JP2012168312A - 眼鏡レンズのマーキング方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明のマーキング方法は、表面101に撥水層が設けられた眼鏡レンズの表面101に、インクジェット方式で紫外線硬化型インクの第1のインク滴110をノズルから吐出してマーク102を形成する吐出工程と、吐出工程により吐出された第1のインク滴110に紫外線を照射して硬化させる硬化工程と、を備える。本発明では、前記吐出工程は、複数の前記第1のインク滴110を、互いに離間するように吐出し、前記硬化工程は、前記複数の第1のインク滴110が互いに接触する前に、前記複数の第1のインク滴110を硬化させることが好ましい。
【選択図】図3
Description
特許文献1から3までで示されるインクジェット方式のマーキング方法では、ノズルから吐出されるインク滴の吐出パターンを変えることにより、様々なマークに対応することができる。また、インクジェット方式に用いられるインク滴としては、熱硬化型インク、紫外線硬化型インク、水性インク、油性インクがあり、着色剤としては染料、顔料がある。
この構成の発明では、紫外線を照射することにより、第1のインク滴を硬化させることができるので、複数の第1のインク滴が互いに混ざり合うことを抑制できる。従って、眼鏡レンズの撥水層にマークを施しても、マークの形が崩れないので、マークを良好に認識できる。
また、複数の第1のインク滴が互いに混ざり合って、大きな第1のインク滴とならないので、マークを容易に拭き取ることができる。
さらに、カラーの第1のインク滴の場合では、それらの第1のインク滴が混ざり合うことを抑制できるので、所望の色のマークを形成できる。
この構成の発明では、複数の第1のインク滴が互いに離間する状態で第1のインク滴を硬化させるので、第1のインク滴が混ざり合うことをさらに抑制できる。
この構成の発明では、隙間吐出工程により、第1のインク滴の間の隙間を新たな第2のインク滴で埋めることができるので、第1のインク滴及び第2のインク滴の印刷密度を高くすることができる。よって、マークを濃くすることができ、さらに良好に認識できるようになる。
この構成の発明では、印刷密度(印刷解像度)を360dpi以上とすることにより、第1のインク滴の印刷密度が高くなり、マークを認識しやすくなる。一方、印刷密度を720dpi以下とすることにより、複数の第1のインク滴が適度な隙間を有する状態となるので、複数の第1のインク滴が互いに混ざり合うことを抑制できる。ここで、インク吐出量と印刷密度とは関係があり、吐出量7ng程度でインク着弾径が30μmの場合は720dpiが好ましい。吐出量14ng程度でインク着弾径が70μmの場合は360dpiが好ましい。
ここで、距離(H)が5mmを超える場合では、第1のインク滴が眼鏡レンズの表面に着弾する前に分離してしまい、第1のインク滴を所定の位置に着弾させることができない可能性がある。この場合、マークの形が崩れてしまう。
これに対して、この構成の発明では、距離(H)を5mm以下とすることにより、第1のインク滴が眼鏡レンズの表面に着弾する前に分離してしまうことを抑制できる。よって、マークをさらに良好に認識できる。
ここで、眼鏡レンズの表面の印刷位置が眼鏡レンズの中央の場合と端部の場合とで、眼鏡レンズの表面とノズルとの距離が異なってしまう。これにより、眼鏡レンズの表面に着弾する第1のインク滴の大きさが異なってしまうので、マークの形状が崩れやすくなる。
これに対して、この構成の発明では、ノズルと眼鏡レンズとを相対移動させて、眼鏡レンズの表面の印刷位置とノズルとの距離が同じになるように調整する。これにより、印刷位置によらず、眼鏡レンズの表面に着弾する第1のインク滴の大きさを同じにできるので、マークの形状の崩れを抑制できる。
以下に、本発明に係る第1実施形態の眼鏡レンズのマーキング方法(以下、マーキング方法と略記する場合がある。)について説明する。
図1は、マーキング方法により印刷されたマークを示す図である。図2は、マーキング装置を示す概略図である。図3は、マークを構成する複数の第1のインク滴を示す拡大図である。
第1実施形態のマーキング方法は、図1から3までに示すように、インクジェット方式で眼鏡レンズ100の表面101にマーク102を印刷する方法である。
インクジェット方式とは、微小な開口部を有するノズル121から、微小な第1のインク滴110を吐出するものである。インクジェット方式としては、ピエゾ方式、サーマル方式等がある。
眼鏡レンズ100は、表面101が曲面とされた累進多焦点レンズである。眼鏡レンズ100の表面101には、撥水層が設けられている。この撥水層は、撥水膜や撥油膜により構成されている。
マーク102は、フィッティングポイント、度数測定ポイント、左右識別情報等であり、フレーム形状の切削、枠入れなどの加工作業において用いられる。
マーク102は、図3に示すように、複数の第1のインク滴110により構成されている。第1のインク滴110のインクは、紫外線硬化型インクである。この第1のインク滴は、顔料、染料などを含有してもよく、すなわち、カラーの第1のインク滴でも良い。
このマーキング方法は、図2に示すように、ノズル121とノズル121を往復移動させる駆動部122と、図示しない紫外線照射部と、保持部123とにより実施される。これらのノズル121等の動作は、制御装置により制御される。
吐出工程は、図2に示すように、ノズル121から複数の第1のインク滴110を吐出することにより、眼鏡レンズ100の表面101にマーク102を形成する。
吐出工程は、図3に示すように、複数の第1のインク滴110を、互いに離間するように吐出することが好ましい。ここで、互いに離間するように吐出された複数の第1のインク滴110の挙動について、図4を用いて具体的に説明する。図4(A),(B),(C)は、第1のインク滴の流動状態を説明するための図である。
図4(A)に示すように、複数の第1のインク滴110が、眼鏡レンズ100の表面101に互いに離間するように着弾した直後では、隣り合う第1のインク滴110同士は混ざらない。
しかし、眼鏡レンズ100の表面101には、撥水層が設けられているので、時間が経過するにつれて、図4(B)に示すように、第1のインク滴110の接線111と、眼鏡レンズ100の表面101とがなす接触角αが次第に大きくなる。そして、第1のインク滴110が流動し、第1のインク滴110同士が接触する。その後、図4(C)に示すように、隣り合う第1のインク滴110が互いに混ざり合ってしまう。これにより、マーク102の形状が崩れてしまう。そのため、後述する硬化工程は、複数の第1のインク滴110が互いに接触する前に、複数の第1のインク滴110を硬化させることが好ましい。
第1のインク滴110の印刷密度を360dpi以上とすることによりマーク102を認識しやすくなる。
一方、第1のインク滴110の印刷密度を720dpi以下とすることにより、隣り合う第1のインク滴110の間に適度な大きさの隙間を設けることができるので、第1のインク滴110が混ざり合うことを抑制できる。
そこで、第1のインク滴110が互いに混ざり合うリスクを低くし、かつ、第1のインク滴110のサイズを小さくする方法として、次の方法が挙げられる。
あるいは、お互いに隣接する、印刷密度が720dpiになるインク量の第1のインク滴110を360dpiのピッチで、眼鏡レンズ100の表面101に吐出する。つまり、お互いに隣接する第1のインク滴110同士の間に、隙間を設ける。
ここで、距離(H)と、吐出された第1のインク滴110の形状の安定性との関係について図5から7までを用いて具体的に説明する。図5(A)、(B)、(C)は、吐出された第1のインク滴の形状の安定性を説明するための図である。図6は、ノズルと、眼鏡レンズの表面との距離が近い場合でのマークの形状を示す図である。図7は、ノズルと、眼鏡レンズの表面との距離が遠い場合でのマークの形状を示す図である。
一方、図5(C)に示すように、第1のインク滴110がノズル121から遠い位置まで吐出された場合、第1のインク滴110は分離し、個々の第1のインク滴110は小さくなる。このような場合、第1のインク滴110の吐出方向が定まらなくなり、図7に示すように、所定の位置に第1のインク滴110を着弾させることができなくなる。そのため、マーク102の形が崩れ、認識しにくくなる。
なお、ノズル121と眼鏡レンズ100の表面101との距離が遠い場合では、第1のインク滴110の1滴当たりの量を多くすることにより、第1のインク滴110の形状の安定性を向上させることができる。
硬化工程は、図示しない紫外線照射部により、複数の第1のインク滴110に、紫外線を照射して硬化させる。これにより、複数の第1のインク滴110の流動性を低下させる。すなわち、複数の第1のインク滴110が眼鏡レンズ100の表面101にはじかれない状態とする。これにより、複数の第1のインク滴110が互いに混ざり合うことを抑制することができるので、マーク102の形状が崩れることを抑制できる。
そして、上述したように、硬化工程は、複数の第1のインク滴110が互いに接触する前に、複数の第1のインク滴110を硬化させることが好ましい。
なお、紫外線を照射する方法は、眼鏡レンズ100の表面101全体に第1のインク滴110を吐出した後に紫外線を照射しても良く、眼鏡レンズ100の表面101に第1のインク滴110を吐出しつつ紫外線を照射しても良い。
次に、調整工程について図8を用いて説明する。図8は、調整工程を示す図である。
印刷位置が眼鏡レンズ100の中央の場合と端部の場合とでは、ノズル121と眼鏡レンズ100の表面101との距離が異なる。このように距離が異なると、眼鏡レンズ100の表面101に着弾する第1のインク滴110の大きさが異なるので、マーク102の形状が崩れやすくなる(図5から7参照)。
例えば、調整工程は、図2,8に示すように、保持部123の首ふり機構により、眼鏡レンズ100の表面101とノズル121との距離が同じになるように、眼鏡レンズ100を回転させることが好ましい。ここで、眼鏡レンズ100の回転は、曲率中心を通る軸123Aを中心とする。
具体的には、図8(A)に示すように、印刷位置が眼鏡レンズ100の中央の場合、眼鏡レンズ100を回転させずにそのまま保持する。
一方、図8(B)、(C)に示すように、印刷位置が眼鏡レンズ100の端部である場合、眼鏡レンズ100を回転させて、眼鏡レンズ100の表面101を水平にする。
また、調整工程は、保持部123により、眼鏡レンズ100の表面101とノズル121との距離(H)を5mm以下となるように、眼鏡レンズ100の高さ位置を調整することもできる。なお、眼鏡レンズ100の中央など最もノズル121に近い位置と、眼鏡レンズ100の端部など最もノズル121から遠い位置との高低差が所定の範囲内であれば、調整工程は、眼鏡レンズ100の中央など最もノズル121に近い位置をノズル121に近づけるだけで、傾きの調整等は不要である。
マーキング装置120は、搬送手段131の先端に設けられた保持部123により、交換手段132にてマーキング前の眼鏡レンズ100を保持して、調整手段133に搬送する。ここで、検出手段134が、眼鏡レンズ100ごとに予め設定された印刷位置情報や表面101の曲率半径情報を検出する。そして、調整手段133がこれらの印刷位置情報等に基づいて上記調整工程を実施する(図8参照)。これにより、眼鏡レンズ100の高さや傾きが調整される。
そして、眼鏡レンズ100の傾きや高さ位置を調整した状態で、搬送手段131がマーキング手段135に眼鏡レンズ100を搬送する。そして、マーキング手段135が、図2に示すようなノズル121と駆動部122とにより吐出工程を実施し、図示しない紫外線照射部により、硬化工程を実施する。
マーク102の印刷が完了した後、搬送手段131が交換手段132まで眼鏡レンズ100を搬送し、マーク102を印刷した眼鏡レンズ100と、マークを印刷していない眼鏡レンズ100とを交換する。
(1)紫外線を照射することで、第1のインク滴110を硬化させることができるので、複数の第1のインク滴110が互いに混ざり合うことを抑制できる。従って、眼鏡レンズ100の撥水層にマーク102を施しても、マーク102の形が崩れないので、マーク102を良好に認識できる。
(2)硬化工程により、複数の第1のインク滴110が互いに混ざり合うことを抑制するので、大きな第1のインク滴110が形成されない。よって、マーク102を容易に拭き取ることができる。
(3)カラーの第1のインク滴110の場合では、それらの第1のインク滴110が混ざり合うことを抑制できるので、所望の色のマーク102を形成できる。
(5)印刷密度を360dpi以上とすることにより、第1のインク滴110の印刷密度が高くなり、マーク102を認識しやすくなる。一方、印刷密度を720dpi以下とすることにより、複数の第1のインク滴110が適度に離間する印刷密度となるので、複数の第1のインク滴110が互いに混ざり合うことを抑制できる。
(6)ノズル121と、眼鏡レンズ100の表面101との距離(H)を5mm以下とすることにより、第1のインク滴110が眼鏡レンズ100の表面101に着弾する前に分離してしまうことを抑制できる。よって、マーク102の形状が崩れることを抑制して、さらに良好に認識できるようになる。
(8)眼鏡レンズ100を回転させて、印刷領域を略水平にするので、第1のインク滴110が流動して、隣の第1のインク滴110と混ざり合うことを抑制できる。
次に、第2実施形態のマーキング方法について説明する。図10(A)、(B)は、第2実施形態の眼鏡レンズのマーキング方法を示す図である。
第2実施形態のマーキング方法は、隙間吐出工程と、隙間硬化工程とを新たに備える点が第1実施形態と異なる。そのため、隙間吐出工程と隙間硬化工程以外の工程については、説明を簡略化又は省略する。
まず、図10(A)に示すように、第1実施形態の吐出工程と同様に、眼鏡レンズ100の表面101に互いに離間するように複数の第1のインク滴110を吐出し、それらの第1のインク滴110を硬化させる。
そして、第2実施形態では、図10(B)に示すように、隙間吐出工程が硬化された隣り合う第1のインク滴110の間の隙間に、新たに第2のインク滴110Aを吐出する。その後、隙間硬化工程が第2のインク滴110Aを硬化させて、マーク102を形成する。
(9)隙間吐出工程により、隣り合う第1のインク滴110の間の隙間を第2のインク滴110Aで埋めることができるので、第1のインク滴110及び第2のインク滴110Aの印刷密度を高くすることができる。よって、マーク102を濃くすることができ、さらに良好にマーク102を認識できるようになる。
(10)隙間吐出工程の前に、硬化工程を実施することにより、吐出工程で吐出した第1のインク滴110を予め硬化させている。これにより、隙間吐出工程で吐出した第2のインク滴110Aと、吐出工程で吐出した第1のインク滴110とが混ざり合うことを抑制できる。
なお、本発明は本実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、第1実施形態のマーキング方法は、眼鏡レンズが累進多焦点レンズであると説明したが、単焦点レンズでもよい。
第2実施形態では、隙間吐出工程において、隣り合う硬化した第1のインク滴の間の隙間に吐出する第2のインク滴の数は1つであったが、複数でもよい。
図11は、実施例1にて印刷されたマークを構成する第1のインク滴を示す図である。図12は、実施例2にて印刷されたマークを構成する第1のインク滴を示す図である。図13は、実施例3にて印刷されたマークを構成する第1のインク滴及び第2のインク滴を示す図である。
実施例1では、第1実施形態のマーキング方法を実施した。具体的には、印刷密度が360dpiのノズルを用いて、第1のインク滴が互いに離間するように吐出してマークを形成した。印刷されたマークの拡大図を図11に示す。
実施例2では、第1実施形態に記載したように、改造型の360dpiのノズルを用いてマークを形成した点が実施例1と異なる。印刷されたマークの拡大図を図12に示す。
実施例3では、第2実施形態に記載のマーキング方法を実施した。ノズルとしては、実施例2で用いた改造型の360dpiのノズルを用いた。
具体的には、その改造型の360dpiのノズルを用いて、第1のインク滴が互いに離間するように吐出し、硬化させた(吐出工程、硬化工程)。
そして、同じ改造型のノズルを用いて、隣り合う硬化した第1のインク滴の間の隙間に新たな第2のインク滴を吐出して、硬化させた(隙間吐出工程、隙間硬化工程)。これにより、眼鏡レンズの表面にマークを形成した。印刷されたマークの拡大図を図13に示す。
また、実施例3では、隙間吐出工程により、第1のインク滴及び第2のインク滴の印刷密度を高くすることができるので、良好にマークを認識できることが分かった。
Claims (6)
- 表面に撥水層が設けられた眼鏡レンズの表面に、インクジェット方式で紫外線硬化型インクの第1のインク滴をノズルから吐出してマークを形成する吐出工程と、
前記吐出工程により吐出された前記第1のインク滴に紫外線を照射して硬化させる硬化工程と、を備える
ことを特徴とする眼鏡レンズのマーキング方法。 - 請求項1に記載の眼鏡レンズのマーキング方法おいて、
前記吐出工程は、複数の前記第1のインク滴を、互いに離間するように吐出し、
前記硬化工程は、前記複数の第1のインク滴が互いに接触する前に、前記複数の第1のインク滴を硬化させる
ことを特徴とする眼鏡レンズのマーキング方法。 - 請求項2に記載の眼鏡レンズのマーキング方法おいて、
前記硬化工程により硬化された前記複数の第1のインク滴の間に設けられた隙間に、前記ノズルから第2のインク滴を吐出する隙間吐出工程と、
前記隙間吐出工程により吐出された前記第2のインク滴に紫外線を照射して硬化させる隙間硬化工程と、を備える
ことを特徴とする眼鏡レンズのマーキング方法。 - 請求項2又は3に記載の眼鏡レンズのマーキング方法おいて、
前記吐出工程における前記第1のインク滴の印刷密度は、360dpi以上720dpi以下である
ことを特徴とする眼鏡レンズのマーキング方法。 - 請求項2から4までのいずれかに記載の眼鏡レンズのマーキング方法において、
前記吐出工程は、前記ノズルと、前記眼鏡レンズの表面との距離が5mm以下である
ことを特徴とする眼鏡レンズのマーキング方法。 - 請求項2から5までのいずれかに記載の眼鏡レンズのマーキング方法において、
表面が曲面とされた前記眼鏡レンズの表面と前記ノズルとの距離が前記眼鏡レンズの径方向の位置で異なっても同じになるように、前記ノズルと、前記眼鏡レンズとを前記眼鏡レンズの径方向に沿って相対移動させる調整工程を備える
ことを特徴とする眼鏡レンズのマーキング方法。
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