JP2002008477A - 押釦スイッチ用キートップ部材及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 印刷の施された樹脂シートを絞り加工した形
態の押釦スイッチ用キートップ部材を高価な射出成形用
金型や高度な生産技術を用いることなく、安価に簡単に
工業的に生産することのできる押釦スイッチ用キートッ
プ部材及びその製造方法を提供する。 【解決手段】 押釦スイッチ用キートップ部材１につい
ては、押釦スイッチ用キートップ４の外形とほぼ等しい
形状と大きさをした樹脂製成形物を心材３とし、該心材
３の底面を除いたすべての外表面を文字、記号、絵柄等
の印刷が施された樹脂シート２で被覆すると共に、該樹
脂シート２と前記心材３とを接着剤６で密着固定してい
る。さらに、その製造方法にあっては、前記樹脂シート
２を圧空成形及び／又は真空成形を用いて或いは圧縮成
形を用いて成形して、前記樹脂シート２に所定数の押釦
スイッチ用キートップ４の外形形状に合わせた凸部５を
形成した後、該所定数の凸部５の内側に、それら所定数
の各凸部５とほぼ等しい形状と大きさをした別途射出成
形にて成形された前記心材３を接着剤６を介して密着固
定するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、携帯電話機、自
動車電話機等の移動体通信機器、家庭用電話機、電子手
帳、計測機器類、車載用スイッチ、リモコン、計算機或
いはパーソナルコンピューターのデータ入力装置やスイ
ッチ等に部品として用いられる押釦スイッチ用キートッ
プ部材及びその製造方法に係り、詳しくは、凸状に絞り
加工が施された樹脂シートに文字、数字、記号等が印刷
してある形態の押釦スイッチ用キートップ部材に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、携帯電話機等の移動体通信機
器、電子手帳、計測機器類、リモコン等の押釦スイッチ
においては、キートップ部材或いはキートップが配列さ
れたカバー部材が、機器ケース内に収納された回路基板
に組み込まれて回路をＯＮ−ＯＦＦするスイッチ機能を
果たす押釦スイッチとして構成されている。そして、そ
の中でも近年はこの押釦スイッチ用キートップ部材とし
て、凸状のキーの形状に合わせた絞り加工が施された樹
脂シートに文字、数字、記号等が印刷してある形態の押
釦スイッチ用キートップ部材が好まれ、その工業的な生
産量も増えてきている。

【０００３】このような押釦スイッチ用キートップ部材
は、たとえば特開昭６０−２０４１５号公報に記載され
ている発明のように、予め所定の位置に所定の文字、記
号、絵柄等が印刷された樹脂シートを準備し、この印刷
された樹脂シートを射出成形の金型の中に装填し、射出
される溶融樹脂の圧力と温度を用いて、射出成形と同時
に印刷された樹脂シートを絞り加工するという、いわゆ
るインモールド成形又はインサート成形と呼ばれる方法
が採用されていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような押釦スイッ
チ用キートップ部材での印刷された樹脂シートのインモ
ールド成形又はインサート成形では、高価で特殊な射出
成形用金型が必要となるし、射出成形の成形条件も難し
く生産性に劣るものになってしまい、樹脂等の材料選定
も限られたものとなっていた。結果として、コスト高の
部品となってしまう欠点があった。

【０００５】たとえば金型としては、印刷された樹脂シ
ートを金型の中に挿入して射出成形を行うために、印刷
された樹脂シートには高い耐熱性が要求されるし、キー
トップを隣り合わせて複数設ける必要がある場合には、
印刷された樹脂シートを絞り成形したい部分毎に射出ゲ
ートを設けなければならなかった。具体的には、キート
ップの形状毎にゲートを少なくとも一カ所設けなければ
ならず、複数のキートップを成形する場合は特に高価で
複雑な金型となっていた。しかも、成形条件としても多
数のゲートの射出条件を揃え、印刷された樹脂シートの
絞り成形用の高温高圧力の溶融樹脂を射出しなければな
らず、樹脂や金型の温度条件、圧力条件等も精密に制御
しなければならなかった。

【０００６】さらに、印刷された樹脂シートは射出成形
によって高温高圧で金型に押しつけられるので、シート
表面を傷つけないために、射出成形金型の表面は磨き処
理や鏡面加工が必要になる等、コスト高になっていた。

【０００７】従来の方法にあっても、少しでも射出成形
条件を緩和するために、印刷された樹脂シートを予め圧
縮成形等の手法で、大まかに絞り加工をしておく、いわ
ゆるプレフォーミング加工等を行っておく場合（たとえ
ば特許第３０００３５５号公報に記載の発明）もある
が、結局その後に、射出成形用の金型の中に印刷された
樹脂シートをインサートしてキートップ部の樹脂を射出
することになり、本質的な解決にはなっていなかった。

【０００８】この発明は、これら従来の問題点を排除し
ようとするもので、印刷の施された樹脂シートを絞り加
工した形態の押釦スイッチ用キートップ部材を高価な射
出成形用金型や高度な生産技術を用いることなく、安価
に簡単に工業的に生産することのできる押釦スイッチ用
キートップ部材及びその製造方法を提供しようとするも
のである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】かかる課題を達成するた
め、請求項１に記載の押釦スイッチ用キートップ部材の
発明は、押釦スイッチ用キートップの外形とほぼ等しい
形状と大きさをした樹脂製成形物を心材とし、該心材の
底面を除いたすべての外表面を文字、記号、絵柄等の印
刷が施された樹脂シートで被覆すると共に、該樹脂シー
トと前記心材とを接着剤で密着固定したことを特徴とし
ている。

【００１０】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の押釦スイッチ用キートップ部材の製造方法であって、
前記樹脂シートを圧空成形及び／又は真空成形を用いて
或いは圧縮成形を用いて成形して、前記樹脂シートに所
定数の押釦スイッチ用キートップの外形形状に合わせた
凸部を形成した後、該所定数の凸部の内側に、それら所
定数の各凸部とほぼ等しい形状と大きさをした別途射出
成形にて成形された前記心材を、接着剤を介して密着固
定するようにしたことを特徴としている。

【００１１】請求項３に記載の発明は、請求項１に記載
の押釦スイッチ用キートップ部材の製造方法であって、
予め射出成形によって成形された前記心材を準備し、該
心材を圧空成形及び／又は真空成形用の金型内にセット
し、次いで前記樹脂シートを加熱柔軟化し、該加熱柔軟
化した樹脂シートを前記金型内に導入し、圧空成形及び
／又は真空成形によって該樹脂シートを成形して前記心
材に該樹脂シートが密着固定するようにしたことを特徴
としている。

【００１２】請求項４に記載した押釦スイッチ用キート
ップ部材の製造方法の発明は、請求項３に記載の構成に
加えて、前記樹脂シートの前記心材と密着する部分に予
め接着剤を塗布するようにしたことを特徴としている。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面を用いて説明する。

【００１４】［発明の実施の形態１］図１は、この発明
に係る押釦スイッチ用キートップ部材の実施の形態を示
している。

【００１５】押釦スイッチ用キートップ部材１は、文
字、記号、絵柄等の印刷が施された樹脂シート（以下、
単に樹脂シートという。）２と樹脂製成形物３とで構成
されており、樹脂シート２には押釦用スイッチのキート
ップ４の外形形状に合わせた凸部５を形成されており、
この凸部５の内側に接着剤６を介して樹脂製成形物３が
密着した状態に固定されている。

【００１６】図１は、形状の異なる３個のキートップ
４，４，４が隣り合っている場合の要部縦断面図を示
し、それぞれのキートップ４，４，４が樹脂シート２で
連接されているが、１つ以上のキートップ４が配置され
る樹脂シート２であればよく、その数は限定されない。
また、これらのキートップ４，４，４の底面側には、通
常スイッチとしての接点やクリック感を出すためのドー
ム状弾性構造物やゴム製のシート部材などが配置される
が、この発明と直接関係がないのでその説明は省略す
る。

【００１７】［発明の実施の形態２］次に、この発明に
係る押釦スイッチ用キートップ部材の製造方法を説明す
る。

【００１８】この発明に係る押釦スイッチ用キートップ
部材を製造する場合には、予め、樹脂シート２の所定の
位置に文字、記号、絵柄等の必要な印刷を施しておく。
この印刷は従来ある印刷方法を用いればよく、たとえば
スクリーン印刷、パッド印刷、オフセット印刷、グラビ
ア印刷、インクジェット印刷、熱転写印刷、昇華型印刷
等を用いて、さらには塗装、メッキ、蒸着、ホットスタ
ンプ、レーザーマーキング等の手法を用いて装飾を行っ
ておいてもよい。

【００１９】樹脂シート２の材料としては、ポリエステ
ル、ポリウレタン、ポリカーボネート、アクリル、塩化
ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレンなど熱可塑性の
樹脂が選択されるが、印刷性や成形加工性等を考慮する
とポリエステル、ポリカーボネート、アクリル及びそれ
らのアロイ、共重合物が好ましい。

【００２０】そこで、このような樹脂シート２を、圧空
成形又は真空成形のいずれか、或いは圧縮成形方法で凸
状に絞り加工を行うのであるが、簡易な方法としては真
空成形が選択されることが多い。また、必要に応じて１
つの金型で圧空成形と真空成形とを同時に行うようにし
た圧空真空成形を採用してもよい。

【００２１】ここでは、圧空真空成形による押釦スイッ
チ用キートップ部材の第１の製造方法について説明す
る。以下、この第１の製造方法をこの発明の実施の形態
２として説明する。

【００２２】図２乃至図４は、圧空真空成形用の金型を
使用して凸状の絞り加工を施す場合の工程を示した概要
図であり、図２は金型へ樹脂シートを導入した状態を示
し、図３は金型に樹脂シートをセットした状態を示し、
図４は樹脂シートの成形が終了した状態を示している。

【００２３】圧空真空成形用の金型２０に樹脂シート２
を導入する前に、予め樹脂シート２を赤外線ヒーターを
用いて溶融寸前の温度（たとえば１７０℃）に加熱し軟
化させておく。

【００２４】圧空真空成形用の金型２０は、箱形の１面
を開口部としこの開口部を下向きにした上金型２１と、
同じく開口部を上向きにした下金型２２とで構成されて
おり、軟化させておいた樹脂シート２を冷却固化できる
ように樹脂シート２の軟化温度より低い所定の温度に保
たれている。そして、この軟化した樹脂シート２を図３
に示したように、上金型２１と下金型２２との間で挟み
込むようにして圧空真空成形用の金型２０にセットす
る。上金型２１は、空気孔２３を介してエアポンプ２４
に接続されており、この上金型２１からは成型用の圧空
がかけられる。この場合の空気の圧力は、樹脂シート２
の成形性に合わせて調整されるが、概ね１〜２０ｋｇ／
ｃｍ^２の圧力とすることが多い。

【００２５】また、下金型２２の上方には樹脂シート２
の所定箇所を凸状に引き延ばすための突起２５が配置さ
れている。そして、この突起２５の周囲には、樹脂シー
ト２の下側の空気を排気するための微少な貫通孔（図示
せず）が下金型２２に複数個配設されている。さらに、
排気効果を上げるために下金型２２は排気孔２６を介し
て真空ポンプ２７に接続されている。

【００２６】そこで、予備加熱により軟化させておいた
樹脂シート２は、圧空真空成形用の金型２０の上金型２
１と下金型２２とで挟み込まれた状態で、上から圧空の
力で、下からは真空の力で変形され、図４のように下金
型２２の突起２５に沿って変形して所定の箇所に凸部５
が形成される。

【００２７】次に、別途射出成形法を用いて樹脂シート
２の凸部５の内側に配置される樹脂製成形物３を作るの
であるが、この成形に当たって特に問題となるところは
ない。

【００２８】キートップ４の表面は樹脂シート２である
し、接着剤６を介して樹脂シート２に固定するので、樹
脂製成形物３の寸法や外観は厳密なものである必要はな
く、安価な金型を用いることが可能である。また、射出
成形品特有のヒケ、そり、ウェルドマーク、フローマー
ク等もほとんど考慮する必要がないので、簡単な成形条
件で高速に成形することが可能である。

【００２９】樹脂製成形物３の材質は、接着できるもの
であれば特に限定されるものではないが、射出成形のや
り易さからＡＢＳ樹脂やＰＢＴ樹脂、ポリカーボネート
樹脂、アクリル樹脂などが選択される。

【００３０】最後に、圧空真空成形によって所定の箇所
に凸部５が形成された樹脂シート２に、別途射出成形さ
れた樹脂製成形物３を固定する。この場合には、樹脂シ
ート２の凸部５の内側に接着剤６を塗布するか又は樹脂
成形物３に接着剤６を塗布して、両者を一体に接着固定
すればよい。

【００３１】ここで、接着剤６は、樹脂シート２の材料
と樹脂製成形物３の材料によって最適のものを選択する
のであるが、一般的には、エポキシ系、アクリレート
系、ポリエステル系、ウレタン系、ゴム系、塩化ビニル
系等の接着剤が使用される。

【００３２】［発明の実施の形態３］次に、この発明に
係る押釦スイッチ用キートップ部材の他の製造方法を説
明する。

【００３３】前述した第１の製造方法では、最初に樹脂
シート２にキートップ４を形作るための凸部５を圧空真
空成形によって成形して、その後この成形された凸部５
の内側に別途射出成形された樹脂製成形物３を接着固定
するようにしていたが、ここでは、別途射出成形された
樹脂製成形物３を圧空成形用金型の所定の位置に固定し
た後に樹脂シート２を圧空成形用金型に導入するように
した第２の製造方法を説明する。以下、この第２の製造
方法をこの発明の実施の形態３として説明する。

【００３４】図５は、圧空成形用金型に樹脂シートをセ
ットした状態を示した概略図である。

【００３５】圧空成形用金型３０は、箱形の１面を開口
部としこの開口部を下向きにした上金型３１と、同じく
開口部を上向きにした下金型３２とで構成されており、
上金型３１には、外部に配置されたエアポンプ２４と接
続されこのエアポンプ２４から上金型３１の内部に高圧
の空気を送り込むための空気孔２３が穿設されている。

【００３６】そして、この第２の製造方法（発明の実施
の形態３）にあっては、図５に示したように、予め射出
成形によって成形された樹脂製成形物３を目的とする複
数のキートップの配置に合わせて、下金型３２の底面３
３にあたる所定の位置にセットするといった工程が、こ
の圧空成形用金型３０を使用する場合の最初の工程とな
る。

【００３７】次に、樹脂シート２を赤外線ヒーターを用
いて加熱柔軟化し、この加熱柔軟化した樹脂シート２を
圧空成形金型３０内に導入し、上金型３１と下金型３２
とで樹脂シート２を挟み込んで固定する。そして、上金
型３１と樹脂シート２との空間に空気孔２３を介してエ
アポンプ２４から高圧の空気を送り込む。すると、樹脂
シート２は高圧の空気の力で樹脂製成形物３の表面を覆
うように変形し、結果として樹脂製成形物３の表面に一
様に密着することとなる。

【００３８】ここで、樹脂シート２の樹脂製成形物３と
密着する面に予め接着剤６を塗布しておけば、凸部５の
成形と同時に接着も行うことができ、より合理的に押釦
スイッチ用キートップ部材を作ることが可能となる。接
着剤６は、予め樹脂製成形物３及び／又は樹脂シート２
に塗布しておけばよい。樹脂製成形物３に塗布する場合
は少なくとも樹脂製成形物３の上面に塗布しておけばよ
いし、樹脂シート２に塗布する場合も同様に樹脂シート
２が樹脂製成形物３に密着する部分に予め塗布しておく
ことが望ましい。

【００３９】この発明の実施の形態２では、樹脂シート
２と樹脂製成形物３とを別々の金型（樹脂シート２は圧
空真空成形金型、樹脂製成形物３は射出成形金型）で成
形したものを金型の外で接着剤６によって一体化して押
釦スイッチ用キートップ部材を完成するようにした。

【００４０】これに対して、この発明の実施の形態３で
は、圧空成形金型３０における樹脂シート２の成形工程
の中（金型の中）で樹脂製成形物３と樹脂シート２とを
一体化して押釦スイッチ用キートップ部材を完成するよ
うにしているため、より製造工程が簡略化されるから製
造コストがさらに低減できる。

【００４１】なお、下金型３２は、この発明の実施の形
態２で示したように下金型の上方で成形するものとし
て、樹脂製成形物３の周囲には、樹脂シート２の下側の
空気を排気するための微少な貫通孔を複数配設すると共
にこれら複数の貫通孔から排気孔へ接続するための通路
を形成するようにしてもよい。

【００４２】また、この発明の実施の形態３では、圧空
成形金型３０を使用した場合を示したが、圧空成形金型
３０の代わりに真空成形金型を使用して押釦スイッチ用
キートップ部材を製造することもできる。この場合に
は、下金型３２の底面３３に排気孔を設けて、この排気
孔に外部に配置した図示しない真空ポンプを接続して、
下金型３２と樹脂シート２との空間の空気を真空ポンプ
によって排気することにより、真空の力で樹脂シート２
が樹脂製成形物３の外表面を覆うように変形することと
なり、結果として樹脂製成形物３の外表面に樹脂シート
２が一様に密着した所要の形状の押釦スイッチ用キート
ップ部材が完成される。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の
発明によれば、押釦スイッチ用キートップの外形とほぼ
等しい形状と大きさをした樹脂製成形物を心材とし、該
心材の底面を除いたすべての外表面を文字、記号、絵柄
等の表示部が印刷された樹脂シートで被覆すると共に、
該樹脂シートと前記心材とを接着剤で密着固定している
ので、印刷された樹脂シートを絞り加工した形態の押釦
スイッチ用キートップ部材を高価な射出成形用金型や高
度な生産技術を用いることなく、安価に簡単に工業的に
生産できる押釦スイッチ用キートップ部材が得られる。

【００４４】請求項２に記載の発明によれば、前記樹脂
シートを圧空成形及び／又は真空成形を用いて或いは圧
縮成形を用いて成形して、前記樹脂シートに所定数の押
釦スイッチ用キートップの外形形状に合わせた凸部を形
成した後、該所定数の凸部の内側に、それら所定数の各
凸部とほぼ等しい形状と大きさをした別途射出成形にて
成形された前記心材を、接着剤を介して密着固定するよ
うにしたので、印刷された樹脂シートを絞り加工した形
態の押釦スイッチ用キートップ部材を高価な射出成形用
金型や高度な生産技術を用いることなく、安価に簡単に
工業的に生産することができる。

【００４５】請求項３に記載の発明によれは、予め射出
成形によって成形された前記心材を準備し、該心材を圧
空成形及び／又は真空成形用の金型内にセットし、次い
で前記樹脂シートを加熱柔軟化し、該加熱柔軟化した樹
脂シートを前記金型内に導入し、圧空成形及び／又は真
空成形によって該樹脂シートを成形して前記心材に該樹
脂シートが密着固定するようにしたので、インサート成
形で印刷済樹脂シートの凸部に溶融樹脂を注入して樹脂
製成形物を同時成形する際に必要な高価な金型がいらな
い。

【００４６】さらに、加熱軟化した樹脂シートが圧空成
形及び／又は真空成形の金型の中で心材に密着し、冷却
固化するので、心材と樹脂シートとが完全に密着した形
状に成形される。このために、形状安定性、接着信頼
性、寸法精度の高い押釦スイッチ用キートップ部材を生
産することができる。

【００４７】請求項４に記載の発明によれば、請求項３
の構成に加えて、前記樹脂シートの前記心材と密着する
部分に予め接着剤が塗布するようにしたので、成形完了
時には樹脂シートと心材とが密着した状態で固定され一
体化される。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明に係る押釦スイッチ用キートップ部
材の実施の形態を示した要部縦断面図である。

【図２】 この発明に係る押釦スイッチ用キートップ部
材の第１の製造方法を示した概略図であって、金型へ樹
脂シートを導入した状態を示している。

【図３】 同第１の製造方法を示した概略図であって、
金型に樹脂シートをセットした状態を示した状態を示し
ている。

【図４】 同第１の製造方法を示した概略図であって、
樹脂シートの成形が終了した状態を示している。

【図５】 同第２の製造方法を示した概略図であって、
圧空成形用金型に樹脂シートをセットした状態を示して
いる。

【符号の説明】

１ 押釦スイッチ用キートップ部材 ２ 樹脂シート ３ 樹脂製成形物（心材） ４ キートップ ５ 凸部 ２０ 圧空真空成形用金型 ２１ 上金型 ２２ 下金型 ２３ 空気孔 ２４ エアポンプ ２５ 突起 ２６ 排気孔 ２７ 真空ポンプ ３０ 圧空成形用金型

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 押釦スイッチ用キートップの外形とほぼ
   等しい形状と大きさをした樹脂製成形物を心材とし、該
   心材の底面を除いたすべての外表面を文字、記号、絵柄
   等の印刷が施された樹脂シートで被覆すると共に、該樹
   脂シートと前記心材とを接着剤で密着固定していること
   を特徴とする押釦スイッチ用キートップ部材。
2. 【請求項２】 前記樹脂シートを圧空成形及び／又は真
   空成形を用いて或いは圧縮成形を用いて成形して、前記
   樹脂シートに所定数の押釦スイッチ用キートップの外形
   形状に合わせた凸部を形成した後、該所定数の凸部の内
   側に、それら所定数の各凸部とほぼ等しい形状と大きさ
   をした別途射出成形にて成形された前記心材を、接着剤
   を介して密着固定するようにしたことを特徴とした請求
   項１に記載の押釦スイッチ用キートップ部材の製造方
   法。
3. 【請求項３】 予め射出成形によって成形された前記心
   材を準備し、該心材を圧空成形及び／又は真空成形用の
   金型内にセットし、次いで前記樹脂シートを加熱柔軟化
   し、該加熱柔軟化した樹脂シートを前記金型内に導入
   し、圧空成形及び／又は真空成形によって該樹脂シート
   を成形して前記心材に該樹脂シートが密着固定するよう
   にしたことを特徴とする請求項１に記載の押釦スイッチ
   用キートップ部材の製造方法。
4. 【請求項４】 前記樹脂シートの前記心材と密着する部
   分に予め接着剤を塗布するようにしたことを特徴とする
   請求項３に記載の押釦スイッチ用キートップ部材の製造
   方法。