(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子機器本体に組み付けられる制御パネル本体（７）と、
前記制御パネル本体（７）である支持体に設けられている押しボタン集合体とからなり、
前記押しボタン集合体を構成する単位ボタンは、
前記制御パネル本体（７）のパネル面に対して法線方向に独立して位置変化する位置変化部分（６）と、
前記制御パネル本体（７）に接合し面状に薄く形成され前記制御パネル本体（７）に対して前記位置変化部分（６）の周辺部を弾性的に支持するための面状体（１１）とから形成され、
前記面状体（１１）と前記制御パネル本体（７）とが接合する接合部分は隣り合う他の接合部分が前記制御パネル本体（７）の一部（１５）により分断されて一周して閉じ、
前記面状体（１１）は前記位置変化部分（６）に前記単位ボタンごとに対応して独立した単位ゲート（３３）から射出される弾性材料により成形され、
前記位置変化部分（６）及び前記面状体（１１）は前記単位ボタンごとに対応した前記単位ゲートから射出される弾性材料により成形され、
前記面状体（１１）を成形する射出成形時に前記面状体（１１）と前記位置変化部分（６）及び前記制御パネル本体（７）との接合が溶融熱により行われる
ことを特徴とする制御用パネルの組立方法。
【請求項２】
請求項１において、
前記単位ボタンは前記法線方向に向く対称軸に対して対称である
ことを特徴とする制御パネルの組立方法。
【請求項３】
請求項１において、
前記単位ゲートは前記対称軸上に位置づけられている
ことを特徴とする制御パネルの組立方法。
【請求項４】
請求項１において、
前記単位ボタンは前記法線方向に向く対称軸に対して対称であり、
前記面状体（１１）の形状は部分錐状である
ことを特徴とする制御パネルの組立方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、通称押しボタンと称される操作部分を複数有する制御パネルの組立方法に関する。更に詳しくは、各種民生機器、産業機械、自動車、コンピュータ、携帯用電子機器例えば携帯電話などの制御機器への入出力に使われる制御パネルの組立方法、特に、射出成形を一部に組み込んだ制御パネルの組立方法に関する。
【０００２】
【従来技術】
電子機器などの電気機器の制御パネルは、ＮＣ工作機械等の生産機械から携帯電話等の民生機器までの各種分野の機器を構成し、今後ますます各分野に浸透していくと予想されている。特にパーソナルユースの携帯用パソコン、携帯用マルチメディア機器の制御パネルには、防水、防滴、防塵、電気絶縁性などのために必要な本体内に対する密閉性、操作用押ボタンの復元性、操作の歯切れ良さなどの機能の他に、量産性、低廉性がますます要求される。
【０００３】
種々の機能を有する携帯電話器の各種の機能を制御するための制御パネルは、電源をＯＮ，ＯＦＦするためのＯＮ，ＯＦＦスイッチ、動作時間などをセットするための時間スイッチ、動作指令のための指令ボタン、通信情報を入力するための文字表記ボタンなど他種類の多数の押ボタンが設けられている。
【０００４】
このような多数の押ボタンの可動性を満たしながら密閉性を保持する制御パネルの量産技術として、多くの量産技術が知られている。例えば、弾性材でできた薄いシートを多数の穴が開けられたケーシングとも称される制御パネル本体の表面又は裏面に接着し、複数の穴の位置に対応して押しボタン本体をシートに接合した制御パネルが、水が用いられる洗濯機、油蒸気の環境下で使用される工作機械等に使用されて公知である。このような制御パネルは、フラットパネルと呼ばれて全世界的に公知である。
【０００５】
シートを用いないで１つのボタンごとに制御パネル本体に接合した制御パネルも知られている。この制御パネルでは、各接合部材が各支持部材になっている。各支持部材により各ボタンが制御パネル本体に支持されている。この支持部材は、弾性体であるエラストマーが射出成形で形成され、射出成形時に制御パネル本体に熱融着する。このような射出成形によると、支持部材は円錐形状に成形される。
円錐形状の支持部材に支持されたボタンを押すと、円錐部分の円周部分が重なるように折れ曲がる途中で応力の時間に関する微分係数が極大になり、押す際及び復元する際に、英語でいう”クリック”感がある。
【０００６】
このクリック感は、ユーザーに好まれている。このような戻り力を出すための材料としては、シリコンゴムが適用されている（例えば、ＵＳＰ４，８１８，８２９号明細書、ＵＳＰ４，６３６，５９３号明細書等）。このような戻り力を出すための材料としては、シリコンゴム以外にも、各種の熱可塑性エラストマが知られている。
【０００７】
多くのボタンを有する制御パネルは、多数の穴を周囲で囲む格子状本体を有している。このような格子状本体には、通常、硬質のエンジニアリング・プラスティクが用いられている。従って、前記熱可塑性エラストマとしては、用いるエンジニアリング・プラスティクに熱融着しやすい材料が用いられる。このような材料も知られている。
【０００８】
適当な温度と圧力の条件下では、エンジニアリング・プラスティックとエラストマとは見事に熱融着することが、本発明者の研究によって判明してきた。図１０（ｂ）は、本発明者が作成したサンプルを仏国の協力者が電子顕微鏡で撮影した写真を本発明者が抽象化した抽象図である。エラストマはポリエーテルエラストマであり、エンジニアリング・プラスティックはポリカーボネートである。
【０００９】
適切な高圧と高温下で成形済みポリカーボネート成形体を型内に挿入し成形体でキャビティーを形成し、このキャビティーに適切な高圧と高温のポリエーテルエラストマを注入して、その溶融熱でポリカーボネートを溶解し、両材料の融着層を形成したサンプルから、適当な溶剤によりポリカーボネートのみを溶解して除去した後のポリエーテルエラストマの表面を電子顕微鏡で撮影し、その写真を抽象化した図が、図１０（ｂ）である。このような図が得られることから、エラストマーは、ポリカーボネート中に、図１０（ａ）に示すように突起して入り込んでいると推定して間違いない。
【００１０】
断面で見れば、図１０（ｃ）に示すように、ラック・ピニオンのような入り込みをしていると推定できる。このような凹凸嵌合の形態は、しばしば、海島状であるといわれている。偶然呼び名が似ているが、海島綿の断面にも似ている。本明細書において、エラストマとエンジニアリングプラスティックの融着層を形成する立体的な凹凸嵌合状態を「海島状」という。このこのような層は、１ミクロン〜１０ミクロンの厚さであることが、図１２から判明した。
【００１１】
図１２は、本発明者の依頼を受けたフランスの研究所が電子顕微鏡により撮影した写真を特許専門のトレーサーが図面化した斜軸投影図である。図１２は、エラトマーの突起模様を示している。斜め方向に何筋かの山（又は谷）が走っている。山と山の間に、小さい峰が無数に突起状に延びている。小さい円柱状の立ち上がりも元の写真にはよく撮影され現れている。このように山から小さい山が直交方向に突出し、さらに小さい山から更に小さい山が出て、何重にも、即ち入れ子状態に突起が出ている。このような状態模様は、海島状といわれるが、むしろ海島綿に近い。図１３は、同じ研究室で同じ条件で撮影されたものを示している。これは、圧力が低い場合及び材質が不適切な場合の接着構造であり、融着構造を示していない。このように融着とは、２層間で両層のクラスターが入れ子状に噛み合う状態であるということがわかった。
【００１２】
このようにエラストマによる成形後の薄膜は強度があり弾性にすぐれ繰返変形の耐久性も抜群であり、押しボタンシートのための絶好の物理的性質を有しているが、サンプル作成過程で、キャビティー内における成形時の流動性に関して重大な問題があることが判明してきた。ポリウレタンエラストマ、オレフィンエラストマなどのエラストマは、溶融状態では、圧力により体積が大幅に変化する。このような体積変化は、気体のような現象を示す。しかし、粘度が高く、溶融液中で圧力は均等に伝達されないのでパスカルの原理が成り立っていない。このように、溶融エラストマーは、気体のような振る舞いをするが理想流体では決してない。このよう特異な物理的性質のために、狭いキャビティー部分を通過しにくく急激な圧力降下により気泡・空洞が容易に発生し薄膜状の成形体に欠陥が生じる。無理に大きい圧力をかけると、非対称な流れ部分で乱流が発生し益々欠損が生じる。明白な欠損が生じなくても、乱流により圧力分布が均一でなくなり、成形体の密度分布が一定しない。このような現象による欠陥の発生は、等方的でない（アイソトロピックでない）キャビティーにおいて著しい。
【００１３】
密度をある値以上にしたい成形体の射出成形で射出圧力を一定以上に上げたい場合に特に、このような物理的現象が災いする。また、射出成形時にエラストマをエンジニアリングプラスティックに融着させる多色成形・異材質成形・インサート成形を行うためには、融着性を高めるために射出圧力を一定以上に上げたいが、前記物理的現象が災いして、自己矛盾に陥る。
【００１４】
図１１は、このような自己矛盾が生じる原因である物理現象を抽象化した抽象図である。エラストマの溶融液が、２つのゲートから吐出される様子が抽象化されている。各ゲートの近傍では吐出された溶融液は同心上に拡大流動し点Ａと点Ｂで示す位置では乱流は大して生じないが、線Ｌに関して等方的でなく２つの円が重なりあう重合領域Ｃでは、乱流が発生する。このような乱流発生は、円滑な流動を阻害し圧力・密度の均一性を阻害する。このような阻害は、薄いフィルムを成形により生産し組み立てる量産工程において、大きなトラブルを発生させる。
【００１５】
量産による低廉化と同時に当然品質の向上が要求される。高性能化された最近の電子機器では、防滴対策程度ではすまされず、電子１個のの侵入防止が要求されている。集合ボタンのような密閉箇所が多い電子機器の完全な漏洩防止とともに量産効果による低廉化を同時に達成する技術の確立が要請されている。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、制御パネルの組立方法を確立することを課題とし、下記するような目的を達成する。
【００１７】
この発明の目的は、製造工程、組立工程数をきわめて少なくして量産低廉化できる制御パネルの組立方法を提供することにある。
【００１８】
この発明の他の目的は、電子１個の侵入を防止する制御パネルの組立方法提供することにある。
【００１９】
この発明の更に他の目的は、エラストマとエンジニアリング・プラスティックを融合層を介して接合する制御パネルの組立方法を提供することにある。
【００２０】
この発明の更に他の目的は、弾性材料を薄いキャビティー内で円滑に流動させる制御パネルの組立方法を提供することにある。
【００２１】
この発明の更に他の目的は、キャビティーの末端部まで十分な圧力を持たせて弾性材料を到達させる制御パネルの組立方法を提供することにある。
【００２２】
この発明の更に他の目的は、完全な密閉構造によりボタンを動作させる制御パネルの組立方法の量産技術を確立することにある。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために次のような手段を採る。
【００２４】
本発明１の制御パネルの組立方法は、
電子機器本体に組み付けられる制御パネル本体（７）と、
前記制御パネル本体（７）である支持体に設けられている押しボタン集合体とからなり、
前記押しボタン集合体を構成する単位ボタンは、
前記制御パネル本体（７）のパネル面に対して法線方向に独立して位置変化する位置変化部分（６）と、
前記制御パネル本体（７）に接合し面状に薄く形成され前記制御パネル本体（７）に対して前記位置変化部分（６）の周辺部を弾性的に支持するための面状体（１１）とから形成され、
前記面状体（１１）と前記制御パネル本体（７）とが接合する接合部分は隣り合う他の接合部分が前記制御パネル本体（７）の一部（１５）により分断されて一周して閉じ、
前記面状体（１１）は前記位置変化部分（６）に前記単位ボタンごとに対応して独立した単位ゲート（３３）から射出される弾性材料により成形され、
前記位置変化部分（６）及び前記面状体（１１）は前記単位ボタンごとに対応した前記単位ゲートから射出される弾性材料により成形され、
前記面状体（１１）を成形する射出成形時に前記面状体（１１）と前記位置変化部分（６）及び前記制御パネル本体（７）との接合が溶融熱により行われることを特徴とする。
【００２５】
本発明２の制御パネルの組立方法は、本発明１において、前記単位ボタンは前記法線方向に向く対称軸に対して対称であることを特徴とする。
【００２６】
本発明３の制御パネルの組立方法は、本発明１において、前記単位ゲートは前記対称軸上に位置づけられていることを特徴とする。
【００２７】
本発明４の制御パネルの組立方法は、本発明１において、前記単位ボタンは前記法線方向に向く対称軸に対して対称であり、前記面状体（１１）の形状は部分錐状であることを特徴とする。
【００４０】
本発明の制御パネルの組立方法は、制御パネルの面の法線方向に微小に動く変位部分の周囲の各弾性的面状体又は各支持体を形成する各キャビティーに独立に弾性材料が適正な圧力と温度条件下で注入され流動して広がっていく。変位方向即ち面状体の法線方向に曲がったキャビティー内でも円滑に流動する。このような流動は対称軸に対して対称に拡大する。対称軸上に１つのみ設けられたゲートからは同心状に拡大する。２つのゲートが設けられていても、２つのゲートが１つの対称軸に対して対称な位置に設けられているので、拡大流動は対称である。この対称性のために、乱流が置きにくい。
【００４１】
このため、圧力降下が抑えられるので、薄いキャビティー部分の中でも円滑に流動する。このように流動する溶融弾性材料は、キャビティーの末端まで適正な圧力を持って到達し、キャビティーを形成するエンジニアリング・プラスティックを溶融する。適切な温度を有する弾性材料は、１０ミクロン程度の大きさのクラスターの熱運動により溶融させた相手側材料中に侵入する。
【００４２】
この侵入により形成される立体形状は、電子顕微鏡によると、海島状である。１つの突起体からは、さらに微細な針状の突起が生じ、入れ子状に両材料が入り組んでいる。このような１ミクロン〜１０ミクロンの厚さの混合層が一周して閉じているので、１単位ごとに電子１個の出入りを阻止する。また１単位ごとの弾性体により変位部分が支持されているので、弾性変位にすぐれクリック感を生じさせる。
【００４３】
成形後の単位ゲートに接続する林立体は、リサイクルされる。変位部分に硬質部分を設ける場合には、弾性的支持体をパネル本体などの支持体に融合させる成形時に同時に、弾性的支持体と硬質部分を熱融合する。
【００４４】
【実施例】
（実施例１）
図１は、この発明の制御パネルの組立方法の実施例１を示し、１組立工程を表している。図２は、実施例１が適用される対象の携帯電話器１を示す平面図である。電話器本体５には、送受話器２、制御パネル３、液晶表示部４の各部から構成されている。制御パネル３は、制御パネル本体７と制御パネル操作部８とからなる。図３は、本発明の制御パネルの組立方法により組み立てられた携帯電話器１の制御パネルの１部を示す断面図である。
【００４５】
制御パネル本体７は、電話器本体５の１部であり、いわゆるケーシングの１部である。制御パネル本体７は、硬質のエンジニアリング・プラスティック、例えば、ＡＢＳ、ＰＰ、ＥＶＡ、ＰＣなどケーシング部材として慣用の樹脂材料が用いられている。制御パネル操作部８は、複数の押しボタン６，６・・・，６を含む押しボタン集合体である。各押しボタン６は、図３に示すように、制御パネル３の面Ｓの概ね法線の方向に微小距離変位する変位可能部分又は位置変位部分を備えている。
【００４６】
各押ボタン６は、ケーシングを含む電話器本体５の本体表面に対して出没自在に即ち法線方向に変位自在に制御パネル本体７に弾性的に支持されている。押しボタン６は、円柱状、楕円柱状、四角柱状である。いわゆるボタンの形状に明確になっていないものもある。各押しボタン６は、制御パネル本体７の格子間のボタン挿入穴２３（図１参照）に個別に挿入されている。通常は指が当たる部分として明確に突起状部分が設けられ、またこのような突起状部分は硬い材質で作られている。このような明確なボタン形状が与えられていないものもあるので、以下押しボタン６をこの明細書で位置変化部分６又は変位可能部分６という。
【００４７】
図３に示すように、各変位可能部分６は、面状体１１により制御パネル本体７に弾性的に支持されて設けられている。制御パネル操作部８は、変位可能部分６と面状体１１の組の集合である。面状体１１は、面状に薄く形成され制御パネル本体７に対して変位可能部分６の周辺部を弾性的に支持し一周して閉じている。この実施例１では、面状体１１は制御パネル本体７の裏面に融着している第１融着部１２と変位可能部分６の裏面に融着している第２融着部１３と両融着部１２，１３を連続的に結合している斜面部１４とから構成されている。
【００４８】
第２融着部１３は第１融着部１２に対して法線方向に外側寄りにある。外側とは、制御パネル本体７であるケーシングの内外という際の側である。変位可能部分６は、第２融着部１３に対して外側にある。斜面部１４は、変位可能部分６の全周囲を支持する円錐状の面状体である。第１融着部１２はリング状である。即ち、第１融着部１２は一周して閉じている。第２融着部１３はディスク状である。第１融着部１２と斜面部１４と第２融着部１３とは、一体成形体である。隣り合う第１融着部１２は、制御パネル本体７の格子部の一部１５により分断されているが後述するように接続される場合がある。
【００４９】
変位可能部分６を内側に押した状態が、図４に示されている。折り重なるように折れ曲がる円錐状斜面部１４は、押圧力の時間に関する微分即ち押圧力の時間微分がある瞬間に突如極大値になる。この極大値をとる状態は、非安定状態であることが良く知られている。変位可能部分６を押す押圧力をなくすと、大きい応力が働いて、図３に示す状態に素早く戻る。このような変位可能部分６の出没時に指に伝わる感触が、英語で”クリック感”と称されている。
【００５０】
面状体１１は、弾性材料で作られている。弾性材料は、ゴム弾性に優れた熱可塑性弾性体の合成樹脂である。この熱可塑性弾性体は、ポリエステルエラストマ、ポリエーテルエラストマ、ナイロンエラストマ、ポリウレタン系エラストマ、オレフィイン系エラストマ樹脂などから選択されるが、制御パネル本体７のためにＡＢＳ樹脂が用いられている本実施例では、ＡＢＳ樹脂に対する溶着性が優れているポリエステルエラストマが選択されている。硬さを好むユーザーのためには、硬質の熱可塑性樹脂が用いられる。面状体１１の膜厚は、０．２ｍｍ〜０．３ｍｍである。斜面部１４の膜厚は一定ではない。第１融着部１２に繋がる当たりで斜面部１４は、その中央部よりも厚目に形成されている。
【００５１】
図１により、図３に示す制御パネルの組立方法を説明する。図１は、スリープレート型の射出成形金型を示している。ＡＢＳ樹脂製の制御パネル本体７は、既に別工程で成形されている。可動側型板２１（以下、可動側成形型２１という）に格子状突起部２２が設けられている。格子状突起部２２に、外側から制御パネル本体７のボタン挿入穴２３が嵌め込まれる。ボタン本体である変位可能部分６の一部がはまりこむボタン本体挿入穴２４が島状に可動側成形型２１に設けられている。
【００５２】
制御パネル本体７には、面状体１１の第１融着部１２に相当するリング状の窪み２８が設けられている（図３参照）。可動側成形型２１とともに組型を構成する固定側型板２５（以下、固定側成形型２５という）の下面側には、島状に複数の円錐体部２６が設けられている。各円錐体部２６の下面と変位可能部分６の上面との間に面状体１１の第２融着部１３に相当するディスク状の空間２７が開けられている。円錐体部２６の円錐面と可動側成形型２１の円錐面部との間に円錐面状空間２９が開けられている。
【００５３】
固定側成形型２５の下面と制御パネル本体７の窪み２８（図３参照）の窪み面との間に第１融着部１２に相当する空間３１が形成されている。空間２７と空間２９と空間３１とで面状体１１に相当するキャビティー３２が構成されている。このようなキャビティー３２が、１つ１つの面状体１１に対応して独立に設けられている。キャビティー３２の空間２７の中央に接続するゲート３３，・・・，３３が固定側成形型２５に設けられている。
【００５４】
可動側成形型２１と固定側成形型２５と押ボタン本体６と制御パネル本体７とで形成されるキャビティー３２即ち面状体１１に相当するキャビティー３２は、各キャビティーに固有の軸に対して概ね対称である。軸対称の基準である各軸上にゲート３３が概ね位置づけられている。対称軸から僅かに離隔した位置にゲートを設けてもよい。
【００５５】
ゲート３３は、１つ１つのキャビティー３２に対応して独立に設けられている。
１つのゲート３３が、１つの面状体１１に対応して独立に設けられている。１つのゲートに接続する１つのサブランナー３４が複数本、固定側成形型２５内に通されている。１群のサブランナー３４の上端は、１つのランナー３７に接続されている。このようなランナー３７が複数設けられている。複数のランナー３７は、１つのスプルー３８を介して１つの注入孔（図示せず）に接続されている。サブランナー３４，・・・，３４、ランナー３７，・・・，３７はかなり太い流動用孔である。注入孔から注入される溶融弾性材料は、スプルー３８、複数のランナー３７、複数のサブランナー３４に分岐して流入する。溶融弾性材料は、各ゲート３３の出口で殆ど同一の温度と圧力を有し、同一圧力、同一温度の条件下、同一の単位時間当たり流量で各キャビティー３２に流入する。１群のサブランナーと他の群のサブランナーは、長さ、断面積が異なり、溶融弾性材料は、各ゲート３３の出口で殆ど同一の温度と圧力を有し、同一圧力、同一温度の条件下、同一の単位時間当たり流量で各キャビティー３２に流入するように調節されている。
【００５６】
このように流入する溶融弾性材料は、ほぼ同一の速度で各キャビティー３２内を流動する。溶融弾性材料が空間２７を満たしながら等方的に拡大流動し、空間２９に等方的に流入し、同様に、空間２９を満たしながら等方的に拡大流動し、空間３１に等方的に流入する。この流れは、単位ゲートを通る対称軸に対して概ね対称である。
【００５７】
このような等方性により、キャビティー３２は、完全に溶融弾性材料により充満される。制御パネル本体７の樹脂が形成する壁の面即ち単位キャビティーの末端部近傍に到達した溶融弾性材料は、このような末端部でも適正な圧力を有している。適正な圧力とは、両材料の融合層が十分に形成される圧力である。この圧力は、特定の温度下で定義される。
【００５８】
このような弾性材料の注入時、微細な気泡がキャビティー３２に潜入する。可動側成形型２１は下型とも称され、固定側成形型２５は上型とも称される。第２融着部１３から斜面部１４に流れ込む気泡は、斜面部１４が上向きであるので、斜面部１４中を速やかに上昇し、第１融着部１２の外周縁の近くに集まる。この型は、９０度回転させた状態でも使用される。この場合には、第１融着部１２の外周縁の上方部の近くに集まる。
【００５９】
空間２７に流入した溶融ポリエステルエラストマ樹脂は、変位可能部分６の表層を溶融熱で溶かし表層の溶融ＡＢＳ樹脂と１分子層程度（又は１０ミクロン程度）の厚みの混合層が生じ、冷却時に両樹脂が凝集しあって固溶体になり熱融着して融合層を形成する。同時に、同様な熱融着層が空間３１に流入した溶融ポリエステルエラストマ樹脂と制御パネル本体７の表層を溶融熱で溶かし表層の溶融ＡＢＳ樹脂とで形成される。
【００６０】
固定側成形型２５は上下に２分割されたツーピースタイプに構成されている。下方部２５ａをその位置に維持して上方部２５ｂを上昇させると、ゲート３３、サブランナー３４、ランナー３７の中で冷却し固体化した図８に示すポリエステルエラストマ樹脂の林立体４１が浮き上がる。この浮上時、各ゲートの先鋭な針状部分に相当する各樹脂部分が、各第２融着部１３から簡単に引きちぎられる。面状体１１から離された林立体４１が上方部２５ｂとともに取り除かれた後に下方部２５ａを上昇させると、可動側成形型２１より図３に示す制御パネル３を取り出すことができる。
【００６１】
面状体１１の弾性及び強靭性を一定に維持するために再利用が行われない林立体４１は、廃棄されるか他の製品のために再利用される。１０回程度の再利用は可能である。それでも、面状体１１の体積に比べて廃棄される林立体４１の体積が圧倒的に大きくコストアップの要因になるが、このようなボタン１個ごとに独立した面状体１１の成形により、弾性及び強靭性を一定に維持し品質を安定させることができる。
【００６２】
（実施例２）
図５は、本発明の制御パネルの組立方法の実施例２を示す。この実施例２の面状体１１と実施例１の面状体１１との唯一の相違点は、実施例１の面状体１１が円錐形状部分を有するのに対して、実施例２の面状体１１は円錐形状部分を有さずフラットであることである。複数の単位ボタンは、１つの集合を形成する。単位ボタンは、実施形態１と同様に、１つの集合面上で並んでいる。制御パネル本体７は、ボタン集合体を共通に支持する支持体である。単位ボタンは、集合面の法線方向に位置変化する位置変化部分と、支持体に融合する融合部分と、融合部分と位置変化部分を接続し位置変化部分を弾性的に支持し自らも弾性的に変位する弾性変位部分とからなる。
【００６３】
弾性変位部分及び融合部分は位置変化部分のまわりに一周して閉じ、弾性変位部分及び融合部分は単位ボタンごとに対応した単位ゲートから射出される弾性材料により成形され、単位ゲートには共通のランナーから弾性材料が供給され、弾性変位部分を成形する射出成形時に融合部分が形成される点は、実施形態１と同じである。
【００６４】
固定側成形型２５の下面と変位可能部分６の上面との間に面状体１１、第１融着部１２、第２融着部１３に相当するディスク状の空間２７が開けられ、固定側成形型２５の下面と可動側成形型２１の突起部２２の上面との間にリング状空間２９が開けられている。固定側成形型２５の下面と制御パネル本体７の窪み２８の窪み面との間に第１融着部１２に相当する空間３１が形成されている。空間２７と空間２９と空間３１は、連続して１つの空間を形成している。
【００６５】
空間２７と空間２９と空間３１とで面状体１１を含むディスク体に相当するキャビティー３２が構成されている。このようなキャビティー３２が、１つ１つの面状体１１に対応して独立に設けられている。キャビティー３２の空間２７の中央に接続するゲート３３が固定側成形型２５に設けられている。
【００６６】
可動側成形型２１と固定側成形型２５と押ボタン本体６と制御パネル本体７とで形成されるキャビティー３２即ち面状体１１に相当するキャビティー３２は、各キャビティーに固有の軸に対して概ね対称である。軸対称の基準である各軸上にゲート３３が概ね位置づけられている。対称軸から僅かに離隔した位置にゲートを設けてもよい。
【００６７】
この実施例２の操作部の操作では、クリック感は乏しいが、弾力感はかえって増大する。変位可能部分６の変位量が少なくてよい電子機器の制御パネルに好都合である。
【００６８】
組立工程は、実施例１のそれとほぼ同様である。制御パネル本体７にはＡＢＳ樹脂が、弾性材料としてはポリエステルエラストマが用いられている。変位可能部分６と面状体１１との接合部及び制御パネル本体７と面状体１１との接合部は、同様に熱融着層が形成されている。図８に示す林立体４１が１０回ほど再利用され廃棄される点も実施例１と同様である。
【００６９】
（実施例３）
実施例１，２と同様に、実施形態３の組立方法により組み立てられる制御パネル３は、電子機器本体に組み付けられる制御パネル本体７と、制御パネル本体７に設けられている押しボタン集合体とからなり、押しボタン集合体は、制御パネル本体７のパネル面に対して法線方向に独立して位置変化する複数の変位可能部分６と、制御パネル本体７に設けられ面状に薄く形成され制御パネル本体７に対して変位可能部分の周辺部又は全周部を弾性的に支持するための面状体１１とを備えている（図示せず）。
【００７０】
図６は、実施例３の制御パネルの組立方法の１工程を示している。図６により実施例３の制御パネルの組立方法を説明する。ＡＢＳ樹脂製の制御パネル本体７は、既に別工程で成形されている。可動側成形型２１に島状凹部５１が設けられている。可動側成形型２１とともに組型を構成する固定側成形型２５の下面側には、島状に複数の円錐体部２６が設けられている。
【００７１】
可動側成形型２１に円筒状の突起部２２が島状に設けられている。突起部２２に制御パネル本体７のボタン挿入穴２３が挿入されている。突起部２２と島状凹部５１と円錐体部２６の下面とにより、変位可能部分６に相当する空間５２が形成されている。実施例１の面状体１１の第２融着部１３に相当する部分はこの実施例では明確には存在していない。押ボタン本体６と第２融着部１３とは同一体である。
【００７２】
面状体１１の第１融着部１２に相当するリング状の欠如部５３が、制御パネル本体７に設けられている。可動側成形型２１とともに組型を構成する固定側成形型２５の下面と欠如部５３のテーパ面５４とで第１融着部１２（実施例１の第１融着部１２に相当）に相当する空間３１が形成されている。この空間３１はリング状である点で実施例１のそれと異ならないが、外側が先鋭になっている点で実施例１のそれと異なる。
【００７３】
突起部２２のテーパ面５５と円錐体部２６の円錐面５６とにより面状体１１の斜面部１４に相当する空間５７が形成されている。空間２７と空間５７とで面状体１１に相当するキャビティー３２が形成されている。空間５２により変位可能部分６に相当するキャビティー６２が形成されている。キャビティー３２とキャビティー６２は１つの空間を形成し、１つのキャビティー６１を形成している。このようなキャビティー６１が、ボタンの数だけ設けられている。
【００７４】
キャビティー６１の中央に接続するゲート３３が固定側成形型２５に設けられている。ゲート３３は、１つ１つのキャビティー６１に対応して独立に設けられている。１つのゲート３３が、１つの面状体１１に対応して独立に設けられている点は、実施例１，２と異ならない。
【００７５】
可動側成形型２１と固定側成形型２５と制御パネル本体７とで形成されるキャビティー３２即ち面状体１１に相当するキャビティー３２は、各キャビティーに固有の軸に対して概ね対称である。軸対称の基準である各軸上にゲート３３が概ね位置づけられている。対称軸から僅かに離隔した位置にゲートを設けてもよい。
【００７６】
図示されていないが、１つのゲートに接続する１つのサブランナー３４が複数本、固定側成形型２５内に通され、１群のサブランナー３４の上端が１つのランナー３７に接続され、このようなランナー３７が複数設けられ、複数のランナー３７が１本のスプルー３８に接続されている点は、実施例１，２と同様である。
【００７７】
サブランナー３４、ランナー３７、スプルー３８はかなり太い流動用孔である。注入孔から注入される溶融弾性材料は、１本のスプルー３８から複数のランナー３７、複数のサブランナー３４に分岐して流入する。溶融弾性材料は、各ゲート３３の出口で殆ど同一の温度と圧力を有し、同一圧力、同一温度の条件下、同一の単位時間当たり流量で各キャビティー６１に流入する。
【００７８】
このように流入する溶融弾性材料は、ほぼ同一の速度で各キャビティー６２内を流動する。溶融弾性材料が空間５２を満たしながら等方的に拡大流動し、空間５７に等方的に流入し、同様に、空間５７を満たしながら等方的に拡大流動し、空間３１に等方的に流入する。
【００７９】
このような等方性により、キャビティー３２は、完全に溶融弾性材料により充満される。溶融弾性材料は、隣り合う空間３１，３１の外方の先鋭部にほぼ同時に到着し、突き合う先鋭部で僅かに混ざり合い、面状体同志の一部の共通部分として流れ込みあって成形されるが、交流は殆どない。このような弾性材料の注入時、微細な気泡がキャビティー３２に潜入する。斜面部１４に流れ込む気泡は、斜面部１４が上向きであるので、斜面部１４中を速やかに上昇し、第１融着部１２の外周縁の先鋭部にに集まる。
【００８０】
熱融着層が空間３１に流入した溶融ポリエステルエラストマ樹脂と制御パネル本体７の表層を溶融熱で溶かし表層の溶融ＡＢＳ樹脂とで形成される。変位可能部分６と斜面部１４とは完全な一体物である。図８に示すような林立体４１の針状部分が変位可能部分６から簡単に引きちぎられる。面状体１１から離された林立体４１が上方部２５ｂとともに取り除かれた後に下方部２５ａを上昇させると、可動側成形型２１より図３に示す制御パネル３を取り出すことができる。
【００８１】
面状体１１の弾性及び強靭性を一定に維持するために再利用が行われない林立体４１は、廃棄されるか他の製品のために再利用される。面状体１１の体積に比べて廃棄される林立体４１の体積が圧倒的に大きく、コストアップの要因になるが、このようなボタン１個ごとに独立した面状体１１の成形により、弾性及び強靭性を一定に維持し品質を安定させることができる。
【００８２】
（実施例４）
実施例１，２，３と同様に、本発明の組立方法により組み立てられる制御パネル３は、電子機器本体に組み付けられる制御パネル本体７と、制御パネル本体７に設けられている押しボタン集合体とからなり、押しボタン集合体は、制御パネル本体７のパネル面に対して法線方向に独立して位置変化する複数の変位可能部分６と、制御パネル本体７に設けられ面状に薄く形成され制御パネル本体７に対して変位可能部分の周辺部又は全周部を弾性的に支持するための面状体又は弾性変位部分１１とを備えている（図示せず）。
【００８３】
図７により、制御パネルの組立方法を説明する。ＡＢＳ樹脂製の制御パネル本体７は、既に別工程で成形されている。可動側型板２１（以下、可動側成形型２１という）に格子状突起部２２が設けられている。格子状突起部２２に、外側から制御パネル本体７のボタン挿入穴２３が嵌め込まれる。ボタン本体である変位可能部分６の一部がはまりこむボタン本体挿入穴２４が島状に可動側成形型２１に設けられている。実施例１と異なり、この実施例の押ボタン本体６ａは、頭部６ａ１と首部６ａ２とからなる（頭部６ａ１と首部６ａ２の形状は点線引き出し線で表すように図７のキャビティーの形で理解できる。）。
【００８４】
制御パネル本体７には、面状体１１の第１融着部１２に相当するリング状の窪み２８が設けられている（図３参照）。可動側成形型２１とともに組型を構成する固定側成形型２５の下面側には、島状に複数の円錐体部２６が設けられている。各円錐体部２６の下面と変位可能部分６の上面との間に面状体１１の第２融着部１３に相当するリング状の空間２７ａが開けられている。円錐体部２６の円錐面と可動側成形型２１の円錐面部との間に円錐面状空間２９が開けられている。
【００８５】
固定側成形型２５の下面と制御パネル本体７の窪み２８（図３参照）の窪み面との間に第１融着部１２に相当する空間３１が形成されている。さらに、首部６ａ２に相当する窪み７１が固定側成形型２５の下端面側に形成されている。
【００８６】
空間２７ａと空間２９と空間３１とボタン本体６ａで面状体１１に相当するキャビティー３２が構成されている。このようなキャビティー３２が、１つ１つの面状体１１に対応して独立に設けられている。ボタン本体６ａの首部６ａ１の下端面（図７では上端面）で解放されるボタン内ランナー７２が軸方向に通されている。ボタン内ランナー７２はその上端（図で下端）で半径方向に向く３本の分岐ランナー７３，７３，７３に分岐する。分岐ランナー７３，７３，７３の各先端は、空間２７ａに通じている。サブランナー３４の下端のゲート３３が、ボタン内ランナー７２の下端に接続している。
【００８７】
可動側成形型２１と固定側成形型２５と押ボタン本体６と制御パネル本体７とで形成されるキャビティー３２即ち面状体１１に相当するキャビティー３２は、各キャビティーに固有の軸に対して概ね対称である。軸対称の基準である各軸上にゲート３３が概ね位置づけられている。ゲート３３は、１つ１つのキャビティー３２に対応して独立に設けられている。
【００８８】
溶融弾性材料は、各ゲート３３の出口で殆ど同一の温度と圧力を有し、同一圧力、同一温度の条件下、同一の単位時間当たり流量でボタン内ランナー７２、３本の分岐ランナー７３，７３，７３を介して各キャビティー３２に流入する。このように流入する溶融弾性材料は、ほぼ同一の速度で各キャビティー３２内を流動する。溶融弾性材料が空間２７を満たしながら等方的に拡大流動し、空間２９に等方的に流入し、同様に、空間２９を満たしながら等方的に拡大流動し、空間３１に等方的に流入する。
【００８９】
このような等方性により、キャビティー３２は、完全に溶融弾性材料により充満される。このような弾性材料の注入時、微細な気泡がキャビティー３２に潜入する。可動側成形型２１は下型とも称され、固定側成形型２５は上型とも称される。第２融着部１３から斜面部１４に流れ込む気泡は、斜面部１４が上向きであるので、斜面部１４中を速やかに上昇し、第１融着部１２の外周縁の近くに集まる。
【００９０】
空間２７に流入した溶融ポリエステルエラストマ樹脂は、変位可能部分６の表層を溶融熱で溶かし表層の溶融ＡＢＳ樹脂と１分子層程度の厚みの混合層が生じ、冷却時に両樹脂が凝集しあって固溶体になり熱融着層を形成する。同時に、同様な熱融着層が空間３１に流入した溶融ポリエステルエラストマ樹脂と制御パネル本体７の表層を溶融熱で溶かし表層の溶融ＡＢＳ樹脂とで形成される。
【００９１】
（その他の実施例）
本発明の実施例は、上記の実施例に限られず、用途、コスト、材料の変更、サイズの大小など設計変更に応じて自在に改変される。本発明の組立方法は、携帯電話器に限られず電子機器一般の適用することができる。熱可塑性弾性材としては、軟質・硬質の熱可塑性エラストマーが用いられ、ナイロンエラストマ、ポリウレタン系エラストマ、オレフィン系エラストマなどの合成樹脂が用いられるが、光透過性のものを用いることができる。
【００９２】
押ボタン本体７の材料として硬質のものを好むユーザーための野外使用の携帯電話器には、光透過性のＡＢＳ樹脂、ナイロン、ポリカーボネイト、ＰＢＴ、ポリプロピレンなどから選択されるエンジニアリング・プラスティクを選択することができる。
【００９３】
別工程で生産される制御パネル本体７は、可動側成形型２１を共通に用いてインサート成形することができる。楕円状のボタンを成形する場合には、楕円状キャビティーの２焦点近傍にゲートを設ける。この場合、２ゲートが単位ゲートを形成する。指接触部を形成する硬質部分には、透明材料、各種カラー樹脂が用いられ、硬質部分には文字・記号を形成することができる。また、蛍光塗料を透明樹脂に混合することもできる。
【００９４】
（電子顕微鏡写真の説明）
図１２は、ある温度条件下である圧力でポリエーテルエラストマをエンジニアリング・プラスティックのポリカーボネートで形成したキャビティーに注入してインサート異材質成形を行った後に溶剤でポリカーボネートを溶出させ、残りのエラストマの面を電子顕微鏡で撮影した写真を、できるだけ忠実に特許図面専門家が再現した斜軸投影図である。左下部から右上部に明白な幅約数ミクロンの２状の帯状の突起が形成されている。この帯は、半径１ｃｍ〜１０ｃｍの円の一部であると推定される。全面に１ミクロン程度の幅の細い帯状突起が不規則方向に形成されている。帯からは針状の突起が無数に出ている。これらの帯は、大小のクラスターの熱振動により相手側の材料に入り込んで入り組んだためにできたものであると推定される。図１３は、オレフィン系樹脂をポリカーボネートで形成したキャビティーに注入してインサート異材質成形を行った後に溶剤でポリカーボネートを溶出させ、残りのオレフィン系樹脂の面を電子顕微鏡で撮影した写真を、できるだけ忠実に前記専門家が再現した斜軸投影図である。この比較例では、射出圧力を低く設定した。比較例では、大きい帯状突起は現れていないし、針状突起は実質的にない。その他の比較実験を行ったところ、エラストマ−硬質樹脂間には、圧力が低い場合に、海島状の融合は起きない。一般にいわれる融着は、バンデルワールス力による表面接合にすぎない。
【００９５】
【発明の効果】
本発明の制御パネルの組立方法によると、ボタンを弾性的に支持する薄い多くの支持体が、同一品質で成形される。異材質射出熱融着成形の利点が遺憾なく発揮されている。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の実施例１を示す断面図である。
【図２】図２は、本発明の実施例１が適用される携帯電話器を示す平面図である。
【図３】図３は、実施例１の組立方法により組み立てられた制御パネルの部分断面図である。
【図４】図４は、ボタン操作状態を示す断面図である。
【図５】図５は、本発明の実施例２を示す断面図である。
【図６】図６は、本発明の実施例３を示す断面図である。
【図７】図７は、本発明の実施例４を示す断面図である。
【図８】図８は、本発明の実施例１の工程状態を示す斜軸投影図である。
【図９】図９は、キャビティーの形状を説明するための図である。
【図１０】図１０（ａ），（ｂ），（ｃ）は、融合を抽象的に示し、それぞれに斜軸投影図、平面断面図、正面断面図である。
【図１１】図１１は、弾性溶融材料の拡大流動を抽象化して示す平面図である。
【図１２】図１２は、融着状態を電子顕微鏡写真を見て手書きで再現した斜軸投影図である。
【図１３】図１３は、非融着状態を電子顕微鏡写真を見て手書きで再現した斜軸投影図である。
【符号の説明】
６…変位可能部分
７…制御パネル本体
１１…面状体（位置変化部分）
１２…融着部分
１４…斜面部分
３３…ゲート（注入口）
【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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【図６】
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【図７】
0003554628.tif 000008
【図８】
0003554628.tif 000009
【図９】
0003554628.tif 000010
【図１０】
0003554628.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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