TWI623442B - ３ｄ玻璃裝飾熱轉印方法及熱轉印模具 - Google Patents

Abstract

一種3D玻璃裝飾熱轉印方法及熱轉印模具，用以解決以往無法將圖樣轉印至3D玻璃的問題。本發明的3D玻璃裝飾熱轉印方法包含下列步驟：將一3D玻璃架設於一熱轉印模具的第一模中，使該3D玻璃的一待裝飾面朝向該熱轉印模具的第二模；使具有圖樣的薄膜通過該熱轉印模具的第一模與第二模之間；將該第一模與該第二模合模以形成一密閉腔室；對該密閉腔室抽真空；加熱該薄膜位於該密閉腔室中的部位，使該薄膜軟化；解除該第二模內的真空狀態，使該軟化的薄膜貼合該3D玻璃的待裝飾面，以將圖樣轉印至該待裝飾面。

Description

3D玻璃裝飾熱轉印方法及熱轉印模具

本發明係關於一種熱轉印方法及模具，尤其是一種能夠將圖樣轉印至3D玻璃的3D玻璃裝飾熱轉印方法及熱轉印模具。

按，為達到裝飾基板的效果，目前廣泛採用熱轉印法將圖樣轉印至基板上，其方法大多是將印刷後的油墨及膠水經熱壓輪加熱後直接轉印到基板上；類似的熱轉印法已揭露於中華民國公告第I556978號「熱轉印裝置及熱轉印方法」專利案當中。

然而，由於轉印圖樣需要經過熱壓輪在基板上滾動，故現有的熱轉印法都只能適用於平面基板，無法將圖樣完整轉印至具有曲面或多角度面的3D基板上，特別是易碎的3D玻璃。

為此，有業者嘗試將圖樣先噴塗或印刷在平面玻璃上，再將該平面玻璃塑型成3D型態，但圖樣往往會在塑型處產生油墨裂解、破裂、剝離或破裂等情況，其良率極低且製程十分耗時，實有加以改善之必要。

為解決上述問題，本發明提供一種3D玻璃裝飾熱轉印方法及熱轉印模具，可直接將圖樣完整轉印至3D玻璃。

本發明提供一種3D玻璃裝飾熱轉印方法，其良率高且產率 佳。

本發明以下所提到的方向性用語，例如「前」、「後」、「上(頂)」、「下(底)」、「內」、「外」、「側面」等，主要係參考附加圖式的方向，各方向性用語僅用以輔助說明及理解本發明的各實施例，非用以限制本發明。

本發明的3D玻璃裝飾熱轉印方法，包含下列步驟：將一3D玻璃架設於一熱轉印模具的第一模中，使該3D玻璃的一待裝飾面朝向該熱轉印模具的第二模；使具有圖樣的薄膜通過該熱轉印模具的第一模與第二模之間；將該第一模與該第二模合模以形成一密閉腔室；對該密閉腔室抽真空；加熱該薄膜位於該密閉腔室中的部位，使該薄膜軟化；解除該第二模內的真空狀態，使該軟化的薄膜貼合該3D玻璃的待裝飾面，以將圖樣轉印至該待裝飾面。

據此，本發明的3D玻璃裝飾熱轉印方法，藉由控制模內不同部位的真空度，可快速地將圖樣完整轉印至3D玻璃上，且幾乎不會發生油墨裂解、破裂、剝離或破裂等情況，同時也不會破壞3D玻璃的結構，整體製程良率高且產率佳，具有極佳的實用性。

其中，同時對該密閉腔室抽真空及加熱該薄膜位於該密閉腔室中的部位，以提升製程效率。

其中，解除該第二模內的真空狀態後，再朝該薄膜貼合於該待裝飾面的部位輸入蒸氣，使該薄膜能更加緊密地貼合於該3D玻璃的待裝飾面。

其中，該薄膜包含一離型層、一圖樣層及一膠層，該圖樣層位於該離型層與該膠層之間，該膠層朝向該3D玻璃的待裝飾面，以提升將圖樣轉印至該3D玻璃的便利性。

其中，該軟化的薄膜由該膠層貼合至該3D玻璃的待裝飾 面，該離型層與該圖樣層分離，使該圖樣層隨該膠層留在該待裝飾面上，以達到將圖樣完整轉印至該待裝飾面的效果，且不破壞該3D玻璃的結構。

其中，該離型層可為聚烯烴材質，以於受熱後軟化，有助提升圖樣完整轉印至該待裝飾面的效果。

其中，該圖樣層可以凹版印刷方式成型在該離型層上，有助提升該薄膜的製造便利性。

其中，該膠層為可以為玻璃專用熱熔膠或感壓膠，以維持良好的乾爽度以便將該薄膜製成捲料，減少加工該薄膜的時間並提升運送及保存該薄膜的便利性。

其中，將圖樣轉印至該待裝飾面後，解除該第一模內的真空狀態，再開模使該第一模與該第二模分離，以便取出成品及提升取出成品的便利性。

其中，該熱轉印模具的第一模設有一第一腔室及一氣流通道，該第一模的氣流通道連通該第一腔室；該熱轉印模具的第二模設有一第二腔室及一氣流通道，該第二腔室朝向該第一腔室，該第二模的氣流通道連通該第二腔室；該第一模與該第二模合模時，該第一腔室與該第二腔室共同形成該密閉腔室；通過該第二模的氣流通道對該第二腔室輸入氣體以解除該第二模內的真空狀態，使得在該密閉腔室中軟化的該薄膜貼合至該3D玻璃及該第一模的內表面。該熱轉印模具的結構簡易，可便於製造及組裝。

其中，一伸縮器可升降地設於該第一模中，一治具架設於該伸縮器的頂端以靠近或遠離該第二模；在解除該第二模內的真空狀態前，致動該伸縮器使該治具朝靠近該第二模的方向位移，使該薄膜在解除該第二模內的真空狀態後能夠順著該3D玻璃的端緣而貼接該治具的環周面及該伸縮器的環周面，以提升後續成品脫模的便利性。

其中，將圖樣轉印至該待裝飾面後，通過該第一模的氣流通道對該第一腔室輸入氣體以解除該第一模內的真空狀態；再開模使該第一模與該第二模分離，並同時致動該伸縮器使該治具朝遠離該第二模的方向位移，以便成品順利脫模。

本發明另提供一種熱轉印模具，包含：一第一模，設有一第一腔室及一氣流通道，該第一模的氣流通道連通該第一腔室；一第二模，設有一第二腔室及一氣流通道，該第二腔室朝向該第一腔室，該第二模的氣流通道連通該第二腔室；一加熱部，用以對該密閉腔室加熱；其中，該第一模與該第二模合模時，該第一腔室與該第二腔室共同形成一密閉腔室。該熱轉印模具的結構簡易，可便於製造及組裝。

其中，一伸縮器可升降地設於該第一模中，一治具架設於該伸縮器的頂端以靠近或遠離該第二模；該結構簡易且可便於操作，有助提升成品脫模的便利性。

其中，該第二模設有數個蒸氣通道，該數個蒸氣通道分別連通至該第二腔室，以於必要時朝該第二腔室注入高溫蒸氣，使該薄膜能更加緊密地貼合於該3D玻璃的待裝飾面。

1‧‧‧3D玻璃

11‧‧‧待裝飾面

2‧‧‧熱轉印模具

21‧‧‧第一模

211‧‧‧第一腔室

212‧‧‧氣流通道

22‧‧‧第二模

221‧‧‧第二腔室

222‧‧‧氣流通道

223‧‧‧蒸氣通道

23‧‧‧伸縮器

231‧‧‧環周面

24‧‧‧治具

241‧‧‧支撐面

242‧‧‧環周面

25‧‧‧加熱部

3‧‧‧薄膜

31‧‧‧離型層

32‧‧‧圖樣層

33‧‧‧膠層

P‧‧‧成品

S‧‧‧密閉腔室

第1圖：本發明一實施例所使用的熱轉印模具的側剖結構示意圖。

第2圖：本發明一實施例所使用的薄膜的剖視結構示意圖。

第3圖：本發明一實施例對密閉腔室加熱及抽真空的操作示意圖。

第4圖：本發明一實施例解除第二模內的真空狀態時的操作示意圖。

第5圖：本發明一實施例朝薄膜輸入蒸氣時的操作示意圖。

第6圖：本發明一實施例開模且解除第一模內的真空狀態時的操作示意圖。

第7圖：本發明一實施例所製得的成品結構示意圖。

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：本發明的3D玻璃裝飾熱轉印方法的一實施例包含下列步驟：請參照第1圖，將一3D玻璃1架設於一熱轉印模具2的第一模21中，使該3D玻璃1的一待裝飾面11朝向該熱轉印模具2的第二模22。詳言之，本發明不限制該3D玻璃1的型態，該3D玻璃1可例如是手機或電子產品的玻璃背殼，或為任何市售玻璃製品的保護殼等；其共同特徵在於，該3D玻璃1已預製為具有至少一曲面或具有多角度面的工件，並由該工件上具有至少一曲面或具有多角度面的部位形成前述的待裝飾面11。本實施例茲舉一手機背殼為例進行說明，但不以此為限。

此外，本發明亦不限制該熱轉印模具2的型態，以下茲以能夠執行本發明3D玻璃裝飾熱轉印方法的其中一種熱轉印模具為實施例進行說明，但不以此為限。即，本實施例的熱轉印模具2，其第一模21設有內凹的一第一腔室211，其第二模22則設有內凹的一第二腔室221；該第一腔室211朝向該第二腔室221，且該第一模21與該第二模22可相對上下位移，以於該第一模21與該第二模22合模時，由該第一腔室211與該第二腔室221共同形成一密閉腔室S(如第3圖所示狀態)。其中，該第一模21設有一氣流通道212連通至該第一腔室211，該第二模22設有另一氣流通道222連通至該第二腔室221。

又，本實施例的熱轉印模具2還可在該第一模21中設有一伸縮器23及一治具24，該治具24架設於該伸縮器23的頂端，該伸縮器23可以相對於該第一模21升降，使該治具24靠近或遠離該第二模22。其 中，該治具24具有一支撐面241朝向該第二模22，該3D玻璃1可藉由該支撐面241的支撐而穩固架設於該第一模21的第一腔室211中，並維持該3D玻璃1的待裝飾面11朝向該熱轉印模具2的第二模22。

該熱轉印模具2另設有一加熱部25以對該密閉腔室S加熱，該加熱部25較佳設於鄰近該密閉腔室S處以提升加熱效率。該第二模22則還可設有數個蒸氣通道223，該數個蒸氣通道223分別連通至該第二腔室221，以於必要時朝該第二腔室221注入高溫蒸氣。

據由前述的熱轉印模具2，本發明的3D玻璃裝飾熱轉印方法除了將該3D玻璃1架設於該第一模21中外，另使具有圖樣的薄膜3通過該熱轉印模具2的第一模21與第二模22之間；此二步驟沒有順序性，可依操作需求調整。在本實施例中，為提升操作便利性，可選擇使該薄膜3的兩端分別固定於一料捲及一回收捲(圖未繪示)，以便由捲對捲(roll to roll)的方式，使該薄膜3在該料捲與該回收捲之間的部位通過該第一模21與該第二模22之間，由該料捲釋放該薄膜3於該熱轉印模具2完成轉印，及由該回收捲捲收該薄膜3轉印後所形成的廢料。

其中，請參照第2圖，該薄膜3包含一離型層31、一圖樣層32及一膠層33，該圖樣層32位於該離型層31與該膠層33之間。在本實施例中，該離型層31較佳選用如聚烯烴(polyolefins,PO)等受熱後可軟化的材質，該圖樣層32則可選擇以凹版印刷方式成型在該離型層31上。該薄膜3通過該第一模21與該第二模22之間時，由該膠層33朝向該3D玻璃1的待裝飾面11。其中，該膠層33可選用如玻璃專用熱熔膠或感壓膠等高玻璃轉移溫度(glass transition temperature,Tg)的膠，以維持良好的乾爽度以便將該薄膜3製成捲料，可減少加工該薄膜3的時間並提升運送及保存該薄膜3的便利性。

請參照第3圖，本發明的3D玻璃裝飾熱轉印方法接續將該 第一模21與該第二模21合模，再開始對該密閉腔室S抽真空，以及加熱該薄膜3位於該密閉腔室S中的部位，使該薄膜3軟化；此二步驟同樣沒有順序性，可依操作需求調整，而較佳可同時進行抽真空及加熱的步驟，以提升製程效率。在本實施例中，可以藉由該第一模21的氣流通道212及該第二模22的氣流通道222分別對該第一腔室211及該第二腔室221抽氣，直至該密閉腔室S達接近真空狀態為止。另藉由該加熱部25對該密閉腔室S加熱，使該薄膜3軟化，以提升後續貼合至該3D玻璃1的貼合度。

請參照第4圖，接下來，解除該第二模22內的真空狀態，使該軟化的薄膜3貼合該3D玻璃1的待裝飾面11，以將圖樣轉印至該待裝飾面11。詳言之，可通過該第二模22的氣流通道222對該第二腔室221輸入氣體，使得在該密閉腔室S中軟化的該薄膜3可快速向下貼合至該3D玻璃1及該第一模21的內表面；其中，該軟化的薄膜3可以由該膠層33貼合至該3D玻璃1的待裝飾面11，故該離型層31與該圖樣層32分離時，該圖樣層32可隨該膠層33留在該待裝飾面11上，達到將圖樣完整轉印至該待裝飾面11的效果，且有別於以往使用熱壓輪下壓的模式，本發明可不破壞該3D玻璃1的結構。

又，為方便後續成品脫模，在解除該第二模22內的真空狀態前，較佳致動該伸縮器23使該治具24朝靠近該第二模22的方向位移。據此，在解除該第二模22內的真空狀態後，該薄膜3可以順著該3D玻璃1的端緣而貼接該治具24的環周面242及該伸縮器23的環周面231，以便後續將成品脫模。

請參照第5圖，為能更進一步地提升該薄膜3貼合至該3D玻璃1的待裝飾面11的效果，較佳另於解除該第二模22內的真空狀態後，再朝該薄膜3貼合於該待裝飾面11的部位輸入蒸氣，使該薄膜3能更加緊密地貼合該3D玻璃1的待裝飾面11。在本實施例中，可藉由該第二模22 的數個蒸氣通道223朝該第二腔室221注入高溫蒸氣，使該薄膜3更進一步地受到朝該待裝飾面11加壓的力，並同時使該薄膜3的膠層33受熱而增加其密著性，故能有效提升該薄膜3與該待裝飾面11之間的貼合緊密度。

請參照第5、6圖，為能提升取出成品P的便利性，本發明較佳在將圖樣轉印至該待裝飾面11後，解除該第一模21內的真空狀態，再開模使該第一模21與該第二模22分離，以便取出成品P。詳言之，本實施例可通過該第一模21的氣流通道212對該第一腔室211輸入氣體，以解除該第一模21內的真空狀態，使該薄膜3不再緊密貼合該3D玻璃1及該第一模21的內表面；續致使該第一模21下移和/或致使該第二模22上移，並同時致動該伸縮器23使該治具24帶著該3D玻璃1朝遠離該第二模22的方向位移，使該薄膜3的離型層31自然與該圖樣層32分離，而該圖樣層32隨該膠層33留在該待裝飾面11上，使已轉印有圖樣的該3D玻璃1可形成前述的成品P(如第7圖所示)。

如此一來，由於該成品P已與該薄膜3的離型層31離型，故可十分方便被從該治具24上取下。其中，該薄膜3原本位於該熱轉印模具2內的部位已於轉印圖樣後形成廢料，而可由該回收捲所捲收，同時將該薄膜3尚未轉印圖樣的部位再送入該熱轉印模具2內以便進行下一次的轉印，使製程可連續進行以提升產率。

綜上所述，本發明的3D玻璃裝飾熱轉印方法，藉由控制模內不同部位的真空度，可快速地將圖樣完整轉印至3D玻璃上，且幾乎不會發生油墨裂解、破裂、剝離或破裂等情況，同時也不會破壞3D玻璃的結構，整體製程良率高且產率佳，具有極佳的實用性。

雖然本發明已利用上述實施例揭示，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。

Claims (14)

1. 一種3D玻璃裝飾熱轉印方法，包含下列步驟：將一3D玻璃架設於一熱轉印模具的第一模中，使該3D玻璃的一待裝飾面朝向該熱轉印模具的第二模；使具有圖樣的薄膜通過該熱轉印模具的第一模與第二模之間；該第一模及第二模係分別設有一第一腔室及一第二腔室，且使該第二模之第二腔室朝向該第一模之第一腔室，又使該第二模設有數個蒸氣通道，並使該數個蒸氣通道分別連通至該第二腔室，將該第一模與該第二模合模以使該第一腔室及第二腔室共同形成一密閉腔室；對該密閉腔室抽真空；加熱該薄膜位於該密閉腔室中的部位，使該薄膜軟化；解除該第二模內的真空狀態，使該軟化的薄膜貼合該3D玻璃的待裝飾面，以將圖樣轉印至該待裝飾面。
2. 如申請專利範圍第1項所述之3D玻璃裝飾熱轉印方法，其中，同時對該密閉腔室抽真空及加熱該薄膜位於該密閉腔室中的部位。
3. 如申請專利範圍第1項所述之3D玻璃裝飾熱轉印方法，其中，解除該第二模內的真空狀態後，再由該第二模之數個蒸氣通道朝該薄膜貼合於該待裝飾面的部位輸入蒸氣。
4. 如申請專利範圍第1項所述之3D玻璃裝飾熱轉印方法，其中，該薄膜包含一離型層、一圖樣層及一膠層，該圖樣層位於該離型層與該膠層之間，該膠層朝向該3D玻璃的待裝飾 面。
5. 如申請專利範圍第4項所述之3D玻璃裝飾熱轉印方法，其中，該軟化的薄膜由該膠層貼合至該3D玻璃的待裝飾面，該離型層與該圖樣層分離，使該圖樣層隨該膠層留在該待裝飾面上。
6. 如申請專利範圍第4項所述之3D玻璃裝飾熱轉印方法，其中，該離型層為聚烯烴材質。
7. 如申請專利範圍第4項所述之3D玻璃裝飾熱轉印方法，其中，該圖樣層以凹版印刷方式成型在該離型層上。
8. 如申請專利範圍第4項所述之3D玻璃裝飾熱轉印方法，其中，該膠層為玻璃專用熱熔膠或感壓膠。
9. 如申請專利範圍第1至8項中任一項所述之3D玻璃裝飾熱轉印方法，其中，將圖樣轉印至該待裝飾面後，解除該第一模內的真空狀態，再開模使該第一模與該第二模分離，以便取出成品。
10. 如申請專利範圍第1至8項中任一項所述之3D玻璃裝飾熱轉印方法，其中，該熱轉印模具的第一模設有一氣流通道，該第一模的氣流通道連通該第一腔室；該熱轉印模具的第二模設有一氣流通道，該第二模的氣流通道連通該第二腔室；通過該第二模的氣流通道對該第二腔室輸入氣體以解除該第二模內的真空狀態，使得在該密閉腔室中軟化的該薄膜貼合至該3D玻璃及該第一模的內表面。
11. 如申請專利範圍第10項所述之3D玻璃裝飾熱轉印方法，其中，一伸縮器可升降地設於該第一模中，一治具架設於該伸 縮器的頂端以靠近或遠離該第二模；在解除該第二模內的真空狀態前，致動該伸縮器使該治具朝靠近該第二模的方向位移，使該薄膜在解除該第二模內的真空狀態後能夠順著該3D玻璃的端緣而貼接該治具的環周面及該伸縮器的環周面。
12. 如申請專利範圍第11項所述之3D玻璃裝飾熱轉印方法，其中，將圖樣轉印至該待裝飾面後，通過該第一模的氣流通道對該第一腔室輸入氣體以解除該第一模內的真空狀態；再開模使該第一模與該第二模分離，並同時致動該伸縮器使該治具朝遠離該第二模的方向位移。
13. 一種熱轉印模具，包含：一第一模，設有一第一腔室及一氣流通道，該第一模的氣流通道連通該第一腔室；一第二模，設有一第二腔室、一氣流通道及數個蒸氣通道，該第二腔室朝向該第一腔室，該第二模的氣流通道連通該第二腔室，該第二模的數個蒸氣通道分別連通至該第二腔室；一加熱部，用以對該密閉腔室加熱；其中，該第一模與該第二模合模時，該第一腔室與該第二腔室共同形成一密閉腔室。
14. 如申請專利範圍第13項所述之熱轉印模具，其中，一伸縮器可升降地設於該第一模中，一治具架設於該伸縮器的頂端以靠近或遠離該第二模。