JP2002539971A - ガスケットを使用しないレンズ鋳造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 レンズの全てのパワー及び幾何学形状を形成するために使用可能な、ガスケットを使用せずにレンズを鋳造するための装置及び方法。弾性体の帯板が、スリーブ状の構造を形成するために２つのモールドの角部の周りを囲むために使用されており、それらは順にモールドと協働してモールド空洞を形成する。更にこのスリーブ状の構造は、レンズの重合工程において皺がついたり又は収縮したりしない。代わりにそれは、モールドがそれの内部で軸方向に滑ることを可能にしてレンズの重合工程において発生する任意の収縮を緩和する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 発明の背景 発明の属する技術分野 本発明はガスケットを使用することなしにレンズを鋳造する鋳造装置および鋳
造方法に関する。

【０００２】 従来の技術 現在のほとんどのレンズは、軽量、密度、屈折率および耐衝撃性のために成形
プラスチックから形成されている。レンズを形成するために、レンズを製造する
技術分野においてはしばしば前部モールドおよび後部モールドと呼ばれる二つの
モールドが使用されている。各モールドは対面する内面を有している。これら二
つのモールドを互いに所定の距離でかつ所定の回転の向きに適切に位置決めする
ときに、これらモールドの対面する内面は形成されるべきレンズの表面の反転像
（ｎｅｇａｔｉｖｅ ｉｍａｇｅ）になっている。空洞（キャビティ）を概ね封
止するためにクロージャ部材を使用する。通常は液体モノマーであるレンズ形成
用流体混合物を二つのモールドとクロージャ（ｃｌｏｓｕｒｅ）部材とによって
形成される空洞内に装填する。一旦、レンズ形成用流体混合物が空洞内に装填さ
れると、モールドの形状を備えた硬化ポリマー製レンズを形成するために硬化処
理が行われる（ｃｕｒｅｄ）。

【０００３】 現在ではレンズを形成するのに二つの形式のクロージャ部材を使用している。
第一の形式のクロージャ部材はガスケットであって、当該技術分野において広範
に使用されている。現在、市場で入手可能なガスケットはＴ字形状ガスケットと
して知られている。図１に断面で示されるように、Ｔ字形状ガスケットＧは開口
Ｂと二つの端部とを有しており、これら二つの端部のそれぞれは相補形状になっ
ている各モールドＭを受容する。一旦モールドがＴ字形状ガスケットＧ内に装填
されると、これらモールドを互いに軸線方向に移動させることができない。各Ｔ
字形状ガスケットＧに関しては所定の軸線方向距離がモールドＭの間に設定され
ているので、種々の集光力（ｐｏｗｅｒ）のレンズを形成するために異なるＴ字
形状ガスケットＧが必要とされる。すなわち一つのＴ字形状ガスケットＧは、低
集光力のレンズを形成するのに使用される他のＴ字形状ガスケットＧと比較して
高集光力のレンズを形成するためにモールドをより離間させるよう設定する。従
って、製造業者は＋２レンズのための別個のＴ字形状ガスケット、−３レンズの
ための他のＴ字形状ガスケットさらに−４レンズのための他の各Ｔ字形状ガスケ
ット等を保持する必要がある。言い換えれば、異なる形式および異なる集光力の
レンズの要求に合致させるために、広範囲な異なる形状に関して異なるＴ字形状
ガスケットＧのポートフォリオ（ｐｏｒｔｆｏｌｉｏ）が必要とされる。そのよ
うなポートフォリオを形成して維持するためには費用を要するだけでなく、消費
者はそのようなポートフォリオの範囲外の集光力または形式のレンズを要求する
場合があるので、そのようなポートフォリオによってしばしば消費者の要求に適
切に合致させるのが不可能になると共に消費者のために調整を施したＴ字形状ガ
スケットを形成する必要がある。

【０００４】 第二の形式のクロージャ部材は代替物として準備される。すなわち、帯板をモ
ールドの縁部周りに巻き付けることによってクロージャ部材を形成することがで
き、次いで部位に関する要求に応じてモールドおよび帯板によって最終的にモー
ルド空洞を形成することができる。多数の参考文献はこの目的を達成するための
複数の方法を示している。一つのグループの参考文献は、モールド空洞を形成す
るために帯板をモールドに取り付けるための接着剤ままたは接着用テープにより
帯板用いて一緒に接合される二つのモールドを使用したレンズ鋳造方法を示して
いる。シミズ（Ｓｈｉｍｉｚｕ）等に発行された米国特許第５２１３８２５号明
細書、パドアン（Ｐａｄｏａｎ）に発行された米国特許第４４９７７５４号明細
書、ランマン（Ｌａｎｍａｎ）に発行された米国特許第３２１１８１１号明細書
およびマグネ（Ｍａｇｎｅ）に発行された米国特許第５５４７６１８号および第
５６６２８３９号明細書はこの範疇における複数の実施例である。この解決法に
関する一つの欠点は、接着剤の跡がモールド上または製造完了したレンズ上に残
りうることであり、従って、特定の清掃作用を行って接着剤を清掃除去する必要
がある。さらに、モールドは接着剤により堅固に保持されているので、一旦、モ
ールドが組み付けられてモールド空洞が形成されると、レンズ鋳造プロセス時に
モールドをテープに対してまたはテープ内において移動させることができない。

【０００５】 接着剤により引き起こされる欠点を避けるために、他のグループの参考文献は
、モールド空洞を形成するために熱収縮可能な剛性材料または類似の変形可能材
料からなる帯板をモールドに単に協動させることによるレンズ鋳造方法を開示し
ている。例えばフェアバンク（Ｆａｉｒｂａｎｋ）等に発行された米国特許第２
４０６３６１号明細書およびカノ（Ｃａｎｏ）等に発行された米国特許第５６１
１９６９号明細書の両方は、モノマーが注入される空洞を形成するためにそのよ
うなテープを単に使用することを開示している。この解決法は接着剤により引き
起こされる欠点を避けることができるが、一旦モールドを組み付けてモールド空
洞を形成すると、この解決法によってモールドをテープに対してまたはテープ内
において移動させることができない。それゆえ、レンズ鋳造プロセス時にレンズ
形成材料によるあらゆる収縮作用を吸収するために、カノの特許明細書の図１０
に示されるようにおよびフェアバンクの特許明細書の第４欄１７行から２２行に
説明されるように、これら参考文献において使用されているテープには皺が形成
されうる。しかしながら、レンズ重合プロセス時にモールドの圧力下でテープに
皺が均等に形成されえず、このことは形成されるべきレンズの品質に悪影響を与
えうる。さらにテープは加熱されてモールド上で密着して収縮するので、一旦、
レンズが形成されると、テープをモールドから分離させるために特別の作業と追
加の努力とが必要となり、これにより作業費用が増すと共にモールドプロセスの
自動化が妨げられる。さらに、テープ組立体を使用する全ての参考文献は、一旦
モールドがテープにより閉鎖されると、モールドの軸線方向相対位置を調節する
ための可撓性を有しなくなる。モールドを適切な軸線方向位置に設定するときに
ミスが生じた場合には、テープを取り外して全てのプロセスを再び開始する必要
がある。

【０００６】 発明の概要 本発明は従来技術の欠点を克服すると共にレンズを形成するために使用される
新規なクロージャ部材を説明する。特に、本発明はガスケットを使用することな
しにレンズを鋳造する鋳造装置および鋳造方法を含んでおり、これら鋳造装置お
よび鋳造方法は、一つの特定のレンズを形成することに限定される従来技術のＴ
字形状ガスケットとは異なり、全ての集光力および全ての形状のレンズを形成す
るのに使用することができる。本発明はスリーブ状構造物を形成するために、二
つのモールドの縁部周りに巻き付ける弾性体帯板を使用しており、次いでこのス
リーブ状構造物はモールドと協動してモールド空洞を形成する。さらに、このス
リーブ状構造物にはレンズ重合プロセス時全体に亙って皺が形成されることはな
い。その代わり、このスリーブ状構造物は、モールドをテープ内において軸線方
向に移動させることができなくて収縮作用を吸収するために皺が形成される従来
技術のテープ状クロージャ要素とは異なり、モールドをスリーブ状構造物内にお
いて軸線方向に移動または摺動させてレンズ重合プロセス時に生じる収縮作用を
吸収することができる。

【０００７】 本発明の弾性体帯板は非接着性でかつ比較的柔軟で厚く、それにより、この弾
性体帯板が前部モールドおよび後部モールド周りに巻き付けられるときに、弾性
体帯板はモールドを内包するスリーブを形成する。帯板は複数の集光力のレンズ
および異なるレンズ表面を形成するのに使用される複数のモールド周りに容易に
係合できるので、本発明はＴ字形状ガスケット組立体および従来技術のテープ組
立体によるレンズ形成プロセス時に生ずる任意のすなわち全ての欠点を排除する
。

【０００８】 さらに、当業者は正しく意識していると共に認識しているので、従来技術のテ
ープはモールドを接着剤またはテープもしくは両方によって所定の距離をおいて
位置決めさせると共にこれを保持し、このことはモノマの体積部分が硬化処理さ
れる（ｃｕｒｅｄ）ときに約１０％から１５％だけ収縮するので問題である。モ
ールドはテープ組立体に取り付けられたままであるので、この収縮作用によって
テープには皺が形成される。テープには皺が不均等に形成されるので、テープに
よってレンズ内に内部応力が形成され、それにより、しばしば焼きなましが必要
になる場合がある。対照的に、本発明のスリーブ組立体は、モノマー体積部分が
硬化処理時に収縮するのでモールドをスリーブ内で軸線方向に移動させることに
よって応力を低下または排除することができる。従って、焼きなましは本発明の
弾性スリーブ組立体により形成されるレンズには通常は必要とされない。

【０００９】 さらに、本発明のスリーブ組立体によってモールドを軸線方向に移動させられ
るので、モールド空洞が形成されて鋳造作用が進んで、形成されるべきレンズに
より要求される適切な軸線方向相対位置が確保された後であってもモールドの軸
線方向相対位置を調節することができる。

【００１０】 さらに、帯板の二つの端部を一緒に固定して、次いで「尾部（ｔａｉｌ）」を
形成することによって本発明のスリーブ組立体を形成できる。この「尾部」を使
用してモールド（および形成された後の全体としてのレンズ）を鋳造プロセス時
に取り扱うことができる。実際に、本実施形態における尾部を備えた弾性スリー
ブがモールドおよび取り扱い具（ｈａｎｄｌｅｒ）に対する保護用層を形成でき
るので、本発明は容易に自動化することができる。あるいは、凹部を備えた帯板
を使用することによって、モールド空洞に対する通気溝または流体連通部を形成
する凹部を備えたスリーブを形成することができる。

【００１１】 本発明の好ましい実施形態によれば、本発明の鋳造方法は、二つのモールドの
うちの少なくとも一つを他のモールドに対して回転方向及び軸線方向の両方に位
置決めすることを含んでおり、それにより、適切な厚みと集光力とを備えたレン
ズをこれらモールド間に形成することができる。次いで、レンズの寸法を設定す
るためのＴ字形状ガスケットの設計に頼るよりむしろ、本発明は、正確な寸法公
差を有した当該技術分野の現在の動作制御装置を含む自動化技術を使用して、モ
ールドを他のモールドから適切な軸線方向距離をおいて位置決めすることができ
る。本発明はまたモールドを互いに対して適切な向きまで回転させるための自動
化技術を使用し、例えば円環状後面モールドを追加の動力によって回転させて適
切に位置合わせさせられる。本発明に使用される自動化技術は、１９９８年２月
１９日に出願された米国特許出願第０９／０２６２２２号に開示されており、こ
の全体を参照することによって本明細書の記載に代える。

【００１２】 一旦、前部モールドおよび後部モールドが互いに所定の距離をおいて回転方向
の向きに位置決めされて特別の形式および集光力のレンズが形成されると、弾性
体帯板が二つのモールドの縁部周りに巻き付けられて、直径を有する管状スリー
ブが形成される。この管状スリーブは前部モールドと後部モールドとを含んでい
て二つのモールドと協働して閉鎖されたモールド空洞を形成する。スリーブは半
径方向軸および長手方向軸を具備する。スリーブを形成するための材料は、弾性
で非接着性で比較的柔軟でかつ厚い材料であり、モノマーが収縮するときにモー
ルドを軸線方向に移動させるのに十分平滑である、スリーブの内面を有するよう
な摩擦係数を有しており、更にモールドの縁部を密着して封止するのに十分堅固
である。

【００１３】 次いで要求されるレンズは、モノマーを二つのモールドとスリーブとにより形
成される空洞内に注入することによって形成される。モノマーはガスケット内に
注入されて後部モールドがガスケット上に位置決めされるときに過剰のモノマー
があふれる代わりに、モノマーはスリーブを貫通する充填針によって注入される
。本発明により使用される充填方法によって、消費されるモノマーの量を大幅に
少なくすると共に、レンズ内に形成される気泡を大幅に少なくすることができる
。さらに、スリーブの弾性特性によって不必要な空気をモールド空洞内に導入さ
せないと共にモノマをモールド空洞から流出させることがないようにできる。さ
らに、モールドの軸線方向相対位置をプロセス時に常時監視すると共に、必要で
ある場合には良好に調節してモールドを適切に位置決めすることができる。

【００１４】 一旦、モールド空洞が適切な量のモノマーによって充填されると、モノマーは
硬化処理されて硬化される。この硬化処理プロセス時にモノマーの体積部分は大
幅に収縮する。モールドは長手方向軸線に沿ってスリーブ内を摺動して収縮作用
を吸収する。モールドはその様に移動可能であるのでレンズ内の内部応力はほと
んど形成されない。さらに、スリーブの直径は硬化処理時にほぼ一定のままであ
る。

【００１５】 レンズを製造するのに必要とされるレンズ用モールド装置の質を大幅に下げら
れるので本発明を使用することによりレンズの製造をさらに経済的かつ能率的に
できる。実際に、ガスケットの貯蔵を完全に排除することができ、例えば接着剤
および収縮可能材料を使用するときにモールド上の接着剤または残留物の清掃等
の、レンズの形成に含まれていた従来の手動の労力を排除しないまでも、大幅に
減少できる。

【００１６】 さらに、本発明により形成されるレンズは従来技術のレンズ、特に「セミ（ｓ
ｅｍｉｓ）」として知られる半完成レンズ（ｓｅｍｉ−ｆｉｎｉｓｈｅｄ ｌｅ
ｎｓｅｓ）を改良したものである。直接重合レンズとは異なり、セミレンズは、
硬化処理プロセスが完了した後に表面仕上げされる凹部の未完成側部を有する。
従って、仕上げ作業をほとんど伴うことなしに眼鏡に取り付けられるべきレンズ
を形成する代わりに、セミレンズは、モールドにより形成された単一の仕上面の
みを有しており、もう一方の面はレンズが硬化処理された後に機械的に表面仕上
げされる。セミレンズから切断されて研磨されたレンズの機械的に表面仕上げさ
れた面の品質は、ガラス製モールドにより直接的に形成されたレンズよりも低い
。当業者が認識するように職工は、可能な限り完全なものにするためにモールド
を切削して研削して研磨するのに極めて多くの時間を消費することによって前部
および後部ガラス製モールドを形成する。それにより、生産者により切削された
レンズ表面はしばしばこの正確さを欠くこととなりうる。本発明のレンズ形成プ
ロセス時全体におけるモールドの軸線方向相対位置を調節する可能性によって、
ガラス製モールドの利点を充分に調査できることを保証する。

【００１７】 したがって、本発明は下記の目的の少なくとも一つまたはそれを組み合わせた
ものを達成することにある。 ガスケットを用いることなく多種のタイプ及び集光力のレンズを製造するため
の新しい装置および方法を提供すること。 少ない労力でコストを下げて良好な多種のタイプ及び集光力のレンズを製造す
るための新しい装置および方法を提供すること。 二つのモールドまたは前部モールドおよび後部モールドと管状スリーブとを用
いてモールド空洞を形成すると共に、管状スリーブが二つの型の軸線方向の相対
位置を調整するために二つのモールドを軸線方向に移動させることができるよう
な多種のタイプ及び集光力のレンズを製造するための新しい装置を提供すること
。

【００１８】 二つのモールドまたは前部モールドおよび後部モールドとプラスチックスリー
ブとを用いてモールド空洞を形成すると共に、レンズ形成用流体混合物が充填針
を通って空洞内に挿入されるようにプラスチックスリーブに充填針が突き通され
るような、多種のタイプ及び集光力のレンズを製造するための新しい装置を提供
すること。

【００１９】 二つのモールドまたは前部モールドおよび後部モールドとプラスチックスリー
ブとを用いてレンズ形成用流体混合物を受容するためのモールド空洞を形成する
と共に、非接着性のプラスチックスリーブによりレンズ形成用流体混合物の硬化
時に起こる収縮を補償するように硬化工程中に二つのモールドが軸線方向に移動
せしめられるような、多種のタイプ及び集光力のレンズを製造するための新しい
装置を提供すること。

【００２０】 二つのモールドまたは前部モールドおよび後部モールドと少なくとも部分的に
二つのモールドを含むプラスチックスリーブとを用いてモールド空洞を形成する
と共に、プラスチックスリーブが自動化を改良するためにモールド（および形成
後のレンズ）を一体的なユニットとして扱うように使用されることができるよう
な、多種のタイプ及び集光力のレンズを製造するための新しい装置を提供するこ
と。

【００２１】 二つのモールドをお互いに対して必要な距離と回転方向で位置決めして、スリ
ーブおよびモールドがモールド空洞を形成するようにモールドの縁部周りに弾性
体帯板を巻き付けてスリーブを形成すると共に、スリーブによって二つのモール
ドが軸線方向に移動することができるようになり且つレンズを成形するために空
洞内にレンズ形成用流体混合物を注入できるようになるような、多種のタイプ及
び集光力のレンズを製造するための新しい方法を提供すること。

【００２２】 二つのモールドをお互いに対して必要な距離と回転方向で位置決めして、スリ
ーブおよびモールドがモールド空洞を形成するようにモールドの縁部周りに弾性
体帯板を巻き付けてスリーブを形成すると共に、スリーブによって二つのモール
ドが光学レンズの成形中に軸線方向に移動することができるようなるような、ガ
スケットなしで光学レンズを成形するためのモールドを製造するための新しい方
法を提供すること。

【００２３】 本発明の別の目的、利点および使用法は本明細書の残りの部分を参照すること
によって明確に理解することができるようになる。

【００２４】 発明の詳細な説明 以下の例において本発明をより詳細に説明するが、以下の例は例示目的のみの
ためであり、様々な修正および変更ができることは当業者には明らかである。明
細書および請求の範囲では、使用される文脈に応じて用語は単数または複数のも
のを意味する。図面を参照して好適な実施形態を説明する。なお、これら図面で
は、図面を通して同様な参照番号は同様な部品を示す。

【００２５】 概要 図２〜図１０を参照すると、本発明はガスケットを使用することなくレンズを
鋳造するための鋳造装置および鋳造方法を具備する。

【００２６】 本発明のスリーブ 本発明のスリーブ２０は、様々な集光力のレンズを成形するために前部モール
ド（前型）４０および後部モールド（後型）５０と組み合わせてモールド空洞３
１を形成するためのクロージャ（閉じた）部材として使用されることができ、よ
ってガスケットにより形成されるレンズの各形状に毎に異なったデザインを必要
とする従来のガスケットとは異なる。スリーブ２０は前部モールド４０および後
部モールド５０がスリーブ２０内で軸線方向に摺動することができるようにし、
よってこのような移動を禁止するテープ構成を用いた従来のクロージャ部材とは
異なる。図２を参照すると、本発明のスリーブ２０は第一端部２２と、この第一
端部２２とは反対側の第二端部２４と、これら第一端部２２と第二端部２４とを
連結するボディ部分と、長手方向または軸線方向に延びる軸線Ｌとを有する。ス
リーブ２０は外面２６を有し、且つスリーブの両端部２２、２４の間においてス
リーブ２０を通って軸線方向に延びる開口（ボア）３０を画成する。開口３０は
スリーブ２０の長手軸線Ｌを囲む内面３２を形成する。

【００２７】 スリーブ２０の内面３２および外面２６の形状は常にモールド（型）４０、５
０の縁部４６、５６の形状である。このため、モールド４０、５０は好ましくは
円形または環状であり、好適な実施形態においてスリーブ２０は正面図において
基本的に管状である。また、他の形状（例えば、楕円形断面、多角形断面、また
は別の非円形断面等）が用いられても良いが、従来技術の受け入れ、製造上の理
由および自動化の容易さから円形断面の実施形態が好適である。

【００２８】 スリーブ２０の開口３０は前部モールド４０および後部モールド５０を受容す
る。図２に示したように、前部モールド４０は前面４２と、この前面４２とは反
対側の後面４４と、前部モールド４０を囲む縁部４６とを有する。縁部４６とス
リーブ２０の内面３２とは、これらの間に実質的に漏れ防止型シールを形成する
ように互いに対して相補的な大きさである。

【００２９】 同様に、後部モールド５０は前面５２と、この前面５２とは反対側の後面５４
と、後部モールド５０を囲む縁部５６とを有する。縁部５６とスリーブ２０の内
面３２とは同様に、これらの間に実質的に漏れ防止型シールを形成するように互
いに対して相補的な大きさである。モールド４０、５０は円形でこれらモールド
４０、５０の直径がほぼ同一であるのが好ましいため、好適な実施形態において
スリーブ２０は図９および図１０に示したように円形の断面を有する。実際、好
適な実施形態においてスリーブ２０は管状構成体であり、開口３０が両端部２２
、２４の間でほぼ均一な直径で延びる。前部モールド４０および後部モールド５
０が図２および図９に示したようにスリーブ２０の開口３０内に配置された時に
、構成要素の組み合わせは、レンズ形成アセンブリ１０、レンズ形成構造体、ま
たはレンズ成型セルと呼ばれる。

【００３０】 モールド４０、５０がスリーブ２０によって閉じられた場合に、前部モールド
４０の後面４４と後部モールド５０の前面５２とスリーブ２０の内面３２の少な
くとも一部とによって空洞３１が形成される。すなわち、モールド４０、５０は
開口３０内に離間された状態で配置され、これによりこれらの間に空洞３１が形
成される。この空洞３１は、レンズ形成流体が空洞３１内に射出されてこの空洞
３１内で硬化せしめられた場合に、所望のレンズが形成されるように適切な寸法
を有するのが好ましい。図３に空洞３１を一点鎖線で示した。

【００３１】 あるいは、図４に示したように、スリーブ２０は内面３２に配置された付加的
な凹部６０を有してもよい。凹部６０は内面３２を横断する連続的な溝である。
好ましくは、凹部６０はスリーブ２０の中央部に配置され、図１０に示したよう
にスリーブ２０がレンズ形成アセンブリ１２において使用された場合にキャビテ
ィ３１と流体リザーバ（図示せず）との間の流体連絡路を提供するための通気溝
としておよび／または通路として便利に使用される。明らかに、凹部６０は、空
洞３１内に満たされるレンズ形成流体と流体的に通じさえすれば、使用者の選択
によって他の場所に配置されても良い。さらに、凹部６０は正方形、矩形、円形
、楕円形、半円形、半楕円形または適切な幾何形状断面であってもよい。図４お
よび図６に示した本発明の実施形態では、凹部６０は半円形断面である。

【００３２】 レンズ形成流体はモノマーであるのが好ましい。好適なモノマーはペンシルバ
ニア州ピッツバーグ（Pittsburgh, Pennsylvania）にあるＰ．Ｐ．Ｇによって製
造され、ＣＲ４２４という商品名で販売されているモノマーである。当業者には
分かるように、従来公知の別のレンズ形成流体を本発明で使用しても良い。

【００３３】 前部モールド４０または後部モールド５０は、軸線方向におけるモールド間の
複数の離間距離のうち所望の一つの離間距離まで開口３０内において他方のモー
ルドに対して軸線方向に移動可能である。あるいは、両モールド４０、５０が軸
線方向に移動することができる。空洞３１の体積は前部モールド４０と後部モー
ルド５０との間の軸線方向の離間距離で異なり、よってこの空洞３１内で形成さ
れたレンズの寸法は軸線方向の離間距離で異なる。モノマーの充填は充填ステー
ションにおいて行われる。本発明の充填ステーションはコンピュータサブシステ
ム（またはコンピュータまたはマイクロプロセッサのようなコントローラ）、ロ
ボットアーム、リニアアクチュエータまたはサーボモータを用いることによって
自動化され、これにより米国特許出願番号第０９／０２６２２２号に詳述されて
いるように開口３０内において前部モールド４０に対して予め定められた位置に
後部モールド５０が正確に位置決めされる。自動装置が正確な寸法公差を有する
当該技術分野の動作制御装置を含むため、本発明により製作されるレンズの品質
は従来のシステムより改良される。

【００３４】 この実施形態では、本発明のスリーブ２０は、自動化技術と共に使用されるよ
うに且つスリーブ２０の第一端部２２と第二端部２４との間の開口３０の内面３
２に沿ってほぼ一定の直径を有するように設計される。後部モールド５０の直径
はスリーブ２０の直径とほぼ同一であり、後部モールド５０は、前部モールド４
０から軸線方向において所望の離間距離まで開口３０内をスリーブ２０に沿って
軸線方向両方向に摺動せしめられる。同様に、前部モールド４０は所望の距離だ
け軸線方向に離間させてそれを維持するように開口３０内で移動することができ
る。前部モールド４０および後部モールド５０を移動できるようにするために、
内面３２は相当になめらかでないければならない。さらに、内面３２の滑らかは
内面３２が前部モールド４０および後部モールド５０の縁部４６、５６に対して
密接にシールされるのを確実にする。上述したように、前部モールド４０および
後部モールド５０がスリーブ２０の開口３０内に位置決めされた時に、モールド
４０、５０およびスリーブ２０の内面３２によって画成される空洞３１は液体モ
ノマーのような流体を漏出なしで保持する。

【００３５】 液体モノマー等のレンズ形成材料は、好適には既知技術の射出方法を介して空
洞３１内に導入される。液体モノマーは充填針（図示されない）により空洞３１
に射出されることが好ましい。充填針は、スリーブ２０を介して空洞３１内に突
き抜け、それにより空洞３１と液体モノマーの外側の容器間に液体連絡溝を確立
するので、適切な量の液体モノマーが充填される。図４と１０に示される実施の
形態に関して追加的に、液体モノマーは充填針によるか又はそれによらないで、
凹部６０を介して空洞３１内にこれとは別に導入可能である。

【００３６】 本発明のスリーブ２０のこれとは別の形態はスリーブ材料である。現状好適な
実施の形態において必要な特性は、内面３２が形成されるスリーブ材料が非接着
性であるので、それがモールド４０，５０の軸方向の動きを禁止しないことであ
る。更にスリーブ材料は比較的柔らかいので、それはモールドの縁部に対して周
囲に巻かれてスリーブを形成できる。その上スリーブ材料は弾性体であるので、
一旦スリーブ２０が形成されて、前部モールド４０及び後部モールド５０がスリ
ーブ２０内に含まれると、弾性体材料の引張りは半径方向の軸に沿ってモールド
４０，５０の縁部に対して密着してスリーブ２０を押しつける（ｆｏｒｃｅｓ）
。スリーブ材料の更にこれとは別の形態は、それが流体の重合の禁止を回避する
ために、レンズ形成流体と化学的に調和することである。スリーブ材料のこれと
は別の形態は、それが比較的厚いので、それが引張り力を支持可能であることで
ある。図５では弾性体材料の帯板７０が示されており、それはスリーブ２０を形
成するために使用可能である。図６はこれとは別の帯板８０を示しており、それ
もまた本発明のスリーブ２０を形成するために使用可能である。帯板７０は、２
つの対向する端部７２，７４と、２つの対向する面２６，３２と、面２６と３２
との間の厚みＨとを有する。面２６，３２は平らである。これとは別に面３２は
、図６に示すように端部７２から端部７４へ伸張する凹部８２を有しても良い。
厚みＨの好適な範囲は１ミリメータから８ミリメータであり、より好適には２ミ
リメータから６ミリメータであり、更に選択可能には３ミリメータから４ミリメ
ータである。

【００３７】 現状の好適な実施の形態において適切なスリーブ材料は、テキサス、ヒュース
トンのＳｈｅｌｌ Ｏｉｌ社により販売されるＫＲＡＴＯＮ（登録商標）Ｇとス
チレン−エチレン−プロピレン（ブチレン）ブロック共重合体（コポリマー）と
を含む熱可塑性ゴムである。その様なゴムは、イリノイのＣａｒｙのＧＬＳ社に
よる商品名ＤＹＮＡＦＬＥＸ（登録商標）Ｇ２７０３、２７１１、及び２７１２
で販売されるものを含む。これらのゴムは、約４３から６２の範囲のショアーＡ
硬さと、約０．９ｇ／ｃｃの比重量と、３００％の伸びにおいて約３５５から４
７０の範囲の引張り係数（ｔｅｎｓｉｌｅ ｍｏｄｕｌｕｓ）と、約４．７ＭＰ
ａ（６８０ｐｓｉ）から約６．９ＭＰａ（１０００ｐｓｉ）の範囲の引張り強さ
と、約１１３から１２７の引き裂き（ｔｅａｒ）強度（ｓｔｒｅｎｇｔｈ）とを
有する。これらのゴムは、滑らかな表面及び１ｍｍから８ｍｍの範囲の厚みを有
する。本発明のスリーブ材料はしかし、単一の材料に限られない。実際に必要な
スリーブ材料は、レンズを形成するために使用される特定のモノマー化合物に非
常に依存することが可能である。即ち特定のスリーブ材料は、特定のレンズ形成
流体によって好適であって良く、異なるタイプのスリーブ材料は別のレンズ材料
によって好適であって良い。多くの適用可能な材料において、本発明は、KRATON
（登録商標）Gと同様にポリウレタン、ポリ塩化ビニル、有機シリコン高分子弾
性体により十分に実施可能であることが分かっている。

【００３８】 更に図７から９を参照するとレンズ形成アセンブリ１０は、アセンブリステー
ション１００で処理される。好適な実施の形態においてモールド４０，５０は、
お互いに関して回転するように整列されて、必要な軸方向の分離距離（例えば、
必要な厚みのレンズを製作するために適切な分離）でお互いから離れて軸方向に
配置される。弾性体材料の帯板７０は、モールド４０，５０の縁部の周りに密着
して巻かれて、開口３０を有する管状のスリーブ２０を形成する。スリーブ２０
は、モールド４０，５０と協働してモールド空洞３１を形成する。レンズ形成流
体はその後空洞３１内に射出される。その後の硬化処理（ｃｕｒｉｎｇ）プロセ
スにおいてモールド４０，５０は、スリーブ２０内の長手方向の軸に沿って滑り
、発生する任意の収縮を緩和する。

【００３９】 アセンブリステーション１００は、前部モールドホルダ１２０及び後部モール
ドホルダ１３０の２つの保持部材を有することが好ましい。好適な実施の形態に
おいてモールドホルダ１２０、１３０は共に、それぞれのモールド４０，５０に
係合する負圧吸い込み（ｓｕｃｔｉｏｎ）を有する。アセンブリステーション１
００はまた、モールド方向制御１４０と中央厚み制御１５０の２つの位置決め部
材を有する。全ての保持及び位置決め部材はフレーム１６０により支持される。

【００４０】 オペレーションにおいて図７で示すようにモールド４０，５０は、それぞれモ
ールドホルダ１２０、１３０により保持される。前部モールド４０の後面４４と
後部モールドの前面５２は、お互いに対面している。中央厚み制御１５０は、後
部モールド５０により、軸方向に前部モールド４０に向かって又はそれから離れ
て、前部モールド４０と後部モールド５０間の必要な軸方向の距離が実現される
まで、後部モールドホルダ１３０を動かす。モールド方向制御１４０は、前部モ
ールド４０により時計回り方向又は反時計回り方向のいずれかで、前部モールド
４０と後部モールド５０間の必要な回転方向が実現されるまで、前部モールドホ
ルダ１２０を回転する。これとは別に後部モールドホルダ１３０は回転可能であ
る。これらの動きは手動又は自動のいずれかで制御可能である。

【００４１】 一旦２つのモールド４０，５０が特定のレンズタイプと集光力を形成するため
に、お互いに対して必要な距離と回転する方向で位置決めされると、弾性体材料
の帯板７０は、モールド４０，５０の縁部４６，５６の周りに密着して巻かれて
開口３０を有する管状のスリーブ２０を形成する。図８は、その様な巻き付けが
進行中である状態を図解的に示しており、図９は完成されたモールドアセンブリ
１０を示す。モールド４０，５０の縁部４６，５６の周囲に帯板７０を巻き付け
た後に、帯板７０の２つの端部７２，７４は共に固定されてモールド空洞３１を
閉じる。

【００４２】 図９に示すように帯板７０の２つ端部７２，７４は、共に固定されて尾部７６
を形成することが好ましい。異なる手段が、尾部７６を形成するために使用され
ても良い。それらは熱により局部的にシール可能であるか又はそれらは接着剤で
シール可能である。接着剤が帯板７０の２つ端部間に適用されるので、接着剤が
帯板とモールド間に適用されていた従来技術とは異なり、モールド上の接着剤汚
染は回避される。これとは別にそれらはクランプ（図示されない）により共に固
定可能であり、接着剤の使用の排除が完全に可能である。このクランプは好都合
には尾部７６を保持しても良く、その後充填ステーション（図示されない）等の
次の停止場所まで、更なる処理のためにモールドアセンブリ１０を搬送しても良
い。

【００４３】 同じ工程が図１０に示すように、モールドアセンブリ１２を形成するために使
用可能である。モールドアセンブリ１０とモールドアセンブリ１２との間の唯一
の相違は、モールドアセンブリ１２が周囲の空気に開いた口６２を有する凹部溝
６０を有することであり、帯板８０の端部７２と７４が図１０に示すように共に
固定されて、空洞３１と外部との間の流体連絡を確立する通気溝及び／又は通路
として使用されても良いスリーブ２０を形成する場合に、口６２は端部７２の凹
部溝６０の部分と端部７４の凹部溝６０の一部分により形成される。

【００４４】 流体レンズ形成材料、好適にはモノマーは、モールド空洞３１内に導入される
。これは、アセンブリステーション１００又は上記の自動充填ステーションで実
施可能である。いずれの方法でも、充填針（図示されない）が、必要量のレンズ
形成流体を空洞３１内に射出するために使用される。充填針は流体レンズ形成材
料の容器に接続される。充填針はスリーブ２０を通り空洞３１内に貫通し、それ
により容器と空洞３１間に流体連絡管路を確立する。従来技術において知られて
いるようにコンピュータ装置（システム）（図示されない）は、例えば真空セン
サ（図示されない）等との関連において、充填されるべきレンズ形成材料の量を
制御するために使用可能である。当業者は認識するであろうように、スリーブ２
０がモノマーにより充填される場合に、例えば電子アイ（図示されない）、別の
光学センサ（図示されない）等の、別のセンサが検知のために使用可能である。
流体レンズ形成材料が充填される前に、中央厚み制御１５０は、必要であればモ
ールド４０，５０の軸方向の相対的な位置を調整するために良好に調整可能であ
る。

【００４５】 一旦適正量の流体レンズ形成材料が空洞３１内に導入されると、充填針は空洞
３１とスリーブ２０から引き抜かれる。スリーブ２０の弾性体の性質は、不要な
空気が空洞３１内に挿入されないこと及び流体レンズ形成材料が空洞３１から逃
げないことを保証する。流体レンズ形成材料その後硬化処理され硬化される。当
業者は認識するであろうように、硬化処理は多くの方法で達成可能である。例え
ば本発明の硬化処理方法は、流体レンズ形成材料を紫外線（「ＵＶ」）ライトに
必要な時間の間で暴露することを具備する。これとは別にレンズ形成用流体材料
をＵＶライトに暴露した後に、レンズ形成用流体材料は赤外線（「ＩＲ」）炉等
で前もって決められた時間で加熱される。ＵＶ手順で十分に硬化されない場合に
は、第２の加熱手順はレンズ形成用流体材料を凝固して、硬化されたレンズを形
成する。

【００４６】 硬化工程においてレンズ形成用流体材料の体積は、概略１０から１５％収縮す
る。収縮を緩和するためにモールド４０，５０は、スリーブ２０の開口３０に沿
って軸方向に滑る。結果としてレンズ内の応力は減少し、それによりより良いレ
ンズが製作される。従来技術のＴガスケットのモールドは逆に、収縮からの応力
を考慮せず静止したままであり、その一方で従来技術のテープ配置のモールドは
テープ又は帯板を引きそれに皺を付ける。

【００４７】 流体レンズ形成材料が硬化された後に、凝固されたレンズはスリーブ２０とモ
ールド４０，５０から分離されなければならない。スリーブ２０は可撓性なので
、２つのモールド４０，５０及びその間に挟まれたレンズは、スリーブ２０から
容易に外へ滑り出ることが出来る。あるいはもしスリーブ２０が、上記のように
端部７２，７４を共に保持するクランプにより形成される場合は、クランプは端
部７２，７４を単に分離しその後２つのモールド及びレンズは取り出し可能であ
る。これとは別にスリーブは単に簡単に引き裂くことも可能である。

【００４８】 本発明は、それの特定の実施の形態の特定の詳細を参照して説明されたが、そ
の様な詳細は、それらが記載する請求項に含まれる範囲以外及びその範囲までの
、本発明の対象範囲における限界として認識されるべきとは意図されない。多く
の修正及び変化が上記開示の範囲で可能である。

【００４９】 例えば本発明は、弾性体材料の帯板を使用してモールドの縁部の周りを囲み、
スリーブを形成するという説明により記述されている。スリーブはしかし、あら
かじめ製作されても良い。例えばスリーブは弾性体材料のチューブから切断可能
である。種々の可能なタイプ及び集光力のレンズによる異なる必要性が、種々の
径を有するチューブからスリーブを製作することにより適合されても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】 従来のＴ形ガスケットの断面図である。

【図２】 本発明のモールドアセンブリ全体の断面図である。

【図３】 モールドとスリーブとの拡大断面図であり、図中にモールド空洞を示したもの
である。

【図４】 本発明のモールドアセンブリの別の実施形態の断面図である。

【図５】 本発明で使用される帯板の斜視図である。

【図６】 本発明で使用される帯板の別の実施形態の斜視図である。

【図７】 本発明で使用されるアセンブリステーションの部分概略斜視図であり、モール
ドがアセンブリステーションに位置決めされている。

【図８】 図７の部分概略斜視図であり、本発明のモールドの縁部周りに巻き付けられる
ように使用された弾性体帯板を示す。

【図９】 本発明のモールドアセンブリ全体の部分概略斜視図である。

【図１０】 本発明のモールドアセンブリ全体の別の実施形態の斜視図である。

───────────────────────────────────────────────────── 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，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ )，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ， ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ， ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，Ｃ Ｎ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ， ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，Ｋ Ｐ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ， ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，Ｓ Ｇ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 ルー，リチャード アメリカ合衆国，ジョージア 30022，ア ルファレッタ，メドリッジ ドライブ 300 Ｆターム(参考） 4F202 AA44 AH74 AJ03 CA01 CB01 CK27 CK42 CK52 CK90 4F204 AA44 AH74 AJ03 EA03 EB01 EK18 EK24

Claims (24)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガスケットを使用しないで光学レンズを成形するための方法
   において、この方法が、 その対面する内側の面が、お互いに対して適正な距離と回転方向で光学レンズ
   の面の反転像である前部モールド及び後部モールドを位置決めする手順であって
   、前部モールド及び後部モールドが共に縁部を有する、位置決め手順と、 スリーブを形成するために前部モールドと後部モールドの縁部の周りに帯板を
   巻き付ける手順であって、そこでは帯板は、第１の端部及び対向する第２の端部
   と、内面及び対向する外面と、更に第１の端部から第２の端部まで伸張する内面
   上に形成された凹部溝とを有しており、形成されたスリーブが長手方向の軸と直
   径を有していて前部モールドと後部モールドと協働してモールド空洞を形成して
   おり、モールド空洞は凹部溝と流体連絡する、巻き付ける手順と、 流体レンズ形成材料を凹部溝を介してモールド空洞内に射出する手順と、更に 流体レンズ形成材料が硬化されて光学レンズを形成するように流体レンズ形成
   材料を硬化処理する手順であって、そこではスリーブにより、前部モールドと後
   部モールドが長手方向の軸の少なくとも一部分に沿って滑動可能であり、スリー
   ブの直径は流体レンズ形成材料の硬化処理において実質的に一定のままである、
   硬化処理手順と、 を具備する方法。
2. 【請求項２】 帯板は非接着性のプラスティックフィルムから製作される請
   求項１に記載の方法。
3. 【請求項３】 非接着性のプラスティックフィルムは、ポリウレタン、ポリ
   塩化ビニル、有機シリコン高分子弾性体、及びスチレン−エチレン−プロピレン
   （ブチレン）ブロック共重合体を含む熱可塑性ゴムのグループから選択された弾
   性体材料を具備する請求項２に記載の方法。
4. 【請求項４】 非接着性のプラスティックフィルムの厚みは１ｍｍと８ｍｍ
   との間にある請求項２に記載の方法。
5. 【請求項５】 モールド空洞を閉じて尾部を形成するために帯板の第１と第
   ２の端部を共に固定する手順を更に具備する請求項１に記載の方法。
6. 【請求項６】 モールドを取り扱うために、尾部を取り扱い具として使用す
   る手順を更に具備する請求項５に記載の方法。
7. 【請求項７】 巻き付ける手順は、帯板の内面により、前部モールドと後部
   モールドの縁部と直接接触した状態で、前部モールドと後部モールドの縁部の周
   りを巻き付ける手順を具備する請求項１に記載の方法。
8. 【請求項８】 モールド空洞への流体連絡を確立するための通気溝及び通路
   として、第１の端部と第２の端部が共に固定された後で第１の端部の凹部溝の一
   部分と第２の端部の凹部溝の一部分により形成される、口を使用する手順を更に
   具備する請求項５に記載の方法。
9. 【請求項９】 ガスケットを使用しないで２つのモールドを使用して多数の
   タイプ及び集光力のレンズを製作するための方法において、各モールドが縁部を
   有しており、この方法が、 特定のレンズのタイプ及び集光力を形成するために、お互いに対して必要な距
   離と回転方向で２つのモールドを位置決めする手順と、 ２つのモールドを有する空洞を形成するために２つのモールドの縁部の周りに
   弾性体帯板を巻き付ける手順であって、そこでは弾性体帯板は、第１の端部及び
   対向する第２の端部と、内面及び対向する外面と、更に第１の端部から第２の端
   部まで伸張する内面上に形成された凹部溝とを有しており、空洞は凹部溝と流体
   連絡する、巻き付ける手順と、 レンズ形成用流体混合物を凹部溝を介して空洞内に射出する手順と、更に 特定のレンズのタイプ及び集光力を有するレンズを形成するようにレンズ形成
   用流体混合物を硬化処理する手順と、 を具備する方法。
10. 【請求項１０】 モールドの位置をモールドに係合する可動な真空取付具に
    より調整する手順を更に具備する請求項９に記載の方法。
11. 【請求項１１】 レンズ形成用流体混合物はモノマーである請求項９に記載
    の方法。
12. 【請求項１２】 レンズ形成用流体混合物を射出する手順は、 充填針が凹部溝と流体連絡するように、充填針により弾性体帯板を貫通する手
    順と、 充填針を介して空洞内にレンズ形成用流体混合物を射出する手順と、 を更に具備する請求項９に記載の方法。
13. 【請求項１３】 巻き付ける手順は、帯板の内面により、２つのモールドの
    縁部と直接接触した状態で、２つのモールドの縁部の周りを巻き付ける手順を具
    備する請求項９に記載の方法。
14. 【請求項１４】 レンズ形成用流体混合物の硬化処理手順後に、弾性体帯板
    及びモールドをレンズから分離する手順を更に具備する請求項９に記載の方法。
15. 【請求項１５】 空洞を閉じて尾部を形成するために弾性体帯板の第１と第
    ２の端部を共に固定する手順を更に具備する請求項９に記載の方法。
16. 【請求項１６】 モールド及び硬化処理されたレンズ形成用流体混合物を搬
    送するために、尾部を取り扱い具として使用する手順を更に具備する請求項１５
    に記載の方法。
17. 【請求項１７】 ガスケットを使用しないでレンズを成形するための装置に
    おいて、この装置が、 各々が対面する内面と縁部を有する、前部モールド及び後部モールドと、 前部モールドと後部モールドの対面する内面がレンズの面の反転像であるよう
    に、お互いに関して必要な距離と回転方向で前部モールド及び後部モールドを位
    置決めするための手段と、 スリーブを形成するために前部モールドと後部モールドの縁部の周りに巻き付
    けるための帯板であって、そこでは帯板は、第１の端部及び対向する第２の端部
    と、内面及び対向する外面と、更に第１の端部から第２の端部まで伸張する内面
    上に形成された凹部溝とを有しており、スリーブが長手方向の軸と直径を有して
    いて前部モールドと後部モールドと協働してモールド空洞を形成しており、モー
    ルド空洞は凹部溝と流体連絡する、帯板と、 を具備する装置。
18. 【請求項１８】 帯板はプラスティックフィルムから製作される請求項１７
    に記載の装置。
19. 【請求項１９】 プラスティックフィルムは非接着性である請求項１８に記
    載の装置。
20. 【請求項２０】 プラスティックフィルムは、ポリウレタン、ポリ塩化ビニ
    ル、有機シリコン高分子弾性体、及びスチレン−エチレン−プロピレン（ブチレ
    ン）ブロック共重合体を含む熱可塑性ゴムのグループから選択された弾性体材料
    を具備する請求項１８に記載の装置。
21. 【請求項２１】 プラスティックフィルムの厚みは１ｍｍと８ｍｍとの間に
    ある請求項１８に記載の装置。
22. 【請求項２２】 モールド空洞を閉じるために帯板の第１と第２の端部が共
    に固定される請求項１７に記載の装置。
23. 【請求項２３】 尾部を形成するために２つの端部が固定される請求項２２
    に記載の装置。
24. 【請求項２４】 帯板は、帯板の内面により、２つのモールドの縁部と直接
    接触した状態で、前部モールドと後部モールドの縁部の周りに巻き付けられる請
    求項１７に記載の装置。