KR20030072249A - 마이크로파 에너지를 사용하여 콘택트 렌즈를 분리, 해제및 수화하기 위한 방법 - Google Patents

마이크로파 에너지를 사용하여 콘택트 렌즈를 분리, 해제및 수화하기 위한 방법 Download PDF

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KR20030072249A
KR20030072249A KR10-2003-0013373A KR20030013373A KR20030072249A KR 20030072249 A KR20030072249 A KR 20030072249A KR 20030013373 A KR20030013373 A KR 20030013373A KR 20030072249 A KR20030072249 A KR 20030072249A
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KR10-2003-0013373A
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칼빈올린
보웬데이비드
알브렉트슨필립알.
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존슨 앤드 존슨 비젼 케어, 인코포레이티드
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Abstract

본 발명은 하나 이상의 마이크로파 가열 및 처리 스테이션에서 마이크로파 에너지를 사용하여 콘택트 렌즈를 분리, 해제 및 수화하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다. 마이크로파 에너지는 콘택트 렌즈가 부착되어 있는 베이스 굴곡 몰드(base curve mold)로부터 HEMA 링이 부착되어 있는 전방 굴곡 몰드(front curve mold)의 분리를 촉진하는데 사용되고, 또한 마이크로파 에너지는 상기 베이스 굴곡 몰드로부터 상기 콘택트 렌즈의 해제를 촉진하는데 사용되며, 상기 해제된 콘택트 렌즈의 용이한 수화를 위해 사용된다.

Description

마이크로파 에너지를 사용하여 콘택트 렌즈를 분리, 해제 및 수화하기 위한 방법 {Use of microwave energy to disassemble, release, and hydrate contact lenses}
본 발명은, 일반적으로 마이크로파 에너지를 사용하여 콘택트 렌즈를 분리, 해제 및 수화하기 위한 장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히 콘택트 렌즈를 분리, 해제 및 수화하도록 설계된 하나 이상의 마이크로파 가열 및 처리 스테이션에서 마이크로파 에너지를 사용하는 기술에 관한 것이다.
하이드로겔(hydrogel) 소프트(연질) 콘택트 렌즈 제조 기술은 전방 및 후방 몰드 섹션 절반부 사이에 모노머를 개재시킴으로써 각각의 하이드로겔 소프트 콘택트 렌즈를 형성하는 자동화된 성형 시스템 및 조립 라인으로 발전하고 있는 상태이다. 상기 모노머는 중합되어 렌즈를 형성하고, 그 렌즈는 상기 몰드 섹션 절반부들로부터 제거된 후, 추가로 처리되어 소비자가 사용할 수 있도록 포장된다.
통상적인 종래 기술의 소프트 콘택트 렌즈 제조 방법에서는, 다수의 열가소성 사출 성형 전방 굴곡(FC; front curve) 몰드들 및 후방 또는 베이스 굴곡(BC; back or base curve) 몰드들을 제조하기 위해 사출 성형 공정에서 사출 성형기에 금속 삽입체가 사용되고, 상기 FC 및 BC 몰드 각각은 단일의 소프트 하이드로겔 콘택트 렌즈를 성형하기 위해 단 한번만 사용된다. 이러한 방법에서, 상기 FC 몰드에는 콘택트 렌즈 형성 모노머가 제공되고, 상기 BC 몰드는 상기 FC 몰드 위에 주의깊게 위치되며, 상기 두 몰드는 함께 가압되므로, 과잉 모노머는 상기 몰드 절반부들의 광학면 외부의 공간으로 방출된다. 그후, 상기 모노머는 중합되어 렌즈를 형성하고, 그 렌즈는 상기 몰드로부터 제거되며, 소프트 하이드로겔 렌즈 완제품을 산출하도록 추가로 처리된다.
도 1은 그 사이에서 소프트 콘택트 렌즈(14)가 성형되는 공간을 형성하는 전방 굴곡 몰드 절반부(10) 및 후방 굴곡 몰드 절반부(12)를 포함하는 통상적인 종래의 몰드 조립체(8)의 측단면도이다.
상기 전방 몰드 절반부(10)는 주위로 연장되며 원주둘레로 양호하게 형성되는 첨예한 에지(16)를 구비하는 광학 특성 오목면을 갖는 중앙 굴곡 구역을 한정한다. 상기 첨예한 에지(16)는 후속해서 성형되는 소프트 콘택트 렌즈에 대해 양호하게 한정되며 균일한 플라스틱 반경 분할 라인(에지)을 형성하는 것이 바람직하다. 유사하게, 상기 후방 굴곡 절반부(12)는 광학 특성 볼록면을 갖는 중앙 굴곡 섹션을 한정한다.
상기 FC 및 BC 몰드들은 임의의 열가소성 재료로 제조될 수 있으며, 상기 열가소성 재료는 사출 성형될 수 있고 필요한 광학 성질을 갖는 최종 주조 렌즈를 제공하며, 현재 몰드 프레임에 적합한 재료로서는 폴리스티렌 및 폴리프로필렌이 있다. 상기 FC 및 BC 몰드들을 사출 성형하기 위해, 필요한 형상의 사출 금속 공구 삽입체는 통상적으로 기계가공되어 사출 성형기에 장착된다. 상기 사출 성형된 FC 및 BC 몰드들은 거의 동일하게 복제할 수 있는 상기 사출 금속 몰드 삽입체의 역 복제물(inverse reproductions)이고, 그에 따라 성형된 콘택트 렌즈는 거의 동일하게 복제할 수 있는 상기 금속 몰드 삽입체의 복제물이다.
상기 FC 및 BC 몰드 절반부들 사이에서의 콘택트 렌즈의 성형 이후에, 상기 FC 및 BC 몰드 절반부들은 분리되어야만 한다. 통상적으로, 상기 FC 및 BC 몰드 절반부들의 분리 도중에, 몰드 캐비티 주위의 과잉 몰드 재료인 과잉 HEMA 링은 부착을 촉진하도록 설계된 상기 FC 몰드에 부착되고, 상기 성형된 콘택트 렌즈는 상기 BC 몰드에 부착된다.
상기 성형된 콘택트 렌즈를 보유하는 상기 BC 몰드로부터 상기 부착된 HEMA 링을 보유하는 상기 FC 몰드를 분리하기 위해서, 종래 기술은 열 공급원으로서 IR램프를 사용하였고, 상기 IR 램프로부터의 에너지의 대략 20% 미만의 에너지가 상기 제품을 분리하기 위해 사용된다. 이는 에너지의 낭비이기 때문에 단점이 되고, 또한 이러한 모든 에너지는 상기 IR 램프에 의해 추가된 모든 열을 제거하기 위해 작동, 감시 및 유지되어야만 하는 고가의 수냉 공정 및 시스템에 의해 차후에 제거되어야만 한다. 상기 IR 방법은 정밀하지 않으며, 분리 및 개방 단계 도중에 다수의 렌즈가 손상된다.
상기 부착된 콘택트 렌즈를 상기 BC 몰드로부터 해제하기 위해, 종래 기술은 통상적으로 4분 이상의 담금 시간을 적용해야 하는 해제 용기를 사용하고 있다. 이는 상기 4분의 담금 시간이 본원의 진행중인 작업(Work In Progress; WIP)보다 300% 이상이기 때문에 1분 미만의 시간을 필요로 하는 본 발명에 따른 방법에 비해 불리하다.
상기 해제된 콘택트 렌즈의 수화를 위해, 종래 기술은 최소한 20분의 담금 시간을 사용하고 있다. 이는 상기 20분의 담금 시간이 본원의 WIP보다 200% 이상이기 때문에 대략 6분을 필요로 하는 본 발명에 따른 방법에 비해 불리하다.
상기 콘택트 렌즈의 해제 및 수화를 위해, 종래 기술은 가열된 용매를 전달하기 위해 가열 공급 탱크 및 단열 배관을 사용하고 있다. 이는 실온의 용매를 전달하며 사용 시점에서 급속 가열을 제공하는 본 발명에 따른 방법에 비해 불리하다.
따라서, 본 발명의 주된 목적은 마이크로파 에너지를 사용하여 콘택트 렌즈를 분리, 해제 및 수화하기 위한 장치 및 방법을 제공하는 것으로서, 특히 하나 이상의 마이크로파 가열 및 처리 스테이션에서 콘택트 렌즈를 분리, 해제 및 수화하기 위해 마이크로파 에너지를 사용하는 기술에 관한 것이다. 상기 마이크로파 가열은, 유리하게는 각각의 처리 단계에서 마이크로파의 노출 강도 및 지속시간을 제어하는 성능을 제공한다.
본 발명은 콘택트 렌즈가 부착되어 있는 상기 BC 몰드(또는 FC 몰드)로부터 HEMA 링이 부착되어 있는 상기 FC 몰드(또는 BC 몰드)의 분리를 촉진하기 위해 마이크로파 에너지를 사용하고, 또한 상기 BC 몰드(또는 FC 몰드)로부터 상기 콘택트 렌즈의 해제를 촉진하기 위해 마이크로파 에너지를 사용하며, 추가로 상기 콘택트 렌즈의 용이한 수화를 위해 마이크로파 에너지를 사용한다.
본 발명은 하기의 장점들을 제공한다:
분리에 대한 3가지 장점, 즉 1) 필요한 에너지를 경감시키는 뛰어난 에너지 억제 및 안내, 2) 분리 장비의 간소화, 및 3) 개선된 생산량;
해제에 대한 2가지 장점, 즉 1) 상기 후방 굴곡 몰드로부터 상기 렌즈를 해제하는데 필요한 시간의 감소 및 2) 실온의 해제 용매를 투여;
수화에 대한 3가지 장점, 즉 1) 특히, Darocur 1173 생산 라인에 대한 추출 시간의 감소, 2) 수화 장비의 간소화, 및 3) 상기 콘택트 렌즈의 일차 패키지 내에서의 수화를 허용하는 마이크로파 시스템.
본 발명은 분명한 요인이 되는 상기 분리, 해제 및 수화 장비의 실질적인 간소화를 초래한다. 상기 마이크로파 장비는 전원, 마이크로파 발생기, 마이크로파도파관 및 가능하게는 파장 밸브로 구성된다. 도파관은 시트 금속(sheet metal)으로 제조될 수 있으므로 비용이 저렴하고(설계시에는 고비용), 또한 억제 및 안내되는 마이크로파에서 효율이 거의 100%이며 부식이 가속되지 않는다.
마이크로파 에너지의 전달은 가열해야 할 재료 내부의 극성기(polar group)와 전자기장의 결합에 의존한다. 수산기(hydroxyl group)는 상기 형태로 가열되는 것들 중 하나이다. 상기 용매 및 용질의 가열은 상기 렌즈로부터 재료의 확산을 현저하게 증가시킨다. (표준 마이크로파를 갖는) 수산기에 마이크로파 에너지를 전달하는 것은 매우 효율적이며, 또한 유리하게는 사용 시점에서 전달된다. 따라서, Darocur 1173과 같은 수산기 함유 분자는 마이크로파를 적용하여 신속하게 추출되어야 한다.
종래의 마이크로파 오븐에서 NIC 경화된 조립체를 사용하여 80/DI(distilled water; 증류수) 사이에서 70℃, 150ppm 에서 (3 내지 5분에 비해) 대략 1분에 해제가 달성되고, 이는 상기 해제에 필요한 시간을 적어도 75%까지 감소시킨다.
수화 시간은 대략 67%까지 감소된다.
상기 해제 및 수화 처리 도중에 마이크로파 가열을 사용하게 되면, 상기 마이크로파는 사용 시점에 열을 전달하기 때문에 가열된 용매를 보관 및 운반해야 하는 필요성이 배제된다. 대략 3초만에 실온의 패킹 용액 1㎖가 비등된다.
도 1은 소프트 콘택트 렌즈가 성형되는 공간을 형성하는 전방 굴곡 몰드 절반부와 후방 굴곡 몰드 절반부를 포함하는 통상적인 종래의 몰드 조립체의 측단면도.
도 2는 내부에서 하이드로겔 소프트 콘택트 렌즈가 성형된 후에, 렌즈/몰드 조립체를 마이크로파 가열 및 처리 분리 스테이션에 위치시키는 진공 작동식 운반 장치에 의해 지지되는, 전방 굴곡 몰드 및 베이스 굴곡 몰드의 콘택트 렌즈/몰드 조립체를 도시하는 도면.
도 3은 과잉 HEMA 링이 부착되어 있는 상기 전방 굴곡 몰드로부터 상기 경화된 렌즈/후방 굴곡 몰드가 탈형 또는 분리되는 처리 단계 및 위치를 도시하는 도면.
도 4는 일차 콘택트 렌즈 패키지에 실온의 해제 용매가 투여되고, 상기 해제 용매가 마이크로파에 의해 가열되도록 마이크로파 도파관 위에 위치되는 처리 단계를 도시하는 도면.
도 5는 마이크로파에 의해 가열되는 상기 일차 패키지 내부의 해제 용매에상기 렌즈가 접촉하여 액침되도록, 운반 장치가 렌즈/후방 굴곡 몰드 조립체를 하강시키는 처리 단계 및 위치를 도시하는 도면.
도 6은 상기 후방 굴곡 몰드로부터 렌즈의 해제가 달성되도록 충분한 마이크로파 에너지가 전달되며, 상기 운반 장치가 상기 일차 패키지로부터 상기 후방 굴곡 몰드를 상승시켜 상기 렌즈를 일차 패키지 내부에서 마이크로파에 의해 가열되는 해제 용매에 액침되는 상태로 남기는 처리 단계 및 위치를 도시하는 도면.
도 7은 마이크로파 가열 처리의 지속에 의해, 상기 일차 패키지 내부의 상기 렌즈 및 해제 용매의 지속적인 마이크로파 가열에 의해 지속적인 렌즈 수화가 용이해지는 것을 도시하는 도면.
도 8은 오염된 해제 및 추출 용매가 상기 렌즈/일차 패키지로부터 방출되며, 오염되지 않은 추출 용매가 상기 렌즈/일차 패키지에 첨가되는 처리 단계를 도시하는 도면.
도 9은 지속적인 마이크로파 가열에 의해 상기 렌즈 수화 처리가 용이해지는 처리 단계를 도시하는 도면.
도 10은 DI 제거 노즐이 상기 일차 패키지/콘택트 렌즈 위에 위치되며, 압축 공기가 중앙 통로를 통해 진입하여 상기 DI 제거 노즐 내의 배출 통로를 통해 상기 추출 용매를 배출하는 추가의 처리 단계를 도시하는 도면.
도 11은 투여 튜브가 계량된 양의 DI 헹굼 용매를 상기 일차 패키지/콘택트 렌즈에 전달하는 추가의 처리 단계를 도시하는 도면.
도 12는 최종 헹굼 용매가 압축 공기에 의해 제거 및 배출되는 도 10의 처리단계와 유사한 추가의 처리 단계를 도시하는 도면.
도 13은 패키지 커버/밀봉부를 적용할 준비가 되어 있는 상기 일차 패키지/콘택트 렌즈에 계량된 양의 DI 헹굼 용매가 투여되는 도 11의 처리 단계와 유사한 추가의 처리 단계를 도시하는 도면.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
8 : 콘택트 렌즈/몰드 조립체10 : 전방 굴곡 몰드 절반부
12 : 후방 굴곡 몰드 절반부14 : 콘택트 렌즈
16 : 에지22, 42 : 운반 장치
24 : 마이크로파 발생기26 : 마이크로파 도파관
30, 40 : 마이크로파32 : 일차 패키지
34 : 투여 튜브36 : 해제 용매
46 : 추출 용매48 : 체크 밸브
50 : 증발 챔버54 : 추출 통로
60 : 중앙 통로62 : 배출 통로
콘택트 렌즈를 분리, 해제 및 수화하기 위해 마이크로파 에너지를 사용하는 본 발명의 전술한 목적 및 장점은 첨부도면과 함께 취해지는 하기의 몇가지 실시예의 상세한 설명을 참조로 당업자에 의해 보다 용이하게 이해될 수 있으며, 몇가지 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조번호에 의해 지시된다.
도 2는 도 1을 참조로 설명된 것과 같은 방식으로, 내부에 하이드로겔 소프트 콘택트 렌즈가 성형되어 있는 전방 굴곡 몰드 및 베이스 굴곡 몰드의 콘택트 렌즈/몰드 조립체(8)를 도시한다. 상기 콘택트 렌즈/몰드 조립체(8)는 후방 굴곡 몰드(12)를 진공에 의해 고정하는 진공(20) 작동식 운반 장치(22)에 의해 지지된다.
상기 렌즈/몰드 조립체(8)는 마이크로파 발생기(24), 마이크로파 도파관(26) 및 가능하게는 마이크로파 밸브를 포함하는 마이크로파 가열 및 처리 분리(탈형; demolding) 스테이션에 위치된다. 상기 마이크로파 도파관(26)은 염가의 시트 금속으로 제조될 수 있지만, 그 설계에 있어서는 비용이 많이 든다. 도파관은 억제 및 안내되는 마이크로파에서 효율이 거의 100%일 수 있으며, 또한 본 발명을 실시하는 도중에 사용되는 다양한 해제, 헹굼 및 DI 용액에 의해 부식이 가속되지 않는다. 상기 렌즈/몰드 조립체는, 상기 콘택트 렌즈와 상기 렌즈/몰드 조립체의 상기 전방 굴곡 몰드의 표면과 상기 렌즈와의 계면이 선택적으로 마이크로파에 의해 가열될 수 있도록 상기 마이크로파 도파관 및 가열 장치에 관련하여 위치된다.
상기 분리 공정은 상기 콘택트 렌즈 재료와 상기 분리 재료 사이의 상이한 열팽창에 의해 촉진 및 달성될 수 있다. 이는 열 전도율 및 전도성의 차이에 의해, 또는 상기 콘택트 렌즈와 몰드 사이의 마이크로파 에너지의 흡수의 차이에 의해 발생할 수 있다. 후자의 경우에, 하나의 분리 절반부는 마이크로파에 노출될 때 급속하게 가열되는 높은 양극성 모멘트(dipolar moment)를 갖는 나일론으로 이루어질수 있다. 상기 콘택트 렌즈 재료 또는 거기에 포함된 희석제는 소망의 극성으로 조절될 수 있다.
사이에 콘택트 렌즈(14)가 성형되어 있는 전방 굴곡 몰드(10) 및 베이스 굴곡 몰드(12)를 포함하는 몰드 조립체(8)로부터 콘택트 렌즈를 분리하는 공정은 상기 콘택트 렌즈로부터 탈형 또는 분리되어야 하는 전방 또는 베이스 굴곡 몰드와 상기 콘택트 렌즈 사이에 열 구배(thermal gradient)를 발생시킴으로써 용이해질 수 있다. 상기 몰드 조립체는 본원에 도시된 바와 같이, 함께 부착된 채로 유지되는 상기 베이스 굴곡 몰드 및 상기 콘택트 렌즈로부터 상기 전방 굴곡 몰드를 먼저 분리 또는 탈형시키도록 설계되거나, 또는 함께 부착된 채로 유지되는 상기 전방 굴곡 몰드 및 상기 콘택트 렌즈로부터 상기 베이스 굴곡 몰드를 먼저 분리시키도록 설계될 수 있다.
본원에 있어서, 상기 탈형/분리 공정 이후에 상기 콘택트 렌즈를 부착하여 보유하고 있는 상기 굴곡 몰드는 부착 굴곡 몰드로서 인용되고, 상기 부착 굴곡 몰드 및 콘택트 렌즈로부터 탈형 및 분리된 다른 굴곡 몰드는 분리 굴곡 몰드로서 인용된다. 상기 마이크로파 가열은 상기 콘택트 렌즈와 상기 분리 굴곡 몰드 사이에 열팽창 차이를 발생시킬 수 있고, 그러한 열팽창의 차이에 의해 상기 콘택트 렌즈와 상기 분리 굴곡 몰드 사이에서는 부착의 감소가 초래된다.
통상적으로, 상기 분리된 탈형 굴곡 몰드는 자신과 함께 제거되는 과잉 HEMA 링을 부착 및 보유하고, 상기 콘택트 렌즈를 다른 부착 굴곡 몰드에 부착 상태로 남기도록 설계된다.
상기 콘택트 렌즈와 상기 탈형 또는 분리된 굴곡 몰드 사이의 열 구배는 상기 콘택트 렌즈 또는 상기 분리된 굴곡 몰드가 다른 몰드보다 더 마이크로파를 흡수하도록 설계함으로써 마이크로파에 의해 생성될 수 있다. 마이크로파를 흡수하는 재료의 성능은, 다른 인자들 중에서, 마이크로파에 의해 진동 또는 가열되는 물과 같은 양극성 분자를 갖는 재료에 의존한다. 상기 굴곡 몰드들은, 통상적으로 양극성 재료가 아니며 마이크로파와 거의 구별되지 않고 마이크로파에 의해 가열되지 않는 폴리스티렌으로 제조될 수 있다. 따라서, 상기 콘택트 렌즈가 마이크로파에 의해 가열되도록, 상기 성형된 콘택트 렌즈는 양극성 분자를 갖는 재료로 성형될 수 있고, 한편 상기 폴리스티렌 굴곡 몰드는 마이크로파에 의해 가열되지 않고 상기 콘택트 렌즈와 상기 분리된 굴곡 몰드 사이에 소망의 열 구배를 생성한다. 대안적인 실시예에서, 상기 굴곡 몰드들은 마이크로파에 의해 가열되는 나일론, 아크릴, 또는 폴리에스테르와 같이 양극성 분자를 갖는 재료로 제조될 수 있다.
도 2는, 전방 굴곡 몰드 및 HEMA 링 고정 장치(28)에 의해 상기 전방 굴곡 몰드가 제위치에 유지 및 고정되는 위치에서, 운반 장치(22)가 경화된 렌즈/몰드 조립체를 상기 마이크로파 도파관(24) 위로 위치시키고, 특히 상기 콘택트 렌즈와 전방 굴곡 렌즈면 사이의 계면이 상기 성형된 콘택트 렌즈에 대한 상기 전방 굴곡 몰드의 부착을 해제하기 위해 마이크로파에 의해 주위에서 가열될 수 있다는 것을 도시하는 도면이다. 그후, 상기 조립체 운반 장치(22)와 후방 굴곡 몰드(12)는 철회되어 수직으로 상승되고, 상기 전방 굴곡 몰드(10)는 고정 장치(28)에 의해 고정된다. 이는 상기 부착을 촉진하도록 설계되어 과잉 HEMA 링을 부착한 채로 유지하는 상기 전방 굴곡 몰드로부터 상기 후방 굴곡 몰드 및 부착된 콘택트 렌즈를 분리시킨다.
도 3은 상기 경화된 렌즈/후방 굴곡 몰드가 상기 과잉 HEMA 링을 부착한 채로 유지하는 상기 전방 굴곡 몰드로부터 탈형 및 분리되는 처리 단계 및 위치를 도시하는 도면이다. 그후, 상기 전방 굴곡 몰드는 전방 굴곡 진공 운반 장치에 의해서와 같이 상기 탈형 또는 분리 처리 스테이션으로부터 제거된다.
본 발명의 처리 단계는 상이한 처리 스테리션들에서 실시 및 수행될 수 있다. 즉, 분리 공정은 분리 스테이션에서 수행되고, 콘택트 렌즈가 부착되는 유지 굴곡 몰드로부터 콘택트 렌즈를 해제 또는 분리하는 해제 공정은 별도의 해제 스테이션에서 수행되며, 해제된 콘택트 렌즈를 수화하는 수화 공정은 별도의 수화 스테이션에서 수행되고, 또는 대안적으로 상기 공정들 중 하나 이상의 공정은 공통 스테이션에서 수행될 수 있다. 일반적으로, 상이한 처리 단계들은 상이한 양의 마이크로파 가열 시간을 필요로 하거나, 또는 상이한 파장의 마이크로파 에너지를 이용할 수 있기 때문에, 상이한 처리 스테이션들에서 상이한 처리 단계들을 수행하는 것이 바람직하다. 또한, 상이한 처리 스테이션들은 각각의 처리 단계에서 마이크로파의 노출 강도 및 지속시간을 제어하기 위한 성능을 제공한다.
각각의 마이크로파 가열 스테이션에서, 마이크로파 발생기는 지속적으로 그 수명을 극대화하도록 유지되는 것이 바람직하고, 이를 위해 마이크로파 밸브가 이용되거나, 대안적으로 몰드 조립체 또는 몰드 구성요소 또는 일차 패키지의 운반 주기 또는 투여 또는 유체 교체 주기 도중과 같이, 마이크로파 처리 스테이션이 마이크로파 가열을 필요로 하지 않는 경우에는 다른 가열 작업을 수행하도록 마이크로파가 다시 방향설정될 수 있다.
또한, 본 발명의 공정들은 연속 또는 반연속 생산 라인에서 수행될 수 있고, 조립체들 또는 콘택트 렌즈들의 어레이를 고정하는 팔레트(pallet)에 위치되는 단일 몰드 조립체 또는 콘택트 렌즈나 복수의 몰드 조립체들 또는 콘택트 렌즈들에서 수행될 수 있거나, 또는 수백과 같이 소량인 몰드 조립체들 또는 콘택트 렌즈들에서 수행될 수 있다.
도 4는 일차 패키지 진공 운반 장치에 의해서와 같이 일차 패키지 베이스(32)가 해제 처리 스테이션에 위치되는 처리 단계를 도시한다. 상기 일차 패키지(32)에는 투여 튜브(34)를 통해 바람직하게는 대기온도 또는 실온인 해제 용매(36)가 계량된 양으로 투여된다. 상기 일차 패키지 및 해제 용매는 마이크로파 도파관(38) 위로 위치되므로, 상기 해제 용매는 마이크로파(40)에 의해 가열될 수 있다. 마이크로파 시스템에 대한 다른 장점은 마이크로파 시스템이 상기 일차 패키지에서 수행되는 수화를 허용한다는 것이다.
도 5는 상기 렌즈(14)가 일차 패키지 내부의 가열된 해제 용매(36)와 접촉하여 전체적으로 액침 및 담궈진 상태에서, 해제 용매가, 가능하게는 해제 용매와 콘택트 렌즈가 마이크로파에 의해 가열되도록, 운반 장치(42)가 렌즈/후방 굴곡 몰드(14, 12)를 하강 및 위치시키는 처리 단계 및 위치를 도시한다. 상기 콘택트 렌즈는 마이크로파에 의해 가열되고 상기 베이스 굴곡 몰드는 가열되지 않으면, 그 사이에 열 구배가 생겨 상기 베이스 굴곡 몰드로부터 상기 콘택트 렌즈의 해제를촉진하고, 그후, 상기 베이스 굴곡 몰드는 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 스테이션으로부터 제거될 수 있다.
도 6은 상기 후방 굴곡 몰드로부터 상기 콘택트 렌즈의 해제가 달성되도록 충분한 마이크로파 에너지가 전달되는 처리 단계 및 위치를 도시하는 도면이다. 또한, 도 6은 상기 일차 패키지(32)의 해제 용매에 상기 렌즈(14)를 액침시킨 채로 남겨두고, 상기 운반 장치(42)가 상기 일차 패키지로부터 상기 후방 굴곡 몰드(12)를 상승시킨 위치를 도시한다.
도 7은 마이크로파 가열 처리의 지속에 의해, 상기 일차 패키지 내부의 상기 렌즈 및 해제 용매의 지속적인 마이크로파 가열에 의해 지속적인 렌즈 수화가 용이해지는 것을 도시하고, 상기 렌즈는 상기 일차 패키지 내부에서 오염된 해제 용매에 액침된 상태로 위치된다.
도 8은 특정한 증류수(DI) 제거 및 증발 노즐(44)이 상기 일차 패키지 위로 위치되는 처리 단계를 도시한다. 액체 헹굼 추출 용매(46)는 체크 밸브(48)를 통해 증발 챔버(50) 내로 유동하고, 여기서, 상기 용매는 적용된 마이크로파(40)에 의해 증발되며, 상기 일차 패키지(32) 내의 바닥으로부터 상기 증발된 용매에 힘을 가하도록 압력을 발생시킨다. 또한, 추출 통로(54)에는 진공(52)이 적용되므로, 상기 오염된 해제 및 추출 용매는 상기 렌즈/일차 패키지로부터 고압 및 고속인 헹굼 추출 용매 증기로 제거 및 방출되며, 추가의 수화를 용이하게 하는 마이크로파에 의해 지속적으로 추가로 가열되는 상태로, 오염되지 않은 헹굼 추출 용매(46)가 상기 렌즈/일차 패키지에 첨가된다.
도 9는 농축된 헹굼 추출 용매(46)에 상기 렌즈(14)가 전체적으로 액침된 후에, 상기 렌즈로부터 바람직하지 않은 물질 및 분자의 수동적인 확산을 위해 충분한 시간이 소요된 최종 시스템을 도시한다. 이러한 렌즈 수화 공정은 지속적인 마이크로파(40) 가열에 의해 용이해질 수 있다. 상기 마이크로파 가열 시스템은 지속적인 마이크로파 가열에 의해 렌즈 수화를 추가로 강화하기 위해 헹굼 추출 용매의 정상적인 비등점을 초과하도록 상기 헹굼 추출 용매의 온도를 상승시키는 성능을 갖는다.
도 10은 DI 제거 노즐(56)이 일차 패키지/콘택트 렌즈(32, 14) 위로 위치되고, 압축 공기(58)가 상기 DI 제거 노즐 내의 중앙 통로(60)를 통해 진입하여, 진공(64)이 적용된 상기 DI 제거 노즐 내의 증발 통로(62)를 통해 현재의 오염된 헹굼 추출 용매(46)를 제거하는 추가의 처리 단계를 도시한다.
도 11은 투여 튜브(66)가 계량된 양의 신선한 DI 헹굼 추출 용매(68)를 상기 일차 패키지/콘택트 렌즈(32, 14) 내로 전달하는 추가의 처리 단계를 도시한다.
도 12는 도 10의 처리 단계와 유사한 추가의 처리 단계를 도시하고, 여기서 한 주기의 수화 시간 경과 후에, 현재의 오염된 DI 헹굼 추출 용매(68)는 압축 공기(58)에 의해 제거 및 증발된다. DI 제거 노즐(58)은 상기 일차 패키지/콘택트 렌즈(32, 14) 위로 위치되고, 압축 공기(58)는 상기 DI 제거 노즐 내의 중앙 통로(60)를 통해 진입하여, 진공(64)이 적용된 상기 DI 제거 노즐 내의 증발 통로(62)를 통해 현재의 오염된 헹굼 추출 용매(68)를 제거한다.
도 13은 도 11의 처리 단계와 유사한 추가의 처리 단계를 도시하고, 여기서계량된 양의 신선한 DI 헹굼 추출 용매(70)는 현재 패키지 커버/밀봉부를 적용할 준비가 되어 있는 상기 일차 패키지/콘택트 렌즈(32, 14) 내로 튜브(66)를 통해 투여된다. 내부에 렌즈 및 용매를 갖는 상기 일차 패키지는 제품의 추가의 포장 및 처리를 완성하기 위해 상기 마이크로파 가열 및 처리 스테이션으로부터 제거될 수 있다.
콘택트 렌즈를 분리, 해제 및 수화하기 위해 마이크로파 에너지를 사용하는 본 발명의 몇가지 실시예 및 변형이 본원에 상세하게 기술되었지만, 당업자라면, 본 발명의 개시 및 기술내용이 다수의 대안적인 구성을 제안하는 것이라는 점을 이해할 것이다.
본 발명에 의하면, 마이크로파 에너지를 사용함으로써 하나 이상의 마이크로파 가열 및 처리 스테이션에서 콘택트 렌즈를 용이하게 분리, 해제 및 수화할 수 있다.

Claims (22)

  1. 그 사이에서 성형된 콘택트 렌즈를 갖는 전방 굴곡 몰드(front curve mold) 및 베이스 굴곡 몰드(base curve mold)를 포함하는 렌즈/몰드 조립체로부터 콘택트 렌즈를 분리하는 방법에 있어서,
    상기 콘택트 렌즈와 상기 렌즈/몰드 조립체의 분리 굴곡 몰드의 표면과 상기 렌즈와의 계면이 마이크로파에 의해 가열되도록, 상기 렌즈/몰드 조립체를 마이크로파 발생기에 의해 발생된 마이크로파 방사와 관련하여 위치시키는 단계를 포함하고,
    상기 콘택트 렌즈 및 상기 분리 굴곡 몰드 중 하나는 나머지 하나보다 더 많은 마이크로파를 흡수하고, 마이크로파에 의해 상기 콘택트 렌즈와 상기 분리 굴곡 몰드 사이에서 생성된 열 구배(thermal gradient)가 상기 콘택트 렌즈와 상기 분리 굴곡 몰드 사이에 열팽창 차이를 발생시키며, 상기 열팽창 차이는 분리 공정이 용이해지도록 상기 콘택트 렌즈와 상기 분리 굴곡 몰드 사이의 부착을 감소시키고,
    상기 콘택트 렌즈가 부착되어 있는 잔여의 부착 굴곡 몰드로부터 상기 분리 굴곡 몰드를 분리 및 탈형시키는 동안, 상기 분리 굴곡 몰드를 고정 장치에 위치시키는 단계를 또한 포함하는 렌즈/몰드 조립체로부터 콘택트 렌즈를 분리하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 분리 굴곡 몰드는 상기 전방 굴곡 몰드이고, 상기 부착되어 있는 베이스 굴곡 몰드 및 상기 콘택트 렌즈로부터 탈형 및 분리되는 상기 전방 굴곡 몰드와 상기 콘택트 렌즈 사이에서 열 구배가 생성되는 렌즈/몰드 조립체로부터 콘택트 렌즈를 분리하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 콘택트 렌즈와 상기 분리 굴곡 몰드 사이에 열 구배를 생성하기 위해, 상기 콘택트 렌즈는 마이크로파에 의해 가열되도록 양극성 분자를 갖는 물질로 제조되고, 상기 분리 굴곡 몰드는 마이크로파에 의해 가열되지 않도록 양극성 분자를 가지지 않는 렌즈/몰드 조립체로부터 콘택트 렌즈를 분리하는 방법.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 분리 굴곡 몰드는 폴리스티렌으로 제조되는 렌즈/몰드 조립체로부터 콘택트 렌즈를 분리하는 방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 마이크로파 발생기에 의해 발생된 마이크로파 방사를 마이크로파 도파관을 통해 상기 렌즈/몰드 조립체로 안내하는 단계를 추가로 포함하는 렌즈/몰드 조립체로부터 콘택트 렌즈를 분리하는 방법.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 콘택트 렌즈 및 부착 굴곡 몰드를 일차 패키지 베이스 내부의 해제 용매에 접촉하여 액침되는 상태로 위치시키는 단계, 및
    상기 부착 굴곡 몰드로부터 상기 콘택트 렌즈를 해제하기 위해 상기 콘택트 렌즈 및 해제 용매가 마이크로파에 의해 가열되도록, 상기 콘택트 렌즈 및 부착 굴곡 몰드와 상기 해제 용매가 위치되는 상기 일차 패키지를 마이크로파 발생기에 의해 발생된 마이크로파 방사와 관련하여 위치시키는 단계를 포함하는, 상기 부착 굴곡 몰드로부터 상기 콘택트 렌즈를 해제하기 위한 단계를 추가로 포함하는 렌즈/몰드 조립체로부터 콘택트 렌즈를 분리하는 방법.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 일차 패키지 베이스에는 대기 온도에서 다량의 해제 용매가 투여되고, 상기 일차 패키지 베이스 및 해제 용매는 마이크로파에 의해 상기 해제 용매를 가열하기 위해 상기 마이크로파 도파관과 관련하여 위치되는 렌즈/몰드 조립체로부터 콘택트 렌즈를 분리하는 방법.
  8. 제 6 항에 있어서, 상기 부착 굴곡 몰드로부터 상기 콘택트 렌즈의 해제를 촉진하도록 상기 콘택트 렌즈와 상기 부착 굴곡 몰드 사이에 열 구배를 생성하기 위해, 상기 해제 용매 및 상기 콘택트 렌즈는 마이크로파에 의해 가열되도록 양극성 분자를 갖는 물질로 이루어지고, 상기 부착 굴곡 몰드는 마이크로파에 의해 가열되지 않도록 양극성 물질을 갖지 않는 물질로 이루어지는 렌즈/몰드 조립체로부터 콘택트 렌즈를 분리하는 방법.
  9. 제 6 항에 있어서, 상기 마이크로파 발생기에 의해 발생된 마이크로파 방사를 마이크로파 도파관을 통해 상기 콘택트 렌즈 및 부착 굴곡 몰드와 상기 해제 용매가 위치된 상기 일차 패키지로 안내하는 단계를 추가로 포함하는 렌즈/몰드 조립체로부터 콘택트 렌즈를 분리하는 방법.
  10. 제 6 항에 있어서, 상기 일차 패키지 베이스로부터 상기 해제 용매를 배출시키는 단계,
    상기 콘택트 렌즈가 내부에 위치된 상기 일차 패키지 베이스에 다량의 헹굼 추출 용매를 투여하는 단계,
    용이한 수화를 위해 상기 콘택트 렌즈 및 상기 헹굼 추출 용매가 마이크로파에 의해 가열되도록, 상기 헹굼 추출 용매 및 콘택트 렌즈가 내부에 위치된 상기 일차 패키지 베이스를 마이크로파 발생기에 의해 발생된 마이크로파 방사와 관련하여 위치시키는 단계,
    상기 콘택트 렌즈가 내부에 위치된 상기 일차 패키지 베이스로부터 오염된 헹굼 추출 용매를 배출시키는 단계, 및
    상기 콘택트 렌즈가 내부에 위치된 상기 일차 패키지 베이스에 오염되지 않은 헹굼 추출 용매를 첨가하는 단계를 포함하는, 상기 해제된 콘택트 렌즈를 수화하는 단계를 추가로 포함하는 렌즈/몰드 조립체로부터 콘택트 렌즈를 분리하는 방법.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 오염된 헹굼 추출 용매를 배출시키는 단계 및 오염되지 않은 헹굼 추출 용매를 첨가하는 단계는 용이한 추가 수화를 위해 마이크로파에 의한 지속적인 추가 가열과 함께 수차례 반복되는 렌즈/몰드 조립체로부터 콘택트 렌즈를 분리하는 방법.
  12. 제 10 항에 있어서, 상기 마이크로파 발생기에 의해 발생된 마이크로파 방사를 마이크로파 도파관을 통해 상기 헹굼 추출 용매 및 콘택트 렌즈가 내부에 위치된 상기 일차 패키지 베이스로 안내하는 단계를 추가로 포함하는 렌즈/몰드 조립체로부터 콘택트 렌즈를 분리하는 방법.
  13. 상기 콘택트 렌즈 및 부착 굴곡 몰드를 일차 패키지 베이스 내부의 해제 용매에 접촉하여 액침되는 상태로 위치시키는 단계와,
    상기 부착 굴곡 몰드로부터 상기 렌즈를 해제하기 위해 상기 콘택트 렌즈 및 해제 용매가 마이크로파에 의해 가열되도록, 상기 콘택트 렌즈 및 부착 굴곡 몰드와 해제 용매가 위치된 상기 일차 패키지를 마이크로파 발생기에 의해 발생된 마이크로파 방사와 관련하여 위치시키는 단계를 포함하는 부착 굴곡 몰드로부터 콘택트 렌즈를 해제하는 방법.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 일차 패키지 베이스에는 대기 온도에서 다량의 해제 용매가 투여되고, 상기 일차 패키지 베이스 및 해제 용매는 마이크로파에 의해 상기 해제 용매를 가열하기 위해 상기 마이크로파 도파관과 관련하여 위치되는 부착 굴곡 몰드로부터 콘택트 렌즈를 해제하는 방법.
  15. 제 13 항에 있어서, 상기 부착 굴곡 몰드로부터 상기 콘택트 렌즈의 해제를 촉진하도록 상기 콘택트 렌즈와 상기 부착 굴곡 몰드 사이에 열 구배를 생성하기 위해, 상기 해제 용매 및 상기 콘택트 렌즈는 마이크로파에 의해 가열되도록 양극성 분자를 갖는 물질로 이루어지고, 상기 부착 굴곡 몰드는 마이크로파에 의해 가열되지 않도록 양극성 물질을 갖지 않는 물질로 이루어지는 부착 굴곡 몰드로부터 콘택트 렌즈를 해제하는 방법.
  16. 제 13 항에 있어서, 상기 마이크로파 발생기에 의해 발생된 마이크로파 방사를 마이크로파 도파관을 통해 상기 콘택트 렌즈 및 부착 굴곡 몰드와 상기 해제 용매가 위치된 상기 일차 패키지로 안내하는 단계를 추가로 포함하는 부착 굴곡 몰드로부터 콘택트 렌즈를 해제하는 방법.
  17. 제 13 항에 있어서, 상기 일차 패키지 베이스로부터 상기 해제 용매를 배출시키는 단계,
    상기 콘택트 렌즈가 내부에 위치된 상기 일차 패키지 베이스에 다량의 헹굼 추출 용매를 투여하는 단계,
    용이한 수화를 위해 상기 콘택트 렌즈 및 상기 헹굼 추출 용매가 마이크로파에 의해 가열되도록, 상기 헹굼 추출 용매 및 콘택트 렌즈가 내부에 위치된 상기 일차 패키지 베이스를 마이크로파 발생기에 의해 발생된 마이크로파 방사와 관련하여 위치시키는 단계,
    상기 콘택트 렌즈가 내부에 위치된 상기 일차 패키지 베이스로부터 오염된 헹굼 추출 용매를 배출시키는 단계, 및
    콘택트 렌즈가 내부에 위치된 상기 일차 패키지 베이스에 오염되지 않은 헹굼 추출 용매를 첨가하는 단계를 포함하는, 상기 해제된 콘택트 렌즈를 수화하는 단계를 추가로 포함하는 부착 굴곡 몰드로부터 콘택트 렌즈를 해제하는 방법.
  18. 제 17 항에 있어서, 상기 오염된 헹굼 추출 용매를 배출시키는 단계 및 오염되지 않은 헹굼 추출 용매를 첨가하는 단계는 용이한 추가 수화를 위해 마이크로파에 의한 지속적인 추가 가열과 함께 수차례 반복되는 부착 굴곡 몰드로부터 콘택트 렌즈를 해제하는 방법.
  19. 제 17 항에 있어서, 상기 마이크로파 발생기에 의해 발생된 마이크로파 방사를 마이크로파 도파관을 통해 상기 헹굼 추출 용매 및 콘택트 렌즈가 내부에 위치된 상기 일차 패키지 베이스로 안내하는 단계를 추가로 포함하는 부착 굴곡 몰드로부터 콘택트 렌즈를 해제하는 방법.
  20. 일차 패키지 베이스 내에 콘택트 렌즈를 위치시키는 단계와,
    상기 콘택트 렌즈가 내부에 위치된 상기 일차 패키지 베이스에 다량의 헹굼 추출 용매를 투여하는 단계와,
    용이한 수화를 위해 상기 콘택트 렌즈 및 상기 헹굼 추출 용매가 마이크로파에 의해 가열되도록, 상기 헹굼 추출 용매 및 콘택트 렌즈가 내부에 위치된 상기 일차 패키지 베이스를 마이크로파 발생기에 의해 발생된 마이크로파 방사와 관련하여 위치시키는 단계와,
    상기 콘택트 렌즈가 내부에 위치된 상기 일차 패키지 베이스로부터 상기 오염된 헹굼 추출 용매를 배출시키는 단계와,
    상기 콘택트 렌즈가 내부에 위치된 상기 일차 패키지 베이스에 오염되지 않은 헹굼 추출 용매를 첨가하는 단계를 포함하는 콘택트 렌즈 수화 방법.
  21. 제 20 항에 있어서, 상기 오염된 헹굼 추출 용매를 배출시키는 단계 및 오염되지 않은 헹굼 추출 용매를 첨가하는 단계는 용이한 추가 수화를 위해 마이크로파에 의한 지속적인 추가 가열과 함께 수차례 반복되는 콘택트 렌즈 수화 방법.
  22. 제 20 항에 있어서, 상기 마이크로파 발생기에 의해 발생된 마이크로파 방사를 마이크로파 도파관을 통해 상기 헹굼 추출 용매 및 콘택트 렌즈가 내부에 위치된 상기 일차 패키지 베이스로 안내하는 단계를 추가로 포함하는 콘택트 렌즈 수화 방법.
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