KR20200068997A - 잉크젯을 사용한 콘택트 렌즈 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 잉크젯을 사용한 콘택트 렌즈 제조 방법은, 콘택트 렌즈 몰드를 제공하는 단계; 콘택트 렌즈에 형성되어야 하는 색상 또는 이미지를 상기 콘택트 렌즈 몰드의 표면에 프린팅 하는 단계; 및 상기 콘택트 렌즈 몰드에 렌즈액을 주입하여 콘택트 렌즈를 성형하는 단계;를 포함하며, 상기 콘택트 렌즈에 형성되어야 하는 색상 또는 이미지를 상기 콘택트 렌즈 몰드의 표면에 프린팅 하는 단계에서는, 비접촉식 잉크젯 프린팅에 의해서 색상 또는 이미지가 프린팅 될 수 있다.

Description

잉크젯을 사용한 콘택트 렌즈 제조 방법{METHOD FOR MANUFACTURING CONTACT LENSES USING INK-JET}
본 발명은 잉크젯을 사용한 콘택트 렌즈 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 잉크젯 프린팅을 이용하여 콘택트 렌즈를 제조함으로써 공정을 축소할 수 있고 제조 단가를 개선할 수 있으며 다품종화를 구현할 수 있는 잉크젯을 사용한 콘택트 렌즈 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 콘택트 렌즈는 난시나 근시 등을 교정하기 위해 눈꺼풀의 내부에 삽입하고, 망막에 부착되도록 하는 소형의 렌즈로써, 그 재질에 따라 하드렌즈와 소프트렌즈로 구분된다.
이러한 콘택트 렌즈는 시력의 교정을 목적으로 단순히 투명한 렌즈 형태로 제조되어 판매됨에 따라 좌우 양안의 시력이 다른 착용자들은 렌즈의 좌우 구별이 힘들었을 뿐만 아니라, 한 가족 내에 다수의 렌즈 착용자가 있는 경우에는 서로 혼동을 일으키는 경우도 발생하였다.
또한, 최근에는 미용에 대한 관심이 고조됨에 따라 동공을 더욱 아름답게 보이도록 하기 위하여 동공의 주변을 따라 다양한 형상이 인쇄되어 동공이 일정한 형상을 띠도록 하거나 눈동자를 크게 보이도록 하는 미용 서클렌즈 또는 컬러 콘택트 렌즈 등이 개발되어 널리 사용되고 있다.
컬러 콘택트 렌즈는 일반적인 콘택트 렌즈에 다양한 색깔의 잉크로 패턴을 인쇄하여 제조되는데, 표면이 구면을 이루는 콘택트 렌즈의 특성으로 인해 콘택트 렌즈의 표면에 각종 패턴 또는 이미지 등을 인쇄하는 작업이 힘든 문제점이 있었고, 전사 인쇄 등의 방법을 이용함에 따라 별도의 인쇄용 플레이트 또는 필름 등에 1차적으로 잉크를 인쇄한 후 다시 콘택트 렌즈에 인쇄용 필름 등을 압착하여 잉크가 옮겨 붙도록 함에 따라 그 과정이 복잡하고 다양한 이미지 등이 인쇄된 렌즈를 제조하기 힘들다는 한계가 있었다.
특히, 콘택트 렌즈에 인쇄되어야 하는 패턴 또는 이미지(이하 "이미지"라고 함)이 음각으로 새겨져 있는 에칭판(etching plate, 경우에 따라서는 "부식판"으로 불리기도 함)에 고점도 잉크를 주입한 후 이미지를 실리콘 패드로 픽업 및 전사하여 콘택트 렌즈에 이미지를 인쇄하는 공정은, 음각 부분에 잉크를 넣는 과정에서 재료(잉크)의 손실이 발생하는 문제점이 있다.
또한, 안료에 의해 에칭판의 음각 부분이 손상(세라믹에 의한 스틸 에칭판이 폴리싱 되어 생기는 손상)되어 어느 정도 사용한 후에는 전사되는 양이 달라지게 되어 에칭판을 새로 다시 만들어야 하는 불편함도 있으며, 에칭판 제작시 포토 마스크의 균일한 위치선정, etchant 용액의 농도 등 공정을 균일하게 유지하지 못하면 다양한 이미지의 평판 제작 요구 조건을 만족하지 못하는 문제점도 있다.
이러한 에칭판은 주로 레이저 및 용액 식각을 통해서 이미지(패턴)를 제작한다. 에칭판에 균일한 두께의 음각을 만들어야 하는데, 이를 위해 많은 비용이 필요하다. 음각의 깊이는 수십 마이크로미터 정도로 매우 미세하고 이러한 에칭판에 잉크를 채워서 다시 전사시키는 방식은 근본적으로 효율적인 공정은 아니다. 특히 에칭판의 음각 부분에 채우는 잉크는 음각 안에 미세하게 남아서 굳거나 안료에 의해 음각 부분이 손상될 수 있고, 이는 다시 음각의 두께 편차를 초래하기도 하며, 잉크도 미세하게 음각 부분의 패턴을 부식시키고 손상을 주기 때문에 장기적인 사용이 불가능하여 하루도 사용하지 못하고 새로운 에칭판으로 교체해야 하는 경우도 많다.
이와 같이, 패드 프린팅에 의해 접촉식으로 이미지를 콘택트 렌즈에 인쇄하는 방법은, 에칭판과 전사를 시키기 위한 매체인 실리콘 패드의 마모 등으로 인해 시간이 경과함에 따라 인쇄 표현의 균일도가 떨어져서 인쇄 특성 변화가 생기고 다양한 칼라 및 새로운 인쇄 디자인을 구현하는 경우에는 1도 이상의 프린팅 방식이 필요하다. 색상별로 전사를 통하여 구현하기 때문에 몇 가지 다른 색상 및 디자인을 전사하게 되면 기존 1도에 전사된 이미지가 뜯겨지거나 뭉개지는 등 전사 문제가 생길 수 있다. 또한, 다양한 디자인 또는 다양한 색상 등을 요구하는 사용자의 요구에 능동적으로 대응하는 것이 불가능하다는 한계가 있다.
본 출원인은, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명을 제안하게 되었다.
한국공개특허공보 제10-2006-0058210호(2006.05.30.)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 기존의 전사 공정을 생략할 수 있는 잉크젯을 사용한 콘택트 렌즈 제조 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 비접촉식 프린팅으로 에칭판 등이 필요하지 않고 마모를 줄일 수 있는 잉크젯을 사용한 콘택트 렌즈 제조 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 CMYK의 기본색으로부터 다양한 색상을 쉽게 구현할 수 있고 공정을 단순화할 수 있는 잉크젯을 사용한 콘택트 렌즈 제조 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 콘택트 렌즈 몰드에 색상 또는 이미지를 직접 인쇄함으로써 에칭판으로부터의 전사 과정을 없앨 수 있고 공정을 단순화할 수 있는 잉크젯을 사용한 콘택트 렌즈 제조 방법을 제공한다.
상기한 바와 같은 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 잉크젯을 사용한 콘택트 렌즈 제조 방법은, 콘택트 렌즈 몰드를 제공하는 단계; 콘택트 렌즈에 형성되어야 하는 색상 또는 이미지를 상기 콘택트 렌즈 몰드의 표면에 프린팅 하는 단계; 및 상기 콘택트 렌즈 몰드에 렌즈액을 주입하여 콘택트 렌즈를 성형하는 단계;를 포함하며, 상기 콘택트 렌즈에 형성되어야 하는 색상 또는 이미지를 상기 콘택트 렌즈 몰드의 표면에 프린팅 하는 단계에서는, 비접촉식 잉크젯 프린팅에 의해서 색상 또는 이미지가 프린팅 될 수 있다.
상기 콘택트 렌즈에 형성되어야 하는 색상 또는 이미지를 상기 콘택트 렌즈 몰드의 표면에 프린팅 하는 단계; 및 상기 콘택트 렌즈 몰드에 렌즈액을 주입하여 콘택트 렌즈를 성형하는 단계; 사이에는, 상기 콘택트 렌즈 몰드의 표면에 프린팅 된 색상 또는 이미지를 경화시키는 단계가 포함될 수 있다.
상기 콘택트 렌즈에 형성되어야 하는 색상 또는 이미지를 상기 콘택트 렌즈 몰드의 표면에 프린팅 하는 단계에서는, 색상 또는 이미지가 프린팅 되는 콘택트 렌즈 몰드의 표면에서의 위치와 잉크젯 시스템의 잉크젯 헤드 또는 노즐을 정렬시킬 수 있다.
상기 콘택트 렌즈에 형성되어야 하는 색상 또는 이미지를 상기 콘택트 렌즈 몰드의 표면에 프린팅 하는 단계는, 콘택트 렌즈 몰드에 프린팅 되어야 하는 색상 또는 이미지가 프린팅 되어 있는 기준면을 제공하는 단계; 상기 기준면 위에 콘택트 렌즈 몰드를 위치시키는 단계; 및 콘택트 렌즈 몰드에 투영되는 상기 기준면의 색상 또는 이미지와 일치하는 위치에서 콘택트 렌즈 몰드의 표면에 색상 또는 이미지를 프린팅 하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 콘택트 렌즈에 형성되어야 하는 색상 또는 이미지를 상기 콘택트 렌즈 몰드의 표면에 프린팅 하는 단계에서는, 솔벤트 타입의 잉크 또는 광 경화 잉크를 사용할 수 있다.
상기 콘택트 렌즈 몰드의 표면에 프린팅 된 색상 또는 이미지를 경화시키는 단계에서는, 잉크의 건조 속도를 제어하거나 콘택트 렌즈 몰드의 표면에 프린팅 된 상태에서 열을 가하거나 광을 조사하여 경화시킬 수 있다.
상기 콘택트 렌즈 몰드를 제공하는 단계에서는, 콘택트 렌즈 몰드 중 폴리프로필렌으로 형성된 볼록형 몰드를 제공하며, 상기 콘택트 렌즈에 형성되어야 하는 색상 또는 이미지를 상기 콘택트 렌즈 몰드의 표면에 프린팅 하는 단계에서는, 볼록형 몰드의 외면에 색상 또는 이미지를 프린팅 할 수 있다.
상기 콘택트 렌즈에 형성되어야 하는 색상 또는 이미지를 상기 콘택트 렌즈 몰드의 표면에 프린팅 하는 단계에서는, 바탕색이 되는 물질을 포함하는 잉크를 먼저 프린팅 한 후에 색상을 나타내는 잉크를 프린팅 하거나 색상을 나타내는 잉크를 프린팅 한 후에 마지막으로 바탕색이 되는 물질을 포함하는 잉크를 프린팅 할 수 있다.
상기 바탕색이 되는 물질은 탈크, 리소폰, 실리카, 이산화티타늄 또는 카올린클레이를 포함할 수 있다.
바탕색이 되는 물질을 포함하는 잉크가 프린팅 되는 위치와 색상을 나타내는 잉크가 프린팅 되는 위치가 일치할 수 있다.
상기 콘택트 렌즈에 형성되어야 하는 색상 또는 이미지를 상기 콘택트 렌즈 몰드의 표면에 프린팅 하는 단계에서는, 바탕색이 되는 물질을 포함하는 잉크와 색상을 나타내는 잉크가 혼합된 잉크를 사용하여 프린팅 할 수 있다.
본 발명에 따른 잉크젯을 사용한 콘택트 렌즈 제조 방법은 이미지가 음각으로 새겨진 에칭판을 사용하지 않기 때문에 잉크가 낭비되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명에 따른 잉크젯을 사용한 콘택트 렌즈 제조 방법은 콘택트 렌즈 몰드에 색상 또는 이미지를 직접 인쇄하기 때문에 재료의 손실을 방지할 수 있고 전사 과정이 필요 없기 때문에 공정을 단순화할 수 있다.
본 발명에 따른 잉크젯을 사용한 콘택트 렌즈 제조 방법은 CMYK의 기본색을 사용하여 다양한 색상을 쉽게 구현할 수 있고 다양한 이미지도 구현할 수 있다.
본 발명에 따른 잉크젯을 사용한 콘택트 렌즈 제조 방법은 다양한 색상 또는 이미지를 구현하는 중에 기존의 이미지가 뭉개지는 것을 방지할 수 있다.
본 발명에 따른 잉크젯을 사용한 콘택트 렌즈 제조 방법은 콘택트 렌즈 몰드에 프린팅 되는 이미지가 동일성과 정확성을 유지한 상태로 반복적으로 프린팅 되게 할 수 있다.
본 발명에 따른 잉크젯을 사용한 콘택트 렌즈 제조 방법은 몰드 내에서의 잉크액의 중합 과정을 거쳐 제조된 콘택트 렌즈 안에 색상 또는 이미지가 있기 때문에 색상 또는 이미지에 추가로 코팅하는 과정이 필요 없고 콘택트 렌즈의 습윤성을 향상시킬 수 있다.
본 발명에 따른 잉크젯을 사용한 콘택트 렌즈 제조 방법을 사용할 경우, 몰드 위에 직접 프린팅된 잉크젯으로 형성된 색상 또는 이미지는 추후에 콘택트 렌즈를 제조하기 위한 액(Hema) 등을 몰드 내에 주입하고 몰드 내에 형성된 색상 또는 이미지와 함께 경화시킨 후에 몰드를 제거함으로써 콘택트 렌즈를 만들게 되는데, 이러한 몰드를 사용한 공정은 색상이 콘택트 렌즈 안에 내포되어 눈에 직접 접촉이 된다거나 추후에 눈물 등에 색상 또는 이미지가 씻겨 나가는 것을 방지할 수 있다. 또한, 비접촉 잉크젯 프린팅 함으로써 기존 접촉시 PAD 인쇄 문제인 PAD, 에칭판에 의한 색상 편차 및 제품의 균일성에 대한 문제를 해결할 수 있고, 여러 색상 및 디자인을 복잡한 공정 없이 제작 가능하기 때문에 필요한 디자인과 색상에 능동적으로 대응할 수 있다.
본 발명에 따른 잉크젯을 사용한 콘택트 렌즈 제조 방법은 기존의 에칭판을 사용한 방식의 단점인 에칭판 제조에 대한 비용 및 작업시간을 줄일 수 있고 에칭판의 단점인 시간에 따른 패턴의 표현과 색상이 달라지는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 콘택트 렌즈 제조용 잉크젯 시스템의 요부를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 콘택트 렌즈 제조용 잉크젯 시스템의 요부를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 도 1에 따른 잉크젯 시스템을 사용하여 콘택트 렌즈를 제조하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 잉크젯을 사용한 콘택트 렌즈 제조 방법을 설명하기 위한 사진이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 콘택트 렌즈 제조용 잉크젯 시스템의 요부를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 콘택트 렌즈 제조용 잉크젯 시스템의 변형예를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 콘택트 렌즈 제조용 잉크젯 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예들을 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 콘택트 렌즈 제조용 잉크젯 시스템의 요부를 개략적으로 도시한 도면, 도 2는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 콘택트 렌즈 제조용 잉크젯 시스템의 요부를 개략적으로 도시한 도면, 도 3은 도 1에 따른 잉크젯 시스템을 사용하여 콘택트 렌즈를 제조하는 과정을 설명하기 위한 도면, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 잉크젯을 사용한 콘택트 렌즈 제조 방법을 설명하기 위한 사진, 도 5는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 콘택트 렌즈 제조용 잉크젯 시스템의 요부를 개략적으로 도시한 도면, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 콘택트 렌즈 제조용 잉크젯 시스템의 변형예를 개략적으로 도시한 도면, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 콘택트 렌즈 제조용 잉크젯 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
이하에서 설명하는 본 발명에 따른 잉크젯을 사용한 콘택트 렌즈 제조 방법(이하 "콘택트 렌즈 제조 방법"이라 함)은 시력 교정을 위한 콘택트 렌즈 뿐만 아니라 미용 목적으로 사용되는 칼라 콘택트 렌즈에도 적용될 수 있다.
본 발명에 따른 콘택트 렌즈 제조 방법은, 잉크젯 프린팅을 이용하여 다양한 색상 또는 이미지를 콘택트 렌즈에 인쇄할 수 있다. 이하에서, "이미지"라는 표현은 칼라 콘택트 렌즈에 인쇄되는 다양한 패턴 또는 무늬를 포함하는 개념이다.
본 발명에 따른 콘택트 렌즈의 제조에 사용되는 잉크젯 시스템은 잉크를 프린팅 하기 위한 잉크젯 헤드, 잉크젯 헤드를 X-Y-Z축 방향으로 움직이게 하는 3축 스테이지 또는 X-Y축 방향으로 움직이게 하는 2축 스테이지 및 스테이지 구동부, 프린팅 되어야 하는 기재 즉, 콘택트 렌즈 등이 놓이는 플레이트, 잉크의 제팅 평가와 가시화를 위한 드랍 워쳐(Drop watcher) 등을 포함할 수 있다.
도 1에는 발명의 일 실시예에 따른 콘택트 렌즈 제조용 잉크젯 시스템(100)의 요부가 개략적으로 도시되어 있다.
도 1을 참조하면, 콘택트 렌즈 제조용 잉크젯 시스템(100)는, 잉크(116)가 내부에 채워져 있는 잉크 카트리지(110), 잉크 카트리지(110)에 연결되어 잉크(116)를 전달 받아 토출 또는 제팅시키는 잉크젯 헤드(120), 잉크젯 헤드(120)에 연결되어 잉크(116)의 제팅(jetting)에 필요한 공압을 공급하는 공압튜브(130), 잉크젯 헤드(120)의 하부에 마련되고 프린팅 대상물(M2)이 놓이는 플레이트(190)를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 잉크젯 시스템(100)은 잉크젯 방식으로 카트리지(110) 내의 잉크를 프린팅 대상물(M2)를 향해 제팅 또는 토출하여 원하는 이미지를 프린팅 대상물(M2)에 인쇄할 수 있다. 여기서, 잉크를 제팅시키는 방식, 제팅되는 잉크 방울(Drop)의 제어, 잉크젯 헤드(120)에서의 압력파형 제어 등은 잉크젯 프린팅 방식에서 사용되는 것과 동일하거나 유사하므로, 자세한 설명은 생략한다. 예를 들면, 본 출원인의 한국등록특허 제10-1103284호 (발명의 명칭: 액체 방울의 토출 방법)에 개시된 잉크젯 시스템 및 방법을 본 발명에 적용할 수 있다.
본 발명에 따른 잉크젯 시스템(100)은 잉크젯 방식으로 이미지를 인쇄하기 때문에 잉크젯 헤드(120)는 프린팅 대상물(M2)과 이격된 상태로 잉크를 제팅하게 된다. 즉, 잉크젯 헤드(120)는 프린팅 대상물(M2)과 소정 거리(G) 이격된 상태로 비접촉 방식으로 프린팅 대상물(M2)에 이미지(P)를 인쇄할 수 있다.
잉크젯 헤드(120)에는 적어도 하나의 노즐(미도시)이 형성될 수 있고, 프린팅 대상물(M2)은 콘택트 렌즈, 콘택트 렌즈 성형 몰드 등을 포함할 수 있다. 도 1에 도시된 경우, 프린팅 대상물(M2)은 콘택트 렌즈를 성형하는 몰드 중 볼록형 몰드(상부 몰드)이고, 볼록형 몰드의 외면에 색상 또는 이미지(P)를 잉크젯 프린팅으로 인쇄하는 것이다.
잉크젯 헤드(120)는 프린팅 대상물(M2)을 향해서 3축 방향 또는 2축 방향으로 상대 운동할 수 있다. 경우에 따라서는 잉크젯 헤드(120)는 2축 방향으로만 움직이고 나머지 한 방향으로는 플레이트(190)가 움직이도록 형성할 수도 있다. 또는, 잉크젯 헤드(120)를 고정하고 플레이트(190)가 2축 방향을 움직이도록 형성할 수도 있다.
도 2에는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 콘택트 렌즈 제조용 잉크젯 시스템(200)의 요부기 개략적으로 도시되어 있다.
도 1에 도시된 잉크젯 시스템(100)은 잉크(116)가 담긴 카트리지(110)를 잉크젯 헤드(120)와 연결하여 사용하는 구조인 반면에, 도 2에 도시된 잉크젯 시스템(200)은 잉크(216)가 담긴 잉크 컨테이너(210)와 잉크젯 헤드(220)를 잉크 공급관(230)으로 서로 연결하여 사용하는 구조인 점에 차이가 있다. 잉크 컨테이너(210)에 공압(A)을 가하고, 가해지는 공압(A)을 제어하여 잉크젯 헤드(220) 내의 음압을 제어하여 노즐에서의 메니스커스를 안정화시켜 균일한 토출 특성을 얻을 수 있다.
플레이트(290) 위에 프린팅 대상물(M2)이 놓이고, 잉크젯 헤드(220)와 프린팅 대상물(M2)은 소정 거리(G) 만큼 이격된 상태에서 잉크젯이 수행된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 콘택트 렌즈 제조 방법은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 잉크젯 시스템(100,200)을 사용하기 때문에 비접촉식으로 정확한 양의 잉크를 정밀하게 분사시킬 수 있다.
이하에서는 도면을 참조하여, 상기한 잉크젯 시스템(100,200)을 사용한 콘택트 렌즈 제조 방법에 대해서 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 잉크젯을 사용한 콘택트 렌즈 제조 방법은, 콘택트 렌즈 몰드를 제공하는 단계; 콘택트 렌즈에 형성되어야 하는 색상 또는 이미지를 상기 콘택트 렌즈 몰드의 표면에 프린팅 하는 단계; 및 상기 콘택트 렌즈 몰드에 렌즈액을 주입하여 콘택트 렌즈를 성형하는 단계;를 포함하며, 상기 콘택트 렌즈에 형성되어야 하는 색상 또는 이미지를 상기 콘택트 렌즈 몰드의 표면에 프린팅 하는 단계에서는, 비접촉식 잉크젯 프린팅에 의해서 색상 또는 이미지가 프린팅 될 수 있다.
도 3에는 도 1에 도시된 것과 같은 잉크젯 시스템(100)을 사용하여 콘택트 렌즈를 제조하는 것으로 도시되어 있으나, 도 2에 도시된 잉크젯 시스템(200)을 사용해서도 콘택트 렌즈를 제조할 수 있을 뿐만 아니라 후술하는 잉크젯 시스템(300,500)을 사용해서도 콘택트 렌즈를 제조할 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위해서 도 1에 도시된 잉크젯 시스템(100)을 사용하여 콘택트 렌즈를 제조하는 것에 대해서 설명한다.
우선, 상기 콘택트 렌즈 몰드를 제공하는 단계에서는, 콘택트 렌즈를 성형하기 위해서 필요한 2개의 콘택트 렌즈 몰드 중 어느 하나를 플레이트(190) 위에 놓으면 된다.
상기 콘택트 렌즈 몰드는 암형 몰드와 수형 몰드를 포함할 수 있다. 여기서, 암형 몰드는 하부 몰드 또는 오목형 몰드이고, 수형 몰드는 상부 몰드 또는 볼록형 몰드이다. 오목형 몰드 또는 볼록형 몰드는 폴리프로필렌(Polypropylene) 또는 폴리부틸렌테레프탈레이트(Polybutylene terephthalate)로 이루어질 수 있다.
오목형 몰드가 하부에 위치하고 이와 형합하는 볼록형 몰드는 상부에 위치하도록 마련하고, 오목형 몰드와 볼록형 몰드 사이에 콘택트 렌즈의 원료인 단량체 또는 렌즈액(Hema)을 넣고 중합을 시켜서 콘택트 렌즈를 만들게 된다.
상기 콘택트 렌즈 몰드를 제공하는 단계에서는, 오목형 몰드와 볼록형 몰드 중 어느 하나를 플레이트(190) 위에 제공하게 된다.
여기서, 본 발명의 일 실시예에 따른 콘택트 렌즈 제조 방법은 잉크젯 시스템(100)을 사용하여 콘택트 렌즈 몰드의 곡면으로 형성된 표면에 직접 색상 또는 이미지를 프린팅하기 때문에 잉크젯 헤드(120)와 몰드 표면 사이의 거리에 따라 프린팅 정밀도가 달라지거나 프린팅 된 잉크가 몰드의 표면에서 흘러내릴 수 있다.
도 3의 (b)에 도시된 바와 같이, 하부에 놓이는 오목형 몰드(M1)에 색상 또는 이미지(P)를 잉크젯으로 프린팅 하는 경우, 잉크젯 헤드(120)에서 제팅된 잉크 드랍(Ink drop)이 오목형 몰드(M1)의 오목한 내면에 도달하려면 잉크 드랍의 운동 경로가 길어 지게 된다. 이때, 잉크 드랍이 긴 경로를 이동하는 동안 잉크 드랍이 날리는 현상이 발생할 수 있고, 그 결과 오목형 몰드(M1)의 내면에 있어서 정확한 위치에 잉크 드랍이 프린팅 되기 어려운 문제가 발생할 수 있다. 또한, 오목형 몰드(M1)에 프린팅 하는 경우에는 콘택트 렌즈의 옵티컬 존(Optical zone)에 영향을 줄 수도 있다.
이와 같이, 하부에 마련되는 오목형 몰드(M1)에 프린팅 하는 경우, 오목형 몰드(M1)의 내면에 움푹 파인 곡면이 있는 구조이고 잉크젯 헤드(120) 또는 노즐(미도시)과 프린팅 되는 표면 사이의 거리 간격이 너무 멀어 잉크 드랍(방울)이 직진성을 잃고 흩날릴 수 있고 그 결과 콘택트 렌즈의 옵티컬 존에 나쁜 영향을 줄 수 있다.
반면에, 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이, 상부에 마련되는 볼록형 몰드(M2)의 경우에는, 볼록 튀어나와 있는 외면에 색상 또는 이미지(P)를 프린팅 하기 때문에 잉크 드랍의 날림 현상이 비교적 적고 정확한 프린팅을 구현할 수 있다. 따라서, 상기 콘택트 렌즈 몰드를 제공하는 단계에서는, 볼록형 몰드(M2)를 플레이트(190) 위에 제공하는 것이 바람직하다. 여기서, 볼록형 몰드(M2)는 폴리프로필렌으로 이루어질 수 있다.
도 4의 (a)는 볼록형 몰드의 외면에 마젠타 잉크를 사용하여 이미지를 프린팅 한 것을 나타낸 사진이고, 도 4의 (b)는 오목형 몰드의 내면에 마젠타 잉크를 사용하여 이미지를 프린팅 한 경우를 나타낸 사진이다. (a)과 비교해 보면 (b)의 사진에서 이미지가 정확하지 않고 오목형 몰드의 가운데 부분 즉, 콘택트 렌즈의 옵티컬 존에 대응하는 부분에 잉크가 연하게 존재함을 알 수 있다. 이와 같이, 오목형 몰드에 잉크젯을 이용하여 프린팅 하는 경우 잉크 드랍의 날림 현상이 생겨서 프린팅 정확성이 떨어지고 오목형 몰드의 가운데에 불필요한 잉크가 모여서 콘택트 렌즈의 옵티컬 존을 흐리게 만드는 문제가 있다. 반면에 도 4의 (a)에서 알 수 있듯이 볼록형 몰드에 프린팅 하는 경우에는 오목형 몰드에서 생기는 문제가 발생하지 않는다.
상기 콘택트 렌즈에 형성되어야 하는 색상 또는 이미지(P)를 상기 콘택트 렌즈 몰드(M2)의 표면에 프린팅 하는 단계에서는, 색상 또는 이미지(P)가 프린팅 되는 콘택트 렌즈 몰드(M2)의 표면에서의 위치와 잉크젯 시스템(100)의 잉크젯 헤드(120) 또는 노즐을 정렬시킬 수 있다.
콘택트 렌즈에 있어서 정확한 위치에 색상 또는 이미지가 프린팅 되어야 옵티컬 존에 영향을 주지 않게 되는데, 정확한 프린팅을 위해서는 콘택트 렌즈 몰드의 정확한 위치에 프린팅이 되도록 잉크젯 헤드(120) 또는 노즐을 프린팅 위치와 정렬(일치 또는 얼라인먼트)시켜야 한다.
도 3을 참조하면, 상기 콘택트 렌즈에 형성되어야 하는 색상 또는 이미지(P)를 상기 콘택트 렌즈 몰드(M2)의 표면에 프린팅 하는 단계는, 콘택트 렌즈 몰드(M2)에 프린팅 되어야 하는 색상 또는 이미지(P)가 프린팅 되어 있는 기준면(170)을 제공하는 단계; 상기 기준면(170) 위에 콘택트 렌즈 몰드(M2)를 위치시키는 단계; 및 콘택트 렌즈 몰드(M2)에 투영되는 상기 기준면(170)의 색상 또는 이미지(SP)와 일치하는 위치에서 콘택트 렌즈 몰드(M2)의 표면에 색상 또는 이미지(P)를 프린팅 하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 콘택트 렌즈 몰드(M2)에 프린팅 되어야 하는 색상 또는 이미지(P)가 프린팅 되어 있는 기준면(170)을 제공하는 단계에서는, 플레이트(190) 위에 직접 콘택트 렌즈 몰드(M2)를 놓고 잉크젯 시스템(100)을 사용하여 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이 플레이트(190) 위에 기준면(170)을 먼저 올려 둔다. 다만, 실제로 콘택트 렌즈를 제조할 때에는 평평한 기준면(170) 대신 다양한 형태의 몰드 홀더(미도시)를 플레이트(190) 위에 설치할 수 있다. 상기 몰드 홀더를 이용함으로써 잉크젯 헤드(120)와 프린팅 하려는 몰드를 정확하게 일치시키거나 정렬하는 작업을 용이하게 수행할 수 있다.
여기서, 콘택트 렌즈 몰드(M2)가 위치하는 기준면(170)은 그 표면에 기준 색상 또는 이미지(SP)가 정확하게 인쇄되는 위치에 상기 몰드 홀더를 위치시켜야 하고, 하나의 예로써 인쇄될 경우 색상 또는 이미지(SP)를 명확하게 구분하고 인식할 수 있도록 흰 종이 위에 미리 인쇄된 위치를 보고 그 위에 상기 몰드 홀더를 올려 놓는 방법을 사용할 수 있는데, 이러한 방법에 한정되는 것은 아니다.
상기 콘택트 렌즈 몰드(M2)에 프린팅 되어야 하는 색상 또는 이미지가 프린팅 되어 있는 기준면(170)을 제공하는 단계에서는, 잉크젯 시스템(100)을 사용하여 기준면(170)의 표면에 기준 색상 또는 이미지(SP)를 먼저 잉크젯 방식으로 인쇄한다. 여기서, 기준 색상 또는 이미지(SP)는 콘택트 렌즈 몰드(M2)에 인쇄되어야 하는 색상 또는 이미지(P)와 동일한 형태이다. 다만, 콘택트 렌즈 몰드(M2)에 인쇄되는 색상 또는 이미지(P)는 곡면에 인쇄되고 기준면(170)에 인쇄되는 기준 색상 또는 이미지(SP)는 평면에 인쇄되기 때문에 기준 색상 또는 이미지(SP)가 색상 또는 이미지(P)와 완벽하게 일치하는 것은 아니다.
기준면(170)에 기준 색상 또는 이미지(SP)를 인쇄한 다음에는, 기준면(170) 위에 콘택트 렌즈 몰드(M2)를 위치시킨다. 콘택트 렌즈 몰드(M2)는 어느 정도 투명하기 때문에 콘택트 렌즈 몰드(M2)를 투과하여 기준면(170)의 기준 색상 또는 이미지(SP)를 확인할 수 있다.
기준면(170)에 콘택트 렌즈 몰드(M2)를 둔 상태에서 잉크젯 시스템(100)은 잉크젯 헤드(120) 또는 잉크젯 헤드(120)에 형성되어 있는 적어도 하나의 노즐을 움직여서 잉크젯 헤드(120) 또는 노즐과 기준 색상 또는 이미지(SP)를 정렬시키게 된다.
상기에서 언급한 바와 같이, 평평한 기준면(170)을 사용하는 대신 프린팅 위치에 콘택트 렌즈 몰드(M2)를 쉽게 장착할 수 있는 다양한 형태의 상기 몰드 홀더를 사용하는 등 다양한 형태의 위치 정렬 방식이 사용될 수 있다.
도 3의 (a)에 도시된 바와 같이, 콘택트 렌즈 몰드(M2)에 투영되는 상기 기준면(170)의 색상 또는 이미지(SP)와 일치하는 위치에서 잉크젯 시스템(100)은 콘택트 렌즈 몰드(M2)의 표면에 색상 또는 이미지(P)를 프린팅 하는 단계를 수행할 수 있다. 이 상태에서, 기준면(170)의 기준 색상 또는 이미지(SP)와 콘택트 렌즈 몰드(M2)의 색상 또는 이미지(P)는 동일한 위치에 형성되거나 위에서 보았을 때 겹쳐지게 보여야 한다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 잉크젯을 사용한 콘택트 렌즈 제조 방법은, 흰 종이와 같은 기준면(170)에 콘택트 렌즈 몰드(M2)에 인쇄되는 색상 또는 이미지(P)와 동일한 모양의 기준 색상 또는 이미지(SP)를 먼저 하고 이를 이용하여 잉크젯 시스템(100)과 콘택트 렌즈 몰드(M2)를 정렬함으로써 프린팅 정확성을 높일 수 있다.
한편, 볼록형 몰드(M2)의 볼록한 외면에 프린팅 하는 경우에는 프린팅 된 잉크 드랍이 몰드(M2)의 표면에서 흘러내릴 수 있다. 이를 방지하기 위해서는 잉크의 건조 속도를 고려해야 한다. 또한, 볼록형 몰드 위에 프린팅 된 색상 또는 이미지를 유지하기 위하여 잉크 뭉침 등을 최소화해야 하므로 이를 위하여 플레이트(190) 또는 상기 몰드 홀더에 일정 정도의 열을 가하여 제팅 후에 잉크의 빠른 증발을 가능하게 하는 것이 바람직하다.
상기에서 언급한 바와 같이, 색상 또는 이미지(P)가 프린팅 된 상부의 볼록형 몰드(M2)와 하부의 오목형 몰드(M1) 사이에 렌즈액(단량체 또는 Hema)을 주입한 후 상하부 몰드를 조립하여 중합 과정을 거쳐서 콘택트 렌즈를 만들게 된다. 이때, 콘택트 렌즈 몰드에 프린팅 된 색상 또는 이미지(P)가 경화되지 않으면 렌즈액(Hema)에 의해서 콘택트 렌즈 몰드에 프린팅된 색상 또는 이미지(P)가 녹아 버릴 수 있다. 이러한 문제를 방지하기 위해서 콘택트 렌즈 몰드에 프린팅 된 잉크를 경화시키는 과정이 필요하다.
따라서, 콘택트 렌즈에 형성되어야 하는 색상 또는 이미지를 상기 콘택트 렌즈 몰드의 표면에 프린팅 하는 단계; 및 상기 콘택트 렌즈 몰드에 렌즈액을 주입하여 콘택트 렌즈를 성형하는 단계; 사이에는, 상기 콘택트 렌즈 몰드의 표면에 프린팅 된 색상 또는 이미지(P)를 경화시키는 단계가 포함될 수 있다. 이와 같이, 경화시키는 단계를 둠으로써, 곡면인 콘택트 렌즈 몰드의 표면에서 프린팅 된 잉크가 흘러내리는 것도 방지할 수도 있다. 이를 위해서, 본 발명에 따른 잉크젯 시스템(100)은 플레이트(190)의 내부 또는 일측에 마련된 히터(미도시)를 더 포함할 수도 있다.
사용되는 잉크(116)가 솔벤트 타입의 잉크인 경우에는 솔벤트의 증발을 고려하여 콘택트 렌즈 몰드의 변형을 최소화하도록 플레이트(190)를 가열하는 것이 필요하며, 30℃ 이상 80℃를 넘지 않는 온도 범위에서 잉크를 가열하는 것이 바람직하다. 다만, 경우에 따라서는 80℃ 이하의 온도에서는 진공 건조만으로도 솔벤트를 건조시킬 수 있다.
한편, 솔벤트 타입의 잉크 대신에 광(빛) 경화 타입의 잉크를 사용하고 잉크를 경화하기 위해서 광을 조사하는 광원 소스를 사용할 수도 있다.
상기 콘택트 렌즈에 형성되어야 하는 색상 또는 이미지를 상기 콘택트 렌즈 몰드의 표면에 프린팅 하는 단계에서는, 점도가 20 cPs 이하로 낮거나 잉크젯 헤드의 히팅을 통하여 잉크의 점도를 낮출 수 있다. 콘택트 렌즈 몰드의 표면에서 잉크가 흘러 내리는 것을 방지하기 위해서 저점도(20 cPs 이하)의 잉크를 사용하는 것이 바람직하다. 그런데, 저점도의 잉크를 사용하는 경우에는 잉크 때문에 잉크젯 헤드(120)의 노즐이 막혀서 제팅이 되지 않을 수도 있다. 저점도 잉크에 의해 노즐이 막히는 것을 방지하기 위해서 높은 끓는점(boiling point)을 가지는 잉크를 사용하는 것이 바람직하다.
상기에서 언급한 바와 같이, 색상 또는 이미지(P)가 프린팅 되는 콘택트 렌즈 몰드(M2)의 표면이 곡면이기 때문에 렌즈의 중심에서 가장자리로 갈수록 잉크젯 헤드(120)와의 거리가 멀어지게 된다. 이와 같이, 잉크젯 헤드(120)로부터의 거리가 증가하면 제팅 정밀도가 나빠질 수 있다. 따라서, 제팅 정밀도를 향상시키기 위해서 잉크의 제팅 속도는 최소한 5 m/s 이상으로 빠르게 하고, 제팅 제어를 통해 프린팅의 정밀도를 향상시킬 필요가 있다. 제팅 속도 제어 등을 통한 제팅 정밀도의 향상은 후술하는 제어부(미도시)에 의해서 수행될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 잉크젯을 사용한 콘택트 렌즈 제조 방법은, 잉크젯 시스템(100)을 사용하여 콘택트 렌즈 몰드(M2)에 색상 또는 이미지(P)를 중첩적으로 인쇄함으로써 색상의 농도를 개선할 수 있다.
한편, 렌즈액(Hema 등)를 볼록형 몰드와 오목형 몰드 사이에 주입할 때 프린팅 된 색상 또는 이미지(P)가 녹아 나와서 콘택트 렌즈가 만들어지지 않을 수가 있다. 따라서, 건조를 하더라도 렌즈액(헤마)에 색상 또는 이미지(P)가 녹아 나오지 않도록 잉크의 조성을 조절하던지 아니면 자외선(UV) 경화 잉크를 사용하여 일정 정도의 경화를 통하여 콘택트 렌즈를 만들 수 있어야 한다.
한편으로는 상기 콘택트 렌즈 몰드의 표면에서 잉크가 지나치게 경화되면 렌즈액을 경화시켜서 콘택트 렌즈를 구성하고 콘택트 렌즈 몰드를 분리할 때 콘택트 렌즈에 내포해서 색상 또는 이미지가 떨어져 나가지 않고 그대로 콘택트 렌즈 몰드 위에 부착될 수 있기 때문에 콘택트 렌즈 내에 색상 또는 이미지를 내포하는 공정의 최적화가 필요하다.
상기 콘택트 렌즈 몰드의 표면에 프린팅 된 색상 또는 이미지(P)를 경화시키는 단계에서는, 잉크의 건조 속도를 제어하거나 콘택트 렌즈 몰드의 표면에 프린팅 된 상태에서 잉크를 가열하거나 광을 조사하여 경화시킬 수 있다.
또한, 자외선(UV) 또는 적외선(IR) 등 광(빛)에 의해서 경화되는 광 경화 잉크를 사용하는 경우에는 프린팅 후에 바로(즉시) 광원 소스(501, 도 6 참조)를 통하여 건조 피막을 형성시켜서 증발을 최소화 함으로써 잉크의 흘러 내림을 방지할 수 있다. 도 6에 대한 설명은 후술하기로 한다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 잉크젯(100)을 사용한 콘택트 렌즈 제조 방법은 잉크젯을 사용하기 때문에 디지털 프린팅으로 다양한 형상과 색상을 표현할 수 있다. CMYK(Cyan Magenta Yellow and Black) 색상을 통하여 원하는 색상 및 이미지를 래스터(raster) 형식으로 구현하여 이미지 형성과 소프트웨어 만으로 농도 등의 요구사항을 구현하는 것이 가능하다. 그러나, 안구에 착용한 콘택트 렌즈에 인쇄되거나 형성된 이미지는 바탕에 사람 눈의 홍채 색상이 깔리므로 이 홍채 색상을 최대한 차폐한 후에 원하는 미용 효과를 내는 색상을 발현시킬 때 콘택트 렌즈의 상품성이 더 높아질 수 있다.
즉, 색상의 표현에는 두 가지가 있는데, 발광을 해서 우리가 보는 색과 빛의 반사로 인해서 우리가 볼 수 있는 색이 있다. 이 때, 안구에 착용한 콘택트 렌즈에 인쇄되거나 형성된 이미지는 빛에 반사되어서 보이는 색이기 때문에 바탕색이라는 것을 혼합하지 않으면 잘 보이지 않을 수 있다. 따라서, 검은 색 바탕에서 이미지의 색상을 볼 수 있으려면 바탕색을 가릴 수 있는 색이 필요한데, 본 발명의 경우에는 바탕색이 되는 물질을 포함하는 잉크를 사용하여 구현할 수 있다. 이를 위해 사용되는 바탕색이 되는 물질은 탈크(talc), 리소폰(lithopone), 실리카(silica), 이산화티타늄(TiO2), 카올린클레이(kaolin clay) 등을 포함할 수 있다.
상기 콘택트 렌즈에 형성되어야 하는 색상 또는 이미지를 상기 콘택트 렌즈 몰드의 표면에 프린팅 하는 단계에서는, 바탕색이 되는 물질을 포함하는 잉크를 사용하여 색상 또는 이미지를 잉크젯 프린팅 할 수 있다.
그런데, 바탕색이 되는 물질이 혼합된 잉크는 분산 안정성이 유색 색소와 달라 보관 안정성 확보가 어렵고 장시간 사용할 경우 층분리가 발생될 가능성이 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 콘택트 렌즈 제조 방법에서는 바탕색이 되는 물질이 혼합된 잉크로 한 번에 인쇄하거나, 바탕색이 되는 물질을 다른 유색 색소와 혼합하지 않고 별도로인쇄하는 방법을 적용할 수 있다.
우선, 상기 콘택트 렌즈에 형성되어야 하는 색상 또는 이미지를 상기 콘택트 렌즈 몰드의 표면에 프린팅 하는 단계에서는, 바탕색이 되는 물질을 포함하는 잉크를 먼저 프린팅 한 후에 색상을 나타내는 잉크를 프린팅 할 수 있다.
이와 같이, 바탕색이 되는 물질을 포함하는 잉크와 색을 나타내는 잉크를 분리하여 따로 인쇄하는 경우에는 별도의 공정이 존재하고 각기 다른 잉크를 사용해야 하기 때문에 각 색상 별로 별도의 헤드가 필요하고 각각의 프린팅 시에 정확한 정렬(alignment)이 중요할 수 있다. 정렬(얼라인먼트)이 맞지 않으면, 콘택트 렌즈에 정확한 색상이 표현되지 않을 수 있다.
한편, 바탕색이 되는 물질을 포함하는 잉크를 먼저 프린팅 하고 그 후에 색상을 나타내는 잉크를 프린팅 하는 것이 바람직하다. 이때, 바탕색이 되는 물질을 포함하는 잉크가 프린팅 되는 위치와 색상을 나타내는 잉크가 프린팅 되는 위치가 일치되도록 하는 것이 필요하다.
다른 방법의 경우, 상기 콘택트 렌즈에 형성되어야 하는 색상 또는 이미지를 상기 콘택트 렌즈 몰드의 표면에 프린팅 하는 단계에서는, 바탕색이 되는 물질을 포함하는 잉크와 색상을 나타내는 잉크가 혼합된 잉크를 사용하여 프린팅 할 수 있다. 바탕색이 되는 물질을 포함하는 잉크와 색상을 나타내는 잉크가 혼합된 잉크를 사용하는 경우에는 바탕색이 되는 물질을 포함하는 잉크와 색상을 나타내는 잉크의 정렬이 필요하지 않고 바탕색이 되는 물질을 포함하는 잉크를 추가로 프린팅 해야 하는 추가 공정이 필요하지 않은 장점이 있다.
바탕색이 되는 물질을 포함하는 잉크를 별도로 프린팅 하거나 바탕색이 되는 물질을 포함하는 잉크가 혼합된 잉크를 프린팅 하는 경우, 다양한 색상을 프린팅 하기 위해서 2가지 이상의 별도의 잉크의 제팅을 이용하여 색상을 표현할 수 있다. 예를 들면, 모든 색상을 포함하기 위해서 CMY (cyan magenta, yellow) 등의 색상을 조합하여 원하는 색상을 표현하는 것도 가능하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 콘택트 렌즈 제조 방법은 잉크젯 시스템을 이용해서 콘택트 렌즈 몰드의 표면에 색상 또는 이미지를 프린팅 하기 때문에, 상기 콘택트 렌즈에 형성되어야 하는 색상 또는 이미지를 상기 콘택트 렌즈 몰드의 표면에 프린팅 하는 단계에서 복수의 잉크젯 헤드를 통하여 복수의 색상을 한꺼번에 프린팅 하는 것이 가능하다.
복수의 색상을 프린팅 하기 위해서는 도 5에 도시된 바와 같은 잉크젯 시스템(300)을 사용할 수 있다. 도 5에 도시된 잉크젯 시스템(300)은 2개의 잉크젯 헤드(320)를 포함할 수 있다. 2개의 잉크젯 헤드(320) 각각에 다른 색상의 잉크를 공급함으로써 프린팅 대상물(M2)에 복수의 색상 또는 이미지(P1,P2)를 한꺼번에 프린팅할 수 있다. 도 5에서 도면부호 "324"는 헤드 거치대이고, "322"는 고정나사이며, "330"은 잉크 공급관, "380"은 평판, "390"은 플레이트이다.
도 5에는 2개의 잉크젯 헤드(320)의 아래에 프린팅 대상물(M2)이 각각 놓인 것으로 도시되어 있으나, 2개의 잉크젯 헤드(320) 아래에 동일한 프린팅 대상물(M2)이 놓일 수도 있다. 예를 들어, 도 5에서 프린팅 대상물(M2)이 좌측 잉크젯 헤드(320)의 아래에서 제1 색상의 이미지(P1)가 프린팅 된 후 우측 잉크젯 헤드(320)의 아래로 이동하여 제2 색상의 이미지(P2)가 프린팅 될 수 있다. 이와 같이, 적어도 2개의 잉크젯 헤드(320)를 구비한 잉크젯 시스템(300)을 사용하면 하나의 프린팅 대상물(M2)에 다양한 색상을 프린팅 할 수 있다. 도 5에서 프린팅 대상물(M2)은 볼록형 몰드 또는 오목형 몰드를 포함하는 콘택트 렌즈 몰드가 될 수 있다.
한편, 상기한 바와 같이 광 경화 잉크를 사용하는 경우, 상기 콘택트 렌즈 몰드의 표면에 프린팅 된 색상 또는 이미지(P)를 경화시키는 단계에서는, 광 경화 잉크를 사용하여 색상 또는 이미지를 잉크젯 프린팅 하며, 광을 조사하여 상기 광 경화 잉크를 경화시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 잉크젯 시스템(500)은 잉크 카트리지(110)의 일측에 마련된 자외선 램프와 같은 광원 소스(501)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 광원 소스(501)는 잉크젯 헤드의 근처에 설치되어 잉크젯 헤드와 같이 움직일 수 있게 함으로써 프린팅 직후 바로 잉크가 경화되게 하는 것이 바람직하다.
우선, 도 6의 (a)에 도시된 바와 같이 플레이트(190) 위에 마련된 프린팅 대상물(M2) 즉, 콘택트 렌즈 몰드에 색상 또는 이미지(P)를 제팅하는데, 이때 잉크 카트리지(110)에는 광 경화 잉크가 들어 있다.
그 다음에는 도 6의 (b)와 (c)에 도시된 바와 같이, 프린팅 대상물(M2) 위로 광원 소스(501)를 이동시켜서 광을 프린팅 대상물(M2)에 조사한다. 이때, 색상 또는 이미지(P)가 콘택트 렌즈 몰드에 너무 부착되지 않을 정도로 광을 조사하는 것이 바람직하다. 광을 너무 많이 조사하거나 조사 시간을 길게 하면 색상 또는 이미지(P)가 너무 경화되어 콘택트 렌즈 몰드에 부착되고 렌즈액(헤마 등)을 주입하더라도 렌즈액으로 떨어져 나가지 못할 수도 있다. 따라서, 렌즈액을 주입할 경우 색상 또는 이미지(P)가 콘택트 렌즈 몰드에서 분리되어 렌즈액에 붙을 수 있도록 조사되는 광의 양, 강도, 시간 등을 결정하는 것이 필요하다.
광의 강도 또는 광량은 광원 소스(501)와 프린팅 대상물(M2) 사이의 거리에 의해서도 결정될 수 있는데, 자외선을 조사하는 경우 조사 거리는 3~4 센티미터 정도인 것이 바람직하다.
도 6에 도시된 바와 같은 잉크젯 시스템(500)을 사용하여, 광 경화 잉크를 사용하는 경우에는, 광 경화 잉크가 렌즈액(헤마)에 녹는 것을 방지할 수 있다. 이러한 광 경화 잉크는 프린팅 후에 바로 조사를 통하여 잉크끼리 서로 뭉치는 효과도 방지할 수 있다. 광원 소스(501)는 잉크젯 헤드(120) 옆에 바로 붙어 있어서 제팅과 함께 바로 조사가 되게 할 수 있다. 이러한 자외선 조사는 잉크의 뭉침과 향후 렌즈액(헤마)을 주입할 때 색상 또는 이미지가 녹아서 나오지 않도록 방지할 수 있다.
도 6에 도시된 잉크젯 시스템(500)은, 프린팅 대상물(M2)에 대해서 광 경화와 인쇄를 동시에 할 수 있으며 콘택트 렌즈 몰드와 같은 프린팅 대상물(M2)에 프린팅된 색상 또는 이미지(P)의 뭉침을 방지할 수 있고 렌즈액(Hema)으로 콘택트 렌즈를 만들 때 번짐 등을 최소화할 수 있다.
한편, 도 7에는 본 발명의 일 실시예에 따른 콘택트 렌즈 제조용 잉크젯 시스템의 구성이 개략적으로 도시되어 있다. 도 7에 도시된 잉크젯 시스템은 잉크젯 헤드가 2개를 구비하고 있다(도 7의 Nozzle 1, 2 참조). 따라서, 잉크젯 헤드 또는 노즐에서의 잉크 제팅을 제어하는 헤드 드라이버(Head Driver)도 2개로 마련되고 각각 잉크젯 헤드에 연결된다. 헤드 드라이버는 각각의 잉크젯 헤드에 제팅 신호(Jetting signal)를 보낸다.
도 7에 도시된 잉크젯 시스템은 잉크젯 헤드의 노즐에서 제팅되는 잉크 드랍의 관측하기 위한 드랍 워쳐(Drop watcher)를 구비할 수 있다. 드랍 워쳐는 LED와 카메라(Camera)를 포함할 수 있다. LED는 LED 드라이버(Driver)에서 구동 신호(LED signal)를 받아 On/Off 되는데, 잉크젯 헤드에서의 제팅과 연동되어서 LED가 On/Off 되도록 LED 드라이버는 DAQ와 연결되고, DAQ는 제어부(U-Data)에서 제팅 트리거 신호(Jetting Trigger signal)를 받을 수 있다.
또한, 제어부는 헤드 드라이버에 제팅 신호 데이터(Jetting signal data)를 전달한다. 제어부와 카메라는 호스트 컴퓨터(PC)에 연결될 수 있다. 카메라에서 촬영된 잉크 드랍의 영상은 호스트 컴퓨터로 전달되고, 호스트 컴퓨터는 제어부로 전달하여 잉크젯 헤드의 작동 상태, LED의 작동 상태를 제어할 수 있다.
또한, 제어부에는 프린팅 대상물에 인쇄되어야 하는 색상 또는 이미지에 대한 비트맵 정보, 사용되는 잉크의 특성에 대한 정보, 광원 소스의 구동에 대한 정보 등도 전달되거나 입력될 수 있다.
이상과 같이 본 발명의 일 실시예에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 청구범위뿐 아니라 이 청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
100,200,300,500: 잉크젯 시스템
110: 잉크 카트리지 116,216: 잉크
120,220,320: 잉크젯 헤드 130: 공압튜브
170: 기준면 190,290,390: 플레이트
210: 잉크 컨테이너 501: 광원 소스

Claims (11)

  1. 콘택트 렌즈 몰드를 제공하는 단계;
    콘택트 렌즈에 형성되어야 하는 색상 또는 이미지를 상기 콘택트 렌즈 몰드의 표면에 프린팅 하는 단계; 및
    상기 콘택트 렌즈 몰드에 렌즈액을 주입하여 콘택트 렌즈를 성형하는 단계;를 포함하며,
    상기 콘택트 렌즈에 형성되어야 하는 색상 또는 이미지를 상기 콘택트 렌즈 몰드의 표면에 프린팅 하는 단계에서는, 비접촉식 잉크젯 프린팅에 의해서 색상 또는 이미지가 프린팅 되는 것을 특징으로 하는 잉크젯을 사용한 콘택트 렌즈 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 콘택트 렌즈에 형성되어야 하는 색상 또는 이미지를 상기 콘택트 렌즈 몰드의 표면에 프린팅 하는 단계; 및 상기 콘택트 렌즈 몰드에 렌즈액을 주입하여 콘택트 렌즈를 성형하는 단계; 사이에는, 상기 콘택트 렌즈 몰드의 표면에 프린팅 된 색상 또는 이미지를 경화시키는 단계가 포함되는 것을 특징으로 하는 잉크젯을 사용한 콘택트 렌즈 제조 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 콘택트 렌즈에 형성되어야 하는 색상 또는 이미지를 상기 콘택트 렌즈 몰드의 표면에 프린팅 하는 단계에서는, 색상 또는 이미지가 프린팅 되는 콘택트 렌즈 몰드의 표면에서의 위치와 잉크젯 시스템의 잉크젯 헤드 또는 노즐을 정렬시키는 것을 특징으로 하는 잉크젯을 사용한 콘택트 렌즈 제조 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 콘택트 렌즈에 형성되어야 하는 색상 또는 이미지를 상기 콘택트 렌즈 몰드의 표면에 프린팅 하는 단계는,
    콘택트 렌즈 몰드에 프린팅 되어야 하는 색상 또는 이미지가 프린팅 되어 있는 기준면을 제공하는 단계;
    상기 기준면 위에 콘택트 렌즈 몰드를 위치시키는 단계; 및
    콘택트 렌즈 몰드에 투영되는 상기 기준면의 색상 또는 이미지와 일치하는 위치에서 콘택트 렌즈 몰드의 표면에 색상 또는 이미지를 프린팅 하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯을 사용한 콘택트 렌즈 제조 방법.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 콘택트 렌즈에 형성되어야 하는 색상 또는 이미지를 상기 콘택트 렌즈 몰드의 표면에 프린팅 하는 단계에서는, 솔벤트 타입의 잉크 또는 광 경화 잉크를 사용하는 것을 특징으로 하는 잉크젯을 사용한 콘택트 렌즈 제조 방법.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 콘택트 렌즈 몰드의 표면에 프린팅 된 색상 또는 이미지를 경화시키는 단계에서는, 잉크의 건조 속도를 제어하거나 콘택트 렌즈 몰드의 표면에 프린팅 된 상태에서 열을 가하거나 광을 조사하여 경화시키는 것을 특징으로 하는 잉크젯을 사용한 콘택트 렌즈 제조 방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 콘택트 렌즈 몰드를 제공하는 단계에서는, 콘택트 렌즈 몰드 중 폴리프로필렌으로 형성된 볼록형 몰드를 제공하며,
    상기 콘택트 렌즈에 형성되어야 하는 색상 또는 이미지를 상기 콘택트 렌즈 몰드의 표면에 프린팅 하는 단계에서는, 볼록형 몰드의 외면에 색상 또는 이미지를 프린팅 하는 것을 특징으로 하는 잉크젯을 사용한 콘택트 렌즈 제조 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 콘택트 렌즈에 형성되어야 하는 색상 또는 이미지를 상기 콘택트 렌즈 몰드의 표면에 프린팅 하는 단계에서는, 바탕색이 되는 물질을 포함하는 잉크를 먼저 프린팅 한 후에 색상을 나타내는 잉크를 프린팅 하거나 색상을 나타내는 잉크를 프린팅 한 후에 마지막으로 바탕색이 되는 물질을 포함하는 잉크를 프린팅 하는 것을 특징으로 하는 잉크젯을 사용한 콘택트 렌즈 제조 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 바탕색이 되는 물질은 탈크, 리소폰, 실리카, 이산화티타늄 또는 카올린클레이를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯을 사용한 콘택트 렌즈 제조 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    바탕색이 되는 물질을 포함하는 잉크가 프린팅 되는 위치와 색상을 나타내는 잉크가 프린팅 되는 위치가 일치하는 것을 특징으로 하는 잉크젯을 사용한 콘택트 렌즈 제조 방법.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 콘택트 렌즈에 형성되어야 하는 색상 또는 이미지를 상기 콘택트 렌즈 몰드의 표면에 프린팅 하는 단계에서는, 바탕색이 되는 물질을 포함하는 잉크와 색상을 나타내는 잉크가 혼합된 잉크를 사용하여 프린팅 하는 것을 특징으로 하는 잉크젯을 사용한 콘택트 렌즈 제조 방법.
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