JPH09117713A - 気体雰囲気を用いる処理方法および装置 - Google Patents
気体雰囲気を用いる処理方法および装置Info
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- JPH09117713A JPH09117713A JP8207992A JP20799296A JPH09117713A JP H09117713 A JPH09117713 A JP H09117713A JP 8207992 A JP8207992 A JP 8207992A JP 20799296 A JP20799296 A JP 20799296A JP H09117713 A JPH09117713 A JP H09117713A
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- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/50—Substrate holders
Abstract
均一にプラズマ処理して親水性を高めること。 【解決手段】 気体雰囲気中で処理される物品(コンタ
クトレンズ)16を均一かつ効率的に支持するための固
定装置10において、物品(コンタクトレンズ)16に
対して複数の点接触支持位置18を提供する支持構造1
4を含み、該複数の点接触支持位置が、処理される該物
品を支持するのに十分であり、しかも、該物品と該気体
雰囲気との接触を、該気体雰囲気による該物品の実質的
に均一な処理を妨げる程度に遮るものではないようにし
た。
Description
気中で物品を処理するための方法および装置に関する。
好ましい実施態様においては、本発明は、眼用レンズ、
特にコンタクトレンズをプラズマ処理して親水性を高め
るための方法および装置に関する。
知である。例えば、プラズマ(すなわちイオン化ガス)
雰囲気中での物品の処理を使用して、表面被覆を施した
り、物品の表面を変質させたりして、表面の性質が元の
材料の性質とは異なるように処理されてきた。プラズマ
表面処理は、眼用レンズ、例えばコンタクトレンズの製
造に特に有用である。
に発行された米国特許第4,312,575号は、電気
的グロー放電重合法においてソフトコンタクトレンズの
表面を処理することを開示している。雰囲気は、炭化水
素、ハロゲン化炭化水素、ハロゲン化炭化水素と水素、
炭化水素と元素ハロゲンおよびそれらの混合物から本質
的になる。レンズは、レンズの円周を載せるアーチ形の
スロットを有する環構造の中で支持される。レンズの周
方向部分が支持構造によって覆い隠されるため、レンズ
のその円周部分を被覆するために第二の被覆段階が必要
である。
発行された米国特許第4,632,844号は、光学製
品の存在下で酸素とアルケンとの混合ガスを用いてプラ
ズマ重合を実施することによって得られる薄い表面膜を
有する光学製品を開示している。光学製品は、反応容器
の内側に配された支持テーブル上で支持され、光学製品
の露出面が処理される。ここでもまた、この配置状態で
は、レンズの一方の半分しか処理されず、もう一方の半
分は、反応性のプラズマから防護される(陰になる)。
多くなされてきたが、処理の均一性および処理効率に関
して問題が残る。
の表面を均一にプラズマ処理するための方法および装置
を提供することにある。
理を施された眼用レンズを提供するための方法および装
置を提供することにある。
性である親水性の被覆を施されたコンタクトレンズを提
供するための方法および装置を提供することにある。
処理に用いるための、改良された効率を有する方法およ
び装置を提供することにある。
革新的なプラズマ処理方法および固定装置によって達成
される。
発明は、気体雰囲気中で処理される物品を均一かつ効率
的に支持するための固定装置である。この固定装置は、
処理される物品に対して複数の点接触支持位置を提供す
る支持構造を含む。複数の点接触は、処理される該物品
を支持するのに十分であり、しかも、物品の実質的に均
一な被覆を妨げる程度に気体雰囲気を遮るものではな
い。眼用レンズの表面のプラズマ重合に好ましい装置が
選択される。
は、物品の全表面を均一に処理する効率的な方法であ
る。この方法は、物品が複数の点接触位置で支持される
ように物品を支持構造の上に配置し、その物品に対して
実質的に均一な表面処理を施すのに十分な期間および条
件でその物品を処理ガスに暴露することを含む。好まし
い実施態様においては、物品を1回の処理に付すだけ
で、実質的に均一に処理された表面が得られる。好まし
い方法は、プラズマ重合によって眼用レンズの表面に被
覆を付すことを含む。
物品のプラズマ被覆または表面処理に有用である。固定
装置および方法は、眼用レンズの表面処理に特に用途が
ある。本明細書に使用する「眼用レンズ」とは、広義に
は、眼、眼の組織もしくは眼の流体を治療する、もしく
は変質させる、または視力を矯正するのに使用されるレ
ンズをいう。例えば、眼用レンズには、コンタクトレン
ズ、角膜インプラントおよびアンレー、眼薬送達装置、
眼の色を変えるための美容レンズなどがあるが、これら
に限定はされない。シロキサン基を有するポリマーから
形成されたコンタクトレンズが、本発明に従ってプラズ
マ処理することができる好ましい群のコンタクトレンズ
である。
との接触により、(1)物品の表面に被覆を施すか、
(2)物品の表面に化学種を吸着させるか、(3)物品
の表面の化学物質群の化学的性質(例えば静電荷)を変
化させるか、または(4)物品の表面特性を他の方法で
変更する処理をいう。好ましい種類の表面処理は、イオ
ン化ガスを物品の表面に適用するプラズマ処理である。
プラズマガスおよび処理条件は、本明細書に引用例とし
て含める米国特許第4,312,575号明細書および
同第4,632,844号明細書にさらに詳細に記載さ
れている。
面処理を有する物品を製造する。処理の均一性の改善の
一つの理由は、処理ガスとの接触を妨げられるか、陰に
隠れる物品表面が最小限になるということである。これ
は、物品に対して「点接触支持位置」の形態の支持を提
供することによって達成される。本明細書に使用する
「点接触支持位置」とは、物品の表面処理の均一性を実
質的に損なうほどのものではない、物品と支持部材との
接点をいう。好ましい実施態様において、「点接触支持
位置」とは、合計で、物品表面の約1%未満しか覆わな
い支持部材と物品との接点をいう。より好ましい実施態
様において、「点接触支持位置」とは、合計で、物品表
面の約0.1パーセント未満しか覆わない支持部材と物
品との接点をいう。
は、点接触支持位置は一般に少なくとも3カ所なければ
ならない。3カ所未満の点接触支持位置では、一般に物
品を正しく安定化させることができない。したがって、
点接触支持位置は、好ましくは少なくとも3カ所であ
る。4カ所以上の点接触支持位置があってもよい。一つ
の好ましい実施態様においては、4カ所の点接触支持位
置が、好ましくは実質的に等しい相互距離をおいて設け
られる。もう一つの好ましい実施態様においては、約4
〜約10カ所の点接触支持位置がある。
は、細いワイヤ、繊維またはワイヤ様の材料で構成され
ている。プラズマガスと処理される物品との間の干渉ま
たは障害を最小限にするため、細いワイヤが好ましい。
ワイヤ支持部材は、金属材料で構成されたものでもよい
し、非金属材料で構成されたものでもよい。好ましい実
施態様においては、ワイヤ材料は、石英、光ケーブル、
ガラス繊維および細いポリマー線をはじめとする、非強
磁性材料である。強磁性材料は、イオン化した気体分子
と相互作用すると考えられるため、プラズマ表面処理に
関してさらなる干渉を提示すると思われる。光ファイバ
およびポリマー繊維が特に好ましい支持部材材料であ
る。
品を表面処理することができることにある。従来技術の
方法では、物品は、物品の少なくとも一つの表面の処理
を実質的に妨げるか、完全に遮る構造に支持されてき
た。したがって、物品の全面を処理するには、従来技術
は通常、さらなる処理段階、すなわち(1)表面処理装
置を停止させる段階、(2)支持装置から物品を取り出
す段階、(3)物品を約90〜180°回転させる段
階、(4)物品を支持装置の中に戻す段階、(5)物品
および支持装置を処理装置の中に戻す段階、および
(6)第二の処理サイクルを開始する段階を必要とし
た。
表面処理方法は、物品の全表面を一つの連続的、半連続
的またはバッチ式の処理段階で処理することができる手
段を提供する。物品の全面を単一の処理段階で処理する
利点は数多くある。単一の処理段階での表面処理は、多
段階表面処理を用いる場合よりも欠陥品の製造を減らす
ことができる。また、より少ない設備しか要しないた
め、処理の手待ち時間が少なくなる。さらに、スクラッ
プ品および廃棄物が少なくなる。加えて、本方法によ
り、処理の均一性およびそれに伴うレンズ製品のばらつ
きが減る。明らかに、本一段階表面処理は、多段階表面
処理よりも好ましい。
らに理解することができる。図1は、本発明の固定装置
の一つの実施態様を、その上に支持されたコンタクトレ
ンズとともに示す平面図である。この実施態様において
は、固定装置10は、コンタクトレンズ16を4カ所の
点接触支持位置18で支持している。固定装置10は円
周方向支持フレーム12を含み、この支持フレームに物
品支持部材14が取り付けられている。図1は実質的に
円形の支持フレームを示すが、支持フレームの形状は決
定的とは考えられない。したがって、支持フレームの形
状は、物品の表面処理の均一性を実質的に妨げず、物品
および支持部材に対して十分な構造的支持を提供する、
円形、長円形、長方形、三角形などをはじめとする多様
な形状から選択することができる。
に面している。図2は、図1の固定装置およびレンズの
側面図であり、コンタクトレンズを、凹側面を下にした
状態、すなわち、凹側面が固定装置に面する状態で示し
ている。したがって、コンタクトレンズ16は、コンタ
クトレンズ16の円周に沿う4カ所の点だけで支持部材
14に載っている。コンタクトレンズの中心部分は、固
定装置のどことも接触していない。さらに、コンタクト
レンズの頂上の凸部分は、固定装置によってまったく遮
られてはいない。
面図である。コンタクトレンズ16は、4カ所の点接触
支持位置18だけで支持されている。レンズ16の凹面
20は、おそらくは、主として縁接触点である点接触支
持位置18の周囲を除き、支持部材14には触れていな
い。支持部材14の内寄り部分22は、レンズの凹面の
プラズマ処理にわずかながら干渉するかもしれない。し
かし、この干渉は、表面処理の均一性に実質的な影響を
及ぼすほどのものではない。
本革新的固定装置の代替態様の底面図である。固定装置
30は、外寄りの周方向支持フレーム32を含み、この
フレームに支持部材34が取り付けられ、内側に延びて
いる。この実施態様では、表面処理の蒸気に対する支持
部材の干渉を最小限にするため、支持部材34は互いに
取り付けられてはいない。さらなる安定性を提供するた
め、図4の実施態様は、コンタクトレンズ36の周縁よ
りも外側の地点で支持部材34に取り付けられた任意の
内寄り周方向支持フレーム35を含む。したがって、支
持部材34の末端39は突き合わず、コンタクトレンズ
が固定装置の中心に配置されたとき、コンタクトレンズ
36の縁を超えるだけの距離を延びている。この距離
は、コンタクトレンズが偶発的に固定装置の中心からず
れた場合に、コンタクトレンズを支持するのに十分な距
離である。好ましい実施態様においては、支持部材は、
レンズが固定装置の中心に配置されたとき、レンズの縁
から少なくとも約0.1mm延びる。
の取り付けは、一般には決定的ではない。取り付けは、
当該技術で公知である多数の手段、例えば金属部材の仮
付け溶接、部材間での接着剤の塗布による取り付け、締
まり嵌め部材による取り付けなどによって達成すること
ができる。
いる本発明の固定装置のさらなる実施態様の平面図であ
る。固定装置41は、実質的に均等に離間した3個の支
持部材44を含み、これらの支持部材は、周方向支持フ
レーム42に取り付けられ、支持部材42から内側に延
びている。コンタクトレンズ46は、3カ所の点接触支
持位置48だけで支持された状態で示されている。実施
例1の実施態様を上回るこの実施態様の利点は、固定装
置とコンタクトレンズとの接触部分がさらに少なく、ひ
いては、表面処理に対する干渉がさらに少ないというこ
とである。表面処理の間にレンズが装置の実質的中心に
とどまるならば、支持の問題はない。しかし、望ましく
ない力がレンズを動かして中心から実質的な距離だけず
らすならば、レンズが支持フレームから落ちるというこ
とが察知される。したがって、これらの実施態様のいず
れを他のものに優先して選択するかは、具体的な製品お
よび選択する処理方法の詳細に依存する。
いる本発明の固定装置のさらに別の実施態様の平面図で
ある。この実施態様においては、固定装置50は、長方
形の支持フレーム52の一方の側から他方の側まで実質
的に平行に延びる支持部材54を含む。コンタクトレン
ズ56は、固定装置の実質的中心に配置されると、4カ
所の点接触支持位置58で支持される。コンタクトレン
ズが支持部材54と実質的に平行な経路に沿ってずれた
としても、点接触支持位置58は、レンズの縁の実質的
に同じ位置でとどまる。レンズが、支持部材54に対し
て実質的に平行ではない方向にずれたとしても、レンズ
は、新たな組の支持部材によって支持され、固定装置を
すり抜けて落ちることはない。非平行方向のずれは、レ
ンズが3個の支持部材によって、ひいては6カ所の点接
触支持位置で支持されることをもたらすかもしれない。
品を均一かつ効率的に支持するための本革新的な固定装
置は、処理される物品に対して複数の点接触支持位置を
提供する支持構造を含むものとして定義することができ
る。複数の点接触支持位置は、処理される物品を支持す
るのに十分であり、しかも、物品の実質的に均一な被覆
を妨げる程度に気体処理雰囲気を遮るものではない。好
ましい実施態様においては、固定装置は、内側開口を中
に画定する周方向支持フレームと、その支持フレームに
取り付けられ、そのフレームから内側に延びている少な
くとも1個の支持部材とを含む支持構造を有している。
つの位置に取り付けられ第一の支持部材と、フレームの
対向する端部で二つの異なる位置に取り付けられた第二
の支持部材とを含むことが好ましい。あるいはまた、第
二の支持部材は、第一の支持部材だけに取り付けてもよ
いし、フレームおよび第一の支持部材の両方に取り付け
てもよい。支持部材は、フレームによって画定される開
口の中で交差してもよいし、交差しなくてもよい。しか
し、支持部材の重要な特徴は、支持部材が、処理される
物品を保持するための複数の点接触支持位置を画定する
ことである。
一かつ効率的に処理する方法は、一般に、処理される物
品を用意する段階と、その物品に対して支持構造を設け
る段階と、その物品が複数の点接触支持位置で支持され
るように物品を支持構造上に配置する段階と、該物品に
対して実質的に均一な表面処理を施す時間および条件で
物品を処理ガスに暴露する段階とを含む。好ましい処理
ガスは、物品の表面を変質させて親水性および/または
生適合性を高めることができるイオン化ガス、すなわち
プラズマである。
とを可能にする。読者が不要な実験を行うことなく本発
明を実施することができるよう、特定の好ましい実施態
様を参照しながら本発明を詳細に説明した。しかし、当
業者であれば、本発明の範囲および真髄を逸することな
く、部品およびパラメータの多くをある程度に変更また
は改造しうることを容易に理解するであろう。さらに、
表題、見出しなどは、本明細書の読者の理解を高めるた
めに付したものであり、本発明の範囲を限定するものと
みなすべきではない。したがって、本発明に対する知的
所有権は、請求の範囲およびその妥当な延長解釈によっ
てのみ定義される。
に支持されたコンタクトレンズとともに示す平面図であ
る。
固定装置のもう一つの実施態様の底面図である。
固定装置のさらなる実施態様の平面図である。
固定装置のさらに別の実施態様の平面図である。
Claims (31)
- 【請求項1】 気体雰囲気中で処理される物品を均一か
つ効率的に支持するための固定装置において、処理され
る物品に対して複数の点接触支持位置を提供する支持構
造を含み、該複数の点接触支持位置が、処理される該物
品を支持するのに十分であり、しかも、該物品と該気体
雰囲気との接触を、該気体雰囲気による該物品の実質的
に均一な処理を妨げる程度に遮るものではないことを特
徴とする固定装置。 - 【請求項2】 該複数の点接触支持位置が少なくとも3
カ所ある請求項1記載の固定装置。 - 【請求項3】 該複数の点接触支持位置が4カ所ある請
求項1記載の固定装置。 - 【請求項4】 該支持構造がワイヤから形成されている
請求項1記載の固定装置。 - 【請求項5】 該点接触支持位置が実質的に均等な距離
だけ互いに離間している請求項1記載の固定装置。 - 【請求項6】 該物品が眼用レンズである請求項1記載
の固定装置。 - 【請求項7】 該眼用レンズがコンタクトレンズである
請求項6記載の固定装置。 - 【請求項8】 該物品が眼用レンズであり、該支持構造
が、 (a)内側開口を中に画定する周方向支持フレームと、 (b)該フレームに取り付けられ、該フレームから内側
に延びる少なくとも1個の支持部材とを含む請求項1記
載の固定装置。 - 【請求項9】 該物品が該支持部材上に配置され、該フ
レームの実質的中心に位置付けられたとき、該周方向支
持フレームが、該物品の縁よりも先まで延びている請求
項8記載の固定装置。 - 【請求項10】 該支持部材がワイヤまたはポリマー線
である請求項8記載の固定装置。 - 【請求項11】 該物品が眼用レンズであり、該支持構
造が、 (a)内側開口を中に画定する周方向支持フレームと、 (b)該フレームの対向する端部で二つの位置に取り付
けられた第一の支持部材と、 (c)該フレームの対向する端部で二つの異なる位置に
取り付けられた第二の支持部材とを含む請求項1記載の
固定装置。 - 【請求項12】 該第一の部材と該第二の部材とが該フ
レームの実質的中心で交差している請求項11記載の固
定装置。 - 【請求項13】 該第一の部材と該第二の部材とが交差
しない請求項11記載の固定装置。 - 【請求項14】 該第一および第二の支持部材が、互い
に対して本質的に垂直方向に延びる実質的にまっすぐな
ワイヤまたはポリマー線である請求項11記載の固定装
置。 - 【請求項15】 該支持構造が非強磁性材料から形成さ
れている請求項1記載の固定装置。 - 【請求項16】 該非強磁性材料が、石英、光ケーブル
および細いポリマー線からなる群より選択される請求項
15記載の固定装置。 - 【請求項17】 該非強磁性材料が光ケーブルである請
求項16記載の固定装置。 - 【請求項18】 該非強磁性材料が細いポリマー線であ
る請求項16記載の固定装置。 - 【請求項19】 該物品の支持された面の1%未満を覆
い隠す請求項1記載の固定装置。 - 【請求項20】 該物品の支持された面の0.1%未満
を覆い隠す請求項19記載の固定装置。 - 【請求項21】 該気体雰囲気がプラズマガスである請
求項1記載の固定装置。 - 【請求項22】 該複数の点接触支持位置が少なくとも
3カ所あり、該物品が眼用レンズであり、該支持構造
が、 (a)フレームと、 (b)該フレームに取り付けられた非強磁性の第一のワ
イヤと、 (c)該第一のワイヤと交差するように該フレームまた
は該第一のワイヤに取り付けられた非強磁性の第二のワ
イヤとを含む請求項1記載の固定装置。 - 【請求項23】 該処理が該物品の被覆である請求項1
記載の固定装置。 - 【請求項24】 該被覆がポリマー被覆である請求項2
3記載の固定装置。 - 【請求項25】 (a)処理される物品を用意する段階
と、 (b)該物品に対して支持構造を設ける段階と、 (c)該物品が複数の点接触支持位置で支持されるよう
に該物品を該支持構造上に配置する段階と、 (d)該物品に対して実質的に均一な表面処理を施す時
間および条件で該物品を処理ガスに暴露する段階と、を
含むことを特徴とする、気体雰囲気中で物品を均一かつ
効率的に処理する方法。 - 【請求項26】 該物品がコンタクトレンズである請求
項25記載の方法。 - 【請求項27】 該処理ガスがプラズマガスである請求
項25記載の方法。 - 【請求項28】 該物品上にポリマー被覆を製する請求
項25記載の方法。 - 【請求項29】 請求項25記載の方法によって形成さ
れた眼用レンズ。 - 【請求項30】 コンタクトレンズである請求項29記
載の眼用レンズ。 - 【請求項31】 コンタクトレンズが、シロキサン基を
含有するポリマーを含む請求項30記載の眼用レンズ。
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US08/515633 | 1995-08-16 | ||
US08/515,633 US5874127A (en) | 1995-08-16 | 1995-08-16 | Method and apparatus for gaseous treatment |
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