一种超声辅助辊对辊热纳米压印装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种超声辅助辊对辊热纳米压印装置，包括机架、储料装置、调节装置、加热板等，其中储料装置和加热板通过螺钉与机架连接，带式模板两端分别套在压印下辊与脱模下辊上，超声发生装置一通过振子法兰盘与调节装置连接，通过双头螺柱与压印上辊连接，调节装置通过螺栓固定在机架上，超声发生装置二通过振子法兰盘与机架连接，通过双头螺柱与脱模上辊连接。本实用新型专利技术的优点是：采用带式模板，延长冷却固化时间，提高微结构分辨率，使压印图案精度更高。

An ultrasonic assisted roll thermal nano imprint device

The utility model relates to an ultrasonic auxiliary roller hot nano imprint device, which comprises a frame, a storage device, a regulating device, a heating plate, etc., in which the storage device and the heating plate are connected with the frame through a screw, and the two ends of the belt type template are respectively set on the under embossing roll and the lower die roll, and the ultrasonic generator passes the flange plate of the vibrator. It is connected with the adjusting device by connecting the double head stud to the embossing roller, and the adjusting device is fixed on the frame through the bolt. The ultrasonic generator two is connected to the frame by the vibrator flange plate, and is connected to the upper roll by the double head stud. The utility model has the advantages of adopting the belt type template, prolonging the cooling and curing time, improving the resolution of the micro structure, and improving the precision of the stamping pattern.

【技术实现步骤摘要】
一种超声辅助辊对辊热纳米压印装置
本技术涉及纳米压印
，特别涉及一种超声辅助辊对辊热纳米压印装置。
技术介绍
纳米压印技术由普林斯顿大学的华裔科学家周郁教授于二十世纪末提出，通过对模板表面的微小结构施加压力，使具有纳米尺度的微小结构转印至涂有聚合物的基底表面。表面具有微结构或覆有微结构薄膜的材料具有良好性能。对于表面具有微结构的光学器件，不仅具有良好的疏水性，而且透光率也得到显著的提高。自第三次科技革命以来，电子产品对人类文明产生深远影响，不仅推动工业，军事，航天等领域的巨大进步，而且现在人们的日常生活也离不开手机、电脑。而这些产品，无一不涉及材料表面性能，如卫星摄像机镜头，手机电脑的显示屏。由此可见纳米压印的广泛应用前景及对人类社会发展的重大意义。纳米压印技术提出后，得到科学界广泛认可及高度重视，经过长时间的理论研究与实验，目前较为成熟的纳米压印技术有：热纳米压印及紫外光刻纳米压印。传统的热压印所需时间较长，且热压印脱模过程中的粘附力会对模板造成损伤。于是，超声辅助热压印成为一种可行的技术来提高热压印速率和图案精度。通过超声过程中引发的粘弹产热能够大大提高升温的速率，且超声在脱模过程中能够减少粘附力对脱模的影响，从而提高图案的成功率和压印精度。目前已经公开的卷对卷热辊压印专利CN201610430982（一种聚合物表面微纳米结构卷对卷热辊压印成型方法）是采用辊式模板，利用超声振动辅助压印与脱模以提高压印速率和图案分辨率。此种方法使用了辊对平面和辊对辊压印的流程。在热压印过程中，脱模过程对温度较为敏感，如果不能降至指定温度，将会导致固化不完全，从而对图案的精度造成影响。目前的辊对平面方式，由于是类似于线接触方式，压印和脱模的时间极短，难以达到脱模温度。而且辊对辊压印，则是将衬底包裹在压印辊上，以此来增加压印和脱模之间的时间间隔，从而能够将衬底充分冷却至指定温度。但是碍于现有技术的发展，制造辊型压印模板较为困难，制造大型压印辊需要庞大的经费，且技术难度较高。由于受辊大小的限制，该方法中所提及的该装置所能够增加的时间间隔也较小，保压时间较短，难以达到脱模温度进行脱模。综上，目前超声辅助辊对辊纳米压印装置存在以下问题:超声辅助辊对辊纳米压印过程中保压时间较短，冷却过程短，难以达到脱模温度进行脱模，严重影响图案精度及分辨率。
技术实现思路
本技术提供了一种超声辅助辊对辊热纳米压印装置，以解决辊对辊压印后保压时间过短、固化时间不足，影响图案精度及分辨率的问题。根据本技术目的提供一种超声辅助辊对辊热纳米压印装置，其特征在于：包括机架、储料装置、导向辊、加热板、压印辊、带式模板、脱模辊、收集辊、超声发生装置一、调节装置、伺服电机一和超声发生装置二，其中储料装置和加热板通过螺钉固定在机架上，加热板位于导向辊与压印下辊之间，导向辊、压印辊、脱模辊和收集辊通过轴承配合在机架上，带式模板两端分别套在压印下辊与脱模下辊上，超声发生装置一通过振子法兰盘固定在调节装置上，并通过双头螺柱与压印上辊连接，调节装置通过螺栓固定在机架上，超声发生装置二通过振子法兰盘固定在机架上，并通过双头螺柱与脱模上辊连接，伺服电机一通过螺钉固定在机架上。根据本技术目的提供一种超声辅助辊对辊热纳米压印装置，其特征在于：所述的储料装置通过螺钉固定在机架上，储料装置中空呈环状，上方有与薄膜状涂有聚合物的基底等宽的狭缝，将薄膜状涂有聚合物的基底经此拉出。根据本技术目的提供一种超声辅助辊对辊热纳米压印装置，其特征在于：所述的导向辊位于储料装置上方，并通过轴承配合在机架上，导向辊轴端与同步齿型带轮通过键连接，由同步齿型带提供动力。根据本技术目的提供一种超声辅助辊对辊热纳米压印装置，其特征在于：所述的调节装置包括滚珠丝杠上支座、滑动平台、滚珠丝杠、导轨、减速器、联轴器、伺服电机二、滚珠丝杠下支座，其中，滚珠丝杠上支座和滚珠丝杠下支座通过螺钉固定在机架上，滚珠丝杠一端与减速器及联轴器相连，联轴器与伺服电机二相连，导轨一端固定在滚珠丝杠上支座上，另一端固定在滚珠丝杠下支座上，滑动平台穿过导轨，并且可在导轨上移动，伺服电机二通过螺钉固定于机架上。根据本技术目的提供一种超声辅助辊对辊热纳米压印装置，其特征在于：所述的压印辊包括压印上辊与压印下辊，压印辊结构包括芯轴、橡胶缓冲层，包覆在芯轴表面的橡胶弹性层，压印上辊、压印下辊均通过轴承与机架配合，压印上辊位于压印下辊正上方并与其相切，并通过双头螺柱与超声发生装置一相连接。根据本技术目的提供一种超声辅助辊对辊热纳米压印装置，其特征在于：所述的超声发生装置包括双头螺柱、超声振子和振子连接法兰，其中，超声振子为阶梯型，振子连接法兰在超声振子的振动节点位置，双头螺柱一端与超声振子通过螺纹连接。根据本技术目的提供一种超声辅助辊对辊热纳米压印装置，其特征在于：所述的带式模板表面具有微结构，两端分别包裹在压印下辊和脱模下辊上。根据本技术目的提供一种超声辅助辊对辊热纳米压印装置，其特征在于：所述的脱模辊包括脱模上辊与脱模下辊，脱模辊结构包括芯轴、橡胶缓冲层，包覆在芯轴表面的橡胶弹性层，脱模上辊、脱模下辊均通过轴承与机架配合，脱模上辊位于脱模下辊正上方并与其相切，并通过双头螺柱与超声发生装置二相连接。根据本技术目的提供一种超声辅助辊对辊热纳米压印装置，其特征在于：所述的收集辊通过轴承配合在机架上，收集辊轴端与同步齿型带轮通过键连接，由同步齿型带提供动力。附图说明图1为本技术的一种超声辅助辊对辊热纳米压印装置结构示意图；图2为本技术的一种超声辅助辊对辊热纳米压印装置前视图；图3为本技术的一种超声辅助辊对辊热纳米压印装置左视图；图4为本技术的一种超声辅助辊对辊热纳米压印装置后视图；图5本技术的为调节装置结构示意图；图6为本技术的超声发生装置结构示意图；图7为本技术的压印辊及脱模辊结构示意图；图8为带式模板结构示意图。附图标记说明：脱模辊1，脱模上辊101，脱模上辊芯轴10101，脱模上辊橡胶缓冲层10102，脱模下辊102，脱模下辊芯轴10201，脱模下辊橡胶缓冲层10202，收集辊2，机架3，调节装置4，滚珠丝杠上支座401，滚珠丝杠402，减速器403，伺服电机二404，滑动平台405，导轨406，联轴器407，滚珠丝杠下支座408，超声发生装置一5，双头螺柱501，超声振子502，振子连接法兰503，带式模板6，压印辊7，压印上辊701，压印上辊芯轴70101，压印上辊橡胶缓冲层70102，压印下辊702，压印下辊芯轴70201，压印下辊橡胶缓冲层70202，加热板8，导向辊9，储料装置10，伺服电机一11，超声发生装置二12。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本技术进行详细说明。如图1、2、3、4所示：本技术的一种超声辅助辊对辊热纳米压印装置，包括脱模辊1、收集辊2、机架3、调节装置4、超声发生装置一5、带式模板6、压印辊7、加热板8、导向辊9、储料装置10、伺服电机一11和超声发生装置二12，其中，储料装置10通过螺钉固定在机架3上，储料装置10中空呈环状，上方有与薄膜状涂有聚合物的基底等宽的狭缝，将薄膜状涂有聚合物的基底经此拉出。导向辊本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超声辅助辊对辊热纳米压印装置，其特征在于：包括机架、储料装置、导向辊、加热板、压印辊、带式模板、脱模辊、收集辊、超声发生装置一、调节装置、伺服电机一和超声发生装置二，其中储料装置和加热板通过螺钉固定在机架上，加热板位于导向辊与压印下辊之间，导向辊、压印辊、脱模辊和收集辊通过轴承配合在机架上，带式模板两端分别套在压印下辊与脱模下辊上，超声发生装置一通过振子法兰盘固定在调节装置上，并通过双头螺柱与压印上辊连接，调节装置通过螺栓固定在机架上，超声发生装置二通过振子法兰盘固定在机架上，并通过双头螺柱与脱模上辊连接，伺服电机一通过螺钉固定在机架上。

【技术特征摘要】
1.一种超声辅助辊对辊热纳米压印装置，其特征在于：包括机架、储料装置、导向辊、加热板、压印辊、带式模板、脱模辊、收集辊、超声发生装置一、调节装置、伺服电机一和超声发生装置二，其中储料装置和加热板通过螺钉固定在机架上，加热板位于导向辊与压印下辊之间，导向辊、压印辊、脱模辊和收集辊通过轴承配合在机架上，带式模板两端分别套在压印下辊与脱模下辊上，超声发生装置一通过振子法兰盘固定在调节装置上，并通过双头螺柱与压印上辊连接，调节装置通过螺栓固定在机架上，超声发生装置二通过振子法兰盘固定在机架上，并通过双头螺柱与脱模上辊连接，伺服电机一通过螺钉固定在机架上。2.根据权利要求1所述的一种超声辅助辊对辊热纳米压印装置，其特征在于：所述的储料装置通过螺钉固定在机架上，储料装置中空呈环状，上方有与薄膜状涂有聚合物的基底等宽的狭缝，将薄膜状涂有聚合物的基底经此拉出。3.根据权利要求1所述的一种超声辅助辊对辊热纳米压印装置，其特征在于：所述的导向辊位于储料装置上方，并通过轴承配合在机架上，导向辊轴端与同步齿型带轮通过键连接，由同步齿型带提供动力。4.根据权利要求1所述的一种超声辅助辊对辊热纳米压印装置，其特征在于：所述的调节装置，包括滚珠丝杠上支座、滑动平台、滚珠丝杠、导轨、减速器、联轴器、伺服电机二、滚珠丝杠下支座，其中，滚珠丝杠上支座和滚珠丝杠下支座通过螺钉固定在机架上，滚珠丝杠一端与减速器及联轴器相连，联轴器与伺服电机二相连...

【专利技术属性】
技术研发人员：谷岩，陈修元，林恒，孙慧岩，张群，李景鹏，董青青，田旭，郭海龙，康洺硕，张成龙，曹东旭，易正发，贾申，张哲名，
申请(专利权)人：长春工业大学，
类型：新型
国别省市：吉林,22