JP3894966B2 - 金型部品の成形方法および成形装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、補助的な第二の後金型部品や前金型部品を用いて一般にヒドロゲルソフトコンタクトレンズのようなソフトコンタクトレンズを成形するために用いられる、前金型部品や後金型部品を成形する装置と方法に関する。
さらに詳しくは、本発明は熱流を考慮して成形サイクル時間を最少にするように、ほぼ３秒ないし６秒に短縮し、且つ均一で許容される光学特性金型部品を製造するようにポリスチレン前金型や後金型部品を成形する上記の装置と方法に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
Larsenによる米国特許第４、５６５、３４８号公報は、本発明と同様の金型部品を製造するための代表的な従来技術を開示している。この従来技術によれば、金型部品が２×４配置のフレ−ム上に保持された８個の金型部品を１セットとして成形される。Larsen特許の図３は、凹状前金型、すなわち雌金型の２×４配置を保持した成形フレ−ムを示し、図５は、凸状後金型、すなわち雄金型の２×４配置を保持した成形フレ−ムを示す。そのフレ−ムと金型のクラスタ−集成体は、フレ−ムと金型の間に伸びた小さな支柱で矩形の外フレ−ム内に固定された金型を用いて一成形品に射出成形することにより作られる。そのフレ−ムの高さは、金型の表面がその取り扱い中に掻き疵や機械的損傷を防ぎ、そしてフレ−ムが一般に段積みや取り扱いを容易にする形状を持つようになっている。上述したポリスチレン金型部品をクラスタ−集成体に成形する従来技術は、典型的には約２４秒かかるが、この時間はポリスチレン金型部品を能率的に製造するにはあまりにも長すぎると思われる。これに対して、本発明によれば、ポリスチレン金型部品の成形は、肉厚にもよるが約３ないし６秒かかる。
【０００３】
一対の補助的な前金型と後金型は、非水で、水置換性溶媒に溶けるモノマ−混合物を直接成形することによってヒドロゲルコンタクトレンズを製造する際に用いられる。モノマ−混合物は、最終的な所定のヒドロゲル（すなわち、水膨潤）レンズの形状を決める前金型と後金型からなる二つの部品内に初めに配される。凹状前金型部品に重合反応混合物を実質的に充填する注入工程の後、その凹状前金型部品は、後金型で覆い気泡が後金型の下に閉じ込められないようにする。その後金型は、適当に並べられた凹状前金型部品上に、変形もなく載せられている。この気泡の閉じ込めは、凹状前金型部品内に保持された重合反応混合物のプ−ルに載せられる個々の部品としての後金型を用いて好ましく行なわれる。従って、この金型被覆工程の前に、複数の後金型が破断や切断によりフレ−ムから分離される。後金型部材は、フレ−ムから分離した状態で機械的装置により保持されるのが好ましく、その後、その装置は、後金型部材を下方に案内すると同時に、重合反応混合物を収容している各凹状前金型部品上に載せるために用いられる。次に、モノマ−／溶媒混合物は、モノマ−が重合する、可視化学線や紫外線照射のような条件にかけられ、それにより所定のヒドロゲルレンズの最終縮小サイズ形状にしたポリマ−／溶媒混合物を製造する。
【０００４】
この重合反応工程を終えた後、二つの金型部品を分離し（成形品の取り出しと呼ばれる）、典型的には前金型部品内のコンタクトレンズを離し、続いてそのレンズが部品から移される。前金型部品と後金型部品は、一回の成形にのみ用いられ、その後、処分される。重合反応の後、溶媒を水で処分し、最終的なサイズと形状が成形された原ポリマ−／溶媒部品のサイズと形状と全く同一の水和レンズを製造する。ヒドロゲルコンタクトレンズの直接成形は、Larsenによる米国特許第４，４９５，３１３号公報、Larsenらによる米国特許第４，６８０，３３６号公報、Larsenによる米国特許第４，５６５，３４８号公報、Larsenらによる米国特許第４，６４０，４８９号公報に開示されており、その全開示を本特許出願では参考とした。
そこで、本発明の第一の目的は、金型挿入設計、除熱工程、および成形短サイクル時間を達成するための加工を伴う成形装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
金型部品の成形は、各前金型部品と各後金型部品の個別成形を伴う。前金型部品の凹状内面は、コンタクトレンズの外面を定め、一方、後金型部品の凸状外面は、目に入れるコンタクトレンズの内面を定める。従って、雌金型部品の凹状内面の形状と雄金型部品の凸状外面の形状は、適正な光学的特性面を持たなければならない。しかしながら、前金型部品の凸状外面と後金型部品の凹状内面は、同じ高光学的特性面を持つ必要がなく、実際、それらの面を持つ各金型部品の側面がロボット装置によって金型部品を扱うために使用される。本発明は、後者の特性の利点を採用し、コンタクトレンズ金型の臨界光学的特性面、すなわち、前金型部品の凹状内面と後金型部品の凸状外面の成形と非常に急速な冷却を提供する。
【０００６】
本発明の他の目的は、複数の個別の金型キャビティ内で複数の金型部品を同時に成形するように設計された成形装置を提供することにあり、各金型キャビティは、金型キャビティの光学的特性曲面を抽出機の熱ホットランナ−方式の熱源から金型キャビティの別の（非光学的特性）曲面より遠い位置に離して配置される。この装置は、金型キャビティの光学的特性曲面が出来るだけ急速に冷却され、金型部品の光学的特性曲面側の熱残留応力を急速に調整し、固定化してそれにより早い成形とサイクル時間となる。これは金型部品の別の（非光学的特性）曲面より寸法変化が僅かに少ない金型部品の光学的特性曲面を僅かに冷却することになる。更に、個々の金型面（光学的および非光学的）が金型キャビティ周囲を循環した冷却水により個々に冷却される。
【０００７】
本発明はLarsenの米国特許第４，５６５，３４８号公報に例示した従来技術とは違ったアプロ−チを採用し、個々の金型キャビティ内で個々の金型部品を成形する。各金型キャビティは、非結合金型部品（すなわち、同種の金型部品のクラスタ−に結合していない）を製造する。個々の金型面は、成形サイクル時間を短縮するように配置され、そして冷却される。更に、ポリマ−の流れ距離は、従来技術に対してかなり短縮して、得られる金型部品の光学的属性を最大限に利用する能力を大きく増長させる。サイクル時間を改良するため金型温度を更に下げるにつれ、流路を凍結する可能性は少ない。
【０００８】
各金型部品は光学的特性曲面（すなわち、前金型部品の凹状曲面と後金型部品の凸状曲面）を定める。また、各金型部品はその凸状曲面と凹状曲面の周囲の環状フランジを定める。一般に、金型部品は、金型部品の光学的特性曲面とは反対側の面にあるフランジの裏面を取り扱うロボット方式（真空把持によるような）によって加工され、そして処理される。
【０００９】
本明細書の教示によれば、本発明はソフトコンタクトレンズを後に成形するために、補助的な別の金型部品を用いて使用される金型部品を成形する装置と方法を提供する。各金型部品は凸状曲面とその凸状曲面から離れた凹状曲面を定め、その凸状曲面と凹状曲面のうちの一つがソフトコンタクトレンズの光学的特性曲面を定める。熱金型（流速が低下しないように、そして剪断応力を増大させるため）は、ポリスチレン，ポリカ−ボネ−ト，ポリ〔４−メチル−ペンテン １〕（ＴＰＸ），ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ），ポリエチレン，ポリプロピレン，アクリロニトリルやブタジエンとスチレンのコポリマ−，ポリメチルメタクリレ−トのようなアクリレ−ト，ポリアクリロニトリル，ポリアミド，ポリエステル等のような熱可塑性樹脂の系族からなる溶融金型材料を、ホットランナ−装置により少なくとも一つの（好ましくは多くの）金型キャビティを作る。各金型キャビティは、金型部品用の光学的特性曲面と第二の非臨界曲面を定める。
【００１０】
本発明によれば、金型キャビティの光学的特性曲面は、金型キャビティの別の曲面より金型の加熱されたホットランナ−側面から離れた位置にあり、金型キャビティを冷却する冷却装置が設けられている。光学的特性曲面を加熱されたホットランナ−から離すことにより金型キャビティの光学的特性曲面をより早く冷却することができる。これにより金型部品の光学的特性曲面の熱残留応力が素早く固定され、しかも成形サイクル時間が短縮される。このことは金型部品の別の（非光学的特性）曲面より変形が小さく、しかもわずかではあるが、より冷却された金型部品の光学的特性曲面を得ることになる。
【００１１】
金型部品が前金型部品すなわち、雌金型部品の場合、その雌金型部品の凹状曲面が光学的特性曲面を定め、そしてその凹状曲面は、その別の曲面より、加熱されたホットランナ−装置から離して配置される。金型部品が後金型部品すなわち、雄金型部品の場合、その雄金型部品の凸状曲面が光学的特性面を定め、そしてその凸状曲面は、その別の曲面より、加熱されたホットランナ−装置から離して配置される。
【００１２】
好ましい態様として、金型部品に成形される材料は、ポリスチレンであるが、上述した熱可塑性樹脂の系族であればどれでも適用される。更に、金型キャビティは、その光学的特性曲面に第一のインサ−トを備え、金型キャビティの別の曲面には第一のインサ−トを備えている。各インサ−トは一体物として作ることができるが、下記のように二体設計でもできる。金型キャビティが前金型部品製造用である場合、金型部品の光学的特性曲面上の第一のインサ−トにはブッシュとそのブッシュ内に配置されたパワ−インサ−トを備えることができる。そのパワ−インサ−トは、光学的特性曲面を定める凸状端面を持ち、且つ前金型部品により製造されるコンタクトレンズの光学倍率を定める。従って、その名称がパワ−（倍率）インサ−トである。更に、異なった光学倍率（ジオプタ−）のレンズは、異なる凸状曲面のパワ−インサ−トに代えるだけで製造できる。また、そのブッシュとパワ−インサ−トを一体物でも作られる。金型キャビティの別の曲面側の第二インサ−トは、高光学的特性面を定めず、そのため一体物として容易に製造できる。
【００１３】
更にまた、第一および第二の各インサ−トにはその回りに環状の冷却路があり、冷却路には冷却装置により乱流状態で冷却水が循環する。なお冷却路は、インサ−ト内か、インサ−トを保持するスチ−ル金型ブロック内に配される。第一および第二の各インサ−トは、その内部に噴水装置を備え、冷却装置により噴水装置を介して乱流状態でインサ−トの内面に向けて冷却水が循環する。好ましい態様では、成形装置はホットランナ−装置の一端およびその回りに離して配された複数（４個あるいは８個）の金型キャビティを備えている。
【００１４】
本発明の他の態様によれば、成形装置と成形方法がソフトコンタクトレンズの成形に第二補助金型部品を用いて使用される金型部品に供される。その金型部品は凸状曲面とその面から離れた凹状曲面を定め、その凸状曲面と凹状曲面のうちの一つがソフトコンタクトレンズの光学的特性曲面を決める。その装置と方法では、熱成形機が溶融金型材料をホットランナー装置を介して少なくとも一つの金型キャビティに供給する。各金型キャビティは、光学的特性曲面と金型部品用の別の曲面を定める。本発明によれば、金型キャビティは金型キャビティの光学的特性曲面に第一インサ−トを備え、金型キャビティの第二側面に第二インサ−トを備えている。この第一および第二の各インサ−トは、その回りあるいはその近くに環状の冷却路を持ち、それを通して冷却装置により冷却水を循環させ、金型キャビティをより早く冷却する。これにより金型部品内に最小の熱残留応力を素早く固定することができると共に成形とサイクル時間を短縮することができる。同様に、直接のポリマ−流路は冷却時間を短縮し（最小の残留応力とし）サイクル時間を短縮する。
【００１５】
金型インサ−ト設計を備えた成形装置に係る本発明の上記目的と利点は、添付図面に関連させて詳細に説明された、いくつかの好ましい実施態様を参照すれば当業者に容易に理解される。なお図面では同様の部品は同一の参照符号で示す。
【００１６】
【実施例】
図面を詳細に参照する。図１と図２は二つの補助前金型部品、後金型部品からなる金型集成体（アセンブリ）内で重合可能な成分の重合反応によってコンタクトレンズを製造する場合に有効な前金型部品１０の一実施態様のそれぞれ平面図、側面図を示す。前金型部品１０は、ポリスチレンからなるのが好ましいが、可視光線、紫外線に透明でソフトコンタクトレンズの重合を促進する光照射を可能にする熱可塑性樹脂の系族のうち、上述したどの熱可塑性樹脂でも適用できる。ポリスチレンのような適当な熱可塑性樹脂は、比較的低い温度で光学的特性を持つ表面に成形可能で、成形中は流れ特性に優れ、結晶化せず、非晶質のままであり、また冷却中の収縮が最少であるような他の好ましい特性を持つ。
【００１７】
前金型部品１０は、光学的特性の凹面（凹状曲面）１２を持った中央湾曲部を定め、その凹面１２には周りに延びる円形の円周方向溝（ウェル）を定めた端部１４に有する。図２Ａに詳細に示した溝を定めた端部１４は、決められた溝と、後に成形されたソフトコンタクトレンズ用の均一樹脂の丸い分割線を形成するために好ましい。溝を定めた端部１４は３−４５μｍの範囲、好ましくは５−３０μｍの非常に小さな曲率と、７５°−９０°の範囲の角度を形成する端部を定める面を実際に有する。一般に、平行な凸面（凸状曲面）１６は、凹面１２から離れており、環状で、実質的に一平面上にあるフランジ１８は、表面１２と１６から外側に伸びた状態で形成される。凹面１２は前金型部品で製造されるコンタクトレンズの表曲線（倍率曲線）の大きさを持ち、その面と接触させて重合可能な成分の重合反応によって形成されたコンタクトレンズの表面が光学的に許容し得る特性があるように非常に滑らかである。前金型部品は熱を素早く通す厚さで（代表的には０．４ないし１．２ｍｍ、好ましくは０．５ないし１．０ｍｍ、そして最も好ましくは０．６ないし０．８ｍｍ、一例として０．８ｍｍを選択した）、しかも成形品の取り出しの際、金型部品を金型装置から外すための力に耐えるだけの剛性をもって設計されている。
【００１８】
前金型部品の厚さを先の設計では１．５ｍｍから０．８ｍｍに薄くした。これはサイクル時間短縮に直接影響した。一次熱流を用いた冷却微分式：
【数１】

熱拡散率は比熱、熱導電率、密度に比例する。冷却速度は、材料の熱拡散率によって決められる。熱拡散率が高ければ高い程、冷却速度は早い。
【００１９】
前金型部品１０は、更にフランジ１８と一体で、そのフランジの一方から突き出たタブ２０を定める。タブ２０は溶融した熱可塑性樹脂を金型に供給する射出ホットチップ（ゲ−トで表示）まで及ぶ。そのゲ−ト直径は、代表的には０．４ないし１．４ｍｍ，の範囲であり、好ましくは０．６ないし１．２ｍｍの範囲、最も好ましくは０．８ないし１．０ｍｍの範囲であり、射出される溶融した熱可塑性樹脂の剪断応力を最少にするように選択される。ゲ−トの大きさの調整は、溶融した熱可塑性樹脂の流速の調整に寄与し、溶融部の仕上げ寸法特性の調整を（温度と除熱速度の関連させて）助け、そして溶融部の加工を効果的にする。ゲ−トの最適サイズは、熱可塑性ポリマ−の材料フロ−インデックス、肉厚、部品体積を考慮すると共に、ホットランナ−チップ温度と金型温度を考慮することにより計算される。
【００２０】
射出地点は、いくつかの重要な機能を果たす平坦化ゾ−ンに注ぐ。平坦化ゾ−ンは一般に薄く、平らであり、金型キャビティの台と同じ厚さであることが好ましい。平坦化ゾ−ンは、一般に三角形で、頂点を有することが好ましく、その頂点の近くで射出ゲ−ト位置から溶融した熱可塑性樹脂がその平坦化ゾ−ンに注入される。平坦化ゾ−ンの幅は、その頂点部位から金型キャビティの台の方に徐々に広がる。平坦化ゾ−ンが金型のフランジ部と交差する場合、その幅がゾ−ンの両端から均等に広がることが好ましい。従って、平坦化ゾ−ンは射出位置と金型の凹面軸でできる平面に対し対称的であることが好ましい。
【００２１】
平坦化ゾ−ンの一つの機能は、射出された溶融熱可塑性樹脂の流れを、滑らかに安定に進むゾ−ン充填材料流にし、そしてフランジと金型の凹凸領域に直接注入することにある。平坦化ゾ−ンの大きさによって与えられた流れ特性を、送り圧、流量、および溶融熱可塑性樹脂温度、抜熱率と関連させて調整することにより仕上げ金型部品の所定の特性を得ることができる。
平坦化ゾ−ンは仕上げ金型部品の台と一体でその製品の実質的な部品であるタブ２０を形成するのにも使える。
【００２２】
タブ２０は角度を付けた（例えば、４５°）ウェブ部２２を定める。そのウェブ部２２は成形工程で溶融熱可塑性樹脂の流れを金型の光学的特性部に入る前に弱めるように設計されている。そのタブではポリマ−流を弱め、そして前進する溶融流を平らにする工程がなされ、ひけ、寸法ばらつき、成形金型部品の許容し得ない表面むらを招く溶融熱可塑性樹脂の流れの蛇行を減らし、好ましくは取り除く。この工程により溶融物の運動量を初めの状態に戻る。これが次にポリマ−に前進力を与えキャビティを滑らかに満たすことになる。これがまた金型内の空気をベントラインへ移動させ、脆いラインのない光学部品となり、寸法的に優れた部品を製造する。
【００２３】
ベントラインは、空気を除去し起こり得る溶融物流の淀みを防止するために金型内に設けられる。好ましい態様によれば、ベントラインが外に配され、金型ゲ−トから最も離れた位置で環状フランジの回りに離して配される。もしもこの考えが正しく実行されなければ、ホットランナ−側に対向するフランジは、先細溶融物流にウェルドラインを発生させるかもしれない。平らで均一なポリマ−流を考慮し、表面欠陥の発生源、機械的応力、弱点となるウェルドラインを、そのポリマ−流が発生させないようにホットランナ−ゲ−トが配置され、タブが設計される。
【００２４】
更にまた、前金型部品１０は、溶融熱可塑性樹脂を金型に供給する射出ホットチップの真ん前にある小さな丸い突起２４（ウェル形成）を定める。その突起２４は成形サイクル間で射出ホットチップにできる熱可塑性樹脂の小さなコ−ルドスラグを固定するトラップとして機能する。そのプラスチック突起は成形中に射出ホットチップにできる熱可塑性樹脂の小さなコ−ルドスラグを固定し、ホットランナ−ゲ−トチップから初期溶融物流を捉える。このように突起２４は溶融熱可塑性樹脂を金型に射出する位置に近接配置される。突起２４がその位置の真ん前にあることが最初の射出熱可塑性樹脂をより捉えるために好ましい。初期の射出中にコ−ルドポリマ−の塊をコ−ルドウェルに捉え融物流内に入れないことが重要である。そうしなければ溶融物温度による製品寸法変化と、起こりうる収縮変化、蛇行、溶融物流の硬化を引き起こす。タブ長さがコ−ルドウェルの大きさに関連して変化する。例えば、タブ長さが長くなればなる程、コ−ルドスラグウェルは小さくなる。
【００２５】
タブ上のホットランナ−ゲ−トの位置は、光学面に対して最少の熱変形と安定した製品寸法を確保する。そのゲ−トとタブの位置はポリマ−の蛇行（疵と寸法変化起こす）を防止するように設計されている。溶融物流がコ−ルドスラグ面にそして次に段差２２に当たると、溶融物流を滑らかにする衝突が起きる。この段差での突然の変化によりコ−ルド層が金型の台に流れることが防止される。その変化を与える段差の半径とタブの開角度は、流量と射出成形圧と関連して溶融物流を光学的キャビティ内へ層流として流し、蛇行現象を防止する。ゲ−トに対向するコ−ルドスラグウェルは、ポリマ−流の先端部を捉え、光学的特性に関係するより均一な溶融物前端を可能にする。
【００２６】
フランジ１８は成形品の取り出しと製品の取り扱いを助け、前述したように光学的表面とウェルを定めた端部を保護する。タブ２０の配置は、成形品の取り出し前に、組み立てられたフロントカ−ブ／バックカ−ブを伸ばし整合させる機能もある。前金型部品あるいは曲線が後金型あるいは曲線と組み立てられると、成形品の取り出しに重要な間隙が二つの突出タブの間に形成される。タブ間の間隙は０．５ないし３．０ｍｍの範囲が代表的であり、好ましくは１．０ないし２．５ｍｍの範囲、最も好ましくは２．０ないし２．２５ｍｍの範囲であり、成形品取り出し作業を開始するために必要である。
【００２７】
限定された要素分析により以下の点から部品配置設計をより向上させた。
ホットランナ−ゲ−ト位置；
サイクル時間短縮のための充填時間；
ウェルドライン、空気トラップ、流れの方向；
金型を充填する容易性；
剪断速度、剪断応力および温度分布；
冷却条件。
流体力学（レオロジ−）と熱力学に基ずいたこの種の分析は、溶融物流の運動量とエネルギ−に近似させるために用いられる。
【００２８】
ポリマ−の流れ長さは従来の設計よりかなり短縮し、光学的特性を非常に増大させる。金型温度を更に下げてサイクル時間を改良するにつれ、流路の硬化の可能性が減少する。本発明の一つの思いがけない利点は、高い熱可塑性樹脂温度で作業が実施されても、短いサイクル時間で製造に成功することにある。
【００２９】
図３と図４は、後金型部品３０の一実施態様のそれぞれ平面図および側面図を示す。その後金型３０は前金型部品１０に関して上述したと同様の考慮をして設計されている。 図５は後金型部品３０が前金型部品１０上に位置する金型集成体（アセンブリ）を示し、且つそれらの金型部品間に形成されると共に両金型部品の対向フランジ間の間隙を定めた金型キャビティ４２を示す。
【００３０】
後金型部品３０もポリスチレンから形成されることが好ましいが、熱可塑性樹脂の系族の中で上述したような熱可塑性樹脂のどれでも適用できる。後金型部品３０は、凸状の光学特性曲面３２を備えた中央湾曲部、その凸面（凸状曲面）３２から離れた一般に平行の凹面（凹状曲面）３４、および両面３２、３４から外側に放射状に伸びた実質的に一平面上の環状フランジを定める。凹面３２は後金型部品により製造されるコンタクトレンズの裏側カ−ブ（目の角膜に載る）の大きさを備え、且つその面と接触する重合可能な成分の重合反応により形成されたコンタクトレンズのめんが光学的に許容できる性質を有するように十分滑らかである。後金型部品は、熱を素早く通す厚さ（０．４ないし１．２ｍｍの範囲が代表的であり、好ましくは０．５ないし０．８ｍｍの範囲、最も好ましくは０．６ないし０．８ｍｍの範囲であり、０．６ｍｍを一例として選択した）と、成形中に金型アセンブリから金型を取り外す力に耐える剛性を持つように設計されている。
【００３１】
裏側カ−ブは、１．５ないし６．５ｍｍの範囲が代表的であり、好ましくは２．５ないし６．０ｍｍの範囲、最も好ましくは５．１ないし５．８ｍｍの範囲のたるみ（寸法Ｙのたるみを示す図４参照）を持って設計されている。そのカーブと上記特定の厚さは以下の二つの目的にかなう。
【００３２】
１．裏側カ−ブのたるみは、組み立てた表カ−ブ（前金型部品）と裏カ−ブ（後金型部品）間に代表的には０．５ないし３．０ｍｍの範囲、好ましくは１．０ないし２．５ｍｍの範囲、最も好ましくは２．０ないし２．２５ｍｍの範囲の間隙を作り、重合の後、表カ−ブマトリックスから裏カ−ブを機械的に取り除く際に役立つ。
２．上記特定の範囲の厚さで、フランジの末端側（二つの溶融物流が合流する）に裏カ−ブに有害な割れを引き起こすウェルドラインの発生を減少させるように裏カ−ブを設計した。
【００３３】
後金型部品あるいは裏カ−ブ３０は、フランジと一体でそのフランジの一端から突き出たタブ３８を定める。タブ３８は溶融した熱可塑性樹脂を金型に供給する射出成形用ホットチップに達し、前金型部品１０と同じ理由により斜めの（例えば、４５°）部分を定める。また、後金型部品３０は前金型部品１０と同じ理由により小さな丸い突起４０を定める。
図３のタブ設計長さＸは以下の理由により重要である；
部品の光学側面に対し熱変形を最少にする；
位置と距離が重要である；
光学倍率径のための丸み精度；
サイクル時間の短縮；
長さＸは代表的には１０ないし３０ｍｍの範囲、好ましくは１２ないし２６ｍｍの範囲、最も好ましくは１６ないし２４ｍｍの範囲で変えることができる。
【００３４】
成形時間を最少にするために、各金型部品の厚さをできるだけ薄くし、各金型部品の所定の剛性のような他の設計上の制限を考慮する。一般に、後金型部品３０は、前金型部品１０よりフレキシブルである必要があり、そのため僅かに薄い。前金型部品１０の厚さは、１．４ｍｍオ−ダ−の厚さ従来の金型部品と比較して薄い。
【００３５】
一つの態様によれば、裏カ−ブ（後金型部品）と表カ−ブ（前金型部品）の厚さを特定の範囲で、具体的にはそれぞれ０．６ｍｍと０．８ｍｍに選択し、溶融物流を硬化させずに十分なポリマ−流を確保し、成形中に適当な強度と剛性を維持し、ウェルドライン形成を最少にし、サイクル時間短縮を効果的にする。
【００３６】
前金型部品の内側凹面は、コンタクトレンズの外面を定め、一方、後金型部品の外側凸面は、目に載るコンタクトレンズの内面を定める。従って、雌金型部品の内側凹面形状と雄金型部品の外側凸面形状は、許容しうる光学的特性面を持たなければならない。前金型部品の外側凸面と後金型部品の内側凹面光学的特性面を持つ必要がなく、実際、それらの面の一つを持つ各金型部品の側面が金型部品を処理するためにロボット装置により使用される。本発明は、この後者の特徴を利点とし、コンタクトレンズ臨界的な光学的特性面、すなわち、前金型部品の内側凹面と後金型部品の外側凸面を成形し、急速に冷却するものである。
【００３７】
本発明によれば、熱可塑性金型部品あるいはカ−ブを成形するためのマスタ−（原形）金型は、優れた熱移動特性を達成し、従来技術の代表的な２４秒の成形サイクルと比較して、金型部品が約３ないし６秒で開けられる場合に、溶融熱可塑性樹脂が金型に入る射出チップ（ゲ−トで矢印）部で約２００ないし３００℃から約８０ないし９０℃に金型の温度を急冷するように設計されている。
【００３８】
本発明によれば、図６を参照すれば、溶融熱可塑性樹脂はスクリュ−抽出機５０によって先ず抽出される。ポリスチレンがその溶融熱可塑性材料として用いられる場合、スクリュ−抽出機５０の排出端は、約２００ないし３００℃である。次にその溶融熱可塑性材料は、中にヒ−タ５４を備えた熱マニホ−ルド５２内に入れられ、その温度が上げられる。ポリスチレンの場合約２７０ないし２８０℃に上げられる。溶融熱可塑性材料 は次に２台の多チップ抽出機５８（図６に１台のみ図示）を送るホットランナ−装置５６内に流れる。各多チップ抽出機５８には４個のホットチップ抽出口６０があり、そのうち２個を図６に図示した。熱電対のような１個以上の温度センサを成形装置内に効果的に配置し、溶融熱可塑性樹脂の温度をモニタ−し、ヒ−タ−や成形作業の他のコントロ−ルパラメ−タを調整しても良い。各ホットチップ抽出口は、１個が図６に示された単一金型６２を送り込む。好ましい成形装置は、多チップ抽出機５８の端部で、回りに離れて配置される同タイプの８個の金型キャビティ（図６）を備えている。
【００３９】
本発明の一つの特徴は、金型部品の光学的特性面が抽出装置の熱源から離れて配されており、一方、金型部品の非光学的特性面が抽出装置の熱源に向けて配されていることである。図６に示された装置は、金型部品のうち前金型部品１０を成形するためのものである。前金型部品の凹面１２は光学的特性面を定めるため、前金型部品の凹面１２は、図６の装置の左側に配置される。
【００４０】
図６に示された成形用キャビティ６２は左側に二枚の成形用インサ−ト６４を備える。成形用インサ−ト６４は、成形機に対してＯリング７２でシ−ルされる外ブッシュ６６を有する。パワ−（倍率）インサ−ト７０は外ブッシュ６６に位置し、そのブッシュに対しＯリング７２でシ−ルされる。インサ−ト７０は、その右端凸面７４が前金型部品と続いてポリスチレン金型部品で成形されるヒドロゲルソフトコンタクトレンズの光学的パワ−（倍率）を定める為にそのように呼ばれている。図６の左側の２枚のインサ−ト設計によりパワ−インサ−ト７０の光学的特性面７４が比較的単純なパワ−インサ−ト構造で加工でき、２枚のインサ−ト６４の機械工学と構造を単純化する。また、異なる光学的パワ−（ジオプタ−）レンズは、パワ−インサ−トを変えて異なる曲率の凸面のパワ−インサ−トにするだけで製造できる。
【００４１】
ブッシュ６６は冷却液が連続的に循環する外周冷却路を定める。その外周冷却路は、製造コストを下げるためにブッシュ６６内よりもブッシュ６６を保持する金型ブロック内に配される。噴水装置７８はパワ−インサ−ト内に位置し、冷却液を連続的に循環し、パワ−インサ−ト内面に噴射し、そして冷却液は周囲環状路を通して逆向きに流出する。 図６の金型キャビティの右側は、前金型部品の非光学的特性面を定め、そこで単純で臨界特性が少ない構造により成形装置に対してＯリング８２により一枚インサ−トブッシュ８０として設計される。ブッシュ８０は冷却液が連続的に循環する外周冷却路８４を備え、内部に噴水装置インサ−ト８６を設ける。なお噴水装置インサ−ト８６を通して冷却液が連続的に循環し、インサ−ト８０の内端面に噴射され、そして冷却液は周囲環状路を通して逆向きに流出する。
【００４２】
冷却液は、水とエチレングリコ−ルの５０／５０混合物のような水溶液および耐蝕性剤（インヒビタ−）でよい。最大の冷却効果を発揮するためにハイパワ−ポンプを備えた冷却装置によって冷却液が乱流状態（モ−ド）で連続的に循環される。乱流モ−ド冷却は、層流モ−ド冷却より約３倍以上効果があるため層流モ−ド冷却よりも好ましい。本例では二組の冷却回路が設けられている。第一の冷却回路は、８０ psi 圧力ヘッドのハイパワ−ポンプを備えている。そのハイパワ−ポンプは約４５ないし８５℃で、毎分３０±５ガロンのポンプ流量で冷却液を循環させ、各金型キャビティの円周方向冷却路を通して乱流モ−ドで連続的に冷却液を循環するようにしている。上記のように８個の個別金型キャビティは、一般的には第一冷却液回路に順次接続されており、冷却液が一つの金型キャビティから隣の金型キャビティに連続して流れる。第二の冷却回路も、８０ psi 圧力ヘッドのハイパワ−ポンプを備えている。そのハイパワ−ポンプは約４５ないし８５℃で、毎分３０±５ガロンのポンプ流量で冷却液を循環させ、各金型キャビティの噴水装置インサ−トを通して乱流モ−ドで連続的に冷却液を循環するようにしている。製品特性を改良するために種々の温度範囲が設定できる。
【００４３】
外円周冷却路７６，８４と内部噴水装置７８，８６を通して連続的に流れる冷却液により成形したカ−ブあるいは金型部品を約８０ないし９０℃に急冷する。その温度では残留応力が成形品内、特に光学的特性面側にほぼ固定される。その後、マスタ−金型部品が分割線（ＰＬ）に沿って開けられ、金型部品の光学的特性面を損傷せずに、成形したカ−ブあるいは金型部品を取り除く。マスタ−金型を開けた後、金型キャビティのまわりに円周方向に配置された複数（４個）の突出ピン９０と金型タブに配置された第五の突出ピン９０’が図５に示されたように右に移動して金型部品を各キャビティから押し出す。
【００４４】
上記の５個の突出ピンの系統的配置は有益な目的を果たす。その突出ピンは成形品の押し出しの際に製品内の応力蓄積を最少にする。これは製品の寸法精度を保証するために非常に重要である。一つの突出ピンは製品の末端に（ホットランナ−ゲ−トの反対側）に配され、仕上げ充填時の十分なガス抜きとウェルドラインの減少を保証する。このような突出ピンの配置により、製品が無理なく冷却された後、応力形成を最少にするための滑らかで信頼性がある押し出しが保証される。これはまた寸法精度を保証する。この概念はサイクル効率に十分役立ち、そして製品が金型の悪い面に当たらないようにしている。
【００４５】
図６は前金型部品の成形を示す。後金型部品３０がその凹面より凸面に光学的特性面を持つようにパワ−インサ−ト９４が光学的特性凹面を持つ他は、図７に示したと同様の装置で同様の金型インサ−トを用いて後金型部品３０が成形される。
【００４６】
図７は後金型部品３０を別にすれば図６と同様のホットランナ−金型の断面図である。後金型部品凸面は、光学的特性面を定め、従って、後金型部品の凸面は図７の成形装置の左側に位置する。
金型インサ−ト設計を備えて金型短サイクル時間を達成する成形装置に関するいくつかの本発明の実施態様と変形が詳細に本明細書に記載されているが、当業者には本発明の開示と教示によってその他多くの設計変更が考えられよう。
【００４７】
本発明の実施態様として、以下のものがある。
（Ｉ）ソフトコンタクトレンズを続いて成形するために用いられる金型部品を成形するための成形装置であって、該金型部品が凸状曲面と該凸状曲面から離れた凹状曲面を定め、該凸状曲面と該凸状曲面のうちの一つがソフトコンタクトレンズの光学的特性曲面を定める成形装置において、
ホットランナ−装置を介して溶融金型材料を少なくとも一つの金型キャビティに導入する熱金型であって、上記少なくとも一つの金型キャビティが該金型部品の光学的特性曲面と該金型部品の第二曲面を定め、該金型キャビティの光学的特性面が該金型キャビティの第二面より上記ホットランナ−装置から離れて配置されている熱金型と、
少なくとも一つの金型キャビティを冷却するための冷却装置を備え、上記熱ホットランナ−装置から離れた上記光学的特性曲面の位置で上記金型部品の第二面よりも上記金型キャビティの光学的特性面を早く冷却して上記金型部品の光学的特性側面に最少の熱残留応力を素早く硬化しそして固定し、そして上記成形装置での早い成形とサイクル時間を可能にする金型部品の成形装置。
（１）金型部品が前金型部品であり、前金型部品の凹面が光学的特性面を定め、そしてその前金型部品の凹面が金型キャビティの第二面より熱ホットランナ−装置から離れて位置する請求項（Ｉ）記載の成形装置。
（２）金型部品が後金型部品であり、後金型部品の凸面が光学的特性面を定め、そしてその後金型部品の凸面が金型キャビティの第二面より熱ホットランナ−装置から離れて位置する請求項（Ｉ）記載の成形装置。
（３）金型部品に成形されている材料がポリスチレンであり、成形機が溶融ポリスチレンを少なくとも一つの金型キャビティに導入する手段を有する請求項（Ｉ）記載の成形装置。
（４）少なくとも一つの金型キャビティが金型キャビティの光学的特性側面に第一インサ−ト、金型キャビティの第二側面に第二インサ−トを備える請求項（Ｉ）記載の成形装置。
（５）金型キャビティの光学的特性側面の第一インサ−トがブッシュとブッシュ内に配されたパワ−インサ−トを有し、そのパワ−インサ−トが金型部品の光学的特性面を定める端面を有する上記実施態様（４）記載の成形装置。
（６）第一および第二インサ−トの各々が、冷却装置によって冷却液を循環させる円周方向の冷却路をその回りあるいは近くに有する上記実施態様（４）記載の成形装置。
（７）第一および第二インサ−トの各々が、冷却装置によって冷却液をそのインサ−トの内面に向けて循環させる噴水装置を有する上記実施態様（６）記載の成形装置。
（８）冷却装置が、冷却液を円周方向の冷却路と噴水装置を通して乱流モ−ドで循環 させる手段を有する上記実施態様（７）記載の成形装置。
（９）成形装置が、ホットランナ−装置の一端で周囲に離れて配置された複数の金型キャビティを有する請求項（Ｉ）記載の成形装置。
（１０）成形装置が、凹曲面と離れた凸曲面の回りに及ぶ環状フランジをさらに有する金型部品を定める請求項（Ｉ）記載の成形装置。
（１１）成形装置が、基礎部の環状フランジから丸みを持った頂部まで伸びた略三角形タブを定める上記実施態様（１０）記載の成形装置。
（１２）成形装置が、凹曲面と離れた凸曲面間の厚さが略均一な厚さを有する金型部品と、その回りに伸びる環状フランジと、その環状フランジから突出する略三角形タブを定め、冷却中に金型部品を均一に収縮し、金型部品の寸法調整を改良する上記実施態様（１０）記載の成形装置。
（１３）金型部品が後金型部品であり、略均一な厚さが０．４ないし１．２ｍｍの範囲である上記実施態様（１２）記載の成形装置。
（１４）略均一な厚さが０．６ｍｍである上記実施態様（１２）記載の成形装置。
（１５）金型部品が前金型部品であり、略均一な厚さが０．４ないし１．２ｍｍの範囲である上記実施態様（１２）記載の成形装置。
（１６）略均一な厚さが０．８ｍｍである上記実施態様（１５）記載の成形装置。
（１７）金型ゲ−トが、凹曲面と離れた凸曲面の対称的な中心からＸの距離に配置されており、距離Ｘが１３ないし２４ｍｍで熱変形を最少にし、そして金型部品の光学的特性曲面の寸法調整を改良する上記実施態様（１１）記載の成形装置。
（１８）距離Ｘが１８ｍｍである上記実施態様（１７）記載の成形装置。
（１９）タブが内部に斜めの段差を定め、溶融熱可塑性樹脂流が成形装置の凹曲面と離れた凸曲面に流れ込む前に逆流させ滑らかにする上記実施態様（１１）記載の成形装置。
（２０）斜めの段差が凹曲面と離れた凸曲面の対称的な中心から半径方向に固定された距離に定められる上記実施態様（１９）記載の成形装置。
（２１）斜めの段差が略４５°に定められる上記実施態様（１９）記載の成形装置。
（２２）頂部に収束する三角形タブの側面が１５ないし３５°の範囲の頂角を定める上記実施態様（１１）記載の成形装置。
（２３）頂角が略２７°である上記実施態様（２２）記載の成形装置。
（２４）金型ゲ−トが０．４ないし１．４ｍｍの範囲のゲ−ト直径を定める上記実施態様（１１）記載の成形装置。
（２５）複数のベントラインが金型ゲ−トから最も離れた環状フランジの位置でフランジの外側で且つその回りから離れて配置される上記実施態様（１０）記載の成形装置。
（２６）成形装置が金型ゲ−トからタブにわたって配置されたコ−ルドスラグウェルを定め、溶融熱可塑性樹脂の先端流といかなる溶融熱可塑性樹脂の部分凝固スラグをもその中で捉え、部分的に凝固した熱可塑性樹脂が成形装置内にさらに流れ込むのを防止する上記実施態様（１１）記載の成形装置。
（２７）成形装置が、環状フランジの回りに配置された複数の突出ピンと、丸みがかった頂部中央に配置された射出ピンを備え、成形装置から金型部品を突き出す際にその部品に対する応力を最少にする上記実施態様（１１）記載の成形装置。
（ＩＩ）ソフトコンタクトレンズを続いて成形するために用いられる金型部品を成形するための成形装置であって、該金型部品が凸状曲面と該凸状曲面から離れた凹状曲面を定め、該凸状曲面と該凸状曲面のうちの一つがソフトコンタクトレンズの光学的特性曲面を定める成形装置において、
ホットランナ−装置を介して溶融金型材料を少なくとも一つの金型キャビティに導入する熱金型であって、上記少なくとも一つの金型キャビティが該金型部品の光学的特性曲面と該金型部品の第二曲面を定める熱金型を備え、上記少なくとも一つの金型キャビティが該金型キャビティの光学的特性面に第一インサ−トおよび該金型キャビティの第二面に第二インサ−トを備え、且つ上記第一および第二インサ−トのそれぞれが、冷却装置によって冷却液を循環して該金型部品に最少の熱残留応力を素早く硬化しそして固定し、そして上記成形装置での早い成形とサイクル時間を与える円周方向の冷却路を有する金型部品の成形装置。
（２８）金型部品に成形されている材料がポリスチレンであり、成形機が溶融ポリスチレンを少なくとも一つの金型キャビティに導入する手段を有する請求項（ＩＩ）記載の成形装置。
（２９）金型キャビティの光学的特性側面の第一インサ−トがブッシュとブッシュ内に配されたパワ−インサ−トを有し、そのパワ−インサ−トが金型部品の光学的特性面を定める端面を有する請求項（ＩＩ）記載の成形装置。
（３０）第一および第二インサ−トの各々が、冷却装置によって冷却液をそのインサ−トの内面に向けて循環させる噴水装置を有する請求項（ＩＩ）記載の成形装置。
（３１）冷却装置が、冷却液を円周方向の冷却路と噴水装置を通して乱流モ−ドで循環させる手段を有する上記実施態様（３０）記載の成形装置。
（３２）成形装置が、ホットランナ−装置の一端で周囲に離れて配置された複数の金型キャビティを有する請求項（ＩＩ）記載の成形装置。
（ＩＩＩ）ソフトコンタクトレンズを続いて成形するために用いられる金型部品を成形す るための成形方法であって、該金型部品が凸状曲面と該凸状曲面から離れた凹状曲面を定め、該凸状曲面と該凸状曲面のうちの一つがソフトコンタクトレンズの光学的特性曲面を定める成形方法において、
ホットランナ−装置を介して溶融金型材料を少なくとも一つの金型キャビティに導入し、上記少なくとも一つの金型キャビティに該金型部品の光学的特性曲面と該金型部品の第二曲面を定め、該金型キャビティの光学的特性面を該金型キャビティの第二面より上記ホットランナ−装置から離して配置し、そして少なくとも一つの金型キャビティを冷却する工程を有し、上記熱ホットランナ−装置から離れた上記光学的特性曲面の位置で上記金型部品の第二面よりも上記金型キャビティの光学的特性面を早く冷却して上記金型部品の光学的特性側面に最少の熱残留応力を素早く硬化しそして固定し、そして上記成形装置での早い成形とサイクル時間を可能にする金型部品の成形方法。
（３３）金型部品が雌金型部品であり、その雌金型部品の凹面が光学的特性面を定め、その雌金型部品の凹面を金型キャビティの第二面より熱ホットランナ−装置から離して配置する工程を有する請求項（ＩＩＩ）記載の成形方法。
（３４）金型部品が雄金型部品であり、その雄金型部品の凸面が光学的特性面を定め、その雄金型部品の凸面を金型キャビティの第二面より熱ホットランナ−装置から離して配置する工程を有する請求項（ＩＩＩ）記載の成形方法。
（３５）溶融ポリスチレンを少なくとも一つの金型キャビティに導入する請求項（ＩＩＩ）記載の成形方法。
（３６）少なくとも一つの金型キャビティを第一インサ−トによってその金型キャビティの光学的特性側面に、そして第二インサ−トによって金型キャビティの第二側面に形成する工程を有する請求項（ＩＩＩ）記載の成形方法。
（３７）金型キャビティの光学的特性側面の第一インサ−トがブッシュを有し、そのブッシュ内にパワ−インサ−トを配し、そのパワ−インサ−トの端面で金型部品の光学的特性面を定める上記実施態様（３６）記載の成形方法。
（３８）第一および第二インサ−トの各々の回りあるいは近くに円周方向の冷却路を定め、そしてその円周方向の冷却路を介して冷却液を循環させる上記実施態様（３６）記載の成形方法。
（３９）円周方向の冷却路を介して乱流モ−ドで冷却液を循環させる上記実施態様（３６）記載の成形方法。
（４０）第一および第二インサ−トの各々の内部に噴水装置を配置し、そしてその噴水装置を介してインサ−トの内面に向けて冷却液を循環させる上記実施態様（３６）記載の成形方法。
（４１）噴水装置介して乱流モ−ドで冷却液を循環させる上記実施態様（４０）記載の成形方法。
（ＩＶ）ソフトコンタクトレンズを続いて成形するために用いられる金型部品を成形するための成形方法であって、該金型部品が凸状曲面と該凸状曲面から離れた凹状曲面を定め、該凸状曲面と該凸状曲面のうちの一つがソフトコンタクトレンズの光学的特性曲面を定める成形方法において、
ホットランナ−装置を介して溶融金型材料を少なくとも一つの金型キャビティに導入し、該金型キャビティの光学的特性面に第一インサ−トおよび該金型キャビティの第二面に第二インサ−トを配置することによって上記少なくとも一つの金型キャビティに該金型部品の光学的特性曲面と該金型部品の第二曲面を定め、上記第一および第二インサ−トのそれぞれの回りに近接して円周方向の冷却路を定め、そして金型キャビティを素早く冷却して該金型部品に最少の熱残留応力を素早く硬化しそして固定し、そして早い成形とサイクル時間を可能にするように各円周方向の冷却路を通して冷却液を循環する工程を有する金型部品の成形方法。
（４２）金型部品内に成形されている材料がポリスチレンであり、少なくとも一つの金型キャビティに溶融ポリスチレンを導入する請求項（ＩＶ）記載の成形方法。
（４３）金型の光学的特性側面の第一インサ−トがブッシュを有し、ブッシュの回りあるいは近くに円周方向の冷却路を定め、ブッシュ内にパワ−インサ−トを配置し、そしてそのパワ−インサ−トの端面により金型部品の光学的特性面を定める請求項（ＩＶ）記載の成形方法。
（４４）第一および第二インサ−トの各々の内部に噴水装置を配置し、そしてそれらインサ−トの内面に向けて冷却液を循環させる請求項（ＩＶ）記載の成形方法。
（４５）円周方向の冷却路および噴水装置介して乱流モ−ドで冷却液を循環させる上記実施態様（４４）記載の成形方法。
（４６）複数の金型キャビティをホットランナ−装置の一端で且つその周囲に離して配置する請求項（ＩＶ）記載の成形方法。
【００４８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、金型キャビティ内の光学的特性側面に第一インサ−トおよびその第二側面に第二インサ−トを設け、且つそれぞれのインサ−トに冷却路を設けることによって金型キャビティを急冷させることが可能となる。そのため成形を短サイクル時間で且つ高精度の金型部品を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明により製造される前（雌）金型部品の一実施態様の平面図である。
【図２】本発明により製造される前（雌）金型部品の一実施態様の側面図である。
【図３】本発明により製造される後（雄）金型部品の一実施態様の平面図である。
【図４】本発明により製造される後（雄）金型部品の一実施態様の側面図である。
【図５】前金型部品と後金型部品を有する金型集成体（アセンブリ）の側面断面図である。
【図６】前金型部品用の８個の同一金型キャビティのうちの１個の構造が断面で示された本発明によるホットランナ−金型断面図である。
【図７】後金型部品を除いて図６と同様の本発明によるホットランナ−金型断面図である。
【図８】図６あるいは図７の金型キャビティの光学的特性側面のインサ−トに使用されたブッシュの断面図である。
【符号の説明】
１０ 前金型部品
１２ 凹面
１８，３６ フランジ
２０，３８ タブ
２４ 突起（ウェル形成）
２２ 段差
３０ 後金型部品
３４ 凸面
５６ ホットランナ−装置
６２ 金型キャビティ
６６，８０ ブッシュ
７０ パワ−インサ−ト
７８，８６ 噴水装置

Claims (39)

1. ソフトコンタクトレンズを後に成形するために用いられる金型部品を成形するための成形装置であって、該金型部品が凸状曲面と該凸状曲面から離れた凹状曲面を定め、該凹状曲面および前記凸状曲面のうちの一方の曲面がソフトコンタクトレンズの光学的特性曲面を定める成形装置において、
   ホットランナー装置を介して溶融金型材料を少なくとも一つの金型キャビティに導入するための熱金型であって、前記少なくとも一つの金型キャビティが前記金型部品の光学的特性曲面と前記金型部品の別の曲面を定め、前記金型キャビティの前記光学的特性曲面が前記金型キャビティの前記別の曲面より加熱された前記ホットランナー装置から離れた位置に配置されている、熱金型と、
   前記少なくとも一つの金型キャビティを冷却するための冷却装置とを備え、
   加熱された前記ホットランナー装置から離れた位置への前記光学的特性曲面の配置により、前記金型部品の別の曲面よりも前記金型キャビティの光学的特性曲面を早く冷却して前記金型部品の光学的特性曲面側の熱残留応力を素早く最小にし、そして前記成形装置での早い成形サイクル時間を可能にする、金型部品の成形装置。
2. 前記金型部品が前金型部品であり、当該前金型部品の凹状曲面が前記光学的特性曲面を定め、そしてその前金型部品の凹状曲面が前記金型キャビティの前記別の曲面より、加熱されたホットランナー装置から離れて位置する、請求項１記載の成形装置。
3. 前記金型部品が後金型部品であり、当該後金型部品の凸状曲面が前記光学的特性曲面を定め、そしてその後金型部品の凸状曲面が前記金型キャビティの前記別の曲面より、加熱されたホットランナー装置から離れて位置する、請求項１記載の成形装置。
4. 前記金型部品に成形されている材料がポリスチレンであり、前記成形装置が溶融ポリスチレンを前記少なくとも一つの金型キャビティに導入する手段を有する、請求項１記載の成形装置。
5. 前記少なくとも一つの金型キャビティが、前記金型キャビティの前記光学的特性曲面側に第一インサートを備え、前記金型キャビティの前記別の曲面側に第二インサ−トを備える、請求項１記載の成形装置。
6. 前記金型キャビティの前記光学的特性曲面側の前記第一インサートが、ブッシュとブッシュ内に配されたパワーインサートを有し、そのパワーインサートが前記金型部品の前記光学的特性曲面を定める端面を有する、請求項５記載の成形装置。
7. 前記第一および第二インサートの各々が、前記冷却装置によって冷却液を循環させる環状の冷却路をその回りあるいは近くに有する、請求項５記載の成形装置。
8. 前記第一および第二インサートの各々が、前記冷却装置によって冷却液をそのインサートの内面に向けて循環させる噴水装置を内部に有する、請求項７記載の成形装置。
9. 前記冷却装置が、冷却液を前記環状の冷却路と前記噴水装置を通して乱流モードで循環させる手段を有する、請求項８記載の成形装置。
10. 前記成形装置が、前記ホットランナー装置の一端において前記ホットランナー装置の回りに間隔を置いて配置された複数の金型キャビティを有する、請求項１記載の成形装置。
11. 前記成形装置が、前記凹状曲面と前記凸状曲面の回りに延在する環状フランジをさらに有する金型部品を定める、請求項１記載の成形装置。
12. 前記成形装置が、前記環状フランジから突き出た略三角形タブを定め、このタブは、基部が前記環状フランジ側に位置し、頂部が角を丸めてあり、前記頂部の中央に金型ゲートを備える、請求項１１記載の成形装置。
13. 前記タブが傾斜段部を含み、この傾斜段部は、溶融熱可塑性樹脂の 流れが前記成形装置の前記凹状曲面および前記凸状曲面の間に入り込む前に溶融熱可塑性樹脂の流れを滑らかにする、請求項１２記載の成形装置。
14. 前記傾斜段部が前記凹状曲面および前記凸状曲面の対称中心から半径方向に所定距離で定められる、請求項１３記載の成形装置。
15. 複数のベントラインが、前記金型ゲートから最も離れた前記環状フランジ上の位置で、その前記環状フランジの外側かつ回りに間隔を置いて配置される、請求項１２記載の成形装置。
16. 前記成形装置が前記金型ゲートと向かい合って位置するコールドスラグウェルを定め、溶融熱可塑性樹脂の初期の流れ、およびそれに含まれた全ての部分凝固スラグを捉え、その部分凝固スラグが成形装置内にさらに流れ込むのを防止する、請求項１２記載の成形装置。
17. 前記成形装置が、前記環状フランジの回りに配置された複数の突出しピンと、前記頂部の中央に配置された突出ピンを備え、前記成形装置から前記金型部品を突き出す際にその金型部品への応力形成を最小限にする、請求項１２記載の成形装置。
18. ソフトコンタクトレンズを後に成形するために用いられる金型部品を成形するための成形装置であって、当該金型部品が凸状曲面と該凸状曲面から離れた凹状曲面を定め、当該凹状曲面と前記凸状曲面のうちの一方の曲面がソフトコンタクトレンズの光学的特性曲面を定める成形装置において、
    ホットランナー装置を介して溶融金型材料を少なくとも一つの金型キャビティに導入するための熱金型であって、前記少なくとも一つの金型キャビティが前記金型部品の光学的特性曲面と前記金型部品の別の曲面を定め、前記金型キャビティの前記光学的特性曲面が前記金型キャビティの前記別の曲面より、加熱された前記ホットランナー装置から離れている熱金型を備え、
    前記少なくとも一つの金型キャビティが、前記金型キャビティの前記光学的特性曲面上の第一インサートおよび前記金型キャビティの前記別の曲面上の第二インサートを含み、
    前記各第一および第二インサートが、これらの周囲に配された環状の冷却路を有し、当該冷却路に対して、冷却装置によって冷却液を循環して前記金型キャビティの前記別の曲面より前記金型キャビティの前記光学的特性曲面を素早く冷却し、前記金型部品の熱残留応力を素早く最小にし、そして前記成形装置での早い成形サイクル時間を与える、金型部品の成形装置。
19. 前記金型部品に成形されている材料がポリスチレンであり、前記成形装置が溶融ポリスチレンを前記少なくとも一つの金型キャビティに導入する手段を有する、請求項１８記載の成形装置。
20. 前記金型キャビティの前記光学的特性曲面側の前記第一インサートが、ブッシュとブッシュ内に配されたパワーインサートを有し、そのパワーインサートが前記金型部品の前記光学的特性曲面を定める端面を有する、請求項１８記載の成形装置。
21. 前記第一および第二インサートの各々が、前記冷却装置によって冷却液をそのインサートの内面に向けて循環させる噴水装置を有する、請求項１８記載の成形装置。
22. 前記冷却装置が、冷却液を前記環状の冷却路と前記噴水装置を通して乱流モードで循環させる手段を有する、請求項２１記載の成形装置。
23. 前記成形装置が、前記ホットランナー装置の一端において前記ホットランナー装置の回りに間隔を置いて配置された複数の金型キャビティを有する、請求項１８記載の成形装置。
24. ソフトコンタクトレンズを後に成形するために用いられる金型部品を成形するための成形方法であって、前記金型部品が凸状曲面と当該凸状曲面から離れた凹状曲面を定め、当該凹状曲面と前記凸状曲面のうちの一方の曲面がソフトコンタクトレンズの光学的特性曲面を定める成形方法において、
    ホットランナー装置を介して溶融金型材料を少なくとも一つの金型キャビティに導入する工程と、
    前記少なくとも一つの金型キャビティに前記金型部品の前記光学的特性曲面と前記金型部品の別の曲面を定める工程と、
    前記金型キャビティの前記光学的特性曲面を当該金型キャビティの前記別の曲面より前記ホットランナー装置から離して配置する工程と、
    前記少なくとも一つの金型キャビティを冷却する工程とを有し、
    加熱された前記ホットランナー装置から離れた位置への前記光学的特性曲面の配置により、前記金型部品の前記別の曲面よりも前記金型キャビティの前記光学的特性曲面を早く冷却して前記金型部品の前記光学的特性曲面側の熱残留応力を素早く最小にし、そして前記成形装置での早い成形サイクル時間を可能にする、金型部品の成形方法。
25. 前記金型部品が雌金型部品であり、その雌金型部品の凹状曲面が前記光学的特性曲面を定め、その雌金型部品の凹状曲面を前記金型キャビティの前記別の曲面より、加熱された前記ホットランナー装置から離して配置する工程を有する、請求項２４記載の成形方法。
26. 前記金型部品が雄金型部品であり、その雄金型部品の凸状曲面が前記光学的特性曲面を定め、その雄金型部品の凸状曲面を前記金型キャビティの前記別の曲面より、加熱された前記ホットランナー装置から離して配置する工程を有する、請求項２４記載の成形方法。
27. 溶融ポリスチレンを前記少なくとも一つの金型キャビティに導入する工程を有する、請求項２４記載の成形方法。
28. 前記少なくとも一つの金型キャビティを、その金型キャビティの前記光学的特性曲面側の第一インサートと、前記金型キャビティの前記別の曲面側の第二インサートとによって形成する工程を有する、請求項２４記載の成形方法。
29. 前記金型キャビティの前記光学的特性曲面側の前記第一インサートがブッシュを有し、そのブッシュ内にパワーインサートを配し、そのパワーインサートの端面で前記金型部品の前記光学的特性曲面を定める、請求項２８記載の成形方法。
30. 前記第一および第二インサートの各々の回りあるいは近くに管状の冷却路を定め、そしてその環状の冷却路を介して冷却液を循環させる、請求項２８記載の成形方法。
31. 前記環状の冷却路を介して乱流モードで冷却液を循環させる、請求項３０記載の成形方法。
32. 前記第一および第二インサートの各々の内部に噴水装置を配置し、そしてその噴水装置を介してインサートの内面に向けて冷却液を循環させる、請求項２８記載の成形方法。
33. 前記噴水装置を介して乱流モードで冷却液を循環させる、請求項３２記載の成形方法。
34. ソフトコンタクトレンズを後に成形するために用いられる金型部品を成形するための成形方法であって、前記金型部品が凸状曲面と当該凸状曲面の裏面側の凹状曲面を定め、当該凹状曲面と前記凸状曲面のうちの一方の曲面がソフトコンタクトレンズの光学的特性曲面を定める成形方法において、
    ホットランナー装置を介して溶融金型材料を少なくとも一つの金型キャビティに導入する工程と、
    前記金型キャビティの光学的特性曲面上の第一インサートおよび当該金型キャビティの別の曲面上の第二インサートを配置することによって前記少なくとも一つの金型キャビティに当該金型部品の光学的特性曲面と前記金型部品の別の曲面を定める工程と、
    前記第一および第二インサートのそれぞれの回りに近接して環状の冷却路を定める工程と、
    前記金型キャビティの前記別の曲面よりも、加熱された前記ホットランナー装置から離れた位置に前記金型キャビティの前記光学的特性曲面を配置する工程と、
    前記金型キャビティの前記別の曲面よりも前記金型キャビティの前記光学的特性曲面を素早く冷却して当該金型部品の熱残留応力を素早く最小にし、そして早い成形サイクル時間を可能にするように各環状の冷却路を通して冷却液を循環する工程とを有する、金型部品の成形方法。
35. 前記金型部品内に成形されている材料がポリスチレンであり、前記少なくとも一つの金型キャビティに溶融ポリスチレンを導入する工程を有する、請求項３４記載の成形方法。
36. 前記金型キャビティの前記光学的特性曲面側の前記第一インサ−トがブッシュを有し、そのブッシュの回りあるいは近くに環状の冷却路を定め、当該ブッシュ内にパワーインサートを配置し、そしてそのパワーインサートの端面により前記金型部品の前記光学的特性曲面を定める、請求項３４記載の成形方法。
37. 前記第一および第二インサートの各々の内部に噴水装置を配置し、そしてそれらインサートの内面に向けて冷却液を循環させる工程を有する、請求項３４記載の成形方法。
38. 前記環状の冷却路および前記噴水装置を介して乱流モ−ドで冷却液を循環させる工程を有する、請求項３７記載の成形方法。
39. 前記複数の金型キャビティを前記ホットランナー装置の一端において前記ホットランナー装置の回りに間隔を置いて配置する工程を有する、請求項３４記載の成形方法。

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