JP2004156098A - 蒸着用マスク治具 - Google Patents

Abstract

【課題】蒸着用マスク治具において、製品に傷や打痕不良や下地塗装不良が発生しにくく、高精度で大量に製造できて低コストになり、製品の仕様変更にも安価かつ容易に対応できること。
【解決手段】蒸着用マスク治具１は上治具２と下治具３の２部分から成り、耐熱ＡＢＳ樹脂製で射出成形で製造されているため高精度であり、上治具２には複雑な形状のマスク部４が設けられている。上治具２を裏返して製品保持部６に製品Ｐの所定の部分を嵌合させ、４箇所の螺子孔１０に嵌合するように上治具２の裏側の４本のピンをセットし、上から下治具３を２本の固定爪１２が上治具２の２箇所の固定爪係止部８に係止されるように被せて一体化させる。以降の下地塗装、蒸着において蒸着用マスク治具１ごと取り扱うので製品に傷や打痕不良や下地塗装不良が発生しにくく、製品の仕様変更にも蒸着用マスク治具１の射出成形金型を修正するだけで対応できる。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、製品の一部に下地塗装を施した後に蒸着を行う際に、蒸着が不要な部分を覆うことによって蒸着膜が付着するのを防止する蒸着用マスク治具に関するものである。
【０００２】
なお、本明細書において「製品」とは、必ずしも完成品またはそれに近いもののみを意味せず、半製品・部品等も上工程における製品であるから、一括して「製品」と称する。
【０００３】
【従来の技術】
従来の下地塗装及び蒸着の工程について、図５乃至図７を参照して説明する。図５は従来のマスク治具を用いた製品の下地塗装及び蒸着から出荷までの手順を示す工程図である。図６は従来の下地塗装用マスク治具の上治具に製品をセットした状態を裏側から見て示す平面図である。図７は従来の蒸着用マスク治具の上治具の製品をセットした状態と下治具を並べて示す平面図である。
【０００４】
図５に示されるように、従来の下地塗装及び蒸着の工程は、ステップＳ２１で製品（ここでは携帯電話の本体の一部）が受入れられると、まず専用の塗装用マスク治具にセットされ（ステップＳ２２）、スプレーガンで蒸着膜の付きを良くするためのアンダー塗装（下地塗装）が行なわれる（ステップＳ２３）。それから塗装用マスク治具が外され（ステップＳ２４）、製品のアンダー塗装の乾燥（ステップＳ２５）が行なわれた後、製品が蒸着装置の近傍まで運搬される（ステップＳ２６）。そして、今度は専用の蒸着用マスク治具にセットされ（ステップＳ２７）、この蒸着用マスク治具が複数個蒸着装置の回転治具にセットされて蒸着用マスク治具を回転させることによって蒸着膜厚が均一になるように真空蒸着が行なわれる（ステップＳ２８）。所定の蒸着膜が付着したら蒸着装置を開けて蒸着用マスク治具を取り出し、蒸着された製品が取り外され（ステップＳ２９）、所定の検査を経て次工程へ出荷される（ステップＳ３０，Ｓ３１）。
【０００５】
ここで、図７に示される塗装用マスク治具の上治具１６（この上にほぼ同じ大きさの下治具が被せられる。）、図８に示される蒸着用マスク治具２１は、ともにジュラコン樹脂を機械加工して製造されている。そして、１度に大量の製品Ｐ１を塗装処理できるように１つの塗装用マスク治具の上治具１６に多くの製品Ｐ１がセットできるようになっている。同様に１度に大量の下地塗装済み製品Ｐ２を蒸着処理できるように、１つの蒸着用マスク治具２１の上治具２２に多くの製品Ｐ２がセットできるようになっている。
【０００６】
図８では上治具２２の製品セット部２４に１つの製品Ｐ２しかセットされていないが、全ての製品セット部２４に製品Ｐ２がセットされると、下治具２３が裏返しに上治具２２に被せられて相対する固定部２２ａ，２３ａがそれぞれ密着してクリップで挟んで固定される。これによって、下治具２３の製品支持板２５によって各製品Ｐ２が押さえられ、ずれないように固定される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の工程においては、塗装用マスク治具１６と蒸着用マスク治具２１を別々にして、それぞれに多くの製品Ｐ１，Ｐ２をセットできるようにしているので、製品Ｐ１，Ｐ２のみでの着脱や取り扱いの回数が多くなり、また製品Ｐ２を複数個運搬ケースに入れて運搬するので、製品Ｐ１，Ｐ２に傷や打痕不良が多発する。また、大量の製品Ｐ１，Ｐ２を一括処理可能かつ高いマスク精度を有するマスク治具１６，２１が要求され、高価なものになる。さらに、製品の仕様変更があった場合マスク治具１６，２１を修正するにしても、新規にマスク治具を製造するにしても費用がかさみ、樹脂の機械加工では高精度が出にくいことと塗装用マスク治具１６がずれると全ての製品についてずれるので、下地塗装不良が多発する場合があるという問題点があった。
【０００８】
そこで、本発明は、製品に傷や打痕不良が発生しにくく、高精度で大量に製造することができて低コストになり、下地塗装不良も発生しにくく、製品の仕様変更があった場合でも安価にかつ容易に対応することができる蒸着用マスク治具の提供を課題とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明にかかる蒸着用マスク治具は、製品の一部に下地塗装を施した後に蒸着を行う工程において、不要な部分に蒸着膜が付着するのを防止する蒸着用マスク治具であって、前記製品単体ごとに１個の蒸着用マスク治具を使用して、かつ前記下地塗装の際の塗装用マスク治具と兼用したものである。
【００１０】
これによって、下地塗装の前に製品単体ごとに１個の蒸着用マスク治具をセットした後は、蒸着が終わって製品を蒸着用マスク治具から外すまでは製品そのものを着脱したり取り扱ったりしないで済むため、製品の傷・打痕不良を大幅に低減できるとともに、高精度の蒸着用マスク治具を塗装用マスク治具と兼用するため、下地塗装不良も大幅に低減できる。無論、各処理は製品１個ごとに行うわけではなく、下地塗装は製品をセットした蒸着用マスク治具を縦横に多数個並べてスプレーガンで１度に多数個に塗装し、乾燥した後、蒸着用マスク治具が多数個受け治具にセットされ、この受け治具が複数個蒸着装置の回転治具にセットされて真空蒸着が行なわれる。
【００１１】
このようにして、製品の傷・打痕不良を大幅に低減できるとともに、高精度の蒸着用マスク治具を塗装用マスク治具と兼用するため、下地塗装不良も大幅に低減できる蒸着用マスク治具となる。
【００１２】
請求項２の発明にかかる蒸着用マスク治具は、請求項１の構成において、前記蒸着を行う部分を除く前記製品全体を覆うものである。
【００１３】
これによって、蒸着部分を除く製品全体が蒸着用マスク治具によって保護されるので、製品の傷・打痕不良を大幅に低減できるとともに、万が一蒸着用マスク治具を落としたりしても、蒸着用マスク治具の外側が傷つくだけで中の製品が傷つけられることはない。
【００１４】
このようにして、製品の傷・打痕不良を大幅に低減でき、より扱い易い蒸着用マスク治具となる。
【００１５】
請求項３の発明にかかる蒸着用マスク治具は、請求項１または請求項２の構成において、前記蒸着用マスク治具表面に対して前記製品の蒸着を行う部分が内部に凹むように段差を設けたものである。
【００１６】
これによって、製品の蒸着を行う部分も周囲に突出した蒸着用マスク治具表面によって保護されるため、製品の蒸着部分の傷・打痕不良を大幅に低減できるとともに、誤って作業台や床に蒸着用マスク治具を蒸着部分を下にして落としたりしても、蒸着部分が凹んでいるため蒸着前なら下地塗装が、蒸着後なら蒸着膜が周囲に突出した蒸着用マスク治具表面によって保護されて、傷つけられることはない。
【００１７】
このようにして、製品の蒸着部分についても傷・打痕不良を大幅に低減することができる蒸着用マスク治具となる。
【００１８】
請求項４の発明にかかる蒸着用マスク治具は、請求項１乃至請求項３のいずれか１つの構成において、合成樹脂成形品からなるものである。
【００１９】
したがって、工具鋼等の精密加工が可能な金型に蒸着用マスク治具の形状を有するキャビティを彫り込んで、射出成形等の精密な成形法によって製造されるので、高精度の同一の蒸着用マスク治具を多数製造することができ、従来の機械加工によるマスク治具に比べて下地塗装不良等の発生率が格段に低くなり、また低コストとなる。
【００２０】
さらに、製品の仕様変更が頻繁に行なわれる場合でも、従来の多数個処理用のマスク治具では機械加工で１箇所ずつ形状変更しなければならないので長時間を要しかつばらつきが出易く、益々下地塗装不良等が多発していたが、本発明の蒸着用マスク治具においては金型のキャビティ形状を修正すれば良いだけなので、仕様変更への対応も高精度で容易かつ低コストでできる。
【００２１】
このようにして、高精度かつ低コストで製造することができ、仕様変更にも容易かつ安価に対応できる蒸着用マスク治具となる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図１乃至図４を参照して説明する。図１は本発明の実施の形態にかかる蒸着用マスク治具とセットされる製品を示す分解斜視図である。図２（ａ）は本発明の実施の形態にかかる蒸着用マスク治具の上治具を示す平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は底面図である。図３（ａ）は本発明の実施の形態にかかる蒸着用マスク治具の下治具を示す平面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図、（ｃ）は底面図である。図４は本発明の実施の形態にかかる蒸着用マスク治具を用いた製品の下地塗装及び蒸着から出荷までの手順を示す工程図である。
【００２３】
まず、本実施の形態にかかる蒸着用マスク治具の構造の概略と製品のセット方法について図１を参照して説明する。図１に示されるように、本実施の形態の蒸着用マスク治具１は、上治具２と下治具３の２つの部分から成り立っており、耐熱ＡＢＳ樹脂製で射出成形によって製造されている。したがって、射出成形金型のキャビティ形状に沿って同一形状の高精度の上治具２及び下治具３を多数個製造することができる。上治具２には中央の貫通孔の周囲に複雑な形状のマスク部４が設けられており、また中央の貫通孔に渡されたマスク支持棒５にもマスク部４が設けられている。
【００２４】
上治具２と下治具３の間にセットされる製品Ｐとして、本実施の形態においては携帯電話の本体の一部を例としている。この製品Ｐはポリカーボネート樹脂製で、やはり射出成形によって製造されており、この携帯電話の本体の一部Ｐの裏側に静電防止の目的で銅（Ｃｕ）と錫（Ｓｎ）の金属蒸着膜を着けるものである。想像線で囲まれた部分が（貫通孔９の周囲を除いて）蒸着される部分Ｅである。また、製品Ｐには４箇所に螺子孔１０が貫通して設けられている。
【００２５】
そこで、受け入れられた製品Ｐを上治具２を裏返しにして、裏面の製品保持部６に製品Ｐの所定の部分を嵌合させて、また前記４箇所の螺子孔１０に嵌合するように上治具２の裏側に図示されない４本のピンを設けてセットし、上から下治具３を２本の固定爪１２が上治具２の２箇所の固定爪係止部８に係止されるように被せて、上治具２と下治具３を一体化させる。これによって、製品Ｐは蒸着されない側において下治具３の２箇所の製品支持部１１によって上治具２に押し付けられるので、以下の各工程で蒸着用マスク治具１を様々に動かしても蒸着用マスク治具１の中でガタつくことはなく、最初に上治具２の製品保持部６（及び図示されない４本のピン）にセットした位置から微動だにしない。
【００２６】
次に、上治具２の詳細な構造について、図２を参照して説明する。図２（ｂ），（ｃ）に示されるように、上治具２の裏側には図１に示される製品Ｐに設けられた４箇所の螺子孔１０に嵌合して保持する４本のピン６ａが立設されている。そして、上治具２の外枠２ａと裏側まで伸びているマスク部４の間の溝６が製品保持部となって、４本のピン６ａとともに製品Ｐを上治具２の裏側の所定の位置に保持する。
【００２７】
次に、下治具３の詳細な構造について、図３を参照して説明する。図３に示されるように、下治具３は製品Ｐがセットされた上治具２に対する蓋のような役割をする。即ち、上治具２にセットされた製品Ｐを上治具２に押え付けて固定する２箇所の製品支持部１１、上治具２の固定爪係止部８に嵌めて上治具２と下治具３を一体化させる２本の固定爪１２、そして上治具２の外枠２ａより一回り小さく立設されている内枠３ａを有し、下治具３を上治具２に嵌め込むことによって、蒸着部分Ｅを除く製品全体が蒸着用マスク治具によって保護されるので、製品の傷・打痕不良を大幅に低減できる。
【００２８】
のみならず、製品Ｐの蒸着を行う部分Ｅも周囲に突出した蒸着用マスク治具１の上治具２の表面によって保護されるため、製品Ｐの蒸着部分Ｅについても傷・打痕不良を大幅に低減できる。
【００２９】
次に、本実施の形態にかかる蒸着用マスク治具１を用いた下地塗装及び蒸着から出荷までの手順について、図４を参照して説明する。図４に示されるように、ステップＳ１で製品Ｐが受入れられると、上述の如く、蒸着用マスク治具１の１個に付き製品Ｐが１個ずつセットされ（ステップＳ２）、多数の蒸着用マスク治具１が塗装台の上に縦横に並べられて、スプレーガンで蒸着膜の付きを良くするためのアンダー塗装（下地塗装）が行なわれる（ステップＳ３）。続いて、製品Ｐのアンダー塗装の乾燥（ステップＳ４）が行なわれた後、製品Ｐが蒸着用マスク治具１の中にセットされたままの状態で蒸着装置の近傍まで運搬される（ステップＳ５）。そして、蒸着用マスク治具１ごと蒸着用の縦長の受け治具に複数個がセットされ（ステップＳ６）、この受け治具が蒸着装置の五角柱の回転治具に１面ごとに１個セットされる。蒸着装置は回転治具を３基備えているので、受け治具は合計１５個セットされることになる。
【００３０】
そして、３基の回転治具を回転させることによって蒸着膜厚が均一になるようにしながら、まず銅（Ｃｕ）が真空蒸着され、続いて錫（Ｓｎ）の真空蒸着が行なわれる（ステップＳ７）。所定の蒸着膜が付着したら蒸着装置を開けて受け治具を取り出し、受け治具から蒸着用マスク治具１を一つ々々取り外して（ステップＳ８）、さらに蒸着用マスク治具１の下治具３の２本の固定爪１２を外して下治具３を上治具２から取り外し、蒸着された製品Ｐを取り出す（ステップＳ９）。その後、所定の検査を経て次工程へ出荷される（ステップＳ１０，Ｓ１１）。
【００３１】
このように、ステップＳ２で蒸着用マスク治具１に製品ＰがセットされてからステップＳ９で蒸着された製品Ｐが取り出されるまでの間は、製品Ｐは蒸着用マスク治具１に収容された状態で取り扱われ、唯一露出している蒸着部分Ｅも上治具２の表面からマスク部４によって段差が付けられて内側に凹んでいるので、ステップＳ２からステップＳ９までの間は製品Ｐに傷や打痕等がつく可能性は極めて低くなる。
【００３２】
このようにして、本実施の形態の蒸着用マスク治具１においては、製品Ｐのみでの着脱や取り扱いの回数が極めて少なくなり、製品Ｐに傷や打痕不良が発生しにくくなる。また、蒸着用マスク治具１は材料として耐熱性ＡＢＳ樹脂を用いて射出成形により製造しているので、高精度の蒸着用マスク治具１を大量に製造することができ、低コストになる。さらに、製品Ｐの仕様変更があった場合でも蒸着用マスク治具１成型用の射出成型用金型のキャビティを修正するだけで良いので、仕様変更にも安価にかつ容易に対応することができる。
【００３３】
本実施の形態においては、製品Ｐに銅（Ｃｕ）と錫（Ｓｎ）を真空蒸着する場合について説明したが、蒸着する材料はその他の金属でも良いし、金属以外のセラミックス等の材料でも構わない。また、下地塗装した後に蒸着する場合についてのみ説明し、名称も蒸着用マスク治具１となっているが、下地塗装した後にスパッタリングやイオン注入を行う場合にも応用することができる。
【００３４】
また、本実施の形態においては、製品Ｐとして携帯電話の本体の一部を例として説明したが、他にも電卓、電子辞書、ポケットコンピュータ等の本体やその一部等を蒸着用マスク治具を用いる製品の例として挙げることができる。
【００３５】
蒸着用マスク治具のその他の部分の構成、形状、数量、材質、大きさ、接続関係等についても、本実施の形態に限定されるものではない。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明にかかる蒸着用マスク治具は、製品の一部に下地塗装を施した後に蒸着を行う際に、不要な部分に蒸着膜が付着するのを防止する蒸着用マスク治具であって、前記製品単体ごとに１個の蒸着用マスク治具を使用して、かつ前記下地塗装の際の塗装用マスク治具と兼用したものである。
【００３７】
これによって、下地塗装の前に製品単体ごとに１個の蒸着用マスク治具をセットした後は、蒸着が終わって製品を蒸着用マスク治具から外すまでは製品そのものを着脱したり取り扱ったりしないで済むため、製品の傷・打痕不良を大幅に低減できるとともに、高精度の蒸着用マスク治具を塗装用マスク治具と兼用するため、下地塗装不良も大幅に低減できる。無論、各処理は製品１個ごとに行うわけではなく、下地塗装は製品をセットした蒸着用マスク治具を縦横に多数個並べてスプレーガンで１度に多数個に塗装し、乾燥した後、蒸着用マスク治具が多数個受け治具にセットされ、この受け治具が複数個蒸着装置の回転治具にセットされて真空蒸着が行なわれる。
【００３８】
このようにして、製品の傷・打痕不良を大幅に低減できるとともに、高精度の蒸着用マスク治具を塗装用マスク治具と兼用するため、下地塗装不良も大幅に低減できる蒸着用マスク治具となる。
【００３９】
請求項２の発明にかかる蒸着用マスク治具は、請求項１の構成において、前記蒸着を行う部分を除く前記製品全体を覆うものである。
【００４０】
これによって、蒸着部分を除く製品全体が蒸着用マスク治具によって保護されるので、請求項１に記載の効果に加えて、製品の傷・打痕不良を大幅に低減できるとともに、万が一蒸着用マスク治具を落としたりしても、蒸着用マスク治具の外側が傷つくだけで中の製品が傷つけられることはない。
【００４１】
このようにして、製品の傷・打痕不良を大幅に低減でき、より扱い易い蒸着用マスク治具となる。
【００４２】
請求項３の発明にかかる蒸着用マスク治具は、請求項１または請求項２の構成において、前記蒸着用マスク治具表面に対して前記製品の蒸着を行う部分が内部に凹むように段差を設けたものである。
【００４３】
これによって、製品の蒸着を行う部分も周囲に突出した蒸着用マスク治具表面によって保護されるため、製品の蒸着部分の傷・打痕不良を大幅に低減できるとともに、請求項１または請求項２に記載の効果に加えて、誤って作業台や床に蒸着用マスク治具を蒸着部分を下にして落としたりしても、蒸着部分が凹んでいるため蒸着前なら下地塗装が、蒸着後なら蒸着膜が周囲に突出した蒸着用マスク治具表面によって保護されて、傷つけられることはない。
【００４４】
このようにして、製品の蒸着部分についても傷・打痕不良を大幅に低減することができる蒸着用マスク治具となる。
【００４５】
請求項４の発明にかかる蒸着用マスク治具は、請求項１乃至請求項３のいずれか１つの構成において、合成樹脂成形品からなるものである。
【００４６】
したがって、請求項１乃至請求項３のいずれか１つに記載の効果に加えて、工具鋼等の精密加工が可能な金型に蒸着用マスク治具の形状を有するキャビティを彫り込んで、射出成形等の精密な成形法によって製造されるので、高精度の同一の蒸着用マスク治具を多数製造することができ、従来の機械加工によるマスク治具に比べて下地塗装不良等の発生率が格段に低くなり、また低コストとなる。
【００４７】
さらに、製品の仕様変更が頻繁に行なわれる場合でも、従来の多数個処理用のマスク治具では機械加工で１箇所ずつ形状変更しなければならないので長時間を要しかつばらつきが出易く、益々下地塗装不良等が多発していたが、本発明の蒸着用マスク治具においては金型のキャビティ形状を修正すれば良いだけなので、仕様変更への対応も高精度で容易かつ低コストでできる。
【００４８】
このようにして、高精度かつ低コストで製造することができ、仕様変更にも容易かつ安価に対応できる蒸着用マスク治具となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の実施の形態にかかる蒸着用マスク治具とセットされる製品を示す分解斜視図である。
【図２】図２（ａ）は本発明の実施の形態にかかる蒸着用マスク治具の上治具を示す平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は底面図である。
【図３】図３（ａ）は本発明の実施の形態にかかる蒸着用マスク治具の下治具を示す平面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図、（ｃ）は底面図である。
【図４】図４は本発明の実施の形態にかかる蒸着用マスク治具を用いた製品の下地塗装及び蒸着から出荷までの手順を示す工程図である。
【図５】図５は従来のマスク治具を用いた製品の下地塗装及び蒸着から出荷までの手順を示す工程図である。
【図６】図６は従来の下地塗装用マスク治具の上治具に製品をセットした状態を裏側から見て示す平面図である。
【図７】図７は従来の蒸着用マスク治具の上治具の製品をセットした状態と下治具を並べて示す平面図である。
【符号の説明】
１ 蒸着用マスク治具
２ 上治具
３ 下治具
４ マスク部（段差）
Ｐ 製品

Claims (4)

1. 製品の一部に下地塗装を施した後に蒸着を行う際に、不要な部分に蒸着膜が付着するのを防止する蒸着用マスク治具において、
   前記製品単体ごとに１個の蒸着用マスク治具を使用し、かつ、前記下地塗装の際の塗装用マスク治具と兼用したことを特徴とする蒸着用マスク治具。
2. 前記蒸着を行う部分以外の前記製品全体を覆うものであることを特徴とする請求項１に記載の蒸着用マスク治具。
3. 前記蒸着用マスク治具表面に対して前記製品の蒸着を行う部分が内部に凹むように段差を設けたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の蒸着用マスク治具。
4. 合成樹脂成形品からなることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１つに記載の蒸着用マスク治具。

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