(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基部と、該基部から突設された複数の突起と、よりなる複数突起をもつ成形品を発泡成形により製造する方法であって、
該突起を成形する複数の深さ（ｌ）と直径（ｄ）との比（ｌ／ｄ）が１／２より大きな洞状キャビティを有する下型と、該下型と型締めされる上型とよりなる成形型を用い、該洞状キャビティの底部が該洞状キャビティの開口部より下方となるように該下型を配置して、先ず複数の該洞状キャビティの該底部に到達するように液状の発泡原料をそれぞれ注入し、その後発泡成形することを特徴とする複数突起をもつ発泡成形品の製造方法。
【請求項２】
同じ前記発泡原料を複数の前記洞状キャビティそれぞれに同時に注入するための同時注入手段を有する請求項１に記載の複数突起をもつ発泡成形品の製造方法。
【請求項３】
前記成形型は前記基部を形成する基部キャビティに連通するダミーキャビティをもち、発泡成形後に該ダミーキャビティで成形された部分を切除して前記基部と分離する請求項１又は請求項２に記載の複数突起をもつ発泡成形品の製造方法。
【請求項４】
前記同時注入手段は、複数の前記洞状キャビティのそれぞれに対向する複数のノズル孔を有する請求項２又は請求項３に記載の発泡成形品の製造方法。
【請求項５】
前記成形品はプリント基板の受け台であり、前記洞状キャビティは略円錐形状である請求項１〜４のいずれかに記載の複数突起をもつ発泡成形品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数突起をもつ発泡成形品の製造方法に関し、詳しくは複数突起の表面にエアー溜りなどの欠損のない発泡成形品の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年の電子部品の小型化に伴い、各種電子機器のプリント基板には、IC， LSIなど多くの電子部品が実装されている。生産ラインにおける電子部品の実装工程や検査工程は、ほとんど自動化されているがまだ人出に頼らざるを得ない部分もある。この電子部品の実装工程あるいは検査工程などは、プリント基板を受け台の上に載置して行われている。なお静電気による電子部品の損傷を防ぐために、受け台は接地電位とする必要がある。
【０００３】
ところでプリント基板の受け台に対向する裏面は、リード線やはんだ付け部が存在し、また裏面側に電子部品が実装される場合も多く、一般には凹凸形状となっている。そのため実装工程や検査工程を行うには、専用の受け台の上にプリント基板を載置した状態で行われている。この受け台は、複数の金属製突起が突出しそれらの先端どうしが形成する面がプリント基板の裏面形状に沿い、かつ突起の先端が既に実装されている電子部品に当接しないように形成されている。これによりプリント基板を安定して載置することができ、静電気は突起を伝って逃げるため静電気障害も防止できる。
【０００４】
ところが金属製の突起では、きわめて硬質であるためにプリント基板自体あるいは実装されている電子部品に傷が付く恐れがある。またプリント基板の種類や形状によって受け台を交換する必要があり、工数が多大となっていた。
【０００５】
そこで発泡ウレタンのような軟質材料から形成された複数の突起をもつ受け台が開発され、実用化されている。軟質の突起が複数個突出した受け台とすれば、一つ一つの突起自体は軟質で柔軟性に富むため、一つの突起にプリント基板の一部が当接するとその突起が撓んで変形する。また複数の突起に同時にプリント基板が載置された場合には、応力が分散するため突起の変形が生じず、プリント基板を安定して保持することができる。したがって局部的に突起が撓み変形することで裏面が凹凸形状のプリント基板でも安定して載置することができ、種類や形状の異なるプリント基板を一つの受け台で載置することが可能となる。
【０００６】
しかし複数個の突起が突出する成形品を発泡成形にて形成する場合には、突起表面にエアー溜りによる欠損が生じるという問題があった。突起を成形するには成形型の型面に洞状の深いキャビティが必要となるが、洞状キャビティの底を下方にして成形すると、発泡原料の粘度が高い場合には洞状キャビティ内の空気を発泡原料で置換することが困難となるために、形成された突起の先端に欠損が生じる。また洞状キャビティの底を上方にして成形すると、洞状キャビティ内の空気は全く逃げ場がないためにより欠損が生じやすい。
【０００７】
そこで洞状キャビティの底から金型外部と連通する空気抜き孔を形成し、洞状キャビティの底を上方にして成形することが考えられる。このようにすれば洞状キャビティに溜まった空気は発泡圧力によって空気抜き孔から排出されるので、突起に欠損が生じるのを防止することができる。しかしながらこの方法では、空気抜き孔によって突起の先端にバリが生じるため、成形後に切削などのバリ取り工程が必要となり、突起の数が多いとその工数が多大となるという問題がある。また電子部品の実装工程などにおいては僅かなゴミや埃も問題となるので、突起に付着した切削屑を完全に除去する必要があり、その工数が多大となるという問題もある。したがって、洞状キャビティの底から金型外部と連通する空気抜き孔を形成し、洞状キャビティの底を上方にして成形する方法では、工数が多大であるために、受け台のコストが高いものとなる。
【０００８】
また発泡ウレタン製の角材から、NCによる切削加工によって複数の突起を形成することも行われている。この場合には突起に欠損が生じることはないが、切削屑を完全に除去する工程が必要となり、やはり工数が多大であるために受け台のコストが高いものとなる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、発泡成形によって複数の突起をもつ成形品を形成するとともに、突起の欠損を確実に防止し、かつバリ取り工程を不要とすることで、安価な成形品とすることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する本発明の複数突起をもつ発泡成形品の製造方法の特徴は、基部と、基部から突設された複数の突起と、よりなる複数突起をもつ成形品を発泡成形により製造する方法であって、突起を成形する複数の深さ（ｌ）と直径（ｄ）との比（ｌ／ｄ）が１／２より大きな洞状キャビティを有する下型と、下型と型締めされる上型とよりなる成形型を用い、洞状キャビティの底部が洞状キャビティの開口部より下方となるように下型を配置して、先ず複数の洞状キャビティの底部に到達するように液状の発泡原料をそれぞれ注入し、その後発泡成形することにある。
【００１１】
上記製造方法において、発泡原料を複数の洞状キャビティそれぞれに同時に注入するための同時注入手段を有することが望ましい。
【００１２】
また成形型は基部を形成する基部キャビティに連通するダミーキャビティをもち、発泡成形後にダミーキャビティで成形された部分を切除して基部と分離することが望ましい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の製造方法では、複数の洞状キャビティを有する下型と、下型と型締めされる上型とよりなる成形型を用いている。この成形型には、基部を成形する基部キャビティも形成され、基部キャビティは複数の洞状キャビティとそれぞれ連通している。複数の洞状キャビティそれぞれによって、複数の突起が成形される。
【００１４】
そして本発明の製造方法では、洞状キャビティの底部が洞状キャビティの開口より下方となるように下型を配置して、複数の洞状キャビティの底部に到達するように液状の発泡原料をそれぞれ注入する。液状の発泡原料は重力によって洞状キャビティの底部に溜まり、そこから発泡し膨張して先ず洞状キャビティを充填し、次いで基部キャビティを充填する。したがって洞状キャビティ内部の空気は発泡圧力によって上方へ押しやられ、洞状キャビティから除去されるため、複数の突起にエアー溜りによる欠損が生じるのを確実に防止することができる。
【００１５】
洞状キャビティの底部を洞状キャビティの開口部より下方とするには、洞状キャビティの中心軸方向が開口部から底部に向かって水平位置より下方へ傾斜した状態であればよいが、洞状キャビティの中心軸方向が鉛直となるようにするのが望ましい。
【００１６】
複数の洞状キャビティに液状の発泡原料を注入するには、それぞれの洞状キャビティ間で時間差を置くと、複数の洞状キャビティで発泡開始時間が異なることとなり制御が難しい。そこで、全部の洞状キャビティに同時に注入する同時注入手段を有することが望ましい。このような同時注入手段としては、例えば複数の洞状キャビティに対応した複数のノズルをもつ容器を用いることができる。そしてこの容器に液状の発泡原料を入れ、重力あるいは圧力によって複数のノズルから複数の洞状キャビティに同時に注入すればよい。
【００１７】
またスペース的に問題が無ければ、発泡機の注入部に複数の洞状キャビティに対応した複数の吐出口を設け、その複数の吐出口から複数の洞状キャビティに同時に注入してもよい。
【００１８】
さらに、複数の洞状キャビティに対応した複数の通路をもつ中型を用い、中型と下型により成形品となるキャビティーを構成し、中型を挟むように上型と下型を型締めした後に、中型の複数の通路を介して各洞状キャビティに同時に発泡原料を加圧注入することもできる。このようにすれば、上記した容器や注入部を型締め前に移動させる手間を省くことができ、複数の通路内で発泡したウレタンを別の場所で後から取り除くことが可能となるので、生産効率が向上する。
【００１９】
また成形型は、基部を形成する基部キャビティに連通するダミーキャビティをもつことが望ましい。このようにすれば、洞状キャビティから押し出された気泡がダミーキャビティで成形されるダミー部に移動するため、基部の体積が小さい場合であっても気泡が発泡成形品に残るのが防止される。なお全ての洞状キャビティに液状の発泡原料の必要量を入れて発泡成形する本発明の場合には、それぞれの洞状キャビティに注入される発泡原料の量は僅かである場合が多い。このように発泡原料が少量の場合には、注入量の細かな制御が困難であり、余剰が発生するのが通常である。したがってダミーキャビティを形成しておくことで、余剰の発泡原料によってダミー部を形成することができ、ダミー部を除く必要部分にバリと欠損が発生するのをさらに防止することができる。
【００２０】
なおダミー部は切除されるが、ダミー部は基部に隣接して形成されているため、切削屑が突起に残るような不具合がない。
【００２１】
発泡原料としては常温で液状のものを用いることができ、ポリオールとポリイソシアネートからなる発泡ウレタン、発泡シリコーン樹脂などが例示される。この発泡原料を洞状キャビティに注入するには、重力によって注入してもよいが、発泡原料自体を高圧循環させてなる高圧発泡機や、空気圧、油圧あるいは荷重によって発泡原料を加圧注入することが望ましい。加圧注入することで洞状キャビティ内の空気をより押し出しやすくなり、欠損の発生をより防止することができる。また従来の技術で述べたようなプリント基板の受け台を形成する場合には、発泡原料にカーボンブラックなどの導電剤を混合しておき、発泡成形品に導電性を付与することが望ましい。
【００２２】
小径で深い洞状キャビティの場合に本発明は特に有効である。例えば深さ（ｌ）と直径（ｄ）の比（ｌ／ｄ）が１／２より大きい洞状キャビティを複数有する成形型を用いた場合には、従来の方法では洞状キャビティで成形される突起の先端にエアー溜りによる欠損が生じやすいが、本発明の製造方法によれば、このような洞状キャビティであっても欠損のない突起を成形することができる。なお複数の洞状キャビティの数は、２個以上であれば特に制限されない。
【００２３】
【実施例】
以下、実施例により本発明を具体的に説明する。本実施例では、図１に示すようなプリント基板の受け台の製造に本発明を適用している。この受け台は、板状の基部１と、基部１の一表面に突設された略円錐形状の複数の突起２とから構成され、導電性を有するポリウレタンフォームから形成されている。
【００２４】
（実施例１）
先ず複数の突起２を成形する複数の洞状キャビティ30が形成された下型３を用意し、図２に示すように、洞状キャビティ30の中心軸方向が鉛直であり、かつ洞状キャビティ30の底部が下方で開口部が上方となるように配置する。洞状キャビティ30は、それぞれ開口部の直径が６mm、底部が直径４mmの半球面をなし、深さが15mmである。
【００２５】
次に底面から複数のノズル40が下方に突出する容器４を用意する。ノズル40はそれぞれ洞状キャビティ30の数と位置に対応して形成され、洞状キャビティ30内に挿入可能な十分に細い径で形成されている。そして、カーボンブラックを含むポリエーテルポリオールとポリイソシアネートとが所定比率で混合された混合液からなる発泡原料を容器４に入れる。発泡原料は粘度が1000 cps／25℃と高いために、そのままではノズル40から落下することがない。
【００２６】
そして容器４を下型３の上部に位置させてノズル40を対応する洞状キャビティ30に挿入し、容器４内の発泡原料を押え板41によって0.037MPaの荷重で押圧する。これにより容器４内の発泡原料は、各ノズル40の先端から対応する各洞状キャビティ30内にほぼ同量ずつ加圧注入され、洞状キャビティ30内の空気は底部から発泡原料と置換される。
【００２７】
次に容器４を下型３から外し、図３に示すように上型５を下型３と型締めして発泡成形を行う。下型３と上型５の間には基部１を成形する基部キャビティ50が形成されている。複数の洞状キャビティ30内に注入された発泡原料は発泡しながら上方へ膨張し、洞状キャビティ30を充填した後に基部キャビティ50を充填する。したがって洞状キャビティ30内の空気は膨張の圧力によって洞状キャビティ30から押し出され、基部キャビティ50を通じて型割面から外部へ排出される。
【００２８】
発泡終了後に型開きを行い、発泡成形品を離型する。これにより得られた発泡成形品では、洞状キャビティ30で成形された突起２には欠損が生じない。また基部１の周囲にバリが生じるものの、洞状キャビティ30の周囲には型割面が存在しないので突起２にバリが生じることもない。したがってプリント基板の受け台として最適である。
【００２９】
（実施例２）
図４に本実施例で用いた金型の断面図を示す。この金型は、下型３と中型６と上型７とから構成されている。
【００３０】
下型３は、型面に基部１を成形する基部キャビティ31が形成され、基部キャビティ31の底部に実施例１と同様の複数の洞状キャビティ30が形成されている。下型３は、洞状キャビティ30の中心軸方向が鉛直であり、かつ洞状キャビティ30の底部が下方で開口部が上方となるように配置されている。
【００３１】
中型６と上型７の間には間隙60が形成され、中型６には間隙60に貫通する複数のノズル孔61が形成されている。複数のノズル孔61は、下型３と型締めされたときに複数の洞状キャビティ30の開口にそれぞれ対向するように形成されている。
【００３２】
この金型を用いて発泡成形するには、下型３と中型６及び上型７を重ねて型締めし、図示しない高圧発泡機から高圧の発泡原料を間隙60に注入する。発泡原料は間隙60を通って、ノズル孔61から勢いよく洞状キャビティ30の底部に注入される。
【００３３】
そして所定量の発泡原料を注入し終えたら、注入を停止して発泡成形を行う。複数の洞状キャビティ30内に注入された発泡原料は発泡しながら上方へ膨張し、洞状キャビティ30を充填した後に基部キャビティ31を充填する。したがって洞状キャビティ30内の空気は発泡の圧力によって洞状キャビティ30から押し出され、基部キャビティ31を通じて型割面から外部へ排出される。
【００３４】
発泡終了後に上型７を開き、上型７と中型６の間隙部のウレタンを除去するとともに、下型３から中型６の型開きを行い、発泡成形品を離型する。ノズル孔61で成形された紐状の部分が基部１から延びているが、これは脱型後、容易に切除することができる。そして得られた発泡成形品では、洞状キャビティ30で成形された突起２には欠損が生じない。また基部１の周囲にバリが生じるものの、洞状キャビティ30の周囲には型割面が存在しないので突起２にバリが生じることもない。したがってプリント基板の受け台として最適である。
【００３５】
（実施例３）
本実施例に用いた金型を図５に示す。下型３と上型５の間には基部キャビティ50に連通するダミーキャビティ51を有し、下型３は基部キャビティ50とダミーキャビティ51の境界部に突条32をもつこと以外は実施例１と同様の構成である。
【００３６】
本実施例では、実施例１と同様にして発泡成形を行うと、発泡原料は膨張して洞状キャビティ30と基部キャビティ50をこの順に充填後、突条32を乗り越えてダミーキャビティ51に入る。したがって洞状キャビティ30内の空気は、洞状キャビティ30から基部キャビティ50を通ってダミーキャビティ51に抜け、突起２及び基部１に欠損が生じるのが防止されている。また発泡圧力がダミーキャビティ51に向かうため、型割面に侵入する発泡原料が少なくなるので、基部１にもバリと欠損が生じるのが防止される。
【００３７】
したがって発泡終了後に型開きすると、ダミーキャビティ51によって形成されたダミー部が基部１から延びた発泡成形品が得られ、突条32によって形成された溝部でダミー部を切除することで図１の発泡成形品が得られる。
【００３８】
【発明の効果】
すなわち本発明の複数突起をもつ発泡成形品の製造方法によれば、エアー溜りによる欠損がなく切削屑の付着もない複数の突起を安定して確実に成形することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例で製造された発泡成形品の要部斜視図である。
【図２】本発明の一実施例における発泡原料の注入工程を行っている状態で示す金型の断面図である。
【図３】本発明の一実施例における発泡成形工程後の状態で示す金型の断面図である。
【図４】本発明の第２の実施例で用いた金型の断面図である。
【図５】本発明の第３の実施例で用いた金型の断面図である。
【符号の説明】
１：基部        ２：突起              ３：下型
４：容器        ５：上型              30：洞状キャビティ
40：ノズル      50：基部キャビティ    51：ダミーキャビティ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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