專利名稱：用于制造有色接觸透鏡的襯墊轉(zhuǎn)印方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體涉及一種用于制造有色接觸透鏡的方法。更具體是，本發(fā)明涉及一種用于制造具有良好圖像質(zhì)量的有色水凝膠接觸透鏡的襯墊轉(zhuǎn)印方法。
背景技術(shù)：
具有一種或更多分散于透鏡中或印制在透鏡上的著色劑的接觸透鏡的需求量很高。這些有色接觸透鏡可以增加眼睛的美觀，或在佩戴者的虹膜上提供獨(dú)特的圖形，或提供非裝飾性圖形或標(biāo)記，例如旋轉(zhuǎn)標(biāo)記、反向標(biāo)記、產(chǎn)品/商標(biāo)碼、批號、“DEMO”透鏡等，其有利于佩戴者、眼睛護(hù)理工作者和制造者。
一種已知的在接觸透鏡上噴墨的方法涉及油墨轉(zhuǎn)印。根據(jù)這種方法，首先將希望轉(zhuǎn)移到透鏡上的有色膜沉積在模制表面上，在所述模具中將隨后形成透鏡。液體有色膜的圖形可以通過蝕刻或激光處理金屬或陶瓷片而提供。蝕刻圖形隨后采用合適的油墨填充，采用合適的刮涂裝置整平，在其上壓印軟硅橡膠轉(zhuǎn)印?；蛞r墊從而將圖形轉(zhuǎn)移至襯墊表面。將包含圖像的襯墊送入形成透鏡的模具中，并對其在正確的位置按壓以轉(zhuǎn)移圖形從而形成有色膜。隨后對有色膜進(jìn)行部分或完全固化。然后，將形成透鏡的材料加入模具中并且對其光或熱固化以形成接觸透鏡，由此，有色膜從模制表面脫離并與接觸透鏡體體結(jié)合。
若干種有機(jī)溶劑基油墨已用于在接觸透鏡上的有色圖像油墨轉(zhuǎn)印技術(shù)。實(shí)際中，由于對有色接觸透鏡增長的需求，其需要批量制造有色接觸透鏡，理想的是利用一種能溶于水的油墨。水基油墨的使用可以簡化有色接觸透鏡自動化生產(chǎn)，從而獲得更加環(huán)境友好和不昂貴的產(chǎn)品。
在采用水基油墨用于接觸透鏡上的有色圖像的油墨轉(zhuǎn)印時，發(fā)現(xiàn)油墨轉(zhuǎn)移程度以及其涂敷和分層程度取決于幾個因素。其中包括，將油墨從刻板轉(zhuǎn)移至模具所需要的時間；接觸透鏡的材料和油墨成分。
具體是，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)水基油墨在從刻板獲取油墨之后和被沉積在模具之前在襯墊上持續(xù)保持的時間更長，導(dǎo)致圖像質(zhì)量降低。這是由于油墨在襯墊上被干燥。即使粘附時間非常短(1至5秒)，油墨開始干燥并且最終足夠長的延遲將導(dǎo)致油墨在襯墊上完全干燥，并且在其被轉(zhuǎn)移到模具時削弱了油墨轉(zhuǎn)移或嚴(yán)重降低了圖像。
此外，當(dāng)接觸透鏡的形成材料是一種水基單體時，意外地發(fā)現(xiàn)透鏡的機(jī)械強(qiáng)度與油墨和空氣中的水含量密切相關(guān)因此，需要研發(fā)一種制造能提高圖象質(zhì)量而不影響透鏡質(zhì)量的有色接觸透鏡的水基油墨轉(zhuǎn)印方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種用于制造有色水凝膠接觸透鏡的襯墊轉(zhuǎn)印方法，其步驟包括(a)將水基油墨供給到至少一個刻板中，在所述刻板上形成有將被印制到接觸透鏡上的圖形；(b)通過至少一個轉(zhuǎn)移襯墊將水基油墨從刻板轉(zhuǎn)移至至少一個用于形成接觸透鏡的模具的至少一個表面上；(c)至少部分固化轉(zhuǎn)移到模具上的油墨以形成有色膜；(d)將水凝膠透鏡形成材料分配到模具中；以及(e)固化模具中的透鏡形成材料以形成接觸透鏡，從而有色膜從模制表面脫離并且與接觸透鏡體結(jié)合；其特征在于，在油墨轉(zhuǎn)移期間，使在轉(zhuǎn)移襯墊緊鄰處的相對空氣濕度在標(biāo)準(zhǔn)氣壓和溫度下保持高于50％。


圖1示出了將被印制在接觸透鏡上的圖形；圖2示出其上印有圖1的圖形的接觸透鏡；在油墨轉(zhuǎn)移期間的空氣濕度為0％，而油墨的“接收至脫離時間”為15秒；圖3示出其上印有圖1的圖形的接觸透鏡；在油墨轉(zhuǎn)移期間的空氣濕度為80％，而油墨的“接收至脫離時間”為15秒；圖4示出其上印有圖1的圖形的接觸透鏡；在油墨轉(zhuǎn)移期間的空氣濕度為80％，而油墨的“接收至脫離時間”為30秒。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明涉及一種制造模制有色接觸透鏡的方法，該透鏡包含透明的中央可視部分和在其余表面的至少部分上的有色圖像。有色圖像可以是裝飾性圖形，例如，彩虹狀圖形、時尚圖形(例如Wild EyeTM)、定制(MTO)圖形、修復(fù)圖形等；反向標(biāo)記，其允許使用者容易地處理和插入接觸透鏡；復(fù)曲面旋轉(zhuǎn)標(biāo)記，或接觸透鏡庫存單位(SKU)，其例如為數(shù)字或條形碼的形式。有色圖像可以是單色或多色圖像。
本發(fā)明通過以下實(shí)施例得以更好地說明。
根據(jù)一個實(shí)施例，首先通過根據(jù)任何已知的涂墨方法的油墨供給裝置對至少一個刻板涂覆水基油墨，并且采用合適的刮片將多余的油墨刮平。使至少一個轉(zhuǎn)移襯墊、優(yōu)選一組轉(zhuǎn)移襯墊從刻板上接收油墨，并將其轉(zhuǎn)移至至少一個形成接觸透鏡的模具的至少一個表面上。當(dāng)在從刻板上接收油墨之后和將其沉積在模具上之前油墨附著在襯墊上時(“接收至脫離時間”)，在襯墊的緊鄰處產(chǎn)生包覆的或環(huán)繞的濕潤空氣，或可選的是，將濕潤的空氣吹向襯墊，以保持相對空氣濕度高于50％，從而防止油墨干燥，如圖3和4所示。此外，還將濕潤空氣吹向涂墨的刻板和/或涂墨的模制表面上。
濕潤空氣可以是定向的或散布的，取決于所采用的襯墊轉(zhuǎn)印機(jī)的結(jié)構(gòu)。常用的空氣流在700和950ml/分鐘之間。然而，空氣流可以根據(jù)所采用的設(shè)備而調(diào)整和優(yōu)化。相對空氣濕度應(yīng)該足夠高以防止油墨干燥，但是它不可以影響接觸透鏡的形成。在標(biāo)準(zhǔn)氣壓和溫度下，優(yōu)選空氣相對濕度為50至100％，更優(yōu)選為60％至90％，而更加優(yōu)選為75和80％。其中標(biāo)準(zhǔn)溫度為從15至30攝氏度，優(yōu)選為從23至28攝氏度。術(shù)語標(biāo)準(zhǔn)氣壓也可以指環(huán)境氣壓。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，標(biāo)準(zhǔn)氣壓還包括層流空氣流的動態(tài)壓。標(biāo)準(zhǔn)氣壓的范圍限定為從800至1200(×102Pa)，優(yōu)選為950至1050(×102Pa)，最優(yōu)選為從980至1020(×102Pa)。
濕潤的空氣可以通過采用加濕裝置例如實(shí)驗(yàn)室起泡器產(chǎn)生，或者可由任何設(shè)計用于連接導(dǎo)管或直接進(jìn)入印刷機(jī)周圍空氣中的工業(yè)加濕器來產(chǎn)生。例如可使用來自JS Humidifiers plc的移動環(huán)境控制系統(tǒng)來提供溫度和濕度受到控制的空氣。在優(yōu)選實(shí)施例中，可以采用也來自JS Humidifiersplc的JetSprayTM加濕器。在加濕器中，將壓縮空氣霧化以產(chǎn)生細(xì)的噴射流，其迅速蒸發(fā)以直接將空氣中的濕度或?qū)⒖諝馓幚韱卧械目諝鉂穸壬咧料Ｍ健etSprayTM加濕器包含合適數(shù)量的安裝在一個或多個定制管道上的霧化噴嘴，所述管道穿過氣流安裝。濕度分布通過選擇噴嘴的容量、合適的管道間隔、噴嘴的正確位置和靈活取向而得以確保。在更加優(yōu)選的實(shí)施例中，當(dāng)印制時在襯墊刻板和模具附近產(chǎn)生濕潤空氣的層流。
在將油墨施加于至少一個模具的至少一個模制表面上之后，可以通過合適的固化裝置，其為加熱的或優(yōu)選通過UV或其他光化輻射例如電離輻射(例如γ射線或X-射線輻射)、微波輻射等，而對印刷的油墨進(jìn)行至少部分預(yù)固化，以形成根據(jù)本發(fā)明的有色膜。固化裝置可以是普通的燈，其優(yōu)選具有一個或最優(yōu)選具有幾個光纖探頭，這樣，一個燈可以同時為幾個模具提供照明。優(yōu)選，燈是UV汞燈，尤其是摻雜中壓汞燈，從而例如可采用來自Philips的中壓燈HPA 2020或來自Heraeus公司的可比較的中壓燈?？蛇x的是，可單獨(dú)使用Hamamatsu燈或Dr Groebel燈，或可將其結(jié)合合適的濾光器和/或聚光器使用。
光纖探頭通常具有的長度為0.3至6m，并且有利地是形成為液體光纖，因?yàn)檫@些尤其適合于傳送UV光。優(yōu)選的預(yù)固化時間為從0.1至10秒，優(yōu)選為從0.5至5秒，更優(yōu)選為從1至2秒。
在預(yù)固化之后，優(yōu)選，利用自動分配器將水凝膠透鏡形成材料分配到印制的模具的透鏡形成腔中。隨后通過在美國專利5,034,166具體參考第9欄，第35至61行中所描述的旋轉(zhuǎn)澆鑄法、或優(yōu)選通過鑄塑成型法而形成接觸透鏡。對于鑄塑成型，模具通常包括至少兩個半模，即第一和第二半模。第一半模限定第一模制(或光學(xué))表面，而第二半模限定了第二模制(或光學(xué))表面。將第一和第二半模設(shè)置成彼此接合，以在第一模制表面和第二模制表面之間形成透鏡形成腔。半模的模制表面是模具的腔形成表面并且直接接觸透鏡形成材料。在將印制的模制表面或半模與對應(yīng)的另一個半模配合并采用氣閉系統(tǒng)閉合模具之前，允許印制的模制表面或半模等待10秒，優(yōu)選為5秒。其中對透鏡形成材料進(jìn)行光化固化或熱固化，從而有色膜從模制表面脫離并且與接觸透鏡體結(jié)合。
根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，印制單元包括至少一個刻板、至少一組轉(zhuǎn)移襯墊、可選的至少一個水基油墨供給裝置、至少一個加濕裝置和至少一個固化裝置。在這種情況下，必須在轉(zhuǎn)移襯墊從刻板接收油墨緊前、期間或緊后，將接觸透鏡形成模具放置在印制單元中。只有在預(yù)固化被印制在透鏡形成模具上的油墨之后，才將模具從印制單元移走。在印制單元外部，以水凝膠透鏡形成材料填充透鏡形成模具。水凝膠透鏡形成材料隨后被光化或熱固化，從而有色膜從模制表面脫離并且與接觸透鏡體結(jié)合。
根據(jù)該實(shí)施例，嚴(yán)格控制印制單元中的空氣濕度和空氣溫度。在每次對襯墊涂墨時，可以將濕潤空氣吹到襯墊上，或者可以通過自動化的層流氣流在印制單元中保持恒定的相對濕度和溫度，在所述層流氣流中溫度和相對空氣濕度是恒定的或被周期測量且調(diào)節(jié)至適當(dāng)?shù)闹怠?br> 根據(jù)更優(yōu)選的實(shí)施例，印制單元是部分或完全自動化的有色接觸透鏡生產(chǎn)線的一部分。通過工廠中的合適的輸運(yùn)子系統(tǒng)，將至少一個、優(yōu)選幾個透鏡形成模具同時沿著預(yù)定路徑移動進(jìn)入印制單元，其中根據(jù)以上所述方法在一個模具或同時在幾個模具上印制?？梢詫⑼哥R形成模具連續(xù)地移動通過印制單元，然而優(yōu)選，模具在印刷過程的至少一個步驟期間是靜止的。優(yōu)選，模具在靜止位置的時間不超過30秒，更優(yōu)選為不超過10秒，且最優(yōu)選為不超過5秒。本發(fā)明可采用任何已知的合適的襯墊轉(zhuǎn)印結(jié)構(gòu)。襯墊轉(zhuǎn)印結(jié)構(gòu)包括但不限于Tampo-型印制結(jié)構(gòu)(Tampo vario 90/130)、橡膠壓模、套管、直接印制襯墊、或轉(zhuǎn)印襯墊，它們是本領(lǐng)域公知的。這些印制襯墊優(yōu)選包含硅氧烷或聚氨基甲酸酯。這些聚合物的彈性使得油墨能夠暫時粘附在襯墊上并且在它接觸接觸透鏡模具時能完全從襯墊上釋放。
本發(fā)明中采用的刻板可以由陶瓷或金屬(例如鋼)制成。如果刻板由鋼制成，理想的是通過加入緩沖液(例如，磷酸鹽)而使得水基油墨的pH值為中性(例如調(diào)節(jié)pH至6.8～7.8)?？梢愿鶕?jù)本領(lǐng)域已知的任何方法而將圖像蝕刻入刻板中，例如，通過化學(xué)蝕刻或激光燒蝕等?？梢栽谑褂每贪鍖ζ淝逑?，例如在合適的溶劑中浸泡、聲處理、或機(jī)械摩擦。在較淺刻板(例如20微米深)的情況下，尤其優(yōu)選進(jìn)行清洗，其中油墨積聚會導(dǎo)致圖形的更快變差。
用于本發(fā)明中的接觸透鏡形成模具一般包括至少兩個半模，即第一和第二半模。第一半模限定了第一光學(xué)表面而第二半模限定了第二光學(xué)表面。第一和第二半模被設(shè)置成彼此接合以在第一模制表面和第二模制表面之間形成透鏡形成腔。半模的模制表面是模具的腔形成表面并且直接接觸透鏡形成材料。
透鏡形成模具可采用本領(lǐng)域公知的用于制造模具的所有材料制成。其實(shí)例是聚合材料，例如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、PMMA、TopasCOC級8007-S10(乙烯和降冰片烯的純無定形共聚物，來自Ticona GmbH ofFrankfurt，Germany and Summit，New Jersey)，或石英、玻璃或藍(lán)寶石。模具可以是一次性的或重復(fù)利用的。在制造透鏡之后，可以利用水或合適的溶劑對可重復(fù)利用的模具迅速清洗并且有效去除未交聯(lián)的預(yù)聚物和其他殘?jiān)?，并可在空氣中干燥?br> 在優(yōu)選實(shí)施例中，當(dāng)透鏡形成材料是溶液、無熔劑的液體、或可選地存在其它成分的一種或更多預(yù)聚物的熔融物時，采用可重復(fù)使用的模具，并且在光化輻射的空間界限下光化固化透鏡形成材料以形成有色接觸透鏡。在這種情況下，將透鏡形成材料放入由兩個半模組成的模具中，兩個半模優(yōu)選的彼此不接觸，而是在它們之間設(shè)置有環(huán)狀設(shè)計的薄間隙。間隙連接模具腔，以便多余的透鏡材料可以流入間隙中。
接觸透鏡的兩個相對的表面(前表面和后表面)由所述兩個光學(xué)表面限定，而其邊緣由光化輻射的空間界限而不是由模具的壁所限定。通常，只有在由兩個模制表面限定的范圍內(nèi)、和空間界限的清晰限定的周緣的投影的透鏡形成材料被交聯(lián)，在空間界限外緣之外和緊鄰的任何透鏡形成材料未被交聯(lián)，從而接觸透鏡的邊緣是光滑的并且精確復(fù)制了光化輻射的空間界限的尺寸和幾何形狀。
本發(fā)明結(jié)合采用的水基油墨是一種溶劑為水的油墨。油墨還可以(但是優(yōu)選不)包含除水之外的有機(jī)溶劑。水基油墨包含至少一種著色劑或顏料。顏料的選擇并不嚴(yán)格。顏料可以是提供希望顏色的任何著色物質(zhì)或其組合物。
水基油墨優(yōu)選還包含具有烯鍵式不飽和基團(tuán)的水溶性粘合劑聚合物。優(yōu)選，粘合劑聚合物是選自于以下物質(zhì)的水溶性的可光化交聯(lián)的預(yù)聚物水溶性可交聯(lián)聚(乙烯醇)預(yù)聚物；水溶性乙烯基封端的聚氨基甲酸酯；聚乙烯醇、聚乙烯亞胺或聚乙烯胺的衍生物；水溶性可交聯(lián)聚脲預(yù)聚物；可交聯(lián)聚丙烯酰胺；乙烯基內(nèi)酰胺，甲基丙烯酸甲酯和共聚單體的可交聯(lián)統(tǒng)計共聚物；乙烯內(nèi)酰胺、乙烯基乙酸酯和乙烯醇的可交聯(lián)共聚物；具有可交聯(lián)側(cè)鏈的聚醚-聚酯共聚物；分支的聚亞烷基二醇脲烷預(yù)聚物；聚亞烷基二醇四(甲基)丙烯酸酯預(yù)聚物；可交聯(lián)聚烯丙基胺葡糖酸內(nèi)酯預(yù)聚物，及其混合物。更優(yōu)選的是，水溶性、光化可交聯(lián)預(yù)聚物是一種透鏡形成材料的可聚合成分。
更優(yōu)選的是，水基油墨還包括足夠量的引發(fā)劑、優(yōu)選光引發(fā)劑，以使油墨的固化時間為原有固化時間的小于等于約50％，優(yōu)選小于等于40％，更優(yōu)選小于等于25％，尤其優(yōu)選小于等于15％。任何合適的光引發(fā)劑可用于油墨的組成中。發(fā)明者目前優(yōu)選的光引發(fā)劑是Irgacure2959、Irgacure907、Irgacure500、Irgacure651、Irgacure369、Darocure1173或Darocure4265。(Irgacure和Darocure是Ciba Speciality ChemicalsInc.，Basel，Switzerland的注冊商標(biāo)。)最優(yōu)選的水基油墨還包括表面活性劑。優(yōu)選的表面活性劑的實(shí)例是炔二醇基表面活性劑，例如Surfynol420表面活性劑(乙氧基化炔二醇)。在本發(fā)明油墨中的Surfynol420表面活性劑的濃度優(yōu)選為約0.03重量％至約0.16重量％。(Surfynol是美國Air Products and Chemicals的注冊商標(biāo)。)在優(yōu)選實(shí)施例中，本發(fā)明結(jié)合使用的油墨包含水，其含量為約30重量％至98重量％，優(yōu)選為約50重量％至93重量％；水溶性且可光化固化的粘合劑聚合物，其含量為約2重量％至40重量％，優(yōu)選為約6重量％至30重量％；至少一種著色劑，其含量為約0.5重量％至30重量％，優(yōu)選為約1.5重量％至20重量％；快速擴(kuò)散的表面活性劑(優(yōu)選為炔二醇基表面活性劑，更優(yōu)選為Surfynol420表面活性劑)，其含量為約0.03重量％至約0.20重量％；以及光引發(fā)劑，其含量為約0.4重量％至約2.4重量％，更優(yōu)選為約0.55重量％至約2.1重量％，更優(yōu)選為約0.7重量％至約1.5重量％。
優(yōu)選，水基油墨的粘度為大于約100厘泊(cps)，更優(yōu)選為高于200cps，更加優(yōu)選為高于350cps。油墨溶液的粘度可高至大約5000cps，但是優(yōu)選在大約900至大約3500cps之間。
任何本領(lǐng)域已知的透鏡形成材料可用于本發(fā)明。優(yōu)選的透鏡形成材料能形成水凝膠。透鏡形成材料可以由乙烯類單體例如HEMA(甲基丙烯酸羥乙酯)制成或者可以包含一種或更多預(yù)聚物、可選的一種或更多乙烯單體以及/或者大分子單體、以及可選地還包括各種成分，例如光引發(fā)劑、可視著色劑、填料等?？梢岳斫猓魏魏柩跬榈念A(yù)聚物或任何無硅氧烷的預(yù)聚物可用于本發(fā)明中。雖然透鏡形成材料的選擇很大程度上取決于最終接觸透鏡采用的最后形式，目前優(yōu)選的透鏡材料是改性聚乙烯醇預(yù)聚物，如EP-A-641806所公開的，例如Nelfilcon(美國Ciba Vision Corp的一種產(chǎn)品)。Nelfilcon尤其優(yōu)選是因?yàn)?，它是水溶性的，并且可以在幾秒鐘之?nèi)從其形成具有光學(xué)質(zhì)量的完成透鏡，而不必要求隨后的提取或精加工步驟。
這里所用的接觸透鏡的“前表面”，指在配戴期間遠(yuǎn)離眼睛并且通常基本凸出的透鏡表面。這里所用的接觸透鏡的“后表面”，指在配戴期間面對眼睛并且通常基本凹入的透鏡表面。雖然在接觸透鏡的前或后表面或者兩面都可以印刷，優(yōu)選在透鏡的前表面施加油墨。然而，通過在前后表面均提供圖形可獲得特殊的裝飾效果。例如，可將一種顏色的有色圖形施加于透鏡的后表面或相應(yīng)的半模上(例如，白色)，并可以將相同或不同的有色圖形施加于透鏡的前表面或相應(yīng)的半模上(例如，深藍(lán)色)。這將使透鏡具有多色的紋理外觀而外觀逼真，或者具有利用白色背景的明亮色彩而反射給觀察者。
如果通過印制模具的兩面而將油墨施加在透鏡的兩面上，如前所述將圖形貼附在模具的后和前表面。將透鏡形成單體混合物的部分提供給每個半模，并且對其每個進(jìn)行部分聚合以將圖形固定在透鏡的前后表面。將兩個半模結(jié)合，并對結(jié)合體互聚合以完全固化和形成在兩面都具有圖形的透鏡。此外，透鏡形成材料可以包括少量的顏料，以給整個透鏡增加均勻透明的色彩。
接觸透鏡在印制之前可以是純凈的?？蛇x的是，接觸透鏡在印制之前可以先著色。也就是，在采用本發(fā)明的印制方法印制透鏡之前可以采用本領(lǐng)域共知的方法將一種著色劑加入到透鏡中。
根據(jù)所述方法制造有色接觸透鏡允許延長襯墊上的油墨的“接收至脫離時間”，并且有助于改善圖像質(zhì)量。例如，圖1示出將被印制在接觸透鏡上的圖形；圖2示出其上印制有圖1的圖形的接觸透鏡，其中在油墨轉(zhuǎn)移期間的相對空氣濕度為0％，且襯墊上的油墨的“接收至脫離時間”為15秒。圖3示出具有相同“接收至脫離時間”的其上印制有圖1的圖形的接觸透鏡，其中在油墨轉(zhuǎn)移期間的相對空氣濕度為80％。很清楚地觀察到，對于給定的“接收至脫離時間”，轉(zhuǎn)移的油墨量取決于相對空氣濕度。圖4示出其上印制有圖1的圖形的接觸透鏡。在油墨轉(zhuǎn)移期間的高的相對空氣濕度(80％)允許獲得較好的圖像質(zhì)量，即使“接收至脫離時間”為30秒。優(yōu)選的油墨“接收至脫離時間”的范圍在0.5至10秒之間，更優(yōu)選在2至5秒之間。
尤其優(yōu)選的是，根據(jù)本發(fā)明在接觸透鏡上形成的有色圖像將通過滅菌-保全測試以及至少一個手指摩擦測試，以證明油墨的粘附性并對透鏡的機(jī)械穩(wěn)定性提供第一指示。手指摩擦測試如下進(jìn)行將水合接觸透鏡從保存溶液例如緩沖鹽溶液中取出，并且在兩個手指或在手指和手掌之間計數(shù)摩擦大約10秒。如果觀察到和顯微(～10X)觀察到著色劑的滲色、模糊或分層，則指示摩擦測試失敗。摩擦測試的失敗也是透鏡機(jī)械性能較差的第一指示。
“通過滅菌-保全測試”指在例如高壓滅菌、UV光輻射、X-射線等的滅菌步驟之后，沒有觀察到明顯的脫色或分層。優(yōu)選，透鏡還通過粘附測試，其中用棉花持續(xù)摩擦透鏡，并且確定粘附在其上的顏色量。
意外的是，觀察到，不僅油墨對透鏡的粘附程度取決于空氣濕度。事實(shí)上，透鏡尤其由水基單體形成的透鏡的機(jī)械性能，取決于在印刷期間的相對空氣濕度、預(yù)固化以及固化時間和配方。特別是，較高的相對空氣濕度有助于獲得機(jī)械性能更穩(wěn)定的透鏡。
下表示出了這些效果。溫度為大約26攝氏度，氣壓為大約1013×102Pa，以及透鏡形成材料為Nelfilcon。
表1

更加優(yōu)選的是，根據(jù)本發(fā)明形成的有色接觸透鏡將通過機(jī)械測試。
機(jī)械測試用于確定機(jī)械性能，例如模量、最大應(yīng)力、最大延伸率、以及接觸透鏡材料的韌性。張力測試在Vitrodyne V1000機(jī)械測試儀或者M(jìn)TI Phoenix機(jī)械測試儀上進(jìn)行。將接觸透鏡材料切成細(xì)條，確定其厚度，并且將細(xì)條固定在機(jī)械測試儀的夾具之間。隨后將夾具之間的細(xì)條浸沒在標(biāo)準(zhǔn)測試介質(zhì)中，即磷酸鹽緩沖溶液(PBS)。在測試過程中，緩慢將夾具移動分開(例如200微米/秒)，記錄細(xì)條的應(yīng)力和應(yīng)變，直至細(xì)條破裂。基于記錄的數(shù)據(jù)，基于已知的方法確定模量(MPa)、韌性(kJ/m3)、最大應(yīng)力(MPa)、最大應(yīng)變(微米/微米)和最大延伸率(％)。對于每個參數(shù)，將特定范圍設(shè)置為在規(guī)格內(nèi)，即通過機(jī)械測試。
下表顯示了結(jié)果。溫度為大約27攝氏度，氣壓為大約1013×102Pa，并且透鏡形成材料為Nelfilcon，UV劑量保持恒定。
表2

權(quán)利要求
1.一種制造有色水凝膠接觸透鏡的移印方法，包括以下步驟(a)將水基油墨提供給至少一個刻板，在所述刻板中形成有將被印制到所述接觸透鏡上的圖形；(b)通過至少一個轉(zhuǎn)移襯墊將所述水基油墨從所述刻板轉(zhuǎn)移到至少一個用于形成接觸透鏡的模具的至少一個表面上；(c)至少部分固化被轉(zhuǎn)移到所述模具的表面上的油墨以形成有色膜；(d)將水凝膠透鏡形成材料分配到所述模具中；以及(e)固化所述模具中的透鏡形成材料以形成所述接觸透鏡，從而所述有色膜從所述模制表面脫離并變?yōu)榕c所述接觸透鏡體結(jié)合；其特征在于，在油墨轉(zhuǎn)移期間，使在所述轉(zhuǎn)移襯墊緊鄰處的相對空氣濕度在標(biāo)準(zhǔn)氣壓和溫度下保持高于50％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述相對空氣濕度在60至90％之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述相對空氣濕度在75至80％之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中通過由加濕器在涂油墨的所述襯墊上吹濕潤的空氣，而將所述相對濕度保持為高于50％。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中還將濕潤空氣吹到涂油墨的所述刻板和涂油墨的所述模具上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中通過層流氣流將所述相對空氣濕度保持為高于50％。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6的在印制單元中運(yùn)行的方法，所述印制單元包括至少一個刻板、至少一個轉(zhuǎn)移襯墊和至少一個固化裝置，并且其中在步驟(a)、(b)和(c)期間放置至少一個用于形成接觸透鏡的模具，并隨后將其移除，以及所述印制單元是完全或部分自動化有色接觸透鏡生產(chǎn)線的部分，其中模具在輸運(yùn)子系統(tǒng)上移動。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其中所述輸運(yùn)子系統(tǒng)在印制單元中交替處于靜止位置和移動，其中所述模具在一個靜止位置的時間不長于30秒。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其中所述輸運(yùn)子系統(tǒng)在步驟b期間處于靜止位置。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的方法，其中所述水基油墨的粘度高于大約100厘泊(cps)，并且包括至少一種著色劑、具有烯鍵式不飽和基團(tuán)的水溶性粘合劑聚合物、引發(fā)劑、以及表面活性劑。
全文摘要
一種用于制造具有高質(zhì)量有色圖像的有色接觸透鏡的方法。本發(fā)明的方法包括以下步驟(a)將水基油墨提供給至少一個刻板，在所述刻板中形成有將被印制到所述接觸透鏡上的圖形；(b)通過至少一個轉(zhuǎn)移襯墊將所述水基油墨從所述刻板轉(zhuǎn)移到至少一個用于形成接觸透鏡的模具的至少一個表面上；(c)至少部分固化被轉(zhuǎn)移到所述模具的表面上的油墨以形成有色膜；(d)將水凝膠透鏡形成材料分配到所述模具中；以及(e)固化所述模具中的透鏡形成材料以形成所述接觸透鏡，從而所述有色膜從所述模制表面脫離并變?yōu)榕c所述接觸透鏡體結(jié)合；其特征在于，在油墨轉(zhuǎn)移期間，在所述轉(zhuǎn)移襯墊緊鄰處的相對空氣濕度在標(biāo)準(zhǔn)氣壓和溫度下保持高于50％。
文檔編號G02B1/04GK101031841SQ200580033045
公開日2007年9月5日 申請日期2005年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月30日
發(fā)明者B·L·阿特金斯, N·多爾, A·菲舍爾, M·H·奎因, R·施米德爾, R·C·塔克 申請人:諾瓦提斯公司