JPH1010477A - 検査および包装のため脱イオン水をガス抜きする装置および方法 - Google Patents

検査および包装のため脱イオン水をガス抜きする装置および方法

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JPH1010477A
JPH1010477A JP9046921A JP4692197A JPH1010477A JP H1010477 A JPH1010477 A JP H1010477A JP 9046921 A JP9046921 A JP 9046921A JP 4692197 A JP4692197 A JP 4692197A JP H1010477 A JPH1010477 A JP H1010477A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 コンタクトレンズを検査・包装用に取扱い、
準備する自動装置を提供すること。 【解決手段】 本発明によれば、コンタクトレンズを検
査・包装する際に脱イオン水をガス抜きする装置であっ
て、(a)真空チャンバと、(b)前記真空チャンバの
内部に取り付けられ、ガス抜き処理する脱イオン水を連
続的に受け入れる複数のガス透過性チューブと、(c)
前記脱イオン水を前記複数のガス透過性チューブを通し
て送るための圧力差を生起させる手段と、(d)前記ガ
ス抜きした脱イオン水を複数の分配ポイントに分配する
マニホールドと、(e)ガス抜きした脱イオン水の1ml
より少ない量を測りとって前記各分配ポイントへ送り出
す精密計測ポンプを少なくとも1個備える装置が提供さ
れる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】本発明は、米国特許出願第258,557 号(1
994年6月10日出願)および米国特許出願第432,95
7 号(1995年5月1日出願)(どちらも発明の名称
は「コンタクトレンズを検査および包装用に準備する自
動装置および方法」)の一部継続出願である。
【0002】
【発明の属する技術分野】本発明は、眼科用レンズの製
造、特に成形済みの親水性コンタクトレンズに係り、よ
り詳しくは、コンタクトレンズを検査・包装するために
脱イオン水をガス抜きする装置および方法に関する。
【0003】
【従来の技術】親水性コンタクトレンズの成形について
は、米国特許第4,495,313 号(Larsen)同第4,640,489
号(Larsen他)、同第4,460,336 号(Larsen他)、同第
4,889,664 号(Larsen他)、および同第5,039,459 号
(Larsen他)に記載がある(すべて本出願人に譲渡済
み)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】これらの従来技術文献
は、2個×4個の成形用アレー(配列)に並べた前面
(下方)曲線用型片と後面(上方)曲線用成型片の間
に、コンタクトレンズをモノマーあるいはモノマー混合
物をサンドイッチ状にして形成するコンタクトレンズの
製造プロセスを開示したものである。モノマーは重合に
よってレンズに成形され、このレンズは型片から取り外
してさらに水和浴で処理し、最終的な使用のために包装
される。
【0005】米国特許第5,080,839 号および同第5,094,
609 号はそれぞれ、前述の各特許に開示されたモノマー
およびモノマー混合物から形成されたコンタクトレンズ
を水和するプロセスおよび、コンタクトレンズを水和す
るチャンバを開示している。これらの特許に開示された
プロセスは、脱イオン水と少量の界面活性剤(塩類は使
わない)でレンズを水和し、型片から取り外すのに要す
る歩留り時間を大幅に削減するため、水和プロセスでレ
ンズブランクの元になるポリマーに時間のかかる中和を
施す必要はなくなる。脱イオン水を使用するときには、
プロセスの最終工程において、緩衝用の生理食塩水を最
終的なパッケージに導入し、ついでレンズをパッケージ
の中に密封する。これは、パッケージの中でレンズの最
終的な平衡(中和、最終的な水和およびレンズの最終寸
法の意味において)が、室温中あるいは殺菌工程中で達
成されるようにするためである。
【0006】米国特許第4,961,820 号(これも本出願人
に譲渡済み)は、コンタクトレンズ用の最終的なパッケ
ージを開示しているが、このパッケージは、透明なポリ
プロピレンブリスター(ふくれ)とこれにヒートシール
される箔のラミネートから形成される。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところで、米国特許第
5,080,839 号および同第5,094,609 号は、水和プロセス
の全体と最終包装への移行を完全に自動化することを企
図しており、他方上述の各特許に記載されているチャン
バとプロセスは水和中にレンズを自動的に取扱うことを
可能にするが、完全に自動化された装置において、レン
ズの高生産性を実現するために、レンズを検査のために
準備しレンズを高い生産速度で処理するのに適した自動
化された装備は、これまでのところは知られていない。
【0008】
【課題を解決するための手段】上述の各特許に係る方法
によるコンタクトレンズの検査における新たな展開か
ら、本出願人の米国特許出願第994,564 号(発明の名
称:「レンズ検査方法および装置」)に記載したような
自動レンズ検査が生まれた。さらに、湿潤したコンタク
トレンズの水和と自動取扱いにおける最近の進歩から
は、本出願人に係る米国特許出願第258,556 号(発明の
名称:「ソフトコンタクトレンズを水和させる自動装置
および方法」)にあるような、自動レンズ検査システム
による検査に先立って水和中にロボットでレンズを自動
取扱いする方法も生まれた。
【0009】そこで、本発明の目的は、コンタクトレン
ズを検査用に取扱い、準備する自動装置を提供すること
である。本発明はさらに、コンタクトレンズを検査と包
装にかけるために取扱い、準備する自動装置(ここでレ
ンズは先に述べたのと同様に検査され、包装される)を
提供することも目的とする。
【0010】さらに、自動検査手段におけるレンズの検
査を容易にするため、ガス抜きした脱イオン水とともに
キャリアの間で、レンズを移動させることも本発明の目
的である。そして、自動レンズ検査システムにおける検
査に先立って、レンズの表面に発生する気泡を除去する
装置を提供することも本発明の目的である。
【0011】その他、ガス抜きした脱イオン水中でレン
ズを検査することにより、自動レンズ検査の際に誤った
否定的なデータを与えるおそれのある気泡の形成を最小
限に抑える、成形済みコンタクトレンズの改善した検査
方法を提供することも本発明の目的である。
【0012】また、レンズをまず使い捨てのコンタクト
レンズ用型フレーム中で成形し、ガス抜きした脱イオン
水中で水和・検査し、そして生理食塩水中に包装してこ
の最終的な包装の中で重合により形成したレンズの時間
のかかる中和を行う、ソフトコンタクトレンズの改善し
た製造方法を提供することも本発明の目的である。そし
て、上述の各方法に、欠陥レンズを包装に先立って、検
査済レンズのラインから取り外す統合システムを付加す
ることも本発明の目的である。
【0013】本発明のもう一つの目的は、ガス抜きした
脱イオン水中でコンタクトレンズを検査する方法、およ
び検査の後脱イオン水を自動的に除去する方法を提供す
ることである。
【0014】最後に、本発明は、自動レンズ検査の際に
誤った否定的なデータを与えるおそれのある気泡を吹き
飛ばすステーションの付いた、コンタクトレンズを水和
ステーションから検査ステーションへ移動させる装置を
提供することも目的とする。
【0015】本発明は、主として、米国特許出願第258,
654 号(発明の名称:「コンタクトレンズ成形システ
ム」)にあるような第1および第2の型片の間で成形し
たコンタクトレンズについて述べるが、本発明の成形シ
ステムに係る装置は、ヒドロゲルを乾燥状態に維持しな
がら、所望の光学面をもつよう切断・研磨する旋盤加工
レンズの統合にも同じように適したものであることは理
解されたい。さらに、本発明の装置は、液状のモノマー
を遠心力にかけて所望のレンズ光学面の形状に成形する
スピンキャスト法で形成するレンズの統合システムにも
用いることができる。
【0016】
【発明の実施の形態】上述の本発明に係る、検査・包装
用に脱イオン水をガス抜きする装置および方法の目的・
利点は、以下の添付の図面を参照して行う好ましい態様
についての詳細な説明により、当業者には容易に理解さ
れるであろう。なお、添付の図面において、各図に共通
の要素には同一の参照符号を付した。
【0017】本発明は、コンタクトレンズ自動製造装置
における水和後の処理に係る部分のためのものである。
米国特許出願第258,654 号(発明の名称:「水和中のコ
ンタクトレンズを取扱うシステム」)にあるような自動
製造ラインで成形され、米国特許出願第994,564 号(発
明の名称:「レンズ検査方法および装置」)にあるよう
に自動検査されたコンタクトレンズは、本発明の利点に
与るところが大きい。
【0018】(水和後プロセス)本発明は、検査中にコ
ンタクトレンズを移送し、また検査後には最終包装の一
部として働く多目的使い捨てレンズパッケージキャリア
を提案するものである。
【0019】図1に示した適当なパッケージキャリア2
0は、射出成形あるいは熱形成されたポリプロピレンの
ようなプラスチックシート材料から製造され、一端に第
1のフランジ部材をなす傾斜壁部38、そして他端には
ロボットで扱うパッケージキャリアに整列させるための
嵌め込みフランジ33aと33b(33aのみが図1に
示されている)の対を有するほぼ矩形の平面状ベース部
材34を含む。このパッケージキャリアは、本出願人の
米国特許出願第995,607 号(発明の名称:「眼科用レン
ズパッケージ」)に詳しく記載されている。ベース34
の各側には、嵌め込みノッチ31a,31bが設けてあ
り、これらのノッチは、パッケージキャリアとレンズを
さらなる取扱いや処理にかける処理・包装操作において
用いられる種々の支持パレットにある嵌め込みピンと共
働する。パッケージに一体に形成され、コンタクトレン
ズ(図示せず)の曲線形状に一致するほぼ半球形の空隙
36は、パッケージの中心からずれて設けられる。コン
タクトレンズは、米国特許第4,691,820 号(Martinez;
本出願人に譲渡済み)と同様の方法で適当な殺菌水溶液
に審査されている間、この空隙36に密封状態で格納さ
れる。ベース部材34から延びるフランジ38の高さh
は、空隙36の深さを補完するもので、後述する特別な
形状のパレットキャリアにあるフランジ33a,33b
と共働する際、パッケージキャリアの自己配列(セルフ
アラインメント)を可能にする。フランジ38はまた、
製品の最終包装の際にも、複数の「シェブロン(山形の
袖章)」形状の隆起32(この後出荷用にカートンに詰
めるためひっくり返して重ね合わせたパッケージキャリ
アの空隙構造を支持する補助をする)と共働して使用さ
れる。
【0020】空隙36はまた、複数の照合用マーク37
を含む。このマークは、水和後の処理ステーションの一
つで脱イオン水を除去する間、コンタクトレンズを空隙
の中央位置に保持するのを補助する際に使用される。パ
ッケージキャリアはまた、出荷の際にコンタクトレンズ
を気密状態に保つため、箔のラミネートカバーをヒート
シールするのに用いられる環状フランジ39を備える。
切り抜き部35は、ユーザがレンズを使用するためにカ
バーストックあるいは箔のラミネートを除去する際、フ
ランジ38とパッケージの把持を容易にするのに用いら
れる。
【0021】ベース部材34はまた、上側にある真空グ
リッパに適当な係合帯を提供する滑らかな平面34aを
含む。この平面34aは、製造ラインの各段階において
パッケージキャリアを移送するのに用いられる。
【0022】図2は、レンズ自動検査システムの中でパ
ッケージキャリアを移送する検査キャリアを示す。検査
キャリア10は、パッケージキャリアのボウル36を収
め、またレンズ自動検査システムを目視するための通路
を提供する空隙40の第1および第2の列10aおよび
10bを含む。各側に等間隔に設けられた係合ピン41
はパッケージキャリアに係合し、端部係合ピン41a
は、ただ一個のパッケージに係合する。これらの係合ピ
ンは、パッケージキャリアの係合ノッチ31a,31b
に係合し、検査キャリアの長手方向において、パッケー
ジキャリアとの正確な係合を達成する。他方硬質の縁部
42a,42bは、下に延び出たフランジ33a,33
bの符合の目印となり、またピン41とともにキャリア
パッケージが回転するのを防止する。検査パレット10
の各側には、さらに、3個の係合用の穴43が設けられ
る。これらの穴はパレットを自動レンズ検査ステーショ
ン内を移送したり、パッケージキャリアを装着・取り外
しを行う際にパレットを所定の位置に固定するときに用
いる。検査パレットにはその他、検査パレットを自動レ
ンズ検査システムに設置し、またこれから取り外すオー
バーヘッド移送システムを把持するための溝44a,4
4bの対が設けられる。斜面45の対は、パッケージキ
ャリア30にある下に延び出たフランジ38が入り込む
ための隙間を与える。
【0023】図1に示したように、ポリプロピレン製の
レンズキャリア20には、二つの目的がある。一つは、
自動レンズ検査システムでレンズを検査する際のキャリ
アとなることで、もう一つは、エンドユーザに出荷する
際のレンズの最終的な包装のための容器となることであ
る。これらのパッケージキャリアは、所定のアレーで典
型的には1成形サイクル当り4×4列で計16個成形さ
れ、ロボット移送手段によって射出成形の型から取り外
される。
【0024】パッケージキャリアはついで、パレット装
填ステーションにある検査パレット10に載置される。
好ましい態様においては、パッケージキャリアは、この
ようなアレーでの製造効率を最大にするため、4×4個
の配列で成形されるが、検査パレットに移す際には2×
8個のアレーにする。パッケージキャリアを装填した検
査パレット10は、ついでコンベアで、図10と11に
示す脱イオン水射出ステーション16まで搬送される。
検査パレット10とともに搬送される各パッケージキャ
リアは、この脱イオン水射出ステーション16で、一部
にガス抜きした脱イオン水を充填される。検査パレット
10は、この後プッシュコンベアでレンズ装填エリアま
で移送される。このレンズ装填エリアでは、ガス抜きさ
れた脱イオン水が充填された計32個のパッケージキャ
リアが連なる接触装填エリアを与えるよう、第2のパレ
ットでバッチ処理される。
【0025】(脱イオン水のガス抜き)本発明は、米国
特許出願第994,564 号にある自動レンズ検査システム用
の検査媒体として少量の界面活性剤を含むガス抜き済み
脱イオン水を利用する。
【0026】パッケージキャリアボウルに脱イオン水の
みを用いる場合には、コンタクトレンズとキャリア表面
との間で摩擦や疎水性の吸引力が生じ、レンズを所望の
位置へ移動させるのを妨げるくぼみが発生することがあ
る。例えば、ある公知のプロセスにおいては、コンタク
トレンズは、液状のヒドロゲモノマーから形成され、米
国特許第4,495,313 号にあるように防砂エステルなどの
不活性な希釈剤の存在下で重合される。この不活性の希
釈剤は、重合の間ヒドロゲルレンズの空隙を充填し、つ
いで水和プロセスにおいて脱イオン水と交換される。
【0027】ところで、水和プロセスが完了した後で
も、少量の酸基はレンズの表面に残留していることがあ
るため、レンズをレンズキャリアのくぼみに載置したと
きに、これらの酸基のため、レンズがキャリアのボウル
表面に付着することがある。そうすると、自由な移動が
阻害されるため、レンズは所望の位置まで移動しないこ
とがある。このような事態が起こったときにレンズを自
動レンズ検査システムで検査すると、レンズが検査視野
に入らないため拒絶されたり、不良品として誤って判断
されることがある。
【0028】米国特許出願第258,266 号(発明の名称:
「光学検査の対象を中央に位置させる界面活性剤」)に
おいては、この問題に対する解決策として、少量の界面
活性剤を脱イオン水に添加することを提案している。界
面活性剤は、レンズとレンズホルダとなるくぼみ表面の
間の摩擦を減らし、また疎水性の吸引力が発生するのを
防止して、レンズが所望の位置まで確実に引き寄せられ
るのを補助する。
【0029】本発明には種々の界面活性剤を用いること
ができる。例えば、ポリオキシエチレン20ソルビタン
モノオレエートで、ポリソルベート(Polysorbate )8
0あるいはtween 80、tween 80k0などの商品名で知られ
ている。tween 80を溶液100万部当り25部程度の濃
度で添加すると、レンズは、付着することなくパッケー
ジキャリア20内を移動できるようになるが、これより
高い濃度でも使用できる。例えば、溶液中の濃度が0.
01〜5.0重量%でもよい。界面活性剤は、所望の溶
液をつくるため、脱イオン水などの適当な液体キャリア
(担体)と混合することができる。
【0030】溶液中の界面活性剤の濃度は、上で述べた
濃度範囲の下限が好ましい。例えば、脱イオン水100
万部当り50部より低くてよい。このような低濃度で界
面活性剤を使用すると、界面活性剤が泡立つのが避けら
れ、界面活性剤を所定の濃度以下にできる。
【0031】水を圧縮した流体ラインから低圧(大気
圧)の環境下に噴出させる際に、気泡あるいはガスの泡
が生成するのを防止するには、ガス抜きした水を使うの
が好ましい。ガス抜きしていない脱イオン水を用いる
と、小さな気泡が、レンズを移動する前にパッケージに
生じたり、あるいはパッケージキャリアにコンタクトレ
ンズを移す際にコンタクトレンズ上に生じたりする。こ
れらの気泡は、脱イオン水に溶解しているガスから生
じ、レンズの種(seed)、あるいはパッケージキャリア
表面の小さなむらとなる。
【0032】脱イオン水をガス抜きする装置は、図3〜
5に示す。図3は、ガス抜きモジュールの模式図であ
り、他方図4はガス抜きユニット122の詳細な長手方
向断面図である。脱イオン水は、入力ライン112を通
して脱イオン水源(水和時の供給源にもなる)から供給
される。コンテナから水を引く場合は、脱イオン水タン
クあるいはポンプ114にエアブランケットをかける。
【0033】脱イオン水はついで、水中に含まれている
おそれのある外部からの粒子状汚染物を取り除くため、
フィルタ118を通す。
【0034】脱イオン水は、この後、ガス抜きユニット
122の入口に供給する。ガス抜きユニット122の中
では、脱イオン水はマニホールドに配置された複数のチ
ューブ124に分岐され、ガス抜きユニット122の排
出口126で再度合流する。ガス抜きユニット122
は、真空ポンプ128を駆動して低圧(典型的には4〜
25torr)の下で作動させる。この真空ポンプ128
は、管130を介してガス抜きユニット122に接続さ
れ、管132を通じて過剰の空気をガス抜きユニットか
ら排出する。
【0035】脱イオン水は、ガス抜き抜きユニット12
2から排出管126を通じて外に出ると、管136a,
136bおよび精密注入ポンプ140を介してマニホー
ルド138a,138bに流入する。マニホールドは、
注入ステーション16および、ロボット移行装置に取り
付けたロボット移行アレー102において、各コンタク
トレンズ用パッケージキャリアに複数のノズルを提供す
る共通の供給源として用いられる。ガス抜きした脱イオ
ン水をマニホールド138に送り出すポンプ140に
は、FMIポンプ(ニューヨーク州オイスターベイのFl
uid Metering, Inc.製)を、ニューヨーク州オイスター
ベイのOyster Bay Pump Works, Inc. 製造のポンプ駆動
装置に取り付けて用いた。これらのポンプは、ガス抜き
済み脱イオン水の溶液を正確な量だけパッケージボウル
に注入し、気泡の発生やレンズの付着を抑え、溶液があ
ふれ出る(パッケージの密封領域に水が付着することに
なる)のを防止し、検査システムに適した水量に制御で
きる。
【0036】ここで図4をみると、この図にはモノマー
用のガス抜きユニット122が詳細に示されている。こ
のガス抜きユニット122は、円筒形の側壁144、頂
部プレート146および底部プレート148からなる圧
力領域を含む。底部プレート148には、図5に示す用
に、真空ポンプ128に連なる穴130が設けられる。
【0037】頂部プレート146は、フランジ150と
Oリング152(フランジと頂部プレートの間で圧縮さ
れる)を使って円筒形の側壁144に取り付けられる。
Oリング152の圧縮と頂部プレート146のフランジ
への取付けは、頂部プレート146をフランジに取り付
けるボルト156を使って行われる。
【0038】水の流入管121は頂部プレート146を
通って延び、チャンバ144a内でY字形コネクタによ
り2本以上の、好ましくは等しい長さの管に分岐し、均
等な後方圧を与えて各分岐に均一な流量を実現する。こ
れらの管は、シリコンマニホールド160に接続され
る。ガス抜きタンクの内部には、2〜10個のシリコン
マニホールド(それぞれガスを透過する10本のチュー
ブを有する)が配置される。本発明の好ましい態様にお
いては、このマニホールドは6個用いる。マニホールド
160は、二本を平行に配置したものを順に連結してい
く。
【0039】ガス抜きユニットの内部構造は、マニホー
ルドのパイプとガス透過マニホールド160の両方を支
持するデルリン製ブロック167と168の対に取り付
けられる。ガス抜きユニットのデルリン製ブロック16
7,168は、頂面フランジ146から吊り具282,
284を使って釣り下げてもよい。そして、この頂面フ
ランジ146は、頂面ブロックと吊り具286,288
を吊し、これらの吊り具286,288は底面ブロック
を吊す。流路は上から下に向かい、第1の平行アレーか
ら流れる水は、チューブ290を備えた第2のアレーに
向けて頂部に戻る。そして、次はこの第2のアレーから
チューブ292を通って次の平行アレーに進む。ガス抜
きをした水は、最終的には頂部の出口に向かい、排出パ
イプ244を介して放出管126に進む。
【0040】シリコン製マニホールドに滞留している
間、溶解したガスは、ポンプ126により生成した真空
によりチャンバ130の出口を介して引かれ、マニホー
ルド160のチューブ壁を通って脱イオン水から移行す
る。水がチャンバの頂部に近づくころには、溶解したガ
スはほぼなくなっている。
【0041】図12と13には、マニホールド160の
一つを示してある。このうち図12は、マニホールド1
60の拡大した部分図であり、図18は図12の13−
13’線断面図である。図13に示すように、各マニホ
ールド10は、3本−4本−3本に配列された複数のチ
ューブ288を含む。各チューブ288は、マニホール
ドをデルリン製取付けブロック167,168に封止す
る一体封止部材296を含むマニホールド取付けブロッ
ク294a,294bに取り付けられる。
【0042】マニホールド160の各チューブには、大
量移送の効率を高めるため、スタティックミキサ170
(図12にそのうちの一個を示す)を設置する。これら
のスタティックミキサ(イリノイ州キャリーのKoflo 社
製造)は、デルリン製で、直径が1/4インチ、長さが
6インチである。
【0043】ガス透過性チューブにとって好ましい材料
は、ニュージャージィ州アンドーバーのSanitech社製S
THTチューブ(ミシガン州ミッドランドのダウコーニ
ング社製造のQ74780医用グレードのシリコンゴムから製
造する)である。
【0044】本発明の装置は、各マニホールド160が
10本のチューブを含むように配置される。各チューブ
は、内径が1/8〜1/2インチ、好ましくは1/4イ
ンチ、壁厚が1/16〜1/32インチ、好ましくは1
/32インチで、ジュロメータ硬度は80である。
【0045】タンクの頂部と底部にあるヘッダーチュー
ブは、シリコン、あるいは他の不透過性材料からもつく
ることができる。これらのチューブは、流れに不均衡が
生じる元となる圧力差が生じないよう、どれも同じ長さ
にする。各ヘッダーチューブはついで、ガス抜き装置の
出口を一つにするよう、Y字形に接続される。
【0046】図5は、本発明で用いる流水系の模式図で
ある。この図において、脱イオン水は再循環供給管20
2から、遮断弁204、フィルタ206、流量計208
および、脱イオン水の供給を電気的に制御する電気作動
式の空気圧弁210を通して供給される。逆止弁212
と手動式遮断弁204は、導管202中で脱イオン水を
再循環させるため隔離を行う。供給管214は、先に述
べたtween 80のような界面活性剤を少量計量したものを
供給する。
【0047】脱イオン水は、保持タンク216に格納さ
れ、かつ圧力レギュレータ220、空気フィルタ22
2、および急速排出口226を備えた電気作動式ソレノ
イド弁224を有する導管218を通して供給システム
から供給されるエアブランケット(air blanket )によ
って圧縮される。
【0048】装置の通常の操作においては、タンク21
6内の脱イオン水は、10〜20psi 、好ましくは15
psi に維持された空気圧のブランケットによって圧縮さ
れる。脱イオン水は、脱イオン水タンク216から、導
管228とフィルタ230を介して第1のT字マニホー
ルド232まで引かれ、ここで二つのプロセス流に分岐
される。このプロセス流のうちの一つは、前にも述べた
米国特許出願第256,556 号(発明の名称:「ソフトコン
タクトレンズを水和する自動装置および方法」)にある
水和装置に水を供給する。
【0049】バイパス弁234と分岐導管236を含む
バイパスシステムは、一対のT字導管238を介してシ
ステムに接続される。通常の操作においては、バイパス
弁234は閉止され、脱イオン水は、T字マニホールド
238、遮断弁240および入口チューブ121を通っ
て、本発明のガス抜きタンク122まで進む。ガス抜き
した脱イオン水は、供給時には、ガス抜き真空タンク1
22から、出口導管244と弁246を通ってレンズ移
送ノズルおよび検査パッケージに進む。
【0050】所望の時に試料を取り出すため、試料用の
穴248と250が設けられる。入口チューブ242と
出口チューブ244にあるフランジ付きのコネクタ、お
よび入口弁240と出口弁246、ならびにバイパス弁
234を使うと、システムはガス抜き真空タンク122
に向かう分路236を通って迂回し、排水時においても
生産ラインの連続作動が維持される。
【0051】蒸気再循環管252には、米国特許出願第
432,927 号(発明の名称:「オンライン蒸気衛生設
備」,本出願人に譲渡済)にあるように、分配チューブ
を定期的に殺菌するため、遮断弁254、圧力ゲージ2
56およびフィルタ258が設けられる。通常の操作の
場合は、蒸気の供給は、ロック式の閉止弁260を使っ
て、ガス抜きした脱イオン水の供給とは一緒にならない
ようにして行う。これら二つの弁は、分配系を隔離し、
蒸気がガス抜き真空タンクおよび脱イオン水タンクに入
ることのないようにする。また、分配系の殺菌中に脱イ
オン水も蒸気もシステムの中に入らないよう、逆止弁2
64も設置される。
【0052】ガス抜きシステムの出力は、第1のT字形
マニホールド266と第2のT字形マニホールド268
を介して分岐され、本発明のガス抜き済脱イオン水に係
る三つの主要なシステムが得られる。主要な各システム
の圧力を計測するため、圧力ゲージ270と272が設
けられる。精密計測ポンプ140aと140bの対は、
ガス抜き済脱イオン水を、図6〜9に示した、レンズを
あるシステムから次のシステムに移送する際に用いられ
るレンズ移送ノズルに送り出す。第3の精密計測ポンプ
140cは、ガス抜き済脱イオン水を、図10に示した
マニホールド178と複数のノズル174に送り出す。
これらのノズルは、ガス抜き済脱イオン水を、正確に測
って、すでに図1において説明した複数の検査パッケー
ジ用キャリア20が収まったパレット10に注入する。
【0053】ガス抜き真空タンク122は、真空ゲージ
280、真空ポート130、感圧スイッチ282、真空
ポンプ128および、空気や絞り出された脱イオン水を
ドレーン系に排出する排出口132を備える。すでに述
べたように、タンク122の圧力は、通常は、スイッチ
切替される真空ポンプ128を使って4〜25torrに維
持される。ガス抜き装置を通常に操作する場合は、少量
の脱イオン水が、シリコンチューブ160のカーブを透
過して絞り出され、真空ポンプ128は、通常の操作時
には、少量の水を取扱うことのできるダイアフラムポン
プである。
【0054】(検査前の準備)本発明は、米国特許出願
第258,556 号(発明の名称:「ソフトコンタクトレンズ
の自動水和装置および方法」,本出願人に譲渡済)に開
示された発明の実施する際に特に適合する。
【0055】図6に示すように、複数の、例えば32個
のコンタクトレンズを搭載した水和キャリア860は、
水和装置から移送位置まで移動する。各凸レンズキャリ
アによっては、ただ一個のレンズが搬送される。凸レン
ズキャリアの4×8個のアレー102(組み替えもでき
る)を備えた連接回動するロボット移送装置は、つい
で、アレーを、図6と図7(A)に示す第2の水和キャ
リア860aの上方に位置させる。
【0056】図7(A)に示すように、ただ1個のコン
タクトレンズ8は、凹レンズキャリア861によって搬
送され、4×8個のアレー102の上に設置された凸レ
ンズキャリア104のすぐ下までもって来られる。凹レ
ンズキャリア861は、流体を凹レンズキャリアの表面
とレンズ8の間に導入するための少なくとも1個のポー
ト862を含む。流体は、上方プレート867の下側を
切り取ったチャネル866を通って供給される。このチ
ャネル866は流体マニホールドと複数の流体コネクタ
863をつなぐもので、また流体コネクタ863は、図
6に最もよく示されている凹レンズキャリア861の表
面上方まで延びる。流体コネクタ863は、4×8個の
アレー102の上側に形成される流体カップリング86
4に係合するような形状にする。これらのカップリング
はそれぞれ、コンタクトレンズ8を凹レンズ保持手段8
61から凸形レンズ保持手段104まで移送するのに用
いる移送用の流体を供給する流体用導管874に接続さ
れる。
【0057】コンタクトレンズを水和キャリア860か
らロボットアレー102に移送する、図6に示す態様に
おいては、流体の移送は、空気圧によるのが好ましい。
したがって導管874は、圧縮空気をカップリング86
4に送り、今度はカップリング部材864が、圧縮空気
を流体カップリング863、チャネル通路866、およ
びポート862に送る。
【0058】図7(A)に示すように、コンタクトレン
ズ8は、水和ステーションにおいて水和した後水を落さ
れたばかりで依然として湿っている。さらに、レンズ
は、レンズ保持手段861の凹面内でレンズを中央に寄
せることによって湿ったコンタクトレンズを取扱いやす
くするために少量の界面活性剤を含む脱イオン水で水和
されている。このため、空気圧縮ライン874を作動さ
せると、ポート862を通じて空気による押し出しが起
こり、コンタクトレンズは凹形レンズキャリアの表面か
ら上方に引き揚げられ、凸形レンズキャリア104に係
合する。レンズが界面活性剤とともに、あるいはこれな
しで凸形レンズキャリア104に付着している間、界面
活性剤は、凸形レンズキャリア104の表面を濡らし、
脱イオン水の表面張力と周囲の大気圧によって、この表
面への付着力を増大させる。移送の際には、直接的で正
確な移送を確保するため、各凸形レンズキャリア104
は、1.5mmのレンズの中に位置させるのが好ましい。
【0059】レンズ8を凸形レンズキャリア104に移
送した後は、ロボット移送装置はレンズのアレーを、マ
ニホールド860に似た、複数のカップ部材104(こ
のうちの1個を図7(B)に示した)を有するマニホー
ルドを装備する「気泡吹き飛ばし」ステーションに移動
させる。各カップ部材は、第2の凸形レンズキャリア1
04の凸面にほぼ同じ形状の凹面108を含む。このカ
ップ部材の凹面には、このような凹面108が好ましい
ことは分っているが、単一のジェット装置でも同じよう
な機能が得られる。凹面108はまた、圧縮流体をカッ
プ部材に形成された中央通路を通して取り入れるための
少なくとも1個のポート110を含む。脱イオン水に少
量の界面活性剤を含ませると、レンズが第1のキャリア
から第2のキャリアへ移動しやすくなるが、他面、コン
タクトレンズ8を覆う脱イオン水の層に小さな気泡10
5の発生を引き起こす。レンズを噴出する圧縮流体に曝
すと、小さな気泡105は、レンズを検査キャリアに移
送する前に、外側に移行し、消滅する。自動レンズ検査
システムで誤った否定的なデータがとられるのを防止す
るためには、このような気泡を取り除くのが好ましい。
本発明の好ましい態様においては圧縮空気を使用した
が、脱イオン水も使用することができる。
【0060】(パッケージキャリアへの注入)図3と5
について説明したように、脱イオン水は、ガス抜きユニ
ット122でガス抜きされ、また複数の精密注入ポンプ
140によって脱イオン水注入ステーション(図10と
11に詳しく示してある)に分配される。図11に示す
ように、ベルトの対を備えたゴム製ベルトコンベア12
aは、検査キャリア10をパッケージキャリア装填エリ
ア11(図3に示した)から脱イオン水注入ステーショ
ン16まで搬送する。一連の検査キャリア10を注入ス
テーション16の上流側に留めておくためには、つめ1
71を備えた空気圧しぼり170を用いる。新しい検査
キャリア10を装填するときは、空気圧しぼり機構17
0がつめ171を引き込み、検査キャリア10が、コン
ベア12a上の注入ステーションに搬送されるようにす
る。もう一つの空気圧ロック機構に取り付けた離隔した
顎の組は、同様の方法で検査パレット10に係合し、こ
れをパッケージ注入位置にしっかりと保持する。複数の
注入ノズル174は、水平往復ビーム支持部材176に
取り付けられ、複数のチューブ部材178を介してFM
I精密注入ポンプ140に接続する。このとき各ポンプ
はそれぞれのノズルに接続する。各ノズル174は、内
径が0.045〜0.048インチの16個のゲージテ
フロン針で終端し、パッケージキャリア20のすぐ上、
より詳しくはボウル部材36の上方に釣り下げられる。
操作の際には、支持フレーム181と182にしっかり
と固定された空気圧シリンダ180が、搬送部材18
4、垂直サポート185,186および水平取付けビー
ム176を往復させ、テフロン針の先端をパッケージキ
ャリア20のくぼんだボウル36より下方に位置させ
る。テフロン針の先端は下方に向けて往復し、この針を
通して、約600mlのガス抜き済み脱イオン水がボウル
36を一部充填するために注入される。ボウル36に所
定の脱イオン水が注入されると、空気圧シリンダ180
が作動し、往復支持ビーム176が、パッケージキャリ
ア20からテフロン針を持ち上げるために、引き上げら
れる。往復運動をする注入針を使うと、ガス抜き済み脱
イオン水を注入する際に撹拌する必要がなくなる。不適
当な撹拌をすると、空気が取り込まれ、気泡の発生(誤
った否定的な検査結果の元になる)につながる。検査キ
ャリア10は、ついで、注入ステーション16を出て、
コンベア12aの端に向かう。そしてここで、検査キャ
リア10をステンレススチールのプラットホームを横切
ってレンズ検査装填エリアまで押し込むプッシュコンベ
アに係合する。
【0061】本発明に係る水和後の処理部では2×8個
および4×8個のアレーが利用されるが、本発明におい
ては、種々の配列のアレーを用いることができることは
理解できるであろう。
【0062】図6に示す水和キャリア860の4×8個
のアレーは、パレット10の対によって形成されるレン
ズ装填エリアにあるパッケージキャリアの4×8個のア
レーとは異なる。ロボット移送手段100に取り付けら
れた4×8個のアレー102は、水和キャリア860に
おいてレンズとレンズの間に30mm四方の寸法をもつ4
×8個のアレー、および「気泡吹き飛ばし」ステーショ
ン70を収めるように調整することができ、そうすると
30×50mmの寸法に拡大する。検査パレット10の対
によって形成されるレンズ装填エリア(図8および9の
ところで説明する)におけるこれは第3の4×8個のア
レーの寸法に等しい。
【0063】図8には拡大配置された4×8個のアレー
102を、また図9にはこのアレーの縮小配置された模
様を示す。アレー102は、先に図6と7について説明
した32個の凸型レンズキャリア104を含む。アレー
の中心線に沿って、導管863を第2の水和キャリア8
60に係合させる4個の流体カップリング部材864が
並ぶ。アレーは、それぞれが8個の凸形キャリア104
を搬送する4本のライン190〜193からなる。核ラ
イン190〜193は、図8で詳しく説明するように、
内部案内ロッド194と195に沿って往復するように
設置される。空気圧チャック196と197は、アレー
の各側に設けられ、作動と同時に最も外側にあるライン
190と193を、図8に示すように、案内ロッド19
4,195に沿って外側に引き込む。最も外側のアレー
190と193はそれぞれ、内部スライドしぼりの対
(そのうちの1個を図8に符号198で示す。これは最
も内側のライン191と192を外側に引き出す役割を
する)を搬送する。このとき、ライン190はライン1
91を、またライン193はライン192を引っ張る。
圧縮ばね199はまた、アレーの各ラインを分かつのを
補助する。
【0064】アレー102は、レンズを水和ステーショ
ンからレンズ装填エリアに移送する際、アレーに適切な
方位を与えるため、ターンテーブル103の回りで回転
できることにも留意すべきである。ターンテーブル10
3は、第1および第2の連接アームに取り付けられるた
め、4×8個のアレーに、ロボット移送装置が与える種
々の移送ポイントの間で、完全な三次元方向の動きをさ
せることができる。
【0065】図7(A)と図7(B)に示すように、凸
形レンズキャリア104はまた、少なくとも1個のポー
ト111で終端する内部導管110を含む。このポート
111は、流体を凸形レンズキャリアとコンタクトレン
ズ8に間に導入するのに用いる。アレー102がレンズ
装填エリアにおいて複数のレンズキャリア20の上方に
位置しているときは、アレー190〜193は、各凸形
レンズキャリア104と整列するように拡がるが、この
とき関連するパッケージキャリア20のそのすぐ下にあ
り、少量(通常300μl)のガス抜き済み脱イオン水
は、精密注入ポンプ140により導管110を通して送
り出され、コンタクトレンズ8を凸形キャリア104か
らパッケージキャリア20のボウル36まで移送する。
ここでもガス抜き済み脱イオン水を使用すると、レンズ
が、脱イオン水中に溶解していたガスから小さな気泡が
発生するおそれなく(これはコンタクトレンズ8の上で
「種」となる可能性がある)、移動できるようになる。
レンズ8がパッケージキャリア20に移送されると、4
×8個のアレー102は、空気チャック196,197
(図8)を使ってつぶし、水和キャリア860の形状に
合うよう形に戻す。
【0066】検査キャリア10の対がレンズ装填エリア
に装填されると、第2のサーボモータ駆動式プッシュア
ームが両パレットをレンズ装填エリアからオーバーヘッ
ドダブル軸搬送キャリアまで移送する。この搬送キャリ
アは、検査キャリアのうちの一つを取り出し、自動レン
ズ検査ステーションに送るために拾い上げる。これにつ
いては、米国特許出願第258,557 号(発明の名称:「コ
ンタクトレンズを準備するための自動装置および方
法」)に詳細に記載してある。
【0067】以上、本発明を好ましい態様に則して説明
してきたが、当業者ならば、特許請求の範囲の記載から
逸脱しない範囲で、本明細書で述べた態様に変更を加え
ることは想起し得るであろう。
【0068】本発明の具体的な実施態様は、以下の通り
である。 1)前記流体供給手段はさらに、ガス抜き済みの脱イオ
ン水を前記第2の流体手段に供給するための真空ガス抜
き装置を具備する請求項1記載のロボット装置。 2)前記真空ガス抜き装置は真空チャンバと、脱イオン
水をガス抜き用に受け取る複数のガス透過性チューブ、
およびこのガス透過性チューブを通じて脱イオン水を流
すための圧力差を生じさせる手段を備える上記実施態様
1)記載のロボット装置。 3)前記真空ガス抜き装置はさらに、前記真空チャンバ
中での真空レベルを4〜25torrに維持する真空ポンプ
を備える上記実施態様2)記載のロボット装置。 4)前記脱イオン水をガス抜きする工程は、前記検査キ
ャリアを一部充填する工程に先立って、真空ガス抜き装
置中で行われる請求項2記載の方法。 5)前記真空ガス抜き装置は、真空チャンバと、このチ
ャンバに取り付けられた、脱イオン水をガス抜き処理の
ために受け取る複数のガス透過性チューブを備え、前記
ガス抜き工程は、脱イオン水を前記ガス透過性チューブ
を通じて送り込むための圧力差を生じさせる工程を含む
上記実施態様4)記載の方法。
【0069】6)前記真空ガス抜き工程はさらに、前記
真空チャンバ中での真空レベルを4〜25torrに維持す
る工程を含む上記実施態様5)記載のロボット装置。 7)前記圧力差を維持する工程は、脱イオン水を前記ガ
ス抜き装置に供給する脱イオン水格納タンクをエアブラ
ンケットで覆うことによって達成される上記実施態様
6)記載のロボット装置。 8)前記ガス透過性チューブは、ジュロメータ硬度が8
0のシリコーンゴムから形成される請求項3記載の装
置。 9)前記各ガス透過性チューブは、内径が1/8〜1/
2インチ、壁厚が1/16〜1/32である上記実施態
様8)記載の装置。 10)前記各ガス透過性チューブの内径は1/4インチ
である上記実施態様9)記載の装置。
【0070】11)前記各ガス透過性チューブの壁厚は
1/32である上記実施態様9)記載の装置。 12)前記各ガス透過性チューブは複数のガス抜きマニ
ホールドアセンブリに束ねられる上記実施態様9)記載
の装置。 13)前記脱イオン水は、平行な流路を形成しながら前
記マニホールドの各チューブに供給され、前記マニホー
ルドにあってはシリアルな流路を形成する上記実施態様
12)記載の装置。 14)前記装置はさらに、ガス抜き処理する脱イオン水
を収納する格納タンクを具備する請求項3記載の装置。 15)前記圧力差を生起させる手段は、前記格納タンク
内に維持される制圧のエアブランケットである上記実施
態様14)記載の装置。
【0071】16)前記マニホールドは、複数のコンタ
クトレンズパッケージの上方に取り付けられる複数のノ
ズルを具備する請求項3記載の装置。 17)前記マニホールドは、前記ガス抜き済みの脱イオ
ン水を前記コンタクトレンズパッケージに分配する際
に、垂直方向に往復運動をする上記実施態様16)記載
の装置。 18)前記ノズルは前記コンタクトレンズパッケージに
垂直方向に入り込み、また前記精密測定された脱イオン
水の流れは、前記各ノズルの先端が前記分配されたガス
抜き済み脱イオン水に浸漬している間に終結し、前記ノ
ズルの先端は、前記脱イオン水の流れが絶えたら、前記
パッケージから垂直方向に引き上げられる上記実施態様
17)記載の装置。 19)前記複数の分配ポイントには、複数のコンタクト
レンズキャリアが含まれ、このキャリアのそれぞれは、
コンタクトレンズを収める凸形のレンズ取付け面と、前
記ガス抜きした脱イオン水を、前記凸形のコンタクトレ
ンズ取付け面と凸形の面の間に導入する流体の通路を区
画する請求項3記載の装置。
【0072】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
コンタクトレンズを検査・包装用に取扱い、準備する自
動装置が提供される。また本発明によれば、ガス抜きし
た脱イオン水とともにキャリアの間で、レンズを移動さ
せ、自動検査手段におけるレンズの検査を容易にするこ
ともできる。そして、自動レンズ検査システムにおける
検査に先立って、レンズの表面に発生する気泡を除去す
る装置も提供される。その他、ガス抜きした脱イオン水
中でレンズを検査することにより、自動レンズ検査の際
に誤った否定的なデータを与えるおそれのある気泡の形
成を最小限に抑える、成形済みコンタクトレンズの改善
した検査方法も提供される。最後に、本発明によれば、
自動レンズ検査の際に誤った否定的なデータを与えるお
それのある気泡を吹き飛ばすステーションの付いた、コ
ンタクトレンズを水和ステーションから検査ステーショ
ンへ移動させる装置も提供される。
【図面の簡単な説明】
【図1】検査キャリアでかつコンタクトレンズの最終的
な包装の一部にもなるコンタクトレンズキャリアの等寸
大図。
【図2】自動レンズ検査システムの全体を通して複数の
コンタクトレンズキャリアを搬送するのに用いられる図
1に示した検査キャリアの等寸大図。
【図3】本発明に係る脱イオン水ガス抜きシステムの構
成要素を示すブロック図。
【図4】脱イオン水をガス抜きするのに用いられるガス
抜き真空タンクの詳細断面図。
【図5】本発明に用いられる機械系および流水系各装置
の模式図。
【図6】複数のコンタクトレンズを収めた水和キャリア
のすぐ上に位置する凸レンズキャリアの調節可能アレー
を有する連接ロボット搬送ヘッドの側面図。
【図7】(A)は湿潤したコンタクトレンズを水和キャ
リアの凹レンズ保持面から連接回動ロボットの搬送ヘッ
ドにある凸レンズ保持面まで移行させる模様を示す模式
断面図、(B)は自動レンズ検査の結果に誤った否定的
な影響を与えかねない気泡をコンタクトレンズから除去
する気泡吹き飛ばし機構の模式断面図である。
【図8】連接回動ロボットの延び出し位置における移行
ヘッドを上から見た平面断面図。
【図9】連接回動ロボットの閉止位置における移行ヘッ
ドを下から見た平面断面図。
【図10】本発明の方法に従ってパッケージキャリアに
ガス抜きした脱イオン水を充填する際に用いられる装置
の側面図。
【図11】図10の装置の平面図。
【図12】図4に示したガス抜き真空タンク内で用いら
れるガス抜きマニホールドの内の一本の側面図。
【図13】図12の13−13’線断面図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ラッセル・ジェイ・エドワーズ アメリカ合衆国、32258 フロリダ州、ジ ャクソンビル、ブルーベリー・ウッズ・サ ークル 4535 (72)発明者 ダーレン・エス・キーン アメリカ合衆国、32257 フロリダ州、ジ ャクソンビル、サウシントン・プレイス 11260 (72)発明者 ジョナサン・ピー・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・ドーブ・ドラ イブ 4345

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数のソフトコンタクトレンズを第1の
    処理ステーションから第2の処理ステーションに移動す
    るロボット装置であって、 (a)複数の第1のコンタクトレンズキャリアを配備し
    た第1のフレームであって、前記キャリアはそれぞれ凹
    形のレンズ保持面と移送するコンタクトレンズを保持
    し、前記凹形レンズ保持面は、この保持面とレンズの間
    に流体を導入する第1の流体手段を区画する第1のフレ
    ームと、 (b)前記レンズを前記第1の処理ステーションから第
    2の処理ステーションへ移送するのを容易にするロボッ
    ト移送ヘッドであって、(i)複数のコンタクトレンズ
    キャリアであって、それぞれのキャリアが、コンタクト
    レンズを収めるための凸形のレンズ取付け面と、このレ
    ンズ取付け面と前記コンタクトレンズ表面の間に流体を
    導入するための第2の流体手段を区画するコンタクトレ
    ンズキャリアと、(ii)前記移送ヘッドを前記第1の処
    理ステーションから第2の処理ステーションへ移動させ
    るロボット移送手段を備える連接ロボット移送ヘッド
    と、 (c)ガス抜きした脱イオン水を前記第2の流体手段へ
    供給する流体供給手段と (d)移送されてくるコンタクトレンズを受け取る複数
    の第3のコンタクトレンズキャリアを載せた第2のフレ
    ームと、 (e)前記ロボット移送手段と第1の流体供給手段を作
    動して前記レンズを前記第1のキャリアから前記第2の
    キャリアへ移送するコントローラを具備するロボット装
    置。
  2. 【請求項2】 成形したコンタクトレンズを自動生産ラ
    インで検査・包装する方法であって、(a)脱イオン水
    をガス抜きする工程と、(b)前記のガス抜きした、少
    量の界面活性剤を含む脱イオン水でパッケージキャリア
    を一部充填する工程と、(c)検査の後、前記脱イオン
    水を前記パッケージキャリアから自動的に取り除き、つ
    いで前記パッケージキャリアを緩衝用生理食塩水で一部
    充填する工程と、(d)前記レンズと緩衝用生理食塩水
    を、ユーザに提供するため前記パッケージキャリアに密
    封する工程を含む方法。
  3. 【請求項3】 コンタクトレンズを検査・包装する際に
    脱イオン水をガス抜きする装置であって、(a)真空チ
    ャンバと、(b)前記真空チャンバの内部に取り付けら
    れ、ガス抜き処理する脱イオン水を連続的に受け入れる
    複数のガス透過性チューブと、(c)前記脱イオン水を
    前記複数のガス透過性チューブを通して送るための圧力
    差を生起させる手段と、(d)前記ガス抜きした脱イオ
    ン水を複数の分配ポイントに分配するマニホールドと、
    (e)ガス抜きした脱イオン水の1mlより少ない量を測
    りとって前記各分配ポイントへ送り出す精密計測ポンプ
    を少なくとも1個備える装置。
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