JP2016069747A - 染色装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 好適に樹脂体を染色することが可能となる染色装置を提供する【解決手段】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ることで、樹脂体を染色する染色装置であって、染料を設置部に設置された樹脂体に蒸着させる際に、少なくとも設置部に設置される樹脂体の周囲を閉塞する閉塞室と、閉塞室内の気圧を低下させる気圧低下手段と、気圧低下手段によって閉塞室内の気圧が低下された場合において、閉塞室の内部の圧力状態を検出するために、閉塞室におけるリーク量を取得するリーク取得手段と、を備える。【選択図】 図１

Description

本開示は、昇華性の染料を樹脂体に蒸着させて染色を行う染色装置に関する。

従来、昇華性の染料を樹脂体に蒸着させて、樹脂体の染色を行う技術が知られている。例えば、特許文献１が開示する染色方法では、真空雰囲気中で、表面に昇華性の染料が塗布された基体が、加熱装置によって加熱され、基体の昇華性の染料が昇華されると共に、プラスチックレンズの表面上に染料が蒸着される。その後、昇華性染料が蒸着されたプラスチックレンズが加熱装置で加熱されることで、プラスチックレンズに昇華性染料が定着される。その結果、プラスチックレンズが染色される。

特開平１−２７７８１４号公報

ところで、樹脂体に染料を蒸着させる場合において、真空雰囲気中で蒸着工程が行われなかった場合には、樹脂体に良好に染料の蒸着が行われない。この状態で、残りの染色工程を継続した場合には、樹脂体の染色が良好に行われないことがあった（樹脂体に色ムラ等が生じる等があった）。
また、樹脂体の染色が良好に行われたか否かの確認は、染色工程が完了した後、加工者が染色された樹脂体を確認することによって、行われていた。このため、染色工程を完了するまでは、染色の良否については、確認することが困難であり、染色が良好に行われていない樹脂体については、廃棄をしていた。

本開示は、好適に樹脂体を染色することが可能となる染色装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本開示は以下のような構成を備えることを特徴とする。

（１） 本開示の第１態様に係る染色装置は、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ることで、前記樹脂体を染色する染色装置であって、染料を前記設置部に設置された前記樹脂体に蒸着させる際に、少なくとも前記設置部に設置される樹脂体の周囲を閉塞する閉塞室と、前記閉塞室内の気圧を低下させる気圧低下手段と、前記気圧低下手段によって前記閉塞室内の気圧が低下された場合において、前記閉塞室の内部の圧力状態を検出するために、前記閉塞室におけるリーク量を取得するリーク取得手段と、を備えることを特徴とする。
（２） 本開示の第２態様に係る染色装置は、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ることで、前記樹脂体を染色する染色装置であって、染料を前記設置部に設置された前記樹脂体に蒸着させる際に、少なくとも前記設置部に設置される樹脂体の周囲を閉塞する閉塞室と、前記閉塞室内の気圧を低下させる気圧低下手段と、前記気圧低下手段によって前記閉塞室内の気圧が低下された場合において、前記閉塞室の内部の圧力状態を検出する圧力検出手段と、前記圧力検出手段の検出結果が、異常であるか否かを判定する判定手段と、前記判定手段による判定結果に基づいて、染色装置の動作を次の動作へ切り換える制御手段と、を備えることを特徴とする。

染色装置１の斜視図である。 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。 分布調整部１４の平面図である。 閉塞室２０、および閉塞室２０に付随する構成の斜視図である。 設置部５０の斜視図である。 染色用基体５７が設置された状態の設置部５０の斜視図である。 染色装置１の内部構成を示す断面斜視図である。 染色装置１の電気的構成を示すブロック図である。 染色樹脂体製造工程を説明するためのフローチャートである。 気圧低下状態の判定制御工程を説明するためのフローチャートである。

以下、本開示における典型的な実施形態について説明する。本実施形態で例示する染色装置１は、気相転写染色方法によって樹脂体を染色する装置である。気相転写染色方法では、樹脂体の染色面に昇華性染料が蒸着（転写）される。次いで、蒸着によって染料が付着した樹脂体を加熱することで、染料が樹脂体に定着される。ただし、本実施形態で例示する技術の少なくとも一部は、気相転写染色方法以外の染色方法においても使用することができる。なお、本実施形態における定着とは、樹脂面に付着した染料が、熱によって単分子レベルで樹脂内に拡散された状態を示す。定着は、染色または発色と表現される場合もある。

図１および図２を参照して、本実施形態に係る染色装置１の概略構成について説明する。以下の説明では、図１および図２の左斜め下側、右斜め上側、左斜め上側、右斜め下側を、それぞれ染色装置１の前側、後側、左側、右側とする。

染色装置１は、略直方体形状の筐体２を備える。筐体２は、樹脂体（一例として、本実施形態ではプラスチックレンズ）を染色するための各種構成を内部に収容する。本実施形態の筐体２は、基部３、上蓋部４、および前蓋部５を備える。基部３は、染色装置１の全体を支持する。上蓋部４は、基部３の後部において上下方向に回動可能に保持されている。上蓋部４の前部を上方に回動させることで、筐体２の上方が開放される。前蓋部５は板状であり、基部３の正面下部において前後方向に回動可能に保持されている。前蓋部５の上部を前方に回動させることで、筐体２の前方が開放される。

基部３の上面の中央には、表面にタッチパネル６を備えたディスプレイ７が設けられている。タッチパネル６は、作業者によって操作される操作部の一例である。作業者は、タッチパネル６を操作することで、各種指示を染色装置１に入力できる。上蓋部４の背面側には、気流を発生させるための気流発生手段の一例である冷却ファン８（図７参照）が設けられている。冷却ファン８が駆動されると、染色装置１の内部に気流が発生する。基部３の正面には、前蓋部５よりも上方に、気体を通過させるための通気孔９が設けられている。なお、冷却ファン８および通気孔９の位置を適宜変更できることは言うまでもない。

図２に示すように、本実施形態の染色装置１は、加熱部１０、閉塞室２０、設置部移動機構４０、および設置部５０等を、筐体２の内部に収容する。加熱部１０は、染料が付着した樹脂体を加熱するために設けられる。さらに、本実施形態の加熱部１０は、染色用基体５７（図６参照）に付着した昇華性の染料を加熱して昇華させる際にも用いられる。閉塞室２０は、設置部５０に設置された樹脂体の周囲を閉塞し、略真空の空間を内部に形成する。設置部移動機構４０は、設置部５０を移動させる。設置部５０には、樹脂体および染色用基体５７が設置される。以下、各構成について、図２から図７を参照して説明する。

加熱部１０について説明する。図２に示すように、本実施形態の加熱部１０は、電磁波発生部１１、分布調整部１４、および調整部駆動モータ８０（図８参照）等を備える。

本実施形態の電磁波発生部１１は、樹脂体および染色用基体５７（図６参照）によって吸収される電磁波を発生させる。本実施形態では、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、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。本実施形態では、複数の樹脂体（一例として、本実施形態では２つのプラスチックレンズ）の染色を並行して実行できるように、複数の電磁波発生部１１が、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）に設けられている。つまり、本実施形態では、設置部５０に設置される２つの樹脂体の各々に対応するように２つの電磁波発生部１１が設けられている。なお、電磁波発生部１１によって生じる電磁波の全てが樹脂体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ない。

電磁波発生部１１において電磁波を発生させる発生部位は、後述する分布調整部１４に設けられた開口部１５（図３参照）の形状に対応する環状に形成されている。詳細には、本実施形態の開口部１５は円環状および円形であるので、電磁波の発生部位も円環状に形成されている。電磁波の発生部位の形状と開口部１５の形状とを対応させることで、板状、直線状等の他の形状の発生部位を採用する場合に比べて、分布調整部１４によって遮断される電磁波の量が減少する。その結果、電磁波が効率よく開口部１５から樹脂体に照射される。なお、本実施形態では、２つのＵ字状の赤外線ヒータ１２の各々のＵ字部分を組み合わせることで円環が形成される。

分布調整部１４は、電磁波発生部１１から樹脂体に照射される電磁波の強度分布を調整することができる。本実施形態では、図２に示すように、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、２つの分布調整部１４が設けられている。

図３に示すように、本実施形態の分布調整部１４は板状である。分布調整部１４には、電磁波発生部１１が発生させた電磁波の一部を通過させる開口部１５が形成される。開口部１５を電磁波が通過することで、通過した電磁波のビームにおける強度分布が調整される。

２つの分布調整部１４の各々には、大きさおよび形状の少なくとも一方が異なる複数の開口部１５（本実施形態では、２つの開口部１５Ａ，１５Ｂ）が形成されている。本実施形態では、開口部１５Ａは断続した円環状である。開口部１５Ａが用いられると、開口部１５Ｂが用いられる場合に比べて、樹脂体の中心部に照射される電磁波の強度が弱まる。開口部１５Ｂは円形である。開口部１５Ｂが用いられると、開口部１５Ａが用いられる場合とは異なり、樹脂体に照射される電磁波は周辺部よりも中心部の方がやや強くなる。また、開口部１５Ａまたは開口部１５Ｂを用いる場合、電磁波の一部が遮断される。よって、樹脂体の全体に加わる熱エネルギーは、開口部１５Ａまたは開口部１５Ｂを用いる場合よりも、開口部１５Ａ，１５Ｂのいずれも用いない場合の方が大きくなる。加熱する物体（例えば樹脂体）と電磁波発生部１１との間に位置させる開口部１５Ａ，１５Ｂ、または開口部１５Ａ，１５Ｂの使用および不使用が切り換えられることで、物体に照射される電磁波の強度分布が切り換えられる。本実施形態の染色装置１は、調整部駆動モータ８０（図８参照）を駆動して分布調整部１４の姿勢を変化させる。

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、本実施形態の閉塞室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。

図４に示すように、本実施形態では、閉塞室本体２１の上壁に、円筒状の電磁波通過部２３が左右に２つ並べて設けられている。各々の電磁波通過部２３には、円筒の上部開口を閉塞する透過部２５が設けられている。透過部２５は、電磁波発生部１１が発生させる電磁波の少なくとも一部を透過させる材質によって形成される。一例として、本実施形態における透過部２５の材質は、赤外線を透過させる耐熱ガラスである。電磁波発生部１１（図２参照）が発生させた電磁波は、透過部２５を透過し、さらに電磁波通過部２３の内部の空間を通過して、閉塞室２０の内部へ至る。従って、閉塞室２０の外部に電磁波発生部１１を設定しても、閉塞室２０の内部の物体に電磁波が照射される。閉塞室２０は、閉塞室本体２１、閉塞室前壁２２、電磁波通過部２３、および透過部２５によって、内部の空間を閉塞する。内部の空間には、染色する樹脂体等が収容される。従って、樹脂体の周囲は閉塞室２０によって閉塞される。

閉塞室２０には給排気管（図示せず）が接続されている。給排気管には、ポンプ３１および電磁弁３３（図８参照）が設けられている。例えば、ポンプ３１は、気圧低下手段として用いられる。もちろん、気圧低下手段としては、閉塞室２０内の気圧を低下させることができるものであればよい。例えば、染色装置１は、ポンプ３１を駆動することで、閉塞室２０内の気体を給排気管から外部へ排出し、閉塞室２０内の気圧を低下させることができる。また、染色装置１は、電磁弁３３を制御することで、閉塞室２０内の密閉性を保つ。さらに、染色装置１は、電磁弁３３を制御することで、減圧状態の閉塞室２０内に外部から気体を導入させて、閉塞室２０内の気圧を上昇させる。

さらに、染色装置１は、閉塞室２０内の気圧が低下された場合において、閉塞室２０内の気体のリーク量（例えば、気体の漏れ量、気圧に関する情報の変化等）を取得するリーク取得手段を備える。例えば、リーク取得手段は、リーク量として、圧力状態（気圧状態）の変化に基づいて生じる閉塞室２０の内部における状態の変化（変化量）を取得することによって、圧力状態を検出する。なお、例えば、リーク量とは、気体の漏れ量に限らず、閉塞室内の圧力状態の変化の関する情報を示すものである。すなわち、リーク量の取得としては、必ずしも、気体の漏れ量をと取得する構成に限らず、閉塞室２０内の圧力の変化に関する情報を取得する構成を含む。例えば、リーク量（例えば、気体の漏れ量、気圧に関する情報の変化等）が多い（異常である）場合には、閉塞室２０の内部から気体が漏れ出ていることがわかる。この場合には、閉塞室２０の内部を略真空状態に保つことが困難と判断できる。また、例えば、リーク量が少ない（正常である）場合には、閉塞室２０の内部から気体がほとんど漏れ出ていないことがわかる。この場合には、閉塞室２０の内部を略真空状態に保ちやすいと判断できる。このようにして、リーク量に基づいて、閉塞室２０の内部の圧力状態を確認することができる。

例えば、本実施形態において、リーク取得手段として、ＣＰＵ（制御部）７０（図８参照）、センサ３４（図７、図８参照）が用いられる。例えば、制御部７０は、ポンプ（気圧低下手段）３１によって、閉塞室２０内の気圧が低下された場合において、閉塞室２０の内部の圧力状態を検出するために、閉塞室２０のおけるリーク量を取得する。例えば、センサ３４は、閉塞室２０に設けられている。センサ３４は、閉塞室２０における圧力に応じた信号を出力する。例えば、センサ３４は、圧力を電気信号に変換して出力する。
例えば、圧力に応じた信号とは、電流値（電流値信号）、電圧値（電圧値信号）等が挙げられる。本実施形態において、センサ３４は、電圧値を出力する。なお、センサ３４から出力される電圧値は、閉塞室２０内の圧力に比例している。例えば、制御部７０は、センサ３４の出力信号（本実施形態においては、電圧値）の変化量に基づいて、リーク量を取得する。すなわち、制御部７０は、センサ３４から出力される信号を監視し、電圧値の変化量に基づいて、リーク量を取得する。なお、センサ３４から出力される信号を圧力に換算して、圧力の変化量とし、圧力の変化量に基づいてリーク量を取得するようにしてもよい。このように、例えば、圧力に応じた信号の変化量に基づいて、リーク量を取得することによって、簡易な構成で容易に閉塞室２０内における圧力状態を確認することができる。また、例えば、圧力に応じた信号の変化量に基づいて、リーク量を取得することによって、気圧計（大気圧を計測する測定部）と差圧計（大気圧と閉塞室２０の内部の圧力差を測定する測定部）の二つの圧力センサを使用して圧力を測定する構成を圧力検出手段として、適用した場合に対して、閉塞室２０の外部の圧力を検出する必要がなく、圧力状態の検出を行うことができる。このため、外部環境の影響によって検出結果に誤差が生じることなく、より精度よく閉塞室２０内の圧力状態を確認するができるため、より好ましい。また、気圧計と差圧計等の複数の圧力センサを必要としないためより好ましい。

さらに、染色装置１は温度検出手段（温度センサ）２４を備える。本実施形態では、温度検出手段２４として熱電対が用いられているが、他のセンサを温度検出手段２４として用いてもよい。本実施形態の温度検出手段２４は、設置部５０（図２および図５参照）に設置される樹脂体から離間する位置であり、且つ電磁波発生部１１が発生させる電磁波の照射範囲内に設けられる。詳細には、図４に示すように、本実施形態の温度検出手段２４は、樹脂体から離間し、且つ樹脂体に極力近い位置である２つの電磁波通過部２３の各々に設けられている。従って、温度検出手段２４を樹脂体に直接接触させる場合に比べて、温度検出手段２４が染色を妨げる可能性が低下する。例えば、温度検出手段２４が接触している樹脂体の部位に染料が蒸着されなかったり、樹脂体の熱が温度検出手段２４を伝わって部分的な温度低下が生じたりする可能性が低下する。よって、本実施形態の染色装置１は、樹脂体の温度を簡易な構成で間接的に把握することができる。

設置部移動機構４０について説明する。設置部移動機構４０は、閉塞室２０の内部と外部との間で設置部５０（図２、図５〜図７参照）を移動させる。詳細には、本実施形態の設置部５０は、設置部移動機構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の外部に位置する。設置部移動機構４０は、設置部移動モータ８１（図８参照）を備える。染色装置１は、設置部移動モータ８１によって設置部５０を前後方向に移動させる。

設置部５０について説明する。設置部５０には樹脂体が設置される。さらに、本実施形態の設置部５０には染色用基体５７（図６参照）も設置される。図５に示すように、設置部５０は、支持板５１と、２つの円筒部５２とを備える。支持板５１は、平面視略矩形の板状部材である。円筒部５２の内径は、染色する樹脂体（本実施形態では略円盤状の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。２つの円筒部５２は、支持板５１の上面に、左右に並べて載置される。

本実施形態では、作業者は、支持板５１への円筒部５２の載置、および支持板５１からの円筒部５２の取り外しを行うことができる。さらに、作業者は、支持板５１と２つの円筒部５２とを１つのユニットとして染色装置１に装着し、且つユニットごと染色装置１から取り外すことができる。従って、作業者は、染色の準備作業、設置部５０の掃除等を容易に行うことができる。

円筒部５２の内側の壁面には、樹脂体を保持する保持部５３が設けられている。本実施形態の保持部５３は環状に形成されており、染色される樹脂体の外周縁部に接触することで樹脂体を保持する。しかし、保持部５３の形状は適宜変更できる。例えば、保持部５３は、円筒部５２の内側の壁面から内部に突出する複数の爪であってもよいし、板状、網状等であってもよい。

図６に示すように、本実施形態では、支持板５１および円筒部５２（図５参照）を含むユニットが、設置部移動機構４０（図２参照）のスライド部４１に装着されて、スライド部４１が後方に移動する。その結果、樹脂体が閉塞室２０の内部に納まる。スライド部４１の正面側には閉塞室前壁２２が固定される。また、染料を樹脂体に蒸着させる工程では、染色用基体５７を保持した基体保持枠５８が、円筒部５２の上部に設置（載置）される。本実施形態では、染色用基体５７には、適度な硬さの矩形の紙が用いられる。しかし、染色用基体５７の材質には、金属フィルム、金属板、ガラス板、耐熱性樹脂、セラミック等の他の材質を用いることも可能である。本実施形態では、染色用基体５７の下側の面（つまり、樹脂体の染色面に対向する側の面）に、目的とする染色の態様に応じて、昇華性の染料が溶解または微粒子分散されたインク（染色用用材）がプリンタによって印刷されている。

本実施形態の基体保持枠５８は、外形が平面視略矩形状の板状部材である。気体保持枠５８には、設置部５０の円筒部５２（図５参照）の位置および大きさに対応するように、円形の開口が左右に２つ並べて形成されている。開口には、耐熱性を有し、且つ電磁波を透過するガラス板５９が設置されている。ガラス板５９は、上方から照射される電磁波を下方へ透過させつつ、昇華した染料が上方へ漏れることを防止する。従って、電磁波通過部２３および透過部２５（図４参照）が染料によって汚れることが抑制される。作業者は、取り外し可能なガラス板５９の汚れを除去することで、汚れによる染色品質の低下を容易に抑制することができる。なお、ガラス板５９の材質は、前述した透過部２５と同様に、電磁波の少なくとも一部を透過する他の材質に変更してもよい。本実施形態では、基体保持枠５８は磁性体（例えば、鉄）によって形成される。染色装置１は、磁石を有する退避機構（図示せず）を駆動し、退避機構に基体保持枠５８を磁力で吸着させることで、染色用基体５７を自動的に設置部５０から退避させることができる。

染色装置１の内部における気体の流れについて説明する。図７に示すように、本実施形態における２つの冷却ファン８は、染色装置１の後端上部に設けられている。また、染色装置１の内部における中央上部（閉塞室２０の前方且つ上方）には仕切り板６３が設けられている。仕切り板６３には通気孔６４が形成されている。電磁波発生部１１は、仕切り板６３と冷却ファン８の間の空間に配置される。基部３における前側の壁面のうち、内部（後方）を向く面には、通気孔９から内部に流入した気体の流れを案内する整流板６１が設けられている。

本実施形態の染色装置１は、加熱された樹脂体の温度を積極的に低下させる場合（つまり、樹脂体を冷却する場合）、樹脂体を閉塞室２０内から外部に退避させて、基部３における前側の壁面と閉塞室２０との間の冷却位置に配置する。従って、閉塞室２０が熱を持っている場合でも、樹脂体の温度が効率よく低下する。さらに、本実施形態では、基部３の前側の壁面と閉塞室２０との間の冷却位置は、冷却ファン８によって染色装置１の内部を流れる気体の流路となっている。詳細には、冷却ファン８が染色装置１の内部から外部に気体を排出すると、通気孔９から内部に気体が流入する。通気孔９から流入した気体は、整流板６１によって下方に案内され、冷却位置へ向かう。従って、冷却位置にある樹脂体に気体が当たる。次いで、気体は通気孔６４を前方から後方へ通過し、電磁波発生手段１１に当たり、冷却ファン８によって外部に排出される。以上のように、本実施形態の染色装置１は、樹脂体を冷却位置に配置することで、冷却ファン８が発生させる気流を樹脂体に当てて、樹脂体の温度を低下させることができる。

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、電磁波発生部１２、ポンプ３１、電磁弁３３、センサ３４、調整部駆動モータ８０、設置部移動モータ８１、基体退避モータ８２、および温度検出手段２４等が、バスを介して接続されている。

ＲＡＭ７１は、各種情報を一時的に記憶する。ＲＯＭ７２には、染色装置１の動作を制御するための制御プログラム（例えば、染色処理を制御するための染色制御プログラム等）が記憶されている。不揮発性メモリ７３は、電源の供給が遮断されても記憶内容を保持できる非一過性の記憶媒体（例えば、ハードディスクドライブ、フラッシュＲＯＭ等）である。各種プログラム等は不揮発性メモリ７３に記憶されていてもよい。なお、基体退避モータ８２は、前述した退避手段（図示せず）の一部である。基体退避モータ８２が駆動することで、染色用基体５７が設置部５０から退避される。

図９を参照して、本実施形態に係る染色樹脂体製造工程について詳細に説明する。樹脂体を染色する方法として、樹脂体の染色面の表面に染料を付着させた後、樹脂体を加熱することで、樹脂体に染料を定着させる方法がある。この方法によると、浸漬法等に比べて、染色の安定化、廃棄される染料の減少、作業環境の改善等の種々の効果が得られやすい。

樹脂体の染色面に染料を付着させる方法には、固形の昇華性染料を加熱して昇華させる方法、およびスピンコート法等、種々の方法が考えられる。本実施形態で例示する技術の少なくとも一部は、いずれの方法で樹脂体に染料を付着させる場合にも適用できる。

前述したように、本実施形態で例示する方法は気相転写染色方法である。まず、染色用基体５７を作成する工程が行われる（Ｓ１）。例えば、板状の染色用基体５７に昇華性染料が付着されて、染色用基体５７から樹脂体に染料が蒸着（転写）される。従って、色相および濃度のばらつきが減少し、染色の品質が安定する。染色に必要な染料は、浸漬法において液体に分散させる染料よりも少量で良い。作業環境も悪化し難い。なお、染色用基体５７を作成する工程ではプリンタが用いられることが望ましい。例えば、プリンタが、パーソナルコンピュータ等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。この場合、染色用基体５７の適切な位置に、適切な量の昇華性染料が付着する。印刷データの作成、変更、保存等が容易であるため、染色の自由度も高い。ただし、プリンタを用いずに染色用基体５７を作成することも可能である。例えば、作業者がスプレー等を用いて基体に昇華性染料を付着させてもよい。

次いで、加工者（作業者）は、染色する樹脂体と、Ｓ１で作成した染色用基体５７とを、染色が行われる位置に設置する（Ｓ２）。本実施例では、樹脂体であるプラスチックレンズが、設置部５０の装着部５２（図３参照）上に設置される。染色用基体５７は、基体保持枠５８（図５参照）に保持された状態で、設置部５０の円筒部５３の上端に設置される。染色用基体５７は、昇華性染料が付着した付着面が樹脂体に非接触で対向するように配置される。よって、本実施形態では、付着面が下方を向くように染色用基体５７が配置される。作業者は、設置部５０に樹脂体と染色用基体５７を設置した後、タッチパネル６を操作することで、染色の開始指示を染色装置１に入力することができる。

染色の開始指示が入力されると、設置部移動モータ８１（図８参照）が駆動されて、設置部５０が後方に移動されることで、設置部５０が閉塞室２０内に搬入される。その結果、樹脂体の周囲は閉塞室２０によって閉塞される。次いで、電磁弁３３が制御された後、ポンプ３１（図８参照）によって閉塞室２０内の気体（主に空気）が外部に排出されることで、閉塞室２０内の気圧が低下する（Ｓ３）。つまり、閉塞室２０内が略真空状態とされる。
気体の排出が完了すると、気圧の低下状態の判定を行う（Ｓ４）。すなわち、気圧の低下状態の判定では、閉塞室２０内が略真空状態であるか否かが判定される。なお、例えば、染色装置１（本実施形態においては制御部７０）は、ポンプ３１の駆動を停止させるとともに、電磁弁３３を閉塞し、閉塞室２０内の密閉性を保った状態において、気圧の低下状態の判定を行う。
ここで、気圧の低下状態の判定について、図１０を参照して説明する。例えば、気圧の低下状態の判定工程において、制御部７０は、センサ３４からの出力信号（本実施形態においては、電圧値）に基づいて取得されるリーク量を取得する（Ｓ４１）。制御部７０は、リーク量を取得すると、取得されたリーク量が異常であるか否かを判定する（Ｓ４２、Ｓ４３）。例えば、制御部７０は、リーク量が所定の閾値以上である場合には、リーク量が異常であると判定する。また、例えば、制御部７０は、リーク量が所定の閾値より小さい場合には、正常であると判定する。例えば、所定の閾値は、予め、実験やシミュレーション等によって、閉塞室２０から漏れがある（略真空状態となっていない）場合におけるリーク量を算出しておくことによって、設定することができる。なお、閉塞室２０の内部が略真空状態（正常である状態）であっても、閉塞室の連結部分等からわずかに気体が漏れ出ることがある。しかしながら、略真空状態に影響が及ぶほどではない。このため、リーク量を判定する際の閾値としては、わずかに漏れることを考慮した値が設定されることがより好ましい。
なお、本実施形態においては、リーク量が所定の閾値以上であるか否かに基づいて、気圧の低下状態の判定する構成を例に挙げて説明したがこれに限定されない。例えば、リーク量が所定の閾値を超えるまでの時間を測定し、測定結果に基づいて、リーク量の判定を行ってもよい。
例えば、制御部７０は、判定結果に基づいて、染色装置１の動作を次の動作へ切り換える。例えば、次の動作とは、染色装置１による気圧低下状態の判定工程を別の染色工程へ移行させる制御、染色装置１による染色工程の停止、表示手段（例えば、染色装置１のディスプレイ７、外部ＰＣのディスプレイ等）への判定結果に基づく染色装置１の状態を報知する報知情報の表示等、が挙げられる。なお、次の動作としては、上記記載に限定されず、リーク量の判定結果をトリガとして、染色装置１における各種制御が実行されるものであればよい。
例えば、染色装置１による気圧低下状態の判定工程を別の染色工程へ移行させる制御としては、蒸着工程の実行、ポンプ３１の駆動による樹脂体周辺の気圧低下工程（Ｓ３）の再実行、等が挙げられる。なお、ポンプ３１による気圧低下工程（Ｓ３）の再実行を行う場合には、ポンプ３１のパワー（吸引力）を調整するようにしてもよい。
例えば、染色装置１による染色工程の停止とは、蒸着工程（Ｓ４）を実施する直前の状態で一時停止させる制御（蒸着工程の実行の禁止制御）、染色装置１の全動作をリセットし、再度染色工程をはじめからやり直すための制御等が挙げられる。
例えば、判定結果に基づく染色装置１の状態を報知する報知情報の表示としては、取得されたリーク量情報の表示、閉塞室２０内の圧力状態が異常であることを知らせるための情報（色の変更、メッセージ等）の表示、染色工程（例えば、蒸着工程等）を続行するか否かを決定するための設定画面の表示、異常状態を解決するために加工者がすべき動作をガイドするためのガイド情報（ポンプ３１と染色装置１の接続状態を確認してください等のメッセージ）の表示等が挙げられる。

例えば、本実施形態において、制御部７０は、判定結果に基づいて、蒸着工程を実行するか否かを制御する。例えば、制御部７０は、リーク量が正常である（閉塞室２０内が略真空状態である）と判定した場合、蒸着工程（Ｓ５）を実行する。また、例えば、制御部７０は、リーク量が異常である（閉塞室２０内が略真空状態で無い）と判定した場合、染色工程を一時停止させる（Ｓ４６）。すなわち、蒸着工程を実行しない。また、制御部７０は、染色工程を一時停止させるとともに、ディスプレイ７へ染色装置１の状態を報知するための報知情報を表示する（Ｓ４７）。本実施形態においては、ディスプレイ７の画面上にエラー情報が表示される。もちろん、リーク量が異常である場合には、染色工程を一時停止させる制御、又は染色装置１の状態を報知するための報知情報を表示する制御、の一方を実施するようにしてもよい。なお、例えば、報知情報を表示する制御を行う場合には、染色工程は一時停止されないため、ディスプレイ７上に、エラー情報を表示するとともに、染色工程を停止させるための停止設定画面を表示するようにしてもよい。

以上のように、例えば、リーク量の判定結果に基づいて、染色装置の動作を次の動作へ切り換えることによって、例えば、次の動作への切り換えを容易に行うことができ、染色工程をスムーズに行うことができる。これによって、好適に樹脂体を染色することが可能となる。

また、判定結果に基づいて、蒸着工程を実行するか否かを制御することによって、例えば、染色工程を自動的にスムーズに行うことができる。また、例えば、蒸着工程が良好に実施されない可能性を抑制することができ、好適に樹脂体を染色することが可能となる。すなわち、例えば、リーク量が正常であった場合に、蒸着工程を実行する制御によって、染色工程を自動的にスムーズに行うことができる。また、例えば、リーク量が異常であった場合に、蒸着工程の実行を禁止（停止）することによって、蒸着工程が良好に実施されない可能性を抑制することができ、好適に樹脂体を染色することが可能となる。

また、リーク量の判定結果に基づいて、表示手段に染色装置の状態を報知するための報知情報を表示することによって、例えば、加工者は、現在の装置の状況を確認することができ、染色工程を失敗してしまう可能性を抑制できる。また、例えば、現在の染色装置の状況（状態）を確認することができ、装置の故障等を早期に確認することができる。また、例えば、リーク量の判定結果に基づく情報を表示することで、操作者は、次に行うべき動作等を容易に確認することができ、次の動作をスムーズに行うことができる。

染色樹脂体製造工程の説明に戻る。閉塞室２０内が略真空状態であると判定されると、電磁波発生部１１への電力の供給が開始されて、電磁波（本実施形態では赤外線）が発生する。電磁波は、設置部５０に設置された染色用基体５７に向けて照射される。これにより、染色装置１は、染色用基体５７の下側の面（つまり、樹脂体に対向する面）に付着した昇華性染料を加熱させて昇華させ、樹脂体の上側の面（被染色面）に付着（蒸着）させる（Ｓ５）。

電磁波の照射時間が経過すると、電磁波の照射がＯＦＦとされる。電磁弁３３（図８参照）が制御されて、閉塞室２０の内部に外部の気体が導入され、閉塞室２０内の気圧が略大気圧まで上昇される（Ｓ６）。
次いで、設置部移動モータ８１が駆動されて、設置部５０が閉塞室２０の外側（本実施形態では、基部３における前側の壁面と閉塞室２０との間の冷却位置）へ移動される。基体退避モータ８２（図８参照）が駆動されて、基体保持枠５８（図６参照）が退避機構（図示せず）によって退避される（Ｓ７）。設置部移動モータ８１によって、設置部５０が再び閉塞室２０内に搬入される。

次いで、定着処理が行われる（Ｓ８）。定着処理は、染料を樹脂体に定着させる定着工程を染色装置１に実行させるための処理である。本実施形態では、閉塞室２０内の気圧が大気圧または略大気圧とされた状態で定着工程が行われる。従って、樹脂体に付着した染料が再び昇華して染色が不安定となる可能性は低い。

左右２つの電磁波発生部１１に対する定着処理が共に終了すると、電磁波の照射がＯＦＦとされる。閉塞室２０内または冷却位置で樹脂体が待機されて、樹脂体の徐冷が行われる（Ｓ９）。徐冷が終了すると、設置部移動モータ８１によって設置部５０が筐体２の外部（本実施形態では前方）へ移動されて、染色処理は終了する。なお、本実施形態では、冷却ファン８は染色処理の実行中、常に駆動される。よって、前述したように、染色処理の実行中に冷却位置に移動した樹脂体には、冷却ファン８によって発生した気流が当たる。以上のようにして、本実施形態における染色樹脂体製造工程が完了される。

なお、本実施形態においては、蒸着工程において、本開示の技術が適用される場合を例に挙げて説明したがこれに限定されない。他の染色工程において、本開示の技術が適用されるようにしてもよい。例えば、定着工程において実施する場合、閉塞室内の圧力が略真空状態となっていないかどうかを判定するようにしてもよい。

なお、本実施形態で開示された技術は一例に過ぎない。従って、本実施形態で開示された技術を変更することも可能である。例えば、本実施形態では、蒸着工程及び定着工程を含む染色樹脂体の製造方法が、染色装置１によって実行される。しかし、本実施形態で例示された染色樹脂体の製造方法の少なくとも一部を、染色装置１を用いずに実行することも可能である。例えば、蒸着工程を実行する装置と、定着工程を実行する装置とが別のデバイスであってもよい。また、本実施形態では、蒸着工程と定着工程とが同一の電磁波発生部１１によって実行される。しかし、蒸着工程を実行するための加熱手段と、定着工程を実行するための電磁波発生部１１とが異なっていてもよい。

なお、本実施形態において、リーク取得手段の検出結果に基づいて各種の制御する構成を例に挙げて説明したがこれに限定されない。リーク取得手段及び別の検出手段（例えば、温度検出手段２４）の検出結果に基づいて、各種制御が行われるようにしてもよい。このような構成することによって、複数の検出手段の検出結果を参考にして、制御を行うことができるため、より精度よく閉塞室２０内の圧力状態を確認することができる。

なお、本実施形態においては、プラスチックレンズに染色を行う場合を例に挙げて説明したがこれに限定されない。本開示の技術は、プラスチックレンズ以外の樹脂体を染色する場合にも適用できる。例えば、樹脂体としては、携帯電話のカバー、自動車のライト用のカバー、アクセサリー、玩具等、種々の樹脂体を染色する場合に適用できる。また、本発明に係る気相転写染色によると、染色する樹脂体にコーティングが行われているか否かに関わらず、高品質の染色が行われる。例えば、プラスチックレンズを染色する場合には、撥水効果を得るための撥水コート、光の反射を防止するための反射防止コート、傷を防止するためのハードコート、割れを防止するためのプライマーコート等を、染色の前または後にプラスチックレンズに施すことも可能である。

なお、本実施形態においては、リーク量に基づいて、染色装置１の動作を次の動作へ切り換える制御を行う構成を例に挙げて説明したがこれに限定されない。染色装置１の動作を次の動作へ切り換える制御は、閉塞室２０内の圧力状態に基づいて行われる構成であればよい。例えば、圧力状態を検出する方法として、圧力を測定する圧力検出手段を用いてもよい。この場合、例えば、染色装置１は、気圧低下手段によって閉塞室２０内の気圧が低下された場合において、閉塞室２０の内部の圧力状態を検出する圧力検出手段を備える。制御部７０は、圧力検出手段の検出結果が、異常であるか否かを判定し、その判定結果に基づいて、染色装置の動作を次の動作へ切り換える。なお、圧力検出手段としては、例えば、気圧計と差圧計を用いて、圧力を測定する構成を用いてもよい。このように、例えば、圧力検出手段の検出結果が異常であるか否かを判定した判定結果に基づいて、染色装置の動作を次の動作へ切り換えることによって、次の動作への切り換えを容易に行うことができ、染色工程をスムーズに行うことができる。また、例えば、好適に樹脂体を染色することが可能となる。

１ 染色装置
７ ディスプレイ
８ 冷却ファン
１１ 電磁波発生部
１４ 分布調整部
２０ 閉塞室
２４ 温度検出手段
３４ センサ
５０ 設置部
５７ 染色用基体
７０ ＣＰＵ

Claims (6)

1. 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ることで、前記樹脂体を染色する染色装置であって、
   染料を前記設置部に設置された前記樹脂体に蒸着させる際に、少なくとも前記設置部に設置される樹脂体の周囲を閉塞する閉塞室と、
   前記閉塞室内の気圧を低下させる気圧低下手段と、
   前記気圧低下手段によって前記閉塞室内の気圧が低下された場合において、前記閉塞室の内部の圧力状態を検出するために、前記閉塞室におけるリーク量を取得するリーク取得手段と、
   を備えることを特徴とする染色装置。
2. 請求項１の染色装置において、
   さらに、前記リーク取得手段によって取得されたリーク量が異常であるか否かを判定する判定手段と、
   前記判定手段による判定結果に基づいて、染色装置の動作を次の動作へ切り換える制御手段と、
   を備えることを特徴とする染色装置。
3. 請求項２の染色装置において、
   前記制御手段は、前記判定手段による前記判定結果に基づいて、蒸着工程を実行するか否かを制御することを特徴とする染色装置。
4. 請求項２の染色装置において、
   前記制御手段は、前記判定手段による前記判定結果に基づいて、表示手段に染色装置の状態を報知するための報知情報を表示することを特徴とする染色装置。
5. 請求項１〜４に記載の染色装置において、
   前記リーク取得手段は、前記閉塞室における圧力に応じた信号を出力するセンサを有し、前記センサの出力信号の変化量に基づいて、前記リーク量を取得することを特徴とする染色装置。
6. 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ることで、前記樹脂体を染色する染色装置であって、
   染料を前記設置部に設置された前記樹脂体に蒸着させる際に、少なくとも前記設置部に設置される樹脂体の周囲を閉塞する閉塞室と、
   前記閉塞室内の気圧を低下させる気圧低下手段と、
   前記気圧低下手段によって前記閉塞室内の気圧が低下された場合において、前記閉塞室の内部の圧力状態を検出する圧力検出手段と、
   前記圧力検出手段の検出結果が、異常であるか否かを判定する判定手段と、
   前記判定手段による判定結果に基づいて、染色装置の動作を次の動作へ切り換える制御手段と、
   を備えることを特徴とする染色装置。

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