Claims (8)
- レンズ加工機に被加工レンズを装着するに際し、被加工レンズと保持用治具との間に介在されるレンズ固定用粘着テープであって、
粘着対象面に開口されている孔を有するプラスチックフォーム材と、当該プラスチックフォーム材の粘着対象面に形成される粘着剤層とを有し、
前記プラスチックフォーム材の圧縮変形後の弾性復帰に伴って、粘着対象面に吸着する吸着機能を有することを特徴とするレンズ固定用粘着テープ。 - 前記粘着剤層は、前記プラスチックフォーム材の両面に形成されていることを特徴とする請求項１記載のレンズ固定用粘着テープ。
- 前記粘着剤層は、前記プラスチックフォーム材の片面に形成されていることを特徴とする請求項１記載のレンズ固定用粘着テープ。
- 前記プラスチックフォーム材と粘着剤層とを合わせた厚さが５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１記載のレンズ固定用粘着テープ。
- 前記粘着剤層と接して離型処理された剥離シートが設けられ、使用時に前記剥離シートが粘着剤層から剥離されることを特徴とする請求項１記載のレンズ固定用粘着テープ。
- 被加工レンズの外形形状に応じた形状とされていることを特徴とする請求項１記載のレンズ固定用粘着テープ。
- 被加工レンズをレンズ固定用粘着テープを介して保持用治具により固定し、機械加工を行うに際し、
前記レンズ固定用粘着テープとして、粘着対象面に開口されている孔を有するプラスチックフォーム材と、当該プラスチックフォーム材の粘着対象面に形成される粘着剤層とを有し、前記プラスチックフォーム材の圧縮変形後の弾性復帰に伴って、粘着対象面に吸着する吸着機能を有する粘着テープを用いることを特徴とするレンズ加工方法。 - 前記機械加工は、砥石による面取り加工または溝掘り加工であることを特徴とする請求項７記載のレンズ加工方法。
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