(57)【要約】【課題】上方に膨出する押圧部、その裏面側に押し子部が形成されるエラストマーキーパッドの射出成形の際に、押し子部の下部にエアーが溜まるのを防ぎ、押し子部の形状を確実に確保でき、ゲート残りが下面より突出せず、金属皿バネ等のクリック感を良好に伝えることができる押し子部を容易に製造できるエラストマーキーパッドの製造方法およびこれに使用する金型の提供。【解決手段】エラストマーキーパッドの裏面側の押し子部を成形する金型の押し子部を成形する凹部に下方への貫通孔を形成し、前記貫通孔に、この貫通孔よりやや小径の入れ子を装着した。また、入れ子を筒形状とし、その先端を押し子部を成形する凹部内に突出させ、かつ筒内を熱可塑性エラストマーの注入口とした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面側に上方に膨出する押圧部、および裏面側に凸形状の押し子部が形成されているエラストマーキーパッドの製造方法であって、
エラストマーキーパッドの表面側の上方に膨出する押圧部を成形する第１金型と、裏面側の押し子部を成形する凹部に、下方へ貫通する細隙が形成された第２金型とを閉じ、溶融した熱可塑性エラストマーをキャビティー内に射出することを特徴とするエラストマーキーパッドの製造方法。
【請求項２】
押し子部を成形する凹部に形成された細隙が、押し子部を成形する凹部の底面に形成された貫通孔に、その貫通孔よりわずか小径の入れ子が装着されることにより形成されてなることを特徴とする請求項１に記載のエラストマーキーパッドの製造方法。
【請求項３】
前記入れ子が筒形状であり、その筒内を溶融した熱可塑性エラストマーの注入口としてなることを特徴とする請求項２に記載のエラストマーキーパッドの製造方法。
【請求項４】
前記入れ子の先端が前記凹部内に突出してなることを特徴とする請求項３に記載のエラストマーキーパッドの製造方法。
【請求項５】
溶融した熱可塑性エラストマーの注入口が、前記押し子部を成形する凹部以外の部位に設けられていることを特徴とする請求項１あるいは２に記載のエラストマーキーパッドの製造方法。
【請求項６】
注入口先端が、キャビティ内に突出するように設けられていることを特徴とする請求項５に記載のエラストマーキーパッドの製造方法。
【請求項７】
表面側に上方に膨出する押圧部、および裏面側に凸形状の押し子部が形成されているエラストマーキーパッドの成形用金型であって、
エラストマーキーパッドの表面側の上方に膨出する押圧部を成形する第１金型と、裏面側の押し子部を成形する第２金型とからなり、
第２金型に、押し子部を成形する凹部およびその凹部の底面に下方への貫通孔が形成され、
前記貫通孔に、入れ子が装着されてなることを特徴とするエラストマーキーパッドの成形用金型。
【請求項８】
入れ子の先端の大きさが、押し子部を成形する凹部の底面の大きさより小であることを特徴とする請求項７に記載のエラストマーキーパッドの成形用金型。
【請求項９】
入れ子の径が、貫通孔の径より０．００１〜０．０１ｍｍ小であることを特徴とする請求項７あるいは８に記載のエラストマーキーパッドの成形用金型。
【請求項１０】
前記入れ子が筒形状であり、その筒内が溶融した熱可塑性エラストマーの注入口となっていることを特徴とする請求項７、８あるいは９に記載のエラストマーキーパッドの成形用金型。
【請求項１１】
前記入れ子の先端が前記凹部内に突出してなることを特徴とする請求項１０に記載のエラストマーキーパッドの成形用金型。
【請求項１２】
溶融した熱可塑性エラストマーの注入口が、前記押し子部を成形する凹部以外の部位に設けられていることを特徴とする請求項７、８あるいは９に記載のエラストマーキーパッドの成形用金型。
【請求項１３】
注入口先端が、キャビティ内に突出するように設けられていることを特徴とする請求項１２に記載のエラストマーキーパッドの成形用金型。
【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、携帯情報端末、各種家電製品用リモコン、カードリモコン、各種キーボード等の入力部に用いられる押釦スイッチのうち、接点スイッチを覆うエラストマーキーパッドの製造方法および成型用金型に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、携帯端末や各種リモコンなどの入力部には、基板上に設けられた接点スイッチを上方から押圧して入力する押釦スイッチが用いられている。押釦スイッチ用の入力部は、図２２に示すように、筐体１２内に押釦スイッチ１３を基板１４と共に収納し、押釦部分の押圧操作によって基板に設置されたスイッチ部１６を押すことにより入力を行う構造となっている。
【０００３】
押釦スイッチ１３の一つとして、図２２に示すように、ゴム状弾性体からなり、上方に膨出する押圧部１７が形成され、基板１４上の接点スイッチ１６を覆うエラストマーキーパッド１８が知られている。このエラストマーキーパッド１８は、押圧部１７の裏面側の略中央に凸形状の押し子部１９が形成されており、押圧部を押下した際に、この押し子部によって基板上に設置された金属皿バネ等のスイッチ部１６を押し、確実な入力を行うと共に金属皿バネ等のクリック感を操作者に良好に伝えることができるようになっている。
上述したエラストマーキーパッドのゴム状弾性体には、耐寒性、耐熱性、耐候性、精密成形性、電気絶縁性等が優れるシリコーンゴムが主に用いられている。
【０００４】
シリコーンゴムをゴム状弾性体として用いたエラストマーキーパッドは、従来、図２３に示すように、エラストマーキーパッドの表面側の上方に膨出する押圧部を成形する上金型２０と、裏面側の押し子部等を成形する下金型２１とを用意し、これら両金型を１７０℃前後に加熱した後に、両金型間に未加硫シリコーンゴムコンパウンド２２を投入し、両金型を閉じて未加硫シリコーンゴムコンパウンドを加熱圧縮して成形されている。
【０００５】
しかし、地球環境がますます重要視される近年、三次元架橋された熱硬化性高分子であるシリコーンゴムは、リサイクルし難いという点で大きな問題点となりつつある。そこで、シリコーンゴムの代わりに、熱可塑性高分子であってリサイクルが容易な熱可塑性エラストマーをキーパッドの材料として用いることが検討されている。
【０００６】
熱可塑性エラストマーをゴム状弾性体として用いたものが特許第１９４７７７８号公報に示されている。エラストマーキーパッドのうち表面側の上方に膨出する押圧部を成形する移動型２３と、裏面側を成形する固定型２５とを用意し、両金型を閉じて形成されるキャビティー内に、溶融した熱可塑性エラストマーを注入口２４より射出しエラストマーキーパッドを成形している（図１５参照）。
【０００７】
この時、注入口２４は、固定型２５の押圧部裏面側の中央部分に設けられている。これは、注入口２４を押圧部の中央部分の位置に設けることで、特に容量の大きい押圧部のキャビティー内に、溶融した熱可塑性エラストマーを均等に充填できるようにするためである。このように、シリコーンゴムの代わりに熱可塑性エラストマーを用いる場合、エラストマーキーパッドを製造する金型構造が異なる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、注入口２４が押圧部裏面側の中央部分に設けられていると、押釦スイッチの押圧部の裏面中央部には、凸形状の押し子部１９が形成されるため、押し子部の下面にゲート残りと呼ばれる突起部２６（図１７参照）が形成されるという問題点があった。
これは、射出成形においては、溶融材料量をキャビティー容量より多く注入し過充填となること、及び溶融材料が注入口でも冷え固まること等の要因から、射出成形品の注入口の位置にはゲート残りと呼ばれる通常０．５ｍｍ〜１．０ｍｍ程度の突起部が形成されるためである。このため、図１７に示すように、基板１４上に設置された金属皿バネ２７を押した際、この突起部２６によって確実な入力が行えず、金属皿バネ等のクリック感を操作者に良好に伝えることができなくなる。
この問題点を回避する方法として、一つはエラストマーキーパッドの成形後に突起部を除去する方法がある。しかし、手作業にて突起部の除去を行わなければならず、製造効率が悪化し、コストアップとなった。
【０００９】
また、一つは突起部を押し子部の下面より突出させない方法がある。図１８に示すように、熱可塑性エラストマーの注入口２４を、固定型２５の押し子部の成形凹部の底面より０．５ｍｍ〜１．０ｍｍ程度突出させ、溶融した熱可塑性エラストマーを注入口より射出成形すると、図１９に示すように、押し子部１９の下面が０．５ｍｍ〜１．０ｍｍ程度窪み、その窪み内に突起部２６が成形される。この金型構造によれば、押し子部１９下面の外周が円環状に突出するため、ゲート残りと呼ばれる突起部２６のみが突出することを回避できる。しかし、この成形方法であると、押し子部１９の円環状に突出している端部にエアー２８が溜まり易く、強度不足、クリック感不良の製品が生じ、製造効率が悪化し、コストアップとなった。
【００１０】
さらに、突起部を押し子部の下面より突出させない方法が公知である。図２０に示すように、押し子部を成形する凹部を外ずれた位置に注入口２４を配置させ、溶融した熱可塑性エラストマーを注入口２４より射出成形すると、図２１に示すように、ゲート残りと呼ばれる突起部２６が押圧部の裏面の高いスペースに成形され、押し子部１９から突起部が突出することを回避できる。しかし、射出成形の際に、押し子部１９の下部にエアー２８が溜まり易い欠点を有する。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の問題点を解決するために、押し子部を成形する凹部に、入れ子を装着した金型を用いてエラストマーキーパッドを製造することで、射出成形の際に、押し子部の下部にエアーが溜まることを防ぎ、押し子部の形状を確実に確保しつつ、ゲート残りと呼ばれる突起部が押し子部の下面より突出することを回避できるため、金属皿バネ等のクリック感を操作者に良好に伝えることができる押し子部を容易に製造できるエラストマーキーパッドの製造方法およびこれに使用する金型を提供するものである。
【００１２】
すなわち、表面側に上方に膨出する押圧部が形成され、該押圧部の裏面側に凸形状の押し子部が形成されているエラストマーキーパッドの製造に使用する金型であって、エラストマーキーパッドの表面側の上方に膨出する押圧部を成形する第１金型と、エラストマーキーパッドの裏面側の押し子部を成形する第２金型とからなり、第２金型には、溶融した熱可塑性エラストマーをキャビティー内に射出する注入口、および押し子部を成形する凹部に下方への貫通孔が形成され、前記貫通孔に、この貫通孔よりやや小径の入れ子が装着されてなることを特徴とする。
【００１３】
さらに、押し子に装着される入れ子の径が、貫通孔の径より０．００１〜０．０１ｍｍ小径としたことを特徴とする。
本発明は、押し子部を成形する凹部に入れ子を装着した金型を用いてエラストマーキーパッドを製造することで、射出成形の際に、押し子部と入れ子の装着間隙からキャビティー内のエアーが抜けるため、押し子部の下部にエアーが溜まることを防ぎ、押し子部の形状を確実に確保しつつ、ゲート残りと呼ばれる突起部が押し子部の下面より突出することを回避できるため、金属皿バネ等のクリック感を操作者に良好に伝えることができる押し子部を容易に製造できる。
【００１４】
そして押し子に装着される入れ子の径を、押し子に形成した貫通孔の径より０．０１ｍｍ以下小さい径とすることで、この間隙より溶融樹脂が流れ込み突起を形成し、確実な入力が行えず、金属皿ばね等のクリック感を操作者に良好に伝えることができなくなるのを防ぎ、そして下限値の０．００１ｍｍは加工精度を考慮した値である。
さらに、第２金型において、入れ子が筒形状であり、その先端が押し子部を成形する凹部内に突出してなり、筒内を注入口とした。
【００１５】
本発明は、入れ子を筒形状とし、その先端を押し子部を成形する凹部内に突出させ、筒内を熱可塑性エラストマーの注入口とすることで、射出成形の際に、入れ子の装着間隙からキャビティー内のエアーが抜け、押し子部の下部にエアーが溜まることを防ぎ押し子部の形状を確実に確保でき、押し子部下面の外周が円環状に突出しゲート残りと呼ばれる突起部が押し子部の下面より突出することを回避できるため、金属皿バネ等のクリック感の良い押し子部を容易に製造できる。
【００１６】
さらに、第２金型において、注入口を、押し子部を成形する凹部以外の部位に設けた。
本発明は、押し子部を成形する凹部内に入れ子を装着し、それ以外の押圧部の裏面側を成形する部位に注入口を設けることで、射出成形の際に、入れ子の装着間隙からキャビティー内のエアーが抜けるため、押し子部の下部にエアーが溜まることを防ぎ押し子部の形状を確実に確保でき、かつゲート残りと呼ばれる突起部が押し子部の下面より突出することを回避できるため、金属皿バネ等のクリック感の良い押し子部を容易に製造できる。また、携帯機器の小型化に伴い機器に用いられるエラストマーキーパッドも小さくかつ薄型化し、押し子部をより小さくすることができる。本発明では、ゲート残りと呼ばれる突起部が押圧部の裏面側の高いスペースに形成されるため、この様な小さい押し子部も容易に具現化が可能となる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施形態を説明する。
本発明の第１の実施形態は、上方に膨出する押圧部が形成され、該押圧部の裏面側の略中央に凸形状の押し子部が形成されているエラストマーキーパッドの製造に使用する金型であって、図１に示すように、表面側の押圧部を成形する第１金型１と、裏面側の押し子部を成形する第２金型２とからなり、第２金型に、押し子部を成形する凹部２８に下方への貫通孔２９が形成され、この貫通孔２９に筒形状の入れ子５が装着され、この入れ子５の筒内が溶融した熱可塑性エラストマーをキャビティー内に射出する注入口４となっている。そして該入れ子５の先端を凹部内に突出させてある。
【００１８】
この第１の実施形態は、入れ子内の筒部を注入口４とし、射出成形の際に、入れ子の装着間隙からキャビティー内のエアーが抜けることを可能とし、押し子部７の下部にエアーが溜まることを防ぎ、また、ゲート残りと呼ばれる突起部９が押し子部の下面より突出することを回避できるため、金属皿バネ等のクリック感を操作者に良好に伝えることができる。
【００１９】
本発明の第２の実施形態は、図５に示すように、第２金型２に、溶融した熱可塑性エラストマーをキャビティー内に射出する注入口４を前記押し子部を成形する凹部以外の部位に設け、押し子部を成形する凹部に下方へ貫通孔を形成し、この貫通孔に入れ子５が装着されている。
この実施形態は、図７に示すように、押し子部７を成形する凹部の下方の貫通孔に入れ子５を装着した金型を用いることで、射出成形の際に、入れ子５の装着間隙１０からキャビティー内のエアーが抜けるため、図８に示すように、押し子部７の下部にエアーが溜まることを防ぎ、押し子部の形状を確実に確保し、また、ゲート残りと呼ばれる突起部が押し子部の下面より突出することを回避でき、金属皿バネ等のクリック感を操作者に良好に伝えることができる押し子部を容易に製造できる。また、携帯機器の小型化に伴い機器に用いられるエラストマーキーパッドも小さくかつ薄型化し、押し子部が小さくなっている。本発明の第２の実施形態は、ゲート残りと呼ばれる突起部が押圧部の裏面側の高いスペースに形成されるため、小さい押し子部も容易に具現化が可能となる。
【００２０】
変形例として、押し子部７を成形する凹部２８の底面より入れ子５の先端を凹ませるように装着した場合は、エラストマーキーパッドの押し子部の下面には、図９に示すように、入れ子の位置が突出して形成され、逆に、押し子部を成形する凹部２８の底面より入れ子５の先端を突出するように装着した場合は、エラストマーキーパッドの押し子部の下面には、図１０に示すように、入れ子の位置が窪んで形成される。
【００２１】
本発明のエラストマーキーパッドは、熱可塑性エラストマーからなるものである。熱可塑性エラストマーの材料としては、ゴム状弾性を有するものがよく、例えば、スチレン系、エステル系、ウレタン系、オレフィン系、アミド系、ブタジエン系、エチレン−酢酸ビニル系、塩化ビニル系、フッ素ゴム系、イソプレン系、塩素化ポリエチレン系等の熱可塑性エラストマーが挙げられる。なお、本発明の熱可塑性エラストマーには、熱可塑性エラストマーの製造段階で含まれる添加剤等の他、キーパッドに加工する工程によって含まれる種々の添加剤等が含有されていてもよいものとする。
【００２２】
以下に本発明の実施例を示す。
【実施例１】
本実施例１は、図１に示すように、エラストマーキーパッドを成形する金型が、エラストマーキーパッドの表面側の上方に膨出する押圧部を成形する第１金型１と、エラストマーキーパッドの裏面側の押し子部を成形する第２金型２とからなり、第１金型と第２金型を閉じることでエラストマーキーパッドを成形するキャビティー３が形成され、第２金型には、押し子部成形する凹部２８を有し、この凹部２８に下方への貫通孔２９が形成され、この貫通孔２９に筒形状の入れ子５が装着されている。
【００２３】
この入れ子５は、溶融した熱可塑性エラストマーを注入口４より射出する際の圧力により装着が外れないように、ショルダー３０が形成されており、貫通孔２９に形成した係合段に係止される形状としてある。
そして入れ子５は筒状となっていて、この筒内を溶融した熱可塑性エラストマーをキャビティー内に射出する注入口４としてある。また、入れ子５すなわち注入口４の先端（φ２．０ｍｍ）を押し子部を成形する凹部２８内に１．０ｍｍ突出させてある。注入するエステル系熱可塑性エラストマーは、東レ・デュポン株式会社製ハイトレル３０４６を使用した。
【００２４】
この実施例１では、押し子部を成形する凹部２８に形成した貫通孔２９に装着した入れ子内７の筒部を注入口４としてあるので、射出成形の際に、入れ子の装着間隙からキャビティー内のエアーが抜けることが可能であるので、得られたエラストマーキーパッドは、図４に示すように、押し子部７の下部にエアーが溜まることを防ぎ、また、押し子部の形状を確実に確保しつつ、押し子部下端が円環状に突出しゲート残りと呼ばれる突起部９が突出することを回避できるため、金属皿バネ等のクリック感を操作者に良好に伝えることができる。
【００２５】
【実施例２】
本実施例２は、エラストマーキーパッドを成形する金型が、図５に示すように、第２金型には、押し子部７を成形する凹部に下方への貫通孔を形成し、この貫通孔に入れ子５が装着されており、押圧部の裏面側を成形する部位に、溶融した熱可塑性エラストマーを射出する注入口４を設けてある。熱可塑性エラストマーとして透光性スチレン系熱可塑性エラストマー（株式会社三菱化学製ラバロン）を使用した。。
【００２６】
この実施例２では、図８に示すように、溶融した熱可塑性エラストマーをキャビティー内に射出した時、押し子部７の下方に装着した入れ子５の装着間隙１０からキャビティー内のエアーが抜けるので、押し子部７の下部にエアーが溜まることを防ぎ、押し子部の形状を確実に確保し、また、ゲート残りと呼ばれる突起部１１が押し子部７の下面より突出することを回避でき、わずかに入れ子７の装入間隙１０の位置に、微小な突起１１が形成されるだけなので、金属皿バネ等のクリック感を操作者に良好に伝えることができる押し子部７を容易に製造できた。ゲート残りと呼ばれる突起部が押圧部の裏面側の高くなったスペースに形成されるため、φ１．７ｍｍの小さい押し子部も容易に具現化が可能となった。
【００２７】
【実施例３】
本実施例３は、押し子部７を成形する凹部の底面の全面に下方への貫通孔を形成し、この貫通孔に入れ子５が装着されており、他の構成は実施例２と同様の金型を使用し、熱可塑性エラストマーとしてエステル系熱可塑性エラストマー（東レ・デュポン株式会社製ハイトレル３０４６）を注入口４よりキャビティー内に射出した。
この実施例３で得られたエラストマーキーパッドは、図１２に示すように、押し子部７の下面にエアーが溜まることを防ぎ押し子部の形状を確実に確保しつつ、ゲート残りと呼ばれる突起部９が押し子部７の下面より突出することを回避でき、金属皿バネ等のクリック感を操作者に良好に伝えることができるものであった。ゲート残りと呼ばれる突起部９が押圧部の裏面側の高いスペースに形成されるため、φ２．０ｍｍの押し子部も容易に具現化が可能となった。また、入れ子の装入間隙の位置に、微小な突起１１が形成された。
【００２８】
【実施例４】
本実施例４は、図１３に示すように、実施例２とほぼ同様の構成であり、注入口４をキャビティー内に１．０ｍｍ突出（φ２．０ｍｍ）させ熱可塑性エラストマーとして溶融した透光性スチレン系熱可塑性エラストマー（株式会社三菱化学製ラバロン）を射出した。
この実施例４では、図１４に示すように、押し子部７の下部にエアーが溜まることを防ぎ、押し子部の形状を確実に確保しつつ、ゲート残りと呼ばれる突起部９が押し子部７の下面より突出することを回避でき、金属皿バネ等のクリック感を操作者に良好に伝えることができる。ゲート残りと呼ばれる突起部９が押圧部の裏面側の高いスペースに形成されるため、φ１．５ｍｍの押し子部も容易に具現化が可能となった。また、ゲート残りと呼ばれる突起部９が押圧部の下面より突出していないため、押し子部７が０．３ｍｍしか突出してない薄型のエラストマーキーパッドを製造できた。本実施例で得られたエラストマーキーパッドを用いた場合、電子機器の薄型化が容易にできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に用いる金型の縦断面図（ａ）、入れ子の拡大図（ｂ）
【図２】本発明によるエラストマーキーパッドの縦断面図
【図３】本発明による押釦スイッチの縦断面図
【図４】図３の拡大図
【図５】本発明に用いる金型の縦断面図
【図６】本発明による押釦スイッチの縦断面図
【図７】本発明に用いる金型の拡大図
【図８】本発明の押釦スイッチの拡大図
【図９】本発明の押釦スイッチの拡大図
【図１０】本発明の押釦スイッチの拡大図
【図１１】本発明に用いる金型の縦断面図
【図１２】本発明の押釦スイッチの拡大図
【図１３】本発明に用いる金型の縦断面図
【図１４】本発明の押釦スイッチの拡大図
【図１５】従来の金型の縦断面図
【図１６】従来の押釦スイッチの縦断面図
【図１７】従来の押釦スイッチの拡大図
【図１８】従来の金型の縦断面図
【図１９】従来の押釦スイッチの拡大図
【図２０】従来の金型の縦断面図
【図２１】従来の押釦スイッチの拡大図
【図２２】従来の押釦スイッチの構造縦断面図
【図２３】従来の金型の縦断面図
【符号の説明】
１  第１金型
２  第２金型
３  キャビティー
４  注入口
５  入れ子
６  押圧部
７  押し子部
８  エラストマーキーパッド
９  突起部
１０  間隙
１１  微小な突起
１２  筐体
１３  押釦スイッチ
１４  基板
１５  開口部
１６  スイッチ部
１７  押圧部
１８  エラストマーキーパッド
１９  押し子部
２０  上金型
２１  下金型
２２  未加硫シリコーンゴムコンパウンド
２３  移動型
２４  注入口
２５  固定型
２６  突起部
２７  金属皿バネ
２８  凹部
２９  貫通孔
【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2004342495.tif 000013
【図１２】
2004342495.tif 000014
【図１３】
2004342495.tif 000015
【図１４】
2004342495.tif 000016
【図１５】
2004342495.tif 000017
【図１６】
2004342495.tif 000018
【図１７】
2004342495.tif 000019
【図１８】
2004342495.tif 000020
【図１９】
2004342495.tif 000021
【図２０】
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【図２１】
2004342495.tif 000023
【図２２】
2004342495.tif 000024
【図２３】
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