JP4358988B2 - 単一の成形用型心合わせ - Google Patents

Description

【０００１】
本発明は、それぞれ独立した特許請求項の条文によれば、成形品、特に光学レンズ、詳しくはコンタクトレンズを製造する方法、その方法を実施するための装置、並びにその方法又はその装置を用いて製造された、成形品、特に光学レンズ、詳しくはコンタクトレンズに関する。
【０００２】
経済的に多量に製造することを意図しているコンタクトレンズは、好ましくは、いわゆるモールド（mould）又はフルモールド（full-mould）法によって製造される。この方法では、レンズを、二つの型半分（成形用型）の間でその最終的形状に製造するため、レンズの表面のその後の加工、又は縁の加工は、いずれも不要である。モールド法は、例えば、ＰＣＴ特許の国際公開特許第８７／０４３９０号、又はヨーロッパ特許第０ ３６７ ５１３号公報に記載されている。
【０００３】
この方法で製造されるコンタクトレンズは、６０重量％を上回る含水量を有する、非常に低い機械的安定性を有する成形品である。その製造後、レンズは、測定によって更に検分され、次いで包装され、オートクレーブ内で１２１℃での加熱滅菌に付される。
【０００４】
これら既知のモールド法の場合、製造しようとするコンタクトレンズの形状は、成形用型キャビティによって規定される。同様に、コンタクトレンズの縁は、通常は二つの型半分からなる、成形用型によって形成される。縁の形状は、二つの型半分の、それらが相互に接触する領域での輪郭によって規定される。
【０００５】
コンタクトレンズを製造するには、まず最初に、流動できる出発材料の特定の量を、雌の型半分に導入する。次いで、雄型の型半分を位置につかせることによって、成形用型を閉じる。通常、出発材料は、多少とも過剰に分配されるため、成形用型を閉じたとき、過剰な量が、外部で成形用型キャビティに隣接する、オーバーフロースペースに排出される。その後の出発材料の重合又は架橋結合は、ＵＶ光による照射、又は熱の作用、又は別の非熱的方法によって実施する。この方法では、成形用型キャビティ内の出発材料と、オーバーフロースペース内の過剰な材料との双方が硬化する。過剰な材料からのコンタクトレンズの、欠陥のない分離を達成するには、過剰な材料の良好な密閉又は排除を、二つの型半分が接触する帯域で達成しなければならない。この方法でのみ、欠陥のないコンタクトレンズの縁を得ることが可能になる。
【０００６】
これらの成形用型に用いる材料は、好ましくは、プラスチック、例えばポリプロピレンである。成形用型は、射出成形によって製造され、一回のみ用いられる。その理由は、とりわけ、成形用型が、過剰な材料によって一定程度汚染されることになり、コンタクトレンズを分離したときに、損傷し、又は、成形用型の密閉の際に小部域が不可逆的に変形することにある。
【０００７】
射出成形された形態の場合、製造過程での変動（温度、圧力、材料特性）の結果としての寸法の変動も予測しなければならない。更に、射出成形後の成形用型の収縮が生じることもあり得る。成形用型におけるこれらの寸法の変化は、製造しようとするコンタクトレンズのパラメータ（ピーク屈折率、直径、基本曲線、中心の厚さ等々）の変動へと導く可能性があり、その結果、レンズの品質が低下し、そのため収率が低下する。更に、二つの型半分間の不充分な密閉の場合、過剰な材料は、明確に分離されないため、いわゆるウェブが、コンタクトレンズの縁に形成される。それが、より顕著であるならば、レンズの縁でのこの外見上の欠陥は、そのようなレンズを装着したときに、刺激へと導くこともあり、そのため、そのようなレンズは、検分によってふるい落とさなければならない。
【０００８】
特に、コンタクトレンズの縁の品質に対する必要条件のため、成形用型は、やはり１回のみ用いられるが、その理由は、成形用型のその辺縁領域での一定の変形は、確実には排除することができないからである。
【０００９】
米国特許第５，５０８，３１７号明細書は、コンタクトレンズの製造のための重合性出発材料の化学での重要な改良を示している。この特許は、プレポリマーの水溶性組成物を開示していて、それを成形用型キャビティに入れ、その後、光化学的に架橋結合させる。プレポリマーは、複数の架橋結合できる基を有するため、架橋結合は、高い品質を特徴とするため、完成された光学的品質のレンズを、その後の抽出又は再加工工程を必要とすることなく、数秒以内に製造することができる。特許に提示された出発材料の改良された化学は、コンタクトレンズが著しく低いコストで製造できるため、これが、使い捨ての装着できるレンズの製造を可能にすることを意味する。
【００１０】
ヨーロッパ特許第０ ６３７ ４９０号公報は、それによって米国特許第５，５０８，３１７号明細書に記載されたプレポリマーを用いるコンタクトレンズの製造法の、一層の改良が達成できる方法を記載している。この場合、二つの型半分からなる成形用型に材料を入れるが、二つの型半分は、相互に接触せずに、それらの間に配置された、環状の設計の狭い間隙を有する。この間隙は、成形用型キャビティに接続されているため、過剰なレンズ材料は、間隙内に流れ去ることができる。１回のみ使用できるポリプロピレンの成形用型に代えて、再使用できる水晶／ガラスの成形用型を用いるのを可能にするが、その理由は、レンズの製造の後に、これらの成形用型を、水溶性の基礎化学を考慮して、水を用いて、架橋結合しなかったプレポリマーその他の残渣を迅速かつ効果的に浄化し去ることができ、空気で乾燥することができるからである。この手段によって、高精度のレンズの形成も、特に達成することができる。プレポリマーの架橋結合は、特にＵＶ光による、照射によって実施し、成形用型キャビティの照射を、クロムのマスクによって限定する。したがって、成形用型キャビティ内にある材料のみが架橋結合されるので、レンズの縁形成の高い再現性を、ポリプロピレン製の二つの型半分間の積極的な結合なしに達成することができる。架橋結合されなかった、遮蔽されたプレポリマー液は、水を用いることによって、寸法的に安定した、架橋結合したレンズから容易に洗い落とすことができる。
【００１１】
本発明は、コンタクトレンズの製造法を更に改良するという問題に取り組み、その結果、コンタクトレンズの製造コストを更に削減することができ、製造能力を増大させることができ、同時に、レンズのパラメータの高い再現性が提供される。特に、製造時間が短縮されることになり、かつ高度の自動化が達成されることになる。交換しなければならない成形用型の数は、可能な限り少数になることになる。
【００１２】
本発明は、この目的を、請求項１及び請求項４に特定された特徴を通じて達成する。本発明の方法、及び本発明の装置のそれ以上の顕著な改良に関しては、従属請求項への参照がなされる。
【００１３】
周期的に実施される製造工程と結びつけた、成形用型の雌及び雄の型半分の単一の型半分の心合わせによって、高度の自動化を達成することが可能になる。単一の型半分の心合わせは、必要なすべての心立て及び調整要素を、成形用型に直接嵌めこむことを可能にし、そのため、型半分は、自動取扱いシステムに容易に組み込めるようになる。これは、コンタクトレンズの製造全体を、周期的工程内で自動化することができ、その結果、製造コストを、劇的に削減することができ、同時に、製造プラントの生産性を上昇させ得ることを意味する。更に、手動処理の工程を排除することによって、製造されるコンタクトレンズの高い再現性が確保されるため、個々のレンズの品質の変動は、大幅に除去される。
【００１４】
更に、単一の型半分の心合わせは、型半分の取付、型半分の変更、及び型半分の浄化の自動化を可能にする。
【００１５】
特に、周期的な製造工程内での成形用型の迅速な変更は、調整のための経費が省かれることから、単一の型半分の心合わせによって可能になる。
【００１６】
更に、単一の型半分の心合わせでは、個々の型半分の特定も可能である、すなわち、複数の個別成形用型を組み合せて、ユニットを形成する場合でさえ、それぞれの光屈折力を、型半分の特定を通じて登録できることから、「無秩序」製造が可能であり、そのため、レンズの正しい梱包を確保することができる。例えば、ｎ列の個別成形用型の場合、ｎ通りの異なる光屈折力を同時に生じさせることができる。ｍ通りの光屈折力はもはや不要であるならば、雌の個別型半分を交換し、他のものと置換えることのみが必要であるにすぎない。
【００１７】
更に、複数の個別成形用型を組み合わせて、ｍ又はｎ個の成形用型からなる、モジュール樣に構成されるユニットを形成する結果として、様々な製造能力に対する柔軟な適応が可能になる。
【００１８】
本発明のそれ以上の詳細及び利点は、下記の説明及び図面から明らかになる。
【００１９】
ＵＶ放射線によって重合又は架橋結合させることができる、液体の出発材料からコンタクトレンズを製造するための成形用型（図１中の１によって一般的に指定する）は、雌型半分２及び雄型半分３を含み、そのそれぞれは、湾曲した成形表面４及び５を有し、それぞれ、一緒になって成形用型キャビティ６を規定するが、これが、その役割として、製造しようとするコンタクトレンズの形状を決定する。雄型半分３（図２に詳しく示す）は、凸状の外面５を有し、その形成が、製造しようとするコンタクトレンズの内側の輪郭を規定する一方、雌型半分２（図３に示す）は、凹状の外面４を備え、それが、製造しようとするコンタクトレンズの外形を決定する。
【００２０】
図１に示した例示的実施態様では、成形用型キャビティ６は、完全かつ緊密には密閉されず、その周縁の領域で円周的に開いている。この周縁は、製造しようとするコンタクトレンズの縁を画定し、相対的に狭い環状の間隙７（連続的であるか、さもなければ、分節状であるように設計し得る）にここで接続する。この間隙７は、雌及び雄の型半分２、３の、それぞれ型壁４ａ及び５ａによって境され、かつ形成される。しかし、本発明の文脈内では、個々の型半分２、３を、成形用型キャビティ６に隣接して相互に接触し、こうして、成形用型キャビティ６が、二つの個別型半分２、３の境となる壁によって緊密に密閉されるように設計することも考慮し得る。
【００２１】
二つの型半分２及び３は、選ばれたエネルギー形態、特にＵＶ光に可能な限り透明である、例えば、そのような目的に常用されるポリプロピレン、又は他のポリオレフィンのそれである材料からなる。ＵＶ光による照射は、ここでは、詳しくは、好都合には雄型半分３越しに上方から、一方の側にのみ実施されるため、ＵＶに透明であることを要するのが好都合であるのは、後者のみである。これは、雌型半分２を通した照射に対して、対応して正確である。
【００２２】
特に、ＵＶ光で照射される成形用型の少なくとも半分が、水晶からなるのが好都合である。この材料は、特に優れたＵＶ透明度を特徴とするばかりでなく、加えて、非常に硬く、かつ耐性であるため、この材料から製造された成形用型は、充分に再使用することができる。しかし、このための前提条件は、以下の文章から更に明らかになるとおり、成形用型が、力を用いずにか、又は不完全に閉じられる結果、型半分が、接触によって損傷しないことである。水晶の代替物としては、ＵＶに透明である特殊ガラス又はサファイアを用いることも可能である。型半分は再使用できるため、その製造の時点では、極めて高い精度及び再現性の成形用型を得るように、比較的高い経費を支出することができる。型半分は、製造しようとするレンズの領域、すなわち成形用型キャビティ、又は実際の型面では、相互に接触しないため、接触の結果としての損傷は、排除される、これは、成形用型の高い耐用年数を確保し、それが特に、製造しようとするコンタクトレンズの高い再現性も確保する。
【００２３】
一方の側にエネルギーを印加する場合、原則として、エネルギー源に背を向けている型半分を、架橋結合できる材料、又はその成分に耐えるいかなる材料から製造することも可能である。しかし、金属を用いるならば、エネルギー放射線の種類によっては、反射が予測され得ることもあり、これらは、過剰露光、縁の歪みなどのような、望ましくない効果へと導くおそれがあり得る。吸収性材料には、これらの短所がない。
【００２４】
架橋結合を行わせるエネルギーの、コンタクトレンズを製造する材料への印加は、成形用型キャビティ６に限定される、すなわち、適切な形態のエネルギー、特にＵＶ放射線が印加されるのは、成形用型キャビティ６内の架橋結合できる材料のみであり、成形用型キャビティ６内の材料のみが、架橋結合される。特に、成形用型キャビティ６を囲む環状間隙７内の材料は、架橋結合されない。このためには、雄型半分３の型面５は、好都合には、その型壁５ａに、ＵＶ光に不透明であるマスク８を備えていて、このマスクは、成形用型キャビティ６に直接平行する限りにまで延伸し、後者以外は、好ましくは、照射されたエネルギーから、架橋結合されない、おそらくは過剰である、ここでは液体である材料と接触するか、若しくは接触し得る、残余の部分すべて、成形用型の成形用型キャビティ、又は表面を遮蔽する。こうして、レンズの縁の下位部域が、型壁による材料の限定によってではなく、重合又は架橋結合を開始する放射線その他の形態のエネルギーの物理的限定によって形成される。
【００２５】
ＵＶ光の場合、マスク８は、特に、薄いクロム層であってよく、例えば、例えば写真平版又はＵＶ平版において既知であるような方法によって、製造される。考慮されるマスク材料は、望みであれば、他の金属又は金属酸化物であることもできる。マスクは、保護層、例えば酸化ケイ素で被覆してもよい。マスクは、好都合には、自動化を簡素化することから、固定された位置に配置される。しかし、成形用型キャビティ６に対するＵＶ放射線を限定する効果を同様に有する、マスク又はスクリーンを別個に用いることも可能である。更に、成形用型の外部のビーム径路の光学的案内を与えて、ＵＶ放射線の物理的限定を達成してもよい。
【００２６】
雌型半分２及び雄型半分３の形成表面４、５は、それぞれ、その形状が、好都合には、追加的調整作業なしの簡単な取扱いを可能にするよう選ばれる、取付台９、１０に埋め込まれている。このためには、取付台９、１０は、それぞれの形成表面４、５の光軸１１に向けて心合わせされた、案内表面を有する。加えて、それらは、該光軸に対する軸方向への二つの型半分２、３の厳密な位置決めを許す要素も有する。この要素自体は、他の外部要素と協働して、成形用型を閉じたときに要する、簡単な調整を許す。
【００２７】
こうして、二つの型半分２、３は、結合されたとき、その取付台９、１０を用いて相互に対して心立てされることが可能になる。心立ての精度は、好ましくは、５μmより良好でなければならない。二つの型半分２、３の間の軸間距離は、コンタクトレンズの中心厚さを規定し、代表的には、０．１mm前後である。この距離は、好都合には、±０．００５mmの範囲内に維持しなければならない。二つの型半分２、３の相互に対する偏りは、最小限に減らすべきである。形成表面４、５の直径を約１４mmとするならば、軸方向の偏り誤差は、好都合には、５μm未満でなければならない。
【００２８】
このためには、第一の例示的実施態様の型半分２、３（図２及び３に示す）は、その取付台９、１０に型陥凹部を有し、これらが、それぞれ、対応する型半分２、３の、対応し、相補的に設計された突起に精密な嵌合によって挿入し、一緒になって、二つの型半分２及び３の案内表面を形成することができる。成形用型を閉じるときの二つの型半分２、３の心立て及び案内は、成形用型の陥凹部及び突起の、可能な限り最高の精度で製造された外形によって与えられるため、成形用型の閉じる操作の全体として簡単な取扱いが、雄及び雌の型半分の相互の噛合いから生じる。
【００２９】
図２に詳しく示した雄型半分３は、その外側取付台１０の分割表面１２の領域に、環状に設計され、形成表面５を封じ込めたときにウェブ１４を露出させる、陥凹部１３を有する。二つの型半分２、３を閉じたとき、このウェブは、正確な嵌合であるよう、かつ雌型半分２の形成表面４を環状に封じ込めるよう製造された、環状の溝１５内で噛み合う。案内表面として役立つウェブ１４及び溝１５の、それらの前面及び外面に関する高度に精密な製造は、光軸１１に対する二つの型半分２、３の調整なしの心立て、並びに二つの型半分２、３の間の軸間距離の規定を許す。二つの型半分２、３の間の軸間距離を規定するには、好ましくは溝１５に挿入された、別個のスペーサリングを用いることも可能である。ウェブ１４及び溝１５の案内表面の寸法は、二つの型半分２、３を結合するときの偏りを回避するため、大き過ぎるように選んではならない。更に、溝１５へのウェブ１４の挿入を容易にするため、溝１５に挿入斜角を与えることも可能である。二つの型半分２、３が力を用いずに閉じられるのを許すためには、雌型半分２の溝１５に隣接する、対応する型アタッチメント１６との、陥凹部１３の座の正確な嵌合を与える試みはなされない。そのため、成形用型を閉じたときは、間隙１７が、型陥凹部１３の末端面と型アタッチメント１６のそれとの間に残る。それらの自重の結果としての、二つの型半分の閉鎖に加え、二つの型半分が、バネによって相互に結合されることも考えられ、これは、二つの型半分の大きな力を用いない閉鎖を許すため、案内表面は、閉じる操作の際に、圧力の荷重がかからない。
【００３０】
更に、二つの型半分２、３の相互に対する回転が可能であるように、型陥凹部を設計することも好都合であるが、その理由は、これによって、二つの型半分２、３のうち一方へのコンタクトレンズの接着によって生じ、かつ６０〜１２０Ｎの範囲内にある接着力に打ち勝つことができ、こうして、成形用型を開く際の力を軽減できるからである。結局、コンタクトレンズを取り出すための、型半分２、３の分離の際のレンズの損傷は、この手段によって著しく減らすことができる。
【００３１】
図４〜６に示した、成形用型１の第二の例示的実施態様の場合、ここでは円筒形に設計された、心立て装置１８が与えられて、個々の型半分２、３を案内する。雌型半分２及び雄型半分３の外側取付台９、１０は、成形品の内部にも外部にも向かうことなく、円滑であるように設計され、その外径は、心立て装置１８の内径に相当する。成形用型を閉じるとき、雌及び雄の型半分２、３は、滑動する方式で心立て装置１８に押し込まれる。二つの型半分２、３の相互に対する心立ては、取付台９、１０の末端面９ａ、１０ａの双方の外形と、案内表面としてそれぞれ役立つ心立て装置１８の内側輪郭とを、高度に精密に、かつ正確に嵌め合うよう製造することによって与えられる。二つの型半分２、３は、滑動する方式で相互に結合されるため、ここでは、二つの型半分２、３の、力によらない積極的な接続も可能にされる。心立て装置１８に挿入するときに、二つの型半分２、３の偏りを回避するには、心立て装置１８への型半分２、３の挿入を容易にする、挿入斜角を与えることも可能である。更に、心立て装置１８を二つの型半分２、３の一方に強固に接続する結果、二つの型半分２、３の相互に対する位置決めが、心立て装置１８が強固に接続される方の型半分２、３に応じて、雌又は雄の型半分２、３の外側取付台９、１０との心立て装置１８の積極的な接続によって実施されるようにすることも可能である。特に、心立て装置１８を雄型半分３に嵌め合わせる場合は、傷つき易い凸状の型表面５を保護することも可能になる。心立て装置１８を、二つの外側取付台９、１０の一方の不可欠の構成要素として設計することも与えてよい。
【００３２】
図７は、雌型半分２及び雄型半分３を含む成形用型１の第三の例示的実施態様を示す。雌型半分２及び雄型半分３の取付台９、１０は、ここではそれぞれ円錐形に設計されていて、雌取付台９の外形は、円錐台１９として設計されているが、それは、形成表面４に向かって円錐状に先細になり、円錐形の漏斗２０として設計された雄取付台１０の内側輪郭に、高度に精密で正確に嵌るようにして噛み合う。当然、本発明の文脈内では、雄型半分３の取付台１０を円錐台１９として設計し、雌型半分２の取付台９を漏斗２０として設計することも可能である。漏斗２０の底２１は、雄型半分３の形成表面５の領域に配置する。成形用型を閉じるとき、雄型半分３は、雌型半分２の円錐台１９越しに滑動する方式で滑らせ、円錐台１９の頂面２２は、漏斗の底２１に接触しない。漏斗の縁２３を形成する、取付台１０の閉鎖面の領域、又は円錐台１９の装着面２４の領域では、二つの型半分２、３間に与えられる接触は、皆無である。二つの型半分２、３の相互に対する心立ては、案内表面としてそれぞれ役立つ、円錐台１９の外形、及び漏斗２９の内側輪郭の高度に精密で正確に嵌め合う製造によって与えられる。円錐面としての案内表面の設計は、二つの別個の型半分２、３の、光軸の軸方向での相互に対する調整なしの心立てを可能にする。二つの型半分２、３の間の、製造されたコンタクトレンズの中心厚さが規定される軸距離は、取付台９、１０内の形成表面４、５の位置決めによって決定される。型面４、５は、ある装置（ここでは示さず）によって取付台９、１０に、完全に心立てされる方式で埋め込まれているため、形成表面４、５間の望みの距離が与えられる。円錐台の頂面２２は、漏斗の底２１に触れないこと、及び二つの取付台９、１０は、それらの円錐形の外面を介してのみ相互に結合されるにすぎず、滑動する方式で相互に挿入されるため、二つの型半分２、３の、力によらない積極的な接続が可能にされる。成形用型を閉じるときの、二つの型半分２、３の偏りを回避するには、二つの型半分２、３を相互に取付けるのを容易にする、挿入斜角２５、２６を与えることも可能である。したがって、成形用型を閉じるときの、二つの型半分２、３の心立て及び案内は、円錐台１９の極めて高い精度で製造された外形、及び漏斗２０の内側輪郭によって与えられるため、全体として、その結果は、雄及び雌の成形用型の相互の噛合いの結果としての、成形用型を閉じる操作の簡単な取扱いである。二つの取付台９、１０の円錐面１９、２０は、回転対称に設計されているため、ここでは、成形用型を開くときに、二つの型半分２、３を相互に対して回転させることも可能にされ、それによって、レンズが型半分に付着する接着力は、より容易に圧倒することができ、こうして、開く操作の際の応力の結果としての、コンタクトレンズの割れ形成の危険性を軽減することができる。
【００３３】
雌型半分２及び雄型半分３を含む成形用型１の、図８及び９に示したその他の例示的実施態様では、雄型半分３の取付台１０に埋め込まれた形成表面５自体が、案内表面２７を、クロムのマスク８に隣接するその型壁５ａの領域に形成する。雄型半分３に面するその末端領域で、雌型半分２の取付台９は、斜角２８を有しているため、雄型半分３及び雌型半分２を相互に結合するときに、案内表面２７が斜角２８に接触する。当然、本発明の文脈内では、雄型半分３の取付台１０が、斜角を有し、雌型半分２の形成表面が、案内表面をその辺縁領域４ａに有するよう設計することも可能である。成形用型を閉じるとき、雄型半分３は、その案内表面２７の領域に、雌型半分２の斜角２８への押付けなしに定置され、斜角２８及び案内表面２７が正確な嵌合で噛み合うことか、又は線状若しくは点状の接触のみが存在するにすぎないことのいずれかが与えられる。二つの型半分２、３の相互に対する心立ては、案内表面２７及び斜角２８を高度に精密に、かつ正確に嵌り合うよう製造することによって与えられる。二つの型半分２、３の間の、製造されるコンタクトレンズの中心厚さが規定される、軸方向の間隔の形成は、取付台９、１０内の形成表面４、５の位置によって決定される。このために与えられるのが、好都合には、形成表面４、５を取付台９、１０に埋め込む装置（ここでは示さず）である。更に、二つの型半分２、３が、いかなる圧力の負荷もなく重ね合わされることから、力を用いない積極的な接続もここでは可能にされる。したがって、成形用型を閉じるときの、二つの型半分２、３の心立て及び案内は、極めて高い精度で製造される斜角２８と、案内表面２７として役立つ形成表面５ａの設計とによって与えられる。この場合、雄型半分２の取付台１０は、案内表面を形成せず、型面５は、既に高い精度の方式で製造されているため、製造条件におけるコスト削減と、同時に、閉じる操作の簡単な取扱いとは、本実施態様で達成することが可能である。その理由は、雄型半分３が雌型半分２に簡単に定置されるからである。斜角２８及び案内表面２７は、回転対称に設計されているため、ここでは、成形用型を開くときに、二つの型半分２、３を相互に対して回転させることも可能にされ、それによって、レンズが型半分に付着する接着力を、より容易に圧倒することができ、こうして、開く操作の際の応力の結果としての、コンタクトレンズの割れ形成の危険性を軽減することができる。
【００３４】
本発明の文脈内では、個々の半案内のその他の実施態様を用いることが、考慮かつ実施可能である。したがって、例えば、Ｖ字溝を用いて、二つの型半分を個別に心立てすることに、考慮を与えることが可能であって、そうして、該Ｖ字溝は、閉じた位置で、個々の型半分の円筒形の外側取付台に対する接線を形成する。
【００３５】
本発明による成形用型を用いて、コンタクトレンズの最も効率的な製造を達成するには、ｎ個の数の成形用型を組み合わせて、モジュール様に構成したユニットを形成し、それぞれの工程をｎ個の成形用型で平行して実施することが好都合である。
【００３６】
本発明の装置を用いてコンタクトレンズを製造する方法では、最初の工程で、重合体液を雌型半分２に分与する。ここで考慮される重合体液は、詳しくはプレポリマー、特に、環状アセタール基、及び架橋結合できる基を有するポリビニルアルコールに基づくものである。雄型半分３を雌型半分２の上方に精密に位置決めすることによって、望みのコンタクトレンズの形状に対応する成形用型キャビティ６が形成され、重合体液で満たされる。この後、重合体液の架橋結合を、一方の型半分を通じてのＵＶ光による照射によって実施する。この場合に得られるコンタクトレンズは、いわゆるソフトコンタクトレンズであって、高い含水量の結果として、わずかな寸法安定性を有するにすぎない。レンズの直径は約１４mmであり、中心厚さは、代表的には、０．１mmである。
【００３７】
個々の工程を実施する個々の作業部署は、好都合には、輸送システムによってまとめて結合されて、製造プラントを形成する。部署間の成形用型の輸送は、平行して実施されるが、他の成形用型は、固定した部署で加工される。
【００３８】
詳述すると、コンタクトレンズの製造は、基本的には、下記の、周期的に反復する工程を含む：
【００３９】
−計量：初めに、液体の重合体液を、雌型半分２に計り取る。次いで、雄型半分３を、特定の取扱いシステム（例えばデカルト型ロボット）によって雌型半分２に定置する。しかし、側方に開いた成形用型キャビティ６に重合体液を注入することも考慮できる。計量は、好ましくは、室温での計量針を用いることによって実施し、計り取る量は、２５〜４０mgである。重合体液の乾燥を回避するには、計量を、好都合には６０％という高い空気湿度で実施しなければならない。計量の際は、雌型半分３への液滴の輸送は、好ましくは±０．５mm（ｘ、ｙ平面、高さ）という計量針の位置決め精度で実施しなければならない。計量針は、好都合には、調整できる距離／時間像を有する型半分２へと移動することができ、計量の終了後は、再び取り出さなければならない。代表的な計量時間は、好都合には、１秒でなければならない。計量は、別個の部署で実施することもでき、次いで、そこから、満たされ、閉じられた成形用型を、製造ラインに導入する。更に、個々の成形用型を計量針まで上昇させることも考えられる。
【００４０】
−閉鎖：二つの型半分２、３の相互に対する位置決めは、好都合には、５μmより良好な精度で実施しなければならない。そうして、この位置決めは、好都合には、架橋結合の終了まで維持しなければならない。要求された精度は、遅くとも成形用型を開いたときに放棄することができる。
【００４１】
計量の終了と、二つの型半分の末端位置への到達との間の時間的間隔は、好都合には、５秒未満でなければならない。この短い時間的間隔は、特に、制御できない環境的条件に重合体液を接触させたならば生じ得る、望ましくない副作用を回避することも可能にする。
【００４２】
同様に、二つの型半分２、３の相互に対する位置決めは、好都合には、自由に事前規定かつ制御できる距離／時間像に従って、実施しなければならない。この場合、特に、コンタクトレンズの品質という観点から特別な意義を有するのは、二つの型半分２、３のＺ方向での相互に対する運動である。二つの型半分２、３の位置決めの際に発生し、重合体液の粘度によって得られる力は、比較的小さいため、大きな駆動ユニットは全く不要である。特に、二つの型半分２、３の少なくとも一方を回転できるよう配置することは、二つの型半分２、３を相互に対して異なる角度で位置決めすることができるためには、好都合である。
【００４３】
−架橋結合：架橋結合のためには、閉じた成形用型を照射装置まで輸送する。複数の個別の成形用型を組み合せて、ｎ個の成形用型からなる１ユニットを形成するならば、照射装置の並列的配置によって、輸送の間にｎ個の成形用型のすべてを照射することが可能である。
【００４４】
重合体液のＵＶ架橋結合は、好都合には、雄型半分３を通じての成形用型キャビティ６へのＵＶ光（波長域２９０〜３３０nm）による照射によって実施する。示した波長域でのＵＶ放射線の強さは、好都合には、約２．５mW/cm²である。平行するＵＶ放射線には、設置しなければならない特別な要件は皆無である。ＵＶ放射線は、中圧水銀灯によって発生することができ、特定の光学システムによって成形用型に注入することができる。
【００４５】
ＵＶ架橋結合の後、レンズ径内のレンズ材料は、二つの型半分２、３の相互への、成形用型の自重の結果としてのいかなる接近も排除される程度にまで、固化している。
【００４６】
−開放：架橋結合の後、レンズ径の外部には、架橋結合しなかった重合体液が依然として存在する。レンズ自体は、二つの型半分２、３の一方に、６０〜１２０ニュートンである接着力で付着する。成形用型は、個別に案内され、それぞれ、個別に開かれるため、開放される前に、相互に対して更に回転することができる。これは、剥離工程を可能にし、それによって、付着力は、より容易に圧倒することができ、そのため、成形用型を開く際の力を削減することができる。レンズは、これによって、より少ない応力を受け、そのため、割れの形成を軽減することができるものと思われる。成形用型の開放は、二つの型半分２、３の間のいかなる接触も避けるためには、好都合には、最初の１〜２mmを越える偏りなしに実施することができる。開く運動は、好ましくは、付着力とは無関係に、自由に事前規定できる距離／時間像に従って、生起しなければならない。
【００４７】
原則として、架橋結合しなかったプレポリマーを、洗浄操作の際に除去してから、型半分２、３を開くことも考えられる。成形用型の取付台の適切に適合させた配置が、このために必要である。
【００４８】
−洗浄、初期弛緩：型半分に付着しているレンズは、好都合には、初めに洗浄する結果、架橋結合しなかった重合体液を除去することができる。この後、レンズの初期弛緩を、好ましくは、特定の弛緩システムを用いて実施する。
【００４９】
−移送：架橋結合の後、すべてのレンズが雌型半分表面２に付着するわけではないことから、雄型半分３に付着しているコンタクトレンズを雌型半分２、又はもう一つの特定の輸送容器に移送するのが好都合である。これは、対応する型半分を、この工程の直後に浄化部署へと導くことを可能にする。
【００５０】
−コンタクトレンズの検査：架橋結合の後、レンズは、外見上の欠陥、すなわち、縁の破損、レンズ材料の縁及び残余での割れ、レンズ中の気泡若しくは空洞、掻き傷、沈着若しくは不整のような表面的欠陥、又はレンズの封入体の存否について検査しなければならない。
【００５１】
好都合には、レンズの検査は、液体、例えばレンズ用保管液中で実施する。この検査は、原則として、密閉する前の梱包内でか、又は中間容器内で実施する。
【００５２】
−取出し：レンズの取出しは、好ましくは、把持装置を用いて実施する。個別の型半分を用いる結果として、個々の型半分を把持器具まで輸送することができるため、好ましくは、個々の型半分に向けての把持装置の運動を省くことができる。これは、複雑な把持器具の運動が回避できることを意味する。
【００５３】
−梱包へのコンタクトレンズの移送：雌型半分２又は中間容器からのコンタクトレンズの取出しの後、検査されたレンズを梱包内に蓄える。非常に異なる光屈折力を有するコンタクトレンズを、平行して製造できることから、それぞれの梱包は、適切な制御システムを通じて特定しなければならない。
【００５４】
原則として、空白の梱包の除去、又はレンズの選別は、梱包への移転の後、ピーク反射率に応じて実施する。そのため、レンズ製造と梱包とを、適切な緩衝区画を介して分離することも可能である。この領域でのレンズの乾燥を避けるには、湿った雰囲気を与えることが必要であるにすぎない。
【００５５】
−浄化：浄化部署は、好都合には、水ノズルにまで削減することができる。成形用型の浄化は、好都合には、室温での水洗、その後の浄化かつ乾燥した空気での吹き飛ばしによる乾燥によって実施する。原則として、約７０℃までの比較的高い温度を、短時間適用することができる。特定の洗浄剤を用いることは、絶対に必要ということではない。成形用型の浄化及び乾燥は、好ましくは、成形用型の実際に機能する領域、及び取付台の前面に限定しなければならない。
【００５６】
浄化及び乾燥の後、成形用型は、新たな製造周期に向けて、再び利用できるようになる。そのための前提条件は、成形用型は、それぞれ、規定された初期状態を有することである。特に、成形用型の表面でのレンズ材料又は洗浄液の残渣は、皆無でなければならない。有機汚染物（油等々）その他の外来粒子（塵、綿毛、錆）も、同様に回避しなければならない。雌及び雄の成形用型の浄化及び乾燥は、別個の回路で、かつ互いに異なる時間でも実施することができ、それによって、プラントの設計を最適化してよい。
【００５７】
−レンズの包装：レンズの包装の際は、個々のレンズは、初めに、好都合に射出成形されたポリプロピレンのシェルに蓄え、次いで、規定量のレンズ用保管液で梱包を満たし、次いで、このＰＰシェルを箔で密封する。一次包装での死活的要因は、包装の洩れ密閉性である。特に、包装は、絶対に無菌でなければならない。
【００５８】
単一の型半分心合わせの使用は、コンタクトレンズ製造のための工程順序を、膨大な調整作業が操作の際にも保守の際にも不要となるように、配置することを可能にする。特に、重要な工程、例えば、個々の型半分の取付け、型半分の監視、成形用型の据付け、個々の型半分の変更、及び型半分の浄化を自動化することを可能にする。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の方法のための本発明による成形用型の、閉じた位置での第一の例示的実施態様の断面を示す。
【図２】 図１からの成形用型の雄型半分の断面を示す。
【図３】 図１からの成形用型の雌型半分の断面を示す。
【図４】 本発明の方法のための本発明による成形用型の、閉じた位置での第二の例示的実施態様の断面を示す。
【図５】 図４からの成形用型の雄型半分の断面を示す。
【図６】 図４からの成形用型の雌型半分の断面を示す。
【図７】 本発明の方法のための本発明による成形用型の、閉じた位置での第三の例示的実施態様の断面を示す。
【図８】 本発明の方法のための本発明による成形用型の、開いた位置での第三の例示的実施態様の断面を示す。
【図９】 閉じた位置での図８による断面を示す。

Claims (16)

1. 多数のソフトコンタクトレンズを、エネルギーの印加によって架橋結合することができる材料から製造する方法であって、
   個別的であり再使用可能な複数の成形用型（１）を有し、各成形用型（１）が製造されるコンタクトレンズの形状を定め、雌型半分（２）と雄型半分（３）を含む成形用型キャビティ（６）を有するものであり、
   方法は次の周期的な反復工程：
   （ａ） エネルギーの印加によって架橋結合することができる材料を雌型半分（２）に計り取る工程；
   （ｂ） 雄型半分（３）を雌型半分（２）に嵌合することによって、各成形用型（１）を閉じる工程；
   （ｃ） コンタクトレンズを製造するために、出発材料を架橋結合及び／又は重合させるためにエネルギーを印加する工程；
   （ｄ） 雄型半分（３）を雌型半分（２）から分離する工程；
   （ｅ）架橋結合されなかった出発材料を除去するためにコンタクトレンズを洗浄する工程；
   （ｆ） 選択された型半分（２，３）にコンタクトレンズが留まることを確保する工程；
   （ｇ） コンタクトレンズに欠陥の有無を検査する工程；
   （ｈ） コンタクトレンズを把持して、選択された型半分からコンタクトレンズを取り出す工程；
   （ｉ） 各欠陥の無いコンタクトレンズを梱包内に蓄える工程；
   （ｊ） 雌型半分（２）と雄型半分（３）を浄化及び乾燥させる工程；
   （ｋ） 雌型半分（２）と雄型半分（３）を出発材料を計り取るための位置に導く工程；
   を含むことを特徴とし、成形用型が同時に閉じられるたびに、個別の成形用型（１）の雌型半分（２）と雄型半分（３）が個々に心合わせされる方法。
2. 架橋結合を行うのに用いるエネルギーが、放射線エネルギー、特にＵＶ放射線、ガンマ線、電子線又は熱線である、請求項１記載の方法。
3. 雌及び／又は雄の型半分（２、３）が架橋結合を行うエネルギーに対して非常に透明であり、エネルギーの印加を、架橋結合を行うエネルギーに対して不透明である、雌及び／又は雄の型半分（２、３）の一部によって物理的に限定する、請求項１又は２記載の方法。
4. 請求項１〜３のいずれか１項記載の方法を実施するためのコンタクトレンズを製造する装置であって、
   それぞれの成形用型（１）が製造しようとする成形品の形状を画定する成形用型キャビティ（６）を有し、個別の成形用型（１）が、架橋結合できる材料を収容し、外部から供給されて、架橋結合することができる材料の架橋結合を行わせるエネルギーに対して少なくとも部分的に透明であるように設計され、それぞれ形成表面（４、５）を有する雌型半分（２）及び雄型半分（３）を含み、そして、同時に個別の成形用型を移送しならびに閉じるためのユニットに組合せられる複数の個別の成形用型（１）を含み、
   成形用型が閉じられるたびに、各個別の成形用型（１）の雌型半分（２）及び雄型半分（３）を心合わせするために、心合わせ手段が個別の成形用型（１）のそれぞれに備えられていることを特徴とする装置。
5. 雌及び雄の型半分（２、３）が、分割表面（１２）沿いに分離され、架橋結合を行うエネルギーに対して不透明であるマスク（８）が、分割表面（１２）の領域内で雄及び／又は雌の型半分（２、３）上に、かつ、成形用型キャビティ（６）以外に設けられ、架橋結合されなかった架橋結合することができる材料を含むことができるすべての成形用型キャビティ又は架橋結合することができる材料と接触できるすべての成形用型表面を、架橋結合を行うエネルギーから遮蔽する、請求項４記載の装置。
6. 雄及び／若しくは雌の型半分（２、３）が、水晶からなる、請求項４又は５記載の装置。
7. 雌型半分（２）が、ＵＶ不透明材料からなる、請求項４〜６のいずれか１項記載の装置。
8. マスク（８）が、ＵＶ放射線に対して透明でない金属又は金属酸化物の層からなる、請求項５〜７のいずれか１項記載の装置。
9. 成形用型が成形用型キャビティ（６）を包囲し、かつそれに接続された間隙（７）を有し、マスク（８）が間隙（７）の領域内に配置された、請求項５〜８のいずれか１項記載の装置。
10. 雌型半分（２）と雄型半分（３）との間の距離の公差が、５μｍ以下の範囲内にある、請求項４〜９のいずれか１項記載の装置。
11. 雄型半分（３）に対する雌型半分（２）の軸の心立ての公差が、５μｍ以下である、請求項１〜１０のいずれか１項記載の装置。
12. 二つの型半分（２、３）の光軸の方向での相互に対する偏り誤差が、５μｍ以下である、請求項１〜１１のいずれか１項記載の装置。
13. 雌及び雄の型半分（２、３）が、形成表面（４、５）がそれぞれの場合に埋め込まれている外側取付台（９、１０）を、それぞれ有し、それぞれの型半分（２、３）の外側取付台（９、１０）が、雌及び雄の型半分（２、３）を相互に対して心立てするのに用いられる案内表面を含む、請求項１〜１２のいずれか１項記載の装置。
14. 雄又は雌の型半分（２、３）の外側取付台（９、１０）が、分割表面（１２）の領域内に、環状に設計され外側に配置された型陥凹部（１３）を備え、雌又は雄の型半分（２、３）が、その分割表面（１２）の領域内に、陥凹部（１３）によって外側取付台（９、１０）に残されたウェブ（１４）を挿入することができる溝（１５）を備え、ウェブ（１４）及び溝（１５）の外面並びに前面が、非常に精密に製造され案内表面として役立つ、請求項４〜１３のいずれか１項記載の装置。
15. 雌型半分（２）及び／又は雄型半分（３）の外側取付台（９、１０）を挿入できる、心立て装置（１８）が設けられている、請求項４〜１４のいずれか１項記載の装置。
16. 雄又は雌型半分（２、３）の外側取付台（９、１０）が形成表面（４、５）に向かって先細になる円錐形の外面（１９）を有し、それぞれ対応する雌又は雄型半分（２、３）の外側取付台（９、１０）が、内部で、形成表面（４、５）に向かって狭まり、円錐形の外面（１９）を挿入することができる漏斗（２０）として設計されていて、円錐形の外面（１９）及び漏斗（２０）が、極めて精密に製造されていて、案内表面として役立つ、請求項４〜１５のいずれか１項記載の装置。

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