JP2012166567A - ガラスインサート成形用金型及びそれを用いたハウジングケースの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】正面部分に充分な硬度を与えることができるハウジングケースを得ることができる製造方法とこれに用いるガラスインサート成形用金型とを提供する。
【解決手段】型締めによって固定型１５と可動型１０との間に平面板２を挟持するとともに、平面板２の周縁部及び端面が面するキャビティ１３を形成するガラスインサート成形用金型。固定型１５は、平面板２の周縁部に接する底部と当該底部から連続して平面板２の端面に接触する壁部とを先端に有するスライドコア５と、平面板２を挟持する面に設けられた吸引孔８とを備える。スライドコア５は、平面板位置決め位置Ｉとキャビティ形成位置IIとの間を型締め方向に進退可能である。
【選択図】図２３

Description

本発明は、型締めによって固定型と可動型との間にガラス板を主構成とする平面板を挟持するとともに、平面板の固定型との対向面周縁部及び平面板の端面が面するキャビティを形成するガラスインサート成形用金型と、そのガラスインサート成形用金型を用いたハウジングケースの製造方法に関する。

小型の電気機器や通信機器、例えば洋服やカバンの中に保持されて、持ち運びされるデジタルオーディオプレーヤーや携帯電話は、誤って落下させてしまったり、カバンの中の他のものにぶつかったりして、表面に衝撃を受ける場合が多い。

このため、これらの機器のハウジングケースは、耐傷性を高めるためにハウジングケースの正面となる部分、特にＬＣＤ等の表示画面を覆う部分に高い硬度のハードコート層を積層する必要がある。例えば特許文献１には、ベースフィルム上に剥離層、ハードコート層１０３、印刷層、接着層、を順次積層してなり、前記ハードコート層１０３は、ハウジングケース１００の正面となる部分では高硬度とするようにハードコートを積層し、前記印刷層には非印刷部１０２を有する印刷パターンを複数設けた連続フィルムを、ガラスインサート成形用金型内に連続して通過させ、該ガラスインサート成形用金型内で、前記連続フィルムの接着層側に透明な合成樹脂を射出することにより、前記連続フィルムを前記ガラスインサート成形用金型のキャビティ形状に絞りながら合成樹脂層１０１を形成し、該合成樹脂層の硬化後、ハードコート層１０３、印刷層、接着層及び合成樹脂層１０１をベースフィルム及び剥離層から取り外してなるハウジングケース１００（図３８を参照）が開示されている。なお、図３８中の１０４はＬＣＤの表示画面を覆う表示窓、１０５はボタン孔である。

ハードコート層１０３は、通常、熱硬化型樹脂、あるいは紫外線硬化型樹脂等の活性エネルギー線重合性樹脂をプラスチック基材上に直接、或いは０．０３〜０．５μｍ程度のプライマー層を介して３〜１０μｍ程度の薄い塗膜を形成して製造している。

しかしながら、薄い塗膜からなるハードコート層１０３では、ハウジングケースの正面部分、特に高い硬度が要求されるＬＣＤ等の表示画面を覆う部分の硬さとしては充分でない。

特開２００１−３６２５８号公報

したがって、本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、ハウジングケースの正面部分、特にＬＣＤ等の表示画面を覆う部分に充分な硬度を与えることができるハウジングケースを得ることができる製造方法とこれに用いるガラスインサート成形用金型とを提供することを目的とする。

上記目的を達成するための本発明に係るガラスインサート成形用金型の特徴構成は、型締めによって固定型と可動型との間にガラス板を主構成とする平面板を挟持するとともに、前記平面板の前記固定型との対向面周縁部及び前記平面板の端面が面するキャビティを形成され、前記固定型が、前記平面板の当該固定型との対向面周縁部に接する底部と当該底部に連続して前記平面板の端面に位置決め可能に接触する壁部とを先端に有するスライドコアと、前記平面板を挟持する面に設けられた吸引孔とを備え、さらに前記スライドコアが、先端底部を前記固定型の前記平面板を挟持する面より突出させず且つ先端壁部を前記平面板と接触させる平面板位置決め位置と、前記先端底部及び前記先端壁部を共に前記平面板と離間させるキャビティ形成位置との間を、型締め方向に進退可能である点にある。

また、前記ガラスインサート成形用金型は、前記スライドコアが、前記平面板の全周に対して部分的に設けられていると好適である。

また、前記ガラスインサート成形用金型は、前記スライドコアが、さらに前記先端底部を前記固定型の前記平面板を挟持する面より突出させるガラスインサート成形品押出し位置まで前進可能であると好適である。

また、前記ガラスインサート成形用金型は、前記平面板を吸着した前記固定型と前記可動型との間に転写フィルムを挟み込み可能である成形同時絵付け手段をさらに備えていると好適である。

また、上記目的を達成するための本発明に係るガラスインサート成形用金型を用いたハウジングケースの製造方法の特徴構成は、上記のガラスインサート成形用金型を用い、前記スライドコアを前記平面板位置決め位置に移動させた状態で、前記固定型の前記平面板を挟持する面に前記平面板を配置する工程と、位置決めされた前記平面板を、当該平面板を挟持する面に吸着固定する工程と、前記平面板を吸着した前記固定型と前記可動型とを型締めする工程と、型締め後に、前記スライドコアを前記キャビティ形成位置に移動させた状態で、キャビティ内に溶融樹脂を射出することにより前記平面板に樹脂枠を一体化する工程と、を備える点にある。

更に、上記目的を達成するための本発明に係るガラスインサート成形用金型を用いたハウジングケースの製造方法の特徴構成は、上記押出し機構を備えたガラスインサート成形用金型を用い、前記スライドコアを前記平面板位置決め位置に移動させた状態で、前記固定型の前記平面板を挟持する面に前記平面板を配置する工程と、位置決めされた前記平面板を、当該平面板を挟持する面に吸着固定する工程と、前記平面板を吸着した前記固定型と前記可動型とを型締めする工程と、型締め後に、前記スライドコアを前記キャビティ形成位置に移動させた状態で、キャビティ内に溶融樹脂を射出することにより前記平面板に樹脂枠を一体化する工程と、型開き後に、前記スライドコアを前記ガラスインサート成形品押出し位置に移動させる工程と、を備える点にある。

また、前記ハウジングケースの製造方法は、前記平面板が、前記ガラス板に加飾が施されたものであると好適である。

また、前記ハウジングケースの製造方法は、前記平面板が、前記ガラス板にガラス用接着剤層、プライマー層、樹脂用接着剤層を順次形成されたものであると好適である。

また、前記ハウジングケースの製造方法は、前記平面板が、前記固定型と前記可動型によって挟持される部分に開口部を有していると好適である。

また、前記ハウジングケースの製造方法は、前記溶融樹脂の材料が、成形収縮率０．６％以下のものであると好適である。

また、前記ハウジングケースの製造方法は、前記平面板を吸着した前記固定型と前記可動型との間に転写フィルムを挟み込む工程をさらに備え、前記溶融樹脂の射出と同時に前記転写フィルムの絵付け部分を前記平面板に一体化された前記樹脂枠に転写すると好適である。

本発明のガラスインサート成形用金型およびハウジングケースの製造方法によれば、小型の電気機器や通信機器に用いられるハウジングケースであって、当該ハウジングケース正面部分の寸法と略同一の寸法であり少なくともガラス板で構成される平面板と、前記平面板の裏面周縁部を支持するように前記平面板に一体化された樹脂枠とを備えるハウジングケースを得ることができる。このようなハウジングケースでは、ガラス板を主構成とする平面板の裏面周縁部を支持するように樹脂枠が一体化されるので、ハウジングケースの正面部分、特にＬＣＤ等の表示画面を覆う部分に充分な硬度を与えることができる。しかも、ガラスインサート成形用金型に設けられたスライドコアが、裏面周縁部を支持する樹脂枠を成形するためのキャビティを形成するのみならず、平面板の位置決め機構、さらに必要に応じてガラスインサート成形品の押出し機構を兼ねるため、ハウジングケースの製造が低コストで容易に行える。

本発明に係るハウジングケースの一実施例を示す斜視図 図１に示すハウジングケースのＩＩ−ＩＩ線断面図 ハウジングケースの他の実施例を示す断面図 ハウジングケースの他の実施例を示す断面図 ハウジングケースの他の実施例を示す断面図 ハウジングケースの他の実施例を示す断面図 ハウジングケースの一実施例を示す背面図 ハウジングケースの他の実施例を示す背面図 ハウジングケースの他の実施例を示す背面図 ハウジングケースの他の実施例を示す背面図 ハウジングケースの他の実施例を示す背面図 ハウジングケースの他の実施例を示す背面図 ハウジングケースの他の実施例を示す斜視図 ハウジングケースの平面板構造の一実施例を示す断面拡大図 ハウジングケースの平面板構造の他の実施例を示す断面拡大図 ハウジングケースの他の実施例を示す斜視図 ハウジングケースの他の実施例を示す斜視図 ガラスインサート成形用金型の固定型の一実施例を可動型側から見た図 図１８に示す固定型のＸＩＸ−ＸＩＸ線断面図 固定型に平面板を配置した状態を可動型側から見た図 図２０に示す固定型のＸＸＩ−ＸＸＩ線断面図 ハウジングケースの製造工程の一実施例を示す断面図 ハウジングケースの製造工程の一実施例を示す断面図 ハウジングケースの製造工程の一実施例を示す断面図 ハウジングケースの製造工程の一実施例を示す断面図 図１８の固定型を用いて得られたハウジングケースの一例を示す図 ガラスインサート成形用金型の固定型の他の実施例を可動型側から見た図 ガラスインサート成形用金型の固定型の他の実施例を可動型側から見た図 図２７の固定型を用いて得られたハウジングケースの一例を示す図 図２８の固定型を用いて得られたハウジングケースの一例を示す図 ガラスインサート成形用金型の固定型の他の実施例を可動型側から見た図 図３１に示す固定型のＸＸＸＩＩ−ＸＸＸＩＩ線断面図 図３１の固定型を用いて得られたハウジングケースの一例を示す図 ガラスインサート成形用金型の固定型の他の実施例を示す断面図 図１８の固定型を用いて得られたハウジングケースの他の例を示す図 ガラスインサート成形用金型の平面板を吸着した固定型と可動型との間に転写フィルムを挟み込んだ場合における実施例を示す図 図３６のガラスインサート成形用金型を用いて転写フィルムを挟み込む工程を経た後に型締めした場合における一例を示す図 従来のハウジングケースを示す斜視図 ハードコート層を有するフィルムの代わりにガラス板を金型内に挿入し、ハウジングケースの正面全体にガラス板を一体化させた場合の成形収縮の様子を示す断面図

１．ハウジングケース
以下、図面を用いて本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１に示すハウジングケース１は、当該ハウジングケース正面の寸法と略同一の寸法であり少なくともガラス板で構成される平面板２と、平面板２の裏面周縁部（対向面周縁部）を支持するように平面板に一体化された樹脂枠３とを備えたものである。なお、図１中、（ｂ）は（ａ）の分解図である。図示しないもう一方のバックケースとともに一体化され、これらの内側に、各種電子部品を搭載した基板を保持することにより、小型の電気機器や通信機器が構成される。

平面板２は、少なくともガラス板で構成され、当該構成によってハウジングケース１の正面部分に充分な硬度（９Ｈ以上）を与えることができる。ガラス板としては、普通板ガラス、強化板ガラス、磨き板ガラスなどを用いることができる。また、ガラス板の厚みは強度の点から０．３ｍｍ〜２．０ｍｍとするのが好ましい。より好ましくは０．５ｍｍ〜２．０ｍｍ、さらに好ましくは０．８ｍｍ〜１．５ｍｍである。

本発明者は、課題を解決するための手段として、最初、従来のハウジングケースにおいて、ケース正面のハードコート層１０３に代えて平面板２を合成樹脂層に一体化させることを考えていた。すなわち、ケース正面では平面板２と合成樹脂層１０１とが全面的に密着する構成である。しかしながら、射出成形用金型内で成形された合成樹脂層１０１は、図３９に示されるように冷却固化時に成形収縮し、しかも平面板２と全面的に密着している面側では成形収縮せず、反対面側のみで成形収縮が進むため（例えば、図３９の矢印方向）、得られたハウジングケース１０６に反りが発生することがあった。そして、平面板２は、反りに耐えられなくなると破損した。

そこで、本発明は、平面板２の裏面のうち周縁部においてのみ一体化させるように、樹脂枠３とした。例えば、図１においては、樹脂枠３は平面板２の裏面周縁部全周を支持している。本発明の樹脂枠３は平面板２と全面的に密着していないので、当該樹脂枠３が冷却固化時に成形収縮しても、その影響は平面板２全面までおよびにくい。したがって、得られたハウジングケースに反りが発生することを防止できる。

樹脂枠３としては、ポリスチレン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ＡＢＳ樹脂、ＡＳ樹脂、ＡＮ樹脂などの汎用樹脂を挙げることができる。また、ポリフェニレンオキシド・ポリスチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリアセタール系樹脂、ポリアクリル系樹脂、ポリカーボネート変性ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、超高分子量ポリエチレン樹脂などの汎用エンジニアリング樹脂やポリスルホン樹脂、ポリフェニレンサルファイド系樹脂、ポリフェニレンオキシド系樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリイミド樹脂、液晶ポリエステル樹脂、ポリアリル系耐熱樹脂などのスーパーエンジニアリング樹脂を使用することもできる。とくに成形収縮率０．６％以下の物性を持つ樹脂材料を樹脂枠３に用いると反り防止の点でより好ましく、このような樹脂材料としては、例えばポリアクリル系樹脂などが該当する。また、樹脂枠３は、着色されていても、着色されていなくても良い。

平面板２と樹脂枠３との一体化は、次のようにして行う。まず、可動型と固定型とからなる成形用金型内に平面板２を送り込み、真空吸引等でキャビティ面の所定位置に平面板２を固定する。成形用金型を閉じた後、ゲートより溶融樹脂をキャビティ内に射出充満させ、樹脂枠３を形成するのと同時にその樹脂枠３に平面板２を接着させる。樹脂枠３を冷却した後、成形用金型を開いて平面板２と樹脂枠３との一体化物を取り出す。なお、成形用金型が垂直方向に型開きする縦型の場合、平面板２は真空吸引等を行わずに固定することもできる。

なお、平面板２と樹脂枠３との一体化物は、箱型（図２〜図４を参照）とすることもできるし、蓋型（図５、図６を参照：破線は対応するバックケース）とすることもできる。なお図２は、図１におけるＩＩ−ＩＩ線断面図であり、図３〜図６は図２の別実施形態である。また、箱型、蓋型に関わらず、図２、図５及び図６に示すように平面板２の寸法がハウジングケース１正面の寸法より僅かに小さくすれば、図３及び図４に示すように平面板２の寸法がハウジングケース１正面の寸法と同一である場合と比較して、ハウジングケース１の外観デザイン設計の自由度を増すことができる。例えば、ハウジングケース１の角部に丸みを設けるようなデザインが可能である（図２、図５及び図６を参照）。また、箱型において、図２及び図３に示すように箱の側壁の厚みよりも平面板２と樹脂枠３との一体化幅を大きくすれば、その分だけ平面板２の支持面積が増加するため、ハウジングケース１の強度を増すことができる。

また、本発明のハウジングケース１の構成は、上記した態様に限定されるものではなく、たとえば、樹脂枠３が、平面板２の裏面周縁部のうち１〜３辺を支持しているようにしても良いし（図７〜図１０を参照）、複数に分割されて平面板２の裏面周縁部を支持しているようにしても良い（図１１及び図１２を参照）。これらの場合、当該樹脂枠３が冷却固化時に成形収縮しても、成形収縮の影響が平面板２全面まで、より一層およびにくくなる。すなわち、樹脂枠３が平面板２の裏面周縁部全周を支持する場合と比べて、ハウジングケースの反り防止効果が向上する。また、樹脂枠３が平面板２の裏面周縁部全周を支持しない場合、ハウジングケース１の側面に入出力端子などを設け易い。

また、平面板２が、ガラス板の裏面に加飾が施されたものであっても良い（図示せず）。ガラス板は充分な硬度（９Ｈ以上）を有しているため傷付きにくく、当該ガラス板を通して視認される裏面の加飾はその美しさが損なわれることはない。

また、ハウジングケース１が表示装置を備えた機器のハウジングケースである場合、平面板２が、少なくとも表示装置のための表示窓部を除いて、ガラス板の表面または／および裏面に加飾が施されたものであっても良い（図１３を参照）。図１３中、（ｂ）は（ａ）の分解図であり、２Ａは加飾部、２Ｂは非加飾部を示す。ガラス板の表面に加飾が施された場合、ガラス板は充分な硬度（９Ｈ以上）を有しているため傷付きにくく、非加飾部２Ｂにおいて当該ガラス板を通して視認される表示装置の表示画面はその見やすさが損なわれることはない。また、ガラス板の裏面に加飾が施された場合、ガラス板は充分な硬度（９Ｈ以上）を有しているため傷付きにくく、ガラス板の表面に加飾が施された場合と同様に表示画面の見やすさが損なわれないだけでなく、加えて加飾部２Ａにおいてガラス板を通して視認される裏面の加飾はその美しさも損なわれることはない。

また、本発明のハウジングケース１は、平面板２が、平面板２と樹脂枠３との密着力を向上させるための層を有していても良い。例えば、ガラス板２Ｅの裏面に加飾が施されておらず、ガラス板２Ｅの裏面と樹脂枠３とが、ガラス用接着剤層２Ｆ、プライマー層２Ｇ、樹脂用接着剤層２Ｈを介して一体化されているようにすることができる（図１４を参照）。なお、図１４は、平面板２の断面拡大図であり、図１４中の２Ｄは表面加飾層である。

ガラス用接着剤層２Ｆには、公知のガラス用接着剤を使用すれば良く、例えば、ポリエステル系樹脂からなるガラス用接着剤を用いることができる。

プライマー層２Ｇとしては、公知のプライマー材料を使用すれば良く、例えば、ポリエステル系樹脂からなるプライマー材料を用いることができる。また、ガラス用接着剤層２Ｆと樹脂用接着剤層２Ｈの密着力が高い場合には、プライマー層２Ｇを省略することもできる。

樹脂用接着剤層２Ｈとしては、公知のガラス用接着剤を使用すれば良く、例えば、塩酢ビ・アクリル系樹脂からなる樹脂用接着剤を用いることができる。

また、本発明のハウジングケース１は、平面板２が、次に示すような平面板２と樹脂枠３との密着力を向上させるための層を有していても良い。すなわち、ガラス板２Ｅの裏面に加飾が施され、且つ加飾を構成する層が平面板２の裏面と樹脂枠３との一体化部分においてガラス用接着剤層を兼ねており、平面板２の裏面と樹脂枠３とが、プライマー層２Ｇ、樹脂用接着剤層２Ｈを介して一体化されているようにすることができる（図１５を参照）。なお、図１５は、平面板２の断面拡大図である。また、図１５中の２Ｉは裏面加飾層であり、一体化部分においてガラス用接着剤層を兼ねている。この加飾兼ガラス用接着剤層２Ｊとしては、ガラス用接着剤層２Ｆと同様の材料に適切な色の顔料または染料を着色剤として含有させたものを用いることができる。なお、この場合、ガラス板は充分な硬度（９Ｈ以上）を有しているため傷付きにくく、当該ガラス板を通して視認される裏面の加飾はその美しさが損なわれることはない。

ガラス用接着剤層２Ｆ、プライマー層２Ｇ、樹脂用接着剤層２Ｈ及び加飾兼ガラス用接着剤層２Ｊの形成方法としては、スクリーン印刷法などを用いると良い。

また、本発明のハウジングケース１は、平面板２が、開口部２Ｃを有しているように構成しても良い（図１６を参照）。図１６に示すハウジングケース１は、図示しないもう一方のバックケースとともに一体化され、これらの内側に、フラッシュメモリ等の電子素子、液晶パネル等の表示装置、操作音を出すための圧電スピーカー、バッテリー、並びに開口部２Ｃに嵌入される操作パネルを配した基板を保持することにより、デジタルオーディオプレーヤーが構成される。なお、図１６中、（ｂ）は（ａ）の分解図である。

また、本発明のハウジングケース１が平面板２に開口部２Ｃを有する場合、図１７に示すように開口部２Ｃ周囲を支持するように平面板２に一体化された開口部用樹脂枠４をさらに備えるようにすると良い。このように構成することにより、ハウジングケース１の強度を増すことができる。なお、開口部用樹脂枠４についても樹脂枠３と同様の各種実施態様をとることができる。なお、図１７中、（ｂ）は（ａ）の分解図である。

また、本発明のハウジングケース１は、図２、図５及び図６に示すように平面板２の側面を樹脂枠３が覆って段差が生じないようにすると、製品の使用時に平面板２の側面が何かに引っ掛かって平面板２と樹脂枠３とが剥離するおそれがない。

２．ガラスインサート成型用金型およびハウジングケースの製造方法
次に、ガラスインサート成型用金型およびハウジングケースの製造方法について説明する。まず、本実施形態において得られるハウジングケース１を、図２６、図２９、図３０、図３３及び図３５を参照しながら説明する。これらの図に示すハウジングケース１は、当該ハウジングケース正面面積のほとんどを占め少なくともガラス板で構成される平面板２と、平面板２の裏面周縁部を支持し且つ平面板２の端面のうち少なくとも当該支持部分に連続する部分を被覆するように平面板２に一体化された樹脂枠３とを備えたものである。なお、図２６、図２９、図３０、図３３及び図３５中、（ａ）は正面図、（ｂ）は背面図、（ｃ）及び（ｄ）は断面図である。図示しないもう一方のバックケースとともに一体化され、これらの内側に、各種電子部品を搭載した基板を保持することにより、小型の電気機器や通信機器が構成される。

本発明においては、平面板２の裏面のうち周縁部において一体化する樹脂枠３をインサート成形している。例えば、図２６、図３３及び図３５においては、樹脂枠３は平面板２の裏面周縁部の全てを、図２９及び図３０においては、樹脂枠３は平面板２の裏面周縁部のうち一部を切り欠いた略Ｃ字状部分を支持している。本発明の樹脂枠３は平面板２と全面的に密着していないので、当該樹脂枠３が冷却固化時に成形収縮しても、その影響は平面板２全面までおよびにくい。したがって、得られたハウジングケースに反りが発生することを防止できる。

また、本発明は、平面板２の端面を樹脂枠３が覆っているので、製品の使用時に平面板２の端面が何かに引っ掛かって平面板２と樹脂枠３とが剥離するおそれがない。

平面板２と樹脂枠３との一体化は、以下に説明するガラスインサート成形用金型を用いて行われる。

このガラスインサート成形用金型は、型締めによって固定型１５と可動型１０との間にガラス板を主構成とする平面板２を挟持するとともに、平面板２の固定型１５との対向面周縁部及び平面板２の端面が面するキャビティを形成する金型であって、固定型１５が、平面板２の当該固定型１５との対向面周縁部に接する底部（以下、先端底部５ｂという）と当該先端底部５ｂに連続して平面板２の端面に位置決め可能に接触する壁部（以下、先端壁部５ａという）とを先端に有するスライドコア５と、平面板２を挟持する面（以下、平面板当接面７という）に設けられた吸引孔８と、を備えている（図１８及び図１９を参照）。ここで、図１９は、図１８のＸＩＸ−ＸＩＸ線断面図である。

スライドコア５は、図示しない駆動部により、先端底部５ｂを固定型１５の平面板２を挟持する面より突出させず且つ先端壁部５ａを平面板２と接触させる平面板位置決め位置Ｉ（図１９、図２１及び図２２を参照）と、先端底部５ｂ及び先端壁部５ａを共に平面板２と離間させるキャビティ形成位置II（図２３、図２４を参照）との間を、型締め方向に進退可能である。また、スライドコア５は、必要に応じて先端底部５ｂを固定型１５の平面板当接面７より突出させるガラスインサート成形品押出し位置III（図２５を参照）まで前進可能とすることができる。

なお、図１９、図２１及び図２２では、スライドコア５の先端底部５ｂと固定型１５の平面板当接面７が面一で接しているが、両者の間に溝部１４が形成されていても良い（図３４を参照）。この場合、成形時に溝部１４に充填される分だけ平面板２の裏面周縁部（対向面周縁部）に一体化する樹脂枠３の面積が広くなる。また、平面板位置決め位置Ｉについては、図１９、図２１及び図２２に示すように先端底部５ｂを固定型１５の平面板当接面７に揃えても良いが、先端壁部５ａを平面板２の端面と接触させることができれば位置決め可能なので、先端底部５ｂが固定型１５の平面板当接面７より後退していても良い。

平面板２の端面に位置決め可能に接触する先端壁部５ａは、金型パーティング面６に垂直な方向から見た場合に、例えば図１８に示すような対向する２つのコ字状とすることができる。もちろん、この実施態様に限定されるものではなく、平面板２の形状に応じて平面板２が位置ずれしないような配置を適宜決定すれば良く、例えば、平面板２の各コーナーに先端壁部５ａを配置したり、平面板２の各辺の一部に先端壁部５ａを配置したりするなどできる。平面板２の形状としては、図１８に示すような角に丸みを帯びた矩形の他、角に丸みのない矩形、楕円形状など自由である。また、スライドコア５の数も限定されない。さらには、スライドコア５は、図１８のように平面板２の全周に対して部分的に設けても良いし、平面板２の全周を先端壁部５ａで完全に囲っても良い。

上述のように構成されたガラスインサート成形用金型を用いてハウジングケース１を製造する方法について説明する。

まず、スライドコア５を平面板位置決め位置Ｉに移動させた状態で、固定型１５の平面板当接面７上に、平面板２を配置する（配置工程；図２０、図２１を参照）。ここで、図２１は、図２０のＸＸＩ−ＸＸＩ線断面図である。

そして、この位置決め状態で、平面板当接面７に設けられた吸引孔８からエアー１２を吸引することにより、当該平面板当接面７に平面板２を吸着固定する（吸着固定工程；図２２を参照）。なお、平面板の吸着固定にはエアー吸引以外の手段を用いても良く、例えば平面板２を挟持する面に吸盤を設けても良い。

さらに、可動型１０を、平面板２を吸着した固定型１５に向かって前進移動させ型締めし（型締め工程）、可動型１０と固定型１５の平面板当接面７との間に平面板２を挟持するとともに、固定型１５と可動型１０と平面板２とにより金型空間であるキャビティ１３を形成する（図２３を参照）。ここで、スライドコア５は、図示しない駆動部により、先端底部５ｂが平面板２の裏面周縁部と所定の距離だけ離間する位置まで後退移動して、スライドコア５の先端壁部５ａ及び先端底部５ｂと今まで接していた部分まで溶融樹脂の充填を可能としている（キャビティ形成位置II）。なお、スライドコア５の後退移動は、可動型１０の前進移動開始直前、前進移動中、前進移動完了直後のいずれのタイミングで行っても良い。

その後に、スライドコア５をキャビティ形成位置IIに移動させた状態で、ゲート１１を通じて射出した溶融樹脂をキャビティ１３内に充填する。これにより、樹脂枠３が、平面板２の裏面周縁部を支持し且つ平面板２の端面のうち少なくとも当該支持部分に連続する部分を被覆するように平面板２に一体化され、ガラスインサート成形品であるハウジングケース１が得られる（一体化工程；図２４を参照）。

溶融樹脂の材料としては、樹脂枠３を構成するものとして先に例示した各種の樹脂を使用することができる。とくに成形収縮率０．６％以下の物性を持つものを用いると反り防止の点でより好ましく、例えばポリアクリル系樹脂などが好ましい。また、溶融樹脂は、着色されていても、着色されていなくても良い。

そして、可動型１０を固定型１５から離間するように後退移動、すなわち型開きした後、スライドコア５を駆動部によりガラスインサート成形品押出し位置IIIに前進移動させる（押出し工程；図２５を参照）。これにより、スライドコア５がエジェクターピンの役割を果たし、ハウジングケース１は固定型１５から良好に引離されることになり、この金型装置から容易に取り外すことが可能になる。なお、別に専用のエジェクターピンが存在する場合は、スライドコア５によってガラスインサート成形品の押出しを行わなくても良い。

上述のように、本実施形態によるガラスインサート成形用金型を用いたハウジングケースの製造方法によれば、スライドコア５が、裏面周縁部を支持する樹脂枠３を成形するためのキャビティを形成するのみならず、平面板２の位置決め機構、さらに必要に応じてガラスインサート成形品の押出し機構を兼ねるため、ハウジングケース１の製造が低コストで容易に行える。

なお、平面板２と樹脂枠３との一体化物は、蓋型（図２６、図２９及び図３０を参照）とすることもできるし、箱型（図３３、図３５を参照）とすることもできる。なお、図２６（ｃ）及び（ｄ）は、夫々図２６（ｂ）におけるＸＸＶＩｃ−ＸＸＶＩｃ断面図、ＸＸＶＩｄ−ＸＸＶＩｄ断面図である。また、図２９（ｃ）及び（ｄ）は、夫々図２９（ｂ）におけるＸＸＩＸｃ−ＸＸＩＸｃ断面図、ＸＸＩＸｄ−ＸＸＩＸｄ断面図であり、図３０（ｃ）及び（ｄ）は、夫々図３０（ｂ）におけるＸＸＸｃ−ＸＸＸｃ断面図、ＸＸＸｄ−ＸＸＸｄ断面図である。また、箱型とする場合でも、図３３に示すようにスライドコア５の外側に箱の側壁用のキャビティを形成するタイプや、図３５に示すようにスライドコア５の後退により側壁用のキャビティを形成するタイプが考えられる。図３３及び図３５も上記と同様に、図３３（ｃ）及び（ｄ）は、夫々図３３（ｂ）におけるＸＸＸＩＩＩｃ−ＸＸＸＩＩｃ断面図、ＸＸＸＩＩｄ−ＸＸＸＩＩｄ断面図であり、図３５（ｃ）及び（ｄ）は、夫々図３５（ｂ）におけるＸＸＸＶｃ−ＸＸＸＶｃ断面図、ＸＸＸＶｄ−ＸＸＸＶｄ断面図である。

また、平面板２のうちスライドコア５に対応しない部分は、図２６、図３３及び図３５に示すようにその裏面周縁部及び端面全てにおいて樹脂枠３と一体化する必要はない。例えば図２９に示すように端面においてのみ樹脂枠３と一体化している部分があっても良いし、図３０に示すように裏面周縁部及び端面のいずれにおいても樹脂枠３と一体化していない部分があっても良い。図２９に示すハウジングケース１を得るためには、図２７に示すように、図１８における平面板当接面７をキャビティ形成部９の下側内壁まで拡大し、ガラス板２Ｅの裏面周縁部の該当部分に溶融樹脂が充填されないようにする。また、図３０に示すハウジングケース１を得るためには、図２８に示すように、図１８における平面板当接面７はそのままに当該平面板当接面７下端までキャビティ形成部９の下側内壁を移動させ、ガラス板２Ｅの裏面周縁部及び端面の該当部分に溶融樹脂が充填されないようにする。

また、平面板２は、図２６、図２９、図３０、図３３及び図３５に示すようにガラス板に加飾が施されたものでも良いし、ガラス板に加飾が施されていないスケルトンタイプでも良い。図２６、図２９、図３０、図３３及び図３５中、２Ａは加飾部、２Ｂは透明窓となる非加飾部である。

ガラス板の裏面への加飾は、加飾層を印刷形成することによって施す。加飾層の材質としては、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアクリル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリビニルアセタール系樹脂、ポリエステルウレタン系樹脂、セルロースエステル系樹脂、アルキド樹脂などの樹脂をバインダーとし、適切な色の顔料または染料を着色剤として含有する着色インキを用いると良い。印刷方法としては、スクリーン印刷法などを用いると良い。また、単色ベタの場合には、スプレーコート法などの各種コート法を採用することもできる。

また、加飾層は、金属薄膜層からなるもの、あるいは印刷層と金属薄膜層との組み合わせからなるものでも良い。金属薄膜層は、加飾層として金属光沢を表現するためのものであり、真空蒸着法、スパッターリング法、イオンプレーティング法、鍍金法などで形成する。この場合、表現したい金属光沢色に応じて、アルミニウム、ニッケル、金、白金、クロム、鉄、銅、スズ、インジウム、銀、チタニウム、鉛、亜鉛などの金属、これらの合金又は化合物を使用する。部分的な金属薄膜層を形成する場合の一例としては、金属薄膜層を必要としない部分に溶剤可溶性樹脂層を形成した後、その上に全面的に金属薄膜を形成し、溶剤洗浄を行って溶剤可溶性樹脂層と共に不要な金属薄膜を除去する方法がある。この場合によく用いられる溶剤は、水又は水溶液である。また、別の一例としては、全面的に金属薄膜を形成し、次に金属薄膜を残しておきたい部分にレジスト層を形成し、酸又はアルカリでエッチングを行い、レジスト層を除去する方法がある。

また、平面板２の樹脂枠３との一体化面（裏面周縁部）を粗面化しておけば、平面板２と樹脂枠３との密着力を向上させることができる。

また、本発明のガラスインサート成形用金型は、平面板２を吸着した固定型１５と可動型１０との間に転写フィルム１７を挟み込み可能である成形同時絵付け手段１６（図３６を参照）を備えることもできる。この場合、平面板２を吸着した固定型１５と可動型１０との間に転写フィルム１７を挟み込む工程（挟み込み工程）を経た後に型締めすることにより（図３７を参照）、溶融樹脂の射出と同時に転写フィルム１７の絵付け部分を平面板２に一体化された樹脂枠３に転写することができる。すなわち、本発明のガラスインサート成形用金型に、成形同時転写用金型としての働きもさせるものである。

転写フィルム１７は、長尺状の基体シート上に転写層を有するものである。転写層は、剥離層、図柄層、接着層などが順次積層されたものである。剥離層は基体シートと転写層との剥離性を付与する層である。図柄層は射出成形品表面に装飾性や機能性を付与する層である。図柄層は通常の印刷図柄や導電材で形成された導電パターンなどがある。接着層は転写層と成形品である樹脂枠３とを接着させる層である。

転写フィルム１７は、図３６に示すようなフィルム送り装置によって、転写フィルム１７の絵付け部分が金型間に所定ピッチずつ送り込まれるようにしても良い。あるいは、枚葉で送り込まれるようにしても良い。

なお、様々な実施形態のうちの任意の実施形態を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。本発明は、添付図面を参照しながら好ましい実施形態に関連して充分に記載されているが、この技術の熟練した人々にとっては種々の変形や修正は明白である。そのような変形や修正は、請求の範囲による本発明の範囲から外れない限りにおいて、その中に含まれると理解されるべきである。

以下に、上記実施形態における数値の一例を記載する。しかしながら、本発明の適用範囲は、これに限定されるものではない。

（実施例１）
縦８８ｍｍ、横３８ｍｍ、厚み１ｍｍのガラス板に操作パネル用の円形の開口部を設けた。次いで、ガラス板の一方の面にポリエステル系樹脂をバインダーとして着色剤を含有するインキを用い、液晶画面用の表示窓部を除いてスクリーン印刷法にて加飾層を形成した。次に、ガラス板について加飾の施されていない面の周縁部全周には、スクリーン印刷法にてポリエステル系樹脂からなるガラス用接着剤層、ポリエステル系樹脂からなるプライマー層、塩酢ビ・アクリル系樹脂からなる樹脂用接着剤層を順次形成して平面板を得た。

この平面板を、可動型と固定型とからなる成形用金型内に送り込み、真空吸引でキャビティ面の所定位置に固定し、成形用金型を閉じた後、ゲートより溶融状態のポリアクリル系樹脂をキャビティ内に射出充満させ、矩形の樹脂枠を形成するのと同時にその樹脂枠と平面板の非加飾面とを樹脂用接着剤層、プライマー層、ガラス用接着剤層を介して接着させた。樹脂枠を冷却した後、成形用金型を開いて平面板の裏面周縁部全周にて樹脂枠と一体化した物を取り出し、縦９０ｍｍ、横４０ｍｍ、高さ４ｍｍ、角部Ｒ１ｍｍのデジタルオーディオプレーヤー用ハウジングケースを得た。

（実施例２）
縦８８ｍｍ、横３８ｍｍ、厚み１ｍｍのガラス板に操作パネル用の円形の開口部を設けた。次いで、ガラス板の一方の面に液晶画面用の表示窓部を除いてスクリーン印刷法にてポリエステル系樹脂をバインダーとして着色剤を含有するインキを用いて加飾兼ガラス用接着剤層を形成し、さらにガラス板の加飾の施された面の周縁部全周には、スクリーン印刷法にてポリエステル系樹脂からなるプライマー層、塩酢ビ・アクリル系樹脂からなる樹脂用接着剤層を順次形成して平面板を得た。

この平面板を、可動型と固定型とからなる成形用金型内に送り込み、真空吸引でキャビティ面の所定位置に固定し、成形用金型を閉じた後、ゲートより溶融状態のポリアクリル系樹脂をキャビティ内に射出充満させ、矩形の樹脂枠を形成するのと同時にその樹脂枠と平面板の加飾面とを樹脂用接着剤層、プライマー層を介して接着させた。樹脂枠を冷却した後、成形用金型を開いて平面板の裏面周縁部全周にて樹脂枠と一体化した物を取り出し、縦９０ｍｍ、横４０ｍｍ、高さ４ｍｍ、角部Ｒ１ｍｍのデジタルオーディオプレーヤー用ハウジングケースを得た。

（実施例３）
ガラス板の周縁部だけでなく、平面板の非加飾面の開口部周囲全体にもガラス用接着剤層、プライマー層、樹脂用接着剤層を順次設けて平面板を得、さらに射出成形によって矩形の樹脂枠及び円形の開口部用樹脂枠を形成するのと同時にその樹脂枠及び開口部用樹脂枠と平面板の非加飾面とを樹脂用接着剤層、プライマー層、ガラス用接着剤層を介して接着させた点以外、実施例１と同様とした。

（実施例４）
ガラス板の周縁部だけでなく、平面板の加飾面の開口部周囲全体にもプライマー層、樹脂用接着剤層を順次設けて平面板を得、さらに射出成形によって矩形の樹脂枠及び円形の開口部用樹脂枠を形成するのと同時にその樹脂枠及び開口部用樹脂枠と平面板の加飾面とを樹脂用接着剤層、プライマー層を介して接着させた点以外、実施例２と同様とした。

（実施例５）
樹脂枠が２つに分割されている点以外、実施例３と同様とした。

（実施例６）
樹脂枠及び開口部用樹脂枠が各々２つに分割されている点以外、実施例４と同様とした。

（実施例７）
縦８８ｍｍ、横３８ｍｍ、厚み１ｍｍのガラス板に操作パネル用の円形の開口部を設けた。次いで、ガラス板の一方の面にポリエステル系樹脂をバインダーとして着色剤を含有するインキを用い、液晶画面用の表示窓部を除いてスクリーン印刷法にて加飾層を形成した。次に、ガラス板について加飾の施されていない面の周縁部全周には、スクリーン印刷法にてポリエステル系樹脂からなるガラス用接着剤層、ポリエステル系樹脂からなるプライマー層、塩酢ビ・アクリル系樹脂からなる樹脂用接着剤層を順次形成して平面板を得た。

前述した本発明のガラスインサート成形用金型を用い、スライドコアを平面板位置決め位置に移動させた状態で、固定型の平面板を挟持する面に平面板を配置し、位置決めされた平面板を吸引孔からエアーを吸引することにより平面板を挟持する面に吸着固定した。次いで、平面板を吸着した固定型と可動型とを型締めした後に、スライドコアをキャビティ形成位置に移動させた状態でキャビティ内に溶融樹脂を射出することにより平面板に樹脂枠を一体化した。型開き後に、スライドコアをガラスインサート成形品押出し位置に移動させてガラスインサート成形品を取り出し、縦９０ｍｍ、横４０ｍｍ、高さ４ｍｍ、角部Ｒ１ｍｍのデジタルオーディオプレーヤー用ハウジングケースを得た。

（実施例８）
縦８８ｍｍ、横３８ｍｍ、厚み１ｍｍのガラス板に操作パネル用の円形の開口部を設けた。次いで、ガラス板の一方の面に液晶画面用の表示窓部を除いてスクリーン印刷法にてポリエステル系樹脂をバインダーとして着色剤を含有するインキを用いて加飾兼ガラス用接着剤層を形成し、さらにガラス板の加飾の施された面の周縁部全周には、スクリーン印刷法にてポリエステル系樹脂からなるプライマー層、塩酢ビ・アクリル系樹脂からなる樹脂用接着剤層を順次形成して平面板を得た。

実施例７と同様のガラスインサート成形を行い、縦９０ｍｍ、横４０ｍｍ、高さ４ｍｍ、角部Ｒ１ｍｍのデジタルオーディオプレーヤー用ハウジングケースを得た。

実施例１〜８のいずれのハウジングケースも、ケースの正面部分、特にＬＣＤ等の表示画面を覆う部分に充分な硬度を与えることができるものであった。

本発明は、例えば小型の電気機器や通信機器のハウジングケースを製造するための製造方法と、これに用いるガラスインサート成形用金型とに好適に利用することが可能である。

１ ：ハウジングケース
２ ：平面板
２Ｅ ：ガラス板
３ ：樹脂枠
５ ：スライドコア
５ａ ：先端壁部
５ｂ ：先端底部
８ ：吸引孔
１０ ：可動型
１３ ：キャビティ
１５ ：固定型
１７ ：転写フィルム
Ｉ ：平面板位置決め位置
II ：キャビティ形成位置
III ：ガラスインサート成形品押出し位置

Claims (11)

1. 型締めによって固定型と可動型との間にガラス板を主構成とする平面板を挟持するとともに、前記平面板の前記固定型との対向面周縁部及び前記平面板の端面が面するキャビティを形成するガラスインサート成形用金型であって、
   前記固定型が、前記平面板の当該固定型との対向面周縁部に接する底部と当該底部に連続して前記平面板の端面に位置決め可能に接触する壁部とを先端に有するスライドコアと、
   前記平面板を挟持する面に設けられた吸引孔とを備え、
   さらに前記スライドコアが、先端底部を前記固定型の前記平面板を挟持する面より突出させず且つ先端壁部を前記平面板と接触させる平面板位置決め位置と、前記先端底部及び前記先端壁部を共に前記平面板と離間させるキャビティ形成位置との間を、型締め方向に進退可能であることを特徴とするガラスインサート成形用金型。
2. 前記スライドコアが、前記平面板の全周に対して部分的に設けられている請求項１に記載のガラスインサート成形用金型。
3. 前記スライドコアが、さらに前記先端底部を前記固定型の前記平面板を挟持する面より突出させるガラスインサート成形品押出し位置まで前進可能である請求項１又は２に記載のガラスインサート成形用金型。
4. 前記平面板を吸着した前記固定型と前記可動型との間に転写フィルムを挟み込み可能である成形同時絵付け手段をさらに備えた請求項１から３のいずれか一項に記載のガラスインサート成形用金型。
5. 請求項１又は２に記載のガラスインサート成形用金型を用いたハウジングケースの製造方法であって、
   前記スライドコアを前記平面板位置決め位置に移動させた状態で、前記固定型の前記平面板を挟持する面に前記平面板を配置する工程と、
   位置決めされた前記平面板を、当該平面板を挟持する面に吸着固定する工程と、
   前記平面板を吸着した前記固定型と前記可動型とを型締めする工程と、
   型締め後に、前記スライドコアを前記キャビティ形成位置に移動させた状態で、キャビティ内に溶融樹脂を射出することにより前記平面板に樹脂枠を一体化する工程と、
   を備えたことを特徴とするハウジングケースの製造方法。
6. 請求項３に記載のガラスインサート成形用金型を用いたハウジングケースの製造方法であって、
   前記スライドコアを前記平面板位置決め位置に移動させた状態で、前記固定型の前記平面板を挟持する面に前記平面板を配置する工程と、
   位置決めされた前記平面板を、当該平面板を挟持する面に吸着固定する工程と、
   前記平面板を吸着した前記固定型と前記可動型とを型締めする工程と、
   型締め後に、前記スライドコアを前記キャビティ形成位置に移動させた状態で、キャビティ内に溶融樹脂を射出することにより前記平面板に樹脂枠を一体化する工程と、
   型開き後に、前記スライドコアを前記ガラスインサート成形品押出し位置に移動させる工程と、
   を備えたことを特徴とするハウジングケースの製造方法。
7. 前記平面板が、前記ガラス板に加飾が施されたものである請求項５又は６に記載のハウジングケースの製造方法。
8. 前記平面板が、前記ガラス板にガラス用接着剤層、プライマー層、樹脂用接着剤層を順次形成されたものである請求項５から７のいずれか一項に記載のハウジングケースの製造方法。
9. 前記平面板が、前記固定型と前記可動型によって挟持される部分に開口部を有している請求項５から８のいずれか一項に記載のハウジングケースの製造方法。
10. 前記溶融樹脂の材料が、成形収縮率０．６％以下のものである請求項５から９のいずれか一項に記載のハウジングケースの製造方法。
11. 前記平面板を吸着した前記固定型と前記可動型との間に転写フィルムを挟み込む工程をさらに備え、
    前記溶融樹脂の射出と同時に前記転写フィルムの絵付け部分を前記平面板に一体化された前記樹脂枠に転写する請求項５から１０のいずれか一項に記載のハウジングケースの製造方法。

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