(57)【要約】本発明は、色付きコンタクトレンズを作製するための方法および本発明の方法を実施するための装置を提供する。本発明の装置は、コンタクトレンズまたはコンタクトレンズ作製用の型の部分を保持するための固定手段と、各ノズルがコンピュータシステムの制御下で相互に独立して着色液の液滴を噴射することが可能であるノズルを１つ以上含むプリンタヘッドと、コンピュータシステムの制御下で、コンタクトレンズまたは型部分の表面上の複数の所定位置の各々に、プリンタヘッドを１度に１つずつ、正確に位置決めするための位置決め手段とを含む。本発明の方法および装置は、上に高品質の色付き画像を有する色付きコンタクトレンズを作製するのに有用である。【特許請求の範囲】
【請求項１】
色付きコンタクトレンズを作製するための印刷装置であって、
（１）コンタクトレンズまたはコンタクトレンズ作製用の型部分を保持するための固定手段と、
（２）１つ以上のノズルを含むプリンタヘッドであって、各ノズルが、コンピュータシステムの制御下で、相互に独立して着色液の液滴を噴射することが可能であるプリンタヘッドと、
（３）コンピュータシステムの制御下で、コンタクトレンズまたは型部分の表面上の複数の所定位置の各々に、プリンタヘッドを１度に１つずつ正確に位置決めするための位置決め手段と、
を含む印刷装置。
【請求項２】
１つ以上のノズルを有する少なくとも１つの追加プリンタヘッドを更に含み、各ノズルが、コンピュータシステムの制御下で、相互に独立して着色液の液滴を噴射することが可能である、請求項１記載の印刷装置。
【請求項３】
プリンタヘッドが、少なくとも１つのノズルカラムを含む、請求項１記載の印刷装置。
【請求項４】
位置決め手段がモータアセンブリであり、モータアセンブリが、コンタクトレンズまたは型部分またはプリンタヘッドを並進軸に沿って直線的に移動させ、コンタクトレンズまたは型部分またはプリンタヘッドを、コンタクトレンズまたは型部分の表面の頂点中心をコンタクトレンズまたは型部分の表面に対して垂直方向に通過する回転軸を中心に回転させ、そしてコンタクトレンズまたは型部分またはプリンタヘッドを回転軸に対して傾斜させる、請求項３記載の印刷装置。
【請求項５】
位置決め手段が、コンタクトレンズまたは型部分（あるいはプリンタヘッド）を、プリンタヘッド（あるいはコンタクトレンズまたは型部分）に向けてまたはそれから遠ざけて直線的に移動させることが可能であり、そしてコンタクトレンズまたは型部分（あるいはプリンタヘッド）を、コンタクトレンズまたは型部分の表面の頂点中心をコンタクトレンズまたは型部分の表面に対して垂直方向に通過する回転軸を中心に回転させることが可能であるモータアセンブリである、請求項３記載の印刷装置。
【請求項６】
ノズルカラムが、コンタクトレンズまたは型部分の表面上のアニュラーゾーンの少なくとも幅をカバーし、アニュラーゾーンの中心が、コンタクトレンズまたは型部分の表面の頂点中心であり、印刷区域が、アニュラーゾーン内に位置する、請求項５記載の印刷装置。
【請求項７】
プリンタヘッドの印刷表面が、アニュラーゾーンに対する接面と平行になるように、プリンタヘッドが、回転軸に対してある角度で傾斜する、請求項６記載の印刷装置。
【請求項８】
プリンタヘッドの印刷表面が、コンタクトレンズまたは型部分の表面の曲率に適合する曲率を有する、請求項７記載の装置。
【請求項９】
プリンタヘッドが、回転軸に対して垂直に配置され、ノズルカラムが、コンタクトレンズまたは型部分の表面上の円形ゾーンの少なくとも直径をカバーし、円形ゾーンの中心が、コンタクトレンズまたは型部分の表面の頂点中心であり、印刷区域が、円形ゾーン内に位置する、請求項５記載の装置。
【請求項１０】
プリンタヘッドの印刷表面が、コンタクトレンズまたは型部分の表面の曲率に適合する曲率を有する、請求項９記載の装置。
【請求項１１】
位置決め手段が、
コンタクトレンズまたは型部分（あるいはプリンタヘッド）を一定速度でプリンタヘッドの下で（あるいはコンタクトレンズまたは型部分の上で）直線的に移動させることができる移動手段と、
着色液の滴下液を計時シーケンスで供給するために、各ノズルを制御するための噴射制御手段であって、各ノズルからの２つの滴下液の間の時間間隔が一定または可変である噴射制御手段と、
を含む、請求項３記載の印刷装置。
【請求項１２】
プリンタヘッドが、コンタクトレンズまたは型部分の表面の頂点中心を、コンタクトレンズまたは型部分の表面に対して垂直方向に通過する回転軸に対して垂直に配置され、ノズルカラムが、コンタクトレンズまたは型部分の表面上の円形ゾーンの少なくとも直径をカバーし、円形ゾーンの中心が、コンタクトレンズまたは型部分の表面の頂点中心であり、印刷区域が、円形ゾーン内に位置する、請求項１１記載の装置。
【請求項１３】
プリンタヘッドの印刷表面が、コンタクトレンズまたは型部分の表面の曲率に適合する曲率を有する、請求項１２記載の印刷装置。
【請求項１４】
曲面を有する物品に色付き画像を印刷するための方法であって、コンピュータシステムの制御下で、
（ａ）各ノズルが相互に独立して着色液の液滴を噴射することができるノズルを１つ以上含むプリンタヘッドと物品の曲面との間の距離を比較的一定に維持しながら、物品の曲面上の複数の所定位置の各々に、プリンタヘッドを１度に１つずつ正確に位置決めすることと、
（ｂ）色付き画像を物品の曲面に形成するように、プリンタヘッドから着色液の１つ以上の滴下液を、１つのノズルから１滴ずつ、物品の曲面上の所定位置の各々に供給することと、
を含む方法。
【請求項１５】
物品が、コンタクトレンズまたはコンタクトレンズ作製用の型部分であり、型部分が、コンタクトレンズの前面または後面表面を画定する、請求項１４記載の方法。
【請求項１６】
プリンタヘッドが、少なくとも１つのノズルカラムを含む、請求項１５記載の方法。
【請求項１７】
位置決めステップが、
プリンタヘッド（または物品）を静止させたままにすることと、
物品（またはプリンタヘッド）を並進軸に沿って直線的に移動させることと、
プリンタヘッド（または物品）を、物品の曲面の頂点中心を曲面に対して垂直方向に通過する回転軸を中心に回転させることと、
回転軸を傾斜させることと、
を含む、請求項１６記載の方法。
【請求項１８】
位置決めステップが、
物品（またはプリンタヘッド）をプリンタヘッド（または物品）に向けてまたはそれから遠ざけて直線的に移動させることと、
物品（またはプリンタヘッド）を、物品の曲面の頂点中心を、曲面に対して垂直方向に通過する回転軸を中心に回転させることと、
を含む、請求項１６記載の方法。
【請求項１９】
位置決めステップが、
物品（またはプリンタヘッド）を一定速度でプリンタヘッドのすぐ下（または物品のすぐ上）で直線的に移動させることと、
複数の着色液の滴下液を、１度に１滴ずつ、そして次の２つの滴下液の間の時間間隔が一定または可変である計時シーケンスで供給するために、各ノズルを制御するための噴射制御信号を生成することと、
を含む、請求項１６記載の方法。
【請求項２０】
二次元色付き画像を、物品の曲面に色付き画像を印刷するための印刷制御信号のセットに変換するためのステップであって、二次元および三次元の色付き画像を、分離しているおよび／または混じり合ったカラードットのマトリクスによって表現するステップを更に含む、請求項１６記載の方法。
【請求項２１】
二次元色付き画像を三次元色付き画像に変換するステップにおいて、三次元色付き画像のドットマトリクスのドットを追加および／または削除することによって、ドット密度を一定に維持する、請求項２０記載の方法。
【請求項２２】
曲面を有する各物品に色付き画像を自動印刷するための方法であって、
（１）各物品を１度に１つずつ運搬するための所定の径路に沿って、着色液の液滴を噴射するための１つ以上のノズルを有するプリンタヘッドを含む印刷ステーション内に、物品を連続的に運搬することと、
（２）湾曲した物品の１つが、デジタル印刷システム内に移動するたびに、
（ａ）物品の曲面上の複数の所定位置の各々に、プリンタヘッドを１度に１つずつ正確に位置決めするための位置決め手段を作動させることと、
（ｂ）色付き画像を各物品に印刷するように、着色液の１つ以上の滴下液を、１つのノズルから１滴ずつ物品の曲面上の所定位置の各々に供給すること、
を含む方法。
【請求項２３】
運搬ステップが、各物品をキャリア内の各位置に位置決めするステップと、所定の径路に沿ってキャリアを連続して移動させるステップとを含む、請求項２２記載の方法。
【請求項２４】
作動ステップが、物品の１つが印刷ステーション内に移動するたびに開始信号を生成するステップと、プリンタヘッドを物品の曲面上で正確に位置決めするための位置決め手段を作動させるために開始信号をコンピュータシステムに送信するステップとを含む、請求項２３記載の方法。
【請求項２５】
物品が、コンタクトレンズまたはコンタクトレンズ作製用の型部分である、請求項２４記載の方法。
【請求項２６】
プリンタヘッドが、少なくとも１つのノズルカラムを含み、各ノズルカラムが、コンピュータシステムの制御下で相互に独立して着色液の液滴を排出する、請求項２５記載の方法。
【請求項２７】
プリンタヘッドを物品の曲面上で正確に位置決めするステップが、
プリンタヘッド（または物品）を静止させたままにすることと、
物品（またはプリンタヘッド）を並進軸に沿って直線的に移動させることと、
プリンタヘッド（または物品）を、物品の曲面の頂点中心を曲面に対して垂直方向に通過する回転軸を中心に回転させることと、
回転軸を傾斜させることと、
を含む、請求項２６記載の方法。
【請求項２８】
プリンタヘッドを物品の曲面上で正確に位置決めするステップが、
物品（またはプリンタヘッド）をプリンタヘッド（または物品）に向けてまたはそれから遠ざけて直線的に移動させることと、
物品（またはプリンタヘッド）を、物品の曲面の頂点中心を曲面に対して垂直方向に通過する回転軸を中心に回転させることと、
を含む、請求項２６記載の方法。
【請求項２９】
プリンタヘッドを物品の曲面上で正確に位置決めするステップが、
物品（またはプリンタヘッド）を一定速度でプリンタヘッドのすぐ下（または物品のすぐ上）で直線的に移動させることと、
複数の着色液の滴下液を、１度に１滴ずつ、そして次の２つの滴下液の間の時間間隔が一定または可変である計時シーケンスで供給するように、各ノズルを制御するための噴射制御信号を生成することと、
を含む、請求項２６記載の方法。
【請求項３０】
曲面を有する各物品に色付き画像を自動印刷するためのシステムであって、
（１）各ノズルが着色液の滴下液を相互に独立して排出することができるノズルを１つ以上有するプリンタヘッドを含む少なくとも１つの印刷ステーションと、各物品の曲面上の複数の所定位置の各々に、プリンタヘッドを１度に１つずつ正確に位置決めするための位置決め手段と、
（２）各物品を１度に１つずつ運搬するための所定の径路に沿って、物品を印刷ステーション内に連続的に移動させるための運搬手段と、
（３）印刷ステーションおよび運搬手段の動作を制御するためのコンピュータシステムと、
を含むシステム。
【請求項３１】
運搬手段が、１つ以上の物品を保持するためのキャリアを含む、請求項３０記載のシステム。
【請求項３２】
運搬手段が、一つの物品が印刷ステーション内に移動したか否かを検知するための、そしてプリンタヘッドを物品の曲面上に正確に位置決めするための位置決め手段を作動させるコンピュータシステムに開始信号を生成および送信するための作動手段を更に含む、請求項３１記載のシステム。
【請求項３３】
物品が、コンタクトレンズまたはコンタクトレンズ作製用の型部分である、請求項３２記載のシステム。
【請求項３４】
プリンタヘッドが、少なくとも１つのノズルカラムを含む、請求項３３記載のシステム。
【請求項３５】
位置決め手段が、物品またはプリンタヘッドを並進軸に沿って直線的に移動させ、物品またはプリンタヘッドを、物品の曲面の頂点中心を物品の曲面に対して垂直方向に通過する回転軸を中心に回転させ、そして物品またはプリンタヘッドを回転軸に対して傾斜させるモータアセンブリである、請求項３４記載のシステム。
【請求項３６】
位置決め手段が、物品（またはプリンタヘッド）をプリンタヘッド（または物品）に向けてまたはそれから遠ざけて直線的に移動させることが可能であり、そして物品（またはプリンタヘッド）を、物品の曲面の頂点中心を物品の曲面に対して垂直方向に通過する回転軸を中心に回転させることが可能であるモータアセンブリである、請求項３４記載のシステム。
【請求項３７】
ノズルカラムが、物品の表面上のアニュラーゾーンの少なくとも幅をカバーし、アニュラーゾーンの中心が、物品の曲面の頂点中心であり、印刷区域が、アニュラーゾーン内に位置する、請求項３６記載のシステム。
【請求項３８】
プリンタヘッドの印刷表面が、アニュラーゾーンに対する接面と平行になるように、プリンタヘッドが、回転軸に対してある角度に傾斜する、請求項３７記載のシステム。
【請求項３９】
プリンタヘッドの印刷表面が、物品の曲面の曲率に適合する曲率を有する、請求項３８記載のシステム。
【請求項４０】
プリンタヘッドが、回転軸に対して垂直に配置され、ノズルカラムが、物品の曲面上の円形ゾーンの少なくとも直径をカバーし、円形ゾーンの中心が、物品の曲面の頂点中心であり、印刷区域が、円形ゾーン内に位置する、請求項３６記載のシステム。
【請求項４１】
プリンタヘッドの印刷表面が、物品の曲面の曲率に適合する曲率を有する、請求項４０記載のシステム。
【請求項４２】
位置決め手段が、
物品（またはプリンタヘッド）を一定速度でプリンタヘッドの下で（または物品の上で）直線的に移動させることができる移動手段と、
着色液の滴下液を、各ノズルからの２つの滴下液の間の時間間隔が一定または可変である計時シーケンスで供給するように、各ノズルを制御するための噴射制御手段と、
を含む、請求項３４記載のシステム。
【請求項４３】
プリンタヘッドが、物品の曲面の頂点中心を、曲面に対して垂直方向に通過する回転軸に対して垂直に配置され、ノズルカラムが、物品の曲面上の円形ゾーンの少なくとも直径をカバーし、円形ゾーンの中心が、物品の曲面の頂点中心であり、印刷区域が、円形ゾーン内に位置する、請求項４２記載のシステム。
【請求項４４】
プリンタヘッドの印刷表面が、物品の曲面の曲率に適合する曲率を有する、請求項４３記載のシステム。
【請求項４５】
システムが、乾燥インクがプリンタヘッドから除去され、そしてプリンタヘッドが、清浄な表面を得るために拭取られる保守サブシステムを更に含む、請求項３１記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般に、色付きコンタクトレンズを作製するためのシステムおよび方法に関する。更に詳細には、本発明は、コンタクトレンズまたはコンタクトレンズ作製用の型の曲面に色付き画像を印刷するためのデジタル印刷システムに関する。加えて、本発明は、コンタクトレンズまたはコンタクトレンズ作製用の型の曲面に色付き画像を印刷するための製造システムおよび製造方法を提供する。
【０００２】
発明の背景
美粧上の目的で、１つ以上の着色剤が、レンズ中に分散されているか、またはレンズ上に印刷されているコンタクトレンズは、需要が高い。これらの色付きコンタクトレンズは、目の自然な美しさを向上させるか、または装着者の虹彩に独自のパターンを与えるか、または装着者、眼科医もしくは製造者の利益となる回転マーク、反転マーク、製品／ブランドコード、ロット番号、「ＤＥＭＯ」レンズなどの非美粧用パターンもしくはマークを提供する。
【０００３】
現在、コンタクトレンズへのインクの印刷方法は、クリシェ（cliche）インク転写印刷を含む。この印刷の代表的な例を以下に記す。クリシェを形成するために、画像が金属にエッチングされる。クリシェがプリンタに配置される。クリシェがプリンタに配置されると、開インクウェルドクタリングシステムまたは閉インクカップスライディングのいずれかによって、画像にインクが塗布される。次にシリコーンパッドが、インク塗布済みの画像をクリシェから取出し、画像をコンタクトレンズに転写する。シリコーンパッドは、弾性が変化しうるシリコーンを含む材料より成る。シリコーン材料の特性は、インクがパッドに一時的に付着し、コンタクトレンズに接触したときにインクをパッドから完全に解放するようにできる。
【０００４】
コンタクトレンズを着色するためにクリシェインク転写印刷を使用することに関連して、いくつかの欠点がある。この方法は、安定性を欠いている。シリコーンパッドのわずかな相違は、画像品質の幅広い変動を引き起こすおそれがあり、ドットの解像度および色の再現性に影響を及ぼす。更に多色層化は、困難かつ時間がかかる。なお更に、この方法を使用したデザインおよび印刷工程は低速である。画像が完全にデザインされた後、その画像がクリシェにエッチングされる前に約２週間かかることがある。この方法を用いてレンズに１色以上の色を印刷する場合、準備はきめ細かに詳説されており、冗長である。この印刷法の困難性および遅さは事業戦略を妨げ、購入時に消費者独自のコンタクトレンズをデザインおよび印刷する機会を消費者に提供することを困難にしている。
【０００５】
インクジェット印刷法は、コンタクトレンズに高品質の色付き画像を印刷するための上述の方法と置き換えるために使用できる。しかし、現在のインクジェット印刷技術およびシステムは、簡単なｘ−ｙ−ｚ並進（デカルト）運動でインクジェットヘッド（または部品）を移動させることによって、色付き画像を紙などの平面物体に印刷するようにデザインされている。従来技術のこれらのシステムおよび方法は、特に色付きコンタクトレンズの高処理量生産のための工業環境では、高品質の色付き画像を、印刷される曲面を有する物体、例えば半球形コンタクトレンズまたはコンタクトレンズ作製用の型に印刷するのに適していない。したがって色付き画像を曲面のある物品に印刷できるインクジェット印刷方法およびシステムに対する要求がある。色付きコンタクトレンズの高処理量生産に使用できる印刷方法およびシステムに対する要求もある。
【０００６】
発明の概要
本発明のシステムおよび方法は、従来技術の少なくともいくつかの困難性に取り組むものである。
【０００７】
本発明の１つの態様において、物品の曲面に色付き画像を印刷するための方法は、コンピュータシステムの制御下で、（ａ）各ノズルが相互に独立して着色液の液滴を噴射することができるノズルを１つ以上を含むプリンタヘッドと物品の曲面との間の距離を比較的一定に維持しながら、物品の曲面上の複数の所定位置の各々に、プリンタヘッドを１度に１つずつ正確に位置決めすることと、および（ｂ）色付き画像を物品の曲面に形成するように、１つ以上のプリンタヘッドから着色液の１つ以上の滴下液を、１つのノズルから１滴ずつ、物品の曲面上の所定位置の各々に供給することと、を含む。
【０００８】
本発明の別の態様において、色付きコンタクトレンズを作製するための印刷装置は、コンタクトレンズまたはコンタクトレンズ作製用の型部分を保持するための固定手段と、１つ以上のノズルを含むプリンタヘッドであって、各ノズルが、コンピュータシステムの制御下で、相互に独立して着色液の液滴を噴射することが可能であるプリンタヘッドと、コンピュータシステムの制御下で、コンタクトレンズまたは型部分の表面上の複数の所定位置の各々に、プリンタヘッドを１度に１つずつ、正確に位置決めするための位置決め手段とを含む。
【０００９】
本発明のなお別の態様において、色付き画像を物品に自動印刷するための方法は、（１）各物品を１度に１つずつ運搬するための所定の径路に沿って、着色液の液滴を噴射するための１つ以上のノズルを有するプリンタヘッドを含む印刷ステーション内に、物品を連続的に運搬することと、（２）湾曲した物品の１つがデジタル印刷システム内に移動するたびに、（ａ）物品の曲面上の複数の所定位置の各々に、プリンタヘッドを１度に１つずつ正確に位置決めするための位置決め手段を作動させることと、および（ｂ）色付き画像を各物品に印刷するように、着色液の１つ以上の滴下液を、１つのノズルから１滴ずつ物品の曲面上の所定位置の各々に供給することとを含む。
【００１０】
本発明の更なる側面において、曲面を有する各物品に色付き画像を自動印刷するためのシステムは、各ノズルが着色液の液滴を相互に独立して排出することができるノズルを１つ以上有するプリンタヘッドを含む少なくとも１つの印刷ステーションと、各物品の曲面上の複数の所定位置の各々に、プリンタヘッドを１度に１つずつ正確に位置決めするための位置決め手段と、各物品を１度に１つずつ運搬するための所定の径路に沿って、物品を印刷ステーション内に連続的に運搬するための運搬手段と、印刷ステーションおよび運搬手段の動作を制御するためのコンピュータシステムとを含む。
【００１１】
本発明は、上述のおよびその他の特徴を提供し、そして本発明の利点は、添付図と併せて読むことで、好ましい実施態様の以下の詳細な説明より更に明らかになるであろう。詳細な説明および図は、本発明の例示に過ぎず、添付の請求項またはその均等物によって定義される本発明の範囲を制限するものではない。
【００１２】
好ましい実施態様の詳細な説明
一般に、本発明は、色付きコンタクトレンズを作製するための方法およびシステムに関する。「色付きコンタクトレンズ」は、上に色付き画像が印刷されたコンタクトレンズ（ハードまたはソフト）を指す。色付き画像は、美粧用パターン、例えば虹彩用パターン、ＷＩＬＤ  ＥＹＥ（登録商標）パターン、オーダーメード（ＭＴＯ）パターンなど、コンタクトレンズをユーザーが容易に取扱いおよび挿入できるようにする反転マーク、例えばＦＲＥＳＨＬＯＯＫ（登録商標）コンタクトレンズ（ＣＩＢＡ  Ｖｉｓｉｏｎ）、またはコンタクトレンズ在庫管理単位（ＳＫＵ）、例えば番号またはバーコードのいずれの形態でありうる。色付き画像は単色画像でも多色画像でもよい。色付き画像は、好ましくはデジタル画像であるが、アナログ画像でもよい。
【００１３】
色付きコンタクトレンズは、本発明の方法およびシステムを使用して、高品質の色付き画像をコンタクトレンズに直接印刷することによって作製できる。コンタクトレンズは、上に印刷される前は透明でよい。あるいはコンタクトレンズは、印刷前に着色してもよい。すなわち着色剤は、レンズが本発明の印刷方法を用いてその上に印刷される前に、当該技術で周知の方法を用いてそのレンズに添加することができる。
【００１４】
「着色剤」とは、物品に色付き画像を印刷するために使用される染料もしくは顔料またはその混合物のいずれかを意味する。
【００１５】
「染料」とは、溶媒に溶解性であり、そして色を賦与するために使用される物質を意味する。染料は通常、半透明であり、光を吸収するが、光を散乱しない。染料は、コンタクトレンズの光学領域およびコンタクトレンズの非光学領域の両方をカバーすることができる。本発明では、以下で述べる装置で使用できる限り、ほぼあらゆる染料を使用できる。これらの染料は、蛍光染料、リン光染料、パールセント染料、および従来の染料を含む。
【００１６】
「蛍光」とは、１つの波長における可視光または紫外線の吸収と、それに続くより長い波長でのほぼ瞬時の放出によって生じる発光を意味する。蛍光放出は、光または入射紫外線が停止するとほぼ直ちに止まる。
【００１７】
「リン光」は、１つの波長における放射の吸収と、それに続く異なる波長での遅延放出によって生じる発光を意味する。リン光放出は、入射放射が停止した後に長時間継続する。
【００１８】
「パールセンス」とは、真珠光沢を有すること、物理的外観が真珠に似ていること、またはほぼ中間色のやや青みがかった中くらいの灰色を有することを意味する。
【００１９】
「顔料」とは、液体中に懸濁されており、この液体中で比較的不溶性である粉末状物質を意味する。顔料は、色を賦与するために使用される。顔料は懸濁液の形であるため、不透明品質を有する傾向がある。すなわちそれらは光を反射するが、光の通過を妨害する。このため、顔料がコンタクトレンズの非光学領域に配置されることが好ましい。
【００２０】
本発明では、以下で述べる装置で使用できる限り、ほぼあらゆる顔料を使用できる。好ましい顔料は、蛍光顔料、リン光顔料、パールセント顔料、および従来の顔料を含む。顔料は、Ｄ＆Ｃ  Ｂｌｕｅ  Ｎｏ．６、Ｄ＆Ｃ  Ｇｒｅｅｎ  Ｎｏ．６、Ｄ＆Ｃ  Ｖｉｏｌｅｔ  Ｎｏ．２、カルバゾールバイオレット、ある銅錯体、ある酸化クロム、各種の酸化鉄、フタロシアニングリーン、二酸化チタンなどの、医療機器で許容され、そしてＦＤＡによって承認されたいずれの着色剤をも含むことができる。本発明で使用することができる着色剤のリストについては、Ｍａｒｍｉｏｍ  ＤＭ  Ｈａｎｄｂｏｏｋ  ｏｆ  Ｕ．Ｓ．Ｃｏｌｏｒａｎｔｓを参照のこと。
【００２１】
あるいはまた、色付きコンタクトレンズは、本発明の方法およびシステムを使用して、高品質の色付き画像を、コンタクトレンズを成形するのに使用される型の光学表面にまず印刷し、次に色付き画像をその型内で作製されるコンタクトレンズに転写するように、色付き画像を含有する型の中で重合性混合物を硬化させることによって、作製することができる。例えば、米国特許第５，１１６，１１２号および米国特許第６，２８４，１６１号に開示されている色付きコンタクトレンズを作製する方法は、レンズ虹彩部分が形成されて、レンズ上にパターンを提供する色付きフィルム（このフィルムは、型の内部に暴露される表面および型に接触する表面を含む）を生成して、コンタクトレンズ作製用の型内で着色液をレンズの表面にコーティングすることと、および色付きフィルムを虹彩部分に維持しながら、レンズ本体を形成するために使用されるレンズ形成液を型に充填し、そしてレンズ形成液を色付きフィルムの周りで形状化し、それにより、成形レンズを型から取外したときにフィルム表面がレンズ本体と一体となり、そしてフィルム表面がレンズの外部表面の一部となることを含む。
【００２２】
コンタクトレンズを注型成形するための型セクションを製造する方法は、一般に当業者に周知である。本発明の工程は、型を形成するどの特定の方法にも限定されない。実際に、本発明では型を形成するどの方法も使用できる。しかし例示のために、以下の議論は、本発明に従って色付き画像を印刷できる型を形成する一実施態様として提供されている。
【００２３】
一般に、型は、少なくとも２つの型セクション（もしくは部分）または型半体、すなわち第一および第二の型半体を含む。第一の型半体は、第一の光学表面を画定し、そして第二の型半体は、第二の光学表面を画定する。第一および第二の型半体は、第一の光学表面および第二の光学表面の間にレンズ形成キャビティが形成されるように、相互を支えるように構成されている。第一および第二の型半体は、射出成形などの各種の技術によって形成することができる。これらの半体セクションは、その間にキャビティが形成されるように後で結合することができる。その後コンタクトレンズは、紫外線硬化などの各種の処理技術を用いて、型セクションのキャビティ内で形成することができる。
【００２４】
型半体を形成するために適した工程の例は、Ｓｃｈａｄへの米国特許第４，４４４，７１１号；Ｂｏｅｈｍらへの第４，４６０，５３４号；Ｍｏｒｒｉｌｌへの第５，８４３，３４６号；およびＢｏｎｅｂｅｒｇｅｒらへの第５，８９４，００２号に開示されている。
【００２５】
型を作製するための当該技術で公知の実質的にすべての材料を用いて、コンタクトレンズ作製用の型を作製することができる。例えばポリエチレン、ポリプロピレン、およびＰＭＭＡなどのポリマー材料が使用できる。石英ガラスなどの、ＵＶ光透過を可能にする他の材料も使用できる。
【００２６】
一旦、型が形成されると、本発明の方法およびシステムを使用することによって、色付き画像を一方または両方の型部分の内部表面に印刷することができる。型部分の内部表面は、型のキャビティ形成表面であり、そしてレンズ形成材料と直接接触している。色付き画像は、コンタクトレンズの後面（凹）表面を画定する型部分またはコンタクトレンズの前面表面を画定する型部分または両方の型部分に印刷することができる。
【００２７】
一旦、色付き画像が一方または両方の型部分に印刷されると、次にレンズ材料は、型半体の結合により形成されたキャビティ内に供給される。一般に本発明のレンズ材料は、どの重合性材料からも作製できる。特にコンタクトレンズを形成する場合、レンズ材料は、フッ素またはシロキサン含有ポリマーなどの酸素透過性材料でよい。例えば、適切な基質材料のある例は、Ｎｉｃｏｌｓｏｎらへの米国特許第５，７６０，１００号に開示されたポリマー材料を含むが、これらに限定されるわけではない。次にレンズ材料は、硬化、すなわち重合されてコンタクトレンズを形成することができる。このような工程の一実施態様は、Ｂｏｎｅｂｅｒｇｅｒらへの米国特許第５，８９４，００２号に開示されている。
【００２８】
本発明の一実施態様は、コンピュータシステムの制御下で、（ａ）各ノズルが相互に独立して着色液の液滴を噴射することができるノズルを１つ以上含むプリンタヘッドと物品の曲面との間の距離を比較的一定に維持しながら、物品の曲面上の複数の所定位置の各々に、プリンタヘッドを１度に１つずつ正確に位置決めすることと、および（ｂ）色付き画像を物品の曲面に生成するように、プリンタヘッドから着色液の１つ以上の滴下液を、１つのノズルから１滴ずつ、物品の曲面上の所定位置の各々に供給することと、を含む、色付き画像を湾曲した物品に印刷するための方法である。
【００２９】
本明細書で使用されるように、「物品」は、曲面を有する任意の物品を指す。好ましくは物品は、コンタクトレンズ（ハードまたはソフト）またはコンタクトレンズ作製用の型である。「着色液」は、少なくとも１つの着色剤を含む液体を指す。インクジェットを使用する場合、着色液はインクである。
【００３０】
好ましくは、着色液は、少なくとも１つの顔料を含む。顔料は、印刷工程中の目詰まりを防止するために、プリンタヘッドのノズルよりもはるかに小さくあるべきである。一般にこのことは、好ましい顔料が３ミクロン以下であることを意味する。潜在的な目詰まりを低減するために、より大きな顔料を、より小さな粒子に粉砕することができる。顔料の粒径を小さくするための好ましい方法は、高速ミキサー、カディ（Ｋａｄｙ）ミル、コロイドミル、ホモジナイザ、マイクロフルダイザ、ソナレータ、超音波ミル、ロールミル、ボールミル、ローラーミル、振動ボールミル、磨砕機、サンドミル、バリキネティックディスペンサ、スリーロールミル、バンバリーミキサー、またの当業者に周知の他の方法を含む。
【００３１】
着色液は、溶媒、界面活性剤、分散剤、モノマー、ポリマー、増粘剤、希釈剤、重合開始剤、バインダ、湿潤剤、抗微生物剤、抗酸化剤、抗凝固剤、および当技術で公知の他の添加剤から成る群より選択される１つ以上の成分も含むことができる。
【００３２】
溶媒は、水あるいはイソプロパノール、アセトン、メタノール、グリコール類、ケトン類、エステル類、シクロペンタノンなどの、適切ないずれかの有機または無機溶媒であることができる。着色液は多くの溶媒を含むことができる。
【００３３】
「分散剤」は、当該技術でその用語が公知であるように、細かいまたは微細な固体粒子の分布および分離を促進するために、懸濁溶媒に添加された表面活性剤である分散剤を指す。分散剤の例は、Ｕｎｉｏｎ  ＣａｒｂｉｄｅからのＴｅｒｇｉｔｏｌ系、ポリキシル化アルキルエーテル、アルキルジアミノ第四級塩などを含むが、これらに限定されるわけではない。
【００３４】
「モノマー」は、重合可能である低分子量化合物を意味する。低分子量は通常、７００ダルトン未満の平均分子量を意味する。モノマーの例は、ＨＥＭＡ（２−ヒドロキシエチルメタクリレート）、クロロシラン、メトキシシラン、メタクリロキシエチルトリメトキシシラン、メタクリロキシエチルメチルジメトキシシラン、メタクリロキシエチルジメチルエトキシシラン、メタクリロキシプロピルメチルジクロロシラン、メタクリロキシプロピルトリクロロシラン、および３−メタクリロキシプロピルジメチルクロロシランを含むが、これらに限定されるわけではない。
【００３５】
「ポリマー」は、１つ以上のモノマーを重合することによって形成される材料を意味する。
【００３６】
「増粘剤」は、その用語が当技術で公知であるように、液体または一部が液体混合物または溶液の粘度を向上させるために使用される化学物質を指す。増粘剤の例は、ポリビニルアルコール、多糖類などである。
【００３７】
「バインダ」は、その用語が当技術で公知であるように、着色剤をレンズ上またなレンズ内に捕捉または結合するために、架橋剤と相互作用する結合ポリマーを指す。バインダの例は、少なくとも１つの−ＣＯＯＨ、−ＯＨ、および−ＮＨ−Ｒ（Ｒ＝Ｈ、またはＣ１〜Ｃ８アルキル）から選択される官能基を含有するポリマーを含む。
【００３８】
「湿潤剤」は、その用語が当技術で公知であるように、水（もしくは湿気）をインクから除去する化合物を指す。湿潤剤の例は、エチレングリコール、ジエチレングリセロール、および１，３−ジオザン−５，５−ジメタノールを含む。
【００３９】
「重合開始剤」は、重合反応を開始できる化学物質を指す。重合開始剤は、光開始剤または熱開始剤でもよい。光開始剤は、光の使用により重合反応を開始する化学物質である。適切な光開始剤は、ベンゾインメチルエーテル、ジエトキシアセトフェノン、ベンゾイルホスフィンオキシド、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、およびＤａｒｏｃｕｒならびにＩｒｇａｃｕｒタイプ、好ましくはＤａｒｏｃｕｒ１１７３．ＲＴＭ．、Ｄａｒｏｃｕｒ  ２９５９．ＲＴＭ．、およびＣＩＢＡ  ＩＲＧＡＣＵＲＥ  ２９５９である。熱開始剤は、熱エネルギーの使用により重合反応を開始する化学物質である。
【００４０】
「抗凝固剤」は、サーマルインクジェットプリンタのヒーターエレメント（抵抗エレメント）の露出表面に形成される「凝固」として公知である堆積物を減少させることが可能な化学物質を指す。「凝固」は一般に、抵抗表面上の残留物の蓄積（コゲーション（kogation））として定義される。
【００４１】
「架橋剤」は、エチレングリコールジメタクリレート（ＥＧＤＭＡ）、ジエチレングリコールジメタクリレート、エチレングリコールジアクリレート、アリルメタクリレート、アリルアクリレート、１，３−プロパンジオールジメタクリレート、１，６−ヘキサンジオールジメタクリレート、１，４−ブタンジオールジメタクリレート、ポリエチレンオキシドモノ−およびジアクリレート、エチレングリコールジメタクリレート（ＥＧＤＭＡ）、および１，４−ブタンジオールジアクリレート（ＢＤＤＡ）などの、当技術で公知であるような架橋剤を指す。
【００４２】
一部の適切な抗微生物物質は、ポリ第四級アンモニウム化合物、例えばＧｒｅｅｎらへの米国特許第３，９３１，３１９号に述べられているもの（例えば「ＰＯＬＹＱＵＡＴ」）を含む。本発明で利用できる他の抗微生物剤または抗菌剤は、ペプチド、他のｐｏｌｙｑｕａｔ、ムチン、ムチンミミック、糖ペプチド、糖タンパク質、シルクタンパク質、セルロース、デキストラン、または他の抗微生物剤または抗細菌剤である。このような抗菌剤または抗微生物剤のさらに別の例は、Ｈｅｎｄｒｉｋｓらへの米国特許第５，８６６，１１３号およびＫｅｏｇｈらへの第５，８９１，５０６号に開示されている。
【００４３】
どのインクジェットプリンタも、本発明のシステムおよび方法によって曲面を有する物品にインクを印刷するよう構成できる限り、本発明でのプリンタヘッドとして使用できる。好ましいインクジェットプリンタは、ドロップオンデマンド（ＤＯＤ）または連続噴射のどちらかである。
使用できる多くの連続インクジェットプリンタは、Ｄｏｍｉｎｏ−Ａｍｊｅｔ、Ｖｉｄｅｏｊｅｔ、Ｓｃｉｔｅｘ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｐｒｉｎｔｉｎｇ、Ｗｉｌｌｅｔ、Ｌｉｎｘ、Ｉｒｉｓ  Ｇｒａｐｈｉｃｓ、Ｓｔｏｒｋ、およびＤｕｐｏｎｔなどの多くの企業から市販されている。使用できる多くのＤＯＤプリンタは、Ｅｐｓｏｎ、Ｘａａｒ、Ｈｉｔａｃｈｉ、Ｓｐｅｃｔｒａ、Ｔｅｋｔｒｏｎｉｘ、Ｃａｎｏｎ、Ｈｅｗｌｅｔｔ−Ｐａｃｋａｒｄ、Ｌｅｘｍａｒｋ、Ｏｌｉｖｅｔｔｉ、Ｘｅｒｏｘ、Ｐａｎａｓｏｎｉｃ、ＶＵＴＥｋ、およびＮＥＣなどの企業から市販されている。
【００４４】
好ましいインクジェットプリンタは、直径１５０ミクロン未満、好ましくは直径１００ミクロン未満、更に好ましくは７５ミクロン未満の画素を印刷することができる。画素サイズは、当業者に周知の標準顕微鏡法を用いて測定される。好ましいインクジェットプリンタは、画素を相互に８０ミクロン未満、好ましくは相互に５０ミクロン未満の間隔で配置することができる。この結果を実現するために、ノズルから放出されるインクの滴下液は、１００ピコリットル未満、好ましくは５０ピコリットル未満、および更に好ましくは１０ピコリットル未満の体積を有することが好ましい。当業者は、インクプリンタヘッドのインクジェットノズルが、インク粘度および熱的力を与える好ましい体積の滴下液を形成するサイズであることを理解するであろう。
【００４５】
プリンタヘッドは、好ましくは、１つのノズルカラム、更に好ましくは、２つのノズルカラム、なお更に好ましくは３つのノズルカラムを含み、ノズルカラムは、それぞれ単一の着色液を供給する。２つ以上のノズルカラムを備えたこのようなプリンタを用いて、２色以上の色を有する色付き画像を印刷することができる。画像で使用される色は、２色以上の別個の色、３色以上の別個の色、または４色以上の別個の色など、別個の色の混合物から取り出すことが可能である。当業者は、３色以上の別個の色のセットから、画像の広範囲にわたる色を作製する方法を知るであろう。例えばカラー印刷業界では、別個の色が、相互に隣合って配置されるか、または相互に上塗りされる、プロセス着色が頻繁に使用される。遠距離から肉眼で感知される場合、反射される反射光が混合されて、新たな色の外観を形成する。あるいは個別の色、例えばシアン、マゼンタ、イエローを用いて、それらを各種の割合で物理的に混合することによって、幅広い各種の色を生成することができる。
【００４６】
好ましくは、各ノズルカラムは、コンタクトレンズまたは型部分の印刷区域を含む、アニュラーゾーンの少なくとも幅をカバーするように構成されている。アニュラーゾーンの中心は、コンタクトレンズまたは型部分の表面の頂点中心である。
【００４７】
更に好ましくは、各ノズルカラムは、コンタクトレンズまたは型部分の印刷区域を含む円形ゾーンの少なくとも幅をカバーするように構成されている。アニュラーゾーンの中心は、コンタクトレンズまたは型部分の表面の頂点中心である。
【００４８】
本発明で使用されるプリンタヘッドは好ましくは、上に印刷される曲面の曲率に適合可能な曲率を有する印刷表面を有する。「プリンタヘッドの印刷表面」は、ノズルを含む表面を指す。
【００４９】
物品（例えばコンタクトレンズまたは型部分）の曲面へのプリンタヘッドの位置決めは、以下に述べる方法の１つなどに従って、プリンタヘッドまたは物品または両方を移動させることにより実施できる。位置決め方法の選択は一般に、色付き画像の印刷品質、印刷効率、およびプリンタのカラムサイズならびに／またはプリンタの構成（すなわちプリンタヘッドによりカバーされる印刷区域）などの１つ以上の要因に依存する。
【００５０】
１つの好ましい位置決め方法は、物品（例えばコンタクトレンズまたは型）を並進軸に沿って直線的に移動させながら、プリンタヘッド（もしくはコンタクトレンズまたは型部分）を曲面に垂直な方向に物品の曲面の頂点中心を通過する回転軸を中心に回転させながら、そして回転軸を各種の位置で傾斜させながら、プリンタヘッド（もしくはコンタクトレンズもしくは型部分）を静止させたままにすることである。この位置決め方法でプリンタヘッドを静止させたままにすることによって、インクジェットメニスカスまたは液体リザーバーに対する振動または動力学的ノイズの悪影響を最小限に抑えることができる。この好ましい位置決め方法は、プリンタヘッドのカラムサイズおよび／または構成とは無関係に、どのプリンタヘッドにも利用でき、そして着色液の比較的一定の噴射パス長（すなわちノズルおよび印刷される物品の表面との間の距離）を維持することができる。高品質の色付き画像は、この方法を用いて曲面上に作製することができる。別の好ましい位置決め方法は、着色液の滴下液を計時シーケンスで供給しながらの、物品またはプリンタヘッドの一次元移動である。本明細書で使用されるように、「物品またはプリンタヘッドの一次元移動」は、物品（またはプリンタヘッド）が、プリンタヘッドのすぐ下の（または上に印刷される物品のすぐ上の）一方向に一定の速度で滑動する場合の移動を指す。
【００５１】
「着色液の滴下液を計時シーケンスで供給すること」は、着色液の滴下液の複数のセットを１度に滴下液１セットずつ、着色液の滴下液２セットの間に一定または可変の時間間隔を取って計時シーケンスで供給することを指す。このような位置決め方法は、以下の例によって更に説明することができる。物品の表面上の印刷区域がプリンタヘッドのすぐ下を通過できるように適正に並べられた物品は、プリンタヘッドの下で一定の速度にて移動する。位置センサが、コンピュータシステムに信号を送信して、ゼロ時間を設定し、そして物品が印刷区域に入ったことをセンサが検知するとすぐに、着色液の滴下液の供給が、計時シーケンスで開始する。コンピュータシステムは、物品上の印刷区域で印刷を開始する前に、一定の時間を経過させることがあり、次に、プリンタヘッドが第一の位置にて制御されたパターンで着色液の液滴の第一列を供給するよう制御する。時間遅延の後、着色液の液滴の第二列が、絶えず移動する物品の第二の別の位置に供給される。この工程は、全体の色付き画像パターンが、物品上に再現されるように、列間の一定または可変の時間遅延によって、着色液の液滴の最終列が、絶えず移動する物品の最後の位置に供給されるまで継続する。この好ましい位置決め方法では、物品上の複数の所定位置を、ゼロ時間、時間遅延、および物品の移動速度によって正確に決定する。このような位置決め方法は、比較的高い印刷効率を有し、比較的高品質の色付き画像を作製し、そして大量生産環境において容易におよび好ましく実現することができる。しかしながら、このような印刷方法は、１つ以上のノズルカラムであって、物品上の印刷区域の少なくとも幅、例えばコンタクトレンズまたは型部分の印刷区域を含む円形ゾーンの少なくとも幅をカバーするノズルカラムの各々を含むプリンタヘッドを必要とすることがある。
【００５２】
別の好ましい位置決め方法は、物品（またはプリンタヘッド）を、物品の曲面の頂点中心を曲面に対して垂直方向に通過する回転軸θを中心に回転させることである。このような位置決め方法は、物品の印刷区域の幅の少なくとも半分、例えばコンタクトレンズまたは型部分の印刷区域を含むアニュラーゾーンの少なくとも幅をカバーする、１つ以上のノズルカラムを含むプリンタに利用できる。
【００５３】
例えば、１つ以上のノズルカラムを含むプリンタヘッドは、虹彩パターンをコンタクトレンズの後面表面の非光学アニュラーゾーンに印刷するために使用される。プリンタのカラムサイズは、上に印刷されるアニュラーゾーンの幅のみをカバーするのに十分な大きさである。プリンタヘッドは、プリンタヘッドの印刷表面がアニュラーゾーンに対する接面と平行になるように、コンタクトレンズの光学軸（すなわち回転軸）に対して傾斜角に静止されたままである。各ノズルは、着色液の比較的一定の噴射パス長を有することができる。このようなプリンタヘッドのコンタクトレンズの後面表面上での位置決めは、プリンタヘッドを静止させたまま、コンタクトレンズを回転軸θを中心に回転させることにより実施される。同様にこのような方法は、アニュラーゾーンの最も外側の環の直径と等しいかそれより大きいカラムサイズ（すなわち、印刷区域または円形ゾーンの幅全体）を有するプリンタヘッドを使用する場合に、更に容易に適合させることができる。好ましくはプリンタヘッドは、物品の上に印刷される表面の曲率に適合する曲率を備えた印刷表面を有する。プリンタヘッドのこの好ましい特徴により、着色液の噴射パス長を、すべてのノズルでほぼ一定に維持することができる。
【００５４】
色付き画像を物品に印刷するための本発明の上述の方法は、好ましくは、二次元色付き画像を、物品の曲面に色付き画像を印刷するための制御信号のセットに変換するステップを更に含む。
【００５５】
どの二次元色付き画像も、デカルト座標系（ｘ、ｙ）で分散しているおよび／または混じり合ったカラードットのマトリクスによって表現できることが、当技術で公知である。二次元色付き画像を、例えば単に二次元色付き画像を湾曲表面に投影することによって、三次元色付き画像に変換することができる。あるいはまた、ｘ−ｙデカルト座標系を球座標系など、例えば（θ，φ，ｚ）座標系に変換することができる。θは、上に印刷される表面の頂点中心を通過する回転軸であり、φは傾斜軸であり、ｚは並進軸である。変換は、半球形系にほぼ基づいて実施することができる。
【００５６】
ドット密度は、好ましくは、三次元色付き画像のドットマトリクスのドットを追加および／または削除することによって、二次元色付き画像を三次元色付き画像に変換する場合に一定に維持される。例えば二次元画像の三次元画像への変換におけるドットの追加および削除は、ソフトウェアとプリンタヘッドとの統合を用いて実施でき、プリンタヘッドは、コンタクトレンズまたは型部分の表面曲率に適合する湾曲印刷表面を有し、そして固定スペースにより隔離され、そしてコンタクトレンズまたは型部分の印刷区域の幅全体をカバーするように構成された少なくとも１つのノズルカラムを含む。
【００５７】
本発明の別の実施態様は、色付きコンタクトレンズを作製するための印刷装置である。本発明の印刷装置は、コンタクトレンズまたはコンタクトレンズ作製用の型部分を保持するための固定手段と、各ノズルが相互に独立して着色液の滴下液を噴射することができるノズルを１つ以上含むプリンタヘッドと、コンタクトレンズまたは型部分の表面上の複数の所定位置の各々に、プリンタヘッドを１度に１つずつ正確に位置決めするための位置決め手段と、プリンタヘッドおよび位置決め手段の動作を制御するためのコンピュータシステムとを含む。
【００５８】
図１は、本発明の好ましい実施態様に従って色付きコンタクトレンズを作製するための印刷装置を図式的に描いている。図１を参照すると、コンタクトレンズまたは型部分は、固定器具１１０によって固定され、そしてスライドモータ１２２、傾斜モータ１２４および回転モータ１２６を含む可動アセンブリによって３本の軸に沿って移動することができる。インクジェットヘッド１４０は、印刷工程の間、静止しているプラットフォームに固定される。可動アセンブリおよびインクジェットヘッドは、図２に図式的に示すように、コンピュータシステムによって制御される。場合により印刷装置は、装置の較正およびＱＣで使用される顕微鏡アセンブリ１７０を含むことができる。
【００５９】
図２を参照すると、圧電インクジェットヘッド２６０などのインクジェットヘッドからの液体の滴下液の排出（噴射）は、独立したデュアルトラッキング±６０Ｖ電源２４０に接続された増幅ボード２５０によって制御される。増幅ボード２５０は、インタフェース２２０を介してＰｅｎｔｉｕｍ（登録商標）ＩＩＩ  ＰＣ２１０に接続された多チャンネルアナログ出力ボード２３０によって制御される。ＰＣ２１０は、電子信号増幅器２８０およびエンコーダフィードバックを用いてステッパモータ２９０を制御する多軸コントローラ２７０にも接続されている。本システムは、エンコーダフィードバックを備えた３軸ステッパモータレンズ表示システムの直接コンピュータ制御を可能にする。
【００６０】
好ましい実施態様において、印刷装置は、コンタクトレンズまたは型部分の印刷区域、例えばアニュラーゾーンの少なくとも半分の幅をカバーするように構成された、少なくとも１つのノズルカラムを含むプリンタヘッドを含む。この好ましい実施態様において、プリンタヘッドを、プリンタヘッドの印刷表面がアニュラーゾーンに対する接面と平行になるように、コンタクトレンズまたは型部分の曲面の頂点中心を、曲面に対して垂直方向に通過する回転軸θに対してある角度に傾斜させることができる。物品（コンタクトレンズまたは型部分）の表面におけるこのようなプリンタヘッドの位置決めは、印刷中にプリンタヘッドを静止させたままで、物品の表面と各ノズルとの間の距離を一定に維持しながら、回転軸θを中心に物品を回転させることによって実施できる。更に好ましい実施態様において、プリンタヘッドは更に、コンタクトレンズまたは型部分の、上に印刷される表面の曲率に適合する曲率を備えた印刷表面を有する。
【００６１】
別の好ましい実施態様において、印刷装置は、コンタクトレンズまたは型の印刷区域、例えば円形ゾーンの少なくとも幅全体をカバーするよう構成された少なくとも１つのノズルカラムを含むプリンタヘッドを含む。この好ましい実施態様において、プリンタヘッドは、水平に（コンタクトレンズまたは型部分の曲面の頂点中心を垂直方向に通過する回転軸θに対して垂直に）配置することができる。物品（コンタクトレンズまたは型部分）の表面におけるこのようなプリンタヘッドの位置決めは、印刷中にプリンタヘッドを静止させたままで、物品の表面と各ノズルとの間の距離を一定に維持しながら、回転軸θを中心に物品を回転させることによって実施できる。更に好ましくは、プリンタヘッドは更に、コンタクトレンズまたは型部分の、上に印刷される表面の曲率に適合する曲率を備えた表面を有する。
【００６２】
別の好ましい実施態様において、印刷装置は、コンタクトレンズまたは型の印刷区域、例えば円形ゾーンの少なくとも幅全体をカバーするよう構成された少なくとも１つのノズルカラムを含むプリンタヘッドを含む。この好ましい実施態様において、プリンタヘッドは、水平に（コンタクトレンズまたは型部分の曲面の頂点中心を、垂直方向に通過する回転軸θに対して垂直に）配置することができる。物品（コンタクトレンズまたは型部分）の表面におけるこのようなプリンタヘッドの位置決めは、着色液の滴下液を計時シーケンスで供給しながらの、物品またはプリンタヘッドの一次元移動でありうる。更に好ましくは、プリンタヘッドは更に、コンタクトレンズまたは型部分の、上に印刷される表面の曲率に適合する曲率を備えた表面を有する。
【００６３】
位置決め手段は、３つの軸に沿って（例えば並進軸に沿って、回転軸を中心に、および傾斜軸を中心に）物品またはプリンタヘッドを移動させることが可能であるか、または並進軸に沿って相互に接近する物品またはプリンタヘッドを移動させ、次に回転軸を中心にそれを回転させることが可能であるモータアセンブリ、あるいはコンタクトレンズまたは型部分（またはプリンタヘッド）をプリンタヘッドの下（またはコンタクトレンズまたは型部分の上）の１軸に沿って一定速度で直線的に移動させることが可能な移動手段ならびに、着色液の滴下液を各ノズルからの２つの滴下液の間の時間間隔が一定または可変である計時シーケンスで供給するように各ノズルを制御するための噴射制御手段のいずれかであることが可能である。噴射制御手段は、当業者に公知の電子ハードウェアおよびソフトウェアを含むことができる。
【００６４】
別の好ましい実施態様において、本発明の印刷装置は、少なくとも１つの追加プリンタヘッドを更に含むことができる。追加プリンタヘッドは、プリンタヘッドの上述の好ましい特徴を含むことができる。追加プリンタヘッドの位置決めは、全印刷区域をカバーする第一のプリンタヘッドの位置決めと整合して、コンピュータシステムによって制御される。例えば、印刷装置は、２つの同一のプリンタヘッドを含む。各プリンタヘッドは、コンタクトレンズまたは型部分のアニュラーゾーンをカバーするように構成された、少なくとも１つのノズルカラムを含む。どちらのプリンタヘッドも、プリンタヘッドの各々の印刷表面がアニュラーゾーンに対する接面と平行になるように、曲面に対して垂直な方向にコンタクトレンズまたは型部分の曲面の頂点中心を通過する回転軸θに対してある角度に傾斜させることができる。一方のプリンタヘッドは、他方のプリンタヘッドに対して１８０°に配置される。物品（コンタクトレンズまたは型部分）の表面におけるこのようなプリンタヘッドの位置決めは、印刷中にプリンタヘッドを静止させたままで、物品の表面および各ノズルとの間の距離を一定に維持しながら、回転軸θを中心に物品を回転させることによって実施できる。更に好ましい実施態様において、両方のプリンタヘッドは更に、コンタクトレンズまたは型部分の、上に印刷される表面の曲率に適合する曲率を備えた印刷表面を有する。
コンピュータシステムは、着色液の滴下液を独立に排出させ、コンタクトレンズまたは型部分の表面で複数の所定位置の各々に、１度に１つずつプリンタヘッドを正確に位置決めするための位置決め手段を制御するために、プリンタヘッド内の各ノズルを制御することができる。
【００６５】
本発明の好ましい実施態様によるインクジェット印刷装置は、乾燥したインクを除去する必要がある場合は常にプリンタヘッドを拭取る、保守サブシステムも含む。このシステムは、空気圧アクチュエータによって制御される。例えば保守サブシステムは、ワイプブレード（例えばＭｃＭａｓｔｅｒ  Ｃａｒｒによる）、ワイパーボックス、空気圧スイベル（例えばＦｅｓｔｏから）を含むことができる。プリンタヘッドは、乾燥したインクをすべて排出し、インク流を注入し、次にワイパーブレードまたはクロスによって拭取られて、清浄な表面が得られる。ワイパーブレードは、空気圧スイベルによりワイパーブレードが印刷ボックスから回転して出るときに、ワイパーボックス内で拭取られる。
【００６６】
本発明の別の実施態様は、大量生産環境で色付きコンタクトレンズを作製する方法である。更に詳細には、本発明は、色付き画像を物品（コンタクトレンズまたは型部分）に自動印刷する方法であって、（１）各物品を１度に１つずつ運搬するための所定の径路に沿って、着色液の液滴を噴射するための１つ以上のノズルを有するプリンタヘッドを含む印刷ステーション内に、物品を連続的に運搬することと、（２）湾曲した物品の１つがデジタル印刷システム内に移動するたびに、（ａ）物品の曲面上の複数の所定位置の各々に、プリンタヘッドを１度に１つずつ正確に位置決めするための位置決め手段を作動させることと、および（ｂ）色付き画像を各物品に印刷するように、着色液の１つ以上の滴下液を、１つのノズルから１滴ずつ物品の曲面上の所定位置の各々に供給することと、を含む方法を提供する。
好ましくは、運搬ステップは、各物品をキャリア内の各位置に位置決めするステップと、所定の径路に沿ってキャリアを連続して移動させるステップと、を含むことができる。
好ましくは、作動ステップは、物品の１つが、印刷ステーション内に移動するたびに開始信号を生成するステップと、プリンタヘッドを物品の曲面上で正確に位置決めするための位置決め手段を作動させるために開始信号をコンピュータシステムに送信するステップと、を含むことができる。
【００６７】
上述したように、プリンタヘッドは、好ましくは、少なくとも１つの以下の特徴を含む。１つ以上のノズルカラム、単一の着色液を供給する各ノズルカラム、コンタクトレンズまたは型の印刷区域の幅の少なくとも半分をカバーするよう構成されている各ノズルカラム、コンタクトレンズまたは型の印刷区域の少なくとも幅全体をカバーするよう構成されている各ノズルカラム、そして上に印刷される表面の曲率に適合できる曲率を備えたプリンタヘッドの表面。
上述の位置決め方法は、物品に色付き画像を自動印刷するための本発明の方法でも使用することができる。
印刷ステーションは、複数のプリンタヘッドを含むことができる。複数のプリンタヘッドを備えたこのような印刷ステーションは、多数のコンタクトレンズを並列して、迅速に連続して印刷するためのバッチ処理で特別の用途を見出すことができる。例えばレンズ８枚のバッチ（１個のキャリア）は、８個のプリンタヘッドに送ることができる。リフトがレンズカップを押して、プリンタヘッド付近に置く。カップは、制御された方法で回転させることができる。プリンタヘッドは、コンピュータシステムから送出される命令に基づいて噴射を開始および停止する。次にリフトは、レンズを下げてそのキャリアに戻す。次いでキャリアは、レンズに結合溶液を印刷または噴霧するシステムによって送出される。レンズは次に、レンズを加熱および乾燥する硬化工程に送られる。
【００６８】
本発明の別の実施態様は、色付き画像を物品に自動印刷する方法を実施するためのシステムであって、着色液の滴下液を相互に独立してそれぞれ排出することができる１つ以上のノズルを有するプリンタヘッドを含む、少なくとも１つの印刷ステーションと、各物品の曲面上の複数の所定位置の各々に、プリンタヘッドを１度に１つずつ正確に位置決めするための位置決め手段と、各物品を１度に１つずつ、運搬するための所定の径路に沿って、物品を印刷ステーション内に連続的に移動させるための運搬手段と、印刷ステーションおよび運搬手段の動作を制御するためのコンピュータシステムと、を含むシステムである。
【００６９】
好ましい実施態様において、印刷ステーションは、コンタクトレンズまたは型部分の印刷区域、例えばアニュラーゾーンの幅の少なくとも半分をカバーするように構成された少なくとも１つのノズルカラムを含むプリンタヘッドを含む。この好ましい実施態様において、プリンタヘッドを、プリンタヘッドの印刷表面がアニュラーゾーンに対する接面と平行になるように、コンタクトレンズまたは型部分の曲面の頂点中心を、曲面に対して垂直方向に通過する回転軸θに対してある角度に傾斜させることができる。
【００７０】
別の好ましい実施態様において、印刷ステーションは、コンタクトレンズまたは型の印刷区域、例えば円形ゾーンの少なくとも幅全体をカバーするように構成された少なくとも１つのノズルカラムを含むプリンタヘッドを含む。この好ましい実施態様において、プリンタヘッドは、水平に（コンタクトレンズまたは型部分の曲面の頂点中心を、曲面に対して垂直方向に通過する回転軸θに対して垂直に）配置することができる。
【００７１】
好ましくは、運搬手段は、それぞれ１つの物品を保持するための、１箇所以上の位置を含むキャリアを含むことができる。
【００７２】
好ましくは、印刷ステーションは、物品の１つが印刷ステーション内に移動するたびに開始信号を生成し、そしてプリンタヘッドを物品の曲面上で正確に位置決めするための移動手段を作動させるために開始信号をコンピュータシステムに送信するためのセンサなどの作動手段を更に含むことができる。センサは、物品が印刷ステーション内に入ったか否かを検知することができる。
【００７３】
更に好ましくは、システムは、２つ以上の印刷ステーションを更に含むことが可能であり、各ステーションは上述の特徴を含む。複数の印刷ステーションを備えたこのようなシステムは、多数のコンタクトレンズを並列して、迅速に連続して印刷するためのバッチ処理で特別の用途を見出すことができる。
位置決め手段は、３つの軸に沿って（例えば並進軸に沿って、回転軸を中心に、および傾斜軸を中心に）物品またはプリンタヘッドを移動させることが可能であるか、または並進軸に沿って相互に接近する物品またはプリンタヘッドを移動させ、次に回転軸を中心にそれを回転させることが可能であるモータアセンブリ、あるいは物品またはプリンタヘッドを１方向に沿って一定速度で移動させるモータならびに、着色液の滴下液を供給する計時シーケンスを制御するための噴射制御手段のいずれかであることができる。噴射制御手段は、当業者に公知の電子ハードウェアおよびソフトウェアを含むことができる。
【００７４】
上記の開示は、当業者に本発明を実施させることができるであろう。読者に具体的な実施態様およびその利点をよりよく理解させるために、以下の非限定的な例が提案される。しかし以下の例は、本発明の範囲を制限するために読まれるべきではない。
【００７５】
〔例１〕
この例は、コンタクトレンズの後方表面を画定する型部分（オス型）に色付き画像を最初に印刷することによる、色付きコンタクトレンズを作製するための方法を提供する。
【００７６】
装置は、図１および２に図式的に描くように、コンタクトレンズ用に最近開発されたインクジェットを用いて虹彩パターンをオス型ＦｒｅｓｈＬｏｏｋポリプロピレン型に印刷することによってＦｒｅｓｈＬｏｏｋ（登録商標）（ＣＩＢＡ  Ｖｉｓｉｏｎ）コンタクトレンズを作製するために設計されている。
【００７７】
装置は、Ｍｉｃｒｏ  Ｆａｂプリンタヘッド（直径５０μｍ）を含む。インクを約６０℃まで３０分間加熱し、続いて冷却することによって、インクの安定性が向上することが発見されている。インクは、約２０分間の静置の後に乾燥の徴候を示すことがある。乾燥したインクは、ヘッド先端を水ですすぐことによって容易に除去される。
【００７８】
圧電噴射は、独立デュアルトラッキング±６０Ｖ電源に接続されたカスタム増幅ボードによって制御される。増幅ボードは、Ｐｅｎｔｉｕｍ（登録商標）ＩＩＩ  ＰＣに接続された多チャネルアナログ出力ボードによって制御される。この装置は、ＬａｂＶｉｅｗソフトウェアが、滴下液の形成を直接制御できるようにする。
ＰＣは、ステッパモータを制御する多軸コントローラにも接続されている。このシステムは、エンコーダフィードバックを用いた３軸ステッパモータアセンブリの、直接コンピュータ制御を可能にする。
【００７９】
この装置は、現在のＦｒｅｓｈＬｏｏｋ（登録商標）製品と同一の印刷解像度を有し、そして位置決めのための３軸ステッパモータ制御を含む。プリンタヘッドは、インク噴射に影響を及ぼす機械的ショックを除去するために、印刷中は、静止させたままである。印刷パターンを、色付きコンタクトレンズを形成する重合の間、Ｄａｉｌｉｅｓ（登録商標）レンズまたはＦｒｅｓｈＬｏｏｋ（登録商標）レンズに転写することができる。
【００８０】
図３は、印刷装置の動作の流れ図を図式的に描いている。すべてのソフトウェアは、ＬａｂＶｉｅｗプラットフォーム上で開発する。第一に、「Ｐｕｌｓｅ  ｗａｖｅｆｏｒｍ  ｇｅｎｅｒａｔｏｒ  ｓｉｎｇｌｅ  ｓｈｏｔ．Ｖｉ」と呼ばれるプログラムを用いて、印刷およびプライム波形のために最適化波形を開発する。最適な噴射条件を得るために、方形波発生器は、ユーザが操作する。次にこの波形を、後で使用するためにハードディスクに保存する。印刷およびプライム波形は、噴射制御を検証するために、「Ｏｕｔｐｕｔ  ｐｒｉｎｔ  ｐｒｉｍｅ  ｗａｖｅｆｏｒｍ．ｖｉ」と呼ばれるプログラムにおいて立続けに試験を行う。ノズルサイズに応じて、各種の印刷波形が使用できる。５０μｍノズルに好ましい１つの波形は、バイポーラ波形（＋３０Ｖ、−３０Ｖ＠３９マイクロ秒、０Ｖ＠８４マイクロ秒）である。反転演算増幅器を補正するための符号の使用に注意する。通常、各波形は、ソフトウェア制御を確実にするために、４０ミリ秒間隔でトリガされる。チップの乾燥を最小限に抑えるために、プライム波形は、本質的に小規模または長い上昇時間の印刷波形である、未印刷画素上に印加される。
【００８１】
ビットマップ形式で形成またはスキャンされる画像３１１は、「ＢＭＰ  ｔｏ  ＩＪ１  ｆｉｌｅｓ．  ｖｉ」と呼ばれるプログラムを用いて、インクジェット印刷用の適正な形式を得るために操作される。例えば、３００×５０画素の画像を、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ  Ｐａｉｎｔなどのプログラムで描画し、白黒ビットマップとして保存する。ＬａｂＶｉｅｗプログラムは、この画像をロードし、ステップ３１２において電圧出力３１０のアレイに変換し、ディスクに保管する。電圧出力アレイ３１０は、ある周波数における電圧出力を形成するために、プログラム「ＩＪ１  ｆｉｌｅ  ｔｏ  ＯＵＴＰＵＴ．ｖｉ」によって読取ることができる。電圧出力は、ジェットが噴射する時間を制御する。このシステムは、３００Ｈｚを超える印刷速度を可能にし、そしてＰＣの速度によってのみ制限される。
【００８２】
３ステージも、プログラム「ＩＪ１  ｆｉｌｅ  ｔｏ  ＯＵＴＰＵＴ．ｖｉ」によって制御される。すべてのステージの位置および速度は制御されて、複雑な運動パターンが実施される。試験は、回転速度１１９０ｒｐｍ、傾斜速度８０ｒｐｍで実施される。なお図４を参照すると、ステップ４０１でオス型が開始位置に移動したときに、印刷システム全体が作動する３０２。オス型を最初に、プリンタヘッドステップ３０３に向かって印刷開始位置３０４まで直線的に移動させる。次に、オス型を、ステップ３０５において、φ方向に傾斜させる。コンピュータは、ルックアップ表（電圧出力アレイ）３１０からデータを検索し、そしてステップ４１３において画像が、オス型に完全に印刷されたか否かを確認する。答えがノーである場合、コンピュータは、インクの滴下液を放出するためにステップ３１９でプリンタヘッドを制御する制御信号３１６、３１７、および３１８を送信する。次にオス型をステップ３２０で次のθ位置に移動させ、そして続いて、ステップ３０５において、φ方向に傾斜させる。ステップ４１３において、答えがイエスである場合、ステップ４１４において、上に印刷パターンを有するオス型をメス型（コンタクトレンズの前面表面を画定する）と組立てて、それに重合性レンズ材料を充填する。ステップ３１５で重合が開始され、そして色付きコンタクトレンズが作製される。１つの色付きコンタクトレンズが、作製された後、ステップ４１６で新しいオス型を印刷装置内に挿入して、上述の印刷工程を再開することができる。
【００８３】
〔例２〕
本実施例は、本発明の好ましい実施態様に従った工業環境における、色付きコンタクトレンズ、ＦｒｅｓｈＬｏｏｋ（登録商標）の大量生産について説明する。
【００８４】
図４は、ＦｒｅｓｈＬｏｏｋ（登録商標）（ＣＩＢＡ  Ｖｉｓｉｏｎ）コンタクトレンズの大量生産用の製造工程ラインの概略流れ図である。コンタクトレンズ作製用の型４１０を、ホッパー４２０内に運搬し、分離し、オスおよびメス型部分を製造ライン内の次のステージ区域への複数の型部分の高速運搬のために、別々のキャリアパレット上に配置する（オス４３２およびメス４３３）。各メス型部分を、コンタクトレンズを作製するのに十分なレンズ材料とともにＦｉｌｌｅｒ４３５で充填し、閉鎖区域４４０に送られる。各オス型部分は、インクジェット印刷ステーション４３４（以下で述べる）に送り、そこで反転または虹彩パターンあるいは両方を、各オス型部分上に噴射する。次に各オス型部分を、レンズ材料を含有する１つのメス型部分としっかりと組立てる。レンズ材料の重合を、ＵＶ、熱、または電子ビームエネルギーなどのエネルギー源によって開始し、硬化ステーション４５０内でコンタクトレンズを形成する。次に重合されたコンタクトレンズを、ステップ４６０における最終部分の販売出荷の前に、型から取り出し、水和、包装、およびオートクレーブ処理する。
【００８５】
図５は、ＦｒｅｓｈＬｏｏｋ（登録商標）（ＣＩＢＡ  Ｖｉｓｉｏｎ）コンタクトレンズを作製するための上述の製造工程ラインで使用される印刷ステーションの動作を図式的に示す。マルチノズルインクジェットヘッド５１０をインクの噴射がこのレンズ材料に適合するように、オス型部分の上に位置決めする。オス型部分が、インクジェットヘッドの下を通過するときに、パルスの計時シーケンスが、インクジェットヘッドに印加される。この計時シーケンスは、市販のインクジェットソフトウェアを用いたコンピュータから生成され、続いて増幅されて圧電ノズルの噴射を可能にする。ヘッドの下で型が一定速度で移動するため、一連の「ジェット」および「非ジェット」パルスによって、コンタクトレンズ型の上に複雑なパターンが再現できる。
画像の品質は、インクジェットノズルの直径、パルスシーケンス、およびインクジェットチャネル距離などの、インクジェットヘッドの特性である多くのパラメータに依存する。一部の画像品質の特徴は、インクジェットヘッドの配向および位置決めによって制御できる。形成された考えられるすべてのサテライトまたはリガメントによる影響を低減するために、ヘッドは、型またはレンズ表面にできるだけ近づける必要がある。この距離は、図５の正面図に示すように、レンズの中心軸に対してヘッドをある角度で傾斜させて、コンタクトレンズ表面に対してヘッドを接して固定することによって最小限にすることができる。完全な虹彩パターンを印刷するときなどの場合には、この角度は、コンタクトレンズ全体が印刷できるように９０°に維持される。
【００８６】
印刷の解像度および印刷高は、当技術で公知であるように、印刷角θ（図５、側面図を参照）を制御することにより調節される。最大印刷角（θ＝９０°）において、印刷高は最大であり、そしてプリンタヘッド幅に等しい。滴下液の間隔はノズルピッチと等しい。印刷角が小さくなるにつれ、解像度（インチあたりの滴下液数）は向上するが、印刷高は低くなる。
【００８７】
レンズまたは型部分は、プリンタヘッドの下で一定速度で滑動する。位置センサは、型が印刷区域に入った時間を通知し、レンズの虹彩区域にて印刷を開始するために、ある時間を経過させる。個々の圧電ヘッドは、制御パターンで噴射して、第一の印刷列を形成する。更に一定の遅延の後、第二の印刷列が噴射される。本工程は、プリントパターン全体が再現されるまで、列間で一定の時間遅延で継続される。考えられる反転マークの具体的な例を図５に示す。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】本発明の好ましい実施態様による、色付きコンタクトレンズを作製するための印刷装置を図式的に描いた図である。
【図２】図１に示す色付きコンタクトレンズを作製するための印刷装置における、電子信号の概略流れ図である。
【図３】本発明の好ましい実施態様による印刷装置の動作の概略流れ図である。
【図４】本発明の好ましい実施態様による、ＦｒｅｓｈＬｏｏｋ（登録商標）（ＣＩＢＡ  Ｖｉｓｉｏｎ）コンタクトレンズの大量生産用の製造工程ラインの概略流れ図である。
【図５】図４に図式的に示す製造工程に含まれる印刷ステーションの動作を図式的に描いた図である。
【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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【国際公開パンフレット】
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【手続補正書】
【提出日】平成15年8月8日(2003.8.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
色付きコンタクトレンズを作製するための印刷装置であって、
（１）コンタクトレンズまたはコンタクトレンズ作製用の型部分を保持するための固定手段と、
（２）１つ以上のノズルを含むプリンタヘッドであって、各ノズルが、コンピュータシステムの制御下で、相互に独立して着色液の液滴を噴射することが可能であるプリンタヘッドと、
（３）コンピュータシステムの制御下で、コンタクトレンズまたは型部分の表面上の複数の所定位置の各々に、プリンタヘッドを１度に１つずつ正確に位置決めするための位置決め手段であって、前記位置決め手段が、コンタクトレンズまたは型部分またはプリンタヘッドを並進軸に沿って直線的に移動させるために使用するとき、コンタクトレンズまたは型部分またはプリンタヘッドを、コンタクトレンズまたは型部分の表面の頂点中心をコンタクトレンズまたは型部分の表面に対して垂直方向に通過する回転軸を中心に回転させ、そしてコンタクトレンズまたは型部分またはプリンタヘッドを回転軸に対して傾斜させることが可能であるモータアセンブリを含む位置決め手段と、
を含む印刷装置。
【請求項２】
１つ以上のノズルを有する少なくとも１つの追加プリンタヘッドを更に含み、各ノズルが、コンピュータシステムの制御下で、相互に独立して着色液の液滴を噴射することが可能である、請求項１記載の印刷装置。
【請求項３】
プリンタヘッドが、少なくとも１つのノズルカラムを含む、請求項１記載の印刷装置。
【請求項４】
ノズルカラムが、コンタクトレンズまたは型部分の表面上のアニュラーゾーンの少なくとも幅をカバーし、アニュラーゾーンの中心が、コンタクトレンズまたは型部分の表面の頂点中心であり、印刷区域が、アニュラーゾーン内に位置する、請求項３記載の印刷装置。
【請求項５】
プリンタヘッドの印刷表面が、アニュラーゾーンに対する接面と平行になるように、プリンタヘッドが、回転軸に対してある角度で傾斜する、請求項１〜４のいずれか１項記載の印刷装置。
【請求項６】
プリンタヘッドが、回転軸に対して垂直に配置され、ノズルカラムが、コンタクトレンズまたは型部分の表面上の円形ゾーンの少なくとも直径をカバーし、円形ゾーンの中心が、コンタクトレンズまたは型部分の表面の頂点中心であり、印刷区域が、円形ゾーン内に位置する、請求項１〜４のいずれか１項記載の装置。
【請求項７】
位置決め手段が、着色液の滴下液を計時シーケンスで供給するために、各ノズルを制御するための噴射制御手段であって、各ノズルからの２つの滴下液の間の時間間隔が一定または可変である噴射制御手段を更に含む、請求項３記載の印刷装置。
【請求項８】
プリンタヘッドが、コンタクトレンズまたは型部分の表面の頂点中心を、コンタクトレンズまたは型部分の表面に対して垂直方向に通過する回転軸に対して垂直に配置され、ノズルカラムが、コンタクトレンズまたは型部分の表面上の円形ゾーンの少なくとも直径をカバーし、円形ゾーンの中心が、コンタクトレンズまたは型部分の表面の頂点中心であり、印刷区域が、円形ゾーン内に位置する、請求項７記載の装置。
【請求項９】
プリンタヘッドの印刷表面が、コンタクトレンズまたは型部分の表面の曲率に適合する曲率を有する、請求項５、６、または８記載の印刷装置。
【請求項１０】
曲面を有する物品に色付き画像を印刷するための方法であって、コンピュータシステムの制御下で、
（ａ）物品を、所定の径路に沿って、１度に１つずつ、着色液の液滴を噴射するためのノズルを１つ以上有するプリンタヘッドを含む印刷ステーションに運搬するステップと、
（ｂ）プリンタヘッドと物品の曲面との間の距離を比較的一定に維持しながら、物品の曲面上の複数の所定位置の各々に、プリンタヘッドを１度に１つずつ、物品またはプリンタヘッドを並進軸に沿って直線的に移動させるために使用するとき、物品またはプリンタヘッドを、物品の表面の頂点中心を物品の表面に対して垂直方向に通過する回転軸を中心に回転させ、そして物品またはプリンタヘッドを回転軸に対して傾斜させることが可能であるモータアセンブリによって、正確に位置決めするステップと、
（ｃ）色付き画像を物品の曲面に形成するように、プリンタヘッドから着色液の１つ以上の滴下液を、１つのノズルから１滴ずつ、物品の曲面上の所定位置の各々に供給するステップと、
を含む方法。
【請求項１１】
物品が、コンタクトレンズまたはコンタクトレンズ作製用の型部分であり、型部分が、コンタクトレンズの前面または後面を画定する、請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
運搬ステップが、各物品をキャリア内の各位置に位置決めするステップと、所定の径路に沿ってキャリアを連続して移動させるステップとを含む、請求項１０記載の方法。
【請求項１３】
物品の１つが印刷ステーション内に移動するたびに、開始信号を生成し、コンピュータシステムに送信して、プリンタヘッドを物品の曲面上で正確に位置決めするためのモータアセンブリを作動させる、請求項１０記載の方法。
【請求項１４】
位置決めするステップが、
プリンタヘッド（または物品）を静止させたままにすることと、
物品（またはプリンタヘッド）を並進軸に沿って直線的に移動させることと、
プリンタヘッド（または物品）を、物品の曲面の頂点中心を曲面に対して垂直方向に通過する回転軸を中心に回転させることと、
回転軸を傾斜させることと、
を含む、請求項１０記載の方法。
【請求項１５】
位置決めするステップが、
物品（またはプリンタヘッド）をプリンタヘッド（または物品）に向けてまたはそれから遠ざけて直線的に移動させることと、
物品（またはプリンタヘッド）を、物品の曲面の頂点中心を曲面に対して垂直方向に通過する回転軸を中心に回転させることと、
を含む、請求項１０記載の方法。
【請求項１６】
位置決めするステップが、
物品（またはプリンタヘッド）を一定速度でプリンタヘッドのすぐ下（または物品のすぐ上）で直線的に移動させることと、
複数の着色液の滴下液を、１度に１滴ずつ、そして次の２つの滴下液の間の時間間隔が一定または可変である計時シーケンスで供給するように、各ノズルを制御するための噴射制御信号を生成することと、
を含む、請求項１０記載の方法。
【請求項１７】
プリンタヘッドが、少なくとも１つのノズルカラムを含む、請求項１０〜１４のいずれか１項記載のシステム。
【請求項１８】
二次元色付き画像を、物品の曲面に色付き画像を印刷するための印刷制御信号のセットに変換するためのステップであって、二次元および三次元の色付き画像を、分離しているおよび／または混じり合ったカラードットのマトリクスによって表現するステップを更に含む、請求項１５記載の方法。
【請求項１９】
二次元色付き画像を三次元色付き画像に変換するステップにおいて、三次元色付き画像のドットマトリクスのドットを追加および／または削除することによって、ドット密度を一定に維持する、請求項１６記載の方法。
【国際調査報告】
2005507808.tif 000045
2005507808.tif 000046
2005507808.tif 000047