JP4630494B2

JP4630494B2 - 眼用レンズの製造方法

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Publication number: JP4630494B2
Application number: JP2001207121A
Authority: JP
Inventors: 元伸東郷; 博幸大山
Original assignee: Menicon Co Ltd
Current assignee: Menicon Co Ltd
Priority date: 2001-07-06
Filing date: 2001-07-06
Publication date: 2011-02-09
Anticipated expiration: 2021-07-06
Also published as: JP2003019724A

Description

【０００１】
【技術分野】
本発明は、コンタクトレンズ等の眼用レンズのモールド法に従う製造方法に係り、特に眼用レンズの外周縁部を滑らかに安定して成形することの出来る、眼用レンズの新規な製造方法に関するものである。
【０００２】
【背景技術】
従来から、コンタクトレンズ等の眼用レンズの製造方法の一種として、モールド法が知られている。かかるモールド法は、凹型の球状成形面を備えた雌型と凸型の球状成形面を備えた雄型を含んで構成された成形型を用い、それら雌雄両型の型合わせ面間に形成された成形キャビティにレンズ成形材である重合性モノマーを充填して重合することにより目的とする眼用レンズを製造するものであって、例えばコンタクトレンズ等の製造方法として公知のレースカット法（切削研磨法）やスピンキャスト法（遠心注型法）に比して低コストで大量生産することが出来ること等から、特にディスポーザブルコンタクトレンズ等の製造に際して好適に採用されている。
【０００３】
ところで、眼用レンズにおいては、光学特性に影響する光学部分だけでなく、レンズ外周部分にも、高度な寸法精度や滑らかな形状が要求される。例えば、コンタクトレンズでは、装用状態下において、一般にレンズ外周縁部が最も角膜に近接位置して略接触状態とされると共に、レンズ外周縁部が角膜上で段差状となって眼瞼に接触することから、レンズ外周縁部の形状がコンタクトレンズの装用感に大きな影響を及ぼすこととなる。
【０００４】
ところが、モールド法では、一般に、レンズ外周縁部に雌雄両型の型合わせ面が位置することから、成形キャビティの密閉不良や成形キャビティ面の荒れが発生し易く、成形品である眼用レンズの外周縁部における荒れやバリ，欠け等の成形不良が発生し易いという問題があったのである。
【０００５】
なお、特公昭５９−２９４１１号公報には、雌型と雄型の何れか一方の型における成形面の外周縁部に薄肉円筒形状の可撓性リムを一体的に突出形成し、型合わせに際して、該可撓性リムを他方の型の成形面に押圧変形させることによって、成形キャビティの外周縁部を密閉するようにした成形型が開示されているが、かかる可撓性リムは非常に薄肉であることから形成が難しいことに加えて、型合わせに際しての可撓性リムの変形状態が安定し難く、可撓性リムが屈曲して成形キャビティ内に突出することによりレンズ外周縁部に形状不良が発生し易いという問題があった。
【０００６】
また、特公昭６３−３６４８４号公報には、成形キャビティの外周側に位置する雌雄両型の型合わせ部位に、軸直角方向に所定幅をもって周方向に連続して延びる環状の平坦な重ね合わせ面を設けた成形型が開示されているが、このような平坦な重ね合わせ面を全周に亘って密着状態とすることが難しく、隙間が発生することによってレンズ外周縁部にバリ等の成形不良が発生し易いという問題があった。
【０００７】
更にまた、特開平６−２０８０９０号公報や特表平６−５１０４９６号公報には、雌型と雄型の何れか一方の型における成形面の外周縁部に対して三角形断面で周方向に連続して延びるナイフエッジ部を一体的に突出形成し、型合わせに際して、該ナイフエッジを他方の型に貫入させることによって、成形キャビティの外周縁部を密閉するようにした成形型が開示されているが、ナイフエッジ部の他方の型への貫入状態が安定して得られ難いことから、目的とする成形キャビティの形状を安定して得難く、ナイフエッジの先端部分の不規則な変形や欠け，割れ等によってレンズ外周縁部に成形不良が発生するおそれがあった。また、ナイフエッジの先端部分の変形を安定化させて、目的とする成形キャビティの形状を安定して得ようとすると、雌型および雄型の材質や形状などに関して制限を受けることとなり、成形型の寸法精度が高度に要求されたり、成形型の設計自由度が大幅に制限されてしまうという問題もあったのである。
【０００８】
【解決課題】
ここにおいて、本発明は、上述の如き事情を背景として為されたものであって、その解決課題とするところは、成形型の材質等に関して大きな設計自由度を確保しつつ、また成形型の寸法精度に関して高度な要求を伴うことなく、コンタクトレンズ等の眼用レンズの外周縁部を滑らかに且つ安定して成形することの出来る、眼用レンズの新規な製造方法を提供することにある。
【０００９】
【解決手段】
以下、このような課題を解決するために為された本発明の態様を記載する。なお、以下に記載の各態様において採用される構成要素は、可能な限り任意の組み合わせで採用可能である。また、本発明の態様乃至は技術的特徴は、以下に記載のものに限定されることなく、明細書全体および図面に記載され、或いはそれらの記載から当業者が把握することの出来る発明思想に基づいて認識されるものであることが理解されるべきである。
【００１０】
すなわち、本発明の第一の態様の特徴とするところは、略球状成形面を備えた雌型と雄型を含んで構成された成形型を用い、それら雌雄両型の型合わせ面間に形成された成形キャビティに重合性モノマーを充填して重合することにより目的とする眼用レンズを成形するに際して、前記雌型と前記雄型を熱可塑性合成樹脂で形成すると共に、該雌型と該雄型の何れか一方の型における成形面の外周縁部において周方向に連続して延びるエッジ部を一体的に突出形成して、それら雌雄両型の型合わせに際して、該一方の型に形成した該エッジ部を他方の型の成形面に押圧することにより前記成形キャビティの外周縁部が画定されるようにすると共に、該エッジ部が形成された該一方の型を、該エッジ部が押圧される該他方の型よりも高温として両型間に温度差を設定し、かかる両型間の設定温度差によって該一方の型のヤング率を該他方の型よりも低下させることにより、それら雌雄両型の型合わせに際して該一方の型の該エッジ部を該他方の型への押圧によって積極的に変形させて該成形キャビティの外周縁部を画定せしめるようにした眼用レンズの製造方法にある。
【００１１】
このような本発明の第一の態様に係る製造方法に従えば、雌雄両型の型合わせに際して、エッジ部を備えた一方の型が他方の型よりも高温とされることにより、該エッジ部のヤング率が低下せしめられて変形容易とされ、他方の型に押圧されることによってエッジ部が積極的に変形せしめられることとなる。それ故、型合わせに際し、エッジ部の他方の型の成形面に対する押圧部位において、雌雄両型の密着状態が有利に発現されて、成形キャビティの密閉性が安定して実現され得るのであり、以て、目的とする眼用レンズを優れた成形精度で安定して製造することが可能となる。
【００１２】
しかも、かかる製造方法に従えば、エッジ部の突出先端部分が他方の型への押圧によって積極的に変形せしめられることにより、該エッジ部の形状が他方の型の成形面に沿って強制的に均されることから、一般になだらかな面形状とされる他方の型のキャビティ形成面に比して、成形金型構造等の理由で寸法精度を出し難いエッジ部を、型合わせに際して積極的に変形させて他方の型の表面で再成形することが出来るのであり、それ故、かかるエッジ部における寸法精度や傷等の問題が、眼用レンズの成形に際して有利に軽減乃至は解消され得ることとなり、以て、目的とする眼用レンズを容易に且つ一層安定して製造することが可能となるのである。
【００１３】
また、かかる製造方法においては、雌型および雄型として熱可塑性合成樹脂材を採用して、雌雄両型を型合わせする際に、エッジ部が形成された一方の型を、該エッジ部が押圧される該他方の型よりも高温とするようにしたことから、例えばエッジ部の形成された型が他方の型よりも常温下で硬質である場合にも、エッジ部に対して変形を積極的に生ぜしめることが出来るのであり、それ故、雌型および雄型の成形材料等に関しての選択自由度が有利に確保され得る。
【００１４】
なお、本発明に従う製造方法において、エッジ部が形成される一方の型を他方の型よりも高温とするための手法は、特に限定されるものでなく、例えば、かかる一方の型を加熱したり、他方の型を冷却したり、或いは一方の型を加熱すると共に他方の型を冷却すること等によって実現可能である。
【００１５】
そこにおいて、本発明の第二の態様は、前記第一の態様に係る眼用レンズの製造方法であって、前記雌型および前記雄型のうち前記エッジ部が形成された一方の型を他方の型よりも遅れて成形して、該一方の型を成形完了から常温に至るまでの高温状態で該他方の型に型合わせすることを、特徴とする。このような本態様の製造方法に従えば、型の樹脂成形に際しての高温状態を利用して一方の型を高温状態とすることが出来ることから、特別な加熱手段が必ずしも必要でないことに加えて、型の全体を略一様に高温状態とすることが可能となるのであり、例えば予め成形してストックしておいた型を何等かの加熱手段で加熱して高温状態とする場合に比して、温度管理が容易であると共に、高温化に際しての内部応力に起因する型変形等の問題も有利に回避され得る。
【００１６】
また、本発明の第三の態様は、前記第一又は第二の態様に係る眼用レンズの製造方法において、前記雌型および前記雄型のうち前記エッジ部が形成された該雄型を、該エッジ部が押圧される該雌型に型合わせするに先立って、前記重合性モノマーを常温より冷却して、該重合性モノマーを該雌型に供給して接触せしめて冷却することにより、該雌型を該エッジ部が形成された該雄型よりも低温とすることを、特徴とする。このような本態様の製造方法に従えば、成形型に対する特別な加熱手段が必ずしも必要でないことに加えて、雌型においてエッジ部が押圧せしめられるキャビティ形成面を、冷却された重合性モノマーの接触によって効率的に冷却することが可能となる。特に、重合性モノマーを安定して保存等するために低温状態に維持する必要がある場合には、低温状態で保存された重合性モノマーの温度を有効に利用して、雌雄両型に温度差を効率的に設定することが出来るのである。
【００１７】
さらに、上述の如き本発明の第一乃至第三の何れかの態様に係る眼用レンズの製造方法において、一方の型に形成されるエッジ部の具体的形状は特に限定されるものでないが、座屈等の不規則な変形を防止すると共に、他方の型への押圧力を有利に且つ安定して得るために、他方の型への押圧によってエッジ部を形成する基部自体の屈曲や湾曲等の変形が防止される程度に所定の肉厚寸法をもって形成されたものであって、且つ、エッジ部の他方の型への押圧部位における密着性が安定して確保されるように、エッジ部の先端が線接触に近い状態で他方の型に押圧されることが望ましい。より具体的には、かかるエッジ部として、例えば、先端角度が４５度〜１２０度とされた先鋭山形の一定断面形状をもって、雄型または雌型のキャビティ形成面の外周縁部から突出形成されて、周方向に連続して延びる形状のものが好適に採用される。
【００１８】
そこにおいて、本発明の第四の態様は、前記第一乃至第三の何れかの態様に係る眼用レンズの製造方法であって、前記雄型の略球状成形面の外周部分において、略軸直角方向に広がって突出する肩部を一体形成して、該肩部の外周縁部を略直角に屈曲せしめることにより前記エッジ部を形成することを、特徴とする。なお、前記第一乃至第三の何れかの態様に係る眼用レンズの製造方法において、エッジ部が雌型に形成された成形型を採用するに際しては、例えば、前記雌型の略球状成形面の外周縁部を内周側に僅かに立ち上げると共に、その立ち上げられた突出先端部を軸直角方向外方に向かって屈曲せしめることにより前記エッジ部を形成することが望ましい。雄型または雌型において、このようなエッジ部の構造を採用することにより、型合わせに際しての他方の型への押圧によってエッジ部が所定形状に安定して変形せしめられて、目的とする成形キャビティを密閉状態で一層有利に形成することが出来るのである。
【００１９】
また、上述の如き本発明の第一乃至第三の何れかの態様に係る眼用レンズの製造方法において、雌型および雄型の成形材料である熱可塑性樹脂の種類は特に限定されるものでなく、熱やレンズ材料等に対する耐性の他、光線で重合する場合には光透過性等を考慮して、型合わせ時にエッジ部に対して適当な変形が生ぜしめられるように選定されることとなり、例えば、ポリプロピレン（ＰＰ）やポリエチレン（ＰＥ），ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ），ポリスチレン（ＰＳ），ポリカーボネート（ＰＣ），塩化ビニル（ＰＶＣ），ポリアミド（ＰＡ），ポリアセタール（ＰＯＭ），フッ素樹脂等が適宜に採用され得る。
【００２０】
そこにおいて、本発明の第五の態様は、前記第一乃至第四の何れかの態様に係る眼用レンズの製造方法であって、前記雌型と前記雄型の材質を互いに異ならせて、前記エッジ部が形成された一方の型のヤング率を、他方の型のヤング率よりも小さくしたことを、特徴とする。このような本態様においては、雌雄両型間での相対的な温度差をそれ程大きく設定しなくても、型合わせに際してのエッジ部の変形を有利に発生させることが可能となる。なお、雌雄両型を形成する素材のヤング率は、型合わせに際して及ぼされる型閉力や重合性モノマーの重合に際して及ぼされる重合収縮力などによって、型合わせされた雌雄両型の特に光学部分の成形面に対して変形が及ぼされないように、型の部材厚さや形状，構造等を考慮して設定されることが望ましい。
【００２１】
また、雌型や雄型において硬度乃至はヤング率を部分的に異ならせることも可能であり、特にエッジ部を備えた型において、成形キャビティの形成部位の硬度を大きくして眼用レンズにおける光学部位の成形精度を向上させる一方、エッジ部の硬度を成形キャビティの形成部位より小さくして、型合わせに際しての変形が安定して生ぜしめられるようにすることも可能である。なお、型の硬度やヤング率を部分的に異ならせることは、例えば、部分的に形成材料を異ならせる他、電磁波等の照射や薬品処理等を利用した部分的な改質操作等によって実現され得る。
【００２２】
また、本発明の第六の態様は、前記第一乃至第五の何れかの態様に係る眼用レンズの製造方法であって、前記雄型と前記雌型の型合わせに際して、それら雌雄両型間に型合わせ方向の型閉荷重を及ぼすことを、特徴とする。このように型閉荷重を及ぼすことにより、雌雄両型の相対的な型合わせ位置や、一方の型のエッジ部の他方の型への押圧力をより高い精度で設定することが出来るのであり、それによってエッジ部の形状および成形キャビティの形状をより安定して高精度に設定することが可能となる。なお、雌雄両型間の型合わせ方向（軸方向）に及ぼす型閉荷重の大きさは、雌雄の型の材質やエッジ部の形状等を考慮して、エッジ部が目的とする形状に変形せしめられるように適宜に設定されるものであって限定されるものでないが、エッジ部を安定して押圧変形せしめるために、一般に、１〜３００Ｎの範囲内で設定されることとなる。
【００２３】
なお、前記第一乃至第六の態様に記載された本発明方法においては、重合性モノマーの重合後の型開きに際して、成形品である眼用レンズを雌型と雄型の何れか一方の型の成形面に対して安定して固着せしめて、成形品の離型を容易に行うことが出来るようにすること等を目的として、雌雄一方の型或いは両方の型のキャビティ形成面に対して、型合わせ前に、高周波グロー放電やコロナ放電，紫外線照射，大気圧プラズマなどによる表面処理を施すようにしても良い。
【００２４】
また、本発明方法においては、前述の如く、型合わせに際して一方の型に形成されたエッジ部が他方の型のキャビティ形成面に押圧変形せしめられて再成形されることにより、エッジ部の寸法精度が向上されることから、成形型におけるエッジ部の形状や寸法等に関しての要求精度が軽減され得るのであり、それ故、例えば、エッジ部を有する方の型の成形金型構造や金型精度等に関して自由度が大きく確保されて、エッジ部を有する型の製作性の向上も図られ得る。
【００２５】
そこにおいて、本発明の第七の態様は、前記第一乃至第六の何れかに記載された本発明方法において、前記雌型および前記雄型のうち前記エッジ部が形成された一方の型として、該エッジ部の形成部位に分割面が位置せしめられる複数の分割型を組み合わせて形成された成形金型を用いて樹脂成形したものを採用することを、特徴とする。このような本態様に従う成形金型を採用することにより、エッジ部を、先鋭形状をもって容易に成形することが可能となる。なお、分割面が位置せしめられることによってエッジ部に対してバリ等の多少の成形不良が発生した場合でも、型合わせに際してのエッジ部の他方の型への押圧に伴う再成形によって、最終的に成形品たる眼用レンズに与える悪影響が可及的に軽減乃至は回避され得ることとなる。
【００２６】
【発明の実施形態】
以下、本発明を更に具体的に明らかにするために、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ、詳細に説明する。
【００２７】
先ず、図１には、本発明の第一の実施形態としてのコンタクトレンズ成形型１０が、示されている。かかるコンタクトレンズ成形型１０は、雌型１２と雄型１４によって構成されており、それら雌型１２と雄型１４が互いに型合わせされることによって、それら雌雄両型１２，１４の型合わせ面間にコンタクトレンズの成形キャビティ１６を形成するようになっている。
【００２８】
より詳細には、雌型１２および雄型１４は、成形に際して成形キャビティ１６の形状を一定に保ち得るに充分な剛性を有する材料と形状で形成されている。特に本実施形態では、雌雄両型１２，１４が、何れも、熱可塑性樹脂材料によって形成されており、例えばポリプロピレン (ＰＰ) , ポリエチレン（ＰＥ）, ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）, ポリスチレン（ＰＳ）, ポリカーボネート（ＰＣ）, 塩化ビニル（ＰＶＣ）, ナイロン（ＰＡ）, ポリアセタール（ＰＯＭ）, フッ素樹脂等の合成樹脂が成形材料として好適に採用される。なお、雌型１２と雄型１４には、両型１２, １４とも同じ材料を採用してもよく、或いは、互いに異なる材料を採用しても良い。
【００２９】
そして、このように合成樹脂の成形品として形成された雌型１２は、その中央部分１８が、軸方向一方 (図１中の下方) に向かって突出する球殻形状とされている。而して、この中央部分１８の凹側表面によって、目的とする眼用レンズのフロントカーブに対応した凹型成形面２０が形成されている。
【００３０】
また、中央部分１８の外周縁部には、凹型成形面２０の曲率中心側、即ち図１中の上側に向かって、外側嵌合壁としての筒壁部２２が一体形成されている。この筒壁部２２の内周面は、凹型成形面２０の外周縁部から軸方向に立ち上がる所定長さに亘る部分が、円筒形内周面形状の嵌合内周面２４とされていると共に、嵌合内周面２４の更に開口部側には、一定のテーパ角度で開口部側に向かって拡開するテーパ筒形状の嵌合案内面２６が形成されている。
【００３１】
更にまた、筒壁部２２の開口端縁部には、円環板形状の鍔部２８が一体形成されている。この鍔部２８は、軸直角方向外方に向かって突出する状態で、周方向の全周に亘って連続して形成されており、かかる鍔部２８によって、筒壁部２２と中央部分１８の全体の剛性が向上されていると共に、中央部分１８の凹型成形面２０における中心軸方向や水平方向を容易に決定することが出来るようになっている。なお、雌型１２においては、少なくとも凹型成形面２０が、型合わせ等に際して及ぼされる外力に対して十分な変形抵抗力を発揮し得るように、材質等を考慮して肉厚寸法が設定されている。また、目的とする光学特性を発揮し得るコンタクトレンズを安定して得るためには、型合わせ前の初期状態と所定荷重での型閉状態との間での、凹型成形面２０に設定された曲率半径の変化率が１％以内に抑えられるようにすることが望ましい。
【００３２】
一方、雌型１２と同様に合成樹脂の成形品とされた雄型１４は、その中央部分３０が、軸方向一方 (図１中の下方) に向かって突出する球殻形状とされている。そして、この中央部分３０の凸側表面によって、目的とする眼用レンズのベースカーブに対応した凸型成形面３２が形成されている。
【００３３】
また、中央部分３０の外周縁部には、凸型成形面３２の曲率中心側、即ち図１中の上側に向かって内側嵌合壁としての筒壁部３４が一体形成されている。この筒壁部３４の外周面には、下端部から軸方向に立ち上がる所定長さに亘る部分が、円筒形外周面形状の嵌合外周面３６とされている。更にまた、筒壁部３４の開口端縁部側には、円環板形状の鍔部３８が一体形成されている。この鍔部３８は、軸直角方向外方に向かって突出する状態で、周方向の全周に亘って連続して形成されており、かかる鍔部３８によって、筒壁部３４と中央部分３０の全体の剛性が向上されていると共に、中央部分３０の凸型成形面３２における中心軸方向や水平方向を容易に決定することが出来るようになっている。なお、雄型１４においても、雌型１２と同様に、型合わせに際して凸型成形面３２が変形しないように、材質等を考慮して各部の肉厚寸法が設定されている。また、目的とする光学特性を発揮し得るコンタクトレンズを安定して得るためには、型合わせ前の初期状態と所定荷重での型閉状態との間での、凸型成形面３２に設定された曲率半径の変化率が１％以内に抑えられるようにすることが望ましい。
【００３４】
更にまた、雄型１４の中央部分３０は、雌型１２の中央部分１８よりも一回り小さくされており、雄型１４の筒壁部３４における嵌合外周面３６の外径寸法が、雌型１２の筒壁部２２における嵌合内周面２４の内径寸法よりも所定量だけ小さく設定されている。これにより、雌型１２の筒壁部２２に対して、該筒壁部２２の開口部から雄型１４の筒壁部３４が嵌め合わせられることによって、雌雄両型１２，１４が互いに型合わせされるようになっている。
【００３５】
さらに、雄型１４は、図２に示されているように、凸型成形面３２の外周縁部が軸直角方向外方に向かって広がる円環形状の略平坦な段差状面４２とされていると共に、この段差状面４２の外周端縁部が筒壁部３４の下端部外周面に対して略直角に連接されている。これにより、凸型成形面３２の外周縁部には、段差状面４２と筒壁部３４の接続部位が、略直角な先鋭状の断面形状をもって周方向の全周に亘って連続して延びる円環形状のエッジ部４４とされている。要するに、凸型成形面３２の外周縁部には、凸型成形面３２上に突出するエッジ部４４が、山形断面形状をもって全周に亘って連続して一体形成されているのである。ここで、かかるエッジ部４４の形状をさらに具体的に示すために、図３に、エッジ部４４を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で撮影した写真を掲載する。写真左側の中央より少し上方から右側下方にかけての細い紐状の線で写真中では特に白で描かれているものがエッジ部であり、ここではエッジ部は略直線状になっている。
【００３６】
これらの雌型１２および雄型１４は、従来から公知の樹脂成形法によって製造することが可能であり、例えば目的とする雌型１２や雄型１４の外形形状を与える成形キャビティを形成する成形金型を用いて、射出成形等によって有利に製造される。例えば、雄型１４は、図４に示されているように、中央部分３０の凸型成形面３２と筒壁部３４の外周面の形状に対応した凹型のキャビティ形成面４６を備えた第一の金型４８と、中央部分３０の内面と筒壁部３４の内周面の形状に対応した凸型のキャビティ形成面５０を備えた第二の金型５２を用い、適当な型締装置によってそれら第一及び第二の金型４８，５２を軸方向で型閉じして両金型４８，５２の型合わせ面間に成形キャビティ５４を形成すると共に、この成形キャビティ５４に対して、適当な射出装置によって溶融樹脂材料をスプルやランナ６０を通じて射出充填して冷却固化せしめることによって成形されることとなり、かかる成形後、第一及び第二の金型４８，５２を型開きして成形品を取り出すことによって、目的とする雄型１４を得るようにされる。
【００３７】
そこにおいて、雄型１４を成形する第一の金型４８は、軸方向中間部分で分割された底側分割型５６と外周分割型５８を相互に固定的に組み合わせることによって形成された分割構造とされており、底側分割型５６によって凸型成形面３２を成形するための凹状球形の成形面が形成されていると共に、外周分割型５８によって筒壁部３４を成形するための筒形の成形面が形成されている。そして、それら底側分割型５６と外周分割型５８の分割面が、雄型１４のエッジ部４４の突出頂部に位置せしめられている。このように、二つの分割型５６，５８の突き合わせによってエッジ部４４の突出頂部の成形面を形成することにより、先鋭形状とされたエッジ部４４の成形面を容易に且つ有利に形成することが可能となるのである。
【００３８】
そして、上述の如き雌型１２と雄型１４からなるコンタクトレンズ成形型１０を用いて、目的とする眼用レンズをモールド成形 (重合) するに際しては、先ず、図５に示すように、射出成形等によって成形した雌型１２を鉛直上方に向かって開口した状態で支持せしめて、その中央部分１８の凹型成形面２０によって形成された受け皿状の領域に、目的とする眼用レンズを得るための適当な重合性モノマー６２を、注入管４０によって供給する。この重合性モノマー６２の雌型１２への供給量は、雌型１２と雄型１４の型合わせ面間に形成される成形キャビティ１６を充填し得るように設定される。なお、かかる重合性モノマー６２としては、ソフトコンタクトレンズやハードコンタクトレンズの原料として使用されている公知の各種の液状のモノマー組成物が適宜に採用され得ることとなり、例えば、一般に、従来から用いられているラジカル重合可能な化合物の１種若しくは２種以上が配合なされてなるものの他、また、マクロマーやプレポリマーから構成されるもの等であっても、何等差し支えない。また、そのような化合物には、必要に応じて、適当な架橋剤や、重合開始剤、例えば熱重合開始剤、光重合開始剤等や増感剤等の添加剤が配合されて、液状のモノマー組成物とされる。
【００３９】
その後、図６に示されているように、雌型１２に対して、雄型１４を、それらの中心軸を一致させた状態下で鉛直上方から重ね合わせる。この雌雄両型１２，１４の重ね合わせは、雌型１２の嵌合案内面２６に沿って雄型１４の筒壁部３４を軸方向に嵌め込んで、更に所定大きさの型閉荷重（型合わせ力）を雌型１２と雄型１４の間に軸方向に及ぼすことによって、雌型１２の凹型成形面２０に対して雄型１４の凸型成形面３２を重ね合わせるようにして行う。
【００４０】
ここにおいて、かかる雄型１４は、雌型１２よりも高温状態として型合わせする。特に本実施形態では、雄型１４を雌型１２よりも遅れて射出成形して、射出成形に際して金型４８，５２から離型せしめた後の成形樹脂材の高温状態から室温まで完全に冷却されていない状態にある雄型１４を採用して、雌型１２に型合わせする。なお、雌型１２は、完全に室温まで冷却が完了しているものを採用することが可能である。
【００４１】
このように高温状態の雄型１４を採用して雌型１２に型合わせすることにより、熱可塑性樹脂材料によって形成された雄型１４の硬度が小さく変形容易な状態とされて、雄型１４と雌型１２が型合わせされることとなるのであり、それ故、型合わせやその後の型締めに際して、先鋭形状とされた雄型１４のエッジ部４４が雌型１２の凹型成形面２０に対して押圧されることによって、雄型１４のエッジ部４４が容易に且つ速やかに、雌型１２の凹型成形面２０に沿った形状に変形せしめられると共に、該雌型１２の凹型成形面２０に対して密接状態で当接せしめられることとなる。特に、雄型１４のエッジ部４４は、雌型１２の凹型成形面２０よりも低硬度とされた状態下で、雌雄両型１２，１４が型合わせされることから、雌型１２における凹型成形面２０の寸法精度を充分に確保したままの状態で、成形キャビティ１６の外周端面を画成する雄型１４のエッジ部４４付近を有利に変形させて、凹型成形面２０に沿うように滑らかに変形させることが可能となるのである。
【００４２】
そして、雌雄両型１２，１４の型合わせをすることによって、図６, 図７に示されているように、重合性モノマー６２が充填されて密閉された成形キャビティ１６が形成されることとなり、雌型１２と雄型１４の両型１２, １４を型合わせ状態に保持して、重合性モノマー６２の重合処理を行う。なお、かかる重合処理に際しては、雌雄両型１２, １４間に所定の型合わせ力を及ぼすようにしてもよい。
【００４３】
なお、重合性モノマー６２は熱重合開始剤を配合することによって、熱重合させること等も可能であるが、雌雄両型１２，１４や重合性モノマー６２の熱影響を回避するために、本実施形態においては、光重合開始材を用いた紫外線照射による光重合のものが好適に採用される。なお、紫外線等の光重合性のモノマーを採用する場合には、雌雄両型１２, １４は光線透過性の材料によって形成される。
【００４４】
このようにして、成形キャビティ１６で重合性モノマー６２を重合処理することによって、成形キャビティ１６の形状に対応した、目的とする形状の眼用レンズが形成されることとなる。そして、雌雄両型１２，１４を型開きして、形成された眼用レンズを離型することにより、目的とする眼用レンズの製造を終了する。
【００４５】
なお、雌雄両型１２，１４の型開きに際してコンタクトレンズが付着せしめられる方の型を特定するために、雌型１２および雄型１４の一方或いは両方のキャビティ形成面、即ち、凹型成形面２０と凸型成形面３２の少なくとも一方に対して、高周波グロー放電, コロナ放電, 紫外線照射, 大気圧プラズマ等のような公知の処理を施すことが望ましい。
【００４６】
上述の如き眼用レンズの製造方法に従えば、雌雄両型１２，１４の型合わせに際して、雄型１４に固設されたエッジ部４４が、高温化によって硬度を下げられて変形容易とされた状態下で、雌型１２の凹型成形面２０に押し付けられて積極的乃至は強制的に変形せしめられるのであり、かかるエッジ部４４が凹型成形面２０に沿って変形せしめられることにより、成形キャビティ１６の密閉状態が高度に且つ安定して実現され得ると共に、エッジ部４４によって形成された成形キャビティ１６における外周縁部の成形面が滑らかな形状をもって安定して形成され得ることとなる。ここで、変形せしめられたエッジ部の形状を具体的に示すために、図８に、かかるエッジ部を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で撮影した写真を掲載する。図３と同様に写真左側の中央少し上のところから右下のほうにかけての細い線がエッジ部を示しており、変形前 (図３) に比して、エッジ部が、変形後 (図８) において変形して滑らかな表面形状とされていることが認められる。
【００４７】
その結果、目的とするコンタクトレンズを、レンズ中央の光学部分における高精度な形状と、滑らかで且つ安定した外周縁部の形状とをもって有利にモールド成形することが可能となるのである。
【００４８】
ここにおいて、型合わせ時における雌雄両型１２，１４の温度設定は、成形型や重合性モノマー６２の材質或いは採用される重合方法、重合終了時の温度設定等を考慮して適宜に決定されるものであって、特に限定されるものではないが、一般に、良品率：８５％以上を目標とする場合には、雌雄両型１２，１４における型合わせ時の硬度（ロックウェル硬さ）差を２０以上とすることが望ましく、例えば雌雄両型１２, １４をポリプロピレンで製造する場合には、雌型１２を室温（２０°Ｃ）とする一方、雄型１４を３０°Ｃ以上、より好ましくは３５°Ｃ以上の高温状態で型合わせすることが望ましい。
【００４９】
また、本実施形態においては、所定の樹脂材料による成形後の高温状態にある雄型１４を採用して型合わせするようにされることから、雄型１４を後加熱する必要がなく、特別な加熱装置が不要とされると共に、後加熱する場合に比して加熱のための時間が不要となって、コンタクトレンズの成形サイクルの向上が図られ得るのである。
【００５０】
以上、本発明の実施形態について詳述してきたが、これはあくまでも例示であって、本発明はかかる実施形態における具体的な記載によって、何等、限定的に解釈されるものでない。
【００５１】
例えば、雌雄両型における成形面や、嵌合部分等の具体的形状は、製造しようとするコンタクトレンズ等の眼用レンズの形状や、成形型の搬送装置や型閉装置等を含む成形システムの構造等を考慮して、適宜に設計変更されるものである。
【００５２】
具体的には、例えば、雌雄両型１２, １４における成形面２０, ３２の形状は目的とする眼用レンズの形状を考慮して球状乃至は非球状 (楕円面等) とされてもよい。
【００５３】
さらに、前記実施形態では、雄型１４の凸型成形面３２の外周端縁部にエッジ部４４が形成されていたが、かかるエッジ部を、凸型成形面３２の外周端縁部よりも内周側に所定量だけ離れた位置に形成することも可能である。
【００５４】
また、エッジ部の具体的形状も、前記実施形態のものに限定されるものでなく、例えば、前記実施形態のように軸直角方向に広がる段差状面４２を設けることなく、凸型成形面３２の外周縁部において、該凸型成形面３２から雌型１２の凹型成形面２０に向かって軸方向に所定高さで突出する略三角断面形状のエッジ部なども採用可能である。
【００５５】
更にまた、前記実施形態では、雄型１４の凸型成形面３２の外周縁部にエッジ部４４が形成されていたが、雌型１２の凹型成形面２０上に突出して、型合わせに際して雄型１４の凸型成形面３２に押圧せしめられる構造のエッジ部を採用することも可能である。なお、雌型１２にエッジ部を一体形成する場合は、型合わせに際して、雌型１２が高温状態とされて、雄型１４の凸型成形面３２よりも雌型１２のエッジ部の方が低硬度に設定されることとなる。
【００５６】
また、前記実施形態では、型合わせに際してエッジ部４４が当接せしめられる雌型１２の凹型成形面２０の変形を実質的に無視して説明したが、エッジ部４４が当接せしめられる凹型成形面２０において、エッジ部４４より小さい程度の変形が生ぜしめられることは許容されるところであり、そのような変形が発生した場合でも、上述の如き本発明の効果は有効に発揮され得ることとなる。
【００５７】
加えて、前記実施形態では、本発明をコンタクトレンズの製造に適用した場合の一具体例について説明したが、本発明は、眼内レンズ等の各種の眼用レンズの製造に際して、何れも、同様に適用可能であることは、言うまでもない。
【００５８】
その他、一々列挙はしないが、本発明は、当業者の知識に基づいて種々なる変更，修正，改良等を加えた態様において実施され得るものであり、また、そのような実施態様が、本発明の趣旨を逸脱しない限り、何れも、本発明の範囲内に含まれるものであることは、言うまでもない。
【００５９】
【発明の効果】
上述の説明から明らかなように、本発明方法に従えば、雌雄両型の型合わせに際して、何れか一方の型のキャビティ形成面の外周縁部に突設されたエッジ部が他方のキャビティ形成面に押圧されることによって、容易に且つ積極的に変形せしめられるのであり、それによって、成形キャビティの外周縁部が滑らかな形状で安定して密閉され得ることから、目的とする形状の眼用レンズを安定してモールド成形することが可能となるのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明方法に従うコンタクトレンズの製造に際して用いられる成形型の一具体例を型合わせ状態で示す縦断面図である。
【図２】図１に示された雄型の要部を拡大して示す縦断面図である。
【図３】図１に示された雄型のエッジ部のＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）写真である。
【図４】図１に示された雄型の成形用金型の一具体例を示す説明図である。
【図５】図１に示された成形型を用いた本発明方法に従うコンタクトレンズの一製造工程を示す説明図である。
【図６】図１に示された成形型を用いた本発明方法に従うコンタクトレンズの別の製造工程を示す説明図である。
【図７】図６に示された雄型の要部を拡大して示す縦断面図である。
【図８】図６に示された雄型のエッジ部のＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）写真である。
【符号の説明】
１０コンタクトレンズ成形型
１２雌型
１４雄型
１６成形キャビティ
２０凹型成形面
３２凸型成形面
４４エッジ部
６２重合性モノマー

Claims

略球状成形面を備えた雌型と雄型を含んで構成された成形型を用い、それら雌雄両型の型合わせ面間に形成された成形キャビティに重合性モノマーを充填して重合することにより目的とする眼用レンズを成形するに際して、
前記雌型と前記雄型を熱可塑性合成樹脂で形成すると共に、該雌型と該雄型の何れか一方の型における成形面の外周縁部において周方向に連続して延びるエッジ部を一体的に突出形成して、それら雌雄両型の型合わせに際して、該一方の型に形成した該エッジ部を他方の型の成形面に押圧することにより前記成形キャビティの外周縁部が画定されるようにすると共に、該エッジ部が形成された該一方の型を、該エッジ部が押圧される該他方の型よりも高温として両型間に温度差を設定し、かかる両型間の設定温度差によって該一方の型のヤング率を該他方の型よりも低下させることにより、それら雌雄両型の型合わせに際して該一方の型の該エッジ部を該他方の型への押圧によって積極的に変形させて該成形キャビティの外周縁部を画定せしめることを特徴とする眼用レンズの製造方法。
前記雌型および前記雄型のうち前記エッジ部が形成された一方の型を他方の型よりも遅れて成形して、該一方の型を成形完了から常温に至るまでの高温状態で該他方の型に型合わせする請求項１に記載の眼用レンズの製造方法。
前記雌型および前記雄型のうち前記エッジ部が形成された該雄型を、該エッジ部が押圧される該雌型に型合わせするに先立って、前記重合性モノマーを常温より冷却して、該重合性モノマーを該雌型に供給して接触せしめて冷却することにより、該雌型を該エッジ部が形成された該雄型よりも低温とする請求項１又は２に記載の眼用レンズの製造方法。
前記雄型の略球状成形面の外周部分において、略軸直角方向に広がって突出する肩部を一体形成して、該肩部の外周縁部を略直角に屈曲せしめることにより前記エッジ部を形成した請求項１乃至３の何れかに記載の眼用レンズの製造方法。
前記雌型と前記雄型の材質を互いに異ならせて、前記エッジ部が形成された一方の型のヤング率を、他方の型のヤング率よりも小さくした請求項１乃至４の何れかに記載の眼用レンズの製造方法。
前記雄型と前記雌型の型合わせに際して、それら雌雄両型間に型合わせ方向の型閉荷重を及ぼす請求項１乃至５の何れかに記載の眼用レンズの製造方法。
前記雌型および前記雄型のうち前記エッジ部が形成された一方の型として、該エッジ部の形成部位に分割面が位置せしめられる複数の分割型を組み合わせて形成された成形金型を用いて樹脂成形したものを採用する請求項１乃至６の何れかに記載の眼用レンズの製造方法。