窗口面板的印刷层转印装置

摘要

本发明涉及一种将印刷层转印在窗口面板的转印装置，根据本发明的窗口面板的印刷层转印装置包括：装载机部；穿梭部件；转印架；装载接取机；对齐部件；转印部件；冷却部件；卸载接取机。根据本发明的窗口面板的印刷层转印装置可准确且迅速地执行将印刷层转印在窗口的作业，因此具有可大幅提高生产性的优点。

说明书

技术领域

本发明涉及一种将印刷层转印在窗口面板(windowpanel)的装置， 更详细地涉及一种窗口面板的印刷层转印装置，所述窗口面板的印刷层转 印装置通过转印方式将墨层或者图案层转印在形成便携式移动通信终端机 等显示装置前面的窗口面板的表面。

背景技术

现有技术中，作为在手机或PDA(掌上电脑)、智能手机等显示装置的 窗口面板赋予转印层的方法主要广泛地利用丝网印刷。

但是，所述方法存在如下问题：因为在钢化玻璃或丙烯酸类(acrylic) 材料窗口面板按照不同的印刷色数分别进行印刷作业，所以随着印刷色数 的增加，工艺变得复杂，因此各固定中不良产生的次数多。

此外，因直接在钢化玻璃或丙烯酸类材料的窗口面板进行印刷的工艺 的特征，发生印刷不良的情况下，作为基材的高价的强化玻璃或丙烯酸类 一起被废弃，该问题也被指为主要的浪费要素。

手机的丙烯酸类材料窗口面板的情况下，利用了喷射丙烯酸类材料的 同时嵌入转印膜并制作窗口(window)的方法，但是因为在高温高压的注 塑模具内部实现热转印的关系，所以存在工艺上的不良次数发生得多的问 题。

其原因在于：因为在注塑模具内部喷射窗口面板的同时进行热转印， 所以热转印膜被熔化或者因高温高压而使转印层不易被转印。

为了解决所述问题，在韩国公开专利第2011-0058377号中公开了一种 “窗口面板的印刷方法”，就所述窗口面板的印刷方法而言，不直接在窗 口面板进行印刷，将转印层印刷在膜上之后，将膜和窗口面板层压，加压 膜的同时施加热，从而将转印层向窗口面板热转印。

但是，在现有技术中，将印刷层转印在窗口面板的方法大部分进行手 工作业，或者只有主要作业，即将膜加压在窗口面板而转印的作业通过自 动方式进行，从而存在生产性低且精密度低的问题。

先行技术文献

专利文献

(专利文献0001)登记专利第10-0840792号(登记日期2008年06 月17日)“玻璃面板转印装置”

发明内容

本发明用于解决所述问题，本发明的目的在于提供一种窗口面板的印 刷层转印装置，就所述窗口面板的印刷层转印装置而言，将膜叠合在窗口 面板并转印印刷层的一系列过程可以通过自动方式执行，从而可以提高转 印作业的精密度。

根据用于实现如上所述的目的的本发明的窗口面板的印刷层转印装 置，包括：装载机部，其包括膜装载工作台(filmloadingtable)和窗 口装载工作台(windowloadingtable)，在一面形成有一定图案的印刷 层的膜安放在所述膜装载工作台，将要转印有所述膜上的印刷层的窗口安 放在所述窗口装载工作台；穿梭部件(shuttle)，其设置于所述装载机部 的一侧且设置成通过第一线性运动装置进行水平往返移动；转印架 (stage)，其设置于所述穿梭部件，从所述窗口装载工作台移送的窗口和 从所述膜装载工作台移送的膜依次安放于所述转印架的同时相互叠合；装 载接取机(loadingpicker)，其可水平往返移动地设置于所述装载机部 和穿梭部件的上侧，从而从所述装载机部接取(pickup)膜和窗口，并安 放在所示转印架；对齐(align)部件，其当所述装载接取机将膜叠合于安 放在所述转印架上的窗口时，检测出对于窗口的膜的位置并整齐排列；转 印部件，其设置于所述穿梭部件的移动路径的上侧且设置成通过第四线性 运动装置可水平移动，并向转印架上的膜施加热的同时施加一定压力，从 而将印刷在膜的印刷层转印在窗口；冷却部件，其对在所述转印部件中完 成转印的转印架上的窗口及膜进行冷却；卸载接取机(unloadingpicker)， 其可水平移动地设置于所述装载接取机的一侧，从而从在所述转印架上完 成冷却的窗口及膜将膜接取而分离，接取窗口并移送至规定的卸载位置。

本发明的转印装置可通过自动方式连续执行如下一系列作业：将膜整 齐排列在窗口而叠合，将叠合的膜的印刷层通过加热压紧在窗口来转印后， 对膜进行分离并回收窗口。因此可准确且迅速地执行将印刷层转印在窗口 的作业，因此具有可大幅提高生产性的优点。

附图说明

图1是表示根据本发明一个实施例的窗口面板的印刷层转印装置的立 体图。

图2是表示图1的窗口面板的印刷层转印装置的内部构成的立体图。

图3是示出在图2的窗口面板的印刷层转印装置的平面图。

图4是构成示出在图2的窗口面板的印刷层转印装置的装载机部的立 体图。

图5是构成示出在图2的窗口面板的印刷层转印装置的穿梭部件及转 印架的立体图。

图6是图5的穿梭部件及转印架的要部截面图。

图7是构成示出在图2的窗口面板的印刷层转印装置的装载接取机的 立体图。

图8a是构成示出在图2的窗口面板的印刷层转印装置的卸载接取机的 立体图。

图8b是表示通过图8a的卸载接取机使窗口上的膜分离的操作状态的 图。

图8c是构成示出在图2的窗口面板的印刷层转印装置的支撑板的平面 图。

图9是构成示出在图2的窗口面板的印刷层转印装置的对齐部件的立 体图。

图10是构成示出在图2的窗口面板的印刷层转印装置的转印部件的立 体图。

图11是表示图10的转印部件的转印辊子的构成及操作的要部截面图。

图12是构成示出在图2的窗口面板的印刷层转印装置的冷却部件的侧 面图。

具体实施方式

以下，参照附图对根据本发明的窗口面板的印刷层转印装置进行详细 说明。

图1至图12表示了根据本发明一个实施例的窗口面板的印刷层转印装 置，首先参照图1至图3，根据本发明一个实施例的窗口面板的印刷层转印 装置大致包括本体1、装载机部10、穿梭部件20、转印架30、装载接取机 40、对齐部件50、转印部件60、冷却部件、卸载接取机70、膜收纳器81、 卸载传送机82等。

所述装载机部10配置在本体1的一侧前方部。所述装载机部10具有： 膜装载工作台(table)12，将要转印的膜F安放在所述膜装载工作台12； 窗口装载工作台11，窗口W安放在所述窗口装载工作台11。在所述膜F形 成将要转印在窗口W的印刷层，本实施例中，与三个窗口对应的三个印刷 层以一定间隔形成在一个膜F。所述窗口W由钢化玻璃或透明的丙烯酸类树 脂等制成，并且大致形成为矩形的平板，以便具有与便携式移动通信终端 机(智能手机等)对应的大小和形态。

如图4所示，所述装载机部10包括：移动工作台(tableshuttle) 17，所述膜装载工作台12和窗口装载工作台11安放在所述移动工作台17； 装载机部线性移动装置，其将所述移动工作台17从供给膜F及窗口W的第 一个位置水平移动至通过所述装载接取机40实现膜F及窗口W的接取 (pickup)作业的第二个位置。本实施例中，所述装载机部线性移动装置 包括气压缸15及导向轨道16，此外，可利用由线性马达(motor)和线性 移动导向轨道(还称为“LM导向轨道”)，或者由滚珠螺杆(ballscrew) 和伺服马达(servomotor)及线性移动导向轨道，或者由一对滑轮和传送 带(belt)及马达等构成的公知的线性运动装置而构成。

在所述膜装载工作台12形成有多个放置槽13，所述多个放置槽13形 成为与窗口W对应的形态，以便能够一次将印刷层形成在多个(本实施例 中3个)窗口W。

所述穿梭部件20构成为通过第一线性运动装置22相对于本体1向前 后方向(Y轴方向)进行水平往返移动。所述第一线性运动装置22可利用 由线性马达和线性移动导向轨道，或者由滚珠螺杆和伺服马达及线性移动 导向轨道，或者由一对滑轮和传送带和马达及线性移动导向轨道等构成的 公知的线性运动装置而构成。

参照图5及图6，以公知的X-Y-θ驱动器21为媒介转印架30设置在 所述穿梭部件20的上部，从而构成为转印架30通过X-Y-θ驱动器21可进 行左右(X轴方向)、前后(Y轴方向)的直线运动及以对地面垂直的轴(Z 轴)为中心的旋转(θ方向旋转)。虽然未示出在附图中，所述X-Y-θ驱 动器21可由包括X轴驱动马达和Y轴驱动马达及Z轴旋转马达等的公知的 线性运动装置及旋转运动装置的组合构成，在本技术领域中X-Y-θ驱动器 21已被众所周知，因此省略详细说明。

就所述穿梭部件20及转印架30而言，也能够仅构成一个，但是如本 实施例所示，优选设置为两个以上的多个独立地进行水平移动，从而交替 地执行转印作业，由此可提高生产性。

在所述转印架30的上部面凹陷地形成多个(在本实施例中3个)安放 槽31，从所述窗口装载工作台11移送的窗口W和从所述膜装载工作台12 移送的膜F依次安放在所述多个安放槽31的同时相互叠合。所述安放槽31 具有与窗口W及膜F对应的大小和形态，多个升降杆(shaft)32设置为通 过线性运动装置(未示出)可上下移动，以便使窗口W进行上下升降。在 所述升降杆32沿着轴方向形成与外部的真空泵连接的真空孔33，以便能够 对窗口W进行真空吸附。

此外，在所述转印架30安装加热器(heater)34和加热器控制器(未 示出)，其中，所述加热器34用于对转印架30进行加热从而将安放在转 印架30的窗口W和膜F维持在一定温度(例如40℃)，所述加热器控制器 通过感知所述转印架30的温度来控制加热器34的操作。如果转印架30上 的窗口W和膜F不维持在一定温度，则在通过转印部件60的转印过程中有 可能无法顺利地实现转印。

所述装载接取机40可水平往返移动地设置于所述装载机部10和穿梭 部件20的上侧，从而执行从所述装载机部10接取膜F和窗口W并安放在 所述转印架30的作业。并且，所述卸载接取机70可水平移动地设置于所 述装载接取机40的一侧，从而执行从在所述转印架30上完成转印的窗口W 及膜F中将膜F接取而分离，且接取窗口W并移送至规定的卸载位置的作 业。

如图7所示，所述装载接取机40包括：窗口装载接取机41，其以通过 第二线性运动装置可水平往返移动地设置于第一接取机框架(frame)43， 从而对安放于窗口装载工作台11上的窗口W进行真空吸附并移送，所述第 一接取机框架43设置为穿过所述装载机部10和穿梭部件20的上侧；膜装 载接取机42，其对安放于所述膜装载工作台12上的膜F进行真空吸附并移 送。所述窗口装载接取机41包括可对窗口W进行真空吸附的多个吸附管嘴 (nozzle)。

并且，如图8a至8c所示，所述卸载接取机70包括：膜卸载接取机72， 其可通过第三线性运动装置74水平往返移动地设置于第二接取机框架73， 从而对转印架30上的膜F进行真空吸附并移送，所述第二接取机框架73 并排地设置于所述第一接取机框架43的后方；窗口卸载接取机71，其对所 述转印架30上的窗口W进行真空吸附并移送。所述窗口卸载接取机71包 括可对窗口W进行真空吸附的多个吸附管嘴。

所述膜卸载接取机72包括接取辊子72a，以便能够从一侧剥落窗口W 上的膜F。多个真空孔72b沿着长度方向以一定间隔形成在所述接取辊子 72a，从而接取辊子72a沿着一个方向进行旋转的同时，对膜F进行真空吸 附后卷绕的同时分离。

在所述卸载接取机70的下侧设置两个支撑板75，所述两个支撑板75 从所述转印架30接收窗口W及膜F，从而窗口W及膜F安放于所述两个支 撑板75并得到支撑。所述各个支撑板75设置于所述穿梭部件20的移动路 径，即第一线性运动装置22的上侧，从而从所述转印架30接收窗口W及 膜F。为了使窗口W及膜F从所述转印架30传递至支撑板75上部面，多个 升降杆32可上下移动地设置在所述转印架30的各个安放槽31，所述多个 升降杆32使窗口W及膜F向上侧上升，并且切开槽75a以向前后方向切开 的方式形成在所述支撑板75，所述升降杆32插入于所述切开槽75a。

在所述支撑板75形成用于对窗口W进行真空吸附的多个真空孔75b， 以便当通过膜卸载接取机70进行膜F分离作业时，使窗口不会移动而维持 固定的状态。

用于所述装载接取机40的线性运动的第二线性运动装置和用于所述卸 载接取机70的线性运动的第三线性运动装置可利用由线性马达和线性移动 导向轨道，或者由滚珠螺杆和伺服马达及线性移动导向轨道，或者由一对 滑轮和传送带和马达及线性移动导向轨道等构成的公知的线性运动装置而 构成。

所述对齐部件50构成为执行如下作业：当装载接取机40将膜F叠合 于安放在转印架30上的窗口W时，针对对于窗口W的膜F的位置进行检测 并整齐排列。参照图9，所述对齐部件50包括设置于两个安装框架(mount frame)52而拍摄转印架30上的窗口W及膜F的多个视觉摄像机(vision camera)，其中所述两个安装框架52并排地设置于所述第一接取机框架43 的两侧。所述对齐部件50拍摄安放于转印架30的窗口W的对位标记(align mark)和膜F的对位标记，从而检测出窗口W和膜F的位置，根据该位置 调整窗口W和膜F的相对位置，从而可准确地将窗口W和膜F叠合。

所述转印部件60通过第四线性运动装置可水平移动地设置于所述穿梭 部件20的移动路径的上侧，从而执行如下作业：向转印架30上的膜F施 加热的同时施加一定的压力，从而将印刷在膜F的印刷层转印在窗口W。本 实施例中，如图10及图11所示，所述转印部件60包括：导向框架(guide frame)64，其以穿过穿梭部件20及架30的上侧即向X轴方向延长的方式 设置在本体1的后端部；第四线性运动装置63，其设置在所述导向框架64； 转印辊子61，其设置为通过所述第四线性运动装置63沿着与穿梭部件20 的移动方向直交的方向(X轴方向)进行水平移动的同时，通过升降装置(未 示出)向上下移动一定距离，从而向膜F施加热和压力。

所述导向框架64与所述第一、第二接取机框架43、73及安装框架52 一样地形成为门形构架(gantry)结构，从而设置为沿着左右方向(X轴方 向)穿过所述穿梭部件20的后端部上侧。

所述第四线性运动装置63使设置有所述转印辊子61的辊子安装框架 62向X轴方向进行水平移动的同时执行转印作业。所述第四线性运动装置 63与所述第一、第二、第三线性运动装置一样，可利用由线性马达和线性 移动导向轨道，或者由滚珠螺杆和伺服马达及线性移动导向轨道，或者由 一对滑轮和传送带和马达及线性移动导向轨道等构成的公知的线性运动装 置而构成。

所述转印辊子61设置为通过像马达一样的动力装置以对所述辊子安装 框架62水平的轴为中心旋转，并向膜F施加热和压力的同时执行转印作业。 所述转印辊子61构成为，通过利用公知的线性运动装置的升降装置65对 辊子安装框架62向上下可移动一定距离，从而执行转印作业时，转印辊子 61下降并与膜F接触，不执行转印作业时，转印辊子61上升并与膜F不接 触。

所述辊子安装框架62成为内部空的箱子(box)形态，从而在内侧设 置用于将内部空间成为200～270℃程度的高温状态的加热板(未示出)， 从而以高温加热所述转印辊子61。此外，在所述辊子安装框架62的下端部 设置热切断面板67，所述热切断面板67用于防止内侧空间的热向下侧传递 而在转印过程中对窗口W和膜F进行加热。所述热切断面板67构成为在中 央形成有开口部67a的结构，以便使得所述转印辊子61的仅一部分向下侧 突出。

本实施例中，所述升降装置65包括：马达65a，其设置于通过所述第 四线性运动装置63进行水平移动的可动块体66上；升降板65b，其连接于 所述马达65a的轴，从而向上下进行升降运动；四个导向杆(guideshaft) 65c，其以向下侧延长的方式设置于所述升降板65b的各个角部分；辊子连 接块体65d，其结合于所述导向杆65c的下端部而向上下移动，并与所述辊 子安装框架62结合。

所述冷却部件执行对所述转印部件60中完成转印的转印架30上的窗口W及 膜F进行强制冷却的作业，从而起到更加提高转印作业的速度的作用。如图12 所示，所述冷却部件包括空气喷射器90，所述空气喷射器90当所述穿梭部件20 及转印架30从转印部件60向卸载接取机70的下侧位置水平移动的过程中将冷 却空气喷射至转印架30上的窗口W及膜F。所述空气喷射器90设置于所述第二 接取机框架73或者第一接取机框架43，或者另外的框架，并向下侧喷射冷却空 气，从而对经过空气喷射器90的下侧的膜F和窗口W进行强制冷却。

另外，所述膜收纳器81及卸载传送机82设置于本体1的前方部一侧，并分 别接收从所述卸载接取机70移送的膜F和窗口W。所述膜收纳器81构成为上部 面开放的箱子形态，从而接收通过所述卸载接取机70的膜卸载接取机72移送的 膜F而收纳。

并且，所述卸载传送机82以向前后方向循环旋转的方式构成于所述膜收纳 器81的一侧，从而接收通过卸载接取机70的窗口卸载接取机71移送的窗口W， 并向本体1的前方水平地移送。

如上所述地构成的窗口面板的印刷层转印装置如下地进行操作。

首先，作业者或机器人(robot)将形成有要转印的印刷层的多个窗口W和 膜F分别安放在装载机部10的窗口装载工作台11及膜装载工作台12。

如果膜F和窗口W被放置，则移动工作台17通过装载机部线性移动装置向 后方水平移动，从而所述窗口装载工作台11和膜装载工作台12向装载接取机40 的下侧移动。

所述装载接取机40向窗口装载工作台11和膜装载工作台12的上侧水平移 动后下降，从而窗口装载接取机41对窗口W进行真空吸附而接取的同时，膜装 载接取机42对膜F进行真空吸附而接取。在此状态下，窗口装载接取机41和膜 装载接取机42沿着第一接取机框架43向X轴方向水平移动，并在两个转印架30 中任意一个上侧停止后下降，从而将窗口W放置在转印架30上的安放槽31。此 时，通过形成于安放槽31的真空孔33产生吸入力，从而窗口W在安放槽31内 被真空吸附而固定。并且膜装载接取机42向所述窗口W的上侧移动，从而进行 将要安放膜F的准备。

此时，对齐部件50拍摄窗口W的对位标记和膜F的对位标记，从而检测出 窗口W和膜F的相对位置，在检测出的位置上存在差异的情况下，根据位置信息 使转印架30的X-Y-θ驱动器21进行操作，从而调整窗口W的位置并整齐排列窗 口W和膜F。

如果实现通过所述对齐部件50的位置排列，则穿梭部件20通过第一线性运 动装置22向Y轴方向水平移动，从而停止在构成于本体1的后方的转印部件60 的下侧。

如果所述穿梭部件20及转印架30排列在转印部件60的下侧，则转印辊子 61向转印架30的正下侧移动后，转印辊子61下降，从而向膜F施加一定压力的 同时接触。此时，转印辊子61为加热至规定的温度(例如200～270℃)的状态。

在此状态下，如果转印辊子61通过第四线性运动装置进行水平移动，则膜F 的印刷层转印在窗口W的上面。如果完成印刷层的转印，则转印辊子61上升后 恢复至原来的位置。

并且，转印架30及穿梭部件20通过第一线性运动装置22的操作向本体1 的前方进行水平移动。在此过程中，转印架30的升降杆32上升并举起窗口及膜 F后，通过空气喷射器90的下侧。此时，在空气喷射器90喷射冷却空气，从而 对窗口W及膜F进行冷却。如此，在通过转印辊子61进行转印后，对膜F和窗 口W进行强制冷却，则在转印过程中成为凝胶(gel)状态的墨层被固化，从而 当分离此后的膜F时能够防止与膜F一起印刷层被掉落的现象，可获得能够迅速 执行转印作业的优点。

所述转印架30向本体1的前方更加水平移动时，转印架30的升降杆32向 支撑板75的切开槽75a内侧插入的同时，窗口W及膜F位于支撑板75的上侧。 接着，升降杆32下降时，窗口W及膜F安放于支撑板75的上侧，升降杆32通 过切开槽75a下部引入至转印架30内侧。

如此，窗口W及膜F安放在支撑板75上，则膜卸载接取机72沿着第二接取 机框架73向一侧方向(图面上右侧)水平移动。此时，膜卸载接取机72的接取 辊子72a对膜F进行真空吸附，并在膜F上滚动的同时将膜F卷绕起来(参照图 8b)。由此，膜F在一端部开始依次从窗口W分离出来。

如果膜F通过所述膜卸载接取机72从窗口W分离出来，则窗口卸载接取机 71向窗口W的上侧移动后下降，从而对窗口W进行真空吸附后再次上升。

如此，如果膜被分离的同时卷绕在膜卸载接取机72，窗口W接取在窗口卸载 接取机71，则膜卸载接取机72及窗口卸载接取机71沿着第二接取机框架73向 右侧方向(X轴方向右侧)移动，从而将膜F落下至膜收纳器81并收纳在膜收纳 器81，将窗口W安放在卸载传送机82。

安放在所述卸载传送机82的窗口W沿着卸载传送机82向前方移动，作业者 通过手工或者搬送机器人自动地从卸载传送机82接取窗口W。

另外，本发明的转印装置因为具有由两个穿梭部件20和转印架30独立移动 的同时，移送窗口W及膜F，并可执行转印作业的构成，所以两个转印架30可交 替地连续执行膜F及窗口W的装载、转印、卸载作业。由此，可大幅提高转印作 业的速度。

如前面所述，就本发明的转印装置而言，可自动连续执行如下一系列作业： 将膜F整齐排列而叠合在窗口W，将叠合的膜F的印刷层加热压紧而转印在窗口 W后，对膜F进行分离并回收窗口W。由此，能够准确并迅速地执行将印刷层转 印在窗口W的作业，因此存在可大幅提高生产性的优点。

特别是，就本发明的转印装置而言，将膜F加热压紧在窗口W上而转印后， 经过对窗口W和膜F进行强制冷却的过程，因此在膜F的分离作业时，可防止不 良品的产生，并且执行迅速的膜F分离及卸载作业，从而可提高生产性。

以上，本发明参照实施例进行了详细说明，但是本发明所属的技术领域中具 有一般知识的技术人员在不脱离上述所说明的技术思想的范围内，当然可以进行 各种置换、附加及变形，并且应当理解为如上所述的变形的实施形态也属于根据 所附的权利要求书范围而决定的本发明的保护范围内。

标号说明：

1：本体10：装载机部

11：窗口装载工作台12：膜装载工作台

20：穿梭部件21：X-Y-θ驱动器

22：第一线性运动装置30：转印架

31：安放槽32：升降杆

40：装载接取机41：窗口装载接取机

42：膜装载接取机43：第一接取机框架

50：对齐部件60：转印部件

61：转印辊子63：第四线性运动装置

70：卸载接取机71：窗口卸载接取机

72、膜卸载接取机73：第二接取机框架

81：膜收纳器82：卸载传送机

90：空气喷射器