CN105873843B - 用于施加膜的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用于施加膜的方法，其中利用(A)超声振动单元将由超声振动产生的非接触排斥力施加到基底的表面以在不接触的情况下支撑基底的该表面，并且利用压力辊按压膜并使膜施加到基底的另一表面。(A)超声振动单元可以包括：面对基底的表面的超声振动体；以及用于激发超声振动体的超声激发单元。此外，本发明提供了一种用于施加膜的设备，所述设备包括：(A)超声振动单元，用于将由超声振动产生的非接触排斥力施加到基底的表面以在不接触的情况下支撑基底的该表面；以及压力辊，用于按压膜并将膜施加到基底的另一表面。

Description

用于施加膜的方法和设备
技术领域
本发明涉及一种膜层压的方法和设备，更具体地讲，涉及一种能够在不接触的情况下支撑基底的一个表面并且用膜同时层压基底的另一表面的膜层压的方法和设备。
背景技术
在一些情况下，出于某种原因用膜层压基底的表面。例如，为防止基底表面划伤或污渍用保护膜层压基底的一个表面，或者为特殊用途用功能膜层压基底的一个表面。
图1示意性示出现有技术中用膜F层压基底S的两个表面的方法。
如图1所示，虽然仅需要用膜F层压基底S的一个表面，但是为了防止基底S的另一表面被损坏而用膜F层压基底S的两个表面。膜F不必用在基底S的两个表面上，从而增加了耗材成本，这是有问题的。
图2和图3示出现有技术中用膜F层压基底S的一个表面的方法。
当基底S的表面质量相对不重要时，利用压力辊通过面向基底S的一个表面(B侧表面)按压膜F来用膜F层压基底S的B侧表面，在由软材料(例如，硅树脂)形成的辊上通过使基底S的另一表面(A侧表面)与软辊接触来支撑基底S的A侧表面。然而，随着持续地使用工作线，软辊被污损和损坏，从而导致基底S的A侧表面遭受如上所述的诸如划伤或污渍的损坏。
图4示出现有技术中用膜F层压基底S的一个表面的另一方法。
A侧压力辊10a的与基底S接触的表面通过与粘性辊10c滚动接触来保持清洁。然而，在这种情况下，来自粘性辊10c的粘性材料会通过压力辊10a传递到基底S的表面，从而导致诸如污渍的缺陷。未解释的附图标记10b表示另一个压力辊。
图5示出现有技术中用膜F层压基底S的一个表面的又一方法。
除了从其上分离附着到基底S的A侧表面的膜F之外，此方法类似于图1中示出的现有技术的膜层压法。然而，在这种情况下，来自膜F的粘性材料被传递到基底S的表面，从而污损基底S，这是有问题的。此外，将要分离的膜F的连续使用导致制造成本的增加，这是有问题的。
同时，提出了在不接触的情况下通过结合诸如空气浮置(air floating)的非接触技术来用于支撑基底S的A侧表面的技术。然而，在这种情况下，遭受过度的使用成本。此外，当施加预定量的压力以使膜F结合到基底S时，空气可能不具有足够量的排斥力，这往往导致基底S与辊接触的问题。此外，基底S的表面会被空气污损。
发明内容
技术问题
本发明的各个方面提供一种能够在防止基底的两个表面损坏(诸如划伤或污渍)的同时，用膜可靠地层压基底的一个表面的膜层压的方法和设备。
技术方案
在本发明的一方面中，提供了一种膜层压方法，其包括：在不接触的情况下通过从超声振动单元产生超声振动来支撑基底的一个表面，并且将由超声振动引起的排斥力施加到基底的所述一个表面上；以及利用压力辊通过面向基底的另一表面按压膜来用膜同时层压基底的所述另一表面。
超声振动单元可以包括设置在压力辊的上游的第一超声振动部和设置在压力辊的下游的第二超声振动部。
在本发明的另一方面中，提供了一种膜层压设备，其包括：超声振动单元，在不接触的情况下通过将由超声振动引起的排斥力施加到基底的一个表面上来支撑基底的所述一个表面；以及压力辊，通过面向基底的另一表面按压膜来用膜层压基底的所述另一表面。
发明效果
根据如上阐述的本发明，能够在防止基底的两个表面损坏(诸如划伤或污渍)的同时，用膜可靠地层压基底的一个表面。因此，能够在允许基底具有优良的表面质量的同时减半耗材的使用，从而增强了产品的成本竞争力。
附图说明
图1示意性示出现有技术中用膜层压基底的每个表面的方法；
图2和图3示出现有技术中用膜层压基底的一个表面的方法；
图4示出现有技术中用膜层压基底的一个表面的另一方法；
图5示出现有技术中用膜层压基底的一个表面的又一方法；
图6示意性示出根据本发明的膜层压法的第一示例性实施例；
图7示意性示出图6中所示的超声振动单元；
图8是示出从超声振动单元到基底的距离与排斥力之间的关系的曲线图；
图9至图11示意性示出根据本发明的膜层压法的第二示例性实施例；
图12示意性示出根据本发明的膜层压法的第三示例性实施例；
图13示意性示出根据本发明的膜层压法的第四示例性实施例；
图14示意性示出根据本发明的膜层压法的第五示例性实施例，图15示意性示出根据本发明的膜层压法的第六示例性实施例；
图16示意性示出根据本发明的膜层压法的第七示例性实施例；
图17示意性示出图16中所示的方法中的膜切割工艺，其中，在两个单个基底之间的位置处切割膜；
图18至图22示意性示出根据本发明的膜层压法的第八示例性实施例；
图23示意性示出根据本发明的膜层压法的第九示例性实施例；以及
图24和图25示意性示出在根据本发明的膜层压法的第十示例性实施例中将膜粘附到压力辊的工艺。
具体实施方式
在下文中，参照附图给出本发明的实施例。
图6示意性示出根据本发明的膜层压法的第一示例性实施例。
这里，将要层压有膜F的基底S可以是玻璃基底。基底S也可以由柔性材料或硬材料形成。图6所示的膜层压法可以用于由柔性材料形成的基底S，而图16所示的膜层压法可以用于由硬材料形成的基底S。
当基底S为薄玻璃基底(具有0.2mm或更小的厚度)时，由于基底为柔性的，所以膜层压法可以作为连续的工艺来实现。这样沿纵向方向连续的柔性基底被称为幅材(web)。除了根据本发明的膜层压法之外，幅材可以经受诸如加工和印刷的其它连续的工艺。
图6所示的膜层压设备包括(A侧或第一)超声振动单元和(B侧)压力辊。
超声振动单元产生超声振动。超声振动单元采用了超声振动技术(第10-2010-0057530号韩国专利申请公开)。超声振动单元在不接触的情况下通过将由超声振动引起的非接触排斥力施加到基底S的一个表面(A侧表面)来支撑基底S的这一表面。超声振动单元包括设置在压力辊110的上游的第一超声振动部211和设置在压力辊110的下游的第二超声振动部212。这里，术语“上游”和“下游”以传输基底S所沿的路径为基础。
压力辊110通过面向基底S的另一表面(B侧表面)按压膜F来用膜F层压这另一表面。压力辊110将压力施加到层压有膜F的基底S，使得基底S的一个表面具有正曲率(因此基底S的另一表面具有负曲率)。超声振动部211、212的面对基底S的表面的至少一部分是曲面，其曲率与基底S的一个表面的正曲率对应。
在平衡的状态下，将来自压力辊110的接触压力(FPR：来自压力辊的力)以及来自超声振动部211、212的非接触排斥力(支持力)F1和F2施加到基底S的两个表面。为了防止诸如薄玻璃的脆性材料的破损，压力辊110和超声振动部211、212被构造为平滑地按压基底S。此外，压力辊110的接触压力FPR的量和超声振动部211、212的非接触排斥力的量可以以对应的方式调整。
下面的表1显示了通过将本发明的膜层压法与现有技术的膜层压法比较获得的结果。
表1
如从上面的表1可知，由于A侧表面不经受任何机械接触，所以根据本发明的膜层压法在基底S的未层压有膜F的A侧表面上不产生划伤。此外，由于既不使用粘性带也不使用膜，所以不产生污渍。此外，有益的是不存在耗材的成本。由于膜F设置在基底S的B侧表面和压力辊110之间，所以对基底S的B侧表面不会造成损坏。
虽然未示出，但是优选的是，基底S从解绕辊展开，用膜F层压，并且随后卷绕在卷绕辊上(卷对卷工艺)。
图7示意性示出图6中所示的超声振动部211、212中之一。
超声振动部211、212包括面对基底S的一个表面的超声振动器201(例如，超声振动台)和用于振动超声振动器的超声波发生器203。超声振动部211、212还包括支撑超声振动器201的框架205。超声振动部211、212还包括设置在超声振动器201和框架205之间的减振器207以阻挡从超声振动器201到框架205的振动的传递。超声振动在超声振动器201的表面上产生具有预定的压力量的空气层。空气层在没有任何机械接触的情况下形成可靠地推压基底S的排斥力，从而防止基底表面损坏。
图8是示出从超声振动部211、212到基底S的距离与排斥力之间的关系的曲线图。
超声振动部211、212和基底S之间的距离越小，空气层的压力变得越大。因此，当压力辊110和超声振动部211、212之间的距离减小时，能够产生预定的压力量，其中，可以通过所述预定的压力量用膜F层压基底S。空气层的高压可以防止基底S与超声振动部211、212接触。
图9至图11示意性示出根据本发明的膜层压法的第二示例性实施例的膜附着工艺。
在本示例性实施例中采用的膜层压设备，除了设置在A侧上的超声振动部211、212和设置在B侧上的压力辊110之外，还包括(B侧或第二)超声振动单元300、传输辊400、解绕辊120以及设置在B侧上用于施加恒力的力施加单元130。
B侧超声振动单元300设置在压力辊110的上游。膜层压设备利用B侧超声振动单元300来产生超声振动，并且将由超声振动引起的非接触排斥力施加到基底S的另一表面(B侧表面)，从而在不接触的情况下支撑基底S的这另一表面。
传输辊400设置在压力辊110的下游。传输辊400通过与附着到基底S的另一表面的膜F接触来传输基底S。
设置在B侧上的解绕辊120通过从解绕辊120展开膜F来向基底S的另一表面(B侧表面)供应膜F。
力施加单元130沿朝向基底S的方向对压力辊110提供恒力，使得对膜F和基底S施加恒定量的恒压力。虽然在图9至图11中力施加单元130示出为气缸，但是这并不意图成为限制。可以使用各种可选的形式，诸如，重量或弹簧。
参照膜层压法，如图9所示，将基底S和膜F传输到或供应到用膜F层压基底S的位置处。然后，如图10所示，向上提升压力辊110以对膜F和基底S施加压力。随后，如图11所示，在按压的状态下通过传输基底S和膜F持续执行膜层压法。
图12示意性示出根据本发明的膜层压法的第三示例性实施例。
A侧超声振动单元还包括设置在A侧上的第三超声振动部213。第三超声振动部213设置在面对压力辊110的位置处，使得基底S位于第三超声振动部213和压力辊110之间。力施加单元230设置在A侧上以沿朝向基底S的方向对第三超声振动部213施加恒力。
膜层压设备还包括用于调整膜F的张力的跳动辊(dancer roller)150。
图13示意性示出根据本发明的膜层压法的第四示例性实施例。
图13所示的膜层压设备包括力施加单元130的定位装置140以及对超声振动部211、212定位的定位装置241、242和对超声振动单元300定位的定位装置340。力施加单元130的位置可以利用力施加单元的定位装置140来调整。超声振动部211、212的位置可以利用超声振动部211、212的定位装置241、242来调整，超声振动单元300的位置可以利用超声振动单元300的定位装置340来调整。
此外，可以利用切割装置来切割膜F，所述切割装置在供应膜F所沿的路径上设置在压力辊110的上游。还可以在面对压力辊110的位置处设置另一切割装置，以切割膜F的前部和尾部。
图14示意性示出根据本发明的膜层压法的第五示例性实施例，图15示意性示出根据本发明的膜层压法的第六示例性实施例。
如图14和图15所示，能够将膜层压法设计为：可以将膜F附着到基底S的各种部分，诸如水平表面、竖直表面、上表面、下表面、左表面或者右表面。
图16示意性示出根据本发明的膜层压法的第七示例性实施例，其中，用膜F层压由硬材料形成的(非连续的)单个基底S。
膜层压设备包括用于切割膜F的切割装置500。切割装置500设置在压力辊110的下游并面对基底S的另一表面的位置处。A侧处的超声振动单元包括设置在A侧上并位于面对切割装置500的位置处的第四超声振动部214，使得基底S位于A侧上的第四超声振动部214和B侧上的切割装置500之间。面对切割装置500的第四超声振动部214用于防止膜F离开其位置。
图17示意性示出在图16中所示的方法中的膜切割工艺，其中，在两个单个基底S之间的位置处切割膜F。利用切割装置500在两个单个基底S之间的位置处切割膜F。
图18至图22示意性示出根据本发明的膜层压法的第八示例性实施例。
基底S浮置在B侧超声振动单元300的上方并且在浮置的状态下传输到用膜F层压基底S的位置处。在这时，压力辊110利用诸如真空压力的适当的手段在预定位置处固定膜F。预定位置被设定为用膜F层压基底S所处的位置(图18)。
当基底S到达压力辊110和A侧超声振动部213之间的位置处时，压力辊110在旋转的同时将膜F附着到基底S的表面，并且超声振动部213在与基底S保持预定距离的同时对基底S施加排斥力(图19)。
当完成用膜F层压一个基底S的工艺时，下一个基底S在与前面的基底S保持预定距离的同时到达压力辊110和A侧超声振动单元213之间的位置处，并且执行以上描述的层压(图20和图21)。
当以其间预定的距离传输两个基底S时，利用切割装置500在预定位置处切割膜F在两个基底S之间的部分(图22)。
虽然为了便于解释已经在此描述了传输基底S，但是能够在基底S被固定地设置的状态下通过移动压力辊110来用膜F层压基底S。
根据图21所示的膜层压法，膜F的尺寸大于层压有膜F的基底S的尺寸。为了将膜F的尺寸设定为小于层压有膜F的基底S的尺寸，可以将切割装置设置在面对压力辊110的外周的位置处。
图23示意性示出根据本发明的膜层压法的第九示例性实施例。
超声振动单元的超声振动部可以具有诸如弧形、圆形和平板的各种形状。平板形状的超声振动部213可以有利于压力辊110和超声振动部213之间的对齐。
可以使用图16至图23所示的膜层压法来用膜F层压由硬材料形成的单个基底S。
图24和图25示意性示出在根据本发明的膜层压法的第十示例性实施例中将膜F粘附到压力辊110的工艺。
压力辊110在其与膜F接触的外周中具有多个空气吸孔111。这种构造有助于膜F在初始附着位置与压力辊110紧密地接触，从而有利于膜F的供应。

Claims (15)

1.一种膜层压方法，所述膜层压方法包括：
在不接触的情况下通过从第一超声振动单元产生超声振动来支撑基底的一个表面，并且将由超声振动引起的排斥力施加到基底的所述一个表面上；以及
利用压力辊通过面向基底的另一表面按压膜来用膜同时层压基底的所述另一表面。
2.如权利要求1所述的膜层压方法，其中，第一超声振动单元包括设置在压力辊的上游的第一超声振动部和设置在压力辊的下游的第二超声振动部。
3.如权利要求1所述的膜层压方法，其中，第一超声振动单元包括设置在面对压力辊的位置处的第三超声振动部，使得基底位于第三超声振动部和压力辊之间。
4.如权利要求1所述的膜层压方法，所述膜层压方法包括：在不接触的情况下通过从设置在压力辊的上游的第二超声振动单元产生超声振动来支撑基底的所述另一表面，并且将由来自第二超声振动单元的超声振动引起的排斥力施加到基底的所述另一表面上。
5.如权利要求1所述的膜层压方法，所述膜层压方法包括：利用设置在压力辊的下游的传输辊通过与附着到基底的所述另一表面的膜接触来传输基底。
6.如权利要求1所述的膜层压方法，其中，
基底包括柔性基底，
压力辊在基底的所述一个表面的曲率经由其变为正的压力下按压层压有膜的基底，以及
第一超声振动单元的面对基底的表面的至少一部分具有与基底的正曲率对应的曲率。
7.如权利要求1所述的膜层压方法，所述膜层压方法包括：通过从解绕辊展开膜将膜供应到基底的所述另一表面。
8.如权利要求1所述的膜层压方法，所述膜层压方法包括：从解绕辊展开基底，并在用膜层压基底之后将基底卷绕在卷绕辊上。
9.如权利要求1所述的膜层压方法，其中，压力辊在其与膜接触的外周中具有多个空气吸孔。
10.如权利要求1所述的膜层压方法，所述膜层压方法包括：利用设置在压力辊的下游并位于与基底的所述另一表面面对的位置处的切割装置来切割膜。
11.如权利要求10所述的膜层压方法，其中，第一超声振动单元包括设置在面对切割装置的位置处的第四超声振动部，使得基底位于第四超声振动部和切割装置之间。
12.如权利要求1所述的膜层压方法，其中，基底包括玻璃基底。
13.如权利要求1所述的膜层压方法，其中，第一超声振动单元包括面对基底的所述一个表面的超声振动器和振动超声振动器的超声波发生器。
14.如权利要求1所述的膜层压方法，所述膜层压方法包括：
利用第一力施加单元沿朝向基底的方向对第一超声振动单元施加恒力；以及
利用第二力施加单元沿朝向基底的方向对压力辊施加恒力。
15.一种膜层压设备，所述膜层压设备包括：
超声振动单元，在不接触的情况下通过将由超声振动引起的排斥力施加到基底的一个表面上来支撑基底的所述一个表面；以及
压力辊，通过面向基底的另一表面按压膜来用膜层压基底的所述另一表面。
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