TWI565577B - 模內轉印模具及模內轉印方法 - Google Patents

Description

模內轉印模具及模內轉印方法

本發明係關於一種模內轉印模具及模內轉印方法，尤其是一種透過真空壓縮機，使薄膜更貼合於模具表面的模內轉印模具及模內轉印方法。

一般而言，常見的生活用品如手機殼、平板電腦、汽車內裝件或表面印有裝飾的塑膠殼等，大多利用模內轉印(IMR)方式，將薄膜表面之油墨轉印於塑膠殼或薄型容器之表面，達到標籤或裝飾的目的。現使用的模內轉印模具方式，係將具有油墨的薄膜設置於一母模內，使該薄膜的一側緊密貼合於該母模的內表面後，將該母模及該薄膜朝形狀與該母模對應的一公模移動，使該薄膜以另一側壓抵於該公模，且該公模及母模相互結合並於其間形成一容料空間，其中該薄模具有油墨的一側係背向該母模而朝向該容料空間。隨後，以射出成型方式將塑料注入該容料空間內並固化該塑料，藉以將該薄膜上的油墨穩固的成形於該塑料所構成之成品的表面。

詳言之，請參照第1圖所示，係揭示一種習知模內轉印系統8。該模內轉印系統8包含一模內轉印模具9、一第一送料裝置81、一模具驅動裝置82及一第二送料裝置83。該模內轉印模具9供一轉印用薄膜F穿過，其中該轉印用薄模F之一側表面具有油墨；該第一送料裝置81可控制該薄膜F相對於該模內轉印模具9作移動；該模具驅動裝置82係使該薄 膜F貼抵於該母模91的內表面，且使該薄膜F具有油墨的側表面背向該母模91，並驅動該模內轉印模具9的母模91及公模92對合，以於該母模91及公模92之間形成一容料空間93；該第二送料裝置83係將塑料注入該容料空間93而填充於該薄膜F及該公模92之間，藉以製造表面具有該薄膜F之油墨的成品。

另一併參照第2a圖所示，在使用上述模內轉印系統8置造該成品的過程中，於該母模91及公模92對合形成該容料空間93之前，該模具驅動裝置82係致動該母模91的一抽氣通道911進行抽氣，以使該薄膜F能與該母模91的表面緊密服貼。詳言之，該母模91具有一容料內壁912及一貼合內壁913，其中該容料內壁912係供形成該容料空間93的一側，而該貼合內壁913則供與該公模92相互抵壓以封閉該容料空間93，且該抽氣通道911連通該貼合內壁913。另，該抽氣通道911的另一端係透過一抽氣槽連接至一真空壓縮機，以達到吸氣之目的。請續參照第2b圖所示，該模具驅動裝置82使該薄膜F與該母模91的表面緊密服貼後，該模具驅動裝置82接著驅動該模內轉印模具9，致動該母模91之貼合內壁913壓抵該公模92，並執行後續的射出成型步驟。

然而，當氣體由該抽氣通道911抽出而使該薄膜F貼合該母模91的表面時，由於該抽氣通道911係設置於該容料空間93之外，因此在該容料內壁912內的彎折位置易於產生薄膜F與該容料內壁912未完全伏貼的情況。此時，一旦該公模92與該母模91對合而固定該薄膜F的位置，該薄膜F即可能在該塑料注入該容料空間93時，因為塑料注入時的高壓及塑料的推擠而造成該薄膜F上的油墨產生裂紋甚至破裂，進而導致固化後的成品上的圖案也存在龜裂、變型或缺損等瑕疵。

因此，應改良上述模內轉印模具方式，避免製造過程中該薄膜無法均勻地緊密服貼於模具之表面的情況產生。

本發明係提供一種模內轉印模具及模內轉印方法，以數個抽氣槽分別獨立進行吸真空，或針對特定區域作加強吸附，以降低成品的失敗率，並進一步提高工作效率。

本發明的模內轉印模具，包含：一第一模具，具有一第一表面，該第一表面設有一第一接合區段及一第一構形區段，該第一接合區段環繞該第一構形區段設置；一第二模具，具有一第二表面，該第二表面設有一第二接合區段及一第二構形區段，該第二接合區段環繞該第二構形區段設置，該第二接合區段係供與該第一模具之第一接合區段相抵接，該第二構形區段係供與該第一模具之第一構形區段相對，使該第一構形區段及第二構形區段共同形成一容料空間；其中該第二模具另具有一第一抽氣槽及一第二抽氣槽，該第一抽氣槽連接該第二接合區段，以於該第二結合區段形成一第一抽氣孔，該第二抽氣槽連接該第二構形區段，以於該第二構形區段形成一第二抽氣孔。

其中，該第二抽氣孔鄰近於該第二接合區段與該第二構形區段之交界處。藉此可針對該模具的彎折處加強吸附，以達到使該薄膜微捲材與該第二表面完全且均勻服貼的功效。

其中，該第二抽氣孔鄰近於該第二構形區段之彎折處。藉此以抽出該彎折位置附近的空氣，達到使該薄膜材料與該第二表面完全且均勻的貼合效果。

其中，該第二抽氣孔之截面形狀為圓形，且該圓形的孔徑為0.01至0.05毫米(mm)。藉此可針對模具的任何狹窄邊緣處加強吸附，並避免影響成品外觀，達到提升使用便利性的功效。

其中，該第二抽氣孔之截面形狀為長條形，且該長條形的寬度為0.01至0.05毫米(mm)。藉此可針對模具的任何狹窄邊緣處加強吸附， 並避免影響成品外觀，達到提升使用便利性的功效。

本發明的模具裝置，係包含：一模內轉印模具，係如上述之模內轉印模具；一汲氣單元，該汲氣單元係連接至該第一抽氣槽及該第二抽氣槽；一時序控制單元，該時序控制單元電性連接並供控制該汲氣單元。

本發明的模內轉印方法，係使用上述之模具裝置執行，該模內轉印方法包含：將一側具有油墨的薄膜設置於該第二模具的第二表面上，且該薄膜具有油墨的一側係背向該第二膜具；以該時序控制單元致動該第一抽氣槽進行抽氣，使該薄膜與該第二模具的第二接合區段貼合；以該時序控制單元致動該第二抽氣槽進行抽氣，使該薄膜與該第二模具的第二構形區段貼合；以該第一模具壓抵該第二模具，且該第一模具之第一接合區段及該第二模具之第二接合區段鉗固該薄膜，使該第一模具之第一構形區段及該第二模具之第二構形區段之間形成該容料空間，該薄膜位於該容料空間內的部分係貼合於該第二構形區段；將一溶融狀的塑料注入該容料空間位於該薄膜及該第一構形區段之間的區域；及待該塑料固化為表面具有該薄膜的一成品後，分離該第一模具及第二模具以取出該成品。

其中，以該時序控制單元致動該第二抽氣槽進行抽氣之前，先致動該第一抽氣槽進行抽氣。藉此可達到使該薄膜材料緊密服貼於該第二接合區段的功效。

其中，於該時序控制單元開始致動該第二抽氣槽進行抽氣時，該第一抽氣槽係繼續抽氣。藉此以加強該第二接合區段的吸附效果，可達到提升服貼度的功效。

其中，於該時序控制單元開始致動該第二抽氣槽進行抽氣時，該第一抽氣槽係停止抽氣。藉此可針對特定區域做加強抽氣，可達到提升使用便利性的功效。

本發明之模內轉印裝置，在該第二模具設置該第二抽氣孔於 該第二構形區的彎折位置，或於該第二接合區段與該第二構形區段的交界處，皆可達到使該薄膜材料與該第二模具之整個第二表面更緊密服貼的效果；此外，利用該時序控制單元制動該汲氣單元，可依照模具形狀及成型需求，設定該時序控制單元對該二個抽氣槽進行分區域或分段吸附，或是針對特定區域設定較強的抽氣或進行較長的抽氣時間，可防止後續進行射出成型時，固化後的成品具有裂紋或是表面缺損，故可提高產品的良率，並兼具提升模內轉印的效率。

〔本發明〕

1‧‧‧第一模具

11‧‧‧第一表面

111‧‧‧第一接合區段

112‧‧‧第一構形區段

2‧‧‧第二模具

21‧‧‧第二表面

211‧‧‧第二接合區段

212‧‧‧第二構形區段

22‧‧‧第一抽氣槽

221‧‧‧第一抽氣孔

23‧‧‧第二抽氣槽

231‧‧‧第二抽氣孔

A‧‧‧薄膜材料

S‧‧‧容料空間

3‧‧‧汲氣單元

4‧‧‧時序控制單元

〔習用〕

8‧‧‧模內轉印系統

81‧‧‧第一送料裝置

82‧‧‧模具驅動裝置

83‧‧‧第二送料裝置

9‧‧‧模內轉印模具

91‧‧‧母模

911‧‧‧抽氣通道

912‧‧‧容料內壁

913‧‧‧貼合內壁

92‧‧‧公模

93‧‧‧容料空間

F‧‧‧薄膜

第1圖：習用模內轉印系統。

第2a圖：習用模內轉印模具之公模與母模在對合前之示意圖。

第2b圖：習用模內轉印模具之公模與母模在對合後之示意圖。

第3圖：本發明模內轉印模具的第一種實施例。

第4圖：本發明模內轉印模具的組成架構圖。

第5圖：本發明模模內轉印模具的第二抽氣槽之局部放大圖。

第6圖：本發明模內轉印模具的第二種實施例。

為讓本發明之上述及其他目的、特徵及優點能更明顯易懂，下文特舉本發明之較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：

請參照第3圖所示，係繪示本發明之模內轉印模具的第一實施例，其包含一第一模具1及一第二模具2，該第二模具2之形狀及尺寸能與該第一模具1對應，使該第二模具2與該第一模具1相互結合後，能於其間形成一容料空間S。

該第一模具1具有一第一表面11，該第一表面11設有一第一接合區段111及一第一構形區段112，該第一接合區段111環繞該第一構 形區段112設置。

該第二模具2具有一第二表面21，該第二表面21設有一第二接合區段211及一第二構形區段212，該第二接合區段211環繞該第二構形區段212設置。詳言之，該第二接合區段211係供與該第一模具1之第一接合區段111相抵壓，該第二構形區段212係供與該第一模具1之第一構形區段112相對，使該第一構形區段112及該第二構形區段212共同形成該容料空間S。

本實施例中，該第二模具2另具有一第一抽氣槽22及一第二抽氣槽23，該第一抽氣槽22連接該第二接合區段211，以於該第二接合區段211形成一第一抽氣孔221，而該第二抽氣槽23連接該第二構形區段212，以於該第二構形區段212形成一第二抽氣孔231。其中，該第二抽氣孔231較佳係鄰近或位於該第二構形區段212內的一彎折位置，以便抽出該彎折位置附近的空氣。又，配合欲製造之成品的形狀，該第二抽氣孔231的截面形狀係可呈圓形或長條狀，其中該圓形之孔徑或該長條狀之寬度可為0.01至0.05毫米(mm)，以免影響成品外觀。

請再參照第3圖所示，本發明的模內轉印模具於使用時，可預先準備表面具有油墨的一薄膜材料A及一模具裝置。如第4圖所示，該模具裝置除了具有上述模內轉印模具，並另包含一汲氣單元3及一時序控制單元4。該汲氣單元3係連接至該第二模具2的第一抽氣槽22及第二抽氣槽23，以便於作動時使該二抽氣槽22、23進行抽氣，且該汲氣單元3較佳由至少一真空壓縮機構成。該時序控制單元4與該汲氣單元3電性連接，藉以透過該汲氣單元3分別控制該第一抽氣槽22及該第二抽氣槽23的抽氣時程以及各該二抽氣槽22、23的抽氣強度。

以下即針對利用上述模具裝置所執行的模內轉印方法做說明。首先，將一段表面具有油墨的該薄膜材料A移至該第二模具2的第二 表面21上，使該薄膜材料A具有油墨的表面位於該第二構形區段212上且背向該第二構形區段212，並以該時序控制單元4透過該汲氣單元3控制該第一抽氣槽22及該第二抽氣槽23進行抽氣。其中，該時序控制單元4可控制該第一抽氣槽22及該第二抽氣槽23同時進行抽氣，或者使用下述的二段式抽氣法使該第一抽氣槽22及該第二抽氣槽23獨立運作，以達到較佳的吸附效果。惟，該時序控制單元4致動該汲氣單元3以使該二抽氣槽22、23進行抽氣的方法並不以上述方式為限。

於該二段式抽氣法中，係先致動該第一抽氣槽22進行抽氣，且暫未以該第二抽氣槽22抽氣。由於該第一抽氣槽22連接該第二模具2的第二接合區段211，因此一旦該第一抽氣槽22開始進行抽氣，將於該第一抽氣孔221產生一吸力，使該薄膜材料A未設有油墨的一側緊密服貼於該第二模具2的第二接合區段211。待該薄膜材料A與該第二接合區段211貼合之後，再致動該第二抽氣槽23進行抽氣，使該薄膜材料A與該第二模具2的第二構形區段212貼合，其中致動該第二抽氣槽23進行抽氣時，可選擇維持或者停止該第一抽氣槽22的抽氣作動。詳言之，請參照第5圖所示，該第二抽氣槽23於該第二構形區段212形成的第二抽氣孔231可針對該第二模具2之第二構形區段212的彎折位置加強吸附，因此該薄膜材料A可更緊密且均勻地貼附於該第二模具2的第二構形區段212。換言之，透過該時序控制單元4制動該汲氣單元3分別控制該第一抽氣槽22及該第二抽氣槽23的抽氣時程以及各該二抽氣槽22、23的抽氣強度，可供使用者選擇特定區域作加強吸附，藉此以達到使該薄膜材料A與該第二表面21完全且均勻的貼合效果。

承上所述，該第一模具1與該第二模具2對合之後所形成的容料空間S內，該薄模材料A具有油墨的一側係背向該第二模具2而朝向該容料空間S。此時，以射出成型方式將一溶融狀的塑料注入該容料空間S 位於該薄膜材料A及該第一構形區段112之間的區域，由於該薄膜材料A已均勻服貼於該第二模具2的第二構形區段212，故該塑料注入該容料空間S後，將可避免該第二構形區段212的彎折位置產生塑料推擠導致該薄膜微材料A破裂的情形。待該塑料固化為表面具有該薄膜材料A之油墨的一成品後，分離該第一模具1及第二模具2以取出該成品。

上述的實施例，係以該第二模具做為該膜內轉印模具之母模為例。惟，如第6圖所示，其係繪示本發明的模內轉印模具之第二實施例，將該第一抽氣槽22與第二抽氣槽23設置於該模內轉印模具之公模。詳言之，此第二實施例與前述第一實施例之相異處在於：連接該第二構形區段212的第二抽氣槽2較佳係於該第二接合區段211與該第二構形區段212的交界處形成該第二抽氣孔231。使用上述第二實施例的模內轉印模具時，係以該時序控制單元4控制該汲氣單元3使該薄膜材料A未設有油墨的一側緊密服貼於該第二模具2的第二接合區段211，且可透過該第二抽氣孔231抽氣，使鄰近該第二接合區段211與該第二構形區段212之交界處的薄膜材料A也能緊密貼合該交界處的彎折位置。

綜上所述，本發明之模內轉印裝置，在該第二模具2設置該第二抽氣孔231於該第二構形區段212的彎折位置，或於該第二接合區段211與該第二構形區段212的交界處，皆可達到使該薄膜材料A與該第二模具2之整個第二表面21更緊密服貼的效果；此外，利用該時序控制單元4制動該汲氣單元3，可依照模具形狀及成型需求，設定該時序控制單元4對該二個抽氣槽22,23進行分區域或分段吸附，或是針對特定區域設定較強的抽氣或進行較長的抽氣時間，可防止後續進行射出成型時，固化後的成品具有裂紋或是表面缺損，故可提高產品的良率，並兼具提升模內轉印的效率。

雖然本發明已利用上述較佳實施例揭示，然其並非用以限定 本發明，任何熟習此技藝者在不脫離本發明之精神和範圍之內，相對上述實施例進行各種更動與修改仍屬本發明所保護之技術範疇，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

1‧‧‧第一模具

11‧‧‧第一表面

111‧‧‧第一接合區段

112‧‧‧第一構形區段

2‧‧‧第二模具

21‧‧‧第二表面

211‧‧‧第二接合區段

212‧‧‧第二構形區段

22‧‧‧第一抽氣槽

221‧‧‧第一抽氣孔

23‧‧‧第二抽氣槽

231‧‧‧第二抽氣孔

A‧‧‧薄膜材料

S‧‧‧容料空間

Claims (10)

1. 一種模內轉印模具，係包含：一第一模具，具有一第一表面，該第一表面設有一第一接合區段及一第一構形區段，該第一接合區段環繞該第一構形區段設置；一第二模具，具有一第二表面，該第二表面設有一第二接合區段及一第二構形區段，該第二接合區段環繞該第二構形區段設置，該第二接合區段係供與該第一模具之第一接合區段相抵接，該第二構形區段係供與該第一模具之第一構形區段相對，使該第一構形區段及第二構形區段共同形成一容料空間；其中該第二模具另具有一第一抽氣槽及一第二抽氣槽，該第一抽氣槽連接該第二接合區段，以於該第二結合區段形成一第一抽氣孔，該第二抽氣槽連接該第二構形區段，以於該第二構形區段形成一第二抽氣孔。
2. 如申請專利範圍第1項所述之模內轉印模具，其中，該第二抽氣孔鄰近於該第二構形區段之彎折位置。
3. 如申請專利範圍第1項所述之模內轉印模具，其中，該第二抽氣孔鄰近於該第二接合區段與該第二構形區段之交界處。
4. 如申請專利範圍第1項所述之模內轉印模具，其中，該第二抽氣孔之截面形狀為圓形，且該圓形的孔徑為0.01至0.05毫米(mm)。
5. 如申請專利範圍第1項所述之模內轉印模具，其中，該第二抽氣孔之截面形狀為長條形，且該長條形的寬度為0.01至0.05毫米(mm)。
6. 一種模具裝置，係包含：一模內轉印模具，係如申請專利範圍第1項所述之模內轉印模具；一汲氣單元，該汲氣單元係連接至該第一抽氣槽及該第二抽氣槽；一時序控制單元，該時序控制單元電性連接並供控制該汲氣單元。
7. 一種模內轉印方法，係使用申請專利範圍第6項所述之模具裝置執行， 該模內轉印方法包含：將一側具有油墨的薄膜設置於該第二模具的第二表面上，且該薄膜具有油墨的一側係背向該第二膜具；以該時序控制單元致動該第一抽氣槽進行抽氣，使該薄膜與該第二模具的第二接合區段貼合；以該時序控制單元致動該第二抽氣槽進行抽氣，使該薄膜與該第二模具的第二構形區段貼合；以該第一模具壓抵該第二模具，且該第一模具之第一接合區段及該第二模具之第二接合區段鉗固該薄膜，使該第一模具之第一構形區段及該第二模具之第二構形區段之間形成該容料空間，該薄膜位於該容料空間內的部分係貼合於該第二構形區段；將一溶融狀的塑料注入該容料空間位於該薄膜及該第一構形區段之間的區域；及待該塑料固化為表面具有該薄膜的一成品後，分離該第一模具及第二模具以取出該成品。
8. 如申請專利範圍第7項所述之模內轉印方法，其中，以該時序控制單元致動該第二抽氣槽進行抽氣之前，先致動該第一抽氣槽進行抽氣。
9. 如申請專利範圍第8項所述之模內轉印方法，其中，於該時序控制單元開始致動該第二抽氣槽進行抽氣時，該第一抽氣槽係繼續抽氣。
10. 如申請專利範圍第8項所述之模內轉印方法，其中，於該時序控制單元開始致動該第二抽氣槽進行抽氣時，該第一抽氣槽係停止抽氣。