专利名称：模具表面装饰方法及模具的制作方法
技术领域：
本发明涉及模具及模具表面的装饰方法，该模具用于以注射模塑成形为代表的树脂成形。
背景技术：
近年来，为使应用于汽车或家电的塑料成形品的商品给人以高档感并提高其附加值，从而格外重视成形品的外观及其装饰。特别是由注射模塑成形等而形成的树脂成形品，可根据模具的表面装饰而呈现各种各样的外观。迄今为止，在这些成形的模具的表面装饰方法中，包括采用使用化学药剂来腐蚀模具的蚀刻法，可将褶皱、皮革纹、木纹、花纹、线状压纹等几何图案等各种图样刻入模具。另外，也可采用作为物理处理法的喷砂(珩磨)处理法，即、将砂或玻璃珠等喷涂到对象物的表面上，进而形成精美的图案。
另一方面，还有下述方法。即、将液态的光致抗蚀剂喷涂到模具整体，使照相制版的薄膜状光掩模紧密地粘结于模具，进而进行曝光、显像处理，以使蚀刻等必要的部分的金属部分露出。
下面，参照图3，对现有的采用薄膜状的光掩模的方法进行说明。
首先，如图3A所示，将已完成照相制版的薄膜状的光掩模切成与模具的展开平面图相吻合的形状，即制成光掩模11、12、13。此后，如图3B所示，使切好的光掩模11、12、13与涂敷有光致抗蚀剂的模具20相吻合地紧密粘结，并用胶带等贴合光掩模的接缝，进而进行曝光、显像处理。接下来，检查光致抗蚀剂的显像状态，修正光掩模的接缝部分的非连续部分，此后再进行蚀刻从而将图案刻入模具20。
另外，还有下述方法，即、用激光对涂敷于模具的光致抗蚀剂采用直接曝光的方法。
在日本特许厅出版的特开昭51-63866号公报中，公开了下述方法。即、通过蚀刻加工而在注射模塑成形用模具的芯侧的表面形成凹凸的方法。
但是，由蚀刻法和喷砂(珩磨)处理而对模具整体进行装饰的情况很少见，所以，有必要用遮覆用粘接带等对不必进行装饰的部分进行遮盖和掩蔽。在模具为复杂的3维形状以及具有需精加工的部分的情况下，需手工操作的工序繁多，并且其纷繁的处理存在加工的上限。
另一方面，使用光致抗蚀剂进行遮覆的方法与上述的遮覆方法相比，其形成高精度图案的可能性有所提高。但是，在想将图案刻入三维的模具的情况等下，有必要切分光掩模、并将其粘合于三维的模具。但是，这样会在某个部分产生光掩模的接缝，从而不可能进行完全的转印。因此，如图3C所示，产生在模具表面的图案上残留接缝20a而影响外观的问题。另外，粘结光掩模只能依靠人力，十分耗费工夫。
另外，用激光进行直接曝光的方法，其成本昂贵，而且当模具为三维形状时、进行曝光处理存在上限。
发明内容
本发明的目的在于对具有三维形状的模具整体或一部分，可无光掩模的接缝地、简单地转印图案。
第1实施方案为一种模具表面装饰方法，包括以下步骤在模具表面涂敷光致抗蚀剂；将薄膜状的光掩模成形为与上述模具形状相同的形状；将已成形为上述形状的光掩模紧密地粘结于涂敷有上述光致抗蚀剂的模具，进而进行曝光及显像；通过蚀刻，在上述已显像的模具上刻入形成于上述光掩模的图案。
第2实施方案如权利要求1所述的模具表面装饰方法，其中将薄膜状的光掩模成形为与上述模具形状相同的形状的处理为，将已加热的光掩模紧密地粘结于预定的模具的处理。
第3实施方案为一种树脂成形用模具，其中在涂敷于上述模具表面的光致抗蚀剂上、紧密地粘结和上述模具有相同形状的薄膜状的光掩模，进而进行用于蚀刻的曝光和显像，并刻成与上述光掩模上的图案相同的形状。
图1表示模具形状的一个例子的立体图。
图2表示本发明的实施例的模具表面装饰工序的示意图。
图3表示现有技术的模具表面装饰工序的示意图。
具体买施方式下面参照图1和图2，说明本发明的一个实施例。
图1表示适用于本实施例的模具形状的立体图。模具1为用于成形振动板的模具。该振动板用于扩音器。该模具具有圆锥形状的三维曲面部1a，在本实施例中，由于设计等其他方面的原因，可以在包含三维曲面部1a的振动板的整个表面形成几何图案等的图案。
图2表示本实施例的模具表面装饰处理的操作工序。
首先，制成图2A所示的光掩模2。图案在本例中为格状设计。该设计可由CAD(计算机辅助设计)完成，并在厚度为100μm的聚酯制薄膜进行照相制版。这就是形成有图案的光掩模2。
然后，在图2B中，为了将光掩模2成形为与模具相同的形状，采用远红外线加热器3对其加热。加热时的温度为170℃～180℃，时间为20～30秒左右，其温度为不破坏所形成图案的温度。由于温度和时间取决于应用于光掩模2的薄膜的厚度，从而并不仅限于上述条件。
接下来，如图2C所示，为将加热后的光掩模2成形为与模具1同样的形状，采用真空成形法将加热后的光掩模2紧密地粘结于塑型模4而成形。
根据上述方法，如图2D所示，制成与模具形状相同的光掩模2’。
接下来，用遮覆带等对图2E所示的模具1的型基体的插入部分等、与加工无关的部分进行处理，然后进行脱脂处理并进行干燥，喷涂液态的光致抗蚀剂，以例如80℃的温度、进行15分钟的干燥。如图2F所示。
然后，如图2G所示，将成形为与模具相同形状的光掩模2’紧密地粘结于喷涂有光致抗蚀剂并已干燥的模具1’，以预定的能量在光致抗蚀剂进行曝光后，用例如20℃的浓度为1％的碳酸钠溶液喷射显像。由此，可在模具1’上转印无接缝的图案。另外，由于不必进行光掩模的接缝的修正操作，从而可以简化工序。
这样，将氯化铁溶液喷涂到转印有图案的模具1’上，在进行水洗后，用例如50℃的浓度为2％的氢氧化钠溶液使光致抗蚀剂剥落。可形成如图2H所示的刻有预定图案的完成蚀刻的模具1”。
采用经上述处理而成的模具1”进行振动板的注射模塑成形。这样成形的振动板，其圆锥形表面及整体的图案均匀，并且外观优美。即、没有残留如图3C的现有例所示的接缝20a，完全将设计于光掩模2的图案转印于成形部件。
用于本实施例的光掩模的薄膜为将感光性材料涂敷于通用的聚酯薄膜上而成的薄膜，其厚度最好为100μm或100μm以上、250μm或250μm以下。该薄膜要求可由真空成形等成形技术而形成。当然，只要能够真空成形，则本实施例以外的其他材料、其他厚度亦可，并不仅限于本实施例。虽然没有特别地限定所涂敷的感光材料，但是最好是在真空成形已有图案的薄膜时、具有耐热性的材料，即，随基板的聚酯薄膜的延伸而延伸，不会由成形时的热而破坏已形成的图案。
另外，可应用于本实施例的光致抗蚀剂可以是负性光致抗蚀剂、也可以是正性光致抗蚀剂，只要可在需要对三维曲面进行涂敷时进行喷涂，并且在干燥时不会出现剥落即可。
由于相对于光源方向、模具的垂直面的曝光量不足，所以光致抗蚀剂曝光时所用的光源最好为可以稍微变换角度的装置。只要为适于光致抗蚀剂的吸收波长的光源即可，并未加以特别的限定。
另外，在上述实施例中，虽然仅说明了适用于振动板成形的模具，该振动板用于扩音器，但是当然也可适用于其他树脂部件成形的模具。另外，形成于模具表面的图案也可以不采用上述的均匀的图案，可以以文字或记号等作为图案而刻入表面。
根据本发明，可在具有三维曲面的模具表面均匀且简单地刻入图案，可得到外观优良的成形品。由此，可以拓宽迄今为止仍无法实现三维设计这样的范围，可以提供增加了附加值的产品。
权利要求
1.一种模具表面装饰方法，包括以下步骤在模具表面涂敷光致抗蚀剂；将薄膜状的光掩模成形为与上述模具形状相同的形状；将已成形为上述形状的光掩模紧密地粘结在涂敷有上述光致抗蚀剂的模具上，进而进行曝光及显像；通过蚀刻，在上述已显像的模具上刻入形成于上述光掩模的图案。
2.如权利要求1所述的模具表面装饰方法，其特征在于将薄膜状的光掩模成形为与上述模具形状相同的形状的处理为，将加热后的光掩模紧密地粘结于预定的模具的处理。
3.一种树脂成形用模具，其特征在于，在涂敷于上述模具表面的光致抗蚀剂上、紧密地粘结和上述模具具有相同形状的薄膜状的光掩模，进而进行用于蚀刻的曝光和显像，并刻成与上述光掩模上的图案相同的形状。
全文摘要
为了在具有三维形状的模具整体或部分、无光掩模的接缝地、简单地转印图案，采用在作为光掩模(2)的常用的聚酯薄膜上涂敷有感光性材料的薄膜，在图案形成后，通过真空成形等将光掩模成形为与模具(1)具有相同的形状，并使其紧密粘结于涂敷有光致抗蚀剂的模具1’，进而进行曝光和显像处理。
文档编号G03F1/00GK1697726SQ20048000052
公开日2005年11月16日 申请日期2004年5月21日 优先权日2003年5月23日
发明者户仓邦彦, 瓜生胜 申请人:索尼株式会社