(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
前後の湾曲モールド部材（３１，３３）を組み立ててコンタクトレンズを形成するための装置であって、前記前面湾曲モールド部材（３１）のそれぞれを所定量の重合性ハイドロゲル（１０）で充填し、前記モールド部材（３１，３３）が１つまたはそれ以上のパレット（３０）で供給され、当該装置が、
（ａ）前記パレットを前記装置内へ搬入するための第１の手段（２０）と、
（ｂ）前記後面湾曲モールド部材（３３）をパレットから除去し、また前記後面湾曲モールド部材を関連する前面湾曲モールド部材（３１）と重ね合わせるための第２の手段（７１）と、
（ｃ）前記重ね合わせた前後の湾曲モールド部材（３１，３３）を取り囲み前記部材周囲の真空引きを行なうための筐体部材（７２）と、
（ｄ）前記第２の手段により除去された前記後面湾曲モールド部材を前記真空引きの間に前記前面湾曲モールド部材に対して圧接させることのできる往復運動自在な支持ビーム（２５２）と、
（ｅ）複数の付勢スプリング（２２２，２２６，２３８）であって、その少なくとも１つが前記第２の手段を前記支持ビームに接続し、前記複数の付勢スプリングのもう１つが前記筐体部材を前記支持ビームに接続して、前記筐体部材と前記第２の手段は互いに前記支持ビームに対して独立して動き前記前面湾曲モールド部材を所定の圧力で前記後面湾曲モールド部材に圧接できるようにする複数の付勢スプリングと
を含む装置。
【請求項２】
前記パレットは前記筐体部材の位置決め案内（１０６，１０７）と協働する位置決め孔（１０８，１０９）を含み前記湾曲モールド部材の組み立て前に前記パレットを位置合わせさせることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記パレットは前記筐体部材の周辺封止と協働する周辺封止領域を含み前記真空引きを行なうことができるようにしてあることを特徴とする請求項１または２に記載の装置。
【請求項４】
前記１つまたはそれ以上のパレットは前記後面湾曲モールド部材のための第１の組のパレットと前記前面湾曲モールド部材のための第２の組のパレットを含む複数のパレットを含み、前記第１の組の各パレットは前記第２の組のパレットと互い違いにしてあることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の装置。
【請求項５】
前記第２の手段と、前記筐体部材と、前記支持ビームは同じ方向に往復運動することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の装置。
【請求項６】
前記第２の手段は前記パレットにおいて搬送される各後面湾曲モールド部材のための独立した往復運動する部材を含むことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の装置。
【請求項７】
前記少くとも１つの付勢スプリングはそれぞれの往復運動する部材を前記支持ビームに独立的に結合して、前記所定の圧力のそれぞれの往復運動する手段の独立した往復運動を可能にし、前記往復運動する部材のそれぞれが前記複数の付勢スプリングの１つによって独立して力がかけられることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の装置。
【請求項８】
前記装置は前記第１の組のパレットの１つから後面湾曲モールド部材を取り出すことと前記第２の組の１つの前記前面湾曲モールド部材に前記後面湾曲モールド部材を載せることによって前記前面湾曲モールド部材と前記後面湾曲モールド部材を組み立てることの間で反復動作することを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の装置。
【請求項９】
前記ビームが下向きに往復運動する場合に前記筐体部材（２０４）と前記支持ビーム（２５２）の間の前記付勢スプリング（２２２）が所定の圧着力を前記筐体と前記パレットの間に作成し、所定の圧着力は前記モールド部材の前記真空組み立てのために前記筐体を前記パレットに封止することを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の装置。
【請求項１０】
前後の湾曲モールド部材（３１，３３）を組み立ててコンタクトレンズを形成するための装置であって、前記前面湾曲モールド部材（３１）のそれぞれを所定量の重合性ハイドロゲル（１０）で充填し、前記モールド部材（３１，３３）が１つまたはそれ以上のパレット（３０）で供給され、当該装置が、
（ａ）前記パレットを前記装置内へ搬入するための手段（２０）と、
（ｂ）前記装置内で前記パレットを正しく整列するための、位置合わせ孔（１０８，１０９）と位置合わせピン（１０６，１０７）とよりなる複数の位置合せ要素と、
（ｃ）パレットから前記後面湾曲モールド部材（３３）を取り出し、前記後面湾曲モールド部材を関連する前面湾曲モールド部材（３１）と重ね合わせるための複数の細長いピストン（７１）と、
（ｄ）前記重ね合わせた前後の湾曲モールド部材を取り囲み前記部材周囲の真空引きを行なうための筐体部材（７２）と、
（ｅ）前記真空引きを行なうための筐体部材と前記細長いピストンに接続してあり前記第２の手段で取り出した前記後面湾曲モールド部材を前記真空引きしている間に前記前面湾曲モールド部材に圧接できるようにする往復自在な支持ビーム（２５２）と、
（ｆ）複数の第１の付勢スプリング（２３８）であって、その少なくとも１つが前記支持ビームへ前記位置合わせピン（２３６）のそれぞれを接続し前記位置合わせピンが前記支持ビームとは独立して往復運動できるようにする複数の第１の付勢スプリングと、
（ｇ）複数の第２の付勢スプリング（２２２）であって、その少なくとも１つが前記細長いピストンのそれぞれを前記支持ビームに接続する複数の第２の付勢スプリングと、
（ｈ）前記筐体部材を前記支持ビームに接続することによって前記筐体部材が前記支持ビームとは独立して移動できるようにする少なくとも１つの第３の付勢スプリング（２２６）とを含み、
前記細長いピストンと、前記支持ビームと、前記位置合わせピンと、前記筐体部材が互いに独立して往復運動でき適切な接触圧力が維持される装置。
【請求項１１】
前後の湾曲モールド部材（３１，３３）を組み立ててコンタクトレンズを形成するための装置であって、前記前面湾曲モールド部材のそれぞれを所定量の重合性ハイドロゲル（１０）で充填し、前記モールド部材（３１，３３）が１つまたはそれ以上のパレットで供給され、当該装置が、
（ａ）前記パレット（３０）を前記装置内へ搬入するための第１の手段（２０）と、
（ｂ）前記後面湾曲モールド部材（３３）をパレットから取り出して前記後面湾曲モールド部材を関連する前面湾曲モールド部材（３１）と重ね合わせるための第２の手段（７１）と、
（ｃ）前記重ね合わせた前後の湾曲モールド部材を取り囲み前記部材周囲のチャンバ（７１ａ）の真空引きを行なうための筐体部材（７２）と、
（ｄ）前記第２の手段と前記後面湾曲モールド部材を往復運動させ、前記チャンバの真空引きの間に前記後面湾曲モールド部材を前記前面湾曲モールド部材に対して所定の圧力で圧接するための第３の手段（２２２，２２６，２３８）と、
（ｅ）前記筐体に装着される少なくとも１つの真空スリーブアセンブリであって前記第２の手段を取り囲み前記第２の手段が前記スリーブアセンブリと前記筐体部材内に往復運動すると前記筐体部材内でチャンバ（７１ａ）の真空を維持できるようにするためのスリーブアセンブリと
を含む装置。
【請求項１２】
前記チャンバの真空を維持するための前記少くとも１つの真空スリーブアセンブリは、
（ａ）前記筐体部材の上部壁に形成された開口部に嵌合し、前記開口部が前記筐体部材の前記上部壁の上部表面から前記上部表面の下側へと延在するスリーブ（１８０）であって、前記第２の手段が往復運動できる前記筐体部材の前記上部壁を通る内部通路を形成するスリーブと、
（ｂ）前記スリーブの外側周辺表面と前記開口部の隣接する内側周辺表面の間に封止的に配置される少くとも１つの外側Ｏ−リング（１８１ａ,１８１ｂ）と、
（ｃ）前記スリーブの内部通路と、これの外周付近で、前記第２の手段の外周の間に封止的に配置され、前記スリーブ内を前記第２の手段が往復運動する時に前記チャンバの真空への漏洩を防止することができる少くとも１つの内側Ｏ−リング（１８３，１８４）と、
を含むことを特徴とする請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記第２の手段は、端部で開放している内部空間（７１ａ）を有する細長い少くとも１つの部材を含み、前記空間において前記モールド部材を把持するためと前記モールド部材をパレットから取り外すための把持真空引きが行なえることを特徴とする請求項１１または１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記第２の手段は長軸に沿って延在する内腔を有する少くとも１つの細長い要素を含み、前記内腔において、前記細長い要素の一端を通して、前記要素の他端において前記モールド部材を把持するためと前記モールド部材をパレットから取り外すための把持真空引きが行なえることを特徴とする請求項１１〜１３のいずれかに記載の装置。
【請求項１５】
前記少くとも１つの細長い要素はさらに、その側面から前記空間までの少くとも１つの半径方向の孔を含み、少くとも１つの半径方向の孔を介して外部真空が前記把持真空を引くことができることを特徴とする請求項１１〜１４のいずれかに記載の装置。
【請求項１６】
前記筐体部材は前記筐体部材内部に形成した少くとも１つの円環状のチャンバ通路導管（１８６）を含み、少くとも１つの前記通路は前記外部真空の第１の端部および前記細長い要素の前記少くとも１つの横方向の通路の第２の端部で結合することができ、該導管を介して前記細長い要素の前記把持真空引きを行なうことができることを特徴とする請求項１１〜１５のいずれかに記載の装置。
【請求項１７】
前記第２の手段は前記モールド部材の１つをそれぞれが把持する複数の細長い要素をさらに含むことを特徴とする請求項１１〜１６のいずれかに記載の装置。
【請求項１８】
前記チャンバの真空を維持するための前記少くとも１つの真空スリーブアセンブリは複数の真空スリーブアセンブリをさらに含むことを特徴とする請求項１１〜１７のいずれかに記載の装置。
【請求項１９】
前記複数の細長い要素のそれぞれ１つが前記複数の真空スリーブアセンブリの対応する１つ中で往復運動し、前記真空スリーブアセンブリのそれぞれは、
（ａ）前記筐体部材の開口内部に嵌合し、前記細長い要素の対応する１つが移動する内部通路を形成し、全既筐体部材の前記複数の円環状のチャンバ通路の対応する通路と前記細長い要素の前記少くとも１つの半径方向の内腔とが接続されて前記外部真空が前記空間内の前記把持真空を引くことができるようにする少くとも１つの横方向の絞り（１８７）をさらに有するスリーブと、
（ｂ）前記スリーブの周辺であって、前記スリーブの外側表面と前記筐体部材の前記開口部の内側の隣接する表面の間に配置される少くとも２つの外側Ｏ−リング（１８１ａ，１８１ｂ）であって、前記外側Ｏ−リングの第１のもの（１８１ａ）は前記筐体部材の上部と前記スリーブの少くとも１つの横方向の前記絞りと対応する円環状のチャンバ通路の第１の接続部の間に配置され、前記外側Ｏ−リングの第２のもの（１８１ｂ）は前記筐体部材の前記下側と前記第１の接続部の間に配置される少くとも２つの外側Ｏ−リングと、
（ｃ）前記細長い要素の前記外側表面と前記スリーブの隣接する内側表面の間に前記スリーブの内側周辺の回りに配置される少くとも２つの内側Ｏ−リング（１８３，１８４）であって、前記内側Ｏ−リングの第１のもの（１８３）は前記筐体部材の前記横方向の上部と前記細長い部材の前記少くとも１つの半径方向の孔と前記スリーブの前記横方向の絞りの第２の接続部間に配置され、第２の内側Ｏ−リング（１８４）は前記筐体部材の下側と前記第２の接続部の間に配置され、前記内側Ｏ−リングは前記スリーブと前記往復運動する要素の両方で前記往復運動する要素が前記スリーブに対して往復運動する時に封止係合を維持することができるようにしてある少くとも２つの内側Ｏ−リングとを含み、
前記把持真空または前記チャンバ真空への漏洩が前記スリーブアセンブリ内部の前記細長い要素の往復運動中に防止されることを特徴とする請求項１４〜１８に記載の装置。
【請求項２０】
前記複数の内側と外側のＯ−リングが配置される前記スリーブの対応する内側と外側の表面に複数の内側と外側の円環状の溝（１８６）をさらに含むことを特徴とする請求項１２〜１９のいずれかに記載の装置。
【請求項２１】
前記スリーブの前記少くとも１つの横方向の絞りは前記細長い要素の前記少くとも１つの半径方向の孔と前記スリーブの前記横方向の絞りを通る前記筐体部材の前記円環状のチャンバ通路の回転的に独立した接続を提供する外側の円環状の通路を含むことを特徴とする請求項１９または２０に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は一般にコンタクトレンズの製造で使用する成形品を充填し組み立てるための装置ならびにその方法に関し、さらに特定すれば重合可能なハイドロゲルを内部に有する成形品を充填組み立てし真空下でソフトコンタクトレンズを形成するための装置ならびにその方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在本発明の譲受人へ譲渡されているラーセンの米国特許第４，５６４，３４８号では連続運転または半連続運転法で複数のソフトコンタクトレンズを製造するためのプラスチックモールドを開示している。複数のモールドユニットを有するモールドアセンブリに第１の秤量段階で重合用混合物を充填し、モールドユニットに図５に示すような凸面モールド部材または蓋をかぶせる。蓋は凹面モールド部材に正しく整列しゆがみなく乗るように凹面モールドのなかに保持されている重合可能な混合物のプールで浮遊しており、自動的に整列する。
【０００３】
本発明の譲受人に譲渡されているラーセンの米国特許第４，６４０，４８９号では、２つのモールド部分の一方を他方に比べて可撓性を高めたコンタクトレンズの製造用モールドを開示している。さらに、該特許の明細書の背景技術では、従来技術で周知の多数のモールド製造法が説明されている。
【０００４】
本発明の譲受人に譲渡されているラーセンの米国特許第４，４９５，３１３号では、重合中にモノマー混合物の収縮で負圧が発生しこれが上側モールドを整列し過剰なモノマーをキャビティ内に吸引するようなモールドアセンブリを開示している。
【０００５】
米国特許第４，６４０，４８９号に説明されている発明の商業的応用において、上側のオスモールドを載置する組み立てに続けてモールドキャビティの上側のオス部分に一定の重みをかけ、モールドキャビティ内の過剰なモノマーを該特許の図１に図示してあるようにフランジ間のすき間に移動して、オスモールドの一部のコロナ放電処理によりモールドキャビティの上側またはオス部分に好適に接着されるＨＥＭＡリングを形成する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はソフトコンタクトレンズを形成するためコンタクトレンズモールドに重合可能なモノマーまたはモノマー混合物を充填して組み立てるための装置ならびにその方法を提供する。より特定すれば、コンタクトレンズモールドに重合可能なモノマーまたはモノマー混合物を充填し、モールド部材を真空中で所定の負荷をかけて組み立て、空気その他のガスがモールドキャビティ内にモノマーまたはモノマー混合物と一緒に取り込まれないようにするための方法ならびにその装置が開示される。
【０００７】
本発明の目的は、コンタクトレンズ用のモールドを充填し組み立てるための装置であって、独特の搬送装置で搬送される複数の前面湾曲コンタクトレンズモールド部材を受け入れ、所定量の重合可能なモノマーまたはモノマー混合物で充填する第１の自動ステーションを含む装置を提供する。該装置は前面湾曲レンズモールド部材の一部に界面活性剤のコーティングを提供して過剰なモノマーまたはモノマー混合物の後面湾曲モールド部材への好適な密着を提供する第２の自動ステーションも含む。該装置はさらに独特の搬送装置で搬送される複数の後面湾曲モールド部材を受け入れ、搬送装置から後面湾曲モールド部材を取り出してから、予め重合可能なモノマーまたはモノマー混合物が充填してある複数の前面湾曲モールド部材に受け入れ位置合わせするための第３の自動ステーションを含む。第１にモールド部材を真空引きし、次に後面湾曲モールド部材と前面湾曲モールド部材を組み立ててモールドキャビティから過剰なモノマーまたはモノマー混合物を排除する。アセンブリは真空中でモールドの組み立て速度を向上しモールド組み立て時にモールド部材の間に取り込まれてしまう何らかのガスによる気泡の形成を行なわないように行なわれる。
【０００８】
本発明のさらなる目的は一回の組み立て段階で複数の前面湾曲モールド部材の組み立てを提供することで、前記モールド部材のそれぞれが冷気を満たした空間から別個にまた独立して取り出し共通の所定の圧力をかけてそれぞれの後面湾曲モールド部材をこれに関連する前面湾曲モールド部材で挟み付けながらそれぞれのモールド部材に対して独立した往復運動を提供する。
【０００９】
本発明のさらなる目的は脱気モノマーまたはモノマー混合物を前面湾曲モールドキャビティ内に秤量することを提供し、前記秤量は真空中または低圧条件下で行ない、モノマーへのガスの取り込みを防止する、または他の方法ではモノマーを秤量する時点でモノマーを圧送するために使用するポンプ圧力の解除により発生する気泡の形成を防止することである。
【００１０】
本発明の別の目的は前後の湾曲モールド部材の正確な位置合せとともに高速で多数の小さい独立した湾曲モールド部材の組み立てを提供することである。
【００１１】
本発明の別の目的は第１の凹面または前面湾曲モールド部材と第２の凸面または裏面モールドで形成した複数のレンズモールドへ重合可能なハイドロゲルを圧送する装置を提供することである。モールドはポリスチレンまたはその他の放射に対して透明な材料から形成する。第２のまたは凸面モールドは第１のまたは凹面モールドより薄くしてモールドを互いに圧着した時にモールドの適合ができるようにする。圧着圧力を用いて第１と第２のモールドに形成したフランジを整列させ、フランジが平行になるように、またモールドのそれぞれの湾曲が整列するようにする。挟持圧力は封止したモールドを第１のモールドに形成した円環状の縁に対して密着しモールド内部に含まれるモノマーから過剰なモノマーを基本的に押し出すようにも適用できる。前述の全ては真空中で、高速または量産において実現される。
【００１２】
本発明の別の目的は重合前に重合可能なハイドロゲル内部の気泡の取り込みまたは形成を防止することである。
【００１３】
本発明の別の目的は第１と第２のモールドを挟む時の挟持圧力を変化させるための調節自在な手段を提供することである。前記調節自在な手段はさらに、それぞれの後面湾曲モールド部材をこれに関連する前面湾曲モールド部材に対して共通の所定の圧力で挟持しつつそれぞれのモールド部材に対して独立した往復運動を行なうための手段も含む。第１の実施例において、独立した往復運動はモールド部材のそれぞれにかける圧力を提供する共通の空気供給源で実現する。第２の実施例において、この独立した往復運動は適当なスプリング定数強度を有し個別に加圧するスプリングで実現する。
【００１４】
本発明のさらに別の目的は真空圧接構造を有するアセンブリを提供し、通常の製造上の寸法変化を有するようなアセンブリの要素が安定した真空を維持しながら往復運動できるようにすることである。
【００１５】
本発明は重合可能なモノマーまたはモノマー混合物からソフトコンタクトレンズを形成するための方法で有用である。ソフトコンタクトレンズは第１の凸面状と第２の凹面状のモールドを有するモールドアセンブリで形成される。図３に図示したように、モールドは可視光及び紫外線に透明なポリスチレンで形成し、中央の彎曲部が凹面３１、凸面３３、円環状の縁３１（ｃ）を形成し、前記縁で円環状の基本的に同一平面にあるフランジ３１（ａ）と一体化する。凹面３１の少なくとも一部と凸面３３の少なくとも一部は、それぞれモールドアセンブリで製造しようとするコンタクトレンズの前面または後面湾曲の幾らか小さい寸法を有し、充分に平滑にして前記重合可能な化合物の重合により形成されるコンタクトレンズと前記表面の当接が最適に受け入れられるようにする。モールドは充分に薄くして熱伝導を良くし、またモールドを取り外す際に分離するためにかける折り曲げ応力に充分に耐えられるだけの剛性を有する。
この方法で製造されるコンタクトレンズに共通の欠陥はモノマーとモールドの間に充填時に取り込まれた気泡が存在することである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明において、モノマーは圧送する前に脱気する。さらに詳しくは光学レンズを製造するための方法ならびに装置と題する、本発明の譲受人に譲渡され、本明細書に参照として含めてある米国特許出願第０８／２１２６２４号に開示されている。この処理はモノマーを分注または充填部へ圧送する前にモノマー混合物に存在している溶解したガスの一部を除去する。供給ノズルから前面湾曲モールド部材へのモノマーのは移出は真空中で行ない、モノマーが充填される時にモノマーと前面レンズモールドの間にガスが取り込まれないようにする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
コンタクトレンズ用のモールド部材を充填組み立てする本発明の前述の目的と利点は、同様な部材は複数図面にわたって同一の参照番号で表わしてある添付の図面と組み合わせて好適実施例についての以下の詳細な説明を参照することで当業者にはさらに容易に理解されよう。
【００１８】
第１の凹面３１と第２の凸面３３の間の相補的な対は最終的に所望のレンズの形状を形成しており、これを用いてモノマー混合物の直接一体成型を行ない、モノマー混合物は米国特許第４６８０３３６号、第４８８９６６４号、第５０３９４５９号に開示されているような非水性で水に置換自在な溶剤に溶解する。前面凹面モールド３１に重合混合物３２を実質的に充填する分注または充填段階の後で、凹面前面モールド凹面３１を真空中で基盤モールド凸面３３にかぶせ、モールドの間に気泡が取り込まれないようにする。第１と第２のモールドは組み立て段階で互いに圧着し余分なモノマーを一体成型領域から排除しモールドフランジの整列によりモールドを正しく位置合わせする。
【００１９】
モールド組み立てと圧着段階の後、第１と第２のモールドをもう一度圧着させて予備焼成段階に入り、重合化合物を紫外線ランプからが好ましい放射光に曝露し、同時にモールドを圧着させる。典型的には、モールドは３０秒の放射に対しおよそ４０秒間圧着する。予備焼成段階の完了時に、重合混合物は部分的に重合したゲルを形成し、混合物全体の重合が開始される。
【００２０】
予備焼成段階の後で、モノマー／溶剤を更に焼成オーブンで焼成し、ここで重合が完了するようにする。可視光または紫外線放射によるこの放射で最終的に所望のハイドロゲルレンズの形状にポリマー／溶剤混合物を形成する。重合段階が完了した後、モールドは型抜き段階で分離し、コンタクトレンズを第１のまたは前面湾曲モールドに残し、ここからさらに取り外す。前面及び基盤湾曲モールドは典型的には１回の一体成型用であり、使用後には破棄する。型抜き段階の後、溶剤を水に置換して完全に水和し緩衝されると最終的なレンズの形状寸法になる水和レンズを製造する。多くの場合、これは元の一体成型ポリマー／溶剤製品より公称値で１０％大きい。
【００２１】
この方法に向いている化合物は２−ハイドロキシエチル・メタクリレート（ＨＥＭＡ）とハイドロキシエチル・アクリレート、メチル・アクリレート、メチルメタクリレート、ビニル・ピロリドン、Ｎ−ビニル・アクリラミド、ハイドロキシプロピル・メタクリレート、イソブチル・メタクリレート、スチレン、エトキシエチル・メタクリレート、メトキシ・メトキシ・トリエチレングリコール・メタクリレート、グリシジル・メタクリレート、ジアセトン・アクリラミド、酢酸ビニル、アクリラミド、ハイドロキシトリメチレン・アクリレート、メトキシエチル・メタクリレート、アクリル酸、メタクリル酸、グリセリル・メタクリレート、ジメチラミノ・エチルアクリレートのうちの１つ又はそれ以上を基剤とする共重合体を含むようなモノマー又はモノマー混合物を含む。
【００２２】
好適な重合可能な化合物はラーセンの米国特許第４４９５３１３号、ラーセンらの米国特許第５０３９４５９号、ラーセンらの米国特許４６８０３３６号に開示されており、これらの開示は本明細書で参照に含めてある。これらの化合物はアクリル酸またはメタクリル酸と多水アルコールの重合自在な親水性水酸化エステルおよび少なくとも３つの水酸基を有するのが望ましいポリハイドロキシル化合物とホウ酸の水置換自在なエステルとからなる無水混合物を含む。こうした組成の重合とその後のホウ酸エステルと水の置換によって親水性コンタクトレンズが得られる。本明細書で説明する本発明のモールドアセンブリは非水溶性または強靱なコンタクトレンズを製造するために使用されるが、水和レンズの製造が好適である。
【００２３】
重合性組成は、一般に０．０５ないし２％程度通常は０．０５ないし１．０％のジエステル又はトリエステルからなる少量の交差結合剤を含むのが望ましい。代表的な交差結合剤の例としては次のようなものがある:エチレングリコール・ジアクリレート、エチレングリコール・ジメタクリレート、１，２−ブチレン・ジメタクリレート、１，３−ブチレン−ジメタクリレート、１，４−ブチレン・ジメタクリレート、プロピレングリコール・ジアクリレート、プロピレングリコール・ジメタクリレート、ジエチルグリコール・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、ジエエチレングリコール・ジアクリレート、ジプロピレングリコール・ジアクリレート、グリセリン・トリメタクリレート、トリメチロール・プロパントリアクリレート、トリメチル・プロパン・トリメタクリレートなどがある。一般的な交差結合剤は、必ずではないが大抵少なくとも２つのエチレン不飽和二重結合を有する。
【００２４】
重合自在な組成は一般に触媒、通常は０．０５％ないし１．０％のフリーラジカル触媒を含む。こうした触媒の典型的な例としては次のようなものがある。ラウロリル・パーオキサイド、ベンゾイル・パーオキサイド、イソプロピル・パーカーボネート、アゾビスイソブチロニトリルと既知の酸化還元剤たとえば過硫酸アンモニウム−メタビスルファイト塩の組み合わせなどがある。紫外線、電子ビーム、又は放射線源からの放射を用いて重合反応を触媒させることも可能で、任意で重合イニシエータを添加することも出来る。代表的なイニシエータには、カンファキノン、エチル−４−（Ｎ，Ｎ−ジメチル−アミノ）ベンゾエート、および４−（２−ハイドロキシエトキシ）フェニル１−２−ハイドロキシル１−２−プロピルケトンがある。
【００２５】
成型モールドアセンブリー内でのモノマー又はモノマー混合物の重合は組成を重合開始条件に曝すことで行うのが望ましい。好適な技術は組成内に紫外線放射に曝した時点で機能し始めるイニシエータを含め、重合を効果的に開始させられる強度と持続時間の紫外線放射に曝し、重合を進めるようにすることである。この理由から、モールドは紫外線放射に対して透過的であるのが望ましい。予備焼成段階の後、モノマーを更に焼成段階で紫外線放射に曝し、ここで重合が完了するようにする。残りの反応に必要な持続時間はあらゆる重合可能な組成について経験的に簡単に特定できる。
【００２６】
重合可能な化合物の重合後、モールドアセンブリを分解して重合した製品をコンタクトレンズへさらに処理できるようにする（このような処理には、例えば水洗と水和、レンズの包装および滅菌等を含む）。好ましくは、前面及び基盤モールドのフランジを把持し、直接対向する方向にまたは折り曲げるような動きで角度を付けて互いに引き離す。有利にも、アセンブリは第１に中程度に加熱されモールド表面から重合製品の分離が容易になっている。
【００２７】
動作の方法
図１（ｅ）は本発明の方法のブロック図、また図１（ａ）から図１（ｄ）は本発明の方法の略図である。図１（ａ）に図示してあるように、専用の搬送装置またはパレットを充填組み立て部に供給し、別々のパレットに前面湾曲モールドと後面湾曲モールドを搬送する。図４においてさらに説明するように、パレットは交互の順番で到着し、順番に後面湾曲モールドを第１に含むパレット、その直後に前面湾曲モールドを載置したパレットが続いて到着する。これらのパレットは充填及びモールド組み立て部へと順次移動し、６秒ごとにほぼパレット一箇の速度で進む。
【００２８】
図１（ａ）に図示したように、所定量の重合可能なハイドロゲルまたはモノマー１０が精密秤量ノズル１４２を用いて前面湾曲モールドに充填される。精密秤量ノズル１４２は秤量または充填部５０の一部である。モノマーは真空中で交互のパレットにより搬送される前面湾曲モールドのそれぞれに秤量され、モノマーと前面湾曲モールドの間にガスを取り込む可能性をなくしている。さらに、図６においてさらに説明するように、重合可能なモノマー化合物を脱気して、有意に溶解したガスがモノマーに存在しないようにし、またモノマーを真空条件に曝した時に溶解ガスが気泡を形成しないようにしている。
【００２９】
本発明の好適実施例において、約６０マイクロリットルの重合可能なハイドロゲルまたはモノマーを前面湾曲モールドに分注して、モールドキャビティがあふれないようにし、不完全な一体成型の可能性を回避する。過剰なモノマーは前面と裏面の湾曲モールドの組み立ての最終段階で、さらに後述するようにモールドキャビティから除去される。
モールド部材を充填組み立てする本装置の第２の部分は図１（ｂ）に模式的に図示してあるスタンプ部で、本発明の譲受人にこれも譲渡される表面活性剤をモールド表面に塗布するための方法ならびにその装置と題する米国特許出願第０８／２５８２６３号にさらに完全に説明してある。図１（ｂ）に図示したように、前面湾曲モールド部材を取り囲む円環状のフランジ３１（ａ）はスタンプパッド２１で表面活性剤の薄膜がスタンプされ、これは組み立て時にモールドキャビティからあふれた過剰なモノマーを排除するのに有用であると分っている。過剰なモノマー（ハイドロキシエチルメタクリレートを用いる場合には、これはＨＥＭＡと呼ばれる）がフランジ３１（ａ）と３３（ａ）の間に移動し、図１（ｄ）に図示したようにモールド組み立て時に過剰なＨＥＭＡのリング３４を形成する。このＨＥＭＡリングはコンタクトレンズを形成する重合ハイドロゲル３２と同時に焼成される。
【００３０】
正面湾曲モールドフランジ３１（ａ）にモールド剥離界面活性剤をスタンプすることにより、ＨＥＭＡリング３４は後面湾曲モールドフランジ３３（ａ）に好適に貼り付き、モールド分解で後面湾曲モールドを取り外す時に製造工程から除去される。好適実施例において、剥離用界面活性剤はポリエチレンオキサイド・ソルビタンモノオレエートで、「トゥイーン８０（Ｔｗｅｅｎ８０）」の商標名で販売されている。
【００３１】
スタンプヘッド部６０はそれぞれが縦方向の往復運動でスタンプヘッド部６０に取り付けたピストン２２’により調節されて動くのに適した複数のスタンプ２１’を含み、スタンプ２１’の個数はモールドパレット３０が搬送する前面湾曲モールド部材３１の個数に相関する。
【００３２】
スタンプが上昇した位置にある時にそれぞれのスタンプ２１’の下端の下に間隔を開けて配置するのに適している水平方向にシフト自在なパッド部材（図示していない）は、好適な多孔質材料、例えば平均１０ミクロンの穴寸法を有する多孔性ポリエチレン等から構成され、表面活性剤を含む溶液が含浸してある。界面活性剤は高濃度で存在しても良い。パッド部材の上部表面は、メッシュ寸法１．２ミクロンで秤量装置として機能し、スタンプヘッドスタンプ２１’の下端で圧接されるパッド部材にパッド部材の底部から上部へ界面活性剤が浸透するにつれ比較的小量の界面活性剤だけが通過するように機能するナイロン製が好ましいフィルタで被覆しておく。
【００３３】
図１（ｃ）と図１（ｄ）及び図７と図１５を参照して組み立て部の動作の方法について説明する。交互順序で最初に来る後面湾曲モールド３３を含むパレット３０が組み立て部に進入すると、複数の往復運動する真空把持ピストン７１が、それぞれ図８〜１４と図１５〜１８に図示してある本発明の２つの主要な実施例についてさらに説明するように、下向きに往復運動して交互順序の最初のパレット３０から後面湾曲モールドを取り出す。後面湾曲モールドはチャンバ７１（ａ）の真空引きにより持ち上げられる。これは第１の主要実施例に対応して実施例に図示してあり、往復運動する７１に後面湾曲モールドを固定する。後面湾曲モールドをとり上げてから、からの後面湾曲モールドパレット３０が前進し、前面湾曲モールドとモノマーを含む第２のパレットが図１（ｄ）に図示したように往復運動するピストンの下に前進する。アセンブリ全体の周囲を真空引きしてモールドを組み立てる時にモールドとモノマーの間にガスが取り込まれないようにする。往復運動するピストン７０を下向きに駆動して、後面湾曲モールド３３をモノマーと接触させ、モールドキャビティ全体にひろげる。往復運動するピストン７１が下向きに下降し続け、過剰なモノマーはキャビティからあふれ出す。オプションで、往復運動するピストンの動作をさらに進めて後面湾曲モールド３３の平坦な円環状の表面３３（ａ）が前面湾曲モールドの周辺のエッジ３１（ｃ）に押し付け、これによってモールド部材を整列し余分なモノマーをフランジ３１（ａ）とフランジ３３（ａ）の間の空間に押し出し、剰余ＨＥＭＡリング３４を形成する。後面湾曲モールドは第１の実施例の図８及び図９と第２の実施例の図１７を参照して後述するように前面湾曲モールドに浮動式移動機構を使って押し付ける。所定時間後チャンバ７１（ａ）内の真空は破られるがピストンからの挟持圧力はアセンブリモジュールの移動中保持される。次に組み立てたモールドと往復運動するピストン７１周辺の真空が破られるが、往復運動するピストン７１が後退することによってパレット３０を組み立て部から予備焼成部へ転送することができる。
【００３４】
開示した２つの本発明による実施例のそれぞれによるモールドの組み立ては図７および図１５に示したチャートにも説明してあり、往復運動するピストン７１の位置が時間の関数としてプロットしてある。
【００３５】
第１の実施例に関連して図７に図示したように、開始点ゼロにおいて、往復運動するピストン７１は後面湾曲モールドを拾いあげるために下降を開始し、約０．２５秒で後面湾曲モールドに到達し固定する。ピストン７０は上向きにパレットより１４ミリ上の位置まで約０．２５秒で往復運動する。次にパレットが前進し、後面湾曲モールドパレットが除去されて前面湾曲モールドパレットが挿入され、この移動には約０．５秒かかる。パレットの移動中、真空チャンバは前面湾曲モールドパレット３０に向かって下降を開始し図８において後述するように、モールドパレットに当接してチャンバとパレットの間を封止する。封止はゼロ点から約１．２５秒後に形成され、チャンバ内の窒素は約１．７５秒で真空平衡に達するまで排出される。
【００３６】
往復運動するピストン７１が真空チャンバ内に移動し、真空チャンバがパレット上に下降して封止すると、往復運動するピストン７１と後面湾曲モールド３３が前面湾曲モールドのうえ約５ミリまで部分的に下降する。１．７５秒で、往復運動するピストン７１は独立して下降を開始しゼロ点から約２．５秒でモノマーに当接する。往復運動するピストンの下降移動が続き、約３秒で後面湾曲モールドが前面湾曲モールドの縁３１（ｃ）に確実に密着し、正式な組み立てとなる。その少し後で、チャンバ７１（ａ）内の真空が破られるが、往復運動するピストン７１は後面湾曲モールドに下向きの力をかけたままで、同時に組み立てモジュールの他の部分は下向きの移動を続けるので、前面湾曲モールドに対する後面湾曲モールドの浮動把持を独立的に作成できる。約３．４秒で、真空チャンバ内の真空が破れ、約４．４秒で往復運動するピストン７１と、真空チャンバと、アセンブリモジュールが後退を開始する．４．７５秒で、組み立てたモールドを含むパレットが組み立て部から搬出され、後面湾曲モールドを含む新規パレットがモールド組み立てモジュールの下に挿入される。約５秒で、往復運動するピストン７１は後面湾曲モールド拾い上げ位置まで移動し、約６秒で組み立てがゼロ開始点で新規に開始される。
【００３７】
図１５における組み立ての時刻（動きのチャートは、第２の実施例に対応したもので、時刻ゼロ）開始点で開始し、往復運動するピストンが後面湾曲モールドパレットに向かって下降を開始し、後面湾曲モールドと約０．５秒で当接する。ピストンは１次支持ビームに結合し、これの動きがこれに結合したピストンを上下させる。真空チャンバ筐体も１次支持ビームに結合しており同様に上下する。
【００３８】
ピストンは後面湾曲モールドパレットの位置に約１．０秒間留まり、この間にピストンの真空把持が係合して後面湾曲モールドをそれぞれのピストンに固定する。ピストンと固定した後面湾曲モールドは上向きに往復運動してパレット３０の上の持ち上げ位置に約０．５秒で達する。ピストンは約１．５秒間、パレットが前進して後面湾曲モールドパレットが排除され、前面湾曲モールドパレットがピストン列の直下に整列するまで挙上位置に留まる。このパレットの前進には約１．５秒かかる。
【００３９】
フロントのパレットが位置合わせされると、ピストンと真空チャンバ（それぞれが１次支持ビームに結合してある）がフロントパレットに向かって下降を開始し、図１６に関連して後述するようにパレットに対して真空チャンバが封止を形成する。パレットに対する真空チャンバの封止はピストンと真空チャンバがフロントに向かって下降を開始してから約０．５秒後に形成され、この封止はパレット表面に対して圧着される真空チャンバのＯ−リングによってなされる。真空ポンプはチャンバから窒素を排気し、所望の真空厚い約１．５秒で到達する（ピストンと真空チャンバが最初に降下後２．０秒）。
【００４０】
真空チャンバは摺動する支持軸を介し１次支持ビームに接続してあり、それぞれの軸は対応する加圧スプリングを有し、摺動軸により真空チャンバがパレットを封止したら１次支持ビームとこれに接続したピストンが下降を継続できる。下降の２．０秒後、真空チャンバ内の真空の完全な作成とほぼ同時に、ピストンに装着された後面湾曲モールドがフロントのモノマーに当接する。約１．５秒で往復運動するピストンが遅い速度で、後面湾曲モールドをフロントのエッジへ確実に封止して正式なアセンブリとなるまで、下向きの移動を続ける。モノマーへの下向きの移動中、ピストン内の真空が破られるが、ピストンは後面湾曲モールドをフロントに対する圧着に向かって駆動し続ける。モノマー内の最終的な下降はゆっくりした速度で進められて、モノマーが横向きと上向きに閉じたモールドの間を流れ出して、２つのモールドの間の領域を部分的に充填し、過剰なモノマーがフロントから脱出し彎曲部のリップの周辺にＨＥＭＡリングを形成できるようにする。ＨＥＭＡリングはモールドアセンブリの一体成型されたモノマーレンズから、２つの湾曲したモールドの接続により分離エッジで切り放される。
【００４１】
後面湾曲モールドが密着し１次支持ビームの下降が停止してから約１．０秒の間、チャンバ内の真空が破られる。しかしこの１．０秒の間に、ピストンと１次支持ビームは停止しており一定した下向きの挟持圧力を後面湾曲モールドに向かってかけ続ける。１．０秒の停止のあと、１次支持ビームと、ピストンと、真空チャンバは０．５秒で順次上向きに上昇する。この後退に続けて、組み立て終わったモールドのパレットが前進して組み立て部から搬出される。これと同時に後面湾曲モールドの新規パレットが組み立て部の下に前進して、処理がまた始まる。
【００４２】
充填装置
本発明が図４に平面図で図示してあり、コンベア２０は図４にパレット３０（ａ）およびパレット３０（ｂ）として２つだけ図示してある交互のパレットの順番に供給する。図示した本発明の実施例において、パレット３０（ａ）は８つの後面湾曲モールドを含み、パレット３０（ｂ）は８つのフロントを含む。これらのパレットはコンベア２０上でコンベアのそれぞれと材料取り扱い装置を取り囲む窒素トンネル１２へ移動し、重合前に構成部材の全部に低酸素環境を提供する。材料取り扱いパレットプッシャー１３、１４はコンベアベルト２０から充填組み立て部１５へとパレットを向かわせ、組み立て部も窒素エンクロージャ１６内部に封入されている。エンクロージャ１６は把持手段１７とヒンジ１８を用いて上下に軸旋回する。充填組み立て部１５内部にはフロントに所定の正確な量のモノマーを充填するための充填または秤量アセンブリ５０と、モールド剥離用界面活性剤を前面湾曲モールドのフランジ部分に塗布するための装置６０と、一体成型組み立て部７０がある。組み立て後、からになった後面湾曲モールドパレットは材料取り扱いプッシャー１９によって後面湾曲モールドパレット復帰コンベア２２に戻され、同時に充填組み立てされたモールドアセンブリはそれぞれのパレットでコンベアア２１を通り予備焼成部へ搬送される。
【００４３】
材料取り扱い装置１４は一度に１つのパレットを分注組み立て装置内の各部で処理する搬送路２２に押し出す精密装置である。パレットは順次送り出され、それぞれの送り出しストロークはパレットの幅±０．１ミリである。これにより充填組み立て部１５での各種モジュールにおいて精密位置合せのためのパレット配置が可能になる。
【００４４】
充填または秤量部５０を図５、図６、図１０を参照して説明し、図５および図１０は充填部５０の部分断面図、また図６はここのモールドキャビティの秤量前に行なうモノマー脱気の略図である。モノマーは秤量時またはモールド組み立て時に秤量したモノマーでの気泡発生を防止するために実質的に脱気され、気泡が重合中のモノマーのキャビティ形成またはパドリングを起こすとレンズは欠陥品になり使用できなくなる。
【００４５】
図６に図示したように、モノマーまたはモノマー混合物はコンテナ１００に提供され、容量は典型的には１５リットルである。コンテナは線１１２でモノマー脱気システムに接続される。ポンプ１１４で負圧が発生してドラム１００から線１１２を通りポンプへとモノマーを吸引し、ポンプ排出口１１６から排出する。排出線１１６を進む間に、モノマーはフィルタ１１８を通りモノマー内に存在するかも知れない余分な粒子汚染物質が除去される。
【００４６】
モノマーは脱気ユニット１２２の入り口１２０に提供される。脱気ユニット内部でモノマーは複数のチューブ１２４に分割され、脱気ユニット排出口１２６でまた組み合される。脱気ユニットは典型的には１〜４０Ｔｏｒｒの低圧環境で動作し、これは真空ポンプ１２８が提供する。真空ポンプは線１３０で脱気ユニット１２２に接続してあり脱気ユニットからの余剰空気を線１３２から排出する。配管部材１２４は好ましくはガス透過性の配管、たとえば、ミシガン州ミッドランドのダウコーニング社製７４７８０医療用シリコンラバーから製造されたニュージャージー州アンドーバーのサニテック社製ＳＴＨＴ配管等から形成される。２本の配管が図６に図示してあるが、複数の配管、典型的には１０本の配管を脱気ユニット１２２に設けることが理解されよう。
【００４７】
モノマーが脱気ユニット１２２から排出線１２６を通って排出されたあと、モノマーは酸素モニタ１３４を通過する。このモニタはモノマー内の残存酸素を測定して脱気ユニットが正しく機能していることを確認する。モノマーの酸素含量が高くなったと指示された場合、欠陥レンズの製造を回避するために問題が是正されるまで製造工程の運転を中断する。
【００４８】
酸素モニタ１３４においてモノマーの酸素含量が充分低くなったことを確かめたら、モノマーは線１３６を通りマニホルド１３８へ流れる。マニホルドはここのコンタクトレンズモールドにモノマー秤量部５０で充填するために使用する複数の精密秤量ポンプ１４０へ供給する共通の供給源として使用する。マニホルド１３８へ供給される処理済みモノマーを圧送するために使用するポンプ１４０はバーモント州ノーススプリングフィールドのＩＶＥＫ社製ＩＶＥＫポンプである。これらのポンプはノズル精密秤量ノズル１４２を介してモールドキャビティ３１’へ正確な量で脱気したモノマーを提供する。
【００４９】
図１（ａ）に関連して前述したように、モノマーはポンプ１４０からノズル精密秤量ノズル１４２へ供給線１４１経由で供給され、供給線は装置の機能を補助するための接続ブロック１４３を含む。供給線１４１のそれぞれは関連する排出ノズル１４２へ接続してあり、図５にはそのうちの２本が図示してあり、パレットパレット３０と個別の前面湾曲モールド３１の径路上に直接懸垂されている。秤量部５０はモノマー排出ノズル１４２のそれぞれを受け入れるマニホルドブロック５１と、パレットの外側周辺部１１０（ａ）と協働して使用し真空ポンプで排気できる密閉した封止を提供してモノマーの充填を真空中で行なえるようにする真空シール５２を含む。マニホルドブロックアセンブリ５１は図１０を参照して後述するように一対の配管またはシリンダ５３，５４上で固定したプラットホーム５２に対して往復運動する。秤量モジュール５０も一対の内腔スコープ管５５，５６を含み、これにより所望すれば光ファイバー内腔スコープ２００によってモノマー秤量の監視を行なうことができる。
【００５０】
図１０に図示してあるように、秤量モジュール５０全体が固定指示フレーム５２と６４に対して、移動自在な枠６２に取り付けてある短距離空気シリンダ６５を用いて、また空気シリンダ６３の駆動軸６３ａにより固定枠６４に対して垂直方向に往復運動する。真空はマニホルド６６と真空線６７を通り充填または秤量部を通り２本の配管５３，５４の一方に形成した内部マニホルドへ供給される。配管またはシリンダ５３，５４は固定した案内配管５７，５８と往復運動する。真空供給源も真空マニホルド６６と周辺シール５２とパレット３０により形成された秤量充填部５０の内部の間に真空の連通を提供する中空の孔６９，６９（ａ）を用いてマニホルドブロック５１に形成してある。
【００５１】
光ファイバー内腔スコープ２００はパレット３０とマニホルドブロック５１で形成されたキャビティに下がるように延出している光プローブ２０１とともに図１０に図示してある。ダミーまたは目止めを別の内腔スコープ配管５６に取り付けて、内腔スコープを使用しない時には組み立て部５０内部真空供給源への通路を封止しておく。
【００５２】
動作において、パレット３０は図４に関連して前述した材料取り扱いラム１４を用いて充填または秤量部５０に前進する。位置につくと、マニホルドアセンブリ５１が下向きに空気シリンダ６３を用いて往復運動する。マニホルドアセンブリ５１の真空シール５２はパレット３０と係合するので、センサーアセンブリが作動し、これによってマニホルド６６、真空線６７、マニホルド６８、供給源６９、および６９（ａ）に真空引きを行なうバルブが開放される。モールドキャビティの充填または秤量に真空は必要とされないが、Ｎ２ガスがモノマーと前面湾曲モールドの間に取り込まれる可能性を回避することは注意すべきである。またパレット３０の周辺環境は低酸素Ｎ２環境でありチャンバの排気がＮ２ガスの排出であることも注意すべきである。秤量チャンバ内に真空が作られたあと、ポンプ１４０が作動して図５に図示したモールドキャビティ凹面３１のそれぞれに６０マイクロリットルの制御された量を供給する。
【００５３】
ノズル１４２のそれぞれは外形約．０７０インチ、内径約．０４０インチのテフロン製秤量チップを含む。各チップは約４５度の角度に切断してあり、分注時には前面湾曲モールド３１の水平切線方向で．５ミリ以内に来るように配置される。
モノマーまたはモノマー混合物を分注すると、図１（ａ）に図示してあるようにチップの回りに上向きに溜るので、チップ角度が被われる。マニホルドアセンブリ５１が上向きに往復運動すると、モノマーの溜りがノズルチップから逃げ、チップ表面から余分なモノマーが落ちチップ上に液滴が形成しない。この逃げ動作は秤量の正確度を向上させ、モノマー滴下の可能性がなく気泡形成につながるようなモノマーの攪拌が避けられる。
【００５４】
モノマー液滴がチップ先端に形成されると通過するパレットの汚染または予期しない液滴からの分注部の汚染の可能性がある。モノマーの個別の液滴はモールドキャビティ内に溜った場合またはモノマーの溜りのうえに落ちた場合でも気泡の「種」となる部位を生成することが分かっている。チップをモノマー溜りに浸漬することにより、この可能性を実質的に排除している。
【００５５】
モノマーを個別のモールドキャビティに分注したあと、マニホルド６６で真空が破られ、マニホルドアセンブリ５１が上向きに空気駆動手段空気シリンダ６３により往復運動してモールド剥離用界面活性剤でモールドフランジを被覆する装置６０へパレット３０の搬送ができるようになる。充填モジュール５０は空気シリンダ６３を用いて高いサービス位置まで上昇できる。
【００５６】
第１のモールド組み立て装置
本発明の組み立て部の動作は２つの実施例を参照して説明し、第１の実施例は図８および図１１から図１４、また第２の実施例は図１６および図１９から図２０に図示してある。
【００５７】
第１の実施例に関して、図８は組み立てモジュール７０の外部立面図を表わしており、図９は図示の目的で切断線Ａ〜Ａ’から離れた２つの軸に沿って割断した組み立てモジュール７０の第１の実施例の部分断面図を示している。組み立て部７０は図９の左側断面ａ〜ａ’で図示してあり後面湾曲モールドが取り付けられてそのうちの２つが後面湾曲モールドなしの図９のａ〜ａ’の右手断面に部分的に見えている。本実施例の好適な版において往復運動するピストン８本を８組の前面湾曲モールドおよび後面湾曲モールドを有するパレットに使用している。往復運動するピストン７１は真空筐体７２内部の復動のために取り付けてあり、主筐体７３に担持されこの内部で浮動する。３つの部材７１，７２，７３はさまざまな時刻に、互いに対してもまたパレット３０とパレット前面湾曲モールド３１に対しても往復運動する。
【００５８】
図９および図１１を参照すると、第１の実施例が図示してあり、真空マニホルド筐体７２と主筐体７３が円筒状の軸または配管７４，７５に往復運動するように取り付けてあり、往復運動する支持プラットホーム７８を上下させるサーボモータ７７に応じて固定したフレーム部材７６に対して往復運動する。駆動モータ７７は案内チューブ７９および８０とクロスメンバ８１を使って枠部材７６に固定的に取り付けてある。つまり、固定した枠部材７６、案内チューブ７９，８０、クロスメンバ８１は装置の往復運動する部材に対して固定している箱型の枠をなす。パレット案内レール８２も固定したプラットホーム７６に対して固定されている。前述したように、パレット３０は図４に関連して説明しまた図示した材料取り扱いプッシャ１４によってパレット案内レール８２を通って進む。
【００５９】
図９に図示してあるように、またここに図示してある本発明の第１の実施例について、真空マニホルド筐体７２と主筐体７３はそれぞれの筐体の対向する側面には位置してある一対のスプリング部材８３，８４により下向きに力がかけられている真空マニホルド筐体７２と相互に往復運動する。真空マニホルド筐体７２は一対のボルト８５，８６で主筐体７３に固定してあり、ボルトの一方が図９に８５として断面で図示してあり、主筐体に形成した凹部８７等の凹部に上向きに往復運動できるようになっている。同様に、ピストン７１と往復運動するマニホルド部材８８、８９も往復運動の案内と２つの筐体部材７２、７３の間の支持を提供する。
【００６０】
一対の内腔スコープ筐体９０、９１は内腔スコープ２００と光ファイバープローブ２０１へのアクセスを提供し、観察または品質管理のためにこれを組み立てキャビティ内に挿入することができる。使用しない場合には、内腔筐体９０，９１は盲蓋で閉じ、組み立て匡体内部を真空引きするようにする。
【００６１】
動作において、後面湾曲モールドを含むパレット３０が図１（ｃ）に関連して前述したような往復運動するピストン７１の下に進む。パレットが所定位置に来ると、組み立てモジュール７０は空気駆動モータ７７とクロスメンバ７８によって下向きに往復運動して真空マニホルド筐体と主筐体の両方を下向きに引き下げる。真空マニホルド筐体７２はスプリング８３，８４で、また主筐体７３の上方位置に取り付けてある空気シリンダ内部に維持されている空気圧によって、下向きの位置に力がかかる。空気シリンダ７３はシリンダ９２それぞれを共通の空気圧源に接続する供給源キャビティ１０２により加圧される。約０．２５秒以内に、往復運動するピストン７１はパレット３０の後面湾曲モールドと係合し、真空マニホルド筐体７２に形成してあり２つが図９と図１２に図示してある円形のチャンバ９５と連通する半径方向の孔９４を有する往復運動するピストン７１の真空マニホルド７１（ａ）を通して真空引きされる。円環状のチャンバ通路９５のそれぞれは互いに相互接続されまた真空マニホルド筐体７２の一側面で全ての４つの円環状のマニホルド９５を横断して延在する共通の供給源９７へ連結される。
【００６２】
一対の往復運動する真空マニホルド８８、８９は主マニホルド７３に真空マニホルド７２を接続し、配管の一方８８が図９の断面図に図示してある。真空マニホルド８８は内腔９８内部を往復運動し、真空マニホルド８９は内腔９９内部を往復運動する。これらの往復運動するマニホルドは基本的には同一のものだが、２種類の異なる圧力で２つの異なる組み立てモジュール部材に真空を供給する点で異っている。
【００６３】
図１４および図９に図示してあるように、長手方向の供給源９７は円環状のチャンバ９９で終わり、ここから往復運動する真空マニホルド８９と上側供給キャビティ１０２に連通する。供給源１０２は真空アセンブリ１０３の上部に接続してあり、ここから往復運動するシリンダまたは配管７５に連通する。往復運動する配管７５で維持される真空は遮断弁とマニホルド（図示していない）を介して真空線１０４で真空引きされてなす。つまり、真空管１０４を真空引きすることにより、往復運動するピストン７１を通して、真空マニホルド筐体内の共通の供給源９５、９７へ、主筐体内へ往復運動するマニホルド８９を上向きに通り次に往復運動する配管７５を下向きに通って低酸素環境内に存在するＮ２を引き込み排気する。
【００６４】
第１の実施例の組み立てモジュールが移動範囲の一番下の点に到達すると、後面湾曲モールドのそれぞれが後面湾曲モールドパレット３０から往復運動するピストン７１を真空引きすることにより取り出される。組み立てモジュール７０全体が約０．２５秒で上向きに往復運動して組み立てモジュールから、からになったパレット３０を搬出して、前面湾曲モールドにそれぞれ充填モジュール５０でモノマーを充填してある新規パレット３０（ｂ）を挿入できるようになる。パレット３０（ｂ）は図４に関連して前述した位置まで進むが、図２に図示してあるようにパレット３０に設けてある位置合せ孔１０８、１０９と協働するテーパー状の位置合せピン１０６、１０７を使って正確な位置に位置合わせされる。ピン１０６のテーパーはモールドの正確な組み立てのために±．１ミリの精度でパレットを位置合わせするために充分である。
組み立てサイクルは真空マニホルド筐体７２と主筐体７３の両方が周辺シール１１０とパレット３０の外周１１０（ａ）の接触するまで下向きに往復運動することから始まる。周辺シールと接触すると、真空スイッチが往復運動するクロスヘッド７８に隣接した近位スイッチにより作動し、真空管１１１を通して引かれる第２の真空供給源を作動させて真空マニホルド筐体７２とプラットホームパレット３０の間に形成したチャンバを排気する。図９、図１２、図１４に図示してあるように中央内腔につながる共通の供給源１１５により真空マニホルド筐体７２の中央を通って真空引きされ、孔１１６は長手方向のマニホルド９６と円環状のチャンバ９８へ接続されて真空マニホルド配管８８を通り上部主筐体マニホルド１０１へ続き、この通路から接続マニホルドを通り往復運動する駆動配管７４の内部へとマニホルド１０２および駆動配管７５内部について前述したのと同様に連結がなされる。
【００６５】
２本の往復運動する駆動配管７４、７５の真空引きはわずかに異り、配管７５に引かれる真空圧が配管７４に引かれる真空圧よりわずかに大きくしてあり、後面湾曲モールドがモノマー充填と前面湾曲モールドへの圧着前に往復運動するピストン７１に保持されるようにしている。好適実施例において、パレット３０周辺の真空マニホルドに引かれる圧力は５ないし７ミリバール程度であるが、往復運動するピストン７１内部に引かれる圧力は３ないし５ミリバール程度である。真空マニホルド筐体７２を介して真空引きへのピストン７１の往復運動が行なえるようにし位置変換中に真空を維持するにはピストン７１の軸と往復運動する真空マニホルド筐体ポートの間に封止手段が必要である。ピストン内部に引かれる真空レベルと主チャンバの真空レベルの差の大きさがこの条件の重要性ならびに複雑さを増加させる。このような封止手段に対するさらなる具体的な条件は、ピストン７１およびＯ−リング形状の製造時の変化に対して対応しているか少くとも調節自在にしてあることである。
【００６６】
図１３に図示した真空管スリーブアセンブリは前述したように真空マニホルドを通るピストン軸の位置変化に対する複雑さに適合する設計上の解決を示している。図１３には単一のスリーブアセンブリが図示してあるが、典型的なマニホルドは図５および図８〜図１２に図示してあるように複数のスリーブとピストンを含み得ることが理解されよう。
【００６７】
モールド組み立て装置のいずれかの実施例の特定条件による個別の真空管スリーブは真空マニホルド筐体２０４を通って延在する開口部１９０の内径と一般に外径が等しい円筒状のスリーブ要素１８０を含む。真空配管スリーブ１８０の内径は一般にピストン軸７１の外径と等しい。
【００６８】
細長い要素であるピストン７１はこれの開放端に形成した供給源７１ａを有する。ピストン７１はピストン７１の外部横方向表面を供給源７１ａに接続する一対の半径方向の開口１８８も有する。スリーブ１８０はスリーブ１８０の長手方向の軸を横断する２つの横方向の絞り１８７を有し、これがピストン７１の半径方向の孔１８８に接続する。スリーブ１８０の横方向の絞り１８７はスリーブの外部表面に形成された円環状の通路１８６に接続する。円環状の通路１８６のため側方の通路１８７は回転方向と無関係に外部真空（後述する）に接続されたままとなる。
【００６９】
パレット３０との関連において真空マニホルド２０４は筐体部材を形成し、チャンバの真空引きされまたスリーブ１８０が嵌合する筐体を通り開口部１９０の内部表面で開放端を有する複数の円環状のチャンバ通路（図示していない）を含む。円環状のチャンバ通路の他端は外部真空（これも図示していない）に接続される。円環状のチャンバ通路と、スリーブ結合１８０の側方の絞り１８７と、ピストンの半径方向の孔１８８を経由して、ピストン供給源７１ａを真空引きすることができピストンが（図１（ｄ）に図示してあるように）モールドを把持できる。
【００７０】
真空スリーブ１８０の外部表面は２つのＯ−リング溝１８１ａ、１８１ｂを含む。これらの溝の一方１８１ａは横方向絞り１８７のマニホルドの円環状のチャンバ通路への外部（第１の）接続とチャンバマニホルドの外部の間の位置に配置してある。他方の溝１８１ｂは第１の接続と真空チャンバの内部の間に配置する。それぞれの外周方向の溝において、標準Ｏ−リング１８２を嵌合して対応する真空（ピストン真空またはチャンバ真空）の内外への漏洩を防止する。
【００７１】
組み立て動作中、ピストン７１はスリーブ１８０を摺動し、このときＯ−リング１８４が真空封止を維持する。動的な動作のため、Ｏ−リング１８３は標準Ｏ−リング１８２とは異なり、そのスリーブ内を往復運動するピストン専用に選択する。各ピストン７１の製造上の寸法変化の許容範囲は選択したＯ−リング１８３により吸収される。このスリーブはピストンとこれが往復運動する筐体部材内の開口との個々の適合の必要性をなくすことにより、真空マニホルド筐体２０４に対するピストン７１のそれぞれの相互運用性を有意に増加させている。
【００７２】
真空が真空マニホルド筐体７２に設定されると、真空マニホルド筐体は往復運動を止めパレット３０に対して停止したままになる。しかし、上部または主筐体７３はこれに取り付けてあるピストンに沿って下向きに往復運動を継続し、後面湾曲モールドをモノマーに接触させ、ゆっくりと外側に移動させて２つの鋳型が組み立てられると鋳型キャビティを満たすようにさせることができる。筐体周囲で維持される真空のために２つのモールドの組み立ては、環境内のＮ２圧力下で組み立てた場合より迅速かつ広範に行なうことができる。真空中で組み立てた場合、分注速度は毎秒５ミリまで高くすることができるが、真空なしでは毎秒０．２ないし１ｍ以上の速度ではモノマーの攪拌が不可避的に発生し、得られるレンズの品質に影響を与え気泡の発生が避けられない。つまり、大気条件下で６秒から９秒かかる組み立て速度は１ないし２秒で実現できる。さらに、真空引きしない場合、窒素がモールドの間またはモノマーと後面湾曲モールドの間に取り込まれるので別の気泡またはパドルが発生し、これがレンズを使用を不可能にする。
【００７３】
本実施例において２つのマニホルド７２、７３の独立した工程を提供しているのは真空マニホルド筐体７２がパレット３０に係合したあと下向きに往復運動しなくなるためである。図示したように、図８と図１０の装置は任意の把持動作を提供し、上部主筐体が下向きに往復運動を継続して後面湾曲モールドに分注し、またＺ方向の図７に図示してある移動点へ移動を続けスプリング８３、８６を圧縮する。これらのスプリング部材が圧縮されると、往復運動するピストン７１は後面湾曲モールド３３と所定圧力まで加圧してありマニホルド７３に往復運動のために取り付けてある空気シリンダ９３の間を浮動する。つまり、把持圧力が後面湾曲モールドに生成されるが、これは空気シリンダ９３に維持されている空気圧によって決定されスプリング部材８３、８４または駆動モータ往復運動するピストン７１により生成される圧力で決定されない。これによって往復運動するピストン７１のそれぞれの独立した往復運動または浮動運動が行なわれ、同時にピストン全部を共通の所定の値まで加圧できる。つまり、１つの湾曲モールド部材の位置不整によってパレット３０上の湾曲モールド部材組み立てバッチ全体が駄目になることはない。
【００７４】
図１に関連して前述したように、任意の把持圧力は前面湾曲モールド上に後面湾曲モールドを嵌合させ、前面湾曲モールド上に形成されている分離リング３１（ｃ）に対して湾曲モールド部材の凸部を嵌合させるので、レンズブランク３２内のモノマーを過剰なＨＥＭＡリングのモノマーから遮断する。また図７に図示してあるように、湾曲モールド部材を嵌合した後、往復運動するピストン７１のそれぞれの真空が１０４の真空線の弁を開くことで破られる。そのすこし後に、また所定の把持時間と所定の把持圧力の後、真空マニホルド筐体とパレット３０の間の真空が真空線１１１の弁を開くことで破られる。典型的にはこの区間は．５ないし３秒だが、望ましくは１．５秒である。把持圧力はレンズ当たり．５ないし２ｋｇｍだが望ましくは１ｋｇｍ／レンズである。この後、駆動モータ７７が作動し組み立てモジュール全体が上向きに持ち上がって、新規の後面湾曲モールドと新規の動作サイクルのためにリセットする。任意の把持動作が提供されない場合には、弾力的な力のかかったピストン７１を真空マニホルド７２に固定的に取り付け、下向きに往復運動して後面湾曲モールドをモノマーに嵌合させるが、分離リング３１（ｃ）で封止係合から０．１〜０．２ミリ離れる。第１の実施例のこの変化において、任意の把持段階を予備焼成段階に設けても良い。このモノマーに嵌合した時、真空条件、大気圧は真空が真空マニホルド７２で破れた時に湾曲モールド部材を一緒に「把持」する。
【００７５】
第２の湾曲モールド部材組み立て装置
図１６から図２０を参照して組み立てモジュールの第２の別の実施例について説明する。この実施例は第１の実施例と多くの類似した特徴を有しているが、本明細書に記載の説明と図面を通して明らかになるであろう利点と改良をいくつか含むものである。これの説明は前述した図１５の時刻チャートにしたがって交互動作の段階ごとの説明を含む。
【００７６】
図１９を参照すると、組み立て部２００’の上面図が図示してあり、図１６〜図１８に図示した断面に対応する横断線を含む。線Ａ〜Ａは図１６の断面図に対応し、線Ｂ〜Ｂは図１６の断面図に対応し、線Ｃ〜Ｃは図１７の断面図に対応している。
【００７７】
ここで図１６と図１８を参照すると、組み立てモジュール２５０が断面図で図示してある。組み立て部２５０は主支持ビーム２５２を含み、これは図１１に関連して説明したように支持プラットホーム７８と同様に支持プラットホームに固定的に結合してある。プラットホームと主支持ビーム２０２は駆動手段たとえば図１１に図示したモータ７７に類似の応答サーボモータ等によって上下に一緒に往復運動する。特定の応答サーボモータは各種の異なる原理を使用でき、それぞれ従来技術で周知のたとえばボールねじ駆動手段、油圧手段、空気圧手段、または磁気駆動手段で有り得ることは理解されよう。
【００７８】
真空チャンバマニホルド２０４はマニホルド支持軸２０６で主支持ビーム２５２に接続してある。気管支基軸２０６は好適実施例の断面図である図１８に図示してある。一端においてマニホルド支持軸２０６はビーム２５２の上で螺子切りしてあるナット２２８で主支持ビーム２５２に、また軸２０６に固定してある強固な位置決めカラーで下に強固に固定してある。
【００７９】
他端においてマニホルド支持軸２０６はマニホルド２０４に延出し、マニホルドが停止して主筐体が下降し続ける場合に摺動できるようにしてある。摺動端は軸が次の上向き動作中にマニホルド２０４に引き込まれないようにするための端部キャップナット２３０に嵌合する。真空シール２３４を軸２０６の入り口でマニホルド２０４の上部に取り付け、シール２３４で軸２０６がマニホルド内を往復運動した時にマニホルド２０４の直下の真空をシステムが保持できるようにする。
【００８０】
スプリング２２６は軸２０６を真空マニホルド２０４に結合し、一定の応力を真空マニホルドに対して適用し、軸２０６に沿って端部キャップナット２３０に向かって押しつける。マニホルドが停止し、たとえばパレット３０（図示していない）の上部に係合した場合等と、主支持ビームが下降を続けた場合に、スプリング２２６が圧縮される。圧縮によってパレット３０に対してＯ−リング２４０を係合するさらなる封止力を提供し、これによってマニホルドとパレットの間の封止界面を維持できる。主支持ビームが下降を続けると、軸２０６はマニホルド２０４を通って摺動を始め、動きに対向するのはスプリングの力だけなので連続して下降できる。
【００８１】
図１６に図示したように、モールド組み立て部はパレットの位置決め孔（図示していない）に差し込まれてシステムを整列させるための位置決めピン２３６を含む。パレットが組み立て部に配置され、位置決めピンで一般に整列されると、組み立ての残りの動作を正確に実行してパレットの誤供給の可能性を最小限にしている。位置決めピン２３６はマニホルド２０４を通して摺動自在に取り付けてあり、上部または外部の端部で応力スプリング２３８を経由して主支持筐体２５２に接続される。マニホルド２０４の上部に、位置決めピン２３６がマニホルド２０４を通る点で取り付けてあるのでピン２３６への真空シール２３５でチャンバ内の真空をそこなうことなくマニホルドに対して摺動できる。位置決めピン２３６の下側または内部の端部はパレットの位置決め孔と簡単に位置合わせできるように傘状になっている。位置決めピンと孔の両方が傘状になっていることで下向きに移動する位置決めピンがパレット供給精度におけるわずかな変動に対してパレットを整列させることができる。応力スプリングと摺動自在なピンの取り付けによって句組み立てはパレットが誤供給された場合にも障害を起こさずに済む。このような場合、位置決めピンは孔に対して正しく位置合わせされていない場合にパレットと接触した時点で上向きに摺動する。
【００８２】
図１６をまた参照すると、光学プラットホーム２０８が上から真空チャンバマニホルド２０４に強固な光学プラットホーム支持２１０により固定的に取り付けてある。光学プラットホーム２０８から下向きに延出しているのは内腔スコープ筐体２１２で、これは真空マニホルド２０４に侵入する光ファイバープローブ２１４を含む。内腔スコープ２１６は、光ファイバープローブ２１４と組み合せて、組み立て処理をたとえば品質管理目的で観察するために使用できる。チャンバ内の真空を維持するため、内腔スコープ筐体は封止されて真空を保持するようになっていることが理解されよう。
【００８３】
ここで図１７も参照すると、代表的な一対のピストン２１８ａ、２１８ｂがそれぞれ本発明の第２の実施例にしたがって図示してある。図１７に図示下図面は２本のピストンしか図示していないが、本実施例に含まれるピストンの本数は（図１９に図示してあるように）１６本であり、ピストンの本数は特定の実施例により組み立て部を変化することがあることは理解されよう。
【００８４】
円環状のリング支持カラー２２０はピストン２１８ａ、２１８ｂのそれぞれに固定的に取り付けてあり、支持カラー２２０は応力スプリング２２２によって主支持ビーム２５２に結合する。ピストン軸２１８ａ、または２１８ｂの上部は主支持ビーム２５２を通って延出しこれと摺動自在な関係を維持する。主支持ビーム２５２に対するピストンの正確な位置はスプリング定数とピストンによってスプリングにかかる力で決定される。ピストンの底部は真空マニホルド２０４に延出する。しかしピストンは真空シール２３５によってマニホルドで封止的に係合してピストンが往復運動した時に真空チャンバ内の真空の漏洩を防止している。本実施例のチャンバ内部の真空圧は５ないし７ミリバールの範囲内に引かれ、一方ピストン内部の真空圧力範囲は３ないし５ミリバールに引かれる。真空シール２３５はマニホルドに対するピストンの自由摺動を他では制限しない。
【００８５】
ピストン２１８ａ、２１８ｂのそれぞれはいずれかの端部での開口と、軸の全長に延在する内腔２２４を含む。真空接続ホース２５４を各ピストン２１８ａ、２１８ｂの主支持ビーム２５２の上に延出する上部に固定する。接続ホース２５４と内腔２２４経由で、外部真空（図示していない）が吸引を提供して後面湾曲モールド３３を把持する。
本発明の湾曲モールド部材組み立て部２５０の第２の実施例の動作は、図１４を参照して簡単に説明したが、上記で識別した構成要素に関してさらに完全に本明細書で開示する。各サイクルの開始時に独立した後面湾曲モールド３３を含むパレット３０は湾曲モールド部材組み立て部２５０の直下の位置に搬送される。パレットが配置につくと、主支持ビーム２５２とこれに接続された真空マニホルド筐体２０４が応答サーボモータによりパレットに向かって下向きに駆動される。マニホルドの位置決めピン２３６はパレットの位置合せ孔に侵入し、マニホルドが下降を続けるとＯ−リング２４０がパレット表面に当接する。
【００８６】
Ｏ−リングの初期接触のあと、マニホルド支持軸２０６はマニホルド２０４を通って下向きに摺動を開始する。この相対的な動きにより応力スプリング２２６が圧縮され、Ｏ−リング２４０をパレット上に当接させているマニホルドに一定の圧縮力を供給する。
摺動自在にマニホルド２０４に接続されているピストン２１８ａ、２１８ｂは主筐体２５２が下向きに移動を続けるのでマニホルドに向かってさらに深く摺動を開始する。この位置変化はピストンの先端がパレット上の後面湾曲モールド３３に接触するまで続き、これに当接する。必ずしもピストンがそれぞれの後面湾曲モールドに同時に当接し得ない。個々の後面湾曲モールド手段の厚みと当接は変動する。このため主支持ビーム２５２の位置変化の過剰ストロークがシステムに設計してあり、ビーム２５２はピストン２１８ａ、２１８ｂを後面湾曲モールドに当接させるのに必要なだけさらに下向きに移動する。過剰ストロークは後面湾曲モールドまたはピストンの先端を簡単に損傷することがあるが、主支持ビームへのピストンの摺動自在な取り付けによる。摺動自在にそれぞれのピストンを取り付け、それぞれに個別の応力スプリング２２２を提供することにより、ピストンを対応する後面湾曲モールドへ封止するのに充分な力がかかると、ピストンは下向きの動きを止め、下降し続ける主支持ビームに対して上向きに摺動する。
【００８７】
主支持ビームの過剰ストロークの全範囲において、ピストン真空が接続ホース２５４と内腔２２４経由で取り付けてある外部真空ポンプで引かれ、真空を発生して後面湾曲モールド３３を把持する。ピストンと後面湾曲モールドの接続が有効になると、主筐体２５２は上向きに後退を始め、ピストン２１８ａ、２１８ｂを上向きに引き上げ、マニホルド２０４をパレット３０から係合解除し、最終的に位置決めピン２３６をパレットの位置決め孔から開放する。空のパレットはここで自由に動けるようになり、モールド組み立て部の直下から動力的に搬送されて所定量のモノマーを充填してある一組の前面湾曲モールドを含むパレットに置き換えられる。
【００８８】
前面湾曲モールドが組み立て部２５０に正しく配置されると、応答サーボモータ７７が主支持ビーム２５２を新規パレットに向けて下げ始める。サイクルの前半と同様に、位置決めピン２３６がパレットの孔に進入しパレットを整列させる。
【００８９】
次に、真空マニホルド２０４のＯ−リング２４０がパレットに当接する。Ｏ−リングの短時間の圧縮後に、マニホルド２０４は移動を停止する。主支持ビーム２５２の連続した下向きの位置変化によりマニホルド支持軸２０６の応力スプリング２３６を圧縮し、一定の圧縮応力をＯ−リングに提供し、ここにおいてマニホルド２０４をパレットに封止することを確実にする。この封止係合が行なわれると、主支持ビーム２５２は下降を続け、ここにおいてピストン２１８ａ、２１８ｂを停止している真空マニホルドに対して摺動させる。
【００９０】
マニホルド２０４からパレットへの封止係合が行なわれると、また前面湾曲モールドのモノマー量による後面湾曲モールドの当接前にチャンバ内部に真空引きを行なう。真空引きはモノマーに溶解しているガスによる、または下降する後面湾曲モールド３３の下に閉じ込められた空気により発生し兼ねない気泡を消すことを目的としている。この真空により第１の組み立て装置に関して前述したように、後面湾曲モールドが大気中で行なうよりもかなり速い速度でモノマーに当接して移動することができる。
【００９１】
後面湾曲モールド３３を把持するために内腔２２４を経由した各ピストン２１８ａ、２１８ｂ内部の真空引きはチャンバ内の真空引きよりわずかに強いことも注意すべきである。チャンバ内の圧力は５から７ミリバールの間まで減圧され、ピストン内の圧力は３から５ミリバールに維持される。この差によって後面湾曲モールドがモノマーと前面湾曲モールドに当接する前にピストン先端で保持されることを確実にしている。ピストン内部の真空は後面湾曲モールドがモノマーに全部接触したら解除される。後面湾曲モールドがモノマー内を移動する時主支持ビーム２５２とピストン２１８ａ、２１８ｂの連続した下降がゆっくりした速度で継続する。モノマーが正しく、横方向と上方向に流れられるように、また湾曲モールド部材の間の領域を完全に取り込むように移動速度を減速する。減速した下降速度によって過剰なモノマーが湾曲モールド部材から脱出することができる。この過剰なモノマーがＨＥＭＡリングを形成し、後面湾曲モールドが最終的に前面湾曲モールドに圧着された時に前面湾曲モールドの分離エッジにより製造されるレンズから切り離される。
【００９２】
後面湾曲モールドは前面湾曲モールドの分離エッジに当接するまでモノマー内を移動する。２つのモールドが互いに対して当接するアセンブリの下向きストロークの変化は主支持ビーム２５２の下向き位置変化の過剰ストロークを必要とする。それぞれのピストンの応力スプリング２２２は、対応する後面湾曲モールドが完全に当接されると、過剰ストロークの間に圧縮され、それぞれのピストンが組み立てたモールドを損傷しないようにする。
【００９３】
主支持ビーム２５２の最も深い下降点で、後面湾曲モールド３３全部がそれぞれの前面湾曲モールドに対して当接すると、真空チャンバの真空が解除される。チャンバ内の真空が解除されると、ピストン２１８ａ、２１８ｂとマニホルド２０４は所定位置に留まり、結合したモールドに対して一定の力をかけ続ける。
【００９４】
どちらも真空が完全に解除されると、主支持ビーム２５２は応答サーボモータ７７により上昇位置まで動力的に移動される。この用意する場合、ピストン２１８ａ、２１８ｂの応力スプリングは第１に弛緩し、次いでパレットからピストンを上昇させる。主支持ビーム２５２が上昇を続けるとマニホルドそれ自体が上昇を始めるまで支持軸２０６の応力スプリング２２６も弛緩し、パレット表面からＯ−リング２４０を係留解除する。上向きストローク中の最後の解除はパレット３０からの位置決めピン２３６の除去で、このあと完全に組み立てたレンズモールドで埋められたパレットが組み立て部から搬出され、新しい後面湾曲モールドの組を有する次のパレットに置き換えられる。
【００９５】
本発明は特にこれの好適実施例を参照して図示しまた説明したが、態様および詳細における前述のおよびその他の変化は本発明の趣旨およびその範囲を逸脱することなく行なうことができ、該範囲は添付の請求項の範囲によってのみ制限されるべきであることは当業者には理解されよう。
【００９６】
好適な態様は以下に記載した通りである。
（Ａ）  コンタクトレンズを形成するための前後の湾曲モールド部材を組み立てるための装置であって、前記前面湾曲モールド部材のそれぞれを所定量の重合性ハイドロゲルで充填し、前記モールド部材が１つまたはそれ以上のパレットで供給され、
（ａ）前記パレットを前記装置へ搬送するための第１の手段と、
（ｂ）前記後面湾曲モールド部材を関連するパレットから除去し、また前記後面湾曲モールド部材を関連する前面湾曲モールド部材と整列するための第２の手段と、
（ｃ）前記整列させた前後の湾曲モールド部材を取り囲み前記部材周囲の真空引きを行なうための筐体部材と、
（ｄ）前記筐体部材と前記第２の手段が結合され、前記第２の手段により除去された前記後面湾曲モールド部材を前記真空引きの間に前記前面湾曲モールド部材に対して圧接させることのできる往復運動自在な支持ビームと、
（ｅ）少なくとも１つが前記第２の手段を前記支持ビームに接続し、第２の１つが前記筐体部材を前記支持ビームに接続して、前記筐体部材と前記第２の手段は互いに前記支持ビームに対して独立して動き前記前面湾曲モールド部材を所定の圧力で前記後面湾曲モールド部材に圧接できるようにする複数の加圧スプリングと
を含む装置。
（１）前記パレットは前記筐体部材の位置決め案内と協働する位置決め孔を含み前記湾曲モールド部材の組み立て前に前記パレットを整列させることを特徴とする態様Ａに記載の装置。
（２）前記パレットは前記筐体部材の周辺封止と協働する周辺封止領域を含み前記真空引きを行なうことができるようにしてあることを特徴とする態様１に記載の装置。
（３）前記１つまたはそれ以上のパレットは前記後面湾曲モールド部材のための第１の組のパレットと前記前面湾曲モールド部材のための第２の組のパレットを含む複数のパレットを含み、前記第１の組の各パレットは前記第２の組のパレットと互い違いにしてあることを特徴とする態様Ａに記載の装置。
（４）前記第２の手段と、前記筐体部材と、前記支持ビームは同じ方向に往復運動することを特徴とする態様Ａに記載の装置。
（５）前記第２の手段は前記パレットにおいて搬送される各後面湾曲モールド部材のための独立した往復運動する部材を含むことを特徴とする態様Ａに記載の装置。
【００９７】
（６）前記少くとも１つの応力スプリングはそれぞれの往復運動する部材を前記支持ビームに独立的に結合して、前記所定の圧力のそれぞれの往復運動する手段の独立した往復運動を可能にし、前記往復運動する部材のそれぞれが前記複数の応力スプリングの１つによって独立して力がかけられることを特徴とする態様５に記載の装置。
（７）前記装置は前記第１の組のパレットの１つから後面湾曲モールドを取り出すことと前記第２の組の１つの前記前面湾曲モールドに前記後面湾曲モールドを載せることによって前記前面湾曲モールド部材と前記後面湾曲モールド部材を組み立てることの間で反復動作することを特徴とする態様３に記載の装置。
（８）前記ビームが下向きに往復運動する場合に前記筐体部材と前記支持ビームの間の前記応力スプリングが所定の圧着力を前記筐体と前記パレットの間に作成し、所定の圧着力は前記モールド部材の前記真空組み立てのために前記筐体を前記パレットに封止することを特徴とする態様Ａに記載の装置。
（Ｂ）  コンタクトレンズを形成するための前後の湾曲モールド部材を組み立てるための装置であって、前記前面湾曲モールド部材のそれぞれを所定量の重合性ハイドロゲルで充填し、前記モールド部材が１つまたはそれ以上のパレットで供給され、
（ａ）前記パレットを前記装置へ搬送するための手段と、
（ｂ）前記装置内で前記パレットを正しく整列するための複数の位置合せ要素と、
（ｃ）関連するパレットから前記後面湾曲モールド部材を取り出し、前記後面湾曲モールド部材を関連する前面湾曲モールド部材と整列させるための複数の細長いピストン要素と、
（ｄ）前記整列させた前後の湾曲モールド部材を取り囲み前記部材周囲の真空引きを行なうための筐体部材と、
（ｅ）前記筐体部材と前記細長いピストン要素に接続してあり前記第２の手段で取り出した前記後面湾曲モールド部材を前記真空引きしている間に前記前面湾曲モールド部材に圧接できるようにする往復自在な支持ビームと、
（ｆ）少なくとも１つが前記支持ビームへ前記位置合わせピンのそれぞれを接続し前記位置合わせピンが前記支持ビームとは独立して往復運動できるようにする複数の第１の加圧スプリングと、
（ｇ）少なくとも１つが前記細長いピストン要素のそれぞれを前記支持ビームに接続する複数の第２の加圧スプリングと、
（ｈ）前記筐体部材を前記支持ビームに接続することによって前記筐体部材が前記支持ビームとは独立して移動できるようにする少なくとも１つの第３のねじりスプリングとを含み、
前記細長いピストン要素と、前記支持ビームと、前記位置合わせピンと、前記筐体部材が互いに独立して往復運動し適切な接触圧力が維持される装置。
（Ｃ）  コンタクトレンズを形成するための前後の湾曲モールド部材を組み立てるための装置であって、前記前面湾曲モールド部材のそれぞれを所定量の重合性ハイドロゲルで充填し、前記モールド部材が１つまたはそれ以上のパレットで供給され、
（ａ）前記パレットを前記装置へ搬送するための第１の手段と、
（ｂ）前記後面湾曲モールド部材を関連するパレットから取り出して前記後面湾曲モールド部材を関連する前面湾曲モールド部材と整列するための第２の手段と、
（ｃ）前記整列させた前後の湾曲モールド部材を取り囲み前記部材周囲の真空引きを行なうための筐体部材と、
（ｄ）前記第２の手段と前記後面湾曲モールド部材を第２の軸に沿って往復運動させ、前記真空引きの間に前記後面湾曲モールド部材を前記前面湾曲モールド部材に対して所定の圧力で圧接するための第３の手段と、
（ｅ）前記筐体に装着される少なくとも１つの真空スリーブアセンブリであって前記第２の手段を取り囲み前記第２の手段が前記スリーブと前記筐体部材内に往復運動すると前記筐体部材内でチャンバの真空を維持できるようにするためのスリーブと
を含む装置。
（９）前記チャンバ真空を維持するための前記少くとも１つの真空スリーブアセンブリは、
（ａ）前記筐体部材の上部壁に形成された開口部に嵌合し、前記開口部が前記筐体部材の前記上部壁の上部表面から前記上部表面の下側へと延在するスリーブであって、前記第２の手段が往復運動できる前記筐体部材の前記上部壁を通る内部通路を形成するスリーブと、
（ｂ）前記スリーブの外側周辺表面と前記開口部の隣接する内側周辺表面の間に封止的に配置される少くとも１つの外側Ｏ−リングと、
（ｃ）前記スリーブの内部通路と、これの外周付近で、前記第２の手段の外周の間に封止的に配置され、前記スリーブ内を前記第２の手段が往復運動する時に前記チャンバの真空への漏洩を防止することができる少くとも１つの内側Ｏ−リングと、
を含むことを特徴とする態様Ｃに記載の装置。
（１０）前記第２の手段は、端部で開放している内部空間を有する細長い少くとも１つの部材を含み、前記空間において前記モールド部材を把持するためと前記モールド部材を関連するパレットから取り外すための把持真空引きが行なえることを特徴とする態様Ｃに記載の装置。
【００９８】
（１１）前記第２の手段は長軸に沿って延在する内腔を有する少くとも１つの細長い要素を含み、前記内腔において、前記細長い要素の一端を通して、前記要素の他端において前記モールド部材を把持するためと前記モールド部材を関連するパレットから取り外すための把持真空引きが行なえることを特徴とする態様Ｃに記載の装置。
（１２）前記少くとも１つの細長い要素はさらに、その側面から前記空間までの少くとも１つの半径方向の孔を含み、少くとも１つの半径方向の孔を介して外部真空が前記把持真空を引くことができることを特徴とする態様１０に記載の装置。
（１３）前記筐体部材は前記筐体部材内部に形成した少くとも１つの円環状のチャンバ通路導管を含み、少くとも１つの前記通路は前記外部真空の第１の端部および前記細長い要素の前記少くとも１つの横方向の通路の第２の端部で結合することができ、該導管を介して前記細長い要素の前記把持真空引きを行なうことができることを特徴とする態様１２に記載の装置。
（１４）前記第２の手段は前記モールド部材の１つをそれぞれが把持する複数の細長い要素をさらに含むことを特徴とする態様１３に記載の装置。
（１５）前記チャンバの真空を維持するための前記少くとも１つの真空スリーブアセンブリは複数の真空スリーブアセンブリをさらに含むことを特徴とする態様１４に記載の装置。
【００９９】
（１６）前記複数の細長い要素のそれぞれ１つが前記複数の真空スリーブアセンブリの対応する１つ中で往復運動し、前記真空スリーブアセンブリのそれぞれは、
（ａ）前記筐体部材の開口内部に嵌合し、前記細長い要素の対応する１つが移動する内部通路を形成し、全既筐体部材の前記複数の円環状のチャンバ通路の対応する通路と前記細長い要素の前記少くとも１つの半径方向の内腔とが接続されて前記外部真空が前記空間内の前記把持真空を引くことができるようにする少くとも１つの横方向の絞りをさらに有するスリーブと、
（ｂ）前記スリーブの周辺であって、前記スリーブの外側表面と前記筐体部材の前記開口部の内側の隣接する表面の間に配置される少くとも２つの外側Ｏ−リングであって、前記外側Ｏ−リング（１８１ａ，１８１ｂ）の第１のもの（１８１ａ）は前記筐体部材の上部と前記スリーブの少くとも１つの横方向の前記絞りと対応する円環状のチャンバ通路の第１の接続の間に配置され、前記外側Ｏ−リングの第２のもの（１８１ｂ）は前記筐体部材の前記下側と前記第１の接続の間に配置される少くとも２つの外側Ｏ−リングと、
（ｃ）前記細長い要素の前記外側表面と前記スリーブの隣接する内側表面の間に前記スリーブの内側周辺の回りに配置される少くとも２つの内側Ｏ−リングであって、前記内側Ｏ−リングの第１のものは前記筐体部材の前記横方向の上部と前記細長い部材の前記少くとも１つの半径方向の孔と前記スリーブの前記横方向の絞りの第２の接続部間に配置され、第２の内側Ｏ−リングは前記筐体部材の下側と前記第２の接続の間に配置され、前記内側Ｏ−リングは前記スリーブと前記往復運動する要素の両方で前記往復運動する要素が前記スリーブに対して往復運動する時に封止係合を維持することができるようにしてある少くとも２つの内側Ｏ−リングとを含み、
前記把持真空または前記チャンバ真空への漏洩が前記スリーブアセンブリ内部の前記細長い要素の往復運動中に防止されることを特徴とする態様１５に記載の装置。
（１７）前記複数の内側と外側のＯ−リングが配置される前記スリーブの対応する内側と外側の表面に複数の内側と外側の円環状の溝をさらに含むことを特徴とする態様１６に記載の装置。
（１８）前記スリーブの前記少くとも１つの横方向の絞りは前記細長い要素の前記少くとも１つの半径方向の孔と前記スリーブの前記横方向の絞りを通る前記筐体部材の前記円環状のチャンバ通路の回転的に独立した接続を提供する外側の円環状の通路を含むことを特徴とする態様１６に記載の装置。
【０１００】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、独特の搬送装置で搬送される複数の前面湾曲コンタクトレンズモールド部材を受け入れ、所定量の重合可能なモノマーまたはモノマー混合物で充填する第１の自動ステーションを含むコンタクトレンズ用のモールドを充填し組み立てるための装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）〜（ｄ）は本発明の方法の略図とフローチャートであり、（ｅ）は本発明の方法のブロックフローチャートである。
【図２】充填組み立て部との間で複数のコンタクトレンズモールドを搬送するために使用する搬送装置の平面図である。
【図３】図２に図示した搬送装置で搬送される組み立てたモールドの断面図である。
【図４】本発明の１つの実施例の充填組み立て部の略上面図である。
【図５】モールドキャビティのそれぞれに所定量のモノマーを分注するために使用する充填部の部分断面側面図である。
【図６】本発明で使用するモノマーの脱気糸圧送システムの簡略化した模式図である。
【図７】本発明の１つの実施例の組み立て段階の模式的時間線図である。
【図８】本発明の１つの実施例の組み立てモジュールの外部の略側面図である。
【図９】図８に図示した組み立てモジュールの部分断面側面図である。
【図１０】往復運動する充填モジュールへの真空相互接続を表わす本発明の１つの実施例の秤量または分注部の模式および部分断面図である。
【図１１】往復運動する組み立て部への真空の供給を表わす本発明の１つの実施例の組み立て部の摸式および部分断面図である。
【図１２】図１１に図示した組み立て部の往復運動するモジュールで使用する真空マニホルドの断面図である。
【図１３】図１０に図示した組み立て部の真空チューブおよびスリーブアセンブリの断面図である。
【図１４】図１２に図示した真空マニホルドの平面図である。
【図１５】本発明の第２の実施例の組み立て段階のタイムチャートと模式的時間線図である。
【図１６】本発明の非常に好適な実施例の組み立てモジュールの外部の部分断面側面図である。
【図１７】主筐体および真空筐体ならびにこれに取り付けられた真空ヘッドアセンブリの内部に取り付けてある往復運動するピストンの断面図である。
【図１８】前記真空筐体を前記主筐体に固定し前記真空匡体内部で往復運動することができる過剰ストロークスプリングで力のかかるボルトの断面図である。
【図１９】図１６〜図１８に図示した略図に対応する断面線を示す組み立て部の上面図である。
【符号の説明】
１０        ハイドロゲルまたはモノマー
１２        窒素トンネル
１３        材料取り扱いパレットプッシャー
１４        材料取り扱いパレットプッシャー（材料取り扱い装置、材料取り扱いラム）
１５        充填組み立て部
１６        窒素エンクロージャ
１７        把持手段
１８        ヒンジ
１９        材料取り扱いプッシャー
２０        コンベア（コンベアベルト）
２１        コンベア
２１’      スタンプ
２２’      ピストン
２２        搬送路（後面湾曲モールドパレット復帰コンベア）
３０        パレット
３０（ａ）  パレット
３０（ｂ）  パレット
３０（ｂ）  パレット
３１        凹面（前面湾曲モールド、モールドキャビティ凹面、凹面前面モールド凹面、前面湾曲モールド部材）
３１（ａ）  フランジ（正面湾曲モールドフランジ）
３１（ｃ）  分離リング（エッジ、円環状の縁、前面湾曲モールドの縁）
３３        後面湾曲モールド（凸面、基盤モールド凸面）
３３（ａ）  円環状の表面（フランジ、後面湾曲モールドフランジ）
３４        リング（ＨＥＭＡリング）
５０        秤量または充填部（秤量部、秤量モジュール、組み立て部、秤量アセンブリ、充填モジュール、モノマー秤量部）
５１        マニホルドブロック（マニホルドアセンブリ、マニホルドブロックアセンブリ）
５２        プラットホーム（固定支持フレーム、真空シール、周辺シール）
５３        配管またはシリンダ
５４        配管またはシリンダ
５５        内腔スコープ管
５６        内腔スコープ管
５７        案内配管
５８        案内配管
６０        スタンプヘッド部（モールド剥離用界面活性剤を前面湾曲モールドのフランジ部分に塗布するための装置、モールド剥離用界面活性剤でモールドフランジを被覆する装置）
６２        移動自在な枠
６３        空気シリンダ
６３ａ      駆動軸
６４        固定枠（固定支持フレーム）
６５        短距離空気シリンダ
６６        マニホルド（真空マニホルド）
６７        真空線
６８        マニホルド
６９        供給源（中空の孔）
６９（ａ）  供給源（中空の孔）
７０        ピストン（一体成型組み立て部、組み立てモジュール）
７１        ピストン
７１（ａ）  チャンバ（ピストン供給源、真空マニホルド）
７２        真空マニホルド（真空マニホルド筐体、真空筐体）
７３        主筐体（マニホルド、空気シリンダ、主マニホルド）
７４        駆動配管
７５        駆動配管
７６        フレーム部材（プラットホーム、枠部材）
７７        サーボモータ（空気駆動モータ、駆動モータ、応答サーボモータ）
７８        支持プラットホーム（クロスメンバ）
７９        案内チューブ
８０        案内チューブ
８１        クロスメンバ
８２        パレット案内レール
８３        スプリング
８４        スプリング
８５        ボルト
８６        ボルト
８７        凹部
８８        マニホルド部材（真空マニホルド、真空マニホルド配管）
８９        マニホルド部材（真空マニホルド）
９０        内腔スコープ筐体（内腔筐体）
９１        内腔スコープ筐体（内腔筐体）
９２        シリンダ
９３        空気シリンダ
９４        孔
９５        チャンバ通路（マニホルド、供給源）
９６        マニホルド
９７        供給源
９８        円環状のチャンバ（内部）
９９        内腔（円環状のチャンバ）
１００      コンテナ（ドラム）
１０１      上部主筐体マニホルド
１０２      マニホルド（供給源キャビティ、上側供給キャビティ、供給源）
１０３      真空アセンブリ
１０４      真空線
１０６      位置合せピン
１０７      位置合せピン
１０８      位置合せ孔
１０９      位置合せ孔
１１０      周辺シール
１１０（ａ）  外周（パレットの外側周辺部）
１１１      真空管（真空線）
１１２      線
１１４      ポンプ
１１５      供給源
１１６      孔（ポンプ排出口、排出線）
１１８      フィルタ
１２０      入り口
１２２      脱気ユニット
１２４      チューブ（配管部材）
１２６      排出線（脱気ユニット排出口）
１２８      真空ポンプ
１３０      線
１３２      線
１３４      酸素モニタ
１３６      線
１３８      マニホルド
１４０      精密秤量ポンプ
１４１              供給線
１４２      精密秤量ノズル
１４２      排出ノズル
１４３      接続ブロック
１８０      スリーブ（真空スリーブ、真空配管スリーブ、スリーブカップリング）
１８１ａ    Ｏ−リング溝
１８１ｂ    Ｏ−リング溝
１８２      標準Ｏ−リング
１８３      Ｏ−リング
１８４      Ｏ−リング
１８６      円環状の通路
１８７      側方の通路（側方の絞り、横方向絞り、絞り）
１８８      開口（ピストンの半径方向の孔、孔）
１９０      開口部
２００      光ファイバー内腔スコープ
２００’      組み立て部
２０１      光プローブ（光ファイバープローブ）
２０２      主支持ビーム
２０４      真空マニホルド筐体（真空マニホルド、真空チャンバマニホルド）
２０６      マニホルド支持軸
２０８      光学プラットホーム
２１０      光学プラットホーム支持
２１２      内腔スコープ筐体
２１４      光ファイバープローブ
２１６      内腔スコープ
２１８ａ    ピストン
２１８ｂ    ピストン
２２０      リング支持カラー
２２２      応力スプリング
２２４      内腔
２２６      応力スプリング
２２８      ナット
２３０      端部キャップナット
２３４      真空シール
２３５      真空シール
２３６      位置決めピン
２３８      応力スプリング
２４０      Ｏ−リング
２５０      湾曲モールド部材組み立て部（組み立てモジュール、組み立て部）
２５２      主支持ビーム（主支持筐体、主筐体）
２５４      真空接続ホース
【図１】
0004004573.tif 000002
【図２】
0004004573.tif 000003
【図３】
0004004573.tif 000004
【図４】
0004004573.tif 000005
【図５】
0004004573.tif 000006
【図６】
0004004573.tif 000007
【図７】
0004004573.tif 000008
【図８】
0004004573.tif 000009
【図９】
0004004573.tif 000010
【図１０】
0004004573.tif 000011
【図１１】
0004004573.tif 000012
【図１２】
0004004573.tif 000013
【図１３】
0004004573.tif 000014
【図１４】
0004004573.tif 000015
【図１５】
0004004573.tif 000016
【図１６】
0004004573.tif 000017
【図１７】
0004004573.tif 000018
【図１８】
0004004573.tif 000019
【図１９】
0004004573.tif 000020