(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（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。
【請求項２】
（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。
【請求項３】
光学用プラスチックレンズが、その表面に水溶性ポリマーの水系溶液を用いてコーティング処理を施したのち、加熱して水溶性ポリマーの硬化被膜を形成したものである請求項１または２に記載の光学用プラスチックレンズの着色システム。
【請求項４】
水溶性ポリマーが、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およびポリエチレングリコールの中から選ばれる少なくとも１種である請求項１または２に記載の光学用プラスチックレンズの着色システム。
【発明の詳細な説明】
【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。
【図１】
0003874569.tif 000002