JP4316018B2 - レンズ金型アセンブリからレンズを取り出すための装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、一般的に、前面カーブ、離れた後面カーブおよびその間に形成した成形レンズからなる成形アセンブリからレンズを、取り出し作業が単純で能率的になるように分離あるいは取り出しする取り出し装置に関する。
【０００２】
特に、本発明は、一般的に、キャストコンタクトレンズ金型アセンブリ内で眼鏡コンタクトレンズを製造し、キャストされる金型から眼鏡コンタクトレンズをうまく取り出す装置に関する。本発明は眼内レンズなどの別の小さな、高精度の眼鏡レンズに対しても適するが、ヒドロゲルコンタクトレンズなどの成形した眼鏡レンズに対してよく適するものである。
【０００３】
ソフトコンタクトレンズをキャストする際に取り出し作業の前に、金型がレンズから容易に離れるように、レンズ金型面の一方を、通常、加熱する。本発明は後面カーブ金型の非界面側面（側）を加熱する伝導方法を説明する。その伝導方法は、硬いか弾力のある凸形状熱プローブの使用を伴う。その凸形状熱プローブは同様の輪郭の凹形状の後面カーブ金型の非界面側面に接触する。本発明は好ましい温度勾配を有する十分に定義された加熱パターンを紹介する。その加熱パターンは他の知られた先行技術の加熱取り出し法に対して利点がある。
【０００４】
【従来の技術】
眼鏡レンズ工業、特に、頻繁に周期的に取り替えるコンタクトレンズの供給に関するレンズ工業が発展するにつれ、製造に要するコンタクト数も劇的に増大している。このことが、自動化とそれに伴う実施に適用できる自動化方法と装置を改良するようにメーカーに拍車をかけた。
【０００５】
ソフトヒドロゲルコンタクトレンズなどの眼鏡レンズを、ポリスチレンあるいはポリプロピレンから作られた金型のような金型でモノマーあるいはモノマー混合物を成形することにより製造することは、先行技術で一般に知られている。
【０００６】
この先行技術の実施例は、米国特許第５，０３９，４５９号、第４，８８９，６６４号および第４，５６５，３４８号に見ることができる。これらの特許はポリスチレン金型の要件をその中で検討しており、金型部分が過度の力を必要とせずにレンズにあるいは互いに粘着して分離するように、材料、化学的性質および方法（プロセス）が制御される。上記ポリスチレン金型に対し、米国特許第４，１２１，８９６号に開示されているように、別の実施例としてポリプロピレン金型あるいはポリエチレン金型が使用されている。
【０００７】
眼のコンタクトレンズを成形するための金型アセンブリは、前面カーブと称する下凹金型部分と後面カーブと称する上凸金型部分を通常備えている。下前面カーブの凹面と上後面カーブの凸面はコンタクトレンズの金型キャビティをその間で形成する。先行技術での特定の問題は、前面カーブと後面カーブが通常、フランジで包囲され、モノマーあるいはモノマー混合物が金型の組み立て前に凹前面カーブ金型に過剰に供給されることである。レンズを規定しエッジを形成するように上記金型を共に配置すると、過剰のモノマーあるいはモノマー混合物は、金型キャビティから排出され、１方の金型部分あるいは双方の金型部分のフランジにあるいはその間に滞留する。重合と同時に、この過剰な材料は、成形品取り出し中に金型部分の分離を妨げる金型アセンブリの周囲に環状リングを形成する。
【０００８】
そのようなコンタクトレンズ製造プロセスでは、レンズ紛失と同様に傷と亀裂などのレンズ欠陥が取り出し作業から一部生じるように思われる。金型を分離するための様々な機械的アプローチに関して多くの発展がみられる。しかしながら、機械的技術はプロセスの一部に過ぎない。金型の分離の前に後面カーブ金型を加熱する方法は、非常に重要でもある。理想的な場合、後面カーブ金型／レンズ界面で熱が集中し、後面カーブ金型フランジ／ポリマーリング界面で熱が減少し、さらに前面カーブ金型／レンズ界面で熱が減少することが望まれる。ポリマー（レンズ材料）は、加熱すると、ポリスチレン金型から簡単に分離するため、理想的な系（組立て）は、取り外した後面カーブ金型に取り付けた過剰のポリマーリングと前面カーブ金型に取り付けたじゃまされないレンズを有する。
【０００９】
金型を分離するための知られた先行技術のプロセスの１つは、加熱した空気流によって後面カーブ金型を加熱することである。加熱した空気流を後面カーブ金型の外部に向け、後面カーブ金型の外部からレンズの上面に伝達する。熱は熱伝導により後面カーブ金型、成形レンズおよび前面カーブ金型を通して伝導する。後面カーブ金型の加熱は、予備加熱工程（ステージ）と加熱／てこ（プライ）工程の２つの連続工程で実施できる。その加熱／てこ工程で、金型を所定位置にクランプし、てこフィンガーを後面カーブ金型のフランジの下に挿入する。次に、加熱サイクル中に力をてこフィンガーにより後面カーブ金型にかける。所定の温度になったら、後面カーブ金型は自由にこわれ、後面カーブ金型の一端をてこフィンガーで持ち上げる。後面カーブ金型を前面カーブ金型から少なくとも片側で取り外した後、金型がヒーターから出る。次に、後面カーブ金型と環状フラッシュを全体的に取り除く。このアプローチの著しい幾つかの不利な点は、昇温時間が遅いこと、適応ゾーンが明確でないこと、そしてキャビティからキャビティへのエネルギー伝導速度が、一様でなく不正確なことである。
【００１０】
上記方法は対向する金型の間からレンズを取り外す際に若干の補助効果を有するものの、加熱した後面カーブ金型からレンズを横切って前面カーブ金型まで達する温度勾配は比較的小さい。この先行技術の方法は、発生した温度勾配が金型を十分に且つ繰り返し分離するには十分でないために、完全に十分であるものではなかった。
【００１１】
従って、後面カーブ金型にレーザーから出る電磁放射線を照射し、その電磁放射を吸収して後面カーブ金型と取り外されているコンタクトレンズとの間の実質的な温度勾配になる第２の先行技術方法も発展してきている。温度勾配により、差がある膨張と、レンズの面に対して加熱した後面カーブ金型の面の移動が生じてその間で付着性が弱まり、前面カーブ金型にレンズを残したままで、金型の分離を補助することになる。後面カーブ金型を１μｍと２０μｍの間の波長のレーザー生成放射線によって照射することが好ましい。分離用フィンガーを合わせてＵ字形セパレーターを形成し、それでレーザービームをＵ字形セパレーターのＵ開口に向けて後面カーブ金型を照射する。このアプローチの１つの著しい不利な点はレーザーユニットのコストである。
【００１２】
製造プロセスでは蒸気加熱取り出し法も予め使用した。このアプローチの著しく不利な点は後面カーブ金型とその装置での凝縮物の処理と装置の長い昇温時間と複雑さを取り巻く複数の問題であった。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の第１の目的は、金型間に形成したレンズを損傷しないでレンズ金型を容易に繰り返し分離できるキャストレンズ金型アセンブリのための改良した取り出し装置を提供することである。
【００１４】
さらに本発明の目的は、取り出し作業を単純にしかも能率を改良するコンタクトレンズ金型アセンブリの前面カーブ金型から後面カーブ金型を分離するための装置を提供することである。好ましい実施態様では、実質的な温度勾配は、後面金型とコンタクトレンズ金型アセンブリのキャビティ内に形成したコンタクトレンズとの間に生じる。
【００１５】
本発明の別の目的は、一貫した信頼性のある方法でコンタクトレンズアセンブリを取り出し、それにより、レンズの破損とレンズ金型部品の破損を最小にするための自動化装置および方法を提供することである。
【００１６】
本発明はキャストコンタクトレンズ金型アセンブリを分離あるいは取り出しを補助するための、単純で掃除が容易な、低コスト、非常に繰り返し性がよく、独特な伝導性プローブ加熱アプローチ（方法）を提供する。
【００１７】
コンタクトレンズ取り出し用の伝導性加熱装置は、同様の目的に使用した他の先行技術アプローチに対し明確に独特のアプローチを示す。熱風と蒸気加熱は対流伝熱原理を示す。レーザと赤外線加熱は放射伝熱原理を示す。従って、伝導性伝熱原理は独特である。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本明細書での教示によれば、本発明は金型アセンブリからレンズを取り出すための装置を提供するものであり、その装置は、周囲フランジを備えた中央レンズ金型領域を有する前面カーブ金型と、周囲フランジを備えた中央レンズ金型領域を有する対応後面カーブ金型と、その両者の間で成形されるコンタクトレンズを有する。前記前面カーブ金型と前記後面カーブ金型のフランジは互いに離され平行である。この取り出し装置は、前記レンズ金型アセンブリの後面金型に接触して前記レンズの金型を伝導加熱する伝導性加熱プローブを含む。熱が前記後面カーブ金型によって伝導して前記後面カーブ金型と取り出されるレンズとの間で温度勾配を発生させる。前記温度勾配により、前記レンズの表面に対し、前記後面カーブ金型の面を差を付けて膨張させ移動させ、その間の付着性を弱めて前記前面カーブ金型にレンズを残したままで前記金型の分離を補助する。
【００１９】
詳細に説明する。伝導性加熱プローブは、接触し前記後面カーブ金型の凹面と同じ一般的な形をした加熱凸面を有する。伝導性加熱プローブは、後面カーブ金型の凹面に倣うように弾力的な熱伝導体を有する。弾力的な熱伝導体は、伝導性加熱プローブの端部に配置した薄い要素からなる。伝導性加熱プローブは、後面カーブ金型に対しその加熱プローブをばね付勢するために支持プレートにばね取り付けすることができる。さらに、前負荷ばね力調整装置は、伝導性加熱プローブのばねの前負荷付勢を調整するために設けることができる。また、伝導性加熱プローブの自在重さは後面カーブ金型に対し伝導性加熱プローブを付勢するための力を与えることができる。伝導性加熱プローブは、カートリッジ電気加熱要素と該プローブの温度を検出し制御するための熱電対を有することもできる。この取り出し装置は、金型アセンブリを支持しするための支持パレットと、金型アセンブリの前面カーブ金型と後面カーブ金型の離れたフランジ間に分離力を与えるために配置した分離用取り付け具を有することができる。
【００２０】
支持パレットは金型アセンブリのｎ×ｍアレーに配置した複数の金型アセンブリを支持することが好ましい。これらの実施態様では、本装置は内部に伝導性加熱プローブをｎ×ｍアレー有し、金型アセンブリのアレーを伝導加熱するために金型アセンブリのｎ×ｍアレーの各々後面カーブ金型に接触する伝導性加熱プローブアセンブリを有することができる。リフトシリンダーは支持パレットに対し伝導性加熱プローブアセンブリを上下させる。作業時には、個々の伝導性加熱プローブの重さが金型アセンブリのアレーで保持され、取り出し時に、支持パレットに適切に配置した金型アセンブリのアレーを保持する。リフト用カムは割送り手段が伝導性プローブアセンブリリフト用カムを通してパレットを搬送すると、取り出しに続いて伝導性プローブアセンブリを前記パレットから上げる。
【００２１】
ウェッジ取り出し装置および方法の本発明の前述の目的と利点は、添付図面に基づく幾つかの好ましい実施態様に関する以下の詳細な説明を参照すれば当業者は容易に理解できる。図では同様の要素は同一の参照番号で示してある。
【００２２】
【発明の実施の形態】
図面、特に、図１と図２を先ず詳細に参照する。図１は、１つが図２にさらに詳細に示されているコンタクトレンズ金型アセンブリ１２の１つのアレー、典型的にはツーバイフォー（２×４）アレーを上に支持する支持パレット１０の正面図を示す。
【００２３】
図２は、間でコンタクトレンズ１８の金型キャビティを区画（形成）する下前面カーブ金型１４と上後面カーブ金型１６からなる１つのコンタクトレンズ金型アセンブリ１２の拡大側面断面図である。
【００２４】
前面カーブ金型１４と後面カーブ金型１６はポリスチレンで形成するのが好ましいが、光が照射できるように十分紫外線に対し透過性があり、ソフトコンタクトレンズの連続的な重合を促進するのに適切ないかなる熱可塑性ポリマーでもよい。ポリスチレンなどのふさわしい熱可塑性樹脂は、比較的低い温度で光学的特性面に成形でき、優れた流れ特性を有し、成形時に結晶化しないで非晶質のままで、しかも冷却時には収縮が最少であるような他の望ましい特性をも備えている。
【００２５】
前面カーブ金型１４は、光学的特性の凹面２０を備えた中央のカーブした領域（湾曲部）を定める。光学的特性の凹面２０には周囲に延在する丸い円周方向のナイフエッジ２２が付いている。ナイフエッジ２２は、連続的に成形したソフトコンタクトレンズ１８のために尖った均一なプラスチックの丸い合わせ目（エッジ）を形成することが好ましい。一般に平行な凸面２４は凹面２０から離れており、環状の本質的に一平面フランジ２６は凹面２０と凸面２４から半径方向外側に延在して形成される。凹面２０は、金型アセンブリにより製造すべきコンタクトレンズの前面カーブ（パワーカーブ）の寸法を有し、その面に接触する重合可能な成形材料の重合により形成されるコンタクトレンズの表面が光学的に許容できる特性を有するように十分滑らかである。前面カーブ金型は、通常０．８ｍｍの薄さと、熱を急速に全体伝達し、取り出し時に、てこの力に耐えて前面カーブ金型を金型アセンブリから分離するのに効果的な剛性を備えて設計（デザイン）される。前面カーブ金型１４はさらに、フランジ２６と一体でフランジ２６の１側面から出る一般に三角形のタブ２８を定める。タブ２８は本質的に一平面上にあり、溶融熱可塑性樹脂を供給する射出熱先端（ホットチップ）まで延びて前面カーブ金型を形成する。
【００２６】
後面カーブ金型１６は、光学的特性の凸面３２、凸面３２から離れた一般に平行な凹面３４、および凸面３２と凹面３４から半径方向に外側に延在して形成した環状の本質的に一平面のフランジ３６を備えた中央のカーブ領域（湾曲部）を定める。凸面３２は、後面カーブ金型により製造すべきコンタクトレンズの後面カーブ（目の角膜に載る）の寸法を有し、その面に接触する重合可能な成形材料の重合により形成されるコンタクトレンズの表面が光学的に許容できる特性を有するように十分滑らかである。後面カーブ金型は通常０．６ｍｍの薄さと、熱を急速に全体伝達し、取り出し時に、てこの力に耐えて後面カーブ金型を金型アセンブリから分離するのに効果的な剛性を備えて設計（デザイン）される。後面カーブ金型１６はさらに、フランジ３６と一体でフランジ３６の１側面から出る三角形のタブ２８と同様の一般に三角形のタブ３８を定める。タブ３８は、溶融熱可塑性樹脂を供給する射出熱先端まで延びて後面カーブ金型を形成する。
【００２７】
コンタクトレンズを成形するプロセス時に、過剰な量のポリマーあるいはポリマー混合物を初めは前面カーブ金型に配置し、次に、後面カーブ金型を前面カーブ金型の上に置き、押し付ける。これにより金型キャビティ内の過剰なポリマーが移動し、金型キャビティから排除され、ナイフエッジ２２の外部で余分なポリマーリング４２を作る。
【００２８】
フランジ２６と３６は取り出しと部品取り扱いを補助し、また光学的表面とナイフエッジを保護するようにも設計されている。三角形のタブ２８と３８の形態は、取り出し前に組み立てられた前面カーブ／後面カーブアセンブリ１２を真っ直ぐにし、一定方向に向ける補助機能の役割を果たす。前面カーブ金型あるいはカーブ１４を後面カーブ金型あるいはカーブ１６と組立てると、ギャップ４０が２つの離れたフランジと突き出たタブとの間に形成されるが、このことは取り出しに重要である。タブ間のギャップは１．０ｍｍ〜３．０ｍｍの範囲にあるのが好ましく、以下かなり詳細に説明するように取り出し作業を補助するために必要である。
【００２９】
図１と図２を参照すると、コンタクトレンズ金型アセンブリ１２は、パレット１０の上面のわずかに下に凹所を設けた前面カーブ金型１４の環状フランジ２６とタブ２８でパレット１０内で支持されている。後面カーブ金型１６の環状フランジ３６とタブ３８は、パッレト１０の上面上方に上がっており、機械的な分離部材を前面カーブ金型１４と後面カーブ金型１６のそれぞれ離れたフランジ２６と３６間に挿入することができる。
【００３０】
図３は後面カーブ金型を両側で取り出す方法を利用するウェッジタイプ取り出し装置の概略図である。図３に示されたウェッジタイプ取り出し装置は概略的に図示した金型パレット１０、前面カーブ金型１４、後面カーブ金型１６および取り出し用カムウェッジ４４を具備する。
【００３１】
図３の取り出し装置および方法は以下のように作動する。
工程（ステップ）１：後面カーブ金型１６、前面カーブ金型１４、コンタクトレンズ１８および余分なポリマーリング４２を有する金型アセンブリ１２を、工程１であるいはその直前で加熱する（上面からが好ましい）。加熱プロセスは工程１でのみで行なうことができるが、あるいは全体的な取り出し作業を通して続けてもよい。工程１に示した位置ではウェッジ４４は後面カーブ金型１６と前面カーブ金型１４に力を加えないが、後面カーブ金型１６および前面カーブ金型１４のフランジ３６および２６の間が十分密着している。ウェッジ４４は、余分なポリマーリング４２に干渉しないことに注目する必要がある。というのはそのような干渉によって詰まった状態を引き起こし、プロセスが非効率的になるからである。
【００３２】
工程２：上面図に示すように、パレット１０と金型アセンブリ１２を製品割送り装置（インデキサー）あるいはドライブ４６によって動かしウェッジ４４に沿って移動させる。ウェッジの傾斜やカム角度および／又は供給速度により後面カーブ取り出し速度が決まる。非直線的なウェッジ傾斜やカム角度および／又は供給速度により非直線的な後面カーブ取り出し速度が決まる。加熱プロセスも許容できる取り出し速度に影響を与える。余分な量のポリマー４２も加熱プロセス条件に影響する。
【００３３】
工程３：この時点で、余分なポリマーリング４２を付着した後面カーブ金型１６が、前面カーブ金型１４とコンタクトレンズ１８から完全に分離するように、製品割送り装置４６により金型アセンブリをウェッジ４４のある位置まで移動した。
【００３４】
効果的に取り出しをするために必要な分離量あるいはウエッジ高さは、主に、余分なポリマーリングのサイズと加熱作業の能率に依存する。典型的な実施態様は金型を完全に確実に取り出すために理論的に必要な高さ以上のウェッジ高さになっている。この時点あるいはその直後に、今分離した後面カーブ金型１６とポリマーリング４２をオーバーヘッド真空吸引装置４７によって取り出し、オーバーヘッド真空吸引装置４７はリサイクル用の廃棄物容器に後面カーブ金型を入れる。
【００３５】
図４は伝導性後面カーブレンズ金型ヒータの第一実施態様の基本構成を示し、典型的な支持パレット１０内に密封されたコンタクトレンズ金型アセンブリ１２を示す。弾力的な熱伝導体をその総形端部に取り付けたばね押し熱プローブ５０金型アセンブリに上から接触させる。図４は加熱モード状態のアセンブリを示す。しかしながら、コンタクトレンズ金型アセンブリ１２とパレット１０を下向きに動かすと、プローブ５０が内部ストッパーに５６で当たるまでプローブ５０はばねの付勢の下で下向きに延びることが明かなはずである。
【００３６】
図４は前面カーブ金型１４と後面カーブ金型１６および余分な過剰ポリマーリング４２からなるコンタクトレンズ金型アセンブリ１２内で硬化したコンタクトレンズ１８を示す。熱プローブ５０は弾力的な熱伝導体５２、熱電対５８およびカートリッジヒータ６０を有する。金型アセンブリ１２は、ばね５４に対し前負荷ばね力調整装置６２を備え、上ガイドプレート６４と下ガイド６６内に取り付けられる。前負荷ばね力調整装置６２は、その位置とばね５４でかけた付勢量が調整されるようにプローブ５０にねじ歯合させる。弾力的な熱伝導体５２は、後面カーブ金型１６の裏側を作る内側凹面と同じ普通の形をした下凸カーブ面を有する。弾力的な熱伝導体５２は、プローブ５０の下端部に近い対応する溝状の環状グルーブ７０内に固定してその要素をロックする内側に延びる環がある。また、熱プローブの別の実施態様は、熱プローブ５０の比較的硬い端部が、後面カーブ金型１６の裏側が内側凹面と同じ普通の形に作られる場合には、弾力的な熱伝導体５２がなくともよい。
【００３７】
機能的工程
工程１：後面カーブ金型１４と弾力的な伝導体５２は接触しないで本プロセスを開始する。カートリッジヒータを、適当な電気制御装置と熱電対５８を使用して加熱する。
【００３８】
工程２：コンタクトレンズ金型アセンブリパレット１０を上げると、弾力的な伝導体５２が後面カーブ金型１４に接触する。
【００３９】
工程３：コンタクトレンズ金型アセンブリパレット１０は、ばね５４が弾力的な伝導体５２と後面カーブ金型１４の間に望ましい接触力を与えるように十分な距離を移動するまで上昇を続ける。
【００４０】
工程４：コンタクトレンズ金型アセンブリは、十分な熱が熱プローブ５０、弾力的な伝導体５２および後面カーブ金型１４に伝わって後面カーブ金型１４と硬化コンタクトレンズとの間の界面温度を所定のレベルまで上げるような温度までその位置で一時停止する。所定の温度は、硬化コンタクトレンズが前面カーブ金型から外れないで後面カーブ金型１４が硬化コンタクトレンズから容易に外れるように十分高い温度である。
【００４１】
工程５：次に、弾力的な伝導体５２と後面カーブ金型１４の間の接触がなくなり、金型アセンブリを備えたコンタクトレンズ金型アセンブリパレット１０を取り出しステーションまで移動させるのに十分なクリアランスができるまでコンタクトレンズ金型アセンブリパレット１０を下げる。このアセンブリがまだ上記工程４にある状態で取り出し作業を開始することが場合によりできる機能である。
【００４２】
重要なプロセス関連の特徴とオプション
加熱：上記実施態様では、熱源は電気カートリッジヒータである。別の実施態様では熱源を蒸気、湯、ＲＦなどにすることができる。熱電対の配置は図示の例の配置と異なってもよい。ヒータカートリッジと一体である必要がない。加熱制御の方法は重要である。最適な取り出し条件はかなり狭い時間／温度分布にあると思われる。従って、プロセス精度のために真に比例するわずかな波長制御もカートリッジヒータに対し適切となる。熱流がばらつかないようにヒータカートリッジのポット化も適切である。サイクル内で熱プローブの温度ロスを最小にするため、熱プローブの熱質量（Ｃ_p ×質量）を最大にする必要がある。また熱プローブ材料は高熱伝導度に対し中位である必要がある。
【００４３】
弾力的な伝導体５２は、後面カーブ金型の非界面コア側の輪郭にピッタリ合う外部接触面の輪郭を有する高温成形シリコーン部品を含む。別の例ではシリコーン以外の材料を有することができる。この構成要素の特徴はその要素が十分に高い熱伝導度と熱崩壊に対する十分高い抵抗を有して弾力性と寸法安定性を維持しながらコンタクトレンズ金型アセンブリに熱を効率的に伝えるということである。寸法安定性と弾力性を要する程度は使用する接触力の量に依存する。接触力が高ければ高い程、熱プローブ５０の機械加工面の形態がより重要になり、弾力的な伝導体の形態は重要でなくなる。このため、代わりの実施態様は、熱プローブ５０の下端を機械加工して後面カーブ金型のコア側形態に直接合わせる硬い伝導体を利用することができる。十分な接触力が利用されると、十分な弾力性が後面カーブ金型自身にあり、低耐熱接触を確保する。従って、この実施態様では弾力的な伝導体は必要ない。弾力的か硬いかの熱プローブ５０の接触端部の寸法は、熱をコンタクトレンズ１８に理想的に向ける必要があり、余分なポリマーリング４２には必要ないという点で重要なデザイン変数である。ポリマーリングが余りに多くの熱を受けると、取り出しプロセス時に後面カーブ金型から外れる傾向があり、望ましくない。コンタクトレンズエッジ（周縁）が余りに多くの熱を受けると、そのエッジは取り出し時に前面カーブ金型から分離する傾向があり、エッジ欠陥および／又はレンズ紛失を招く。他のプロセス変数にならい直径を最適化すると、レンズのエッジ関連欠陥とレンズ紛失を最小に維持しながらポリマーリング除去速度を最大にすることができる。
【００４４】
従って、熱プローブ５０の接触用端部の直径は、幾つかの実施態様で取り出されるレンズの直径より小さくなるように選択され、他の実施態様では熱プローブ５０の接触用端部の直径は、取り出されるレンズの直径より大きくできる。さらに、熱プローブ５０の接触用端部の形態は、特定の熱伝導パターンを取るように選択される。例えば、熱プローブ５０の端部は、熱が環状端部から後面カーブ金型の環状領域までレンズの周縁に沿って選択的に伝達されるように環状形態にすることができる。また、熱プローブ５０は、各々選択された熱質量と熱伝導度を有する幾つか異なった材料でできた複雑な構造を有し、後面カーブ金型とレンズに対する種々の加熱パターンと分布を取る。例えば、熱プローブ５０は、種々の熱質量と熱伝導度の種々の材料でできた同心リングで構成されて後面カーブ金型とレンズの望ましい複合加熱パターンを取ることができる。
【００４５】
図５は、硬い伝導体、すなわち、ばね５４が付いていない自在重さ（free-weighted ）のコンタクトレンズ金型ヒータアセンブリ５１の実施態様を示す。図４に示した熱プローブ５０は、支持パレットに配置したコンタクトレンズ金型アセンブリのアレーに対応するように取り付けられ配置されたそのような熱プローブのアレーを有するアセンブリに通常、取り付けられ、そのような熱プローブアセンブリは、図５と図６〜図８に別の実施態様として示されている。図５の実施態様では、熱プローブ５０は、そのユニットが大きな中心対中心公差が好ましい８個のキャビティフレーム金型で作動するように設計されるため、横方向移動度で自在重さで取り付けられる。
【００４６】
図６は余分なポリマーリング４２を減らした金型を利用するように設計した熱伝導による片側ウェッジタイプの取り出し装置の実施態様の正面図を示す。図７と図８はその装置を全体組み立て図で示した図６と同じ実施態様の正面図および上面図をそれぞれ示す。
【００４７】
図６、図７および図８に示した取り出し装置は、複数の分離用ウェッジ８１からなるウェッジアセンブリあるいは取り付け具８０、移動支持パレット８２、真空吸引フード８４、２×４アレーの熱伝導性プローブ８８を有する熱伝導性プローブアセンブリ８６、熱伝導性プローブリフト用カム９０、熱伝導性プローブアセンブリリフトシリンダー９２、パレットドライブ油圧シリンダー９４、プロセスコントローラー／タイマー９６および油圧流体溜め９８を具備する。
【００４８】
その動作は、熱伝導性プローブ８８に干渉しないで金型フレームアセンブリ６４を支持パレット８２内に置くことができるように、熱伝導性プローブアセンブリ８６をリフト用カム９０を介してリフトシリンダー９２によって垂直に上げる。次に、熱伝導性プローブ８８が後面カーブ金型１６の非界面側面のレンズ部分に自重により載るように、熱伝導性プローブアセンブリ８６をリフト用カム９０を介してリフトシリンダー９２によって下げる。
【００４９】
この時点で、熱が熱伝導性プローブ８８によってレンズ金型アセンブリに伝導する。動作上、熱伝導性プローブ８８は特定の温度に保持されるカートリッジヒーターを有する。プロセスコントローラー／タイマー９６内にプログラムされたある時間が経過した後、油圧流体溜め９８から供給される油圧シリンダー９４によりパレット８２を右から左方向に移動する。熱伝導性プローブアセンブリ８６の重さが後面カーブ金型１６上に完全にかかるように、熱伝導性プローブアセンブリ８６をパレット８２と同時に動かす。所定の距離を移動した後、後面カーブ金型の余分なポリマーリングは、ウェッジアセンブリ８０と関連するカムあるいはウェッジによって分離し始める。後面カーブ金型が完全に分離する前のある時点で、熱伝導性プローブリフト用カム９０上のカムは熱伝導性プローブアセンブリ８６を上げ、熱伝導性プローブ８８は金型アセンブリを取り除く。パレット８２が左方向に移動し続けると、後面カーブ金型１６は前面カーブ金型フレーム６４から完全に分離し、真空吸引フード８４により吸引される。次に、パレット８２はその最も左側の位置まで到達し、コンタクトレンズ１８を付けた前面カーブ金型フレーム６４を取り外す。次に、ユニットをリセットし、次の作業のサイクルの準備をする。
【００５０】
後面カーブ金型１６がウェッジアセンブリ８０に係合する一方で後面カーブ金型１６に接触する熱伝導性プローブ８８を保持する目的は、各々の後面カーブ金型１６に通常の力を与え維持して、ウェッジ上の型出し角度によって生じ、部分的に外されたコンタクトレンズに作用している剪断力を相殺することである。油圧ドライブシリンダー９４が働き、その使用によりその移動方向にパレットに対し一定の最大力を維持する。このような一定の最大力により後面カーブ金型の分離の間の抵抗量によってパレット８２が速度を増減することができる。この特徴によって温度ばらつき、余分なポリマーリングサイズなどによるプロセスのばらつきを補償できる。
【００５１】
取り出し時にコンタクトレンズ金型アセンブリを加熱するための伝導性プローブの本発明の幾つかの実施態様と変形を本明細書に詳細に説明したが、本発明の開示と教示によって当業者に対し別の設計の多くが示唆されることが明らかになるはずである。
【００５２】
発明の具体的な実施態様は以下の通りである。
（１）前記伝導性加熱プローブは、接触し前記後面カーブ金型の凹面と同じ一般的な形をした加熱凸面を有する請求項１に記載のレンズ金型アセンブリからレンズを取り出すための装置。
（２）前記伝導性加熱プローブは、前記後面カーブ金型の凹面に倣うように弾力的な熱伝導体を有する実施態様（１）に記載のレンズ金型アセンブリからレンズを取り出すための装置。
（３）前記弾力的な熱伝導体は、前記伝導性加熱プローブの端部に配置した薄い要素からなる実施態様（１）に記載のレンズ金型アセンブリからレンズを取り出すための装置。
（４）前記伝導性加熱プローブは、前記後面カーブ金型に対しその加熱プローブをばね付勢するために支持プレートにばね取り付けされる請求項１に記載のレンズ金型アセンブリからレンズを取り出すための装置。
（５）前記伝導性加熱プローブのばねの前負荷付勢を調整するための前負荷ばね力調整装置を有する実施態様（４）に記載のレンズ金型アセンブリからレンズを取り出すための装置。
【００５３】
（６）前記伝導性加熱プローブは、カートリッジ電気加熱要素を有する請求項１に記載のレンズ金型アセンブリからレンズを取り出すための装置。
（７）前記伝導性加熱プローブは、該プローブの温度を検出し制御するための熱電対を有する請求項１に記載のレンズ金型アセンブリからレンズを取り出すための装置。
（８）前記金型アセンブリを支持するための支持パレットと、前記金型アセンブリの前面カーブ金型と後面カーブ金型の離れたフランジ間に配置した分離用取り付け具を有する請求項１に記載のレンズ金型アセンブリからレンズを取り出すための装置。
（９）前記支持パレットは複数の金型アセンブリを支持する実施態様（８）に記載のレンズ金型アセンブリからレンズを取り出すための装置。
（１０）前記支持パレットは金型アセンブリのｎ×ｍアレーを支持する実施態様（９）に記載のレンズ金型アセンブリからレンズを取り出すための装置。
【００５４】
（１１）内部に伝導性加熱プローブをｎ×ｍアレー有し、前記金型アセンブリのアレーを伝導加熱するために前記金型アセンブリのｎ×ｍアレーの各々後面カーブ金型に接触する伝導性加熱プローブアセンブリからレンズを有する実施態様（１０）に記載のレンズ金型アセンブリを取り出すための装置。
（１２）前記支持パレットに対し前記伝導性加熱プローブアセンブリを上下させるためのリフトシリンダーを有し、前記個々の伝導性加熱プローブの重さで取り出し時に金型アセンブリのアレーを保持して、取り出し時に、前記支持パレットに適切に配置した金型アセンブリのアレーを保持する実施態様（１１）に記載のレンズ金型アセンブリからレンズを取り出すための装置。
（１３）割送り手段が伝導性プローブアセンブリリフト用カムの向こうにパレットを搬送すると、前記伝導性プローブアセンブリを前記パレットから取り出し後に上げる伝導性プローブアセンブリリフト用カムを有する実施態様（１１）に記載のレンズ金型アセンブリからレンズを取り出すための装置。
【００５５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、上下両金型間に形成したレンズを損傷しないでレンズ金型を容易に低コストで繰り返し分離できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】各々が下前面カーブ金型と上後面カーブ金型からなり、その間でコンタクトレンズの金型キャビティを定める２×４アレーのコンタクトレンズ金型アセンブリを保持する支持パレットの正面を示す図である。
【図２】コンタクトレンズ金型アセンブリの拡大側面断面図であり、下前面カーブ金型と上後面カーブ金型の詳細な構造を示す図である。
【図３】後面カーブ金型の両側取り出しに利用するウェッジタイプ取り出し装置の概略図である。
【図４】取り出し時にレンズ金型アセンブリの後面カーブを伝導接触するための伝導性熱プローブの第一実施態様を示す図である。
【図５】本発明の教示による自在加重伝導性熱プローブアセンブリの実施態様を示す図である。
【図６】伝導加熱した取り出し装置の別の実施態様の正面図である。
【図７】本装置を全体のアセンブリ図で示した図６と同様の実施態様の上面図である。
【図８】本装置を全体のアセンブリ図で示した図６と同様の実施態様の上面図である。

Claims (8)

1. 周囲フランジを備えた中央レンズ金型領域を有する前面カーブ金型と、周囲フランジを備えた中央レンズ金型領域を有する対応後面カーブ金型と、前記前面カーブ金型と前記後面カーブ金型の間に形成される成形眼鏡レンズを含み、前記前面カーブ金型と前記後面カーブ金型のフランジが互いに離されるレンズ金型アセンブリからレンズを取り出すための装置において、
   前記後面カーブ金型の前記中央レンズ金型領域の面に倣うように弾性的な熱伝導体を有し、前記レンズ金型アセンブリの後面カーブ金型に接触して前記後面カーブ金型を伝導加熱する伝導性加熱プローブを含み、前記プローブでは熱が前記後面カーブ金型によって伝導して前記後面カーブ金型と取り出されるレンズとの間で温度勾配を作り、前記温度勾配により、前記レンズの表面に対し、前記後面カーブ金型の前記中央レンズ金型領域の前記面を差を付けて膨張させ移動させ、その間の付着性を弱めて前記前面カーブ金型にレンズを残したままで前記前面カーブ金型および前記後面カーブ金型間の分離を補助することを特徴とするレンズ金型アセンブリからレンズを取り出すための装置。
2. 前記熱伝導体は、前記伝導性加熱プローブの端部に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のレンズ金型アセンブリからレンズを取り出すための装置。
3. 前記伝導性加熱プローブは、前記後面カーブ金型に対し前記伝導性加熱プローブをばね付勢するために、支持プレートにばね取り付けされることを特徴とする請求項１に記載のレンズ金型アセンブリからレンズを取り出すための装置。
4. 前記伝導性加熱プローブのばねの負荷付勢を調整するための負荷ばね力調整装置を有することを特徴とする請求項３に記載のレンズ金型アセンブリからレンズを取り出すための装置。
5. 前記伝導性加熱プローブは、カートリッジ電気加熱要素を有することを特徴とする請求項１に記載のレンズ金型アセンブリからレンズを取り出すための装置。
6. 前記伝導性加熱プローブは、該プローブの温度を検出し制御するための熱電対を有することを特徴とする請求項１に記載のレンズ金型アセンブリからレンズを取り出すための装置。
7. 前記金型アセンブリを支持するための支持パレットと、前記金型アセンブリの前面カーブ金型と後面カーブ金型の離れたフランジ間に配置した分離用取り付け具を有することを特徴とする請求項１に記載のレンズ金型アセンブリからレンズを取り出すための装置。
8. 前記支持パレットは複数の金型アセンブリを支持することを特徴とする請求項７に記載のレンズ金型アセンブリからレンズを取り出すための装置。

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