レンズの染色方法およびレンズ染色装置
【課題】染色液の蒸発などによる液面高さの変化に対応して、常に正確な所定の一定位置のレンズ表面領域にハーフ染色を施すことができるレンズの染色方法、およびレンズ染色装置を提供する。
【解決手段】レンズ染色装置１００を用いて、レンズ保持具６に保持されたプラスチックレンズＬと、染色槽１に貯留された染色液Ｓの液面位置を検出する液面検出部３の一対の電極板３１１，３１２とが、上下移動装置２の下降移動によって、共に染色液Ｓの液面に対する鉛直方向に下降して、一対の電極板３１１，３１２が染色液Ｓに接触した位置を染色するプラスチックレンズＬの染色上限位置ＤＭとして、プラスチックレンズＬを染色液Ｓ中から引上げてレンズ表面に濃度勾配を付与するハーフ染色を施す。一対の電極板３１１，３１２は、染色液Ｓに接触したとき、電流検出回路３２において電極板３１１，３１２の間に流れる電流を検出して、染色液Ｓの液面位置を検知する。
【解決手段】レンズ染色装置１００を用いて、レンズ保持具６に保持されたプラスチックレンズＬと、染色槽１に貯留された染色液Ｓの液面位置を検出する液面検出部３の一対の電極板３１１，３１２とが、上下移動装置２の下降移動によって、共に染色液Ｓの液面に対する鉛直方向に下降して、一対の電極板３１１，３１２が染色液Ｓに接触した位置を染色するプラスチックレンズＬの染色上限位置ＤＭとして、プラスチックレンズＬを染色液Ｓ中から引上げてレンズ表面に濃度勾配を付与するハーフ染色を施す。一対の電極板３１１，３１２は、染色液Ｓに接触したとき、電流検出回路３２において電極板３１１，３１２の間に流れる電流を検出して、染色液Ｓの液面位置を検知する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズの染色方法およびレンズ染色装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、プラスチックレンズは、ガラスレンズに比べて軽量であり、成形性、加工性、染色性などに優れ、しかも割れにくく安全性も高いため、眼鏡レンズ分野において急速に普及し、その大部分を占めている。
プラスチック眼鏡レンズは、その優れた染色性から色彩変化に富むファッション性豊かなレンズを得ることができる。特に、レンズ表面に連続的な濃度変化を付与したハーフ染色レンズ（ぼかしレンズまたはグラデーションレンズとも呼ばれている）は、高いファッション性を有する。また、プラスチック眼鏡レンズを染色する方法としては、レンズ表面に染料被膜を形成した後、加熱処理して染料をレンズ内に拡散させて染色する技術や、レンズを染料液に浸漬して染色する技術が知られている。
【０００３】
例えば、染色液中にプラスチックレンズの表面に濃度勾配を付与する部分まで浸漬し、染色液中から引上げる一往復の上下移動をすることにより、プラスチックレンズに濃度勾配を有する染色を行うハーフ染色方法および染色装置が提案されている（特許文献１、参照）。
また、プラスチックレンズをハーフ染色する際に、染色液などの液位を一定に保つことを目的に、一つまたは複数の作業用容器と、液位を検出するための液位検出容器を接続手段により接続し、液位検出容器内の液位変化を検出手段で検知することで作業用容器内の液位を管理する液位検出方法および液位検出装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１４５９２９号公報
【特許文献２】特開２００１−４１８００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、染色液は蒸発し易く、しかも湯煎などにより９０℃程度の温度に加熱して用いられる。したがって、特許文献１に記載されるような染色装置を用いてプラスチックレンズをハーフ染色する際には、色相ズレや染色位置ズレなどを防ぐために染色液の蒸発による液面高さの変化（低下）を考慮する必要がある。また、染色液の液面高さは、染色するプラスチックレンズのレンズ外径、球面度数および乱視度数などによって異なるレンズ体積（外径及び／又は厚さ）に伴って変化すると言う課題も存在する。
一方、特許文献２に示されるような液位検出装置を備えた染色装置は、同一色の染色を大量に行う際には有効であるが、異なる色の染色を少量生産する場合には、製造コストが嵩むという課題を有する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００７】
［適用例１］
本適用例に係るレンズの染色方法は、プラスチックレンズを染色液中に吊り下げてレンズ表面をハーフ染色するレンズの染色方法であって、前記プラスチックレンズと前記染色液の液面位置を検出する液面検出手段とが、共に前記染色液の液面に対する鉛直方向に下降移動して、前記液面検出手段が前記液面位置を検出したとき、前記下降移動を停止し、前記プラスチックレンズを前記染色液中から引上げてレンズ表面にハーフ染色を施すことを特徴とする。
【０００８】
これによれば、染色液中に吊り下げてレンズ表面をハーフ染色するプラスチックレンズと、染色液の液面位置を検出する液面検出手段とが、共に染色液の液面に対する鉛直方向に下降移動して、液面検出手段が液面位置を検出したとき下降移動を停止し、プラスチックレンズを染色液中から引上げてレンズ表面にハーフ染色を施すことにより、染色液の蒸発などによる液面高さの変化があっても常に所定の一定位置のレンズ表面領域にハーフ染色を施すことができる。また、レンズ外径、球面度数および乱視度数などによってレンズ体積（外径及び／又は厚さ）の異なるプラスチックレンズであっても、染色液の液面高さの変化に対応した所定の一定位置のレンズ表面領域にハーフ染色を施すことができる。すなわち、常にハーフ染色領域のバラツキを抑えたプラスチックレンズが得られる。
【０００９】
［適用例２］
本適用例に係るレンズの染色方法は、プラスチックレンズを染色液中に吊り下げてレンズ表面をハーフ染色するレンズの染色方法であって、前記プラスチックレンズと前記染色液の液面位置を検出する液面検出手段とが、共に前記染色液の液面に対する鉛直方向に下降移動して、前記液面検出手段が前記染色液に接触した位置を前記プラスチックレンズの染色上限位置として、前記プラスチックレンズを前記染色液中から引上げてレンズ表面に濃度勾配を付与するハーフ染色を施すことを特徴とする。
【００１０】
これによれば、染色液中に吊り下げてハーフ染色するプラスチックレンズと、染色液の液面位置を検出する液面検出手段とが、共に染色液の液面に対する鉛直方向に下降移動して、液面検出手段が染色液に接触した位置をプラスチックレンズの染色上限位置として、プラスチックレンズを染色液中から引上げてレンズ表面に濃度勾配を付与するハーフ染色を施すことにより、染色液の蒸発などによる液面高さの変化があっても常に所定の一定位置（染色上限位置）のレンズ表面領域にハーフ染色を施すことができる。また、レンズ外径、球面度数および乱視度数などによってレンズ体積（外径及び／又は厚さ）の異なるプラスチックレンズであっても、染色液の液面高さの変化に対応した所定の一定位置（染色上限位置）のレンズ表面領域にハーフ染色を施すことができる。すなわち、常にハーフ染色領域のバラツキを抑えたプラスチックレンズが得られる。
【００１１】
［適用例３］
上記適用例に係るレンズの染色方法において、前記液面検出手段は、電源に接続する一対の電極板を有し、前記一対の電極板が前記染色液に接触したとき前記一対の電極板の間に流れる電流を検出して、前記染色液の液面位置を検知するのが好ましい。
【００１２】
これによれば、液面検出手段が電源に接続する一対の電極板を有し、一対の電極板が染色液に接触したとき一対の電極板の間に流れる電流を検出して、染色液の液面位置を正確に検知することができる。これは、染色液が導電性を有することにより液面位置を正確に検知することが可能となる。なお、一対の電極板には、少なくとも１．５Ｖ程度の直流電源を接続すれば良い。
【００１３】
［適用例４］
本適用例に係るレンズ染色装置は、プラスチックレンズを染色液中に吊り下げてレンズ表面をハーフ染色するレンズ染色装置であって、前記レンズ染色装置は、前記プラスチックレンズを前記染色液中に浸漬する上下移動装置と、前記染色液の液面位置を検出する液面検出手段と、を備え、前記液面検出手段は、前記プラスチックレンズと共に上下移動する一対の電極板を有し、前記上下移動装置が下降移動して前記一対の電極板が前記染色液に接触したとき、前記一対の電極板の間に電流が流れたことを検知して、前記上下移動装置の下降移動を停止し、前記プラスチックレンズを前記染色液中から引上げて、前記プラスチックレンズのレンズ表面にハーフ染色を施すことを特徴とする。
【００１４】
これによれば、プラスチックレンズを染色液中に吊り下げてレンズ表面をハーフ染色するレンズ染色装置が、プラスチックレンズを染色液中に浸漬する上下移動装置と、染色液の液面位置を検出する液面検出手段とを備え、液面検出手段は、プラスチックレンズと共に上下移動する一対の電極板を有し、上下移動装置が下降移動して一対の電極板が染色液に接触したとき、一対の電極板の間に電流が流れたことを検出して、上下移動装置の下降移動を停止し、プラスチックレンズを染色液中から引上げて、プラスチックレンズのレンズ表面にハーフ染色を施すことにより、染色液の蒸発などによる液面高さの変化があっても常に所定の一定位置のレンズ表面領域にハーフ染色を施すことが可能なレンズ染色装置が得られる。また、レンズ外径、球面度数および乱視度数などによってレンズ体積（外径及び／又は厚さ）の異なるプラスチックレンズであっても、染色液の液面高さの変化に対応した正確な所定の一定位置のレンズ表面領域にハーフ染色を施すことができる。すなわち、ハーフ染色領域のバラツキを抑えたレンズ染色装置が得られる。さらに、レンズ染色装置は、従来より用いられている染色装置に液面検出手段を付加するだけで良く、特に、異なる色のハーフ染色を少量生産する場合などにおいて、製造コストの低減や作業効率の向上に寄与することができる。
【００１５】
［適用例５］
本適用例に係るレンズ染色装置は、プラスチックレンズを染色液中に吊り下げてレンズ表面に濃度勾配を付与するハーフ染色を行うレンズ染色装置であって、前記レンズ染色装置は、前記プラスチックレンズを前記染色液中に浸漬する上下移動装置と、前記染色液の液面位置を検出する液面検出手段と、を備え、前記液面検出手段は、前記プラスチックレンズと共に上下移動する一対の電極板を有し、前記上下移動装置が下降移動して前記一対の電極板が前記染色液に接触したとき、前記一対の電極板の間に電流が流れたことを検知して、前記上下移動装置の下降移動を停止し、前記上下移動装置が停止した位置を前記プラスチックレンズの染色上限位置として、前記プラスチックレンズを前記染色液中から引上げて、前記プラスチックレンズのレンズ表面に濃度勾配を付与するハーフ染色を施すことを特徴とする。
【００１６】
これによれば、プラスチックレンズを染色液中に吊り下げてレンズ表面に濃度勾配を付与するハーフ染色を行うレンズ染色装置が、プラスチックレンズを染色液中に浸漬する上下移動装置と、染色液の液面位置を検出する液面検出手段とを備え、液面検出手段は、プラスチックレンズと共に上下移動する一対の電極板を有し、上下移動装置が下降移動して一対の電極板が染色液に接触したとき、一対の電極板の間に電流が流れたことを検出して、上下移動装置の下降移動を停止し、上下移動装置が停止した位置をプラスチックレンズの染色上限位置として、プラスチックレンズを染色液中から引上げて、プラスチックレンズのレンズ表面に濃度勾配を付与するハーフ染色を施すことにより、染色液の蒸発などによる液面高さの変化があっても常に所定の一定位置（染色上限位置）のレンズ表面領域にハーフ染色を施すことが可能なレンズ染色装置が得られる。また、レンズ外径、球面度数および乱視度数などによってレンズ体積（外径及び／又は厚さ）の異なるプラスチックレンズであっても、染色液の液面高さの変化に対応した正確な所定の一定位置（染色上限位置）のレンズ表面領域にハーフ染色を施すことができる。すなわち、ハーフ染色領域のバラツキを抑えたレンズ染色装置が得られる。さらに、レンズ染色装置は、従来より用いられている染色装置に液面検出手段を付加するだけで良く、特に、異なる色のハーフ染色を少量生産する場合などにおいて、製造コストの低減や作業効率の向上に寄与することができる。
【００１７】
［適用例６］
上記適用例に係るレンズ染色装置において、前記一対の電極板は、前記上下移動装置上に移動可能に取付けられているのが好ましい。
これによれば、プラスチックレンズと共に上下移動する一対の電極板が、上下移動装置上に移動（位置調節）可能に取付けられていることにより、レンズ外形寸法や染色上限位置の異なるプラスチックレンズに容易に対応することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本実施形態を図面に基づいて説明する。
先ず、プラスチックレンズをハーフ染色するレンズ染色装置の構成を説明する。
図１（ａ）は、本実施形態に係るレンズ染色装置の概略構成を示す模式図であり、レンズ保持具に保持されたプラスチックレンズがレンズ染色装置にセットされた態様で示す。図１（ｂ）は、レンズ染色装置にセットされたレンズ保持具を、図１（ａ）中に矢印ａで示す方向から矢視した部分側面図である。
【００１９】
図１（ａ）において、レンズ染色装置１００は、染色槽１と、上下移動装置２と、液面検出手段としての液面検出部３と、制御部４と、入力部５とを備えている。
このレンズ染色装置（以後、染色装置と表す場合がある）１００は、染色槽１内に貯留された染色液ＳにプラスチックレンズＬを浸漬する時間を変化させると共に、その浸漬位置を変化させることにより、プラスチックレンズＬの表面に連続的な染色濃度勾配を付与することができる。
【００２０】
染色槽１は、プラスチックレンズＬをハーフ染色する染色液Ｓを貯留する槽であり、予め染色槽１内に染色液Ｓが貯留されている。染色槽１の形状は、限定されないが、用いる染色液Ｓの貯留効率などを考慮すると、開口形状が円形の円筒形が好ましい。なお、以後において、プラスチックレンズＬをレンズＬ、ハーフ染色を染色と表す場合がある。
【００２１】
染色液Ｓは、純水などの溶媒中に、分散染料、分散染料のレンズＬ内部への含浸を促進させるキャリア剤、分散染料に対する分散剤としての界面活性剤などを添加して攪拌した分散・溶解液である。染色液Ｓは、染料濃度を染色するレンズＬの染色程度に対応して０．１重量％〜５重量％に適宜調整し、７０℃〜１００℃の液温で用いられる。
なお、染色液Ｓは導電性を有する。染色液Ｓの導電率は、用いる分散染料、キャリア剤および界面活性剤の種類や添加量、あるいは用いる液温などによって変化するが、染色液Ｓ中に溶媒としての純水の占める割合が高いことから、少なくとも０．０６μＳ（マイクロジーメンス）／ｃｍ程度（常温における純水の導電率）以上の値を有する。
【００２２】
上下移動装置２は、筐体２１上に、モーター２２、タイミングプーリ２３，２４、タイミングベルト２５、スライドガイド２６、スライドガイドレール２７などが配設されている。また、スライドガイド２６には、取付け具２８、支持具２９およびフック３０が取付けられている。
【００２３】
モーター２２は、例えばサーボモーターであり、筐体２１の上端部に回動可能に固定されている。このモーター２２は、後述する制御部４から出力される回転制御信号により回動（正逆回転）する。
タイミングプーリ２３は、モーター２２の回転軸上に固着されている。一方、タイミングプーリ２４は、タイミングプーリ２３の鉛直方向の下方に所定距離はなれた位置の筐体２１上に、回転可能に軸着されている。
【００２４】
タイミングプーリ２３とタイミングプーリ２４との間には、タイミングベルト２５がベルト掛けされている。
また、タイミングベルト２５には、ベルト上にスライドガイド２６が固着されている。このタイミングベルト２５は、モーター２２が回動（回転）することによってタイミングプーリ２３，２４上を鉛直方向に往復動（上下移動）する。
【００２５】
スライドガイドレール２７は、タイミングベルト２５（タイミングプーリ２３およびタイミングプーリ２４）と、略平行に並置した位置に固定されている。
このスライドガイドレール２７上には、タイミングベルト２５に固着されたスライドガイド２６が載置されている。スライドガイド２６は、モーター２２の回動によるタイミングベルト２５の上下移動に同期して、スライドガイドレール２７上を鉛直方向に往復スライド（上下移動）する。なお、モーター２２の回転は、例えば正回転（紙面における右回転）することによってスライドガイド２６が上昇し、逆回転（紙面における左回転）することによってスライドガイド２６が下降する。
【００２６】
また、スライドガイドレール２７の両端部には、スライドガイド２６の移動範囲を規制するストッパーＳＴ１，ＳＴ２を備えている。このストッパーＳＴ１，ＳＴ２は、タイミングプーリ２３とタイミングプーリ２４の回転軸間の内側の所定の位置にそれぞれ取り付けられて、スライドガイド２６の上下移動の範囲を制限することにより、モーター２２の暴走、および後述するレンズ保持具６（レンズＬ）の落下を防止する。
【００２７】
取付け具２８は、スライドガイド２６の本体から、スライドガイドレール２７（タイミングベルト２５）に対して略直角方向に延伸するアームの先端に取り付けられている。
取付け具２８には、スライドガイドレール２７（すなわち、タイミングベルト２５）と略平行に鉛直方向の下方に延伸する棒状の支持具２９が取付けられている。
支持具２９の下端部には、染色するレンズＬを保持するレンズ保持具６をセットするためのフック３０が、支持具２９に沿って固着されている。
【００２８】
図１（ｂ）および図１（ａ）に示すように、このフック３０には、支持具２９に略直交する方向に延伸する丸棒より成る保持具固定軸７に取付け固定された２つのレンズ保持具６が、保持具固定軸７を介して吊り下げられている。なお、レンズ保持具６が取付け固定された保持具固定軸７は、フック３０上に支持具２９に対して略直交する水平姿勢で、しかも取外し可能に吊り下げられている。
【００２９】
フック３０に吊り下げられた２つのレンズ保持具６には、染色するレンズＬがそれぞれ保持されている。
レンズＬは、テープモールド法などを用いて、重合性組成物を硬化して製造された透明プラスチック樹脂より成るプラスチック眼鏡レンズである。また、レンズＬは、眼鏡フレームの内周縁の形状に合わせる玉型加工（縁摺り加工）などが施される以前のレンズであり、外径が６５ｍｍ〜８０ｍｍ程度の円形形状を成しており、レンズＬの一方または両方のレンズ面に、所定の球面、トーリック面、回転対称非球面、非回転対称非球面、トーリック面と非球面とを合成した曲面、累進面または累進面とトーリック面とを合成した曲面などの形状が形成されている。
【００３０】
なお、染色されるレンズＬは、重合性組成物を硬化した透明プラスチック樹脂であれば限定されない。例えば、ジエチレングリコールビスアリルカーボネート樹脂（ＣＲ−３９）、ポリウレタン系樹脂、チオウレタン系樹脂、エピスルフィド系樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂などを挙げることができる。
【００３１】
２つのレンズ保持具６に保持されたレンズＬは、眼鏡の左右レンズとして用いられる一対（２つ）のレンズであり、ハーフ染色の際に同時に染色される。また、２つのレンズ保持具６に保持されたレンズＬは、染色上限位置ＤＭ（レンズＬ中に一点鎖線で示す）まで染色液Ｓ中に浸漬した後、染色上限位置ＤＭから下方の外縁方向に向うレンズ表面領域に染色が施される。
【００３２】
レンズＬを保持した２つのレンズ保持具６は、レンズＬを取り外し可能に構成された同一構造の保持具である。
２つのレンズ保持具６は、鉛直方向の下方に延伸する支持具２９に沿う方向に、互いに略平行になるように、且つレンズ保持具６に保持されたレンズＬの取付け・取り外し方向が、それぞれ保持具固定軸７の両端側と成るようにして保持具固定軸７に相対して取付け固定されている。したがって、フック３０上に吊り下げられた２つのレンズ保持具６（レンズＬ）は、保持具固定軸７の軸方向視、略重なるように保持具固定軸７に取付け固定されている。
【００３３】
なお、レンズ保持具６は、薄板状のバネ部材が曲線状および直線状に屈曲・屈折されて略半円弧状に互いに対向して延伸した一対のアーム６１と、一対のアーム６１を溶接固定して鉛直方向に吊り下げた態様に保持具固定軸７に固着したアーム固定板６２とから成る。レンズ保持具６は、一対のアーム６１のバネ性によりアーム６１間にレンズＬが保持固定されている。したがって、レンズ保持具６は、５０ｍｍ〜９０ｍｍ程度のレンズ外径寸法の異なるレンズＬを保持固定することができる。
【００３４】
液面検出手段としての液面検出部３は、検出リード部３１と、電流検出回路３２を備えている。検出リード部３１は、一対（２つ）の電極板３１１，３１２、リード線３１３，３１４、リード管３１５，３１６、リード管固定枠３１７、固定ネジ３１８を含み構成されている。
【００３５】
電極板３１１，３１２は、銅板よりなる矩形状の金属電極板である。
リード線３１３，３１４は、銅の導線を耐熱性および耐薬品性などに優れたフッ素樹脂（ＰＦＡ）を被覆したプラスチック被覆線であり、それぞれの導線の一端に電極板３１１，３１２が溶接などにより電気的に導通するように接続され、他端が後述する電流検出回路３２に接続されている。
【００３６】
リード管３１５，３１６は、同一形状を成した極細ステンレス（ＳＵＳ３０４）チューブであり、チューブ内に電極板３１１，３１２が接続されたリード線３１３，３１４がそれぞれ嵌挿されている。リード管３１５，３１６は、それぞれの一端がリード管固定枠３１７に固着されて、支持具２９に沿って鉛直方向の下方に延伸した後、支持具２９から離間する方向に屈折して、フック３０上に相対して吊り下げられた２つのレンズ保持具６（レンズＬ）の外側となる位置で再び支持具２９に沿う鉛直方向の下方に延伸している。すなわち、リード管３１５，３１６を介して保持されたリード線３１３，３１４の一端に接続固定された電極板３１１，３１２が、２つのレンズ保持具６に保持固定されたレンズＬの両側外方向に、レンズＬに対して略平行に相対している。
【００３７】
リード管３１５，３１６が固着されたリード管固定枠３１７は、支持具２９に遊嵌して案内され、支持具２９上を移動可能に構成されている。このリード管固定枠３１７は、固定ネジ３１８によって支持具２９の所定の位置に固定される。したがって、リード管３１５，３１６を介して保持されたリード線３１３，３１４の一端に接続された電極板３１１，３１２は、上下移動装置２の鉛直方向の往復動（上下移動）に同期して、フック３０上に吊り下げられた２つのレンズ保持具６（レンズＬ）と共に上下移動する。
【００３８】
なお、支持具２９上を移動可能に構成されたリード管固定枠３１７は、リード管３１５，３１６を介して保持された電極板３１１，３１２の位置を、２つのレンズ保持具６に保持されたレンズＬの外径寸法やハーフ染色する染色上限位置ＤＭに対応した所望の位置に位置調節して固定することができる。
【００３９】
電流検出回路３２は、いずれも図示しない直流電源、電流検出用抵抗、差動増幅器などを具備している。
電極板３１１，３１２が接続固定されたリード線３１３，３１４の内のどちらか一方が直流電源に接続し、他方が電流検出用抵抗に接続している。差動増幅器は電流検出用抵抗の両端子間に接続し、電流検出用抵抗間に電流を検出したとき、電流検出出力のＯＮ／ＯＦＦ信号を後述する制御部４に出力する。
【００４０】
なお、直流電源は、少なくとも電流検出用抵抗間の電流の検出が確認できる電圧が有ればよく、本実施形態における直流電源電圧は、例えば１．５Ｖである。直流電源としては、マンガン乾電池、リチウム電池などの一次電池や、アルカリ乾電池、リチウムイオン電池などの二次電池などを用いることができる。
【００４１】
このように構成された液面検出部３は、フック３０上に吊り下げられた２つのレンズ保持具６に保持されたレンズＬをハーフ染色する際、電極板３１１，３１２が染色槽１内に貯留された染色液Ｓに接触したことを検出する機能を有する。すなわち、液面検出部３は、染色液Ｓの液面位置を検出することができる。
【００４２】
制御部４は、上下移動装置２に配設されたモーター２２を駆動するパルス数や移動速度などの演算および制御指示を行うＣＰＵ（Central Processing Unit）、レンズＬを染色する染色濃度勾配データ（染色液Ｓに浸漬する時間に対する染色する濃度の関係を計量把握したデータ）や各種制御プログラムを格納するＲＯＭ、染色するレンズＬの染色情報などを一時的に格納するＲＡＭなどで構成され、モーター２２、入力部５および液面検出部３（電流検出回路３２）と電気的に接続している。
【００４３】
入力部５は、いずれも図示しないデジタルスイッチ、表示器などを備え、デジタルスイッチを操作して、染色するレンズＬの染色情報（レンズＬの外径、染色上限位置ＤＭなど）の入力、上下移動装置２のスタート操作などを行う。
なお、染色装置１００には、これらの構成要素の他に、染色槽１内に収容された染色液Ｓを、所定の温度に加熱・保温するための温度調節装置や、染色液Ｓを攪拌する攪拌装置などを備えることができる。
【００４４】
また、染色液Ｓを貯留した染色槽１は、フック３０にセットして吊り下げられた２つのレンズ保持具６およびリード管３１５，３１６のチューブ内に嵌挿されたリード線３１３，３１４に接続された電極板３１１，３１２の鉛直方向の下方、すなわち上下移動装置２の支持具２９が延伸する鉛直方向の下方に位置するように配設されている。
また、２つのレンズ保持具６（レンズＬ）および電極板３１１，３１２は、上下移動装置２が鉛直方向に上下移動することによって、染色液Ｓの液面から離間した位置（スタート位置）と染色槽１内に貯留された染色液Ｓの所定の液面位置との間を上下移動（下降および上昇）する。
【００４５】
次に、レンズ染色装置１００の動作を説明する。
染色装置１００は、一対のレンズ保持具６に保持されたレンズＬを、上下移動装置２のモーター２２を回動（逆回転）して、染色上限位置ＤＭが染色槽１内に貯留された染色液Ｓの略液面と一致する位置まで下降した後、モーター２２の回動（正回転）を微細に制御して上昇することにより、レンズＬ表面の染色上限位置ＤＭから下方の外縁方向領域に外縁方向に向かってハーフ染色を行う。
ここで、ハーフ染色は、染色上限位置ＤＭから下方の外縁方向領域全体を一様に染色しても良く、染色上限位置ＤＭから下方の外縁方向領域に、外縁方向に向かって連続的な染色濃度勾配を付与する染色を行っても良い。
【００４６】
先ず、入力部５のデジタルスイッチを操作して、染色するレンズＬの染色情報（レンズＬの外径、染色上限位置ＤＭなど）を入力する。
そして、支持具２９上のリード管固定枠３１７を、リード管３１５，３１６を介して保持されたリード線３１３，３１４に接続された矩形状の電極板３１１，３１２の下端面が、染色するレンズＬの染色上限位置ＤＭに対する所定の位置になるように調節した後、固定ネジ３１８で支持具２９に固定する。染色上限位置ＤＭに対する電極板３１１，３１２の下端面の所定の位置は、染色上限位置ＤＭから鉛直方向の下方に距離αの位置であり（後述する図２（ａ），（ｃ）参照）、その値は０．３ｍｍ程度である。
【００４７】
そして、上下移動装置２の支持具２９の下端部に固着されたフック３０に、ハーフ染色するレンズＬが保持された一対のレンズ保持具６が取付け固定された保持具固定軸７を掛着する。保持具固定軸７を介してフック３０に掛着された２つのレンズ保持具６は鉛直方向に吊り下げられる。この時、吊り下げられたレンズ保持具６（レンズＬ）、および液面検出部３のリード管３１５，３１６を介して保持された電極板３１１，３１２は、染色槽１に貯留された染色液Ｓの液面から離間した位置（スタート位置）に停止している。
【００４８】
そして、入力部５の上下移動装置２のスタートスイッチをＯＮ操作する。これにより、制御部４からの制御信号に基づいてモーター２２が回動（逆回転）して、一対のレンズ保持具６に保持されたレンズＬの染色上限位置ＤＭが、染色槽１に貯留された染色液Ｓの液面となる位置まで下降して停止する。すなわち、レンズ保持具６に保持されたレンズＬが、染色液Ｓ中に染色上限位置ＤＭまで浸漬される。
【００４９】
レンズＬの染色上限位置ＤＭまでの下降は次のように行われる。
先ず、レンズ保持具６に保持されたレンズＬと共に下降する電極板３１１，３１２の下端面が染色槽１内に貯留された染色液Ｓに接触したとき、電極板３１１と電極板３１２とが導電性を有する染色液Ｓを介して電気的に導通する。そして、電流検出回路３２の電流検出用抵抗の両端子間に接続する差動増幅器から電流検出信号を制御部４に出力する。制御部４では、電流検出回路３２から入力した電流検出信号に基づいて、モーター２２にモーター２２の回動を停止する制御信号を出力する。
なお、電極板３１１と電極板３１２は、染色液Ｓに浸漬された電極板３１１，３１２の面積および２つの電極板間の距離によって異なるが、少なくとも染色液Ｓ中に０．３ｍｍ程度（前記距離αに相当する）浸漬された時点で染色液Ｓの液面位置を検出することができる。
【００５０】
そして、制御部４のＣＰＵにおいて、先に入力部５から入力されたレンズの染色情報と、予めＲＯＭに格納された該当製品の染色濃度勾配データに基づいて上下移動装置２のモーター２２に出力するパルス数（すなわち、移動量）および移動速度を演算し、演算されたパルス列から成る制御信号をモーター２２に出力する。
【００５１】
モーター２２は、制御部４から入力されたパルス列に従って回動（正回転）し、レンズ保持具６に取り付けられたレンズＬが上昇して、レンズＬの表面に染色液Ｓ中に浸漬した位置（染色上限位置ＤＭ）から下方の外縁方向に向かって所定のハーフ染色が施される。
レンズＬをハーフ染色する所定の染色移動が終了すると、モーター２２が急速回転して、レンズ保持具６（レンズＬ）が上昇し、スタート位置に停止する。これにより、レンズＬの所定のハーフ染色が終了する。
【００５２】
このようにレンズＬを染色する際に上下移動（下降および上昇）する上下移動装置２の動作を、より具体的に説明する。
モーター２２は、上記したように制御部４からの制御信号に基づいて正逆回転する。モーター２２が回動（回転）すると、モーター２２に固着されたタイミングプーリ２３が、モーター２２と同期して回動し、このタイミングプーリ２３とタイミングプーリ２４にベルト掛けされたタイミングベルト２５が、タイミングプーリ２３，２４上を往復動する。
【００５３】
そして、タイミングベルト２５が往復動すると、タイミングベルト２５に固着されたスライドガイド２６が、タイミングベルト２５と略平行に並置して固定されたスライドガイドレール２７上を、タイミングベルト２５の往復動と同期して、上下移動（上昇および下降）する。同時に、このスライドガイド２６と一体に構成された取付け具２８、および取付け具２８に取り付けられた支持具２９が、タイミングベルト２５の往復動と同期して上下移動する。したがって、支持具２９の先端のフック３０に掛着された２つのレンズ保持具６に保持されたレンズＬ、および支持具２９にリード管固定枠３１７によって固定されたリード管３１５，３１６を介して保持されたリード線３１３，３１４の一端に接続された電極板３１１，３１２が、上下移動する。
【００５４】
次に、レンズ染色装置１００を用いたレンズＬの染色方法について説明する。なお、レンズＬの染色方法は、図１（ａ），（ｂ）を参照しながら、図２に基づいて説明する。
【００５５】
図２（ａ）〜図２（ｄ）は、レンズ保持具に保持されたレンズの染色工程毎の態様を示すレンズ染色装置の部分説明図であり、具体的には、図２（ａ）〜図２（ｃ）は、この順に下降工程の下降開始状態、レンズが染色液に浸漬する下降中途状態、下降終了状態を示す。また、図２（ｄ）は引上げ工程における態様を示す。
【００５６】
先ず、入力部５のデジタルスイッチを操作して、染色するレンズＬの染色情報（レンズＬの外径、染色上限位置ＤＭなど）を入力する。また、リード管３１５，３１６を介して保持されたリード線３１３，３１４に接続された矩形状の電極板３１１，３１２の下端面が、染色するレンズＬの染色上限位置ＤＭに対する所定の位置になるように、支持具２９上のリード管固定枠３１７の位置調節を行った後、支持具２９にリード管固定枠３１７を固定ネジ３１８で固定する（図１参照）。そして、図２（ａ）に示すように、ハーフ染色するレンズＬが保持された２つのレンズ保持具６が取付け固定された保持具固定軸７を上下移動装置２のフック３０に掛着する（染色準備工程）。
【００５７】
なお、染色上限位置ＤＭに対する電極板３１１，３１２の下端面の所定の位置は、染色上限位置ＤＭから鉛直方向の下方に距離αの位置であり、その値は０．３ｍｍ程度である。
これにより、フック３０に掛着されて鉛直方向に吊り下げられた２つのレンズ保持具６（レンズＬ）、およびリード管３１５，３１６を介して保持された電極板３１１，３１２は、染色槽１に貯留された染色液Ｓの液面から離間した位置（スタート位置）に保持される。
そして、下降工程に移行する。
【００５８】
下降工程では、入力部５の上下移動装置２の下降スイッチをＯＮ操作する。これによりフック３０に掛着されたレンズ保持具６に保持されたレンズＬが、電極板３１１，３１２と共にスタート位置から染色槽１に貯留された染色液Ｓに向かって下降（矢印Ａで示す）を開始する。
レンズ保持具６（レンズＬ）および電極板３１１，３１２は、制御部４からの制御信号に基づいてモーター２２が回動（逆回転）して下降する。
【００５９】
そして、図２（ｂ）に示すように、レンズ保持具６に保持されたレンズＬが染色槽１内に貯留された染色液Ｓ中に下降（破線の矢印Ａで示す）して、染色液Ｓ中に下降（浸漬）するに従って、染色液Ｓの液面が、図２（ｂ）中に一点鎖線で示す当初の液面位置から上昇する。
【００６０】
そして、図２（ｃ）に示すように、レンズ保持具６に保持されたレンズＬが、さらに下降（矢印Ｂで示す）して、レンズ保持具６に保持されたレンズＬと共に下降する電極板３１１，３１２の下端面が、染色液Ｓの液面に接触した時、導電性を有する染色液Ｓを介して電極板３１１と電極板３１２とが電気的に導通して、電極板３１１，３１２が接続する電流検出回路３２から電流検出信号を制御部４に出力する。なお、電極板３１１，３１２の下端面が染色液Ｓの液面に接触した時とは、電極板３１１，３１２の下端面が染色液Ｓの液面から０．３ｍｍ（距離α）程度の位置に浸漬された時である。
そして、制御部４では、電流検出回路３２からの電流検出信号に基づいて、モーター２２にモーター２２の回動を停止する制御信号を出力して、上下移動装置２の下降を停止する。
【００６１】
上下移動装置２の下降の停止により、２つのレンズ保持具６に保持されたレンズＬの染色上限位置ＤＭを、レンズＬの浸漬によって当初の液面位置から上昇した染色液Ｓの液面と略一致した位置にして、染色上限位置ＤＭから下方の外縁方向領域のレンズＬが染色液Ｓ中に浸漬される。これによって下降工程が終了する。
そして、引上げ工程に移行する。
【００６２】
図２（ｄ）に示す引上げ工程では、制御部４のＣＰＵにおいて、先に入力部５から入力されたレンズＬの染色情報と、予めＲＯＭに格納された該当製品の染色濃度勾配データに基づいて上下移動装置２のモーター２２に出力するパルス数（すなわち、移動量）および移動速度を演算し、その演算されたパルス列から成る制御信号をモーター２２に出力する。
【００６３】
そして、モーター２２は、制御部４から入力された制御信号に従って回動（正回転）して、レンズ保持具６に取り付けられたレンズＬが上昇（矢印Ｃで示す）する。これにより、染色液Ｓ中に浸漬した染色上限位置ＤＭから下方の外縁方向のレンズ表面領域に、外縁方向に向かって連続的な染色濃度勾配が付与されたハーフ染色（図２（ｄ）中のレンズＬにドットで示す）が施される。
レンズＬをハーフ染色する所定の染色移動が終了すると、モーター２２が急速回転して、レンズ保持具６（レンズＬ）が上昇し、スタート位置に停止する。これにより、レンズＬの所定のハーフ染色が終了する。
【００６４】
一対のレンズＬのハーフ染色が終了した染色装置１００は、レンズ保持具６に同一染色条件の新たなレンズＬ、または染色上限位置ＤＭの異なる新たなレンズＬを取付けて、同様の工程によってレンズＬのハーフ染色を行うことができる。
なお、新たな染色上限位置ＤＭを有する新たなレンズＬにハーフ染色を施す場合には、染色準備工程において、レンズＬの染色情報を入力すると共に、支持具２９上に固定されたリード管固定枠３１７を移動して、リード管３１５，３１６を介して保持された電極板３１１，３１２の位置が、レンズ保持具６に保持された新たなレンズＬの外径寸法や染色上限位置ＤＭに対応する位置になるように位置調節した後、再固定を行う。
【００６５】
このようにレンズ表面にハーフ染色を施した一対のレンズＬは、純水洗浄またはアセトン洗浄を行った後、眼鏡フレームの内周縁の形状に合わせる玉型加工（縁摺り加工）などが施される。そして、眼鏡フレームに嵌め込まれてファッション性豊かな眼鏡が完成する。
【００６６】
以上のように、本実施形態のレンズの染色方法によれば、染色液Ｓ中に吊り下げてハーフ染色するレンズ（プラスチックレンズ）Ｌと、染色液Ｓの液面位置を検出する液面検出手段とが、共に染色液Ｓの液面に対する鉛直方向に下降移動して、液面検出手段としての液面検出部３を構成する電極板３１１，３１２が染色液Ｓに接触した位置をレンズＬの染色上限位置ＤＭとして、レンズＬを染色液Ｓ中から引上げてレンズ表面に濃度勾配を付与するハーフ染色を施すことにより、染色液Ｓの蒸発などによる液面高さの変化があっても常にレンズ表面の所定の一定位置（染色上限位置ＤＭ）のレンズ表面領域にハーフ染色を施すことができる。また、レンズ外径、球面度数および乱視度数などによってレンズ体積（外径及び／又は厚さ）の異なるレンズＬであっても、染色液Ｓの液面高さの変化に対応した正確な所定の一定位置のレンズ表面領域にハーフ染色を施すことができる。すなわち、常にハーフ染色領域のバラツキを抑えたレンズＬが得られる。
【００６７】
レンズ厚み（体積）の異なるレンズＬの一例を説明すれば、例えば、内径が１０．５ｃｍの染色槽１内に、外径が７５ｍｍ、球面度数が＋（プラス）４．０、内面ＴＣが４．０の一対のレンズＬをレンズ中心位置まで浸漬した場合と、同様に外径が７５ｍｍ、球面度数が−（マイナス）２．０の一対のレンズＬをレンズ中心位置まで浸漬した場合とにおける染色液Ｓの液面高さは、略３．５ｍｍの異差が生じる。こうした場合であっても本実施形態のレンズの染色方法によれば、液面高さの変化があっても常にレンズ表面の所定の一定位置（染色上限位置ＤＭ）のレンズ表面領域にハーフ染色を施すことができる。
【００６８】
また、本実施形態のレンズ染色装置によれば、レンズ（プラスチックレンズ）Ｌを染色液Ｓ中に吊り下げてレンズ表面に濃度勾配を付与するハーフ染色を行うレンズ染色装置１００が、レンズＬを染色液Ｓ中に浸漬する上下移動装置２と、染色液Ｓの液面位置を検出する液面検出部３とを備え、液面検出部３は、レンズＬと共に上下移動する一対の電極板３１１，３１２を有し、上下移動装置２が下降して一対の電極板３１１，３１２が染色液Ｓに接触したとき、一対の電極板３１１，３１２の間に電流が流れたことを検出して、上下移動装置２の下降を停止し、上下移動装置２が停止した位置をレンズＬの染色上限位置ＤＭとして、レンズＬを染色液Ｓ中から引上げて、染色液Ｓの蒸発などによる液面高さの変化があっても常に所定の一定位置（染色上限位置）のレンズ表面領域にハーフ染色を施すことが可能なレンズ染色装置１００が得られる。
【００６９】
また、球面度数や乱視度数などによってレンズ体積（外径及び／又は厚さ）の異なるレンズＬであっても、染色液Ｓの液面高さの変化に対応して正確な所定の一定位置のレンズ表面領域にハーフ染色を施すことができる。さらに、レンズＬと共に上下移動する一対の電極板３１１，３１２が、上下移動装置２上に移動可能に取付けられていることにより、レンズ外形寸法や染色上限位置ＤＭの異なるレンズＬに容易に対応することができる。
【００７０】
以上の本実施形態において、眼鏡の左右レンズとして用いられる一対のレンズＬを２つのレンズ保持具６に保持する場合で説明したが、本実施形態のレンズの染色方法を用いると、レンズＬの大きさ（体積）に係らずバラツキを抑えた正確な染色上限位置ＤＭまでのレンズ面に所定のハーフ染色を施すことができるので、２つのレンズ保持具６に保持するレンズＬは、眼鏡の左右レンズとして用いられる一対のレンズでなくても良いし、保持具固定軸７に一つのレンズ保持具６を取付け固定した構成であっても良い。
【００７１】
また、ハーフ染色するレンズＬとしてプラスチック眼鏡レンズの場合で説明したが、プラスチック眼鏡レンズに限定されず、光学用プラスチックレンズであれば同様に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本実施形態に係るレンズ染色装置の概構成を示す模式図。
【図２】（ａ）〜（ｄ）は、レンズ保持具に保持されたレンズの染色工程毎の態様を示すレンズ染色装置の部分説明図。
【符号の説明】
【００７３】
１…染色槽、２…上下移動装置、２２…モーター、２３，２４…タイミングプーリ、２５…タイミングベルト、２６…スライドガイド、２７…スライドガイドレール、２８…取付け具、２９…支持具、３…液面検出手段としての液面検出部、３１…検出リード部、３１１，３１２…電極板、３１３，３１４…リード線、３１５，３１６…リード管、３１７…リード管固定枠、３１８…固定ネジ、３２…電流検出回路、４…制御部、５…入力部、６…レンズ保持具、６１…アーム、６２…アーム固定板、７…保持具固定軸、３０…フック、１００…レンズ染色装置、ＤＭ…染色上限位置、Ｌ…プラスチックレンズ、Ｓ…染色液。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズの染色方法およびレンズ染色装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、プラスチックレンズは、ガラスレンズに比べて軽量であり、成形性、加工性、染色性などに優れ、しかも割れにくく安全性も高いため、眼鏡レンズ分野において急速に普及し、その大部分を占めている。
プラスチック眼鏡レンズは、その優れた染色性から色彩変化に富むファッション性豊かなレンズを得ることができる。特に、レンズ表面に連続的な濃度変化を付与したハーフ染色レンズ（ぼかしレンズまたはグラデーションレンズとも呼ばれている）は、高いファッション性を有する。また、プラスチック眼鏡レンズを染色する方法としては、レンズ表面に染料被膜を形成した後、加熱処理して染料をレンズ内に拡散させて染色する技術や、レンズを染料液に浸漬して染色する技術が知られている。
【０００３】
例えば、染色液中にプラスチックレンズの表面に濃度勾配を付与する部分まで浸漬し、染色液中から引上げる一往復の上下移動をすることにより、プラスチックレンズに濃度勾配を有する染色を行うハーフ染色方法および染色装置が提案されている（特許文献１、参照）。
また、プラスチックレンズをハーフ染色する際に、染色液などの液位を一定に保つことを目的に、一つまたは複数の作業用容器と、液位を検出するための液位検出容器を接続手段により接続し、液位検出容器内の液位変化を検出手段で検知することで作業用容器内の液位を管理する液位検出方法および液位検出装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１４５９２９号公報
【特許文献２】特開２００１−４１８００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、染色液は蒸発し易く、しかも湯煎などにより９０℃程度の温度に加熱して用いられる。したがって、特許文献１に記載されるような染色装置を用いてプラスチックレンズをハーフ染色する際には、色相ズレや染色位置ズレなどを防ぐために染色液の蒸発による液面高さの変化（低下）を考慮する必要がある。また、染色液の液面高さは、染色するプラスチックレンズのレンズ外径、球面度数および乱視度数などによって異なるレンズ体積（外径及び／又は厚さ）に伴って変化すると言う課題も存在する。
一方、特許文献２に示されるような液位検出装置を備えた染色装置は、同一色の染色を大量に行う際には有効であるが、異なる色の染色を少量生産する場合には、製造コストが嵩むという課題を有する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００７】
［適用例１］
本適用例に係るレンズの染色方法は、プラスチックレンズを染色液中に吊り下げてレンズ表面をハーフ染色するレンズの染色方法であって、前記プラスチックレンズと前記染色液の液面位置を検出する液面検出手段とが、共に前記染色液の液面に対する鉛直方向に下降移動して、前記液面検出手段が前記液面位置を検出したとき、前記下降移動を停止し、前記プラスチックレンズを前記染色液中から引上げてレンズ表面にハーフ染色を施すことを特徴とする。
【０００８】
これによれば、染色液中に吊り下げてレンズ表面をハーフ染色するプラスチックレンズと、染色液の液面位置を検出する液面検出手段とが、共に染色液の液面に対する鉛直方向に下降移動して、液面検出手段が液面位置を検出したとき下降移動を停止し、プラスチックレンズを染色液中から引上げてレンズ表面にハーフ染色を施すことにより、染色液の蒸発などによる液面高さの変化があっても常に所定の一定位置のレンズ表面領域にハーフ染色を施すことができる。また、レンズ外径、球面度数および乱視度数などによってレンズ体積（外径及び／又は厚さ）の異なるプラスチックレンズであっても、染色液の液面高さの変化に対応した所定の一定位置のレンズ表面領域にハーフ染色を施すことができる。すなわち、常にハーフ染色領域のバラツキを抑えたプラスチックレンズが得られる。
【０００９】
［適用例２］
本適用例に係るレンズの染色方法は、プラスチックレンズを染色液中に吊り下げてレンズ表面をハーフ染色するレンズの染色方法であって、前記プラスチックレンズと前記染色液の液面位置を検出する液面検出手段とが、共に前記染色液の液面に対する鉛直方向に下降移動して、前記液面検出手段が前記染色液に接触した位置を前記プラスチックレンズの染色上限位置として、前記プラスチックレンズを前記染色液中から引上げてレンズ表面に濃度勾配を付与するハーフ染色を施すことを特徴とする。
【００１０】
これによれば、染色液中に吊り下げてハーフ染色するプラスチックレンズと、染色液の液面位置を検出する液面検出手段とが、共に染色液の液面に対する鉛直方向に下降移動して、液面検出手段が染色液に接触した位置をプラスチックレンズの染色上限位置として、プラスチックレンズを染色液中から引上げてレンズ表面に濃度勾配を付与するハーフ染色を施すことにより、染色液の蒸発などによる液面高さの変化があっても常に所定の一定位置（染色上限位置）のレンズ表面領域にハーフ染色を施すことができる。また、レンズ外径、球面度数および乱視度数などによってレンズ体積（外径及び／又は厚さ）の異なるプラスチックレンズであっても、染色液の液面高さの変化に対応した所定の一定位置（染色上限位置）のレンズ表面領域にハーフ染色を施すことができる。すなわち、常にハーフ染色領域のバラツキを抑えたプラスチックレンズが得られる。
【００１１】
［適用例３］
上記適用例に係るレンズの染色方法において、前記液面検出手段は、電源に接続する一対の電極板を有し、前記一対の電極板が前記染色液に接触したとき前記一対の電極板の間に流れる電流を検出して、前記染色液の液面位置を検知するのが好ましい。
【００１２】
これによれば、液面検出手段が電源に接続する一対の電極板を有し、一対の電極板が染色液に接触したとき一対の電極板の間に流れる電流を検出して、染色液の液面位置を正確に検知することができる。これは、染色液が導電性を有することにより液面位置を正確に検知することが可能となる。なお、一対の電極板には、少なくとも１．５Ｖ程度の直流電源を接続すれば良い。
【００１３】
［適用例４］
本適用例に係るレンズ染色装置は、プラスチックレンズを染色液中に吊り下げてレンズ表面をハーフ染色するレンズ染色装置であって、前記レンズ染色装置は、前記プラスチックレンズを前記染色液中に浸漬する上下移動装置と、前記染色液の液面位置を検出する液面検出手段と、を備え、前記液面検出手段は、前記プラスチックレンズと共に上下移動する一対の電極板を有し、前記上下移動装置が下降移動して前記一対の電極板が前記染色液に接触したとき、前記一対の電極板の間に電流が流れたことを検知して、前記上下移動装置の下降移動を停止し、前記プラスチックレンズを前記染色液中から引上げて、前記プラスチックレンズのレンズ表面にハーフ染色を施すことを特徴とする。
【００１４】
これによれば、プラスチックレンズを染色液中に吊り下げてレンズ表面をハーフ染色するレンズ染色装置が、プラスチックレンズを染色液中に浸漬する上下移動装置と、染色液の液面位置を検出する液面検出手段とを備え、液面検出手段は、プラスチックレンズと共に上下移動する一対の電極板を有し、上下移動装置が下降移動して一対の電極板が染色液に接触したとき、一対の電極板の間に電流が流れたことを検出して、上下移動装置の下降移動を停止し、プラスチックレンズを染色液中から引上げて、プラスチックレンズのレンズ表面にハーフ染色を施すことにより、染色液の蒸発などによる液面高さの変化があっても常に所定の一定位置のレンズ表面領域にハーフ染色を施すことが可能なレンズ染色装置が得られる。また、レンズ外径、球面度数および乱視度数などによってレンズ体積（外径及び／又は厚さ）の異なるプラスチックレンズであっても、染色液の液面高さの変化に対応した正確な所定の一定位置のレンズ表面領域にハーフ染色を施すことができる。すなわち、ハーフ染色領域のバラツキを抑えたレンズ染色装置が得られる。さらに、レンズ染色装置は、従来より用いられている染色装置に液面検出手段を付加するだけで良く、特に、異なる色のハーフ染色を少量生産する場合などにおいて、製造コストの低減や作業効率の向上に寄与することができる。
【００１５】
［適用例５］
本適用例に係るレンズ染色装置は、プラスチックレンズを染色液中に吊り下げてレンズ表面に濃度勾配を付与するハーフ染色を行うレンズ染色装置であって、前記レンズ染色装置は、前記プラスチックレンズを前記染色液中に浸漬する上下移動装置と、前記染色液の液面位置を検出する液面検出手段と、を備え、前記液面検出手段は、前記プラスチックレンズと共に上下移動する一対の電極板を有し、前記上下移動装置が下降移動して前記一対の電極板が前記染色液に接触したとき、前記一対の電極板の間に電流が流れたことを検知して、前記上下移動装置の下降移動を停止し、前記上下移動装置が停止した位置を前記プラスチックレンズの染色上限位置として、前記プラスチックレンズを前記染色液中から引上げて、前記プラスチックレンズのレンズ表面に濃度勾配を付与するハーフ染色を施すことを特徴とする。
【００１６】
これによれば、プラスチックレンズを染色液中に吊り下げてレンズ表面に濃度勾配を付与するハーフ染色を行うレンズ染色装置が、プラスチックレンズを染色液中に浸漬する上下移動装置と、染色液の液面位置を検出する液面検出手段とを備え、液面検出手段は、プラスチックレンズと共に上下移動する一対の電極板を有し、上下移動装置が下降移動して一対の電極板が染色液に接触したとき、一対の電極板の間に電流が流れたことを検出して、上下移動装置の下降移動を停止し、上下移動装置が停止した位置をプラスチックレンズの染色上限位置として、プラスチックレンズを染色液中から引上げて、プラスチックレンズのレンズ表面に濃度勾配を付与するハーフ染色を施すことにより、染色液の蒸発などによる液面高さの変化があっても常に所定の一定位置（染色上限位置）のレンズ表面領域にハーフ染色を施すことが可能なレンズ染色装置が得られる。また、レンズ外径、球面度数および乱視度数などによってレンズ体積（外径及び／又は厚さ）の異なるプラスチックレンズであっても、染色液の液面高さの変化に対応した正確な所定の一定位置（染色上限位置）のレンズ表面領域にハーフ染色を施すことができる。すなわち、ハーフ染色領域のバラツキを抑えたレンズ染色装置が得られる。さらに、レンズ染色装置は、従来より用いられている染色装置に液面検出手段を付加するだけで良く、特に、異なる色のハーフ染色を少量生産する場合などにおいて、製造コストの低減や作業効率の向上に寄与することができる。
【００１７】
［適用例６］
上記適用例に係るレンズ染色装置において、前記一対の電極板は、前記上下移動装置上に移動可能に取付けられているのが好ましい。
これによれば、プラスチックレンズと共に上下移動する一対の電極板が、上下移動装置上に移動（位置調節）可能に取付けられていることにより、レンズ外形寸法や染色上限位置の異なるプラスチックレンズに容易に対応することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本実施形態を図面に基づいて説明する。
先ず、プラスチックレンズをハーフ染色するレンズ染色装置の構成を説明する。
図１（ａ）は、本実施形態に係るレンズ染色装置の概略構成を示す模式図であり、レンズ保持具に保持されたプラスチックレンズがレンズ染色装置にセットされた態様で示す。図１（ｂ）は、レンズ染色装置にセットされたレンズ保持具を、図１（ａ）中に矢印ａで示す方向から矢視した部分側面図である。
【００１９】
図１（ａ）において、レンズ染色装置１００は、染色槽１と、上下移動装置２と、液面検出手段としての液面検出部３と、制御部４と、入力部５とを備えている。
このレンズ染色装置（以後、染色装置と表す場合がある）１００は、染色槽１内に貯留された染色液ＳにプラスチックレンズＬを浸漬する時間を変化させると共に、その浸漬位置を変化させることにより、プラスチックレンズＬの表面に連続的な染色濃度勾配を付与することができる。
【００２０】
染色槽１は、プラスチックレンズＬをハーフ染色する染色液Ｓを貯留する槽であり、予め染色槽１内に染色液Ｓが貯留されている。染色槽１の形状は、限定されないが、用いる染色液Ｓの貯留効率などを考慮すると、開口形状が円形の円筒形が好ましい。なお、以後において、プラスチックレンズＬをレンズＬ、ハーフ染色を染色と表す場合がある。
【００２１】
染色液Ｓは、純水などの溶媒中に、分散染料、分散染料のレンズＬ内部への含浸を促進させるキャリア剤、分散染料に対する分散剤としての界面活性剤などを添加して攪拌した分散・溶解液である。染色液Ｓは、染料濃度を染色するレンズＬの染色程度に対応して０．１重量％〜５重量％に適宜調整し、７０℃〜１００℃の液温で用いられる。
なお、染色液Ｓは導電性を有する。染色液Ｓの導電率は、用いる分散染料、キャリア剤および界面活性剤の種類や添加量、あるいは用いる液温などによって変化するが、染色液Ｓ中に溶媒としての純水の占める割合が高いことから、少なくとも０．０６μＳ（マイクロジーメンス）／ｃｍ程度（常温における純水の導電率）以上の値を有する。
【００２２】
上下移動装置２は、筐体２１上に、モーター２２、タイミングプーリ２３，２４、タイミングベルト２５、スライドガイド２６、スライドガイドレール２７などが配設されている。また、スライドガイド２６には、取付け具２８、支持具２９およびフック３０が取付けられている。
【００２３】
モーター２２は、例えばサーボモーターであり、筐体２１の上端部に回動可能に固定されている。このモーター２２は、後述する制御部４から出力される回転制御信号により回動（正逆回転）する。
タイミングプーリ２３は、モーター２２の回転軸上に固着されている。一方、タイミングプーリ２４は、タイミングプーリ２３の鉛直方向の下方に所定距離はなれた位置の筐体２１上に、回転可能に軸着されている。
【００２４】
タイミングプーリ２３とタイミングプーリ２４との間には、タイミングベルト２５がベルト掛けされている。
また、タイミングベルト２５には、ベルト上にスライドガイド２６が固着されている。このタイミングベルト２５は、モーター２２が回動（回転）することによってタイミングプーリ２３，２４上を鉛直方向に往復動（上下移動）する。
【００２５】
スライドガイドレール２７は、タイミングベルト２５（タイミングプーリ２３およびタイミングプーリ２４）と、略平行に並置した位置に固定されている。
このスライドガイドレール２７上には、タイミングベルト２５に固着されたスライドガイド２６が載置されている。スライドガイド２６は、モーター２２の回動によるタイミングベルト２５の上下移動に同期して、スライドガイドレール２７上を鉛直方向に往復スライド（上下移動）する。なお、モーター２２の回転は、例えば正回転（紙面における右回転）することによってスライドガイド２６が上昇し、逆回転（紙面における左回転）することによってスライドガイド２６が下降する。
【００２６】
また、スライドガイドレール２７の両端部には、スライドガイド２６の移動範囲を規制するストッパーＳＴ１，ＳＴ２を備えている。このストッパーＳＴ１，ＳＴ２は、タイミングプーリ２３とタイミングプーリ２４の回転軸間の内側の所定の位置にそれぞれ取り付けられて、スライドガイド２６の上下移動の範囲を制限することにより、モーター２２の暴走、および後述するレンズ保持具６（レンズＬ）の落下を防止する。
【００２７】
取付け具２８は、スライドガイド２６の本体から、スライドガイドレール２７（タイミングベルト２５）に対して略直角方向に延伸するアームの先端に取り付けられている。
取付け具２８には、スライドガイドレール２７（すなわち、タイミングベルト２５）と略平行に鉛直方向の下方に延伸する棒状の支持具２９が取付けられている。
支持具２９の下端部には、染色するレンズＬを保持するレンズ保持具６をセットするためのフック３０が、支持具２９に沿って固着されている。
【００２８】
図１（ｂ）および図１（ａ）に示すように、このフック３０には、支持具２９に略直交する方向に延伸する丸棒より成る保持具固定軸７に取付け固定された２つのレンズ保持具６が、保持具固定軸７を介して吊り下げられている。なお、レンズ保持具６が取付け固定された保持具固定軸７は、フック３０上に支持具２９に対して略直交する水平姿勢で、しかも取外し可能に吊り下げられている。
【００２９】
フック３０に吊り下げられた２つのレンズ保持具６には、染色するレンズＬがそれぞれ保持されている。
レンズＬは、テープモールド法などを用いて、重合性組成物を硬化して製造された透明プラスチック樹脂より成るプラスチック眼鏡レンズである。また、レンズＬは、眼鏡フレームの内周縁の形状に合わせる玉型加工（縁摺り加工）などが施される以前のレンズであり、外径が６５ｍｍ〜８０ｍｍ程度の円形形状を成しており、レンズＬの一方または両方のレンズ面に、所定の球面、トーリック面、回転対称非球面、非回転対称非球面、トーリック面と非球面とを合成した曲面、累進面または累進面とトーリック面とを合成した曲面などの形状が形成されている。
【００３０】
なお、染色されるレンズＬは、重合性組成物を硬化した透明プラスチック樹脂であれば限定されない。例えば、ジエチレングリコールビスアリルカーボネート樹脂（ＣＲ−３９）、ポリウレタン系樹脂、チオウレタン系樹脂、エピスルフィド系樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂などを挙げることができる。
【００３１】
２つのレンズ保持具６に保持されたレンズＬは、眼鏡の左右レンズとして用いられる一対（２つ）のレンズであり、ハーフ染色の際に同時に染色される。また、２つのレンズ保持具６に保持されたレンズＬは、染色上限位置ＤＭ（レンズＬ中に一点鎖線で示す）まで染色液Ｓ中に浸漬した後、染色上限位置ＤＭから下方の外縁方向に向うレンズ表面領域に染色が施される。
【００３２】
レンズＬを保持した２つのレンズ保持具６は、レンズＬを取り外し可能に構成された同一構造の保持具である。
２つのレンズ保持具６は、鉛直方向の下方に延伸する支持具２９に沿う方向に、互いに略平行になるように、且つレンズ保持具６に保持されたレンズＬの取付け・取り外し方向が、それぞれ保持具固定軸７の両端側と成るようにして保持具固定軸７に相対して取付け固定されている。したがって、フック３０上に吊り下げられた２つのレンズ保持具６（レンズＬ）は、保持具固定軸７の軸方向視、略重なるように保持具固定軸７に取付け固定されている。
【００３３】
なお、レンズ保持具６は、薄板状のバネ部材が曲線状および直線状に屈曲・屈折されて略半円弧状に互いに対向して延伸した一対のアーム６１と、一対のアーム６１を溶接固定して鉛直方向に吊り下げた態様に保持具固定軸７に固着したアーム固定板６２とから成る。レンズ保持具６は、一対のアーム６１のバネ性によりアーム６１間にレンズＬが保持固定されている。したがって、レンズ保持具６は、５０ｍｍ〜９０ｍｍ程度のレンズ外径寸法の異なるレンズＬを保持固定することができる。
【００３４】
液面検出手段としての液面検出部３は、検出リード部３１と、電流検出回路３２を備えている。検出リード部３１は、一対（２つ）の電極板３１１，３１２、リード線３１３，３１４、リード管３１５，３１６、リード管固定枠３１７、固定ネジ３１８を含み構成されている。
【００３５】
電極板３１１，３１２は、銅板よりなる矩形状の金属電極板である。
リード線３１３，３１４は、銅の導線を耐熱性および耐薬品性などに優れたフッ素樹脂（ＰＦＡ）を被覆したプラスチック被覆線であり、それぞれの導線の一端に電極板３１１，３１２が溶接などにより電気的に導通するように接続され、他端が後述する電流検出回路３２に接続されている。
【００３６】
リード管３１５，３１６は、同一形状を成した極細ステンレス（ＳＵＳ３０４）チューブであり、チューブ内に電極板３１１，３１２が接続されたリード線３１３，３１４がそれぞれ嵌挿されている。リード管３１５，３１６は、それぞれの一端がリード管固定枠３１７に固着されて、支持具２９に沿って鉛直方向の下方に延伸した後、支持具２９から離間する方向に屈折して、フック３０上に相対して吊り下げられた２つのレンズ保持具６（レンズＬ）の外側となる位置で再び支持具２９に沿う鉛直方向の下方に延伸している。すなわち、リード管３１５，３１６を介して保持されたリード線３１３，３１４の一端に接続固定された電極板３１１，３１２が、２つのレンズ保持具６に保持固定されたレンズＬの両側外方向に、レンズＬに対して略平行に相対している。
【００３７】
リード管３１５，３１６が固着されたリード管固定枠３１７は、支持具２９に遊嵌して案内され、支持具２９上を移動可能に構成されている。このリード管固定枠３１７は、固定ネジ３１８によって支持具２９の所定の位置に固定される。したがって、リード管３１５，３１６を介して保持されたリード線３１３，３１４の一端に接続された電極板３１１，３１２は、上下移動装置２の鉛直方向の往復動（上下移動）に同期して、フック３０上に吊り下げられた２つのレンズ保持具６（レンズＬ）と共に上下移動する。
【００３８】
なお、支持具２９上を移動可能に構成されたリード管固定枠３１７は、リード管３１５，３１６を介して保持された電極板３１１，３１２の位置を、２つのレンズ保持具６に保持されたレンズＬの外径寸法やハーフ染色する染色上限位置ＤＭに対応した所望の位置に位置調節して固定することができる。
【００３９】
電流検出回路３２は、いずれも図示しない直流電源、電流検出用抵抗、差動増幅器などを具備している。
電極板３１１，３１２が接続固定されたリード線３１３，３１４の内のどちらか一方が直流電源に接続し、他方が電流検出用抵抗に接続している。差動増幅器は電流検出用抵抗の両端子間に接続し、電流検出用抵抗間に電流を検出したとき、電流検出出力のＯＮ／ＯＦＦ信号を後述する制御部４に出力する。
【００４０】
なお、直流電源は、少なくとも電流検出用抵抗間の電流の検出が確認できる電圧が有ればよく、本実施形態における直流電源電圧は、例えば１．５Ｖである。直流電源としては、マンガン乾電池、リチウム電池などの一次電池や、アルカリ乾電池、リチウムイオン電池などの二次電池などを用いることができる。
【００４１】
このように構成された液面検出部３は、フック３０上に吊り下げられた２つのレンズ保持具６に保持されたレンズＬをハーフ染色する際、電極板３１１，３１２が染色槽１内に貯留された染色液Ｓに接触したことを検出する機能を有する。すなわち、液面検出部３は、染色液Ｓの液面位置を検出することができる。
【００４２】
制御部４は、上下移動装置２に配設されたモーター２２を駆動するパルス数や移動速度などの演算および制御指示を行うＣＰＵ（Central Processing Unit）、レンズＬを染色する染色濃度勾配データ（染色液Ｓに浸漬する時間に対する染色する濃度の関係を計量把握したデータ）や各種制御プログラムを格納するＲＯＭ、染色するレンズＬの染色情報などを一時的に格納するＲＡＭなどで構成され、モーター２２、入力部５および液面検出部３（電流検出回路３２）と電気的に接続している。
【００４３】
入力部５は、いずれも図示しないデジタルスイッチ、表示器などを備え、デジタルスイッチを操作して、染色するレンズＬの染色情報（レンズＬの外径、染色上限位置ＤＭなど）の入力、上下移動装置２のスタート操作などを行う。
なお、染色装置１００には、これらの構成要素の他に、染色槽１内に収容された染色液Ｓを、所定の温度に加熱・保温するための温度調節装置や、染色液Ｓを攪拌する攪拌装置などを備えることができる。
【００４４】
また、染色液Ｓを貯留した染色槽１は、フック３０にセットして吊り下げられた２つのレンズ保持具６およびリード管３１５，３１６のチューブ内に嵌挿されたリード線３１３，３１４に接続された電極板３１１，３１２の鉛直方向の下方、すなわち上下移動装置２の支持具２９が延伸する鉛直方向の下方に位置するように配設されている。
また、２つのレンズ保持具６（レンズＬ）および電極板３１１，３１２は、上下移動装置２が鉛直方向に上下移動することによって、染色液Ｓの液面から離間した位置（スタート位置）と染色槽１内に貯留された染色液Ｓの所定の液面位置との間を上下移動（下降および上昇）する。
【００４５】
次に、レンズ染色装置１００の動作を説明する。
染色装置１００は、一対のレンズ保持具６に保持されたレンズＬを、上下移動装置２のモーター２２を回動（逆回転）して、染色上限位置ＤＭが染色槽１内に貯留された染色液Ｓの略液面と一致する位置まで下降した後、モーター２２の回動（正回転）を微細に制御して上昇することにより、レンズＬ表面の染色上限位置ＤＭから下方の外縁方向領域に外縁方向に向かってハーフ染色を行う。
ここで、ハーフ染色は、染色上限位置ＤＭから下方の外縁方向領域全体を一様に染色しても良く、染色上限位置ＤＭから下方の外縁方向領域に、外縁方向に向かって連続的な染色濃度勾配を付与する染色を行っても良い。
【００４６】
先ず、入力部５のデジタルスイッチを操作して、染色するレンズＬの染色情報（レンズＬの外径、染色上限位置ＤＭなど）を入力する。
そして、支持具２９上のリード管固定枠３１７を、リード管３１５，３１６を介して保持されたリード線３１３，３１４に接続された矩形状の電極板３１１，３１２の下端面が、染色するレンズＬの染色上限位置ＤＭに対する所定の位置になるように調節した後、固定ネジ３１８で支持具２９に固定する。染色上限位置ＤＭに対する電極板３１１，３１２の下端面の所定の位置は、染色上限位置ＤＭから鉛直方向の下方に距離αの位置であり（後述する図２（ａ），（ｃ）参照）、その値は０．３ｍｍ程度である。
【００４７】
そして、上下移動装置２の支持具２９の下端部に固着されたフック３０に、ハーフ染色するレンズＬが保持された一対のレンズ保持具６が取付け固定された保持具固定軸７を掛着する。保持具固定軸７を介してフック３０に掛着された２つのレンズ保持具６は鉛直方向に吊り下げられる。この時、吊り下げられたレンズ保持具６（レンズＬ）、および液面検出部３のリード管３１５，３１６を介して保持された電極板３１１，３１２は、染色槽１に貯留された染色液Ｓの液面から離間した位置（スタート位置）に停止している。
【００４８】
そして、入力部５の上下移動装置２のスタートスイッチをＯＮ操作する。これにより、制御部４からの制御信号に基づいてモーター２２が回動（逆回転）して、一対のレンズ保持具６に保持されたレンズＬの染色上限位置ＤＭが、染色槽１に貯留された染色液Ｓの液面となる位置まで下降して停止する。すなわち、レンズ保持具６に保持されたレンズＬが、染色液Ｓ中に染色上限位置ＤＭまで浸漬される。
【００４９】
レンズＬの染色上限位置ＤＭまでの下降は次のように行われる。
先ず、レンズ保持具６に保持されたレンズＬと共に下降する電極板３１１，３１２の下端面が染色槽１内に貯留された染色液Ｓに接触したとき、電極板３１１と電極板３１２とが導電性を有する染色液Ｓを介して電気的に導通する。そして、電流検出回路３２の電流検出用抵抗の両端子間に接続する差動増幅器から電流検出信号を制御部４に出力する。制御部４では、電流検出回路３２から入力した電流検出信号に基づいて、モーター２２にモーター２２の回動を停止する制御信号を出力する。
なお、電極板３１１と電極板３１２は、染色液Ｓに浸漬された電極板３１１，３１２の面積および２つの電極板間の距離によって異なるが、少なくとも染色液Ｓ中に０．３ｍｍ程度（前記距離αに相当する）浸漬された時点で染色液Ｓの液面位置を検出することができる。
【００５０】
そして、制御部４のＣＰＵにおいて、先に入力部５から入力されたレンズの染色情報と、予めＲＯＭに格納された該当製品の染色濃度勾配データに基づいて上下移動装置２のモーター２２に出力するパルス数（すなわち、移動量）および移動速度を演算し、演算されたパルス列から成る制御信号をモーター２２に出力する。
【００５１】
モーター２２は、制御部４から入力されたパルス列に従って回動（正回転）し、レンズ保持具６に取り付けられたレンズＬが上昇して、レンズＬの表面に染色液Ｓ中に浸漬した位置（染色上限位置ＤＭ）から下方の外縁方向に向かって所定のハーフ染色が施される。
レンズＬをハーフ染色する所定の染色移動が終了すると、モーター２２が急速回転して、レンズ保持具６（レンズＬ）が上昇し、スタート位置に停止する。これにより、レンズＬの所定のハーフ染色が終了する。
【００５２】
このようにレンズＬを染色する際に上下移動（下降および上昇）する上下移動装置２の動作を、より具体的に説明する。
モーター２２は、上記したように制御部４からの制御信号に基づいて正逆回転する。モーター２２が回動（回転）すると、モーター２２に固着されたタイミングプーリ２３が、モーター２２と同期して回動し、このタイミングプーリ２３とタイミングプーリ２４にベルト掛けされたタイミングベルト２５が、タイミングプーリ２３，２４上を往復動する。
【００５３】
そして、タイミングベルト２５が往復動すると、タイミングベルト２５に固着されたスライドガイド２６が、タイミングベルト２５と略平行に並置して固定されたスライドガイドレール２７上を、タイミングベルト２５の往復動と同期して、上下移動（上昇および下降）する。同時に、このスライドガイド２６と一体に構成された取付け具２８、および取付け具２８に取り付けられた支持具２９が、タイミングベルト２５の往復動と同期して上下移動する。したがって、支持具２９の先端のフック３０に掛着された２つのレンズ保持具６に保持されたレンズＬ、および支持具２９にリード管固定枠３１７によって固定されたリード管３１５，３１６を介して保持されたリード線３１３，３１４の一端に接続された電極板３１１，３１２が、上下移動する。
【００５４】
次に、レンズ染色装置１００を用いたレンズＬの染色方法について説明する。なお、レンズＬの染色方法は、図１（ａ），（ｂ）を参照しながら、図２に基づいて説明する。
【００５５】
図２（ａ）〜図２（ｄ）は、レンズ保持具に保持されたレンズの染色工程毎の態様を示すレンズ染色装置の部分説明図であり、具体的には、図２（ａ）〜図２（ｃ）は、この順に下降工程の下降開始状態、レンズが染色液に浸漬する下降中途状態、下降終了状態を示す。また、図２（ｄ）は引上げ工程における態様を示す。
【００５６】
先ず、入力部５のデジタルスイッチを操作して、染色するレンズＬの染色情報（レンズＬの外径、染色上限位置ＤＭなど）を入力する。また、リード管３１５，３１６を介して保持されたリード線３１３，３１４に接続された矩形状の電極板３１１，３１２の下端面が、染色するレンズＬの染色上限位置ＤＭに対する所定の位置になるように、支持具２９上のリード管固定枠３１７の位置調節を行った後、支持具２９にリード管固定枠３１７を固定ネジ３１８で固定する（図１参照）。そして、図２（ａ）に示すように、ハーフ染色するレンズＬが保持された２つのレンズ保持具６が取付け固定された保持具固定軸７を上下移動装置２のフック３０に掛着する（染色準備工程）。
【００５７】
なお、染色上限位置ＤＭに対する電極板３１１，３１２の下端面の所定の位置は、染色上限位置ＤＭから鉛直方向の下方に距離αの位置であり、その値は０．３ｍｍ程度である。
これにより、フック３０に掛着されて鉛直方向に吊り下げられた２つのレンズ保持具６（レンズＬ）、およびリード管３１５，３１６を介して保持された電極板３１１，３１２は、染色槽１に貯留された染色液Ｓの液面から離間した位置（スタート位置）に保持される。
そして、下降工程に移行する。
【００５８】
下降工程では、入力部５の上下移動装置２の下降スイッチをＯＮ操作する。これによりフック３０に掛着されたレンズ保持具６に保持されたレンズＬが、電極板３１１，３１２と共にスタート位置から染色槽１に貯留された染色液Ｓに向かって下降（矢印Ａで示す）を開始する。
レンズ保持具６（レンズＬ）および電極板３１１，３１２は、制御部４からの制御信号に基づいてモーター２２が回動（逆回転）して下降する。
【００５９】
そして、図２（ｂ）に示すように、レンズ保持具６に保持されたレンズＬが染色槽１内に貯留された染色液Ｓ中に下降（破線の矢印Ａで示す）して、染色液Ｓ中に下降（浸漬）するに従って、染色液Ｓの液面が、図２（ｂ）中に一点鎖線で示す当初の液面位置から上昇する。
【００６０】
そして、図２（ｃ）に示すように、レンズ保持具６に保持されたレンズＬが、さらに下降（矢印Ｂで示す）して、レンズ保持具６に保持されたレンズＬと共に下降する電極板３１１，３１２の下端面が、染色液Ｓの液面に接触した時、導電性を有する染色液Ｓを介して電極板３１１と電極板３１２とが電気的に導通して、電極板３１１，３１２が接続する電流検出回路３２から電流検出信号を制御部４に出力する。なお、電極板３１１，３１２の下端面が染色液Ｓの液面に接触した時とは、電極板３１１，３１２の下端面が染色液Ｓの液面から０．３ｍｍ（距離α）程度の位置に浸漬された時である。
そして、制御部４では、電流検出回路３２からの電流検出信号に基づいて、モーター２２にモーター２２の回動を停止する制御信号を出力して、上下移動装置２の下降を停止する。
【００６１】
上下移動装置２の下降の停止により、２つのレンズ保持具６に保持されたレンズＬの染色上限位置ＤＭを、レンズＬの浸漬によって当初の液面位置から上昇した染色液Ｓの液面と略一致した位置にして、染色上限位置ＤＭから下方の外縁方向領域のレンズＬが染色液Ｓ中に浸漬される。これによって下降工程が終了する。
そして、引上げ工程に移行する。
【００６２】
図２（ｄ）に示す引上げ工程では、制御部４のＣＰＵにおいて、先に入力部５から入力されたレンズＬの染色情報と、予めＲＯＭに格納された該当製品の染色濃度勾配データに基づいて上下移動装置２のモーター２２に出力するパルス数（すなわち、移動量）および移動速度を演算し、その演算されたパルス列から成る制御信号をモーター２２に出力する。
【００６３】
そして、モーター２２は、制御部４から入力された制御信号に従って回動（正回転）して、レンズ保持具６に取り付けられたレンズＬが上昇（矢印Ｃで示す）する。これにより、染色液Ｓ中に浸漬した染色上限位置ＤＭから下方の外縁方向のレンズ表面領域に、外縁方向に向かって連続的な染色濃度勾配が付与されたハーフ染色（図２（ｄ）中のレンズＬにドットで示す）が施される。
レンズＬをハーフ染色する所定の染色移動が終了すると、モーター２２が急速回転して、レンズ保持具６（レンズＬ）が上昇し、スタート位置に停止する。これにより、レンズＬの所定のハーフ染色が終了する。
【００６４】
一対のレンズＬのハーフ染色が終了した染色装置１００は、レンズ保持具６に同一染色条件の新たなレンズＬ、または染色上限位置ＤＭの異なる新たなレンズＬを取付けて、同様の工程によってレンズＬのハーフ染色を行うことができる。
なお、新たな染色上限位置ＤＭを有する新たなレンズＬにハーフ染色を施す場合には、染色準備工程において、レンズＬの染色情報を入力すると共に、支持具２９上に固定されたリード管固定枠３１７を移動して、リード管３１５，３１６を介して保持された電極板３１１，３１２の位置が、レンズ保持具６に保持された新たなレンズＬの外径寸法や染色上限位置ＤＭに対応する位置になるように位置調節した後、再固定を行う。
【００６５】
このようにレンズ表面にハーフ染色を施した一対のレンズＬは、純水洗浄またはアセトン洗浄を行った後、眼鏡フレームの内周縁の形状に合わせる玉型加工（縁摺り加工）などが施される。そして、眼鏡フレームに嵌め込まれてファッション性豊かな眼鏡が完成する。
【００６６】
以上のように、本実施形態のレンズの染色方法によれば、染色液Ｓ中に吊り下げてハーフ染色するレンズ（プラスチックレンズ）Ｌと、染色液Ｓの液面位置を検出する液面検出手段とが、共に染色液Ｓの液面に対する鉛直方向に下降移動して、液面検出手段としての液面検出部３を構成する電極板３１１，３１２が染色液Ｓに接触した位置をレンズＬの染色上限位置ＤＭとして、レンズＬを染色液Ｓ中から引上げてレンズ表面に濃度勾配を付与するハーフ染色を施すことにより、染色液Ｓの蒸発などによる液面高さの変化があっても常にレンズ表面の所定の一定位置（染色上限位置ＤＭ）のレンズ表面領域にハーフ染色を施すことができる。また、レンズ外径、球面度数および乱視度数などによってレンズ体積（外径及び／又は厚さ）の異なるレンズＬであっても、染色液Ｓの液面高さの変化に対応した正確な所定の一定位置のレンズ表面領域にハーフ染色を施すことができる。すなわち、常にハーフ染色領域のバラツキを抑えたレンズＬが得られる。
【００６７】
レンズ厚み（体積）の異なるレンズＬの一例を説明すれば、例えば、内径が１０．５ｃｍの染色槽１内に、外径が７５ｍｍ、球面度数が＋（プラス）４．０、内面ＴＣが４．０の一対のレンズＬをレンズ中心位置まで浸漬した場合と、同様に外径が７５ｍｍ、球面度数が−（マイナス）２．０の一対のレンズＬをレンズ中心位置まで浸漬した場合とにおける染色液Ｓの液面高さは、略３．５ｍｍの異差が生じる。こうした場合であっても本実施形態のレンズの染色方法によれば、液面高さの変化があっても常にレンズ表面の所定の一定位置（染色上限位置ＤＭ）のレンズ表面領域にハーフ染色を施すことができる。
【００６８】
また、本実施形態のレンズ染色装置によれば、レンズ（プラスチックレンズ）Ｌを染色液Ｓ中に吊り下げてレンズ表面に濃度勾配を付与するハーフ染色を行うレンズ染色装置１００が、レンズＬを染色液Ｓ中に浸漬する上下移動装置２と、染色液Ｓの液面位置を検出する液面検出部３とを備え、液面検出部３は、レンズＬと共に上下移動する一対の電極板３１１，３１２を有し、上下移動装置２が下降して一対の電極板３１１，３１２が染色液Ｓに接触したとき、一対の電極板３１１，３１２の間に電流が流れたことを検出して、上下移動装置２の下降を停止し、上下移動装置２が停止した位置をレンズＬの染色上限位置ＤＭとして、レンズＬを染色液Ｓ中から引上げて、染色液Ｓの蒸発などによる液面高さの変化があっても常に所定の一定位置（染色上限位置）のレンズ表面領域にハーフ染色を施すことが可能なレンズ染色装置１００が得られる。
【００６９】
また、球面度数や乱視度数などによってレンズ体積（外径及び／又は厚さ）の異なるレンズＬであっても、染色液Ｓの液面高さの変化に対応して正確な所定の一定位置のレンズ表面領域にハーフ染色を施すことができる。さらに、レンズＬと共に上下移動する一対の電極板３１１，３１２が、上下移動装置２上に移動可能に取付けられていることにより、レンズ外形寸法や染色上限位置ＤＭの異なるレンズＬに容易に対応することができる。
【００７０】
以上の本実施形態において、眼鏡の左右レンズとして用いられる一対のレンズＬを２つのレンズ保持具６に保持する場合で説明したが、本実施形態のレンズの染色方法を用いると、レンズＬの大きさ（体積）に係らずバラツキを抑えた正確な染色上限位置ＤＭまでのレンズ面に所定のハーフ染色を施すことができるので、２つのレンズ保持具６に保持するレンズＬは、眼鏡の左右レンズとして用いられる一対のレンズでなくても良いし、保持具固定軸７に一つのレンズ保持具６を取付け固定した構成であっても良い。
【００７１】
また、ハーフ染色するレンズＬとしてプラスチック眼鏡レンズの場合で説明したが、プラスチック眼鏡レンズに限定されず、光学用プラスチックレンズであれば同様に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本実施形態に係るレンズ染色装置の概構成を示す模式図。
【図２】（ａ）〜（ｄ）は、レンズ保持具に保持されたレンズの染色工程毎の態様を示すレンズ染色装置の部分説明図。
【符号の説明】
【００７３】
１…染色槽、２…上下移動装置、２２…モーター、２３，２４…タイミングプーリ、２５…タイミングベルト、２６…スライドガイド、２７…スライドガイドレール、２８…取付け具、２９…支持具、３…液面検出手段としての液面検出部、３１…検出リード部、３１１，３１２…電極板、３１３，３１４…リード線、３１５，３１６…リード管、３１７…リード管固定枠、３１８…固定ネジ、３２…電流検出回路、４…制御部、５…入力部、６…レンズ保持具、６１…アーム、６２…アーム固定板、７…保持具固定軸、３０…フック、１００…レンズ染色装置、ＤＭ…染色上限位置、Ｌ…プラスチックレンズ、Ｓ…染色液。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラスチックレンズを染色液中に吊り下げてレンズ表面をハーフ染色するレンズの染色方法であって、
前記プラスチックレンズと前記染色液の液面位置を検出する液面検出手段とが、共に前記染色液の液面に対する鉛直方向に下降移動して、
前記液面検出手段が前記液面位置を検出したとき、前記下降移動を停止し、前記プラスチックレンズを前記染色液中から引上げてレンズ表面にハーフ染色を施すことを特徴とするレンズの染色方法。
【請求項２】
プラスチックレンズを染色液中に吊り下げてレンズ表面をハーフ染色するレンズの染色方法であって、
前記プラスチックレンズと前記染色液の液面位置を検出する液面検出手段とが、共に前記染色液の液面に対する鉛直方向に下降移動して、
前記液面検出手段が前記染色液に接触した位置を前記プラスチックレンズの染色上限位置として、前記プラスチックレンズを前記染色液中から引上げてレンズ表面に濃度勾配を付与するハーフ染色を施すことを特徴とするレンズの染色方法。
【請求項３】
請求項２に記載のレンズの染色方法であって、
前記液面検出手段は、電源に接続する一対の電極板を有し、前記一対の電極板が前記染色液に接触したとき前記一対の電極板の間に流れる電流を検出して、前記染色液の液面位置を検知することを特徴とするレンズの染色方法。
【請求項４】
プラスチックレンズを染色液中に吊り下げてレンズ表面をハーフ染色するレンズ染色装置であって、
前記レンズ染色装置は、前記プラスチックレンズを前記染色液中に浸漬する上下移動装置と、前記染色液の液面位置を検出する液面検出手段と、を備え、
前記液面検出手段は、前記プラスチックレンズと共に上下移動する一対の電極板を有し、
前記上下移動装置が下降移動して前記一対の電極板が前記染色液に接触したとき、前記一対の電極板の間に電流が流れたことを検知して、前記上下移動装置の下降移動を停止し、
前記プラスチックレンズを前記染色液中から引上げて、前記プラスチックレンズのレンズ表面にハーフ染色を施すことを特徴とするレンズ染色装置。
【請求項５】
プラスチックレンズを染色液中に吊り下げてレンズ表面に濃度勾配を付与するハーフ染色を行うレンズ染色装置であって、
前記レンズ染色装置は、前記プラスチックレンズを前記染色液中に浸漬する上下移動装置と、前記染色液の液面位置を検出する液面検出手段と、を備え、
前記液面検出手段は、前記プラスチックレンズと共に上下移動する一対の電極板を有し、
前記上下移動装置が下降移動して前記一対の電極板が前記染色液に接触したとき、前記一対の電極板の間に電流が流れたことを検知して、前記上下移動装置の下降移動を停止し、
前記上下移動装置が停止した位置を前記プラスチックレンズの染色上限位置として、前記プラスチックレンズを前記染色液中から引上げて、前記プラスチックレンズのレンズ表面に濃度勾配を付与するハーフ染色を施すことを特徴とするレンズ染色装置。
【請求項６】
請求項５に記載のレンズ染色装置であって、
前記一対の電極板は、前記上下移動装置上に移動可能に取付けられていることを特徴とするレンズ染色装置。
【請求項１】
プラスチックレンズを染色液中に吊り下げてレンズ表面をハーフ染色するレンズの染色方法であって、
前記プラスチックレンズと前記染色液の液面位置を検出する液面検出手段とが、共に前記染色液の液面に対する鉛直方向に下降移動して、
前記液面検出手段が前記液面位置を検出したとき、前記下降移動を停止し、前記プラスチックレンズを前記染色液中から引上げてレンズ表面にハーフ染色を施すことを特徴とするレンズの染色方法。
【請求項２】
プラスチックレンズを染色液中に吊り下げてレンズ表面をハーフ染色するレンズの染色方法であって、
前記プラスチックレンズと前記染色液の液面位置を検出する液面検出手段とが、共に前記染色液の液面に対する鉛直方向に下降移動して、
前記液面検出手段が前記染色液に接触した位置を前記プラスチックレンズの染色上限位置として、前記プラスチックレンズを前記染色液中から引上げてレンズ表面に濃度勾配を付与するハーフ染色を施すことを特徴とするレンズの染色方法。
【請求項３】
請求項２に記載のレンズの染色方法であって、
前記液面検出手段は、電源に接続する一対の電極板を有し、前記一対の電極板が前記染色液に接触したとき前記一対の電極板の間に流れる電流を検出して、前記染色液の液面位置を検知することを特徴とするレンズの染色方法。
【請求項４】
プラスチックレンズを染色液中に吊り下げてレンズ表面をハーフ染色するレンズ染色装置であって、
前記レンズ染色装置は、前記プラスチックレンズを前記染色液中に浸漬する上下移動装置と、前記染色液の液面位置を検出する液面検出手段と、を備え、
前記液面検出手段は、前記プラスチックレンズと共に上下移動する一対の電極板を有し、
前記上下移動装置が下降移動して前記一対の電極板が前記染色液に接触したとき、前記一対の電極板の間に電流が流れたことを検知して、前記上下移動装置の下降移動を停止し、
前記プラスチックレンズを前記染色液中から引上げて、前記プラスチックレンズのレンズ表面にハーフ染色を施すことを特徴とするレンズ染色装置。
【請求項５】
プラスチックレンズを染色液中に吊り下げてレンズ表面に濃度勾配を付与するハーフ染色を行うレンズ染色装置であって、
前記レンズ染色装置は、前記プラスチックレンズを前記染色液中に浸漬する上下移動装置と、前記染色液の液面位置を検出する液面検出手段と、を備え、
前記液面検出手段は、前記プラスチックレンズと共に上下移動する一対の電極板を有し、
前記上下移動装置が下降移動して前記一対の電極板が前記染色液に接触したとき、前記一対の電極板の間に電流が流れたことを検知して、前記上下移動装置の下降移動を停止し、
前記上下移動装置が停止した位置を前記プラスチックレンズの染色上限位置として、前記プラスチックレンズを前記染色液中から引上げて、前記プラスチックレンズのレンズ表面に濃度勾配を付与するハーフ染色を施すことを特徴とするレンズ染色装置。
【請求項６】
請求項５に記載のレンズ染色装置であって、
前記一対の電極板は、前記上下移動装置上に移動可能に取付けられていることを特徴とするレンズ染色装置。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１０−１０７７０１（Ｐ２０１０−１０７７０１Ａ）
【公開日】平成２２年５月１３日（２０１０．５．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２７９３３１（Ｐ２００８−２７９３３１）
【出願日】平成２０年１０月３０日（２００８．１０．３０）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年５月１３日（２０１０．５．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１０月３０日（２００８．１０．３０）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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