(57)【要約】【課題】複数の穴を有する成形品を、ウェルドラインを生じることなく、かつ各穴の縁部を精度良く成形できる製造方法を提供する。【解決手段】複数の穴１２が形成された板状部分を有する成形品１３の製造方法は、成形品１３の、板状部分に複数の穴を有していない形状のキャビティを有する第１の金型（不図示）を用い、そのキャビティ内に溶融した成形材料を射出することで、板状部分に複数の穴１２を有していない形状の第１の成形品（不図示）を成形する工程と、第１の金型内から第１の成形品を取り出し、冷却固化した状態の第１の成形品の板状部分に複数の穴１２を開口する工程とを有する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の穴が形成された板状部分を有する成形品の製造方法であって、
前記成形品の、前記板状部分に前記複数の穴を有していない形状のキャビティを有する第１の金型を用い、前記キャビティ内に溶融した成形材料を射出することで、前記板状部分に前記複数の穴を有していない形状の第１の成形品を成形する工程と、
前記第１の金型内から前記第１の成形品を取り出し、冷却固化した状態の前記第１の成形品の前記板状部分に前記複数の穴を開口する工程とを有することを特徴とする、複数の穴が形成された板状部分を有する成形品の製造方法。
【請求項２】
前記第１の成形品の前記板状部分に前記複数の穴を開口する工程は、前記板状部分の所定の箇所に前記複数の穴を開口するように構成されたプレス型を用いて、前記板状部分の所定の箇所に前記複数の穴を打ち抜くことからなる、請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
前記板状部分に開口した前記各穴の縁にＲ面取りあるいはＣ面取りを施す工程を有する、請求項１または２に記載の製造方法。
【請求項４】
前記各穴の縁にＲ面取りあるいはＣ面取りを施す工程は、前記成形材料を熱変形させることができる温度まで昇温可能に構成され、前記各穴の縁にＲ面取りあるいはＣ面取りを形成するピンを有する第２の金型のキャビティ内に前記成形品を挿入し、前記第２の金型内で前記成形品の全体を前記温度まで加熱しながら加圧することからなる、請求項３に記載の製造方法。
【請求項５】
前記各穴の縁にＲ面取りあるいはＣ面取りを施す工程時に、前記成形品を装飾する加飾部材を前記成形品に接着する工程を有する、請求項４に記載の製造方法。
【請求項６】
前記加飾部材の前記成形品に接着される面には熱接着テープが貼られており、
前記加飾部材を前記成形品に接着する工程は、前記第２の金型のキャビティ内に前記成形品を挿入する際に前記加飾部材も前記熱接着テープを前記成形品に接させた状態で前記第２の金型のキャビティ内に挿入し、前記第２の金型内で前記成形品および前記加飾部材の全体を前記温度まで加熱しながら加圧することからなる、請求項５に記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の穴を有する成形品の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、例えば特許文献１に記載されているような、複数のボタン穴を有する成形品が知られている。このような成形品は、一般に、金型を用いた射出成形によって成形される。この場合、金型のキャビティ内には成形品に複数のボタン穴を形成するためのピンが設けられ、金型を閉じてキャビティ内に成形材料を射出した後に金型を開くと、複数のボタン穴を有する成形品が得られるようになっている。
【０００３】
しかし、携帯電話機の筐体のような、比較的薄肉で多くのボタン穴を有する板状部材からなる成形品を成形する場合には、それを一度の射出成形工程で成形しようとすると、ボタン穴を形成するための複数のピンの影響で成形品にウェルドラインが発生し、成形品の外観が損なわれる可能性が高くなる。成形品の表面に塗装を行う場合であっても、ウェルドラインの部分は他の正常な部分よりも塗料の吸い込み量が大きいことから、ウェルドラインが生じている成形品は塗装にむらが生じるため、ウェルドラインによる外観不良を塗装によって覆い隠すことはできない。
【０００４】
また、成形品にウェルドラインが発生すると成形品の強度が低下する。特に、携帯電話機の筐体のような多くのボタン穴を有する成形品にウェルドラインが発生していると、ユーザーがキーボタンを押下した時や携帯電話機を落下した時に、その衝撃で筐体にクラックが容易に発生してしまう原因となる。
【０００５】
このような事情に鑑みて、携帯電話機の筐体のような、比較的薄肉で多くのボタン穴を有する板状部材からなる成形品をウェルドラインを生じることなく成形することを目的とする発明が、特許文献２に提案されている。
【０００６】
特許文献２に開示された発明は、携帯電話機の筐体の成形方法に関するものであり、ボタン穴を有していない筐体を射出成形した後、金型内の樹脂がまだ溶融状態であるうちに、複数の柱状体を筐体に貫通させて樹脂を排除することによって、筐体にボタン穴を形成している。これにより、筐体のボタン穴付近にウェルドラインが発生することを防止している。
【０００７】
【特許文献１】
実開昭６２−８７８２１号公報
【特許文献２】
特開平８−２１６１７７号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献２に開示された発明では、樹脂がまだ溶融状態であるうちに、複数の柱状体を筐体に貫通させて樹脂を排除する（打ち抜く）ことから、筐体のボタン穴となる部分の樹脂は柱状体によって引きちぎられるように切断される。すると、その切断面、すなわちボタン穴の縁の部分が変形したり、薄肉化してしまったりするおそれがある。
【０００９】
そこで本発明は、複数の穴を有する成形品を、ウェルドラインを生じることなく、かつ各穴の縁部を精度良く成形できる製造方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に係る複数の穴を有する成形品の製造方法は、前記成形品の、前記板状部分に前記複数の穴を有していない形状のキャビティを有する第１の金型を用い、前記キャビティ内に溶融した成形材料を射出することで、前記板状部分に前記複数の穴を有していない形状の第１の成形品を成形する工程と、前記第１の金型内から前記第１の成形品を取り出し、冷却固化した状態の前記第１の成形品の前記板状部分に前記複数の穴を開口する工程とを有することを特徴とする。
【００１１】
上記本発明の製造方法によれば、穴を有さない第１の成形品を形成した後に穴を開口するので、成形品の穴の周りにウェルドラインラインが生じない。また、第１の成形品を冷却固化した状態で穴を開口するので、樹脂がまだ溶融状態であるうちに穴を開口する従来技術とは異なり、穴となる部分の成形材料が引きちぎられるように切断されることはない。したがって、本発明の製造方法では、穴の縁の部分が変形したり、薄肉化してしまったりするおそれがなく、穴の縁の部分を精度良く成形することが可能である。
【００１２】
前記第１の成形品の前記板状部分に前記複数の穴を開口する工程は、前記板状部分の所定の箇所に前記複数の穴を開口するように構成されたプレス型を用いて、前記板状部分の所定の箇所に前記複数の穴を打ち抜くことからなる構成としてもよい。
【００１３】
また、前記板状部分に開口した前記各穴の縁にＲ面取りあるいはＣ面取りを施す工程を有する構成としてもよい。これにより、第１の成形品に複数の穴を開口する際に穴の縁部にエッジが生じていたような場合でも、穴の縁部を整えることが可能である。
【００１４】
さらに、前記各穴の縁にＲ面取りあるいはＣ面取りを施す工程は、前記成形材料を熱変形させることができる温度まで昇温可能に構成され、前記各穴の縁にＲ面取りあるいはＣ面取りを形成するピンを有する第２の金型のキャビティ内に前記成形品を挿入し、前記第２の金型内で前記成形品の全体を前記温度まで加熱しながら加圧することからなる構成としてもよい。このように成形品の全体を加熱しながら加圧することで、各穴の縁にＲ面取りあるいはＣ面取りを容易に形成することが可能になるとともに、第１の成形品を成形する時に生じていた残留応力を除去することが可能になる。
【００１５】
また、前記各穴の縁にＲ面取りあるいはＣ面取りを施す工程時に、前記成形品を装飾する加飾部材を前記成形品に接着する工程を有する構成としてもよい。
【００１６】
この場合、前記加飾部材の前記成形品に接着される面には熱接着テープが貼られており、前記加飾部材を前記成形品に接着する工程は、前記第２の金型のキャビティ内に前記成形品を挿入する際に前記加飾部材も前記熱接着テープを前記成形品に接させた状態で前記第２の金型のキャビティ内に挿入し、前記第２の金型内で前記成形品および前記加飾部材の全体を前記温度まで加熱しながら加圧することからなる構成としてもよい。これによれば、成形品に開口された各穴の縁にＲ面取りやＣ面取りを形成する際に、これと同時に、加飾部材を成形品に接着することができる。加飾部材は、第２の金型内で上記温度まで加熱されると熱接着テープが融けて成形品に接着される。
【００１７】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１〜図４は、本発明に係る複数の穴を有する成形品の製造方法の一実施形態を示す図である。なお、本実施形態では、複数の穴を有する成形品として携帯電話機の操作面側の筐体を例に挙げて説明する。
【００１８】
本実施形態における成形品の製造方法では、最初の段階として、図１に示すように板状部分１０ａにボタン穴を有していない第１の成形品１０を成形する。この第１の成形品１０は、図１（ｂ）から分かるように下面が開放した箱形の形状を有しており、後述するいくつかの工程を経て、携帯電話機の操作面側の筐体１４（図４参照）となるものである。なお、第１の成形品１０の板状部分１０ａは、携帯電話機の操作面となる。
【００１９】
第１の成形品１０は、最終的に作製しようとする携帯電話機の操作面側の筐体の、ボタン穴を有していない形状のキャビティを有する第１の金型（不図示）の中に、射出成形機（不図示）を用いて溶融した樹脂を射出することによって形成することができる。その金型のゲートには様々な種類のものを適宜選択して用いることができるが、本実施形態ではいわゆるダイレクトゲートを用いている。そのため、射出成形後に第１の金型から取り出した第１の成形品１０にはスプル１１が直接繋がっている。なお、このスプル１１は第１の成形品１０から切り離される。
【００２０】
次に、板状部分１０ａの所定の箇所に複数のボタン穴１２を開口するように構成されたプレス型（不図示）を使用して、第１の成形品１０のボタン穴１２を開口すべき箇所を打ち抜き、第１の成形品１０の所定の箇所に複数のボタン穴１２を形成することによって、第２の成形品１３を得る。
【００２１】
本実施形態では、第１の成形品１０へのボタン穴１２の形成は、第１の成形品１０を十分に冷却固化した状態で行う。そのため、樹脂がまだ溶融状態であるうちにボタン穴を開口する従来技術とは異なり、筐体のボタン穴となる部分の樹脂が引きちぎられるように切断されることはない。したがって、本実施形態では、ボタン穴１２の縁の部分が変形したり、薄肉化してしまったりするおそれはない。ただし、プレス型で打ち抜くことで形成された各ボタン穴１２の縁部には比較的鋭利なエッジ１２ａが生じている。
【００２２】
最後に、図３に示す上下の金型３０ａ，３０ｂからなる第２の金型を用いて、第２の成形品１３の各ボタン穴１２の縁部にＲ面取り、Ｃ面取りを施す。
【００２３】
下側金型３０ａのキャビティ内には、第２の成形品１３の各ボタン穴１２に対応するピン３３ａが設けられており、第２の成形品１３が下側金型３０ａのキャビティ内にはめ込まれたときには、各ピン３３ａが対応するボタン穴１２内に挿入されるようになっている。各ピン３３ａの側面には、第２の成形品１３の表面（図３に示す第２の成形品１３の下面）における各ボタン穴１２の縁部にＲ面取りを形成するために、丸みを帯びた窪み（不図示）がその全周にわたって形成されている。また、下側金型３０ａには高温の流体を流すことができる調温孔３１が設けられており、下側金型３０ａを第２の成形品１３の樹脂を軟化（熱変形）させることができる程度の温度まで昇温できるようになっている。
【００２４】
また、上側金型３０ｂにも、第２の成形品１３の各ボタン穴１２に対応するピン３３ｂが設けられており、第２の成形品１３に上側金型３０ｂがはめ込まれたときには、各ピン３３ｂがそれぞれ対応するボタン穴１２内に挿入されるようになっている。各ピン３３ｂの先端縁は、第２の成形品１３の裏面（図３に示す第２の成形品１３の上面）における各ボタン穴１２の縁部にＣ面取りを形成するために、Ｃ面取り（不図示）がその全周にわたって施されている。また、上側金型３０ｂにも高温の流体を流すことができる調温孔３２が設けられており、上側金型３０ｂを第２の成形品１３の樹脂を軟化（熱変形）させることができる程度の温度まで昇温できるようになっている。さらに、上側金型３０ｂは、不図示の加圧手段によって下側金型３０ｂに対して加圧方向６０に押圧されるように構成されている。
【００２５】
このように構成された金型３０ａ，３０ｂを用いて、第２の成形品１３の各ボタン穴１２の縁部にＲ面取り、Ｃ面取りを施すには、まず、両金型３０ａ，３０ｂの温調孔３１，３２にそれぞれ高温の流体（例えば加熱した油等）を流し、両金型３０ａ，３０ｂを、第２の成形品１３の樹脂を軟化（熱変形）させることができる程度の温度まで昇温させる。その後、第２の成形品１３を下側金型３０ａのキャビティ内に挿入し、加圧手段（不図示）を作動させて、上側金型３０ｂを下側金型３０ａに対して加圧方向６０に押圧させる。
【００２６】
このとき、上側金型３０ｂを下側金型３０ａに押圧させた状態をしばらく維持し、第２の成形品１３を熱変形温度まで加熱することが好ましい。このようにして第２の成形品１３を加熱することで、第２の成形品１３に蓄積されていた残留応力を除去することができる。
【００２７】
図４は、本実施形態によって作製された最終成形品である携帯電話機の筐体を示す図である。
【００２８】
上記のように上側金型３０ｂを下側金型３０ａに押圧させた状態をしばらく維持した後、加圧手段（不図示）を作動させて上側金型３０ｂを下側金型３０ａから離すと、図４に示すように、表面側のボタン穴１２の縁部にはＲ面取り１５が形成され、裏面側のボタン穴１２の縁部にはＣ面取り１６が形成された、最終成形品である筐体１４が得られる。
【００２９】
上述したように、本実施形態の製造方法によれば、ボタン穴を有さない第１の成形品１０を形成した後に、プレス型による打ち抜き加工によってボタン穴１２を形成するので、筐体１４のボタン穴１２の周りにウェルドラインラインが生じない。また、各ボタン穴１２の縁部にはＲ面取り１５やＣ面取り１６が形成されるので、プレス型による打ち抜き加工によってボタン穴１２の縁部に生じたエッジ１２ａ（図２（ｂ）参照）を整えることができる。また、各ボタン穴１２の縁部にはＲ面取り１５やＣ面取り１６が形成する際に成形品１３の全体を加熱することで残留応力を除去できることから、筐体１４に塗装を施す際に塗料を均一に塗布することが可能になるとともに、筐体１４を溶剤等に浸漬したときに自らの残留応力によって変形してしまうことを防ぐことができる。
【００３０】
なお、本実施形態では成形材料として樹脂を用いた例を説明したが、成形材料にアルミニウム合金やマグネシウム合金を使用してダイキャスト法によって成形品を作製する場合においても、上述した作用効果を同様に得ることができる。
【００３１】
また、上記では、筐体１４の表面側のボタン穴１２の縁部にはＲ面取り１５を形成し、裏面側のボタン穴１２の縁部にはＣ面取り１６を形成した例を示したが、ボタン穴１２の縁部にＲ面取りを形成するかＣ面取りを形成するかは任意であり、適宜選択することが可能である。
【００３２】
（他の実施形態）
次に、本発明に係る複数の穴を有する成形品の製造方法の他の実施形態を、図５および図６を参照して説明する。本実施形態においても、複数の穴を有する成形品として携帯電話機の操作面側の筐体を例に挙げて説明する。
【００３３】
まず最初に、本実施形態においても、図１および図２を参照して説明した工程により、複数のボタン穴１２を有する第２の成形品１３を作製する（図５参照）。なお、その工程の詳細は上述した通りであるので、ここではその説明は省略する。
【００３４】
また本実施形態では、第２の成形品１３とは別に、模様や色彩等で表面が加飾されたフィルムや板金等からなる加飾部材４１を用意する。ここで、加飾部材４１の表面は、図５に示す加飾部材４１の下側の面である。加飾部材４１の裏面（第２の成形品１３に接着される面）には、加熱することで接着可能になる熱接着テープ４０を設けておく。なお、加飾部材４１は、第２の成形品１３に形成された複数のボタン穴１２の各々に対応する箇所に穴４１ａが開口してある。
【００３５】
次に、図５に示す上下の金型３０ａ，３０ｂを用いて、第２の成形品１３の各ボタン穴１２の縁部にＲ面取り、Ｃ面取りを施すと同時に、加飾部材４１を第２の成形品１３に接着させる。ここで、図５に示す両金型３０ａ，３０ｂの温調孔３１，３２やピン３３ａ，３３ｂを初めとする各部構成は図３に示したものと同様であるので、詳しい説明は省略する。
【００３６】
金型３０ａ，３０ｂを用いて、第２の成形品１３の各ボタン穴１２の縁部にＲ面取り、Ｃ面取りを施すと同時に、加飾部材４１を第２の成形品１３に接着させるには、まず、両金型３０ａ，３０ｂの温調孔３１，３２にそれぞれ高温の流体（例えば加熱した油等）を流し、両金型３０ａ，３０ｂを、第２の成形品１３の樹脂を軟化（熱変形）させることができ、かつ熱接着テープ４０を接着可能な状態にすることができる程度の温度まで昇温させる。
【００３７】
その後、加飾部材４１をその加飾面を下方に向けた姿勢で下側金型３０ａのキャビティ内に挿入方向５０に挿入し、さらに、第２の成形品１３を下側金型３０ａのキャビティ内に同じく挿入方向５０に挿入する。そして、加圧手段（不図示）を作動させて、上側金型３０ｂを下側金型３０ａに対して加圧方向６０に押圧させる。
【００３８】
このとき、上側金型３０ｂを下側金型３０ａに押圧させた状態をしばらく維持し、第２の成形品１３および加飾部材４１を上記温度まで加熱することが好ましい。このようにして第２の成形品１３および加飾部材４１を加熱することで、第２の成形品１３に蓄積されていた残留応力を除去することができる。また、熱接着テープ４０を接着可能な状態とし、熱接着テープ４０を第２の成形品１３に良好に接着することができる。
【００３９】
図６は、本実施形態によって作製された最終成形品である携帯電話機の筐体を示す図である。
【００４０】
上記のように上側金型３０ｂを下側金型３０ａに押圧させた状態をしばらく維持した後、加圧手段（不図示）を作動させて上側金型３０ｂを下側金型３０ａから離すと、表面側のボタン穴１２の縁部にはＲ面取り１５が形成され、裏面側のボタン穴１２の縁部にはＣ面取り１６が形成されているとともに、表面に加飾部材４１が接着された筐体１７が得られる（図６参照）。
【００４１】
本実施形態の製造方法においても、ボタン穴を有さない第１の成形品を形成した後に、プレス型による打ち抜き加工によってボタン穴１２を形成するので、筐体１７のボタン穴１２の周りにウェルドラインラインが生じない。また、各ボタン穴１２の縁部にはＲ面取り１５やＣ面取り１６が形成されるので、プレス型による打ち抜き加工によってボタン穴１２の縁部に生じたエッジを整えることができる。また、各ボタン穴１２の縁部にはＲ面取り１５やＣ面取り１６が形成する際に成形品１３の全体を加熱することで残留応力を除去できることから、筐体１７に塗装を施す際に塗料を均一に塗布することが可能になるとともに、筐体１７を溶剤等に浸漬したときに自らの残留応力によって変形してしまうことを防ぐことができる。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る複数の穴を有する成形品の製造方法は、成形品の、板状部分に複数の穴を有していない形状のキャビティを有する第１の金型を用い、そのキャビティ内に溶融した成形材料を射出することで、板状部分に複数の穴を有していない形状の第１の成形品を成形する工程と、第１の金型内から第１の成形品を取り出し、冷却固化した状態の第１の成形品の板状部分に複数の穴を開口する工程とを有するので、成形品の穴の周りにウェルドラインラインを生じることはなく、また、穴の縁の部分を変形させたり、薄肉化させたりすることもない。
【００４３】
また、各穴の縁にＲ面取りあるいはＣ面取りを施す工程において、金型内で成形品の全体を所定の温度まで加熱しながら加圧するので、第１の成形品を成形する時に生じていた残留応力を除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る複数の穴を有する成形品の製造方法に関し、ボタン穴を有していない第１の成形品を示す図である。
【図２】図１に示した第１の成形品に複数のボタン穴を開口して得られる第２の成形品を示す図である。
【図３】図２に示した第２の成形品の各ボタン穴の縁部にＲ面取り、Ｃ面取りを施す金型を示す図である。
【図４】図２に示した第２の成形品の各ボタン穴の縁部にＲ面取り、Ｃ面取りを施して得られた、最終成形品である筐体を示す図である。
【図５】本発明の他の実施形態に係る複数の穴を有する成形品の製造方法に関し、第２の成形品の各ボタン穴の縁部にＲ面取り、Ｃ面取りを施すとともに、第２の成形品に加飾部材を熱接着するための金型を示す図である。
【図６】図５に示した第２の成形品の各ボタン穴の縁部にＲ面取り、Ｃ面取りを施すとともに、第２の成形品に加飾部材を熱接着することによって得られた、最終成形品である筐体を示す図である。
【符号の説明】
１０    第１の成形品
１１    スプル
１２    ボタン穴
１２ａ  エッジ
１３    第２の成形品
１４，１７    筐体
１５    Ｒ面取り
１６    Ｃ面取り
３０ａ  下側金型
３０ｂ  上側金型
３１，３２    調温孔
３３ａ，３３ｂ    ピン
４０    熱接着テープ
４１    加飾部材
５０    挿入方向
６０    加圧方向
【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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