多色成型方法、多色成型装置及多色成型部件的制作方法

专利名称：多色成型方法、多色成型装置及多色成型部件的制作方法
技术领域：
本发明涉及使用不同的树脂材料来成型一体成型件的多色成型方法和多色成型 装置，并且涉及多色成型部件。
背景技术：
在过去，以下的双色成型方法已为人们所知。也就是，首先将主成型用空腔模具 与芯体模具夹紧在一起以便夹持上面形成有设计层等的基板薄片，并注射熔融的主成型 树脂，从而成型主成型树脂部，上述设计层就被转移到该主成型树脂部的表面上。然后，把 安装有主成型树脂部的芯体模具与辅助成型用空腔模具夹紧在一起，并注射辅助成型树 脂，从而成型辅助成型树脂部以覆盖住主成型树脂部的上述表面(参见例如日本专利第 3472403号(以下称为专利文件1)的图9)。通过双色成型方法制造的成型部件的优点在 于转移到主成型树脂部上的设计层受到辅助成型树脂部的保护。然而，在设计层未被完全夹持于主成型树脂部与辅助成型树脂部之间从而导致设 计层从主成型树脂部与辅助成型树脂部之间的间隙中部分地暴露出来的情形中，设计层可 能会在该间隙中被剥离。另外，水蒸气等可以从让设计层暴露出来的上述间隙进入到成型 部件的内部，这会造成主成型树脂部与辅助成型树脂部分离。换句话说，在上述情形中，成 型部件的耐久性可能会降低。此外，在专利文件1中所揭露的双色成型方法中，在主成型用空腔模具的深度较 大的情形中，当在主成型树脂部上执行注射成型时，基板薄片的变形量会变大。当基板薄片 明显变形时，例如，基板薄片就会起皱，这会阻碍设计层被正确地转移到主成型树脂部上。 因此，在专利文件1中所揭露的双色成型方法中，难以制造具有较大深度的成型部件，并且 所要制造的成型部件在形状上的自由度较低。

发明内容
鉴于上述问题，期望提供能够制造出具有良好耐久性及在形状上具有高自由度的 成型部件的多色成型方法和多色成型装置，并提供所制造出来的多色成型部件。根据本发明的实施例，提供一种多色成型方法，其包括如下步骤以被夹持在第一 空腔构件与第二空腔构件之间的方式设置基板膜，所述第一空腔构件具有通孔，所述基板 膜上形成有型内层(in-mold layer)且所述型内层位于所述通孔与所述第二空腔构件之 间，所述第二空腔构件封住所述通孔的开口之中的一者；把芯体设置在由至少所述通孔形 成的主空腔中，并向所述主空腔中注射第一成型材料，由此成型在其表面上被转移有所述型内层的主成型层；以及把形成有所述主成型层的所述芯体设置在辅助空腔中，并向所述 辅助空腔中注射第二成型材料，由此成型覆盖住所述型内层的辅助成型层。在上述多色成型方法中，由于以被夹持在第一空腔构件与第二空腔构件之间的形 式设置基板膜，因此，可充分地抑制当成型主成型层时该基板膜的变形量。另外，由于型内 层被转移到主成型层的表面的一部分上，因此整个型内层可容易地被辅助成型层覆盖住。 所以，可制造出在形状上具有高自由度的成型部件。所述第二空腔构件可包括凹部，该凹部封住所述通孔的所述一者开口。在这种情 形中，以被夹持的方式设置所述基板膜的步骤可包括以被夹持在所述第一空腔构件与所 述第二空腔构件之间的方式设置所述基板膜，且使得所述型内层位于所述通孔与所述凹部 之间。此外，成型所述主成型层的步骤可包括把所述芯体设置在由所述通孔和所述凹部形 成的所述主空腔中，并向所述主空腔中注射所述第一成型材料，由此成型在其表面上被转 移有所述型内层的所述主成型层。在上述多色成型方法中，由于主空腔是由通孔和凹部形成的，并且基板膜被夹持 在第一空腔构件与第二空腔构件之间，因此，当成型主成型层时，基板膜的变形主要出现在 主空腔中。所以，可将基板膜的变形量抑制为较小。另外，将凹部的形状设置为适当形状， 从而能够制造出在形状上具有高自由度的主成型层。所述型内层的至少一部分可在所述通孔的边缘与所述凹部的边缘相接触的区域 中被夹持于所述第一空腔构件与所述第二空腔构件之间。在这种情形中，成型所述主成型 层的步骤可包括从所述主空腔中取出所述主成型层，且所述型内层是在所述通孔的边缘 与所述凹部的边缘相接触的所述区域中被切断的。在执行主成型层的注射成型时，如果切断了基板膜，则难以相对于主成型层来将 型内层定位。然而，在本实施例的多色成型方法中，由于基板膜的变形量较小，因而就可利 用通孔的形状和凹部的形状，使得只有型内层在通孔的边缘与凹部的边缘相接触的区域中 被切断。因此，可制造出在形状上具有高自由度的主成型层。所述通孔可包括从所述通孔的内表面突出的突出孔。在这种情形中，成型所述主 成型层的步骤可包括将所述主成型层成型为具有与所述突出孔相对应的突出部。在相关技术中，作为主空腔的典型形状，需要一种能防止基板膜被切割的形状，这 会限制所要成型的主成型层的形状。相比之下，在本实施例的多色成型方法中，基板膜不是 设置于通孔的内表面上。因此，突出孔可形成于通孔的内表面中，并且能够成型包括突出部 的主成型层。所述第一空腔构件可包括连接至所述通孔的浇口。在这种情形中，成型所述主成 型层的步骤可包括通过所述浇口向所述主空腔中注射所述第一成型材料。由于基板膜被夹持于第一空腔构件与第二空腔构件之间，从而使得可在第一空腔 构件的期望位置处设置浇口。无需给芯体模具提供浇口。因此，可将浇口的结构制作得比 较简单。所述第一空腔构件可包括连接至所述突出孔的浇口。在这种情形中，成型所述主 成型层的步骤可包括通过所述浇口向所述主空腔中注射所述第一成型材料。由于基板膜被夹持于第一空腔构件与第二空腔构件之间，从而使得可在第一空腔 构件的期望位置处设置浇口。当如同在本实施例的多色成型方法中一样形成有连接至突出孔的浇口时，可充分地向突出孔中注射第一成型材料，从而能够可靠地成型具有突出部的 主成型层。所述第一空腔构件可包括以复数形式提供的所述通孔。在这种情形中，以被夹持 的方式设置所述基板膜的步骤可包括以被夹持在所述第一空腔构件与所述第二空腔构件 之间的方式设置所述基板膜，且使得所述型内层位于所述多个通孔与所述第二空腔构件之 间，所述第二空腔构件在一侧封住所述多个通孔的开口。此外，成型所述主成型层的步骤可 包括把以复数形式提供的所述芯体设置在以复数形式提供的且由至少所述多个通孔形成 的所述主空腔中，并向所述多个主空腔中注射所述第一成型材料，由此成型以复数形式提 供的在其表面上被转移有所述型内层的所述主成型层。此外，成型所述辅助成型层的步骤 可包括把各自形成有所述主成型层的所述多个芯体设置在以复数形式提供的所述辅助空 腔中，并向所述多个辅助空腔中注射所述第二成型材料，由此成型以复数形式提供的且覆 盖所述型内层的所述辅助成型层。在相关技术中，在一起成型多个主成型层的情形中，基板膜在这多个主空腔的每 一者中均发生变形，这会增大基板膜的变形量。相比之下，本实施例的多色成型方法可有效 地将多个主成型层一起成型，这是因为基板膜的变形量可被抑制为较小。根据本发明的另一实施例，提供一种多色成型装置，该多色成型装置包括主成型 用空腔模具、芯体模具以及辅助成型用空腔模具。所述主成型用空腔模具包括第一空腔构 件和第二空腔构件，并且所述主成型用空腔模具能够使所述第一空腔构件与所述第二空腔 构件相互分离。所述第一空腔构件具有通孔且该通孔作为主空腔的一部分，所述第二空腔 构件封住所述通孔的开口之中的一者。所述芯体模具包括能设置于所述主空腔中的芯体， 并且所述芯体模具能与所述主成型用空腔模具夹紧在一起以执行主成型层的注射成型。所 述辅助成型用空腔模具具有辅助空腔，形成有所述主成型层的所述芯体能设置于所述辅助 空腔中，并且所述辅助成型用空腔模具能与所述芯体模具夹紧在一起，以成型覆盖住所述 主成型层的辅助成型层。所述第二空腔构件可包括凹部，所述凹部是所述主空腔的一部分并封住所述通孔 的所述一者开口。所述通孔可具有从所述通孔的内表面突出的突出孔，以用于执行包括突出部的所 述主成型层的注射成型。所述第一空腔构件可包括连接至所述通孔的浇口。所述第一空腔构件可包括连接至所述突出孔的浇口。根据本发明的另一实施例，提供一种多色成型部件，该多色成型部件包括主成型 层、型内层以及辅助成型层。所述型内层被转移到所述主成型层的表面的一部分上。所述 辅助成型层形成于所述主成型层的所述表面上，并完整地覆盖所述型内层以防止所述型内
层被暴露。如上所述，根据本发明，可制造在形状上具有高自由度的成型部件。根据以下对附图所示的本发明最佳模式实施例的详细说明，本发明的这些及其它 目的、特征及优点将变得更加明显。


图1为显示了第一实施例的多色成型装置的主要部分的示意剖面图；图2为显示了第一实施例的多色成型装置的主要部分的示意剖面图；图3A、图3B和图3C为依序显示了第一实施例的主成型层的成型过程的示意剖面图；图4为根据各实施例的基板膜的示意剖面图；图5A和图5B为依序显示了第一实施例的辅助成型层的成型过程的示意剖面图， 该辅助成型层覆盖住主成型层；图6为显示了通过第一实施例的多色成型方法成型的多色成型部件的示意立体 图；图7为显示了第二实施例的多色成型部件的示意立体图；图8A和图8B为分别显示了第二实施例的多色成型部件的成型过程的一部分的示 意剖面图；图9为第三实施例的多色成型部件的示意立体图；图10为显示了通过第四实施例的多色成型方法成型的主成型层及辅助成型层的 示意立体图；图11为显示了第四实施例的多色成型部件的示意立体图；图12A和图12B为分别显示了第五实施例的多色成型部件的成型过程的示意剖面 图；图13A和图13B为分别显示了第一实施例的多色成型方法、多色成型装置及多色 成型部件的变型例的图；以及图14为显示了第一实施例的多色成型方法、多色成型装置及多色成型部件的变 型例的图。
具体实施例方式在下文中，将参照附图对本发明的各实施例进行说明。第一实施例将对本发明第一实施例的多色成型方法、用于该方法中的多色成型装置及所制造 出来的多色成型部件进行说明。多色成型装置的结构图1及图2为分别显示了本发明第一实施例的多色成型装置的主要部分的示意剖 面图。如图1所示，本实施例的多色成型装置100包括主成型用空腔模具10及芯体模具 20。芯体模具20被设置成与主成型用空腔模具10相对，并能与主成型用空腔模具10夹紧 在一起。芯体模具20具有芯体1。主成型用空腔模具10包括第一空腔构件IOa及第二空腔构件10b。第一空腔构件 IOa具有通孔2，而第二空腔构件IOb具有凹部3。第一空腔构件IOa被设置成与芯体模具 20相对。第二空腔构件IOb设置在第一空腔构件IOa的与设置有芯体模具20的那一侧相 反的侧上。第一空腔构件IOa和第二空腔构件IOb被设置成使第一空腔构件IOa的通孔2 与第二空腔构件IOb的凹部3彼此相对。另外，在与芯体模具20相对的第一空腔构件IOa 的通孔2的开口 4的边缘上，形成有用于形成凸缘部的凸缘区域6。
第一空腔构件IOa与第二空腔构件IOb通过导向机构(图未示出)相对于彼此进 行分离性移动。当第一空腔构件IOa与第二空腔构件IOb相连接时，通孔2的与开口 4相 反的开口 7被凹部3覆盖住。通孔2和凹部3形成用于容纳芯体模具20的芯体1的主空 腔8。此外，第一空腔构件IOa具有与通孔2的凸缘区域6相连接的浇口 9。此外，芯体模 具20与主成型用空腔模具10(以及稍后要说明的辅助成型用空腔模具30)也通过导向机 构(图未示出)相对于彼此进行分离性移动。当芯体模具20与主成型用空腔模具10执行 相对运动时，与该运动联动地，第一空腔构件IOa与第二空腔构件IOb执行相对运动。为了将基板膜(稍后说明)设置在第一空腔构件IOa与第二空腔构件IOb之间， 第一空腔构件IOa与第二空腔构件IOb能够如上所述被分离。如图2所示，多色成型装置100具有能与芯体模具20夹紧在一起的辅助成型用空 腔模具30。辅助成型用空腔模具30具有辅助空腔11，该辅助空腔11被提供有主成型层 (稍后说明)并用于容纳芯体1。此外，连接至辅助空腔11的浇口 12形成于辅助成型用空 腔模具30中。第一空腔构件10a、第二空腔构件10b、芯体模具20及辅助成型用空腔模具30的 材料的实例包括例如不锈钢、铁及铝等金属以及塑料材料。在本实施例的多色成型装置100中，芯体模具20可在与主成型用空腔模具10相 对的位置和与辅助成型用空腔模具30相对的位置之间移动。作为这种结构的实例，给出一 种如下的旋转型结构该结构中，将芯体模具20设置于可旋转的旋转平台(图未示出)上， 并旋转该旋转平台，从而移动芯体模具20。除了可使用旋转型结构之外，还可使用如下的滑 动型结构该结构中，使芯体模具20在主成型用空腔模具10与辅助成型用空腔模具30之 间滑动。此外，本实施例的多色成型装置用作水平成型装置，但是也可用作垂直成型装置。多色成型方法下面将对其中使用了具有上述结构的多色成型装置100的多色成型方法进行说 明。图3A至图3C为依序显示了主成型层的成型过程的示意剖面图。如图3A所示，在分离的第一空腔构件IOa与第二空腔构件IOb之间，设置基板膜 14。在基板膜14上，形成有型内层13。将基板膜14设置成使得型内层13与第一空腔构件 IOa的通孔2相对。此外，在本实施例中，将基板膜14设置成使得型内层13位于通孔2的 开口 7与第二空腔构件IOb的凹部3之间。通过例如使用了卷取装置及发送装置(图未示 出)的卷对卷(roll-to-roll)系统，从多色成型装置100的外部供应基板膜14。图4为显示了基板膜14的示意剖面图。基板膜14具有由基膜(basefilm) 141、第 一结合层142、型内层13以及第二结合层144形成的层压结构。作为基膜的材料，可使用 PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)或丙烯酸等。通过第一结合层142，将型内层13结合至基膜 141。型内层13在主成型层的表面上用作印刷层，以用于转移设计或字符等。除此之 外，作为型内层13，还可使用各种布线层、信息记录层、例如太阳能电池等电气元件、或者光 学元件。形成于型内层13的表面上的第二结合层144是由具有热敏性或压敏性的树脂等 制成的。如图3B所示，将芯体模具20与主成型用空腔模具10夹紧在一起。此外，第一空
8腔构件IOa与第二空腔构件IOb相互连接起来。通孔2与凹部3形成了主空腔8。芯体1 置于主空腔8中。基板膜14置于主空腔8处。通过形成于第一空腔构件IOa上的浇口 9，从注入口或流槽(图未示出)向其中设 置有芯体1的主空腔8中注射在高温下熔融的主成型树脂15。作为主成型树脂15，可使用 例如ABS (丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)树脂等通用树脂、PC(聚碳酸酯)树脂、或者例如ABS 与PC树脂的混合树脂等工程塑料。另外，并不特别地限制主成型树脂15的颜色，并且主成 型树脂15的颜色可以是非透明的、透明的或半透明的。向主空腔8中注射主成型树脂15，以对主空腔8的内表面(即通孔2的内表面5 及凹部3的内表面16)施加压力。此时，处于主空腔8处的基板膜14也被主成型树脂15 施加压力并变形，从而压靠在凹部3的内表面16上。主成型树脂15的热量使设置于型内 层13的表面上的第二结合层144熔融，从而将型内层13结合至主成型树脂15的对凹部3 施加压力的表面。如上所述，在本实施例的多色成型方法中，由于基板膜14是夹持于第一空腔构件 IOa与第二空腔构件IOb之间，因而当注射主成型树脂15时，基板膜14的变形主要出现在 凹部3中。亦即，阻止了基板膜14变形至压靠在通孔2的内表面5上。这样，会减小基板 膜14的拉伸量，从而能使基板膜14的变形量较小。此外，在芯体20与主成型用空腔模具10夹紧在一起的方向上，即使增大第一空腔 构件IOa的厚度且增大通孔2的内表面5的长度(深度)，基板膜14的变形量也几乎不会 发生变化。因此，能够增大主空腔8的深度，并且能够制造出在形状上具有高自由度的成型 部件。并不特别限制注入口和流槽的结构。在本实施例的多色成型方法及多色成型装置 100中，基板膜14夹持于第一空腔构件IOa与第二空腔构件IOb之间，并且因此可在第一空 腔构件IOa的期望位置处提供浇口 9。因此，无需为芯体模具20设置浇口，因此，可容易地 构造得到浇口 9以及连接至浇口 9的流槽、注入口等。冷却主成型用空腔模具10与芯体模具20，并且如图3C所示解除上述夹紧状态。在 从主空腔8中取出的芯体1上，形成了通过使主成型树脂15固化而获得的主成型层15'。 此时，将型内层13分成了型内层13a及型内层13b。把第一空腔构件IOa的通孔2的开口 7与第二空腔构件IOb的凹部3之间的型内层13b切割下来。从基板膜14上移走的型内 层13a被转移到与第二空腔构件IOb的凹部3的形状相一致的表面17 (在下文中，称为结 合表面17)上。结合表面17形成主成型层15'的表面的一部分。基板膜14没有被切割。如果在执行主成型层15'的注射成型时对基板膜14也进行了切割，则难以执行 基板膜14的发送等，并且难以执行型内层13的相对于随后要成型的主成型层的定位。因 此，在相关技术中，可能无法把R(曲率半径)较小的部分提供至主空腔的压靠有基板膜的 内表面。然而，在本实施例的多色成型方法中，由于基板膜14的变形量较小，因而可在如下 范围内适当地设定通孔2的形状及凹部3的形状在该范围内，在通孔2的边缘与凹部3的 边缘相接触的部分中仅切割型内层13。例如，适当地设定通孔2的形状及凹部3的形状，并 可将通孔2的边缘与凹部3的边缘相接触的部分的R(曲率半径)设定为较小。因此，可成 型在形状上具有高自由度的主成型层15'。此外，如图3C所示，使第一空腔构件IOa与第二空腔构件IOb分离，并且送出基板膜14。假定如同在相关技术中一样，基板膜14变形至压靠主空腔8的整个内表面。在这种 情形中，如果主空腔8较深，则难以从主空腔8处取出基板膜14，从而可能无法送出基板膜 14。然而，在本实施例中，基板膜14在第二空腔构件IOb的凹部3中发生变形，且变形量较 小。这样，容易从凹部3中取出基板膜14，从而防止出现上述相关技术的问题。在图3B及图3C中，可适当地设定第一空腔构件IOa与第二空腔构件IOb进行连 接和进行分离时的时刻以及第一空腔构件IOa与第二空腔构件IOb分离的距离。例如，在 主成型用空腔模具10与芯体模具20相互夹紧在一起之前，可将第一空腔构件IOa与第二 空腔构件IOb连接起来。另外，在从主空腔8取出设置有主成型层15'的芯体1之后，可将 第一空腔构件IOa与第二空腔构件IOb分离。图5A及图5B为依序显示了辅助成型层的成型过程的示意剖面图，该辅助成型层 覆盖住主成型层15'。如图5A所示，使设置有主成型层15'的芯体1移动到与辅助成型 用空腔模具30相对的位置，然后将芯体模具20与辅助成型用空腔模具30夹紧在一起。在 本实施例中，提供了能容纳整个主成型层15'的辅助空腔11。通过与辅助空腔11连接的浇口 12，向辅助空腔11中注射辅助成型树脂18。作为 辅助成型树脂18，可使用例如PMMA (聚甲基丙烯酸甲酯(丙烯酸))、PC和PS (聚苯乙烯) 等光学透明性树脂。冷却辅助成型用空腔模具30与芯体模具20，并如图5B所示，解除上述夹紧状态。 在从辅助空腔11所取出的芯体1上，形成了覆盖整个主成型层15'的辅助成型层18'。辅 助成型层18'覆盖住整个型内层13a，以防止型内层13a被暴露。在本实施例中，使用了其中由辅助成型层18'覆盖住整个主成型层15'的结构， 但是该结构并不仅限于此。可将辅助成型层18'成型为各种形状。如上所述，型内层13a 位于结合表面17上作为主成型层15'的表面的一部分，因此可容易地成型覆盖住整个型 内层13a的辅助成型层18'。多色成型部件图6为显示了通过上述多色成型方法成型的多色成型部件的示意立体图。在图 5B所示的过程中，把被成型为主成型层15'的浇口 9形状的部分以及被成型为辅助成型层 18'的浇口 12形状的部分切掉，从而获得了图6所示的多色成型部件150。如上所述，在本实施例的多色成型方法中，可通过使用较深的主空腔8来获得成 型部件。因此，可获得具有所需高度(图6所示的在Z方向上的尺寸)的多色成型部件150。 多色成型部件150可被成型为具有所需高度，并且因此可有效地用作用于根据使用者的按 压操作来按压控制器中的触控开关的构件，例如用作为家用游戏机的控制器提供的按钮。此外，在本实施例中，型内层13a未暴露于外部，这会防止型内层13a由于例如外 部震动或被另一部件刺破而剥落。此外，能防止水蒸气等进入多色成型部件150的内部，因 此不会使主成型层15'与辅助成型层18'分离。另外，型内层13a仅转移到主成型层15' 的结合表面17上，因此主成型层15'与辅助成型层18'直接相互结合。由于这些原因，制 成了具有良好耐久性的多色成型部件150，它可有效地用于该多色成型部件150用作被使 用者频繁使用的构件(例如上述实例中所说明的按钮)的情形中。第二实施例将对本发明第二实施例的多色成型方法、多色成型装置及多色成型部件进行说明。在下文中，将省略或简化关于与第一实施例中所述的多色成型方法、多色成型装置100 及多色成型部件150相同的结构及功能的说明。图7为显示了本实施例的多色成型部件的示意立体图。多色成型部件250在外部 形状上实质为立方形的，且包括主成型层215'，该主成型层215'具有上表面221、下表面 222以及侧表面223a、223b、223c和223d。型内层213被转移至上表面221上；亦即，上表 面221用作第一实施例中所述的结合表面。在侧表面223a上，形成有突出部290。例如，当多色成型部件250安装于某一装置 等(图未示出)上时，突出部290起接合部的作用。突出部290设置于侧表面223a的在下 表面222侧的边缘240上，并具有从边缘240向上表面221侧(在图7所示的Z方向上) 倾斜地延伸的倾斜下表面291。另外，突出部290具有倾斜上表面292，该倾斜上表面292 从侧表面223a向上表面221侧倾斜地延伸，直至与倾斜下表面291相接。倾斜下表面291 与倾斜上表面292彼此相接处的部分具有刃形形状，该刃形形状具有小的R。另外，多色成型部件250包括覆盖住主成型层215'的辅助成型层218'。如图7 所示，辅助成型层218'完整地覆盖住上表面221以及侧表面223b、223c和223d，并覆盖住 除突出部290的区域之外的侧表面223a。辅助成型层218'覆盖了整个型内层213。图8A及图8B为显示了多色成型部件250的成型过程的一部分的示意剖面图。该 图8及图8B显示了多色成型部件250的沿图7所示的A-A线截取的截面。图8A为显示了在多色成型部件250的主成型层215'上执行注射成型的过程的 图。本实施例的多色成型装置200包括具有突出孔206的第一空腔构件210a，该突出孔206 形成于通孔202的开口 204的边缘的一部分中。突出孔206被形成得从通孔202的内表面 205突出。向突出孔206中注射主成型树脂215时，就形成了主成型层215'的突出部290。 图8A所示的第一突出孔表面261相当于突出部290的倾斜下表面291，而图8A所示的第二 突出表面262相当于突出部290的倾斜上表面292。在第一空腔构件210a中，形成有与突出孔206连接的浇口 209。通过浇口 209，向 主空腔208中注射主成型树脂215。由于浇口 209与突出孔206连接，因而甚至也可向第一 突出孔表面261与第二突出孔表面262相接处的刃形端部中充分地注射主成型树脂215。 利用本结构，可充分地注射主成型树脂215。因此，能够可靠地成型具有突出部290的主成 型层215'。如上述实施例中所述，在相关技术中，需要一种能防止被切割的基板膜214的主 空腔形状，这会限制所要成型的主成型层215'的形状。然而，在本实施例的多色成型方法 中，将主成型用空腔模具210分成第一空腔构件210a与第二空腔构件210b，并将基板膜 214夹持于第一空腔构件210a与第二空腔构件210b之间。这样，在通孔202的内表面205 上就不会提供有基板膜214。因此，能够在通孔202的内表面205中形成突出孔206，从而 能够成型具有突出部290的主成型层215'。应注意，适当地设定突出孔206的形状、突出孔206的形成位置、主成型用空腔模 具210的结构等，使得当主成型用空腔模具210与芯体模具220的夹紧状态被解除时，从主 空腔208中取出形成有主成型层215'的芯体201。如图8B所示，在辅助空腔211中，形成有与主成型层215'的突出部290相对应的 凹口 295。把形成有主成型层215'的芯体201置于辅助空腔211中，然后成型覆盖住主成型层215'的表面的辅助成型层218'。第三实施例图9为本发明第三实施例的多色成型部件的示意立体图。本实施例的多色成型部 件350包括主成型层315'，该主成型层315'是由凸缘部380及三棱柱部385构成的。三 棱柱部385的上表面321用作本实施例的结合表面，并且型内层313被转移到上表面321 上。对辅助成型层318'进行成型，使其覆盖整个主成型层315'，并且辅助成型层318'覆 盖了整个型内层313。在本实施例中，把在主成型用空腔模具与芯体模具夹紧在一起的方向上所观察 到的通孔的横截面形状设定为近似三角形，就能成型出主成型层315'的三棱柱部385。 这样，通过将通孔的横截面形状设定为适当的形状，能够成型出具有各种形状的主成型层 315'。作为本实施例的变型例，可将通孔形成为使该通孔的开口面积从该通孔的与芯体 模具相对的侧朝着与辅助空腔构件相对的侧逐渐减小。利用本结构，能成型出其中与结合 表面相反的表面的面积大于结合表面的面积的主成型层，并且将主成型层的侧表面成型为 倾斜状。如上所述，在本实施例中，通过将整个通孔的形状设定为适当的形状，能够成型出 在形状上具有高自由度的主成型层。应注意，在如下范围内对整个通孔的形状进行设定该 范围即为，在主成型层315'被成型之后且在辅助成型层318'被成型之前，能够从主空腔 中取出设置有主成型层的芯体。在本实施例中，整个通孔的形状的设定范围较大，这是因为 在通孔的内表面上没有被提供基板膜并且第一空腔构件中的浇口在形成位置上的自由度 较高。另外，无论主成型层的形状如何，也能适当地设定辅助成型层的形状。亦即，在本 实施例中，通过将主成型层与辅助成型层相组合，能够成型出设计质量较高的多色成型部 件。同样，也可适当地设定主成型层与辅助成型层的颜色组合。例如，在图9所示的多色成 型部件350中，当将主成型层315'与辅助成型层318'形成为透明的时，型内层313好像 漂浮在多色成型部件350中。简言之，在本实施例中，通过适当地设定主成型层315'与辅 助成型层318'的形状、颜色、材料等，可改善多色成型部件350的视觉效果。第四实施例将对本发明第四实施例的多色成型方法、多色成型装置及多色成型部件进行说 明。图10为显示了通过本实施例的多色成型方法成型的主成型层与辅助成型层的示意立 体图。图11为显示了本实施例的多色成型部件的示意立体图。在本实施例的多色成型方法中，使用了设置有四个芯体的芯体模具及设置有四个 主空腔的主成型用空腔模具。如图10所示，一起成型四个主成型层415' a至415' d。把 型内层413a至413d分别转移到主成型层415' a至415' d的上表面(结合表面)421a 至421d上。型内层413a至413d具有不同的设计。为了覆盖型内层413a至413d，分别成 型辅助成型层418' a至418' d，如图10所示。将主成型层415' a及415' b连接至流槽部470a及浇口部409a。“流槽部”及 “浇口部”是指被注射至在本实施例中形成的流槽及浇口(图未示出)中并被固化的主成型 树脂415。以同样的方式，在下文中，把被注射至在本实施例中形成的注入口(图未示出)中并被固化的主成型树脂415称为“注入口部”。按照以下方式来成型主成型层415' a及415' b 通过与流槽部470a相对应的 流槽及与浇口部409a相对应的浇口向主空腔(图未示出)中注射主成型树脂415。同样 地，按照以下方式来成型主成型层415' c及415' d 通过与流槽部470b相对应的流槽及 与浇口部409b相对应的浇口向主空腔中注射主成型树脂415。另外，在本实施例中，在设置有这四个主空腔(图未示出)的区域的中心处，提供 有注入口(图未示出)。此外，将分别连接至这些主空腔的多个浇口(图未示出)连接至该 注入口。为了成型这四个主成型层415a'至415d'，从上述四个浇口向这些主空腔中注射 主成型树脂415。如上述实施例中所述，可在第一空腔构件(图未示出)的期望位置处形成 用于对主成型层415' a至415' d进行成型的浇口。因此，如同在本实施例中一样，可容 易地实现从一个注入口向该多个主空腔中注射主成型树脂415的结构。因此，多色成型装 置的结构变得简单。此外，在相关技术中，在一起成型多个主成型层的情况中，基板膜(图未示出)在 多个主空腔中变形，这会增大基板膜的变形量。然而，由于如上述实施例中所述的那样，基 板膜的变形量可以较小，因而本实施例的多色成型方法可有效地将多个主成型层415' a 至415' d—起成型。通过使用与上述用于成型主成型层415' a至415' d的注入口类似的注入口， 对辅助成型层418' a至418' d进行成型。图10所示的注入口部475对应于该注入口。 亦即，在四个主成型层415' a至415' d的中心部处，提供有注入口(注入口部475)。另 外，把连接至辅助空腔(图未示出)的多个浇口(对应于浇口部412a至412d)连接至注入 口(注入口部475)。利用本结构，通过这些浇口(浇口部412a至412d)来注射被供应至 一个注入口(注入口部475)中的辅助成型树脂418，从而成型四个辅助成型层418' a至 418' d。这样，把用于成型辅助成型层418' a至418' d的注入口(注入口部475)的结 构形成为与用于成型主成型层415' a至415' d的注入口的结构类似，这可使多色成型装 置的结构变得简单。使用图11所示的多色成型部件450a至450d作为与四个选项相对应的一组按钮， 该组按钮是为例如家用游戏机的控制器配备的。应注意，多色成型部件450a至450d的数 量并不限于四个，并且可将所需数量的多色成型部件一起成型。第五实施例将对本发明第五实施例的多色成型部件进行说明。图12A及12B为分别显示了本 实施例的多色成型部件的成型过程的示意剖面图。图12A显示了主成型层515'的成型过 程。在该图中，具有芯体501的芯体模具520及具有主空腔508的主成型用空腔模具510
夹紧在一起。本实施例中所使用的主成型用空腔模具510未设置有可分离的第一空腔构件及 第二空腔构件。将主空腔8的形状设定成不会切割稍后将说明的基板膜514。在芯体模具520中，形成有用于注射主成型树脂515的下浇口(submarine gate)509。下浇口 509与注入口 595及流槽596相连通。在芯体模具520中形成的浇口不 限于下浇口 509。例如，可在芯体模具520中形成香蕉形浇口等。在夹紧的芯体模具520与主成型用空腔模具510之间，以被夹持的方式设置基板膜514，基板膜514上形成有型内层513。将基板膜514设置成使整个型内层513都被容纳 于主空腔508中。将型内层513的面积设定成小于被注射入主空腔508中的主成型树脂 515的表面515s的面积。通过下浇口 509向主空腔508中注射被供应至注入口 595及流槽596中的主成 型树脂515，从而成型主成型层515'。此时，把型内层513转移到主成型层515'的表面 515' s上。型内层513的面积小于主成型层515'的表面515' s的面积。因此，在主成 型层515'的表面515' s内能完整地转移型内层513。如图12B所示，芯体模具520与辅助成型用空腔模具530夹紧在一起。辅助成型 用空腔模具530具有的辅助空腔511能容纳形成有主成型层515'的整个芯体501。另外， 在辅助成型用空腔模具530中，形成有浇口 512、注入口 575及流槽576。浇口 512连接至 辅助空腔511。注入口 575及流槽576与浇口 512相连通。通过浇口 512向辅助空腔511中注射被供应至注入口 575及流槽576中的辅助成 型树脂518，从而成型辅助成型层518'，该辅助成型层518'覆盖主成型层515'的整个表 面515' S。型内层513也完整地被辅助成型层518'覆盖，并且因此型内层513的任一部 分均不暴露于外部。这样，通过适当设定形成于基板膜514上的型内层513的面积，可成型 本实施例的多色成型部件。在上述各实施例中，对通过成型主成型层和辅助成型层而获得的多色成型部件进 行了说明。然而，除了应用于对这两个成型层进行成型的情形外，本发明还可应用于通过成 型所需数量的成型层而获得的多色成型部件。变型例本发明并不限于上述实施例，而是在不背离本发明的主旨的情况下，可对本发明 做出各种修改。例如，图13A、图13B以及图14为分别显示了本发明第一实施例的多色成型方法、 多色成型装置及多色成型部件的变型例的图。在图13A所示的多色成型装置100中，在第 二空腔构件IOb中形成的凹部3的形状不同于第一实施例中的形状。这样，在基板膜14不 会在凹部3中被切割的范围内适当地设定凹部3的形状，从而可成型在形状上具有高自由 度的主成型层15'。另外，在图13B所示的多色成型装置100中，使用了其中未形成有凹部的第二空腔 构件10b。利用本结构，成型出具有平整的结合表面17的主成型层15'。在图14中，金属构件99被成型作为主成型层15'。这样，该金属构件99可经受 拉制工艺，并且可把基板膜14的型内层13转移到结合表面17上。金属构件99的材料的 实例包括镁合金、铝合金、钢材料等。应注意，在该变型例中，考虑到金属构件99的重量等， 多色成型装置100被用作垂直成型装置。
1权利要求
一种多色成型方法，其包括如下步骤以被夹持在第一空腔构件与第二空腔构件之间的形式设置基板膜，所述第一空腔构件具有通孔，所述基板膜上形成有型内层且所述型内层位于所述通孔与所述第二空腔构件之间，所述第二空腔构件封住所述通孔的开口之中的一者；把芯体设置在由至少所述通孔形成的主空腔中，并向所述主空腔中注射第一成型材料，由此成型在其表面上被转移有所述型内层的主成型层；以及把形成有所述主成型层的所述芯体设置在辅助空腔中，并向所述辅助空腔中注射第二成型材料，由此成型覆盖住所述型内层的辅助成型层。
2.如权利要求1所述的多色成型方法，其中，所述第二空腔构件包括凹部，所述凹部封住所述通孔的所述一者开口，以被夹持的形式设置所述基板膜的所述步骤包括以被夹持在所述第一空腔构件与所 述第二空腔构件之间的形式设置所述基板膜，且使得所述型内层位于所述通孔与所述凹部 之间，并且成型所述主成型层的所述步骤包括把所述芯体设置在由所述通孔和所述凹部形成的 所述主空腔中，并向所述主空腔内注射所述第一成型材料，由此成型在其表面上被转移有 所述型内层的所述主成型层。
3.如权利要求2所述的多色成型方法，其中，所述型内层的至少一部分在所述通孔的边缘与所述凹部的边缘相接触的区域中被夹 持于所述第一空腔构件与所述第二空腔构件之间，并且成型所述主成型层的所述步骤包括从所述主空腔中取出所述主成型层，且所述型内 层是在所述通孔的边缘与所述凹部的边缘相接触的所述区域中被切断的。
4.如权利要求3所述的多色成型方法，其中，所述通孔包括从所述通孔的内表面突出的突出孔，并且成型所述主成型层的所述步骤包括将所述主成型层成型为具有与所述突出孔相对应 的突出部。
5.如权利要求1所述的多色成型方法，其中，所述第一空腔构件包括连接到所述通孔的浇口，并且成型所述主成型层的所述步骤包括通过所述浇口向所述主空腔中注射所述第一成型 材料。
6.如权利要求4所述的多色成型方法，其中，所述第一空腔构件包括连接至所述突出孔的浇口，并且成型所述主成型层的所述步骤包括通过所述浇口向所述主空腔中注射所述第一成型 材料。
7.如权利要求1所述的多色成型方法，其中，所述第一空腔构件包括以复数形式提供的所述通孔，以被夹持的形式设置所述基板膜的所述步骤包括以被夹持在所述第一空腔构件与所 述第二空腔构件之间的形式设置所述基板膜，且使得所述型内层位于所述多个通孔与所述 第二空腔构件之间，所述第二空腔构件在一侧封住所述多个通孔的开口，成型所述主成型层的所述步骤包括把以复数形式提供的所述芯体设置在以复数形式提供的且由至少所述多个通孔形成的所述主空腔中，并向所述多个主空腔中注射所述第一 成型材料，由此成型以复数形式提供的在其表面上被转移有所述型内层的所述主成型层， 并且成型所述辅助成型层的所述步骤包括把各自形成有所述主成型层的所述多个芯体 设置在以复数形式提供的所述辅助空腔中，并向所述多个辅助空腔中注射所述第二成型材 料，由此成型以复数形式提供的且覆盖住所述型内层的所述辅助成型层。
8.一种多色成型装置，其包括主成型用空腔模具，它包括第一空腔构件和第二空腔构件，所述主成型用空腔模具能 够使所述第一空腔构件与所述第二空腔构件相互分离，所述第一空腔构件具有通孔且该通 孔作为主空腔的一部分，所述第二空腔构件封住所述通孔的开口之中的一者；芯体模具，它包括能设置于所述主空腔中的芯体，所述芯体模具能与所述主成型用空 腔模具夹紧在一起，以执行主成型层的注射成型；以及辅助成型用空腔模具，它具有辅助空腔，形成有所述主成型层的所述芯体能设置于所 述辅助空腔中，所述辅助成型用空腔模具能与所述芯体模具夹紧在一起，以成型覆盖住所 述主成型层的辅助成型层。
9.如权利要求8所述的多色成型装置，其中，所述第二空腔构件包括凹部，所述凹部是 所述主空腔的一部分并封住所述通孔的所述一者开口。
10.如权利要求9所述的多色成型装置，其中，所述通孔具有从所述通孔的内表面突出 的突出孔，以用于执行包括突出部的所述主成型层的注射成型。
11.如权利要求8所述的多色成型装置，其中，所述第一空腔构件包括连接至所述通孔 的浇口。
12.如权利要求10所述的多色成型装置，其中，所述第一空腔构件包括连接至所述突 出孔的浇口。
13.一种多色成型部件，其包括主成型层；型内层，它被转移到所述主成型层的表面的一部分上；以及辅助成型层，它形成于所述主成型层的所述表面上，并完整地覆盖住所述型内层以防 止所述型内层被暴露。
全文摘要
本发明公开了多色成型方法、多色成型装置及多色成型部件，所述多色成型方法包括如下步骤以被夹持在第一空腔构件与第二空腔构件之间的形式设置基板膜，所述第一空腔构件具有通孔，所述基板膜上形成有型内层且所述型内层位于所述通孔与所述第二空腔构件之间，所述第二空腔构件封住所述通孔的开口之中的一者；把芯体设置在由至少所述通孔形成的主空腔中，并向所述主空腔中注射第一成型材料，由此成型在其表面上被转移有所述型内层的主成型层；以及把形成有所述主成型层的所述芯体设置在辅助空腔中，并向所述辅助空腔中注射第二成型材料，由此成型覆盖住所述型内层的辅助成型层。本发明能够制造出在形状上具有高自由度的成型部件。
文档编号B29C45/26GK101941272SQ20101021234
公开日2011年1月12日 申请日期2010年6月29日 优先权日2009年7月6日
发明者小林富士雄, 田原政和, 鸟本昌史 申请人:索尼公司