專利名稱：硅膠的模內立體轉印裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型為關于一種立體轉印裝置，尤其是關于一種于硅膠射出成型同時于模具內進行轉印的立體轉印裝置。
背景技術：
一般塑料材質的成品，除其本身所具有的顏色外，若欲在其表面上形成文字或圖案，通常利用印刷的方式，將油墨印刷在該成品的表面上。然而，由于該成品表面的形狀并非皆為平面，印刷時將相當困難，另一方面，則因油墨系在已成型的成品上沾黏，加上塑料表面光滑的特性，油墨的附著力不佳，常易因摩擦而掉色，故以此印刷上色的方式并不理想。
為改善前述的缺點，后來則發展出一種在射出成型模具內同時印刷轉印的上色方式，其稱之為模內裝飾射出(in-mold decoration，IMD)。模內裝飾射出一般的步驟包括1.薄膜多色印刷(printed film)，首先將所需印刷的文字圖案印刷于一基材薄膜上；2.三維造型的高壓成型(high pressureforming，HPF)，利用高壓空氣將前述的基材薄膜壓制成模仁的三維造型；3.沖壓裁切(Die cut to trim film)，利用沖壓設備將形成三維造型基材薄膜多余的部分加以裁切；4.射出加工(insert molding)，將三維造型基材薄膜置入模內后，進行射出加工。此種方式下，基材薄膜會與油墨一同融合附著于所成型的成品表面，故亦稱為模內貼標射出。另一種相當類似的制程方式，于油墨附著后，其基材薄膜則可與成型的成品脫離，而稱之為模內轉印射出。
然而目前模內裝飾射出的加工法，其不良率相當高。其原因在于印刷在基材薄膜上的油墨經過二次加工后(包括高壓成型、沖壓裁切與射出加工)，其品質變得較不穩定。油墨的熔點為135℃，而一般射入的塑料原料其加工溫度約在160～280℃之間，因此當油墨碰到高溫的塑料原料時，油墨會溶解而發生油墨位移的現象，使印刷文字或圖案看起來模糊不清。此外，則由于油墨印刷干燥后其物性變得易碎，因此在高壓成型與沖壓裁切時，受到基材薄膜的強力彎曲，在折彎處的油墨常發生碎裂，而導致該處透光。即便前述的缺點皆可改善，油墨于模內轉印至塑料表面后，其附著力的提升仍然有限，油墨依然容易于使用后脫落。
另一方面，在轉印的過程中，必須將印刷有文字或圖案的基材薄膜經過高壓成型與沖壓裁切，而后再將該基材薄膜置入模具中進行射出加工，在制造過程中徒增步驟而相當不便，且必須另外設置相配合用以高壓成型與沖壓裁切的模具，更使生產成本大幅提高。塑料的模內裝飾射出為習知有年，而關于硅膠的自動化射出加工，則為近年另一重要的發展領域，特別是其特殊的質感，在許許多多的商品應用上，都獲得相當好的效果。但所有關于硅膠射出成型的成品，其若欲在該成品上加上圖案或文字，皆為在成型后的成品上轉印或印刷，其結果即如前述，對于印刷表面非為平面的情況下，其印刷相當困難，另一方面，則因油墨為在已成型的成品上沾黏，其附著力不佳，常易因摩擦而掉色，也因其附著力差，轉印出成品的色澤飽和度不足，圖案或文字的輪廓也較不清晰。

發明內容
為改善前述油墨與成型硅膠沾黏的附著力，同時改進轉印時繁瑣的步驟，并降低制程所需的設備成本，本實用新型將提供一種利用模內裝飾射出方式，于硅膠射出成型同時進行油墨轉印的模內立體轉印裝置，以增加油墨對于硅膠本體的附著力，使油墨不易脫落，且同時有較佳的色彩飽和度與較清晰的輪廓。另一方面則配合模具以及轉印機構的設計，簡化射出成型與模內轉印的步驟，增加生產的效率，同時降低生產所需的設備成本。
本實用新型的模內立體轉印裝置，包括一夾模機構，該夾模機構包括一第一模具、一第二模具以及同時接設該第一模具與該第二模具的開關模構件；一轉印機構，該轉印機構包括二滾輪，該二滾輪為設于所述第一模具與第二模具間的側邊，使該二滾輪所卷設的轉印基材能夠夾設于所述第一模具與第二模具之間；以及，一射出機構，該射出機構為接設于所述第二模具，并藉由一噴料嘴穿設于所述第二模具，而連通于所述第一模具與第二模具間所形成的成型空間。其中，該第一模具的模深為依該轉印基材的延展性而設。
藉由本實用新型，將第一模具與第二模具關模、鎖模后，轉印基材即夾設于兩模具間所形成的成型空間中，接下來的步驟即可直接進行射出加工。射出加工時，可利用固態或液態的硅膠原料，藉由射料嘴將硅膠原料射入模具中，而后再藉由與第一模具與第二模所接設的加熱裝置于模內加熱硅膠原料，使射出原料由原本于射出機構中加熱而后射出的過程，移置于模內中進行，如此可使油墨與射出材料在加熱的過程中逐漸融合，而增加油墨與硅膠的黏著性，使油墨更不易脫落。此外，藉由本實用新型的硅膠轉印裝置，亦可省卻高壓成型與沖壓裁切的步驟與設備，使在射出成型與轉印的制程上節省掉相當的成本，并同時大幅增加其產能。
以下將配合圖式進一步說明本實用新型的實施方式，下述所列舉的實施例是用以闡明本實用新型，并非用以限定本實用新型的范圍，任何熟習此技藝者，在不脫離本實用新型的精神和范圍內，當可做些許更動與潤飾，因此本實用新型的保護范圍當視申請專利范圍所界定者為準。


圖1為本實用新型實施例的示意圖。
圖2為本實用新型實施例鎖模后的示意圖。
圖3為本實用新型實施例射出成型同時轉印的示意圖。圖中10夾模機構11第一模具 111第一模形12第二模具 121第二模形20轉印機構21第一滾輪 22第二滾輪23轉印基材 24轉印油墨30射出機構31噴料嘴32進料桿40成型空間50硅膠成品具體實施方式
請參閱圖1，該圖為本實用新型實施例的示意圖。本實用新型的硅膠的模內立體轉印裝置可包括一夾模機構10、一轉印機構20與一射出機構30。
請繼續參閱圖1，夾模機構10包括一第一模具11、一第二模具12以及同時接設該第一模具11與該第二模具12的開關模構件(圖中未示)。第一模具11內開設有一第一模形111，該第一模形111則為所欲呈現立體構型的文字或圖案，而第二模具12所開設的第二模形121則為該射出成品的主體結構，該主體結構可為手機、計算器等電子設備的按鍵或外殼，或是球拍等日用品的護套，甚至是鞋底等。于該主體結構上轉印出文字、圖案或商標，對于該產品的美觀、質感與品牌識別，皆有極佳的彰顯作用，皆未來極具潛力的高價值產品。
轉印機構20則包括第一滾輪21與第二滾輪22，該二滾輪為設于所述第一模具11與第二模具12間的側邊，使該二滾輪所卷設的轉印基材23能夠夾設于第一模具11與第二模具12之間。第一滾輪21與第二滾輪22可將印刷有轉印文字圖案的轉印基材23卷收，使可于制程中將轉印基材23持續轉進，以能連續進行射出與轉印的動作。轉印機構20可進一步接設一轉印基材23的定位裝置(圖中未示)，使在每一次轉印之后，滾輪轉動轉印基材23時能夠使印刷的文字圖案確實與模具的模紋相對應，使將來轉印后，油墨能夠附著于正確的位置。定位裝置可為XY軸定位系統、影像掃描定位系統，或其它可用以定位的系統。轉印基材23上所印刷的轉印油墨24為面向第二模具12。
射出機構30為接設于第二模具12，并藉由一噴料嘴31穿設于所述第二模具12中，且連通于第一模具11與第二模具12間所形成的成型空間40(請先參閱圖2)。
請參閱圖2，該圖為本實用新型實施例鎖模后的示意圖。當轉印基材23受滾輪的帶動與定位裝置的定位后，已與所欲轉印的模紋相對應，此時即可進行鎖模的動作，藉由一同時接設該第一模具與該第二模具的開關模構件，將第一模具11與第二模具12靠合固夾。固夾后轉印基材23則夾設并懸置于第一模具11與第二模具12間所形成的成型空間40中。
請參閱圖3，該圖為本實用新型實施例射出成型同時轉印的示意圖。關模、鎖模之后，則可進行射出加工。射出加工時，可將固態或液態的硅膠原料，經進料桿32由射料嘴31射入模具中，此即所謂冷料射出過程。之后，再以一與第一模具11與第二模12相接設的加熱裝置(圖中未示)，加熱模內的硅膠射出原料，使油墨與射出原料在加熱的過程中逐漸融合，而可進一步增加油墨與硅膠的黏著性，使油墨更不易脫落，并使轉印的顏色更為飽和。
硅膠射出的過程中，硅膠原料的射入會使轉印基材23往第一模形111的模紋延展，并進而形成該第一模形111的構型，因此不需要經過習知高壓成型與沖壓裁切的步驟，可大幅降低所需的制程成本。但為避免轉印基材23延展的過程中產生破損，第一模具11的模深須依該轉印基材23的延展性而設，在其容許延展的范圍下，設計其所能突出構型的高度。
射出加工程序完成后，硅膠成品50經過冷卻后，其構型即已固定，轉印油墨24也轉印于硅膠成品50的表面。此時再藉由前述的開關模構件將第一模具11與第二模具12開模，將硅膠成品50取出后，轉動第一滾輪21與第二滾輪22，將另一轉印圖案定位至模具間，即可進行下一循環的射出轉印步驟，因而可進行連續射出轉印的制程步驟。
權利要求1.一種硅膠的模內立體轉印裝置，包括一夾模機構，該夾模機構包括一第一模具、一第二模具以及同時接設該第一模具與該第二模具的開關模構件；一轉印機構，該轉印機構包括二滾輪，該二滾輪為設于所述第一模具與第二模具間的側邊，使該二滾輪所卷設的轉印基材能夠夾設于所述第一模具與第二模具之間；以及一射出機構，該射出機構為接設于所述第二模具，并藉由一噴料嘴穿設于所述第二模具，而連通于所述第一模具與第二模具間所形成的成型空間。
2.根據權利要求1所述的硅膠的模內立體轉印裝置，其特征在于所述第一模具的模深為依該轉印基材的延展性而設。
3.根據權利要求1所述的硅膠的模內立體轉印裝置，其特征在于所述第一模具與第二模具進一步接設有一加熱裝置。
4.根據權利要求1所述的硅膠的模內立體轉印裝置，其特征在于所述轉印機構進一步接設一轉印基材的定位裝置。
專利摘要本實用新型關于一種于硅膠射出成型同時于模具內進行轉印的立體轉印裝置。本實用新型的模內立體轉印裝置，包括一夾模機構，該夾模機構包括一第一模具、一第二模具以及同時接設該第一模具與該第二模具的開關模構件；一轉印機構，該轉印機構包括二滾輪，該二滾輪為設于所述第一模具與第二模具間的側邊，使該二滾輪所卷設的轉印基材能夠夾設于所述第一模具與第二模具之間；以及一射出機構，該射出機構為接設于所述第二模具，并藉由一噴料嘴穿設于所述第二模具，而連通于所述第一模具與第二模具間所形成的成型空間。
文檔編號B44C1/16GK2782383SQ200520018080
公開日2006年5月24日 申請日期2005年5月16日 優先權日2005年5月16日
發明者王精行 申請人:王精行