JP2002347049A - 複数のコンタクトレンズを製造するための金型アセンブリ - Google Patents
複数のコンタクトレンズを製造するための金型アセンブリInfo
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Abstract
のコンタクトレンズ金型を収容しうる金型治具を提供す
ること。 【解決手段】 2つのフロント曲線(FC)金型240
と2つのベース曲線(BC)金型250のフランジ24
2、252の段差状の配置は、FCキャビティ220、
224に異なる深さを与え、且つBCキャビティ23
0、234に異なる深さを与えて、互いに垂直方向にオ
フセットされるようにした。このオフセットにより、隣
接するFCキャビティ220、224、及び隣接するB
Cキャビティ230、234を、FC治具200、BC
治具210内で互いに、より近くに位置づけすることを
可能にした。このような段差状の配置により、一定のサ
イズの金型治具内に多くの金型キャビティを収容するこ
とを可能にした。その結果、各成形サイクル当たりのコ
ンタクトレンズの製造数が増大される。
Description
するための金型(又は流し型)アセンブリ、より特定的
に言うとコンタクトレンズの製造において雄/雌金型ア
センブリを合わせて締付けるべく使用される金型治具に
関する。
造される。レンズ金型は、標準的に雄及び雌部分を有
し、これらが嵌合して所望のレンズの形状をしたキャビ
ティを形成する。雄及び雌金型を嵌合させる前に、雌金
型には、液体状のレンズ材料が充てんされる。その後雌
金型の上に雄金型が設置され、レンズ材料は所望のレン
ズ形状へとしぼり出される。液体状のレンズ材料は、そ
の後、金型キャビティ内への紫外線の導入によりレンズ
の形に硬化される。紫外線は金型の外側に当たり、金型
材料の透明な特性に起因して内部キャビティ内へと通過
する。
け治具内で合わせて締付けられる。雌レンズ金型は、第
1の治具内のキャビティの中に設置される。雄レンズ金
型金型は、第2の治具内のキャビティの中に設置され
る。治具は、嵌合するレンズ金型を支持し心合せする。
2つの治具が嵌合した時点で、雄及び雌レンズ金型は、
適正に心合せした状態で合わせて締付けられる。各治具
は、雄及び雌のレンズ金型を受入れるための多数のキャ
ビティを有し、そのため、各々の締付けサイクル中に治
具内で多数のレンズが製造される。各治具内のキャビテ
ィの数は、レンズ金型の物理的サイズ及び治具の構造的
考慮事項によって制限される。治具キャビティは、治具
本体内に互いに隣接して位置づけされ得るが、このとき
成形中にレンズ金型が互いに干渉してはならないという
制限がつく。
に、雄及び雌金型に対し制御された締付け負荷をも提供
しなけれぱならない。2つの金型が合わせて締付けられ
たとき、液体シールを提供するべく、レンズの周囲に密
封用リップが用いられる。治具は、密封用リップの部域
内でレンズ金型に対しアセンブリが可成り大きいたわみ
を生じないように締付け力を加えなくてはならない。締
付け治具に何らかのたわみが生じると、レンズ金型内の
たわみひいては仕上ったコンタクトレンズ内の欠陥が結
果としてもたらされる可能性がある。
により多くの数のコンタクトレンズ金型を収容する金型
締付け治具に対するニーズが存在する。
ズを製造するための金型アセンブリである本発明の1態
様によって克服される。各コンタクトレンズは、レンズ
成形表面及びこのレンズ成形表面から半径方向に延びる
フランジ部分を有する金型の中で形成される。金型アセ
ンブリは、フロント曲線治具アセンブリとベース曲線治
具アセンブリを内含する。各々の治具アセンブリは、複
数の金型キャビティを画定する内部表面をもつ。各治具
アセンブリは同様に、2つのアセンブリが合わせて締付
けられた時点で互いに接触する嵌合表面を有している。
金型キャビティは、互いとの関係においてジグザグパタ
ーンで治具面を横断して間隔どりされている。各金型キ
ャビティは、レンズ金型と相補的に係合するようキャビ
ティの底部に保持用縁部を有する。複数の金型キャビテ
ィの第1のサブセットが選択された治具嵌合表面から第
1の距離だけ離隔され、複数の金型キャビティの第2の
サブセットの保持用縁部は、選択された治具嵌合表面か
ら第2の距離だけ離隔されている。第1の距離は、複数
の金型が隣接するキャビティ内に設置されて金型フラン
ジにオーバラップするような形で第2の距離と異なって
いる。かくして、保持用縁部が全て嵌合表面から同じ距
離のところにあった場合に可能であると思われるものに
比べ、治具アセンブリ内で互いにより近く金型を位置づ
けすることができる。
は、引込み式の負荷要素とバネ要素が含んでいる。該負
荷要素は、ベース曲線金型キャビティの保持用縁部を含
み、バネ要素により引出し位置まで駆動される。負荷要
素はバネ要素の圧縮を介してベース曲線治具内でレンズ
金型に締付け力を加える。負荷要素により及ぼされた締
付け力を調整するためにスペーサが使用される。負荷要
素、スペーサ及びバネは、保持用クリップによりベース
曲線治具内で所定の位置に保持される。バネ要素は波形
バネを内含する。もう1つの態様においては、バネ要素
は空気バネを内含していてよい。
ス曲線治具は、複数の金型キャビティの各々の下側に1
本の通路を画定している。該通路は、ベース曲線治具内
部表面から治具の相対する外部表面まで延びている。外
部供給源からの光は通路を通って治具キャビティ内のレ
ンズ金型に当たる。ベース曲線通路内部表面の物理的特
徴例えば表面仕上げ及び色は、中を通る光の量を調整す
るように改変可能である。通路内径、通路長及び通路形
状といったような通路のその他の物理的特徴を改変させ
てレンズ金型に到達する光の量を調整することもでき
る。
下の図面と合わせて好ましい実施形態について以下の説
明を考慮することにより明白になるだろう。当業者にと
っては明白であるように、該開示の新規の概念の精神及
び範囲から逸脱することなく、本発明の数多くの変形及
び修正形態をもたらすことが可能である。
詳述する。図面を参照すると、全ての図を通して同じ番
号が同じ部品を表わしている。本書の記述内及びクレー
ム全体を通して使用されているように、以下の用語は、
文脈上他の意味に解釈することが明確に求められている
場合を除き、本書で明示的に対応している意味を有す
る:すなわち、「a」、「an」「the」の意味には複数
も含まれ、「in」の意味には「in(〜の中)」及び「on
(〜の上)」も含まれる。
ための先行技術の金型締付け治具の一例が、図1に示さ
れている。コンタクトレンズは、金型締付け治具を用い
て適正な心合せ状態に合わせて締付けられている雄及び
雌レンズ金型を用いて形成される。治具本体100は、
中に雌レンズ金型が設置される複数のキャビティ120
を有する。治具本体100は、金型半体を心合せし保持
する。雌金型半体には次に液体状のレンズ材料が充てん
される。その後、嵌合雄金型半体を含む第2の治具本体
が、金型キャビティ120が心合された状態で、第1の
治具本体100の上で所定の位置に締付けられる。この
要領で、雄及び雌レンズ金型は、紫外線に対する露出を
介して液体状のレンズ材料の硬化中、互いに対し適正な
心合せ状態で締付けられる。
おいては、治具本体100の面を横断して合計10個の
金型キャビティ120が均等に離隔されている。金型キ
ャビティの離隔により、各金型キャビティ120の間に
は治具材料の剛化リブ106を収容するための場所があ
る。該剛化リブ106は、成形プロセス中に及ぼされる
締付け力に起因する成形用治具のたわみを最小限におさ
える一助となる。成形プロセス中の成形用治具のたわみ
は、雄/雌レンズ金型のたわみを結果としてもたらす可
能性があり、その結果製造されたコンタクトレンズの幾
何形状が不完全なものとなる。しかしながら、剛化リブ
106の使用によって、付加的な金型キャビティ120
を内含するための金型面上の表面積が失われる結果とな
る。
発明に従った金型締付け治具の1つの例示的実施形態
は、2つの全く異なる嵌合半体、すなわち図2Aに示さ
れているフロント曲線(FC)治具アセンブリ200及
び図2Bに示されているベース曲線(BC)治具アセン
ブリ210を内含する。FC治具アセンブリ200は、
FC治具本体204内へと凹んだ16個のキャビティを
有する。FC治具キャビティは、各々8個のキャビティ
から成る2つのグループに分割できる。図3にさらに示
されているように、8個のキャビティ220から成る第
1のグループは、浅い深さでFC治具本体204の中に
凹んでいる。8個のキャビティ224から成る第2のグ
ループは、さらに深くまでFC治具本体204内に凹
み、浅いキャビティ220と交差する。
治具アセンブリ200のものとそっくり同じ場所にある
BC治具本体214の中に凹んだ16個のキャビティを
有する。FC治具アセンブリ200の場合と同様、BC
治具キャビティは各々8個のキャビティから成る2つの
グループに分割することができる。8個のキャビティか
ら成る第1のグループは、浅い深さまでFC治具本体2
04内に凹み、図2B中では不完全な円の形に見える。
8個のキャビティ230の第2のグループは、より深い
深さでFC治具本体204内に凹み、図2Bに完全な円
として現われる。
0は、コンタクトレンズ幾何形状を形成するための精密
表面244及び該精密表面244の周囲で半径方向外向
きに延びる金型フランジ242を有する。同様にして、
BC金型250は、コンタクトレンズ幾何形状を形成す
るための精密表面254及びその周囲で半径方向外向き
に延びる金型フランジ252を有する。BC金型250
は、FC金型240内のリセス248と係合するリップ
258を有し、かくして2つの金型が合わせて締付けら
れるとき液体シールを形成する。2つの金型が嵌合され
るとき、液体状のレンズ配合物はFC金型240の精密
表面244とBC金型250の精密表面254の間で成
形される。このときレンズ配合物は、所望のコンタクト
レンズ256を製造するべく、紫外線露光により硬化さ
れる。
ンブリ200は、BC治具アセンブリ210に嵌合され
る。治具アセンブリの嵌合に先立ち、各FC治具キャビ
ティ220及び224内にFC金型240が挿入され、
各BC治具キャビティ230及び234内にBC金型2
50が挿入される。FC金型240の中に液体状のレン
ズ配合物が置かれる。このとき、FC治具アセンブリ2
00及びBC治具アセンブリ210は、合わせて締付け
られる。治具が合わせて引寄せられるにつれて、全ての
FC金型240は対応するBC金型250と嵌合し、F
C治具嵌合表面206はBC治具嵌合表面216と接触
する。FC治具キャビティ220はBC治具キャビティ
230と心合せされFC治具キャビティ224はBC治
具キャビティ234と心合せされている。このようにし
て、浅いFC治具キャビティ220は深いBC治具キャ
ビティ230と対を成し、その結果2つのキャビティ間
に形成される空間は、嵌合FC金型240とBC金型2
50の間に締付け力を提供するようにサイズ決定され、
又深いFC治具キャビティ224は、浅いBC治具キャ
ビティ234と対を成し、その結果としてもたらされる
空間は、再び嵌合FC金型240とBC金型250の間
に締付け力を提供するようにサイズ決定されている。B
C治具アセンブリ210内で、各々のBC治具キャビテ
ィ230及び234の下側には、外部供給源からの紫外
線が中を通過しうる通路258が存在する。通路258
の中を通る紫外線は、透明なベース曲線金型250に当
たり、FC金型240及びBC金型250の中に収納さ
れた液体状のレンズ配合物をコンタクトレンズ256の
形に硬化させる。当業者であればわかるように、類似の
統計では、嵌合するBC金型が対応するFC治具キャビ
ティ内に位置づけされている状態で、FC金型をBC治
具キャビティ内に位置づけすることも可能である。さら
にもう1つの設計では、FC及びBC金型は、同じ治具
アセンブリ内の隣接するキャビティ間で方向性を交番さ
せることができる。
型240と2つのBC金型250のフランジ242、2
52は、FCキャビティ220及び224の異なる深さ
及びBCキャビティ230及び234の異なる深さの結
果として互いから垂直方向にオフセットされている。金
型フランジ242及び252のこの垂直方向オフセット
により、隣接するFCキャビティ220及び224及び
隣接するBCキャビティ230、234を、FC及びB
C治具200及び210内で互いにより近くに位置づけ
することが可能となる。「段状」配置により、隣接する
金型対の間に可能なかぎり大きいオーバラップが可能と
なり、その結果、一定の与えられたサイズの治具アセン
ブリ内により多くの金型キャビティが内蔵されることに
なる。その結果、各成形サイクルあたり一定の与えられ
たサイズの治具アセンブリから製造されるコンタクトレ
ンズ数は増大する。現行の設計の治具サイズについて
は、図1に示された先行技術の設計ではレンズ10枚で
あるのに対し、1成形サイクルあたり16枚のレンズが
製造される。
センブリ200は、FCベース204を内含し、その下
部表面は、FC治具嵌合表面206を形成している。F
C治具キャビティ220、224は、FCベース204
内に形成されている。各々のFCキャビティ220、2
24内には、保持用縁部208内で終結する円形の持上
った部分が形成される。図6Bに示されているように、
BC治具アセンブリはBCベース214を内含し、この
ベースの上部表面はBC治具嵌合表面を形成する。BC
治具キャビティ230及び234は、BCベース214
内に形成されている。通路258により、各々のBC治
具キャビティ230及び234内に外部供給源からの紫
外線を導き入れることが可能となる。
時点でそのそれぞれのBC金型半体250に対し制御さ
れた締付け力を適用する16の個々にバネ入りの要素を
内含している。各々のBC治具キャビティ230及び2
34の下側には、負荷要素264が位置づけされてい
る。各負荷要素264の上部部分の上には、保持用縁部
268が形成される。負荷要素264は、波形バネ27
0により上向きに駆動される。波形バネ270は、スペ
ーサ274、精密シム278及び保持クリップ282に
より所定の位置に保たれている。負荷要素264によっ
て加えられる力の量は、アセンブリに精密シム278を
付加(除去)することにより増大(減少)させることが
できる。この要領で、変動する量の負荷の適用を必要と
するさまざまな設計の金型アセンブリに対処するべくア
センブリを調整することができる。組立てられた金型の
変動する「スタック」高さに対処するべく、各キャビテ
ィ内に互換性あるスペーサ274が内含される。該スペ
ーサ274により、異なるさまざまなレンズ金型設計に
ついて同じ治具を使用することができる。保持クリップ
282は、内部サークリップの形をしており、BCベー
ス214内にリセス284を係合させる。当業者であれ
ばわかるように、波形バネ270により生成される圧縮
力は、空気バネ、コイルばねなどといったようなさまざ
まなその他の手段によっても達成できる。同様に当業者
であればわかるように、ネジ式接続部分、クリップなど
といったようなその他のさまざまな手段を用いて負荷要
素264及び波形バネ270 アセンブリを所定の位置
に固定することが可能である。
264は、BC金型リップ258とFC金型リセス24
8の接点に対応するBC金型250上の1つの場所で力
を加えるべく設計されてきた。成形用治具が嵌合するに
つれて、BC/FC金型半体240及び250は、BC
負荷要素264 保持用縁部268とFCベース204
保持用縁部208の間に締付けられる。治具が合わせて
引寄せられるにつれて、波形バネ270は、嵌合表面2
06がBC嵌合表面216と接触するまで圧縮される。
生成された締付け力は、FC金型リセス248とBC金
型クリップ258の接点を横断して加えられる。負荷の
適用は、FC/BC金型半体240及び250の嵌合表
面が紫外線硬化作業中、確実に密に接触した状態にある
ようにするために必要とされる。この配置は、より従来
通りの「オフセット」負荷適用画定に通常付随する金型
の屈曲の量を低減させることがわかっている。FC/B
Cアセンブリにより形成されるキャビティが、意図され
た最終レンズ幾何形状により密に整合することから、減
少した金型屈曲は、それ自体、結果として得られるコン
タクトレンズ256の精度を改善する。
74及び精密シム278は同様に、通路258を介して
各々の中心を通って、実質的に透明なBC金型250を
通って、そして今度は金型アセンブリ内に収納された液
体状のレンズ配合物内にUV光を伝送できるようにする
べく設計されている。BC金型250上に当たるUV光
の強度は、内径、長さ、形状、表面仕上げ及び色といっ
たような負荷要素264及びスペーサ274の一定数の
物理的特徴を改変することによって変動させ得る、とい
うことが発見されてきた。例えば、負荷要素264及び
スペーサ274の内部表面286上の平滑な表面仕上げ
は、より大きな反射率を提供し、かくして金型アセンブ
リの近くで測定される通りのUV強度を増大させる。換
言すると、黒色の内部表面286は、反射率を著しく低
減させ、それに対応してUV強度を減少させる。以上に
列挙したこれらのパラメータを集合的に又は個別に調整
することにより、特定のレンズセットの硬化プロセスの
必要条件を満たす好ましい強度を確保するため、光源の
出力とは独立してUV強度レベルを調整することができ
る。
いるにすぎない。本発明から離れることなく、本明細書
で開示されている特定の実施形態から数多くの逸脱を行
なうことができるということは、容易に理解できるだろ
う。従って、本発明の範囲は、以上で特定的に記述され
てきた実施形態に制限されず、むしろ冒頭のクレームに
よって決定されるべきものである。
る。
ト曲線治具アセンブリの等角図である。
である。
び2Bに示された実施形態に従った嵌合ベース曲線及び
フロント曲線治具アセンブリの断面図である。
た嵌合ベース曲線及びフロント曲線 Fアセンブリの断
面図である。
Claims (8)
- 【請求項1】 レンズ成形表面から半径方向に延びるフ
ランジ部分を各々有する金型内で、各コンタクトレンズ
が形成される、複数のコンタクトレンズを製造するため
の金型アセンブリにおいて:フロント曲線治具内部表面
及びフロント曲線治具嵌合表面を含むフロント曲線治具
アセンブリと;ベース曲線治具内部表面及びベース曲線
治具嵌合表面を含むベース曲線治具アセンブリと;各々
が互いとの関係においてジグザグに配置され、各々が金
型と相補的に係合するための保持用縁部を含んでいる、
フロント曲線治具内部表面又はベース曲線治具内部表面
のうちの選択された一方により画定される複数の金型キ
ャビティであって、複数の金型キャビティの第1のサブ
セットの保持用縁部が選択された治具嵌合表面から第1
の距離だけ離隔されており、複数の金型キャビティの第
2のサブセットの保持用縁部が、選択された治具嵌合表
面から第2の距離だけ離隔されており、該第1の距離
は、複数の金型をその金型フランジがオーバラップする
ように隣接するキャビティ内に設置可能にするように第
2の距離と異なっている、複数の金型キャビティと;を
含んで成る金型アセンブリ。 - 【請求項2】 フロント曲線治具内部表面により画定さ
れた複数のフロント曲線 金型キャビティは、互いとの
関係においてジグザグに配置され、その各々がフロント
曲線金型と相補的に係合するための保持用縁部を含み、
複数のフロント曲線金型キャビティの第1のサブセット
の保持用縁部がフロント曲線治具嵌合表面から第1の距
離だけ離隔されており、複数のフロント曲線金型キャビ
ティの第2のサブセットの保持用縁部が、フロント曲線
治具嵌合表面から第2の距離だけ離隔されており、該第
1の距離は、フロント曲線金型フランジがオーバーラッ
プするように隣接するキャビティ内にフロント曲線金型
を配置可能にするように第2の距離と異なっており、 ベース曲線治具内部表面により画定された相補的な複数
のベース曲線金型キャビティは、互いとの関係において
ジグザグに配置され、その各々がベース曲線金型と相補
的に係合するための保持用縁部を含み、複数のベース曲
線 金型キャビティの第1のサブセットの保持用縁部が
ベース曲線治具嵌合表面から第1の距離だけ離隔されて
おり、複数のベース曲線金型キャビティの第2のサブセ
ットの保持用縁部が、ベース曲線治具嵌合表面から第2
の距離だけ離隔されており、該第1の距離は、ベース曲
線金型フランジがオーバーラップするように隣接するキ
ャビティ内にベース曲線金型を配置可能にするように第
2の距離と異なっている、請求項1記載の金型アセンブ
リ。 - 【請求項3】 ベース曲線治具が引込み式の負荷要素及
びバネ要素を含んで成り、負荷要素がベース曲線金型キ
ャビティの保持用縁部を含み、負荷要素がバネ要素によ
り拡張位置まで駆動される、請求項1又は2のいずれか
1項記載の金型アセンブリ。 - 【請求項4】 バネ要素が波形バネを含んで成る、請求
項3記載の金型アセンブリ。 - 【請求項5】 バネ要素が空気バネを含んで成る、請求
項3記載の金型アセンブリ。 - 【請求項6】 ベース曲線治具が同様にスペーサを含ん
で成る、請求項3〜5のいずれか1項記載の金型アセン
ブリ。 - 【請求項7】 ベース曲線治具が複数の金型キャビティ
の各々の下側に1本の通路を画定し、該通路がベース曲
線治具内部表面から相対する外部表面まで通っており、
該通路は、光が中を通過するのに適している、請求項1
〜6のいずれか1項記載の金型アセンブリ。 - 【請求項8】 中を通る光の量を変動させるように、通
路内部表面の表面仕上げを選択することができる、請求
項7記載の金型アセンブリ。
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