(57)【要約】成形したソフト・コンタクトレンズ、高精度眼内レンズなどを、それらを製造した個々の型（１２及び２０）から離型するための方法及び装置を提供する。なるべくは炭化ケイ素赤外線放射体から成る赤外線放射又は加熱装置（６０）を用意し、個々の赤外線放射体（６０）を型（１２及び２０）それぞれに使用して所望の温度勾配を与える。改良した反射体（７８）を有する赤外線放射体も用意する。
2004528199.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
前方型半体と後方型半体の間に形成したレンズを離型する装置において、前記型半体の１つに所定量の赤外線エネルギを導くことにより、制御した温度勾配を前記型半体の間に与える手段を備えている装置。
【請求項２】
前記赤外線エネルギ手段それぞれが炭化ケイ素（ＳｉＣ）赤外線放射体から成っている請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記炭化ケイ素赤外線放射体それぞれが筒状スリーブ内に配置され、冷却ハウジングが前記筒状スリーブを一括して囲んで前記炭化ケイ素赤外線放射体を熱くなり過ぎないようにしている請求項２に記載の装置。
【請求項４】
反射体手段が前記炭化ケイ素赤外線放射体の頭部の周囲に広がるように前記スリーブそれぞれの内部に配置され、赤外線エネルギを後方湾曲型半体の方へ導くことにより、後方湾曲型半体を制御加熱するようになっている請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記反射体手段が前記赤外線エネルギを導く鏡状の反射面から成っている請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記反射面が円錐台形状となっている請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記反射面が放物線状の反射体を成している請求項５に記載の装置。
【請求項８】
前記炭化ケイ素赤外線放射体それぞれが電流源に接続され、それらと関連した後方湾曲型半体それぞれに運ぶ熱をそれぞれ容易に変化させることにより、前記後方湾曲型半体それぞれに必要な温度勾配をそれぞれ与えるようになっている請求項２に記載の装置。
【請求項９】
前記炭化ケイ素赤外線放射体が前記後方湾曲型半体にそれぞれ前記温度勾配を与える前に、後方湾曲型半体それぞれの温度を検出する手段が、前記後方湾曲型半体を所定温度に予加熱する予加熱装置に前記温度をそれぞれフィードバックするようになっている請求項２に記載の装置。
【請求項１０】
前記湾曲型半体が、前記炭化ケイ素赤外線放射体から赤外線エネルギを受ける前に、約５７℃〜６５℃の温度にそれぞれ予加熱されるようになっている請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記温度のフィードバックが前記炭化ケイ素赤外線放射体それぞれの電圧と電流を測定し、これらの電圧と電流を制御することによって前記後方湾曲型半体それぞれに必要な温度勾配を与えるようになっている請求項９に記載の装置。
【請求項１２】
前記電圧と電流が比例、積分、微分コントローラによって制御されるようになっている請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記赤外線エネルギ手段によって温度勾配を加えた直ぐ後に、前記関連した前方湾曲型半体と後方湾曲型半体それぞれを分離する手段を更に備えている請求項１に記載の装置。
【請求項１４】
対応する前方湾曲型半体と後方湾曲型半体の間に形成したレンズを離型する方法において、前記型半体の一つに所定量の赤外線エネルギを導く放射源を個々に備えることにより、制御した温度勾配を前記型半体の間に与えることを含んでいる方法。
【請求項１５】
前記赤外線エネルギが炭化ケイ素（ＳｉＣ）赤外線放射体によって与えられるようになっている請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記炭化ケイ素赤外線放射体それぞれが筒状スリーブ内に配置され、冷却ハウジングが前記筒状スリーブを一括して囲むことにより、前記炭化ケイ素赤外線放射体が熱くなり過ぎないようにしている請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
反射体手段が前記炭化ケイ素赤外線放射体の頭部の周囲に広がるように前記スリーブ内にそれぞれ配置され、赤外線エネルギを後方湾曲型半体の方へ導くことによって後方湾曲型半体を制御加熱するようになっている請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記反射体手段が前記赤外線エネルギを導く鏡状の反射面から成っている請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記反射面が円錐台形状となっている請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記反射面が放物線状の反射体を成している請求項１８に記載の方法。
【請求項２１】
前記炭化ケイ素赤外線放射体それぞれが、個々に関連した後方湾曲型半体にそれぞれ運ばれる熱を容易に変化させるように電流源に接続され、前記後方湾曲型半体それぞれに必要な温度勾配をそれぞれ与えるようになっている請求項１５に記載の方法。
【請求項２２】
前記炭化ケイ素赤外線放射体が前記後方湾曲型半体にそれぞれ前記温度勾配を与える前に、前記後方湾曲型半体それぞれの温度を検出し、前記後方湾曲型半体を所定温度に予加熱する加熱装置に前記温度をそれぞれフィードバックするようになっている請求項１５に記載の方法。
【請求項２３】
前記湾曲型半体が、前記炭化ケイ素赤外線放射体から赤外線エネルギを受ける前に、約５７℃〜６５℃の温度にそれぞれ予加熱されるようになっている請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記温度のフィードバックは前記炭化ケイ素赤外線放射体それぞれに対する電圧と電流を測定し、その電圧と電流を制御することによって前記後方湾曲型半体それぞれに必要な温度勾配を与えるようになっている請求項２２に記載の方法。
【請求項２５】
前記電圧と電流は比例、積分、微分コントローラによって制御するようになっている請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記赤外線エネルギ手段によって前記関連した前方湾曲型半体と後方湾曲型半体に温度勾配を加えた直ぐ後に、前記前方湾曲型半体と後方湾曲型半体をそれぞれ機械的に分離することを更に含んでいる請求項１４に記載の方法。
【請求項２７】
対応する前方型半体と後方型半体の間に形成した複数のレンズを離型する装置において、前記型半体のうちの関連した型半体それぞれに所定量の赤外線エネルギをそれぞれ導くことにより、制御した温度勾配を前記型半体の間に与える複数の手段を備えている装置。
【請求項２８】
パレット上に規則正しく配置した対応する前方湾曲型半体と後方湾曲型半体の間に形成した複数のコンタクトレンズを、それらを形成して硬化させた後に離型する装置であって、前記型半体それぞれが弧状の中央部と環状のフランジ部を有している装置において、所定量の赤外線エネルギを前記後方型半体のうちの関連した各型半体にそれぞれ導くことにより、制御した温度勾配を前記後方型半体それぞれとそれに関連した赤外線エネルギ手段との間に与える複数の手段を備えている装置。
【請求項２９】
パレット上に規則正しく配置した対応する前方湾曲型半体と後方湾曲型半体の間に形成した複数のコンタクトレンズを、それらを形成して硬化させた後に離型する方法であって、前記型半体それぞれが弧状の中央部と環状のフランジ部を有している方法において、所定量の赤外線エネルギを前記後方型半体のうちの関連した各後方型半体に導く放射源を個々に有することにより、制御した温度勾配を前記後方型半体それぞれとそれに関連した赤外線エネルギ手段との間に与えることを含んでいる方法。
【請求項３０】
型アセンブリ内に形成したレンズを離型する装置において、赤外線放射体と反射体を備え、前記反射体が前記型アセンブリにおいて放射線を反射するようになっている装置。
【請求項３１】
前記反射体が円錐、円筒状の楕円、又は円筒状の放物線の形状の上部を有している請求項３０の装置。
【請求項３２】
前記反射体が前記第１の部分に接続された第２の部分を更に有し、前記第２の部分が円錐形状となっている請求項３１の装置。
【請求項３３】
前記反射体が前記第２の部分に接続されたノズルを更に有している請求項３２の装置。
【請求項３４】
前記反射体が前記第１の部分に接続されたノズルを更に有している請求項３１の装置。
【請求項３５】
型アセンブリ内に形成したレンズを離型する装置において、赤外線放射体と反射体を備え、前記反射体が実効値で０．３μｍ以下の表面粗さの反射体から成っている装置。
【請求項３６】
前記表面粗さが実効値で０．２μｍ以下となっている請求項３５の装置。
【請求項３７】
前記表面粗さが実効値で０．１μｍ以下となっている請求項３５の装置。
【請求項３８】
型アセンブリ内に形成したレンズを離型する装置において、赤外線放射体と反射体を備え、前記反射体が１．３μｍないし２．９μｍの金の被覆を有している装置。
【請求項３９】
前記反射体が７μｍないし２５μｍの厚さの下塗り層を更に有している請求項３８の装置。
【発明の詳細な説明】
【発明の背景】
【０００１】
本願は、２００１年４月６日に炭化ケイ素赤外線放射体加熱装置及びレンズ離型装置という名称で出願した米国出願番号第０９／８２７，９９５号の一部継続出願であり、ここに全面的に参考までに取り入れる。
【発明の分野】
【０００２】
この発明は、全体的に眼科レンズの製造に関し、特に、成形ソフト・コンタクトレンズ、高精度眼内レンズなどを、それらを製造した個々の型から離型する方法及び装置に関する。
【従来の技術の説明】
【０００３】
眼科コンタクトレンズ産業の著しい成長に鑑み、周期的かつ頻繁に交換し得るコンタクトレンズを供給することによって利用者が引き起こす汚れの可能性を最小にすることが望ましく、必要とさえなっている。このことは、高品質眼科レンズを費用対効果の大きい高効率な方法で自動的に製造し得る自動化方法及び装置を求めて製造者が懸命に努力する機会をもたらした。
【０００４】
現在は、プラスチック製の型内で重合し得るモノマ又はモノマ混合物を形成することが、ヒドロゲル型ソフト・コンタクトレンズなどの眼科レンズの製造技術における慣習となっている。ヒドロゲル・ソフト・コンタクトレンズを形成するための典型的な直接成形方法の詳細は、米国特許第５，０８０，８３９号、同第５，０３９，４５９号、同第４，８８９，６６４号、及び同第４，４９５，３１３号に説明されている。上記特許に全体的に説明されているソフト・コンタクトレンズ形成方法は、モノマ混合物を非水溶性で水除去可能な溶剤に溶かす工程、及びモノマ／溶剤の混合物を所望の最終ヒドロゲルレンズの形をした型に入れる工程を含んでいる。その後に、モノマ／溶剤の混合物は、モノマが重合して所望の最終ヒドロゲルレンズの形の重合体／溶剤の混合物を製造する状態の下に置かれる。重合が終了した後に、溶剤を水で排除して水和レンズを製造する。このレンズの最終的な大きさと形状は、重合体／溶剤の最終成形品に類似している。
【０００５】
重合可能な供給原材料を収容するために用いる典型的なプラスチック製の型の例は、米国特許第５，０９４，６０９号、同第４，５６５，３４８号、及び同第４，６４０，４８９号に開示されている。米国特許第４，６４０，４８９号に開示されている型は、概ね凹状のレンズ面を有する雌型部、及び概ね凸状のレンズ面を有する雄型部を持った２つの部分から成る型であり、特に双方の型部はポリスチレンなどの熱可塑性材料で作られている。米国特許第４，６４０，４８９号に記載されているように、ポリスチレンとその共重合体は好ましい型材料である。なぜなら、それらは冷却中に溶解状態から晶化しない上に、上記の直接成形工程の間に必要となる処理状態の下に置かれた際に殆ど又は全く収縮しないからである。その代りに、米国特許第４，１２１，８９６号に記載されているようなポリプロピレン又はポリエチレンから作られた型を使用することも可能である。
【０００６】
成形工程の間に、重合体と重合体混合物は両型を合わせる前に凹状の雌型部に過剰に供給される。両型部を合わせた後は、レンズの輪郭を明確にすると共にレンズの縁部を形成し、過剰な重合体又は共重合体が型キャビティから押し出され、一方又は双方の型部を囲んでいるフランジの上又は間に留まる。重合すると、過剰な材料は型のフランジ部の間において成形レンズの周りに環状（ＨＥＭＡ）リングを形成する。
【０００７】
上記の米国特許第５，０３９，４５９号、同第４，８８９，６６４号、及び同第４，５６５，３４８号に説明されているように、材料、化学的性質、及び工程を制御することによって、過度の力を加える必要をなくして型部を分離することができるようにする要件がある。その過度の力は、レンズが１つ又はそれ以上のレンズ型部にくっついた時、又はレンズ型部が過剰なＨＥＭＡリングによって互いに接着した時に必要となる可能性がある。
【０００８】
型部を分離してそこからレンズを取り出す従来の技術の方法は、加熱段階、型半体分離段階、及びレンズ取出し段階から成る。従来の技術のレンズ取出し方法の加熱段階は、加熱空気を後方型部に加えることである。これにより、加熱された型の重合体と冷たいレンズの重合体との間に差異のある膨張が生じる。この差異のある膨張は剪断力をもたらし、型面とこの型面上に形成されたレンズとの間の接着力を弱める。型半体分離段階は、加熱段階に続くが、先に加熱した型半体を動かすことを特徴としている。後部湾曲型半体を動かす従来の技術の装置に関して、効率の悪い装置とそれに付随する有害な力が、高品質レンズを製造しようとする前記装置を望ましくないものとしてきた。その理由は、重合したレンズ／重合体の型の接着を断ち、おおよそ形を成したレンズに接近できるようにする加熱及び分離工程が、往々にしてレンズを損傷させ、工程の生産率を低下させるからである。
【０００９】
型半体とレンズの間の温度勾配に関して、温度勾配が大きいほど、レンズと型半体の間に存在する残留接着力が減少し、それに応じて型部同士を分離するために要する力が減少する。逆に、型半体とレンズの間に生じた温度勾配が低いほど、型部同士を分離するために要する力が大きくなる。型をレンズから分離する際に必要となる力が大きいほど、型部を壊したり及び／又はレンズを傷めたりする可能性が多くなる。さらに、言うまでもなく、温度勾配を繰り返して加える必要のある工程は、周囲に感知されるほど熱くならないようにする必要があり、工程の効率を低下させる。
【００１０】
型半体の分離、すなわち上側の型半体をレンズから分離することに関して、コンタクトレンズを傷めず、あるいはそれに過度の応力を加えない装置を使用する必要があることは言うまでもない。米国特許第４，６４０，４８９号に例示されているように、一体成形フレームを形成する設計となっている前方湾曲型部と後方湾曲型部が一緒になってそれらの間にレンズ形成容積を形成すると、その結果生じた組合せ構造は、係合して一方の型を他方の型から引き離す分離手段が接近し得る空間を限定する。いずれか一方の型半体が少しでも変形すると、引き離す力の精度ばかりでなく空間へ接近し得る可能性に悪い影響を及ぼす。同じ要件が、分離後にレンズが残っている型部からレンズを取り出すことに当てはまる。
【００１１】
現在、その技術が広く採用され、この出願の譲受人に普通に譲渡されている欧州特許第０７７５５７１Ａ２号の「コンタクトレンズを離型するための赤外線熱源」に記載されているように、レンズを型部から離型する際の助力とするために、温度勾配をもたらす赤外線熱源が利用されている。そこでは、赤外線エネルギが反射チューブ又はバッファを介して型の後方湾曲部に導かれる。その場合に、その公報に記載されている構造では、赤外線加熱装置が一部の赤外放射線を濾過して除去する石英窓とサファイア窓を使用している。これにより、加熱に長い時間が必要となり、その結果としてレンズを離型するために必要な離型時間が長くなっている。さらに、前記構造に従えば、その赤外線加熱装置は複数の型に対して１つの加熱装置、実際上は４つの型に対して１つの加熱装置を使用している。このことは、複数の型に対する電流源の間に唯一の赤外線熱出力しか存在しないと個々の型の間に熱分布の変化が潜在することを本質的に考慮していない。
【００１２】
従来の技術のもう一つの実施の形態によれば、レンズを離型する際に役立つ温度勾配が複数の蒸気噴射チューブの使用によって構成され、各チューブは蒸気の噴流を後方湾曲部の凹状面に導いている。欧州特許公報に記載されている更なる変形例によれば、温度勾配がレーザによって与えられている。そこでは、特定量のコヒーレントな集中光のエネルギが後方湾曲型部に導かれ、その結果としてその光が後方湾曲型部に吸収されて必要な温度勾配をもたらすようになっている。
【００１３】
一般に、赤外線加熱装置への石英窓及びサファイア窓の使用で暗示されているように、必要な温度勾配をもたらす方法は赤外放射線の一部を濾過して除去するので、長たらしい離型時間を必要とする。実際上、赤外線加熱要素を囲む石英ガラスは破損し易く、有効性の問題を引き起こす。その結果、この問題から製品を保護するためには、サファイア保護窓の性質を持った硬い保護窓を追加する必要があった。しかし、従来の技術に用いられている石英要素チューブとサファイア保護窓との組合せは、これらの材料に関連した赤外線エネルギを事実上弱め、熱源の利用可能出力を低下させ、レンズ型を励起させて所望の温度勾配を得るためには長い波長の赤外線エネルギの利用に限定している。
【発明の概要】
【００１４】
したがって、レンズの離型に役立つ必要温度勾配を与えるために使用されている上記の赤外線加熱、蒸気及びレーザ装置を更に改良するため、この発明は抵抗赤外線放射体、なるべくは炭化ケイ素赤外線放射体から構成した新規な赤外線放射又は加熱装置を提供しようとしている。これは、上記の従来の技術の構造が複数の型に対して１つの赤外線加熱装置を使用しているのに対し、個々の型に個々の赤外線放射体を使用している。抵抗赤外線放射体は、電気が流れる材料の抵抗によって電気エネルギを放射線に変換する赤外線放射体である。このような赤外線放射体は、炭化ケイ素材料、硝酸ケイ素材料、酸化電融マグネシウム、インコネル、ニッケルクロムとフェロクロム、インコロイ、抵抗又は放射材料のような他のニッケルクロム合金などのセラミック材料やワイヤを含んでいる。
【００１５】
上記改良により、濾過しない赤外線放射体加熱装置を利用することも可能となり、複数の型を共通して制御するよりも、個々の型に対して加熱温度を精密に制御することが可能となる。
【００１６】
従来の技術において使用されている赤外線加熱装置の石英窓及び／又はサファイア窓を無くすことは、赤外放射線部分を濾過して除去することも無くする。これにより、生成した赤外放射線の大部分を型が受けるので、必要な離型時間を減少させて効率を大きく向上させる。この発明によれば、各レンズアセンブリに放射する赤外線エネルギを個々に制御することにより、各要素又は組の要素への入力ワット数を容易に変化させることができる。赤外線スペクトル形の大きさは各型の要件に従って容易に調節することができる。実際上、高いワット数は全波分布において高い出力と一致する。これに対し、低いワット数は短波赤外線放射から偏移したスペクトルにおいて低い全出力と一致する。離型工程には中長波スペクトルがより望ましい。赤外線放射体へのワット数が高いほど、赤外線エネルギが高くなり、周波数が高くなり、波長が短くなる。
【００１７】
上記の事項に加えて、この発明はレンズを離型する前の製造シーケンスにおいて予加熱工程を提供しようとしている。ここでは、離型工程に先行する処理工程において僅かな熱量に赤外線ランプなどの任意の適切な加熱源を用いる。一実施の形態では、離型装置の温度を検出するフィードバック制御ループを存在させる。これにより、製造装置の離型ステーションに入った直後の型の温度を特定の温度範囲に入るように制御し、離型時間の効率を向上させてその時間を減らすことができる。
【００１８】
したがって、この発明の第１の目的は、制御した温度勾配を分離前の型部に加えることによって、レンズと型部の間の接着力を断つ十分な相対剪断力をもたらすための効率のよい信頼性のある手段を提供することである。
【００１９】
この発明のもう一つの目的は、コンタクトレンズを間に形成した両コンタクトレンズ型部を、レンズを傷つけることなく容易かつ着実に分離することができる眼科レンズ離型用炭化ケイ素（ＳｉＣ）赤外線放射体加熱装置を提供することである。
【００２０】
この発明のもう一つの目的は、高速製造ラインにおいて最大多数の後方湾曲部を前方湾曲部から分離することによってコンタクトレンズ製造処理時間を低減し、親水性コンタクトレンズを迅速かつ効率よく製造することである。
【００２１】
この発明のより具体的な目的によれば、レンズ離型用赤外線放射体を用意することにより、離型ステーションにおいて温度勾配を与える。そこでは、セラミック赤外線放射体が、炭化ケイ素から成るヘッド部を有する。このヘッド部は、近時の技術に必要な赤外線加熱装置の余分の石英窓やサファイア窓を必要とすることなく、濾過しない赤外放射線を放射することができる。
【００２２】
また、この発明の更なる実施の形態は、離型ステーションに入る前に型を予加熱することを目的とする。一実施の形態では、離型ステーションにおける温度を測定し、フィードバックループを通して予加熱装置に中継し、型を特定温度に予加熱しながら離型ステーションに確実に運び、離型に要する時間の総量を更に短縮する。
【００２３】
この発明のもう一つの実施の形態によれば、レンズ離型用加熱装置に用いる発明の炭化ケイ素赤外線放射体は、個々のレンズ型に対して個々の赤外線放射体を使用する。これにより、各型を必要な特定の温度勾配内に温度制御することができ、その結果としてレンズを効率よく迅速に離型することができる。
【００２４】
この発明のもう一つの実施の形態において、この発明は各赤外線放射体の少なくとも一部を丸く囲むように反射体を配置してレンズアセンブリの方向への熱反射を最適にし、赤外線放射体の効率を増加させる。反射体の表面粗さは、実効値で０．３μｍ以下であるのが好ましい。反射体の表面は、従来の技術に使用されているものよりも薄い金の層で構成するのが好ましいが、金の層の下にそれよりも厚い下塗り層を備えるのが好ましい。反射体は、熱を湾曲型部に向けて反射する形状とするのが好ましい。反射体の形状は、レンズ湾曲型部又はレンズ型アセンブリにおいて熱を集中させるように傾斜させるか、そうでなければそのような形状とする。反射体の少なくとも一部は、放射線がレンズ型アセンブリに向かうように楕円形又は放物線状に形成するのが好ましい。楕円形又は放物線状に形成した最適反射体は、赤外線放射体の形状や赤外線放射体の放射線生成部の形状を考慮した放射線追跡分析を行うことによって決定することができる。
【００２５】
上記及びその他の目的は、コンタクトレンズの製造に有用なコンタクトレンズ型アセンブリの後方型半体を前方型半体から分離する装置によって達成する。前方型半体と後方型半体のそれぞれは、対向する凹状と凸状による中央湾曲部を有すると共に、中央湾曲部から外方へ延在する円形の周辺フランジを有する。前方湾曲部の凹状の面は、コンタクトレンズの前面の形を定める。逆に、後方湾曲部の凸状の面は、コンタクトレンズの後面の形を定める。
【００２６】
上に概念的に説明したコンタクトレンズの製造は、所定量の重合体を前方湾曲部の凹状部に入れ、後方湾曲型部の凸状面を前方湾曲型部の凹状面内に位置させ、その後に重合体を硬化又は架橋結合させ、親水性材料をレンズの形状にすることによって実施する。「硬化させる」という用語は、コンタクトレンズを形成するために用いる架橋結合を含むあらゆる反応メカニズムを包含する。対とした前方湾曲型部と後方湾曲型部は、パレットに載せて製造ラインの大部分を搬送することができ、各パレットには複数対の湾曲型部を収容することができる。その代りに、湾曲型部はコンベア又は推進ロッドのような他の手段によって搬送することができ、そのような手段によって別々又は複数形で搬送することができる。好適な実施の形態において、後方湾曲型部は前方湾曲型部の上に存在しているが、この発明ではその反対が予測される。
【００２７】
この型分離及びレンズ離型装置は、製造ラインにおいてレンズ材料を硬化させるステーションの下流に配置するが、後方型半体の凸状面に温度勾配を加えるための装置を備え、後方型半体の凸状面とコンタクトレンズとの間に接着力を断つための剪断力を生じさせるような差異のある膨張をもたらす。上述したように、温度勾配が大きいほど、接着力を断つ効力が大きくなることは言うまでもない。温度勾配は約２．５℃ないし１２℃の範囲にあるのが望ましい。
【００２８】
以下に更に詳細に説明するこの発明によれば、レンズを離型する際に役立つ必要な温度勾配は、赤外線熱源によって与える。この熱エネルギは、炭化ケイ素（ＳｉＣ）放射体加熱装置によって一つの湾曲型部に導く。この装置は、個々の炭化ケイ素赤外線放射体が、パレット上に位置して離型ステーションへ移動する複数の型のうちの分離する型半体それぞれと個々に関連するように構成する。ここに説明する好適な実施の形態では、熱エネルギを後方湾曲型半体ではなく前方湾曲型半体に導いても離型工程が有効となるとしても、熱エネルギは後方湾曲型半体に導く。したがって、この発明は熱を後方湾曲型半体のみに加えることに限定せず、前方湾曲型半体は以下に説明する離型装置及び方法における後方湾曲型半体と代わることができる。しかし、レンズは加熱しない湾曲型半体に接着したまま残る。
【００２９】
型の加熱の際に温度勾配を与える炭化ケイ素赤外線放射体に関する更なる実施の形態では、工程の中に予加熱段階を備える。この段階では、離型ステーションで検知した温度を測定するフィードバック制御ループを取り入れ、炭化ケイ素赤外線放射体によって離型用の温度勾配を加える前に、離型ステーションに入った時の各型を特定温度範囲、例えば５７℃〜６５℃に昇温させることができる。
【００３０】
上記装置が与えた温度勾配によって後方湾曲型半体と対応レンズの間の接着力が弱まったとき、型部を機械的手段によって分離するように構成してある装置を、前方湾曲型部と後方湾曲型部の間に梃子の作用で働く指状物の形で導入する。
【００３１】
欧州特許第０７７５５７１Ａ１号に記載されているような上記の一実施の形態において、分離装置はパレットの進行方向と平行な向きの対向する薄い２対のシムを備えている。これらのシムは最初に互いに重ねて配置され、対応する前方湾曲型半体と後方湾曲型半体の水平に延びる両フランジの間に一緒に滑り込ませる。そのように位置させたら、各対のシムのうちの上部のシムを持ち上げ、後方湾曲型半体を持ち上げて固定してある前方湾曲型半体とその上のレンズとから離す。取り出した後方湾曲型半体は、複数の吸盤や剥ぎ道具などの種々の装置によって廃棄処分領域へ搬送することができる。
【００３２】
第２の変形例において、本出願人に譲渡されここに参考までに取り入れる米国特許第５，７７０，１１９号に開示されている分離装置は、進行するパレットの横方向に設置され、てこの作用で働く偏心カム駆動手段から成っている。てこの作用で働くこの手段は、前方湾曲型部に係合する第１の組の固定用の指状物を備え、てこの作用で働く第２の組の指状物が偏心方向、すなわち最初に旋回方向、その後に実質的な上方へ平行移動しながら対応の後方湾曲型半体に係合したときに、前方湾曲型部を動かないように保持する。てこの作用で働くこれらの指状物は、後方湾曲型部を関連の前方湾曲型半体に関して所定の力で付勢し、後方湾曲型半体を前方湾曲型半体から効率的に取り除き、レンズを露出させる。
【００３３】
第３の変形例において、分離装置は、パレットの流れ方向に平行に取り付けられた複式リンク仕掛、すなわち持上げ装置を備え、２つ１組になって型部を離型する。この装置は、型を収容したパレットが進行している間に前方湾曲型部と後方湾曲型部の両フランジ間に滑り込む薄いリテーナ要素を備えている。このリテーナ要素は前方湾曲型部をパレットに固定し、前方湾曲型部が上方へ平行移動しないようにする。リテーナ要素が前方湾曲型半体を固定すると、後方湾曲型部のフランジと係合するような形状の１組の分離用の指状物が複式リンク移動仕掛装置によって上方へ平行移動する。この分離用の指状物の上方への平行移動により、後方湾曲型部が固定状態の前方型半体とパレットから離れるように上昇し、１度に１対のレンズを露出させる。
【００３４】
この発明の更なる利点や特長は、この発明の好ましい実施の形態及び変形例を示す添付の図面に関する以下の詳細な説明を考慮することにより明らかになるであろう。
【好適な実施の形態の詳細な説明】
【００３５】
この発明の実施において離型する眼科レンズは、前方コンタクトレンズ型部と後方コンタクトレンズ型部の間に画定した容積部に形成するのが好ましい。眼科レンズそれぞれは、この発明の譲受人に譲渡され、ここに参考までに開示する米国特許第５，５４０，４１０号に記載されている方法によって形成する。
【００３６】
特に、前方湾曲型部と後方湾曲型部はパレット１０に載せて製造ラインを搬送するのが好ましく、パレット１０の１つを図１と図２に示す。図３にも示すように、パレット１０に形成してある複数の凹部１４のうちの１つに型の前方湾曲部１２を収容してあるのが分かる。ここに示すパレット１０の実施の形態において、パレット１０は８個までの前方湾曲型１２を収容する容積を有する。レンズを形成する工程の間、前方湾曲型１２の凹部１６には（コンタクトレンズとなる）反応し易い混合物又はモノマ溶液１８を充填し、その後に後方湾曲型２０の凸部を収める。後方湾曲型２０は前方型半体１２の凹部１６に真空によって収め、モノマの中に空気の泡を閉じ込めないようにする。その後に、型半体１２，２０同士を絞るように締め付け、過剰なモノマ２２を排出する。その過剰なモノマ２２は、型半体１２，２０の湾曲部の周囲に環状に集まる。型半体１２，２０それぞれが円周フランジ部２４，２６を有するので、過剰のモノマ２２はそれらの間の空間に集まる。パレット１０は沿軌道２８，３０によって案内されながら工程路に沿って移動する。これらの軌道２８，３０は内向きの横リブすなわち突起３２をそれぞれ有し、突起３２はパレット１０に形成してある側凹部すなわち溝３４に係合している。
【００３７】
組み立てた型半体１２，２０をその後に締め直し、低酸素の環境状態で予硬化処理することができる。予硬化処理に続いて、レンズを熱と紫外線放射によって十分に硬化させる。これにより、コンタクトレンズのモノマ基質が完全に重合する。
【００３８】
各レンズ型部１２，２０の周辺に形成してある環状フランジ２４，２６は、レンズ型部１２，２０の分離を容易にして新しいレンズに近づくことを可能とする外部装置を使用し得る位置を提供するという特別な目的を有している。しかし、この分離段階には後部湾曲型２０に熱パルスを加えることが先行する。この熱パルスの目的は、後部湾曲型２０と新たに形成したレンズＬとの間の界面に温度勾配を設定することである。この温度勾配によって後部湾曲型２０がレンズＬに関して差異のある膨張をし、後部湾曲型２０に対するレンズＬの接着力を低減する。温度勾配を設定する装置は、この発明の新規な態様を構成し、以下に詳細に説明する。
【００３９】
しかし、パレット１０の側面図を示す図２を特に参照して、型搬送台の重要な特徴を最初に述べる必要がある。完全機能自動製造ラインを特徴付ける連続した流れのパレット１０が円滑にかつ首尾一貫して移動するのを確実にするため、各パレット１０の側面には溝３４を設けてある。これらの溝３４を横リブ３２に係合するように設計することにより、この発明の主題である離型分離段階などの製造段階においてパレット１０が縦方向に移動する可能性が最小になる。
【００４０】
より詳細には、図３に関している。この図３は（それぞれが前方湾曲型１２と後方湾曲型２０から成ってそれらの間に新たに形成したコンタクトレンズＬを置いてある）組み立てた１対の型３８を搬送するパレット１０の正面図を示しているが、パレット１０の側溝３４と搬送ラインの内面４０に沿って延びる一組の横リブ３２との係合を実証している。パレット１０を搬送路に従って位置付ける適当な位置決め手段（図示せず）も備えることができ、この位置決め手段によってパレット１０を離型ステーションなどの製造段階に適するように確実に固定保持することができる。
【００４１】
温度勾配を加えるための装置
図面の図４は、特に欧州特許第０７７５１Ａ２号及び米国特許第５３５９９６号に示され、ここに参考までに取り入れてあるが、温度勾配を従来の技術に準じて生成する赤外線加熱装置を概略的に示している。
【００４２】
その例では、赤外線加熱要素４２と反射管４４を備えて垂直方向へ往復運動するハウジング４０が、加熱要素４２のそれぞれの加熱ヘッド４６を後方半型部２０にぴったり接触させるようになっている。この特殊な装置では、加熱要素４２それぞれを単一の電流源から供給し、各加熱要素４２の温度の変化を全く調整できないようになっている。加熱要素４２は、パレット１０内に存在する８個の型半体それぞれに接触するようになっている。この好適な実施の形態は、欧州特許に広範囲にわたって記載されている従来の技術の構造を含んでいない。その欧州特許は、石英窓と安全確保のためのサファイア窓とを採用した加熱要素を開示している。これらの石英窓とサファイア窓は加熱要素が型半部に伝える熱量を低減し、その結果として所望の温度勾配をもたらすのに必要な長い加熱時間に起因する装置の効能と効率を低下させる。
【００４３】
さて、図５ないし図８はそれぞれ異なった図を示し、後方湾曲型部（又は他方の型部）とその下方に形成したレンズとの間の温度勾配を生成する発明の赤外線加熱装置５０の細部を示している。
【００４４】
この発明に準拠する赤外線加熱装置５０は、レンズを間に形成してある型半体１２，２０の間を分離する際に所望の温度勾配をもたらす。装置５０は上方ハウジング部５４を備えたハウジング構造５２を含み、上方ハウジング部５４は電子制御装置及び関連の電源装置（図示せず）に接続された端子板５６を備えている。ハウジング構造５２の下部は、上方又は垂直方向に延びる複数の赤外線放射体６０、なるべくは炭化ケイ素（ＳｉＣ）赤外線放射体を通す水冷ハウジング５８を備えている。赤外線放射体６０は、離型ステーションの下に位置するパレット１０内の型に所定の熱量を加えるようになっている。
【００４５】
各赤外線放射体６０の周りのものは、水冷ハウジング５８の端から端までシール状態で延在する本質的に筒状の外側スリーブ６２である。このスリーブ６２の下端は、操業中のハウジング構造５２の下方への変位に基づいて、上方すなわち後方型半体２０とそれらの加熱中に接触するようになっている。スリーブ６２に底部に、後方湾曲型２０の凹状部に嵌合する大きさの直径を持つようにテーパを設け、レンズ湾曲型２０の組立の際にレンズ湾曲型２０から流出するかもしれない反応性材料を加熱しないようにするのが好ましい。各スリーブ６２内に収めてあるものは、図８に特に詳細に示すように、イグナイタ・アセンブリ７０である。このイグナイタ・アセンブリ７０は水冷ハウジング５８の上部にシール状態で位置するセラミック製ブッシュ７２を備え、冷却水が浸入しないようにスリーブ６２をシールしている。セラミック製ブッシュ７２から下方に延びているものはイグナイタ部７３であり、このイグナイタ部７３はその下端において後方湾曲型半体２０を加熱する放射線を放射するようになっている。このイグナイタ部７３は電線リード７６を受ける螺旋状の溝部７４を備えている。電線リード７６は上方に延び、赤外線放射体６０のそれぞれに対する端子板５６と電気的に係合している。
【００４６】
各スリーブ６２の内部において少なくとも赤外線放射体６０の放射線放射部、すなわち螺旋状の溝部７４を囲んでいるものは反射体７８である。この反射体７８は、下方に位置する後方湾曲型２０の表面に所望の熱量を照射するように適合した円錐台状か放物線状の反射体で構成することができる。反射体７８は図１１及び図１２を参照して詳細に説明する。鏡と反射体という用語をここでは区別なく使用することに留意すべきである。鏡又は反射体という用語の一方を使用することは、双方の用語を含んでいる。
【００４７】
赤外線放射体６０それぞれは、後方型半体部２０と接触した際に生じる熱量を調節できるように別々の電流源によって制御し、所望の温度勾配を最大効率かつ最小時間でもたらす。
【００４８】
好適な実施の形態において、各炭化ケイ素放射体６０はフィルタ付きでない。欧州特許第７７５５７１Ａ２号が示す従来の技術から公知の前例にある石英やサファイアを無くし、窓とその結果生じる赤外線の濾過とを無くすことによって、赤外線放射はフィルタを通らず、その結果として熱損失が従来の技術の加熱器と比較して著しく減少し、それによってレンズを離型するために要する加熱時間が著しく短くなる。さらに、フィルタ付きでないことにより、この炭化ケイ素赤外線放射体６０はより多い熱量を生成するためにより少ないエネルギしか必要とせず、型を加熱するためにより長い波長の赤外放射線を使用できる。
【００４９】
この発明に従えば、各赤外線放射体６０は個々に輻射加熱する加熱ランプに相当し、４個の型を単一の赤外線加熱ランプによってサービスする従来の技術とは異なり、たった１つの型を輻射加熱する。この構造は各型の個別の温度調整を容易にし、各型の温度勾配を最適にし、同時に加熱離型時間を減らす。
【００５０】
必要加熱時間とエネルギ低減の双方に関して最大の効率を達成するためには、離型のための温度勾配を加える前に、なるべくは図示するような炭化ケイ素赤外線放射体６０によって型を予熱することができることは有益である。そういう趣旨では、適切なセンサ（図示せず）を各型の近くに配置し、直ぐ前の処理ステーション（図示せず）に接続することができる。その処理ステーションには、炭化ケイ素赤外線放射体加熱装置５０に相当する離型ステーションにパレット１０を進める前に、パレット１０内に位置する型を予熱する適切な予熱手段が備わっている。
【００５１】
このように、離型ステーションに入る点において約５７℃〜６５℃の温度範囲に型を予熱することができるように、温度フィードバック情報をセンサによって先行の予熱ステーションに与えることができる。このことは、必要であれば予熱ステーションにおいて赤外線ランプ、押込空気ヒータ、あるいはその他の対流又は放射型の熱源によって実施することができる。センサによってもたらすフィードバックが電圧と電流を測定すると共にＰＩＤコントローラ（比例、積分、微分コントローラ）を使用することにより、パレット１０上の対応した型に関して各赤外線放射体６０が作り出す赤外線放射による加熱時間の必要な長さを調整し、従前の構造では決して得ることができない型半体間の一様な温度勾配と分離を確かにすることができる。
【００５２】
図面の図１０にグラフで示すように、グラフの左手部分は、型をポリスチレン型から構成して石英窓及びサファイア窓を用いた従来の技術の装置が加熱中に得たピークを本質的に示している。これに対し、石英窓及びサファイア窓を除くことによって、グラフの右手部分に示すようなピークを達成した。これらのピークは、型半体を分離するために型をより迅速に加熱することができることを示している。現在、この発明の装置及び方法を用いることにより、従来の技術の装置及び方法が要した４秒以上と比較して、型半体が離型温度に達するために要する時間は約１．５秒以下となっている。
【００５３】
この発明に従って温度勾配を加えるための上述の装置は、この発明の主題ではないが、機械的な分離手段と連係して用いることができる。分離手段の多様な公知の実施例のうちの任意の一実施例は、欧州特許第０７７５５７１Ａ２号に示されている梃子の作用で働く指状物を用い、その詳細をここに参考までに取り入れる。以下に記載する説明は、単に型分離装置の全体的特徴をより包括的に理解するのが目的である。
【００５４】
この発明の炭化ケイ素加熱装置５０の予期しない効果は、「中心引力」（center pull）という欠陥が大きく減少したことである。この欠陥は、従前の方法で目標の型が加熱領域の中心に受ける過剰な熱に関連している。この装置に使用されている炭化ケイ素加熱要素は、基端を目標の型に向けた中空シリンダのような形をしている。型が受ける直接の赤外線エネルギは、型アセンブリと対称的な形状となっている。その結果、型アセンブリの中心は、他の方法と比較して比例減少したエネルギの量を受ける。赤外線エネルギ分布のこのような形状は、離型工程中に入り込む可能性のある欠陥を減少させる。炭化ケイ素の筒状放射体側からの赤外線エネルギは、円錐形状の鏡又は放物線状の鏡を用いることで型の方へ反射する。これにより、好ましく対称的な加熱パターンが生じる。
【００５５】
図１１及び図１３はこの発明のもう一つの実施の形態を示している図である。同じ要素には図５ないし図８に示す実施の形態と同じ符号を付してある。両実施の形態間の差異は、反射体７８の形状と赤外線放射体６０の形状である。図１１に示す反射体７８は赤外線放射体６０の放射線放射部、すなわち赤外線放射体６０の螺旋状溝部７４を丸く囲んでいる。図１３は図１１に示す実施の形態に用いた赤外線放射体６０を詳細に示している。図１３に示すように、赤外線放射体６０の螺旋状溝部７４は、図８に示す放射線放射体６０よりもセラミック製ブッシュ７２の近くで始まっている。この理由で、図１１の反射体７８はセラミック製ブッシュ７２により接近している。すなわち、反射体７８はカラー部８０１からラッパ形に広がり、なるべくは螺旋状溝部７４から離れた赤外線放射体６０の周りに（なるべくはそれから離れて）反射性を有している。図示するように、反射体７８は上部８０２と下部８０３を有している。上部８０２と下部８０３は円錐形状であるのが好ましい。円錐形状になっている上部８０２は、カラー８０１から延びて赤外線放射体６０の長さとほぼ一致するような大きさ、すなわち螺旋状溝部７４の底部と概ね又は少なくとも平行になる長さに一致する大きさにするのが好ましい。
【００５６】
円錐形状になっている下部８０３は、上部８０２の最も広い部分と交わる形であるのが好ましい。下部８０３は直径Ｄまで次第に細くなっている。この直径Ｄは、後方湾曲型の凹部の直径と概ね等しくなっているか、図示するように加熱したいレンズ湾曲型部よりもせいぜい５％大きい直径と概ね等しくなっている。図１１に示すように、反射体７８は更にノズル８０４を有している。ノズル８０４は筒形状又は先細の筒形状とするのが好ましい。図示するように、ノズル８０４はその直径が後方湾曲型の凹部の直径まで減少する直径段部８０５を更に有している。ノズル８０４の直径段部８０５は任意であり、図１２に示す実施の形態においては存在していない。反射体７８は放射線をレンズ湾曲型の方へ反射する形状となっている。上部８０２と下部８０３の大きさと形状は、空間、赤外線放射体６０の長さ、特に螺旋状溝部７４の長さ、放射線追跡分析の結果などの要因によって決定してある。放射線追跡分析は、市販されている幾つかのコンピュータ・プログラム、例えばブロート研究機構（Breault Research Organization）からの迅速光学ソフトウェア（ASAP Optical Software）、及びステラ・ソフトウェア（Stellar Software）によるビーム・フォー（BEAM FOUR）、及びその他によって実行することができる。
【００５７】
図１２はこの発明のもう一つの実施の形態を示し、この実施の形態では反射体７８の形状を最大にしてある。符号は初期の図と同じにしてある。どのような赤外線放射体形状もこの実施の形態に示す反射体７８の形状と一緒に用いることができる。しかし、図８に詳細に示す赤外線放射体６０が図１１に示すものよりも好ましい。反射体７８の最も好ましい上部８０２は、円筒状の部分楕円体又は円筒状の放物面体形状から成っている。また、上部８０２と下部８０３の大きさと形状は、空間、赤外線放射体６０の長さ、特に螺旋状溝部７４の長さ、放射線追跡分析の結果などの要因によって決定してある。好適な実施の形態において、反射体７８は部分的な円錐形状の下部８０３を有している。
【００５８】
好ましい実施の形態において、反射体７８は放射線をレンズアセンブリに導く大きさのノズル８０４を有している。しかし、下部８０３の直径Ｄがレンズアセンブリに望み通りに接触する大きさになっていれば、ノズル８０４は無くすことができる。さらに、十分な放射線が離型用レンズアセンブリに合焦するように円筒状の部分楕円体又は円筒状の放物面体形状を設計してある場合にも、下部８０３を無くすことができると共に、ノズル８０４を持っているか持っていない上部８０２を反射体７８として利用することができる。ノズル８０４を上部８０２と共に使用し、レンズアセンブリと適切に接触するようにするのが好ましい。しかし、十分な放射線がレンズアセンブリに向かう場合には、レンズアセンブリと接触するノズル８０４は必要でなくなる。さらに、望むならば、上部８０２の底部を先細形状とし、それをレンズアセンブリと接触させるために利用することができる。
【００５９】
赤外線放射体装置の効率を向上させるため、放射線を反射する反射体の表面は極めて滑らかな表面となるように改良した。その表面の表面粗さは、実効値で０．３μｍ以下が好ましく、実効値で０．２μｍがより好ましく、実効値で０．１μｍ以下かそれに等しいのが最も好ましい。好適な反射体は鏡のような反射体である。その上に、反射体の反射性被覆は金の被覆となるように改良した。その被覆の厚さは、概ね１．３μｍないし２．９μｍの間が好ましく、１．５μｍないし２．５μｍの間がより好ましく、１．７μｍないし２．２μｍの間が最も好ましい。この好適な実施の形態は概ね１．９μｍの厚さの金の被覆としてある。金の被覆は下塗りの上に塗布するのが好ましい。好適な下塗りは無電解ニッケル被覆である。反射体の支持部材又はスリーブ上の下塗りの厚さは、７μｍないし２５μｍの間が好ましく、１０μｍないし２０μｍの間がより好ましく、１２μｍないし１８μｍの間が最も好ましい。
【００６０】
下塗りは銅、真鍮などに塗布するのが好ましく、真鍮反射体支持構造に塗布するのがより好ましい。真鍮反射体支持構造はスリーブの最外層を形成するために使用することができ、あるいはセラミック層のようなその他の層を真鍮の上に加えることができる。従来の技術で使用した初期の金の被覆の反射体は、耐久性がなく、効率的でなく、清掃し難いことが分かった。初期の金の被覆の反射体は効率的でなかったので、赤外線放射体は高い放射エネルギを生成する必要があった。これにより、反射体の表面に焦げた材料が堆積し、反射体の効率が減少した。フィードバック制御によっても、赤外線放射体は高い放射エネルギを生成し、より多量の焦げた材料が堆積し、この工程は赤外線放射体が破壊するまで続いた。上述したような下塗りと金の被覆を有すると共に、実効値で０．１μｍ以下の表面粗さを有する反射体となるように反射体を改良すると、反射体の効率が１０％だけ増加し、結局は赤外線反射体への電力が１０％減少し、有用な寿命が著しく増加した。この発明に用いた好適な反射体は、１０００ｎｍないし４０００ｎｍの間の赤外線帯域で９８％の反射率をもたらした。しかしながら、赤外線放射体は赤外線帯域の全ての所で放射線を生成することができるが、放射線が１０００ｎｍないし１５０００ｎｍの間の放射線帯から成るのが最も好ましい。
【００６１】
熱で緩んだ型部を分離する手段
型分離装置の機械的な離型アセンブリ又は装置は様々な異体することが可能であり、そのうちの１つを以下に例示する。言うまでもなく、異体は温度勾配を施す上記手段と関連させて説明することができるが、後方湾曲型２０をレンズから緩める上記手段と一緒に他の型の様々な分離手段を同様な意味合いで利用することができる。
【００６２】
基本的には、図９に示すように、分離手段は各コンタクトレンズ型アセンブリ３８の前方湾曲型半体１２から後方湾曲型半体２０を機械的にこじって離すように機能する。こじり工程は、レンズ型アセンブリ３８内に形成したレンズの完全性を破壊することなく後方湾曲型半体２０が前方湾曲型半体１２から離れるように、幾分異なった力のベクトルで注意深く制御した状態の下で行う。
【００６３】
分離装置８０は、２対の分離用シム８２，８４を各搬送ラインの型の両側に備えている。２対のシム８２，８４それぞれは、対応する前方及び後方湾曲型半体１２，２０のフランジ２４，２６に間に導入する。分離するとき、２対のシム８２，８４のうちの第１のシム８４が前方湾曲型半分１２をパレット１０に押さえ付け、２対のシム８２，８４のうちの第２のシム８２が後方湾曲型半体２０をパレット１０から持ち上げ、下方のレンズから離す。この作業を上述した赤外線温度勾配に関連させて詳細に説明する。
【００６４】
言うまでもなく、シム８２，８４の各組は、それらの指部がレンズ型の前方湾曲型半体１２の環状フランジ部２６をパレット１０に固定するように挿入する。そして、上側のシム８２の指部が、垂直駆動手段（図示せず）の作用によって、後部湾曲型半体２０を持ち上げ、コンタクトレンズの完全性又は両型部を損なうことなく後部湾曲型半体２０を前方湾曲型半体１２から離す。
【００６５】
上側のシム８２の持ち上げ速度を、一定の力の（一定の直線運動とは大いに違う）リフトを模倣するように適切に制御することによって、事実上の高い生産量を達成できることが分かった。擬似定力リフトの具体的な特性はオフラインで実験的に決定し、その後に全ての型対に一律に適用し、その結果顕著な効率を得ることができる。
【００６６】
説明した実施の形態では、型フランジ２４，２６の間に２ｍｍの空間が存在し、上方と下方の分離シム８２，８４の組合せ厚さは約１．５ｍｍである。シム８２，８４は、挿入後、１ｍｍの距離を得るために毎秒１０ｍｍの速度で離し、湾曲型半体１２，２０に小さな予荷重を与える。分離速度は、約１．３ｍｍの分離距離を得るためが毎秒０．６ｍｍであり、その後に装置モータの最大速度での高速度上昇となる。
【００６７】
もう一つの実施の形態では、水平方向に配置したシム８２，８４の各組を挿入後に僅かに離し、前方及び後方湾曲型半体１２，２０に予荷重を与え、温度勾配を与える前に小さな付勢力を個別に与える。
【００６８】
予荷重を与えた後に赤外線放射体６０に通電し、予荷重の下で後方湾曲型半体２０を加熱する。このことは、機械的エネルギによって助力しながら、本質的に型を熱エネルギから解放する。
【００６９】
言うまでもないかもしれないが、接着力を無くすための温度勾配の適用と機械的な移動との間の時間が少ない場合に悪効果が予測されなくとも、上記の機械的助力は加熱直後に与えるのが最も好ましい。実際的な製造条件において、熱照射と型分離との間の時間は約０．２秒ないし約１．５秒である。
【００７０】
この発明は、コンタクトレンズの製造に使用する型対の間にコンタクトレンズを形成した後に型対を弛緩して分離することを含むコンタクトレンズ製造装置及びその方法を含んでいるが、好適な実施の形態に関して以上説明した。
【００７１】
この発明を好適な実施の形態に関して特に図示して説明したが、当業者であればこの発明の精神と範囲を逸脱することなく上記及びその他の形状や細部を変化させることができることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】コンタクトレンズ製造設備において複数のコンタクトレンズを搬送するために用いる製造ラインのパレットの平面図である。
【図２】製造ラインのパレットの側面図である。
【図３】レンズ型パレットの凹所にそれぞれ位置する２つのレンズ型の正面図である。
【図４】後方湾曲型とその下方に形成したレンズとに温度勾配を与える従来の技術に従う赤外線離型装置の正面図である。
【図５】後方湾曲型とその下方に形成したレンズとに温度勾配を与える発明の赤外線離型加熱装置の正面図である。
【図６】図５に示した赤外線離型加熱装置の側面図である。
【図７】後方湾曲型とその下方に形成したレンズとに温度勾配を与える図５の赤外線離型加熱装置の平面図である。
【図８】図５の装置の炭化ケイ素赤外線放射体の詳細図である。
【図９】機械的分離手段の動作を示す分離中の型部の側面図である。
【図１０】所望の温度勾配を得るための従来の赤外線加熱装置と比較した加熱装置の炭化ケイ素赤外線放射体の特長を示すグラフである。
【図１１】この発明の赤外線離型加熱装置の他の実施の形態の断面図である。
【図１２】この発明の赤外線離型加熱装置の他の実施の形態の断面図である。
【図１３】図１１の装置の炭化ケイ素赤外線放射体の詳細図である。
【図４】
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【図１０】
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【国際公開パンフレット】
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【手続補正書】
【提出日】平成15年2月13日(2003.2.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１対以上の前方型半体と後方型半体の間に形成した１つ以上のレンズを離型する装置において、前記対の型半体それぞれに所定量の赤外線エネルギを導くことにより、個々に制御した温度勾配を前記型半体の間に与える１つ以上の炭化ケイ素赤外線放射体を備え、前記炭化ケイ素赤外線放射体それぞれが筒状スリーブ内に配置され、冷却ハウジングが１つ以上の前記筒状スリーブを囲んで前記１つ以上の炭化ケイ素赤外線放射体を熱くなり過ぎないようにしている装置。
【請求項２】
前記１つ以上の抵抗赤外線放射体それぞれが炭化ケイ素（ＳｉＣ）赤外線放射体となっている請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記抵抗赤外線放射体それぞれの頭部の周囲に広がるように前記スリーブ内にそれぞれ配置され、赤外線エネルギを型半体にそれぞれ導くことにより型半体を制御加熱する反射体手段を更に備えている請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記反射体手段が前記赤外線エネルギを導く反射面を有している請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記反射面が円錐台形状となっている請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記反射面が放物線状の反射体を成している請求項４に記載の装置。
【請求項７】
前記抵抗赤外線放射体それぞれが電流源に接続され、対の型半体それぞれのうちの関連した後方湾曲型半体にそれぞれ運ばれる熱をそれぞれ容易に変化させることにより、前記対の型半体それぞれに必要な温度勾配をそれぞれ与えるようになっている請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記抵抗赤外線放射体それぞれが前記対の型半体それぞれに前記温度勾配を与える前に、後方湾曲型半体それぞれの温度を検出する手段が、前記１つ以上の後方湾曲型半体を所定温度に予加熱する予加熱装置に前記温度をそれぞれフィードバックするようになっている請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記後方湾曲型半体が、前記赤外線放射体から赤外線エネルギを受ける前に、約５７℃〜６５℃の温度にそれぞれ予加熱されるようになっている請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記温度のフィードバックが前記抵抗赤外線放射体それぞれの電圧と電流を測定し、その電圧と電流を制御することによって前記対の型半体それぞれに必要な温度勾配を与えるようになっている請求項８に記載の装置。
【請求項１１】
前記電圧と電流は比例、積分、微分コントローラによって制御されるようになっている請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記炭化ケイ素赤外線放射体によって温度勾配を加えた直ぐ後に、前記関連した前方湾曲型半体と後方湾曲型半体それぞれを分離する手段を更に備えている請求項１に記載の装置。
【請求項１３】
１対以上の対応する前方湾曲型半体と後方湾曲型半体の間に形成した１つ以上のレンズを離型する方法において、１つ以上の前記型半体に所定量の赤外線エネルギを導くことにより、個々に制御した温度勾配を前記型半体の間に与える１つ以上の炭化ケイ素（ＳｉＣ）赤外線放射体を個々に有し、前記炭化ケイ素赤外線放射体それぞれを筒状スリーブ内に配置し、冷却ハウジングによって前記１つ以上の筒状スリーブを一括して囲んで前記１つ以上の炭化ケイ素赤外線放射体を熱くなり過ぎないようにすることを含んでいる方法。
【請求項１４】
前記１つ以上の抵抗赤外線放射体が炭化ケイ素（ＳｉＣ）赤外線放射体となっている請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
反射体手段が、前記１つ以上の抵抗赤外線放射体それぞれの頭部の周囲に広がるように前記スリーブ内にそれぞれ配置され、赤外線エネルギを後方湾曲型半体の方へ導くことによって後方湾曲型半体を制御加熱するようになっている請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
前記反射体手段が前記赤外線エネルギを導く反射面から成っている請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記反射面が円錐台形状となっている請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記反射面が放物線状の反射体を成している請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記炭化ケイ素赤外線放射体それぞれが、個々に関連した後方湾曲型半体にそれぞれ運ばれる熱を容易に変化させるように電流源に接続され、前記対の型半体それぞれに必要な温度勾配をそれぞれ与えるようになっている請求項１３に記載の方法。
【請求項２０】
前記抵抗赤外線放射体が前記対の型半体それぞれに前記温度勾配を与える前に、後方湾曲型半体それぞれの温度を検出し、前記後方湾曲型半体を所定温度に予加熱する予加熱装置に前記温度をフィードバックする工程を更に含んでいる請求項１３に記載の方法。
【請求項２１】
前記後方湾曲型半体が、前記抵抗赤外線放射体から赤外線エネルギを受ける前に、約５７℃〜６５℃の温度にそれぞれ予加熱されるようになっている請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記温度のフィードバックが前記抵抗赤外線放射体それぞれに対する電圧と電流を測定し、その電圧と電流を制御することによって前記対の型半体それぞれに必要な温度勾配を与えるようになっている請求項２０に記載の方法。
【請求項２３】
前記電圧と電流が比例、積分、微分コントローラによって制御されるようになっている請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記赤外線エネルギ手段によって温度勾配を加えた直ぐ後に、前記関連した前方湾曲型半体と後方湾曲型半体それぞれを機械的に分離することを更に含んでいる請求項１３に記載の方法。
【請求項２５】
対応する前方型半体と後方型半体の間に形成した複数のレンズを離型する装置において、前記型半体のうちの関連した型半体それぞれに所定量のエネルギをそれぞれ導くことにより、制御した温度勾配を前記型半体の間に与える複数の手段、及び前記前方型半体と後方型半体それぞれの間の前記温度勾配を個々に制御する手段を備えている装置。
【請求項２６】
前記型半体の温度を検出する手段、フィードバック制御ループ、及び前記複数の手段それぞれが前記型半体のうちの前記対応した型半体それぞれに所定量のエネルギを導く前に、前記型半体を所定温度に予加熱する予加熱装置を更に備えている請求項２５に記載の装置。
【請求項２７】
前記型半体が、前記所定量のエネルギを受ける前に、約５７℃〜６５℃の温度に予加熱されるようになっている請求項２６に記載の装置。
【請求項２８】
前記検出する手段が前記所定量のエネルギを導く手段それぞれの電圧と電流を測定し、前記フィードバック制御ループがその電圧と電流を制御して前記対の型半体それぞれに必要な温度勾配を与えるようになっている請求項２６に記載の装置。
【請求項２９】
前記電圧と電流は比例、積分、微分コントローラによって制御されるようになっている請求項２８に記載の装置。
【請求項３０】
前記所定量のエネルギを導く手段が赤外線放射体となっている請求項２９に記載の装置。
【請求項３１】
前記装置が前記複数の手段それぞれを囲む複数の反射体を更に備えている請求項２５に記載の装置。
【請求項３２】
パレット上に規則正しく配置した対応する前方湾曲型半体と後方湾曲型半体の間に形成した複数のコンタクトレンズを、それらを形成して硬化させた後に離型する装置であって、前記型半体それぞれが弧状の中央部と環状のフランジ部を有している装置において、前記後方型半体のうちの関連した型半体それぞれに所定量のエネルギをそれぞれ導くことにより、制御した温度勾配を前記後方型半体それぞれとそれに関連したエネルギ手段との間に与える複数の手段、及び前記前方型半体と後方型半体それぞれとそれに関連したエネルギ手段との間の前記温度勾配を個々に制御する手段を備えている装置。
【請求項３３】
前記型半体の温度を検出する手段、フィードバック制御ループ、及び前記複数の手段が前記型半体のうちの前記対応した型半体それぞれに所定量のエネルギをそれぞれ導く前に、前記型半体を所定温度に予加熱する予加熱装置を更に備えている請求項３２に記載の装置。
【請求項３４】
前記型半体が、前記所定量のエネルギを受ける前に、約５７℃〜６５℃の温度に予加熱されるようになっている請求項３３に記載の装置。
【請求項３５】
前記検出する手段が所定量のエネルギを導く前記手段それぞれの電圧と電流を測定し、前記フィードバック制御ループがその電圧と電流を制御して前記対の型半体それぞれに必要な温度勾配を与えるようになっている請求項３３に記載の装置。
【請求項３６】
前記電圧と電流は比例、積分、微分コントローラによって制御されるようになっている請求項３５に記載の装置。
【請求項３７】
前記所定量のエネルギを導く手段が赤外線放射体となっている請求項３６に記載の装置。
【請求項３８】
前記装置が前記複数の手段をそれぞれ囲む複数の反射体を更に備えている請求項３２に記載の装置。
【請求項３９】
パレット上に規則正しく配置した対応する前方湾曲型半体と後方湾曲型半体の間に形成した複数のコンタクトレンズを、それらを形成して硬化させた後に離型する方法であって、前記型半体それぞれが弧状の中央部と環状のフランジ部を有している方法において、前記後方型半体のうちの関連した型半体それぞれに所定量の赤外線エネルギを導くことにより、制御した温度勾配を前記後方型半体それぞれとそれに関連した赤外線エネルギとの間に与える放射源を個々に有すること、及び前記前方型半体と後方型半体それぞれとそれに関連した赤外線エネルギとの間の前記温度勾配を個々に制御する手段を含んでいる方法。
【請求項４０】
型アセンブリ内に形成したレンズを離型する装置において、赤外線放射体と反射体を備え、前記反射体が前記型アセンブリにおいて放射線を反射し、赤外線放射体それぞれが前記赤外線放射体の少なくとも放射線放射部を囲む反射体を有している装置。
【請求項４１】
前記反射体が円錐、円筒状の楕円、又は円筒状の放物線の形状の部分を有している請求項４０の装置。
【請求項４２】
前記反射体が前記第１の部分に接続された第２の部分を更に有し、前記第２の部分が円錐形状となっている請求項４１の装置。
【請求項４３】
前記反射体が前記第２の部分に接続されたノズルを更に有している請求項４２の装置。
【請求項４４】
前記反射体が前記部分に接続されたノズルを更に有している請求項４１の装置。
【請求項４５】
型アセンブリ内に形成したレンズを離型する装置において、赤外線放射体と反射体を備え、前記反射体が実効値で０．３μｍ以下の表面粗さの反射体から成っている装置。
【請求項４６】
前記表面粗さが実効値で０．２μｍ以下となっている請求項４５の装置。
【請求項４７】
前記表面粗さが実効値で０．１μｍ以下となっている請求項４５の装置。
【請求項４８】
型アセンブリ内に形成したレンズを離型する装置において、赤外線放射体と反射体を備え、前記反射体が１．３μｍないし２．９μｍの金の被覆を有している装置。
【請求項４９】
前記反射体が７μｍないし２５μｍの厚さの下塗り層を更に有している請求項４８の装置。
【国際調査報告】
2004528199.tif 000044