(57)【要約】  一つの実施形態における二色性染料及び他の実施形態におけるヨウ素染料である染料と共に提供されるインクジェットプリンタを用いて、インクジェットプリンタが配向シート上に勾配パターンを印刷するために用いられ、所定の光学的勾配、すなわち偏光勾配、透過性勾配、又は、色勾配を有するサングラスレンズを成形するための方法。印刷された配向シートは、関連付けられた勾配を有するレンズを提供するためにレンズに組み込まれる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
配向シートを、染料の分子が前記配向シートの延伸方向にしたがって配向されるような当該染料を用いて、前記染料の堆積密度が前記シート上の一つの位置から前記シート上の異なる位置へインクジェットプリンタの制御下で所定のパターンで変化するパターンに、インクジェット印刷すること、
印刷された前記染料をその上に有する前記シートを乾燥すること、及び、
サングラスレンズ内の層として乾燥した前記シートを利用すること、
を含む所定の光学勾配をサングラスレンズにもたらすための方法。
【請求項２】
前記光学勾配は、偏光及び透過性の少なくとも一つである、
請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記染料は二色性染料及びヨウ素染料の一つを含む、
請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記シートは、所定の光学勾配を有するサングラスレンズを形成するために２つのレンズキャップの間に挟まれている、
請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記シート及び前記レンズキャップは、前記サングラスレンズを形成するために一緒に積層されている、
請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記染料は、前記配向シートに堆積されたとき、前記シートの偏光特性が前記シート上の一つの位置で１００％偏光された状態から前記シート上の第二の位置で偏向されない状態に変化するように、印刷された前記染料の勾配に基づいて勾配偏光を示す、
請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記シートの印刷部分は、上側部分及び下側部分を有するとともに、前記染料の勾配パターンは、前記上側部分におけるより多く印刷された染料と、前記下側部分における実質的に染料なしの結果である、
請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記配向シートは、前記シートの前記上側部分における最小透過性と、前記シートの前記下側部分における最大透過性とを示す、
請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記配向シートがサングラスレンズに利用されるとき、前記レンズの前記下側部分における最大透過性は、前記サングラスレンズの使用によって減衰されることなく展示物を見る機能を生じさせる、
請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記透過性は、前記シート上の特定領域におけるインクジェットにより堆積した染料の量によって規定される、
請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記シート上に印刷された前記染料の前記勾配パターンは、前記シートのための勾配偏光を規定する、
請求項７に記載の方法。
【請求項１２】
前記勾配パターンは、前記シートの前記上側部分における最大偏光と、前記シートの前記下側部分における最小偏光と、を規定する、
請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記シートがサングラスレンズにおいて用いられるとき、前記最大偏光は前記サングラスレンズの頂部にあり、前記レンズの底部を通して偏光された展示物を見ることを可能にするために、前記最小偏光は前記サングラスレンズの底部にある、
請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
配向シートを、染料の分子が前記配向シートの延伸方向にしたがって配向されるような当該染料を用いて、前記染料の堆積密度が前記シート上の一つの位置から前記シート上の異なる位置へインクジェットプリンタの制御下で所定のパターンで変化するパターンに、インクジェット印刷すること、
印刷された前記染料をその上に有する前記シートを乾燥すること、及び、
レンズの部品として乾燥した前記シートを利用すること、
を含む所定の光学勾配をレンズにもたらすための方法。
【請求項１５】
前記染料のインクジェット印刷は、前記レンズの選択可能な部分において所定の光学的特性を有するレンズを提供することを可能にする、
請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記光学的特性は、偏光及び色の一つであって、それによって得られたレンズには、前記レンズの表面にわたって変化する偏光又は色の特性がもたらされ得る、
請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
重ね印刷された前記配向シートは所定のカップ形状の中に成形される、
請求項１４に記載の方法。
【請求項１８】
前もって印刷された前記シートは、カップ形状のレンズカップの間に挟まれるとともに、前記レンズカップは、所定の曲率を有しており、前記成形により、重ね印刷された前記シートに所定の曲率がもたらされる、
請求項１７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サングラスレンズの製造、より詳細には、レンズがインクジェット印刷の利用を通して勾配を有するように提供される、所定の偏光又は色の勾配を有するサングラスレンズを形成するための方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
Robert. K. Tendlerに対して２００８年５月２０日に発行された特許文献１に記載されているように、使用者が遠視野を見るときに偏光された光景を見る一方、使用者が偏光された展示物が配置され得る近視野を見るときに、交差偏光により暗くされることなく偏光された展示物を見るような偏光勾配を有するサングラスレンズを提供することが望ましい。
【０００３】
前述の特許に記載されているように、レンズの頂点に最大偏光があって、レンズの底部に最小偏光があるような勾配偏光を提供する方法の一つは、ヨウ素及び二色性染料のような染料で提供される配向材料の差動延伸を提供することである。そして、これは勾配偏光特性を有する最終構造を提供する。
【０００４】
しかし、このタイプの技術は達成するのが困難であり、偏光シートのための勾配偏光を提供する他の多くの方法があり得るが、正確な勾配偏光レンズを提供するという問題が残っている。その上、レンズの色又はフィルタ特性がレンズの表面を渡って変化する勾配レンズを提供するという問題がある。
【０００５】
使用者が印刷可能な特性を有する勾配偏光レンズを提供できれば、単に印刷により要求された特殊な特性を有する特別なレンズを作り出すことが非常に簡単になることは理解されるであろう。
【０００６】
透明画像又は印刷画像のいずれかを有する偏光フィルムを提供するための印刷について、インクジェット印刷は、二色性染料又は他の着色剤を用いて偏光材料又はフィルムを重ね印刷することによって３Ｄ可視画像を生成するために使用されてきた。一つの実施形態において、それらの３Ｄ画像は、一つの画像と、フィルムの反対側にある同一の画像のオフセットバージョンと、を有する配向フィルムの一つの面上に印刷することを含む。反対に円形の偏光ガラスを用いて立体的に見たとき、使用者は裏表の画像におけるオフセットのために偏光フィルム上に印刷された図柄の３Ｄ画像を見る。配向基板のインクジェット印刷は、Julius J. Scarpettiに発行された特許文献２〜７に記載され、ここに参照により全てが本明細書に組み込まれる。Scarpettiの特許は、勾配偏光特性を提供すること又はカラーフィルタ特性を提供することのいずれかのために、勾配パターンを有する配向基板を含む透過性を提供することを提案されていることが理解されるであろう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許第７３７４２８２号明細書
【特許文献２】米国特許第５５５２１８２号明細書
【特許文献３】米国特許第５５９１５０８号明細書
【特許文献４】米国特許第５７５８０３６号明細書
【特許文献５】米国特許第５７６４２４８号明細書
【特許文献６】米国特許第６０１３１２３号明細書
【特許文献７】米国特許第６３４７８５１号明細書
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
勾配特性などの所定の特性をサングラスレンズにもたらすために、本発明において、配向シートがサングラスのための偏光層の形成に利用されるとき、一つの実施形態において透過性の二色性染料を用いて、配向シートを当該染料で選択的に染色し、透過性に必要な勾配をもたらすように、配向シートは透過性を提供するためにインクジェットプリンタを利用して刷り込まれる。一つの実施形態において、インクジェット印刷された染料のパターンは、配向材料上に染料のドットの密度に起因して勾配透過性及び勾配偏光の両方を提供する。
【０００９】
材料上のインクジェットのドットの密度は、単位インチあたりの列の数に関連する、又はインクジェットプリンタによって所定の場所に堆積される材料の実際の量に関連するドットのサイズを意味する。
【００１０】
勾配偏光シートを生成するために用いられる勾配マトリックスに対応する選択的なパターンを配向シートに選択的に形成可能であることに加えて、完成したレンズが勾配偏光効果だけでなく勾配の色を有するように様々な色の透過性の染料を選択的に堆積するためにインクジェットプリンタを用いることを可能にする。
【００１１】
レンズ自体が堆積された染料の勾配特性を帯びるように望まれる特定の着色された染料を、単にインクジェットプリンタを用いて印刷することにより、サングラス又は実際に任意の光学レンズに勾配効果をもたらすことが一般的に可能である。いずれの場合にも、インクジェット印刷は、例えばレンズの所定の部分には、異なった特性がもたらされ得るように所望のパターンを正確な位置でレンズに形成する能力を提供する。
【００１２】
本発明の要部は、偏光フィルムを製造するために普通に使用されるヨウ素又は二色性染料のような偏光染料の透過性に対応する透過率を有するフィルムを生じる透過性の染料を印刷するためのインクジェットプリンタを誰でも利用し得るという事実である。これは、基板上に重ね印刷されることは、塗料を不透明にすることが想定されるように、スライド状（ｓｌｉｄｅ−ｌｉｋｅ）の透過性を有する透明なスライド状フィルムをもたらすことを意味する。インクジェットプリンタや二色性染料を用いることにより、誰でも、サングラスでの使用のための通常の偏光フィルムを製造するとき、染料が配向基板上に堆積される（すなわち、配向シートを染料の槽を通過させることにより配向シートを単に染色することによって）のと極めて同じ方法で透過性の染料を堆積し得ることが見いだされた。
【００１３】
したがって、ほとんどのプリンタが動作するような方法でインクを用いて基板上を不透明に印刷するよりも、本発明においては、染色された基板を通して見ることを可能にするために堆積される染料の量を規制するのと同様に、透過性の染料が用いられる。したがって、３Ｄ画像を生成するために、偏光材料への“ペインティング”のためのScarpettiにより記述された技術は、むしろ染色基板を通して見ることを可能にする勾配偏光パターンを用いて透過性を生成するための配向基板を染色するために用いられる。
【００１４】
結果として、基板に所定のパターンをもたらすために透過性のヨード染料又は二色性染料のいずれかを用いて重ね印刷された基板が提供される。一つの実施形態において、これにより、レンズの頂部における最大偏光とレンズの底部における最小偏光とを有する勾配偏光フィルムがもたらされる。これにより、偏光された展示物を見ることができるようにサングラスレンズの比較的非偏光の部分を通って下向きに見つめることによってサングラスを利用するとき、偏光された展示物を見る機能を提供する。加えて、印刷の密度はレンズの底部に向かってゼロに変化するので、展示物を見るときプレートガラスを通して見るかのようである。そのため、偏光効果がないというだけでなく、レンズの底部を通して見たとき光の妨害物がほとんどない。これは、展示物を見るときに、使用者がサングラスを取り外すことと同等である。偏光された展示物を見るときに偏光効果がないため、そして、本発明のレンズを利用するときに光の妨害物がないため、使用者は減衰なしに展示物を容易に見ることができる。これは、まるでサングラスなしで見ているかのように、展示物をはっきりさせ、明るくさせる。
【００１５】
要約すると、インクジェットプリンタが配向シート上に勾配パターンを印刷するために用いられ、当該インクジェットプリンタには染料、一つの実施形態においては二色性染料及び他の実施形態においてはヨウ素染料である染料がもたらされ、所定の光学勾配、すなわち偏光勾配、透過性勾配、又は色勾配を有するサングラスレンズを形成するための方法が提供される。印刷された配向シートは、レンズに、対応する勾配をもたらすためにレンズに組み込まれる。
【００１６】
本発明のこれら及びその他の特徴は、図面と併せて詳細な説明に関連してよりよく理解される。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】勾配偏光レンズを有し、勾配透過性もまた示すサングラスの正面図の概略図である。
【図２】配向シートを提供するためにその長さの４倍に延伸されたポリビニルアルコールのシートの概略図である。
【図３】図２のポリビニルアルコールシートへのセルロースアセテート基板の結合の概略図である。
【図４】媒染剤を有する図３の構造の上塗りの概略図である。
【図５】レンズを提供するために一緒に積層される二つのガラスキャップの間への勾配偏光シェルの挟み込みの分解図である。
【図６】勾配偏光特性を有する完成したレンズを示す図５の完成したレンズの概略図である。
【図７】勾配光学特性すなわち勾配偏光を有するシートを提供するために二色性染料インク及び配向シートと共に提供されたインクジェットプリンタの利用の概略図である。
【図８】刷り込みシートを硬化させるために加熱により乾燥された図７の印刷シートの概略図である。
【図９】サングラスレンズに組み込むのに適した湾曲したカップ形状のシェルの中への図８のシートの成形の概略図である。
【図１０】図９に形成されたカップ形状のシェルの切断の概略図である。
【図１１】図１０の切断処理の結果である勾配偏光シェルの概略図である。
【図１２】インクジェット印刷プロセスを使用して図１−１１の勾配偏光レンズの製造を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
まず図１を参照して、勾配の印影で図示している勾配偏光１６と、共存する勾配透過性１８とを有するレンズ１２、１４を備える一対のサングラス１０が示される。ここで、レンズ１２、１４の上側部分は、頂部において大きく偏光され、底部において少しだけ偏光されるのに対し、レンズ１２、１４の共存する透過性は頂部と比べて底部においてより大きくなるような勾配偏光が見られる。一つの実施形態において、頂部における偏光の割合は１００％近くであるのに対し、底部においては０．０４％近くである。
【００１９】
主題技術の目的は、勾配偏光特性を有する一対のサングラスを製造可能にすることである。そのために、一つの実施形態において、インクジェットプロセスが用いられる。図２で説明するように、ポリビニルアルコールシート２０は、配向シートを提供するために、矢印２２で示されるようにその長さの４倍に延伸される。
【００２０】
図３を参照して、シート２０には、配向シート２０の底面に結合するセルローストリアセテート基板２２がもたらされる。
【００２１】
図４を参照して、ポリビニルアルコール配向シート２０にはセルローストリアセテート基板２２が結合されており、当該シートは、２４で示される媒染剤で上塗りされる。
【００２２】
図５を参照して、図４の構造体が湾曲した勾配偏光シェル３０に形成されるとき、このシェルは、二つのガラスキャップ３２、３４の間に積層され、当該積層により勾配偏光シェルを、二つのガラスキャップの間に挟む。
【００２３】
図６に示すように、得られた積層体４０は、レンズの勾配偏光がガラスキャップの間の勾配偏光シェルの積層によってもたらされる完成したレンズである。
【００２４】
これがどのように達成されるかは図７に示され、インクジェットプリンタ５０は、上述の媒染剤によって印刷可能とされた、コーティングされ補強された配向シート５２の表面に印刷するために利用される。プリンタの出力は、５６に示されるように、重ね印刷シート５４には、勾配偏光特性の形式での勾配光学特性がもたらされている。印刷は、レンズの上部がしっかりと染色される一方、レンズのベース又は底部は実質的に染色されないようにパターンが付けられるように印刷される、二色性染料の使用によって達成され、これにより前述の勾配光学特性が得られる。
【００２５】
図８に示すように、プリンタ５０から出たシート５４は、次いで染料を乾燥させるためにヒータ５８によって加熱され、そして、図９に示すように、シート５４の最終的な構造が例えばサングラスレンズの＃６曲率に適合するために湾曲されるように、図８からのシート５４は５６に示されるようにシェルの所望の曲率に成形される。
【００２６】
図１０を参照して、図９の成形シート５４は、レンズを完成するために、２つのガラスキャップの間に積層されるために、図１１に示されるように勾配偏光シェル６２を提供するために、６０に示されるように切断される。
【００２７】
さて、図１２を参照して、フローチャート７０は、第１の工程７２として１枚のフィルムのポリビニルアルコールがその長さの４倍に延伸され、次いで、７４で示されるように、延伸されたシートにセルローストリアセテート基板を結合する。その後、７６に示すように、ポリビニルアルコールシートには、印刷可能なシートを製造するために適切な媒染剤がもたらされる。
【００２８】
次に、７８に示されるように、勾配光学密度パターンは、二色性染料インクを用いたインクジェットプリンタを用いてシート上に印刷される。９０に示されるように、印刷された光学密度パターンを含むシートと共にインクは乾燥される。９２で示されるように、印刷された光学勾配密度パターンを含むシートは、所望の湾曲シェルの中に形成され、次いで、９４に示されるように、レンズブランクを製造するために同様の曲率の２つのガラスキャップの間に勾配密度シェルを積層する。その後、９６で示されるように、レンズブランクは所望の形状に整えられる。
【００２９】
サングラスレンズを提供する便利な方法は、インクジェットプリンタを利用することによって、規定の勾配密度パターンを提供することを含むことが理解され得る。密度勾配は、印刷可能な基板上に堆積された染料の選択可能な勾配パターンを提供するために印刷プロセスによって制御される。このパターンは、配向基材と染料の相互作用によるシートの所要の偏光をもたらし得る。
【００３０】
本発明は二色性染料を使用することを説明されてきたが、ヨウ素染料のような他の染料が適していることに留意すべきである。熱が成形工程で用いられる場合、成形プロセスで用いられる熱の影響を受けにくいため、二色性染料が好ましい。
【００３１】
その上、対象のインクジェット技術が必要な偏光だけでなく、様々なスポーツやその他の活動のために要求されるように、サングラスが色を付けられるような必要なカラー化も提供することに留意すべきである。
【００３２】
本発明は、様々な図の好ましい実施形態に関連付けて説明されてきたが、他の類似の実施形態が用いられ得ること、又は、そこから逸脱することなく本発明の同一の機能を発揮するために、変更若しくは追加が説明された実施形態になされることが理解される。したがって、本発明は、任意の単一の実施形態に限定されず、むしろ添付の特許請求の範囲の記載にしたがった幅と範囲で解釈されるべきである。
【００３３】
（付記）
（付記１）
配向シートを、染料の分子が前記配向シートの延伸方向にしたがって配向されるような当該染料を用いて、前記染料の堆積密度が前記シート上の一つの位置から前記シート上の異なる位置へインクジェットプリンタの制御下で所定のパターンで変化するパターンに、インクジェット印刷すること、
印刷された前記染料をその上に有する前記シートを乾燥すること、及び、
サングラスレンズ内の層として乾燥した前記シートを利用すること、
を含む所定の光学勾配をサングラスレンズにもたらすための方法。
【００３４】
（付記２）
前記光学勾配は、偏光及び透過性の少なくとも一つである、
付記１に記載の方法。
【００３５】
（付記３）
前記染料は二色性染料及びヨウ素染料の一つを含む、
付記１に記載の方法。
【００３６】
（付記４）
前記シートは、所定の光学勾配を有するサングラスレンズを形成するために２つのレンズキャップの間に挟まれている、
付記１に記載の方法。
【００３７】
（付記５）
前記シート及び前記レンズキャップは、前記サングラスレンズを形成するために一緒に積層されている、
付記４に記載の方法。
【００３８】
（付記６）
前記染料は、前記配向シートに堆積されたとき、前記シートの偏光特性が前記シート上の一つの位置で１００％偏光された状態から前記シート上の第二の位置で偏向されない状態に変化するように、印刷された前記染料の勾配に基づいて勾配偏光を示す、
付記１に記載の方法。
【００３９】
（付記７）
前記シートの印刷部分は、上側部分及び下側部分を有するとともに、前記染料の勾配パターンは、前記上側部分におけるより多く印刷された染料と、前記下側部分における実質的に染料なしの結果である、
付記６に記載の方法。
【００４０】
（付記８）
前記配向シートは、前記シートの前記上側部分における最小透過性と、前記シートの前記下側部分における最大透過性とを示す、
付記７に記載の方法。
【００４１】
（付記９）
前記配向シートがサングラスレンズに利用されるとき、前記レンズの前記下側部分における最大透過性は、前記サングラスレンズの使用によって減衰されることなく展示物を見る機能を生じさせる、
付記８に記載の方法。
【００４２】
（付記１０）
前記透過性は、前記シート上の特定領域におけるインクジェットにより堆積した染料の量によって規定される、
付記９に記載の方法。
【００４３】
（付記１１）
前記シート上に印刷された前記染料の前記勾配パターンは、前記シートのための勾配偏光を規定する、
付記７に記載の方法。
【００４４】
（付記１２）
前記勾配パターンは、前記シートの前記上側部分における最大偏光と、前記シートの前記下側部分における最小偏光と、を規定する、
付記１１に記載の方法。
【００４５】
（付記１３）
前記シートがサングラスレンズにおいて用いられるとき、前記最大偏光は前記サングラスレンズの頂部にあり、前記レンズの底部を通して偏光された展示物を見ることを可能にするために、前記最小偏光は前記サングラスレンズの底部にある、
付記１２に記載の方法。
【００４６】
（付記１４）
配向シートを、染料の分子が前記配向シートの延伸方向にしたがって配向されるような当該染料を用いて、前記染料の堆積密度が前記シート上の一つの位置から前記シート上の異なる位置へインクジェットプリンタの制御下で所定のパターンで変化するパターンに、インクジェット印刷すること、
印刷された前記染料をその上に有する前記シートを乾燥すること、及び、
レンズの部品として乾燥した前記シートを利用すること、
を含む所定の光学勾配をレンズにもたらすための方法。
【００４７】
（付記１５）
前記染料のインクジェット印刷は、前記レンズの選択可能な部分において所定の光学的特性を有するレンズを提供することを可能にする、
付記１４に記載の方法。
【００４８】
（付記１６）
前記光学的特性は、偏光及び色の一つであって、それによって得られたレンズには、前記レンズの表面にわたって変化する偏光又は色の特性がもたらされ得る、
付記１５に記載の方法。
【００４９】
（付記１７）
重ね印刷された前記配向シートは所定のカップ形状の中に成形される、
付記１４に記載の方法。
【００５０】
（付記１８）
前もって印刷された前記シートは、カップ形状のレンズカップの間に挟まれるとともに、前記レンズカップは、所定の曲率を有しており、前記成形により、重ね印刷された前記シートに所定の曲率がもたらされる、
付記１７に記載の方法。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2017509030.tif 000013
【図１２】
2017509030.tif 000014
【国際調査報告】
2017509030.tif 000015