CN101734030A - 一种不规则物体表面图文印刷方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种图文印刷方法和装置，尤其涉及一种在不规则物体表面印刷精细图文的方法和装置。其包括步骤：a.制作复合转移印刷膜；b.复合转移印刷膜进行预变形；c.将变形后的复合印刷膜放置在塑料中空吹塑成型模具中，在塑料成型过程中实现转印，或将变形后的复合印刷膜与承印物体紧紧贴合，通过加热、红外、紫外光照、加压其中一种方式或者几种方式共用，实现转印；d.去掉基材层和剥离层。本发明的有益效果是：可以对规则物体以及不规则物体的表面进行精细图文的印刷，而且图文还是连续的，无论是局部的还是全部的表面，本发明都能一次印刷完成，尤其是对复杂表面的物体，本发明具有良好的解决方案。

Description

一种不规则物体表面图文印刷方法及装置

所属技术领域

本发明涉及一种图文印刷方法和装置，尤其是指在不规则物体表面印刷精细图文的方法和装置。

背景技术

所有物体的表面可以概括为平面、柱面、圆锥面、弧面、球面、凹凸不平面，平面类的如平板和立方体等；柱面、圆锥面类的如瓶子、桶和饮料杯等；弧面、球面类的如球体、椭球体等；凹凸不平面的如人物、动物、卡通的公仔，还有一些复杂的物体是由上述两个或两个以上的类型面组合而成的。现在的印刷技术已经对平面、柱面、圆锥面有了成熟的工艺并能达到很好的效果，然而对于含有弧面、球面、凹凸不平面的不规则物体，如球类、人物、动物、卡通的公仔，其表面印刷是一个极大的难题，现有的技术一般有如下几种方法；

1，丝网印刷法，近年来有许多丝网的曲面印刷机，主要利用丝网的有限度的柔性变形以及承印物的一些旋转移动相配合在物体的曲面上印刷图文，这种方法因为丝网的柔性变形有一定的局限性，所以只能在制品的局部印刷图文，如球类产品，该技术只能在球的赤道部分区域印刷上一个图文带，只占球面的1/5。

2，喷油法，通过一个镂空模分几次把颜色喷在产品的表面，形成一定的图文装饰效果，该方法比较适用于大色块和简单图文的产品，对于需要精细图文的产品，此方法无法解决。

3，热转印，首先制作凹版印刷花膜，然后热熔胶层贴合在物体表面上，通过一个热的橡胶辊或异形橡胶对花膜的一面进行热压，把图文转印在物体表面上，撕掉薄膜基材层，可以得到精细的美观的图文。该方法由于橡胶辊的形状限制，只能对平面和柱面，圆锥面进行热压转印，异形的橡胶虽然可以做成各种形状，但因为需要排气，不能实现不规则物体表面大面积的印刷，只能在局部实现。

4，热升华转印，通过加热热升华转印纸的背面，把图文层飞到承印物上，同样因为受到加热器材的限制，只能实现规则表面和局部表面的图文印刷，而且由于该方法需要的温度很高，使一般的塑料制品都不能承受，只有耐高温的工程塑料可以承受，而且需要在表面处理一层聚酯层，其应用也有局限性。

5，移印，通过能变形的硅胶头把钢板上的油墨层转移到承印物的表面，该方法可以实现在不规则塑料制品的局部印刷图文，其局限性也是不能在不规则物体的表面实现大面积的印刷。

6，水披覆，将图文层印刷在水性膜上，图文朝上放置在水槽中，通过活化剂对油墨层的活化，把承印物紧紧贴合上去，实现图文的转印，这种方法对曲面有很好的解决方案，但因为图文的移动和变形不规律，只能印刷一些简单重复的图文，也无法进行精准定位。

7，水标贴

水标贴印刷是把图文印刷在涂有***胶的纸上面，放置在水中后，图文层剥离，然后贴合在承印物上，利用***胶水的水分挥发后形成的粘接性把油墨层粘附在物体表面，这种方法因为要排除水分，也仅仅是对凹凸物体局部印刷有一定的效果。

8，模内标签，模内标签法是近年来发展迅速的塑料制品的表面印刷装饰方法，通过在中空吹塑模具内放置印刷好的标签，利用塑料成型时塑料熔体与标签涂有热熔胶的一面热粘合成一体，待降温出模后就可以得到漂亮的印刷装饰表面，油墨层处于塑料本体和透明塑料膜之间，被透明层保护。

中国专利200710039699.2公开了一种复合模内标签(IML，IMD)，有多层组合的标签放在吹塑模具中，然后吹塑成型，利用塑料熔体的热粘性和复合模内贴的热熔胶层紧密的贴合在一起，待模具冷却后，就可以得到一个标贴就和塑料成为一个整体的制品。

中国专利200680001014.9(日本优先JP221841{31}/2005)公开了一种带模内标签的容器及其成型方法，以制作圆柱形的瓶子为实例，将印刷好的模内贴标签围成一个圆周放置在两个半圆周放置在吹塑摸具的两个分模的内侧，塑料熔体吹塑，冷却出模后就可以得到瓶子的圆周处的两个侧面具有彩色的图文标签。

中国专利95118319.2公开了一种美国百事可乐的一款吹塑瓶子，瓶子的圆周处用筋分割成若干份，然后把标签的接口隐藏在筋内，可以得到整体表面印刷的瓶子，并且具有一定的纺锤形。

中国专利200480036445.X(英国优先权GB(31)0328832.1)公开了一种注塑过程的模内标签，通过将织物和塑料进行层压后加热变形获得一定形状的2D，3D模内贴，然后把变形后的模内标签和注塑模具的预留缝隙相对应放置，紧紧夹持后进行塑料的注塑，可以得到在注塑件上的一定形状的装饰。

中国专利03139884.7公开了一种可以在异型物体表面印刷图案的方法，通过预

先在塑料成型模具内侧用喷油的方式喷制图案，射出成型时，熔融塑胶和油墨挤压粘合为一体。

上述几种模内标签的方法都可以在规则的塑料表面进行印刷装饰，柱形、平面、锥形都是在平面的塑料片或纸张进行简单的弯曲就可以得到的形状，纺锤形的是通过分割加筋来完成的，所述的织物层压后的预变形也是在一个方向是平面的情况下通过加热后进行的简单的变形，印刷和装饰面基本上是进行了简单的弯曲、折叠，并没有改变其平面的特性，而且其选用的织物与塑料层压后的所得到的膜也不可能具备较大的变形性，所以也不能实现对不规则表面的印刷和装饰。

而模内喷油方法也只能印刷一些简单的色彩在异物体的表面。这其实也是一种喷油的衍生工艺，仅仅能达到喷油的精度。

9.热转印法

中国专利02825756.1公开了一种在曲面上压印图文的方法和装置，具体而言是通过将柔性转印薄膜在一个方向上进行变形与承印物的曲面相符合后进行热压转印，该方法虽然提到了采用柔性薄膜进行与承印物外表一致的变形，但其只局限于两维的变形，仍然不能解决三维面的印刷问题。

综上所述，现有的任何一种方法都不能在不规则物体的表面，如含有弧面、球面、凹凸不平面的球类、椭球类，卡通公仔，立体动物、人物公仔的物体上印刷精细的图文，尤其是当要求整个制品的表面的图文是全部或部分连续的时，上述方法都不能达到其要求。

发明内容

本发明就是提供一种开拓性的印刷方法及装置，实现在不规则形状的物体表面精细、连续图文的印刷，无论具有平面、柱面、锥面的物体还是具有球面、弧面、凹凸不平以及由上述任意两种和两种以上的面组合而成的物体都能得到完美的印刷，具体是通过如下步骤实现的。

(1)，首先制作复合转移印刷膜，共有6种类型；

类型I为五层结构

第一层为塑料基材，起到载体的作用，选择的材料为塑性材料，如PE、PP、PVC、PS、PVC、PU、PA，PVA、EVA等，片材厚度在0.05-2.0MM；

第二层为复合胶层，采用印刷行业常用的干式复合法，将第一层和第三层复合在一起。

第三层为剥离层，采用非极性的塑料膜，如PE、EVA，PS等具有非极性表面的塑料膜，印刷层在其上的附着力不大，既能保证在印刷时通过印刷机把彩色图文印刷在本层上，又能保证对印刷层有不大的粘合力，便于下面工艺中的剥离。

第四层为印刷图文层，将要印刷的图文制作成反印的菲林，可采用丝印、凹印、柔印、胶印的方式把图文印刷在第三层上。

第五层为胶粘层，采用的胶有两类，

一类是热熔粘合剂，具有加热熔融，冷却粘合，这类粘合剂有EVA、EMA，PU，SBS、SIS、PA，通过涂布的方式在第四层上面形成一层膜，也可以采用具有后反应性的热熔粘合剂，反应型热熔胶是兼具热熔和后固化性的胶粘剂，一般要在低于120℃的温度下能熔化流动，具有很好的初粘性，同时又能在湿气、紫外、红外、加热等条件下进行后续的固化反应形成交联粘接层，由此提高胶接层的耐热性和耐化学品、耐蠕变等性能，常用的品种是带异氰酸酯端基的聚氨酯预聚物，近年来新研究的紫外线交联反应性EVA热熔胶，光交联的SBS热熔胶亦属此列；

另一类是双组分胶或不干胶，双组份的胶是通过A、B两个组份的化学反应后固化而粘合，如环氧A、B胶，不干胶如压敏胶等，对于不需要很高牢度的印刷品，不干胶是一种很好的选择。

类型II为四层结构。

第一层和上述的类型I的第一层相同；

第二层为剥离层，由离型剂经涂布得到的一层离型膜，采用印刷行业中常用的离型剂，经过涂布机的涂布直接在基材层上，获得一层薄薄的剥离层，省略了类型I的复合胶层，同样是既能保证在印刷时通过印刷机把彩色图文印刷在本层上，又能保证对印刷层有不大的粘合力，便于下面工艺中的剥离；第三层和类型I的第四层同，第四层与类型I的第五层同。

类型III为五层结构。

第一层和第二层上述的类型II相同；

第三层为透明保护层，油墨层直接印刷在这一层上，等转印后剥离时，该透明层可以留在产品的表面，起到保护油墨层的作用，增加产品表面印刷层的耐磨性，提高装饰效果。

第四层与类型II的第三层相同；

第五层与类型II的第四层相同。

类型IV为四层结构；

第一层和上述的类型I的第一层相同；

第二层为可移胶层，可移胶是一种可以多次使用的粘合剂，可以反复使用，既有粘合力，但粘合力又不强，可以容易分离，其主要作用是将第一层和第三层粘合在一起，但又保证以后的工艺中能够简单剥离开，便于下面的工艺。

第三层为水溶性膜，如PVA、淀粉膜等，通过第二层的粘合作用和第一层复合在一起，该层的作用主要是在转印后，等油墨在活化剂的作用下与承印物粘合后，用水可以冲洗掉，仅留油墨层在承印物上。

第四层与类型I的第四层相同。

类型V为三层结构；

第一层和上述的类型I的第一层相同；

第二层为水溶性膜，如PVA、淀粉膜等，用静电的方式将第一和第二层复合在一起，省略了胶层，该层的作用主要是在转印后，等油墨在活化剂的作用下与承印物粘合后，用水可以冲洗掉，仅留油墨层在承印物上。

第三层印刷层与类型I的第四层相同。

类型VI为二层结构；

第一层为水溶性膜，如PVA、淀粉膜等；

第二层印刷层与类型I的第四层相同。

(2)，复合转移印刷膜的预先变形，如果承印物体是平面、柱面、锥面，或者其他通过平面简单弯曲就可以达到的规则形状，可以不进行该步骤。对于那些球体、凹凸面体、公仔、玩具等具有异型表面的产品而言，需要在本步骤中预先把上一步骤中的转移印刷膜进行预变形，在整个工艺中称为预变形。一定形状的物体，其整个立体表面可以分成一份、两份或两份以上，如果是一份，则整个转移印刷膜就根据这一份的表面形状进行预先形变，使其变形为和塑料制品的外表形状一致或相近似，如柱面体；如果是分成二份或两份以上，则分别对应地把那些转移印刷膜与分配好的那一份产品表面进行相应的形变，保证分配好的若干份进行组合后能完整组合出产品的立体表面，如球体，可以从中间分配为两个半球面。预变形一般采用有阳模热真空热吸塑、无阳模热真空热吸塑，对于变形比较小的可以采用冷冲压的方式进行预变形。在此步骤中，注意图文每一个细节要和印刷成型的物体的某一位置一一对应或者近似对应，一般情况下，进行变形要使用辅助模具，而辅助模具的制作依据是能够通过此模具把转移印刷膜变形为和物体的表面一致或相近似。

(3)，转印，此步骤可以由两种不同的路线来完成；

路线一：物体成型过程中的转印：

物体的成型过程很多，主要有适用于塑料类的吹塑、注塑、搪塑工艺，适用于树脂类的浇注和液体模塑成型工艺。在物体成型过程中将图文转印完成。

(A)对塑料类物体而言，中空吹塑成型工艺，对复合转印膜类型I、II、III适用，在塑料熔体吹涨的过程中，塑料熔融体把复合转印膜胶层熔融粘合在一起，实现过程中转印。具体而言，复合转印膜预变形后，相对应地放置在吹塑、注塑模具中，使印刷层上的胶朝内与熔体接触，塑料基材层朝向模具面，吹塑是先把塑料熔体置入开模的中空吹塑模具中，然后合模，进行吹制，熔体最终和贴在模局内壁上的胶层热合接触。一定时间冷却后，出模。

上述工艺中，对于不同的胶而言，印刷层图文就形成在塑料制品的表面如果采用的胶是普通的热熔胶、A、B胶或不干胶，就直接完成的本步骤。

对复合转印膜类型IV、V、VI，其工艺是，在变形后的复合转印膜放置在中空吹塑模具内侧后，采用在图文层喷活化剂的方式使油墨层活化，活化剂是水转印行业中常用的一种活化剂，是一种混合液体，等油墨层活化后(大约需要3-300秒)，开始合模、吹涨成型，塑料融体直接和活化后的印刷油墨层进行融和，实现转印。

(B)对于浇注和液体模塑成型工艺物体而言，复合转印膜类型六个类型都适用此工艺，在浇注液固化过程中，通过其化学反应产生的动力和粘合力把油墨层粘合在物体的表面，让反应性的液体直接和油墨层或胶层结合，反应完全后，物体成型同时转印完成，进入下面的工艺。

路线二为：物体成型后的转印：

此路线主要适用于已经成型的物体的表面印刷，如树脂、塑料、玻璃、金属材质的物体，分有两种不同方式，对于复合转印膜类型I、II、III而言，把变形后复合转印膜的胶层与承印物体表面接触，用夹具使来两者紧紧贴合在一起，对于不同的胶工艺也不同；

如果是普通的热熔胶或后固化热熔胶，进行加热，加热温度为热熔胶的使用温度，通过热熔胶熔融，使印刷层和承印物表面粘合在一起，一定时间冷却后，出模。

如果是A、B胶或不干胶，前者只需要一定条件(A、B胶需要的反应条件)下的放置，后者需要一定的施压即可。

该工艺有时为了增加牢度，实施喷胶工艺，尤其对那些凹凸不平的不提表面，喷胶工艺是直接将胶喷在物体表面或者转印膜的内表面，或者两个表面都喷，然后进行贴合、加热。

对于复合转印膜类型IV、V、VI而言，把变形后复合转印膜的内侧先喷上一层活化剂，活化剂主要是有有机溶剂添加一些PU的成膜剂组成，喷在印刷油墨层上可以使油墨层活化，并能通过与承印物体表面接触，用夹具使来两者紧紧贴合在一起，实现油墨层与承印物的黏结。

在此工艺中，有时为了增加表面附着力，对那些难以印刷的材质的物体进行预先的表面处理，如玻璃球可以采用环氧树脂进行表面处理，PP、PE材质的可以用采用多异氰酸酯进行表面处理，是表面的极性增大。

(4)剥离及后工艺

上述转印工艺完成后，实现了油墨层与承印物体紧密粘合，本步骤是后期整理，操作工艺对不同类型的复合转印膜分别是；

对复合转印膜类型I，则撕去表面的塑料基材层、复合胶层和非极性层，印刷层图文就形成在塑料制品的表面。

对复合转印膜类型II，则撕去表面的塑料基材层，剥离层，印刷层图文就形成在塑料制品的表面。

对复合转印膜类型III，则撕去表面的塑料基材层，剥离层；印刷层图文就形成在塑料制品的表面，其表面还有一层透明保护层。

对复合转印膜类型I、II、III，如果使用的是反应性的热熔粘合剂，撕去剥离层后，还需要在紫外线、电子束、湿气、红外线等不同的条件下进行后交联固化，得到所最终的产品。

对复合转印膜类型IV、V、VI而言，则先撕去表面的塑料基材层，可移胶层。然后将物体放在冲水装置下，把表面的那层水性墨冲洗掉，烘干，有的还需要喷上一层保护层，保护层一般用PU面漆，达到保护油墨层的效果。

上述的工艺是对于不同材质的物体，如硬质、软质、弹性等本发明均适用。有的物体需要在印刷后有一层保护层，可以通过简单的喷保护层或者在转移印刷膜的剥离层和印刷层之间设置一层透明塑料膜(如PP、PET、PE)来实现。

透过上述4个步骤，就能实现本发明的目的，在不规则物体的表面实现精细图文的印刷，为过去难以印刷的物体不提供了科学有效简单易行的方法，尤其公开的过程转印法和装置，为节约能源降低成本提供了可能。

本发明的有益效果是；

(1)通过上述方法和装置，可以对规则物体、不规则物体的表面进行精细图文的印刷，而且图文还是连续的，无论是局部的还是全部的表面，本印刷都能一次完成，尤其是对复杂表面的物体，本方法具有完美的独到的解决方案。

(2)对于各种形状的产品，无论是表面规则的和不规则的物体，如球面、椭球面、凹凸不平的面，卡通公仔，立体人物的塑料制品的表面，本发明都能简单的、高效的把颜色印刷在产品的全部表面。

(3)由于复合转移印刷膜采用平面的环保印刷，所以最终的产品表面的印刷既保证其精度又保证了印刷油墨层的环保特征。

(4)对于不同类型的制品，如硬质、软质、弹性、发泡、充气等产品，不同材质的产品，如塑料、树脂、玻璃、金属等材质，都能通过本发明的方法都能得到满意的表面印刷，而且成本低，。

(5)成型过程转印路线由于使用的塑料在熔体自身产生的热量和热粘合性，不需要是通常的热转印和压力转印的动力，这样就实现了节能。

(6)对于成型后物体的转印，可以实现各种产品的后印刷，操作方便，成本低。

(7)由于基材是被揭掉的，所以整个产品表面没有任何的接缝，使产品表面美观，无异物，尤其对于弹性的物体而言，可以反复挤压形变而不影响其表面。

(8)由于产品成型过程和转移印刷过程是同步完成，这样就大大节省了生产过程，降低了生产成本，提高了产品质量和生产效率。

(9)采用反应型热熔胶，由此提高胶接层的耐热性和耐化学品、耐蠕变等性能，使印刷层与承印物的结合牢度高，耐磨性好。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1A复合转移印刷膜I的结构图

图1B复合转移印刷膜II的结构图

图1C复合转移印刷膜III的结构图

图1D复合转移印刷膜IV的结构图

图1E复合转移印刷膜V的结构图

图1F复合转移印刷膜VI的结构图

图2承印物球体

图3针对球体的塑性变形成型模具

图4A、4B塑性变形加热真空成型装置无阳模

图5A、5B塑性变形加热真空成型装置有阳模

图6塑性变形无加热真空成型装置有阳模

图7A复合转移印刷膜类型I塑性变形后形状和结构图

图7B复合转移印刷膜类型II塑性变形后形状和结构图

图7C复合转移印刷膜类型III塑性变形后形状和结构图

图7D复合转移印刷膜类型IV塑性变形后形状和结构图

图7E复合转移印刷膜类型V塑性变形后形状和结构图

图7F复合转移印刷膜类型VI塑性变形后形状和结构图

图8A，8B，8C传统的圣诞塑料球吹塑成型装置和工艺

图9A，9B，9C本发明的全印刷圣诞塑料球吹塑成型装置和工艺

图10喷活化剂装置

图11活化剂喷涂与吹塑成型一体化装置

图12本发明的全印刷圣诞球后印装置的夹具

图13A，B，C本发明的全印刷圣诞球后印装置和工艺示意图

图14A，B本发明的全印刷圣诞球基本材剥离示意图

图15本发明的全印刷圣诞球成品示意图

图16凹凸面的承印刷物体

图17A，B凹凸面物体的塑性变形成型模具

图18A，B凹凸面物体的塑性变形加热真空成型装置

图19凹凸面物体的塑性变形后形状结构示意图

图20A，B，C凹凸面物体的全印刷吹塑成型装置和工艺

图21凹凸面物体的全印刷后转印成型装置的夹具

图22A，B，C凹凸面物体的全印刷后转印成型装置和工艺

图23A，B凹凸面物体的全印刷剥离工艺图

图24凹凸面物体的全印刷完成品

图25加热、红外或紫外线照射、或加湿后固化箱

图26A高压喷水装置

图26B加热烘干装置

附图标记说明

1a塑料基材层，1b复合胶层，1c可移胶层，2a非极性膜，2b离型剂层，2c水性膜层，3a透明保护膜层，3b印刷层，4胶层，5a球体承印物，5b具有复杂的凹凸不平面的承印物，6分模线，7针对球体的塑性变形成型模具，8排气口，9加热装置，10a印刷有承印刷物左分模面对应图文的复合转移印刷膜，10b印刷有承印刷物右分模面对应图文的复合转移印刷膜，11压紧装置，12抽气管，13气阀，14真空泵，15气缸，16气缸固定装置，17阳模，18电热管，19a复合转移印刷膜左面塑性变形后，19b复合转移印刷膜右面塑性变形后，20挤出机，21挤出机头，22型芯，23充气管，24中空吹塑成型半模，24A模具上预留的抽真空装置，25半自动锁模装置，26熔体，27a塑料熔体和复合转移印刷模的胶层粘合体，27b成型物体和复合转移印刷模的胶层粘合体，28喷活化剂装置，29附在印刷层上的活化剂膜层，30承印物和复合转移印刷膜紧密贴合夹具，31加热装置，32剥离后仅仅留下印刷层或印刷层和透明保护层的球体，33剥离掉的基材和非极性层或离型层，34a针对承印物5b左面塑性变形成型模具，34b针对承印物5b右面塑性变形成型模具，35a印刷有承印物5b左分面相应图文的复合转移印刷膜，35b印刷有承印物5b右面图文的复合转移印刷膜，36a对应于承印物5b左分面复合转移印刷膜塑性变形后，36b对应于承印物5b右分面复合转移印刷膜塑性变形后，37a凹凸面塑料熔体和复合转移印刷膜的胶层紧密粘合体，37b凹凸面物体和复合转移印刷膜的胶层紧密粘合体，38夹具，39凹凸面物体和复合转移印刷膜的胶层紧密贴合体，40表面仅留有印刷层或印刷层和透明保护层的凹凸不平物体，41印刷层或印刷层与透明保护层，42加热、红外、紫外光照、或加湿后固化箱，43高压冲水装置，44烘干装置。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

实施例一圣诞球成型过程中全部表面的精细图文印刷

第一步：制作复合热转印膜类型I，共五层结构。

如图1A所示：选择PS片材，厚度0.1mm为塑性基材1a；选择PE膜，厚度0.05mm为离型层2a；选择PU双组分复膜胶为复合胶1b，采用传统的干式复合工艺，将1a和2a进行复合；采用凹版印刷的方式将印刷图文反印在剥离层2a上，形成印刷图文层3b；选用传统的EVA热熔胶热涂布在印刷层3b上形成胶层4。

第二步：复合转印膜预变形，圣诞球5a表面可以分为两个对称的半球面。因此采取中心分线6的方式制作左右两个半球变型模具7，左右一样可以共用，如图3所示。在加热真空吸塑变形装置上，如图4所示，将平面的复合转印膜10a(印刷有对应左半球面的图文)，10b(印刷有对应右半球面的图文)分别放置在变形模具7上面，并通过压紧装置11实现10a、10b与7之间的密封，通过加热装置9的加热使10a、10b进行塑化，通过真空排气口8、真空抽气管11，真空阀12开启后，通过14进行抽真空。可得到变形后复合转印膜19a、19b，如图7A所示。

第三步：吹塑成型转印

将19a、19b分别放置在图9A，B，C所示的吹塑模具24的内壁上，此时通过24a进行抽真空，将19a、19b紧紧吸附在吹塑模具24的内壁上，胶层4面朝模具24的内侧塑料熔体的那一面，按照标准的中空吹型工艺吹塑PS材料的圣诞球，复合转印膜19a、19b的热熔胶层4与塑料熔体26在吹胀后牢牢挤压粘合在一起得到塑料熔体和复合转移印刷模的胶层粘合体粘合体27a。

第四步：揭去剥离层和基材层、复合胶层。

出模后，冷却，将复合转移印刷膜的基材层1a复合胶层1b剥离层非极性膜层2a组合而成的33剥离掉，如图14A，B，C所示，只有粘热熔合层和表面印刷层留在塑料本体5a上，得到具有全部面连续彩色印刷图文的圣诞球32。

实施例二圣诞球表面在后固化胶条件下的印刷

第一步：制作复合热转印膜类型II，共四层结构

如图1A所示：选择PVC片材，厚度0.15mm为塑性基材1a；

选择印刷用离型剂直接通过涂布方式涂布在基材上，厚度0.05mm为离型层2a；

采用凹版印刷的方式将印刷图文反印在剥离层2a上，形成印刷图文层3b；

选用湿固化反应型聚氨酯热熔胶热涂布在印刷层3上形成胶层4。

第二步、第三步与实施例一同；

第四步：剥离及后固化。

出模后，冷却，将复合转移印刷膜的基材层1a离性剂层2a组合而成的31剥离掉，如图10所示，只有粘热熔合层和表面印刷层32留在塑料本体5上，这时的热熔胶还需要进一步的反应，将其放置在具有湿气环境的房间内，分开吊装放在25的装置中，加湿，使空气中的水分能与湿固化聚氨酯热熔胶结合，进行后续的固化化学反应，提高粘合层强度，得到具有全部面连续彩色印刷图文的圣诞球30。

实施例三圣诞球全部表面的印刷-在有阳模条件成型下

第一步和实施例一同

第二步：制作塑性变形复合转印膜，圣诞球5表面可以分为两个对称的半球面。因此采取中心分线6的方式制作左右两个半球塑性变型模具，左右一样可以共用，如图3所示。在加热真空塑性变形装置上，如图4所示，将平面的复合转印膜10a(印刷有对应左半球面的图文)，10b(印刷有对应右半球面的图文)放置在塑性变形模具7上面，并通过压紧装置11实现10a、10b与7之间的密封，通过加热装置18，阳模17在气缸下压，并在阳模下压接近底部时，开启真空阀12开启后，通过14进行抽真空定型。可得到塑性变形后复合膜19a、19b，如图6所示。

第三步、第四步与实施例一同

实施例四圣诞球全部表面的印刷-冷冲压条件下

第一步：制作热转印膜和实施例一同

第二步：制作塑性变形复合转印膜，圣诞球5表面可以分为两个对称的半球面。因此采取中心分线6的方式制作左右两个半球塑性变型模具，左右一样可以共用，如图3所示。在加热真空塑性变形装置上，如图4所示，将平面的复合转印膜10a(印刷有对应左半球面的图文)，10b(印刷有对应右半球面的图文)放置在塑性变形模具7上面，并通过压紧装置11压紧，加热装置18关闭，真空***14也关闭，没有加热的阳模17在气缸的、作用下强力冲压，可得到冷冲压塑性变形后复合膜19a、19b，如图6所示。

第三步、第四步与实施例一同。

实施例五在喷涂活化剂的条件下球类的成型过程印刷

第一步：制作复合热转印膜类型IV，共四层结构

如图1C所示：选择PVC片材，厚度0.1mm为塑性基材1a；

选择丙烯酸酯可移胶为1c；

选择PVA薄膜为2c，厚度为0.1mm；

采用胶印印刷的方式将印刷图文反印在剥离层2c上，形成印刷图文层3b；

第二步：与实例一同

第三步：喷涂、吹塑成型转印

将19a、19b分别放置在图9A，B，C所示的吹塑模具24的内壁上，此时通过24a进行抽真空，将19a、19b紧紧吸附在吹塑模具24的内壁上，印刷层面朝模具24的内侧塑料熔体的那一面，放置好以后头通过装置28将水转印使用的活化剂喷在油墨层上，等1-5分钟后，按照标准的中空吹型工艺吹塑ABS材料的圣诞球，复合转印膜19a、19b的印刷层通过活化剂与与塑料熔体26在吹胀后牢牢挤压粘合在一起得到塑料熔体和复合转移印刷模的胶层粘合体粘合体27a。

第四步：揭去剥离层和基材层、复合胶层。

出模后，冷却，将复合转移印刷膜的基材层1a和可移胶1c剥离掉，只有2c水性膜PVA层和印刷层通过活化剂紧紧贴合在塑料本体5a上，这时通过一定的冲水装置如图26A将表面的那层PVA薄膜冲洗掉，就可以得到只有印刷油墨层在塑料球表面，得到具有全部面连续彩色印刷图文的圣诞球32。

实施例六喷活化剂条件下球体成型后的表面印刷

第一步：制作复合热转印膜类型V，共三层结构

如图1C所示：选择PS片材，厚度0.1mm为塑性基材1a；

选择淀粉胶为2c，通过涂布在PS上形成厚度为0.1mm的薄膜；

采用丝网印印刷的方式将印刷图文反印在剥离层2c上，形成印刷图文层3b；

第二步：与实施例一同

第三步：喷涂、后转印

本步完成的是已经成型后环氧树脂成型的球体，如图12，13A、所示，在复合转印膜19a、19b内层上面通过28喷图一层活化剂后，放置1-5分钟后，如图13B所示，用两个30那样的锁紧装置将已经成型的球体，如图13C所示，放置在加热装置31中，放置10-20分钟，得到球体表面附有印刷膜的27a。

第四步：揭去剥离层和基材层、复合胶层。

出模后，冷却，将复合转移印刷膜的基材层1a剥离掉，只有2c水性膜淀粉层和印刷层通过活化剂紧紧贴合在塑料本体5a上，这时通过一定的冲水装置如图26A将表面的那层淀粉膜冲洗掉，就可以得到只有印刷油墨层在塑料球表面，得到具有全部面连续彩色印刷图文的圣诞球32。

实施例七球体成型后在热熔条件下的表面印刷

第一步第二步与实施例一同

第三步：加热转印

如图13B所示，将已经成型将19a、19b分别放置已经成型的塑料球上，塑料的材质是ABS，通过30将19a、19b紧紧贴合，如图13所示，通过加热30分钟，温度控制在110-120度，复合转印膜19a、19b的印刷层通过活化剂与与塑料球体牢牢挤压粘合在一起得到塑料熔体和复合转移印刷模的胶层粘合体粘合体27a

第四步：与实施例一同

实施例八凹凸面表面的成型过程中印刷

第一步和实施例一同

第二步，因为要印刷的是凹凸不平的不规则表面，如图16，首先对承印物5b进行分模，以6为分界线，如图17A，17B所示，翻制出前后两个成型模34a、34b，通过成型装置，如图18A、18B所示，得到图19中的36a、36b。

第三步，吹塑转印

如图20A所示，将36a、36b分别放置在吹塑模具24的内壁上，此时通过24a进行抽真空，将36a、36b紧紧吸附在吹塑模具24的内壁上，胶层4面朝模具24的内侧塑料熔体的那一面，按照标准的中空吹型工艺吹塑ABS材料，如图20B、20C所示，复合转印膜36a、36b的热熔胶层4与塑料熔体26在吹胀后牢牢挤压粘合在一起，得到塑料熔体和复合转移印刷模的胶层粘合体粘合体37a。

第四步剥离

如图23A、23B、23C所示，将表面的那层基材层、复合胶层、离型膜层33剥离，得到只有油墨层通过热熔胶层为表面的全表面印刷凹凸不规则印刷物体40.

实施例九凹凸面表面在活化剂条件下的印刷

第一步制作复合转印膜，

采用类型六，用PVA水溶性膜作为2c，厚度为0.2毫米，直接在上面进行丝网印刷形成3b。

第二步和实施例八同。

第三步喷涂、吹塑、转印

将37a、37b分别放置在图20A，B，C所示的吹塑模具24的内壁上，此时通过24a进行抽真空，将37a、37b紧紧吸附在吹塑模具24的内壁上，印刷层面朝模具24的内侧塑料熔体的那一面，放置好以后头通过装置28将水转印使用的活化剂喷在油墨层上，等1-5分钟后，按照标准的中空吹型工艺吹塑ABS材料的圣诞球，复合转印膜37a、37b的印刷层通过活化剂与与塑料熔体26在吹胀后牢牢挤压粘合在一起得到塑料熔体和复合转移印刷模的胶层粘合体粘合体37a。

第四步：冲洗水性膜层。

出模后，冷却，通过一定的冲水装置如图26A将表面的那层PVA薄膜冲洗掉，就可以得到只有印刷油墨层在塑料球表面，得到具有全部面连续彩色印刷图文的凹凸面物体40。

实施例十凹凸面物体成型后带保护层的表面的印刷

第一步制作类型3的复合转印膜

如图1A所示：选择PVC片材，厚度0.1mm为塑性基材1a；

选择有机硅类离型剂为2b，选择PP膜，厚度0.05mm为离型层3a；

采用凹版印刷的方式将印刷图文反印在剥离层3a上，形成印刷图文层3b；

选用可以后续湿固化聚氨酯热熔胶热涂布在印刷层3b上形成胶层4。

第二步：复合转印膜预变形，和实例一同，得到如图7C所示的预变性膜。

第三步：成型后的转印

已经成型后的物体5b，选择材料我玻璃钢材料，将37a、37b分别图21中的38紧紧固定在放置在5b上，如图22A，图22B所示，加热10-30分钟后，温度为110-130度，然后出膜，得到37b。

第四步：揭去剥离层和基材层后固化。

出模后，冷却，将复合转移印刷膜的基材层1a剥离层2b组合而成的33剥离掉，如图23A，B，C所示，只有粘热熔合层和表面印刷层留在塑料本体5b上，然后将剥离后的产品放置在图25所示后固化箱中，通过加湿，1-24小时，得到具有全部面连续彩色印刷图文的凹凸面物体40，因为3a会留在物体的表面，对油墨层有保护作用。不易刮伤。

实施例十一玻璃球表面印刷

第一步：制作复合热转印膜类型I，共五层结构

如图1A所示：选择PS片材，厚度0.1mm为塑性基材1a；

选择PE膜，厚度0.05mm为离型层2a；

选择PU双组分复膜胶为复合胶1b，采用传统的干式复合工艺，将1a和2a进行复合；

采用凹版印刷的方式将印刷图文反印在剥离层2a上，形成印刷图文层3b；

选用传统的后固化聚氨酯热熔胶热涂布在印刷层3b上形成胶层4。

第二步：与实施例一同

第三步：转印

首先在玻璃球表面进行处理，处理剂为环氧树脂表面涂层，然后等干燥后进行下一步，如图13B所示，将上一步制得的19a，19b，用两个30那样的锁紧装置将已经成型的球体，如图13C所示，放置在加热装置31中，放置10-20分钟，得到玻璃球体表面附有印刷膜的27a。

第四步剥离及后固化

上述27a进行剥离后，工艺与实施例一同，还需要进一步的后固化，将其放置在具有湿气环境的房间内，分开吊装放在25的装置中，加湿，使空气中的水分能与湿固化聚氨酯热熔胶结合，进行后续的固化化学反应，提高粘合层强度，得到具有全部面连续彩色印刷图文的玻璃球。

实施例十二玻璃球的活化转印

预处理：球体表面首先进行处理，处理剂使用环氧树脂的双组分透明漆，晾干后进行实施六的全部工艺，得到全印刷表面的玻璃球。

实施例十三喷胶过程的印刷

实施例一圣诞球成型过程中全部表面的精细图文印刷

第一步：制作复合热转印膜类型I，共五层结构。

如图1A所示：选择PS片材，厚度0.1mm为塑性基材1a；选择PE膜，厚度0.05mm为离型层2a；复合胶1b省略掉，采用静电复合工艺，将1a和2a进行静电压紧复合；采用凹版印刷的方式将印刷图文反印在剥离层2a上，形成印刷图文层3b；

选用传统的EVA热熔胶热涂布在印刷层3b上形成胶层4。

第二步：与实施例一同

第三步：吹塑成型转印

将19a、19b分别放置在图9A，B，C所示的吹塑模具24的内壁上，此时通过24a进行抽真空，将19a、19b紧紧吸附在吹塑模具24的内壁上，胶层4面朝模具24的内侧塑料熔体的那一面，此时，使用装置28将热熔胶溶液喷在复合转印膜的内侧面，按照标准的中空吹型工艺吹塑PS材料的圣诞球，复合转印膜19a、19b的热熔胶层4与塑料熔体26在吹胀后牢牢挤压粘合在一起得到塑料熔体和复合转移印刷模的胶层粘合体粘合体27a。

具体的实施例还可以列举很多，为简要起见，不再赘述，只强调说明一点，就是上述实施例都适用下述替换：

1.复合转移印刷膜的类型I、II、III类型之间可以替换，类型IV、V VI之间；

2，复合转移印刷膜的基塑料基材，PP，PE，PS，PVC，PET，PVA，PA，PU；

3，印刷方式，胶印、丝印、柔印、凹印之间；

4，胶类型中的普通热溶胶、反应性热熔胶、AB反应胶、不干胶之间；

5.复合转移印刷膜预变形方式，热真空成型，热压成型、冷压成型、真空成型之间；

6，转印过程的物体成型过程中转印方式和物体成型后的转印方式之间；

7，形状不同的承印物之间

9，同一类型的材质的承印物之间，如塑料类之间、树脂类之间、玻璃类之间；

10，胶粘层先涂布还是后喷涂之间。

以上所述之各最佳实施例意在具体说明本发明的思路：预先对转移印刷膜进行依据承印刷物表面形状相同和相近的变形，图文朝内放置吹塑模具中，通过物体成型过程的热动力，或者和已经成型的物体紧密贴合，通过热溶胶、胶黏剂、活化剂将印刷油墨层制作在物体的表面，并且把基材层进行剥离，使薄薄的印刷层粘合在物体的表面从而实现的不规则物体表面的转印都属于本发明的范围。

本发明之实施，并不限于以上最佳实施例所公开的方式，凡基于上述设计思路，进行简单推演与替换，得到的不规则物体表面的印刷实施，都属于本发明的实施。

Claims (27)

1.一种不规则物体的表面印刷方法，尤其是对不规则形状的表面的印刷方法，其特征在于，包括步骤：

a.制作复合转移印刷膜；

b.复合转移印刷膜进行预变形；

c.将变形后的复合印刷膜放置在塑料中空吹塑成型模具中，在塑料成型过程中实现转印，或

将变形后的复合印刷膜与承印物体紧紧贴合，通过加热、红外、紫外光照、加压其中一种方式或者几种方式共用，实现转印；

d.去掉基材层和剥离层。

2.如权利要求书1所述的不规则物体表面印刷方法，其特征在于：在所述的步骤a中，复合转移印刷膜是由塑料基材层、剥离层、印刷层、胶层组成的。

3.如权利要求书2所述的不规则物体表面印刷方法，其特征在于：所述的转移印刷膜的基材层是能进行拉伸变形的塑料基材，如PP，PE，PS，PVC，PET，PVA，PA，PU，EVA或者是其中任意两个或两个以上的片材或膜复合而成的。

4.如权利要求书2所述的不规则物体表面印刷方法，其特征在于：所述的转移印刷膜的剥离层可以是，硅油类，蜡类，EVA类粘稠状液体状混合物，经过在基材进行涂布而得，也可以是直接用非极性膜PE，PS，EVA与基材进行复合而得，后者是使用复合胶或者静电、加热等无胶手段进行复合在一起的。

5.如权利要求书2所述的不规则物体表面印刷方法，其特征在于：所述的转移印刷膜的印刷层是可以采用胶印，凹印，柔印，丝印的方式，可以直接印刷在剥离层上，也可以在剥离层上设置一层透明保护层，图文印刷在保护层上。

6.如权利要求书5所述的不规则物体表面印刷方法，其特征在于所述的复合转移印刷膜可以在剥离层和印刷层之间设立一个塑性的透明保护层，材料可以选用PP、PE、PS、PVC、PU透明膜。

7.如权利要求书2和5所述的不规则物体表面印刷方法，其特征在于：所述的转移印刷膜的印刷图文是反印在剥离层上，即从背面看是一个标准的图文。

8.如权利要求书2所述的不规则物体表面印刷方法，其特征在于：所述的转移印刷膜的胶层可以是热熔粘合剂，如EVA，EMA、SBS、PP、PUR、PE类的热熔胶，或者是具有后固化功能的反应型热熔胶，如反应型聚氨酯热熔胶、反应型EVA热熔胶、反应型SBS热熔胶，也可以是不干胶或A、B化学反应胶。

9.如权利要求书2所述的不规则物体表面印刷方法，其特征在于，所述的转移印刷膜的胶层有时可以在其成型后进行喷制活化剂来替代。

10.如权利要求书1所述的不规则物体表面印刷方法，其特征在于：在步骤b中，复合转移印刷膜的预变形是根据承印物的形状进行的变形，变形后的形状和承印物的表面形状相同或相近。

11.如权利要求书10所述的不规则物体表面印刷方法，其特征在于：所述的不规则物体的表面形状可以是规则的柱面、锥面、平面，也可以是不规则弧面、球面、凹凸不平面，如物体圆球，半球，椭球、橄榄球、动物和卡通公仔、人物公仔。

12.如权利要求书10所述的不规则物体表面印刷方法，其特征在于：所述的复合转移印刷膜预变形方式可以是热真空吸塑成型，热压成型、常温冲压成型、常温真空吸塑成型，或者是上述的两个方式的共同使用，所使用的变形模具可以是只用一个阴模，也可以同时使用阴阳模。

13.如权利要求书10和12所述的塑料表面印刷方法，其特征在于：所述的复合转移印刷膜预变形使用的变形模具是根据物体的表面形状制作的，制作出相同或相近形状的模具，制作时根据产品的具体形状进行分模成1-10个，几个分模合在一起就可以组成制品的整体形状。

14.如权利要求书1所述的不规则物体表面印刷方法，其特征在于：在步骤c中，塑性变形后的复合转移印刷膜：

如果采用成型过程中转印法，

塑料中空吹塑方式的需要将预变形后的转移印刷膜和模具对好位置后地放置在中空吹塑模具的内壁上，胶层是朝内向着塑料熔体的方向放置，塑料熔体吹涨后与胶层粘合在一起；

如果采用物体成型后转印法，其需要将预变形后的转移印刷膜和承印物体的表面形状对好位置后紧紧地贴合在一起，胶层是朝内向着承印物表面的方向放置，通过加热、红外、紫外光照、加压等手段实现转印。

15.如权利要求书14所述的不规则物体表面印刷方法，其特征在于：成型过程中转印法中所述塑料中空吹塑方式的可以是挤出吹塑、共挤出吹塑、注射吹塑、拉伸吹塑中的任何一种方式。

16.如权利要求书15所述的不规则物体表面印刷方法，其特征在于：所述塑料中空吹塑的塑料，可以是PP，PE，PS，PVC，PET，PVA，PA，PU任何一种或者是上述两种或两种以上的混合物。

17.如权利要求书14所述的不规则物体表面印刷方法，其特征在于成型后转印法适用则适合所有材质的物体，如硬质、软质、弹性、发泡，玻璃，塑料、树脂、橡胶、金属制品，在此步骤中，有时为了增加表面附着力，对那些难以印刷的材质的物体进行预先的表面处理，如玻璃球可以采用环氧树脂进行表面处理，PP、PE材质的可以用采用多异氰酸酯进行表面处理，使物体表面的极性增大。

18.如权利要求书1所述的不规则物体表面印刷方法，其特征在于：在步骤d中，转印完成后揭去基材层、复合胶层和剥离层，就可以得到精细的连续的印刷图文，图文层直接在物体的表面，而对于在剥离层和印刷层之间有透明保护层的，物体的印刷油墨表面有一层透明保护层，起到保护油墨层作用。

19.如权利要求书1所述的不规则物体表面印刷方法，其特征在于：在步骤d中，转印完成后揭去基材层、复合胶层和剥离层后，对于那些需要后固化的胶粘剂，还需要进行在湿气、热、光的条件下或者几个条件同时应用。

20.一种不规则物体的表面印刷装置，用以在不规则物体表面上进行印刷，其特征在于，包括：

复合转移印刷膜的预变形模具，复合转移印刷膜的预变形装置；物体成型过程中转印的塑料中空吹塑成型装置；活化剂喷涂装置；物体成型后转印的装置，后固化装置和冲水装置；

所述预变形模具是复合转移印刷膜预先变形使用的模具；

所述预变形装置是对复合转移印刷膜进行预变形装置；

所述塑料中空吹塑成型装置是本发明的成型过程中转印所述的中空吹塑成型、印刷一体化的装置；

所述活化剂喷涂装置和冲水装置是本发明中适用于无粘合剂层的复合转印膜的实施装置；

所述物体成型后转印的装置是本发明中对于成型后转印过程的工艺适用的装置；

所述物体成型后转印的装置是本发明的物体成型后转印所述的能提供加热、挤压、红外、紫外光照条件实现转印的装置。

21.如权利要求书20所述的不规则物体表面印刷装置，其特征在于：所述的预变形模具是依据物体的形状翻制出的一个或多个模具，材料可以是金属、树脂，石膏等模具材料，其内面的形状是和对应的塑料制品的一部分或全部相同或相似，如果是多个模具，合起来后就可以复原出原来的整体形状。

22.如权利要求书20所述的不规则物体表面印刷装置，其特征在于：所述的塑性变形装置是包含有一个真空吸塑成型装置，在一定的温度和真空下，将权利要求2所述的复合转移印刷膜放在该模具上，进行塑性变形。

23.如权利要求书20所述的不规则物体表面印刷装置，其特征在于：所述的塑料成型吹塑、印刷一体化的装置在塑料成型模具内放置变形后的复合转移印刷膜，并且进行对位和固定，固定可以采用真空吸附也可以采用边角粘接，使变形后的印刷图文对应模具进行固定放置，按照正常的吹塑工艺操作。

24.如权利要求书20所述的不规则物体表面印刷装置，其特征在于：所述的塑料成型注塑、印刷一体化的装置在塑料成型模具内放置变形后的复合转移印刷膜，并且进行对位和固定，固定可以采用真空吸附也可以采用边角粘接，使变形后的印刷图文对应模具进行固定放置，按照正常的吹塑工艺操作。

25.如权利要求书20所述的不规则物体表面印刷装置，其特征在于：所述的活化剂喷涂装置和冲水装置是对于那些没有粘合层的复合转印膜直接把活化剂喷在油墨的表面，相应地在贴合转印后适用冲水装置将水性膜层冲洗掉。

26.如权利要求书20所述的不规则物体表面印刷装置，其特征在于：所述的物体成型后转印装置是将变形后的复合转印膜和承印物进行贴合、加紧、加热的装置，实现两者之间的紧密粘合。

27.如权利要求书20所述的不规则物体表面印刷装置，其特征在于：所述的后固化装置是转印基本完成后，为了得到紧密的牢固的印刷表面层，专门对反应性的粘合剂进行再固化的装置，可以提供的条件是湿气环境、加热、挤压、光照条件的装置。

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