CN101518168B - 外罩壳体和该外罩壳体的制造方法及所使用的玻璃嵌入成形用模具 - Google Patents

外罩壳体和该外罩壳体的制造方法及所使用的玻璃嵌入成形用模具 Download PDF

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Abstract

小型电子设备或通信设备的外罩壳体(1)具有尺寸与该外罩壳体的正面部分尺寸大致相同且至少由玻璃板构成的平面板(2)、以支承上述平面板(2)的背面周缘部的方式与上述平面板(2)一体化的树脂框(3)。

Description

外罩壳体和该外罩壳体的制造方法及所使用的玻璃嵌入成形用模具
技术领域
本发明涉及小型电子设备或通信设备的外罩壳体，即能够为外罩壳体的正面部、特别是覆盖LCD等显示画面的部分提供足够硬度的外罩壳体，以及该外罩壳体的制造方法及其采用的玻璃嵌入成形用模具。
背景技术
小型电子设备和通信设备，例如在衣服或皮包中携带的数字音频播放器或便携电话，如果不小心掉落或者在包中与其它物品碰撞则往往会会在表面受到撞击。
因此，这些设备的外罩壳体为了提高抗损性能而需要在外罩壳体的正面部分特别是覆盖LCD等显示画面的部分上层叠硬度较高的硬涂层。例如在专利文献1中公开的方案：在底膜上顺次层叠剥离层、硬涂层103、印刷层、粘接层，上述硬涂层103是为了提高外罩壳体100正面部分的硬度而涂覆的硬质材料，在上述印刷层上形成合成树脂层101，即：使在上述印刷层上设置了多个具有非印刷部102的印刷图案的连续膜，连续地通过玻璃嵌入成形用模具内部，并且在该玻璃嵌入成形用模具内，在上述连续膜的粘接层侧注射透明的合成树脂，从而将上述连续膜按照上述玻璃嵌入成形用模具的型腔形状挤压形成合成树脂层101，并且在该合成树脂层硬化后，将硬涂层103、印刷层、粘接层以及合成树脂层101从底膜和剥离层取下而得到外罩壳体100(参照图38)。另外，在图38中104为覆盖LCD显示画面的显示窗，而105表示按键孔。
硬涂层103通常是将热硬化型树脂或者紫外线硬化型树脂等活性能量线聚合性树脂在塑料基材上直接制造，或者隔着0.03～0.5μm左右的底涂层形成3～10μm左右的较薄的涂膜来制造的。
但是，在由较薄的涂膜构成的硬涂层103中，外罩壳体的正面部分特别是要求较高硬度的覆盖LCD等显示画面的部分硬度不足。
专利文献1：日本特开2001-36258号公报
发明内容
因此，本发明针对上述课题而做出，其目的在于提供一种能够使外罩壳体的正面部分特别是覆盖LCD等显示画面的部分获得足够硬度的外罩壳体、该外罩壳体的制造方法及其采用的玻璃嵌入成形用模具。
为了实现上述目的，本发明的外罩壳体的特真构成在于被用于小型电子设备或通信设备中，具有：尺寸与该外罩壳体的正面部分的尺寸大致相同并且至少由玻璃板构成的平面板，以及与上述平面板一体化而对上述平面板的背面周缘部支承的树脂框。
另外，上述外罩壳体优选为，上述平面板是对上述玻璃板的背面施以加饰而成的。
另外，上述外罩壳体优选为，上述设备具有显示装置，上述平面板是对至少上述显示装置用的显示窗部以外部分，在上述玻璃板的表面或/和背面施以加饰而成的。
另外，上述外罩壳体优选为，不对上述玻璃板的背面施以加饰，使上述玻璃板的背面和上述树脂框经由玻璃用粘接剂层、底涂层、树脂用粘接剂层而一体化。
另外，上述外罩壳体优选为，对上述玻璃板的背面施以加饰，并且使构成上述加饰的层在上述平面板的背面与上述树脂框的一体化部分兼作玻璃用粘接剂层，使上述平面板的背面和上述树脂框经由底涂层、树脂用粘接剂层而一体化。
另外，上述外罩壳体优选为，上述平面板具有开口部。
另外，上述外罩壳体优选为，还具有以支承上述开口部周围的方式与上述平面板一体化的开口部用树脂框。
另外，上述外罩壳体优选为，上述树脂框覆盖上述平面板的侧面。
另外，上述外罩壳体优选为，上述平面板与上述树脂框的一体化成形品为箱形。
另外，上述外罩壳体优选为，上述树脂框支承上述平面板的背面周缘部的全周。
另外，上述外罩壳体优选为，上述树脂框支承上述平面板的背面周缘部中的1～3边。
另外，上述外罩壳体优选为，上述树脂框分割为多个而支承上述平面板的背面周缘部。
另外，上述外罩壳体优选为，上述树脂框由模后收缩率为0.6％以下的树脂材料制成。
另外，为了实现上述目的，本发明的用于形成外罩壳体的玻璃嵌入成形用模具，通过合模在固定模和移动模之间夹持以玻璃板为主结构的平面板，并且形成上述平面板的与上述固定模间的相对面周缘部以及上述平面板的端面所面对的型腔，其特征在于，上述固定模具备：滑动型芯，该滑动型芯在前端具有和上述平面板的与该固定模间的相对面周缘部相接触的底部、以及与该底部连续且可供定位地与上述平面板的端面接触的壁部；在夹持上述平面板的面上设置的吸引孔，并且上述滑动型芯能够在平面板定位位置和型腔形成位置之间沿合模方向进退，这里平面板定位位置是指使上述滑动型芯的前端底部不从上述固定模的夹持上述平面板的面突出且前端壁部与上述平面板接触的位置，型腔形成位置是指使上述前端底部与上述前端壁部都与上述平面板分离的位置。
另外，上述玻璃嵌入成形用模具优选为，上述滑动型芯相对于上述平面板的全周被在局部设置。
另外，上述玻璃嵌入成形用模具优选为，上述滑动型芯还能够前进到使上述前端底部从上述固定模的夹持上述平面板的面突出的玻璃嵌入成形品顶出位置。
另外，为了实现上述目的，本发明的使用玻璃嵌入成形用模具的外罩壳体的制造方法，其特征在于，具有以下工序：在使上述滑动型芯移动到上述平面板定位位置的状态下，将上述平面板配置于上述固定模的夹持上述平面板的面；将已被定位的上述平面板吸附固定于夹持上述平面板的面上；将吸附上述平面板的上述固定模和上述移动模合模；在合模后，使上述滑动型芯移动到上述型腔形成位置的状态下，通过向型腔内注射熔融树脂而使树脂框与上述平面板一体化。
此外，为了实现上述目的，本发明的使用玻璃嵌入成形用模具的外罩壳体的制造方法，使用具有上述顶出机构的玻璃嵌入成形用模具，其特征在于，具有以下工序：在使上述滑动型芯移动到上述平面板定位位置的状态下，将上述平面板配置于上述固定模的夹持上述平面板的面；将已被定位的上述平面板吸附固定于夹持上述平面板的面上；将吸附上述平面板的上述固定模和上述移动模合模；在合模后，使上述滑动型芯移动到上述型腔形成位置的状态下，通过向型腔内注射熔融树脂而使树脂框与上述平面板一体化；在分模后，使上述滑动型芯移动到上述玻璃嵌入成形品顶出位置。
另外，上述外罩壳体的制造方法优选为，上述平面板是对上述玻璃板施以加饰而成的。
另外，上述外罩壳体的制造方法优选为，上述平面板是在上述玻璃板上顺次形成玻璃用粘接剂层、底涂层、树脂用粘接剂层而成的。
另外，上述外罩壳体的制造方法优选为，上述平面板在被上述固定模和上述移动模夹持的部分上具有开口部。
另外，上述外罩壳体的制造方法优选为，上述熔融树脂材料的模后收缩率为0.6％以下。
本发明通过上述结构获得以下效果。
本发明的外罩壳体具备由玻璃板构成的平面板和以支承上述平面板的背面周缘部的方式与上述平面板一体化的树脂框，因此使外罩壳体的正面部分特别是覆盖LCD等显示画面的部分能够获得足够的硬度。
另外，通过本发明的玻璃嵌入成形用模具和外罩壳体的制造方法，能够获得将树脂框一体化而支承以玻璃板为主结构的平面板的背面周缘部的外罩壳体，因此使外罩壳体的正面部分特别是覆盖LCD等显示画面的部分能够获得足够的硬度。并且，在玻璃嵌入成形用模具上设置的滑动型芯不仅形成用于成形支承背面周缘部的树脂框的型腔，而且兼作平面板的定位机构以及根据需要兼作玻璃嵌入成形品的顶出机构，因此易于减低外罩壳体的制造成本。
附图说明
图1为表示本发明的外罩壳体的一个实施例的立体图。
图2为图1所示外罩壳体的II-II线剖视图。
图3为表示本发明的外罩壳体的其它实施例的剖视图。
图4为表示本发明的外罩壳体的其它实施例的剖视图。
图5为表示本发明的外罩壳体的其它实施例的剖视图。
图6为表示本发明的外罩壳体的其它实施例的剖视图。
图7为表示本发明的外罩壳体的一个实施例的后视图。
图8为表示本发明的外罩壳体的其它实施例的后视图。
图9为表示本发明的外罩壳体的其它实施例的后视图。
图10为表示本发明的外罩壳体的其它实施例的后视图。
图11为表示本发明的外罩壳体的其它实施例的后视图。
图12为表示本发明的外罩壳体的其它实施例的后视图。
图13为表示本发明的外罩壳体的其它实施例的立体图。
图14为表示本发明外罩壳体的平面板结构的一个实施例的剖面放大图。
图15为表示本发明外罩壳体的平面板结构的其它实施例的剖面放大图。
图16为表示本发明的外罩壳体的其它实施例的立体图。
图17为表示本发明的外罩壳体的其它实施例的立体图。
图18为从移动模侧看本发明的玻璃嵌入成形用模具的固定模的一个实施例的的图。
图19为图18所示固定模的XIX-XIX线剖视图。
图20为从移动模侧看配置于平面板的固定模的状态的图。
图21为图20所示固定模的XXI-XXI线剖视图。
图22为表示本发明的外罩壳体制造工序的一个实施例的剖视图。
图23为表示本发明的外罩壳体制造工序的一个实施例的剖视图。
图24为表示本发明的外罩壳体制造工序的一个实施例的剖视图。
图25为表示本发明的外罩壳体制造工序的一个实施例的剖视图。
图26表示采用图18的固定模得到的一例外罩壳体。
图27为从移动模侧看本发明的玻璃嵌入成形用模具的固定模的其它实施例的图。
图28为从移动模侧看本发明的玻璃嵌入成形用模具的固定模的其它实施例的的图。
图29表示采用图27的固定模得到的一例外罩壳体。
图30表示采用图28的固定模得到的一例外罩壳体。
图31为从移动模侧看本发明的玻璃嵌入成形用模具的固定模的其它实施例的的图。
图32为图31所示固定模的XXXII-XXXII线剖视图。
图33表示采用图31的固定模得到的一例外罩壳体。
图34为表示本发明的玻璃嵌入成形用模具的固定模的其它实施例的剖视图。
图35表示采用图18的固定模得到的另一例外罩壳体。
图36表示在本发明的玻璃嵌入成形用模具的吸附平面板的固定模和移动模之间夹入转印膜时的实施例。
图37表示采用图36的玻璃嵌入成形模具在经过夹入转印膜的工序后合模时的一例。
图38为表示现有外罩壳体的立体图。
图39为表示代替具有硬涂层的薄膜而将玻璃板***模具内，在外罩壳体的正面整体上将玻璃板一体化时的模后收缩状态的剖视图。
具体实施方式
1.外罩壳体
以下参照附图对本发明实施方式进行具体说明。
图1所示外罩壳体1具备：尺寸与该外罩壳体正面尺寸大致相同而至少由玻璃板构成的平面板2；以支承上述平面板2的背面周缘部的方式与上述平面板一体化的树脂框3。并且，图1中(b)为(a)的分解图。与未图示的另一侧背部壳体一体化而在其内侧保持搭载有各种电子器件的基板，从而构成小型电子设备或通信设备。
上述平面板2至少由玻璃板构成，通过该结构能够使外罩壳体1的正面部分获得足够的硬度(9H以上)。上述玻璃板可以采用普通平板玻璃、强化板玻璃、磨砂板玻璃等。并且，上述玻璃板的厚度从强度角度出发优选为0.3mm～2.0mm。进一步优选为0.5mm～2.0mm，更加优选为0.8mm～1.5mm。
本发明人为了解决上述课题，最初考虑在现有的外罩壳体中代替壳体正面的硬涂层103而将上述平面板2与合成树脂层一体化的方案。即，在壳体正面上使平面板2与合成树脂层101全面地密合的结构。但是，在注射成形用模具内成形的上述合成树脂层101，如图39所示在冷却固化时发生模后收缩，并且在与上述平面板2全面密合的面侧不会发生模后收缩，而仅在相反面侧发生(例如图39中箭头方向)，因此制成的外罩壳体106会发生翘曲。并且，上述平面板2在无法耐受翘曲时会发生破损。
因此，本发明仅在上述平面板2背面的周缘部上一体化形成树脂框3。例如在图1中，上述树脂框3支承上述平面板2背面周缘部的全周。由于本发明的树脂框3与上述平面板2不在整个面上密合，因此即使该树脂框3在冷却固化时发生模后收缩，其影响也很难波及上述平面板2的整个表面。因此，能够防止所得外罩壳体发生翘曲。
上述树脂框3可以采用聚苯乙烯系树脂、聚烯烃系树脂、ABS树脂、AS树脂、AN树脂等通用树脂。并且，也可以采用聚苯醚-聚苯乙烯系树脂、聚碳酸酯系树脂、聚缩醛系树脂、聚丙烯系树脂、聚碳酸酯改性聚苯醚树脂、聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂、聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂、超高分子量聚乙烯树脂等通用工程树脂，以及聚砜树脂、聚苯硫醚系树脂、聚苯醚系树脂、聚芳酯树脂、聚醚酰亚胺树脂、聚酰亚胺树脂、液晶聚酯树脂、聚丙烯系耐热树脂等高级工程树脂。考虑到上述防止翘曲的需要而特别优选将模后收缩率为0.6％以下的树脂材料用于树脂框3，这种材料例如是聚丙烯系树脂等。另外，树脂框3可以着色，也可以不着色。
上述平面板2与上述树脂框3的一体化方式如下。首先，将上述平面板2送入由移动模与固定模组成的成形用模具内，通过真空吸引等手段将上述平面板2固定于型腔面的规定位置，在闭合成形用模具后通过浇口将熔融树脂注射充满于型腔内部，在形成上述树脂框3的同时将上述平面板2粘接到树脂框3上。在上述树脂框3冷却后分开成形用模具将上述平面板2与上述树脂框3的一体化结构取出。另外，在成形用模具为垂直开模的纵模的情况下，则不必对上述平面板2采用真空吸引等方式即可实现固定。
另外，上述平面板2与上述树脂框3的一体化物可以为箱形(参照图2～图4)或者盖形(参照图5、图6：虚线所对应的背部壳体)。另外，图2为图1中II-II线剖视图。图3～图6为图2的其它实施方式。并且无论是箱形或盖形，如图2、图5和图6所示，只要上述平面板2的尺寸比外罩壳体1正面的尺寸略小，则与如图3和图4所示上述平面板2与外罩壳体1正面的尺寸相同的情况相比，就能够提高外罩壳体1的外观设计自由度。例如，可以实现在外罩壳体1的角部设置圆弧的设计(参照图2、图5和图6)。另外，关于箱形方式，如图2和图3所示，当上述平面板2与上述树脂框3的一体化结构的宽度比箱侧壁的厚度大时，则会相应地增加上述平面板2的支承面积，从而能够提高外罩壳体1的强度。
另外，如果使上述平面板2的背面周缘部粗糙化，则能够提高上述平面板2与上述树脂框3之间的密合力。
另外，本发明的外罩壳体1的构成不限于上述方式，例如上述树脂框3也可以设置成支承上述平面板2的背面周缘部中1～3边(参照图7～图10)，也可以分割为多个部分来支承上述平面板2的背面周缘部(参照图11和图12)。在此情况下，即使该树脂框2在冷却固化时发生模后收缩，其影响也很难波及到上述平面板2的整个表面。即，与树脂框3支承上述平面板2的背面周缘部的全周的方式相比，能够提高防止外罩壳体翘曲的效果。并且，在树脂框3不支承上述平面板2的背面周缘部的全周的情况下，也易于在外罩壳体1的侧面设置输入输出端子等。
另外，上述平面板2可以在上述玻璃板的背面施加加饰而成(未图示)。上述玻璃板由于具有足够的硬度(9H以上)而不易受损，通过该玻璃板看到的背面的加饰的美观性也不会受损。
在上述玻璃板背面的加饰优选通过印刷形成加饰层来实施。加饰层的材质优选使用将聚氯乙烯系树脂、聚酰胺系树脂、聚酯系树脂、聚丙烯系树脂、聚氨酯系树脂、聚乙烯缩醛系树脂、聚酯聚氨酯系树脂、纤维素酯系树脂、醇酸树脂等树脂为粘接剂，且含有以适当颜色的颜料或染料为着色剂的着色油墨。印刷方法优选采用丝网印刷法等。另外，在单色全涂时也可以采用喷涂等各种涂布方法。
另外，加饰层可以由金属薄膜层构成，也可以由印刷层和金属薄膜层组合而成。金属薄膜层作为加饰层表现金属光泽，可以采用真空蒸镀法、溅镀法、离子电镀法、镀金法等形成。此时，根据所需的金属光泽色彩，可以使用铝、镍、金、铂、铬、铁、铜、锡、铟、银、钛、铅、锌等金属及其合金或者化合物。作为形成局部的金属薄膜层的一个例子，可以在不需要金属薄膜层的部分形成溶剂可溶性树脂层，然后在其上的整个面形成金属薄膜，通过进行溶剂清洗将不需要的金属薄膜与溶剂可溶性树脂层一并除去。此时常用的溶剂为水或者水溶液。此外作为另一例子还有如下方法，即首先全面地形成金属薄膜，接着在保留金属薄膜的部分上形成抗蚀剂层，通过酸或碱进行蚀刻，然后将抗蚀剂层除去。
另外，当外罩壳体1为具有显示装置的设备的外罩壳体时，上述平面板2可以在至少除了用于上述显示装置的显示窗部以外，在上述玻璃板的表面或/和背面施加加饰(参照图13)。图13中(b)为(a)的分解图，2A为加饰部，2B为非加饰部。在对上述玻璃板的表面施加加饰的情况下，上述玻璃板具有足够的硬度(9H以上)而不易受损，在非加饰部2B通过该玻璃板看到的显示装置的显示画面的判读性不会受损。另外，当在上述玻璃板的背面施加加饰时，上述玻璃板具有足够的硬度(9H以上)而不易受损，与在上述玻璃板的表面施加加饰时同样地不会损害显示画面的判读性，并且在加饰部2A通过该玻璃板看到的背面加饰的美观性不会受损。
另外，本发明的外罩壳体1的上述平面板2可以具有用于提高其与上述树脂框3的密合力的层。例如，可以不在玻璃板2E的背面施加加饰，而是经由玻璃用粘接剂层2F、底涂层2G、树脂用粘接剂层2H将上述玻璃板2E的背面与上述树脂框3一体化(参照图14)。另外，图14为平面板2的剖面放大图，图14中2D为表面加饰层。
在玻璃用粘接剂层2F上可以使用公知的玻璃用粘接剂，例如可以采用由聚酯系树脂组成的玻璃用粘接剂。
底涂层2G可以采用公知的底漆材料，例如可以采用由聚酯系树脂组成的底漆材料。另外，当玻璃用粘接剂层2F与树脂用粘接剂层2H的密合力较高时，也可以省略底涂层2G。
树脂用粘接剂层2H可以采用公知的玻璃用粘接剂，例如可以采用由氯乙烯醋酸乙烯-丙烯酸系树脂组成的树脂用粘接剂。
另外，本发明的外罩壳体1的上述平面板2，可以具有如下所示的用于提高上述平面板2与上述树脂框3之间的密合力的层。即，可以对上述玻璃板2E的背面施加加饰，并且构成上述加饰的层在上述平面板2与上述树脂框3的一体化部分上兼作玻璃用粘接剂层，经由底涂层2G、树脂用粘接剂层2H将上述平面板2的背面与上述树脂框3一体化(参照图15)。另外，图15为平面板2的剖面放大图。而且图15中2I为背面加饰层，在一体化部分上兼作玻璃用粘接剂层。该加饰兼玻璃用粘接剂层2J可以采用使与上述玻璃用粘接剂层2F同样的材料中含有以适当颜色的颜料或染料作为着色剂的方式。此时上述玻璃板具有足够的硬度(9H以上)而不易受损，并且通过该玻璃板看到的背面加饰的美观性也不会受损。
上述玻璃用粘接剂层2F、上述底涂层2G、上述树脂用粘接剂层2H以及上述加饰兼玻璃用粘接剂层2J的形成方法可以采用丝网印刷法等。
另外，本发明的外罩壳体1的上述平面板2可以构成为具有开口部2C(参照图16)。图16中所示外罩壳体1与未图示的另一背部壳体一体化，并通过在其内侧保持基板，来构成数字音频播放器，该基板上配置有闪存等电子元件、液晶面板等显示装置、用于发出操作音的压电扬声器、电池以及可嵌入开口部2C的操作面板。其中，图16中(b)为(a)的分解图。
另外，本发明的外罩壳体1在上述平面板2具有上述开口部2C的情况下，还可以具有如图17所示以支承上述开口部2C周围的方式与上述平面板2一体化的开口部用树脂框4。通过上述结构，能够提高外罩壳体1的强度。另外，对于开口部用树脂框4也可以采用与上述树脂框3相同的各种实施方式。其中，图17中(b)为(a)的分解图。
另外，本发明的外罩壳体1在如图2、图5和图6所示以上述树脂框3覆盖上述平面板2而为出现台阶，从而就不用担心在产品使用时上述平面板2的侧面因刮于某物而导致上述平面板2与上述树脂框3剥离的问题。
2.玻璃嵌入成形用模具和外罩壳体的制造方法
下面对玻璃嵌入成形用模具和外罩壳体的制造方法进行说明。首先，参照图26、图29、图30、图33和图35对本实施方式中得到的外罩壳体1进行说明。这些图中表示的外罩壳体1包括：几乎占据该外罩壳体的整个正面面积并且至少由玻璃板构成的平面板2，以及树脂框3，其以支承上述平面板2的背面周缘部并且覆盖上述平面板2的端面的至少与该支承部分连续的部分的方式与上述平面板2一体化。另外，在图26、图29、图30、图33和图35中，(a)为主视图，(b)为后视图，(c)和(d)为剖视图。与未图示的另一侧背部壳体一体化，并在它们内侧保持搭载有各种电子器件的基板，从而构成小型电子设备或通信设备。
在本发明中，在上述平面板2的背面上***成形在周缘部一体化的树脂框3。例如在图26、图33和图35中，上述树脂框3支承上述平面板2的整个背面周缘部，而在图29和图30中上述树脂框3支承上述平面板2的背面周缘部的局部被去除掉的近似C字形的部分。本发明的树脂框3与上述平面板2不是全面地密合，因此即使当该树脂框3在冷却固化时发生模后收缩，其影响也难以波及上述平面板2的整个表面。因此能够防止所得外罩壳体发生翘曲的问题。
另外在本发明中，由于上述树脂框3覆盖上述平面板2的端面，因此在产品使用时不担心出现上述平面板2的端面与刮于某物而导致上述平面板2与上述树脂框3剥离的问题。
上述平面板2与上述树脂框3的一体化，可以采用以下说明的玻璃嵌入成形用模具来实施。
该玻璃嵌入成形用模具，通过合模在固定模15和移动模10之间夹持以玻璃板为主结构的平面板2，并且形成有上述平面板2的与上述固定模15的相对面周缘部以及上述平面板2的端面所面对的型腔，上述固定模15具备：在前端具有与上述平面板2的与该固定模15的相对面周缘部相接触的底部(以下称为前端底部5b)以及与该前端底部5b连续而与上述平面板2的端面可定位地接触的壁部(以下称为前端壁部5a)的滑动型芯5；在夹持上述平面板2的面(以下称为平面板抵接面7)上设置的吸引孔8(参照图18和图19)。这里，图19为图18的XIX-XIX线剖视图。
上述滑动型芯5能够通过未图示的驱动部，在不使上述前端底部5b从上述固定模15的夹持上述平面板2的面突出且使上述前端壁部5b与上述平面板2接触的平面板定位位置I(参照图19、图21和图22)，和使上述前端底部5a与上述前端壁部5b一起与上述平面板2远离的型腔形成位置II(参照图23、图24)之间沿合模方向进退。另外，滑动型芯5可以根据需要前进到使上述前端底部5a从上述固定模15的上述平面板抵接面7突出的玻璃嵌入成形品顶出位置III(参照图25)。
另外，虽然在图19、图21和图22中，上述滑动型芯5的上述前端底部5b和上述固定模15的上述平面板抵接面7以平面接触，但是两者之间也可以形成槽部14(参照图34)。该情况下，会使与上述平面板2的背面周缘部一体化的上述树脂框3的面积增大成形时填充到槽部14内的部分。对于上述平面板定位位置I可以如图19、图21和图22所示，使上述前端底部5b和上述固定模15的上述平面板抵接面7对齐，但是由于只要使上述前端壁部5b与上述平面板2的端面接触即可定位，因此也可以使上述前端底部5b从上述固定模15的上述平面板抵接面7后退。
可定位地与上述平面板2的端面接触的上述前端底部5a，在从垂直模具分模面6的方向看时，可以呈例如图18所示的相对的2个コ字形。当然并不限于该实施方式，也可以根据上述平面板2的形状适当配置以避免上述平面板2发生错位，例如可以在平面板2的各角部配置上述前端壁部5a，或者在平面板2的各边的局部配置上述前端壁部5a。上述平面板2的形状，除了图18所示角上带圆弧的矩形以外，也可以是角部无圆弧的矩形、椭圆等任意形状。并且上述滑动型芯5的数量也没有限制。并且，上述滑动型芯5也可以如图18所示相对于上述平面板2的全周进行部分地设置，也可以以上述前端壁部5a完全地包围上述平面板2的全周。
下面对采用如上所述结构的玻璃嵌入成形用模具制造外罩壳体1的方法进行说明。
首先，在使上述滑动型芯5移动到上述平面板定位位置I的状态下，在上述固定模15的上述平面板抵接面7上配置上述平面板2(参照图20、图21)。这里，图21为图20的XXI-XXI线剖视图。
然后，在该定位状态下，通过从在上述平面板抵接面7上设置的上述吸引孔8吸引空气12，从而将上述平面板2吸附固定到该平面板抵接面7上(参照图22)。另外，关于上述平面板的吸附固定也可以使用空气吸引以外的手段，例如也可以在夹持上述平面板2的面上设置吸盘。
然后，使移动模10朝向吸附有上述平面板2的上述固定模15前进移动并合模，在上述移动模10与上述固定模15的上述平面板抵接面7之间夹持上述平面板2，并且通过上述固定模15、上述移动模10、上述平面板2形成模具空间即型腔13(参照图23)。这里，上述滑动型芯5通过未图示的驱动部，能够后退移动到上述前端底部5b以规定距离离开上述平面板2的背面周缘部的位置，能够将熔融树脂填充到上述滑动型芯5的上述前端壁部5a和上述前端底部5b当前接触的部分(型腔形成位置II)。另外，上述滑动型芯5的后退移动可以在上述可动模10移动开始之前、前进移动中、前进移动结束后的任一时机进行。
然后，在使上述滑动型芯5移动到上述型腔形成位置II的状态下，将通过浇***出的熔融树脂填充到上述型腔13内，从而上述树脂框3以支承上述平面板2的背面周缘部并且覆盖上述平面板2的端面中至少与该支承部分连续的部分的方式与上述平面板2一体化，获得玻璃嵌入成形品即外罩壳体1(参照图24)。
上述熔融树脂的材料可以采用聚苯乙烯系树脂、聚烯烃系树脂、ABS树脂、AS树脂、AN树脂等通用树脂。并且，也可以采用聚苯醚-聚苯乙烯系树脂、聚碳酸酯系树脂、聚缩醛系树脂、聚丙烯系树脂聚碳酸酯改性聚苯醚树脂、聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂、聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂、超高分子量聚乙烯树脂等通用工程树脂，以及聚砜树脂、聚苯硫醚系树脂、聚苯醚系树脂、聚芳酯树脂、聚醚酰亚胺树脂、聚酰亚胺树脂、液晶聚酯树脂、聚丙烯系耐热树脂等高级工程树脂。考虑到上述防止翘曲的需要而特别优选将具有模后收缩率为0.6％以下的物理特性的树脂材料用于树脂框3，例如聚丙烯系树脂等。另外，树脂框3可以着色，也可以不着色。
然后，使上述移动模10后退移动而离开上述固定模15，即在开模后通过上述驱动部使上述滑动型芯5前进移动至上述玻璃嵌入成形品顶出位置III(参照图25)。由此，滑动型芯5发挥顶出销的作用，使外罩壳体1与固定模15顺利地分离，从而易于从该模具装置取下。另外，在设有专用顶出销的情况下，也可以不使用上述滑动型芯5进行玻璃嵌入成形品的顶出。
如上所述，在采用本实施方式的上述玻璃嵌入成形用模具的外罩壳体的制造方法中，滑动型芯5不仅形成用于成形支承背面周缘部的树脂框3的型腔，而且兼作平面板2的定位机构，还可根据需要兼作玻璃嵌入成形品的顶出机构，因此易于降低外罩壳体1的生产成本。
另外，上述平面板2与上述树脂框3的一体化结构可以为盖形(参照图26、图29和图30)，也可以为箱形(参照图33、图35)。另外，图26(c)和(d)分别为图26(b)的XXVIc-XXVIc剖视图、XXVId-XXVId剖视图。另外，图29(c)和(d)分别为图29(b)的XXIXc-XXIXc剖视图、XXIXd-XXIXd剖视图，图30(c)和(d)分别为图30(b)的XXXc-XXXc剖视图、XXXd-XXXd剖视图。并且在为箱形时，也可以考虑如图33所示在滑动型芯5的外侧形成箱的侧壁用型腔的形式，或者如图35所示通过滑动型芯5的后退形成侧壁用型腔的形式。图33和图35也与上述同样，即图33(c)和(d)分别为图33(b)的XXXIIIc-XXXIIc剖视图、XXXIId-XXXIId剖视图，而图35(c)和(d)分别为图35(b)的XXXVc-XXXVc剖视图、XXXVd-XXXVd剖视图。
另外，上述平面板2中不与滑动型芯5对应的部分，不必如图26、图33和图35所示在其全部背面周缘部和端面上与上述树脂框3一体化，例如可以如图29所示仅在端面上与上述树脂框3一体化，也可以如图30所示在背面周缘部或端面的某处存在不与上述树脂框3一体化的部分。为了获得图29所示外罩壳体1，如图27所示，将图18中的平面板抵接面7扩展至型腔形成部9的下侧内壁，使熔融树脂填充不到上述玻璃板2的背面周缘部的这一部分。另外，为了获得图30所示外罩壳体1，如图28所示，保持图18中的平面板抵接面7状态而使型腔形成部9的下侧内壁移动到该平面板抵接面7的下端，使熔融树脂填充不到上述玻璃板2的背面周缘部和端面的这一部分。
另外，上述平面板2可以如图26、图29、图30、图33和图35所示在玻璃板上施加加饰而成，也可以为不对玻璃板施加加饰的轮廓类型。在图26、图29、图30、图33和图35中，2A为加饰部、2B表示作为透明窗的非加饰部。
在上述玻璃板背面的加饰优选通过印刷形成加饰层来实施。加饰层的材质，可使用将聚氯乙烯系树脂、聚酰胺系树脂、聚酯系树脂、聚丙烯系树脂、聚氨酯系树脂、聚乙烯缩醛系树脂、聚酯聚氨酯系树脂、纤维素酯系树脂、醇酸树脂等树脂作为粘接剂，且含有以适当颜色的颜料或染料为着色剂的着色油墨。印刷方法可采用丝网印刷法等。另外，在单色全涂时也可以采用喷涂法等各种涂布方法。
另外，加饰层可以由金属薄膜层构成，也可以由印刷层和金属薄膜层组合而成。金属薄膜层作为加饰层用于表现金属光泽，采用真空蒸镀法、溅镀法、离子电镀法、镀金法等来形成。此时，根据所需的金属光泽色彩，可以使用铝、镍、金、铂、铬、铁、铜、锡、铟、银、钛、铅、锌等金属及其合金或者化合物。作为形成部分的金属薄膜层的一个例子，可以在不需要金属薄膜层的部分形成溶剂可溶性树脂层后，在其上上的整个面形成金属薄膜，通过进行溶剂清洗将不需要的金属薄膜与溶剂可溶性树脂层一并除去。此时常用的溶剂为水或者水溶液。此外作为另一个例子还有如下方法，即首先全面地形成金属薄膜，接着在保留金属薄膜的部分上形成抗蚀剂层，通过酸或碱进行蚀刻，然后将抗蚀剂层除去。
另外，如果预先使上述平面板2与上述树脂框3的一体化面粗糙化，则能够提高上述平面板2与上述树脂框3之间的密合力。
另外，本发明的玻璃嵌入成形用模具，具有可将转印膜17夹入吸附有上述平面板2的上述固定模15与上述移动模10之间的同时成形彩绘机构(参照图36)，在经过将转印膜17夹入吸附有上述平面板2的上述固定模15与上述移动模10之间的工序之后进行合模(参照图37)，从而能够熔融树脂的注射同时地将上述转印膜17的彩绘部分转印到与上述平面板2一体化的上述树脂框3上。即，本发明的玻璃嵌入成形用模具也可发挥同时成形转印用模具的功能。
上述转印膜17在长尺寸的基体片材上具有转印层。转印层为顺次层叠剥离层、图案层、粘接层等而成。剥离层提供基体片材与转印层的剥离性。图案层使注射成形品表面获得装饰性和功能性。图案层包括普通的印刷图案以及由导电材料形成的导电图案等。粘接层使转印层与作为成形品的上述树脂框3粘接起来。
上述转印膜17可以通过图36所示的薄膜输送装置，按照规定的节距一点点地将上述转印膜15的彩绘部分送入模具间。或者以分页方式送入。
另外，通过对上述各实施方式的任意一个进行适当组合，也能够获得各自应有的效果。本发明参照附图对优选实施方式进行了充分说明，但是本领域技术人员当然可以从中获得变形或修正的启示。这种变形或修正不限于权利要求范围，也包括其教导暗示思想的全部范围。
以下记载了上述实施方式中的一例数值。但是本发明适用范围不限于此。
(实施例1)
在纵长88mm、横长38mm、厚度1mm的玻璃板上设置操作面板用圆形开口部。接着，在上述玻璃板的一个面上使用将聚酯系树脂作为粘接剂且含有着色剂的油墨，并对液晶画面用显示窗部以外的部分通过丝网印刷法形成加饰层。接着，在未对上述玻璃板施加加饰的表面的周缘部的全周上，通过丝网印刷法顺次形成由聚酯系树脂组成的玻璃用粘接剂层、由聚酯系树脂组成的底涂层、由氯乙烯醋酸乙烯-丙烯酸系树脂组成的树脂用粘接剂层而获得平面板。
将该平面板送入由移动模和固定模组成的成形用模具内，并通过真空吸引固定于型腔面的规定位置，在闭合成形用模具后，将熔融状态的聚丙烯系树脂从浇口注射充满到型腔内，在形成矩形的树脂框的同时，经由树脂用粘接剂层、底涂层、玻璃用粘接剂层将该树脂框与上述平面板的非加饰面粘接起来。在上述树脂框冷却后，分开成形用模具将在上述平面板的背面周缘部全周上与上述树脂框一体化的制品取出，得到纵长90mm、横长40mm、高度4mm、角部R为1mm的数字音频播放器用外罩壳体。
(实施例2)
在纵长88mm、横长38mm、厚度1mm的玻璃板上设置操作面板用圆形开口部。接着，在上述玻璃板的一个面上对液晶画面用显示窗部以外的部分，通过丝网印刷法使用将聚酯系树脂作为粘接剂且含有着色剂的油墨形成加饰兼玻璃用粘接剂层，进而在上述玻璃板的施加加饰的表面的周缘部全周上，通过丝网印刷法顺次形成由聚酯系树脂组成的底涂层、由氯乙烯醋酸乙烯-丙烯酸系树脂组成的树脂用粘接剂层而获得平面板。
将该平面板送入由移动模和固定模组成的成形用模具内，并通过真空吸引固定于型腔面的规定位置，在闭合成形用模具后，将熔融状态的聚丙烯系树脂从浇口注射充满到型腔内，在形成矩形的树脂框的同时，经由树脂用粘接剂层、底涂层将该树脂框与上述平面板的加饰面粘接起来。在上述树脂框冷却后，分开成形用模具将在上述平面板的背面周缘部全周上与上述树脂框一体化的制品取出，得到纵长90mm、横长40mm、高度4mm、角部R为1mm的数字音频播放器用外罩壳体。
(实施例3)
不仅在上述玻璃板的周缘部而且在上述平面板的非加饰面的开口部周围全体上顺次设置玻璃用粘接剂层、底涂层、树脂用粘接剂层而获得平面板，进而在通过注射成形形成矩形的树脂框和圆形的开口部用树脂框，同时经由树脂用粘接剂层、底涂层、玻璃用粘接剂层将该树脂框和开口部用树脂框与上述平面板的非加饰面粘接起来，除此以外与实施例1相同。
(实施例4)
不仅在上述玻璃板的周缘部而且在上述平面板的加饰面的开口部周围全体上顺次设置底涂层、树脂用粘接剂层而获得平面板，进而在通过注射成形形成矩形的树脂框和圆形的开口部用树脂框的同时，经由树脂用粘接剂层、底涂层将该树脂框和开口部用树脂框与上述平面板的加饰面粘接起来，除此以外与实施例2相同。
(实施例5)
除了树脂框分割为2部分以外，与实施例3相同。
(实施例6)
除了树脂框和开口部用树脂框各自分为2部分以外，与实施例4相同。
(实施例7)
在纵长88mm、横长38mm、厚度1mm的玻璃板上设置操作面板用圆形开口部。接着，在上述玻璃板的一个面上使用将聚酯系树脂作为粘接剂且含有着色剂的油墨，对液晶画面用显示窗部以外的部分通过丝网印刷法形成加饰层。接着，在为对上述玻璃板施加加饰的表面的周缘部的全周上，通过丝网印刷法顺次形成由聚酯系树脂组成的玻璃用粘接剂层、由聚酯系树脂组成的底涂层、由氯乙烯醋酸乙烯-丙烯酸系树脂组成的树脂用粘接剂层而获得平面板。
使用上述的本发明的玻璃嵌入成形用模具，在使上述滑动型芯移动到上述平面板定位位置的状态下，将上述平面板配置于上述固定模的夹持上述平面板的面上，通过从上述吸引孔吸引空气而将定位的上述平面板吸附固定到夹持上述平面板的面上。接着，将吸附有上述平面板的上述固定模与上述移动模合模，然后在使上述滑动型芯移动到上述型腔形成位置的状态下，向型腔内注射熔融树脂，从而将树脂框与上述平面板一体化。在分模后使上述滑动型芯移动到上述玻璃嵌入成形品顶出位置而将玻璃嵌入成形品取出，得到纵长90mm、横长40mm、高度4mm、角部R为1mm的数字音频播放器用外罩壳体。
(实施例8)
在纵长88mm、横长38mm、厚度1mm的玻璃板上设置操作面板用圆形开口部。接着，在上述玻璃板的一个面上对液晶画面用显示窗部以外的部分，通过丝网印刷法使用将聚酯系树脂作为粘接剂且含有着色剂的油墨形成加饰兼玻璃用粘接剂层，进而在上述玻璃板的施加加饰的表面的周缘部全周上，通过丝网印刷法顺次形成由聚酯系树脂组成的底涂层、由氯乙烯醋酸乙烯-丙烯酸系树脂组成的树脂用粘接剂层而获得平面板。
与实施例7同样地进行玻璃嵌入成形，得到纵长90mm、横长40mm、高度4mm、角部R为1mm的数字音频播放器用外罩壳体。
实施例1～8中任一的外罩壳体都能够使壳体的正面部分特别是覆盖LCD等显示画面的部分获得足够的硬度。
产业的可利用性，本发明特别适用于例如小型电子设备和通信设备的外罩壳体、该外罩壳体的制造方法及其采用的玻璃嵌入成形用模具。

Claims (12)

1.一种玻璃嵌入成形用模具，其通过合模在固定模和移动模之间夹持以玻璃板为主结构的平面板，并且形成上述平面板的与上述固定模间的相对面周缘部以及上述平面板的端面所面对的型腔，其特征在于，
上述固定模具备：滑动型芯，该滑动型芯在前端具有和上述平面板的与该固定模间的相对面周缘部相接触的底部、以及与该底部连续且可供定位地与上述平面板的端面接触的壁部；
在夹持上述平面板的面上设置的吸引孔，
并且上述滑动型芯能够在平面板定位位置和型腔形成位置之间沿合模方向进退，这里平面板定位位置是指使上述滑动型芯的前端底部不从上述固定模的夹持上述平面板的面突出且前端壁部与上述平面板接触的位置，型腔形成位置是指使上述前端底部与上述前端壁部都与上述平面板分离的位置。
2.根据权利要求1所述的玻璃嵌入成形用模具，其特征在于，
上述滑动型芯相对于上述平面板的全周被在局部设置。
3.根据权利要求1或2所述的玻璃嵌入成形用模具，其特征在于，
上述滑动型芯还能够前进到使上述前端底部从上述固定模的夹持上述平面板的面突出的玻璃嵌入成形品顶出位置。
4.根据权利要求1或2所述的玻璃嵌入成形用模具，其特征在于，
还具有能够在吸附上述平面板的上述固定模和上述移动模之间夹入转印膜的同时成形彩绘机构。
5.根据权利要求3所述的玻璃嵌入成形用模具，其特征在于，
还具有能够在吸附上述平面板的上述固定模和上述移动模之间夹入转印膜的同时成形彩绘机构。
6.一种外罩壳体的制造方法，是使用权利要求1或2所述的玻璃嵌入成形用模具的方法，其特征在于，具有以下工序：
在使上述滑动型芯移动到上述平面板定位位置的状态下，将上述平面板配置于上述固定模的夹持上述平面板的面；
将已被定位的上述平面板吸附固定于夹持上述平面板的面上；
将吸附上述平面板的上述固定模和上述移动模合模；
在合模后，使上述滑动型芯移动到上述型腔形成位置的状态下，通过向型腔内注射熔融树脂而使树脂框与上述平面板一体化。
7.一种外罩壳体的制造方法，是使用权利要求3所述的玻璃嵌入成形用模具的方法，其特征在于，具有以下工序：
在使上述滑动型芯移动到上述平面板定位位置的状态下，将上述平面板配置于上述固定模的夹持上述平面板的面；
将已被定位的上述平面板吸附固定于夹持上述平面板的面上；
将吸附上述平面板的上述固定模和上述移动模合模；
在合模后，使上述滑动型芯移动到上述型腔形成位置的状态下，通过向型腔内注射熔融树脂而使树脂框与上述平面板一体化；
在分模后，使上述滑动型芯移动到上述玻璃嵌入成形品顶出位置。
8.根据权利要求6或7所述的外罩壳体的制造方法，其特征在于，
上述平面板是对上述玻璃板施以加饰而成的。
9.根据权利要求6或7所述的外罩壳体的制造方法，其特征在于，
上述平面板是在上述玻璃板上顺次形成玻璃用粘接剂层、底涂层、树脂用粘接剂层而成的。
10.根据权利要求6或7所述的外罩壳体的制造方法，其特征在于，
上述平面板在被上述固定模和上述移动模夹持的部分上具有开口部。
11.根据权利要求6或7所述的外罩壳体的制造方法，其特征在于，
上述熔融树脂材料的模后收缩率为0.6％以下。
12.根据权利要求6或7所述的外罩壳体的制造方法，其特征在于，
还具有在吸附上述平面板的上述固定模和上述移动模之间夹入转印膜的工序，在注射熔融树脂的同时将上述转印膜的彩绘部分转印到与上述平面板一体化的上述树脂框上。
CN2007800348643A 2006-09-22 2007-09-20 外罩壳体和该外罩壳体的制造方法及所使用的玻璃嵌入成形用模具 Active CN101518168B (zh)

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