(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
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。
【請求項２】
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。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【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
【図１】
0003574052.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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