KR200489248Y1 - 콘택트렌즈 제조용 금형장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 콘택트렌즈 제조용 금형장치에 대한 것으로, 더욱 상세하게는 상부/하부금형과 코어를 일체형으로 형성하여 코어와 상부/하부금형을 조립하는 부품 및 공정을 간소화할 수 있고, 상부/하부금형의 중량을 획기적으로 줄일 수 있으며, 금형 냉각을 위한 냉각라인을 사출물의 형상에 동일하도록 구성하여 사출물의 cavity balance를 향상시킬 수 있고, 한 번의 공정으로 정확하게 상부/하부금형을 사출장치에 장착할 수 있는 콘택트렌즈용 제조용 금형장치에 대한 것이다.
본 고안의 콘택트렌즈용 제조용 금형장치는 상기 콘택트렌즈의 상부 형상에 맞춰 제작된 상부코어와, 상기 상부코어의 외곽부에 마련되어 상기 상부코어를 콘택트렌즈 제조장치에 고정하는 몰드베이스와, 상기 콘택트렌즈 제조장치에 부착되어 상기 몰드베이스가 고정되는 상부고정판과, 상기 콘택트렌즈의 하부 형상에 맞춰 제작된 하부코어가 형성된 하부금형을 포함하되, 상기 상부코어와 몰드베이스가 일체형으로 형성된 것을 특징으로 한다.
본 고안의 콘택트렌즈 제조용 금형장치에 따르면 상부/하부금형과 코어를 일체형으로 형성하여 코어와 상부/하부금형을 조립하는 부품 및 공정을 간소화할 수 있고, 상부/하부금형의 중량을 획기적으로 줄일 수 있으며, 이를 통해 조립공정을 간편하게 할 수 있으며, 한 번의 공정으로 정확하게 상부/하부금형을 사출장치에 장착할 수 있고, 금형 냉각을 위한 냉각라인을 사출물의 형상에 동일하도록 구성하여 사출물의 cavity balance를 향상시킬 수 있다.

Description

콘택트렌즈 제조용 금형장치{Mold apparatus for manufacturing contact lens}

본 고안은 콘택트렌즈를 제조하기 위한 금형장치에 대한 것으로 보다 상세하게는 난시나 근시 등 시력을 보정하는데 사용되는 콘택트렌즈를 제조하기 위한 콘택트렌즈 제조용 금형에 대한 것으로 콘택트렌즈는 보정할 시력에 맞춰 매우 다양한 종류가 있고 플라스틱 젤과 같은 소재로 제조되는데 대량생산을 위해 각 콘택트렌즈의 형상에 맞는 몰드를 제작하고 몰드 사이에 콘택트렌즈 원료를 주입 후 경화하는 방식으로 제조되는데 본 고안은 이러한 콘택트렌즈의 몰드를 제조하는데 사용되는 금형장치에 대한 것이다.

콘택트렌즈는 1880년대에 부정난시를 교정하기 위해 처음 고안되어 현재에는 시력교정 및 미용을 위해 보편적으로 사용되고 있다.

콘택트렌즈는 하드타입과 소프트타입으로 크게 나뉘나 어떤 타입이든 착용할 대상의 시력이 매우 다양하고 적절한 교정을 위해 다양한 종류가 필요하며 안구의 크기 및 형태에 따라 콘택트렌즈의 형상 또한 매우 다양하다.

콘택트렌즈는 통상 몰드캐스팅 방식으로 제조되는데 몰드캐스팅 방식은 제조가 필요한 대상물의 형상에 따라 상형몰드와 하형몰드를 제조한 후 상형몰드와 하형몰드 사이에 제조할 콘택트렌즈의 원료를 주입한 후 적절한 파장대의 빛을 조사하여 캐스팅하는 방식으로 제조된다. 몰드캐스팅 방식으로 콘택트렌즈를 제조하기 위해서는 콘택트렌즈의 종류에 따라 다양한 몰드를 제작하여야 하는데 이러한 다양한 몰드는 금형을 통한 사출방식으로 제작된다.

사출방식은 몰드캐스팅 방식과 유사한데 금속 재질의 상부/하부금형을 제작한 후 금형 내 공간으로 원료를 주입한 후 냉각시켜 대상물을 제작하는 방식이다. 종래 콘택트렌즈용 몰드를 제작하는 사출방식은 도 5를 참조하면 상부금형(10)을 몰드의 형태에 따라 코어(20)를 제작한 후 이를 상부/하부금형에 조립하고 조립된 상부/하부금형을 사출장치에 장착하는 단계를 거치는 카세트 금형타입이다.

이러한 종래 콘택트렌즈 제조용 금형장치는 제작할 콘택트렌즈를 변경하려할 때 상부/하부금형을 사출장치로부터 분리한 후 상부/하부금형 내의 코어를 교체하는 작업이 필요하므로 금형교체가 매우 복잡한 문제가 있다.

또한, 코어를 상부/하부금형에 결착하기 위한 부품과 코어가 결합된 상부/하부금형을 사출장치에 결합하기 위한 부품이 모두 필요하므로 금형장치가 지나치게 복잡하고 금형의 중량이 커지는 문제가 있다.

또한, 종래 금형장치의 경우 사출 후 사출물을 냉각하기 위한 냉각라인이 대상물의 형상과 무관하게 직선라인 또는 사각형의 형태로 마련되어 원료 주입 후 냉각하는 과정에서 대상물의 냉각정도인 cavity balance가 떨어지는 문제가 있다. 이 때문에 사출물 중 어느 부분은 과냉각이 일어나는 반면 다른 부분을 과소냉각이 이루어져 사출물의 품질이 떨어지거나 불량률이 높아지는 문제가 있다.

또한, 금형장치의 자체무게가 크기 때문에 조립이 어려울 뿐만 아니라 조립 시 정밀도를 유지할 수 없거나 정확히 조립하기 위한 별도의 조정공수가 필요한 문제가 있다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 고안의 목적은 상부/하부금형과 코어를 일체형으로 형성하여 코어와 상부/하부금형을 조립하는 부품 및 공정을 간소화할 수 있고, 상부/하부금형의 중량을 획기적으로 줄일 수 있으며, 금형 냉각을 위한 냉각라인을 사출물의 형상에 동일하도록 구성하여 사출물의 cavity balance를 향상시킬 수 있고, 한 번의 공정으로 정확하게 상부/하부금형을 사출장치에 장착할 수 있는 콘택트렌즈용 제조용 금형장치를 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 고안의 콘택트렌즈용 제조용 금형장치는 콘택트렌즈를 제조하기 위한 금형장치에 있어서, 상기 콘택트렌즈의 상부 형상에 맞춰 제작된 상부코어 및 상기 상부코어의 외곽부에 마련되어 상기 상부코어를 콘택트렌즈 제조장치에 고정하는 몰드베이스가 포함된 상부금형과, 상기 콘택트렌즈 제조장치에 부착되어 상기 상부금형이 고정되는 상부고정판과, 상기 콘택트렌즈의 하부 형상에 맞춰 제작된 하부코어가 형성된 하부금형을 포함하되, 상기 상부금형에 포함된 상부코어와 몰드베이스는 일체형으로 제작되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상부고정판과 상부금형의 용이한 탈부착을 위해 상기 상부고정판에는 가이드 바가, 상기 상부금형에는 가이드 홀이 마련되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 상부금형에 마련되는 가이드 홀에는 가이드 부싱이 삽입 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 상부금형의 측면에는 상부금형을 하부금형과 밀착 고정하기 위한 고정부가 마련되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 상부금형 및 하부금형에는 각 금형의 냉각을 위한 냉각라인이 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 냉각라인은 상기 상부코어 및 하부코어에서 발생하는 열을 균일하게 냉각시키기 위해 각 코어와의 거리가 균일하도록 마련되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 상부금형 및 하부금형에 마련되는 냉각라인은 각 코어의 외곽형상과 동일하게 마련되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 상부코어의 중앙부에는 콘택트렌즈 제조용 원료를 주입하는 노즐부가 마련되되, 상기 노즐부는 상기 상부코어 및 하부코어의 사이에 상기 콘택트렌즈의 원료의 용융상태를 유지하기 위해 상기 노즐부를 일정 온도 이상 가열하는 히터가 마련되는 것을 특징으로 한다.

이상과 같은 구성의 본 고안은 상부/하부금형과 코어를 일체형으로 형성하여 코어와 상부/하부금형을 조립하는 부품 및 공정을 간소화할 수 있다.

또한, 상부/하부금형의 중량을 획기적으로 줄일 수 있고, 이를 통해 조립공정을 간편하게 할 수 있으며, 한 번의 공정으로 정확하게 상부/하부금형을 사출장치에 장착할 수 있다.

또한, 금형 냉각을 위한 냉각라인을 사출물의 형상에 동일하도록 구성하여 사출물의 cavity balance를 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 고안의 일실시예에 따른 콘택트렌즈 제조용 금형장치의 분해도이고,
도 2는 본 고안의 일실시예에 따른 콘택트렌즈 제조용 금형장치의 상부고정판의 사시도이고,
도 3은 본 고안의 일실시예에 따른 콘택트렌즈 제조용 금형장치의 상부금형의 사시도이고,
도 4는 본 고안의 일실시예에 따른 콘택트렌즈 제조용 금형장치의 하부금형의 사시도이고,
도 5는 종래 콘택트렌즈 제조용 금형장치의 사시도이다.

이하에서 도면을 참조하여 본 고안에 따른 콘택트렌즈 제조용 금형장치에 대해 상세히 설명한다.

도 1은 본 고안의 일실시예에 따른 콘택트렌즈 제조용 금형장치의 분해도이고, 도 2는 본 고안의 일실시예에 따른 콘택트렌즈 제조용 금형장치의 상부고정판의 사시도이고, 도 3은 본 고안의 일실시예에 따른 콘택트렌즈 제조용 금형장치의 상부금형의 사시도이고, 도 4는 본 고안의 일실시예에 따른 콘택트렌즈 제조용 금형장치의 하부금형의 사시도이다.

본 고안은 콘택트렌즈 제조용 금형장치에 대한 것으로 앞서 설명한 바와 같이 콘택트렌즈의 제조에 사용되는 상부/하부몰드를 사출하는 금형장치에 대한 것이다.

본 고안의 콘택트렌즈 제조용 금형장치는 콘택트렌즈를 제조하기 위한 몰드를 사출하는 금형장치에 대한 것으로 콘택트렌즈의 형상에 맞춰 제작된 금속재질의 상부코어(110)와 상부코어(110)의 외곽부에 마련되어 상부코어(110)를 콘택트렌즈 제조장치에 고정하는 몰드베이스(120)를 포함하는 상부금형(100)과 상부금형(100)이 콘택트렌즈 제조장치에 부착되도록 콘택트렌즈 제조장치에 부착된 상부고정판(200)과 콘택트렌즈의 하부형상에 맞춰 제작된 하부코어(310)가 형성된 하부금형(300)을 포함하여 이루어지되 상부코어(110) 및 몰드베이스(120)가 일체형으로 형성된다.

앞서 설명한 바와 같이 콘택트렌즈는 시력을 보정하는 제품으로 보정될 시력이 매우 다양하고 그에 따라 콘택트렌즈의 두께 등 형태가 달라질 뿐만 아니라 사람마다 안구의 크기 및 모양이 다르므로 제조되는 콘택트렌즈의 종류가 매우 다양할 수밖에 없는 특징이 있다. 이에 따라 콘택트렌즈를 제조하는 몰드의 형태도 그 종류가 매우 많으며 몰드를 사출하는 금형도 이에 맞춰 제작되어야 한다. 도 5에 도시한 종래의 카세트타입 콘택트렌즈 제조하는 장치는 다양한 금형장치를 마련하여 제조하려고 하는 콘택트렌즈에 따라 빈번한 교체작업이 필수적이다.

종래의 콘택트렌즈 제조용 금형장치는 카세트 금형타입으로서 도 5을 참조하면 콘택트렌즈의 형상에 맞춰 상부코어(20)를 제작하고 상부코어를 상부금형(10)에 부착한 후 이를 콘택트렌즈 제조장치에 부착된 상부고정판에 결합하는 작업을 거치게 된다. 따라서 다양한 콘택트렌즈를 제조하기 위해서는 빈번하게 금형을 교체하는 작업이 필요한데 교체하는 작업이 복잡하여 교체작업에 많은 시간이 소요되는 문제가 있었다. 또한, 상부코어를 몰드베이스에 결합하고 결합된 몰드베이스 및 상부코어를 상부고정판에 고정하여야 하므로 결합하는데 많은 부품이 필요하고 금형장치의 중량이 무거워지는 문제가 있다. 또한, 콘택트렌즈는 매우 정밀한 제품으로 금형장치를 정확한 위치에 정밀하게 부착하는 것이 필요한데 금형장치가 무거워 정확한 위치에 장착하기가 어렵고 장착작업에 많은 시간이 소요되는 문제가 있다.

본 고안의 콘택트렌즈 제조용 금형장치는 이러한 문제점을 해결하기 위한 것인데 이하에서 본 고안의 각 구성에 대해 상세히 설명한다.

본 고안의 상부코어(110)은 금속재질로 이루어져 콘택트렌즈의 상부형상에 맞춰 제작되는 구성이다. 콘택트렌즈 제조용 금형장치는 콘택트렌즈의 제조를 위해 콘택트렌즈의 형상과 같은 형상으로 제작되는데 보다 상세하게는 콘택트렌즈 제조용 몰드를 사출하기 위해 상부/하부 금형으로 구성되어 상부/하부 금형의 결합 시 내부에 공간을 형성하고 그 공간 내에 몰드 원료를 주입하여 냉각시키게 되면 원료가 굳어 콘택트렌즈용 몰드가 제작되게 된다. 이를 위해서 상부코어(110)은 금속 재질로 콘택트렌즈의 형상과 동일하게 제작되고 몰드베이스(120)와 함께 콘택트렌즈 제조용 사출장치에 부착된 상부고정판(200)에 설치된다.

종래에는 금형장치가 카세트타입으로 이루어져 제조할 콘택트렌즈의 종류가 달라지면 그에 맞는 코어로 교체를 하여야하고 상부코어와 몰드베이스가 별도의 부품으로 형성되어 교체할 때마다 코어를 몰드베이스에서 분리하고 교체할 코어를 조립하는 작업을 반복하여야 하고 코어와 몰드베이스를 결합하기 위해 많은 부품이 필요하며 그에 따라 제조의 사전 준비작업에 많은 시간이 소요되고 금형장치의 중량이 무거워지는 단점이 있다.

본 고안은 이러한 문제를 해결하기 위해 상부코어(110)과 몰드베이스(120)를 일체형으로 제작하여 상부코어(110)과 몰드베이스(120)를 결합하는데 필요한 부품을 제거할 수 있고, 금형장치의 중량을 획기적으로 줄일 수 있으며, 일체형으로 형성된 상부코어(110)과 몰드베이스(120)를 한번에 교체할 수 있어 사전 준비작업을 간편하게 수행할 수 있는 효과가 있다.

일체형으로 형성된 상부코어(110)과 몰드베이스(120)는 콘택트렌즈 제조장치에 부착된 상부고정판(200)에 결합되는데 기본적으로 금형장치는 금속재질로 이루어지고 상부코어(110)과 몰드베이스(120)가 일체형으로 형성되어 종래의 금형장치에 비해 중량이 획기적으로 줄긴 했지만 상당히 무겁다. 이러한 상부코어(110) 및 몰드베이스(120)를 상부고정판(200)에 결합하여야 하는데 금형장치 자체가 매우 정밀한 장치일 뿐만 아니라 콘택트렌즈 자체도 매우 얇고 정밀한 제품이므로 몰드의 정확한 제작을 위해 일체형 상부코어(110) 및 몰드베이스(120)는 상부고정판(200)의 정확한 위치에 장착되어야 한다. 하지만 앞서 설명한 것과 같이 중량이 줄었더라도 금속재질로 형성되어 상당한 무게를 가지고 있어 정확한 위치에 장착하기가 어려운 문제가 있다. 본 고안은 상부코어(110) 및 몰드베이스(120)를 정확한 위치에 장착하기 위해 상부고정판(200)에 가이드 바(210)를 마련되어 있고, 상부금형(100)에는 가이드 바(210)에 대응하는 가이드 홀(130)을 마련함으로써 가이드 홀(130)에 가이드 바(210)를 끼우는 방식으로 상부코어(110) 및 몰드베이스(120)를 상부고정판(200)에 간단하고 정확하게 장착할 수 있다. 도한, 가이드 홀(130) 내부에 가이드 부싱(미도시)을 장차한다면 가이드 홀(130)에 가이드 바(210)를 끼우고 미는 방식으로 상부코어(110) 및 몰드베이스(120)를 장착할 수 있게 된다.

일체형으로 형성된 상부코어(110) 및 몰드베이스(120)의 측면에는 가이드 바(210)에 의해 유도되어 상부고정판(200)에 장착된 후 하부금형(300)과 결합시키기 위한 고정부(400)가 마련된다. 고정부(400)는 일체형 몰드베이스(120) 및 하부금형(300)을 결합 고정하는 방식이면 어떤 방식이든 상관없지만 클램프 방식을 적용한다면 원터치로 손쉽게 고정할 수 있는 효과가 있다.

하부금형(300)에는 콘택트렌즈의 하부 형상에 맞춰 제작된 하부코어(310)가 포함되는데 상부코어(110)와 하부금형(300)에 포함된 하부코어(310) 사이의 빈 공간이 콘택트렌즈를 제조하기 위한 몰드의 형상과 동일하고 이 빈 공간에 몰드의 원료를 주입하고 냉각시켜 콘택트렌즈 제조용 몰드를 제작하게 된다. 상부금형(100) 또는 하부금형(300)에는 원료 주입 후 냉각을 위해 냉각라인(140, 340)이 형성되는데 종래의 냉각라인은 사출 제작되는 제작물의 형상과는 무관하게 직선 형태로 형성되는 것이 일반적이었다. 통상적인 사출 제작물의 경우 원료의 주입량, 속도 및 균일한 원료 분포 등 사출 제작물의 내부에 기포가 발생하지 않도록 원료의 주입에 주안을 두었을 뿐 원료 주입 후 냉각은 그리 중요하지 않았으나 콘택트렌즈 제조용 몰드의 경우 원료의 주입뿐만 아니라 몰드 전체적으로 냉각의 균일성 즉, cavity balance도 매우 중요하다. 이는 콘택트렌즈 제조용 몰드의 경우 콘택트렌즈의 제조에 사용되고 콘택트렌즈는 눈에 장착되는 제품으로 표면에 미세한 흠결만으로도 불량으로 판정되어 폐기되므로 콘택트렌즈 제조용 몰드는 원료의 균일한 주입뿐만 아니라 몰드 전체적으로 냉각도 균일하게 이루어져야만 몰드의 전체 표면에 걸쳐 굳는 정도가 균일해지고 콘택트렌즈를 제조할 때 불량률을 줄일 수 있게 된다. 이를 위해 본 고안의 콘택트렌즈 제조용 금형장치는 상부금형(100), 하부금형(300) 또는 상부금형(100)과 하부금형(300) 각각에 냉각라인(140, 340)을 형성함에 있어서 하부코어(310) 외곽부와의 거리가 균일하게 형성되도록 하여 사출물의 냉각이 전체적으로 균일하게 일어나도록 하였고 콘택트렌즈 제조용 몰드의 외곽부 형상 즉, 하부코어(310)의 외곽 형상과 동일하게 마련하여 cavity balance를 획기적으로 향상시켰다. 통상 콘택트렌즈 제조에 사용되는 몰드는 여러 개의 몰드를 원형으로 배열하여 사출하므로 냉각라인(140, 340)은 원형으로 형성하는 것이 바람직하다. 본 고안의 냉각라인(140, 340)이 하부코어(310)의 외곽형상과 동일하게 형성되므로 가공이 어려울 수도 있는데 이런 경우 상부금형(100) 및 하부금형(300)을 여러 개의 조각으로 분리가공한 후 실링과 함께 조립하여 상부금형(100) 및 하부금형(300)을 제작할 수 있다. 종래에는 도 5에서와 같이 상부금형(100) 내의 상부코어(110)가 별도로 제작되어 부착되는 타입이므로 코어가 부착되는 위치를 고려하여야 하므로 냉각라인을 코어의 형상과 거리가 균일하거나 원형으로 제작하기가 어려웠으나 본 고안의 경우 상부코어(110) 및 몰드베이스(120)를 일체형으로 형성함에 따라 상부코어(110)를 장착하거나 분리할 필요가 없으므로 냉각라인을 코어의 형상에 맞춰 제작할 수 있고 그에 따라 냉각의 균일도 및 cavity balance를 확보할 수 있는 효과가 있다.

상부고정판(200)에는 상부코어(110) 및 하부코어(310)이 결합된 후 원료를 주입하기 위한 노즐부(500)가 마련된다. 노즐부(500)를 통해 상부코어(110) 및 하부코어(310)가 결합된 후 형성된 빈 공간에 액체상태의 원료가 주입되는데 앞서 설명한 바와 같이 사출물 내부에 기포 및 균일한 표면 품질을 위해서는 원료의 균일한 주입이 중요하고 주입이 완료될 때까지 원료가 액체상태를 유지하는 것이 중요하다. 본 고안의 콘택트렌즈 제조용 금형장치의 경우 노즐부(500)에 히터(미도시)를 부착하여 원료가 상부코어(110) 및 하부코어(310)의 결합 공간에 도달할 때까지 액체상태를 유지하도록 열을 가함으로써 원료 주입의 균일성을 향상시킬 수 있고 우수한 품질의 몰드 사출물을 얻을 수 있는 효과가 있다.

상부금형 : 100 상부코어 : 110
몰드베이스 : 120 가이드 홀 : 130
상부고정판 : 200 가이드 바 : 210
하부금형 : 300 고정부 : 400
노즐부 : 500

Claims (8)

1. 콘택트렌즈를 제조하기 위한 금형장치에 있어서,
   상기 콘택트렌즈의 상부 형상에 맞춰 제작된 상부코어 및 상기 상부코어의 외곽부에 마련되어 상기 상부코어를 콘택트렌즈 제조장치에 고정하는 몰드베이스가 포함된 상부금형과,
   상기 콘택트렌즈 제조장치에 부착되어 상기 상부금형이 고정되는 상부고정판과,
   상기 콘택트렌즈의 하부 형상에 맞춰 제작된 하부코어가 형성된 하부금형을 포함하되,
   상기 상부금형에 포함된 상부코어와 몰드베이스는 일체형으로 제작되는 것을 특징으로 하고,
   상기 상부코어 및 하부코어는 각각 콘택트렌즈의 상부 및 하부 형상에 맞는 복수개의 몰드가 원형으로 배열되는 형상이고,
   상기 상부금형 및 하부금형에 마련되는 냉각라인은 상기 상부코어 및 하부코어의 원형으로 배열되는 복수개의 몰드 형상과 동심원으로 형성되며,
   상기 상부코어의 중앙부에는 콘택트렌즈 제조용 원료를 주입하는 노즐부가 마련되되, 상기 노즐부는 상기 상부코어 및 하부코어의 사이에 상기 콘택트렌즈의 원료의 용융상태를 유지하기 위해 상기 노즐부를 일정 온도 이상 가열하는 히터가 마련되는 것을 특징으로 하는 콘택트렌즈 제조용 금형장치.
   
2. 청구항 1에서,
   상기 상부고정판과 상부금형의 용이한 탈부착을 위해 상기 상부고정판에는 가이드 바가, 상기 상부금형에는 가이드 홀이 마련되는 것을 특징으로 하는 콘택트렌즈 제조용 금형장치.
   
3. 청구항 2에서,
   상기 상부금형에 마련되는 가이드 홀에는 가이드 부싱이 삽입 설치되는 것을 특징으로 하는 콘택트렌즈 제조용 금형장치.
   
4. 청구항 2에서,
   상기 상부금형의 측면에는 상부금형을 하부금형과 밀착 고정하기 위한 고정부가 마련되는 것을 특징으로 하는 콘택트렌즈 제조용 금형장치.
   
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