(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
眼用レンズの製造において、各製造工程間がパイプラインにより連結され、眼用レンズ形成用モールド乃至レンズブランクスがパイプ内を気流によって搬送され、前記パイプ内の断面形状が半円形状を有し、前記眼用レンズ形成用モールド乃至前記レンズブランクスが円盤状の基板の一方の面に所定の曲率を有する半球面の凸面部または凹面部を有する形状を有し、前記パイプ内において前記眼用レンズ形成用モールド乃至前記レンズブランクスの回転を阻止するとともに前記眼用レンズ形成用モールドのレンズ形成面または前記レンズブランクスのレンズ光学転写面又はレンズ光学面が前記パイプ内壁に接触しない形状であることを特徴とする、前記眼用レンズ形成用モールド乃至前記レンズブランクスの搬送方法。
【請求項２】
前記パイプ内の断面形状の円弧の長さが円周の１／２よりも長く、弦の長さは半径の１．５倍以上で直径より短く、前記パイプ内の断面形状の円弧側に前記眼用レンズ形成用モールド乃至前記レンズブランクスの半球面の凸面側がくるように、前記パイプ内の断面形状の弦側に前記眼用レンズ形成用モールド乃至前記レンズブランクスの円盤状の基板側または凹面側がくるようにして搬送させることを特徴とする請求項１記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、眼用レンズの製造ライン内の各製造工程間を眼用レンズ形成用モールド乃至眼用レンズ材を搬送する方法に関し、より詳細には、これらのモールドおよび眼用レンズ材の搬送過程において他との接触を避けるべき表面を保護し、方向性を維持して効率良くかつ短時間に搬送するための方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、眼用レンズを製造する方法には、レンズ形状に対応した空間を形成する金型内に溶融樹脂を射出成型したり、樹脂製の型によりレンズ空間を形成させその中で重合性モノマーを流し込んでレンズを重合する方法と、眼用レンズ材を所望の形状に切削加工する方法がある。
【０００３】
金型内において直接最終製品である眼用レンズ形状にまで成形する方法および樹脂製のモールド内で重合性モノマーを重合させる方法は、製造工程が簡略化出来るために大量生産を可能とするが、種々の規格を有するレンズを製造しようとする場合には、それに対応するだけの金型・モールドが必要でその維持管理面において課題がある。一方、眼用レンズ材を切削加工によりレンズにする方法にあっては、その工程数において前述の金型やモールドを用いた場合より多くの工程を要するので大量生産という面では若干劣っているが、多品種の異なる規格のレンズを生産する上で都合が良い。
【０００４】
近年、眼用レンズのなかでも特に頻繁に周期的に取り替えるタイプのコンタクトレンズの市場が拡大し、需要が増大するにしたがって大量に供給する必要が生じている。このようなレンズはソフトヒドロゲルコンタクトレンズであって、その生産方法は上述のモールドを使用した方法を採用しており、ポリスチレンあるいはポリプロピレンから作られたモールド内でモノマー混合物（特に重合による体積収縮を軽減するために重合に関与しない溶媒を添加して行うのが一般的）を重合することにより製造することは、先行技術の中に一般に知られている。このようなレンズの製造方法にあっては、モールドを成形する樹脂の成形工程、モールドにモノマー混合物を充填する工程、充填されたモノマー混合物を重合する工程、重合後モールドを開いてレンズを取り出す工程などが製造ラインという一連の連続したラインで結ばれ、自動化、量産化されている。各工程間の搬送は、例えば、特開平８−１２２７１６号公報には、モールド成形機より成形されたモールドをロボットで取り出し、取り出されたモールドはベルトコンベア様の搬送機により搬送される方法が開示される。
【０００５】
一方、切削法により製造する場合には、レンズ材料を棒状乃至板状に重合後レンズの直径より大きい直径の円盤状のレンズブランクスとするか、レンズの直径程度のレンズブランクスに環状のリングを接着したのち、レンズ光学部内面、外面の切削、両面の研磨後、前記レンズ周辺の環状の加工機固定用部分を除去して、周辺部の仕上げをし、完成品となる。切削加工法においても、上記モールド法のように製造ラインの連結が図られ、各工程間がベルトコンベア様の搬送機によってレンズブランクスの搬送がなされる。
【０００６】
さらに、上記製造方法以外にモールド法の利点（レンズ生産工程数の減少による生産効率の向上）と切削法の利点（モールド法のように多種の金型メンテナンスの必要がなくても、多規格のレンズ製造が可能）とを組み合わせた、片面モールド片面切削法という製造方法も採用されている。この方法は、ソフトコンタクトレンズの場合にはその材質が柔軟なためにレンズ内面の規格を多種類準備しなくても、殆どの患者の眼に対して装用させることができるということを利用して、レンズの内面をモールド法で形成し、得られるレンズブランクスのレンズ外面側を切削により仕上げることで、必要な金型の数を削減してメンテナンスを容易とし、矯正度数の違いによる多規格のレンズを製造するために切削による外面曲率を変化させて対応するというものである。この方法であっても、モールドの成形機からモールドを取り出し、モノマー充填、重合工程を経て、切削工程等の各工程を、いわゆる製造ラインで連結し、レンズブランクスをベルトコンベア様の搬送機により搬送している。
【０００７】
ところで、前記各ライン（モールド法・切削法・片面切削法）の搬送に際し共通の重要事項は、眼用レンズ形成用モールドや眼用レンズ材にしても、搬送される物がある一定の（例えばレンズの凸面側を上、凹面側を下というように）方向を持って搬送されないと、次工程の装置への取り付けに支障が生じることがある。例えば、切削法を採用する場合にはレンズブランクスの既に加工した側の面を傷つけないように搬送し、または搬送先の装置には、加工面を外にして装置に固定される必要がある。モールドやレンズブランクス等の方向性については、自動化ラインを構築する上で必須とされるが、その点については従来のベルトコンベア様の搬送機であっても充分に対応できていた。しかし、前記のように近年の眼用レンズの傾向は、比較的短期間で交換される使い捨てタイプまたは頻回交換タイプのレンズが求められており、これらの需要に対応するには、従来のコンベアによる搬送では間に合わなくなってきている事も事実である。
【０００８】
そこで、上記製造ラインのコンベアの搬送速度を上げること、あるいはコンベアの数を増加する方策も考えられないことはないが、搬送速度をあげるのは当然限界があり、無理に上げると機械的な振動などによりモールド成形装置や切削装置への悪影響が懸念され、またコンベア数を増加するにしても、一旦ライン化されたところに、追加のラインを設けることは、空間的配置等の理由により困難を伴いやすい。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述の如き事情を背景として為されたもので、眼用レンズ製造ラインにおいてモールドや眼用レンズ材の高速搬送を可能にし、方向付けされた搬送方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は以下の構成からなることを特徴とする。すなわち、眼用レンズの製造において、眼用レンズ形成用モールド乃至眼用レンズ材を搬送する方法であって、各製造工程間がパイプラインにより連結されており、そのパイプ内を気流によって搬送されることを特徴とするものである。また、前記パイプ内において眼用レンズ材等の自由な回転を阻止して方向付けをした搬送ができるように、モールドのレンズ形成面または眼用レンズ材がパイプ内壁に接触しないように、パイプ内の断面形状が、半円形状または、多角形状であることを特徴とする。
【００１１】
本発明方法に使用される、好適な眼用レンズ形成用モールドは、例えば円盤状の基板の一方の面に所定の曲率を有する半球面の凸面部を有するもの（凸面モールド）と、円盤状の基板の一方の面に所定の曲率を有する半球面の凹面部を有するもの（凹面モールド）とからなり、両モールドをそれぞれ重ね合わせてできた空間に眼用レンズを形成するモノマー混合物を充填し、該空間内でモノマーを重合して眼用レンズ材を形成するものである。これらの各モールドは通常射出成型機により成形されたのち、モノマー充填工程まで、搬送される。そこで、モノマー充填後組み立てられて、重合工程を経て、両型を開く工程へと搬送される。成型機から搬送されるモールドは、それぞれ一方の面をレンズ光学面の転写に使用するので、これらの面がどの向きで組み立てられるかは重要な問題である。本発明では、成形されたモールドを受けたパイプライン内での回転を許容しないので、常に一定の方向付けをされて搬送可能である。モールドの形状は、最大径が円盤状の基板の直径であるので、パイプ内の断面が半円形状である場合にはその直径が前記基板の直径よりも大きいことが必要である。また、搬送中にパイプ内で回転しないように、半円の円弧側にモールドの凸面側がくるように、半円の弦側にモールドの基板側（または凹面側）がくるようにして通過させる。凹面側についてはパイプと接触するようなことはあり得ないが、凸面側についてはパイプと接触して傷などが付かないように、円弧の長さが長く、また弦の長さは直径より短く半径より長い（好ましくは弦の長さは半径の１．５倍より長い）範囲内にあるものが望ましい。一方パイプ内の断面が多角形である場合、例えば三角形のようなときは、その一辺上をモールドの基板を通過させることにより、４角形もしくはそれ以上のようなときはその対角線において前記モールドの基板を通過させることでそれぞれモールドの搬送を方向付けることができる。これらの搬送は気流による高速搬送であるために、その生産効率が高く、しかも方向付けをされて搬送されるので次工程への接続が容易である。
【００１２】
本発明方法に使用される眼用レンズ材として好適なレンズブランクスの形状は一般的には、円盤状の基台に、その一方の面に適当な曲率の半球形状の凸面を有し、他方は平坦面乃至は適当な曲率の半球形状の凹面を有する（単純に側面から見た外観は前記レンズモールドにほぼ等しい形状である）。切削加工法にあっては、切削加工機にレンズブランクスを固定するために、レンズ部周辺に固定用の部分が必要でこの部分が前記円盤状の基台を構成する。円盤状の基台はレンズ材料そのものからなる場合や、レンズ材料の周囲に環状の樹脂成形品を接着してなる場合がある。切削加工機によってはレンズの一方の面しか加工できない機械や、レンズブランクスを加工機に固定し直して両面を加工できるようにした加工機があるが、いずれにしても板材・棒材から加工されたレンズブランクスはレンズ部周辺に前記固定用部材が付着したまま切削加工機へ、そこでレンズ形成面を付与されて研磨機へと搬送され、これらの工程間（機械間と言えるが）の搬送は、前記円盤状の基台を有したままなされる。
【００１３】
また、片面切削法の場合には、モールド法と同じ様なモールドを射出成形等により成形して、両モールド間で求める眼用レンズよりも大きいレンズブランクスを重合する。通常レンズ内面はモールドから転写した面により形成され、レンズ外面を切削加工して矯正視力を与える曲率とする。従って、各工程間の搬送についてはモールド法及び切削法の場合と同様である。
【００１４】
モールド法、切削法、片面切削法のいずれの製造方法においても共通して言えることは本発明のパイプラインに好適に使用できるモールドまたはレンズブランクスの形状が円盤状の基板に半球状凸面が形成されたものであるということである。
【００１５】
本発明の、パイプラインは好ましい態様においてその内の断面形状が、円の一部を削除した半円形状を有するところに特徴がある。これは、一般的な円筒状であると該パイプライン内を気流により輸送するに際して、パイプ内でレンズブランクスが回転して方向が定まらずに搬送されることになり、次工程での加工装置への固定ができない場合が生じることを防止するためである。また別の態様として多角形状のものがあるが両者を比較すると、半円形状の方がラインを構築する上では好ましい。パイプラインを直線的に結ぶ場合には両者に差がないが、曲線的に結ぶ場合多角形状の方が、半円形状よりもラインの曲がる部分においてラインの断面積が小さくなりやすく、ライン内で搬送物がつまり易いことがあり、またラインを曲げた時にその近辺でパイプ自体が極端に折れ曲がり変形し易いこと等の理由による。また、パイプ内の形状が多角形状であると、パイプ内におけるモールド等の回転を阻止することはできるが、パイプに入れる際に何通りかの入れ方があり方向を統一しないとパイプからでてくる時の方向が一定しないという理由もある（半円形状であれば一通りしかない）。
【００１６】
パイプ内の断面形状が半円形状であるときの、さらに好ましい断面形状は、円弧の長さが円の円周の１／２よりも長く、弦の長さは半径より長く好ましくは半径の１．５倍以上で、直径より短いものが良い。円弧の側にモールドやレンズブランクスの凸部側が向けられることで、パイプ内壁と凸部側との接触を回避し当該部分への傷の発生を防止し、弦側に基板側を向けて回転が阻止されつつ搬送できる。また、円弧の直径がモールド等の外径と殆ど等しくて、その通過がようやくできる程度であってもよいが、パイプ内壁とモールド等の基板との摩擦力が大きいと、パイプの所々で詰まりやすくなるので、円弧の直径はモールド等の外径より大きく１．５倍以内より好ましくは１．２倍以内である。
【００１７】
本発明方法のパイプラインの持つ別の大きな特徴は、各装置の配置を自由にレイアウトできると言う点にある。従来、コンベアによるラインの連結は、一旦できあがったら各装置間の移動、設備の増設に対応しにくい。コンベアによるラインは、装置の位置を固定させ自由にラインを引くことができないという問題や、引いたラインが人の通行を妨げるので、例えば機械的なトラブルに迅速に対応できないなどの問題がある。それに対して、パイプラインにより連結する場合にはパイプ自体が安価であることに加え、パイプの空間配置が容易にできるので、装置の配置に応じて自由にラインを引くことができ、装置によっては設置場所（室）を分けてレンズの切削屑やほこり等の汚れの付着を防止したりできる。また、天井に沿って配置すれば人の通行を妨げることなく装置間を結ぶことができる。さらに、装置の増設によって新しくライン化するときでも容易にパイプを交換・延長できるのですぐに製造ラインを稼働させることができるといった利点を有する。またコンベアによる輸送はとかく振動を生じやすく各種装置に対して精度等への悪影響を及ぼしやすいが、パイプラインによれば空間輸送であるためにそのような影響もない。
【００１８】
パイプの材質は、ポリプロピレン樹脂やポリエチレン樹脂など一般的に使用される種々の樹脂材料が用いられるが、仮に途中で詰まってもその位置がすぐに判るように半透明の樹脂であって、静電気を帯びにくい材料であることが望ましい。このパイプ内は常に気流があるのでパイプに静電気が生じやすく、それがモールドやレンズブランクスに移り、ほこりやごみ等を付着しやすくなるので好ましくない。従って、導電性のパイプあるいは帯電防止剤等を混入させた材料を用いた方が良い。
【００１９】
本発明の適用範囲は、モールドや眼用レンズ材（例えばレンズブランクス）の搬送方法であって、眼用レンズの製造方法によって限定される物ではなく自動化されたレンズ製造ラインの加工機相互間を結ぶための方法一般に適用がある。従って、本方法によれば、前記モールド等を速やかにかつ一定の方向付けをもって搬送することができ、作業時間の短縮化と生産効率の向上が達成されるのである。
【００２０】
【実施例】
以上の内容を添付図面を参考にしつつ本発明による好適な実施例を以下に具体的に説明する。
【００２１】
図１には、本発明方法に用いるパイプの断面図が示されている。この図はパイプ１内の断面が半円形状であるものを示しており、当該半円は円弧２と弦３とからなる。図２には眼用レンズ形成用モールドである凸面モールド（ａ１）と凹面モールド（ｂ１）がしめされ、（ａ２）、（ｂ２）は各モールドの断面を示したものである。凸面モールドは、円盤状の基板５の一方の面にコンタクトレンズの内面曲率を有する半球面の凸面部６を有し、一方の凹面モールドは、円盤状の基板７の一方の面にコンタクトレンズの外面曲率を有する半球面の凹面部８を有する。全体の形状はどちらも同じ様な形状を有しており、方向付けするための搬送パイプは共通の規格のものを使用すれば良い。凹面モールドの凹面部にレンズ素材を構成するモノマー混合物を充填し、凸面モールドの凸面部を重ね合わせることにより形成される空間内で前記モノマー混合物を重合してコンタクトレンズを得る。一般的には、凸面モールドを成形する射出成型機から該凸面モールドを、凹面モールドを成形する射出成型機から該凹面モールドをそれぞれ図に示すパイプラインを通じてモノマー充填モールド組立工程へと搬送される。組立後、紫外線照射等によりモノマーを重合してそのままか、またはモールドを開いて一方のモールドを除いたのち、次の工程に搬送する。モールドを組み立てたまま搬送する場合には円盤状の基板分だけ搬送物が嵩高くなるので、搬送途中でパイプ中に詰まることがないように、前記モールド搬送時に使用するパイプよりも大きめの内径のものまたは、円弧２を縦長の楕円弧状にするとよい。一方のモールドを除いた後であれば、レンズ材が付着していてもレンズの厚みが薄いので、同じ内径のパイプを利用することができる。
【００２２】
具体的には、凸面モールドの円盤状の基板５の直径を例えば１８ｍｍとし、凸面モールドの（基板を含めた凸面６の頂点までの）高さを７ｍｍとした場合には、パイプ内の断面の円弧２の直径は１９ｍｍ、弦３の長さ１７．５ｍｍとなるものを使用する。図３には前記凸面モールドがパイプ内に入った状態を示す。図より明らかなように凸面モールドの凸面部とパイプ内壁とは非接触の状態であるので、搬送中にレンズ光学転写面には傷をつけることがない。また、モールド重合後に仮に凹面モールドを外して凸面モールドにレンズを付着したまま搬送したとしても、レンズの厚み（通常のレンズは０．３ｍｍ以内）分以上の充分な間隔を有しているために同じ規格のパイプラインで搬送可能である。モールドが凹面モールドである場合にも、基本的な外観は前記凸面モールドと同様でありレンズ光学面はモールドに囲まれているためにパイプ内壁と接触することはない。凸面と凹面が組み合わさって搬送する場合には基板の厚み、重ね合わせたときのモールドの全高によりパイプ内の断面の円の直径を太くする必要がある。
【００２３】
ところで、前記モールドは一般には射出成形または熱圧縮成形により形成され、使用する樹脂は、安価で取り扱いやすいように、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、エチレンビニルアセテート、プロピレンコポリマー、ポリスチレン、ナイロン等からモノマー混合物との組み合わせや、重合方法等を考慮して適宜選択される。これらの樹脂はパイプライン搬送によって割れたり、亀裂が入るようなものではないので本発明に適用する上で問題はないが、ガラス製のモールドを使用する場合には、搬送中乃至搬送先の工程で受ける際に、搬送速度が速すぎると割れ欠けの問題があるので、搬送速度を調整する必要がある。
【００２４】
次に、板材または棒材から切削加工によりレンズを製造する場合について説明する。切削加工法による一般的なレンズ製造工程は、図面４に示すような形状を経て作られる。初めに丸棒加工後円盤状に削りだし（レンズブランクス１０とし）、コンタクトレンズの凸面及び凹面を形成し（図４の（ｂ）、（ｃ））、両面を研磨して仕上げた後、レンズ部周囲の加工機固定用の円盤状の基台（つば部１１）を削り取ってエッジ加工し（図４の（ｃ））、仕上げ研磨を施す。前記円盤状の基台はレンズ材料からなる場合もあれば、レンズ部のみをレンズ材料とし円盤または円環状の基台をこれに接着する場合もある。これらの各工程でのレンズブランクスの形状を見れば判るように、前述したモールドの有する形状と外観において差が無く、これらレンズブランクスの搬送においても本発明方法によるパイプラインを用いた搬送方法が好適に適用されることが理解されよう。
【００２５】
パイプラインは一端で吸引装置に連結させて、パイプ内を吸引負圧にすることでモールド等を空気流により搬送する。従って吸引力に耐えられる程度のパイプ材質の強度が必要になる。仮に強度が低くてもパイプの管壁厚みを厚くすればよいが、そうした場合にはパイプの重量が増すことになり、例えば天井をつり下げてラインを構築すると、パイプ重量でラインが垂れ下がるなど形状を保持したまま固定することが困難になる。適度な厚みで、適度なパイプ形状の保持力を有する材料として、例えばポリプロピレン、ポリエチレン等がパイプ形成用樹脂として選択される。また、パイプ内は常時空気流が生じているので、空気とパイプ樹脂との摩擦によりパイプが静電気を帯びやすい。そこで、本発明方法に用いるパイプ用樹脂には、帯電防止剤が添加される。このような帯電防止剤としては、銀、銅粉の導電性物質を混入する方法や、グアニジン誘導体、含リン酸陰イオン活性剤、ピリジニウム塩、イミダゾリン誘導体、モルホリン誘導体、ポリオキシエチレン−アルキルフェノール、アルキルアミドエーテルなどの界面活性剤を混入したり塗布する方法、Ag２Ｓ、Ｆｅ３Ｏ４、ＳｉＣｌ４のコロイド溶液を表面に塗布したりする方法などがある。この帯電防止剤は必須ではないが、ほこりなどを付着してパイプ内が汚染されると、モールド等を搬送する場合に、これらの汚れが付着して、レンズ素材内にほこりが混入するまたはレンズ自体に付着して好ましくないので、パイプ材料にこれらの帯電防止処理を施すことが好ましい。
【００２６】
以上、本発明にかかる搬送方法について詳述してきたが、これはあくまでも例示にすぎないのであって本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更、改良を行いうることは理解されるべきである。例えば、前記パイプ内の断面図が半円形状について例示したが、その他にも、図５に示すような、３角形、４角形、５角形等の多角形も当然に採用できる。これらの形状のパイプを用いた場合は、モールド等の基板を向ける辺についてその辺を形成するパイプの面を着色しておくと、パイプ入り口と出口とで搬送されるモールド等の方向を容易に判断できる。また半円形状についても、真円の円弧でなくてもよいし、直線の弦でなくてもよい。いずれにしても、パイプ入り口から出口に至るまでに、モールド等の方向付けがなされた搬送であればよく、本発明の目的が、フレキシブルなラインの構築であって、迅速に搬送できることを阻害しない範囲での変更は許容される。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の方法によれば、モールド、レンズブランクス等が、各装置を結んだパイプラインによって、所望の方向付けがなされた状態を維持したまま、迅速に搬送することができるので、従来のラインと比較して、作業時間が大幅に短縮されて、レンズ製造ラインの自動化が有利にはかられる事となる。しかも、搬送されるモールド、レンズブランクスに対しては直接の外力が作用していないので、物性、光学特性などに対する影響もなく良品率の高いレンズの製造が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例としてのパイプ断面を示す図である。
【図２】本発明方法にて搬送されるの一実施例としてのモールドを示す図である。
【図３】本発明方法により搬送される場合のパイプ内のモールドの位置を示す図である。
【図４】本発明方法にて搬送される切削加工によるレンズの製造過程の途中の段階を示すレンズブランクスの形状を示す断面図である。
【図５】本発明方法に採用可能なパイプ断面の他の形状を示す図である。
【符号の説明】
１        パイプ
２        パイプ内の断面形状における円弧
３        パイプ内の断面形状における弦
５、７    モールドの円盤状基板
６        凸面
８        凹面
１０      レンズブランクス
１１      レンズ素材の基板部
【図１】
0004663914.tif 000002
【図２】
0004663914.tif 000003
【図３】
0004663914.tif 000004
【図４】
0004663914.tif 000005
【図５】
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