(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
前方金型半体部分および後方金型半体部分を備えているコンタクト・レンズの製造のための金型において、
前記前方金型半体部分が凹面部、凸面部および円形の外周エッジ部を伴う中央の湾曲した部分を有する第１の物品を備えており、前記凹面部の中央部分がコンタクト・レンズの前方の曲面に一定の曲率を賦与し、
前記第１の物品がさらに前記凹面部の対称軸に対して垂直な平面よりも５度乃至１５度だけ外側に向かって下向きの平面内において前記円形の外周エッジ部に対して連続的であって当該円形の外周エッジ部から外側に延出している内側係合面、当該内側係合面の周縁部の周りに延在している環状溝部、当該環状溝部から外側に向かうにつれて上方に延出している前方壁部、および当該前方壁部に対して一体でありこれを囲っていて、前記凹面部の軸に対して垂直な平面内において前記凹面部および凸面部から半径方向に外側に延出している環状フランジ部を有しており、
前記後方金型半体部分が凹面部および凸面部を伴う中央の湾曲した部分を有する第２の物品を備えており、前記凸面部の中央部分がコンタクト・レンズの後方の曲面に一定の曲率を賦与し、
前記第２の物品がさらに前記凸面部における対称の軸、当該凸面部から外側に延出しているショルダー部、当該外側に延出しているショルダー部と前記凸面部との間に接合部分を形成しているすみ肉部、前記ショルダー部に対して連続的であって、当該ショルダー部から外側に向かうにつれて上方に延出している壁部、および当該壁部に対して一体でありこれを囲っていて、前記凸面部の軸に対して垂直な平面において前記凹面部および凸面部から半径方向に外側に延出している環状フランジ部を有しており、
前記後方金型半体部分が前記前方金型半体部分よりも硬質である、金型。
【請求項２】
前記前方金型半体部分および後方金型半体部分がそれぞれさらに前記環状フランジ部から延出している三角形のタブを備えている請求項１に記載の金型。
【請求項３】
前記前方金型半体部分および前記後方金型半体部分が紫外光に対して透過性の熱可塑性ポリマーを含む請求項１に記載の金型。
【請求項４】
前記熱可塑性ポリマーがポリプロピレンまたはポリスチレンである請求項３に記載の金型。
【請求項５】
一方の金型半体部分がポリスチレンを含み、他方の金型半体部分がポリプロピレンを含む請求項１に記載の金型。
【請求項６】
コンタクト・レンズを製造する方法において、
（ａ）請求項１に記載の金型を供給する工程と、
（ｂ）前記金型の中に重合可能な成形材料を注入する工程と、
（ｃ）前記重合可能な成形材料を重合化する工程と、
（ｄ）前記工程（ｃ）と同時に、前記第１の物品の環状フランジ部または前記第２の物品の環状フランジ部に対して圧力を加える工程を含む方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
発明の分野
本発明はコンタクト・レンズの製造において有用な金型に関する。特に、本発明の金型は外形に沿って形成したエッジ部を有するレンズの製造を行なう。
【０００２】
発明の背景
コンタクト・レンズの製造において有用な方法および成形型が良く知られている。例えば、本明細書に参考文献として含まれる米国特許第５，５４０，４１０号において、コンタクト・レンズの製造における金型およびその使用が開示されている。しかしながら、これらの既知の金型は外形に沿って形成されるレンズ・エッジ部の製造を可能にしない点で不都合である。特に、装着者の結膜に突き当たることを回避するために外形に沿って形成されたエッジ部を有するレンズの製造において使用するための金型が望ましい。
【０００３】
発明の詳細な説明および好ましい実施形態
本発明の金型はエッジ部を有するコンタクト・レンズの形成を可能にし、このレンズの後面部はレンズの移動およびレンズの後面部または凹面部とレンズ装着者の角膜との間における涙の流れを可能にする。さらに、本発明の金型により形成されるレンズ・エッジ部の形状はレンズ装着者の結膜に対する当該レンズ・エッジ部の突き当たりを回避する。
【０００４】
実施形態の一例において、本発明はコンタクト・レンズの製造のための金型を提供し、当該金型は前方金型半体部分および後方金型半体部分を含む、またはこれらにより実質的に構成されている、またはこれらのみにより構成されており、上記前方金型半体部分が凹面部、凸面部および円形の外周エッジ部を伴う中央の湾曲した部分を有する第１の物品を含む、または当該物品により実質的に構成されている、または当該物品のみにより構成されており、上記凹面部の中央部分はコンタクト・レンズの前方の曲面に一定の曲率を与えるために適しており、上記第１の物品はさらに上記凹面部における対称の軸、および当該凹面部の軸（に対して垂直な平面）よりも約５度乃至約１５度だけ下向きの平面内において上記円形のエッジ部に対して連続的であって当該エッジ部から外側に延出している内側係合面、当該内側係合面の周縁部の周りに延在している環状溝部、当該環状溝部から上方に延出している外側にテーパー状の前方壁部、および当該外側にテーパー状の壁部に対して一体でありこれを囲っていて、上記凹面部の軸に対して垂直な平面内において上記凹面部および凸面部から半径方向に外側に延出している環状フランジ部を有しており、上記後方金型半体部分が凹面部および凸面部を伴う中央の湾曲した部分を有する第２の物品を含む、または当該物品により実質的に構成されている、または当該物品のみにより構成されており、上記凸面部の中央部分はコンタクト・レンズの後方の曲面に一定の曲率を与えるために適しており、上記第２の物品はさらに上記凸面部における対称の軸、当該凸面部から外側に延出しているショルダー部、当該外側に延出しているショルダー部と上記凸面部との間に接合部分を形成しているすみ肉部、上記ショルダー部に対して連続的であって、当該ショルダー部から上方に延出している外側にテーパー状の壁部、および当該外側にテーパー状の壁部に対して一体でありこれを囲っていて、上記凸面部の軸に対して垂直な平面において上記凹面部および凸面部から半径方向に外側に延出している環状フランジ部を有している。
【０００５】
図１および図１ａにおいて、本発明の金型の側断面図および当該金型における一部の領域の拡大図がそれぞれ示されている。この金型は２個の相補的な金型半体部分、すなわち、前方金型半体部分１０２および後方金型半体部分１０３により構成されている。この金型は重合可能な成形材料の重合化によりコンタクト・レンズを製造することにおいて有用である。本発明のこの金型により製造されるコンタクト・レンズは無水和状態のレンズであり、当業界において既知の任意の方法によりレンズを水和または膨潤させることにより容易に装着できる。
【０００６】
上記の前方金型半体部分１０２および後方金型半体部分１０３は任意の適当な熱可塑性ポリマー、好ましくは、紫外光に対して十分に透過性を有していて、その内部への照射を可能にすることによりコンタクト・レンズ、好ましくは、ソフト・コンタクト・レンズの材料の重合化を促進できるポリマーにより形成できる。加えて、この使用する材料は比較的に低い温度で光学的品質の各表面部分に成形可能であること、優れた流動性を有していること、および成形処理中に非晶質な状態を維持することが望ましい。本発明の各金型半体部分を形成するために好ましい材料はポリスチレンおよびポリプロピレンである。各金型半体部分は他方の金型半体部分と同一または異なる材料により形成できる。これらの金型半体部分の製造は任意の都合の良い方法により達成できるが、米国特許第５，５４０，４１０号に記載されているように行なうことが好ましい。
【０００７】
さらに好ましくは、本発明の金型において、上記の後方金型半体部分１０３を形成するために用いる材料は前方金型半体部分１０２の材料よりも硬質であるか、低い圧縮性である。本発明の各金型半体部分の形状が与えられると、比較的軟質の前記金型半体部分の材料の使用により、後面部のショルダー部１１７が前面部の外周エッジ部１１１に突き当たるか、これを平坦化することが可能になる。このことにより、前方および後方の各金型半体部分の分割線における金型キャビティ１０１からの過剰なレンズ材料の除去が可能になる。あるいは、前面部の外周エッジ部１１１を後面部のショルダー部１１７に突き当てるために、前方金型半体部分よりも軟質である後方金型半体部分を使用することも可能である。
【０００８】
前方金型半体部分１０２は光学的品質の凹面部１１０を伴う中央の湾曲状の部分を有している。この凹面部１１０はその周囲に延在している円形の外周に沿う明瞭なエッジ部１１１を有している。このエッジ部１１１は、後面部の外周エッジ部１２０と共に、後に成形されるコンタクト・レンズのための明瞭で均一なプラスチックの丸みを付けた分割線を形成している。一般的に、エッジ部１１１は約３マイクロメートル以下乃至４５マイクロメートル以下、好ましくは約５マイクロメートル乃至約３０マイクロメートルの範囲の曲率を有しており、このエッジ部を定めている各表面部分は７５度乃至９０度の範囲内の一定の角度を形成することができる。内側係合面部１１２はエッジ部１１１に対して連続的であり、当該エッジ部から外側にテーパー状の前方壁部１１４に向かって半径方向に外側に延出している。この内側係合面部１１２は凹面部１１０の対称軸に対して垂直または直角な平面よりも約５度乃至約１５度だけ下向きの平面内に存在している。
【０００９】
（後方金型半体部分における）表面部分１０９とショルダー部１１７との間の接合部分はすみ肉部分または凹状の接合部分１１６を形成するための形状を有している。好ましくは、このすみ肉部分１１６の曲率半径は約１０μｍ乃至約２５０μｍ、さらに好ましくは約３０μｍ乃至約１００μｍである。これらの凸面部１０９、すみ肉部分１１６、および後方のショルダー部１１７はキャビティ１０１内のレンズ注入成形品の後面部におけるエッジ形状を定める。図２に示すような本発明の金型において形成されるレンズの場合には、図２ａに詳細に示されているレンズ・エッジ部がエッジすみ肉部分１２２およびエッジ・フラット部１２３を伴う後面部１２１を有している。このようなレンズ・エッジ部の形状はレンズ装着者の結膜とレンズとの間の円滑な接触を提供し、その結膜に対する突き当たりを回避する。加えて、このような形状は涙が毛細管作用によりレンズの下方に流れることを可能にする。さらに、このエッジ形状は比較的大きな曲率半径のすみ肉部分１２２およびさらに大きな（曲率半径の）エッジ・フラット部１２３がレンズ装着者の結膜から持ち上げられて外れるという点で目の上における調整された移動が提供できる。
【００１０】
図１ａにおいて、環状溝部１１９が内側係合面部１１２の周縁部の周りに延在して、過剰なレンズ材料用のオーバーフロー・チャンネルを形成している。外側にテーパー状の壁部１１４はこの環状溝部１１９から上方に延出している。後面部の外周エッジ部１２０から半径方向に外側にショルダー部１１７が延出していて、凸面部１０９の対称軸に対して垂直な平面よりも約５度だけ上向きまたは下向きの平面内に存在している。このショルダー部１１７はレンズ装着者の結膜から前方および後方のレンズ接合部分を持ち上げるための注入成形したレンズ・エッジ部におけるエッジ平坦部１２３の形成を可能にしている。このショルダー部１１７は後面部の外周エッジ部１２０に対して３６０度にわたり接触して、特に後方金型半体部分の材料が前方金型半体部分の材料よりも軟質である場合に、注入成形するレンズからの過剰なレンズ材料を挟み切るために作用するピンチ−ポイント（食切り点）を形成する。レンズの硬化中に後方または前方の金型半体部分に加えられる圧力により、前方および後方の各金型半体部分の間の３６０度にわたる接触を確保して傾斜または非平行度を最少にすることができる。
【００１１】
外側にテーパー状の後面部の壁部１１８はショルダー部１１７に対して連続的であって、当該ショルダー部１１７から上方に延出している。このテーパー状の後面部の壁部１１８および前面部の壁部１１４はレンズ材料を前方金型半体部分の上に注入した後の後方金型半体部分の好適な配置を可能にする。加えて、このようなテーパー形状により、前方および後方の各金型半体部分の横方向の位置ずれを最少にすることができる。
【００１２】
前方金型半体部分１０２において、凸面部１１３は凹面部１１０に対して概ね平行に離間しており、実質的に単一平面状のフランジ部１０６が凹面部１１０の対称軸に対して垂直または直角な平面内において各面部１１０および１１３から半径方向に外側に延出している。同様に、後方金型半体部分１０３は（互いに）離間している各面部１０９および１１５を有しており、実質的に単一平面状のフランジ部１０５が凸面部１０９の対称軸に対して垂直な平面内において上記の各面部１０９および１１５から半径方向に外側に延出している。凹面部１１０は金型の中で注入成形される未膨張状態のレンズにおける前方の湾曲部分の寸法を有していて、形成されるコンタクト・レンズの表面が光学的に許容可能な品質になるように十分に滑らかになっている。
【００１３】
後方金型半体部分１０３は光学的な品質の凸面部１０９およびこれに対して概ね平行な凹面部１１５を伴う中央の湾曲状の部分を定めている。この凸面部１０９は注入成形されるレンズにおける未膨張状態の後面部の曲面の寸法を有していて、形成されるレンズ表面が光学的に許容可能な品質になるように十分に滑らかになっている。なお、前方金型半体部分１０２の凸面部１１３および後方金型半体部分１０３の凹面部１１５はそれぞれ光学的品質の面部を形成するために適している面部を有している必要がない。
【００１４】
図３および図５は前方金型半体部分１０２および後方金型半体部分１０３の好ましい実施形態の上面図を示しており、図４および図６はこれらの断面図をそれぞれ示している図である。この実施形態において、前方金型半体部分１０２はフランジ部１０６に対して一体であって当該フランジ部の一側面から突出している概ね三角形のタブ１２５を有している。このタブ１２５は実質的に単一平面状であり、凹面部１１０の軸に対して垂直な平面内に存在している。このタブ１２５は約４５°に傾斜している部分１２７を有している。また、このタブ１２５は金型に溶融した重合可能な成形材料を供給する注入ホット・チップまたはゲートまで延在している。さらに、小形で円形の突出部１２９が注入ホット・チップを横切る方向に配置されている。
【００１５】
図５の後方金型半体部分１０３の上面図において、当該金型半体部分１０３により定められている概ね三角形のタブ１２４がフランジ部１０５に対して一体に示されていて、当該フランジの一側面から突出している。このタブ１２４は注入ホット・チップまで延在していて、約４５°に傾斜している部分１２８を有している。また、円形の突出部１３０が前方金型半体部分１０２と同様に注入ホット・チップを横切る方向に配置されている。好ましくは、各金型半体部分の各側面から延出しているタブ１２４および１２５の配置は重合化が完了した後に各金型半体部分を取り出すためのハンドルとしてそれぞれが使用しやすいように互いに重なって位置決めされる。
【００１６】
全ての実施形態において、上記の前方および後方の各金型半体部分はそれぞれの内部における迅速な熱の伝達を可能にすると共に、成形品の取り出し中に金型を分離するために使用する取り出し力に対して耐えるために十分に剛性であるように設計されている。本発明の金型はコンタクト・レンズの製造のためのあらゆる方法において使用できる。しかしながら、米国特許第５，５４０，４１０号に記載されている製造方法を採用することが好ましい。一般的に、好ましい方法において、一定量の重合可能な成形材料が、好ましくは注入により、前方金型半体部分１０２の凹面部１１０上に配置される。さらに、前方金型半体部分１０２の凹面部１１０に対向する凸面部１０９を有する後方金型半体部分１０３がこの重合可能な配合材料の上に配置される。好ましくは、この重合可能な成形材料の容量はキャビティ１０１の容量よりも大きい。従って、後方金型半体部分１０３を前方金型半体部分１０２の上に配置することにより、過剰の材料が環状溝部１１９の中に流れ込む。上記の各フランジ部１０５および１０６の間の領域が過剰なレンズ材料のための付加的な空間部分を形成している。なお、凸面部１０９は中心の位置決めを容易にするために凹面部１１０よりも広がっていないことが好ましい。
【００１７】
金型半体部分１０３を前方金型半体部分１０２上に配置した後に、これらの金型半体部分を約２ポンド乃至約５ポンド（約９００グラム乃至約２２７０グラム）の力により一体に押圧することが好ましい。この力は図１における矢印により示される線に沿って各フランジ部１０５または１０６に加えることができる。また、この力は空気圧、スプリング等の機械的手段、またはこれらの組み合わせを含むがこれらに限らない任意の都合の良い手段により供給できる。実施形態の一例において、フランジ部を横切って置くために平坦な形状である挿入ノズル、または金型１０２または１０３の中に部分的に適合するために円錐形および平坦な形状の組み合わせである挿入ノズルが使用される。この力は重合可能な成形材料の重合化の全体にわたり維持される。
【００１８】
好ましくは、上記の重合可能な材料は紫外線に対する曝露により重合化される。この重合化の完了後に、前方および後方の各金型半体部分１０２および１０３により形成された成形品が取り外されて、この注入成形したレンズはさらに別の処理を受ける。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の金型の側断面図である。
【図１ａ】  本発明の金型における一部の領域の拡大断面図である。
【図２】  本発明の金型におけるレンズ注入成形品の断面図である。
【図２ａ】  本発明の金型により形成したレンズ・エッジ部の拡大断面図である。
【図３】  本発明の金型の前方の金型半体部分の上面図である。
【図４】  線Ｉ−Ｉに沿う図３の金型半体部分の断面図である。
【図５】  本発明の金型の後方の金型半体部分の上面図である。
【図６】  線ＩＩ−ＩＩに沿う図５の金型半体部分の断面図である。
【符号の説明】
１０１  金型キャビティ
１０２  前方金型半体部分
１０３  後方金型半体部分
１０５  環状フランジ部（後方金型半体部分）
１０６  環状フランジ部（前方金型半体部分）
１０９  凸面部（後方金型半体部分）
１１０  凹面部（前方金型半体部分）
１１３  凸面部（前方金型半体部分）
１１５  凹面部（後方金型半体部分）
【図１】
0004566492.tif 000002
【図１ａ】
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【図２】
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【図２ａ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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