CN104249594A - 多层次立体图纹制作方法及其制造设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种多层次立体图纹制作方法及其制造设备，其主要是于转写压印的过程中，将一发色材料通过如：平板印刷、凹版印刷、柔版印刷、网印印刷及物理气相沉积等其中一种方法，在一基材或是一第三图纹结构的表面形成一颜色薄膜，利用该颜色薄膜搭配不同的立体图纹结构而能形成多层次立体图纹，其作为各式电子产品外壳时，不仅能增进美观性，并且，该颜色薄膜包覆于其内，故不易脱落、掉色，而能提升使用寿命。
Description
技术领域
本发明属于基材表面图纹转写压印技术的领域，特别是涉及一种多层次立体图纹制作方法及其制造设备。
背景技术
按，随着科技日新月异，各种如：智能型手机、平板计算机及笔记型计算机等3C产品充斥于市面上，特别是智能型手机及平板计算机，因结合了无线网络及行动网络等，能让现代人随时随地获取最新的讯息，对于现代人来说，使用智能型手机或平板计算机已俨然成为日常生活中的一部份。
这类3C产品为了追求视觉美感，通常会于外壳上增加一些花纹或是颜色等装饰，或是利用如：皮革或是硅胶等材质，而营造出不同于传统3C产品的视觉美感。由于大部分外壳采用了塑料材质，可利用塑料射出一体成型的方式将立体的花纹直接制作于外壳表面；而，平面的花纹或是颜色等装饰，则是通过烤漆或是喷涂上色等方式制作，不仅制作时会产生污染，且为了防止脱落或掉色，还须进行二次处理，以确保其使用时的耐用度。
此外，针对采用使用金属材质作为外壳的3C产品，因受限于制造技术，亦即现有的金属表面装饰处理技术，如：化学着色、电解着色、装饰电镀或金属表面蚀刻等技术，则因成本高且难以回收使用而无法增进美观性。以上各种传统的表面装饰处理技术，多半仅能于外壳表面作平面装饰处理，而无法达到立体造型的装饰效果，已无法满足消费者对于美观造型的要求。
是以，本发明人曾于中国台湾发明专利第I385078号「紫外线光固化立体图文转写方法」，请参阅图1，其为中国台湾发明专利第I385078号的步骤流程图，如图中所示，其公开下列制造步骤，包括：S11：提供一母板，其经抗沾处理并具有一第一图文结构；S12：提供一子膜，其涂布一第一光固化胶；S13：滚压贴合该子膜及该母板，以渗入第一光固化胶至该第一图文结构；S14：光固化该第一光固化胶，于子膜上形成一第二图文结构；S15：离形子膜及母板；S16：提供一基材，其涂布一第二光固化胶；S17：烘烤基材；S18：转写第二图文结构于基材，使基材上形成一第三图文结构，并同步光固化第二光固化胶；S19：正照处理该基材。藉此，而能在该基材表面形成一具有立体感的图文图样，以大幅增进美观性。
但，本发明人并不以此为限，将原有的技术进一步升华到另一个境界，将色彩结合于原有紫外线光固化立体图文转写而制成的立体花纹的方式，进而展现出多层次立体图纹效果的制作方法，大幅增进使用时的美观性，并且，其耐用度也获得大幅提升。
发明内容
本发明的目的，旨在提供一种多层次立体图纹制作方法及其制造设备，俾利用立体图纹结构包覆颜色薄膜的方式，而使原有立体图纹结构变得多层次，以达到增进基材外表美观性的功效。同时，也能通过该立体图纹结构保护该颜色薄膜，于使用时不会脱落、掉色，而大幅提升其耐用度的功效。
为达上述目的，于本发明的一种实施例中，其多层次立体图纹制作方法包括：提供一母板、一子膜及一基材，其中该母板是经抗沾处理并具有一第一图纹结构，该子膜为透光材质且一面涂布一第一光固化胶；滚压贴合该子膜与该母板，并依序进行转写压印及光固化后，以在该子膜上形成一第二图纹结构；离形该子膜及该母板；提供一发色材料，设于该基材的一面而形成一颜色薄膜；于该颜色薄膜上涂布一第二光固化胶；转写压印该第二图纹结构于该第二光固化胶上，使该颜色薄膜夹设于该基材及该第二光固化胶之间，并同步光固化该第二光固化胶而形成具有多层次立体纹路的一第三图纹结构；提供一模具，并同时加热该基材，使该基材及该第三图纹结构具有延展性；使用该模具对该基材及该第三图纹结构而进行冲压塑型，由于该基材及该第三图纹结构具有延展性，受冲压而不会裂开；及正照处理该基材。
于本发明的另一实施例中，多层次立体图纹制作方法包括：提供一母板、一子膜及一基材，其中该母板是经抗沾处理并具有一第一图纹结构，该子膜为透光材质且一面涂布一第一光固化胶，该基材的一面涂布一第二光固化胶；滚压贴合该子膜与该母板，并依序进行转写压印及光固化后，以在该子膜上形成一第二图纹结构；离形该子膜及该母板；转写压印该第二图纹结构于该第二光固化胶上，并同步光固化该第二光固化胶而形成一第三图纹结构；提供一发色材料，设于该第三图纹结构上而形成一颜色薄膜；于该颜色薄膜上涂布一第三光固化胶；转写压印该第二图纹结构于该第三光固化胶上，使该颜色薄膜夹设于该第三图纹结构及该第三光固化胶之间，并同步光固化该第三光固化胶而形成具有多层次立体纹路的一第四图纹结构；提供一模具，并同时加热该基材，使该基材及该第四图纹结构具有延展性；使用该模具对该基材、该第三图纹结构及该第四图纹结构而进行冲压塑型，由于该基材、该第三图纹结构及该第四图纹结构具有延展性，受冲压而不会裂开；及正照处理该基材。
于以上二种实施例中，其转写率已于前案中被验证高达1：0.99，且本发明更进一步于后续以冲压方式塑型加工时加温至适当温度，而能避免该基材于冲压时裂开。
其中该第一图纹结构选自如：蚀刻制模、雷射雕刻、钻雕制模及喷砂制模等其中一种制作工艺而制成，而可制作各种不同图纹深度、图纹宽度、图纹间距、表面光泽（粗糙度）及角度等的花纹效果，对于实际应用相当地重要。
并且，于「提供一发色材料，并于该基材及/或该第三图纹结构的一面形成一颜色薄膜」步骤中，是选用如平板印刷、凹版印刷、柔版印刷、网印印刷及物理气相沉积其中的一种方法而制成。选用物理气相沉积方法时，该发色材料选自如氮化物、碳化物、碳氮化物、氧化物及氮氧化物等材料其中的一种，通过该等发色材料而能产生如：棕色、黄色、绿色、灰色、暗蓝色、金色、亮灰色、暗灰色、黑色、紫色及暗绿色等各种颜色，对于使用渐层或是调色时的应用更加有帮助。
以上二种实施例，是使用了一种多层次立体图纹制造设备，其包括：一承载平台，其二侧缘系对应该基材及该子膜的厚度而分别设有一凸条，该二凸条是平行设置而形成一轨道，该基材及该子膜放置于该轨道之间；一加温模块，设于该承载平台内部，供以加热该基材至60度～300度；一转印模块，设于该承载平台上方，该转印模块具有一滚轮体及一紫外光照明单元，该滚轮体与该轨道间形成一设定间隙以容置该基材及该子膜，并通过该滚轮体将该子膜平均地压制于该基材上而进行转写压印；一基材夹具，其具有一固定式夹持单元及一可动式夹持单元，该固定式夹持单元设于该承载平台的一侧，该可动式夹持单元设置于该承载平台的另一侧，该固定式夹持单元及该可动式夹持单元分别夹持完成离形的该子膜的二端；及一顶针组件，设于该承载平台及该可动式夹持单元之间；当该滚轮体向下滚压该子膜至该基材时，该可动式夹持单元受到该子膜的带动而向下移动，当该顶针组件向上移动时，则该可动式夹持单元受该子膜的带动而向上及朝向该承载平台的方向移动。
其中，该设定间隙是通过调整该对凸条的高度及调整该滚轮体的下压力而达成，以提高转写率。
附图说明
图1为中国台湾发明专利第I385078号的步骤流程图；
图2为本发明第一实施例的步骤流程图；
图3为本发明第一实施例的结构示意图；
图4为本发明第二实施例的步骤流程图；
图5为本发明第一实施例的结构示意图；
图6为本发明较佳实施例制造设备的结构示意图；
图7为本发明较佳实施例承载平台的局部结构示意图。
附图标记说明：S11～S19-步骤；S1-1～S1-9-步骤；1-母板；11-第一图纹结构；2-子膜；21-第一光固化胶；22-第二图纹结构；3-基板；4-发色材料；41-颜色薄膜；42-第二光固化胶；43-第三图纹结构；5-模具；
S2-1～S2-10-步骤；6-第三光固化胶；61-第四图纹结构；7-制造设备；71-承载平台；711-凸条；712-轨道；72-加温模块；73-转印模块；731-滚轮体；732-紫外光照明单元；74-基材夹具；741-固定式夹持单元；742-可动式夹持单元；75-顶针组件；T-设定间隙。
具体实施方式
为使本领域技术人员能清楚了解本发明的内容，仅以下列二个实施例的说明搭配说明书附图，敬请参阅。
实施例一
如图2、图3所示，其为本发明第一实施例的步骤流程图及其结构示意图。如图中所示，本发明第一实施例的多层次立体图纹制作方法，包括以下步骤：
S1-1：提供一母板1、一子膜2及一基材3，其中该母板1是经抗沾处理并具有一第一图纹结构11，该子膜2为透光材质且一面涂布一第一光固化胶21。应注意的是，该母板1选用如：不锈钢、电铸板及石英玻璃其中的一种而制成的平板结构体，且该母板1的该第一图纹结构11是以如：蚀刻制模、雷射雕刻、钻雕制模及喷砂制模等方式而制成，以制作出各种不同图纹深度、图纹宽度、图纹间距、表面光泽（粗糙度）及角度等的花纹效果，如下表一所示。并且，该子膜2则是选自聚碳酸脂(polycarbonate，PC)，聚甲基丙烯酸甲脂(PMMA)或聚对苯二甲酸乙二醇脂(PET)等塑料材料所制成的膜片。
表一
S1-2：滚压贴合该子膜2与该母板1，并依序进行转写压印及光固化后，以在该子膜2上形成一第二图纹结构22。
S1-3：离形该子膜2及该母板1。将二者离形后，该第二图纹结构22保留于该子膜2的表面。
S1-4：提供一发色材料4，设于该基材3的一面而形成一颜色薄膜41。应注意的是，该发色材料4是选用如平板印刷、凹版印刷、柔版印刷、网印印刷及物理气相沉积其中的一种方法而制成。特别是选用物理气相沉积方法时，该发色材料4选自如氮化物、碳化物、碳氮化物、氧化物及氮氧化物等材料其中的一种，而能改变成各种不同的颜色，如下表二所示：
表二
S1-5：于该颜色薄膜41上涂布一第二光固化胶42。
S1-6：转写压印该第二图纹结构22于该第二光固化胶42上，使该颜色薄膜41夹设于该基材3及该第二光固化胶42之间，并同步光固化该第二光固化胶42而形成具有多层次立体纹路的一第三图纹结构43。其中该第三图纹结构43连同该颜色薄膜41而固定于该基材3的表面。
S1-7：提供一模具5，并同时加热该基材3，使该基材3及该第三图纹结构43具有延展性。
S1-8：使用该模具5对该基材3及该第三图纹结构43而进行冲压塑型，由于该基材及该第三图纹结构43具有延展性，受冲压而不会裂开。
S1-9：正照处理该基材3。
实施例二
如图4、图5所示，其为本发明第二实施例的步骤流程图及其结构示意图。如图中所示，本发明第二实施例的多层次立体图纹制作方法，其原料于前一实施例相同，惟步骤略有不同，故组件符号沿用前一实施例，并仅针对多出的组件符号进行标号，其步骤如下：
S2-1：提供一母板1、一子膜2及一基材3，其中该母板1经抗沾处理并具有一第一图纹结构11，该子膜2为透光材质且一面涂布一第一光固化胶21，该基材3的一面涂布一第二光固化胶42。
S2-2：滚压贴合该子膜2与该母板1，并依序进行转写压印及光固化后，以在该子膜2上形成一第二图纹结构22。
S2-3：离形该子膜2及该母板1。
S2-4：转写压印该第二图纹结构22于该第二光固化胶42上，并同步光固化该第二光固化胶42而形成一第三图纹结构43。
S2-5：提供一发色材料4，设于该第三图纹结构43上而形成一颜色薄膜41。
S2-6：于该颜色薄膜41上涂布一第三光固化胶6。
S2-7：转写压印该第二图纹结构22于该第三光固化胶6上，使该颜色薄膜41夹设于该第三图纹结构43及该第三光固化胶6之间，并同步光固化该该第三光固化胶6而形成具有多层次立体纹路的一第四图纹结构61。
S2-8：提供一模具5，并同时加热该基材3，使该基材3及该第四图纹结构61具有延展性。
S2-9：使用该模具5对该基材3、该第三图纹结构43及该第四图纹结构61而进行冲压塑型，由于该基材3、该第三图纹结构43及该第四图纹结构61具有延展性，受冲压而不会裂开。
S2-10：正照处理该基材3。
请参阅图6、图7，其为本发明较佳实施例的制造设备的结构示意图，及其承载平台的局部构造示意图。如图中所示，使用于上述二种实施例的制造设备7包括一承载平台71、一加温模块72、一转印模块73、一基材夹具74及一顶针组件75。
其中该承载平台71的二侧缘分别设有一凸条711，且使该等凸条711平行设置而形成一轨道712，该轨道712的高度对应该基材3及该子膜2的厚度而设置，供以放置该基材3及该子膜2于其内。
该加温模块72设于该承载平台71的内部，供以加热该基材3至60度～300度。
该转印模块73设于该承载平台71的上方，该转印模块73具有一滚轮体731及一紫外光照明单元732，该滚轮体731与该轨道712间形成一设定间隙T以容置该基材3及该子膜2，并通过该滚轮体731将该子膜2平均地压制于该基材3上而进行转写压印。并且，该设定间隙T可通过调整该对凸条711的高度及调整该滚轮体731的下压力而达成，可用来对应使用不同厚度的该子膜2或该基材3，而能够提高其转写率。
该基材夹具74具有一固定式夹持单元741及一可动式夹持单元742，该固定式夹持单元741设于该承载平台71的一侧，该可动式夹持单元742设置于该承载平台71的另一侧，该固定式夹持单元741及该可动式夹持单元742分别夹持完成离形的该子膜2的二端。
该顶针组件75设于该承载平台71及该可动式夹持单元742之间；当该滚轮体2向下滚压该子膜2至该基材3时，该可动式夹持单元742受到该子膜2的带动而向下移动，当该顶针组件75向上移动时，则该可动式夹持单元742受该子膜2的带动而向上及朝向该承载平台71的方向移动。
唯，以上所述者，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用以限定本发明实施的范围，故本领域技术人员所作出等效或轻易的变化者，在不脱离本发明精神与范围下所作的均等变化与修饰，皆应涵盖于本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种多层次立体图纹制作方法，其包括：
提供一母板、一子膜及一基材，其中该母板经抗沾处理并具有一第一图纹结构，该子膜为透光材质且一面涂布一第一光固化胶；
滚压贴合该子膜与该母板，并依序进行转写压印及光固化后，以在该子膜上形成一第二图纹结构；
离形该子膜及该母板；
提供一发色材料，设于该基材的一面而形成一颜色薄膜；
于该颜色薄膜上涂布一第二光固化胶；
转写压印该第二图纹结构于该第二光固化胶上，使该颜色薄膜夹设于该基材及该第二光固化胶之间，并同步光固化该第二光固化胶而形成具有多层次立体纹路的一第三图纹结构；
提供一模具，并同时加热该基材，使该基材及该第三图纹结构具有延展性；
使用该模具对该基材及该第三图纹结构而进行冲压塑型，由于该基材及该第三图纹结构具有延展性，受冲压而不会裂开；及
正照处理该基材。
2.如权利要求1所述的多层次立体图纹制作方法，其中，该第一图纹结构选自如：蚀刻制模、雷射雕刻、钻雕制模及喷砂制模等其中一种制作工艺而制成。
3.如权利要求1所述的多层次立体图纹制作方法，于“提供一发色材料，设于该基材的一面而形成一颜色薄膜”步骤中，选用如平板印刷、凹版印刷、柔版印刷、网印印刷及物理气相沉积其中的一种方法而制成。
4.如权利要求3所述的多层次立体图纹制作方法，其中，选用物理气相沉积方法时，该发色材料选自如氮化物、碳化物、碳氮化物、氧化物及氮氧化物等材料其中的一种。
5.一种多层次立体图纹制作方法，其包括：
提供一母板、一子膜及一基材，其中该母板是经抗沾处理并具有一第一图纹结构，该子膜为透光材质且一面涂布一第一光固化胶，该基材的一面涂布一第二光固化胶；
滚压贴合该子膜与该母板，并依序进行转写压印及光固化后，以在该子膜上形成一第二图纹结构；
离形该子膜及该母板；
转写压印该第二图纹结构于该第二光固化胶上，并同步光固化该第二光固化胶而形成一第三图纹结构；
提供一发色材料，设于该第三图纹结构上而形成一颜色薄膜；
于该颜色薄膜上涂布一第三光固化胶；
转写压印该第二图纹结构于该第三光固化胶上，使该颜色薄膜夹设于该第三图纹结构及该第三光固化胶之间，并同步光固化该第三光固化胶而形成具有多层次立体纹路的一第四图纹结构；
提供一模具，并同时加热该基材，使该基材及该第四图纹结构具有延展性；
使用该模具对该基材、该第三图纹结构及该第四图纹结构而进行冲压塑型，由于该基材、该第三图纹结构及该第四图纹结构具有延展性，受冲压而不会裂开；及
正照处理该基材。
6.如权利要求1所述的多层次立体图纹制作方法，其中，该第一图纹结构选自如：蚀刻制模、雷射雕刻、钻雕制模及喷砂制模等其中一种制作工艺而制成。
7.如权利要求1所述的多层次立体图纹制作方法，于“提供一发色材料，设于该第三图纹结构上而形成一颜色薄膜”步骤中，选用如平板印刷、凹版印刷、柔版印刷、网印印刷及物理气相沉积其中的一种方法而制成。
8.如权利要求7所述的多层次立体图纹制作方法，其中，选用物理气相沉积方法时，该发色材料选自如氮化物、碳化物、碳氮化物、氧化物及氮氧化物等材料其中的一种。
9.一种使用于权利要求5所述的多层次立体图纹制作方法的制造设备，其包括：
一承载平台，其二侧缘对应该基材及该子膜的厚度而分别设有一凸条，该二凸条平行设置而形成一轨道，该基材及该子膜放置于该轨道之间；
一加温模块，设于该承载平台内部，供以加热该基材至60度～300度；
一转印模块，设于该承载平台上方，该转印模块具有一滚轮体及一紫外光照明单元，该滚轮体与该轨道间形成一设定间隙以容置该基材及该子膜，并通过该滚轮体将该子膜平均地压制于该基材上而进行转写压印；
一基材夹具，其具有一固定式夹持单元及一可动式夹持单元，该固定式夹持单元设于该承载平台的一侧，该可动式夹持单元设置于该承载平台的另一侧，该固定式夹持单元及该可动式夹持单元分别夹持完成离形的该子膜的二端；及
一顶针组件，设于该承载平台及该可动式夹持单元之间；当该滚轮体向下滚压该子膜至该基材时，该可动式夹持单元受到该子膜的带动而向下移动，当该顶针组件向上移动时，则该可动式夹持单元受该子膜的带动而向上及朝向该承载平台的方向移动。
10.如权利要求9所述的制造设备，其中，该设定间隙是通过调整该对凸条的高度及调整该滚轮体的下压力而达成，以提高转写率。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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