JP2002507160A - 回転非対称なコンタクトレンズ表面のための射出成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 回転非対称なレンズ表面を有するコンタクトレンズを注型成形するための、コンタクトレンズ型を射出成形する方法、およびその方法を実行するための装置を開示する。

Description

【発明の詳細な説明】 回転非対称なコンタクトレンズ表面のための射出成形方法 発明の背景 本発明は、回転非対称なレンズ表面を有するコンタクトレンズを注型成形する ための、コンタクトレンズ型を射出成形する方法、およびその方法を実行するた めの装置に関する。 実際に、コンタクトレンズを作製する１つの方法は、注型成形である。コンタ クトレンズの注型成形は、重合可能なモノマーの硬化可能な混合物を、２つの型 セクションにより形成される型キャビティに入れること、そのモノマー混合物を 硬化させること、および型アセンブリを解体してレンズを取り出すことを含む。 他の工程段階（例えばヒドロゲルレンズの場合には水和）もまた利用し得る。一 方の型セクションがレンズの前面を形成し（前型セクション）、他方の型セクシ ョンがレンズの後面を形成する（後型セクション）。コンタクトレンズを注型成 形する前に、それぞれの型セクションが、射出成形装置のキャビティ内で樹脂を 射出成形することによって形成される。射出成形装置内に器具が設けられ、これ によって型セクションに光学的表面を形成する。型セクションは典型的に、１個 のレンズの注型に１回だけ使われるのに対し、注型成形器具は、何百もの型を作 製するのに用いられる。 いくつかの公知の注型成形方法には、最終的なコンタクトレンズを成形する可 能性がある。例えば、米国特許第5,271,875号（Appletonら）。これらの方法は 時間の浪費および、ラス打ち(lathing)のような労働的に厳しい操作を回避して いるので、これらの方法は、球状のコンタクトレンズの生産時間および製造コス トを減少させる可能性を提供することがわかっている。 しかし、他のタイプのコンタクトレンズ（特に回転非対称面を少なくとも１つ 有するコンタクトレンズ）を製造するための注型成形技術を利用する場合には、 様々な課題に遭遇する。一例として、トーリック（toric）コンタクトレンズ（ すなわち、円環光学ゾーンを有するコンタクトレンズであって、乱視と関連す る目の屈折異常を矯正するために使用される）は、回転対称でない面を少なくと も１つ有する。遭遇する課題は、いくつかの要因により得る。第一に、円環光学 ゾーンは球状ではない。第二に、トーリックコンタクトレンズはいくつかのタイ プのバラスト（ballast）（例えばプリズムバラストまたはスラブオフ（slab-of f）バラストなど）を有し、これによってレンズが眼球上で回転するのを阻止し 、円環ゾーンの円筒軸が乱視の軸とほぼ整列した状態にする；このようなバラス トを設けるために、レンズの縁の厚さはレンズの全周にわたって均一ではない。 このようなレンズの他の例としては、多焦点設計の多くのものが回転対称でない 。 本出願人は、回転非対称なレンズ表面を有するレンズを成形するためのコンタ クトレンズ型を形成する場合には、同じ構造を有するコンタクトレンズ型を一貫 して得るときに課題が遭遇することを見出した。コンタクトレンズ型の構造にこ のように一貫性がないことは、型内でのコンタクトレンズの射出成形に一貫性が ないことと解釈される。本発明は、この課題を解決する。 発明の要旨 本発明は、回転非対称な成形表面を有するコンタクトレンズ型を射出成形する ための改良された方法を提供する。この方法は、以下を包含する：凸状成形表面 を有する第一の成形器具および凹状成形表面を有する第二の形成器具を提供する 工程であって、ここで該凸状または凹状成形表面のうちの一方が光学的品質仕上 げ（optical quality finish）され、回転非対称であり、該成形表面のうちの一 方がコンタクトレンズ型上に光学表面を形成するためのものであり、該凸状また は凹状成形表面のうちの他方が回転非対称である、工程；これらの成形器具を対 向するような関係に位置させ、それらの間にスペースを形成して、それぞれの成 形表面が、それらの表面を横切って実質的に均一にスペースを空けるようにする 工程；および可塑性樹脂をこれらの成形表面の間に形成されたスペースに射出す る工程。 この方法は、成形するトーリックコンタクトレンズ表面を形成する表面を規定 する型キャビティを有するコンタクトレンズ型、より特定すると、成形するコン タクトレンズ表面にバラストを設けるための表面形状を規定する型キャビティを 有するコンタクトレンズ型を射出成形するのに特に有用である。 本発明はさらに、この方法を実行するためのアセンブリ、およびこの方法によ り形成されるコンタクトレンズ型を包含する。 図面の簡単な説明 図１は、代表的なトーリックコンタクトレンズの概略断面図である。 図２は、代表的な型アセンブリの概略分解図である。 図３は、コンタクトレンズを注型成形するために組み立てた、図２の型アセン ブリの概略断面図である。 図４は、図２および図３に示すアセンブリの後型セクションの射出成形のため に器具を使用している、概略断面図である。 好ましい実施態様の詳細な説明 図１は、回転非対称な表面を有するコンタクトレンズの代表的なものを概略的 に図示する。ここに記載する好ましい実施態様では、コンタクトレンズ１はトー リックコンタクトレンズであるが、本発明は、少なくとも１つの回転非対称な表 面を有する他のコンタクトレンズに応用できる。本明細書において用いる、用語 「回転非対称な表面」とは、回転表面が二次元ではない表面（例えば円環セクシ ョン）を表わす。 後面３の中央ゾーン11は円環形であり、すなわち、このゾーンは、所望の円柱 矯正を提供する円環表面を有する。後面３は、中央円環ゾーン11を包囲する少な くとも１つの周辺曲線12を任意で含み得る。この記載の実施態様において、前面 ４の中央ゾーン21は球面であり、球面曲線は中央ゾーン11と符合して、レンズに 所望の球面矯正を提供する。前面４は、少なくとも１つの周辺曲線22を含み、こ れが中央ゾーン21を包囲する。レンズ１にはバラストが設けられ、これによって レンズが眼球上で所望の回転配向を維持する。記載の実施態様においては、図１ に概略的に例示されるように、周辺セクション24は、主として表面４のバラスト のために、レンズ周辺部の反対側周辺セクション25とは異なる厚さを有する；し たがって、後面４は回転対称ではない。コンタクトレンズが眼球上で回転するの を阻止するための他のバラストのタイプが、当該分野において公知であり、本発 明はこのような、回転非対称な表面を要する他のバラストタイプに適用される。 トーリックレンズの設計においては、中央ゾーン21の中心点が必ずしもレンズ１ の中心と整列する必要はなく、したがって表面４が回転対称でなくなることにさ らに寄与することが、さらに注目される。 本発明の方法のための代表的な型アセンブリ25を、図２および図３に示す。こ の型アセンブリは、表面31（これは注型レンズの後面を形成する）を規定する後 型キャビティを有する後型30、および表面41（これは成形レンズの前面を形成す る）を規定する前型キャビティを有する前型40を有する。それぞれの型セクショ ンは、可塑性樹脂（例えばポリプロピレンまたはポリスチレンのような）から、 射出成形装置を用いて、以下により詳細に記述するように、射出成形される。型 セクションが組み立てられると、型キャビティ32がこれらの２つの間に形成され 、これがその中で成形されるコンタクトレンズの所望の形状に対応する表面を規 定する。したがって、記載の実施態様においては、表面31を規定する後型キャビ ティが、円柱軸を有する円環中央ゾーン（トーリックコンタクトレンズのトーリ ック後面を形成するための）を有し、表面41を規定する前型キャビティが、型キ ャビティ32内で成形されるレンズにバラストを設ける配置を有する。もちろん、 表面31および41はまた曲線をも有し得、これによりレンズ上に所望の周辺曲線を 形成し、表面31および41の中央ゾーンは、成形されるトーリックレンズに対応す る所望の球面を提供するように設計され得る。 上述の通り、後型セクションおよび前型セクションは、可塑性樹脂から射出成 形装置内で射出成形される。図４は、前型セクション40の射出成形のための射出 成形装置を概略的に図示する。図に見られるとおり、前型セクション40は表面42 を有し、これは表面41を規定する前型キャビティに対向しており、表面41および 42が型セクション40のそれらの間でセグメント43を規定する。器具51および52が 射出成形装置内に設けられる。器具51は、その成形表面53が光学的品質仕上げさ れている。なぜなら、器具51は、表面41を規定する型前キャビティを形成するの に用いられるからである。（本明細書で用いるときは、用語「光学的品質仕上げ 」とは、コンタクトレンズの光学表面を最後に形成するための十分に滑らかな 成形表面を表わす。例えば、製造したコンタクトレンズが、形成したレンズ表面 を機械加工または研磨する必要なく、目に入れるのに適している。）器具52は、 対向する表面42の形成に用いられるが、その成形表面54が光学的品質仕上げされ ている必要はない。なぜなら、コンタクトレンズ型40の対向する表面42は、コン タクトレンズの注型のときに重合可能なレンズ混合物と接触しないからである。 すなわち、対向する表面42は型キャビティ32の部分を形成しない。 コンタクトレンズの成形のような、従来の射出成形の方法によると、対向する 表面42の形状は特に重要であるとは考えられていない。したがって、器具の形成 表面54は、該して機械加工が簡単な形状を有する。これは、器具52成形表面の形 成において不必要な労働および費用を回避するためである。すなわち、この器具 の成形表面の形状は、回転対称な曲線、特に球状の曲線である。 しかし、本出願人は、回転非対称なレンズ表面を有するレンズの成形のための コンタクトレンズ型を形成するときには、コンタクトレンズ型を一貫して成形で きないという課題に遭遇することを見出した。より詳しくは、器具52の表面53を 、従来の方法のように回転対称な成形表面を有するように作製すると、一貫した 構造を有するコンタクトレンズ型を得ることが困難であることがわかった。この ことは、レンズをそのコンタクトレンズ型内で一貫して注型できないと解釈され る。さらに十分な不適切な組み合わせが、表面41および42の間（特に成形表面の バラストを設ける領域）に存在し、これにより、樹脂の不均一な流れがコンタク トレンズの射出成形時に起こり、したがって射出成形工程が一貫しなくなると信 じられている。 本発明は、成形器具52に、回転非対称な成形表面54を設け、これによって、２ つの成形器具51および52が対向した関係になるように位置したときに、成形表面 53および54がそれらの表面を横切って実質的に均一にスペースを空けるようにす ることによって、この課題を解決した。好ましくは、器具51および52は、互いに 対してこれらの適切な位置に固定される。成形表面53および54の間に形成される スペースが均一であることによって、射出成形の間の樹脂流れがより均一になり 、したがって、コンタクトレンズ型セクションの射出成形がより一貫して行える ようになると信じられる。好ましくは、表面54は曲線を有し、これが表面53上の 曲 線にほぼ合致する。成形表面53および54は、セクション43の輪郭を横切った厚さ の変化が0.2mmを超えない、より好ましくは0.15mmを超えない、特に、0.1mmを超 えないような形状であるべきである。 （図４の縮尺のため、表面41および42の曲線の変化が視覚的に図示されていな いこと；同様に、表面31の曲線の変化が図３に図示されていないことが注目され る。しかし、記載の実施態様においては、表面31がコンタクトレンズ表面21を提 供する形状であること、および、器具の表面41および42がそれに応じた形状であ ることは明らかである。上述の通り、記載の実施態様においては、レンズ１はバ ラストを有するため、周囲の厚さが均一ではない。） 器具51および52は典型的には、真鍮、ステンレス鋼、またはニッケルあるいは これらを組み合わせたものから作成され、所望の成形表面が、当該分野で公知の 方法（例えばラス切断（lathe cutting）など）にほぼ従って、器具上に形成さ れる。あるいは、器具の表面がラス切断が難しい形状を有する場合には、当該技 術において他の方法が通常利用できる（例えば放電加工など）。所望の表面を形 成した後、器具51の表面53を研磨して表面の質を精密にし、表面欠陥が、そこか ら射出成形される型セクションに移動しないようにする。器具52の表面54にはそ の程度までの研磨を要しない。なぜなら、それは光学表面を形成するのには用い られず、従って、器具52の成形表面54は表面53に正確に対応する必要がないため である。図４に概略的に示す通り、器具52の、表面54の反対側の端は、この器具 をインサート55に搭載するよう設計されており、このインサートは射出スリーブ 56に囲まれており、器具51はスリーブ57に囲まれている。このアセンブリがブロ ック58および59に搭載され、ゲート60が樹脂の導入のために設けられる。当業者 に明らかなように、この成形器具を収容するための設計または配置は、射出成形 装置に依存する。 ある好ましい実施態様について記載したが、本発明はこれに限定されるもので はなく、改良および変更が当業者には明らかであることが理解される。一例とし ては、本発明は、記載の実施態様のために図示したものとは異なるバラスト手段 を有するトーリックコンタクトレンズに、および少なくとも１つの回転非対称な 面を有する、他のタイプのコンタクトレンズに応用される。他の例としては、本 発明は前型セクションの射出成形には限定されず、表面を規定する回転非対称な 型キャビティを有する後型セクションの射出成形にも応用される。さらに他の例 としては、本発明は図２〜図４に図示したものとは異なるタイプのコンタクトレ ンズ型に応用され、従って様々な射出成形機構に応用される。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ， ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，Ｌ Ｓ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ ，ＡＵ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＮ， ＣＵ，ＣＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＷ，Ｈ Ｕ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ， ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，Ｒ Ｕ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． コンタクトレンズ型を射出成形するためのアセンブリであって、以下： 回転非対称な、光学的品質仕上げした凸状または凹状成形表面を有する第一成 形器具であって、該第一成形表面は、該コンタクトレンズ型上に光学表面を形成 するためのものである、第一成形器具；および 回転非対称な凹状または凸状成形表面を有する、第二成形器具、 を有し、ここで該第一および第二成形器具が対向する関係に位置して、該第一お よび第二成形表面が、それらの表面を横切って実質的に均一なスペースを設ける ような様式で、それらの間にスペースを形成する、アセンブリ。 ２． 前記第一および第二成形表面の間のスペースが、該表面を横切って0.2mm を超えずに変化する、請求項１に記載のアセンブリ。 ３． 前記第一および第二成形表面の間のスペースが、該表面を横切って0.1mm を超えずに変化する、請求項２に記載のアセンブリ。 ４．前記第一成形器具が、回転非対称な、光学的品質仕上げした凸状成形表面を 有し、前記第二成形器具が、回転非対称な、コンタクトレンズの前型を射出成形 するための前記型アセンブリである凹状成形表面を有する、請求項１に記載のア センブリ。 ５． 前記第二成形表面が、前記第一成形表面の凸状曲線とほぼ合致する凹状曲 線を有する、請求項４に記載のアセンブリ。 ６． 前記コンタクトレンズの前型が、成形されるコンタクトレンズの前面にバ ラストを設ける形状の表面を規定する型キャビティを有する、請求項４に記載の アセンブリ。 ７． 前記コンタクトレンズ型が、成形されるトーリックコンタクトレンズ表面 を形成する表面を規定する型キャビティを有する、請求項１に記載のアセンブリ 。 ８． コンタクトレンズ型を射出成形するための方法であって、以下： 凸状成形表面を有する第一成形器具、および凹状成形表面を有する第二成形表 面を提供する工程であって、ここで該凸状または凹状成形表面のうちの一方が光 学的品質仕上げされており、かつ回転非対称であり、該一方の成形表面がコンタ クトレンズ型上に光学表面を形成するためのものであり、該凹状または凸状成形 表面のうちの他方が回転非対称である、工程、 該成形器具を対向する関係に位置させてこれらの間にスペースを形成し、それ ぞれの成形表面がそれらの表面を横切って実質的に均一にスペースを空けるよう にする工程、および 可塑性樹脂を、該成形表面の間に形成されたスペースに射出する工程 を包含する、方法。 ９． 前記第一成形器具が、回転非対称な、光学的品質仕上げした凸状成形表面 を有し、前記第二成形器具が、回転非対称な、コンタクトレンズ前型を射出成形 するための前記型アセンブリである凹状成形表面を有する、請求項８に記載の方 法。 １０． 前記コンタクトレンズ前型が、成形されるコンタクトレンズの前面にバ ラストを設ける形状の表面を規定する型キャビティを有する、請求項９に記載の 方法。 １１． 前記コンタクトレンズ型が、成形されるトーリックコンタクトレンズの 表面を形成する表面を規定する型キャビティを有する、請求項８に記載の方法。 １２． コンタクトレンズ型であって、以下： コンタクトレンズの回転非対称な表面を形成するための、回転非対称な第一の 凹状または凸状表面、 該第一表面に対向する、回転非対称な第二の凸状または凹状表面、および 実質的に均一な厚さを有する、該第一および第二表面の間の該型のセグメント を有する、コンタクトレンズ型。 １３． 前記第一表面が、回転非対称であり、光学的品質仕上げされた凹状表面 であって、コンタクトレンズの前面を成形するためのものであり、前記第二表面 が、回転非対称な凸状表面である、請求項１２に記載のコンタクトレンズ型。 １４． 前記凹状表面が、成形されるコンタクトレンズの前面にバラストを設け る形状である、請求項１３に記載のコンタクトレンズ型。 １５． 前記第一表面が、成形されるトーリックコンタクトレンズ表面を形成す る形状である、請求項１２に記載のコンタクトレンズ型。