JPH06246220A - 表面処理方法及び表面処理装置 - Google Patents

表面処理方法及び表面処理装置

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JPH06246220A
JPH06246220A JP5033657A JP3365793A JPH06246220A JP H06246220 A JPH06246220 A JP H06246220A JP 5033657 A JP5033657 A JP 5033657A JP 3365793 A JP3365793 A JP 3365793A JP H06246220 A JPH06246220 A JP H06246220A
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JP
Japan
Prior art keywords
liquid
lens
surface treatment
hard coat
rotating
Prior art date
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Pending
Application number
JP5033657A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazunori Miyashita
和典 宮下
Yoshio Hori
芳夫 堀
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Publication date
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Publication of JPH06246220A publication Critical patent/JPH06246220A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29DPRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D11/00Producing optical elements, e.g. lenses or prisms
    • B29D11/00865Applying coatings; tinting; colouring

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Coating Apparatus (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Ophthalmology & Optometry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Eyeglasses (AREA)
  • Surface Treatment Of Optical Elements (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】簡単な構造、機構及びプロセスで高品質、高歩
留な表面処理方法及び装置を提供する。 【構成】物体を鉛直方向に対して傾いた回転軸を中心に
回転させながら、物体の片面、あるいは両面から液体を
塗布することを特徴とする。 【効果】レンズ表面での液体の飛散・泡立ち及びレンズ
固定部材、液体吐出口等への液体付着等に起因する外観
欠点がなくなり、且つ連続加工による装置の汚染も最小
限に抑えるため、高品質、高歩留な表面処理が実現でき
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、物体表面、特に眼鏡レ
ンズ等の光学用部材の表面への液体塗布処理方法及びそ
の装置に関する。
【0002】
【従来の技術】眼鏡レンズ等の光学用部材においては、
表面にハードコート加工、反射防止加工等の処理を施
し、性能、機能の向上を図ることは一般に行われてい
る。特にハードコート加工は、レンズ表面の保護、蒸着
膜との密着性向上、染色性の安定化等多くの機能を付与
する加工であるため不可欠な表面処理となっている。現
在このハードコート加工には、硬化性液体をレンズ表面
に塗布・硬化する方法が広く用いられており、その塗布
方法には浸漬法、スピンコーティング法、スプレー法等
が用いられている。中でも物体を回転させながらその表
面に液体を塗布するスピンコーティング法は、加工スピ
ードの速さ、膜厚の均一さ等から広く用いられるように
なってきた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
レンズ等表面へのスピンコーティング法では次のような
問題があった。
【0004】まず、レンズ等の片面毎にハードコート液
を塗布・硬化する片面スピンコーティング法では、ハー
ドコート液の塗布・硬化という全く同様の処理を2回行
う必要があるため加工時間が長くなるだけでなく、ハー
ドコート液塗布時における塗布面でない側へのハードコ
ート液の回り込み及びハードコート液滴の飛散付着等に
よる不良多発が問題であった。また、レンズ等の両面に
同時にハードコート液を塗布・硬化する両面スピンコー
ティング法では、レンズ等の端面のみを固定しレンズ等
を回転させながら上下方向からハードコート液を吐出す
る方法、あるいはレンズ等及びレンズ等固定部材をハー
ドコート液中に浸漬し、回転する等の方法が用いられて
いた。しかし、前者の方法では下方の吐き出し口からレ
ンズ面までハードコート液を吐出する必要があるため、
高い吐出圧が必要となりその結果ハードコート液が多量
に必要となる。また、その高吐出圧の為レンズ面でハー
ドコート液が飛散し、外観欠点が発生しやすくなる。さ
らには、液吐出口付近に付着したハードコート液が乾燥
飛散し、レンズ等の外観欠点の原因となる等の問題があ
った。また、後者の方法ではレンズ固定部材に大量にハ
ードコート液が付着しそれが乾燥飛散することにより外
観欠点が発生しやすくなるだけでなく、さらにこのよう
にハードコート液で汚染された固定部材をハードコート
液に浸漬する為、ハードコート液が汚染されてしまうと
いう問題があった。
【0005】従来技術はこのような問題点を有するた
め、高品質なハードコート加工が困難であった。
【0006】そこで、本発明はこのような問題点を解決
するためのものでその目的とするところは、簡単な構
造、機構及びプロセスで高品質、高歩留な物体への液体
塗布表面処理方法を提供するところにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の表面処理方法
は、物体を鉛直方向に対して傾いた回転軸を中心に回転
させながら液体を塗布することを特徴とする。
【0008】また本発明の表面処理方法は、前記物体の
両面から該液体を塗布することを特徴とする。
【0009】また、前記物体が光学用レンズであり、さ
らに前記液体が熱・光・マイクロ波及び高周波硬化性液
体であることを特徴とする。
【0010】本発明の表面処理装置は、物体を回転させ
ながらその表面に液体を塗布するためのもので、該物体
の回転軸への固定用部材及び回転軸部材の回転軸方向を
中空にし、該中空部分から液体吐出用ノズルを該物体に
向けて設置することを特徴とする。
【0011】また本発明の表面処理装置は、前記液体吐
出用ノズルと該物体をはさんだ反対側にさらに別の液体
吐出用ノズルを有することを特徴とする。
【0012】また、前記固定用部材が前記物体のの端面
を保持して固定することを特徴とする。
【0013】またさらに、前記物体が光学用レンズであ
り、さらに前記液体が熱・光・マイクロ波及び高周波硬
化性液体であることを特徴とする。
【0014】本発明は、光学用レンズ、特に眼鏡レンズ
の表面にハードコート液を塗布する表面処理に適用した
場合に顕著な効果が得られるが、特にこれに限定される
ものではなく、均一な特性、特に均一な光学的特性を有
するコート膜形成を目的とする表面処理なら、同様に適
用できるものである。
【0015】
【作用】本発明の構成によれば、レンズ等の物体の端面
を固定部材によって回転軸に固定させた後、物体の形状
に応じて吐出する液体が重力等によってレンズ等の固定
部材及び固定部材側の吐出口に落ちてこず、かつ物体に
均一に塗布できる角度まで傾ける。両面を同時に塗布す
る場合は必要に応じ固定部材の反対側に別の吐出口を設
けておく。このような状態でレンズを回転させながら液
体を吐出することにより、低い吐出圧でレンズ全体に液
体が塗布されるので、レンズ表面への液体の飛散、泡だ
ちか最小限に抑えられる。また吐出口、固定用部材等へ
の液体付着が最小限に抑えられる為、高品質な表面処理
が高歩留まりで実現出来る。
【0016】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基ずいて説明
するが、これらに限定されるものではない。
【0017】(実施例1)図1は、一実施例を示す装置
の断面図である。レンズを1の位置でレンズ固定・回転
部材2にセットする。レンズ固定・回転部材2は中空に
なっており、液吐出ノズル3がその中を通り、ハードコ
ート液タンク11に連結されている。これらのレンズ
1、レンズ固定・回転部材2、液吐出ノズル3はレンズ
固定・回転部材2の回転用モーター7及び回転伝達ベル
ト8とともに傾け軸中心9を軸に任意の角度に傾け固定
できるようになっている。図中4・5・6は、90度傾
けた場合のレンズ、レンズ固定・回転部材、液吐出ノズ
ルの位置を示す。また、レンズの両面に同時に液吐出す
るために所望の位置にセットできる液吐出ノズル14が
設置されている。12はハードコート液タンクである。
【0018】アセトンで洗浄したプラスチックレンズ
(CR−39)を1の位置にセットし、レンズ固定・回
転部材2に固定した後、それらを鉛直方向より90度傾
け、4の位置に固定した。回転用モニター7によりレン
ズ4及びレンズ固定回転部材5を50r/mで回転させ
た。吐出用ノズル6は、レンズ固定・回転部材5と全く
接触していないため回転等はしない。
【0019】レンズ4及びレンズ固定・回転部材5を回
転させながら、バルブ10、13を開き、液吐出ノズル
3、14より0.1Kg/ft2 の圧力で3秒間、ハー
ドコート液を吐出しレンズ4に塗布した後、レンズ4及
びレンズ固定・回転部材5の回転数を2000r/mに
上げ、0.5秒間回転させ即停止した。
【0020】レンズをレンズ1の鉛直方向の位置に戻
し、レンズ固定・回転部材2からレンズを取り外した。
その後5分間常温で放置した後、120度で30分間加
熱硬化しハードコートレンズを得た。
【0021】ここでハードコート液は次のようにして作
成した。攪拌装置を備えた反応容器中に2−エトキシエ
タノール300g、2−メトキシエタノール分散コロイ
ダルシリカ(触媒化成工業(株)製オスカル1832)
470g、γ−グリシドキシプロピリトリメトキシシラ
ン185g、フローコントロール剤0.03g、0.0
5N Hcl 50gを加え、室温で2時間攪拌しハー
ドコート液とした。
【0022】次に得られたハードコートレンズに、真空
蒸着法により基盤温度50℃で反射防止加工を行った。
膜構成はレンズ側からSiO2 層がλ/4、ZrO2
とSiO2 層の合計膜厚がλ/4、ZrO2 層がλ/
4、最上層のSiO2 層がλ/4とした。(ここでλ=
520nm) 得られたハードマルチコートレンズには液だまり、はね
等は認められず、凹面凸面とも外観は良好であった。ま
た以下に示す方法で試験を行い品質評価を行った。
【0023】(1) 耐摩耗性:ハードマルチコートレンズ
表面を布(木綿)で1Kgの荷重をかけ1000回摩擦
した。傷の付き具合いにより以下の3段階に分け、評価
した。 A:全く傷がつかない B:1〜10本細い傷がつく C:細かく無数に傷がつく (2) 密着性 :37℃の純水に1週間浸漬した後、コー
ト膜の密着性を調べた。JIS・D−0202に準じて
クロスカットテープ試験によって行った。即ち、ナイフ
を用い、基盤表面に1mm間隔に切り目を入れ、1mm
2のマス目を形成させる。次にその上にセロファン粘着
テープ(日東化学(株)製”セロテープ”)を強く押し
つけた後、表面から90度方向へ急に引っ張り剥離した
後、コート被膜の残っているマス目をもって密着製の指
標とした。
【0024】評価結果は表1に示す通り、良好であっ
た。
【0025】(実施例2)図2は実施例1と同様の装置
において、レンズを鉛直方向に対し、135度傾けてセ
ットした場合を示す断面図であり、図中15・16・1
7は順にレンズ、レンズ固定・回転部材、液吐出ノズル
を示す。
【0026】実施例1と同様の方法(但し傾け角度13
5度)でプラスチックレンズ(CR−39)にハードコ
ート液を塗布・硬化した後、実施例1と同様の方法で反
射防止加工し、ハードマルチコートレンズを得た。
【0027】得られたハードマルチコートレンズには、
液たまり、はね等は認められず、凹面凸面と外観はも良
好であった。
【0028】また、得られたハードマルチコートレンズ
を実施例1と同様の方法で品質評価した。評価結果は表
1に示すとおり、良好であった。
【0029】(比較例1)図1に示した装置において、
レンズ1の位置にレンズをセットし、50r/mで回転
させながら液吐出ノズル3より実施例1と同様のハード
コート液を吐出させた。この時、吐出圧が0.1Kg/
ft2 ではレンズまでハードコート液が届かなかったた
め吐出圧を0.5Kg/ft2 に上げた。液塗布後、レ
ンズ回転数を2000r/mまで上げ、0.5秒間回転
させた後回転を止めた。レンズをレンズ固定・回転部材
2より外し5分間放置した後、120度で30分間加熱
・硬化した。硬化したハードコート膜には、泡状のポツ
及びしわ等が多数発生した。
【0030】(比較例2)図1に示した装置においてレ
ンズ1の位置にレンズをセットし、50r/mで回転さ
せながら、レンズ上方から実施例1と同様のハードコー
ト液をピペットで3cc吐出した。吐出後、レンズ回転
数を2000r/mまで上げ、0.5秒間回転した後回
転を止めた。その後、比較例1と同様の条件で取り外し
放置し硬化を行った。硬化したハードコート膜は良好で
あったが、ハードコート液を塗布しなかった反対面には
レンズ外周に無数にハードコート液滴が飛散し、ポツ状
に硬化していた。
【0031】
【表1】
【0032】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば物体を
鉛直方向に対して傾いた回転軸を中心に回転させなが
ら、液体を片面あるいは両面から吐出・塗布することに
より、レンズ表面での液体の飛散、泡だち及びレンズ固
定部材、液体吐出口等への液体付着等に起因する外観欠
点がなくなり、かつ連続加工による装置の汚染も最小限
に抑えられるため、高品質、高歩留まりである表面処理
を実現できるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1を示す装置の断面図。
【図2】実施例2を示す装置の断面図。
【符号の説明】
1 レンズ 2 レンズ固定・回転部材 3 ハードコート液吐出ノズル 4 レンズ 5 レンズ固定・回転部材 6 ハードコート液吐出ノズル 7 回転用モーター 8 回転伝達ベルト 9 傾け軸中心 10 バルブ 11 ハードコート液タンク 12 ハードコート液タンク 13 バルブ 14 ハードコート液吐出ノズル 15 レンズ 16 レンズ固定・回転部材 17 ハードコート液吐出ノズル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B05D 7/24 R 8720−4D G02B 1/10 Z 8807−2K G02C 11/00

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】物体を回転させながら、該物体の表面に液
    体を塗布する表面処理方法において、該物体を鉛直方向
    に対して傾いた回転軸を中心に回転させながら該液体を
    塗布することを特徴とする表面処理方法。
  2. 【請求項2】前記物体の両面から該液体を塗布すること
    を特徴とする請求項1記載の表面処理方法。
  3. 【請求項3】前記物体が光学用レンズであることを特徴
    とする請求項1記載の表面処理方法。
  4. 【請求項4】前記液体が熱・光・マイクロ波及び高周波
    硬化性液体であることを特徴とする請求項1記載の表面
    処理方法。
  5. 【請求項5】物体を回転させながらその表面に液体を塗
    布する表面処理装置において、物体の回転軸への固定用
    部材及び回転軸部材の回転軸方向を中空にし、該中空部
    分から液体吐出用ノズルを該物体に向けて設置すること
    を特徴とする表面処理装置。
  6. 【請求項6】前記液体吐出用ノズルと該物体をはさんだ
    反対側にさらに別の液体吐出用ノズルを有することを特
    徴とする請求項5記載の表面処理装置。
  7. 【請求項7】前記物体が光学用レンズであることを特徴
    とする請求項5記載の表面処理装置。
  8. 【請求項8】前記液体が熱・光・マイクロ波及び高周波
    硬化性液体であることを特徴とする請求項5記載の表面
    処理装置。
  9. 【請求項9】前記固定用部材が前記物体の端面を保持し
    て固定することを特徴とする請求項5記載の表面処理装
    置。
JP5033657A 1993-02-23 1993-02-23 表面処理方法及び表面処理装置 Pending JPH06246220A (ja)

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