(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクジェット方式にて処理液体を滴状に微細化して光学用レンズの表面に塗布する塗布工程と、前記処理液体のレベリング性能によって塗布面を平滑化させるレベリング工程とを有し、前記処理液体を前記光学用レンズの一方の面に塗布し、その終了後、前記一方の面に塗布された前記処理液体が前記一方の面全体において流動性をもっている状態で、他方の面の塗布を開始することを特徴とする処理液体の塗布方法。
【請求項２】
前記光学用レンズが、プラスチックメガネレンズであることを特徴とする請求項１に記載の処理液体の塗布方法。
【請求項３】
前記処理液体が、前記光学用レンズのプライマーの原料または反射防止膜の原料のいずれか一種以上であることを特徴とする請求項１または２に記載の処理液体の塗布方法。
【請求項４】
前記処理液体が、顔料および／または染料を含むことを特徴とする請求項３に記載の処理液体の塗布方法。
【請求項５】
請求項１記載の処理液体の塗布方法に用いる光学用レンズ加工装置であって、
前記光学用レンズを保持、搬送、および反転する手段と、前記光学用レンズの一方面側に配置されたインクジェット式記録ヘッドと、前記光学用レンズと前記インクジェット式記録ヘッドを相対位置決めする手段とを具備することを特徴とする光学用レンズ加工装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、処理液体の塗布方法、これを用いた光学用レンズの製造方法及び光学用レンズ加工装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プラスチックメガネレンズ等の光学用レンズにおいては、表面にプライマー加工、ハードコート加工、染色加工、および反射防止加工等の処理を施し、性能、機能の向上を図ることが一般に行われている。
【０００３】
プライマー加工は、光学用レンズ基材とハードコート膜との密着性向上、耐衝撃性向上等の機能を付与する加工である。プラスチックメガネレンズにおいては、プライマー液をプラスチックメガネレンズ表面に塗布、加熱硬化処理する方法が広く用いられており、従来、主に浸漬方式が用いられてきた。浸漬方式とは、プラスチックメガネレンズを治具で保持し、プライマー液中に浸漬、放置後、引き上げることによりプライマー膜を形成する方法である。
【０００４】
また、ハードコート加工は、光学用レンズ表面の耐久性向上、蒸着膜との密着性向上、染色性の安定化等、多くの機能を付与する加工である。プラスチックメガネレンズにおいては、ハードコート液をプラスチックメガネレンズ表面に塗布、加熱硬化処理する方法が広く用いられており、従来、主に浸漬方式及びスピンコーティング方式が用いられてきた。浸漬方式とは、プラスチックメガネレンズを治具で保持し、ハードコート液中に浸漬、放置後、引き上げることによりハードコート膜を形成する方法であり、スピンコーティング方式とは、プラスチックメガネレンズ表面にハードコート液を吐出し、高速回転させることによりハードコート膜を形成する方法である。
【０００５】
また、染色加工は、特にプラスチックメガネレンズの製造工程において、ファッション性を付加することを目的として、多様な色の染色を施す加工であり、その方式として、従来、浸漬方式が用いられてきた。浸漬方式とは、界面活性剤により染料微粒子を分散させた熱水中に、プラスチックメガネレンズを浸漬、引き上げる方法である。
【０００６】
また、反射防止加工は、光学用レンズの表面反射を防止する加工である。表面反射が生じると、光学系の透過率を低下させ、結像に寄与しない光の増加をもたらし、像のコントラストを低下させる。よって、プラスチックメガネレンズの場合、反射防止加工を施すことにより、装用者は良好な視界を得ることができる。プラスチックメガネレンズの反射防止膜は、従来、主に真空蒸着法により、単層膜または多層膜として形成されていた。最近では、反射防止機能を有する硬化性液体も考案されている。
【０００７】
一方、処理液体を光学用レンズの必要な場所にだけ塗布できるコーティング技術として、インクジェット方式およびスプレー方式による塗布方法が提案されている。インクジェット方式およびスプレー方式による塗布方法は、処理液体を微小なノズルから液滴として吐出する方法である。インクジェット方式およびスプレー方式では、装置を小型化できる上、少ない電力で塗布でき、しかも処理液体の利用効率が高いことから、生産コストを低減できると共に、溶剤使用量の低減、廃棄物の低減等、環境対策の進歩が期待できる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、インクジェット方式およびスプレー方式を用いて光学用レンズの表面に処理液体を塗布する場合、次のような問題があった。
【０００９】
つまり、処理液体が滴状に微細化される際、ミスト状の処理液体が発生、浮遊するため、片面ずつ処理液体を塗布、硬化した場合、塗布面に対して反対の面に付着したミスト状の処理液体によって外観不良が発生する点である。
【００１０】
本発明は、このような問題点を解決するもので、処理液体を滴状に微細化して光学用レンズの表面に塗布する処理液体の塗布方法において、ミスト状の処理液体の付着によって発生する外観不良を防ぐ方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、前記課題を解決するために鋭意検討を行った結果、インクジェット方式およびスプレー方式を用いて処理液体を滴状に微細化し、光学用レンズの表面に塗布する処理液体の塗布方法において、処理液体のレベリング性能によって塗布面を平滑化させること、さらに詳しくは、処理液体を光学用レンズに対して両面同時に塗布すること、又は光学用レンズの一方の面に塗布している時間内に他方の面の塗布を開始すること、又は光学用レンズの一方の面に塗布した後、塗布面が乾燥する前に他方の面の塗布を開始することが、ミスト状の処理液体の付着によって発生する外観不良を防ぐ方法として有効であることを知見した。
【００１２】
つまり、処理液体が滴状に微細化される際、ミスト状の処理液体が発生、浮遊するため、片面ずつ処理液体を塗布、硬化した場合、塗布面に対して反対の面に付着したミスト状の処理液体によって斑点状の外観不良が発生する。しかし、両面同時または一方の面が乾燥する前に他方の面を塗布すれば、塗布された液体のレベリング性能が有効に働くため、平滑化される。なお、ここでいうレベリング性能とは、処理液体自身の持つ流動性によって、均一な塗布面を形成する性能をいう。
【００１３】
従って、目的を達成するために、請求項１記載の発明は、インクジェット方式にて処理液体を滴状に微細化して光学用レンズの表面に塗布する塗布工程と、前記処理液体のレベリング性能によって塗布面を平滑化させるレベリング工程とを有し、前記処理液体を前記光学用レンズの一方の面に塗布し、その終了後、前記一方の面に塗布された前記処理液体が前記一方の面全体において流動性をもっている状態で、他方の面の塗布を開始することを特徴とする処理液体の塗布方法を提供する。
【００１９】
請求項２記載の発明は、前記光学用レンズが、プラスチックメガネレンズであることを特徴とする請求項１記載の処理液体の塗布方法を提供する。
【００２１】
請求項３記載の発明は、前記処理液体が、前記光学用レンズのプライマーの原料または反射防止膜の原料のいずれか一種以上であることを特徴とする請求項１または２に記載の処理液体の塗布方法を提供する。
【００２３】
請求項４記載の発明は、前記処理液体が、顔料および／または染料を含むことを特徴とする請求項３に記載の処理液体の塗布方法を提供する。
【００２７】
請求項５記載の発明は、請求項１記載の処理液体の塗布方法に用いる光学用レンズ加工装置であって、前記光学用レンズを保持、搬送、および反転する手段と、前記光学用レンズの一方面側に配置されたインクジェット式記録ヘッドと、前記光学用レンズと前記インクジェット式記録ヘッドを相対位置決めする手段とを具備することを特徴とする光学用レンズ加工装置を提供する。
【００２９】
【発明の実施の形態】
本発明における光学用レンズとしては、メガネレンズ、調光用レンズ、サングラス、カメラレンズ、望遠鏡レンズ、拡大鏡レンズ、プロジェクターレンズ、ピックアップレンズ、マイクロレンズ等が挙げられる。
【００３０】
本発明の液体塗布手段の一つであるインクジェット方式は、１０〜１００μｍ径の微小なノズル開口部と圧力発生素子とが設けられた圧力室に処理液体が充填され、圧力発生素子を電子的に制御することによって圧力室内の処理液体を加圧し、その圧力で、ノズル開口部から処理液体を微小な液滴として吐出するものである。圧力発生素子の種類により、ピエゾ素子による圧電振動子を用いたピエゾ方式や、発熱素子を用いて処理液体を加熱して気泡を発生させ、その圧力を利用するバブルジェット（登録商標）方式等、種々の方式がある。本発明では、いずれのインクジェット方式も用いることができる。
【００３１】
また、スプレー方式には、圧縮エアで霧化するエア霧化式、あるいは材料に高圧力をかけ、ノズルチップより吐出させるエアレス霧化式等が挙げられ、処理液体の粘度や吐出量に応じて適宜選択して使用することができる。
【００３２】
上記インクジェットおよびスプレーの各方式により吐出する処理液体としては、光学用レンズの原料の一部、光学用レンズの原料そのもの、光学用レンズのハードコート膜原料の一部、光学用レンズのハードコート膜原料そのもの、光学用レンズのプライマー原料の一部、光学用レンズのプライマー原料そのもの、光学用レンズの反射防止膜原料の一部および光学用レンズの反射防止膜原料そのもの等が挙げられるが、それらは硬化方法によって使い分けられる。例えば、紫外線、電子線またはマイクロ波等を用いて光学用レンズの原料、ハードコート膜原料、プライマー原料および反射防止膜原料を硬化させる場合には、反応開始剤、触媒、溶剤および加水分解反応を進行させるための水等を添加しなくても硬化反応が進行するため、それらを除いた光学用レンズ原料の一部、ハードコート膜原料の一部、プライマー原料の一部および反射防止膜原料の一部を用いればよい。一方、加熱によって光学用レンズ原料、ハードコート膜原料、プライマー原料および反射防止膜原料を硬化させる場合には、反応開始剤、触媒、溶剤および加水分解反応を進行させるための水等を添加しなければ硬化反応が進行しないため、これらを含んだ光学用レンズ原料、ハードコート膜原料、プライマー原料および反射防止膜原料を用いる必要がある。また、これらの処理液体に染料および／または顔料を含ませることで、着色することも可能である。
【００３３】
以下、本発明の実施例を、プラスチックメガネレンズを例に、図面に基づいて説明するが、これらに限定されるものではない。
【００３４】
図１は、本発明によるインクジェット方式のプラスチックメガネレンズ加工装置の一例を示す図である。プラスチックメガネレンズ１は、保持部材２によって保持されており、ピエゾ方式のインクジェット式記録ヘッド３及び４より、処理液体５が吐出される構造となっている。図１では、インクジェット式記録ヘッド３及び４が、Ｘ方向及びＹ方向に移動するようになっているが、プラスチックメガネレンズ１側を移動させても、両方を移動させてもよい。また、図示はしないが、本加工装置は、相対位置決め手段により、プラスチックメガネレンズ１とインクジェット式記録ヘッド３及び４との相対位置を制御する機構を有している。プラスチックメガネレンズとインクジェット式記録ヘッドとの最短距離は、被塗布面が凹形状の場合、プラスチックメガネレンズの最外周部とインクジェット式記録ヘッドの距離、被塗布面が凸形状の場合はプラスチックメガネレンズの中心部とインクジェット式記録ヘッドの距離であり、１０ｍｍ以下が望ましい。さらに液滴の着弾位置の精度および塗布面の均一性を考慮すると、２ｍｍ以下が望ましい。また、図１では、平置きされたプラスチックメガネレンズ１に対して処理液体５を塗布しているが、図２に示すように、縦置きされたプラスチックメガネレンズ１に対して処理液体５を塗布してもよい。
【００３５】
また、図３は、本発明によるスプレー方式のプラスチックメガネレンズ加工装置の一例を示す図である。プラスチックメガネレンズ１は、保持部材２によって保持されており、エア霧化式のスプレーノズル６及び７より、処理液体５が吐出される構造となっている。図３では、スプレーノズル６及び７が、Ｘ方向及びＹ方向に移動するようになっているが、プラスチックメガネレンズ１側を移動させても、両方を移動させてもよい。また、図示はしないが、本加工装置は、相対位置決め手段により、プラスチックメガネレンズ１とスプレーノズル６及び７との相対位置を制御する機構を有している。プラスチックメガネレンズとスプレーノズルとの最短距離は、被塗布面が凹形状の場合はプラスチックメガネレンズの最外周部とスプレーノズルの距離、被塗布面が凸形状の場合はプラスチックメガネレンズの中心部とスプレーノズルの距離であり、３００ｍｍ以下が望ましい。さらに塗布面の均一性を考慮すると、１００ｍｍ以下が望ましい。また、図３では、平置きされたプラスチックメガネレンズ１に対して処理液体５を塗布しているが、図４に示すように、縦置きされたプラスチックメガネレンズ１に対して処理液体５を塗布してもよい。
【００３６】
また、図５は、本発明によるインクジェット方式プラスチックメガネレンズ加工装置の他の例を示す図である。プラスチックメガネレンズ１は、保持部材２によって保持されており、ピエゾ方式のインクジェット式記録ヘッド８より、処理液体５が吐出される構造となっている。図５ではインクジェット式記録ヘッド８がＸ方向及びＹ方向に移動するようになっているが、プラスチックメガネレンズ１側を移動させても、両方を移動させてもよい。また、図示はしないが、本加工装置には、相対位置決め手段により、プラスチックメガネレンズ１とインクジェット式記録ヘッド８の相対位置を制御する機構を有している。プラスチックメガネレンズとインクジェット式記録ヘッドとの最短距離は、被塗布面が凹形状の場合はプラスチックメガネレンズの最外周部とインクジェット式記録ヘッドの距離、凸形状の場合はプラスチックメガネレンズの中心部とインクジェット式記録ヘッドの距離であり、１０ｍｍ以下が望ましい。さらに液滴の着弾位置の精度および塗布面の均一性を考慮すると、２ｍｍ以下が望ましい。また、本加工装置は、プラスチックメガネレンズ１を保持した保持部材２をＡまたはＡとは反対方向に反転させる機構を有している。図６では保持部材２を反転させているが、インクジェット式記録ヘッド８を反転させてもよい。
【００３７】
また、図６は、本発明によるスプレー方式プラスチックメガネレンズ加工装置の他の例を示す図である。プラスチックメガネレンズ１は、保持部材２によって保持されており、エア霧化式のスプレーノズル９より、処理液体４が吐出される構造となっている。図６ではスプレーノズル９がＸ方向及びＹ方向に移動するようになっているが、プラスチックメガネレンズ１側を移動させても、両方を移動させてもよい。また、図示はしないが、本加工装置には、相対位置決め手段により、プラスチックメガネレンズ１とスプレーノズル９の相対位置を制御する機構を有している。プラスチックメガネレンズとスプレーノズルとの最短距離は、被塗布面が凹形状の場合はプラスチックレンズの最外周部とスプレーノズルの距離、被塗布面が凸形状の場合はプラスチックメガネレンズの中心部とスプレーノズルの距離であり、３００ｍｍ以下が望ましい。さらに塗布面の均一性を考慮すると、１００ｍｍ以下が望ましい。また、本加工装置は、プラスチックメガネレンズ１を保持した保持部材２をＡまたはＡとは反対方向に反転させる機構を有している。図６では保持部材２を反転させているが、スプレーノズル９を反転させてもよい。
【００３８】
（実施例１）
図１に示すような装置を用いて、予めアセトンにて洗浄したチオウレタン系のプラスチックメガネレンズ１に対し、駆動周波数４．５ｋＨｚに設定したインクジェット式記録ヘッド３及び４よりシリコーン系ハードコート液をそれぞれ０．０９ｇずつ同時に連続吐出させ、両面同時塗布した。塗布後、プラスチックメガネレンズ１を保持部材２から取り外し、１２０℃で９０分間硬化した。
【００３９】
このようにして作られたハードコートレンズは、ハードコート液のレベリング性能が有効に働き、良好な外観であった。
【００４０】
（実施例２）
図１に示すような装置を用いて、予めアセトンにて洗浄したチオウレタン系のプラスチックメガネレンズ１に対し、駆動周波数４．５ｋＨｚに設定したインクジェット式記録ヘッド３よりシリコーン系ハードコート液０．０９ｇを連続吐出させた。さらに、インクジェット式記録ヘッド３の吐出が完了する前に、同様に設定したインクジェット式記録ヘッド４よりシリコーン系ハードコート液０．０９ｇを連続吐出させ、両面塗布した。塗布後、プラスチックメガネレンズ１を保持部材２から取り外し、１２０℃で９０分間硬化した。
【００４１】
このようにして作られたハードコートレンズは、ハードコート液のレベリング性能が有効に働き、良好な外観であった。
【００４２】
（実施例３）
図３に示すような装置を用いて、予めアセトンで洗浄したチオウレタン系のプラスチックメガネレンズ１に対して、空気圧０．２０ＭＰａに設定したスプレーノズル６及び７より、シリコーン系ハードコート液をそれぞれ０．０９ｇずつ連続吐出させ、両面同時塗布した。塗布後、プラスチックメガネレンズ１を保持部材２から取り外し、１２０℃で９０分間硬化した。
【００４３】
このようにして作られたハードコートレンズは、ハードコート液のレベリング性能が有効に働き、良好な外観であった。
【００４４】
（実施例４）
図５に示すような装置を用いて、予めアセトンで洗浄したチオウレタン系のプラスチックメガネレンズ１に対し、駆動周波数を４．５ｋＨｚに設定したインクジェット式記録ヘッド８よりシリコーン系ハードコート液０．０９ｇを連続吐出させ、一方の面への塗布を行った。塗布後、直ちにプラスチックメガネレンズ１を反転させ、同様に反対面への塗布を行った。塗布後、プラスチックメガネレンズ１を保持部材２から取り外し、１２０℃で９０分間硬化した。
【００４５】
このようにして作られたハードコートレンズは、ハードコート液のレベリング性能が有効に働き、良好な外観であった。
【００４６】
（実施例５）
実施例４の条件のうち、プラスチックメガネレンズ１を反転後、反対面を塗布する前の放置時間を６０秒にした。このようにして作られたハードコートレンズは、ハードコート液のレベリング性能が有効に働き、良好な外観であった。
【００４７】
（実施例６）
実施例４の条件のうち、プラスチックメガネレンズ１を反転後、反対面を塗布する前の放置時間を１８０秒にした。このようにして作られたハードコートレンズは、ハードコート液のレベリング性能が有効に働き、良好な外観であった。
【００４８】
（比較例１）
実施例４のうち、プラスチックメガネレンズ１の反対面へ塗布する前に、８０℃で４０分間仮焼成した。
【００４９】
しかし、このようにして作られたハードコートレンズは、反対塗布面へのミスト状ハードコート液の付着が外観にそのまま残り、外観不良となった。
【００５０】
（実施例７）
図６に示すような装置を用いて、予めアセトンで洗浄したチオウレタン系のプラスチックメガネレンズ１に対し、空気圧０．２０ＭＰａに設定したスプレーノズル９より、シリコーン系ハードコート液０．０９ｇを連続吐出させ、一方の面への塗布を行った。塗布後、直ちにプラスチックメガネレンズ１を反転させ、同様に反対面への塗布を行った。塗布後、プラスチックメガネレンズ１を固定部材２から取り出した後、１２０℃で９０分間硬化した。
【００５１】
このようにして作られたハードコートレンズは、ハードコート液のレベリング性能が有効に働き、良好な外観であった。
【００５２】
（比較例２）
実施例７のうち、プラスチックメガネレンズ１の反対面へ塗布する前に、８０℃で４０分間仮焼成した。
【００５３】
しかし、このようにして作られたハードコートレンズは、反対塗布面へのミスト状ハードコート液の付着が外観にそのまま残り、外観不良となった。
【００５４】
本実施例では、プラスチックメガネレンズのハードコーティングを例にとって説明したが、その他光学用レンズの原料、ハードコート膜原料、プライマー原料等の各種処理液体、これらの処理液体に染料および／または顔料を含ませたもの及び反射防止膜原料についても同様な効果が得られる。
【００５５】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、光学用レンズに対する微細化した処理液体の塗布方法において、ミスト状の処理液体の付着によって発生する外観不良を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】インクジェット方式のプラスチックメガネレンズ加工装置概略図。
【図２】図１において、プラスチックメガネレンズが縦置きされた場合を示す概略図。
【図３】スプレー方式のプラスチックメガネレンズ加工装置概略図。
【図４】図３において、プラスチックメガネレンズが縦置きされた場合を示す概略図。
【図５】インクジェット方式のプラスチックメガネレンズ加工装置概略図。
【図６】スプレー方式のプラスチックメガネレンズ加工装置概略図。
【符号の説明】
１…プラスチックメガネレンズ
２…保持部材
３…インクジェット式記録ヘッド
４…インクジェット式記録ヘッド
５…処理液体
６…スプレーノズル
７…スプレーノズル
８…インクジェット式記録ヘッド
９…スプレーノズル
【図１】
0003979092.tif 000002
【図２】
0003979092.tif 000003
【図３】
0003979092.tif 000004
【図４】
0003979092.tif 000005
【図５】
0003979092.tif 000006
【図６】
0003979092.tif 000007