专利名称：表面清洗改质方法以及表面清洗改质装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种表面清洗改质方法以及表面清洗改质装置，其能有效地清洗塑料镜片等的塑料光学部件的表面。
背景技术：
塑料光学部件由于柔软，因而具有容易擦伤的缺点。因此，进行形成赋予表面耐擦伤性的硬膜(hard coat)的处理，进一步，进行在硬膜上形成反射防止膜的处理，以提高塑料光学部件的性能和功能。
特别是，在塑料眼镜的镜片中，为了提高镜片表面的硬度、与蒸镀膜之间的密合性以及赋予染色性，形成硬膜则是一种不可欠缺的表面处理。
作为形成硬膜的预处理，为了除掉附着在塑料光学部件表面的灰尘、污垢，使硬膜与基体材料充分地反应，就必须进行使塑料光学部件表面清洁的清洗工序。如果在清洗工序中清洗得不够充分，则对塑料光学部件表面的外观和耐久品质产生影响，并降低成品率。因此，作为前处理的清洗工序是一个重要的工序。
以往，作为塑料光学部件的清洗方法，大都使用浸渍式清洗装置，对附着在光学部件表面上的污垢进行溶解或者剥离。
与此相对，在日本特开平5-70615号公报、日本特开平11-48117号公报中，提出了一种擦洗(scrub cleaning)方法一边用弹性研磨体擦光学部件的表面，一边供应将把研磨剂已分散在水中的料浆；或者一边使水流过光学部件的表面，一边使用分散有研磨剂的弹性研磨体进行擦拭，从而用研磨剂来研磨光学部件的表面。
这种擦洗方法是一种表面清洗和改质方法，其通过利用研磨剂对塑料光学部件的表面进行物理研磨，从而能够消除附着在表面的污垢以及在成形阶段或者在成形后由于劣化等而形成的不均质表面。其结果，能够防止起因于污垢的凹陷(はじき)等外观上的缺点，并且，由于硬膜与光学部件的表面不受非均质层的阻碍而能够充分地紧密接触并结合在一起，因而提高了密合性。而且，通过研磨所造成的表面活性化和细微的研磨划痕所产生的固定(anchor)效果，提高了硬膜的密合性。
但是，上述擦洗方法，在清洗塑料光学部件之后，有时会发生在弹性研磨体上残留污垢或异物的情况。如果使用附着有这些污垢或异物的弹性研磨体来清洗塑料光学部件，则污垢或异物会转移到塑料光学部件的表面上去，或者会在表面上产生较深的擦伤。存在于塑料光学部件的表面上的污垢、异物以及较深的擦伤，就成了降低硬膜形成处理的成品率的原因。
发明内容
本发明就是鉴于上述问题而提出来的，其目的是提供一种表面清洗改质方法以及表面清洗改质装置，这种方法和装置在用弹性研磨体通过研磨剂进行研磨、清洗塑料光学部件的过程中，不会在塑料光学部件的表面上残留污垢，并且不会留下深的划痕。
为达到上述目的，本发明的第一方面的表面清洗改质方法，其特征在于，具有擦洗工序，使塑料光学部件旋转，并且使弹性研磨体一边旋转，一边压接在上述塑料光学部件的表面上，同时将把研磨剂已分散在液体中的料浆供应给上述塑料光学部件表面与上述弹性研磨体之间，清洗上述塑料光学部件；和自身清洗工序，一边使上述弹性研磨体旋转，一边将把研磨剂已分散在液体中的料浆供应给上述弹性研磨体，同时使上述弹性研磨体变形，清洗上述弹性研磨体。
在擦洗工序中，用弹性研磨体通过研磨剂对塑料光学部件进行擦洗，而在自身清洗工序中，对用于清洗的弹性研磨体本身进行清洗，能把附着在弹性研磨体上的污垢和异物清洗掉。通过进行自身清洗工序，能防止污垢和异物从弹性研磨体再次附着在塑料光学部件上。此外，借助于进行自身清洗工序，还能防止弹性研磨体干燥。因而，就能防止用干燥的弹性研磨体来清洗塑料光学部件，从而在清洗过程中不产生较深的划痕。
本发明的第二方面，在上述本发明的第一方面的表面清洗改质方法中，其特征在于，通过上述弹性研磨体与压接部的互相压接，使上述弹性研磨体变形，进行自身清洗。
由于借助于压接部与弹性研磨体互相压接，使弹性研磨体产生较大的变形，从而能有效地使弹性研磨体进行自身清洗。
本发明的第三方面，在本发明的第一方面的表面清洗改质方法中，其特征在于，上述擦洗工序与自身清洗工序交替地进行。
由于在擦洗工序之间进行了自身清洗工序，因此始终能用清洗后的弹性研磨体来进行擦洗工序，所以不会在塑料光学部件上残留污垢，并且在清洗过程中，不会产生较深的划痕。
本发明的第四方面的表面清洗改质方法，其特征在于，具有擦洗工序，使塑料光学部件旋转，并且使分散有研磨剂的弹性研磨体一边旋转，一边压接在上述塑料光学部件的表面上，同时将把水供应给上述塑料光学部件表面与上述弹性研磨体之间，清洗上述塑料光学部件；和自身清洗工序，一边使上述弹性研磨体旋转，一边把水供应给上述弹性研磨体，同时使上述弹性研磨体变形，清洗上述弹性研磨体。
在擦洗工序中，用弹性研磨体通过研磨剂对塑料光学部件进行擦洗，而在自身清洗工序中，对用于清洗的弹性研磨体本身进行清洗，能把附着在弹性研磨体上的污垢和异物清洗掉。通过进行自身清洗工序，能防止污垢和异物从弹性研磨体再次附着在塑料光学部件上。此外，借助于进行自身清洗工序，还能防止弹性研磨体干燥。因而，就能防止使用干燥的弹性研磨体来清洗塑料光学部件，从而能在清洗过程中不产生较深的划痕。
本发明的第五方面，在本发明第四方面的表面清洗改质方法中，其特征在于，通过上述弹性研磨体与压接部的互相压接，使上述弹性研磨体变形，进行自身清洗。
由于借助于压接部与弹性研磨体互相压接，使弹性研磨体产生较大的变形，从而能有效地使弹性研磨体进行自身清洗。
本发明的第六方面，在本发明的第四方面的表面清洗改质方法中，其特征在于，上述擦洗工序与自身清洗工序交替地进行。
由于在擦洗工序之间进行了自身清洗工序，因此始终能用清洗后的弹性研磨体来进行擦洗工序，所以不会在塑料光学部件上残留污垢，并且在清洗过程中，不会产生较深的划痕。
本发明的第七方面的表面清洗改质装置，其特征在于，包括光学部件保持部，其保持塑料光学部件并使其旋转；压接部，其设置成与上述光学部件保持部分离；研磨体保持部，其保持弹性研磨体并使其旋转；操作部，其使上述光学部件保持部和/或上述研磨体保持部进行工作，以进行使上述弹性研磨体压接在上述塑料光学部件上的清洗工作和使上述弹性研磨体压接在上述压接部上的自身清洗工作；以及液体供应部，其把液体供应给正在进行上述清洗工作和上述自身清洗工作的上述弹性研磨体。
擦洗工序是这样进行的在用光学部件保持部保持着塑料光学部件并使其旋转的同时，用研磨体保持部保持着弹性研磨体并使其旋转，并且一边由液体供应部供应液体，一边用操作部把弹性研磨体压接在塑料光学部件的表面上，进行清洗塑料光学部件。此外，自身清洗工序是这样进行的一边由液体供应部供应液体，一边用操作部把由研磨体保持部而旋转的弹性研磨体压接在压接部上，清洗上述弹性研磨体。
本发明的第八方面，在本发明的第七方面的表面清洗改质装置中，其特征在于，上述操作部使上述清洗工作和上述自身清洗工作交替地进行。
通过在两个擦洗工序之间进行自身清洗工序，能始终用洁净的弹性研磨体来进行擦洗工序，所以不会在塑料光学部件上残留污垢，并且在清洗过程中，不会产生很深的划痕。
本发明的第九方面，在本发明的第七方面的表面清洗改质装置中，其特征在于，上述液体供应部供应把研磨剂已分散在液体中的料浆。
借助于向塑料光学部件的表面供应把研磨剂分散在液体中的料浆，就能通过研磨剂对塑料光学部件的表面进行研磨并改质。
本发明的第十方面，在本发明的第七方面的表面清洗改质装置中，其特征在于，上述弹性研磨体是分散有研磨剂的部件，上述液体供应部供应水。
一边供应水，一边用分散有研磨剂的弹性研磨体对塑料光学部件的表面进行研磨，从而能通过研磨剂进行清洗和改质。在把弹性研磨体压紧在压接部上的过程中，用水来清洗弹性研磨体，就能清除附着在弹性研磨体本身上的污垢和异物。
本发明的表面清洗改质方法以及表面清洗改质装置，用于对塑料镜片等塑料光学部件进行表面清洗，可用作在形成硬膜等之前的预处理。
图1(a)是对每一个塑料镜片的单面进行清洗并形成硬膜时的制造工序的流程图；图1(b)是在清洗了塑料镜片两面之后，在两面同时形成硬膜时的制造工序的流程图；图2是第一实施方式的镜片清洗装置的配置图；图3是第一实施方式的表面清洗改质装置的示意构造的结构图；图4是自身清洗装置的示意构造的结构图；图5是第二实施方式的镜片清洗装置的配置图；图6是第二实施方式的表面清洗改质装置的示意构造的结构图，其中，(a)表示开始清洗之前的状态，(b)表示进行擦洗的状态，(c)表示进行自身清洗的状态。
具体实施例方式
下面，说明本发明的表面清洗改质方法以及表面清洗改质装置的实施方式，然而本发明并不仅限于下述实施方式。
作为本发明的表面清洗改质方法的对象的塑料光学部件，例如，可以是塑料眼镜的镜片、构成各种照相机的光学系统的塑料镜片、作为便携式设备的显示装置的保护盖而使用的盖玻璃等。作为原材料，例如，可以是烯丙基二甘醇碳酸脂(CR-39)树脂、聚氨酯树脂、硫代氨酯树脂、聚氨碳酸树脂、丙烯树脂等。
与无机玻璃不同，由于塑料光学部件柔软，所以容易擦伤。特别是在眼镜镜片中，为了提高镜片表面的硬度、与蒸镀薄膜的密合性、赋予染色性，因而形成硬膜是不可欠缺的表面处理。以下，作为塑料光学部件，以塑料镜片为例进行说明。
在形成硬膜的工序中，把塑料镜片浸渍在含有金属氧化物微粒、粘合剂和催化剂等的硬膜液体中，或者用旋转涂敷等涂敷方法，在塑料镜片表面上形成硬膜液体的涂膜，然后，在120～140℃温度下，对硬膜的涂膜加热2～3小时，使其硬化，从而形成硬膜。塑料镜片需要在两面都形成硬膜。
作为这种形成硬膜工序的预处理，如下清洗工序是不可欠缺的，即，清洗塑料镜片的表面，以除去塑料镜片表面上的异物或污垢。为了清洗塑料镜片的两面，并在两面上形成硬膜，具有两种工艺。
图1是清洗塑料镜片的两面，并形成硬膜的两种工艺的流程图。图1(a)是对每个塑料镜片的单面进行清洗并形成硬膜时的流程图，图1(b)是在清洗了塑料镜片两面之后，在两面上同时形成硬膜时的流程图。凸面与凹面的顺序也可以颠倒过来。
如上所述，本发明的表面清洗改质方法，在用弹性研磨体通过研磨剂对塑料镜片的一面进行研磨并清洗，而在改擦洗工序中，增加了清洗弹性研磨体本身的自身清洗工序。
图2中，表示了镜片清洗装置的第一实施方式的配置图。图2(a)表示正在进行擦洗的状态，图2(b)表示正在进行自身清洗的状态。该镜片清洗装置100串联地配置有表面清洗改质装置200，其通过研磨剂擦洗塑料镜片1的一面；水清洗装置300，其用水清洗由表面清洗改质装置200进行研磨后的塑料镜片的一面，以冲洗掉研磨剂等；干燥装置400，其对洗净后的塑料镜片的湿润的一面，进行干燥处理。表面清洗改质的置200、水清洗装置300和干燥装置400的周围分别用有底圆筒形盖子部件201、301、401包围起来。在这些装置上，配置有未图示的用于搬入并搬出塑料镜片的输送装置。
由于表面清洗改质装置200与水清洗装置300的基本结构相同，所以以表面清洗改质装置200为例，说明其结构。图3表示第一实施方式的表面清洗改质装置200的大致结构。该表面清洗改质装置200在圆筒形盖子部件201(参照图2)的大致中心，配置有保持塑料镜片1并使其旋转的光学部件保持部210。光学部件保持部210具有旋转轴211；设置在旋转轴211上端的吸盘212。旋转轴211是空心的，并且由未图示的驱动电动机驱动，以垂直方向的轴为中心旋转。吸盘212是用于吸附保持塑料镜片1的部件，它与旋转轴211的空心部连通。未图示的输送装置被输送成如下状态使圆形的塑料镜片1的几何中心与旋转轴211的中心对齐，并使塑料镜片1的下表面抵接在吸盘212上。未图示的真空配管与旋转轴211的空心部连接，在塑料镜片1的下表面抵接在吸盘212上之后，将吸盘212抽成真空，于是吸盘212就能吸附保持塑料镜片1的下表面。被保持的塑料镜片1的上表面是需要清洗和改质的凸面2或者凹面3。以下，虽然表示清洗凸面2的情况，然而对于凹面3来说也是完全相同的。此外，在盖子部件201中，配置了例如圆柱形压接部220(参见图2)，其位于与光学部件保持部210隔开距离并靠近盖子部件201的位置上。关于压接部220，将在后面描述。
短轴圆柱形弹性研磨体230可旋转地保持在研磨体保持部240上，弹性研磨体230的周面能以水平轴为中心进行旋转。该研磨体保持部240具有在垂直方向上竖立的支柱241，而支柱241配置在盖子部件201的外侧。支柱241被操作部250的驱动力驱动而向顺时针方向和逆时针方向这两个方向旋转，并且，还能在一定范围内上升下降。在支柱241的上端，固定安装有在水平方向上延伸的悬臂梁支承臂242的基端部。在支承臂242的前端，固定着水平方向的轴承243。挠性轴244的一个端部支承在该轴承243上，而穿过轴承243的挠性轴244的端部则固定在弹性研磨体230的中心的空心部上。挠性轴244的另一端部直接与电动机245的旋转轴连接。电动机245的旋转通过挠性轴244传递给弹性研磨体230。因此，弹性研磨体230被保持在研磨体保持部240上，并以水平方向的旋转轴为中心能够被驱动旋转。并且，通过操作部250的驱动，弹性研磨体230能伴随着支柱241的旋转而旋转，进而能伴随着支柱241的上升下降而上下升降。
通过操作部250的驱动，对支柱241的旋转和上升下降进行的控制，例如，借助于顺序控制来进行。操作部250实行如下的动作清洗动作，使配置在塑料镜片1的大致中心的上方的弹性研磨体230下降，上述塑料镜片1保持在光学部件保持部210上并旋转，并且使旋转的弹性研磨体230压接在正在旋转的塑料镜片1上并变形，使正在旋转的弹性研磨体230以预定的速度从塑料镜片1的中心移动到端部边缘；使达到塑料镜片1的端部边缘的弹性研磨体230上升而离开塑料镜片1的动作；自身清洗动作，使位于塑料镜片1的端部边缘上方的弹性研磨体230向水平方向移动，并压接在压接部220上；在用输送装置把清洗过的塑料镜片1从光学部件保持部210输送到下面的工序之后，新的塑料镜片1保持在光学部件保持部210上之后，把压接在压接部220上的弹性研磨体230配置在塑料镜片1的中心上方的动作。这些动作被反复进行。
作为弹性研磨体230，可以使用液体能透过的研磨用海绵。其材料可以是PVA、聚氨酯、PP等。并且，也可以使用在成形海绵时分散有研磨剂的PVA、聚氨酯、PP等海绵。分散有研磨剂的弹性研磨体230既可用于表面清洗改质装置200，也可用于水清洗装置300。PVA在干燥状态下是较硬的材质，但在湿润状态下，就成了柔软的海绵状。
弹性研磨体230的形状通常是短轴圆柱形，例如，可以是半球(dome)状，但并不限于该形状。可以在研磨塑料镜片1的弹性研磨体230的周面赋予凹凸形状，也可以是光滑的。
在弹性研磨体230的上方，设有固定在研磨体保持部240的水平臂242上的液体排出口260，把液体从弹性研磨体230的上方排出来，向弹性研磨体230供给液体。即使在弹性研磨体230移动，液体排出口260始终能将液体供应给弹性研磨体230。弹性研磨体230使用透液性的海绵，供给弹性研磨体230的液体在通过弹性研磨体230之后向塑料镜片1的表面供给。当弹性研磨体230压接在塑料镜片1的凸面2上时，液体便通过弹性研磨体230并向弹性研磨体230与塑料镜片1的凸面2之间供给。
在弹性研磨体230压接在塑料镜片1上，并从塑料镜片1的中心移动到端部边缘的工作过程就是擦洗工序；而弹性研磨体230压接在压接部220上的工作过程就是自身清洗工序。在这些弹性研磨体230的工作过程中，弹性研磨体230始终在旋转。在对塑料镜片1进行连续清洗时，这种擦洗工序和自身清洗工序交替地进行。
并且，在运转过程中，在没有搬入塑料镜片1的情况下，弹性研磨体230在压接在压接部220的状态下停止旋转，液体的供给也停止，然而，在每隔预定时间，进行弹性研磨体230的旋转和液体的供应，在每隔预定时间，进行自身清洗工序。
图4是表示进行自身清洗工序状态的示意图。正在旋转的弹性研磨体230因其周面压接在圆柱形压接部220上而产生了变形。液体L从液体排出口260向变形了的弹性研磨体230的上方注入。在弹性研磨体230为分散有研磨剂的研磨体时，液体L是水，而在弹性研磨体230中不含研磨剂的情况下，液体L是把研磨剂分散在水等液体中的料浆。作为研磨剂，可以使用平常用于研磨的在市场上销售的研磨剂。例如，可以例举Al2O3、CeO2、SiO2、SiO、ZrO2、Cr2O3等金属氧化物，或者是SiC、C等碳化物。对于塑料镜片1来说，可以优选采用Al2O3。研磨剂的粒径和形状，根据作为研磨对象的塑料光学部件的材质、形状和表面附着物，或者根据所希望的表面粗糙度，随意地确定。之所以使用将研磨剂分散在水中的料浆，是为了扩散弹性研磨体230与塑料镜片1之间的摩擦热，以及为了提高对凸面2的形状的追随性。
这样，自身清洗工序是如下工序一边使弹性研磨体230变形，一边通过供给液体，从而使弹性研磨体230本身进行清洗，以除去污垢。借助于设置自身清洗工序，除去附着在弹性研磨体230上的污垢和异物，防止了污垢和异物从弹性研磨体230再次附着在塑料镜片1上，从而能防止在塑料镜片1上附着污垢和产生较大的擦伤。并且，在长时间不进行清洗的情况下，弹性研磨体230干燥，如果在干燥状态下进行清洗，会在塑料镜片1上产生较大的擦伤，所以，还具有防止弹性研磨体230变干燥，以防止在塑料镜片1上产生擦伤的功能。在运转过程中，在超过了预定的时间还没有搬入塑料镜片1的情况下，由于每隔预定时间进行强制的自身清洗，因此能可靠地防止弹性研磨体230干燥。
作为在自身清洗工序中使弹性研磨体230变形的方法，一般使用让圆柱体或圆筒形物压接部220与弹性研磨体230互相压接的方法。压接部220的形状，需要具有在弹性研磨体230旋转时与弹性研磨体230的清洗用的整个周面接触的尺寸。压接部220的断面形状，既可以是圆形也可以是方形，但，当弹性研磨体230的材质容易对压接部造成擦伤的情况下，则压接部220的断面形状优选做成圆形。压接部220的材质可列举出铁和不锈钢、塑料、陶瓷等，但如果太柔软而不能承受弹性研磨体230的按压，就会降低清洗的效果。此外，不能使用会因为铁锈、泌浆等而使弹性研磨体230受到污染的物质。压接部220优选配置成，在研磨体保持部240旋转且弹性研磨体230离开塑料镜片1的位置上，压接部220压在弹性研磨体230上的部分与弹性研磨体230的旋转轴平行，优选使压接部220均匀地压在弹性研磨体230的周面上。
对用表面清洗改质装置200进行的擦洗工序进行说明。未图示的输送装置把处于待机位置上的塑料镜片1搬入表面清洗改质装置200中，使塑料镜片1的凸面2朝上，并将凹面3吸附保持在光学部件保持部210的吸盘212上。光学部件保持部210使塑料镜片1以500～1000rpm的转速旋转。研磨体保持部240使弹性研磨体230以30～500rpm的转速旋转的同时，操作部250使支柱241旋转，并把弹性研磨体230配置在塑料镜片1的上方之后，使弹性研磨体230下降，并把弹性研磨体230压接在塑料镜片1的中心部上。从液体排出口260把含有研磨剂的料浆供给弹性研磨体230的上侧周面。如果料浆的供应量太少，就不能充分地除去塑料镜片1上的污垢，如果太多，就可能因塑料镜片1和弹性研磨体230的旋转而使料浆飞散到盖子部件201的外面，所以料浆的量要确定得适当。在利用自身清洗时供应的料浆的量，就能充分进行擦洗的情况下，在擦洗的过程中，可以不供应料浆。在使弹性研磨体230一边压接在塑料镜片1上，一边旋转，并且使其从塑料镜片1的中心移动到边缘，以便通过研磨剂来研磨塑料镜片1的凸面2。在使塑料镜片1旋转的同时，一边把含有研磨剂的料浆供给弹性研磨体230与塑料镜片1的表面之间，一边使弹性研磨体230旋转的同时压接在塑料镜片1上，对塑料镜片1进行移动清洗，通过上述擦洗工序，就能将塑料镜片1的凸面2上的所有污垢和异物用研磨剂擦掉而除去，并且还能消除由于在成形阶段或者在成形之后的劣化等原因而造成的质地不均匀的表面。
在擦洗工序之后，操作部250使支柱241旋转，将弹性研磨体230从镜片成形件2移动到压接部220上，一边把弹性研磨体230压接在压接部220上，一边研磨体保持部240使弹性研磨体230以30～500rpm旋转，同时液体供应部260将含有研磨剂的料浆供给弹性研磨体230，通过用压接部220使得弹性研磨体230变形，来进行自身清洗工序。进行自身清洗的时间，随弹性研磨体230的污染情况而不同，但优选的自身清洗时间是尽可能不影响清洗的间隔时间，通常可以是输送塑料镜片1的时间内的几秒钟时间。此外，在清洗开始之前或长时间停止之后，如果弹性研磨体230是干燥的，就有可能擦伤塑料镜片1，所以优选把进行自身清洗工序弹性研磨体230弄湿，使其变得柔软。
在清洗改质工序中，通过交替进行这两个擦洗工序和自身清洗工序，就可以在擦洗工序期间进行自身清洗工序，由于始终能使用干净的弹性研磨体230来进行擦洗工序，所以在清洗塑料镜片1时，在塑料镜片1上不会残留污垢，而且也不会产生较大的擦伤。
在使用分散有研磨剂的弹性研磨体230的情况下，仅通过把料浆改变成水，就能在相同的条件下进行擦洗工序和自身清洗工序。
下面，说明用水清洗装置300进行的水清洗工序。在水清洗工序中，也进行擦洗工序和自身清洗工序。例如，未图示的输送装置，把在表面清洗改质装置200中完成了表面清洗与改质工序的塑料镜片1，从表面清洗改质装置200搬入水清洗装置300中，使塑料镜片1的凸面2朝上，将凸面2的下面吸附保持在光学部件保持部210的吸附吸盘212上。光学部件保持部210使塑料镜片1以500～1000rpm的转速旋转。研磨体保持部240使弹性研磨体230以30～500rpm的速度旋转的同时，操作部250使弹性研磨体230移动而配置在塑料镜片1的上方之后，使弹性研磨体230下降，并把弹性研磨体230压接在塑料镜片1的中心部上。从液体排出口260把水供应给弹性研磨体230的上侧轴面。用于擦洗的水优选使用纯水。在一边把弹性研磨体230压接在塑料镜片1上，一边使其从塑料镜片1的中心移动到端部边缘，由此用弹性研磨体230擦拭塑料镜片1的整个凸面2。使塑料镜片1旋转的同时，使弹性研磨体230一边旋转，一边压接在塑料镜片1上，与此同时，把水供应到塑料镜片1的表面与弹性研磨体230之间，用水清洗塑料镜片1的凸面2，通过该清洗工序，就能将残留在塑料镜片1的凸面2上的研磨剂等擦掉而除去。
清洗工序之后，使弹性研磨体230从塑料镜片1移动到压接部220上，一边把弹性研磨体230压接在压接部220上，一边使弹性研磨体230以30～500rpm的速度旋转，同时向弹性研磨体230供给水，进行自身清洗工序。并且，在清洗开始之前或长时间停止之后，如果弹性研磨体230是干燥的，就可能擦伤塑料镜片1，所以优选把进行自身清洗工序的弹性研磨体230弄湿，使其变得柔软。
在水清洗工序中，通过交替进行这两个擦洗工序和自身清洗工序，就可以在擦洗工序期间进行自身清洗工序，由于始终能使用干净的弹性研磨体230来进行水清洗工序，所以在清洗塑料镜片1时，在塑料镜片1上不会残留污垢，而且也不会产生大的擦伤。
另外，在水清洗工序中，在塑料镜片1的污垢较少的情况下，不进行自身清洗，而有时只进行擦洗即可。
在以上的说明中，是通过使弹性研磨体230移动来进行塑料镜片1的清洗和自身清洗的，然而也可以固定弹性研磨体230，而使保持塑料镜片1的光学部件保持部210和压接部220移动，借助于把压接部220压接在弹性研磨体230上，同样也能进行塑料光学部件的擦洗和自身清洗。
此外，以上说明的是液体供应部与弹性研磨体一起移动，并在擦洗工序和自身清洗工序这两个工序中供应同样的液体，然而，也可以在进行擦洗工序和自身清洗工序的两个位置上，分别设置液体供应部，分别供应不同的液体。
下面，对干燥装置400进行说明。干燥装置400具有光学部件保持部210，其保持塑料镜片1并使其旋转；挥发性液体供应部261(参见图2)，其把异丙醇等挥发性液体滴到塑料镜片1的中心附近。
在由干燥装置400进行的干燥工序中，由未图示的输送装置把在水清洗装置300中完成水清洗工序的塑料镜片1搬入干燥装置400中，使塑料镜片1的凸面2朝上，并把凹面3吸附保持在光学部件保持部210的吸盘212上。光学部件保持部210使塑料镜片1以200～3000rpm的速度，优选以800～2000rpm的速度旋转。把挥发性液体滴到正在旋转的塑料镜片1上。滴下来的挥发性液体由离心力扩散，用挥发性液体的薄膜来替代浸湿凸面2的水，挥发性液体的薄膜挥发并干燥。
此外，在干燥工序中，作为挥发性液体，也可以使用热水。在这种情况下，理想的是在干燥装置中设置下列部分干燥空气供应部，其向下方供给干燥空气到塑料镜片1的上；排出口，其设置在盖子部件401的底壁或侧壁下部，把从干燥空气供应部所供给的干燥空气排出去；热水供应部，其代替挥发性液体供应部，供应30～100℃，优选是50～70℃的热水。
光学部件保持部210使塑料镜片1以50～300rpm，优选以100～200rpm的转速旋转，同时从热水供应部把热水滴在塑料镜片1的凸面2的表面上，进行热水供应工序。滴下来的热水由于离心力而扩散，在塑料镜片1的凸面2上形成均匀的薄膜。接着，光学部件保持部210使塑料镜片1以200～3000rpm的速度，优选以800～2000rpm的速度高速旋转，在进行除水的同时，从干燥空气供应部向塑料镜片1的表面供应干燥空气，使塑料镜片1的凸面2的表面上的热水薄膜蒸发，就能使塑料镜片1干燥。
用这种表面清洗改质装置200、水清洗装置300和干燥装置400对塑料镜片1的凸面2进行了清洗改质之后，例如使用旋转涂敷法在凸面2上涂敷硬膜液，然后进行烧结，则在凸面2上能形成硬膜。同样地，用表面清洗改质装置200、水清洗装置300和干燥装置400对在凸面2上形成了硬膜的塑料镜片1的凹面3进行清洗改质之后，例如使用旋转涂敷法在凹面3上涂敷硬膜液，然后进行烧结，就能在凹面3上形成硬膜。从而，在塑料镜片1的两个面上，能形成硬膜。
此外，也可以在用表面清洗改质装置200、水清洗装置300和干燥装置400对塑料镜片1的凸面2进行清洗改质之后，同样再用表面清洗改质装置200、水清洗装置300和干燥装置400对相反侧的凹面3进行清洗改质，之后再把塑料镜片1浸在硬膜液中，通过浸渍法把硬膜液涂敷在塑料镜片1上，从而在塑料镜片1的两个面上同时形成硬膜。
在通过浸渍法同时在塑料镜片1的两个表面上形成硬膜的情况下，就使用图5和图6中所示的第二实施例的镜片清洗装置，能够连续地清洗凸面2和凹面3这两个面。
图5中所示的清洗装置101具有能同时输送并处理四个塑料镜片1的转子输送装置500。转子输送装置能同时输送四个塑料镜片1，以便按照图5中的A、B、C、D、E、A的顺序，对投入的塑料镜片1进行处理。在投入和取出部A中，投入四个塑料镜片1，并使其凸面2朝上。在凸面表面清洗改质部B中，设置了四台表面清洗改质装置，能同时对所投入的四个塑料镜片1的凸面2进行表面清洗改质处理。在喷射清洗和翻转部C中，从上方，对四个塑料透1的凸面2注入施加了压力的水，进行水清洗，并且进行翻转操作，以使清洗后的塑料镜片1翻转，使凹面3朝向上面。在凹面清洗改质部D中，设置了四台表面清洗改质装置，能同时对四个塑料镜片1的翻转后的凹面3进行表面清洗改质。在喷射清洗部E中，从上方，对四个塑料镜片1的凹面3注入施加了压力的水，进行水清洗。在投入和取出部A中，能把完成两个面的清洗改质的四个塑料镜片1取出来。
水清洗之所以成为采用喷射的简易的清洗方法，是因为在用镜片清洗装置101进行两个面的清洗改质之后，作为形成硬膜的预处理而进行清洗处理，也可以进行上述的用弹性研磨体来擦拭的水清洗处理。
图6中，表示镜片清洗装置101的凸面清洗改质部B中的表面清洗改质装置的第二实施方式的概略结构。凹面清洗改质部D中的表面清洗改质装置也具有同样的结构。图6(a)是表示不进行擦洗和自身清洗时的，各构成部分的配置的结构图；图6(b)表示进行擦洗的状态；图6(c)表示进行自身清洗的状态。
该表面清洗改质装置202具有下列部分弹性研磨体231；保持塑料镜片1的下表面并使其旋转的光学部件保持部210；压接部221；以及驱动并控制光学部件保持部210和压接部221的未图示的操作部。弹性研磨体231配置在垂直方向上，下部为做成半球状的圆柱形。弹性研磨体231的上端面成一体地接合在圆盘形弹性研磨体固定部232的下面，该弹性研磨体固定部232用硬质材料制成，且其直径与弹性研磨体231的直径大致相同。弹性研磨体231被未图示的研磨体保持部上保持成，能以垂直的中心轴为中心进行旋转，并被驱动旋转。在弹性研磨体固定部232的中央部，设有贯穿的挖空部233。弹性研磨体231的外径大于塑料镜片1的半径，并接近塑料镜片1的直径。
作为弹性研磨体231，可以使用具有透液性的研磨用海绵。其材质可以是PVA、聚氨酯、PP等。并且，也可以使用在成形海绵时分散有研磨剂的PVA、氨酯、PP等海绵。
虽然图中没有表示，但还设置了液体供应部，其能向弹性研磨体固定部232的中央的挖空部233供给液体。供给到挖空部233的液体，利用重力通过弹性研磨体231，主要从半球状的下面流出来。
与前面所述的一样，光学部件保持部210也具有旋转轴211和设置在旋转轴211上端的吸盘212。旋转轴211是空心的，并且由未图示的驱动电机驱动，以垂直方向的轴为中心，向着与弹性研磨体231的旋转方向相反的方向旋转。吸盘212是用于吸附保持塑料镜片1的部件，与旋转轴211的空心部连通。光学部件保持部210做成能上下升降，由操作部控制它的位置。光学部件保持部210的垂直方向的旋转中心与弹性研磨体231的垂直方向的旋转中心互相错开，以防止旋转中心研磨得不充分。
压接部221是配置在水平方向上的平板状部件，其弹性研磨体一侧的前端部的上侧削成锥状。压接部221能沿着水平方向自由移动，由操作部的控制，来控制它的位置，在前进最大幅度的位置上，能让弹性研磨体231的整个下表面都压在它上面。压接部221的材质与上述压接部220相同。
下面，对使用这种表面清洗改质装置202的表面清洗改质方法进行说明。转子输送装置500搬入塑料镜片1，并使其凹面3压接在吸盘212上，使得塑料镜片1的几何中心与光学部件保持部210的旋转轴211的中心对齐。图中未表示的真空配管连接在旋转轴211的空心部上，在塑料镜片1的下表面抵接在吸盘212上之后，把吸盘212抽成真空，由吸盘212吸附并保持着塑料镜片1的凹面3。
如图6(b)所示，在擦洗工序中，光学部件保持部210使吸附保持的塑料镜片1以50～300rpm，最好是以100～200rpm的转速旋转，并且通过操作部的控制，使保持部210上升，把塑料镜片1的凸面2压接在以50～100rpm旋转的弹性研磨体231的下表面上。弹性研磨体231的下表面至少在塑料镜片1的半径区域接触。这样，不必使弹性研磨体231移动，就能对旋转的整个塑料镜片1进行研磨。
在擦洗工序中，从图中未表示的液体供应部向挖空部233供应作为液体L的含有料浆的研磨材料。擦洗的时间在几秒钟到一分钟之间，通常是20秒钟左右。
在使塑料镜片1旋转的同时，把含有研磨剂的料浆供应到弹性研磨体231与塑料镜片1的表面之间，并且使弹性研磨体231一边旋转，一边在中间隔着研磨剂压接在塑料镜片1上进行研磨，通过这种擦洗工序，就能利用研磨剂的摩擦作用，除去塑料镜片1的整个凸面2上的污垢和异物，并且还能除掉在成形阶段或者成形后的劣化等形成的非均质表面。
接着，如图6(c)所示，自身清洗工序如下在擦洗之后，继续保持弹性研磨体231旋转，并从液体供应部供应液体L，同时，利用操作部的控制，在使光学部件保持部210下降之后，让压接部221前进，使弹性研磨体231的进行研磨的部分的前端的半球状部分，压接在抵接部221的上表面上，使得这个前端部分变形。然后，弹性研磨体231继续旋转，并且把液体L供应给弹性研磨体231的同时，把弹性研磨体231的进行研磨的部分压接在压接部221上，使其变形，从而能清洗弹性研磨体231的进行研磨的部分。这样，就能把附着在弹性研磨体231上的污垢和异物清洗掉，其次，还能防止这些污垢和异物再次附着在清洗的塑料镜片1上。
在自身清洗工序中，用转子输送装置500把经过擦洗之后的塑料镜片1输送到下一个喷射清洗和翻转部C中，从投入和取出部A投入的塑料镜片1搬入凸面清洗改质部B中。在自身清洗工序之后，操作部在让压接部221后退而回到原来的位置上之后，使吸附保持新的塑料镜片1的光学部件保持部210上升，进行擦洗工序。
在以上的说明中，液体L是把研磨剂分散在水等液体中的料浆，但，当弹性研磨体231是分散有研磨剂的研磨体的情况下，就可以使用水作为液体L，进行与以上所说明完全相同的擦洗和自身清洗。
在表面清洗改质工序中，通过交替进行上述擦洗工序和自身清洗工序，在擦洗工序之间进行自身清洗工序，始终能使用清洗过的弹性研磨体231来进行清洗工序，所以在清洗时，不会在塑料镜片1上残留污垢，而且也不会产生较大的擦伤。
在以上的说明中，操作部让光学部件保持部升降，并且驱动压接部沿着水平方向移动，由此来进行擦洗和自身清洗，但是通过把光学部件保持部和抵接部固定，使弹性研磨体移动，同样也能进行擦洗和自身清洗。此外，在例举的是平板状的压接部，但即使是棒状压接部，也能使弹性研磨体的下表面变形，因此可以使用。
在以上的说明中，把形成硬膜的工序作为表面清洗改质后的表面处理进行了说明，但，也可以是涂敷底涂(primer)层等其它表面处理。
权利要求
1.一种表面清洗改质方法，其特征在于，具有擦洗工序，使塑料光学部件旋转，并且使弹性研磨体一边旋转，一边压接在上述塑料光学部件的表面上，同时将把研磨剂已分散在液体中的料浆供给到上述塑料光学部件表面与上述弹性研磨体之间，清洗上述塑料光学部件；和自身清洗工序，一边使上述弹性研磨体旋转，一边将把研磨剂已分散在液体中的料浆供应给上述弹性研磨体，同时使上述弹性研磨体变形，清洗上述弹性研磨体。
2.如权利要求1所述的表面清洗改质方法，其特征在于，通过上述弹性研磨体与压接部的互相压接，使上述弹性研磨体变形，进行自身清洗。
3.如权利要求1所述的表面清洗改质方法，其特征在于，上述擦洗工序与上述自身清洗工序交替地进行。
4.一种表面清洗改质方法，其特征在于，具有擦洗工序，使塑料光学部件旋转，并且使分散有研磨剂的弹性研磨体一边旋转，一边压接在上述塑料光学部件的表面上，同时把水供给到上述塑料光学部件表面与上述弹性研磨体之间，清洗上述塑料光学部件；和自身清洗工序，一边使上述弹性研磨体旋转，一边把水供应给上述弹性研磨体，同时使上述弹性研磨体变形，来清洗上述弹性研磨体。
5.如权利要求4所述的表面清洗改质方法，其特征在于，通过上述弹性研磨体与压接部的互相压接，使上述弹性研磨体变形，进行自身清洗。
6.如权利要求4所述的表面清洗改质方法，其特征在于，上述擦洗工序与上述自身清洗工序交替地进行。
7.一种表面清洗改质装置，其特征在于，包括光学部件保持部，其保持塑料光学部件并使其旋转；压接部，其设置成与上述光学部件保持部分离；研磨体保持部，其保持弹性研磨体并使其旋转；操作部，其使上述光学部件保持部和/或上述研磨体保持部进行工作，以进行使上述弹性研磨体压接在上述塑料光学部件上的清洗工作和使上述弹性研磨体压接在上述压接部上的自身清洗工作；以及液体供应部，其把液体供应给正在进行上述清洗工作和上述自身清洗工作的上述弹性研磨体。
8.如权利要求7所述的表面清洗改质装置，其特征在于，上述操作部使上述清洗工作和上述自身清洗工作交替地进行。
9.如权利要求7所述的表面清洗改质装置，其特征在于，上述液体供应部供应把研磨剂已分散在液体中的料浆。
10.如权利要求7所述的表面清洗改质装置，其特征在于，上述弹性研磨体是分散有研磨剂的部件，上述液体供应部供应水。
全文摘要
本发明提供了一种表面清洗改质方法以及表面清洗改质装置。这种方法在擦洗工序中加入自身清洗工序。擦洗工序是这样进行的在使塑料光学部件(1)旋转的同时，一边使弹性研磨体(231)旋转，一边使其压接在塑料光学部件(1)的表面上，并把含有研磨剂的料浆(L)供应给塑料光学部件(1)表面与弹性研磨体(231)之间，清洗塑料光学部件(1)。自身清洗工序是这样进行的一边使弹性研磨体(231)旋转，一边把含有研磨剂的料浆L供应给弹性研磨体(231)，同时使弹性研磨体(231)压接在压接部(221)上而变形，清洗弹性研磨体(321)本身。借助于这种方法，在通过研磨剂研磨塑料光学部件并清洗过程中，不会在塑料光学部件的表面残留污垢，并且不会留下较深的划痕。
文档编号G02B1/04GK1882414SQ200480033718
公开日2006年12月20日 申请日期2004年11月11日 优先权日2003年11月13日
发明者细田隆志 申请人:精工爱普生株式会社