JPH1058456A - 金型アセンブリを取り外すための装置および方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 間に形成したレンズを損傷しないで金型部分
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ウェッジタイプの取り外し装置と
方法を提供する。 【解決手段】 金アセンブリ１２は、周囲フランジを備
えた中央レンズ金型部を有する前面カーブ金型１４と後
面カーブ金型１６と、前面カーブ金型１４と後面カーブ
金型１６の間に成形されたコンタクトレンズ１８を有す
る。支持パレット１０は金型アセンブリ１２を支持する
ために設けられる。ウェッジ分離用取付け具には、金型
アセンブリ１２の離れたフランジの間に配置した少なく
とも１個の分離用ウェッジ４４が設け、ウェッジ分離取
付け具と支持パレット１０は互いに並進して前面カーブ
金型１４を後面カーブ金型１６から徐々に分離する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、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
る成形アセンブリを、取り外し操作（作業）をより単純
に効率的にする方法で分離あるいは取り外しするウェッ
ジ取り外し装置とキャストレンズ金型アセンブリを取り
外す方法に一般的に関する。

【０００２】特に、本発明はキャストコンタクトレンズ
金型アセンブリで眼のコンタクトレンズを製造する装置
および方法に一般的に関し、特に、成形した眼のコンタ
クトレンズをキャストされる金型から改良的に取り外す
方法と装置に関する。本発明は眼内レンズなどの別の小
さな、高精度の眼のレンズに対する適用性もあるが、ヒ
ドロゲルコンタクトレンズなどの成形した眼のレンズに
対してよく適するものである。

【０００３】本発明は、１９９４年６月１０日に出願さ
れたレーザー取り外し装置と方法「LASER DEMOLDING AP
PARATUS AND METHOD」についての特許出願番号第08/25
7,801号に関し、また、１９９４年６月１０日に出願さ
れたレーザー分離方法および装置「LASER SEPARATION M
ETHOD AND APPARATUS 」にも関する。

【０００４】

【従来の技術】眼のレンズ工業、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。これにより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の競争が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
眼のレンズを、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 5,0
39,459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
をその中で議論しており、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とは対照的に、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区画する。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。レンズを区画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放出し１方金型あるいは双方
の金型のフランジにあるいはその間に乗る。重合と同時
に、この過剰な材料は金型アセンブリの周囲に環状リン
グを形成する。その環状リングは取り外し中に金型部分
の分離を妨げる。

【０００８】金型部分を分離する知られた従来技術のプ
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金型、成形レン
ズおよび前面カーブ金型を通して伝達する。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
ィンガーで上げる。後面カーブ金型部分を前面カーブ金
型部分から少なくとも外した後、金型はヒーターから出
る。次に、後面カーブ金型と環状フラッシュ全体を取り
除く。

【０００９】上記方法は対向する金型部分の間からレン
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相対的に小さい。この先行技術
方法は、発生した温度勾配が金型部分を十分に且つ繰り
返し分離するには十分でないために、全く十分なもので
はなかった。

【００１０】従って、後面カーブ金型部分にレーザーか
ら出る電磁放射線を照射し、その電磁放射を吸収して後
面カーブ金型部分と取り外され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、前面カーブ金型部分に
レンズを残したままで、レンズの面に対し、加熱した後
面カーブ金型部分の面を場所により異なる膨張と移動が
生じその間の付着性を弱め金型部分の分離を助ける。後
面カーブ金型部分を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部分を照射する。

【００１１】従って、金型部分を分離する前に後面カー
ブ金型を加熱する方法の先行技術で多くの発展がなされ
てきた。しかしながら、加熱技術は取り外しプロセスの
１つの態様に過ぎない。２つの金型部分を分離する機械
的方法も取り外しプロセスの重要な態様である。片面の
てこ技術がコンタクトレンズ製造ラインに使用されてい
る。この技術は様々な形で改良されており、その全てが
別個の両側あるいは全面運動に基づいている。全ての場
合、金型アセンブリは固定したままであり、一方、機械
的な分離あるいは取り外しを行なう。

【００１２】

【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、間に形成したレンズを損傷しないでレンズ金
型部分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ウェッジ取り外し装置およ
び方法を提供することである。

【００１３】さらに本発明の目的は、取り外し操作を単
純にし効率を改善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
方法と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、わずかに知られた先行技術の
加熱技術によって、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。

【００１４】本発明の別の目的は、一貫した信頼性のあ
る方法で２つの金型部分に機械的にてこ作用を与えて離
し、それにより欠陥のないコンタクトレンズの製造を増
大し、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。

【００１５】本発明の別の目的は、固定あるいは動くウ
ェッジを使用することによってそのような取り外しある
いは分離を実施してキャストしたコンタクトレンズ金型
アセンブリの２つの金型部分を分離することであり、そ
のために、本明細書に開示した数実施態様のうちの１つ
のようなふさわしいタイプの熱移動をわずかでも利用で
きる。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明はプログラムした
方法で後面カーブ金型から前面カーブ金型を繰り返し分
離し、それで後面カーブ金型を真空吸着により取り外せ
る、固定か可動のウェッジを利用する機械的技術に関す
る。この技術は多くの加熱態様を利用でき、キャストコ
ンタクトレンズ金型アセンブリを分離しあるいは取り外
す場合に単純で、容易にクリーン化でき、低コストで、
非常に繰り返し性がよく、独特な機械的方法を示す。

【００１７】本発明は以下の４つの主要な新規な特性お
よび利点を少なくとも備えている。 連続加工： 現在の取り外し装置と方法は製品が固定位
置に割送りされる複数の別個の作業である。そのため機
械的取り外し作業は、それぞれの件の別個のシーケンス
として行なわれる。本発明のウェッジ取り外し方法は、
別個のあるいは半別個の加熱プロセスを用いて使用すれ
ば、製品がウェッジに対し停止する必要がないという点
で連続性を有する。利点の１つは、非常に低いウェッジ
傾斜あるいは形態によって、現在の先行技術の別個のプ
ロセスに比較して比較的僅かなコストで非常に高い生産
性が可能になるということである。

【００１８】内蔵反復性： ふさわしいパレット割送り
装置あるいはドライバーを備えた精密加工を施したウェ
ッジを利用することにより、分離機構形態がすべてのサ
イクルで同じ形態を直線的に描くため金型分離プロセス
が極めて反復性を有する。異なったウェッジ形態を、使
用しているレンズ、レンズ金型デザインにより交換でき
る。

【００１９】低コスト： ウェッジ形態と加熱プロセス
を、一旦、所定のレンズ／レンズ金型デザインに最適に
合わせれば、このデザインの多くのユニットを、現在の
先行技術の別個の取り外し作業より安く再生できる。

【００２０】単純性： 現在の先行技術による作業でも
必要である加熱プロセス以外の可動部は、製品割送り装
置あるいはドライバーだけが必要である。他の構成要素
はすべて固定であり、そのためメンテナンスと修理が非
常に簡単になる。

【００２１】本明細書で教示によれば、本発明は周囲フ
ランジを備えた中央レンズ金型部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部を同様に
有する対応する後面カーブ金型と、上記前面カーブ金型
と上記後面カーブ金型の間に成形されるコンタクトレン
ズを有する、金型アセンブリを取り外すための装置を提
供する。前面カーブ金型と後面カーブ金型のフランジは
離されており、互いに平行である。支持パレットは金型
アセンブリを支持するために設けられている。ウェッジ
分離取付け具には、金型アセンブリの離れたフランジ間
に配置した少なくとも１個の分離用ウェッジが設けら
れ、ウェッジ分離取付け具と支持パレットは、互いに並
進して前面カーブ金型を後面カーブ金型から徐々に分離
する。

【００２２】詳細に説明すれば、ウェッジ分離取付け具
は支持パレット上方に吊らされて固定して取り付けら
れ、ドライバーあるいは割送り装置は、支持パレット
を、固定して取り付けたウェッジ分離取付け具に対し、
分離用ウェッジが金型アセンブリの離れたフランジの間
にあり且つ前面カーブ金型と後面カーブ金型を分離ある
いは取り外す位置まで搬送する。オーバーヘッド真空ダ
クトは、分離した後面カーブを吸引するため、ウェッジ
分離取付け具の下流の支持パレット上方に支持パレット
搬送方向に配置されている。ガイドレールも設けて、固
定取り付けしたウェッジ分離取付け具に対し並進運動を
行なうため支持パレットを取り付ける。ウェッジ分離取
付け具は、金型アセンブリの片側に配置した１個のウェ
ッジを備えてもよく、あるいは金型アセンブリの対向側
面（両側）に配置した２個のウェッジを備えてもよい。

【００２３】幾つかの好ましい実施態様では、支持パレ
ットは金型アセンブリのｎ×ｍアレー（ｎ×ｍ列をなし
た金型アセンブリ）を支持する。別の実施態様では、ウ
ェッジ分離取付け具は、ｎ×ｍアレーの各々の列に対し
１個の分離用ウェッジを有するか、列の各々の側面に配
置されて各々の列に対し２個の分離用ウェッジを有する
ことができる。

【００２４】別の実施態様では、金型アセンブリのｎ×
ｍアレーは、各々相互に連結した前面カーブ金型上方に
個々の後面カーブ金型を配置して、前面金型のｎ×ｍア
レーを相互連結する金型フレームを有することができる
か、各々相互に連結した前面カーブ金型上方に個々の後
面カーブ金型を配置して、個々の相互連結していない前
面カーブ金型のｎ×ｍアレーを有することができる。押
さえ安定化バーは、取り外し作業時に金型アセンブリ上
方に配置して、取り外し作業時に支持パレットに適切に
配置した金型アセンブリを保持することができる。

【００２５】幾つか開示した実施態様では、その熱を後
面カーブ金型によって伝導して後面カーブ金型と取り外
し用のレンズとの間に温度勾配を付け、その結果、前面
カーブ金型にレンズを残したままで、温度勾配によりレ
ンズの表面に対し、後面カーブ金型の表面が異なって膨
張し移動してその間の付着性を弱めるように、後面金型
が加熱される。加熱は金型アセンブリの後面カーブ金型
上にホットエアーを向けるためのホットエアープレナム
とノズルや、金型アセンブリの後面カーブ金型上に赤外
線を向けるための放射赤外線ヒーターと反射器などの適
切な装置により行なうことができる。これらの実施態様
では、支持パレットは金型アセンブリのｎ×ｍアレーを
支持し、ヒートマスクは、各々がレンズの直径に略等し
い直径を有するｎ×ｍの穴（開口）を備えた支持パレッ
ト上方に配置できる。また、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
ブのｎ×ｍアレーを備えた伝導性加熱プローブアセンブ
リが利用できる。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
時に個々の伝導性加熱プローブの重さは、金型アセンブ
リのアレー上で保持され、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
フト用カムは伝導性加熱プローブアセンブリをパレット
から上げるために設けられ、そのアセンブリリフト用カ
ムを超えて割送り装置がパレットを搬送すると、取り外
しが行なわれる。

【００２６】ウェッジ取り外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。

【００２７】

【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。

【００２８】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。

【００２９】前面カーブ金型部分１４と後面カーブ金型
部分１６はポリスチレンから形成するのが好ましいが、
ソフトコンタクトレンズの連続的な重合を促進するよう
に光を照射できるのに十分紫外線に対し透過性のあるふ
さわしい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
で光学的特性の面に成形でき、優れた流れ特性を有し、
成形の間、結晶化しないで非晶質のままであるような他
の望ましい特性をも備え、冷却中、収縮が最小である。

【００３０】前面カーブ金型部分（半分）１４は、光学
的特性の凹面２０を備えた中央湾曲部を定める。光学的
特性の凹面２０には周囲に延伸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、後方
の成形コンタクトレンズ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２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）の大きさを有し、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。前面カーブ金型部分は典型的に０．
８ｍｍの厚さと、成形操作中に熱を急速に伝達し、前面
カーブ金型部分を金型アセンブリから分離するてこの力
に耐えるのに効果的な剛性を備えて設計（デザイン）さ
れる。前面カーブ金型部分１４は、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２
８（図２および図９）をさらに定める。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部分
を形成する。

【００３１】後面カーブ金型部分（半分）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
を備えた中央湾曲部を定める。凸面３２は、後面カーブ
金型部分により製造すべきコンタクトレンズの後面カー
ブ（目の角膜に乗る）の大きさを有し、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。後面カーブ金型部分は典型的に
０．６ｍｍの薄さと、成形操作中に熱を急速に伝達し、
後面カーブ金型部分を金型アセンブリから分離するてこ
の力に耐えるのに効果的な剛性を備えて設計（デザイ
ン）される。後面カーブ金型部分１６は、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２
８と同様の一般に三角形のタブ３８をさらに定める。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部分を形成する。

【００３２】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
面カーブ金型上方に置き、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。

【００３３】フランジ２６と３６は取り外しと部品取り
扱いを補助し、また光学的表面とナイフエッジを保護す
るように設計されている。三角形のタブ２８と３８の形
態は、取り外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
機能としてさらに役立つ。前面カーブ金型部分あるいは
カーブ１４を後面カーブ金型部分あるいはカーブ１６と
組み立てると、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、このことは取り外
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、取り外し作業を補助するために必要であ
る。

【００３４】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はパレ
ット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。

【００３５】図３は後面カーブ金型を両側で取り外す方
法を利用する本発明に係るウェッジタイプ取り外し装置
および方法の第１実施態様の概略図である。図３に示さ
れたウェッジタイプ取り外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および取り外し用カムウェッジ４４を具備する。

【００３６】図３の取り外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１
６、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、あるいは取り外しの全体的な作業を通して続
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を干渉しないこと
に注目する必要がある。というのはそのような干渉があ
れば詰まりを招きプロセスが非効率的になるからであ
る。

【００３７】工程２：上面図に示すように、パレット１
０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。ウェッジの傾斜とカム角度および
／又は供給速度により後面カーブ金型の取り外し速度が
決まる。非直線的なウェッジ傾斜あるいはカム角度およ
び／又は供給速度により非直線的な後面カーブ金型の取
り外し速度になる。加熱プロセスも許容できる取り外し
速度に影響を与える。余分な量のポリマー４２も加熱プ
ロセスに影響する。

【００３８】工程３：この時点で、余分なポリマーリン
グ４２を付加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。

【００３９】効果的に取り外しをするために必要な分離
量あるいはウエッジの高さは、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。本発明の典
型的な実施態様は金型を完全に確実に取り外すために理
論的に必要である。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
バーヘッド真空引取り装置４７によって取り外し、オー
バーヘッド真空引取り装置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。

【００４０】図４は図３と同様の装置を示すが、この装
置では後面カーブ金型が使用ウェッジによって片側だけ
から取り外される。このような片側取り外し形態は、コ
ンタクトレンズ製造方法で、前にも使用しそして現在も
使用している片側てこプロセスから設計される。図４は
重要なカムあるいはウェッジ形態が主に１つだけのウェ
ッジ４４にある片側取り外し用実施態様を示す。工程３
は以前の形態でないウェッジのウェッジ形態を使用する
よう変形することができる。これにより後面カーブ金型
は、片側分離を完了すると、より効果的に搬出すること
ができるだろう。

【００４１】ホットエアーにより加熱されたウェッジ 図５と６の実施態様は、この実施態様では金型アセンブ
リの２×４配列（アレー）が前面カーブ金型１４の各々
を物理的に相互連結する相互連結金型フレーム６４によ
って形成される点でこの明細書で前に説明した幾つかの
実施態様と若干異なっている。各々の後面カーブ金型１
６は各々の前面カーブ金型１４に個々に配置する個々の
構成要素である。

【００４２】図５と６は、ポリマーリングを減らした金
型を実験的にうまく試みたエアー加熱の片側ウェッジ装
置のそれぞれ正面図および上面図である。図５と６に示
した取り外し装置と方法は、カムあるいはウェッジ形態
５０を有するウェッジ取り付け具あるいはアセンブリ４
８、金型フレームアセンブリ６４用の金型フレームポケ
ットを定める移動支持パレット５２、精密なガイドレー
ル５４、オーバーヘッドウェッジマウント（取付け台）
５６、ホットエアーノズル５８およびホットエアープレ
ナム６０を有する。

【００４３】図６は支持パレット５２に配置した金型ア
センブリの２×４アレーを定める金型フレーム６４の上
面図を示す。金型フレーム６４とパレット５２は、４台
の金型アセンブリの列をウェッジ分離取付け具４８に割
り当てるように配置されている。従って、ウェッジ分離
取付け具４８により全体で５個の分離ウェッジの４台の
金型アセンブリの各々に対し、２個の分離ウェッジ４４
が設けられている。中央の３個の分離ウェッジは隣り合
った２台の金型アセンブリの間に配置され、その両側に
ウェッジあるいはカム形態を設けて隣り合った２台の金
型アセンブリを使用する。ウェッジ分離取付け具４８は
オーバーヘッドマウント５６上の支持パレット上方に吊
るして配置される。オーバーヘッドマウント５６は、そ
の水平配置のオーバーヘッドマウント５６で相互連結し
た２つの側板支持体５７により支持され、オーバーヘッ
ドマウント５６上にウェッジ分離取付け具４８が取り付
けられる。

【００４４】動作では、金型フレーム６４をマークを付
した位置６２でパレット５２内に置く。ホットエアーが
ホットエアープレナム６０からホットエアーノズル５８
を介して出て、金型フレーム６４の各々の金型キャビテ
ィに向けられる加熱プロセスをその後、続ける。所定の
加熱時間の後、パレット５２と金型フレーム６４を特定
の速度で油圧シリンダー６６などにより右から左に割送
りあるいは移動する。精密なガイドレール５４はウェッ
ジアセンブリ４８のウェッジ部分の下でこの動きをガイ
ドする。ウェッジあるいはカム形態５０により後面カー
ブ金型１６が前面カーブ金型１４から完全に分離した
後、余分なポリマーリング４２を付した後面カーブ金型
１６はウェッジアセンブリ４８上に留まったままであ
り、一方、パレット５２と金型フレーム６４は完全に左
側まで動き続ける。この時点で、コンタクトレンズ１８
を備えた前面カーブ金型１４をパレット５２から取り外
す。次にユニットを新しいサイクルにリセットする。

【００４５】赤外線により加熱されたウェッジ 図７は実験的に行なった片側ウェッジタイプの取り外し
装置および方法の赤外線加熱の実施態様を示す。

【００４６】金型フレーム６４を移動パレット５２に配
置する。ソリッドステートリレー７２で動き制御される
赤外線エミッター７０によって熱を金型フレームのレン
ズ部分にかける。熱シールドと反射板（レフレクター）
７４により赤外線の熱がヒートマスク７６に集められ
る。ヒートマスク７６はコンタクトレンズに等しい直径
の８個の穴を備え、且つ金型フレーム６４に金型キャビ
ティを付けた共通のセンターラインを備えた薄い金属板
である。ヒートマスク７６は、後面カーブ金型１６のコ
ンタクトレンズ１８部分に熱を集め、フランジあるいは
フレーム構造体には集めない。特定の温度と時間熱に当
てた後、パレット５２を右から左に特定速度で移動させ
る。所定量移動した後、ウェッジ取付け具あるいはアセ
ンブリ４８に関連するカムあるいはウェッジ形態７８に
より後面カーブ金型１６が、前面カーブ金型フレーム６
４から分離する。パレット５２はその最も左側の位置ま
で移動し続け、そこでコンタクトレンズ１８を備えた金
型フレーム５２を取り外す。次に、パレットをリセット
し、次のサイクルの作業の準備をユニットに対し行な
う。

【００４７】伝導性プローブにより加熱されたウェッジ 図８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
取り外し装置の実施態様の正面図を示す。図９と１０は
装置を全体組み立て図で示した図８と同じ実施態様の正
面図および上面図をそれぞれ示す。

【００４８】図８、９および１０に示された取り外し装
置は、複数の分離用ウェッジ８１からなるウェッジアセ
ンブリあるいは取付け具８０、移動支持パレット８２、
真空引き取りフード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９
６および油圧流体溜め９８を具備する。

【００４９】その動作は、熱伝導性プローブ８２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８
２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８
８を後面カーブ金型１６の重要でない側面のレンズ部分
に自重により乗るように、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。この時点で、熱が熱伝導性プローブ８
８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９
４により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上に十分残る
ように、熱伝導性プローブアセンブリ８６をパレット８
２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８
０と関連するカムあるいはウェッジ形態によって分離し
始める。後面カーブ金型が十分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上のカム形態は
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、真空引き取り
フード８４により真空に引く。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、部分的に剥がされたコンタクト
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が速度を下げたり上げた
りできる。この特徴によって温度のばらつき、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】パレット上の単一金型アセンブリ 図１１と１２は、例えば図１に示したように、図６に示
した金型フレーム６４を使用するのに対抗して自由なパ
レット１０で単一のレンズ金型アセンブリ１２を利用す
る一般的なウエッジタイプの取り外しの実施態様のそれ
ぞれ正面図と上面図である。図１１と１２に示した取り
外し装置は、パレット１００、パレットガイド１０２、
ウェッジ１０４、真空引き取りフード１０６、押さえ／
安定化バー１０８および単一金型アセンブリ１２を具備
する。

【００５２】機能 動作的には、上記技術などの有効な知られたいずれの技
術によっても別々か連続的に単一金型アセンブリ１２を
加熱する。パレット１００を右から左にふさわしい割送
り機構によって移動させる。単一金型アセンブリ１２が
押さえ／安定化バー１０８下を通ると、それらアセンブ
リがパレット１００内のそれらの個々の嵌合部（ネス
ト）で保持され捕捉される。これにより後面カーブフラ
ンジと前面カーブフランジの正確な基準位置になる。単
一金型アセンブリ１２が押さえ／安定化バー１０８の下
に達する前に、ウェッジ１０４が後面カーブ金型との係
合を力を加えずに開始した。支持用下方／安定化バー１
０８により単一金型アセンブリ１２がその嵌合部からは
み出ずあるいはウェッジ１０４によりコックしない。移
動中の幾つかの地点で、後面カーブ金型１６と余分なポ
リマーリング４２を前面カーブ金型１４およびコンタク
トレンズ１８から完全に分離する。次に、真空引き出し
フード１０６により後面カーブ金型１６を吸引する。パ
レット１００は、単一金型アセンブリすべてが取り外さ
れるまで右から左にその走行（移動）を続け、それから
次の加工ステーションまで移動する。

【００５３】ウェッジ取り外し装置および方法の本発明
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。

【００５４】発明の具体的な実施態様は以下の通りであ
る。 （１）前記支持パレット上方に吊るしたウェッジ分離取
付け具を固定して取り付けるための手段と、前記固定し
て取り付けたウェッジ分離取付け具に対しある位置まで
前記支持パレットを搬送するための手段をさらに有し、
分離用ウェッジを前記金型アセンブリの離れたフランジ
の間に配置する請求項１に記載の金型アセンブリを取り
外すための装置。 （２）前記支持パレット上方で且つ前記支持パレットの
搬送方向の前記ウェッジ分離取付け具の下流に配置され
る、分離した後面カーブ金型を吸引するためのオーバー
ヘッド真空ダクトを有する実施態様（１）に記載の金型
アセンブリを取り外すための装置。 （３）ガイドレールは、固定した取り付けたウェッジ分
離取り付け具に対し移動するための支持パレットを載せ
る請求項１に記載の金型アセンブリを取り外すための装
置。 （４）前記取り外し時に分離した後面金型を取り外すた
めの吸着具を有する請求項１に記載の金型アセンブリを
取り外すための装置。 （５）前記ウェッジ分離取付け具は、対向側面と前記金
型アセンブリの離れたフランジ間に配置したウェッジを
有する請求項１に記載の金型アセンブリを取り外すため
の装置。

【００５５】（６）前記支持パレットは金型アセンブリ
のｎ×ｍアレーを支持する請求項１に記載の金型アセン
ブリを取り外すための装置。 （７）前記ウェッジ分離取り付け具は、前記ｎ×ｍアレ
ーの各列に対し１個で少なくともｎ個の分離ウェッジを
有する実施態様（６）に記載の金型アセンブリを取り外
すための装置。 （８）前記ウェッジ分離取り付け具は、前記ｎ×ｍアレ
ーの各列に対しそれぞれが各列の各側面に配置した２個
の分離ウェッジを有する実施態様（６）に記載の金型ア
センブリを取り外すための装置。 （９）前記金型アレーのｎ×ｍアレーは、前面カーブ金
型のｎ×ｍアレーを相互連結する金型フレームを有し、
個々の後面金型を、各々相互連結した前面カーブ金型上
方に配置する実施態様（６）に記載の金型アセンブリを
取り外すための装置。 （１０）前記金型アセンブリのｎ×ｍアレーは、個々の
連結していない前面カーブ金型のｎ×ｍアレーを有し、
個々の後面金型を、各々個々の前面カーブ金型上方に配
置する実施態様（６）に記載の金型アセンブリを取り外
すための装置。

【００５６】（１１）前記取り外し作業時に、押さえ安
定化バーを前記金型アセンブリの上方に配置して、前記
取り外し作業時に、前記支持パレットに適切に配置した
前記金型アセンブリを保持する実施態様（１０）に記載
の金型アセンブリを取り外すための装置。 （１２）前記後面カーブ金型を加熱する加熱手段を有
し、その熱を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外し用の前記レンズとの間に温度
勾配を付け、その結果、前記前面カーブ金型に前記レン
ズを残したままで、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表面が異なって膨張し
移動してその間の付着性を弱め、前記金型の分離を補助
する請求項１に記載の金型アセンブリを取り外すための
装置。 （１３）前記加熱手段は、前記金型アセンブリの後面カ
ーブ金型上にホットエアーを向けるためのホットエアー
プレナムとノズルを有する実施態様（１２）に記載の金
型アセンブリを取り外すための装置。 （１４）前記加熱手段は、前記金型アセンブリの後面カ
ーブ金型上に赤外線を向けるための放射赤外線ヒーター
と反射器を有する実施態様（１２）に記載の金型アセン
ブリを取り外すための装置。 （１５）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（１２）に記載の金型アセンブ
リを取り外すための装置。

【００５７】（１６）各々が前記レンズの直径に略等し
い直径を有するｎ×ｍ個の穴を備えたヒートマスクを前
記支持パレット上方に配置する実施態様（１５）に記載
の金型アセンブリを取り外すための装置。 （１７）前記加熱手段は、内部に伝導性加熱プローブの
ｎ×ｍアレーを有し、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
の各々の後面金型に接触する伝導性加熱プローブアセン
ブリを有する実施態様（１５）に記載の金型アセンブリ
を取り外すための装置。 （１８）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す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を取り外し時
に前記金型アセンブリのアレー上で保持して、取り外し
時に前記支持パレットに適切に配置した前記金型アセン
ブリのアレーを保持する実施態様（１７）に記載の金型
アセンブリを取り外すための装置。 （１９）割送り手段が前記パレットを伝導性プローブア
センブリリフト用カムを超えて搬送するように、取り外
し後、前記伝導性プローブアセンブリを前記パレットか
ら上げる前記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（１８）に記載の金型アセンブリを取り
外すための装置。 （２０）前記支持パレット上方に吊るしたウェッジ分離
取付け具を固定して取り付ける工程と、前記固定して取
り付けたウェッジ分離取付け具に対しある位置まで前記
支持パレットを搬送する工程をさらに有し、分離用ウェ
ッジを前記金型アセンブリの離れたフランジの間に配置
する請求項２に記載の金型アセンブリを取り外すための
方法。

【００５８】（２１）前記取り外し作業時に分離した後
面カーブ金型を真空引きで取り外す工程を有する請求項
２に記載の金型アセンブリを取り外すための方法。 （２２）ウェッジを、対向側面と前記金型アセンブリの
離れたフランジ間に配置する工程を有する請求項２に記
載の金型アセンブリを取り外すための方法。 （２３）金型アセンブリのｎ×ｍアレーを前記支持パレ
ットで支持する請求項２に記載の金型アセンブリを取り
外すための装置。 （２４）前記ｎ×ｍアレーの各列に対し１個で少なくと
もｎ個の分離ウェッジを使用する工程を有する実施態様
（２３）に記載の金型アセンブリを取り外すための方
法。 （２５）前記ｎ×ｍアレーの各列に対しそれぞれが各列
の各側面に配置した２個の分離ウェッジを使用する工程
を有する実施態様（２３）に記載の金型アセンブリを取
り外すための方法。

【００５９】（２６）金型アセンブリのｎ×ｍアレーを
金型フレームに相互連結し、個々の後面金型を、各々相
互連結した前面カーブ金型上方に配置する工程を有する
実施態様（２３）に記載の金型アセンブリを取り外すた
めの方法。 （２７）個々の連結していない前面カーブ金型のｎ×ｍ
アレーを使用し、個々の後面金型を、各々個々の前面カ
ーブ金型上方に配置する工程を有する実施態様（２３）
に記載の金型アセンブリを取り外すための方法。 （２８）前記取り外し作業時に、垂直下向き力を前記金
型アセンブリの各々にかけ、前記取り外し作業時に、前
記支持パレットに適切に配置した前記金型アセンブリを
保持する実施態様（２３）に記載の金型アセンブリを取
り外すための方法。 （２９）前記後面カーブ金型を加熱する工程を有し、そ
の熱を前記後面カーブ金型によって伝導して前記後面カ
ーブ金型と取り外し用の前記レンズとの間に温度勾配を
付け、その結果、前記前面カーブ金型に前記レンズを残
したままで、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表面が異なって膨張し移動し
てその間の付着性を弱め、前記金型の分離を補助する請
求項２に記載の金型アセンブリを取り外すための方法。 （３０）ホットエアープレナムとノズルによって、前記
金型アセンブリの後面カーブ金型上にホットエアーを向
ける工程を有する実施態様（２９）に記載の金型アセン
ブリを取り外すための方法。

【００６０】（３１）放射赤外線ヒーターと反射器を用
いて前記金型アセンブリの後面カーブ金型上に赤外線を
向ける工程を有する実施態様（２９）に記載の金型アセ
ンブリを取り外すための方法。 （３２）金型アセンブリのｎ×ｍアレーを前記支持パレ
ットで支持する工程を有する実施態様（３１）に記載の
金型アセンブリを取り外すための方法。 （３３）各々が前記レンズの直径に略等しい直径を有す
るｎ×ｍ個の穴を備えたヒートマスクを、前記支持パレ
ット上方に配置する工程を有する実施態様（３２）に記
載の金型アセンブリを取り外すための方法。 （３４）前記金型アセンブリのｎ×ｍアレーの各々の後
面金型に接触する工程を有し、加熱手段が、内部に伝導
性加熱プローブのｎ×ｍアレーを有し、前記金型アセン
ブリのアレーを伝導加熱するために、伝導性加熱プロー
ブアセンブリを有する実施態様（３２）に記載の金型ア
センブリを取り外すための方法。 （３５）前記支持パレットに対しリフトシリンダーを用
いて前記伝導性加熱プローブアセンブリを上下させる工
程を有する実施態様（３２）に記載の金型アセンブリを
取り外すための方法。

【００６１】（３６）前記個々の伝導性加熱プローブの
重さを取り外し作業時に前記金型アセンブリのアレー上
で保持して、取り外し作業時に前記支持パレットに適切
に配置した前記金型アセンブリのアレーを保持する工程
を有する実施態様（３５）に記載の金型アセンブリを取
り外すための方法。

【００６２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
間に形成したレンズを損傷しないでレンズ金型部分を容
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図を示す。

【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３】後面カーブ金型を両側で取り外す本発明による
ウェッジタイプ取り外し装置の第１実施態様の概略図で
ある。

【図４】図３と同様の装置であるが、重要なカムあるい
はウェッジプロフィールが主に片側ウェッジだけにある
ように、後面カーブ金型が片側だけのウェッジにより取
り出される装置を示す。

【図５】本発明によるエアー加熱式の片側ウェッジタイ
プの取り外し装置の実施態様の正面図を示す。

【図６】本発明によるエアー加熱式の片側ウェッジタイ
プの取り外し装置の実施態様の上面図を示す。

【図７】赤外線加熱式の片側ウェッジタイプの取り外し
装置の実施態様を示す。

【図８】伝導性加熱式片側ウェッジタイプの取り外し装
置の実施態様の正面図を示す。

【図９】本装置を全体のアセンブリで示した図８と同様
の実施態様の正面図である。

【図１０】本装置を全体のアセンブリで示した図８と同
様の実施態様の上面図である。

【図１１】自由なパレットで単一のレンズ金型アセンブ
リを利用する一般的なウェッジタイプの取り外しの実施
態様の正面図である。

【図１２】自由なパレットで単一のレンズ金型アセンブ
リを利用する一般的なウェッジタイプの取り外しの実施
態様の上面図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マイケル・エフ・ウィドマン アメリカ合衆国、32258 フロリダ州、ジ ャクソンビル、ギャザリング・オークス・ コート・イースト 5319 (72)発明者 ダニエル・ツゥ−ファン・ウォン アメリカ合衆国、32225 フロリダ州、ジ ャクソンビル、ナイト・ホーク・コート 13753 (72)発明者 ヘンリ・エイ・ダゴバート アメリカ合衆国、32217 フロリダ州、ジ ャクソンビル、フィルローズ・ドライブ 4848

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 周囲フランジを備えた中央レンズ金型部
   を有する前面カーブ金型と、周囲フランジを備えた中央
   レンズ金型部を有する対応する後面カーブ金型と、前記
   前面カーブ金型と前記後面カーブ金型の間に形成する成
   形した眼のレンズを備え、前記前面カーブ金型と前記後
   面カーブ金型のフランジを互いに離す金型アセンブリを
   取り外すための装置であって、 ａ．前記金型アセンブリを支持するための支持パレット
   と、 ｂ．前記金型アセンブリの前記前面カーブ金型と前記後
   面カーブ金型の離れたフランジ間に配置される少なくと
   も１つの分離用ウェッジを有するウェッジ分離取付け具
   と、 ｃ．前記ウェッジ分離取付け具と前記支持パレットの間
   で相対的に移動させて前記前面カーブ金型を前記後面カ
   ーブ金型から徐々に分離するための手段を具備する金型
   アセンブリを取り外すための装置。
2. 【請求項２】 周囲フランジを備えた中央レンズ金型部
   を有する前面カーブ金型と、周囲フランジを備えた中央
   レンズ金型部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する成形し
   た眼のレンズを備え、前記前面カーブ金型と前記後面カ
   ーブ金型のフランジを互いに離す金型アセンブリを取り
   外すための方法であって、 ａ．前記金型アセンブリを支持パレット上で支持する工
   程と、 ｂ．前記金型アセンブリの前記前面カーブ金型と前記後
   面カーブ金型の離れたフランジ間に配置される少なくと
   も１つの分離用ウェッジを有するウェッジ分離取付け具
   を配置する工程と、 ｃ．前記ウェッジ分離取付け具と前記支持パレットの間
   で相対的に移動させて前記前面カーブ金型を前記後面カ
   ーブ金型から徐々に分離する工程を具備する金型アセン
   ブリを取り外すための方法。