用於塑料鏡片的染料塗布裝置的製作方法

2023-06-09 13:45:16

專利名稱：用於塑料鏡片的染料塗布裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及用於塑料鏡片的染料塗布裝置(dyeapplyingapparatus ),所述染料塗布裝置在將染料塗布至塑料鏡片的處理過程中將染料顆粒噴灑並附著至塑料鏡片。
背景技術：
例如，專利文獻I中所述的方法用作傳統的給塑料鏡片(下文中簡稱為鏡片)染色的方法。專利文獻I所公開的染色方法是通過使用噴墨法將染料塗布至鏡片然後加熱鏡片來進行的。
染料是以染料粒微滴(下文簡稱染料粒)的形式從布置在鏡片上方的噴嘴頭噴灑的。根據普通噴墨法，染料粒以預定間隔從噴嘴頭連續噴灑。在專利文獻I所述方法中，一旦染料粒開始從噴嘴頭噴灑，噴嘴頭和鏡片彼此相對移動以使染料塗布至待染色鏡片的整個表面。從噴嘴頭噴灑併到達鏡片的染料粒一個接一個地附著至鏡片表面，如圖14A和圖14B所示。參考圖14A和圖14B,參考標號I表示染料粒。即是說,染料粒I附著至半球形的鏡片表面。圖14A和圖14B所示的每個染料粒I尺寸為允許染料粒與相鄰的染料粒I接觸。當具有該尺寸的每個染料粒I均附著至鏡片表面時，鏡片表面在被染料粒I包圍的區域2中部分露出，如圖14A所示。即使加熱鏡片使染料滲入到鏡片內，區域2也不會被染色。相關技術文獻專利文獻專利文獻I :日本專利特許公開No. 8-20080ο

發明內容
本發明要解決的問題由於著色不足，使用專利文獻I所公開的染色方法染色的鏡片顏色可能具有不同於目標顏色的顏色。這是因為，即使染料塗布至整個鏡片表面以使得相鄰染料粒I彼此接觸，被染料粒I包圍的區域2也不會被染色，如圖14A所示。此外，儘管噴墨法的顯著特徵在於不同顏色的染料從多個噴嘴噴出以便優化每個點的噴墨量平衡，從而在外觀上形成各種顏色，但是在實踐中各個點彼此獨立或者彼此部分混合。染料中的著色劑滲透入鏡片的難易度隨著每個單獨顏色(諸如藍色、紅色和黃色)而變化。這恐怕會使染色顏色不同於目標顏色，因為根據塑料板的類型，不同顏色的染料不能均勻地互相混合。提供本發明是為了解決上述問題，本發明的目標在於提供能夠用正確的顏色為鏡片充分染色的用於塑料鏡片的染料塗布裝置。問題的解決方案為了實現上述目標，根據本發明提供了一種用於塑料鏡片的染料塗布裝置，包括輸送裝置，所述輸送裝置輸送塑料鏡片同時使待染色表面露出；改質裝置(modifyingdevice)，所述改質裝置與待染色表面相對，並進行提高待染色表面潤溼性的改質處理；以及染料噴灑裝置，所述染料噴灑裝置沿著輸送裝置的輸送路徑在改質裝置下遊側上與待染色表面相對，並將染料粒噴灑並附著至待染色表面。本發明的效果根據本發明，由於染料粒附著於潤溼性通過改質處理提高的待染色表面，染料粒被潤溼並且在待染色表面上散布以使染料恰好流至被染料粒包圍的區域。這使得能夠可靠地將染料塗布至整個待染色表面，從而充分為塑料鏡片染色而避免染色塗布不均勻。此外，當染料粒潤溼並在待染色表面上散布時，形成相鄰染料粒的染料在待染色表面上彼此混合。例如，如果由不同顏色的染料形成的染料粒彼此相鄰，可以實現這些染料的顏色混合。即是說，由於實際上不同的顏色在待染色表面上混合，因此與顏色通過排列染料粒來表達的情況相比，鏡片可以更可靠地染上與目標顏色相同或與目標顏色非常相似的顏色。
此外，根據本發明的用於塑料鏡片的染料塗布裝置可以持續進行提高待染色表面潤溼性的改質處理以及將染料塗布至經改質的待染色表面的操作。因此，使用該用於塑料鏡片的染料塗布裝置允許以高生產率製成充分染上與目標顏色相同或與目標顏色非常相似的顏色的塑料鏡片。


圖I是說明根據本發明的用於塑料鏡片的染料塗布裝置的操作的示意圖；圖2A是示出鏡片移動工作檯的平面圖；圖2B是沿著圖2A中的線B-B截取的截面圖；圖3A是示出塑料鏡片如何設置在鏡片移動工作檯上的平面圖；圖3B是沿著圖3A中的線B-B截取的截面圖；圖3C是鏡片保持件的透視圖；圖4是根據本發明的用於塑料鏡片的染料塗布裝置內的輸送裝置的正視圖；圖5是根據本發明的用於塑料鏡片的染料塗布裝置內的輸送裝置的側視圖；圖6是示出控制裝置的配置的框圖；圖7是說明根據本發明的為塑料鏡片染色的方法的流程圖；圖8是示出改質處理裝置的布置方式的正視圖；圖9A是示出改質處理後塑料鏡片的狀態的示圖；圖9B是示出染料塗布操作後塑料鏡片的狀態的示圖；圖9C是示出另一染料塗布操作後塑料鏡片的狀態的示圖；圖9D是示出又一染料塗布操作後塑料鏡片的狀態的示圖；圖10是示出染料塗布裝置的布置方式的正視圖；圖IlA是示出染料粒附著模式的平面圖；圖IlB是示出染料粒的另一附著模式的平面圖；圖IlC是示出染料粒的又一附著模式的平面圖；圖IlD是示出染料粒的另一附著模式的平面圖；圖12A是染料粒以預定斜度(pitch)沿著兩個方向布置時染料粒的塗布模式實例的示圖；圖12B是染料粒布置為使其密度逐漸變化時染料粒塗布模式的另一實例的示圖；圖13A是示出染料塗布在已經歷表面改質處理的表面上的狀態的平面圖；圖13B是沿著圖13A中的線B-B截取的截面圖；圖14A是示出如何使用傳統染色方法將染料粒附著至塑料鏡片的平面圖；以及圖14B是沿著圖14A中的線B - B截取的截面圖。
具體實施方式
下文將參考圖I至圖13A和圖13B來詳細說明根據本發明的用於塑料鏡片的染料塗布裝置的實施方式。根據本發明的用於塑料鏡片的染料塗布裝置配置為根據圖I所示的各個過程為塑料鏡片染色。各個過程包括圖I所示的改質處理過程A、染料塗布過程B和加熱過程C(下文將進行說明)。在該實施方式中，改質處理過程A和染料塗布過程B是由一個染料塗布裝置11 (下文將進行說明)進行的，而加熱過程C是由加熱爐12進行的。儘管未示出細節，可以使用能夠立即將多個塑料鏡片(下文中簡稱鏡片)13加熱至預定溫度的加熱爐或者連續式加熱爐來作為加熱爐12。在改質處理過程A中，提高潤溼性的改質處理在鏡片13的待染色表面14(鏡片表面)上進行。例如，該改質處理通過電暈放電處理或常壓等離子體處理進行。電暈放電處理通過向一對電極(未示出)應用高頻率、高電壓以在電極之間產生電暈放電，並將待染色表面14暴露在電暈放電產生的能量場中來完成。常壓等離子體處理是通過在一對電極之間產生等離子體並將待染色表面14暴露在等離子體產生的能量場中完成的。應注意的是，用於提高鏡片13潤溼性的處理方法不限於電暈放電處理或等離子體處理，例如，也可以使用利用紫外線輻射鏡片13的紫外線表面處理方法。在染料塗布過程B中，染料的顆粒(下文簡稱染料粒)噴灑並附著至待染色表面14。可用的噴灑染料粒的方法例如有噴墨法或噴霧法。在該實施方式中，如下文將會詳細說明的，染料粒通過使用噴墨法塗布至待染色表面14。該過程中所用的染料可以是用於傳統的已知浸染法中的染料，或者升華染色法也可以使用。所用的分散染料的實例包括分散黃3、分散黃33、分散黃54、分散黃122、分散黃124、分散黃128、分散黃134、分散黃140、分散橙5、分散橙37、分散橙93、分散橙103、分散橙112、分散橙134、分散橙370、分散綠7、分散紫61、分散紫63、分散棕I、分散棕13、分散藍14、分散藍27、分散藍54、分散藍56、分散藍149、分散藍176、分散藍182、分散藍193、分散紅60、分散紅91、分散紅146、分散紅199、分散紅202、分散紅207、分散紅204、以及分散紅291，並且這些分散染料可以單獨使用或兩種或多種混合使用。商品實例包括Kayaset藍906 (從日本化藥株式會社(Nippon Kayaku Co. , Ltd.)獲得)、Kayaset棕939(從日本化藥株式會社獲得)、Kayaset紅130 (從日本化藥株式會社獲得)、Kayalon Microester Red C-LS conc(從日本化藥株式會社獲得)、Kayalon MicroesterRed AQ-LE (從日本化藥株式會社獲得)、Kayalon Microester Red DX-LS (從日本化藥株式會社獲得)、Dianix Blue AC-E (從戴斯達日本株式會社(Dystar Japan Co. , Ltd.)獲得)、Dianix Red AC-E Ol (從戴斯達日本株式會社獲得)、Dianix Yellow AC-E new (從戴斯達日本株式會社獲得)、Kayalon Microester Blue C-LS conc (從日本化藥株式會社獲得)、Kayalon Microester Blue AQ_LE(從日本化藥株式會社獲得、Kayalon Microester YellowAQ-LE (從日本化藥株式會社獲得)、Kayalon Microester Yellow C-LS (從日本化藥株式會社獲得)、以及Kayalon Microester Blue DX-LS conc (從日本化藥株式會社獲得)。接下來將參考圖I -圖5詳細說明用於進行改質處理過程A和染料塗布過程B的塑料鏡片染料塗布裝置11的實施方式。根據該實施方式的塑料鏡片染料塗布裝置11包括水平對準的處理裝置(下文說明)。染料塗布裝置11還包括沿著處理裝置下方的路徑輸送鏡片13的輸送裝置15。輸送裝置15輸送鏡片13同時將鏡片放置在作為鏡片移動工作檯的第一和第二輸送臺16和17上。第一和第二處理單元18和19設置在染料塗布裝置11的兩個水平端處，以允許操作員(未示出)裝載並卸下鏡片13。第一處理單元18設置在圖I所示的染料塗布裝置11·的左端，而第二處理單元19設置在另一端，即圖11所示染料塗布裝置11的右端。操作空間S形成於第一和第二處理單元18和19中，以便由照明幕(light curtain) 20劃分並朝向裝置前側(沿著從圖I的紙張表面出來的方向)打開。鏡片13附接至第一處理單元18中的第一輸送臺16或者從該第一輸送臺拆除。鏡片13附接至第二處理單元19中的第二輸送臺16或者從該第二輸送臺拆除。兩個輸送臺16和17以這種方式使用以便獨立地在第一處理單元18和第二處理單元19內裝載和卸下鏡片13，從而使例如在第一處理單元18進行指定處理的同時鏡片13可以設置在第二處理單元19內。以這種方式設置兩個處理單元允許進行替換處理，從而提高生產效率。當然，處理單元18和19中的任一個可以省去。用作處理裝置的電暈放電處理裝置21和噴墨裝置22置於第一與第二處理單元18和19之間，下文將會對其進行詳細說明。電暈放電處理裝置21進行上述改質處理過程A。在該實施方式中，電暈放電處理裝置21用作本發明定義的「改質裝置」。噴墨裝置22進行上述染料塗布過程B。噴墨裝置22用作本發明定義的「染料噴灑裝置」。在第一或第二處理單元18或19中，鏡片13被裝載入染料塗布裝置11內並設置在輸送裝置15的第一或第二輸送臺16或17上。在經這些裝置處理結束後，鏡片13由輸送裝置15輸送至電暈放電處理裝置21和噴墨裝置22，並返回在裝載的情況下鏡片設置於其上的第一或第二處理單元18或19。根據該實施方式的染料塗布裝置11包括用於自動進行上述各個裝置的操作的控制裝置23。輸送裝置15具有豎直移動第一和第二輸送臺16和17的功能，也有水平移動所述第一和第二輸送臺的功能。第一和第二輸送臺16和17中的每個形成板狀，如圖2A和圖2B所示，並設置在升降滑塊(lift slider) 24 (下文將進行說明)的上端，如圖4和圖5所示。兩個圓孔25形成於第一和第二輸送臺16和17內以向上打開,如圖2A和圖2B所示。圓孔25形成為具有允許保持鏡片的鏡片保持件26可拆卸地裝配在所述圓孔內的尺寸，如圖3A和圖3B所示。第一和第二輸送臺16和17中的每個用作本發明定義的「輸送臺」。如圖3C所示，鏡片架26包括柱體26a和面對圓柱體26a的空心部分的彈簧片26b。柱體26a和彈簧片26b通過用塑料整體模製而一體形成。柱體26a的軸向長度稍大於鏡片13的厚度。彈簧片26b設置在將柱體26a的圓周分成三等份的位置。彈簧片26b在一個圓周方向上從柱體26a延伸，並且彎曲以便朝著遠端逐步接近柱體26a的軸心。卡爪(gripper)26c設置在彈簧片26b的遠端以便朝著徑向中心按壓鏡片13的外周界表面。一旦被三個彈簧片26b夾住，鏡片13就保持在柱體26a的中心部分內。在鏡片13被彈簧片26b保持的同時，一旦彈簧片26b發生彈性變形，鏡片13就能在柱體26a的平面內徑向移動。按照上述方式配置的鏡片保持件26從上方裝配入圓孔25同時保持鏡片13。即是說，鏡片13由所謂的墨盒方案(cartridge scheme)通過鏡片保持件26設置在第一和第二輸送臺16和17上。對於形成於第一和第二輸送臺16和17中的每個內的兩個圓孔25，左眼鏡片裝配至一個圓孔25中，而右眼鏡片13裝配至另一個圓孔25中。鏡片保持件26設置在第一和第二輸送臺16和17上以便鏡片13的待染色表面14 (由噴墨裝置22以染料塗覆的鏡片表面)面朝上。因此，在待染色表面14面朝上的同時鏡片13由輸送臺16和17支撐，並且在待染色表面14露出的同時所述鏡片由輸送裝置15輸送。在該實施方式中，在染料由染料塗布裝置11塗布至鏡片13後，在不將鏡片13從鏡片保持件26上移除的情況下將鏡片13輸送至加熱爐12。輸送第一和第二輸送臺16和17的輸送裝置15包括豎直地移動輸送臺16和17的兩個升降裝置31、以及水平地移動所述輸送臺的兩個水平移動裝置32，如圖4和圖5所
/Jn ο升降裝置31採用的布置使用滾珠螺杆機構來提升和下降配備有第一和第二輸送臺16和17的升降滑塊24。升降滑塊24在豎直方向上可移動地由升降底板(base plate) 33支撐，所述升降底板由水平移動裝置32 (下文將進行說明)支撐。升降滑塊24移動的方向由設置在升降底板33上的兩個導軌34調節。導軌34豎直地延伸並且在水平方向上互相隔開。升降底板33可旋轉地支撐豎直延伸的滾珠絲槓35，並配備有使滾珠絲槓35轉動的第一和第二升降伺服電機36和37。滾珠絲槓35置於兩個導軌34之間。滾珠絲槓35用螺紋與由升降滑塊24旋轉支撐的滾珠絲槓螺母38接合。即是說，當驅動第一和第二升降伺服電機36和37而使滾珠絲槓35旋轉時，升降裝置31分別與第一和第二輸送臺16和17 —起提升或降低升降滑塊24。第一和第二升降伺服電機36和37的操作是由控制裝置23 (下文將進行說明)控制的。根據該實施方式的升降裝置31包括兩個高度測量儀39，用來檢測設置在第一和第二輸送臺16和17中的每一個上的兩個鏡片13的高度。如圖I所示，高度測量儀39位於第一處理單元18與電暈放電處理裝置21 (下文將進行說明)之間的輸送裝置15的輸送路徑上方。當設置在高度測量儀39下端的接觸器向上移動時，高度測量儀39測量該接觸器的移動量。當該接觸器被鏡片13從下往上推動時，根據本實施方式的高度測量儀根據該接觸器的移動量來檢測鏡片13的高度。兩個高度測量儀39形成一對以分別測量左眼和右眼鏡片13，如圖I所示。由高度測量儀39檢測到的數據被發送至控制裝置23。控制裝置23根據高度測量儀39檢測的鏡片13的高度來控制升降裝置31的操作。即是說，控制裝置23讓第一和第二升降伺服電機36和37旋轉以調節鏡片13的高度，以使鏡片13能夠準備好由電暈放電處理裝置21和噴墨裝置22進行處理。這樣，包括高度測量儀39的升降裝置31用作本發明權利要求4中限定的「間隔調節裝置」。水平移動裝置31採用的布置使用滾珠螺杆機構來水平地移動升降裝置31的升降底板33，如圖4和圖5所示。在該實施方式中，水平移動裝置32用作本發明權利要求5中限定的「移動裝置」。升降底板33在水平方向上可移動地由形成為水平延伸的水平移動底板41支撐。升降底板33移動的方向由設置在水平移動底板41上的兩個導軌42調節。導軌42水平延伸並且在豎直方向上互相隔開。水平移動底板41可旋轉地支撐水平延伸的滾珠絲槓43，並配備有使滾珠絲槓43轉動的第一和第二水平移動伺服電機44和45。導軌42支撐兩個升降底板33。滾珠絲槓43用螺紋與由升降底板33旋轉支撐的 滾珠絲槓螺母46接合。根據該實施方式的兩個水平移動裝置32採用的布置共享水平移動底板41和導軌42。即是說，滾珠絲槓43、第一和第二水平移動伺服電機44和45、以及滾珠絲槓螺母46設置在每個升降底板33上。兩個滾珠絲槓43在兩個導軌42之間豎直地對準。對應於第一處理單元18的上滾珠絲槓43的一端由第一水平移動伺服電機44驅動。對應於第二處理單元19的下滾珠絲槓43的另一端由第二水平移動伺服電機45驅動。即是說，當第一水平移動伺服電機44驅動使得上滾珠絲槓43旋轉時，第一輸送臺16水平移動。當第二水平移動伺服電機45驅動使得下滾珠絲槓43旋轉時，第二輸送臺17水平移動。水平移動伺服電機44和45的操作由控制裝置23 (下文將進行說明)控制。電暈放電處理裝置21包括一個放電頭(discharge head) 51，如圖I所示。放電頭51在大氣中產生電暈放電51a，如圖8所示。放電頭51設置在輸送路徑上方預定高度的位置處，輸送裝置15沿著所述輸送路徑水平地輸送第一和第二輸送臺16和17。此外，放電頭51放置為向下產生電暈放電51a。根據本實施方式的電暈放電處理裝置21使用放電頭51在大氣中產生電暈放電51a，進而利用放電發出的電子轟擊鏡片13的待染色表面14。在這種情況下，控制裝置23控制升降裝置31的操作以基於高度測量儀39檢測的鏡片13的高度來優化放電頭51和鏡片13的高度。當電暈放電51a的能量以這種方法撞擊到鏡片13上時，待染色表面14被激活，並且諸如羰基的極性基產生於待染色表面14上，從而提高了待染色表面14的潤溼性。例如，可使用Multidyne I (型號,從納威司達有限公司(Navistar Co.，Ltd.)獲得)作為電暈放電處理裝置。作為可以構建到根據本發明的染料塗布裝置11中的鏡片面改質裝置，不僅可採用電暈放電處理裝置21，例如，而且還可採用常壓等離子體處理裝置或使用紫外線的表面改質裝置(均未示出)。如果使用的是等離子體處理裝置，則放電頭51替換為等離子體輻射頭。該等離子體輻射頭放置成向下發射等離子體。如果使用的是利用紫外線的表面改質裝置，則放電頭51替換為紫外線發射器。該紫外線發射器放置成向下發射紫外線。
噴墨裝置22包括如圖I和圖10所示的第一至第四噴墨頭52至55。第一至第四噴墨頭52至55在輸送路徑延伸的方向上對準。此外，第一至第四噴墨頭52至55中的每個均用作使用壓電元件(未示出)為染料加壓的請求式(on-demand)噴墨頭，以將染料以染料粒(顆粒微滴)56的形式噴灑。具有不同顏色的源染料被供應至第一至第四噴墨頭52至55。第一至第四噴墨頭52至55設置在預定位置處而同時從中噴灑染料的噴墨孔(未示出)面朝下。預定位置表示在輸送路徑上方具有預定高度的位置。同樣在這種情況下，控制裝置23控制升降裝置31的操作，以基於高度測量儀39檢測的鏡片13的高度來優化第一至第四噴墨頭52至55和鏡片13的高度。儘管未示出，多個噴墨噴孔形成並以相等間隔布置在第一至第四噴墨頭52至55中每個中。這些多個噴墨噴頭的陣列在垂直於輸送路徑延伸方向的水平方向(垂直於圖I的紙面的方向)上延伸經過等於或大於鏡片13的外徑的長度。此外，作 為第一至第四噴墨頭52至55中的每一個，使用能夠控制一個染料粒56微滴的量以及附著於相同位置的多個染料粒56的量的噴墨頭。控制裝置23控制一個染料粒56的微滴量以及多個染料粒56的量以獲得目標顏色。例如，可使用CFl {產品名稱,從東芝泰格株式會社(Toshiba Tec Corporation)獲得}來作為第一至第四噴墨頭52至55中的每一個的模型。應注意的是，不僅可使用壓電式噴墨頭，還可使用熱式或靜電噴墨頭來作為第一至第四噴墨頭52至55中的每一個。此外，不僅可使用噴墨裝置22還可使用噴霧裝置(未示出)來作為構建到根據本實施方式的染料塗布裝置11中的染料噴灑裝置。然而，就在不要求加熱以及易於控制墨水微滴的情況下抑制墨水粘結而言，優選地使用壓電式染料噴灑
>j-U ρ α裝直。為了使由第一至第四噴墨頭52至55塗布至鏡片13的染料快速變幹，根據本實施方式的噴墨裝置22包括滷素加熱器57，如圖I所示。滷素加熱器57沿著輸送方向(圖I所示從左至右的方向)在第一至第四噴墨頭52至55的下遊側上設置在鏡片13的輸送路徑附近並位於輸送路徑的上方，如圖I所示。控制上述裝置的操作的控制裝置23包括，例如，控制數據生成單元61、輸送裝置控制單元62、改質裝置控制單元63、染料噴灑裝置控制單元64、以及記錄數據存儲單元65，如圖6所示。此外，控制裝置23可通信地連接至伺服器66並連接至條碼讀取器67。伺服器66具有儲存向每個鏡片13塗布染料所需的所有數據的功能，以及將控制裝置23所需的數據(每個鏡片13的規格數據)發送至控制裝置23的功能。條碼讀取器67讀取記錄每個鏡片13的規格(例如，顏色、密度、索引、以及染色類型)的條形碼。該條形碼記錄在為每個鏡片13形成的訂貨單(未示出)上，並且與該鏡片13一起從在前處理裝置(未示出)發送至染料塗布裝置11。條碼讀取器67可由操作員在第一處理單元18和第二處理單元19內簡單地進行操作。然而，射頻識別(RFID)讀取器可用於代替條碼讀取器67。控制數據生成單元61使用條碼讀取器67讀取每個鏡片13的規格，並在實際向該鏡片13塗布染料時從伺服器66獲得所需數據以便滿足這些規格。控制數據生成單元61隨後根據獲得的數據來生成用於控制電暈放電處理裝置21和噴墨裝置22的數據。
輸送裝置控制單元62控制輸送裝置15的四個伺服電機36、37、44和45的操作，以使第一和第二輸送臺16和17從第一和第二處理單元18和19以列出的順序向高度測量儀39、電暈放電處理裝置21、噴墨裝置22、和滷素加熱器57移動,然後返回第一和第二處理單元18和19。第一輸送臺16從第一處理單元18開始輸送並返回該第一處理單元。第二輸送臺17從第二處理單元19開始輸送並返回該第二處理單元。根據本實施方式的染料塗布裝置11交替地重複第一輸送臺16將鏡片13輸送至電暈放電處理裝置21和噴墨裝置22的第一輸送模式以及第二輸送臺17將鏡片13輸送至電暈放電處理裝置21和噴墨裝置22的第二輸送模式。改質裝置控制單元63基於控制數據生成單元61生成的控制數據來控制電暈放電處理裝置21的操作。染料噴灑裝置控制單元64基於控制數據生成單元61生成的控制數據來控制第一至第四噴墨頭52至55的操作。此外，染料噴灑裝置控制單元64在通過噴墨裝置22進行的染料塗布操作結束後在預定時間段內操作滷素加熱器57。·
記錄數據存儲單元65在染料乾燥處理結束後以記錄文件的形式存儲每個鏡片13的處理條件數據。將參考圖7中所示的流程圖來說明根據本實施方式的塑料鏡片染料塗布裝置11的操作。要注意的是，在圖7所示處理框圖中，梯形處理框表示人為操作(人工輸入)，而菱形處理框表示人為決策。此外，矩形處理框表示裝置操作(工序)，平行四邊形處理框表示基於數據的PC (控制裝置)處理。在使用染料塗布裝置11將染料塗布至鏡片13的過程中，首先，操作員將左眼和右眼鏡片13附接至鏡片保持件26，如圖7的步驟SI所示。該操作在第一和第二處理單元18和19內進行。在步驟S2中，操作員選取塗覆有染料的鏡片表面(凹面或凸面)，在步驟S3中使用條碼讀取器67將訂貨單上對應於該鏡片表面的條形碼讀入控制裝置23。在步驟S4中，控制裝置23根據使用條碼讀取器67讀取的規格從伺服器66獲得塗布染料所需的數據。該數據包括，例如，顏色、密度、索引、以及染色類型。在步驟S5中，控制裝置23生成用於控制電暈放電處理裝置21和噴墨裝置22的控制數據。在按上述方式操作條碼讀取器67後，操作員將鏡片保持件26設置在第一和第二輸送臺16和17上，如步驟S6所示。進行該操作是為了使待染色表面14面朝上。在以這種方式將鏡片保持件26設置在第一和第二輸送臺16和17上後，操作員操作，例如，啟動開關(未示出)(步驟S7)。此時，當鏡片保持件26設置在於第一處理單元18內備用的第一輸送臺16上時，第一輸送臺16由輸送裝置15傳送至高度測量儀39下方的部分，如圖I中的箭頭(A)所示。在由箭頭(A)所示的輸送線路中，首先，第一和第二輸送臺16和17由升降裝置31降低至預定輸送高度。第一輸送臺16由水平移動裝置32移動至高度測量儀39下方並且隨後由升降裝置31提升。另一方面，在步驟S6中，當鏡片保持件26設置在第二處理單元19中的第二輸送臺17上時，第二輸送臺17按照圖I的箭頭(a)所指示的進行輸送。即是說，第二輸送臺17在噴墨裝置22和電暈放電處理裝置21下面經過時移動至高度測量儀39下方的部分，並且隨後提升。
在步驟S7中操作了啟動開關後，操作員轉向其他處理單元，其中他/她進行步驟SI至S3、S6和S7所示的操作。要注意的是，操作員在經過染料塗布處理的鏡片13已經回到一個處理單元後操作啟動開關。升降裝置31的提升操作繼續直至高度測量儀39的接觸器被鏡片13提高。此時，在步驟S8中，控制裝置23基於高度測量儀39檢測的數據來檢測鏡片13的高度。該高度檢測針對左眼和右眼鏡片13中的每個進行。在以這種方式進行高度檢測後，輸送裝置15將第一輸送臺16或第二輸送臺17輸送至電暈放電處理裝置21，如圖I中的箭頭(B)所示。更具體地，輸送裝置15首先將第一或第二輸送臺16或17降至與電暈放電處理裝置21的處理位置相同的高度，然後將第一或第二輸送臺水平移動至電暈放電處理裝置21的處理位置。在第一或第二輸送臺16或17輸送至電暈放電處理裝置21的處理位置後，電暈放 電處理裝置21進行鏡片13的改質處理(步驟S9)，如圖8所示。進行該改質處理的同時第一或第二輸送臺16或17以預定速度在輸送方向上由輸送裝置15輸送至下遊側。該改質處理時在整個待染色表面14上均勻地進行，如圖9A所示。圖9A至圖9D是待染色表面14的平面圖。參考圖9A，已經進經過改質處理的部分由陰影線區域表示。已經經過該改質處理的待染色表面14對於染料具有更高的活性和更高的潤溼性。類似地，當還進行等離子體處理或紫外線表面處理時也可以達到這種效果。此外，待染色表面14可以通過上述改質處理進行清潔。在改質處理結束後，輸送裝置15將第一或第二輸送臺16或17從電暈放電處理裝置21輸送至噴墨裝置22，如圖I中的箭頭(C)所示。此時，輸送裝置15的升降裝置31調節第一或第二輸送臺16或17的高度，以使待染色表面14與第一至第四噴墨頭52至55中的每一個之間的間隔等於預定間隔。此外，輸送裝置15的水平移動裝置32以預定速度在輸送方向上將第一或第二輸送臺16或17輸送至下遊側。此時，第一或第二輸送臺16或17在輸送方向上從第一至第四噴墨頭52至55的上遊側以預定速度進入第一至第四噴墨頭52至55下方的部分，然後，例如，在第一至第四噴墨頭52至55下方勻速經過。當第一或第二輸送臺16或17在噴墨裝置22下方經過時，所述噴墨裝置根據上述規格噴灑染料粒56 (步驟SlO)。染料粒56從第一至第四噴墨頭52至55在空氣中漂浮並附著於待染色表面14。根據該實施方式的噴墨裝置22通過改變(例如)附著於待染色表面的染料粒56的尺寸、數量和塗布模式而能夠以任意模式和任意密度塗布染料。此外，與傳統的浸染法相t匕，使用噴墨法的直接染色方案只在完全密封時塗布所需的染料量，因此能防止染料本身變質和添加劑含量發生變化，因而使得能在加熱染料時抑制染料著色劑的粘結和變質。例如，染料可以低密度塗布，如圖9B所示，同時燃料也可以高密度塗布，如圖9C所示。在以這種方式以高密度塗布染料的過程中，染料粒56以高密度附著於待染色表面14，如圖12A所示。作為可實現該操作的第一至第四噴墨頭52至55中的每一個，使用能夠改變Pl等級的一個染料粒56的微滴量並且改變塗布至一個部分的多個染料粒56的量的噴墨頭是理想的。在以任意密度塗布染料以獲得任意顏色的過程中，例如，可以採用如圖IlA至圖IlD所示的塗布模式。參考圖IlA至圖11D，具有相同顏色的染料粒56由相同的陰影圖案表示。可以通過改變(例如)染料粒56的顏色、尺寸、數量和位置來進行多種染料塗布操作，如圖IlA至圖IlD所示。當塗布染料以使燃料的密度連續平穩地變化(逐漸變化)時，染料粒56的大小逐漸變化，如圖12B所示。在圖12B所示的情況下，一個染料粒56的微滴量和多個染料粒56的量從圖12B的上側向下側順序減少。在以這種方式塗布染料的過程中，輸送鏡片13的方向是圖12B中的豎直或水平方向。應注意的是，當鏡片13沿著圖12B中的水平方向輸送時，一個染料粒56的微滴量和多個染料粒56的量在第一至第四噴墨頭52至55的相應噴灑部分中可以保持恆定。此外，當在鏡片13上進行梯度染色時，控制裝置23可以根據鏡片13的形狀和期望設計而使用各種控制方法，這些方法包括這樣的操作不僅控制第一至第四噴墨頭52至 55中的每一個內的一個染料粒56的微滴量和多個染料粒56的量，而且還控制水平移動裝置23的運動以將鏡片移動速度設置為可變的，以及設置第一至第四噴墨頭52至55以均勻地將染料塗布至整個表面同時僅將水平移動裝置32的移動速度設定為在梯度線之前和之後可變。附著有染料粒56的待染色表面14具有通過改質處理提高的潤溼性。因此，不同於傳統方法，附著於待染色表面14的染料粒56不會保持半球形狀。染料粒56在待染色表面14上潤溼並且散布，如圖13A和圖13B所示。即是說，不存在由染料粒56包圍的未染色區{見圖14A}，如圖13A所示。此外，染料粒56的高度降低，這樣染料以具有幾乎不變的厚度的薄膜形狀塗布，如圖13B所示。當染料粒56以這種方式在待染色表面14上潤溼並散布時，形成相鄰染料粒56的染料在待染色表面14上互相混合。結果，由於目標顏色可以形成於待染色表面14上，與例如使用噴墨方案直接將染料塗布至待染色表面的傳統方法相比，可使更均勻的顏色滲透入鏡片。在以這種方式塗布染料後，進行乾燥處理，如圖7所示流程圖中的步驟Sll所示。此時，輸送裝置15將第一或第二輸送臺16或17輸送至齒素加熱器57下方的部分並停止所述第一或第二輸送臺，如圖I中的箭頭(D)所示。然後，輸送裝置15的升降裝置31調節第一或第二輸送臺16或17的高度，以使待染色表面14與滷素加熱器57之間的間隔等於預定間隔。在每個鏡片13被輸送至滷素加熱器57下方的部分後，滷素加熱器57加熱待染色表面14 一段時間以乾燥待染色表面14上的染料。在加熱結束後，控制裝置23以記錄文件的形式儲存位於滷素加熱器57下方的鏡片13的處理條件數據(這時鏡片13塗覆有染料)(步驟S12)。該記錄文件可用於表示製作歷史。在控制裝置23儲存記錄文件後，輸送裝置15將第一或第二輸送臺16或17返回至第一和第二處理單元18或19，如步驟S13所示。此時，第一輸送臺16從滷素加熱器57下方的部分返回至第一處理單元18，如圖I中的箭頭(E)所示。第二輸送臺17返回至第二處理單元19，如圖I中的箭頭(b)所示。當第一或第二輸送臺16或17返回至第一和第二處理單元18或19後還向鏡片13的下表面塗布染料時，操作員翻轉鏡片保持件26並將所述鏡片保持件設置在第一或第二輸送臺16或17上。染料塗布裝置11在步驟S3和後續步驟中重複上述相同的操作。在雙面染色的情況下，上述鏡片保持件26的定位機構能夠在梯度染色時進行線路控制，這樣即使鏡片豎直方向在凸面與凹面之間轉換時，也在鏡片保持件26的接收側上確保旋轉軸線的水平度。當將染料塗布至鏡片13的操作完成時，操作員從第一或第二輸送臺16或17卸下鏡片保持件26，如步驟S14所示。鏡片13從鏡片保持件26卸下並被輸送至加熱爐12 (步驟S15)。鏡片13在加熱爐12中加熱，從而使所述鏡片固化同時染料滲透入鏡片。在通過加熱爐12加熱鏡片13結束之後，鏡片13被清理乾淨(步驟S16)並被輸送至染色處理之後的處理過程。在使用本實施方式中所示的染料塗布裝置11為鏡片染色的方法中，染料粒56附著於其潤溼性通過改質處理得以提高的待染色表面14，並且隨後鏡片13通過加熱固化。因此，染料粒56在待染色表面14上潤溼並散布，以使染料流動並均勻散布至由染料粒56包·圍的區域。因此，根據本實施方式的染料塗布裝置11能可靠地將染料塗布至鏡片13的整個待染色表面14，從而充分為鏡片13染色，而不會有不均勻的染料塗布。此外，當染料粒56在待染色表面14上潤溼並散布時，形成相鄰染料粒56的染料在待染色表面14上互相混合。例如，如果由不同顏色的染料形成的染料粒56彼此相鄰，則可以形成這些染料的顏色混合。即是說，由於實際上不同的顏色在待染色表面14上混合，因此與顏色由排成直線的染料粒56表達的情況相比，鏡片13能更可靠地染上與目標顏色相同或與目標顏色非常相似的顏色。根據本實施方式的用於塑料鏡片的染料塗布裝置11可以連續地進行提高待染色表面14潤溼性的改質處理以及將染料塗布至經改質的待染色表面14的操作。因此，使用染料塗布裝置11允許以高生產率來製造以與目標顏色相同或與目標顏色非常相似的顏色進行充分染色的鏡片13。在本實施方式中，待染色表面14的潤溼性通過(例如)電暈放電處理或等離子體處理提高。與使用化學溶液提高潤溼性的情況相比，這使得能夠方便地保持待染色表面14更潔淨。特別是電暈放電處理或等離子體處理允許染料更容易滲透入鏡片13，這樣可以更高的質量塗布染料，並且即使對於折射率高於I. 7的難以染色的高折射鏡片而言，染料密度和圖案大小也可增加。在本實施方式中，將染料粒噴灑並附著至鏡片13的待染色表面14的處理是通過使用噴墨裝置22的噴墨方法進行的。這使得能夠方便地進行各種染料塗布操作。另外，例如，由於染料與一個染料粒56微滴量的混合比可以用數值進行管理，因此不僅可能以各種染色模式為鏡片13染色，而且還可能通過用相同的染色模式為鏡片染色而製造具有良好再現性的鏡片13，而使用傳統的浸染法幾乎不能製成這種具有良好再現性的鏡片。根據本實施方式的染料塗布裝置11包括將待染色表面14與電暈放電處理裝置21和噴墨裝置22中的每一個之間的間隔調節成預定間隔的升降裝置31 (間隔調節裝置)。因此，改質處理和染料塗布操作是在最佳狀態下進行的。因此，根據本實施方式，改質處理和染料塗布操作能夠可靠地進行，從而提供能高質量地塗布染料的染料塗布裝置U。
根據本實施方式的輸送裝置15包括支撐鏡片13同時使待染色表面14面朝上的第一和第二輸送臺16和17、以及水平移動第一和第二輸送臺16和17的水平移動裝置32。利用這種布置，鏡片13可以在被穩定支撐的同時進行輸送。另外，從噴墨裝置22噴灑的染料粒56在飛出後不會克服重力作用而附著於待染色表面14。因此，包括輸送裝置15的染料塗布裝置11可更可靠地進行改質處理和高準確度的染料塗布操作。根據本實施方式的染料塗布裝置11包括第一和第二輸送臺16和17，並可以採用兩種輸送模式。在第一種輸送模式中，第一輸送臺16將鏡片13輸送至電暈放電處理裝置21和噴墨裝置22。在第二種輸送模式中，第二輸送臺17將鏡片13輸送至電暈放電處理裝置21和噴墨裝置22。根據本實施方式的染料塗布裝置11包括控制相應裝置的操作以便交替地重複第一輸送模式和第二輸送模式的控制裝置23。利用這種布置，在電暈放電處理裝置21和噴墨裝置22操作的同時，操作員可以從一個處理單元移至其他處理單元以便將下一批鏡片13設置在第一或第二輸送臺16或17上。因此，根據本實施方式，可提供具有高加工能力的染 料塗布裝置11。儘管已經在上述實施方式中給出待染色表面14面朝上時將染料塗布至鏡片13的待染色表面14的實例，不過將鏡片13保持直立姿勢使得能夠在待染色表面14朝向側面時塗布染料。此外，鏡片13與改質裝置和染料噴灑裝置中的每一個之間的間隔可以在改質裝置和染料噴灑裝置相對於鏡片13移動時進行調節。參考標號的說明11...用於塑料鏡片的染料塗布裝置、12...加熱爐、13...塑料鏡片、14...待染色表面、15...輸送裝置、16...第一輸送臺、17...第二輸送臺、18...第一處理單兀、
19...第二處理單元、21...電暈放電處理裝置、23...控制裝置、26...鏡片保持件、
31...升降裝置、32...水平移動裝置、51...放電頭、52-55...第一至第四噴墨頭、56...染料粒、57...滷素加熱器。
權利要求
1.一種用於塑料鏡片的染料塗布裝置，包括 輸送裝置，所述輸送裝置在使待染色表面露出的狀態下輸送塑料鏡片； 改質裝置，所述改質裝置與所述待染色表面相對，並進行使所述待染色表面上的潤溼性提聞的改質處理；以及 染料噴灑裝置，所述染料噴灑裝置沿著所述輸送裝置的輸送路徑在所述改質裝置的下遊側上與所述待染色表面相對，並將染料粒噴灑並附著至所述待染色表面。
2.根據權利要求I所述的用於塑料鏡片的染料塗布裝置，其中，所述改質裝置用作電暈放電處理裝置和等離子體處理裝置的其中之一。
3.根據權利要求I所述的用於塑料鏡片的染料塗布裝置，其中，所述染料噴灑裝置包括噴墨染料噴灑裝置。
4.根據權利要求I所述的用於塑料鏡片的染料塗布裝置，還包括間隔調節裝置，所述間隔調節裝置將所述待染色表面與所述改質裝置和所述染料噴灑裝置中的每一個之間的間隔調節至預定間隔。
5.根據權利要求I所述的用於塑料鏡片的染料塗布裝置，其中，所述輸送裝置包括在使所述待染色表面面朝上的狀態下支撐所述塑料鏡片的輸送臺以及水平移動所述輸送臺的移動裝置。
全文摘要
本發明披露的裝置具有輸送裝置(15)，所述輸送裝置在使待染色表面露出的狀態下輸送塑料鏡片；以及改質裝置(21)，所述改質裝置設置在與前述的待染色表面面對的位置處，並且所述改質裝置進行增加待染色表面的潤溼性的改質處理。該裝置還具有染料噴灑裝置(22)，該染料噴灑裝置沿著輸送裝置(15)的輸送路徑在前述改質裝置的下遊側上設置在與前述待染色表面相面對的位置處，並且該染料噴灑裝置將染料粒噴射至前述待染色表面，使得染料粒附著。
文檔編號D06P5/00GK102844699SQ20118001767
公開日2012年12月26日 申請日期2011年3月30日 優先權日2010年3月30日
發明者大久保繁樹, 島田修 申請人:Hoya株式會社