CN117087327A - 一种基于uv纳米压印的玻璃印刷装置及印刷方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出的一种基于UV纳米压印的玻璃印刷装置及印刷方法，具体涉及印刷设备技术领域，包括传送机构、喷涂系统，传送机构上设置有玻璃板，传送机构从一端到另一端依次设置有摆正结构、喷涂系统、等离子清洗系统；喷涂系统包括封闭箱，封闭箱内设置有UV粘结胶喷涂模块、光刻胶喷涂模块、油墨喷涂模块、纳米压印模块、抽吸组件，UV粘结胶喷涂模块靠近摆正结构设置，油墨喷涂模块和纳米压印模块靠近等离子清洗系统设置。本发明提供的基于UV纳米压印的玻璃印刷装置及印刷方法，极大地增加了油墨在玻璃印刷中的附着连接强度，且不会再发生脱落现象。

Description

一种基于UV纳米压印的玻璃印刷装置及印刷方法

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纳米压印的玻璃印刷装置及印刷方法。

背景技术

家电玻璃在家电行业中扮演着重要的角色，目前商场里70％以上的家用电器都是玻璃面板材质，主要原因是印刷工艺在玻璃行业的广泛应用，使得玻璃表面具有“鲜、透、亮、闪”四个视觉效果，并且玻璃经过钢化后，强度非常高，不易破碎。家电玻璃的印刷技术的发展对促进家电销售行业起着至关重要的作用。

传统家电玻璃采用的印刷技术是传统丝网印刷，经烘干炉多次烘烤，印刷次数叠加做出色彩搭配以及花样纹理，然而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。

申请号为CN2022110770178的中国发明专利公开了一种基于UV压印技术的光伏玻璃印刷装置及其印刷工艺，将UV压印技术应用在光伏玻璃上，以便形成印刷的效果，解决以往通过化学刻蚀工艺达不到的效果，因此该方案本质上是使得光伏玻璃带有纹路，然而这种工艺存在树脂与光伏玻璃的连接强度不能保证以及纹路长时间使用后因为磨损而造成不清晰的弊端。

因此，本方案结合UV纳米压印和传统丝网印刷技术，通过添加油墨来增加纹路的清晰度，重点解决油墨在玻璃印刷中的附着连接强度问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于UV纳米压印的玻璃印刷装置及印刷方法，解决了如何增加油墨在玻璃印刷中附着连接强度的技术问题。

一种基于UV纳米压印的玻璃印刷装置，包括传送机构、喷涂系统，所述传送机构上设置有玻璃板，所述传送机构从一端到另一端依次设置有摆正结构、喷涂系统、等离子清洗系统；

所述喷涂系统包括封闭箱，所述封闭箱内设置有UV粘结胶喷涂模块、光刻胶喷涂模块、油墨喷涂模块、纳米压印模块、抽吸组件，所述UV粘结胶喷涂模块靠近所述摆正结构设置，所述油墨喷涂模块和所述纳米压印模块靠近所述等离子清洗系统设置。

所述UV粘结胶喷涂模块包括水平设置的固定杆一、呈直线阵列设置在所述固定杆一上的若干喷头一、通过胶泵一与若干所述喷头一连接的料箱一，所述料箱一内设置有UV粘结胶。

所述光刻胶喷涂模块包括水平设置的固定杆二、呈直线阵列设置在所述固定杆二上的若干喷头二、通过胶泵二与若干所述喷头二连接的料箱二，所述料箱二内设置有光刻胶。

所述油墨喷涂模块包括水平设置的转动筒、设置在所述转动筒上的若干喷头三、与所述转动筒一端连接的微电机，所述转动筒的两端分别转动设置在所述封闭箱上；

所述转动筒与若干所述喷头三连通，所述转动筒的一端通过胶泵三与料箱三连接，所述料箱三内设置有油墨。

所述油墨喷涂模块具有两个，所述纳米压印模块设置在两个所述油墨喷涂模块之间；所述纳米压印模块包括水平设置的压印模具、与所述压印模具顶端面固定连接的下压气缸、水平设置在所述压印模具下方的丝网，所述下压气缸与所述封闭箱的内顶面连接，所述丝网的边沿固定连接在封闭箱的内侧面。

所述抽吸组件包括一端与所述封闭箱连接的抽吸管一、一端与所述封闭箱连接的抽吸管二，所述抽吸管一和所述抽吸管二的另一端与抽吸泵连接。

所述封闭箱的外侧设置有升降结构；所述升降结构包括相互平行设置的两个竖直板、与两个所述竖直板上端连接的连接板、与所述连接板连接的调节气缸、与两个所述竖直板下方侧部连接的侧挡板、与两个所述竖直板下方底部连接的底挡板，所述侧挡板的两端分别设置有限位条，所述限位条卡设在所述封闭箱外侧设置的滑槽中。

所述等离子清洗系统包括等离子清洗机、通过连接块与所述等离子清洗机连接的移动结构，所述移动结构设置在立架上；

所述移动结构包括水平设置在所述立架上的齿板、与所述齿板上方啮合连接的齿轮、与所述齿轮同轴连接的驱动电机，所述齿轮通过齿轮轴转动连接在滑动块上，所述滑动块的内侧滑动连接在限位槽中，所述限位槽设置在所述齿板上。

所述摆正结构包括分别设置在所述传送机构两侧的固定架、与其中一所述固定架连接的挡条、设置在另一所述固定架上的推动气缸、与所述推动气缸伸缩端连接的推动条，所述推动条和所述挡条相互平行。

所述立架的下方设置有局部遮挡结构；所述局部遮挡结构包括围框、分别与所述围框两外侧连接的升降气缸，所述围框的四侧面封闭且上下端开口。

一种基于UV纳米压印的玻璃印刷方法，具体包括如下步骤：

步骤一：利用等离子清洗机，对玻璃板的上端面进行清洗；

步骤二：在清洗后的玻璃板上端面，喷涂一层UV粘结胶；

步骤三：在封闭遮光环境下，再向UV粘结胶的上方喷涂一层光刻胶；

步骤四：向压印模具上的图案中喷涂油墨，使得油墨润湿图案；

步骤五：使压印模具下压，并接触到光刻胶的上表面并保压；

同时下压的作用，还有助于光刻胶与UV粘结胶更加紧密的结合。

步骤六：随后增加封闭环境下的温度，以促进油墨分子在光刻胶中的扩散；

步骤七：接着引入紫外光，不仅实现了纳米压印固化，同时也将油墨分子固化在了光刻胶中，光固化时间为8-10秒，随后保压结束；

步骤八：最后利用等离子清洗机，将玻璃板外侧面的UV粘结胶和光刻胶清洗清除。

本发明的有益效果在于如下几点：

（1）本方案中设置有UV粘结胶喷涂模块、光刻胶喷涂模块、油墨喷涂模块、纳米压印模块，该印刷方式具有如下的几点技术效果：

一是由于光刻胶中含有树脂成分，而油墨中也含有树脂，因此光刻胶与油墨天然具有极大的结合强度；

二是在纳米压印过程中，不仅仅在光刻胶上端面形成了纳米图案，与此同时，压印过程也使得油墨分子快速扩散到光刻胶中，最大程度上避免油墨的脱落；

三是由于UV粘结胶也含有树脂成分，相比光刻胶具有更大的粘结强度，因此与玻璃板结合，可以极大的增加了光刻胶与玻璃板的连接强度，此外，压印过程也加快了UV粘结胶和光刻胶的分子扩散；

（2）设置有等离子清洗机，具有如下的两点技术效果：

一是等离子体通常会在被清洁的表面上留下自由基，以进一步增加该表面的粘合性，因此经过等离子清洗后的玻璃板，有助于增加玻璃板与UV粘结胶的结合强度；

二是当纳米压印完毕，再利用等离子体对玻璃板四个外侧面上多余的UV粘结胶和光刻胶进行清除，方便快捷；

（3）传统的丝网印刷，在烘干过程中会产生大量气味，污染环境，能耗高，而本方案在纳米压印的过程中，一方面处于较高温度环境下，油墨更容易干燥，此外，由于部分油墨分子扩散到光刻胶中，而光刻胶的固化一定程度上也减少了油墨中水分的残留。

附图说明

图1为本发明玻璃印刷装置的主视图。

图2为本发明玻璃印刷装置的立体图一。

图3为本发明玻璃印刷装置的立体图二。

图4为本发明摆正结构的结构示意图。

图5为本发明喷涂系统的外部结构示意图。

图6为本发明升降结构的结构示意图。

图7为本发明升降结构的内部结构示意图。

图8为本发明等离子清洗系统的结构示意图。

其中，附图标记为：1、传送带；2、摆正结构；21、固定架；22、挡条；23、推动条；24、推动气缸；3、支架；4、封闭箱；41、抽吸管一；42、抽吸管二；43、紫外光灯；44、加热器；45、固定杆一；451、喷头一；46、固定杆二；461、喷头二；47、压印模具；48、下压气缸；49、转动筒；491、喷头三；492、微电机；5、升降结构；51、连接板；52、调节气缸；53、侧挡板；54、底挡板；55、限位条；6、料箱一；7、料箱二；8、料箱三；9、等离子清洗机；91、连接块；10、移动结构；101、齿板；102、限位槽；103、齿轮；104、驱动电机；105、滑动块；11、立架；12、围框；121、升降气缸；13、玻璃板；14、支撑板；15、传动电机。

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，对本方案进行阐述。

实施例一:

参见图1-图8，一种基于UV纳米压印的玻璃印刷装置，包括传送机构、喷涂系统，传送机构上设置有玻璃板13，传送机构从一端到另一端依次设置有摆正结构、喷涂系统、等离子清洗系统；

喷涂系统包括支架3、连接在支架3上的封闭箱4，封闭箱4内设置有UV粘结胶喷涂模块、光刻胶喷涂模块、油墨喷涂模块、纳米压印模块、抽吸组件，UV粘结胶喷涂模块靠近摆正结构2设置，油墨喷涂模块和纳米压印模块靠近等离子清洗系统设置。

此外，在封闭箱4上还设置有紫外光灯43、加热器44，用于光固化和加热用。

具体来说，传送机构包括水平设置的传送带1、分别设置在传送带1两端的驱动辊、固定设置在传送带1内侧的支撑板14、与其中一驱动辊连接的传动电机15，在传动电机15的作用下，驱动辊转动，并带动传送带1移动，玻璃板13水平设置在传送带1上，在传送带1的作用下，带动玻璃板13的移动。

UV粘结胶喷涂模块包括水平设置的固定杆一45、呈直线阵列设置在固定杆一45上的若干喷头一451、通过胶泵一与若干喷头一451连接的料箱一6，料箱一6内设置有UV粘结胶。

光刻胶喷涂模块包括水平设置的固定杆二46、呈直线阵列设置在固定杆二46上的若干喷头二461、通过胶泵二与若干喷头二461连接的料箱二7，料箱二7内设置有光刻胶。

油墨喷涂模块包括水平设置的转动筒49、设置在转动筒49上的若干喷头三491、与转动筒49一端连接的微电机492，转动筒49的两端分别转动设置在封闭箱4上；

转动筒49与若干喷头三491连通，转动筒49的一端通过胶泵三与料箱三8连接，料箱三8内设置有油墨。

油墨喷涂模块具有两个，纳米压印模块设置在两个油墨喷涂模块之间；纳米压印模块包括水平设置的压印模具47、与压印模具47顶端面固定连接的下压气缸48、水平设置在压印模具47下方的丝网（丝网中没有图案），下压气缸48与封闭箱4的内顶面连接，丝网的边沿固定连接在封闭箱4的内侧面。

出于简化设计的考虑，丝网就不在附图中进行标示，特此说明。

抽吸组件包括一端与封闭箱4连接的抽吸管一41、一端与封闭箱4连接的抽吸管二42，抽吸管一41和抽吸管二42的另一端与抽吸泵连接。

封闭箱4的外侧设置有升降结构5；升降结构5包括相互平行设置的两个竖直板、与两个竖直板上端连接的连接板51、与连接板51连接的调节气缸52、与两个竖直板下方侧部连接的侧挡板53、与两个竖直板下方底部连接的底挡板54，侧挡板53的两端分别设置有限位条55，限位条55卡设在封闭箱4外侧设置的滑槽中。

等离子清洗系统包括等离子清洗机9、通过连接块91与等离子清洗机9连接的移动结构10，移动结构10设置在立架11上；

移动结构10包括水平设置在立架11上的齿板101、与齿板101上方啮合连接的齿轮103、与齿轮103同轴连接的驱动电机104，齿轮103通过齿轮轴转动连接在滑动块105上，滑动块105的内侧滑动连接在限位槽102中，限位槽102设置在齿板101上。

摆正结构2包括分别设置在传送机构两侧的固定架21、与其中一固定架21连接的挡条22、设置在另一固定架21上的推动气缸24、与推动气缸24伸缩端连接的推动条23，推动条23和挡条22相互平行。

立架11的下方设置有局部遮挡结构；局部遮挡结构包括围框12、分别与围框12两外侧连接的升降气缸121，围框12的四侧面封闭且上下端开口。

一种基于UV纳米压印的玻璃印刷方法，具体包括如下步骤：

步骤一：利用等离子清洗机9，对玻璃板13的上端面进行清洗；

步骤二：在清洗后的玻璃板13上端面，喷涂一层UV粘结胶；

步骤三：在封闭遮光环境下，再向UV粘结胶的上方喷涂一层光刻胶；

步骤四：向压印模具47上的图案中喷涂油墨，使得油墨润湿图案；

步骤五：使压印模具47下压，并接触到丝网，同时丝网也接触到光刻胶的上表面并保压；

同时下压的作用，还有助于光刻胶与UV粘结胶更加紧密的结合。

步骤六：随后增加封闭环境下的温度，以促进油墨分子在光刻胶中的扩散；

步骤七：接着引入紫外光，不仅实现了纳米压印固化，同时也将油墨分子固化在了光刻胶中，光固化时间为8-10秒，随后保压结束；

步骤八：最后利用等离子清洗机9，将玻璃板13外侧面的UV粘结胶和光刻胶清洗清除。

本发明的具体工作过程如下：

实际使用过程中，利用机械手，将玻璃板13放置在传送带1上，先通过等离子清洗机9，对玻璃板13的上端面进行清洗工作；

随后利用传送带1，将玻璃板13传送到摆正结构2位置，在推动条23和挡条22的夹持作用下，将玻璃板13的位置摆正，进入喷涂系统中；

在进入喷涂系统前，升降结构5工作，在调节气缸52的作用下，通过连接板51使得竖直板上升，从而方便了玻璃板13进入到封闭箱4中，封闭箱4为壳状，其与传送带1之间具有间距，当玻璃板13进入到封闭箱4后，竖直板下降并与传送带1接触，从而将封闭箱4与传送带1之间的空间封闭上；

封闭箱4中设置有UV粘结胶喷涂模块、光刻胶喷涂模块、油墨喷涂模块、纳米压印模块，利用胶泵一，先对玻璃板13的上端面进行喷涂一层UV粘结胶，再利用胶泵二，在UV粘结胶的上方喷涂一层光刻胶；

驱动微电机492工作，使得转动筒49转动，进而带动若干的喷头三491转动，当喷头三491朝向压印模具47时，胶泵三工作，将油墨喷涂在压印模具47上，使得油墨将压印模具47的底面润湿；

与此同时，启动抽吸泵，利用抽吸管一41和抽吸管二42，将封闭箱4中的UV粘结胶、光刻胶和油墨的蒸汽分子抽吸排除，一方面保持封闭箱4内外压强平衡，另一方面避免空气污染；

当玻璃板13移动到压印模具47的正下方时，利用下压气缸48，将压印模具47压合在丝网上，油墨透过丝网与光刻胶的上方接触，由于本方案是以实现油墨浸渗为目的的，从而避免油墨的脱落，因此，纳米压印后就不再对光刻胶进行等离子刻蚀操作；

当压印完毕，将竖直板上升，玻璃板13从封闭箱4中移出，并进入到等离子清洗机9的下方，利用围框12将玻璃板13的上端边沿覆盖住，对玻璃板13的四个外侧面进行等离子清洗；清洗完毕，再利用机械手，将玻璃板13取走。

实施例二：

作为本申请中的另一实施例，纳米压印模块中的压印模具47没有图案，但丝网中具有图案。其它与实施例1中相同，在此不再详述。

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 (6)

1.一种基于UV纳米压印的玻璃印刷装置，包括传送机构、喷涂系统，所述传送机构上设置有玻璃板（13），其特征在于，所述传送机构从一端到另一端依次设置有摆正结构（2）、所述喷涂系统、等离子清洗系统；

所述喷涂系统包括封闭箱（4），所述封闭箱（4）内设置有UV粘结胶喷涂模块、光刻胶喷涂模块、油墨喷涂模块、纳米压印模块、抽吸组件，所述UV粘结胶喷涂模块靠近所述摆正结构（2）设置，所述油墨喷涂模块和所述纳米压印模块靠近所述等离子清洗系统设置；

所述UV粘结胶喷涂模块包括水平设置的固定杆一（45）、呈直线阵列设置在所述固定杆一（45）上的若干喷头一（451）、通过胶泵一与若干所述喷头一（451）连接的料箱一（6），所述料箱一（6）内设置有UV粘结胶；

所述光刻胶喷涂模块包括水平设置的固定杆二（46）、呈直线阵列设置在所述固定杆二（46）上的若干喷头二（461）、通过胶泵二与若干所述喷头二（461）连接的料箱二（7），所述料箱二（7）内设置有光刻胶；

所述油墨喷涂模块包括水平设置的转动筒（49）、设置在所述转动筒（49）上的若干喷头三（491）、与所述转动筒（49）一端连接的微电机（492），所述转动筒（49）的两端分别转动设置在所述封闭箱（4）上；

所述转动筒（49）与若干所述喷头三（491）连通，所述转动筒（49）的一端通过胶泵三与料箱三（8）连接，所述料箱三（8）内设置有油墨；

所述油墨喷涂模块具有两个，所述纳米压印模块设置在两个所述油墨喷涂模块之间；所述纳米压印模块包括水平设置的压印模具（47）、与所述压印模具（47）顶端面固定连接的下压气缸（48）、水平设置在所述压印模具（47）下方的丝网，所述下压气缸（48）与所述封闭箱（4）的内顶面连接，所述丝网的边沿固定连接在封闭箱（4）的内侧面。

2.根据权利要求1所述的基于UV纳米压印的玻璃印刷装置，其特征在于，所述封闭箱（4）的外侧设置有升降结构（5）；所述升降结构（5）包括相互平行设置的两个竖直板、与两个所述竖直板上端连接的连接板（51）、与所述连接板（51）连接的调节气缸（52）、与两个所述竖直板下方侧部连接的侧挡板（53）、与两个所述竖直板下方底部连接的底挡板（54），所述侧挡板（53）的两端分别设置有限位条（55），所述限位条（55）卡设在所述封闭箱（4）外侧设置的滑槽中。

3.根据权利要求1所述的基于UV纳米压印的玻璃印刷装置，其特征在于，所述等离子清洗系统包括等离子清洗机（9）、通过连接块（91）与所述等离子清洗机（9）连接的移动结构（10），所述移动结构（10）设置在立架（11）上；

所述移动结构（10）包括水平设置在所述立架（11）上的齿板（101）、与所述齿板（101）上方啮合连接的齿轮（103）、与所述齿轮（103）同轴连接的驱动电机（104），所述齿轮（103）通过齿轮轴转动连接在滑动块（105）上，所述滑动块（105）的内侧滑动连接在限位槽（102）中，所述限位槽（102）设置在所述齿板（101）上。

4.根据权利要求1所述的基于UV纳米压印的玻璃印刷装置，其特征在于，所述摆正结构（2）包括分别设置在所述传送机构两侧的固定架（21）、与其中一所述固定架（21）连接的挡条（22）、设置在另一所述固定架（21）上的推动气缸（24）、与所述推动气缸（24）伸缩端连接的推动条（23），所述推动条（23）和所述挡条（22）相互平行。

5.根据权利要求3所述的基于UV纳米压印的玻璃印刷装置，其特征在于，所述立架（11）的下方设置有局部遮挡结构；所述局部遮挡结构包括围框（12）、分别与所述围框（12）两外侧连接的升降气缸（121），所述围框（12）的四侧面封闭且上下端开口。

6.一种根据权利要求1-5任一项所述的基于UV纳米压印的玻璃印刷装置的印刷方法，其特征在于，具体包括如下步骤：

步骤一：利用等离子清洗机（9），对玻璃板（13）的上端面进行清洗；

步骤二：在清洗后的玻璃板（13）上端面，喷涂一层UV粘结胶；

步骤三：在封闭遮光环境下，再向UV粘结胶的上方喷涂一层光刻胶；

步骤四：向压印模具（47）上的图案中喷涂油墨，使得油墨润湿图案；

步骤五：使压印模具（47）下压，并接触到光刻胶的上表面进行保压；

步骤六：随后增加封闭环境下的温度，以促进油墨分子在光刻胶中的扩散；

步骤七：接着引入紫外光，不仅实现了纳米压印固化，同时也将油墨分子固化在了光刻胶中，光固化时间为8-10秒，随后保压结束；

步骤八：最后利用等离子清洗机（9），将玻璃板（13）外侧面的UV粘结胶和光刻胶清洗清除。