JP2002258002A - プラスチックレンズの染色方法及び該方法を用いて得られるプラスチックレンズ - Google Patents

プラスチックレンズの染色方法及び該方法を用いて得られるプラスチックレンズ

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 プラスチックレンズに簡単に任意の絵や文字
を染色することができる方法及びこの方法を使用して得
られるプラスチックレンズを提供する。 【解決手段】 昇華性色素を溶解又は微粒子分散させた
染色用用材をコンピュータにより制御される印刷装置に
よって基体に塗布する第１ステップと、染色用用材が塗
布された基体の塗布面を被染色レンズに略密着させる第
２ステップと、染色用用材が塗布された基体を加熱する
ことにより昇華性色素を昇華させて被染色レンズに転写
させる第３ステップと、を備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、気相転写にてプラ
スチックレンズに染色を行う方法及び該方法を用いて得
られるプラスチックレンズに関する。
【０００２】
【従来技術】従来、プラスチックレンズの一部分にキャ
ラクターやマークからなる絵や文字等のグラフィックデ
ザインを施し、ファッション性を高めたものが知られて
いる。これらはキャラクターやマークが印刷されたシー
ルをレンズに貼ったり、レンズ表面にシルク印刷にて施
していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、シール
やシルク印刷にてレンズ表面に絵や文字を施したもの
は、時間が経つにつれて剥がれ落ちてしまい、見た目が
悪くなってしまう。また、レンズ表面に印刷をするので
はなく、染色によりレンズに絵や文字を施せばよいが、
プラスチックレンズに任意の形状を部分的に染色する方
法はなかった。
【０００４】本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、
プラスチックレンズに簡単に任意の絵や文字を染色する
ことができる方法及びこの方法を使用して得られるプラ
スチックレンズを提供することを技術課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は以下のような構成を備えることを特徴とす
る。
【０００６】（１） 昇華性色素を溶解又は微粒子分散
させた染色用用材をコンピュータにより制御される印刷
装置によって基体に塗布する第１ステップと、前記染色
用用材が塗布された前記基体の塗布面を被染色レンズに
略密着させる第２ステップと、前記染色用用材が塗布さ
れた基体を加熱することにより昇華性色素を昇華させて
被染色レンズに転写させる第３ステップと、を備えるこ
とを特徴とするプラスチックレンズの染色方法。
【０００７】（２） （１）のプラスチックレンズの染
色方法において、前記第２ステップは、被染色レンズに
対して前記染色用用材が塗布された基体の非塗布面側よ
り基体を押圧させる押圧手段を用いることにより前記基
体と被染色レンズとを略密着させることを特徴とするプ
ラスチックレンズの染色方法。
【０００８】（３） （２）の押圧手段は、被染色レン
ズの染色面側形状に沿って変形可能な材質にて形成され
ていることを特徴とするプラスチックレンズの染色方
法。
【０００９】（４） （３）の押圧手段は、押圧面がシ
リコン樹脂にて形成されていることを特徴とするプラス
チックレンズの染色方法。
【００１０】（５） （１）の第３ステップは、前記被
染色レンズ及び基体全体を加熱することによりプラスチ
ックレンズを染色することを特徴とするプラスチックレ
ンズの染色方法。
【００１１】（６） （１）のプラスチックレンズの染
色方法は、前記コンピュータに絵、文字又は記号のグラ
フィックデザインと、その色彩データを入力するデータ
入力ステップを含むことを特徴とするプラスチックレン
ズの染色方法。
【００１２】（７） （６）のプラスチックレンズの染
色方法において、前記データ入力ステップで入力するデ
ータは被染色レンズに対する前記グラフィックデザイン
の配置に関するデータを含み、前記第１ステップは前記
グラフィックデザインに対して被染色レンズを配置する
ためのマークを基体に印刷することを特徴とするプラス
チックレンズの染色方法。
【００１３】（８） （１）〜（７）のプラスチックレ
ンズの染色方法において、前記プラスチックレンズの染
色後、レンズにハードコートを施すことを特徴とする。
【００１４】（９） （１）〜（８）のプラスチックレ
ンズの染色方法を用いて得られることを特徴とするプラ
スチックレンズ。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参考にしつつ説明する。図１はプラスチックレンズの
染色方法の流れを図示したものである。
【００１６】（１）インク作製 初めにインクジェットプリンタに用いるインクを作製す
る。本実施の形態ではＲＥＤ、ＹＥＬＬＯＷ、ＢＬＵ
Ｅ、ＢＬＡＣＫの三色の染料（染色用用材）を用いて４
色のインク（赤、黄、青、黒）を作製する。染料は昇華
性を有するものであれば既存のものが使用できるが、疎
水性の分散染料が好適に用いられる。また、本実施の形
態では染料を所定の温度に加熱し昇華させるため、昇華
時の熱に耐えうる染料を使用する必要がある。また、染
料をインクジェットプリンタのインクカートリッジに入
れて使用するため、染料の粒径はできるだけ細かな方が
都合がよい。
【００１７】インクはＲＥＤ、ＹＥＬＬＯＷ、ＢＬＵ
Ｅ、ＢＬＡＣＫの４色の染色用インクを作製する。各染
料を別々の容器にいれ、各々に純水、分散剤を加えた
後、充分に攪拌を行う。また、ＢＬＡＣＫのインクはＲ
ＥＤ、ＹＥＬＬＯＷ、ＢＬＵＥの染料を混合することに
より作製する。
【００１８】インク処方は染色用インクに対して染料が
好ましくは０．１〜２０重量％、より好ましくは０．５
〜１０重量％がである。染料が０．１重量％未満である
と、所望する濃度が得られないことが多い。また、染料
が２０重量％を超えると、染料の分散性が悪くなってし
まう。また、使用する分散剤は熱で分解せず、耐熱性の
あるものを使用する必要がある。
【００１９】各容器内に入れた染色剤、分散剤を十分攪
拌した後、冷却用の水が入った容器に染色用インクが入
った容器を入れ、超音波ホモジナイザーにて指定時間処
理を行ない染色剤を所望する粒径にする。その後、孔径
約１μｍのフィルター（ガラス繊維濾紙 ＧＦ／Ｂ）で
染色用インクを各々吸引濾過し、粒径の大きいものやゴ
ミ等を取り除く。その後、指定のインク濃度になるよう
に純水を加え調整し、インク作製の完了とする。
【００２０】（２） 印刷基体の作製 上記にて作製した染色用インク３種類を市販のインクジ
ェットプリンタ用のインクカートリッジにそれぞれ入
れ、図示するインクジェットプリンタ４０（以後、プリ
ンタと記す）にこのカートリッジを装着する。プリンタ
４０は市販のものを使用する。
【００２１】次に、このプリンタ４０を使用して所望の
形状、色を出力させるために、市販されているパーソナ
ルコンピュータ５０（以下ＰＣという）にあるドローソ
フト等を使用して、出力形状（絵、記号、文字等のデザ
インデータ）、色相及び濃度等の出力データの調製を行
う。
【００２２】図３（ａ）に示すように、予めＰＣ５０に
接続されるキーボード等にて入力したプラスチックレン
ズ３の径を基に画面５１上に円形形状５２（プラスチッ
クレンズ３と同じ径）が表示される。また、図１に示す
眼鏡枠の形状を測定する測定器６０（トレーサ）からの
眼鏡枠データに基づいて眼鏡枠形状５３が円形形状５２
に重ねて画面５１上に表示される。円形形状５２と眼鏡
枠形状との位置関係は、レンズの幾何中心、光学中心や
眼鏡装用者の瞳孔間距離、その他の補正事項等を考慮し
たプログラムで決定されている。
【００２３】本実施の形態ではトレーサ６０を使用して
眼鏡枠データを得るものとしているが、これに限るもの
ではなく、ＰＣ５０内に多数の眼鏡枠データを記憶させ
ておき、それらを種々選択することもできる。
【００２４】画面５１上に表示されている眼鏡枠形状５
３内の所望する位置に、予め作製してあるデザインデー
タ５４（ここでは花の模様としている）を重ねて置く。
デザインデータ５４は所望する絵柄等をスキャナーで読
み込ませておいてもよいし、ドローソフトにて作製して
もよい。また、予め多数のデザインデータを予めＰＣ５
０内に記憶させておき、それらから選択することもでき
る。また、デザインデータ５４の色彩データはドローソ
フト等にて選択、決定させればよい。
【００２５】出力データの調製はＰＣ５０のドローソフ
ト等により行うため、所望するデータをＰＣ５０内に保
存しておくことができ、必要になったときに何度でも同
じデータが得られるようになっている。
【００２６】昇華性染料を印刷する基体には市販のＡ４
の紙１を使用する。紙１は紙に限らずプリンタにて印刷
可能なものであれば特に限定されないが、気相転写時に
熱を加えるため、熱吸収のよいものを使用することが好
ましい。
【００２７】プリンタ４０に紙１を入れ、ＰＣ５０の操
作により、予め設定しておいた出力データにて印刷を行
う。眼鏡枠形状５３に対するデザインデータ５４の位置
（染色位置）が決定したら、プリンタ４０を使用して、
紙１上に着色層２を形成させる。
【００２８】図３（ｂ）に示すように、着色層２には円
形形状２ａとデザイン２ｂとを形成するようにプリンタ
４０から紙１が出力され、印刷基体１０の作製の完了と
なる。
【００２９】円形形状２ａはプラスチックレンズ３と印
刷基体１０とを重ね合せる際の目安（マーク）に使用す
るものであるため、レンズの染色時にレンズ側に円形形
状が染色されないようにできるだけ細く、薄い色の線に
て形成されていることが好ましい。一般にレンズの円周
部分は研削時に削ってしまうため、若干染色されていて
も問題はない。
【００３０】また、レンズの円周の一部分を削らないで
レンズ加工を行う場合には、円形形状２ａをプラスチッ
クレンズ３の径に対して円形形状２ａの径を若干大きく
することにより、レンズへの不要な染色を避けることが
できる。また、円形は円周上の３点が判ればその形状を
特定することができるため、紙１上に円形形状２ａを作
製せず、円周上に複数の印（３点以上）を設けてもよ
い。この印はレンズ加工時に研削されてしまう位置に形
成させておけばさらに都合がよい。レンズ加工時の研削
箇所は生レンズの形状（円形形状２ａ）と眼鏡枠形状５
３とを比較することにより、簡単に判断できる。
【００３１】このように、プリンタ４０によって着色層
２が形成された紙１を印刷基体１０として使用する。
【００３２】（３）プラスチックレンズの染色 次に着色された印刷基体１０とプラスチックレンズ３と
染色用治具３０にて密着させた後、オーブン２０内に設
置してレンズの染色を行う。図２に染色用治具３０の構
成を示し、説明する。
【００３３】３０は染色用治具であり、押圧用パッド３
１、レンズ載置台３２、押圧部材３３からなる。押圧パ
ッド３１は印刷基体１０をプラスチックレンズ３の染色
面側の形状（曲面）に沿って押し付けるために使用され
る。このため用いる押圧パッド３１は柔軟性を有し、プ
ラスチックレンズの形状に沿って変形するものが好まし
い。本実施の形態ではシリコン樹脂で形成された押圧用
パッドを使用する。
【００３４】押圧部材３３は押圧パッド３１、印刷基体
１０、プラスチックレンズ３を挟み込むための上底部３
３ａ及び下底部３３ｂと、上底部３３ａを上下方向へ駆
動させるための駆動部３３ｃからなる。
【００３５】押圧部材３３の下底部３３ｂ上にプラスチ
ックレンズ３のレンズ凹面側を上向きにした状態でレン
ズ載置台３２に載置した後、印刷基体１０、押圧パッド
３１を順次レンズ載置台３２上に乗せる。
【００３６】このとき、印刷基体１０に形成された円形
形状５２とプラスチックレンズ３とを合わせておく。こ
れによりプラスチックレンズ３の所望する位置にデザイ
ン２ｂを染色することができる。その後、駆動部３３ｃ
を回し、上底部３３ａを下方に下げて押圧パッド３１、
印刷基体１０、プラスチックレンズ３を上下方向から挟
み込むようにする。このとき印刷基体１０上の着色層２
は下側に向けた状態（レンズ側に向けた状態）にしてお
き、着色層２をプラスチックレンズ３の所望する染色位
置に合わせた状態にて上下方向から挟み込んでいる。そ
の結果、プラスチックレンズ３の所望する染色位置に印
刷基体１０の着色層２が密着することとなる。
【００３７】本実施の形態では、上方から押えることに
より、プラスチックレンズ３と印刷基体１０とを密着さ
せるものとしているが、これに限るものではなく、下方
から押えてもよい。
【００３８】また、プラスチックレンズ３と印刷基体１
０とを密着させ、さらに押え込む際の力はできるだけ大
きい方がよいが、レンズの変形等を考慮して圧力を決定
すればよい。好ましくは１０ｋＰａ〜５００ｋＰａ、さ
らに好ましくは２００ｋＰａ〜４００ｋＰａである。挟
み込む際の圧力が１０ｋＰａを下回るとプラスチックレ
ンズ３と印刷基体１０との押さえつけが甘くなり、レン
ズに染色された絵等がぼやけてしまうおそれがある。ま
た、５００ｋＰａを上回ると、プラスチックレンズ３の
変形や割れが発生するおそれがある。
【００３９】また、染色を行うプラスチックレンズ３の
材質は、ポリカーボネート系樹脂（例えば、ジエチレン
グリコールビスアリルカーボネート重合体（ＣＲ−３
９））、ポリウレタン系樹脂、アリル系樹脂（例えば、
アリルジグリコールカーボネート及びその共重合体、ジ
アリルフタレート及びその共重合体）、フマル酸系樹脂
（例えば、ベンジルフマレート共重合体）、スチレン系
樹脂、ポリメチルアクリレート系樹脂、繊維系樹脂（例
えば、セルロースプロピオネート）等の眼鏡レンズに使
用される一般的な材質が用いられる。
【００４０】このようにして、染色用治具３０にプラス
チックレンズ３と印刷基体１０をセットしたら、図１に
示すオーブン２０に入れ、常圧下にて加熱を行いプラス
チックレンズ３の染色を行う。オーブン２０の加熱温度
は染料の変質やレンズの変形が生じない程度でできるだ
け高い温度とするのが好ましい。好ましくは８０℃〜２
００℃、さらに好ましくは１１０℃〜１５０℃である。
加熱温度が８０℃を下回ると染料が昇華し難くなり、レ
ンズの染色が難しい。また、２００℃を上回ってもよい
が、染料の変質、レンズの変形が起きやすくなる。加熱
時間は印刷基体１０から染料が殆ど昇華する時間だけ行
えばよく、例えば３０分〜９０分程度である。
【００４１】本実施の形態では、印刷基体１０だけでな
く、プラスチックレンズ３も加熱しているが、これに限
るものではなく、印刷基体１０のみを加熱することもで
きる。この場合は押圧パッド３１内に電熱線等を入れて
おき、押圧パッド３１から熱を発生させることにより、
印刷基体１０のみを加熱することもできる。オーブン２
０内にて染色が終了したら、染色用治具３０からプラス
チックレンズ３を外し、染色の完成とする。
【００４２】また染色後、レンズの保護や染料の退色等
を抑制するためにプラスチックレンズ３にハードコート
を施してもよい。
【００４３】ハードコートの組成物にはアルコシキシラ
ン等の加水分解生成物、金属酸化物及び硬化触媒等のハ
ードコートに一般的に使用されるものを用いることがで
きる。アルコシキシランとしては例えばメチルトリメト
キシシラン、エチルトリメトキシシラン、γ−グリシド
キシトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルト
リメトキシシラン等を挙げることができる。また、金属
酸化物としてはチタニアが挙げられるが、その他にもア
ルミニウム、鉄、ジルコニウム、インジウム等の金属の
酸化物が挙げられる。また、硬化触媒としてはアミン
類、金属キレート、金属塩等が挙げられ、具体的にはグ
アニジン、トリエチルアミン、アニリン等のアミン類、
アセチルアセトンが配位したクロム（III）、鉄（II
I）、ジルコニウム（IV）等の金属キレート類、塩化ス
ズ、塩化鉄、塩化アルミニウム等の塩化鉄が挙げられ
る。
【００４４】これら上記に示した物質を適宜配合し、ハ
ードコート液を作製する。また、ハードコート液はメチ
ルアルコールやエチルアルコール等のアルコール類、酢
酸エチル等のケトン類、ジエチルエーテル等のエーテル
類などを溶媒として用いることができる。
【００４５】染色後のプラスチックレンズ３へのハード
コート液の塗布方法としては、浸漬塗装、ローラ塗装、
スプレー塗装、スピン塗装等のハードコートにおける一
般的な塗装方法を用いることができる。また、塗装前に
レンズへの前処理として、超音波洗浄やアルカリ処理、
ＲＦ（プラズマ）処理等を行うことができる。
【００４６】プラスチックレンズ３へのハードコート塗
布後はレンズを乾燥させるための処理を行う。乾燥方法
は温風乾燥、赤外線乾燥、ＣＨ乾燥（凝集加熱方法）、
ＵＶ乾燥等を用いることができる。
【００４７】以下に具体的な実施例を示す。
【００４８】＜実施例＞実施例では、ＣＲ−３９のレン
ズを使用した。使用する染料は、ＲＥＤはカヤロン製
ポリエステルRED BS200、ＹＥＬＬＯＷはカヤロン製
マイクロエステル AQ-LE、ＢＬＵＥはダイアックス製
BLUE AC-Eを用いた。また、分散剤には花王製 デモ
ールＭＳを用いた。
【００４９】表１は各インクカートリッジに入れる各イ
ンクの組成を示したものである。ＢＬＡＣＫ用インクに
使用する各染料の割合はＲＥＤ：ＹＥＬＬＯＷ：ＢＬＵ
Ｅ＝１：２：２としている。
【００５０】
【表１】 ここで％は重量％を示している。
【００５１】表１のような組成にて染料及び、分散剤、
純水を、作製するインク毎に各々容器に入れた後、１０
分以上攪拌する。その後、超音波ホモジナイザーにて指
定時間処理（約１００ｇに対して３０分処理）し、染料
の粒子を一次粒子まで細かくする。その後、孔径約０．
７μｍのフィルターにて混合液を吸引濾過し粒径の大き
いものやゴミ等を取り除く。吸引濾過後の混合液に純水
を適量加え濃度の調整を行い染色用インクを作製した。
【００５２】作製された各染色用インク（ＲＥＤ用イン
ク，ＹＥＬＬＯＷ用インク，ＢＬＵＥ用インク，ＢＬＡ
ＣＫ用インク）をインクジェットプリンタ（エプソン製
MJ-500C）のインクカートリッジに注入し、市販の紙
（三菱製紙製つや紙（黒））を使用して印刷基体１０を
作製した。印刷基体１０はＰＣのドローソフトを使用し
てプリンタ４０にて紙上に花の模様の着色層を形成する
ように印刷することにより作製した。また、色相はＲ１
５０，Ｇ１００，Ｂ５０となるように設定した。
【００５３】この印刷基体の乾燥を待って、前述した染
色用治具２０にプラスチックレンズ３、印刷基体１０を
セットし、印刷基体１０からプラスチックレンズ３への
転写作業（染色作業）を行った。オーブン２０の加熱温
度は１３５℃、加熱時間１時間にて行った。プラスチッ
クレンズ３への転写作業後、プラスチックレンズ３の染
色面にはきれいな花の模様が染色された。
【００５４】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば所望する
絵、記号や文字等のデザインデータをプリンタで出力し
て印刷基体を作製した後、この印刷基体とプラスチック
レンズとを密着させて加熱し、染色することにより、レ
ンズに所望する形状、色相等を簡単に施すことができ
る。また、印刷ではなく染色であるため、従来のシール
やシルク印刷に比べて色落ちや剥がれが抑制される。
【図面の簡単な説明】
【図１】プラスチックレンズの染色方法の流れを示した
ものである。
【図２】染色用治具を使用してプラスチックレンズと印
刷基体とを略密着させる構成を示した図である。
【図３】印刷基体を作製するための方法を示した図であ
る。
【符号の説明】
１ 紙 ２ 着色層 ２ａ 円形形状 ２ｂ デザイン ３ プラスチックレンズ １０ 印刷基体 ２０ オーブン ３０ 染色用治具 ４０ インクジェットプリンタ ５０ パーソナルコンピュータ ６０ 測定器
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０２Ｃ 7/10 Ｇ０２Ｂ 1/10 Ｚ

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 昇華性色素を溶解又は微粒子分散させた
    染色用用材をコンピュータにより制御される印刷装置に
    よって基体に塗布する第１ステップと、前記染色用用材
    が塗布された前記基体の塗布面を被染色レンズに略密着
    させる第２ステップと、前記染色用用材が塗布された基
    体を加熱することにより昇華性色素を昇華させて被染色
    レンズに転写させる第３ステップと、を備えることを特
    徴とするプラスチックレンズの染色方法。
  2. 【請求項２】 請求項１のプラスチックレンズの染色方
    法において、前記第２ステップは、被染色レンズに対し
    て前記染色用用材が塗布された基体の非塗布面側より基
    体を押圧させる押圧手段を用いることにより前記基体と
    被染色レンズとを略密着させることを特徴とするプラス
    チックレンズの染色方法。
  3. 【請求項３】 請求項２の押圧手段は、被染色レンズの
    染色面側形状に沿って変形可能な材質にて形成されてい
    ることを特徴とするプラスチックレンズの染色方法。
  4. 【請求項４】 請求項３の押圧手段は、押圧面がシリコ
    ン樹脂にて形成されていることを特徴とするプラスチッ
    クレンズの染色方法。
  5. 【請求項５】 請求項１の第３ステップは、前記被染色
    レンズ及び基体全体を加熱することによりプラスチック
    レンズを染色することを特徴とするプラスチックレンズ
    の染色方法。
  6. 【請求項６】 請求項１のプラスチックレンズの染色方
    法は、前記コンピュータに絵、文字又は記号のグラフィ
    ックデザインと、その色彩データを入力するデータ入力
    ステップを含むことを特徴とするプラスチックレンズの
    染色方法。
  7. 【請求項７】 請求項６のプラスチックレンズの染色方
    法において、前記データ入力ステップで入力するデータ
    は被染色レンズに対する前記グラフィックデザインの配
    置に関するデータを含み、前記第１ステップは前記グラ
    フィックデザインに対して被染色レンズを配置するため
    のマークを基体に印刷することを特徴とするプラスチッ
    クレンズの染色方法。
  8. 【請求項８】 請求項１〜７のプラスチックレンズの染
    色方法において、前記プラスチックレンズの染色後、レ
    ンズにハードコートを施すことを特徴とするプラスチッ
    クレンズの染色方法。
  9. 【請求項９】 請求項１〜８のプラスチックレンズの染
    色方法を用いて得られることを特徴とするプラスチック
    レンズ。
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