CN1846961B - 用于印刷透镜模具的粘度控制和着色剂循环 - Google Patents

Abstract

用于印刷透镜模具的粘度控制和着色剂循环公开了这样的系统，其包括：相邻于底板的着色剂杯，其中，该杯包括通气口、内顶盖部分，以及位于顶盖部分下方的空气间隙；包含着色剂的贮器；与贮器流体连通的进给管道；以及与杯流体连通的回流管道。还公开了各种方法，其中，在所公开的系统中，将着色剂从贮器传送到着色剂杯中。所公开的这些系统、着色剂杯以及这些方法可用于制备有色隐形眼镜。

Description

用于印刷透镜模具的粘度控制和着色剂循环

技术领域

本专利申请要求于2004年1月14日提交的美国临时申请No.60/536540的优先权。

本发明涉及用于控制有色隐形眼镜生产系统中的着色剂粘度和循环的装置。本发明还涉及一种用于控制有色隐形眼镜生产系统中的着色剂粘度和循环的方法。

背景技术

使用有色隐形眼镜改变虹膜的天然颜色是众所周知的。许多用于生产有色透镜的着色剂通常由粘合聚合物和色素构成。美国申请专利No.10/027579(″′579申请″)描述了一种制造有色隐形眼镜的方法并对其提出了权利要求，该申请目前的美国专利公开号为No.20030000028，公开日为2003年1月2日，其全部内容通过引用而结合于本文中，其中，通过将着色剂从型面转移到透镜材料上而施加在未固化的透镜材料上，随后使未固化的透镜材料固化。该′579申请公开了着色剂转的转移可以利用包含着色剂成分的移印胶(printing pad)来实现，该着色剂成分压贴在光学模具的型面上。一般包括溶剂成分的着色剂成分可以干燥，以提供用于制造有色隐形眼镜的有色透镜模具。

在使用封闭杯来移印隐形眼镜模具的过程中，在使用特定着色剂的整个过程中，需要保持着色剂的粘度或者溶剂/固体之比。一般来说，溶剂从在移印过程中留在所用底板的未蚀刻部分(etch)上的薄膜中的蒸发降低了包含于封闭杯中的着色剂中的溶剂与固体之比。着色剂中的溶剂与固体之比的降低通常增加了着色剂的粘度，并最终导致低劣的印刷性能。存在于着色剂中的溶剂通常有助于着色剂从底板转移至移印胶以及从移印胶转移至前曲面透镜模具。着色剂设计成允许一部分溶剂蒸发，以增加印刷头上着色剂的粘性以便实现其向移印胶的转移。溶剂的类型、着色剂的类型、温度、湿度、气流速度、移印胶材料的类型，以及印刷模式的类型是一部分影响因素，其影响了优化印刷性能所需的理想的溶剂水平或粘度水平；其他因素包括印刷机的速度和循环时间。当杯中着色剂的高度低于临界水准时，由于着色剂填充底板蚀刻部分的能力有所削弱，因此最终需要停止印刷过程并向杯中补充着色剂。更换杯以及人工制备具有正确溶剂比的着色剂是困难且混乱的，并且会使技术人员暴露于溶剂下。因此，需要提供一种着色剂管理系统，在主动地控制贮器内的着色剂的所需成分或粘度的同时，实现从贮器向杯以及从杯流回贮器的着色剂循环。

发明内容

本发明尤其提供了包括相邻于底板的着色剂杯的系统，其中，着色剂从贮器传送到杯中，而着色剂从杯被送回贮器。因此，在本发明的一方面，提供了一种用于控制有色隐形眼镜生产系统中的着色剂粘度和循环的系统，包括：相邻于底板的着色剂杯，其中，所述杯包括通气口、内顶盖部分；包括着色剂的贮器；一端与所述贮器流体连通而另一端与所述杯流体连通的进给管道；以及，一端与所述杯流体连通而另一端与所述贮器流体连通的回流管道。其中，所述回流管道的一端设置在杯的内顶盖部分下方，以形成空气间隙。

在一个相关方面，本发明尤其提供了着色剂粘度控制和循环系统，其具有定位成相邻于底板的杯；杯中的通气口，其用于提供位于杯中着色剂上方的空气间隙；着色剂贮器，其能够自动保持着色剂的粘度；以及相关的泵和管道，用于着色剂在着色剂贮器和杯之间循环，同时在杯中保持大致恒定高度的着色剂。因此还提供了着色剂粘度控制和循环系统，其包括：可密封地设置成相邻于底板的杯，该杯包括用于提供空气间隙的通气口；着色剂贮器，其包括着色剂、溶剂入口阀、浸没于着色剂中的粘度计，以及用于调节溶剂入口阀的控制器，该控制器响应于来自粘度计的所接收到的信号；进给管道，其与着色剂贮器流体连通；进给泵，其用于将着色剂从进给管道传送到杯中；与杯流体连通的回流管道；以及回流泵，其用于将着色剂从杯传送到着色剂贮器中。

本发明还提供了可用于本发明系统中的着色剂杯。因此，提供了这样的着色剂杯，其具有通气口、内顶盖部分、密封边缘、位于密封边缘上方大约1至大约2毫米处的供料孔，以及位于内顶盖部分下方大约3毫米到大约5毫米处的回流孔。

本发明还提供了一种用于控制有色隐形眼镜生产系统中的着色剂粘度和循环的方法，包括提供一种系统。该系统包括：相邻于底板的着色剂杯，其中，所述杯包括通气口、内顶盖部分；包括着色剂的贮器；一端与所述贮器流体连通而另一端与所述杯流体连通的进给管道；和，一端与所述杯流体连通而另一端与所述贮器流体连通的回流管道。其中，所述回流管道的一端设置在杯的内顶盖部分下方，以形成空气间隙。该方法还包括将着色剂从所述贮器传送至所述杯中。

在一个相关方面，本发明还提供了在移印系统中使着色剂循环的方法，包括：密封相邻于底板的杯，该杯包含有着色剂，而且该杯包含有位于着色剂上方的空气，其中，空气能够通过设在该杯中的通气口而进入杯；控制着色剂贮器中的着色剂的粘度，将着色剂从着色剂贮器传送到杯中，以及将残留于杯中的着色剂和空气传送到贮器中。

本发明还提供了使移印系统中的着色剂循环的方法，该移印系统包括流入和流出着色剂杯的着色剂的不同传送速率。在本发明的这一方面，不同的传送速率有助于减少泄漏到底板上的着色剂。因此，在本发明的另一方面，提供了这样一种方法，包括：密封相邻于底板的杯，该杯包含有着色剂；控制着色剂贮器中的着色剂的粘度；将着色剂从着色剂贮器泵送到杯；以及，以比着色剂从着色剂贮器传送到杯中的速率更快的速率将残留于杯中的着色剂传送到贮器中。

附图说明

图1是本发明的着色剂循环系统的一个实施例的正视示意图。

图2是图1所示杯的详细结构正视示意图。

图3包括了本发明的着色剂杯的一个实施例的示意图、剖视图以及立体图。

图4是本发明的着色剂循环系统的一个实施例的示意图。

具体实施方式

本发明的系统一般包括具有着色剂杯，其具有通气口、内顶盖部分以及位于顶盖部分下方的空气间隙，着色剂杯设置成相邻于底板。包括着色剂的贮器也设置于本发明系统中，用于向与底板相接触的墨水杯提供新的、优选为粘度受控的液体着色剂。提供与贮器流体连通的进给管道，以用于从贮器向墨水杯中传送新着色剂。还提供了与杯流体连通的回流管道，用于将墨水杯中的着色剂循环回到贮器。如本文中所用，文中使用的用语“着色剂杯”以及“杯”是指移印技术领域中已知的“墨水杯”。适用于本发明中的合适杯可以通过本领域的技术人员已知的任何多个墨水杯来提供，例如封闭式墨水杯，其一般包括某些改进以用于提供所公开的发明。本发明的杯包含着色剂，该着色剂一般是液态形式，由杯包含且相邻于底板的表面。底板在移印技术领域中众所周知为包括用于容纳液体着色剂的蚀刻表面，例如，具体蚀刻型式中的着色剂。该表面蚀刻部分可以具有任何型式，但是它们一般具有类似于虹膜的型式，以用于为有色隐形眼镜提供自然的外观。该杯可密封式地保持在底板表面上并且在底板表面上进行抽吸，以便在表面蚀刻部分中沉淀着色剂。而后，移印胶接触底板，以用于将着色剂型式转移至移印胶上。该型式随后转移到前曲面透镜模具上，以便用于有色隐形眼镜的进一步处理。

适用于本发明中的合适杯一般包括通气口，内顶盖部分，以及顶盖部分下方的空气间隙。所提供的通气口作为穿透杯顶盖的小孔或者通道。通气口允许杯外部的环境气体进入杯的内部以提供空气间隙。一般地，环境气体是空气，也可以使用其他任何气体，例如惰性气体，如氮气。因为空气密度低于着色剂的密度，因此空气间隙通常位于着色剂上方以及杯内顶盖部分的下方。当着色剂被抽出杯时，环境气体能够通过通气口进入杯中。因此，通气口使杯中的压力大致与环境气体的压力相同。

合适的杯一般包括分别用于着色剂循环进入和排出杯的入口和出口。合适的入口一般设置为杯中的孔，以用于与进给管道以及位于底板上的着色剂流体连通。在系统的操作过程中，该孔一般浸没于底板上的着色剂中。进给管道的孔适当地设置在底板上方的大约1毫米到大约2毫米处。除了能向底板表面直接提供新着色剂之外，在维修以及停止操作过程中，接近底板表面的孔还使得可易于从杯中清除掉大部分着色剂，例如通过以相反方向来操作进给泵以便从杯中清除着色剂。杯上的合适通气口一般由设置成与回流管道流体连通以及可选择性与位于底板上的着色剂流体连通的孔来提供。该杯一般包括回流管道的端部，其设置在杯的内顶盖部分下方，以便允许形成空气间隙。优选的是，回流管道的端部设置在该杯的顶盖部分下方大约3毫米至大约5毫米处。在系统的操作过程中，该杯的设计以及入口孔和出口孔的位置使得该杯大致在大气压力下保持了限定的着色剂高度以及上方的空气间隙，例如顶头空间。这种设计一般提供了在较低压力下进行墨水杯中的着色剂再循环，从而有助于防止泄漏。

合适的贮器一般包括容器，该容器能够包括在体积上大于着色剂杯容积的着色剂。合适的贮器还包括一个或多个搅拌器，以及相关的搅拌用电动机以及可选的皮带。优选的是，合适的贮器包括温度控制器，例如加热和冷却盘管。通过受控地添加溶剂至着色剂中，可用于本发明系统中的合适贮器一般能够保持其中所含的着色剂的粘度。在这方面，合适的贮器包括溶剂入口阀、浸没于着色剂中的粘度计，以及用于调节溶剂入口阀的控制器。单独的贮器或者溶剂源一般设置成可与入口阀流体连通。该入口阀的开启一般由响应于从粘度计所接收的信号的控制器来实现控制。合适的可控入口阀可以从商业途径中获得。合适的粘度计一般包括由电动机驱动的心轴，例如由BrookfieldEngineering Laboratories(Middleboro，Massachusetts)公司提供的心轴。其他合适的粘度计可包括从动于活塞的粘度计，例如由CambridgeApplied Systems(Medford，Massachusetts)公司生产。各种合适的粘度计可以从商业途径上获得，其中，所接收的来自粘度计的信号源自用于驱动粘度计电动机的电流。如文中所用，用语“粘度计”是指任何一种能够提供对流体粘度变化敏感的信号的装置。因此，合适的粘度计不必要求输出以粘度单位来表达的绝对值，而只需提供与相对粘度相关联的相对信号强度或扭矩值就足够了。这些信号又与电流的设定点相比较，这些设定点与所需着色剂的粘度相关联，以便实现心轴的恒定转速。当控制器判定使轴以预定速率转动的所需电流大于设定点时，控制器发送打开溶剂入口的信号，使溶剂添加到贮器内的着色剂中，以便将粘度降低至设定点。当控制器判定粘度处于或低于设定点时，控制器关闭溶剂入口阀。当例如由于底板上溶剂的损失而导致粘度增加时，以及由于溶剂的增加而导致粘度降低时，重复该过程。一般地，着色剂的粘度在稳定状态下控制在大约1000到大约2300厘泊之间，偏差为大约+/-200厘泊。

本发明的合适进给管道一般提供了贮器与杯之间的着色剂的流体连通。例如，通过将进给管道的一端连接于贮器上并将相反端连接于杯上，来提供这种流体连通。进给管道可以连接到贮器的与着色剂相接触的几乎任何部分，例如在贮器的壁中的开口或者通过使用浸没于贮器中的着色剂内的供料管。优选的是，进给管道连接于贮器的底部。合适的进给管道可以由任何能够传送着色剂的材料构成。由于本发明所使用的着色剂包含有机溶剂，因此进给管道的构成材料应该与有机溶剂如玻璃、金属、塑料和橡胶相容。一般来说，本发明所使用的管道采用塑料管的形式，例如商标为Pharmed^TM的蠕动泵管，以及伸入杯中的延伸管配件所用的不锈钢。本发明中所用进给管道一般包括至少一个用于将着色剂从进给管道传送至着色剂杯中的进给泵，可以使用适于将着色剂从进给管道传送至杯中的任何类型的泵，例如正排量泵以及非正排量泵。在本发明的某些实施例中，进给泵能够在非正排量模式下运行是比较理想的。合适的泵包括蠕动泵、叶轮型泵、齿轮泵、具有回流特征的泵，或者它们的任何组合。蠕动泵以及例如商标为Pharmed^TM(塑化聚丙烯)的柔性蠕动泵管优选用于进给管道中。

合适的回流管道设置成与杯流体连通。本发明的系统一般包括回流管道，该回流管道包括用于将着色剂从杯传送回贮器的回流泵。可以使用适于传送来自杯中的着色剂的任何类型的泵，例如正排量泵以及非正排量泵。在本发明的某些实施例中，进给泵能够在非正排量模式下运行是比较理想的。合适的泵包括蠕动泵、叶轮型泵、齿轮泵、具有回流特征的泵，或者它们的任何组合。蠕动泵以及例如商标为Pharmed^TM(塑化聚丙烯)的柔性蠕动泵管优选用于进给管道中。

本发明系统一般设计成使得回流管道中的传送速率高于进给管道的传送速率。在一个实施例中，通过使用相同直径的管道以及可变速的泵，来实现回流管道中的更高传送速率。在一个优选实施例中，使用相同速度的泵，并且使用其中大部分横截面大于大部分进给管道横截面的回流管道，来提供具有更高传送速率的回流管道。更优选的是，使用了相同速度的泵，并且大部分回流管道的横截面是大部分进给管道横截面的至少两倍大。

在本发明的一个优选实施例中，提供了一种着色剂粘度控制和循环系统，其具有可密封地设置成相邻于底板的着色剂杯。在该实施例中，该杯包括提供空气间隙的通气口，使得杯中所含的着色剂保持大致处于大气压力下。在该实施例中提供了着色剂贮器，其包括着色剂、溶剂入口阀、浸没于着色剂中的粘度计，以及用于调节溶剂入口阀的控制器。这里，控制器响应于来自粘度计的表示着色剂粘度超出设定点的所接收信号，来调节溶剂入口阀的开启。该实施例的系统还包括与着色剂贮器流体连通的供料管，用于将着色剂从供料管泵送至杯中的进给泵，与杯流体连通的回流管；以及用于将着色剂从杯中泵送至着色剂贮器的回流泵。本系统及相关系统的操作如下文所述地来进行。

其中将着色剂从贮器传送至本发明的着色剂杯中的方法一般包括，提供如本文所述的系统以及将着色剂从贮器传送至杯中。优选的是，本发明的方法包括，提供包括有相邻于底板的着色剂杯的系统，其中，该杯具有通气口、内顶盖部分、位于顶盖部分下方的空气间隙、包括着色剂的贮器、与贮器流体连通的进给管道；与杯流体连通的回流管道；以及将着色剂从贮器传送至杯中。

一般地，通过监控贮器中着色剂的粘度以及在粘度超出粘度设定点时向着色剂中添加溶剂，来控制着色剂的粘度。可以利用流变学领域中已知的各种方式，来实现粘度监控。例如，粘度可以根据以粘度单位来表示的实际粘度来进行监控，或者可以基于相对比例来实现粘度监控。优选的是，根据转动浸没于着色剂中的轴所需的扭矩，来基于相对比例进行粘度监控。各种合适的粘度计可通过商业途径获得而且已为本领域的技术人员易于知晓，其示例如上所述。

在此处所述的方法中，着色剂优选从杯传送至贮器。在另一优选实施例中，残留于杯内的着色剂以及空气以更高的速率传送到贮器，该速率优选为着色剂从着色剂贮器传送到杯中的速率的至少两倍。在其中于着色剂杯内提供了空气间隙的实施例中，着色剂在回流管道中更高的传送速率导致着色剂与空气交替地从杯传送到贮器中。就此而言，当着色剂的高度下降至低于回流管道的孔时，在杯内的回流管道的孔的高度导致空气通过通气口进入杯中。因此，空气传送到回流管道中，直至杯中着色剂的高度水平达到回流管道的孔处，在此处，着色剂被抽入回流管道。重复这一过程，其中着色剂和空气交替地传送到贮器中。由于空气能被传送到贮器中，因此回流管道连接于贮器的使贮器中着色剂内的气泡形成最少的那部分上。连接回流管道的合适位置处于贮器中着色剂高度水平之上，例如在贮器的顶部，使得回流的空气处于贮器中的气相中，而不会传送入贮器的液相中。

在其中整个系统的物质传送速率已经达到稳态条件的实施例中，残留于杯中的着色剂保持在大致恒定的高度水平。大致恒定的着色剂高度水平一般由回流管道的端部、即称为回流管道的孔在底板之上的位置来确定。在其中空气间隙设在杯内顶盖部分下方的实施例中，回流管道的端部、例如孔可处于任何高度，只要它高于进给管道在杯内的端部。在优选的实施例中，回流管道的端部设在内顶盖部分下方的大约3毫米到大约5毫米处。杯中着色剂的高度一般在大约一厘米至大约五厘米的范围内。

在本发明某些实施例的操作过程中，系统一般包括设置成相邻于杯的移印胶。在这些实施例中，优选的是，在底板的每一次行程过程中，将底板蚀刻部分暴露于来自入口管道的新着色剂中。就此而言，着色剂优选传送到杯的第一部分中，而从杯的第二部分排出，其中，第一部分定位成比第二部分更接近移印胶。

在本发明的其它实施例中，比较理想的是利用泵送方法来传送着色剂，以便使着色剂颗粒的形成以及污染最小。就此而言，最好使着色剂蠕动式地传送到杯或贮器中，或者传送至这二者中，例如通过使用一个或多个如上所述的蠕动泵。

在本发明的一个优选实施例中，提供了一种使移印系统中的着色剂循环的方法，包括密封相邻于底板的着色剂杯，该杯包含着色剂，而杯内所含的空气位于着色剂上方，其中，空气能够通过位于杯内的通气口而进入杯中。该实施例包括控制着色剂贮器中的着色剂粘度；将着色剂从着色剂贮器泵送至杯中；以及将残留于杯中的着色剂和空气泵送到贮器中。

本发明还提供了使移印系统中的着色剂循环的方法，包括流入或流出着色剂杯的不同传送速率。在本发明的这一方面，不同的传送速率有助于减少着色剂泄漏出杯而流到底板上。因此，在本发明的另一方面提供了这样的方法，包括密封相邻于底板的杯，该杯包含着色剂；控制着色剂贮器中的着色剂粘度；将着色剂从贮器传送至杯中。在这些实施例中，利用比着色剂从着色剂贮器有效地传送到杯中的速率更快的有效传送速率，将残留于杯内的着色剂传送到贮器中。在本文所公开的方法中，着色剂杯可选择地包括通气口，以及可选择地包括空气间隙。这里所用的用语“有效传送速率”是指着色剂在无阻碍的开放系统中进行传送的速率，例如，其中通气口位于杯中并且过量的着色剂可通往回流管道。在缺少通气口、空气间隙或缺少这二者的实施例中，通过由进给管道供应至杯中的更慢着色剂速率，来阻碍着色剂在回流管道中的传送。在这些实施例中，一般通过与进给管道相比而在回流管道内所具有的更高的有效传送速率的作用，来产生杯内的负压。因此，这里所公开的方法能够在比环境压力略小的压力下进行，这种情形一般出现在杯中装满了着色剂的情况下。

在本发明某些实施例中，着色剂利用进给泵从着色剂贮器传送到杯中。同样地，利用回流泵将残留于杯中的着色剂传送到贮器中。尽管多数任何类型的泵可用于将残留于杯中的着色剂传送到贮器中，但是优选使用能在非正排量模式下运行的泵。非正排量泵的合适示例例如包括蠕动泵、叶轮型泵、齿轮泵、具有回流特征的泵，或者它们的任何组合。优选使用蠕动泵。

在某些优选实施例中，还需要控制着色剂的粘度，以便克服因溶剂损失而导致着色剂变稠。因此，本发明的另一实施例包括使移印系统中的着色剂循环的方法，该方法包括密封相邻于底板的杯，该杯包含着色剂；控制着色剂贮器中的着色剂的粘度；将着色剂从着色剂贮器泵送至杯中；以及以比着色剂从着色剂贮器泵送至杯中的速率更快的泵送速率，将残留于杯中的着色剂泵送到贮器中。

通过参考附图中所示的实施例，来进一步说明本发明的系统、着色剂杯以及方法。参见图1，将着色剂14添加至由搅拌器17不断搅拌的贮器18中。搅拌器由电动机16通过皮带驱动。电动机12以恒定速度驱动浸没于着色剂14中的心轴13。保持电动机12的恒定速度所需的电流由控制器15来监控。尽管并非粘度的直接读数，但是电动机12的电流与着色剂14的粘度直接有关。控制器15可以设置成对于给定的电流设定(或相对设定)而言，当实际电流读数(或相对读数)超出设定点值时，溶剂入口阀11打开。因此，当着色剂14的粘度增加并且电动机12的电流读数增加时，来自溶剂贮器10的溶剂被添加至着色剂14中。在加入足量的着色剂后，电动机12的电流水平降低到设定点以下，溶剂入口阀11关闭。已知为“墨水泵”的装置可通过商业途径从ITW Trans Tech America Inc.公司(Carol Stream，Illinois)获得，并且可以结合到本发明的系统中。这种装置一般经过改进以适用于本发明，例如，通过不使用位于这种装置的贮器内的齿轮泵，来使得颗粒污染的产生最小。此外的改进包括，使与着色剂相接触的贮器18的表面由可使颗粒产生最少的材料如涂镀的不锈钢来构成。

在图1中，利用着色剂进给泵通过供料管4从贮器18的底部抽出着色剂14。该泵为具有固定几何形状的压杆和恒速电动机的蠕动泵。另外参见图2，着色剂随后通过延长供料管27而供给至墨水杯8，该供料管27在上文中也称为进给管道的孔。该管的出口离底板19的表面为大约1至2毫米。将着色剂25填充至墨水杯8中，直至其达到延长回流管28的入口，其在上文中也称为回流管道的孔。延长回流管的末端距墨水杯8的顶部为大约3至5毫米。利用陶瓷接头环23(也就是密封边缘)与底板的紧密密封，将着色剂容纳在墨水杯8中。墨水杯8、接头环23以及底板可通过商业途径获得。当着色剂25到达延长回流管时，通过着色剂回流泵2并经由回流管来抽出着色剂。两泵1，2相同，但是，着色剂回流管3的直径为着色剂供料管4直径的至少两倍。直径的不同以及使用同样的蠕动泵(或者泵压头)确保了回流侧的流率超过供给速率。因此，当着色剂25到达延长回流管28时，着色剂被抽出，直至不再有流体相通。当不再有流体相通时，空气通过通气口31被抽入回流管3。当在稳态下操作时，回流管由抽着色剂转变为抽空气。这就允许在杯中具有恒定的着色剂高度水平，这在蚀刻部分填充过程中是优选的。

不希望被特定的操作理论来限定，这里认为，在底板的每一行程中，新调的(溶剂/粘度)着色剂优选沉淀在底板的蚀刻部分上。就此而言，最好相对于底板支架9的运动并借助于杯前面的延长管27来传送新的着色剂，以及在相对的后部位置借助于延长管28来回送着色剂。参见图1，在底板支架9移到右边后，着色剂立即被移印胶7拾取。入口和通气口的相对位置也有助于杯中的着色剂不停滞。当为了维修或改变颜色而需要移动墨水杯时，可通过进给泵1的反转(或者使通过蠕动辊的管的方向反向)，可轻易地将杯腾空。在反转进给泵1来抽空墨水杯之后，着色剂的剩余高度水平为大约2至3毫米，这使得比装满着色剂的杯更容易清洗。

本发明系统和方法的一个优选实施例如下所述。图3提供了本发明的着色剂杯的一个实施例的示意性剖视图以及立体图。该示意图显示了用于定位通气口、供给(即“供流”)管道孔以及回流管道孔的杯中通孔的位置。剖视图显示了供给(即“供流”)管道孔和回流管道相对于杯的内顶盖部分和底板的定位。立体图显示了通气口、供给(即“供流”)管道孔和回流管道孔相对于杯内顶盖部分的定位。

图4是本发明的着色剂循环系统的一个优选实施例的示意图。该图描述了包括墨水(也就是着色剂)的贮器包含，该贮器与供给(“供流”)管道和回流管道流体连通。进给管道包括聚四氟乙烯管，其通过配件而连接在柔性管(Pharmed^TM)上，柔性管安装在蠕动泵的一个压头上。柔性管通过另外的配件而连接在另外的聚四氟乙烯管上，该另外的聚四氟乙烯管通过配件而连接在安装于杯中的延长件上，其形成了与进给管道流体连通的孔。类似的管、连接器及泵压头提供了回流管道。两个蠕动泵压头都连接到同一蠕动泵上。该实施例的其它细节如下：

进给泵和回流泵的类型：Masterflex蠕动泵，30RPM

管材直径：

供流和回流硬管：1/4″内径的聚四氟乙烯管

供流蠕动管：Masterflex Pharmed E-06485-17蠕动管

回流蠕动管：Masterflex Pharmed E-06485-18蠕动管

墨水杯的尺寸：165毫米的直径

泵速：进给泵和回流泵在30HZ下旋转

着色剂的粘度范围：大约1000厘泊到2300厘泊，这取决于着色剂

粘度计和控制器：供应商为Transtech，型号为：墨水泵(3.0L的泵缸)

着色剂贮器的容积为大约3000毫升；

溶剂贮器的容积为大约300毫升。

Claims (31)

1.一种用于控制有色隐形眼镜生产系统中的着色剂粘度和循环的系统，包括：

相邻于底板的着色剂杯，其中，所述杯包括通气口、内顶盖部分；

包括着色剂的贮器；

一端与所述贮器流体连通而另一端与所述杯流体连通的进给管道；以及

一端与所述杯流体连通而另一端与所述贮器流体连通的回流管道；

其中，所述回流管道的一端设置在杯的内顶盖部分下方，以形成空气间隙。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述贮器包括溶剂入口阀、浸没于所述着色剂中的粘度计，以及用于调节所述溶剂入口阀的控制器，所述控制器响应于从所述粘度计接收到的信号。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述进给管道包括用于将着色剂从所述进给管道传送至所述杯中的进给泵。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述进给泵能够在非正排量模式下工作。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述进给泵包括蠕动泵、叶轮型泵、齿轮泵、具有回流特性的泵，或者它们的任意组合。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述进给泵为蠕动泵。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述回流管道包括用于将着色剂从所述杯传送至所述贮器的回流泵。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述回流泵能够在非正排量模式下运行。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述回流泵包括蠕动泵、叶轮型泵、齿轮泵、具有回流特性的泵，或者它们的任意组合。

10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述回流泵为蠕动泵。

11.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述进给管道包括第一泵压头，所述回流管道包括第二泵压头，其中，所述第一泵压头和第二泵压头由同一泵促动。

12.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述杯包括与所述进给管道以及与位于所述底板上的着色剂流体连通的孔。

13.根据权利要求12所述的系统，其特征在于，所述孔位于所述底板的上方大约1毫米至大约2毫米处。

14.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述杯包括与所述回流管道以及选择性地与位于所述底板上的着色剂流体连通的孔。

15.根据权利要求14所述的系统，其特征在于，所述杯包括位于所述内顶盖部分下方大约3毫米至大约5毫米处的所述回流管道端部。

16.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，大部分回流管道的横截面积大于大部分进给管道的横截面积。

17.根据权利要求16所述的系统，其特征在于，大部分回流管道的横截面积为大部分进给管道的横截面积的至少两倍。

18.根据权利要求2所述的系统，所述粘度计包括由电动机驱动的心轴，所述信号来自于驱动所述电动机的电流。

19.一种用于控制有色隐形眼镜生产系统中的着色剂粘度和循环的方法，包括：

提供一种系统，其包括，

相邻于底板的着色剂杯，其中，所述杯包括通气口、内顶盖部分；

包括着色剂的贮器；

一端与所述贮器流体连通而另一端与所述杯流体连通的进给管道；和

一端与所述杯流体连通而另一端与所述贮器流体连通的回流管道；

其中，所述回流管道的一端设置在杯的内顶盖部分下方，以形成空气间隙；以及

将着色剂从所述贮器传送至所述杯中。

20.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述方法还包括将着色剂从所述杯传送到所述贮器中。

21.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，通过监控所述着色剂的粘度，并且当所述粘度超过粘度设定点时向所述着色剂中添加溶剂，来控制所述着色剂的所述粘度。

22.根据权利要求21所述的方法，其特征在于，根据转动浸没于所述着色剂中的心轴所需的扭矩，来监控所述粘度。

23.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，残留于所述杯中的着色剂和空气在比着色剂从所述着色剂贮器传送到所述杯中的速率更高的速率下传送到所述贮器中。

24.根据权利要求23所述的方法，其特征在于，残留于所述杯中的着色剂和空气传送到所述贮器中的速率是着色剂从所述着色剂贮器传送到所述杯中的速率的至少两倍。

25.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，着色剂和空气交替地从所述杯传送到所述贮器中。

26.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，空气通过所述通气口而进入所述杯中。

27.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，残留于所述杯中着色剂保持在基本上恒定的高度水平。

28.根据权利要求27所述的方法，其特征在于，所述基本上恒定的高度水平由所述回流管道端部在所述底板上方的位置决定。

29.根据权利要求28所述的方法，其特征在于，所述回流管道的所述端部设在所述内顶盖部分下方大约3毫米至大约5毫米处。

30.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述系统包括设置成相邻于所述杯的移印胶，着色剂被传送到所述杯的第一部分内并被传送出所述杯的第二部分之外，所述第一部分定位成比所述第二部分更靠近所述移印胶。

31.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述着色剂以蠕动方式传送到所述杯或所述贮器中，或者传送到这二者中。

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