(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被染色レンズの一部分に絵，記号，文字等のグラフィックデザインを染色により施すために，コンピュータを用いて色相を含めたグラフィックデザインを設定し該グラフィックデザインを前記コンピュータの画面上に眼鏡枠形状と共に表示し該眼鏡枠形状内の所望する位置に前記グラフィックデザインが形成されるように前記眼鏡枠形状内における前記グラフィックデザインの上下左右方向の位置を決め設定する第１ステップと、該第１ステップにて設定された前記グラフィックデザイン及び位置決め，並びに前記被検レンズの円形形状に対する前記眼鏡枠形状の形成位置に基づいて，昇華性色素を溶解又は微粒子分散させた染色用用材をコンピュータにより制御される印刷装置によって基体に塗布して前記グラフィックデザインを印刷するとともに、前記被染色レンズの円形形状を特定することができ基体と被染色レンズとを重ね合わせる際の目安となるマークを前記印刷装置によって基体に印刷する第２ステップと、前記染色用用材を塗布することにより前記グラフィックデザインとマークとが印刷された前記基体の塗布面を前記マークを用いて前記被染色レンズと位置合わせした状態で被染色レンズに略密着させるステップであって，レンズ面形状に合わせた曲面形状を有し前記レンズ面形状に沿って変形可能な材質にて形成されている押圧手段を用いて前記被染色レンズに対して前記基体の非塗布面側より基体を押圧させることにより略密着させる第３ステップと、前記染色用用材が塗布された基体を加熱することにより昇華性色素を昇華させて被染色レンズに転写させる第４ステップと、を備えることを特徴とするプラスチックレンズの染色方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、気相転写にてプラスチックレンズに染色を行う方法及び該方法を用いて得られるプラスチックレンズに関する。
【０００２】
【従来技術】
従来、プラスチックレンズの一部分にキャラクターやマークからなる絵や文字等のグラフィックデザインを施し、ファッション性を高めたものが知られている。これらはキャラクターやマークが印刷されたシールをレンズに貼ったり、レンズ表面にシルク印刷にて施していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、シールやシルク印刷にてレンズ表面に絵や文字を施したものは、時間が経つにつれて剥がれ落ちてしまい、見た目が悪くなってしまう。また、レンズ表面に印刷をするのではなく、染色によりレンズに絵や文字を施せばよいが、プラスチックレンズに任意の形状を部分的に染色する方法はなかった。
【０００４】
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、プラスチックレンズに簡単に任意の絵や文字を染色することができる方法及びこの方法を使用して得られるプラスチックレンズを提供することを技術課題とする。
【０００５】
【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。
【０００６】
（１）  被染色レンズの一部分に絵，記号，文字等のグラフィックデザインを染色により施すために，コンピュータを用いて色相を含めたグラフィックデザインを設定し該グラフィックデザインを前記コンピュータの画面上に眼鏡枠形状と共に表示し該眼鏡枠形状内の所望する位置に前記グラフィックデザインが形成されるように前記眼鏡枠形状内における前記グラフィックデザインの上下左右方向の位置を決め設定する第１ステップと、該第１ステップにて設定された前記グラフィックデザイン及び位置決め，並びに前記被検レンズの円形形状に対する前記眼鏡枠形状の形成位置に基づいて，昇華性色素を溶解又は微粒子分散させた染色用用材をコンピュータにより制御される印刷装置によって基体に塗布して前記グラフィックデザインを印刷するとともに、前記被染色レンズの円形形状を特定することができ基体と被染色レンズとを重ね合わせる際の目安となるマークを前記印刷装置によって基体に印刷する第２ステップと、前記染色用用材を塗布することにより前記グラフィックデザインとマークとが印刷された前記基体の塗布面を前記マークを用いて前記被染色レンズと位置合わせした状態で被染色レンズに略密着させるステップであって，レンズ面形状に合わせた曲面形状を有し前記レンズ面形状に沿って変形可能な材質にて形成されている押圧手段を用いて前記被染色レンズに対して前記基体の非塗布面側より基体を押圧させることにより略密着させる第３ステップと、前記染色用用材が塗布された基体を加熱することにより昇華性色素を昇華させて被染色レンズに転写させる第４ステップと、を備えることを特徴とする。
【００１５】
【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はプラスチックレンズの染色方法の流れを図示したものである。
【００１６】
（１）インク作製
初めにインクジェットプリンタに用いるインクを作製する。本実施の形態ではＲＥＤ、ＹＥＬＬＯＷ、ＢＬＵＥ、ＢＬＡＣＫの三色の染料（染色用用材）を用いて４色のインク（赤、黄、青、黒）を作製する。染料は昇華性を有するものであれば既存のものが使用できるが、疎水性の分散染料が好適に用いられる。また、本実施の形態では染料を所定の温度に加熱し昇華させるため、昇華時の熱に耐えうる染料を使用する必要がある。また、染料をインクジェットプリンタのインクカートリッジに入れて使用するため、染料の粒径はできるだけ細かな方が都合がよい。
【００１７】
インクはＲＥＤ、ＹＥＬＬＯＷ、ＢＬＵＥ、ＢＬＡＣＫの４色の染色用インクを作製する。各染料を別々の容器にいれ、各々に純水、分散剤を加えた後、充分に攪拌を行う。また、ＢＬＡＣＫのインクはＲＥＤ、ＹＥＬＬＯＷ、ＢＬＵＥの染料を混合することにより作製する。
【００１８】
インク処方は染色用インクに対して染料が好ましくは０．１〜２０重量％、より好ましくは０．５〜１０重量％がである。染料が０．１重量％未満であると、所望する濃度が得られないことが多い。また、染料が２０重量％を超えると、染料の分散性が悪くなってしまう。また、使用する分散剤は熱で分解せず、耐熱性のあるものを使用する必要がある。
【００１９】
各容器内に入れた染色剤、分散剤を十分攪拌した後、冷却用の水が入った容器に染色用インクが入った容器を入れ、超音波ホモジナイザーにて指定時間処理を行ない染色剤を所望する粒径にする。その後、孔径約１μｍのフィルター（ガラス繊維濾紙  ＧＦ／Ｂ）で染色用インクを各々吸引濾過し、粒径の大きいものやゴミ等を取り除く。その後、指定のインク濃度になるように純水を加え調整し、インク作製の完了とする。
【００２０】
（２）  印刷基体の作製
上記にて作製した染色用インク３種類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、図示するインクジェットプリンタ４０（以後、プリンタと記す）にこのカートリッジを装着する。プリンタ４０は市販のものを使用する。
【００２１】
次に、このプリンタ４０を使用して所望の形状、色を出力させるために、市販されているパーソナルコンピュータ５０（以下ＰＣという）にあるドローソフト等を使用して、出力形状（絵、記号、文字等のデザインデータ）、色相及び濃度等の出力データの調製を行う。
【００２２】
図３（ａ）に示すように、予めＰＣ５０に接続されるキーボード等にて入力したプラスチックレンズ３の径を基に画面５１上に円形形状５２（プラスチックレンズ３と同じ径）が表示される。また、図１に示す眼鏡枠の形状を測定する測定器６０（トレーサ）からの眼鏡枠データに基づいて眼鏡枠形状５３が円形形状５２に重ねて画面５１上に表示される。円形形状５２と眼鏡枠形状との位置関係は、レンズの幾何中心、光学中心や眼鏡装用者の瞳孔間距離、その他の補正事項等を考慮したプログラムで決定されている。
【００２３】
本実施の形態ではトレーサ６０を使用して眼鏡枠データを得るものとしているが、これに限るものではなく、ＰＣ５０内に多数の眼鏡枠データを記憶させておき、それらを種々選択することもできる。
【００２４】
画面５１上に表示されている眼鏡枠形状５３内の所望する位置に、予め作製してあるデザインデータ５４（ここでは花の模様としている）を重ねて置く。デザインデータ５４は所望する絵柄等をスキャナーで読み込ませておいてもよいし、ドローソフトにて作製してもよい。また、予め多数のデザインデータを予めＰＣ５０内に記憶させておき、それらから選択することもできる。また、デザインデータ５４の色彩データはドローソフト等にて選択、決定させればよい。
【００２５】
出力データの調製はＰＣ５０のドローソフト等により行うため、所望するデータをＰＣ５０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データが得られるようになっている。
【００２６】
昇華性染料を印刷する基体には市販のＡ４の紙１を使用する。紙１は紙に限らずプリンタにて印刷可能なものであれば特に限定されないが、気相転写時に熱を加えるため、熱吸収のよいものを使用することが好ましい。
【００２７】
プリンタ４０に紙１を入れ、ＰＣ５０の操作により、予め設定しておいた出力データにて印刷を行う。眼鏡枠形状５３に対するデザインデータ５４の位置（染色位置）が決定したら、プリンタ４０を使用して、紙１上に着色層２を形成させる。
【００２８】
図３（ｂ）に示すように、着色層２には円形形状２ａとデザイン２ｂとを形成するようにプリンタ４０から紙１が出力され、印刷基体１０の作製の完了となる。
【００２９】
円形形状２ａはプラスチックレンズ３と印刷基体１０とを重ね合せる際の目安（マーク）に使用するものであるため、レンズの染色時にレンズ側に円形形状が染色されないようにできるだけ細く、薄い色の線にて形成されていることが好ましい。一般にレンズの円周部分は研削時に削ってしまうため、若干染色されていても問題はない。
【００３０】
また、レンズの円周の一部分を削らないでレンズ加工を行う場合には、円形形状２ａをプラスチックレンズ３の径に対して円形形状２ａの径を若干大きくすることにより、レンズへの不要な染色を避けることができる。また、円形は円周上の３点が判ればその形状を特定することができるため、紙１上に円形形状２ａを作製せず、円周上に複数の印（３点以上）を設けてもよい。この印はレンズ加工時に研削されてしまう位置に形成させておけばさらに都合がよい。レンズ加工時の研削箇所は生レンズの形状（円形形状２ａ）と眼鏡枠形状５３とを比較することにより、簡単に判断できる。
【００３１】
このように、プリンタ４０によって着色層２が形成された紙１を印刷基体１０として使用する。
【００３２】
（３）プラスチックレンズの染色
次に着色された印刷基体１０とプラスチックレンズ３と染色用治具３０にて密着させた後、オーブン２０内に設置してレンズの染色を行う。図２に染色用治具３０の構成を示し、説明する。
【００３３】
３０は染色用治具であり、押圧用パッド３１、レンズ載置台３２、押圧部材３３からなる。押圧パッド３１は印刷基体１０をプラスチックレンズ３の染色面側の形状（曲面）に沿って押し付けるために使用される。このため用いる押圧パッド３１は柔軟性を有し、プラスチックレンズの形状に沿って変形するものが好ましい。本実施の形態ではシリコン樹脂で形成された押圧用パッドを使用する。
【００３４】
押圧部材３３は押圧パッド３１、印刷基体１０、プラスチックレンズ３を挟み込むための上底部３３ａ及び下底部３３ｂと、上底部３３ａを上下方向へ駆動させるための駆動部３３ｃからなる。
【００３５】
押圧部材３３の下底部３３ｂ上にプラスチックレンズ３のレンズ凹面側を上向きにした状態でレンズ載置台３２に載置した後、印刷基体１０、押圧パッド３１を順次レンズ載置台３２上に乗せる。
【００３６】
このとき、印刷基体１０に形成された円形形状５２とプラスチックレンズ３とを合わせておく。これによりプラスチックレンズ３の所望する位置にデザイン２ｂを染色することができる。その後、駆動部３３ｃを回し、上底部３３ａを下方に下げて押圧パッド３１、印刷基体１０、プラスチックレンズ３を上下方向から挟み込むようにする。このとき印刷基体１０上の着色層２は下側に向けた状態（レンズ側に向けた状態）にしておき、着色層２をプラスチックレンズ３の所望する染色位置に合わせた状態にて上下方向から挟み込んでいる。その結果、プラスチックレンズ３の所望する染色位置に印刷基体１０の着色層２が密着することとなる。
【００３７】
本実施の形態では、上方から押えることにより、プラスチックレンズ３と印刷基体１０とを密着させるものとしているが、これに限るものではなく、下方から押えてもよい。
【００３８】
また、プラスチックレンズ３と印刷基体１０とを密着させ、さらに押え込む際の力はできるだけ大きい方がよいが、レンズの変形等を考慮して圧力を決定すればよい。好ましくは１０ｋＰａ〜５００ｋＰａ、さらに好ましくは２００ｋＰａ〜４００ｋＰａである。挟み込む際の圧力が１０ｋＰａを下回るとプラスチックレンズ３と印刷基体１０との押さえつけが甘くなり、レンズに染色された絵等がぼやけてしまうおそれがある。また、５００ｋＰａを上回ると、プラスチックレンズ３の変形や割れが発生するおそれがある。
【００３９】
また、染色を行うプラスチックレンズ３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）等の眼鏡レンズに使用される一般的な材質が用いられる。
【００４０】
このようにして、染色用治具３０にプラスチックレンズ３と印刷基体１０をセットしたら、図１に示すオーブン２０に入れ、常圧下にて加熱を行いプラスチックレンズ３の染色を行う。オーブン２０の加熱温度は染料の変質やレンズの変形が生じない程度でできるだけ高い温度とするのが好ましい。好ましくは８０℃〜２００℃、さらに好ましくは１１０℃〜１５０℃である。加熱温度が８０℃を下回ると染料が昇華し難くなり、レンズの染色が難しい。また、２００℃を上回ってもよいが、染料の変質、レンズの変形が起きやすくなる。加熱時間は印刷基体１０から染料が殆ど昇華する時間だけ行えばよく、例えば３０分〜９０分程度である。
【００４１】
本実施の形態では、印刷基体１０だけでなく、プラスチックレンズ３も加熱しているが、これに限るものではなく、印刷基体１０のみを加熱することもできる。この場合は押圧パッド３１内に電熱線等を入れておき、押圧パッド３１から熱を発生させることにより、印刷基体１０のみを加熱することもできる。オーブン２０内にて染色が終了したら、染色用治具３０からプラスチックレンズ３を外し、染色の完成とする。
【００４２】
また染色後、レンズの保護や染料の退色等を抑制するためにプラスチックレンズ３にハードコートを施してもよい。
【００４３】
ハードコートの組成物にはアルコシキシラン等の加水分解生成物、金属酸化物及び硬化触媒等のハードコートに一般的に使用されるものを用いることができる。アルコシキシランとしては例えばメチルトリメトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン等を挙げることができる。また、金属酸化物としてはチタニアが挙げられるが、その他にもアルミニウム、鉄、ジルコニウム、インジウム等の金属の酸化物が挙げられる。また、硬化触媒としてはアミン類、金属キレート、金属塩等が挙げられ、具体的にはグアニジン、トリエチルアミン、アニリン等のアミン類、アセチルアセトンが配位したクロム（III）、鉄（III）、ジルコニウム（IV）等の金属キレート類、塩化スズ、塩化鉄、塩化アルミニウム等の塩化鉄が挙げられる。
【００４４】
これら上記に示した物質を適宜配合し、ハードコート液を作製する。また、ハードコート液はメチルアルコールやエチルアルコール等のアルコール類、酢酸エチル等のケトン類、ジエチルエーテル等のエーテル類などを溶媒として用いることができる。
【００４５】
染色後のプラスチックレンズ３へのハードコート液の塗布方法としては、浸漬塗装、ローラ塗装、スプレー塗装、スピン塗装等のハードコートにおける一般的な塗装方法を用いることができる。また、塗装前にレンズへの前処理として、超音波洗浄やアルカリ処理、ＲＦ（プラズマ）処理等を行うことができる。
【００４６】
プラスチックレンズ３へのハードコート塗布後はレンズを乾燥させるための処理を行う。乾燥方法は温風乾燥、赤外線乾燥、ＣＨ乾燥（凝集加熱方法）、ＵＶ乾燥等を用いることができる。
【００４７】
以下に具体的な実施例を示す。
【００４８】
＜実施例＞
実施例では、ＣＲ−３９のレンズを使用した。使用する染料は、ＲＥＤはカヤロン製  ポリエステルRED  BS200、ＹＥＬＬＯＷはカヤロン製  マイクロエステル  AQ-LE、ＢＬＵＥはダイアックス製  BLUE  AC-Eを用いた。また、分散剤には花王製  デモールＭＳを用いた。
【００４９】
表１は各インクカートリッジに入れる各インクの組成を示したものである。ＢＬＡＣＫ用インクに使用する各染料の割合はＲＥＤ：ＹＥＬＬＯＷ：ＢＬＵＥ＝１：２：２としている。
【００５０】
【表１】
0004268766.tif 000002
ここで％は重量％を示している。
【００５１】
表１のような組成にて染料及び、分散剤、純水を、作製するインク毎に各々容器に入れた後、１０分以上攪拌する。その後、超音波ホモジナイザーにて指定時間処理（約１００ｇに対して３０分処理）し、染料の粒子を一次粒子まで細かくする。その後、孔径約０．７μｍのフィルターにて混合液を吸引濾過し粒径の大きいものやゴミ等を取り除く。吸引濾過後の混合液に純水を適量加え濃度の調整を行い染色用インクを作製した。
【００５２】
作製された各染色用インク（ＲＥＤ用インク，ＹＥＬＬＯＷ用インク，ＢＬＵＥ用インク，ＢＬＡＣＫ用インク）をインクジェットプリンタ（エプソン製  MJ-500C）のインクカートリッジに注入し、市販の紙（三菱製紙製つや紙（黒））を使用して印刷基体１０を作製した。印刷基体１０はＰＣのドローソフトを使用してプリンタ４０にて紙上に花の模様の着色層を形成するように印刷することにより作製した。また、色相はＲ１５０，Ｇ１００，Ｂ５０となるように設定した。
【００５３】
この印刷基体の乾燥を待って、前述した染色用治具２０にプラスチックレンズ３、印刷基体１０をセットし、印刷基体１０からプラスチックレンズ３への転写作業（染色作業）を行った。オーブン２０の加熱温度は１３５℃、加熱時間１時間にて行った。プラスチックレンズ３への転写作業後、プラスチックレンズ３の染色面にはきれいな花の模様が染色された。
【００５４】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば所望する絵、記号や文字等のデザインデータをプリンタで出力して印刷基体を作製した後、この印刷基体とプラスチックレンズとを密着させて加熱し、染色することにより、レンズに所望する形状、色相等を簡単に施すことができる。また、印刷ではなく染色であるため、従来のシールやシルク印刷に比べて色落ちや剥がれが抑制される。
【図面の簡単な説明】
【図１】プラスチックレンズの染色方法の流れを示したものである。
【図２】染色用治具を使用してプラスチックレンズと印刷基体とを略密着させる構成を示した図である。
【図３】印刷基体を作製するための方法を示した図である。
【符号の説明】
１  紙
２  着色層
２ａ  円形形状
２ｂ  デザイン
３  プラスチックレンズ
１０  印刷基体
２０  オーブン
３０  染色用治具
４０  インクジェットプリンタ
５０  パーソナルコンピュータ
６０  測定器
【図１】
0004268766.tif 000003
【図２】
0004268766.tif 000004
【図３】
0004268766.tif 000005