JP3219876B2 - 眼病用レンズの鋳型シールの改良 - Google Patents

眼病用レンズの鋳型シールの改良

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】コンタクトレンズや眼内レンズ等、角膜上
または眼内に配置される眼病用ソフトレンズは、様々な
技術によって製作可能である。コンタクトレンズは、回
転型の中でプレポリマー材料を回転鋳造し、その後こう
して成形された前記材料を重合させることによって製作
可能である。コンタクトレンズおよび眼内レンズのいず
れにも用いられる別の製作方法として、一片の材料を精
密旋盤加工し、その後これを研磨して、レンズとして用
いる方法がある。
【０００２】最近では、ソフトコンタクトレンズおよび
ソフト眼内レンズの成形が好まれるようになった。この
技術の利点は、繰り返し性と、従来のレンズ製造方法に
匹敵する速度とにある。こうしたレンズをうまく成形す
るための技術は、米国特許第４，４９５，３１３号およ
び第４，８８９，６６４号に示されている。これらの特
許では特に、成形工程の間は水の代わりに用いられて、
成形完了後に水に交換される材料である希釈剤の利用が
説明されている。この技術の利点は、こうして作られた
レンズの光学特性と大きさと形状とが、このような希釈
剤を用いない方法の場合ほど著しく変化しないという点
にある。
【０００３】こうしたレンズの成形に用いられる鋳型は
一般にポリスチレン製であり、米国特許第４，５６５，
３４８号および第４，６４０，４８９号に説明されてい
る。前記特許に記載されているこのような技術では、眼
病用成形レンズの製作においては好結果が得られるが、
こうしたレンズの欠陥は、縁部部分において最も頻繁に
見受けられる。
【０００４】これらの欠陥の多くは、レンズ製作時に型
穴の雌型部分に過剰な量のプレポリマーが配されて、雄
型部分を前記雌型部分と結合させた時に、前記過剰なプ
レポリマーが前記型穴からずれ出して、結合状態の対を
なす鋳型部分の周縁部のまわりに環を形成するという事
実に起因すると理論づけられた。
【０００５】２つの鋳型部分の分離時に、重合させたレ
ンズの縁部部分が、重合状態となった過剰材料からなる
周縁の鋳ばりにくっついたままになって、２つの鋳型を
分離させた時に、不均一な縁部を生じることもある。
【０００６】平面は３点によって画定されるものであっ
て、完全に平面状の結合縁部からのあらゆる逸脱は鋳型
の雄型部分と雌型部分との間に隙間を生じうるというこ
とを考えれば、この現象は容易に理解できる。
【０００７】製造元の中には、滑らかな縁部を得るため
に、レンズ製造後に縁部を旋盤加工しているところもあ
る。多くの親水性材料を乾燥状態で用いて研磨を行なう
ことができるが、これには追加の加工処理段階が必要に
なる。さらに、シリコンや、単量体と希釈剤との混合
物、フッ素重合体等、その物理的特性のために研磨でき
ないレンズ材料もある。
【０００８】したがって本発明の目的は、縁部に欠陥の
ないレンズを製作できる眼病用レンズ型を提供すること
にある。
【０００９】この目的は、レンズと鋳ばりとの間にプレ
ポリマーの不連続部分を形成する鋳型を提供することに
よって達成される。
【００１０】本発明の鋳型部分は、他方の部分と線接触
するナイフエッジを一方の部分の上に含むと共に、さら
に、前記２つの鋳型部分が一緒に付勢された時に、前記
ナイフエッジが、自身と接触状態にある鋳型部分に変形
可能に貫入して、縁部ブシュが反対側の鋳型部分に接触
するような円周状レンズ・ブシュを前記ナイフエッジの
周縁方向外側に含んでいる。
【００１１】図１に、結合状態の一対の鋳型部分を、隣
接の対をなす鋳型部分との関係において示してある。特
に、鋳型対を構成する雄型部分１０と雌型部分１２とが
示されている。前記鋳型対の間に、プレポリマーを入れ
たレンズ用型穴１４があり、前記型穴およびレンズの円
周方向外側に、過剰なプレポリマー１６が示されてい
る。
【００１２】鋳型部分の間の接触位置を１８に示す。こ
れは、図２により詳細に示されている。雄型部分１０と
雌型部分１２との間で最初に接触状態が生じた時点で
は、ナイフエッジ２０において鋳型の雄型部分上に接触
している。この実施例において鋳型対の雌部分上にある
部分２２は、前記鋳型対間で最初に接触状態が生じた時
に雄型部分１０に近接状態となる縁部ブシュである。
【００１３】本発明の装置の特定の構成は次のとおりで
ある：ナイフエッジ２０は、隣接の縁部ブシュの上に２
〜１０ミクロン延在する。ナイフエッジ２０の断面は、
２〜１０ミクロンの半径、好ましくは２〜６ミクロンの
半径を持つ細長い鈍端を有した鈍い三角形となってい
る。
【００１４】縁部ブシュ２２は、好ましくは０．２７８
ミリメートルの幅を有し、図面からわかるように、ま
た、プラスチック成形の当業者には理解されるように、
前記ナイフエッジは、雌型部分１２の縁部ブシュ２２ま
たはレンズ鋳型面から急に変化しているのではなくて、
これらの表面に合わせて徐々に張り出している。これも
図面からわかるように、前記縁部ブシュは、雌型部分の
フランジ２３の面を超えて約５０〜１００ミクロン延在
している。
【００１５】図３において、力が付与され、雄型部分と
雌型部分とが一緒に加圧されると、雌型部分上に含まれ
ている前記ナイフエッジは、位置２４において雄型部分
１０内に変形可能に貫入する。この変形により、雄型部
分１０に隣接する雌型部分上の縁部ブシュ部２２が、雄
型部分と接触状態になる。このようにして、レンズ１４
と鋳ばり１６との間に不連続部分を形成させるのであ
る。
【００１６】眼病用ソフトレンズの製作方法は簡単であ
る。レンズ形成に必要な量を上回る量のプレポリマーで
雌型部分を満たす。そして、２つの部分を結合させた時
に、雌型部分上のナイフエッジが、円周部のまわりにお
いて雄型部分と線接触状態を生じるように、十分な力を
用いてプレポリマーを含んだ前記雌型部分に雄型部分を
結合させる。結合相手の雄型部分に前記ナイフエッジを
変形可能に貫入させられるだけの十分な力になるまで前
記力を増加させる。この工程の間に、過剰なプレポリマ
ーは、雌型部分の型穴からずれ出して、鋳型対の型穴の
外辺部のまわりに鋳ばりを形成する。
【００１７】ナイフエッジの貫入については、ナイフエ
ッジの周縁方向外側にある雌型部分上の縁部ブシュが鋳
型対の雄型部分と接触状態になって、レンズと鋳ばりと
の間に、過剰なプレポリマーによって作られたプレポリ
マーの不連続部分が形成される程度まで貫入させるもの
とする。
【００１８】特に本発明では、２つの鋳型部分を加圧す
る際に、２００グラム〜５０００グラム（５キログラ
ム）の力が加えられる。好適な実施例では、この力は５
００グラム〜２０００グラムである。前記記載の鋳型部
分の場合は、結合相手の雄型部分にナイフエッジを変形
可能に貫入させて、レンズ１４と鋳ばり１６との間に不
連続部分を生じしめるには、これだけの力で十分である
ことがわかった。
【００１９】その後、化学、熱または紫外線の重合開始
手段により、プレポリマーを重合させる。重合が完了す
ると、鋳型対の雄型部分と雌型部分とを分離させて、レ
ンズを取り出す。
【００２０】このナイフエッジ／縁部ブシュ配置には、
その他の利点がある。この場合にはナイフエッジが縁部
ブシュの内側にあるため、鋳型の取り扱い時に、縁部ブ
シュが衝撃による破損に対して保護される。また、縁部
ブシュによって形成されるプレポリマーの不連続部分に
より、鋳型の対をなす部分間に表面張力／真空付着が生
じ、その結果、個々に自由な状態にある雄型部分が、前
記雄型部分を雌型部分に結合させた時点から重合完了時
点までの間に、移動したり、位置ずれしたりしにくくな
る。
【００２１】本発明の範囲内において、ナイフエッジま
たは縁部ブシュを、鋳型対の雄型部分上に配置しうるこ
とは明らかである。さらに、ナイフエッジと縁部ブシュ
とを必ずしも鋳型対の同じ部分上に設ける必要がないこ
とは明白である。要するに、鋳型対の雌型もしくは雄型
部分上に、ナイフエッジおよび縁部ブシュを一緒に、も
しくは各鋳型部分上にひとつずつ設けてもかまわないの
である。
【００２２】ナイフエッジのみを用いた従来方法と比較
すると、本発明の利点が明確に示される。また、ナイフ
エッジを縁部ブシュと一緒に用いた場合は、予想外の驚
くべき相乗効果が現われて、良品のレンズの歩留まり
は、ブシュ型シールのみを用いた場合よりも大幅に高ま
る。
【００２３】たとえば、従来技術のナイフエッジによる
鋳型結合技術のみを用いた場合、合格品のレンズの割合
は６１〜７９％の範囲であった。ナイフエッジを用いず
に縁部ブシュのみを用いた場合は、合格品のレンズの歩
留まりは５９〜７０％であった。ナイフエッジと周縁部
ブシュとを設けた本発明を用いた場合には、前記歩留ま
りは８３〜８８％の範囲となった。
【００２４】レンズの重合後に鋳型部分を分離させる時
に、鋳型対の雌型部分に対する雄型部分の横揺れ運動が
縁部ブシュによって減少し、これによってレンズ縁部の
引裂き発生率が低下することが、こうした結果をもたら
す誘因の一部になっているかもしれない。
【００２５】また、歩留まりの著しい改善が得られる以
外に、本発明により、ナイフエッジのみを用いた鋳型に
よって一般に製作された鋸歯状のレンズ縁部に比べて、
はるかに滑らかなレンズ縁部を作り出すことができる。
ナイフエッジのみを用いて作られた場合と、ナイフエッ
ジを縁部ブシュとの組み合わせで用いて作られた場合と
の典型的なレンズ縁部を比較した図４および５を参照し
て、前記比較を行なうことができる。これらの写真に
は、レンズ縁部が倍率２５０倍で示されている。
【００２６】図６に、本発明のナイフエッジと縁部ブシ
ュとを有する雌型部分を製作するための好適な方法に用
いられる装置を示す。
【００２７】これまでの図と一致して、図の雌型部分１
２はナイフエッジ２０と縁部ブシュ２２とを有する。
【００２８】眼病用ソフトレンズを製作するためのこの
鋳型部分は、同じように成形されているが、ポリスチレ
ン材料で作られたものである。光学面２６を含む雌型部
分の凹側は、前記側に２つの部分からなる鋳型を用いて
成形される。非光学面は、従来式の装置を用いて成形さ
れる。
【００２９】前記鋳型部分のこの光学面側を成形するた
めの部分は、雌型部分１２の光学面２６の成形用に、前
記鋳型面２６の逆像である凸面を有した円筒状インサー
ト２８を機械加工することによって製作される。
【００３０】その後、環状スリーブ３０を機械加工し
て、前記環状スリーブが前記円筒状インサート２８の外
径と略等しい内径を有し、さらに、前記縁部ブシュの逆
像を呈する前記スリーブ上に環状縁部３２が設けられた
状態にする。
【００３１】そして、前記インサートの表面と前記環状
スリーブの表面とを軸整合させて、所望の光学面／縁部
ブシュ配置を形成させるように、前記インサート２８を
前記環状スリーブ３０内に配置する。その後、整合状態
のインサート２８と環状スリーブ３０との組合せの表面
のまわりに、前記雌型部分を形成させる。
【００３２】ここでも、インサート２８と環状スリーブ
３０とを用いて鋳型部分を製作する前記記載の技術は、
設計面での対処がなされれば、雄型部分にも同様に適用
可能であることは明白である。
【００３３】つぎに、この発明の実施態様について説明
する。 （１） 前記ナイフエッジが前記雌型部分上に配置され
ることを特徴とする請求項１または請求項３に記載の鋳
型。 （２） 前記ナイフエッジが前記雄型部分上に配置され
ることを特徴とする請求項１または請求項３に記載の鋳
型。 （３） 前記ナイフエッジを含む前記部分がさらに、前
記縁部ブシュを含むことを特徴とする請求項１または請
求項３に記載の鋳型。 （４） 円筒状インサートの端部を機械加工して、前記
面の逆像を呈する前記鋳型の前記面を形成する段階と、
環状スリーブを機械加工して、前記環状スリーブが前記
円筒状インサートの外径と略等しい内径を有すると共
に、前記縁部ブシュの逆像を呈する前記スリーブ上に環
状端部を有するようにする段階と、前記インサートおよ
び前記環状スリーブの面が軸整合するように、前記イン
サートを前記環状スリーブ内に配置する段階と、前記整
合状態のインサートと環状スリーブとの組合せの面のま
わりに前記鋳型部分を形成する段階とによって、前記雄
型部分および雌型部分の少なくとも一方を形成すること
を特徴とする請求項２または請求項４に記載の方法。
【図面の簡単な説明】
【図１】結合状態の一対の鋳型部分の断面図であって、
隣接の鋳型対との関係を示す図である。
【図２】鋳型部分は結合状態にあるが、変形力は付与さ
れていない本発明の局面を示す拡大断面図である。
【図３】鋳型部分が結合状態にあり、かつ変形力が付与
されている本発明の局面を示す拡大断面図である。
【図４】従来技術のナイフエッジのみを用いて作られた
場合の典型的なレンズ縁部を示す２５０倍の顕微鏡写真
である。
【図５】縁部ブシュとの組み合わせでナイフエッジを用
いて作られた場合の典型的なレンズ縁部を示す２５０倍
の顕微鏡写真である。
【図６】本発明の鋳型を製作するための装置を示す断面
図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジェイムズ・ティー・ツァイ アメリカ合衆国、32256 フロリダ州、 ジャクソンビル、ミドル・フォーク・ウ ェイ 8123 (56)参考文献 米国特許4284399（ＵＳ，Ａ) 英国特許2235408（ＧＢ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02C 7/04 A61L 27/00 B29D 11/02 B29C 33/38

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 角膜上または眼内に配置される眼病用ソ
    フトレンズの成形用鋳型であって、 凹面を有する雌型部分と、 凸面を有する雄型部分と、 前記部分の一方の前記面の周縁部のまわりに設けられた
    ナイフエッジと、 前記ナイフエッジの周縁方向外側に設けられ、前記部分
    の一方の一領域を形成する円周状の縁部ブシュとを備
    え、 前記２つの部分が、前記部分の他方の前記面の円周部の
    まわりで、前記部分の他方に貫入する前記ナイフエッジ
    によって変形可能に結合し、前記眼病用レンズの範囲を
    定める前記凹面と前記凸面との間に型穴を形成し、 前記鋳型部分を変形可能に結合した後、前記縁部ブシュ
    が、前記部分の他方に接触する ことを特徴とする眼病用
    ソフトレンズの成形用鋳型。
  2. 【請求項２】 凸面および凹面をそれぞれ有する雄型部
    分および雌型部分を形成する段階であって、前記部分の
    一方が、前記面の周縁部のまわりにナイフエッジを含む
    と共に、前記部分の一方が、前記ナイフエッジの周縁方
    向外側に円周状の縁部ブシュを含む段階と、 レンズ形成に必要な量を上回る量のプレポリマーで前記
    雌型部分を満たす段階と、 前記２つの部分を結合したとき、眼病用レンズの範囲を
    定める前記面間に型穴が形成され、前記部分の他方とそ
    の円周部のまわりで線接触する前記ナイフエッジが前記
    他方の部分に変形可能に貫入し、前記過剰なプレポリマ
    ーが前記雌型部分の前記型穴からずれ出して前記型穴の
    外辺部のまわりに鋳ばりを形成し、前記部分の一方に隣
    接する前記縁部ブシュが前記部分の他方と接触して前記
    レンズと前記鋳ばりとの間にプレポリマーの不連続部分
    を形成するような力を用いて、前記雄型部分に、前記プ
    レポリマーを含んだ雌型部分を結合する段階と、 前記プレポリマーを重合させる段階と、 前記雄型部分および前記雌型部分を分離して、前記レン
    ズを取り出す段階とを備えたことを特徴とする、角膜上
    または眼内に配置される眼病用ソフトレンズの製作方
    法。
  3. 【請求項３】 凹面を有する雌型部分と、凸面を有する
    雄型部分とを備えた、角膜上または眼内に配置される眼
    病用ソフトレンズの成形用鋳型において、 前記部分の一方の前記面の周縁部のまわりに設けられた
    ナイフエッジと、 前記ナイフエッジの周縁方向外側に設けられ、前記部分
    の一方に形成され、前記部分の他方に近接している円周
    状の縁部ブシュとを備え、 前記２つの部分を結合したとき、前記ナイフエッジが、
    前記部分の他方にその円周部のまわりで変形可能に貫入
    し、前記眼病用レンズの範囲を定める前記面間に型穴を
    形成し、 前記ナイフエッジが前記他方の部分に変形可能に貫入し
    たとき、前記縁部ブシュがその反対位置に配置された前
    記鋳型部分に接触する ことを特徴とする眼病用ソフトレ
    ンズの成形用鋳型。
  4. 【請求項４】 型穴の範囲を定める凸面および凹面をそ
    れぞれ有する雄型部分および雌型部分間に眼病用レンズ
    の型穴を形成し、レンズ形成に必要な量を上回る量のプ
    レポリマーで前記雌型部分を満たす、角膜上または眼内
    に配置される眼病用ソフトレンズの製作方法において、 前記部分の一方の前記面の周縁部のまわりにナイフエッ
    ジを形成する段階と、 前記部分の一方の前記ナイフエッジの周縁方向外側に円
    周状の縁部ブシュを形成する段階と、 前記２つの部分を結合したとき、前記ナイフエッジが前
    記部分の他方とその円周部のまわりで線接触して、前記
    過剰なポリマーが前記雌型部分の前記型穴からずれ出し
    て前記型穴の外辺部のまわりに鋳ばりを形成すように前
    記他方の部分に変形可能に貫入し、前記部分の一方に隣
    接する前記縁部ブシュが前記部分の他方と接触して、前
    記レンズと前記鋳ばりとの間にプレポリマーの不連続部
    分を形成するような力を用いて、前記雄型部分に、前記
    プレポリマーを含んだ雌型部分を結合する段階と、 前記プレポリマーを重合させる段階と、 前記雄型部分および前記雌型部分を分離して、前記レン
    ズを取り出す段階と を備えたことを特徴とする、角膜上
    または眼内に配置される眼病用ソフトレンズの製作方
    法。
JP35015992A 1991-12-06 1992-12-04 眼病用レンズの鋳型シールの改良 Expired - Lifetime JP3219876B2 (ja)

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