FI120325B - Menetelmä silmälasien valmistamiseksi - Google Patents

Description

Menetelmä silmälasien valmistamiseksi

Keksinnön tausta

Keksinnön kohteena on menetelmä silmälasien valmistamiseksi, jossa menetelmässä ruiskuvaletaan silmälasien perusosa läpinäkyvästä muo-5 vista, joka perusosa käsittää linssialueet ja näihin saumattomasti sovitetun ja näitä yhdistävän rungon, ja suoritetaan perusosalle tietokoneohjattu painotyö yhden tai usean toiminnallisen ja/tai dekoratiivisen pinnoitteen tekemiseksi, joka painotyö kohdistuu ainakin linssialueisiin.

Tunnetaan lukuisia menetelmiä valmistaa silmälaseja. Huomautet- 10 takoon, että termillä ’’silmälasit” tarkoitetaan tässä selityksessä paitsi silmälaseja niin myös suoja-ja aurinkolaseja.

Kuten tunnettua on silmälasien valmistaminen hidasta ja käsityövaltaista työtä, mistä johtuen silmälasien valmistuskustannukset ovat korkeat.

Keksinnön lyhyt selostus 15 Tämän keksinnön tarkoituksena on saada aikaan uudenlainen ja parannettu menetelmä silmälasien valmistamiseksi.

Keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista se, että kohdistetaan tietokoneohjattu painotyö myös runkoon, ja että tulostetaan linssialu-eelle kehysalueen ääriviiva.

20 Keksinnön etuna on, että silmälasien valmistus on nopeaa ja hel posti automatisoitavissa. Edelleen etuna on, että keksinnön mukainen menetelmä tekee mahdolliseksi esimerkiksi fotokromaattisen, IR-estotoiminnon (inf-rapunasäteilyn esto), UV-estotoiminnon (ultraviolettisäteilyn esto), AR-toiminnon (antireflektiivinen, heijastamaton) ja/tai dekoratiivisen toiminnon si- 25 joittamisen silmälasiin joustavalla ja täysin personoidulla tavalla.

Kuvioiden lyhyt selostus

Keksinnön eräitä sovellutusmuotoja selitetään tarkemmin oheisissa piirustuksissa, joissa 30 kuviot 1a ja 1b esittävät kaavamaisesti eräitä keksinnön mukaisella menetelmällä valmistettuja silmälaseja edestä päin ja päältäpäin, kuvio 2 esittää kaavamaisesti eräitä toisia keksinnön mukaisella menetelmällä valmistettuja silmälaseja edestä päin, 2 kuviot 3a ja 3b esittävät kaavamaisesti eräitä kolmansia keksinnön mukaisella menetelmällä valmistettuja silmälaseja edestä päin, kuvio 4 esittää kaavamaisesti osaa eräistä keksinnön mukaisella menetelmällä valmistetuista silmälaseista päältäpäin, 5 kuvio 5 esittää kaavamaisesti eräitä neljänsiä keksinnön mukaisella menetelmällä valmistettuja silmälaseja edestä päin, kuvio 6 esittää kaavamaisesti erästä liitinkonstruktiota sivustapäin, kuvio 7 esittää kaavamaisesti erästä toista liitinkonstruktiota sivustapäin, 10 kuvio 8 esittää kaavamaisesti erästä kolmatta liitinkonstruktiota edestä päin, kuviot 9a ja 9b esittävät kaavamaisesti keksinnön eräiden suoritusmuotojen mukaisten menetelmien eräitä vaiheita periaatteellisesti, kuvio 10 esittää kaavamaisesti eräiden keksinnön mukaisella mene-15 telmällä valmistettujen silmälasien erästä osaa edestä päin, kuvio 11 esittää kaavamaisesti eräiden toisten keksinnön mukaisella menetelmällä valmistettujen silmälasien erästä osaa päältäpäin, kuvio 12 esittää kaavamaisesti keksinnön mukaisella menetelmällä valmistettujen silmälasien erästä osaa eri rakennekerrokset toisistaan erillään 20 esitettynä ja päältäpäin, kuvio 13 esittää kaavamaisesti eräiden toisten keksinnön mukaisella menetelmällä valmistettujen silmälasien erästä osaa eri rakennekerrokset toisistaan erillään esitettynä ja sivustapäin, kuvio 14 esittää kaavamaisesti oskilloivaa mikrosuihkutulostinta pin-25 noittamassa substraattia, ja kuvio 15 esittää kaavamaisesti kuvion 14 mikrosuihkutulostimella valmistettua pinnoitustulosta päältäpäin.

Kuvioissa keksinnön eräitä suoritusmuotoja on esitetty selvyyden vuoksi yksinkertaistettuna. Samankaltaiset osat on merkitty kuvioissa samoilla 30 viitenumeroilla.

Keksinnön eräiden sovellutusmuotojen yksityiskohtainen selostus

Kuvioissa 1a ja 1b on esitetty kaavamaisesti eräät keksinnön mukaisella menetelmällä valmistetut silmälasit.

Silmälasien perusosa on valmistettu muovista käyttäen ruiskuvalu-35 menetelmää. Perusosa muodostaa silmälasien kantavan osan, jota voidaan muun muassa pinnoittaa kulloinkin sopivilla pinnoitteilla. Perusosa käsittää op- 3 tiset linssialueet 1 ja 2 sekä näitä yhdistävän rungon 3. Optiset linssialueet 1 ja 2 ovat kiinteä osa rungon 3 kanssa. On siis valmistettu toisiinsa integroidut linssit ja niitä yhdistävä runko yhdessä ja samassa ruiskuvaluprosessissa. Linssialue 1 on optisesti täysin valmis ja sen optisiin ominaisuuksiin ei enää 5 vaikuteta muuten kuin pinnoittamalla. Linssialue 1 voi olla muotoiltu niin, että se korjaa silmän taittovirheitä yms. silmän virheitä. Eräässä toisessa sovellu-tusmuodossa linssialuetta 1 työstetään sinänsä tunnetuin menetelmin esimerkiksi silmän taittovirheiden korjaamiseksi. Ruiskuvalumenetelmässä voidaan -mutta ei siis välttämättä - ruiskuttaa materiaali jonkin verran aukinaiseen muot-10 tiin, ja ruiskutuksen jälkeen muotti puristetaan kiinni. Tällöin voidaan käyttää materiaaleja, joiden molekyylipaino on hyvin suuri ja joista voidaan valmistaa hyvin kovia ja jännityksettömiä tuotteita.

Silmälasien ulkomuotoa voidaan muokata ruiskuvalun jälkeen esimerkiksi jyrsimällä, leikkaamalla ja hiomalla.

15 Valmistusmateriaali on optisesti korkealaatuista muovimateriaalia, kuten esimerkiksi polyamidia (esimerkiksi PA12), polykarbonaattia tai muuta vastaavaa. Molemmat optiset alueet eli linssialueet 1 ja 2 ovat fyysisesti yhteydessä toisiinsa näitä yhdistävän kannaksen 3 kautta. Kannas 3 on myös se alue, mihin ruiskuvalumuotin ruiskutuspiste 4 on edullisesti sijoitettu. Silmälasi-20 en ruiskuvalettu muoto ja mitat ovat edullisesti lopulliset, toisin sanoen niitä ei välttämättä tarvitse millään tavalla muokata edelleen uuteen muotoon tai mittaan.

Kuviossa 2 on esitetty kaavamaisesti eräät toiset keksinnön mukaisella menetelmällä valmistetut silmälasit edestä päin. Tässä tapauksessa ruis-25 kuvalettuihin linssialueisiin 1 ja 2 on leikattu linssialueita kiertävät muodot 5 esimerkiksi laserilla tai jyrsimellä.

Kuviossa 3a ja sen osasuurennoksessa 3b on esitetty kaavamaisesti eräät kolmannet keksinnön mukaisella menetelmällä valmistetut silmälasit edestäpäin. Optiselle alueelle 1 on ensin sijoitettu tietokoneohjattu painotyö 6 30 esim. painetun kehyksen muodossa 6 ja sitten luotu uusi ulkomuoto 5 esim. jyrsimellä. Yleisesti ottaen keksinnön mukaisen menetelmän painotyö kohdistuu ainakin linssialueisiin. Ennen painotyötä työkappaletta on voitu pinnoittaa jollakin sinänsä tunnetulla pinnoitusmenetelmällä.

Kuviossa 4 on esitetty kaavamaisesti eräiden keksinnön mukaisella 35 menetelmällä valmistettujen silmälasien osa päältäpäin. Tässä silmälaseihin 4 on muodostettu erillinen sanka-alue 7, mihin on sovitettu itse sanka 9, joka tyypillisesti on liitetty tapilla 8 sanka-alueeseen 7.

Sanka-alue 7, jota voidaan myös kutsua erilliskehykseksi, on liitetty optiseen alueeseen eli linssiin 1 ja 2 jollakin sinänsä tunnetulla liittämismene-5 telmällä, edullisimmin laserhitsaamalla.

Nykyiset menetelmät muodostaa erillinen sanka-alue perustuvat suurelta osin metalliosiin, jotka on liitetty ruuveilla optiseen alueeseen tai muoviin, joka on liimattu optiseen alueeseen. On luonnollista, että tällöin muovien täytyy olla laserhitsattavaa laatua ja toisiinsa yhteen sopivia.

10 Kuvioiden 1, 2 ja 3 tyyppisissä sovelluksissa ei sinänsä ole tarvetta luoda erillistä sanka-aluetta 7, vaan se on edullisinta tuottaa samanaikaisesti samassa ruiskuvalutyöprosessissa itse linssien 1 ja 2 sekä näitä yhdistävän kannaksen 3 kanssa. Silmälaseille asetetut ulkomuodollisten syiden vuoksi voidaan valmistaa erillinen sanka-alue 7, joka liitetään erillisessä työvaiheessa 15 osaksi varsinaisia silmälaseja, jossa sijaitsevat varsinaiset optiset alueet 1 ja 2.

Kuviossa 5 on esitetty kaavamaisesti eräät neljännet keksinnön mukaisella menetelmällä valmistetut silmälasit edestä päin. Kehys 11 muodostaa katkeamattoman viskoosimaisesta aineesta, kuten muovista valmistetun komponentin siten, että päättymätön yhtenäinen kehys on liikuteltavissa sen keski-20 kohdalta 15 siten, että linssiaukko 16a ja 16b laajenee tai supistuu.

Kehyksen 11 molemmat puolet 12 ja 14 voidaan siis liikuttaa poispäin toisistaan niin, että varsinainen optinen linssi voidaan sijoittaa suurennettuihin aukkoihin 16a ja 16b, mikä jälkeen kehystä 11 puristetaan keskikohdasta 15 yhteen ja lopulta puoliskot 12 ja 14 lukitaan toistensa suhteen liittimellä 13. 25 Tällöin linssit ovat puristuksissa kehyksen 11 aukkojen 16a ja 16b sisällä. Optisen linssin sijoittaminen optiseen aukkoon 16a ja 16b on erittäin vaivatonta verrattuna tunnettuihin kiinteisiin kehyskonstruktioihin. Liitin 13 voi käsittää logon tai muita kuvioita jne.

Kehys 11, siihen mahdollisesti kiinnitettävät erillinen sanka-alue 7 30 tai itse sanka 9, ovat osittain tai kokonaan pinnoitetut tai kuvioitu tietokoneella ohjatulla mikrosuihkulaitteella, esim. yksi- tai monivärimustesuihkutulostimella tai sen liikuteltavalla mustesuihkupäällä. Tämän ansiosta kaikki mainitut osat voidaan valmistaa minkä värisinä tai millä kuvioinnilla tahansa, esimerkiksi henkilön itse suunnittelemalla logolla ja värillä. Mainitut osat voidaan täten 35 valmistaa läpinäkyvästä muovista ja niiden ulkomuoto luodaan täysin tietokoneohjatulla mustesuihkutulostinmenetelmällä.

5

Kuvioissa 6 ja 7 on esitetty kaavamaisesti eräitä liitinkonstruktioita sivustapäin. Liittimet 13 käsittävät esimerkiksi metallista valmistetut ja vastakkain sovitetut kourut 19 ja 20, jotka on puristettu kehysosien 17 ja 18 ympäri.

Liitin 13 voi luonnollisesti olla toisenlainenkin, esimerkiksi epäkes-5 koon perustuva, jolloin epäkeskon pyörähtäminen saan aikaan kehyksen 11 aukkojen 15 ja 16 supistumisen.

Kuviossa 8 on esitetty kaavamaisesti eräs kolmas liitin konstruktio edestäpäin. Tähän on kiinnitetty lankojen 22 varassa olevat nenätyynyt 23.

Ruiskuvaletussa kehyksessä erillisiä nenätyynyjä ei tyypillisesti tar-10 vita, vaan vastaavat muodot tuotetaan itse kappaleeseen ruiskuvaluprosessis-sa. Erillisten nenätyynyjen käyttömahdollisuus antaa kuitenkin mahdollisuuden uudenlaiselle muotoilulle.

Liitin 13 voidaan myös ruiskuvalaa muovista ja valinnaiset nenätyynyt 23 voivat olla osa valettua liitintä.

15 Kuvion 8 mukainen liitin 13 voidaan sijoittaa kuvion 1 - 3 ruiskuvalet- tuihin silmälaseihin tai kuvion 5 ruiskuvalettuun kehykseen.

Kuvioissa 9a ja 9b on esitetty kaavamaisesti keksinnön eräiden suoritusmuotojen mukaisten menetelmien eräitä vaiheita periaatteellisesti. Kyseisissä menetelmävaiheissa voidaan pinnoittaa esimerkiksi kuvioiden 1 - 3 mu-20 kaisia silmälaseja.

Kuviossa 9a on työkappaleen 25 poikkileikkaus huomattavan kaareva. Työkappale eli perusosa kulkee mikrosuihkutuspäiden 26 ohi suoraviivaisella liikkeellä, jonka liikkeen suunta on kuvion tason normaalin suuntainen. Linssejä 1 ja 2 pinnoitetaan niiden ensimmäiseltä puoleltaan 29 kahdella työ-25 kappaleen liikesuunnassa rinnakkain sovitetulla mikrosuihkutuspäällä 26. Mik-rosuihkutuspäät 26 on sovitettu toistensa suhteen avaruustasoille, jotka leik-kaavat toisiaan. Mikrosuihkutuspäitä 26 voi olla useampiakin rinnakkain. Vaikka asiaa ei olekaan kuviossa 9a esitetty on selvää, että linssien 1 ja 2 toinen puoli 30 voidaan pinnoittaa käyttämällä tälle puolelle sovitettuja mikrosuihku-30 tuspäitä, jotka on sovitettu toistensa suhteen avaruustasoille, jotka leikkaavat toisiaan. Avaruustasojen väliset kulmat ovat edullisesti säädettävissä työkappaleen muodon mukaisesti.

Mikrosuihkutuspäitä 26 voidaan sovittaa työkappaleen liikesuunnassa useita peräkkäin. Tällöin kaikki peräkkäiset mikrosuihkutuspäät 26 voivat 35 pinnoittaa työkappaletta 25 samalla pinnoitusaineella tai sitten peräkkäisten suihkutuspäiden kautta voidaan annostella eri pinnoitusaineita.

6

Kuviossa 9b esitetyssä suoritusmuodossa mikrosuihkutuspää 26 on sovitettu tietokoneohjatun robottikäsivarren 28 päähän. Tämä voi liikuttaa mik-rosuihkutuspäätä 26 työkappaleen 25 muotojen mukaisesti esimerkiksi kol-miakselisesti tai viisiakselisesti.

5 Toiminnallisten pinnoitteiden toiminnalliset komponentit on edulli sesti sijoitettu orgaaniseen lakkaan. Lakassa voi olla myös epäorgaanisia komponentteja. Tässä tarkoitettuja toiminnallisia pinnoitteita ovat muun muassa kuten IR-estopinnoitteet, UV-estopinnoitteet, kovapinnoitteet, fotokromaatti-sesti toimivat pinnoitteet ja/tai väripinnoitteet. Toiminnalliset pinnoitteet levite-10 tään edullisesti mikrosuihkumenetelmällä, joka on tietokoneohjattu ja joka suihkuttaa samassa prosessissa työkappaleen koko sen leveydeltä. Tällainen mikrosuihkumenetelmä voidaan toteuttaa esimerkiksi mustesuihkutulostimella, kuten Xaar 1001 mustesuihkupäällä, jonka työleveys on 70 mm. Tämä on useimmissa tapauksissa riittävä työkappaleen 25 pinnoittamiseksi koko sen 15 leveydeltä, sillä työkappaleen 25 leveys on tyypillisesti enintään noin 60 mm.

Pinnoitus voidaan tehdä joko työkappaleen 25 yhdelle puolelle kerrallaan tai molemmille puolille samanaikaisesti.

Ohjelmoimalla pinnoitusprosessia ohjaavan tietokoneen pinnoitus-ohjelma voidaan valmistaa lähes mikä tahansa koristelu, logo, teksti, väri, väri-20 gradientti tms. työkappaleeseen 25. Eräässä keksinnön suoritusmuodossa asiakas voi jopa suunnitella oman tuotteensa ulkomuodon omalla tietokoneellaan. Asiakkaalla voi olla pääsy valmistavan yhtiön tietokoneohjelmistokantaan tai ko. tarkoitukseen räätälöidyllä ohjelmistolla asiakas tuottaa tarvittavat parametrit, jotka määrittävät tuotteen kaikki ominaisuudet. Ohjelmistotyökalujen 25 ja parametrien siirto voi tapahtua esimerkiksi valmistavan yhtiön kotisivulta.

Voidaan valmistaa yksivärinen tai monivärinen väripinta, joka voi olla asteittain tummuva eli gradienttipinta. Väri voi myös vaihdella eri paikoissa täysin vapaamuotoisesti. Voidaan esimerkiksi muodostaa nelivärikuva linssin 1,2 pintaan.

30 Tunnetussa tekniikassa yksivärinen gradienttipinnoitus tehdään eril lisellä väripigmentillä, joka imeytetään itse muoviin, esimerkiksi muoviseen linssiin 1, 2, tai niin niiden päälle sijoitettuun lakkakerrokseen. Menetelmänä käytetään kastomenetelmää. Värjäysaste, eli kirkkaus- tai tummuusaste säädetään ajan funktiona, eli mitä kauemmin värjättävä tuote on värjäysaltaassa, 35 jossa on väriainetta, sitä voimakkaampi tai tummempi on värjäysaste. Värjättävä tuote nostetaan ylös värialtaasta määrätyllä nopeudella, joka voi vaihdella 7 noston aikana. Tällöin aikaansaadaan juuri haluttu tummuus ja värin voimakkuus.

Käsillä olevassa menetelmässä työkappale värjätään joko väripigmentillä, joka on nestemäisessä muodossa, tai lakalla, johon väriaine on sijoi-5 tettu ja josta lakasta muodostuu osa kovapinnoitetta. Ensin mainitussa sovellu-tusmuodossa pinnoitus tehdään edullisesti tietokoneen ohjaamalla mikrosuih-kutulostimella yksi- tai useampivärisenä, esimerkiksi nelivärisenä, jolloin aikaansaadaan ääretön määrä värivariaatioita. Väri- ja tummuusgradientti saadaan aikaan siten, että pinnoitetaan aikajärjestyksessä ensin se alue, mihin 10 halutaan voimakas värjäys, ja viimeisenä se alue, mihin halutaan heikko värjäys. Tällöin voimakkaammin värjättävä alue värjäytyy pidemmän aikaa eli enemmän kuin heikomman värjäyksen alue. Lopulta koko pinta huuhdellaan samanaikaisesti ylimääräisen aineen poistamiseksi. Toinen edullinen tapa väri-ja tummuusgradientin tekemiseksi on se, että suihkutetaan enemmän vä-15 riainetta alueelle, johon halutaan voimakkaampi väri ja vähemmän alueille, joille heikompi väri. Eli väripigmentin tai väriaineen määrä on voimakkaasti värjätyillä alueilla suurempi.

Värjättäessä työkappale lakalla, johon väriaine on sijoitettu ja josta lakasta muodostuu osa kovapinnoitetta, suoritetaan tietokoneohjattu painatus 20 mikrosuihkutusmenetelmällä. Väriaine on seostettu orgaaniseen lakkaan, jossa voi olla lisäksi epäorgaanisia komponentteja. Mitä paksumpi on pinnoite, sitä tummempi tai vahvempi on värjäys. Mikäli käytetään neliväritulostusta, voidaan värien suhteita säätämällä saada aikaan mikä tahansa värisävy.

Kuviossa 10 on esitetty kaavamaisesti keksinnön mukaisella mene-25 telmällä valmistettujen silmälasien osa edestä päin kuviossa 11 eräiden toisten silmälasien osa päältäpäin ja poikkileikattuna, joka osa on myös valmistettu keksinnön mukaisella menetelmällä. Kuviossa 11 eri kerrokset on esitetty toisistaan irrotettuina.

Silmälaseihin on muodostettu kehysalue 33 linssin 34 optiselle alu-30 eelle mikrosuihkumenetelmällä, esim. mustesuihkutulostinpäällä. Kehysalueen 33 ääriviiva voidaan tulostaa varsin vapaasti millaiseksi tahansa. Mikäli mus-tesuihkutulostinpää on esimerkiksi nelivärinen, voidaan tulostaa eli muodostaa minkä tahansa värinen kehysalue 33, joka on dekoratiivinen osa. Voidaan siis muodostaa täysin valinnanvaraisia ja värisiä kehysalueita 33 ja lisäksi täysin 35 digitaalisesti ohjattuna. Täten silmälasit voidaan personoida täysin asiakkaan haluamilla ulkomuodoilla. Viitenumerolla 35 tarkoitetaan kovapinnoitetta.

8

Silmälasien perusmateriaali eli ruiskuvalettava muovi voi olla täysin läpinäkyvä ja kirkas, jolloin saavutetaan täydellinen vapaus niin linssin värjäyksen suhteen kuin muunkin dekoroinnin suhteen. Voidaan myös käyttää esivär-jättyä muovia, johon on tuotettu esimerkiksi 10 % tummuusaste. Pinnoituspro-5 sessissa tummuusastetta voidaan lisätä ja siihen voidaan tehdä gradienttia.

Kuviossa 12 on esitetty kaavamaisesti keksinnön mukaisella menetelmällä valmistettujen silmälasien osa eri rakennekerrokset toisistaan erillään esitettynä ja poikkileikattuna päältäpäin ja kuviossa 13 eräiden toisten silmälasien osa eri rakennekerrokset toisistaan erillään esitettynä ja poikkileikattuna 10 sivustapäin.

Kuviossa 12 esitetyissä silmälaseissa on mikrosuihkulaitteella pinnoitettu kehysalue 33 linssin 34 reuna-alueella olevan kolmiulotteisen alueen 36 pinnalle. Kolmiulotteinen alue 36 on muodostettu samasta aineesta samassa ruiskuvalutyöprosessissa kuin itse linssi 34 eli silmälasien optinen alue. Vii-15 tenumerolla 35 tarkoitetaan kovapinnoitetta.

Kuviossa 13 on esitetty eri funktionaalisia pintoja, joita voidaan sijoittaa läpinäkyvän värjäämättömän ruiskuvaletun työkappaleen 34 pinnoille. Väriaine voidaan järjestää lakkaan, joka muodostaa joko ulomman kovapinnan 40 tai lakkaan, joka muodostaa IR-estopinnoitteen 38 työkappaleen 34 sisä-20 puolelle.

Työkappaletta 34 ei siis värjätä tunnetuilla värjäysmenetelmillä, missä väriaine imeytetään muoviin. Huomautettakoon, että tällaisen tunnetun värjäysmenetelmän eräs ongelma on, että se toimii ainoastaan CR39-tyyppisellä kertamuovilla. Esimerkiksi polyamidi PA12 värjäytyy erittäin huonosti tai ei vär-25 jäydy ollenkaan.

Kuviossa 13 tuote, esimerkiksi aurinkolasi on selektiivisesti pinnoitettu. Selektiivisellä pinnoituksella tarkoitetaan sitä, että silmälasin ensimmäisellä pinnalla on ensimmäinen toiminnallinen pinnoitejärjestely ja vastaavasti toisella pinnalla on toinen toiminnallinen pinnoitejärjestely, joka on toiminnalli-30 silta ominaisuuksiltaan erilainen kuin ensimmäinen toiminnallinen pinnoitejärjestely. Pinnoitejärjestelyssä on yksi tai useampi toiminnallinen tai dekoratiivi-nen pinnoitekerros. Toiminnallinen pinnoite voi olla esimerkiksi fotokromaatti-nen pinnoite, kovapinnoite, väriainepinnoite, värjätty lakkapinnoite, heijastuk-senestopinnoite, IR-estopinnoite, UV-estopinnoite, gradientti väripinnoite tai 35 optinen kuviopinta. Gradientissa väripinnoitteessa väri vähitellen muuttuu poikki linssin pinnan, esimerkiksi vaalean vihreästä tumman vihreään. Voidaan 9 myös valmistaa sellaista gradienttia väripintaa, jossa väri muuttuu yhdestä väristä asteittain toiseksi, esimerkiksi vihreästä siniseksi. Toiminnallinen pinnoite voi olla esimerkiksi lakka- tai primerointikerros.

Primerointikerros on työkappaleen kuten esimerkiksi linssin ja pin-5 noitteen välille sovitettu pinnoitekerros, joka parantaa näiden välistä adheesiota. Primerointikerrosta käytetään esimerkiksi siksi, että useiden muovilaatujen pintakemia on sellainen, että pinnoitteet eivät niihin voi tarttua tai tarttuvat huonosti. Eräs toinen syy primerointikerroksen käyttöön on se, että eräät muovi-laadut eivät kestä lakassa käytettäviä liuottimia, jolloin primerointikerros suojaa 10 työkappaletta liuottimen vaikutukselta. Primerointikerros voi olla esimerkiksi uretaanilakkaa tai polyuretaania. Kun primerointikerroksessa on jokin sama tai samanlaatuinen komponentti, esimerkiksi molekyyliketju, kemiallinen ryhmä, oksidi tms., joka esiintyy myös primerointikerroksen päälle tulevassa pinnoite-kerroksessa, syntyy kerrosten välille kemiallisia, edullisesti kovalenttisia, si-15 doksia. Primerointikerrosta voidaan myös käyttää paksujen, esimerkiksi yli 5 pm, vaikkapa 10 pm, kovalakkakerroksen alla estämässä kovalakkakerroksen irtoamista. Tässä tapauksessa primerkerros muodostaa liikuntakerroksen työ-kappaleen ja kovapinnoitteen välille, joka liikuntakerros sallii eri lämpölaa-jenemiskertoimet omaavien työkappaleen ja kovapinnoitteen välisen liikkeen.

20 Huomautettakoon tässä yhteydessä, että dekoratiivisella pinnoitteel la tarkoitetaan tässä selityksessä sellaisia pinnoitteita, joiden pääasiallisena tarkoituksena on muuttaa silmälasien ulkonäköä. Dekoratiivinen pinnoite voi muodostaa värejä, kuvioita, logoja jne. Dekoratiivisella pinnoitteella voi toki olla toiminnallisiakin tehtäviä.

25 Itse työkappale 34 on väritön ja siihen sovitetut eri toiminnot on ai kaansaatu toiminnallisilla pinnoitteilla 38, 39 ja 40. Kuviossa 13 esitetyssä suoritusmuodossa on fotokromaattinen pinnoite 39 sijoitettu kovapinnoitteen 40 alle ja mahdollinen perusväri on tällöin sijoitettu IR-estopinnoitteena toimivaan kovapintaan 38. Fotokromaattisen pinnoitteen tummuus säätyy säteilyn 30 intensiteetin vaikutuksesta. Vaikutus on nimenomaan se, että fotokromaattinen pinnoite päästää läpi tietyn aallonpituuden tai aallonpituusalueen säteilyä sitä vähemmän, mitä suurempi on ko. säteilyn voimakkuus.

Lisäksi voidaan muodostaa tietokoneen ohjaama painotyö 33 esimerkiksi mikrosuihkumenetelmällä, esimerkiksi staattisella tai oskilloivalla mus-35 tesuihkutulostinpäällä. Toiminnallisten pinnoitteiden laatu, lukumäärä ja sijoitus 10 työkappaleen eri puolille voi luonnollisesti olla erilainen kuin mitä kuviossa 13 on esitetty.

Eri funktionaaliset pinnat voidaan muodostaa lakasta, esim. silok-saani-, akrylaatti-, uretaani-, epoksi- tai muusta lakasta, tai Sol-Gel-5 pinnoitteesta. Esimerkkinä työkappaleen materiaaleista mainittakoon tässä CR39, PC, PMMA, PS, PA. Työkappaleen valmistusmateriaaliin voidaan sekoittaa nanofilleriä, vaikkapa 3 -10 % esimerkiksi linssin lujuusominaisuuksien ja lakan adheesion parantamiseksi. Tällöin silmälaseissa voi olla kolme nano-komposiittikerrosta päällekkäin; a) työkappale eli linssi, b) lakka ja c) Sol-Gel 10 pinta.

Eräs menetelmä suorittaa pinnoitteiden levitys työkappaleen pinnalle on mustesuihkutulostus (eng. Ink-jet-printing). Sillä voidaan levittää erittäin tasaista ja homogeenista pintaa ohuimmillaan aina 15 nm paksuudelta ja ilman ylärajaa, eli voidaan tuottaa erittäin ohuita pintoja ja tarvittaessa myös erittäin 15 paksuja pintoja.

Yleisesti ottaen voidaan käyttää mikrosuihkutusmenetelmiä, jotka voivat olla esimerkiksi: 1. Yleisesti tunnettu mustesuihkutulostus, (Inkjet printer) 2. Pietsotoiminen painesuihkutus 20 3. Pietsotoiminen rivisuihkutus 4. Oskilloiva mikrosuihkuprinttaus 1. Mustesuihkutulostus

Tyypillisesti pietsoelementtiin perustuva, tulostukseen käytetty jär-25 jestelmä, jossa jokaista yksittäistä suutinta voidaan ohjata itsenäisesti ja jokaisen pisaran kokoa ja niiden määrää voidaan ohjelmallisesti säätää. Mahdollistaa pinnoitussovelluksessa tarkan selektiivisen pinnoituksen ja tarkan pinnan paksuuden vaihtelun säädön. Tällaisista tulostimista mainittakoon tässä esimerkkinä Xaar XJ500 ja Xaar XJ 1001.

30 2. Pietsotoiminen painesuihkutus, passiivinen. Paineistettu lakka annostellaan pisaroiksi nopeassa tahdissa toimivalla pietsoventtiilillä. Varsinaisessa suutinmoduulissa kaikkiin suuttimiin tulee pumpulta venttiilin kautta aina sama paine samanaikaisesti. Järjestelmä soveltuu tasaisille pinnoille, joissa tuotettava pinnanpaksuus on koko alueella vakio. Pietsoventtiilillä ohjattava 35 paine on hyvin korkea, tyypillisesti yli 10 MPa (100 bar), jopa 200 MPa (2000 bar).

11 3. Pietsotoiminen rivisuihkutus, aktiivinen. Esipaineistettu lakka annostellaan pisaroiksi nopeassa tahdissa suutinmoduulissa järeän pietsoele-mentin avulla useasta suuttimesta samanaikaisesti, tyypillisesti yli viidestä suu-tinreiästä yhtä pietsoelementtiä kohti. Suuttimet on jaettu ainakin kahteen suu- 5 tinmoduuliin eli riviin, jossa kussakin on ainakin kaksi suutinta. Suutinmoduulin toimintaa voidaan ohjata toisten suutinmoduulien toiminnasta riippumatta. Järjestelmä soveltuu tasaisille pinnoille, joissa tuotettava pinnanpaksuus on koko alueella vakio. Varsinainen suihkutuspaine tuotetaan suihkutusmodulissa piet-soelementillä, joten esipaineistus ei tarvitse olla korkea, tyypillisesti alle 10 10 MPa(100bar).

4. Oskilloiva mikrosuihkuprinttaus. Tätä on käsitelty tarkemmin kuvioiden 14 ja 15 yhteydessä.

Kaikissa suihkutusvaihtoehdoissa voi olla suihkutuspäähän integroitu lakan lämmitys korkeaviskositeettisten lakkojen käyttämistä varten.

15 Kuviossa 14 on esitetty kaavamaisesti oskilloiva mikrosuihkutulostin pinnoittamassa substraattia. Suutinyksikkö 40 oskilloi X-suuntaisesti eli poikittaisessa suunnassa pinnoitetavan substraatin etenemissuunnan eli Y-suunnan suhteen. Oskilloinnin laajuus on edullisesti ainakin ± 0,01 - 2,0 mm, eli ainakin kahden suuttimen välisen matkan. Tällöin lakkapisarat 42 eivät asetu pelkäs-20 tään X-suuntaisesti horisontaalisesti päällekkäin (osittain tai kokonaan), vaan myös Y-suuntaisesti, eli vertikaalisesti päällekkäin. Tämä on esitetty tarkemmin kuviossa 15.

Kuviossa 15 on esitetty kaavamaisesti kuvion 14 mikrosuihkutulos-timella valmistettua pinnoitustulosta päältäpäin. Oskillointi X-suunnassa yhdis-25 tettynä Y-suuntaiseen liikkeeseen, joka on substraatin eli tuotteen liikesuunta, esimerkiksi nopeudella 2 m/min, vaikuttaa tuotettuun pinnoitteen morfologiseen pinnan tasaisuuteen aivan yhtälailla, kuin pinnan tasaisuuteen yleisestikin.

Ensimmäisen pisaran 42a (Sol-Gel, lakka tai mikä tahansa aine) jälkeen oskilloinnista ja liikkeestä M johtuen seuraava pisara 42b asettuu hiukan 30 sivummalle ja peittää osittain edellisen pisaran 42a. Kun taas seuraava pisara 42c sijoitetaan tähän joukkoon, niin se peittää sekä pisaran 42a, että pisaran 42b osittain jne. X-suuntaisen siirtymän aikana voidaan suuttimesta annostella yksi tai usea pisara substraatille. Kuviossa 15 esitetyssä suoritusmuodossa annostellaan yksi pisara suuntaansa.

35 Eräässä keksinnön suoritusmuodossa suutinyksikön 40 oskillointi voidaan lopettaa halutuksi ajaksi, minkä jälkeen oskillointia voidaan taas jät- 12 kaa. Tarvittaessa koko substraatti voidaan pinnoittaa oskilloimattomalla suuryksiköllä 40. Oskillointia, sen laajuutta ja/tai taajuutta voidaan edullisesti säätää ja ohjata digitaalisin ohjausvälinein, jotka ovat sinänsä tunnettuja. Tällöin voidaan valmistaa samalla sekä erittäin tasaista ja optisesti laadukasta 5 pintaa että rajata tarkasti pinnoitettava alue.

Sol-Gel-pinnoitteilla levitettynä oskilloivalla tulostimella voidaan tuottaa erittäin tehokkaita AR-pintoja, koska voidaan saavuttaa pinnan paksuudessa paksuustoleranssia ±1,25 %.

Samoin oskilloivalla tulostimella voidaan levittää ongelmitta pak-10 sumpia pinnoitteita, esim. 3 - 30 pm lakkapinnoitteita, vaikka ne sisältäisivät nanofillereitä, kuten optiset lakkatuotteet aina sisältävät. Tämäkin on mahdotonta saavuttaa tunnetuilla mustesuihkutulostinratkaisuilla, koska nanofillerit, kuten T1O2, Zr02, AI2O3, TaOs, S1O2, yleensä oksidit tai keraamiset nanofillerit pakkautuvat juuri siihen paikkaan, mihin tulostimen suuttimet ne sijoittavat. 15 Tässäkään ei auta ohenteen määrän lisääminen, koska silloin pinnoitusaineen viskositeetti menee niin alas, että syntyy valumia, jotka eivät ole kontrolloitavissa. Pinnoitusalueen valuma taas merkitsee sitä, että pinnanpaksuus ei ole vakio, jolloin sillä ei ole käyttöä ainakaan optisia tai funktionaalisia pinnoitteita tehtäessä.

20 Optimaalinen pinnoiteaineen viskositeetti on 9-20 cPs kun pinnoi tusaineen lämpötila on 20 °C - 30 °C. Itse pinnoitusaineen viskositeetti voi olla korkeampi, esimerkiksi 30 cPs 20 °C lämpötilassa, mutta tulostinpää voidaan varustaa lämmityselementillä, jolla viskositeetti saadaan laskettua optimaaliselle 9 - 15 cPs tasolle aineen saavuttaessa suihkutussuuttimen. Tällöin pinnoi-25 tusaineen liuotinpitoisuus voi olla huomattavasti alhaisempi ja silti aikaansaadaan suuttimen vaatima viskositeettitaso.

Edullista on että pinnoitusprosessit tehdään täysautomaattisesti ja samassa integroidussa järjestelmässä. Tällöin voidaan helpoimmin taata pin-noitusympäristön riittävä puhtaus ja vakaat olosuhteet niin itse pinnoitukselle 30 kuin pinnoitteiden kovetusvaiheellekin. Esimerkiksi yhdistettäessä kaksi pinnoi-tuskerrosta ennen niiden lopullista kovettamista, esimerkiksi kovalakka ja Sol-Gel pinnoite, on työympäristö ja kaikki sen parametrit oltava tarkasti kontrolloitavissa. Nimittäin lakan kuivumisasteella ilman kosteus, prosessilämpötila, kappaleen lämpötila ja muut muuttujat vaikuttavat oleellisesti lopputulokseen. 35 Mikäli esimerkiksi lakkapinta on liian märkä tai liian kuiva, se johtaa siihen, että kovalenttisia sidoksia ei synny näiden kahden pinnan välille. On täten edullista, 13 mikäli integroitu tuotantojärjestelmä, missä sekä lakka- että Sol-Gel-pinnoite tai toinen lakkapinnoite sijoitetaan silmälasien perusosan pinnalle, on ainakin osittain suljettu ympäristöstä. Tällöin työprosessit voidaan suorittaa inerttisessä kaasuatmosfäärissä, josta esimerkkeinä, argon, typpi, ksenon, helium, kuivail-5 ma jne..

Kovetettavien pinnoitteiden kovettaminen voi perustua esimerkiksi UV (Ultra Violet)-, MW (Micro Wave)-, IR (Infra Red)-menetelmään tai termiseen kovetukseen. Näillä kullakin on omat etunsa, esimerkiksi MW-menetelmän etuna voidaan mainita, että sen säteily vaikuttaa välittömästi kolo vetettavan pinnan lisäksi pinnoitteen sisäosiin ja päällimmäisen pinnoitteen alla mahdollisesti oleviin pinnoitteisiin.

Eri lakkapinnoitteet tai lakka- ja Sol-Gel-pinnoitteet voidaan kiinnittää yhteen ennen kun alempi pinnoite on lopullisesti kovetettu. Toisin sanoen eri kerrokset voidaan loppukovettaa samanaikaisesti. Alempi pinnoite voidaan 15 toki kovettaa osittain ja/tai sitä voidaan kuivata haihtuvien liuottimien poistamiseksi ennen seuraavan pinnoitteen asettamista. Tällöin ei tarvita pinnoitteiden välistä tartuntakerrosta tai kiinnityskerrosta. Alempi pinnoite voidaan luonnollisesti loppukovettaa ennen seuraavan pinnoitteen asettamista.

Eri funktionaalisia toimintoja voidaan sijoittaa eri pintoihin. Esimer-20 kiksi fotokromaattinen substraatti voidaan sekoittaa lakkaan, joka levitetään joko yhdelle tai molemmille puolille optista tuotetta. Infrapunasäteilyä eli lämpösäteilyä estävässä pinnoitteessa on lakkaan sekoitettu esim. ITO tai ATO tai muu vastaava oksidi tai sopiva monomeeri. Tällöin se on edullista sijoittaa vastakkaiselle puolelle optista tuotetta kuin fotokromaattinen pinnoite.

25 Monet molekyylit absorboivat infrapuna-alueen valoa, jonka aallon pituus on välillä 800-1400 nm. Tätä ominaisuutta hyödynnetään tunnetusti kemiallisissa analyyseissä IR-spektrometriä käyttäen. Näitä molekyylejä voidaan lisätä pinnoitteisiin ilman, että se haittaa polymerisaatioprosessia tai ilman, että se haittaa näkyvän valon kulkua. Periaatteessa tällaisia molekyylejä on kahta 30 tyyppiä; orgaanisia ja epäorgaanisia. Epäorgaanisiin IR-säteilyä absorboivia molekyylejä ovat muun muassa useat seostetut metallioksidit, sulfidit ja seleni-dit. Näiden toimintamekanismi perustuu elektronien siirtymään. Kun IR-säteily joutuu kosketuksiin kyseisen kaltaisen molekyylin kanssa, aallonpituus, joka vastaa kyseistä energiatasoeroa absorboituu ja vapautuu hitaasti. Tällä alueel-35 la yleisin aine on ITO (Indium Tin Oxide). Kun tällainen materiaali sovitetaan 14 orgaaniseen materiaaliin tai komposiittimateriaaliin, on yksittäisen partikkelin oltava nanoluokkaa, edullisesti enintään noin 20 nm.

Orgaaniset IR-säteilyä absorboivat materiaalit ovat tyypillisesti isoja molekyylejä, jotka ovat cis-trans-isomeerisia, eli joissa kaksoissidos voi kiertyä 5 ympäri kahteen eri asentoon. Tämä isomerisaatiomekanismi voi myös aktivoitua energiasta, joka tule fotoneista IR-alueelta. Aivan kuten epäorgaanisissakin molekyyleissä, tuo energia vapautuu hitaasti ja molekyyli palautuu alkuperäiseen asentoon. Tässä kategoriassa eniten käytetty molekyyli on phytochromo-bilin: 10

Ri R2

Phytochromobilinia esiintyy luonnossa joissakin kasveissa, joissa se auttaa niitä sopeutumaan auringonvaloon. Phytochromobilin kuuluu tetrapyrro-15 le perheeseen.

Fotokromaattisia molekyylejä on orgaanisia ja epäorgaanisia. Epäorgaaninen molekyyli on fotokromaattisten linssien historiallinen perusta. Se perustuu hopeahalidien kykyyn absorboida fotoneja UV-alueella ja muuttua melko vakaaksi radikaaliksi Ag*, joka absorboi lähes koko näkyvän valon 20 spektrin. Tämän kaupallisti aikoinaan Corning mineraalilinsseissään kauppanimellä ‘Photogray’. Tätä ikuisesti toimivaa ilmiötä ei kuitenkaan ole ollut mahdollista toteuttaa muovilinsseissä, koska käytetyt molekyylit eivät ole yhteensopivia orgaanisen perusaineen kanssa. Siksi vain nanokokoinen materiaali voisi olla mahdollinen, jotta linssin halkeilu saataisiin estettyä. Yllättäen vain 25 hopeametallisia nanopartikkeleita on saatu syntetisoitua. Siksi on keksittävä uusia keinoja, jotta saadaan valmistettua AgCI-, AgBr- tai Agl-nanopartikkeleja. Niin kauan, kun tätä ei pystytä tekemään, ei ole tiedossa keinoa valmistaa ikuisesti toimivaa fotokromaattisia muovilinssiä.

Orgaaniset molekyyli toimivat eri tavoin. Ne ovat tasomaisia ja 30 kookkaita. UV-valossa ne kiertyvät ja saavat kolmidimensionaalisen muodon. Ne voivat jopa avautua rengasmuodosta aukinaiseksi. Lopputuloksena molekyylit siis muuttuvat värittömistä värillisiksi. Tämä on esitetty kuvasarjassa: 15

Ph Ph Ph Ph aXo i ιΓΥΤ0 ♦ ιΛγΥ0 [IjfJLjJ Δ,1ΐυ2 + \ίί^\ίί^

Suljettu muoto TC Avoin muoto TT

(väritön) (värillinen) Tämän molekyylin englanninkielinen nimi on naphtopyrane. Kuiten-5 kin tämä ilmiö ei ole ikuisesti palautuva toisin kuin hopeahalidit. Molekyyli ei jaksa kiertyä loputtomasti vaan se väsyy ajan Myötä. Molekyylin aktiivista toimintaa ei ole mahdollista palauttaa. Näillä molekyyleillä on mahdollista aikaansaada mikä tahansa väri fotokromaattisilla väriaineilla.

Työkappaleen materiaaliin eli ruiskuvalettuun muovimateriaaliin voi-10 daan sovittaa nanopartikkeleita, esimerkiksi S1O2, AI2O3, Zr02 jne. Nämä parantavat muovin pinnan kovuutta ja mekaanisia ominaisuuksia.

Yleisellä tasolla voidaan todeta, että eräs tavoite on aikaansaada mahdollisimman kova pinta viskoosimaiseen aineeseen, kuten muoviin, mutta silti niin, että muovin hyvät ominaisuudet säilyisivät, esimerkiksi iskunkestä-15 vyys, helppo ja yksinkertainen muokattavuus, lisätoimintojen sisällyttäminen jne. Yksinkertaistettuna voidaan sanoa, että halutaan aikaansaada esimerkiksi lasin kovuus ja muovin iskunkestävyys samanaikaisesti.

Muovi ei sinänsä voi itsenäisesti olla yhtä kova kuin lasi, esim. Bk7 tai kvartsilasi. On tunnettua, että juuri muovin pinnankovuuden muuttamiseksi 20 kovemmaksi se kovapinnoitetaan esimerkiksi akrylaatti-, siloksaani- tai epoksi-pohjaisilla pinnoitteilla, joita yleisesti kutsutaan lakoiksi. Pinnoitusmenetelmänä voi olla esimerkiksi kasto-, ilmaruisku- tai spin-coat-lakkausmenetelmillä tai ennestään tuntemattomat digitaalisesti ohjatut mikrosuihkumenetelmät.

Mikäli tavoite on valmistaa hyvin kova pinta, eli esim. kvartsimainen, 25 mutta säilyttää silti muovin erinomaiset ominaisuudet, on myös vaikutettava itse muovin kovuusominaisuuksiin. Riippumatta siitä, miten kova työkappaleen päälle sijoitettava pinnoite on, ei pinnoite voi olla niin paksu, että yksinomaan sen ominaisuuksilla saavutettaisiin lasia vastaava pintakovuus, kun pintaan kohdistetaan rasitus. Syy on se, että muovin ja pinnoitteen lämpölaajenemis-30 kertoimet ovat niin erilaisia, että liian paksu pinnoite yksinkertaisesti kuoriutuu irti. Mikäli kovapinnoite, esim. siloksaanilakka on sijoitettu suoraan muovin 16 päälle, on tyypillinen maksimipaksuus noin 6 pm. Mikäli taas käytetään primer-välipinnoitusta, esim uretaani-, polyuretaani-, epoksi-, siloksaani- tai muuta vastaavaa primer-pinnoitetta, voidaan kovapinnoitteen paksuus nostaa yli 10 pm:iin, esim. 20 pm:iin. Tyypillinen kastolakkauksella tuotettu pinta on maksi-5 missään 4 pm paksu. Mutta vaikka pinnoite sinänsä olisi erittäin kova ja sen paksuus olisi esim. 25 pm, joka on jo erittäin paksu pinnoite, niin tällaisena-kaan pinnoite ei tee pinnasta lasimaista pinnan kovuuden suhteen, kun siihen kohdistuu rasitus. Syynä on se, että pohjamateriaali eli muovi on pehmeää. Tästä syystä pinnoite pettää rasituksen alla. Ainoastaan vaikuttamalla myös 10 muovin kovuusominaisuuksiin voidaan saada kokonaisvaltainen ratkaisu, missä yhdistyy lasin ja muovin hyvät tavoitellut ominaisuudet.

Itse muovin polymeerirakenteeseen voidaan luonnollisesti vaikuttaa, mutta se ei tuo tarvittavaa lisäarvoa, vaan kovuuteen vaikutetaan primäärisesti määrätyillä täyteaineilla, jotka on sijoitettu muoviraaka-aineeseen. On sinänsä 15 tunnettua sijoittaa epäorgaanisia täyteaineita orgaaniseen viskoosimaiseen aineeseen, kuten muoviin ja lakkoihin. Esimerkiksi muoviin on sekoitettu lasikuitua ja lasitäytettä kautta aikojen. Samoin lakkoihin on sijoitettu kvartsi- eli lasi-nanopartikkeleita suuremman kovuuden aikaansaamiseksi tai titaanioksi-dipartikkeleita taitekertoimen muuttamiseksi. Ongelmana tässä on se, että kun 20 sijoitetaan nanopartikkeleita, kooltaan esimerkiksi 10-30 nm, joko muoviin tai lakkaan, ne pyrkivät klusteroitumaan eli ne saostuvat epämääräisiksi ryhmiksi yhteen. Lakan ollessa kyseessä voidaan ongelma ratkaista niin, että nanopar-tikkelit, esim. 20 nm S1O2 partikkelit, pinnoitetaan esim. silaanipinnoitteella. Tällä tavoin pinnoitetut nanopartikkelit voidaan sijoittaa suoraan esim. lakkaan. 25 Muovin ollessa kyseessä voi silti olla ongelmana se, että nanopartikkelit eivät jakaudu tasaisesti kuivamuodossa, esimerkiksi granulaattina tai jauheena olevaan muovimateriaaliin.

Nanopartikkelit, olipa ne pinnoitettu tai ei, edullisimmin kuitenkin pinnoitettu, onkin edullisinta sekoittaa muoviraaka-aineeseen nk. märkävai-30 heessa. Esimerkiksi polykarbonaatin (PC) ja epoksin osalta se tarkoittaisi, että nanopartikkeli sijoitetaan muovin valmistusvaiheessa johonkin sen komponenttiin esimerkkinä BISFENOL-A. Näin on valmistettavissa täysin homogeenisesti seostettu muovilaatu, mikä käsittää nanopartikkeleita. Tällaisesta muovilaadusta valmistettu työkappale voidaan päällystää pinnoitteella, jossa on täysin ho-35 mogeenisesti jakautunut nanopartikkelimassa. Homogeenisuuden ansiosta pinnoitteen kerrospaksuus on tarkka ja se voi olla paksuudeltaan yli 5 pm, 17 edullisimmin yli 10 pm. Mikrosuihkutusmenetelmän avulla saadaan optimaalinen pinnanpaksuus, missä paksuustoleranssi koko pinnan osalta on pienempi, kuin ±5 %, edullisimmin alle ±1 %.

Täyteaine voi oksidien lisäksi olla CNT (Carbon Nano Tube), eli hii-5 linanoputkia tai Fulleriineja esim. Ceo, jotka edullisimmassa muodossaan ovat pinoitettuja klusteroitumisen estämiseksi. On edullista mikäli itse muovi, jota pinnoitetaan, ja pinnoiteaine sisältävät samaa nanofillerimateriaalia. Tällöin saadaan edullisesti aikaan kovalenttisia sidoksia kappaleen ja pinnoitteen välille prosessin aikana. Eräs menetelmän mukainen sovellus on se, että muoviin 10 on lisätty nanofillereitä, lakkaan on sijoitettu nanofillereitä, ja että siitä valmistetun pinnoitteen paksuus on yli 5 pm, edullisimmin yli 10 pm ja paksuustoleranssi on pienempi kuin ±5 %, edullisimmin alle ±1 %, ja vielä että lakan tai Sol-Gel-pinnoitteen levitystapa on mikrosuihkutusmenetelmä.

Joissain tapauksissa tässä hakemuksessa esitettyjä piirteitä voi-15 daan käyttää sellaisenaan, muista piirteistä huolimatta. Toisaalta tässä hakemuksessa esitettyjä piirteitä voidaan tarvittaessa yhdistellä erilaisten kombinaatioiden muodostamiseksi.

Piirustukset ja niihin liittyvä selitys on tarkoitettu vain havainnollistamaan keksinnön ajatusta. Yksityiskohdiltaan keksintö voi vaihdella patentti-20 vaatimusten puitteissa.

Claims (7)

1. Menetelmä silmälasien valmistamiseksi, jossa menetelmässä ruiskuvaletaan silmälasien perusosa läpinäkyvästä muovista, joka perusosa käsittää linssialueet (1,2) ja näihin saumattomasti sovitetun ja näitä yhdistävän 5 rungon (3), ja suoritetaan perusosalle tietokoneohjattu painotyö yhden tai usean toiminnallisen ja/tai dekoratiivisen pinnoitteen (35, 38, 39, 40) tekemiseksi, joka painotyö kohdistuu ainakin linssialueisiin (1, 2), tunnettu siitä, että kohdistetaan tietokoneohjattu painotyö myös runkoon (3), ja että tulostetaan linssialueelle (1,2) kehysalueen (33) ääriviiva.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että painotyössä käytetään mikrosuihkutulostinta.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mikrosuihkutulostin on oskilloiva mikrosuihkutulostin.

4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, 15 tunnettu siitä, että ainakin yksi toiminnallinen pinnoite (35, 38, 39, 40) on fotokromaattinen pinnoite, kovapinnoite, väriainepinnoite, värjätty lakkapinnoi-te, heijastuksenestopinnoite, IR-estopinnoite, UV-estopinnoite, gradientti väri-pinta tai optinen kuviopinta.

5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, 20 tunnettu siitä, että pinnoitetaan perusosan ensimmäinen puoli erilaisilla pinnoitteilla (35, 38, 39, 40) kuin toinen puoli.

6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että pinnoitetaan ainakin kaksi pinnoitetta (35, 38, 39, 40) päällekkäin ja loppu kovetetaan ne yhdessä.

7. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kovetetaan pinnoitteet (35, 38, 39, 40) mikroaalloilla