专利名称：用于模具的等离子处理的装置、承载架和方法
技术领域：
本发明涉及用于模具的等离子处理的装置、承载架和方法。具体地，本发明涉及接 触透镜模具的等离子处理。
背景技术：
在制造接触透镜的过程中，特别是但不仅仅是在大批量地制造单只佩戴型接触透 镜的过程中，可以使用可重复使用的模具，这种模具通常包括主要由玻璃(例如石英玻璃) 或被称为BK7的玻璃(其可从位于德国美因兹的Glaswerke Schott公司商业购得)制成 的两个半模(mold halve)。已经发现，在使用模具进行生产前，将玻璃模具或者半模分别暴 露于等离子，例如氧等离子中是有利的。例如专利EP-A-1332856中对此进行了详细说明。例如W0-A-99/20455中描述了可将玻璃模具或者半模分别设置在塑料套筒内，在 封闭模具的过程中该套筒有助于半模合适地定中心。然而，在将具有套筒的模具或者半模 暴露于等离子的过程中，玻璃模具或者半模的模制表面会被套筒的塑料污染，这将对制造 的接触透镜的质量产生不利影响。并且，将塑料套筒暴露于等离子会由于氧化而对塑料套 筒产生不利影响，例如，塑料套筒将变得更加易碎，等等。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种方法和装置，该方法和装置一方面能够防止玻璃 模具的模制表面在暴露于等离子的过程中可能的污染，另一方面消除或者至少极大地减少 任何塑料部件暴露于等离子的情形。上述目的由用于模具的等离子处理的装置、承载架和方法实现，所述装置、承载架 和方法具有其各自的独立权利要求中的技术特征。所述装置、承载架和方法的有利实施例 在其各自的附属权利要求中描述。下文中，在合适的情况下，术语“模具”意在包括术语“半模”。特别地，根据本发明，用于模具特别是接触透镜的模具的等离子处理的装置包括 处理室，在该处理室内设置有第一电极，该第一电极面向用于承载待被处理的模具的承载 架。该承载架形成第二电极并且包括其上具有孔的第一金属板和与第一金属板间隔开的第 二金属板，该第二金属板与第一金属板电连接。模具(或半模，如上所述)安装在第二金属 板上，模具的模制表面朝向第一电极，并且通过第一金属板中的孔暴露于等离子。由于第一金属板和第二金属板彼此电连接，因此在第一板和形成第二电极的第二 板之间没有电位差(即电压为零)，从而在承载架的第一板和第二板之间不会发生等离子 点火。但是，等离子点火发生在第一电极和第二电极(第二电极由承载架形成)之间。由 于模具安装在第二金属板上，且模具的模制表面通过第一金属板中的孔朝向第一电极，因 此模具的模制表面可以暴露于等离子，而其内可放置模具的塑料套筒在第一金属板的下方 延伸，因此塑料套筒被遮蔽以避免暴露于等离子。这防止模具的模制表面通过塑料被污染， 更重要的是其防止或者至少极大地减少塑料套筒暴露于等离子的情形，从而避免塑料套筒暴露于等离子对塑料套筒产生的不利影响。在根据本发明的装置的一个实施例中，承载架的第一和第二金属板的尺寸被设计 成，当承载架被放置在处理室中时，第一金属板和第二金属板中至少一个与处理室的壁接 触。在这种实施例中，通过在处理室的壁上施加期望的电位，然后该电位又通过处理室的壁 和承载架的金属板之间的接触被传递至金属板，从而在承载架的金属板上施加该期望的电 位。由于第一金属板和第二金属板之间没有电位差(零电压)，第一金属板和第二金属板之 间不会发生等离子点火。在一个特别的实施例中，处理室的壁也由金属制成并且具有地电 位。根据本发明的另一个实施例，所述装置包括用于设置在第一金属板中的孔的独立 的隔板插入件。每一个隔板插入件都具有一开口，该开口仅仅将各自的模具的模制表面暴 露于等离子，而遮蔽模具的所有其它部分，尤其是塑料套筒的内表面，以避免其暴露于等离 子。本实施例特别有利，因为在本实施例中，第一金属板中的孔无须与模制表面的尺寸相 应，而是可以比模制表面的尺寸大。根据模具的模制表面的尺寸的不同，可以在第一金属 板的孔中插入其上具有特别是大小与各自模具的模制表面的大小相适合的开口的隔板。因 此，对于模具具有大小不同的模制表面的情况只需使用各自的隔板插入件，而承载架的第 一金属板的孔可以较大，并且例如无论各自的模具的模制表面的尺寸如何，这些孔的尺寸 可以都相同。在根据本发明的装置的另一个实施例中，两个或者多个模具被放置在独立的保 持件中，模具彼此之间的距离与第一金属板中的孔之间的距离相应，以便当将保持两个或 者多个模具的保持件放置在第二金属板上时，保持件被安装在第一金属板和第二金属板之 间，并且模具与第一金属板中的孔保持一致。在生产接触透镜的过程中使用模具的独立保 持件时，这种实施例的装置特别有利，因为在将模具放置在各自的保持件中后，模具或者其 模制表面可以分别暴露于等离子处理，所述保持件可由塑料制成并且可被保护避免暴露于 等离子，如上所述。第一和第二金属板可以由铝或者任何合适的导电材料制成。在第一金属板的某些 孔内没有放置模具的情况下，根据本发明的装置的另一个实施例，可将金属塞子放置在这 些孔中，从而避免两块金属板之间的任何塑料部分暴露于等离子。所述等离子可以是例如
氧等离子。本发明的另一方面涉及一种在等离子处理过程中承载模具的承载架，在一个实施 例中，该承载架包括具有孔的第一金属板和第二金属板，该第二金属板与第一金属板相隔 设置，并且与第一金属板电连接。模具可放置在第二金属板上，模具的模制表面朝向第一金 属板中的孔。承载架还包括用于设置在第一金属板中的孔的独立的隔板插入件，每一个隔 板插入件都具有开口，该开口仅仅暴露各自模具的模制表面，而防止模具的所有其它部分 暴露于等离子。上文已经说明了承载架的实施例的优点。根据所述承载架的另一个实施例，两个或者多个模具被放置在独立的保持件中， 模具彼此之间的距离与第一金属板中的孔之间的距离相应，保持件可放置在第二金属板 上，使得保持件被放置在第一金属板和第二金属板之间，并且模具与第一金属板中的孔保
持一致。承载架的第一和第二金属板可以由例如铝制成。同样地，如同上文讨论相应的装置的实施例时所述，可在第一金属板的没有放置模具的孔中放置金属塞子。本发明的另一方面涉及模具特别是接触透镜的模具的等离子处理方法，在一个实 施例中，该方法包括以下步骤-将待被处理的模具放置在等离子处理室中；-设置用于防止除模具的模制表面之外的其它部分暴露于等离子的装置，和-将放置在等离子处理室中的被遮蔽的模具暴露于等离子。根据本发明的方法的优点在说明装置的优点时已经予以说明，因此，这里不再赘 述。在根据本发明的方法的更加具体的实施例中，所述等离子为氧等离子。
下面参照附图对本发明的优选实施例进行详细说明，本发明的其它优点将更加明 显，其中图1示出根据本发明的承载架的第一实施例的第一和第二金属板；图2示出根据本发明的承载架的第一实施例，该承载架处于组装状态，其内没有 模具；图3示出用于被插进第一金属板的孔中的隔板插入件的底部视图；图4是图3中隔板的侧视图；图5示出可使用本发明的承载架的第一实施例进行等离子处理的阳模；图6是本发明的承载架的第一实施例的视图，该承载架处于组装状态，第一金属 板和第二金属板之间放置有模具，且插入有隔板。图7示出本发明的承载架的第二实施例的第一和第二金属板；图8示出处于组装状态且没有放置模具的本发明的承载架的第二实施例；图9示出图8中的承载架的第二实施例，其中模具放置在第一和第二金属板之 间；图10(示意性地)示出本发明的装置。
具体实施例方式图1示出根据本发明的承载架的第一实施例的第一金属板10和第二金属板11。 在本实施例中，第一金属板中具有12个孔，但是，当然也可以具有其它不同数量的孔100。 由于需将模具放置在第二金属板上，因此第二金属板11没有任何孔。图2示出处于组装状态的承载架1的第一实施例，其中第二金属板11上没有放置 模具。第一和第二金属板10，11彼此电连接。销12设置在四个角，如图2所示(以及如图 1所示)。两个板借助于螺钉13彼此固定在一起，如图2所示(以及如图1所示)。图3和图4示出隔板插入件14，在将模具放置在第一和第二金属板10，11之间并 且借助于螺钉13将第一和第二金属板10，11彼此固定后，可将隔板插入件引入所述孔内。 隔板插入件14包括柱形部分140和横向延伸的凸缘141，并且设置有隔板开口 142，该隔板 开口的直径与各自的模具的模制表面的直径(尺寸)相应。例如，假设模具为与图6中所示的模具2相似的阳模。模具2包括支座，具有模制 表面210的模制元件21安装在支座上。该模制元件由玻璃制成，例如石英玻璃或者BK7。在模制元件21的周边部分211上设置掩膜212，例如铬掩膜。模具还包括在阳模2和相应 的阴模闭合以形成接触透镜时帮助模具定中心的套筒22。套筒22通常由塑料制成从而使 得阳模2和相应的阴模平滑地闭合。为了组装承载架1 (图5示出组装好的承载架)，首先(例如，将第一金属板放置在 平面上)，使套筒22的远端伸进孔100内，从而将模具2引入第一金属板10的孔100中。 然后借助于销12将第二金属板11与第一金属板10固定，该销帮助第一和第二金属板10， 11相对彼此正确安装，借助于螺钉13将第一和第二金属板10，11以及安装在两者之间的模 具2保持在一起。可以设置独立的保持件3，该保持件保持一定数量的彼此间隔一定距离的 模具2，所述间隔距离对应于第一金属板10中相邻的孔100之间的距离。但是，这种独立的 保持件通常由塑料制成，因此，其也应当避免暴露于等离子以防止产生上述不利影响。在将第一和第二金属板10，11彼此固定并且模具2放置在两者之间后，反转第一 和第二金属板10，11的结构，从而使得第一金属板10位于上侧，第二金属板位于下侧。将 金属制成的隔板插入件14插进套筒22内直到凸缘141抵靠第一金属板10的上表面。由 此，柱状部分140遮蔽套筒22的内壁防止其暴露于等离子，同时开口 142仅仅允许模具2由 玻璃制成的部分(或者模具2的金属部分)暴露于等离子，也就是说，只有模具2的模制表 面210暴露于等离子，而模具的所有其它部分被避免暴露于等离子。图5示出承载架1完 全组装后的状态，其中模具2和独立的保持件3安装在第一金属板10和第二金属板11之 间，并且如上所述地插入有隔板插入件14。图7示出根据本发明的处于组装状态的承载架的第二实施例的第一金属板40和 第二金属板41，图8示出处于组装状态、且第一和第二金属板40，41之间没有模具的承载架 4的第一金属板40和第二金属板41。第一和第二金属板具有孔400，并且借助于螺钉43彼 此固定并且电连接。在本实施例中，第一和第二金属板40，41的角处没有辅助销。与承载 架1的第一实施例相比，本实施例的承载架4的不同之处在于，没有设置隔板插入件。图9 示出具有用于模具的独立的保持件3的承载架4。第二实施例的、在第一板40和第二板41之间带有模具和保持件3的承载架4的 组装方法分别与上述第一实施例的承载架的组装方法相似。但是，由于第二实施例的承载 架4尤其适合于阴模，并且由于所述实施例中的阴模没有套筒(因为已在阳模中设置有套 筒)而只是简单地容纳在金属板中，因此，无需任何隔板插入件来避免塑料部件(例如第一 实施例中的承载架1的套筒22)暴露于等离子。图10示意性地示出根据本发明的装置5的一个实施例。该装置包括柱形的处理室 50。本实施例的装置5还包括第一电极51和第二电极52，其可以在第一电极51和第二电 极52之间产生等离子。合适的等离子气体可以是例如氧气。第二电极52由如上所述的承 载架形成，例如由承载架1(或者由承载架4)形成。如图10所示意性的示出，第二电极52 与处理室50的壁500导电接触。也就是说，承载架1(或者承载架4)的第一和第二金属板 中至少一个金属板与处理室50的壁500接触。壁500也由金属制成，例如铝，该壁500具 有地电势。由于承载架1的第一和第二金属板10，11电连接，因此第一和第二金属板之间不 可能发生等离子点火。但是，由于在处理室50上连续施加的抽吸作用，等离子可能泄露到 第二金属板11下方的空间。因此第二金属板11不仅具有支承模具的作用，其还形成泄露至第二金属板11下方空间的等离子屏障。同样地，在第一金属板10或者第一金属板40的一个或者多个孔内没有模具的情 况下，可以将金属塞插进该孔内，以便避免第一和第二金属板10，11之间的任何部件暴露 于等离子和/或防止或至少极大地降低等离子向第一和第二金属板10，11或者第一和第二 金属板40，41之间的空间的泄露。优选但非强制性的，所有导电元件，例如金属板、隔板插入件、塞子、销等均由相同 的材料制成，例如由金属铝制成。
权利要求
一种用于模具(2)特别是接触透镜模具的等离子处理的装置，包括处理室(50)，在该处理室内，第一电极(51)被设置成朝向承载待被处理的模具(2)的承载架(1；4)，所述承载架(1；4)形成第二电极(52)并且包括其上具有孔(100；400)的第一金属板(10；40)和第二金属板(11；41)，所述第二金属板与第一金属板(10；40)间隔设置并且与第一金属板(10；40)以导电方式(12，13；43)连接，所述模具(2)设置在第二金属板(11；41)上，所述模具的模制表面(210)朝向第一电极(51)并且通过第一金属板(10；40)中的孔(100；400)暴露于等离子。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，设计所述承载架的第一金属板和第二金 属板(10，11 ；40,41)的尺寸，使得当承载架(1 ；4)被放置在处理室(50)内时，第一金属板 和第二金属板(10，11 ；40,41)中至少一个金属板与处理室(50)的壁(500)接触。
3.根据上述任何一项权利要求所述的装置，其特征在于，还包括用于设置在第一金属 板(10)内的孔的独立的隔板插入件(14)，每一个隔板插入件(14)都具有一开口(142)，该 开口适于仅仅暴露各自模具(2)的模制表面(210)而避免模具(2)的所有其它部分暴露于 等离子。
4.根据上述任何一项权利要求所述的装置，其特征在于，所述处理室(50)的壁(500) 由金属制成并且具有地电势。
5.根据上述任何一项权利要求所述的装置，其特征在于，两个或者多个模具(2)彼此 间隔一定距离设置在独立的保持件(3)内，所述间隔距离对应于第一金属板(10;40)内的 孔(100 ；400)的距离，以便在将保持两个或者多个模具(2)的保持件⑶放置在第二金属 板(11 ；41)上时，所述保持件(3)被设置在第一金属板和第二金属板之间，并且所述模具 (2)与第一金属板(10 ；40)中的孔(100 ；400)保持一致。
6.根据上述任何一项权利要求所述的装置，其特征在于，所述第一和第二金属板(10， 11 ；40,41)由铝制成。
7.根据上述任何一项权利要求所述的装置，其特征在于，当第一金属板(10;40)的孔 (100 ；400)内没有模具时，可将金属塞子放置在所述孔中。
8.根据上述任何一项权利要求所述的装置，其特征在于，所述等离子是氧等离子。
9.一种在等离子处理过程中承载模具(2)的承载架(1 ；4)，包括其上具有孔(100 ； 400)的第一金属板(10 ；40)和第二金属板(11 ；41)，所述第二金属板与第一金属板(10 ； 40)间隔设置并且与第一金属板(10 ；40)以导电方式(12，13 ；43)连接，以便所述模具⑵ 可设置在第二金属板(11 ；41)上，所述模具的模制表面(210)朝向第一金属板(10 ；40)中 的孔(100 ；400)，所述承载架还包括用于设置在第一金属板(10)内的孔的独立的隔板插入 件(14)，每一个隔板插入件(14)都具有一开口(142)，该开口适于仅仅暴露各自模具(2) 的模制表面(210)而避免模具(2)的所有其它部分暴露于等离子。
10.根据权利要求9所述的承载架，其特征在于，彼此间隔一定距离设置在独立的保持 件(3)内的两个或者多个模具(2)可放置在第二金属板(11 ；41)上，所述间隔距离对应于 第一金属板(10 ；40)内的孔(100 ；400)的距离，使得所述保持件(3)被设置在第一金属板 和第二金属板之间，并且所述模具(2)与第一金属板(10 ；40)中的孔(100 ；400)保持一致。
11.根据权利要求9或者10所述的承载架，其特征在于，所述第一和第二金属板(10， 11 ；40,41)由铝制成。
12.根据权利要求9-11中任一项所述的承载架，其特征在于，当第一金属板(10；40) 的孔(100;400)内没有模具时，可将金属塞子放置在所述孔中。
13.一种模具尤其是接触透镜模具的等离子处理方法，包括以下步骤 -将待被处理的模具(2)放置在等离子处理室(50)内；-设置避免模具(2)的模制表面(210)之外的其它部分暴露于等离子的装置(1，11 ； 40,41)；-将设置在等离子处理室(50)内的被遮蔽的模具(2)暴露于等离子。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述等离子是氧等离子。
全文摘要
本发明公开一种用于模具(2)特别是接触透镜模具的等离子处理的装置，包括处理室(50)，在该处理室内，第一电极(51)被设置成朝向承载待被处理的模具(2)的承载架(1；4)，所述承载架(1；4)形成第二电极(52)并且包括其上具有孔(100；400)的第一金属板(10；40)和第二金属板(11；41)，所述第二金属板与第一金属板(10；40)间隔设置并且与第一金属板(10；40)以导电方式(12，13；43)连接，所述模具(2)设置在第二金属板(11；41)上，所述模具的模制表面(210)朝向第一电极(51)并且通过第一金属板(10；40)中的孔(100；400)暴露于等离子。
文档编号H01J37/32GK101925975SQ200980102905
公开日2010年12月22日 申请日期2009年1月21日 优先权日2008年1月25日
发明者A·海因里希, G·科科拉, P·海格曼 申请人:诺瓦提斯公司