(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
二つの型半からなる注型成形用型内で、コンタクトレンズを製造するために、重合性材料を架橋結合させるためのＵＶ照明装置であって、ＵＶ照明装置がＵＶ灯を含み、ＵＶ灯がいくつかの光ファイバーで囲まれ、光ファイバーが少なくとも一つの成形用型に対してＵＶ灯から照射される光を伝達する、ＵＶ照明装置。
【請求項２】
ＵＶ灯が、水銀灯である、請求項１記載のＵＶ照明装置。
【請求項３】
ＵＶ灯が、ドーピングされた水銀灯である、請求項２記載のＵＶ照明装置。
【請求項４】
光ファイバーが、液体光ファイバーである、請求項１〜３のいずれか１項に記載のＵＶ照明装置。
【請求項５】
ＵＶ灯の発光スペクトルが、２８０〜３６０nmで高いＵＶ強度を有する、請求項１〜４のいずれか１項に記載のＵＶ照明装置。
【請求項６】
ＵＶ灯の放射強度を測定するセンサーが、与えられ、かつＵＶ放射を調節するための調節ユニットに接続されている、請求項１〜５のいずれか１項に記載のＵＶ照明装置。
【請求項７】
ＵＶ放射に結合するために、石英ロッドが、ＵＶ灯と光ファイバーの受光部域との間にそれぞれ与えられている、請求項１〜６のいずれか１項に記載のＵＶ照明装置。
【請求項８】
短波長ＵＶ放射を吸収するために、カットオンフィルターが、石英ロッドと光ファイバーとの間に与えられている、請求項７記載のＵＶ照明装置。
【請求項９】
ＵＶ集光レンズが、光ファイバーと上部型半との間に取り付けられている、請求項１〜８のいずれか１項に記載のＵＶ照明装置。
【請求項１０】
光ファイバーが、ＵＶ灯の長手方向の軸に対してＵＶ灯の周囲に放射状に配置されている、請求項１〜９のいずれか１項に記載のＵＶ照明装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、眼用成形品、特に眼用レンズ、詳しくはコンタクトレンズを製造するために、生体適合性がある重合性材料を架橋結合させるための方法および装置に関する。
【０００２】
コンタクトレンズは、大単位数で経済的に製造することができて、好ましくは、いわゆるモールド法またはフルモールド法によって製造される。これらの方法では、レンズは、二つの型半の間でその最終的な形状へと製造されるため、その後にレンズの表面を仕上げることも、縁を仕上げることも必要ない。モールド法は、たとえば、国際公開特許第WO/87/04390号公報またはヨーロッパ特許第0 367.513号公報に記載されている。
【０００３】
この方式で製造されるコンタクトレンズは、機械的安定性が低く、含水量が６０重量％を上回る、成形された部分である。製造後、レンズは、検査され、次いで包装され、オートクレーブ内で１２１℃での加熱滅菌に付される。
【０００４】
これら公知の成型法では、製造しようとするコンタクトレンズの形状は、型キャビティによって画定される。コンタクトレンズの縁も、同様に、通常は二つの型半からなる、成形用型によって形成される。縁の形状は、二つの型半の、それらが接触する部域での輪郭によって画定される。
【０００５】
コンタクトレンズを製造するには、まず第一に、一定量の流動性出発材料を、雌の型半に入れる。その後、雄の型半をその上に置くことによって、成形用型を閉じる。通常は、超過する量の出発材料を用いるため、成形用型を閉じたとき、過剰量が、型キャビティに隣接するオーバーフロー部に排出される。出発材料のその後の重合または架橋結合は、ＵＶ光による放射、もしくは熱作用によって、または別の非加熱法によって実施される。
【０００６】
米国特許第5,508,317号明細書には、新規なコンタクトレンズ材料が記載されていて、コンタクトレンズの製造のための重合性出発材料の化学における重要な改良を表わしている。該特許は、型キャビティに充填され、次いで光化学的に架橋結合される、プレポリマーの水溶性組成物を開示している。該プレポリマーは、いくつかの架橋結合できる基を有することから、架橋結合は、高品質のものであり、そのため、仕上がった光学的品質のレンズを、その後の抽出または仕上げ工程を必要とせずに、数秒以内に製造することができる。該特許に例示されているとおり、出発材料の化学が改良されているため、コンタクトレンズは、著しく低コストで製造することができる結果、このようにして、ただ一回のみ用いられる、使い捨てレンズを製造することが可能である。
【０００７】
ヨーロッパ特許第0 637 490号公報は、米国特許第5,508,317号明細書に記載されたプレポリマーによるコンタクトレンズの製造法において、より以上の改良が達成され得る方法を記載している。ここでは、材料は、二つの、接触しないで、薄い環状の間隙がそれらの間に置かれる型半を含む成形用型に充填される。間隙が型キャビティに連結されているため、余剰のレンズ材料は、間隙内に流出することができる。ただ一回のみ用い得るにすぎないポリプロピレンの成形用型に代えて、再使用できる石英／ガラスの成形用型を用い得る。水溶性の基本化学のために、レンズを製造した後、架橋結合しなかったプレポリマー及びその他の残渣は、水を用いて成形用型から迅速かつ効果的に除去でき、成形用型を空気中で乾燥することができる。このようにして、高精度のレンズの形状形成を達成し得る。プレポリマーの架橋結合は、特にＵＶ光での放射によって実施され、それにより放射は、クロムのスクリーンによって型キャビティに限定される。このようにして、型キャビティ内の材料のみが、架橋結合されるため、二つのポリプロピレン型半を閉じることなしに、レンズの縁の高い再現性が存在する。架橋結合しなかった、遮光されたままのプレポリマー溶液は、形状形成された、架橋結合したレンズから、水で容易に洗い落とすことができる。
【０００８】
しかしながら、慣用のＵＶ灯での放射の際は、特にガラスの注型成形用型を用いるとき、放射の均質性に関する問題がしばしば生じる。型キャビティの不均等な照明に起因して、成型品は、異なる架橋結合度を有する可能性があり、それが、成型品の安定性に対する否定的効果を有する。特に縁は、しばしば不充分に重合するため、成型品の境界は、明確に画定されない。
【０００９】
本発明は、生体適合性がある重合性材料からなる、眼用成型品、特にコンタクトレンズのための架橋結合法を、成型品の一定した品質を確保するためにさらに改良するという課題に関する。
【００１０】
本発明は、この課題を、請求項１に示した特徴によって解決する。本発明による方法、および本発明による装置のそれ以上の基本的な実施態様が関わる限りで、従属する請求項が参照される。
【００１１】
ＵＶ光を型キャビティへと、光ファイバーを用いて結合することによって、均質な照明が、型キャビティの高い放射強度とともに確保される。多数の光ファイバーを紫外灯に取り付けることによって、紫外灯を用いて、多数の注型成形用型を結び付けることができ、その際、非常に高い照明強度を効率的な方式で達成することができて、充填された成型品材料の迅速な重合が生じるのを可能にする。
【００１２】
本発明のそれ以上の詳細および利点は、以下の説明、および図面から認識し得ると思われる。
【００１３】
図１に模式的に描かれたＵＶ照明装置１は、好ましくは、ここでは模式的にのみ描かれているにすぎないハウジング１６内に取り付けられており、ＵＶ灯２と、それを囲み、それぞれ、ホルダ４によって固定される、いくつかの、好都合には５〜５０本、好ましくは１０〜３０本の光ファイバー３とからなる。問題のＵＶ灯２は、適切には、水銀灯、特にドーピングされた中圧水銀灯であって、たとえば、Philipsからの中圧灯ＨＰＡ２０２０、またはHeraeus社からの同等の中圧灯を用いることができる。光ファイバー３は、好都合には、長さが０．３〜２mであり、ＵＶ光の伝達に特に良く適することから、好都合には、液体光ファイバーとして形成される。液体光ファイバーは、ＵＶ透過率が高いこと、出てくる光線の強さの分布が石英繊維束に比して均質であること、およびより大きい利用可能断面積が同じ直径で与えられることが特筆される。ＵＶ灯２は、早期交換クレードル（図示せず）に取り付けて、ＵＶ灯２の容易な交換を可能にすることができる。ＵＶ灯２の発光スペクトルは、好都合には、２８０〜３６０nmの波長範囲で高いＵＶ強度を有するが、それは、この範囲で、レンズ材料に用いることができる、様々な種類の光開始剤、たとえばIrgacure 2050を活性化することができるからである。特に、ＵＶ灯２の長手方向の軸に対する、光ファイバー３の放射状の配置のため、ＵＶ灯２から発する高い比率の放射を、光ファイバー３に結合させ、こうして架橋結合に用いることができる。用いることができる光ファイバーの最大数は、ＵＶ灯２の直径、およびＵＶ灯までの距離に依存する。加えて、ＵＶ灯２の放射強度を測定する、センサ５が存在するのが好都合である。それは、ＵＶ灯２の近傍に位置させる。この測定は、調節ユニット６に送られ、それが、測定された放射強度を理論値とを比較し、電流の強さＩを調節して、それを一定に保つ。加えて、冷空気流７を、ＵＶ灯２を冷却するために供給する。これは、冷えた部品から、ハウジング１６の適切な構成を用いてか、または通風機２２によって、熱した部品全体にそれぞれ送られる。空気流は、ハウジング内部の温度を測定する、一つ以上の温度センサ８によって制御する。冷空気流は、ＵＶ灯２が最適温度で照りつけ、灯火のハウジング内の部品が、過熱されないことを確保する。このようにして、定常的な操作条件が確保され、それはまた、ＵＶ灯２の寿命を延長する。
【００１４】
光ファイバー３へのＵＶ光の結合を、より詳しく図２に示す。高い強度の放射を光ファイバーに結合するには、ＵＶ灯への最短距離、好都合には約１mmが必要とされる。ＵＶ灯の表面は、８００℃またはそれ以上の温度に達することから、液体光ファイバーへの直接の結合は、その温度感受性のために不可能である。したがって、ＵＶ灯から発する光は、初めに、直径を光ファイバー３のそれと整合させた、石英ロッド９へと結合する。石英ロッド９の長さは、空気流が生成する冷却効率に依存する。最初の近似では、石英ロッド９の長さは、光ファイバー３へと結合することができる光強度に対して全く影響しない。灯火の設計に応じて、石英ロッド９の長さは、５０〜１２０mmであるのが好都合である。石英ロッド９の、ＵＶ灯２に背いて面する末端と、光ファイバーへの受光域３０との間には、好都合には、カットオンフィルター１０が存在して、２８０nm未満の短波長ＵＶ放射を遮断するが、それは、これが光ファイバー３の、より急速な老化を生じるからである。カットオンフィルターは、その上、レンズ材料の重合体分解も防止する。カットオンフィルター１０は、適切には、Schott社からのＷＧ３０５または２９５フィルターである。さらに、カットオンフィルター１０と光ファイバー受光域３０との間には、仕切り板１１が与えられている。仕切り板１１の開口１２を調整することによって、光ファイバー３に進入する放射強度を調節することができる。結合される光の強度を調節するために、光ファイバー受光域３０と石英ロッド９との間の距離も、調整することができる。高いＵＶ強度を所望するならば、この距離は、可能な限り短くなければならない。特に、仕切り板の開口１２を、特に柔軟な継手１４によって仕切り板１１に連動させる、ステッピングモーターユニットを通じて制御するための備えが存在してよく、それにより仕切り板の開口１２の調整は、適切なＵＶ測定ユニット１５を光の出口で用いる、光強度の測定によって調節することができる。特に、各光ファイバー３の仕切り板１１を、独立に調整できるようにするための備えが存在しなければならない。ステッピングモーターユニットによってこれを解決するとともに、仕切り板１１は、所望するならば、手動で制御してもよい。光ファイバー３は、ハウジング１６から出て、それぞれ、注型成形用型の上に配置される。
【００１５】
図３は、下部型半１８および上部型半１９からなる注型成形用型１７の露光を描いている。光ファイバー３の末端と上部型半１９との間には、好ましくは、強化石英レンズからなる、ＵＶ集光レンズ２０が配置される。集光レンズ２０は、発光光線を集束させるのに役立つ。その光学は、注型成形用型の形状に整合させてある。全体的に重合され、縁の品質が良好なコンタクトレンズを製造するには、光ファイバー３の末端と集光レンズ２０との間、および集光レンズ２０と上部型半１９との間の距離が、決定的に重要である。加えて、光線の最適な経路のためには、上部型半１９内に仕切り板が与えられていなければならない。集光レンズ２０と注型成形用型１７との間の距離が増加するならば、放射強度は低下する。このことは、レンズ材料の、より遅い重合へと導く。しかし、一定した露光時間が存在し、放射強度があまりにも高いならば、コンタクトレンズは脆くなり、コンタクトレンズの縁の品質は、劣化する。集光レンズ２０と上部型半１９との間の距離を選ぶときは、最適の設定を見出さなければならないが、それは、上部型半の形状にも依存する。この距離は、適切には、３０〜５mmである。
【００１６】
このようにして、光ファイバーを用いてＵＶ光を型キャビティへと結合することによって、本発明は、型キャビティを均等に照明することを可能にする。多数の光ファイバーをＵＶ灯に結合することによって、非常に高く、かつ均一な照明強度を、効率的な方式で達成することができる結果、導入された注型材料を非常に迅速に重合させることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明によるＵＶ照明装置の実施態様の模式的例示を示す図である。
【図２】  ＵＶ光を光ファイバーに結合する手段の模式的例示を示す図である。
【図３】  光ファイバーによる注型成形用型の露光の模式的例示を示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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