光功能织构薄膜的压印装置及压印方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种光功能织构薄膜的压印装置及压印方法，其中压印装置包括：光膜放卷模块、UV胶涂覆模块、光辊辊压成型模块、平面模芯压印模块及织构膜收卷模块；本发明专利技术的压印装置及压印方法可使光膜上获得连续透明的微结构压印图案，其不需在负压的环境下压印，依靠透明辊轮和定位光膜辊的位置关系避免压印过程中产生较大的封闭空间，减少压印织构表面的气泡缺陷，实现简化工艺步骤提高压印精度。

【技术实现步骤摘要】
光功能织构薄膜的压印装置及压印方法
本专利技术涉及压印的
，特别是指一种光功能织构薄膜的压印装置及压印方法。
技术介绍
随着能源的变革和对太阳能利用率的提升及推进，光功能织构薄膜的加工和制作正成为目前急需解决的问题，目前多采用纳米压印的方法进行加工，包括热压印、紫外压印、微接触压印、辊轮压印等，其中热压印技术固有的升温和高压过程，在实际应用过程中存在着技术难度和低效率性，而紫外压印技术通过紫外光照，使光刻胶发生聚合反应实现固化，缩短整个生产周期及简化压印设备，紫外压印技术是一种较有前途的图形转移技术。申请号为201010224532.5的中国专利技术专利便公开了一种卷对卷紫外纳米压印装置及方法，其克服现有紫外压印平台的设备低效率高成本的缺陷，利用紫外纳米压印的方式只需采用紫外光照射，不需要高温、高压的条件，就可以完全的复制模具上的图案的纹路。但是，这种卷对卷紫外纳米压印设备和压印方法，需要在圆柱形的压辊上加工表面的微结构，制造难度非常大，其微结构的尺寸和制造精度都受到了很大的限制。申请号为20161181804.1的中国专利技术专利公开了一种纳米压印设备，该设备采用平面对平面的压印方式，平面模芯制造精度高，加工成本低；但该类型设备无法实现连续批量的生产，且由于模芯微织构会有封闭空间，为减少织构表面的气泡缺陷，在压印过程中需要设置抽真空的工艺步骤，对设备的气密性要求较高，另外增加了加工工艺的复杂性，降低压印的效率。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中紫外纳米压印设备需要在压辊上加工表面微结构及平面对平面压印无法实现连续批量生产，且需进行抽真空而导致的成本高、加工难度大及工艺复杂等缺陷而提供一种成本相对较低，可简化设备压印的工艺流程，减少织构表面在压印过程中产生气泡的光功能织构薄膜的压印装置及压印方法。为了达成上述目的，本专利技术的解决方案是：一种光功能织构薄膜的压印装置，其包括光膜放卷模块、UV胶涂覆模块、光辊辊压成型模块、平面模芯压印模块及织构膜收卷模块；所述的光膜放卷模块包括光膜、光膜卷辊、张紧机构和放膜过渡辊；所述光膜绕在光膜卷辊上，张紧机构用以调节光膜的张紧力，放膜过渡辊间隔设置在光膜卷辊的一侧，且与光膜的出膜方向一致；所述的UV胶涂覆模块设置在光膜放卷模块的一侧，与光膜的出膜方向一致，该胶涂覆模块包括UV胶、储胶槽、上胶辊、胶辊驱动机构及刮板；UV胶容置于储胶槽中，上胶辊的一端伸入至储胶槽内，胶辊驱动机构连接上胶辊以驱动上胶辊转动，刮板设置在上胶辊和光辊辊压成型模块的定位光膜辊之间，刮板与光膜相距一层UV胶的厚度；所述的光辊辊压成型模块包括定位光膜辊、透明辊压光辊、光辊水平往复驱动机构及紫外光照组件；定位光膜辊设置在UV胶涂覆模块相反于光膜放卷模块的一侧，该定位光膜辊用以使带UV胶的光膜与平面模芯压印模块成一定的角度范围；透明辊压光辊可滑动的设置在光辊水平往复驱动机构上，紫外光照组件设置在透明辊压光辊内；所述的平面模芯压印模块包括平面模芯、模芯固定座、往复升降机构，平面模芯固接在模芯固定座的下端，模芯固定座上端与往复升降机构连接；所述的织构膜收卷模块包括织构膜卷辊、织构膜卷辊驱动机构、左行程开关、右行程开关、定位织构膜辊及微织构检测传感器，织构膜卷辊绕设在织构膜卷辊驱动机构上，且其收卷方向与光膜卷辊的转动方向相反，定位织构膜辊设置在平面模芯压印模块与织构膜卷辊之间。进一步，所述的光辊水平往复驱动机构包括电机、离合器、滚珠丝杆和滚珠螺母，电机连接离合器带动滚珠丝杆转动，滚珠丝杆与滚珠螺母传动连接，从而带动滚珠螺母直线运动，滚珠螺母带动透明辊压光辊左右移动。进一步，所述透明辊压光辊包括透明圆柱辊轮、横杆及轴承，透明圆柱辊轮通过轴承与横杆连接，在压印的过程中透明圆柱辊轮在平面模芯纯滚动，横杆两端固定在光辊水平往复驱动机构上。进一步，所述紫外光照组件包括UV紫外固化灯组、灯座及遮光板，所述灯座固定在透明辊压光辊上，UV紫外固化灯组安装在灯座上，灯座一侧安装遮光板，所述遮光板长度与透明辊压光辊的辊轮长度相同，宽度为辊轮半径。进一步，所述平面模芯压印模块的往复升降机构包括升降导柱、升降气缸及机架，所述升降导柱与模芯固定座中心位置连接，上端穿过机架，升降气缸对称分布在升降导柱的两侧，上端与机架固连。一种光功能织构薄膜的压印方法，其包括以下步骤：步骤1：将平面模芯固定在模芯固定座下端，往复升降机构向下移动到最低位置，涂覆有光刻胶的透明薄膜绕过透明辊压光辊与平面模芯相切接触，透明辊压光辊移动到起始压印位置；步骤2：压印过程中，织构膜卷辊不动，透明辊压光辊通过光辊水平往复驱动机构向左辊压运动，同时通过透明辊压光辊内部设置的紫外光照组件对压印成型的织构进行聚合固化，透明辊压光辊向起始压印位置的反方向移动到平面模芯的另一端，滚珠螺母触碰左行程开关，电机停止运动，将所述平面模芯上的微织构图案转移至所述透明覆有UV胶的光膜上；步骤3：升降气缸带动模芯固定座和平面模芯向上移动到最顶端，平面模芯与压印好的微织构膜分离；步骤4：离合器断开，将电机和滚珠丝杆分离，织构膜卷辊驱动机构带动织构膜卷辊转动收卷，织构膜带动透明辊压光辊向起始压印位置移动，当微织构检测传感器检测不到微结构时，UV胶薄膜上未压印部分正好移动到所述平面模芯的最右侧边位置，滚珠螺母触碰一侧的右行程开关后，织构膜卷辊驱动机构切断动力，织构膜卷辊停止收卷，往复升降机构向下移动，平面模芯降到最低位置与辊压光辊相切接触，准备进入下一个压印周期，即完成一次压印周期；重复所述的步骤1至步骤4，光膜上可获得连续的织构图案。进一步，涂覆UV胶的光膜上压印微织构过程中，平面模芯固定不动，透明辊压光辊在平面模芯上做纯滚动压印，把平面模芯的微织构复制到涂覆UV胶的光膜上。进一步，在完成一个周期的压印和固化过程中，紫外灯光从透明辊压光辊内部照射到压印成型的UV胶微结构，把UV胶微结构固化成光功能织构。进一步，所述透明辊压辊轮和定位光膜辊的两圆辊间的切线与水平线的夹角为α，平面模芯微织构上斜边与水平线的夹角为β，保证压印过程α>β。采用上述方案后，本专利技术通过光膜放卷模块、UV胶涂覆模块、光辊滚压成型模块、平面模芯压印模块及织构膜收卷模块的配合动作，可使光膜上获得连续透明的微结构压印图案，其不需在负压的环境下压印，依靠透明辊轮和定位光膜辊的位置关系避免压印过程中产生较大的封闭空间，减少压印织构表面的气泡缺陷，实现简化工艺步骤提高压印精度。相较于现有技术，本专利技术可实现在平面模芯上加工光功能织构，通过平面模芯和光辊成型时，控制带UV胶薄膜与平面模芯的角度，使平面模芯凹部微织构的气体在压印时被挤出，实现正常气压状态下精密压印成型，从而简化设备压印的工艺流程，减少织构表面在压印过程中产生的气泡缺陷。附图说明图1为本专利技术压印装置的结构示意图。图2为本专利技术光辊辊压成型模块与平面模芯压印模块右视图。图3为本专利技术光辊水平往复驱动机构俯视图。图4为本专利技术光功能织构薄膜的光辊对平面模芯UV压印步骤1。图5为本专利技术光功能织构薄膜的光辊对平面模芯UV压印步骤2。图6为本专利技术光功能织构薄膜的光辊对平面模芯UV压印步骤3。图7为本专利技术光功能织构薄膜的光辊对平面模芯UV压印步骤4。图8为本专利技术压印装置的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光功能织构薄膜的压印装置，其特征在于，包括：光膜放卷模块、UV胶涂覆模块、光辊辊压成型模块、平面模芯压印模块及织构膜收卷模块；所述的光膜放卷模块包括光膜、光膜卷辊、张紧机构和放膜过渡辊；所述光膜绕在光膜卷辊上，张紧机构用以调节光膜的张紧力，放膜过渡辊间隔设置在光膜卷辊的一侧，且与光膜的出膜方向一致；所述的UV胶涂覆模块设置在光膜放卷模块的一侧，与光膜的出膜方向一致，该胶涂覆模块包括UV胶、储胶槽、上胶辊、胶辊驱动机构及刮板；UV胶容置于储胶槽中，上胶辊的一端伸入至储胶槽内，胶辊驱动机构连接上胶辊以驱动上胶辊转动，刮板设置在上胶辊和光辊辊压成型模块的定位光膜辊之间，刮板与光膜相距一层UV胶的厚度；所述的光辊辊压成型模块包括定位光膜辊、透明辊压光辊、光辊水平往复驱动机构及紫外光照组件；定位光膜辊设置在UV胶涂覆模块相反于光膜放卷模块的一侧，该定位光膜辊用以使带UV胶的光膜与平面模芯压印模块成一定的角度范围；透明辊压光辊可滑动的设置在光辊水平往复驱动机构上，紫外光照组件设置在透明辊压光辊内；所述的平面模芯压印模块包括平面模芯、模芯固定座、往复升降机构，平面模芯固接在模芯固定座的下端，模芯固定座上端与往复升降机构连接；所述的织构膜收卷模块包括织构膜卷辊、织构膜卷辊驱动机构、左行程开关、右行程开关、定位织构膜辊及微织构检测传感器，织构膜卷辊绕设在织构膜卷辊驱动机构上，且其收卷方向与光膜卷辊的转动方向相反，定位织构膜辊设置在平面模芯压印模块与织构膜卷辊之间。...

【技术特征摘要】
1.一种光功能织构薄膜的压印装置，其特征在于，包括：光膜放卷模块、UV胶涂覆模块、光辊辊压成型模块、平面模芯压印模块及织构膜收卷模块；所述的光膜放卷模块包括光膜、光膜卷辊、张紧机构和放膜过渡辊；所述光膜绕在光膜卷辊上，张紧机构用以调节光膜的张紧力，放膜过渡辊间隔设置在光膜卷辊的一侧，且与光膜的出膜方向一致；所述的UV胶涂覆模块设置在光膜放卷模块的一侧，与光膜的出膜方向一致，该胶涂覆模块包括UV胶、储胶槽、上胶辊、胶辊驱动机构及刮板；UV胶容置于储胶槽中，上胶辊的一端伸入至储胶槽内，胶辊驱动机构连接上胶辊以驱动上胶辊转动，刮板设置在上胶辊和光辊辊压成型模块的定位光膜辊之间，刮板与光膜相距一层UV胶的厚度；所述的光辊辊压成型模块包括定位光膜辊、透明辊压光辊、光辊水平往复驱动机构及紫外光照组件；定位光膜辊设置在UV胶涂覆模块相反于光膜放卷模块的一侧，该定位光膜辊用以使带UV胶的光膜与平面模芯压印模块成一定的角度范围；透明辊压光辊可滑动的设置在光辊水平往复驱动机构上，紫外光照组件设置在透明辊压光辊内；所述的平面模芯压印模块包括平面模芯、模芯固定座、往复升降机构，平面模芯固接在模芯固定座的下端，模芯固定座上端与往复升降机构连接；所述的织构膜收卷模块包括织构膜卷辊、织构膜卷辊驱动机构、左行程开关、右行程开关、定位织构膜辊及微织构检测传感器，织构膜卷辊绕设在织构膜卷辊驱动机构上，且其收卷方向与光膜卷辊的转动方向相反，定位织构膜辊设置在平面模芯压印模块与织构膜卷辊之间。2.如权利要求1所述的光功能织构薄膜的压印装置，其特征在于：所述的光辊水平往复驱动机构包括电机、离合器、滚珠丝杆和滚珠螺母，电机连接离合器带动滚珠丝杆转动，滚珠丝杆与滚珠螺母传动连接，从而带动滚珠螺母直线运动，滚珠螺母带动透明辊压光辊左右移动。3.如权利要求1所述的光功能织构薄膜的压印装置，其特征在于：所述透明辊压光辊包括透明圆柱辊轮、横杆及轴承，透明圆柱辊轮通过轴承与横杆连接，在压印的过程中透明圆柱辊轮在平面模芯纯滚动，横杆两端固定在光辊水平往复驱动机构上。4.如权利要求1所述的光功能织构薄膜的压印装置，其特征在于：所述紫外光照组件包括UV紫外固化灯组、灯座及遮光板，所述灯座固定在透明辊压光辊上，UV紫外固化灯组安装在灯座上，灯座一侧安装遮光板，所述遮...

【专利技术属性】
技术研发人员：许志龙，吴海锋，方正，刘菊东，皮钧，杨小璠，黄种明，沈志煌，姜涛，
申请(专利权)人：集美大学，
类型：发明
国别省市：福建,35