JP3574052B2 - 押釦スイッチ用部材の製造方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯電話、自動車電話、リモコン、OA機器、コンピュータ、ゲーム機器等の入力装置として用いられる押釦スイッチ用部材の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
押釦スイッチは、高分子化合物からなるベース基材と、このベース基材の表面に接着される断面略ハット形の押釦スイッチ用部材とを備え、図4に示す携帯電話10や自動車電話等の入力装置として盛んに用いられている。押釦スイッチ用部材は、可撓性フィルムの表面に文字や記号等からなる模様が印刷され、その後、可撓性フィルムが凹型と凸型とで絞り成形されることによりキートップとして製造され、ベース基材の表面に接着剤を介して嵌着される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
従来の押釦スイッチ用部材は、以上のように可撓性フィルムの表面に模様が印刷され、その後、可撓性フィルムが凹型と凸型とで単に絞り成形されることで製造されている。したがって、押釦スイッチ用部材の突部先端面に形状を精密に形成するのがきわめて困難であり、しかも、コーナの半径も最小R=0.5mm程度が限界である。さらに、凹型と凸型とが型締めされる際、可撓性フィルムが圧力で伸長、変形、拡大してしまうので、小さな模様の形成・判別が非常に困難となり、押釦スイッチ用部材の意匠や製品形状に大きな制約が発生してしまうという問題がある。
【0004】
本発明は、上記に鑑みなされたもので、製品の突出した先端面等に形状を比較的精密に形成することができ、製品のコーナの半径も小さくでき、製品の意匠や形状に大きな制約が発生することのない押釦スイッチ用部材の製造方法を提供することを目的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明においては、上記課題を達成するため、凹型と凸型とを型締めして成形品を成形する成形型を備え、この成形型を使用して押釦スイッチ用部材を製造する方法であって、
凸型を、弾性体を用いて成形品の形状と同一あるいは近似の形状に形成し、凹型と凸型とで可撓性フィルムを絞り成形する際、凹型に凸型を可撓性フィルムを介して変形密着させ、凹型を加熱して押釦スイッチ用部材を製造することを特徴としている。
【0006】
なお、凹型の成形温度を可撓性フィルムの熱変形温度の±40℃とすることができる。
【0007】
ここで、特許請求の範囲における凸型は、弾性体を用いて成形品の形状と近似の形状に形成することもできるが、成形品の形状と同形状に形成することも可能である。この場合、凹型を成形品の形状と近似の形状に形成する必要がある。成形型は、携帯電話、自動車電話、リモコン、OA機器、コンピュータ、ゲーム機器等の押釦スイッチ用部材の成形に適すが、何らこれに限定されるものではなく、シートやフィルム等の各種基材を凹凸に成形する場合に広く使用することができる。
【0008】
本発明によれば、凹型と凸型とを型締めするとともに、凹型に高分子化合物からなる凸型を可撓性フィルムを介し形状変化させて弾性密着させ、凹型に可撓性フィルムを沿わせて絞り成形するので、成形品の先端面等に形状を詳細に形成したり、精密に形成することができる。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施形態を説明すると、本実施形態における押釦スイッチ用部材の製造方法の成形型は、図1ないし図3に示すように、接離可能に相対向する凹型1と凸型3とを備え、これら凹型1と凸型3のうち、凸型3を弾性体を用いて押釦スイッチ用部材の形状と同一あるいは近似の形状に形成し、押釦スイッチ用部材をフォーミング加工するようにしている。
【0010】
凹型1は、例えば鉄、アルミニウム合金、銅合金等を使用して凹み形成され、凹み部2内の各コーナが丸く面取りされて割れや亀裂の防止が確保されている(図1参照)。この凹み部2は、押釦スイッチ用部材の形状と同形状に形成され、凸型3の突部4と嵌合する。
【0011】
凸型3は、図1に示すように、圧縮変形可能な柔軟な弾性体、換言すれば、所定のエラストマーやゴムを用いて形成され、凹型1の凹み部2内に突部4を変形密嵌させる。この凸型3は、形状再現性に優れる材料、具体的には耐熱性、耐寒性、耐薬品性、圧縮永久歪み特性、使用温度範囲等に優れる常温硬化型のシリコーンゴム、あるいは耐熱性、耐油性、耐薬品性、耐溶剤性等に優れるフッ素ゴム等を用いて30°〜90°の硬度に成形され、断面台形状の突部4の各コーナが丸く面取りされており、押釦スイッチ用部材の形と近似の形状に成形されている。
【0012】
凸型3の硬度が上記範囲なのは、硬度が30°未満の場合には、凹型1の凹み部2内に突部4が十分に変形密嵌せず、形状不良が発生するからである。逆に硬度が90°を超える場合、突部4の形状追従性が悪化し、形状不良が発生したり、あるいは凸型3の成形が困難化するからである。
【0013】
凸型3の突部4は、押釦スイッチ用部材の高さよりも0〜2.0mm程度高く成形されている。突部4の高さH(凹み部2の深さも同様である)が係る範囲なのは、この範囲ならば、成形時の形状安定性に優れ、品質が安定するからである。また、2.0mmを超えると、凹型1の凹み部2内に突部4が過剰に変形密嵌し、模様6の印刷不良等を惹起するおそれがあるという理由に基づく。また、突部4の平面方向における幅A(凹み部2の幅も同様である)は、押釦スイッチ用部材の幅よりも0〜1.0mm程度狭く成形されている。突部4の幅Aが係る範囲なのは、この範囲ならば、模様6の位置精度や成形時の形状再現性に優れ、しかも、品質が安定するからである。
【0014】
上記構成において、押釦スイッチ用部材を製造する場合には、先ず、可撓性フィルム5の表面に、文字、数字、記号等からなる模様6をスクリーン印刷、グラビア印刷、又はオフセット印刷により層状に印刷する(図3参照)。可撓性フィルム5としては、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム、ナイロン(PA)フィルム、ポリカーボネート(PC)フィルム、PC系アロイフィルム等を使用することができる。こうして可撓性フィルム5に模様6を印刷したら、凹型1上に常温の可撓性フィルム5を配置する。
【0015】
次いで、凹型1と凸型3とを型締めして凹型1に凸型3を可撓性フィルム5を介し弾性密着させ、凹型1に可撓性フィルム5を適切に沿わせて絞り成形(図1参照)し、その後、凹型1を加熱すれば、押釦スイッチ用部材を製造することができる。この際の成形条件は、加圧値を10〜80kg/cm2とし、凹型1の成形温度を可撓性フィルム5の熱変形温度の±40℃とするのが好ましい。これは、係る範囲の値よりも成形温度が低い場合には、形状の成形に不具合が生じ、係る範囲の値よりも成形温度が高い場合には、可撓性フィルム5の劣化が顕著となるからである。
なお、成形作業の一環として、冷却工程を必要に応じ適宜設ければ、形状記憶作用を促進させ、複雑な形状に対する対応性をより向上させることができる。
【0016】
押釦スイッチ用部材を製造したら、型開きして押釦スイッチ用部材を取り出し、予めシリコーンゴム等で成形しておいた図示しないベース基材の表面に、押釦スイッチ用部材を接着剤を介して嵌着被覆する。これにより、押釦スイッチを得ることができる。
【0017】
上記構成によれば、可撓性フィルム5を凹型1と凸型3とで単に絞り成形するのではなく、凹型1に凸型3を可撓性フィルム5を介し過不足なく弾性密着させ、しかも、凹型1を加熱するので、可撓性フィルム5の形状追従性が著しく向上する。したがって、押釦スイッチ用部材の突部先端面に形状を詳細・精密に形成することができる。また、コーナの半径も最小R=0.5mm以下とすることが可能になる。さらに、小さな模様6をも正確に形成・判別することができるから、押釦スイッチ用部材の意匠や製品形状の自由度を大幅に向上させることができる。
【0018】
なお、上記実施形態では凹型1上に可撓性フィルム5を配置し、凹型1と凸型3とを型締めして絞り成形したが、なんらこれに限定されるものではない。例えば、凹型1上に可撓性フィルム5を配置したら、凹型1を減圧して凹み部2内に可撓性フィルム5を密着させ、型締めして絞り成形することもできる。また、押釦スイッチ用部材の製造後、成形しておいたベース基材の表面に、押釦スイッチ用部材を接着剤を介して接着するのではなく、可撓性フィルム5の絞り成形後に流動性の樹脂を射出し、ベース基材を射出成形して一体化することも可能である。
【0019】
【実施例】
以下、本発明に係る押釦スイッチ用部材の製造方法の実施例を説明する。
実施例1
厚さ125μmの可撓性フィルム5の表面に、文字、数字、記号、パターン等からなる模様6をスクリーン印刷し、凹型1上に常温の可撓性フィルム5を配置した。可撓性フィルム5として、ポリエチレンテレフタレートフィルム〔帝人製、商品名テトロンSLAグレード〕を使用し、インキとして、HIPETインキ〔十条ケミカル製、商品名〕を用いた。
【0020】
次いで、製品形状と同形状の凹型1と凸型3とを型締めして凹型1に凸型3を可撓性フィルム5を介して弾性密着させ、凹型1に可撓性フィルム5を沿わせて絞り成形し、その後、凹型1を加圧加熱して押釦スイッチ用部材を製造した。凸型3は、硬度約40°のシリコーンゴム製とした。この凸型3の突部4の高さHは製品形状の高さよりも2.0mm高くし、突部4の幅Aは製品形状の幅よりも1.0mm狭くした。また、凹型1の成形温度は110℃とした。
製造後に検討したところ、押釦スイッチ用部材の突部先端面が製品形状と等しいことを確認した。
【0021】
実施例2
厚さ50μmの可撓性フィルム5の表面に、文字、数字、記号、パターン等からなる模様6をグラビア印刷し、凹型1上に常温の可撓性フィルム5を配置した。可撓性フィルム5として、ナイロンフィルム〔東レ製、商品名アミラン〕を使用し、インキとして、ユニビアNTインキ〔大日本インキ製、商品名〕を用いた。
【0022】
次いで、製品形状と同形状の凹型1と凸型3とを型締めして凹型1に凸型3を可撓性フィルム5を介して弾性密着させ、凹型1に可撓性フィルム5を沿わせて絞り成形し、その後、凹型1を加圧加熱して押釦スイッチ用部材を製造した。凸型3は、硬度約80°のシリコーンゴム製とした。この凸型3の突部4の高さHは製品形状の高さよりも0〜0.8mm高くし、突部4の幅Aは製品形状の幅よりも0〜0.3mm狭くした。また、凹型1の成形温度は100℃とした。
製造後に検討したところ、押釦スイッチ用部材の突部先端面が製品形状と等しいことを確認した。
【0023】
実施例3
厚さ150μmの可撓性フィルム5の表面に、文字、数字、記号、パターン等からなる模様6をオフセット印刷し、凹型1上に常温の可撓性フィルム5を配置した。可撓性フィルム5として、ポリカーボネートフィルム〔Bayer製、商品名マクロホールフィルム〕を使用し、インキとして、リソレックスSPインキ〔大日精化製、商品名〕を用いた。
【0024】
次いで、製品形状と同形状の凹型1と凸型3とを型締めして凹型1に凸型3を可撓性フィルム5を介して弾性密着させ、凹型1に可撓性フィルム5を沿わせて絞り成形し、凹型1を加圧加熱した後、冷却して押釦スイッチ用部材を製造した。凸型3は、硬度約30°のシリコーンゴム製とした。この凸型3の突部4の高さHは製品形状の高さよりも0.8mm高くし、突部4の幅Aは製品形状の幅よりも0.1mm狭くした。また、凹型1の成形温度は150℃とした。
製造後に検討したところ、押釦スイッチ用部材の突部の高さが6mm程度高く、形状再現性の高い押釦スイッチ用部材を得ることができたのを確認した。
【0025】
実施例4
厚さ100μmの可撓性フィルム5の表面に、文字、数字、記号、パターン等からなる模様6をスクリーン印刷し、凹型1上に常温の可撓性フィルム5を配置した。可撓性フィルム5として、PCアロイ系フィルム〔Bayer製、商品名バイホールフィルム〕を使用し、インキとして、HITインキ〔十条ケミカル製、商品名〕を用いた。
【0026】
次いで、製品形状と同形状の凹型1と凸型3とを型締めして凹型1に凸型3を可撓性フィルム5を介して弾性密着させ、凹型1に可撓性フィルム5を沿わせて絞り成形し、凹型1を加圧加熱した後、冷却して押釦スイッチ用部材を製造した。凸型3は、硬度約60°のシリコーンゴム製とした。この凸型3の突部4の高さHは製品形状の高さよりも0.8mm高くし、突部4の幅Aは製品形状の幅よりも0.6mm狭くした。また、凹型1の成形温度は140℃とした。
製造後に検討したところ、押釦スイッチ用部材の突部の高さが12mm程度高く、きわめて複雑な形状の再現性の高い押釦スイッチ用部材を得ることができたのを確認した。
【0027】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、凹型に凸型を可撓性フィルムを介し弾性密着させ、しかも、凹型を加熱するので、可撓性フィルムの形状追従性が向上することになる。したがって、製品の突出した先端面等に形状を比較的精密に形成することができ、製品のコーナの半径も小さくすることができるという効果がある。また、製品の意匠や形状に大きな制約が発生するのを有効に防止することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る押釦スイッチ用部材の製造方法の実施形態を示す断面説明図である。
【図2】本発明に係る押釦スイッチ用部材の製造方法の実施形態における成形型を示す断面図である。
【図3】本発明に係る押釦スイッチ用部材の製造方法の実施形態における可撓性フィルムを示す斜視説明図である。
【図4】携帯電話とその押釦スイッチを示す斜視説明図である。
【符号の説明】
1 凹型
2 凹み部
3 凸型
4 突部
5 可撓性フィルム
A 突部の幅
H 突部の高さ
Claims (2)
- 凹型と凸型とを型締めして成形品を成形する成形型を備え、この成形型を使用して押釦スイッチ用部材を製造する方法であって、
凸型を、弾性体を用いて成形品の形状と同一あるいは近似の形状に形成し、凹型と凸型とで可撓性フィルムを絞り成形する際、凹型に凸型を可撓性フィルムを介して変形密着させ、凹型を加熱して押釦スイッチ用部材を製造することを特徴とする押釦スイッチ用部材の製造方法。 - 凹型の成形温度を可撓性フィルムの熱変形温度の±40℃とする請求項1記載の押釦スイッチ用部材の製造方法。
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