(57)【要約】【課題】部分的に厚さが異なるコンタクトレンズ、および部分的に材料が異なるコンタクトレンズを容易に製造できる方法を提供すること。【解決手段】レンズの製造方法が、曲面に対するノズルの相対走査と前記ノズルからの光学材料の吐出とによって前記曲面上に前記光学材料の層を形成する第１の工程と、前記光学材料の層を硬化してレンズを形成する第２の工程と、を含む。【選択図】      図１
2005001131.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
曲面に対するノズルの相対走査と前記ノズルからの光学材料の吐出とによって前記曲面上に前記光学材料の層を形成する第１の工程と、
前記光学材料の層を硬化してレンズを形成する第２の工程と、
を含んだレンズの製造方法。
【請求項２】
請求項１記載のレンズの製造方法であって、
前記第１の工程は、前記光学材料の層に第１の領域と第２の領域とを形成する第３の工程を含み、
前記第１の領域の厚さと前記第２の領域の厚さとが異なるように前記光学材料を塗布する、レンズの製造方法。
【請求項３】
請求項２記載のレンズの製造方法であって、
前記第１の領域を形成するための塗布走査回数と、前記第２の領域を形成するための塗布走査回数とが異なる、レンズの製造方法。
【請求項４】
請求項２記載のレンズの製造方法であって、
前記第１の領域を形成するための前記相対走査の速度と、前記第２の領域を形成するための前記相対走査の速度とは異なる、レンズの製造方法。
【請求項５】
請求項２記載のレンズの製造方法であって、
前記第１の領域を形成するための前記吐出の時間間隔と、前記第２の領域を形成するための前記吐出の時間間隔とは異なる、レンズの製造方法。
【請求項６】
請求項２〜５のいずれかに記載のレンズの製造方法であって、
前記第３の工程は、前記第１の領域と前記第２の領域とを同心帯状に形成する工程を含む、レンズの製造方法。
【請求項７】
請求項１記載のレンズの製造方法であって、
前記曲面に対する前記ノズルの相対走査と前記ノズルからの所定の材料の吐出とによって前記曲面上に前記所定の材料の層を形成する第４の工程をさらに含み、
前記第２の工程は前記光学材料の層と前記所定の材料の層とを硬化する工程を含む、レンズの製造方法。
【請求項８】
請求項１記載のレンズの製造方法であって、
前記曲面に対する第２のノズルの相対走査と前記第２のノズルからの所定の材料の吐出とによって前記曲面上に前記所定の材料の層を形成する第４の工程をさらに含み、
前記第２の工程は前記光学材料の層と前記所定の材料の層とを硬化する工程を含む、
レンズの製造方法。
【請求項９】
請求項７または８記載のレンズの製造方法であって、
前記第１の工程は前記光学材料の層を同心帯状に形成する工程を含み、
前記第４の工程は前記所定の材料の層を同心帯状に形成する工程を含む、
レンズの製造方法。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか記載のレンズの製造方法であって、前記レンズはコンタクトレンズである、レンズの製造方法。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか記載のレンズの製造方法であって、前記ノズルはインクジェットヘッドのノズルである、レンズの製造方法。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか記載のレンズの製造方法であって、前記第１の工程の前に、前記ノズルから前記光学材料を予備吐出する工程をさらに含んだ、レンズの製造方法。
【請求項１３】
曲面に対するノズルの相対走査と前記ノズルからの光学材料の吐出とによって前記曲面上に前記光学材料の層を形成する手段を備えた、レンズの製造装置。
【請求項１４】
請求項１３記載のレンズの製造装置であって、前記手段は、前記曲面上に前記光学材料の層を形成する前に、前記ノズルから前記光学材料を予備吐出する、レンズの製造装置。
【請求項１５】
光学材料を受容する受容部と、
前記受容部に前記光学材料を吐出するための複数のノズルと、
前記複数のノズルが形成されたインクジェットヘッドと、
を備えたレンズの製造装置であって、
前記インクジェットヘッドは前記受容部に対して相対的に移動し、
前記インクジェットヘッドが相対的に移動しながら前記受容部に対し前記光学材料を塗布する、レンズの製造装置。
【請求項１６】
請求項１５記載のレンズの製造装置であって、
前記インクジェットヘッドは、前記受容部に対し前記光学材料を塗布する前に、前記ノズルから前記光学材料を予備吐出する、レンズの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェット技術を利用したレンズの製造方法に関し、より具体的には、コンタクトレンズの製造に好適なレンズの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
コンタクトレンズの製造方法として、鋳造法、レースカット法、キャストモールド法、およびスピンキャスト法が知られている。鋳造法は、２つのプレス板の間に置かれたプラスチックの光学材料を加熱成形することでコンタクトレンズを製造する方法である。レースカット法は、レンズ材料を棒状に加工した後に、棒状のレンズ材料の内外面を切削して研磨することでコンタクトレンズを得る製造方法である。キャストモールド法は、液状のレンズ材料を流し込みんだ凹型の鋳型に凸型の鋳型を合わせることでコンタクトレンズを形成する。そして、スピンキャスト法は、液状のレンズ材料を回転する型に流し込み、遠心力を利用してコンタクトレンズを形成する方法である。
【０００３】
また、上記のような製造方法によって製造されたコンタクトレンズの表面に、インクジェット装置を用いて文字やマーキングを付す方法も知られている（特許文献１）。
【特許文献１】
特開平８−１１２５６６号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記鋳造法ではコンタクトレンズの形状ごとに鋳型を準備する必要があり、そのためその分の製造コストが高くなる。上記レースカット法によれば研磨によってコンタクトレンズを形成するため、形状が粗くなりがちであり、また厚さが薄いコンタクトレンズを形成することも困難である。上記キャストモールド法は、鋳造法と同様、コンタクトレンズの形状ごとに鋳型を準備する必要があり、そのためその分の製造コストが高くなる。そして、スピンキャスト法は、コンタクトレンズが形成されるまでに、必然的にレンズ材料が大量に廃棄されるため、その分の製造コストが高くなる。
【０００５】
そして、上記製造方法のいずれによっても、不均一な曲面（厚さ）や不均一な屈折率を有する多焦点コンタクトレンズを製造することが困難であり、虹彩部などの着色部を有するコンタクトレンズを製造することも困難である。
【０００６】
本発明は上記問題を鑑みてなされたものであり、その目的は、部分的に厚さが異なるコンタクトレンズや部分的に材料が異なるコンタクトレンズを容易に製造できる方法を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明のレンズの製造方法は、曲面に対するノズルの相対走査と前記ノズルからの光学材料の吐出とによって前記曲面上に前記光学材料の層を形成する第１の工程と、前記光学材料の層を硬化してレンズを形成する第２の工程と、を含む。
【０００８】
また、ある態様では、前記第１の工程は、前記光学材料の層に第１の領域と第２の領域とを形成する第３の工程を含み、前記第１の領域の厚さと前記第２の領域の厚さとが異なるように前記光学材料を塗布する。
【０００９】
好ましくは、前記第１の領域を形成するための塗布走査回数と、前記第２の領域を形成するための塗布走査回数とが異なる。
【００１０】
好ましくは、前記第１の領域を形成するための前記相対走査の速度と、前記第２の領域を形成するための前記相対走査の速度とは異なる。
【００１１】
さらに他の態様によれば、前記第１の領域を形成するための前記吐出の時間間隔と、前記第２の領域を形成するための前記吐出の時間間隔とは異なる。
【００１２】
さらに他の態様によれば、前記第３の工程は、前記第１の領域と前記第２の領域とを同心帯状に形成する工程を含む。
【００１３】
さらに他の態様によれば、上記レンズの製造方法は、前記曲面に対する前記ノズルの相対走査と前記ノズルからの所定の材料の吐出とによって前記曲面上に前記所定の材料の層を形成する第４の工程をさらに含み、前記第２の工程は前記光学材料の層と前記所定の材料の層とを硬化する工程を含む。
【００１４】
さらに他の態様によれば、上記レンズの製造方法は、前記曲面に対する第２のノズルの相対走査と前記第２のノズルからの所定の材料の吐出とによって前記曲面上に前記所定の材料の層を形成する第４の工程をさらに含み、前記第２の工程は前記光学材料の層と前記所定の材料の層とを硬化する工程を含む。
【００１５】
さらに他の態様によれば、前記第１の工程は前記光学材料の層を同心帯状に形成する工程を含み、前記第４の工程は前記所定の材料の層を同心帯状に形成する工程を含む。
【００１６】
さらに他の態様によれば、前記レンズはコンタクトレンズである。
【００１７】
さらに他の態様によれば、前記ノズルはインクジェットヘッドのノズルである。
【００１８】
さらに他の態様によれば、上記レンズの製造方法は、前記第１の工程の前に、前記ノズルから前記光学材料を予備吐出する工程をさらに含む。
【００１９】
また、本発明のレンズの製造装置は、曲面に対するノズルの相対走査と前記ノズルからの光学材料の吐出とによって前記曲面上に前記光学材料の層を形成する手段を備えている。
【００２０】
好ましくは、前記手段は、前記曲面上に前記光学材料の層を形成する前に、前記ノズルから前記光学材料を予備吐出する。
【００２１】
本発明のレンズの製造装置は、光学材料を受容する受容部と、前記受容部に前記光学材料を吐出するための複数のノズルと、前記複数のノズルが形成されたインクジェットヘッドと、を備えており、前記インクジェットヘッドは前記受容部に対して相対的に移動し、前記インクジェットヘッドが相対的に移動しながら前記受容部に対し前記光学材料を塗布する。
【００２２】
好ましくは、前記インクジェットヘッドは、前記受容部に対し前記光学材料を塗布する前に、前記ノズルから前記光学材料を予備吐出する。
【００２３】
以上のような構成によれば、曲面上に光学材料を吐出するため、１つのレンズを作製するために必要とされる成形型として１つの曲面を用意すればよい。さらにそのうえ、レンズの形成に必要となるレンズ材料、すなわち光学材料の量が必要最小限でよい。この結果、レンズの製造工程が簡単になる。
【００２４】
そして本発明によれば、光学材料を吐出する工程を含むので、部分的に厚さが異なるコンタクトレンズを製造することが容易になる。また、光学材料を吐出する工程を含むので、部分的に材料が異なるコンタクトレンズを製造することが容易になる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を、コンタクトレンズの製造方法に適用した場合を例に採り、図面を参照しつつ説明する。なお、以下に示す実施の形態は、特許請求の範囲に記載された発明の内容を何ら限定するものではない。また、以下の実施の形態に示す構成の全てが、特許請求の範囲に記載された発明の解決手段として必須であるとは限らない。
【００２６】
Ａ．実施の形態１
図１は、コンタクトレンズを製造する製造装置１００を示す。製造装置１００は、ヘッド１０２と、ヘッド１０２の位置を制御する第１位置制御装置１０４と、ステージ１０６と、ステージ１０６の位置を制御する第２位置制御装置１０８と、制御部１１２と、を備えている。図１では省略されているが、ステージ１０６上には曲面１０６Ｓを有する成形部１０６Ａ（図３）が位置する。第１位置制御装置１０４は、制御部１１２からの信号に応じて、ヘッド１０２をＸ軸、およびＸ軸と直交するＺ軸に沿って移動させる。一方、第２位置制御装置１０８は、制御部１１２からの信号に応じて、Ｘ軸およびＺ軸に直交するＹ軸に沿ってステージ１０６を移動させる。ステージ１０６は、Ｘ軸およびＹ軸で規定される仮想的な平面上に位置する。さらにステージ１０６は、Ｚ軸の周りで回転可能に保持されている。ヘッド１０２およびステージ１０６は上記以外の平行移動および回転の自由度をさらに有している。ただし、本実施の形態では、上記自由度以外の自由度に関する記載は説明を平易にする目的で省略されている。制御部１１２の構成は、後述する。
【００２７】
図２に示すように、ヘッド１０２は、レンズ材料、すなわち光学材料を吐出する複数のノズル１１０Ａ、１１０Ｃ、１１０Ｄを有している。ヘッド１０２は第１位置制御装置１０４によってＸ軸およびＺ軸の方向に移動させられる。一方、ステージ１０６は第２位置制御手段１０８によってＹ軸の方向に移動させられる。これらの動作によって、ノズル１１０Ａ、１１０Ｃ、１１０Ｄは、曲面１０６Ｓとの間に所定の距離を保ちながら曲面１０６Ｓに対してＸ軸およびＹ軸の方向に相対的に移動、すなわち相対的に走査する。
【００２８】
図２のヘッド１０２は、公知のインクジェットヘッドと実質的に同じ構造を有している。より具体的には、ヘッド１０２は、ノズル１１０Ａ、１１０Ｃ、１１０Ｄのそれぞれに対応して、液状の光学材料が充填されるキャビティー（不図示）、およびそのキャビティーの内部圧力を上昇させてノズル１１０Ａ、１１０Ｃ、１１０Ｄから光学材料の液滴を吐出させるためのピエゾ素子（不図示）を有している。
【００２９】
図３（ａ）および（ｂ）に示すように、ステージ１０６は、成形部１０６Ａを有している。成形部１０６Ａの材質は、本実施の形態ではポリイミドである。成形部１０６Ａは、ヘッド１０２側に凸な曲面１０６Ｓを有している。曲面１０６Ｓ上には、ノズル１１０Ａ、１１０Ｃ、１１０Ｄから吐出された光学材料が着弾、あるいは付着する。曲面１０６Ｓは、本発明の「受容部」の一例である。曲面１０６Ｓは、ある程度の親液性を呈する表面であることが好ましい。なぜなら、光学材料の層の厚さにムラが生じるのを防止できるからである。親液性を呈する曲面１０６Ｓを得る工程は、大気圧下の酸素プラズマによって成形部１０６Ａの上部全面を親液化する工程を含んでも良いし、または成形部１０６Ａの上部全面に紫外線を照射する工程を含んでも良い。これらの処理を行った場合には、親液性を示す形成部１０６Ａの上部全面が、曲面１０６Ｓである。
【００３０】
図３（ａ）および（ｂ）に示すように、曲面１０６Ｓはほぼ球面であり、本実施の形態では、その曲率半径は７．７ｍｍである。この値は、平均的な角膜表面の形状に合わせて選択された値であるが、コンタクトレンズの仕様や個々人の角膜の形状に応じて変更され得る。また、曲面１０６Ｓの境界の形状は、ほぼ円である。
【００３１】
製造装置１００の制御部１１２（図１）は、図示しない外部情報処理装置から入力されるデータに応じて、上記ノズル１１０Ａ、１１０Ｃ、１１０Ｄからの吐出量および吐出タイミングを制御する信号をヘッド１０２に出力する。さらに、曲面１０６Ｓに対する１１０Ａ、１１０Ｃ、１１０Ｄの相対的位置を制御する信号を第１位置制御手段１０４および第２位置制御手段１０８に出力する。このような構成によって、ノズル１１０Ａ，１１０Ｃ、１１０Ｄは、制御部１１２に入力されたデータに応じて、曲面１０６Ｓに対して相対的に走査（移動）するとともに曲面１０６Ｓ上に液状の材料を吐出する。なお、本実施の形態では、複数のノズル１１０Ａ、１１０Ｃ、１１０Ｄのうち、一つのノズル１１０Ａを用いてコンタクトレンズを形成する。
【００３２】
次に図４および図５を参照しながら、本実施の形態のコンタクトレンズの製造方法を説明する。図４は、成形部１０６Ａの上部（すなわち曲面１０６Ｓ）を上述のＸ軸およびＹ軸で定義される平面に投影した図である。成形部１０６Ａは、すでに製造装置１００のステージ１０６に位置しているとする。図４は範囲１１４も示している。範囲１１４とは、１つのコンタクトレンズを製造するためにノズル１１０Ａがステージ１０６に対して相対的に移動し得る範囲である。本実施の形態の場合、範囲１１４は、曲面１０６ＳをＸＹ平面に投影して得られる円に外接する四角形である。なお、制御装置１１２は、範囲１１４を表す座標データと、範囲１１４に含まれる曲面１０６Ｓの範囲を表す座標データと、をその内部の記憶手段２０２に記憶している。なお、この曲面１０６Ｓの範囲を表す座標データは、ＸＹ平面の座標に加えて曲面１０６Ｓ上のＺ座標も含む。
【００３３】
工程の前段階として、ノズル１１０Ａに対応するキャビティと、液状の光学材料５０Ａを保持するタンクと、を結ぶ接続ラインのバルブを開き、常にキャビティに光学材料５０Ａが充填されるようにする。この液状の光学材料５０Ａとして、例えば、メチルメタクリレート（ＭＭＡ）、２−ヒドロキシエチルメタクリレート（ＨＥＭＡ）、シロキサニルメタクリレート（ＳｉＭＡ）、フルオロアルキルメタクリレート（ＦＭＡ）、セルロースアセテートブチレート（ＣＡＢ）、ビニルピロリドン（ＶＰ）、ブチルアクリレート、ブチルメタクリレートなどが利用可能である。これらの化合物のうち、いずれか一つが光学材料５０Ａとして用いられても良いし、二つ以上の化合物が組み合わされて光学材料５０Ａとして用いられても良い。
【００３４】
次に、ノズル１１０Ａを範囲１１４の外側に移動させて、ノズル１１０Ａから光学材料５０Ａが安定して吐出されるまで光学材料５０Ａのフラッシングを行う。本実施の形態では、ノズル１１０Ａからの光学材料５０Ａのこのような吐出を「予備吐出」と表記することもある。光学材料５０Ａが安定して吐出されることが確認された後、図４中の始点ＳからＸ軸の負の方向（図の下方向）へノズル１１０Ａを所定の速度で移動させていく。ノズル１１０Ａの移動は連続的な移動でもよいし、ステッピングモータによる断続的な移動であってもよい。Ｘ軸に沿ってノズル１１０Ａが移動した後にノズル１１０Ａが範囲１１４の限界に到達した場合には、ステージ１０６がＹ軸の負の方向（図の左方向）に所定の距離だけ移動する。その後、今度はノズル１１０ＡをＸ軸の正の方向（図の上方向）に走査する。Ｘ軸およびＹ軸に沿ったこのようなノズル１１０Ａの相対走査を繰り返した後に、最終的にノズル１１０が図４中の終点Ｅに到達した場合には、終点Ｅから始点Ｓに向けて再び走査を行う。
【００３５】
上述の走査の間にノズル１１０Ａが曲面１０６Ｓの領域に到達した場合には、ノズル１１０Ａから曲面１０６Ｓに向けて光学材料５０Ａが吐出されるように、曲面１０６Ｓの範囲を示す座標データに基づいて制御装置１１２がヘッド１０２に信号を出力する。光学材料５０Ａの吐出は、所定タイミング毎、すなわち所定の時間間隔で行われる。
【００３６】
ここで、制御部１１２は、曲面１０６Ｓ上に亘って均一な厚さの層が形成されるように、曲面１０６Ｓ上の位置に応じて吐出のタイミングを制御する。吐出のタイミングを可変にする代わりに、ヘッド１１０Ａの移動（走査）速度を可変にしても均一な厚さの層が得られる。また、曲面１０６Ｓの位置に応じてノズル１１０Ａから吐出される光学材料５０Ａの量を可変にしても、光学材料の層の厚さを制御できる。この場合には、曲面１０６Ｓの位置に応じて、ノズル１１０Ａに対応したピエゾ素子に与える駆動信号の波形を変えればよい。例えば、駆動信号の振幅を大きくすれば吐出量は多くなるし、振幅を小さくすれば吐出量を少なくできる。なお、本実施の形態では、一回の吐出によってノズル１１０Ａから吐出される光学材料５０Ａの体積は、約４ｐｌ（ピコリットル）である。
【００３７】
上述の光学材料５０Ａの吐出は大気圧下で行えばよい。また、上記光学材料５０Ａの吐出は通常の空気中で行えばよいが、窒素ガスやアルゴンガスなど不活性ガス雰囲気下で行えば光学材料５０Ａがより安定するため、より好ましい。このため、本実施の形態では、製造装置１００を、大気圧下のアルゴン雰囲気中に位置させて上述の製造を行う。
【００３８】
図５（ａ）に示すように、曲面１０６Ｓが、厚さが例えば４０μｍの層５２Ａ（ノズル１１０Ａから吐出された光学材料５０Ａ）で覆われるまで、上記吐出および走査が繰り返し行われる。本明細書では、吐出および走査を「塗布走査」と表記することもある。
【００３９】
次に図５（ｂ）に示されるように、曲面１０６Ｓ上に望ましい厚さの層５２Ａ（光学材料５０Ａの層）が形成されれば、ステージ１０６を製造装置１００から取り外し、曲面１０６Ｓ上の層５２Ａに紫外線ＵＶを照射して層５２Ａを硬化させる。層５２Ａを硬化させる工程は、紫外線を照射する工程に代えて、加熱する工程でもよいし、紫外線照射と加熱とを組み合わせた工程でも良い。以上の工程によって、曲面上１０６Ｓ上に、図５（ｃ）に示すコンタクトレンズ７０Ａが形成される。
【００４０】
ここで、制御部１１２の構成を説明する。図１４に示すように、制御部１１２は、入力バッファメモリ２００と、記憶手段２０２と、処理部２０４と、走査ドライバ２０６と、ヘッドドライバ２０８と、を備えている。バッファメモリ２０２と処理部２０４とは相互に通信可能に接続されている。処理部２０４と記憶手段２０２とは、相互に通信可能に接続されている。処理部２０４と走査ドライバ２０６とは相互に通信可能に接続されている。処理部２０４とヘッドドライバ２０とは相互に通信可能に接続されている。また、走査ドライバ２０６は、第１位置制御手段１０４および第２位置制御手段１０８と相互に通信可能に接続されている。同様にヘッドドライバ２０８は、ヘッド１０２と相互に通信可能に接続されている。
【００４１】
入力バッファメモリ２００は、外部情報処理装置からコンタクトレンズの形状を表すデータを受け取る。このデータは、コンタクトレンズ内の位置毎の厚さを示すデータと、コンタクトレンズ内の位置毎の材質を示すデータと、コンタクトレンズ内の位置毎の吐出タイミングを示すデータと、コンタクトレンズ内の位置毎の吐出量を示すデータと、コンタクトレンズ内の位置毎の走査速度を示すデータと、を含む。入力バッファメモリ２００は、これらデータを処理部２０４に供給する。処理部２０４は、このデータを記憶手段２０２に格納する。この際、必要があれば、処理部２０４は、コンタクトレンズ内の位置を表すデータを、製造装置１００で定義される座標系のデータに変換したうえで、記憶手段２０２に格納する。図１４では、記憶手段２０２はＲＡＭである。
【００４２】
処理部２０４は、記憶手段２０２内のデータに基づいて、曲面１０６Ｓに対するノズル１１０Ａの相対位置を示すデータを走査ドライバ２０６に与える。走査ドライバ２０６はこのデータに応じた駆動信号を第１位置制御手段１０４および第２位置制御手段１０８に与える。この結果、曲面１０６Ｓに対してノズル１１０Ａが走査される。一方、処理部２０４は、記憶手段２０２に記憶されたデータに基づいて、ノズル１１０Ａからの吐出タイミングを示すデータをヘッドドライバ２０８に与える。ヘッドドライバ２０８はこのデータに基づいて、ヘッド１０２に対して、光学材料５０Ａの吐出に必要な駆動信号を与える。この結果、ノズル１１０Ａから光学材料５０Ａが吐出される。
【００４３】
制御部１１２は、少なくともＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを含んだコンピュータであってもよい。この場合には、制御部１１２の上記機能は、コンピュータによって実行されるソフトウェアプログラムによって実現される。もちろん、制御部１１２は、専用の回路（ハードウェア）によって実現されてもよい。
【００４４】
したがって、製造装置１００は、制御部１１２に与えられたコンタクトレンズの形状を表すデータに応じて、光学材料５０Ａの塗布走査を行う。
【００４５】
上記で説明したように、本実施の形態によるコンタクトレンズの製造方法は、曲面１０６Ｓに対するノズル１１０Ａの相対走査とノズル１１０Ａからの光学材料５０Ａの吐出とによって曲面１０６Ｓ上に光学材料５０Ａの層を形成す工程と、光学材料５０Ａの層を硬化してレンズを形成する工程と、を含む。
【００４６】
本実施の形態によれば、曲面上に光学材料を吐出するので、１つのレンズを作製するために必要とされる成形型が１つの曲面だけですむ。さらにそのうえ、レンズの形成に必要となるレンズ材料、すなわち光学材料の量が必要最小限でよい。これらの結果、レンズの製造工程が簡単になる。さらに、光学材料の吐出方法としてインクジェット法を適用しているため、光学層の厚さの制御がより容易である。
【００４７】
Ｂ．実施の形態２
本実施の形態の製造方法は実施の形態１の製造方法と基本的に同じである。ただし、部分的に厚さが異なるコンタクトレンズが得られるように、塗布走査回数を曲面１０６Ｓ上で部分的に変える点において、本実施の形態は実施の形態１と異なる。
【００４８】
以下の説明では、互いに厚さが異なる部分が同心帯状に配置されるように形成することで、多焦点を有するコンタクトレンズを形成する方法を説明する。
【００４９】
図６は、成形部１０６Ａの上部（すなわち曲面１０６Ｓ）を上述のＸ軸およびＹ軸で定義される平面に投影した図である。まず制御部１１２（図１）は、図示しない外部の情報処理装置からコンタクトレンズの形状に関するデータを受け取る。具体的には、コンタクトレンズについて、第１の厚さを有する領域を表す座標データと、第２の厚さを有する領域を表す座標データと、を受け取る。制御部１１２は、受け取った座標データを範囲１１４上のＸＹ座標に変換して、その内部の記憶手段２０２に記憶する。図６に示すように、本実施の形態では、コンタクトレンズの上記２つの領域は、曲面１０６Ｓの部分６０Ａおよび部分６０Ｂにそれぞれ対応する。
【００５０】
図６に示すように、部分６０Ａおよび部分６０Ｂは、同心帯状の形状を有している。そして、部分６０Ａと部分６０Ｂとは交互に位置している。図６には、部分６０Ａは３つあり、部分６０Ｂは２つある。また、最も内側の部分６０Ａは曲面１０６Ｓの中心を含む。
【００５１】
次に、実施の形態１の方法と同じ方法で、図６の始点Ｓと終点Ｅとの間で吐出および走査（すなわち「塗布走査」）を繰り返し行い、図７（ａ）に示すように、光学材料５０Ａの第１の厚さの層５２Ａを形成する。
【００５２】
次に、再度、始点Ｓと終点Ｅとの間でノズル１１０Ａを繰り返し移動させることで、吐出および走査を行う。今回は、図７（ｂ）に示すように、ノズル１１０が部分６０Ｂにある場合にのみノズル１１０Ａから光学材料５０Ａが吐出されるように、記憶手段２０２に記憶された座標データに基づいて制御部１１２がヘッド１０２、第１位置制御手段１０４、および第２位置制御手段１０８に信号を与える。この工程は、２つの部分６０Ｂのそれぞれの上の層５２Ａの厚さが、第２の厚さに達するまで繰り返し行われる。
【００５３】
ここで本明細書では、曲面１０６Ｓの所定の部分に第１の厚さの層５２Ａを形成するまでに必要な吐出および走査の工程を、１つの塗布走査の工程と表記することもある。また本明細書では、部分６０Ｂ上に既に形成された層５２Ａの厚さが第１の厚さから第２の厚さに達するまでに必要な吐出および走査の工程を、１つの塗布走査の工程と表記することもある。これらの表記よれば、３つの部分６０Ａ上にそれぞれ１回の塗布走査が行われることで、３つの部分６０Ａのそれぞれの上に第１の厚さを有する領域６２Ａ（図７（ｃ））が形成される。そして、２つの部分６０Ｂのそれぞれの上に２回の塗布走査が行われることで、２つの部分６０Ｂのそれぞれの上に第２の厚さを有する領域６２Ｂ（図７（ｃ））が形成される。
【００５４】
以上の工程の後、第１の厚さを有する領域６２Ａと、第２の厚さを有する領域６２Ｂと、を有する層５２Ａが曲面１０６Ｓ上に形成される。この後、ステージ１０６を製造装置１００から取り外す。そして、図７（ｃ）に示すように、実施の形態１と同様に、曲面１０６Ｓ上に塗布（すなわち付着）された層５２Ａを硬化して、図７（ｄ）に示すコンタクトレンズ７０Ｂを形成する。
【００５５】
本実施の形態では、上述の領域６２Ａの厚さと領域６２Ｂの厚さとは、それぞれの焦点距離が所望の値になるように前もって算出されている。さらに、その算出の際には、重合反応すなわち硬化処理の際に層５２Ａの体積が変化する量も考慮されている。なお、図７（ｃ）に示されるように、本実施の形態では、領域６２Ｂは領域６２Ａより厚い。
【００５６】
上記実施の形態においては、互いに厚さが異なる領域は、領域６２Ａと領域６２Ｂの２つだけであるが、それ以上の数の領域が設けられても上記実施の形態の方法が適用できる。例えば、曲面１０６Ｓの周辺部から曲面１０６Ｓの頂点部にかけて、ほぼ連続的に層５２Ａの厚さが厚くなるように、微小幅の同心帯状の領域を複数設定しても良い。そのようにすれば、中心部の厚さが最も厚く、中心部から周辺部にかけて厚さが徐々に薄くなり、そして、周辺部において最も厚さが薄いコンタクトレンズが得られる。この方法は、近視矯正用のコンタクトレンズの形成に適している。
【００５７】
本実施の形態によれば、曲面１０６Ｓの部分に応じて塗布走査回数を変えることで、互いに厚さが異なる複数の領域を有するコンタクトレンズを容易に製造できる。したがって、本実施の形態によれば、多焦点コンタクトレンズを容易に製造することができる。なお、本実施の形態の製造方法は、多焦点コンタクトレンズの製造方法に限らず、乱視矯正用のコンタクトレンズの製造方法にも適用できる。
【００５８】
また、本実施の形態によれば、オンデマンドで多種のコンタクトレンズを形成できる。なぜなら、制御部１１２に与えるデータを変えるだけで、曲面１０６Ｓ上に所望の形状（あるいは所望の厚さ）のコンタクトレンズが形成でき、このため、形状に応じた鋳型を準備する必要もなく、研磨の仕方を変える必要もなくなるからである。
【００５９】
Ｃ．実施の形態３
本実施の形態の製造方法は、実施の形態１の製造方法と基本的に同じである。ただし、部分的に着色されたコンタクトレンズが得られるように曲面１０６Ｓ上の領域に応じて着色剤５０Ｂを吐出する点において、本実施の形態は実施の形態１と異なる。なお、以下で説明する本実施の形態では、本発明の所定の材料が着色剤５０Ｂに対応する。
【００６０】
また、以下の説明では、瞳の虹彩部に対応した部分に着色部を有するコンタクトレンズを形成する方法を説明する。このような着色部は同心帯状の形状を有する。
【００６１】
図８は、成形部１０６Ａの上部（すなわち曲面１０６Ｓ）を、上述のＸ軸およびＹ軸で定義された平面に投影した図である。まず制御部１１２（図１）は、図示しない外部の情報処理装置からコンタクトレンズの形状に関するデータを受け取る。具体的には、コンタクトレンズの無色部を表す座標データと、着色部を表す座標データと、を受け取る。制御部１１２は、受け取った座標データを範囲１１４上のＸＹ座標に変換して、その内部の記憶手段２０２に記憶する。図８に示すように、本実施の形態では、コンタクトレンズの無色部および着色部が、曲面１０６Ｓの部分６０Ｃおよび部分６０Ｄにそれぞれ対応する。図８に示すように、部分６０Ａおよび部分６０Ｂは、同心帯状の形状を有している。また、部分６０Ｃと部分６０Ｄとは交互に位置している。図８では、部分６０Ｃが２つあり、部分６０Ｄが１つある。最も内側の部分６０Ｃは曲面１０６Ｓの中心を含む。
【００６２】
吐出および走査は以下のように行う。まず、図８に示す始点Ｓと終点Ｅとの間でノズル１１０Ｄを繰り返し移動させることで、吐出および走査を行う。図９（ａ）に示すように、ノズル１１０Ｄが部分６０Ｄにある場合にのみノズル１１０Ｄから着色剤５０Ｂが吐出されるように、記憶手段２０２に記憶された座標データに基づいて制御部１１２がヘッド１０２、第１位置制御装置１０４、および第２位置制御装置１０８に信号を与える。この工程は、部分６０Ｄ上の着色剤５０Ｂの層の厚さが、所望の厚さに達するまで繰り返し行われる。
【００６３】
次に、始点Ｓと終点Ｅとの間でノズル１１０Ｃを繰り返し移動させることで、吐出および走査を行う。図９（ｂ）に示すように、今回は、ノズル１１０Ｃが部分６０Ｃにある場合にのみノズル１１０Ｃから光学材料５０Ａが吐出されるように、記憶手段２０２に記憶された座標データに基づいて制御部１１２がヘッド１０２、第１位置制御装置１０４、および第２位置制御装置１０８に信号を与える。この工程は、２つの部分６０Ｃのそれぞれの上の光学材料５０Ａの層の厚さが、所望の厚さに達するまで繰り返し行われる。
【００６４】
ここで本明細書では、部分６０Ｄ上に所望の厚さの着色剤５０Ｂの層を形成するまでに必要な吐出および走査の工程を、１つの塗布走査の工程と表記することもある。また本明細書では、部分６０Ｃ上に所望の厚さの光学材料５０Ａの層を形成するまでに必要な吐出および走査の工程を、１つの塗布走査の工程と表記することもある。これらの表記よれば、部分６０Ｄ上に１回の塗布走査が行われることで、部分６０Ｄ上に着色剤５０Ｂの層が形成される。同様に、２つの部分６０Ｃのそれぞれの上に１回の塗布走査が行われることで、２つの部分６０Ｃのそれぞれの上に光学材料５０Ａの層が形成される。
【００６５】
以上の工程の後、図９（ｃ）に示すように、着色剤５０Ｂを含む領域６２Ｄと、光学材料５０Ａを含む領域６２Ｃと、を有する層が曲面１０６Ｓ上に形成される。この後、ステージ１０６を製造装置１００から取り外し、実施の形態１と同様に、曲面１０６Ｓ上に塗布（すなわち付着）された層を硬化して、図９（ｄ）に示すコンタクトレンズ７０Ｃを形成する。
【００６６】
以上の工程によって、部分的に着色されたコンタクトレンズが容易に得られる。
なお、本実施の形態では、領域６２Ｄの位置が瞳の虹彩の位置に対応する。
【００６７】
本実施の形態によれば、光学材料５０Ａと着色剤５０Ｂとが、同一の曲面１０６Ｓ上に塗布されるので、着色部がコンタクトレンズの内部に形成されたコンタクトレンズが得られる。このため、従来の方法とは異なり、着色部によるコンタクトレンスの厚さの増加を防止できる。さらにレンズ材料（すなわち光学材料）の塗布走査を行う製造装置と同じ製造装置を用いて着色部を形成できる。より具体的には、レンズ材料を設ける工程と、着色部を設ける工程とを、同じステージ１０６上で行うことができる。このため、着色部付きのコンタクトレンズを製造する際の手間を少なくできる。
【００６８】
また、本実施の形態によれば、オンデマンドで多種のコンタクトレンズを形成できる。なぜなら、制御部１１２に与えるデータを変えるだけで、曲面１０６Ｓ上に所望の場所に着色部を有するコンタクトレンズが形成できるからである。
【００６９】
Ｄ．実施の形態１〜３の変形例
（１）上記実施の形態１〜３の製造方法は、凸面上に光学材料を吐出する製造方法である。しかしながら、図１０に示すような凹面（曲面１０６Ｓ’）を有する成形部１０６Ａを用いて、曲面１０６Ｓ’上に光学材料５０Ａを吐出してもよい。
【００７０】
（２）上記実施の形態１〜３の製造方法では、ステージ１０６に１つの成形部１０６Ａが設けられている。しかしながら、図１１に示すように、ステージ１０６にそれぞれが曲面１０６Ｓを有する複数の成形部１０６Ａを設けてもよい。この構成によれば、複数のコンタクトレンズを効率的に製造できる。
【００７１】
（３）上記実施の形態１〜３の製造方法では、ノズル１１０Ａ、１１０Ｃまたは１１０ＤをＸ軸およびＹ軸に沿って走査しながら、ノズル１１０Ａ、１１０Ｃまたは１１０Ｄから光学材料を吐出する。しかしながら、ステージ１０６をＹ軸に沿って移動させる代わりに、図１２に示すように、曲面１０６Ｓの中心部を通る軸ＡＸの周りに曲面１０６Ｓを回転走査させることで、Ｙ軸に沿ったノズルの相対移動を省略してもよい。この場合、曲面１０６Ｓに同心円状に光学材料が塗布される毎にノズル１１０Ａ、１１０Ｃまたは１１０ＤをＸ軸に沿って相対走査させる。この方法は、コンタクトレンズの厚さを均一に保つための制御がより容易になる点で好ましい。
【００７２】
（４）上記実施の形態１〜３は、コンタクトレンズの製造方法に関する。しかしながら、本発明がコンタクトレンズ以外のレンズの製造に適用されても、上記と同様の効果が得られる。
【００７３】
（５）実施の形態２では、曲面１０６Ｓの部分に応じて塗布走査回数を変えることで、互いに厚さが異なる複数の領域を有するコンタクトレンズを製造する。しかしながら、塗布走査回数を変える代わりに、曲面１０６Ｓ上の位置に応じて吐出のタイミングを変えたり、１１０Ａ、１１０Ｃまたは１１０Ｄの相対移動（相対走査）速度を変えたり、または１回の吐出当たりの吐出量を変えることでも、互いに厚さが異なる複数の領域を有するコンタクトレンズが製造され得る。ただし、塗布走査回数を変える方法の方が、形成できる層の厚さの範囲が広く、この点で好ましい。
【００７４】
（６）実施の形態３では、曲面１０６Ｓの部分６０Ｄに着色剤５０Ｂを吐出したが、着色剤５０Ｂに代えて部分６０Ｄに第２の光学材料を吐出してもよい。そしてこの場合には、第２の光学材料の硬化後の屈折率が光学材料５０Ａの硬化後の屈折率と異なるように、第２の光学材料が選択されてもよい。そうすれば、屈折率が異なる領域が同心帯状に形成されるため、厚さを部分的に変えなくとも多焦点を有するコンタクトレンズが形成できる。なお、この変形例（６）の場合には、本発明の「所定の材料」が第２の光学材料に対応する。
【００７５】
（７）実施の形態３では、光学材料５０Ａをノズル１１０Ｃから吐出し、着色剤５０Ｂをノズル１１０Ｄから吐出する。しかしながら、１つのノズルを用いて、２つの材料の塗布走査を行ってもよい。この場合には、一方の材料の塗布走査が終了した後で、ノズルやキャビティなどを洗浄する工程を加えれば良い。
【００７６】
（８）図１３に示すように、上記実施の形態１〜３において、ステージ１０６を傾斜させることで、ノズル１１０Ａと、光学材料５０Ａが着弾する曲面１０６Ｓ上の部分と、を結ぶ直線を、光学材料５０Ａが着弾する部分の法線にほぼ一致させてもよい。そうすれば、均一な厚さの層５２を形成することがより容易になるため好ましい。さらにこの場合、上記法線の方向を鉛直方向（すなわち重力加速度の方向）と一致させてもよい。そうすれば、上記効果に加えて、光学材料の着弾位置の予測がより容易になるという効果が得られる。
【００７７】
図１３において、（ａ）では、曲面１０６Ｓの左端に光学材料を吐出する場合に、曲面１０６Ｓの左端とノズル１１０Ａとを結ぶ直線を、曲面１０６Ｓの左端での法線に一致させており、（ｂ）では、曲面１０６Ｓの中央に光学材料を吐出する場合に、曲面１０６Ｓの中央とノズル１１０Ａとを結ぶ直線を、曲面１０６Ｓの中央での法線に一致させており、（ｃ）では、曲面１０６Ｓの右端に光学材料を吐出する場合に、曲面１０６Ｓの右端とノズル１１０Ａとを結ぶ直線を、曲面１０６Ｓの右端での法線に一致させている。
【００７８】
（９）上記実施の形態１〜３においては、ノズル１１０Ａから光学材料５０Ａのモノマーを曲面１０６Ｓ上に吐出し、その後、曲面１０６Ｓ上の光学材料５０Ａの層５２Ａを硬化する。しかしながら、光学材料５０Ａのモノマーを吐出する代わりに、ノズル１１０Ａから光学材料５０Ａのポリマー溶液を曲面１０６Ｓ上に吐出してもよい。この場合には、塗布走査の間、成形部１０６Ａを加熱しておき、曲面１０６Ｓ上で溶媒を蒸発させてポリマーを析出させる。この場合には、上記実施形態１〜３で説明した硬化処理を省いてもよい。
【００７９】
（１０）実施の形態１〜３においては、塗布走査が開始される前に予備吐出が行われる。ただし、塗布走査の開始前に加えて、塗布走査の間にも予備吐出が行われて良い。例えば、Ｘ軸に沿って範囲１１４の一端から他端まで１回塗布走査が行われる毎に予備吐出が行われて良い。あるいは、ノズルが図４中の始点Ｓまたは終点Ｅに達する毎に予備吐出が行われても良い。このようにすれば、定期的に予備吐出が行われるので、塗布走査を行っている間にノズル開口部に材料が徐々に付着する可能性を防止でき、この結果、安定した吐出の維持がより容易になる。
【００８０】
（１１）実施の形態１〜３においては、ヘッド１０２は、ピエゾ素子の振動を利用して光学材料を吐出するインクジェットヘッドである。しかしながら、ヘッド１０２は、ピエゾ素子の代わりに電気熱変換素子を有するインクジェットヘッドであってもよい。つまり、ヘッド１０２は、電気熱変換素子による材料の熱膨張を利用して材料を吐出する構成を有していてもよい。ただし、ピエゾ素子を利用するインクジェットヘッドであれば、吐出時に光学材料を加熱する必要がなく、このため吐出できる光学材料の種類が多い。また、ピエゾ素子の振動を利用するインクジェットヘッドであれば、ピエゾ素子に与える駆動波形を変えるだけで１回の吐出量を制御できるため、光学材料の層の制御がより容易である。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１の製造装置を示す模式図。
【図２】図１の製造装置におけるヘッドおよびノズルを示す模式図。
【図３】（ａ）は図１の製造装置における成形部を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）に示す成形部を、曲面１０６Ｓの中心を通る平面で切った断面図。
【図４】実施の形態１の塗布走査の範囲を示す図。
【図５】（ａ）〜（ｃ）は実施の形態１の製造方法を示す図
【図６】実施の形態２の塗布走査の範囲を示す図。
【図７】（ａ）〜（ｄ）は実施の形態２の製造方法を示す図。
【図８】実施の形態３の塗布走査の範囲を示す図。
【図９】（ａ）〜（ｄ）は実施の形態３の製造方法を示す図。
【図１０】成形部の曲面の変形例を示す図。
【図１１】複数の成形部を有するステージを示す斜視図。
【図１２】塗布走査の他の方法を示す図。
【図１３】（ａ）は、曲面１０６Ｓの左端に光学材料を吐出する場合を示す図、（ｂ）は、曲面１０６Ｓの中央に光学材料を吐出する場合を示す図、（ｃ）は、曲面１０６Ｓの右端に光学材料を吐出する場合を示す図。
【図１４】制御部１１２の機能ブロックを示す図。
【符号の説明】
１００  製造装置
１０２  ヘッド
１０４  第１位置制御装置
１０６  ステージ
１０８  第２位置制御装置
１１０Ａ  ノズル
１１０Ｃ  ノズル
１１０Ｄ  ノズル
１０６Ａ  成形部
１０６Ｓ  曲面
１０６Ｓ’  曲面
５０Ａ  光学材料
５０Ｂ  着色剤
７０Ａ、７０Ｂ、７０Ｃ  コンタクトレンズ
２００  入力バッファメモリ
２０４  処理部
２０２  記憶手段
２０６  走査ドライバ
２０８  ヘッドドライバ
【図１】
2005001131.tif 000003
【図２】
2005001131.tif 000004
【図３】
2005001131.tif 000005
【図４】
2005001131.tif 000006
【図５】
2005001131.tif 000007
【図６】
2005001131.tif 000008
【図７】
2005001131.tif 000009
【図８】
2005001131.tif 000010
【図９】
2005001131.tif 000011
【図１０】
2005001131.tif 000012
【図１１】
2005001131.tif 000013
【図１２】
2005001131.tif 000014
【図１３】
2005001131.tif 000015
【図１４】
2005001131.tif 000016