CN112644158B - 连续式紫外光固化装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种连续式紫外光固化装置，其包含第一滚筒组、第二滚筒组及第一紫外光源。第一滚筒组包含第一左滚筒、第一右滚筒及第一透明膜，第一透明膜的二端相互连接，并套设于第一左滚筒及第一右滚筒，第一透明膜的表面具有凹凸微图案结构。第一紫外光源设置于第一左滚筒及第一右滚筒之间。第二滚筒组包含第二左滚筒、第二右滚筒及第二透明膜，第二透明膜的二端相互连接，并套设于第二左滚筒及第二右滚筒，第二透明膜的表面具有凹凸微图案结构。第一滚筒组及第二滚筒组之间具有基板，基板的上表面涂布有紫外光固化涂料。

Description

连续式紫外光固化装置

技术领域

本发明涉及一种紫外光固化装置，特别是一种连续式紫外光固化装置。

背景技术

压延机(Calender)能使印刷材料的表面产生高光泽效果，故已广泛应用于印刷业。然而，现有的压延机的结构过于复杂，故导致现有的压延机体积庞大且价格高昂，因此应用上也受到很大的限制。

另外，现有的压延机需要大功率的电加热能量，故其运作会造成很高的能耗，导致印刷成本大幅提升。

此外，现有的压延机由于结构上的限制，使其生产速度及生产效率低落，且始终无法有效地提升。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种连续式紫外光固化装置，解决现有技术中存在的上述技术问题。

根据本揭示的一实施例，本揭示提出一种连续式紫外光固化装置，其包含第一滚筒组、第二滚筒组及第一紫外光源。第一滚筒组包含第一左滚筒、第一右滚筒及第一透明膜，第一透明膜的二端相互连接，并套设于第一左滚筒及第一右滚筒，第一透明膜表面具有凹凸微图案结构；基板的上表面涂布有紫外光固化涂料。第一紫外光源设置于第一左滚筒及第一右滚筒之间。第二滚筒组包含第二左滚筒、第二右滚筒及第二透明膜，第二透明膜的二端相互连接，并套设于第二左滚筒及第二右滚筒，第二透明膜表面具有凹凸微图案结构。第一滚筒组及第二滚筒组之间具有基板，基板的上表面涂布有紫外光固化涂料。

在一实施例中，第二滚筒组还包含第二子滚筒，第二子滚筒设置于第二左滚筒及第二右滚筒之间，并与第二透明膜接触，且第一紫外光源朝第二子滚筒的方向照射。

在一实施例中，基板的下表面涂布有紫外光固化涂料。

在一实施例中，连续式紫外光固化装置还包含第二紫外光源，第二紫外光源设置于第二左滚筒及第二右滚筒之间。

在一实施例中，第一滚筒组还包含第一子滚筒，第一子滚筒设置于第一左滚筒及第一右滚筒之间，并与第一透明膜接触，且第二紫外光源朝第一子滚筒的方向照射。

在一实施例中，第一子滚筒及第二子滚筒的位置在垂向为可调整。

在一实施例中，该第一透明膜及该第二透明膜表面的凹凸微图案结构具有微米级的图案。

在一实施例中，紫外光源包含反光反射罩、反射镜、凹凸镜、非球面镜或任二者或以上的组合。

在一实施例中，连续式紫外光固化装置还包含第一清洁模块及第二清洁模块，第一清洁模块及第二清洁模块分别用于清洁第一透明膜及第二透明膜。

在一实施例中，连续式紫外光固化装置还包含第一接合台及第二接合台，第一接合台及第二接合台分别用于连接第一透明膜的二端及第二透明膜的二端。

在一实施例中，第一左滚筒、第一右滚筒、第二左滚筒及第二右滚筒的材质为玻璃、橡胶、塑胶或金属。

承上所述，依本揭示的连续式紫外光固化装置，其可具有一或多个下述优点：

(1)本揭示的一实施例中，连续式紫外光固化装置能通过整合二个滚筒组即可实现，故结构简单，使连续式紫外光固化装置的体积小且价格低廉，应用上更为广泛。

(2)本揭示的一实施例中，连续式紫外光固化装置是通过紫外光源固化基板上的紫外光固化涂料，且二个滚筒组的整合结构可有效地在紫外光固化涂料固化时排除氧气，故紫外光源的能耗能进一步减少，使印刷成本大幅降低。

(3)本揭示的一实施例中，连续式紫外光固化装置采用二个滚筒组的整合结构，且通过紫外光源固化基板上的紫外光固化涂料，故能大幅提升生产速度及生产效率。

(4)本揭示的一实施例中，连续式紫外光固化装置的透明膜上具有微米级的凹凸微图案结构，其能在印刷产品上压印光固化出各种不同的图案，使印刷产品因凹凸表面而令光的反射不同而产生出能具有防伪或幻彩视觉效果。

(5)本揭示的一实施例中，连续式紫外光固化装置具有清洁模块，其可有效地清洁透明膜，使连续式紫外光固化装置的效率更佳，并能进一步提升印刷产品的品质。

附图说明

图1是本揭示的第一实施例的连续式紫外光固化装置的结构图。

图2是本揭示的第二实施例的连续式紫外光固化装置的结构图。

图3是本揭示的第三实施例的连续式紫外光固化装置的结构图。

图4是本揭示的第四实施例的连续式紫外光固化装置的结构图。

图5是本揭示的第五实施例的连续式紫外光固化装置的结构图。

附图标记说明：1-连续式紫外光固化装置；11-第一滚筒组；111A-第一左滚筒；111B-第一右滚筒；112-第一透明膜；113-第一子滚筒；12-第二滚筒组；121A-第二左滚筒；121B-第二右滚筒；122-第二透明膜；123-第二子滚筒；13-第一紫外光源；14-第二紫外光源；15-第一接合台；16-第二接合台；17-第一清洁模块；18-第二清洁模块；S-基板；U-紫外光固化涂料；C1-逆时钟方向；C2-顺时钟方向；D1-第一方向；D2-第二方向；M-凹凸微图案结构。

具体实施方式

以下将参照相关图式，说明依本揭示的连续式紫外光固化装置的实施例，为了清楚与方便图式说明之故，图式中的各部件在尺寸与比例上可能会被夸大或缩小地呈现。在以下描述及/或申请专利范围中，当提及元件「连接」或「耦合」至另一元件时，其可直接连接或耦合至该另一元件或可存在介入元件；而当提及元件「直接连接」或「直接耦合」至另一元件时，不存在介入元件，用于描述元件或层之间的关系的其他字词应以相同方式解释。为使便于理解，下述实施例中的相同元件系以相同的符号标示来说明。

请参阅图1，其是本揭示的第一实施例的连续式紫外光固化装置的结构图。如图所示，连续式紫外光固化装置1包含第一滚筒组11、第二滚筒组12及第一紫外光源13。

第一滚筒组11包含第一左滚筒111A、第一右滚筒111B及第一透明膜112。第一透明膜112的二端相互连接，使其呈环状(类似一履带)，并套设于第一左滚筒111A及第一右滚筒111B。在一实施例中，第一透明膜112可为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜、聚酯(Polyester)薄膜或其它类似的材料。在一实施例中，第一左滚筒111A及第一右滚筒111B的材质可为玻璃、橡胶、塑胶或金属。

第一紫外光源13设置于第一左滚筒111A及第一右滚筒111B之间，并位于第一透明膜112内；第一紫外光源13朝向第一左滚筒111A的底部照射；第一紫外光源13的照射角度可为30°-60°，例如45°，第一紫外光源13的照射角度可依实际需求调整。其中，第一紫外光源13可包含反光反射罩、反射镜或其它类似的元件，以反射光源产生的光线；第一紫外光源13也可包含凹凸镜、非球面镜或其它类似的元件，使光源通过上述元件发射光线；第一紫外光源13也可包含反光反射罩、反射镜、凹凸镜、非球面镜中任二者或以上的组合。在一实施例中，第一紫外光源13可为紫外光发光二极管阵列；在另一实施例中，第一紫外光源13也可为紫外光汞灯或其它类似的光源。

第二滚筒组12包含第二左滚筒121A、第二右滚筒121B及第二透明膜122。第二透明膜122的二端相互连接，使其呈环状(类似一履带)，并套设于第二左滚筒121A及第二右滚筒121B。在一实施例中，第二透明膜122可为聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜、聚酯薄膜或其它类似的材料。在一实施例中，第二左滚筒121A及第二右滚筒121B的材质可为玻璃、橡胶、塑胶或金属。其中，第一左滚筒111A及第一右滚筒111B的转动方向与第二左滚筒121A及第二右滚筒121B的转动方向相反。例如，第一左滚筒111A及第一右滚筒111B的转动方向可为逆时钟方向C1，而第二左滚筒121A及第二右滚筒121B的转动方向可为顺时钟方向C2。在另一实施例中，第一左滚筒111A及第一右滚筒111B的转动方向也可为顺时钟方向C2，而第二左滚筒121A及第二右滚筒121B的转动方向则可为逆时钟方向C1。

第一滚筒组11及第二滚筒组12之间具有基板S，基板S的上表面涂布有紫外光固化涂料U。在一实施例中，基板S可为纸板、薄膜、金属板、玻璃板或皮革等；紫外光固化涂料U可为光敏聚合物(Photopolymer)、粘合剂(Adhesive)、清漆或其它类似的材料。

当第一左滚筒111A及第一右滚筒111B转动及第二左滚筒121A及第二右滚筒121B转动时，可同时使第一透明膜112及第二透明膜122转动并推动基板S向第一方向D1移动；同时，基板S则同时被第一左滚筒111A及第二左滚筒121A压合以排除基板S周围的空气；而当基板S被第一左滚筒111A及第二左滚筒121A压合时，第一紫外光源13发出的光线则同时照射至紫外光固化涂料U，使紫外光固化涂料U固化；第一紫外光源13的照射角度可使基板S离开第一左滚筒111A及第二左滚筒121A的底部后立即被第一紫外光源13发出的光线照射。然后，基板S被第一透明膜112及第二透明膜122压合，再被第二左滚筒121A及第二右滚筒121B压合后，离开第一滚筒组11及第二滚筒组12之间的区域。

由上述可知，连续式紫外光固化装置1采用第一滚筒组11及第二滚筒组12的整合结构，通过第一滚筒组11及第二滚筒组12压合基板S，且通过第一紫外光源13固化基板S上的紫外光固化涂料U，故能大幅提升生产速度及生产效率。

另外，连续式紫外光固化装置1采用第一滚筒组11及第二滚筒组12的整合结构，通过第一滚筒组11及第二滚筒组12压合基板S，其可有效地在紫外光固化涂料U固化时排除空气(氧气)，故第一紫外光源13能通过低功率驱动即可，因此能耗能进一步减少，使印刷成本大幅降低，且能有效地提升固化效果。

此外，连续式紫外光固化装置1能通过整合第一滚筒组11及第二滚筒组12即可实现，故结构简单，使连续式紫外光固化装置1的体积小且价格低廉，应用上更为广泛。

请参阅图2，其是本揭示的第二实施例的连续式紫外光固化装置的结构图。如图所示，连续式紫外光固化装置1包含第一滚筒组11、第二滚筒组12及第一紫外光源13。

第一滚筒组11包含第一左滚筒111A、第一右滚筒111B及第一透明膜112。第二滚筒组12包含第二左滚筒121A、第二右滚筒121B及第二透明膜122。

上述各元件与第一实际例相似，故不在此多加赘述。与第一实施例不同的是，本实施例的连续式紫外光固化装置1还包含第二紫外光源14。第二紫外光源14设置于第二左滚筒121A及第二右滚筒121B之间，并位于第二透明膜122内；第二紫外光源14朝向第二左滚筒121A的底部照射；第二紫外光源14的照射角度可为30°-60°，例如45°，第二紫外光源14的照射角度可依实际需求调整。其中，第二紫外光源14可包含反光反射罩、反射镜或其它类似的元件，以反射光源产生的光线；第二紫外光源14也可包含凹凸镜、非球面镜或其它类似的元件，使光源通过上述元件发射光线；第二紫外光源14也可包含反光反射罩、反射镜、凹凸镜、非球面镜中任二者或以上的组合。在一实施例中，第二紫外光源14可为紫外光发光二极管阵列；在另一实施例中，第二紫外光源14也可为紫外光汞灯或其它类似的光源。另外，基板S的下表面也涂布有紫外光固化涂料U。

由上述可知，基板S的上表面及下表面均可涂布有紫外光固化涂料U，而基板S的下表面的紫外光固化涂料U可通过相同的机制被第二紫外光源14固化。

请参阅图3，其是本揭示的第三实施例的连续式紫外光固化装置的结构图。如图所示，连续式紫外光固化装置1包含第一滚筒组11、第二滚筒组12及第一紫外光源13。

第一滚筒组11包含第一左滚筒111A、第一右滚筒111B及第一透明膜112。第二滚筒组12包含第二左滚筒121A、第二右滚筒121B及第二透明膜122。

上述各元件与第一实际例相似，故不在此多加赘述。与第一实施例不同的是，本实施例的连续式紫外光固化装置1的第二滚筒组12还包含第二子滚筒123。第二子滚筒123设置于第二左滚筒121A及第二右滚筒121B之间，并与第二透明122膜接触；其中，第二子滚筒123可使第二透明膜122朝向第一滚筒组11的方向突起。

另外，第一紫外光源13朝第二子滚筒123的方向照射。在一实施例中，第二子滚筒123可为玻璃。其中，第一紫外光源13可朝第二方向D2照射；第二方向D2与第一方向D1垂直；第一紫外光源13的照射角度也可为30°-60°，例如45°，第一紫外光源13的照射角度可依实际需求调整。在另一实施例中，第二子滚筒123也可为橡胶、塑胶或金属等。

如前述，当第一左滚筒111A及第一右滚筒111B转动及第二左滚筒121A及第二右滚筒121B转动时，可同时使第一透明膜112及第二透明膜122转动并推动基板S；同时，基板S则同时被第一左滚筒111A及第二左滚筒121A压合以排除基板S周围的空气。而在基板S通过第二子滚筒123时，第一紫外光源13发出的光线同时照射至基板S的上表面的紫外光固化涂料U，进一步排除基板S周围的空气，有效地提升固化效果。另外，第二子滚筒123在垂向为可调整；也就是说，使用者可调整第二子滚筒123朝第二方向D2移动或朝与第二方向D2相反的方向移动。

此外，连续式紫外光固化装置1还可包含第一接合台15及一第二接合台16，第一接合台15及第二接合台16分别用于连接第一透明膜112的二端及第二透明膜122的二端。使用者可通过胶布将第一透明膜112的一端与另一端(及第二透明膜122的一端与另一端)连接。

请参阅图4，其是本揭示的第四实施例的连续式紫外光固化装置的结构图。如图所示，连续式紫外光固化装置1包含第一滚筒组11、第二滚筒组12、第一接合台15及第二接合台16。

第一滚筒组11包含第一左滚筒111A、第一右滚筒111B及第一透明膜112。第二滚筒组12包含第二左滚筒121A、第二右滚筒121B及第二透明膜122。上述各元件与第三实际例相似，故不在此多加赘述。与第三实施例不同的是，本实施例的连续式紫外光固化装置1的第一紫外光源13置换为第二紫外光源14，而第二子滚筒123置换为第一子滚筒113；同样的，第一子滚筒113在垂向为可调整；也就是说，使用者可调整第一子滚筒113朝第二方向D2移动或朝与第二方向D2相反的方向移动。第一子滚筒113的运作机制及功效与第二子滚筒相似，故不在此多加赘述。

请参阅图5，其是本揭示的第五实施例的连续式紫外光固化装置的结构图。如图所示，连续式紫外光固化装置1包含第一滚筒组11、第二滚筒组12、第一紫外光源13及第二紫外光源14。

第一滚筒组11包含第一左滚筒111A、第一右滚筒111B及第一透明膜112。第二滚筒组12包含第二左滚筒121A、第二右滚筒121B及第二透明膜122。上述各元件与第二实际例相似，故不在此多加赘述。

与第二实施例不同的是，本实施例的连续式紫外光固化装置1的第一滚筒组11的第一透明膜112的表面具有凹凸微图案结构M，第二滚筒组12的第二透明膜122的表面也具有凹凸微图案结构M；此凹凸微图案结构M可依实际需求变化。因此，基板S的上表面及下表面的紫外光固化涂料U可被第一紫外光源13及第二紫外光源14，且第一透明膜112及第二透明膜122的表面的凹凸微图案结构M，可同时转印至基板S的上表面及下表面的紫外光固化涂料U；前述的凹凸微图案结构M可为微米级。如此，当光线照射在基板S上时将产生折射或反射，使基板S能提供防伪效果及/或幻彩视觉效果，其与防伪标签的效果类似。不同材质的基板S，可提供不同的防伪效果及/或幻彩视觉效果，故能使防伪效果大幅提升，也能提供不同的视觉效果。

此外，本实施例的连续式紫外光固化装置1还包含第一清洁模块17及第二清洁模块18。第一清洁模块17及第二清洁模块18分别用于清洁第一透明膜112及第二透明膜122。第一清洁模块17可包含通道，而通道内设置有刷毛或其它类似的结构；因此，第一透明膜112通过第一清洁模块17的通道时，第一透明膜112上的污物或残留未固化的紫外光固化涂料U则可被第一清洁模块17移除，使连续式紫外光固化装置1的效率更佳，并能进一步提升印刷产品的品质。第二清洁模块18也通过相同的方式清洁第二透明膜122。

本实施例的连续式紫外光固化装置1还可应用于生物科技产业或生化产业，通过直接压印及固化微通道的方式来生产微流控晶片。

本实施例的连续式紫外光固化装置1还可应用于生产病毒测试晶片，通过微流体的方式进行病毒测试。

综上所述，根据本揭示的实施例，连续式紫外光固化装置能通过整合二个滚筒组即可实现，故结构简单，使连续式紫外光固化装置的体积小且价格低廉，应用上更为广泛。

又，根据本揭示的实施例，连续式紫外光固化装置是通过紫外光源固化基板上的紫外光固化涂料，且二个滚筒组的整合结构可有效地在紫外光固化涂料固化时排除氧气，故紫外光源的能耗能进一步减少，使印刷成本大幅降低。

此外，根据本揭示的实施例，连续式紫外光固化装置采用二个滚筒组的整合结构，且通过紫外光源固化基板上的紫外光固化涂料，故能大幅提升生产速度及生产效率。

另外，根据本揭示的实施例，连续式紫外光固化装置的透明膜上具有微米级的凹凸微图案结构，其能在印刷产品上压印光固化出各种不同的图案，使印刷产品因凹凸表面而令光的反射不同而产生出能具有防伪或幻彩视觉效果。

再者，根据本揭示的实施例，连续式紫外光固化装置具有清洁模块，其可有效地清洁透明膜，使连续式紫外光固化装置的效率更佳，并能进一步提升印刷产品的品质。

以上说明对本发明而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可作出许多修改、变化或等效，但都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种连续式紫外光固化装置，其特征在于，包含：

一第一滚筒组，包含一第一左滚筒、一第一右滚筒及一第一透明膜，该第一透明膜的二端相互连接，并套设于该第一左滚筒及该第一右滚筒，该第一透明膜表面具有凹凸微图案结构；

一第一紫外光源，设置于该第一左滚筒及该第一右滚筒之间；以及

一第二滚筒组，包含一第二左滚筒、一第二右滚筒、一第二透明膜及一第二子滚筒，该第二透明膜的二端相互连接，并套设于该第二左滚筒及该第二右滚筒，该第二透明膜表面具有凹凸微图案结构，该第二子滚筒设置于该第二左滚筒及该第二右滚筒之间，并与该第二透明膜接触，且该第二子滚筒的位置在垂向为可调整，使该第二透明膜朝向该第一滚筒组的方向突起，而该第一紫外光源朝该第二子滚筒的方向照射；

其中该第一滚筒组及该第二滚筒组之间具有一基板，该基板的上表面涂布有一紫外光固化涂料。

2.如权利要求1所述的连续式紫外光固化装置，其特征在于：该基板的下表面涂布有该紫外光固化涂料。

3.如权利要求2所述的连续式紫外光固化装置，其特征在于：还包含一第二紫外光源，该第二紫外光源设置于该第二左滚筒及该第二右滚筒之间。

4.如权利要求3所述的连续式紫外光固化装置，其特征在于：该第一滚筒组还包含一第一子滚筒，该第一子滚筒设置于该第一左滚筒及该第一右滚筒之间，并与该第一透明膜接触，且该第一子滚筒的位置在垂向为可调整，且该第二紫外光源朝该第一子滚筒的方向照射。

5.如权利要求1所述的连续式紫外光固化装置，其特征在于：该第一透明膜及该第二透明膜表面的凹凸微图案结构具有微米级的图案。

6.如权利要求1所述的连续式紫外光固化装置，其特征在于：该紫外光源包含一反光反射罩、一反射镜、一凹凸镜、一非球面镜或任二者以上的组合。

7.如权利要求1所述的连续式紫外光固化装置，其特征在于：还包含一第一清洁模块及一第二清洁模块，该第一清洁模块及该第二清洁模块分别用于清洁该第一透明膜及该第二透明膜。

8.如权利要求1所述的连续式紫外光固化装置，其特征在于：还包含一第一接合台及一第二接合台，该第一接合台及该第二接合台分别用于连接该第一透明膜的二端及该第二透明膜的二端。

9.如权利要求1所述的连续式紫外光固化装置，其特征在于：该第一左滚筒、该第一右滚筒、该第二左滚筒及该第二右滚筒的材质为玻璃、橡胶、塑胶或金属。

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