CN117021806B - 一种基于uv纳米压印技术的反射玻璃印刷工艺及印刷装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提出的一种基于UV纳米压印技术的反射玻璃印刷工艺及印刷装置，具体涉及印刷设备技术领域，具体包括如下步骤：对反射玻璃的上端面进行烫金处理；对反射玻璃的上端面进行喷涂UV金属涂料，UV金属涂料也布满填充在烫金图案中；对反射玻璃的上端面进行UV压印，使得反射玻璃的上端面形成平面状；对反射玻璃的上端面边沿进行离子刻蚀，将反射玻璃棱角位置已经固化的UV金属涂料去除；对反射玻璃的上端面进行丝网印刷。本发明提供的基于UV纳米压印技术的反射玻璃印刷工艺及印刷装置，结合烫金和UV纳米压印技术，极大地增加了油墨在玻璃上的附着强度。
Description
技术领域
本发明属于印刷设备技术领域，具体涉及一种基于UV纳米压印技术的反射玻璃印刷工艺及印刷装置。
背景技术
镀膜玻璃也被称为是反射玻璃，其制备工艺是在玻璃表面涂镀一层或多层金属、合金或化合物薄膜以改变玻璃光学性能，从而满足某种特定的要求。镀膜玻璃虽然能够使玻璃的性能达到特定要求，但是镀膜后改变了玻璃的表面性能，使得若需要对镀膜玻璃进行印刷则非常困难。传统油墨的附着力和印刷性无法满足镀膜玻璃表面的要求，应用现有技术中的玻璃油墨往往出现遮盖力差、附着力不稳定、耐酸碱性能差的问题，原因在于玻璃是一种化学性质稳定的无机材料，它与油墨中连结料的有机物合成树脂的结合力很小，不符合附着性和耐久性的基本要求。
实践证明，早期单纯在玻璃表面上直接进行印刷，如直接移印，效果并不理想，若采用专用油墨印刷与玻璃加工相结合的工艺才是行之有效的。因此，基于此，本方案结合烫金和UV纳米压印技术，对反射玻璃进行油墨印刷的工作，以期增加油墨的附着连接强度。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于UV纳米压印技术的反射玻璃印刷工艺及印刷装置，解决了如何增加油墨在玻璃上附着强度的技术问题。
一种基于UV纳米压印技术的反射玻璃印刷工艺，具体包括如下步骤：
步骤一：对反射玻璃的上端面进行烫金处理，形成烫金图案；
步骤二：对反射玻璃的上端面进行喷涂UV金属涂料，UV金属涂料也布满填充在烫金图案中；
步骤三：对反射玻璃的上端面进行UV压印，使得反射玻璃的上端面形成平面状；
步骤四：对反射玻璃的上端面边沿进行离子刻蚀，将反射玻璃棱角位置已经固化的UV金属涂料去除；
步骤五：对反射玻璃的上端面进行丝网印刷。
所述步骤一中，烫金的温度大于玻璃转换温度。
所述步骤二中，所述UV金属涂料的膜厚为10-15um。
本发明还提供一种采用基于UV纳米压印技术的反射玻璃印刷工艺的印刷装置，包括传送结构、与所述传送结构连接的支架，所述传送结构上从一端到另一端依次设置有烫金结构、喷涂结构、纳米压印结构、离子刻蚀系统、丝网印刷结构，所述烫金结构与用于摆正反射玻璃的摆正结构连接；
所述传送结构上移动设置有反射玻璃，所述烫金结构、所述喷涂结构、所述纳米压印结构、所述离子刻蚀系统、所述丝网印刷结构连接在所述支架上。
进一步的，所述烫金结构包括烫金气缸、水平设置在所述烫金气缸伸缩端的烫金板、烫金加热系统，所述烫金加热系统与所述烫金板连接，所述烫金气缸的固定端连接在所述支架上，所述烫金板与所述反射玻璃的上端面分离式接触。
进一步的，所述喷涂结构包括封闭箱、水平设置在所述封闭箱内部的升降板一、设置在所述升降板一上的若干喷头、与若干所述喷头连接的喷涂料箱、一端伸入到所述封闭箱中的抽吸管、与所述抽吸管另一端连接的抽吸泵，所述封闭箱固定连接在所述支架上；
若干所述喷头通过液压马达与所述喷涂料箱连接。
进一步的，所述纳米压印结构包括竖直设置的升降气缸一、水平固定在所述升降气缸一伸缩端的压板、框板、设置在所述压板外侧且与所述框板连接的封堵结构、紫外光灯，所述升降气缸一的顶端固定在所述框板的内顶端，所述压板的底面为平面，所述封堵结构与所述框板形成封闭式结构。
进一步的，所述封堵结构包括分别上下滑动设置在所述压板两侧的两个升降板二、一端与所述升降板二顶端连接的升降杆、与两个所述升降杆连接的连接杆、与所述连接杆连接的升降气缸二，所述升降气缸二固定在所述框板的外顶端；
所述升降板二的底端与所述传送结构可分离式接触。
进一步的，所述丝网印刷结构包括轨道、设置在所述轨道上的滑动块、设置在所述滑动块上的齿轮驱动机构、固定在所述滑动块下方的调节气缸、水平连接在所述调节气缸伸缩端的刮板、设置在所述刮板下方的丝网组件、油墨供给组件。
进一步的，所述摆正结构包括相互啮合连接的齿轮一和齿轮二、穿过所述齿轮一的齿轮轴一、穿过所述齿轮二的齿轮轴二、一端与所述齿轮轴一垂直固定连接的摆杆一、一端与所述齿轮轴二固定连接的摆杆二、通过传动带与所述摆杆一或者所述摆杆二连接的动力电机；
所述摆杆一和所述摆杆二分别呈轴对称设置在所述传送结构竖直中心面的两侧。
本发明的有益效果在于如下几点：
（1）通过烫金工艺，具有如下的几点技术效果：
一是由于反射玻璃的外表面涂镀一层或多层金属、合金或化合物薄膜，因此通过烫金，使反射玻璃的表面具有凹陷部，间接增加了反射玻璃与UV金属涂层液的接触面积，从而增加了UV金属涂层液与反射玻璃的附着强度；
二是由于烫金温度超过玻璃转换温度，因此有助于后续的纳米压印过程，因为纳米压印要求硅基板上的光固化涂料加热到玻璃转换温度，因此此时省去了纳米压印时的加热过程；
三是高温烫金，还有助于快速的去除反射玻璃上的灰尘、油污、水渍等异物，保证了良好的附着系数和表面效果；
（2）本方案中创新的改良了纳米压印过程，现有技术中是模板压向承载光刻胶的基板，使得光刻胶的上端面呈现图案，而本方案中则是反向而为之，结合烫金工艺，使得光刻胶的底面与烫金图案相契合，而其上端面为平面，为纳米压印和烫金工艺的结合提供了新的思路，扩展了纳米压印和烫金的应用范围；
此外，本方案中设计了离子刻蚀工艺，能够将玻璃边沿或者棱部且已经固化的UV金属涂层清除掉，完全不同于传统的纳米压印离子刻蚀工艺；
（3）最终设置丝网印刷结构，通过油墨将图案印刷到固化的UV金属涂层上，由于油墨中含有连结料的有机物合成树脂，这极大的加强了UV金属涂层与油墨的结合强度，且远远超过油墨与玻璃的结合强度，此外由于UV金属涂层液与反射玻璃良好的润湿性，使得两者的结合强度也远大于油墨与玻璃的结合强度，因此通过烫金+纳米压印+离子刻蚀+丝网印刷的耦合，加强了油墨与反射玻璃的结合强度，且各过程相辅相成，例如，烫金不仅增加了与UV金属涂层的结合面积，还为纳米压印提供了适宜的工作温度，而纳米压印过程充当了媒介，不仅增加了油墨与反射玻璃的结合强度，固化的UV金属涂层还起到了在丝网印刷时缓冲的效果，也避免了离子刻蚀对反射玻璃的损伤。
附图说明
图1为本发明中反射玻璃印刷装置的主视图。
图2为本发明中烫金结构的结构示意图。
图3为本发明中摆正结构的结构示意图。
图4为本发明中喷涂结构的结构示意图。
图5为本发明中纳米压印结构的结构示意图。
图6为本发明中丝网印刷结构的结构示意图。
图7为本发明中传送结构的结构示意图。
其中，附图标记为：1、支架；2、喷涂料箱；3、抽吸泵；4、抽吸管；41、喷头；42、升降板一；43、封闭箱；5、升降杆；51、升降板二；52、升降气缸一；53、压板；54、支撑挡条；6、连接杆；7、升降气缸二；8、离子刻蚀系统；9、滑动块；10、移动电机；11、驱动齿轮；12、刮板；121、调节气缸；13、丝网组件；14、传送带；141、反射玻璃；142、传动电机；15、支撑板；16、烫金气缸；17、烫金板；18、摆正结构；181、动力电机；182、传动带；183、齿轮一；184、齿轮轴一；185、摆杆一；186、摆杆二；187、齿轮轴二；188、齿轮二；19、烫金结构；20、喷涂结构；21、纳米压印结构；22、丝网印刷结构。
具体实施方式
为了能更加清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，参见图1-图7，对本方案进行阐述。
一种基于UV纳米压印技术的反射玻璃印刷工艺，具体包括如下步骤：
步骤一：对反射玻璃141的上端面进行烫金处理，形成烫金图案；
步骤二：对反射玻璃141的上端面进行喷涂UV金属涂料，UV金属涂料也布满填充在烫金图案中，由于UV金属涂料是一种合成树脂，因此其与镀膜玻璃之间具有较大的结合强度；
步骤三：对反射玻璃141的上端面进行UV压印，使得反射玻璃141的上端面形成平面状；
步骤四：对反射玻璃141的上端面边沿进行离子刻蚀，将反射玻璃141棱角位置已经固化的UV金属涂料去除；
步骤五：对反射玻璃141的上端面进行丝网印刷，由于油墨中含有树脂，因此与UV金属涂料之间具有较大的结合强度。
步骤一中，烫金的温度大于玻璃转换温度。
步骤二中，UV金属涂料的膜厚为10-15μm。
将UV金属涂层液均匀喷涂在基材上（也可刷涂、擦涂、浸涂、自动线喷涂），喷涂后将其置于无尘环境中流平15分钟即可立即打印。
参见图1-图7，一种基于UV纳米压印技术的反射玻璃印刷装置，包括传送结构、与传送结构连接的支架1，传送结构上从一端到另一端依次设置有烫金结构19、喷涂结构20、纳米压印结构21、离子刻蚀系统8、丝网印刷结构22，烫金结构19与用于摆正反射玻璃141的摆正结构18连接；
传送结构上移动设置有反射玻璃141，烫金结构19、喷涂结构20、纳米压印结构21、离子刻蚀系统8、丝网印刷结构22连接在支架1上。
烫金结构19包括烫金气缸16、水平设置在烫金气缸16伸缩端的烫金板17、烫金加热系统，烫金加热系统与烫金板17连接，烫金气缸16的固定端连接在支架1上，烫金板17与反射玻璃141的上端面分离式接触。
烫金加热系统的具体结构为本领域技术人员可以实现的技术，例如可以在烫金板17上布置电热丝等等，在此不再详述。
喷涂结构20包括封闭箱43、水平设置在封闭箱43内部的升降板一42、设置在升降板一42上的若干喷头41、与若干喷头41连接的喷涂料箱2、一端伸入到封闭箱43中的抽吸管4、与抽吸管4另一端连接的抽吸泵3，封闭箱43固定连接在支架1上；
若干喷头41通过液压马达与喷涂料箱2连接。
在喷涂的过程中，抽吸泵3工作，将多余的喷涂粉尘排出封闭箱43。
纳米压印结构21包括竖直设置的升降气缸一52、水平固定在升降气缸一52伸缩端的压板53、框板、设置在压板53外侧且与框板连接的封堵结构、紫外光灯，升降气缸一52的顶端固定在框板的内顶端，压板53的底面为平面，封堵结构与框板形成封闭式结构。
实际上，封堵结构、框板和底部的传送带14共同形成封闭式结构，特此说明。
封堵结构包括分别上下滑动设置在压板53两侧的两个升降板二51、一端与升降板二51顶端连接的升降杆5、与两个升降杆5连接的连接杆6、与连接杆6连接的升降气缸二7，升降气缸二7固定在框板的外顶端；
升降板二51的底端与传送结构可分离式接触，以便实现空间的封闭。
更优地，框板上设置支撑挡条54，升降板二51的底端与支撑挡条54可分离式接触。
丝网印刷结构22包括轨道、设置在轨道上的滑动块9、设置在滑动块9上的齿轮驱动机构、固定在滑动块9下方的调节气缸121、水平连接在调节气缸121伸缩端的刮板12、设置在刮板12下方的丝网组件13、油墨供给组件。
丝网印刷技术属于现有技术，油墨供给组件也是本领域技术人员容易实现的技术，在此不再详述。
齿轮驱动机构包括驱动齿轮11、与驱动齿轮11连接的移动电机10，驱动齿轮11与轨道上的啮合齿连接，在移动电机10的作用下，驱动齿轮11与啮合齿相互作用，驱动滑动块9移动。
摆正结构18包括相互啮合连接的齿轮一183和齿轮二188、穿过齿轮一183的齿轮轴一184、穿过齿轮二188的齿轮轴二187、一端与齿轮轴一184垂直固定连接的摆杆一185、一端与齿轮轴二187固定连接的摆杆二186、通过传动带182与摆杆一185或者摆杆二186连接的动力电机181；
摆杆一185和摆杆二186分别呈轴对称设置在传送结构竖直中心面的两侧。
本发明的具体工作过程如下：
实际工作时，将反射玻璃141放置在传送机构上，传送机构包括水平设置的传送带14、分别设置在传送带14两端的传动辊、与其中一传动辊连接的传动电机142、伸入到传送带14内底面的支撑板15，反射玻璃141随着传送带14的运动而移动。当反射玻璃141放置在传送带14上时，利用摆正结构18将反射玻璃141的位置摆正，在动力电机181的作用下，齿轮一183和齿轮二188转动，从而使得摆杆一185和摆杆二186同时转动，且摆杆一185和摆杆二186的底端分别抵接到反射玻璃141的两侧，从而将反射玻璃141摆正，使其处于传送带14的中心位置；
随着传送带14的移动，依次进行烫金、喷涂、纳米压印、离子刻蚀和丝网印刷的过程，由于离子刻蚀属于现有技术，因此本方案中就不再详述，当丝网印刷结束后，利用机械手将反射玻璃141从传送带14上取下。
本方案还设置有PLC控制器，对本方案中所有的动力系统进行综合调控。
本发明未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述，当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种基于UV纳米压印技术的反射玻璃印刷装置，其特征在于，包括传送结构、与所述传送结构连接的支架(1)，所述传送结构上从一端到另一端依次设置有烫金结构(19)、喷涂结构(20)、纳米压印结构(21)、离子刻蚀系统(8)、丝网印刷结构(22)，所述烫金结构(19)与用于摆正反射玻璃(141)的摆正结构(18)连接；
所述传送结构上移动设置有反射玻璃(141)，所述烫金结构(19)、所述喷涂结构(20)、所述纳米压印结构(21)、所述离子刻蚀系统(8)、所述丝网印刷结构(22)连接在所述支架(1)上；
该反射玻璃印刷装置的印刷工艺采用如下的步骤：
步骤一：对反射玻璃(141)的上端面进行烫金处理，形成烫金图案，烫金的温度大于玻璃转换温度；
步骤二：对反射玻璃(141)的上端面进行喷涂UV金属涂料，UV金属涂料也布满填充在烫金图案中，所述UV金属涂料的膜厚为10-15um；
步骤三：对反射玻璃(141)的上端面进行UV压印，使得反射玻璃(141)的上端面形成平面状；
步骤四：对反射玻璃(141)的上端面边沿进行离子刻蚀，将反射玻璃(141)棱角位置已经固化的UV金属涂料去除；
步骤五：对反射玻璃(141)的上端面进行丝网印刷。
2.根据权利要求1所述的基于UV纳米压印技术的反射玻璃印刷装置，其特征在于，所述烫金结构(19)包括烫金气缸(16)、水平设置在所述烫金气缸(16)伸缩端的烫金板(17)、烫金加热系统，所述烫金加热系统与所述烫金板(17)连接，所述烫金气缸(16)的固定端连接在所述支架(1)上，所述烫金板(17)与所述反射玻璃(141)的上端面分离式接触。
3.根据权利要求1所述的基于UV纳米压印技术的反射玻璃印刷装置，其特征在于，所述喷涂结构(20)包括封闭箱(43)、水平设置在所述封闭箱(43)内部的升降板一(42)、设置在所述升降板一(42)上的若干喷头(41)、与若干所述喷头(41)连接的喷涂料箱(2)、一端伸入到所述封闭箱(43)中的抽吸管(4)、与所述抽吸管(4)另一端连接的抽吸泵(3)，所述封闭箱(43)固定连接在所述支架(1)上；
若干所述喷头(41)通过液压马达与所述喷涂料箱(2)连接。
4.根据权利要求1所述的基于UV纳米压印技术的反射玻璃印刷装置，其特征在于，所述纳米压印结构(21)包括竖直设置的升降气缸一(52)、水平固定在所述升降气缸一(52)伸缩端的压板(53)、框板、设置在所述压板(53)外侧且与所述框板连接的封堵结构、紫外光灯，所述升降气缸一(52)的顶端固定在所述框板的内顶端，所述压板(53)的底面为平面，所述封堵结构与所述框板形成封闭式结构。
5.根据权利要求4所述的基于UV纳米压印技术的反射玻璃印刷装置，其特征在于，所述封堵结构包括分别上下滑动设置在所述压板(53)两侧的两个升降板二(51)、一端与所述升降板二(51)顶端连接的升降杆(5)、与两个所述升降杆(5)连接的连接杆(6)、与所述连接杆(6)连接的升降气缸二(7)，所述升降气缸二(7)固定在所述框板的外顶端；
所述升降板二(51)的底端与所述传送结构可分离式接触。
6.根据权利要求1所述的基于UV纳米压印技术的反射玻璃印刷装置，其特征在于，所述丝网印刷结构(22)包括轨道、设置在所述轨道上的滑动块(9)、设置在所述滑动块(9)上的齿轮驱动机构、固定在所述滑动块(9)下方的调节气缸(121)、水平连接在所述调节气缸(121)伸缩端的刮板(12)、设置在所述刮板(12)下方的丝网组件(13)、油墨供给组件。
7.根据权利要求1所述的基于UV纳米压印技术的反射玻璃印刷装置，其特征在于，所述摆正结构(18)包括相互啮合连接的齿轮一(183)和齿轮二(188)、穿过所述齿轮一(183)的齿轮轴一(184)、穿过所述齿轮二(188)的齿轮轴二(187)、一端与所述齿轮轴一(184)垂直固定连接的摆杆一(185)、一端与所述齿轮轴二(187)固定连接的摆杆二(186)、通过传动带(182)与所述摆杆一(185)或者所述摆杆二(186)连接的动力电机(181)；
所述摆杆一(185)和所述摆杆二(186)分别呈轴对称设置在所述传送结构竖直中心面的两侧。
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