模具组件、热成形装置、热成形方法及热成形品的制作方法_5

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印方法与上述第一实施方式同样地具备载置工序、薄片引出工序、合模工序、加热工序、赋形工序、被覆工序、薄片切断工序、及取出工序。该些在本实施方式中,按载置工序及薄片引出工序、加热工序、赋形工序、合模工序、被覆工序、取出工序的顺序被执行。而且,本实施方式的热转印方法除了上述各工序外,还具备冷却工序。冷却工序是在赋形工序开始以后且在被覆工序开始前开始。在本实施方式,冷却工序是在合模工序开始以后且被覆工序开始前开始。以下,一步一步作说明。
[0119]本实施方式中,在利用薄片引出工序在隔着规定间隔上下相对的第一模具构件50和第二模具构件60之间配置了薄片材2的状态(参照图14)下,在合模工序之前执行加热工序。在加热工序中,如图15所示,首先,以第二主体部61的下表面的第二凹部64以外的平面部分与薄片材2相接的方式,使第二模具构件60相对于薄片材2在合模方向C相对移动。此时,以钳夹59的上表面与薄片材2相接的方式,使薄片材2及第二模具构件60在合模方向C相对于钳夹59相对移动。加热工序在薄片材2被夹持于钳夹59和第二主体部61之间的状态下执行。此外,带有赋能构件59A的钳夹59在合模前作为用于使薄片材2和第二主体部61紧密接合的“紧密接合机构”发挥作用。
[0120]在加热工序中,被埋入第二主体部61的内部的加热机构(未图示)的热被传导至第二主体部61,然后处于加热状态的第二主体部61的热经由接触部位直接传导至薄片材
2。此外,处于加热状态的第二主体部61的热经由存在于第二凹部64的空气,作为幅射热间接地传导至薄片材2。由此,薄片材2与部位无关地整体被大致均匀地加热。
[0121]其次,如图16所示,经由第二通气路径68真空吸引存在于薄片材2和第二模具构件60之间(第二凹部64)的空气,由此执行赋形工序。在赋形工序,因加热工序而软化的薄片材2沿着第二凹部64的表面被吸附。加热状态的薄片材2以第二凹部64的外缘64E为起点一边弯曲一边以沿着第二凹部64(亦即,成为和基材3的外形类似的形状)的方式被赋形。亦即,通过执行赋形工序,使具有和基材3的外形类似的形状的凸状的赋形部分被形成于薄片材2。此时,薄片材2与部位无关地以大致均匀的伸长率一边伸长一边被赋形。因此,形成在赋形部分的内侧的转印层2B的文字或图案亦维持均匀性。
[0122]如上所述,多个第二通气路径68的路径长度,设定成在合模方向C观察时随着开口位置从第二凹部64的最深部向外缘64E侧的靠近而变长。因此,真空吸引的效果在与第二通气路径68的路径长度最短的第二凹部64的最深部对应的位置最早显现,而随着第二通气路径68的路径长度的变长(到外缘64E侧)较慢显现。其结果,处于加热状态的薄片材2从第二凹部64的最深部缓缓地朝向外缘64E追随第二凹部64的表面形状。因此,在赋形工序中可有效避免薄片材2整体的偏位。
[0123]在本实施方式,在执行加热工序及赋形工序后,执行合模工序。在合模工序中,抵抗赋能构件59A的赋能力使第一模具构件50和第二模具构件60相互接近地相对移动并被合模。通过该合模,如图17所示,钳夹59被完全地收纳于钳夹收纳部51A,同时在第一模具构件50和第二模具构件60之间形成收容空间R。此时,薄片材2处于已经沿着第二凹部64被赋形的状态,除此之外的还维持平面状的部分被夹持在第一主体部51及钳夹59和第二主体部61之间。
[0124]冷却工序是使冷却机构80接触第一模具构件50而冷却基材3的工序。在冷却工序,使在其之前的各工序中被保持成从第一模具构件50分离的状态的冷却机构80如图18所示那样与第一模具构件50接触。在本实施方式,通过合模而一体化的第一模具构件50及第二模具构件60整体沿着合模方向C朝冷却机构80侧移动,使得冷却机构80和第一模具构件50接触。在冷却工序,基材3的热经由载置台56传导至第一主体部51,然后第一主体部51的热被冷却机构80夺去。其结果,基材3被冷却。冷却工序在之后的被覆工序中亦被继续执行(参照图19及图20)。
[0125]在冷却工序开始后,执行被覆工序。在被覆工序中,首先,停止薄片材2和第二模具构件60之间的真空吸引。之后,在本实施方式中,开始薄片材2和第二模具构件60之间的压缩空气的供给,同时开始薄片材2和第一模具构件50之间的真空吸引。由此,之前沿着第二凹部64的表面的薄片材2如图19所不,朝第一模具构件50侧(基材3侧)开始移动。最后,如图20所示,薄片材2沿着第一主体部51及基材3的表面被按压而紧密接合。如此,薄片材2被覆于基材3的表面。
[0126]被覆工序也与赋形工序的情况一样,压缩空气供给的效果在与第二通气路径68的路径长度最短的第二凹部64的最深部对应的位置最早显现,随着第二通气路径68的路径长度的变长(到外缘64E侧)而较慢显现。其结果,被预先赋形的薄片材2以实质地保持其赋形形状的状态,从基材3的最上部缓缓地朝向外周侧部分追随基材3的表面形状。因此,在被覆工序中,亦可有效避免薄片材2整体的偏位。
[0127]本实施方式同样在赋形工序中,薄片材2被预先赋形成和基材3的外形类似的形状,故在之后的被覆工序中,可有效避免在成形品的外周侧部分产生裂纹或发生薄片材2相对于基材3偏位等。而且,由于在转印层2B中的图案层的每个部位的伸长率的不均也受到抑制,故可高度维持被装饰后的成形品的外观性。
[0128]另外,本实施方式中,在第二凹部64的倾斜面部分形成开口的多个第二通气路径68分别在与第二凹部64的表面大致正交的方向形成开口。因此,可使所有的第二通气路径68的朝向第二凹部64的表面的开口面积实质相等。由此,对于薄片材2整体而言,能够使在赋形工序中将薄片材2向第二模具构件60 (第二凹部64)的吸附、被覆工序中将薄片材2从第二模具构件60 (第二凹部64)的喷出大致均匀化。因此,可避免例如第二通气路径68的开口部的痕迹残留于薄片材2,可维持成形品良好的外观。
[0129]此外,本实施方式中,在冷却工序开始后,很快即可开始被覆工序,而不必空出超过必要时间的长时间间隔。因此,亦无基材3在与薄片材2黏着前被过度冷却的情形,可适当地粘接基材3和薄片材2。而且,可缩短到薄片材2向基材3的粘接结束为止的时间,可有效地缩短到获得成形品为止的周期时间。此外,在本实施方式中,如上所述,薄片材2在被覆工序中以高位置精度被覆于基材3。通过缩短到基材3和薄片材2完成粘接为止的时间,亦可避免在从被覆结束到粘接结束为止的期间发生偏位。从而,最终的成形品亦可高度维持薄片材2相对于基材3的位置精度,可获得具有良好外观的成形品。
[0130]3.其他实施方式
[0131]最后,针对本发明的模具组件及热成形装置等的其他实施方式作说明。此外,以下各个实施方式所揭示的构成亦可在不产生矛盾的情况下与其他实施方式所揭示的构成组合应用。此外,同样地,亦可将上述第一实施方式所揭示的各个构成和上述第二实施方式所揭示的各个构成在不产生矛盾的范围内作适宜组合。
[0132](1)上述第一实施方式中,以在合模方向C观察,第一凹部54和第二凹部64呈同心状配置,并且第一凹部54的外缘54E包含第二凹部64的外缘64E的构成为例进行了说明。但本发明的实施方式不受此所限定。例如,能以在合模方向C观察,第一凹部54的中心部和第二凹部64的中心部两者是在不同位置且第一凹部54的外缘54E包含第二凹部64的外缘64E的方式配置。另外,如图21所示,亦能以在合模方向C观察,第一凹部54和第二凹部64两者成为同心状且第一凹部54的外缘54E和第二凹部64的外缘64E —致的方式配置。
[0133](2)上述的各实施方式中,以基材3是多功能移动电话(智能手机)的框体的构成为例进行了说明。但本发明的实施方式不受此所限定。例如,亦可将现有携带式电话、携带式音乐播放器、导航装置、携带式游戏机及平板等的框体设置为基材3。此时,若基材3的外形不同,则第二模具构件60的第二凹部64的形状亦根据其来决定。举一例来说,如图22所示,在基材3的外表面是带有台阶的外形时,优选第二凹部64亦与之相对应地形成为带有台阶的凹部。
[0134](3)在上述的各实施方式中,以第二凹部64具有沿着基材3的外形的形状的方式形成的构成为例作了说明。但本发明的实施方式不受此所限定。第二凹部64不需要完全沿着基材3的外形,只要形成为具有和基材3的外形概略对应的形状即可。举一例来说,如图23所示,相对于扁平的U字状截面的基材3,第二凹部64形成长圆状截面等,第二凹部64的形状亦可概略呈现基材3的外形。
[0135](4)在上述第一实施方式中,以周壁部52的内表面(倾斜面53)相对于垂直面具有同样的倾斜角的构成为例进行了说明。但本发明的实施方式不受此所限定。例如图24所示,倾斜面53亦可形成为多段倾斜。例如倾斜面53亦可具有从第一凹部54的外缘54E相对于垂直面以第1倾斜角度倾斜的第一倾斜面53A及相对于垂直面以小于上述第1倾斜角度的第2倾斜角度倾斜的第二倾斜面53B。此外,上述第2倾斜角度亦可设定得大于上述第1倾斜角度。
[0136](5)上述的各实施方式中,以作为第二凹部64的最深部的与基材3的平板部3A对应的部分被形成为与基材3的平板部3A平行的平面状的构成为例进行了说明。但本发明的实施方式不受此所限定。例如图25所示,第二凹部64亦可在最深部具有朝第一模具构件50侧(载置部56侧)局部地突出的突出部64P。通过设置此种突出部64P,在赋形工序中,容易使处于加热状态的薄片材2从最深部缓缓地朝向第二凹部64的外缘64E来追随凹部形状。而且,在被覆工序中,容易将薄片材2从最上部慢慢朝外周侧部分来被覆于基材3。因此,可更加提高薄片材2相对于基材3的位置精度。
[0137](6)关于上述的各实施方式所说明的模具组件5,如图26所示,第二模具构件60亦可还包含设置在第二凹部64中的与基材3的反曲部对应的位置的隔热构件65。在图示例中,隔热构件65被埋入于第二主体部61。通过设置此种隔热构件65,可避免在该隔热构件65的设置位置的薄片材2伸长。因此,可调整薄片材2的伸长量,可避免图案的歪斜或反差的增大。其结果,可进一步提升被装饰后的成形品的外观性。此外,隔热构件65亦可被贴附于第二凹部64的表面。此外,隔热构件65亦可设置在第二凹部64中的不与基材3的反曲部对应的位置。
[0138](7)关于上述第二实施方式所说明的模具组件5,如图27所示,第一模具构件50亦可还包含以配置于第一主体部51上且包围载置部56的周围的方式形成的矩形框状的中间壁部55。此时,第一主体部51和第二主体部61能够隔着中间壁部55间接地紧密接合。通过设置此种中间壁部55,与未设置中间壁部55的情况相比,可将第二凹部64的深度设置得较浅。因此,在加热工序中,在经由存在于
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