(57)【要約】【課題】３次元の形状を有する金型全体、又は一部にフォトマスクのつなぎ目がなく簡単にパターンを転写できるようにする。【解決手段】フォトマスク２として汎用のポリエステルフィルム上に感光性材料を塗布したものを用い、パターン形成後、真空成形等で金型１と同じ形状に成形してフォトレジストを塗布した金型１´と密着、露光、現像するようにした。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金型の表面にフォトレジストを塗布し、
前記金型の形状と同様な形状にフィルム状のフォトマスクを成形し、
前記形状に成形されたフォトマスクを、前記フォトレジストが塗布された金型に密着させて、露光及び現像を行い、
前記現像された金型にエッチングで、前記フォトマスクに形成されたパターンを刻むことを特徴とする
金型表面装飾方法。
【請求項２】
請求項１記載の金型表面装飾方法において、
前記金型の形状と同様な形状にフィルム状のフォトマスクを成形する処理は、加熱されたフォトマスクを所定の型に密着させる処理である
金型表面装飾方法。
【請求項３】
樹脂成形用の金型において、
前記金型の表面に塗布されたフォトレジスト上に、前記金型の形状と同様な形状に成形されたフィルム状のフォトマスクを密着させて、エッチングのための露光及び現像を行って、前記フォトマスクに形成されたパターンが刻まれた形状とした
金型。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、射出成形をはじめとする樹脂成形に用いる金型及び金型表面装飾方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、自動車や家電で使用されるプラスチック成形品は、その商品の高級感や付加価値を高めるため、成形品の外観や仕上げは特に重要視されている。特に射出成形等によって成形される樹脂成形品は、金型の表面装飾によってさまざまな顔を持つことができる。従来から、これら成形における金型の表面装飾には金型を化学薬品の作用によって腐食させるエッチング法があり、梨地・皮・木目・柄・線シボ等、幾何学模様など、様々なパターンを刻み込むことが可能である。また、物理的に対象物の表面に、砂やガラスビーズなどを吹きつけ、細かい模様をつけるサンドブラスト（ホーニング）処理がある。
【０００３】
一方、液状のフォトレジストを金型全体にスプレーし、写真製版したフィルム状のフォトマスクを金型に密着させ、露光、現像してエッチング等必要な部分の金属部分を露出させる方法がある。
【０００４】
以下、図３を用いて従来のフィルム状のフォトマスクを用いた方法について説明する。
【０００５】
まず、図３のＡに示すように、写真製版したフィルム状のフォトマスクを、金型の形状を基に展開した平面図に合わせて切り取り、フォトマスク１１，１２，１３を作成する。次に図３のＢのように切り取ったフォトマスク１１，１２，１３をフォトレジストを塗布した金型２０に合わせて密着させ、フォトマスクのつなぎ目をテープ等で貼り合わせ、露光、現像する。次に、フォトレジストの現像状態をチェックし、フォトマスクのつなぎ目部分の非連続部分を修正した後、エッチングして金型２０にパターンを刻んでいた。
【０００６】
また、金型に塗布したフォトレジストに、レーザーを用いて直接露光させる方法もある。
【０００７】
特許文献１には、射出成形用金型のコアー側の表面にエッチング加工により凹凸を形成する方法についての開示がある。
【０００８】
【特許文献１】
特開昭５１−６３８６６号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、エッチング法や、サンドブラスト（ホーニング）処理による装飾は金型全体に施すことは希であり、施す必要のない部分にはマスキング用の粘着テープなどで、覆い隠す必要がある。これらは金型が複雑な３次元の形状を有する場合や、細かい部分があった場合は手作業に頼ることが多く、手間がかかり処理には限界があった。
【００１０】
一方、フォトレジストを使用してマスキングする方法は、上記のマスキングに比べると、精度よくパターンが形成できる可能性が高い。しかしながら、３次元上の金型にパターンを刻みたい場合など、フォトマスクを３次元金型上に切ってつなぎ合わせる必要があり、どこかの部分ではフォトマスクのつなぎ目が発生することになり、完全な転写を施すことは不可能である。そのため、図３のＣに示すように金型表面のパターンにつなぎ目２０ａが残り、外観的に問題があった。また、これらフォトマスクをつなぎ合わせることは人手に頼るしかなく、大変手間のかかる作業であった。
【００１１】
また、レーザーを用いて直接露光させる方法はコストがかかり、３次元形状になると露光にも限界があった。
【００１２】
本発明の目的は、３次元の形状を有する金型全体、又は一部にフォトマスクのつなぎ目がなく簡単にパターンを転写することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、フォトマスクとして汎用のポリエステルフィルム上に感光性材料を塗布したものを用い、パターン形成後、真空成形等で金型と同じ形状に成形して金型と密着、露光、現像するようにしたものである。
【００１４】
本発明によると、フォトマスクのつなぎ目がなくパターンを転写することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を、図１及び図２を参照して説明する。
【００１６】
図１は本例を適用した金型の形状の例を示した斜視図である。金型１は、スピーカに用いる振動板を成形するための金型である。円錐形状の３次元曲面部１ａを有しており、本例の場合には、デザイン上等の理由から、３次元曲面部１ａを含む振動板表面全体に幾何学的な模様等の模様を形成する。
【００１７】
図２は本例による金型表面装飾処理の作業工程の例を示している。
【００１８】
まず、図２のＡに示すフォトマスク２を作成する。パターンのデザインはこの例では格子状としている。このデザインをＣＡＤ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ａｉｄｅｄ  Ｄｅｓｉｇｎ）で作成し、厚み１００μｍのポリエステル製フィルムに写真製版する。これがパターン形成済のフォトマスク２である。
【００１９】
次に、図２のＢでフォトマスク２を金型と同じ形状に成形するため、遠赤外線ヒータ３を用いて熱する。その際の温度、及び時間は１７０〜１８０℃、２０〜３０秒程度とし、形成されたパターンを崩すことのない温度とする。温度と時間はフォトマスク２に用いるフィルムの厚みに依存するため、提示した条件に限定されるものではない。
【００２０】
次に、図２のＣに示すように、加熱されたフォトマスク２を金型１と同様の形状に成形するため、成形用の型４に真空成形法を用いて密着させ、成形する。
【００２１】
以上の方法により図２のＤに示すように、金型と同じ形状のフォトマスク２´を作成する。
【００２２】
次に図２のＥに示した金型１のモールドベースの挿入部分等、加工に無関係な部分をマスキングテープ等で処理後、脱脂処理、乾燥させ、液状フォトレジストをスプレー塗布し、例えば８０℃で１５分乾燥させる。
【００２３】
次に図２のＧに示すように、金型と同じ形状に成形されたフォトマスク２´を、フォトレジストを塗布、乾燥させた金型１´に密着させ、フォトレジストに所定エネルギーを露光後、例えば２０℃炭酸ナトリウム１％水溶液でスプレー現像する。これにより、金型１´上に継ぎ目のないパターンを転写することができる。また、フォトマスクのつなぎ目の修正作業が必要なくなるため、手順を簡略化できる。
【００２４】
このようにしてパターンを転写された金型１´に塩化第２鉄水溶液をスプレーし、水洗後、例えば５０℃２％の水酸化ナトリウム水溶液でフォトレジストを剥離し、図２のＨに示す、所定のパターンを刻まれたエッチング済みの金型１”ができる。
【００２５】
以上説明した処理により作成された金型１”を用いて振動板の射出成形を行うことで、成形された振動板は、円錐形表面上及び全体に均一なパターンが描かれ、外観的にも良好な状態になる。即ち、従来例として図３のＣに示したようなつなぎ目２０ａが残るようなことがなく、フォトマスク２に描かれたとおりの模様が成形部品に描かれることになる。
【００２６】
なお、本実施の形態に係るフォトマスクに用いるフィルムは、汎用のポリエステルフィルム上に感光性材料を塗布したものであり、厚みは１００μｍ以上２５０μｍ以下が望ましく、真空成形等の成形技術によって成形可能なことが必要とされる。もちろん、これ以外の材質、厚みでも、真空成形できればこれに限定されるものではない。塗布されている感光材は特に限定されることはないが、パターン形成済みフィルムを真空成形する際、ベースのポリエステルフィルムの伸びに追随し、成形時の熱に対して、形成したパターンを破壊することのない耐熱性を有しているものが望ましい。
【００２７】
また、本実施の形態で用いることができるフォトレジストは、３次元曲面にコーティングする必要があるためスプレーコーティング可能なものであり、乾燥させることでタックフリーとなれば、ネガ型、ポジ型のどちらでもよい。
【００２８】
レジストの露光時に用いる光源は、光源方向に対して金型の垂直面の露光量が足りないため、多少でも角度を変更できる装置が望ましく、レジストの吸収波長にあった光源であれば特に限定されるものではない。
【００２９】
また、上述した実施の形態では、スピーカに用いる振動板を成形するための金型に適用したが、その他の樹脂部品を成形するための金型にも適用できることは勿論である。また、金型の表面に形成させる模様についても、上述した均一なパターンでなくても良く、文字や記号などを模様として表面に描くようにしても良い。
【００３０】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明によると、３次元曲面を有する金型の表面に均一でかつ、簡単にパターンを刻むことが可能になり、外観の優れた成形品を実現することができる。このため、従来まで不可能であった３次元上のデザイン幅が広がり、付加価値を向上させた製品を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】金型の形状の一例を示した斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態による金型表面の装飾工程を示す説明図である。
【図３】従来技術による金型表面の装飾工程を示す説明図である。
【符号の説明】
１…金型、１ａ…金型の３次元曲面部、１´…フォトレジストを塗布した金型、１”…エッチング済み金型、２…フォトマスク、２´…成形済みフォトマスク、３…遠赤外線ヒータ、４…真空成形用の型、１１，１２，１３…フォトマスク、２０…フォトレジストを塗布した金型、２０ａ…金型表面上のつなぎ目
【図１】
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【図２】
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【図３】
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