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技術 コンタクトレンズ成形用成形型

出願人 株式会社シード
発明者 福田猛宇野憲治
出願日 1999年4月7日 (21年6ヶ月経過) 出願番号 1999-099581
公開日 2000年10月17日 (20年0ヶ月経過) 公開番号 2000-289041
状態 特許登録済
技術分野 メガネ プラスチック等の成形用の型 プラスチック等の注型成形、圧縮成形
主要キーワード 凸面部分 キャストモールド 凹面部分 初期設備 成形型側面 鋭角部分 レンズエッジ 切削機
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2000年10月17日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (8)

課題

雄型雌型組み合わせ時接触面積を増やすことにより、単純な線接触より両型の組み合わせ時に、より高い密着性を得る。

解決手段

凸面部分を有する雄型と凹面部分を有する雌型からなる成形型において、該両型を組み合わせたときの接触部分におけるレンズキャビティー側の雌型の湾曲部分とレンズキャビティー外側の雌型の湾曲部分の湾曲方向が異なる形状に形成してあり、該両型の組み合わせた状態における両型の接触部分の密着性を上げることができる。

概要

背景

現在実施されているコンタクトレンズの製造方法は、切削機を用いて製造するレースカット法、型を使用して成形するキャストモールド法などが挙げられる。コンタクトレンズの製造方法として一般的であるレースカット法は、パラメーターの異なる多品種のコンタクトレンズを任意に製造できるが、工程数が多くかかることから製造コストが高いという問題がある。

これらレースカット製法の製造コスト上のデメリットを解決するために、キャストモールド製法では、コンタクトレンズの各パラメーターに対応した成形型にコンタクトレンズ原材料(以下レンズ原材料という)を注入し、熱または紫外線等で成形する。この方法は低コスト大量生産が可能であるという利点があるが、装用者屈折力レンズサイズである各パラメーターに応じて成形型を用意する必要があり、初期設備投資が膨大となり、多品種のコンタクトレンズを製造するには不向きである。

キャストモールド製法における成形型を設計する上で重要な部分として、雄型雌型の組み合せ時の両型の接触部分が挙げられる。その理由として、両型の接触部分に発生するバリ等は、生産効率を低下させるのみならず、その部分はコンタクトレンズのエッジ部にあたるため、コンタクトレンズ装用時に重要な装用感等に大きな影響を与えている。

現在用いられているコンタクトレンズ成形型では、そのエッジ部の縁は雄型と雌型の接触部分にあたり、鋭角なものがほとんどで丸みがなく、レースカット製法での丸みを帯びたエッジ部と比較すると、装用感において満足するものではなかった。

従来のコンタクトレンズ成形型における組み合わせ時の両型の接触部分は、断面図上ほとんどのものが一方の型を線、他方の型を点で接触させるいわゆる線接触のものであった。例として、特開平2ー270517号に開示されている両型の組み合わせ時の接触部分は、図4に示すように雌型テーパー部(25)と、雄型の直角又は鈍角の部分(27)での線接触の組み合わせであり、コンタクトレンズに必要とされている丸みを帯びたエッジ形状とは大きく異なっている。

また、特公平6ー20761号においては、図5に示す雄型(78)のレンズ部と雌型(75)に丸みをつけ、エッジ形状としては丸みを帯びた形状であるが、これも実質的に雄型と雌型で符号(79)で示す部分で線接触形状となっている。

一方、オーバーフローしたレンズ原材料の処理方法についても様々な研究がなされている。最も一般的な処理方法としては、コンタクトレンズ成形後にその処理を行うものである。一番多い処理方法としては成形型の雄型、雌型のいずれかに形状的な工夫を施し、オーバーフローしたレンズ原材料を、離型時に雄型あるいは雌型のいずれかに付着させるというものである。例として、特公平6ー20761号では、図5に示す溝(65)を雄型に設けてオーバーフローしたレンズ原材料の接触面積を増やすことにより、離型時にオーバーフローしたレンズ原材料を溝の付いた成形型に付着させる方法や、特開平7ー68573号では、図6に示すような突起物(39)を雌型につけ離型時にオーバーフローしたレンズ原材料(38)をコンタクトレンズから除去するという方法を開示している。特開平10ー309728号でも同様に成形型のオーバーフローしたレンズ原材料を付着させるために図7に示す部分(50)をレーザーまたは放電等の処理により成形型形状を変えている。

概要

雄型と雌型の組み合わせ時の接触面積を増やすことにより、単純な線接触より両型の組み合わせ時に、より高い密着性を得る。

凸面部分を有する雄型と凹面部分を有する雌型からなる成形型において、該両型を組み合わせたときの接触部分におけるレンズキャビティー側の雌型の湾曲部分とレンズキャビティー外側の雌型の湾曲部分の湾曲方向が異なる形状に形成してあり、該両型の組み合わせた状態における両型の接触部分の密着性を上げることができる。

目的

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
2件

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請求項1

凸面部分を有する雄型凹面部分を有する雌型からなる成形型において、該両型を組み合わせたときの接触部分におけるレンズキャビティー側の雌型の湾曲部分とレンズキャビティー外側の雌型の湾曲部分の湾曲方向が異なる形状に形成してあり、該両型の組み合わせた状態における両型の接触部分の密着性を上げることができるコンタクトレンズ成形用成形型

請求項2

凸面部分を有する雄型と凹面部分を有する雌型からなる成形型において、両型を組み合わせた状態でレンズキャビティーの外側にモノマー溜を型の軸方向に対して斜めに設け、さらに雄型外側面部と雌型の内側面部との間に縦方向の溝を配設したことを特徴とするコンタクトレンズ成形用成形型。

請求項3

両型を組み合わせた状態で、レンズキャビティーの外側にモノマー溜を型の軸方向に対して斜めに設け、さらに雄型外側面部と雌型の内側面部との間に軸方向に沿う溝を配設したことを特徴とする請求項1記載のコンタクトレンズ成形用成形型。

請求項4

レンズキャビティー部を成形する型の肉厚を均一にするために、雄型と雌型の該部分の厚みを同一にしたことを特徴とする請求項1、2、又は3の何れかに記載のコンタクトレンズ成形用成形型。

技術分野

0001

本発明は、コンタクトレンズ製造用成形型に関するものである。より具体的には、コンタクトレンズ周辺部の2次加工が不要となる成形型に関するものである。

背景技術

0002

現在実施されているコンタクトレンズの製造方法は、切削機を用いて製造するレースカット法、型を使用して成形するキャストモールド法などが挙げられる。コンタクトレンズの製造方法として一般的であるレースカット法は、パラメーターの異なる多品種のコンタクトレンズを任意に製造できるが、工程数が多くかかることから製造コストが高いという問題がある。

0003

これらレースカット製法の製造コスト上のデメリットを解決するために、キャストモールド製法では、コンタクトレンズの各パラメーターに対応した成形型にコンタクトレンズ原材料(以下レンズ原材料という)を注入し、熱または紫外線等で成形する。この方法は低コスト大量生産が可能であるという利点があるが、装用者屈折力レンズサイズである各パラメーターに応じて成形型を用意する必要があり、初期設備投資が膨大となり、多品種のコンタクトレンズを製造するには不向きである。

0004

キャストモールド製法における成形型を設計する上で重要な部分として、雄型雌型の組み合せ時の両型の接触部分が挙げられる。その理由として、両型の接触部分に発生するバリ等は、生産効率を低下させるのみならず、その部分はコンタクトレンズのエッジ部にあたるため、コンタクトレンズ装用時に重要な装用感等に大きな影響を与えている。

0005

現在用いられているコンタクトレンズ成形型では、そのエッジ部の縁は雄型と雌型の接触部分にあたり、鋭角なものがほとんどで丸みがなく、レースカット製法での丸みを帯びたエッジ部と比較すると、装用感において満足するものではなかった。

0006

従来のコンタクトレンズ成形型における組み合わせ時の両型の接触部分は、断面図上ほとんどのものが一方の型を線、他方の型を点で接触させるいわゆる線接触のものであった。例として、特開平2ー270517号に開示されている両型の組み合わせ時の接触部分は、図4に示すように雌型テーパー部(25)と、雄型の直角又は鈍角の部分(27)での線接触の組み合わせであり、コンタクトレンズに必要とされている丸みを帯びたエッジ形状とは大きく異なっている。

0007

また、特公平6ー20761号においては、図5に示す雄型(78)のレンズ部と雌型(75)に丸みをつけ、エッジ形状としては丸みを帯びた形状であるが、これも実質的に雄型と雌型で符号(79)で示す部分で線接触形状となっている。

0008

一方、オーバーフローしたレンズ原材料の処理方法についても様々な研究がなされている。最も一般的な処理方法としては、コンタクトレンズ成形後にその処理を行うものである。一番多い処理方法としては成形型の雄型、雌型のいずれかに形状的な工夫を施し、オーバーフローしたレンズ原材料を、離型時に雄型あるいは雌型のいずれかに付着させるというものである。例として、特公平6ー20761号では、図5に示す溝(65)を雄型に設けてオーバーフローしたレンズ原材料の接触面積を増やすことにより、離型時にオーバーフローしたレンズ原材料を溝の付いた成形型に付着させる方法や、特開平7ー68573号では、図6に示すような突起物(39)を雌型につけ離型時にオーバーフローしたレンズ原材料(38)をコンタクトレンズから除去するという方法を開示している。特開平10ー309728号でも同様に成形型のオーバーフローしたレンズ原材料を付着させるために図7に示す部分(50)をレーザーまたは放電等の処理により成形型形状を変えている。

発明が解決しようとする課題

0009

従来の雄型と雌型の線接触による組み合わせの欠点は、密着性が弱いということが挙げられる。密着性の弱い組み合わせの型で成形すると、成形後のコンタクトレンズに、バリ、カケなどの致命的な欠陥が発生する。この密着性を上げるためには、コンタクトレンズ成形型に一般的には多く用いられている熱可塑性樹脂を使用する場合、射出成形時の寸法精度が重要な要因となる。特にポリプロピレンポリエチレンのような、結晶性の樹脂を使用する場合、成形収縮が大きく両型の組み合わせ時に求められる微細な形状を射出成形するのは困難である。すなわち図5の符号(79)に示す鋭角な形状を成形型全周にわたって均一に成形することは極めて困難である。

0010

また、このような鋭角な形状であると、成形型の組み合わせ時の接触部分が重合収縮により、変形が生じたり、接触位置が移動して、所望のエッジ形状のものが得られないことがある。

0011

一方、オーバーフローしたレンズ原材料の処理方法は、コンタクトレンズ成形後、オーバーフローしたレンズ原材料を指定の成形型に付着させる方法が一般的である。しかし、これらの方法では、オーバーフローした余分なレンズ原材料を除去したものではないので、何らかの形で、成形後のコンタクトレンズにオーバーフローしたレンズ原材料が付着したままの状態となってしまうことがある。

課題を解決するための手段

0012

上記課題を解決するために、本発明では、両型の組み合わせ時の断面形状は、図3に示すようにレンズキャビティー側の雌型の湾曲部分と外側の雌型の湾曲部分との方向が異なる形状すなわちS字状の形状にすることにより雄型の組み合わせ時の接触面積を増やすことができ、単純な線接触よりも両型の組み合わせ時に、より高い密着性を得ることが可能となった。

0013

また、図3に示すコンタクトレンズの前面側エッジに相当する部分と後面側エッジには丸みと厚みを持たせ、重合収縮によって成形型が変形することがなく、さらに、重合収縮による成形型の移動方向も雄型と雌型が密着する方向にしか移動できないため、より理想的な丸みを帯びたコンタクトレンズのエッジ部を形成することができる。

0014

さらにオーバーフローしたレンズ原材料についてはコンタクトレンズの成形後に除去するのではなく、成形前のモノマーの段階で、オーバーフローした余分なレンズ原材料を全て除去する。すなわち、コンタクトレンズ成形前にオーバーフローしたレンズ原材料を除去する方法は、本発明の成形型である雄型と雌型との間にモノマー溜を型の軸方向に対して斜めに設け、さらに雄型外側面部と雌型の内側面部との間に軸方向に沿う溝を配設した樹脂型の形状によれば容易に行う事ができる。

発明を実施するための最良の形態

0015

図1に本発明コンタクトレンズ成形用成形型の好ましい一実施例の組み合わせ状態の断面図を示してあり、図2に本発明コンタクトレンズ成形用成形型のさらに別の好ましい他の実施例の組み合わせ状態の断面図を示してあり、図3に本発明コンタクトレンズ成形用成形型の組み合わせ状態の要部の拡大断面図が示してある。

0016

図中1が雌型であり、同じく図中2が雄型である。これら雌型1と雄型2とが組み合わされ、コンタクトレンズのエッジ部に対応する接触部分3によって、雌型1と雄型2との間にレンズキャビティー4が形成される。この接触部分3の外側にモノマー溜5が形成される。

0017

図3に拡大して示してある通り、レンズキャビティー4側のレンズのエッジ部に対応する雌型1の湾曲部分11と、これに連続する雌型1の外側の湾曲部分13とを湾曲方向が互いに異なる方向となるような形状に形成してある。即ち、図3に拡大して示してあるように、断面形状においてレンズのエッジ部に対応する雌型1の湾曲部分11を窪んだ形状に形成してあり、これに連続するレンズキャビティー4より外側の湾曲部分13を膨らんだ形状にしてあり、その境の部分に略垂直に立ち上がる立ち上がり部12を形成してある。

0018

一方、断面形状においてレンズキャビティー4のレンズのエッジ部に対応する雄型のエッジ部21を窪んだ形状に形成してあり、その先端部22に連続する側面部23を略垂直状に形成してある。

0019

このような雌型1と雄型2の接触部分3の形状により、雄型2のエッジ部21の先端部22が雌型1のレンズのエッジ部に対応する湾曲部分11と連続する略垂直状の立ち上がり部12に接触した状態で、この接触位置より上に位置するモノマー溜5の隙間がきわめて狭くなる。

0020

雌型1の外側の湾曲部分13にてモノマー溜5の隙間を狭くすることにより、雄型2のエッジ部21の先端部22の直上の側面部23が雌型1の立ち上がり部12付近で実質的に接触することになる。その結果、図4図5に示す従前公知の型の組み合わせ時の接触部分は断面図によると一点でしか接触しないのに対して、本発明の組み合わせ時の接触部分は外側の雌型の湾曲部分13と立ち上がり部分12により、面で接触するため、より高い密着性を得ることになる。

0021

重合時のレンズ原材料の収縮に対しても成形型接触部分に鋭角部分を作らないため、両型が重合収縮に十分耐え得る強い形状となっている。さらに本発明の成形型では、重合収縮による雄型2と雌型1の移動方向は、成形型の軸方向の移動のみである。雌型1の外側の湾曲部分13は雄型2との接触部分3付近で窪んだ湾曲部分11から立ち上がり部分12と膨らんだ湾曲部分13と連続的かつ滑らかな曲線でモノマー溜5の始めの隙間を狭くするため、雄型2の軸に対して横方向の移動を防止する役割もはたしている。雄型2の軸に対して縦方向の移動はレンズキャビティー4側の雌型1の湾曲部分11の位置に組み合わせ時の接触部分が近づく方向であるので、重合後のコンタクトレンズのエッジ部は成形型の形状により常に良好な丸みを帯びた形状を有することが出来る。

0022

オーバーフローしたレンズ原材料を除去する方法としては、図1図2に示すモノマー溜5を成形型の軸10に対して斜めに設けて、その斜め上部からエアーブロー等をする事で除去することができる。また、揮発性の高いレンズ原材料を使用した場合はモノマー溜5を斜めに設けたことによって余分な原材料の除去を早めることができる。

0023

図2に雌型1と雄型2の型側面の間に溝15を形成した実施例を示してある。この溝15は、モノマー溜5に通じており、エアーブローによってオーバーフローした余分なレンズ原材料を除去する際に、エアーの通りをよくし、オーバーフローした余分なレンズ原材料を除去しやすくしたものである。

0024

紫外線重合においてレンズキャビティー4内に均一な紫外線エネルギー照射することは重要である。レンズキャビティー4内に均一なエネルギーを照射するためには、紫外線照射装置の精度も必要であるが、レンズキャビティー4を形成する雌型1、雄型2の肉圧を出来るだけ同一にする事が必要である。また、さらに効率良く紫外線エネルギーを照射するためには組み合わされた型の上下両方向から紫外線を照射するのが有効である。上下から紫外線を照射することにより成形するための時間を大幅に短縮することができ、かつ極めて重合歪みの少ないコンタクトレンズを成形することが可能となる。

0025

そこで、上下両面から紫外線を照射しやすい形状にするために、レンズキャビティー4内に対して障害物となり得るものを出来るだけ取り除くことが有効である。例えば、図1に示すような配置でモノマー溜5をつけてしまうと、雄型方向からの紫外線エネルギーが入射しずらくなり、その結果レンズエッジ部の重合が進行しずらくなる。そこで図2のように、モノマー溜5をレンズキャビティー4のエッジ部分から外側にある程度長い距離をとることにより、雄型2のレンズキャビティー4の外側の幅をとることができ、レンズキャビティー4に対する紫外線の照射を効率的にすることができる。このモノマー溜5の配置により、紫外線の照射が均一にでき、両面照射による成形の型にはふさわしい形状となる。もちろん、この成形型の形状は、熱重合、片面紫外線重合におても有効な形状である。

0026

本発明の成形型の材質は、熱可塑性の樹脂、より具体的にはポリプロピレン、ポリエチレン、ポリアセタール等の結晶性樹脂に非常に有効的であるが、他の樹脂および樹脂以外の材質、例えばガラス、金属等にも適用できる。コンタクトレンズ用原材料としては、2ーヒドロキシエチルメタクリレート、Nービニルピロリドン酢酸ビニルメチルメタクリレート、,メタクリル酸フッ素含有モノマーシロキサン含有モノマー等のいずれの物にも用いることができる。

0027

膨潤率を考慮したベースカーブフロントカーブで設計された曲率半径を有し、レンズキャビティー4部の雄型2と雌型1の厚みが両方とも1.0mmで均一な図1の形状のポリプロピレン製の成形型を用いて、フロントカーブ側である雌型1に揮発性の高いレンズ原材料0.1mgを分注する。その後ベースカーブ側である雄型2を雌型1に組み合わせ、放置してモノマー溜5のオーバーフローした余分なレンズ原材料を完全に蒸発させた後に熱重合を行った。重合終了後、成形型からレンズを離型して、膨潤処理を行う。得られたコンタクトレンズはバリ、カケ、ヒケ等がなく良好なエッジを有したものであった。

0028

膨潤率を考慮したベースカーブ、フロントカーブで設計された曲率半径を有し、レンズキャビティー4部の雄型2と雌型1の厚みが両方とも1.5mmで均一な図2の形状のポリプロピレン製の成形型を用いて、フロントカーブ側である雌型1にレンズ原材料0.1mgを分注する。その後ベースカーブ側である雄型2を雌型1に組み合わせた後、雌型1に設けた縦方向の溝15に向けてエアーブローを行い、モノマー溜5のオーバーフローした余分なレンズ原材料を完全に除去した後に、紫外線重合を行った。重合終了後、成形型からレンズを離型して、膨潤処理を行う。得られたコンタクトレンズはバリ、カケ、ヒケ等がなく良好なエッジを有したものであった。

発明の効果

0029

本発明の成形型は、組み合わせ時の密着性が高い構造を有するので、成形型のバリ、カケ、ヒケの発生が無く、しかも、なめらかなエッジ形状を有するコンタクトレンズを製造することができる。また、この密着性の高い成形型を使用することにより、揮発性が高く重合が困難とされていたレンズ原材料を用いても気泡、カケ、ヒケ、脈理等のないコンタクトレンズを成形することができる。さらに、コンタクトレンズ成形前にオーバーフローした余分なレンズ原材料を簡単に全て除去することができるので、レンズ離型後の作業工程が簡便になる。余分なレンズ原材料を除去するために設けた成形型側面の溝は、レンズ原材料分注時にレンズキャビティー内に気泡が入りにくくなるという効果もある。

図面の簡単な説明

0030

図1本発明コンタクトレンズ成形用成形型の一実施例の断面図
図2本発明コンタクトレンズ成形用成形型の別の実施例の断面図
図3本発明コンタクトレンズ成形用成形型の要部であるエッジ部分の拡大断面図
図4従来の成形型の一例におけるエッジ部分の断面図
図5同じく従来の成形型の別の例におけるエッジ部分の断面図
図6従来の成形型におけるオーバーフローした余分なレンズ原材料を除去する断面図
図7従来の別の成形型におけるオーバーフローした余分なレンズ原材料を除去する断面図

--

0031

1雌型
2雄型
3 接触部分
4レンズキャビティー
5モノマー溜
11湾曲部分
12立ち上がり部
13 湾曲部分
21エッジ部
22 先端部
23 側面部

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