JP4421176B2

JP4421176B2 - Plastic lens dyeing method, dyeing device and dyeing lens

Info

Publication number: JP4421176B2
Application number: JP2002227291A
Authority: JP
Inventors: 稔犬塚
Original assignee: Nidek Co Ltd
Current assignee: Nidek Co Ltd
Priority date: 2002-08-05
Filing date: 2002-08-05
Publication date: 2010-02-24
Anticipated expiration: 2022-08-05
Also published as: JP2004069905A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラスチックレンズを染色する方法及び該染色方法、染色装置及びそれらを用いて得られる染色レンズに関する。
【０００２】
【従来技術】
従来より、眼鏡用のプラスチックレンズに対して染色を行う方法として、浸漬染色方法（以下「浸染法」という）が多く用いられている。この浸染法は、分散染料の赤、青、黄の三原色を混合して水中に分散させた染色液を調合し、この染色液を９０℃程度に加熱し、その中にプラスチックレンズを浸漬して染色を行うものである。
【０００３】
また、この浸染法に代わる方法として、本出願人による特許出願である特開2001-59950号に開示するような気相法による染色方法が提案されている。この気相法は固形昇華性染料を加熱して昇華させ、プラスチックレンズを染色するというものである。この気相法では従来の浸染法では染色が困難であったレンズ基材に染色を行うことが可能であり、さらに浸染法よりも格段に作業環境を向上させることできるという利点がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この気相法にて染色装置を用いて繰り返しプラスチックレンズに染色を行う場合、各染色作業毎の環境によって得られるレンズの色濃度が異なる場合がある。
【０００５】
上記従来技術の問題点に鑑み、繰返し染色作業を行っても安定した再現性が得られる染色方法、染色装置及びそれらを用いて得られる染色レンズを提供することを技術課題とする。
【０００６】
【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。
（１）略真空雰囲気を形成する染色装置内に昇華性染料が塗布された基体の塗布面をプラスチックレンズと非接触に対向させた状態にて設置する第１工程と、該第１工程後，前記染色装置を略真空雰囲気にする第２工程と、前記染色装置内部に置かれた基体を５分以内の短時間にて加熱することにより前記昇華性染料を昇華させ前記プラスチックレンズに蒸着させる第３工程と、該第３工程後，前記昇華性色素が蒸着されたプラスチックレンズを大気圧中にて所定の温度にて加熱する第４工程と，を有し、前記第１工程〜第４工程を繰り返し行うことにより多数のプラスチックレンズを連続で染色するプラスチックレンズの染色方法において、前記第１工程〜第３工程を繰り返し行い前記染色装置を連続して使用することにより前記染色装置に残る余熱によって，前記染色装置内に新たに設置される染色作業前のプラスチックレンズに生じる温度が５０℃以下に抑えられるように、又は染色作業前のプラスチックレンズに生じる温度が７０℃以下で且つ染色中のプラスチックレンズの温度が，同色として得られる染色済プラスチックレンズ同士の色濃度差２．０をもたらす程度に上昇しないように、冷却手段を用いて前記染色装置を冷却することを特徴とする。
（２）染色装置内を略真空雰囲気にするための真空雰囲気形成手段と、前記染色装置内に設置され前記基体を５分以内の短時間に加熱する加熱手段とを有し、装置内に昇華性染料が塗布された基体とプラスチックレンズとを設置して染色を行う染色装置において、前記染色装置に残る余熱を取り除くために外壁または内壁に設置され，染色作業前の前記プラスチックレンズの温度が５０℃以下に抑えられるように、又は染色作業前のプラスチックレンズに生じる温度が７０℃以下で且つ染色中のプラスチックレンズの温度が，同色として得られる染色済プラスチックレンズ同士の色濃度差２．０をもたらす程度に上昇しないように、染色装置を冷却し，前記余熱を取り除くための冷却手段と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
【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は使用する染色装置等を示した染色システム概略図、図２は染色方法の流れを示したフローチャートである。
【０００８】
（１）印刷基体の作製
初めにプラスチックレンズを染色するための昇華性染料が塗布された印刷基体１を作製する。印刷基体１はパーソナルコンピュータ１００（以下ＰＣという）にて所定の色相や色濃度（以下、色相及び色濃度をまとめて色と記す）を設定し、その後インクジェットプリンタ１１０から印刷することにより得られる。
昇華性染料として、分散染料インキ赤、青、黄、黒色（必要があれば）の計４色を使用する。このインキ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、プリンタ１１０にこのカートリッジを装着する。
【０００９】
次に、このプリンタ１１０を使用して所望の色をプリントさせるために、市販されているＰＣ１００を使用して、出力する色の調製を行う。色の調製はＰＣ１００のドローソフトやＣＣＭ（コンピュータカラーマッチング）等により行うため、所望する色データをＰＣ１００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色調が得られるようになっている。また、色の濃淡もデジタル管理されるため、必要なときに何回でも同じ濃度の色を所望することができる。
【００１０】
図３はＰＣ１００を操作し、プリンタ１１０にて作製（印刷）した印刷基体１を示した図である。印刷基体１の作製に使用される印刷用紙３は熱の吸収効率を上げるために裏面（印刷を行わない面）の全域が黒色となっているものが使用される。このような片面が黒色の紙は、一般に市販されているものを使用することや、両面が白色の紙の片面を黒く塗ることにより使用することができる。
【００１１】
プリンター１１０に印刷用紙３を入れ、ＰＣ１００の操作により、予め設定しておいた色にて印刷を行う。印刷された印刷用紙３の表面には図３に示すように着色層２が円形状に印刷される。この着色層２の直径は実際に染色をするレンズ径よりも長めの方が好ましい。着色層２の直径がレンズ径よりも短い場合、レンズの着色側全面に十分染料が行き渡らない可能性があるからである。
【００１２】
（２）プラスチックレンズの染色
図４にプラスチックレンズに染色を行うための真空気相転写機の該略構成図を示す。
２０は染色装置となる真空気相転写機であり、装置全体は熱伝導の良い材質（例えばアルミ材等）で形成されている。真空気層転写機２０の正面には、プラスチックレンズ１０や印刷基体１等を出し入れするための図示無き開閉扉が設けられている。真空気相転写機２０内部の上部には、印刷基体１を熱して染料を昇華させるための熱源としての加熱ランプ２１が設置される。本実施形態で使用される加熱ランプ２１はハロゲンランプを使用しているが、印刷基体１と非接触にて加熱が可能なものであればこれに限るものではない。
【００１３】
２２はロータリーポンプであり、真空気相転写機２０内をほぼ真空にさせるために使用する。２３はリークバルブであり、このバルブを開くことで、ほぼ真空になった真空気相転写機２０内に外気を入れ、大気圧に戻すものである。
３０は真空気層転写機２０の外壁周囲に当接された状態で外壁に設置される冷却器である。また、冷却器３０の内部は所定温度に維持された冷却水が循環できるようになっている。３１は真空気層転写機２０の外壁底面に設置される温度センサ、３２は制御部である。真空気層転写機２０の外壁温度は、温度センサー３１により検出され、その温度変化は逐次制御部３２にモニターされている。制御部３２は温度センサー３１からの検出温度が所定以上の温度に達すると冷却器３０を駆動させ、熱交換により真空気層転写機２０の温度上昇を抑制し、一定以上の温度に上げない様（本実施の形態では３０℃）にする。また、制御部３２は図示なきディスプレイに現在の外壁温度の表示を行っている。
【００１４】
従来の気相法による染色では、真空気層転写機２０を連続して使用すると、真空気層転写機２０全体の温度が徐々に高くなっていた。このように真空気層転写機２０の温度が高くなった状態の真空気層転写機２０内にプラスチックレンズを設置すると、周囲の温度の影響を受け、プラスチックレンズ自体の温度が染色作業前（ここでは加熱ランプ点灯前の状態）から高くなってしまう。その結果、プラスチックレンズ自体がもつ温度が高ければ高いほど、染色後の色濃度が薄くなってしまい、再現性が下がっていた。これはレンズの温度が高いと昇華した染料がレンズに付着し難くなったり、レンズに付着していた染料が再昇華してしまうためであると考えられる。
【００１５】
このため、本実施の形態では真空気層転写機２０の温度上昇を抑えることより、染色作業前におけるレンズの温度上昇を抑制し、再現性の高い染色が得られるようになっている。このレンズ上の温度（染色）は、得られる染色濃度が所望する染色濃度に対して所定の色差内に収めることができる程度の温度内にすることが好ましい。このような温度の上限は、使用する昇華性染料の特性によって若干変わるものではあるが、レンズ上の温度が７０℃以下となることが好ましく、更に好ましくは５０℃以下である。レンズの温度が７０℃を超えると、所望する染色濃度に対して、得られる染色濃度を所定の色差内に収めることが難しくなる。
【００１６】
また、本実施の形態ではレンズ上の温度の上限を７０℃以下にするようにしているが、これに限るものではなく、レンズ上の温度を一定に保つように温度コントロールを行うようにすればよい。このときレンズ上の温度が高ければ高いほど温度差における染色濃度の差が生じやすいため、できるだけ低い温度において所定の温度差内に収まるように、レンズ上の温度をコントロールすることが好ましい。
また、本実施の形態では、冷却器３０は真空気層転写機２０の外壁に設置するものとしているが、これに限るものではなく、内部に設置されるプラスチックレンズ１０の温度上昇を抑制できるような構成であればよい。例えば冷却器３０を真空気層転写機２０の内壁に設置することもできる。
【００１７】
１３は印刷基体１を載せるための円筒の形状を有する基体支持台であり、その内側にレンズ支持台１１が収まるように置かれる。１４は基体押さえであり、基体支持台１３の上部に載せられた印刷基体１を基体押さえ１４と基体支持台１３とで挟み込むことにより、印刷基体１が動かないようにしっかりと固定保持する。
また、気層法にてプラスチックレンズ１０を染色するにあたっては、印刷基体１とプラスチックレンズ１０との間が極端に狭いと染料の分散が十分に行われず、レンズ表面の染色がむらとなって蒸着する傾向がある。従って、プラスチックレンズ１０の染色面側の幾何中心から印刷基体１までの距離は最低５ｍｍ程度離しておくことが好ましい。
【００１８】
また、反対にプラスチックレンズ１０の染色面と印刷基体１との間が離れすぎると、プラスチックレンズ１０への染色濃度が薄くなってしまい、所望する染色濃度が得られ難くなる。また、気層中で染料の粒子が均一に分散されず、反対に互いに集結するため、プラスチックレンズ１０の染色面にてむらになって蒸着する傾向がある。このような点から、プラスチックレンズ１０の染色面側の幾何中心から印刷基体１までの距離は５〜３０ｍｍが好ましく、さらに好ましくは５〜２０ｍｍである。
【００１９】
このような染色用治具を真空気相転写機２０の中に入れ、プラスチックレンズ１０の染色を行なう。ポンプ２１にて真空気相転写機２０内を真空状態とする。真空状態は１００Ｐａ〜１０ＫＰａ程度とすればよい。また、１００Ｐａを下回っても差し支えないが、高性能排気装置を必要とする。さらに、装置内の気圧が高ければ高い程、染料を昇華させるのに必要な温度が高くなるため、圧力の上限は１０ＫＰａまでが好ましい。さらに好ましくは１ＫＰａ〜４ＫＰａである。
【００２０】
真空状態後、ハロゲンランプ２１（加熱ランプ）の熱源を使用して上方から印刷基体１を加熱させ、染料を昇華させる。加熱温度は印刷基体１上で１００℃を下回ると基体から染料が昇華し難くなる。また、２５０℃を上回ると高温による染料の変質等が生じ易くなる。従って加熱温度は１００〜２５０℃の間が良い。
【００２１】
また、加熱時間はできるだけ短い方が良い。加熱時間が長くなれば長くなるほどレンズ上の温度が上昇していくため、再現性の良い染色作業が行い難くなる。加熱に要する時間は好ましくは５分以内、更に好ましくは２分以内である。
真空気相転写機２０内で蒸着を行なった後、染色されたプラスチックレンズ１０を取り出してオーブンに入れ、常圧下にて加熱し染料を定着させる。この工程はプラスチックレンズ１０の耐熱温度以下で、できるだけ高温に設定された温度にオーブン内を加熱し、所望の色を得るために予め定めておいた時間が経過した後にオーブン内からプラスチックレンズ１０を取り出すといった手順で実行される。実際の加熱温度は５０〜１５０℃、加熱時間は３０分〜１時間程である。
【００２２】
また、使用されるレンズ２２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−３９））、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）、さらにはチオウレタン系やチオエポキシ系等の高屈折率の材料や、その他従来より染色性に劣るとされた高屈折率材料等を用いることができる。
【００２３】
次に染色作業前のレンズ上の温度を変化させ、各々の染色後の色濃度を評価するために実験１〜６を挙げ、その結果を評価する。
【００２４】
（実験１）
レンズはＣＲ−３９を使用した。昇華性染料はＲＥＤ（日本化薬（株）Kayalon Ligth Red BS）、ＹＥＬＬＯＷ（日本化薬（株）Kayalon Microester Yellow AQ-LE）、ＢＬＵＥ（ダイスタージャパン（株）Dianix Blue AC-E）を使用した。分散剤は花王（株）デモールＭＳを使用した。インク処方は表１に示す処方とした。
【００２５】
【表１】

【００２６】
各処方されたインク（RED，YELLOW，BLUE）を１０分以上攪拌後、超音波ホモジナイザーで処理した。その後、各インクを粒子保持能１μｍのフィルターで吸引濾過をし、粒径の大きいものやゴミ等を取り除き、指定のインク濃度になるように純水を加え、調整し、インクの完成とした。
上記の操作にて得られた各インクを、インクジェットプリンター１１０（武藤工業（株）製 RJ-1300V2）にインクを注入後、ＰＣ１００及びインクジェットプリンター１１０を用いて印刷用紙（三菱製紙（株）製つや紙（黒））にφ９５の円を印刷し、これを印刷基体１とした。印刷データは各ヘッド（各色）５０％で出力するものとした。
【００２７】
真空気層転写機２０は、レンズ載置治具（レンズ支持台１１）の下に熱プレートを置くとともに真空気層転写機２０の冷却器３０により、レンズ上温度を制御できるようにした。また、レンズ１０の温度はバイメタル表面温度計にて測定した。
染色作業は印刷基体１及びレンズ１０を上述した方法で真空気層転写機２０内に各々非接触に置いた後、真空ポンプ２２にて真空気層転写機２０内の真空度１ＫＰａとした。安定した真空度が得られた後、加熱ランプ２１により印刷基体１を加熱し染料を昇華させ、レンズ１０に付着させた。このときの印刷基体１への加熱時間は４０秒とし、加熱時間４０秒をかけて印刷基体１上の温度を最終的に２５０℃に達するようにした。また、実験１における染色作業前のレンズ上の温度は１８．８℃であった。染色作業後、レンズ１０を取り出し、オーブンにてレンズを加熱し、染料を定着（発色）させた。オーブンの加熱温度は１３５℃、加熱時間は１時間とした。
【００２８】
得られた染色済レンズの色度等を色度計（村上色彩技術研究所製ＤＯＴ−３（D65-10光源））にて測定した。その結果を表２に示す。ここで表２中のＬ＊は輝度（明度）を、ａ＊は赤−緑の範囲の色相を表す構成要素、ｂ＊は青−黄の範囲の色相を表す構成要素、ΔＥ＊は色濃度差（色差）である。
【００２９】
（実験２〜実験６）
実験２〜実験６では熱プレートを制御し、染色作業前のレンズ１０上の温度が３０．２℃、４９．２℃、５７．３℃、７２．１℃、８６．０℃となった以外は実験１と同様の条件で染色を行った。染色済レンズを実験１と同様の方法で測定した。その結果を表２に示す。
【００３０】
【表２】

【００３１】
（結果）
表２に示すように、染色作業前のレンズ温度が５０℃程度（実験３）程度まではＬ＊の変化にあまり差はないが、５０℃を越えるとＬ＊やΔＥ＊に差が出てくる傾向となる。眼鏡レンズ業界では一般的に色差が２．０程度までは、製品として許容される範囲とされるため、実験１で得られた染色済レンズを基準に考えると、染色作業前のレンズの温度を７０℃以下、好ましくは５０℃以下にしておくことが良い。また、表２の結果によると、同じ染色インクを用いても染色時のレンズ温度が高ければ高いほど染色濃度が薄くなる傾向がある。したがって再現性の良い染色レンズを得るためには、できるだけレンズの温度を低くしておくか、レンズ上の温度が高い場合には、染色中に温度変化が起きないように温度コントロールを行い、レンズ上の温度が所定の温度差内にあるようにすればよい。
【００３２】
【発明の効果】
本発明によれば、気相法にてプラスチックレンズを染色する場合に、繰り返し染色を行ってもロットによらず常に安定した色の再現性が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態における染色システムを概略構成を示した図である。
【図２】染色の流れを示したフローチャートである。
【図３】印刷基体を示した図である。
【図４】本実施の形態で用いる真空気相転写機の構成を示した図である。
【符号の説明】
１印刷基体
１０プラスチックレンズ
２１加熱ランプ
２０真空気相転写機
３０冷却器
１００パーソナルコンピュータ
１１０インクジェットプリンタ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for dyeing a plastic lens, the dyeing method, a dyeing apparatus, and a dyeing lens obtained by using them.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, an immersion dyeing method (hereinafter referred to as “immersion dyeing method”) is often used as a method of dyeing plastic lenses for spectacles. In this dip dyeing method, a dyeing solution is prepared by mixing the three primary colors of disperse dyes, red, blue, and yellow, and dispersed in water. The dyeing solution is heated to about 90 ° C., and a plastic lens is immersed therein. Dyeing is performed.
[0003]
As an alternative to this dip dyeing method, a dyeing method by a gas phase method as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-59950, which is a patent application by the present applicant, has been proposed. In this gas phase method, a solid sublimable dye is heated and sublimated to dye a plastic lens. This gas phase method has an advantage that it is possible to dye a lens substrate, which is difficult to dye by the conventional dip dyeing method, and that the working environment can be greatly improved compared to the dip dyeing method.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, when a plastic lens is repeatedly dyed using a dyeing apparatus in this vapor phase method, the lens color density obtained may differ depending on the environment for each dyeing operation.
[0005]
In view of the above-mentioned problems of the prior art, it is an object of the present invention to provide a staining method, a staining apparatus, and a staining lens obtained by using them, which can obtain stable reproducibility even when repeated staining operations are performed.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention is characterized by having the following configuration.
(1) a first step in which a substrate on which a sublimable dye is applied is placed in a dyeing apparatus that forms a substantially vacuum atmosphere in a state of being opposed to a plastic lens in a non-contact state; and after the first step, A second step of placing the dyeing apparatus in a substantially vacuum atmosphere; and a step of heating the substrate placed in the dyeing apparatus in a short time within 5 minutes to sublimate the sublimable dye and deposit it on the plastic lens. 3 steps, and after the third step, a fourth step of heating the plastic lens on which the sublimable dye is vapor-deposited at a predetermined temperature in atmospheric pressure, the first step to the fourth step In the plastic lens dyeing method for continuously dyeing a large number of plastic lenses by repeating the above, the dyeing device is obtained by repeating the first to third steps and using the dyeing device continuously. To the residual heat remaining in so that newly suppressed temperature is 50 ° C. or less occurring installed plastic lens before dyeing work is in the dyeing apparatus, or the temperature generated in the plastic lens before dyeing operation at 70 ° C. or less In addition, the dyeing apparatus is cooled using cooling means so that the temperature of the plastic lens being dyed does not rise to the extent that the color density difference between dyed plastic lenses obtained as the same color is 2.0. To do.
(2) A vacuum atmosphere forming means for making the inside of the dyeing apparatus a substantially vacuum atmosphere and a heating means installed in the dyeing apparatus for heating the substrate in a short time within 5 minutes , and sublimating in the apparatus In a dyeing apparatus for performing dyeing by installing a substrate coated with a sexual dye and a plastic lens, the plastic lens is installed on an outer wall or an inner wall to remove residual heat remaining in the dyeing apparatus, and the temperature of the plastic lens before the dyeing operation is 50 ° C. to so that is suppressed below, or the temperature of the plastic lens dyeing work before in temperature occurring in the plastic lens and at 70 ° C. less staining, the color density difference Senshokusumi plastic lens among obtained as the same color 2.0 And a cooling means for cooling the dyeing apparatus and removing the residual heat so as not to rise to the extent that it brings about .
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram of a staining system showing a staining apparatus to be used, and FIG. 2 is a flowchart showing a flow of a staining method.
[0008]
(1) Production of printing substrate First, the printing substrate 1 coated with a sublimation dye for dyeing a plastic lens is produced. The printing substrate 1 is obtained by setting a predetermined hue and color density (hereinafter, the hue and color density are collectively referred to as color) with a personal computer 100 (hereinafter referred to as PC), and then printing from the inkjet printer 110.
As sublimation dyes, a total of four colors are used: disperse dye ink red, blue, yellow and black (if necessary). This ink is put in an ink cartridge for a commercially available ink jet printer, and this cartridge is attached to the printer 110.
[0009]
Next, in order to print a desired color using the printer 110, a commercially available PC 100 is used to prepare the output color. Since the color is prepared using the PC100 drawing software, CCM (Computer Color Matching), etc., the desired color data can be stored in the PC100, and the same color tone can be obtained as many times as necessary. It is like that. Also, since the color density is digitally managed, the same color density can be desired as many times as necessary.
[0010]
FIG. 3 is a view showing the printing substrate 1 manufactured (printed) by the printer 110 by operating the PC 100. The printing paper 3 used for the production of the printing substrate 1 is one in which the entire back surface (the surface on which printing is not performed) is black in order to increase the heat absorption efficiency. Such black paper on one side can be used by using commercially available paper or by painting one side of white paper on both sides black.
[0011]
The printing paper 3 is put in the printer 110, and printing is performed with a preset color by operating the PC 100. The colored layer 2 is printed in a circular shape on the surface of the printed printing paper 3 as shown in FIG. The diameter of the colored layer 2 is preferably longer than the diameter of the lens that is actually dyed. This is because when the diameter of the colored layer 2 is shorter than the lens diameter, there is a possibility that the dye does not spread sufficiently over the entire colored side of the lens.
[0012]
(2) Dyeing of plastic lens FIG. 4 shows a schematic diagram of a vacuum gas phase transfer machine for dyeing a plastic lens.
Reference numeral 20 denotes a vacuum gas phase transfer machine serving as a dyeing apparatus, and the entire apparatus is formed of a material having good heat conductivity (for example, aluminum material). An open / close door (not shown) for inserting and removing the plastic lens 10 and the printing substrate 1 and the like is provided on the front surface of the vacuum gas layer transfer machine 20. A heating lamp 21 as a heat source for heating the printing substrate 1 and sublimating the dye is installed in the upper part of the vacuum gas phase transfer machine 20. Although the halogen lamp is used as the heating lamp 21 used in the present embodiment, the heating lamp 21 is not limited to this as long as it can be heated without contact with the printing substrate 1.
[0013]
A rotary pump 22 is used to make the vacuum gas-phase transfer machine 20 almost vacuum. Reference numeral 23 denotes a leak valve. By opening this valve, outside air is introduced into the vacuum gas-phase transfer machine 20 which has been almost evacuated, and returned to atmospheric pressure.
Reference numeral 30 denotes a cooler installed on the outer wall in contact with the periphery of the outer wall of the vacuum gas layer transfer machine 20. In addition, cooling water maintained at a predetermined temperature can be circulated inside the cooler 30. Reference numeral 31 denotes a temperature sensor installed on the bottom of the outer wall of the vacuum gas

layer transfer machine

20, and 32 denotes a control unit. The outer wall temperature of the vacuum gas layer transfer machine 20 is detected by a temperature sensor 31, and the temperature change is monitored by the control unit 32 sequentially. When the temperature detected by the temperature sensor 31 reaches a predetermined temperature or higher, the control unit 32 drives the cooler 30 to suppress the temperature rise of the vacuum gas layer transfer machine 20 by heat exchange so that the temperature does not rise above a certain level. (30 ° C. in this embodiment). Further, the control unit 32 displays the current outer wall temperature on a display (not shown).
[0014]
In the dyeing by the conventional gas phase method, when the vacuum gas layer transfer machine 20 is continuously used, the temperature of the vacuum gas layer transfer machine 20 as a whole gradually increases. When a plastic lens is installed in the vacuum gas layer transfer machine 20 in a state where the temperature of the vacuum gas layer transfer machine 20 is increased as described above, the temperature of the plastic lens itself is affected by the surrounding temperature before the dyeing operation (here Then, it becomes higher from the state before the heating lamp is turned on. As a result, the higher the temperature of the plastic lens itself, the lower the color density after dyeing and the lower the reproducibility. This is considered to be because when the temperature of the lens is high, the sublimated dye becomes difficult to adhere to the lens, or the dye attached to the lens resublimates.
[0015]
For this reason, in this embodiment, by suppressing the temperature rise of the vacuum gas layer transfer machine 20, the temperature rise of the lens before the dyeing operation is suppressed, and highly reproducible dyeing is obtained. The temperature (dyeing) on the lens is preferably set so that the obtained dyeing density is within a predetermined color difference with respect to the desired dyeing density. The upper limit of such temperature varies slightly depending on the characteristics of the sublimable dye used, but the temperature on the lens is preferably 70 ° C. or lower, more preferably 50 ° C. or lower. When the temperature of the lens exceeds 70 ° C., it is difficult to keep the obtained dye density within a predetermined color difference with respect to the desired dye density.
[0016]
In the present embodiment, the upper limit of the temperature on the lens is set to 70 ° C. or lower. However, the present invention is not limited to this, and if temperature control is performed so as to keep the temperature on the lens constant. Good. At this time, the higher the temperature on the lens, the more easily the difference in dyeing density due to the temperature difference occurs. Therefore, it is preferable to control the temperature on the lens so that it falls within a predetermined temperature difference at the lowest possible temperature.
In the present embodiment, the cooler 30 is installed on the outer wall of the vacuum gas-phase transfer machine 20, but the present invention is not limited to this, and the temperature rise of the plastic lens 10 installed therein can be suppressed. Any configuration may be used. For example, the cooler 30 can be installed on the inner wall of the vacuum gas layer transfer machine 20.
[0017]
Reference numeral 13 denotes a substrate support base having a cylindrical shape on which the printing substrate 1 is placed, and the lens support base 11 is placed inside the base support base. Reference numeral 14 denotes a substrate holder. The printed substrate 1 placed on the upper portion of the substrate support 13 is sandwiched between the substrate holder 14 and the substrate support 13 so that the printed substrate 1 is firmly fixed and held so as not to move.
Further, when the plastic lens 10 is dyed by the air-layer method, if the space between the printing substrate 1 and the plastic lens 10 is extremely narrow, the dye is not sufficiently dispersed, and the lens surface is unevenly dyed and deposited. Tend to. Therefore, it is preferable that the distance from the geometric center of the plastic lens 10 on the dyed surface side to the printing substrate 1 is at least about 5 mm.
[0018]
On the other hand, if the dyed surface of the plastic lens 10 and the printing substrate 1 are too far apart, the dyeing density on the plastic lens 10 becomes thin, making it difficult to obtain the desired dyeing density. In addition, since the dye particles are not uniformly dispersed in the gas layer but conversely gather together, there is a tendency that the dyed surface of the plastic lens 10 is unevenly deposited. From this point, the distance from the geometric center on the dyed surface side of the plastic lens 10 to the printing substrate 1 is preferably 5 to 30 mm, more preferably 5 to 20 mm.
[0019]
Such a dyeing jig is placed in the vacuum gas-phase transfer machine 20, and the plastic lens 10 is dyed. The vacuum gas phase transfer machine 20 is evacuated by the pump 21. The vacuum state may be about 100 Pa to 10 KPa. Moreover, although it may be less than 100 Pa, a high performance exhaust apparatus is required. Furthermore, since the higher the atmospheric pressure in the apparatus, the higher the temperature required for sublimating the dye, the upper limit of the pressure is preferably up to 10 KPa. More preferably, it is 1 KPa-4KPa.
[0020]
After the vacuum state, the printing substrate 1 is heated from above using a heat source of a halogen lamp 21 (heating lamp) to sublimate the dye. When the heating temperature is lower than 100 ° C. on the printing substrate 1, it becomes difficult for the dye to sublime from the substrate. On the other hand, when the temperature exceeds 250 ° C., the dye is likely to be deteriorated due to high temperature. Accordingly, the heating temperature is preferably 100 to 250 ° C.
[0021]
The heating time should be as short as possible. The longer the heating time, the higher the temperature on the lens, making it difficult to perform a dyeing operation with good reproducibility. The time required for heating is preferably within 5 minutes, more preferably within 2 minutes.
After vapor deposition in the vacuum gas phase transfer machine 20, the dyed plastic lens 10 is taken out and put in an oven and heated under normal pressure to fix the dye. In this process, the inside of the oven is heated to a temperature set as high as possible below the heat-resistant temperature of the plastic lens 10, and the plastic lens 10 is removed from the oven after a predetermined time has passed to obtain a desired color. It is executed in the procedure of taking out. The actual heating temperature is 50 to 150 ° C., and the heating time is about 30 minutes to 1 hour.
[0022]
The lens 22 used is made of polycarbonate resin (for example, diethylene glycol bisallyl carbonate polymer (CR-39)), polyurethane resin, allyl resin (for example, allyl diglycol carbonate and its copolymer, Diallyl phthalate and copolymers thereof), fumaric acid resins (for example, benzyl fumarate copolymer), styrene resins, polymethyl acrylate resins, fiber resins (for example, cellulose propionate), and thiourethanes It is possible to use a high refractive index material such as a thioepoxy system or the like, or a high refractive index material that is considered to be inferior to dyeing conventionally.
[0023]
Next, the temperature on the lens before the dyeing operation is changed, and Experiments 1 to 6 are given to evaluate the color density after each dyeing, and the results are evaluated.
[0024]
(Experiment 1)
The lens used was CR-39. Sublimation dyes used are RED (Nippon Kayaku Co., Ltd. Kaylon Ligth Red BS), YELLOW (Nippon Kayaku Co., Ltd. Kayalon Microester Yellow AQ-LE), BLUE (Dystar Japan Co., Ltd. Dianix Blue AC-E) did. As a dispersing agent, Kao Co., Ltd. Demole MS was used. The ink formulation was as shown in Table 1.
[0025]
[Table 1]

[0026]
Each prescribed ink (RED, YELLOW, BLUE) was stirred for 10 minutes or more and then treated with an ultrasonic homogenizer. Thereafter, each ink was subjected to suction filtration with a filter having a particle retention capacity of 1 μm to remove particles having a large particle diameter, dust, and the like, and pure water was added and adjusted so as to obtain a specified ink concentration, thereby completing the ink.
Each ink obtained by the above operation is injected into an inkjet printer 110 (RJ-1300V2 manufactured by Muto Kogyo Co., Ltd.), and then printed using a PC 100 and an inkjet printer 110 (Mitsubishi Paper Co., Ltd. gloss) A circle of φ95 was printed on paper (black), and this was used as the printing substrate 1. The print data is output at 50% for each head (each color).
[0027]
In the vacuum gas layer transfer machine 20, a heat plate is placed under the lens mounting jig (lens support 11) and the temperature on the lens can be controlled by the cooler 30 of the vacuum gas layer transfer machine 20. The temperature of the lens 10 was measured with a bimetal surface thermometer.
In the dyeing operation, the printing substrate 1 and the lens 10 were placed in the vacuum gas layer transfer machine 20 in a non-contact manner by the method described above, and then the degree of vacuum in the vacuum gas layer transfer machine 20 was set to 1 KPa with the vacuum pump 22. After a stable degree of vacuum was obtained, the printing substrate 1 was heated by the heating lamp 21 to sublimate the dye and adhere to the lens 10. At this time, the heating time of the printing substrate 1 was 40 seconds, and the temperature on the printing substrate 1 finally reached 250 ° C. over the heating time of 40 seconds. The temperature on the lens before the dyeing operation in Experiment 1 was 18.8 ° C. After the dyeing operation, the lens 10 was taken out and the lens was heated in an oven to fix (color) the dye. The heating temperature of the oven was 135 ° C., and the heating time was 1 hour.
[0028]
The chromaticity of the obtained dyed lens was measured with a chromaticity meter (DOT-3 (D65-10 light source) manufactured by Murakami Color Research Laboratory). The results are shown in Table 2. Here, L * in Table 2 is luminance (brightness), a * is a component representing a hue in a red-green range, b * is a component representing a hue in a blue-yellow range, and ΔE * is a color density. Difference (color difference).
[0029]
(Experiment 2 to Experiment 6)
In Experiments 2 to 6, the heat plate was controlled, and the temperature on the lens 10 before the dyeing operation was 30.2 ° C, 49.2 ° C, 57.3 ° C, 72.1 ° C, 86.0 ° C. Were stained under the same conditions as in Experiment 1. The dyed lens was measured in the same manner as in Experiment 1. The results are shown in Table 2.
[0030]
[Table 2]

[0031]
(result)
As shown in Table 2, there is not much difference in the change in L * until the lens temperature before dyeing is about 50 ° C. (Experiment 3), but when it exceeds 50 ° C., there is a difference in L * and ΔE *. It tends to come. In the spectacle lens industry, a color difference of up to about 2.0 is generally accepted as a product. Therefore, considering the dyed lens obtained in Experiment 1, the temperature of the lens before the dyeing operation is It is good to keep it at 70 ° C. or lower, preferably 50 ° C. or lower. Further, according to the results shown in Table 2, even when the same dyed ink is used, the dyeing density tends to decrease as the lens temperature during dyeing increases. Therefore, in order to obtain a dye lens with good reproducibility, the temperature of the lens should be kept as low as possible, or if the temperature on the lens is high, the temperature should be controlled so that no temperature change occurs during dyeing. The upper temperature may be set within a predetermined temperature difference.
[0032]
【The invention's effect】
According to the present invention, when a plastic lens is dyed by a gas phase method, a stable color reproducibility can be obtained regardless of lots even if it is repeatedly dyed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a staining system in the present embodiment.
FIG. 2 is a flowchart showing a flow of staining.
FIG. 3 is a view showing a printing substrate.
FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a vacuum gas phase transfer machine used in the present embodiment.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Print substrate 10 Plastic lens 21 Heating lamp 20 Vacuum vapor phase transfer machine 30 Cooler 100 Personal computer 110 Inkjet printer

Claims

A first step in which a substrate coated with a sublimable dye is placed in a dyeing device that forms a substantially vacuum atmosphere in a state of being in contact with the plastic lens in a non-contact manner; and after the first step, the dyeing device And a third step in which the sublimable dye is sublimated by heating in a short time within 5 minutes to deposit the sublimable dye on the plastic lens. And after the third step, a fourth step of heating the plastic lens on which the sublimable dye is vapor-deposited at a predetermined temperature in the atmospheric pressure, and repeating the first to fourth steps. In the plastic lens dyeing method for continuously dyeing a large number of plastic lenses, the first step to the third step are repeated and the dyeing device is used continuously to remain in the dyeing device. By heat, the so that newly suppressed temperature is 50 ° C. or less occurring installed plastic lens before dyeing work is in the dyeing apparatus, or the temperature generated in the plastic lens before dyeing work and at 70 ° C. less staining The plastic device is characterized in that the dyeing device is cooled using cooling means so that the temperature of the plastic lens inside does not rise to such an extent that a difference in color density between dyed plastic lenses obtained as the same color is 2.0. Lens dyeing method.

A vacuum atmosphere forming means for making the inside of the dyeing apparatus a substantially vacuum atmosphere; and a heating means which is installed in the dyeing apparatus and heats the substrate in a short time within 5 minutes. In a dyeing apparatus for performing dyeing by installing a coated substrate and a plastic lens, the plastic lens is installed on an outer wall or an inner wall to remove residual heat remaining in the dyeing apparatus, and the temperature of the plastic lens before the dyeing operation is 50 ° C. or lower. the extent to bring the suppressed to so that, or the temperature of the plastic lens dyeing work before in temperature occurring in the plastic lens and at 70 ° C. less staining, the color density difference 2.0 Senshokusumi plastic lens among obtained as the same color And a cooling means for cooling the dyeing device so as to remove the residual heat.