JP4373246B2 - 光学レンズのコーティング装置 - Google Patents

Description

本発明は、レンズ表面にコーティング溶液を塗布し硬化させるまでの一連の作業を自動的に行ってコーティング被膜を形成する光学レンズのコーティング装置に関する。

光学レンズ、特に眼鏡レンズの製作においては、遮光性、防眩性、調光性、耐擦傷性等を向上させるために、眼鏡レンズの表面にその目的に応じた材質のコーティング被膜を形成することが行われている（例えば、非特許文献１参照）。また、このようなコーティング被膜を自動的に形成する装置も従来から種々提案されている（例えば、特許文献１，２参照）。なお、出願人は本明細書に記載された先行技術文献情報で特定される先行技術文献以外には、本発明に密接に関連する先行技術文献を出願時までに見つけ出すことができなかった。
「眼鏡」メディカル葵出版、1986年5月22日発行 p.81〜83 特開２００２−１７７８５２号公報 特表２０００−５０８９８１号公報

前記特開２００２−１７７８５２号公報に記載された眼鏡レンズ用のレンズコーティング装置は、クリーンルーム内に配置されたターンテーブル型の保持体と、この保持体上にそれぞれ設けられ眼鏡レンズが設置される回転自在な２つのレンズ保持具と、前記保持体の上方に配置された複数個のディスペンサーおよびコーティング溶液を硬化させるための光線を照射する光線照射手段とを備えている。前記保持体は、間欠的に半回転されることにより２つのレンズ保持具を前記ディスペンサーの下方位置である塗布位置と、前記光線照射手段の下方位置である硬化位置に交互に移動させるように構成されている。そして、保持体の半回転によって一方のレンズ保持具が塗布位置に移動し、他方のレンズ保持具が硬化位置に移動すると、一方のレンズ保持具上に載置されている眼鏡レンズの表面にコーティング溶液をディスペンサーによって滴下、塗布する間に、他方のレンズ保持具上に載置されている眼鏡レンズの表面に塗布されたコーティング溶液を光線照射手段によって硬化させ、コーティング溶液の塗布と硬化が終了すると、他方のレンズ保持具上の眼鏡レンズを取り外した後、前記保持体を半回転させることにより、一方のレンズ保持具上の眼鏡レンズを硬化位置に移動させ、空になった他方のレンズ保持具を塗布位置に移動させるようにしている。

前記特表２０００−５０８９８１号公報に記載された紫外線および改良型冷却方式を用いた眼鏡レンズ硬化のための方法および装置は、可遡性眼鏡レンズを成形してコーティングする方法および装置に関するもので、注型重合法によってプラスチックレンズを成形する工程から、成形されたプラスチックレンズにコーティング被膜を成形する工程までの一連の工程を含んでいる。そして、プラスチックレンズの成形に際しては、第１の紫外線を鋳型内部のレンズモノマーに照射して硬化させ、レンズ成形後は成形鋳型から取り出したレンズに光重合開始剤を含む酸素バリア（コーティング溶液）を塗布し、この酸素バリアに第２の紫外線を照射して硬化させることによりコーティング被膜を形成するようにしている。

しかしながら、上記した特開２００２−１７７８５２号公報と特表２０００−５０８９８１号公報に記載されている従来のコーティング装置は、いずれも眼鏡レンズを１枚ずつ搬送してコーティング被膜を形成する方式を採っているため、眼鏡レンズのように２枚一組とする注文生産の場合には生産性が低いという問題があった。
また、前者のレンズコーティング装置は、クリーンルーム内において光線照射手段から放射された光線を眼鏡レンズの表面に塗布されているコーティング溶液に照射しているだけであるため、クリーンルーム内の空気中に浮遊する微細な塵埃、微粒子等がレンズ表面のコーティング溶液上に付着すると不良品が発生するという問題があった。
一方、後者のコーティング装置は、表面にコーティング溶液が塗布された眼鏡レンズを引出内に収納して紫外線を照射し、コーティング溶液を硬化させた後、引出から眼鏡レンズを取り出す引出方式を採っているため、眼鏡レンズの引出に対する出し入れ操作が煩わしく、コーティング溶液の硬化工程に長時間を要するという問題があった。

本発明は上記した従来の問題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、２枚一組からなる光学レンズのコーティング処理を自動的かつ同時に行うことにより、生産性を向上させるようにした光学レンズのコーティング装置を提供することにある。
また、本発明の目的は、空気中の酸素との反応による硬化を防止するために不活性ガスの雰囲気中においてコーティング溶液を硬化させるようにした光学レンズのコーティング装置を提供することにある。
さらに、本発明の目的は、光学レンズを光線照射装置に対して出し入れする必要がなく、コーティング溶液の硬化処理を短時間に行うことができるようにした光学レンズのコーティング装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、第１の本発明は、筐体内に塗布装置と光線照射装置を配置し、前記塗布装置によって光学レンズの被コーティング面にコーティング溶液を塗布し、前記光線照射装置によって前記被コーティング面に塗布された前記コーティング溶液を硬化させる光学レンズのコーティング装置において、２枚一組の光学レンズを収納して塗布位置から硬化位置に搬送するレンズラックを備え、前記塗布装置は、前記各光学レンズがそれぞれ被コーティング面を上にして設置され個々独立に回転駆動する２つの回転台と、前記各回転台上に設置された各光学レンズの被コーティング面にコーティング溶液をそれぞれ滴下させる２つのコーティング溶液滴下手段とを有し、前記２つの回転台は、各光学レンズから飛散するコーティング溶液が隣接する他の光学レンズに付着しないように離間して配置され、前記光線照射装置は、前記レンズラックを密閉した状態で光線をレンズラック内の各光学レンズに照射して前記コーティング溶液を硬化させ、前記レンズラックは、各光学レンズをそれぞれ収納する上方に開放した２つのケースを有し、これら２つのケースは少なくとも一方が他方に対して接触離間する方向に移動自在に設けられるとともに付勢手段によって接触する方向に付勢されており、コーティング溶液が塗布された光学レンズを収納するときは前記２つの回転台と同じ間隔だけ互いに離間した状態に保持され、コーティング溶液の硬化時には互いに接触して光学レンズの間隔を狭めるものである。

第２の発明は、前記第１の発明において、前記光線照射装置は、密閉型のハウジング内に収納された光源と、前記ハウジングの照射方向側開口部を覆う透明部材とを備え、この透明部材の表面にレンズラックがシール部材を介して密接されるものである。

第３の発明は、前記第１または第２の発明において、前記レンズラックの各ケースは、光線照射装置による光学レンズへの光線照射時に透明部材の表面にシール部材を介してそれぞれ押し付けられることにより内部が密閉され、この密閉された内部が不活性ガスによってそれぞれ置換されるものである。

第４の発明は、前記第１、第２、第３の発明のうちのいずれか１つにおいて、前記レンズラックの各ケースに、内部空気を排気する排気用通路と、不活性ガスを供給する不活性ガス供給用通路を設けたものである。

第５の発明は、前記第１〜第４の発明のうちのいずれか１つにおいて、前記塗布装置は、さらに光学レンズの被コーティング面の外周縁部に溜まる余分なコーティング溶液を取り除くへら機構を備えているものである。

第６の発明は、前記第１〜第５の発明のうちのいずれか１つにおいて、前記塗布装置は、さらに光学レンズの外周面に付着しているコーティング溶液を均一化させるレンズ外周用溶液平滑化機構を備えているものである。

第７の発明は、前記第１〜第６の発明のうちのいずれか１つにおいて、前記塗布装置は、さらにコーティング溶液回収装置を備えているものである。

第１の発明においては、２枚一組からなる光学レンズのコーティング処理を同時に行うため、生産性を向上させることができ、特に注文生産の眼鏡レンズのコーティング処理に適している。すなわち、上記した特開２００２−１７７８５２号公報に記載されたコーティング装置のように眼鏡レンズを一枚ずつ順次コーティング処理する従来の処理方式においては、注文生産の眼鏡レンズの場合、同一種（１人の装用者）の２枚のレンズに対するコーティング溶液の塗布と硬化処理と、異種（異なった２人の装用者）の２枚のレンズに対するコーティング溶液の塗布と硬化処理を交互に行うことになるので、制御系が複雑化するのに対して、本発明においては、常に同一種の眼鏡レンズを２枚一組として処理するため、制御系を簡素化することができる。
また、２つのケースはコーティング溶液の硬化時に接触して２つの光学レンズの間隔を狭めるため、光線照射装置の小型化を可能にする。一方、コーティング溶液の塗布時には離間して２つの光学レンズの間隔を広くしているので、各光学レンズの被コーティング面に滴下されたコーティング溶液が光学レンズの回転による遠心力によって飛散しても隣接する他の光学レンズに付着するのを防止することができる。２つの光学レンズ間に仕切板を設けるとレンズ間隔を狭くすることができるが、その場合は仕切板に当たって跳ね返ったコーティング溶液が光学レンズに再び付着するため好ましくない。

レンズラックはコーティング溶液の硬化時に光線照射装置によって密閉されるため、ラック内部に塵埃等が侵入して光学レンズに塗布されているコーティング溶液に付着するのを防止することができる。また、レンズラックを光線照射装置内に収納してコーティング溶液の硬化を行う必要がなく、光学レンズの取り扱いが容易である。

第２の発明においては、レンズラックをハウジングの透明部材にシール部材を介して密接させるようにしているので、レンズラックを簡単かつ容易に密閉することができる。透明部材は光源からの光線の透過を可能にする。光源からの光線は透明部材を透過するとレンズラック内の光学レンズの被コーティング面に塗布されているコーティング溶液を照射し、硬化させる。

第３の発明においては、コーティング溶液の硬化時にレンズラックの各ケース内の空気を不活性ガスに置換しているので、コーティング溶液が空気中の酸素に反応して硬化するのを防止でき、コーティング溶液を不活性ガスの環境下で良好に硬化させることができる。

第４の発明において、レンズラックの各ケース内に空気の排気用通路と不活性ガス供給用通路を設けているので、ケース内部の空気を不活性ガスに確実に置換することができる。

第５の発明においては、光学レンズの被コーティング面の外周縁部に溜まる余分なコーティング溶液をへら機構によって取り除くことができる。

第６の発明においては、光学レンズの外周面に付着しているコーティング溶液の膜厚をレンズ外周用平滑化機構によって均一化させることができる。

第７の発明においては、光学レンズの被コーティング面から飛び散ったコーティング溶液をコーティング溶液回収装置によって回収しているので、コーティング溶液の再利用を可能にする。

以下、本発明を図面に示す実施の形態に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明に係る光学レンズのコーティング装置の一実施の形態の一部を破断して示す外観斜視図、図２は同コーティング装置のクリーンルーム内の各種装置、手段等の配置関係を示す概略平面図、図３は塗布装置の外観斜視図、図４は同塗布装置の概略側断面図、図５はコーティング溶液のへら機構とレンズ外周用溶液平滑化機構を示す外観斜視図、図６はコーティング溶液の回収装置を示す外観斜視図、図７はレンズラックを硬化部に移動させた状態を示す外観斜視図、図８はレンズラックの平面図、図９は図８のＩＸ−ＩＸ線断面図である。

図１および図２において、全体を符号１で示すコーティング装置は、左右一対の眼鏡レンズ２の被コーティング面２ａに紫外線硬化型の調光用コーティング溶液を塗布して均一な膜厚とし、光線（紫外線）を照射して硬化させる一連の工程を自動的に行う装置であって、床面に設置された前後方向に長い立方体の筐体３を備えている。

眼鏡レンズ２は、被コーティング面２ａである凸面が所定の曲率半径の光学面に研磨仕上げされ、凹面が未加工（または光学面に研磨された）の円形のプラスチックレンズであって、外径が例えば、６５ｍｍ、７０ｍｍ、７５ｍｍ、８０ｍｍ等の種類がある。なお、１つの眼鏡フレームに装着される２枚一組からなる眼鏡レンズ２を左眼用と右眼用を区別して説明する場合は、左眼用に添え字「Ｌ」を付し、右眼用に添え字「Ｒ」を付して示す。

前記筐体３は、複数本のフレームによって形成された箱型の骨組構造体４と、骨組構造体４の底板５と、骨組構造体４の内部を上下２つの室６，７に仕切る基台８と、下方の室６の各壁面を構成する不透明な観音開きの扉９と、上方の室７の各壁面および天井面を構成するプレート１０等で構成されている。

前記下方の室６の内部には、制御盤１１、窒素ガス供給装置１２、ＵＶ（紫外線）コントローラ１３、コーティング溶液回収装置１４の一部構成部材等が収納されている。前記制御盤１１は、後述する各種搬送手段、塗布装置４２、光線照射装置１５１等をシーケンス制御するためのもので、図示を省略した外部入力装置が接続されている。外部入力装置としては、例えばパーソナルコンピュータが用いられ、各種搬送手段、塗布装置４２、光線照射装置１５１等の動作のタイミング、動作時間等を各眼鏡レンズ２Ｌ，２Ｒに応じて設定し、その信号が前記制御盤１１に入力される。

一方、前記上方の室７は、清浄な空気が供給管１４によって上から下に向けて供給されることにより内圧が大気圧より若干高いクリーンルーム（以下、クリーンルーム７と称す）を形成しており、内部には前記各種搬送機構、塗布装置４２、光線照射装置１５１等が収納されている。上方の室７の壁面および天井面を形成する前記プレート１０は、壁面に対しては、透明なプラスチック板が用いられ、天井面に対してはステンレス板が用いられている。また、クリーンルーム７の前面を形成するプラスチック板１０ａは、開閉自在な扉を形成している。

さらに、クリーンルーム７の内部構造を詳述すると、大きく分けて３つの領域、すなわちトレー搬送部２１、塗布部２２および硬化部２３に分かれている。トレー搬送部２１は、２枚一組の眼鏡レンズ２Ｌ，２Ｒを収納するトレー２４を装置の前方から後方に向けて搬送する部分であり、クリーンルーム７の右側部の前後方向全長にわたる領域である。塗布部２２は、眼鏡レンズ２の被コーティング面２ａにコーティング溶液を塗布する部分で、トレー搬送部２１の左側でかつクリーンルーム７の前半部分の領域である。硬化部２３は、眼鏡レンズ２の被コーティング面２ａに塗布されたコーティング溶液を硬化させる部分で、前記塗布部２２より後方の領域である。

前記トレー２４は、プラスチックの射出成形によって箱型に形成されており、上面に各眼鏡レンズ２Ｌ，２Ｒが被コーティング面２ａを上にしてそれぞれ載置される２つの載置部を有し、後壁に当該トレー２４の識別番号を示すバーコード２５が貼付されている。

前記トレー搬送部２１には、前記トレー２４を前方から後方に向かって搬送する第１の搬送手段３０が設けられている。第１の搬送手段３０は、モータによって駆動されるベルトコンベアからなり、前端部がクリーンルーム７の前面側プラスチック板１０ａに設けた開口部３１から前方に突出し、後端部が同じくクリーンルーム７の後面側プラスチック板１０ｂに設けた開口部３２から後方に突出しており、前端に前記トレー２４が載置されると、駆動して前記トレー２４をクリーンルーム７内の第１の受渡位置Ｔ₁ に搬送するように構成されている。

前記第１の受渡位置Ｔ₁ は、前記第１の搬送手段３０の上面であって前記前面側プラスチック板１０ａの開口部３１に近い部分で、この第１の受渡位置Ｔ₁ 付近には前記トレー２４を係止する図示を省略したトレーストッパと、前記バーコード２５を光学的に読み取るバーコードリーダ３５が配置されている。

前記バーコードリーダ３５は、第１の搬送手段３０の側板に設けた門型の取付板３６の中央に取付けられている。バーコードリーダ３５がバーコード２５を読み取ると、その信号は図示しないホストコンピュータに送られる。ホストコンピュータは、バーコード信号が入力されると、当該トレー２４に収納されている各眼鏡レンズ２Ｌ，２Ｒのレンズ度数、外径、中心厚等のコーティングに必要なレンズ情報を前記外部入力装置に送出する。なお、トレー２４への眼鏡レンズ２の搭載、トレー２４の第１の搬送手段３０への載置およびトレー２４へのバーコード２５の貼付作業は作業者によって行われる。

前記塗布部２２には、２枚一組の眼鏡レンズ２Ｌ，２Ｒが載置される２つのレンズ載置台４１と、塗布装置４２が配置されている。前記２つのレンズ載置台４１は、第１の受渡位置Ｔ₁ の左方で前記塗布装置４２より前方に設けられ、これらのレンズ載置台４１が設置されている位置が眼鏡レンズ２の第２の受渡位置Ｔ₂ である。２つのレンズ載置台４１の間隔ｄ₁ は、前記トレー２４に収納されている２つの眼鏡レンズ２Ｌ，２Ｒの間隔ｄ₂ より大きく設定されている（ｄ₁ ＞ｄ₂ ）。

前記第１の受渡位置Ｔ₁ から第２の受渡位置Ｔ₂ への眼鏡レンズ２の搬送は、第２の搬送手段４４によって行われる。第２の搬送手段４４は、クリーンルーム７の前端部上方に左右方向に延在するように設けたレール４５に沿って往復移動される左右一対の挟持手段４６Ａ，４６Ｂを備えている。これらの挟持手段４６Ａ，４６Ｂは、各眼鏡レンズ２Ｌ，２Ｒのコバ面（外周面）を挟持する開閉自在な３本の挟持ピン４７を有し、前記第１の受渡位置Ｔ₁ と第２の受渡位置Ｔ₂ の間を往復移動するように構成されている。また、一対の挟持手段４６Ａ，４６Ｂは、接近離間自在でかつ上下動自在に設けられ、通常は第１の受渡位置₁ の上方に待機している。この待機状態において、一対の挟持手段４６Ａ，４６Ｂは、前記トレー２４内の眼鏡レンズ２Ｌ，２Ｒの間隔ｄ₂ と同一の間隔に保持されており、トレー２４が第１の受渡位置Ｔ₁ に搬送されてきて停止すると、下降してその内部に収納されている各眼鏡レンズ２Ｌ，２Ｒを保持して第２の受渡位置Ｔ₂ の上方に搬送し、２つのレンズ載置台４１の間隔ｄ₁ と等しい間隔に広げられた後、下降して各レンズ載置台４１上に各眼鏡レンズ２Ｌ，２Ｒを載置し、しかる後再び上昇して元の待機位置である第１の受渡位置Ｔ₁ の上方に復帰するように駆動制御される。眼鏡レンズ２を挟持する前記３本の挟持ピン４７は、同一円周上に放射方向に同期して開閉するように構成されている。

前記一対の挟持手段４６Ａ，４６Ｂによって各眼鏡レンズ２Ｌ，２Ｒを第１のレンズ載置台４１の上に搬送してトレー２４が空になると、第１の搬送手段３０は再び駆動して空になったトレー２４を後述する第７の受渡位置Ｔ₇ に搬送する。

図３〜図６において、前記塗布装置４２は、前記第１の載置台４１の後方に設置された上方に向かって開放する左右方向に長い直方体の塗布容器５０と、この塗布容器５０の内部に回転自在に設けられ前記各眼鏡レンズ２Ｌ，２Ｒが設置される左右一対の回転台５１と、各回転台５１を個々独立に回転させる２つのステッピングモータ５６と、前記各回転台５１に対応して前記塗布容器５０の上方に配置され各眼鏡レンズ２Ｌ，２Ｒの被コーティング面２ａにコーティング溶液６３を滴下する左右一対のコーティング溶液滴下手段５２と、各眼鏡レンズ２Ｌ，２Ｒの被コーティング面２ａの外周縁部に溜まる余分なコーティング溶液６３を取り除くへら機構５３と、眼鏡レンズ２のコバ面２ｂに付着しているコーティング溶液６３の膜厚を平滑化させるレンズ外周用溶液平滑化機構５４と、塗布容器５０内に落下した余剰のコーティング溶液６３を再使用するために回収する前記コーティング溶液回収装置１４等を備えている。

前記回転台５１は、載置された眼鏡レンズ２を真空吸着するとステッピングモータ５６によって回転され、遠心力によってコーティング溶液６３の膜厚を均一化させる。回転台５１の回転速度は、低速（例えば、１５ｒｐｍ）、高速（例えば、５４ｒｐｍ）の順で二段階に切り替えられる。左右一対の回転台５１の間隔は、前記第１の載置台４１の間隔ｄ₁ と等しい。一対の回転台５１の間隔をトレー２４内の眼鏡レンズ２の間隔ｄ₂ より大きくした理由は、遠心力によって各眼鏡レンズ２Ｌ，２Ｒから飛散するコーティング溶液６３が隣接する他の眼鏡レンズに付着しないようにするためである。なお、塗布容器５０の上板の下面で各眼鏡レンズ２Ｌ，２Ｒが挿入される各開口部５８の周りには、遠心力によって眼鏡レンズ２から飛散したコーティング溶液６３が隣接する他の眼鏡レンズ２に付着するのを防止する截頭円錐形の邪魔板５９が取付けられている。

図５において、前記左右一対のコーティング溶液滴下手段５２は、ノズル６０と、コーティング溶液６３を貯蔵する交換可能な容器６１と、コーティング溶液６３の滴下時にノズル６０を容器６１とともに上下および前後方向に移動させる駆動装置６６とを備え、コーティング溶液６３の滴下時に容器６１内のコーティング溶液６３に所定の圧力を加えることによって前記ノズル６０より眼鏡レンズ２の被コーティング面２ａ上に所定量のコーティング溶液６３を滴下するように構成されている。

図３および図４において、前記駆動装置６６は、クリーンルーム７の天井面に左右一対のガイドバー６７によって前後方向に移動自在に配置された第１のスライド板６８と、このスライド板６８を前後方向に移動させる第１のモータ６９と、この第１のモータ６９の回転を前記第１のスライド板６８に伝達するボールねじ７０を備えている。また、前記第１のスライド板６８の下方に上下動自在に設けられた第２のスライド板７１と、前記第１のスライド板６８に垂直に取付けられ前記第２のスライド板７１を上下動させる上下シリンダ７２と、前記第２のスライド板７１にそれぞれ左右一対のガイドバー７４によって上下動自在に取付けられた左右一対からなる第３のスライド板７５と、前記第２のスライド板７１にそれぞれ取付けられ前記各第３のスライド板７５をそれぞれ個々独立に上下動させる左右一対からなる第２のモータ７６と、これら第２のモータ７６の回転を前記各第３のスライド板７５にそれぞれ伝達する２本のボールねじ７８等を備えている。そして、各第３のスライド板７５の前面に前記各コーティング溶液滴下手段５２がそれぞれ取付けられている。

コーティング溶液６３を滴下する際、コーティング溶液滴下手段５２は、前記駆動装置６６によってノズル６０が眼鏡レンズ２の外周から中心に向かって螺旋状に移動するように駆動制御される。コーティング溶液６３は、眼鏡レンズ２の被コーティング面２ａに滴下されると、回転台５１の回転による遠心力によって被コーティング面２ａ全体に広がり、その一部は飛散して塗布容器５０内に落下する。

このように、前記塗布装置４２によって各眼鏡レンズ２Ｌ，２Ｒの被コーティング面２ａにコーティング溶液６３をスピンコート法によってそれぞれ塗布すると、コーティング溶液６３は被コーティング面２ａの外周縁部において表面張力により膜厚が厚くなって盛り上がる。この外周縁部の膜厚が厚いコーティング溶液６３は、次工程である硬化工程において紫外線の照射によって硬化したとき、皺が発生するおそれがある。このため、各眼鏡レンズ２Ｌ，２Ｒの被コーティング面２ａの外周縁部におけるコーティング溶液６３を平滑化して余分なコーティング溶液６３を取り除くために前記へら機構５３が前記各コーティング溶液滴下手段５２の近傍に位置するように前記第３のスライド板７５に取付けられている。

図５において、前記へら機構５３は、前記第３のスライド板７５に取付けられた支持アーム８０と、この支持アーム８０の先端部にノズル６０の左側に位置するように取付けられた取付板８２と、この取付板８２の下端に取付けられたホルダー８３と、このホルダー８３の前端面に形成したスリット８４に着脱可能に差し込み固定されたへら板８５とで構成されている。ホルダー８３は、垂直線に対して眼鏡レンズ２（２Ｌ）方向に所要角度（例えば、４５°）傾斜するように支持アーム８２に取付けられている。このため、へら板８５もホルダー８３と同一角度で同方向に傾斜している。また、へら板８５は、コーティング溶液滴下手段５２の前後方向（図５の矢印Ａ、Ｂ方向）に対して後端側が前端より眼鏡レンズ２から離間するように所要角度（例えば、３０°）傾斜している。すなわち、へら板８５は垂直線および前後方向の水平線に対して交差するように傾いた状態で取付けられている。このため、へら機構５３の使用時にへら板８５は前端が眼鏡レンズ２Ｌの被コーティング面２ａの外周縁左側縁に対して接触し、眼鏡レンズ２Ｌの回転により前記被コーティング面２ａの外周縁全周にわたって溜まっている余分なコーティング溶液６３を削ぎ落とす。なお、へら機構５３は、不使用時（コーティング溶液の非滴下時）において眼鏡レンズ２Ｌの後方に待機しており、使用時（コーティング溶液の滴下後）に前記第１のスライド板７５の前進移動によって眼鏡レンズ２Ｌの左側方に移動し、へら板８５を被コーティング面２ａの外周縁に接触させる。また、図５においては左眼用眼鏡レンズ２Ｌのへら機構５３を示したが、右眼用の眼鏡レンズ２Ｒのへら機構５３も全く同一構造であるため、その説明を省略する。

同じく図５において、前記レンズ外周用溶液平滑化機構５４は、眼鏡レンズ２Ｌ（右側の眼鏡レンズ２Ｒのレンズ外周用溶液平滑化機構５４も同様）のコバ面２ｂに付着しているコーティング溶液６３の膜厚を平滑化させるためのもので、駆動装置９０によって作動される保持機構９１と、一対のコーティング溶液除去部材９２とを備えている。前記保持機構９１は、伸縮自在なパンダグラフ機構からなり、通常引張りコイルばね９３によって短縮した状態に保持されており、作動時に前記駆動装置９０の駆動により引張りコイルばね９３に抗して伸長すると、前記一対のコーティング溶液除去部材９２を眼鏡レンズ２Ｌのコバ面２ｂに所定圧で押し付けるように構成されている。前記駆動装置９０としては、エアシリンダが用いられる。

前記コーティング溶液除去部材９２は、吸着性に優れた発泡樹脂（スポンジ）によって円柱状に形成され、パンダグラフ機構９１の前端に取付けた取付板９４の表面に前後方向に所定の間隔をおいて垂直に取付けられており、眼鏡レンズ２Ｌのコバ面２ｂに押し付けられることにより、コバ面２ｂに付着しているコーティング溶液６３を薄く引き延ばし、均一な膜厚とする。なお、前記へら機構５３とレンズ外周用溶液平滑化機構５４は、コーティング溶液滴下手段５２によるコーティング溶液６３の滴下後に略同時に作動するように構成されている。

図６において、前記眼鏡レンズ２の被コーティング面２ａから遠心力で飛散したり、へら機構５３によって取り除かれた余分なコーティング溶液６３は、塗布容器５０内に溜まると前記コーティング溶液回収装置１４によって回収され再利用される。コーティング溶液回収装置１４は、吸引ポンプ１００と、コーティング溶液６３を回収する複数本の回収容器１０１とを備え、これらの回収容器１０１をパイプ１０２によって直列に接続し、その一端を前記吸引ポンプ１００に接続し、他端側を二股に分岐して前記塗布容器５０内に挿入し、その開口部を各へら機構５３の真下にそれぞれ位置させている。前記吸引ポンプ１００は、前記筐体３の下方の室６に収納されている。

再び図１および図２において、前記塗布部２２の上方には、第２、第３および第４の受渡位置Ｔ₂ ，Ｔ₃ ，Ｔ₄ 間を往復移動する第３の搬送手段１１０が設けられている。第３の受渡位置Ｔ₃ は、前記塗布装置４２が配置されている位置である。第４の受渡位置Ｔ₄ は、第３の受渡位置Ｔ₃ の後方位置で、空のレンズラック１２０が待機している位置である。

前記第３の搬送手段１１０は、図１に示すようにクリーンルーム７の左内壁に設けた水平なレール１１１に沿って前後方向に移動するスライダー１１２と、このスライダー１１２を往復移動させる図示を省略したモータと、前記スライダー１１２に上下動自在に設けられ右方に延在する水平な取付板１１３と、この取付板１１３を上下動させる図示を省略した駆動装置と、前記取付板１１３の下面に取付けられた左右一対の挟持手段１１４Ａ，１１４Ｂとで構成されている。このような第３の搬送手段１１０は、前記第１の載置台４１に載置された眼鏡レンズ２Ｌ，２Ｒを一対の挟持手段１１４Ａ，１１４Ｂによって保持して前記塗布装置４２の上方に搬送すると、塗布容器５０内の各回転台５１上に載置し、各眼鏡レンズ２Ｌ，２Ｒへのコーティング溶液６３の滴下塗布が終了すると、各回転台５１上の眼鏡レンズ２Ｌ，２Ｒを再び保持して第４の受渡位置Ｔ₄ に搬送し、当該第４の受渡位置Ｔ₄ に待機している空のレンズラック１２０にそれぞれ収納するように構成されている。

前記各挟持手段１１４Ａ，１１４Ｂは、各眼鏡レンズ２Ｌ，２Ｒのコバ面２ｂを挟持する開閉自在な４本の挟持ピン１１６を有し、前記第２の受渡位置Ｔ₂ 〜第４の受渡位置Ｔ₄ 間を往復移動するように構成されている。４本の挟持ピン１１６は、左右にそれぞれ前後２本ずつ設けられ、前後に対向する２本の挟持ピンどうしが互いに接近離間するように構成されている。

また、一対の挟持手段１１４Ａ，１１４Ｂは、通常第２の受渡位置Ｔ₂ の上方位置に待機しており、各第１の載置台４１に眼鏡レンズ２Ｌ，２Ｒが載置されると、これらレンズを保持して第３の受渡位置Ｔ₃ に搬送すると塗布容器５０内の回転台上５１に載置し、コーティング溶液６３の塗布が終了すると、各回転台５１上のコーティング溶液６３が塗布された眼鏡レンズ２Ｌ，２Ｒを再び把持して塗布容器５０から取り出し、第４の受渡位置Ｔ₄ に搬送するように駆動制御される。一対の挟持手段１１４Ａ，１１４Ｂの間隔は、前記第１の載置台４１の間隔ｄ₁ と同一に保持されている。塗布容器５０の各眼鏡レンズ２Ｌ，２Ｒを収納する収納部の上面開口部は、前記第３の搬送手段１１０による眼鏡レンズ２の収納、取出しを容易にするために、前記挟持ピン１１６が最大に開いた状態におけるこれらピンに外接する円よりも大きい円形に形成されている。

図７〜図９において、前記レンズラック１２０は、ベースプレート１２１と、このベースプレート１２１上に配置され各眼鏡レンズ２Ｌ，２Ｒを個々に収納する２つのケース、すなわち左眼用眼鏡レンズ２Ｌを収納する固定ケース１２２Ａと、この固定ケース１２２Ａの右側に接近離間する方向に移動自在に配置され右眼用眼鏡レンズ２Ｒを収納する可動ケース１２２Ｂと、前記可動ケース１２２Ｂを固定ケース１２２Ａ方向に付勢する引張りコイルばね１２３とで構成されている。

前記ベースプレート１２１は、上プレート１２１Ａと下プレート１２１Ｂとからなり、上プレート１２１Ａが下プレート１２１Ｂ上に上下動自在に設置されている。一方、下プレート１２１Ｂは、前後方向に平行に延在する左右一対のガイドバー１２４によって摺動自在に支持されており、第４の搬送手段１４７（図２）によって前記第４の受渡位置Ｔ₄ と硬化部２３と第５の受渡位置Ｔ₅ の間を往復移動されるように構成されている。レンズラック１２０を搬送する第４の搬送手段１４７としては、例えばモータによって駆動されるベルトが用いられる。

前記固定ケース１２２Ａは、前記上プレート１２１Ａの上面左端部に固定されており、眼鏡レンズ２Ｌを収納する上方に開放した収納部１２５を有している。収納部１２５は、眼鏡レンズ２Ｌを収納する穴部１２５Ａと、この穴部１２５Ａに一端がそれぞれ連通する前後方向に長い４つのピン用溝部１２５Ｂとで構成されている。穴部１２５Ａは、眼鏡レンズ２の挿入、取出しを容易にするために、上方に向かって拡径化するテーパ状に形成されている。また、テーパ状の穴部１２５Ａは、後述する光線照射装置１５１によるコーティング溶液６３の硬化時において眼鏡レンズ２Ｌの外周縁部に対する紫外線の照射を容易にする。ピン用溝部１２５Ｂは、前記第３の搬送手段１１０の挟持手段１１４Ａの挟持ピン１１６による眼鏡レンズ２Ｌの収納部１２５内への収納を可能にするための溝であり、穴部１２５Ａの前方側と後方側にそれぞれ２つずつ互いに対向するように形成されている。また、これらのピン用溝部１２５Ｂは、後述する第５の搬送手段１７１による眼鏡レンズ２Ｌの取り出しを可能にしている。さらに、収納部１２５の内壁には、眼鏡レンズ２Ｌの外周縁部の左右両端部を支持する左右一対の段部１２６が設けられている。

また、固定ケース１２２Ａには、コーティング溶液６３の硬化時に収納部１２５内の空気を排気し不活性ガスに置換するために、Ｏリング１２８と、空気排気用通路１２９および不活性ガス供給用通路１３０が設けられている。すなわち、本発明は眼鏡レンズ２Ｌに塗布されたコーティング溶液６３を固定ケース１２２Ａ内において不活性ガスの雰囲気中で硬化させるものである。

前記Ｏリング１２８は、固定ケース１２２Ａの上面で前記収納部１２５の周囲に形成された環状溝１２７に嵌着されている。

前記空気排出用通路１２９は、固定ケース１２２Ａの肉厚内に形成されて一端が前記収納部１２５の内壁に開口し、他端が配管１３１を介して図示を省略した真空ポンプに接続されている。前記不活性ガス供給用通路１３０は、同じく固定ケース１２２Ａの肉厚内に形成されて一端が前記収納部１２５の底面中央に開口し、他端が配管１３２によって前記窒素ガス供給装置１２（図１）に接続されており、収納部１２５に不活性ガスとして窒素ガス（Ｎ₂ ）を供給する。さらに、前記収納部１２５の内部中央で眼鏡レンズ２Ｌの真下には、窒素ガスＮ₂ による眼鏡レンズ２Ｌの浮き上がりを防止する邪魔板１３３が設けられている。

前記可動ケース１２２Ｂは、固定ケース１２２Ａと左右対称で外観形状が若干異なるが、内部構造は全く同一である。このため、可動ケース１２２Ｂは、上方に開放し眼鏡レンズ２Ｒを収納する収納部１３４と、空気排気用通路１３５および不活性ガス供給用通路１３６が形成され、上面には収納部１３４を取り囲む環状溝１３７が形成されている。前記環状溝１３７には、Ｏリング１３８が嵌着されている。

前記収納部１３４は、上方に向かって拡径化するテーパ状の穴部１３４Ａと、この穴部１３４Ａに一端がそれぞれ連通する４つのピン用溝部１３４Ｂとで構成され、内部には段部１３９と邪魔板１４０が設けられている。前記ピン用溝部１３４Ｂは、前記第３の搬送手段１１０の挟持手段１１４Ｂの挟持ピン１１６による眼鏡レンズ２Ｒの収納部１３４内への収納を可能にしている。

このような固定ケース１２２Ａと可動ケース１２２Ｂは、レンズラック１２０が前記第４の受渡位置Ｔ₄ に待機している状態において、間隔設定手段１４４（図７）によって収納部１２５と１３４の間隔が広く設定、すなわち前記第１のレンズ載置台４１の間隔ｄ₁ と等しくなるように最大に離間した状態に保持されている。前記間隔設定手段１４４は、前記第４の受渡位置Ｔ₄ の装置固定部側に横設されたエアシリンダ１４５からなり、このエアシリンダ１４５のロッド１４６によって可動ケース１２２Ｂに設けているプレート１４３を固定ケース１２２Ａから引張りコイルばね１２３に抗して離間する方向に付勢している。エアシリンダ１４５は、レンズラック１２０が第４の受渡位置Ｔ₄ から硬化部２３に向かって移動する直前にＯＦＦ状態に切り替わってロッド１４６を後退させ、プレート１４３の押圧状態を解除する。このため、可動ケース１２２Ｂは、引張りコイルばね１２３のばね力によって左方に移動して固定ケース１２２Ａに当接し、これによって収納部１２５と他の収納部１３４の中心間の間隔が狭められる。この中心間の間隔は、前記トレー２４内における眼鏡レンズ２Ｌ，２Ｒの間隔ｄ₂ と等しい。

前記硬化部２３には、レンズラック１２０を上プレート１２１Ａとともに昇降させる駆動手段１５０が配設され、さらにその上方には光線照射装置１５１が配設されている。前記駆動手段１５０は、左右一対のエアシリンダで構成され、前記レンズラック１２０が硬化部２３に停止すると駆動して上プレート１２１Ａを光線照射装置１５１の下面高さまで押し上げるように構成されている。

前記光線照射装置１５１は、密閉型のハウジング１５２内に水平に配置された紫外線ランプ１５３を備えている。ハウジング１５２の内部には、コーティング溶液６３の硬化時に紫外線ランプ１５３の温度上昇を防ぐために冷却空気１５４が供給される。このため、冷却空気用配管１５５と、排気用配管１５６の一端がハウジング１５２の上面に接続されている。また、排気用配管１５６の他端側は、シロッコファン１５７（図１）に接続されている。

前記ハウジング１５２の底面側開口部は、透明板１６０によって密閉されており、この透明板１６０に前記レンズラック１２０の固定ケース１２２Ａと可動ケース１２２Ｂがコーティング溶液６３の硬化時に前記Ｏリング１２８，１３８を介してそれぞれ押し付けられるように構成されている。すなわち、光線照射装置１５１は、コーティング溶液６３の硬化時において、紫外線ランプ１５３から放射された紫外線を前記透明板１６０を透過させ、固定ケース１２２Ａ、可動ケース１２２Ｂ内の各眼鏡レンズ２Ｌ，２Ｒに塗布されているコーティング溶液６３に照射することによりコーティング溶液６３を硬化させるものである。

さらに、前記ハウジング１５２の内部で紫外線ランプ１５３と透明板１６０との間には、シャッタ１６１が配置されている。このシャッタ１６１は、通常閉状態に保持されることにより紫外線ランプ１５３から出た紫外線を遮断し、コーティング溶液６３の硬化時に開くように構成されている。また、光線照射装置１５１によるコーティング溶液６３の硬化処理は、レンズラック１２０を上昇させて固定ケース１２２Ａと可動ケース１２２Ｂの上面を透明板１６０にＯリング１２８，１３８を介して密着させることにより固定ケース１２２Ａと可動ケース１２２Ｂを密閉し、その内部の空気を窒素ガスＮ₂ に置換した後に行われる。

前記第４の搬送手段１４７は、光線照射装置１５１によるコーティング溶液６３の硬化処理が終了すると、前記レンズラック１２０を前記硬化部２３より第５の受渡位置Ｔ₅ に搬送する。第５の搬送位置Ｔ₅ の後方には、第６の受渡位置Ｔ₆ が設けられている。第６の受渡位置Ｔ₆ には、左右一対からなる第２の載置台１７０が設けられている。第２の載置台１７０は、前記第１の載置台４１と全く同一構造である。また、第５の受渡位置Ｔ₅ と第６の受渡位置Ｔ₆ との間の上方空間には、第５の搬送手段１７１が設けられている。この第５の搬送手段１７１は、第５の受渡位置Ｔ₅ に搬送されて停止したレンズラック１２０内から各眼鏡レンズ２Ｌ，２Ｒをそれぞれ取り出して第６の受渡位置Ｔ₆ に搬送し、前記第２の載置台１７０上にそれぞれ載置するもので、前記第３の搬送手段１１０と類似した構造ではあるが、シリンダによって駆動される点で異なっている。また、各眼鏡レンズ２Ｌ，２Ｒを挟持する一対の挟持手段１７２Ａ，１７２Ｂの間隔が、トレー２４内における眼鏡レンズ２Ｌ，２Ｒの間隔ｄ₂ と等しく設定されている点でも異なっている。

前記第２の載置台１７０上に載置された各眼鏡レンズ２Ｌ，２Ｒは、第６の搬送手段１８０によって保持されると第７の受渡位置Ｔ₇ に搬送され、この第７の受渡位置Ｔ₇ に待機している空のトレー２４に収納される。第７の受渡位置Ｔ₇ は、前記第６の受渡位置Ｔ₆ の右真横であって前記第１の搬送手段３０の上面位置である。第７の受渡位置Ｔ₇ には、空のトレー２４を停止させる図示を省略したトレーストッパが設けられている。

前記第６の搬送手段１８０は、前記第６の受渡位置Ｔ₆ と第７の受渡位置Ｔ₇ の間を往復移動して眼鏡レンズ２Ｌ，２Ｒを搬送するもので、前記第２の搬送手段４４と略同一に構成されている。このため、その詳細についての説明を省略する。前記第１の搬送手段３０は、第７の受渡位置Ｔ₇ に待機している空のトレー２４に各眼鏡レンズ２Ｌ，２Ｒが収納されると駆動して前記トレー２４をクリーンルーム７の外部後方に搬送する。

このように本発明に係るコーティング装置１は、２枚一組からなる眼鏡レンズ２Ｌ，２Ｒのコーティング処理を同時に並行して行うように構成したので、生産性を向上させることができる。
また、眼鏡レンズ２Ｌ，２Ｒの搬送、コーティング溶液６３の塗布および硬化工程を完全自動化させているため、作業者の負担を著しく軽減することができる。
また、光線照射装置１５１によるコーティング溶液６３の硬化工程において、レンズラック１２０を光線照射装置１５１の外部から透明板１６０にＯリング１２８，１３８を介して押し付け、透明板１６０を介して紫外線をレンズラック１２０内の各眼鏡レンズ２Ｌ，２Ｒに照射するように構成したので、眼鏡レンズ２を光線照射装置１５１に対して出し入れする必要がなく、コーティング溶液６３の硬化工程の作業性を向上させることができる。

さらに、コーティング溶液６３の硬化時にレンズラック１２０内の空気を窒素ガスＮ₂ に置換しているので、空気中の酸素に反応して硬化するのを防止することができ、高品質なコーティング被膜を形成することができる。

なお、上記した実施の形態は、眼鏡レンズ２に調光用のコーティング被膜を形成する例について説明したが、本発明はこれに何ら特定されるものではなく、遮光性、防眩性、耐擦傷性等のコーティング被膜を形成する場合にも適用することが可能である。

本発明は眼鏡レンズに限らずカメラ等の光学レンズにも適用することが可能である。

本発明に係る光学レンズのコーティング装置の一実施の形態の一部を破断して示す外観斜視図である。 同コーティング装置のクリーンルーム内の各種装置、手段等の配置関係を示す概略平面図である。 塗布装置の外観斜視図である。 同塗布装置の概略側断面図である。 コーティング溶液のへら機構とレンズ外周用溶液平滑化機構を示す外観斜視図である。 コーティング溶液の回収装置を示す外観斜視図である。 レンズラックを硬化部に移動させた状態を示す外観斜視図である。 レンズラックの平面図である。 図８のＩＸ−ＩＸ線断面図である。

符号の説明

１…コーティング装置、２…眼鏡レンズ、３…筐体、７…クリーンルーム、１４…コーティング溶液回収装置、２２…塗布部、２３…硬化部、２４…トレー、３０…第１の搬送手段、４１…第１の載置台、４２…塗布装置、４４…第２の搬送手段、５１…回転台、５２…コーティング溶液滴下手段、５３…へら機構、５４…レンズ外周用溶液平滑化機構、６３…コーティング溶液、８５…へら板、９２…コーティング溶液除去部材、１１０…第３の搬送手段、１２０…レンズラック、１２２Ａ…固定ケース、１２２Ｂ…可動ケース、１２８，１３８…Ｏリング、１２９，１３５…排気用通路、１３０，１３６…不活性ガス供給用通路、１４７…第４の搬送手段、１５１…光線照射装置、１５３…紫外線ランプ、１６０…透明板、１７０…第２の載置台、１７１…第５の搬送手段、１８０…第６の搬送手段、Ｔ₁ 〜Ｔ₇ …第１〜第７の受渡位置。

Claims (7)

1. 筐体内に塗布装置と光線照射装置を配置し、前記塗布装置によって光学レンズの被コーティング面にコーティング溶液を塗布し、前記光線照射装置によって前記被コーティング面に塗布された前記コーティング溶液を硬化させる光学レンズのコーティング装置において、
   ２枚一組の光学レンズを収納して塗布位置から硬化位置に搬送するレンズラックを備え、
   前記塗布装置は、前記各光学レンズがそれぞれ被コーティング面を上にして設置され個々独立に回転駆動する２つの回転台と、前記各回転台上に設置された各光学レンズの被コーティング面にコーティング溶液をそれぞれ滴下させる２つのコーティング溶液滴下手段とを有し、
   前記２つの回転台は、各光学レンズから飛散するコーティング溶液が隣接する他の光学レンズに付着しないように離間して配置され、
   前記光線照射装置は、前記レンズラックを密閉した状態で光線をレンズラック内の各光学レンズに照射して前記コーティング溶液を硬化させ、
   前記レンズラックは、各光学レンズをそれぞれ収納する上方に開放した２つのケースを有し、これら２つのケースは少なくとも一方が他方に対して接触離間する方向に移動自在に設けられるとともに付勢手段によって接触する方向に付勢されており、コーティング溶液が塗布された光学レンズを収納するときは前記２つの回転台と同じ間隔だけ互いに離間した状態に保持され、コーティング溶液の硬化時には互いに接触して光学レンズの間隔を狭めることを特徴とする光学レンズのコーティング装置。
2. 請求項１記載の光学レンズのコーティング装置において、
   前記光線照射装置は、密閉型のハウジング内に収納された光源と、前記ハウジングの照射方向側開口部を覆う透明部材とを備え、この透明部材の表面にレンズラックがシール部材を介して密接されることを特徴とする光学レンズのコーティング装置。
3. 請求項１または２記載の光学レンズのコーティング装置において、
   前記レンズラックの各ケースは、光線照射装置による光学レンズへの光線照射時に透明部材の表面にシール部材を介してそれぞれ押し付けられることにより内部が密閉され、この密閉された内部が不活性ガスによってそれぞれ置換されることを特徴とする光学レンズのコーティング装置。
4. 請求項１、２、３のうちのいずれか１つに記載の光学レンズのコーティング装置において、
   前記レンズラックの各ケースに、内部空気を排気する排気用通路と、不活性ガスを供給する不活性ガス供給用通路を設けたことを特徴とする光学レンズのコーティング装置。
5. 請求項１〜４のうちのいずれか１つに記載の光学レンズのコーティング装置において、
   前記塗布装置は、さらに光学レンズの被コーティング面の外周縁部に溜まる余分なコーティング溶液を取り除くへら機構を備えていることを特徴とする光学レンズのコーティング装置。
6. 請求項１〜５のうちのいずれか１つに記載の光学レンズのコーティング装置において、
   前記塗布装置は、さらに光学レンズの外周面に付着しているコーティング溶液を均一化させるレンズ外周用溶液平滑化機構を備えていることを特徴とする光学レンズのコーティング装置。
7. 請求項１〜６のうちのいずれか１つに記載の光学レンズのコーティング装置において、
   前記塗布装置は、さらにコーティング溶液回収装置を備えていることを特徴とする光学レンズのコーティング装置。

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