JPH0999494A

JPH0999494A - 着色眼鏡レンズの製造方法

Info

Publication number: JPH0999494A
Application number: JP7259943A
Authority: JP
Inventors: Katsue Iwabori; 勝衛岩堀
Original assignee: Hoya Corp; Hoya Lens Corp
Current assignee: Hoya Corp; Hoya Lens Corp
Priority date: 1995-10-06
Filing date: 1995-10-06
Publication date: 1997-04-15

Abstract

(57)【要約】【課題】短時間に、且つ容易に安定して所望の着色パ
ターン、特に階調着色パターンに着色された眼鏡レンズ
を得ることができる方法を提供する。【解決手段】電気入力信号によって制御しながら、着
色剤を展色剤に分散した塗料をノズルから眼鏡レンズ表
面に向けて噴出させ、形成される微小液滴を電気入力信
号に応じた画素の集合としてレンズ表面に付着させ、所
望の着色パターンを形成することを特徴とする着色眼鏡
レンズの製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、眼鏡レンズを所望
の着色パターンで着色する方法、特に色調が漸次的に変
化する着色パターンに着色するのに適した眼鏡レンズの
着色方法に関する。

【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）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。

【０００３】従来、眼鏡レンズを着色するには、(i)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、(ii)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）、または(iii)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）が行
われていた。

【０００４】上記(i)の方法による眼鏡レンズの着色方
法としては、特開昭６０−２３５１０１号公報記載の方
法がある。本公報記載の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、硬化処理することからなる。染料のハードコ
ート溶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。

【０００５】また、(i)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液中にある
時間をレンズの部分毎に調節することが行われる。(ii)
の方法では、上記(i)の方法で階調を有するフィルムを
作成し、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る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記(i)の方法では、
レンズ全面を均一に着色する場合であれば、膜厚が均一
で、全面色ムラがなく、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、(i)において、浸漬法によって階調
着色する場合は、レンズの着色に長時間を要し、着色レ
ンズを能率良く作製することができない。また、スプレ
ー法、スピン法は、眼鏡レンズのよう小さい物に階調着
色するには不向きである。

【０００７】上記(ii)の方法は、平板ならばよいが、湾
曲している（Ｒのついた）眼鏡レンズでは着色したフィ
ルムを綺麗に貼り付けることが困難であり、精度の点で
問題が有る。上記(iii)の方法は、着色剤の昇華性の程
度が黄、赤、青で異なるため、安定した発色を得ること
が困難であり、工業的ではなかった。また、(iii)の方
法では、階調着色を行うことは極めて困難である。

【０００８】そこで、本発明は、着色の安定した、所望
の着色パターンに着色された眼鏡レンズ、特に階調着色
された眼鏡レンズを、短時間に、効率良く得ることがで
きる方法を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、着色剤を展着剤に
分散させた塗料をインクジェットで噴射し、基材レンズ
に付着させることにより、着色の安定した、所望の着色
パターンに着色された眼鏡レンズ、特に階調着色された
眼鏡レンズが、短時間に、効率良く得られ、工業生産に
も適していることを見出し本発明を完成させた。

【００１０】すなわち、本発明の目的は、電気入力信号
によって制御しながら、着色剤を展色剤に分散した塗料
をノズルから眼鏡レンズ表面に向けて噴出させ、形成さ
れる微小液滴を電気入力信号に応じた画素の集合として
レンズ表面に付着させ、所望の着色パターンを形成する
ことを特徴とする着色眼鏡レンズの製造方法によって達
成される。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の方法は、着色剤を展色剤に分散させた塗料を、
所望の着色パターンに応じてノズルから噴出させて微少
な液滴をレンズ表面に付着させ、これを電気入力信号に
応じた画素の集合として眼鏡レンズに所望の着色パター
ンを形成することを特徴とする。

【００１２】本発明の方法において、着色を施される基
材レンズは、通常眼鏡レンズに用いられるものであれ
ば、特に限定されるものではない。基材レンズとして
は、例えば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
リウレタンなどからなるプラスチックレンズ、あるいは
無機ガラスレンズなどが挙げられ、好ましくはプラスチ
ックレンズである。

【００１３】本発明の方法において用いられる着色剤
は、後述する本発明で用いる展色剤と相溶性を有するも
のであれば特に制限はない。また、着色剤には染料およ
び顔料のいずれをも含み、また、通常、水に可溶のも
の、水に不溶のもののいずれをも含む。本発明で用いら
れる着色剤としては、例えば塩基性染料、カチオン性染
料、分散染料、反応染料、有機顔料、油溶性染料などが
挙げられる。着色剤の透明性、明度、色調鮮明度、着色
力、耐熱性、その他の特性を勘案すると、水に不溶性の
分散染料、有機顔料、油溶性染料が好ましい。特に好ま
しい着色剤としては、市販の有機顔料である大日本イン
キライトイェローＨＧ（製品名、大日本インキ化学工業
社製）、市販の油溶性染料であるオリエント化学イェロ
ー４１２０（製品名、オリエント化学社製）等が挙げら
れる。

【００１４】本発明において、着色剤を分散させる展色
剤とは、着色剤（顔料、染料）を含む塗料において、着
色剤以外の液状成分をいい、いわゆる着色剤の溶剤また
は担体に相当する役割を有するものである。本発明で用
いる展色剤は、少なくとも着色剤を均一に分散でき、着
色剤をレンズ表面に付着させる機能を有している必要が
ある。さらに、他の機能、例えばレンズ表面をハードコ
ーティングし得る機能を有していることが好ましい。

【００１５】溶剤または担体としての機能のみを有する
展色剤としては、塗料の展色剤として一般に用いられて
いる有機溶剤が挙げられ、具体的には、ベンゼン、トル
エン、キシレン等の芳香族炭化水素類等が挙げられる。

【００１６】ハードコーティング機能を有する展色剤と
しては、公知の種々のハードコーティング剤が挙げられ
る。ハードコーティング剤とは、上記のいわゆるプラス
チックレンズの表面上にハードコート膜を形成し、プラ
スチックレンズ表面に傷等ができるのを防止するもので
ある。本発明においては、着色剤と相溶性を有するもの
であれば、いずれの種類のハードコーティング剤でも用
いることができる。ハードコーティング機能を有する展
色剤は、加熱、紫外線照射等により重合し、レンズ表面
に硬い層を形成するハードコーティング剤のみ、または
必要により上記したいわゆる溶剤および／または硬化剤
からなる。ハードコーティング剤としては、アクリル
系、メラミン系、ポリシロキサン系、ウレタン系、フッ
素樹脂系、シリコーン系等種々の化合物が知られてい
る。本発明ではアクリル系またはシリコーン系ハードコ
ーティング剤を含む展色剤を用いるのが好ましい。アク
リル系ハードコーティング剤としては、例えばトリメチ
ロールプロパン（メタ）アクリレート、ペンタエリスリ
トールテトラ（メタ）アクリレート等のメタクリロイル
基、アクリロイル基等の多官能アクリル系化合物が挙げ
られる。ポリシロキサン系ハードコーティング剤として
は、例えばアルコシキシランまたはアルコキシシランの
部分加水分解縮合物が挙げられる。アルコキシシランの
加水分解縮合物は、加熱硬化によって容易に架橋したオ
ルガノシロキサン構造を形成する。ポリシロキサン系ハ
ードコーティング剤としては、例えば特開平３−１７２
３６９号公報に記載の一般式（I）（Ｒ¹）_a（Ｒ³）_bＳｉ（ＯＲ²）_4-(a+b)（I）（式中、Ｒ¹はエポキシ基を含む、炭素数４〜１４の有
機基、Ｒ²は炭素数１〜４のアルキル基または炭素数１
〜４のアシル基、Ｒ³は炭素数１〜６のアルキル基、ａ
およびｂは０または１の整数を表す）で表される有機ケ
イ素化合物またはその加水分解物が好ましい。一般式
（I）で表される有機ケイ素化合物のうち、一般式（I
I）Ｒ⁴−Ｓｉ−（ＯＲ⁵）₃ （II）（式中、Ｒ⁴は

【化１】からなる群から選ばれる基であり；Ｒ⁵は炭素数１〜４
のアルキル基を表す）で表される化合物が好ましい。

【００１７】ポリシロキサン系ハードコーティング剤を
用いる場合は、硬化反応を促進し、低温で硬化させるた
めに硬化剤を用いるのが好ましい。硬化剤としては、例
えばアリルアミン、エチルアミン等のアミン類、または
ルイス酸やルイス塩基を含む各種酸や塩基、例えば有機
カルボン酸、クロム酸、次亜塩素酸、ホウ酸、臭素酸、
亜セレン酸、チオ硫酸、オルトケイ酸、チオシアン酸、
亜硝酸、アルミン酸、炭酸などの金属塩、さらにアルミ
ニウム、ジルコニウム、チタニウムのアルコキシドまた
はこれらの錯化合物などが挙げられる。

【００１８】本発明における展色剤には、上記成分の
他、硬化膜の屈折率、耐摩擦性、耐水性等を向上させる
ため、タングステン、スズ、アルミニウム、チタン、ア
ンチモン、ジルコニウム、ケイ素、セリウム等の金属の
酸化物からなる微粒子状無機物を添加してもよい。

【００１９】さらに、本発明においては、着色剤の展色
剤分散液を基材レンズに付着させる前に、基材レンズを
酸、アルカリ、各種有機溶媒による化学的処理、プラズ
マ、紫外線等による物理的処理、各種洗剤を用いる洗浄
処理、更には、各種樹脂を用いたプライマー処理を行う
ことによって基材レンズと着色層との密着性等を向上さ
せることもできる。

【００２０】本発明の方法は、レンズのある部位でノズ
ルから塗料を噴出して形成される微小液滴がレンズに付
着したものを一画素とし、予め電気入力されたレンズ上
に形成すべき着色パターンに沿って、ノズルの位置を電
気入力信号によって制御しながら、レンズの各部位に向
けてノズルから噴出した塗料の微小液滴がレンズ上に付
着したものの集合（すなわち画素の集合）により、レン
ズ上に所望の着色パターンを形成することを特徴とす
る。

【００２１】すなわち、本発明の方法では、いわゆるイ
ンクジェット方式により、着色剤の展色剤分散液をレン
ズ表面に向けてノズルから噴射し、予め入力されている
電気信号に従い、レンズ表面を所望の着色パターンで着
色する。

【００２２】インクジェットプリンターのノズルの開口
部は直径約２０〜１００μｍ程度であり、ノズルから液
体を噴出させれば極めて微小な液滴を作ることができ
る。それ故眼鏡レンズのような小さな物品であっても、
所望の位置に所定の塗料を供給することが可能であり、
１回の噴射でレンズに付着する塗料を一画素として、ノ
ズルを徐々に移動しながらレンズ表面に順次塗料を供給
していき、所望の着色パターンで塗料が付着したレンズ
が得られる。

【００２３】着色パターンは、予め電気入力することで
決定することができる。従って、本発明の方法によれ
ば、レンズの着色操作を行う者は、塗料を調製し、イン
クジェットプリンターにその塗料を供給し、所望の着色
パターンを電気入力すればよく、極めて簡易に着色レン
ズを作製することができる。

【００２４】電気入力手段、画信号出力手段、インク噴
出制御手段、ノズルの位置決め方法等インクジェット方
式については、従来公知の方法で行うことができる。

【００２５】本発明の方法は、ノズルから噴出された塗
料の微小液滴を、１画素としてレンズの所定部位に所定
の塗料を供給し、この画素の集合としてレンズの着色パ
ターンを形成するものである。

【００２６】本発明の方法で用いるインクジェットプリ
ンターは、着色パターンを付着させようとするレンズ表
面に対して走査可能に配置されたインクジェットプリン
トヘッド、インクジェットプリントヘッドに設けられた
着色剤の展色剤分散液をレンズ表面に噴射するノズル、
プリント画信号を出力する画信号出力手段、画信号出力
手段より出力されるプリント画信号に応じてノズルのイ
ンク噴射を付勢する手段とを有し、レンズ表面に画信号
出力手段よる出力される画信号に応じた着色パターンを
形成するように構成されている。

【００２７】インクジェット方式によれば、眼鏡レンズ
のような湾曲した立体物品、小さな物品に対しても、そ
の表面に容易に所望の着色パターンを形成することが可
能である。また、着色パターンは、電気入力信号によっ
て予め決められ、プリントヘッドがノズルからの塗料の
噴射位置を制御する。従って、一旦レンズの着色パター
ンを決めてしまえば、同一の安定した着色パターンを有
する着色レンズを容易に、短時間で、且つ大量に作製す
ることが可能である。

【００２８】上記のように、本発明の方法によれば、容
易に所望の着色パターンに着色された眼鏡レンズを得る
ことができるが、特に好ましい着色パターンは、眼鏡レ
ンズの上端から下端へと漸次的に色調が変化するパター
ン、すなわち階調着色パターンである。インクジェット
方式によれば、階調着色に限らず、種々の着色パターン
を眼鏡レンズ表面に形成させることができることは容易
に理解される。

【００２９】本発明において、インクジェット方式によ
りレンズ表面に付着した塗料を、熱風乾燥、活性エネル
ギー線照射等の手段で乾燥・硬化させることにより、レ
ンズ表面上に着色層を有する眼鏡レンズが得られる。熱
風乾燥による場合、７０〜２００℃の熱風中で塗料の硬
化を行うのが好ましく、特に好ましくは９０〜１５０℃
である。活性エネルギー線による場合の活性エネルギー
線としては、遠赤外線、紫外線等が挙げられ、熱による
損傷を低く抑えることができる遠赤外線が好ましい。塗
料の硬化に要する時間は、通常１５分〜６時間程度、好
ましくは３０分〜３時間程度である。

【００３０】上記のようにして得られた着色レンズの着
色層の上に、更に反射防止膜を形成することもできる。
反射防止膜の形成は、公知の方法により達成できる。

【００３１】

【実施例】次に、実施例を挙げて本発明をより詳細に説
明する。

【００３２】（実施例１） (1)塗料の調製 γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン２１２重
量部に０．０６Ｎ塩酸水溶液５４重量部を攪拌しながら
滴下した。滴下終了後２４時間攪拌を行い加水分解物を
得た。ついでエポキシ化合物としてデナコールＥＸ−５
２１（ナガセ化成株式会社製、ポリグリセロールポリグ
リシジルエーテル）を６８重量部、更に硬化剤としてチ
タニウム−ｉｓｏ−プロポキシオクチレングリコレート
を３４重量部、着色剤として有機顔料である大日本イン
キライトイェローＨＧ（商品名、大日本インキ(株)製）
３００ｐｐｍを添加し攪拌しながら更に１００時間熟成
することにより塗料を得た。

【００３３】(2)階調着色眼鏡レンズの作製上記(1)で得られた塗料を、レンズのＸ−Ｙ直行ロボッ
トに取り付けたインクジェットノズルから噴射し、ポリ
ウレタンレンズの上端から下端方向に漸次的に色調が薄
くなるように塗料の付着量を制御して階調着色されたレ
ンズを得た。このレンズを１２０℃で１時間加熱してレ
ンズ上に着色剤を含むハードコート層を形成し、レンズ
表面に着色剤を固着させ、目的の着色レンズを得た。得
られた着色レンズは、図１に示す階調濃度を有し、商品
として十分な品質を備えていた。

【００３４】（実施例２）実施例１で用いた有機顔料の
代わりに油溶性染料であるオリエント化学イェロー４１
２０（商品名、オリエント化学(株)製）を用いて塗料を
調製した以外は、実施例１と同様にして階調着色された
眼鏡レンズを得た。油溶性染料からなる塗料でも、商品
として十分な品質を備えていた。

【００３５】（実施例３）実施例１で用いたγ−グリシ
ドキシプロピルトリメトキシシラン（アルコキシシラ
ン）およびチタニウム−ｉｓｏ−プロポキシオクチレン
グリコレート（硬化剤）の代わりに、ポリエステルアク
リレートとベンジルメチルケタールの混合物を展色剤と
して塗料を調製した以外は実施例１と同様にして階調着
色された眼鏡レンズを得た。得られた眼鏡レンズは実施
例１とほぼ同じ品質であり、商品として十分な品質を備
えていた。

【００３６】（比較例１）実施例１の塗料の構成成分量
を調整して浸漬用とし、引き上げ速度を０．５ｍｍ／ｍ
ｉｎに調整して階調着色レンズを得た。着色に要した時
間は、３０分であった。得られた着色レンズは、図２に
示す階調濃度であり、商品としては十分な品質とは言え
ないものであった。

【００３７】

【発明の効果】本発明の方法によれば、短時間に、且つ
容易に安定して所望の着色パターン、特に階調着色パタ
ーンに着色された眼鏡レンズを得ることができる。

【００３８】本発明の方法によれば、着色剤を分散させ
る展色剤として、ハードコーティング剤を用いることに
より、所望の着色パターンに着色できるだけでなく、同
時にレンズ表面にハードコート層が形成された眼鏡レン
ズを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の方法（実施例１）により階調
着色された眼鏡レンズの上端から下端方向への色調変化
を示すグラフである。

【図２】図２は、浸漬法（比較例１）により階調着色さ
れた眼鏡レンズの上端から下端方向への色調の変化を示
すグラフである。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電気入力信号によって制御しながら、着
色剤を展色剤に分散した塗料をノズルから眼鏡レンズ表
面に向けて噴出させ、形成される微小液滴を電気入力信
号に応じた画素の集合としてレンズ表面に付着させ、所
望の着色パターンを形成することを特徴とする着色眼鏡
レンズの製造方法。