(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンタクトレンズのためのモールド・パーツ（３１，３３）に重合性モノマまたはモノマ混合物を充填し組み立てる為の装置であって、
（ａ）複数の前面カーブ・コンタクトレンズ・モールド・パーツ（３１）を受け入れ、所定量の重合性モノマまたはモノマ混合物を前記コンタクトレンズモールド・パーツ中に充填する為の第１自動化ステーション（５０）および、
（ｂ）前記複数の前面カーブ・モールド・パーツ（３１）を受け入れ、モールド・パーツ間のガスの捕捉を防止する為に、真空下において各前面カーブ・モールド・パーツ（３１）と背面カーブ・モールド・パーツ（３３）との組み合わせを行う第２自動化ステーション（７０）を備え、
前記前面カーブ・モールド・パーツ（３１）がパレット（３０）によって前記第１および第２自動化ステーション（５０，７０）に輸送され、
真空下における前記組み立てを可能にする為に、前記パレット（３０）が、前記第２自動化ステーション（７０）において形成される周辺シール（１１０）と係合する為の周辺シール区域（１１０（ａ））を含む、装置。
【請求項２】
前記パレット（３０）が、前記モールド・パーツの組み立てに先立ち前記パレットを位置合わせする為、前記第２自動化ステーション（７０）と係合する位置合わせ・ガイド（１０８，１０９）を含む請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記第２自動化ステーション（７０）が、更に、過剰な重合性モノマまたはモノマ混合物を押し出し、モールド・パーツを確実に座らせ、整合させる為、真空下で前記両モールド・パーツ（３１，３３）をともに締め付ける締め付け装置（７１）を含む請求項１または２に記載の装置。
【請求項４】
各モールド・パーツがフランジ部材（３１（ａ），３３（ａ））を含み、前記装置が更に、前記モールド・パーツの組み立てに先立って前記前面カーブ・モールド・パーツのフランジを表面活性剤で塗布する為のステーション（６０）を含む請求項１〜３のいずれかに記載の装置。
【請求項５】
更に前記前面カーブ・モールド・パーツ（３１）中への配置に先立ち、重合性モノマーまたはモノマー混合物のガス抜きを行う為の第２装置（１２２）を含む請求項１〜４のいずれかに記載の装置。
【請求項６】
コンタクトレンズを形成する為に前面カーブ・モールド・パーツ（３１）と背面カーブ・モールド・パーツ（３３）を組み立てる為の装置であって、前記各前面カーブ・モールド・パーツは所定量の重合性ヒドロゲルを充填されており、前記モールド・パーツは１個または複数のパレット上で前記装置に供給されるのであり、
前記装置が、
（ａ）前記パレットを前記装置に輸送する為の第１手段（２０）、
（ｂ）関連パレットから前記背面カーブ・モールド・パーツ（３３）を取り出し、前記背面カーブ・モールド・パーツを関連前面カーブ・モールド・パーツ（３１）と整合させる為の第２手段（７０）、
（ｃ）前記パーツの周囲に真空を掛けることができるようにする為、前記整合された背面カーブ・モールド・パーツ（３３）と前面カーブ・モールド・パーツ（３１）を囲む為のハウジング部材（７２）、および、
（ｄ）前記真空を掛けた状態にある間に前記背面カーブ・モールド・パーツ（３３）を前記前面カーブ・モールド・パーツ（３１）に対して所定の圧力で締め付ける為、前記第２手段（７０）と前記背面カーブ・モールド・パーツ（３３）を往復運動させる為の第３手段（９３）
を備え、
各前記パレット（３０）が、真空下における前記組み立てを可能にする為、前記ハウジング部材（７２）において形成される周辺シール（１１０）と係合する周辺シール区域（１１０（ａ））を含む、装置。
【請求項７】
前記第２手段（７０）と前記第３手段（９３）が平行軸に沿って往復運動する請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記第２手段（７０）が前記パレット（３０）中で運ばれる各背面カーブ・モールド・パーツ（３３）の為の別の往復運動部材（７１）を含む請求項６または７に記載の装置。
【請求項９】
各往復運動部材（７１）が、前記背面カーブモールドパーツ（３３）と係合する為のシーリング手段、および、前記往復運動手段（７１）と前記背面カーブ・モールド・パーツ（３３）との間に真空を掛ける為の真空ポートを含み、前記往復運動部材（７１）が、前記背面カーブ・モールド・パーツ（３３）を関連パレット（３０）から持ち上げることができるようにした、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記第２手段（７０）が、パレット（３０）間で繰り返しサイクル動作をし、第１のサイクルで、背面カーブ・モールド・パーツ（３３）を有するパレット（３０）から背面カーブ・モールド・パーツを拾い上げ、第２サイクルの間に、前記背面カーブ・モールド・パーツ（３３）を第２パレット中の前記前面カーブ・モールド・パーツ（３１）上に置き、前記前面カーブ・モールド・パーツ（３１）と背面カーブ・モールド・パーツ（３３）を組み立てる、請求項６〜９のいずれかに記載の装置。
【請求項１１】
各前記パレット（３０）が、前記モールド・パーツ（３１，３３）の組み立てに先立ち前記パレットを位置合わせする為、前記装置と係合する位置合わせ手段を含む請求項６〜１０のいずれかに記載の装置。
【請求項１２】
コンタクトレンズを形成する為に１対のモールド・パーツ（３１，３３）に重合性モノマまたはモノマ混合物を充填し組み立てる方法であって、
（ａ）モールド・パーツの対の第２パーツに所定量のモノマまたはモノマ混合物を充填すること、および、
（ｂ）真空下において前記モールド・パーツの対（３１，３３）の第１パーツを前記モールド・パーツの対の第２パーツとともに組み立てること
を含み、
更に、前記モールド・パーツを少なくとも１個のパレット上に輸送し、その後、前記パレット（３０）と往復運動ハウジング（７１（ａ））とによって形成されたエンクロジャによって前記モールド・パーツを囲み、その後、前記真空を掛ける為前記エンクロジャ中の空気を抜く段階を含む、方法。
【請求項１３】
前記モールド・パーツの充填に先立ち前記モノマとモノマ混合物がガス抜きされる請求項１２に記載のモールド・パーツの対（３１，３３）を充填し組み立てる方法。
【請求項１４】
前記モールド・パーツの対（３１，３３）の第１パーツに対する過剰の重合性モノマーまたはモノマー混合物の優先的な接着を促進する為、更に前記モールド・パーツの対の第２パーツの一部に表面活性剤を塗布する段階を含む請求項１２または１３に記載のモールド・パーツの対（３１，３３）を充填し組み立てる方法。
【請求項１５】
前記組み立て段階が前記モールド・パーツの対の前記第１パーツを吊り上げ、その後、前記モールド・パーツの対の第１パーツと第２パーツの組み立ての為、前記モールド・パーツの第１パーツの下に前記モールド・パーツの前記第２パーツを進める段階を含む請求項１２〜１４のいずれかに記載のモールド・パーツの対（３１，３３）を充填し組み立てる方法。
【請求項１６】
前記組み立て段階が、更に、前記モールド・パーツの前記第２パーツの位置決めに先立ち前記モールド・パーツの前記第１パーツを上方に往復運動させ、その後、組立の間前記第２パーツ上に前記第１パーツを座らせる為、前記モールド・パーツの対の前記第１パーツを下方に往復運動させる段階を含む請求項１２〜１５のいずれかに記載のモールド・パーツの対（３１，３３）を充填し組み立てる方法。
【請求項１７】
前記方法が、更に、前記第１パーツを前記第２パーツ上に座らせる為、および、第１モールド・パーツの第１フランジ（３１（ａ））と第２モールド・パーツの第２フランジ（３３（ａ））との間に２−ヒドロキシエチル・メタクリレート型コポリマよりなるリングを形成する為に過剰モノマを押し出す為、モールド・パーツの対をともに締め付ける段階を含む請求項１２〜１６のいずれかに記載のモールド・パーツの対（３１，３３）を充填し組み立てる方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は一般にコンタクトレンズの製造において使用される成型品を充填し組み立てる為の装置と方法に関するもので、特に、ソフト・コンタクトレンズを形成する為中に重合性ヒドロゲルを有する成型品を真空下で充填し組み立てる為の装置と方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ラーセンに与えられ、現在は本発明の譲受人に譲渡された米国特許４，５６４，３４８号は、連続または半連続作業方法において複数のソフト・コンタクトレンズを製造する為のプラスティック・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・アセンブリは、第１ドージング段階において重合混合物を充填され、モールド・ユニットは、その後、図５に示す通り、凸状モールド部材または蓋で覆われ、蓋は持ち込まれて、適切に整合され歪のない凹状モールド部材上に乗る。蓋は、凹状モールド中に保持された重合性混合物のプール上で自由に浮揚し、自ら整合することができる。
【０００３】
やはりラーセンに与えられ、現在は本発明の譲受人に譲渡された米国特許４，６４０，４８９号は、２個のモールド部分のうち１個が他方より比較的たわみ性が高い、コンタクトレンズを製造するためのモールドを開示している。更に、先行技術に周知であるモールド構造の多数が、本発明の明細書の背景部分において考察されている。
【０００４】
やはりラーセンに与えられ、現在は本発明の譲受人に譲渡された米国特許４，４９５，３１３号は、重合の間のモノマ混合物の収縮が、モールドの上半分を整合させ、過剰モノマをキャビティ中に引き込む負圧を作るモールド・アセンブリを開示している。
【０００５】
米国特許４，６４０，４８９号において説明された発明の商業応用においては、当該特許の図１に示されている通り、オス・モールドの部分のコロナ放電処理によってモールド・キャビティの上部またはオス部分に選択的に接着するＨＥＭＡリングを形成するためには、モールドの上部オス半分を座らせ、モールド・キャビティ中の過剰モノマをフランジ間のスペースに押し出す為、組立の後、モールド・キャビティの上部オス部分に固定重りで重くすることが有利であることが発見されている。
【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為、重合性モノマまたはモノマ混合物をコンタクトレンズ・モールドに充填し組み立てるための装置と方法に関するもので、特に、コンタクトレンズ・モールドに重合性モノマまたはモノマ混合物を充填し、その後、空気またはその他のガスがモノマまたはモノマ混合物とともにモールド・キャビティ中に捕捉されていないことを保証する為、真空下で、所定の予備荷重でモールド・パーツを組み立てるための方法と装置が開示されている。
【０００７】
本発明の目的は、コンタクトレンズのためのモールド・パーツを充填して組み立てるための装置であって、独特な輸送装置によって運ばれ、後に、所定量の重合性モノマまたはモノマ混合物を充填される複数の前面カーブ・コンタクトレンズ・モールド・パーツを受け入れるための第１自動化ステーションとを含む装置を提供することである。前記装置は、また、背面カーブ・モールド・パーツに対する過剰なモノマまたはモノマ混合物の選択的接着を提供する為、前面カーブ・レンズ・モールド・パーツの部分上に表面活性剤の層を提供する第２自動化ステーションを含む。前記装置は、更に、独特な輸送装置によって運ばれる複数の背面カーブ・モールド・パーツを逐次受け入れ、輸送装置から背面カーブ・モールド・パーツを取り出し、その後、既に重合性モノマまたはモノマ混合物を充填された複数の前面カーブ・モールド・パーツを受け入れて位置合わせするための第３自動化ステーションを含む。先ず真空がモールド・パーツの周囲に掛けられ、その後、過剰なモノマまたはモノマ混合物を押し出す為、背面カーブ・モールド・パーツが前面カーブ・モールド・パーツと組み立てられる。モールドの組み立てを促進する為、また、何らかの理由でモールド組立の時点においてモールド・パーツの間に捕捉されていることがあるガスからの泡の形成を回避する為、組み立ては真空下で行われる。
【０００８】
本発明の他の目的は、１回の組み立て段階における複数の前面カーブ・モールド・パーツの組み立てを提供することである。前記組み立てにおいて、各モールド・パーツは、各背面カーブ・モールド・パーツが関連する前面カーブ・モールド・パーツに共通の所定の圧で締め付けられる間各モールド・パーツに対して独立した往復運動を提供する為、共通の空気プレナムから別個にまた独立してバイアスを与えられる。
【０００９】
本発明の他の目的は、前面カーブ・モールド・パーツ中のガス抜きされたモノマまたはモノマ混合物のドージングを提供することである。モノマの下におけるガスの捕捉を防止する為、または、モノマの適量の決定に際してモノマを運ぶために使用されるポンプ圧のリリースから何らかの理由で生じることがあるガスの泡の形成を防止する為、前記適量決定は、真空または低大気圧下で行われる。
【００１０】
本発明の他の目的は、独立した小さなモールド・パーツ多数の組み立てを、前面カーブ・モールド・パーツと背面カーブ・モールド・パーツの精密位置合わせを伴う高い生産速度で提供することである。
【００１１】
本発明の他の目的は、第１の凹状半体すなわち前面カーブモールド半体と第２の凸状半体すなわち背面カーブモールド半体から形成された複数のレンズ・モールドに重合性ヒドロゲルがポンプで送られる装置を提供することである。モールド半体はポリスチレンまたは光化学放射線に対して透明であるその他の材料で作られる。モールド半体がともに締め付けられるときのモールドのコンプライアンスを可能にする為、第２の半体すなわち凸状モールド半体を第１の半体すなわち凹状モールド半体より薄くすることができる。フランジが平行であることおよびモールドの各カーブが整合されていることを保証する為、締め付け圧を使用して第１と第２のモールド半体上に形成されたフランジを整合させることができる。締め付け圧はまた、モールドの中に含まれたモノマから過剰なモノマを実質的に切り離す為、第１モールド半体中に形成された環状縁に対してシールされたモールド半体を座らせる為にも応用される。前記の作業はすべて、真空下において、高い生産速度または生産量で行われる。
【００１２】
本発明の他の目的は、重合に先立つ重合性ヒドロジル内におけるガスの泡の捕捉または形成を防止することである。
【００１３】
本発明の他の目的は、第１と第２モールド半体をともに締め付けるときの締め付け圧を変動させる為の調節可能な手段を提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、重合性モノマまたはモノマ混合物からのソフト・コンタクトレンズの形成のためのプロセスにおいて有用である。ソフト・コンタクトレンズは、第１凹状モールド半体と第２凸状モールド半体を有するモールド・アセンブリにおいて形成される。図３に示す通り、モールド半体は可視光線と紫外線に対して透明であるポリスチレンから形成され、中心のカーブした部分が凹状表面３１、凸状表面３３および円形の円周縁３１（ｃ）を限定し、前記縁は環状であって実質的に一平面状であるフランジ３１（ａ）と一体である。凹状表面３１と凸状表面３３の少なくとも一部は、モールド・アセンブリにおいて製造されることになるコンタクトレンズそれぞれのいくらか寸法が小さくなった前面カーブまたは背面カーブを有しており、十分に滑らかである為、前記表面と接触する前記重合性化合物の重合によって形成されるコンタクトレンズの表面は光学的に受容される。モールドは十分に薄いので、熱はモールドを通して迅速に伝達され、また、モールドは脱型の間にモールド半体を分離するために与えられる引き剥し力に耐えるために十分な剛性を備えている。
【００１５】
このプロセスに従って形成されるコンタクトレンズ中の共通の欠陥は、堆積に際してモノマとモールドとの間の捕捉された空気の泡が含まれることである。
【００１６】
本発明においては、眼科レンズを作成するための方法と装置という標題であって本発明の譲受人に譲渡された米国特許出願Ｕ．Ｓ．Ｓ．Ｎ．に詳細に記載されている通り、圧送に先立ちモノマはガス抜きされる。前記出願の開示は参照によって本明細書に組み込まれている。このプロセスは堆積または充填ステーションへのモノマの圧送に先立ち、モノマ混合物中に存在する溶解ガスの一部を除去する。モノマが堆積される時点においてモノマと前面カーブ・モールドとの間にガスが捕捉されていないことを保証する為、オプションとして、供給ノズルから前面カーブ・モールド半体中へのモノマの放出を真空下で行うことができる。
【００１７】
モノマ混合物にモールドを向けるためには、最終的に要求されるレンズの形状を定める第１モールド半体３１と第２モールド半体３３のコンプリメンタリ対が使用され、米国特許４，６８０，３３６号、４，８８９，６６４号と５，０３９，４５９号に記載されている通り、モノマ混合物は非水成水置換性溶剤中に溶解される。前面凹状モールド半体３１が事実上重合混合物３２で充填される堆積またはドージング段階の後、モールド半体の間に空気の泡が捕捉されていないことを保証する為、凹状前面モールド半体３１は真空の下でベース・モールド半体３３で覆われる。
【００１８】
その後、モールド区域から余剰モノマを押し出し、モールド・フランジの整合によってモールド半体を適切に整合させる為、組み立て段階において第１と第２のモールド半体をともに締め付けることができる。
【００１９】
このモールド・アセンブリと締め付け段階の後、第１と第２のモールド半体は、ともに、圧力段階において、２回目に締め付けられる。この場合、モールド半体が締め付けられる間、重合混合物は望ましくはＵＶランプからの光化学光に露出される。典型的な場合、モールド半体は約４０秒間締め付けられ、３０秒間光化学光が放射される。圧力段階の完了時、重合混合物は部分的に重合されたゲルを形成しており、混合物全体を通した重合が始まっている。
【００２０】
圧力段階に続き、モノマ／溶剤混合物がＵＶオーブン中で硬化され、その硬化によってモノマ中の重合が完成する。光化学光または紫外線放射線のこの照射は最終所要ヒドロゲル・レンズの形状のモノマ／溶剤混合物を作る。重合プロセスの完了後、モールド半体２個は脱型段階において分離されて第１すなわち前面カーブ・モールド半体中にコンタクトレンズが残され、その後、コンタクトレンズは第１すなわち前面カーブ・モールド半体から取り出される。典型的な場合、前面およびベースの各カーブ・モールド半体は１回限りの成型の為に使用され、その後は放棄または処分される。脱型段階の後、含水レンズを作る為、溶剤は水と置換される。前記含水レンズは、十分に含水し緩衝処理されたとき、レンズの最終形状とサイズになる。ほとんどの事例において、含水レンズは当初成型されたポリマ／溶剤品より公称１０％大きい。
【００２１】
このプロセスを使用することができる組成物には、２−ヒドロキシエチル・メタクリレート型コポリマ（”ＨＥＭＡ”）、および、２−ヒドロキシルエチル・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、エトキシエチル・メタクリレート、メトキシ・トリエチレングリコール・メタクリレート、イソブチル・メタクリレート、ジアセトン・アクリルアミド、ビニール・アセテート、アクリルアミド、ヒドロキシトリメチレン・アクリレート、メトオキシエチル・メタクリレート、アクリル酸、メタアクリル酸、グリセリル・メタクリレートおよびジメチルアミノ・エチル・アクリレートのような１つまたは複数のコモノマが含まれる。
【００２２】
望ましい重合性組成物は、ラーセンに与えられた米国特許４，４９５，３１３号、ラーセンらに与えられた米国特許５，０３９，４５９号、および、ラーセンらに与えられた米国特許４，６８０，３３６号において開示されており、前記各米国特許の開示は参照によって本明細書に組み込まれている。そのような組成物はアクリル酸の重合性で親水性のヒドロキシ・エステルと、望ましくは少なくとも３つのヒドロキシ・グループを有するポリヒドロキシ化合物の無水混合物から成っている。そのような重合の後硼酸エステルが水と置換されると、親水性のコンタクトレンズが生じる。本明細書において説明した本発明のモールド・アセンブリは、疎水性すなわち硬質コンタクトレンズを作るために使用することができるが、親水性レンズの製造の方が望ましい。
【００２３】
重合性組成物が少量の架橋剤を含んでいることが望ましい。架橋剤として通常使用されているは０．２５％から２％まで、最も頻繁に使用されているのは０．０５％から１．０％までのジエステルまたはトリエステルである。代表的な架橋剤には、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・ジメタアクリレート、１，２−ブチレン・ジメタアクリレート、１，３−ブチレン・ジメタアクリレート、１，４−ブチレン・ジメタアクリレート、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・ジメタアクリレート、ジエチレン・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・トリメタアクリレート、トリメチロール・プロパン・トリアクリレート等が含まれる。典型的な架橋剤は通常少なくとも２つのエチレン不飽和二重結合を有するが、必ずしもそれを有することを要さない。
【００２４】
重合性組成物は、また、一般に触媒を含んでおり、通常は約０．０５％から１％までの遊離基触媒が含まれる。そのような触媒の典型的な例には、過酸化ラウロイル、過酸化ベンゾイル、過炭酸化イソプロピル、アゾビスイソブチロニトリル、および、過硫酸化アンモニア−異性重亜硫酸ナトリウムの組み合わせ等のような周知のレドックス・システムが含まれる。紫外線光、電子ビームまたは放射性源による照射も、当初重合開始剤を添加して行われる重合反応の触媒として採用することができる。代表的な重合開始剤には、カンファーキニーネ、エチル−４−（ｎ，ｎ−ジメチル−アミノ）ベンゾエート、および、４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニール−２−ヒドロキシ−２−プロピル・ケトンが含まれる。
【００２５】
成形物組立中の重合性組成物の重合は、重合性組成物を重合開始条件に露出させることによって行うのが望ましい。望ましいテクニックは、紫外線または可視放射線に露出されたとき作用する重合開始剤を重合性組成物に含め、重合を開始させ重合を進めることができるようにするために有効な強度の紫外線または可視放射線に、有効な継続期間、重合性組成物を露出させることである。この理由がある為、モールド半体は紫外線または可視放射線に対して透明であることが望ましい。予備硬化段階の後、モノマは、硬化段階において再び紫外線または可視放射線に露出される。硬化段階においては完了するまで硬化を進めることが許される。どの重合性組成物についても、残りの反応の所要継続期間は、実験的に容易に確認することができる。
【００２６】
重合性組成物が重合した後、重合した製品をコンタクトレンズに更に処理することができるようにする為、モールド・アセンブリは分解される。そのような処理には、例えば、レンズの洗浄と水和、包装と殺菌が含まれる。前面とベースの両モールド半体のフランジを掴み、真反対の方向にまたはある角度を通して引き剥す運動で、相互に引き離すことが望ましい。モールド半体の表面からの重合した物体の分離を容易にする為、モールド・アセンブリを先ず中程度に加熱するのが有利である。
【００２７】
【実施例】
図１（ｅ）は本発明の方法のブロック図であり、図１（ａ）−（ｄ）は本発明の方法の概略図である。図１（ａ）に示されている通り、前面カーブ・モールド半体と背面カーブ・モールド半体を別のパレット上で運んでいる堆積および組み立てステーションに特殊輸送装置またはパレット３０が給送される。図４に関して更に十分に説明される通り、パレットは交互に到着し、先ず背面カーブ半体を収容するパレットが来てその直後に前面カーブ・モールド半体を積載したパレットが来る。その後、それらのパレットは、ほぼ６秒毎にパレット１個の速度で充填およびモールド組み立てステーションに輸送される。
【００２８】
図１（ａ）に示されている通り、精密ドージング・ノズル１４２を手段として、所定量の重合性ヒドロゲルまたはモノマ１０が前面カーブ・モールド半体の中に堆積される。ノズル１４２は定量決定または充填ステーション５０の一部である。モノマと前面カーブ・モールド半体３１との間にガスが捕捉される可能性を回避する為、交互のパレット中で運ばれる各前面カーブ・モールド半体の中に、真空下でドージングすることができる。更に、図６に関して後に説明する通り、モノマが真空条件に露出されたとき溶解ガスが十分に泡を形成することができるほどの重大な量の溶解ガスがモノマ中に存在しないことを保証する為、重合性モノマ混合物のガス抜きを行うことができる。
【００２９】
本発明の好適実施例においては、モールド・キャビティが一杯まで堆積されていることを保証する為、ほぼ６０μｌの重合性ヒドロゲルまたはモノマが前面カーブ・モールド半体中に堆積される。これは、成型が不完全になる可能性を回避する為である。以下において説明する通り、過剰モノマは、前面と背面の両カーブ・モールド半体の組み立ての最終段階において、モールド・キャビティから取り除かれる。
【００３０】
モールド・パーツを配置し組み立てる為の装置中の第２ステーションは、図１（ｂ）に略図で描かれている成形ステーションである。このステーションは、「モールド表面に表面活性剤を施す為の方法と装置」という標題であってやはり本発明の譲受人に譲渡されたＵ．Ｓ．Ｓ．Ｎ．に詳細に説明されている。図１（ｂ）に示されている通り、前面カーブ・モールド半体を囲む環状フランジ３１（ａ）は表面活性剤の薄いフィルムとともに成形パッド２１を経て成形される。表面活性剤の薄いフィルムは、組み立ての時点においてモールド・キャビティから転移された過剰モノマを除去するに際して有用であると認められている。図１（ｄ）に示されている通り、過剰なモノマ（ヒドロキシエチルメタアクリレートが使用される場合、過剰なモノマは”ＨＥＭＡ”と呼ばれる）は、モールド組み立ての時点において過剰ＨＥＭＡのリング３４を形成する為、フランジ３１（ａ）と３３（ａ）との間に変位される。このＨＥＭＡリングも、コンタクトレンズを形成する重合性ヒドロゲル３２と同時に硬化される。
【００３１】
モールド・リリース表面活性剤とともに前面カーブ・モールド・フランジ３１（ａ）を成形することによってＨＥＭＡリングは背面カーブ・モールド・フランジ３３（ａ）に望ましい状態で接着し、モールド組み立ての時点でＨＥＭＡリングは背面カーブ・モールド半体が取り外されるとき、生産ラインから取り外される。好適実施例において、モールド・リリース表面活性剤は”Ｔｗｅｅｎ８０”という商品名で市販されているポリエチレン・オキサイド・ソルビタン・モノ−オレイン酸塩である。
【００３２】
成形ヘッド・ステーション６０の中には複数の成形型２１が含まれ、各成形型２１は成形ヘッド・ステーション６０中に装着されたピストンにより調整された方法で垂直方向に往復運動するようにされている。成形型２１の数は、モールド・パレット３０によって運ばれる前面カーブ３１の数と相関する。
【００３３】
水平方向にシフト可能なパッド部材（図示されていない）が、成形型２１が持ち上げられた位置にあるとき、各成形型２１の下端の下に位置するようにされている。パッド部材は、穴のサイズが平均１０ミクロンである多孔性ポリエチレンのような適当な多孔質材料で作られ、表面活性剤を含む溶液を含浸している。表面活性剤は高濃度状態で存在することができる。表面活性剤がパッド部材の底から最上部に吸い上げられるとき測定装置として作用し、比較的少量の表面活性剤のみを通過させるようにするため、パッド部材の上面は１．２ミクロンのメッシュ・サイズを有するフィルタ（ナイロン製が望ましい）で覆われておりパッド部材の上には、成形ヘッド２１の底端が押しながら接触している。
【００３４】
以下、図１（ｃ）−１（ｄ）と図７を参照して組み立てステーションの作動方法を説明する。交互順序で初めに来る後面カーブ・モールド半体３３を収容するパレット３０が組み立てステーションに入ると、図８−１２に関して後に更に詳細に説明する通り、交互順のパレットの最初のパレット３０から後面カーブ・モールド半体を拾い上げる為、複数の往復運動真空グリップ・ピストン７１が下方に往復運動する。後面カーブ・モールド半体はチャンバ７１（ａ）内に掛けられた真空を手段として持ち上げられ、前記真空は後面カーブ・モールド半体を往復運動ピストン７１に確保させる。後面カーブ・モールド半体の拾い上げの後、空になった後面カーブ・パレット３０は前進し、図１（ｄ）に示されている通り、前面カーブ・モールド半体とモノマを収容する第２パレットが往復運動ピストンの下に進む。次に、モールドが組み立てられる時点においてホールド半体とモノマとの間にガスが捕捉されていないことを保証する為、アセンブリ全体の周囲に真空が掛けられる。次に、往復運動ピストン７１は、モノマと接触する為に下方に駆動され、モールド・キャビティを定める為モノマを通して変位する。往復運動ピストン７１が下降を継続すると、モノマはキャビティから溢れることになる。オプションとして、後面カーブ・モールド半体３３を前面カーブ・モールド半体の円周方向分離縁３１（ｃ）に対して座らせることによってモールド・パーツを整合させ、過剰ＨＥＭＡリング３４を形成する為過剰なモノマをフランジ３１（ａ），３３（ａ）の間のスペースに変位させることができる。その後、図８に関して以下において詳細に説明する移動機構を手段として、後面カーブ・モールド半体を前面カーブ・モールド半体に締め付けることができる。所定の期間の後、チャンバ７１（ａ）中の真空は破られるがピストン７１からの締め付け圧力は組み立てモジュールのオーバートラベルの間保持される。その後、組み立てられたモールド半体と往復運動ピストン７１を囲む真空が破られ、パレット３０を組み立てステーションから圧力ステーションに輸送することができるようにする為、往復運動ピストン７１は引き込まれる。
【００３５】
モールド半体の組み立ては、また、図７に示されたチャートにおいても説明されている。図７において、往復運動ピストン７１は時間の関数として表示されている。ゼロ始点において示されている通り、往復運動ピストン７１は後面カーブ・モールド半体を拾い上げる為下降を開始し、約０．２５秒以内に後面カーブ・モールド半体に達して確保する。次にピストン７１が上方に往復運動し、約０．２５秒以内にパレット３０より１４ｍｍ上の上部位置に達する。次にパレットが前進し、後面カーブ・モールド半体が取り外され、前面カーブ・モールド半体が挿入される。この輸送には約０．５秒を要する。パレットが輸送されている間、真空チャンバは前面カーブ・モールド・パレット３０に向けて下降を開始し、図８に関連して以下において十分に説明する通り、チャンバとパレットとの間にシールを確立する為、モールド・パレットに接触する。シールはゼロ始点の後約１．２５秒で確立し、約１．７５秒の時点で真空平衡に達するまで、チャンバ中の窒素が排気される。
【００３６】
真空チャンバが下降してパレットをシールするとき、往復運動ピストン７１と後面カーブ・モールド半体が前面カーブ・モールド半体の上約５ｍｍまで部分的に降下されるようにする為、往復運動ピストン７１が真空チャンバ内で運ばれることに注目しなければならない。１．７５秒の時点で往復運動ピストン７１は独立した下方への移動を開始し、ゼロ始点の約２．５秒後にモノマと接触する。往復運動ピストン７１の下方への移動は継続し、約３秒の時点で、後面カーブ・モールド半体は前面カーブ・モールド半体の分離縁３１（ｃ）上に確実に座らせられ、正式な組み立てを示す。その少し後に、チャンバ７１（ａ）中の真空が破られるが、往復運動ピストン７１は、前面カーブ・モールド半体に対する後面カーブ・モールド半体の独立浮揚締め付けを確立する為組み立てモジュールの残りが下方への移動を続ける間、後面カーブ・モールド半体上の下向き力を維持する。約３．４秒の時点で、真空チャンバ中の真空が破られ、約４．４秒の時点で、往復運動ピストン７１、真空チャンバと組み立てモジュールは引っ込みを開始する。４．７５秒の時点で、組み立てられたモールド半体を収容するパレットは組み立てステーションの外に輸送され、後面カーブ・モールド半体を収容する新しい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秒の時点で、往復運動ピストン７１は後面カーブ・モールド半体拾い上げ位置に移され、６秒の時点において、ゼロ始点における新しい組み立てが始まる。
【００３７】
充填および組み立て装置
本発明の平面図が図４に示されているが、図４において、コンベヤ２０は、パレットを交互に、逐次供給する。図４には、パレット２個が３０（ａ），３０（ｂ）として示されている。本発明の好適実施例において、パレット３０（ａ）は後面カーブ・モールド・パーツ８個を収容し、パレット３０（ｂ）は前面カーブ・モールド・パーツ８個を収容する。これ等のパレットは、重合に先立ちコンポーネント・パーツすべての為に低酸素環境を提供する為に各コンベヤとマテリアルハンドリング装置を囲んでいる窒素トンネル１２の中を、コンベヤ２０に乗って移動する。マテリアルハンドリング・パレット・プッシャ１３，１４は、パレットをコンベヤ・ベルト２０から充填および組み立てステーション１５に導く。充填および組み立てステーション１５も窒素エンクロジャ１６の中に封入されている。エンクロジャ１６は、ハンドル１７とヒンジ１８を経由して働く為、上方に枢動し、道からそれることができる。充填および組み立てステーション１５の中には、所定の精密量のモノマを前面カーブ・モールド半体に充填するための充填またはドージング・アセンブリ５０、前面カーブ・モールド半体のフランジ区域にモールド・リリース表面活性剤を与える為の装置６０、および、モールド組み立てステーション７０がある。組み立ての後、空になった後面カーブ・モールド・パレットはマテリアルハンドリング・プッシャ１９によって後面カーブ・モールド・パレット戻しコンベヤ２２に戻され、充填され組み立てられたモールド・アセンブリは、それぞれのパレットに乗り、コンベヤ２１を経由して予備硬化ステーションに運ばれる。
【００３８】
マテリアルハンドリング装置１４は、堆積および組み立て装置中の様々なステーションによる処理を受けさせる為、一時に１個のパレットをトラック２２に押し入れる精密装置である。パレットは一列になって前進し、各前進ストロークはパレット±０．１ｍｍの幅である。その為、充填および組み立てステーション１５の様々なモジュール中における精密位置合わせのためにパレットを置くことができる。
【００３９】
以下、図５、６、９に関して、充填またはドージング・ステーション５０を説明する。図５と９はステーション５０の一部断面図であり、図６は個々のモールド・キャビティのドージングの前に発生するモノマからのガス抜きの略図である。ドーズされたモノマ中におけるガスの泡の形成を回避する為、モノマはドージングの時点またはモールド組み立ての時点のいずれかにおいて、事実上ガス抜きされる。ガスの泡は、重合の間にキャビテーションまたはモノマのパドリングを誘発し、その結果、レンズに欠陥をもたらしレンズを使用不能にするからである。
【００４０】
図６に示されている通り、モノマまたはモノマ混合物はコンテナ１００の中に用意される。典型的な場合、コンテナ１００の容積は１５リットルである。コンテナは、ライン１１２を手段としてモノマ・ガス抜きシステムに接続されている。ライン１１２を通してドラム１００からポンプ１１４までモノマを引き込み、ポンプ排出口から外に排出する為の吸引力はポンプ１４によって作られる。排出ライン１１６を通って進む間、モノマは、モノマ中に存在することがある異物と汚染物を除去する為、フィルタ１１８を通過する。
【００４１】
その後、モノマはガス抜き装置１２２の取り入れ口１２０に提供される。ガス抜き装置１２２の内部において、モノマは複数のチューブ１２４に沿って分割され、その後再結合してガス抜き装置排出口１２６に進む。ガス抜き装置は低い周辺圧力の下で作動される。典型的な圧力は１−４０トルであり、その圧力は真空ポンプ１２８によって提供される。この真空ポンプはライン１３０によってガス抜き装置１２２に取り付けられており、ライン１３２を通してガス抜き装置から過剰な空気を排出する。チューブ部材１２４は、ダウ・コーニング社（ミシガン州ミッドランド）が製造した医学等級のシリコンゴムＱ７４７８０からサニテック社（ニュージャージー州アンドーバ）が製作したＳＴＨＴチューブのようなガス不透過性チューブで作るのが望ましい。図６にはチューブ２個が示されているが、ガス抜き装置の為には複数のチューブガ、典型的な場合は１０個のチューブが用意されることが理解されている。
【００４２】
排出ライン１２６によってガス抜き装置１２２を出た後、モノマは酸素モニタ１３４を通過する。ガス抜き装置が適切に機能していることを保証する為、このモニタはモノマ内の残留酸素を測定する。モノマの酸素含有量が高いことが示された場合は、欠陥レンズの生産を回避する為、この問題が正されるまで生産ラインの操業を中止することができる。
【００４３】
ひとたび、モノマの酸素含有量が十分に低いことが酸素モニタ１３４によって決定されると、モノマはライン１３６を通ってマニホールド１３８に入る。マニホールド１３８は、モノマ・ドージング・ステーション５０において個々のコンタクトレンズ・モールドを充填する為に使用される複数の精密ドーズ・ポンプ１４０に供給する為の共通源として使用される。マニホールド１３８に届けられた処理済みモノマを圧送する為に使用されるポンプ１４０は、ＩＶＥＫコーポレーション（バーモント州ノース・スプリングフィールド）製のＩＶＥＫポンプである。これ等のポンプは、精密量のガス抜き済みモノマをノズル１４２経由でモールド・キャビティ３１に提供する。
【００４４】
図１（ａ）に関して既に説明した通り、モノマは供給ライン１４１を経由してポンプ１４０からノズル１４２に供給される。機器の手入れを助ける為、供給ライン１４１にカップリング・ブロック１４３を含めることができる。各供給ライン１４１は関連排出ノズル１４２（図５には２個が示されている）に結合しており、パレット３０と個々の前面カーブ・モールド半体の経路のすぐ上方に懸下している。ドージング・ステーション５０には、各モノマ排出ノズル１４２を受け入れる為のマニホールド・ブロック５１と真空シール５２が含まれている。前記真空シール５２は、モノマの堆積が真空中で行われるようにする為に、パレット３０の外側周辺１１０（ａ）と協力して真空ポンプで排気することができるシールされたエンクロジャを提供する目的で使用することができる。図９に関連して以下において説明する通り、マニホールド・ブロック・アセンブリ５１は、チューブまたはシリンダ５３，５４の対上の固定プラットフォーム５２に対して往復運動する。ドージング・モジュール５０は、また、必要な場合、光ファイバ・ボアスコープ２００を通したモノマ・ドージングの検査を可能にする１対のボアスコープ・チューブを含んでいる。
【００４５】
図９に示されている通り、堆積モジュール５０全体は、可動枠６２上に装着された短ストローク空気シリンダ６５を手段として固定支持枠５２，６４に対して、および、空気シリンダ６３の駆動軸６３ａによって固定枠６４に対して、垂直方向に往復運動をさせられる。真空は、マニホールド６６と真空ライン６７を通し、充填またはドージング・ステーションを通して、２個のチューブ５３，５４の一方の中に形成された内側マニホールド６８に供給される。ボアホール６９，６９（ａ）を手段として、マニホールド・ブロック５１中に真空プレナムも形成される。ボアホール６９，６９（ａ）は、真空マニホールド６６と、周辺シール５２とパレット３０とによって定められたドージング・ステーションの内側との間の真空通路を提供する。
【００４６】
図９に示された光ファイバ・ボアスコープ２００は、パレット３０とマニホールド・ブロック５１によって定められたキャビティ中まで下がって延伸する光学プローブ２０１を備えている。ボアスコープが使用されていない時は組み立てステーションの内部真空プレナムへのアクセス路をシールする為、他方のボアスコープ・チューブ５６の中にダミーまたはブラインド２０２が設置されている。
【００４７】
作動時、パレット３０は、図４に関連して既に説明したマテリアルハンドリング・ラム１４を手段として充填またはドージング・ステーション５０の中に進められる。ひとたびその位置に着いたとき、マニホールド・アセンブリ５１は空気シリンダ６３によって下方に往復運動させられる。マニホールド・アセンブリ上の真空シール５２がパレット３０とかみ合うと、センサ・アセンブリ６５が始動され、それによって、マニホールド６６、真空ライン６７、マニホールド６８とプレナム６９，６９（ａ）の中に真空を掛ける為に弁が開かれる。モールド・キャビティの充填またはドージングの為には真空は要求されないが、モノマと前面カーブ・モールド半体との間に窒素ガスが捕捉される可能性を真空が回避することに注目しなければならない。また、パレット３０を囲む周辺大気が低酸素環境であり、ドージング・チャンバの排気は窒素ガスの排気であることにも注目しなければならない。ドージング・チャンバの中に真空が確立された後、図５に示された各モールド・キャビティ３１に６０μｌという制御された量のモノマを届ける為、ポンプ１４０が作動される。各ノズル１４２には、外径約０．０７０インチ、内径約０．０４０インチのテフロン（登録商標）・ドージング・チップが含まれている。各チップはほぼ４５度の角度に切られており、ドージングの時点において前面カーブ・モールド半体の水平切線から０．５ｍｍ以内に運ばれる位置に置かれている。
【００４８】
図１（ａ）に示されている通り、モノマまたはモノマ混合物がドーズされると、モノマまたはモノマ混合物はチップの周囲の上方に溜り、チップの角度は覆われる。マニホールド・アセンブリ５１が上方に往復運動すると、モノマのプールはノズル・チップに吸い上げられ、チップ上におけるモノマのしずく形成を回避する為、チップの面から過剰のモノマを引き込む。この吸い込み行動はドーズの精度を増大させ、モノマのしずくの可能性をなくし、泡の形成をもたらすことがあるモノマの撹拌を回避する。
【００４９】
チップ上にモノマのしずくが形成された場合、通過するパレットまたはドージング・ステーションが偶然のしずくによって汚染される可能性がある。モノマの個々のしずくは、モールド・キャビティの中またはモノマ・プールの最上部上に堆積される場合においてさえ、ガスの泡の為の『種子』サイトを作ることが発見されている。モノマ・プールをチップで吸い上げることによって、この可能性は事実上なくされている。
【００５０】
個々のモールド・キャビティ中にモノマがドーズされた後、マニホールド６６中の真空が破られ、モールド・リリース表面活性剤でモールド・フランジを塗布する装置６０までパレット３０を輸送することができるようにする為、マニホールド・アセンブリ５１は空気駆動手段６３によって往復運動をさせられる。空気シリンダ６３を使用して充填モジュール５０を高いサービス位置に持ち上げることができる。
【００５１】
モールド組み立てステーション
本発明の組み立てステーションの作動を、図８および図１０−１２を参照して説明する。図８（ａ）は組み立てモジュール７０の外部側面図であり、図８（ｂ）は、組み立てモジュール７０の一部断面図である。組み立てステーション７０には往復運動ピストン７１が含まれ、図８（ｂ）のＡ−Ａ’の左部分には、後面カーブ・モールド半体が取り付けられたピストン７１が２個示されており、図８（ｂ）のＡ−Ａ’の右部分には、後面カーブ・モールド半体が取り付けられていないピストン７１が２個示されている。本発明の好適実施例においては、前面および後面カーブ・モールド半体８組を有するパレットのために往復運動ピストン８個が使用されることを理解しなければならない。往復運動ピストン７１は真空ハウジング７２の内部を往復運動する為に装着されており、ともに、一次ハウジング７３によって運ばれ、一次ハウジング７３の中で浮揚することができる。３個の部材７１、７２，７３はそれぞれ、相互に対してもパレット３０と前面カーブ・モールド半体３１に対しても、様々な時点で往復運動する。
【００５２】
図８（ｂ）と１０を参照すると、真空マニホールド７２と一次ハウジング７３はシリンダまたはチューブ７４，７５上における往復運動の為に装着されており、往復運動支持プラットフォーム７８を昇降させるサーボモータ７７に応答して静止枠部材７６に対して往復運動する。駆動モータは、ガイドチューブ７９，８０と交差部材８１を手段として枠部材７６に固定方式で取り付けられている。したがって、静止枠部材７６、ガイドチューブ７９，８０と交差部材８１は、装置の前後運動部材に対して静止しているボックス枠を提供する。パレット・ガイドレール８２も、静止固定プラットフォーム７６に対して固定されている。既に示した通り、パレット３０は、図４に関して既に説明し、図示されたマテリアルハンドリング・プッシャ１４を手段として、パレット・ガイドレール８２を通して前進させられる。
【００５３】
図８（ｂ）に示されている通り、真空マニホールド・ハウジング７２と一次ハウジング７３は相互に対して往復運動し、真空マニホールド・ハウジング７２は各ハウジングの反対側上に置かれたスプリング部材８３，８４の対によって下方へのバイアスを与えられている。真空マニホールド・ハウジング７２はボルト８５，８６の対の働きによって一次ハウジング７３に固定されている。２個のボルトのうちの１個が図８（ｂ）に８５として示されている。ボルト８５，８６は、一次ハウジングの中に形成された凹部８７のような凹部中に上方に自由に往復運動する。同様に、往復運動するピストン７１と往復運動するマニホールド部材８８、８９も２個のハウジング部材７２，７３の間の往復運動ガイドと支持物を提供する。
【００５４】
ボアスコープ・ハウジング９０，９１の対が、視認または品質管理の目的の為に組み立てキャビティの中に挿入することができるボアスコープ２００と光ファイバ・プローブ２０１の為のアクセスを提供する。使用されない場合、組み立てハウジングの中に真空を掛けることができるようにする為、ボアホール・ハウジング９０，９１はブラインド２０２によって閉鎖される。
【００５５】
作動時、後面カーブ・モールド半体を収容するパレット３０は、図１（ｃ）に関連して既に説明した通り、往復運動ピストン７１の下に進められる。パレットが定位置に置かれたとき、真空マニホールド・ハウジングと一次ハウジングを下方に引き込む為、組み立てモジュール７０は、空気駆動モータ７７と交差部材７８と往復運動チューブ７４，７５によって下方に往復運動させられる。真空マニホールド・ハウジング７２は、スプリング８３，８４によって、下方位置においてバイアスを与えられており、個々の往復運動ピストン７１は、真空マニホールド・ハウジング７２内の装着物の働きによって下方へのバイアスを与えられ、また、一次ハウジング７３の上部部分中に装着された空気シリンダ９３内に維持された空気圧の働きにより、空気シリンダは、各シリンダ９２を共通の空気圧サービスに接続するプレナム・キャビティ１０２によって加圧される。約０．２５秒以内に、往復運動ピストン７１はパレット３０上の後面カーブ・モールド半体とかみ合い、往復運動ピストン７１中の真空マニホールド７１（ａ）を通して真空が掛けられている。往復運動ピストン７１には、真空マニホールド・ハウジング７２中に形成された環状チャンバ９５と通じた放射方向ボア９４がある。図８（ｂ）と１１にはボア９４が２個示されている。各環状チャンバ通路９５は相互に、および、真空マニホールド・ハウジング７２の片側上の４個の環状マニホールド９５すべての上を延伸する共通のプレナムに相互接続されている。往復運動真空マニホールド８８，８９の対は、真空マニホールド７２を一次マニホールド７３、および、図８（ｂ）に断面で示されたチューブ８８の一方に接続する。真空マニホールド８８はボア９８中を往復運動し、真空マニホールド８９はボア９９中を往復運動する。これ等の往復運動マニホールドは、組み立てモジュールの異なった２点において異なった２つの圧力で真空を供給することを除き、本質的に同一である。
【００５６】
図１２と８（ｂ）に示されている通り、長手プレナム９７は、往復運動真空マニホールド８９と上部プレナム・キャビティ１０２に通じている環状チャンバ９９中で成端している。プレナム１０２は真空アセンブリ１０３の上部部分に接続されており、真空アセンブリ１０３は往復運動シリンダまたはチューブ７５に通じている。往復運動チューブ７５中に維持された真空は、次に、真空ライン１０４により、締め切り弁とマニホールド（図示されていない）を通して掛けられる。したがって、真空チューブ１０４を通して掛けられた真空は、低酸素環境内に存在する窒素を、往復運動ピストン７１を通して、真空マニホールド・ハウジング中の共通プレナム９５，９７中に引き込み、上方には往復運動マニホールド８９を通して一次ハウジングに引き込み、次に、下方には、排気の為、往復運動チューブ７５を通して引き込む。
【００５７】
組み立てモジュールが移動の最下点に到達すると、各背面カーブ・モールド半体は往復運動ピストン７１中に掛けられる真空によって背面カーブ・モールド・パレットから取り外される。その後、空のパレット３０の輸送の組み立てモジュールからの除外と、前面カーブ・モールド半体を積載した新しいパレット３０（ｂ）の挿入を可能にするため、約０．２５秒以内に組み立てモジュール７０全体が上方に往復運動される。新しいパレット３０（ａ）に積載された各前面カーブ・モールド半体は充填モジュール５０においてモノマをドーズされ終わっている。図４に関連して既に説明した通りパレット３０（ｂ）は定位置に進められるが、図２に示された通り、パレット３０上に形成されたブラインド・位置合わせ穴１０８，１０９と協力する先細の位置合わせ・ピン１０６，１０７を手段として、精密な位置に位置合わせされる。ピン１０６上のテーパは、モールド半体の精密組み立ての目的のために±０．１ｍｍ以内でパレットを位置合わせするために十分である。
【００５８】
組み立てサイクルは、周辺シール１１０がパレット３０の外側周辺１１０（ａ）と接触するまで、真空マニホールド・ハウジング７２と一次ハウジング７３をともに往復運動させることによって開始される。周辺シール１１０と接触すると、真空スイッチは、往復運動交差ヘッドに隣接する近接スイッチを手段として作動される。近接スイッチは、真空マニホールド・ハウジング７２とプラットフォーム３０との間に形成されたチャンバを排気するため、真空チューブ１１１と往復運動駆動チューブ７４の内側を通して真空が掛けられる第２真空源を作動させる。図８（ｂ）、１１と１２に示されている通り、真空は、長手方向マニホールド９６に接続された中心ボア穴１１６と環状チャンバ９８中に移す共通のプレナムを手段として、真空マニホールド・ハウジング７２の中心を通して、および、真空マニホールド・チューブ８８を通して、上部一次ハウジング・マニホールド１０１に掛けられ、この通路から、接続マニホールドを経由して往復運動駆動チューブ７４の内側に掛けられる。この方法は、マニホールド１０２と駆動チューブ７５の内側に関して既に説明し図示した方法と類似した方法である。
【００５９】
背面カーブ・モールド半体がモノマと前面カーブ・モールド半体の上に置かれる前に背面カーブ・モールド半体が往復運動ピストン７１上に保持されることを保証するため、２個の往復運動駆動チューブ７４，７５に掛けられた真空は僅かに相違しており、チューブ７５に掛けられた真空はチューブ７４に掛けられた真空より僅かに大きいことに注目しなければならない。好適実施例においては、パレット３０の周囲の真空マニホールド中に掛けられた圧力は５ないし７ミリバールの範囲であり、往復運動ピストン７１内に掛けられた真空は３ないし５ミリバールのオーダーである。
【００６０】
真空マニホールド・ハウジング７２の中に真空が確立された後、真空マニホールド・ハウジング７２は往復運動を止め、パレット３０に対して静止した状態に留まる。ただし、２個のモールド半体が組み合わされたときモールド・キャビティを充填するため、上部または一次ハウジング７３は下方に向けての往復運動を継続し、背面カーブ・モールド半体がモノマに接触し序々にモノマを外側に変位することができるようにする。このハウジングの周囲に維持された真空は、周辺窒素圧力の下で組み立てる場合より迅速で能率的な方法で２個の半体を組み立てることができるようにする。真空下で組み立てられた場合、堆積速度は毎秒５ｍｍという高さに到達することができ、毎秒０．２−１ｍｍより大きな速度では、結果として作られるレンズの品質に影響を及ぼし品質を損なうモノマの不当な撹拌と泡の生成をもたらすことがある。したがって、大気条件下においては６ないし９秒を要する組み立て段階を今では１ないし２秒で行うことができる。さらに、真空が掛けられない場合、モールド半体の間またはモノマと背面カーブ・モールド半体との間に窒素が捕捉され、その窒素によって別の泡またはパドルが作られ、その別の泡またはパドルが原因になってそのレンズが拒絶されることになることがある。
【００６１】
２個のマニホールド７２，７３が独立して移動することにされているのは、パレット３０上に座らせられた後は真空マニホールド・ハウジング７２がもはや下方に往復運動しないからである。図示されている通り、図８と９の装置はオプショナルの締め付け運動を提供する。この締め付け運動において、上部一次ハウジングは下方への往復運動を継続し、背面カーブ・モールド半体を堆積し、図７に示されたＺオーバートラベル点まで継続することにより、スプリング８３，８４を圧縮する。これ等のスプリング部材が圧縮されると、往復運動ピストン７１は、背面カーブ・モールド半体３３と、往復運動のためにマニホールド７３中に装着された空気シリンダ９３との間に浮揚する。空気シリンダ９３は所定の圧まで加圧されている。したがって、スプリング部材８３，８４によってではなく空気シリンダ中に維持された空気圧または駆動モータ７１によって作られる圧によって決定される締め付け圧が、背面カーブ・モールド半体上に作られる。このことによって、各往復運動ピストン７１の独立した往復運動または浮揚運動を可能にし、一方、すべてのピストンを共通の所定値まで加圧することができる。したがって、１個のモールド・パーツの整合に狂いがあってもパレット３０上にあるモールド・アセンブリのバッチ全体が破壊されることはない。
【００６２】
図１に関して既に説明した通り、締め付け圧により、背面カーブ・モールド半体を前面カーブ・モールド半体上に座らせ、カーブの凸状部分を前面カーブ・モールド半体上に形成された分離リング３１（ｃ）に対して座らせ、これにより、レンズ空間中のモノマ３２が過剰ＨＥＭＡリング３４中のモノマから切り離される。また、図７に示されている通り、モールド半体が座らされた後、各往復運動ピストン７１中の真空は先ず真空ライン中の弁の開放によって破られる。その直後、および、所定の締め付け期間と所定の締め付け圧の後、真空マニホールド・ハウジングとパレット３０との間の真空が真空ライン１１１中の弁の開放によって破られる。典型的な場合、この期間は０．５ないし３秒であるが、１．５秒が望ましい。締め付け圧は０．５ないし２Ｋｇｍ／レンズとすることができるが、１Ｋｇｍ／レンズが望ましい。その後、駆動モータ７７が作動され、組み立てモジュール７０全体が上方に持ち上げられ、新しい背面カーブ・モールド半体の拾い上げと新しい作動サイクルに備えてリセットされる。オプショナルな締め付け運動が用意されていない場合、弾性バイアス・ピストン７１は真空マニホールド７２内に固定可能に装着され、背面カーブ・モールド半体をモノマ中に十分に座らせるため下方に往復運動するが、分離リング３１（ｃ）とのシーリングかみ合いからは０．１−０．２ｍｍである。この実施例においては、予備硬化段階中にもオプショナルの締め付け段階を用意することができる。このモノマ、真空状態中に座らされた場合、真空マニホールド７２中の真空が破られたとき、大気圧がモールド半体をともに『締め付ける』ことになる。
【００６３】
本発明を本発明の好適実施例に関して特に示し説明したが、当業者は、本発明の精神と範囲から逸脱することなく、形態と明細の上記およびその他の変化を本発明に加えることができることを理解するであろう。添付請求項の範囲以外のものが本発明の変化を限定してはならない。
【００６４】
本発明の具体的な実施態様は、次の通りである。
（Ｉ）コンタクトレンズのためのモールド・パーツを充填し組み立てる為の装置であって、（ａ）複数の前面カーブ・コンタクトレンズ・モールド・パーツを受け入れ、所定量の重合性モノマまたはモノマ混合物を前記コンタクトレンズモールド・パーツ中に充填する為の第１自動化ステーション、（ｂ）前記複数の前面カーブ・モールド・パーツを受け入れ、モールド・パーツ間のガスの捕捉を防止する為に真空下において各前面カーブ・モールド・パーツを背面カーブ・モールド・パーツと組み立てる為の第２自動化ステーションから成る装置。
（１）前記前面カーブ・モールド・パーツがパレットによって前記第１および第２自動化ステーションに輸送される実施態様Ｉに記載の装置。
（２）前記パレットが前記モールド・パーツの組み立てに先立ち前記パレットを位置合わせする為前記第２自動化ステーションと協力する為の位置合わせ・ガイドを含む実施態様１に記載の装置。
（３）前記パレットが真空下における前記組み立てを可能にする為前記第２自動化ステーションにおいて形成される周辺シールと協力する為の周辺シール区域を含む実施態様２に記載の装置。
（４）前記第１自動化ステーションも、真空下における前記複数の前面カーブ・モールド・パーツへのモノマまたはモノマ混合物の充填を可能にする為の周辺シールを含む実施態様３に記載の装置。
（５）前記装置が更に前記背面カーブ・モールド・パーツの為の別個のパレットを含み、前面カーブ・モールド・パーツを有する前記パレットは背面カーブ・モールド・パーツを有するパレットとインターリーブされる実施態様２に記載の装置。
（６）前記第２自動化ステーションがパレットの間を巡回し、第１サイクルにおいては背面カーブ・モールド・パーツを有するパレットから背面カーブ・モールド・パーツを拾い上げ、前記前面カーブ・モールド・パーツと背面カーブ・モールド・パーツを組み立てる為、第２サイクルの間、第２パレット中の前記前面カーブ・モールド・パーツ上に前記背面カーブ・モールド・パーツを置く実施態様５に記載の装置。
（７）前記第２自動化ステーションが更に過剰ヒドロゲルを押し出しモールド・パーツを確実に座らせ、整合させる為真空下で前記両モールド・パーツをともに締め付ける為の締め付け装置を含む実施態様Ｉに記載の装置。
（８）前記締め付け装置が前記モールド・パーツを所定のただし調節可能な圧力で締め付ける実施態様６に記載の装置。
（９）各モールド・パーツがフランジ部材を含み、前記装置が更に、前記モールド・パーツの組み立てに先立って前記前面カーブ・モールド・パーツのフランジを表面活性剤で塗布する為のステーションを含む実施態様Ｉに記載の装置。
（１０）更に前記前面カーブ・モールド・パーツの配置に先立ちヒドロゲルのガス抜きを行う為の第２装置を含む実施態様Ｉに記載の装置。
（ＩＩ）コンタクトレンズを形成する為に前面カーブ・モールド・パーツと背面カーブ・モールド・パーツを組み立てる為の装置であって、前記各前面カーブ・モールド・パーツは所定量の重合性ヒドロゲルを充填されており、前記モールド・パーツは１個または複数のパレット上で前記装置に供給されるのであり、（ａ）所定の軸に沿って前記パレットを前記装置に輸送する為の第１手段、（ｂ）関連パレットから前記背面カーブ・モールド・パーツを取り外し、前記背面カーブ・モールド・パーツを関連前面カーブ・モールド・パーツと整合させる為の第２手段；（ｃ）前記パーツの周囲に真空を掛けることができるようにする為、前記整合された背面カーブ・モールド・パーツと前面カーブ・モールド・パーツを囲む為のハウジング部材、および、（ｄ）前記真空を掛けられた状態で残っている間に前記背面カーブ・モールド・パーツを前記前面カーブ・モールド・パーツに対して所定の圧力で締め付ける為、前記第２手段と前記背面カーブ・モールド・パーツを第２軸に沿って往復運動させる為の第３手段から成る装置。
（１１）前記第２手段と前記第３手段が平行軸に沿って往復運動する実施態様ＩＩに記載の装置。
（１２）前記第２手段が前記パレット中で運ばれる各背面カーブ・モールド・パーツの為の別の往復運動部材を含む実施態様１１に記載の装置。
（１３）各往復運動部材が、前記背面カーブ・モールド・パーツとかみ合う為のシーリング手段、および、前記往復運動手段と前記背面カーブ・モールド・パーツとの間に真空を掛ける為の真空ポートを含み、前記往復運動部材が、前記背面カーブ・モールド・パーツを関連パレットから持ち上げることができるようにした、実施態様１１に記載の装置。
（１４）前記往復運動部材が前記ハウジング内を往復運動する実施態様１３に記載の装置。
（１５）前記第３手段が前記ハウジングと前記第２手段を往復運動させる実施態様１４に記載の装置。
（１６）各往復運動手段による独立した往復運動および共通の所定圧における締め付けを可能にする為、前記各往復運動部材が前記第３手段に対して共通の空気プレナムから別個にバイアスされている実施態様１５に記載の装置。
（１７）前記装置が更に前記背面カーブ・モールド・パーツのための別のパレットを含み、前面カーブ・モールド・パーツを有する前記パレットが背面カーブ・モールド・パーツを有するパレットとインターリーブする実施態様１３に記載の装置。
（１８）前記装置がパレットの間を巡回し、第１のサイクルにおいては背面カーブ・モールド・パーツを有するパレットから背面カーブ・モールド・パーツを拾い上げ、前記前面カーブ・モールド・パーツと背面カーブ・モールド・パーツを組み立てる為、第２サイクルの間、前記背面カーブ・モールド・パーツを第２パレット中の前記前面カーブ・モールド・パーツ上に置く実施態様１７に記載の装置。
（１９）各前記パレットが前記モールド・パーツの組み立てに先立ち前記パレットを位置合わせする為前記第２自動化ステーションと協力する為の位置合わせ手段を含む実施態様１８に記載の装置。
（２０）各前記パレットが真空下における前記組み立てを可能にする為前記第２自動化ステーションにおいて形成される周辺シールと協力する為の周辺シール区域を含む実施態様１９に記載の装置。
（２１）前記往復運動部材が前記ハウジング内を往復運動し、前記ハウジング部材が前記第３手段とともに往復運動する実施態様１６に記載の装置。
（２２）前記ハウジング手段が前記第３手段に対して往復運動することができ、前記第３手段に対する第１位置に弾性的にバイアスされている実施態様２１に記載の装置。
（２３）前記モールド・パーツの組立の間前記ハウジング内において前記真空を維持する為、前記ハウジング手段と前記第３手段との間の前記弾性バイアスが前記ハウジング手段と前記パレットとの間に所定のクラッシュ・バイアスを確立する実施態様２２に記載の装置。
（ＩＩＩ）コンタクトレンズを形成する為に１対のモールド・パーツに重合性モノマまたはモノマ混合物を充填し組み立てる方法であって、（ａ）モールド・パーツの対の第２パーツに所定量のモノマまたはモノマ混合物を充填すること、および、（ｂ）真空下において前記モールド・パーツの対の第１パーツを前記モールド・パーツの対の第２パーツとともに組み立てることから成る方法。
（２４）前記モールド・パーツの充填に先立ち前記モノマとモノマ混合物がガス抜きされる実施態様ＩＩＩに記載のモールド・パーツの対を充填し組み立てる方法。
（２５）前記モノマとモノマ混合物の分量が、前記充填段階の完了時において所定の分量だけ吸い上げるノズルによって定められる実施態様ＩＩＩに記載のモールド・パーツの対を充填し組み立てる方法。
（２６）前記モールド・パーツの対の前記第１パーツと上前記モールド・パーツの対の前記第２パーツが前記充填段階の前に交互にされる実施態様ＩＩＩに記載のモールド・パーツの対を充填し組み立てる方法。
（２７）前記モールド・パーツの対の第１パーツに対する過剰の重合性ヒドロゲルの優先的な接着を促進する為、更に前記モールド・パーツの対の第２パーツの一部に表面活性剤を塗布する段階を含む実施態様ＩＩＩに記載のモールド・パーツの対を充填し組み立てる方法。
（２８）前記組み立て段階が前記モールド・パーツの対の前記第１パーツを吊り上げ、その後、前記モールド・パーツの対の第１パーツと第２パーツの組み立ての為、前記モールド・パーツの第１パーツの下に前記モールド・パーツの前記第２パーツを進める段階を含む実施態様ＩＩＩに記載のモールド・パーツの対を充填し組み立てる方法。
（２９）前記組み立て段階が、更に、前記モールド・パーツの前記第２パーツの位置決めに先立ち前記モールド・パーツの前記第１パーツを上方に往復運動させ、その後、組立の間前記第２パーツ上に前記第１パーツを座らせる為前記モールド・パーツの対の前記第１パーツを下方に往復運動させる段階を含む実施態様２８に記載のモールド・パーツの対を充填し組み立てる方法。
（３０）前記下方への往復運動が毎秒２ないし７ｍｍの割合で発生する実施態様２９に記載のモールド・パーツの対を充填し組み立てる方法。
（３１）前記方法が、更に、前記第１パーツを前記第２パーツ上に座らせる為、および、第１モールド・パーツ上に装着された第１フランジと第２モールド・パーツ上に装着された第２フランジとの間にＨＥＭＡリングを形成する為に過剰モノマを押し出す為、モールド・パーツの対をともに締め付ける段階を含む実施態様２９に記載のモールド・パーツの対を充填し組み立てる方法。
（３２）更に、モールド・パーツの対を往復運動ピストンによってともに締め付ける段階を含む実施態様３１に記載のモールド・パーツの対を充填し組み立てる方法。
（３３）前記交互にするステップが１個または複数の第１モールド・パーツを有するパレットを１個または複数の第２モールド・パーツを有するパレットと交互にさせ、その後、前記交互のパレットを逐次充填し組み立てるため送り込む段階を含む実施態様２６に記載のモールド・パーツの対を充填し組み立てる方法。
（３４）前記第１モールド・パーツがコンタクトレンズの為の背面カーブ・モールド・パーツであり、前記第２モールド・パーツがコンタクトレンズの為の前面カーブ・モールド・パーツである実施態様３３に記載のモールド・パーツの対を充填し組み立てる方法。
（３５）更に、前記モールド・パーツを少なくとも１個のパレット上に輸送し、その後、前記パレットによって形成されたエンクロジャと往復運動ハウジングとによって前記モールド・パーツを囲み、その後、前記真空を掛ける為前記エンクロジャ中の空気を抜く段階を含む実施態様２６に記載のモールド・パーツの対を充填し組み立てる方法。
（３６）前記交互にする段階が、１個または複数の第１パーツを有するパレットを１個または複数の第２パーツを有するパレットと交互にし、その後、前記交互のパレットを逐次充填し組み立てるため送り込む段階を含む実施態様３５に記載のモールド・パーツの対を充填し組み立てる方法。
（３７）前記モールド・パーツの第１パーツと第２パーツが、当初、前記エンクロジャの下で輸送される別のパレット上で輸送される実施態様３５に記載のモールド・パーツの対を充填し組み立てる方法。
（３８）更に、前記モールド・パーツを、前記ハウジング内において往復運動するピストンによってともに締め付ける段階を含む実施態様３７に記載のモールド・パーツの対を充填し組み立てる方法。
（３９）更に、モールド・パーツの複数の対を各充填および組み立て順序に従って組み立て充填する段階を含み、前記モールド・パーツの複数の対は前記パレット上で輸送される実施態様３８に記載のモールド・パーツの対を充填し組み立てる方法。
（４０）前記組み立て段階が、更に、前記モールド・パーツの前記第２パーツの位置決めに先立ち前記複数の締め付けピストンと前記モールド・パーツの前記対の前記第１パーツを上方に往復運動させ、その後、前記モールド・パーツの第１パーツと第２パーツの組み立ての為前記第１パーツを前記第２パーツ上に座らせる為前記モールド・パーツの第１パーツを下方に往復運動させる段階を含む実施態様３９に記載のモールド・パーツの対を充填し組み立てる方法。
【図面の簡単な説明】
【図１】  （ａ）−（ｄ）は本発明の方法の該略図であり、（ｅ）は本発明のプロセスのブロック流れ図である。
【図２】  充填および組み立てステーションとの間において複数のコンタクトレンズ成型品を輸送する為に使用される輸送装置の平面図である。
【図３】  図２において示された輸送装置中で輸送される組み立て後の成型品の断面図である。
【図４】  本発明の充填および組み立てステーションの概略上面図である。
【図５】  各成型品キャビティ中に所定量のモノマを入れる為に使用される充填ステーションの部分断面側面図である。
【図６】  本発明において使用されるモノマ・ガス抜きおよび圧送ステーションの単純化された概略図である。
【図７】  本発明の組み立て段階の概略時間線図である。
【図８】  （ａ）は本発明の組み立てモジュールの外部の概略側面図であり、（ｂ）は（ａ）において示された組み立てモジュールの部分断面側面図である。
【図９】  往復運動する充填モジュールとの真空相互接続を示す、本発明のドージングまたは充填ステーションの概略断面図である。
【図１０】  往復運動する組み立てステーションのための真空の供給を示す、本発明の組み立てステーションの概略断面図である。
【図１１】  図１０に示された組み立てステーションの往復運動モジュールにおいて使用される真空マニホールドの断面図である。
【図１２】  図１１において示された真空マニホールドの平面図である。
【符号の説明】
１０        重合性ヒドロゲルまたはモノマ
１２        窒素トンネル
１３        マテリアルハンドリング・パレット・プッシャ
１４        マテリアルハンドリング・パレット・プッシャ（マテリアルハンドリング・プッシャ、マテリアルハンドリング装置、マテリアルハンドリング・ラム）
１５        充填および組み立てステーション
１６        窒素エンクロジャ
１７        ハンドル
１８        ヒンジ
１９        マテリアルハンドリング・プッシャ
２０        コンベヤまたはコンベヤ・ベルト
２１        成形パッドまたは成形型または成形ヘッド
２１        コンベヤベルト（図４の場合のみ）
２２        コンベヤ（トラック）
３０        パレット(プラットフォーム)
３０（ａ）  パレット
３０（ｂ）  パレット
３１        凹状表面（第１モールド半体、凹状前面モールド半体、前面カーブ・モールド半体、前面カーブ、モールド・キャビティ、前面カーブ・モールド・パーツ）
３１（ａ）  フランジ
３１（ｃ）  円周縁（分離縁、分離リング）
３２        重合混合物（重合性ヒドロゲル、モノマ）
３３        背面カーブ・モールド半体（凸状表面、第２モールド半体、ベース・モールド半体、後面カーブ・モールド半体、背面カーブ・モールド・パーツ）
３３（ａ）  フランジ
３４        リング
５０        充填ステーション（ドージング・アセンブリ、ドージング・ステーション、充填モジュール、ドージング・モジュール、堆積モジュール）
５１        マニホールド・アセンブリ（マニホールド・ブロック、マニホールド・ブロック・アセンブリ）
５２        真空シール（周辺シール、固定支持枠、固定プラットフォーム）
５３        チューブまたはシリンダ
５４        チューブまたはシリンダ
５６        ボアスコープ・チューブ
６０        成形ヘッド・ステーション（モールド・リリース表面活性剤を与える為の装置、モールド・リリース表面活性剤でモールド・フランジを塗布する装置）
６２        可動枠
６３        空気シリンダ（空気駆動手段）
６３ａ      駆動軸
６４        固定支持枠（固定枠）
６５        空気シリンダ（センサ・アセンブリ）
６６        マニホールド
６７        真空ライン
６８        マニホールド
６９        ボアホール（プレナム）
６９（ａ）  ボアホール（プレナム）
７０        組み立てモジュール（組み立てステーション）
７１        ピストン（駆動モータ）
７１（ａ）  チャンバ（真空マニホールド）
７２        真空マニホールド（真空マニホールド・ハウジング、真空ハウジング）
７３        一次マニホールド（一次ハウジング）
７４        シリンダまたはチューブ
７５        シリンダまたはチューブ
７６        固定プラットフォーム（静止枠部材、枠部材）
７７        モータ
７８        往復運動支持プラットフォーム（交差部材）
７９        ガイドチューブ
８０        ガイドチューブ
８１        交差部材
８２        パレット・ガイドレール
８３        スプリング
８４        スプリング
８５        ボルト
８６        ボルト
８７        凹部
８８        マニホールド・チューブ（マニホールド、チューブ）
８９        マニホールド
９０        ボアスコープ・ハウジング（ボアホール・ハウジング）
９１        ボアスコープ・ハウジング（ボアホール・ハウジング）
９２        シリンダ
９３        空気シリンダ
９４        ボア
９５        環状チャンバ（環状チャンバ通路、環状マニホールド、プレナム
）
９７        プレナム
９８        ボア（環状チャンバ）
９９        ボア（環状チャンバ）
１００      コンテナ（ドラム）
１０１      一次ハウジング・マニホールド
１０２      プレナム・キャビティ（プレナム、マニホールド）
１０３      真空アセンブリ
１０４      真空ライン（チューブ）
１０６      位置合わせ・ピン（位置合わせ・ガイド）
１０７      位置合わせ・ピン（位置合わせ・ガイド）
１１０      周辺シール
１１０（ａ）  外側周辺（周辺シール区域）
１１１      真空チューブ（真空ライン）
１１２      ライン
１１４      ポンプ
１１６      中心ボア穴（排出ライン）
１１８      フィルタ
１２０      取り入れ口
１２２      ガス抜き装置
１２４      チューブ
１２６      排出ライン（排出口）
１２８      真空ポンプ
１３０      ライン
１３２      ライン
１３４      酸素モニタ
１３６      ライン
１３８      マニホールド
１４０      ポンプ
１４１      供給ライン
１４２      ノズル
１４３      カップリング・ブロック
２００      光ファイバ・ボアスコープ
２０１      光ファイバ・プローブ（光学プローブ）
２０２      ブラインド
【図１】
0004156041.tif 000002
【図２】
0004156041.tif 000003
【図３】
0004156041.tif 000004
【図４】
0004156041.tif 000005
【図５】
0004156041.tif 000006
【図６】
0004156041.tif 000007
【図７】
0004156041.tif 000008
【図８】
0004156041.tif 000009
【図９】
0004156041.tif 000010
【図１０】
0004156041.tif 000011
【図１１】
0004156041.tif 000012
【図１２】
0004156041.tif 000013