(57)【要約】【課題】  合成樹脂層と電磁波シールド層とを積層したシート状積層物を加熱成型加工して立体形状を賦与する。【解決手段】  内層４と表層３との積層構造を有するデジタル機器の筐体である。内層４は、少なくとも電磁波シールド層５を有している。電磁波シールド層５は、デジタル機器が発する電磁波の遮断する層であり、表層３は、筐体としての自己保持性を有する光透過性の合成樹脂層である。内層４と表層３とは、シート状積層物８として積層され、シート状積層物を加熱成形加工してデジタル機器の筐体に加工する。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内層と表層との積層構造を有するデジタル機器の筐体であって、
内層は、少なくとも電磁波シールド層を有し、
電磁波シールド層は、デジタル機器が発する電磁波を遮断する磁性組成物層であり、
表層は、筐体としての自己保持性を有する光透過性の合成樹脂層であることを特徴とするデジタル機器の筐体。
【請求項２】
表層は、内層の表面を透視させるものであることを特徴とする請求項１記載のデジタル機器の筐体。
【請求項３】
内層は、筐体の意匠を形成するものであり、
表層は、筐体のトップコートを兼ねた筐体の構造体であることを特徴とする請求項１又は２に記載のデジタル機器の筐体。
【請求項４】
表層は、デジタル機器の筐体として立体的に形成され、
内層は、表層の立体を象って筐体の内面側に形成されているものであることを特徴とする請求項１、２又は３に記載のデジタル機器の筐体。
【請求項５】
内層は、化粧層と、電磁波シールド層との積層を含み、化粧層は表層を通して透視されるものであることを特徴とする請求項１、２、３又は４に記載のデジタル機器の筐体。
【請求項６】
内層は、化粧層と、電磁波シールド層とを兼ねて１層に形成されているものであることを特徴とする請求項１、２、３、４又は５に記載のデジタル機器の筐体。
【請求項７】
筐体は、表層と内層とを積層したシート状積層物を加熱成型加工して立体形状が賦与されているものであることを特徴とする請求項１又は２に記載のデジタル機器の筐体。
【請求項８】
化粧層は筐体を形成する表層の裏面にスクリーン印刷され、電磁波シールド層は化粧層の裏面にスクリーン印刷されたものであることを特徴とする請求項５又は６に記載のデジタル機器の筐体。
【請求項９】
内層の磁性組成物層は、少なくとも平均粒子径が２〜４０μmのフェライト粒子とバインダーとを含むことを特徴とする請求項１に記載のデジタル機器の筐体。
【請求項１０】
内層の磁性組成物層は、厚さが５０μｍ〜１０００μｍの層であることを特徴とする請求項９に記載のデジタル機器の筐体。
【請求項１１】
内層の磁性組成物層は、少なくとも軟磁性金属粒子と磁性粉末粒子の１種以上を含むことを特徴とする請求項１又は９に記載のデジタル機器の筐体。
【請求項１２】
電磁波シールド層は、筐体内の機器を磁気シールドするものであることを特徴とする請求項１又は５に記載のデジタル機器の筐体。
【請求項１３】
表層の合成樹脂層は加熱成型加工が可能で光透過性のある熱可塑性樹脂であり、厚さが０．５ｍｍ〜２．０ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載するデジタル機器の筐体。
【請求項１４】
積層シート形成処理と、成形加工処理とを有するデジタル機器の筐体の製造方法であって、
積層シート形成処理は、筐体の表層となる光透過性の熱可塑性合成樹脂シートの一面に電磁波シールド層を含む少なくとも１層以上の内層を印刷して、内層と表層との積層からなるシート状積層物を形成する処理であり、
成形加工処理は、積層シート形成処理によって得られたシート状積層物を加熱しつつ軟化させ、軟化したシート状積層物に加熱成形加工を施し、シート状積層物をデジタル機器の筐体の形状に加工する処理であることを特徴とするデジタル機器の筐体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタル機器、例えば携帯電話、パソコン、ＤＶＤ機器、ＤＳＣ、ＤＶＣ、ゲーム機等の筐体とその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
これらデジタル機器の筐体には通常、合成樹脂成形体が用いられ、機器の発する電磁波の漏洩を減少させるために、電磁波シールドが施される。特許文献１には、所定形状の樹脂成形体上に、接着層を介して電磁波シールド層が形成され、さらにこの電磁波シールド層上に絶縁樹脂層を設けた電子機器類の筐体が開示されている。また、特許文献２には、表面に装飾面を有し、裏面に導電性パターン層を有する加飾シートが、樹脂成形体の表面に一体的に密着された樹脂製筐体が開示されている。
【０００３】
特許文献１に記載された発明は、要するに、ある程度自由な立体形状の表面にぴったりと追従できるとともに長期間に渡って腐食することがない電磁波シールド層を有する電磁波シールド成形体を提供するものであり、特許文献２には、作業者や地球環境への悪影響がなく、電磁波のシールド効果が十分で、表面に装飾性を有する樹脂性筐体及びその製造方法を得るものであることが記載されている。
【０００４】
なお、特許文献１においては成形体の内側に電磁波シールド層が設けられ、特許文献２においては、導電性パターン層の加飾シートが成形体の表面に一体に設けられる点の違いがあるものの、特許文献１，２に記載された発明は、要するに電子機器類のハウジングあるいは筐体を形成する樹脂成形体に電磁波シールド層を密着一体化する技術が開示され、いずれも電磁波シールドフイルム（導電性パターン層を有する加飾シート）と樹脂成形体との一体化は、射出成形によって行うことが記載されたものである。
【０００５】
確かに、射出成形によるときには、電磁波シールドフイルム（導電性パターン層を有する加飾シート）と樹脂成形体とを確実に一体化することができるものの、射出成形金型のキャビティの形状に沿わせて電磁波シールドフイルム（又は加飾シート）を成形用金型内にセットしなければならず、金型形状が単純な形状のものに限られるという問題がある。
【０００６】
また、筐体（ハウジング）の表面意匠に関して特許文献２に記載されたような加飾シートを用いる方法によれば、材質の選定によって意匠、模様の表現は可能ではあるものの、成形用金型のキャビティ形状に倣わせてセットする必要から柔軟性を有するものに限られ、硬質の材質のものは加飾シートに用いることができない。
【０００７】
また、特許文献１には筐体の表面装飾に関しては特に触れられていない。おそらく射出成形用に選定された樹脂を任意に着色して表面意匠を形成するのではないかと思われる。
【特許文献１】特開平６−３１４８９５
【特許文献２】特開平１０−２７９８３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
解決しようとする問題点は、電磁波シールド層と、樹脂成形体とを射出成形によって一体化するときには、電磁波シールド層を成形用金型に取り付けるための作業を要するだけでなく、その作業能率が悪いという問題である。また、筐体の意匠に関しては、加飾シートを成形用金型に取り付けて射出樹脂と一体化するときには、加飾シートの材質に制約を受けるため、表面の硬質感を表現することは難しく、表面装飾性に制限を受けるという問題である。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、少なくとも合成樹脂シートと電磁波シールド層との積層からなるシート状積層物を加熱成型加工して筐体としての立体形状を賦与し、筐体としての自己保持性を有する光透過性の合成樹脂層に電磁波シールド層を一体化した点を最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のデジタル機器用筐体によれば、合成樹脂シートと電磁波シールド層とを積層したシート状積層物を加熱成型加工するため、任意の立体形状を賦与でき、また、少なくとも電磁波シールド層および必要により電磁波シールド層の表面に積層した化粧層を内層に用い、筐体としての自己保持性を有する光透過性の合成樹脂層を表層に選定することによって、内層の表面を意匠面として表層を通してその意匠面を透視させることができ、内層に多様な意匠面を形成することによって、表層は、筐体の構造体であると同時に内層の意匠のトップコートとして機能させるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明のデジタル機器の筐体は、電磁波シールド層と、合成樹脂層とを密着性よく一体化するという目的を、予め表層と内層とを積層したシート状積層物を加熱成形加工して立体形状を賦与することによって実現し、筐体に意匠を賦与するという目的を、内層の化粧層を透過させることによって実現した。
【実施例１】
【００１２】
図１（ａ）は、本発明の筐体を携帯電話機の筐体に適用した例を示している。例えば折り畳み式の携帯電話機では、キーボード側の筐体１と、ディスプレイ側の筐体２とが開閉可能に連結されたものであるが、本発明は、これらのすべての筐体を形成するものである。もちろん本発明は携帯電話機の筐体に適用するだけに限られるものではない。図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ断面を示す拡大図である。
【００１３】
本発明による筐体は、内層４と表層３との積層体である。内層４は、その表面が筐体の意匠を形成する層であり、少なくとも電磁波シールド層５を有している。電磁波シールド層５は、デジタル機器が発する電磁波を遮断する磁性組成物層である。表層３は、筐体としての自己保持性を有する光透過性の合成樹脂層であり、内層４の表面を透視させる層である。
【００１４】
図２に、内層４と表層３との積層構造体の例を示す。図２（ａ）は、内層４が化粧層６と、電磁波シールド層５とからなり、化粧層６の表面を表層３で覆った例である。図２（ｂ）は、内層４が化粧層と、電磁波シールド層とを兼ねる例である。この例では、デジタル機器が発する電磁波の遮断するために内層に選定された電磁波シールド層５の表面が意匠面として表層を通して透視される。図２（ｃ）は、図２（ｂ）と同様に化粧層と、電磁波シールド層とを兼ねる内層４を用いた例であるが、この例では、電磁波シールド層５にさらに意匠効果を賦与するための成分、たとえば金属メッシュ７を添加している。したがって、表層を透過して金属メッシュ７の細かい光沢の面が意匠として表現される。本発明において、表層には自己保持性を有する合成樹脂層を用いるため、内層には補強層は必要ないが、化粧層と、電磁波シールド層の以外の層がさらに積層されていても良い。
【００１５】
（１）内層
（１−１）電磁波シールド層
内層４は、少なくとも電磁波シールド層５を有している、電磁波シールド層５は、デジタル機器が発する電磁波を遮断する組成物の磁性組成物層である。磁性組成物には、磁性粉末としてフェライト粒子をバインダーで結合したものを用いることができる。フェライト粒子を選定するときには、平均粒子径が２〜４０μｍのフェライト粒子を少なくとも５０重量％以上含有させる。
【００１６】
この実施例ではフェライト粒子に、Ｎｉ−Ｚｎ系フェライト組成物としてＦｅ２Ｏ3  ４５〜５０モル％，ＮｉＯ  １０〜２０モル％，ＺｎＯ  ２５〜４０モル％，ＣｕＯ  ５〜１０モル％、Ｍｇ−Ｚｎ系フェライト組成物としてＦｅ２Ｏ3  ４５〜５０モル％，ＭｎＯ  １〜１０モル％，ＺｎＯ  １５〜２５モル％，ＭｇＯ  ２５〜３５モル％、更にＭｎ−Ｚｎ系フェライト組成物としてＦｅ２Ｏ3  ５０〜５５モル％，ＭｎＯ  ３０〜４０モル％，ＺｎＯ  ５〜１５モル％を選定した。
【００１７】
これらの組成物を上記組成範囲で調整を行い、粗大粒子は極力含まないように分級し、次に上記フェライト磁性粉末を合成樹脂に均一に分散させるが、このフェライト粒子の粒度分布は、体積平均粒子径が２〜４０μｍ、１００μｍ以上の粗大粒子が５％以下、圧縮密度が３．０〜３．８ｇ／ｃｍ３であり、材料として透磁率５００以上  且つ  最大磁化４０〜６０Ａｍ２／ｋｇの磁気特性であることが望ましい。圧縮密度は、圧縮密度測定金型（φ２５ｍｍの円柱型）に一定量の対象とする粉末を入れ、上型より１．０ｔｏｎ／ｃｍ２の圧力をかけたときの対象粉末重量をその体積で除して求めた（単位：ｇ／ｃｍ３）。最大磁化（σｍ）は、ＶＳＭ測定器（振動試料型磁力計）で５０ｍｇの粉末に１ｋＯｅ（＝約７．９６×１０４  Ａ／ｍ）の磁界をかけて測定することにより求めた（単位：Ａｍ２／ｋｇ）。
【００１８】
圧縮密度３．０ｇ／ｃｍ３以下では、密度が小さくなるほど粉末の粒度が大きくとも中空粒子を含み、減衰特性が劣る傾向となる。圧縮密度３．８ｇ／ｃｍ３以上では、粉末の粒度が大きいため複合磁性組成物の厚さ制御をスクリーン印刷工法にて行うが、目詰まりがあり、均一なシート厚さを制御することが出来ず好ましくない。このように粒度分布として、体積平均粒子径を所定の範囲に調整し、粗大粒子は極力含まないように分級することが重要である。
【００１９】
磁性組成物には、軟磁性金属粒子をバインダーで結合したものを用いることもできる。軟磁性金属粒子には、Ｆｅ：６０〜７８、Ｓｉ：１８〜３０、Ｃｒ：０〜１９（原子比  ％）組成範囲でこれら金属粒子の調整を行い、粉末としての所望の磁気特性を得るようにし、且つ、体積平均粒子径を所定の範囲に調整し、粗大粒子は極力含まないように分級してバインダーである合成樹脂に均一に分散させる。軟磁性金属粒子の粒度分布は重量平均粒子径が５〜３０μｍで１００μｍ以上の粗大粒子が５％以下、嵩密度０．１５〜０．３５ｇ／ｃｍ３で、材料として透磁率２５００以上で、且つ、最大磁化６０Ａｍ２／ｋｇ以上の磁気特性であることが望ましい。磁性組成物層には、もちろん、磁性粉末と、軟磁性金属粒子とを併用することもできる。
【００２０】
磁性粉末として平均粒子径、粗大粒子、圧縮密度、嵩密度、材料の磁気特性が上記範囲を外れるとノイズの減衰特性が劣り、本来の目的である目標とする周波数帯域でのノイズ減衰効果を十分に得ることができない。複合磁性組成物の重量比及び厚さについては、上記の範囲をはずれると、本来の目的であるノイズ減衰特性に影響をおよぼす。電磁波シールド層はたとえばスクリーン印刷の手法を用いて外層の一面に厚さが５０μｍ〜１０００μｍの範囲内で一定厚さに形成される。なお厚さは５０μｍ〜５００μｍの範囲がより好ましい。
【００２１】
（１−２）化粧層
化粧層は、表層３を透過して外部から透視される内層４の表面を形成する部分である。図２（ａ）では、内層４の１層として化粧層６を設けている。化粧層６は、例えばカラー印刷層である。スクリーン印刷の手法を用いて任意の模様、色彩の化粧層を形成できる。さらに、単なる模様、色彩に限らず、模様にはホログラム効果、偏向効果など多様な意匠を表現することができる。
【００２２】
図２（ｂ）、（ｃ）では、内層４は単一の層であって、化粧層と電磁波シールド層との区別はない。図２（ｂ）では複合磁性組成物層に用いられた合成樹脂の色と磁性粉末との混ざった色調の色彩が表現されるが、図２（ｃ）では、内層である複合磁性組成物層に金属メッシュ７が混入されており、混入された金属メッシュ７がホログラムの模様を現出する。
【００２３】
（２）表層
表層３は、筐体としての自己保持性を有する光透過性の合成樹脂層であり、光線透過率（透明性）が高く、耐熱性、難燃性、耐衝撃性、耐薬品性に優れた組成物を用いる。表層３の合成樹脂層の厚さは０．５ｍｍ〜２．０ｍｍであることが好ましい。表層３には、光線透過率（透明性）がガラスについで高い熱可塑性樹脂のゴム含有アクリル樹脂を用いるほか、透明ＡＢＳ樹脂、ポリカーボネートのエンジニアリングプラスチックを用いることができる。筐体を加熱成型加工によって加工する場合には表層４の厚さを２．０ｍｍ以下に設定するのが好ましい。
本発明によるデジタル機器の筐体の製造方法の１例を以下に示す。
【００２４】
（３）筐体の製造方法
本発明のデジタル機器の筐体は、積層シート形成処理と、成形加工処理とを順次行うことによって得られる。
（３−１）積層シート形成処理
積層シート形成処理は、筐体の表層となる光透過性の熱可塑性合成樹脂シートの一面に電磁波シールド層を含む少なくとも１層以上の内層を印刷して、内層４と表層３との積層からなるシート状積層物を形成する処理である。すなわち、光透過性の熱可塑性合成樹脂シートの一面に電磁波シールド層５を含む少なくとも１層以上の層を内層４として積層する。
【００２５】
図３（ａ）において、内層４の積層は、スクリーン印刷によって行い、内層４が化粧層６と、電磁波シールド層５とを含むときには、表層３の１面にまず化粧層６をスクリーン印刷し、ついで化粧層６の表面に図３（ｂ）のように電磁波シールド層５をスクリーン印刷する。内層４が化粧層と、電磁波シールド層とを兼ねるときには、１層のみをスクリーン印刷する。印刷処理によって、内層４と表層３との積層体として２又は３層のシート状積層物８が得られる。
【００２６】
（３−２）成形加工処理
成形加工処理は、積層シート形成処理後のシート状積層物８を加熱しつつシート状積層物８を軟化させ、軟化したシート状積層物８に、加熱成形加工（真空成形加工）を施し、シート状積層物８をデジタル機器の筐体の形状に加工する処理である。成形加工処理に際しては、光透過性の熱可塑性合成樹脂シートにポリカーボネートを選定したときには、図３（ｃ）のようにシート状積層物８を１５０〜１８０℃の温度で１〜３分間加熱しつつ図３（ｄ）のように真空成形型９にセットし、型内を脱気してシート状積層物を型のキャビティ形状に倣わせて変形させ、筐体としての立体形状を賦与して図１に示す筐体１，２の形状に加工する。
【００２７】
もっとも、この実施例では、携帯電話機の筐体を加工する例を示しているが、筐体は必ずしも立体に限るものではなく、例えば電池ケースの蓋のような平板に加工される場合もある。たとえば、携帯電話において、バッテリーカバー等は、携帯電話機の筐体の一部をなしているものである。上記処理によってシート状積層物は、筐体に加工され、図１（ｂ）に示すように表層３の合成樹脂層を透過して内層４の表面が外部から透視され、内層表面の模様、色彩が筐体の模様、色彩として表現される。
【００２８】
本発明において、筐体としての自己保持性を有する光透過性の合成樹脂層である表層３と、磁性組成物層で構成される電磁波シールド層５を含む内層４との積層であるシート状積層物８を加熱成型加工するため、任意の立体形状を賦与してしかも、内層４である電磁波シールド層５と表層３である合成樹脂層とを確実に一体化でき、筐体の形状に多少複雑な凹凸があったとしても真空成形が可能な範囲であれば自由な形態に成形が可能である。また、表層３に透明合成樹脂層を用いることによって、内層４の表面を意匠面として表層を通してその衣装面を透視させることができ、表層３は、筐体の構造体であるとともに、内層の意匠のトップコートとしてその意匠面を保護することができる。
【００２９】
もちろん、内層に積極的に化粧層６を設けることによって、筐体の意匠に変化性を持たせることができる。なお、本発明において、電磁波シールド層にフェライト粒子の磁性組成物層を用いることによって、電磁波シールドに重要な役割を果たす。すなわち、筐体内に納められた機器の電気回路は、周波数特性の良好なフェライト層によって磁気シールドされるため、導電材料と比較して高周波でのシールド効果は高まる。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明は、携帯電話、パソコン、ＤＶＤ機器、ＤＳＣ、ＤＶＣ、ゲーム機等の情報機器、デジタル家電、および自動車のキーレス等のイモビ、非接触ＩＣのアンテナ用シールド、ＲＦＩＤなどの筐体のほか、携帯端末システムＰＤＣ、ｃｄｍａｏｎｅ、ＩＭＴ−２０００に適応すると共に、ＲＦＩＤのＩＳＯ１４４４３，ＩＳＯ１５６９３の規格にも適応したものである。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の１実施例を示すもので、（ａ）は携帯電話機の筐体を示す図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面拡大図である。
【図２】（ａ）〜（ｃ）はシート状積層物の例を示す図である。
【図３】（ａ）〜（ｄ）は筐体の製造工程を工程順に示す図である。
【符号の説明】
【００３２】
１  キーボード側の筐体
２  ディスプレイ側の筐体
３  表層
４  内層
５  電磁波シールド層
６  化粧層
７  金属メッシュ
８  シート状積層物
９  真空成形型
【図１】
2005332919.tif 000003
【図２】
2005332919.tif 000004
【図３】
2005332919.tif 000005