CN102700236B - 转印膜的张力控制装置及转印膜的张力控制方法 - Google Patents

Abstract

一种谋求更换及安装薄膜供给辊时提高作业性和维修性的转印膜的张力控制装置及转印膜的张力控制方法。这种转印膜的张力控制装置，包括对供给辊轴(13)进行制动的磁粉离合器(14)、检测供给辊轴(13)转数的第一旋转编码器(15)、向薄膜卷绕辊输送转印膜(3)的薄膜输送辊(23)、检测薄膜输送辊(23)转数的第二旋转编码器(25)、根据分别来自第一及第二旋转编码器(15、25)的信号控制磁粉离合器(14)的控制部(11)。控制部(11)算出卷绕在薄膜供给辊(12)上的转印膜(3)的辊径，根据辊径利用磁粉离合器(14)控制薄膜供给辊(12)的转数，从而在薄膜供给辊(12)和薄膜卷绕辊(21)之间使对转印膜(3)施与的张力保持恒定。

Description

转印膜的张力控制装置及转印膜的张力控制方法

技术领域

本发明涉及一种在将从转印膜供给辊供给的转印膜卷绕到薄膜卷绕辊上时使用的转印膜的张力控制装置及转印膜的张力控制方法。

背景技术

以往，已知一种转印成形装置，其在注射成形机的模具间夹入转印膜，将预先印刷的转印膜的图案(花纹)等印刷(部分)在成形的同时转印到成形品上。

这种转印成形装置，一般来说，包括供给转印膜的薄膜供给装置、对从薄膜供给装置供给的转印膜进行卷绕的薄膜卷绕装置和配置在薄膜供给装置和薄膜卷绕装置之间的成形用模具。

薄膜供给装置具有供给辊轴，该供给辊轴一体支承着卷有转印膜的薄膜供给辊。薄膜卷绕装置具有卷绕辊轴和使卷绕辊轴旋转的伺服马达，卷绕辊轴一体支承着对从薄膜供给辊供给的转印膜进行卷绕的薄膜卷绕辊。

另外，转印成形装置具备转印膜张力控制装置(以下，简称为张力控制装置)，用以在成形前相对于成形用模具的成形部进行转印膜定位时控制转印膜上产生的张力。

图3是表示本发明所涉及的张力控制装置的示意图。如图3所示，本发明所涉及的张力控制装置，具有导向辊110和抵压在导向辊110上的按压辊111，导向辊110具备在从薄膜供给装置105的薄膜供给辊106引出的转印膜103的输送方向下游侧稍后配置的制动机构(没有图示)。该张力控制装置将转印膜103夹入导向辊110和按压辊111之间，启动制动机构，由此相对于薄膜卷绕装置(没有图示)产生的卷绕力，利用导向辊110和按压辊111对转印膜103施与制动力，从而使转印膜103上产生的张力保持恒定。

图4表示其他张力控制装置构成例的示意图。图5表示其他张力控制装置构成例的示意图。作为其他张力控制装置的构成，如图4及图5所示，辊径测量杆120利用弹簧(没有图示)抵压在薄膜供给装置115的薄膜供给辊116的外周面，利用与辊径测量杆120连接的电位器121测量薄膜供给辊116的辊径(参照专利文献1)。该张力控制装置具有对与薄膜供给辊116一体旋转的供给辊轴117产生制动力的磁粉离合器123和根据来自电位器121的信号控制磁粉离合器123动作的控制部124。

该构成中，利用由电位器121产生的测量值，控制部124算出薄膜供给辊116的辊径，按照该辊径的大小，对与供给辊轴117连接的磁粉离合器123所产生的制动力大小进行控制，从而使对转印膜103施与的张力保持恒定。

专利文献1：JP专利第3211185号公报

而如上所述，形成的构成是将转印膜夹入导向辊和按压辊之间由此对转印膜施与制动力，有可能损伤在往成形品转印之前印刷在转印膜上的图案。此外，该构成在转印膜相对于成形用模具的定位之后停止卷绕辊卷绕动作的状态下由于马达产生间隙(back lash)等的影响，转印膜的张力会发生变化，成形时转印膜的张力很难保持恒定。

另外，在专利文献1所述的构成中，需要进行辊径测量杆的机械调整、电位器的放大器调整等，存在必须定期检修的不便情况。此外，专利文献1所述的构成中，在更换及安装薄膜供给辊时，必须使薄膜辊径测量杆从薄膜供给辊退让，存在作业性差的问题。

发明内容

本发明其目的在于提供能够解决上述相关技术课题的转印膜张力控制装置及转印膜张力控制方法。

本发明目的的一例在于提供能够省略为了检测薄膜供给辊的辊径而与转印膜接触进行检测的机构，进而能够提高作业性、维修性等的转印膜的张力控制装置及转印膜的张力控制方法。

为了实现上述目的，本发明的转印膜的张力控制装置包括：

薄膜供给装置，其具有与卷有转印膜的薄膜供给辊一体旋转地薄膜供给轴的供给辊轴、对供给辊轴的旋转进行制动的制动单元、和检测供给辊轴转数的第一旋转检测器，

薄膜卷绕装置，其具有与卷绕从薄膜供给辊供给的转印膜的薄膜卷绕辊一体旋转地支承薄膜卷绕辊的卷绕辊轴、向薄膜卷绕辊输送转印膜的薄膜输送辊、旋转薄膜输送辊的驱动单元、和检测薄膜输送辊转数的第二旋转检测器，

控制单元，其根据来自第二旋转检测器的信号控制驱动单元，并且，根据分别来自所述第一及第二旋转检测器的信号控制所述制动单元。控制单元，算出卷绕在薄膜供给辊上的转印膜的辊径，根据辊径利用制动单元控制薄膜供给辊的转数，从而，在薄膜供给辊和薄膜卷绕辊之间使对转印膜施与的张力保持恒定。

另外，本发明的转印膜张力控制方法，根据利用薄膜输送辊向卷绕从薄膜供给辊供给的转印膜的薄膜卷绕辊输送转印膜的薄膜输送量和薄膜供给辊的转数，控制单元算出卷在薄膜供给辊上的转印膜的辊径，控制单元根据辊径控制薄膜供给辊的转数，从而，在薄膜供给辊和薄膜卷绕辊之间使对所述转印膜施与的张力保持恒定。

发明效果

根据本发明，能够省略为了检测薄膜供给辊的辊径而与转印膜接触进行检测的机构，能够提高更换及安装薄膜供给辊时的作业性和维修性等。

另外，根据本发明，由于省略为了检测薄膜供给辊的辊径而与转印膜接触进行检测的机构，进而能够防止损伤转印前转印膜所带有的印刷(部分)。

附图说明

图1是表示具备本发明实施方式的张力控制装置的转印成形装置的示意图。

图2是表示本发明实施方式的张力控制装置的示意图。

图3是表示本发明所涉及的张力控制装置的示意图。

图4是表示本发明所涉及的张力控制装置其他构成例的示意图。

图5是表示本发明所涉及的张力控制装置其他构成例的示意图。

图中，3-转印膜，6-薄膜供给装置，7-薄膜卷绕装置，11-控制部，12-薄膜供给辊，13-供给辊轴，14-磁粉离合器，15-第一旋转编码器，21-薄膜卷绕辊，22-卷绕辊轴，23-薄膜输送辊，24-伺服马达，25-第二旋转编码器。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的具体实施方式进行说明。

图1是表示具备本发明实施方式的张力控制装置的转印成形装置的示意图。图2是表示实施方式的张力控制装置的示意图。

如图1所示，转印成形装置具备张力控制装置，张力控制装置具有供给转印膜3的薄膜供给装置6、卷绕从薄膜供给装置6供给的转印膜3的薄膜卷绕装置7。另外，转印成形装置具备配置在薄膜供给装置6和薄膜卷绕装置7之间的转印膜3输送路径上的成形用模具8。另外，转印成形装置具备构成转印膜3输送路径的多个导向辊9。

如图2所示，张力控制装置具备薄膜供给装置6及薄膜卷绕装置7、作为控制单元分别控制薄膜供给装置6及薄膜卷绕装置7的控制部11。转印膜3具有要求的图案等印刷(部分)，用于往成形用模具8的模腔部所成形的成形品上转印。

薄膜供给装置6具有能够与卷绕转印膜3的薄膜供给辊12一体旋转地支承薄膜供给辊12的供给辊轴13、作为制动单元对供给辊轴13的旋转进行制动的磁粉离合器14、作为第一旋转检测器检测供给辊轴13转数的第一旋转编码器15。

另外，薄膜供给装置6具有反转马达17，该反转马达17在薄膜卷绕辊21卷绕从薄膜供给辊12供给的转印膜3的卷绕动作停止时，使薄膜供给辊12向将转印膜3卷绕在薄膜供给辊12的方向旋转。在反转马达17的旋转轴和供给辊轴13上挂设着皮带18，反转马达17经由皮带18向供给辊轴13传递驱动力，驱动薄膜供给辊12旋转。

薄膜卷绕装置7具有能够与薄膜卷绕辊21一体旋转地支承薄膜卷绕辊21的卷绕辊轴22、向薄膜卷绕辊21输送转印膜3的薄膜输送辊23、作为驱动单元使薄膜输送辊23旋转的伺服马达24。

如图1所示，薄膜输送辊23相对于薄膜卷绕辊21配置在转印膜3输送方向的上游侧。另外，伺服马达24具有作为检测薄膜输送辊23转数的第二旋转检测器的第二旋转编码器25。

在薄膜输送辊23的旋转轴和卷绕辊轴22上挂设传动皮带(同步皮带)，伺服马达24经由传动皮带向卷绕辊轴22传递驱动力，驱动薄膜卷绕辊21旋转(对此，未图示)。

控制部11根据来自第一旋转编码器15和伺服马达24的第二旋转编码器25的信号，对应于(根据)薄膜供给辊12的辊径控制磁粉离合器14，从而，在薄膜供给辊12和薄膜卷绕辊21之间使对转印膜3施与的张力保持恒定。

另外，控制部11也可以采用以下构成，即，在薄膜卷绕辊21停止着卷绕动作时，根据分别来自第一及第二旋转编码器15、25的信号，控制反转马达17，从而，在对应于薄膜供给辊12的辊径停止薄膜卷绕辊21的卷绕动作时使转印膜3上产生的张力保持恒定。

还有，作为本发明的旋转检测器，并不限定于上述旋转编码器，也可以使用例如解析器(resolver)等。另外，旋转检测器采用的是检测供给辊轴13、薄膜输送辊23转数的构成，不过，也可以采用光学性检测薄膜供给辊12、薄膜输送辊23转数的光学元件或者利用电磁的传感器等。

关于如以上构成的实施方式的张力控制装置，对将施与转印膜3的张力控制为恒定的动作进行说明。

首先，薄膜卷绕装置7的薄膜卷绕辊21旋转，从而，从薄膜供给装置6的薄膜供给辊12引出转印膜3。转印膜3在薄膜供给辊12和薄膜卷绕辊21之间被输送，相对于成形用模具8定位在规定的位置。

此时，在转印膜上产生了张力，不过，与随着转印膜3的供给而减小的薄膜供给辊12的辊径相对应地，在转印膜3上产生的张力也发生变化。

从而，控制部11根据来自第二旋转编码器25的信号控制伺服马达24，并且，根据分别来自第一及第二旋转编码器15、25的信号控制磁粉离合器14。

此时，控制部11根据来自伺服马达24的第二旋转编码器25的信号，算出利用薄膜输送辊23输送转印膜3的薄膜输送量(进送量)L。另外，控制部11根据来自第一旋转编码器15的信号，算出薄膜供给辊12(供给辊轴13)的转数N。接下来，控制部11根据薄膜输送辊23产生的薄膜输送量L和供给辊轴13的转数N，算出卷在薄膜供给辊12上的转印膜3的辊径(直径)2R。

由以下关系求出薄膜供给辊12的辊径2R。

薄膜输送量L＝(薄膜供给辊12的圆周：2πR)×转数N

辊径2R＝薄膜输送量L÷π÷转数N

具体说，例如，当1次薄膜卷绕量即薄膜输送量L为314mm、转数N为半转(0.5)时，算出薄膜供给辊12的辊径2R＝L/3.14/N＝314/3.14/0.5＝200mm。

另外，当1次薄膜卷绕量即薄膜输送量L为314mm、转数N为1转(1)时，算出薄膜供给辊12的辊径2R＝L/3.14/N＝314/3.14/1＝100mm。并且，控制部11对应于所算出的薄膜供给辊12的辊径2R控制磁粉离合器14。

并且，控制部11对应于薄膜供给辊12的辊径2R，利用磁粉离合器14对供给辊轴13的旋转进行制动，由此控制薄膜供给辊12的转数N。

还有，控制部11，随着薄膜供给辊12的辊径2R变小，控制减小由磁粉离合器14产生的制动力，由此保持转印膜3的张力为恒定。此时，控制部11参照外加给磁粉离合器14的电流大小和磁粉离合器14产生的制动力大小的关系表，进行制动力的控制。

总之，控制部11随着薄膜供给辊12的辊径2R变小，而控制由磁粉离合器14产生的制动力，在薄膜供给辊12和薄膜卷绕辊21之间使对转印膜3施加的张力为恒定。

另外，薄膜供给装置6在停止着薄膜卷绕辊21的卷绕动作时，利用反转马达17，朝向转印膜3往薄膜供给辊12上卷绕的方向、也就是供给转印膜3方向的相反方向，使薄膜供给辊12旋转。从而，能够抑制在停止薄膜卷绕辊21卷绕动作时相对于成形用模具8定位的转印膜3的张力变动。

如上所述，实施方式的张力控制装置，具备控制部11，该控制部11根据来自第二旋转编码器25的信号，控制伺服马达24，并且，根据分别来自第一及第二旋转编码器15、25的信号，控制磁粉离合器14。从而，控制部11，算出卷在薄膜供给辊12上的转印膜3的辊径2R，对应于辊径2R利用控制部11控制薄膜供给辊12的转数N，由此能够在薄膜供给辊12和薄膜卷绕辊21之间使对转印膜3施加的张力为恒定。

从而，根据本实施方式，即使是随着转印膜3的供给，薄膜供给辊12的辊径2R逐渐变小时，不管薄膜供给辊12的辊径2R如何变化，也能够始终对薄膜供给辊12和薄膜卷绕辊21之间相对于成形用模具8定位的转印膜施与恒定的张力。

并且，根据实施方式，能够省略：与转印膜3抵接进行制动的制动机构及/或与转印膜3接触用以检测薄膜供给辊12辊径2R的机构、例如专利文献1所述构成中所具备的辊径测量杆120和电位器121等。

从而，本实施方式中，能够省略专利文献1所述构成中，妨碍更换及安装薄膜供给辊时作业的、用以检测薄膜供给辊辊径的辊径测量杆120，能够提高更换及安装薄膜供给辊12的作业性。另外，根据本实施方式，不需要辊径测量杆120和电位器121的调整作业，因此还能够提高维修性。

另外，根据本实施方式，省略了为了检测薄膜供给辊12辊径2R的机构而与转印膜3接触进行检测的机构，由此能够防止损伤转印前转印膜3具有的印刷(部分)。

另外，本实施方式在停止薄膜卷绕辊21旋转时，驱动反转马达17，能够抑制相对于成形用模具8定位的转印膜3的张力变动。

Claims (5)

1.一种转印膜的张力控制装置，其特征在于，包括

薄膜供给装置，其具有与卷绕有转印膜的薄膜供给辊一体旋转地支承所述薄膜供给辊的供给辊轴、对所述供给辊轴的旋转进行制动的制动单元和检测所述供给辊轴的转数的第一旋转检测器，

薄膜卷绕装置，其具有与卷绕从所述薄膜供给辊供给的所述转印膜的薄膜卷绕辊一体旋转地支承所述薄膜卷绕辊的卷绕辊轴、向所述薄膜卷绕辊输送所述转印膜的薄膜输送辊、驱动所述薄膜输送辊旋转且驱动所述薄膜卷绕辊旋转的驱动单元和检测所述薄膜输送辊的转数的第二旋转检测器，

控制单元，其根据来自所述第二旋转检测器的信号而控制所述驱动单元，并且，根据分别来自所述第一旋转检测器及第二旋转检测器的信号而控制所述制动单元，

所述控制单元，算出卷绕在所述薄膜供给辊上的所述转印膜的辊径，根据该辊径利用所述制动单元控制所述薄膜供给辊的转数，而在所述薄膜供给辊和所述薄膜卷绕辊之间使对所述转印膜施与的张力保持恒定，

所述供给辊轴是在输送所述转印膜时通过所述薄膜卷绕辊的旋转而从动旋转的轴，

所述薄膜供给辊与所述薄膜卷绕辊之间配置有转印部，所述转印部用于将所述转印膜所具有的印刷像转印到被转印材上，

所述薄膜输送辊配置在所述转印部与所述薄膜卷绕辊之间的位置。

2.根据权利要求1所述的转印膜的张力控制装置，其特征在于，所述薄膜供给装置具有另一驱动单元，在所述薄膜卷绕辊的卷绕动作停止时，驱动所述薄膜供给辊向所述转印膜卷绕到所述薄膜供给辊上的方向旋转。

3.根据权利要求1或2所述的转印膜的张力控制装置，其特征在于，所述薄膜卷绕装置具有伺服马达，该伺服马达包括所述驱动单元及所述第二旋转检测器。

4.一种转印膜的张力控制方法，其特征在于，利用薄膜输送辊向用于卷绕从薄膜供给辊供给的转印膜的薄膜卷绕辊输送所述转印膜，根据向所述薄膜卷绕辊输送的转印膜的薄膜输送量和所述薄膜供给辊的转数，控制单元算出卷绕在所述薄膜供给辊上的所述转印膜的辊径，所述控制单元根据该辊径来控制所述薄膜供给辊的转数，从而在所述薄膜供给辊和所述薄膜卷绕辊之间使对所述转印膜施与的张力保持恒定，

利用驱动单元驱动所述薄膜输送辊旋转且驱动所述薄膜卷绕辊旋转，

所述供给辊轴是在输送所述转印膜时通过所述薄膜卷绕辊的旋转而从动旋转的轴，

所述薄膜供给辊与所述薄膜卷绕辊之间配置有转印部，所述转印部用于将所述转印膜所具有的印刷像转印到被转印材上，

所述薄膜输送辊配置在所述转印部与所述薄膜卷绕辊之间的位置。

5.根据权利要求4所述的转印膜的张力控制方法，其特征在于，在所述薄膜卷绕辊的卷绕动作停止时，驱动所述薄膜供给辊向所述转印膜卷绕到所述薄膜供给辊上的方向旋转。