JP3022997B2 - 眼用レンズの製造法およびその製造法に用いる成形型 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は眼用レンズの製造法およ
びその製造法に用いる成形型に関する。さらに詳しく
は、コンタクトレンズなどの眼用レンズ（以下、単にレ
ンズという）を、そのレンズ内面および周辺部を成形加
工で、レンズ外面を機械加工によって製造する製造法お
よびその製造法に用いる成形型に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、片面モールド法においては二
次加工の作業工程を軽減するために、レンズ成形物の厚
みを薄くしている。さらにレンズの内面と共に周辺部も
同時に成形する製造法が特開昭63-3910 号公報に記載さ
れている（以下、従来例１という）。この製造法には図
７に示される成形型51が用いられる。この成形型51はレ
ンズの外面を成形するための外面型52とレンズの内面を
成形するための内面型53とから構成されている。そして
内面型53にはレンズ内面の成形面の外周にレンズの周辺
部（エッジ部、ベベル部）を成形するための溝54が形成
されている。

【０００３】前記外面型52と内面型53の合わせ面に形成
されたレンズ成形用キャビティ内にレンズ製造用モノマ
ー配合液（以下、単に配合液という）を充填し、紫外線
などのモノマー重合用光線を照射することにより重合し
てレンズ素材を形成する。ついで外面型52を取り外し、
内面型53に密着しているレンズ素材の外面を切削、研磨
してレンズを仕上げるのである。

【０００４】一方、図８に示す従来例２（特公昭59-821
9 号公報参照）の製造法に用いられる成形型61は、レン
ズ素材のひずみを防止するために未重合配合液補充用の
液溜部62を備えている。この成形型61は、外面型63と内
面型64との芯合せのための挟搾部65がレンズ成形用キャ
ビティ66の外周に形成されている。そして前記キャビテ
ィ66内の配合液が重合によって収縮すると、液溜部62か
ら挟搾部65を通って未重合配合液がキャビティ66内へ補
充されてレンズ素材の体積変化が補償される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前述のようにレンズ素
材はきわめて薄いので従来例１の成形型51を用いたばあ
いは重合時にレンズ素材が収縮して均一な面のレンズが
えられない。

【０００６】他方従来例２の成形型61を用いた製造法で
は、レンズ周辺部に挟搾部65に相当する部分の素材が連
続しているため、外面加工後の周辺部加工に手間を要す
る。さらに、成形型61の挟搾部65の形成に精度を要する
ため成形型61の製造コストが高くなる。

【０００７】本発明は叙上の問題を解消するためになさ
れたものであり、レンズ周辺部の機械加工が不要であ
り、さらに重合によるレンズ素材のひずみを防止しうる
成形型およびその成形型を用いたレンズの好適な製造法
を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の眼用レンズ製造
用成形型は、第１成形型と、該第１成形型と嵌合される
第２成形型と、紫外線透過量調節手段とからなり、前記
第１成形型がその上端面に眼用レンズの外面成形面と、
該外面成形面のまわりに形成される環状の液溜溝と、該
液溜溝から外側面に至る通気溝とを有しており、前記第
２成形型が前記外面成形面に対応する眼用レンズの内面
成形面と、眼用レンズの周辺部成形面をその内側に形成
する環状突起とを有し、さらに該環状突起のまわりに形
成されるフランジとを有しており、前記第１および第２
の成形型をたがいに嵌合させたときに前記外面成形面と
内面成形面と周辺部成形面とでレンズ成形用キャビティ
を形成し、第１成形型の上端面の周縁部と前記第２成形
型のフランジの下面とが当接することにより、前記環状
突起の端面と前記外面成形面との間に狭いスキマが形成
され、前記紫外線透過量調節手段が前記液溜溝を紫外線
から保護してなることを特徴としている。

【０００９】なお、特許請求の範囲でいう「紫外線透過
量調節手段」とは、紫外線透過量を低下させるための手
段を意味し、その部分を透過する紫外線の量を任意に調
節することによりレンズ素材である配合液の重合を制御
するために用いるものである。

【００１０】前記紫外線透過量調節手段が、嵌合された
前記第１および第２の成形型に第２成形型側から嵌合さ
れる有底筒状の紫外線透過量調節用キャップであって、
その底部に紫外線を透過せしめるための開口を有し、さ
らに第１および第２の成形型の外径それぞれと実質的に
同一の、芯合せ用の内径部分を有しているのが好まし
い。

【００１１】または、前記紫外線透過量調節手段とし
て、第２成形型における、前記液溜溝を覆う部位に紫外
線透過量調節処理が施されているのが好ましい。

【００１２】本発明の眼用レンズの製造法は、前記第１
成形型の外面成形面にレンズ製造用配合液を充填したう
えで、前記第２成形型を第１成形型に嵌合する第１工程
と、前記レンズ成形用キャビティ内の配合液に紫外線を
照射することにより重合せしめてレンズ素材を成形する
第２工程と、重合が完了したあと第１成形型を第２成形
型から取り外し、第２成形型に密着しているレンズ素材
の外面を機械加工する第３工程とからなることを特徴と
している。

【００１３】前記第２工程において、第２成形型側から
請求項２記載のキャップを嵌合したうえで、前記キャッ
プの底部側から紫外線を照射するのが好ましい。

【００１４】なお特許請求の範囲でいう「眼用レンズ」
とは、コンタクトレンズや眼内レンズを含む概念であ
る。

【００１５】

【作用】第１成形型と第２成形型とを嵌合させると、第
１成形型の液溜溝と、第２成形型の嵌合部分とで液溜部
を形成し、第１成形型の上端面の通気溝と第２成形型の
フランジ下面とで通気孔を形成する。

【００１６】したがって、液溜部は大気と連通し、レン
ズ成形用キャビティに容易に未重合配合液を供給しう
る。そして環状突起の端面と、外面成形面との間の非常
に狭いスキマは、機械加工が容易なフランジ下面および
（または）第１成形型上端面によって調整しうるため、
本発明の成形型は従来例２の型に比較してきわめて容易
に製造しうる。また前記スキマが狭いため、外面の機械
加工においては、切削時間は短くて済む。

【００１７】また、紫外線透過量調節手段としてキャッ
プを用いた成形型では、嵌合されたキャップによって第
１成形型と第２成形型とが芯合せされるため、前記スキ
マが全周にわたって均一にえられるのでさらに切削加工
が容易となる。

【００１８】また本発明の眼用レンズの製造法では、紫
外線透過量調節手段によって、レンズ成形キャビティ以
外のレンズ材料部分に対しては紫外線の照射量を制御で
きる。したがってレンズ成形用キャビティ内のレンズ素
材が重合によって収縮するのに応じて液溜部から未重合
配合液が供給されるため、気泡の発生やひずみが生じな
い。また、重合完了後には、レンズの内面および周辺部
は成形によって仕上げられているため外面の機械加工の
みでレンズが完成する。

【００１９】

【実施例】つぎに添付の図面を参照しながら本発明の眼
用レンズ製造用成形型および眼用レンズの製造法を説明
する。

【００２０】図１は本発明の眼用レンズ製造用成形型の
一実施例を示す一部切欠斜視図、図２は図１の成形型を
示す断面図、図３〜６は本発明の眼用レンズの製造法
の、図１の成形型を用いた一実施例を示す工程図であ
る。

【００２１】まず図１に示す成形型１を説明する。

【００２２】成形型１は第１成形型２と、第２成形型３
と、キャップ４とから構成されている。

【００２３】第１成形型２は全体に円柱形の部材であ
り、その上端面５に同心状にレンズの凸状面（外面）を
成形するための凹状の外面成形面６と、外面成形面６の
外側に外面成形面６と異なる曲率の凹状の環状球面（以
下、液溜部という）７とが形成されている。液溜部７の
外側の上端面には、第２成形型３が嵌合されたときに通
気孔を構成する半径方向の数本の溝（以下、通気孔とい
う）８が形成されている。

【００２４】第２成形型３は紫外線をある程度透過する
材料からなり、中央にレンズの凹状の内面を成形するた
めの凸状の内面成形面９が形成されている。内面成形面
９の周囲に同心状に、中心に向かうナイフエッジ状の環
状突起10が形成されている。その環状突起10の内側に内
側ベベル成形面11、エッジ成形面12および外側ベベル成
形面13からなるレンズ周辺部成形面14が形成されている
（図２参照）。

【００２５】前記環状突起10の外周には円環状のフラン
ジ15が形成されている。

【００２６】なお、前記第１成形型２と第２成形型３と
が嵌合されたときに前記外面成形面６と内面成形面９と
周辺部成形面14の間にレンズ成形用キャビティ16が形成
される（図２参照）。

【００２７】つぎにキャップ４は紫外線を透過しないも
しくは透過しにくい材料から製造されている。成形型１
内のレンズ材料の前記レンズ成形用キャビティ16に対応
する部分に紫外線が照射され、他の部分のレンズ材料に
対しては紫外線を遮るように、底部中央に円形の透孔17
を有する実質的に有底円筒状部材である。このキャップ
４は、第１成形型２の外径と第２成形型３の外径とそれ
ぞれ実質的に同一の内径部18、19を有している。そして
キャップ４は、嵌合された第１成形型２と第２成形型３
とに第２成形型３側から嵌合され、これら３者の芯合せ
がなされるのである。

【００２８】前記両成形型２、３はたがいに嵌合させら
れたばあい、第１成形型２の上端面５と、第２成形型３
のフランジ15の下面20が当接する。その状態で外面成形
面６と環状突起10との間（図２中のａ）に約0.01〜0.5m
m 程度のスキマ21が形成され、外面成形面６と内面成形
面９との間（図２中のｂ）には、製造するレンズの厚さ
に応じて異なり一概には言えないが、約0.05〜３mm程度
の間隔のレンズ成形用キャビティ16が形成される。

【００２９】第１成形型２の材質としては、レンズ材料
である配合液に侵されない材質であればとくに限定はな
く、たとえば、テフロンに代表されるポリ四フッ化エチ
レン、ポリプロピレン、ジュラコンに代表されるポリア
セタール樹脂、ポリエチレンなどが用いられる。なお、
第１成形型２と第２成形型３とは同一材料であってもよ
いが、レンズの外面を加工するときには第１成形型２を
取り外し、重合されたレンズ材料が第２成形型３に密着
している状態で行なうため、たがいに異なる材料を用い
るばあいは、第１成形型２には第２成形型３よりも離型
性のよい材質を選択するのが好ましい。たとえばレンズ
材料が親水性モノマーのばあいは第１成形型２には疎水
性材質を用いるのが好ましい。

【００３０】第２成形型３の材質としては紫外線をある
程度透過し、配合液に侵されない材質であればとくに限
定はなく、たとえばポリプロピレン、ポリアセタール樹
脂、ポリエチレン、架橋ポリメチルメタクリレートなど
が用いられる。

【００３１】キャップ４の材質としては、紫外線を透過
しないもしくは透過しにくいもので、たとえば、金属、
セラミック、紫外線遮蔽剤を混入した樹脂あるいは紫外
線遮蔽剤を表面にコーティングした樹脂などが用いられ
る。

【００３２】なお、紫外線透過量調節手段としては、キ
ャップに限定されることはなく、第２成形型３におけ
る、前記液溜部７を覆う部位を、紫外線を透過させない
ように、たとえば遮光塗料によってマスキングをするな
どの処理を施してもよい。

【００３３】つぎに叙上の成形型１を用いた眼用レンズ
の製造法を説明する。

【００３４】まず図３に示すように第１成形型２を外面
成形面６が上を向くようにし、外面成形面６が画する空
間22内にその７〜８分目まで配合液Ｍを充填する。上を
向いた面には異物が堆積されやすいが、このようにして
おくと、外面成形面６に堆積された異物は最終的に外面
の切削時に除去されるため問題がない。配合液Ｍとして
はレンズの軟質素材または硬質素材をうるための各種合
成単量体などの重合成分を均一に配合し、それに光重合
開始剤を加えたもの、または光重合開始剤と熱重合開始
剤とを共に加えたものが用いられる。

【００３５】光重合開始剤の具体例としては、たとえば
ベンゾイン、メチルオルソベンゾイルベンゾエート、メ
チルオルソベンゾインベンゾエート、メチルベンゾイル
フォメート、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエ
チルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベン
ゾインイソブチルエーテル、ベンゾイン-n- ブチルエー
テルなどのベンゾイン系光重合開始剤；2-ヒドロキシ-2
- メチル-1- フェニルプロパン-1- オン、p-イソプロピ
ル- α- ヒドロキシイソブチルフェノン、p-tert- ブチ
ルトリクロロアセトフェノン、2,2-ジメトキシ-2- フェ
ニルアセトフェノン、α，α- ジクロロ-4- フェノキシ
アセトフェノン、 4,4′- ビスジエチルアミノベンゾフ
ェノンなどのフェノン系光重合開始剤；1-ヒドロキシシ
クロヘキシルフェニルケトン；1-フェニル-1,2- プロパ
ンジオン-2-(o-エトキシカルボニル）・オキシム；2-ク
ロロチオキサンソン、2-メチルチオキサンソンなどのチ
オキサンソン系光重合開始剤；ジベンゾスバロン；2-エ
チルアンスラキノン；ベンゾフェノンアクリレート；ベ
ンゾフェノン；ベンジルなどがあげられ、これらは単独
でまたは２種以上混合して用いられる。

【００３６】また、光重合開始剤と併用される熱重合開
始剤の具体例としては、たとえばアゾビスイソブチロニ
トリル、アゾビスジメチルバレロニトリル、t-ブチルハ
イドロパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイ
ド、過酸化ベンゾイルなどがあげられる。

【００３７】つぎに図４に示すように第２成形型３をそ
の内面成形面９を下に向けて前記外面成形面６と対応す
るように第１成形型２に嵌合する。そうすると配合液Ｍ
はレンズ成形用キャビティ16、環状突起10の外面および
液溜部７に充満する。

【００３８】つぎに第２成形型３側からキャップ４をか
ぶせることにより両成形型２、３とキャップ４それぞれ
の芯合せを行なう。ついでキャップ４側から紫外線の光
源（ケミカルランプなど）23によって、通常室温〜40℃
の温度下で紫外線を数秒〜24時間照射する。そうすると
紫外線はキャップ４の透孔17を透過することによりレン
ズ成形用キャビティ16内にある配合液Ｍに照射され、そ
の部分の配合液Ｍの重合が促進される。その際重合物が
収縮するが、液溜部７から未重合の配合液Ｍが随時補充
されるため、重合物がひずんだり気泡が混入したりする
ことがない。

【００３９】なお、重合時に成形型１全体を回転させる
などして、レンズの照度が均一になるように考慮するこ
とが好ましい。

【００４０】レンズ部の重合が完了するとキャップ４を
取り外し、ついで第１成形型２を取り外す。そして図５
に示すようにレンズ素材Ｌが密着している第２成形型３
をレンズ切削機の主軸24に同心状に取り付ける。その状
態で主軸24を回転し、切削工具（バイト）25をレンズ素
材Ｌの外面に当接して切削加工する。その際図６に示す
ように第２成形型３の環状突起10の端面も同時に切削し
て、レンズ素材Ｌの外面と周辺部とを連続させる。

【００４１】つぎにレンズ素材Ｌが密着したままの第２
成形型３をレンズ切削機からレンズ研磨機に付け変えて
レンズ素材Ｌの外面を研磨する。

【００４２】以上の機械加工のあと、レンズ素材Ｌが密
着している第２成形型３をレンズ研磨機の主軸から取り
外す。そして第２成形型３のフランジ15の対向する２個
所を指で摘んで撓ませて、レンズ素材Ｌを第２成形型３
の内面成形面８から取り外す。

【００４３】このようにして製造されたレンズは、外面
のみが機械加工によって形成され、その他の面、すなわ
ち内面と、周辺部の内側ベベル面、エッジ部および外側
ベベル面とは成形加工によって形成されている。

【００４４】また、このコンタクトレンズは外面を機械
加工する際、外面の曲率を調整することによって所望の
屈折力が与えられる。したがって各種の屈折度数のレン
ズを製造するばあい、屈折度数ごとに成形型を用意する
必要がなく、生産性の面からも好ましいものである。

【００４５】なお含水性ソフトコンタクトレンズを製造
するばあいは、適切なレンズ材料を使用し、機械加工終
了後に水和処理によって膨潤させればよい。

【００４６】実施例１ レンズ製造用配合液として2-ヒドロキシエチルメタクリ
レートを５g と、エチレングリコールジメタクリレート
を0.05g と、光重合開始剤としてダロキュア1173（メル
ク）とを0.005g混合した液を用いた。なお、ダロキュア
1173とは2-ヒドロキシ-2- メチル-1- フェニルプロパン
-1- オンである。そしてポリ四フッ化エチレン製の第１
成形型２、ポリアセタール樹脂製の第２成形型３および
黒色ポリアセタール樹脂製のキャップ４を用いた。紫外
線ランプ23として東芝製ケミカルランプＦＬ20Ｂを用い
て、紫外線の波長が365nm 、単位面積当りの強度が約２
mW／cm² 、重合温度が40℃という条件下で前記レンズ成
形用キャビティ16内の配合液に紫外線を６時間照射し
た。そして第２成形型３に付着させているレンズ素材Ｌ
の外面を前述の手順に従って切削、研磨した。そして脱
型のあとレンズを生理食塩水に浸漬して膨潤させると含
水率が高い高品質のソフトコンタクトレンズがえられ
た。

【００４７】実施例２ レンズ製造用配合液としてN-ビニルピロリドンを４g
と、メチルメタクリレートを0.1gと、アリルメタクリレ
ートを0.05g と、ダロキュア1173を0.006g混合した液を
用いたほかはすべて実施例１と同一にして、やはり含水
率が高く、高品質のソフトコンタクトレンズを製造する
ことができた。

【００４８】実施例３ レンズ製造用配合液として酢酸ビニル４g と、アリルメ
タクリレート２重量部およびメチルメタクリレート98重
量部からなる重合基含有共重合体（

【００４９】

【外１】

【００５０】＝20,000）を１g と、ダロキュア1173を0.
01g とを混合した液を用い、実施例１と同一条件下で重
合し、そののち切削、研磨した。そして脱型したレンズ
を0.5Ｎの水酸化ナトリウムのメタノール溶液に浸漬
し、けん化処理したのち、生理食塩水にて煮沸して、含
水率が高く、高品質のソフトコンタクトレンズを製造す
ることができた。

【００５１】

【発明の効果】本発明の成形型はレンズ周辺部の成形と
未重合配合液の補充が共に可能であり、さらに液溜部と
レンズ成形用キャビティとの連通間隙の形成がきわめて
容易である。一方、本発明の眼用レンズの製造法によれ
ばひずみや気泡を生じずに、レンズの内面と周辺部が共
に成形しうるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の眼用レンズ製造用成形型の一実施例を
示す一部切欠斜視図である。

【図２】図１の成形型を示す断面図である。

【図３】本発明の眼用レンズの製造法の、図１の成形型
を用いた一実施例を示す工程図である。

【図４】本発明の眼用レンズの製造法の、図１の成形型
を用いた一実施例を示す工程図である。

【図５】本発明の眼用レンズの製造法の、図１の成形型
を用いた一実施例を示す工程図である。

【図６】本発明の眼用レンズの製造法の、図１の成形型
を用いた一実施例を示す工程図である。

【図７】従来の眼用レンズ成形型の一例を示す断面図で
ある。

【図８】従来の眼用レンズ成形型の他の例を示す断面図
である。

【符号の説明】

１ 成形型 ２ 第１成形型 ３ 第２成形型 ４ キャップ ５ 上端面 ６ 外面成形面 ７ 液溜部 ８ 通気孔 ９ 内面成形面 10 環状突起 14 周辺部成形面 15 フランジ 16 レンズ成形用キャビティ 17 透孔 18 内径部 19 内径部 20 フランジの下面 21 スキマ Ｌ レンズ素材 Ｍ 配合液

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 門谷 正規 愛知県名古屋市西区枇杷島三丁目12番７ 号 株式会社メニコン枇杷島研究所内 (72)発明者 豊嶋 伸行 愛知県名古屋市西区枇杷島三丁目12番７ 号 株式会社メニコン枇杷島研究所内 (56)参考文献 特開 昭63−3910（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−290012（ＪＰ，Ａ) 特公 昭59−8219（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B29D 39/00 - 39/44 B29D 11/00 G02C 7/04

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１成形型と、該第１成形型と嵌合され
   る第２成形型と、紫外線透過量調節手段とからなり、前
   記第１成形型がその上端面に眼用レンズの外面成形面
   と、該外面成形面のまわりに形成される環状の液溜溝
   と、該液溜溝から外側面に至る通気溝とを有しており、
   前記第２成形型が前記外面成形面に対応する眼用レンズ
   の内面成形面と、眼用レンズの周辺部成形面をその内側
   に形成する環状突起とを有し、さらに該環状突起のまわ
   りに形成されるフランジとを有しており、前記第１およ
   び第２の成形型をたがいに嵌合させたときに前記外面成
   形面と内面成形面と周辺部成形面とでレンズ成形用キャ
   ビティを形成し、第１成形型の上端面の周縁部と前記第
   ２成形型のフランジの下面とが当接することにより、前
   記環状突起の端面と前記外面成形面との間に狭いスキマ
   が形成され、前記紫外線透過量調節手段が前記液溜溝を
   紫外線から保護してなる眼用レンズ製造用成形型。
2. 【請求項２】 前記紫外線透過量調節手段が、嵌合され
   た前記第１および第２の成形型に第２成形型側から嵌合
   される有底筒状の紫外線透過量調節用キャップであっ
   て、その底部に紫外線を透過せしめるための開口を有
   し、さらに第１および第２の成形型の外径それぞれと実
   質的に同一の、芯合せ用の内径部分を有している請求項
   １記載の成形型。
3. 【請求項３】 前記紫外線透過量調節手段が、第２成形
   型における、前記液溜溝を覆う部位に施された紫外線透
   過量調節処理部である請求項１記載の成形型。
4. 【請求項４】 請求項１記載の第１成形型の外面成形面
   にレンズ製造用モノマー配合液を充填したうえで、請求
   項１記載の第２成形型を第１成形型に嵌合する第１工程
   と、前記レンズ成形用キャビティ内の前記配合液に紫外
   線を照射することにより重合せしめてレンズ素材を成形
   する第２工程と、重合が完了したあと第１成形型を第２
   成形型から取り外し、第２成形型に密着しているレンズ
   素材の外面を機械加工する第３工程とからなる眼用レン
   ズの製造法。
5. 【請求項５】 前記第２工程において、第２成形型側か
   ら請求項２記載のキャップを嵌合したうえで、前記キャ
   ップの底部側から紫外線を照射する請求項４記載の製造
   法。