JP3272781B2 - レンズ鋳型片を解放可能に溶着させる装置並びに方法 - Google Patents

レンズ鋳型片を解放可能に溶着させる装置並びに方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の背景】眼内レンズ及びコンタクト・レンズから
成る人工眼レンズの分野において、そのようなレンズの
製造方法の１つが、旋盤切断又は回転鋳造に対比して鋳
型によって完全に囲繞されて製造されるように成した鋳
型成形によるものであることは周知である。典型的に
は、当該鋳型は、モノマー混合物が鋳型片の一方の凹状
部分の中に配置された後、嵌め合わされる２つの鋳型片
から成る。
【０００２】この鋳型成形のプロセスは、当該分野にお
いて周知であり、コンタクト・レンズに関して、例え
ば、第 4,565,348号及び第 4,640,489号の米国特許明細
書において説明されている。そのようなプロセスにおい
て克服されるべき障害の１つは、モノマーが１つの鋳型
の凹状部分の中へ配置された後における重合に先行する
鋳型片の適切な位置決め及び固定である。
【０００３】鋳型片を併せて固定するために使用される
方法のもう１つの要求事項は、レンズとなるモノマーの
重合の後、コンタクト・レンズが取り出され得るように
鋳型片が容易に分離されなければならないということで
ある。
【０００４】様々な従前の方法は、非生産的な実験室状
況では、一方の鋳型片を他方の上に配置し、続いて２つ
の鋳型片を相対的な固定位置において重量付加又は締付
け等によって固定するという申し分のない適切なもので
ある。
【０００５】コンタクト・レンズとなるモノマーの重合
の後において鋳型片が容易に分離され得るものであるこ
と、更にその固定及び分離のプロセスが自動的な高速の
生産プロセスの一部であるべきであるという要求事項を
考慮すると、以上の要求事項を小さな規模で達成するた
めの適切な方法並びに装置は、生産における妥当な方法
並びに装置に変容し得ないものであると認識され得るの
である。速度が非常に重要であるばかりでなく、鋳型片
もまた、公差及び均一性が生産において精密に制御さ
れ、レンズの均一性及び品質を保証するようにして固定
されなければならない。
【０００６】超音波溶接のような指向性エネルギーの技
術は、後の分離を考慮することなくポリマーのような材
料を永続的に接合するものとして当該分野において周知
である。その通常の目的は、可能な限り強力な結合を獲
得することにある。
【０００７】従って、本発明の１つの目的は、人工眼レ
ンズとなるモノマーの重合の後において分離可能である
人工眼レンズ鋳型の分離鋳型片を解放可能に固定するた
めの装置並びに方法を提供することにある。
【０００８】本発明の更なる目的は、使用される鋳型の
現在の形状又は材料に関する修正を全く必要としないか
又は僅かにのみ必要とするようにして鋳型片を固定する
ための方法並びに装置を提供することにある。
【０００９】本発明のもう１つの目的は、固定するため
に使用されるパラメータと鋳型片を固定することになる
結合強度とが容易に定量化可能であり可変でもある方法
並びに装置を提供することにある。
【００１０】本発明の更にもう１つの目的は、製造され
るレンズに有害な影響を与えることなく、むしろ均一で
精密な公差のレンズに貢献することになる人工眼レンズ
鋳型片を固定するための装置並びに方法を提供すること
にある。
【００１１】
【発明の要約】これらの目的及びその他の目的は、指向
性エネルギー装置が鋳型片の一方又は両方に局部的なエ
ネルギーを準備して、鋳型片材料の接触部分の軟化及び
冷却の際における溶着を引き起こすことになる本発明の
方法並びに装置によって達成される。例えば超音波溶接
によれば、一方の鋳型片は、固定されて嵌め合う他方の
鋳型片に対して振動させられることになる。この振動
は、局部的な接触領域における鋳型材料の軟化を制御さ
れた範囲において引き起こす。超音波エネルギーのよう
な指向性エネルギーの付加が所定の時間周期の後で終了
すると、鋳型片の軟化された部分が急速に冷却して溶着
し、レンズ鋳型の光学部分の周辺部円周の廻りにおいて
溶接が為される。指向性エネルギーの振幅、持続時間、
全エネルギー及び部分予荷重の慎重な制御によって、鋳
型片を確実に接合するが重合の後の容易な分離をも許容
するようにして溶着部が形成される。本発明を実施する
その他の方法は、集束される赤外線放射及び無線周波エ
ミッタのようにエネルギーを導流する装置、又は直線的
振動及び回転溶接のようなその他の加熱の摩擦形態を採
用することも可能である。
【００１２】これらの技術の各々は、エネルギーを限定
し溶着の量を制御することによって一般の技術（可能な
限り強力な結合を形成しようとする）に反する様式にお
いて実施される。
【００１３】本発明のもう１つの特徴において、超音波
エネルギーを供給するエミッタは、初めは自由に運動し
て適切に整列配置されるように鋳型片に対して心合わせ
力を付加し得るようにして輪郭構成される。
【００１４】
【実施例の詳細な説明】コンタクト・レンズを成形する
ために使用される鋳型片の構造の説明は、上に引用した
特許において付与されている。鋳型片は、再使用不能で
あり、非光学部分の変形及び溶着は、レンズ製造プロセ
スの一部として認容可能なものである。
【００１５】熱可塑性及び熱硬化性の２つの基本的なポ
リマー型式において、熱可塑性材料は、成形された後で
熱及び圧力の導入によって、軟化され状態変化のみを受
けて再度成形されることが可能なものである。この特性
は、熱可塑性物質を指向性エネルギー溶接に適したもの
とする。これに対して、熱硬化性物質は、一旦成形され
ると不可逆的な化学変化を経験して熱及び圧力の再導入
によっては再度成形されることが不可能であり、従って
一般的には指向性エネルギー溶接の適当な候補となる材
料ではない。
【００１６】数多くのファクタが様々なプラスチックの
エネルギー必要量及び溶接可能性に影響を与える。非晶
質材料は、不規則な分子配列及び広範な軟化即ちガラス
転移温度範囲によって特徴付けられるものであり、徐々
に軟化し、典型的には早期の凝固なしで変形して流動す
る。これに対して、半晶質材料は、規則的な分子配列の
領域と急速な溶融及び再凝固の温度によって特徴付けら
れる。半晶質樹脂の溶接において、急速な溶融点は、半
晶質構造を壊して材料が流動することを許容するために
必要な高いエネルギー必要量（高い融解熱）という結果
になる。成形された材料が一旦加熱領域から出ると、こ
れらのプラスチックは、温度の僅かな減少のみによって
急速に硬化することになる。溶接も実行可能であるが、
溶接パラメータの制御に関する更に大きな注意を要す
る。
【００１７】指向性エネルギーの数多くの技術及び装置
は、局部的な領域において軟化し、変形して溶融するこ
とが可能である材料の特性を利用し得るものである。
【００１８】１つの具体例は、鋳型片を接合するために
適切な鋳型材料と共に使用され得る直線的な振動であ
る。直線振動溶接は、鋳型片が適切な力で併せて保持さ
れ、一方の鋳型片が固定状態に保持されて、他方は接触
力方向に垂直な方向において振動されるように成した装
置によって達成される。発生した摩擦は、接触の個所に
おいて材料を溶融し或いは軟化させ、各部分は溶着する
ことになる。直線振動溶接エミッタの典型的な周波数
は、２００Hzから３００Hzである。直線振動溶接に適合
する鋳型片を製造するための好適な材料は、ポリアミ
ド、ポリスチレン又はポリスチレン含有組成を包含す
る。
【００１９】適切な材料の鋳型片を接合するためのもう
１つの方法は、制御された温度及び熱伝達の加熱プラテ
ンを内包する装置を使用し、成形される鋳型片の一方が
加熱プラテン・エミッタの上か又はその近傍に配置され
るように成した加熱プレート溶接である。一方又は両方
の鋳型片の表面は、軟化され或いは溶融され、プラテン
から取り出された後でプレス機において迅速に押し固め
られる。加熱プレート溶接に好適であってコンタクト・
レンズ鋳型片用としても適合する材料は、ポリエチレ
ン、ポリプロピレン及びポリ塩化ビニルを包含する。
【００２０】コンタクト・レンズ鋳型片の溶接に特に適
したもう１つの方法は、装置が一方の鋳型片を円運動で
急速に回転させるために使用され、他方の鋳型片は固定
状態に保持されて回転する鋳型片に対して押圧されるよ
うに成した回転溶接である。２つの鋳型片の間において
発生した摩擦は、接触の個所において材料を溶融し或い
は軟化させ、回転が停められると各部分は溶着すること
になる。回転溶接は、レンズ鋳型片において見られるよ
うに、一般的には、回転対称軸の廻りにおいて行われ
る。コンタクト・レンズ鋳型片を回転溶接するための好
適な材料は、ポリアミド、ポリスチレン又はポリスチレ
ン含有組成である。
【００２１】本発明の範囲内にあるもう１つの方法並び
に装置は、適切な材料の鋳型片が１mHz から２００mHz
の範囲の周波数の電磁エネルギーを発生するエミッタの
フィールドに配置されるように成した無線周波溶接であ
る。この電磁エネルギーは、鋳型片を軟化させ或いは溶
融させるに足る十分な熱を産み出すポイントまで材料の
中における一定の分子の分子振動を増大させる。鋳型片
は、圧力を掛けて締め合わされ、供給されるエネルギー
は、特定の深さに制御され或いはレンズ鋳型片の一部と
して使用される特定の材料に関して調整され、鋳型片を
溶着させることになる。無線周波溶接の場合にレンズ鋳
型片の製造に適合する好適な材料は、ポリ塩化ビニルで
ある。
【００２２】レンズ鋳型片を溶接するために適当なもう
１つの方法は、赤外線エネルギーを放出して特定の平面
に集束させ、材料の特定平面を溶融し或いは軟化させる
が全体の鋳型片は軟化させないように成した装置であ
る。集束赤外線溶接は、放射エネルギーによるレンズ鋳
型材料の溶融又は軟化を引き起こすことになる。放射エ
ネルギー供給源が適所にある間に、或いはそれが取り除
かれた後直ちに、鋳型片は、溶着されるまでプレス機に
おいて締め付けられる。集束赤外線溶接に適合する好適
なレンズ鋳型材料は、ポリエチレン、ポリプロピレン、
ポリ塩化ビニル、ポリスチレン又はポリスチレン含有組
成を包含する。
【００２３】本発明の実施例は、超音波溶接装置を採用
して、人工眼レンズ鋳型片を解放可能に接合し、重合の
間それらの鋳型片を固定するように成した方法である。
超音波溶接は、プラスチックの部品を貫通して伝えられ
る高い周波数の機械的振動の使用に関するものであり、
界面において蓄積する摩擦熱を発生させる。直線振動溶
接と対比して、超音波溶接は、遥かに高い周波数におけ
る振動エネルギーを鋳型片が併せて押圧される方向に対
して平行に供給する。
【００２４】非晶質材料は、典型的には超音波振動を伝
えるそれらの能力に関して非常に効率が良く、力及び振
幅の組合せの広い範囲において溶接され得るが、半晶質
材料は、より弾性的であり、高い周波数の機械的振動の
高い比率を内部において吸収する。これらの種類の材料
を使用すると、接合界面に超音波エネルギーを伝えるこ
とが更に困難になり、通例は高い振幅の振動が要求され
ることになる。
【００２５】非晶質構造を有する熱可塑性物質から成る
プラスチックの部分集合の中においてさえ、その他のフ
ァクタもまた指向性エネルギーによる材料の溶接性に影
響を与える可能性がある。その１つは、溶融又は軟化の
温度であり、材料の溶融又は軟化の温度が高くなればな
るほど、より多くのエネルギーが必要とされる。もう１
つは、接合界面にエネルギーを伝える能力に影響を与え
ることになる溶接されるべきプラスチックの剛性であ
る。一般的に、剛性の材料は、より良好な透過能力を有
する。上述の特許において説明された鋳型片は、超音波
溶接のための好適な候補であるポリスチレンによって形
成されるが、その他の材料もまた適当であってレンズ鋳
型材料を製造するものとして選択され得る。ポリスチレ
ン、ポリカーボネート、アクリロニトリル／ブタジエン
／スチレン組成、アクリル及びポリスルホンのような非
晶質ポリマーは、超音波エネルギーによって容易に接合
されることが可能である。アセタール、ポリプロピレ
ン、ポリエチレン、ナイロン、ポリエチレンテレフタレ
ート、ポリエーテル・エーテル・ケトン及び液晶ポリマ
ーのような半晶質樹脂もまた、超音波エネルギーによっ
て接合されることが可能である。
【００２６】遠視野及び近視野（即ちホーン接触面から
１／４インチ以上のもの及び１／４インチ以下のもの）
両方の超音波溶接に関するものばかりでなく、スエージ
ング加工、ステーキング加工、挿入及びスポット溶接に
関するハンドブック的なデータもまた、この分野におけ
る実務家にとっては容易に利用可能である。そのような
経験的データは、ポリスチレンが超音波技術を使用する
溶接の容易さ及び有効性において優れたものと評価され
ることを示していることが留意される。
【００２７】以下の説明は、コンタクト・レンズの成形
に導かれる具体例としての実施例であるが、眼内レンズ
のような人工眼レンズのその他の種類に関する要求事項
は、本質的に同じであり、本発明が同様に適用可能であ
る。
【００２８】ここで、図１に注目すると、本発明におい
て使用される超音波溶接システムが示されている。ホー
ンの出力部分に関する変更、及びシステムの運転に関連
する好適なパラメータは、以下のようにして付与され
る。
【００２９】超音波溶接システムは、ソリッドステート
電源装置の使用によって６０Hzの線電流を２０kHz から
４０kHz の周波数に変換する電源１０を含んで成る。こ
の高い周波数の電気エネルギーは、変換器１２へ供給さ
れる。この構成要素は、電気エネルギーを変換電気エネ
ルギー源の周波数における超音波の機械的振動エネルギ
ーに変換することになり、これは典型的には２０kHz か
ら４０kHz である。
【００３０】振動的な超音波音響エネルギーは、続い
て、ブースタと呼ばれる振幅修正装置１４を介して伝達
される。ブースタは、変換器の出力振幅をホーン１６に
到達する前に修正するために使用される受動的（即ち無
動力）装置である。
【００３１】ホーン１６は、組立られているポリスチレ
ン・プラスチックの鋳型片に対して振動エネルギーを直
接に伝達する音響的な工具である。
【００３２】振動はポリスチレンを介して接触領域即ち
接合領域へ伝達され、そこにおいて振動エネルギーは摩
擦を介してプラスチックを軟化させ変形させることにな
る熱に変換される。この軟化状態が界面部分に到達する
と、振動は停止される。プラスチックが凝固して界面部
分の間に分子的結合を形成する間、圧力が一時的に界面
部分において維持される。全体のサイクルが通例は１秒
以下であり、接合の強度は、特に熱可塑性材料を使用す
れば、プラスチックの溶融及び凝固が特性に影響を及ぼ
すこともないので、母材のものに近似することになる。
【００３３】ここで、図２に注目すると、従来型の超音
波ホーン１８が一方の鋳型片２０の外径に近似するよう
にして寸法形成される本発明の実施例が示されている。
超音波ホーンに近接する鋳型片２０は、超音波ホーン１
８から放出された音響エネルギーによって振動し、他方
の鋳型片２２は、音響エネルギーの周波数における相対
的な運動が２つの鋳型片の間で発生するように固定され
る。
【００３４】この実施例において、超音波ホーン１８
は、後部光学表面を内包する外側凹状部分２０を有する
鋳型片に近接して配置され、前部光学表面を内包する内
側凹状部分２２を有する鋳型が固定される。
【００３５】コンタクト・レンズの分野における者によ
れば容易に認識され得るように、鋳型片が互いに対して
適切に心合わせされることが重要である。図２で示され
た実施例において、これは、超音波溶接の開始に先立っ
て鋳型片２０に力を付加する超音波ホーン１８によって
達成される。
【００３６】当該分野における熟練者には周知であるよ
うに、プラスチック片の間における超音波溶接は、２つ
の鋳型片の間に小さな表面積の界面が存在して、振動エ
ネルギーを集中させ、小さな面積において摩擦を生起
し、軟化プロセスを促進するように成したとき、最も良
好に達成される。接合されることになる一般的にエネル
ギー導流体と呼ばれる一方又は両方の鋳型片からの小さ
な突起が、そのような表面を準備する。
【００３７】図２においては、内側凹状部分を内包する
鋳型片の光学部分の周辺の廻りにおける小さな環状突起
２４が示されている。この突起即ちエネルギー導流体
は、鋳型片の光学部分の周辺の廻りにおいて非常に小さ
な面積に渡って鋳型片２０の内側凸状表面と接触してい
る。音響エネルギーが鋳型片２０に付加されると、エネ
ルギー導流体の界面２６に沿って生起された摩擦が、両
方の鋳型片２２及び２０のポリスチレンを急速に軟化さ
せ、続いてそれらは冷却において溶着することになる。
【００３８】図３は、超音波ホーン２８が鋳型片２０の
外側凹状部分の内部に延在することを許容する寸法及び
凸形状のものである更に好適な実施例を示している。
【００３９】この図３において示された実施例は、図２
に示された先行する実施例における場合よりもエネルギ
ー導流体２４に接近したポイントにおいて超音波エネル
ギーを付加するという長所を有する。
【００４０】ここで、図４に注目すると、図２及び図３
の両者において示された実施例に付随して長所を有する
ように成した最も好適な実施例が示されている。
【００４１】この実施例において、超音波ホーン３０
は、鋳型片２０の外側凹状部分の内部に延在するように
して寸法形成されるだけでなく、更に鋳型片２０のフラ
ンジを越えた僅かな間隔のショルダ３１を有してゴム製
のＯリング３２を受容するようにして形成される。
【００４２】このゴム製Ｏリングは、鋳型片２０へ心合
わせ力を伝達するように機能して、前記鋳型片を嵌め合
う鋳型片２２の上において心合わせするが、溶接サイク
ルにおいて大きな音響的振動エネルギーを伝えることは
ない。
【００４３】これは、鋳型片のフランジの近傍における
音響エネルギーの付加が鋳型片の間におけるモノマーの
空洞化を引き起こして、不透明か又は曇ったレンズを産
み出してしまうということが判明しているので重要であ
る。
【００４４】ここで、図５を参照すると、ポリスチレン
の鋳型片が超音波溶接を詳細に調整するようにして修正
された本発明の代替的な実施例が示されている。この実
施例において、外側凹状鋳型片３４は、従来通りの寸法
及び形状のものである。しかし、内側凹状鋳型片３６
は、補足的なストラット３８と、ストラット３８に取付
けられるエネルギー導流体４０とを包含して、レンズの
エッジを形成することになる突起４２から離れて独立し
た溶接領域を準備する。
【００４５】一定の場合、それは、コンタクト・レンズ
のエッジを形成することになる突起４２の変形を不都合
に引き起こしてしまうかも知れない。この実施例におい
て、超音波エネルギーが鋳型片の何れかに付加される
が、好ましくは外側凹状鋳型片３４に対して付加される
と、エネルギー導流体は、溶融して外側凹状部分３４を
内包する鋳型片の一部と溶着させられる。この実施例に
おいて、突起４２は、鋳型片３４と緊密に接触し、突起
４２の変形又は溶融なくしてレンズの周辺縁部を形成す
ることになる。
【００４６】本発明は、以上に説明した装置によって以
下のようにして実施される。コネティカット州ダンベリ
のブランソン超音波社（Branson Ultrasonics Corporat
ionof Danbury, Connecticut ）からのもののように上
述したような超音波溶接装置は、４０kHz において機能
する７００ワットの超音波変換器１２を有する。１対２
という出力振幅に対する入力振幅の比率を有するブラン
ソンによるシルバー・ブースタ１４のようなブースタが
採用される。ホーン１６は、外側凹状部分を内包する鋳
型片２０の頂部フランジに嵌着するようにして機械加工
される。他方の鋳型片２２は、従来通りの手段によって
固定される。
【００４７】本発明を実施する１つの方法において、鋳
型片は、レンズ形状のキャビティを形成するように接触
して位置決めされ溶接される。続いて、モノマーは従来
通りの二部スプルー及びライザによってキャビティに供
給され、或いは鋳型片が減圧を受けて接合され、モノマ
ーが単一のポートへ注入されることも可能である。しか
し、本件の実施例においては、内側凹状部分を内包する
鋳型片２２は、米国特許明細書第 4,495,313号において
説明されたようなモノマー混合物を供給され、続いて鋳
型片が溶接されることになる。このモノマー混合物は、
当該分野において周知であるように、適切な長さの時間
に渡って紫外線に曝すような手段によって重合される。
【００４８】本発明を実施するこの方法は、モノマー内
において空洞を形成するという傾向を有し、当該液体を
不透明にして曇ったレンズを形成してしまうことにな
る。しかし、そのような部分を内包する鋳型片の外側凹
状部分の内部に延在し、更にその鋳型片のフランジと接
触しないようにしてホーンが機械加工されると、そのよ
うな空洞及び不透明化は排除されるのである。以下の表
は、１から５までのテストには１対２．５のブースタを
使用し、６から１３までのサンプルには１対２のブース
タを使用して為された溶接を示している。この超音波溶
接機器は、エネルギー又は時間の何れかが設定パラメー
タとなることを許容する。適切な測定機器が用意されて
いれば、残りのパラメータも測定されることが可能であ
る。 テスト 予荷重 エネルギー 時間 （ポンド） （ジュール） （ミリ秒） １ ６０ １０ ６５ ２ ３０ １０ ６５ ３ ３０ ２０ １２５ ４ ３０ ４０ ２７５ ５ １５ ４０ − ６ ３０ ４０ ３２０ ７ ６０ ４０ ２６５ ８ ６０ １０ ７０ ９ ６０ ２０ １４５ １０ ６０ ５ ３５ １１ ８０ ５ − １２ ７０ ５ − １３ ７０ １ −
【００４９】この設定において、テスト２及び８が最も
良好な結果となって、確実に保持されるが容易に分離さ
れる溶接を形成している。テスト２及び８におけるパラ
メータは、テストされたパラメータの下限端部の近傍に
あるものであることが留意される。
【００５０】補足実験的なテストが、低い溶接エネルギ
ー及び小さな振幅修正を使用して実施された。以下の表
は、１４から１９までのテストには１対１のブースタを
使用し、２０から２４までのサンプルには１対０．６の
ブースタを使用して為された溶接を示している。総ての
テストは、確実に保持されるがレンズの重合の後におい
て解放可能である溶接を形成するものであると思われ
た。 テスト 予荷重 エネルギー 時間 （ポンド） （ジュール） （ミリ秒） １４ ６０ １ − １５ ６０ ２ − １６ ２０ １ − １７ ２０ ３ − １８ ４０ − ５０ １９ ６０ − ５０ ２０ ５ ５ − ２１ ３ ５ − ２２ １ ５ − ２３ ６０ １ − ２４ ６０ ２ −
【００５１】以上に説明したように本発明に従って処理
された後、モノマーは硬化され、レンズは、２つの鋳型
片をナイフ・エッジを使って手で分離するなどして鋳型
から取り出される。
【００５２】モノマー混合物の中に存在する希釈液は、
続いて、典型的には米国特許明細書第4,889,664 号にお
いて説明されたような従来通りの様式で除去されて塩水
溶液と置き換えられる。
【００５３】完成したレンズは１３倍の光学顕微鏡で観
察され、１４、１５、１８、１９、２３及び２４の各テ
ストが最も良好な結果となって、滑らかなエッジを備え
た透明なレンズを形成することになる。
【００５４】本発明の方法は、２つの鋳型片の間におい
て嵌め合う均一な周辺を形成するという更なる利点を有
する。このことは、ポリスチレンの溶融が２つの鋳型片
の間の接触ポイントにおいて始まり、高くなった部分を
初めに溶融することによって不均一さが排除されるとい
う事実に拠る。続いて、これが、良好なレンズ・エッジ
を形成することになる。更に、本発明の方法は、上述の
成形技術によって、円環体レンズの製造において重要と
なるレンズの良好な厚さ制御及び回転軸に沿った良好な
制御を許容するという利点をも有する。
【００５５】以上に論議されたように、溶接プロセスに
おける欠陥が排除されるので、超音波溶接の使用は、劣
った精度の鋳型縁部の使用をも許容することになる。
【００５６】この発明の実施態様はつぎのとおりであ
る。
【００５７】(1) 超音波エネルギーの前記付加は、超音
波エネルギー発生ホーンを前記鋳型片の外側凹状部分の
中へ配置し、そのような部分及び他方の鋳型片が固定状
態に保持されるようにして遂行されるように成した、請
求項１に記載の方法。
【００５８】(2) 心合わせ力が、前記超音波発生ホーン
に装着される非エネルギー発生リングによって、外側凹
状部分を含んで成る前記鋳型片に対して付加されるよう
に成した、請求項１に記載の方法。
【００５９】(3) 一方の鋳型片は、前記鋳型片の一方の
光学レンズ部分を囲繞するフランジの表面に超音波エネ
ルギー発生ホーンを配置し、溶結を開始する超音波エネ
ルギーを付加する前に前記鋳型片を整列配置することに
よって、他方の鋳型片に対して心合わせされるように成
した、請求項１に記載の方法。
【００６０】(4) 超音波エネルギーの前記付加は、外側
凹状部分を含んで成る前記鋳型片のそのような部分の中
へ超音波エネルギー発生ホーンを配置することによって
遂行されるように成した、請求項２に記載の方法。
【００６１】(5) 超音波エネルギー発生ホーンは、レン
ズ鋳型の外側凹状部分の凹部の中に延在するようにして
寸法形成されるように成した、請求項３に記載の装置。
【００６２】(6) 前記超音波エネルギー・ホーンに装着
される非エネルギー発生リングを更に含んで成り、外側
凹状鋳型部分を含んで成る前記鋳型片に対して心合わせ
する力を付加するように成した、請求項４に記載の装
置。
【００６３】(7) 前記指向性エネルギーは、接触の方向
に関して実質的に直角を為して非固定状態の鋳型片に付
加されて、摩擦誘導加熱によって前記軟化を引き起こす
ことになる直線的な振動であるように成した、請求項５
に記載の方法。
【００６４】(8) 前記指向性エネルギーは、前記鋳型片
の接触状態の配置に先立って加熱プラテンと接触するこ
とによって、非固定状態の鋳型片に付加される熱である
ように成した、請求項５に記載の方法。
【００６５】(9) 前記指向性エネルギーは、鋳型片の回
転対称軸の廻りにおいて非固定状態の鋳型片に付加され
て、摩擦誘導加熱によって前記軟化を引き起こすことに
なる回転運動であるように成した、請求項５に記載の方
法。
【００６６】(10)前記指向性エネルギーは、エネルギー
導流体を軟化させるために付加される無線周波電磁エネ
ルギーであるように成した、請求項５に記載の方法。
【００６７】(11)前記指向性エネルギーは、エネルギー
導流体を軟化させるために集束される赤外線放射である
ように成した、請求項５に記載の方法。
【図面の簡単な説明】
【図１】超音波エネルギーを利用する本発明の１つの実
施例の装置の一部を示している概略的な立体分解図であ
る。
【図２】当該実施例の装置の一部を鋳型片に関する適切
な関係で示している断面図である。
【図３】本発明の装置の更に好適な実施例の一部を鋳型
に関する関係で示している断面図である。
【図４】本発明の装置の最も好適な実施例をコンタクト
・レンズの鋳型に関する関係で示している断面図であ
る。
【図５】本発明の方法並びに装置と共に使用され得るコ
ンタクト・レンズ鋳型片の代替的な実施例を示す断面図
である。
【図６】本発明に従った超音波溶接の後における図５の
鋳型片を示す断面図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−172712（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−270517（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−226310（ＪＰ，Ａ) 特公 昭63−36484（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭63−48685（ＪＰ，Ｂ２) 特表 平１−500256（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B29C 65/08 B29C 39/00 - 39/44 B29C 33/00 - 33/76 B29D 11/00

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 コンタクト・レンズ鋳型片を超音波溶接
    に適合する材料から形成し、前記鋳型片の一方は、第１
    のコンタクト・レンズ表面を形成するための凹状表面部
    分を有すると共に前記凹状表面部分の周辺の廻りを完全
    に囲むように延在するエネルギー導流体を含み、前記鋳
    型片の他方は、第２のコンタクト・レンズ表面を形成す
    るための凸状表面部分を有し、 前記エネルギー導流体が、前記鋳型片の他方の前記凸状
    表面部分の周辺の廻りを完全に囲むように延在する環状
    の界面に沿って前記鋳型片の他方と係合するように、前
    記鋳型片を移動させて、前記鋳型片の間にコンタクト・
    レンズを形成するための鋳型キャビティを形成し、 前記鋳型片の一方を固定状態に保持し、 前記鋳型片の他方に対してエネルギー導流体の軟化を開
    始させるために必要な時間と前記エネルギー導流体の総
    てを軟化させるために必要な時間の間における時間周期
    に渡って超音波振動エネルギーを付加するように成し
    た、 コンタクト・レンズ鋳型片を後で分離し得るようにそれ
    らの周辺の廻りにおいて接合する方法。
  2. 【請求項２】 コンタクト・レンズ鋳型片を超音波溶接
    に適合する材料から形成し、前記鋳型片の一方は、第１
    のコンタクト・レンズ表面を形成するための内側凹状表
    面部分を有すると共に前記内側凹状表面部分の周辺の廻
    りを完全に囲むように延在するエネルギー導流体を含
    み、前記鋳型片の他方は、第２のコンタクト・レンズ表
    面を形成するための内側凸状表面部分を有し、 前記内側凹状表面部分 を含んで成る前記鋳型片の一方に
    モノマー混合物を供給し、前記内側凹状表面部分 の表面に前記内側凸状表面部分を
    含んで成る前記鋳型片の他方を配置し、前記エネルギー導流体が、前記鋳型片の他方の前記内側
    凸状表面部分の周辺の廻りを完全に囲むように延在する
    環状の界面に沿って前記鋳型片の他方と係合するよう
    に、前記鋳型片を移動させて、 前記鋳型片を整列配置
    し、 前記鋳型片が嵌め合うように前記鋳型片に対して力を付
    加し、 前記鋳型片の１つに対して前記鋳型片の軟化及び部分的
    変形及びその後の溶着を引き起こすに足る振幅及び持続
    時間の超音波エネルギーを付加し、 前記モノマー混合物を重合し、 前記鋳型片を分離し、 前記重合されたコンタクト・レンズを取り外すように成
    した、 コンタクト・レンズを成形する方法。
  3. 【請求項３】 内側凹状部分を含んで成る１つの鋳型片
    及び外側凹状部分を含んで成るもう１つの鋳型片という
    少なくとも２つの鋳型片から成り、両方とも超音波溶接
    に適合する材料から構成され、前記１つの鋳型片が前記
    内側凹状部分の周辺の廻りを完全に囲むように延在する
    エネルギー導流体を含むように成したコンタクト・レン
    ズ鋳型と、 内側凹状部分を含んで成る前記１つの鋳型片に対してモ
    ノマー混合物を供給する手段と、前記エネルギー導流体が、前記もう１つの鋳型片の内側
    凸状表面部分の周辺の廻りを完全に囲むように延在する
    通路に沿って前記もう１つの鋳型片と係合するように、
    前記鋳型片を移動させて、前記 外側凹状鋳型部分を含ん
    で成る前記もう１つの鋳型片を内側凹状鋳型部分を含ん
    で成る前記１つの鋳型片と嵌め合わせる手段と、 前記鋳型片の嵌め合い表面において鋳型材料の摩擦誘導
    軟化を引き起こす超音波エネルギー発生ホーンと、 前記モノマー混合物を重合する手段と、 鋳型片を分離する手段とを含んで成る、コンタクト・レ
    ンズを製造する装置。
  4. 【請求項４】 外側凹状部分と、鋳型片のレンズ光学表
    面の外側における通路に沿っておよび前記レンズ光学表
    面を連続して囲むように形成されたエネルギー導流体と
    を有するコンタクト・レンズ鋳型片を解放可能に接合す
    る装置であって、 前記鋳型片の１つを固定状態に保持する手段と、前記外側凹状部分に嵌め合わされるような寸法を有する
    超音波エネルギー・ホーンと、 エネルギー導流体の軟化を開始するために必要な時間と
    前記エネルギー導流体の総てを軟化するために必要な時
    間の間における一定の持続時間に渡って一定の周波数及
    び振幅の超音波エネルギーを発生するようにして前記ホ
    ーンに対して接続される手段とを含んで成る、コンタク
    ト・レンズ鋳型片を解放可能に接合する装置。
  5. 【請求項５】 レンズ鋳型片を局部的な加熱に適合する
    材料から形成し、前記鋳型片の一方は、表面部分と、前
    記鋳型片の一方の前記表面部分の周辺の廻りを完全に囲
    むように延在するエネルギー導流体とを有し、前記鋳型
    片の他方は、表面部分を有し、 前記鋳型片の少なくとも１つを固定状態に保持し、前記エネルギー導流体が、前記鋳型片の他方の前記表面
    部分の周辺の廻りを完全に囲むように延在する通路に沿
    って前記鋳型片の他方と係合するように、前記鋳型片を
    移動させて、前記 鋳型片を接触状態に配置して、レンズ
    形状のキャビティを形成し、 前記鋳型片の少なくとも１つに対してエネルギー導流体
    の軟化を開始させるために必要な時間と前記エネルギー
    導流体の総てを変形させるために必要な時間の間におけ
    る時間周期に渡って指向性エネルギーを付加するように
    成した、 人工眼レンズ鋳型片を後で分離し得るようにそれらの周
    辺の廻りにおいて接合する方法。
  6. 【請求項６】 レンズ鋳型片を指向性エネルギー溶接に
    適合する材料から形成し、前記鋳型片の一方は、内側凹
    状表面部分を有すると共に前記鋳型片の一方の前記内側
    凹状表面部分の周辺の廻りを完全に囲むように延在する
    エネルギー導流体を含み、前記鋳型片の他方は、内側凸
    状表面部分を有し、 前記内側凹状表面部分 を含んで成る鋳型片にモノマー混
    合物を供給し、前記内側凹状表面部分の表面に前記鋳型の他方 を配置
    し、前記エネルギー導流体が、前記鋳型片の他方の前記内側
    凹状表面部分の周辺の廻りを完全に囲むように延在する
    界面に沿って前記鋳型片の他方と係合するように、 前記
    鋳型片を整列配置し、 前記鋳型片が嵌め合うように前記鋳型片に対して力を付
    加し、 前記鋳型片の一方に対して前記鋳型片の軟化及び部分的
    変形及びその後の溶着を引き起こすに足る振幅及び持続
    時間の指向性エネルギーを付加し、 前記モノマー混合物を重合し、 前記鋳型片を分離し、 前記重合された人工眼レンズを取り外すように成した、 人工眼レンズを成形する方法。
  7. 【請求項７】 前部光学表面部分を含んで成る１つの鋳
    型片及び後部光学表面部分を含んで成るもう１つの鋳型
    片という少なくとも２つの鋳型片から成って、前記前部
    光学表面部分を含んで成る前記１つの鋳型片が、前記前
    部光学表面部分の周辺の廻りを完全に囲むように延在す
    るエネルギー導流体を有する、指向性エネルギー溶接に
    適合する材料から構成されるように成したレンズ鋳型
    と、前記 前記光学表面部分を含んで成る前記鋳型片の少なく
    とも１つに対してモノマー混合物を供給する手段と、前記 前部光学表面部分を含んで成る前記鋳型片を、前記
    後部光学表面部分を含んで成る前記鋳型片の前記後部光
    学表面部分の周辺の廻りを完全に囲むように延在する通
    路に沿って、前記後部光学表面部分を含んで成る前記鋳
    型片と嵌め合わせるように成した手段と、 前記鋳型片の嵌め合い表面において鋳型材料の軟化を引
    き起こすに足る十分なエネルギー出力を有する指向性エ
    ネルギー発生エミッタと、 前記モノマー混合物を重合する手段と、 鋳型片を分離する手段とを含んで成る、人工眼レンズを
    製造する装置。
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