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轉印成形方法以及轉印成形裝置的製作方法

2023-05-11 23:08:16 2

專利名稱:轉印成形方法以及轉印成形裝置的製作方法
技術領域:
本發明涉及一種將轉印用膜夾入模具間,並將轉印用膜上的圖案與成形同時地轉印到成型品上的轉印成形方法以及轉印成形裝置。
背景技術:
在日本專利特公平1-59095號公報上揭示的轉印成形裝置已為人周知。
該轉印成形裝置備有設置於可動盤上的可動模具和設置於固定盤上的固定模具、注射噴嘴、轉印用膜和在轉印用膜的寬度方向上移動自如地安裝於上述可動盤的上部的膜送出裝置、在轉印用膜寬度方向上移動自如地安裝於上述可動盤的下部的膜卷取裝置以及轉印用膜位置檢測裝置。
並且,在模具開放的狀態下一邊使轉印用膜沿長度方向移動,一邊用位置檢測裝置檢測轉印用膜的位置,並使其在轉印位置上停止後,自注射噴嘴將熔融樹脂注射至在夾著轉印用膜的狀態下關閉模具所形成的型腔內,與成形同時地轉印轉印用膜上的圖案,形成將轉印用膜的圖案轉印至規定位置上了的成型品。
在該轉印成形裝置中如下所示將轉印用膜定位於轉印位置上。
具體地說,由作為檢測轉印用膜的長度方向標記的光學傳感器的長度方向傳感器、和作為檢測寬度方向標記的光學傳感器的第1·第2寬度方向傳感器構成位置檢測裝置。長度方向的定位,是將轉印用膜沿長度方向移動直到長度方向傳感器檢測出長度方向標記,當長度方向傳感器檢測出長度方向標記時,停止通過膜送出裝置、膜卷取裝置進行的轉印用膜的移動。
寬度方向的定位如下進行,將膜送出裝置向轉印用膜的寬度方向移動直到第1寬度方向傳感器檢測出轉印用膜的寬度方向標記,與此同時,將膜卷取裝置向轉印用膜的寬度方向移動直到第2寬度方向傳感器位置檢測出其寬度方向標記,當第1及第2寬度方向傳感器位置檢測出寬度方向標記時,停止膜送出裝置以及膜卷取裝置。
即、通過上述轉印成形裝置進行的轉印成形方法是一種反覆進行轉印·成形工序的方法,該工序指在模具開放的狀態下移動轉印用膜到轉印位置,其後使之成為模具閉合狀態夾住轉印用膜,將熔融樹脂注射至型腔內,與成形同時地將轉印用膜的圖案轉印至成形品的規定位置上。
現有的轉印成形方法是將轉印用膜定位於轉印位置上以使轉印用膜的圖案與模具(成形部)的規定位置對置,但即使這樣通過反覆進行上述轉印成形工序轉印於成形品的圖案位置有時也會發生偏移。
例如,當轉印成形時轉印用膜產生皺褶時,會發生上述圖案的位置偏移。當用模具夾入轉印用膜時,在成形品形狀為向其表面彎曲成凸狀的形狀、或在模具上形成有多個成形部的情況下,會特別多地產生上述轉印用膜的皺褶。
即、在現有的轉印成形方法中,因為以附於轉印用膜上的長度方向用標記和寬度方向用標記的位置為基準進行轉印用膜的對位,所以通過反覆進行轉印成形工序,會產生轉印的圖案位置偏移的問題。這些位置偏移,只要對轉印用膜的轉印位置進行修正就能糾正,因而,需要中斷轉印成形而重新進行轉印用膜的對位。

發明內容
本發明是鑑於上述問題開發而成的,其目的在於提供一種在成為轉印的圖案位置發生偏移的成形品的情況下、能夠自動修正轉印用膜的位置從而作成將圖案轉印於規定位置的成形品的轉印成形方法以及轉印成形裝置。
本發明為實現上述目的,如下構成。
根據本發明第1方案,提供一種轉印成形方法,將具有圖案、長度方向標記和寬度方向標記中的至少某一方的轉印用膜沿其長度方向移動而設在轉印位置上,在用固定模具和可動模具夾著該轉印用膜的狀態下,將熔融樹脂注射至相互閉合的模具之間所形成的型腔中,與成形同時地進行將上述圖案轉印到成形品上的轉印成形,檢測上述轉印成形的成形品的圖案的位置偏移尺寸和位置偏移方向而求出第1數字值,將上述標記的偏移量求出作為第2數字值,
從上述第1及第2數字值求出關於上述轉印用膜的上述轉印位置來說應修正的值和方向,依據上述求出的應修正的值和方向,移動上述轉印用膜進行修正。
根據本發明的第2方案,提供一種轉印成形方法,其在方案1的轉印成形方法中,上述第2數字值用雷射線式傳感器(laser linesensor)檢測出,根據位於上述轉印位置上的上述轉印用膜的上述標記遮蔽上述雷射線式傳感器的比率,作為位於上述轉印位置上的上述轉印用膜的位置信息而求出,上述應修正的值和方向,作為位於修正後應存在的位置上的上述轉印用膜的上述標記遮蔽上述雷射線式傳感器的比率而求出。
根據本發明的第3方案,提供一種轉印成形方法,其在方案1的轉印成形方法中,上述第1數字值如下求得,即進行上述成形品的圖像讀取,並基於上述圖像而求出轉印於上述成形品上的圖案的位置與本來上述圖案應處於的基準位置之間的位置偏移量以及位置偏移方向。
根據本發明的第4方案,提供一種轉印成形方法,其在方案1至3的任一項的轉印成形方法中,在上述修正後,進而將上述轉印用膜沿其長度方向移動而設在另外的轉印位置,在用上述固定模具和上述可動模具夾著該轉印用膜的狀態下,將熔融樹脂注射至相互閉合的模具間所形成的上述型腔中,與成形同時地進行將上述圖案轉印到另外的成形品上的轉印成形,檢測轉印成形的另外的成形品的圖案的位置偏移尺寸和位置偏移方向,求出第3數字值,當第3數字值處於預先設定的允許範圍以外時,求出上述標記的偏移量作為第4數字值,從上述第3及第4數字值求出關於上述轉印用膜的移動來說應修正的值和方向,依據上述所求得的應修正的值和方向,移動上述轉印用膜而反覆進行修正直到收歸於允許範圍內。
根據本發明的第5方案,提供一種轉印成形裝置,其備有轉印成形部,其備有固定模具以及可動模具、和注射噴嘴,與成形同時地將上述圖案轉印於成形品上,所述固定模具以及可動模具配置成可設成模具閉合狀態以及模具開放狀態,所述噴嘴在夾著位於轉印位置上並具有轉印於成形品的圖案以及長度方向標記和寬度方向標記中的至少某一個的轉印用膜的狀態下、將熔融樹脂注射至在相互閉合的上述固定模具和上述可動模具之間所形成的型腔中;膜移動部,其在由上述轉印成形部進行轉印成形之前使上述轉印用膜相對於模具分型面沿長度方向移動,並且在位置修正時使上述轉印用膜向長度方向與寬度方向中至少一個方向移動;圖案檢測部,其檢測所轉印成形的成形品的圖案的位置偏移尺寸和位置偏移方向,求出第1數字值;以及標記檢測部,其求出上述標記的偏移量作為第2數字值;在上述位置修正時,上述轉印用膜,依據從上述第1以及第2數字值中求出的、關於上述轉印用膜的轉印位置來說應修正的值和方向,通過上述膜移動部向其長度方向和寬度方向中至少某一個方向移動。
根據本發明的第6方案,提供一種轉印成形裝置,其是在方案5的轉印成形裝置中,上述膜移動部備有送出裝置,其將上述轉印用膜沿其長度方向送出至上述固定模具與上述可動模具之間;膜卷取裝置,其卷取從上述膜送出裝置送出的轉印用膜;第1移動機構,其支承上述膜送出裝置使其可在上述轉印用膜的寬度方向上移動;第2移動機構,其支承上述膜卷取裝置使其可在上述轉印用膜的寬度方向上移動。
根據本發明的第7方案,提供一種轉印成形裝置,其是在方案5的轉印成形裝置中,上述標記檢測部備有雷射線式傳感器,檢測位於上述轉印位置上的上述轉印用膜的標記遮蔽上述雷射線式傳感器的比率,求出上述第2數字值作為位於轉印位置上的上述轉印用膜的位置信息,上述應修正的值和方向,作為位於修正後應存在的位置上的上述轉印用膜的上述標記遮蔽上述雷射線式傳感器的比率而求出。
根據本發明的第8方案,提供一種轉印成形裝置,其是在方案5的轉印成形裝置中,上述圖案檢測部進行上述成形品的圖像讀取,依據上述圖像求出轉印於上述成形品的圖案的位置與本來上述圖案應處於的基準位置之間的位置偏移量以及位置偏移方向,從而求出上述第1數字值。
根據本發明的第9方案,提供一種轉印成形裝置,其是在方案5至8的任一項的轉印成形裝置中,上述轉印成形部以下述方式構成,其在進行上述修正後,將上述轉印用膜沿其長度方向移動並設在另外的轉印位置,在用上述固定模具和上述可動模具夾著該轉印用膜的狀態下,將熔融樹脂注射至在相互閉合的模具之間所形成的上述型腔中,與成形同時地進行將圖案轉印到另外的成形品上的轉印成形;上述圖案檢測部構成為,檢測所轉印成形的另外的成形品的圖案的位置偏移尺寸和位置偏移方向,求出第3數字值;上述標記檢測部構成為,當所檢測出的上述第3數字值在預先設定的允許範圍外時,求出上述標記的偏移量作為第4數字值;上述轉印用膜,依據從上述第3以及第4數字值求出的、關於上述轉印用膜的轉印位置來說應修正的值和方向,通過上述膜移動部反覆移動直到上述第3數字值收歸於允許範圍內,以便進行修正。
根據本發明的第10方案,提供一種轉印成形裝置,其是在方案5的轉印成形裝置中,具有存儲部,其存儲通過由上述圖案檢測部多次檢測位置偏移尺寸和位置偏移方向而獲得的多個第1數字值;和平均值計算部,其計算儲存於該存儲部的多個第1數字值的平均值;上述轉印用膜依據從上述平均值以及第2數字值求出的、關於上述轉印用膜的轉印位置來說應修正的值和方向而移動。
根據本發明,當成形品的圖案發生位置偏移時,自動將轉印用膜向與其位置偏移的方向相反的一側移動過位置偏移尺寸,故對於其後轉印成形的成形品b,圖案將轉印至規定位置。
因此,當成為轉印的圖案位置偏移的成形品時,可自動修正轉印用膜的位置從而作成圖案轉印於規定位置的成形品,可不中斷轉印成形地對轉印至成形品的圖案位置保持高精度。
並且,根據本發明,在對轉印用膜進行位置修正後再次檢測位置偏移,當存在超過允許範圍的位置偏移時再度反覆進行位置修正;故可將轉印用膜的位置修正為允許範圍內。因此,在位置修正後,通過轉印成形可將圖案轉印於成形品的允許範圍內的位置上。
還有,因為圖案的轉印位置在通過連續的轉印成形而成形的成形品中間沒有很大的變動,所以通過對第1數字值進行預先存儲,並依據其平均值進行轉印用膜的位置修正,能夠在整個連續的轉印成形工序內對圖案的位置偏移高精度地進行修正。


本發明的上述及其他目的和特徵,將從關於

的優選實施方式相關的以下描述中變得明了。在這些附圖中,圖1是表示本發明中的第1實施方式的轉印成形裝置的側視圖。
圖2是圖1的A-A剖視圖。
圖3A是表示用於圖1的轉印成形裝置的轉印用膜的構成的剖視圖。
圖3B是表示用於圖1的轉印成形裝置的轉印用膜和傳感器位置關係的概略立體圖。
圖4A、圖4B、圖4C是圖1的轉印成形裝置進行的長度方向位置檢測的說明圖。
圖5A、圖5B、圖5C是圖1的轉印成形裝置進行的寬度方向位置檢測的說明6A、圖6B、圖6C是通過圖1的轉印成形裝置而成形的成形品圖案位置偏移的說明圖。
圖7是圖1的B-B剖視圖。
圖8是圖7的C-C詳細剖視圖。
圖9是圖1的轉印成形裝置的膜卷取機構的立體圖。
圖10是圖1的轉印成形裝置的傳感器安裝部的放大圖。
圖11是圖1的轉印成形裝置的第1寬度方向傳感器的安裝部立體圖。
圖12是圖1的轉印成形裝置的控制電路圖。
具體實施例方式
在繼續本發明的描述前,在附圖中,對於相同的部件標上相同的參考標記。
如圖1和圖2所示,轉印成形裝置具有注射成形部100,該注射成形部100包括安裝於固定盤1上的固定模具2和安裝於可動盤3上的可動模具4、以及將熔融樹脂注射至兩模具間的型腔中的注射噴嘴5。
在本實施方式中,固定盤1固定於架臺6上,可動盤3通過固定於該固定盤1上的4根系杆7導引而移動,可與固定盤1遠離·接觸。
通過移動可動盤3使可動模具4的分型面4a與固定模具2的分型面2a壓接,從而成為由模具的成形部(固定模具2的成形部2b和可動模具4的成形部4b)形成了型腔的模具閉合狀態、和各分型面2a、4a分離的模具開放狀態。
還有,在注射成形部100中,基本上使用固定模具2和可動模具4這2個模具形成型腔,但也可使用例如中間板等附帶的部件。
在上述可動盤3上設置有膜送出裝置10和膜卷取裝置11。膜送出裝置10和膜卷取裝置11構成使轉印用膜20相對於可動模具4的分型面4a移動(向轉印用膜20的長度方向移動)的膜移動部。
轉印用膜20與可動模具4的分型面4a分離並且平行地移動。
並且,膜送出裝置10和膜卷取裝置11設置成,分別可通過第1移動機構12、第2移動機構13在與可動模具4的移動方向垂直的方向上(轉印用膜20的寬度方向)移動。即、膜送出裝置10和膜卷取裝置11構成通過由第1移動機構12、第2移動機構13向膜的寬度方向起動而使轉印用膜20向寬度方向移動的移動部。
在該實施方式中,在可動盤3的上部安裝有膜送出裝置10,用上述第1移動機構12使轉印用膜20向寬度方向移動。
膜卷取裝置11備有安裝於可動盤3下部的膜牽引機構14和安裝於架臺6上的膜卷取機構15,其膜牽引機構14通過上述第2移動機構13向轉印用膜20的寬度方向移動。
膜送出裝置10和膜卷取裝置11的安裝位置並非只局限於此,也可以將膜送出裝置10安裝於可動盤3的下部或左右側部上,而且也可以將膜送出裝置10、膜卷取裝置11安裝於架臺6或固定盤1上。
總之,膜移動部,在進行轉印成形前,可使轉印用膜20相對於模具分型面(固定模具2的分型面2a或可動模具4的分型面4a)向長度方向移動;而且優選的是也可使轉印用膜20向寬度方向移動;也可以是當進行後述轉印用膜20的位置修正時,使轉印用膜20沿長度方向和寬度方向中至少某一個方向移動的構成。
以下對轉印用膜進行說明。如圖3A、3B所示,轉印用膜20,在基膜20a的表面上沿長度方向隔開間隔地設置有圖案21。圖案21當在上述注射成形部100中成形時從基膜20a剝離並轉印到成形品上,故轉印用膜20在基膜20a上設置剝離保護層20b,在其上設置構成圖案的圖案墨層20c。還有,在圖案墨層20c上設置有粘接劑層20d,注射成形時與熔融樹脂接觸並與其粘接,圖案墨層20c與剝離保護層20b一同從基膜剝離並轉印於成形品。
設置於轉印用膜20上的圖案21不限定於印刷圖形,也可以由金屬蒸鍍層構成圖案墨層20c。
並且,圖案墨層20c由金屬蒸鍍層和印刷圖形的組合等、以及以往的轉印用膜上使用的圖形、文字、記號等構成。
另外,如圖3B所示,在轉印用膜20上備有長度方向標記22以及寬度方向標記23以便檢測與成形同時地將圖案21轉印於成形品時的轉印用膜20的位置,即轉印用膜20的轉印位置。
如圖3B所示,例如,轉印用膜的長度方向標記22(寬度3mm)沿轉印用膜的長度方向隔開間隔地設置於轉印用膜20的寬度方向一側部上,寬度方向標記23(受光寬度3mm)沿長度方向連續設置於轉印用膜的寬度方向另一側部上。
在本實施方式中,轉印用膜20為透光性,各標記22、23為非透光性,但各標記22、23也可以構成為半透光性。而且,也可以使轉印用膜20為非透光性或半透光性,使各標記22、23為透光性的構成。
該轉印用膜的位置檢測裝置,如圖1、圖2所示,備有設置於模具上的長度傳感器30、第1·第2寬度方向傳感器31、32,如圖3B所示,用於檢測轉印用膜的標記22、23而檢測轉印用膜的位置。
對上述各傳感器的一例進行說明。
如圖1和圖2所示,在模具例如可動模具4附近設置有長度傳感器30、寬度方向傳感器例如第1·第2寬度方向傳感器31、32。另外,寬度方向傳感器不必非得設置2個,也可以設置1個、或3個以上。
長度方向傳感器30安裝於靠可動模具4上部的寬度方向一側,第1寬度方向傳感器31安裝於靠可動模具4上部的寬度方向另一側,第2寬度方向傳感器32安裝於靠可動模具4下部的寬度方向另一側。
上述長度方向傳感器30、第1·第2寬度方向傳感器31、32檢測轉印用膜20的長度方向標記22、寬度方向標記23,並且檢測與各標記的偏移量。
例如,各傳感器由雷射線式傳感器(受光寬度3mm)構成,並備有發光器33和受光器34。發光器33和受光器34如圖3所示那樣位於轉印用膜20的厚度方向兩側,發光器33的光透過轉印用膜20由受光器34接收。
上述長度方向傳感器30,以其延伸方向為轉印用膜的長度方向的方式構成,發光器33發出的光的大小(膜長度方向大小)與長度方向標記22的大小(膜長度方向大小)大致相同。而且,第1·第2寬度方向傳感器31、32,以其延伸方向為轉印用膜的寬度方向的方式構成,發光器33發出的光的大小(寬度)與寬度方向標記23的大小(寬度)大致相同。
根據這樣的構成,當轉印用膜20位於轉印位置時,在長度方向傳感器30與長度方向標記22一致的情況下,如圖4A所示,受光器33發出的光33a由長度方向標記22完全遮住,受光器34的受光量為零。
並且,當長度方向標記22移動得比長度方向傳感器遠時,如圖4B所示,受光器33發出的光33a相對於長度方向標記22偏上,受光器34受到與其偏移量S1相對應受光量的光的照射,故根據該受光量可檢測標記遮蔽受光器34的比率。
另一方面,當長度方向標記22比長度方向傳感器30更靠近前側時,如圖4C所示,發光器33發出的光33a相對於長度方向標記22偏下,受光器34接受到與其偏移量S2相對應受光量,故以其受光量可檢測標記遮蔽受光器34的比率。
在如圖4B和圖4C所示的狀態中,可根據標記22遮住該受光器34的比率來檢測轉印用膜的長度方向位置。而且,當轉印用膜向長度方向移動時,通過獲取受光器34的遮蔽率的歷史記錄,可檢測轉印用膜的偏移方向。
具體地說,在圖1所示的轉印成形裝置中,轉印用膜從上方向下方送出,故如圖4C所示的S2大小緩緩變小,而受光器34遮蔽率緩緩增大,在圖4A的狀態中遮蔽率為最大,當長度方向標記22繼續向下側移動變為如圖4B所示的狀態時,伴隨標記的移動,S1的大小緩緩變大,而受光器34遮蔽率緩緩減小。
這樣,通過檢測備有雷射線式傳感器的長度方向傳感器30和標記的長度方向位置關係,可檢測出轉印用膜的長度方向的偏移量和偏移方向。因此,長度方向傳感器30構成將轉印用膜20的長度方向的轉印位置(偏移量)作為數字值檢測出來的標記檢測部。
另一方面,對於寬度方向標記23,當轉印用膜20位於轉印位置時,在寬度方向標記23與第1寬度方向傳感器31一致的情況下,如圖5A所示,發光器33發出的光33a由寬度方向標記23完全遮住,受光器34的受光量為零。
並且,當寬度方向標記23比第1寬度方向傳感器31偏向寬度方向一側時,如圖5B所示,發光器33發出的光33a向寬度方向標記23的寬度方向另一側偏移,受光器34接受到與其偏移量S3相對應的受光量,故能以其受光量檢測標記遮蔽受光器34的比率。
另一方面,當轉印用膜20位於轉印位置時,在寬度方向標記23比第1寬度方向傳感器31偏向寬度方向另一側的情況下,如圖5C所示,發光器33發出的光33a向寬度方向標記23的寬度方向一側偏移,受光器34接受到與其偏移量S4相對應的受光量,故能以其受光量檢測標記遮蔽受光器34的比率。
在如圖5B和圖5C所示的狀態中,根據標記23遮住該受光器34的比率檢測轉印用膜的寬度方向位置。而且,當轉印用膜向長度方向移動時,通過獲取受光器34遮蔽率的歷史記錄,可檢測轉印用膜的偏移方向。
另外,第2寬度方向傳感器32與寬度方向標記23的位置關係也同上述一樣,可通過第2寬度方向傳感器32測量寬度方向標記23的位置。
因此,通過檢測備有雷射線式傳感器的第1·第2寬度方向31、32和標記的寬度方向位置關係,可檢測轉印用膜的寬度方向的偏移量和偏移方向。所以,寬度方向傳感器31、32是將轉印用膜的寬度方向的轉印位置(偏移量)作為數字值檢測出來的標記檢測部。
以下,對轉印成形方法進行說明。
本發明的轉印成形方法具有轉印成形工序、成形品檢查工序、以及轉印用膜位置修正工序。
上述轉印工序,如以往所進行的那樣,通過將隔開間隔地配置有圖案21的轉印用膜連續送入固定模具2與可支模具4之間而連續進行。
例如包括第1工序,將固定模具2和可動模具4設為模具開放狀態,並移動轉印用膜20,使圖案21位於與模具的成形部、例如固定模具2的成形部2b對置的轉印位置;第2工序,在該第1工序後,移動可動模具4設為模具閉合狀態而夾住轉印用膜20,將熔融樹脂注射至其型腔a內,與成形同時地將圖案21轉印於成形品上;第3工序,設為模具開放狀態得到轉印有圖案21的成形品。
為將上述轉印用膜20設置在轉印位置,例如將轉印用膜20預先沿寬度方向定位而進行設置,並且預先設定膜移動部的轉印膜送出量,間歇地向長度方向移動其移動量。如後述所示,該定位是通過由各傳感器30、31、32檢測設置於轉印用膜上的標記22、23的位置來進行的。
上述成形品檢查工序,是檢測以上述轉印成形工序轉印成形了的成形品圖案的位置偏移尺寸和位置偏移方向的工序,隨時進行。而且,當存在位置偏移時,實施轉印用膜位置修正工序;沒有位置偏移時,不實施轉印用膜位置修正工序而連續實施上述轉印成形工序。
成形品圖案的位置偏移尺寸是指轉印於成形品上的圖案相對於本來設定的規定位置偏移的尺寸,所謂位置偏移方向指圖案相對於規定位置偏移的方向。
例如,如圖6A所示,當轉印於成形品b上的圖案21相對於以假想線表示的規定位置c在長度方向上有偏移時,測定其長度方向的位置偏移尺寸L1,並且檢測出向長度方向近前側偏移這一情況(位置偏移方向)。所謂該長度方向指轉印用膜20的長度方向。
並且,如圖6B所示,當轉印於成形品b上的圖案21相對於以假想線表示的規定位置c在寬度方向上有偏移時,測定其寬度方向的位置偏移尺寸H1,並且檢測出向寬度方向一側偏移這一情況(位置偏移方向)。所謂該寬度方向指轉印用膜20的寬度方向。
另外,優選地,分別在圖6B中轉印的圖案21的長度方向近前部21a和長度方向後側部21b處測定上述寬度方向的位置偏移H1。
通過這樣多處測定上述寬度方向進行的位置偏移尺寸H1,並根據如圖6C所示長度方向近前部21a的寬度方向的位置偏移尺寸H2與長度方向後側部21b的寬度方向位置偏移尺寸H3之差|H2-H3|,可知圖案21是在傾斜地偏移的情況下轉印的。
另外,在上述例子中,通過多處測定寬度方向的位置偏移尺寸H1來檢測傾斜偏移,但也可通過多處測定長度方向的位置偏移尺寸進行與上述同樣的檢測。此外,當多處進行位置偏移尺寸的測定時,並非只局限於2處,也可以進行3處以上的測定。
上述各位置偏移尺寸L1、H1的測定、位置偏移方向的檢測由使用ITV等圖像識別裝置的圖像處理等的圖案檢測部來進行。圖案檢測部,在取出成形了的成形品時或取出後對成形品進行攝像,以數字值求出該成形品的圖案的位置偏移尺寸。這裡所謂的ITV,是指用電視攝像機拍攝成形品、對該拍攝圖像進行圖像分析來檢測圖案位置的圖像識別裝置。具體地說,從圖案寫入的位置拍攝成形品,通過對該拍攝圖像進行顏色識別或圖樣識別,測定從成形品的外框位置起到圖案21為止的圖像數據中的距離,從而測定成形品中的圖案的位置。有關該測定的圖案位置的信息,與預線設定的規定位置比較,將偏移量及偏移方向作為數字值輸出。
該成形品檢查工序,在多次反覆實施上述轉印成形工序後,即、在排出多個成形品後進行,可以對該已成形的一個成形品實行檢查工序。
例如,對排出10個成形品後的下一個成形品實施。
並且,也可以對每一次轉印成形工序即對每個檢測的成形品實施來檢測圖案位置。即、成形品檢查工序可隨時進行。
上述轉印用膜位置修正工序,是指依據上述成形品圖案21的位置偏移尺寸L1、H1,移動處於上述轉印用膜的轉印位置上的位置而對轉印用膜20進行位置修正的工序。
例如,作為處於裝置驅動初始的轉印用膜的轉印位置的基準位置,將各傳感器30、31、32的遮蔽率預先設定為50%,計算可修正成形品圖案21的位置偏移尺寸L1、H1的轉印用膜的轉印位置,根據該計算的位置移動轉印用膜的位置使得各傳感器30、31、32達到應取的遮蔽率。
例如,如圖6A所示,當轉印於成形品b上的圖案21向長度方向近前發生位置偏移時,檢測可修正上述位置偏移尺寸L1的轉印用膜20位置,使轉印用膜20向長度方向後側移動,使轉印用膜的位置檢測裝置的遮蔽率變為該值後停止轉印用膜的移動。
優選的是,在移動轉印用膜20後,用上述長度方向標記22和長度方向傳感器30檢測位置修正後的轉印用膜20的長度方向位置,以所檢測出的長度方向位置與如上述圖4A至圖4C所示那樣檢測出的位置修正前的長度方向的轉印位置之差檢測轉印用膜20長度方向位置的移動量。
當該移動量與上述成形品圖案的位置偏移尺寸L1相比不一致時,再次將轉印用膜20向長度方向移動該差值以使其一致。
據此,可以使轉印用膜20準確地向長度方向移動位置偏移尺寸L1而進行位置修正。
即,可將轉印用膜20的轉印位置、位置修正後的位置作為數字值檢測出,故其位置之差也可作為數字值檢測出。
因此,可移動轉印用膜20以使位置偏移尺寸與上述位置差一致,從而可修正成形品的圖案的偏移。
並且,如圖6B所示,當轉印於成形品b上的圖案21向寬度方向一側發生位置偏移時,將轉印用膜20朝向寬度方向另一側移動到可修正上述測定的位置偏移尺寸H1的位置上,而對轉印用膜20進行位置修正。
優選的是,在移動轉印用膜20後,用上述寬度方向標記23和第1·第2寬度方向傳感器31、32檢測位置修正後的轉印用膜20的寬度方向位置,以該檢測出的寬度方向位置與如上述圖5所示那樣檢測出的位置修正前的寬度方向的轉印位置之差檢測轉印用膜20寬度方向的移動量。
當該移動量與上述成形品圖案的位置偏移尺寸H1相比不一致時,再次使轉印用膜20向寬度方向移動該差值。
據此,可以將轉印用膜20準確地向寬度方向移動位置偏移尺寸H1從而進行位置修正。
另外,如圖6C所示,當轉印於成形品b上的圖案21發生傾斜時,分別將轉印用膜20的長度方向近前側、長度方向後側進行與上述同樣的移動而進行位置修正。即、求出第1·第2寬度方向傳感器31、32修正後應取的遮蔽率的值,移動轉印用膜以使兩傳感器31、32分別達到該值。
這樣,要對轉印用膜20進行位置修正,需要如上所述在長度方向上有間隔地設置一對寬度方向傳感器,並需要如下構成的膜移動部,即膜移動部如上所述可在模具的近前側和後側分別使轉印用膜20向寬度方向移動。對該具體構成將在下文進行描述。
在上述轉印用膜20的位置修正動作中,除轉印用膜位置修正工序外,還同時進行成形品檢查工序。即,自動進行轉印用膜的位置修正工序以便成為對由成形品檢查工序檢測出的成形品圖案偏移進行修正的轉印用膜的位置,並可在不中斷成形轉印工序的情況下,對連續成形的多個成形品使圖案21的位置保持於適當的位置。
例如,成形品檢查工序中將成形品的圖案21的位置偏移尺寸作為第1數字值檢測出,當該修正結束時依據第2數字值檢測轉印用膜20應存在的位置,當兩者一致時,自動停止轉印用膜20的對位。
具體地說,將檢測出的轉印用膜20的轉印位置和成形品圖案的位置偏移尺寸的信息輸入到控制器,控制器將控制信號輸出至膜移動部,使轉印用膜20移動。在該移動進行中連續檢測傳感器的遮蔽率並將轉印用膜20的位置反饋給控制器,當該遮蔽率與可對從位置偏移尺寸求出的位置偏移進行修正的各傳感器遮蔽率的值一致時,停止膜移動部,結束轉印用膜的修正。
如上所述,將轉印用膜20向位置偏移方向和相反方向移動位置偏移尺寸,其後實施轉印成形工序,便可正確地將圖案21轉印於成形品的規定位置。
如上所述,即使對轉印用膜20的位置進行修正,有時也存在不能將圖案21正確地轉印於成形品的規定位置的情況。
為應對這種情況,對轉印用膜20進行位置修正後,再次檢測轉印成形的成形品的圖案21的位置,當發生位置偏移時,再次對轉印用膜20進行位置修正。反覆該操作使成形品的圖案21正確地轉印至規定位置上。
即、優選地,進行轉印用膜位置修正工序後,再次實施成形品檢查工序,當發生成形品的圖案21的位置偏移時,再次反覆進行轉印用膜20的位置修正工序。
當再次對上述轉印用膜20進行位置修正時,優選的是如下進行。
檢測轉印用膜20位置修正前所轉印成形的成形品的圖案21的位置偏移尺寸、與對轉印用膜20進行位置修正後所轉印成形的成形品的圖案21的位置偏移尺寸之差。
並且,當再次對轉印用膜20進行位置修正時,將轉印用膜移動上述檢測出的位置偏移差尺寸。
在上述的說明中,對轉印於成形品的圖案21的位置偏移尺寸設定容許範圍,當該位置偏移尺寸在允許範圍內時,不進行轉印用膜20的位置修正;當位置偏移尺寸超過允許範圍時,進行轉印用膜20的位置修正。上述允許範圍可根據成形品任意設定。例如可設定為±0.1~±0.05mm的值。
另外,根據產品也存在轉印於成形品的圖案的長度方向位置公差範圍較大的情況,在這種情況下,無需對轉印用膜20在長度方向上進行位置修正,故不需要長度方向傳感器30和長度方向標記22。
還有,根據產品也存在轉印於成形品的圖案的寬度方向位置公差範圍較大的情況,在這種情況下,無需對轉印用膜20在寬度方向上進行位置修正,故不需要第1·第2寬度方向傳感器31、32、寬度方向標記23。
在本實施方式中,作為膜移動部設置膜送出裝置10和膜卷取裝置11,並備有第1·第2寬度方向傳感器31、32,並且第1寬度方向傳感器31靠近模具(可動模具4)的膜送出裝置10,第2寬度方向傳感器32靠近模具(可動模具4)的膜卷取裝置11,故控制第1移動機構12使膜送出裝置10向寬度方向移動,控制第2移動機構13使膜卷取裝置11向寬度方向移動,並且在第1寬度方向傳感器31檢測到的寬度方向位置、和第2寬度方向傳感器32檢測到的寬度方向位置上分別進行上述操作。
這樣,將以轉印用膜20上的模具(可變模具4)作為界線的、移動方向兩側部位分別向寬度方向移動從而能夠迅速地、高精度地在寬度方向上進行位置修正。
下面,對膜送出裝置10的具體構成進行說明。
如圖1及圖2所示,在可動盤3上安裝有託架40,在該託架40上設置有在可動盤3的移動方向上移動自如的移動體41,並且在該移動體41和託架40上設置有使移動體41在可動盤3的移動方向上移動的第3移動機構42。
例如,將與移動體41螺合的螺杆42a旋轉自如地連結於託架40上,通過擰緊、鬆開該螺杆42a,使移動體41向可動盤3的移動方向移動。另外,移動體41通過鎖定螺母42b與螺杆42a螺合。
上述第3移動機構42也可以構成為,通過壓力缸、馬達旋轉螺杆42a並將螺母螺合於該螺杆42a上。
在上述移動體41上設置有在轉印用膜20的寬度方向上移動自如的殼體43,並設置有用以使該殼體43相對於移動體41向寬度方向移動的上述第1移動機構12。
在上述殼體43上旋轉自如地支承有送出用捲筒44和送出輥45,在該送出用捲筒44上卷裝轉印用膜20,並且該送出用捲筒44由第1馬達46進行正反向旋轉驅動。因為該送出用捲筒44在軸44a上安裝有一對凸緣44b,所以其裝卸自如地安裝於殼體43上。
上述第1移動機構12,如圖2所示,將馬達12b安裝於導向架12a上,將螺母12d螺合於通過馬達12b旋轉的螺杆12c上,並使該螺母12d沿著導向架12a移動自如,該導向架12a固定於移動體41上,螺母12d固定於凸緣43上。
在上述移動體41上設置有導向架47,將沿著該導向架47移動的滑動子48固定於殼體43上,從而殼體43可相對於移動體41平滑移動。
根據上述構成,通過將送出用捲筒44設為正向旋轉或者自由旋轉狀態,將轉印用膜20繞出,並從送出輥45送出。
還有,因為移動體41通過第3移動機構42向可動盤3的移動方向移動,所以送出輥45與殼體43一同向可動盤3的移動方向移動,可調整轉印用膜20的送出位置來調整可動模具4的分型面4a與轉印用膜20的間隔。
並且,用第1移動機構12使殼體43相對於移動體41移動,由此使卷裝於送出用捲筒44上的轉印用膜20向寬度方向移動,故可使轉印用膜20向寬度方向移動。
從膜送出裝置10送出的轉印用膜,通過兩模具2、4之間,由膜牽引機構14輸送。現對膜牽引機構14的具體構成進行說明。
膜牽引機構14備有驅動輥50和從動輥51,該驅動輥50可由第2馬達52驅動旋轉。從動輥51設置成能與驅動輥50壓接·分離,在分離的狀態下,將轉印用膜20插過驅動輥50與從動輥51之間,在壓接的狀態下,驅動驅動輥50,輸送轉印用膜20並施加張力。此時,通過第1馬達46制動膜送出裝置10的送出用捲筒44。
在本實施方式的例子中,在第1殼體53中設置驅動輥50和第2馬達52,在第2殼體54中設置從動輥51。
第1殼體53和第2殼體54擺動自如地連結在一起,在該第1殼體53和第2殼體54上安裝施力部件,例如彈簧55。
通過卸下上述彈簧55並將第2殼體54向脫離第1殼體53的方向(例如下方)擺動,將驅動輥50與從動輥51分離。
通過安裝上述彈簧55,第2殼體54被向與第1殼體53靠近的方向施力而擺動,從動輥51與驅動輥50壓接。
上述膜牽引機構14(例如第1殼體53)通過第2移動機構13安裝於可動盤3上。
在本實施方式的例子中,託架56設置於可動盤3上,移動體57在可動盤3的移動方向上移動自如地設置於該託架56上。為固定移動體57和託架56,設置有將移動體57在可動盤3的移動方向上移動自如地安裝於託架上的第4移動機構58。
例如,將與移動體57螺合的螺杆58a旋轉自如地連結於託架56上,通過擰緊、鬆開該螺杆58a使移動體57移動。另外,移動體57通過鎖定螺母58b與螺杆58a螺合。
上述第4移動機構58也可以構成為,通過壓力缸、馬達使螺杆58a旋轉,並且將螺母螺合到螺杆58a上。
在上述移動體57上,設置有在轉印用膜20上的寬度方向上移動自如的膜牽引機構14,並設置有使該膜牽引機構14相對於移動體57向寬度方向移動的上述第2移動機構13。
如圖2所示,第2移動機構13與第1移動機構12同樣地在導向架13a上安裝有馬達13b,將螺母13d螺合在通過該馬達13b旋轉的螺杆13c上,並使該螺母13d沿著導向架13a移動自如,該導向架13a固定於移動體57上,螺母13d固定於膜牽引機構14(第1殼體53)上。
該第2移動機構13、上述移動機構12並非只局限於上述之物,也可以由壓力缸、馬達和螺杆以及螺母的組合構成。
通過上述構成,可以使膜牽引機構14向可動盤3的移動方向移動而使轉印用膜20向厚度方向移動,並且可以使膜牽引機構14向轉印用膜20的寬度方向移動而使轉印用膜20向寬度方向移動。
轉印用膜20通過膜牽引機構14送往膜卷取機構15進行卷取。現對膜卷取機構15的具體構成進行說明。
如圖1和圖7~圖9所示,膜卷取機構15可向比裝置主體8的端部8a(可動盤3移動方向的端部8a)更向外側突出的膜卸下位置和裝置主體8內的膜卷取位置自如移動。
通過採用上述構成,當成形作業時,使膜卷取機構15位於裝置主體8內,可使得通行於裝置主體8外側時等不會受到妨礙。
另一方面,在結束轉印用膜20的卷取轉印後,也就是當卸下使用完的轉印用膜20時,可將膜卷取機構15移動到裝置主體8的外側,故可使該膜的卸下作業容易進行。
在本實施方式的例子中,膜卷取機構15以相互平行的上下2條導軌60沿膜移動方向延伸的方式安裝於裝置主體8(架臺6)上,該導軌60端部比裝置主體8的端部8a更向外側突出。導軌60通過連結件66連結在裝置主體8(架臺6)上地設置。
如圖8所示,導軌60剖面設為六邊形,以板68進行連結。導軌60,長度調整自如,並可設為收納於裝置主體8內的收納姿勢和從裝置主體8的端部8a突出的突出姿勢。
在本實施方式中,如圖7及圖9所示,導軌由通過連結件66連結在裝置主體8(架臺6)上的基部導軌60a與前部導軌60b構成,兩者以鉸鏈60c折曲自如地連結。上述鉸鏈60c,用銷83轉動自如地連結一側頁片81和另一側頁片82,前部導軌60b固定於其一側頁片81上,基部導軌60a固定於另一側頁片82上。
具體地說,如圖9所示,一側頁片81具有一對銷支承部81a,另一側頁片82是將具有銷支承部82b的板82c移動自如地設置於安裝部82a上的形狀,其銷支承部81a、82b通過銷83互相連結。根據上述構成,一側頁片81以銷83為支點與前部導軌60b一同相對於另一側頁片82轉動。
當基部導軌60a和前部導軌60b為直線狀態時,其前部導軌60b從裝置主體8的端部8a突出而成為上述突出姿勢。當將前部導軌60b折曲時,收納於裝置主體8內而成為上述收納姿勢。另外,在收納姿勢中,前部導軌60b也可以以向與圖7所示的箭頭相反的方向(即圖7中的上方)折曲的方式構成。根據這樣的構成,通過將前部導軌60b向與後述的卷取用捲筒61相同的方向折曲,可使從裝置主體8突出的部分變少。
通過將這樣構成的鉸鏈安裝於前部導軌60b和基部導軌60a之間,可通過鉸鏈60c將前部導軌60b折曲而成為收納姿勢。
並且,在如圖9所示的例子中,將銷支承部81a、82b朝著未設置移動體64的一側固定在導軌上,作成可向如圖7的箭頭所示方向折曲前部導軌的結構,以便不妨礙移動體64和鉸鏈60c。
另外,因為採取收納於裝置主體8內的收納姿勢和從裝置主體8的端部8a突出的突出姿勢,所以也可以將導軌60設成伸縮自如的結構。
還有,在未安裝有基部導軌60a的鉸鏈60c的一側的端部上設置託架67,並將第3馬達62固定在其上。第3馬達62備有通過第3馬達62的驅動而旋轉驅動的旋轉體63。
在導軌60上設置有可在移動膜卸下位置和膜卷取位置之間移動的移動體64。移動體64,設置有從下側與上方的軌道601接觸的車輪69和從下側與下方的軌道接觸的車輪69,能夠以由導軌60自上下夾持的狀態沿著導軌60平滑地移動。
設置於移動體64上的車輪69設置有燕尾槽,並嵌入到構成為剖面六邊形的導軌中,從而防止從導軌中脫落以及嚮導軌的寬度方向偏移。
上述卷取用捲筒61旋轉自如地以懸臂狀態支承在移動的移動體64上,旋轉用圓板65與卷取用捲筒61的旋轉軸垂直地固定於該卷取用捲筒61的前端上。
移動體64位於圖7中以假想線表示的膜卷取位置上,如圖8所示,卷取用捲筒61位於膜卷取位置上,由第3馬達62旋轉驅動。
具體地說,當移動體存在於膜卷取位置上時,第3馬達62與旋轉用圓板65互相接觸,優選的是壓接。當第3馬達62進行驅動使旋轉用圓板65旋轉時,該旋轉力通過作用於兩部件間的摩擦而傳遞至旋轉用圓板65,卷取用捲筒61旋轉。在本實施方式中,旋轉體63在旋轉圓板63a的外周面上安裝有橡膠環63b而使摩擦阻力變大。
下面,對用於本實施方式的轉印成形裝置的傳感器的具體構成進行說明。
上述長度方向傳感器30、第1·第2寬度方向傳感器31、32在可動盤3的移動方向(轉印用膜20的厚度方向)、轉印用膜20的移動方向(長度方向)、轉印用膜20的寬度方向上移動自如,可根據轉印用膜20的圖案21的大小、模具的大小進行位置調整,並且可根據模具的大小(可動盤移動方向的大小)沿可動盤移動方向進行位置調整,也可根據轉印用膜20的寬度沿寬度方向調整位置。
例如,如圖1和圖2所示,沿著分別安裝於託架40、56上的橫嚮導向件70,分別以在可動盤3的移動方向上移動自如的方式安裝有第1移動體71,在該各第1移動體71上分別以在轉印用膜20的移動方向(上下方向)上滑動自如的方式支承有縱向杆72,在該各縱向杆72上分別安裝第2移動體73,使各第2移動體73在上下方向上移動自如。
將託架74分別在轉印用膜20的寬度方向上移動自如地安裝於該第2移動體73。
分別將發光器33和受光器34安裝於上述託架74上,構成長度方向傳感器傳感器30、第1·第寬度2方向傳感器31、32。
具體地說,如圖10所示,通過擰緊第1小螺釘75固定第1移動體71,鬆開時第1移動體71沿著橫嚮導向件70移動。
通過擰緊第2小螺釘76固定縱向杆72,鬆開時縱向杆72相對於第1移動體71上下移動。
上述託架74如圖11所示備有安裝片74a和傳感器安裝片74b,通過螺栓77固定,所述螺栓77支承該傳感器安裝片74a使其沿著第2移動體73的燕尾槽73a移動自如,當鬆開該螺栓77時託架74可沿著燕尾槽73a相對於第2移動體73向轉印用膜20的寬度方向移動。
發光器33和受光器34安裝於上述各託架74的傳感器安裝片74b上,並且設置有使轉印用膜20易於進入該發光器33和受光器34之間的一對導向件78。
另外,圖10、11所示的傳感器安裝構造,因為長度方向傳感器30、第1·第寬度2方向傳感器各自的安裝位置不同,所以具有左右對稱的兩個結構,例如,圖11結構的構造為用以安裝第1寬度方向傳感器31的構造,用以安裝長度方向傳感器30以及第2寬度方向傳感器32的構造為與圖11的結構呈左右對稱的構造。
以下,對上述構成的轉印成形裝置的控制進行說明。圖1的轉印成形裝置受到來自控制機構的控制而被驅動。如圖12所示,在驅動機構上設置有控制器90,該控制器90被輸入包含來自長度方向傳感器30、第1·第2寬度方向傳感器31、32的各受光器34的與受光量相關的信息。
控制器90,依據與輸入的受光量相關的信息,運算各標記與各傳感器的偏移量,將轉印用膜20的轉印位置(轉印時的位置)作為數字值檢測出並存儲起來。
上述圖案21轉印後的成形品b通過機械手91向模具的成形部外移送。其後,通過圖像識別裝置92將成形品的圖案位置偏移尺寸(例如L1、H1)和位置偏移方向作為數字值檢測出,並將與其檢測出的位置偏移尺寸L1、H1和位置偏移方向相關的信息輸入控制器90中。該操作可在任意的時刻進行。例如也可以按照成形500次進行操作。
控制器90依據所輸入的成形品的圖案的位置偏移尺寸值大小判斷有無必要進行轉印用膜20的位置修正。
若控制器90判斷需要將轉印用膜20向長度方向移動進行位置修正,則依據其長度方向的位置偏移尺寸L1和位置偏移方向,驅動控制第1·第2·第3馬達46、52、62,使轉印用膜20在長度方向上向與位置偏移方向相反的方向移動。
長度方向傳感器30,與轉印用膜20的移動同時地基於長度方向傳感器30的受光量的變化監視轉印用膜20的長度方向的位置;當控制器90檢測出轉印用膜的位置為轉引用膜20的位置可對上述長度方向位置偏移尺寸L1進行修正的位置時,停止第1·第2·第3馬達46、52、62,並使轉印用膜停止。
這樣,轉引用薄膜20的長度方向位置修正結束。
若控制器90判斷需要將轉印用膜20向寬度方向移動進行位置修正,則依據其寬度方向的位置偏移尺寸H1和位置偏移方向,驅動控制第1·第2移動機構12、13的馬達12b、13b,使轉印用膜20在寬度方向上向與位置偏移方向相反的方向移動。
第1·第2寬度方向傳感器31、32,與轉印用膜20的移動的同時依據第1·第2寬度方向傳感器31、32的受光量的變化,與上述同樣地監視轉印用膜20的寬度方向的位置;當控制器90檢測出轉印用膜位於轉印用膜20的位置可對上述寬度方向位置偏移尺寸H1進行修正的位置時,停止上述馬達12b、13b。
據此,結束轉印用膜20的寬度方向位置修正。
如上所述,結束轉印用膜20的位置修正後,便可多次進行轉印成形動作。例如進行6次。此後,將成形品與上述同樣地移送至圖像識別裝置92,再次檢出測成形品的圖案位置偏移尺寸、方向,傳送入控制器90內。
當控制器90判斷需要進行位置修正時,則再次進行上述的位置修正操作。
在這種情況下,也可以檢測轉印用膜20位置修正前所轉印成形的成形品b的圖案21的位置偏移尺寸與轉印用膜20位置修正後所轉印成形的成形品b的圖案21的位置偏移尺寸之差。
然後,使轉印用膜20移動該差值。例如,若如上所述所檢測的轉印用膜20的移動量與上述差值一致,則停止各馬達44、52、65、12b、13b。
反覆該操作,若控制器90判斷無需進行位置修正時,則進行通常的轉印成形操作。
該說明中的位置修正判斷是判斷上述成形品的圖案21位置偏移尺寸是否在允許的範圍內。
另外,當如上述圖6C所示長度方向近前側的寬度方向位置偏移尺寸H2與長度方向後側的寬度方向位置偏移尺寸H3有差異時,轉印於成形品b上的圖案21是傾斜的,因此,分別獨立驅動第1移動機構12的馬達12b、第2移動機構13的馬達13b,並使轉印用膜20的長度方向近前側和後側沿寬度方向向相反的方向移動來進行位置修正。
在上述說明中,為進行位置修正而使轉印用膜20移動的動作,可以照常在將轉印用膜20移動至轉印位置後再實施,也可以在將轉印用膜20移動至轉印位置之前實施。
並且,在本實施方式中,控制送出用捲筒44的制動力和驅動輥50的驅動力,來控制轉印膜20的張力,因此,第1·第2馬達46、52採用伺服馬達。卷取用捲筒61隻將使用完的轉印用膜20卷取,所以使用感應電動機。還有,即使卷取用捲筒的膜卷取直徑較大,也不影響送出用捲筒44(膜送出裝置10)與驅動輥50(膜牽引機構14)之間的轉印用膜的張力。
另外,本發明並非只限定於上述實施方式,也可以其他各種方案進行實施。
例如,在上述實施方式中,對於傳感器30、31、32,為了檢測標記的超出方向,並檢測轉印用膜的位置以及偏移方向,在移動轉印用膜時獲取傳感器30、31、32的遮蔽率的歷史記錄,但也不限定於此,例如,可以將2個發光器和受光器錯開位置地設置於1個傳感器上,通過比較該2個受光器的遮蔽率檢測出其偏移方向。
還有,通過圖案檢測部進行的成形品的圖案偏移檢測的頻度,可在任意時刻進行,也可根據成形條件適當地變更檢測頻度。例如,進行轉印用膜位置修正後,實行圖案偏移檢測的頻度較高,但隨著圖案偏移的量逐漸變小,可降低其檢測頻度。
並且,也可以預先存儲通過由圖案檢測部進行的成形品的圖案偏移檢測而獲得的信息,當該信息滿足蓄積了規定量或經過了規定時間等規定條件時,平均所蓄積的信息的值而求出平均值,依據該平均值進行轉印用膜的位置修正。通過這樣使用平均值進行位置修正,能夠在連續進行的整個轉印成形工序中進行高精度的圖案位置偏移修正。即、因為圖案的轉印位置在通過連續的轉印成形而形成的成形品之間不會很大的變動,所以關於圖案位置偏移的信息預先存儲信息,並依據其平均值進行轉印用膜的位置修正是有效的。
還有,膜卷取裝置11也可以不設置膜牽引機構,而膜卷取機構15也可以配置成可通過第2移動機構在轉印用膜的寬度方向上移動。
另外,通過對上述各種實施方式中的任意實施方式進行適當組合,能夠產生各自所具有的效果。
本發明,邊參照附圖邊對聯繫優選的實施方式進行了充分的描述,但對本領域熟練的技術人員而言,明了其中的各種變形或修正。應理解為這樣的變形與修正只要不脫離依據所附權利要求限定的本發明範圍,就包括在本發明中。
權利要求
1.一種轉印成形方法,其特徵在於,將具有圖案(21)、長度方向標記(22)和寬度方向標記(23)中的至少某一方的轉印用膜(20)沿其長度方向移動而設在轉印位置上,在夾著該轉印用膜(20)的狀態下,將熔融樹脂注射至相互閉合的上述固定模具(2)與上述可動模具(4)之間所形成的型腔中,與成形同時地進行將上述圖案(21)轉印到成形品上的轉印成形,檢測上述轉印成形的成形品(b)的圖案(21)的位置偏移尺寸和位置偏移方向而求出第1數字值,求出上述標記(22、23)的偏移量作為第2數字值,從上述第1及第2數字值求出關於上述轉印用膜的上述轉印位置來說應修正的值和方向,依據上述求出的應修正的值和方向,移動上述轉印用膜進行修正。
2.根據權利要求1所述的轉印成形方法,其特徵在於上述第2數字值用雷射線式傳感器檢測出,根據位於上述轉印位置上的上述轉印用膜的上述標記(22、23)遮蔽上述雷射線式傳感器的比率,作為位於上述轉印位置上的上述轉印用膜的位置信息而求出,上述應修正的值和方向,作為位於修正後應存在的位置上的上述轉印用膜的上述標記(22、23)遮蔽上述雷射線式傳感器的比率而求出。
3.根據權利要求1所述的轉印成形方法,其特徵在於上述第1數字值如下求得即進行上述成形品的圖像讀取,並基於上述圖像而求出轉印於上述成形品上的圖案(21)的位置與本來上述圖案(21)應處於的基準位置之間的位置偏移量以及位置偏移方向。
4.根據權利要求1至3任一項所述的轉印成形方法,其特徵在於在上述修正後,進而將上述轉印用膜(20)沿其長度方向移動並設在另外的轉印位置,在用上述固定模具(2)和上述可動模具(4)夾著該轉印用膜(20)的狀態下,將熔融樹脂注射至相互閉合的模具(2、4)間所形成的上述型腔中,與成形同時地進行將上述圖案(21)轉印到另外的成形品上的轉印成形,檢測轉印成形的另外的成形品(b)的圖案(21)的位置偏移尺寸和位置偏移方向,求出第3數字值,當第3數字值處於預先設定的允許範圍以外時,求出上述標記(22、23)的偏移量作為第4數字值,從上述第3及第4數字值求出關於上述轉印用膜的移動來說應修正的值和方向,依據上述所求得的應修正的值和方向,移動上述轉印用膜而反覆進行修正直到收歸於允許範圍內。
5.一種轉印成形裝置,其特徵在於,其備有轉印成形部(100),其備有固定模具(2)以及可動模具(4)、和注射噴嘴(5),與成形同時地將上述圖案(21)轉印於成形品(b)上,所述固定模具(2)以及可動模具(4)配置成可設成模具閉合狀態以及模具開放狀態,所述噴嘴(5)在夾著位於轉印位置上並具有轉印於成形品的圖案(21)以及長度方向標記(22)和寬度方向標記(23)中的至少某一個的轉印用膜(20)的狀態下、將熔融樹脂注射至在相互閉合的上述固定模具(2)和可動模具(4)之間所形成的型腔中;膜移動部(10、11、12、13),其在由上述轉印成形部進行轉印成形之前使上述轉印用膜(20)相對於模具分型面沿長度方向移動,並且在位置修正時使上述轉印用膜(20)向長度方向與寬度方向中至少一個方向移動;圖案檢測部(92),其檢測所轉印成形的成形品(b)的圖案(21)的位置偏移尺寸和位置偏移方向,求出第1數字值;以及標記檢測部(30、31、32、90),其求出上述標記(22、23)的偏移量作為第2數字值;在上述位置修正時,上述轉印用膜(20),依據從上述第1以及第2數字值中求出的、關於上述轉印用膜的轉印位置來說應修正的值和方向,通過上述膜移動部(10、11、12、13)向其長度方向和寬度方向中至少某一個方向移動。
6.根據權利要求5所述的的轉印成形裝置,其特徵在於,上述膜移動部(10、11、12、13)備有送出裝置(10),其將上述轉印用膜(20)沿其長度方向送出至上述固定模具(2)與上述可動模具(4)之間;膜卷取裝置(11),其卷取從上述膜送出裝置送出的上述轉印用膜;第1移動機構(12),其支承上述膜送出裝置(10)使其可在上述轉印用膜的寬度方向上移動;第2移動機構(13),其支承上述膜卷取裝置(11)使其可在上述轉印用膜的寬度方向上移動。
7.根據權利要求5所述的轉印成形裝置,上述標記檢測部(30、31、32、90)備有雷射線式傳感器(33、34),檢測位於上述轉印位置上的轉印用膜的標記(22、23)遮蔽上述雷射線式傳感器的比率,求出上述第2數字值作為位於轉印位置上的上述轉印用膜的位置信息,上述應修正的值和方向,作為位於修正後應存在的位置上的上述轉印用膜的上述標記(22、23)遮蔽上述雷射線式傳感器的比率而求出。
8.根據權利要求5所述的轉印成形裝置,其特徵在於上述圖案檢測部(92)進行上述成形品的圖像讀取,依據上述圖像求出轉印於上述成形品的圖案(21)的位置與本來上述圖案(21)應處於的基準位置之間的位置偏移量以及位置偏移方向,從而求出上述第1數字值。
9.根據權利要求5至8任一項所述的轉印成形裝置,其特徵在於上述轉印成形部(100)以下述方式構成,其在進行上述修正後,將上述轉印用膜(20)沿其長度方向移動並設在另外的轉印位置,在夾著該轉印用膜(20)的狀態下,將熔融樹脂注射至在相互閉合的上述固定模具(2)和上述可動模具(4)之間所形成的上述型腔中,與成形同時地進行將圖案(21)轉印到另外的成形品上的轉印成形;上述圖案檢測部(92)構成為,檢測所轉印成形的另外的成形品(b)的圖案(21)的位置偏移尺寸和位置偏移方向,求出第3數字值;上述標記檢測部(30、31、32、90)構成為,當所檢測出的上述第3數字值在預先設定的允許範圍外時,求出上述標記(22、23)的偏移量作為第4數字值;上述轉印用膜(20),依據從上述第3以及第4數字值求出的、關於上述轉印用膜的轉印位置來說應修正的值和方向,通過上述膜移動部(10、11、12、13)反覆移動直到上述第3數字值收歸於允許範圍內,以便進行修正。
10.根據權利要求5所述的轉印成形裝置,其特徵在於,具有存儲部(90),其存儲通過由上述圖案檢測部(92)多次檢測位置偏移尺寸和位置偏移方向而獲得的多個第1數字值;和平均值計算部(90),其計算儲存於該存儲部的多個第1數字值的平均值;上述轉印用膜(20)依據從上述平均值以及第2數字值求出的、關於上述轉印用膜的轉印位置來說應修正的值和方向而移動。
全文摘要
本發明是當成為在圖案發生位置偏移的情況下轉印得到的成形品時、能夠制動修正該位置偏移從而作成圖案轉印到規定位置上的成形品的轉印成形方法。在存在成形品的圖案位置偏移的情況下,將該成形品(b)的圖案(21)的位置偏移尺寸和位置偏移方向作為數字值檢測出,使轉印用膜(20)向與該檢測出的位置偏移方向相反的一側自動移動過檢測出的位置偏移尺寸,從而進行位置修正,其後,圖案(21)便可轉印到轉印成形的成形品(b)的規定位置上。
文檔編號B29C45/76GK1756638SQ200480005899
公開日2006年4月5日 申請日期2004年3月3日 優先權日2003年3月3日
發明者大總正篤, 今井茂, 樋口敏明, 萩原豐, 宮崎邦夫, 豐岡尚登, 伊藤忠廣 申請人:Ykk株式會社, 日本寫真印刷株式會社

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