CN102947081B - 用于注射模制隐形镜片的方法、装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明描述用于使用直接注射模制来制造眼镜片的方法、装置及系统。本发明方法、装置及系统包含模具块，所述模具块具有在其之间界定镜片形模腔的第一模具嵌件及第二模具嵌件。在所述模具嵌件中的至少一者的模制表面的外围地带中并入有突出到所述镜片形模腔中的隆起不均匀区。当使用所述所描述的模具块形成眼镜片时，在所述镜片中产生至少一个凹陷。放置于所述不均匀区处的浇口允许所述凹陷隐藏可能在闭合或分离模具时形成的任何浇口痕迹。

Description

用于注射模制隐形镜片的方法、装置及系统

技术领域

本文大体来说论述用于通过直接注射模制来制造眼镜片的方法、装置及系统，其中特定论述扩展到通过将镜片形成组合物直接注射到模具中的镜片形模腔中而产生的隐形镜片，所述镜片形模腔具有形成模制表面的一部分的不均匀区，例如凸出部、突出部或隆起凸块。镜片形成表面中的不均匀区在于镜片形模腔中模制的眼镜片的外围地带中形成凹陷、凹坑或凹部。

背景技术

反应注射模制(RIM)是一种其中混合例如镜片形成反应性可聚合组合物的反应性液体组分、将其注射到模具中并使其聚合以形成塑料物品的工艺。在反应性可聚合组合物的情况下，不需要通过紫外光、热量等进行的外部固化。所述物品由于反应性可聚合组合物中的液体组分的化学反应而固化。在闭合的模具环境中，在将反应性可聚合组合物投配到模具模腔中之前使模具模腔组件配合。所述投配通常由模制机器来执行，所述模制机器通过注口、歧管或浇道且接着通过浇口或端口馈送反应性可聚合组合物以在压力下将反应性可聚合组合物注射到模具模腔中。在模具模腔内通常提供用于溢放过量可聚合组合物且用于排放在聚合期间产生的气体的出口。

还可由镜片形成可聚合组合物制成直接注射模制的眼镜片，例如硅酮水凝胶镜片形成可聚合组合物，包含在2009年7月1日提出申请的标题为“可润湿硅酮水凝胶隐形镜片以及相关组合物及方法(WETTABLE SILICONE HYDROGEL CONTACT LENSESAND RELATED COPOSITIONS AND METHODS)”的第2009/0264553号美国公开案中所揭示的硅酮水凝胶镜片形成可聚合组合物，所述公开案的内容出于所有目的以引用的方式明确并入本文中。在使用可聚合组合物的直接注射模制中，可将所述可聚合组合物注射到模具模腔中且接着将其暴露于热辐射、光化性光(包含UV及可见光)或在组合物存在于模具模腔中时有效地使所述组合物聚合的其它形式的辐射。替代地或除此以外，可在注射模制机器的注射单元中加热可聚合组合物且接着将其注射到模具模腔中，(例如)以允许可聚合组合物流动到模具模腔中。对于热固化可聚合组合物，取决于所注射可聚合组合物在其从注射模制机器的筒区段排出时的温度，在模具模腔处或在模具模腔内可能需要额外加热来促进固化。

还可由镜片形成聚合物组合物制成直接注射模制的眼镜片，例如热塑性或热固性聚合材料。在使用聚合物组合物的直接注射模制中，首先在模制机器的注射单元中加热聚合物组合物以允许聚合物材料流动或注射到模具模腔中且接着注射到模具模腔中并经冷却以使所述组合物凝结成模具模腔的形状。取决于所注射聚合物组合物在其从注射模制机器的筒区段排出时的温度，在模具模腔中可能需要额外加热以确保所述聚合物组合物可充分地流动到模具模腔的所有区中。

如本文中所使用，应了解，直接注射模制意指通过流动或流体通道注射以将镜片形成组合物沉积到镜片形成模腔中。所述镜片形成组合物可包括：镜片形成反应性可聚合组合物，例如，不需要添加热辐射或光进行聚合的镜片形成反应性可聚合组合物；镜片形成可聚合组合物，例如不需要添加辐射进行聚合的镜片形成可聚合组合物；或镜片形成聚合物组合物，例如，已经聚合但需要添加热量进行模制的镜片形成聚合物组合物，例如镜片形成热固性聚合物组合物或镜片形成热塑性聚合物组合物。

在使用镜片形成反应性可聚合组合物的RIM及使用镜片形成可聚合组合物或镜片形成聚合物组合物的标准注射模制的情况下，使镜片形成组合物通过通常位于镜片模具的侧壁上的浇口流动到模具模腔中。因此，当镜片形成组合物聚合或凝固时，可能会留下少量的材料。此留下的材料称为浇口痕迹。浇口痕迹可在经模制表面上面隆起、可在经模制物项上的表面上接近浇口的位置导致粗糙区域，或可既在经模制表面上面隆起又在物项的表面上导致粗糙区域。或者，可使用可能在经模制表面中导致凹部的浇口销。由浇口销形成的凹部可导致在经模制物项上的表面上接近浇口销的位置存在粗糙区域或可在经模制物项的表面上导致凹部及粗糙区域两者。为了提供在眼科上可接受的表面，稍后必须处理经模制物项上的浇口痕迹、凹部、粗糙区域或其组合，举例来说，通过移除材料或使固化的镜片平滑、添加可能耗时、可产生镜片缺陷、可降低成品率且因此可增加总体生产成本的工艺步骤。

发明内容

在一个实施例中，本发明针对一种制造隐形镜片的方法，所述方法包括：提供包括主体区段的第一模具嵌件；所述第一模具嵌件包括：镜片形成表面，其包含隆起不均匀区，所述隆起不均匀区具有在所述隆起不均匀区的位置中穿过所述镜片形成表面形成的开口；及流体通道，其穿过所述主体区段且与所述开口流体连通；将所述第一模具嵌件放置到模具块中，使得所述第一模具嵌件的所述镜片形成表面及所述隆起不均匀区形成镜片形模腔的一部分；通过所述流体通道及所述开口提供镜片形成组合物，使得在所述镜片形模腔中沉积一定量的所述镜片形成组合物；允许所述镜片形成组合物形成保持所述镜片形模腔的形状的隐形镜片主体；从所述模具块及所述模具嵌件中取出所述隐形镜片主体；洗涤所述隐形镜片主体；检验所述隐形镜片主体；将所述隐形镜片主体放置于具有包装溶液的包装中；密封含纳所述隐形镜片主体及所述包装溶液的所述包装；及对含纳所述隐形镜片主体及所述包装溶液的所述包装进行消毒以产生成品隐形镜片。

在所述制造隐形镜片的方法的一个实例中，所述第一模具嵌件的所述隆起不均匀区经配置以在隐形镜片主体的外围地带中形成凹陷。

在另一实例中，制造方法可为制造硅酮水凝胶隐形镜片的方法。在一个特定实例中，当所述方法为制造硅酮水凝胶隐形镜片的方法时，所述洗涤所述隐形镜片主体的步骤可包括：使用不含挥发性乙醇的水溶液清洗所述隐形镜片主体、对所述隐形镜片主体进行萃取、使所述隐形镜片主体水合及所述操作的组合。

在另一实施例中，本发明针对一种用于通过直接注射模制形成眼镜片的方法，其包括：形成包括主体区段的第一模具嵌件；所述第一模具嵌件包括：镜片形成表面，其包含在所述镜片形成表面的外围地带中的隆起不均匀区，所述隆起不均匀区具有在所述隆起不均匀区的位置中穿过所述镜片形成表面形成的开口；及流体通道，其穿过所述主体区段且与所述开口流体连通；将所述第一模具嵌件放置到模具块中，使得所述第一模具嵌件的所述镜片形成表面及所述隆起不均匀区形成镜片形模腔的一部分；通过所述流体通道及所述开口提供镜片形成组合物，使得在所述镜片形模腔中沉积一定量的所述镜片形成组合物；及允许所述镜片形成组合物固化、聚合或凝固以形成保持所述镜片形模腔的形状的镜片主体。

在所述形成眼镜片的方法的一个实例中，所述镜片形成组合物可包括镜片形成反应性可聚合组合物、镜片形成可聚合组合物或镜片形成聚合物组合物。在一个特定实例中，所述镜片形成组合物可包括硅酮水凝胶镜片形成组合物。

在所述方法的另一实例中，所述允许所述镜片形成组合物固化、聚合或凝固的步骤可进一步包括：在所述镜片主体的外表面上形成凹陷，所述凹陷为所述不均匀区的负像。所述通过所述流体通道及所述开口提供镜片形成组合物的步骤或所述允许所述镜片形成组合物固化、聚合或凝固的步骤可进一步包括：在所述凹陷的一侧或底部上形成不规则区域。在一个特定实例中，所述镜片主体的所述外表面比在以下情况形成的所述镜片主体的外表面在眼科上更可接受：所述镜片主体在不具有所述隆起不均匀区的镜片形模腔中形成且不在所述镜片主体的所述外表面上形成所述凹陷，但具有直接位于所述镜片主体的前曲线表面或后曲线表面上的所述不规则区。

在另一实施例中，本发明针对一种眼镜片，其包括镜片主体、前曲线表面、后曲线表面、光学地带及外围地带，其中包括凹陷底部表面的凹陷位于所述外围地带中，且所述凹陷底部表面从所述前曲线表面或所述后曲线表面凹入。

在一个实例中，所述眼镜片进一步包括位于所述凹陷内的不规则区域。所述不规则区域可在通过流体通道及开口提供镜片形成组合物的步骤期间或在允许所述镜片形成组合物固化、聚合或凝固的步骤期间形成。所述凹陷、不规则区域或所述凹陷及所述不规则区域两者可用于在所述镜片上形成定向标记、反转标记、诊断标记或识别标记。

在另一实例中，所述眼镜片由镜片形成组合物形成。所述镜片形成组合物可包括镜片形成反应性可聚合组合物、镜片形成可聚合组合物或镜片形成聚合物组合物。所述镜片主体可包括硅酮水凝胶隐形镜片主体。

在另一实施例中，本发明针对一种用于直接注射模制的眼科模具嵌件，其包括：主体区段，其包括：镜片形成表面，所述镜片形成表面包括光学地带形成表面及外围地带形成表面、位于所述外围地带形成表面中的隆起不均匀区，所述隆起不均匀区具有穿过所述镜片形成表面形成的开口；及流体通道，其穿过所述主体区段且与所述开口流体连通，其中所述隆起不均匀区经配置以在使用所述眼科模具嵌件模制眼镜片主体时在眼镜片主体的外表面上形成凹陷。

在又一实施例中，本发明针对一种用于通过直接注射模制产生眼镜片的系统，其包括：第一模具嵌件，其包括主体区段；所述第一模具嵌件包括镜片形成表面、在所述镜片形成表面上的具有穿过所述镜片形成表面形成的开口的至少一个隆起不均匀区及穿过所述主体区段且与所述开口流体连通的流体通道；模具块，其用于保持所述第一模具嵌件及伴随镜片形成表面，使得由所述第一模具嵌件的所述镜片形成表面及所述伴随镜片形成表面界定镜片形模腔；浇口销，其包括销轴及至少部分地位于所述流体通道中以用于闭合突出部上的所述开口的销尖端。在所述系统的一个实例中，所述浇口销的所述销尖端可包括隆起突出部，所述隆起突出部经配置以在于使用所述系统模制的镜片主体中形成的凹陷中形成凹部。

本文中描述软性眼镜片(例如水凝胶隐形镜片，包含硅酮水凝胶隐形镜片)、制造软性眼镜片的方法、用于制造软性眼镜片的系统、用于模制软性眼镜片的模具嵌件及制造镜片模具嵌件的方法。利用本发明方法、系统及眼镜片模具嵌件，可通过直接注射模制产生眼镜片并在眼镜片的表面上形成最小化、消除或隐藏在模制过程期间(举例来说，当在注射过程期间模具闭合时)可能在镜片上形成的不规则区域(例如，浇口痕迹、凹部或粗糙区域)的凹陷、凹坑或凹部。在模制过程期间在镜片上形成的不规则区域是通过将其置于从眼镜片的表面穿透到镜片的块体中(即，不穿透镜片的整个厚度)的凹陷的底部处或侧上来最小化、消除或隐藏的。所述凹陷可位于镜片的外围地带(即，非光学地带)中，举例来说，在镜片的前或后表面上所述镜片的在中心光学地带与镜片的边缘之间的区中。换句话说，所述凹陷并不沿着镜片的边缘定位，而是位于镜片的前或后表面上。所述凹陷经配置以含纳在模制期间在镜片上形成的不规则区域，使得所述不规则区域的最上部分保持于所述凹陷内且低于镜片表面的其余部分的表面(即，镜片的前或后表面)。通过将不规则区域置于此凹陷中，所述不规则区域在镜片的正常佩戴期间不与眼睛或眼睑的表面接触。利用本发明方法及装置可减少或消除对镜片执行模制后操纵或二次操作(例如通过激光或通过机械手段烧蚀镜片材料)以移除或平滑在模制过程期间例如在其中将镜片形成组合物注射到镜片形成模腔中的位置处形成的不规则区域(例如浇口痕迹、凹部或粗糙区域)的需要。虽然下文参考单模腔模具块来论述本发明的实例，但用于同时给多个模腔注射镜片形成组合物(例如，镜片形成反应性可聚合组合物、镜片形成可聚合组合物或镜片形成聚合物组合物)的多模腔模具块在本发明的权限内。

本发明方法、装置及组合件在通过直接注射模制批量生产眼镜片方面是有效的。通过制造镜片模具嵌件以形成在浇口的位置处具有隆起不均匀区(例如隆起凸出部、突出部或凸块)的镜片形成模腔，据此产生的镜片将具有所述隆起不均匀区的负像，其表现为在浇口的位置处的凹陷、凹坑或凹部，其中将出现例如浇口痕迹、凹部或粗糙区域的不规则区域。浇口的位置处的凹陷可用于隐蔽浇口残迹或痕迹的全部或一部分、隐蔽通过使用具有突出部的浇口销形成的凹部的全部或一部分或者隐蔽由模制过程形成的粗糙区域。通过将不规则区域置于凹陷中，所述不规则区域将位于镜片的表面下面使得镜片的不规则区域在佩戴期间将不直接接触眼睛或眼睑的表面。在此实例中，镜片表面中的凹陷经配置(即，定大小、成形、放置或其组合)而有效地使不规则区域的存在在眼科上更可接受，且模具嵌件上的隆起不均匀区经配置以形成有效地使不规则区域的存在在眼科上更可接受的凹陷。此外，通过选择适当浇口类型，可在不需要对固化或凝固的镜片主体执行任何二次操作的情况下自动地修整浇口痕迹、使浇口痕迹平滑及使其凹入凹陷内以便在镜片上提供在眼科上可接受的平滑表面。可与本发明模具嵌件一起使用的浇口类型的实例包含销浇口、热浇道浇口及阀浇口。任选地，可对镜片执行利用在模制过程期间在镜片主体中形成的不规则区域(例如，粗糙区域、凹陷、浇口痕迹或其组合)的二次操作。举例来说，可将所述不规则区域并入到镜片上的标记中，例如定向标记、反转标记、诊断标记或商标标记。

在一个实例中，提供一种镜片模具嵌件，其包括流体通道及隆起不均匀区(例如，隆起凸出部、突出部或凸块)。所述隆起不均匀区包含开口，且任选地可将所述流体通道置成与所述开口流体连通。可将具有所述隆起不均匀区的模具嵌件与至少一个其它模具嵌件(具有或不具有额外不均匀区)组合以形成镜片形成模腔，从而使所述隆起不均匀区形成所述模腔的一部分。所述隆起不均匀区可位于模具嵌件的用于模制镜片的外围地带的区中，使得所述隆起不均匀区并非模具嵌件的用于模制镜片的光学地带的区的一部分且与镜片的边缘间隔开。

在另一实例中，由具有隆起不均匀区的镜片模具嵌件、模具区段或模具部件形成眼镜片，使得所述镜片具有由所述模具嵌件上的隆起不均匀区在其上形成的凹陷。所述凹陷可位于眼镜片的前或后表面上。所述凹陷位于所形成镜片的外围地带中使得所述凹陷并不存在于镜片的光学地带内且因此不影响镜片的光学质量。所述凹陷可含纳在模制过程期间在镜片上形成的不规则区域的全部或一部分，举例来说，其可含纳浇口痕迹的全部或一部分、可含纳通过使用具有位于其远端上的额外凸出部、突出部或凸块的浇口销而形成的凹部的全部或一部分，或可含纳在镜片上形成的粗糙区域的全部或一部分。

在另一实例中，所述镜片模具嵌件包含终止于模具嵌件上的隆起不均匀区处的开口中的流体通道。所述流体通道充当模具嵌件中的其中镜片形成组合物作为形成眼镜片主体的过程的一部分流动到镜片形模腔中的位置。

在另一实例中，所述镜片模具嵌件包含浇口销。所述浇口销可邻接隆起不均匀区以密封所述开口以免在模制过程期间的进一步流体流动。所述浇口销任选地包含在浇口销的远端处以穿过模具嵌件上的隆起不均匀区处的开口并进入到镜片形模腔中的额外突出部。

在又一实例中，提供一种用于制造眼镜片的方法，其包括：直接注射模制包括凹陷的眼镜片，所述凹陷含纳在模制过程期间形成的不规则区域；及处理所述眼镜片以用于包装。应了解，处理包含脱模、脱镜片、清洗、萃取、水合、检验、包装、消毒及其组合的步骤中的一者。在一个实例中，所述制造眼镜片的方法不需要在从镜片形模腔中取出眼镜片主体之后处理镜片上的在模制过程期间形成的不规则区域以使镜片表面在眼科上更可接受的另一步骤。

本文中提供一种用于通过直接注射模制来制造眼镜片的方法。所述方法包括：提供包括主体区段的第一模具嵌件；所述第一模具嵌件包括镜片形成表面、具有穿过所述镜片形成表面形成的开口的隆起不均匀区及穿过所述主体区段且与所述开口流体连通的流体通道；将所述第一模具嵌件放置到模具块中，使得所述第一模具嵌件的所述镜片形成表面及所述隆起不均匀区形成镜片形模腔的一部分；通过所述流体通道及所述开口沉积镜片形成组合物，使得在所述镜片形模腔中沉积一定量的所述镜片形成组合物。所述方法可进一步包括使所述镜片形成组合物固化或凝固以形成镜片主体及从所述镜片形模腔中取出所述镜片主体的步骤。任选地，所述方法可进一步包括清洗所述镜片主体、从所述镜片主体萃取材料、使所述镜片主体水合、包装所述镜片主体、将所述镜片主体密封于小瓶或泡壳包装中并对其进行消毒及所述操作的组合。

本发明描述一种眼镜片，其包括镜片主体、前曲线表面、后曲线表面、光学地带及外围地带，其中包括凹陷底部表面的凹陷位于所述镜片主体的外围地带中，且所述凹陷底部表面从所述镜片主体的前曲线表面或后曲线表面凹入且延伸到所述镜片主体的块体中。

本发明还描述一种用于通过直接注射模制产生眼镜片的系统。所述系统包括：第一模具嵌件，其包括主体区段；所述第一模具嵌件包括包含隆起不均匀区的镜片形成表面(所述隆起不均匀区具有位于所述不均匀区内的穿过所述镜片形成表面形成的开口)及穿过所述主体区段且与所述不均匀区中的开口流体连通的流体通道；模具块，其用于保持所述第一模具嵌件及至少一个伴随镜片形成表面，使得由所述第一模具嵌件的所述镜片形成表面及所述至少一个伴随镜片形成表面界定镜片形模腔，所述第一模具嵌件的含纳所述隆起不均匀区的部分形成所述镜片形模腔的一部分；及浇口销，其包括销轴及至少部分地位于所述流体通道中以用于闭合突出部上的开口的销尖端。

参考说明书、权利要求书及附图，本发明的这些及其它特征及优点将变得明了，因为其变得更好了解。

附图说明

图1是包含前及后曲线模具区段的注射模制机器的模具块的示意性横截面侧视图。

图2是图1的前及后曲线模具区段的部分分解图，其还展示镜片形模腔以及存在于后曲线模具区段中的隆起凸出部、流动通道及浇口销。

图3是由图1的组合件产生的眼镜片的横截面侧视图。

图4是根据本发明提供的注射模制机器的模具块的示意性横截面侧视图。

图5是用于由模具组合件形成具有凹陷的眼镜片的方法的流程图。

具体实施方式

以下揭示内容将主要针对隐形镜片、制造隐形镜片的方法、隐形镜片模具嵌件及用于形成隐形镜片主体的系统，包含通过直接注射模制制造、脱镜片、洗涤、检验及包装于泡壳包装中。在某些实施例中，本发明眼镜片为水凝胶镜片，包含硅酮水凝胶镜片。然而，将理解，本发明方法、装置及系统的实施例可用来制造及处理其它类型的眼镜片，例如角膜内嵌镜片及外嵌镜片。

现在参考图1，其展示用于直接注射模制眼镜片的具有模具块10的模具组合件1的示意图，模具组合件1包括模具板12，模具板12具有用于形成隐形镜片的前镜片表面的整体形成的后曲线模腔区段或后曲线模具区段14。例如通过此项技术中所了解的机加工及抛光给后曲线模具区段14形成光学质量镜片形成表面。举例来说，可浇铸模制模具板12且随后对其进行机加工及抛光以形成镜片形成表面及用于安装于模具组合件内的外部特征。任选地，后曲线模具区段14是单独制作的(即，模具嵌件)且在与模具板12安装在一起时可与其一起使用。又任选地，所述模具板及所述模具区段由完整材料原料(例如由塑料原料或金属原料(包含铝原料))机加工而成。在另一实施例中，首先通过注射模制来形成塑料模具嵌件且随后任选地接着对其进行抛光及/或机加工以形成镜片形成表面。模具组合件1经配置以用于使用压力与真空源的组合将镜片形成组合物直接注射到模具模腔中，此进一步特定地描述于第5,632,936号美国专利中，所述美国专利的内容以引用的方式明确并入本文中。如图2中所图解说明，隆起不均匀区54(例如凸出部、突出部或凸块)存在于后曲线模具区段14的镜片形成表面上且位于镜片形成表面的用于形成镜片主体的外围地带的一部分中。在其它实施例中，隆起不均匀区54可位于前曲线模具区段16上，或多个隆起不均匀区54可位于后曲线模具区段14、前曲线模具区段16上或位于后曲线模具区段14及前曲线模具区段16两者上。

具有光学精制凸状表面的模具部件16与模具区段14配合且在其之间形成由模具部件16的光学精制凸状表面与模具区段14的光学质量凹状表面界定的镜片形模腔18。在一个实例中，模具区段14由金属材料(例如由铝、不锈钢或铁质材料)制成，且模具部件16由具有足够刚度以耐受镜片形模腔的抽空的塑料材料(例如透明聚苯乙烯或聚胺基甲酸酯)制成，如下文进一步描述。

可使用泵22通过注口24泵送来自材料源或容器20的镜片形成组合物(所述组合物接着流动穿过浇道26且从位于浇道26的端处的浇口28流出并流入到镜片形模腔18中)将所述材料注射到镜片形模腔18中。可并入有止回阀23以阻止不期望的到材料源中的反向流体流回。在其中过填充镜片形模腔的情况中，可提供用以盛放额外镜片形成组合物的区域。在多模腔注射组合件中，注口24连接到其它浇道(未展示)以用于直接注射到其它镜片模腔(未展示)中。在所展示的实例中，镜片形成组合物可为硅酮水凝胶镜片形成组合物，例如，硅酮水凝胶隐形镜片可聚合组合物或硅酮水凝胶隐形镜片反应性可聚合组合物。在特定实例中，硅酮水凝胶隐形镜片形成组合物可包括：按重量计至少约20％的一种或一种以上硅酮大分子单体，例如反应性含氟丙烯酰硅酮大分子单体；(ii)按重量计至少约45％的一种或一种以上不含硅单体组合物，例如含亲水乙烯基单体、丙烯酸单体、经丙烯酸酯官能化的环氧乙烷寡聚物或其组合；及任选地(iii)稀释的或非反应性可萃取组分，举例来说，聚氧化烯烃硅酮可萃取组分。在更特定实施例中，所述硅酮水凝胶镜片形成组合物包括α-ω-双(甲基丙烯酰氧乙基亚胺羧基乙氧基丙基)-聚(二甲基硅氧烷)-聚(三氟丙基甲基硅氧烷)-聚(ω-甲氧基-聚(乙二醇)丙基甲基硅氧烷)、N-乙烯基-N-甲基乙酰胺、甲基丙烯酸甲酯及三乙二醇二甲基丙烯酸酯。可在不背离本发明的精神及范围的情况下使用其它镜片形成组合物，例如先前所并入的‘553申请案中所揭示的那些镜片形成组合物。

在一个实例中，通过真空源来促进镜片材料到镜片形模腔18中的沉积，所述真空源可为远离模具板12定位的真空泵30。真空泵30及镜片形模腔18经由真空通道32而彼此流体连通，真空通道32包括在模具区段14与模具部件16之间穿过以用于在所述两个元件之间提供真空的通道部分34。当将真空提供到通道部分34时，浇道26中的镜片材料由于镜片形模腔18中的真空所形成的较低压力而被自动吸入到所述镜片形模腔中。真空压力还迫使模具部件16压靠后曲线模腔部分14以围绕镜片形模腔18形成紧密周界。替代地或除此以外，可通过由泵22产生的正压力来沉积镜片材料。

并入有可为线性电机、无刷直流(DC)电机、线性同步电机、线性传动装置、线性伺服机或用于将浇口销38的旋转运动改变为线性致动的致动器的传动缸36以用于打开及闭合浇口28。在注射循环期间，激活传动缸36以从通到镜片形模腔18中的浇口28提起或缩回浇口销38。在通过打开的浇口将充足量的镜片形成组合物沉积到镜片形模腔18中之后，激活传动缸36以将浇口销38的尖端推靠在浇口28处的座上以闭合浇口及镜片形模腔的开口，如下文进一步论述。

在图1中所图解说明的实例中，提供紫外光源40以使镜片形模腔中所含纳的镜片形成可聚合组合物固化。因此，应了解，模具部件16由透明材料制成以准许UV射线42穿透模具部件16的壁以使用UV光来使镜片形成可聚合组合物聚合。替代地或除此以外，模具板12及/或模具区段14可配备有加热线圈(未展示)或用于经加热流体的通路(未展示)以加热模具嵌件以使镜片形成可聚合组合物热聚合。因此，所述组合件可操作以使用光源、热源或光源及热源两者来使镜片形成可聚合组合物聚合以产生眼镜片。或者，可使用镜片形成反应性聚合组合物或镜片形成聚合物组合物，且可省略聚合辐射的使用。

可提供包括顶出杆或销46的顶出销组合件44以在镜片材料聚合或凝结之后从后曲线模具区段14顶出模具部件16。顶出销组合件44经配置以向前(向图1的左侧)驱动顶出销以分离模具部件16。因此，顶出销组合件44具有类似于传动缸36的线性传动机构。还可结合顶出销组合件44使用经加压空气源(未展示)以破坏由真空泵源30产生的真空。空气源(未展示)可连接到穿过模具板12形成的空气通路48且终止于模具部件与后曲线模具区段14之间。

现在除图1之外还参考图2，其展示模具区段16、后曲线模具区段14及浇口销38的放大部分横截面侧视图。流体通道50并入于后曲线模具区段14中且提供用于使镜片形成组合物经由浇口28处的开口流动到镜片形模腔18中的路径。流体通道50包括大于浇口销38的直径的直径以实现围绕两者之间的环形空间的流体流动。在一个实例中，流体通道的直径为浇口销38的直径的约1.3倍到约8倍大。

浇口28从模具区段14的后曲线表面52向外突出且体现形成于后曲线表面上的具有开口56的部分圆形隆起不均匀区54。在流体通道50内部，提供弯曲座表面58以用于抵靠位于浇口销38的远端处的对应弯曲座表面60配合。浇口销的远端进一步包括经配置以突出到隆起不均匀区54中的开口56中的额外凸出部或突出部62。当浇口销38经激活以前进且闭合浇口28的开口时，浇口销的远端上的突出部62突出到开口56中以密封开口的周界以防来自流体通道50的进一步镜片形成组合物流动。浇口销62上的突出部经配置以切断从位于流体通道50中的镜片形成组合物供应器流动到镜片形模腔18中的镜片形成组合物。如下文进一步论述，此有效地减少且可能消除在固化的眼镜片上形成任何潜在浇口痕迹。或者，可消除浇口销38上的突出部62且浇口销38的圆形端可邻接弯曲座表面58以密封隆起不均匀区54内的开口56。

因此，应了解，本发明设备及系统包含形成于注射模制组合件1的模具块10中的镜片形模腔18，镜片形模腔18包括界定所述镜片形模腔的一部分的隆起不均匀区54。在本发明设备及系统的另一实例中，开口56形成于位于所述镜片形模腔的凹状镜片形成表面52上的不均匀区54上。在本发明设备及系统的又一实例中，流体通道50形成于模具区段14中且在不均匀区54处终止。流体通道50及镜片形模腔18经由形成于不均匀区54中的开口56而彼此流体连通。所述设备还包含模具区段14，模具区段14包括镜片形成表面52、形成镜片形成表面52的一部分的隆起不均匀区54、形成于不均匀区54中或其上的开口56及与开口56流体连通的流体通道50。

图3是通过图1及2的注射模制设备及方法形成的眼镜片64的示意性横截面侧视图。眼镜片64包括具有此项技术中所了解的光学地带68及外围地带70的前表面66及后表面72。凹陷74位于外围地带70中且形成为后曲线模具区段14的隆起部分圆形不均匀区54(图2)的负像。凹陷74部分地延伸到所述眼镜片的镜片主体或镜片厚度76的块体中且具有低于前曲线表面66的凹陷底部表面78。因此所述凹陷的深度(未展示)小于镜片在凹陷的位置处的厚度。如此，在注射模制过程期间在浇口闭合时形成的浇口痕迹80(如果有的话)隐藏在凹陷74内且其上部或最高点可低于眼镜片64的前曲线表面66。然而，通过使用图2的浇口销38，浇口痕迹80得以最小化且甚至可能体现在凹陷74内的凹部。在形成从凹陷底部表面78向上突出的浇口痕迹的情况下，任选地可使用固化后工艺来最小化浇口痕迹，例如通过用由用于形成镜片的聚合物吸收的波长的激光烧蚀浇口痕迹。类似地，在镜片表面上接近浇口的位置形成的任何其它不规则区域(例如，凹部或粗糙区域)可隐藏在低于前曲线表面66的凹陷74内。在其它实例中，凹陷74可形成于后曲线表面72上，且不规则区域可隐藏在低于后曲线表面72的凹陷74内。

因此，本发明注射模制系统及方法包含组合以形成镜片形模腔的模具区段及模具部件，所述镜片形模腔具有形成于模具区段及模具部件的凸状镜片形成表面、凹状镜片形成表面或两个镜片形成表面中的不均匀区，例如，隆起凸出部、突出部或凸块，从而导致由模具区段及模具部件形成的镜片形模腔具有一个或一个以上凹陷，所述一个或一个以上凹陷为用于模制镜片主体的模具嵌件上的不均匀区的负像。在一个实例中，不均匀区位于镜片形模腔的凹状侧上。在另一实例中，不均匀区位于镜片形模腔的凸状侧上。在再一实例中，不均匀区位于镜片形模腔的凹状侧及凸状侧两者上。在再一实例中，不均匀区包括从弯曲凸状表面或从弯曲凹状表面向上凸出或突出的隆起区。在又一实例中，不均匀区沿着镜片形模腔的外围地带定位使得由不均匀区形成的凹陷位于由注射到镜片形模腔中的镜片形成组合物形成的眼镜片的外围地带中。凹陷可位于经聚合镜片的前表面的外围地带、后表面的外围地带或前表面及后表面两者的外围地带中。

本发明方法进一步包含在眼镜片中形成凹陷的步骤，所述凹陷包括从镜片外表面凹入的凹陷底部表面。如本文中所使用，所述镜片外表面可为镜片前曲线表面或镜片后曲线表面的弯曲平面表面。在特定实施例中，通过以下操作来形成凹陷：在用于模制镜片的模具嵌件或模具部件上形成隆起不均匀区，所述隆起不均匀区凸出或突出到由模具嵌件及模具区段界定的镜片形模腔中；及将镜片形成组合物沉积到所述镜片形模腔中以在镜片主体的表面上形成所述不均匀区的负像。所述方法可进一步包含应用浇口销使得所述浇口销的尖端邻接不均匀区以闭合含纳镜片形成组合物的流体通道与镜片形模腔之间的流体连通。因此，可将可作为注射模制过程的副产物而形成的任何浇口痕迹隐藏在凹陷内部。

本发明进一步涉及浇口痕迹或在(举例来说)已通过激光烧蚀浇口痕迹的情况下所述浇口痕迹的残余部分的操纵。本发明还涉及凹陷或凹陷、浇口痕迹及残余部分的组合的操纵。举例来说，凹陷、浇口痕迹及/或残余部分可用作复曲面镜片的定向标记或并入到其中。凹陷、浇口痕迹及/或残余部分也可用作信息标记、诊断标记、反转标记、商标标记、另一类型的标记或其组合或者并入到其中。凹陷、浇口痕迹及/或残余部分可进一步用作指示制造商的商标或标记的形状或符号的一部分。

根据本发明方法、设备及系统，通过直接注射模制来产生包含硅酮水凝胶隐形镜片的水凝胶隐形镜片，且其中所述镜片的前曲线表面、后曲线表面或前曲线表面及后曲线表面两者具有位于所述镜片的外围地带内的凹陷。本发明方法、设备及系统进一步包含用于同时注射多模腔模具中的多个镜片模腔的措施。据此产生的镜片各自包括形成于所述镜片的前曲线表面、后曲线表面或前曲线表面及后曲线表面两者上的凹陷。

图4是根据本发明提供的注射模制机器的模具区段或模具块82的示意性横截面侧视图。概括地说，模具块82包括上部模具板84及用于保持前曲线嵌件88的上部保持板86以及下部模具板90及用于保持后曲线嵌件94的下部保持板92。在以引用的方式明确并入本文中的第5,982,682号美国专利中论述对模具块82的进一步论述。

前曲线嵌件88具有用于形成眼镜片的前曲线表面的光学质量凹状表面。后曲线嵌件94具有用于形成眼镜片的后曲线表面的光学质量凸状表面。前曲线嵌件88及后曲线嵌件94共同界定用于形成眼镜片的镜片形模腔95。如所展示，前曲线嵌件88、后曲线嵌件94或两个嵌件可经修改以并入有浇口销96/98。可以上文参考图1所论述的方式及样式将浇口销96/98附接到传动缸(未展示)。应了解，下文参考浇口销中的一者96所做的进一步论述同样适用于另一浇口销98。

流体通道100环绕浇口销96且经由浇口102的端处的开口与镜片形模腔95流体连通。如所展示，流体通道100穿过模具嵌件94以及保持板92的一部分。在其它实施例中，所述流体通道还穿过下部模具板90的一部分。与图1的组合件一样，隆起不均匀区并入于流体通道100的端处且突出到镜片形模腔95中。因此，后曲线嵌件94的凸状表面在其上形成有形成镜片形模腔的一部分的不均匀区。在流体通道100内部，提供截头圆锥形座表面104以用于抵靠位于浇口销96的远端处的对应截头圆锥形表面配合。位于浇口销96的远端处的表面可采取许多形式，包含但不限于截头圆锥形、平坦端圆柱形、“球端”或在流体通道100与镜片形模腔之间的开口之间形成密封的任何其它形状。任选地，浇口销的远端可并入有类似于图2的突出部62的突出部以用于突出穿过浇口处的开口以密封所述开口且切断从流体通道及镜片形模腔95的流体流动。浇口销96的端上的突出部也可采取许多形式，包含但不限于截头圆锥形、平坦端圆柱形、“球端”或在流体通道100与镜片形模腔之间的开口之间形成密封的任何其它形状。浇口的位置对应于由本文中所描述的镜片形模腔形成的眼镜片的外围地带。

在另一实例中，在流体通道100内部的座具有圆锥形状，其中移除了圆锥顶部区段以形成开口。浇口销96的尖端具有用于坐靠在内部座上的对应圆锥形状。因此，当浇口销96经激活以闭合浇口时，所述浇口销的尖端经配置以进入开口且进入到镜片形模腔95中。因此，当由所揭示的模具块82形成的眼镜片固化时，在镜片的外围地带中形成具有圆锥形凹部的凹陷。本发明模具块82证明了形成包括凹陷的眼镜片的能力，所述凹陷在所述眼镜片的前曲线表面、后曲线表面或其两者上。当期望单个凹陷时，前曲线嵌件88或后曲线嵌件94配置有实心主体区段91(即，不具有流体通道)及不具有隆起不均匀区的连续镜片形成表面。

图5是描绘用于形成根据本发明提供的眼镜片106的方法的示意性流程图。所述方法包括模具嵌件形成步骤108。特定来说，第一模具嵌件形成有镜片形成表面、至少部分地穿过所述第一模具嵌件形成且以隆起不均匀区终止的流体通道，所述隆起不均匀区具有形成用于镜片形成组合物流动的浇口的一部分的开口。所述开口沿着镜片形成表面或与镜片形成表面一致地存在使得当使用第一模具嵌件制造眼镜片时，具有开口的隆起不均匀区在镜片的外围地带内形成凹陷。

接着在步骤110中，将第一模具嵌件连同第二模具嵌件一起安装于注射模制机器的模具块中。所述第二模具嵌件包括镜片形成表面。当在模具块内部将两个嵌件配合在一起时，所述两个嵌件在其之间界定镜片形模腔。在一个实例中，第一模具嵌件具有用于形成眼镜片的后曲线的凸状镜片形成表面。在另一实例中，第一模具嵌件具有用于形成眼镜片的前曲线的凹状镜片形成表面。

接着在步骤112处，使镜片形成组合物流动穿过第一模具嵌件的流体通道且通过浇口处的开口流出。在一个实例中，可对镜片形成组合物进行加压且允许其流动穿过流体通道。在另一实例中，可加热镜片形成组合物且允许其流动穿过流体通道。两个模具嵌件可具备用于排气的排气孔以便不在镜片形模腔中形成可能阻止恰当镜片材料流动的冒口(dead head)。任选地可使用真空源将镜片形成组合物抽吸到镜片形模腔中。在特定实施例中，在室温下注射镜片形成组合物且随后所述镜片形成组合物经活化以聚合，如下文进一步论述。在另一实例中，镜片形成组合物在被注射到镜片形模腔中之前在镜片注射组合件的筒区段中被从室温加热到约25℃到约145℃。将镜片形成组合物加热到的温度尤其取决于用于镜片形成组合物的特定组合物。

在将镜片形成组合物沉积到镜片形模腔中之后，在步骤114处，可激活传动缸以使浇口销移动而抵靠形成于流动通道中的隆起不均匀区。使浇口销移动直到所述销的远端接触浇口座以闭合浇口的开口且终止镜片形模腔与流体通道之间的流体连通。在特定实施例中，浇口销在远端处包括用于突出穿过开口且进入到镜片形模腔中的隆起突出部。同时，浇口销抵靠所述座进行密封。因此，由本发明方法形成的眼镜片具有凹陷及形成于所述凹陷内的凹部，所述凹陷及凹部为位于模具区段中的隆起不均匀区及位于浇口销的端处的突出部的负像。然而，所述浇口销可以圆形或平滑端表面终止使得其不突出穿过浇口的开口且因此不产生形成于镜片表面上的凹陷中的凹部。

在步骤116处，由镜片形成组合物形成镜片。当所述镜片形成组合物包括镜片形成反应性可聚合组合物时，形成镜片可包括允许所述镜片形成反应性可聚合组合物静置于镜片形模腔中达一时间周期直到所述反应性可聚合组合物已反应且聚合到所得镜片主体在从镜片形模腔中取出之后能够维持镜片形模腔的形状的程度。当镜片形成组合物包括热塑性或热固性材料时，形成镜片可包括充分冷却所述镜片形成组合物使得所得镜片主体能够维持镜片形模腔的形状。当镜片形成组合物包括镜片形成可聚合组合物时，形成镜片可包括向所述镜片形成可聚合组合物施加有效地使所述材料聚合到所得镜片主体能够维持镜片形模腔的形状的程度的辐射(例如，热量或UV光)。

当使用镜片形成可聚合组合物形成镜片时，为了使镜片材料聚合，可在步骤116处向镜片材料施加热量、UV光或另一形式的电磁辐射。此致使镜片材料聚合且形成为镜片形模腔的形状。在使用UV光或辐照来使镜片形成可聚合组合物固化或聚合的实施例中，第一模具嵌件、第二模具嵌件或其两者可由可透光材料制成。也就是说，模具嵌件材料的至少一部分必须能够允许某些波长的光穿过模具嵌件以便活化包括光活化起始剂的镜片形成可聚合组合物。类似地，模具嵌件材料的至少一部分必须能够允许热量穿过模具嵌件以便活化包括热活化起始剂的镜片形成可聚合组合物。在一个实施例中，根据第7,55,0519号及第7,201,481号美国专利以及第2009/0264553号美国公开案的教示来使镜片形成可聚合组合物固化或聚合。

在步骤118处，在镜片形成组合物的固化、聚合或凝固之后使第一与第二模具嵌件彼此分离。在一个实例中，使用顶出销组合件迫使第一与第二模具区段彼此分离。在特定实施例中，所形成的镜片保持附着到模具嵌件中的一者。接着处理仍附着有镜片的模具嵌件。处理仍附着有镜片的模具嵌件可包含对所述镜片进行脱镜片，即，从镜片保持附着到的一个模具嵌件释放所述镜片。在脱镜片之后，可洗涤、检验镜片、将其包装于泡壳包装中、密封于泡壳包装中、在泡壳包装中进行杀菌及进行所述操作的组合。应了解，由本发明形成的眼镜片包含在镜片的外围地带内的凹陷。在一个实例中，所述凹陷可具有不规则区域，例如浇口痕迹、残余部分、凹陷或位于其内的凹部。通过将不规则区域隐藏在凹陷内，防止所述不规则区域影响镜片的表面的眼科可接受性或佩戴者对镜片的使用，例如佩带镜片的舒适度。

如本文中所揭示，本发明针对一种用于由到模具块的镜片形模腔中的直接注射模制产生眼镜片的方法。所述方法包括由塑料或金属材料形成第一模具嵌件，其中所述模具嵌件包括镜片形成表面及用于将镜片形成组合物注射到所述镜片形成表面的流体通道。所述方法进一步包括在模具嵌件的镜片形成表面上形成隆起不均匀区使得所述不均匀区在形成于第一模具嵌件上的曲线镜片形成表面上面突出。在特定实施例中，所述不均匀区为部分圆形凸出部或突出部。在另一实施例中，所述不均匀区为圆锥形突出部，其中移除了其圆锥尖端以形成开口。可能有其它形状，此并不背离本发明的范围及精神，前提是模具嵌件的不均匀区产生具有位于镜片外表面下面的凹陷底部的凹陷。本发明方法还包含由塑料材料或金属形成第二模具嵌件并将所述第一及第二模具嵌件安装到模具块中以在所述两个嵌件之间形成镜片形模腔且使一个或一个以上不均匀区形成在所述两个嵌件之间形成的镜片形模腔的一部分的步骤。

本发明的另一特征是一种用于将一定量的镜片形成组合物注射到模具块的镜片形模腔中的方法。所述镜片形成组合物流动穿过流动通道且通过形成于在其之间形成镜片形模腔的模具表面中的一者上的隆起不均匀区处的开口排出。所述方法进一步包括通过激活浇口销使得浇口销的远端邻接形成于流动通道中的座来停止镜片形成组合物的流动的步骤。所述方法进一步包括使镜片形成组合物固化、聚合或凝固且接着从镜片形模腔中取出经固化、聚合或凝固的镜片主体并处理所述镜片主体的步骤，所述处理可包含将镜片主体脱模、对镜片主体进行脱镜片、洗涤镜片主体、包装镜片主体、将镜片主体密封于初级包装中且对其进行消毒及所述操作的组合。

本发明方法、设备及系统的又一特征是在不需要二次操作的情况下自动地修整浇口的浇口类型的使用。自动地修整浇口的已知现有技术浇口类型包含销浇口、潜伏式浇口、热浇道浇口及阀浇口，例如本文中所论述的销浇口。

虽然本文发明涉及某些特定实施例，但应了解，这些实施例是以实例方式而非以限制方式呈现。虽然对示范性实施例进行论述，但应将前文详细描述的意图了解为涵盖实施例的所有可归属于权利要求书所所界定的本发明精神及范围内的修改形式、替代形式及等效物。

Claims (10)

1.一种制造隐形镜片的方法，其包括：

提供包括主体区段的第一模具嵌件；所述第一模具嵌件包括：镜片形成表面，其包含隆起不均匀区，所述隆起不均匀区具有在所述隆起不均匀区的位置中穿过所述镜片形成表面形成的开口；及流体通道，其穿过所述主体区段且与所述开口流体连通，其中所述流体通道的内部提供有弯曲座表面，以与位于所述流体通道内部的浇口销的远端处的对应弯曲座表面抵靠配合；

将所述第一模具嵌件放置到模具块中，使得所述第一模具嵌件的所述镜片形成表面及所述隆起不均匀区形成镜片形模腔的一部分；

通过所述流体通道及所述开口提供镜片形成组合物，使得在所述镜片形模腔中沉积一定量的所述镜片形成组合物；

允许所述镜片形成组合物形成保持所述镜片形模腔的形状的隐形镜片主体；

从所述模具块及所述模具嵌件中取出所述隐形镜片主体；

洗涤所述隐形镜片主体；

检验所述隐形镜片主体；

将所述隐形镜片主体放置于具有包装溶液的包装中；

密封含纳所述隐形镜片主体及所述包装溶液的所述包装；及

对含纳所述隐形镜片主体及所述包装溶液的所述包装进行消毒以产生成品隐形镜片。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一模具嵌件的所述隆起不均匀区经配置以在隐形镜片主体的外围地带中形成凹陷。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述隐形镜片包括硅酮水凝胶隐形镜片。

4.根据权利要求3所述的方法，其中所述洗涤所述隐形镜片主体的步骤包括：使用不含挥发性乙醇的水溶液清洗所述隐形镜片主体、对所述隐形镜片主体进行萃取、使所述隐形镜片主体水合及所述操作的组合。

5.一种用于通过直接注射模制形成眼镜片的方法，其包括：

形成包括主体区段的第一模具嵌件；所述第一模具嵌件包括：镜片形成表面，其包含在所述镜片形成表面的外围地带中的隆起不均匀区，所述隆起不均匀区具有在所述隆起不均匀区的位置中穿过所述镜片形成表面形成的开口；及流体通道，其穿过所述主体区段且与所述开口流体连通，其中所述流体通道的内部提供有弯曲座表面，以与位于所述流体通道内部的浇口销的远端处的对应弯曲座表面抵靠配合；

将所述第一模具嵌件放置到模具块中，使得所述第一模具嵌件的所述镜片形成表面及所述隆起不均匀区形成镜片形模腔的一部分；

通过所述流体通道及所述开口提供镜片形成组合物，使得在所述镜片形模腔中沉积一定量的所述镜片形成组合物；及

允许所述镜片形成组合物固化、聚合或凝固以形成保持所述镜片形模腔的形状的镜片主体。

6.根据权利要求5所述的方法，其中所述镜片形成组合物包括镜片形成反应性可聚合组合物、镜片形成可聚合组合物或镜片形成聚合物组合物。

7.根据权利要求5所述的方法，其中所述镜片形成组合物包括硅酮水凝胶镜片形成组合物。

8.根据权利要求5所述的方法，其中所述允许所述镜片形成组合物固化、聚合或凝固的步骤进一步包括：在所述镜片主体的外表面上形成凹陷，所述凹陷为所述不均匀区的负像。

9.根据权利要求8所述的方法，其中所述通过所述流体通道及所述开口提供镜片形成组合物的步骤或所述允许所述镜片形成组合物固化、聚合或凝固的步骤进一步包括：在所述凹陷的一侧或底部上形成不规则区域。

10.根据权利要求9所述的方法，其中所述镜片主体的所述外表面比在以下情况形成的所述镜片主体的外表面在眼科上更可接受：所述镜片主体在不具有所述隆起不均匀区的镜片形模腔中形成且不在所述镜片主体的所述外表面上形成所述凹陷，但具有直接位于所述镜片主体的前曲线表面或后曲线表面上的所述不规则区域。