JP5841881B2 - 染色プラスチックレンズの製造方法及び染色プラスチックレンズの製造装置 - Google Patents

Description

本発明は染色再現性に優れた染色プラスチックレンズの製造方法及び染色プラスチックレンズの製造装置に関する。

従来、眼鏡用のプラスチックレンズの染色には、浸漬染色法、加圧染色法、染料膜加熱法等が利用されてきた。しかし、これらの染色方法では、屈折率が１．７以上の高屈折率のプラスチックレンズを高濃度でムラ無く均一に染色することが困難であった。
プラスチックレンズを高濃度でムラ無く均一に染色するための様々な試みがなされている。例えば、昇華性染料を用いてプラスチックレンズを染色する昇華染色法を挙げることができる。このような昇華染色法を用いてプラスチックレンズを染色する方法の一例として、予め１００〜１５０℃に加熱した保持材に染料を塗布及び固定した後、該保持材をさらに高温で加熱処理して染料を昇華させてプラスチックレンズを染色する方法（特許文献１）が知られている。また、プラスチックレンズを昇華性染料が塗布された基板と対向するように設置した後、真空圧下において、基板を加熱することにより基板上に塗布された昇華性染料を昇華させるレンズの染色方法を挙げることができる（特許文献２）。

特開２００５−１５６６３０号公報 特開２０１１−０６４９５４号公報

しかしながら、特許文献１に記載された方法では、予め保持材（基板）を加熱しておく必要があるために工程数が増え、工業的に好ましくない。また、染料を保持材に塗布している間に保持材自体の温度が変化するため、作業初期と終期で染料中の含水量が変化して、染色ムラを引き起こす恐れがある。
特許文献２に記載された方法によれば、特許文献１のように工程数を増やすことなく、染料中の水分の悪影響を低減することができる。
しかしながら、昇華染色法は高屈折率の染色プラスチックレンズの製造に適する一方で、昇華により染料がプラスチックレンズに付着した後、プラスチックレンズ表面で色素が局所的に結晶化し、不均一な染色をもたらすという昇華染色法特有の現象が起こりやすい。従って、さらなる改良が必要である。

本発明者等のさらなる研究過程において、昇華染色法を用いた染色プラスチックレンズの製造時に、昇華性染料の昇華工程前にプラスチックレンズを加熱すると、プラスチックレンズの染色ムラをより一層防ぐことができることがわかった。この点において、特許文献２に記載されるように染料を塗布した基板とプラスチックレンズとが常に対向している構成においては、プラスチックレンズの加熱段階において昇華性染料が塗布された基板も共に加熱される。そうすると、基板に塗布された昇華性染料の一部が昇華工程前に昇華することがある。また、昇華工程前の排気時にも温められた基板上の昇華性染料の一部が昇華する可能性がある。上記基板とプラスチックレンズとは対向しているため、プラスチックレンズの加熱段階及び系内の排気時における上記昇華性染料の予定しない昇華により、製造後に得られるプラスチックレンズの染色再現性が低下する場合があることがわかった。このため、染色後に補正作業が必要なケースが生じうる。
加えて、プラスチックレンズの加熱段階においては、基板に塗布された染料の昇華を抑えるためにレンズの加熱温度及び加熱時間を制限することを要する。また、染料が塗布された基板を挟んで熱源によりプラスチックレンズを加熱しているため、レンズ温度の再現性に関しても改善する必要があった。
本発明者らは、鋭意検討を進めた結果、昇華染色法を用いて染色プラスチックレンズを製造する際に、昇華工程前に加熱部材によりプラスチックレンズのみを加熱した後、系内を真空状態にしてから上記プラスチックレンズと加熱部材との間に昇華性染料を塗布した基板を移動させ、続いて昇華工程を行うことにより上記課題を解決し得ること見出し、本発明を完成した。
すなわち、本発明は下記のとおりである。

［１］染色プラスチックレンズの製造方法であって、プラスチックレンズと加熱部材とを対向させてプラスチックレンズを加熱部材により加熱する工程（１）と、系内を真空状態にした後に、昇華性染料が塗布された基板を、上記プラスチックレンズと上記加熱部材との間に、上記プラスチックレンズの被染色面と上記基板の昇華性染料が塗布された面とが接触することなく対向するように移動させる工程（２）と、上記基板を真空下で上記加熱部材を用いて加熱することにより当該基板上に塗布された昇華性染料を昇華させて上記プラスチックレンズに染料を付着させる工程（３）と、工程（３）において染料が付着した上記プラスチックレンズを加熱処理する工程（４）とを含む染色プラスチックレンズの製造方法。
［２］空間を有するチャンバー、及び上記空間内に加熱部材と、上記加熱部材と接することなく対向して配置されたプラスチックレンズ保持部材と、上記加熱部材と上記プラスチックレンズ保持部材との間に形成された加熱空間と、昇華性染料を塗布した基板の保持部材と、排気可能な排気手段とを備える染色プラスチックレンズの製造装置であって、上記基板の保持部材は上記加熱空間から保持する基板が離間するように配置されていて、上記基板の保持部材は、該基板を上記加熱空間に移動させ、再び上記加熱空間から離間するよう移動させる移動手段をさらに備えることを特徴とする染色プラスチックレンズの製造装置。

本発明の製造方法は、プラスチックレンズを加熱する工程と、昇華性染料が塗布された基板を加熱して染料を昇華させる工程とを別個に含む。従って、プラスチックレンズを加熱する工程において昇華性染料が塗布された基板は加熱されないため、昇華性染料の一部が昇華工程前に昇華することを有効に防ぐことができる。また、系内を真空下にするための排気時にもプラスチックレンズと昇華性染料が塗布された基板とは対向していないためにプラスチックレンズの予定されない着色を防止できる。その結果、プラスチックレンズの染色ムラを防ぐと共に、同一条件下で製造される染色プラスチックレンズ間の染色再現性が向上する。加えて、本発明の製造方法によれば、プラスチックレンズの加熱温度や加熱時間を適宜に設定することができる。染料が塗布された基板を介することなくプラスチックレンズを加熱することができるため、レンズ温度の再現性が改善される。

プラスチックレンズを加熱する工程と昇華性染料が塗布された基板を加熱する工程とを別個に有する本発明の方法により染色されたプラスチックレンズの染色濃度データを示すグラフ。 プラスチックレンズと昇華性染料が塗布された基板とを同時に加熱する方法により染色されたプラスチックレンズの染色濃度データを示すグラフ。 プラスチックレンズを加熱する工程と昇華性染料が塗布された基板を加熱する工程とを別個に有する本発明の方法により染色されたプラスチックレンズの色差データを示すグラフ。 プラスチックレンズと昇華性染料が塗布された基材とを同時に加熱する方法により染色されたプラスチックレンズの色差データを示すグラフ。 昇華性染料を塗布した基板が加熱空間から離間して保持されている本発明の染色プラスチックレンズの製造装置の概略図。 昇華性染料を塗布した基板が加熱空間に移動した状態で保持されている本発明の染色プラスチックレンズの製造装置の概略図。

本発明の染色プラスチックレンズの製造方法は、プラスチックレンズと加熱部材とを対向させてプラスチックレンズを加熱部材により加熱する工程（１）と、系内を真空状態にした後に、昇華性染料が塗布された基板を、上記プラスチックレンズと上記加熱部材との間に、上記プラスチックレンズの被染色面と上記基板の昇華性染料が塗布された面とが接触することなく対向するように移動させる工程（２）と、上記基板を真空下で上記加熱部材を用いて加熱することにより当該基板上に塗布された昇華性染料を昇華させて上記プラスチックレンズに染料を付着させる工程（３）と、工程（３）において染料が付着した上記プラスチックレンズを加熱処理する工程（４）とを含む。
以下各工程を詳述する。

（工程１）
本発明の製造方法によれば、工程（１）において、プラスチックレンズと加熱部材とを対向させてプラスチックレンズを加熱部材により加熱する。
加熱部材としては通常のヒーター等を用いることができ、このヒーターはプラスチックレンズの下方に配置されていることが好ましい。
昇華前にプラスチックレンズが予め温められていると、後の染料の昇華付着の際に基板から昇華した色素のレンズ表面での均一な付着が促進されることが見出された。これに対し、プラスチックレンズが加熱されていないと、レンズ表面で昇華した色素が局所的に結晶化するという昇華染色法に特有の現象が起こりやすい。このことは、不均一な染色（染色ムラ）の原因の１つとなる。本発明の製造方法によれば、予めプラスチックレンズを加熱する工程を含むことにより、上記の理由による染色ムラの抑制に成功した。

また、本発明の製造方法によれば、工程（１）では、昇華性染料を塗布した基板が上記プラスチックレンズと対向していないため、プラスチックレンズのみが加熱される。そのため、上記レンズを所望の温度にまで昇温させることが可能である。プラスチックレンズの加熱温度や加熱時間を容易に制御することができ、製造上有利である。さらに、プラスチックレンズの加熱時に系内を真空状態にする必要がないため、熱の対流等があっても、昇華性染料が塗布された基板から染料の一部が昇華することが殆どない。

上記プラスチックレンズの加熱温度は特に制限されないが、６０℃〜１６０℃の範囲が好ましく、６５℃〜１０５℃の範囲がより好ましく、７０℃〜９５℃の範囲がさらに好ましい。加熱温度が１６０℃よりも低い場合には、プラスチックレンズの変形やプラスチックレンズ自体の変色を防止することができる。６０℃以上であればプラスチックレンズの洗浄に溶剤が用いられてレンズ上に残っている場合の影響を防ぐことができる。加熱温度は、例えば加熱部材の設定温度や、加熱部材とプラスチックレンズとの距離を設定することにより調節することができる。上記プラスチックレンズの加熱時間は、通常１０〜２０分である。

（プラスチックレンズ）
本発明の方法において用いるプラスチックレンズは特に限定されないが、屈折率が１．７以上、好ましくは１．７〜１．８の高屈折率のプラスチックレンズを好適に用いることができる。
プラスチックレンズの素材としては特に制限は無く、例えばスルフィド結合を有するモノマーの単独重合体；スルフィド結合を有するモノマーと１種以上の他のモノマーとの共重合体；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種類以上の他のモノマーとの共重合体；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種類以上の他のモノマーとの共重合体；アクリロニトリル−スチレン共重合体；ハロゲン含有共重合体；ポリカーボネート；ポリスチレン；ポリ塩化ビニル；不飽和ポリエステル；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；エポキシ樹脂等が挙げられる。これらの中でも、１．７以上の高い屈折率を得ることができるという観点から、スルフィド結合を有するモノマーの単独重合体、又はスルフィド結合を有するモノマーと１種以上の他のモノマーとの共重合体が好ましい。

上記プラスチックレンズに対して、レンズ表面に付着する昇華性染料中の色素の結晶化をより効果的に抑制するために、昇華処理前に表面処理等の前処理を行ってもよい。例えばオゾン処理、プラズマ処理等が挙げられる。オゾン処理、プラズマ処理に特に制限はなく、公知のオゾン処理装置やプラズマ処理装置を用いて前処理を行えばよい。
また、プラスチックレンズの上記前処理の前後で、プラスチックレンズを溶媒を用いて洗浄することも有効である。溶媒としては例えば、ｎ−ヘキサンやイソヘキサン等の無極性溶媒や、上記無極性溶媒と低沸点の極性溶媒の混合物を用いることができる。

また、プラスチックレンズの形状に特に制限は無く、例えば、球面、回転対称非球面、多焦点レンズ、トーリック面等の非球面、凸面、凹面等の多様な曲面を有するプラスチックレンズが利用可能である。

（工程２）
続いて工程（２）において、系内を排気して真空状態にする。ここでいう真空状態とは、１×１０^-3〜１×１０³Ｐａ程度の圧力をいう。レンズ表面にて昇華性染料中の色素が結晶化するのをさらに抑制する観点から、好ましくは１×１０^-2〜８×１０²Ｐａであり、より好ましくは１×１０^-2〜６×１０²Ｐａである。また、１×１０³Ｐａ以下の圧力であれば、続く工程３の昇華を十分に行うことができる。

系内を真空状態にした後に、昇華性染料が塗布された基板を、工程（１）において加熱処理されたプラスチックレンズと上記加熱部材との間に、上記プラスチックレンズの被染色面と前記基板の昇華性染料が塗布された面とが接触することなく対向するように移動させる。このように系内を真空下にするための排気時にもプラスチックレンズと基板とは対向していないためにプラスチックレンズの予定されない着色を防止できる。

昇華性染料が塗布された基板とプラスチックレンズとの配置については、通常の昇華染色法の条件を用いることができる。すなわち、上記基板とプラスチックレンズの中心部との距離は、高濃度でプラスチックレンズを染色する観点から、好ましくは１５ｍｍ〜１２０ｍｍ、より好ましくは１７ｍｍ〜８０ｍｍ、さらに好ましくは１７ｍｍ〜３０ｍｍである。

（基板）
昇華性染料を塗布する基板としては特に制限は無く、例えば無機材料からなる基板、有機材料からなる基板、金属材料からなる基板のいずれも使用できる。
上記無機材料としては、ガラス、石英、雲母等や、ガラス繊維、炭化ケイ素繊維等の無機高分子化合物からなる織布又は不織布等が挙げられる。上記有機材料としては、紙等が挙げられる。上記金属材料としては、アルミニウム、ステンレス鋼、銅、これらの合金などを挙げることができる。基板は、２種以上の材料を複合化した複合材料で形成されていてもよく、また、複数の材料からなる多層構造体であってもよい。中でも、昇華性染料の塗布の簡便さ、温度勾配の生じにくさ、及び熱に対する形状寸法安定性等の面からガラス基板を用いることが好ましい。例えば温度勾配が生じにくいと、対向するプラスチックレンズに余計な熱が伝導することを抑制でき、熱によるプラスチックレンズの変形及び変色を抑制できると共に、上記レンズに付着した昇華性染料がレンズ内部に浸透することを抑制できる。
上記基板用のガラスの種類に特に制限は無く、例えば珪酸、ソーダ灰、石灰、炭酸カリウム、酸化鉛、ホウ酸等の成分を含有する公知のガラスを使用できる。

基板の厚さは、基板上に塗布される昇華性染料に熱が伝わり、当該染料を昇華させることができる厚さであれば特に制限は無い。通常、昇華性染料を十分に昇華させる観点から、０．５ｍｍ〜５ｍｍが好ましく、１ｍｍ〜３ｍｍがより好ましい。
上記基板は、プラスチックレンズと対向する側の面（塗布面）が、プラスチックレンズの被染色面側の曲面と重ね合わせたときの誤差が少ない曲面を有する形状であってもよい。この場合、基板とプラスチックレンズの間隔がレンズの曲面全体でほぼ一定になる。このことは、昇華した染料がレンズ上に均一に拡散して付着することを可能とし、プラスチックレンズをムラなく均一に染色し易くなる。また、基板の昇華性染料を塗布する面は、プラスチックレンズを均一に染色する観点から、平滑であることが好ましい。
上記基板は、表面上に撥水撥油膜を有していてもよい。後述する昇華性染料の塗布に際してインクジェット法やインクドットコーティング法を採用した場合に、基板上で染料同士が隣の打点と混ざりあうことを防止して、染料単独の色を維持することをより確実にすることができる。

後述する昇華性染料含有インクを塗布する際の基板の温度は６０℃以下が好ましい。塗布初期と塗布後期におけるインクの水の含有量の差を小さくして、プラスチックレンズをムラなく均一に染色する観点から、上記塗布温度はより好ましくは常温、すなわち加熱していない温度である。

（昇華性染料）
基板に塗布する昇華性染料は、加熱により昇華する性質を有する染料であれば特に制限は無い。昇華性染料は工業的に容易に入手可能であり、例えばカヤセットブルー906，カヤセットブラウン939，カヤセットレッド130，Kayalon Microester Red C-LS conc，Kayalon Microester Red AQ-LE，Ｋayalon Ｍicroester Red DX-LS、Kayalon Microester Yellow C-LS、Kayalon Microester Yellow AQ-LE、Kayalon Microester Blue C-LS conc、Kayalon Microester Blue AQ-LE、Kayalon Microester Blue DX-LS conc（以上、日本化薬（株）製）、Dianix Blue AC-E，Dianix Red AC-E 01，Dianix Yellow AC-E new（以上、ダイスタージャパン（株）製）、Sumikaron Orange SERPD（住友化学工業（株）製）等が市販されている。

昇華性染料を、例えば、上記染料を水に分散させた昇華性染料含有インクとして基板に塗布することができる。昇華性染料含有インク中の水の含有量は、該インク全体に対して通常は５０〜９９．５質量％、より好ましくは５５〜９０質量％、さらに好ましくは６０〜８０質量％、特に好ましくは６５〜７５質量％である。昇華性染料含有インク中における水の含有量を上記範囲内にしておくと、昇華性染料がインク中に十分に分散される。また、後述する工程（３）及び工程（４）を通じて、プラスチックレンズの高濃度で且つ均一な染色を行うことができる。

昇華性染料含有インクには、プラスチックレンズを高濃度で均一に染色する観点から、界面活性剤、保湿剤、有機溶媒、粘度調整剤、ｐＨ調整剤、バインダー等を含有させてもよい。
上記界面活性剤としては、アニオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤が挙げられる。界面活性剤を昇華性染料含有インクに含有させる場合、アニオン性界面活性剤及びノニオン性界面活性剤を併用することが好ましい。

アニオン性界面活性剤は公知のものを使用できる。例えば、アルキルスルホン酸ナトリウム、アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム、α−オレインスルホン酸ナトリウム、ドデシルフェニルオキサイドジスルホン酸ナトリウム、ラウリル硫酸ナトリウム等が挙げられる。これらは１種を単独で用いても、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
ノニオン性界面活性剤は公知のものを使用できる。例えばポリオキシエチレンセチルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル等のエーテル系ノニオン性界面活性剤；ステアリン酸ソルビタン、ステアリン酸プロピレングリコール等のエステル系ノニオン性界面活性剤；モノステアリン酸ポリオキシエチレングリセリル、オレイン酸ポリオキシエチレンソルビタン等のエーテル・エステル系ノニオン性界面活性剤；ポリビニルアルコール、メチルセルロース等の水溶性ポリマー系ノニオン性界面活性剤等が挙げられる。これらは１種を単独で用いても、２種以上を組み合わせて用いてもよい。これらの中でも、水溶性ポリマー系ノニオン性界面活性剤が好ましく、メチルセルロースがより好ましい。
界面活性剤が昇華性染料含有インク中に含まれる場合、その濃度は好ましくは０．１〜１０質量％、より好ましくは０．２〜５質量％、さらに好ましくは０．２〜１質量％の範囲にある。インク中に含有される界面活性剤の濃度が上記範囲内にあると、プラスチックレンズをより高濃度で均一に染色することができる。

上記保湿剤としては、例えば２−ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン等のピロリドン系保湿剤；イミダゾリジノン等のアミド系保湿剤；エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、Ｄ−ソルビトール、グリセリン等の多価アルコール系保湿剤；トリメチロールメタン；ジメチルスルホキシド等が挙げられる。これらは１種を単独で用いても、２種以上を組み合わせて用いてもよい。これらの中でも多価アルコール系保湿剤が好ましく、グリセリンがより好ましい。保湿剤を昇華性染料含有インクに含有させる場合は、インク中における濃度は、好ましくは５〜３０質量％、より好ましくは１０〜２５質量％の範囲にある。保湿剤の含有量が上記範囲内であると、プラスチックレンズを高濃度で均一に染色することができる。

なお、昇華性染料含有インクを基板上に塗布する方法としては特に制限は無く、例えばスプレーコーティング法、バーコーティング法、ロールコーティング法、スピンコーティング法、インクドットコーティング法、インクジェット法等が挙げられる。

（工程３）
続いて工程（３）において、真空下で上記加熱部材を用いて昇華性染料が塗布された基板を加熱することにより染料を昇華させ、上記プラスチックレンズに染料を付着させる。
ヒーターに面している昇華性染料が塗布されていない基板面が加熱される。基板の加熱温度は、例えば、基板温度が５０℃〜３００℃となるように調整することが好ましい。温度の調整は、ヒーターの温度設定やヒーターと基板との距離の設定等により行うことができる。上記温度範囲によれば、昇華性染料を十分に昇華させることができ、かつ対向するプラスチックレンズの熱による変形及び変色を抑制できる。

（工程４）
工程（３）において染料が付着したプラスチックレンズを加熱処理することにより、プラスチックレンズ内部へと付着色素を浸透させる。
なお、上記工程（３）において付着した昇華性染料の一部がプラスチックレンズ内に浸透することもあるが、本発明では昇華性染料の浸透を確実に行うために本工程（４）を行う。
本発明の染色プラスチックレンズの製造方法によれば、プラスチックレンズを予め加熱した後に昇華性染料を昇華させているため、プラスチックレンズ上に昇華性色素が均一に付着しており、プラスチック内への浸透も均一に行うことができる。
加熱処理温度は、昇華性染料をプラスチックレンズ内へ十分に浸透させる観点及びプラスチックレンズの変形及び変色を抑制する観点から、８０〜１５０℃が好ましい。特に、屈折率１．７以上のプラスチックレンズの場合、１００〜１５０℃で加熱処理することにより、昇華性染料をプラスチックレンズ内へ十分に浸透させることができる。
加熱処理時間は、プラスチックレンズを高濃度に染色する観点及びプラスチックレンズの変形及び変色を抑制する観点から、１分〜１５０分が好ましい。
なお、上記加熱処理温度及び時間は、プラスチックレンズが所望の色及び色調、染色濃度となるように適宜調整すればよい。
また、当該加熱処理は、昇華性染料をプラスチックレンズに均一に浸透させるために、予め上記温度範囲に加熱してある炉（例えばオーブン）に昇華性染料が付着したプラスチックレンズを入れる方法を採ることが好ましい。

（染色プラスチックレンズの特性）
以上詳述した本発明の製造方法により得られる染色プラスチックレンズは、屈折率が１．７以上のプラスチックレンズであっても、高濃度でムラなく均一に染色されるとともに、同一条件下で製造された染色プラスチックレンズ間において優れた染色再現性を有する。

（染色プラスチックレンズの製造装置）
本発明はさらに、空間を有するチャンバー、及び上記空間内に加熱部材と、上記加熱部材と接することなく対向して配置されたプラスチックレンズ保持部材と、上記加熱部材と上記プラスチックレンズ保持部材との間に形成された加熱空間と、昇華性染料を塗布した基板の保持部材と、排気可能な排気手段とを備える染色プラスチックレンズの製造装置であって、上記基板の保持部材は上記加熱空間から保持する基板が離間するように配置されていて、上記基板の保持部材は、該基板を上記加熱空間に移動させ、再び上記加熱空間から離間するよう移動させる移動手段をさらに備えることを特徴とする染色プラスチックレンズの製造装置を提供する。
以下、本発明の染色プラスチックレンズの製造装置を図面に基づいて説明する。
本発明の染色プラスチックレンズの製造装置を図５及び６に示す。
図５は、加熱空間８から基板５が離間して保持されている本発明のプラスチックレンズの製造装置を示す。本発明の染色プラスチックレンズの製造装置は、昇華性染料５ａをプラスチックレンズ４の被染色面４ａに付着させるものである。この製造装置は、空間２を有するチャンバー１、及び上記空間２内に加熱部材３と、上記加熱部材３と接することなく対向して配置されたプラスチックレンズ保持部材６と、上記加熱部材３と上記プラスチックレンズ保持部材６との間に形成された加熱空間８と、昇華性染料５ａを塗布した基板５の保持部材１０と、排気可能な排気手段９とを備えている。ここで、基板の保持部材１０は上記加熱空間８から保持する基板５が離間するように配置されている。また、基板の保持部材１０は移動手段１１を備えている。加熱部材３は例えばプレートヒーターであって、加熱部材保持部７によって保持されている。
図６は、基板５が加熱空間８に移動した状態で保持されている本発明の染色プラスチックレンズの製造装置を示す。移動手段１１により、基板５が上記加熱空間８に移動するように上記基板の保持部材１０を移動させる。移動手段１１は、昇華染料の昇華工程が終わった後に、再び基板５が上記加熱空間８から離間するように基板の保持部材１０を移動させる。
上記移動手段１１として、例えばモーター１４等により駆動する公知のものを用いることができるが、特に限定されない。移動手段１１は平行移動してもよいし、回転移動してもよい。図５及び６においては回転移動する態様を記載している。
また、本発明の染色プラスチックレンズの製造装置は、加熱部材保持部７とプラスチックレンズ保持部材６との距離を調節する調節手段１２及び／又は１３を備えていてもよい。この調節手段により、プラスチックレンズと基板と加熱部材との距離を決定して、プラスチックレンズ及び基板の加熱温度を調節することが可能である。
本発明の染色プラスチックレンズの製造装置は、本発明の製造方法に好適に用いることができる。

以下実施例を用いてさらに詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものでない。
各例で得られた染色プラスチックレンズの染色濃度は以下の式（１）により求めた。
染色濃度（％）＝１００（％）−可視光線透過率（％） （１）
なお、上記式中の可視光線透過率（％）は、分光光度計「Ｕ３４１０」（（株）日立製作所製）を用いた、波長５５０ｎｍにおける測定値である。
また、染色ムラの有無については目視にて確認をし、評価を行った。

各例で以下のプラスチックレンズを用いた。
「ＥＹＶＩＡ（アイビア）」（商品名、ＨＯＹＡ（株）製）；屈折率１．７４、中心厚１．０ｍｍ、レンズ度数０．００、直径８０ｍｍ、光学面の一方が凸面、他方が凹面，ポリスルフィド結合を有するプラスチックレンズ

各例で以下の通りに調製したグレー系の昇華性染料含有インキを用いた。
昇華性染料として、「Dianix Blue AC-E」（商品名；Dystar社）、「Dianix Red AC-E」（商品名；Dystar社）、及び「Sumikaron Orange SERPD」（商品名；住友化学工業（株）製）を水に分散させ、さらにアニオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤及び保湿剤を混合して昇華性染料含有インクとした。各成分の組成比は以下の通りである。
昇華性染料／水／アニオン性界面活性剤／ノニオン性界面活性剤／保湿剤＝５／７４．５５／０．２５／０．２／２０（質量比）。
なお、用いたアニオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤及び保湿剤は以下の通りである。
アニオン系界面活性剤：化合物名「ニッカサンソルト７０００」（日華化学（株）製）
ノニオン性界面活性剤：化合物名「メチルセルロース２５」（和光純薬工業（株）製）
保湿剤：化合物名「グリセリン特級」（和光純薬工業（株）製）

実施例１
空間を有するチャンバー、及び当該空間内に加熱部材と、上記加熱部材と接することなく対向して配置されたプラスチックレンズ保持部材と、上記加熱部材と上記プラスチックレンズ保持部材との間に形成された加熱空間と、昇華性染料を塗布した基板の保持部材と、排気可能な排気手段とを備える染色プラスチックレンズの製造装置を用意した。当該基板の保持部材は上記加熱空間から保持する基板が離間するように配置されている。当該製造装置は、ヒーターとプラスチックレンズ保持部材との距離を調節する調節手段も備えている。上記したプラスチックレンズをプラスチックレンズ保持部材に保持させた。ガラス基板を用意し、上記の昇華性染料インクをディスペンサーにより０．００８ｇ／ｃｍ²塗布し、該基板を上記基板の保持部材に保持させた。上記の調節手段によりヒーターとレンズ中心との距離が８５ｍｍとなるようにヒーターを調整し、非接触状態でプラスチックレンズを９０℃で１５分間加熱した。続いて、装置内の圧力を排気手段により２×１０²Ｐａにまで低下させた後、上記基板を移動手段により加熱部材とプラスチックレンズ保持部材との間に形成されている加熱空間に移動させた。ヒーターを上昇させて上記基板を非接触状態で２２０℃で２分間加熱した。加熱後に装置内の圧力を常圧に戻し、染料が付着したプラスチックレンズを取り出した。続いて、プラスチックレンズに付着した染料をプラスチックレンズ内に浸透させるために、別個に用意したオーブン内において1５０℃で６０分間加熱して色素をレンズに定着させた。
同一の真空加熱装置内でプラスチックレンズ及び染料を塗布したガラス基板を交換して上記したプラスチックレンズへの染料の昇華処理を合計１０回行った。式（１）により求めた染色濃度をプロットしたグラフを図１に示す。併せて、同一条件下で製造された１０枚の染色プラスチックレンズ間の染色再現性を確認するために、上記真空加熱装置内で１回目の処理を行い作製した染色されたプラスチックレンズの色を、高速積分球式分光透過率測定器（装置名「ＤＯＴ−３ ＵＶ−ｖｉｓ型」、村上色彩技術研究所製）を用いて、ＪＩＳ Ｚ８７２９に準拠するＬ^*ａ^*ｂ^*表色系にてＬ^*、ａ^*、ｂ^*を測定した（光源：キセノンランプ、波長：３８０〜７８０ｎｍ）。この測定を同一の真空加熱装置内で処理を行った各プラスチックレンズについても行った。１回目の処理を行い作製した染色プラスチックレンズのＬ^*、ａ^*、ｂ^*を基準として、各プラスチックレンズについて得られたＬ^*、ａ^*、ｂ^*から色差ΔＥを算出した。すなわち、色差ΔＥのばらつきが小さいほど、プラスチックレンズが安定した色合いで染色されていることを示す。色差ΔＥをプロットしたグラフを図３に示す。
染色した１０枚のプラスチックレンズの目視評価を行ったところ、すべてのレンズがムラなく染色されていることを確認した。

比較例１
空間を有するチャンバー、及び前記空間内に加熱部材と、加熱部材と接することなく対向して配置されたプラスチックレンズ保持部材と、加熱部材と前記プラスチックレンズ保持部材との間に配置された昇華性染料を塗布した基板の保持部材と、排気可能な排気手段とを備える染色プラスチックレンズの製造装置を用意した。当該製造装置は、ヒーターとプラスチックレンズ保持部材との距離を調節する調節手段も備えていた。上記したプラスチックレンズをプラスチックレンズ保持部材に保持させ、昇華性染料インクを０．００８ｇ／ｃｍ²塗布した基板を基板保持部材に保持させた。ヒーターと上記基板の昇華性染料が塗布されていない面とを、及び上記基板の昇華性染料が塗布された面と上記プラスチックレンズの被染色面とをそれぞれ非接触状態で対向するように配置した。装置下部に設置されているヒーターを上記調節部材により上昇させて、前記基板を２２０℃で２分間加熱した。２分後にヒーターによる加熱を停止してヒーターを下降させた。加熱後に装置内の圧力を常圧に戻し、染料が付着したプラスチックレンズを取り出した。続いて、プラスチックレンズに付着した染料をプラスチックレンズ内に浸透させるために、別個に用意したオーブン内において１５０℃で６０分間加熱して色素をレンズに定着させた。
同一の製造装置内でプラスチックレンズ及び染料を塗布したガラス基板を交換して上記のプラスチックレンズへの染料の昇華処理を合計１０回行った。実施例１と同様に式（１）により求めた染色濃度をプロットしたグラフを図２に示す。併せて実施例１と同様に、上記装置内で１回目の処理を行い作製した染色プラスチックレンズの色を基準として、同一の装置内での各処理回数におけるプラスチックレンズの色差ΔＥを算出した。色差ΔＥをプロットしたグラフを図４に示す。
染色した１０枚のプラスチックレンズの目視評価を行ったところ、各々のレンズがほとんどムラなく染色されていた。

図１から明らかなように、本発明の方法によれば、各回の昇華処理を行い作製したプラスチックレンズの染色濃度はほぼ一定に保たれることがわかった。一方で比較例のようにプラスチックレンズと昇華性染料が塗布された基板とを同時に加熱する方式をとると、各回の昇華処理を行い作製したプラスチックレンズの染色濃度にばらつきが生じることが図２により示される。
さらに図３から、本発明の方法によれば、１回目の昇華処理を基準とした染色プラスチックレンズの色差ΔＥは１．５未満であり染色プラスチックレンズの染色再現性が良
いことが確認された。これに対し、比較例の染色プラスチックレンズの色差ΔＥは３を
超え、染色再現性に劣ることがわかった。
これらの結果から、本願発明の染色プラスチックレンズの製造方法及び染色プラスチックレンズの製造装置を用いて染色したプラスチックレンズは、ムラなく均一に染色されており、かつ染色濃度がほぼ一定であって染色再現性が良好であることがわかった。

本発明によれば、プラスチックレンズを加熱する工程と、昇華性染料が塗布された基板を加熱して昇華処理を行う工程とを別個に行うことにより、プラスチックレンズをムラなく均一に染色することができるとともに、同一条件下で製造される染色プラスチックレンズ間の染色再現性が向上する。そのため、染色後に補正作業を必要とすることなく染色プラスチックを提供でき、特に眼鏡用として有用である。

１…チャンバー、２…空間、３…加熱部材、４…プラスチックレンズ、４ａ…プラスチックレンズの被染色面、５…基板、５ａ…昇華性染料、６…プラスチックレンズ保持部材、７…加熱部材保持部、８…加熱空間、９…排気部材、１０…基板の保持部材、１１…回転アーム、１２…調節手段、１３…調節手段、１４…モーター

Claims (6)

1. 染色プラスチックレンズの製造方法であって、プラスチックレンズと加熱部材とを対向させてプラスチックレンズを加熱部材により加熱する工程（１）と、系内を真空状態にした後に、昇華性染料が塗布された基板を、前記プラスチックレンズと前記加熱部材との間に、前記プラスチックレンズの被染色面と前記基板の昇華性染料が塗布された面とが接触することなく対向するように移動させる工程（２）と、前記基板を真空下で前記加熱部材を用いて加熱することにより当該基板上に塗布された昇華性染料を昇華させて前記プラスチックレンズに染料を付着させる工程（３）と、工程（３）において染料が付着した前記プラスチックレンズを加熱処理する工程（４）とを含む染色プラスチックレンズの製造方法。
2. 工程（１）におけるプラスチックレンズの加熱温度が６０〜１６０℃である請求項１に記載の製造方法。
3. 前記プラスチックレンズの屈折率が１．７以上である請求項１又は２に記載の製造方法。
4. 前記基板がガラス基板である請求項１〜３のいずれか１項に記載の製造方法。
5. 空間を有するチャンバー、及び前記空間内に加熱部材と、前記加熱部材と接することなく対向して配置されたプラスチックレンズ保持部材と、前記加熱部材と前記プラスチックレンズ保持部材との間に形成された加熱空間と、昇華性染料を塗布した基板の保持部材と、排気可能な排気手段とを備える染色プラスチックレンズの製造装置であって、前記基板の保持部材は前記加熱空間から保持する基板が離間するように配置されていて、前記基板の保持部材は、該基板を前記加熱空間に移動させ、再び前記加熱空間から離間するよう移動させる移動手段をさらに備えることを特徴とする染色プラスチックレンズの製造装置。
6. 前記加熱部材と前記プラスチックレンズ保持部材との距離を調節する調節手段を備えることを特徴とする請求項５に記載の染色プラスチックレンズの製造装置。

Images