JP2016040418A - 染色装置 - Google Patents
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Abstract
Description
本装置(染色装置)1は、樹脂体(本実施形態ではプラスチックレンズ)を染色するために用いられる。例えば、本実施形態において、染色装置1は、蒸着の工程と定着の工程を共に実行することによって、樹脂体の染色を行う染色装置を例に挙げて説明する。もちろん、染色装置1としては、蒸着工程のみを行う装置であってもよいし、定着工程のみを行う装置であってもよい。すなわち、染色装置1は、蒸着の工程と定着の工程をそれぞれ別装置で行うようにしてもよい。
例えば、加熱手段は、樹脂体を染色処理するために、蒸着工程及び定着工程において発熱する。もちろん、加熱手段は、蒸着工程と定着工程とで兼用されてもよいし、別途それぞれ設けられる構成としてもよい。
さらに、本実施形態における染色装置1は、冷却手段、流路等を備える。例えば、流路は、染色装置1の内部において気体が流れるための構成である。例えば、冷却手段は、流路に気体を流すための構成である。すなわち、冷却手段は、気流を発生させる。このように、冷却手段を設けることによって、染色を行った場合に、加熱手段が常時、高温状態となり、加熱手段が故障してしまうことを抑制することができる。また、装置内部の温度を低下させることができ、装置内部の各種部品の故障を抑制することができるとともに、装置の温度が上昇してしまうことを抑制し、装置の安全性を高めることができる。さらに、連続的に染色を行った際に、装置内の温度又は加熱手段の温度が高い状態によって生じる、色の変色や、色ムラ等の染色状態が良好でなくなることを抑制することができる。
さらに、本実施形態における染色装置1は、遮熱手段(遮熱部)60等を備える。例えば、遮熱部60は、加熱手段を内部に収納するための筐体2と、加熱手段と、の間に設けられ、加熱手段から発生した熱が筐体2に伝熱することを抑制する。これによって、加熱手段からの熱によって、染色装置1の内部の部材を覆う筐体2が加熱されてしまうことを抑制することができる。これによって、加工者が染色装置1(筐体2)に触れた際に、怪我をする等を抑制し、安全性の高い装置を提供することができる。
以下、本開示における一実施例について、図面を参照して説明する。まず、図1、図2を参照して、本実施例に係る染色装置1の概略構成について説明する。図1(a)は、染色装置1の前面側から見た場合の斜視図である。図1(b)は、染色装置1を背面側から見た場合の斜視図である。図2は、染色装置1の前面側から見た場合の上蓋部4および前蓋部5が開放された状態の染色装置1の斜視図である。
加熱部10について説明する。図2に示すように、例えば、加熱部10は、電磁波発生部11、分布調整部14、調整部回転モータ80(図8参照)、遮熱部60、モータギア17、および調整部装着ギア18を備える。
電磁波発生部11について説明する。本実施例の電磁波発生部11は、プラスチックレンズおよび染色用基体57(図6参照)によって吸収される電磁波(本実施例では赤外線)を発生させる。具体的には、赤外線を発生させる赤外線ヒータ12が電磁波発生部11に使用されている。しかし、ハロゲンランプ、遠赤外線ヒータ等の他の構成を電磁波発生部11に使用することも可能である。また、電磁波発生部11は、紫外線、マイクロ波等の電磁波を発生させる構成を使用してもよい。電磁波発生部11は、2つのプラスチックレンズの染色を同時に実行できるように、上蓋部4の内側(つまり、上蓋部4が開放された状態では正面側)に、左右に並べて2つ設けられている。なお、電磁波発生部11によって生じる電磁波の全てがプラスチックレンズに吸収される必要は無い。また、同時に染色できる樹脂体の数が2つに限られないことは言うまでも無い。
分布調整部14について説明する。図2に示すように、分布調整部14は、上蓋部4が開放された状態で、2つの電磁波発生部11の各々の正面側に位置するように、左右に並べて2つ設けられている。従って、上蓋部4が閉鎖されると、分布調整部14は電磁波発生部11の下方に位置する。
図2、図3を参照して遮熱部60について説明する。図3(a)は、図2の上蓋部4の内部の斜視図である。図3(b)は、図2の上蓋部4の内部を前面方向から見た場合の正面図である。遮熱部60は、筐体2(本実施例では、筐体2の上蓋部4)と加熱部10の電磁波発生部11との間に設けられ、熱が筐体2に伝熱することを抑制する。例えば、遮熱部60は、遮熱部材62、遮熱部材64、遮熱部材65、遮熱部材66、連結部材(本実施例においては、支柱)67等を備える。例えば、各遮熱部材は、電磁波発生部11によって生じた熱を遮熱するとともに、電磁波発生部11から照射される電磁波を反射する。本実施例においては、各遮熱部材には、鉄、ステンレス等が用いられる。本実施例においては、ステンレスが用いられる。このように、遮蔽部材に、遮熱性が高く、電磁波の反射率の高い部材を用いることによって、効率的に加熱を行うことができ、効率的に染色処理が行えるとともに、遮熱も行うことができる。なお、本実施例においては、各遮熱部材として、遮熱性が高く、電磁波の反射率の高い部材が用いられる構成としたがこれに限定されない。例えば、各遮熱部材の部材としては、少なくとも遮熱性の高い部材であればよい。また、各遮熱部材によって、それぞれ異なる材料を用いる構成としてもよい。なお、本実施例において、例えば、各遮熱部材によって反射される電磁波が、プラスチックレンズ方向に反射されるように構成をするとより好ましい。このような構成とすることによって、より効率的に染色処理が行うことができる。
例えば、本実施例において、遮熱部材64は、連結部材69によって遮蔽部材62に2つの位置で固定されている。このため、遮熱部材64は、遮蔽部材62を介して筐体2に固定されている。もちろん、遮熱部材69は、固定位置や固定するための連結部材67の総数(例えば、3つ等)は、任意に設定できる。例えば、遮熱部材69は、遮蔽部材62を介することなく、筐体2又は基部68に直接的に連結されてもよい。また、例えば、遮熱部材69は、遮蔽部材62と一体的に構成されてもよい。
電磁波発生部11の発熱によって、染色装置1の内部の部材を覆う筐体2が加熱されてしまうことを抑制することができる。これによって、加工者が染色装置(筐体)に触れた際に、怪我をする等を抑制し、安全性の高い装置を提供することができる。また、本実施例のように、電磁波発生部11が、蒸着処理等を行うための閉塞室20の外部に設けられているような構成の場合に、遮熱部材を設けることがより有用となる。すなわち、閉塞室20の外部に電磁波発生部11が設けられることで、筐体2と電磁波発生部11がより接近する。この場合であっても、遮熱部材62によって、筐体2が加熱されてしまうことを抑制することができる。なお、電磁波発生部11を閉塞室20の外部に設ける理由としては、電磁波発生部11のクリーニングをしやすくするため、気圧の変更によって電磁波発生部11が故障しないようにするための理由が挙げられる。また、閉塞室20の大きさを小さくし、気圧等を調整する際の時間を短縮することによって、染色処理のサイクルを短縮するための等の理由が挙げられる。
閉塞室20、および閉塞室20に付随する構成について説明する。図2に示すように、閉塞室20は、筐体2の内部の略中央に設けられている。筐体2の上蓋部4が閉鎖されると、閉塞室20は加熱部10の下方に位置する。図4に示すように、閉塞室20の形状は、略矩形の箱状形状である。閉塞室20は、閉塞室本体21と閉塞室前壁22(図2および図6参照)とを備える。閉塞室本体21は、正面側が開放された略箱状である。閉塞室前壁22は、閉塞室本体21の正面側の開放部を閉塞することができる。
設置部前後動機構40について説明する。前述したように、設置部前後動機構40は、設置部50(図2および図5参照)を前後方向に移動させる。例えば、設置部前後動機構40は、前後動モータ81(図8参照)を備える。前後動モータ81は、設置部50を前後動させるための動力を発生させる。設置部50は、設置部前後動機構40の前後動モータ81が駆動されることによって、前後方向に移動される。設置部50は、設置部前後動機構40によって後方に移動すると、閉塞室20の内部に納まる。設置部50は、前方に移動すると、閉塞室20および筐体2(図2参照)の外部に位置する。
設置部50について説明する。前述したように、設置部50には、プラスチックレンズおよび染色用基体57が設置される。図5に示すように、例えば、設置部50は、支持板51と、2つの円筒部53とを備える。例えば、支持板51は、平面視略矩形の板状部材である。例えば、円筒部53の内径は、染色するプラスチックレンズの径よりもやや大きく形成されている。例えば、2つの円筒部53は、支持板51の上面に、左右に並べて設けられている。2つの円筒部53の各々によって囲まれた部位(つまり、円筒部53の内壁の部分)は、装着部52となる。装着部52には、樹脂体(本実施例ではプラスチックレンズ)が装着される。プラスチックレンズは、装着部52に載置(設置)された状態で加熱される。
図7を参照して、冷却手段について説明する。図7は、染色装置1の断面を斜めから見た場合の概略構成図を示している。図7においては、設置部50が、閉塞室20の前側の空間(前室)で、待機している場合を例に挙げて説明する。なお、本実施例において、染色処理後において、閉塞室20の前側の空間でプラスチックレンズが待機される。例えば、染色処理後とは、蒸着工程(図9のS4参照)後、プラスチックレンズLEの徐冷時(S8)等が挙げられる。
染色処理後にプラスチックレンズLEが設置された設置部50が待機される位置よりも少なくとも上方に設けられる構成であればよい。
なお、本実施例においては、プラスチックレンズLEと設置部50が冷却される構成となっているが、プラスチックレンズLEと設置部50の内、少なくともプラスチックレンズLEが冷却される構成であればよい。なお、本実施例においては、整流板35は、給気口9から吸い込まれた空気を効率的にプラスチックレンズLEに流れるようにするために用いられているがこれに限定されない。電磁波発生部11に向けて空気を効率的に流すための整流板が設けられてもよい。
図8を参照して、染色装置1の電気的構成について説明する。染色装置1は、染色装置1の制御を司るCPU(制御部)70を備える。制御部70には、RAM71、ROM72、不揮発性メモリ73、タッチパネル6、ディスプレイ7、冷却ファン8、ポンプ31、電磁弁33、圧力センサ84、熱電対24、ヒータ駆動部75、およびモータ駆動部76が、バスを介して接続されている。
図9を参照して、本実施例に係る染色樹脂体製造工程について詳細に説明する。まず、染色用基体57を作成する工程が行われる(S1)。前述したように、本実施例では、プリンタが、PCによって作成された印刷データに基づいて、昇華性染料を含有したインクを基体(本実施形態では紙)に印刷する。その結果、染色用基体57が作成される。従って、染色用基体57には、適切な位置に適切な量の昇華性染料が正確に付着する。PCにおける印刷データの作成、変更、保存等は容易である。よって、複雑な染色も容易であり、同様の染色を繰り返すことも可能である。ただし、PCおよびプリンタを用いずに染色用基体57を作成しても、本発明は実現できる。例えば、作業者は、スプレー等を用いて昇華性染料を紙に付着させることで染色用基体57を作成してもよい。
8 冷却ファン
9 給気口
11 電磁波発生部
14 分布調整部
15 開口部
20 閉塞室
25 透過部
31 ポンプ
35 整流板
50 設置部
52 装着部
57 染色用基体
58 基体保持枠
60 遮熱部
70 制御部(CPU)
73 不揮発性メモリ
Claims (8)
- 染色用基体に付着された昇華性の染料を、設置部に設置された樹脂体に蒸着させて定着させることで、前記樹脂体を染色する染色装置であって、
樹脂体を染色するための加熱手段と、
染色装置内部において気体が流れるための流路と、
前記流路に気体を流すための冷却手段と、
前記流路は、前記樹脂体を染色処理するために発熱した前記加熱手段に、前記冷却手段による気体が流れるように形成され、前記加熱手段を冷却することを特徴とする染色装置。 - 請求項1の染色装置において、
前記流路は、染色処理によって加熱された前記樹脂体に、前記冷却手段による気体が流れるように形成され、前記加熱手段及び前記樹脂体を冷却することを特徴とする染色装置。 - 請求項2の染色装置において、
前記加熱手段が、前記流路において、染色処理後に前記樹脂体が設置された前記設置部が待機される位置よりも下流側の位置に設けられ、前記冷却手段の駆動によって前記流路に気体が流された際に、気体が前記樹脂体を介して前記加熱手段に流れることを特徴とする染色装置。 - 請求項1〜3のいずれかの染色装置において、
前記冷却手段は、冷却ファンを有し、前記冷却ファンが駆動されることによって、染色装置に設けられた給気口から気体を染色装置内部に吸い込み、染色装置内部の前記流路を流れた気体を前記冷却ファンから装置外部へと放出することを特徴とする染色装置。 - 請求項4の染色装置において、
前記冷却ファンは、前記加熱手段よりも上部に設けられており、染色装置の上方から気体を放出することを特徴とする染色装置。 - 請求項1〜5のいずれかの染色装置において、
前記加熱手段は、染色処理時において前記樹脂体が前記設置部によって保持される位置よりも上方に配置され、前記樹脂体の上方から加熱することによって、染色処理を行うことを特徴とする染色装置。 - 請求項1〜6のいずれかの染色装置において、
前記流路において、染色処理後に前記樹脂体が設置された前記設置部が待機される位置よりも、上流の位置に配置され、前記樹脂体へ気体が流れるための流路を制限する整流板を備えることを特徴する染色装置。 - 染色用基体に付着された昇華性の染料を、設置部に設置された樹脂体に蒸着させて定着させることで、前記樹脂体を染色する染色装置であって、
樹脂体を染色するための加熱手段と、
染色装置内部において気体が流れるための流路と、
冷却ファンと、
染色装置に設けられた給気口と、
を備え、
前記冷却ファンは、染色装置に設けられた給気口から気体を染色装置内部に吸い込み、染色装置内部の前記流路を流れた気体を装置外部へと放出することを特徴とする染色装置。
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