(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヘッドと心棒を有し、全体がレンズと一体成形され、２つのレンズが冷間ランナーによって接続され、レンズがディップコーティングの位置に配置されたときに、該冷間ランナーは、左レンズについて1時半−４時半の側の四分円内のレンズ周辺部に、右レンズについて７時半−１０時半の側の四分円内のレンズ円周部に接続され、心棒がその長さ方向のヘッドと冷間ランナーとの接続部との中間位置に第２グリップ位置を有し、冷間ランナーから実質上垂直に離れて上昇するように設計されていることを特徴とするハンガー・タブ。
【請求項２】
心棒の第２のグリップ位置が突起したスライド・ストップから構成されている請求項１に記載されているハンガー・タブ。
【請求項３】
ヘッドが幾何学的にロボット装置、作業ホルダー、ラックとはめ合わせられるように設計されている請求項１に記載されているハンガー・タブ。
【請求項４】
ヘッドが輸送中に外れることを防止するための回り止め面を含む請求項３に記載されているハンガー・タブ。
【請求項５】
ヘッドが輸送中に外れることを防止するために、ロボットがヘッドに向けて心棒の軸方向に押す力によって曲がらせることができる脚部を含む請求項１に記載のハンガー・タブ。
【請求項６】
レンズがディップコーティングするために配置されたときに上部エッジを有し、ヘッドが上部エッジよりも上に配置される請求項１のハンガー・タブ。
【請求項７】
第２のグリップ位置が上部エッジよりも上に配置されている請求項６に記載されたハンガー・タブ。
【請求項８】
レンズがディップコーティングのために配置されたとき、ハンガー・タブがほとんど鉛直に立つ請求項１に記載されているハンガー・タブ。
【請求項９】
２つのレンズが冷間ランナーによって接続され、該冷間ランナーは、左レンズについて1時半−４時半の側の四分円内のレンズ周辺部に、右レンズについて７時半−１０時半の側の四分円内のレンズ円周部に接続され、ハンガー・タブが、冷間ランナーから実質上垂直に離れて上昇するように設計され、ロボットグリップのための第１の位置を提供する自由端部を有する心棒を含む長さを有し、心棒がその長さに沿ってロボットグリップのための第２の位置を含み、第１の位置と第２の位置のいずれかをグリップしてグリップ位置を提供し、グリップ位置を浸漬することなく、レンズを溶媒に浸漬してレンズをディップコーティングするステップから構成されるレンズ製造方法。
【請求項１０】
成形ステップがポリカーボネートの射出成形を含んでいる請求項９に記載されている方法。
【請求項１１】
自由端部が第１の位置を提供するための蹄鉄形のヘッドを含み、蹄鉄形のヘッドがロボットグリップを受けるために構成された回り止め面を含み、グリップのステップが輸送中に蹄鉄形のヘッドが外れることを防止するために回り止め面で蹄鉄形のヘッドをグリップすることを含んでいる請求項９に記載されている方法。
【請求項１２】
自由端部が第１の位置を提供する蹄鉄形のヘッドを含んでおり、蹄鉄形のヘッドがスプリング力を提供するために内部へ曲がる脚部を有し、グリップのステップが蹄鉄形のヘッドが輸送中に外れることを防止するために、脚部を押し付けながら蹄鉄形のヘッドをグリップすることを含んでいる請求項９に記載されている方法。
【請求項１３】
心棒が第２の位置を提供する突起したスライド・ストップを含んでいる請求項９に記載されている方法。
【請求項１４】
第１の位置および第２の位置が心棒に沿って間隔をあけて配置されており、第１のロボットが第１および第２の位置のいずれか一方で心棒をグリップし、第２のロボットが第１および第２の位置の他方で心棒をグリップしてレンズを手渡すステップから構成されている請求項９に記載されている方法。
【請求項１５】
レンズをディップコーティングするステップがディップコーティングしている間、溶液の液面より上で第１の位置を保持することを含む請求項９に記載されている方法。
【請求項１６】
レンズがディップコーティングの位置に配置されたとき、冷間ランナーが時計の１０時半と１時半の位置にある上部９０度の四分円の外側でレンズに取り付けられ、レンズのディップコーティングのステップがディップコーティングの間は自由端をレンズより上方で鉛直に保持することを含んでいる請求項９に記載されている方法。
【請求項１７】
成形のステップがレンズと冷間ランナーを同じ成形プロセスで成形することを含む請求項９に記載されている方法。
【請求項１８】
レンズがディップコーティングの間に保持されているとき、自由端部が１番高いレンズのエッジよりさらに上の点を含んでいる請求項９に記載されている方法。
【請求項１９】
前記成形ステップが冷間ランナーによって接続された２つのレンズを成形し、心棒が冷間ランナーに直交する方向に形成されていることを含んでいる請求項９に記載されている方法。
【発明の詳細な説明】
１．技術分野
本発明の分野は、後のインライン式浸漬硬化被覆に送られる、ばりのない、清浄度が改善された熱可塑性眼鏡レンズの組のプラスチック射出・圧縮成形である。詳細には、ポリカーボネート眼鏡レンズの複数空洞射出成形の方法および装置は、その中に人間のオペレータがいないレンズを取り巻く１つの連続したクリーンルーム空気エンクロージャ内で、完全に、硬化被覆前の成形され、組にされたレンズまたはランナー・システムの切削またはトリミングも、ディップコーティング前のフレオン（tm）ＣＦＣや水性の清掃プロトコルの使用も必要としないで作られる清潔で硬化被覆された成形レンズを生産するために、浸漬硬化被覆による完全自動化を介して統合される。このクリーンルーム・エンクロージャおよびロボットによる取扱いを拡張することにより、オプションで、光パワーおよびレンズの見かけの品質のインライン式連続生産フロー自動検査が提供されるか、オプションで、成形と硬化被覆が施されたポリカーボネート・レンズが連続クリーンルーム空気エンクロージャから出るか、手作業による取扱いを受けるか、あるいはその両方の前に、インライン式連続製品フロー反射防止薄膜真空被覆が提供されるか、その両方が行われる可能性がある。
２．背景の技術
Ａ．Ｒｘレンズ市場のポリカーボネートへの動向
関連する製品フィールドは、１．５３０ガラスおよび１．４９−１．５０「ＣＲ−３９」（化学的には、過酸化物架橋アリル・ジグリコール炭酸塩熱硬化性鋳造レンズ）を上回る屈折率の視力矯正プラスチック眼病用処方眼鏡レンズ（これ以降「Ｒｘレンズ」と省略）である。これは、過去5年間、米国市場と世界市場の両方においてもっとも急激な成長を遂げたＲｘレンズ材料の分類である。このような鋳造熱硬化性樹脂および射出成形熱可塑性物質は、眼鏡レンズの消費者／利用者が、それらが（高屈折率プラスチックの光曲げ力の増加のため）さらに薄くなり、軽くなる（特にＣＲ−３９に対するポリカーボネートの場合での比重の減少）ことに気づいたため、きわめて望ましい。その結果、近視（「近視」）眼鏡レンズの利用者は、「コカコーラの瓶の眼鏡をかけている」という見かけ上望ましくない外観を避けることができる。さらに、軽くなった重量とは、快適さの増進、軽量化、負荷がかかる表面が存在する鼻と耳の上部での挟みの減少を意味する。
この「薄くて軽い」、さらに屈折率が高いプラスチックＲｘレンズの部門は、米国市場統計は、組み合わせると、総市場の２５−３０％のシェアを示している。ただし、この部門では、熱硬化性鋳造高屈折率のシェアは、本来１９９１年から変化いていない。つまり、近年でのこのほぼすべての成長は、もっとも具体的にはポリカーボネート（Ｒ．Ｉ．＝１．５８６）によって実現された、熱可塑性プラスチック射出成形Ｒｘレンズ・タイプの伸びなのである（候補として考慮される他の高屈折率熱可塑性物質もあるが、これまでではポリカーボネートがもっとも確実に商業的に成功している−−これ以降「ポリカーボネート」は、当業者には明らかであるように、他の光学グレードの熱可塑性代替物を含むとして解釈される）。
鋳造熱硬化性高屈折率Ｒｘレンズから離れ、ポリカーボネートＲｘレンズへ市場シェアがシフトしているおもな理由は、高い生産量レベルのポリカーボネートRxレンズの大幅に低い製造コストにあると言われている。同様に、これは、さらに労働集約型の熱硬化性鋳造操作では本来達成できない、高いレベルの自動化がポリカーボネートでは達成可能であることにある。少量でのパーセント活用では、高度に自動化された生産には極端に高い固定費という重荷が負わされる可能性があるが、生産量が「損益分岐点」レベルを越えて増加するにつれて、熱硬化性鋳造に固有の労働と材料の相対的にさらに高い変動費のインプットが非常に不利になる交差ポイントが存在する。それ以降は、量が増加するにつれて、増加分の量のユニットあたりの増益が、さらに自動化が進んだ（ポリカーボネート）製造事業に有利に、高く投資されるようになる。
これは、レンズ製造メーカーによる市場価格設定に反映され、鋳造高屈折率硬化被覆Ｒｘレンズは、対応する複数空洞射出成形、硬化被覆されたポリカーボネートＲｘレンズ（特に、Ｒｘあたりのユニット売り上げ量がさらに高い完成シングル・ビジョン（「ＦＳＶ」）タイプ）の処方との価格的な競争力ではるかに遅れを取っている。鋳造高屈折率ＦＳＶは、通常５０−１００％高い価格設定となる場合がある。さらに進んだ自動化レベルおよび資本効率（＝新しい製造の分野への進入のための資本要件を削減する、さらに低い損益分岐量）の改善による、さらなる製造費用削減のレベルが、ポリカーボネートＲｘレンズの将来の成長にとって戦略的に非常に重大であるのはこれらの理由のためである。
Ｂ．複数空洞レンズ成形および浸漬硬化被覆に関する従来の技術の特許
今日、ポリカーボネートＲｘレンズの世界での生産は、まとめると概算で世界市場の９０％を上回る４つの企業によって占められている（ただし、開始したばかりの新規参入社もある）。これらの４社のそれぞれは、現在、その「バッチ工程」製造フローシート（図４Ａ比較例を参照のこと）の開始時に、なんらかの形の射出・圧縮複数空洞成形工程および装置を利用している。次のステップは、トリミングされたレンズがレンズホルダー・ラックに取り付けられるように、ランナー・システムの成形後切削またはエジェクタ・タブのｄｅｇａｔｉｎｇまたはトリミングである。一般的には、これらは、人間のオペレータによって補助される半自動操作であるが、それらが完全に手作業による動作である場合もある。複数のこのようなレンズを保持するレンズホルダー・ラックにかみ会うように取り付けられる成形によって作られるハンガー・タブの例は、ウェバー（Weber）（米国特許第４，４４３，１５９号）に開示される。製造フローチャートでの次のステップは、なんらかの形の清掃プロトコルを使用することである（初期のバージョンは、すべてフレオン（ｔｍ）ＣＦＣ超音波蒸気脱脂装置方法である。最近では、水をベースにした清掃は、後に乾燥操作が続く、遠心回転またはマルチステージ超音波タンク浸漬による水性高圧スプレーである。）それから、これらの清掃、乾燥されたレンズは、液体硬化被覆剤溶液（熱硬化シリコン・タイプまたはＵＶ−硬化タイプのどちらか）中でディップコーティングされ、被覆は化学的な架橋により硬化される。
前記４社のポリカーボネートＲｘレンズ製造メーカーの内の２社は、申請者の米国特許４，８２８，７６９および米国特許４，９００，２４２の認可販売人である。３番目の企業は、ウェイマウス（Weymouth）（米国特許第４、９３３、１１９号）の譲受け人であるジェンテックス社（Gentex Corporation）である。４番目の企業は、バカラー（Bakalar）（米国特許第４，６６４，８５４号）の譲り請け人であるネオレンズ（Neolens）である。以上の特許は、複数のモールド空洞を使用し、その間の空洞対空洞の均衡を達成するための多様な手段を利用する、なんらかの形の射出・圧縮成形工程シーケンスを利用している。４社の製造メーカーによって利用されるこれらの３つの特許は、各製造メーカーのサンプル・レンズのＯ．Ｄ．周辺レンズ・エッジおよび側壁を観察すれば容易に確認できるように、成形レンズがレンズ・モールドからどのように排出されるのかという点で異なる。これについては、図２およびその説明文でさらに詳細に説明する。３つすべては、必然的に、ディップコーティングが可能になる前に、少なくともある程度の切削を行っている。
Ｒｘレンズの複数空洞射出・圧縮成形を示すその他の従来の技術による特許を検討すると、ウェバー（Weber）（米国特許第４，００８，０３１号）のＲｘレンズの射出・圧縮成形用の装置は、二空洞モールドのように見えるものを示している。ゲート入口２３の１８０度反対のところに、後のディップコーティング操作で使用するためのハンガー２０がある。ウェバー（Weber）も、６時でのゲート／滴下マーク位置に関しては、ほぼ１０時半−１時に位置する成形エジェクター・タブ１６を示している。通常、この位置は、ディップコーティング剤の回収の間に成形されたレンズの表面と裏面に沿って被覆剤の溢れ出したもの流出を伝搬するという有害な影響を及ぼすが、ウェバー（Weber）の場合には、ウェバー（Weber）はハンガー・タブおよびエジェクタ・タブを周辺フランジ１２上に取り付け、これが、（レンズが、側面から側面に振れ動かないのであれば）被覆剤のフローの溢れ出しがそれぞれ個別に保持されるレンズの上部から底部までこのフランジに続くように、表側レンズと裏側レンズのエッジの両方から後退される。
ウエハラ（Uehara）その他（米国特許第５、０９３、０４９号）も、冷間ランナーおよびスプルーによって接続される空洞を使用し、スプルーがサイクル中のあらかじめ定められた時間に逆流を防止するために機械的に遮断できるようにされた、２空洞モールド内でのＲｘレンズの射出・圧縮成形を教示し、開示している。ウエハラは、これらの２つのレンズをｄｅｍｏｌｄｉｎｇするための排出手段については語っておらず、エジェクタ・タブやピンは図示されていない。圧縮を提供する可動コアの前方移動が硬い止めによって制限される場合、それらは、いったんモールドが開くと、排出を補助するために分割線を越えて前方に移動させるために使用することはできない。その場合には、人間のオペレータが、手作業で冷間スプルーをつかみ、それに取り付けられた2枚のレンズをモールドから緩めて引き抜くために頼られることになるだろう。ハンガー・タブの表示または言及はない。
その他の歴史的に重要なＲｘレンズの射出・圧縮成形には、スペクター（Spector）その他（米国特許第４，８３６，９６０号）およびラリベルテ（Laliberte）米国特許第４，３６４，８７８号）が含まれるが、これらの両方とも単独空洞実施例に制限されている。
（前記のウェバー（Weber）（米国特許第４，４４３，１５９号）に加えて）今度はＲｘレンズディプコーティングの従来の技術の特許を見てみると、ラリベルテ（Laliberte）（米国特許第３，９５６，５４０号の方法および米国特許第４，０３６，１６８号の装置）は、濾過された空気のクリーンルーム環境を内蔵し、レンズが連続的に超音波により清掃、ｄｅｓｔａｔｉｓｉｚｅｄされてから、ディップコーティングされてから、乾燥され、コンベヤーがそれらを、オペレータがレンズを取り外すことができる積荷／積み下ろしステーションまで運ぶ前に、少なくとも部分的には粘性のない状態まで硬化される、マルチステーション機械によるこのようなレンズホルダー・ラックのコンベヤー化された移送の形式を教示している。類似する構成は、レンズホルダー・ラックが吊り下げられるか、あるいは代わりにインデックス付けのための動力と自由な移動が行えるオーバヘッド・コンベヤーが、その上に取り付けられる吊り下げ式取外し可能レンズホルダー・ラックといっしょに使用される、平行して動作し、架橋により接続される２つのチェーン駆動コンベヤーを含む、異なる自動化移送手段を使用して開発された。このようなポリカーボネートＲｘレンズ（および非Ｒｘレンズ）用の構成は、通常、ポリカーボネート・レンズが規定時間の間、超音波溜めに浸漬され、その間にキャビテーション（微少な穴の生成と崩壊）が、（レンズ表面上のしみの上につく粘着膜を取り除くために）フレオンの溶解力と共同作用的に働く運動エネルギーを提供し、そのため溶性および非溶性タイプの両方の表面汚染物質を押しのけ、浮揚させて除去する、少なくとも１台（好ましくは、直列浸漬で２台）のフレオン超音波清掃装置／脱脂装置で使用される。
1985年12月４かに発表されたリーブラー（Liebler）その他、英国特許第ＧＢ２，１５９，４４１Ａ号、譲請け人、ローム社も、（レンズのような）プラスチック光学成形物上への耐傷液体被覆剤の連続ディプコーティング生産を教示する。これは、明確に、複数のレンズが入ったレンズホルダー・ラックを移送するための無限コンベヤー・ベルトを教示する。意図された光プラスチック成形物の中には眼鏡レンズがあり、図２は「締付け目的用の突起１０がその上に形成され、過剰な耐傷被覆剤の混合物が、被覆、乾燥時に隆起を形成しないで滴下できるように、この突起が付けられた端のまったく反対側にあるのが滴下突起１１である。」の成形物を示す（９７−１０５行）。ラリベルテ（Laliberte）と比較すると、この機械ははるかに単純であり、（「好ましくは、２つまたは３つ以上の赤外線放射体」として記述され）図示されている単に荷積み／荷降ろし、液体ディップコーティング・ステーション、および乾燥ステーションだけを意図している。本文中に図示されてないが、言及されているのは「浄化浴も、浸漬浴の蒸留に具備できる。浄化浴は、例えば、有機溶剤が入った超音波浴となる場合がある。」（１２２−１２８行）。ただし、リーブラー（Liebler）は、実際には、眼鏡レンズ被覆にもＲｘレンズの被覆にも使用されたことはないと考えられている。リーブラー（Liebler）が予想できなかった２つの大きな技術的な問題がある。まったく反対にあるハンガー・タブと滴下タブのある彼の図２のレンズで、その肩部で、被覆剤タブの２つの接合部から被覆剤の溢れ出したものの流出が広がるのは不可避であろう。残念なことに、被覆剤のフロー流出は、視覚のための光学部品の中央のもっとも重大なゾーンを直接通過するため、これらの流出は周辺の非常に最悪の場所で発生する。リーブラー（Liebler）の装置が許容できる範囲では、それは、眼鏡レンズであるとは考えられず、むしろそのどれも矯正視力用眼鏡レンズが備えなければならない高品質の画像伝達を持つことが必要とされない通常の腕時計のガラス、スケール、および鏡のような保護カバー用レンズであろう。硬化被覆が単に激しい傷から保護するためであり、保護用カバー・レンズが製品または装置にある程度の透明感を提供するためだけである場合、このようなフロー流出は無害で、機能上の問題とはならないだろう。しかし、光学収差の結果生じる人間の視力の問題のある眼鏡レンズの場合、このような被覆剤のフロー流出はまったく許容できず、非常に高いパーセントの不合格傷のソースとなるだろう。レンズ成形の完全厚さのこのようなタブ構成が図示される場合、このような問題は絶対に本質的であろう。しかし、ウェバー（Weber）の図面に図示されるようにタブがレンズの完全厚さではなく、単にそれによって吊り下げられるレンズの相対的に軽い重量を支えるのに十分なだけ厚い場合、このような場所は許容されるだろうが、レンズがそのマウントで同じ高さに保持され、リーブラー（Liebler）の「無限コンベヤー」で想定される別の問題である前後の揺れがない場合だけである。
Ｃ．レンズ清掃にまつわる環境上および経済的な問題
「フレオン」清掃は、その生産が、モントリオール付随書およびそのＥＵ改訂に従って、1994年12月３１日に理論的には停止した、現在は受け入れられないＣＦＣ−１１３（オゾン減少）に基づいている。その結果、新しいＲｘレンズの設備が、必然的に、代わりに水性の清掃アプローチに取って代わった。１つのこのようなアプローチは、（スピンドル上でそれを回転させるような）レンズを移動させることによって、または（往復運動によるなどの）スプレー・ヘッドを移動させることによって、あるいは、好ましくはその両方の組み合わせによって、レンズの表面と裏面全体でスキャンされる水のスプレーの高圧（最高２０，０００ｐｓｉ）噴流を利用する。高圧水スプレーは、（静電的に保持されるポリカーボネート粉塵粒子や空気によって運ばれる無機粉塵などの）非溶性の微粒子形態の表面汚濁物の除去で非常に有効であるが、このような洗浄が１００％「視覚の線」であるため、レンズは通常一度に1枚洗浄されなければならないだけではなく、通常のスピン／スプレーの組み合わせが、片側が洗浄されてから、手作業またはロボットによってひっくり返され、別2番目の面を清掃するためにのスピンドル上に置かれる必要があるという欠点がある。このような装置の労働費および資本費用に対するスループット（１時間あたりのレンズ枚数）は、それが取って代わった、現在は環境上受け入れられない旧いフレオン清掃装置に比べてはるかに高価である。
水性洗浄の2番目の方法とは、超音波の水をベースにした潜在溶液を、コンベヤーを儲けた輸送機がレンズを連続浸漬タンクを通して運ぶ（通常は、純水によるゆすぎを含む、少なくとも５つ、好ましくは７−１５のステーション）、逆流フロー、マルチステーション、自動化洗浄ラインという第1段階で使用することである。
高圧水スプレーによろうと、超音波マルチステージ・タンク浸漬によろうと、結果として生じる清潔ではあるが依然として濡れているポリカーボネート・レンズは、まだ（任意の重要な％の水とすべて化学的に不適合である）液体硬化被覆剤に浸漬することはできないため、これらのレンズは、依然として別の問題に向き合い、その問題とは、レンズの光学表面上に皮相的なしみ（「水斑点」）を作り出さずに、レンズ（またはそのレンズホルダー・ラック、あるいはその両方）から残りすべての水を完全に取り除く方法である。水ディプコーティングタンクの場合、最後のタンクは、通常、（ディップコーティング剤の乾燥も実施されなければならないクリーンルーム内側での高い％の湿度のため、レンズの「曇り」を引き起こす可能性がある）ほぼ水の沸点近くの非常に高い温度で維持され、タンクからレンズが除去される回収速度はきわめて低速で、毛細現象効果を促進し、水の除去を最大限にする。スピン／高圧スプレーの場合、高いＲＰＭの回転速度の遠心作用が、すべての過剰な水を払うために施行される。それにも関わらず、液体硬化被覆剤溶液は、レンズにより持ち込まれる非常に少量の水の「引き延ばし」にも耐えることができない（少量の水滴がついた結果、被覆されたレンズの筋のついたり、斑点が多い曇りやしみだらけの外観となる）。このため、熱い空気を循環させる乾燥器（清浄度のために濾過される）を使用しなければならないは避けられず、それがエネルギー集約型で費用が高い操作に近づける。マルチステーション自動移送水清掃器インライン・システムは、大量の床スペースを占有し、高価である（マルチ−10万ドル）。さらに、これらの水性清掃溶液からの液体の排液は、それが取って代わってフレオン清掃器では過去に遭遇されなかった環境上の問題となることがわかってきている。
３．発明の目的
以上の理由から、本発明の第１の目的とは、切削やトリミングを行わず、フレオンや水性洗浄プロトコルも使用しないで、ロボットによる処理と移送に適する特殊な設計の成形されたハンガー・タブにより、ディップコーティングする準備が完了した、清潔にｄｅｍｏｌｄされる複数空洞Ｒｘレンズを生産することである。
本発明の他の目的とは、複数空洞ｄｅｍｏｌｄｉｎｇが開始する時点から始めて、硬化被覆剤が少なくとも部分的に粘性がない状態まで硬化した後まで、人間のオペレータにレンズを触らないことである。最小の空気で運ばれる汚濁物質の場合、人間のオペレータが、ｄｅｍｏｌｄｉｎｇの始まりから硬化被覆剤が少なくとも部分的に粘性のない状態まで硬化された後までレンズを取り巻く同じクリーンルーム空気スペースの内にさえいないことが好ましい。
本発明の他の目的とは、従来の技術による個々のＲｘレンズから、特殊な設計の成形されたハンガー・タブによってロボットによって処理される準備が完了したモールドから生じる、組にされたいっしょに成形されたＲｘレンズまで処理される「移送のユニット」を変更することによって生産性を伸ばすことである。
本発明の他の目的とは、ディップコーティング・フロー流出物がこのようなばりを離れて広がるのを防いだり、ディップコーティングの前にばりのトリミングを排除したり、その両方を行うために、このようなトリミング工程は、プラスチックの空気で運ばれる微粒子汚濁物質を作り出すので、組にされた成形済みレンズの分割線エッジでのプラスチックの「ばり」を最小限に抑えることである。
本発明の他の目的とは、最小の（またはなしの）金属またはプラスチック製の空気で運ばれる微粒子汚濁物質を作り出す排出工程で、レンズを清潔にｄｅｍｏｌｄできるよにすることである。
本発明の他の目的とは、％歩留まりの改善、仕掛品在庫の縮小、および従来の技術によるバッチ工程フローシートに対して、この新規の完全自動化された連続工程フローシートによるさらに優れた生産性によって、Ｒｘポリカーボネート・レンズの製造費をさらに引き下げることである。
４．発明の開示
本発明は、従来の技術で欠けていることが判明した「製造可能性のための設計」原則を利用する。本発明の不可欠な要素とは、ｄｅｍｏｌｄｉｎｇステップから被覆と硬化のステップまでの移送のユニットが１組のＲｘレンズであって、個々のＲｘレンズではないという点である。したがって、ロボットによる移送が発生するたびに、出力は効果的にこのようにして二重にされる。この明察は、タブあたり1枚のレンズだけしか教示し、示さない、従来の技術では見当たらない。
第2の要素は、サイクルの充填段階と排出段階の間の可変体積のモールド空洞の空洞高さを求める、２段階ばね力を使用して、ばりのない射出・圧縮成形工程のための手段を提供することである（本明細書中で使用されるように、「分割線ばり」とは、モールド硬化のＡ面とＢ面が結びつく分割線に沿ったモールドセットから溢れたプラスチックを意味する）。組にされた成形レンズの分割線エッジでのプラスチックの「ばり」は、このような充填工程中の「モールド閉鎖」圧縮ストロークの１ミリメートルの最後の端数で必ずや発生しそうであるため、この要素は、圧縮ストロークのこの最後の０．５ミリメートルの間だけモールドセットの分割線を閉じた状態に保つばね力を大幅に増加する。ばりを排除することによって、このようなばりを容易に広げたり、ディップコーティングの前にばりのトリミングをなくしたり、あるいはその両方を行うディップコーティング・フローの流出は、このようなトリミング工程によりプラスチック製の空気で運ばれる微粒子の汚濁物質が生じるため、妨げられる。
第３の要素とは、成形Ｒｘレンズ製品を汚染することがある空気で運ばれる微粒子の生成を最小限に抑えるか、あるいは排除する新規のｄｅｍｏｌｄｉｎｇ操作である。この要素は、最初、Ｒｘレンズ製品設計、もっとも特定するとレンズ・エッジ詳細ジオメトリの中に実現される。第２に、装置についての考慮事項は、モールドが完全に開放され、適切なグリッパーつめがあるロボット・アームが、排出される組にされた成形Ｒｘレンズを受け取るためにその適切な位置にある場合（手作業による保守はｄｅｍｏｌｄｉｎｇの間必要とされない）に、成形された組のＲｘレンズを自動的に取り除くという必要とされる工程ステップを提供するために、モールド設計の中に組込まれなければならない。
本発明の第4の要素とは、いったんｄｅｍｏｌｄｉｎｇが発生したら、ディップコーティングが適用され、少なくとも粘性のない状態に硬化されるまで、凝固した熱可塑性物質のすべての切削またはトリミングを排除することである。改善された成形工程により（２段階ばねによって）ばりを排除することは、あとでばりをトリミングすることより優れている。あらゆるエジェクタ・タブまたは滴下タブは、適切なディップコーティングと干渉せず、被覆剤溢れ出し流出を広めないように、レンズ周辺に沿って適切に配置されなければならない。具体的には、このようなタブは、レンズ周辺の上部９０度の四分円（１０時半−１時半の位置として定義される）には配置されない。成形され、組にされたＲｘレンズは、冷間ランナーによりその間で接続されなければならず、前記ランナーは、左レンズについて１時半−４時半の側の四分円内に、右レンズについて７時半−１０時半の側の四分円に位置される。
本発明の第５の要素とは、通常、成形された組の中の２枚のレンズの間で実質上等距離に配置され、組にされたレンズを接続する冷間ランナーから実質上垂直に離れて上昇する一体成形ハンガー・タブである（このような対称には、組にされたレンズの側面空側面への傾きを最小限にするという利点がある）。オプションではあるが、好ましい実施例では、この成形によって作られたハンガー・タブのヘッドは、液体浸漬硬化被覆剤がヘッドをつかむためのロボットによる手段と接触しないようにするために、垂直に保持されるときに成形された組のもっとも高い上部のエッジの上となるため、ヘッドと冷間ランナーの心棒長さは、少なくともレンズの前記上部エッジの十分に上になければならない。心棒が、突出するスライド・ストップ付きの第2のグリップ位置が、組にされたレンズの上部端の上にも位置できるように十分に長くなるのがもっとも好ましい（代替のオプションではあるが、あまり好ましくない実施例では、この成形されたハンガー・タブのヘッドは、垂直に保持されたときに成形された組のもっとも高い上部端の下になり、ヘッドをグリップするためのロボット手段に接触し、その上に硬化する蓄積浸漬硬化被覆剤の定期的な清浄を行いながら使用される）。特別な特徴は、一定のロボット装置、作業ホルダー、およびラックと幾何学的に合うように、ヘッド内部に設計される。
オプションでは、滴下テーブルは、いったん成形され、組にされたレンズが完全に浸漬浴での浸漬から完全に取り外されると、過剰な液体被覆剤を排出するための毛細運搬作用により、ディップコーティング剤滴下マークのサイズを最小限に抑えるため、各レンズの底部四分円（４：３０−７：３０位置）に位置する。ただし、これらのオプションの滴下タブは、被覆が硬化した後にトリミング動作を要求するという欠陥があり、彼らはレンズ１枚あたりのポリカーボネート樹脂の使用料＋費用も増加させる。
本発明の以上４つの要素によって、完全に１つの連続クリーンルーム空気エンクロージャ内で、その中に人間のオペレータを置かず、硬化被覆前の成形レンズまたはランナー・システムの切削やトリミングも、ディップコーティング前のフレオンＣＦＣや水性清掃プロトコルも必要としないで、清潔で硬化被覆された成形済みの組にされたレンズを生産するために、ポリカーボネート眼鏡レンズの複数空洞射出成形を浸漬硬化被覆を使用する完全自動化により統合することが可能になる。申請者のレンズ成形工程と装置、よび製造工程の成形レンズ設計の新規の組み合わせは、この目的に貢献する。このクリーンルーム・エンクロージャおよびロボット処理を拡張すると、オプションで、光学倍率とレンズの見かけ上の品質のインライン式連続製品フロー自動検査が実現されるか、オプションで、成形および硬化被覆が施されたポリカーボネート・レンズが連続クリーンルーム空気エンクロージャを出るか、手作業による取扱を受けるか、あるいはその両方が行われる前に、インライン式の連続製品フロー屈折防止薄膜真空被覆が提供されるか、その両方が行われることがある。
２種類の異なるタイプのばねを備える特殊ばねアセンブリを使用する別の新規の改善策が、任意のエッジ・ゲート制御式成形プラスチック品に適用可能な、可変体積射出・圧縮成形工程での分割線ばりを削減するために図示された。
５．簡略な図面の説明
図１は、（１つの成形サイクル内での、成形レンズの形成および排出／ｄｅｍｏｌｄｉｎｇのステップのさまざまな段階を示す）２つの断面分割ビューおよび平面図で本発明の２空洞Ｒｘレンズ・モールドを示す。
図２は、選択された従来の技術の比較例が示され、ハンガー・タブの向きだけではなっく、ディップコーティングを行うことができる前に切削される必要がある、滴下マークおよびエジェクタ・タブまたはゲートの位置に特に関心が払われる。
図３は、排出後の組にされた成形レンズを示し、好ましいハンガー・タブの位置および心棒長さ、ならびにロボットつかみ位置および作業ホルダーの合わせジオメトリのさまざまな変動と合わせるために適切な本発明の特殊ヘッドと心棒の構成が示される。
図４は、ブロック図に示される工程ステップのある製造フローチャートを示し、クリーンルーム内でロボットにより実行されなければならないそれらのステップは破線のボックス内に図示される。
６．発明を実行するためのモード
Ａ．モールドセット内でのレンズの形成および排出
本発明は、それぞれにハンガー・タブが付いた（図３を参照）成形された組で複数空洞射出・圧縮成形Ｒｘレンズを、ｄｅｍｏｌｄｅｄされた組にされたレンズの両方の清浄度を保ち、モールドセットの光学的に研磨された成形面を金属またはプラスチックの粒子が付かないようにしながら、排出するための新しい方法および方法を利用する。簡略化された２空洞レンズ・モールドセットを示し、射出成形機のノズル先端（図示されていない）が冷間スプルー・ブッシュ（９）および２つの成形空洞の中心に置かれる冷間ランナー・システム（１５）の中に射出している、図１Ａおよび図１Ｂを参照する。２つまたは３つ以上のＲｘレンズの組を単独モールドセットの１サイクルの間に成形するための、オプションではあるが、好ましい実施例では、代わりに、冷間スプルー・ブッシュ（９）および冷間ランナー・システム（１５）の中に射出する単独射出成形機械のずる先端の代わりに複数の熱間ランナー・ノズル先端を使用する熱間ランナー・システムを利用するだろう。４空洞モールド用のこのような熱間ランナー装置は、（参照により本明細書中に取り入れられる）申請者の米国特許第４，８２８，７６９号および４、９００、２４２、図１７に図示される。光学熱可塑性成形用の別の代替熱間ランナー・システムは、参照により本明細書中に取り入れられる申請者の米国特許第４，９６５，０２８号に開示される。冷間井戸（４０）は、「冷間スラグ」をそれらがレンズ・モールド空洞に到達する前に閉じ込めるために、冷間スプルーおよび冷間ランナー・システムの中に組込むために有利である。
冷間井戸（４０）上のわずかなアンダーカット（４１）つまり負のドラフト角度が、排出ステップで後で役立つ正の機械的な保持力を提供することに注意する。
単独モールドセット内でＲｘレンズの組を成形するための別のオプションではあるが、好ましい実施例では、「可変体積」モールド空洞を利用し、その場合初期空洞高さの寸法は、射出開始前には最終的な成形レンズ厚さ寸法より大きい。このような「可変体積」モールド空洞モールドセット装置は、通常、射出・圧縮成形工程シーケンスを使用し、Ｒｘレンズを成形し、その場合、駆動力が、この空洞高さ寸法を削減するために、射出開始後のある程度の時間、射出された溶解物を圧入する（駆動力およびシーケンスについては、さまざまな機構のための引用された従来の技術によるレンズ成形特許を参照のこと）。申請者の米国特許第４，８２８，７６９号および第４，９００，２４２号に開示される好ましい実施例では、弾力性のある部材１３が伸長つまり圧縮解除されるときに、空洞高さ寸法が圧縮ストローク長４０寸法の分、大きくなり、弾力性のある部材１３が収縮つまり圧縮されるときには（プラテンをまとめて圧入する射出成形機によってかけられるモールド締付け力の増加によって、もっとも好ましくは、射出が完了する前までに）、空洞高さ寸法が、圧縮ストローク長４０寸法をゼロにすることによってさらに小さくなるように、空洞高さ寸法を求めるために、図１０Ｂの（油圧シリンダーや機械ばねのような）弾力性のある部材１３を利用する。１つの完全な成形サイクル全体でのこの射出・圧縮工程のシーケンスを示す図２−８を参照する。
その特許が提出後に、ポリカーボネートＲｘレンズ・モールド内で弾力性のある部材１３に油圧シリンダーを使用することが、このようなモールドセットが非常に高い（２４０−２９５Ｆ；１２０−１５０Ｃ）温度で実行し、シールを漏らし、オイルにパーツ形成表面を汚染させるため、不利であることが、申請者によって気づかれた。弾力性のある部材として従来のコイル・タイプのダイ・スプリングを使用する場合にはその問題はなく、耐用期間が長く、長い圧縮ストローク長を与えることができる（０．４００“つまり１０ｍｍまでの高さが、非常に高い負の力のＲｘレンズを、１．０−１．５ｍｍレンズ中心厚さ、１０−１４ｍエッジ厚さで、最小の「結合線」で成形するために使用された）。ただし、これらは、モールド充填の間にばりの問題を抱えている。つまり、分割線の「ばり」を排除するためには、分割線を保持するばね力が、溶解物によって濡らされる突出領域上にかけられる溶解圧力の力を超えなければならず、通常このようなばりが発生するのは圧縮ストロークの最後の０．１−０．５ｍｍ内である。また、分割線の「ばり」（モールドセットのＡ面とＢ面が結合する分割線に沿って、モールドセットからこぼれ出たプラスチック）は、排除されるか、最小限に抑えられない限り、ディップコーティング前にトリミングする（したがって粒子を生じさせる）か、それにより液体ディップコート・フロー流出が発生する可能性があるため、排除されるか、最小限に抑えられなければならない。しかしながら、締付け力がモールドの開放に備えて解放されるとすぐに、これらの高いばね力が、射出成形機の排出機構が作動される前に分割線成形面を早計に前方に押すことによって、レンズおよび例間ランナーに対するカタパルトとして動作するため、動作その問題を解決するために弾力性のある部材として極端に堅い、高い偏向力の従来のコイル・タイプのダイ・スプリングを使用すると、成形サイクルの排出段階の間に別の問題が生じる。
本発明は、これらの「弾力性のある部材」の「2段階」機構を提供するため、モールドセット内で２つの異なったタイプのモールド・スプリングの新規の組み合わせを利用できるのが好ましい。図１に図示される（分割断面図に示されるように、ばねが、サイクルの排出段階中に射出成形機によりかけられるモールド締付け力を解放することなどによって圧縮解除される場合）、長い圧縮ストローク長となるが、中庸の偏向力しかない従来のコイル・タイプの鋼ダイ・スプリング（２５）が、肩ボルト（２９）によって定位置に保持されるきわめて堅い非常に高い偏向量のＢｅｌｌｅｖｉｌｌｅばね座金のスタックと組み合わされて使用され、ストローク長の２つの異なった段階−−初期モールド開放の移動または最終閉鎖の移動が０．０から０．５mmの範囲にあるとき、非常に高い偏向力のＢｅｌｌｅｖｉｌｌｅばね座金（２６）のスタックが優勢となり、その後では、弱い方のコイル・タイプ・ダイ・スプリング（２５）が唯一の適用可能なばね力となり、制御可能なモールド開放ストローク（その場合、ばね力が高すぎると、保持（４１）によってのみ保持されるＢ面から組にされた成形レンズをほぼ「カタパルト」することができる）を提供する−−の間に２つの異なるレベルのモールドスプリング力を提供する。総合的に、それらは、肩ボルト（２９）により決定される最大寸法までの圧縮ストローク長（２１）を作り出すために、各成形サイクルでの可変体積空洞高さ寸法を決定する。本発明のこのようなオプションではあるが好ましい実施例では、この射出圧縮工程シーケンスは、申請者の米国特許第４，８２８号，７６９および第４，９００，２４２号の図２−６に図示されるが、それ以降（図７および図８には図示されないように）Ｒｘレンズがどのようにｄｅｍｏｌｄされ、排出されるのかという点で異なる。ばりのない射出・圧縮モールド充填工程では、２段階ばね力を使用することによって、モールドセットの分割せんを、圧縮ストロークのこの最後の０．５ミリメートルの間だけ閉じた状態に保持するばね力が大幅に増す。この工程は、自動的に、このような可変体積モールド充填工程の間の「モールド閉鎖」圧縮ストロークの１ミリメートルの最後の端数でまさにより大きな力が必要とされるときに、２つのばねの力の合計を変化させる。
申請者の２段階ばね組み合わせ（短いストロークだけに適用される堅いばね＋さらに長いストローク全体に適用される柔らかいばね）は、空洞高さがばねの伸びの度合いにより決定される、このような可変体積射出圧縮モールド内で動作する「弾力性のある部材」の改善された形である。本明細書中に引用され、申請者の米国特許第４，８２８，７６９号および第４，９００，２４２号に引用される従来の技術を検討すると、このような２段階ばね組み合わせも、それによりもたらされる利益へのこのような洞察も示されていない。具体的には、空洞高さがばねの伸びの度合いにより決定される可変体積射出圧縮モールド内で成形されるエッジ・ゲート制御式のプラスチック物品は、分割線ばりに対する同じ傾向を示し、冷間ランナー・システムの突出領域が広いほど（特に、大きなファン・ゲートまたは全長ランナー・ゲート制御が使用される場合）、ばりの問題は悪化することになる。物品が平坦で溶解フロー通路長が短い場合、非常に短い（０から１ｍｍ）の圧縮ストローク長が使用でき、それには１つの非常に堅いばねジオメトリで申し分ないため、申請者の新規の２段階ばね組み合わせはその場合不必要となる。ただし、物品が平坦な輪郭ではなく、溶解フロー通路長が長くなる場合、さらに長い（＞１ｍｍ。通常は２−１０ｍｍ）圧縮ストローク長が使用されなければならず、それには１つの非常に堅いばねジオメトリでは不十分であり、申請者の新規の２段階ばね組み合わせが、ばりの傾向を制御するために、有効かつ必要となる。このようなその他の物品とは、（フラット・パネル・ディスプレイ用の光増幅ＬＣＤレンズ・アレイ、「バイナリーオプティクス」、「ハイブリッドオプティクス」、フレスネルおよびホログラフ・イメージングを含む成形により複製される、多くの光学的に微細構造化された表面などの）それ以外の精密光学レンズ製品、および成形された自動車窓、ヘッドランプ・レンズ、および鏡である場合があるが、大型自動外部車体パネル（フード、ドア、およびフェンダー）およびモールド内テクスタイル表面内装パネルなどの、同様のジオメトリのばりのない非光学不透明射出・圧縮成形物も意図される。これらのすべての非眼鏡レンズの用途は、可変体積射出圧縮成形を考慮または使用したことが知られているが、ばりの問題がいくつかに実際の使用を思いとどまらせたと考えられる。申請者は、最近、新規ばね組み合わせを使用した状態と使用しない状態でこのような可変体積射出圧縮モールドを運転士、これらの試験は、明らかに主張される防ばり利点を証明した。
このような少なくとも１つの成形熱可塑性物品での分割線ばりの削減のための射出・圧縮成形工程は、締付け力と開放力をモールドセットのＡ面とＢ面の間に形成される分割線上にかけるための手段のプログラム可能制御手段を備えた射出成形機内に取り付けられるモールドセット内で動作し、射出成形機は、前記モールドセットのＢ面内でエジェクタ・アセンブリを前方または後方へ移動するための手段のプログラム可能制御手段を備える。モールドセットには、少なくとも１つの、分割線に面する向かい合う組にされたＡ面インサートとＢ面インサート上にパーツ形成面を持つエッジ・ゲート制御式可変体積モールド空洞があり、可変長の少なくとも１つの拡張可能、圧縮可能な受動的な弾力性のある部材が事前に設定された機械的な範囲内でモールド空洞の空洞高さ寸法を決定する。弾力性のある部材は、
ｉ）モールドセットの第1締付け位置で中庸なばね力を非常に長い距離に渡って提供するための鋼コイル・ダイ・スプリングと、
ｉｉ）前記モールドセットの第2締付け位置で非常に短い距離に非常に堅いばね力を提供するための積み重ねられたＢｅｌｌｅｖｉｌｌｅタイプの鋼ばね座金の、
前記モールドセットのＢ面分割線成形プレートとＢ面締付けプレート間に取り付けられ、結合されたばね力をかけてＢ面分割線モールド・プレートを分割線に向かって偏らせる弾力性のある部材との操作組み合わせである。射出圧縮成形工程において、
射出成形機によりかけられる締付け力が、Ｂ面分割線モールド・プレートを分割線に向かって前方に偏らせるために独自に作用する鋼コイル・ダイ・スプリング力に等しい第1ばね力より小さい場合、弾力性のある部材長は、モールドセットの第1締付け位置での事前に設定された機械範囲内となり、
分割線に向かって前方に偏らせるために独自に作用する鋼コイル・ダイ・スプリング力に等しい第1ばね力より大きい締付け力があるが、分割線に向かってＢ面分割線モールド・プレートを前方に偏らせるために、鋼ばね座金の力と共同で作用する鋼コイル・ダイ・スプリングに等しい第2ばね力より少ない締付け力がある場合は、弾力正のある部材長は、モールドセットの第2締付け位置での中間値となり、
分割線に向かってＢ面分割線モールド・プレートを前方に偏らせるために鋼ばね座金力と強度で作用する鋼コイル・ダイ・スプリングに等しい第2ばね力より大きい締付け力がある場合、弾力性のある部材長は、モールドセットの第3締付け位置での事前に設定される機械範囲内で最小値となるだろう。
この工程には、
ａ．）射出開始前に、希望の圧縮ストローク長に成形物品の最終厚さを加算した合計に等しい第1の空洞高さが求められるように、第1ばね力に等しい締付け力をかけることによって形成されるモールドセットの第1位置で、溶融熱可塑性物質がばりを作らないようにするために、実質上、分割線のところにあるモールド空洞の周辺を閉鎖することによってモールド空洞を事前に拡大するステップと、
ｂ．）第1ばね力を超えるが、第2ネジ力を下回るようにかけられる締付け力を強めることによって形成されるモールドセットの第2位置での漸次的に空洞高さを削減することにより、射出開始後に、モールド空洞を部分的に充填するステップと、
ｃ．）第2ネジ力を超えるようにかけられる締付け力を強めることによって形成されるモールドセットの第3位置に到達するためにさらに漸次的に空洞高さを削減することにより、射出完了後に、前記モールド空洞を完全に充填するステップと、
ｄ．）第2ばね力を超えるようにかけられる締付け力を維持することによって形成される実質上モールドセットの第3位置での空洞高さを、最大断面が熱可塑性物質のガラス遷移温度特性以下となるまで維持することによって、射出終了後に、モールド空洞内で前記成形物品を冷却するステップと、
ｅ．）締付け力を解放し、分割線に沿ってモールドセットを開放することによって、成形物品を排出するステップと、
を備える。
本発明によると、いったん光学グレード熱可塑性物質が、もっとも厚い断面でさえ少なくともガラス遷移温度（ポリカーボネートの場合、これは２９６°Ｆに等しい）まで冷却すると、結果として生じる成形レンズは形状が安定しているはずである（プラスチック分子がメモリを持つ）。成形生産性は、冷却溶解物とモールド・インサートの間のより高速な熱伝達速度により改善されるため、きわめて伝導性のある銅をベースにした合金を、モールド・インサートの構築用の材料として、光学的に研磨されたパーツ形成面上で硬い電気めっきされたクロムまたはニッケル面とともに利用すると有利である場合がある。申請者の米国特許第４，７９３．９５３号（参照により本明細書に取り入れられる）は、光学成形での使用についての１つのこのような例である。光学成形熱力学でのさらなる改善策が、申請者の米国特許第５，３７６，３１７号（参照により本明細書に取り入れられる）であり、このようにきわめて伝導性の高い銅をベースにした合金モールド・インサートを、モールド・インサート表面の温度がガラス遷移温度より高い状態で開始し、それからモールド空洞が充填され、詰め込まれてから、Ｒｘポリカーボネート・レンズ成形に使用される通常の高温（２４０−２９５Ｆ：１２０−１５０Ｃ）をはるかに下回る温度まで低下する）成形サイクルで利用する。
組にされたレンズのｄｅｍｏｌｄｉｎｇおよび排出の第１ステップは、射出成形機によりかけられる締付け力を解放し、それにより前記結合されたばねから構成される弾力性のある部材を圧縮解除し、拡張することから開始する。成形レンズ（１６）がすでにＢ面コア・インサート（１４）光学研磨パーツ形成表面から分離され、その上にそれが形成された凹状のレンズ表面と凸状のインサート表面の間に解放空間（１７）を作り出すことを示す、図１Ｂ、右側分割ビューを参照する。この解放空間（１７）は、実質上、モールドセットばねが、サイクルの排出段階の非常に初期の間に射出成形機によりかけられるモールド締付け力を解放することによって伸長、つまり圧縮解除されるときの、圧縮ストローク長（２１）の寸法に一致する。同時に、レンズ・エッジを形成する下削りされたスリーブ表面（１９）は、モールド空洞穴（スリーブ２０）面から離れる分離を補助するために成形レンズの熱収縮を使用する。重要なことには、従来の技術による方法により作られた今日のＲｘポリカーボネート・レンズで一般的であるように、レンズ・エッジを形成する穴の中でゼロ・ドラフトが利用され、これらのレンズは、ばね式分割線Ｂ面モールド・プレート（２８）が（Ｂ面モールド・インサートに相対して）前方に来るときにレンズが引っ張って戻される部分的な真空状態によりＢ面モールド・インサート（１４）上に、それほど強力に保持できるのである。申請者は、依然として熱いゲートが曲げられるか、さらに悪いときには、引き裂かれ、レンズをＢ面インサート状に穴の内側深くで動けなくしてしまうこのような例を目にした。いくつかの正のドラフトをＢ面スリーブに適用することにより、レンズが穴の中に引き戻されるこの可能性を防止する機械的な干渉が生じる。
図１８を参照する。可動プラテンが後方に移動していても、分割線（Ｃ−Ｃ断面平面）がまだまったく開放されていないことに注意する（Ａ締付けプレート（２５）とＢ締付けプレート（２３）の間で測定されたモールドセット高さを完全に締め付けられた状態を示す左側の分割図と比較する）。オプションの空気吹き出しがあっても、なくても、分割線が開放し始めると、成形された組にされたレンズの冷間スプルー（１８）および冷間ランナー（１５）が従来の機械的な保持（４１）（スプルーの冷間井戸（４０）状の制御されたドラフト角度として図示される）を使用し、成形された組にされたレンズ（１６）をＢ面上に「掴む」ために依然としてしっかりと（まだ作動されていない）エジェクタ機構に取付けられているため、成形された組にされたレンズはすでにＢサイドから離れて移送され、Ａ面凸面インサート（１３）の光学研磨パーツ形成表面から引き離されている（また、Ｂ面でのクーラント温度をＡ面でのクーラント温度より低く慎重に運転することにより、さらに多くの収縮が成形レンズのＢ面で発生四、レンズのＡ面での保持力を弱めることがある）。
図１を参照する。射出成形機のモールド開放が、（肩ボルト（２９）によって設定される）ばね式Ｂ面モールド・プレート（２８）の最大前方移動に到達に到達した後も続行するため、分割線は開放する。いったんＡ面とＢ面がいっしょに保持されなくなると、成形された組になったレンズは依然として機械的な保持力（４１）によってモールドセットの可動プラテンＢ面上に保持されているため、それが上に形成された成形レンズの凸状の表面と対応する凹状のモールド・インサート表面の間に存在する可能性がある部分的な真空状態を超える、このモールド開放運動により除去力が自動的にかけられる。これらのＢ面保持力が、冷間ランナーおよびゲート内のプラスチックの凝集強度を超えずにレンズをＡ面インサート上に保持することを必要とする力を上回る限り、Ａ面からレンズを引き離すと、分割線がモールド開放ちゅうに十分に開く場合機械的に正になる。
次に、図１に示されるように、組にされた成形レンズ（１６）および機械的な保持（４１）を具備する、接続する冷間ランナー・システムは、その中でエジェクタ・ピン（４）が機械的に連結されているモールドセット・エジェクタ・プレート（２４）に連結された、射出成形機の油圧エジェクタ・シリンダー（図示されていない）の運動により従来のエジェクタ・ピン（４）によりＢ面から除去される。レンズをＢ面から除去しても、機械的に正になる。このステップは、モールドセットが分割線に沿って完全に開放されているときだけに実行され、このエジェクタ運動のタイミングは、機械的な保持から除去されている間に、取出しロボットのアームの終わり設備が成形された組にされたレンズを受け取る場所に入った後に始めて開始される。このタイミングは、この受け渡しが行われたことを確認するためのパーツ検証とともに、射出成形機のプログラム可能制御手段と取出しロボットのプログラム可能制御手段の間で調整される。プラスチック射出成形機には、取出しロボットの多くのブランドおよびタイプが存在する。モールド・プラテンの上の空間は、好ましくは下方に面するＨＥＰＡフィルターが位置する場所であり、サイド進入タイプが使用されると、クリーンルーム・エンクロージャがさらに小さく、さらにコンパクトになるため、サイド進入タイプが、より一般的な「アップ・アンド・アウト」直進タイプより好まれる。サイド進入取出しロボットの典型的な製造メーカーには、マサチューセッツ州のシュルースベリーにあるレンジャー・オートメーション・社、マサチューセッツ州のアガワムにあるコンエア・マーチン社、およびマサチューセッツ州のクリントンにあるオートメーティッド・アセンブリーズ社が含まれる。
前記排出シーケンスが、成形パーツをパーツ形成コア表面に保持しつつ、モールドが開放し始めると成形パーツをパーツ形成空洞表面から最初に除去することによって開始する、プラスチック・パーツが射出成形から排出される従来の方法と異なることに注意する。モールドが完全に開放された後、ロボット・アームまたは人間のオペレータのどちらかが、成形パーツに到達し、パーツ形成コア表面から引き離す。
本発明のオプションではあるが、好ましい実施例では、成形レンズを、それらがモールドが閉じられ、締付け力が最大化されている間に、熱収縮のための自然の真空状態によりそれに保持される光学研磨パーツ形成表面から分離するための補助的な駆動力を提供するために、ステップの規定の「空気ブロー」シーケンスに従って、濾過された圧縮空気が利用される。圧縮空気吹き出しを排出を補助するために使用することは、一般的には、射出成形された熱可塑性物質の当業者にとっては新規なものではないが、申請者は、光学レンズ射出成形にそれがいままでに利用されていることを知らないし、それはこの分野に関連する従来の技術による特許のいずれでも発見されない。図１Ｂを参照する。申請者は、Ａ面空気配管網（１０）およびＢ面空気配管網（１１）によって、各空洞インサート（Ａ面空洞インサート（１３）およびＢ面コア・インサート（１４））の外周と周辺を取り巻くスリーブ（２０）の穴の間に形成されるクリアランス・ギャップ（１２）の中にもたらされる、（成形レンズ表面だけではなくパーツ形成モールド表面の清浄度のため）濾過された圧縮空気を利用する。空気弁（図示されていない）が空気フローおよび空気配管網（１０）と（１１）内の圧力を制御し、排出シーケンスで空気ブローを提供し、エジェクタ・ピン（４）が機械的に連結されているモールドセット・エジェクタ・プレート（２４）の中に連結される射出成形機の油圧エジェクタ・シリンダー（図示されていない）の運動によって駆動される従来のエジェクタ・ピン（４）と組み合わされて動作する。
本発明のオプションではあるが、好ましい実施例では、分割線が開放される前にも、濾過された圧縮空気は、空気の力が凸面インサートの周辺で可動プラテンＢ面（コア面）にかかり始め、レンズの中心に向かって内側に作用し、Ｂ面インサートの凸状パーツ形成表面からの清潔な分離を実現するように、これらの「通風孔ギャップ」サイズの通路ギャップ（１２）を通って供給する（ポリカーボネート・レンズの場合、０．００１“（０．０２５mm）のギャップは依然として「ばりを生じさせない」）。同時に、レンズ・エッジの下削りされた表面（１９）は、モールド空洞穴（スリーブ２０）表面からの分離を補助するために成形レンズの熱収縮を使用する。分割線が開放する前に、組にされたレンズのモールドの静止したプラテン（Ａ面）からの分離を補助するために、本発明のオプションではあるが好ましい実施例では、空気吹き出しの第２段階が開始され、その場合、同様に濾過された空気が凹状の光学研磨Ａ面モールド・インサート周辺の周辺の回りに進入し、各レンズ中心に向かって移動し、成形中に形成された部分的な真空状態を破壊する。この時間中、実質上のシールは依然として、レンズ表面の小さなエッジ・シール・オーバラップ（４２）によってレンズ・モールド空洞周辺に保持される。図１Ｂを参照する。この小さなシール・オーバラップ（４２）が紛失すると、空気はあもっとも抵抗の少ない経路に従い、レンズ中心を迂回し、組にされたレンズがモールドセットのＢ面に粗tって移動するエジェクタ装置上にしっかりと保持されている間に、成形機の締付け開放ストロークによりレンズを機械的に凹面インサート表面から除去する排出の次段階の間、成形レンズの定位置での保持を必要とするある程度の部分的な真空力を残すため、空気吹き出し力は実質上弱められ、効果的ではなくなる可能性がある。
Ｂ．清浄度のため、ディップコーティング前に凝固したプラスチックを決して切削してはならない
各ポリカーボネート・ディップコーティング・レンズは、本来、エッジ・ゲート制御され、（表面と裏面の両方の上への液体ディップコーティング剤の重力のフローによって生じる）「滴下マーク」を形成するのが容易に確認される光沢のある膜によって硬化被覆される。このようなＲｘレンズを調べる場合、成形硬化被覆レンズの平面図を見て、（図２８に示されるように相対的にさらに厚い硬化被覆光沢膜の積層（３７）として容易に観察される）滴下マークの位置を発見してみよう。クロック表面のようにレイアウトされている場合、任意のレンズの滴下マークの位置を任意に６時の位置にあるとして指定してみよう。このレンズ・エッジ側壁を調べ、滴下マークで始め、ぐるっと一周することによって、エジェクタ・タブが使用されたのかどうか、使用された場合には、これらのタブがディップコーティングの前に切断されていた場合、ゲートが除去されたｄｅｇａｔｉｎｇ残留物に加えて、切断されたマーク／残留物上に光沢のある被覆が示されるので、ディップコーティングの前の切片か、後の切片かを確認することができる。
現在の市場からサンプル採取されたレンズを観察すると、ジェンテックス社（Gentex Corporation）およびネオレンズ（Neolens）のレンズ・サンプルは、通常、もっとも一般的にはゲートの１８０度反対側にある１つまたは複数のエジェクタ・タブを示す。ネオレンズ（Neolens）のサンプルは、（比較例図２のように）そのすべてが清掃動作および浸水漬動作の前に切削された、４個のこのようなエジェクタ・タブ＋ゲートを示した。
いくつかのレンズ・エッジ位置のタブがディプコーティング工程で耐えられない理由は、レンズの上半分の液体被覆剤が重力によってエジェクタ・タブの先端からレンズ・エッジ上を流れ落ち、この液体の被覆剤のストリームが、レンズの表光学面または裏光学面に沿って、エジェクタ・タブのその周辺位置から垂直に下に流れるためである。この「被覆剤フロー流出」によって、非均一な光曲り（＝蓄積され厚くなった被覆剤を通して見たときに見られる収差像）が生じ、製造されたレンズの不合格を引き起こす。１個または複数のエジェクタ・タブが、ディップコーティング前に、成形ポリカーボネート・レンズから切削されなければならない場合、これは変動費（レンズあたりに使用されるさらに高い樹脂、オペレータ処理およびトリミング動作のためのさらに多額の労働費）を増加させるだけではなく、新しく成形されたレンズの表面清浄度を直接的に引き下げる。粒子は静電引力により高誘電定数ポリカーボネート表面総に引き付けられ、結び付けられるため、すぐにポリカーボネート・レンズの表光学面と裏光学面に付着し直す、細い空気で運ばれる粒子（「ポリカーボネート粉塵」）を必然的に生じさせないで、凝固したポリカーボネート・プラスチックを清潔に切削する方法は存在しない。イオン化空気ブロワーを使用すると、この静電引力は最小限に抑えられるが、新しくｄｅｍｏｌｄｅｄされたレンズをフィールドメーターで実際に試験すると、ポリカーボネートの優れた電気絶縁特性のために非常にゆっくりとしか（秒単位ではなく分単位で）消散されない５−３０キロボルトの静電荷が示される。
エジェクタ・タブが被覆前に切削されない場合も、レンズが、成形されたハンガー・タブによってレンズホルダー・ラック上に掛けられるようにｄｅｇａｔｅされなければならない場合（比較例図２を参照）、あるいは、レンズの成形された組が、レンズホルダー・ラック内に成形されたハンガー・タブを介して差し込めるように冷間ランナーを切削させなければならない場合（比較例図２Ａを参照）、これらのｄｅｇａｔｉｎｇ動作またはランナー切削動作あるいはその両方によっても、空気で運ばれる表面汚染物質としての細かいポリカーボネート粉塵が生じる。明らかにすべてで、またいくつかで、成形ステップとディップコーティング・ステップの間に人間のオペレータによる手動取扱が必要となる。トリミングおよびレンズホルダー・ラックへの取付後、これらのポリカーボネート・レンズは、（オイルのような）あらゆる溶性の表面汚染物質および（空気で運ばれる無機粉塵などであるが、もっとも面倒なのは、トリミング動作、ｄｅｇａｔｉｎｇ動作、およびランナー・カッター動作により生じる細かいポリカーボネート粉塵である）非溶性の粒子しみを除去するために清掃される。
申請者の米国特許第４，８２８，７６９号および米国特許第４，９００，２４２号の認可販売人のレンズは、レンズ・エッジの調査によって検証できるように、エジェクタ・タブを使用していない。それにも関わらず、（冷間ランナー溶解物送達システムによって接続される複数のレンズの中への）射出ショットが、レンズホルダー・ラックの中に取り付けられるために切り離されなければならない場合、これらのランナー切削動作には、ポリカーボネート粉塵を生じさせるのと同じ望ましくない影響がある。パーセント歩留まり損失の統計的な最大ソースは、「被覆剤のはっきりとした小さい傷」として知られる傷カテゴリで、ここでは、視力を妨げるほどのサイズと位置の透明／半透明の粒子が液体が塗布された硬化被覆剤の光沢のある膜の内側にカプセル化されている。明らかに、精力的な清掃およびマルチステージの希釈の要因は、この経済的な損失およびパーセント歩留まりの現象で違いを出す。それにも関わらず、今日の最良の清掃装置を使用しても、それはスクラップ・レンズの最大のソースのままである。
図１Ａを参照する。本発明の成形され、組にされたレンズは、（１０時半と１時半の間の）上部90度四分円（６）内にハンガー・タブ（１）を持たず、右側四分円（５）または左側四分円（−５）（（５）の場合１時半と４時半の間、（−５）の場合７時半と１０時半の間）あるいはその両方の内でゲート制御（４）され、これらが（オプションの）滴下タブ（図示されていない）を使用する場合、それは下部四分円（７）（４時半と７時半の間）に位置する。図３を参照する例でさらに詳細に説明されるハンガー・タブ心棒（３）および開放ばね頭構成も参照する。
今度は、図２、図２Ａ、図２Ｂおよび図２Ｃでの比較例を参照する。引用された従来の技術とは対照的に、申請者のレンズ周辺自体（図３を参照のこと）ではエジェクタ・タブはいっさい使用されておらず、さらに具体的には、浸漬硬化被覆前の切削を必要とするどの任意の位置でも使用されていないことに注意する。
図２の比較例には、冷間スプルーおよびランナー（３２）による簡略化された２空洞レンズ成形が示される。各レンズに、そのそれぞれが、ｄｅｍｏｌｄｉｎｇの後、ディップコーティングの前に別個の動作で、成形された「Ｔ」字形状のハンガー・タブ（３４）を使用して切削（３３）されなければならない多数のエジェクタ・タブおよびゲートを備えることに注意する。図２のこの比較例にもっとも近似する従来の技術による特許は、ウェバー（Weber）のＴ字形タブ２０はゲート２５の正反対に位置し、エジェクタ・タブ１６はタブ２０のそれぞれの面にあるという点で異なる、ウェバー（Weber）（米国特許第４，００８，０３１号）である。ウェバー（Weber）は、浸水漬被覆を行うことができるようになる前に、滴下タブ２３の中に送るゲートを切削する必要がある。
ネオレンズ（Neolens）への譲渡であるバカラー（Bakalar）（米国特許第４，６４４，８５４号）は、自分の図４および図５の中で、成形されたハンガー・タブが図示されない、ゲートの反対側のエジェクタ・ピン１５の使用を開示している。実際の手順では、ネオレンズ（Neolens）の成形レンズは、まさに図２の比較例のようなアレイ内に、ディップコーティング前に切削される必要のある複数のエジェクタ・タブおよびエジェクタ・ピンを備え、そのため図３に描かれる位置での未知の形状のタブ（３４）を使用するディップコーティングにそれぞれのレンズを準備するために、６個の切片（３３）を必要としている。
ジェンテックスへの譲渡である、ウェイマウス（Weymouth）（米国特許第４，９３３，１１９号）は、エジェクタ・ピンもハンガー・タブも示しておらず、成形レンズのｄｅｍｏｌｄｉｎｇまたは排出のための手順を教示していない。成形レンズを手作業で除去するために、人間のオペレータが利用され、その場合高いレベルの空気でｄｅｍｏｌｄｅｄレンズ上に運ばれる汚濁物が固有であると想定しなければならない。すべてのジェンテックス社（Gentex Corporation）のＲｘレンズは、ディップコーティング前に、レンズ１枚あたり少なくとも１つの切片を示す（切片は、光沢のある膜上で被覆されている）。
それぞれがゲート１５‘を備える、２組のレンズのそれぞれの中に供給する冷間スプルー１８‘およびランナー３５を使用する簡略化された４空洞レンズ成形を示す、今度は図２Ａの比較例を参照する。もっとも近い従来の技術（申請者の米国特許第４，８７８，９６９号および米国特許第４，９００，２４２号）が、４つの単独レンズの代わりに図示されるように２組の中に構成されたとしても、そして掴み、定着するための成形されたフィーチャが組ごとにランナーの上に増設されたとしても、依然として、４空洞ショットを２組に分離するための少なくとも２つの切片（３３）を使わずに、これらのレンズを、それらがｄｅｍｏｌｄされるに従ってディップコーティングする方法はない。
申請者の米国特許第４，８７８，９６９号および米国特許第４，９００，２４２号には、追加制限がある。弾力性のある部材１３が、図８に示されるように、エジェクタ・プレート１７が、モールド分割線が完全に開いたときに射出成形機によって前方に押される場合に、Ｂ面インサート５ｂが分割線平面を越えて前方に押され、図示されるように成形光学レンズまたはディスクが排出される９７ように、その圧縮位置または収縮位置に保たれている、図６、図７、および図８の排出シーケンスを参照する。しかし、Ｒｘレンズ排出のこの方法は、本発明のインライン式モールド工程およびディップコーティング工程の機構との使用には望ましくない。この前後に往復運動するＢ面インサートの、少なくとも数ミリメートルのきっちりと合う穴の中での運動は、必ずや金属対金属の摩耗およびその結果生じる（成形レンズ・エッジを見ると引っ掻き線のように見える。これは、排出のこの「移動インサート」方法を使用する申請者の認可販売人の成形レンズ・エッジを目視することによって確認される）かじりを引き起こすに違いない。結果的に生じる金属対金属の摩耗は、この光学モールドの成形レンズ面とパーツ形成面の両方に付着する小さな金属粒子汚濁物を生じさせ、それによってディップコーティングされたレンズでの見かけ不合格を生じさせる。第2に、激しいかじりが発生する場合、モールド空洞側壁を形成する結果として生じる穴の不規則な面輪郭は、溶融プラスチックが、（移動インサートが前方に押されるに従って）出力の間に剪断され、それによってｄｅｍｏｌｄｅｄレンズと成形表面のさらに空気で運ばれる汚濁物のために細かい粒子プラスチック「粉塵」を作り出す、これらの小さなかじられた裂け目の中に流れ込むことを可能にする。これらの理由から、移動インサート法は、本発明のインライン式自動化成形およびディップコーティングには受け入れられないことがわかる。
再び、申請者の米国特許第４，８７８，９６９号および米国特許第４，９００，２４２号を参照し、図９Ｂが成形レンズの６時の位置に滴下タブ９９を示しているが、図示される２つの成形された組をプラスチックの凝固の後に切削しないで分離する方法があったとしても、小さな冷間井戸３１が、ディップコーティング用のグリッパーまたはハンガー・タブとして役立つためにレンズ・エッジを取り除くほど高く位置しておらず、冷間ランナーの堅いスプルーもプラスチック粉塵汚染物質を生じさせることになる切削動作を行わないで分離できないことに注意する。
今度は、タブ（３４）が１２時の位置にある、典型的な従来の技術による単独レンズを示す、図２Ｃの比較例を参照する。ディップコーティング浸漬ストローク長がきわめて正確ではなく、レンズがただ上部レンズ・エッジまでではなく、さらにタブの心棒の途中上まで浸漬される場合、液体はこの心棒を重力により流れ下り、レンズ光学面上に流れて戻るフロー流出（３８）を生じさせる。これは、最小限に抑えられているが、タブの厚さを削減し、タブ（３４）をある程度の距離どちらかの面からも後退させることによって完全に排除されない。ウェバー（Weber）（米国特許第４，００８，０３１号）は１つのこのような例である。
今度は、レンズの完全な厚さのタブ（３４）が１２時の位置にある、リブラー（ドイツ２  １５９  ４４１Ａ）の従来の技術による単独レンズを示す、図２Ｄ比較例を参照する。また、突起１０および滴下タブ１１を備えたレンズＦを示す、このレンズがその中から取り出されたリーブラー（Liebler）の図２も参照する。ディップコーティング浸水漬物ストローク長がきわめて正確ではない場合（リーブラー（Liebler）のレンズをディッピングする「無限コンベヤー」では不可能である）、レンズは必然的にタブの心棒の途中まで浸水漬物され、液体は重力によってこの心棒を流れ落ち、これによってレンズの光学面へに流れて戻る大きなフロー流出（３８）を引き起こす。
Ｃ．清潔な排出のためのレンズ・エッジ詳細設計
レンズ・エッジ側壁詳細を形成するモールド空洞穴の下削りされた表面（１９）を示す、申請者の図１を参照する。本発明のオプションではあるが好ましい実施例では、この表面のドラフト角度は、垂直線（「ゼロ・ドラフト」）に比較すると、正の値となる。このドラフト角度は、通常、レンズ・エッジ厚さが熱くなるに従って正比例して、値を増加させなければならない。また、わずかな成形されたリムを凸面とエッジ・シール（４２）として働く（図１Ｂを参照）レンズ・エッジ側壁（通常は、面あたり多くても０．５mmで十分である）の接合部に追加すると、オプションではあるが本発明では好まれる圧縮された空気の吹き出しが容易になる。
成形または鋳造Ｒｘレンズ・ブランクは、整数ミリメートルに切り捨てられた名目直径で販売されている。すべての鋳造または成形プラスチック眼鏡レンズ・ブランクが、患者のまたは処方する医師の選択するある特定の眼鏡フレームの内側に適合するために、実質上、その周辺で縮小されているため、本来すべてのＲｘレンズは合わせ眼鏡フレームに適合するように「レイアウト」される。（気泡や空隙のような）鋳造Ｒｘレンズのエッジおよび（残留縫い線またはゲート赤みのような）成形プラスチック・レンズで蓄積されるさまざまな汚点と傷のため、あるいは（「滴下マーク」のような）ディップ硬質被覆のため、経験則は、レンズ・エッジの周辺の５ｍｍ幅の周辺バンドから成り立つ廃棄ゾーンを提供することである。このようにして、７６ｍｍ名目直径レンズ・ブランク状では、レイアウトのため、面あたり５ｍｍの廃棄ゾーンを差し引いて、内側の６６ｍｍだけが使用−可能であると考えられる。
本発明は、レンズ製品エッジおよび側壁の詳細を製造性の改善のために改変するために、廃棄ゾーンが存在するという事実を活用する。もう一度図１、図１Ａ、および図１Ｂを参照する。もっとも具体的には、本発明のオプションではあるが、好ましい実施例では、申請者は、そのそれぞれが、その異なる下削りされた面（１９）と選択され、排出工程により生じる固形金属またはプラスチックの粒子から自由な成形され、組にされたレンズのもっとも清潔な解放を実現できるように、それぞれの異なるレンズ倍率を成形するために、適切な合わせ凸面インサート（１４）とともに組立てられる複数の交換可能スリーブ（２０）を用意する。このようなスリーブ・ドラフト角度または表面ジオメトリの１つも、幅広い範囲の製品ジオメトリに及ばなければならない、すべてのＲｘ  ＦＳＶレンズ成形には最適ではない。急すぎるドラフト角度が穴およびスリーブ表面の下までずっと使用されると、スリーブと「ばりが生じる」インサートの間には、受け入れがたい、十分に大きいクリアランス・ギャップが形成されるだろう。具体的には、ＦＳＶのｐｌｕｓ−ｐｏｗｅｒｅｄおよびｍｉｎｕｓ−ｐｏｗｅｒｅｄレンズの完全なマトリックスを成形すると、大幅に異なるレンズ・エッジ厚さを処理するモールド設計が必要となる。（遠視を矯正するための）正の倍率の拡大レンズは、通常、最小のレンズ・エッジ厚さ（２．０−０．８ｍｍ）となる。逆に、（近視および近視の矯正のための）負の倍率の縮小レンズは、比較的に、かなり厚いレンズ・エッジ厚さ（２．０−１２．０ｍｍ）となるだろう。もっとも厚いレンズ・エッジでゼロ・ドラフト角度を持つことは、問題となる。それにも関わらず、モールド設備がはるかに複雑化するため、従来の技術による特許は、変更可能または調整可能なドラフト角度のためのこのような設備を開示していない。実際の手順では、引用された従来の技術による特許によって作られていると考えられているいくつかの商品化されているＲｘレンズを測定すると、ゼロ・ドラフト角度、したがって、その中にある高い保持力にも関わらず機械的にレンズを押し出すための「粗暴な力」が示される。また、これを行うと、その両方とも固形粒子表面汚濁物を生み出す、金属対金属の摩耗と金属からプラスチックの剪段の両方が発生する確率が上昇する。
図１Ａおよび図１Ｂに図示されるように、本発明では、レンズの側壁エッジ用のパーツ形成面となる交換可能なモールド・スリーブ（２０）が利用されている。ある特定の希望されるＦＳＶ倍率マイナス・レンズの対応する一定のあらかじめ定められた下削り面（１９）を備えるこのようなスリーブのあるセットを、Ｂ面インサートと合わせることができるように、異なったあらかじめ定められた下削り面／角度を備える別のセットと交換することによって、もっとも清潔な成形レンズ品質のために、ＦＳＶレンズの、それらが排出されるときの全範囲で、結果して生じる成形され、組にされたレンズのドラフト角度を制御して、増加または減少することができる。レンズ・エッジが厚くなり、対応してマイナス倍率が高まるほど、適用さればならないが、好ましくはスリーブの途中までしか適用されないドラフト角度は大きくなる。例えば、−２．００ジオプターのレンズは、４．２mmのエッジ・厚さとなる可能性があり、それは１．９ｍｍの下削りされたエッジでしか清潔に解放しない。逆に、１４．６mmという正常なエッジ厚さの−５．００ジオプターのＦＳＶレンズは、７．２ｍｍという増加した下削りされたエッジを使用して清潔な解放を行う。
Ｄ．ディップコーティング工程ステップでのロボット操作に適した成形されたタブ設計
本発明の前記要素を備える組にされたレンズが本発明の複数空洞射出・圧縮モールド内に形成され、その中で凝固されてから、ｄｅｍｏｌｄｉｎｇが、ＨＥＰＡブロワー装置空の好ましくは正の圧力（対、周辺）で維持されるクリーンルーム・エンクロージャ内で行われる。好ましくは、ＨＥＰＡ濾過空気を供給するモジュラー式ブロワーが、成形機上のプラテンのすぐ上に配置され、実質上モールドを取り囲むクリーンルーム・エンクロージャ内の好ましくは正の空気圧力を維持できるように、「アップ・アンド・アウト」タイプではなく、サイド進入タイプの取出しロボットが必要とされる（空気排気管装置用のモールドの下に配置される意図的なギャップにより、下方向きの層流フロー・パターンが改善できる。同様に、向けられた空気排出間装置用底部キャップは、好ましくはディップコーティング機械の下に配置される）。
このサイド進入取出しロボットは、封入されたモーづ路と封入されたＨＥＰＡ濾過自動化ディップコーティング機械の間のクリーン・ルームに囲まれたトンネル内で動作する。モールドが分割線で解放され、サイド進入取出しロボットのアームが定位置に移動すると、レンズの各組はサイド進入取出しロボットのアーム上に取付けられるアームの終わり設備の掴み爪の中に前方に排出される。オプションであるが、好ましい実施例では、内蔵クリーンルーム濾過空気、正圧力ＨＥＰＡフィルター付きのこのロボット・ディップコーティング機械は、２つのこのような射出成形機と複数空洞モールドの間に配置され、２台のこのようなサイド進入ロボットが組にされたレンズをこの1台のロボット・ディップコーティング機の中に送り込む。この「デュオ・ライン」インライン・システムは、通常Ｒｘレンズ成形サイクルは比較的に長い（Ｒｘレンズ倍率および対応する成形厚さに応じて、１−５分）ため、単独成形機および単独コーティング機に送られるモールドと比較して経済的に好ましい実施例である場合がある。さらに長いサイクルのレンズの場合、デュオ・ライン構成は、設備資本設備費用のユニットあたりの生産能力の上昇のために、成形ステップのボトルネックを解除する。
（すべてのステップがそのクリーンルーム空気スペース周辺内で実行されることを示す、破線で示される）単独クリーンルーム・エンクロージャ内での本発明のステップのブロック図フローチャートを示す、図４Ｂを参照する。
このロボット装置またはディップコーティング機械は、（その上にレンズホルダー・ラックが吊り下げられる横木により接続される、単独でまたは平行で動作する）チェーン駆動コンベヤー、または代わりにインデックス付け可能オーバヘッド・コンベヤーまたは歩行ビームコンベヤーにより、駆動される自動化輸送機を伴う数多くの従来の形式を取る。オプションではあるが好ましい実施例は、ＩＢＭ、ＧＭＦファナック、およびセイコーにより製造される種類のプログラム可能ＳＣＡＲＡ円筒形タイプ・ロボットを利用する。このようなＳＣＡＲＡロボットは、コーティング機械クリーンルーム・エンクロージャの内側のどこかにある受け渡し点からこれらの成形され、組にされたＲｘレンズを、少なくとも１つの硬化被覆ディップタンクに移送することができるように、適切な大きさの作業エンベロープを備えなければならず、この場合、浸漬時間および回収速度のコンピュータ・プログラム可能シーケンスが利用可能で、その後に、その中に伝達手段が取り付けられた硬化ワークステーションの一部である保持装置への移送が行われる。
サイド進入取出しロボットから受け取られ、直接または間接的に第2のロボット装置に渡されるときの、心棒（３）およびヘッド（４）を備えるハンガー・タブ（１）付きの組にされた成形レンズを示す、図３を参照する。ディップ槽の液面高さを示す破線（３９）に注意する−−その線（３９）の下にあるすべては、硬化被覆剤溶液内に浸漬される。作業ホルダー合わせ蹄鉄形ヘッドの輪郭が付けられた表面（５０先行角度テーパ）、（５２回り止め）および（５３挿入先行角度）が、機械合わせによりコーティング・フレークが移動させられる、下流領域を汚染させないために、好ましくは液面高さ（３９）より上にあることに注意する。
図３Ｄを参照する。この受取り第2ロボット装置は、軸（６９）の回りで回転移動（７０）できる回転リスト（図示されていない）およびともに、プログラムに従って掴んだり、離すためにいっしょに移動（６８）できる組にされた掴み爪（（４３）左と（６０）右）が取り付けられた、プログラム可能ＳＣＡＲＡ円筒形タイプロボット・アームとなることが好ましい。図３Ｃを参照する。爪は、実質上、ヘッド面輪郭（５０先行角度テーパ）、（５２回り止め）、および（５３挿入先行角度）の鏡像として切削されるが、あるワークステーションまたは動作ステップから別のワークステーションまたは動作ステップに組にされた成形レンズを移送する場合の不正確なロボット「受け渡し」に準備される補助的なクリアランス（（６３）垂直と（６２）水平）がある。このようなクリアランスは、わずかな位置合わせ不良または位置決め誤差の公差を提供するが、ピックアップまたは受け渡しは適切に完了する。
図３Ｃに示される掴み向きは、ＳＣＡＲＡロボットが、その後に濡れたレンズが、心棒クリアランス（５６）とともに、先細角度（５０‘）のある図３の実質上合わせられた鏡像機械加工済み「ネスト」、および心棒配置解放（５７）および心棒保持のステップ（５８）を備える複数の作業ホルダー・アームの内の1つの中に置かれる、ディップコーティング・ステップの降下動作および上昇動作の間に、どのようにして組にされた成形レンズを保持するのかである。それから、このような作業ホルダーは、乾燥ステップおよび硬化ステップを通して濡れたレンズを自動的に輸送するために使用される。このような自動輸送のための手段には従来のコンベヤーを使用することもできるが、オプションではあるが好ましい実施例では、回転インデックス駆動装置に、硬化ワークステーション内の円形コンベヤーとして、多くのこのような作業ホルダー・アームが取り付けられている。
図３Ｄに示される掴み向きは、ＳＣＡＲＡロボットが、ヘッドのレンズホルダー・ラックまたは類似した設備の中への挿入の間に組にされた成形レンズをどのようにして保持するかであり、その場合、受入れネスト（図示されていない）は、ヘッド回り止め面（５２）との機械的な干渉のために突出面を備え、ヘッドが輸送中に容易に移動させられないようにする。その場合、挿入には、ロボットが、ばねを偏向させるのに十分なほど、ヘッドに向かって心棒の軸方向で押す力をかけることが必要になる−−先行角度面（５３）は、ばね解放（５１）が役立つように、この摩擦嵌め合いで役立つ（解放が大きいほど、そして脚部が細いほど、蹄鉄形をしたばねを偏向するのは容易になる）。除去は、挿入の反対である。通常、この挿入は、組にされたディップコーティング済みレンズが（少なくとも粘性がない状態にまで）硬化され、クリーンルームを出た後の手作業によって（人間による）検査のようなその他の下流の「バッチ」処理への移送、ｄｅｇａｔｉｎｇおよび梱包のために、多くの組を保持するラックの中に挿入されてから行われる。
別のオプションではあるが、好ましい実施例では、以下に示す機能を実行するために、ロボットにより、成形され、組にされたＲｘレンズを規定滞留時間の間、循環濾過アルコール・タンクの中に配置する中間ステップを使用する。
１．Ｄｅ−ｓｔａｔｉｓｉｚｉｎｇ（浸漬の前にフィールド・メーターにより表面電荷を測定すると、レンズは、規定の時間期間イオン化ブロワーの下で保持された後も、少なくとも４−１０電子ボルトの静電荷を持つ。少なくとも数分間のアルコール浴浸漬の後、レンズは実質上測定可能な表面電荷を持たない。）
２．熱冷却（非接触赤外線高温計でｄｅｍｏｌｄｉｎｇ直後に測定されると、ポリカーボネートＲｘレンズは、通常、最高２５０°Ｆ（１２５℃）の高さの温度を示す。液体硬化被覆浴の溶剤の組成に応じて、成形ポリカーボネート・レンズ表面の「溶剤燃焼」を防ぐことが要求されるように、滞留時間およびアルコール浴温度に応じて、これは１２０−６０°Ｆまで削減可能である。当業者にとって、今日の最先端の硬化被覆浴組成で発見される一定の溶剤が、低い温度では同じレンズに耐性があるが、過剰に暖かなポリカーボネート・レンズを腐食し、過剰なエッチング・フロスティング、および溶剤燃焼現象のために見かけ上不合格とされる傷を引き起こす可能性があることは周知である。
３．低運動エネルギー清掃／すすぎ（溶性有機表面残留物および軽く保持される非溶性粒子は、循環アルコールによって除去できる。）
このようなアルコール浴を使用する利点は、このような溶剤は、通常新たにｄｅｍｏｌｄｅｄされた高温（非接触赤外線で測定されると、実際の温度は２５０Ｆ（１２５Ｃ）またはそれ以上となる）のポリカーボネート・レンズ面を腐食し、エッチまたは部分的に溶解された表面層を生じさせるため、特に硬化被覆が溶剤をベースにしている場合に明らかである−−両方の損傷を受けた表面は、光学的に不合格とされる傷である。室温では、同じディップ浴溶剤はレンズに害を与えない場合がある。したがって、問題は、空気中での冷却が多くの分数をとり、その間、もっともよくｄｅｓｔａｔｉｃｉｚｅｄされたポリカーボネート・レンズさえ、依然として、高温のレンズによって生じる局所化した熱空気流によってさらに攪拌される、あらゆる空気で運ばれる粉塵を引き付けるのに十分高い表面電荷を持っているため、ＨＥＰＡクリーンルームの中でさえ、高温の清潔なレンズがあ徐々に冷却した清潔ではないレンズになってしまうという点である。高温の組にされたレンズを可能な限り早急にアルコール浴に浸漬することによって、熱はかなり速く取り除かれ（ディップコーティングの前の冷却段階で保持されるレンズの組の数を減少し、そのため装置がさらにコンパクトになる）、表面電荷がゼロになる一方、これらのレンズは、毒されずに清潔のままでいる。この数分という期間の浸漬時間の間に、ロボットに、組にされたレンズを、その中に必要なだけ多くの（図３Ｂに図示される）複数ヘッド合わせ「ネスト」が機械加工されるステンレス鋼カバー（または慣性プラスチックの同等なもの）が取り付けられたアルコール・タンクに入れさせるのが最も優れた方法である−−希望される浸漬時間が長いほど、ネストの数は増え、タンクは大きくならなければならない。
このようなアルコール浴がディップコーティングの前に活用される場合、長く--アルコール浴からの除去後、成形され、組にされたレンズが、それを液体硬化被覆剤ディップ浴に浸漬する前に完全に乾燥させるほど長く、待ちすぎる可能性がある。このようにすると、液体ディップ浴に入る前の短い間であっても、空気で運ばれる粒子は清掃された乾燥レンズ面に付着してしまう。したがって、オプションではあるが、好ましい、アルコール浴の使用についての実施例では、液体硬化被覆ディップ浴への浸漬の前の、成形され、組にされたＲｘレンズからのアルコールで濡れた膜の完全な蒸発を許さない。代わりに、濡れたアルコール膜は、レンズがアルコールの残りの濡れた膜（および、アルコール浴からディップコーティング浴への移送時間中にその中で飛沫同伴された可能性があるあらゆる空気で運ばれる粒子）を除去できるほど十分に長い滞留時間の間保持されるディップ浴に浸漬された時に、レンズ上に残っているはずである。レンズの表面上のアルコールの濡れた膜を液体硬化被覆浴で置き換えるのは、攪拌および乱れを提供するためにレンズを保持するロボット・アームによるなんらかのプログラムされた機械的な運動だけではなく、液体硬化被覆剤の内部循環の高い率の組み合わせにより達成される。
ＳＣＡＲＡディッピングおよびアルコール浴のアプローチは、液体硬化被覆浴組成に、少なくとも１つまたは複数のアルコールがかなりのパーセンテージで含まれ、濡れた膜を成形レンズ上に引き出すことによるアルコールの一定の％範囲内での動作中の漸次的な増加が、希望される溶剤均衡および液体硬化被覆ディップ浴の乾燥特性を混乱させないことを前提としている。このような液体溶剤をベースにした、おのプロトコルおよびSCARAロボットとの使用に理想的に適した硬化被覆剤の組成は、気泡を飛沫同伴しないでディップ浴内でレンズから濡れたアルコール膜を効率よく混合／除去し、ＳＣＡＲＡディッピング運動からの振動の後に容易に滑らかに流れ出ることができるように、低から中の粘性（好ましくは＜１０センチストーク、もっとも好ましくは＜５ｃｓ．＞となる。このような異例に薄い粘性（２−１０ｃｓ．）のディップ浴から滑らかなコーティングを得るためのもう１つの方法とは、異例に速い回収速度（少なくとも毎秒２０インチでは、好ましくは毎秒０．５−５インチ、もっとも好ましくは毎秒１−３インチ。＞１０ｃｓ．の従来のディップ浴は毎分２−１２インチを使用する）を利用し、第１のディップの後に少なくとも第２のディップで続くことである。このような好ましい高速回収速度二重ディップ工程では、ディップ浴は、中から低の硬化被覆ポリマー分子量の相対的に希釈な（通常＜２５％固形）ディップ浴を使用する一方で、コーティング・フロー流出または「たるみ」のない滑らかなコーティングを提供するために、（低分子重量のアルコールおよびケトンのような選択された高蒸発率の溶剤を選択することによって）相対的に高速乾燥でなければならない。
選択された液体硬化被覆架橋化学に応じて、硬化ワークステーションは、希望の硬化プロトコルを提供するために構成される。例えば、もっとも簡単なバージョンは、溶剤のないＵＶ−硬化可能硬化被覆で、その場合、硬化ワークステーションは、ただ、（メリーランド州、ロックビルのフュージョン・システムズによって製造される）電極のないタイプのＵＶランプ、または従来の水銀アークＵＶランプの電池だけから構成され、レンズは、組にされた成形レンズの表面と裏面を、希望の硬化を達成できるほど長い時間の間、これらのＵＶランプへの視覚の線にさらすために提示できるように、オーバヘッド・コンベヤーから吊り下げられるキャリヤー上にロボットにより配置される。しかし、これを行うと、アルコール浴の使用が妨げられる可能性がある。このような構成のもう１つの変形は、溶剤ベースのＵＶ硬化で、その場合、溶剤乾燥段階が、ＵＶ硬化ランプ段階（ここでも、成形された組にされたＲｘレンズが赤外線ランプのこのバンクに視覚の線の向きでえ提示されるならば、赤外線ランプは、このような被覆剤から揮発分を除去するエネルギー効率の高い方法を表す）に先行し、表レンズ面と裏レンズ面の両方を乾燥させる。前記分の原則が適用する場合がある。
すべての商業的に望ましい熱硬化液体硬化被覆剤は、溶剤ベースであるため、本来、溶剤・蒸発／被覆剤乾燥の段階は、加速された熱硬化が与えられる前に利用されなければならない。前述したように、レンズ向きにより、視覚の線の赤外線ランプのバンクへの露呈が可能になる場合、これを行うことはこの木低を達成するエネルギー効率の高い方法である。いったん揮発分が除去されると、赤外線にさらに露呈すると、完全架橋が提供されるか、あるいはオプションでさらに少ない投与で、「粘性のない」（空気で運ばれる粉塵は、このような表面に恒久的に付着しないという意味である。したがって、粘性のない硬化被覆されたレンズは、被覆剤のはっきりとした小さい傷のための歩留まり損失を生じることなく、クリーンルーム・エンクロージャ外でも手作業によって安全に処理できる。）状態となるほど十分に硬い膜までのゲル化が実現できる。
オプションで、粘性のない状態が、傷ついた被覆済みレンズをリサイクルするために望まれる場合がある−−被覆剤の傷を持つすべての検査されたレンズは、まだ完全に架橋されていないために、傷ついた被覆剤膜を除去し、組にされた成形レンズを再び清掃およびディップコーティング・プロトコルを通して送ることを可能にする、粘性のないゲル化された被覆剤を除去するために、適切な溶剤に浸漬することによって容易にリサイクルできる。
硬化ワークステーションのオプションであるが好ましい実施例では、成形されたハンガー・タブを備える成形され、組にされたＲｘレンズを受け取るために適応された、掴み爪、吸込みカップ、または立体的に作られた機械ネストのどれかを備える、複数アームが取り付けられた回転式インデックス付けテーブルが利用される場合がある。特に好ましい実施例では、ハンガー・タブのヘッドを、図３Ｂに図示され、これらのアームのそれぞれの端近くに位置するタイプの（好ましくは、先細先行角度嵌め合いにより）正確に実質上機械的に合わせるジオメトリ・ネストの中に入れるためにＳＣＡＲＡロボットが利用される。
この特殊なタイプの硬化ワークステーションのさらにオプションであるが、好ましい実施例では、成形され、組にされたＲｘレンズの位置が「まっすぐ下の」垂直向き（その場合、成形され、組にされたレンズは90度の角度でアームからまっすぐ下方をに垂直に垂れ下がる）から変更できるように、アームの設定可能回転が斟酌され、アームの回転によって、この角度は連続的におそらく10度という最小角度または水平向き下まで削減される。（図３Ｂ、保持ステップ（５８）を参照のこと。）このオプションではあるが、好ましい実施例は、レンズ表面全体に分散するさらに均一な被覆剤溢れ出しパターンを作り出すために重力を移用するという利点を備える。これは、特に、強いプラス倍率（急で凸上の表曲線面）を持つＲｘレンズだけではなく、棚のある二焦点レンズまたは三焦点レンズのセグメント（「Ｄセグメント」）を備えるマルチ焦点レンズには重要であると考えられている。これらの２つのタイプのレンズは、被覆剤が重力のために実質上垂直向きで乾燥し、硬化し、液体硬化被覆剤の溢れ出しの不均一性を増す場合に、特に問題である。ウェバー（Weber）（米国特許第４，４４３，１５９号）被覆剤特許を参照のこと。
Ｅ．モールドおよびディップコート」に続く連続工程での増設ステップ用工程フローシート
また別のオプションであるが好ましい実施例では、成形され、硬化被覆されたレンズが少なくとも粘性のない状態まで硬化された後、レンズはロボットにより、見かけ上の検査のための自動化コンピュータ援用視力レンズ検査システムが具備される、同じクリーンルーム・エンクロージャの隣接する拡張部分に移送される。図４Ｃを参照のこと。このような自動化レンズ検査機械は、通常、ビデオまたはレーザー・スキャニング非接触検査またはあるいはその両方とともに、パターン認識コンピュータ・ソフトウェアを使用し、結果として生じる像を、表面上の傷の偏差の「合」「否」受入れのためのコンピュータの判断規則に比較する。ただし、補綴用のこのような光学的にコンピュータ化された検査システムは、高い解像度の画像に依存し、すべての見かけの不合格の大きな割合が硬化被覆されたレンズの表面にある（特に、「被覆剤のはっきりとした小さい傷」および「被覆剤溢れ出し流出」）。Ｒｘ  ＦＳＶレンズ自動化検査機械のこのような製造メーカーの1社が、オハイオ州、モーミー（Non-Contact International, of Maumee,Ohio）にあるノン・コンタクト・インターナショナル社である。
このような検査システムは、希望される結果を出す（つまり、不良レンズは不合格とし、良品レンズは合格とする）上で、レンズ表面上にばらばらに横たわる軽く保持された粒子だけを持つ「良品」レンズを不合格にしてはならない。検査システムに進入してくるレンズの清浄度は、これまでその使用における最大の問題である。綿密かつ高価なマルチステージ清掃装置ワークステーションおよびプロトコルが、このような装置を適切に使用するために必要とされてきた。本発明とこのような機械の特に有利な組み合わせでは、組にされた粘性のない硬化被覆されたレンズが、直接ビデオ検査ステーションに向かって硬化ステーションを離れる際に清潔な状態で保持されるように、その空気スペース内で人間のオペレータを使用しないで、正の圧力で動作する、この合わせられたクリーンルームが利用され（そのため、レンズは決してクラス１００空気環境を離れることはない）るだろう。したがって、この粘性のない状態で捕捉される見かけ上の不合格は、ロボットにより脇に置かれ、前述したように、溶剤除去、再清掃、再ディップコーティングを通してリサイクルすることができる。
図４Ｄのフローチャートを参照する。本発明のまた別のオプションではあるが、好ましい実施例は、硬化ワークステーションを離れる前に硬化被覆されたレンズを完全架橋状態にしてから、ロボットによろい成形された完全に硬化された硬化被覆済みの組にされたＲｘレンズを、正の圧力（通常クラス１００純度のＨＥＰＡ−濾過空気）で維持されるこの合わせられたクリーンルーム・エンクロージャの隣接拡張部内で移送し、その場合この接続されたクリーンルーム・エンクロージャには、成形され、硬化被覆され、組にされたレンズに適応された、複数の負荷ロックおよび製品作業ホルダーが取り付けられた薄膜反射防止（「ＡＲ」）膜真空被覆機械が具備される。図４Ｄは、１つのクリーンルーム・エンクロージャ内での（すべてのステップがそのクリーンルーム空気スペース周辺内で実行されることを示す、破線によって指定される）本発明のステップのブロック図フローシートを示している。この連続工程反射防止真空被覆システムは、通常、次に示すステップを含む。
１．負荷ステーションの後、最終真空状態が引かれる、負荷ロックを介して第２真空段階に移送される前に、少なくとも粗い真空状態を引く。
２．そのポイントで、イオン化プラズマや電子銃放電のようななんらかの表面調製プロトコルを使用し、硬化被覆されたＲｘレンズの上部のいくつかの分子層の表面作用を、このチェンバー内また負荷ロックによって接続される次のチェンバー内で、清掃または修正、あるいはその両方を行うことができる。
３．いったん表面調製が完了したら、負荷ロックによるロボット移送が組にされたレンズを真空蒸着チェンバー内に移動し、そこでＡＲ膜が蒸着される。好ましくは、高い到着エネルギー・タイプのＡＲ膜が、希望の密な強力に粘着力のあるＡＲ膜を硬化被覆され、組にされたレンズの片方の光学面または両方の光学面に提供できるように、スパッタリングまたはイオン銃補助装置により付着される。
４．このような連続工程自動化移送ＡＲ被覆機械は、射出成形されたポリカーボネート・コンパクトディスク上への連続工程アルミニウム・スパッター・コーティング用に、数百によって使用される同様の機械に直接類似している。レイボルド社、バルザース社、およびデントン・バキューム社のような一流の真空被覆装置製造メーカーは、このような機械をコンパクトディスク（ＣＤ）の集積成形被覆に提供してきた。
【図１】
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【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図２Ａ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図３】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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