(57)【要約】可視光線透過材料に反射防止膜を形成することができる。反射防止膜は２つのコーティング層の積層体であってもよい。第１のコーティング層は、金属アルコキシドを含む組成物から形成されうる。紫外線または熱を加えることによって第１のコーティング層を硬化させることができる。第２のコーティング層は、開始剤およびエチレン置換モノマーを含む第２の組成物から形成されうる。紫外線を当てることによって第２の組成物を硬化させることができる。反射防止膜をプラスチック・レンズまたはプラスチック・レンズ型に付着させることができる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
可視光線透過基板に少なくとも部分的に反射防止性の膜を形成するための方法であって、
第１の金属アルコキシドを含む第１の組成物を可視光線透過基板の少なくとも片面に付着させて第１のコーティング層を形成すること、
開始剤およびエチレン置換モノマーを含み、紫外線を当てることによって硬化可能な第２の組成物を第１のコーティング層に付着させること、および
紫外線を第２の組成物に当て、紫外線は第２の組成物の硬化を開始させて第２のコーティング層を形成することを含む方法。
【請求項２】
コロイド・シリコンまたはシラン・モノマーを含むシリコン含有組成物を第１の組成物に付着させてシリコン層を形成すること、および
第２の組成物をシリコン層に付着させることをさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
第１の組成物は、紫外線を当てることによって硬化可能である請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
紫外線を第１の組成物に当て、紫外線は第１の組成物の硬化を開始させて第１のコーティング層を形成することをさらに含む請求項１から３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
紫外線は閃光ランプによって生成される請求項１から４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
紫外線は殺菌ランプによって生成される請求項１から４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
第１の組成物を加熱し、第１の組成物を加熱することにより第１の組成物の硬化を開始させて第１のコーティング層を形成することをさらに含む請求項１および２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
開始剤は第２の金属アルコキシドを含む請求項１から７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
第１および第２の金属アルコキシドは一般式Ｍ（Ｙ）ｐ（式中、Ｍはチタン、アルミニウム、ジルコニウム、ホウ素、スズ、インジウム、アンチモンまたは亜鉛であり、ＹはＣ１〜Ｃ１０アルコキシまたはアセチルアセトネートであり、ｐはＭの価数に等しい整数である）を有する請求項８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
第１および第２の金属アルコキシドは一般式Ｔｉ（ＯＲ）４（式中、ＲはＣ１〜Ｃ１０のアルキルである）を有する請求項８および９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
第１および第２の金属アルコキシドは、チタニウムメトキシド、チタニウムエトキシド、チタニウムイソプロポキシド、チタニウムブトキシドまたはチタニウムアリルアセトアセテートトリイソプロポキシドを含む請求項８から１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
第２の金属アルコキシドは、チタニウムアルコキシドおよびアルミニウムアルコキシドを含む請求項８および９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
第２の組成物は光開始剤をさらに含む請求項１から１２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
エチレン置換モノマーはジペンタエリスリトールテトラアクリレートを含む請求項１から１３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１５】
第２の組成物はフルオロアクリレートを含む請求項１から１３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１６】
第２の組成物はシラン・モノマーを含む請求項１から１３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１７】
第２の組成物は有機溶媒をさらに含む請求項１から１６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１８】
第１の組成物はエチレン置換モノマーをさらに含む請求項１から１７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１９】
第１の組成物は光開始剤をさらに含む請求項１から１８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２０】
第１の組成物は共開始剤をさらに含む請求項１から１９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２１】
第１の組成物はコロイド・シリカをさらに含む請求項１から２０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２２】
第１の組成物は有機溶媒をさらに含む請求項１から２１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２３】
第１のコーティング層は、可視光線透過基板の屈折率より大きい屈折率を有する請求項１から２２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２４】
第２のコーティング層は、第１のコーティング層の屈折率より小さい屈折率を有する請求項１から２３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２５】
第１のコーティング層を形成する前に可視光線透過基板の表面にハードコート層を形成することをさらに含む請求項１から２４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２６】
可視光線透過基板の表面に第１の組成物を付着させる前に、可視光線透過基板の表面にハードコート層を形成することをさらに含む請求項１から２５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２７】
可視光線透過基板の表面にハードコート層を形成することは、
紫外線硬化性ハードコート組成物を可視光線透過基板の表面に付着させること、および
紫外線をハードコート組成物に当て、紫外線はハードコート組成物の硬化を開始させてハードコート層を形成することを含む請求項１から２６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２８】
可視光線透過基板の表面にハードコート組成物を付着させることは、ハードコート組成物をレンズの方へ向けながら可視光線透過基板を回転させることを含む請求項１から２７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２９】
第１の組成物を可視光線透過基板に付着させることは、
第１の組成物の第１の部分を可視光線透過基板に付着させること、
第１の組成物の第１の部分を乾燥させること、
第１の組成物の第２の部分を乾燥済の第１の部分に付着させること、および
第１の組成物の第２の部分を乾燥させることを含む請求項１から２８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３０】
第１の組成物を付着させることは、可視光線透過基板を回転させながら第１の組成物を可視光線透過基板の方へ向けることを含む請求項１から２９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３１】
第２の組成物を付着させることは、可視光線透過基板を回転させながら第２の組成物を可視光線透過基板の方へ向けることを含む請求項１から３０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３２】
可視光線透過基板の前面に第１の組成物を付着させることを含む請求項１から３１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３３】
可視光線透過基板の背面に第１の組成物を付着させることを含む請求項１から３２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３４】
約９０秒間未満の時間にわたって第２の組成物に紫外線を誘導する請求項１から３３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３５】
約９０秒間未満の時間にわたって第２の組成物に紫外線を誘導する請求項１から３４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３６】
約１０分間未満の時間で反射防止膜を形成する請求項１から３５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３７】
約１０分間未満の時間にわたって約４０℃と約１４０℃の間の温度で可視光線透過基板を加熱することをさらに含む請求項１から３６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３８】
第１のコーティング層と第２のコーティング層を併せた厚さが約５００ｎｍ未満である請求項１から３７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３９】
可視光線透過基板はプラスチック・レンズである請求項１から３８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項４０】
プラスチック・レンズの前面に反射防止膜を形成する請求項１から３９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項４１】
プラスチック・レンズの背面に反射防止膜を形成する請求項１から４０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項４２】
可視光線透過基板はガラス・レンズである請求項１から３８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項４３】
第１のコーティング層は、第１の組成物の成分と水またはアルコールとの反応生成物を含み、
第２のコーティング層は第２の組成物の成分の反応生成物を含む請求項１から４２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項４４】
使用時の型部材または眼鏡レンズの少なくとも片方に膜を付着させるためのコーティング・ユニットをさらに含む請求項１から４３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項４５】
可視光線透過基板に少なくとも部分的に反射防止性の膜を形成するための方法であって、
活性化光または熱を加えることによって硬化可能な第１の組成物を可視光線透過基板の少なくとも片面に付着させて第１のコーティング層を形成すること、
活性化光を当てることによって硬化可能な第２の組成物を第１のコーティング層に付着させること、および
活性化光を第２の組成物に当て、活性化光は第２の組成物の硬化を開始させて第２のコーティング層を形成することを含む方法。
【請求項４６】
プラスチック・レンズを形成するための方法であって、
活性化光を当てることによって硬化可能な第２の組成物を第１の型部材のキャスティング面に付着させること、
活性化光を第２の組成物に当て、活性化光は第２の組成物の硬化を開始させて第２のコーティング層を形成すること、および
活性化光または熱を加えることによって硬化可能な第１の組成物を第２のコーティング層に付着させて第１のコーティング層を形成することを含む方法。
【請求項４７】
請求項１から４６のいずれか１項に記載の方法によって作製される眼鏡レンズ。
【請求項４８】
請求項１から４６のいずれか１項に記載の方法に従ってプラスチック・レンズに少なくとも部分的に反射防止性の膜を付着させるためのシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（発明の背景）
１．発明の分野
本発明は一般には眼鏡レンズに関する。より詳細には、本発明は、レンズ形成組成物、活性化光を使用してレンズ形成組成物を硬化させることにより、フォトクロミック・レンズ紫外／可視光線吸収レンズ、および着色プラスチック・レンズを作製するシステムまたは方法に関する。
【０００２】
２．関連技術の説明
熱硬化技術により、ジエチレングリコールビス（アリル）−カーボネート（ＤＥＧ−ＢＡＣ）の重合体から光学レンズを製造することは、当該技術分野において従来行われている。加えて、光学レンズは紫外線（「ＵＶ」）硬化技術を用いて作製することもできる。例えば、そのすべてを本願に引用して援用する米国特許第４，７２８，４６９号（Ｌｉｐｓｃｏｍｂ他）、第４，８７９，３１８号（Ｌｉｐｓｃｏｍｂ他）、第５，３６４，２５６号（Ｌｉｐｓｃｏｍｂ他）、第５，４１５，８１６号（Ｂｕａｚｚａ他）、第５，５２９，７２８号（Ｂｕａｚｚａ他）、第５，５１４，２１４号（Ｊｏｅｌ他）、第５，５１６，４６８号（Ｌｉｐｓｃｏｍｂ他）、第５，５２９，７２８号（Ｂｕａｚｚａ他）、第５，６８９，３２４号（Ｌｏｓｓｍａｎ他）、第５，９２８，５７５号（Ｂｕａｚｚａ）、第５，９７６，４２３（Ｂｕａｚｚａ）、第６，０２２，４９８号（Ｂｕａｚｚａ他）、ならびに１９８９年１０月２６日に出願された米国特許出願番号第０７／４２５，３７１号、１９９５年５月１２日に出願された第０８／４３９，６９１号、１９９５年５月３０日に出願された第０８／４５４，５２３号、１９９５年５月３０日に出願された第０８／４５３，７７０号、１９９７年５月８日に出願された第０８／８５３，１３４号、１９９７年４月１８日に出願された第０８／８４４，５５７号、および１９９７年７月３１日に出願された第０８／９０４，２８９号を参照されたい。
【０００３】
紫外線によるレンズの硬化は、実用的なレンズを製造するために克服しなければならない特定の問題をもたらす。その問題としては、レンズの黄色化、レンズまたは型のひび割れ、レンズの光学的変形、およびレンズと型の早期脱離などが挙げられる。加えて、有用な紫外線硬化レンズ形成組成物の多くは、レンズ硬化処理の困難さを増す特定の特性を示す。例えば、紫外線で開始される反応が比較的高速であるため、眼鏡レンズを形成するのに紫外線硬化性の組成物を用いることが問題となる。過度の発熱によって硬化レンズに欠陥が生じやすい。当該欠陥を防ぐために、光開始剤の量を紫外線硬化技術分野で通例使用されている量未満に抑えることがある。
【０００４】
光開始剤の量を抑えることによってある問題に対処する一方、他の問題を引き起こしうる。例えば、光開始剤の量を少なくすると、レンズの縁付近や型キャビティにおけるガスケット壁付近の領域にある物質が、これらの領域における酸素の存在によって十分に硬化しないおそれがある（酸素は多くのレンズ形成組成物または材料の硬化を妨げるものと考えられる）。未硬化レンズ形成組成物により、粘着性の未硬化レンズ形成組成物によって覆われた「ウェット」エッジを伴うレンズが形成されやすい。さらに、未硬化レンズ形成組成物は、型抜きの際に移動してレンズの光学的表面を汚染するおそれがある。そして、汚染されたレンズは使用できないことが多い。
【０００５】
未硬化レンズ形成組成物については様々な方法で対処がなされてきた（例えば、米国特許第５，５２９，７２８号（Ｂｕａｚｚａ他）に記載されている方法を参照されたい）。当該方法としては、ガスケットを除去し、酸素遮断物または光開始剤濃縮液をレンズの露出縁に塗布し、次いでレンズに紫外線を再照射して、型抜き前にレンズの縁を十分に乾燥させる方法を挙げることができる。しかし、当該照射時に、所望の照射レベルより高い照射レベル、または所望の照射時間より長い照射時間を要することがある。追加的な紫外線照射は、状況によっては、レンズの黄色化の如き欠陥を引き起こしうる。
【０００６】
多くの紫外線硬化性レンズ形成組成物における光開始剤の量を少なくすることによって、残留二重結合の比率で測定した場合に完全に硬化しているものの、着色処理時に所望の染料吸収特性を与えるレンズ表面の架橋密度が不十分なレンズが製造されることがある。
【０００７】
当該紫外線硬化性レンズの表面密度を高める様々な方法が米国特許第５，５２９，７２８号（Ｂｕａｚｚａ他）に記載されている。１つの方法では、レンズを型抜きし、そのレンズの表面を直接紫外線に曝露する。いくつかの紫外線光源（例えば水銀蒸気ランプ）によって与えられる比較的短い波長（約２５４ｎｍ）は、物質を比較的迅速に架橋させる傾向がある。しかしながら、この方法の望ましくない効果は、当該曝露の結果としてレンズが黄色化することである。さらに、レンズ表面の汚染物質が高強度の紫外線の短波長に曝露されると、着色上の欠陥を引き起こすおそれがある。
【０００８】
他の方法としては、レンズが、まだガラス型の間の型キャビティ内に存在する間に、比較的高強度の紫外線にレンズを曝露する方法がある。ガラス型はより効果的な短波長を吸収する一方、約３６５ｎｍの波長を通す。この方法は、一般には、長時間の曝露を必要とし、またレンズ型アセンブリによって吸収される赤外線照射がレンズと型部材との早期脱離を引き起こすことになる。高強度の紫外線に曝露する前にレンズ型アセンブリを加熱することにより、所望の架橋密度のレベルを達成するのに必要な照射線量を抑えることができる。しかし、この方法では、早期脱離の発生率も高くなる。
【０００９】
レンズ型／ガスケット・アセンブリを加熱して、レンズ形成組成物を液状モノマーから固形重合体に硬化できることは当該技術分野においてよく知られている。また、型とガスケットをレンズから除去した後で対流熱をレンズに加えることによって当該レンズを後熱硬化できることもよく知られている。
【００１０】
（発明の概要）
眼鏡レンズを作製するための装置の実施態様を説明する。本装置は、コーティング・ユニットおよびレンズ硬化ユニットを含む。コーティング・ユニットは、型部材またはレンズにコーティングを施すように構成される。一実施態様のコーティング・ユニットはスピン・コーティング・ユニットである。レンズ硬化ユニットは、活性化光を型部材に導くように構成される。型部材は、レンズ硬化ユニット内に配置される型アセンブリの一部である。使用するレンズ形成組成物の種類に応じて、フォトクロミック・レンズおよび非フォトクロミック・レンズを形成するために本装置を使用することができる。本装置は、コーティング・ユニットとレンズ硬化ユニットの両方を実質的に同時に動作させることができるように構成できる。
【００１１】
コーティング・ユニットはスピン・コーティング・ユニットであってもよい。スピン・コーティング・ユニットは眼鏡レンズを保持するためのホルダまたは型部材を備える。ホルダを回転させるように構成されたモータにそのホルダを結合することができる。カバーに活性化光源を組み込むことができる。カバーをレンズ硬化ユニットの本体にかぶせて、コーティング・ユニットを覆う。一実施態様では、カバーを閉じた状態で、コーティング・ユニット内に配置された型部材またはレンズに活性化光を当てることができるように活性化光源を配置する。活性化光源としては、紫外線光源、化学線光源（例えば、約３８０ｎｍと４９０ｎｍの間の波長を有する光を発生させる光源）、可視光源および／または赤外線光源でよい。一実施態様の活性化光源は紫外線光源である。
【００１２】
レンズ形成装置は後硬化ユニットを含むことができる。後硬化ユニットは、その後硬化ユニット内に配置された型アセンブリまたはレンズを加熱すると共に活性化光を当てるように構成されている。
【００１３】
レンズ形成装置は、コーティング・ユニットと、レンズ硬化ユニットと、後硬化ユニットの動作とを実質的に同時に制御するように構成されたプログラム式コントローラをも含むことができる。その装置は、コーティング・ユニット、レンズ硬化ユニットおよび後硬化ユニット内に配置されるいくつかの光プローブおよび温度プローブを含むようにしてもよい。これらのプローブは、好ましくは、個々のユニットの動作に関する情報をコントローラに伝達する。伝達された情報を利用して個々のユニットの動作を制御することができる。形成されているレンズの処方に基づいて各々のユニットの動作を制御することもできる。
【００１４】
コントローラは、コーティング・ユニット、硬化ユニットおよび後硬化ユニットの様々な動作を制御するように構成される。
【００１５】
さらに、コントローラは、システム診断および情報を装置のオペレータに提供する。コントローラは、日常的な整備を行うべきとき、またはシステム・エラーが検出されたときにユーザに通知することができる。コントローラは、安全またはエネルギー節約を目的としたインターロック・システムを管理することもできる。コントローラは、オペレータがランプからの光に曝露されるおそれがあるときにランプが動作することを防ぐことができる。
【００１６】
また、コントローラをオペレータと対話するように構成することもできる。コントローラは、好ましくは入力デバイスと表示画面を含む。上述したようなコントローラによって制御されるいくつかの動作は、オペレータの入力に従う。コントローラは、オペレータが入力するレンズの種類（透明レンズ、紫外／可視光線吸収レンズ、フォトクロミック・レンズ、着色レンズなど）、処方、コーティングの種類（耐スクラッチ性コーティング、定着性コーティングまたは着色コーティング）に基づいて一連の指示を作成することができる。
【００１７】
様々なレンズ形成組成物を硬化させて、上記装置内でプラスチック眼鏡レンズを形成することができる。着色レンズ、フォトクロミック・レンズおよび紫外／可視光線吸収無色レンズを形成することができる。レンズ形成組成物は、レンズを形成するための条件（例えば硬化条件および後硬化条件）が、形成されているレンズとは無関係に同様となりうるように、レンズ形成組成物を配合することができる。一実施態様では、レンズ形成組成物に無色の非光互変性の紫外／可視光線吸収化合物を加えることによって、フォトクロミック・レンズを形成するのに用いた条件で透明レンズを形成することができる。フォトクロミック・レンズを形成するための硬化処理は、典型的には透明な非紫外／可視光線吸収レンズを形成するのに使用される場合よりも多くの量の活性化光を必要とする。一実施態様では、紫外／可視光線吸収化合物をレンズ形成組成物に加えて、フォトクロミック・レンズを形成するのに用いられるより強い照射要件のもとで実質的に透明なレンズを製造することができる。光互変性化合物の代わりに紫外／可視光線吸収化合物を使用して、透明レンズに対して可能なより高い照射量で硬化を行うことができる。紫外／可視光線吸収剤をレンズ形成組成物に加える利点は、その化合物を加えずに形成された透明レンズに比べて、形成済透明レンズの紫外／可視光線に対する保護性が優れることである。
【００１８】
一実施態様では、２つ以上の光互変性化合物を含む組成物が、光エフェクタ組成物を使用せずに、光互変性化合物によって発生する活性色とは異なる活性色を示すレンズを製造するための光エフェクタ組成物をさらに含むことができる。活性色は、レンズが光互変性活性化光源（例えば太陽光線）に曝露されたときに達成する色として定義づけられる。光互変性活性化光源は、光互変性化合物を着色させる波長を有する光を発生させる任意の光源として定義づけられる。光互変性活性化光は、光互変性化合物を着色させることが可能な波長を有する光として定義づけられる。光互変性活性化波長帯域は、光互変性化合物を着色させる波長を有する光の範囲として定義づけられる。光エフェクタ組成物は、光互変性活性化波長帯域の少なくとも一部に対する吸収性を示す任意の化合物を含むことができる。光エフェクタ組成物は、光開始剤、紫外／可視光線吸収剤、紫外線安定剤および染料を含むことができる。このようにして、光互変性化合物の割合または組成を変えることなく、レンズの活性色を変えることができる。光エフェクタ組成物を使用することによって、形成済レンズの活性色を変えるために光エフェクタが加えられる基礎液として単一のレンズ形成組成物を使用することができる。
【００１９】
光互変性活性化光を吸収する光エフェクタ組成物を加えることによって、形成済レンズの活性色が変化する可能性がある。活性色の変化は、光エフェクタ組成物によって吸収される光互変性活性化光の範囲に依存しうる。異なる光エフェクタ組成物の使用は、オペレータが、様々な活性色（例えば赤、オレンジ色、黄色、緑、青、洋藍色、青紫、灰色または茶色）を有するフォトクロミック・レンズを製造することを可能にする。
【００２０】
一実施態様では、モノマー組成物および光開始剤組成物を含む活性化光硬化性レンズ形成組成物から眼矯正用眼鏡レンズを作製することができる。モノマー組成物は、好ましくは多エチレン性機能性モノマーを含む。多エチレン性機能性モノマー組成物は、芳香族炭化水素含有ポリエーテル多エチレン性機能性モノマーを含むのが好ましい。一実施態様において、多エチレン性機能性モノマーは、好ましくはエトキシル化ビスフェノールＡジ（メト）アクリレートである。
【００２１】
モノマー組成物は、形成済眼鏡レンズおよび／またはレンズ形成組成物の特性を改良するための追加的なモノマーを含むことができる。モノマー組成物に使用できるモノマーとしては、アクリリルまたはメタクリリルから選択されるポリエチレン機能的モノマー含有基が挙げられる。
【００２２】
他の実施態様では、モノマー組成物、光開始剤組成物および共開始剤組成物を含む活性化光硬化性レンズ形成組成物から眼矯正用眼鏡レンズを作製することができる。活性化光吸収化合物が存在していてもよい。活性化光吸収化合物は、ここでは、活性化光の少なくとも一部を吸収する化合物として定義づけられる。モノマー組成物は、好ましくは、多エチレン性機能性モノマーを含む。多エチレン性機能性モノマーは、芳香族炭化水素含有ポリエーテル多エチレン性機能性モノマーを含むのが好ましい。一実施態様において、多エチレン性機能性モノマーは、好ましくはエトキシル化ビスフェノールＡジ（メト）アクリレートである。
【００２３】
共開始剤組成物は、好ましくはアミン共開始剤を含む。好ましくは、共開始剤組成物にアクリリルアミンが含まれる。一実施態様において、共開始剤組成物は、好ましくはＣＮ−３８４とＣＮ−３８６の混合物である。
【００２４】
活性化光吸収化合物の例としては、光互変性化合物、ＵＶ安定剤、ＵＶ吸収剤および／または染料が挙げられる。
【００２５】
他の実施態様では、コントローラは、眼鏡処方の入力に際して、適切な前方型、後方型およびガスケットの識別標示を供給することになるコンピュータ・ソフトウェア・プログラムを実行するように構成されるのが好ましい。コントローラを、処方データを記憶し、処方データを使用して硬化条件を決定するようにも構成することができる。コントローラを、硬化ユニットを動作させて適切な硬化条件を作成するように構成することができる。
【００２６】
一実施態様では、レンズ形成組成物に連続的な活性化光を照射して、レンズ形成組成物の硬化を開始することができる。硬化の開始後に、レンズ形成組成物を追加的な活性化光および熱で処理して、レンズ形成組成物をさらに硬化させることができる。
【００２７】
他の実施態様では、加熱硬化チャンバにおいてレンズ形成組成物に連続的な活性化光を照射して、レンズ形成組成物の硬化を開始することができる。硬化の開始後に、レンズ形成組成物を追加的な活性化光および熱で処理して、レンズ形成組成物をさらに硬化させることができる。
【００２８】
他の実施態様において、加熱された重合性レンズ形成組成物を分配するためのシステムについて説明する。本分配システムは、レンズ形成組成物を保持するように構成された本体、本体に結合されてモノマー溶液を加熱する加熱システム、および本体の出口付近に配置されて本体からのレンズ形成組成物の流れを制御する弁を含む。
【００２９】
大容量レンズ硬化装置は、少なくとも第１のレンズ硬化ユニットおよび第２のレンズ硬化ユニットを含む。レンズ形成装置は、随意にアニール・ユニットを含むことができる。第１および／または第２のレンズ硬化ユニット内に搬送システムを配置することができる。搬送システムを、型アセンブリを第１のレンズ硬化ユニットから第２のレンズ硬化ユニットに運ぶことができるように構成することができる。レンズ硬化ユニットは、活性化光を発生させるための活性化光源を含む。アニール・ユニットを、レンズ形成材料の重合時に生じる応力を少なくとも部分的に再現または緩和するために熱を加えるように構成することができる。コントローラを、３つのユニットを実質的に同時に動作させることができるように、レンズ硬化ユニット、および存在すればアニール・ユニットにコントローラを結合させることができる。アニール・ユニットは、アニール・ユニットを通じて型抜きレンズを運ぶための搬送システムを含むことができる。
【００３０】
いくつかの実施態様では、眼鏡レンズを作製するための装置は、第１のレンズ硬化ユニットを含むことができる。第１のレンズ硬化ユニットは、第１の活性化光源を有することができる。第１のレンズ硬化ユニットを、使用時に型アセンブリに誘導される活性化光を発生するように構成することができる。眼鏡レンズを作製するための装置は、第２のレンズ硬化ユニットをも含むことができる。第２のレンズ硬化ユニットは、第２の活性化光源および加熱システムを有することができる。第２の活性化光源を、使用時に型アセンブリに活性化光を当てるように構成することができる。加熱システムを、第２のレンズ硬化ユニットの内部を加熱するように構成することができる。いくつかの実施態様において、眼鏡レンズを作製するための装置は、第２の硬化ユニット内に配置される空気分配機を含むことができる。空気分配機を、使用時に第２の硬化ユニット内で空気を循環させるように構成することができる。本装置は、実質的に透明な眼鏡レンズが１時間未満の時間内に形成されるようにしてもよい。
【００３１】
一実施態様では、型アセンブリの型キャビティ内に液状のレンズ形成組成物を入れることを含む方法によって、プラスチック眼鏡レンズを作製することができる。型アセンブリは、前方型部材および後方型部材を含むことができる。これらの型部材は、それぞれキャスティング面および非キャスティング面を有することができる。型部材のキャスティング面が少なくとも部分的に型キャビティを定めるように、使用時に互いに間隔を設けて配置されるように型部材を構成することができる。レンズ形成組成物は、モノマー組成物および光開始剤を含むことができる。本方法は、型アセンブリ・ホルダ内に型アセンブリを配置することをも含むことができる。また、本方法は、少なくとも１つの型部材に活性化光を当ててレンズ形成組成物の硬化を開始することをさらに含むことができる。本方法は、レンズの硬化の開始後に、少なくとも１つの型部材に活性化光および熱を当てて、眼鏡レンズを形成することをも含むことができる。
【００３２】
いくつかの実施態様では、眼鏡レンズを作製するための装置は、第１のレンズ硬化ユニットから第２のレンズ硬化ユニットへ、かつ第２のレンズ硬化ユニットを介して型アセンブリを搬送するように構成されたコンベヤ・システムをも含むことができる。当該コンベヤ・システムは、第１の硬化ユニットから第２の硬化ユニットに伸びる連続的な可撓性部材を含むことができる。可撓性部材を、型アセンブリに相互作用して、第１の硬化ユニットを介して第２の硬化ユニットに、また第２の硬化ユニットを介して型アセンブリを搬送するように構成することができる。可撓性部材は、コンベヤ・システムを介して可撓性部材を動かすように構成されたモータに結合される。いくつかの実施態様において、コンベヤ・システムは２つの個別的なコンベヤを含むことができる。第１のコンベヤを、第１の硬化ユニットから第２の硬化ユニットに型アセンブリを搬送するように構成することができる。第２のコンベヤを、第２の硬化ユニットを介して型アセンブリを搬送するように構成することができる。
【００３３】
いくつかの実施態様では、第１および／または第２の活性化光源は紫外線光源であってもよい。本実施態様において、光源は、実質的に同一のスペクトル出力を有することができる。例えば、第１および第２の活性化光源は、約３８５ｎｍから約４９０ｎｍの範囲のピーク光強度を有することができる。さらに、第１および第２の光源を、活性化光のパルスを生成するように構成してもよい。第１の活性化光源は、第１のランプ集合体および第２のランプ集合体を含むことができ、この第１および第２のランプ集合体は、第１の硬化ユニットの反対側に配置される。
【００３４】
特定の実施態様では、第１および／または第２の活性化光源は蛍光ランプを含むことができる。本実施態様において、活性化光源は、それぞれ蛍光ランプに結合されたフラッシャ安定器システムを含むことができる。フラッシャ安定器システムは、瞬間開始安定器およびトランスを含むことができる。活性化光源が２個以上のランプを備えた実施態様では、ランプが独立的に動作可能である。
【００３５】
いくつかの実施態様では、蛍光ランプの動作を制御するための安定器システムは、瞬間開始安定器およびトランスを含むことができる。トランスと瞬間開始安定器は互いに独立的に動作可能である。いくつかの実施態様において、コントローラを瞬間開始安定器およびトランスに結合させることができる。コントローラを、瞬間開始安定器およびトランスを独立的に動作させるように構成してもよい。例えば、コントローラを、瞬間開始安定器をオンにする前にトランスをオフにするように構成してもよい。また、コントローラを、ランプをオフにするときにトランスをオンにするように構成してもよい。コントローラを、また、蛍光ランプをオンにするための信号を受け取ることなく、所定の時間が経過した後にトランスをオフにするように構成してもよい。
【００３６】
瞬間開始安定器を、蛍光ランプに点弧電圧を供給するように構成してもよい。点弧電圧は、約２５０Ｖと約４００Ｖの間であってもよい。瞬間開始安定器は、蛍光ランプがオンのときに蛍光ランプへの電流を調節するようにさらに構成されてもよい。いくつかの実施態様において、瞬間開始安定器は高周波安定器でありうる。
【００３７】
トランスを、蛍光ランプがオフのときに蛍光ランプのフィラメントに電圧を供給するように構成してもよい。一実施態様では、トランスにより供給される電圧によって、蛍光ランプのフィラメントをフィラメントの最適動作温度付近の温度に十分に維持することができる。一実施態様では、トランスにより供給される電圧によって、フィラメントおよび蛍光ランプを蛍光ランプの最適動作温度付近の温度に十分に維持することができる。一実施態様では、トランスを、フィラメントに約５Ｖ未満の電圧を加えるように構成してもよい。トランスはトロイダル・トランスであってもよい。
【００３８】
蛍光ランプを安定器システムに結合させることを含む方法によって蛍光ランプを動作させることができる。本方法は、蛍光ランプのフィラメントに電圧が供給されるように、安定器システムのトランスを動作させることをさらに含むことができる。本方法は、蛍光ランプに点弧電圧を加えて蛍光ランプに光を発生させるように、安定器システムの瞬間開始安定器を動作させることをも含むことができる。
【００３９】
いくつかの実施態様では、第１および／または第２の活性化光源に隣接してフィルタを配置することができる。そのフィルタを、第１の活性化光源から発生する活性化光の強度を操作するように構成してもよい。当該フィルタは開口を定めるプレートを含むことができる。プレートは、活性化光に対して不透明な材料で形成してもよい。例えば、プレートは金属プレートである。
【００４０】
いくつかの実施態様では、眼鏡レンズを作製するための装置はアニール・ユニットを含むことができる。アニール・ユニットはアニール・ユニット加熱システムを含むことができる。アニール・ユニット加熱システムは、アニール・ユニットの内部を加熱するようになっている。例えば、アニール・ユニット加熱システムは、約２５０°Ｆまでの温度にアニール・ユニットの内部を加熱するように構成される。アニール・ユニットは、アニール・ユニットを介して型アセンブリを搬送するように構成されたアニール・ユニットコンベヤ・システムをも含むことができる。
【００４１】
いくつかの実施態様では、眼鏡レンズを作製するための装置は、使用時に第１の硬化ユニットおよび第２の硬化ユニットの動作を実質的に同時に制御するように構成されたプログラム式コントローラを含むことができる。例えば、第１の活性化光源が第１のランプ集合体と第２のランプ集合体とを備えた実施態様では、プログラム式コントローラを第１および第２のランプ集合体を個別に制御するように構成してもよい。プログラム式コントローラは、眼鏡レンズ処方の関数として硬化ユニットの動作を制御するように構成してもよい。
【００４２】
眼鏡レンズを作製するためのシステムは、加熱された重合性レンズ形成組成物を分配するための装置を含むことができる。いくつかの実施態様では、加熱された重合性レンズ形成組成物を分配するための装置は、レンズ形成組成物を保持するように構成された本体を含むことができる。その本体は、流体容器を受けるための開口部および出口を含む。本体は、レンズ形成組成物を加熱するための本体内に配置された加熱システムをも含むことができる。加熱システムは抵抗加熱システムであってもよい。いくつかの実施態様の本体は、本体内に配置されるチャンバを含むことができる。チャンバ内に加熱システムを配置することができる。当該実施態様において、チャンバは、レンズ形成組成物が加熱システムに接触するのを防ぐことができる。
【００４３】
加熱された重合性レンズ形成組成物を分配するための装置に使用される流体容器は本体およびキャップを含んでいてもよい。いくつかの実施態様では、流体容器のキャップを流体容器本体から取り外し可能とすることができる。いくつかの実施態様では、流体容器のキャップを接着剤で流体容器本体に結合させることができる。キャップは、流体制御部材、および弾性部材、例えばスプリングを含むことができる。流体制御部材は実質的に球状であってもよい。流体制御部材がキャップの上部内面に対して押しつけられるように、弾性部材が流体制御部材に力をかけるように弾性部材を流体制御部材に結合させることができる。流体容器を加熱装置の開口部に挿入可能とすることができる。加熱装置本体は、開口部に向かって伸びる突起を含むことができる。本体が開口部に挿入されるときに突起がキャップの上部内面から流体制御部材を引き離すように、突起を配置することができる。流体容器を開口部に挿入することで、レンズ形成組成物が流体容器から加熱装置本体に流入するような位置に流体制御部材が移動することができる。
【００４４】
いくつかの実施態様では、出口付近に弁を配置することができる。該弁は、伸長部材を含むことができる。伸長部材は、出口内の閉鎖位置に配置可能とすることができる。閉鎖位置において、伸長部材は、出口を通るレンズ形成組成物の流れを阻止することができる。閉鎖位置において、伸長部材は実質的に完全に出口を通って伸びることができる。伸長部材は、出口内の開放位置にも配置可能とすることができる。開放位置において、伸長部材は、使用時にレンズ形成組成物が出口を通って流れることができるようになっている。開放位置において、伸長部材は部分的に出口内に伸びることができる。弁は、伸長部材に結合される可動部材をも含むことができる。伸長部材は、伸長部材が閉鎖位置にくるように、第１の位置において可動部材に接触することができる。伸長部材は、伸長部材が開放位置にくるように、第２の位置において可動部材に接触することができる。可動部材は、伸長部材の位置が第１の位置から第２の位置に変化できるように移動可能とすることができる。
【００４５】
いくつかの実施態様では、加熱された重合性レンズ形成組成物を分配するための装置が、本体に結合されたサーモスタットをも含むことができる。該サーモスタットを、本体内のレンズ形成組成物の温度を測定するように構成してもよい。このサーモスタットを、測定温度に応じて加熱システムを制御するようにさらに構成してもよい。いくつかの実施態様では、熱電体を本体に結合させることができる。当該実施態様において、コントローラを熱電対に結合することができる。その熱電対を、本体内のレンズ形成組成物の温度を測定するように構成してもよい。コントローラを、熱電対によって測定された温度に応じて加熱システムを制御するように構成してもよい。
【００４６】
いくつかの実施態様では、加熱された重合性レンズ形成組成物を分配するための装置は、本体内に配置される流量モニタをも含むことができる。流量モニタは、本体内に存在するレンズ形成組成物の量を測定するように構成してもよい。当該実施態様において、本装置は、流量モニタおよび加熱システムに結合されるコントローラをも含むことができる。コントローラは、流量モニタによって測定された流量に応じて加熱システムを制御するようになっていてもよい。いくつかの実施態様では、本装置をレンズ形成装置のコントローラに電気的に結合可能とすることができる。
【００４７】
いくつかの実施態様では、加熱された重合性レンズ形成組成物を分配するための装置は、本体に接続される型アセンブリ・ホルダを含むことができる。型アセンブリ・ホルダは、本体の出口が型アセンブリ付近に配置されるような位置に型アセンブリを保持するようになっていてもよい。
【００４８】
いくつかの実施態様では、加熱装置の本体にレンズ形成組成物を導入することを含むことができる方法によってプラスチック眼鏡レンズを形成することができる。その方法は、加熱装置においてレンズ形成組成物を加熱することをも含むことができる。本方法は、型アセンブリの型キャビティ内に液状レンズ形成組成物を入れることをさらに含むことができる。型アセンブリは、前方型部材および後方型部材を含むことができる。型アセンブリは、第１および第２の硬化ユニット内にフィットするようになっていてもよい。レンズ形成組成物は、モノマー組成物および光開始剤を含むことができる。モノマー組成物は、活性化光に曝露することによって硬化できる。光開始剤は、活性化光に曝露されるとモノマーの硬化を開始させる。本方法は、少なくとも１つの型部材に活性化光を当ててレンズ形成組成物の硬化を開始することをも含むことができる。例えば、第１のレンズ硬化ユニットを使用して、少なくとも１つの型部材に活性化光を当てて硬化を開始させることができる。特定の実施態様において、少なくとも１つの型部材に１００秒間より短い時間にわたって活性化光を当てることによって、レンズ形成組成物の硬化を開始させることができる。該方法は、レンズの硬化の開始後に、少なくとも１つの型部材に活性化光および熱を当てて眼鏡レンズを形成することをさらに含むことができる。例えば、硬化開始後に、第２のレンズ硬化ユニットを使用して、少なくとも１つの型部材に活性化光および熱を当てることができる。コンベヤ・システムによって第１のレンズ硬化ユニットが第２のレンズ硬化ユニットに結合された実施態様における本方法は、レンズ形成組成物の硬化の開始後に、型アセンブリ・ホルダを第１の硬化ユニットから第２の硬化ユニットへコンベヤ・システムに沿って伝送することを含むことができる。本方法は、少なくとも１つの型部材に活性化光および熱を当てた後に、活性化光の非存在下でレンズに熱を加えることをも含むことができる。
【００４９】
いくつかの実施態様では、型アセンブリはガスケットを含むことができる。いくつかの実施態様では、ガスケットは、第１の倍率の第１のレンズを形成するための第１の型セットに嵌合するようになっていてもよい。ガスケットは、レンズ形成組成物を受け入れるための充填ポートを含むことができ、型セットに完全に嵌合する。充填ポートは、ガスケットの内面から外面に伸びることができる。ガスケットは、型セットの型部材を間隔を設けて配置するための少なくとも４つの個別的な突起を含むことができる。それら少なくとも４つの個別的な突起をガスケットの内面に均等に配置することができる。一実施態様では、少なくとも４つの個別的な突起をガスケットの内面に約９０°間隔で配置することができる。型アセンブリに使用する後方型部材は、スティーブ軸およびフラット軸を有することができる。少なくとも４つの個別的な突起の各々は、後方型部材のスティーブ軸およびフラット軸との間に傾斜角を形成することができる。特定の実施態様では、少なくとも４つの個別的な突起の各々は、後方型部材のスティーブ軸およびフラット軸との間に約４５°の角度を形成することができる。突起をガスケットの内面に配列させることができる。いくつかの実施態様では、ガスケットは、第５の突起をも含むことができる。第５の突起は、その突起が、使用時に第１の型セットの１つの型部材と接触するように配置されてもよい。ガスケットは、また、第２の倍率の第２のレンズを形成するための第２の型セットに嵌合するようになっていてもよい。当該実施態様において、第５の突起は、使用時に第１の型セットの第１の型部材に接触することができ、充填ポートは、使用時に第１の型セットの第２の型部材付近に位置することができる。
【００５０】
いくつかの実施態様では、型アセンブリ・ホルダは型アセンブリを支持するようになっていてもよい。型アセンブリ・ホルダは、本体、および本体に形成される窪みを含むことができる。本体は、活性化光が型アセンブリに達することできるようになっていてもよい。窪みは、型アセンブリの形状に対して相補的であってもよい。窪みは開口部を定めることができる。開口部は実質的に窪みの中心を占めることができる。開口部は、活性化光が使用時に開口部を通って型アセンブリ上に到達するように配置される。開口部の直径は、型アセンブリの型の直径より短くてもよい。窪みは、型アセンブリの上面が本体の上面またはその下に配置されるような深さまで本体内に伸びることができる。型アセンブリ・ホルダは、型アセンブリまたは追加的な型アセンブリの型またはガスケットを保持するための追加的な窪みをさらに含むことができる。追加的な窪みは、追加的な型アセンブリに対して相補的な形状を有することができる。型アセンブリ・ホルダは、底面に配置される隆起部をも含むことができる。隆起部は、コンベヤ・システムと相互作用するようになっていてもよい。加えて、型アセンブリ・ホルダの一部は、ジョブ・チケットを保持するようになっていてもよい。
【００５１】
レンズ形成組成物は、モノマー組成物および光開始剤を含むことができる。一実施態様では、レンズ形成組成物は、実質的に光学収差のないレンズに約３０分未満の時間で硬化するであろう。モノマー組成物は、活性化光に曝露されることによって硬化する。光開始剤は、活性化光に曝露されるとモノマーの硬化を開始させることができる。レンズ形成組成物は、光互変性化合物、染料、紫外／可視光線吸収化合物などをさらに含むことができる。モノマーは、芳香族炭化水素含有ビス（アリルカーボネート）機能性モノマー、芳香族炭化水素含有ポリエチレンポリエーテル機能性モノマー、および／または多エチレン性機能性モノマーを含むことができる。一実施態様では、共開始剤組成物は、アミン、例えばモノアクリル化アミン、ジアクリル化アミンまたはそれらの混合物の如きアクリルアミンを含むことができる。一実施態様では、光開始剤はビス（２，６−ジメトキシベンゾイル）−（２，４，４−トリメチルフェニル）酸化ホスフィンを含むことができる。
【００５２】
一実施態様では、レンズの形成を制御するコンピュータ実施方法によって眼鏡レンズを作製することができる。コントローラ・ソフトウェアを含むコントローラ・コンピュータがその方法を実施するようになっていてもよい。コントローラ・ソフトウェアはキャリア媒体に置くことができる。コンピュータ・ソフトウェアは、コンピュータ実行可能プログラム命令を含むことができる。本方法は、処方情報を受け取ることを含むことができる。処方情報は眼鏡処方を決める。本方法は、処方情報を解析することをさらに含むことができる。当該方法において、前方型、後方型およびガスケットは識別標示を含むことができる。方法は、処方情報の解析に応じて眼鏡レンズを製造するための適切な前方型、後方型およびガスケットの前方型識別標示、後方型識別標示、および、ガスケット識別標示を決定することを含むことができる。前方型、後方型およびガスケットはそれらで型キャビティを生成する。型キャビティは、処方から眼鏡レンズを製造すべく硬化するレンズ形成組成物を保持する。さらに、方法は、処方情報の解析に応じて眼鏡レンズを製造するための具体的なレンズ形成組成物を決定することを含むこともできる。方法は、前方型識別標示、後方型識別標示およびガスケット識別標示の決定に続いて、前方型識別標示、後方型識別標示およびガスケット識別標示を表示デバイス上に表示することをも含むことができる。さらに、方法は、具体的なレンズ形成組成物の決定に続いて、表示デバイス上に具体的なレンズ形成組成物を表示することを含むことができる。方法は、処方情報の解析に応じて眼鏡レンズの硬化条件を決定することをも含むことができる。方法は、処方情報の解析に応じて第２の眼鏡レンズを製造するための適切な第２の前方型、第２の後方型および第２のガスケットの第２の前方型識別標示、第２の後方型識別標示、および、第２のガスケット識別標示を決定することをも含むことができる。加えて、方法は、眼鏡レンズを形成するためのシステム、例えば硬化ユニット、後硬化ユニットおよび／またはコーティング・ユニットを制御することをも含むことができる。一実施態様では、硬化ユニット、コーティング・ユニットおよび後硬化ユニットを制御することを実質的に同時に実行することができる。
【００５３】
一実施態様では、処方情報を受け取ることは、バー・コードから処方情報を読み取ることをも含んでいる。一実施態様では、処方情報を受け取ることは、処方情報を入力するためにユーザが操作できる入力デバイスから処方情報を受け取ることを含むことができる。処方情報は、球面倍率、円筒倍率、付加倍率および／またはレンズ位置などを含む。本方法は、処方情報を受領した後に眼鏡処方を変更することをさらに含むことができる。眼鏡処方はコンピュータ読取り可能媒体に記憶することができる。本方法は、レンズ形成処理時にユーザに対して動作命令を表示デバイス上に表示することをも含むことができる。
【００５４】
一実施態様では、処方情報を解析することは、球面倍率、円筒倍率、付加倍率および／またはレンズ位置と、情報データベースの記録とを相関させることを含むことができる。情報データベースは、前方型識別標示、後方型識別標示およびガスケット識別標示と、球面倍率、円筒倍率、付加倍率および／またはレンズ位置とを相関させるデータなどを含んでいる。一実施態様では、処方情報は、モノマーの種類およびレンズの種類をさらに含むことができる。一実施態様では、識別表示は文字数字シーケンスを含むことができる。
【００５５】
硬化ユニットは、レンズ形成組成物の少なくとも一部を硬化するようになっていてもよい。一実施態様では、眼鏡レンズの硬化条件を生成するように硬化ユニットを制御することができる。当該実施態様において、硬化ユニットを制御することは、レンズ形成組成物に伝達する活性化光の量を監視すると共に、所定の量がレンズ形成組成物に伝達されるように、レンズ形成組成物に伝達する活性化光の強度または持続時間を変化させることを含みうる。一実施態様では、硬化ユニットは複数の光源を含むことができる。硬化ユニットを制御することは、複数の光源の各々を独立的に制御することを含みうる。硬化ユニットを制御することにより、１つまたは複数の出入扉が開いているときに１つまたは複数の光源が光を発するのをさらに防止することができる。硬化ユニットを制御することは、処方情報の解析に応じて複数の眼鏡レンズの硬化条件を決定することをさらに含みうる。複数の眼鏡レンズに対して実質的に同時に硬化ユニットを制御することができる。
【００５６】
後硬化ユニットは、眼鏡レンズの硬化を実質的に完了するようになっていてもよい。後硬化ユニットを制御することは、硬化条件を生成するように後硬化ユニットを動作させることをも含む。いくつかの実施態様では、後硬化ユニットは、複数の活性化光源および複数の熱源を含むことができる。後硬化ユニットを制御することは、複数の活性化光源および複数の熱源を制御して、眼鏡レンズの硬化条件を生成することをも含む。いくつかの実施態様では、複数の光源の各々と複数の熱源の各々を独立的に制御することができる。複数の光源のうちの１つまたは複数の光源を型部材の上に配置し、複数の光源のうちの１つまたは複数の光源を型部材の下に配置することができる。さらに、複数の熱源のうちの１つまたは複数の熱源を型部材の上に配置し、複数の熱源のうちの１つまたは複数の熱源を型部材の下に配置することができる。後硬化ユニットは、型アセンブリ内に配置されたレンズ形成組成物または型抜きレンズに熱および活性化光を加えて、眼鏡レンズの硬化を実質的に完了させるようになっていてもよい。後硬化ユニットを制御することは、型アセンブリ内に配置されたレンズ形成組成物または型抜きレンズに熱または活性化光を加えることを含みうる。さらに、後硬化ユニットを制御することは、１つまたは複数の出入扉が開いているときに、１つまたは複数の光源が光を発するのを防ぐことをも含む。後硬化ユニットを制御することは、処方情報の解析に応じて複数の眼鏡レンズの硬化条件を決定することをも含む。後硬化ユニットを制御することは、複数の眼鏡レンズの硬化条件を生成するように後硬化ユニットを制御することを含んでもよい。複数の眼鏡レンズに対して実質的に同時に後硬化ユニットを制御することができる。
【００５７】
コーティング・ユニットは、使用時に型部材または眼鏡レンズの少なくとも１つにコーティングを施すようになっていてもよい。コントローラ・ソフトウェアは、処方情報の解析に応じて眼鏡レンズに対するコーティング要件を決定することができる。コーティング・ユニットを制御することは、コーティング要件を生成するようにコーティング・ユニットを動作させることをも含む。いくつかの実施態様では、コーティング・ユニットはスピン・コーティング・ユニットであってもよい。当該実施態様において、コーティング・ユニットを制御することはレンズ・ホルダの回転を制御することをも含む。レンズ・ホルダは、使用時に眼鏡レンズを実質的に固定するようになっていてもよい。レンズ・ホルダの回転を制御することは、レンズ・ホルダの回転速度を制御することを含みうる。一実施態様では、コーティング・ユニットは光源を含むことができ、コーティング・ユニットを制御することは光源を制御することを含みうる。光源を制御することは、光源からの活性化光の量を制御することを含みうる。光源を制御することは、１つまたは複数の出入扉が開いているときに、光源が光を発するのを防止することをも含みうる。
【００５８】
いくつかの実施態様では、コンピュータ実施方法は、型アセンブリに配置されたレンズ形成組成物を硬化して処方から眼鏡レンズを製造するように構成されたデバイスを監視することができる。この方法は、デバイスの１つまたは複数のコンポーネントの動作条件を監視することをも含む。コンポーネントの動作条件を監視することは、動作パラメータを監視して、動作パラメータがコンポーネントの最適動作範囲にあるかどうかを判断することを含む。コンポーネントの動作パラメータがコンポーネントの最適動作範囲外にあるときに動作範囲エラーが生じるおそれがある。本方法は、デバイスの１つまたは複数のコンポーネントの動作エラーを検出することをも含みうる。さらに、本方法は、デバイスに結合された表示デバイスにメッセージを表示することを含んでもよい。メッセージには、デバイスの１つまたは複数のコンポーネントの動作エラーまたは動作範囲エラーを記すことができる。コンポーネントは、例えば硬化ユニット、後硬化ユニット、アニール・ユニット、レンズ形成組成物ヒータ・ユニットおよび／またはコーティング・ユニットを含むことができる。本方法は、デバイスの１つまたは複数のコンポーネントに対する整備スケジュールを監視することをも含むことができる。本方法は、１つまたは複数のコンポーネントを整備すべきことを検出することを含むことができる。さらに、該方法は、デバイスの１つまたは複数のコンポーネントに対して必要な整備を記したメッセージを表示することを含むことができる。
【００５９】
硬化ユニットを監視することは、硬化ユニットにおける１つまたは複数のランプについての使用時間を監視することを含みうる。動作エラーを検出することは、１つまたは複数のランプについての使用時間が最大使用時間を超過したことを検出することを含みうる。硬化ユニットを監視することは、硬化ユニットにおける１つまたは複数のランプによって生成される光の強度を監視することをも含む。動作エラーを検出することは、１つまたは複数のランプの光の強度がそれらのランプに対する最適光強度範囲外であることを検出することを含みうる。硬化ユニットを監視することは、硬化ユニットにおける１つまたは複数のランプを流れる電流を監視することをも含みうる。動作エラーを検出することは、１つまたは複数のランプを流れる電流が該ランプに対する最適電流範囲外であることを検出することを含みうる。
【００６０】
後硬化ユニットを監視することは、後硬化ユニットにおける１つまたは複数のランプについての使用時間を監視することを含みうる。動作エラーを検出することは、１つまたは複数のランプについての使用時間が最大使用時間を超過したことを検出することを含んでもよい。後硬化ユニットを監視することは、後硬化ユニットにおける１つまたは複数のランプによって生成される光の強度を監視することを含んでもよい。動作エラーを検出することは１つまたは複数のランプの光の強度が、それらのランプに対する最適光強度範囲外であることを検出することを含みうる。後硬化ユニットを監視することは、後硬化ユニットにおける１つまたは複数のランプを流れる電流を監視することを含みうる。動作エラーを検出することは、１つまたは複数のランプを流れる電流がそれらのランプに対する最適電流範囲外であることを検出することを含みうる。後硬化ユニットを監視することは、後硬化ユニットにおける１つまたは複数の加熱ユニットを流れる電流を監視することを含みうる。動作エラーを検出することは、１つまたは複数の加熱ユニットを流れる電流が該加熱ユニットに対する最適電流範囲外であることを検出することを含みうる。
【００６１】
コーティング・ユニットを監視することは、コーティング・ユニットにおける１つまたは複数のランプについての使用時間を監視することを含みうる。動作エラーを検出することは、１つまたは複数のランプについての使用時間が最大使用時間を超過したことを検出することを含みうる。コーティング・ユニットを監視することは、コーティング・ユニットにおける１つまたは複数のランプによって生成される光の強度を監視することを含みうる。動作エラーを検出することは、１つまたは複数のランプの光の強度が該ランプに対する最適光強度範囲外であることを検出することを含みうる。コーティング・ユニットを監視することは、コーティング・ユニットに含まれる１つまたは複数のランプを流れる電流を監視することを含みうる。動作エラーを検出することは、１つまたは複数のランプを流れる電流が該ランプに対する最適電流範囲外であることを検出することを含みうる。
【００６２】
いくつかの実施態様では、第１の組成物を可視光線透過基板の少なくとも１つの表面に付着させることによって可視光線透過基板上に第１のコーティング層を形成することにより可視光線透過基板上の部分反射防止膜を形成することができる。約１０分間より短い時間にわたって、４０℃と１４０℃の間の温度で可視光線透過基板を加熱することができる。本方法は、第１のコーティング層に第２の組成物を付着させることをさらに含んでもよい。第１および／または第２の組成物は、組成物に紫外線を当てることによって硬化させることができる。本方法は、第１の組成物、第２の組成物または両組成物に紫外線を当てることをも含んでてもよい。紫外線を当てることで、組成物の硬化を開始してコーティング層を形成することができる。第１の組成物に熱を加えて硬化を開始させると共に、第１のコーティング層を形成することができる。本方法は、可視光線透過基板の表面に第１の組成物を付着させる前に、または第１のコーティング層を形成する前に可視光線透過基板の表面にハードコート層を形成することをさらに含むことができる。
【００６３】
いくつかの実施態様では、本方法は、コロイド・シリコンまたはシラン・モノマーを含むシリコン含有組成物を第１の組成物に付着させてシリコン層を形成することをさらに含むことができる。開始剤およびエチレン置換モノマーを含む第２の組成物をシリコン層に付着させることもできる。
【００６４】
いくつかの実施態様では、光開始剤およびエチレン置換モノマーを含む第２の組成物を第１の型部材のキャスティング面に付着させる方法によってプラスチック・レンズを形成することができる。第２の組成物は、紫外線を当てることによって硬化させることができる。紫外線を第２の組成物に向ける。紫外線は、第２の組成物の硬化を開始して、第２のコーティング層を形成することができる。本方法は、第２のコーティング層に第１の組成物を付着させて第１のコーティング層を形成することをさらに含むことができる。第１の組成物は金属酸化物を含むことができる。紫外線を第１の組成物に誘導することができる。紫外線を当てることで、第１の組成物の硬化を開始してコーティング層を形成することができる。第１の組成物に熱を加えて第１の組成物の硬化を開始し、第１のコーティング層を形成することができる。型アセンブリは、共に型キャビティを形成する第１および第２の型部材を含むことができる。本方法は、型キャビティ内に液状レンズ形成組成物を入れることをも含む。レンズ形成組成物は、モノマー組成物および光開始剤を含むことができる。活性化光を型キャビティに向けることができる。本方法は、重合性レンズ形成組成物を型キャビティ内に入れる前に第１のコーティング層の表面に接着層を形成することをさらに含むことができる。本方法は、レンズを型キャビティから抜くこと、および形成したレンズの外面に第１および第２のコーティング層を転写することをも含むことができる。
【００６５】
いくつかの実施態様では、本方法は、シリコン含有組成物を第２の組成物に付着させてシリコン層を形成することを含むことができる。シリコン含有組成物はコロイド・シリコンまたはシラン・モノマーを含むことができる。次いで、第１の組成物をシリコン層に付着させて第１のコーティング層を形成することができる。第１の組成物は金属アルコキシドを含むことができる。
【００６６】
いくつかの実施態様では、その外面に部分的反射防止膜が形成された眼鏡レンズを形成する。部分的反射防止膜は、第１のコーティング層および第２のコーティング層を含むことができる。第１のコーティング層は、第１の組成物の成分と水および／またはアルコールとの反応生成物でありうる。第２のコーティング層は、第２の組成物の成分の反応生成物でありうる。第２の組成物は、紫外線を当てることによって硬化させることができる。いくつかの実施態様では、プラスチック眼鏡レンズの前面および／または背面に反射防止膜を形成する。
【００６７】
いくつかの実施態様では、可視光線透過基板はプラスチック・レンズである。プラスチック・レンズは眼鏡レンズであってもよい。いくつかの実施態様では、可視光線透過基板はガラス・レンズである。約１０分間より短い時間で反射防止膜を形成することができる。１０分間より短い時間で第１および第２のコーティング層を形成することができる。
【００６８】
いくつかの実施態様では、第１のコーティング層は、可視光線透過基板の屈折率より大きな屈折率を有することができる。第２のコーティング層は、第１のコーティングの屈折率より小さな屈折率を有することができる。さらに、第１のコーティング層は、可視光線透過基板の屈折率より大きな屈折率層を有することができ、第２のコーティング層は、第１のコーティング層の屈折率より小さな屈折率を有することができる。
【００６９】
レンズ形成組成物がモノマー組成物および光開始剤を含むいくつかの実施態様では、モノマー組成物は芳香族炭化水素含有ポリエチレンポリエーテル機能性モノマーを含む。モノマー組成物は、アクリリル（ａｃｒｙｌｙｌ）および／またはメタクリリル（ｍｅｔｈａｃｒｙｌｙｌ）基の如き２つのエチレン性不飽和基を有する多エチレン性機能性モノマーをも含むことができる。レンズ形成組成物は、共開始剤組成物をも含むことができる。共開始剤組成物はアミンを含むことができる。特定の実施態様では、共開始剤組成物はアクリル化アミンを含む。いくつかの実施態様では、レンズ形成組成物は、活性化光吸収化合物を含む。レンズ形成組成物は、紫外線吸収化合物および／または光互変性化合物を含むことができる。
【００７０】
特定の実施態様では、第１の組成物は、金属酸化物、光開始剤、共開始剤、コロイド・シリカ、ジペンタエリスリトールテトラアクリレートの如きエチレン置換モノマー、有機溶剤、またはそれらの混合物を含むことができる。第２の組成物は、シラン・モノマー、フルオロアクリレート、開始剤、光開始剤、ジペンタエリスリトールテトラアクリレートの如きエチレン置換モノマー、有機溶剤、またはそれらの混合物を含むことができる。
【００７１】
いくつかの実施態様では、開始剤は金属酸化物である。いくつかの実施態様では、開始剤はチタニウムアルコキシドおよびアルミニウムアルコキシドである。いくつかの実施態様では、光開始剤は、ビス（２，６−ジメトキシベンゾイル）−（２，４，４−トリメチルフェニル）ホスフィンオキシドである。
【００７２】
金属酸化物は、開始剤および／または第１の組成物に見いだすことができる。金属酸化物は、式Ｍ（Ｙ）ｐを有することができる（式中、Ｍはチタン、アルミニウム、ジルコニウム、ホウ素、スズ、インジウム、アンチモンまたは亜鉛であり、ＹはＣ１〜Ｃ１０のアルコキシまたはアセチルアセトネートであり、ＰはＭの価数に等しい整数である）。金属酸化物は、式Ｔｉ（ＯＲ）４を有することができる（式中、ＲはＣ１〜Ｃ１０のアルキルである）。特定の実施態様では、金属酸化物は、チタニウムメトキシド、チタニウムエトキシド、チタニウムイソプロポキシド、チタニウムブトキシドまたはチタニウムアリルアセトアセテートトリイソプロポキシドである。金属酸化物は、チタニウムアルコキシドとジルコニウムアルコキシドの混合物、またはチタニウムアルコキシドとアルミニウムアルコキシドの混合物であってもよい。
【００７３】
いくつかの実施態様では、第１の組成物を可視光線透過基板に向けながら基板または第１の型を回転させることによって第１の組成物を付着させる。回転する可視光線透過基板または第１の型に第２の組成物を向けることによって第２の組成物を付着させることもできる。第１の型を使用して、プラスチック・レンズの前面および／または背面をキャスティングすることができる。いくつかの実施態様では、可視光線基板の前方および／または後方に第１の組成物を付着させる。いくつかの実施態様では、第１の組成物の第１の部分を可視光線透過基板に付着させる方法によって第１の組成物を付着させる。第１の組成物の第１の部分を乾燥させることができる。本方法は、第１の組成物の第２の部分を、乾燥した第１の組成物の第１の部分に付着させることをさらに含むことができる。第１の組成物の第２の部分を乾燥させることができる。
【００７４】
特定の実施態様では、可視光線透過基板の表面に紫外線硬化性ハードコート組成物を付着させる方法によってハードコート層を形成する。本方法は、ハードコート組成物に紫外線を誘導することをさらに含むことができる。紫外線は、ハードコート組成物の硬化を開始してハードコート層を形成することもできる。いくつかの実施態様では、可視光線透過基板を回転させながらハードコート組成物をレンズに向けることによって、可視光線透過基板の表面にハードコート組成物を付着させる。
【００７５】
いくつかの実施態様では、第２の型部材のキャスティング面に第２の組成物を付着させる方法によって第２の組成物を付着させる。本方法は、第２の組成物に紫外線を誘導することをも含むことができる。紫外線は、第２の組成物の硬化を開始して第２の型部材に第２のコーティング層を形成することができる。本方法は、第２の型部材の第２のコーティング層に第１の組成物を付着させて第１のコーティング層を形成することをさらに含むことができる。
【００７６】
第１および第２のコーティング層を併せた厚さは約５００ｎｍ未満とする。
【００７７】
いくつかの実施態様では、約９０秒より短い時間にわたって、第１の組成物および／または第２の組成物に紫外線を誘導することができる。第１の組成物は、紫外線を当てることによって硬化させることができる。殺菌ランプまたは閃光ランプによって紫外線を生成することができる。
【００７８】
いくつかの実施態様では、少なくとも部分的に反射防止性の膜をプラスチック・レンズに付着させるためのシステムは、コーティング・ユニットおよびコーティング組成物を含む。コーティング・ユニットは、使用時にコーティング膜を少なくとも１つの型部材または眼鏡レンズに付着させることができる。コーティング組成物は金属アルコキシドを含むことができる。
【００７９】
上述の概略説明、ならびに本発明および本発明の装置のさらなる目的、特徴および利点は、本願では本発明による好ましい実施態様であるが、例示的な実施態様についての以下の詳細な説明を、添付の図面を参照しながら読むことによってより深く理解されるであろう。
【００８０】
（好ましい実施態様の詳細な説明）
活性化光を利用したレンズ硬化のための装置、動作手順、設備、システム、方法および組成物は、オプチカル・ダイナミクス・コーポレーション（ケンタッキー州Ｌｏｕｉｓｖｉｌｌｅ）から調達可能である。
【００８１】
次に図１を参照すると、プラスチック・レンズ硬化装置が参照番号１０で概略的に示されている。図１に示すように、レンズ形成装置１０は、少なくとも１つのコーティング・ユニット２０、レンズ硬化ユニット３０、後硬化ユニット４０およびコントローラ５０を含む。一実施形態では、装置１０は２つのコーティング・ユニット２０を含む。コーティング・ユニット２０は、型部材またはレンズにコーティング層を付着させるようになっていてもよい。コーティング・ユニット２０はスピン・コーティング・ユニットでよい。レンズ硬化ユニット３０は、活性化光を生成するための活性化光源を含む。本明細書で用いられる「活性化光」は、化学変化に影響を与えうる光を意味する。活性化光としては、紫外線（例えば、約３００ｎｍから約４００ｎｍの波長を有する光）、化学線、可視光線または赤外線を挙げることができる。一般に、化学変化に影響を与えることが可能な光の波長は、活性化波長に分類することができる。化学変化はいくつかの形で発生しうる。化学変化としては、重合を生じさせる任意の化学反応を挙げることができるが、それに限定されるものではない。いくつかの実施形態では、化学変化は、レンズ形成組成物内に開始剤種を形成させる。開始剤種は化学重合反応を開始させることが可能である。活性化光源は、型アセンブリに光を当てるように構成されている。後硬化ユニット４０は、プラスチック・レンズの重合を完了させるように構成されている。後硬化ユニット４０は、活性化光源および熱源を含むことができる。コントローラ５０は、プログラム式論理コントローラである。コントローラ５０は、コーティング・ユニット２０、レンズ硬化ユニット３０および後硬化ユニット４０に、該コントローラがそれら３つのユニット２０、３０および４０を実質的に同時に動作させることができるように結合できる。コントローラ５０はコンピュータであってもよい。
【００８２】
コーティング組成物をレンズまたは型部材に塗布し、次いでコーティング組成物を硬化させるためのコーティング・ユニットは、米国特許第４，８９５，１０２号（Ｋａｃｈｅｌ他）、第３，４９４，３２６号（Ｕｐｔｏｎ）、および第５，５１４，２１４号（Ｊｏｅｌ他）（いずれも本願に引用して援用する）に記載されている。さらに、図２および図３に示される装置を使用してもレンズまたは型部材にコーティングを施すことができる。
【００８３】
図２は、一対のスピン・コーティング・ユニット１０２および１０４を示す図である。これらスピン・コーティング・ユニットを使用して、レンズまたは型部材に耐スクラッチ性コーティングまたは着色コーティングを施すことができる。コーティング・ユニットの各々は、オペレータが、そこを通じてレンズまたはレンズ型アセンブリをホルダ１０８に取りつけることができる開口部を含む。バリヤ１１４によってホルダ１０８を部分的に囲むことができる。皿１１５にバリヤ１１４を結合することができる。図３に示されるように、皿縁を傾斜させて、バリヤ１１４と一体化する周囲側壁１２１を形成することができる。皿の底部１１７は実質的にフラットである。フラット底は、レンズ・ホルダ１０８に結合された伸長部材１０９が皿１１５を通る円形開口部を有する。
【００８４】
伸長部材１０９を介してホルダ１０８をモータ１１２に結合することができる。モータ１１２は、ホルダ１０８を回転させるように構成されている。そのような場合、モータ１１２は、伸長部材１０９を回転させ、それによってホルダ１０８を回転させるように構成されている。コーティング・ユニット１０２／１０４は、電子コントローラ１４０をも含むことができる。モータ１１２に電子コントローラ１４０を結合して、モータ１１２によってホルダ１０８が回転する速度を制御させることができる。図１に示されるように、コントローラ５０の如きプログラム式論理コントローラに電子コントローラ１４０を結合することができる。プログラム式論理コントローラは、電子コントローラに信号を送りて、ホルダ１０８の回転速度を制御することができる。一実施形態では、モータ１１２は、異なる速度でホルダ１０８を回転させるように構成されている。モータ１１２は、毎分１５００回転（「ＲＰＭ」）までの速度でレンズまたは型部材を回転させることが可能である。
【００８５】
一実施形態では、バリヤ１１４は、スポンジゴムの如き吸収材で構成、または吸収材を張り合わせることができる内面を有する。吸収材は使い捨て可能で、かつ除去可能なものであってもよい。吸収材は、使用時にレンズまたは型部材からこぼれた液体を吸収するように構成されている。あるいは、バリヤ１１４の内面は実質的に非吸収性のものとし、コーティング処理時に使用される任意の液体がバリヤ１１４から皿１１５に流れ落ちるようにすることができる。
【００８６】
一実施形態において、コーティング・ユニット２０は、図１に示すように、レンズ形成装置１０の上部１２に配置される。レンズ形成装置の本体１４にカバー２２を結合させて、使用時に上部１２を覆うようにすることができる。光源２３をカバー２２の内面に配置することができる。光源は、カバー２２の内面に配置される少なくとも１つのランプ２４、好ましくは２個以上のランプを含むことができる。カバー２２が閉鎖されたときにランプがコーティング・ユニット２０の上に広がるようにランプ２４を配置することができる。ランプ２４は、コーティング・ユニット２０内に配置されるレンズまたは型部材に対して活性光を当てる。ランプは、線形（図１）、正方形、四角形、円形または楕円形を含む様々な形状を有する。活性化光源は、様々なコーティング材の硬化を開始させる波長を有する光を当てる。例えば、紫外線領域に波長を有する活性化光によって直近に使用されたコーティング材を硬化させることができる。そのため、光源は強い紫外線照射を発揮するはずである。光源は、使用時に最小限の熱を生成するようにも構成されている。強い紫外線照射を発揮するランプは紫外線領域が約２００ｎｍと約４００ｎｍの間の波長、好ましくは約２００ｎｍと３００ｎｍの間の波長、より好ましくは約２５４ｎｍの波長にピーク出力を有する。一実施形態では、ランプ２４は紫外線領域にピーク出力を有し、比較的低い熱出力を有する。当該ランプは、「殺菌」ランプとして広く知られている任意のランプを使用できる。所望の紫外線領域にピーク出力を有する「殺菌」光照射線は、型式ＵＶ−ＷＸ  Ｇ１０Ｔ５としてボルターク社（コネチカット州Ｆａｉｒｆｉｅｌｄ）から市販されている。
【００８７】
スピン・コーティング・ユニットを使用する利点は、様々な形状のランプ（例えば線形ランプ）を使用してコーティング材を硬化できることである。一実施形態では、コーティング材を実質的に均一に硬化させて型部材またはレンズに均一にコーティング膜を形成するのが好ましい。スピン・コーティング・ユニットを用いて、光源の形状にかかわらず、硬化処理において実質的に均一に分布した光がコート対象物に到達する程度の速度でコート対象物を回転させることができる。スピン・コーティング・ユニットを使用することで、コーティング材を硬化するのに市販の線形光源を使用できるようにするのが好ましい。
【００８８】
カバー２２にスイッチを組み込むことができる。スイッチは、光源がオンになる前にスイッチが作動するように光源２３に電気的に結合されるのが好ましい。好ましくは、カバーを閉じることでスイッチが作動するようにスイッチを配置する。このようにして、好ましくは、カバーが閉じるまで光源がオフであるため、オペレータが光源２３からの光に曝露される悪影響が防止できる。
【００８９】
使用時に、レンズまたはレンズ型アセンブリをレンズ・ホルダ１０８に配置することができる。レンズ・ホルダ１０８は、金属棒に接続された吸着カップを含むことができる。吸着カップの凹面を型またはレンズの面に取付け可能とし、吸着カップの凸面を金属棒に取りつけることができる。金属棒をモータ１１２に結合することができる。レンズ・ホルダは、使用時に共にスプリング張力でレンズ・ホルダに対してレンズを保持するように動作することができる可動アームおよびスプリング・アセンブリをも含むことができる。
【００９０】
図４に示されるように、硬化ユニット３０は、上部光源２１４、レンズ・ドロア・アセンブリ２１６および下部光源２１８を含むことができる。レンズ・ドロア・アセンブリ２１６は、好ましくは型アセンブリ・ホルダ２２０、より好ましくは少なくとも２つの型アセンブリ・ホルダ２２０を含む。型アセンブリ・ホルダ２２０の各々は、好ましくは、ガスケットと共に型アセンブリを形成する一対の型部材を保持するように構成される。レンズ・ドロア・アセンブリ２１６は、好ましくはガイドにスライド自在に取りつけられる。使用時に、レンズ・ドロア・アセンブリが開放位置に存在する間（すなわち、レンズ硬化ユニットの前方からドロアが伸びているときに）、型アセンブリを型アセンブリ・ホルダ２２０に配置することができる。型アセンブリを型ホルダ２２０に導入した後に、型アセンブリが上部光源２１４の真下で、かつ下部光源２１８の上にくるようにして、ドロアを閉鎖位置まで滑らせることができる。型部材が上部ランプの下に位置しているときに空気流を型部材に誘導できるように、換気孔（図示せず）をレンズ硬化ユニットに連通させて配置することができる。排気用ファン（図示せず）を換気孔に連通させて、レンズ硬化ユニットの空気流の循環を向上させることができる。
【００９１】
図４および図５に示されるように、上部光源２１４および下部光源２１６は、複数の活性化光生成デバイスまたはランプ２４０を含むのが好ましい。好ましくは、図４に示すように、ランプを互いに近接させて光の列を形成する。好ましくは、３つまたは４つのランプを配置して、硬化対象となる型アセンブリの全面に実質的に均一な照射を施す。ランプ２４０は、好ましくは活性光を生成する。ランプ２４０を好適な取付装置２４２で支持するか、またはそれに接続することができる。ランプ２４０は、紫外線、化学線、可視光線および／または赤外線を生成することができる。ランプは、好ましくはレンズ形成組成物に使用されるモノマーに基づいて選択される。一実施形態では、蛍光ランプから活性光を生成することができる。蛍光ランプは、好ましくは３８０ｎｍから４９０ｎｍの領域の強い発光スペクトルを有する。上記波長の活性化光を放射する蛍光ランプは、フィリップス社から型式ＴＬＤ−１５Ｗ／０３として市販されている。他の実施形態ではランプは紫外線でもよい。
【００９２】
一実施形態では、曝露の合間に活性化光源を迅速にオン・オフできる。この機能には図６に示される安定器２５０を使用することができる。コーティング・ユニットの下に安定器を配置することができる。コーティング・ユニットの下の安定器２５０の近くに電源２５２も配置することができる。
【００９３】
典型的には、蛍光ランプをオフにすると、ランプのフィラメントが低温になる。続いてランプをオンにすると、フィラメントが高温になるにつれてランプ強度が変動する。この変動が、レンズ形成組成物の硬化に影響を与える。ランプの強度変動を最小に抑えるために、安定器２５０が蛍光ランプの起動を可能にし、蛍光ランプによって生成される光の強度を安定化させるのに要する時間を最小に抑えることができる。
【００９４】
いくつかの安定器システムを使用できる。典型的には蛍光ランプのための安定器は２つの目的を担う。１つの機能は、蛍光ランプ内の気体をイオン化する初期高電圧アーク（本明細書では「点弧電圧」として知られる）を提供することである。気体をイオン化した後に、気体のイオン化を維持するのに、はるかに低い電圧が必要になる。いくつかの実施形態では、安定器はランプを流れる電流をも制限することになる。いくつかの安定器システムでは、電極に開始電圧を送る前にランプのフィラメントを予備加熱することができる。
【００９５】
瞬間開始安定器は、典型的には５００Ｖと６００Ｖの間のストライク電圧を提供する。予備加熱を伴わない起動のために、瞬間開始安定器と共に使用される蛍光ランプの電極が通常設計される。瞬間開始安定器は、大きな遅延をもたらすことなく蛍光ランプを迅速にオンさせることができる。しかしながら、蛍光ランプによって生成される光の強度は、フィラメントの温度が上昇するにつれて変動する。
【００９６】
急速開始安定器は、ストライク電圧を提供するための高電圧トランス、およびランプが起動する前に低電圧（約２Ｖと４Ｖの間の電圧）をフィラメントに供給してフィラメントを加熱する追加的な巻線を含む。フィラメントは既に加熱されているため、ランプ内の気体をイオン化するのに必要とされるストライク電圧は、瞬間開始安定器に使用される電圧より低い。急速開始安定器は、典型的には２５０Ｖから４００Ｖのストライク電圧を生成する。急速開始安定器を使用して、ランプにより生成される光の強度の変動を最小に抑えることができる。ランプがオンになる前にフィラメントを予備加熱するため、フィラメントを正規の使用温度まで加熱するのに要する時間が最小になる。
【００９７】
急速開始安定器は、典型的には、ランプの動作時やランプがオフになっているときにフィラメントに絶えず加熱電圧を送り込む。したがって、長期間にわたってランプを使用しないときは、フィラメントを加熱状態に維持することになる。これによって、電力が浪費され、装置の運転コストが増大化する傾向にある。
【００９８】
フィラメントの加熱を高度に制御するために、フラッシャ安定器システムを使用することができる。フラッシャ安定器システムの実施形態の概略図を図７に示す。フラッシャ安定器システムでは、蛍光ランプ７１２が、高周波瞬間開始安定器７１４および１つまたは複数のトランス７１６に電気的に結合される。高周波瞬間開始安定器７１４は、ストライク電圧を提供すると共に、ランプが点灯すると電流制限機能を発揮することができる。高周波瞬間開始安定器は、モトローラ社およびハッチ・トランスフォーマーズ社（フロリダ州Ｔａｍｐａ）を含む多くの異なる製造会社から入手可能である。トランス７１６をフィラメント７１８の一方または両方に電気的に結合して、フィラメントに低電圧（約２Ｖと約４Ｖの間の電圧）を提供することができる。この低電圧で、フィラメント７１８の使用温度付近の温度にフィラメント７１８を加熱することができる。ランプをオンにする前にフィラメントを加熱することによって、ランプのフィラメントが最適使用温度付近に維持されるためランプにより生成される光の強度を安定にすることができる。トランスは多くの異なる製造会社から入手可能である。一実施形態では、トロイダル・トランスを使用してフィラメントに低電圧を供給することができる。トロイダル・トランスは、プリトロン・マニュファクチャリング社（カナダ、オンタリオ州トロント）またはメリーランドのトロイド・コーポレーション（メリーランド州Ｓａｌｉｓｂｕｒｙ）より入手できる。
【００９９】
瞬間開始安定器７１４およびトランス７１６は別個のユニットであるため、互いに独立して動作することができる。コントローラ７１１を瞬間開始安定器７１４とトランス７１６の両方に結合して、これらのデバイスの動作を制御することができる。点弧電圧をランプに加えるときにトランス７１６をオンまたはオフの状態にしておくことができる。いくつかの実施形態では、コントローラ７１１は、ストライク電圧がランプに加えられる直前に、トランス７１６をオフにすることができる。コントローラ７１１は、ランプの動作を監視することもできる。ランプがオフになるときにトランス７１６をオンにして、ランプを待機状態に維持するようにコントローラ７１１をプログラムすることができる。電力を節約するために、ランプをオンにする前にのみフィラメント７１８を加温するようにできる。したがって、コントローラ７１１が、ランプをオンにするための信号を受け取ると、コントローラは、トランス７１６をオンにしてフィラメント７１８を加温し、続いて瞬間開始安定器７１４から点弧電圧を送ることによってランプをオンにする。コントローラは、ランプが所定量の不活性を維持した後にトランスをオフにするように構成されている。例えば、コントローラは、硬化処理にランプを使用するときに信号を受け取るように構成されている。当該信号を受け取らない場合は、コントローラは、（瞬間開始安定器をオフにすることによって）ランプをオフにするものの、トランスをオンに維持することができる。ランプを所定時間待機状態に維持することができる。ランプをオンにするための当該信号をコントローラが受け取らない場合は、コントローラは、エネルギーを節約するためにトランスをオフにすることができる。
【０１００】
一実施形態では、図５に示されるように、上部光源２１４とレンズ・ドロア・アセンブリ２１６の間に上部光フィルタ２５４を配置することができる。下部光源２１８とレンズ・ドロア・アセンブリ２１６の間に下部光フィルタ２５６を配置することができる。図５には、単一のフィルタ部材から構成されるものとして上部光フィルタ２５４と下部光フィルタ２５６が示されているが、各々のフィルタは２個以上のフィルタ部材を含むことができることを当業者なら理解するであろう。上部光フィルタ２５４および下部光フィルタ２５６のコンポーネントを、成形されるレンズの特性に応じて改良するのが好ましい。例えば、負レンズを製造するための一実施形態では、上部光フィルタ２５４は、透明なパイレックス（登録商標）・ガラスのプレートに支持される両面をつや消しにすることができるパイレックス・ガラスのプレートを含む。下部光フィルタ２５６は、型アセンブリの縁部に対して中央部への活性光の入射強度を低下させるためのデバイスを伴う、パイレックス・ガラスのプレートに支持される片面がつや消しにされたパイレックス・ガラスのプレートを含む。
【０１０１】
逆に、正レンズを製造するための代替構成では、上部光フィルタ２５４は、型アセンブリの中央部に対して縁部への活性化光入射強度を低下させるためのデバイスを伴う、片面または両面がつや消しにされたパイレックス・ガラスのプレート、およびつや消しにされたパイレックス・ガラスのプレートに支持される透明なパイレックス・ガラスのプレートを含む。下部光フィルタ２５６は、型アセンブリの中央部に対して縁部への活性化光入射強度を低下させるためのデバイスを伴う、透明なパイレックス・ガラスのプレートに支持される片面がつや消しにされた透明なパイレックス・ガラスのプレートを含む。この構成において、レンズの縁部への相対的な活性化光入射強度を低下させるためのデバイスの代わりに、開口２５０の直径を小さくして同じ結果を達成する、すなわち型アセンブリの縁部への相対的な活性化光入射強度を低下させることができる。
【０１０２】
各フィルタ２５４または２５６を複数のフィルタ部材で構成する、あるいは光強度を所望の強度まで低下させる、光を拡散させる、かつ／または型アセンブリに光強度勾配を設ける効果を有する他の手段またはデバイスを含めることが可能であることを当業者なら理解するはずである。あるいは、特定の実施形態において、フィルタ・エレメントを使用しなくてもよい。
【０１０３】
一実施形態では、上部光フィルタ２５４および下部光フィルタ２５６は、それぞれ少なくとも１つのつや消し面を有する少なくとも１枚のパイレックス・ガラスのプレートを含む。また、それらのフィルタのいずれかまたは両方は、それぞれ片面または両面がつや消しにされた２枚以上のパイレックス・ガラスのプレート、および／または１つまたは複数のトレース紙を含むことができる。つや消しパイレックス・ガラスを通過した後、活性化光はシャープな強度不連続性を有さなくなるものと考えられる。シャープな強度分布を取り除くことによって、最終レンズにおける光学的歪みの低減を図ることができる。活性化光がシャープな強度不連続性を有さないように活性化光を拡散するのに他の手段を利用できることを当業者なら認識するであろう。他の実施形態では、プラスチック・フィルタを使用できる。プラスチック・フィルタは、実質的に透明なプラスチックのシートから形成されうる。プラスチック・フィルタは、つや消しであってもつや消しでなくてもよい。実質的に透明なプラスチックのシートは、重合反応を開始させる光の波長を著しく吸収しない材料から形成される。一実施形態では、ポリカーボネートのシートからプラスチック・フィルタを形成することができる。使用できるポリカーボネートの例としては、ジェネラル・エレクトリック・コーポレーションから市販されているＬＥＸＡＮポリカーボネートが挙げられる。他の実施形態では、ホウケイ酸型ガラスからフィルタを形成することができる。
【０１０４】
動作の際、装置は、中央が比較的厚い正レンズ、または縁が比較的厚い負レンズを製造するように構成されている。早期脱離の可能性を低減するために、レンズの比較的厚い部分を、レンズの比較的薄い部分より高速で重合するのが好ましい。
【０１０５】
レンズの様々な部分における重合速度は、レンズの特定部分に対する相対的な活性化光入射強度を変化させることによって制御することができる。正レンズでは、レンズの比較的厚い中央部がレンズの比較的薄い縁部より高速で重合されるように、レンズの縁部における入射活性化光の強度を小さくするのが好ましい。
【０１０６】
レンズ形成材料は硬化するにしたがって収縮する傾向があることを当業者ならよく知っている。レンズの比較的薄い部分を比較的厚い部分に先立って重合するようにすると、比較的厚い部分が硬化して収縮したときに比較的薄い部分が堅くなりやすく、レンズが型部材から早期に脱離し、または型部材にひび割れを発生させることになる。よって、正レンズの縁部に対する相対的な活性化光入射強度を中央部に対して低下させると、中央部がより早く重合し、縁部が堅くなる前に収縮するため、収縮がより均一になる。
【０１０７】
レンズに対する相対的な活性化光入射強度を様々な方法で変化させることができる。１つの方法によれば、正レンズの場合において、型アセンブリの中央のある位置に配置された開口を有する金属プレートをランプと型アセンブリの間に配置することができる。入射活性化光が主にレンズの比較的厚い中央部に照射されるように金属プレートを配置する。このように、より少量の活性化光を受ける正レンズの外縁に対して、正レンズの中央の重合速度を加速させることができる。金属プレートは手動、またはコントローラに結合された自動デバイスによって挿入できる。一実施形態では、コントローラに入力された処方によって、金属プレートをランプと型アセンブリの間に配置するかどうかを判断する。
【０１０８】
図８に示されるように、型アセンブリ３５２は、環状ガスケット３８０によって隔離されてレンズ成形キャビティ３８２を形成する対向型部材３７８を含む。所望のジオプタを有するレンズを製造するように、対向型部材３７８および環状ガスケット３８０を成形および選択することができる。
【０１０９】
型部材３７８は、活性化光を通過させる任意の好適な材料から形成することができる。型部材３７８は、好ましくはガラスで形成される。各型部材３７８は、外周面３８４と、精密研磨が施された一対の対向面３８６および３８８とを有する。型部材３７８は望ましい活性化光透過特性を有するのが好ましく、キャスティング面３８６および非キャスティング面３８８は、最終レンズにおいて再現されるような表面収差、波、傷または他の欠陥を有さないことが好ましい。
【０１１０】
上述したように、型部材３７８は、好ましくは間隔を設けて保持されて、上面３８６との間にレンズ成形キャビティ３８２を定めるようになされている。型部材３７８は、好ましくは、型部材３７８の外部からレンズ成形キャビティ３８２をシールするＴ型軟質環状ガスケット３８０によって間隔を設けて保持される。使用の際には、型アセンブリ・ホルダ２２０の一部でガスケット３８０を支持することができる（図４）。
【０１１１】
このように、得られるレンズ成形キャビティ３８２が好ましい形状を与えられて所望の構成を有するレンズを形成するように、上部すなわち後方型部材３９０が凸状内面３８６を有し、下部すなわち前方型部材３９２が凹状内面３８６を有する。したがって、所望の表面３８６を有する型部材３７８を選択することによって、焦点距離などの特性が異なるレンズを製造することができる。ランプ２４０から発生する活性化光の光線は、好ましくは、型部材３７８を通過し、レンズを形成するために、上述の方法で、型キャビティ３８２内に配置されるレンズ形成材料に作用する。上述したように、活性化光の光線は型アセンブリ３５２に照射される前に好適なフィルタ２５４または２５６を通過する。
【０１１２】
型部材３７８は、好ましくは約３００ｎｍ未満の波長を有する活性化光を透過させない材料から形成される。好適な材料としては、スコット・オプチカル・グラス社（ペンシルベニア州Ｄｕｒｙｅａ）が製造販売するスコット・クラウンＳ−１またはＳ−３ガラス、またはコーニングのコーニング・グラス社（ニューヨーク）が販売するコーニング８０９２ガラスがある。フラット・トップまたは単焦点用の型の発売元はオージェン・レンズ社（カリフォルニア州サンディエゴ）である。
【０１１３】
環状ガスケット３８０は、良好なリップ仕上げを示し、レンズ硬化処理の条件で十分な柔軟性を維持するビニル材料で形成することができる。一実施形態では、環状ガスケット３８０は、ジェネラル・エレクトリック社から市販されているＧＥ  ＳＥ６０３５の如きシリコン・ゴムで形成される。他の好ましい実施形態では、環状ガスケット３８０は、ＥＬＶＡＸ７という商品名でＥ．Ｉ．ＤｕＰｏｎｔ  ｄｅ  Ｎｅｍｏｕｒｓ＆Ｃｏ．から市販されているエチレンと酢酸ビニルの共重合体で形成される。好ましいＥＬＶＡＸ７樹脂は、メルト・インデックスが１７．３〜２０．９ｄｇ／ｍｉｎで、酢酸ビニル含有量が２４．３〜２５．７重量％のＥＬＶＡＸ７  ３５０、メルト・インデックスが２２．０〜２８．０ｄｇ／ｍｉｎで、酢酸ビニル含有量が２７．２〜２８．８重量％のＥＬＶＡＸ７  ２５０、メルト・インデックスが３８．０〜４８．０ｄｇ／ｍｉｎで、酢酸ビニル含有量が２７．２〜２８．８重量％のＥＬＶＡＸ７  ２４０、およびメルト・インデックスが３８．０〜４８．０ｄｇ／ｍｉｎで、酢酸ビニル含有量が３２．０〜３４．０重量％のＥＬＶＡＸ７  １５０である。他の実施形態では、ガスケットをポリエチレンで形成させてもよい。具体的な材料にかかわらず、当業者によく知られている従来的な射出成形または圧縮成型技術によってガスケット３８０を作製することができる。
【０１１４】
図９および図１０は、それぞれガスケット５１０の等角投影図および上面図である。ガスケット５１０は環状であってもよく、好ましくは型アセンブリを形成するための型セットに嵌合するように構成される。ガスケット５１０は、好ましくは少なくとも４つの個別的な突起５１１によって特徴づけられる。ガスケット５１０は、好ましくは外面５１４および内面５１２を有する。突起５１１は、好ましくは実質的に共通面を形成するように内面５１２に配列される。突起は、好ましくはガスケットの内面に沿って同一の間隔で配置されている。ガスケットの内面に沿う各突起の間隔は約９０°であるのが好ましい。４つの突起が好ましいが、それより多くの突起を採用可能である。環状ガスケット５１０は、ジェネラル・エレクトリック社から市販されているＧＥ  ＳＥ６０３５の如きシリコン・ゴム材で形成される。他の実施形態では、ガスケット５１０は、ＥＬＶＡＸ７という商品名でＥ．Ｉ．ＤｕＰｏｎｔ  ｄｅ  Ｎｅｍｏｕｒｓ＆Ｃｏ．から市販されているエチレンと酢酸ビニルの共重合体で形成される。他の実施形態では、ポリエチレンでガスケット５１０を形成することができる。他の実施形態では、熱可塑性エラストマ・ゴムでガスケットを形成することができる。使用できる熱可塑性エラストマ・ゴムの例としては、ＧＬＳコーポレーションから市販されているＤＹＮＡＦＬＥＸ  Ｇ−２７８０がある。
【０１１５】
図１１に示されるように、突起５１１は、好ましくは型セットの型部材５２６に間隔を設けることが可能である。型部材５２６は、当該技術分野においてよく知られている様々な種類または大きさの型部材のうちの任意のものとすることができる。型部材５２６およびガスケット５１０によって少なくとも部分的に定められる型キャビティ５２８は、好ましくはレンズ形成組成物を保持することが可能である。ガスケット５１０と型部材５２６の間のシールは可能な限り完全なものとするのが好ましい。好ましくは、各突起５１１の高さによって、型部材５２６の間隔、そして最終レンズの厚さが制御される。適正なガスケットおよび型セットを選択することによって、レンズ・キャビティを生成して様々な倍率のレンズを製造することができる。
【０１１６】
型アセンブリは、２つの型部材から構成される。図１１に示されるように、前方型部材５２６ａおよび後方型部材５２６ｂである。後方型部材は凸状型部材としても知られる。後方型部材は、好ましくは凸レンズの凹面を定める。再び図９および図１０を参照すると、後方型部材５２６ｂのスティーブ軸５２２およびフラット軸５２４が好ましいガスケット５１０に対する位置が示されていた。従来のガスケットでは、隆起リップを使用して型部材に間隔を設けていた。このリップの厚さは、特定のガスケットに使用するように設計されている型セットの種類に適合するように、リップの円周にわたって変化する。特定の数の型を使用するのに柔軟性をもたせるために、典型的には同等数の従来のガスケットをストックする。
【０１１７】
しかし、一群の型セットの中で、一群の後方型部材の各部材が同様の形状になる、後方型部材の外部湾曲に沿う点が存在しうる。これらの点は、型部材のスティーブ軸およびフラット軸に対して傾斜する、ガスケット５１０に沿う位置に見いだすことができる。好ましい実施形態では、型部材のスティーブ軸およびフラット軸に対して約４５°の角度をなす。個別的な突起５１１を用いてこれらの点における型部材に間隔を設けることによって、個々のガスケットを様々な型セットに使用することが可能である。したがって、ストックすべきガスケットの数を著しく減少させることができる。
【０１１８】
さらに、ガスケット５１０は、レンズ形成組成物を受け入れるための凹部５１８を含むことができる。レンズ形成組成物をキャビティに導入するためにリップ５２０を引き戻すことができる。ベント・ポート５１６を設けることで、レンズ形成組成物が導入されるときの型キャビティからの空気の流出を促進することができる。
【０１１９】
ガスケット５１０は、突起５４０をも含むことができる。突起５４０は、第１および第２の型をガスケットで組み立てると、ガスケットの側方から型キャビティの内部に伸びる。突起は、型アセンブリを使用して形成されるプラスチック・レンズに溝を形成するように配置される。溝は、形成済レンズの外面付近に位置することができる。このように、型部材と形成済レンズとの境界付近に溝が形成される。図１４は、ガスケットを硬化させ、除去した後に２つの型部材５２６の間に配置されるレンズ５５０の側面図である。ガスケットの様々な突起によって生じたレンズの外面に沿って様々な窪み／溝が見られる。溝５４４は、型部材に適切な間隔を設けるために使用されるガスケットの突起５１１によって形成できる。溝５４６は突起５４０によって形成できる。溝は、型部材と形成済レンズとの境界に位置する。上部型部材の境界付近にあるものとして描かれているが、溝は、下部型部材と形成済レンズとの境界に位置することもできることを理解されたい。一実施形態では、充填ポート５３８（図１２および図１３参照）は、上部型部材と形成済レンズとの境界付近に溝を形成することができる。したがって、突起５１１は、下部型部材と形成済レンズとの境界に配置できる。このように、形成済レンズと型部材との境界に溝を形成することができる。
【０１２０】
ガスケットを除去した後に、形成済レンズに型が付着することがある。場合によっては、型部材と形成済レンズとの間に鋭利な物体を挿入して、形成済レンズを型部材から分離することができる。溝５４６は、鋭利な物体を挿入して形成済レンズから型部材を引き離すことを可能にすることで、形成済レンズからの型の脱離を促進することができる。
【０１２１】
図１２および図１３は、それぞれ改良されたガスケットの等角投影図および上面図である。ガスケット５３０は、ガスケット５１０と同様の材料からなっていてもよい。ガスケット５３０は、ガスケット５１０と同様に、環状とするのが好ましいが、様々な形状を取ることができる。さらに、ガスケット５３０は、図９に示される突起５１１と同様に突起５３１を設けることができる。あるいは、ガスケット５３０は、内面５３２に沿って隆起リップを含むか、または当該技術分野において従来的な型部材に間隔を設ける他の方法を取り入れることができる。
【０１２２】
ガスケット５３０は、好ましくはレンズ形成組成物を受け入れるための充填ポート５３８を含み、ガスケット５３０は型セットに完全に嵌合する。充填ポート５３８は、好ましくはガスケット５３０の内面５３２からガスケット５３０の外面５３４に伸びている。その結果、レンズ形成組成物を受け入れるために、ガスケット５３０を型セットの型部材から部分的に脱離させる必要はない。従来的な型／ガスケット・アセンブリによって定められる型キャビティにレンズ形成組成物を導入するためには、ガスケットを少なくとも部分的に型部材から脱離させる必要がある。型キャビティに充填する処理を通じて、レンズ形成組成物を型部材の背面に滴下させることができる。型部材の背面のレンズ形成組成物は、レンズを硬化するのに使用される活性化光を局所に集中させると共に、最終製品に光学的歪みをもたらことがある。充填ポート５３８は、レンズ形成組成物を型キャビティに導入させ、ガスケット５３０を型セットに完全に嵌合するため、ガスケット５３０は好ましくはこの問題を回避する。さらに、充填ポート５３８は、レンズ形成組成物の型キャビティへの導入時に空気を排出させるのに十分な大きさを有するが、ガスケット５３０にベント・ポート５３６を設けて空気の排出を促進することもできる。
【０１２３】
ガスケット５１０または５３０を使用してプラスチック眼鏡レンズを作製する方法について述べる。本方法は、好ましくは第１の倍率の第１のレンズを形成するためにガスケット５１０に第１の型セットを嵌合させる。第１の型セットは、好ましくは少なくとも前方型部材５２６ａおよび後方型部材５２６ｂを含む。レンズ形成組成物を保持するための型キャビティが、少なくとも部分的に型部材５２６ａおよび５２６ｂならびにガスケット５１０によって形成される。ガスケット５１０は、好ましくは型部材に間隔を設けるために内面５１２に配列された少なくとも４つの個別的な突起５１１によって特徴づけられる。ガスケット５１０に型セットを嵌合させるとき、好ましくは突起５１１の各々が後方型部材５２６ｂのスティーブ軸およびフラット軸との間で傾斜角を形成するように型部材を配置する。好ましい実施形態では、この角度は約４５°である。本方法は、好ましくはレンズ形成組成物を型キャビティ５２８に導入し、レンズ形成組成物を硬化させることをさらに含む。硬化させるとき、組成物に活性化光および／または熱放射線を曝露する。レンズが硬化した後に、第１の型セットをガスケットから除去し、次いで第２の倍率の第２のレンズを形成するためにガスケットを第２の型セットに嵌合させる。ガスケット５３０を使用するときに、本方法は、充填ポート５３８を介してレンズ形成組成物を導入し、レンズ形成組成物の導入時に第１および第２の型部材のガスケットとの完全嵌合を維持することをさらに含む。次にレンズ形成組成物は活性化光および／または熱放射線によって硬化される。
【０１２４】
レンズ硬化ユニット３０においてレンズを硬化させた後に、レンズを型抜きし、後硬化ユニット４０で後硬化する。後硬化ユニット４０は、好ましくは光、熱、または光と熱の組合せをレンズに加えるように構成されている。図１５に示されるように、後硬化ユニット４０は、光源４１４、レンズ・ドロア・アセンブリ４１６および熱源４１８を含む。レンズ・ドロア・アセンブリ４１６は、好ましくはレンズ・ホルダ４２０、より好ましくは少なくとも２つのレンズ・ホルダ４２０を含む。レンズ・ドロア・アセンブリ４１６は、好ましくはガイド上をスライドするように移動する。レンズ・ドロア・アセンブリ４１６は、セラミック材料から構成されるのが好ましい。レンズ・ドロア・アセンブリ４１６が開放位置にあるときに（すなわち扉が後硬化ユニット４０の前方から伸びるときに）硬化レンズをレンズ・ホルダ４２０内に配置することができる。レンズをレンズ・ホルダ４２０内に入れた後に、レンズを光源４１４の真下で、熱源４１８の上におきながら、ドロアを滑らせて閉鎖位置にすることができる。
【０１２５】
図１５に示されるように、光源４１４は、複数の光生成デバイスまたはランプ４４０を含むのが好ましい。好ましくは、レンズ・ドロア・アセンブリが閉鎖状態にあるときにランプ４４０を各々のレンズ・ホルダの上に配置することができる。ランプ４４０は、好ましくは活性化光を生成する。ランプ４４０を好適な取付装置４４２で支え、かつ取付装置４４２に電気的に接続することができる。取付装置は、少なくとも部分的に反射性を有し、凹状の形を有して、ランプ４４０からレンズ・ホルダに光を当てることができる。ランプは、紫外線、化学線、可視光線および／または赤外線を生成することができる。ランプは、好ましくはレンズ形成組成物に使用されるモノマーに基づいて選択される。一実施形態では、活性化光は蛍光ランプから生成されうる。蛍光ランプは、好ましくは約２００ｎｍから約８００ｎｍ、より好ましくは約２００ｎｍから約４００ｎｍの強い発光スペクトルを有する。上記波長の活性化光を放射する蛍光ランプは、型式ＳＮＥＵＶ  ＲＰＲ４１９０としてボルターク社から市販されている。他の実施形態では、ランプは紫外線を生成することができる。
【０１２６】
一実施形態では、曝露の間に活性化光源を迅速にオン・オフすることができる。この機能に安定器を使用することができる。安定器は後硬化ユニットの下に配置することができる。あるいは、図７に示すように、また上述したように、安定器およびトランス・システムを使用して活性化光源を制御することができる。
【０１２７】
熱源４１８は、後硬化ユニットの内部を加熱するように構成されている。熱源４１８は、好ましくは抵抗加熱器である。熱源４１８は、１つまたは２つの抵抗加熱器からなっていてもよい。熱源４１８の温度をサーモスタットで制御することができる。後硬化ユニットの内部を加熱することによって、後硬化ユニット４０に配置されるレンズを加熱して、レンズ形成材料の硬化を完了することができる。後硬化ユニット４０は、ユニット内の空気を循環させるファンをも含むことができる。ユニット内の空気を循環させることで、ユニット内の温度を比較的均一に維持することができる。ファンを使用して、後硬化処理の終了後に後硬化ユニット４０の温度を下げることもできる。
【０１２８】
一実施形態では、活性化光を曝露することによって硬化したレンズを伝導加熱によってさらに処理することができる。伝導加熱後硬化手順の使用については、本願に引用して援用する米国特許第５，９２８，５７５号（Ｂｕａｚｚａ）に詳細に記載されている。
【０１２９】
他の実施形態では、後硬化加熱を施す前に、レンズの縁を処理して、硬化が不十分なレンズ形成材料を硬化または除くことができる（上述の説明を参照のこと）。硬化が不十分なレンズ形成材料をさらに硬化させるための技術については、本願に引用して援用する米国特許第５，９７６，４２３号（Ｂｕａｚｚａ）に記載されている。
【０１３０】
他の実施形態では、レンズは、型キャビティにおいて伝導加熱後硬化処理を受けた後に着色さる。レンズの着色時に、レンズを染料液に浸すのが好ましい。
【０１３１】
マイクロプロセッサ式コントローラ５０によってレンズ硬化システムの動作を制御することができる（図１）。コントローラ５０は、好ましくはコーティング・ユニット２０、レンズ硬化ユニット３０および後硬化ユニット４０の動作を制御する。コントローラ５０は、これらのユニットの各々を実質的に同時に制御するように構成されている。さらに、コントローラは、ディスプレイ５２および入力デバイス５４を含むことができる。ディスプレイおよび入力デバイスは、オペレータと情報交換するように構成されている。
【０１３２】
コントローラ５０は、好ましくはプラスチック・レンズを形成する処理に関連するいくつかの動作を制御する。プラスチック・レンズを作製するのに用いられる処理（例えばコーティング、硬化および後硬化処理）は、好ましくは形成されるレンズの処方および種類（例えば紫外／可視光線吸収レンズ、フォトクロミック・レンズ、着色レンズなど）に基づき所定の条件群に従って行われる。コントローラ５０は、好ましくはこれらの処理のいくつかを制御するようにプログラムされるため、装置を連続的に監視するオペレータの責務が軽減される。
【０１３３】
いくつかの実施形態では、様々なコーティング（例えば耐スクラッチまたは着色コーティング）でレンズまたは型部材をコーティングすることができる。これらのコーティングを付着させるには、付着させるコーティングのタイプに応じた具体的な条件が必要になる。コントローラ５０は、好ましくはオペレータによる入力に応じてこれらの条件を生成するように構成される。
【０１３４】
スピン・コーティング・ユニットを使用するときは、コントローラ５０は、コーティング処理時にレンズまたは型部材の回転を制御する。コントローラ５０は、好ましくはスピン・コーティング・ユニットのモータに電気的に結合される。コントローラは、モータをオンおよび／またはオフにする電子信号をモータに送ることができる。典型的なコーティング処理において、型またはレンズの回転速度を制御して、均一かつ欠陥のないコーティングを達成するのが好ましい。コントローラは、好ましくは硬化処理時に型またはレンズの回転速度を制御するように構成される。例えば、コーティング材を付着させているときに、型またはレンズを比較的高回転速度（例えば約９００から約９５０ＲＰＭ）で回転させるのが好ましい。しかし、コーティング材を硬化しているときに、はるかに低い回転速度（例えば約２００ＲＰＭ）が用いられる。コントローラは、好ましくは実施されている処理ステップに応じてレンズまたは型の回転速度を調節するように構成される。
【０１３５】
コントローラは、また好ましくは、ランプ２４の動作を制御するように構成される。ランプは、好ましくはコーティング手順を通じて適切な時点でオン・オフする。例えば、コーティング材を付着させている間は、典型的には活性化光を使用しないため、コントローラは、この処理を通じてランプをオフ状態に維持するように構成されている。硬化処理時に、活性化光を使用してコーティング材の硬化を開始させることができる。コントローラは、好ましくはランプをオンにすると共に、コーティング材の硬化時にランプがオンの状態を維持する時間を制御するように構成される。コントローラは、また、コーティング材の硬化に影響を与える光パルスを生成するように構成される。光パルスの長さおよび周波数をコントローラによって制御することができる。
【０１３６】
コントローラは、また、好ましくはレンズ硬化ユニットの動作を制御するように構成されている。コントローラは、レンズ硬化処理時に、（ｉ）周囲室温を測定すること、（ｉｉ）周囲室温に基づいて、レンズ形成組成物を硬化するのに必要な光の量（またはパルス硬化照射における光の初期照射量）を決定すること、（ｉｉｉ）決定された量に匹敵する十分な強度および持続時間で活性化光を当てること、（ｉｖ）光の照射時、かつその後における組成物の温度反応を測定すること、（ｖ）次の活性化光の照射（パルス硬化照射）に必要な量を算定すること、（ｖｉ）決定された第２の量に匹敵する十分な強度および持続時間で活性化光を当てること、（ｖｉｉ）活性化光の照射時にレンズ形成組成物の温度反応を監視することによって硬化処理が終了するときを決定すること、（ｖｉｉｉ）上部光源および下部光源を個別的にオン・オフすること、（ｉｘ）ランプ温度を監視し、ランプ付近の冷却ファンを作動させることによってランプの温度を制御すること、および（ｘ）ファンをオン・オフするか、またはファンが生成する空気流の流速を制御して組成物温度を制御することを含むが、それらに限定されないいくつかの機能の一部および／またはすべてを実行することができる。本明細書で、「照射量」とは、対象物に加えられる光エネルギーの量を意味し、入射光のエネルギーは、光の強度および持続時間によって決定づけられる。本願に引用して援用する米国特許第５，９８９，４６２号（Ｂｕａｚｚａ他）には、レンズ形成組成物の温度に応じてレンズ形成組成物に照射される活性化光の照射量を変えるように構成されたコントローラが記載されている。
【０１３７】
一実施形態では、シャッタ・システムを使用して、レンズ形成材料への活性化光線の照射を制御することができる。シャッタ・システムは、好ましくは、活性化光がレンズ形成材料に到達するのを防ぐために硬化チャンバに挿入することのできる空気圧式シャッタ・プレートを含む。エア・シリンダを作動させて、シャッタ・プレートを硬化チャンバに挿入し、または硬化チャンバから引き出すことができるコントローラにシャッタ・システムを結合することができる。コントローラは、好ましくは指定された時間間隔でシャッタ・プレートを挿入したり、引き出したりすることができる。コントローラは、シャッタを挿入し、かつ／または引き出す時間間隔をレンズ形成組成物および／または型の温度の関数として調整することができる温度センサから信号を受け取ることができる。温度センサは、型キャビティおよび／またはキャスティング・チャンバ付近の多くの位置に配置できる。
【０１３８】
いくつかの実施形態では、レンズに後硬化処理が必要となる。後硬化処理には、形成されているレンズの種類に応じて具体的な条件が求められることになる。コントローラは、好ましくはオペレータによる入力に応じてこれらの条件を生成するように構成される。
【０１３９】
コントローラは、好ましくは後硬化ユニットにおけるランプの動作を制御するように構成される。ランプは、好ましくは後硬化手順を通じて適切な時点でオン・オフされる。例えば、いくつかの後硬化操作では光が必要とされないため、コントローラはこの処理を通じて光をオフの状態に維持することになる。他の処理では、光を使用してレンズの硬化を完了させることができる。コントローラは、好ましくは光をオンの状態にすると共に、後硬化手順を通じて光がオンの状態を維持する時間を制御するように構成される。コントローラは、また、後硬化手順を通じて光パルスを生成するように構成されている。光パルスの長さおよび周波数は、コントローラによって制御することができる。
【０１４０】
コントローラは、好ましくは後硬化操作時に加熱デバイス４１８の動作を制御するように構成される。好ましくは、加熱デバイス４１８をオン・オフすることで後硬化ユニット内の所定の温度を維持する。あるいは、抵抗加熱器を使用するときは、加熱素子を流れる電流を変化させて、後硬化ユニット内の温度を制御することができる。好ましくは、光の照射と加熱の両方をコントローラによって制御する。後硬化ユニットに結合されるファンもコントローラによって制御されるのが好ましい。ファンをコントローラによって操作して、後硬化ユニット内で、または後硬化ユニット内外に空気を循環させることができる。
【０１４１】
さらに、コントローラは、システムが適正に動作しているかどうかを判断するためのシステム診断を行うことができる。コントローラは、日常的な整備を行うべきとき、またはシステム・エラーが検出されたときにユーザに通知を行うことができる。システムは、機械が故障したとき、標準的な整備を必要としているとき、指定の動作エンベロープ外になったときに、以下の条件、すなわちＩ２Ｃネットワーク・エラー、線間電圧、上部ラック光強度、下部ラック光強度、後硬化ラック光強度、上部活性化光安定器電流、下部活性化光安定器電流、後硬化活性化光安定器電流、殺菌光安定器電流、後硬化ヒータ電流、上部活性化光フィラメント熱トランス電流、下部活性化光フィラメント熱トランス電流、殺菌光フィラメント熱トランス電流、上部活性化光がオンになる回数、下部活性化光がオンになる回数、後硬化活性化光がオンになる回数、殺菌光がオンになる回数、上部活性化光点灯時間、下部活性化光点灯時間、後硬化活性化光点灯時間、殺菌光点灯時間、上部ランプ温度、下部ランプ温度、スピン・ボード温度および後硬化温度を監視して、ユーザに警告を行う。
【０１４２】
例えば、コントローラは、コーティング・ユニット、レンズ硬化ユニットまたは後硬化ユニットのランプを流れる電流を監視して、ランプが適正に動作しているかどうかを判断することができる。コントローラは、ランプが使用された時間を記録することができる。ランプが所定の時間使用された場合は、ランプの交換が必要であることを知らせるメッセージをオペレータに伝達することができる。コントローラは、ランプによって生成された光の強度を監視することもできる。フォトダイオードをランプ付近に配置して、ランプによって生成されている光の強度を測定することができる。光の強度が所定の範囲外になっている場合には、ランプに送る電流を調節して、生成する光の強度を変化させる（電流を増加させて強度を高めるか、電流を減少させて強度を抑える）ことができる。あるいは、コントローラは、ランプによって生成される光の強度が所定値を下回ったときにランプを交換する必要があることをオペレータに知らせるメッセージを伝達することができる。
【０１４３】
これらの領域において機械にエラーが発生した場合は、以下のエラー・メッセージが表示されることになる。
後硬化温度  後硬化温度が指定動作範囲外になっています。レンズ・ドロアが閉鎖されていて、ユニットが十分な加温時間を与えられており、システムの再起動後も問題が残るようであれば、機械を修理する必要があるでしょう。
光強度  貴方の 光源出力が推奨範囲を下回りました。システム再起動後も問題が残るようであれば、貴方の ランプを交換する必要があるでしょう。
ランプ出力  貴方の ランプが適正に機能していません。システム再起動後も問題が残るようであれば、貴方の ランプを交換する必要があるでしょう。
フィラメント加熱出力  貴方の ランプが適正に機能していません。システム再起動後も問題が残るようであれば、貴方の ランプを交換する必要があるでしょう。
ランプ点灯時間  貴方の ランプは推定寿命を超過しています。貴方の ランプを交換してください。
ＰＣヒータ  後硬化ユニットのヒータが適正に機能していません。システムの再起動後も問題が残るようであれば、機械を修理する必要があるでしょう。
【０１４４】
コントローラは、安全およびエネルギー節約を目的としたインターロック・システムを管理することもできる。コーティング・ユニットまたは後硬化ユニットからのレンズ・ドロア・アセンブリが開の状態にある場合は、コントローラは、好ましくはランプがオンになるのを防止するように構成される。これにより、オペレータが不注意にランプからの光に曝露されるのを防ぐことができる。コーティング・ユニット２０のランプ２４は、好ましくはカバー２２に配置される（図１参照）。オペレータが不注意にランプ２４からの光に曝露されるのを防ぐために、上述したようにスイッチをカバーに組み込むのが好ましい。コントローラは、好ましくはカバーが開かれているときにランプ２４がオンになるのを防ぐように構成される。コントローラは、レンズがオンの状態にあるときにカバーが開かれている場合に自動的にランプ２４をオフにすることもできる。さらに、コントローラは、ランプがオフの状態にあるときにファンおよび他の冷却デバイスをオフの状態に維持することによってエネルギーを節約することができる。
【０１４５】
コントローラは、レンズ形成装置のさらなる動作を妨げる問題を示すいくつかのメッセージを表示することができる。ディスプレイの適切な位置に処理情報が表示される（該当機能に関連する場合はボタン上に表示され、重要な場合は上部または点滅して表示される等）。コントローラは、以下の情報リストを用いて、機械使用時にユーザに指示を与える。該リストは優先順になっている（すなわち、リスト最上位の情報は、それと第２の項目を同時に表示する必要がある場合に表示される）。
警告ジョブ実行、パージを確認
警告ジョブ実行、リランを確認
エンコーダを回転させてパージを確認
ジョブ実行中は禁止
キャビティを後硬化に移動＆キーを押す
蓋を閉める
後硬化処理を再実行するためのプレス＆ホールド
硬化処理を再実行するためのプレス＆ホールド
アニール処理を再実行するためのプレス＆ホールド
取り消すためのプレス＆ホールド
コート処理を再実行するためのプレス＆ホールド
硬化キーを押してジョブを開始
後硬化が完了するまで待機
後硬化が開始されるまで待機
左右のボウルを回転
メモリにジョブが存在しない
エンコーダを回転させてジョブを選択
後硬化に利用可能な硬化ジョブが存在しない
アニールに対するジョブが準備されていない
左の型が存在せず、ＲＸを再入力
右の型が存在せず、ＲＸを再入力
キットに型が存在せず、ＲＸのアクセプトまたはリエンタ
エンコーダを回転させて保存か破棄を選択
準備ができたらエンコーダを押す
．．．計算中のためしばらくお待ち下さい
アニール完了
コーティング完了
後硬化完了、型抜き＆アニール
型が存在せず、ＲＸを再入力
キットに右の型が存在せず、アクセプト｜リエンタ
キットに左の型が存在せず、アクセプト｜リエンタ
編集すべきＲｘが記憶されていない
パージ／リランすべきジョブが存在しない
閲覧すべきジョブが記憶されていない
編集すべきジョブが記憶されていない
【０１４６】
コントローラは、また、オペレータと対話するように構成されている。コントローラは、好ましくは入力デバイス５４および表示画面５２を含む。入力デバイスは、キーボード（例えばフル・コンピュータ・キーボードまたは改造キーボード）、感光パッド、タッチ・パッドまたは同様の入力デバイスとすることができる。コントローラによって制御されるパラメータの数はオペレータの入力に依存しうる。装置の初期セット・アップにおいて、コントローラは、オペレータが、形成されるレンズの種類を入力できるようにする。この情報は、レンズの種類（透明レンズ、紫外線吸収レンズ、フォトクロミック・レンズ、着色レンズなど）、処方およびコーティングの種類（例えば耐スクラッチコーティングまたは着色コーティング）を含みうる。
【０１４７】
コントローラは、この情報に基づいて、オペレータに情報を伝達するように構成されるのが好ましい。オペレータは、型アセンブリの型部材を選択するよう指示されることになる。型部材は、コントローラが、各型部材に対するコードを伝達することによってどの型を選択すべきかをオペレータに指示できるようにコード化される。コントローラは、型部材を適切にシールするのに必要なガスケットの種類を決定することもできる。型部材と同様に、ガスケットをコード化して、適切なガスケットを容易に選択できるようにすることも可能である。
【０１４８】
レンズ形成組成物もコード化することができる。特定の種類のレンズを製造するために、特定のレンズ形成組成物が必要になる。コントローラは、必要とされる特定の組成物を決定して、その組成物に対するコードをオペレータに伝達するように構成されている。コントローラは、特定の動作を行う必要がある場合、または特定の動作が終了した場合（例えばレンズ硬化ユニットに型アセンブリを配置する場合、型アセンブリを除去する場合、型アセンブリを移す場合など）にオペレータに信号を送ることもできる。
【０１４９】
コントローラは、機械の使用についてユーザに指示を与えると共に一般的な処理ガイダンスを与えるヘルプ機能を表示することもできる。以下のパラグラフは、オペレータに利用されうるいくつかのヘルプ・ファイルの例である。
【０１５０】
１）ナビゲーションおよびデータ入力
たいていのデータ選択およびデータ入力には情報入力ノブが使用される。ノブを回すと、メニュー内でカーソルが移動し、データ入力画面上で候補がスクロールされる。ノブを押し下げて選択を入力する。画面の上部のプロンプトによって、ユーザは処理を閲覧できる。矢印キーは、先に入力したデータの訂正を可能にすると共に、ナビゲーション時におけるデータ入力ノブの代用として利用できる。
【０１５１】
メニュー・キーによりユーザは先のメニューに戻る。
ヘルプ・キーを押すと、一般的な処理についてのヘルプが表示されると共に、システムに問題がある場合は機械の故障項目が示される。エラーが存在する場合は、エラーに関する情報が示されると共に、それを解決するための一連の行動が提示される。
【０１５２】
２）画面の説明
ＮＥＷ  Ｒｘ  この画面には処方情報が入力される。型の可用性がリアルタイムでこの画面に表示される。利用可能な型には、その横にチェックマークが付される。キットに加えることができる型は、その横にボックスを付して表示される。出力が機械の範囲を逸脱している場合は、型情報が通常表示される領域にダッシュが示されることになる。全処方情報が入力されたら、データ入力ノブが押されて、メモリにジョブが記憶される。閲覧画面は、キャビティの生成についてのデータを表示する。データがプラス・シリンダ形式で入力された場合は、それは転換され、マイナス・シリンダ形式で示されることになる。データが入力されたことを確認する必要がある場合は、編集Ｒｘ画面においてプラスおよびマイナス・シリンダ形式で確認することが可能である。
【０１５３】
閲覧および編集  ユーザが、メモリに記憶されているジョブを確認および修正することを可能にする。メイン・メニューで閲覧または編集選択がなされると、ユーザは、保存されているすべてのジョブをスクロールすることができる。編集を利用するときは、データ入力ノブを押すことにより、表示されたジョブの処方を修正できる編集画面にカーソルが移動することになる。閲覧メニューでは、ノブを押すことによって、ユーザがメイン・メニューに移動することになる。
【０１５４】
パージ／リラン・ジョブ  必要な場合に、ユーザがジョブを削除および再実行することを可能にする。一対のレンズのうちの単一レンズを再実行する必要がある場合には、編集ジョブを使用して、そのジョブに対して再実行を選択した後にはじめてジョブの種類を左または右に変更することができる。すべてのジョブをパージすると、メモリからすべてのジョブがクリヤされる。ゼロからジョブのナンバリングを開始したい場合にこの機能を使用する。
【０１５５】
器具の状態  機械の個々の部分の現行の状態、すなわち回転速度、デバイスに供給される電流、ネットワーク・エラーなどを示す。これらの画面は、エラーを診断するときに有用である。システムのシリアル番号およびソフトウェアのバージョン番号も状態画面に表示される。
【０１５６】
アドバンスト  アドバンスト・メニューはすべてのユーザ調節可能設定、プログラム・アップロード・オプションおよび型キット選定を含む。このメニューは、偶然に変更が加えられるリスクを最小限に抑えるためにパスワード保護される。パスワードが表示されると、データ入力ノブを押すことで、ユーザはデータ入力ノブを回転させることによってパスワードを入力する。正しいパスワードがダイアル・インされると、ノブを押す。パスワードが正しくない場合は、再びパスワード画面が表示される。パスワードが正しければ、メイン・メニューと同様に機能するアドバンスト・メニューが表示される。これらのメニューの中で、所望のフィールドが強調表示されると、データ入力ノブが押され、データ入力ノブを回転させることによりそれを変更できることを示す括弧がフィールド付近に表示される。正しい値が選択されると、再びノブを押して括弧を取り除き、フィールドを選択値に設定する。データおよび時間設定画面において、保存設定フィールドが強調表示され、データ入力ノブが押されるまで変更が保存されることはない。キット・メニューは、ユーザが利用可能な型パッケージおよび倍率範囲を選択することを可能にする。
【０１５７】
３）ジョブの実行
レンズの作製は三部プロセスである。耐スクラッチコーティングは随意に施され、それについては本セクションの終わりに記載する。
ユーザが処方を入力し、ジョブを保存すると、閲覧画面は各レンズに必要な型およびガスケットを検索するのに必要とされるデータを表示する。該システムは、マイナス・シリンダ形式の処方に合わせて設計される。Ｒｘ情報をプラス・シリンダ形式で入力すると、それは転換されて、マイナス・シリンダ形式で戻されることになる。キャビティは閲覧画面データに基づいてアセンブルされる必要がある（軸が、プラス・シリンダ入力とは９０°異なる）。編集Ｒｘ画面では転換されたリターン情報と共に本来の処方を閲覧することができる。
キャビティを組み立てる前に、型およびガスケットを十分に洗浄しなければならない。型またはガスケット上の汚染物は最終レンズに含まれるおそれがあるため洗浄は不可欠である。各型のキャスティング側をＩＰＡおよびアセトンでスピン洗浄する。次にキャビティをアセンブルし、軸が正しくセットされることを確認する。キャビティに適切なモノマーを充填する。充填済のキャビティを３分以上室内照明に曝さないようにする。窓によってもたらされる高強度の自然光または高強度の室内照明は、許容室内光曝露時間を著しく短縮しうる。
【０１５８】
硬化  硬化ボタンを押して硬化サイクルを開始させる。データ入力ノブを回転させることによって、ユーザが実行すべきジョブを選択することが可能になる。該サイクルに必要なフィルタがジョブ番号と共に表示される。正しいジョブが表示されると、硬化キーを押す。キーの上の領域によって、対のレンズ、あるいは左または右レンズのみを入力するように指示される。左右のレンズが常にチャンバの適正な側に位置するようにする。キャビティを初期の硬化ドロアに入れ、硬化ボタンを押す。初期硬化が行われると、１つまたは複数のキャビティを後硬化ドロアの前部に移し、後硬化キーを押す。左レンズと右レンズの倍率の差によってジョブが分割された場合は、硬化ボタンの上の領域が、ユーザに対して、第２のキャビティを初期の硬化ドロアに挿入し、再び硬化キーを押すよう指示する（第２のキャビティに対して初期の硬化工程を行っているときは、第１のキャビティは後硬化工程にあるものとする）。指示メッセージが表示されたら、キャビティを後硬化部に異動させ、再び後硬化ボタンを押す。
【０１５９】
後硬化  後硬化オーブン・ドロアにおける前方開口部を使用してキャビティの後硬化を行う。後硬化サイクルが終了すると、後硬化キーを押し、後硬化チャンバからキャビティを除去し、それらを１〜２分間冷却させる。冷却期間後、ガスケットを除去し、型抜き工具を用いて各アセンブリから１つの型を分離する。ガスケット上のタブによって生成された空隙に該工具を挿入し、アセンブリから静かに型を剥がす。残りのレンズおよび型をＱソーク容器に入れて、レンズから型を分離する。レンズを洗浄し、アニール工程に進む。
【０１６０】
アニール  アニールに２つ以上のジョブが可能である場合は、アニール・ボタン上の領域がジョブ番号を表示したときに、ユーザは、データ入力ノブを回転させることによって、アニールを行いたいジョブを選択することができる。適正なジョブが表示されたときにアニール・ボタンを押す。後硬化チャンバ・ドロアの後方開口部上に洗浄済のレンズを配置する。アニール・サイクルの終了時に指示メッセージが表示されたらアニール・キーを押す。
【０１６１】
コーティング  耐スクラッチコーティングは随意に行われ、メイン・チャンバのスピン・ボウル内に施される。スピン・ボウルによる間欠ボタンによってコート硬化サイクルが開始される。前方型に洗浄およびコーティングを施すと、フードが閉じて、コーティングに対する９０秒の硬化サイクルが開始される。サイクルが完了すると、光が消え、モータが停止し、コントローラは、型の準備が整っていることをユーザに合図する。キャビティを正規の方法でアセンブルし、レンズ・モノマーをキャビティに分配する。
レンズ・コーティングも可能であり、アニール工程が完了後、最終レンズに付着させる。
【０１６２】
４）着色情報
縁取りした後に、従来の手段によってレンズを着色することができる。多くの近代的なレンズ材料の場合と同様に、ハンドリング手順をわずかに改良することで着色結果を改善できる。第１に、レンズを染料ホルダに取りつける際は、スプリング型ホルダを使用したり、過度の力をレンズに加えたりしてはならない。レンズは染料タンク温度である程度軟質化し、屈曲しうる。染料タンクの中でレンズを緩やかな前後の振動で撹拌すると、染料がより迅速かつ均一に吸収されることになる。
【０１６３】
いくつかの実施形態では、コントローラはコンピュータ・システムであってもよい。コンピュータ・システムは、コントローラの前述の動作を実行するように構成されたコンピュータ・プログラムが格納される記憶媒体を含む。「記憶媒体」という用語は、インストレーション媒体、例えばＣＤ−ＲＯＭまたはフロッピ・ディスク、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ、ＥＤＯ  ＲＡＭ、ラムバスＲＡＭなどのコンピュータ・システム・メモリ、あるいは磁気媒体、例えばハード・ディスクまたは光学的記憶装置の如き不揮発性メモリを含むものとする。記憶媒体は、他の種類のメモリ、またはそれらの組合せをも含む。さらに、記憶媒体は、プログラムが実行される第１のコンピュータ、またはネットワークを介して第１のコンピュータに接続する第２の異なるコンピュータに配置できる。後者の場合は、第２のコンピュータは第１のコンピュータに実行のためのプログラム命令を提供する。また、コンピュータ・システムは、パーソナル・コンピュータ・システム、メインフレーム・コンピュータ・システム、ワークステーション、ネットワーク・アプライアンス、インターネット・アプライアンス、パーソナル・デジタル・アシスタント（ＰＤＡ）、テレビジョン・システムまたは他のデバイスを含む様々な形をとることができる。概して、「コンピュータ・システム」という用語は、幅広く定義づけられ、記憶媒体からの命令を実行するプロセッサを有する任意のデバイスを包括する。
【０１６４】
記憶媒体は、好ましくはレンズ形成装置の動作を制御するためのソフトウェア・プログラムを記憶する。ソフトウェア・プログラムは、手順に基づくテクニック、コンポーネントに基づくテクニック、および／またはオブジェクトに基づくテクニックなどを含む様々な様式のうちのいずれかで実装されうる。例えば、要望に応じて、ＡｃｔｉｖｅＸコントロール、Ｃ＋＋オブジェクト、Ｊａｖａ（登録商標）Ｂｅａｎｓ、マイクロソフト・ファウンデーション・クラス（ＭＦＣ）、あるいは他の技術または手法を用いてソフトウェア・プログラムを実装することができる。記憶媒体からのコードおよびデータを実行するホストＣＰＵの如きＣＰＵは、以下に記載する方法およびフローチャートに従ってソフトウェア・プログラムを作成および実行するための手段を含む。
【０１６５】
様々な実施形態は、キャリア媒体に応じて先行記述に従って実装される命令および／またはデータの受領または記憶をさらに含む。好適なキャリア媒体は、磁気または光媒体、例えばディスクまたはＣＤ−ＲＯＭの如き記憶媒体または格納媒体、ならびにネットワークおよび／または無線リンクの如き通信媒体を介して伝達される電気、電磁またはデジタル信号の如き信号を含む。
【０１６６】
レンズ形成組成物
レンズ形成材料は、任意の好適な液体モノマーまたはモノマー混合物、および任意の好適な感光性開始剤を含むことができる。本明細書で用いられる「モノマー」は、重合反応が可能な任意の化合物を意味する。モノマーは、非重合材料または部分重合材料を含むことができる。部分重合物質をモノマーとして用いる場合は、該部分重合物質は、好ましくはさらに反応して新たな重合体を形成することが可能な官能基を含有する。レンズ形成材料は、好ましくは活性化光と相互作用する光開始剤を含む。一実施形態では、光開始剤は、３００ｎｍから４００ｎｍの範囲の波長を有する紫外線を吸収する。他の実施形態では、光開始剤は、約３８０ｎｍから４９０ｎｍの範囲の波長を有する化学線を吸収する。液状レンズ形成材料は、好ましくは品質管理のために濾過され、環状ガスケット３８０を対向型部材３７８の一方から引き離し、液状レンズ形成材料をレンズ成形キャビティ３８２に注入することによってレンズ成形キャビティ３８２に入れられる（図１１参照）。レンズ成形キャビティ３８２が当該材料で満たされると、好ましくは環状ガスケット３８０を置き換えて対向型部材３７８と密封関係をもたせる。
【０１６７】
対向型部材３７８を解体することによってレンズ成形キャビティ３８２から硬化レンズが除去されると、レンズの周縁を研磨するなど、従来の方法でレンズをさらに処理することができることを当業者なら認識するであろう。
【０１６８】
重合性レンズ形成組成物は、芳香族炭化水素含有ビス（アリルカーボネート）機能性モノマー、およびアクリリルまたはメタクリリルから選択される２つのエチレン性不飽和基を含有する少なくとも１つの多エチレン性機能性モノマーを含む。好ましい実施形態では、該組成物は、好適な光開始剤をさらに含む。他の好ましい実施形態では、該組成物は、アクリリル、またはメタクリリルから選択される３つのエチレン性不飽和基を含有する１つまたは複数の多エチレン性機能性モノマー、および染料を含むことができる。レンズ形成組成物は、紫外線吸収化合物および光互変性化合物の如き活性化光吸収化合物をも含むことができる。これらの組成物の例は、本願に引用して援用する米国特許第５，９８９，４６２号（Ｂｕａｚｚａ他）により詳しく記載されている。
【０１６９】
他の実施形態では、モノマー組成物および開始剤組成物を含むレンズ形成組成物から眼矯正用眼鏡レンズを作製することができる。
【０１７０】
モノマー組成物は、好ましくは芳香族炭化水素含有ポリエチレンポリエーテル機能性モノマーを含む。一実施形態では、採用されるポリエーテルは、エチレンオキシド誘導ポリエーテル、プロピレンオキシド誘導ポリエーテル、またはその混合物である。ポリエーテルは、エチレンオキシド誘導ポリエーテルであるのが好ましい。芳香族ポリエーテル多エチレン性機能性モノマーは、好ましくは以下に示す一般構造（Ｖ）を有する（ただし、各々のＲ２は重合性不飽和基で、ｍおよびｎはそれぞれ独立に１または２を表し、ｊおよびｋの平均値はそれぞれ独立に約１から約２０の範囲にある。共通の重合性不飽和基はビニル、アリル、アリルカーボネート、メタクリリル、アクリリル、メタクリレートおよびアクリレートである）。
Ｒ２−［ＣＨ２−（ＣＨ２）ｍ−Ｏ］ｊ−Ａｌ−［Ｏ−（ＣＨ２）ｎ−ＣＨ２］ｋ−Ｒ２
【０１７１】
Ａ１はジヒドロキシ芳香族炭化水素含有材料から誘導される二価ラジカルである。特に有用な二価ラジカルＡ１のサブクラスは式（ＩＩ）で表される。
【化１】
2004518153.tif 000002
ただし、各々のＲ１はそれぞれ１から約４の炭素原子を含むアルキル、フェニルまたはハロであり、各々の（ａ）の平均値はそれぞれ０〜４であり、各々のＱはそれぞれ２から約４個の炭素原子を有するオキシ、スルホニル、アルカンジル、または１から約４個の炭素原子を有するアルキリデンであり、ｎの平均値は０から約３の範囲にある。Ｑはメチルエチリデン、すなわちイソプロピリデンであるのが好ましい。
【０１７２】
好ましくは、ｎの値はゼロで、この場合はＡ１は式（ＩＩＩ）で表される。
【化２】
2004518153.tif 000003
ただし、各々のＲ１、各々のａおよびＱについては式ＩＩの場合と同じである。２つの自由結合はオルソまたはパラ位置にあるのが好ましい。パラ位置が特に好ましい。
【０１７３】
一実施形態では、パラ、パラ−ビスフェノールがエチレンオキシドで伸長した鎖である場合は、芳香族炭化水素含有ポリエチレンポリエーテル機能性モノマーの中央部は以下の式で表すことができる。
【化３】
2004518153.tif 000004
ただし、各々のＲ１、各々のａおよびＱについては式ＩＩの場合と同じであり、ｊおよびｋの平均値はそれぞれ約１から約２０の範囲にある。
【０１７４】
他の実施形態では、多エチレン性機能性モノマーは、アクリリルまたはメタクリリルから選択される少なくとも１つの基を含有する芳香族ポリエーテル多エチレン性機能性モノマーである。アクリレートおよびメタクリレートから選択される少なくとも１つの基を含有する芳香族ポリエーテル多エチレン性機能性モノマーは、好ましくは以下に示す一般構造（ＶＩ）を有する（ただし、Ｒ０は水素またはメチルであり、各々のＲ１ならびに各々のａおよびＱは式ＩＩの場合と同じで、ｊおよびｋの値はそれぞれ約１から約２０の範囲にあり、Ｒ２は重合性不飽和基（例えばビニル、アリル、アリルカーボネート、メタクリリル、アクリリル、メタクリレートまたはアクリレート）である）。
【化４】
2004518153.tif 000005
【０１７５】
一実施形態では、芳香族炭化水素含有ポリエーテル多エチレン性機能性モノマーは、好ましくはエトキシル化ビスフェノールＡジ（メト）アクリレートである。エトキシル化ビスフェノールＡジ（メト）アクリレートは、以下に示す一般構造を有する（ただし、Ｒ０はそれぞれ水素またはメチルであり、各々のＲ１ならびに各々のａおよびＱは式ＩＩの場合と同じであり、ｊおよびｋの値はそれぞれ約１から約２０の範囲にある）。
【化５】
2004518153.tif 000006
【０１７６】
好ましいエトキシル化ビスフェノールＡジメタクリレートは、エトキシル化２ビスフェノールＡジアクリレート（ただし、ｊ＋ｋ＝２で、Ｒ０はＨである）、エトキシル化２ビスフェノールＡジメタクリレート（ただし、ｊ＋ｋ＝２で、Ｒ０はＭｅである）、エトキシル化３ビスフェノールＡジアクリレート（ただし、ｊ＋ｋ＝３で、Ｒ０はＨである）、エトキシル化４ビスフェノールＡジアクリレート（ただし、ｊ＋ｋ＝４で、Ｒ０はＨである）、エトキシル化４ビスフェノールＡジメタクリレート（ただし、ｊ＋ｋ＝４で、Ｒ０はＭｅである）、エトキシル化６ビスフェノールＡジメタクリレート（ただし、ｊ＋ｋ＝６で、Ｒ０はＭｅである）、エトキシル化８ビスフェノールＡジメタクリレート（ただし、ｊ＋ｋ＝８で、Ｒ０はＭｅである）、エトキシル化１０ビスフェノールＡジアクリレート（ただし、ｊ＋ｋ＝１０で、Ｒ０はＨである）、エトキシル化１０ビスフェノールＡジメタクリレート（ただし、ｊ＋ｋ＝１０で、Ｒ０はＭｅである）、エトキシル化３０ビスフェノールＡジアクリレート（ただし、ｊ＋ｋ＝３０で、Ｒ０はＨである）、エトキシル化３０ビスフェノールＡジメタクリレート（ただし、ｊ＋ｋ＝３０で、Ｒ０はＭｅである）を含む。これらの化合物は、それぞれＰＲＯ−６３１、ＳＲ−３４８、ＳＲ−３４９、ＳＲ−６０１、ＣＤ−５４０、ＣＤ−５４１、ＣＤ−５４２、ＳＲ−６０２、ＳＲ−４８０、ＳＲ−９０３８およびＳＲ−９０３６の商品名でサルトマ社から市販されている。他のエトキシル化ビスフェノールＡジメタクリレートは、エトキシル化３ビスフェノールＡジメタクリレート（ただし、ｊ＋ｋ＝３で、Ｒ０はＭｅである）、エトキシル化６ビスフェノールＡジアクリレート（ただし、ｊ＋ｋ＝３０で、Ｒ０はＨである）、エトキシル化８ビスフェノールＡジアクリレート（ただし、ｊ＋ｋ＝３０で、Ｒ０はＨである）を含む。上記化合物のすべてにおいて、ＱはＣ（ＣＨ３）２である。
【０１７７】
モノマー組成物は、好ましくは多エチレン性機能性モノマーをも含むことができる。本明細書では、多エチレン性機能性モノマーは、２つ以上の重合性不飽和基を含む有機分子であると定義づけられる。共通の重合性不飽和基は、ビニル、アリル、アリルカーボネート、メタクリリル、アクリリル、メタクリレートおよびアクリレートを含む。多エチレン性機能性モノマーは、好ましくは以下に示す一般式（ＶＩＩ）または（ＶＩＩＩ）を有する（ただし、Ｒ０はそれぞれ水素、ハロまたはＣ１〜Ｃ４のアルキル基であり、Ａ１は上述したものと同じである）。一般構造（ＶＩＩ）および（ＶＩＩＩ）は、重合性不飽和基を２つしかもたないものとして示されているが、３つの基（例えばトリ（メト）アクリレート）、４つの基（例えばテトラ（メト）アクリレート）、５つの基（例えばペンタ（メト）アクリレート）、６つの基（例えばヘキサ（メト）アクリレート）、またはより多くの基を有する多エチレン性機能性モノマーも使用できることを理解すべきである。
【化６】
2004518153.tif 000007
【０１７８】
芳香族炭化水素含有ポリエチレンポリエーテル機能性モノマーと結合してモノマー組成物を形成しうる好ましい多エチレン性機能性モノマーとしては、エトキシル化２ビスフェノールＡジメタクリレート、トリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレートトリアクリレート、エトキシル化１０ビスフェノールＡジメタクリレート、エトキシル化４ビスフェノールＡジメタクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジメタクリレート、イソボルニルアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、エトキシル化６トリメチロールプロパントリアクリレート、およびビスフェノールＡビスアリルカーボネートなどが挙げられるが、それらに限定されない。
【０１７９】
一実施形態によれば、液状レンズ形成組成物は、エトキシル化４ビスフェノールＡジメタクリレートを含む。エトキシル化４ビスフェノールＡジメタクリレート・モノマーは、硬化して眼鏡レンズを形成すると、典型的には、ＤＥＧ−ＢＡＧを用いて製造された同類のレンズより屈折率の大きなレンズを形成する。エトキシル化４ビスフェノールＡジメタクリレートを含む当該中屈折率レンズ形成組成物から形成されるレンズは、約１．５１の屈折率を有する非エトキシル化モノマー組成物に比べて、約１．５６の屈折率を有する。より屈折率の大きな重合体から作製されるレンズは、レンズの前面と背面の曲率半径の差をさほど大きくしなくても所望の集光力のレンズが形成されるため、より屈折率の小さい重合体から作製されるレンズよりも薄くできる。また、エトキシル化４ビスフェノールＡジメタクリレートを含むレンズ形成組成物から形成されるレンズは、非エトキシル化モノマー型組成物から形成されるレンズより硬くなりうる。
【０１８０】
モノマー組成物は、エトキシル化４ビスフェノールＡジメタクリレートと結合すると、形成済眼鏡レンズおよび／またはレンズ形成組成物の特性を改良しうる追加的なモノマーを含むことができる。ＳＲ−３６８という商品名でサルトマ社から入手可能なトリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレートトリアクリレートは、最終レンズの透明性、高温剛性および耐衝撃性を向上させるために組成物に含めることのできるトリアクリレート・モノマーである。ＳＲ−４８０という商品名でサルトマ社から入手可能なエトキシル化１０ビスフェノールＡジメタクリレートは、最終レンズに耐衝撃性を付与するために組成物に含めることのできるジアクリレート・モノマーである。ＳＲ−３４８という商品名でサルトマ社から入手可能なエトキシル化２ビスフェノールＡジメタクリレートは、最終レンズに着色性を付与するために組成物に含めることのできるジアクリレート・モノマーである。ＳＲ−３９９という商品名でサルトマ社から入手可能なジペンタエリスリトールペンタアクリレートは、最終レンズに耐摩耗性を付与するために組成物に含めることのできるペンタアクリレート・モノマーである。ＳＲ−２３９という商品名でサルトマ社から入手可能な１，６−ヘキサンジオールジメタクリレートは、レンズ形成組成物の粘性を低下させるために組成物に含めることのできるジアクリレート・モノマーである。ＳＲ−５０６という商品名でサルトマ社から入手可能なイソボルニルアクリレートは、レンズ形成組成物の粘性を低下させると共に着色特性を向上させるために組成物に含めることのできるアクリレート・モノマーである。ビスフェノールＡビスアリルカーボネートを組成物に含めて、硬化時の反応速度を制御すると共に、レンズ形成組成物の貯蔵安定性を高めることができる。ＳＲ−４４４という商品名でサルトマ社から入手可能なペンタエリスリトールトリアクリレートは、硬化時におけるレンズ形成組成物の型への接着性を向上させるために組成物に含めることのできるトリアクリレート・モノマーである。ＳＲ−４５４という商品名でサルトマ社から入手可能なエトキシル化６トリメチロールプロパントリアクリレートを添加することもできる。
【０１８１】
レンズ形成組成物に使用できる光開始剤については先のセクションにおいて既に説明した。一実施形態では、光開始剤組成物は、好ましくはイルガキュア８１９という商品名でチバ・アディティブズ社から入手可能なフェニルビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）ホスフィンオキシド（ＩＲＧ−８１９）を含む。レンズ形成組成物におけるイルガキュア８１９の量は、好ましくは約３０重量ｐｐｍから約２０００重量ｐｐｍの範囲にある。他の実施形態では、光開始剤組成物は、光開始剤の混合物を含むことができる。イルガキュア１８４（ＩＲＧ−１８４）という商品名でチバ・アディティブズ社から市販されているイルガキュア８１９と１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンの混合物を使用するのが好ましい。レンズ形成組成物における光開始剤の合計量は、好ましくは約５０ｐｐｍから約１０００ｐｐｍの範囲にある。
【０１８２】
他の実施形態では、モノマー組成物、光開始剤組成物および共開始剤組成物を含むレンズ形成組成物で眼矯正用眼鏡レンズを作製することができる。液体のレンズ形成組成物は、好ましくは第１の型部材および第２の型部材によって定められる型キャビティに配置される。光開始剤組成物を活性化するために型部材に誘導される活性化光は光開始剤に重合体鎖ラジカルを形成させるものと考えられる。共開始剤は、光開始剤または重合体鎖ラジカルの断片または活性種と反応して、モノマー開始種を生成することができる。重合体鎖ラジカルおよびモノマー開始種は、モノマーと反応してレンズ形成組成物を重合させることができる。
【０１８３】
モノマー組成物は、好ましくは上記の構造を有する芳香族炭化水素含有ポリエチレンポリエーテル機能性モノマーを含む。多エチレン性機能性モノマーは、好ましくはアクリリルまたはメタクリリルから選択される少なくとも１つの基を有する芳香族ポリエーテル多エチレン性機能性モノマーである。
【０１８４】
より好ましくは、多エチレン性機能性モノマーは、エトキシル化ビスフェノールＡジ（メト）アクリレートである。モノマー組成物は、上述の多エチレン性機能性モノマーの混合物を含むことができる。レンズ形成組成物に存在しうる光開始剤については上述したとおりである。
【０１８５】
レンズ形成組成物は、好ましくは共開始剤組成物を含む。共開始剤組成物は、好ましくはアミン共開始剤を含む。アミンは、本明細書では、アンモニアの水素を有機置換基で置換することによってアンモニア（ＮＨ３）から正式に誘導される窒素化合物として定義づけられる。共開始剤は、ＣＮ−３８１、ＣＮ−３８３、ＣＮ−３８４およびＣＮ−３８６という商品名でサルトマ社から市販されているアクリリルアミン共開始剤を含む。これらの開始剤はモノアクリリルアミン、ジアクリリルアミンまたはその混合物である。他の共開始剤はエタノールアミンを含む。エタノールアミンの例としては、いずれもアルドリッチ・ケミカルズ社から市販されているＮ−メチルジエタノールアミン（ＮＭＤＥＡ）およびトリエタノールアミン（ＴＥＡ）が挙げられるが、それらに限定されない。芳香族アミン（例えばアニリン誘導体）を共開始剤として使用することもできる。芳香族アミンの例としては、アルドリッチ・ケミカルズ社またはミシシッピ州Ｐａｓｃａｇｏｕｌａの第一化学グループが市販するエチル−４−ジメチルアミノベンゾエート（Ｅ−４−ＤＭＡＢ）、エチル−２−ジメチルアミノベンゾエート（Ｅ−２−ＤＭＡＢ）、ｎ−ブトキシエチル−４−ジメチルアミノベンゾエート、ｐ−ジメチルアミノベンズアルデヒド、Ｎ，Ｎ−ジメチル−ｐ−トルイジン、およびオクチル−ｐ−（ジメチルアミノ）ベンゾエートが挙げられるが、それらに限定されない。
【０１８６】
好ましくは、共開始剤組成物にアクリル化アミンが含まれる。アクリリルアミンは、図１６に示す一般構造を有する（ただし、Ｒ０は水素またはメチルで、ｎおよびｍは１〜２０、好ましくは１〜４で、Ｒ１およびＲ２は、それぞれ１から約４の炭素原子を含有するアルキルまたはフェニルである）。モノアクリリルアミンは、少なくとも１つのアクリリルまたはメタクリリル基を含むことができる（図１６の化合物（Ａ）および（Ｂ）を参照）。ジアクリリルアミンは、２つのアクリリル、２つのメタクリリル、あるいはアクリリルまたはメタクリリル基の混合物を含むことができる（図１６の化合物（Ｃ）および（Ｄ）を参照）。アクリリルアミンは、ＣＮ−３８１、ＣＮ−３８３、ＣＮ−３８４およびＣＮ−３８６という商品名でサルトマ社から市販されており、これらの共開始剤は、モノアクリリルアミン、ジアクリリルアミン、またはその混合物である。他のアクリリルアミンは、いずれもアルドリッチ社から市販されているジメチルアミノエチルメタクリレートおよびジメチルアミノエチルアクリレートを含む。一実施形態では、共開始剤組成物は、好ましくはＣＮ−３８４とＣＮ−３８６の混合物を含む。レンズ形成組成物における共開始剤の合計量は、好ましくは約５０重量ｐｐｍから約７重量％の範囲にある。
【０１８７】
共開始剤を含むレンズ形成組成物の利点は、より少量の光開始剤でレンズ形成組成物の硬化を開始できることである。典型的には、プラスチック・レンズは、光開始剤およびモノマーを含むレンズ形成組成物から形成される。形成済レンズの硬さを改善するために、光開始剤の濃度を高めることができる。しかし、光開始剤の濃度を高めると、既に述べたように、形成済レンズの黄色化が増すことになる。この黄色化を抑えるために、永久染料をレンズ形成組成物に添加することができる。黄色化の度合いが増すに従って、添加する染料の量を増やすこともできる。染料の濃度を増加させると、レンズの光透過性が低下することになる。
【０１８８】
共開始剤を含むレンズ形成組成物を使用することで、使用する光開始剤の量を低減することができる。形成済レンズの硬さを改善するために、光開始剤と共開始剤の混合物を使用してモノマーの硬化を開始させることができる。上述の共開始剤は、典型的には形成済レンズの黄色化を著しく助長するものではない。レンズ形成組成物に共開始剤を添加することによって、光開始剤の量を低減することができる。光開始剤の量を低減することで、形成済レンズの黄色化の度合いを抑えることができる。これによって、レンズ形成組成物に添加する染料の量を低減することが可能になると共に、レンズの剛性を犠牲にすることなく形成済レンズの光透過性を向上させることができる。
【０１８９】
レンズ形成組成物は、活性化光吸収化合物をも含むことができる。これらの化合物は、硬化時にレンズ形成組成物に誘導される活性化光の少なくとも一部を吸収することができる。活性化光吸収化合物の一例としては光互変性化合物が挙げられる。レンズ形成組成物に添加することができる光互変性化合物については既に記載した。好ましくは、レンズ形成組成物における光互変性化合物の合計量は約１ｐｐｍから約１０００ｐｐｍの範囲にある。レンズ形成組成物に使用できる光互変性化合物の例としては、コーン・イエロー、ベリー・レッド、シー・グリーン、プラム・レッド、バリアクロール・イエロー、パラティネート・パープル、ＣＨ−９４、バリアクロール・ブルーＤ、オックスフォード・ブルー、ＣＨ−２６６などが挙げられるが、それらに限定されない。好ましくは、これらの化合物の混合物を使用する。バリアクロール・イエローは、グレート・レイクス・ケミカルズ社（インディアナ州Ｗｅｓｔ  Ｌａｆａｙｅｔｔｅ）から市販されているナフトピラン物質である。コーン・イエローおよびベリー・レッドはナフトピランで、シー・グリーン、プラム・レッドおよびパラティネート・パープルは、キーストーン・アニリン・コーポレーション（イリノイ州シカゴ）から市販されているスピロナフトキサジン物質である。バリアクロール・ブルーＤおよびオックスフォード・ブルーは、グレート・レイクス・ケミカルズ社（インディアナ州Ｗｅｓｔ  Ｌａｆａｙｅｔｔｅ）から市販されているスピロナフトキサジン物質である。ＣＨ−９４およびＣＨ−２６６は、クロマ・ケミカルズ（オハイオ州Ｄａｙｔｏｎ）から市販されているベンゾピラン物質である。レンズ形成組成物に添加できる光互変性染料混合物の組成物を表１に示す。
【表１】
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【０１９０】
レンズ形成組成物は、ＵＶ安定剤、ＵＶ吸収剤および染料の如き他の活性化光吸収化合物をも含むことができる。チヌビン７７０の如きＵＶ安定剤を添加して、紫外線曝露による形成済レンズの劣化率を低減することができる。２−（２Ｈ−ベンゾトリアゾール−２−イル）−４−（１，１，３，３，−テトラメチルブチル）フェノールの如きＵＶ吸収剤を組成物に添加して形成済レンズＵＶ遮断特性を与える。ＢＡＳＦによるサーモプラスト・ブルー６８４およびサーモプラスト・レッドなどの少量の染料をレンズ形成組成物に添加して、黄色化を抑えることができる。これらの化合物群については、先のセクションでより詳細に説明した。
【０１９１】
一実施形態では、ＵＶ吸収組成物をレンズ形成組成物に添加することができる。ＵＶ吸収組成物は、好ましくは光開始剤およびＵＶ吸収剤を含む。光開始剤およびＵＶ吸収剤については、先のセクションでより詳細に説明した。典型的には、望ましいＵＶ遮断特性を達成するために必要とされるＵＶ吸収剤のレンズ形成組成物における濃度は、約０．１から約０．２５重量％の範囲にある。例えば、ＵＶ吸収剤として、２−（２Ｈ−ベンゾトリアゾール−２−イル）−４−（１，１，３，３，−テトラメチルブチル）フェノールを約０．１７％の濃度でレンズ形成組成物に添加することができる。
【０１９２】
光開始剤とＵＶ吸収化合物とを混合することにより、形成済レンズにおいて所望のＵＶ遮断特性を達成するために必要とされる光開始剤とＵＶ吸収組剤を合わせた濃度を、単独で使用する場合に必要とされるＵＶ吸収剤の濃度より小さくすることができる。例えば、ＵＶ吸収剤として、２−（２Ｈ−ベンゾトリアゾール−２−イル）−４−（１，１，３，３，−テトラメチルブチル）フェノールを約０．１７％の濃度でレンズ形成組成物に添加して、形成済レンズに対する所望のＵＶ遮断特性を達成することができる。あるいは、２−（２Ｈ−ベンゾトリアゾール−２−イル）−４−（１，１，３，３，−テトラメチルブチル）フェノールと、アセト・ケミカル社（ニューヨーク州Ｆｌｕｓｈｉｎｇ）から市販されている２−イソプロピル−チオキサントン（ＩＴＸ）光開始剤との組合せによってＵＶ吸収組成物を形成することができる。形成済レンズにおいて同様のＵＶ遮断特性を達成するために、単独で使用されるＵＶ吸収剤の量に比べて、はるかに少量のＵＶ吸収組成物をレンズ形成組成物に添加すればよい。例えば、レンズ形成組成物に対して、約７００ｐｐｍの濃度の２−（２Ｈ−ベンゾトリアゾル−２−イル）−４−（１，１，３，３，−テトラメチルブチル）フェノールを、１５０ｐｐｍの２−イソプロピル−チオキサントン（２−ＩＴＸ）光開始剤と共に使用して、ＵＶ遮断特性を与えることができる。したがって、後に形成されるレンズのＵＶ遮断能力を低下させることなく、ＵＶ吸収剤の濃度を著しく減少させることができる（例えば０．１５％から約１０００ｐｐｍ未満まで減少させることができる）。レンズ形成組成物におけるＵＶ吸収化合物の量を減少させることの利点は、組成物の各成分の溶解性を高められることである。
【０１９３】
表２から表６は、中屈折率レンズ形成組成物のいくつかの例を示すものである。ＵＶ吸収剤は、２−（２Ｈ−ベンゾトリアゾル−２−イル）−４−（１，１，３，３−テトラメチルブチル）フェノールである。
【表２】
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【表３】
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【表４】
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【表５】
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【表６】
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【０１９４】
一実施形態では、中屈折率レンズ形成組成物を型アセンブリの型キャビティ内に配置し、型アセンブリに活性化光を当てることによってプラスチック・レンズを形成することができる。型キャビティにレンズ形成組成物を充填する前にコーティング材を型部材に付着させることができる。
【０１９５】
型アセンブリの型キャビティに充填を行った後に、好ましくは型アセンブリをレンズ硬化ユニット内に入れ、活性化光を当てる。型アセンブリへの照射には化学線を用いるのが好ましい。透明なポリカーボネート・プレートを型アセンブリと活性化光源の間に配置することができる。ポリカーボネート・プレートは、好ましくはランプ・チャンバから型アセンブリを隔離するため、ランプ冷却ファンからの空気流が型アセンブリと相互作用するのが防止される。活性化光源は、型アセンブリの少なくとも１つの非キャスティング面、好ましくは両方の非キャスティング面に約０．１から約１０ミリワット／ｃｍ２の光を供給するように構成されている。使用されるレンズ形成組成物の成分に応じて、使用する活性化光の強度を１ミリワット／ｃｍ２未満とすることができる。ＸＲＬ１４０Ａディテクタ・ヘッドを装備したインターナショナル・ライトＩＬ−１４００放射計を使用して、レンズ硬化ユニット・ドロア平面における入射光の強度を測定する。この特定の放射計は、好ましくは約４００ｎｍにピーク検出波長を有し、検出範囲は約３１０ｎｍから約４９５ｎｍである。インターナショナル・ライトＩＬ−１４００放射計およびＸＲＬ１４０Ａディテクタ・ヘッドは共に、マサチューセッツ州Ｎｅｗｂｕｒｙｐｏｒｔのインターナショナル・ライト社から市販されている。
【０１９６】
型アセンブリをレンズ硬化ユニット内に配置した後に、好ましくは３０秒から３０分間、より好ましくは１分間から５分間にわたって型アセンブリに活性化光を連続照射する。好ましくは、冷却空気流の非存在下で型アセンブリに照射を行う。照射後、型アセンブリをレンズ硬化ユニットから取り除き、形成済レンズを型抜きした。後硬化ユニットにおいてレンズに後硬化処理を施すことができる。
【０１９７】
概して、レンズ形成組成物に光開始剤（例えばＩＲＧ−８１９およびＩＲＧ−１８４）を使用すると、共開始剤のみを使用して形成されたレンズより優れた特性を有するレンズが製造されることがわかった。例えば、表４に示される処方１５は、モノマー組成物（ＳＲ−３４８とＳＲ−４５４の混合物）および共開始剤（ＣＮ−３８６）を含む。このレンズ形成組成物を１５分間活性化光に曝露しても、顕著な反応またはゲル形成が認められなかった。モノマー組成物の硬化を触媒させるためには共開始剤に開始種が必要であると考えられる。典型的には、この開始種は、光開始剤と活性化光の反応により生成される。
【０１９８】
様々な光開始剤、および光開始剤と共開始剤の組合せを使用して、モノマー組成物の重合を開始することができる。使用できる１つの開始剤システムは、光開始剤ＩＲＧ−８１９および２−ＩＴＸと共開始剤を含む（処方１７〜１８を参照）。当該システムは、非常に効率的に重合反応を開始させる。重合触媒の効率性は、重合反応を開始するのに必要な光開始剤の量の尺度となる。効率的な光開始剤は比較的少量で重合反応を触媒することができるのに対して、効率性の劣る光開始剤は重合反応を触媒するのにより多くの量が必要とされる。ＩＲＧ−８１９／２−ＩＴＸ／共開始剤システムを使用して、ＵＶ吸収化合物を含むレンズ形成組成物を硬化させることができる。この開始剤システムを使用して着色レンズを形成することもできる。
【０１９９】
ＩＲＧ−８１９／２−ＩＴＸ／共開始剤システムより効率性の劣る開始剤システムは、ＩＲＧ−８１９と２−ＩＴＸ光開始剤の混合物を含む（処方３１参照）。このシステムは、ＩＲＧ−８１９／２−ＩＴＸ／共開始剤システムよりレンズ形成組成物の重合を開始させる上での効率性が劣る。ＩＲＧ−８１９／２−ＩＴＸシステムを使用して、非常に反応性の高いモノマー組成物を硬化させることができる。ＩＲＧ−８１９／２−ＩＴＸシステムと同様の効率性を有する開始剤システムはＩＲＧ−８１９と共開始剤の混合物を含む（処方１〜６、８および９、１１、１４および１５、１９〜２２、２５および２６を参照）。ＩＲＧ−８１９／共開始剤システムを使用して、ＵＶ遮断化合物およびフォトクロミック・レンズ形成組成物を含まない透明レンズを硬化させることができる。
【０２００】
使用できる他の開始剤システムは、２−ＩＴＸ光開始剤および共開始剤を含む。この開始剤システムは、ＩＲＧ−８１９／共開始剤システムより重合反応を開始する上での効率性がはるかに劣る。２−ＩＴＸ／共開始剤システムは、反応性の高いモノマーを含むモノマー組成物を硬化させるのに使用されるのが好ましい。
【０２０１】
上述の中屈折率レンズ形成組成物を使用すると、レンズの活性化光による硬化に伴ういくつかの問題を最小限に抑えるか、または一掃することができる。活性化光による眼鏡レンズの硬化に特有の１つの問題は早期脱離である。早期脱離はいくつかの要因によって生じうる。型面と収縮性のレンズ形成組成物との間の接着性が不十分であれば、早期脱離が生じうる。レンズ形成組成物が型面に付着する傾向とその収縮性を併せて、プロセス変量を制御して早期脱離を回避する方法を決定する。接着性は、型面の幾何学構造（例えば高アド・フラット・トップ二焦点は、分割線におけるキャビティの高さがシャープに変化するため、脱離を生じやすい）、型アセンブリの温度、および型内コーティング材の特性などの要因に影響される。早期脱離を制御するのに典型的に変化させるプロセス変量は、発熱を除去するための冷却液の適用、活性化照射線の強度およびタイミングを操作することによる発熱率の制御、型の厚さを操作する型キャビティの薄い部分または厚い部分への差別的な光の分配、および接着性を向上させる型内コーティングの提供を含む。上述の中屈折率レンズ形成組成物の利点は、組成物が優れた接着特性を有することである。これによって、より広範囲な硬化条件で受け入れられるレンズを製造することが可能になる。他の利点は、比較的低い早期脱離率でより高度なジオプタ・レンズを製造することができ、達成可能な処方範囲が広げられることである。
【０２０２】
上述の中屈折率レンズ形成組成物の他の利点は、レンズの低強度の（例えば１〜６ミリワット範囲での）硬化時における滴下に伴う問題を最小限に抑えられることである。典型的には、レンズ形成組成物に活性化光を照射している最中に、少量のモノマーがキャビティから締め出されて型の非キャスティング面に滴下する可能性がある。あるいは、型アセンブリにレンズ形成組成物を充填している最中に、レンズ形成組成物の一部が形成型アセンブリの非キャスティング面に滴下する可能性がある。この型アセンブリの非キャスティング面への「滴下」によって、滴下物の下に位置するキャビティの領域に活性化光がより集中しやすくなる。この活性化光の集中が硬化率に影響を与える。滴下物の下の部分の硬化率が、レンズ形成組成物の残りの部分全体の硬化率と著しく異なれば、滴下物の下の領域に光学的歪みが発生しうる。
【０２０３】
レンズ形成組成物の中央部と縁部のゲル形成率の差によって滴下が生じると考えられる。レンズ形成組成物の硬化時に、型キャビティ内の物質が硬化処理のゲル相を通じてわずかに膨張する傾向がある。ガスケット・リップの付近に十分な残留モノマーが存在すれば、この液がキャビティから追い出されて型の非キャスティング面に滴下しやすくなる。レンズ形成組成物が迅速かつ均一にゲル化すれば、この問題は最小限に抑えられることになる。典型的には、活性化照射線のタイミング、強度および分布を操作することによってレンズ形成組成物を迅速かつ均一にゲル化させることができるようになる。しかし、上記の中屈折率レンズ形成組成物は、様々な硬化条件の下で迅速かつ均一にゲル化するため、滴下に伴う問題を最小限に抑える。
【０２０４】
上述の中屈折レンズ形成組成物の他の利点は、様々な硬化条件で組成物が均一に硬化されやすいことである。この均一な硬化により、形成済レンズにおける光学収差が最小限に抑えられることになる。これは、レンズ形成組成物が硬化した後に光学的歪みを生じやすい高度の正倍率フラット・トップ・レンズの形成時に特に顕著に認められる。活性化照射線が分割線で反射し、反射光が到達するレンズ形成組成物の領域におけるゲル化速度に局所的な差異を生じさせるものと考えられる。上述の中屈折率レンズ形成組成物は、組成物を通じての活性化照射線の強度の変動によって生じる光学的歪みが小さくなる傾向がある。
【０２０５】
他の利点は、縁の乾燥度が高くなり、形成済レンズの剛性が向上することである。乾燥度が高くなることの利点は、未硬化または部分硬化レンズ形成組成物によるレンズの光学面の汚染が最小限に抑えられることである。
【０２０６】
一実施形態では、レンズ形成組成物を硬化して様々な異なるレンズを形成することができる。レンズ形成組成物は、芳香族炭化水素含有ポリエーテル多エチレン性機能性モノマー、モノマーの硬化を活性化させるように構成された共開始剤組成物、および活性化光に曝露されると共開始剤組成物を活性化するように構成された光開始剤を含む。レンズ形成組成物は、紫外線吸収剤および光互変性化合物の如き他の成分を含むことができる。レンズ形成組成物を使用して硬化できるレンズとしては、球面シングル視覚レンズ、非球面シングル視覚レンズ、フラット・トップ二焦点レンズおよび非対称プログレッシブ・レンズなどが挙げられるが、それらに限定されない。
【０２０７】
１つのレンズ形成組成物は、以下のモノマーの混合物を含む。
エトキシル化（４）ビスフェノールＡジメタクリレート（ＣＤ−５４０）  ９８．２５％
二官能価反応性アミン共開始剤（ＣＮ−３８４）  ０．７５％
一官能価反応性アミン共開始剤（ＣＮ−３８６）  ０．７５％
フェニルビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）ホスフィンオキシド（イルガキュア−８１９）  ０．１５％
２−（２Ｈ−ベンゾトリアゾル−２−イル）−４−（１，１，３，３−テトラメチルブチル）フェノール  ０．１０％
サーモプラスト・ブルー６８４  ０．８７ｐｐｍ
サーモプラスト・レッドＬＢ４５４  ０．０５ｐｐｍ
【０２０８】
他のレンズ形成組成物は、以下のモノマーの混合物を含む。この組成物に光互変性化合物が存在することにより、該組成物を使用してフォトクロミック・レンズを形成することが可能になる。
エトキシル化（４）ビスフェノールＡジメタクリレート（ＣＤ−５４０）  ９７．０９％
二官能価反応性アミン共開始剤（ＣＮ−３８４）  １．４％
一官能価反応性アミン共開始剤（ＣＮ−３８６）  １．４％
フェニルビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）ホスフィンオキシド（イルガキュア−８１９）  ０．０９％
サーモプラスト・レッドＬＢ４５４  ０．９ｐｐｍ
バリアクロール・ブルーＤ  ５０ｐｐｍ
バリアクロール・イエロー  ７３．５ｐｐｍ
ベリー・レッド  １４５ｐｐｍ
パラティネート・パープル  ２９ｐｐｍ
コーン・イエロー  ５５．５ｐｐｍ
シー・グリーン  ６２ｐｐｍ
プラム・レッド  ８５ｐｐｍ
【０２０９】
芳香族炭化水素含有ポリエーテル多エチレン性機能性モノマー、共開始剤組成物および光開始剤を含むレンズ形成組成物を使用して、約＋４．０ジオプタから約−６．０ジオプタの範囲の球面倍率を有する眼鏡レンズを含めた様々な処方の眼鏡レンズを形成することができる。このレンズ形成組成物から形成されるレンズは、実質的に歪み、ひび割れ、パターンおよび条線がなく、レンズ形成組成物を活性化光と熱に曝すと３０分未満の時間で無視しうる程度の黄色性を示す。該レンズ形成組成物の利点は、型に対する接着性が増すことである。これによって、形成済レンズの型からの早期脱離の発生率を低減できる。さらに、典型的には早期脱離を防ぐために、型に添加される接着促進剤を用いる必要がなくなる。
【０２１０】
型に対するレンズ形成組成物の接着性が増すことで、より高温でのレンズ形成組成物の硬化が可能になる。典型的には、型からのレンズの早期脱離を防ぐために、レンズ形成組成物の温度を制御することが必要とされうる。早期脱離は、レンズ形成組成物が硬化するに従って収縮するときに発生する。収縮は、典型的には、硬化時にレンズ形成組成物を急速に加熱した場合に生じる。芳香族炭化水素含有ポリエーテル多エチレン性機能性モノマー、共開始剤組成物および光開始剤を含むレンズ形成組成物が、早期脱離の発生率を低減することができる。このレンズ形成組成物の接着性が増すと、早期脱離の可能性を増すことなく硬化温度をより高くできる。また、該レンズ形成組成物は、硬化時における収縮性がより小さいため、早期脱離の可能性をさらに低減することができるものと考えられる。
【０２１１】
より高温で硬化することの利点は、架橋密度が高い眼鏡レンズを形成できることである。眼鏡レンズの架橋密度は、典型的には硬化温度に関連する。比較的低温でレンズ形成組成物を硬化させると、より高温で硬化したレンズより架橋密度が小さくなる。より高い架橋密度を有するレンズは、一般にはしみや縞を生じることなく実質的に均一に着色染料を吸収する。架橋密度が高いレンズは、また、柔軟性が低下しうる。
【０２１２】
プラスチック・レンズ形成方法
プラスチック・レンズは、型アセンブリの型キャビティにレンズ形成組成物を入れ、型アセンブリに活性化光を当てることによって形成することができる。型キャビティにレンズ形成組成物を充填する前に、コーティング材を型部材に付着させることができる。レンズ硬化処理が終了した後で、後硬化ユニットでレンズを処理することができる。
【０２１３】
プラスチック・レンズを提供する上述のシステムの動作は、いくつかの動作を含む。これらの動作は、好ましくは前述したコントローラ５０によって調整される。システムを作動させた後、オペレータは、好ましくは、コントローラによって、レンズの処方、レンズの種類、およびレンズのコーティング材の種類を入力するよう指示を与えられる。これらの入力値に基づいて、コントローラは、好ましくは、具体的なレンズを形成するために必要とされる型およびガスケットをオペレータに示す。
【０２１４】
レンズの形成は、１）型アセンブリの作製、２）型アセンブリへのレンズ形成組成物の充填、３）レンズの硬化、４）レンズの後硬化、および５）レンズのアニールを含む。随意に、使用に先立って、レンズにコーティングを施すことができる。上述のプラスチック・レンズ硬化装置を使用してレンズの形成を成し遂げることができる。
【０２１５】
型アセンブリの作製は、所望の処方およびレンズの種類に応じた適切な前方および後方型を選択すること、型を洗浄すること、ならびに型をアセンブルして型アセンブリを形成することを含む。レンズの処方は、型アセンブリを作製するのにどの前方型、後方型およびガスケットを使用するかを決定するものである。一実施形態では、すべての可能なレンズ処方を含むチャートを使用することで、ユーザが適切な型およびガスケットを決めることを可能にする。当該チャートは数千のエントリを含むため、適切な型およびガスケットを決定するのに時間を要する。
【０２１６】
一実施形態では、プラスチック・レンズ硬化装置１０のコントローラ５０（図１参照）は、処方がコントローラに提示されたときに、適切な前方型識別表示、後方型識別表示およびガスケット識別標示を表示することになる。コントローラは、１）モノマーの種類、２）レンズの種類、３）球面倍率、４）円筒倍率、５）軸、６）付加倍率、および７）レンズ位置（すなわち右または左レンズ）を入力するようユーザに促す。この情報が入力されると、コンピュータは、使用すべき正しい前方型、後方型およびガスケットを決定することになる。コントローラは、ユーザが処方データを保存したり呼び出したりすることをも可能にする。
【０２１７】
図１７は、コントローラ５０の前面パネルの実施形態を示す図である。コントローラは、出力デバイス６１０、および少なくとも１つの入力デバイスを含む。様々な入力デバイスを使用できる。いくつかの入力デバイスは、感圧デバイス（例えばボタン）、可動データ入力デバイス（例えば回転式ノブ、マウス、トラックボールまたは移動スイッチ）、音声データ入力デバイス（例えばマイクロフォン）、ライト・ペン、またはコントローラに結合されたコンピュータを含む。好ましくは、入力デバイスは、ボタン６３０、６４０、６５０および６６０ならびに選択ノブ６２０を含む。表示パネルは、好ましくはコントローラのデータ要求および応答を表示する。出力デバイスは、陰極線管、ＬＣＤパネルまたはプラズマ・ディスプレイ・スクリーンでありうる。
【０２１８】
コントローラは、最初に起動すると、好ましくは図１７に示されるメニューの如きメイン・メニュー（Ｍａｉｎ  Ｍｅｎｕ）を表示する。メイン・メニューが表示されない場合は、ユーザは、メイン・メニューとラベル付けすることができるボタン６５０を押すことによってメイン・メニューにアクセスできる。メイン・メニュー・ボタン６５０を活動化させると、コントローラは、メイン・メニュー画面を表示させる。図１７に示されるように、表示画面は、オープニング・メニューにいくつかの初期候補を提示する。候補は、１）ＮＥＷ    Ｒｘ、２）  ＥＤＩＴ  Ｒｘおよび３）ＶＩＥＷ  Ｒｘを含むことができる。メイン・メニューは、オペレータが、機械の状態情報および機器セット・アップ・メニューにアクセスすることを可能にする他の候補を提示することもできる。スクローリング・ボタン６３０は、好ましくは表示画面上に現れるカーソル６１２を適切な選択物に移動させることによってユーザが候補をナビゲートすることを可能にする。選択ノブ６２０は、好ましくは表示画面上の候補の選択を可能にするように回転可能に構成される。ノブ６２０は、また、これらの項目の入力を可能にするように構成される。一実施形態では、選択ノブ６２０を押し下げることでデータ入力を可能にする。すなわち、適切な選択が行われると、ノブを押し下げて選択データを入力することができる。メイン・メニューにおいて、カーソル６１２を適切な選択物に移動させると、選択ノブ６２０を押し下げることによって選択を行うことができる。
【０２１９】
ＮＥＷ  Ｒｘメニュー項目を選択すると、表示画面が、図１８に示される処方入力メニューに変化する。処方入力メニューは、好ましくは新規のレンズの種類に関係するデータをユーザが入力することを可能にする。デフォルトの開始位置は、レンズ・モノマー選択ボックスになる。その領域が強調表示されると、選択ノブ６２０を回転させて、所定の選択物の中から選択する。適正な選択物が表示されると、選択ノブを押し下げて選択物を入力することができる。選択を入力することで、カーソルをリスト上の次の項目に移動させることもできる。あるいは、ユーザは、スクローリング・アロー６３０を用いて入力すべき次の項目を選択することができる。
【０２２０】
各々のメニュー項目は、レンズ処方の一部を入力することを可能にする。レンズ処方情報は、１）モノマーの種類、２）レンズの種類、３）レンズ位置（左側レンズまたは右側レンズ）、４）球面倍率、５）円筒倍率、６）軸、および７）付加倍率を含む。モノマーの選択は、透明レンズまたはフォトクロミック・レンズに対する選択を含む。レンズの種類の項目は、球面シングル視覚レンズ、非球面シングル視覚レンズ、フラット・トップ二焦点レンズおよび非対称プログレッシブ・レンズからの選択を可能にする。球面倍率の項目は、レンズの球面倍率の入力を可能にする。円筒倍率の項目は、円筒倍率の入力を可能にする。軸の項目は、円筒軸の入力を可能にする。付加倍率の項目は、多焦点処方の付加倍率を付加することを可能にする。球面倍率、円筒倍率、円筒軸および付加倍率は目によって異なり、また型およびガスケットはレンズの位置（右側レンズまたは左側レンズ）によって決まるため、コントローラは、好ましくは右側レンズと左側レンズ毎に個別の入力を可能にする。いずれかのエントリ・フィールドにおいてエラーを生じた場合は、スクローリング・アロー６３０は、好ましくはユーザがカーソルを不正確なエントリに移動させて補正を行うことを可能にする。
【０２２１】
処方に関連するデータを付加した後に、コントローラは、ジョブ番号を入力して処方の種類を保存するようユーザに促すことができる。これによって、好ましくは、ユーザがデータを再入力せずに処方の種類を呼び出すことが可能になる。コントローラによってジョブ番号を用いて、レンズの硬化条件を制御することもできる。硬化条件は、典型的にはレンズの種類および処方に応じて異なる。形成されるレンズの処方および種類へのコントローラによるアクセスを可能にすることによって、コントローラは、ユーザからのさらなる入力がなくても自動的に硬化条件をセット・アップすることができる。
【０２２２】
ジョブが保存された後に、図１９に示されるように、表示画面は、好ましくはユーザがレンズを作製するための適切な前方型、後方型およびガスケットを選択することを可能にする情報を表示することになる。この情報は、好ましくは、入力済データを適切なレンズおよびガスケットに関連づける記憶されたデータベースを使用することによって生成される。処方が正しく入力されたことをユーザが確認することを可能にするために、処方情報の整理も行われる。ユーザのために、型およびガスケット情報を印刷することができる。プリンタをコントローラに組み込んで、このデータを印刷することができる。あるいは、通信ポートをコントローラに組み込んで、プリンタまたはパーソナル・コンピュータへデータを転送することができる。型およびガスケットの各々は、所定の識別標示を有する。識別標示は文字数字配列のものが好ましい。型およびガスケットのための識別標示は、好ましくは型部材のライブラリに対する文字数字配列に対応する。型およびガスケットの識別標示を取得したユーザは、次いでライブラリに進み、適切な型およびガスケットを選択することができる。
【０２２３】
コントローラは、好ましくは、眼鏡処方の入力に応じて、適切な前方型、後方型およびガスケットの識別標示を供給することになるコンピュータ・ソフトウェア・プログラムを実行するように構成されている。コンピュータ・プログラムは、コントローラが処方情報を収集し、入力済処方を有するレンズを形成するのに必要な適切な前方型、後方型およびガスケットを決定し、前方型、後方型およびガスケットに対する適切な識別標示を表示するように構成された複数の命令を含む。一実施形態では、コンピュータ・プログラムは情報データベースを含むことができる。情報データベースは、記録の多次元配列を含むことができる。各記録は、前方型、後方型およびガスケットに対する識別標示に対応するデータ・フィールドを含むことができる。処方データが入力されると、コンピュータ・プログラムは入力された処方に対応する記録を検索する。この記録からの情報をユーザに送り、ユーザが、適切な型およびガスケットを選択することを可能にする。
【０２２４】
一実施形態では、情報データベースは記録の三次元配列でありうる。記録の三次元配列の一部の例が表９に示されている。三次元配列は、球面、円筒および付加の配列変数を含む。三次元配列の記録は、識別標示のリストを含む。好ましくは、このリストは、（左側または右側レンズの）前方型、後方型およびガスケットに対する識別標示を含む。処方が入力されるときは、プログラムは、円筒、球面および付加情報を取り、その情報に関連する記録を検索する命令を含む。プログラムは記録から所望の情報を取得し、その情報をユーザに送る。例えば、＋１．００の球面倍率、−０．７５の円筒倍率および２．７５の付加倍率を有する左側レンズの処方が入力される場合は、前方型の識別標示はＦＴ−３４で、後方型の識別標示はＴＢ−１０１で、ガスケットの識別標示はＧ２５となる。これらの値は、出力デバイスを介してユーザに送信されることになる。出力デバイスは、表示画面またはプリンタを含むことができる。表９に示される例は、全データベースのうちの小さな部分を表していることを理解すべきである。球面倍率は＋４．００から−４．００の範囲で０．２５ジオプタずつ増加し、円筒倍率は０．００ジオプタから−２．００ジオプタの範囲で０．２５ジオプタずつ増加し、付加倍率は＋１．００から＋３．００の範囲で０．２５ジオプタずつ増加するものとすることができる。
【表７】
2004518153.tif 000014
【０２２５】
第２の情報データベースは、処方変数に基づくレンズ形成組成物の硬化に関連する情報を含むことができる。各記録は、透明レンズ（すなわち非フォトクロミック・レンズ）およびフォトクロミック・レンズの硬化に関連する情報を含むことができる。硬化情報は、フィルタ情報、初期硬化照射量情報、後硬化時間および条件、ならびにアニール時間を含むことができる。このデータベースの一部の例を表１０に示す。硬化条件は、典型的にはレンズの球面倍率、形成されるレンズの種類（フォトクロミック・レンズまたは非フォトクロミック・レンズ）、およびレンズを着色するか否かに依存する。硬化情報は、使用されるフィルタの種類、初期照射量条件、後硬化時間およびアニール時間を含む。５０ｍｍの開口を有するフィルタ（「５０ｍｍ」と表記する）、または透明プレート・フィルタ（「透明」と表記する）を使用することができる。初期照射量は典型的には数秒単位とし、照射パターン（例えばトップおよびボトム、ボトムのみ）も指定する。後硬化時間は、型アセンブリを後硬化ユニットにおいて活性化光および熱で処理する時間を表す。アニール時間は、レンズを型アセンブリから除去した後に、型抜きされたレンズを熱処理する時間を表す。この第２のデータベースは個別的なデータベースとして示されるが、レンズ硬化情報を適切な記録の各々に付加することによって、そのデータベースを型およびガスケット・データベースに組み込むことができる。
【０２２６】
コントローラは、レンズ倍率がシステムの範囲を上回る場合、またはそれらの型パッケージが所望のレンズを作製するのに必要な型を含んでいない場合には、ユーザに警告を行うように構成されている。このような場合は、ユーザは、処方情報をチェックして適正な処方が入力されたことを確認するよう依頼される。
【０２２７】
コントローラを使用して、プラスチック・レンズ硬化装置の様々なコンポーネントの動作を制御することもできる。一連の入力デバイス６４０は、システムの様々なコンポーネントの動作を可能にする。入力デバイスは、レンズ・コーティング処理（６４０ａ）、硬化処理（６４０ｂ）、後硬化処理（６４０ｃ）およびアニール処理（６４０ｄ）を開始させるように構成されている。
【０２２８】
一実施形態では、入力デバイス６４０のいずれかを起動させると、形成されるレンズの種類に対応するジョブ番号を要求する画面が表示される。使用する最終ジョブが、デフォルト入力として表示されうる。ユーザは、保存されたジョブを循環することによって、表示されたジョブ番号を変更することができる。適正なジョブが表示されると、ユーザは、選択ノブを押し下げることによってジョブを入力することができる。
【表８】
2004518153.tif 000015
【０２２９】
ジョブが入力された後に、システムは、選択された機能を開始すべく待機することになる。同じ入力デバイスを再度起動させると（すなわちボタンを押し下げると）、システムが、選択された機能を開始することになる。例えば、二回目に硬化ボタンを押すと、あらかじめプログラム設定された硬化サイクルを開始することができる。選択された機能が完了した後に、表示画面は、作業が終了したことをユーザに知らせる指示を表示することができる。
【０２３０】
コントローラは、コントローラのプログラマによって処方された硬化サイクル以外の硬化サイクルをユーザが使用するのを防止するように構成されている。処方を入力した後で、ジョブは、コントローラが処方された硬化条件のみを可能にするワーク・ストリームを入力する。（処方入力において選択されたアルゴリズムによってセットされた）タイマは、レンズ・サイクルを通じて連続的に稼働して、照射量を監視すると共に、処理の移行時に可聴的かつ可視的な指示をユーザに伝達することができる。システムはジョブの完了および状態を追跡し、閲覧ジョブ画面にジョブの状態を視覚的に表示する。必要な工程が競合したとき、画面の下部にあるボックスを確認する。レンズ・サイクルのデリケートな部分では、確定された方法を逸脱することはできない。処理が時間的にクリティカルでなければ、オペレータの裁量が認められる。ソフトウェアは、実行中のジョブを中断する手順、終了していないジョブを消去する手順、終了していないジョブを再実行する手順などの手順を通じてユーザに警告を行う。
【０２３１】
システムは、先のジョブの硬化が終了するまでに新たな硬化サイクルが開始されるのを防止するように構成されている。この「ゲートキーパ」機能は、時間的にデリケートな移行時に後硬化チャンバの可用性を確保するものである。硬化段階が終了すると、可聴的かつ可視的な指示が、後硬化領域にキャビティを配置するようユーザに命令する。
【０２３２】
メイン・メニューは、保存したジョブを編集することを可能にする選択物をも含むことができる。図１７に示されるメイン・メニュー画面に戻って、編集メニュー項目を選択すると、入力画面に類似した対話画面が表示されることになる。これによって、ユーザが、既存のジョブの処方を変更することが可能になる。閲覧メニュー項目は、ユーザが、既存のジョブから処方情報および型／ガスケット選択情報を閲覧することを可能にする。
【０２３３】
所望の型およびガスケット情報を取得すると、一群の型およびガスケットから適正な型およびガスケットを選択する。型をガスケットに配置して型アセンブリを形成する。型をガスケットに配置する前に、型を洗浄しておくのが好ましい。型部材を回転させながら型部材に洗浄液を散布することによって、スピン・コーティング・ユニット２０上で型部材の内面（すなわちキャスティング面）を洗浄することができる。洗浄液の例としては、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、アセトン、メチルエチルケトンまたは水系洗剤が挙げられる。イソプロピルアルコールを含む洗浄液を使用して型部材を洗浄するのが好ましい。型部材が洗浄液と接触すると、埃およびゴミが除去されて、硬化ユニットの下部の皿１１５に運ばれる。十分量の洗浄液を散布した後で、洗浄液を散布せずに連続的に回転させることによって型部材を乾燥させることができる。
【０２３４】
一実施形態では、レンズ形成組成物を型キャビティ内に配置する前に、前方型部材の内面、すなわちキャスティング面に１つまたは複数のハードコート層をコーティングすることができる。好ましくは、第１のハードコート層におけるピン・ホールの如き欠陥を第２のハードコート層で覆うように、２つのハードコート層を使用する。得られる二重ハードコート層は、好ましくは耐スクラッチ性を有し、二重ハードコート層が付着する、続いて形成される眼鏡レンズを保護する。ハードコート層は、好ましくはスピン・コーティング・ユニット２０を使用して付着させる。型部材は、好ましくはスピン・コーティング・ユニット内に配置され、高速（例えば約９００から１０００ＲＰＭ）で回転させながらコーティング材を型に付着させる。十分量のコーティング材を型に塗布した後に、カバー内に配置された活性化光源によりコーティング材を硬化させることができる。好ましくはカバーを閉じて、好ましくは比較的低速（例えば約１５０から２５０ＲＰＭ）で型部材を回転させながら型部材に活性化光を当てる。回転および活性化光の照射をコントローラ５０によって制御するのが好ましい。コントローラ５０は、好ましくは型部材をコーティング・ユニットに配置し、コーティング材を型部材に塗布し、カバーを閉じてコーティング材の硬化を開始させるようオペレータに促すように構成される。
【０２３５】
一実施形態では、形成される眼鏡レンズに疎水層、例えばハードコート層をコーティングすることができる。疎水層は、好ましくは水および酸素分子が光互変性色素を劣化させるのを防ぐことによって、レンズの表面付近の光互変性色素の寿命を延ばす。
【０２３６】
好ましい実施形態では、レンズ形成組成物を型キャビティに配置する前に、硬化済接着促進組成物を両方の型部材にコーティングすることができる。型のキャスティング面とレンズ形成組成物の接着性を向上させるために、型部材に当該接着促進組成物を付着させるのが好ましい。したがって、接着促進組成物は、型からのレンズの早期脱離の可能性を低減する。さらに、当該コーティングは、レンズの表面付近の光互変性色素を酸素および水分による劣化から保護する役割を果たす酸素および水バリヤをレンズ上に形成するものと考えられる。さらに、コーティングは、耐摩耗性および耐薬品性を与えると共に、最終レンズの装飾性を向上させる。
【０２３７】
一実施形態では、型キャビティにレンズ形成組成物を充填する前に、染料で着色することが可能な材料を後方型部材のキャスティング面にコーティングすることができる。この着色性コーティング材は、好ましくは、後に得られた眼鏡レンズに染料を添加してレンズを着色できるように、レンズ形成組成物に付着する。上述したようなスピン・コーティング・ユニットを使用して着色性コーティング材を付着させることができる。
【０２３８】
清潔な型をガスケットに配置して型アセンブリを形成する。好ましくは、まず前方型をガスケットに配置する。シングル視覚レンズの処方については、特定の位置に合わせて前方型を配置する必要はない。フラット・トップ二焦点レンズまたはプログレッシブ・レンズの前方型については、ガスケット上に位置する位置合せ標示に合わせて型を配置するのが好ましい。前方型をガスケットに配置したら、後方型をガスケットに配置する。処方が円筒倍率を必要とする場合は、前方型に対して後方型を位置合せする必要がある。処方が球面である場合は（例えばレンズが円筒倍率を有さない場合は）、特定の位置合せを行うことなく、後方型をガスケットに配置することができる。アセンブルされた型アセンブリは、充填に向けて待機することになる。
【０２３９】
コントローラは、適切なレンズ形成組成物を入手するようユーザに促すことができる。一実施形態では、コントローラは、化学物質と、レンズ形成組成物を調製するのに必要な各化学物質の量とをユーザに知らせることになる。あるいは、レンズ形成組成物をあらかじめ形成することもできる。この場合は、コントローラは、あらかじめ形成されたレンズ形成組成物のいずれを使用するかをオペレータに提示することができる。
【０２４０】
一実施形態では、レンズ形成組成物に染料を添加することができる。酸素が、硬化処理を通じて形成された自由ラジカルと反応するのを阻止することができるように、特定の染料を使用して大気中の酸素を攻撃し、取り込むことができるものと考えられる。また、組成物に染料を添加して、無活性フォトクロミック・レンズの色を変更することができる。例えば、レンズ形成組成物に青−赤または青−桃色の染料が存在すると、レンズ形成後に発生することがある黄色を「隠す」ことができる。レンズ形成組成物に非光互変性色素を加えることによってフォトクロミック・レンズの無活性色を調整することもできる。
【０２４１】
レンズ成形キャビティ３８２に充填するための好ましい技術において、環状ガスケット３８０を凹部材または前方型部材３９２に配置し、凸部材または後方型部材３９０を所定の位置に移動させる。環状ガスケット３８０を、好ましくは最上点において後方型部材３９０の縁から引き離し、好ましくは、少量のレンズ形成組成物が縁から追い出されるまでレンズ形成組成物をレンズ成型キャビティ３８２に注入する。次いで、好ましくは真空によって余剰液を除去する。除去されない余剰液は、後方型部材３９０の表面にこぼれ、最終レンズに光学的歪みを発生させる可能性がある。
【０２４２】
レンズ形成組成物は、典型的には約１００°Ｆ未満の温度で保存される。しかし、このような温度では、レンズ形成組成物の粘性が比較的高くなりうる。溶液の粘性により、レンズ形成組成物に泡を発生させずに型キャビティに充填することが困難になるおそれがある。レンズ形成組成物に泡が存在すると、硬化した眼鏡レンズに欠陥が生じる。溶液の粘性を低くして、型キャビティへの充填時における気泡の発生率を低減させるために、型キャビティへの充填に先立ってレンズ形成組成物を加熱することができる。一実施形態では、型キャビティへの充填に先立って、レンズ形成組成物を約７０°Ｆから約２２０°Ｆ、好ましくは約１３０°Ｆから約１７０°Ｆの温度に加熱することができる。型キャビティへの充填に先立って、レンズ形成組成物を約１５０°Ｆの温度に加熱するのが好ましい。
【０２４３】
電気ヒータ、赤外線加熱システム、温風システム、温水システムまたはマイクロ波加熱システムを使用してレンズ形成組成物を加熱することができる。図２０および図２１に示されるようなモノマー加熱システムでレンズ形成組成物を加熱するのが好ましい。図２０はモノマー加熱システムの等角投影図で、図２１は、図２０に示されるモノマー加熱システムの側面図である。モノマー加熱システムは、レンズ形成組成物を保持するように構成される本体１５００、および加熱済のレンズ形成組成物を本体から型アセンブリに移すための弁１５２０を含む。モノマー加熱システムは、弁に近接する型アセンブリ１５５０を保持するための型アセンブリ支持体１５４０をも含むことができる。モノマー加熱システムは、モノマー組成物を保持する容器１５６０を受け入れるための開口部をも含むことができる。
【０２４４】
図２２は、モノマー加熱システムの断面図である。本体は、モノマー１５０２および上部１５０４を含む。本体の上部１５０４は、流体容器１５６０を挿入できる大きさに設定された開口部１５０６を含むことができる。開口部は、図２２に示されるように、ボトルが、開口部に配置されるとある角度を維持するような大きさに設定される。いくつかの実施形態では、ボトルの角度を約５°と約４５°の間にすることができる。一実施形態では、開口部は、流体容器１５６０のキャップ１５６２を受け入れる大きさに設定される。キャップ１５６２および開口部１５０６は、開口部を介してキャップを容易に挿入できる大きさに設定することができる。流体容器１５６２における全流体が、モノマー加熱システムの本体１５００に収まる場合は、キャップ１５６２を除去し、開口部にボトルを配置することができる。本体１５００に全流体が注ぎ込まれるまで、流体容器１５６０を残しておくことができる。モノマーが本体１５００に注ぎ込まれた後で、流体容器１５６０を除去するか、または開口部内に残すことができる。
【０２４５】
他の実施形態では、流体容器１５６０は流体容器本体１５６９に結合された自己密封キャップ１５６２を含むことができる。自己密封キャップを有する流体容器１５６０の断面図が図２３に示されている。自己密封キャップ１５６２は本体の開口部１５０６内にフィットするように構成されている。自己密封キャップ１５６２は、ねじ込み嵌合（例えば流体容器へのねじ止め）を介して流体容器本体１５６９に結合可能とするか、あるいは好適な接着剤を使用して流体容器本体に固定することができる。他の実施形態では、ねじ込み嵌合と好適な接着剤の使用との両方によってキャップ１５６２を流体容器本体に固定することができる。
【０２４６】
キャップ１５６２は、一実施形態において、流体制御部材１５６４および弾性部材１５６６を含む。流体制御部材１５６４は、流体制御部材が流体容器からの流体の移動を阻止するように、実質的にキャップ１５６２の上部の内面に対してフィットする大きさおよび形状を有する。弾性部材１５６６は、流体制御部材がキャップの上部内面を押しつけるように、弾性部材が流体制御部材に力を加えるように流体制御部材１５６４に結合できる。一実施形態では、弾性部材をバネとし、流体制御部材は実質的に球状の物体とすることができる。正規の静止位置において、弾性部材１５６６は流体制御部材１５６４に力を加え、それをキャップの上部内面１５６８に押しつける。キャップの上部は、キャップの上部１５６８を介して球状物体１５６４が移動するのを阻止する大きさに設定される。したがって、不使用時は、流体制御部材１５６４は、キャップ１５６２の上部１５６８に押しつけられ、キャップを介しての流体の流れを阻止するシールを形成する。
【０２４７】
モノマー加熱ステーションに充填する場合は、流体容器１５６０を本体１５００の開口部１５０６に挿入することができる。図２３に示されるように、自己密封キャップを使用する場合には、流体制御部材を流体容器の上部から引き離すように本体がなっていてもよい。流体制御部材がキャップの上部から離れるにつれて、流体は流体制御部材の周囲を流動し、流体容器から流出する。一実施形態では、本体１５００は、本体の下部１５０２から開口部に伸びる突起１５０８（図２３参照）を含むことができる。流体容器が開口部に挿入されると、突起が流体制御部材に衝突して、流体制御部材を上部から引き離すことになる。底部を取り除くと、突起が流体制御部材から離れ、流体制御部材がその静止位置に押し戻されことになるため、流体容器からの流体のさらなる流出が阻止される。
【０２４８】
加熱システム１５１０は、好ましくは本体に結合される。加熱システム１５１０は、好ましくはレンズ形成組成物を約８０°Ｆと約２２０°Ｆの間の温度に加熱するように構成される。抵抗加熱器を使用してレンズ形成組成物を加熱するのが好ましい。温風システム、温水システムおよび赤外線加熱システムの如き他の加熱システムを使用することもできる。一実施形態では、加熱システムはシリコン・パッド・ヒータを含むことができる。シリコン・パッド・ヒータは、シリコン・ゴム材の中に埋め込まれた１つまたは複数の抵抗加熱素子を含む。
【０２４９】
加熱システムは、図２２に示すように、好ましくは本体内に配置される。一実施形態では、本体を主要チャンバ１５１２と加熱システム・チャンバ１５１４に分割することができる。レンズ形成組成物は主要チャンバ１５１４内に配置することができ、加熱システム１５１０は、好ましくは加熱システム・チャンバ１５１２内に配置される。加熱システム・チャンバ１５１２は、好ましくは、レンズ形成組成物が加熱システムに接触するのを阻止するように、主要チャンバ１５１２から加熱システム１５１０を隔離する。典型的には、加熱システム１５１０は、所望の温度よりはるかに高い温度に到達することができる。加熱システム１５１０がレンズ形成組成物に接触すると、加熱システムの高い温度が接触したレンズ形成組成物を部分的に重合することになる。加熱システム１５１０をレンズ形成組成物から隔離することによって、当該部分重合を回避することができる。部分重合をさらに回避するために、主要チャンバの底面から加熱システムを隔離するのが好ましい。加熱システムと主要チャンバの下部との間に絶縁材を配置することができる。あるいは、加熱システムと主要チャンバの下部の間に空隙を形成させて、主要チャンバの下部の過熱を防ぐことができる。
【０２５０】
レンズ形成組成物および／または加熱システム・チャンバに接触させるようにして、サーモスタット１５３０をチャンバ内に配置することができる。他の実施形態では、加熱システム・チャンバにおいて、主要チャンバと加熱素子の間にサーモスタットを配置することができる。サーモスタットをこのように配置すると、サーモスタットはモノマーの温度変化により敏感に応答することができる。サーモスタット１５３０は、好ましくはレンズ形成組成物の温度を監視する。一実施形態では、サーモスタットはバイメタル浸漬型温度スイッチであってもよい。当該サーモスタットは、ネイソン社（サウスカロライナ州ウェストユニオン）から入手できる。該温度スイッチは、製造者により特定の温度に合わせてなっていてもよい。例えば、最適なモノマー組成物は約１５０°Ｆである。温度スイッチは、約１５０°Ｆに合わせて製造者によってプレセットされることになる。モノマー溶液が１５０°Ｆを下回ると、スイッチは「オン」状態になり、加熱システムが動作を続ける。モノマー溶液の温度が約１５０°Ｆに到達したら、温度スイッチを「オフ」状態に変化させることができる。オフ状態では、加熱システムをオフに切り替えることができる。モノマー溶液の温度が１５０°Ｆを下回るまで下がると、スイッチは加熱システムをオンに戻すことができる。
【０２５１】
あるいは、コントローラ１５７０を熱電対１５３０および加熱システム１５１０に結合することができる。熱電対１５３０は、熱電対によって測定された温度を示す信号をコントローラに提供することができる。熱電対は、主要チャンバ内で、かつ加熱システム・チャンバの近くに配置されたアルミニウム・ブロック内に配置できる。熱電対によって検出される温度は、加熱システム・チャンバ壁とレンズ形成組成物の温度を組み合わせた温度であってもよい。コントローラ１５４０は、熱電対１５３０によって生成される信号を介してレンズ形成組成物の温度を監視することができ、また加熱システム１５１０を制御して、レンズ形成組成物を所定の温度に維持する。例えば、レンズ形成組成物が低温になると、コントローラは加熱システム１５１０を作動させてレンズ形成組成物を所望の温度まで加熱する。コントローラ１５４０は、コンピュータ、プログラム式論理コントローラ、または当該技術分野において知られている他の既知のコントローラ・システムのいずれかであってもよい。これらのシステムは、比例積分形（「ＰＩ」）コントローラまたは比例積分誘導形（「ＰＩＤ」）コントローラを含むことができる。
【０２５２】
本体１５００は、本体からレンズ形成組成物を転送させる小容量導管の形をとることができる。小容量導管を使用することによって、所定の時刻に加熱システムと接触するモノマー溶液の量を最小限に抑えることができる。モノマー溶液は、本体を通過し、出口弁１５２０を介して本体から流出する。
【０２５３】
流体モニタ１５８０を使用して、本体１５００における流体の量を監視することができる。流体モニタ１５８０は、本体１５００内に配置されうる。流体モニタは、ジェムス・センサ社（コネチカット州Ｐｌａｉｎｖｉｌｌｅ）から市販されている。一実施形態では、ジェムス・センサの型式ＥＬＳ−１１００ＨＴを使用することができる。流体モニタは、本体１５００における流体の量を監視するように構成されている。流体量があらかじめ選択した下限を下回っている場合は、流体センサはコントローラに対して信号を発することができる。コントローラをモノマー加熱システムに結合するか（例えばコントローラ１５７０）、またはレンズ形成装置の一部とする（例えばコントローラ５０）ことができる。一実施形態では、流体センサから低流体レベル信号を受け取ったときに、コントローラは警告メッセージを生成することができる。警告メッセージは、コントローラ出力デバイス（およびＬＣＤ画面など）の文字数字表示であってもよく、または警告メッセージは、低流体レベルを示す光を点灯させることもできる。コントローラは、また、本体内の流体レベルが低すぎるときに加熱システム１５１０をオフにするように構成されている。
【０２５４】
出口弁１５２０は、本体の出口付近に配置される。出口弁は、図２２に示すように、伸長部材１５２２、および伸長部材の位置を変えるための可動部材１５２４を含む。伸長部材１５２２は、好ましくは、伸長部材が閉鎖位置にあるときに、レンズ形成組成物が導管を流れるのを阻止する。レンズ形成組成物が導管を流れることができるように伸長部材を開放位置に移動させることができる。
【０２５５】
図２２に示すように、伸長部材１５２２は開放位置にある。伸長部材１５２２は、図２２に示すように、好ましくは本体１５００の縦軸に垂直に配向する。伸長部材１５２２は、本体１５００の上部１５０４を通るチャネル１５２６内に存在する。伸長部材１５２２は、開放位置にあるときは、本体の出口から離れて配置される。図２２に示すように、レンズ形成溶液が導管を流れて本体から流出できるように、伸長部材の末端が、導管の底面１５０２の一部を通過するようにした。伸長部材を配置して、導管を流れるレンズ形成組成物の流量を制御することができる。例えば、図２２に示されるように、伸長部材は、開放位置にあるが、導管を部分的に遮断しているため、導管を通るレンズ形成組成物の流れを部分的に阻止する。伸長部材が出口からさらに離れるにつれて、レンズ形成組成物の流量が増えることになる。伸長部材が導管を遮断しなくなったときにレンズ形成組成物の流量が上限に達することになる。
【０２５６】
閉鎖位置において、伸長部材１５２２は、出口付近の底面１５０２まで伸びることができる。好ましくは、伸長部材１５２２は、閉鎖位置にあるときに、出口付近の本体下部の外面をすぎたところまで伸びる。導管の外面を過ぎたところまで伸びるように伸長部材１５２２を構成することで、残留するレンズ形成組成物が出口付近に蓄積されるのを阻止することができる。伸長部材１５２２が出口に向かって伸びると、存在するレンズ形成組成物が追い出されて、出口からレンズ形成組成物を実質的に一掃することができる。導管の外面および伸長部材から余剰のレンズ形成組成物を除去することによって、出口を実質的に洗浄することができる。
【０２５７】
伸長部材１５２２と可動部材１５２４の相互作用によって、伸長部材を閉鎖または開放位置に配置することが可能になる。可動部材１５２４は、好ましくは伸長部材１５２６に沿う相補的なねじ山と相互作用する複数のねじ山を含む。可動部材が回転すると、可動部材の回転方向に応じて、伸長部材を出口から、または出口のほうへ移動させることができる。
【０２５８】
図２２に示されるように、型アセンブリ・ホルダ１５４０をモノマー加熱システムの本体に結合させることができる。型アセンブリ・ホルダ１５４０は、本体１５００の出口に対して、好ましい位置に型アセンブリを保持するように構成される。型アセンブリ・ホルダは充填時に型アセンブリを固定することができる。一実施形態では、型アセンブリ・ホルダは、モノマー加熱システムの底面に取りつけられるバネである。型アセンブリ・ホルダは、蝶番１５４４によって本体１５００に結合されるアーム１５４２を含む。蝶番は、型アセンブリ・ホルダがモノマー加熱溶液の本体１５００から離れるように、またはそれに向かうように回転させる。蝶番１５４４は、アームに一定の力を作用させて、アームを本体１５００の下部のほうへ移動させるようにバネにより装着される。型アセンブリ１５５０を型アセンブリ・アーム１５４４に配置するために、アームを本体から離れるように回転させ、型アセンブリを保持するように構成されるアームの部分に型アセンブリを配置することができる。型アセンブリを保持するように構成されるアームの部分は、型アセンブリを固定する型締システムを含むことができる。
【０２５９】
型アセンブリに充填するために、型アセンブリを型アセンブリ・ホルダに配置し、出口付近に位置させる。モノマー溶液は、好ましくは充填ステーションの本体に導入され、約１５０°Ｆの温度に加熱される。型アセンブリを所定の位置に配置した後に、型充填ステーションの弁の位置を型アセンブリの充填ポートに合わせる。ここで、弁を介して型アセンブリにレンズ形成組成物を流入させる。可動部材１５２４を調節してモノマーの流量を制御することができる。
【０２６０】
型アセンブリに充填を行った後に、リント・フリー布を用いて、型の表面にこぼれ落ちたモノマーを除去する。充填ポートの縁に存在しうる過剰のモノマーは、微小真空ユニットを使用することによって除去することができる。型アセンブリを検査して、型キャビティにモノマーが充填されていることを確認することができる。また、型アセンブリを検査して、型キャビティに気泡が存在しないことを確認する。型キャビティ内の気泡は、気泡がアセンブリの上方に移動するように型アセンブリを回転させることによって除去することができる。
【０２６１】
コントローラを使用して、モノマー溶液の加熱と処方の入力とを調和させることができる。一実施形態では、モノマー加熱システムを図１に示される装置の如きレンズ形成装置に電気的に結合させることができる。モノマーは、レンズ形成装置に配置されるポートに結合する標準的なデータ転送ケーブルの使用に適したポートを有する。したがって、モノマー加熱システムの動作とレンズ形成装置の動作とを調和させることができる。いくつかの実施形態では、モノマー溶液を加熱する時間を最小限に抑えることが望ましいといえる。このような場合は、モノマー溶液を型アセンブリに充填する直前に加熱するのが望ましいといえる。レンズ形成装置のコントローラ５０は、充填操作とオペレータの要望を調和させるように構成されている。
【０２６２】
処方レンズを形成するときは、オペレータは、まず上述したように処方をコントローラ５０に入力することができる。処方が入力されると、オペレータは、典型的にはある程度の時間を費やして処方に応じた適切な型を見つけてそれを洗浄し、型とガスケットを組み立てる。一実施形態では、コントローラは、処方が入力されたときにモノマー溶液を加熱するようモノマー加熱システムに合図することができる。型アセンブリがアセンブルされるまで、モノマー溶液を所望の温度またはその付近に維持することができる。これによって、オペレータが型アセンブリを調製し、それに充填を行うのに必要とする時間を最小限に抑えることができる。ある場合には、オペレータは、第１の処方を調製した後に、処理すべき追加的な処方を入力することができる。この場合は、モノマー加熱システムを「オン」の状態に保つことができる。所定の時間が過ぎても処方が入力されない場合には、システム内のモノマーが長時間加熱状態にとどまることのないように、コントローラはモノマー加熱システムをオフにすることができる。いくつかの実施形態では、その時間を約１０分間以上とすることができる。
【０２６３】
型アセンブリに充填した後に、レンズ硬化装置を使用してレンズ形成組成物を硬化させることができる。一実施形態では、熱および活性化光をレンズ形成組成物に加えることを含む手順によってレンズ形成組成物の硬化を成し遂げることができる。最初に、少なくとも１つの型部材に活性化光を当てる。活性化光を十分な時間誘導させて、レンズ形成組成物の硬化を開始させる。好ましくは、約２分間より短い時間にわたって活性化光を少なくとも１つの型部材に誘導する。いくつかの実施形態では、約２５秒間より短い時間にわたって活性化光を少なくとも１つの型部材に誘導する。他の実施形態では、約１０秒間より短い時間にわたって活性化光を少なくとも１つの型部材に誘導する。レンズ形成組成物が完全に硬化される前に活性化光を停止するのが好ましい。
【０２６４】
硬化が開始された後に、型アセンブリを後硬化ユニットに移すことができる。後硬化ユニットにおいて、好ましくは型アセンブリを追加的な活性化光および熱で処理してレンズ形成組成物をさらに硬化させる。後硬化処理時に、活性化光を硬化チャンバの上部、下部、または上部および下部の双方から当てることができる。レンズ形成組成物は、硬化開始後に黄色を示す可能性がある。黄色は光開始剤によって生成されるものと考えられる。レンズ形成組成物が硬化するに従って、光開始剤が消費されるに伴い黄色が徐々に消失することになる。形成済眼鏡レンズから実質的に黄色を除くのに十分な時間にわたって、後硬化ユニットで型アセンブリを処理するのが好ましい。約１５分間までの時間、好ましくは約１０分から１５分間の時間にわたって、後硬化ユニットで型アセンブリを処理することができる。後硬化ユニットでレンズを形成した後に、形成済眼鏡レンズを型抜きし、後硬化ユニットに再配置することができる。
【表９】
2004518153.tif 000016
【０２６５】
場合によっては、レンズにアニール処理を施すのが望ましいといえる。レンズを活性化光で硬化させ、型アセンブリから除去すると、レンズは応力条件におかれることになる。レンズにアニール処理を施して、硬化時に生じた内部応力を軽減することによってレンズの倍率をより迅速に最終固定倍率にすることが可能である。アニールを施す前は、レンズは、所望の最終固定倍率と異なる倍率を有する可能性がある。アニール処理はレンズにおける応力を低減することで、レンズの倍率を所望の最終固定倍率に変える。アニール処理は、好ましくは約１０分間までの時間にわたって、約２００°Ｆから２２５°Ｆの間の温度でレンズを加熱することを含む。活性化光の存在下または非存在下で加熱を行うことができる。
【０２６６】
表１１に示される後硬化およびアニール時間は、本明細書に記載の特定のシステムを厳密に具体化した例である。ランプの強度または処理温度が変更されると後硬化およびアニール処理の時間が変わることを理解すべきである。例えば、後硬化処理時に用いられる光の強度を高くすると、後硬化時間をより短縮することが可能になる。同様に、アニール処理時の後硬化ユニットの温度を下げると、アニール時間が長くなる。一般に、後硬化処理は、レンズ形成組成物の硬化を実質的に完了させるのに必要とされる時間に関連するものと考えられる。アニール処理は、形成済レンズをその最終固定倍率にするのに必要とされる時間に関連するものと考えられる。
【０２６７】
芳香族炭化水素含有ポリエーテル多エチレン性機能性モノマー、共開始剤組成物および光開始剤を含むレンズ形成組成物を使用することによって、硬化条件を他のレンズ形成組成物よりはるかに単純にすることが可能になる。パルス活性化光硬化シーケンスを使用してレンズを硬化させることができるが、表１１に示されるように、連続活性化光シーケンスを使用することもできる。連続活性化光シーケンスを使用することによって、レンズ硬化装置を簡素化することが可能になる。例えば、パルス光ではなく連続活性化光を使用すると、光パルスを生成するための装置が不要になる。したがって、レンズ硬化装置のコストを削減することができる。また、当該レンズ形成組成物を使用することによって、より一般的な硬化処理を用いることが可能になる。表１１に示すように、７つの異なる処理を用いて、広範囲なレンズの硬化を行うことができる。これによって、レンズ硬化ユニットのプログラミングおよび操作が著しく簡素化される。
【０２６８】
さらに、芳香族炭化水素含有ポリエーテル多エチレン性機能性モノマー、共開始剤組成物および光開始剤を含むレンズ形成組成物を使用することによって、硬化時にレンズ形成組成物を冷却する必要性を緩和することができる。これにより、冷却ファンまたは他の冷却システムが必要でなくなるため、手順をさらに簡素化できる。したがって、型装置冷却システムを取り除くことによって、レンズ硬化装置をさらに簡素化することができる。
【０２６９】
表１１は、様々なレンズに対する好ましい硬化条件を示す。球面の欄は、レンズの球面倍率を示す。モノマーの種類は、透明（すなわち非光互変性）または光互変性とする。レンズの種類（例えば球面シングル視覚レンズ、非球面シングル視覚レンズ、フラット・トップ二焦点レンズまたはプログレッシブ多焦点レンズ）によってレンズ硬化条件がさほど大きく変化しないことに留意されたい。着色は、形成済眼鏡レンズを染料バスに浸漬させるか否かを示す。
【０２７０】
処方条件に基づいてレンズ硬化条件を決定することができる。設定すべき硬化変数が４つある。光フィルタの種類は、硬化ユニットおよび後硬化ユニットにおけるランプと型アセンブリの間に配置されるフィルタを示す。初期照射量は、硬化ユニットにおけるレンズ形成組成物に活性化光を当てる時間を示す。照射パターン（例えば前方型のみ、後方型のみ、または両方の型）は、形成されるレンズにも依存することになる。初期照射量を適用した後、型アセンブリを後硬化ユニットに移して活性化光および熱で処理する。チャートは、後硬化チャンバで費やされる好ましい時間をリストしたものである。後硬化チャンバでの処理後に、形成済眼鏡レンズが型アセンブリから取り除かれる。活性化光の存在下または非存在下でレンズを加熱するアニール処理を、リストされている時間にわたって、レンズに施すことができる。ここに記載するすべてのレンズ硬化処理は、好ましくは型装置を冷却することなく行われることに留意されたい。
【０２７１】
この手順をさらに例示するために、球面倍率が＋３．００の透明非着色レンズを製造する方法を詳細に説明する。型アセンブリに非光互変性モノマー溶液を充填する。型アセンブリをレンズ硬化ユニット内に配置して、レンズ形成組成物に初期照射を施す。レンズ形成組成物の硬化は、好ましくはコントローラ５０によって制御される。図１７に示されるように、コントローラ５０は、オペレータがプラスチック・レンズ硬化装置１０の様々なコンポーネントの使用を開始することを可能にするいくつかの入力デバイスを含む。一実施形態では、ボタン６４０を使用して、コーティング処理（６４０ａ）、硬化処理（６４０ｂ）、後硬化処理（６４０ｃ）およびアニール処理（６４０ｄ）の動作を制御することができる。型アセンブリをレンズ硬化ユニットに配置した後に、硬化処理ボタン６４０ｂを押して硬化条件を設定することができる。一実施形態では、オペレータは、上述したように、処方情報を事前入力し、保存した。硬化ボタンを押すと、コントローラは、保存された処方情報に対応する参照コードを入力するようユーザに指示することになる。コントローラは、好ましくは処方情報を解析し、適切な初期照射条件をセット・アップするように構成される。
【０２７２】
適切なレンズ形成条件が決定された後に、コントローラは、ユーザに使用すべきフィルタの種類を知らせる。コントローラが一旦停止して、レンズ硬化ユニット内に適正なフィルタを設置することを可能にする。典型的には、２種類のフィルタを初期硬化処理に使用できる。フィルタは、好ましくはレンズ型に照射される活性化光が、レンズの処方に対して適正に分散するように光を分散させるように構成される。透明プレート・フィルタは、活性化光に対して実質的に透明なプレートである。透明プレートはポリカーボネートまたはガラスで形成させてもよい。５０ｍｍフィルタは、フィルタの中央部に５０ｍｍの開口を有するフィルタを示す。フィルタを硬化ユニットに配置するときに、５０ｍｍ開口の位置を型アセンブリに合わせるのが好ましい。好ましくは、２つのフィルタ、すなわち上部ランプと型アセンブリの間に配置される第１のフィルタと、下部ランプと型アセンブリの間に配置される第２のフィルタを使用する。
【０２７３】
フィルタを配置した後に、ユーザはコントローラにフィルタが所定の位置に配置されたことを示す。あるいは、コントローラは、フィルタが硬化ユニット内に配置されたときにコントローラに通知を行う、レンズ硬化ユニット内に配置されたセンサを含むことができる。フィルタが硬化ユニット内に配置された後に、コントローラは、硬化処理が開始される前に、型アセンブリが硬化ユニット内に存在することを確認するようユーザに促すことができる。フィルタおよび型が所定の位置に配置されると、コントローラにより初期照射を開始することができる。球面倍率が＋３．００の透明な無着色レンズについては、初期照射は、前方および後方型の双方に活性化光を９０秒間当てるものである。好ましくは、上部ランプと下部ランプの間に５０ｍｍフィルタを配置する。
【０２７４】
初期硬化処理を完了した後に、型アセンブリを後硬化ユニットに移す。初期硬化処理が完了すると、コントローラは、処理が完了したことをオペレータに警告することができる。処理の完了を示すアラームを発することができる。後硬化処理を開始するために、後硬化ボタン６４０ｃを押すことができる。後硬化ボタンを押すと、コントローラは、保存された処方情報に対応する参照コードを入力するようユーザに促すことができる。コントローラは、好ましくは処方情報を解析し、適切な後硬化条件をセット・アップするように構成される。球面倍率が＋３．００の透明無着色レンズについては、後硬化条件は、加熱された後硬化ユニット内の型アセンブリに１３分間にわたって活性化光を当てることを含む。後硬化処理時に、後処理ユニットを約２００°Ｆから約２２５°Ｆの温度に加熱するのが好ましい。
【０２７５】
後硬化処理が完了した後に、型アセンブリを解体し、形成済レンズを型部材から取り除く。後硬化処理が終了すると、コントローラは処理が完了したことをオペレータに警告することができる。処理の完了を示すアラームを発することができる。型を後硬化ユニットから取り除いた後に、ガスケットを取り除き、型を型抜溶液に漬ける。型抜溶液は、オプティカル・ダイナミクス・コーポレーション（ケンタッキー州Ｌｏｕｉｓｖｉｌｌｅ）から「Ｑ−Ｓｏａｋソルーション」として市販されている。型抜溶液は、レンズを型から分離させる。型抜溶液は、次の型の洗浄にも役立つ。レンズが型抜きされた後に、イソプロピルアルコールおよび水の溶液を使用して、レンズを洗浄して微粒子を洗い落とすのが好ましい。
【０２７６】
場合によっては、形成済レンズにアニール処理を施すのが望ましい。アニール処理を開始するために、アニール・ボタン６４０ｄを押すことができる。アニール・ボタンを押すことによってアニール処理の条件を設定することになる。球面倍率が＋３．００の透明無着色レンズについては、アニール条件は、活性化光の非存在下で約７分間にわたって、後硬化ユニットにおいてレンズを加熱することを含む。アニール処理時に、後硬化ユニットを約２００°Ｆから約２２５°Ｆの温度に加熱するのが好ましい。
【０２７７】
一実施形態では、後硬化ユニットのドロアは、型アセンブリ・ホルダの前列、およびレンズ・ホルダの後列を含む。後硬化処理では、型アセンブリを前列に配置するのが好ましい。後硬化ドロアが閉のときは前列を後硬化ランプの下に配置するのが好ましい。アニール処理では、レンズを後硬化ドロアの後列に配置するのが好ましい。後列にほとんどまたは全く活性化光が届かないように、後列をランプからずらせて配置することができる。
【０２７８】
アニール処理後、コーティング・ユニットにおいて、レンズに耐スクラッチ・ハードコートを付着させることができる。レンズを着色バスに入れることによってレンズに着色することもできる。レンズの着色は、レンズの架橋密度に影響されるものと考えられる。典型的には、比較的高い架橋密度を有するレンズは、より均一な染料吸収性を示す。染料の欠陥や縞などの問題は、典型的にはレンズを高度に架橋させることによって最小限に抑えられる。レンズの架橋密度は、典型的にはレンズの硬化の温度によって制御される。比較的高温で硬化されたレンズは、典型的には、低温で硬化されたレンズより実質的に高い架橋密度を示す。硬化時間は、レンズの硬さに影響を与えことができる。後硬化ユニットにおいて長時間レンズを処理すると、典型的には、より短い時間にわたって処理されたレンズより架橋密度の高いレンズが製造されることになる。したがって、着色バスで実質的に処理されるレンズを製造するためには、後硬化ユニットにおいて、無着色レンズを製造する場合よりも長時間にわたってレンズ形成組成物を熱および活性化光で処理する。表１１に示されるように、無着色透明レンズは後硬化ユニットで約１３分間処理される。実質的に着色される透明レンズについては、後硬化時間を約１５分間に延長して比較的高い架橋密度を有するレンズを製造する。
【０２７９】
上述の手順を用いて、フラット・トップ二焦点レンズの形成を成し遂げることもできる。活性化光によりフラット・トップ二焦点眼鏡レンズを硬化させることについての典型的な問題は、早期脱離である。フラット・トップ二焦点レンズは、近視矯正ゾーンおよび遠視矯正領域を含む。近視矯正ゾーンは、ユーザが遠方の対象物をよりはっきりと見ることを可能にするレンズの部分である。遠視矯正ゾーンは、ユーザが近くの対象物をよりはっきりと見ることを可能にするレンズの領域である。遠視矯正ゾーンは、眼鏡レンズの外面から伸びる半円状の突起によって特徴づけられる。図２４に見られるように、遠視矯正ゾーン１６１０を定める型キャビティの部分は、近視矯正ゾーン１６２０を定める型キャビティの部分より実質的に厚くなっている。型部材に活性化光を当てるとレンズ形成組成物が重合する。レンズ形成組成物の重合は、照射を受けた型のキャスティング面で開始し、型キャビティを介して反対側の型のほうへ進行するものと考えられる。例えば、前方型１６３０に当てると、前方型１６３２のキャスティング面で重合が開始し、後方型１６４０のほうへ進行する。重合反応が進行するに従って、レンズ形成組成物が液体状態からゲル状態に変化する。したがって、前方型１６３２に活性化光を照射してからまもなく、前方型部材１６３２のキャスティング面付近のレンズ形成組成物の部分はゲル化するのに対して、後方型部材１６４０付近のレンズ形成組成物の部分は実質的に液体状態を保つ。後方型１６４０から重合が開始する場合は、前方型部材１６１０のキャスティング面付近の遠視矯正ゾーン（本明細書では「遠視矯正ゾーンの前部」と称する）でレンズ形成組成物がゲル化する前に、近視矯正ゾーン１６２０のレンズ形成組成物は実質的にゲル化しうる。近視矯正ゾーン１６２０が実質的にゲル化した後で遠視矯正ゾーン１６１０付近の前部におけるレンズ形成組成物がゲル化すると、歪みが生じてレンズの早期脱離を引き起こす可能性があるものと考えられる。
【０２８０】
フラット・トップ二焦点レンズにおける早期脱離の発生率を減少させるために、後方型部材１６４０付近の近視矯正ゾーンにおけるレンズ形成組成物の部分が実質的にゲル化する前に遠視矯正ゾーン１６１０の前部におけるレンズ形成組成物の重合が開始されることが好ましい。これは、好ましくは、後方型１６４０に活性化光を当てる前に活性化光を前方型１６３０に当てることによって達成できる。これによって、前方型１６３０付近で重合反応が開始し、後方型１６４０のほうへ進行する。このような照射によって、後方型１６４０付近のレンズ形成組成物がゲル化する前に遠視矯正ゾーン１６１０の前部におけるレンズ形成組成物がゲル化するものと考えられる。重合が開始された後に、いずれかまたは両方の型に活性化光を当ててレンズ形成組成物の重合を完了することができる。続くフラット・トップ二焦点レンズの製造のための後硬化およびアニール工程は、実質的に上記工程と同じである。
【０２８１】
あるいは、レンズ形成組成物のゲル化が後方型部材１６４０から前方型部材１６３０までに伸展する前に、遠視矯正ゾーン１６１０の前部がゲル化する場合にも早期脱離の発生率を減少させることができる。この実施形態では、後方型１６４０に当てることによってレンズ形成組成物の重合を開始することができる。これによって、後方型１６４０付近でゲル化が開始し、前方型１６３０のほうへ進行する。早期脱離の発生率を減少させるために、近視矯正ゾーン１６２０におけるレンズ形成組成物のゲル化が前方型に達する前に活性化光を前方型１６３０に当てる。遠視矯正ゾーン１６１０付近の前部で重合が開始された後に、活性化光をいずれか一方の型または両方の型に誘導してレンズ形成組成物の重合を完了することができる。続くフラット・トップ二焦点レンズの製造のため後硬化およびアニール工程は、実質的に上記工程と同じである。
【０２８２】
他の実施形態では、単一の硬化ユニットを使用して初期硬化処理、後硬化処理およびアニール処理を行うことができる。図２５および図２６にレンズ硬化ユニットを示す。硬化ユニット１２３０は、上部光源１２１４、レンズ・ドロア・アセンブリ１２１６および下部光源１２１８を含むことができる。レンズ・ドロア・アセンブリ１２１６は、好ましくは型アセンブリ・ホルダ１２２０（図２６参照）、より好ましくは少なくとも２つの型アセンブリ・ホルダ１２２０を含む。型アセンブリ・ホルダ１２２０の各々は、好ましくはガスケットと共に型アセンブリを形成する一対の型部材を保持するように構成される。レンズ・ドロア・アセンブリは、好ましくはレンズ・ホルダ１２２１（図２６参照）を含み、より好ましくは少なくとも２つのレンズ・ホルダ１２２１を含むことができる。レンズ・ホルダ１２２１は、好ましくは形成済眼鏡レンズを保持するように構成される。レンズ・ドロア・アセンブリ１２１６は、好ましくはガイド１２１７にスライドできるように取りつけられる。使用時において、レンズ・ドロア・アセンブリが開放位置にあるときに（すなわち、ドロアがレンズ硬化ユニットの前方から伸びるときに）、型アセンブリおよび／またはレンズを型アセンブリ・ホルダ１２２０またはレンズ・ホルダ１２２１にそれぞれ配置することができる。ホルダを装着した後で、型アセンブリを上部光源１２１４の真下で、かつ下部光源１２１８の上に保ちながら、ドロアを閉鎖位置まで滑らせることができる。レンズ・ホルダ、およびレンズ・ホルダの上に配置されたレンズを上部および下部光源の真下に配置することはできない。図２６に示されるように、光源１２１４および１２１８は、好ましくは硬化ユニットの前部に沿って伸び、硬化ユニットの後部にランプが配置されていない。レンズ・ドロア・アセンブリを滑らせて硬化ユニットに戻すと、型アセンブリ・ホルダ１２２０はランプの下に位置するのに対して、レンズ・ホルダ１２２１は、ランプが存在しない後部に位置することになる。このようにしてホルダを配置することによって、光および熱（例えば後硬化処理）を伴う硬化処理、ならびに熱および光、または熱のみを加えることを含みうるアニール処理を同一のユニットで実施できる。
【０２８３】
光源１２１４および１２１８は、好ましくは活性化光を生成する。光源１２１４および１２１８を好適な取付装置１２４２で支え、またはそれに電気的に接続することができる。ランプ１２１４は、紫外線、化学線、可視光線および／または赤外線を生成することができる。ランプの選択は、好ましくはレンズ形成組成物に使用されるモノマーおよび光開始剤システムに基づいて行われる。一実施形態では、蛍光ランプから活性化光を生成することができる。蛍光ランプは、好ましくは３８０ｎｍから４９０ｎｍ領域に強い発光スペクトルを有する。上記波長を有する活性化光を放射する蛍光ランプは、型式ＴＬＤ−１５Ｗ／０３としてフィリップス社から市販されている。他の実施形態では、ランプは紫外線ライトであってもよい。
【０２８４】
一実施形態では、図２５に示されるように、上部光フィルタ１２５４を上部光源１２１４とレンズ・ドロア・アセンブリ１２１６の間に配置することができる。下部光フィルタ１２５６を下部光源１２１８とレンズ・ドロア・アセンブリ１２１６の間に配置することができる。好適な光フィルタの例は既に記載した。光フィルタを使用して、眼鏡レンズの処方に対して適切な分散光を生成する。光フィルタは、硬化チャンバからランプを隔離することもできる。後硬化およびアニール処理時には、約２００°Ｆと２２５°Ｆの間の温度にチャンバを加熱するのが好ましい。当該温度は、ランプの寿命を縮めたり、生成される光の強度を変化させたりするなどの悪影響をランプにもたらしうる。光フィルタ１２５４および１２５６は、ガイド１２１７に装着されると、チャンバの加熱部からランプを部分的に隔離する内部チャンバを形成することになる。このようにして、ランプの温度を通常の動作温度の範囲内に維持することができる。
【０２８５】
あるいは、硬化チャンバ内に遮熱壁１２６０を配置することができる。遮熱壁は、硬化チャンバからランプを隔離しながら、ランプによって生成される活性化光がチャンバを通過することを可能にする。一実施形態では、遮熱壁は、光源と型アセンブリの間に配置されるホウケイ酸ガラス・プレート（例えばＰＹＲＥＸ（登録商標）ガラス）を含むことができる。一実施形態では、プレート１２６３間に介在空隙が存在する一対のホウケイ酸ガラス・プレート１２６４および１２６２が、遮熱壁として機能する。ホウケイ酸ガラスを使用することによって、活性化照射線が著しく強度を低下させることなく光源からランプに進行することが可能になる。
【０２８６】
遮熱壁１２６０およびフィルタ１２５４と共に、不透明プレート１２７０を光源と型アセンブリの間に配置することができる。不透明プレートは、活性化光に対して実質的に不透明である。好ましくは不透明プレートに開口を設けて、プレートから型アセンブリへと光が進行することを可能にする。
【０２８７】
後硬化およびアニール手順を実行可能とするために、図２６に示されるように、硬化ユニット内に加熱システム１２５０を配置するのが好ましい。加熱システム１２５０は、抵抗加熱システム、温風システムまたは赤外線加熱システムでありうる。加熱システム１２５０は、硬化チャンバの背面に沿って配置させることができる。加熱システム１２５０は、好ましくは加熱システムがランプ１２１４および１２１８から部分的に隔離するように２つのフィルタの間の位置に配置される。加熱システムは、好ましくは約２００°Ｆから約２２５°Ｆの温度に硬化チャンバを加熱するように構成される。
【０２８８】
両側からの型アセンブリに照射できるシステムに加熱システムを組み込むことによって、上記動作の多くが単一の硬化ユニットで実施できるようになる。硬化ユニットの前部においてランプを使用すると、硬化チャンバの後部には実質的にランプが存在しなくなるが、活性化光硬化工程とアニール工程の両方を同一のユニットで同時に実施することが可能になる。したがって、表１１に記載されている硬化条件を、上述したように２つのユニットではなく単一のユニットで実施できる。
【０２８９】
他の実施形態では、レンズ形成組成物に熱を加えながら初期硬化処理全体が実施されるように、レンズ製造方法を改造することができる。表１２は、レンズ形成組成物を硬化するのに用いることのできる代替的な硬化条件を示す。
【表１０】
2004518153.tif 000017
【０２９０】
型アセンブリに適切なモノマー溶液を充填した後で、型アセンブリを硬化ユニットのドロアの型アセンブリ・ホルダに配置する。ドロアを滑らせて硬化ユニットに戻す。型アセンブリを硬化ユニットに配置する前に、硬化ユニットを約２２５°Ｆの温度へ予備加熱することができる。硬化条件は、１つまたは両方の型部材に活性化光を照射しながら、実質的に同時に熱を型アセンブリに加えることを含む。表１２に示すように、光硬化条件は、先述の条件と類似している。しかし、初期照射処理と後硬化処理を併せて単一の処理とした。したがって、球面倍率が＋１．５０のフォトクロミック・レンズの形成については、型アセンブリをレンズ硬化ユニットに配置し、約１５秒間にわたってユニットの下部から活性化光を当てる。活性化光を照射している間は、硬化ユニットは、好ましくは約２２５°Ｆの温度に保たれる。１５秒後に下部の光が消灯し、型アセンブリは１３分間にわたって上部ランプからの活性化光で処理される。この活性化光による後処理は、約２２５°Ｆの硬化チャンバ温度においても実施される。１３分間が経過した後に、光を消灯し、レンズを型から取り出し、アニール処理を開始することができる。
【０２９１】
硬化処理が行われるのと同じユニットでアニール処理を行うことができる。型抜きしたレンズは、好ましくは硬化ユニット・ドロアのレンズ・ホルダに配置される。レンズが硬化ユニットに配置されているときに硬化ユニットの温度が約２２５°Ｆであるのが好ましい。ランプがオンになっているときは活性化光がレンズにほとんど到達しないように、レンズ・ホルダをランプから離して配置するのが好ましい。これにより、硬化処理と同時に、かつ同一の硬化ユニット内でアニール処理を行うことが可能になる。加熱と光を併用して形成されたレンズは、典型的には光のみの硬化と光および熱硬化を併用して硬化されたレンズより高い架橋密度を示す。
【０２９２】
型キャビティの中にレンズ形成組成物が配置された型アセンブリが、好ましくはレンズ硬化ユニット内に配置される。レンズ形成組成物の硬化は、好ましくはレンズ硬化ユニットのドロアが閉じた後にコントローラによって開始される。硬化条件は、好ましくは形成されるレンズの処方および種類に基づいてコントローラによって設定される。
【０２９３】
硬化サイクルが完了した後に、コントローラは、好ましくは、レンズ硬化ユニットから型アセンブリを取り除くようユーザに促す。一実施形態では、型装置から硬化済レンズを取り出すことができる。この段階で硬化済レンズが完成し、使用できるようになる。
【０２９４】
他の実施形態では、硬化済レンズは後硬化処理を必要とする。レンズを型装置から取り出した後に、レンズの縁を乾燥させ、研磨して、縁の付近に存在する未硬化のレンズ形成組成物を除去することができる。コントローラは、部分硬化レンズを後硬化ユニットに配置するようユーザに促すことができる。レンズを後硬化ユニットに配置した後で、コントローラは光および／または熱をレンズに加えてレンズの硬化を完了することができる。一実施形態では、部分硬化レンズに活性化光を照射しながら、約１１５□Ｃに加熱することができる。この後処理を約５分間施すことができる。
【０２９５】
いくつかの実施形態において、活性化光重合レンズの最終倍率はレンズ形成組成物の硬化温度を操作することによって制御できるものと判断された。例えば、型部材とガスケットの同一の組合せでは、レンズ型キャビティまたは対向型部材の面を通じて活性化光の強度を変化させることによって、製造されたレンズの焦点倍率を増減させることができる。形成済レンズの倍率を変える方法は、本願に引用して援用する米国特許第５，９８９，４６２号（Ｂｕａｚｚａ）に記載されている。
【０２９６】
特定の用途において、レンズを形成するときに、活性化光を照射を照射してもレンズ形成組成物全体が完全に硬化しないこともある。特に、ガスケット付近のレンズ形成組成物の部分は、レンズ形成後にしばしば液体の状態を維持する。ガスケットはしばしば空気を通し、その結果として酸素がガスケットに浸透し、ガスケット付近に位置するレンズ形成材料の一部に接触するものと考えられる。酸素は重合処理を阻害する傾向にあるため、レンズが形成されたときにガスケット付近のレンズ形成組成物の一部が未硬化の状態を維持する傾向にある。ウェット・エッジの問題には、本願に引用して援用する米国特許第５，５２９，７２８号（Ｂｕａｚｚａ他）および米国特許第５，９８９，４６２号（Ｂｕａｚｚａ他）に記載されている様々な方法で対処されてきた。
【０２９７】
紫外線のパルスを使用することによってレンズ形成組成物を硬化する方法は、本願に引用して援用する米国特許第６，０２２，４９８号に記載されている。
【０２９８】
様々な強度の紫外／可視光線を吸収する物質（以後「活性化光吸収化合物」と称する）を眼鏡レンズに使用して紫外／可視光線が眼鏡レンズを透過するのを阻止することができる。当該眼鏡レンズは、紫外／可視光線が、レンズを着用しているユーザの目に到達するのを有利に阻止する。活性化光を用いて、活性化光吸収組成物を含むレンズ形成組成物の重合を開始する眼鏡レンズの硬化については、本願に引用して援用する米国特許第５，９８９，４６２号に詳細に記載されている。
【０２９９】
次に図２７を参照すると、参照番号８００は、大容量レンズ硬化装置全体を示す。図２７に示されるように、レンズ形成装置８００は、少なくとも第１のレンズ硬化ユニット８１０および第２のレンズ硬化ユニット８２０を含む。レンズ形成装置は、随意にアニール・ユニット８３０を含む。他の実施形態では、後硬化ユニットはレンズ硬化装置の一体部品ではない個別的な装置でありうる。第１および／または第２のレンズ硬化ユニット内に搬送システム８５０を配置することができる。搬送システム８５０は、上述したような型アセンブリを第１のレンズ硬化ユニット８１０から第２のレンズ硬化ユニット８２０に輸送することを可能にするように構成されている。
【０３００】
レンズ硬化ユニット８１０および８２０は、活性化光を生成するための活性化光源を含む。ユニット８１０および８２０に配置される活性化光源は、好ましくは型アセンブリに光を当てるように構成される。アニール・ユニット８３０は、レンズ形成材料の重合時に生じる応力を少なくとも部分的に再現または緩和するために熱を加えるように構成されている。アニール・ユニット８３０は、一実施形態において、熱源を含む。コントローラ８４０はプログラム式論理コントローラ、例えばコンピュータであってもよい。コントローラが実質的に同時に３つのユニット８１０、８２０および８３０を動作させることができるように、コントローラ８４０をレンズ硬化ユニット８１０および８２０、ならびに存在すればアニール・ユニット８３０に結合させることができる。
【０３０１】
図２８に示されるように、第１の硬化ユニット８１０は、上部光源８１２および下部光源８１４を含むことができる。図２９は、第１の硬化ユニット８１０の破断上面図である。図２９に示されるように、第１の硬化ユニット８１０の光源８１２および８１４は、複数の活性化光生成デバイスまたはランプを含むことができる。一実施形態では、図２９に示されるように、ランプが互いに近接して配置されて一列の光を形成する。ランプは実質的にＵ形ランプであるが、ランプは線形、円形、または第１の硬化ユニットに配置されるレンズ形成アセンブリに対する均一な照射を可能にする他の任意の形状をとることができることを理解されたい。一実施形態では、３つまたは４つのランプを配置して、硬化対象となる型アセンブリの全面に実質的に均一に照射を行う。ランプは活性化光を生成することができる。
【０３０２】
ランプを好適な取付装置８１１で支持し、または該取付装置に電気的に接続することができる。ランプ８１２および１１４は紫外線、化学線、可視光線および／または赤外線を生成することができる。ランプの選択は、好ましくはレンズ形成組成物に使用されるモノマーに基づいて行われる。一実施形態では、蛍光ランプにより活性化光を生成することができる。蛍光ランプは、好ましくは３８０ｎｍから４９０ｎｍ領域に強い発光スペクトルを有する。上記の波長を有する活性化光を当てる蛍光ランプは、型式番号ＦＢ２９０Ｄ１５／ＡＣＴ／２ＰＣとしてＬＣＤライティング社（コネチカット州Ｏｒａｎｇｅ）から市販されている。
【０３０３】
いくつかの実施形態では、活性化光源が使用時に頻繁にオン・オフされることがある。取付装置８１１は、蛍光ランプを頻繁にオン・オフさせる電子ハードウェアをも含むことができる。前述のような安定器システムを使用して、ランプを動作させることができる。いくつかの実施形態では、ランプ８１１間にバリヤ８１５を配置することができる。該バリヤは、１つのランプ集合体から他のランプ集合体への活性化光の通過を阻止するように構成されている。このようにして、ランプ集合体を他のランプ集合体から光学的に隔離することができる。ランプを個別の安定器システムおよびコントローラに接続することができる。したがって、ランプを互いに独立して動作させることができる。これは、異なる初期硬化シーケンスを必要とするレンズを同時に処理しているときに有用であるといえる。バリヤ８１５は、１つのランプ集合体から、他のランプ集合体の下に配置される型アセンブリへの光の通過を阻止することができる。
【０３０４】
いくつかの実施形態では、少なくとも４つの個別に制御可能なランプまたはランプ集合体を第１の硬化ユニットに配置することができる。ランプは、左側および右側上部位置、ならびに左側および右側下部位置に配置できる。表１２に示すように、処方に応じて様々な初期硬化条件が必要になる。場合によっては、左側眼鏡レンズには、右側眼鏡レンズの初期硬化条件と実質的に異なる初期硬化条件が必要になることもある。両側のレンズを実質的に同時に硬化させるために、４つのランプ集合体を個別に制御することができる。例えば、右側のランプ集合体を作動させて、型アセンブリの背面のみに光を当てると同時に、左側のランプ集合体を作動させて型アセンブリの両側に光を当てることができる。このようにして、左側および右側の眼鏡処方が異なる初期硬化条件を必要とする一対の眼鏡レンズを実質的に同時に硬化させることができる。したがって、レンズは処理全体を通じて同一の型アセンブリ・ホルダに有利に保持されうるため、製造プロセスがより簡素化し、ジョブ追跡およびハンドリング要件が最小限に抑えられる。
【０３０５】
型アセンブリの配置および搬送を容易にするために、型アセンブリ・ホルダを使用することができる。図３０には型アセンブリ・ホルダ９００の等角投影図が示されている。型アセンブリ・ホルダは、型アセンブリ９３０を保持するように構成される少なくとも１つの、好ましくは２つの部分９１０および９１２を含む。一実施形態では、部分９１０および９１２は、標準的な型アセンブリを保持するように構成されるプラスチックまたは金属ブロックに機械加工された窪みである。型アセンブリを該窪みに配置することができる。当該窪みの利点は、第１および第２の硬化ユニット８１０および８２０における硬化のための最適位置に型アセンブリを配置することができることである。
【０３０６】
窪み９１０および９２０は、型アセンブリが活性化光源の上または下に配置されるときに実質的にすべての型に活性化光が照射されるように、型アセンブリを保持する大きさに設定されうる。型アセンブリ・ホルダは、型アセンブリ・ホルダを通じて伸びる開口部を含むことができる。該開口部は、型アセンブリ・ホルダを介して型アセンブリに活性化光を照射できるように、窪み９１０および９１２に配置される。いくつかの実施形態では、開口部は、型の直径と実質的に等しい直径を有する。したがって、開口部は、実質的に型の表面領域全体に活性化光を当てることができる。他の実施形態では、開口部の直径を型の直径より実質的に小さくすることができる。この点において、開口部は、型の外縁に接触する光の量を減少させる開口として機能することができる。これは、縁より型の中央部により多くの活性化光が照射されるようにして硬化を開始させる正レンズの硬化に対して特に有用であるといえる。窪みは、本体において、型アセンブリが窪みに配置されたときに型アセンブリ・ホルダの上面と水平になるか、またはその下にくるような深さに達することができる。これは、型アセンブリ・ホルダに低垂直断面を与え、大容量システムの硬化ユニットを低垂直断面で構成することを可能にする。このようにして、ユニットの大きさを最小限に抑えることができる。
【０３０７】
型アセンブリ・ホルダ９００は、型アセンブリの未組立部品（例えば型およびガスケット）を保持するためのさらなる機械加工済窪みを含むこともできる。型アセンブリのアセンブル時に、オペレータは、典型的にはアセンブルに先立って型およびガスケットを確認し、洗浄することになる。型とガスケットが混ざり合う可能性を最小限に抑えると共に、型を洗浄した後の再汚染を最小限に抑えるために、型アセンブリ・ホルダ９００は、様々なコンポーネントを保持する部分を含む。図３０に示されるように、型アセンブリ・ホルダ９００に窪み９２２、９２４、９２６および９２８を形成することもできる。型およびガスケットの配置を容易にするために、窪みをラベル標示することができる。例えば、窪み９２２を左側レンズ、前方型とラベル標示、窪み９２４を左側レンズ、後方型とラベル標示し、窪み９２８を右側レンズ、前方型とラベル標示し、窪み９２６を右側レンズ、後方型とラベル標示することができる。窪み９２２、９２４、９２６および９２８の他の様々なラベル標示および配置を用いることができる。これは、オペレータが不適切な型を使用して型アセンブリを組み立てることによるミスを犯すことを防ぐのに役立てられる。
【０３０８】
型アセンブリ・ホルダは、ジョブ・チケットを保持するための場所をも含むことができる。ジョブ・チケットは、型アセンブリの側面に装着されるホルダ内に配置される。あるいは、ジョブ・チケットは、型アセンブリの側面にチケットを貼付することを可能にする接着剤を有する。ジョブ・チケットは、処方情報、型ＩＤ番号、ガスケットＩＤ番号、時間、日付および形成されるレンズの種類の如き情報を含むことができる。ジョブ・チケットはジョブ番号をも含むことができ、ジョブ番号は、処方がコントローラに入力されたときにコントローラによって生成されるジョブ番号に対応することができる。ＵＰＣコード化スキームを用いてジョブ番号を示すこともできる。ジョブ・チケットにＵＰＣコードを用いることにより、バー・コード・スキャナを使用して、型アセンブリ・ホルダに配置された型アセンブリに対応するジョブ番号を定めることが可能になる。
【０３０９】
型アセンブリ・ホルダ９００とコンベヤ・システム８５０を併用して第１の硬化ユニットから第２の硬化ユニットに型アセンブリを移すことができる。第２の硬化ユニットは、第１の硬化ユニットによって硬化が開始された後に活性化光および熱を型アセンブリに加えるように構成される。このようにして２つの硬化ユニットを使用することにより、表１１に示されるシーケンスの如き硬化シーケンスの適用が容易になる。これらの実施形態では、型アセンブリに活性化光の開始照射を施し、続いて活性化光の後硬化照射および加熱を行う。初期照射は、約７から９０秒間継続されうる。初期照射を施した後、約５から１５分間にわたって、型アセンブリに活性化光および熱の両方を加える。多くの場合、後硬化条件の下で、より長時間にわたって型アセンブリに処理を施しても、形成済レンズの品質にさほど大きな効果がもたらされることはない。したがって、第２の硬化ユニットは、型アセンブリが第２のユニットにおいて費やす時間が約５分間以上になるように設計される。
【０３１０】
動作時に、型アセンブリまたは型アセンブリ・ホルダをコンベヤ・システムに配置し、型アセンブリを第１の硬化ユニット８１０内の位置まで移動させる。第１の硬化ユニット８１０において、型アセンブリは、例えば表１１に示されるようなレンズの処方に基づく光の初期照射を受ける。型アセンブリがそれぞれの初期照射を受けた後に、コンベヤ・システム８５０によって型アセンブリを第２の硬化ユニットに移動させる。第２の硬化ユニットにおいて、型アセンブリを活性化光および熱で処理する。型アセンブリが第２の硬化ユニット全体を通過するのに要する時間は、後硬化時間以上とすることができる。
【０３１１】
一実施形態では、コンベヤ・システムは第１の硬化ユニットから第２の硬化ユニットに伸びる単一の連続システムでよい。レンズ形成装置８００の動作時に、一連の型アセンブリを装置に配置できるものと想定される。図３２は、一連の型アセンブリ・ホルダ９００が第１および第２の硬化ユニットを移動しているシステムの上方破断図である。任意の所定の処方レンズの硬化は、第１の硬化ユニットにおいて９０秒以内で終了するため、図２７に示されるように、第２のユニットは、複数の型アセンブリを保持する四角形のユニットとしてなっていてもよい。第２の硬化ユニットの長さは、第１のユニットにおける各型アセンブリに必要な時間によって決定づけられる。コンベヤ・システムは単一の連続ユニットであるため、型は、第１の硬化ユニットにおいて費やされる時間に匹敵する分だけ第２の硬化ユニット内を移動することになる。したがって、型は、第１の硬化ユニットの硬化サイクルが終了し、型アセンブリまたは型アセンブリ・ホルダが第２の硬化ユニットにまで移動するときに限って移動する。
【０３１２】
一実施形態では、上述したように、型アセンブリ・ホルダ９００に型アセンブリを配置する。型アセンブリ・ホルダは、所定の長さ（ＬＨ）を有する。型アセンブリを型アセンブリ・ホルダに装着した後で、型アセンブリ・ホルダをコンベヤ・システム８５０に配置し、第１の硬化ユニットまで移動させることができる。型アセンブリ・ホルダは、所定の最小時間、すなわち開始時間（ＴＩ）にわたって第１の硬化ユニット内にとどまることになる。例えば、たいていのレンズ形成組成物、および上記処方については、この最大時間は約９０秒間となる。初期硬化が行われた後に、その型アセンブリ・ホルダを第２の硬化ユニットまで移動させ、他の型アセンブリ・ホルダを第１の硬化ユニットまで移動させる。レンズ形成組成物を適切に硬化させるために、型アセンブリは、最小時間、すなわち後硬化時間（ＴＰ）にわたって第２の硬化ユニットにとどまることが必要になる。したがって、以下の式を利用し、これらの所定値で第２の硬化ユニット（ＬＳＣ）の必要な最小限の長さを計算することができる。
ＬＳＣ  ＝  ＬＨＸ（ＴＰ／ＴＩ）
この式に基づいた長さの第２の硬化ユニットを構成することによって、適切な量の後硬化が行われた後に、型アセンブリ・ホルダが第２の硬化ユニットから取り出されることになる。これにより、最小開始時間が適用されても、型アセンブリが後硬化状態を維持することになる。
【０３１３】
実際、形成されるレンズの処方および種類に基づいて開始時間が大きく異なる。例えば、表１１には、約７秒から約９０秒の範囲のいくつかの典型的な開始時間が開示されている。システムを最適化するために、最大所定開始時間に基づいて第２の硬化ユニットの長さを変えることができる。例えば、（ＴＩ）は最小時間ではなく、硬化を開始させるのに可能な最大時間になる。実際、コンベヤ・システムは、可能な最大初期硬化サイクルに匹敵する時間間隔（例えば、上記組成物では約９０秒間）で型アセンブリ・ホルダを第１の硬化ユニットから第２の硬化ユニットまで移動させるように構成されている。異なる初期硬化サイクルに対応するために、第１の硬化ユニットのランプにコントローラを結合することができる。コントローラは、最大初期硬化時間の終わりに初期硬化サイクルが終了するようにランプをオンにするように構成されている。しかしながら、例えば、最大初期硬化時間が９０秒間の場合は、処方およびレンズの種類によって必要とされる硬化時間はわずか７秒間である。ランプは、９０秒の時間間隔が経過する７秒前まで（すなわち８３秒間）オフの状態に保たれる。したがって、ランプは、最後の７秒間のみ作動する。これにより、実際の初期照射に関係なく、初期硬化の完了から第２の硬化ユニットへの入力までの時間間隔が同じになる。したがって、第２の硬化ユニットの長さを調節して、このタイプの硬化シーケンスに対応することができる。
【０３１４】
他の実施形態では、コンベヤ・システムは、独立的に動作する２つのコンベヤを含むことができる。第１のコンベヤは、型アセンブリ・ホルダまたは形成型アセンブリを第１の硬化ユニットから第２の硬化ユニットに搬送するように構成されている。第２のコンベヤは、第２の硬化ユニット内に配置される。第２のコンベヤは、第２の硬化ユニットを通じて型アセンブリまたは型アセンブリ・ホルダを搬送するように構成されている。このように、第２の硬化ユニットを初期硬化時間とは無関係に設計することができる。その代わり、第２の硬化ユニットの長さは、典型的な後硬化シーケンスに必要な時間に基づくものとすることができる。したがって、第２のコンベヤ・システムを動作させる速度と、後硬化に必要な時間によって第２の硬化ユニットの長さを決定することができる。これは、また、オペレータが他の硬化ユニットと無関係に硬化ユニットを動作させることを可能にする。
【０３１５】
コンベヤ・システムは、型アセンブリまたは型アセンブリ・ホルダ（例えば型アセンブリ・ホルダ９００）を、第１および第２の硬化ユニットを通じて搬送するように構成されている。レンズ形成装置から硬化ユニットが取り除かれたコンベヤ・システムの図が図３１に示されている。該コンベヤ・システムは、型アセンブリ・ホルダを搬送するためのプラットフォームを含む。該プラットフォームは、型アセンブリ・ホルダ９００が第１および第２の硬化ユニットを通過する際にそれを支えるように構成されている。一実施形態では、プラットフォームは、レンズ形成装置の長さに沿って伸びる２つのレール８５２から形成される。レール８５２は、任意の幅を有するが、活性化光がレール８５２を通って型アセンブリ・ホルダ９００上の型アセンブリに到達することを可能にする距離間隔を設けて配置される必要がある。
【０３１６】
コンベヤ・システムは、型アセンブリ・ホルダ９００と相互作用するように構成される可撓性部材８５４（例えばベルトまたはチェイン）を含む。該軟質材は、型アセンブリ・ホルダと相互作用し、型アセンブリ・ホルダをプラットフォームに沿って引いたり押したりする。図３３は、可撓性部材の一部の拡大図である。この実施形態では、可撓性部材は、チェインに沿って所定の位置に配置されるいくつかの突起８５６および８５８を含むチェイン８５４から構成される。突起は、型アセンブリ・ホルダと相互作用するように構成されている。一実施形態では、型アセンブリ・ホルダは、底面に沿って隆起部を含むことができる。隆起部は、チェインが適切な位置まで移動したときに突起と相互作用する。可撓性部材はチェインとして示されているが、ゴム・ベルトの如き他の材料で形成されたものであってもよいことを理解されたい。
【０３１７】
レンズ形成装置の対向する末端に配置される一対の車輪または歯車に可撓性部材８５４を結合することができる。図３３は、レンズ形成装置の末端に配置された歯車の上に静置された可撓性部材の一部を示す図である。車輪または歯車を回転させることによって、可撓性部材をレンズ形成装置に沿って移動させることができる。車輪または歯車を手動で回転させるかまたはモータに結合することもできる。図３４は、第２の硬化ユニットの末端にモータ８５１が結合されたレンズ形成装置を示す図である。該モータは、モータを動作させることによって可撓性部材を移動させることができるように、可撓性部材に結合できる。モータ８５１は、レンズ形成装置の長さに沿って可撓性部材を引いたり押したりすることができる。
【０３１８】
第２の硬化ユニットは、型アセンブリが第２の硬化ユニットを通過する際に型アセンブリに熱および活性化光を加えるように構成されている。第２の硬化ユニットは、活性化光を型アセンブリの上部、下部、または上部および下部に当てるように構成されている。図２８および図３５に示されるように、第２の硬化ユニットは、一列の活性化光生成ランプ８２２および加熱システム８２４を含むことができる。一列のランプは、第２の硬化ユニットの全長にわたって伸びる実質的に直線の１つまたは複数の蛍光ランプを含むことができる。第２の硬化ユニットにおける活性化光源は、第１の硬化ユニットにおける活性化光源と同じスペクトル出力を有する光を生成することができる。スペクトル出力とは、ランプによって生成される光の波長範囲、および生成される特定波長における光の相対強度を表す。あるいは、一連のより小さなランプを硬化ユニットに配置することができる。いずれの場合も、型アセンブリが第２の硬化ユニットを通過する際に活性化光を受けるようにランプを配置する。加熱ユニットは、抵抗加熱器、温風システム、温水システムまたは赤外線加熱システムでよい。加熱システム内に空気分配機８２６（例えばファン）を配置して第２の硬化ユニット内の空気の循環を促すことができる。第２の硬化ユニット内の空気を循環させることによって、第２の硬化ユニット内の温度をより均一にすることができる。
【０３１９】
いくつかの実施形態では、レンズ形成装置にアニール・ユニットを結合することもできる。図２７に示されるように、アニール・ユニット８３０を第２の硬化ユニットの上に配置することができる。あるいは、アニール・ユニットを第１または第２の硬化ユニットの下、あるいはそれに沿って配置することができる。アニール・ユニットは、熱、および随意に光を加えて、型抜きされたレンズをアニールするように構成される。活性化光によって硬化されたレンズを型アセンブリから取り出すと、レンズは応力を受けた状態になる。レンズにアニール処理を施して、硬化時に生じる内部応力を緩和することによりレンズの倍率をより迅速に最終固定倍率にすることができるものと考えられる。アニールを行う前は、レンズは、所望の最終固定倍率と異なる倍率を有する可能性がある。アニール処理は、レンズにおける応力を軽減することで、レンズの倍率を所望の最終固定倍率に変化させるものと考えられる。好ましくは、アニール処理は、約１０分以下の時間にわたって約２００°Ｆから２２５°Ｆの温度にレンズを加熱することを含む。アニール時間は、アニール・ユニットの温度に応じて変化しうることを理解すべきである。一般に、アニール・ユニットの温度が高いほど、アニール処理が短時間で終了する。アニール処理時間は、所定の温度において、形成済レンズが最終固定倍率になるようにそれをアニールしなければならない時間に基づいて、あらかじめ決定される。
【０３２０】
図２７に示される実施形態では、アニール・ユニットを第２の硬化ユニットと同様になっていてもよい。図３５を参照すると、アニール・ユニットは、型抜きされたレンズにアニール・ユニットを移動させるためのコンベヤ・システム８３２を含むことができる。型抜きされたレンズを、第１および第２の硬化ユニットに使用したのと同じ型アセンブリ・ホルダに配置することができる。型アセンブリ・ホルダ９００は、型アセンブリおよび／または型抜きされたレンズを保持するように構成される。アニール・ユニットは、加熱素子８３４（図２８）を含む。加熱素子は、アニール・ユニット全体に空気を循環させるための空気分散機８３６を含むことができる。
【０３２１】
アニール・ユニットは、型アセンブリ・ホルダがアニール・ユニットを通じて輸送される速度、およびアニール処理に要する時間によって決定される長さを有する。例えば、上述した組成物のいくつかにおいては、レンズをその最終固定倍率にするのに約１０分間の時間が費やされる。したがって、アニール・ユニットのコンベヤ・システムは、型抜きされたレンズが約１０分間を費やしてアニール・ユニット内をその長さに沿って移動するように構成される。第１および第２の硬化ユニットについて上述したシステムと類似したコンベヤ・システムを使用することができる。
【０３２２】
コントローラ８４０は、レンズ硬化ユニットの動作を制御するように構成されている。コントローラは、レンズ硬化処理を通じて、（ｉ）処方に基づいて、第１の硬化ユニットに必要とされる光の初期照射量を決定すること、（ｉｉ）決定された照射量に十分匹敵する強度および持続時間で活性化光を当てること、（ｉｉｉ）決定された第２の硬化ユニットの照射量に十分匹敵する強度および持続時間で活性化光を当てること、（ｉｖ）ランプ光源を個別に、かつ適切な時間にオン・オフすること、および（ｖ）適切な光フィルタを処方に基づいて適切な位置まで移動させることなどを含むが、それらに限定されないいくつかの機能の一部および／またはすべてを実行することができる。これらの機能は、型アセンブリ・ホルダ上に配置されたジョブ・チケットからバー・コード・リーダによって読み出された情報に応じて実行できる。この情報は、処方情報を含むことができ、コントローラ８４０によって初期硬化条件に関連づけることができる。
【０３２３】
コントローラは、システムを移動する型アセンブリ・ホルダの流れを制御することもできる。コントローラは、型アセンブリ・ホルダに関連するジョブ番号を決定するための監視デバイスを含むことができる。図２９は、第１の硬化ユニット付近でレンズ形成装置に結合される監視デバイス８１７を示す図である。監視デバイスは、レーザまたは赤外線読取りデバイスであってもよい。いくつかの実施形態では、監視デバイスは、ＵＰＣバー・コードを読み取るためのバー・コード・リーダである。監視デバイスを第１の硬化ユニット内に配置することができる。型アセンブリ・ホルダをコンベヤ・システムに配置するときは、監視デバイスがジョブ・チケットに印刷されたジョブ番号を読み取ることができるような位置に型アセンブリ・ホルダを移動することができる。一実施形態では、ジョブ番号はＵＰＣバー・コードの形式を有する。監視デバイスをコントローラに結合することができる。コントローラは、型アセンブリ・ホルダから読み取られたジョブ番号を用いて、第１の硬化ユニットに転送されているジョブに必要な硬化条件を決定することができる。上述したように、ジョブ番号は、既にコントローラに入力した処方に対応することができる。このように、正しいパラメータを入力するオペレータに頼ることなく適切な硬化条件を達成することができる。
【０３２４】
ジョブ番号を監視することの利点は、ランプの不測の使用を回避できることである。監視デバイスが第１の硬化ユニット内に配置される場合は、コントローラは、ジョブ・チケットが検出されるまで第１の硬化ユニット・ランプの作動を防ぐことができる。ジョブ・チケットの検出は、型アセンブリ・ホルダが、第１の硬化ユニット内の適切な位置に配置されていることを示唆する。型アセンブリ・ホルダが第１の硬化ユニット内に配置されると、第１の硬化ユニットのランプが作動して硬化を開始させることができる。ジョブ・チケットが検出されない場合は、装置は、型アセンブリ・ホルダが第１の硬化ユニットに挿入されるまで待機モードで待機することになる。
【０３２５】
上述のレンズ硬化システムを先述の実施形態の特徴のいずれかと併用できることを理解すべきである。
【０３２６】
プラスチック眼鏡レンズの反射防止膜
上述の材料から形成されたプラスチック眼鏡レンズでは、レンズへの入射光の一部を眼鏡レンズに透過させずに眼鏡レンズから反射させることができる。プラスチック眼鏡レンズでは、入射光の約１５％までの光を眼鏡レンズ表面から反射させることができる。プラスチック眼鏡レンズからの光の反射を低減させるために、薄膜をレンズに付着させることができる。当該膜を反射防止コーティング膜と呼ぶことができる。反射防止膜は、表面の反射率を低減することができる（すなわち、膜／基板境界の光の透過を高めることができる）。
【０３２７】
ガラス材料の反射ロスを低減するための多くの手法が開発されてきたが、プラスチックに反射防止膜を形成するために有用な技術は非常に少ない。プラスチック材料に反射防止膜を形成するために蒸着技術が商業的に利用されてきたが、これらの技術にはいくつかの欠点がある。蒸着技術の使用に伴ういくつかの欠点としては、蒸着設備のための投資費用が比較的大きいこと、大きな空間を必要とすること、およびサイクル時間が比較的長いことが挙げられる。
【０３２８】
レンズに反射防止膜を形成するための反応性液体組成物が既に研究されている。既に開示されている溶液の多くは、それを基板に塗布した後に反射防止膜を高温に加熱することを必要とする。場合によっては、当該溶液を硬化する温度が約２００℃を上回ることになる。当該温度は、ガラス基板のコーティングに好適であるといえるが、たいていのプラスチック・レンズ基板が耐えうる温度より高い。
【０３２９】
米国特許第４，９２９，２７８号および４，９６６，８１２号には、まずＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−Ａｌ２Ｏ３−ＢａＯ系のエタノール・ゲルを合成した後に、ゲルを再び液状化させることによってプラスチック基板に反射防止膜を蒸着する方法が記載されている。この物質をプラスチック基板に塗布し、熱的に乾燥させて低屈折率の多孔膜を形成することができる。しかし、当該膜は耐摩耗性が劣ると共に、形成するのに数週間を要する可能性がある。
【０３３０】
米国特許第５，５８０，８１９号および第５，７４４，２４３号には、膜を形成するための組成物、およびガラス、セラミックス、金属および有機重合材料などの固体基板に単層の広帯域反射防止膜を形成する方法が開示されている。本方法は、酸触媒ゾル・ゲル・コーティング組成物および水溶性金属塩を固体基板の表面に塗布し、膜を形成するのに十分な時間にわたって電解水溶液で塗布膜を硬化させることを含む。しかし、電界水溶液による処理は数日間を要するため、この２段階の膜組成物の形成は時間のかかる方法であるといえる。
【０３３１】
基板に反射防止膜を形成するのに紫外線硬化性液体組成物を使用すると、上述の蒸着技術に比べていくつかの利点が得られる。特に、装置費用が最小限に抑えられると共に、塗布対象となるプラスチック品目の形状または透明性の応用技術による変更が最小限に抑えられる傾向にある。さらに、本発明の液体組成物は、約１０分間未満の時間で硬化できる。最後に、本発明の液体組成物は、様々な可視光線透過基板に付着させることができる。当該基板はガラスまたはプラスチックからなっていてもよい。本明細書に記載する反射防止膜を形成するための液体組成物は、窓、テレビ画面のガラスの外表面およびコンピュータ・モニタを含むいくつかの可視光線透過基板に塗布できることを理解すべきである。該液体組成物を使用して、レンズ、好ましくはプラスチック・レンズ、より好ましくはプラスチック眼鏡レンズに反射防止膜を形成することができる。
【０３３２】
一実施形態では、基板に紫外線硬化性液体組成物を塗布し、その組成物を硬化させることによってプラスチック・レンズに単層の膜を形成することができる。以下に記載される手順はプラスチック・レンズのコーティングを示すものであるが、該手順を適用して上述の基板のうちの任意の基板にコーティングできることを理解すべきである。硬化組成物は、基板に（例えば約５００ｎｍ未満の）薄層を形成することができる。硬化組成物の層は、該薄層が基板の屈折率より小さい屈折率を有する場合に反射防止特性を有する。これは、可視光線の透過量の増加を制限することが許容される多くの用途に十分に通用しうるものである。しかし、単層の反射防止膜は、プラスチック・レンズに対する接着性が劣る。組成を変更することによってプラスチック・レンズに対する接着性を向上させようとすると、単層の反射防止膜の屈折率が上昇し、当該層の効力が低下することがある。
【０３３３】
多層の反射防止膜を使用することによってより良好な反射防止特性および接着性を達成することができる。一実施形態では、コーティング層の二層積層体を反射防止膜として使用することができる。第１のコーティング層をプラスチック・レンズの表面に形成することができる。レンズの表面に第１の組成物を塗布し、続いて第１の組成物を硬化させることによって第１のコーティング層を形成することができる。第１のコーティング層は、プラスチック・レンズの屈折率より大きい屈折率を有する材料で形成できる。第２のコーティング層を第１のコーティング層の上に形成することができる。第１のコーティング層に第２の組成物を塗布し、第２の組成物を硬化させることによって第２のコーティング層を形成することができる。第２のコーティング層は、第１のコーティング層の屈折率より小さい屈折率を有する材料で形成できる。第１のコーティング層および第２のコーティング層は、共に、反射防止膜として作用しうる積層体を形成する。第１および第２のコーティング層は、共に、約５００ｎｍ未満の厚さを有する積層体を形成することができる。
【０３３４】
一実施形態では、金属アルコキシドまたは金属アルコキシドの混合物を含むコーティング組成物から第１のコーティング層を形成することができる。金属アルコキシドは、一般式Ｍ（Ｙ）ｐを有する（ただし、Ｍはチタン、アルミニウム、ジルコニウム、ホウ素、スズ、インジウム、アンチモンまたは亜鉛、ＹはＣ１〜Ｃ１０のアルコキシまたはアセチルアセトネート、ｐはＭの価数に相当する整数である）。いくつかの実施形態では、Ｍはチタン、アルミニウム、ホウ素またはジルコニウム、ＹはＣ１〜Ｃ５のアルコキシ（例えばメトキシまたはエトキシ）である。金属アルコキシドの例としては、アルミニウムトリ−ｓｅｃ−ブトキシド、チタニウム（ＩＶ）イソプロポキシド、チタニウム（ＩＶ）ブトキシド、ジルコニウム（ＩＶ）プロポキシド、チタニウムアリルアセトアセテートトリイソプロポキシドおよびトリメチルボラートなどが挙げられるが、それらに限定されない。ゾル・ゲル（すなわち溶液−ゲル化）法を用いることによって第１のコーティング層を形成することができる。金属アルコキシドは、水またはアルコールと反応すると、加水分解および凝縮反応して重合体ネットワークを形成する。重合体ネットワークが形成されると、溶媒が追い出される。重合体ネットワークは、ゲルが形成されるまで成長し続ける。加熱または紫外線照射が行われると、金属アルコキシド・ゲルは密度を高めて、プラスチック・レンズ上の硬化膜になる。
【０３３５】
硬化した第１のコーティング層は、金属アルコキシドのゾル・ゲル反応から形成された場合は、プラスチック・レンズより大きな屈折率を有することになる。例えば、たいていのプラスチック・レンズは、約１．５から約１．７の屈折率を有する。第１のコーティング層は、金属アルコキシドから形成された場合は、１．７より大きな屈折率を有する。金属アルコキシドを使用することの利点は、レンズの表面に高屈折率の膜を形成できることである。金属アルコキシドを使用することにより達成される他の利点は、支持基板に対する接着性が向上することである。多くの反射防止膜についての一般的な問題は、支持基板に対する接着性が劣ることである。これは、プラスチック基板に形成された膜について特に当てはまるが、ガラス基板についても接着性が問題となる。金属アルコキシドを使用することによって、プラスチック基板とガラス基板の両方に対するコーティング材の接着性が向上する。したがって、金属アルコキシドを使用することにより、反射防止膜の耐用性を向上させる。
【０３３６】
金属アルコキシドを有機溶媒に溶解または懸濁させ、実質的にプラスチック・レンズに付着させることができる。コーティング組成物は、有機溶媒に溶解または懸濁した金属アルコキシドを含むことができる。コーティング組成物は、約１０重量％以下の金属アルコキシドを含み、組成物の残りの成分は有機溶媒および以下に記載する添加剤化合物からなっていてもよい。一実施形態において、好適な有機溶媒は、水と混合することが可能であると共に、金属アルコキシドに対する反応性を実質的に有さない。当該溶媒の例としては、エチルアセテート、エーテル（例えばテトラヒドロフランおよびジオキサン）、Ｃ１〜Ｃ６アルカノール（例えばメタノール、エタノール、１−プロパノールおよび２−プロパノール）、アルコキシアルコール（例えば２−エトキシエタノール−２−（２−メトキシエトキシ）エタノール、２−メトキシエタノール、２−（２−エトキシメトキシ）エタノール、および１−メトキシ−２−プロパノール）、ケトン（例えばアセトン、メチルエチルケトン、およびメチルイソブチルケトン）、またはこれらの化合物の混合物が挙げられるが、それらに限定されない。
【０３３７】
他の実施例では、第１の組成物はシラン・モノマーを含むことができる。シラン・モノマーは、ＲｍＳｉＸ４−ｍの一般構造を有する（ただし、ＲはＣ１〜Ｃ２０のアルキル、Ｃ１〜Ｃ２０のハロアルキル、Ｃ２〜Ｃ２０のアルケニル、Ｃ２〜Ｃ２０のハロアルケニル、フェニル、フェニル（Ｃ１〜Ｃ２０）アルキル、Ｃ１〜Ｃ２０のアルキルフェニル、フェニル（Ｃ２〜Ｃ２０）アルケニル、Ｃ２〜Ｃ２０のアルケニルフェニル、グリシドキシ（Ｃ１〜Ｃ２０）アルキル、エポキシシクロヘキシル（Ｃ１〜Ｃ２０）アルキル、モルフォリノ、アミノ（Ｃ１〜Ｃ２０）アルキル、アミノ（Ｃ２〜Ｃ２０）アルケニル、メルカプト（Ｃ１〜Ｃ２０）アルキル、メルカプト（Ｃ２〜Ｃ２０）アルケニル、シアノ（Ｃ１〜Ｃ２０）アルキル、シアノ（Ｃ２〜Ｃ２０）アルケニル、アクリロキシ、メタクリロキシまたはハロゲンとすることができる）。ハロまたはハロゲン置換基はブロモ、クロロまたはフルオロとすることができる。好ましくは、Ｒ１は、Ｃ１〜Ｃ１０のアルキル、Ｃ１〜Ｃ１０のハロアルキル、Ｃ２〜Ｃ１０のアルケニル、フェニル、フェニル（Ｃ１〜Ｃ１０）アルキル、Ｃ１〜Ｃ１０のアルキルフェニル、グリシドキシ（Ｃ１〜Ｃ１０）アルキル、エポキシシクロヘキシル（Ｃ１〜Ｃ１０）アルキル、モルフォリノ、アミノ（Ｃ１〜Ｃ１０）アルキル、アミノ（Ｃ２〜Ｃ１０）アルケニル、メルカプト（Ｃ１〜Ｃ１０）アルキル、メルカプト（Ｃ２〜Ｃ１０）アルケニル、シアノ（Ｃ１〜Ｃ１０）アルキル、シアノ（Ｃ２〜Ｃ１０）アルケニル、またはハロゲンで、ハロまたはハロゲンはクロロまたはフルオロである。Ｘは水素、ハロゲン、ヒドロキシ、Ｃ１〜Ｃ５のアルコキシ、（Ｃ１〜Ｃ５）アルコキシ（Ｃ１〜Ｃ５）アルコキシ、Ｃ１〜Ｃ４のアシロキシ、フェノキシ、Ｃ１〜Ｃ３のアルキルフェノキシまたはＣ１〜Ｃ３のアルコキシフェノキシで、前記ハロまたはハロゲンはブロモ、クロロまたはフルオロとすることができ、ｍは０から３の整数である。第１のコーティング組成物は、約５重量％以下のシラン・モノマーを含むことができる。
【０３３８】
シラン・モノマーの例としては、グリシドキシメチルトリエトキシシラン、α−グリシドキシエチルトリメトキシシラン、α−グリシドキシエチルトリエトキシシラン、β−グリシドキシエチルトリメトキシシラン、β−グリシドキシエチルトリエトキシシラン、α−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、α−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、β−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、β−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルジメチルエトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリメトキシエトキシシラン、メチルトリアセトキシシラン、メチルトリプロポキシシラン、メチルトリブトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、クロロメチルトリメトキシシラン、クロロメチルトリエトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、γ−クロロプロピルメチルジメトキシシラン、γ−クロロプロピルメチルジエトキシシラン、テトラメチルオルソシリケート、テトラエチルオルソシリケート、当該シラン・モノマーの水解物、および当該シラン・モノマーとその水解物との混合物が挙げられるが、それらに限定されない。
【０３３９】
シラン・モノマーは、コロイド・シリカと共に、低屈折率シリコン系の膜を形成することができる。場合によっては、シラン・モノマーおよびコロイド・シリカを使用してレンズに単層の低屈折率コーティング層を形成することができる。しかし、シリコン・モノマーおよびコロイド・シリカを使用すると、支持基板に対する接着性が劣るシリコン系の膜が形成されやすい。シラン・モノマーまたはコロイド・シリカをも含有する組成物に金属アルコキシドを添加することにより、層の接着性を向上させることができる。他の実施形態では、多層積層体を形成することによって、シリコン系の膜の接着性を向上させることができる。該積層体は、金属アルコキシドから形成される第１のコーティング層を含むことができる。第１の層の上に、シラン・モノマーまたはコロイド・シリカから形成される第２の層を設けることができる。金属アルコキシド系の第１の層は、下部のレンズに対する積層体の接着を維持するのに役立つ接着層として作用する。
【０３４０】
さらに、シラン・モノマーおよびコロイド・シリカを金属アルコキシドと混合してコーティング組成物の屈折率を変化させることができる。典型的には、シラン・モノマーと金属アルコキシドの混合物を硬化してレンズにすると、金属アルコキシドから形成された膜より小さい屈折率を有する。
【０３４１】
いくつかの実施形態では、１つまたは複数のエチレン置換モノマーを第１の組成物に添加することができる。モノマーのエチレン置換基としては、Ｃ１〜Ｃ２０のアルキルアクリレート、Ｃ１〜Ｃ２０のアルキルメタクリレート、Ｃ２〜Ｃ２０のアルケニルアクリレート、Ｃ２〜Ｃ２０アルケニルメタクリレート、Ｃ５〜Ｃ８のシクロアルキルアクリレート、Ｃ５〜Ｃ８シクロアルキルメタクリレート、フェニルアクリレート、フェニルメタクリレート、フェニル（Ｃ１〜Ｃ９）アルキルアクリレート、フェニル（Ｃ１〜Ｃ９）アルキルメタクリレート、置換フェニル（Ｃ１〜Ｃ９）アルキルアクリレート、置換フェニル（Ｃ１〜Ｃ９）アルキルメタクリレート、フェノキシ（Ｃ１〜Ｃ９）アルキルアクリレート、フェノキシ（Ｃ１〜Ｃ９）アルキルメタクリレート、置換フェノキシ（Ｃ１〜Ｃ９）アルキルアクリレート、置換フェノキシ（Ｃ１〜Ｃ９）アルキルメタクリレート、Ｃ１〜Ｃ４のアルコキシ（Ｃ２〜Ｃ４）アルキルアクリレート、Ｃ１〜Ｃ４のアルコキシ（Ｃ２〜Ｃ４）アルキルメタクリレート、Ｃ１〜Ｃ４のアルコキシ（Ｃ１〜Ｃ４）アルコキシ（Ｃ２〜Ｃ４）アルキルアクリレート、Ｃ１〜Ｃ４のアルコキシ（Ｃ１〜Ｃ４）アルコキシ（Ｃ２〜Ｃ４）アルキルメタクリレート、Ｃ２〜Ｃ４のオキシラニルアクリレート、Ｃ２〜Ｃ４オキシラニルメタクリレート、共重合性ジ、トリまたはテトラアクリレート・モノマー、および共重合性ジ、トリ、またはテトラメタクリレート・モノマーが挙げられるが、それらに限定されない。第１の組成物は約５重量％以下のエチレン置換モノマーを含むことができる。
【０３４２】
当該モノマーの例としては、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、プロピルメタクリレート、イソプロピルメタクリレート、ブチルメタクリレート、イソブチルメタクリレート、ヘキシルメタクリレート、２−エチルヘキシルメタクリレート、ノニルメタクリレート、ラウリルメタクリレート、ステアリルメタクリレート、イソデシルメタクリレート、エチルアクリレート、メチルアクリレート、プロピルアクリレート、イソプロピルアクリレート、ブチルアクリレート、イソブチルアクリレート、ヘキシルアクリレート、２−エチルヘキスルアクリレート、ノニルアクリレート、ラウリルアクリレート、ステアリルアクリレート、イソデシルアクリレート、エチレンメタクリレート、プロピレンメタクリレート、イソプロピレンメタクリレート、ブタンメタクリレート、イソブチレンメタクリレート、ヘキセンメタクリレート、２−エチルヘキセンメタクリレート、ノネンメタクリレート、イソデセンメタクリレート、エチレンアクリレート、プロピレンアクリレート、イソプロピレン、ヘキセンアクリレート、２−エチルヘキセンアクリレート、ノネンアクリレート、イソデセンアクリレート、シクロペンチルメタクリレート、４−メチルシクロヘキシルアクリレート、ベンジル・メタクリレート、ｏ−ブロモベンジルメタクリレート、フェニルメタクリレート、ノニルフェニルメタクリレート、ベンジルアクリレート、ｏ−ブロモベンジルフェニルアクリレート、ノニルフェニルアクリレート、フェネチルメタクリレート、フェノキシメタクリレート、フェニルプロピルメタクリレート、ノニルフェニルエチルメタクリレート、フェネチルアクリレート、フェノキシアクリレート、フェニルプロピルアクリレート、ノニルフェニルエチルアクリレート、２−エトキシエトキシメチルアクリレート、エトキシエトキシエチルメタクリレート、２−エトキシエトキシメチルアクリレート、エトキシエトキシエチルアクリレート、グリシジルメタクリレート、グリシジルアクリレート、２，３−エポキシブチルメタクリレート、２，３−エポキシブチルアクリレート、３，４−エポキシブチルアクリレート、３，４−エポキシブチルメタクリレート、２，３−エポキシプロピルメタクリレート、２，３−エポキシプロピルアクリレート、２−メトキシエチルメタクリレート、２−エトキシエチルメタクリレート、２−ブトキシエチルメタクリレート、２−メトキシエチルアクリレート、２−エトキシエチルアクリレート、２−ブトキシエチルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、テトラヒドロフルフリルメタクリレート、エトキシル化ビスフェノール−Ａ−ジメタクリレート、エチレングリコールジアクリレート、１，２−プロパンジオールジアクリレート、１，３−プロパンジオールジアクリレート、１，２−プロパンジオールジメタクリレート、１，３−プロパンジオールジメタクリレート、１，４−ブタンジオールジアクリレート、１，３−ブタンジオールジメタクリレート、１，４−ブタンジオールジメタクリレート、１，５−ペンタンジオールジアクリレート、２，５−ジメチル−１，６−ヘキサンジオールジメタクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジメタクリレート、ジプロピレングリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、グリセロールトリアクリレート、グリセロールトリメタクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールジメタクリレート、ペンタエリスリトールテトラクリレートおよびペンタエリスリトールテトラメタクリレートが挙げられる。
【０３４３】
第１の組成物はアミンをも含むことができる。反射防止膜への導入に適したアミンの例としては第三級アミンおよびアクリル化アミンが挙げられる。アミンが存在すると反射防止膜組成物が安定する傾向がある。反射防止膜組成物は使用前に調製して貯蔵することができる。いくつかの実施形態では、反射防止膜組成物は、組成物における様々な成分の相互作用により徐々にゲル化する。アミンの添加により、後に形成される膜の反射防止特性に著しく影響することなくゲル化速度が低減される傾向がある。第１の組成物は、約５重量％以下のアミンを含むことができる。
【０３４４】
第１の組成物は、コロイド・シリカも含むことができる。コロイド・シリカは、溶媒にシリカ粒子が懸濁したものである。シリカ粒子の粒径は約１ナノメートルから約１００ナノメートルとすることができる。アモルファス・シリカを水、極性溶媒、または水と極性溶媒の混合物に分散させることができる。使用できるいくつかの極性溶媒としては、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、エチレングリコール、およびこれら溶媒の混合物が挙げられるが、それらに限定されない。コロイド・シリカの一例としては、日産化学ヒューストン社（テキサス州ヒューストン）から、スノーテクスという商品名で市販されているものがある。第１の組成物は、約５重量％以下のコロイド・シリカを含むことができる。
【０３４５】
第１の組成物は、光開始剤および／または共開始剤をも含むことができる。光開始剤および共開始剤の例については既に記載した。約１重量％以下の第１の膜組成物は、光開始剤、または光開始剤と共開始剤の組合せを含むことができる。
【０３４６】
第１の組成物は、フッ化エチレン置換モノマーをも含むことができる。フッ化エチレン置換モノマーは以下の一般構造を有する：
ＣＨ２＝ＣＲ１ＣＯ−Ｏ−（ＣＨ２）ｐ−ＣｎＦ２ｎ＋１
（式中、Ｒ１はＨまたは−ＣＨ３であり、ｐは１または２であり、ｎは１〜４０の整数である。）フッ化エチレン置換モノマーの例としては、トリヒドロパーフルオロヘプチルアクリレートおよびトリヒドロパーフルオロヘプチルアクリレートが挙げられるが、それに限定されない。プラスチック・レンズに付着させる組成物にフッ化エチレン置換モノマーを添加することにより膜の疎水性を向上させることができる。疎水性とは、水を排除する基板の能力を意味する。フッ化エチレン置換モノマーを組成物に添加することにより、水との接触による劣化に抵抗する塗布基板の能力を高めることができる。
【０３４７】
第１の組成物をプラスチック・レンズの片面または両面に付着させることができる。既に記載したコーティング・ユニットを使用して反射防止膜組成物を付着させることができる。眼鏡レンズをコーティング・ユニット内で回転させながら反射防止膜組成物を眼鏡レンズに付着させることができる。第１の組成物をプラスチック・レンズに加えながらプラスチック・レンズを約２０００ｒｐｍ以下の速度で回転させることができる。１ｍＬ未満の反射防止膜組成物を眼鏡レンズに付着させることができる。１ｍｌより多くの量を付着させることもできるが、この量は過剰で、反射防止膜組成物の多くがレンズの表面から排除される可能性がある。
【０３４８】
付着させた反射防止膜の厚さは、眼鏡レンズの回転速度、反射防止膜組成物の粘度、眼鏡レンズに加えられる組成物の量、および組成物の成分を溶解させるのに使用される溶媒の揮発性にも依存する。反射防止膜組成物を回転する眼鏡レンズに加えると、反射防止膜が眼鏡レンズの表面に均一に広がる。眼鏡レンズ表面に組成物を付着しながら、反射防止膜組成物の成分を溶解させるのに使用する溶媒を蒸発させて反射防止膜成分の薄膜を残す。追加的な反射防止膜材料を加えるに従って、反射防止膜コーティング層の厚さが徐々に増加する。厚さが増加する速度は、眼鏡レンズの回転速度、反射防止膜組成物の粘度、および組成物を形成するのに使用する溶媒の揮発性に関連する。
【０３４９】
オペレータがレンズの表面に組成物を付着させるときは、オペレータは毎回同じ割合で組成物を絶えずレンズに加えることができないため、第１の膜組成物の厚さが変動する。このような変動を克服するために、自動分配システムで組成物をプラスチック・レンズに加えることができる。自動分配システムは組成物を保持するためのシリンジ、およびシリンジのプランジャを自動的に移動させるためのコントローラ駆動システムを含むことができる。当該システムは、シリンジ・システムとして商業的に入手可能である。レンズに加えるべき組成物を含むシリンジにシリンジ・ポンプを結合することができる。シリンジ・ポンプは、あらかじめ選択した比率で組成物を分配するように構成されている。このように、組成物を表面に加える比率を精度良く制御することができる。他の実施形態では、分配器システムは、シリンジおよびシリンジ・ポンプをレンズの表面全体にわたって牽引するためのコンベヤを含むことができる。組成物がシリンジによって分配されているときに、コンベヤ・システムはレンズの表面全体にわたってシリンジを牽引することができる。このように、組成物の塗布および分配をその比率および経路を一定にして行うことができる。
【０３５０】
眼鏡の回転速度が一定で、かつ分配率が一定であるとすると、反射防止膜組成物の粘度が増すに従って、付着させた反射防止膜組成物の厚さ増加率が上昇する。あるいは、眼鏡レンズの回転速度を調節することによって反射防止膜組成物の厚さの増加率を変更させることができる。反射防止膜組成物の粘度が一定であるとすると、眼鏡レンズの回転速度が増すに従って、反射防止膜組成物を塗布した際に眼鏡レンズに残留する組成物の量が少なくなる。眼鏡レンズの回転速度を抑えることによって、反射防止膜コーティング層の厚さを増加させることができる。
【０３５１】
あるいは、金属アルコキシド、および第１の組成物に存在する他の成分の量を変えることによって第１の組成物の粘度を変えることができる。例えば、約５重量％の濃度で金属アルコキシドを含む第１の組成物は、約２．５重量％の濃度の金属アルコキシドを有する組成物より粘度が高くなる。より粘度の高い組成物は、より粘度の低い組成物よりレンズの表面により厚い膜を残すことになる。組成物を硬化させると、より厚い第１のコーティング層が得られる。金属アルコキシドが溶解または懸濁する有機溶媒を変えることによって粘度を変化させることもできる。各溶媒は、第１の組成物の総体粘度に影響を与えうる固有粘度を有する。溶媒を変えることによって、この固有粘度をこの固有粘度を変化させ、全組成物の粘度を変化させることができる。
【０３５２】
反射防止膜組成物を回転する眼鏡レンズに加えると、反射防止膜が眼鏡レンズ全体にわたって均一に広がる。反射防止膜組成物の成分を溶解させるのに使用する溶媒の沸点が比較的低い場合は（例えば約８０℃未満の場合は）、溶媒が蒸発し、反射防止膜組成物のより高粘度の成分（例えばシラン、有機モノマー、金属アルコキシドなど）がレンズに膜を形成することが可能になる。より多くの組成物を眼鏡レンズに加えると、反射防止膜の厚さが増す。反射防止膜に使用する溶媒をより揮発性の高い溶媒に変えることによって、反射防止膜の厚さの増加率を大きくすることができる。一般に、低沸点溶媒は、より高い沸点の溶媒より厚い膜を与えることになる。
【０３５３】
概して、付着させた第１の組成物の厚さを制御する能力は、反射防止特性を達成するのに重要であるといえる。いくつかの実施形態では、低粘度および／または低濃度組成物を使用して第１のコーティング層を形成することができる。当該組成物は、プラスチック・レンズの表面に比較的薄い膜を形成することができる。いくつかの実施形態では、形成された膜の厚さが小さすぎて所望の用途に向かないこともある。代替的な手順では、第１の組成物をプラスチック・レンズに繰り返し塗布し、積層された組成物を硬化させることによって第１のコーティング層を形成することができる。この処理を繰り返す毎により厚い第１のコーティング層が形成されることになる。第１のコーティング層があらかじめ選択した厚さに達すると、手順を停止し、第２のコーティング層を形成することができる。
【０３５４】
第１の組成物をプラスチック・レンズに塗布した後に、第１の組成物を硬化させて第１のコーティング層を形成することができる。様々な方法によって第１の組成物の硬化を成し遂げることができる。一実施形態では、組成物がゲルを形成するまでレンズを回転させることによって第１の組成物を硬化させることができる。あるいは、組成物がゲル化するのに十分な時間にわたって組成物を室温に放置することができる。ゲル化組成物は、下部のプラスチック・レンズより屈折率が高いため、第１のコーティング層として機能することができる。さらに、ゲル化組成物の一部が第２のコーティング層の塗布時にレンズに残留できるように、ゲル化組成物の少なくとも一部をプラスチック・レンズに十分に接着させることで、第２のコーティング層の形成後のレンズに反射防止特性を与えることができる。
【０３５５】
あるいは、第１の組成物に熱を加えることによって第１の組成物を硬化させることができる。第１の組成物をレンズに蒸着し、スピン乾燥した後に、第１の組成物がゲル化状態になる。約４０℃から約１２０℃、好ましくは約１００℃の温度で約１〜１０分間の時間にわたってゲル化組成物を加熱することができる。この状況におけるゲル化組成物は、組成物をゲル化状態から硬化状態にすることができる。熱硬化した第１のコーティング層は下部のレンズに対して優れた接着性を発揮することができる。しかし、場合によっては、第２の組成物の流動特性は、熱硬化した第１の組成物に付着させると、硬化した第１の組成物の表面全体にわたる分布が不均一になる可能性がある。さらに、第１のコーティング層は、プラスチック・レンズの屈折率より大きな屈折率を有する。
【０３５６】
他の実施形態では、紫外線の照射によって第１の組成物を硬化させることができる。上述したように、第１の組成物をレンズに塗布し、乾燥させてゲル化組成物を形成する。ゲル化組成物を硬化状態にするのに十分な時間にわたってゲル化組成物を紫外線で処理することができる。いくつかの実施形態では、約６０秒以下の時間にわたってゲル化組成物を紫外線で処理する。一実施形態では、紫外線光源は、スピン・コーティング・ユニットにおいて上述したように殺菌ランプであってもよい（図２および３参照）。殺菌ランプはさほど強い熱エネルギーを生成しないことに留意されたい。したがって、第１の組成物の硬化を加速させるのは、ランプから生成される熱によるものではなく、紫外線の存在によるものであると考えられる。有利にも、紫外線を使用して第１の組成物を硬化させることによって、後に付着させる組成物を均一に分布することのできる表面を確保することができることが見出される。それに対して、加熱によって第１の組成物を硬化させると、後に付着させる組成物を不均一に分散させる表面が形成されることがある。したがって、多層反射防止膜の形成に関しては、紫外線を使用するほうが加熱硬化より有利であるといえる。
【０３５７】
紫外線は、金属アルコキシドの縮合反応を加速させるものと考えられる。紫外線は金属アルコキシドと相互作用し、金属アルコキシドの電子を励起し、それによって金属アルコキシドの重合を加速させることができる。たいていの金属アルコキシドは、紫外領域、具体的には約３００ｎｍ以下の波長に強い吸収を有するものと考えられる。例えば、チタニウムイソプロポキシドは２５４ｎｍに最大吸収を有する。いくつかの実施形態では、金属アルコキシドへの紫外線の照射は、基板を介してではなく、塗布面に向けて誘導される。多くの可視光線透過媒体、例えばホウケイ酸ガラスおよびプラスチックは、適切な波長において十分量の光を膜組成物に透過させない。
【０３５８】
第１のコーティング層を塗布し硬化させた後で、第１のコーティング層の上に第２のコーティング層を形成することができる。第２のコーティング層を、第１のコーティング層の露出面に第２のコーティング組成物を付着させることによって形成することができる。いくつかの実施形態では、硬化後の第２のコーティング層は、屈折率が実質的に第１のコーティング層より小さい材料で構成される。
【０３５９】
第２の組成物は、一実施形態において、開始剤およびエチレン置換モノマーからなっていてもよい。使用できるエチレン置換モノマーについては既に記載した。開始剤は、先述したような光開始剤であってもよい。あるいは、開始剤は金属アルコキシドであってもよい。光開始剤および金属アルコキシドはいずれも紫外線と相互作用し、この相互作用がエチレン置換モノマーの重合を開始させるものと考えられる。先述した方法と同様に、第２の組成物を第１のコーティング層に付着させることができる。第２の組成物は、シラン・モノマー、コロイド・シリカ、共開始剤およびフッ化エチレン置換モノマーの如き他のモノマーを含むことができる。
【０３６０】
高屈折率の第１のコーティング材の上に形成された低屈折率の第２のコーティング層を併用することで、支持基板に対する光の透過性を改善することができる。１つまたは両方の層に金属アルコキシドを使用すると、支持基板に対するコーティング材の接着性が改善される。
【０３６１】
反射防止膜は、眼鏡レンズの表面に形成される薄膜である。当該膜は、ここでは膜の屈折率に膜の機械的膜厚を乗じたものとして定義づけられる光学的膜厚を有する。最も効果的な膜は、典型的には入射光の波長の数分の一である光学的膜厚を有する。典型的には、光学的膜厚は、波長の四分の一から二分の一である。したがって、（約４００ｎｍと７００ｎｍの間の波長を有する）可視光線では、理想的な反射防止膜コーティング層は、約１００ｎｍと２００ｎｍの間の膜厚を有することになる。１００ｎｍより小さい膜厚、または２００ｎｍより大きい膜厚を用いることができるが、その膜厚では最適な透過率を得ることはできない。ここで引用する実施形態では、コーティング材の複合的膜厚は、約１０００ｎｍ以下、より好ましくは約５００ｎｍ以下とすることができる。
【０３６２】
反射防止膜の理想的な膜厚は入射光の約四分の一である。正規の入射率で膜に入射する光については、膜の第２の表面から反射される波は、第１の表面から反射される光と位相がずれてちょうど二分の一波長となり、弱め合い干渉を生じる。それぞれの表面から反射される光の量が同じである場合は、完全に相殺され、光が反射されることはない。これは、光学的コンポーネントの透過率を高めるのに使用される「四分の一波」低反射膜の基礎である。当該膜は、また、ゴースト像ならびに迷反射光を防ぐ傾向もある。
【０３６３】
可視光線は、約４００ｎｍから約７００ｎｍの範囲の波長を有するため、四分の一波膜は、光の一波長に対して最適化されるにすぎない。光の他の波長に対しては、反射防止膜は過度に厚くなるか、または過度に薄くなる。したがって、これらの波長を有する光のより多くが反射されることになる。例えば、屋内光（例えば黄色光）に対して設計される反射防止膜は黄色光に対して最小の反射率を有するが、青または赤色光に対する反射率ははるかに大きくなる。これは、多くのカメラおよびビデオ・レンズの単層低反射膜の特徴的な紫色に起因するものと考えられる。一実施形態では、眼鏡レンズの反射防止コーティング層の膜厚を変化させるか、または屈折率を変化させて、異なる可視光線反射特性を有するレンズを製造することができる。これらの変形形態のいずれもが、コーティング層の光学的膜厚を変化させ、透過する光の最適有効波長を変えることになる。コーティング層の光学的膜厚が変化すると、レンズの反射色も変化することになる。製造者は、反復的に、眼鏡レンズの最適反射色を制御することができる。
【０３６４】
二層反射防止膜について説明したが、三層以上の層を含む多層システムも使用できることを理解すべきである。二層システムでは、高屈折率層を基板に付着させる。次いで、高屈折率層に低屈折率層を付着させる、一実施形態では、第２のコーティング層に（例えば、少なくとも下部の第２のコーティング層より屈折率の高い）第３の高屈折率層を形成することができる。（例えば、少なくとも第３のコーティング層より屈折率の低い）第４の低屈折率層も形成することができる。該四層積層体は、反射防止特性を発揮することができる。該四層積層体は約１０００ｎｍ未満、より具体的には約５００ｎｍ未満の光学的膜厚を有する。同様にして、該積層体に層を追加して、高屈折率材料と低屈折率材料が交互に配置される層を積層体に形成することができる。
【０３６５】
他の実施形態では、化学的に異なる２つの組成物の組合せとして第２のコーティング層を形成することができる。第２のコーティング層は、第１のコーティング層にシリコン層を形成することによって形成することができる。シリコン層は、コロイド・シリカまたはシラン・モノマーから形成できる。シリコン層は、第１のコーティング層に塗布され、少なくとも部分的に硬化される。乾燥、加熱または紫外線照射によってシリコン層を硬化することができる。
【０３６６】
第２のコーティング層の形成を完了させるために、第２の組成物をシリコン層に蒸着する。第２の組成物は、エチレン置換モノマーおよび開始剤を含むことができる。使用できるエチレン置換モノマーについては既に記載した。開始剤は、先に述べたような光開始剤であってもよい。あるいは、開始剤は金属アルコキシドであってもよい。先に述べた方法と同様の方法で第２の組成物をシリコン層に付着させることができる。第２の組成物は、シラン・モノマー、コロイド・シリカ、共開始剤およびフッ化エチレン置換モノマーの如き他のモノマーを含むことができる。紫外線の照射によって第２の組成物を硬化させることができる。
【０３６７】
シリコン層は部分的にまたは完全に硬化すると多孔構造を示す傾向がある。実質的に多孔質のシリコン層に第２の組成物を加えることにより第２の組成物とシリコン層の間の化学的相互作用を向上させることが可能になると考えられる。概して、第１のコーティング層が金属アルコキシドを含む場合に、シリコン層を第１のコーティング層の上に配置すると良好な反射防止特性が認められる。しかし、シリコン層は、金属アルコキシドを含有する支持層に対する接着性が劣る。シリコン層を形成するのに使用される組成物に金属アルコキシドを添加することによってシリコン層の接着性を改善することができる。コロイド・シリカまたはシラン・モノマーを含む組成物の如きシリコン含有組成物は、金属アルコキシドの存在により不安定になる傾向がある。一般に、シリコン含有化合物と金属アルコキシドを混合すると不透明な組成物が生成され、場合によっては第１のコーティング層に該組成物を付着させる前にゲル化することが観察されている。当該ゲル化は塗布後のレンズに観察されるヘーズを上昇させる傾向がある。金属アルコキシドのシリコン含有組成物との反応性は、当該組成物の貯蔵安定性を低下させる傾向があり、組成物を長期間貯蔵することが困難になる。
【０３６８】
シリコン含有組成物から金属アルコキシドを分離し、組成物を順次付着させることによって、上述の問題の多くを緩和することができる。少なくとも部分的に硬化したシリコン層に金属アルコキシド含有組成物を添加すると、第２の組成物が下部のシリコン組成物と相互作用して、複合層が形成されるものと考えられる。この複合層は、シリコン化合物および金属アルコキシドを含む組成物から形成された単層に見られる特性と同様の特性を示しうる。シリコン含有組成物および金属アルコキシド含有化合物は時を異にして塗布されるため、それらの組成物は別個に貯蔵され、貯蔵安定性についての問題が効果的に克服される。
【０３６９】
一実施形態では、反射防止膜積層体を付着させる前に、ハードコート組成物をプラスチック・レンズに付着させる。ハードコート組成物を硬化させることによってプラスチック・レンズの外面に保護層を形成することができる。典型的には、ハードコート組成物は、硬化すると、摩耗力に対する抵抗性を有すると共に、反射防止膜材料のプラスチック・レンズに対する接着性を高めることもできるアクリレート重合体から形成される。
【０３７０】
他の実施形態では、反射防止膜に疎水性の膜を配置することができる。疎水性の膜は、フッ化エチレン置換モノマーを含むことができる。疎水性の膜を硬化させることによって、反射防止膜の外面に防水層を形成することができる。疎水層は、大気中の水分とレンズの相互作用によるレンズの劣化を防止するのに役立てられる。
【０３７１】
上述の手順において、あらかじめ形成されたレンズに反射防止膜を形成することができる。この方法を型外法と呼ぶことができる。この型外法の代替法が、反射防止膜を形成するための型内法である。「型内法」は、塗布後の型に液状レンズ形成組成物を入れ、続いて該レンズ形成組成物を硬化させることによって眼鏡レンズ上に反射防止膜を形成することを含む。型内法は、膜の上面に凹凸として発現する膜欠陥が少ないため、「型外」法より有利である。型内法を用いることにより、型キャスティング面の位相および平滑性を再現する反射防止膜が形成される。
【０３７２】
反射防止膜をプラスチック・レンズに付着させるためには、第１および第２のコーティング層（あるいは多層積層体を用いる場合はより多くの層）を型の上に形成する必要がある。特に、第１のコーティング層を形成する前に型の上に第２のコーティング層を配置する。このように、後方に積層体が形成される。型のキャスティング面の積層体の上面を、型内法において下部レンズに接触することになる第１のコーティング層とすることができる。
【０３７３】
一実施形態では、型のキャスティング面に第２の組成物を塗布し、第２の組成物を硬化させることによって第２のコーティング層を形成することができる。第２の組成物は、一実施形態において、光開始剤およびエチレン置換モノマーを含む。使用できるエチレン置換モノマーについては既に記載した。開始剤は、先述したような光開始剤であってもよい。第２の組成物は、共開始剤およびフッ化エチレン置換モノマーの如き他の添加物を含むことができる。第２の組成物は、いくつかの実施形態において、金属アルコキシドを実質的に含有しなくてもよい。組成物に導入された金属アルコキシドは、ガラスと相互作用し、型からレンズが脱離するのを阻止することができると考えられている。第２のモノマー、および第２の組成物の他の添加物を有機溶媒に溶解または懸濁させることができる。型の表面にモノマーを塗布しやすくするために有機溶媒を利用することができる。
【０３７４】
第２の組成物を型部材に付着させるために、第２の組成物をキャスティング面に分布するように、型部材を回転させることができる。型部材を約２０００回転毎分以下、好ましくは８５０回転毎分の速度で実質的に垂直軸を中心に回転させるのが好ましい。さらに、型部材が回転している間に、分配デバイスを使用して組成物をキャスティング面に誘導する。分配デバイスは、型部材の中心から型部材の縁に移動することができる。
【０３７５】
第２の組成物を型部材に塗布した後に、型部材に紫外線を誘導して第２の組成物の少なくとも一部を硬化させる。紫外線を型のいずれかの面（すなわちキャスティング面または非キャスティング面）に誘導して第２の組成物を硬化させることができる。
【０３７６】
第２の組成物を少なくとも部分的に硬化させた後に、第１の組成物を第２の組成物に付着させることによって第２の組成物に第１のコーティング層を形成することができる。第１の組成物は金属アルコキシドを含むことができる。第１の組成物は、当該光開始剤、共開始剤、シラン・モノマー、コロイド・シリカ、エチレン置換モノマーおよびフッ化エチレン置換モノマーをも含むことができる。金属アルコキシドおよび他の添加物を有機溶媒に溶解させることができる。これらの化合物についてはすべて既に記載した。
【０３７７】
様々な方法によって第１の組成物を硬化させることができる。一実施形態では、組成物がゲルを形成するまでレンズを回転させることによって第１の組成物を硬化させることができる。あるいは、組成物がゲル化するのに十分な時間にわたって組成物を室温に保つことができる。他の実施形態では、組成物を加熱することによって第１の組成物を硬化させることができる。第１の組成物をレンズに蒸着した後に回転させて乾燥させ、第１の組成物をゲル化状態にすることができる。約４０℃から約１２０℃の範囲の温度で約１〜１０分間の時間にわたってゲル化組成物を加熱することができる。このようにしてゲル化組成物を加熱することによって組成物をゲル化状態から硬化状態にすることができる。他の実施形態では、紫外線を当てることによって第１の組成物を硬化させることができる。上述したように、第１の組成物をレンズに塗布し、乾燥させることによってゲル化組成物を形成する。ゲル化組成物を硬化状態にするのに十分な時間にわたってゲル化組成物を紫外線で処理することができる。いくつかの実施形態では、ゲル化組成物は、約６０秒間以下の時間にわたって紫外線で処理される。一実施形態では、照射千校減は殺菌ランプであってもよい。
【０３７８】
型部材のキャスティング面に第１および第２のコーティング層を形成した後に、型部材間にガスケットを配置してそれらをシールすることによって型部材を第２の型部材と組み立てることができる。第２の型部材は、第２の型部材のキャスティング面上の反射防止膜をも含むことができる。第２の型部材上の反射防止膜は、第１の型部材上の反射防止膜と同一の組成物を有する。あるいは、それらの反射防止膜は異なる組成物を有する。２つの型部材とガスケットを組み合わせることで、２つの型部材によって定められるキャビティを有する型アセンブリを形成する。キャスティング面、したがって反射防止膜を形成済の型キャビティの表面に配置することができる。
【０３７９】
型アセンブリを構成した後に、レンズ形成組成物を型アセンブリ内に配置することができる。ガスケットの縁をずらせて、型キャビティにレンズ形成組成物を挿入することができる。あるいは、ガスケットは、ガスケットをずらせることなくレンズ形成組成物の導入を可能にする充填ポートを含むことができる。このレンズ形成組成物は、光開始剤、および紫外線を用いて硬化することができるモノマーを含む。使用できるレンズ形成組成物の例としては、上述したようにＯＭＢ−９９およびＰｈａｓｅｓＩＩが挙げられるが、それらに限定されない。レンズ形成組成物は、いくつかの実施形態において、型キャビティ内に配置されると、型のキャスティング面に形成された反射防止膜に接触する。
【０３８０】
いくつかの実施形態では、部分的に硬化した第１の組成物に接着コーティング層を形成することができる。コーティング接着層は、第１のコーティング層に塗布し、硬化される接着組成物から形成されうる。接着組成物はエチレン置換モノマーおよび光開始剤を含むことができる。第１の組成物は、後に形成されるプラスチック・レンズに対する第１のコーティング層の接着性を低下させる可能性があると考えられる。したがって、接着コーティング層は、第１のコーティング組成物と後に形成されるレンズとの接着性を改善することができる。接着層組成物は、いくつかの実施形態において、レンズ形成組成物に含まれるモノマーと類似したモノマーを含む。これにより、接着層とレンズ形成組成物から形成されるレンズとの接着性が改善されることになる。接着層は、形成済レンズの屈折率と同等か、またはそれより小さい屈折率を有する。したがって、接着層は、第１および第２のコーティング層の反射防止特性に対してほとんど影響を与えるものではない。
【０３８１】
型内法について、二層反射防止膜を説明したが、３つ以上の層を含む多層システムも使用できることを理解すべきである。二層システムでは、型に低屈折率層を付着させる。次いで、低屈折率層に高屈折率層を付着させる。一実施形態では、（例えば、少なくとも下部の第１のコーティング層より屈折率の低い）第３の低屈折率層を第１のコーティング層に形成することができる。（例えば、少なくとも第３のコーティング層の屈折率より屈折率の高い）第４の高屈折率層をも形成することができる。該四層積層体は、反射防止特性を発揮することができる。該四層積層体は約１０００ｎｍ未満、より具体的には約５００ｎｍ未満の光学的膜厚を有する。同様にして、該積層体に層を追加して、高屈折率材料と低屈折率材料が交互に配置される層を積層体に形成することができる。
【０３８２】
他の実施形態では、化学的に異なる２つの組成物の組合せとして第２のコーティング層を形成することができる。型のキャスティング面に有機物含有層を形成することによって第２のコーティング層を形成することができる。有機物含有層は、エチレン置換モノマーおよび開始剤を含む。使用できるエチレン置換モノマーについては既に記載した。開始剤は、先に記載したような光開始剤であってもよい。あるいは、開始剤は金属アルコキシドであってもよい。上述したのと同様の方法で有機物含有層をキャスティング面に付着させることができる。有機物含有層は、シラン・モノマー、コロイド・シリカ、共開始剤およびフッ化エチレン置換モノマーの如き他のモノマーを含むことができる。紫外線を当てることによって有機物含有層を硬化することができる。
【０３８３】
有機物含有層にシリコン層を付着させることによって第２のコーティング層を完成することができる。シリコン層は、コロイド・シリカまたはシラン・モノマーから形成されうる。シリコン層を有機物含有層に塗布し、少なくとも部分的に硬化させる。乾燥、加熱または紫外線照射によってシリコン層を硬化することができる。
【０３８４】
追加的なコーティング材を反射防止膜に配置することができる。一実施形態では、型のキャスティング面に形成された反射防止膜にハードコート組成物を付着させることができる。ハードコート組成物を硬化させることによって、後に形成されるプラスチック眼鏡レンズの外面に保護層を形成することができる。典型的には、ハードコート組成物は、硬化すると摩耗力に対する抵抗性を有するアクリレート重合体から形成される。後に形成されるハードコート層は、プラスチック・レンズの摩耗を防止するのに役立てられる。形成できる他の膜は、疎水性膜および着色膜を含む。当該膜は、反射防止膜の形成に先立って、型のキャスティング面に形成されうる。これらの膜は、いくつかの実施形態において、形成済レンズを型アセンブリから比較的容易に取り除くことを可能にする。上述したように、反射防止膜博多に付着するため、型アセンブリからレンズが取り除きにくくなる。疎水性膜を使用することによって、型アセンブリと反射防止膜コーティング層との接着を弱めることができる。
【０３８５】
実施例
ＯＭＢ−９９モノマー溶液から、上述の方法に従ってプラスチック眼鏡レンズを作製した。次いで、レンズに２つの反射防止膜組成物を塗布した。どの実施例においても以下の略語が用いられる。
「ＡＣ」は、アルドリッチ社から市販されているアセトンである。
「ＡＡ」は、サルトマ社からＣＮ３８４として市販されているアクリルアミンである。
「Ａｌ」は、アボカド社から市販されているアルミニウムトリセクブトキシド（９８％）である。
「ＡＳ」は、アルドリッチ社から市販されている３−アミノプロピルトリメトキシシラン（９７％）である。
「ＢＤＫ」、「ＢＤＭ」および「ＢＤＭＫ」は、ヘンケル社から市販されているフォトマ５１および２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノンである。
「ＢＹＫ３００」は、ＢＹＫケミー社から市販されているポリエーテル改質ジメチルポリシロキサン共重合体溶液である。
「ＣＤ１０１２」は、サルトマ社から市販されているジアリールイオドニウムヘキサフルオロアンチモネートである。
「ＣＤ５４０」は、サルトマ社から市販されているエトキシル化ビスフェノールＡジメタクリレートである。
「ＣＮ１２４」は、サルトマ社から市販されているエポキシアクリレートである。
「Ｃｙｎｏｘ１７９０」は、サルトマ社から市販されているトリス（４−ｔ−ブチル−３−ヒドロキシ−２，６−ジメチルベンジル）−ｓ−トリアジン−２，４，６−（１Ｈ，３Ｈ，５Ｈ）−トリオンである。
「Ｄ１１７３」は、シバ社から市販されている２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニル−プロパン−１−オン（ＨＭＰＰ）である。
「ＤＣ１９３」は、ダウ・コーニング社から市販されている界面活性剤である。
「ＥＣＨＭＣＨＣ」は、３，４−エポキシシクロヘキシルメチル−３，４−エポキシシクロヘキサンカルボキシレートである。
「Ｅｏｓｉｎ」は、アルドリッチ社から市販されているＥｏｓｉｎ  Ｙ染料である。
「ＥｔＯＨ」は、フィッシャ社から市販されているエタノールである。
「ＦＣ４０」および「ＦＣ４３０」は、３Ｍ社から市販されている界面活性剤である。
「ＦＣ−１７１」は、３Ｍ社から市販されているフルオロケミカル界面活性剤である。
「ＦＣ−７２５」はＦＬＵＯＲＡＤとしても知られ、３Ｍ社から市販されているフルオロケミカル界面活性剤である。
「ＧＰＴＭＳ」は、アルドリッチ社から市販されている３−グリシドキシプロピルトリメトキシシランである。
「ＨＣ−８」は、ファーストキャスト社から市販されているハードコート形成組成物で、ＳＲ３９９、ＳＲ６０１、Ｉｒｇ１８４およびＭＰの混合物を含む。
「ＨＣ８５５８」はＧＥ社から市販されている。
「ＨＣ−９００」は、コバーン・オプチカル・インダストリーズ社から市販されている。
「ＨＥＭＡ」は、コバーン・オプチカル・インダストリーズ社から市販されているヒドロキシエチルメタクリレートである。
「ＨＲ−２００」は、グループ・クーゲット社から市販されている疎水性コーティング剤である。
「ＩＰＡ」は、フィッシャから市販されているイソプロピルアルコールである。
「Ｉｒｇ１８４」はシバ社から市販されているイルガキュア１８４または１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンである。
「Ｉｒｇ２６１」は、シバ社から市販されているイルガキュア２６１またはアイアン（エタ５−２，４−シクロペンタジエン−１−イル）［１，２，３，４，５，６−エタ）−（１−メチルエチル）ベンゼン］−ヘキサフルオロホスフェート）である。
「Ｉｒｇ８１９」は、シバ社から市販されているイルガキュア８１９またはホスフィンオキシド、フェニルビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）である。
「ＭＰ」は、アルコス社から市販されている１−メトキシー２−プロパノールである。
「Ｎａｌｃｏ  Ｓｉ２３２６」は、ナルコ・ケミカル社から市販されているコロイド・シリカである。
「ＮＮＤＭＥＡ」は、アルドリッチ社から市販されているＮ，Ｎ−ジメチルエタノールアミンである。
「ＰｅｒｅｎｏｌＳ−５」は、ヘンケル社から市販されている改質ポリシロキサンである。
「ＰＦＯＡ」は、ランカスタ社から市販されている１Ｈ，１Ｈ−パーフルオロオクチルアクリレートである。
「ＰＦＯＦＣＳ」は、ランカスタ社から市販されている１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロオクチルトリクロロシランである。
「ＰＦＯＭＡ」は、ランカスタ社から市販されているパーフルオロクチルメタクリレートである。
「Ｑ４ＤＣ」は、ダウ・コーニング社から市販されている液体有機官能シリコンである。
「Ｓｉ」は、日産化学株式会社から市販されているＭＡ−ＳＴ−Ｓ（３０％コロイド・シリカの７０％メタノール溶液）である。
「ＳＲ１２３」は、サルトマ社から市販されているアクリレート・モノマーである。
「ＳＲ３０６」は、サルトマ社から市販されているトリプロピレングリコールジアクリレートである。
「ＳＲ３１３」は、サルトマ社から市販されているラウリルメタクリレートである。
「ＳＲ３６８」は、サルトマ社から市販されているトリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアンウレートトリアクリレートである。
「ＳＲ３９９」は、サルトマ社からジペンタクエリスリトールテトラアクリレートである。
「ＳＲ４２３」は、サルトマ社から市販されているイソボルニルメタクリレートである。
「ＳＲ４４４」は、サルトマ社から市販されているペンタエリスリトールトリアクリレートである。
「ＳＲ６４０」は、サルトマ社から市販されているテトラブロモビスフェノールＡジアクリレートである。
「ＳＲ９００３」は、サルトマ社から市販されているプロポキシル化ネオペンチルグリコールジアクリレートである。
「Ｔ７７０」は、シバ社から市販されているビス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジニルセバケートである。
「ＴＥＡ」は、アルドリッチ社から市販されているトリエチルアミンである。
「ＴＦＥＭＡ」は、コルネリウス（Ｃｏｒｎｅｌｉｕｓ）・ケミカル社から市販されているトリフルオロエチルメタクリレートである。
「Ｔｉ」は、アルドリッチ社から市販されているチタニウム（ＩＶ）イソプロキシドである。
「Ｔｉ−Ｂｕ」は、アルドリッチ社から市販されているチタニウム（ＩＶ）ブトキシドである。
「ＴＭＳＰＭＡ」は、アルドリッチから市販されている３−（トリメトキシシリル）プロピルメタクリレートである。
「ＴＰＢ」は、サーモプラスト・ブルー６８４である。
「ＴＰＲ」は、サーモプラスト・レッド４５４である。
「ＴＸ−１００」は、アルドリッチ社から市販されている界面活性剤である。
「ＺｅｌｅｃＵＮ」は、ステパン社から市販されている潤滑剤である。
「Ｚｒ」は、アルドリッチ社から市販されているジルコニウム（ＩＶ）プロポキシドである。
【０３８６】
表１３において、層１は第１の反射防止膜コーティング層を示し、層２は第２の反射防止膜コーティング層を示す。各々の成分の溶液を調製し、反射防止膜を形成するのに使用した。表１にリストされているどの組成物についても、組成物の残りの成分は１−メトキシ−２−プロパノールである。例えば、５％Ｔｉと記載されている場合は、５重量％のＴｉと９５重量％の１−メトキシ−２−プロパノールを意味するものと理解すべきである。
【０３８７】
２つの異なるコーティング組成物を用いてプラスチック眼鏡レンズにコートした。「層１」の組成物を眼鏡レンズの表面に加え、レンズ・スピン・コーティング装置で眼鏡レンズを回転させた。Ｌ１組成物を眼鏡レンズ表面に散布した後に、溶媒を実質的に蒸発させ、約６０秒間にわたって先述のコーティング・ユニットからの殺菌ランプからの紫外線に残留組成物を曝した。場合によっては、多少のＵＶ光を照射した。交換時間は括弧に注記している。層１の組成物を硬化させた後に、「層２」の組成物を眼鏡レンズに加えた。溶媒が実質的に蒸発するまで眼鏡レンズをレンズ・スピン・コーティング装置で回転させた。次いで、先述のコーティング・ユニットからの殺菌ランプからの紫外線を当てることによって層２を硬化させた。硬化時間は、例外を除いて、６０秒間である。透過率％は、層２の組成物が硬化した後にレンズを透過する光の量を意味する。透過率は、ＢＹＫガードナ（メリーランド州シルバー・スプリングス）から入手可能なＢＹＫガードナ・ヘーズ・プラス・メータで測定した。未塗布のレンズの透過率を測定して、それを対照標準として利用した。ＢＹＫガードナ・ヘーズ・プラス・メータのヘーズ・ポートにレンズの凸面を押しつけるように配置して測定した、未塗布レンズの可視光線透過率は、約９２％である。色は、塗布済レンズから反射される光の色を意味する。
【表１１】
2004518153.tif 000018
2004518153.tif 000019
2004518153.tif 000020
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2004518153.tif 000028
2004518153.tif 000029
【０３８８】
表１４において、層１は第１の反射防止膜コーティング層を示し、層２は第２の反射防止膜コーティング層を示す。ＨＲ−２００は、層２に形成された疎水性コーティング層を示す。各々の成分の溶液を調製し、反射防止膜を形成するのに使用した。表１４にリストされているどの組成物についても、組成物の残りの成分は１−メトキシ−２−プロパノールである。例えば、５％Ｔｉと記載されている場合は、５重量％のＴｉと９５重量％の１−メトキシ−２−プロパノールを意味するものと理解すべきである。
【０３８９】
組成物のレンズへの塗布、および透過率の測定は、表１３について説明したのと実質的に同様に行った。硬化時間は、例外を除いて、６０秒間である。
【表１２】
2004518153.tif 000030
2004518153.tif 000031
【０３９０】
表１５では、複数のコーティング層がプラスチック・レンズに形成されている。表１５にリストされているどの組成物についても、組成物の残りの成分は１−メトキシ−２−プロパノールである。例えば、５％Ｔｉと記載されている場合は、５重量％のＴｉと９５重量％の１−メトキシ−２−プロパノールを意味するものと理解すべきである。
【０３９１】
組成物のレンズへの塗布、および透過率の測定は、表１３について説明したのと実質的に同様に行った。硬化時間は、例外を除いて、６０秒間である。
【表１３】
2004518153.tif 000032
2004518153.tif 000033
2004518153.tif 000034
2004518153.tif 000035
2004518153.tif 000036
2004518153.tif 000037
2004518153.tif 000038
2004518153.tif 000039
2004518153.tif 000040
【０３９２】
表１６では、３つのコーティング層がプラスチック・レンズに形成されている。表１６にリストされているどの組成物についても、組成物の残りの成分は１−メトキシ−２−プロパノールである。例えば、５％Ｔｉと記載されている場合は、５重量％のＴｉと９５重量％の１−メトキシ−２−プロパノールを意味するものと理解すべきである。
【０３９３】
組成物のプラスチック・レンズへの塗布、および透過率の測定は、表１３について説明したのと実質的に同様に行った。硬化時間は、例外を除いて、６０秒間である。
【表１４】
2004518153.tif 000041
2004518153.tif 000042
2004518153.tif 000043
【０３９４】
表１７において、層１は第１の反射防止膜コーティング層を示し、層２は中間シリコン層を示し、層３は第２の反射防止膜コーティング層を示す。各々の成分の溶液を調製し、反射防止膜を形成するのに使用した。表１７にリストされているどの組成物についても、組成物の残りの成分は１−メトキシ−２−プロパノールである。例えば、５％Ｔｉと記載されている場合は、５重量％のＴｉと９５重量％の１−メトキシ−２−プロパノールを意味するものと理解すべきである。
【０３９５】
異なるコーティング組成物を用いてプラスチック眼鏡レンズにコートした。「層１」の組成物を眼鏡レンズの表面に加え、レンズ・スピン・コーティング装置で眼鏡レンズを回転させた。層１の組成物を眼鏡レンズ表面に散布した後に溶媒を実質的に蒸発させ、例外を除き、約６０秒間にわたって先述のコーティング・ユニットからの殺菌ランプからの紫外線に残留組成物を曝した。層１を硬化させた後に層２（シリコン層）を眼鏡レンズに加えた。第２の層の硬化時間は、例外を除いて、６０秒間である。層２の組成物を眼鏡レンズ表面に散布し、溶媒が実質的に蒸発するまで眼鏡レンズを回転させた。層２の組成物が乾燥した後に層３の組成物を眼鏡レンズに加えた。溶媒が実質的に蒸発するまでレンズ・スピン・コーティング装置で眼鏡レンズを回転させた。次いで、先述のコーティング・ユニットからの殺菌ランプからの紫外線を当てることによって層３を硬化させた。第３の層の硬化時間は、例外を除いて、６０秒間である。１から４の追加的な層を反射防止積層体に加えた。透過率％は、最終層が硬化した後にレンズを透過する光の量を意味する。透過率は、上述したのと同様にして測定した。
【表１５】
2004518153.tif 000044
2004518153.tif 000045
【０３９６】
表１８において、層１は第１の反射防止膜コーティング層を示し、層２は中間シリコン層を示し、層３は第２の反射防止膜コーティング層を示す。各々の成分の溶液を調製し、反射防止膜を形成するのに使用した。表１８にリストされているどの組成物についても、組成物の残りの成分は１−メトキシ−２−プロパノールである。例えば、５％Ｔｉと記載されている場合は、５重量％のＴｉと９５重量％の１−メトキシ−２−プロパノールを意味するものと理解すべきである。
【０３９７】
異なるコーティング組成物を用いてプラスチック眼鏡レンズにコートした。「層１」の組成物を眼鏡レンズの表面に加え、レンズ・スピン・コーティング装置で眼鏡レンズを回転させた。第１のコーティング層を２ステップ手順で形成した。第１のステップにおいて、Ｔｉの溶液をプラスチック・レンズに加えて乾燥させた。第２のステップにおいて、追加的なＴｉ溶液をプラスチック・レンズに加えて、乾燥させた。第１および第２のステップで使用したＴｉの濃度（％）が「層１」の欄にそれぞれ示されている。層１の組成物を実質的に蒸発させ、例外を除き、約６０秒間にわたって、先述のコーティング・ユニットからの殺菌ランプからの紫外線を残りの組成物に照射した。層１を硬化させた後に層２（シリコン層）を眼鏡レンズに加えた。層２の組成物を眼鏡レンズ表面に散布し、溶媒が実質的に蒸発するまで眼鏡レンズを回転させた。層２の組成物が乾燥した後に層３の組成物を眼鏡レンズに加えた。溶媒が実質的に蒸発するまでレンズ・スピン・コーティング装置で眼鏡レンズを回転させた。次いで、先述のコーティング・ユニットからの殺菌ランプからの紫外線を当てることによって層３を硬化させた。硬化時間は、例外を除いて、６０秒間とした。１から４の追加的な層を反射防止積層体に加えた。透過率％は、最終層が硬化した後にレンズを透過する光の量を意味する。透過率は、上述したのと同様にして測定した。
【表１６】
2004518153.tif 000046
【０３９８】
表１９において、層１は第１の反射防止膜コーティング層を示し、層２は中間シリコン層を示し、層３は第２の反射防止膜コーティング層を示す。各々の成分の溶液を調製し、反射防止膜を形成するのに使用した。表１９にリストされているどの組成物についても、組成物の残りの成分は１−メトキシ−２−プロパノールである。例えば、５％Ｔｉと記載されている場合は、５重量％のＴｉと９５重量％の１−メトキシ−２−プロパノールを意味するものと理解すべきである。
【０３９９】
組成物のレンズへの塗布、および透過率の測定は、表１３について説明したのと実質的に同様に行った。硬化時間は、例外を除いて、６０秒間とした。
【表１７】
2004518153.tif 000047
2004518153.tif 000048
2004518153.tif 000049
2004518153.tif 000050
【０４００】
表２０は、型内法を用いた一連の実験を示す。型内法では、プラスチック・レンズに形成したのとは逆に層を形成する。したがって、層１は第２の反射防止膜コーティング層を示し、層２は第１の反射防止膜コーティング層を示し、層３は接着層を示す。各々の成分の溶液を調製し、反射防止膜を形成するのに使用した。表２０にリストされているどの組成物についても、組成物の残りの成分は１−メトキシ−２−プロパノールである。例えば、５％Ｔｉと記載されている場合は、５重量％のＴｉと９５重量％の１−メトキシ−２−プロパノールを意味するものと理解すべきである。
【０４０１】
異なるコーティング組成物を使用して型のキャスティング面にコートした。「層１」の組成物を型の表面に加え、レンズ・スピン・コーティング装置で型を回転させた。層１の組成物を実質的に蒸発させ、例外を除き、約６０秒間にわたって先述のコーティング・ユニットの殺菌ランプからの紫外線を残りの組成物に照射した。層１の組成物を硬化させた後に層２を眼鏡レンズに加えた。層２の組成物を眼鏡レンズ表面に散布し、溶媒が実質的に蒸発するまで眼鏡レンズを回転させた。次いで、先述のコーティング・ユニットからの殺菌ランプからの紫外線を当てることによって層２を硬化させた。硬化時間は、例外を除いて、６０秒間とした。次いで、層３を反射防止積層体に加えた。層３を型に加え、スピン乾燥し、硬化させた。硬化時間は、例外を除いて、６０秒間とした。
【０４０２】
次いで、一対の塗布済の型を使用して、型アセンブリにおいてプラスチック・レンズを形成した。レンズを形成した後に、レンズを型アセンブリから取り出し、プラスチック・レンズの透過率％を測定した。透過率は上述したのと同様にして測定した。
【表１８】
2004518153.tif 000051
2004518153.tif 000052
2004518153.tif 000053
【０４０３】
表２１では、使用前の型のキャスティング面に複数のコーティング層が形成されている。表２１にリストされているどの組成物についても、組成物の残りの成分は１−メトキシ−２−プロパノールである。例えば、５％Ｔｉと記載されている場合は、５重量％のＴｉと９５重量％の１−メトキシ−２−プロパノールを意味するものと理解すべきである。
【０４０４】
組成物のレンズへの塗布、および透過率の測定は、表２０について上述したのと実質的に同様に行った。硬化時間は、例外を除いて、６０秒間とした。
【表１９】
2004518153.tif 000054
2004518153.tif 000055
【０４０５】
上記説明に鑑み、本発明の様々な形態についてのさらなる改造形態および代替的な実施形態が存在することを当業者なら理解するであろう。したがって、上記説明は例示として書かれたものにすぎず、本発明の実施についての一般的な方法を当業者に教示することを目的としている。ここに示し、説明する本発明の形態は、現在好ましい実施形態としてとらえられるべきであることを理解されたい。いずれも本発明についてのこの説明を有効利用した当業者なら理解するように、ここに例示、説明されている要素および材料の代わりに他の要素および材料を使用することができ、部品および方法を逆にすることができ、また本発明の特定の特徴を個別に利用することができる。請求項に記載されている本発明の主旨および範囲から逸脱することなく、ここに記載の要素に変更を加えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
プラスチック・レンズ形成装置の斜視図である。
【図２】
スピン・コーティング・ユニットの斜視図である。
【図３】
スピン・コーティング・ユニットの破断側面図である。
【図４】
本体の一部が取り除かれたプラスチック・レンズ形成装置の斜視図である。
【図５】
レンズ硬化ユニットのコンポーネントの斜視図である。
【図６】
本体の一部とコーティング・ユニットとが取り除かれたプラスチック・レンズ形成組成物の斜視図である。
【図７】
蛍光安定器システムの概略を示す図である。
【図８】
型アセンブリを示す図である。
【図９】
ガスケットの一実施形態の等角投影図である。
【図１０】
図９のガスケットの上面図である。
【図１１】
型／ガスケット・アセンブリの一実施形態の断面図である。
【図１２】
ガスケットの一実施形態の等角投影図である。
【図１３】
図１２のガスケットの上面図である。
【図１４】
硬化済レンズ、およびガスケットを除去した後の型の側面図である。
【図１５】
後硬化ユニットを示す図である。
【図１６】
アクリル化アミンの化学構造を示す図である。
【図１７から図１９】
様々な表示手段を示す表示スクリーンを有するコントローラの前面パネルを示す図である。
【図２０】
加熱済重合性レンズ形成組成物分配システムの等角投影図である。
【図２１】
加熱済重合性レンズ形成組成物分配システムの側面図である。
【図２２】
加熱済重合性レンズ形成組成物分配システムの断面側面図である。
【図２３】
加熱済重合性レンズ形成組成物分配システムの断面側面図である。
【図２４】
トップフラット二焦点レンズを作製するための型アセンブリを示す図である。
【図２５】
レンズ硬化ユニットの正面図である。
【図２６】
レンズ硬化ユニットの上面図である。
【図２７】
大容量レンズ硬化装置の等角投影図である。
【図２８】
大容量レンズ硬化装置の断面側面図である。
【図２９】
大容量レンズ硬化装置を示す第１の硬化ユニットの断面上面図である。
【図３０】
型アセンブリ・ホルダの等角投影図である。
【図３１】
大容量レンズ硬化装置のコンベヤ・システムの等角投影図である。
【図３２】
大容量レンズ硬化装置の断面上面図である。
【図３３】
大容量レンズ硬化装置のコンベヤ・システムの一部の側面図である。
【図３４】
大容量レンズ硬化装置の側面図である。
【図３５】
大容量レンズ硬化装置の断面正面図である。
【図１７】
2004518153.tif 000056
【図１８】
2004518153.tif 000057
【図１９】
2004518153.tif 000058
【国際公開パンフレット】
2004518153.tif 000059
2004518153.tif 000060
2004518153.tif 000061
2004518153.tif 000062
2004518153.tif 000063
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2004518153.tif 000080
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2004518153.tif 000087
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2004518153.tif 000091
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2004518153.tif 000100
2004518153.tif 000101
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2004518153.tif 000125
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
2004518153.tif 000219
【手続補正書】
【提出日】平成14年10月23日(2002.10.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可視光線透過基板に少なくとも部分的に反射防止性の膜を形成する方法であって、
第１の金属アルコキシドおよびエチレン置換モノマーを含む第１の組成物を可視光線透過基板の少なくとも片面に付着させて第１のコーティング層を形成すること、
第１の組成物を硬化させて第１のコーティング層を形成すること、
開始剤およびエチレン置換モノマーを含み、紫外線を当てることによって硬化可能な第２の組成物を第１のコーティング層に付着させること、および
紫外線を第２の組成物に当て、その紫外線で第２の組成物の硬化を開始させて第２のコーティング層を形成することを含む方法。
【請求項２】
第１のコーティング層と第２のコーティング層との間にシリコン層を形成することをさらに含み、シリコン層を形成することは、
コロイド・シリコンまたはシラン・モノマーを含むシリコン含有組成物を第１のコーティング層に付着させてシリコン層を形成すること、および
第２の組成物をシリコン層に付着させることをさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
第１の組成物は、紫外線を当てることによって硬化可能である請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
紫外線を第１の組成物に当て、紫外線は第１の組成物の硬化を開始させて第１のコーティング層を形成することをさらに含む請求項１から３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
紫外線は閃光ランプによって生成される請求項１から４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
紫外線は殺菌ランプによって生成される請求項１から４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
第１の組成物を加熱し、第１の組成物を加熱することにより第１の組成物の硬化を開始させて第１のコーティング層を形成することをさらに含む請求項１および２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
開始剤は第２の金属アルコキシドを含む請求項１から７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
第１および第２の金属アルコキシドは一般式Ｍ（Ｙ）ｐ（式中、Ｍはチタン、アルミニウム、ジルコニウム、ホウ素、スズ、インジウム、アンチモンまたは亜鉛であり、ＹはＣ１〜Ｃ１０アルコキシまたはアセチルアセトネートであり、ｐはＭの価数に等しい整数である）を有する請求項８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
第１および第２の金属アルコキシドは一般式Ｔｉ（ＯＲ）４（式中、ＲはＣ１〜Ｃ１０のアルキルである）を有する請求項８および９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
第１および第２の金属アルコキシドは、チタニウムメトキシド、チタニウムエトキシド、チタニウムイソプロポキシド、チタニウムブトキシドまたはチタニウムアリルアセトアセテートトリイソプロポキシドを含む請求項８から１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
第２の金属アルコキシドは、チタニウムアルコキシドおよびアルミニウムアルコキシドを含む請求項８および９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
第２の組成物は光開始剤をさらに含む請求項１から１２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
エチレン置換モノマーはジペンタエリスリトールテトラアクリレートを含む請求項１から１３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１５】
第２の組成物はフルオロアクリレートを含む請求項１から１３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１６】
第２の組成物はシラン・モノマーを含む請求項１から１３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１７】
第２の組成物は有機溶媒をさらに含む請求項１から１６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１８】
第１の組成物は光開始剤をさらに含む請求項１から１７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１９】
第１の組成物は共開始剤をさらに含む請求項１から１８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２０】
第１の組成物はコロイド・シリカをさらに含む請求項１から１９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２１】
第１の組成物は有機溶媒をさらに含む請求項１から２０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２２】
第１のコーティング層は、可視光線透過基板の屈折率より大きい屈折率を有する請求項１から２１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２３】
第２のコーティング層は、第１のコーティング層の屈折率より小さい屈折率を有する請求項１から２２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２４】
第１のコーティング層を形成する前に可視光線透過基板の表面にハードコート層を形成することをさらに含む請求項１から２３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２５】
可視光線透過基板の表面に第１の組成物を付着させる前に、可視光線透過基板の表面にハードコート層を形成することをさらに含む請求項１から２４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２６】
可視光線透過基板の表面にハードコート層を形成することは、
紫外線硬化性ハードコート組成物を可視光線透過基板の表面に付着させること、および
紫外線をハードコート組成物に当て、紫外線はハードコート組成物の硬化を開始させてハードコート層を形成することを含む請求項１から２５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２７】
可視光線透過基板の表面にハードコート組成物を付着させることは、ハードコート組成物をレンズの方へ向けながら可視光線透過基板を回転させることを含む請求項１から２６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２８】
第１の組成物を可視光線透過基板に付着させることは、
第１の組成物の第１の部分を可視光線透過基板に付着させること、
第１の組成物の第１の部分を乾燥させること、
第１の組成物の第２の部分を乾燥済の第１の部分に付着させること、および
第１の組成物の第２の部分を乾燥させることを含む請求項１から２７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２９】
第１の組成物を付着させることは、可視光線透過基板を回転させながら第１の組成物を可視光線透過基板の方へ向けることを含む請求項１から２８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３０】
第２の組成物を付着させることは、可視光線透過基板を回転させながら第２の組成物を可視光線透過基板の方へ向けることを含む請求項１から２９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３１】
可視光線透過基板の前面に第１の組成物を付着させることを含む請求項１から３０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３２】
可視光線透過基板の背面に第１の組成物を付着させることを含む請求項１から３１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３３】
約９０秒間未満の時間にわたって第２の組成物に紫外線を誘導する請求項１から３２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３４】
約９０秒間未満の時間にわたって第２の組成物に紫外線を誘導する請求項１から３３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３５】
約１０分間未満の時間で反射防止膜を形成する請求項１から３４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３６】
約１０分間未満の時間にわたって約４０℃と約１４０℃の間の温度で可視光線透過基板を加熱することをさらに含む請求項１から３５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３７】
第１のコーティング層と第２のコーティング層を併せた厚さが約５００ｎｍ未満である請求項１から３６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３８】
可視光線透過基板はプラスチック・レンズである請求項１から３７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３９】
プラスチック・レンズの前面に反射防止膜を形成する請求項１から３８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項４０】
プラスチック・レンズの背面に反射防止膜を形成する請求項１から３９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項４１】
可視光線透過基板はガラス・レンズである請求項１から３７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項４２】
第１のコーティング層は、第１の組成物の成分と水またはアルコールとの反応生成物を含み、
第２のコーティング層は第２の組成物の成分の反応生成物を含む請求項１から４１のいずれか１項に記載の方法。
【国際調査報告】
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