JPH0852818A - コンタクトレンズの重合用紫外線循環炉を備えた製造装置および形成方法 - Google Patents

コンタクトレンズの重合用紫外線循環炉を備えた製造装置および形成方法

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JPH0852818A
JPH0852818A JP7164531A JP16453195A JPH0852818A JP H0852818 A JPH0852818 A JP H0852818A JP 7164531 A JP7164531 A JP 7164531A JP 16453195 A JP16453195 A JP 16453195A JP H0852818 A JPH0852818 A JP H0852818A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 紫外線により引き起こされる重合で得られる
良好な特性を持つコンタクトレンズ等の重合物品の形成
方法および製造装置を提供することを目的とする。 【構成】 紫外線放射もしくは他の重合化を誘導する放
射および加熱を用いて、型の中に詰められた重合化構成
物を硬化させることでコンタクトレンズを形成する装置
および形成方法。ハウジング内において、紫外線放射の
少なくとも数回の強度の増減下で型は放射源に沿ってベ
ルトコンベヤで移動させられ、熱源からの熱により加熱
され、これにより起こる重合の開始と伝搬とのバランス
により、良質のコンタクトレンズを形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、コンタクトレンズの製
造装置および形成方法に関するものであり、より詳細に
は、コンタクトレンズに要求される形状および大きさの
寸法を決定する型（mold）内での重合用構成物の重合化
によるコンタクトレンズの製造装置および形成方法に関
するものである。特に、本発明は、重合用構成物の重合
が実際に行われる製造体系内のステージに関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】ある強度、および／もしくは、ある波長
の紫外線の放射に反応する少量ではあるが有効な量の重
合化ための起爆剤とともに、１つもしくはそれ以上のオ
レフィン化不飽和モノマー（olefinically unsaturated
monomers）からなる構成物が、所定の波長および強度
を有する紫外線放射にさらされることにより重合化を開
始することは、重合可能な構成物から重合物品を製造す
る分野においては一般に知られている。しかしながら、
重合を開始させることおよびそれを伝搬させることの制
御が困難なことも良く認識されている。従って、従来で
の、紫外線で開始される重合の多くの応用では、紫外起
爆剤の同一性もしくは量の変化、重合の反応抑制剤の存
在もしくはその量の変化、および重合それ自体を開始さ
せる為に用いられる紫外線放射の単一光流の特性の変化
により、重合を制御できるように求められてきた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、結果と
して得られる重合物品の重合特性および性質を制御する
相関的な困難さ故に、構造的な完全性、表面の滑らか
さ、内部構造および表面仕上げの完全性の程度、透明
性、透過性、等々の厳格な要求を満足させて重合品を製
造する手段としての、紫外線により誘導された重合は、
従来では、完全に満足できるものではない手段であると
一般的に認識されていた。マイナーな欠陥を有するコン
タクトレンズは着用に不適当であるという現実および他
の国内、国際官庁の間の米国食品・薬品協会による上記
のような物品の管理規定の両方での多くの厳格な基準の
主題となる物品内においても、コンタクトレンズは注目
に値する例である。それ故、従来では、オレフィン化不
飽和モノマー（olefinically unsaturatedmonomers）か
ら成る構成物の紫外線により引き起こされる重合を介し
て、コンタクトレンズ等の物品を製造する方法および手
段の必要性があった。本発明は、上記した紫外線の放射
により引き起こされる重合により製造されるコンタクト
レンズ等の物品の従来での形成方法および製造装置の有
する問題点を解決するためになされたものであり、その
目的とするところは、紫外線により引き起こされる重合
を通じて得られる良好な特性を有するコンタクトレンズ
等の重合物品を形成する方法および製造装置を提供する
ことにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段および作用】本発明のコン
タクトレンズを形成するための型（mold）内に保持され
た重合化構成物を重合するための製造装置では、型は重
合化構成物の重合において重合化開始のための紫外線放
射に対し透明であり、コンタクトレンズの所定形状を該
重合化構成物に与える。該製造装置は、縦軸を有し、該
縦軸に平行な平面へ転送される放射の強度は最大の強度
を示し、該放射の強度は重合化構成物の重合を開始させ
るのに充分な強度であり、該縦軸に沿って該放射の強度
が最大となる領域とそれより小さい強度の領域との少な
くとも２つの領域を有し、少なくとも各隣接する該２つ
の領域対間のより小さい強度の領域内では重合を開始さ
せるに充分な強度ではなく、該放射の強度が該最大の強
度の領域と該少ない強度の領域間で該放射の強度が滑ら
かに変化するための重合を誘導する放射源と、前記型が
前記最大の強度の領域に隣接したとき前記重合化構成物
が前記最大の強度で露光されるように、また該型が前記
小さい強度の領域に隣接したとき該重合化構成物が前記
小さい強度で露光されるような前記放射源からの距離
で、前記平面内で前記縦軸から等距離の軌道に沿って前
記放射源の一方の端から他方の端へ該放射源に対して該
型を移動させる搬送装置と、前記重合化構成物が前記照
射で露光されている間、重合の伝搬を有効に促進する温
度に該重合化構成物を維持し、重合時に該重合化構成物
の収縮（引け巣）を最小にするための熱源と、および前
記重合化構成物の重合が完全に開始されるように、また
該重合化構成物の重合が有効になされコンタクトレンズ
として利用できるように、該重合化構成物が露光されて
いる間、前記熱源および該熱源から加熱される該重合化
構成物の温度に対して前記型の移動の割合を制御する制
御手段とから構成されることを特徴としている。本発明
のコンタクトレンズを形成するための形成方法では、合
わせるとその内部にコンタクトレンズの形状および所定
の大きさの空洞を形成する前半部および後半部から構成
され、該空洞内には重合を開始させる放射により露光さ
れる重合化の構成物が詰められ、該前半部および該後半
部の少なくとも１つは該照射を透過する、型の組立部品
を供給するステップと、縦軸を有し、該縦軸に平行な平
面に沿って転送される前記放射の強度は、重合を開始さ
せるに充分な強度である最大値を示し、該縦軸に沿って
最大の強度とそれより小さな強度を有する少なくとも２
つの隣接した領域対を有し、該最大の強度の領域とそれ
より小さい強度の領域間で該放射の強度をなめらかに変
化させて、重合を開始させる放射源を供給するステップ
と、前記重合化構成物が前記放射源からの放射で露光さ
れている間、重合の伝搬を充分に促進させ、該重合化構
成物の重合時に該重合化構成物の収縮（引け巣）を最小
にし、前記空洞内の該重合化構成物へ熱を送る熱源を供
給するステップ、および前記移動速度の割合および前記
熱源からの前記重合化構成物への熱の供給の制御のもと
で、コンタクトレンズとして使用可能な該重合化構成物
の重合が完全に行われるように、前記型の組立部品は前
記平面内の前記放射源に対して前記縦軸から等距離の線
に沿って移動させられ、その移動の間、該放射源の一方
の端部から他の端部へ、該放射源からある距離を保っ
て、該型の組立部品が前記最大の強度の領域に接した
時、該重合化構成物の重合が開始されるに充分な第１の
開始強度の放射で露光され、該型の組立部品がより小さ
い強度の前記領域に接した時、該重合化構成物の重合が
開始されるに充分な第２の開始強度（第１の開始強度よ
り小さい）の放射で露光されるようにして、該重合化構
成物を該放射源からの放射で露光するステップとから構
成されることを特徴としている。
【０００５】上記した本発明のコンタクトレンズの形成
方法および製造装置では、紫外線の透過可能な重合化構
成物を詰めた型（mold）をベルトコンベヤ上に設置し、
できるだけ微少量の酸素の雰囲気中で、もしくは窒素雰
囲気中で、熱源からの加熱の割合と強度の増減を少なく
とも数回繰り返し照射される紫外線放射を制御しなが
ら、型（mold）をハウジング内で移動させる。このハウ
ジング内では制御された該熱源からの加熱および該紫外
線照射が行われる。この紫外線放射の強度の増減（第１
および第２の強度）はなめらかに変化させる。紫外線放
射の強度が大きい時は、該重合化構成物が重合を開始す
るに充分な強度である。熱源からの加熱により重合化構
成物の周辺を均一の温度で保つことができ重合は促進さ
れる。紫外線放射の強度を繰り返し増減することによ
り、重合の伝搬を促進させ、新たな重合を発生させるこ
とができる。これら熱源の供給と紫外線放射の強度の増
減は厳密に制御される。よって、得られるコンタクトレ
ンズ内の空隙の発生は最小となり、非重合化モノマーの
残余は最小となり、均一な重合が生じる。
【０００６】
【実施例】以下に、本発明の実施例であるコンタクトレ
ンズの重合用紫外線循環炉を備えた製造装置および形成
方法に関して記載する。用語”コンタクトレンズ”と
は、目に着用可能なサイズ、形状、強さを有する、型組
立部品から取り外されたレンズを意味する。また、用
語”コンタクトレンズ”とは、型組立部品から取り外し
可能な、着用に適する物品としての、サイズ、形状、強
度において水和性の膨潤性のある物品を含んでいる。そ
のようなコンタクトレンズの製造は、本発明における好
適な実施例を構成する応用の１つである。
【０００７】図１は、本発明の実施例であるコンタクト
レンズの重合に使用される型組立部品の断面図である。
図１を参照すると、本発明は、型１０の半分を構成する
前半表面部１と型の残りの半分を成す後半表面部２とか
ら構成される型組立部品を用いて実施される。ここで、
用語”前半表面部１”とは、コンタクトレンズの前部表
面を形成するために使用される凹部表面を持つ型１０の
半分を指す。用語”後半表面部２”とは、コンタクトレ
ンズの後部表面を形成するために使用される凸部表面を
持つ型１０の半分を指す。
【０００８】効率良くこれらを整列させるため型１０の
前半表面部１および後半表面部２は、凹凸の形状であ
り、型１０の半分の凹凸領域の上部エッジの周囲が平面
上の環状であるフランジ３および４をそれぞれ有してい
る。特に、この型１０の２つの半分部１、２は、サンド
ウイッチ状に配列される。型の前半表面部１の凹部が後
半表面部２の凸部表面に部分的に納まるように、前半表
面部１は、上向きの凹部表面を以て低部となり、後半表
面部２は、型の前半表面部１の上に相対的に配置され
る。
【０００９】なるべく、型１０内で封入された空洞部５
を形成するため、後半表面部２の凸部が周囲を通じて前
半表面部１の凹部表面の外縁と合わさるように、型の後
半表面部２は作られている。これらの型の前半表面部１
および後半表面部２は、熱可塑性材料で作られる必要が
あり、また重合を開始する放射を透過できる材料から作
られる必要がある。これにより、型１０の空洞部５内で
重合化用の構成物の重合を開始させるに有効な強度及び
波長を持つ、いくらかの、好ましくは、すべての放射を
通過できる。
【００１０】起爆剤としての可視光もまた、本発明の一
部として利用可能であるが、紫外線放射は最も多く用い
られるタイプの放射である。型１０の前半表面部１およ
び後半表面部２は、型１０のそれぞれが紫外線を透過
し、そしてコンタクトレンズを取り外すことのできるも
のである限り、ポリスチレンまたは他のポリマーで作る
のが良い。適当な可塑剤としては、ポリビニルクロライ
ド（polyvinylchioride）、ポリエチレン（polyethylen
e）、ポリプロピレン（polypropylene）、コポリマー
（copolymers）、もしくはスチレン（styrene）とアク
リロニトリル（acrylonitrile）、またはブタジエン（b
utadiene）、ポリアクリロニトリル（polyacrylonitril
e）、ポリアミド（polyamides）、ポリエステル（polye
sters）、等々との混合物を含む。
【００１１】重合化構成物は型１０の空洞部５内に詰め
られる。できれば、この空洞部５内を完全に満たすよう
に重合化化合物を詰める。重合化構成物は、重合が光学
的に透明であり、全体的なコンタクトレンズの形状を支
えるあるいはコンタクトレンズの早期硬化（precurso
r）を生ずる物質もしくはそれらの物質の混合物から構
成されるべきである。”早期硬化（precursor）”と
は、所定の相対的な寸法を有し、続いて起こる水中で
の、または緩衝された等浸透圧の塩化水溶液内での水和
作用によりコンタクトレンズとして生じることとのでき
る対象を意味する。
【００１２】このような構成物の例は当分野では豊富に
あり、基本文献を参照することによって容易に確定する
ことができる。例としては、２−ヒドロキシエチル・メ
タクリレート（2-hydroxyethyl methacrylate:ＨＥＭ
Ａ”）および１もしくはそれ以上の構成物、例えば、２
−ヒドロキシエチルアクリレート（2-hydroxyethyl acr
ylate）、メチルアクリレート（methylacrylate）、メ
チルメタクリレート（methyl methacrylate）、ビニル
ピロリドン（vinyl pyrrolidone）、Ｎ−ビニルアクリ
ルアミド（N-vinyl acrylamide）、ヒドロキシプロピル
メタクリレート（hydroxypropyl methcrylate）、イソ
ブチルメタクリレート（isobutylmethacrylate）、スチ
レン（styrene）、エソキシエチルメタクリレート（eth
oxyethyl methacrylate）、メソキシトリエチルグリコ
ールメタクリレート（methoxytriethyleneglycol metha
crylate）、グリシジルメタクリレート（glycidyl meth
acrylate）、ジアセトンアクリルアミド（diacetone ac
rylamide）、ビニルアセテート（vinyl acetate）、ア
クリルアミド（acrylamide）、ヒドリキシトリメチレン
アクリレート（hydroxytrimethylene acrylate）、メソ
キシルメタクリレート（methoxyethyl methacrylat
e）、アクリル酸（acrylic acid）、メタアクリル酸（m
ethacrylic acid）、グリセリルメタクリレート（glyce
ryl methacrylate）、およびジメチルアミノエチルアク
リレート（dimethylamino ethyl acrylate）に基づく共
重合体を含む。
【００１３】好適な重合化構成物は、Larsenの米国特許
番号：4,495,313、Larsen et al.の米国特許番号：5,03
9,459、およびLarsen et al.の米国特許番号：4,860,33
6に開示してある。これにより、上記の文献の開示内容
は本願内に組み込まれる。そのような構成は、アクリル
酸もしくはメタクリル酸とポリヒドリックアルコール
（polyhydric alcohol）、およびホウ酸の水性変異可能
エステル（water displaceable ester）と好ましくは少
なくとも３つのヒドロキシルグループを有するポリヒド
ロキシル混合物の重合化親水ヒドロキシエスタ（polyme
rizable hydrophilic hydroxy ester）のアンヒドロ混
合物（anhydrous mixture）から構成される。
【００１４】水とホウ酸エステルの変位に続くこのよう
な構成物の重合は、親水コンタクトレンズ（a hydrophi
lic contact lens）を生じさせる。この好適な物質の重
合は、他の多くの重合化構成物質と同様に、できれば微
小量の酸素を含んだ雰囲気中で、好ましく酸素なしの環
境で実施されるべきである。なぜなら、酸素は、要求さ
れる光学的品質および重合化されたレンズの透明性を達
成することを邪魔するという反作用を引き起こす。
【００１５】酸素の存在は、求められたレンズのパラメ
ータを実現することを妨げる。好適には、型１０の前半
表面部１および後半表面部２または内部に吸着された酸
素が重合化構成物と反応するリスクを避けるために、レ
ンズの型１０の前半表面部１および後半表面部２は、酸
素なしの、もしくは、できるだけ微小量の酸素を含む雰
囲気中で準備される。
【００１６】酸素を除外するための確実な好適な技術と
しては、窒素雰囲気中で型１０の前半表面部１および後
半表面部２を準備し、そして、特に、窒素雰囲気中もし
くはブランケット内のもとで、使用の準備が終了するま
で酸素に対して重合化構成物をシールし、その後、型１
０の空洞部５内に重合化構成物を満たし、型を組立て、
そしてプレ硬化および硬化を実施することである。上記
技術は、封入された領域を形成する囲いバリア内で詰め
たり硬化させたり、またその領域内で窒素の正の流圧を
維持するために用いる装置をケース内に入れることによ
り容易に実施することが可能である。
【００１７】該バリアは、低部、全面および背面の両
縁、および上面を組み立てるアクリレート（即ち、”プ
レキシガラス：plexiglass”）等のプラスチックの平面
かつ透明な部分から成る。図２は、本発明の実施例に用
いられるコンベヤとハウジングを含む装置の斜視図を示
す。図２を参照すれば、型１０の組立部品は、好ましく
は、１もしくはそれ以上の穴を有する平面状のプレート
のようなキャリアー１１上に配置される。
【００１８】前半表面部１の凹凸部キャリアー１１内の
開口部内に吊るされるように、キャリアー１１上の各穴
は、垂直軸を有し、型の前半表面部１の縁部３により型
の組立部品を支持するように寸法付けられている。本発
明を実施するための好適な製造装置は、図２に示してい
るように、型の組立部品を矢印の方向へ搬送するコンベ
ヤ手段１２を含んでいる。コンベヤ手段１２は、好まし
くは、その上に型１０の組立部品を運ぶキャリアー１１
を図２内に示す矢印の方向へ移動させるコンベヤベルト
１３である。変速モータのような従来の制御手段（図示
せず）が、コンベヤ手段１２上のキャリア１１の移動す
る割合を制御するコンベヤ手段１２と接続されている。
参照番号１４は、ここに記載する紫外線照射を放射する
源となるハウジングを一般的に指す。ハウジング１４の
下のキャリアー１１および型の組立部品６を運ぶ空間
で、コンベヤ手段１２の軌道にかかるように、このハウ
ジング１４は、コンベヤ手段１２上に設置されている。
ハウジング１４は、単一のセクションから構成されてお
り、もしくは、図２の参照番号１５、１６、１７、１
８、１９、および２０のユニットに示されているよう
に、横に並んだいくつかの別個のセクションから構成さ
れている。
【００１９】図３は、各ユニット１６〜２０の下側部を
示す図である。好ましくは、これらの下側部は、紫外線
放射を発生する一般的に入手可能な１つかそれ以上の長
いライトバルブ３２をつける平面状の水平な表面３１を
有する。図３は、複数のバルブを示しており、型の構成
部品の列がコンベヤ手段１２上に並んで配置されている
場合に効率良く使用できるように、これら複数のバルブ
は配置されている。これらのバルブは、型の組立部品の
搬送方向に平行な軸に沿って、該バルブの縦軸に平行に
沿って、並んで配置されている。
【００２０】このバルブ３２は、コンベヤ手段１２およ
び型の組立部品に平行な水平面内のバルブ３２を固定す
るための標準的な電子固定具３３内に取り付けられてい
る。
【００２１】できれば、型１０の組立部品の各縦軸の上
に１個の紫外線バルブ３２が位置付けられる。また、各
外側の縁に１個の予備のバルブを設けた方が良い。各紫
外線バルブ３２は、該バルブ３２を動作させて紫外線放
射を発生させる為、該バルブ３２へ所定の電流を供給す
る電子制御手段（図示せず）に接続されている。
【００２２】バルブ３２は（その下で型の組立部品が搬
送される）、その長さ方向に沿った（即ち、縦軸に沿っ
た）異なる点において、バルブ３２の軸に平行である平
面内で受光される紫外線放射の強度が異なるという性質
を有する。第１の開始速度で重合化構成物の重合の開始
を起こさせるため、バルブ３２の各端部間の１つまたは
それ以上の領域での紫外線の強度は、その平面内で重合
化構成物が受光する最大の強度レベルとなる。バルブ３
２の端部３３では、該平面へ伝えられる紫外線放射の強
度は第２の開始速度となる。これは重合化構成物の重合
を開始させるレベルより小さいレベルの小さな開始速度
である。
【００２３】動作において、重合化構成物がバルブ３２
の長さ方向に沿って通過する場合、少なくとも１回は、
第２の強度レベルから第１の強度レベルまで、また逆
に、第１の強度レベルから第２の強度レベルまで、重合
化構成物が受光する紫外線放射の強度は、滑らかに繰り
返して変化する。この方法によって、重合は、高い強度
領域に隣接している場合、第１の強度で開始され、低い
強度領域に隣接している場合、より小さな第２の強度で
開始される。
【００２４】特に、この繰り返し動作は、重合化構成物
の移動により全体的に達成されるので、好ましくは、バ
ルブ３２の軸に沿った所定の点で、一定の強度レベル
で、バルブ３２自身により放射された強度を各ポイント
で維持できるように（時間の経過とともに、バルブ３２
から放射された強度レベルは低下すると認識されてい
る。）、バルブ３２の軸に沿って一定の速度で重合化構
成物の移動は行われる。バルブ３２に沿った各点からの
放射の強度を変化させる必要はない。（即ち、ある時間
でのバルブ３２上の各点に対してプロットされた強度の
輪郭は一定となって残る。）
【００２５】好ましくは、２もしくはそれ以上のバルブ
の端部３３は、型１０の組立部品が搬送される通路の向
こう側へ、隣接したハウジング１４内で、端部から端部
へと配列される。各バルブ３２は、その後、重合を開始
させるための最大レベルの放射を発生させる少なくとも
１つの領域と重合を開始させる強度より小さい側面の領
域を有する。
【００２６】この様にして、たとえ、個々のバルブ３２
が、両端部の中間点に紫外線放射の最大レベルを発生す
る領域が１つのみしか有していない場合でも、紫外線バ
ルブ３２の列の下で型の組立部品が通過する際に、紫外
線放射の強度の増加と減少の各サイクルは少なくとも２
回生ずる。
【００２７】重合化構成物を紫外線強度の増加および減
少のサイクルを、３ないし６サイクル、好ましくは５サ
イクルで露光するように、３ないし６の、好ましくは５
つの、バルブ３２を、端部から端部へ用いる事が好まし
い。バルブ３２は、図３に示すように、互いに平行に設
置される場合、それらの端部が、重合化構成物の搬送さ
れる方向へ沿って平行に設置されることが好ましい。こ
の方法により、型の組立部品を前進させることにより出
くわす高低の強度の領域が効果的に均一になる。各型の
組立部品はバルブ３２から直接に、および該バルブの各
端部上に接続された他のバルブ３２からも紫外線放射を
受ける。
【００２８】さらに、熱源は、重合の進行を助けるた
め、重合化構成物の温度が充分な温度へ効果的に上昇す
るように、また紫外線放射で重合化構成物が露光されて
いる間を通じて、重合化構成物の重合化への傾向が減少
しないように供給される。
【００２９】このように、加熱は重合を促進させる。加
熱は、（これにより、重合化構成物が重合へ開始する以
前に、そして重合化構成物の重合化の間に）重合化生成
物のガラス転移温度を越えて、もしくは重合化の間、重
合化構成物が軟化する温度を越えて、重合化構成物の温
度を維持するため効果的である そのような温度は、重合化構成物内の構成物の同一性の
程度および量により変化させることが出来る。一般的
に、系は、４０度から７５度のオーダーで温度を確立し
維持する機能を有する必要がある。
【００３０】好ましい熱源は、紫外線バルブの下で暖か
い空気が通過する様に、暖かい空気を型の組立部品に対
し、またその周囲に吹き付けるためのダクトから構成さ
れる。このダクトの端部は、暖かい空気が通過できるよ
うに多くの穴を備えている。この方法で得られる空気に
より、ハウジング１４の下の領域は均一な温度を維持す
ることができる。重合化構成物の周囲の領域が均一な温
度に保てることにより、より均一な重合を得る事ができ
る。
【００３１】この操作に基づいた注意深い温度制御によ
り、以下に記載するように、比較的少ない時間内で再生
産可能な連続的なコンタクトレンズの製造ができ、特に
完全に重合化されたコンタクトレンズを製造可能なこと
を発見した。いかなる特有の動作理論に拘束されること
無しに、このシステムの動作では、紫外線放射の強度が
増加した場合には、重合が多くの異なる位置で開始さ
れ、その後、紫外線放射の強度が減少した場合には、こ
の露光と効果的な量の加熱を結び付けることで、既に開
始された重合が、連続的に新しい重合の開始を優先的に
伝搬させることが可能であることと矛盾しない事が観察
された。。その後、紫外線の強度の増減のサイクルが繰
り返され、以前に開始された重合の伝搬が続けられてい
る場合においても、新たな重合の開始が生ずる。
【００３２】この方法により、紫外線の強度レベルの高
低の大きさの入念な制御により、バルブ３２を選択して
適切な紫外線放射の強度を得ることにより、またバルブ
３２と重合化構成物を詰めた型の構成部品間の距離との
距離を調整することにより、および、重合化構成物が受
光した紫外線強度の変化の割合の入念な制御により、
（バルブを通過する型の組立部品の移動の割合を選択す
ることにより、また端部から端部へ配列されたバルブの
数およびそれらの長さを選択することにより、）ポリマ
ーチエイン（polumer chains）と橋かけ結合（crosslin
ks）が全体に分布することによって上質のコンタクトレ
ンズを製造でき、あるいは物品内の空隙（viod）、ある
いは、物品と空洞５の内部表面間の空隙を最小にし、型
１０の空洞５内に重合化構成物を詰めて、非重合化モノ
マーの残余が最小となるような重合化物品を製造でき
る。
【００３３】本発明のこの製造装置はパレットと紫外線
バルブ間の距離を変化させる機能を持つ事も出来る。こ
の機能でコンベヤシステムの高さを調整できる。この機
能は、表面３１の高さををコンベヤの表面に近づけたり
または離したりと調整することができる。
【００３４】実際においては、重合を開始させ完了させ
る紫外線放射で重合化構成物を露光する以前にこの重合
化構成物をプレ硬化（precure）させるほうが好まし
い。プレ硬化は、ここでまたは上記記載したように、型
の組立部品を準備し、重合を開始させるに充分な強度の
紫外線放射をこの型の組立部品に放射させて行う。この
紫外線放射の継続は１０〜４０秒（酸素の存在のもと
で）である。このプレ硬化で、重合が開始すると、経験
上、重合化構成物の粘性の増加が起こり、型の前半表面
部１および後半表面部２が、まるで互いに付着している
ように充分な付着が生ずるという利点を有する。
【００３５】さらに、これらの前半表面部１および後半
表面部２が互いに保持するように重合化構成物のプレ硬
化が充分長く行われると、その後、バルブ３２の下のト
ンネル内を酸素なしの雰囲気（即ち、窒素で覆った状
態）で維持する必要はなくなる。なぜなら、重合化構成
物の層は、型１０の前半表面部１および後半表面部２を
強固に付着させるので、重合化構成物への酸素ガスの拡
散に対し効率の良い防御となる。
【００３６】本発明のコンタクトレンズの形成方法およ
びコンタクトレンズの重合用紫外線循環炉を備えた製造
装置の説明を以下の実例でさらに詳しく示す。平面状の
パレット上に、２対４の状態で（two-by-four layou
t）、図１に示した形状を有するポリスチレンの型の組
立部品を並べる。それぞれの型の組立部品の前半表面部
１および後半表面部２間の空洞５はコンタクトレンズの
サイズおよび形状を有する。
【００３７】各空洞５内に、水置換可能エステル（a wa
ter displaceable ester）とポリヒドロキシル化合物
（a polyhydroxyl compound）からなる無水重合化構成
物を詰める。この構成物の構成と分量は、米国特許番
号：４、４９５、３１３に開示されている。
【００３８】パレットはコンベヤベルト１２上に置か
れ、図２に示すように、並んで配置されている６つのハ
ウジング１５〜２０の下を通過させられる。最初のハウ
ジング１５の後にあるハウジング１６〜２０は、図３に
示すように、長さ方向に配置された紫外線発生バルブを
有している。１つのハウジング内の各バルブは、特に、
隣接するハウジング内、もしくは他のハウジング内のバ
ルブと直線上にある。すべてのバルブは、それぞれのハ
ウジング内で同一平面上に横たえるように設置してあ
る。パレットの平面からバルブの平面までの垂直距離
は、型の組立部品に最初に出会うバルブを有するハウジ
ング１６内では、約２５ｍｍから８０ｍｍにすべきであ
る。続くハウジング１７〜２０内でのバルブまでの垂直
距離は、約５０〜５５ｍｍにすべきである。
【００３９】ダクトにより、加熱された空気を、紫外線
発生バルブが設置されていないハウジング１５を含んだ
全６つのハウジング１５〜２０内のそれぞれの空間内に
吹き込む。本実施例で使用される重合化構成物のため、
最初の２つのハウジング１５、１６の下のパレットの周
囲りを維持する温度は約４９〜６４℃であり、他の４つ
のハウジング１７〜２０の下のパレットの周囲りを維持
する温度は、約４９〜５９℃である。型の組立部品が最
初のハウジング１５内に入り、最後のハウジング２０か
ら現れるまでに経過する全時間は、好ましくは約３００
秒から４４０秒となるようにパレットが移動する割合を
設定することが好ましい。
【００４０】この手法の動作により、型の組立部品は５
サイクルの紫外線放射の強度の増減により露光される。
各サイクルにおいて、紫外線放射の強度は、約０から約
３〜３．５mW／cm2の範囲となり、また０mW／cm2に戻
る。バルブ３２は、特に同一の長さであり、パレットは
一定の速度で移動されるので、各紫外線放射の増減のサ
イクルは、同じ時間長で繰り返される。
【００４１】上記説明した本発明の実施例であるコンタ
クトレンズの重合用紫外線循環炉としての製造装置およ
びその装置を用いたコンタクトレンズ形成方法に加え
て、以下に示すように、本発明の具体的な実施態様は、
次のとうりである。 （１）前記型は紫外線放射に対して透過であり、前記放
射源は紫外線放射を発生することを特徴とする請求項１
記載のコンタクトレンズの製造装置。 （２）前記放射源は、前記縦軸に沿って配置された複数
のバルブから構成され、各バルブは紫外線放射を発生
し、該バルブの各端部に隣接した領域から発生した紫外
線放射はより小さな強度であり、該端部間の領域から発
生した紫外線放射は該小さな強度より大きい強度である
ことを特徴とする上記実施態様（１）記載のコンタクト
レンズの製造装置。 （３）少なくとも３つの前記バルブは前記縦軸上に配置
されていることを特徴とする上記実施態様（２）記載の
コンタクトレンズの製造装置。 （４）前記放射源は、さらに、前記第１の縦軸に平行な
第２の縦軸上に設置された複数の第２のバルブから構成
されていることを特徴とする上記実施態様（２）記載の
コンタクトレンズの製造装置。 （５）少なくとも３つの前記バルブが、前記第１の縦軸
および前記第２の縦軸のそれぞれの軸上に設置されてい
ることを特徴とする上記実施態様（４）記載のコンタク
トレンズの製造装置。 （６）前記熱源が前記重合化構成物を維持する温度は該
重合化構成物の軟化点を越えた範囲内であることを特徴
とする上記実施態様（２）記載のコンタクトレンズの製
造装置。 （７）前記搬送装置と前記放射源との距離は調整可能で
あることを特徴とする上記実施態様（２）記載のコンタ
クトレンズの製造装置。 （８）前記バルブの各点で発生される紫外線放射強度は
一定であることを特徴とする上記実施態様（２）記載の
コンタクトレンズの製造装置。 （９）前記重合化構成物が重合されている間、前記型の
周囲を酸素無しの雰囲気で維持する構造をさらに有して
いることを特徴とする上記実施態様（２）記載のコンタ
クトレンズの製造装置。 （１０）前記重合化を誘導する放射で前記重合化構成物
を照射している間、該重合化構成物を酸素無しの雰囲気
中に維持するステップをさらに含むことを特徴とする請
求項２記載のコンタクトレンズの形成方法。 （１１）前記重合化構成物を前記放射源からの放射で露
光する前に、重合を開始させるに効果的な、前記型の組
立部品を互いに密着させるに充分な強度の重合化誘導放
射で該重合化構成物を放射するステップを含むことを特
徴とする請求項２に記載のコンタクトレンズの形成方
法。 （１２）前記放射源からの放射で前記重合化構成物を露
光している間、該重合化構成物の回りのを酸素無しの雰
囲気に維持するステップをさらに含むことを特徴とする
上記実施態様（１１）記載のコンタクトレンズの形成方
法。 （１３）前記型を構成する組立部品の少なくとも１つは
紫外線放射に対して透過であり、前記空洞内に詰められ
ている前記重合化構成物は紫外線放射により重合化さ
れ、前記重合化開始の放射は紫外線放射であることを特
徴とする請求項２記載のコンタクトレンズの形成方法。 （１４）前記放射源からの放射で前記重合化構成物を露
光させる前に、前記型の組立部品と該重合化構成物とを
密着させるに充分な強度の紫外線放射で該重合化構成物
を放射するステップをさらに含むことを特徴とする上記
実施態様（１３）記載のコンタクトレンズの形成方法。 （１５）前記放射源は、前記縦軸上に配置された複数の
バルブから構成され、該かくバルブは紫外線放射を発生
し、該各バルブの端部に隣接する領域から発生する紫外
線放射はより小さい強度であり、該端部間の領域から発
生する紫外線放射はより強力な強度を有することを特徴
とする上記実施態様（１３）記載のコンタクトレンズの
形成方法。 （１６）少なくとも３つの前記バルブが前記縦軸上に設
置されていることを特徴とする上記実施態様（１５）記
載のコンタクトレンズの形成方法。 （１７）前記放射源は、前記縦軸に平行な第２の縦軸上
に、さらに第２の複数のバルブを設置している状態で実
施されることを特徴とする上記実施態様（１５）記載の
コンタクトレンズの形成方法。 （１８）少なくとも３つの前記バルブが前記縦軸および
前記第２の縦軸上に設置されている状態で実施されるこ
とを特徴とする上記実施態様（１７）記載のコンタクト
レンズの形成方法。 （１９）前記熱源が前記重合化構成物を維持する温度
は、該重合化構成物の軟化点より上の範囲であることを
特徴とする上記実施態様（１５）記載のコンタクトレン
ズの形成方法。 （２０）前記型の組立部品と前記放射源との間の距離は
調整できる状態で実施されることを特徴とする上記実施
態様（１５）記載のコンタクトレンズの形成方法。 （２１）所定時間、前記バルブの所定の点上において発
生される前記紫外線放射の強度は一定であることを特徴
とする上記実施態様（１５）記載のコンタクトレンズの
形成方法。
【００４２】
【発明の効果】上記詳細に説明したように、本発明のコ
ンタクトレンズの重合用紫外線循環炉を備えた製造装置
および形成方法では、紫外線の透過可能な重合化構成物
を詰めた型（mold）をベルトコンベヤ上に設置し、でき
るだけ微少量の酸素の雰囲気中で、もしくは窒素雰囲気
中で、熱源からの加熱の割合と強度の増減を少なくとも
数回繰り返し照射される紫外線放射を制御しながら、型
（mold）をハウジング内で移動させる。このハウジング
内では制御された該熱源からの加熱および該紫外線照射
が行われる。この紫外線放射の強度の増減はなめらかに
変化する。紫外線放射の強度が大きい時は、該重合化構
成物が重合を開始するに充分な強度である。これによ
り、得られるコンタクトレンズ内の空隙の発生を最小に
することができ、非重合化モノマーの残余を最小にする
ことができ、均一な重合を生じさせることができるの
で、上質のコンタクトレンズを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のコンタクトレンズの重合に使用される
モルドの組立部品の断面図である。
【図２】本発明の実施例に用いられるコンベヤとハウジ
ングを含むコンタクトレンズの製造装置の斜視図であ
る。
【図３】図２に示したハウジングを下から見た図であ
り、紫外線放射のバルブが設置されている様子を示す図
である。
【符号の説明】
１ 型（mold）の前半表面部 ２ 型（mold）の後半表面部 ３、４ 型（mold）フランジ ５ 空洞部 ６ 型（mold）の組立部品 １０ コンタクトレンズの型（mold） １１ キヤリアー １２ コンベヤ手段 １３ コンベヤベルト １４ ハウジング １５〜２０ ハウジングの各ユニット ３１ 平面（ハウジングの各ユニットの裏面） ３２ 紫外線放射を発生するバルブ ３３ バルブを固定する電子固定具
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ウォーレス・アンソニー・マーティン アメリカ合衆国、32065 フロリダ州、オ レンジ・パーク、サンドルウッド・コート 2603 (72)発明者 テュアー・キント−ラーセン デンマーク国、デーコー−2840 ホルテ、 ソレロドベイ 40 (72)発明者 ジョナサン・パトリック・アダムス アメリカ合衆国、32258 フロリダ州、ジ ャクソンビル、モーニング・ダブ・ドライ ブ 4345

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 縦軸を有し、該縦軸に平行な平面へ転送
    される放射の強度は最大の強度を示し、該放射の強度は
    重合化構成物の重合を開始させるのに充分な強度であ
    り、該縦軸に沿って該放射の強度が最大となる領域とそ
    れより小さい強度の領域との少なくとも２つの領域を有
    し、少なくとも各隣接する該２つの領域対間のより小さ
    い強度の領域内では重合を開始させるに充分な強度では
    なく、該放射の強度が該最大の強度の領域と該少ない強
    度の領域間で該放射の強度をなめらかに変化させて、重
    合を誘導する放射源と、 前記型が前記最大の強度の領域に隣接したとき前記重合
    化構成物が前記最大の強度で露光されるように、また該
    型が前記小さい強度の領域に隣接したとき該重合化構成
    物が前記小さい強度で露光されるような前記放射源から
    の距離で、前記平面内で前記縦軸から等距離の軌道に沿
    って前記放射源の一方の端から他方の端へ該放射源に対
    して該型を移動させる搬送装置と、 前記重合化構成物が前記照射で露光されている間、重合
    の伝搬を有効に促進する温度に該重合化構成物を維持
    し、重合時に該重合化構成物の収縮（引け巣）を最小に
    するための熱源、および前記重合化構成物の重合が完全
    に開始されるように、また該重合化構成物の重合が有効
    になされコンタクトレンズとして利用できるように、該
    重合化構成物が露光されている間、前記熱源および該熱
    源から加熱される該重合化構成物の温度に対して前記型
    の移動の割合を制御する制御手段と、 から構成され、前記型は前記重合化構成物の重合におい
    て重合化開始のための放射に対し透明であり前記コンタ
    クトレンズの所定形状を前記重合化構成物に与えること
    を特徴とするコンタクトレンズを形成するための型内に
    保持された重合化構成物を重合するための製造装置。
  2. 【請求項２】 合わせるとその内部にコンタクトレンズ
    の形状および所定の大きさの空洞を形成する前半部およ
    び後半部から構成され、該空洞内には重合を開始させる
    放射により露光される重合化の構成物が詰められ、該前
    半部および該後半部の少なくとも１つは該放射を透過す
    し、型の組立部品を供給するステップと、 縦軸を有し、該縦軸に平行な平面に沿って転送される前
    記放射の強度は、重合を開始させるに充分な強度である
    最大値を示し、該縦軸に沿って最大の強度とそれより小
    さな強度を有する少なくとも２つの隣接した領域対を有
    し、該最大の強度の領域とそれより小さい強度の領域間
    で該放射の強度をなめらかに変化させて、重合を開始さ
    せる放射源を供給するステップと、 前記重合化構成物が前記放射源からの放射で露光されて
    いる間、重合の伝搬を充分に促進させ、該重合化構成物
    の重合時に該重合化構成物の収縮（引け巣）を最小に
    し、前記空洞内の該重合化構成物へ熱を送る熱源を供給
    するステップ、および、 前記移動速度の割合および前記熱源からの前記重合化構
    成物への熱の供給の制御のもとで、コンタクトレンズと
    して使用可能な該重合化構成物の重合が完全に行われる
    ように、前記型の組立部品は前記平面内の前記放射源に
    対して前記縦軸から等距離の線に沿って移動させられ、
    その移動の間、該放射源の一方の端部から他の端部へ、
    該放射源からある距離を保って、該型の組立部品が前記
    最大の強度の領域に接した時、該重合化構成物の重合が
    開始されるに充分な第１の開始強度の放射で露光され、
    該型の組立部品がより小さい強度の前記領域に接した
    時、該重合化構成物の重合が開始されるに充分な該第１
    の開始強度より小さい第２の開始強度の放射で露光され
    るようにして、該重合化構成物を該放射源からの放射で
    露光するステップと、 から構成されることを特徴とするコンタクトレンズの形
    成方法。
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