JPH0469617A - コンタクトレンズ用ボタン及びそれを用いたコンタクトレンズの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、切削研磨法によるコンタクトレンズの製造に
用いるコンタクトレンズ用ボタン及びそれを用いたコン
タクトレンズの製造方法に関する。更に詳しくは、ベー
スカーブを切削したワークを引き続き連続自動化してベ
ースカーブ面の研磨工程へつなぐ際の工程の簡略化及び
付随する問題点の解決に関する。

［従来の技術］ コンタクトレンズの一般形状を第９図に示す。

同図においてＲＢは角膜に接する側のベースカーブの曲
率半径、ＲＦは外面側のフロントカーブの曲率半径＋Ｒ
ＢＶは涙液の流入・排出を容易にする為のベースカーブ
ベベルの曲率半径＋ＲＦＶは瞬目の際、眼瞼がコンタク
トレンズの端部と滑らかに接触する為のフロントベベル
の曲率半径、ｒは端部の曲率半径、Ｄｏは光学部の直径
、Ｓはレンズ全体の直径、ｔは光学部中心の厚さである
。図中、ＲＰ　＞　Ｒａの場合は近視用レンズ、Ｒ２く
ＲＢの場合は遠視用レンズとなる。ＲＢＶＩ　　ＲＰＶ
は通常１段の場合が多いが、２〜３段とする場合もある
。

コンタクトレンズの製造方法は、材料の物理的または化
学的性質に依り、切削研磨法、静止鋳造法、および遠心
鋳造法に大別される。これらの製造方法の中でも切削研
磨法は、小規模から大規模な製作所に至る迄、少量多品
種のコンタクトレンズを生産するのに適し、且つ複雑な
レンズが精度良く製作出来るので最も普及している製造
方法である。

次に、切削研磨法による従来技術の概要を第１０図の製
造プロセスの順を追って説明する。

コンタクトレンズの材料である高分子単量体または高分
子複合単量体は、原料重合工程１０１において試験管等
により直径１５〜１６ｍｍ、長さ１００〜１５０ｍｍの
丸棒状のポリマーに重合される。重合方法は熱重合が多
いが紫外線重合の場合もある。

試験管より取出された重合丸棒は、ボタン加工工程１０
２において、数値制御（ＮＣ）加工機により、通常゛ボ
タン゛と呼ばれるワークが１本の重合丸棒より１０個前
後切り出される。

第１１図にボタン１ａの断面形状を示す。ボタンの寸法
、形状は、第１１図（ａ）に示す、直径１２〜１４ｍｍ
、厚さ４〜５ｍｍの平行円板状のものが多いが、製作所
によっては第１１図（ｂ）〜第１１図（ｆ）に示すよう
な形状をとる場合もある。

第１１図（ａ）の平行円板状のものであれば左右どちら
の面を旋盤に取付け、もう一方の面にベースカーブの切
削加工を施こしても差支えないが、第１１図（ｂ）〜第
１２図（ｆ）のボタン１ａは、いずれも右側の面が旋盤
取付は面、左側の面がベースカーブ加工面となっている
。

第１１図（ｂ）、第１１図（Ｃ）、第１１図（ｅ）、第
１１図（ｆ）のボタン１ａにおいて、ベースカーブ加工
面に浅いテーパー状または円弧状の切り込みを設ける理
由は、旋盤でベースカーブの切削加工を行う際、予じめ
ベースカーブ加工面の素材を一部除去しておくと、ベー
スカーブ切削の加工時間が短縮出来、且つ旋盤の切削バ
イト６（第１３図及び第１４図参照）の損耗を減少出来
る為である。

第１１図（ｄ）〜第１１図（ｆ）のように段付きのボタ
ン１ａにする理由は、旋盤に取付けるボタン１ａの直径
が決っており、そのボタン１ａより大きな直径のコンタ
クトレンズを作りたい場合とか、旋盤にコレットチャッ
ク４（第１３図参照）でボタン１ａを取り付ける際、締
め込みがきついと、材質が比較的柔らかいボタン１ａに
よってはボタン１ａ全体に応力歪が発生し、切削したボ
タン１ａを取外した時、ベースカーブの球面性が悪くな
るという問題があるので、応力歪を低減する効果を考慮
したものである。

コレットチャック４によるボタン１ａの歪は、ボタン１
ａの厚さが薄くなるほど大きくなるので、薄型のボタン
１ａでは、第１２図のように予じめボタン１ａを金属製
の補助治具２にワックス等で接着し、コレットチャック
４によるボタン１ａの締付けを補助治具２の部分で行う
方法もある。尚、この補助治具２のボタン接着側と反対
面の中央部に、ベースカーブ研磨工程１０３で研磨を行
う際、研磨機の抑えピン９（第１６図参照）の先端を受
ける凹状の受部３を設けているものもある。

次に、このボタン１ａは、ベースカーブ切削工程１０３
において数千〜１１００００ｒＰ程度に高速回転する旋
盤に取付けられ、バイト６（第１３図及び第１４図参照
）によフてベースカーブ面が切削される。

旋盤にボタンを取付ける方法は、第１３図のように、旋
盤のスピンドルと同軸に設けられたコレットチャック４
で締付けて保持するコレット方式が多いが、第１４図の
ように真空吸引で旋盤のスピンドルに張付けて保持する
真空チャック方式の場合もある。真空チャック５で保持
する場合はコレットチャック４のようにボタン１ａの周
辺部を締付けないのでボタン１ａに応力歪が発生するの
を防止する利点がある。

切削バイト６の材質は、高速度鋼１人工ダイアモンドあ
るいは天然ダイアモンド等が使用され、粗切削には高速
度鋼のバイト、精切削は天然ダイアモノドバイトと使い
分ける場合もある。

ベースカーブの曲率半径は、患者の角膜の曲率半径を測
定した値に基づくのが望ましいが、通常は予じめ標準規
格として定めた寸法に最も近い曲率半径の値を選択して
加工する場合が多い。

近時、切削研磨法でベースカーブを切削する旋盤には、
コンピュータ数値制御（ＣＮＣ）の高精度旋盤が多種類
登場し、ボタン１ａの自動供給・取外しからボタン１ａ
の取付後、１回の加工で指定されたベースカーブ、ヘー
スカーブベベル、直径、端部の加工までを仕上る旋盤も
使用されている。

ベースカーブ研磨工程１０４は、旋盤でベースカーブが
切削されたワークｌｂ（第１５図及び第１６図参照）の
ベースカーブおよびベースカーブベベル面の切削条痕（
旋目）を消し、光学面が得られるまで研磨仕上げをする
作業工程である。

該工程の作業内容は、■研磨に先立ちワーク１ｂにキャ
ップ７（第１５図及び第１６図参照）を被せる、■ワー
ク１ｂを研磨治具８（第１６図参照）上にのせる、■ワ
ーク１ｂを抑えピン９で抑圧する、■研磨、■ワーク１
ｂよりキャップ７を取外す、■洗浄・乾燥などが含まれ
る。

第１５図に示されるように、ベースカーブの切削が終り
旋盤から取外したワーク１ｂには、旋盤に取付けた側の
面にキャップ７を被せる。該キャップ７の外面中央部に
は、半径１〜２ｍｍの半円状の窪み（請穴）あるいはテ
ーパー状の窪みが、研磨機の抑えピン９を受ける受部３
として設けられている。ワーク１ｂとキャップ７の嵌合
は、キャップ７を被せたワーク１ｂを搬送中または反転
などする際に、ワーク１ｂが抜は落ちることがなく、且
つベースカーブ研磨後、ワーク１ｂがキャップ７より容
易に取外せる程度のきつさでなければならない。

続いてキャップ７を被せたワーク１ｂのベースカーブ面
は、第１６図のように研磨剤を介して、研磨機の研磨治
具８上に塔載され、上方より抑えピン９が下降して、抑
えピン９の先端がキャップ７外面の受部３に軽く接触し
て研磨治具８上のワーク】ｂを抑圧する。この後、研磨
治具８が数百〜１．ＯＯＯｒｐｍ程度で回転し、ワーク
１ｂは抑えピン９より伝達される揺動運動で研磨治具８
上で数ｍｍ１Ｊ動を繰返し、数十秒でベースカーブ面は
鏡面となる。

研磨剤としては、水に懸濁したＡＪ２２０３または５ｉ
０２の微粒子などが使われるが、ボタン１ａの祠料が吸
水性の場合は油性の液体に研磨剤を懸濁したものが使用
される。尚、ボタン１ａの材料によっては、研磨治具８
の頭部がワーク１ｂのベースカーブの曲率半径に合せて
削られたワックスで形成され、研磨剤を使わずに直接研
磨を行う場合もある。

研磨治具８が回転すると、抑えピン９で軽く抑圧された
ワーク１ｂも摩擦力で研磨治具８の回転方向に共廻りす
るが、研磨治具８よりワーク１ｂの回転が遅れるので、
研磨が進行し、均一な研磨が行われる。

研磨終了後、ワーク１ｂよりキャップ７を取外し、水ま
たは無機質を含む水溶液あるいは有機溶媒等の洗浄で何
着した研磨剤を完全に除去して乾燥する。

研磨工程で過度の研磨が行われると、ワーク１ｂのベー
スカーブの曲率半径が当初設定した値と異なって来るの
で、必要有ればこの段階でラジアスコープによりベース
カーブの曲率半径の値を検査して、製品が必要とする屈
折力に適合したフロントカーブの曲率半径に決定し直す
場合もある。

次にワーク１ｂは、ワーク接着工程１０５に送られる。

本工程は、フロントカーブを切削する旋盤にワーク１ｂ
を取付ける為に、研磨が終ったワーク１ｂベースカーブ
面を、ワックス等の接着剤を介して金属製の接着治具１
０（第１７図ないし第１９図参照）に接着し固定するの
が目的である。

接着治具１０の頭部は、ワーク１ｂのベースカーブ曲率
半径と一致または近似する曲率半径を有するもので、第
１７図に示されるように、予熱したこの接着治具１０に
接着剤１１を介してワーり１ｂを接着し、冷却・固化さ
せる。この際、ワーク１ｂの軸芯が接着治具１０の軸芯
と一致し、傾きのないことが重要で、傾いている場合は
、フロントカーブ切削後、出来上ったコンタクトレンズ
がプリズムになる。接着剤１１としては、ワーク１ｂの
材質に応じて、ワックス、松脂あるいはこの他に特殊な
第２、第３成分を添加したものが使用される。

接着治具１０に固定されたワーク１ｂは、フロントカー
ブ切削工程１０６で、旋盤のスピンドルに設けられたコ
レットチャック４で接着治具１゜のスカート部を締める
ことで旋盤に取り付けられ、ベースカーブの曲率半径に
対応して所定の屈折力を有するコンタクトレンズを得る
のに必要なフロントカーブの曲率半径でもって第１８図
のように外面の切削を行うことで、光学部中心が必要と
するレンズ厚さを残すまで切削される。

次いでワーク１ｂは、接着治具１０に固定されたままフ
ロントカーブ研磨工程１０７に送られ、第１９図のよう
に、接着治具１０を研磨機の回転軸１２に取付けて回転
させ、上方より研磨剤を介した研磨バッド１３あるいは
フロントカーブの曲率半径と等しい曲率半径を凹状に設
けたワックス等を押し当て、揺動させながらフロントカ
ーブ面の研磨を行う。研磨終了後、接着治具１０を加熱
するかまたは接着剤１１の溶剤を含む液体によってワー
ク１ｂが接着治具１０より取外されて洗浄される。

最後のエツジ仕上工程１０８では、薄片状となったコン
タクトレンズを軽く回転する真空引きのホルダーで吸着
保持しながら回転するパフでエツジ部の研磨仕上げの加
工を行う。

［発明が解決しようとする課題］ 近時、高精能のＮＣボタン加工機、ＣＮＣ旋盤あるいは
ボタンを旋盤に連続して着脱するロボットが登場し、ボ
タン加工よりベースカーブの切削工程迄は自動生産が可
能となった。

しかし、ベースカーブ切削後、ベースカーブ研磨工程へ
の連続自動化は遅れており、人手に頼る作業が大勢を占
めている。人手作業による問題点は労務費が嵩むことと
、作業者の技能により均質な製品が得られず収率が低い
ことである。

研磨工程の自動化を阻害している要因は多々挙げられる
が、第１の理由としては、ベースカーブ切削工程１０２
からベースカーブ研磨工程１０３に送る前に、ベースカ
ーブを切削したワーク１ｂにキャップ７を被せ、更に研
磨終了後にこのキャップ７を取外す操作が必要なことで
ある。

キャップ７を被せる目的は、前述したように、研磨工程
でワーク１ｂが研磨治具８より脱落しないように、キャ
ップ７の外面に設けられた受部３に上方から研磨機の抑
えピン９を下降させて抑圧し、該抑えピン９を介して研
磨治具８上のワーク１ｂに揺動運動を伝達し、且つ抑え
ピン９を支点として研磨治具８の回転を摩擦力でワーク
１ｂに伝え、ワーク１ｂを軽く自由回転させる為である
。

ワーク１ｂとキャップ７の嵌合は、ワーク１ｂを移送中
に反転してもワーク１ｂが抜は落ちることが無く、取外
す時は容易にワーク１ｂよりキャップ７を取外すことが
出来る程度でなければならない。このようなキャップ７
の着脱操作を自動機械で行うには極めて複雑且つ高価な
装置が必要となる。

ワーク１ｂにキャップ７を被せないでベースカーブ研磨
工程１０３にワーク１ｂを供給する一つの方法としては
、前述したように、ベースカーブ切削前のボタン１ａに
予じめ金属製の補助治具２をワックス等で接着し、この
補助治具２のボタン１ａと接着する反対側すなわち旋盤
取付は面の中央部にキャップ７と同様に受部３を設けて
おく方式がある。

しかし、この方式でもベースカーブを切削し、続いて補
助治具２にワーク１ｂをつけたまま研磨仕上げを行うと
、ベースカーブ切削時にワーク１ｂに蓄積された内部応
力が解放されないので、研磨後のベースカーブの球面性
が悪いという問題がある。よって、この方式で製造する
場合は、ベースカーブ、ベースカーブベベルを切削後、
余り球面性を要求しないペースカーブベベルの研磨にの
み補助治具２の受部３を利用し、光学部の研磨を行う時
には補助治具２を取外して、−環内部応力を解放した後
、更めてワーク１ｂにキャップ７を被せて研磨を行うこ
とが望ましく、キャップ７の着脱の操作を除外出来るも
のではない。

研磨工程の自動化を阻害する第２の理由は、ボタン１ａ
の旋盤数イ」け面に何らかの加工を施こすという認識が
、ベースカーブ加工面への工夫に比ベニ次的になってい
る為と推察される。従来使用されているボタン１ａの例
は第３図（ｂ）（ｃ）、（ｅ）、（ｆ）に示すように、
ベースカーブ切削面にはテーパー状または円弧状の浅い
窪みを設け、切削時間の短縮や切削刃の寿命を長引かせ
る等の工夫が行われているもので有るが、旋盤取付は側
の面に特別な機能を賦与する目的で加工を施したものは
見られない。この理由としては、次の■及び■が挙げら
れる。

■丸棒より次々とボタン１ａを加工して切り出す際、第
２０図に示すように、ベースカーブ切削面にテーパー状
または円弧状の窪み等を設けることはＮＣ加工機による
一連の加工で容易に行うことが出来るが、旋盤取付は面
は突切りバイト１４で重合丸棒１５の軸芯に直角に平面
状に切り落すだけとなり両面に夫々異なった機能を賦与
する加工を一回の操作で施すことが出来ない。もしベー
スカーブ切削面、旋盤取付は面の両方に特別な加工を施
こすとするならば、重合丸棒１５よりボタン１ａを作る
際、先ず片方の面に所望の機能を賦与する加工を行った
後、切り落されたボタン１ａを再度ボタン加工機に取付
は直して残る一方の面に加工を施こすことになり面倒で
ある。尚、第２０図において６は切削バイト、１６はＮ
Ｃ加工機のスピンドル部である。

■ボタン１ａの旋盤取付は面に受部３を設けると、ボタ
ン１ａをコレットチャック４で締付ける際に強度が低下
し、応力歪が発生して球面性の良いベースカーブ面が得
られない。特に近時、市場を賑わしている酸素透過性の
高いコンタクトレンズの材料は、従来のＰＭＭＡ　（ポ
リメチルメタクリレート）やＰＨＨＭＡ　（ポリヒドロ
キシエチルメタクリレート）等の材料に比べて硬度が小
さいので、コレットチャック４の締付けによる応力歪発
生の度合が大きくなる傾向にある。

更に、研磨工程の自動化を阻害する第３の理由としては
、自動研磨装置の開発がロボットおよびコンピュータの
ソフトプログラムの開発を含め、高度の技術力とノウハ
ウを必要とするので、研磨工程の連続自動化を図る為に
ボタン１ａを製作する段階からボタン１ａに特別な工夫
を加えておくという認識が乏しいことにもよると推察さ
れる。

［課題を解決するための手段及び作用］コンタクトレン
ズのベースカーブ研磨工程の自動化を容易ならしめる本
発明に係わる手段は、切削研磨法でコンタクトレンズの
製造に供されるボタン１ａであって、その横断面に、研
磨時の研磨機の抑えピン９を受ける受部３を設けること
を特徴とする（第１図及び第２図参照）。

さらに上記ボタン１ａを使用してコンタクトレンズを製
作する為に本発明に係わる製造方法は、上記ボタンｌａ
を、その受部３側の面を真空ヂャック５で吸引して旋盤
に保持し、受部３とは反対側の面にベースカーブとフロ
ントカーブのいずれか一方の切削加工を行った後、研磨
機の抑えピン９を受部３に当てて当該切削面の研磨を行
うことを特徴とする（第３図及び第４図参照）。

上記本ボタン１ａの発明において、ボタンｌａの横断面
とは、ボタン１ａの中心軸を横切る面で、通常は後述す
る重合丸棒１５（第３図参照）よりボタン１ａを切り出
すための切断面で平坦な面であるが、更に加工を加えた
曲面であってもよい。

また、本製造方法の発明において参照している第３図及
び第４図はベースカーブの加工を示すものであるが、本
発明においては、第３図及び第４図の状態でフロントカ
ーブの加工を行い、フロントカーブの加工を示す第７図
の状態でベースカーブの加工を行うようにすることもで
きる。但し、この場合、第５図に示される研摩治具８は
、そのワーク１ｂとの接触面が図示されるような凸形で
はなく、フロントカーブに対応した凹形となる。また、
第６図及び第７図に示される接着治具ｉｏの頭部も同様
である。

以下、−船釣な手順である、最初にベースカーブを形成
してから次にフロントカーブを形成する場合を例に更に
本発明を説明する。

まず、本ボタン】ａは第１図に示されるようなもので、
ベースカーブ切削時の旋盤取付は面に受部３を形成しで
ある点に特徴を有するものである。この受部は、ベース
カーブ研磨時に、第２図に示されるような研磨機の抑え
ピン９の先端部を受けるもので、その形状は、第１図（
ａ）。

（ｂ）に示されるような凹形でも、また第１図（Ｃ）に
示されるような凸形であってもよい。受部３を凹形とす
るか凸形とするかは、後述する旋盤の真空チャック５（
第４図参照）や研磨機の抑えピン９の形状に応じて定め
ればよい。

第１図（ａ）に示されるような断面半円形の凹形の受部
３の場合、第２図（ａ）に示されるような球形の先端部
を有する抑えピン９が適しており、第１図（ｂ）に示さ
れるような円錐形の凹形の受部３の場合、第２図（ｂ）
に示されるような比較的尖った先端部を有する抑えピン
９が適している。また、第１図（Ｃ）に示されるような
断面半円形の凸形の受部３の場合、第２図（ｃ）に示さ
れるように、先端に、はぼこの受部３に対応する半円形
の凹部を有する抑えピン９が適している。更に、第１図
（ａ）、（ｂ）の凹形の受部３の場合、第４図（ａ）に
示されるように、真空チャック９の吸着面は平坦なもの
でよいが、第１図（ｃ）の凸形の受部３の場合、第４図
（ｂ）に示されるように、真空ヂャック９の吸着面にこ
の受部３を収容できる凹部３′を形成しておく必要があ
る。

尚、第１図に示される本ボタン１ａは一例であって、本
ボタン１ａはこのような形状のもののみではなく、例え
ば第１１図（ａ）、（ｂ）。

（Ｃ）、（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）に示されるようないず
れの形状のものに受部３を形成したものとすることもで
き、ベースカーブ加工面は、平面のままであっても、テ
ーパー状や円弧状の窪み、更にはその他の加工が施され
た面であってもよい。

次に、受部３を有するボタン１ａを用いたコンタクトレ
ンズの製造方法を説明する。

最初にコンタクトレンズの材料となる高分子単量体を試
験管等で重合して、長さ１２０ｍｍ前後の重合丸棒１５
（第３図参照）を製造する。試験管の材質は硝子製ある
いは、射出成形して造ったポリプロピレン等のプラスデ
ック製でも良い。重合方法は温水または空気浴あるいは
これらの組合せが一般的であるが、紫外線重合でも差支
えな（、重合丸棒１５全体が均一で光学歪のないことが
重要である。

次に、上記によって得た重合丸棒１５から本ボタン１ａ
を作製する。一般にこの作製はＮＣ加工機によって容易
に行うことができるので、このＮＣ加工機を用いた場合
を例に第３図で更に説明する。

まず、試験管より取り出した重合丸棒１５をＮＣ加工機
のスピンドル部１６に頭部から引き込み、丸棒の両端部
に光学歪が存在している場合は、予じめ片方の端部を約
３０ｍｍ程度突切りバイト１４で重合丸棒１５の軸芯に
垂直に切り落す。次に、スピンドル部１６に引き込んだ
重合丸棒１５をボタン１個加工する長さ、場合によって
は２〜３個分ずつ加工側に送り出す。送り出された重合
丸棒１５は、先ず側面を高速度鋼バイト。

人工ダイアモンドバイトまたは天然ダイアモンドバイト
等の切削バイト６で所定のボタン直径に削り、続いて同
じ切削バイト６の向きを９０°回転するか、あるいは別
に設ける切削バイト６で旋盤取付は面の加工を行う。旋
盤取付は面の形状は第１１図（ａ）のように単一平面で
あっても、第１１図（ｄ）〜（ｆ）のように２段に段付
きにしても差支えない。

次に受部３を形成するが、この受部３が凹形である場合
には、重合丸棒１５中心部分で切削バイト６の先端を突
き込んで切削除去するか、別に設けるドリルバイト（図
示されていない）を中心部に所定の深さ迄押し込んで窪
みを形成させることで形成することができる。また、受
部３が凸形である場合には、重合丸棒１５の中心部分（
受部３となる部分）を残してその周囲を切削バイト６で
削り落すようにすればよい。

上記によって受部３を形成した後、この受部３を設けた
旋盤取付は面を基準として、ボタン１ａの所定の厚さを
残して重合丸棒１５の軸芯に垂直に突切りバイト１４で
切り込んで、重合丸棒１５本体より切除し、１個の受部
３付きの本ボタン１ａを完成する。そして、これに続い
て重合丸棒１５は、次のボタン加工に必要な長さだけ押
し出され、同様の操作によって１本の重合丸棒１５より
１０個前後の本ボタン１ａが製造される。最後に約３０
ｍｍ程度ＮＣボタン加工機のスピンドル部１６に残った
重合丸棒１５の端部は押し出されて機外に排除され、１
本の重合丸棒１５の加工が完了する。

以上はＮＣ加工機に関し説明したが、これらの操作を手
動の旋盤で逐次手順を追ってボタン加工を行っても良い
。

ボタン１ａの材料としては、例えばポリメチルメタクリ
レート（ＰＭＭＡ）、ポリヒドロギシエヂルメタクリレ
ート（ＰＨＨＭＡ）等をはじめ、酸素透過性材料、含水
ソフトレンズ材料など、切削加工が出来るコンタクトレ
ンズ材料であれば、いずれでも良い。

ボタンの形状は第１１図（ａ）〜第１１図（ｆ）で示す
ものや、更に複雑化したものでも差支えないが、いずれ
の場合も旋盤取付は面に凹状又は凸状の受部３を設ける
ことが本発明の要件である。

受部３を設ける位置は、旋盤取付は面の中心が望ましい
が、−度平行円板状につ（ったボタン１ａにドリルで後
加工をして、軸芯中央部から外れた位置に受部３を設け
たものでも差支えない。

受部３の直径は、０．５〜２Ｒの半円径もしくはテーパ
ー状に削ったものでも差支えないが、抑えピン９の先端
が針状に尖鋭な場合は更に小さ（でも良い。ボタン１ａ
の径は１０〜２０ｍｍ、好ましくけ１２ｍｍ前後が扱い
良い。

以上は本発明の受部３付きボタンｌａ製造の標準的な方
法を述べたものであり、工作機械の種類、加工の手順等
が異なってもこれに制約されるものではない。

得られた本ボタン１ａには、次にベースカーブが形成さ
れる。このベースカーブの形成は、まずこれを切削する
ことによって行われるもので、通常この切削は第４図に
示されるようにして旋盤によって行われる。旋盤への本
ボタン１ａの取付けは、真空チャック５に本ボタン１ａ
の受部３側の面を吸着させることで行われる。そして、
このようにして取付けた本ボタンｌａの受部３とは反対
側の面に対して切削バイト６でベースカーブの切削が行
われる。

前述したように、ベースカーブ切削用旋盤にボタン１ａ
を取付る際、第１３図に示されるようなコレットチャッ
ク４でボタン１ａを締付けると、ボタン１ａに応力歪が
発生し、削り終ったボタン１ａを取外した時、切削面の
球面性が悪いという問題がある。ボタン１ａの旋盤取付
は面に凹状に窪んだ受部３を設けた場合は、ボタン１ａ
旋盤取付は面の強度が低下するので、コレットチャック
４の締付けによる応力歪の影響は一増太き（なる。よっ
て本発明の受部３付きボタン１ａでコンタクトレンズを
製造する場合は、コレットチャック４の替りに真空チャ
ック５を使用し、ボタン１ａを真空吸引して旋盤のスピ
ンドルに吸着させながらベースカーブの加工を行うこと
としているもので、これによりコレットの締イ」による
応力歪の問題発生を解消することが出来る。特に凹状の
受部３を有するボタンｌａの場合はボタン１ａの強度が
低下する傾向に有り、真空チャック５との組合せ効果が
特に大きく、これにより、良好なベースカーブ面の加工
を施こした後ベースカーブ研磨工程の自動化に繋ぐこと
が可能となる。

次に、受部３付きボタン１ａをベースカーブ切削旋盤に
取付ける際の真空チャック５に就いて説明する。

この真空チャック５は、旋盤のスピンドル中央２　日 部に設けられた微細なキリ穴あるいは多孔質のブロック
等から成り、ボタン取付は面ばスピンドルの軸芯に垂直
に設けられ、平滑な面をなしているか、凸形の受部３を
収容する凹部を有するものとなっている。ボタン取イ」
け面の直径は、対象とするボタン１ａの旋盤取付は面の
直径より幾分太き目であるが、ボタン供給ロボットが供
給するボタン１ａの位置振れを充分満たす大きさであれ
ば特に制約はない。しかし、ボタン１ａが、これを吸着
する面よりもあまり大きいと、真空吸引のエネルギーの
損失が増大する。

吸引のための穴が微細なキリ穴の場合、総べてのキリ穴
の径が同一である必要はない。

真空吸着に必要な負圧は、ベースカーブ切削時にボタン
１ａがずれることのない程度であれば良いが、少なくと
も一７００ｍｍＨｇ以上の負圧が望ましい。更に、ボタ
ン１ａを取付けた時、切削時にボタン１ａがずれないよ
うにボタン１ａの周辺を３点程度スプリング等で保持す
る機構を設けても良いが、ボタン１ａの周辺を加工する
際、切削バイト６が衝突しない高さに収める必要が有る
。

ベースカーブが切削されたワーク１ｂは、旋盤より取外
され、第１５図及び第１６図に示されるようなキャップ
７を被せることなく研磨機に送られ、ベースカーブの研
磨が行われる。この研磨は、第５図に示されるように、
ワーク１ｂに形成されている受部３を利用し、この受部
３に研磨機の抑えピン９を直接押し当てる他は従来と同
様にして行われる。

このようにキャップ７の着脱の操作が省略されているの
で、ベースカーブ切削後、連続自動化してベースカーブ
研磨工程に繋ぐことが出来、自動化プロセスの実現を著
るしく簡易化することが出来る。

受部３を抑圧する抑えピン９の先端形状は、第２図（Ｅ
ｌ）または第２図（ｂ）のように球状または針状に尖っ
たものであっても差支えない。また、凸状の受部３に対
しては第２図（Ｃ）のようなものとすればよい。このワ
ーク１ｂの受部３と抑えピン９の組合せにより、ワーク
１ｂは、研磨治具８上で、従来のキャップ７を被せた場
合と同様なベースカーブ面の研磨操作を受けることとな
る。

研磨終了後、ワーク１ｂは、洗浄・乾燥されて、その後
第６図に示されるように、研磨されたベースカーブ面が
接着剤１１で接着治具１０の頭部が接着され、更に第７
図に示されるように、この接着治具１０のスカート部分
をコレットチャック４で締めることで旋盤に取付けられ
、切削バイト６によってフロントカーブの切削が行われ
る。

コンタクトレンズの必要な厚さ迄外面を切削する過程で
受部３も切削除去され、キャップ７取外しの操作を行う
ことなくフロントカーブ切削加工が終了する。この切削
加工の次に行われるフロントカーブ面の研磨は第１９図
で説明した従来と同様にして行われ、またその後の処理
も従来と同様である。

［実施例］ 実施例１ 旋盤取付は面に凹状の受部を有するボタンを造る為に、
メチルメタクリレート（ＭＭＡ）の単量体に微量の重合
開始剤を加えてポリプロピレン製の試験管に充填し、熱
水中で重合させて第８図（ａ）のような重合丸棒を製造
した。該重合丸棒の両端部には光学歪が入っていたので
、予じめ片方の端部を３０ｍｍ切り落し、中央部分から
第８図（ｂ）に示すような受部付きボタンを８個製作し
た。

製作の手順について説明すると、まずＮＣ加工機のスピ
ンドル部に重合丸棒全体を引き込み、次いで５０ｍｍ押
し出し、先端より３０ｍｍのところを高速度鋼で刃幅２
ｍｍの突切りバイトで切り落した。次に約１８ｍｍ突き
出している重合丸棒の側面を先端より９ｍｍの範囲で人
工ダイアモンドバイトにより直径１４ｍｍに削り、重合
丸棒の先端部で人工ダイアモンドの切削刃を９０°回転
して旋盤取付は面を２段に仕上げた後、軸芯中央部に切
り込みを加えて受部を形成した。最後に重合丸棒の先端
より５．５ｍｍの厚みを残して突切リバイトで軸芯に垂
直に切り込んで最初のボタンを完成し、以後７．５ｍｍ
ずつ押し出してボタン加工を繰返し、８個ボタンを製作
した後スピンドルに残った約３０ｍｍの端部を機外に排
出した。

ボタンの硬度はビッカース硬度２４で切削性は良好であ
った。

実施例２ 実施例１で作った８個の受部付きボタンを、コレットチ
ャックで旋盤に取り付けてベースカーブを切削するＡグ
ループ４個と、真空ヂャックで旋盤に取り付けてベース
カーブを切削するＢグループ４個の２組に分けた。

ベースカーブを切削する旋盤は理研製鋼製ＵＲＬ−１２
０Ｂ型の精密旋盤を準備し、コレットチャックで保持し
て加工するＡグループの４個を切削した後、スピンドル
を真空ヂャック用に入れ替えてＢグループの４個を切削
し、加工が終った各ボタンのベースカーブの中心部１点
と中心部より約３ｍｍ離れた周辺部４点の曲率半径をナ
イツ社製ＣＧ−Ｄ型、対物１０倍のコンタクトゲージで
測定し、コレットチャック方式と真空チャック方式によ
る場合のベースカーブ面の球面性を比較した。

加工条件は、ベースカーブの曲率半径８．２０ｍｍ、旋
盤の回転数６．００Ｏｒｐｍ、送り速度１０Ｍｍ／ｒｅ
ｖ、切り込み２／１００ｍｍ。

切削刃は粗切削が高速度鋼バイト、精切削が天然ダイア
モンドバイトであった。スピンドルを真空ヂャックに入
れ替えた時の真空吸引圧力は一７００ｍｍＨｇとした。

ベースカーブの球面性を測定した測定結果を第１表に示
す。同表より明らかなように凹状の受部を旋盤取付は面
に設けたボタンのベースカーブ切削においては、コレッ
トチャックでボタンを保持したＡグループの場合よりも
真空チャック方式のＢグループの方が良好な球面性を有
するベースカーブ面が得られていることが証明された。

第１表 （ベースカーブ面の球面性） 実施例３ 実施例２で真空チャック方式によりベースカーブを切削
したＢグループのボタン４個を、従来の方式であるキャ
ップを被せることを行わずにそのままベースカーブ研磨
機で研磨仕上げを行った。

研磨機はシティクラウン社製の４軸研磨機で、研磨治具
頭部の曲率半径は８．００ｍｍ、研磨布の厚さ０．２ｍ
ｍ、研磨治具の回転数１１００Ｏｒｐ、研磨剤は水に懸
濁させたＳ　ｉ　Ｏ２とした。

研磨治具上に塔載したボタンの受部に先端ＩＲの抑えピ
ンを当て、揺動振幅は片側２ｍｍ、研磨時間３０秒で研
磨操作を行い、研磨終了後、水洗乾燥して、研磨面を観
察した結果、従来、平行円板状のボタンのベースカーブ
切削後、キャップを被せて研磨操作をしたものと同等の
研磨仕上り面が得られ、凹状の受部付きボタンがキャッ
プを被せて研磨を行うことと同じ効果を発揮することが
確認出来た。

この後、該ボタンを接着治具に接着・固定し、フロント
カーブ切削旋盤でフロント側を切削して、従来のベース
カーブ研磨工程におけるワークにキャップを着脱する操
作を行わずに良好なコンタクトレンズを製作出来ること
を確認した。

［発明の効果］ 従来、切削研磨法でコンタクトレンズを製作する場合に
はベースカーブを切削したワークにキャップを被せてベ
ースカーブ面の研磨仕上げを行い、研磨終了後、該キャ
ップを取外すという操作を伴なった為にベースカーブ研
磨工程の自動化を阻害する大きな要因となっていた。

本発明は、ボタンを製作する段階で、ボタン自身にキャ
ップの機能を賦与し、この為に付随して発生する旋盤取
付は時の応力歪の問題を真空チャックとの組合せで解消
した結果、ベースカーブ研磨工程の連続自動化が容易に
なり、製造コストの低減と高い製品収率が得られるもの
である。

【図面の簡単な説明】 第１図（ａ）及び（ｂ）は各々本発明に係るボタンの一
実施例を示す断面図、第２図（ａ）〜（ｃ）は各々研磨
機の抑えピン先端部の形状例を示す図、第３図は本発明
におけるボタン加工工程の説明図、第４図（ａ）及び（
１））は各々本発明におけるベースカーブ切削工程の説
明図、第５図は本発明におけるベースカーブ研磨工程の
説明図、第６図は本発明におけるワーク接着工程の説明
図、第７図は本発明におけるフロントカーブ切削工程の
説明図、第８図（ａ、　）は実施例１で作製した重合丸
棒の寸法・形状の説明図、第８図（ｂ）は実施例１で作
製した本ボタンの寸法・形状の説明図、第９図はコンタ
クトレンズの一般形状の説明図、第１０図は従来から行
われているコンタクトレンズ製造工程のフローチャート
、第１１図（ａ）〜（ｆ）は各々従来のボタンの形状例
を示す断面図、第１２図は従来の補助治具の使用状態の
説明図、第１３図及び第１４図は各々従来のベースカー
ブ切削工程の説明図、第１５図及び第１６図は従来のベ
ースカーブ研磨工程の説明図、第１７図は従来のワーク
接着工程の説明図、第１８図は従来のフロントカーブ切
削工程の説明図、第１９図は従来のフロントカーブ研磨
工程の説明図、第２０図は従来のボタン加工工程の説明
図である。 １ａ：ボタン、１ｂ；ワーク、３：受部。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）切削研磨法によるコンタクトレンズの製造に供さ
   れるボタンであって、その横断面に、研磨時の研磨機の
   抑えピンを受ける受部が形成されていることを特徴とす
   るコンタクトレンズ用ボタン。
2. （２）請求項第１項のボタンを、その受部側の面を真空
   チャックで吸引して旋盤に保持し、受部とは反対側の面
   にベースカーブとフロントカーブのいずれか一方の切削
   加工を行った後、研磨機の抑えピンを受部に当てて当該
   切削面の研磨を行うことを特徴とするコンタクトレンズ
   の製造方法。