JP3749632B2 - Mold for contact lens molding - Google Patents
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、コンタクトレンズ製造用の成形型に関するものである。より具体的には、コンタクトレンズ周辺部の2次加工が不要となる成形型に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
現在実施されているコンタクトレンズの製造方法は、切削機を用いて製造するレースカット法、型を使用して成形するキャストモールド法などが挙げられる。コンタクトレンズの製造方法として一般的であるレースカット法は、パラメーターの異なる多品種のコンタクトレンズを任意に製造できるが、工程数が多くかかることから製造コストが高いという問題がある。
【0003】
これらレースカット製法の製造コスト上のデメリットを解決するために、キャストモールド製法では、コンタクトレンズの各パラメーターに対応した成形型にコンタクトレンズ原材料(以下レンズ原材料という)を注入し、熱または紫外線等で成形する。この方法は低コストで大量生産が可能であるという利点があるが、装用者の屈折力、レンズサイズである各パラメーターに応じて成形型を用意する必要があり、初期設備投資が膨大となり、多品種のコンタクトレンズを製造するには不向きである。
【0004】
キャストモールド製法における成形型を設計する上で重要な部分として、雄型と雌型の組み合せ時の両型の接触部分が挙げられる。その理由として、両型の接触部分に発生するバリ等は、生産効率を低下させるのみならず、その部分はコンタクトレンズのエッジ部にあたるため、コンタクトレンズ装用時に重要な装用感等に大きな影響を与えている。
【0005】
現在用いられているコンタクトレンズ成形型では、そのエッジ部の縁は雄型と雌型の接触部分にあたり、鋭角なものがほとんどで丸みがなく、レースカット製法での丸みを帯びたエッジ部と比較すると、装用感において満足するものではなかった。
【0006】
従来のコンタクトレンズ成形型における組み合わせ時の両型の接触部分は、断面図上ほとんどのものが一方の型を線、他方の型を点で接触させるいわゆる線接触のものであった。例として、特開平2ー270517号に開示されている両型の組み合わせ時の接触部分は、図4に示すように雌型テーパー部(25)と、雄型の直角又は鈍角の部分(27)での線接触の組み合わせであり、コンタクトレンズに必要とされている丸みを帯びたエッジ形状とは大きく異なっている。
【0007】
また、特公平6ー20761号においては、図5に示す雄型(78)のレンズ部と雌型(75)に丸みをつけ、エッジ形状としては丸みを帯びた形状であるが、これも実質的に雄型と雌型で符号(79)で示す部分で線接触形状となっている。
【0008】
一方、オーバーフローしたレンズ原材料の処理方法についても様々な研究がなされている。最も一般的な処理方法としては、コンタクトレンズ成形後にその処理を行うものである。一番多い処理方法としては成形型の雄型、雌型のいずれかに形状的な工夫を施し、オーバーフローしたレンズ原材料を、離型時に雄型あるいは雌型のいずれかに付着させるというものである。例として、特公平6ー20761号では、図5に示す溝(65)を雄型に設けてオーバーフローしたレンズ原材料の接触面積を増やすことにより、離型時にオーバーフローしたレンズ原材料を溝の付いた成形型に付着させる方法や、特開平7ー68573号では、図6に示すような突起物(39)を雌型につけ離型時にオーバーフローしたレンズ原材料(38)をコンタクトレンズから除去するという方法を開示している。特開平10ー309728号でも同様に成形型のオーバーフローしたレンズ原材料を付着させるために図7に示す部分(50)をレーザーまたは放電等の処理により成形型形状を変えている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
従来の雄型と雌型の線接触による組み合わせの欠点は、密着性が弱いということが挙げられる。密着性の弱い組み合わせの型で成形すると、成形後のコンタクトレンズに、バリ、カケなどの致命的な欠陥が発生する。この密着性を上げるためには、コンタクトレンズ成形型に一般的には多く用いられている熱可塑性の樹脂を使用する場合、射出成形時の寸法精度が重要な要因となる。特にポリプロピレン、ポリエチレンのような、結晶性の樹脂を使用する場合、成形収縮が大きく両型の組み合わせ時に求められる微細な形状を射出成形するのは困難である。すなわち図5の符号(79)に示す鋭角な形状を成形型全周にわたって均一に成形することは極めて困難である。
【0010】
また、このような鋭角な形状であると、成形型の組み合わせ時の接触部分が重合収縮により、変形が生じたり、接触位置が移動して、所望のエッジ形状のものが得られないことがある。
【0011】
一方、オーバーフローしたレンズ原材料の処理方法は、コンタクトレンズ成形後、オーバーフローしたレンズ原材料を指定の成形型に付着させる方法が一般的である。しかし、これらの方法では、オーバーフローした余分なレンズ原材料を除去したものではないので、何らかの形で、成形後のコンタクトレンズにオーバーフローしたレンズ原材料が付着したままの状態となってしまうことがある。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明では、両型の組み合わせ時の断面形状は、図3に示すようにレンズキャビティー側の雌型の湾曲部分と外側の雌型の湾曲部分との方向が異なる形状すなわちS字状の形状にすることにより雄型の組み合わせ時の接触面積を増やすことができ、単純な線接触よりも両型の組み合わせ時に、より高い密着性を得ることが可能となった。
【0013】
また、図3に示すコンタクトレンズの前面側エッジに相当する部分と後面側エッジには丸みと厚みを持たせ、重合収縮によって成形型が変形することがなく、さらに、重合収縮による成形型の移動方向も雄型と雌型が密着する方向にしか移動できないため、より理想的な丸みを帯びたコンタクトレンズのエッジ部を形成することができる。
【0014】
さらにオーバーフローしたレンズ原材料についてはコンタクトレンズの成形後に除去するのではなく、成形前のモノマーの段階で、オーバーフローした余分なレンズ原材料を全て除去する。すなわち、コンタクトレンズ成形前にオーバーフローしたレンズ原材料を除去する方法は、本発明の成形型である雄型と雌型との間にモノマー溜を型の軸方向に対して斜めに設け、さらに雄型外側面部と雌型の内側面部との間に軸方向に沿う溝を配設した樹脂型の形状によれば容易に行う事ができる。
【0015】
【発明の実施の形態】
図1に本発明コンタクトレンズ成形用成形型の好ましい一実施例の組み合わせ状態の断面図を示してあり、図2に本発明コンタクトレンズ成形用成形型のさらに別の好ましい他の実施例の組み合わせ状態の断面図を示してあり、図3に本発明コンタクトレンズ成形用成形型の組み合わせ状態の要部の拡大断面図が示してある。
【0016】
図中1が雌型であり、同じく図中2が雄型である。これら雌型1と雄型2とが組み合わされ、コンタクトレンズのエッジ部に対応する接触部分3によって、雌型1と雄型2との間にレンズキャビティー4が形成される。この接触部分3の外側にモノマー溜5が形成される。
【0017】
図3に拡大して示してある通り、レンズキャビティー4側のレンズのエッジ部に対応する雌型1の湾曲部分11と、これに連続する雌型1の外側の湾曲部分13とを湾曲方向が互いに異なる方向となるような形状に形成してある。即ち、図3に拡大して示してあるように、断面形状においてレンズのエッジ部に対応する雌型1の湾曲部分11を窪んだ形状に形成してあり、これに連続するレンズキャビティー4より外側の湾曲部分13を膨らんだ形状にしてあり、その境の部分に略垂直に立ち上がる立ち上がり部12を形成してある。
【0018】
一方、断面形状においてレンズキャビティー4のレンズのエッジ部に対応する雄型のエッジ部21を窪んだ形状に形成してあり、その先端部22に連続する側面部23を略垂直状に形成してある。
【0019】
このような雌型1と雄型2の接触部分3の形状により、雄型2のエッジ部21の先端部22が雌型1のレンズのエッジ部に対応する湾曲部分11と連続する略垂直状の立ち上がり部12に接触した状態で、この接触位置より上に位置するモノマー溜5の隙間がきわめて狭くなる。
【0020】
雌型1の外側の湾曲部分13にてモノマー溜5の隙間を狭くすることにより、雄型2のエッジ部21の先端部22の直上の側面部23が雌型1の立ち上がり部12付近で実質的に接触することになる。その結果、図4,図5に示す従前公知の型の組み合わせ時の接触部分は断面図によると一点でしか接触しないのに対して、本発明の組み合わせ時の接触部分は外側の雌型の湾曲部分13と立ち上がり部分12により、面で接触するため、より高い密着性を得ることになる。
【0021】
重合時のレンズ原材料の収縮に対しても成形型接触部分に鋭角部分を作らないため、両型が重合収縮に十分耐え得る強い形状となっている。さらに本発明の成形型では、重合収縮による雄型2と雌型1の移動方向は、成形型の軸方向の移動のみである。雌型1の外側の湾曲部分13は雄型2との接触部分3付近で窪んだ湾曲部分11から立ち上がり部分12と膨らんだ湾曲部分13と連続的かつ滑らかな曲線でモノマー溜5の始めの隙間を狭くするため、雄型2の軸に対して横方向の移動を防止する役割もはたしている。雄型2の軸に対して縦方向の移動はレンズキャビティー4側の雌型1の湾曲部分11の位置に組み合わせ時の接触部分が近づく方向であるので、重合後のコンタクトレンズのエッジ部は成形型の形状により常に良好な丸みを帯びた形状を有することが出来る。
【0022】
オーバーフローしたレンズ原材料を除去する方法としては、図1、図2に示すモノマー溜5を成形型の軸10に対して斜めに設けて、その斜め上部からエアーブロー等をする事で除去することができる。また、揮発性の高いレンズ原材料を使用した場合はモノマー溜5を斜めに設けたことによって余分な原材料の除去を早めることができる。
【0023】
図2に雌型1と雄型2の型側面の間に溝15を形成した実施例を示してある。この溝15は、モノマー溜5に通じており、エアーブローによってオーバーフローした余分なレンズ原材料を除去する際に、エアーの通りをよくし、オーバーフローした余分なレンズ原材料を除去しやすくしたものである。
【0024】
紫外線重合においてレンズキャビティー4内に均一な紫外線エネルギーを照射することは重要である。レンズキャビティー4内に均一なエネルギーを照射するためには、紫外線照射装置の精度も必要であるが、レンズキャビティー4を形成する雌型1、雄型2の肉圧を出来るだけ同一にする事が必要である。また、さらに効率良く紫外線エネルギーを照射するためには組み合わされた型の上下両方向から紫外線を照射するのが有効である。上下から紫外線を照射することにより成形するための時間を大幅に短縮することができ、かつ極めて重合歪みの少ないコンタクトレンズを成形することが可能となる。
【0025】
そこで、上下両面から紫外線を照射しやすい形状にするために、レンズキャビティー4内に対して障害物となり得るものを出来るだけ取り除くことが有効である。例えば、図1に示すような配置でモノマー溜5をつけてしまうと、雄型方向からの紫外線エネルギーが入射しずらくなり、その結果レンズエッジ部の重合が進行しずらくなる。そこで図2のように、モノマー溜5をレンズキャビティー4のエッジ部分から外側にある程度長い距離をとることにより、雄型2のレンズキャビティー4の外側の幅をとることができ、レンズキャビティー4に対する紫外線の照射を効率的にすることができる。このモノマー溜5の配置により、紫外線の照射が均一にでき、両面照射による成形の型にはふさわしい形状となる。
もちろん、この成形型の形状は、熱重合、片面紫外線重合におても有効な形状である。
【0026】
本発明の成形型の材質は、熱可塑性の樹脂、より具体的にはポリプロピレン、ポリエチレン、ポリアセタール等の結晶性樹脂に非常に有効的であるが、他の樹脂および樹脂以外の材質、例えばガラス、金属等にも適用できる。
コンタクトレンズ用原材料としては、2ーヒドロキシエチルメタクリレート、Nービニルピロリドン、酢酸ビニル、メチルメタクリレート、,メタクリル酸、フッ素含有モノマー、シロキサン含有モノマー等のいずれの物にも用いることができる。
【0027】
【実施例1】
膨潤率を考慮したベースカーブ、フロントカーブで設計された曲率半径を有し、レンズキャビティー4部の雄型2と雌型1の厚みが両方とも1.0mmで均一な図1の形状のポリプロピレン製の成形型を用いて、フロントカーブ側である雌型1に揮発性の高いレンズ原材料0.1mgを分注する。その後ベースカーブ側である雄型2を雌型1に組み合わせ、放置してモノマー溜5のオーバーフローした余分なレンズ原材料を完全に蒸発させた後に熱重合を行った。重合終了後、成形型からレンズを離型して、膨潤処理を行う。得られたコンタクトレンズはバリ、カケ、ヒケ等がなく良好なエッジを有したものであった。
【0028】
【実施例2】
膨潤率を考慮したベースカーブ、フロントカーブで設計された曲率半径を有し、レンズキャビティー4部の雄型2と雌型1の厚みが両方とも1.5mmで均一な図2の形状のポリプロピレン製の成形型を用いて、フロントカーブ側である雌型1にレンズ原材料0.1mgを分注する。その後ベースカーブ側である雄型2を雌型1に組み合わせた後、雌型1に設けた縦方向の溝15に向けてエアーブローを行い、モノマー溜5のオーバーフローした余分なレンズ原材料を完全に除去した後に、紫外線重合を行った。重合終了後、成形型からレンズを離型して、膨潤処理を行う。得られたコンタクトレンズはバリ、カケ、ヒケ等がなく良好なエッジを有したものであった。
【0029】
【発明の効果】
本発明の成形型は、組み合わせ時の密着性が高い構造を有するので、成形型のバリ、カケ、ヒケの発生が無く、しかも、なめらかなエッジ形状を有するコンタクトレンズを製造することができる。
また、この密着性の高い成形型を使用することにより、揮発性が高く重合が困難とされていたレンズ原材料を用いても気泡、カケ、ヒケ、脈理等のないコンタクトレンズを成形することができる。
さらに、コンタクトレンズ成形前にオーバーフローした余分なレンズ原材料を簡単に全て除去することができるので、レンズ離型後の作業工程が簡便になる。余分なレンズ原材料を除去するために設けた成形型側面の溝は、レンズ原材料分注時にレンズキャビティー内に気泡が入りにくくなるという効果もある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明コンタクトレンズ成形用成形型の一実施例の断面図
【図2】本発明コンタクトレンズ成形用成形型の別の実施例の断面図
【図3】本発明コンタクトレンズ成形用成形型の要部であるエッジ部分の拡大断面図
【図4】従来の成形型の一例におけるエッジ部分の断面図
【図5】同じく従来の成形型の別の例におけるエッジ部分の断面図
【図6】従来の成形型におけるオーバーフローした余分なレンズ原材料を除去する断面図
【図7】従来の別の成形型におけるオーバーフローした余分なレンズ原材料を除去する断面図
【符号の説明】
1 雌型
2 雄型
3 接触部分
4 レンズキャビティー
5 モノマー溜
11 湾曲部分
12 立ち上がり部
13 湾曲部分
21 エッジ部
22 先端部
23 側面部[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a mold for producing a contact lens. More specifically, the present invention relates to a mold that eliminates the need for secondary processing on the periphery of the contact lens.
[0002]
[Prior art]
Current methods for manufacturing contact lenses include a lace cut method that uses a cutting machine, a cast mold method that uses a mold, and the like. The lace-cut method, which is a common contact lens manufacturing method, can arbitrarily manufacture a wide variety of contact lenses with different parameters, but has a problem of high manufacturing cost due to the large number of steps.
[0003]
In order to solve the disadvantages in manufacturing costs of these race-cut manufacturing methods, in the cast mold manufacturing method, contact lens raw materials (hereinafter referred to as lens raw materials) are injected into a mold corresponding to each parameter of the contact lens and then heated or irradiated with ultraviolet rays. Mold. This method has the advantage that mass production is possible at low cost, but it is necessary to prepare a mold according to each parameter such as the refractive power of the wearer and the lens size. It is not suitable for manufacturing various types of contact lenses.
[0004]
As an important part in designing a mold in the cast mold manufacturing method, there is a contact part of both molds when the male mold and the female mold are combined. The reason for this is that burrs, etc. that occur at the contact parts of both molds not only reduce the production efficiency, but also the edges of the contact lens, which greatly affects the feeling of wearing that is important when wearing contact lenses. ing.
[0005]
In the contact lens mold currently used, the edge of the edge part is the contact part of the male and female molds, and most of the sharp edges are not rounded. Compared with the rounded edge part of the race-cut manufacturing method Then, it was not satisfied with a feeling of wearing.
[0006]
In the conventional contact lens mold, the contact portions of both molds when combined are so-called line contact in which one mold is in contact with a line while the other mold is in contact with a point. For example, as shown in FIG. 4, the contact portion when combining both types disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-270517 includes a female taper portion (25) and a male right angle or obtuse angle portion (27). This is a combination of line contact and is greatly different from the rounded edge shape required for contact lenses.
[0007]
In Japanese Patent Publication No. 6-20761, the male lens (78) shown in FIG. 5 and the female lens (75) are rounded, and the edge shape is rounded. In particular, the portion indicated by the reference numeral (79) in the male type and the female type has a line contact shape.
[0008]
On the other hand, various studies have been made on the processing method of overflowing lens raw materials. The most common processing method is to perform the processing after contact lens molding. The most common treatment method is to apply a shape to either the male or female mold and attach the overflowed lens raw material to either the male or female mold when releasing. . As an example, in Japanese Patent Publication No. 6-20761, a groove (65) shown in FIG. 5 is provided in the male mold to increase the contact area of the overflowed lens raw material, thereby forming the grooved lens raw material overflowed at the time of release. JP-A-7-68573 discloses a method of attaching to a mold, and a method of removing a lens raw material (38) overflowing at the time of mold release from a contact lens by attaching a protrusion (39) as shown in FIG. is doing. Similarly, in Japanese Patent Laid-Open No. 10-309728, the shape of the mold is changed by laser or discharge treatment of the portion (50) shown in FIG. 7 in order to adhere the lens raw material overflowing the mold.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
A disadvantage of the conventional combination of male and female line contact is that adhesion is weak. When molding with a combination mold having weak adhesion, fatal defects such as burrs and burrs are generated in the molded contact lens. In order to increase the adhesion, when using a thermoplastic resin that is generally used for a contact lens mold, dimensional accuracy during injection molding is an important factor. In particular, when a crystalline resin such as polypropylene or polyethylene is used, it is difficult to injection mold a fine shape required for combining both molds because of large molding shrinkage. That is, it is extremely difficult to uniformly form the acute shape shown by reference numeral (79) in FIG. 5 over the entire circumference of the mold.
[0010]
In addition, when the shape is such an acute angle, the contact portion at the time of combination of the molds may be deformed due to polymerization shrinkage, or the contact position may move, and a desired edge shape may not be obtained. .
[0011]
On the other hand, the overflow lens raw material is generally treated by attaching the overflowed lens raw material to a designated mold after forming the contact lens. However, these methods do not remove excess lens raw material that has overflowed, so that the overflowed lens raw material may remain attached to the contact lens after molding in some form.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, in the present invention, the cross-sectional shape when combining both molds is such that the direction of the curved portion of the female mold on the lens cavity side and the curved portion of the outer female mold is as shown in FIG. The contact area when combining male dies can be increased by using different shapes, that is, S-shaped, and higher adhesion can be obtained when combining both dies than simple line contact. .
[0013]
Further, the portion corresponding to the front side edge and the rear side edge of the contact lens shown in FIG. 3 are rounded and thick, so that the molding die is not deformed by polymerization shrinkage, and the molding die is moved by polymerization shrinkage. Since the direction can be moved only in the direction in which the male mold and the female mold are in close contact with each other, a more ideal rounded edge portion of the contact lens can be formed.
[0014]
Further, the overflowing lens raw material is not removed after molding of the contact lens, but all the excess lens raw material overflowing is removed at the monomer stage before molding. That is, in the method of removing the lens raw material overflowed before molding the contact lens, the monomer reservoir is provided obliquely with respect to the axial direction of the mold between the male mold and the female mold which are the molds of the present invention, and the male mold According to the shape of the resin mold in which a groove along the axial direction is provided between the outer side surface portion and the inner side surface portion of the female mold, this can be easily performed.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 shows a cross-sectional view of a preferred embodiment of the contact lens molding die of the present invention, and FIG. 2 shows another preferred embodiment of the combination of the contact lens molding die of the present invention. FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of the main part in a combined state of the contact lens molding die of the present invention.
[0016]
In the figure, 1 is a female mold, and in the figure, 2 is a male mold. The
[0017]
As shown in an enlarged view in FIG. 3, the curved portion 11 of the
[0018]
On the other hand, the
[0019]
Due to the shape of the
[0020]
By narrowing the gap of the
[0021]
Even when the lens raw material shrinks at the time of polymerization, since no acute angle portion is formed at the contact portion of the mold, both molds have a strong shape that can sufficiently withstand the polymerization shrinkage. Furthermore, in the mold of the present invention, the movement direction of the
[0022]
As a method of removing the overflowing lens raw material, the
[0023]
FIG. 2 shows an embodiment in which a
[0024]
In ultraviolet polymerization, it is important to irradiate the lens cavity 4 with uniform ultraviolet energy. In order to irradiate the lens cavity 4 with uniform energy, the accuracy of the ultraviolet irradiation device is required, but the
[0025]
Therefore, it is effective to remove as much as possible an obstacle in the lens cavity 4 in order to make it easy to irradiate ultraviolet rays from both the upper and lower surfaces. For example, if the
Of course, the shape of this mold is also effective for thermal polymerization and single-sided ultraviolet polymerization.
[0026]
The material of the mold of the present invention is very effective for thermoplastic resins, more specifically, crystalline resins such as polypropylene, polyethylene, polyacetal, etc., but other resins and materials other than resins such as glass, It can also be applied to metals.
As a contact lens raw material, any of 2-hydroxyethyl methacrylate, N-vinyl pyrrolidone, vinyl acetate, methyl methacrylate, methacrylic acid, fluorine-containing monomer, siloxane-containing monomer and the like can be used.
[0027]
[Example 1]
Polypropylene having the shape shown in FIG. 1 having a curvature radius designed with a base curve and a front curve in consideration of the swelling rate, and a uniform thickness of 1.0 mm for both the
[0028]
[Example 2]
Polypropylene having the shape shown in FIG. 2 having a radius of curvature designed with a base curve and a front curve in consideration of the swelling rate, and a uniform thickness of 1.5 mm for both
[0029]
【The invention's effect】
Since the mold of the present invention has a structure with high adhesion when combined, it is possible to produce a contact lens having a smooth edge shape without the occurrence of burrs, chips and sink marks in the mold.
In addition, by using this mold having high adhesion, it is possible to mold a contact lens free from bubbles, scratches, sink marks, striae, etc., even when using a lens raw material that is highly volatile and difficult to polymerize. it can.
Further, since all the excess lens raw material overflowed before the contact lens molding can be easily removed, the work process after the lens release is simplified. The groove on the side surface of the mold provided to remove excess lens raw material also has an effect of preventing bubbles from entering the lens cavity when the lens raw material is dispensed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of an embodiment of a contact lens molding die of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view of another embodiment of a contact lens molding die of the present invention. FIG. 4 is a cross-sectional view of an edge portion in an example of a conventional mold. FIG. 5 is a cross-sectional view of an edge portion in another example of the conventional mold. FIG. 7 is a cross-sectional view of removing excess overflowing lens raw material in a conventional mold. FIG. 7 is a cross-sectional view of removing overflowing excess lens raw material in another conventional mold.
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