JP3874569B2 - Optical plastic lens coloring system - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は光学用プラスチックレンズの着色システムに関し、さらに詳しくは、所望の着色パターンに着色され、かつその着色が安定な眼鏡レンズなどの光学用プラスチックレンズ、特に階調着色された眼鏡レンズを、短時間に効率よく製造するための光学用プラスチックレンズの着色システムに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、眼鏡レンズは、視力矯正の目的のみでなく、コスメティック効果または医療上の効果、例えば、紫外線からの眼球保護などを目的として装用されることが多くなり、眼鏡レンズを着色することが盛んに行われるようになってきている。特に、コスメティック効果のより高い階調着色(グラデーション着色)眼鏡レンズは、着色眼鏡レンズの中でかなりの割合を占めている。
従来、眼鏡レンズを着色するには、(1)着色能を有する液体を基材レンズに付着させて固定化する方法、(2)着色したフィルムを眼鏡レンズに貼り付けてフィルムに含まれた着色剤を転写する方法(拡散転写法)、(3)気相中で有機染料を加熱・昇華させて着色させる方法(特公昭35−1384号公報)などが行われていた。
【0003】
上記(1)の方法による眼鏡レンズの着色方法としては、例えば特開昭60−235101号公報に開示されている方法などが知られている。この公報に開示されている眼鏡レンズの着色方法は、染料を溶解した有機ハードコート液を合成樹脂レンズの表面に塗布し、硬化処理する方法であって、染料を含むハードコート液を基材レンズに塗布する方法としては、浸漬法、スプレー法、スピニング法(スピナー法)が挙げられている。また、この(1)の方法で階調着色を施すには、眼鏡レンズを着色能を有する液体に浸漬して、その浸漬時間をレンズの部分毎に調節することが行われている。
【0004】
この(1)の方法においては、レンズ全面を均一に着色する場合には、膜厚が均一で全面色むらがない上、色調、濃度のバラツキがなく、色落ち、色調の変化のない着色眼鏡レンズが得られる。しかしながら、この(1)の方法において、浸漬法により階調着色する場合には、レンズの着色に長時間を要し、着色レンズを効率よく作製することができない。また、スプレー法およびスピニング法は、眼鏡レンズのような小さいものに階調着色するには不向きである。
【0005】
また、前記(2)の方法においては、上記(1)の方法で階調を有するフィルムを作製し、このフィルムをレンズに貼り付けて着色剤を転写することが行われている。しかしながら、このような方法では、平板の眼鏡レンズであればよいが、湾曲している(Rのついた)眼鏡レンズの場合、着色したフィルムをきれいに貼り付けることが困難であって、精度の点で問題がある。
【0006】
一方、前記(3)の方法においては、着色剤の昇華性の程度が黄、赤、青で異なるため、安定した着色を得ることが困難であって、工業的でない上、階調着色が極めて難しいなどの問題がある。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような事情のもとで、所望の着色パターンに着色され、かつその着色が安定な眼鏡レンズなどの光学用プラスチックレンズ、特に階調着色された眼鏡レンズを、短時間に効率よく製造するための光学用プラスチックレンズの着色システムを提供することを目的とするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、特に階調着色された眼鏡レンズを短時間で効率よく製造するための着色システムを開発すべく鋭意研究を重ねた結果、インクジェット方式による着色システムであって、レンズ着色情報格納手段、着色情報選択手段、インクジェットプリンターにおける着色剤の吐出量制御手段および着色情報を上記制御手段に伝達する情報伝達手段を有する着色システムにより、前記目的を達成しうることを見出し、この知見に基づいて本発明を完成するに至った。
【0009】
すなわち、本発明は、(A)表面に水溶性ポリマーの硬化被膜が形成されてなる光学用プラスチックレンズの着色に関する複数の情報を有するレンズ着色情報格納手段と、(B)該レンズ着色情報格納手段によって格納されているレンズ着色情報の中から、任意の着色情報を選択するための選択手段と、(C)該選択手段で得られた情報に基づいて、インクジェットプリンターの着色剤吐出機構から吐出する単数または複数の着色剤の量を制御する制御手段と、前記インクジェットプリンターの着色剤吐出機構から前記プラスチックレンズの硬化被膜上に着色剤を塗布する塗布手段と、前記プラスチックレンズを加熱する加熱手段と、加熱後の前記プラスチックレンズを水洗により洗浄する手段とを有する光学用プラスチックレンズの着色システム、並びに、
(A)表面に水溶性ポリマーの硬化被膜が形成されてなる光学用プラスチックレンズの着色に関する複数の情報を有するレンズ着色情報格納手段と、(B)該レンズ着色情報格納手段によって格納されているレンズ着色情報の中から、任意の着色情報を選択するための選択手段と、(C)該選択手段で得られた情報に基づいて、インクジェットプリンターの着色剤吐出機構から吐出する単数または複数の着色剤の量を制御する制御手段と、(D)前記選択手段で得られた情報を、通信回線にて前記制御手段に伝達する伝達手段と、前記インクジェットプリンターの着色剤吐出機構から前記プラスチックレンズの硬化被膜上に着色剤を塗布する塗布手段と、前記プラスチックレンズを加熱する加熱手段と、加熱後の前記プラスチックレンズを水洗により洗浄する手段とを有する光学用プラスチックレンズの着色システムを提供するものである。
【0010】
【発明の実施の形態】
本発明の光学用プラスチックレンズの着色システム(以下、単に「本発明の着色システム」と称することがある。)は、インクジェット方式で光学用プラスチックレンズ、好ましくは眼鏡レンズを着色するシステムであって、(A)レンズ着色情報格納手段、(B)着色情報選択手段および(C)着色剤の吐出量制御手段を有するものであり、(D)着色情報伝達手段を有していてもよい。
【0011】
本発明の着色システムにおいては、基材レンズの着色にインクジェット方式が採用されるが、このインクジェット方式による着色剤の塗布方法は、(1)インク(着色剤)を有効に活用できる、(2)コンピューターに記憶されたデータベースおよびアプリケーションに基づき所望の色調および濃度に塗布できる、(3)短時間に塗布できる、などの長所を有している。
【0012】
次に、本発明の着色システムにおける各手段について説明する。
(A)レンズ着色情報格納手段:
このレンズ着色情報格納手段は、光学用プラスチックレンズを着色するための、該レンズの着色に関する様々な情報を格納する手段であって、この手段の代表的なものとしては、コンピューターに該レンズ着色情報を記憶させる方式を挙げることができる。
上記レンズの着色に関する様々な情報としては、例えば硬化被膜の厚さ、レンズに接触させる染料の量、加熱処理温度、加熱処理時間などに関する、染料およびレンズごとの着色データベースを挙げることができる。
【0013】
(B)着色情報選択手段:
この着色情報選択手段は、前述のレンズ着色情報格納手段によって、格納されている様々なレンズ着色情報の中から、必要な情報を選択して取り出す手段であって、本システムにおいては、複数の選択手段を設けることができる。
【0014】
(C)着色剤の吐出量制御手段:
前述の(B)着色情報選択手段によって得られたレンズ着色情報に基づいて、インクジェットプリンターの着色剤吐出機構から吐出する単数または複数の着色剤の量を制御する手段である。この制御手段によって、所望の色調および色濃度を有する着色光学用プラスチックレンズが得られる。本システムにおいては、この着色剤の吐出量制御手段を複数設けることができる。
【0015】
(D)着色情報伝達手段:
この着色情報伝達手段は、前述の(B)着色情報選択手段によって得られたレンズ着色情報を、通信回線によって、前記(C)着色剤の吐出量制御手段に伝達する手段である。
上記通信回線としては、例えばインターネット、イントラネット、WAN、LANなどを利用したものが、好ましく挙げられる。これらは単独で利用してもよく、2種以上を組み合わせて利用してもよい。
このような着色情報伝達手段を用いることにより、遠隔操作が可能となる。
【0016】
以上説明した本発明の光学用プラスチックレンズの着色システムを図で示すと、図1のようになる。
本発明の着色システムにおいて、着色が施される光学用プラスチックレンズとしては、例えば、眼鏡レンズ、コンタクトレンズ、カメラレンズ、プロジェクターレンズ、望遠鏡レンズ、拡大鏡レンズなどに使用される光学用レンズが挙げられるが、特に眼鏡レンズに使用されるものが好適である。具体的には、メチルメタクリレート単独重合体、メチルメタクリレートと1種以上の他のモノマーとをモノマー成分とする共重合体、ジエチレングリコールビスアリルカーボネート単独重合体、ジエチレングリコールビスアリルカーボネートと1種以上の他のモノマーとをモノマー成分とする共重合体、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレート、ポリウレタン、ポリチオウレタン、含イオウ重合体などからなるプラスチックレンズを挙げることができる。
【0017】
本発明の着色システムにおいては、上記の着色が施される光学用プラスチックレンズは、その表面に水溶性ポリマーの硬化被膜を形成させたものである。この水溶性ポリマーは、水系媒体に対する溶解性に優れ、安全性が高く、安価なもので、分散染料と反応しないか、または反応しにくい性質を有するものであればよく、特に制限されず、様々な化合物の中から、適宜選択することができる。このような水溶性ポリマーの例としては、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸金属塩、ポリアクリルアミド、ポリビニルピロリドン、ポリエチレングリコールなどが挙げられるが、特に安全性が高くて安価な、ポリビニルアルコール、ポリエチレングリコールなどが好ましい。これらの水溶性ポリマーは単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
【0018】
光学用プラスチックレンズ表面に、上記水溶性ポリマーの硬化被膜を形成させる方法としては、特に制限はないが、例えば該水溶性ポリマーを水系媒体に溶解させて、水溶性ポリマーの水系溶液を調製し、これを用いて光学用プラスチックレンズ表面にコーティング処理を施したのち、加熱することにより、水溶性ポリマーの硬化被膜を形成させるのが有利である。水溶性ポリマーの水系溶液は、水系媒体100重量部に対し、水溶性ポリマーを好ましくは2〜20重量部、より好ましくは5〜10重量部の割合で加え、溶解することにより調製される。また、この水溶性ポリマーの水系溶液の粘度は、常温で5×10-3〜500×10-3Pa・s(パスカル・秒)の範囲が好ましく、特に10×10-3〜100×10-3Pa・sの範囲が好適である。この粘度が低すぎると光学用プラスチックレンズ表面にコーティングした水溶性ポリマーの水系溶液が流れやすく、必要な厚さの水溶性ポリマーの硬化被膜が形成されにくいし、また粘度が高すぎると光学用プラスチックレンズ表面に均一な厚みでコーティングすることが難しくなる。
水系媒体としては、水が用いられるが、必要に応じ、本発明の目的が損なわれない範囲で、水に対して混和性を有する有機溶剤を適宜添加した水も用いることができる。
【0019】
水溶性ポリマーの水系溶液を、光学用プラスチックレンズ表面にコーティングする方法としては、均一にムラなく光学用プラスチックレンズ表面にコーティングしうる方法であればよく、特に制限されず、従来公知の方法、例えば刷毛塗り、スピンコートなどの方法によりレンズ表面に直接塗布する方法や、浸漬法、スプレー法などを用いることができる。水溶性ポリマーの水系溶液を、レンズ表面にできるだけ均一にコーティングすることに留意すれば、これらの方法はいずれも好適に利用することができる。
このようにして、水溶性ポリマーの水系溶液を、光学用プラスチックレンズ表面にコーティングしたのち、該レンズを、通常100〜200℃、好ましくは120〜150℃の範囲の温度で、10分ないし6時間程度、好ましくは30分ないし3時間程度加熱処理して乾燥させることにより、水溶性ポリマーの硬化被膜が形成される。
【0020】
このように、光学用プラスチックレンズ表面に、水溶性ポリマーの硬化被膜を形成させることにより、インクジェットプリンターで水系染色液からなる着色剤を塗布した際に、該着色剤が水溶性ポリマーに吸収されて、染料が硬化被膜中に均一に保持され、しかもこの塗布された着色剤が該光学用プラスチックレンズ表面から流れ落ちたり、凝集したり、偏在したりするのを防止する効果が発揮される。さらに、後で説明するように、着色剤が塗布された光学用プラスチックレンズを加熱処理して、水溶性ポリマー被膜に保持されていた染料をプラスチックレンズ内部に浸透、拡散させた後に、レンズ表面を水洗して水溶性ポリマーを洗い流す際に、表面に残存する染料も一緒に流れて、該染料を容易に除去することができる。また、水溶性ポリマーは、染料との親和性が乏しいので、加熱処理した際に、染料がプラスチックレンズ内部に浸透し、拡散していくことを容易にする役割も果たしている。
【0021】
本発明の着色システムにおいて用いる着色剤としては、分散染料を水系媒体に溶解および/または懸濁させてなる水系染色液が好適である。
上記分散染料は、一般に水に難溶性の染料であって水に溶解および/または分散した懸濁液として、広く光学用プラスチックレンズの染色に使用されており、昇華性があるものが多いので、昇華染料または昇華性染料と呼ばれることもある。特に好ましい染料としては、ダイスタージャパン(株)製のダイヤニックス ブルー(Dianix Blue)AC-Eやダイヤニックス レッド(Dianix Red)AC-E、日本化薬(株)製の分散染料カヤロン ポリエステル カラー イエロー(Kayalon Polyester Colours Yellow)4G-Eやカヤロン ポリエステル カラー スカーレット(Kayalon Polyester Colours Scarlet)2R-Eなどが挙げられる。
【0022】
本発明においては、これらの分散染料を、水系媒体に溶解および/または懸濁させて水系染色液を調製するのが好ましい。この水系染色液中の分散染料の濃度は、光学用プラスチックレンズの染色濃度を高くするために、できるだけ高くすることが好ましい。また、インクジェットプリンター用インクとして使用されるので、インクジェットプリンターノズルの目詰りを回避するために、完全に溶解させるか、溶解しきれずに懸濁している分散染料の粒子径をインクジェットプリンターノズルの直径以下に、すなわち、数十ミクロン以下、好ましくは20ミクロン以下になるよう、濾過あるいは遠心分離などの方法で処理しておくことが好ましい。この水系染色液中の分散染料の濃度は、通常0.1〜20重量%、好ましくは3〜10重量%の範囲で選ばれる。
【0023】
上記水系媒体としては、水が用いられるが、必要に応じ、本発明の目的が損なわれない範囲で、水に対して混和性を有する有機溶剤、pH調整剤、界面活性剤、消泡剤、防腐剤などを適宜添加した水も用いることができる。
本発明においては、光学用プラスチックレンズ、特に好ましくは水溶性ポリマーの硬化被膜が形成された光学用プラスチックレンズ表面に、インクジェットプリンターにより前記着色剤を塗布するが、この際、前記した着色システムに従い、レンズ着色情報格納手段によって格納されているレンズ着色情報の中から、必要な着色情報を情報選択手段によって選択し、この選択された着色情報に基づいて、該インクジェットプリンターの着色剤吐出機構から吐出する着色剤の量を吐出量制御手段によって制御する。なお、着色剤は1つ用いてもよいし、複数用いてもよい。
【0024】
このようにして、インクジェットプリンターにより硬化被膜表面に着色剤が塗布され、該硬化被膜中に保持された染料を、上記選択された着色情報に基づく加熱処理により、レンズ内部に拡散させる。この際の加熱温度は、通常80〜200℃、好ましくは85〜150℃の範囲で選ばれる。また、加熱時間は、通常10分ないし24時間、好ましくは30分ないし3時間の範囲で選ばれる。一般に加熱温度が高く加熱時間が長くなると、染色濃度が高くなるので、該光学用プラスチックレンズの表面形状が変形したり、黄変するなどの悪影響が出ないように、該レンズの特性と染色性のバランスを考慮して、レンズ材料と所望する染色濃度毎に加熱温度および加熱時間の最適値を選定することが望ましい。
この加熱処理に使用する加熱炉としては、光学用プラスチックレンズを均一に加熱できる機器であればよく、特に制限されず、例えば電気炉、熱風循環炉、赤外線オーブン、マイクロ波オーブンなど、いずれも用いることができる。
【0025】
加熱が終了した後、光学用プラスチックレンズ表面には、水溶性ポリマー(硬化被膜)および内部に拡散しきれなかった染料が残存しているので、それらを除去するために、洗浄処理を行う。その場合、染料が残存している水溶性ポリマーを除去すればレンズ表面はほぼクリーンになるので、多数の光学用プラスチックレンズを効率よく短時間で洗浄するためには、水洗処理を行い、特に水中で超音波洗浄などを行うのが好ましい。
【0026】
【実施例】
次に、本発明を実施例により、さらに詳細に説明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定されるものではない。
【0027】
実施例1
(1)インクジェットプリンター用インクの調製
蒸留水60重量部、グリセリン7重量部、エチレングリコール18重量部、尿素8重量部、ジエタノールアミン2重量部、界面活性剤[日光ケミカルズ社製、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル系、商品名NP−7.5)0.2重量部からなる水系溶剤に、日本化薬(株)製の分散染料カヤロン ポリエステル カラー イエロー(Kayalon Polyester Colours Yellow)4GE−E 5重量部を加えて常温で一昼夜攪拌して、一部の分散染料が懸濁状態の染色液を調製した。この懸濁液をワットマン濾紙No.3を用いて吸引濾過により少量の不溶物を除去し、インクジェットプリンター用インクを調製した。
【0028】
(2)水溶性ポリマーのコーティング
蒸留水100重量部に、N−ビニルピロリドンポリマー[和光純薬(株)製、分子量約25,000]5重量部を加えて常温で一昼夜攪拌して完全に溶解させた。その水溶液に室温で、HOYA(株)の硫黄含有プラスチックレンズ(商品名テスラリッド)の基材レンズ(度数+1.00ジオプター、中心厚さ2.5mm、外径75mmの凸レンズ)を浸漬したのち、レンズ周囲で固定できるドーナツ状治具の上に、該レンズを置いて120℃のオーブンで30分間加熱して、表面にN−ビニルピロリドンポリマーの被膜を形成した。
【0029】
(3)光学用プラスチックレンズの染色
予め作成しておいた硬化被膜の厚さ、レンズに接触させる分散染料の量、加熱処理温度、加熱処理時間に関する、染料およびレンズごとの着色データベースに基づいて、所望の染色濃度及び色調に関する個々の着色データ(硬化被膜の厚さ、レンズに接触させる分散染料の量、加熱処理温度、加熱処理時間)を求め、このデータに基づいて染色を行った。
【0030】
上記(1)で調製したインクを使用して上記(2)で得られたレンズの片面に、インクジェットプリンターにより所望の染色パターンをプリントした。インクが付着したレンズを、周囲で固定できるドーナツ状治具の上に置いて130℃のオーブンで60分間加熱した。冷却後取り出して、同様の方法で反対面にインクを付着させ、同条件で加熱した。冷却後、該レンズの両面を水洗して、乾固した水溶性ポリマーと残存した分散染料を除去し、階調着色された眼鏡レンズを作製した。この着色レンズは、アセトンを付けた布で拭いても、色落ちは起こらず、分光光度計を使用して550ナノメーターの光線透過率により測定した中心付近の染色濃度は30%であった。また、全体が均一に染色されていた。
【0031】
【発明の効果】
本発明の光学用プラスチックレンズの着色システムによれば、所望の着色パターンに着色され、かつその着色が安定な眼鏡レンズなどの光学用プラスチックレンズ、特に階調着色された眼鏡レンズを、短時間に効率よく製造することができる。
また、複数の情報選択手段、複数のインクジェットプリンターを設けることによって、インクジェット方式による光学用プラスチックレンズの効率的な着色が可能となり、さらに、インターネット、イントラネット、WAN、LANなどの通信手段を用いることにより、遠隔操作が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の光学用プラスチックレンズの着色システムの概略説明図である。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a coloring system for optical plastic lenses. More specifically, the present invention relates to an optical plastic lens such as a spectacle lens which is colored in a desired coloring pattern and is stable in coloration, particularly a spectacle lens colored in gradation. The present invention relates to a coloring system for an optical plastic lens for efficient production in time.
[0002]
[Prior art]
In recent years, spectacle lenses are often used not only for the purpose of correcting vision but also for cosmetic effects or medical effects, for example, eye protection from ultraviolet rays. It is getting done. In particular, gradation coloring (gradation coloring) spectacle lenses having higher cosmetic effects occupy a considerable proportion of colored spectacle lenses.
Conventionally, in order to color an eyeglass lens, (1) a method in which a liquid having coloring ability is attached to a base lens and fixed, (2) a coloring film is attached to the eyeglass lens and the coloring contained in the film A method of transferring an agent (diffusion transfer method), (3) a method of coloring an organic dye by heating and sublimation in a gas phase (Japanese Patent Publication No. 35-1384), and the like have been performed.
[0003]
As a method for coloring a spectacle lens by the above method (1), for example, a method disclosed in JP-A-60-235101 is known. The eyeglass lens coloring method disclosed in this publication is a method in which an organic hard coat solution in which a dye is dissolved is applied to the surface of a synthetic resin lens and cured, and the hard coat solution containing the dye is applied to the base lens. Examples of the method of applying to the surface include a dipping method, a spray method, and a spinning method (spinner method). In order to perform gradation coloring by the method (1), the spectacle lens is immersed in a liquid having a coloring ability, and the immersion time is adjusted for each lens portion.
[0004]
In the method (1), when the entire surface of the lens is uniformly colored, colored glasses having a uniform film thickness, no color unevenness on the entire surface, no color tone and density variations, no color fading, and no color tone change. A lens is obtained. However, in this method (1), when gradation coloring is performed by the dipping method, it takes a long time to color the lens, and the colored lens cannot be produced efficiently. Also, the spray method and the spinning method are not suitable for gradation coloring in a small object such as a spectacle lens.
[0005]
In the method (2), a film having gradation is produced by the method (1), and the film is attached to a lens to transfer a colorant. However, in such a method, a flat spectacle lens may be used, but in the case of a curved spectacle lens (with an R), it is difficult to paste a colored film neatly, and accuracy is high. There is a problem.
[0006]
On the other hand, in the method (3), since the degree of sublimation of the colorant is different between yellow, red, and blue, it is difficult to obtain stable coloring, and it is not industrial and gradation coloring is extremely difficult. There are problems such as difficulties.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
Under such circumstances, the present invention is capable of efficiently producing an optical plastic lens such as a spectacle lens colored in a desired coloring pattern and stable in coloration, particularly a spectacle lens colored in gradation in a short time. It is an object of the present invention to provide a coloring system for optical plastic lenses which is well manufactured.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The inventor of the present invention, as a result of earnestly researching to develop a coloring system for efficiently producing a spectacle lens colored in gradation in a short time, is a coloring system using an ink jet method, and includes lens coloring information storage means. Based on this finding, it is found that the object can be achieved by a coloring information selection means, a coloring agent discharge amount control means in an ink jet printer, and a coloring system having information transmission means for transmitting coloring information to the control means. The present invention has been completed.
[0009]
That is, the present invention includes (A) a lens coloring information storage means having a plurality of information relating to the coloring of an optical plastic lens in which a cured film of a water-soluble polymer is formed on the surface, and (B) the lens coloring information storage means. (C) discharging from the colorant discharge mechanism of the ink jet printer based on the information obtained by the selection means. Control means for controlling the amount of the one or more colorants; coating means for applying the colorant onto the cured film of the plastic lens from the colorant discharge mechanism of the inkjet printer; and heating means for heating the plastic lens; , colored optical plastic lenses and a means for cleaning by washing with water the plastic lens after heating Temu, as well as,
(A) a lens coloring information storage means having a plurality of information relating to the coloring of an optical plastic lens having a cured film of a water-soluble polymer formed on the surface; and (B) a lens stored by the lens coloring information storage means. Selection means for selecting arbitrary coloring information from among the coloring information, and (C) one or a plurality of colorants discharged from the colorant discharge mechanism of the ink jet printer based on the information obtained by the selection means (D) a transmission means for transmitting information obtained by the selection means to the control means via a communication line; and curing of the plastic lens from the colorant discharge mechanism of the inkjet printer. water and applying means for applying a colorant onto the coating, a heating means for heating the plastic lens, the plastic lens after heating There is provided a coloring system of the optical plastic lens having a means for washing by.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The optical plastic lens coloring system of the present invention (hereinafter sometimes simply referred to as “the coloring system of the present invention”) is a system for coloring an optical plastic lens, preferably a spectacle lens, by an inkjet method. (A) Lens coloring information storage means, (B) Color information selection means, and (C) Colorant discharge amount control means , and (D) Color information transmission means may be provided.
[0011]
In the coloring system of the present invention, an ink jet method is used for coloring the base lens. The method of applying the colorant by this ink jet method can (1) effectively use the ink (colorant), (2) Based on a database and application stored in a computer, it can be applied to a desired color tone and density, and (3) it can be applied in a short time.
[0012]
Next, each means in the coloring system of the present invention will be described.
(A) Lens coloring information storage means:
The lens coloring information storage means is a means for storing various information relating to the coloring of the lens for coloring the optical plastic lens. As a representative example of this means, the lens coloring information is stored in a computer. Can be mentioned.
Examples of various information relating to the coloring of the lens include a coloring database for each dye and each lens relating to the thickness of the cured film, the amount of the dye contacted with the lens, the heat treatment temperature, the heat treatment time, and the like.
[0013]
(B) Coloring information selection means:
The coloring information selection means is means for selecting and extracting necessary information from various lens coloring information stored by the lens coloring information storage means described above. Means can be provided.
[0014]
(C) Colorant discharge amount control means:
Based on the lens coloring information obtained by the above-described (B) coloring information selection means, it is means for controlling the amount of one or more colorants discharged from the colorant discharge mechanism of the ink jet printer. By this control means, a colored optical plastic lens having a desired color tone and color density can be obtained. In this system, a plurality of colorant discharge amount control means can be provided.
[0015]
(D) Coloring information transmission means:
This coloring information transmission means is means for transmitting the lens coloring information obtained by the above-mentioned (B) coloring information selection means to the (C) colorant discharge amount control means via a communication line.
Preferred examples of the communication line include those using the Internet, intranet, WAN, LAN, and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
By using such coloring information transmission means, remote operation becomes possible.
[0016]
The optical plastic lens coloring system of the present invention described above is shown in FIG.
Examples of the optical plastic lens to be colored in the coloring system of the present invention include optical lenses used for spectacle lenses, contact lenses, camera lenses, projector lenses, telescope lenses, magnifier lenses, and the like. However, those used for spectacle lenses are particularly suitable. Specifically, methyl methacrylate homopolymer, copolymer having methyl methacrylate and one or more other monomers as monomer components, diethylene glycol bisallyl carbonate homopolymer, diethylene glycol bisallyl carbonate and one or more other monomers Examples thereof include a plastic lens made of a copolymer containing a monomer as a monomer component, polycarbonate, polystyrene, polyvinyl chloride, polyethylene terephthalate, polyurethane, polythiourethane, a sulfur-containing polymer, and the like.
[0017]
In the coloring system of the present invention, an optical plastic lens in which the coloring is performed it is obtained by forming a cured coating of a water-soluble polymer on the surface thereof. The water-soluble polymer is not particularly limited and may be any water-soluble polymer as long as it has excellent solubility in an aqueous medium, is highly safe, is inexpensive, and does not react with the disperse dye or does not easily react. The compound can be appropriately selected from these compounds. Examples of such water-soluble polymers include polyvinyl alcohol, polyacrylic acid, polyacrylic acid metal salt, polyacrylamide, polyvinyl pyrrolidone, polyethylene glycol, etc., and polyvinyl alcohol, which is particularly safe and inexpensive. Polyethylene glycol and the like are preferable. These water-soluble polymers may be used alone or in combination of two or more.
[0018]
The method for forming the cured film of the water-soluble polymer on the surface of the optical plastic lens is not particularly limited. For example, the water-soluble polymer is dissolved in an aqueous medium to prepare an aqueous solution of the water-soluble polymer. It is advantageous to form a cured film of a water-soluble polymer by applying a coating treatment to the surface of the optical plastic lens using this and then heating. The aqueous solution of the water-soluble polymer is prepared by adding and dissolving the water-soluble polymer in a proportion of preferably 2 to 20 parts by weight, more preferably 5 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the aqueous medium. Further, the viscosity of the aqueous solution of the water-soluble polymer is preferably in the range of 5 × 10 −3 to 500 × 10 −3 Pa · s (Pascal · second) at room temperature, and particularly 10 × 10 −3 to 100 × 10 − A range of 3 Pa · s is preferred. If this viscosity is too low, an aqueous solution of the water-soluble polymer coated on the surface of the optical plastic lens will easily flow, and it will be difficult to form a cured film of the water-soluble polymer with the required thickness. It becomes difficult to coat the lens surface with a uniform thickness.
As the aqueous medium, water is used. If necessary, water to which an organic solvent having miscibility with water is appropriately added can be used as long as the object of the present invention is not impaired.
[0019]
The method of coating the aqueous solution of the water-soluble polymer on the surface of the optical plastic lens is not particularly limited as long as it is a method capable of uniformly coating the surface of the optical plastic lens without unevenness. A direct coating method, a dipping method, a spray method, or the like can be used by a method such as brush coating or spin coating. Any of these methods can be suitably used as long as an aqueous solution of a water-soluble polymer is coated on the lens surface as uniformly as possible.
Thus, after coating the surface of an optical plastic lens with an aqueous solution of a water-soluble polymer, the lens is usually at a temperature in the range of 100 to 200 ° C., preferably 120 to 150 ° C., for 10 minutes to 6 hours. A water-soluble polymer cured film is formed by heating and drying for about 30 minutes to 3 hours.
[0020]
In this way, by forming a cured film of a water-soluble polymer on the surface of an optical plastic lens, when the colorant comprising an aqueous dyeing solution is applied by an inkjet printer, the colorant is absorbed by the water-soluble polymer. The dye is uniformly held in the cured film, and the applied colorant is prevented from flowing off, agglomerating, or unevenly distributed from the surface of the optical plastic lens. Furthermore, as will be described later, the optical plastic lens coated with the colorant is heat-treated so that the dye retained in the water-soluble polymer film penetrates and diffuses inside the plastic lens, and then the lens surface is changed. When the water-soluble polymer is washed away by washing with water, the dye remaining on the surface also flows together, and the dye can be easily removed. In addition, since the water-soluble polymer has a poor affinity with the dye, it also plays a role in facilitating the diffusion and diffusion of the dye into the plastic lens when heat-treated.
[0021]
As the colorant used in the coloring system of the present invention, an aqueous dyeing solution obtained by dissolving and / or suspending a disperse dye in an aqueous medium is suitable.
The above-mentioned disperse dyes are generally dyes hardly soluble in water, and are widely used for dyeing optical plastic lenses as suspensions dissolved and / or dispersed in water. Sometimes called a sublimation dye or sublimation dye. Particularly preferred dyes include Dianix Blue AC-E and Dianix Red AC-E manufactured by Daistar Japan Co., Ltd., Disperse dye Kayalon Polyester Color Yellow manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd. (Kayalon Polyester Colors Yellow) 4G-E and Kayalon Polyester Colors Scarlet 2R-E.
[0022]
In the present invention, it is preferable to prepare an aqueous dyeing solution by dissolving and / or suspending these disperse dyes in an aqueous medium. The concentration of the disperse dye in the aqueous dyeing solution is preferably as high as possible in order to increase the dyeing concentration of the optical plastic lens. Also, since it is used as ink for inkjet printer, in order to avoid clogging of inkjet printer nozzle, the particle diameter of disperse dye that is completely dissolved or suspended without being completely dissolved is less than the diameter of inkjet printer nozzle In other words, it is preferably processed by a method such as filtration or centrifugation so as to be several tens of microns or less, preferably 20 microns or less. The concentration of the disperse dye in this aqueous dyeing solution is usually selected in the range of 0.1 to 20% by weight, preferably 3 to 10% by weight.
[0023]
As the aqueous medium, water is used, but if necessary, an organic solvent miscible with water, a pH adjuster, a surfactant, an antifoaming agent, as long as the object of the present invention is not impaired. Water with appropriate addition of preservatives and the like can also be used.
In the present invention, the colorant is applied by an ink jet printer to an optical plastic lens, particularly preferably an optical plastic lens surface on which a cured film of a water-soluble polymer is formed. From the lens coloring information stored by the lens coloring information storing means, the necessary coloring information is selected by the information selecting means, and the colorant discharging mechanism of the ink jet printer is discharged based on the selected coloring information. The amount of the colorant is controlled by the discharge amount control means. One colorant or a plurality of colorants may be used.
[0024]
In this way, the colorant is applied to the surface of the cured film by the ink jet printer, and the dye retained in the cured film is diffused into the lens by the heat treatment based on the selected coloring information. The heating temperature at this time is usually 80 to 200 ° C, preferably 85 to 150 ° C. The heating time is usually selected in the range of 10 minutes to 24 hours, preferably 30 minutes to 3 hours. In general, the higher the heating temperature and the longer the heating time, the higher the dyeing density. Therefore, the lens characteristics and dyeing properties are avoided so that the surface shape of the optical plastic lens is not deformed or yellowed. In consideration of the balance, it is desirable to select the optimum values of the heating temperature and the heating time for each lens material and the desired dyeing density.
The heating furnace used for this heat treatment is not particularly limited as long as it is a device that can uniformly heat an optical plastic lens. For example, any of an electric furnace, a hot air circulating furnace, an infrared oven, a microwave oven, and the like is used. be able to.
[0025]
After heating is completed, the optical plastic lens surface, since a water-soluble polymer (cured film) and dyes which can not be diffused into is left, in order to remove them, the cleaning processing intends row . In that case, if the water-soluble polymer in which the dye remains is removed, the lens surface becomes almost clean. Therefore, in order to efficiently wash a large number of optical plastic lenses in a short time, a water washing treatment is performed . It is preferable to perform ultrasonic cleaning or the like.
[0026]
【Example】
EXAMPLES Next, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited at all by these examples.
[0027]
Example 1
(1) Preparation of ink for inkjet printer 60 parts by weight of distilled water, 7 parts by weight of glycerin, 18 parts by weight of ethylene glycol, 8 parts by weight of urea, 2 parts by weight of diethanolamine, surfactant [manufactured by Nikko Chemicals, polyoxyethylene alkylphenyl Ether type, trade name NP-7.5) 5 parts by weight of 4 GE-E disperse dye Kayalon Polyester Color Yellow (Kayalon Polyester Colors Yellow) manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd. is added to 0.2 part by weight of an aqueous solvent. The mixture was stirred at room temperature for a whole day and night to prepare a dyeing liquid in which some disperse dyes were suspended. A small amount of insoluble matter was removed from this suspension by suction filtration using Whatman filter paper No. 3 to prepare an ink for an ink jet printer.
[0028]
(2) Coating of water-soluble polymer To 100 parts by weight of distilled water, 5 parts by weight of N-vinylpyrrolidone polymer [manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., molecular weight of about 25,000] is added, and stirred at room temperature for 24 hours to completely dissolve. I let you. A base lens (power +1.00 diopter, center thickness 2.5 mm, convex lens with an outer diameter of 75 mm) of a sulfur-containing plastic lens (trade name Teslalid) of HOYA Corp. is immersed in the aqueous solution at room temperature. The lens was placed on a donut-shaped jig that could be fixed around, and heated in an oven at 120 ° C. for 30 minutes to form a coating of N-vinylpyrrolidone polymer on the surface.
[0029]
(3) Dyeing of optical plastic lenses Based on a coloring database for each dye and each lens relating to the thickness of a cured film prepared in advance, the amount of disperse dye to be brought into contact with the lens, the heat treatment temperature and the heat treatment time. Individual coloring data (the thickness of the cured coating, the amount of disperse dye to be brought into contact with the lens, the heat treatment temperature, the heat treatment time) relating to the desired dyeing density and color tone were determined, and dyeing was performed based on this data.
[0030]
Using the ink prepared in (1) above, a desired dyeing pattern was printed on one side of the lens obtained in (2) above using an inkjet printer. The lens with the ink attached was placed on a donut-shaped jig that could be fixed around and heated in an oven at 130 ° C. for 60 minutes. After cooling, it was taken out, ink was adhered to the opposite surface in the same manner, and heated under the same conditions. After cooling, both surfaces of the lens were washed with water to remove the dried water-soluble polymer and the remaining disperse dye, thereby producing a gradation-colored spectacle lens. When this colored lens was wiped with a cloth with acetone, color fading did not occur, and the dyeing density in the vicinity of the center measured by a light transmittance of 550 nanometers using a spectrophotometer was 30%. Moreover, the whole was dye | stained uniformly.
[0031]
【The invention's effect】
According to the optical plastic lens coloring system of the present invention, an optical plastic lens such as a spectacle lens that is colored in a desired coloring pattern and is stable in coloration, particularly a gradation-colored spectacle lens can be obtained in a short time. It can be manufactured efficiently.
Also, by providing a plurality of information selection means and a plurality of ink jet printers, it is possible to efficiently color optical plastic lenses by an ink jet method, and furthermore, by using communication means such as the Internet, Intranet, WAN, and LAN. Remote control is possible.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic explanatory diagram of a coloring system for an optical plastic lens of the present invention.
Claims (4)
前記インクジェットプリンターの着色剤吐出機構から前記プラスチックレンズの硬化被膜上に着色剤を塗布する塗布手段と、前記プラスチックレンズを加熱する加熱手段と、加熱後の前記プラスチックレンズを水洗により洗浄する手段とを有する光学用プラスチックレンズの着色システム。(A) a lens coloring information storage means having a plurality of information relating to the coloring of an optical plastic lens having a cured film of a water-soluble polymer formed on the surface; and (B) a lens stored by the lens coloring information storage means. Selection means for selecting arbitrary coloring information from among the coloring information, and (C) one or a plurality of colorants discharged from the colorant discharge mechanism of the ink jet printer based on the information obtained by the selection means Control means for controlling the amount of
Application means for applying a colorant onto the cured film of the plastic lens from the colorant discharge mechanism of the inkjet printer, heating means for heating the plastic lens , and means for washing the heated plastic lens by washing with water An optical plastic lens coloring system.
前記インクジェットプリンターの着色剤吐出機構から前記プラスチックレンズの硬化被膜上に着色剤を塗布する塗布手段と、前記プラスチックレンズを加熱する加熱手段と、加熱後の前記プラスチックレンズを水洗により洗浄する手段とを有する光学用プラスチックレンズの着色システム。(A) a lens coloring information storage means having a plurality of information relating to the coloring of an optical plastic lens having a cured film of a water-soluble polymer formed on the surface; and (B) a lens stored by the lens coloring information storage means. Selection means for selecting arbitrary coloring information from among the coloring information, and (C) one or a plurality of colorants discharged from the colorant discharge mechanism of the ink jet printer based on the information obtained by the selection means And (D) a transmission means for transmitting information obtained by the selection means to the control means via a communication line;
Application means for applying a colorant onto the cured film of the plastic lens from the colorant discharge mechanism of the inkjet printer, heating means for heating the plastic lens , and means for washing the heated plastic lens by washing with water An optical plastic lens coloring system.
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