以下、本発明を更に具体的に明らかにす� ��ために、本発明の実施形態について、図面� ��参照しつつ、詳細に説明する。

 先ず、図1に、本発明のコンタクトレンズ の製造方法に好適に用いられる、一実施形態 としてのレンズブランクの重合成形装置10を� ��す。なお、以下の説明において、特に断り� ��ない限り、上下方向とは、図1中の上下方向 をいうものとする。

 重合成形装置10は、円筒状の本体部12の上 端部に、水平方向に延びる梁14が回転可能に� ��設されていると共に、かかる梁14の両端部� �、ワークホルダ16,16が固定されて構成されて いる。そして、各ワークホルダ16,16にそれぞ� ��、成形型としてのワーク18が複数(本実施形� ��においては、1つのワークホルダ16について� ��大5つ)保持可能とされている。

 図2および図3に、成形型としてのワーク18 を示す。ワーク18は、適当な合成樹脂材やガ� ��ス、金属などで形成されており、射出成形� ��の従来から公知の成形法で製造されること� ��よって形成されている。なお、ワーク18を� �成する合成樹脂材としては、熱可塑性樹脂� �料等が好適に採用可能であり、具体的には� �例えば、ポリプロピレンやポリエチレン、� �リエチレンテレフタレート、ポリスチレン� �ポリカーボネート、塩化ビニル、ナイロン� �ポリアセタール、フッ素樹脂等が、何れも� �用可能である。本実施形態においては、ポ� �プロピレンをモールド成形したものが用い� �れている。

 ワーク18は、円形断面を有する筒状部19の 一方に開口部20が形成されたカップ形状とさ� ��ている。筒状部19の内径寸法は、ワーク18の 軸方向で略一定とされており、目的とするコ ンタクトレンズの径寸法よりも大きくされて いる。また、筒状部19の外形寸法は、開口部2 0に向けて僅かに拡径せしめられている。更� �、特に本実施形態においては、開口部20の全 周に亘って、径方向外方に広がるフランジ状 部22が形成されていると共に、フランジ状部2 2の外周縁部には、ワーク18の軸方向外方に向 けて立ち上がる立上壁部23が全周に亘って形� ��されている。

 また、特に本実施形態においては、筒状� ��19における開口部20と反対側の底部24は、ワ� ��ク18の内方に向かって突出するドーム形状� �されており、これにより、筒状部19の内底面 26は、内方に突出すると共に、目的とするコ� ��タクトレンズのベースカーブに等しい乃至� ��それに近い曲率を有する球殻形状の湾曲面� ��されている。

 かかるワーク18の開口部20は、覆蓋部材で 密閉状態に覆蓋される。本実施形態において は、覆蓋部材としてアルミニウム箔としての アルミシール28が用いられている。アルミシ� ��ル28は開口部20よりも大きな径寸法を有する 略円形の膜状とされており、ポリプロピレン が被覆されることによって、ワーク18に対し� ��熱溶着が可能とされている。そして、アル� ��シール28が開口部20を覆った状態で、その外 周縁部が開口部20の外周縁部のフランジ状部2 2に熱溶着されるようになっている。これに� �り、開口部20が密閉状態に覆蓋されて、ワー ク18内に成形キャビティ30が形成されるよう� �なっている。そして、後述するように、か� �る成形キャビティ30内に、重合性材料として の重合性モノマー32が収容されることとなる� ��

 このような構造とされたワーク18は、図4及� ��図5に示すように、ワークホルダ16に保持さ� ��るようになっている。ワークホルダ16は、� �形の薄板形状を有する底板34の短軸方向の両 端部に一対のガイド部材36,36が固定的に取り� ��けられた構造とされている。底板34の長手� �向の長さ寸法は、ワーク18の外形寸法の5倍� �りもやや大きくされている。一方、ガイド� �材36は、略L字の断面形状をもってストレー� �に延びる形状とされており、底板34と同じ長 手方向寸法を有している。更に、ガイド部材 36には、ワーク18における立上壁部23の立上寸 法よりもやや大きな突出寸法(図5中、上下方� ��の寸法)を有する案内面38が全長に亘って形� ��されていると共に、底板34と反対側の突出� �端部には、底板34の内方に向けて突出する係 止突部40が全長に亘って形成されている。こ� ��において、ガイド部材36,36の案内面38,38の対 向面間距離:d ₁  は、ワーク18におけるフランジ状部22の外径� �法よりも僅かに大きくされている。また、� �イド部材36,36の係止突部40,40の対向面間距離: d ₂  は、ワーク18におけるフランジ状部22の外形� �法よりも小さく、筒状部19の外径寸法よりも 僅かに大きくされている。また、底板34の下� ��部におけるガイド部材36,36の間には、ガイ� �部材36,36と同じ方向に突出する板状のワーク ストッパ42が固定的に設けられている。

 このような構造とされたワークホルダ16� �対して、本実施形態では最大で5つのワーク1 8が上方から差し入れられて保持されるよう� �なっている。具体的には、ワークホルダ16に おける底板34と係止突部40,40の間に、ワーク18 のフランジ状部22が上方から差し入れられる� ��ここにおいて、ワーク18は、筒状部19が係止 突部40,40の間から突出せしめられた状態でワ� ��クホルダ16に差し込まれる。そして、ワー� �18は案内面38,38で案内されつつ、重力によっ� ��ワークホルダ16の下方へ案内される。そし� �、最下段に位置するワーク18の立上壁部23の� ��周面がワークストッパ42に係止されると共� �、それより上段に位置せしめられるワーク18 は、その立上壁部23が、下方に位置せしめら� ��たワーク18の立上壁部23で係止されることに よって支持される。

 ここにおいて、ワークホルダ16に保持さ� �た各ワーク18は、フランジ状部22が係止突部4 0,40によって抜け出し不能に係止されると共� �、立上壁部23が案内面38,38で係止されること� ��よって、実質的に横方向(図4中、左右方向)� ��変位が制限されている。

 このような構造とされたワークホルダ16,1 6は、底板34のガイド部材36,36が取り付けられ� ��面と反対側の面の上端部が、梁14の長手方� �両端部に、それぞれ固定的に取り付けられ� �いる。

 かかる梁14の長手方向中間部分には、軸� �通穴44が形成されていると共に、軸挿通穴44� ��径方向外側には、軸挿通穴44の径方向で対� �する一対のピン挿通穴46,46が形成されている 。そして、これら軸挿通穴44およびピン挿通� ��46,46が、本体部12の上端部に配設された駆動 軸部材48の差込軸50およびピン52,52に外挿状態 で差し込まれることによって、梁14が駆動軸� ��材48に対して固定的に取り付けられている� �なお、梁14における軸挿通穴44の両側には、� ��抜き穴54、54が形成されている。

 駆動軸部材48は、円板形状を有する円板� �56と同一中心軸上で上方に突出する差込軸50� ��一体的に形成されていると共に、差込軸50� �径方向外側には、差込軸50の径方向で対向す る一対のピン52,52が円板部56の上端面から上� �に突出せしめられて一体的に形成されてい� �。そして、前述のように、これら差込軸50お よびピン52,52が、梁14の軸挿通穴44およびピン 挿通穴46,46に差し込まれるようになっている� ��

 なお、梁14の両側面における長手方向中� �部分の下端部には、下方に開口する切欠58が 形成されている。そして、かかる切欠58の上� ��縁部が駆動軸部材48における円板部56の上面 で支持されるようになっており、これにより 、梁14が、駆動軸部材48で支持されるように� �っている。

 かかる駆動軸部材48は、本体部12の上端縁 部に形成されて、水平方向に広がる板状部60� ��上方に配設されている。そして、本体部12� �内蔵された図示しないモータの出力軸が、� �状部60を貫通して本体部12の上方に突出せし� ��られると共に、かかる出力軸に対して、駆� ��軸部材48が取り付けられている。ここにお� �て、モータの出力軸は鉛直方向に配設され� �おり、駆動軸部材48の中心軸49の延出方向が� ��直方向となるようにされている。そして、� ��かる駆動軸部材48の中心軸49が、ワークホル ダ16に保持されたワーク18の回転中心軸とさ� �る。なお、本体部12に内蔵されるモータは、 図示しない制御装置によって、回転速度が制 御可能とされている。

 これにより、梁14はその長軸方向が水平� �向に配設されており、梁14に取り付けられた ワークホルダ16,16は、その長軸方向が鉛直方� ��となるように配設される。更に、ワークホ� ��ダ16,16に保持されたワーク18は、筒状部19の� ��が水平方向で、底部24を中心軸49に対して外 側に向けた状態に保持される。そして、本体 部12に内蔵されたモータが通電されて、駆動� ��部材48が回転せしめられることによって、� �14およびワークホルダ16を介して、ワーク18� �中心軸49を中心に回転せしめられるようにさ れている。なお、本実施形態における重合成 形装置10は、最大10個のワーク18を保持するこ とが可能とされており、これら複数のワーク 18が、同一の中心軸49を中心に回転せしめら� �ることとなる。

 このような重合成形装置10を用いてレン� �ブランクを成形する際には、先ず、図2に示� ��たように、重合性材料としての重合性モノ� ��ー32をワーク18の開口部20から注入する。重� ��性モノマー32としては、光透過性等の光学� �特性を備えた各種の樹脂材料が採用され、� �えば、不飽和二重結合を有するモノマーの1� ��もしくは2種以上が配合されてなる混合物、 具体的には、シリコン、フッ素で置換されて も良い(メタ)アクリル誘導体、スチレン誘導� ��など、ヒドロキシエチルメタクリレート(HEM A)やポリメチルメタクリレート(PMMA)、酢酸酪� ��セルロース(CAB)、シリコーン共重合体、フ� �オロシリコーンアクリレート、フルオロカ� �ボン重合体、シリコーンゴム等が挙げられ� �。また、そのような樹脂材料には、必要に� �じて、適当な染料や架橋剤、および重合開� �剤、例えば熱重合開始剤、光重合開始剤や� �感剤などの添加剤が配合されて、液状のモ� �マー組成物とされる。本実施形態において� �、重合性モノマー32として、熱重合開始剤を 用いた加熱による熱重合のものが採用されて いるが、光重合開始剤を用いた紫外線照射に よる光重合のものなども、好適に採用され得 る。

 そして、重合性モノマー32を注入した後� �、開口部20にアルミシール28を覆蓋せしめ、� ��ルミシール28の外周部分を、全周に亘って� �開口部20の外周部分のフランジ状部22に対し� ��熱溶着する。ここにおいて、アルミシール2 8の熱溶着条件は、使用するアルミシール28の 厚さ寸法やワーク18の材質等を考慮して適宜� ��設定可能であるが、例えば、溶着温度は150� ��~230℃の範囲内、溶着荷重は300N~500Nの範囲内 で設定されることが好ましく、本実施形態に おいては、溶着温度は180℃、溶着荷重は400N� �されている。

 これにより、ワーク18の開口部20がアルミ シール28で密封状態に覆蓋されて、内底面26� �アルミシール28の間に成形キャビティ30が形� ��されると共に、かかる成形キャビティ30内� �、重合性モノマー32が漏出不能に注入される こととなる。ここにおいて、成形キャビティ 30内に注入される重合性モノマー32の量は、� �形キャビティ30の容積よりも少量とされてお り、成形キャビティ30内には、空隙62が形成� �れる。そして、重合性モノマー32の液面64は� ��空隙62に面して変形可能な自由表面とされ� �。

 なお、後述する重合処理を効果的に実施� ��るために、空隙62内は脱酸素状態とされて� �ることが好ましい。かかる脱酸素状態を得� �ためには、例えば、ワーク18への重合性モノ マー32の注入およびアルミシール28の熱溶着� �、重合を阻害しないガス雰囲気下で行なう� �様が好適に採用され得る。ここにおいて、� �合を阻害しないガスとしては、例えば、窒� �ガス、アルゴンガスなどが採用可能である� �本実施形態においては、空隙62内に窒素ガス が充填されている。

 そして、成形キャビティ30内に重合性モ� �マー32が注入されたワーク18を、ワークホル� ��16の上方から差し込んで保持せしめる。前� �のように、ワーク18は、筒状部19の軸が水平� ��向とされると共に、底部24を中心軸49に対し て外側に向けた状態でワークホルダ16に保持� ��れる。また、本実施形態における重合成形� ��置10は、各ワークホルダ16について最大で5� �のワーク18を保持せしめることが可能とされ ており、複数のワーク18を保持せしめる場合� ��は、上述のようにして、各ワーク18のそれ� �れに重合性モノマー32を注入して、開口部20� ��アルミシール28で密閉状態に覆蓋した後に� �かかるワーク18をワークホルダ16の上方から� ��次差し込んで保持せしめる。

 次に、本体部12に内蔵されたモータに通� �することによって、駆動軸部材48を回転せし め、梁14、ワークホルダ16を介して、複数(本� ��施形態においては、最大10個)のワーク18を� �一の中心軸49回りで回転せしめる。ここにお いて、モータの回転速度は、ワーク18に注入� ��れた重合性モノマー32に及ぼされる遠心力� �、重合性モノマー32に及ぼされる重力よりも 大きくなる回転速度とされる。そして、ワー ク18を回転せしめつつ、ワーク18に対して所� �時間加熱処理を加えることによって、ワー� �18内の重合性モノマー32に対して重合処理を� ��なう。なお、熱重合処理としては、加熱の� ��期段階から所定の高温(例えば、70℃~100℃の 適当な温度)で重合せしめても良いし、或い� �、加熱の初期段階においてやや低温(例えば� ��30℃~50℃の適当な温度)での予備重合を行な� ��た後に、高温に切り換え乃至は段階的に高� ��して重合する等しても良い。例えば、本実� ��形態においては、50℃で2.5時間の予備重合� �行なった後に、90℃で0.5時間の重合を行なう ようにされている。

 図6に、ワーク18が回転せしめられること� ��よる重合性モノマー32及びその液面64の位置 の変化を示す。先ず、ワーク18が回転せしめ� ��れる前の状態においては、図6(a)に示すよう に、成形キャビティ30内の重合性モノマー32� �は重力が及ぼされて、液面64は水平状態とさ れている。次に、ワーク18の回転が開始され� ��と、重合性モノマー32は、図6(b)に示すよう� ��、遠心力の作用によって、中心軸49から離� �する方向、即ち、ワーク18の内底面26に向け� ��流動せしめられる。そして、ワーク18の回� �速度が所定の速度に達すると、図6(c)に示す� ��うに、重合性モノマー32の全体が内底面26側 に押し付けられるようにされて、液面64は略� ��直状態とされる。ここにおいて、液面64は� �底面26よりも中心軸49側に位置せしめられて� ��る。更に、遠心力の作用によって、液面64� �においてメニスカスに起因する盛り上がり� �分が内底面26側に流動せしめられることから 、盛り上がり部分の発生が抑えられて、液面 64は、略平坦な面とされる。そして、かかる� ��6(c)の状態で、重合性モノマー32の重合処理� ��行なわれる。

 これにより、成形キャビティ30内におい� �、目的とするレンズブランク66が成形される 。図7に示すように、レンズブランク66は、液 面64に対応する面が略平坦な平坦面68とされ� �一方、平坦面68と反対側の面は、ワーク18の� ��底面26の湾曲面形状が転写されて、目的と� �るコンタクトレンズ72(図8参照)のベースカー ブに近い曲率をもって外方に凹となる凹状湾 曲面70とされる。

 次に、得られたレンズブランク66に対し� �切削加工を施すことによって、目的とする� �ンタクトレンズ72(図8参照)を得る。かかる切 削加工は、従来公知の方法が適宜に採用可能 であることから、詳細な説明は省略するが、 例えば、図8に示すように、レンズブランク66 の凹状湾曲面70を旋盤の加工主軸74に対して� �着乃至は負圧吸引等によって固定すること� �より、レンズブランク66の中心軸75を加工主� ��74の回転中心軸76に一致させて保持せしめる 。そして、加工主軸74によってレンズブラン� ��66を中心軸75回りに回転駆動させつつ、平坦 面68に対して、位置および移動制御される切� ��バイト78による旋削加工を施すことによっ� �、目的とするフロントカーブ面80を加工形成 して、半加工状態のレンズブランク66を成形� ��る。

 一方、図示は省略するが、フロントカー� ��面80が形成された半加工状態のレンズブラ� �ク66を加工主軸74から取り外した後に、フロ� ��トカーブ面80を旋盤の加工主軸に固定して� �凹状湾曲面70に対して旋削加工を施すことに よって、目的とするベースカーブ面82を加工� ��形する。これにより、目的とする形状のコ� ��タクトレンズ72を得ることが出来る。なお� �本実施形態においては、凹状湾曲面70に対し ても切削加工を施すようにされているが、例 えば、ワーク18の内底面26に、予めベースカ� �ブ面82に対応する形状を与えて、かかる内底 面形状を凹状湾曲面70に転写する場合には、� ��状湾曲面70への切削加工は不要である。

 このような製造方法によれば、遠心力の� ��用を用いてメニスカスに起因する盛り上が� ��部分の発生が抑えられることから、レンズ� ��ランク66の液面64に対応する面に、平坦面68� ��形成することが出来る。そして、かかる盛� ��上がり部分を形成する重合性モノマー32が� �ーク18の内底面26側に流動せしめられること� ��よって、レンズブランク66の実質的な厚さ� �法をより大きく確保することが出来る。従� �て、所定の厚さ寸法のレンズブランク66を形 成しようとする場合に、ワーク18に注入する� ��合性モノマー32の量を軽減することが出来� �、製造コストの軽減が測られ得る。

 それと共に、本製造方法においては、成� ��キャビティ30内に空隙62が形成されて、空隙 62に面する重合性モノマー32の液面64が変形可 能な自由表面とされている。従って、重合性 モノマー32を熱重合せしめる際に、かかる液� ��64の部分の熱重合が、筒状部19の内周面や内 底面26に面する部分に比して遅らされる。こ� ��により、重合性モノマー32の重合収縮によ� �変形を、液面64の部分で吸収することが出来 て、より優れた形状安定性を得ることが出来 る。

 加えて、特に本実施形態における製造方� ��によれば、遠心力の作用によって重合性モ� ��マー32に対して、ワーク18の内底面26に向か� ��力を及ぼしつつ重合成形することが可能と� ��れていることから、重合性モノマー32を内� �面26に押し付けるようにすることが出来て、 内底面26の湾曲面形状を、より安定して転写� ��ることも可能とされている。

 更にまた、ワーク18が静止状態から回転� �しめられて、所定の回転速度に到達する過� �において、重合性モノマー32が、その液面64� ��水平状態から鉛直状態(図6(a)から図6(c))に変 化せしめられる。かかる過程において、重合 性モノマー32を攪拌するかの如き作用を得る� ��とが出来て、重合の均一化も図られ得る。� ��れにより、得られるコンタクトレンズ72の� �折率の局所的な差異を抑えることも可能と� �れているのである。

 以上、本発明の一実施形態について詳述� ��てきたが、これはあくまでも例示であって� ��本発明は、かかる実施形態における具体的� ��記載によって、何等、限定的に解釈される� ��のではない。なお、以下の説明において、� ��述の実施形態と実質的に同様の部材および� ��位については、前述の実施形態と同様の符� ��を付することによって、詳細な説明を省略� ��る。

 例えば、前述の実施形態におけるワーク� ��ルダ16は、底板34の長軸方向が鉛直方向に配 設されることによって、ワーク18の軸が水平� ��向となるようにされていたが、回転に際し� ��流動せしめられる重合性モノマー32の流動� �向などを考慮して、ワーク18の軸を水平方向 に対して傾斜せしめた状態で回転せしめる等 しても良い。

 例えば、図9に示すように、重合性モノマー 32に及ぼされる重力:F ₁  と遠心力:F ₂  を考慮して、これら重力:F ₁  と遠心力:F ₂  の合力:F ₃  の方向にワーク18の軸84を傾斜せしめる態様� �どが、好適に採用される。具体的には、図9� ��おけるワーク18の軸84の水平方向からの傾斜 角度:θ(deg)の好適な値は、aをワーク18の回転� ��度(回/s)、rを回転半径(m)、mを重合性モノマ� ��の質量(kg)、gを重力加速度(9.8m/s ²  )とすると、重力:F ₁  =mg、遠心力:F ₂  =mr(2πa) ²  であることから、下記の数式2に基づいて決� �することが出来る。ここにおいて、回転速� �:aは、重力:F ₁  よりも遠心力:F ₂  が大きくなる速度に設定される。

 このようにすれば、重合性モノマー32が� �動せしめられる方向を、ワーク18の軸方向に 近づけることが出来る。これにより、重合性 モノマー32を筒状部19の内周面に対して略平� �方向に流動せしめることが出来ることから� �筒状部19に接する重合性モノマー32の盛り上� ��りをより有効に抑えることが出来る。そし� ��、重合性モノマー32の液面の広がり方向を� �底面26の広がり方向と同じ方向に近づけるこ とが出来て、得られるレンズブランク66の厚� ��寸法の偏りを抑えることが出来る。更に、� ��合性モノマー32を内底面26に向けてより安定 して流動せしめることが出来ることから、内 底面26の形状をより安定して転写することが� ��来て、より優れた形状安定性を得ることが� ��来る。

 但し、ワーク18の傾斜角度:θは、必ずしも� �力:F ₃  の方向と完全に一致せしめられる必要はなく 、合力:F ₃  の方向に近づけられていれば良い。即ち、完 全に一致せずとも、重合性モノマー32の流動� ��向が内底面26に向かう方向に近づけられる� �とによって、形状安定性の向上が図られ得� �。

 なお、ワーク18の傾斜角度:θが予め定めら� �ている場合に、上記数式2に基づいて、ワー� ��18の好ましい回転速度:aを得ることも可能で ある。かかる場合においても、決定された回 転速度:aは、重力:F ₁  よりも遠心力:F ₂  を大きくする速度であることが好ましく、従 って、予め定められる傾斜角度:θは、45°よ� �も小さく設定されることが好ましい。

 また、成形型の具体的な形状は、前述の� ��ーク18の如き形状に限定されない。例えば� �ワークホルダ16に差込可能な範囲内で、筒状 部19の内径寸法が異ならされた複数種類のワ� ��クを用いる等しても良い。また、図10(a)に� �す成形型の異なる態様としてのワーク90のよ うに、平坦な内底面92を備える成形型を用い� ��も良いし、図10(b)に示す成形型の更に異な� �態様としてのワーク94のように、外方に突出 する球殻形状の湾曲面を有する内底面96を備� ��た成形型を用いること等も可能である。

 更にまた、成形型の開口部を覆蓋する覆� ��部材の具体的な構造についても、前述の如� ��アルミシール28に限定されるものではない� �例えば、ゴムなどの弾性材料からなる栓部� �を、ワーク18の開口部20に嵌め込んで密栓す� ��等しても良い。   

 また、前述の重合成形装置10についても� �あくまでも例示であって、その具体的な構� �が前述の如き態様に限定されるものではな� �。例えば、梁14およびワークホルダ16をより� ��数個設ける等しても良いし、梁14とワーク� �ルダ16の取付部位において、ワークホルダ16� ��傾斜角度を調節設定する角度調節手段を設� ��る等しても良い。

 その他、一々列挙はしないが、本発明は� ��当業者の知識に基づいて種々なる変更,修正 ,改良等を加えた態様において実施され得る� �のであり、また、そのような実施態様が、� �発明の趣旨を逸脱しない限り、何れも、本� �明の範囲内に含まれるものであることは、� �うまでもない。

 なお、本発明の製造方法の有効性を検証� ��るために、本製造方法に従って成形したレ� ��ズブランクの寸法測定結果を、表1に示す。 なお、これらのレンズブランクは、成形型と してポリプロピレン製で、底面形状が内方に 突出する湾曲面とされた円柱形状の成形キャ ビティを有する成形型を用い、成形型の傾斜 角度を2.8°、回転半径を200mmとして回転速度30 0rpmで回転せしめ、かかる成形型に対して、50 ℃で2.5時間の予備重合後、90°で0.5時間の熱� �合を行なうことによって得られたものであ� �。

 表1から明らかなように、本発明の製造方 法に従って成形されたレンズブランクにおい ては、外径寸法、高さ寸法の何れにおいても 、ばらつきが小さく、優れた形状安定性が得 られることが確認された。