JP3920366B2 - コンタクトレンズ製造ライン用パレットシステム - Google Patents
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Description
【産業上の利用分野】
本発明は、眼科用レンズの製造に係り、特にコンタクトレンズの型片を収めるキャリアを備えるパレットシステムと、コンタクトレンズ型片を載せたキャリアを、眼科用コンタクトレンズを自動的に製造する生産設備を通して搬送するコンベアシステムに関する。
【0002】
【従来の技術】
ヒドロゲルコンタクトレンズを直接成形する方法は、米国特許第4,495,313 号(ラーセン)、米国特許第4,680,336 号(ラーセン 他)、米国特許第4,565,348号(ラーセン)、米国特許第4,640,489 号(ラーセン 他)に開示されている。これらの特許はみな、自動コンタクトレンズ製造方法を開示しており、その方法によれば、レンズは、モノマーを、後方湾曲型片(上になる)と前方湾曲型片(下になる)の間にサンドイッチ状に挟むことによって形成される。モノマーは重合してレンズを形成し、ついで型片から取り外され、市販に供するためさらなる処理と包装を施される。
【0003】
現在のところ、ソフトコンタクトレンズの製造においては、自動および半自動プロセスが用いられているが、生産速度を上げるために必要な高速搬送は達成されていない。これは、一部には厳格なプロセスプロトコルと、良質なコンタクトレンズの製造に必要な許容差が厳しいものであるせいである。
【0004】
上述の米国特許第4,565,348 号(ラーセン)に記載されたように、凸型の型表面をもつ複数の雄の型片と凹型の型表面をもつ複数の雌の型片は、ソフトコンタクトレンズ製造プロセスにおいてはプラスチックフレームの上に支持される。しかし、この方法の欠点は、プラスチックフレームとこれに支えられるレンズ型片の成形にかかる時間が長くなることから製造コストが上昇することである。フレームが頑強なため原材料をより多く載せようとして、これも製造コスト上昇の原因となる。さらに、レンズ型片を運搬するための射出成形により形成したフレームは、収縮したり反りを生じたりして、システムの一体性を妨げ、適当な支持体とならないことがある。その上、射出成形で形成したフレームは再使用ができず、処理が完了した後は廃棄しなければならないため、これもコストアップ要因となる。
【0005】
このため、コンタクトレンズ製造設備を通してコンタクトレンズ型片を運搬するのに十分頑丈な構造で、型片用支持フレームとして射出成形によるものが必要なくなる、再使用可能な一連のパレットを用いる完全に自動化された製造ライン用のパレットシステムが強く求められている。
【0006】
また、レンズの成形時間(サイクル時間)を短縮して製造コストを低減できる頑丈な構造の、再使用可能な一連のパレットを用いる完全に自動化された製造ライン用のパレットシステムも強く求められている。
【0007】
さらに、高速でしかも効率的な方法で、パレット上のコンタクトレンズ型片を、充填、成形用の組立て、早期効果、重合および取り外しの各ステーションを含むコンタクトレンズ製造設備を通して、自動的に搬送する完全に自動化された製造ライン用のパレットシステムも強く求められている。
【0008】
そしてまた、コンタクトレンズ製造設備に、高速での眼科用コンタクトレンズ製造の利便を図る製造ライン用パレットシステムを設けることも求められている。
【0009】
その上、コンタクトレンズ製造設備に、キャリアとなる各パレットが前方湾曲レンズ型片と後方湾曲レンズ型片のどちらかを運ぶのに使用されるくぼみを有する、製造ライン用パレットシステムを設けることも強く求められている。
【0010】
さらに、コンタクトレンズ製造設備に、型片のキャリアパレットが、生産ライン設備の種々のステーションにおいてパレットの正確な位置合わせを可能にする、製造ライン用パレットシステムを設けることも強く求められている。
【0011】
その他、コンタクトレンズ製造設備の種々のステーションにおいて、連続モードとバッチモードでキャリアパレットを搬送するコンベア手段を設けることも強く求められている。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、コンタクトレンズ製造設備を通してコンタクトレンズの前方湾曲型片と後方湾曲型片を運搬するのに十分頑丈な構造で、型片用支持フレームとして射出成形によるものが必要なくなる、再使用可能な一連のパレットを用いる完全に自動化された製造ライン用のパレットシステムを提供することである。
【0013】
また、本発明は、レンズ型の生産に係るサイクル時間を短縮して製造コストを低減できる頑丈な構造の、再使用可能な一連のパレットを用いる完全に自動化された製造ライン用のパレットシステムを提供することも目的とする。
【0014】
さらに、本発明は、高速でしかも効率的な方法で、パレット上のコンタクトレンズ型片を、充填、成形用の組立て、早期効果、重合および取り外しの各ステーションを含むコンタクトレンズ製造設備を通して、自動的に搬送する完全に自動化された製造ライン用のパレットシステムを提供することも目的とする。
【0015】
そしてまた、コンタクトレンズ製造設備に、高速での眼科用コンタクトレンズ製造の利便を図る製造ライン用パレットシステムを設けることも本発明の目的である。
【0016】
そしてまた、キャリアパレットが前方湾曲レンズ型片と後方湾曲レンズ型片のどちらかを収める製造ライン用パレットシステムをコンタクトレンズ製造設備に設けることも本発明の目的である。
【0017】
さらに、前方湾曲レンズ型片と後方湾曲レンズ型片のどちらかを収めて搬送するキャリアパレットが、型片を取り外した後も連続的に再循環される製造ライン用パレットシステムをコンタクトレンズ製造設備に設けることも本発明の目的である。
【0018】
さらに、コンタクトレンズ製造設備に、型片のキャリアパレットが、生産ライン設備の種々のステーションにおいてパレットの正確な位置合わせを可能にする、自動製造ライン用パレットシステムを設けることも本発明の目的である。
【0019】
その他、コンタクトレンズ製造設備の種々の処理ステーションにおいて、キャリアパレットを連続モード(シリアルモード)とバッチモードのどちらかで搬送し、また特定の処理ステーションに入る前にパレットをシリアルモードからバッチモードへ切り替え、特定の処理ステーションを出た後にパレットをバッチモードからシリアルモードへ切り替え手段を提供することも本発明の目的である。
【0020】
その他、コンタクトレンズ製造設備において、モノマー組成物を前方湾曲レンズ型片に充填しコンタクトレンズ成形生成アセンブリを形成する前に、前方湾曲レンズ型片を収めたパレットを、後方湾曲レンズ型片を収めたパレットの間に差し挟む手段を含む自動製造ライン用パレットシステムを提供することも本発明の目的である。
【0021】
その他、コンタクトレンズ製造設備において、特定のパレットを拒絶して品質管理能力と生産効率の向上を図るバーコード識別手段を含む自動製造ライン用パレットシステムを提供することも本発明の目的である。
【0022】
その他、コンタクトレンズ製造設備において、種々の設備を通して窒素雰囲気下に包囲される自動製造ライン用パレットシステムを提供することも本発明の目的である。
【0023】
その他、コンタクトレンズ製造設備において、レンズ型材料を前方湾曲型片に充填し、この前方湾曲型片と後方湾曲型片を組合せて、真空環境下で成形アセンブリを形成させるキャリアパレットを含む自動製造ライン用パレットシステムを提供することも本発明の目的である。
【0024】
その他、コンタクトレンズ製造設備において、パレットキャリアがコンタクトレンズ型片を、母型もしくはフレームの必要なく、支持することができる自動製造ライン用パレットシステムを提供することも本発明の目的である。
【0025】
その他、コンタクトレンズ製造設備において、レンズ型片の光学表面を保護するため、所定深さのくぼみをもつパレットキャリアを含む支持することができる自動製造ライン用パレットシステムを提供することも本発明の目的である。
【0026】
上述の目的は、コンタクトレンズの成形材料を眼科用レンズ生産設備を通して搬送する、コンタクトレンズ製造ライン用パレットシステムによって達成される。本発明のコンタクトレンズ製造ライン用パレットシステムは、一個もしくはそれ以上のコンタクトレンズ成形アセンブリを、コンタクトレンズ製造ラインを通して運搬するパレットを備える。このパレットは、第1の型片もしくはこれと対をなす第2の型片のどちらかを収める一もしくはそれ以上の第1のくぼみが表面に形成される。第1および第2の型片は、一緒に配置されたとき、一つのコンタクトレンズ成形アセンブリを構成する。本発明においては、パレットを、生産ラインにある設備を通してステーションからステーションへ搬送するコンベア装置も提供される。そしてパレットの表面には、生産ライン設備にある一もしくはそれ以上の製造ステーションにおいてパレットを正確な位置設定を可能にする位置合わせ装置が形成される。
【0027】
【実施例】
本発明のさらなる利点は、本発明の好ましい態様を示す添付の図面を参照した以下の詳細な説明によって明らかになろう。
【0028】
本発明のコンタクトレンズ製造ライン用パレットシステムに係る目的および利点は、添付の図面(同じ要素は数図にわたって同じ参照符号を付してある)とともに、いくつかの好ましい態様についての詳細な記述を参照すれば、当業者には容易に理解できるであろう。
【0029】
図1には、本発明に従って構成されたコンタクトレンズ製造ライン用パレットシステム10を示す。以下に詳細に説明するように、パレットシステム10は、コンタクトレンズ用熱可塑性前方湾曲型片を製造するための射出成形アセンブリ20と、コンタクトレンズ用熱可塑性後方湾曲型片を製造するための射出成形アセンブリ30、および序列づけ装置(シーケンス装置)40を備える。前方湾曲型片用射出成形アセンブリ20は、一時に8個までの前方湾曲型片を、射出成形アセンブリ20から第1のパレットコンベア27に隣接するパレット12aまで搬送する装置22を含む。また後方湾曲型片用射出成形アセンブリ30は、一時に8個までの後方湾曲型片を、第2のパレットコンベア29に隣接するパレット12bまで搬送する装置24を含む。そして、シーケンス装置40は、前方湾曲型片を載せたパレット12aを、対応する後方湾曲型片を載せたパレット12bに隣接して、シーケンスパレットコンベア32上に載置する。シーケンスパレットコンベア32は全体を、不活性な窒素ガスのトンネル46を備えた低酸素環境下に収められる。パレット12a,12bは、まず後方湾曲型片を載せたパレット12bが、そして次に前方湾曲型片を載せたパレット12bの順で、ここで交互に並べられ、約6秒間に1パレットの割合で順序よく、充填成形アセンブリステーション50まで送られる。図1と図16(e)の流れ図に示すように、充填/成形アセンブリステーション50は、第1の装置53と第2の装置56および第3の装置59を含む。第1の装置53は、場合により真空環境下で、コンタクトレンズ形成用の重合可能な組成物(モノマーの混合物)をパレット12aにある各前方湾曲レンズ型片の凹部に導入する。第2の装置56は、後の後方湾曲型片と硬化した過剰のモノマー(HEMAリング)を充填装置50の顆粒側にある型分離装置20において前方湾曲型片から除去するのをを容易にするため、前方湾曲型片の環状リムに沿って界面活性剤を付着させる。そして第3の装置59は、各コンタクトレンズの成形アセンブリを組合せるもので、パレット12bから取り上げた各後方湾曲レンズ型片を、コンベアパレット12aにある対応する前方湾曲型片上に、所定の配置で、各個同時に載せる。パレット12bから取った後方湾曲レンズ型片をそれぞれ、コンベアパレット12a上にある対応する前方湾曲レンズ型片上に同時に載せる操作は、真空環境中で行われる。さらに、図1に示すように、後方湾曲型片を第2のパレット12bから除去した後、パレット債循環用のピストンアセンブリ35は、空になった後方湾曲パレット12bが射出成形アセンブリ30から後方湾曲型片の新しいセットを受け取れるよう、これを、元の後方型片供給コンベア29に押し戻す。
【0030】
図1に示すように、完成した成形アセンブリを載せたパレット12aは、充填/成形アセンブリステーション50を出て、コンベア32cに沿って早期硬化ステーション50まで搬送される。早期硬化ステーション50では、各成形アセンブリに含まれるモノマーの溶液が部分的に硬化されて、粘性もしくは柔らかいゲル状態になる。また、ここでは前方および後方湾曲レンズ型片がそれぞれ、さらにコンタクトレンズの周縁を区画し、はみ出たものを除去するため、所定の圧力に曝される。
【0031】
パレットは、早期硬化チャンバ65を出ると、早期硬化レンズを載せたまま、コンベア32cに沿って重合チャンバ75まで搬送される。ここでは各成形アセンブリに収められた早期硬化レンズは、紫外線オーブンの中で完全に重合させられ、コンタクトレンズブランクを形成する。図1に示すように、シーケンスパレットコンベア32cは、成形アセンブリを重合する際、重合チャンバでの滞留時間を流中区するよう、二つのコンベア31aと31bに分けられる。押し機45は、成形アセンブリを載せた所定個数のパレットがコンベア32cから二つのコンベア31a,31bまで運行する方向を定めるのに使用される。
【0032】
各成形アセンブリにおける重合可能化合物が重合して、重合チャンバ75においてコンタクトレンズブランクを形成すると、パレットは、オーブンを出た成形アセンブリに温度調節を施す型外しバッファエリア76を通って進み、デュアルワーキングビーム180に沿ってパレットシステム10の終端まで進む。このパレットシステム10の終端には、型分離装置90があり、成形アセンブリ後方湾曲レンズ型片は、自動的に前方湾曲レンズ型片から分離され、重合の済んだコンタクトレンズを、下流側の水和ステーション(図示せず)に運ぶため露出させる。型外し工程の後は、押し機アセンブリ210は、一連のパレット12aを、水和アセンブリ89まで運ぶ往復パレット搬送装置215に到るまで押し続ける。水和アセンブリにおいては、重合済のコンタクトレンズを収めた各前方レンズ型片は、これらが乗っているパレットから同時に取り外され、各コンタクトレンズが包装に先立って水和されるよう、適当な水和チャンバ(図示せず)に置かれる。搬送装置は、順々に空になったパレットをコンベア31fに戻す。そして、ここでは、押し機アセンブリ222が空になった第1のパレットをコンベア27に戻し、これら第1のパレットは、射出成形アセンブリ20から前方湾曲レンズ型片の新しいバッチを受け取るべく搬送される。
【0033】
図2(a)と2(b)はそれぞれ、凹型もしくは前方湾曲型片131の平面図および側面図である。前方湾曲型片131は、対となる前方湾曲型片と後方湾曲型片からできた成形アセンブリにおいて重合可能組成物を重合させて行うコンタクトレンズの製造に有用である。前方型片131は、好ましくはポリスチレンから形成されるが、続くソフトコンタクトレンズの重合を促進する光の透過を可能にするため、可視光と紫外線を通す熱可塑性ポリマーで適当なものなら使用することができる。ポリスチレンのような適当な熱可塑性ポリマーは、比較的低い温度で光学特性が良好な表面をつくるよう成形できる、流れ特性が良好、成形中に非晶質状態にとどまる、再結晶しない、例きゃじに収縮の程度が非常に小さいなどの他の望ましい性質も兼ね備える。
【0034】
図2(a)に示すように、前方型片131は、光学特性が優れた凹型面134aを備えた中央湾曲部を区画する。そしてこの中央湾曲部の周囲には、円形の周縁136が延びる。図2(b)に示す周縁136は、続いて成形されるソフトコンタクトレンズ用の、十分に区画され、均一な可塑性を有する半径分割線(縁)を形成するのは望ましいものである。凸型表面134は、通常凹型表面134aからは離隔されるが、環状のほぼ単一面からなるフランジ131Aは表面134a,134bから凹型面134aの(回転)軸の法面において、外側に放射状に延びるように形成される。凹型面134aは、前方型片によって製造するコンタクトレンズの前方湾曲(度付き湾曲)と同じ寸法を有し、表面に接触した重合可能組成物の重合で形成されるコンタクトレンズ表面が光学的に許容できる品質となるよう、十分に滑らかである。前方型片は、熱を迅速に伝達し、型外しの際、成形アセンブリから型片を分離するときに加えられるほじくる力に耐えるのに十分な厚さ(典型的には0.8mm)と剛性をもつように設計される。フランジ131aは、以下に詳細に説明するように、型片の取扱いと位置設定を容易にする。前方型片131はさらに、フランジの片側から突出する三角形のタブ131cを区画する。このタブは、ほぼ単一の面をなし、フランジの面と平行な面内に収まり、またフランジの面と一体である。
【0035】
図3(a)と(b)はそれぞれ、凸型もしくは後方湾曲型片133の平面図および側面図である。後方湾曲型片は、上述の前方型片131とすべて同じ設計であり、詳細は以下に述べる。後方型片133はまた、好ましくはポリスチレンから形成され、可視光および紫外線に対して透明な熱可塑性材料(例は以下に挙げる)で適当なものからもつくることができる。後方湾曲型片133は、光学特性の良好な凸型面137aとこの凸型面137aから平行に離隔された凹型面137b、および環状でほぼ単一面をなすフランジ133aを有する中央湾曲部を区画する。フランジ133aは、型片の取扱いと位置設定を容易にするため、凹型面の(回転)軸の法面方向において表面137aと137bから外側に放射状に延びる。凸型面137aは、後方型片によって製造されるコンタクトレンズの後面(角膜に当る側)湾曲部の寸法より幾分小さい寸法を有し、表面に接触する重合可能組成物の重合により形成されるコンタクトレンズの表面が光学的に良質となるよう、十分に滑らかである。後方の湾曲は、たるみが5.6mm、厚さが0.6mmで後方湾曲フランジ領域133aと前方湾曲フランジ領域130aが組み合わされたときに1.5〜3.0mm(図5(b))の隙間を生じ、重合の後機械手段が前方湾曲型片から後方湾曲型片を取り外せるようにする。後方湾曲型片は、熱を迅速に伝えられる程度に薄く、しかも、型外しの再成形アセンブリから型片を分離するのに加えられるほじくり力に耐え得る程度に厚い。
【0036】
上述の前方湾曲型片131と後方湾曲打多変133はそれぞれ、先に図1について説明した射出成形アセンブリ20と30から製造される。この射出成形アセンブリについての詳細は、本出願人の米国特許出願第0 / , 号(発明の名称:「コンタクトレンズ製造用の型片と成形アセンブリ」,代理人事件整理番号9003)を参照されたい。成形の材料は、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、スチレンとアクリロニトリルおよび/またはブタジエンのコポリマー、ポリメチルメタクリレートなどのアクリレート、ポリアクリロニトリル、ポリアミド、ポリエステル等の熱可塑性ポリマーである。成形用の空隙はそれぞれ、型片用の光学的に良質な湾曲面とさほど重要ではない第2の湾曲面を区画する。
【0037】
図4(a)は、レンズ型片を運搬する製造ライン用パレット12aの平面図である。パレット12aと12bは、これらが前方型片および後方型片のいずれかを載せることができるという点において、相互に交換可能である。図4(a)の好ましい態様においては、パレット12aは、アルミニウムからつくられ、幅は60mmまで、そして長さは120mmである。他の態様において、パレット12aはステンレススチールからつくることもでき、幅は80mmまで、また長さは180mmにもできる。
【0038】
図4(a)に示すように、各パレット12Aは、複数のくぼみ130bを有する。このくぼみは、前方型片、後方型片、またはレンズの所望の最終形を決める前方型片131と後方型片133の対からなるコンタクトレンズ成形アセンブリ139を収める。図5(b)は、パレットのくぼみ130b内に収められたそのような成形アセンブリ139の例を示す。各くぼみ130bの深さは、後方型片の5.6mmのたるみより大きく、くぼみの内部に収まる後方型片の凸型光学面がパレットのくぼみの凹型面と接触しないようにするのに十分なものである。コンタクトレンズは、約60μlの重合可能組成物を、充填/成形アセンブリ装置50においてパレットのくぼみ130bに収めた各前方(凹型)型片131に注入することにより形成される。組成物の量は、レンズの望む寸法(すなわち径と厚さ)および前方型片と後方型片の間に形成される空隙の大きさにより異なる。ついで後方(凸型)型片133を、重合可能組成物132の上に載せる。このとき第1の型片と第2の型片は、これらの回転軸が揃って、それぞれのフランジ131aと133aが平行になるように、整列される。
【0039】
型片131と133は、前方型片の環状フランジ131aと後方型片の環状フランジ133aを収め、支持する環状のくぼみ130aに載ったまま搬送される。図5(b)に示すように、環状のくぼみ130aの深さは、環状フランジが好ましくはパレット面と共面をなすかあるいはこれよりわずかに低くなるようにする。これは、型片が、くぼみにおさまったとき、パレット表面より高くならないようにするためである。こうすると、型外しアセンブリ90の機械的なほじくりフィンガーは、成形アセンブリ139の各型片の環状フランジの間につくられる1.5〜3.0mmの隙間の中に収まって外に飛び出すことはない(これについては以下に詳述する)。そしてまた、こうすると、型外しステーションにおける後方型片の取り外し操作の間、ほじくりフィンガーの底部セットが成形アセンブリの各前方型片131をパレット表面に対して拘束することにもなる。さらに、環状のくぼみ130aは、パレット面を走査する品質管理用のレーザスキャナ(図示せず)が、パレット面より上に出た歪んだレンズ型片を容易に検出できるように、パレット面の下に設けられる。くぼみ130aと130bの他に、パレット12a,12bもまた複数のある方位に向けたくぼみ130cを有する。これらのくぼみ130cは、パレットに収めた前方型片と後方型片が予め定めた角度の位置をとるよう、両型片の三角形のタブ131cと133cを収める。くぼみ130cは、各くぼみに正常に収まった型片の動きを±0.1mmの範囲内に防止するように設計される。第2のもしくは後方型片133の三角形のタブ133cは、前方湾曲タブ131cに重なって、二つの型片の回転軸を揃える。
【0040】
図4(a)に示すように、パレット表面には、前方型片をパレット12aから取り外す水和ステーション89に挿入される調節クリップ(図示せず)のため、さらにくぼみ130dが設けられる。これについての詳細は、本出願人の米国特許出願第08/258,556号(発明の名称:「ソフトコンタクトレンズを自動的に水和する方法と装置」,代理人事件整理番号8998)を参照されたい。
【0041】
図4(a)〜(c)に示すように、本発明のパレット12aは、製造ライン設備におけるモノマーの導入とコンタクトレンズ成形アセンブリの最中に、パレットの表面に厳密な真空が形成されるように設計される。以下に詳述するように、先でつっかえるブシュ129aと129bは、パレット12aの両端に位置し、生産プラントの種々のアセンブリにおけるパレットの正確な位置設定を可能にする。これらのブシュは、コンタクトレンズ生産設備における種々のアセンブリを通して、パレットの正確な位置決めを可能にし、これによって、最終的な成形アセンブリを組合わせる前に、前方型片の凹部に重合可能モノマーを注入する間、パレットの外表面周縁140において形成される厳密な真空シールの整列を助ける。図4(a)に示すように、各パレット12a中央部の手前には、取扱い、追跡および品質管理のため、バーコード識別子135が設けられる。バーコードの詳細については、本出願人の米国特許出願第08/257,790号(発明の名称:「生産ライン用の追跡および品質管理システム」,代理人事件整理番号9166)を参照されたい。
【0042】
図4(b)と(c)に示し、また以下で詳述するように、パレット12aの外周縁は、型外し装置において、対応するガイドレールもしくは肩部に係合して、パレットの正確な位置決めを可能にする溝もしくはへこみ28a,28bを区画する。さらに、溝28a,28bは、モノマー充填成形アセンブリステーションにおいて、パレット表面に形成された真空が解除されたとき、残留真空によってパレットが浮き上がるのを防止する手段に係合する。各パレット12a(12b)は、めくら穴128a(128b)を有し、穴スコープのような監視装置は、この穴に挿入されて、パレット表面においてコンタクトレンズ製造プロセスのリアルタイム監視を行う。
【0043】
図7は、前方型片と後方型片をそれぞれの射出成形アセンブリ20および30から対応するパレット12aと12bに搬送する装置22と24を詳細に示したものである。射出成形アセンブリ20,30の詳細な説明は、すでに述べた本出願人の米国特許出願第08/257,802号(発明の名称:「ソフトコンタクトレンズの低酸素成形」,代理人事件整理番号8997)を参照されたい。また、搬送アセンブリ22,24の詳細な説明は、同じく本出願人の米国特許出願第08/258,267号(発明の名称:「型から製品を取り外し搬送する装置」,代理人事件整理番号9002)にある。
【0044】
ロボット装置22には、前方型片を射出成形アセンブリ20から取り外して製品を第1の位置に搬送する第1のロボットアセンブリ15が設けられる。また、アセンブリ15からきた前方型片を受けとって、製品を第1の位置から第2の位置へ搬送するために、アセンブリ17が設けられる。そして、ロボットアセンブリ16は、アセンブリ17から製品(前方型片)を受けとってこれらの製品を第2の位置からロボット16によって運搬される前方型片の方位を逆転させる逆転装置38の逆転ヘッド38aまで搬送するために設けられる。この逆転は、ロボットアセンブリ16が前方型片を、非光学(凸型)側で取扱い、また前方型片が非光学面をパレット12aに向けて載置されるために必要である。このときパレット12aは、アセンブリ22からの前方型片を受け取るため一時的に停止している。
【0045】
各パレットは、成形アセンブリ移し替えの際、コンベアベルト27,29の上で一時停止する。図6と7に示した好ましい態様においては、クランプ顎37a,37bの対(破線で示す)を備えるクランプ機構37は、コンベア27の両端に位置し、空になったパレット12aをタイミングよく把持し、前方型片が逆転ヘッド38aによってパレット上に載置されるよう、その動きを止める。
【0046】
好ましい態様においては、図1に示した装置30には、後方型片を取り外して製品を第1の位置に送る第1のアセンブリ25が設けられる。アセンブリ28は、後方型片をアセンブリ25空受け取り、製品を第1の位置から第2の位置へ搬送するために提供される。そしてロボットアセンブリ26は、後方型片をアセンブリ28から受け取り、これらの製品を、後方型片を載せたパレット12bを運搬する後方型片供給コンベア29に沿って第2の位置から所定の位置へ搬送するために設けられる。パレット12bは、アセンブリ24から後方型片を受け取るため一時的に停止させられていたものである。図6〜10に示す好ましい態様においては、クランプ顎36a,36bの対を含むクランプ機構36は、空になったパレット12bをタイミングよく挟み付けて、後方型片をロボットアセンブリ26によってパレット上に位置させている間、コンベア29上でその動きを止めることができる位置に設置される。それぞれの射出成形アセンブリから出てきた前方型片と後方型片の位置付けは、低酸素環境、好ましくは窒素環境下で行われることに注意されたい。さらに、送り込みコンベア32、すなわち前方型片用コンベア27と後方型片用コンベア29は、パレット12aと両型片を、各コンベアを加圧窒素ガス雰囲気で包囲した低酸素環境下で搬送する。以下に説明するように、パレットおよびコンタクトレンズ型片のすべての部品は、重合工程前は、製造ライン設備における種々のステーションを通して、低酸素環境たる窒素ガス中で取扱われる。
【0047】
クランプ機構27(および36)の好ましい態様の操作を、図6を参照して以下に説明する。本発明に係る全クランプ機構の操作は、みな以下の好ましい態様におけるそれとほぼ同じであることに留意されたい。特に、クランプ機構37は、クランプ顎37a,37bの下端を押す操作をする一個もしくはそれ以上の空気圧シリンダ39からなり、このためクランプ顎は、対応するクランプシャフト42a,42bの回りで回動して閉じ、また各固定クランプブロック37c、37dが、クランプ顎37a,37bに整列して配置してあるパレット12a(図6に破線で示した)を把持できるようにする。図6に示すように、空気圧シリンダ39がコンベア27の下に取り付けられるのに対して、クランプ顎37a,37bのクランプブロック37c,37dは、コンベア27両側のちょうど上に位置する。
【0048】
パレットを搬送するためには、各供給コンベア27,29はそれぞれ、モータ駆動されるベルト33a,33bの形で駆動手段を含む。ベルト33aと33bは、シーケンス装置40に送られるパレット12a,12bを支持するのに十分な強さを有する。図4(b)に示すように、各パレット12a,12bの浮き上がった下面138には、Nedox RもしくはTuframRが塗布され、パレットを、プラントのある処理位置においてクランプ顎36,37によってベルトの上に保持したときや、スライドプレートに沿って押したとき、パレットがスライドできるようになる。
【0049】
図8に示すように、シーケンスパレットコンベア32は、モータ駆動ベルト34aの形で駆動手段34bを含むが、このベルト34aは、30個以上の対になったパレットセットを種々の充填/成形アセンブリ装置50に搬送するのに十分な強度を有する。図8に示したモータ駆動手段34bは、前方型片と後方型片を運ぶ対になったパレットセットを、型片が、以下に詳述する充填/成形アセンブリ装置50で処理するため組み合わされるまで、円滑にかつ一定の速度、好ましくは約40mm/sec(±10mm/sec)で送れるようにする。遊びローラ34cとテンショナーローラ34dは、図8に示すように、必要ならば駆動ベルト34aの引張り力を調整するために設けられる。同様に、図9と10に示したように、適当なモータ駆動手段33c,33dはそれぞれ、パレット12a,12bをそれぞれ運搬するコンベアベルト33a,33bを駆動する。その結果、パレットは、シーケンス(以下に詳述)のため各コンベアの終端でその動きが止まるまで、好ましくは85mm/sec(±10mm/sec)の速度で円滑かつむらなく送られる。さらに、遊びローラ33eとテンショナーローラ33fは、図9に示すように、コンベア29の駆動ベルト33bの引張り力を調整するために設置される。同様に、遊びローラ33gとテンショナーローラ33hは、図10に示すように、コンベア29の駆動ベルト33aの引張り力を調整するために設置される。
【0050】
図5(a)は、コンベアベルト33a上のパレット12Aを運搬するコンベアアセンブリ27を正面から見た断面図である。図5(a)に示した内容は、すでに述べたパレットを運搬する他のコンベア29,32のいずれにも適用できることは分るであろう。
【0051】
図7と11(a),(b),12は、パレットシステム10のシーケンス装置40の詳細説明図である。シーケンス装置40は、シーケンスコンベア32に沿った運搬のため、コンベア27からきたパレット12a(前方型片を収める)を、供給コンベア29からきたパレット12b(後方型片を収める)の隣に位置させる二重交差押し機を備える。二重硬化押し機40は、各供給コンベア27、29の端部27a,29aに位置し、パレットを、主シーケンスコンベア32に入れるため、それぞれの供給コンベア27,29からトラック143に沿って同時に押す第1のアーム141と第2のアーム142を備える。図7に示すように、第1のアーム141と第2のアーム142は、図7の二重矢印で示すように、トラック147に沿って両方向にスライド可能な取付け手段145上に平行に取り付けられる。空気圧で作動される持ち上げ手段148は、後に詳述するように、水平に位置するパレット面の上で、第1および第2のアーム141,142を上下させるために設けられる。アーム141と142が上方位置にある間は、取付け手段145は、トラック147に沿ってスライド可能であり、このため第1および第2のアームは引き込み状態にあり、ついでその元の位置に到達した後は、低下させられる。
【0052】
シーケンス処理の第1の工程においては、コンベア27から進められてきたパレット12aの動きは、図11(a)に示すように、第1のアーム141のちょうど前方にある第1の位置「A」で終わる。パレット12aの前方への動きは、上流側にあるクランプ顎146a,146bの対によって止められる。このクランプ顎146a,146bの対は、一定の間隔で開閉を繰り返し、一個のパレットを、二重押し機のうちの第1の押し機アーム141と整列させる。クランプ顎146a,146bの対が閉じると、パレットの前方への動きは止められ、複数のパレットは、クランプ止めされたパレットの後方に蓄積する。適当な時間になったら、クランプ顎146a,146bの対を開いて、パレットを解放する。この結果、コンベア27上の蓄積したパレットは前方へ動いて、第1の先導パレットを、図11(a)に「A’」で示す、第1の押し機アーム141と整列した第2の位置に押すことになる。クランプ顎146a,146bは、直に閉じて集積した次のパレットをつかみ、その前方への動きを阻止する。クランプ顎146a,146bの開閉は、パレットが順序よく押し機に入っていくよう、適当な時間間隔で行われる。
【0053】
コンピュータまたはプログラム可能な論理コントローラに制御された適当な検知の後、二重交差押し機40のアーム141と142は、第1のアーム141が、パレット12Aを、第1のアーム142のちょうど前方に位置し、図11(a)に矢印「D」で示した第2の位置に押すよう、トラック147に沿って、図11(a)に矢印「C」で示した方向へ、スライドさせられる。シーケンス装置の開始操作の間、第2のアーム142は、何らのパレットを押すこともない。これは、移動のため第2のアームの正面に位置しているパレットが一つもないからである。持ち上げ(リフト)手段はついで、取付け手段とアームがトラック147に沿って引き込み、ついで図11(a)に示したようにその元の位置まで低下するよう、第1および第2のアーム141,142を持ち上げるように指示を受ける。
【0054】
以下の記載は、定常状態でのシーケンス操作が開始する境界を定めるものである。図11(b)に示すように、第1および第2のアーム141,142をその元の位置に引き込ませた後、好ましくは、両アームが上方位置にある間に、コンベア27から前方型片を運ぶ新しいパレット12aが、上述のようにして空になった第1の位置(矢印A’で示す)に入り込む。これと同時に、後方型片用供給コンベア29からきた後方型片を運ぶパレット12bの前方への動きも、図11(b)に「B」で示す位置で止まる。後方型片を運搬するパレット12bを整列させる処理は、上述のパレット12aについて述べたものとほぼ同じである。時間をおきながら、クランプ顎149a,149bは、パレット12bを挟むために閉止するが、この間コンベア29上にある他のパレットは、挟まれたパレットの後方に集積する。クランプ顎部149a,149bはついで、コンベア29がパレット12bを第2の押し機アーム142との整列状態に到るまで押すよう、互いに開いて、パレットを解放する。クランプ顎部149a,149bは、ただちに閉止して、集積したパレットの中から次のものを掴み、その前方への動きを阻止する。図11(b)をみれば、後方型片を運搬するパレット12bが、最初の工程からきてその前に位置してパレット12aのすぐ隣に位置し、両パレットは、第2のアーム142と整列した位置「D」にあることは、容易に観察できる。適当な検知を行った後、二重交差押し機40のアーム141,142はまた、その元々の位置から、矢印「C」で示した方向に、トラック147に沿ってスライドさせられ、その結果第1のアーム141は、パレット12aを第2の位置(矢印「D」)へ、また第2のアーム142は、パレット12a,12の対を第2の位置「D」(図11(b))から、図12に矢印「E」で示す第3の位置へ押す。取付け手段145ならびに第1および第2の押し機アーム141,142は、トラック147上で十分延びた位置にあり、図12では破線で示される。最後に、押し機アーム141,142は、取付け手段145とアームがトラック147に沿って引き込み、図7に示すその元々の位置まで低下するよう、上昇される。第1および第2のアーム141,142が引き込んでいる間、パレットの新しいセットがその各位置において装填される。特に、パレット12aは、図11( b)に「A’」で示す位置に装填され、パレット12bは、パレット12aが前にあった位置の隣の位置「B」に装填される。そして、以下この手順が繰り返される。
【0055】
パレットの新しいセットがその各位置に装填されている間、空気圧駆動手段148によって操作される第3の押し機アーム144は、となり合わせのパレット対12a,12bを、コンベア32の駆動ベルト34aと係合するよう、図12に矢印「F」で示す方向に押すように作動される。定常状態での操作においては、パレットの対12a,12bが順序よくコンベア32に沿って、図1と12において、破線で表され、矢印「F」の方向に移動するコンタクトレンズ製造設備の充填・成形アセンブリステーションに送られるよう、上述のシーケンスが繰り返される。前方型片と後方型片を運搬する対となったパレット12a,12bのセットは、第2のシーケンス装置55に到達するが、ここではその前方片尾動きは、充填装置50への入力に変換される。
【0056】
図13は、図7から連続して、パレットをコンベア32から充填装置50へ搬送するパレットの精密取扱い装置55を示す。特に、レンズ型片を運搬する各パレット12a,12bの動きは、ピストン154の押し機154aの正面に当る位置「A」において、上述の方法で、上流側のクランプ顎153aと153bの対によって止められる。第1のパレットの動きが停止すると、パレット12a,12bの代わりの列がその後方に集積する。クランプ顎153a,153bは、一個のパレット、例えば後方型片を運搬するパレット12bがピストン154の押し機154aと整列させるように開放される。ついで、好ましい態様においては空気圧シリンダユニット158によって駆動されるピストン154は、パレット12bを、パレットの長さに等しい距離だけ、矢印「B」の方向にスライドプレート32aに沿って、ピストン157のピストンヘッド157aと整列する位置(図13に「C」で示した位置)まで押すよう、タイミングよく作動される。空気圧を利用した適当な手段(図示せず)により駆動されるピストン157は、パレット12bを、パレットの幅にほぼ等しい距離(±1mmの誤差)だけ、矢印「D」の方向にトラック32bに沿って押すよう、タイミングよく作動される。ここで述べた処理のシーケンスは、パレット12bと12aを正確な位置合わせして、充填/成形アセンブリステーション50の充填装置53に交互に入ることができるようにするため、連続的に繰り返される。
【0057】
上で簡単に述べたように、図14と16(a)には、所定量の重合可能モノマーもしくはモノマー混合物が、充填ステーション50の充填装置53の一部をなす精密充填ノズル242によって前方型片に注入される。モノマーは、モノマーと前方型片の間に何らかのガスを取り込むおそれを回避するため、真空下で、交互に配置されたパレットに運搬される前方型片のそれぞれに充填される。本出願人の米国特許出願第08/258,264号(発明の名称:「コンタクトレンズ成形用の充填とアセンブリに係る方法および装置」,代理人事件整理番号9004)に詳細に記載したように、重合可能モノマー混合物は、まずガス抜きして、モノマーの中にかなりの量のガスが溶解していることのないようにする。これはガスが溶解していると、モノマーを充填ノズル242の比較的高い圧力の下から、前方型片を包囲する不活性ガス、窒素あるいは真空などの条件下に解放したとき泡を形成するおそれがあるからである。さらに、モノマー中の酸素濃度は、前方型片に注入する前に、監視される。
【0058】
本発明の好ましい態様においては、重合可能モノマーもしくはモノマー混合物は、型片の空隙をあふれさせて、樹間前成形のおそれをなくすため、約60μlが、後述するように、前方型片と後方型片組合せの最終工程において、前方型片に注入される。過剰のモノマーは、型片の空隙から除去される。
【0059】
以下に、充填ステーション53を、図14と15を参照して説明する。りゅずは、ステーション53の一部断面図である。すでにのべたように、モノマーは、まず十分にガス抜きをして、充填時もしくは成形組合せ時に型片に充填したモノマーに泡が生じないようにする。これは泡が生じると、重合時にモノマーのキャビテーションを総じて、レンズを欠陥品としたり使用できないものにしてしまうからである。
【0060】
ステーション53では、複数のモノマー供給ライン241が、対応する放出ノズル242に連結される。このうち、ノズルは、二つが図14に示してあるが、これらは、パレット12aと前方型片131の通り道の上に直接吊り下がっている。充填ステーション53は、各モノマー放出ノズル242を受け入れるマニホールドブロック251と真空シール252を備える。真空シール252は、パレット12aの外周140と共働して、モノマーの付着が真空中で行われるように、真空ポンプで排気したとき密封された包囲体をつくるのに使用される。マニホールドブロックアセンブリ251は、シリンダ対253,254上にある固定プラットホーム259との間で往復する(以下に図15を参照して説明する)。充填モジュール53はまた、内腔スコープチューブ255,256の対を備える。このチューブ対は、必要ならば内腔スコープ200を通してモノマー充填の際の検査を可能にする。
【0061】
図15に示したように、空気圧モジュール53は、可動フレーム262に取り付けた短行程空気圧シリンダ263とこのシリンダの駆動ロッド263aにより、全体が固定支持フレーム259と固定フレーム264の間で垂直に往復運動をする。真空が充填ステーションとマニホールド266および真空ライン267を通して二つのチューブ253,254の一方に形成された内部マニホールド268に供給される。チューブもしくはシリンダ253,254は、固定ガイドチューブ257,258の間を往復する。マニホールドブロック251には、真空マニホールド266と、シール252とパレット12aの外周により区画される充填ステーション53の内部の間で真空の通路をつくる内腔269と269(a)により、真空充気室も形成される。
【0062】
図15には、パレット12aのめくら穴128a,128bとマニホールドブロック251の内部に延びる光学プローブを備えた内腔スコープ200を示す。他の内腔スコープチューブ256にはダミーもしくはブラインド202が設けられ、内腔スコープが使用されないときの、アセンブリステーション53の内部真空充気室へのアクセスを封じる。
【0063】
操作のときは、パレット12aは、先に図13で説明した材料取扱いピストン157により、充填ステーション53まで進む。パレット12aが一旦この位置までくると、マニホールドアセンブリ251は空気圧シリンダ263によって下方に往復運動をする。マニホールドアセンブリ251にある真空シール252がパレット12aに係合すると、センサアセンブリ265は始動し、バルブが開放されて真空がマニホールド266、真空ライン267、マニホールド268および充気室269,269(a)に真空を引き込む。真空は型片空隙を充填する際に必要な要件ではないが、こうすると窒素ガスがモノマーと前方型片の間に捕らえられるおそれを回避できることに留意されたい。パレット12aを囲む雰囲気は、低酸素の窒素環境であり、チャンバの排気とは窒素ガスの排気を意味することにも留意されたい。充填チャンバ内で真空が形成されると、ポンプ(図示せず)は、図14に示すように、モノマーを60μl正確に各型片131に注入するために作動される。
【0064】
モノマーが各型片に導入されると、マニホールド266では真空が破られ、マニホールドアセンブリ251は、空気圧駆動手段263によって上方へ送られ、パレット12aを、型片のフランジに界面活性剤を塗布する装置56へ搬送することが可能にする。
【0065】
ステーション50において型片を付着させ組合せるための第2の装置は、図16(b)に示すスタンプステーション56であり、より詳しくは本出願人の米国特許出願第08/258,264号(発明の名称:「型片表面に界面活性剤を適用する方法および装置」)を参照されたい。操作に際しては、パレット12aの各前方型片を取り囲む環状フランジ131aは、型片組立てのとき型片からはみ出た過剰の硬化済モノマーを除去するのに重要であることが分った界面活性剤の薄い皮膜と一緒にスタンプパッド221を介してスタンプされる。過剰のモノマー132(ヒドロキシエチルメタクリレートをしようしたときは、「HEMA」と呼ぶ)は、図16(d)に示すように、フランジ131aと133aの間に移行し、成形組立てのときに、過剰のHEMAのリング132aを形成する。この「HEMAリング」はまた、コンタクトレンズ132を形成する重合可能モノマーもしくはモノマー混合物と同時に硬化する。
【0066】
過剰のHEMAリング132aは、前方型片フランジ131aを界面活性剤とともにスタンプすることにより、好ましくは後方型片フランジ133aに付着し、後方型片が型外しされるときに、製造ラインから除去される。好ましい体湯においては、型片リリース用界面活性剤は、商品名「Tween 80」 として市販されているポリエチレンオキシドソルビタンモノオレエートである。
【0067】
スタンプヘッドステーション56は、複数のスタンプ221を取り付けられるが、スタンプ221はそれぞれ、スタンプヘッドステーション56に取り付けられたピストン222と共働して垂直方向に往復運動をするように設置される。スタンプヘッドステーション56では、スタンプ221の数は、パレット12aにより運搬される前方型片131の数と相関する。各スタンプ221はゴム、好ましくはシリコン/ウレタン混合物からつくられる。
【0068】
水平方向にシフト可能なパッド部材(図示せず)は、スタンプが上方位置にあるときは各スタンプ221の下端の下に離隔して位置するよう形成される。パッド部材は、平均孔径10μmの微孔性ポリエチレンなどの適当な微孔性材料からつくられ、界面活性剤(高濃度でもよい)を含む溶液に含浸される。パッド部材の上面は、計量装置として働くメッシュサイズ1.2μmのフィルタ(好ましくはナイロン製)で被覆される。フィルタはまた、パッド部材がスタンプヘッド221の底部によって押圧され、界面活性剤がパッド部材の底部から頂部まで芯上げされるとき、比較的少量の界面活性剤だけを通す。
【0069】
上述のように、レンズの最終形を定める前方型片131と後方型片133は、図5(b)に示すように、モノマー混合物を直接成形するのに使用される。前方型片131が重合混合物132で一部充填される充填装置50での充填・スタンプ工程の後、凹型の前方型片131は、両型片の間に空気の泡が入らないよう真空下で、後方型片133に覆われる。ついで、得られるレンズが歪みなく適切に配置されるよう、前方型片の周縁131c上に乗るようにもってくる。各前方および後方型片の両側から延びるタブ131cと133cは、好ましくは、図5(b)に示すように、成形組立ての間は、型片の取扱いを容易にするため、互いの上に置かれる。
【0070】
本発明のアセンブリステーションの操作を、図16(c)、16(d)、17および19を参照して説明する。ここで、図17は、アセンブリモジュール59の外表面を示し、図18は、切断線A−A’から延びる二つの分離軸に沿って切断した、アセンブリモジュール59の一部断面図である。アセンブリステーション59は、4個の往復ピストン271を含むが、そのうち二つは、図18のA−A線の左側に、後方型片が付いた状態で示してある。またもう二つは、図18のA−A線の右側に、後方型片が付いた状態で、一部が見えるように示してある。好ましい態様においては、8個の後方型片を、対応する前方型片上への載置のため、パレット12b上の八つの位置のそれぞれから除去するのに、8個の往復ピストンが使用されることに留意されたい。往復ぴすと271は、真空ハウジング272内での往復運動のため取り付けられ、このピストンとハウジングはともに、主ハウジング273により搬送され、またこの内部で浮遊状態にある。これら3つの要素271,272および273のそれぞれは、お互いに関して、またパレット12bおよび前方型片を載せたパレット12aに関して、種々の時間間隔で往復運動をする。
【0071】
図18と19において、真空マニホールドハウジング272と主ハウジング273は、シリンダもしくはチューブ274,275上での往復運動のために取り付けられ、また往復支持プラットホームを上下させるサーボモータ277に呼応して往復運動をする。駆動モータ277は、ガイドチューブ279,280および交差部材281によって、フレーム部材276に固定される。こうして、静止フレーム部材276、ガイドチューブ279,280および交差部材281は、装置の往復部材に対して静止を保つボックスフレームを提供する。平行ガイドレール282もまた、静止固定プラットホーム276に対して固定される。前に示したように、装置に入るパレット12a,12bは、すでに図13にところで説明した材料取扱い押し機157とコンベア32bによって、パレットガイドレール282を通って進められる。
【0072】
図18に示すように、真空マニホールドハウジング272と主ハウジング273は、真空マニホールドハウジング272が、ばね部材283,284の対によって下方に付勢された状態で、お互いに対して往復運動をする。ばね部材283,284の対は、先の両ハウジングの両側に位置する。真空マニホールドハウジング272は、ボルト285と286により、主ハウジング273に固着される。ボルトの一つは、図18において、符号285により断面を示してある。これらのボルトは上方に進み、主ハウジングに形成されたくぼみ287のようなくぼみの中へ入り込む。同様に、往復ピストン271と往復マニホールド部材288,289は、二つのハウジング部材272と273の間に、往復ガイドと支持体を提供する。
【0073】
内腔スコープ290と291の対は、内腔スコープ200と光学プローブ201に対するアクセスを与えるが、これら二つの要素は、監視もしくは品質管理のため、アセンブリの空隙に挿入してもよい。内腔ハウジング290,291は、使用しないときは、アセンブリハウジング内へ真空を引くため、ブラインド202によって閉止される。
【0074】
操作のときは、後方型片を載せたパレット12bは、すでに図16(c)のところで説明したように、往復ピストン271の制御の下に進められる。パレットが定位置にあるときは、アセンブリモジュール59は、空気圧駆動モータ277および交差部材278、ならびに真空マニホールドハウジングと主ハウジングを下方に引く往復チューブ274,275によって下方に移動する。真空マニホールドハウジング272はばね283,284によって、下方位置へ付勢される。そして各往復ピストン271は、真空魔にマニホールド272の内部に取り付けられ、そして真空圧シリンダ293の内部には空気圧が維持さえるために、下方へ付勢される。空気圧シリンダ293は、充気室203により加圧された主ハウジング273の上部に取り付けられる。充気室、シリンダ293をそれぞれ、共通の空気圧供給器に接続する。往復ピストン271は、約0.25秒以内に、パレット12b上の後方型片131に係合した。また真空は、往復ピストン271にある真空マニホールドを通して引かれる。真空マニホールドは、ラジアル穴294(図16(d))を備え、このラジアル穴は、真空マニホールドハウジング272に形成された環状チャンバ295と連通する。ラジアル穴は、二つを図18と19に示した。環状チャンバ通路295はそれぞれ、互いに連結し合い、また共通の充気室97にも連結する。充気室97は、真空マニホールドハウジング272の片側にある環状マニホールド295の4個すべてを横切って延びる。
【0075】
往復真空マニホールド288,289の対は、真空マニホールド272を主マニホールド273、図18に断面図で示したチューブ288の一つと連結する。真空マニホールド288は、穴298で往復運動をし、真空マニホールド289は、穴299で往復運動をする。これら往復運動をするマニホールドは、互いに異なる圧力の下で、アセンブリモジュールの二つの異なる部分へ真空を送ることを除いて、ほぼ同じものである。
【0076】
アセンブリモジュールが行程の最も低い地点へ到達すると、各後方型片は、往復ピストン271において引かれた真空によって、パレット12bから取りはずされる。アセンブリモジュール70全体は、ついで約0.25秒以内に上方へ進み、空のパレット12bをコンベア32bに沿ってアセンブリモジュールから搬送させ、また充填モジュール53でモノマーを充填された前方型片を満たした新しいパレット12aを挿入させる。パレット12aは図13で説明した位置に進むが、テーパのかかった位置合わせピン306,307によって、正確な位置に泡さっる。位置合わせピン306と307は、図4(a)に示したように、パレット12aに形成されたブラインド位置合わせ穴129a,129bと共働する。ピン306におけるテーパは、型片の正確な組立てのため、パレットの位置を±0.1mmの範囲内で合わせるのに充分なものである。
【0077】
組立てのサイクルは、外周シール310がパレット12bの外周140と接触するまで、真空マニホールドハウジング272と主ハウジング273を下方に押しやることで開始する。外周シールとの接触がなされると、往復運動する交差ヘッド278に隣接する近接スイッチによって、真空スイッチが作動される。交差ヘッド278は、真空チューブ311と往復運動する駆動チューブ274の内部を通して引かれる第2の真空源を作動させ、真空マニホールドハウジング272とプラットホーム12aの間に形成されるチャンバを排気する。
【0078】
二つの往復運動する駆動チューブ274,275において引かれる真空の程度は互いに異なり、チューブ275において引かれる真空が、チューブ274において引かれる真空よりわずかに大きいことに留意すべきである。これは、後方型片がモノマーと前方型片に付着する前においては、往復運動をするピストン271上に保持されるようにするためである。好ましい態様においては、パレット12bの回りにある真空マニホールドで達成される圧力は、5ないし7ミリバールの範囲内であり、一方、往復ピストン271内で達成される真空は、3ないし5ミリバールの範囲内である。
【0079】
しかし、上方にある主ハウジング273は、下降を続け、後方型片モノマーと接触させ、またモノマーをゆっくりと外側に変位させて、二つの型片が組み合わされたとき型片の空隙が充填されるようにする。ハウジングの周囲で維持される真空は、窒素雰囲気による圧力下で行うよりも迅速な方法で二つの型片を組合せる。真空下で型片の組合せを行うと、付着速度は、5mm/secまで高まるが、真空でない場合は、その速度は、0.2〜1mm/secで、モノマーの好ましくない撹拌が起こったり、泡が発生したりして、得られるレンズの質に悪影響を与える。さらに、もし真空が引かれないときは、両型片もしくはモノマーと後方型片の間で窒素が捕らえられ、レンズの拒絶につながる新たな泡を発生するおそれが生じる。
【0080】
真空マニホールドハウジング272がパレット12aの上に乗っかると、このハウジングはもう下方には進まないため、二つのマニホールド272と273は互いに独立に運行される。しかし、上方にある主ハウジングは、下方への移動を続け、後方型片を付着させ、さらに下降してばね283と286を完全に圧縮する。これらのばね部材が圧縮されると、往復ピストン271は、後方型片33と、マニホールド273に取り付けられ、それまで所定の圧力下におかれていた空気圧シリンダ293の間で浮遊する。こうして、後方型片において、空気圧シリンダ293において維持されている空気圧によって定められるクランプの最終的な圧力が生成される。この圧力は、ばね部材283,284や駆動モータ277によって生成される圧力によって定められるのではない。こうすることで、各往復ぴすと271の独立の往復運動もしくは浮遊が可能になる。このときピストンはすべて所定の圧力に加圧される。したがって、型片が一個整列を乱しただけで、パレット12a上の成形アセンブリのバッチがすべて破壊されることはない。
【0081】
図16(d)ですでに述べたように、クランプ圧六を適宜加えて、後方型片を前方型片に載せ、前方型片に形成される分離リング131c131に対して凸型の湾曲部分をのし得ると、レンズブランク132にあるモノマーが、過剰のHEMAリング132aにあるモノマーから分離される。また、型片が合わされると、各往復ピストン271における真空は、まず真空ライン304にあるバルブ(図示せず)を開放することによって破られる。その後ほどなく、また所定のクランプ時間、所定のクランプ圧力をかけた後に、真空マニホールドハウジングとパレット12aの間の真空は、真空ライン311にあるバルブを開放することによって破られる。典型的には、このクランプ時間は0.5〜3秒間であるが、1.5秒間が好ましい。クランプ圧力は、レンズ当り0.5〜2kgm であるが、1kgm が好ましい。この後、駆動モータ277が作動され、アセンブリモジュール59はすべて、上方に送られ、新しい型へ取り上げ操作および新しい操作サイクルに備えてリセットされる。
【0082】
図13に示すように、装置50の成形アセンブリモジュール59を送り出すと、後方型片を搬送し終えたパレット12bは、空になり、射出成形設備30から後方型片の新しいセットを取り上げるため、供給コンベア29に再循環される。これを達成するためには、往復ピストン155とピストンヘッド156を有するピストンアセンブリ35を、空になったパレット12bを位置「E」から、コンベア29bに沿って矢印「F」で示す方向に押せるようにする。位置「E」では、レンズ型片取り上げポイントにおいて、後方型片供給コンベア29が、再循環のために、パレット12bを拾い上げる。さらに、図13に示したように、第2の往復ピストン155’とピストンヘッド156’は、前方型片パレット12aをコンベア27bに沿って、矢印「F」で示す方向に前方型片供給コンベア27まで押すために設けられる。これは、製造ライン制御システムがパレット12aが次のような型片を有する成形アセンブリを含むことを指示する場合にのみ行われる。すなわち、整列されていなかったり、パレットのくぼみに正しく載せられていなかったり(すなわち、種々のステーションにおける必要な滞留時間に関して仕様外となる)、適量のモノマー混合物を含んでいないことが検出された型片である。エラーの検出は、充填・成形アセンブリステーション50を含む製造ラインの様々な地点で行われ、ここのパレットは、再循環のためピストン155’によって拒絶されるべきことを品質管理装置(図示せず)によって合図される。コンタクトレンズ製造ラインの設備は、前方型片コンベア27へ再循環される途中の拒絶されたパレット12aから成形アセンブリを取り外す吸引通気口装置を含む。
【0083】
図20に示すように、8個のコンタクトレンズ成形アセンブリを含むパレット12aは、早期硬化アセンブリ65に入る前に、コンベア32c上にある充填/成形アセンブリ装置50を10mm/sec(±5mm/sec)の速度で離れる。早期硬化アセンブリ65では、前方型片と後方型片がクランプ止めされ、過剰尾モノマーを成形領域から動かし、型片を型片フランジ131a,133aと適切に整列させる。後述するように、型片が圧力をかけてクランプ止めされている間に、重合組成物は、好ましくは紫外線ランプからとった活性の光に曝される。典型的には、型片は約40秒間クランプ止めされ、その間に30秒間活性の凹斜線に曝す。早期硬化行程が完了した時点で、重合組成物は、混合物全体で重合が介しされ、一部は重合が済んだゲル状物を形成する。早期硬化行程の後は、モノマー/溶媒組成物は、紫外線オーブン装置75で硬化され、こうしてモノマーの重合は完結する。このように可視光または紫外線を放射すると、ポリマーと溶媒の混合物は、ある程度嵩が減って最終的なヒドロゲルレンズの形状になる。
【0084】
図20に示すように、コンベア32cは、早期硬化行程65におけるバッチ処理用の複数のパレットに似た複数の型を含むパレット12aを集積セクション168に送る。集積セクション168は、制御装置によって一定の時間間隔をおいて先導パレットを、コンベア32c上で定位置に停止させ、また多数のパレットを停止した先導パレットの後方に次々に集積させて、早期硬化装置におけるバッチ処理を可能にする保持機構166を備える。好ましい態様においては、12個のパレットが集積して、96個の成形アセンブリを早期硬化装置65で、製造ラインから6〜16秒間に1個の割合で新しいパレットを連続的に受け取りながら、30〜60秒間の長い間バッチモードで処理できるようにする。
【0085】
図20〜24は、成形クランプ・早期硬化装置65で成形アセンブリのバッチ処理を行うための連続工程を示す。図20は、複数の型を含む12個のパレット12aを集積セクション168に送るコンベア32cを示す。図20に示すように、先導パレット12a’は、保持機構166の後方で停止し、残りのパレットはその後方で集積する。符号12a”で示す12個までのパレットが、成形クランプ・早期硬化アセンブリ69で処理されている間、新しいパレットのセットが、集積セクション168に集積し、パレットが確実に早期硬化アセンブリに連続的に流れるようにする。
【0086】
集積セクション168に12個までのパレットが集積すると、保持機構166は、引き込み、バッチ押し機アーム173が矢印「A」(図20)で示す方向に延びて、コンベア32c上の12個のパレットを図21に示すアーム173のアーム171a,171b内に好便に整列させる。バッチ押し機アーム173の二方向・直交水平移動を可能にするために、適当なトラック機構175と駆動手段(図示せず)が設けられる。一旦12個のパレットが、バッチ押し機アーム173のアーム171aと171bの間に整列すると、押し機アームは、図22に矢印「B」で示す水平方向に駆動される。パレットの新しいセットが図22に示すバッチ押し機173によって持ち込まれると、成形クランプと早期硬化を終えた12個のパレット12a”の前のセットは、バッチ押し機173のアーム171bによって、同時に早期硬化アセンブリ69から押し出される。図22における紫外線重合オーブンの一部露出した箇所を見ると、先の6個からなるパレットのセットは、コンベア31aに押し出され、セットは、以下に説明する紫外線循環バッチ重合装置75(図1)に入るときに、それぞれ6個の二つのバッチに分割される。
【0087】
図23に示すように、12個のパレットからなる新しいバッチが成形クランプと早期硬化のために早期硬化装置65に持ち込まれると、バッチ押し機アーム173は、トラック175に引き込まれ、バッチ切り替え装置45のバッチピストンアセンブリ176は、同時に延びて、前のバッチ(12a”)のうちの他の6個のパレットをエントリーエリア177まで押す。このエントリーエリアでは、この6個のパレットは、芯凱旋循環重合装置75に搬送するための第2のコンベアに押し戻される。
【0088】
バッチピストンアセンブリ176が6個のパレットをエントリーエリア177に押し入れた後は、アセンブリ176は、図24に示すその最初の位置まで引き込む。バッチピストンアセンブリ176が引き込むと、バッチ押し機アーム173は、図24に矢印「C」で示した水平方向に延び、6個のパレットを、図に一部を示した第2のコンベア31bの上に押しあげる。バッチピストンアセンブリはついで、矢印「C」の反対方向に移動し、図20に示した位置まで戻る。アセンブリはここで12個のパレットからなる次のバッチのアセンブリを待つ。
【0089】
図25は、早期硬化装置65の一態様の側面図である。早期硬化装置は、送り込みコンベア32cから複数のコンタクトレンズ用型を含む複数のパレットを受け取る。送り込みコンベア32cは、パレット12aと成形アセンブリを、包囲物126を窒素で加圧する低酸素環境へ送る。重合に先立て、モノマーは、レンズの劣化を招く酸化を受けやすい状態にある。
【0090】
早期硬化装置65の早期硬化アセンブリ69は、図25の切り取り部において一部見ることができる。本出願人の米国特許出願第08/257,792号(発明の名称:「重合可能ヒドロゲルの成形クランプと早期硬化」,代理人事件整理番号9007)に詳細に記載したように、アセンブリは、空気圧シリンダ120によって上下され、コンタクトレンズの型を含むパレットとの係合状態におかれる。このシリンダは、中間支持ビーム121と、往復支持部材123に軸受けされる往復シャフト部材122を昇降させる。早期硬化工程の後は、型片を含むパレットは、エアーロック機構124を通して、熱と循環活性放射線によるさらなる硬化のために放出される。
【0091】
図27は、早期硬化アセンブリ69の一部を示す説明図である。アセンブリ69では、多重の垂直往復運動が行われる。そのうちの一つは、エアーシリンダ120aと往復ビーム121aからの動きに応答する。早期硬化装置69が矢印Aで示した方向に下降すると、複数の環状クランプ手段110がパレット12aに含まれる各型片の上方環状フランジ133aに係合する。複数のクランプ手段110は、装置の往復プラットホーム111に取り付けられてこれとともに移動し、矢印Bで示した方向に沿った第2の往復運動のため、このプラットホームに弾性的に取り付けられる。
【0092】
図27に示すように、クランプ手段110は、空気ばね、ヘリカルスプリング、あるいは単なるウエート等のばね手段112(模式的に示す)によってフレーム111内で付勢される。装置が下降すると、クランプ手段は第1および第2の型片に係合して、ばねもしくは重量手段112の力でこれらをクランプ止めする。空気ばねを使用したときは、その力は、空気シリンダ(図示せず)に加えられる圧力の大きさによって決定される。図27においては、クランプ手段110は説明のため4個の部材からなるように示してあるが、この対応においては、各型片に1個の割合で、全部で96個のクランプ手段がある。
【0093】
クランプ装置の上には、複数の活性光線源114(例えばUVランプ)が設けられる。クランプ手段が型片をクランプ止めするためにこれらに係合すると、シャッタ機構115が空気シリンダ116によって解放され、活性光線源114は、各型片139において、重合可能組成物の重合を開始させる。シャッタ115は、その内部に複数の開口113を区画され、光線暴露通路117を開閉するため、図27に矢印Cで示したx軸に沿って往復運動をする。
【0094】
早期硬化装置69の操作は、空気シリンダ120aがその往復行程の下端の位置まで作動する時間の長さによってクランプの持続時間を制御する制御回路100によって設定される。制御回路100はまた、シャッタ115と空気シリンダ116を操作して暴露時間を制御しながら、型に入射する放射線の量を制御する。放射線の強度はまた、ランプ114を型139に対して手で上げ下げすることによっても調整することができる。クランプ手段110によって加えられる力の大きさは、約0.1〜2.0Kgf 、好ましくは0.5〜1.0Kgf の範囲で代えることができ、暴露持続のため、第2の凸型型片のフランジ133aを第1の凹型型片のフランジ131aに平行にするために加えられる。クランプの力は、制御手段100によって、10〜60秒間、典型的には40秒間加えられる。約10秒間力を加えた後、UVランプ114から活性放射線を、組合せた型および重合可能モノマーに照射する。典型的には、UV光源の強度は2〜4mW/cm2で、この強度の光は、10〜50秒間、好ましい態様においては30秒間照射される。5〜60秒の範囲で照射時間を変えたり、10〜150mW/cm2の範囲でUVをパルス照射ないし循環照射したりして、光の強度や暴露時間を種々に変えてもよい。
【0095】
型片はまず、紫外線暴露に先立って、モノマーと型の空隙の間で平衡に達し、過剰のモノマーを型の空隙からフランジ131aと133aの間のスペースに押し出すよう、所定の時間クランプ止めされる。この結果、そのスペースでは過剰モノマー132aのリングが形成される(このリングは図5(b)に示したようにヒドロキシエチルメタクリレートモノマーを使用したときはHEMAリングと呼ばれる)。上述のように、前方型片は、凸型の型片133にきれいに接触するよう、鋭利な環状の縁136を有し、これによってコンタクトレンズ132はHEMAリング132aから分離される。暴露前のクランプ時間の間に、過剰のモノマーは型片からHEMAリングへ移行し、第2の型片は、分離縁136上にきれいに合わさり、型片とモノマーの間では平衡に達する。
【0096】
放射線暴露が終わると、シャッタ115は、図27に示すように、これを右に移動させることによって閉止され、ウェートは、早期硬化アセンブリ69をプッシュロッド122aによって持ち上げるシリンダにより解除される。アセンブリ69が持ち上げられると、クランプ手段110も持ち上げられて、型やパレットとは接しなくなり、これらを、上述のようにコンベア31a,31bによって早期硬化手段から搬送させる。早期硬化の間、システムにおける温度は室温から50℃の範囲で変えてもよい。
【0097】
早期硬化行程が終わると、モノマーは重合のためになくなっており、得られたレンズはゲル状態となり、レンズの最小の厚さ部分、すなわち縁の部分では、本体より重合の程度が高い。
【0098】
図26は、早期硬化ステーションでパレット12aをバッチ処理するための第2の態様を示す。図25と27で説明したように、第1の態様では、UVランプとクランプ部材を往復運動させて、コンベア手段32cによって運搬される型片およびパレットとの係合状態においたり、これを解除したりした。図26の対応においては、UVランプは静止しており、パレット12aは、早期硬化のため、コンベア32cからクランプ手段との係合状態に到るまで持ち上げられた。
【0099】
図26の態様で使用されたクランプ手段は、図27で説明したクランプ手段110を利用するものである。この第2の態様においては、複数のクランプ手段110aは、図26ではローラ174で示されるローラコンベアの上方に取付けられる。パレット12aの幅より手前中央側には、複数のリフト台172が設けられる。パレット12aの第1列は、リフト台172の頂点に沿って整列した各パレットの随伴する縁とともにローラ174の上に乗る。
【0100】
パレット12aは、早期硬化装置装填の際、空気シリンダ185aによって持ち上げられるストップ手段189aによってその位置で整列される。装置装填の際、ストップ手段189aは上方へ移動され、必要な数のパレット12aは、早期硬化装置に進められる。各列6個のパレットが進められると、第2のストップ手段189は、x軸上での運行に制限を設けるため、空気シリンダ185bによって持ち上げられる。空気シリンダ185cは、リフト台172の中心より高い位置でパレット12aの縁を整列させるため、ストップ手段189aと共働で用いられる。パレットが整列すると、リフト台172は、中間支持フレーム181と符号199で示した空気圧モータの対により上方に移動される。
【0101】
パレットが図26の位置12a’まで上方に移動するが、この位置ではパレットはすでに述べたように、クランプ部材110aと係合する。クランプ部材110aはそれぞれ、別々の弾性ばねを備えるが(上述の本出願人による米国出願「重合可能ヒドロゲルの成形クランプと早期硬化」参照)、これはクランプ手段110aと上方の型片を早期硬化の間下方の型片に押しつけるためである。
【0102】
パレットと型片が、空気シリンダ199によって持ち上げられ、第1および第2の型片がクランプ手段110aによってクランプ止めされると、往復シャッタ115aは、図示のように移動する。すなわち、その複数の開口がクランプ手段110aに形成された中央部の開口群と整列し、図27で説明した活性の光源114aを使って、型片中のモノマーを光線に暴露することができる。クランプ時間と光線への暴露量は、すでに述べたように、制御回路によって制御される。
【0103】
成形アセンブリ139におけるモノマーの早期硬化に続いて、パレット12aは、図26に示す位置まで下方に移動され、またコンベアローラ174によって、パレットを重合装置まで搬送する次のコンベア(以下に詳述する)まで進められる。
【0104】
すでに記載したように、8個の型片を含む各パレット12aは、早期硬化装置65を離れると、図1に示した二つのトラック31a,31bに載っている紫外線重合アセンブリ75に入る。このUV重合アセンブリ75においては、パレットは約5.5mm/secの速度で運搬される。図28(a)は、UV重合オーブンの平面図である。
【0105】
重合過程が完了すると、二つの型片は型外し工程で分離され、第1もしくは前方型片にコンタクトレンズが残される。そしてこれもその後取り外される。前方および後方型片による成形は1回きりで、その後は廃棄ないし処分される。
【0106】
図28(a)に続く図28(b)に示すように、成形アセンブリ中に重合により形成されたコンタクトレンズを含むパレットは、重合オーブン装置214を出て、型外しバッファ76に入る。このバッファは、成形アセンブリを次の型外しにかける態勢にするため、30〜85℃の温度を有する。図20に示したように、成形アセンブリを含むパレットは、二つのコンベア31a、31bに沿って型外しバッファ76を出て、型外しアセンブリ90に入る。パレットは、コンベアから移送され、デュアルウォーキングビーム180の各キャリア182a,183bに沿って位置させられる。図30〜32に示すように、各キャリア182a,182biiは、成形アセンブリを含むパレットを型外し装置90まで正確に移送するよう、水平方向に移動する複数の互いに離隔したプッシュブロック(符号184a〜dと186a〜dで示す)を含む。
【0107】
パレット12aをコンベア31aから、デュアルウォーキングビーム180の移送ビーム182aに位置させるため、パレットはまず、図29に示すように上流側にあるクランプ顎186a,186bによってクランプ止めされる。適当な制御手段による制御の下で、時間間隔をおく方法により、パレットは解放され、図30に示すキャリア183aのプッシュブロック184a,184bの間にあるキャリアガイドトラック183a,183bの対の上に位置され、型外し装置90を通る移送に備える。同様にして、パレット12aをコンベア31bからデュアルウォーキングビーム180の移送ビーム182bへ移すには、まるパレットを、上流側にあるクランプ顎部187a,187b(図29)によってクランプ止めし、ついで、型外し装置を通した正確な移送用のキャリア182bのプッシュブロック186a,186bの対の間で、キャリアガイドトラック183c,183d(図30)の第2の対の上にタイミングよく位置させる。デュアルウォーキングビーム180の移送キャリア182aの操作を以下に詳述する。この操作の根底をなす原理・方法は、移送キャリア182bにも同様に当てはまる。
【0108】
デュアルウォーキングビーム180の移送キャリア182a(182b)の詳細は、図30〜33に示す。図30に示すように、移送キャリア182a(182b)は、複数のプッシュブロック184a,b...等(186a,b,...等)を備えるが、これらのブロックは、各キャリアビーム179a(179b)上でパレットの長さにほぼ等しい距離をおいて、互いに均等間隔で離隔する。各キャリアビーム179a,179bは、図30で二つの矢印「A−B」で示される方向に水平方向に往復運動するように取り付けられる。パレット12aを各ガイドトラック183a(183b)および183c(183d)に沿って型外し装置内を進めるためである。そしてキャリアビーム179a,179bは、図33に二つの矢印「A’−B’」で示す垂直方向に往復運動するようにも取り付けられる。
【0109】
図33に示すように、各ガイドトラック183a,183bは、上述のパレットの溝28a,28bとそれぞれ合わさるトラックガイドレールもしくは肩部(ショルダ)188aと188bの対を備える。ショルダ188a,188bと、パレットの対応するガイドレールノッチ28a,28bの対になったセットは、パレットをキャリアビーム179aで型外し装置内を進めるとき、これを正確に整列させた状態に保ち、さらに成形アセンブリ139が外されたとき、パレット12aの垂直方向の動きを防止する役割も果たす。プッシュブロック(例えばブロック184a)の高さは、搬送ビームが矢印Aで示す位置まで垂直方向に移動するとき、パレットの縁に係合し、またパレットを取り外し装置90を通してパレットを進めるとき、パレットの縁との係合を解消する程度にする。
【0110】
すでに述べ、また図30〜32に示すように、パレット12aはまず、第1の二つのプッシュブロック184aと184bの間にある平行なセット上に位置される。パレットを進めるためには、搬送キャリアビーム179aを、図31の位置Cまで前方へ駆動する。そうすると、プッシュブロック184a,184bは、パレット12aに係合し、その位置をガイドトラック183a,bに沿って、図30に示した前の位置から進める。こうして、図30に示す位置にあるパレット12aは、いまや図31の破線で示す様に、プッシュブロック184a,184bの間の位置に移動する。パレット12aを進めるとすぐに、移送キャリアビーム179aは垂直方向にキャリアレール183a,183bの面の下まで引き込む。その結果、キャリアビーム(およびそのプッシュブロック)は、パレットの下で、図30において「A」で示す元々の位置へ水平方向に移動する。
【0111】
キャリアビーム179(およびプッシュブロック184a,b,...等)は、その元々の位置へ水平方向に移動すると、垂直方向にその元の位置へ延びる。ここでは、プッシュブロック184a,184bは、図32に示すように、コンベア31aから新しく位置合わせされたパレット12aに係合する。さらに、キャリアレール183a,183bの上で進められた第1のパレット12aは、今度はプッシュブロック184b,184cの間に係合する。デュアルウォーキングビーム180の各搬送キャリアビーム179a(179b)を連続的に往復運動させることで、パレットは、成形取り外し装置90を通して正確にかつ連続的に流れることが保証される。以下に、搬送キャリアビーム179a(179b)と、ブッシュブロック184a,b...等(186a,b...等)の水平・垂直方向の往復運動を可能にする機構を説明する。
【0112】
図34は、搬送コンベア182aを示すデュアルウォーキングビーム180の一部切欠側面図である。搬送キャリアビーム179aは、適当な取付け手段197により、水平方向の移動のためのトラック193の上に取り付けられる。モータ191と適当な駆動リンク192は、移送キャリアビーム179aのトラック193に沿った水平方向の移動を正確に制御するために設けられる。これは、プッシュブロックをキャリアレール183a,183bに沿ってパレットに係合し、これを進めるためのものである。さらに、キャリアビーム179aは、一連の空気圧シリンダによって垂直方向に引き込むことができる。図には二つのシリンダ190aと190dを示す。シリンダ190a,190dとモータ191は、搬送キャリアビームが往復運動と引き込みを同時に行えるようにするため、制御手段によって正確に制御される。
【0113】
これまでに手術した好ましい態様においては、デュアルウォーキングビームの搬送キャリアは、コンタクトレンズ成形アセンブリを含むパレットを型外し装置まで搬送する。そして型外し装置においては、好ましくは、前方型片と後方型片のフランジ部分が把持されて、直接反対方向にあるいはほじくるような力で一定の角度をつけて互いに引き離される。有利なことに、成形アセンブリは、重合した製品を型片表面から引き離す操作を容易にするため、まず穏やかに加熱される。本出願人の米国特許第08/258,557号(発明の名称:「型外し装置」,代理人事件整理番号9006)に詳述したように、型外し装置90は、熱量を正確に適用する手段を含む。熱は蒸気または、ランプもしくはレーザからの赤外線放射の形で、後方型片に与えられる。熱は、後方型片を前方型片からプライフィンガー(pry finger)のセットによって引き離そうとする力が加えられる前に与えられる。この力は、型片のフランジ部の重なった部分に形成された隙間にプライフィンガーを挿入して加える。
【0114】
図35と36に示すように、型外し装置90は、二つのスチーム放出アセンブリ227a,227bを運搬する往復ビーム226を備える。スチーム放出ビームは、デュアルウォーキングビーム180の各搬送キャリア182a,183bによって位置設定されるパレットそれぞれに一個設けられる。各スチーム放出アセンブリは、8個のスチームヘッドノズル(符号260)を備えるが、これらのノズルは、分配マニホールドとスチーム熱源(図示せず)に連結される。こうして、スチーム(蒸気)は、パレット上にある各成形アセンブリに同時に適用される。熱を適用するため、図35に示す位置「A」から図36に示す位置「A’」まで往復ビーム226を延ばす。こうすると、スチームヘッドユニットは、その対応する成形アセンブリに正確に係合して、注意深く制御した温度および持続時間でスチームを適用する。図36は、パレット12aと係合状態にあるスチームヘッドアセンブリ227bのみを示す。
【0115】
図37に示すように、スチーム放出装置227a,227bとスチームノズル260が、後方型片にスチームを放出している間、プライツールのセット230aを、矢印のように延ばし、パレット12aの片側にある4個の各レンズ型の前方型片と後方型片の間に形成された1.5〜3.0mmの隙間に挿入する。同様に、プライツールのセット230bも、パレット12aのもう一方の側にある4個の各レンズ型の前方型片と後方型片の間に形成された隙間に挿入する。
【0116】
図37にさらに示すように、プライツール230a,230bの各セットは、プライツールの底部セットのフィンガー235が前方型片の環状リム部131cをパレットの表面に引っかけるように、挿入される。また、プライツール230a,230bの各セットは、その頂部セットのフィンガー236が、その空気圧駆動手段21の作用によって、コンタクトレンズもしくは型片の一体性を破壊することなく、後方型片を、前方型片空垂直方向に分離する(図39)ようにも行われる。
【0117】
次に、図38に示すように、正確に制御した量のスチームを放出した顎は、スチーム放出アセンブリ227a,227bとそのスチームノズル260は、対応するスチームヘッド引き込みアセンブリ272a,bによって引き込み、吸引カップアセンブリユニット290bがパレット12aと整列するようにする。図35と36に示すように、各吸引カップアセンブリ290a、290bは、ビーム226上での往復運動のために取り付けられる。そして、各アセンブリは、スチーム放出アセンブリ227a、227bが引き込んだとき、パレット上の対応する成形アセンブリとの正確な係合のために、8個の吸引カップ(符号285)を含む。
【0118】
図39に示すように、型外し工程の最中に、吸引カップアセンブリ290b用の真空吸引が作動され、フィンガー236を含むプライツールの頂部は、空気圧駆動手段221によって、プライツール235の下部から分離される。空気圧駆動手段221は、各後方型片133の周縁を押圧して前方型片131から引き離そうするもので、前方型片はコンタクトレンズを保持し、プライフィンガー235の下部によって拘束される。こうして、後方型片133は対応する前方型片から効果的に取り外され、吸引カップ285によって保持される。
【0119】
図示はされていないが、プライフィンガー115、116の上方および下方セットは、最終的には図39に矢印で示された反対方向に横断するように引き込まれる。その結果、各パレット12aは8個までの前方型片とそこに収められたコンタクトレンズを含むことができるようになり、吸引カップ285は対応する後方型片を廃棄のため保持しながら、そのコンベアの道筋に沿って進むことができる。特に、吸引カップアセンブリ290bは、その元の位置に引き込み、真空は解除されて、取り外した後方型片は放出される。分離された後方型片は、引き込み位置において容器に落され、真空ライン(図示せず)によって吸引され、廃棄される。
【0120】
成形アセンブリが型外し装置において分離されると、光線への暴露によって重合したコンタクトレンズを収めた前方型片を含む各パレットは、続いて図1の概念図および図29の詳細図に示した水和アセンブリ89に搬送される。図29に示すように、水和チャンバへ約25mm/secの速度で搬送するため、パレット12aの動きをデュアルウォーキングビーム180の搬送キャリアからコンベア31dへ伝えるのに、引き込み可能なアーム202a,202bを備えたデュアル押し機202が設けられる。水和チャンバへの搬送に先立って、パレットに収められた型片の一体性を調べ、誤り(例えば後方型片が前方型片から分離されていないなど)がないか判断する。パレットは、上流側のクランプ顎207a,207bの間にまず挟まれるが、ここではパレットは誤り(エラー)がないかどうか適当な手段で検知される。もし拒絶されたパレットを示すエラーが見つかった場合は、その特定のパレットと内容物は、図29に示したような適当な押し機アセンブリ80によって、コンベア31dから再循環コンベア31eに搬送される。クランプ顎207a,207bは、拒絶されたパレットを放出し、押し機アーム80はそのパレットを再循環コンベア31eに押しあげる。拒絶されたパレットは、このコンベア31eに載って、前方型片供給コンベア27に戻される。上述のように、コンタクトレンズ製造ライン設備は、成形アセンブリを、前方型片供給コンベア27へ再循環のために戻されるか、あるいは前方型片供給コンベア27上にある状態の拒絶されたパレット12aから取り外すため、吸引換気装置(図示せず)を備える。
【0121】
型外しされたコンタクトレンズアセンブリを含むパレットが拒絶されないときは、搬送押し機アセンブリ206を水和アセンブリ89(図1)へ搬送するため、これらのパレットは、クランプ顎部207a,bによりクランプ止めされ、対をなした状態で、コンベア31dによって運搬される。搬送押し機206へ入る前に、上流側にあるクランプ顎209a,209bは、パレットを一時的にクランプ止めし、パレットの対をその後方で集積させる。制御手段によって制御されながら、クランプ止めされたパレットは、一時、二つのパレット12a,12a’を前方へ運搬するため解放される。この運搬は、移送押し機206の往復可能な押し機アーム210を図29に示すように整列させるために行う。駆動手段211は、ついで押し機アーム210をして、二つのパレットを搬送装置215まで押させる。このパレットとは、詳しくいうと、水和チャンバ89への移送のため、各二つのパレットからなる二つまでのセットを収める平らなプレート219を有するパレット216である。パレットの第1のセットがプレート219に載置された青、押し機アーム210は、その元の位置(図29)まで引き込まれ、二つのパレットの第2のセットを受け取る。押し機アーム210は、ついで、二つのパレットの第2のセットを、移送押し機216のプレート219に入力し、パレットの第1のセットをプレート上まで進める。図40は、一時に2個の割合で押し機アーム210によって押されてきた4個のパレットを含む移送パレット216の平らなプレート219を示す。
【0122】
図29に示すように、搬送パレット216は、トラック218a,b上での水平往復運動のために取り付けられる。定常状態においては、適当な駆動手段(図示せず)が、搬送パレット216と、4個のパレットを運ぶプレート219を、トラック218a,218bを横断して、図40に矢印「A」で示す方向に、水和チャンバアセンブリ89に向けて移動させる。これは、プレート219が図41に矢印「B」で示した水和アセンブリ搬送ポイントに到達するまで行う。水和アセンブリ搬送ポイントでは、重合したコンタクトレンズを含む前方型片の水和チャンバへの効率的な移送が行われる。前方型片の移送については、本出願人の米国特許出願第08/258,556号(発明の名称:「ソフトコンタクトレンズの水和方法と装置」,代理人事件整理番号8998)に詳しい記載がある。搬送パレット216が搬送ポイントに到達すると、水和アセンブリ89の真空保持母材(図示せず)は、32個までの前方型片を、搬送パレット216上の4個のパレットから一時に除去し、またこれを、脱イオン水浴の正面に位置する適当な受け入れ装置まで移送するよう作動される。搬送パレット216と空のパレット12aを運ぶプレート219の搬送は今度はトラック218a,218bに沿っての、図42に矢印「C」で示す方向における、元の位置へ戻る運動となる。前方型片を含む新しいパレットのセットが押し機アーム210によってプレート上に押されるとき、空になったパレットは、プレート219から取り外され、戻りコンベア31fに送られる。特に、押し機アーム210は、新しいパレット12aの第1のセットをプレート219の上に押し、二つの空のパレットの第1のセットがプレート219から出て、前方型片取り上げポイントへ戻る再循環のためコンベア31fに係合するようにする。同様に、押し機アーム210は、前に位置していた新しいパレット12aの第1のセットをプレート219の上に押し、二つの空のパレットの第2のセットがプレート219から出て、前方型片取り上げポイントへ戻る再循環のためコンベア31fに係合するようにする。図29に示すように、戻りコンベア31fは、前方型片供給コンベア27と接続し、空のパレットを一時に2個前方型片取り上げポイントへ戻す。往復運動をする押し機アーム224を有する適当な押し手段222は、パレットを供給コンベア27の上に押すが、供給コンベア27では、パレットは前方型片射出成形アセンブリ20まで搬送され、上述の方法で3個の前方型片の新しいセットを受け取る。
【0123】
以上本発明を好ましい態様に沿って説明してきたが、当業者ならば、本発明の趣旨および範囲から逸脱しない中で、種々の変更が加えられることは理解できるであろう。
【0124】
本発明の具体的な実施態様は以下の通りである。
(I)製造ライン用パレットシステムであって、
(a)一個もしくはそれ以上のコンタクトレンズ成形アセンブリを、コンタクトレンズ型を組合せる処理ステーションを含む一もしくはそれ以上の処理ステーションを備えるコンタクトレンズ製造ラインを通して搬送するパレットであって、前記コンタクトレンズ型は第1の型片とこれと対をなす第2の型片を含み、前記パレットは、コンタクトレンズ型を組合せる前に、一個もしくはそれ以上の第1の型片または一個もしくはそれ以上の第2の型片を収める一個もしくはそれ以上の第1のくぼみをその表面に形成されるパレットと、
(b)前記パレットを、前記製造ライン設備を通して、ある処理ステーションから他の処理ステーションへ搬送するコンベア装置と、
(c)製造ライン設備の一もしくはそれ以上のステーションにおいて前記パレットを正確に位置させるためパレットの表面に形成された位置合わせ手段を備えるシステム。
1)前記レンズ成形アセンブリの各第1の型片と第2の型片は、環状の単一面でできたフランジ部を有する請求項(I)記載の製造ライン用パレットシステム。
2)前記第1のくぼみはそれぞれ、前記第1の型片と第2の型片のいずれかの環状フランジ部分を支えるため、所定深さのくぼんだフランジ領域をさらに含む上記実施態様1)記載の製造ライン用パレットシステム。
3)前記くぼんだ各フランジ領域は、前記第1の型片と第2の型片のいずれかの環状フランジ部分が前記パレット表面とほぼ共面をなすようにするかあるいはこれよりわずかに下に位置させる上記実施態様2)記載の製造ライン用パレットシステム。
4)前記第1の型片と第2の型片は、光学的に良質な表面を有し、前記パレットの表面に形成される一個もしくはそれ以上の第1のくぼみは、前記型片を載置したとき前記その光学的に良質な表面を保護するのに十分な隙間を与える請求項(I)記載の製造ライン用パレットシステム。
5)前記第1のくぼみにあるくぼんだフランジ領域は、前記第1の型片と第2の型片の動きを、その正常な着座位置から約+0.1mmから−0.1mmの範囲内に収める上記実施態様2)記載の製造ライン用パレットシステム。
6)前記コンタクトレンズ成形アセンブリの第1の型片と第2の型片はそれぞれ、前記環状フランジから突出してこれと共面をなすタブを有する請求項(I)記載の製造ライン用パレットシステム。
7)前記第1のくぼみはそれぞれ、さらに前記型片を対応する第1のくぼみの所定の方位に正常に着座させるため、前記第1の型片と第2の型片のいずれかのタブを収めるくぼんだタブ領域を有する上記実施態様6)記載の製造ライン用パレットシステム。
8)前記第1のくぼみのくぼんだタブ領域はそれぞれ、前記第1の型片と第2の型片が前記第1のくぼみに着座したとき、これら型片を整列させる上記実施態様7)記載の製造ライン用パレットシステム。
9)前記パレット表面にある位置合わせ手段は、パレット表面の正確な位置に一個もしくはそれ以上の位置合わせブッシングを含む請求項(I)記載の製造ライン用パレットシステム。
10)前記一個もしくはそれ以上の位置合わせブッシングは、種々のステーションにおいて、前記パレットを約+0.1mmから−0.1mmの範囲内で正確に位置合わせすることを可能にする上記実施態様9)記載の製造ライン用パレットシステム。
11)前記コンベア装置は、前記パレットを前記製造ラインの所定の部分について案内するレール手段を含み、前記パレットは、搬送中に前記レール手段と係合するためのへこみを有する請求項(I)記載の製造ライン用パレットシステム。
12)前記コンベア装置は、前記パレットを前記レール手段に沿って駆動するウォーキングビーム(walking beam)を含む上記実施態様11)記載の製造ライン用パレットシステム。
13)前記コンベア装置は、パレットを、前記製造ラインに沿って所定の間隔を保ちながら順番に搬送するコンベアベルトを含む請求項(I)記載の製造ライン用パレットシステム。
14)前記コンベア装置は、パレットを、前記製造ラインに沿って所定の間隔を保ちながら順番に搬送する駆動ローラを含む請求項(I)記載の製造ライン用パレットシステム。
15)前記コンベア装置は、パレットを、前記製造ラインに沿って所定の間隔を保ちながら順番に搬送するピストン押し機を含む請求項(I)記載の製造ライン用パレットシステム。
16)前記パレットは、真空環境を必要とする位置もしくはそれ以上の処理ステーションで処理を行うとき前記レール手段に沿って駆動され、前記レール手段は、前記真空環境が解除されたとき、前記パレットの垂直方向の動きを防止する上記実施態様11)または12)記載の製造ライン用パレットシステム。
17)前記パレットの底面は、パレットを製造ラインを通して駆動するため、前記コンベア装置に係合する請求項(I)記載の製造ライン用パレットシステム。
18)前記コンベア装置は、パレットの第1の列と第2の列を同時に搬送する第1および第2のコンベアベルト手段を備え、このうち第1のコンベアベルト手段は、前記第1の型片を運搬するパレットの第1の列を搬送し、第2のコンベアベルト手段は前記第2の型片を運搬するパレットの第2の列を搬送する請求項(I)記載の製造ライン用パレットシステム。
19)前記システムはさらに、前記第1の型片を前記第1のコンベアベルト手段から運搬するパレットを、第2の型片を前記第2のコンベアベルト手段から運搬するパレットの隣りに配置し、これら隣合って位置するパレットを、製造設備を通してシーケンスコンベア装置上で運搬するのを可能にする序列づけ手段(シーケンス手段)を備える上記実施態様18)記載の製造ライン用パレットシステム。
20)前記システムはさらに、前記製造ライン設備の所定の位置でバッチ処理ができるよう、前記一連のパレットが前記コンベア装置上に蓄積することを可能にする蓄積手段を含む上記実施態様13)または14)記載の製造ライン用パレットシステム。
21)バッチ処理を可能にする前記蓄積手段は、下流側に、第1のパレットとこの第1のパレットの上流側に位置する一個もしくはそれ以上のパレットの動きを止めて、これら一個もしくはそれ以上のパレットの蓄積を可能にするためのクランプ手段を含む上記実施態様20)記載の製造ライン用パレットシステム。
22)前記システムはさらに、パレットのバッチ処理の後前記コンベア上のパレットの序列を保った搬送を可能にするピストン手段を含む上記実施態様21)記載の製造ライン用パレットシステム。
23)前記第2の型片は前記成形アセンブリステーションにおけるコンタクトレンズ型の組立てのためパレットの第2の列から取り外され、このステーションにおいて空のパレットが生じ、前記システムはさらに前記空のパレットを前記成形アセンブリステーションから、第2の型片を受け取る前記第2のベルト手段まで再循環させる手段を含む上記実施態様19)記載の製造ライン用パレットシステム。
24)前記空のパレットを再循環させる手段は、戻りコンベアベルトを含む上記実施態様23)記載の製造ライン用パレットシステム。
25)単一のパレットにある前記一もしくはそれ以上の第1のくぼみは、第1の型片もしくは第2の型片を受け取る請求項(I)記載の製造ライン用パレットシステム。
26)前記パレットの表面は、前記一もしくはそれ以上の処理ステーションにおける処理中、この表面において正確な真空を形成するに十分に程度滑らかである請求項(I)記載の製造ライン用パレットシステム。
27)前記パレットの表面はさらに、この表面における前記コンタクトレンズ製造処理の監視を可能にする手段を含む請求項(I)記載の製造ライン用パレットシステム。
28)前記パレット表面の監視を可能にする手段は、パレット表面において、前記コンタクトレンズ製造設備全体を通して種々の位置で製造工程を監視する光学監視装置を収めるめくら穴を含む上記実施態様22)記載の製造ライン用パレットシステム。
29)前記パレット表面には、第1のくぼみが8個設けられる請求項(I)記載の製造ライン用パレットシステム。
30)前記パレットの底部は、前記コンベア装置に沿ったパレットのスライドを円滑にするため、潤滑材を塗布される請求項(I)記載の製造ライン用パレットシステム。
31)前記潤滑材は、Nedox Rである上記実施態様30)記載の製造ライン用パレットシステム。
32)前記潤滑材は、TuframRである上記実施態様30)記載の製造ライン用パレットシステム。
33)前記パレットはさらに、コンタクトレンズ製造設備全体を通して種々の位置で、パレットの識別を可能にするバーコード手段を含む請求項(I)記載の製造ライン用パレットシステム。
34)前記バーコード識別手段は、拒絶されたパレットを識別する手段を含み、前記パレットシステムはさらに、識別が終わった後、前記コンベア装置からパレットを拒絶するピストン手段を含む上記実施態様33)記載の製造ライン用パレットシステム。
35)前記パレットは、コンタクトレンズ製造ラインの一部においては、低酸素環境下を、前記コンベア装置に載せて搬送される請求項(I)記載の製造ライン用パレットシステム。
36)前記低酸素環境は、窒素ガスを含み、前記パレットは、この窒素ガスの漏洩なしに、前記低酸素環境を出入りする請求項(I)記載の製造ライン用パレットシステム。
(II)コンタクトレンズ製造ラインの設備を通して一もしくはそれ以上のコンタクトレンズ成形アセンブリを運搬する製造ライン用パレットであって、
(a)パレット本体と、
(b)前記パレット本体の表面に形成された一もしくはそれ以上のくぼみを備え、前記コンタクトレンズ成形アセンブリは第1の型片とこれと対をなす第2の型片を含み、このパレットはさらに、
(c)製造ライン設備の一もしくはそれ以上のステーションにおいて前記パレットを正確に位置させるためパレットの表面に形成された位置合わせ手段を含み、 、前記パレット表面に形成される一もしくはそれ以上のくぼみは、前記製造ライン設備におけるステーションで前記コンタクトレンズ型を組合せる前に、一個もしくはそれ以上の第1の型片または一個もしくはそれ以上の第2の型片を収める、パレット。
37)前記レンズ成形アセンブリの各第1の型片と第2の型片は、環状の単一面でできたフランジ部を有する請求項(II)記載の製造ライン用パレット。
38)前記第1のくぼみはそれぞれ、前記第1の型片と第2の型片のいずれかの環状フランジ部分を支えるためのくぼんだフランジ領域をさらに含む上記実施態様37)記載の製造ライン用パレット。
39)前記コンタクトレンズ成形アセンブリの第1の型片と第2の型片はそれぞれ、前記環状フランジから突出してこれと共面をなすタブを有する請求項(II)記載の製造ライン用パレット。
40)前記第1のくぼみはそれぞれ、さらに前記型片を、対応する第1のくぼみの所定の方位に正常に着座させるため、前記第1の型片と第2の型片のいずれかのタブを収めるくぼんだタブ領域を有する上記実施態様39)記載の製造ライン用パレット。
41)前記第1のくぼみにあるくぼんだフランジ領域はそれぞれ、前記第1の型片と第2の型片の動きを、その正常な着座位置から約+0.1mmから約−0.1mmの範囲内に収める請求項(II)記載の製造ライン用パレット。
42)前記第1のくぼみのくぼんだタブ領域はそれぞれ、前記第1の型片と第2の型片が前記第1のくぼみに着座したとき、これら型片を整列させる上記実施態様40)記載の製造ライン用パレット。
43)前記パレット表面にある位置合わせ手段は、パレット表面の正確な位置に一個もしくはそれ以上の位置合わせブッシングを含む請求項(II)記載の製造ライン用パレット。
44)前記一個もしくはそれ以上の位置合わせブッシングは、種々のステーションにおいて、前記パレットを約+0.1mmから−0.1mmの範囲内で正確に位置合わせすることを可能にする上記実施態様43)記載の製造ライン用パレット。
45)前記パレットの表面はさらに、この表面における前記コンタクトレンズ製造処理の監視を可能にする手段を含む請求項(II)記載の製造ライン用パレット。
46)前記パレット表面の監視を可能にする手段は、パレット表面において、前記コンタクトレンズ製造設備の特定の位置で製造工程を監視する光学監視装置を収める第2のくぼみである上記実施態様45)記載の製造ライン用パレット。
47)前記パレットはさらに、コンタクトレンズ製造設備の特定の位置で、パレットの識別を可能にするバーコード手段を含む請求項(II)記載の製造ライン用パレット。
48)前記コンタクトレンズ製造ラインは、前記コンタクトレンズ成形アセンブリをクランプ止めするクランプ手段を含むステーションを備え、前記コンベア装置はさらに、前記クランプ手段が前記成形アセンブリをクランプ止めできるよう、前記コンベア上にある複数のパレットを垂直に持ち上げる手段を含む請求項(I)記載の製造ライン用パレットシステム。
【0125】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、コンタクトレンズ製造設備を通してコンタクトレンズの前方湾曲型片と後方湾曲型片を運搬するのに十分頑丈な構造で、型片用支持フレームとして射出成形によるものが必要なくなる、再使用可能な一連のパレットを用いる完全に自動化された製造ライン用のパレットシステムが提供される。また、本発明によれば、レンズ型の生産に係るサイクル時間を短縮して製造コストを低減できる頑丈な構造の、再使用可能な一連のパレットを用いる完全に自動化された製造ライン用のパレットシステムも提供される。さらに、本発明によれば、高速でしかも効率的な方法で、パレット上のコンタクトレンズ型片を、充填、成形用の組立て、早期効果、重合および取り外しの各ステーションを含むコンタクトレンズ製造設備を通して、自動的に搬送する完全に自動化された製造ライン用のパレットシステムも提供される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一態様に係る製造ライン用パレットシステムの平面図。
【図2】(a)と(b)はそれぞれ、コンタクトレンズ成形アセンブリの前方湾曲(雌型)型片の平面図および側部断面図。
【図3】(a)と(b)はそれぞれ、コンタクトレンズ成形アセンブリの後方湾曲(雄型)型片の平面図および側部断面図。
【図4】(a)、(b)および(c)はそれぞれ、製造ライン用パレット12a(12b)の平面図、側面図および底面図。
【図5】(a)は本発明のコンベアベルトに沿って搬送される製造ライン用パレット12a(12b)の正面断面図、(b)は製造ライン用パレット12aのくぼみに位置する、対になった第1および第2の型片131,133を含むコンタクトレンズ成形アセンブリ139の詳細説明図。
【図6】パレットのコンベアに沿った一時的な動きを停止させる好ましいクランプ機構37の正面断面図。
【図7】前方湾曲型片と後方湾曲型片をそれぞれ、その射出成形アセンブリからコンベア27,29上にそれぞれ一時停止しているパレットに搬送する装置22と24の詳細説明図。
【図8】パレットコンベア32用の駆動ベルトと駆動モータアセンブリの説明図。
【図9】後方湾曲型片配給コンベア29用の駆動ベルトと駆動モータアセンブリの説明図。
【図10】前方湾曲型片配給コンベア27用の駆動ベルトと駆動モータアセンブリの説明図。
【図11】(a),(b)はそれぞれ、シーケンスベルト32上で前方湾曲型片と後方湾曲型片を交互に順序よく搬送するため前方湾曲型片を収めたパレット12aを後方湾曲型片を収めたパレット12bの隣に位置設定するシーケンス装置40の連続過程の説明図。
【図12】シーケンスベルト32上で前方湾曲型片と後方湾曲型片を交互に順序よく搬送するため前方湾曲型片を収めたパレット12aを後方湾曲型片を収めたパレット12bの隣に位置設定するシーケンス装置40の連続過程の説明図。
【図13】パレットをコンベア32から充填/成形アセンブリ装置50に搬送する装置55の説明図。
【図14】各型片に所定量のモノマーを充填するのに用いられる充填ステーションの側方一部断面図。
【図15】往復充填モジュールに対する真空接続の模様を説明する充填ステーション53の一部断面図。
【図16】(a)〜(d)はそれぞれ、充填/成形アセンブリ装置の各工程における模様を示す説明図、(e)はモノマーの充填とコンタクトレンズ成形用の組合せに係る連続的な工程の概念を示す流れ図。
【図17】充填/組合せステーション50における成形アセンブリモジュール59外表面の側面図。
【図18】図17のアセンブリモジュールの一部を断面とした側面図。
【図19】往復アセンブリステーションを真空とする機構を説明するアセンブリステーション59の一部を断面とした側面図。
【図20】成形クランプ・早期硬化装置65において成形用組合せのバッチ処理における連続工程を示す説明図。
【図21】成形クランプ・早期硬化装置65において成形用組合せのバッチ処理における連続工程を示す説明図。
【図22】成形クランプ・早期硬化装置65において成形用組合せのバッチ処理における連続工程を示す説明図。
【図23】成形クランプ・早期硬化装置65において成形用組合せのバッチ処理における連続工程を示す説明図。
【図24】成形クランプ・早期硬化装置65において成形用組合せのバッチ処理における連続工程を示す説明図。
【図25】成形クランプ・早期硬化装置65を通してパレットを搬送するパレットコンベア32cの一部切欠説明図。
【図26】図15に示した成形クランプ・早期硬化装置65においてパレットを取扱う第2の態様の模様を示す説明図。
【図27】成形クランプ・早期硬化装置65における成形クランプ装置69の説明図。
【図28】(a)はレンズを収めるパレットを二つのトラックで紫外線により重合するオーブンの平面図、(b)は型外し工程の前に成形アセンブリの温度を調整する型外しバッファの平面図。
【図29】パレットをデュアルコンベア31a,31bから型外しアセンブリまで搬送する流れとパレットを水和チャンバまで運ぶのにコンベア31dから搬送装置215まで搬送する流れを示す製造ライン用パレットシステム後端の説明図。
【図30】パレットの正確な位置決めが必要な型外しステーションにおいて二軸ウォーキングビーム280の搬送キャリア182a,182b上にあるパレットを進める流れを示す説明図。
【図31】パレットの正確な位置決めが必要な型外しステーションにおいて二軸ウォーキングビーム280の搬送キャリア182a,182b上にあるパレットを進める流れを示す説明図。
【図32】パレットの正確な位置決めが必要な型外しステーションにおいて二軸ウォーキングビーム280の搬送キャリア182a,182b上にあるパレットを進める流れを示す説明図。
【図33】ノッチ188a,188bに反内されながらキャリアガイドトラック183a,183bに沿って進むパレットを示す説明図。
【図34】二軸ウォーキングビーム180の一部切欠側面図。
【図35】型外し装置90の正面図。
【図36】成形アセンブリを搬送するパレット12aにスチーム熱を与えるスチーム熱アセンブリの正面図。
【図37】後方湾曲型片を前方湾曲型片から分離する流れとこの分離に使用される型外し装置を示す説明図。
【図38】後方湾曲型片を前方湾曲型片から分離する流れとこの分離に使用される型外し装置を示す説明図。
【図39】後方湾曲型片を前方湾曲型片から分離する流れとこの分離に使用される型外し装置を示す説明図。
【図40】材料の重合を終えたコンタクトレンズを収めるパレットを水和装置89に移送する流れを示す説明図。
【図41】材料の重合を終えたコンタクトレンズを収めるパレットを水和装置89に移送する流れを示す説明図。
【図42】材料の重合を終えたコンタクトレンズを収めるパレットを水和装置89に移送する流れを示す説明図。
Claims (20)
- 製造ライン用パレットシステム(10)であって、
(a)第1の型片(131)とこれに対して相補的な第2の型片(133)を含むコンタクトレンズ型を組み立てるための一個もしくはそれ以上の処理ステーション(50,65,75)を有するコンタクトレンズ製造ラインにわたって一個もしくはそれ以上のコンタクトレンズ型の組立体を搬送するパレットであって、前記コンタクトレンズ型を組み立てる前に、一個もしくはそれ以上の第1の型片(131)または一個もしくはそれ以上の第2の型片(133)のいずれかを受け入れるための一個もしくはそれ以上の第1のくぼみ(133b)を表面に備えるパレット(12a,12b)と、
(b)前記パレットを、前記コンタクトレンズ製造ラインの設備にわたって、ある処理ステーションから他の処理ステーションへ搬送するコンベア装置(27,29,32,32c)と、
(c)前記コンタクトレンズ製造ラインの設備の一個もしくはそれ以上の処理ステーションにおいて前記パレットを正確な位置に配置するために前記パレットの表面に形成された位置合わせ手段(129a,129b)と、
を備え、
(d)前記パレットは、当該パレットの表面における前記コンタクトレンズ製造の監視を可能にする手段をさらに備え、前記監視を可能にする手段は、前記パレットに設けられた、コンタクトレンズ製造ラインにおけるさまざまな場所において製造過程を監視するための穴スコープを受け入れるめくら穴(128a,128b)をさらに備える、
製造ライン用パレットシステム。 - 前記レンズ成形アセンブリの各前記第1の型片と第2の型片は、環状の単一面でできたフランジ部(131a,133a)を有する、請求項1記載の製造ライン用パレットシステム。
- 前記第1のくぼみはそれぞれ、前記第1の型片と第2の型片のいずれかの前記環状フランジ部分(130a)を支えるため、所定深さのくぼんだフランジ領域をさらに含む、請求項2記載の製造ライン用パレットシステム。
- 前記くぼんだ各フランジ領域は、前記第1の型片と第2の型片のいずれかの前記環状フランジ部分が前記パレット表面とほぼ共面をなすようにするかあるいはこれよりわずかに下に位置させる、請求項3記載の製造ライン用パレットシステム。
- 前記第1の型片と第2の型片は、光学的に良質な表面(134a,137a)を有し、前記パレットの表面に形成される前記一個もしくはそれ以上の第1のくぼみは、前記型片を載置したとき前記光学的に良質な表面を保護するのに十分な隙間を与える、請求項1記載の製造ライン用パレットシステム。
- 前記コンタクトレンズ成形アセンブリの前記第1の型片と第2の型片はそれぞれ、前記環状フランジから延びてこれと共面をなすタブ(131c,133c)を有する、請求項1記載の製造ライン用パレットシステム。
- 前記第1のくぼみはそれぞれ、前記型片を対応する第1のくぼみの所定の方位に正常に着座させるため、前記第1の型片と第2の型片のいずれかのタブを収めるくぼんだタブ領域(130c)をさらに有する、請求項6記載の製造ライン用パレットシステム。
- 前記第1のくぼみのくぼんだタブ領域はそれぞれ、前記第1の型片と第2の型片が前記第1のくぼみに着座したとき、これら型片を整列させる、請求項7記載の製造ライン用パレットシステム。
- 前記パレット表面にある前記位置合わせ手段は、前記パレット表面の正確な位置にある一個もしくはそれ以上の位置合わせブッシング(129a,129b)を含む、請求項1記載の製造ライン用パレットシステム。
- 前記コンベア装置は、前記パレットを前記製造ラインの所定の部分にわたって案内するレール手段を含み、前記パレットは、搬送中に前記レール手段と係合するためのへこみ(28a,28b)を有する、請求項1記載の製造ライン用パレットシステム。
- 前記コンベア装置は、前記パレットを前記レール手段に沿って駆動するウォーキングビーム(walking beam)を含む、請求項10記載の製造ライン用パレットシステム。
- 前記コンベア装置は、パレットを、前記製造ラインに沿って所定の距離ずつ順番に搬送するコンベアベルトを含む、請求項1記載の製造ライン用パレットシステム。
- 前記コンベア装置は、前記パレットを、前記製造ラインに沿って所定の距離ずつ順番に搬送する駆動ローラを含む、請求項1記載の製造ライン用パレットシステム。
- 前記コンベア装置は、前記パレットを、前記製造ラインに沿って所定の距離ずつ順番に搬送するピストン押し機を含む、請求項10記載の製造ライン用パレットシステム。
- 前記パレットは、真空環境を必要とする一つもしくはそれ以上の処理ステーションで処理を行うために前記レール手段に沿って駆動され、前記レール手段は、前記真空環境が解除されたとき、前記パレットの垂直方向の動きを防止する、請求項10または11記載の製造ライン用パレットシステム。
- 前記パレットの底面は、パレットを製造ラインにわたって駆動するため、前記コンベア装置に係合する、請求項1記載の製造ライン用パレットシステム。
- 前記コンベア装置は、パレットの第1の列と第2の列を同時に搬送する第1および第2のコンベアベルト手段(27,29)を備え、このうち第1のコンベアベルト手段は、前記第1の型片を運搬するパレットの第1の列を搬送し、第2のコンベアベルト手段は前記第2の型片を運搬するパレットの第2の列を搬送する、請求項1記載の製造ライン用パレットシステム。
- 前記第1のコンベアベルト手段からの、前記第1の型片を運搬するパレットを、前記第2のコンベアベルト手段からの、第2の型片を運搬するパレットの隣りに配置し、これら隣合って位置するパレットを、製造設備を通してシーケンスコンベア装置上で運搬するのを可能にする序列づけ手段(シーケンス手段)(40)をさらに備える、請求項17記載の製造ライン用パレットシステム。
- 前記製造ライン設備の所定の位置でバッチ処理ができるよう、前記一連のパレットが前記コンベア装置上に蓄積することを可能にする蓄積手段をさらに含む、請求項14または15記載の製造ライン用パレットシステム。
- バッチ処理を可能にする前記蓄積手段は、下流側に、第1のパレットとこの第1のパレットの上流側に位置する一個もしくはそれ以上のパレットの動きを止めて、これら一個もしくはそれ以上のパレットの蓄積を可能にするためのクランプ手段(36,37)を含む、請求項19記載の製造ライン用パレットシステム。
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