(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
組金型（１２）を型抜きする型抜き装置において、
前記組金型（１２）は、
周囲にフランジ（２６）を備えた中央型部を有する表側の第１の金型（１４）と、この第１の金型（１４）に対応して周囲にフランジ（３６）を備えた中央型部を有する裏側の第２の金型（１６）と、を具備し、
前記第１の金型（１４）と前記第２の金型（１６）との間において眼用成形レンズを形成し、
前記第１および第２の金型（１４、１６）の前記フランジ（２６、３６）が互いに離間配置され、
前記型抜き装置は、
ａ．前記組金型（１２）の前記第１の金型（１４）を拘束する拘束手段（４２、４３）であって、前記第１および第２の金型（１４、１６）の前記離間したフランジ（２６、３６）の間において前記フランジ（２６、３６）の両側に前記第１の金型（１４）の前記フランジ（２６）に当接配置される拘束フィンガ（４２、４３）を有する拘束手段（４２、４３）と、
ｂ．前記第１および第２の金型（１４、１６）の前記離間したフランジ（２６、３６）の間において前記フランジ（２６、３６）の両側に前記第２の金型（１６）の前記フランジ（３６）に当接配置される分離フィンガ（４４）を有する分離部（５４）と、
ｃ．前記分離部（５４）を前記拘束手段（４２、４３）に対して回動させて、前記第２の金型（１６）を前記第１の金型（１４）から分離させる第１の手段（６０、６６、７０、１２０）と、
ｄ．前記分離部（５４）に、前記拘束手段（４２、４３）に対して実質的に垂直な分離動作を作用させて、前記第２の金型（１６）を前記第１の金型（１４）から分離させる第２の手段（７４、７６、１２０）であって、前記分離部（５４）を回動させるための回動力によって駆動される、第２の手段（７４、７６、１２０）と、
を具備する、型抜き装置。
【請求項２】
請求項１に記載の型抜き装置において、
前記分離部（５４）は旋回台（７４）の第１の端部に配置され、前記旋回台（７４）は当該旋回台（７４）の第２の端部にある軸（７６）のまわりを旋回可能とされ、前記軸（７６）は、前記分離動作が実質的に真上に行われるように、前記分離部（５４）から少なくとも前記旋回台（７４）の長さだけ離れている、型抜き装置。
【請求項３】
請求項２に記載の型抜き装置において、
前記旋回台（７４）は、当該旋回台（７４）に取り付けられたステップモータおよびラック（７０）によって旋回駆動される、型抜き装置。
【請求項４】
請求項３に記載の型抜き装置において、
前記旋回台（７４）は可動台（８６）に旋回可能に取り付けられている、型抜き装置。
【請求項５】
請求項４に記載の型抜き装置において、
ローラ（１２２）を有するＬ形連結体（１２０）が前記旋回台（７４）の前記第１の端部に旋回可能に支持され、前記ラック（７０）は前記Ｌ形連結体（１２０）の一方の辺に旋回可能に連結されているとともに、前記ローラ（１２２）は前記可動台（８６）に載った状態で前記Ｌ形連結体（１２０）の他方の辺に連結されている、型抜き装置。
【請求項６】
請求項４に記載の型抜き装置において、
前記可動台（８６）は、Ｘ方向の空気圧駆動モータ（８８）により並進的に駆動されてＸ方向に並進移動するとともに、Ｙ方向の空気圧駆動モータ（１０２）により並進的に駆動されてＹ方向に並進移動するようになっている、型抜き装置。
【請求項７】
組金型（１２）を型抜きする型抜き方法において、
前記組金型（１２）は、
周囲にフランジ（２６）を備えた中央成形部を有する表側の第１の金型（１４）と、この第１の金型（１４）に対応して周囲にフランジ（３６）を備えた中央成形部を有する裏側の第２の金型（１６）と、を具備し、
前記第１の金型（１４）と前記第２の金型（１６）との間において眼用成形レンズを形成し、
前記第１および第２の金型（１４、１６）の前記フランジ（２６、３６）が互いに離間配置され、
前記型抜き方法は、
ａ．前記第１および第２の金型（１４、１６）の前記離間配置されたフランジ（２６、３６）の間において前記フランジ（２６、３６）の両側に前記第１の金型（１４）の前記フランジ（２６）に当接配置された拘束フィンガ（４２、４３）により前記組金型（１２）の前記第１の金型（１４）を拘束する段階と、
ｂ．前記第１および第２の金型（１４、１６）の前記離間配置されたフランジ（２６、３６）の間において前記フランジ（２６、３６）の両側に前記第２の金型（１６）の前記フランジ（３６）に対して分離フィンガ（４４）を当接配置する段階と、
ｃ. 前記分離フィンガ（４４）を前記拘束フィンガ（４２、４３）に対して回動させることによって前記第２の金型（１６）を前記第１の金型（１４）から分離させる段階と、
ｄ．前記分離フィンガ（４４）に、拘束された前記第１の金型（１４）に対して実質的に垂直な分離動作を作用させて、前記第２の金型（１６）を前記第１の金型（１４）から分離させる段階であって、前記実質的に垂直な分離動作は前記分離フィンガ（４４）を回動させるための回動力によって駆動される、段階と、
を含む、型抜き方法。
【請求項８】
請求項７に記載の方法において、
前記分離フィンガ（４４）を旋回台（７４）の第１の端部に配置する段階であって、前記旋回台（７４）は当該旋回台（７４）の第２の端部にある軸（７６）のまわりを旋回可能とされ、前記分離動作が実質的に真上に行われるように、前記軸（７６）は、前記分離フィンガ（４４）から少なくとも前記旋回台（７４）の長さだけ離れている、段階を含む、方法。
【請求項９】
請求項８に記載の方法において、
前記旋回台（７４）に取り付けられたステップモータおよびラック（７０）によって前記旋回台（７４）を旋回駆動する段階を含む、方法。
【請求項１０】
請求項７に記載の方法において、
前記第２の金型（１６）に吸収されて前記第２の金型（１６）と型抜き対象のコンタクトレンズとの間に温度勾配をもたらす電磁放射線を前記第２の金型（１６）に照射する照射段階を含み、前記温度勾配によって、加熱された前記第２の金型（１６）の表面が前記コンタクトレンズの表面に対して示差膨張と変位とを起こして、前記コンタクトレンズと前記第２の金型（１６）との間の付着力が弱まって前記金型同士（１４、１６）の分離が促進される一方、前記コンタクトレンズは前記第１の金型（１４）内に残される、方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の方法において、
前記照射段階では波長１〜２０μｍの電磁放射線を発生するレーザが用いられる、方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は一般に、表側曲面と離間した裏側曲面と前記両曲面間に形成される成形コンタクトレンズとからなる成形体が、型抜き作業の効率が高まる態様で分離または型抜きされる型抜き装置とその方法に関する。
【０００２】
特に本発明は、一般に眼用レンズの製造方法と製造装置とに関し、特に眼用レンズの製造用金型から眼用成形レンズを取り出す方法と装置との改良に関する。本発明は、特に酸素透過性コンタクトレンズ等の眼用成形レンズに適したものであるが、本発明の方法は、眼内レンズ等、その他の眼用小型高精密レンズにも適用可能である。
【０００３】
本発明は、レーザを利用した眼用レンズの型抜き方法に関する１９９４年３月７日出願の特許出願第０８／２０７，４４３号の関連発明である。
【０００４】
【従来の技術】
眼用レンズ産業の成長、特に頻繁な周期的交換のためにコンタクトレンズを供給する関連産業の成長にともなって、コンタクトレンズの生産要求量は劇的な増加を遂げた。このため、製造業者は、作業の自動化と性能の一貫性とを実現しうるような自動化の方法と装置とを得るために懸命に努力しなければならなくなった。
【０００５】
従来技術では、ポリスチレン製またはポリプロピレン製等の金型内においてモノマーまたは混合モノマーを成形することによってソフトコンタクトレンズ等の眼用レンズを製作する方法が周知である。
【０００６】
前記従来技術の例は、米国特許第５，０３９，４５９号と４，８８９，６６４号と４，５６５，３４８号とに示されている。これらの特許では、ポリスチレン製の金型について、金型がレンズに付着し、または両者が互いに付着することによって型開きに過大な力を要することのないように、材料と化学的性質と工程とを管理することが必要とされている。前記ポリスチレン製金型以外の例として、米国特許第４，１２１，８９６号等に記載のポリプロピレン製金型またはポリエチレン製金型を用いる方法もある。
【０００７】
眼用コンタクトレンズの成形に用いられる金型は一般に、下の雌型（表側曲面と呼ぶ）と上の雄型（裏側曲面と呼ぶ）とを含む。下の表側曲面の凹面と上の裏側曲面の凸面とが、両者間にコンタクトレンズ成形キャビティを形成する。従来技術の特に大きな問題は、表側および裏側の金型が一般にフランジによって取り囲まれ、金型を組み合わせる前にモノマーまたは混合モノマーが雌型に過剰供給されるという点にある。金型を組み合わせてレンズの形状と縁部とを形成させると、余分なモノマーまたは混合モノマーが金型のキャビティから流出して、一方または両方の金型のフランジ上またはフランジ間に溜まる。重合と同時に、この余分な材料が成形レンズのまわりにフランジまたはリングを形成し、これが型抜き作業の際に型開きの妨げになるのである。
【０００８】
従来技術において、型開きをしてレンズを取り出す工程は、余熱段階と加熱段階と型開き段階と取出し段階とによって構成される。熱風により対流加熱して、機械的なてこで型開きを行ない、手作業で取り出すのである。対流による金型の加熱は、効果的な伝熱方法ではなく、従来技術では、金型を加熱装置に入れて裏側の金型を完全に取り外すまでに約１分間を要する。
【０００９】
従来技術のレンズ取出し方法は、熱気流によって裏側の金型に熱を加えるというものである。熱気流は、レンズの上面に熱を伝える裏側の金型の外面に吹き付けられる。そして、熱伝導によって裏側の金型から成形レンズと表側の金型とに熱が伝えられる。裏側の金型の加熱は、余熱段階と加熱／型開き段階との２つの連続した段階で行なわれる。加熱／型開き段階では、金型は正位置に把持され、型開きフィンガが裏側の金型の下に挿入される。そして、加熱サイクルの間、型開きフィンガにより裏側の各金型に力が加えられる。
【００１０】
所要の温度に達すると、裏側の金型が離脱解放され、前記金型の一方の端部が型開きフィンガによって持ち上げられる。裏側の金型が少なくとも片側において表側の金型から取り外された後に、金型は加熱装置から出される。その後、裏側の金型と環状の鋳バリとが完全に除去される。
【００１１】
前記の方法では、金型間からのレンズの取出しを促進する上である程度の効果はあるが、加熱される裏側の金型からレンズを経て表側の金型に至るまでの温度勾配は相対的に小さい。この方法の前記欠点は、金型に熱を伝える態様に起因する。一定の温度の気流によって裏側の金型の外面が加熱される一方、熱伝導によってレンズ面に熱が伝えられる。温度勾配を大きくする唯一の方法は、熱の伝導速度を上げることであるが、そうすると裏側の金型が軟化しすぎて、持上げフィンガを係合させることができなくなってしまう。
前記従来方法は、繰り返し完全に型開きを行ないうるだけの十分な温度勾配が得られないため、完全に満足のできるものではなかった。
【００１２】
特許出願第０８／２５７，８０１号において用いられている技術的方法では、型抜き作業時に、その都度、拘束部材に極めて近い軸のまわりで分離部を回動させることにより、表側曲面に対する裏側曲面の相対的な回動型開き動作を生じしめて、裏側曲面を表側曲面から徐々に分離剥脱させる。この回動型抜き作業の場合には、曲面から型開きフィンガの侵入部までの隙間だけでなく、回動の旋回点の位置をも極めて正確に制御して、裏側曲面に加わる型抜き力が接触点に集中しないようにすることが必要になる。型抜き力が接触点に集中すると、裏側曲面が割れて、流れ作業が一時中断されることになる。回動型抜き機構の設定を正確に行なうことは困難であり、これを維持するのは、さらに困難であるため、一般には、レーザの温度を高め、型抜き速度を緩慢にして、裏側曲面の割れを防ぐことが必要になる。回動型抜き機構の設定不良による別な問題として、裏側曲面がレンズの縁部のまわりで回動した場合に、レンズの損傷が起こる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
したがって本発明の主たる目的は、コンタクトレンズ用金型間において形成されるコンタクトレンズを傷つけることなく、前記金型の型開きを容易に繰り返し行ないうるレーザ型抜き装置とその方法の改良を実現することにある。
【００１４】
本発明の別な目的は、コンタクトレンズ用組金型の表側曲面金型から裏側曲面金型を分離させる方法と装置とにおいて、少なくとも一方の金型を横切って十分な温度勾配が加えられる型開き方法と装置とを提供することにある。好適な実施例では、裏側曲面金型と２つの金型間のキャビティ内において形成されるコンタクトレンズとの間に十分な温度勾配がもたらされる。
【００１５】
本発明のもうひとつの目的は、信頼性のある一貫した態様で両方の金型を機械的かつ確実に引き離して、以て欠陥のないコンタクトレンズの生産を促進させるとともに、レンズの破損とレンズ用金型の割れとを最少限に抑えうる自動化装置を提供することにある。
【００１６】
本発明のまた別な目的は、環境の過剰な加熱またはエネルギーの浪費を伴わずにこのような型開きを行なうことにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
ここに開示の技術にしたがって、本発明により、周囲フランジを備えた中央型部を有する第１の表側金型と、これもまた周囲フランジを備えた中央型部を有する対応する第２の裏側金型とを含む組金型の型抜き機構が得られる。好適な実施例において、第１の金型は凹状の表側曲面金型であり、第２の金型は凸状の裏側曲面金型であって、前記第１の金型と第２の金型との間においてコンタクトレンズが成形される。表側および裏側の金型のフランジは、互いに平行に離間配置される。型抜き装置は組金型の第１の金型を拘束する拘束手段を含み、この拘束手段は第１および第２の金型の離間したフランジの間において前記フランジの両側に前記第１の金型のフランジに当接配置される拘束フィンガを含む。また、型抜き装置は分離部を含み、この分離部は第１および第２の金型の離間したフランジの間において前記フランジの両側に前記第２の金型のフランジに当接配置される分離フィンガを含む。型抜き時には、この分離部に、拘束手段に対して実質的に垂直な型開き動作を作用させて、第２の金型を第１の金型から分離させる。
【００１８】
特許出願第０８／２５７，８０１号に記載されている以前の回動式レーザ型抜き機構は、ＩＫＯラックおよびピニオン式ステップモータ駆動装置と回動型開き式型抜き機構とから、ＩＫＯラックおよびピニオン式ステップモータ駆動装置と垂直持上げ型開き式型抜き機構とに変換された。この相対的に単純な変換に伴って、型開き装置の旋回連結アームを交換することと、型開きフィンガを裏側曲面に対して水平に固定することとが必要になった。型開き旋回連結アームは、カム従動形軸受けが挿入されたＬ形連結体に交換された。このＬ形連結体は、以前の型抜き旋回点のまわりで旋回して、楔形旋回台をその旋回点のまわりにおいて回動させる。楔形旋回台の旋回点は、型開きフィンガから実質的な半径距離（少なくとも楔形旋回台の長さ）をおいた回転軸とされて、型開き動作が実質的に垂直な型開き動作となるようにしてある。
【００１９】
垂直型開き式型抜き機構の利点は、次のとおりである。
ａ．裏側曲面の一点に負荷が集中しないので、レーザの温度を低くし、型抜き速度を高め、裏側曲面の破損による作業の一時中断を減らすことができる。
ｂ．垂直持上げ型抜き式の型開き動作を利用した蒸気型抜き機構から、卓越した試験生産ライン・データが得られた。連続６７２個のレンズのレーザ型抜き監査では、環状リングがあるものが２個、縁部の欠陥があるものが２個、欠損レンズが１個（＜１％）であった。
ｃ．型抜き時におけるＩＫＯラックおよびピニオン式モータ駆動装置の駆動距離がはるかに短くなり、型抜き時間が有意に短縮される。
ｄ．環状リングを除去しやすい。
ｅ．環状リングの除去が、ＩＫＯラックおよびピニオン式ステップモータ駆動装置により完遂されるため、楔形持上げ機構の空気圧駆動シリンダの速度を高めることができる。これに対して、特許出願第０８／２５７／８０１号に示されているような旋回式型抜き機構では、環状リングの除去が、楔持上げ機構の空気圧駆動シリンダによって行なわれて、空気圧駆動シリンダが重要なパラメータとなる。本発明にしたがった垂直持上げ式型抜き機構の場合、楔形機構の空気圧駆動シリンダは、裏側曲面を、剥脱高さまで持ち上げるためにしか用いられない。
ｆ．型開きフィンガが正位置に固定されるため、ＩＫＯラックおよびピニオン式ステップモータ駆動装置が型開き開始位置に復帰する間に、剥脱が行なわれうる。このため、剥脱位置までの移動を高速化させることができ、サイクル時間が短縮される。
ｇ．本発明の垂直型開き式型抜き機構の場合、設定および維持が行ないやすくなり、妥当なレベルの技術および経験を有した人員を使用することができる。
詳しくは、型抜き前に第２の金型に電磁放射線が照射され、これが前記金型に吸い込まれて、第２の金型と型抜きされるコンタクトレンズとの間に十分な温度勾配がもたらされるのである。この温度勾配によって、加熱された第２の金型の表面がレンズ表面に対して示差膨張と変位とを起こして、両者間の付着力が弱まって前記金型の分離が促進される一方、レンズは第１の金型内に残される。第２の金型は、好ましくは、波長１μｍ〜２０μｍの放射線を生じしめるレーザの照射を受けることとする。分離フィンガはひとつに合わさってＵ字形の分離装置を形成し、レーザ光線はＵ字形分離装置内のＵ字開口を介して第２の金型に照射される。
【００２０】
組金型は、配列された同様の組金型を運ぶパレットによって運搬され、パレットはコンベヤによって型抜き装置内の型抜き位置へと送られる。パレットに乗せられた組金型はコンベヤにより型抜き装置内へと送り込まれて、組金型のフランジ部材間に拘束手段の拘束フィンガと分離フィンガとが挿入される。拘束フィンガは第１の金型のフランジに当接配置され、分離フィンガは第２の金型のフランジに当接配置される。分離部は、第１の可動台により支持されて、型抜き作業時に、前記可動台に、固定的に取り付けられた拘束手段に対して実質的に垂直な型開き動作を作用させる。制御装置はコンベヤを連続的に作動させて、型抜き装置内の型抜き位置へと組金型を送り込み、次に分離部の実質的に垂直な型開き動作を起こさせて、表側曲面金型から裏側曲面金型を持ち上げ、これによって裏側曲面金型を表側曲面金型とその内部に保持されたコンタクトレンズとから分離させる。
【００２１】
複数個のコンタクトレンズ用組金型がパレットに乗って運ばれ、型抜き装置は複数の対をなす拘束手段と分離部とを有する。好適な一実施例において、パレットにはコンタクトレンズ用組金型が２列に乗せられ、型抜き装置は、パレットの第１の側に位置する第１組の拘束手段および分離部と、パレットの第２の側に位置する第２組の拘束手段および分離部とを有する。
【００２２】
分離部は、第１の可動台上に取り付けられて、固定的に取り付けられた拘束手段に対して上昇移動する。第１の可動台の一方の端部は、回転軸のまわりに旋回可能に支承され、第１の可動台の別の端部には分離部が取り付けられる。このように構成することにより、分離部は、第１の可動台の回転軸から、少なくとも第１の可動台の全長分だけ離間して、その回動が、拘束手段に対する分離部の実質的に垂直な型開き動作を引き起こすようになる。この機構はさらに、空気圧モータによって駆動される傾斜カムを有する。第１の可動台には、傾斜カムが空気圧モータによって駆動された時にカム従動ローラが回転軸のまわりにおいて第１の可動台を回動させて分離部を上下させるように、傾斜カム上にカム従動ローラが設けられる。第１の可動台は、固定台に対してＸおよびＹの両方向に並進移動可能に取り付けられた第２の可動台上に配設される。Ｘ方向の空気圧駆動モータが第２の可動台を駆動して固定台に対してＸ方向に並進移動させ、Ｙ方向の空気圧駆動モータが第２の可動台を駆動してＹ方向に並進移動させる。
【００２３】
分離部は、第１の金型から分離される第２の金型を把持するための把持手段を有する。裏側曲面金型除去装置が設けられて、金型分離後に分離部から裏側曲面金型を除去する。分離部は、裏側曲面金型に対して並進移動し、この並進移動時に裏側曲面金型が分離部から除去される。裏側曲面金型除去装置は、分離部に対する裏側曲面金型除去位置に垂直方向に進入退出移動可能となっている。
【００２４】
本発明はまた、周囲フランジを備えた中央型部を有する第１の表側金型と、周囲フランジを備えた中央成型を有する対応する第２の裏側金型とを含む組金型の型抜き方法を提供するものである。眼用成形レンズは表側金型と裏側金型との間において形成され、表側および裏側の金型のフランジは互いに平行に離間配置される。前記型抜き方法は、第１および第２の金型の離間したフランジ間において前記フランジの両側に第１の金型のフランジに当接配置される拘束フィンガにより組金型の第１の金型を拘束することを含む。分離フィンガは、第１および第２の金型の離間したフランジ間において前記フランジの両側に第２の金型のフランジに当接配置される。分離フィンガに、拘束された第１の金型に対して実質的に垂直な型開き動作を作用させて、第２の金型を第１の金型から分離する。
【００２５】
この方法の好適な実施例において、第２の金型に電磁放射線が照射され、これが前記金型に吸収されて、第２の金型と型抜きされるコンタクトレンズとの間において十分な温度勾配がもたらされる。この温度勾配によって、加熱された第２の金型の表面がレンズ表面に対して示差膨張と変位とを起こして、レンズと第２の金型との間の付着力が弱まって金型の分離が促進される一方、レンズは第１の金型内に残される。第２の金型は、好ましくは、波長１μｍ〜２０μｍの放射線を生じしめるレーザの照射を受けることとする。レーザ光線は分離フィンガを介して第２の金型に照射される。
【００２６】
前記方法にしたがって、組金型は、配列された同様の組金型を運ぶパレットによって運搬され、パレットは、第１および第２の金型の離間したフランジ間に拘束フィンガと分離フィンガとが配置される位置へと搬送され、拘束フィンガが第１の金型のフランジに当接し、分離フィンガが第２の金型のフランジに当接した状態になる。型抜き作業時に、分離フィンガに、実質的に垂直な型開き動作を作用させる。分離フィンガは、第１の金型から分離される第２の金型を把持する。金型分離後に、裏側曲面金型が分離フィンガから除去される。組金型は搬送されて、組金型のフランジ部材間に拘束フィンガと分離フィンガとが挿入され、次に分離フィンガに実質的に垂直な型開き動作を作用させて、表側曲面金型に対して裏側曲面金型を持ち上げ、これによってコンタクトレンズを内部に保持した表側曲面金型から裏側曲面金型を分離させる。複数個の組金型がパレット上に２列に乗せられて運ばれ、パレットの第１の側に第１組の拘束手段と分離部とが配置されるとともに、パレットの第２の側に第２組の拘束フィンガと分離フィンガとが配置される。
【００２７】
レーザ型抜き装置とその方法に関する本発明の前記目的と利点とについては、いくつかの好適な実施例に基づく以下の詳細な説明と、同様の構成部材をいくつかの図面を通じて同じ参照番号で示した添付図面とから、当業者にはより明確に理解されよう。
【００２８】
【発明の実施の形態】
詳細な図面において、図１は、各組金型を＋記号で略示した図８および９にさらに詳細に示すコンタクトレンズ用組金型１２が一般に２列×４個に配列保持されたパレット１０の正面図である。
【００２９】
レーザ型抜き装置において、コンタクトレンズ用組金型を内包したパレット１０は、コンベヤ装置により、図８および９の矢印Ａの方向に連続的にレーザ型抜き装置内へと送り込まれて、これを通過する。パレット１０は、コンベヤ装置上の押しブロックによって前方へと送られ、最初はパレット全長分ずつ漸進移動するが、その後は漸進距離が短くなって、パレット１０上に乗せられている対をなす組金型の中心間距離に等しい距離となる。したがって、レーザ型抜き装置は、パレットが対間距離を前進する度に一対の組金型の型抜きを行ない、最後の対が型抜きされると、図８に示すように、型抜き装置内の初期位置に新しいパレットが送られてくる。
【００３０】
図２は、下の表側曲面金型１４と上の裏側曲面金型１６とが両者間にコンタクトレンズ成形キャビティ１８を形成してなるコンタクトレンズ用組金型１２の側断面図である。
【００３１】
表側および裏側曲面金型１４および１６は好ましくはポリスチレン製とするが、照射光を透過させて後のソフトコンタクトレンズの重合を促進させるだけの十分な紫外線透過性を有する何らかの適切な熱可塑性ポリマーとすることもできる。また、ポリスチレン等の適切な熱可塑性材料は、相対的に低温で光学精度面に成形しうるという特性や優れた流動特性、成形時に結晶せずにアモルファスとなる特性等、その他の望ましい特質を有し、かつ冷却時の収縮が無視できる程度のものである。
【００３２】
表側金型１４は、円周状のナイフエッジ２２を周囲に延在させた光学精度の凸面２０を有する中央曲面を形成する。後に成形されるソフトコンタクトレンズに対して鋭利かつ均一な可塑性材料半径方向切取線（エッジ）を形成させるには、ナイフエッジ２２が望ましい。略平行な凸面２４は凹面２０から離間配置され、面２０および２４から半径方向外方に、本質的に単一平面状の環状フランジ２６が延在形成される。凹面２０は、組金型によって製作されるコンタクトレンズの表側曲面（屈折面）の寸法とされるとともに、前記曲面に接触する重合可能な組成物の重合によっ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精度となるような十分な滑らかさを有する。表側金型は、自身を介して熱を急速に伝達する効果と型抜き作業時に組金型から金型を分離させるために加えられる型開き力に耐えうる耐性とが得られる、一般に０．８ｍｍの薄さおよび剛性を有する設計とされる。さらに、表側金型１４は、図２および９において、フランジ２６と一体的な略三角形のタブ２８をフランジの片側から突出形成する。タブ２８は、本質的に単一平面状であるとともに、成形用の溶融熱可塑性材料を表側金型に供給する高温射出口まで延在する。
【００３３】
裏側金型１６は、光学精度の凸面３２を有する中央曲面と、凸面３２から離間した略平行な凹面３４と、凸面３２および凹面３４から半径方向外方に延在形成される本質的に単一平面状の環状フランジ３６とを形成する。凸面３２は、裏側金型１６によってもたらされるコンタクトレンズの裏側曲面（眼の角膜上に配置される面）の寸法とされるとともに、接触する重合可能な組成物の重合によっ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精度となるような十分な滑らかさを有する。裏側曲面金型１６は、自身を介して熱を急速に伝達する効果と型抜き時に組金型１２から分離させるために加えられる型開き力に耐えうる耐性とが得られる、一般に０．６ｍｍの薄さおよび剛性を有する設計とされる。また、裏側曲面金型１６は、三角タブ２８と同様の、フランジ３６と一体的な略三角形のタブ３８をフランジ３６の片側から突出形成する。タブ３８は、成形用の溶融熱可塑性材料を裏側曲面金型１６に供給する高温射出口まで延在する。
【００３４】
フランジ２６および３６は、型抜き作業および部材の取扱いに役立つと同時に光学面とナイフエッジとを保護しうる設計とされる。三角タブ２８および３８の形状は、型抜き前に行なわれる表側曲面金型１４／裏側曲面金型１６の組金型１２の矯正および配向にも役立つ。表側曲面金型１４と裏側曲面金型１６とを組み合わせると、離間した２つのフランジ２６、３６間と突出タブ２８、３８間とに型抜きに重要な役割を果たす隙間４０が形成される。タブ２８、３８間の隙間は、１．５ｍｍ〜３．０ｍｍの範囲とすることが好ましく、以下により詳細に説明するように型抜き作業において補助的な役割を果たすことが必要である。
【００３５】
図１および２において、コンタクトレンズ用組金型１２は、パレット１０内において、表側曲面金型１４の環状フランジ２６とタブ２８とがパレット１０の上面よりも若干下に沈み込んだ状態に支持される。表側曲面金型１４および裏側曲面金型１６の離間したフランジ２６、３６間に拘束フィンガ４２、４３と分離フィンガ４４とを滑り込ませるために、裏側曲面金型１６の環状フランジ３６とタブ３８とは、パレット１０の上面よりも上に浮き上がった状態になっている。拘束フィンガ４２、４３は表側曲面金型１４のまわりにおいてフランジ２６の両側上に配置されて、上向きの動きに対して表側曲面金型１４をパレット１０内に拘束する。分離フィンガ４４は、裏側曲面金型１６のまわりにおいてフランジ３６の両側下に配置されて、拘束された表側曲面金型１４から裏側曲面金型１６を持ち上げて型開きさせる。
【００３６】
図４において、図では裏側金型のフランジ３６の下に配置されている薄い金属製の分離フィンガ４４は、両面が平坦に機械加工されている。分離部５４は、裏側金型１６がレーザ照射を受けてから分離フィンガ４４が裏側曲面金型１６を持ち上げるように、軸５６のまわりを回動する。任意な態様で単に裏側金型１６をてこ式に持ち上げてもよいことがわかったが、金属製のフィンガをフランジ３６の下において停止させた後に後方に倒すと、取り出されたレンズの全体としての品質が、現在用いられている技術と同程度またはそれ以上になる。型抜き分離時には、裏側曲面金型１６は、巻テープからテープ片を引き剥がすように表側曲面金型１４とその中の成形コンタクトレンズとから物理的に引き剥がされて、裏側曲面金型１６と表側曲面金型１４との分離につれて両者を横切って移動する波先部分において逐次的に分離されていくようになる。
【００３７】
レンズ／組金型１２は、図４に示す分離部５４内に配置される。この分離部５４に求められる主たる要件は、機械的安定性の他に、電磁放射線の光線５５を妨げないことである。分離部５４の分離フィンガ４４は、裏側曲面金型１６の上にＵ字形の開口を形成し、型抜きに先立って、Ｕ字形開口５７を介してレーザ光線があてられて裏側曲面金型１６が加熱され、以て組金型１２を横切って十分な温度勾配がもたらされて、表側曲面金型１４からの裏側曲面金型１６の分離が促進される。ここで説明する装置の場合は、裏側曲面金型１６のみが放射線に露出されることによって加熱される。裏側曲面金型１６は表側曲面金型１４よりも薄く、大きな温度勾配を生じしめるに足る急速かつ非破壊的なポリスチレンの加熱が可能になっている。ポリスチレンをより大量に包含したより厚い表側曲面金型１４は、それほど急速には加熱されず、したがって温度勾配がそれほど大きくならないため、局所過熱の問題が防がれる。
【００３８】
表側曲面金型１４と裏側曲面金型１６とからなる並列な組金型１２は、パレット１０を型抜き装置の方へと組立ライン上を移動させた時に拘束フィンガ４２、４３と分離フィンガ４４とを表側および裏側曲面金型１４、１６の分離状態の側方フランジ２６、３６間に容易に滑り込ませることができるように、パレット１０内において、表側曲面金型１４のフランジ２６とタブ２８とが若干沈み込んだ位置に配置され、かつ裏側曲面金型１６のフランジ３６とタブ３８とが若干浮き上がった位置に配置された状態で保持される。
【００３９】
図３に、２列×４個に配列された表側および裏側曲面の組金型１２を支持するパレット１０に対する、軸６０上において回動自在に取り付けられた分離部５４の１つの動作順序を示す。図３の左上部分に示す第１の位置において、コンベヤに乗って移動するパレット１０は、パレット１０内にある表側および裏側曲面金型１４、１６の組金型１２を図１に示す位置まで移動させ、この位置において拘束フィンガ４２、４３が表側曲面金型１４のまわりのフランジ２６の両側上に配置されて、パレット１０内にある表側曲面金型１４を上向きの動きに対して拘束する。分離フィンガ４４は、裏側曲面金型１６のまわりのフランジ３６の両側下に配置されて、拘束されている表側曲面金型１４から裏側曲面金型１６を持ち上げて型開きさせる。コンベヤがパレット１０を図１に示す位置まで移動させた時に、離間したフランジ２６、３６間に拘束フィンガ４２、４３と分離フィンガ４４とを滑り込ませるために、図１に示すように、コンタクトレンズ用組金型１２は、パレット１０内において、表側曲面金型１４の環状フランジ２６とタブ２８とがパレット１０の上面よりも若干沈み込み、かつ裏側曲面金型１６の環状フランジ３６とタブ３８とがパレット１０の上面よりも若干浮き上がった状態で支持されている。
【００４０】
図３の左中部分に示す第２の位置において、裏側曲面金型１６にレーザ光線が照射された後に、下の表側曲面金型１４から上の裏側曲面金型１６を分離させるために連節アーム６４が分離部５４を回動させ、この回動によって分離フィンガ４４が回動して、てこの作用で表側曲面金型１４から裏側曲面金型１６を分離して型開きする。
図３の下部最左部分に示す第３の位置において、分離部５４はパレット１０から約１０ｍｍ上方に持ち上げられる。
【００４１】
図３の下の中央左部分に示す第４の位置において、パレット１０はコンベヤによって左方向に移動せしめられ、分離部５４は本来の位置に回動復帰するとともに、以下にさらに詳細に説明するように、Ｘ方向およびＹ方向に移動せしめられて、分離された裏側曲面金型１６が分離部５４から除去される。
図３の下の中央右部分に示す第５の位置において、分離されていない裏側および表側曲面金型１４、１６の組金型１２を有する別なパレット１０がコンベヤによって分離部５４の下の位置まで移動せしめられ、分離部５４は、以下にさらに詳細に説明するように、Ｘ方向およびＹ方向に移動せしめられて型抜き位置に戻る。
【００４２】
図３の下の一番右の部分に示す第６の位置において、次の型抜き作業のために次のパレット１０’に対して分離部５４を元の位置に復帰させるために、分離部５４は次のパレット１０‘に隣接する位置まで下げられる。
その後、パレット１０’が左方向に移動せしめられて、図３の左上部分に示す第１の位置につき、この位置において、結合した裏側および表側曲面金型１６，１４の組金型１２の離間した対向フランジ２６、３６間に分離フィンガ４４と拘束フィンガ４２、４３とが配置される。
【００４３】
裏側曲面レンズ金型１６はレーザ光線によって加熱されて、加熱された成形ポリマーが、より低温のレンズ用ポリマーに対して示差膨張を起こし、この示差膨張によって一方の面が他方に対して変位する。結果的に生じる剪断力により、重合されたレンズ／ポリマーと金型との付着状態が打ち破られ、金型１４、１６の分離が促進される。金型表面間の温度勾配が大きいほど、剪断力は大きくなり、金型の分離が容易になる。この効果は温度勾配が最大の時に最大となる。時間の経過につれて、熱は裏側金型からレンズ用ポリマーと表側金型とに伝えられ、その後周囲環境へと発散されて失われてしまう。このため、エネルギーがほとんどポリマー・レンズに伝わらないように、加熱された裏側金型が迅速に除去されて、レンズの熱分解が防がれる。
【００４４】
裏側曲面の加熱は、少なくとも一方の金型に照射される電磁放射線源、好ましくは二酸化炭素（ＣＯ2 ）レーザ発生源を用いて行なわれる。レーザは、波長１０．６μｍの約８０ワットのものとすることが好ましい。金型をレーザに露出させる時間は、１．５〜１秒とする。
一実施例において、波長１０．６ミクロンの中間赤外放射範囲内の放射線を発生させるＣＯ2 レーザを用いているが、発生した放射線が金型材料に十分に吸収されて金型材料の温度を上昇させうる高出力ＵＶレーザまたは高強度電磁放射源を用いることもできる。
【００４５】
中間赤外放射および紫外放射のいずれのレーザの場合も、ポリスチレン金型材料の吸収性が１００％に近く、照射された放射線のごくわずかしか反射または放散されないため、レーザ・エネルギーの効率は約６０％となる。このように、大気中に吸収されて失われるエネルギーがゼロまたはゼロに近いため、対象物のみを加熱することができるのである。
また、こうした周波数における金型材料の吸収特性により、レーザ・エネルギーの大部分が、いくつかの波長に遷移しながら材料中に吸収される。この時点から、熱は表面から伝導によってのみ伝えられる。そのため、最初にレーザ光線に露出された時に、露出された外面とレンズに接触している金型の面との間に十分な温度勾配が生じる。
【００４６】
好ましくは、二酸化炭素（ＣＯ2 ）レーザにより、少なくとも一方の金型に放射線を照射するとともに、前記レーザを２つの光線に分けて、２つの組金型の裏側曲面を同時に加熱することとする。実験により、レーザについては、波長１０．６μｍ、組金型当り約８０ワットのものが好ましいことがわかった。金型をレーザに露出する時間は、１．５〜１秒とする。前記出力範囲のレーザとしては、フローガスレーザおよびシールドレーザの両タイプを利用することができる。レーザ型抜き装置の一実施例においては、レーザ・フォトニクス（Laser Photonics ）５８０型連続波／パルスレーザが用いられている。
【００４７】
好適な実施例は、実験で確認されたものである。金型が機械的に分離可能となるようにポリスチレン製の金型を加熱するには３〜４ワットのレーザ出力で十分であることはわかったが、最高５００ワットのはるかに高出力のレーザが好ましいと判断された。レーザの出力を高くして露出時間を短縮すると、温度勾配が大きくなり、金型の分離における容易さと一貫性とが向上することがわかった。
【００４８】
レンズ／金型の複合体を十分に照射しなければ、分離になお大きな力を要することがわかった。破損等のレンズの損傷および割れ等の金型の損傷が起こることになる。
レンズ／金型の複合体をレーザ・エネルギーに露出しすぎると、金型の分離とレンズの取出しとが再び困難になる。酸化や融解等の金型の破損が起こり、金型の剛性が失われることによって、金型が分離不能となる。さらに、過度の露出はレンズの熱劣化の原因となる。
【００４９】
レーザを用いて裏側金型を加熱した後に、表側金型から裏側金型を除去する好適な方法として、金型間に相対的な張力を加える。このような機械的な力を加える時期については、実験から、放射線への露出から０．３秒未満後が最も効果的であると判断された。露出から機械的除去までの時間がこれより短くても逆効果にはならないが、実際には露出から機械的除去までの時間は約０．２〜約１．５秒の範囲となろう。機械的除去までの時間が１．５秒を超えると、金型の分離およとレンズの取出しとが、前記の露出不足の場合と同程度に困難になる。
本発明において、品質面の大きな特徴および利点は、前記技術にしたがって裏側金型をレーザ加熱して除去した時に表側金型内にレンズが一貫して保持されるという点にある。
【００５０】
最適な露出時間と適切な型抜き機構とにより、金型の分離が可能になるとともに、レンズを金型から約５秒で取り出すことができる。
前記の説明は、好適なポリスチレン製の金型装置に関するものであって、当業者には容易に理解されるように、その他の材料のレンズ／金型装置の場合は、放射線の波長と出力レベルと露出時間とを前記要件にしたがって適切に調節して、最適な特性を実現しなければならない。
【００５１】
金型１４、１６間に引き離し力を加えるには、図９および１０に示すように、表側曲面金型１４を所定位置に保持する。ここでは、型開き作業の間、軌道レール４６とパレット１０との上に一対の薄い金属製の拘束フィンガ４２、４３を固定可能に取り付けて、表側曲面金型１４をパレット１０に固定する。拘束フィンガ４２、４３は、逆Ｔ字形部材であって、逆Ｔ字形の一方のフランジ４２ａ、４３ａにより、一方の表側曲面金型１４を固定するとともに、第２のフランジ４３ｂによって第２の表側曲面金型１４と係合する。第２のフランジ４３ｂは、別なフランジ４２ｂと共同動作して、第２の表側曲面金型１４を所定位置に固定する。
【００５２】
パレット１０がレーザ型抜き装置を通って連続的に送られると、拘束フィンガ４２、４３が各列の組金型１２と順次係合して、表側曲面金型１４を固定する。裏側曲面金型１６のフランジ３６は、図４の線図に示すように、コンベヤ装置によってパレット１０が所定位置に送られてきた時にフランジ３６の両側に係合する分離部５４と係合する。次にパレット１０が停止し、拘束フィンガ４２、４３と分離フィンガ４４との間にある開口５７を介してレーザ光線５５が裏側曲面金型１６に照射される。その後、分離部５４が軸５６のまわりにおいて図４の矢印Ｃの方向に回動して、裏側曲面金型１６に引き離し力を加える。レーザに対して裏側曲面金型１６が露出された後に分離フィンガ４４が裏側曲面金型１６を持ち上げるように、分離部５４の上部が軸５６のまわりを回動する。次に、図４の矢印Ｂ−Ｂに示すように、組金型１２の全体が約１０ｍｍ持ち上げられて、裏側曲面金型１６が完全に除去される。実験から、金属製の分離フィンガ４４をフランジ３６の下で停止させた後に後方に約１８度倒す方法の方が、片側から持ち上げるだけで旋回点の軸制御を行なわない現行の従来式型開き技術よりも、取り出されたレンズの全体としての品質および結果的な歩留まりが向上すると判断された。
【００５３】
また、実験から、放射線に露出してから０．３秒未満後に機械的な型開き力を加える方法が最も効果的であると判断された。露出から機械的除去までの時間がこれより短くても逆効果にはならないが、実際には露出から金型の分離までの時間は約０．２〜１．５秒の範囲となる。
【００５４】
図５、６、７、８、９および１０に、裏側曲面金型の型抜き装置の第１の実施例をより完全に示してあり、ここで図５は装置の正面図、図６は図５の線６−６における断面図、図７は図５の線７−７における側断面図である。図８は、コンタクトレンズ用組金型を包含したパレットを連続的に移動させて型抜き装置を通過させるコンベヤ装置に隣接配置された型抜き装置の、図５と同様の平面図である。図９は表側曲面保持部材の平面図、他方、図１０は図９のレーザ型抜き装置の実施例の一部分と表側曲面保持ガイド部材とを示す部分断面図である。
【００５５】
図９において、パレット１０は、レーザによりレーザ・マスク５８を介してパレット１０内の第２列の組金型１２に強力な電磁エネルギー光線５５が送られる、複数の型抜きサイクルの中の第２のサイクルにある。これと同時に、第１列の組金型１２は、図４において図示および説明した分離部５４によって型抜きされる。分離部５４は、図４および７に示す一対の連結部材６４、６６によって、ジャーナル軸受け６２内の軸５６のまわりにおいて軸６０により回動せしめられる。図７に示すように、連結部材６６は、ステップモータ７０上のピニオンによって駆動されるラック６８により、矢印Ｅの方向に引かれる。したがってステップモータ７０は、図４および７において矢印Ｃに示す方向に軸６０を約１８度の円弧を描くように回動させて、表側曲面金型１４から裏側曲面金１６を分離させる。
【００５６】
分離部５４と軸６０とが回動した後、分離部５４は図４および７の矢印Ｂの方向に持ち上げられる。分離部５４は旋回台７４の一方の端部に取り付けられており、前記旋回台７４が、それ自体の反対側端部に設けられた別の軸７６のまわりにおいて旋回して分離部５４を上下させる。旋回台７４は、軸７６のまわりにおいて旋回するとともに、旋回台７４上に取り付けられたカム従動ローラ８０に係合する摺動自在なカム７８によって回転駆動される。摺動自在なカム７８は、空気圧モータ８４によって前進して、裏側曲面金型１６が組金型１２から分離された後で前記軸６０に取り付けられている分離部５４を後退させて前記裏側曲面金型１６を処分させるように、軸６０を約１０ｍｍ持ち上げる。
【００５７】
前記各構成部材は、図６および８に示すようにＸおよびＹの両方向に移動可能な別な可動台８６上に取り付けられており、分離された裏側曲面金型１６は以下に説明するように処分される。型抜き装置は、固定タワー９０が取り付けられた固定台８９を含み、可動台８６はこの固定タワー９０に対してＸおよびＹの両方向に移動する。可動台８６は固定タワー９０から垂下されるとともに、Ｘ軌道９２に沿ってＸ軸沿いに往復移動可能に取り付けられる。一旦分離部５４が裏側曲面金型１６の分離を終え、パレット１０から持ち上げられて自由な状態になると、図６および８に示すように、空気圧Ｘ駆動モータ８８が台８６をＸ軸に沿って図５の破線に示す位置まで右方向に変位させる。図５の破線８６’に示す可動台の右位置において、分離部５４は、型開き部５４から裏側曲面金型１６を除去して処分容器９６に入れる図８の裏側曲面スクレーパ９８に隣接する位置に移動する。台８６はＸ方向に右向きに移動して、分離部５４が保持している分離された裏側曲面金型１６を図５および８の処分容器９６上に配置する。同時に、空気圧モータ１００により裏側曲面スクレーパ９８が分離部５４の面に平行かつ前記面の直下の位置に持ち上げられる。
【００５８】
図１１に、軸１１２のまわりを旋回可能に支承されて回動するスクレーパ部１１０に固定された裏側曲面スクレーパ９８を示す。スクレーパ部１１０は、空気圧モータ１００と駆動軸１１４とによって駆動されて、図１１に示すように２つの位置の一方９８、１１０または９８’、１１０’に配置される。図１１の位置９８、１１０の場合は、図８に示すように台８６がＹ軸に沿って下向きに変位すると、裏側曲面スクレーパ９８が、分離された裏側曲面金型１６を分離部５４から除去または剥脱する上位置について、分離された裏側曲面金型１６を分離部５４から剥脱し、以て処分容器９６内へと落下させる。台８６は、固定タワー９０上の軌道９２から下方に延在する垂直柱９４に駆動軸を係合させて台８６に固定的に取り付けられる空気圧モータ１０２により、Ｙ軸上において変位せしめられる。台８６上にはＹ軌道１０４が取り付けられて、図５および６に最もわかりやすく示すように、台８６と軌道１０４とが垂直柱９４に対してＹ軸に沿って並進移動可能になっている。
【００５９】
分離された裏側曲面金型１６が分離部５４から除去されると、台８６は、Ｙ軸に沿って図８の上方に移動してからＸ軸に沿って図８の左に移動して、図５および８に示す本来の位置に復帰する。その後、摺動自在なカム７８が空気圧モータ８４によって引き込まれ、分離部５４が、次の型抜き作業に備えてパレット１０の上の型抜き位置まで下げられる。次に、レーザが付勢されてパレット１０内の第２列の組金型１２が加熱され、その後、コンベヤがパレット１０を漸進移動させて、加熱された第２列の組金型１２を型抜き位置につける。パレット１０は、型抜き作業時にパレット１０の垂直方向の移動とあらゆる縦揺れ、片揺れまたは横揺れとを防ぐレール４６によって、コンベヤ上に拘束されたまま型抜き装置を通過する。
【００６０】
空気圧駆動モータ８８および１０２は、基本的に端部停止位置間のＬ字形経路上において可動台８６を駆動するものであり、端部位置を検出してモータを停止させるために端部停止位置検出器が設けられる。Ｌ字形経路の一方の直線路は、図５に示す位置と分離部５４が裏側曲面スクレーパ９８に隣接配置される位置８６’との間において分離部５４をＸ方向に移動させるためのものである。Ｌ字形経路の第２の直線路は、分離部５４を図８に示すようにＹ方向に移動させるためのものであって、分離部５４と型抜き後に前記分離部５４によって支持される裏側曲面金型１６とを移動させ、裏側曲面金型１６をスクレーパ９８により分離フィンガ４４から除去させて、処分容器９６内へと落下させる。
【００６１】
図１２は、親出願第０８／２５７，８０１号に開示されている図４〜１１の以前の型抜き装置の型抜き動作の略図であり、以前の回動型抜き動作が示されている。アーム６４と分離部５４とは、互いに固定されており、軸６０のまわりを一緒に回転する。
【００６２】
図１３は、一部継続出願である本出願にしたがった本発明の型抜き装置の動作の略図であり、本発明の垂直型抜き動作が示されている。以前の回動レーザ型抜き機構は、親出願第０８／２５７，８０１号において図４〜１１に説明されているように、ＩＫＯラック６８およびピニオン式ステップモータ７０の駆動装置と回動型開き式型抜き機構とから、２時間未満で、図１３に示すＩＫＯラック６８およびピニオン式ステップモータ７０の駆動装置と垂直持上げ型開き式型抜き機構に変換された。この変換に伴って、型開き機構の連結部材６４を交換することと、分離部５４を要素Ｃと旋回台７４とに対して水平に固定することとが必要になった。型開き機構の連結部材６４は、カム従動軸受け１２２を備えたＬ形連結体１２０に交換されて、カム従動軸受け１２２は、可動台８６に接触して、その上を転動する。図１３に示すように、Ｌ形連結体１２０は、軸６０のまわりを旋回して、楔形旋回台７４をその軸７６のまわりにおいて回動させる。楔形旋回台７４の旋回軸７６は、分離部５４から実質的な半径距離（少なくとも楔形旋回台７４の長さ）にあって、型開き動作が、実質的に真上方向に行なわれるようになっている。分離部５４は、要素Ｃと旋回台７４とに固定されており、Ｌ形連結体１２０は、軸６０を中心として、前記旋回台７４に対して相対的に旋回する。
【００６３】
図１３の垂直型開き式型抜き機構の利点は、型抜き時におけるＩＫＯラック６８およびピニオン式ステップモータ７０の駆動動作距離がはるかに短くなり、このために型抜き時間が有意に短縮されるところにある。さらに、環状リングの除去が型抜き時に完遂されるため、楔形持上げ機構の空気圧モータ８４の速度を高めることができる。図１２に示すような旋回式型抜き機構の場合は、環状リングの除去が、楔形台持上げ機構の空気圧モータ８４によって完遂されて、空気圧８４が重要なパラメータになるという点に注目すべきである。図１３に示す本発明にしたがった垂直持上げ式型抜き機構では、楔形旋回台７４の空気圧モータ８４は、裏側曲面金型１６を、剥脱高さまで持ち上げるためにしか用いられない。分離部５４が所定位置に固定されるため、ＩＫＯラック６８およびピニオン式ステップモータ７０の駆動装置が型開き開始位置に復帰する間に、剥脱が行なわれうる。このため、剥脱位置までの移動を高速化することができ、サイクル時間が短縮される。
【００６４】
レーザ型抜き装置とその方法とに関する本発明のいくつかの実施例と変形とについてここに詳細に説明したが、本発明の開示および技術内容が当業者に対してこれ以外の多様な設計を示唆するものであることは明白である。
【００６５】
本発明の具体的な実施態様は以下の通りである。
（Ａ）周囲フランジを備えた中央型部を有する第１の表側金型と周囲フランジを備えた中央型部を有する対応する第２の裏側金型との間において眼用成形レンズが形成されるとともに、前記表側および裏側の金型の前記フランジが互いに離間配置される組金型の型抜き装置において：
ａ．前記組金型の前記第１の金型を拘束する拘束手段であって、前記第１および第２の金型の前記離間したフランジ間において前記フランジの両側に前記第１の金型の前記フランジに対向配置される拘束フィンガを有する拘束手段と；
ｂ．前記第１および第２の金型の前記離間したフランジ間において前記フランジの両側に前記第２の金型の前記フランジに対向配置される分離フィンガを有する分離部と；
ｃ．前記分離部に、前記拘束手段に対して実質的に垂直なこじ開け動作を作用させて、前記第２の金型を前記第１の金型から分離させる手段と
からなる型抜き装置。
１）前記分離部は、自身の第２の端部にある軸のまわりを旋回する旋回台の第１の端部に設けられて、前記分離部が、少なくとも前記旋回台の長さのてこアームを介して前記旋回台軸のまわりを旋回するようになっている実施態様（Ａ）に記載の装置。
２）前記旋回台が、自身に取り付けられたステップモータおよびラックによって旋回可能に駆動される実施態様１に記載の装置。
３）前記旋回台が可動台上に旋回可能に支承される実施態様２に記載の装置。
４）前記旋回台の前記第１の端部に、ローラを有するＬ形連結体が枢支されており、前記ラックが前記Ｌ形連結体の一方の直線部に旋回可能に接続されるとともに、前記ローラが、前記可動台上に載置されたまま前記Ｌ形連結体の第２の直線部に接続される実施態様３に記載の装置。
５）前記可動台が、Ｘ方向の空気圧駆動モータにより並進的に駆動されてＸ方向に並進移動するとともに、Ｙ方向の空気圧駆動モータにより並進的に駆動されてＹ方向に並進移動する実施態様３に記載の装置。
【００６６】
６）空気圧モータにより駆動される傾斜カムをさらに含み、前記旋回台が、前記傾斜カム上に配置されたカム従動ローラを有しており、前記傾斜カムが前記空気圧モータによって駆動された時に、前記カム従動ローラが前記旋回台を前記旋回台軸のまわりで旋回させて、前記分離部を上下させるようになっている実施態様１に記載の装置。
７）前記第２の金型に吸収されて前記第２の金型と型抜き対象のコンタクトレンズとの間に十分な温度勾配をもたらす電磁放射により前記第２の金型を照射する手段を含み、前記温度勾配によって、加熱された前記第２の金型の表面が前記レンズの表面に対して示差膨張と変位とを起こして、前記レンズと前記第２の金型との間の付着力が弱まって前記金型の分離が促進される一方、前記レンズは前記第１の金型内に残される実施態様（Ａ）に記載の装置。
８）前記照射手段が、波長１μｍ〜２０μｍの電磁放射を生じしめるレーザを含む実施態様７に記載の装置。
９）配列された組金型を運ぶパレットによって前記組金型が運ばれ、前記第１および第２の金型の前記離間したフランジ間において前記拘束フィンガと分離フィンガとが、前記拘束フィンガが前記第１の金型の前記フランジに当接し、かつ前記分離フィンガが前記第２の金型の前記フランジに当接する状態に配置される前記型抜き装置内の位置へと前記パレットを搬送するコンベヤ手段をさらに含む実施態様（Ａ）に記載の装置。
１０）前記分離部が、第１の金型から分離された第２の金型を把持する把持手段を含む実施態様（Ａ）に記載の装置。
【００６７】
１１）前記金型の分離後に前記分離部から前記裏側曲面金型を除去する裏側曲面金型除去装置と、前記裏側曲面金型除去装置に対して前記分離部を移動させる手段であって、前記移動中に前記分離部から前記裏側曲面金型が除去される手段とをさらに含む実施態様１０に記載の装置。
１２）前記裏側曲面金型移動装置を前記分離部に対して垂直方向に移動させて、裏側曲面除去位置に配置および前記位置から退出させる手段をさらに含む実施態様１１に記載の装置。
１３）前記旋回台が、固定台に対してＸ方向に並進移動可能に取り付けられた可動台上に取り付けられる実施態様１１に記載の装置。
１４）Ｘ方向の空気圧駆動モータが、前記可動台を駆動して、前記固定台に対してＸ方向に並進移動させる実施態様１３に記載の装置。
１５）前記可動台がまた、固定台に対してＹ方向に並進移動可能に取り付けられる実施態様１４に記載の装置。
【００６８】
１６）Ｙ方向の空気圧駆動モータが、前記可動台を駆動して、前記固定台に対してＹ方向に並進移動させる実施態様１５に記載の装置。
１７）前記第１の金型が凹状の表側曲面金型であり、前記第２の金型が凸状の裏側曲面金型であって、前記第１の金型と第２の金型との間においてコンタクトレンズが成形される実施態様（Ａ）に記載の装置。
１８）前記分離フィンガが合同してＵ字形の分離装置を形成する実施態様（Ａ）に記載の装置。
１９）前記Ｕ字形分離装置内のＵ字形部分を介して前記第２の金型にレーザを照射する手段をさらに含む実施態様１８に記載の装置。
２０）前記組金型を搬送して前記組金型の前記フランジ部材間に前記拘束フィンガと分離フィンガとを挿入させるコンベヤ手段と、前記コンベヤ手段を順次作動させて前記型抜き装置内の型抜き位置まで前記組金型を搬送させるとともに、その後、前記台を作動させて前記表側曲面金型に対して前記裏側曲面金型を持ち上げて、以て前記表側曲面金型と前記金型内にある前記コンタクトレンズとから前記裏側曲面金型を分離させる制御手段とを含む実施態様（Ａ）に記載の装置。
【００６９】
２１）前記コンベヤ手段によってパレット上において複数のコンタクトレンズ用組金型が運搬され、前記型抜き装置が複数の対をなす拘束手段と分離部とを含む実施態様２０に記載の装置。
２２）前記パレットが２列分のコンタクトレンズ用組金型を運搬し、前記型抜き装置が、前記パレットの第１の側に配置される第１組および前記パレットの第２の側に配置される第２組の２組の拘束手段と分離部とを含む実施態様２１に記載の装置。
２３）前記第１の金型が凹状の表側曲面金型であり、前記第２の金型が凸状の裏側曲面金型であって、前記第１の金型と第２の金型との間においてコンタクトレンズが成形される実施態様２２に記載の装置。
２４）前記組金型が、配列された組金型を運搬するパレットによって運搬され、前記型抜き装置内において前記第１および第２の金型の前記離間したフランジ間に前記拘束フィンガと分離フィンガとが、前記第１の金型の前記フランジに前記拘束フィンガが当接し、かつ前記第２の金型の前記フランジに前記分離フィンガが当接する状態に配置される位置まで前記パレットを搬送するコンベヤ手段をさらに含む実施態様２３に記載の装置。
２５）前記分離部が、自身の第２の端部にある軸のまわりを旋回する旋回台の第１の端部に設けられて、前記分離部が、少なくとも前記旋回台の長さのてこアームを介して前記旋回台軸のまわりを旋回するようになっている実施態様２４に記載の装置。
【００７０】
２６）前記旋回台が、自身上に取り付けられたステップモータおよびラックによって旋回可能に駆動される実施態様２５に記載の装置。
２７）前記旋回台が、可動台上に旋回可能に支承される実施態様２６に記載の装置。
２８）前記旋回台の前記第１の端部に、ローラを有したＬ形連結体が枢支されており、前記ラックが前記Ｌ形連結体の一方の直線部に旋回可能に接続されるとともに、前記ローラが、前記可動台上に載置されたまま前記Ｌ形連結体の第２の直線部に接続される実施態様２７に記載の装置。
２９）空気圧モータによって駆動される傾斜カムをさらに含み、前記可動台が、前記傾斜カムが前記空気圧モータによって駆動された時に前記回転軸のまわりにおいて前記第１の可動台を回動させて前記第１の可動台の前記第２の端部に取り付けられた前記分離部を上下に移動させるように前記傾斜カム上に配置されるカム従動ローラを含む実施態様２８に記載の装置。
３０）前記分離部が、第１の金型から分離された第２の金型を把持する把持手段を含む実施態様２９に記載の装置。
【００７１】
３１）前記金型の分離後に前記分離部から前記裏側曲面金型を除去する裏側曲面金型除去装置と、前記裏側曲面金型除去装置に対して前記分離部を独立的に往復移動させる手段とをさらに含む実施態様３０に記載の装置。
３２）前記裏側曲面金型移動装置を前記分離部に対して垂直方向に移動させて、裏側曲面除去位置に配置および前記位置から退出させる手段をさらに含む実施態様３１に記載の装置。
３３）前記旋回台が、固定台に対してＸおよびＹ方向に並進移動可能に取り付けられた可動台上に取り付けられ、Ｘ方向の空気圧駆動モータが、前記可動台を駆動して、前記固定台に対してＸ方向に並進移動させ、Ｙ方向の空気圧駆動モータが、前記可動台を駆動して、前記固定台に対してＹ方向に並進移動させる実施態様３２に記載の装置。
３４）前記分離フィンガが合同してＵ字形の分離装置を形成する実施態様３３に記載の装置。
３５）前記Ｕ字形分離装置内の前記Ｕ字形部分を介して前記第２の金型にレーザを照射する手段をさらに含む実施態様３４に記載の装置。
【００７２】
３６）前記組金型を搬送して前記組金型の前記フランジ部材間に前記拘束フィンガと分離フィンガとを挿入させるコンベヤ手段と、前記コンベヤ手段を順次作動させて前記型抜き装置内の型抜き位置まで前記組金型を搬送させるとともに、その後、前記台回動手段を作動させて前記表側曲面金型に対して前記裏側曲面金型を順次持ち上げて、以て前記表側曲面金型と前記金型内にある前記コンタクトレンズとから前記裏側曲面金型を分離させる制御手段とを含む実施態様３５に記載の装置。
３７）前記コンベヤ手段によってパレット上において複数のコンタクトレンズと組金型とが運搬され、前記型抜き装置が複数の対をなす拘束手段と分離部とを含む実施態様３６に記載の装置。
３８）前記パレットが２列分のコンタクトレンズ用組金型を包含し、前記型抜き装置が、前記パレットの第１の側に配置される第１組および前記パレットの第２の側に配置される第２組の２組の拘束手段と分離部とを含む実施態様３７に記載の装置。
（Ｂ）周囲フランジを備えた中央成形部を有する第１の表側金型と周囲フランジを備えた中央成形部を有する対応する第２の裏側金型との間において眼用成形レンズが形成されるとともに前記表側および裏側の金型の前記フランジが互いに離間配置される組金型の型抜き方法において：
ａ．前記第１および第２の金型の前記離間したフランジ間において前記フランジの両側に前記第１の金型の前記フランジに対向配置される拘束フィンガにより前記組金型の前記第１の金型を拘束する段階と；
ｂ．前記第１および第２の金型の前記離間したフランジ間において前記フランジの両側に前記第２の金型の前記フランジに対して分離フィンガを対向配置する段階と；
ｃ．前記分離フィンガに、前記拘束された第１の金型に対して実質的に垂直な型開き動作を作用させて、前記第２の金型を前記第１の金型から分離させる段階とからなる型抜き方法。
３９）前記分離フィンガを、前記旋回台の第２の端部にある軸のまわりを旋回する旋回台の第１の端部に設けて、前記分離フィンガが、少なくとも前記旋回台の長さのてこアームを介して前記旋回台のまわりで旋回するようにする段階を含む実施態様（Ｂ）に記載の方法。
４０）前記旋回台上に取り付けられたステップモータおよびラックにより、前記旋回台を旋回可能に駆動する段階を含む実施態様３９に記載の方法。
【００７３】
４１）前記第２の金型に吸収されて前記第２の金型と型抜き対象のコンタクトレンズとの間に十分な温度勾配をもたらす電磁放射により前記第２の金型を照射する段階を含み、前記温度勾配によって、加熱された前記第２の金型の表面が前記レンズの表面に対して示差膨張と変位とを起こして、前記レンズと前記第２の金型との間の付着力が弱まって前記金型の分離が促進される一方、前記レンズは前記第１の金型内に残される実施態様（Ｂ）に記載の方法。
４２）前記照射段階において、波長１μｍ〜２０μｍの電磁放射を生じしめるレーザが用いられる実施態様４１に記載の方法。
４３）配列された組金型を運ぶパレット上に前記組金型を乗せて運搬する段階と、前記第１および第２の金型の前記離間したフランジ間において前記拘束フィンガと分離フィンガとが、前記拘束フィンガが前記第１の金型の前記フランジに当接し、かつ前記分離フィンガが前記第２の金型の前記フランジに当接する状態に配置される前記型抜き装置内の位置へと前記パレットを搬送する段階とを含む実施態様（Ｂ）に記載の方法。
４４）前記金型の分離後に前記分離フィンガから前記裏側曲面金型を除去する段階をさらに含む実施態様（Ｂ）に記載の方法。
４５）前記第１の金型が凹状の表側曲面金型であり、前記第２の金型が凸状の裏側曲面金型であって、前記第１の金型と第２の金型との間においてコンタクトレンズが成形される実施態様（Ｂ）に記載の方法。
【００７４】
４６）前記分離フィンガを介して前記第２の金型にレーザを照射する段階をさらに含む実施態様（Ｂ）に記載の方法。
４７）前記組金型を搬送して前記組金型の前記フランジ部材間に前記拘束フィンガと分離フィンガを挿入する段階と、次に前記分離フィンガに、実質的に垂直な型開き動作を作用させて、前記表側曲面金型に対して前記裏側曲面金型を順次持ち上げて、以て前記表側曲面金型と前記金型内にある前記コンタクトレンズとから前記裏側曲面金型を分離させる段階とを含む実施態様（Ｂ）に記載の方法。
４８）前記搬送段階において、パレット上に複数の組金型を乗せて運搬する段階を含む実施態様４７に記載の方法。
４９）前記パレットが２列分のコンタクトレンズと組金型とを運搬し、前記パレットの第１の側に第１組の拘束フィンガと分離フィンガとを配置する段階と、前記パレットの第２の側に第２組の拘束手段と分離部とを配置する段階とを含む実施態様４８に記載の方法。
【００７５】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、コンタクトレンズ用金型間において形成されるコンタクトレンズを傷つけることなく、前記金型の型開きを容易に繰り返し行ないうるレーザ型抜き装置とその方法の改良を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】下の表側曲面金型と上の裏側曲面金型とが両者間にコンタクトレンズ成形キャビティを各々形成してなるコンタクトレンズ用組金型を２列×４個の配列に保持するパレットの正面図である。
【図２】コンタクトレンズ用組金型の拡大側断面図であって、下の表側曲面金型および上の裏側曲面金型の詳細な構造を示す図である。
【図３】配列された表側および裏側曲面組金型に対する、連節分離アーム上に取り付けられた分離フィンガ部材の動作順序を示す図である。
【図４】本発明の一局面にしたがって金型を分離させる分離部の図である。
【図５】本発明にしたがった型抜き装置の一実施例を示す正面図である。
【図６】図５の矢印６−６における型抜き装置の平面図である。
【図７】図５の矢印７−７における型抜き装置の右側面図である。
【図８】図５と同様の平面図であって、コンタクトレンズ用組金型を保持したパレットを連続的に移動させて型抜き装置を通過させるコンベヤ装置に隣接配置された型抜き装置を示す図である。
【図９】本発明のレーザ型抜き装置の実施例に用いられる表側曲面金型保持手段の平面図である。
【図１０】図９に示すレーザ型抜き装置の実施例の一部分の部分断面図であって、さらに表側曲面金型保持ガイドを示す図である。
【図１１】裏側曲面金型を除去して容器内に入れる裏側曲面金型スクレーパを示す側面図である。
【図１２】親出願第０８／２５７，８０１号の以前の型抜き装置の動作の略図であって、以前の回動型抜き動作を示す図である。
【図１３】本一部継続出願にしたがった型抜き装置の動作の略図であって、本発明の実質的に垂直な型抜き動作を示す図である。
【図１】
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【図２】
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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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【図７】
0004121572.tif 000008
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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