• 一种电场力辅助充型和脱模的卷对卷UV压印装置及方法

    • 摘要:

      本发明涉及一种电场力辅助充型和脱模的卷对卷UV压印装置及方法,电场辅助充型模块又包括带电荷UV胶充型、固化、脱模部分.衬底由放卷辊传送至导向辊,导向辊和充型模块的模具辊、充型压辊中心轴线处于同一水平面内,脱模辊在模具辊垂直下方.充型压辊、模具辊和脱模辊中间是空心轴,分别附有弧形电极板外接电源,最外层是转动辊.衬底上的带电荷UV胶在压力和正向电场的作用下向模具辊微结构腔内充型,经过UV灯固化传送到脱模部分,反向电场的施加使薄膜上固化的微织构更利于脱模,随后是收卷步骤.本发明利用电场力辅助充型和脱模的方法提高卷对卷微结构压印饱满度,并可以减少脱模缺陷,进一步改善薄膜微结构成型质量.

    • 专利类型:

      发明专利

    • 申请/专利号:

      CN201911258262.7

    • 申请日期:

      2019.12.10

    • 公开/公告号:

      CN110962450A

    • 公开/公告日:

      2020-04-07

    • 发明人:

      徐西鹏 许志龙 石平 雷雨

    • 申请人:

      华侨大学

    • 主分类号:

      B41F19/00(2006.01),B,B41,B41F,B41F19

    • 分类号:

      B41F19/00(2006.01),B41F23/00(2006.01),B,B41,B41F,B41F19,B41F23,B41F19/00,B41F23/00

    • 主权项:

      1.一种电场力辅助充型和脱模的卷对卷UV压印装置,其特征在于包括:放卷装置(1)、导向辊(2)、涂胶装置(3)、电场辅助充型模块(4)、模具辊(5)、紫外灯(6)、电场辅助脱模模块(7)、收卷装置(9); 放卷装置(1)和收卷装置(9)设置在透明衬底薄膜(14)的两端,带动透明衬底薄膜(14)依次经过导向辊(2)、涂胶装置(3)、电场辅助充型模块(4)、模具辊(5)和电场辅助脱模模块(7); 所述涂胶装置(3)在透明衬底薄膜(14)上均匀涂覆带电荷UV胶; 所述电场辅助充型模块(4)、模具辊(5)分别具有充型正极板(43)和充型负极板(51);所述透明衬底薄膜(14)传送至辅助充型模块(4)的充型压辊(41)、模具辊(5)之间时,带电荷UV胶在压力和正向电场的作用下向模具辊(5)的微结构腔内充型形成微织构膜; 所述电场辅助脱模模块(7)包括辅助脱模辊(71);所述脱模辊(71)在模具辊(5)正下方;所述模具辊(5)和电场辅助脱模模块(7)还设置有脱模正极板(53)和脱模负极板(73);微织构膜经紫外灯(6)固化后传送至模具辊(5)和辅助脱模辊(71)之间,在反向电场辅助作用下脱模. 2.根据权利要求1所述一种电场力辅助充型和脱模的卷对卷UV压印装置,其特征在于:所述电场辅助充型模块(4)还包括充型压力调节机构(42);所述充型正极板(43)设置在充型压辊(41)内,充型压辊(41)和模具辊(5)中心轴处于同一水平面,由充型压力调节机构(42)调节压印力. 3.根据权利要求2所述的一种电场力辅助充型和脱模的卷对卷UV压印装置,其特征在于:所述充型压辊(41)还包括中心空轴(411)、支撑轴承二(412)、外层橡胶空心转辊(413),中心空轴(411)连接充型正极板(43),外层橡胶空心转辊(413)绕支撑轴承二(412)转动,中心空轴(411)两端连接充型压力调节机构(42). 4.根据权利要求3所述一种电场力辅助充型和脱模的卷对卷UV压印装置,其特征在于:所述充型压力调节机构(42)包括压簧(421)、调压螺栓(422)和锁紧螺母(423);压簧(421)压缩产生弹力,调压螺栓(422)转动以锁进的程度来调节压力大小,锁紧螺母(423)固定调压螺栓(422)的位置. 5.根据权利要求4所述一种电场力辅助充型和脱模的卷对卷UV压印装置,其特征在于:所述模具辊(5)还包括中心空轴(52)、外层空心模具辊(54)、传动齿轮一(55)和支撑轴承一(56); 所述中心空轴(52)的两端与机架固定,外层空心模具辊(54)通过支撑轴承一(56)绕中心空轴(52)转动;所述充型负极板(51)、脱模正极板(53)沿着外层空心模具辊(54)的周向间隔放置. 6.根据权利要求5所述一种电场力辅助充型和脱模的卷对卷UV压印装置,其特征在于:所述脱模正极板(53)包括弧形电极板(531)、绝缘支撑杆(532);弧形电极板(531)通过螺纹连接的方式固定于模具辊中心空轴(52)上,电极板通过导线由中空轴引出外接直流电源(10);所述脱模负极板(73)、充型正极板(43)、充型负极板(51)的结构与脱模正极板(53)相同. 7.根据权利要求6所述一种电场力辅助充型和脱模的卷对卷UV压印装置,其特征在于:所述电场辅助脱模模块(7)还包括间隙调节机构(72),所述脱模负极板(73)设置在所述脱模辊(71)内,并朝向脱模正极板(53);所述间隙调节机构(72)用于调节脱模辊(71)和外层空心模具辊(54)之间的间隙. 8.根据权利要求7所述一种电场力辅助充型和脱模的卷对卷UV压印装置,其特征在于:所述辅助脱模辊(71)包括:脱模中心空轴(711)、支撑轴承(712)、外层空心转辊(713),脱模中心空轴(711)连接脱模负极板(73),外层空心转辊(713)绕支撑轴承三(712)转动,脱模中心空轴(711)两端连接所述间隙调节机构(72). 9.如权利要求1所述一种电场力辅助充型和脱模的卷对卷UV压印装置,其特征在于:所述带电荷UV胶组成为预聚物、单体、离子光引发剂;所述带电荷UV胶的粘度为200~350mPa·s、导电率为1.8~2μS/cm、相对介电常数为12.8~13.5; 所述透明薄膜衬底(14)材质为塑料薄膜,透光率高于90%. 10.一种电场力辅助充型和脱模的卷对卷UV压印方法,其特征在于包括以下步骤: 步骤10,提供如权利要求1至8中任意一项所述的一种电场力辅助充型和脱模的卷对卷UV压印装置; 步骤20,将透明薄膜衬底(14)从放卷装置(1)放出依次绕过导向辊(2)、充型压辊(41)、模具辊(5)、脱模辊(71),最后固定到收卷装置(9); 步骤30,调节充型压辊(41)和模具辊(5)之间压力大小; 步骤40,模具辊(5)与充型压辊(41)同线速度转动,涂覆带电荷UV胶的透明薄膜衬底(14)传送到电场辅助充型模块(4); 步骤50,带电荷UV胶随透明薄膜衬底(14)卷入模具辊(5)和充型压辊(41)间隙,在充型正极板(43)和充型负极板(51)产生电场作用下,UV胶内的电荷拖拽周围流体微团向模具辊(5)的微结构腔内充型形成微织构膜; 步骤60,透明薄膜衬底(14)继续传送至紫外灯(6),在紫外光照下微织构膜发生交联固化反应; 步骤70,固化后的微织构膜经过由模具辊(5)和辅助脱模辊(71)之间时,在脱模正极板(53)和脱模负极板(73)产生的反向电场作用下脱模.