JP3037127B2 - 押釦スイッチ用カバー部材の印刷用固定治具及びその製造方法 - Google Patents

押釦スイッチ用カバー部材の印刷用固定治具及びその製造方法

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JP3037127B2
JP3037127B2 JP8009083A JP908396A JP3037127B2 JP 3037127 B2 JP3037127 B2 JP 3037127B2 JP 8009083 A JP8009083 A JP 8009083A JP 908396 A JP908396 A JP 908396A JP 3037127 B2 JP3037127 B2 JP 3037127B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、キートップ部、ド
ーム部およびベース部、あるいはキートップ部とベース
部からなる押釦スイッチ用カバー部材のキートップ部天
面または押釦スイッチ用カバー部材の裏面に、文字・記
号等の表示用印刷、特にスクリーン印刷に用いられる押
釦スイッチ用カバー部材の印刷用固定治具及びその製造
方法に関する。
【0002】
【従来の技術】押釦スイッチ用カバー部材(以後、単に
カバー部材という)のキートップ部天面またはカバー部
材裏面への表示用文字・記号等の印刷には、位置出し・
固定用の金型印刷用固定治具を製作し使用していた。こ
の金型印刷用固定治具の製作には、正確な位置精度、形
状をだすために金型用材料を用いて切削加工(フライス
加工、放電加工)、精密仕上げ加工を行っていた。この
ように金型印刷用固定治具は、治具といえども精密金型
の製作となんら変わるところがなく、加工に時間がかか
り、製作コストが高くついていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】また、印刷に際して
も、成形されたカバー部材に合わせて、印刷用固定治具
に微妙な修正を行う必要があり、短納期、低コストを阻
んでいた。さらに、カバー部材のキートップ部の高さが
同一でない場合には、同一高さのキートップ部ごとに印
刷用固定治具を必要とし、印刷用固定治具製作コストの
アップ、印刷工程の増加となり、カバー部材の製造コス
トのアップ要因となつていた。加えて、カバー部材のキ
ートップ部が三次元形状を有しているときは、スクリー
ン印刷時に印刷ズレ、印刷ムラなどを生じ、品質上好ま
しくなかった。
【0004】本発明は、このような従来の課題を解決す
るものであり、成形品の形状にかかわらず、低コスト
で、位置精度が高く品質の安定した印刷を可能とするカ
バー部材の印刷用固定治具及びその製造方法を提供する
ものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の印刷用固定治具
は、カバー部材を印刷用固定治具に固定し、押釦スイッ
チ用カバー部材のキートップ部天面または裏面に、文字
・記号等の表示用印刷を行うための印刷用固定治具であ
って、シリコーン系樹脂またはメタル樹脂からなり、該
印刷用固定治具の押釦スイッチ用カバー部材の固定面
に、押釦スイッチ用カバー部材の印刷面と対向する面の
凹凸形状が設けられてなることを特徴とする。印刷用固
定治具の製造方法は、カバー部材の表面または表裏面に
ポリウレタン樹脂またはシリコーン系樹脂を塗布して皮
膜を形成し、皮膜形成後のカバー部材を治具成形用型内
に接着固定し、型取り用シリコーン系樹脂またはメタル
樹脂を注型してカバー部材の型取りを行い、硬化後、該
皮膜形成後のカバー部材を離型することを特徴とする。
前記皮膜の形成に先立ち、カバー部材の表面または表裏
面にプラズマを照射して表面改質を行い、プライマーを
塗布した後、ポリウレタン樹脂またはシリコーン系樹脂
の皮膜を形成してもよい。
【0006】
【発明の実施の形態】カバー部材のキートップ部天面ま
たはカバー部材の裏面への文字・記号等の表示印刷に用
いる本発明のカバー部材の印刷用固定治具のカバー部材
固定面には、カバー部材の印刷面と対向する面の凹凸形
状の版型が設けられており、印刷に際しては、この版型
面にカバー部材を嵌合させて行うようになっている。本
発明をさらに詳細に説明する。図1は、本発明のカバー
部材の印刷用固定治具1を示し、(a)はキートップ部
天面用の印刷用固定治具であり、印刷用固定治具1のカ
バー部材固定面には、カバー部材のキートップ部裏面の
ドーム部およびベース部が型取りされた複数の凸部2が
形成されている。(b)はカバー部材裏面用の印刷用固
定治具であり、印刷用固定治具1のカバー部材固定面に
は、カバー部材のキートップ部が型取りされた複数の凹
部3が形成されている。
【0007】図2は、印刷に際して、印刷用固定治具1
にカバー部材4を組込む状態を示し、(a)は、前記キ
ートップ部天面用の印刷用固定治具1に、カバー部材4
を矢印の方向から組込む様子を示し、カバー部材4のキ
ートップ部5裏面のドーム部を凸部2に嵌合させて印刷
用固定治具1に組込み、カバー部材4のキートップ部5
の天面6に文字・記号等の所定の印刷を行うものであ
る。(b)は、カバー部材裏面用の印刷用固定治具1
に、カバー部材4を矢印の方向から組込む様子を示し、
カバー部材4のキートップ部5を凹部3に嵌合させて印
刷用固定治具1に組込み、カバー部材4の裏面7に所定
の印刷を行うものである。図3には、本発明の印刷用固
定治具を用いて印刷されたカバー部材4が示されてお
り、(a)はキートップ部5の天面6に数字が印刷され
たカバー部材4を示し、(b)はカバー部材4の裏面側
に、即ちキートップ部5の天面6に対応する裏面側の位
置に数字が印刷されたカバー部材4を示している。この
ようにしてカバー部材のキートップ部天面またはカバー
部材の裏面に文字・記号などが印刷され表示される。
【0008】このような構造からなる本発明の印刷用固
定治具をカバー部材のキートップ部天面またはカバー部
材の裏面へのスクリーン印刷に用いると、カバー部材は
印刷用固定治具に平滑に保持、固定され、位置決めを正
確に行うことができ、安定して精細な印刷が行える。
【0009】次に、本発明の印刷用固定治具の製造方法
について詳述する。 1)カバー部材表面への皮膜形成;印刷用固定治具のカ
バー部材固定面に、カバー部材の印刷面と対向する面の
凹凸形状を同寸で複写するために、カバー部材の表面に
皮膜を形成するが、皮膜形成に先立ち、カバー部材表面
の改質を行う。カバー部材の表面改質はプラズマを照射
して行う。プラズマ照射は、低温プラズマ処理が好まし
く、プラズマ用ガスとしてO2 とAr の混合ガスを用
い、2〜10分、好ましくは4〜5分照射して表面改質す
るのがよい。この後、シランカップリング剤などのプラ
イマーを塗布し、その後さらにポリウレタン樹脂または
シリコーン系のインクをスプレー、塗装機等を用いて均
一に塗布し、カバー部材の表面に厚さ50〜100 μmのポ
リウレタン樹脂またはシリコーン系インクの皮膜を形成
する。このようにして形成された皮膜はカバー部材の表
面に強固に接着する。
【0010】なお、この皮膜形成は、カバー部材のキー
トップ部天面用の印刷用固定治具を製作する場合には、
カバー部材の表裏両面に皮膜を設ける。一方、カバー部
材の裏面印刷用の印刷用固定治具を製作する場合には、
カバー部材の表面側、即ちキートップ部面側にのみ皮膜
を設ける。このようにカバー部材の表面及び/または裏
面に皮膜を設けることによって、型取り用のカバー部材
を作り、印刷用固定治具の型取りの際、離型が滑らかに
なり、さらに印刷の際、印刷用固定治具へのカバー部材
の組込み、印刷後の取外し、即ち脱着が容易となる。し
かし皮膜を厚く形成しすぎると、印刷に際して、印刷用
固定治具とカバー部材とのクリアランスが大きくなり過
ぎてガタを生じ、正確な位置が出ず、印刷ズレの原因と
なる。一方、皮膜が薄すぎるとクリアランスが小さ過ぎ
て組込み、取外しが困難となり作業性が悪くなる。
【0011】2)印刷用固定治具の型取り;先ず、キー
トップ部天面印刷用の印刷用固定治具の型取りについ
て、図4、5を用いて説明する。図4は、上記処理によ
って表裏両面に皮膜が形成されたカバー部材の一部拡大
断面図である。カバー部材8の表裏両面には、順に、プ
ラズマ処理層9、プライマー層10、ポリウレタン樹脂ま
たはシリコーン系インクの皮膜層11が形成されている。
なお、12はドーム部である。図5(a)、(b)、
(c)に、印刷用固定治具の型取り工程を示す。
【0012】先ず、図5の(a)に示すように、治具成
形ベース台13上に両面接着テープ14を貼り(または接着
剤を塗布して)、その上にカバー部材8のキートップ部
天面6を接着し固定する。このとき、キートップ部天面
6が治具成形ベース台13に確実に均一に接着し固定する
ため、カバー部材8全体をムラなく押えつけられるよう
に、カバー部材8に発泡ポリウレタンなどのスポンジ15
を載せ、その上からカバー部材8全体を均一に動かない
程度に押圧する。
【0013】次に、キートップ部が治具成形ベース台13
に接着、固定された後、同図(b)に示すように、治具
成形ベース台13上に型枠16をセットし、型取り用樹脂1
7、例えばシリコーンRTV を型枠16内に静かに十分な量
(治具成形ベース台13と型枠16とによって形成される成
形用型18の体積の約2割り増しの量)ポット19より注型
し、同図(c)において、押え蓋20をかぶせて型取り用
樹脂17を硬化させる。押え蓋20で押圧することによって
十分な量注型された型取り用樹脂17はカバー部材8の細
部にまで行き渡り、余分な樹脂は型枠16のフロー用溝
(図示を省略)から排出される。型取り用樹脂17が十分
硬化した後、押え蓋20、型枠16、治具成形ベース台13を
それぞれ取りはずし、不必要な余肉部分を切除し、カバ
ー部材8を取り出す。このときカバー部材8は、表面に
設けられたポリウレタン樹脂の皮膜によって型取り用樹
脂17から容易に剥離し、取り出すことができる。そして
注型された樹脂面に、カバー部材の裏面側、即ちキート
ップ部裏面のドーム部12側の凹凸形状が完全に同寸で複
製されたキートップ部天面印刷用の印刷用固定治具が得
られる。
【0014】このようにして得られたキートップ部天面
用の印刷用固定治具を用いて、カバー部材のキートップ
部天面に印刷するには、印刷用固定治具を治具固定板に
接着固定し、被印刷カバー部材のキートップ部の高さが
低い場合(約5mm以下)には、このまま一般的なスクリ
ーン印刷機で印刷すればよい。キートップ部の高さが高
い場合(約5mm以上)、印刷時にキートップ部がズレな
いように、印刷用固定治具に合う上蓋をかぶせて同様に
印刷機で印刷すればよく、精度良い印刷ができる。
【0015】次に、カバー部材裏面印刷用の印刷用固定
治具の型取りについて、図6、7を用いて説明する。図
6は、先の処理によってカバー部材の表面側に皮膜が形
成されたカバー部材の一部拡大断面図であり、キートッ
プ部5の表面を覆って皮膜層11が設けられている。図7
(a)、(b)、(c)は、印刷用固定治具の型取り工
程を示す図である。
【0016】先ず、図7の(a)に示すように、治具成
形ベース台13上に両面接着テープ14を貼り(または接着
剤を塗布して)、その上にカバー部材8をその平坦な裏
面7を接着し固定する。このとき、治具成形ベース台13
上に確実かつ均一に接着し固定するため、カバー部材8
全体をムラなく押えつけられるように、カバー部材8に
スポンジ15を載せ、その上からカバー部材8全体を均一
に動かない程度に押圧する。以後は、上記キートップ部
天面印刷用の印刷用固定治具の型取りの場合と同様に、
治具成形ベース台13上に型枠16をセットし、型取り用樹
脂17を型枠16内に静かに十分量注型し(図7(b)参
照)、押え蓋20をかぶせて押圧した後、型取り用樹脂17
を硬化させる(図7(c)参照)。形取り用樹脂17が十
分硬化した後、押え蓋20、型枠16、治具成形ベース台13
をそれぞれ取りはずし、不必要な余肉部分を切除し、カ
バー部材8を取り出す。そして注型された樹脂面に、カ
バー部材の表面側、即ちキートップ部5側の凹凸形状が
完全に同寸で複製されたカバー部材裏面印刷用の印刷用
固定治具が得られる。
【0017】このカバー部材天面用の印刷用固定治具を
用いて、カバー部材のキートップ部天面に印刷するに
は、この印刷用固定治具のキートップ部裏面のドーム部
が同寸で複製された凸部に、被印刷体のカバー部材のド
ーム部を嵌合して、キートップ部天面にスクリーン印刷
機等を用いて印刷する。また、カバー部材裏面印刷用の
印刷用固定治具を用いて、カバー部材の裏面に印刷する
には、この印刷用固定治具のキートップ部が同寸で複製
された凹部に、被印刷体のカバー部材のキートップ部を
嵌合して、カバー部材の裏面にスクリーン印刷機等を用
いて印刷する。かくして位置ズレのない精度の良い印刷
ができる。
【0018】印刷用固定治具成形材料として、シリコー
ン系樹脂を使用する場合は、型取り用カバー部材表面の
皮膜形成にポリウレタン樹脂を用い、収縮率が0.05〜
1.0%、好ましくは0.08〜 0.8%で、ゴム硬度が30〜90
°H、好ましくは50〜 80 °Hである型取り用シリコー
ンRTV を用いる。メタル樹脂を使用する場合は、カバー
部材表面の皮膜形成にシリコーン系インクを用い、シリ
コーンRTV と同程度の低い収縮率で、ロックウェル硬度
が90〜100 程度の型取り用メタル樹脂を用いる。印刷用
固定治具の成形方法は、型取り用シリコーンRTV と同様
である。
【0019】メタル樹脂としては、ポリカーボネート、
アクリル、塩化ビニルなどに金属粉(鉄粉あるいはAl粉
等)を混入させたものを使用することができるが、収縮
性、機械加工性、耐薬品性等を考慮すると常温硬化型エ
ポキシ樹脂に金属粉を混入させたものがよい。この型取
り用シリコーンRTV またはメタル系樹脂の粘度は、成形
型の細部にまで確実かつ短時間に樹脂を行き渡らせるた
めに、 300〜2000ポアズが好ましい。特には 500〜2000
ポアズであり、作業性が良く表面が綺麗に仕上がる。 3
00ポアズ未満では、治具成形ベース台と型枠、型枠と押
さえ蓋の隙間に流れ込み、余分な薄いバリができやす
く、バリ取りをしないと印刷面の平行度が取りずらく、
安定した印刷がしずらい。また、2000ポアズを超える
と、樹脂材料が流れにくく、成形型の細部にまで注入樹
脂を行き渡らせることができず、いわゆる一般に言う”
巣”ができ易い。
【0020】
【実施例】
[実施例1]本実施例においては、キートップ部天面用
の印刷用固定治具の製作について説明する。ドーム部を
有するカバー部材の表裏両面に、O2 、Ar混合ガスを
用いて低温プラズマ処理を4分間行い、プラズマ処理層
を設けた後、KBM-403 (信越化学工業社製、商品名)50
重量部にトルエン50重量部を配合し、スプレーガンにて
カバー部材の表裏両面に塗布し、風乾してプライマー層
を設けた。さらに、ダイプラコートソフトSO-1501 (大
日精化工業社製、商品名)100 重量部に対して、硬化剤
ダイプラコートEN-2(大日精化工業社製、商品名)を15
重量部配合してスプレーガンにて表裏両面に塗布し、15
0 ℃で30分間乾燥し皮膜を設けた。このようにして形成
された皮膜(ウレタン樹脂層)の厚さは70μmである。
【0021】この表面に皮膜が形成されたカバー部材
を、そのキートップ部天面を治具成形ベース台上に両面
接着テープで接着し固定した。この上から発泡ポリウレ
タン製のスポンジを載せ、カバー部材全体を均一に動か
ない程度に押圧し、確実かつ均一に固定した。次に、治
具成形ベース台上に型枠をセットし、この型枠内に、型
取り用シリコーンRTV 、KE-1600 (信越化学工業社製、
商品名)100 重量部に対して、硬化剤Cat-1600(信越化
学工業社製、商品名)を10重量部配合し、真空脱泡を十
分に行った後、カバー部材のドーム部側から静かに十分
な量注型した。その後押え蓋をかぶせ、プレス機で徐々
に加圧して余分な樹脂を型枠外に押し出し、常温下で12
時間放置し、樹脂を硬化させた。硬化後、押え蓋、型
枠、治具成形ベース台をそれぞれ取りはずし、不必要な
余肉部分を切除し、カバー部材を剥すと、印刷用固定治
具のカバー部材固定面に、キートップ部裏面のドーム部
側の凹凸形状が完全に同寸で複製されたキートップ部天
面印刷用の印刷用固定治具が得られた。硬化した樹脂か
らのカバー部材の剥離は、カバー部材表面のウレタン樹
脂層によって滑らか、かつ容易であった。
【0022】このキートップ部天面印刷用の印刷用固定
治具を、スクリーン印刷機のテーブルの治具固定盤に固
定し、印刷用固定治具に被印刷カバー部材のドーム部側
の面を装着して、キートップ部天面に文字・記号が精度
良くスクリーン印刷された。
【0023】[実施例2]本実施例においては、カバー
部材裏面印刷用の印刷用固定治具の製作について説明す
る。カバー部材のキートップ部表面側に、シリコーン系
塗料シルマーク(信越化学工業社製、商品名)を、スプ
レーガンにて塗布し、200 ℃で30分間加熱し、硬化し
た。形成された皮膜(シリコーン系塗料)の厚さは100
μmであった。このキートップ部表面側に皮膜が形成さ
れたカバー部材を、その裏面を治具成形ベース台上に両
面接着テープで接着し固定した。この上から発泡ポリウ
レタン製のスポンジを載せ、カバー部材全体を均一に動
かない程度に押圧し、カバー部材の裏面全体をベース台
に確実かつ均一に接着し固定した。次に、治具成形ベー
ス台上に型枠をセットし、この型枠内に、型取り用メタ
ル樹脂ポップメタルAL(国際ケミカル社製、商品名)10
0 重量部に対して、ポップメタル用硬化剤(国際ケミカ
ル社製、商品名)を10重量部配合し、カバー部材のキー
トップ部表面側から静かに十分な量注型した。その後押
え蓋をかぶせ、プレス機で徐々に加圧して余分な樹脂を
型枠外に押し出し、常温下で2 時間放置し、型取り用メ
タル樹脂を硬化させた。硬化後、押え蓋、型枠、治具成
形ベース台をそれぞれ取りはずし、カバー部材を剥す
と、印刷用固定治具のカバー部材固定面に、キートップ
部の凹凸形状が完全に同寸で複製されたカバー部材裏面
印刷用の印刷用固定治具が得られた。
【0024】このカバー部材裏面印刷用の印刷用固定治
具を、スクリーン印刷機のテーブルの治具固定盤に固定
し、印刷用固定治具に被印刷カバー部材のキートップ部
を装着して、カバー部材裏面のキートップ部天面に対応
する位置に、文字・記号が精度良くスクリーン印刷され
た。
【0025】
【発明の効果】このような構造からなる本発明の印刷用
固定治具を、カバー部材のキートップ部天面またはカバ
ー部材裏面へのスクリーン印刷に際して用いると、印刷
用固定治具にはカバー部材の印刷面と対向する面の凹凸
形状が正確に同寸で複製されているため、カバー部材は
印刷用固定治具に容易かつ正確に嵌合して平滑に保持、
固定され、位置決めを正確に行うことができ、印刷ズレ
や印刷ムラが起こらず安定して精細な印刷が行える。本
発明の印刷用固定治具は、型取り用樹脂にシリコーンRT
V あるいはメタル樹脂を用いることにより、短時間かつ
低コストで精度の高い印刷用固定治具が、特殊な工具を
用いずに比較的簡単に造ることができ、短納期で少量生
産の印刷物には特に有効である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の印刷用固定治具を示す斜視図で、
(a)はキートップ部天面用の印刷用固定治具、(b)
はカバー部材裏面用の印刷用固定治具である。
【図2】印刷に際して、印刷用固定治具にカバー部材を
組込む状態を示す斜視図で、(a)は前記キートップ部
天面用の印刷用固定治具へのカバー部材の組込み状態、
(b)はカバー部材裏面用の印刷用固定治具へのカバー
部材の組込み状態である。
【図3】本発明の印刷用固定治具を用いて印刷されたカ
バー部材を示す斜視図で、(a)はキートップ部天面に
数字が印刷されたカバー部材、(b)はカバー部材裏面
のキートップ部に対応する位置に数字が印刷されたカバ
ー部材である。
【図4】キートップ部天面用の印刷用固定治具の型取り
に使用するカバー部材の一部拡大断面図である。
【図5】キートップ部天面用の印刷用固定治具の型取り
を示す断面説明図であり、(a)、(b)、(c)は、
その型取り工程を示す。
【図6】カバー部材裏面用の印刷用固定治具の型取りに
使用するカバー部材の一部拡大断面図である。
【図7】カバー部材裏面用の印刷用固定治具の型取りを
示す断面説明図であり、(a)、(b)、(c)は、そ
の型取り工程を示す。
【符号の説明】
1.・・・・・・印刷用固定治具、 2.・・・・・・凸部、 3.・・・・・・凹部、 4.・・・・・・カバー部材、 5.・・・・・・キートップ部、 6.・・・・・・キートップ部天面、 7.・・・・・・裏面、 8.・・・・・・カバー部材、 9.・・・・・・プラズマ処理層、 10.・・・・・・プライマー層、 11.・・・・・・皮膜層、 12.・・・・・・ドーム部、 13.・・・・・・治具成形ベース台、 14.・・・・・・両面接着テープ、 15.・・・・・・スポンジ、 16.・・・・・・型枠、 17.・・・・・・型取り用樹脂、 18.・・・・・・成形用型、 19.・・・・・・ポット、 20.・・・・・・押え蓋、
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI B29K 105:16 B29L 31:00 (56)参考文献 特開 平6−64147(JP,A) 特開 平4−18353(JP,A) 特開 平6−181021(JP,A) 特開 平1−232619(JP,A) 特開 平5−293833(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B29C 39/02 - 39/12 B29C 39/22 - 39/34 B41F 17/14,17/34 B41M 1/40 B05C 13/00

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 押釦スイッチ用カバー部材を印刷用固定
    治具に固定し、押釦スイッチ用カバー部材のキートップ
    部天面または裏面に、文字・記号等の表示用印刷を行う
    ための印刷用固定治具であって、シリコーン系樹脂また
    はメタル樹脂からなり、印刷用固定治具の押釦スイッチ
    用カバー部材を固定する面に、押釦スイッチ用カバー部
    材の印刷面と対向する面の凹凸形状が設けられてなるこ
    とを特徴とする押釦スイッチ用カバー部材の印刷用固定
    治具。
  2. 【請求項2】 押釦スイッチ用カバー部材の表面または
    表裏面にポリウレタン樹脂またはシリコーン系樹脂を塗
    布して皮膜を形成し、その後この押釦スイッチ用カバー
    部材を治具成形用型内に接着固定し、型取り用シリコー
    ン系樹脂またはメタル樹脂を注型して押釦スイッチ用カ
    バー部材の型取りを行い、硬化後、押釦スイッチ用カバ
    ー部材を離型することを特徴とする押釦スイッチ用カバ
    ー部材の印刷用固定治具の製造方法。
  3. 【請求項3】前記皮膜の形成に先立ち、押釦スイッチ用
    カバー部材の表面または表裏面にプラズマを照射して表
    面改質を行い、プライマーを塗布した後、ポリウレタン
    樹脂またはシリコーン系樹脂の皮膜を形成することを特
    徴とする請求項2に記載の押釦スイッチ用カバー部材の
    印刷用固定治具の製造方法。
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