JP2009018548A - 筐体被覆方法および電子機器筐体 - Google Patents

Abstract

【課題】金属製の筐体本体が樹脂フィルムにより充分な接着強度で被膜される筐体被覆方法、および充分な接着強度で合金製の筐体本体が被膜された電子機器筐体を提供する。
【解決手段】金属製の筐体本体を樹脂フィルムで被覆する筐体被覆方法において、筐体本体を型に載せ該型を加熱することにより該筐体本体を加熱する筐体加熱工程と、樹脂フィルムを加熱により軟化させるフィルム加熱工程と、樹脂フィルムを筐体本体に被覆する被覆工程とを有する。さらに、上記筐体本体の、上記樹脂フィルムにより被覆される面、及び／又は、上記樹脂フィルムの上記筐体本体側の面に、加熱により軟化して接着作用を成す接着層を形成する接着層形成工程を有し、上記筐体加熱工程は、上記筐体本体を、上記接着層形成工程により形成された接着層が軟化する温度にまで加熱する工程であることが好ましい。
【選択図】図３

Description

本発明は、金属製の筐体本体を樹脂フィルムで被覆する筐体被覆方法、および合金製の筐体本体を有する電子機器筐体に関する。

近年、コンピュータをはじめとする電子機器に関する技術が急速に進んでおり、高性能で多種多様な電子機器が市場に出回っている。特に、パーソナルコンピュータや、携帯電話に代表される小型通信機器、音楽鑑賞用の小型オーディオ機器、デジタルカメラといった、一般の人でも手軽に利用できる電子機器の普及はめざましく、より高機能な電子機器への研究開発も盛んである。

ほとんどの電子機器では、電子機器の機能中枢は、電子機器の外殻である筐体の内部に保護されており、このような構成により衝撃等による機能中枢の損傷が防がれている。このため、丈夫であることが筐体の重要な要素となる。また、筐体は、電子機器の外殻であるため、電子機器の外観を決定するものであり、そこで、見映えの良さも筐体のまた別の重要な要素となる。そこで、筐体の作製においては、丈夫な材料を素材として用いて所望の形の筐体本体を形成する作業に加え、筐体本体表面に色彩や模様といった装飾を加えるために塗料を塗布したり、さらに、その塗布面の上に保護層を形成する作業も行われる。例えば、筐体本体がポリアミド樹脂やポリカーボネート樹脂といった丈夫なプラスチック材料を素材とする場合においては、まず、液状化した上記の樹脂を型に入れて硬化させることで所望の形の筐体本体に成形し、次に、その筐体本体表面の装飾や保護層の形成が行われることが多い。最近では、筐体本体を成形する型の中に、色彩や模様といった装飾内容が印刷された樹脂フィルムをあらかじめセットしておき、その型中に、液状化した樹脂を射出して硬化させることで、筐体本体を成形すると同時に、熱で軟化した樹脂フィルムで筐体本体表面を被覆することも行う方式（いわゆるインサート成形方式）も存在する（例えば、特許文献１参照）。この方式では、筐体本体表面の装飾や保護層の形成の手間が軽減されるので、筐体作製の生産性が向上するという利点がある。
特開２００５−３８５３号公報

筐体本体の材料としては、上述した、ポリアミド樹脂やポリカーボネート樹脂といった丈夫なプラスチックの他にも、頑丈であることから、従来から金属材料が頻繁に使用される。筐体本体が金属製である場合には、液状となった金属材料の温度は、上述した液状のプラスチック材料の温度によりもはるかに高いため、筐体本体の成形と樹脂フィルムによる被膜とを同時に行う特許文献１記載の方式をそのまま適用することは不可能である。そこで、筐体本体成形後に、樹脂フィルムを熱で軟化させて筐体本体表面を被覆することが考えられる。しかし、金属の熱伝導率は大きいために、筐体本体が樹脂フィルムと接触する際に筐体本体が樹脂フィルムの熱を奪うことになりやすい。このため、筐体本体との接触によって、樹脂フィルムの温度がすぐに樹脂フィルムの軟化温度以下にまで下降してしまい、樹脂フィルムが筐体本体表面全体に充分に伸びて広がる前に、樹脂フィルムが筐体本体表面で固くなってしまうことがある。このような場合、樹脂フィルムと筐体本体との間の接着強度が不充分になるという問題が生じることになる。

本発明は、上記事情に鑑み、金属製の筐体本体が樹脂フィルムにより充分な接着強度で被膜される筐体被覆方法、および充分な接着強度で合金製の筐体本体が被膜された電子機器筐体を提供することを目的とする。

上記目的を達成するための本発明の筐体被覆方法は、
金属製の筐体本体を樹脂フィルムで被覆する筐体被覆方法において、
筐体本体を型に載せ該型を加熱することにより該筐体本体を加熱する筐体加熱工程と、
樹脂フィルムを加熱により軟化させるフィルム加熱工程と、
樹脂フィルムを筐体本体に被覆する被覆工程とを有することを特徴とする。

本発明の筐体被覆方法は、金属製の筐体本体を載せる型を加熱することで、筐体本体を樹脂フィルムで被覆する際に筐体本体に熱が供給されることとなり、筐体本体が樹脂フィルムと接触しても、樹脂フィルムから筐体本体への熱の移動が起こりにくい。そこで、樹脂フィルムが軟化して筐体本体表面全体に充分に伸びて広がった状態で筐体本体を被覆することができ、筐体本体と樹脂フィルムとの間の接着強度が充分なものとなる。

また、本発明の筐体被覆方法において、「上記筐体本体の、上記樹脂フィルムにより被覆される面、及び／又は、上記樹脂フィルムの上記筐体本体側の面に、加熱により軟化して接着作用を成す接着層を形成する接着層形成工程を有し、上記筐体加熱工程は、上記筐体本体を、上記接着層形成工程により形成された接着層が軟化する温度にまで加熱する工程である」という形態は好ましい形態である。

このような形態によれば、筐体本体と樹脂フィルムとの間に、加熱された筐体本体の熱で軟化した接着層を挟んで筐体本体が樹脂フィルムで被覆されることとなり、接着強度がより強固なものとなる。

また、一般に、液状の金属材料を所望の形に成形する方式で作製された筐体本体では、筐体本体表面上に、液状の金属材料が流れた跡や凹みや窪みといった、筐体本体表面の平坦性を損ねる成形不良が発生することがある。成形不良が発生した状態で筐体本体表面に色彩や模様などを加えても、その平坦性に欠けた状態がそのまま筐体の見映えに反映されて、結果的に電子機器の外観を悪化させることになる。

上記の、接着層形成工程を有する形態によれば、接着層が形成される際に、接着層を形成する接着材料が筐体本体表面の凸凹の間に入り込むことで、実効的に筐体本体表面が凸凹がならされることとなる。この結果、完成した筐体において、筐体本体の成形不良により筐体の見映えが悪くなることが回避される。また、接着材料が凸凹の間に入り込むことで、いわゆるアンカー効果が得られ、接着層が筐体本体から剥がれにくく接着強度が高い状態となる。

また、本発明の筐体被覆方法において、「上記筐体本体の、上記樹脂フィルムにより被覆される面に、加熱により軟化して接着作用を成す接着層を形成する接着層形成工程を有し、上記筐体加熱工程は、上記筐体本体を、上記接着層形成工程により形成された接着層が軟化する温度にまで加熱する工程である」という形態は好ましい形態である。

このような形態によれば、筐体本体の上に接着層が形成される時と、加熱された筐体本体の熱で接着層が軟化する時との２度にわたって筐体本体表面を、接着層を形成する接着材料が覆うこととなるため、上述した平坦化の効果が高くなる。また、接着層を、筐体本体上に設ける方が、フィルム上に設けるよりも簡単であり、筐体を被覆する作業の効率がよい。

また、接着層を筐体本体に形成する本発明の筐体被覆方法において、「上記被覆工程は、上記筐体本体の温度が、上記接着層が軟化する温度に達した後に上記樹脂フィルムを上記筐体本体に被覆する工程であって、当該筐体被覆方法がさらに、上記被覆工程で上記樹脂フィルムを上記筐体本体に被覆した後に、上記型の温度を下降させて上記筐体本体を冷却する筐体冷却工程を有する」という形態は、好ましい形態である。

このような形態によれば、上記筐体本体を冷却することにより接着層の硬化が進み、筐体を被覆する作業の効率が向上する。

また、本発明の筐体被覆方法、接着層形成工程を有する本発明の筐体被覆方法、接着層を筐体本体に形成する本発明の筐体被覆方法、および、筐体冷却工程を有する本発明の筐体被覆方法において、「上記筐体本体は、マグネシウム、アルミニウム、およびチタンのうちの少なくともいずれか１つを含む合金からなるものである」という形態は、好ましい形態である。

このような形態によれば、マグネシウム合金、アルミニウム合金、チタン合金といった、金属材料の中でも比較的軽い金属材料が筐体本体の材料として使用されることで、軽量な筐体が実現する。

接着層形成工程を有する本発明の筐体被覆方法、接着層を筐体本体に形成する本発明の筐体被覆方法、および、筐体冷却工程を有する本発明の筐体被覆方法において、「上記接着層は、ニトリルゴムおよびクロロプレンゴムのうちの少なくとも一方を含む熱可塑性のゴム材料を有するものである」という形態は、好ましい形態である。

ニトリルゴムやクロロプレンゴムといったゴム材料は容易に入手できる材料であるとともに、こうしたゴム材料を用いることで、樹脂フィルムや筐体本体が熱膨張により変形して樹脂フィルムが筐体本体から剥がれてしまうことがゴム材料の弾性により抑えられる。また、熱可塑性のゴム材料を用いることで、古くなった筐体を廃棄する際には、再加熱処理により接着層を軟化させて筐体から筐体本体だけを取り出すことができ、分別廃棄や、筐体本体の再利用が可能となる。

接着層形成工程を有する本発明の筐体被覆方法、接着層を筐体本体に形成する本発明の筐体被覆方法、および、筐体冷却工程を有する本発明の筐体被覆方法において、「上記接着層は、タルク、アルミニウム粉、および炭酸カルシウムのうちの少なくともいずれか１つを含む充填材を有するものである」という形態も、好ましい形態である。

炭酸カルシウムやタルクといった充填材を、接着層を形成する接着材料に含めることで、接着材料が筐体本体表面の凸凹の間に入り込む効果が高まる。

また、本発明の筐体被覆方法、接着層形成工程を有する本発明の筐体被覆方法、接着層を筐体本体に形成する本発明の筐体被覆方法、筐体冷却工程を有する本発明の筐体被覆方法、熱可塑性のゴム材料を有する本発明の筐体被覆方法、および、接着層が充填材を有する本発明の筐体被覆方法において、「上記樹脂フィルムは、熱可塑性の樹脂からなる樹脂フィルムである」という形態は、好ましい形態である。

このような形態によれば、樹脂フィルムに供給される熱の制御を通じて、樹脂フィルムの軟化および硬化が容易に実行される。

また、樹脂フィルムが熱可塑性の樹脂からなる樹脂フィルムである本発明の筐体被覆方法において、「上記樹脂フィルムは、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ）、アクリル樹脂（ＰＭＭＡ）、ポリエステル樹脂（ＰＥＴ）、ポリ乳酸樹脂（ＰＬＡ）、アクリロニロリル−ブタジエン−スチレン樹脂（ＡＢＳ）、およびポリオレフィン樹脂（ＰＯ）のうちの少なくともいずれか１つを含むものである」という形態は、好ましい形態である。

熱可塑性の樹脂の中でも、上記の材料は、筐体本体に強固に貼り付きやすく、筐体本体を被覆する樹脂フィルムとして、優れた性質を備えている。

また、本発明の筐体被覆方法、接着層形成工程を有する本発明の筐体被覆方法、接着層を筐体本体に形成する本発明の筐体被覆方法、筐体冷却工程を有する本発明の筐体被覆方法、熱可塑性のゴム材料を有する本発明の筐体被覆方法、接着層が充填材を有する本発明の筐体被覆方法、および、樹脂フィルムがＰＣ、ＰＭＭＡ、ＰＥＴ、ＰＬＡ、ＡＢＳ、ＰＯのうちの少なくともいずれか１つを含む本発明の筐体被覆方法において、「上記樹脂フィルムは、上記筐体本体側の面に視認像が印刷された印刷層を有する」という形態は、好ましい形態である。

このような形態によれば、樹脂フィルムで筐体本体を被覆するだけで視認像を表面に有する筐体が作製される。

上記目的を達成するための本発明の電子機器筐体は、
マグネシウムを含む合金層と、
上記合金層上に形成された接着層と、
上記接着層上に形成され、視認像を形成してなる印刷層と、
上記印刷層上に形成された透明樹脂からなる樹脂層と、を有し、
上記印刷層は、上記透明樹脂層形成側に上記視認像が形成されてなることを特徴とする。

本発明の電子機器筐体では、接着層の存在により充分な接着強度で合金層が被膜される。また、透明樹脂からなる樹脂層に視認像が形成されることで、視認像が簡単に電子機器筐体に設けられる。

本発明の筐体被覆方法によれば、金属製の筐体本体が樹脂フィルムにより充分な接着強度で被膜される。また、本発明の電子機器筐体によれば、充分な接着強度で合金製の筐体本体が被膜される。

以下、本発明の実施形態を説明する。

図１は、本発明の、筐体被覆方法の一実施形態を用いて筐体本体の被覆が行われた携帯電話の筐体の一部を表した外観図である。

図に示す携帯電話の筐体１の表面には木目模様が施されており、携帯電話としてこの筐体１が採用された際には、この携帯電話は、あたかも木でできている携帯電話であるかのような外観を呈することとなり、携帯電話の需要者に、木材が持つ自然で親しみやすいイメージを与えることができる。この筐体１は、マグネシウム合金が成形されてなる筐体本体の表面が、木目の色彩や模様を有する樹脂フィルムで被覆されることによって作製される。

図２は、図１に示す筐体の構成を表した模式断面図である。

図２には、図１に示す筐体１の、表面付近の断面の層構成が示されている。この図に示すように筐体１は、マグネシウム合金でできた筐体本体１０の上に、接着剤が筐体本体１０上で硬化してなる接着層１１が重なり、さらにこの上に、上述した木目の色彩や模様が印刷されている印刷層１２と、筐体１の最外層となり筐体表面を保護するための透明な熱可塑性の樹脂からなる樹脂層１３とがこの順番に重なった構成となっている。この筐体本体１０は、液状のマグネシウム合金を型の中に射出成形するチクソモールド方式により、携帯電話の筐体として所望の形状に成形されたものである。このマグネシウム合金には、マグネシウムに加え、アルミニウムや亜鉛も添加されている。

一般に、液状の金属材料を所望の形に成形する方式で作製された筐体本体では、筐体本体表面上に、液状の金属材料が流れた跡や凹みや窪みといった、筐体本体表面の平坦性を損ねる成形不良が発生することがある。とりわけマグネシウム合金のように軽い金属材料は成形不良を起こしやすいことが知られている。成形不良が発生した状態で筐体本体表面に色彩や模様などを加えても、その平坦性に欠けた状態がそのまま筐体の見映えに反映されて、結果的に電子機器の外観を悪化させることになる。

図２に模式断面図を示す筐体１においても、筐体本体１０と接着層１１との境界は凸凹になっており、筐体本体１０の表面が平坦ではないことを表している。しかし、筐体本体１０表面の上で接着剤が固まって接着層１１が形成されると、接着剤が凸凹の間に入り込むことで、実効的に凸凹がならされることとなり、図に示すように接着層１１と印刷層１２の間の境界は平坦になっている。この結果、筐体１においては、筐体本体１０の成形不良により筐体の見映えが悪くなることは回避されている。また、接着剤が凸凹の間に入り込むことで、いわゆるアンカー効果が得られ、接着層１１が筐体本体１０から剥がれにくく接着強度が高い状態となっている。

ここで、接着層１１、印刷層１２、樹脂層１３の材料について説明する。

接着層１１は、厚さ０．２ｍｍの熱可塑性のニトリルゴム接着剤（５４０：セメダイン社）にタルク（Ｋ−１：日本タルク社）を１０％添加した接着剤が硬化した層である。熱可塑性のニトリルゴム接着剤を接着剤に添加することで、温度調節によって接着剤の軟化および硬化を制御できるので、後述するように、筐体本体１０上に、印刷層１２および樹脂層１３を接着させる処理が、温度調節によって容易に実行される。また、古くなった筐体１を廃棄する際には、再加熱処理により接着剤を軟化させて筐体１から筐体本体１０だけを取り出すことができ、分別廃棄や、筐体本体１０の再利用が可能となる。また、タルクを含む接着剤を使用することで、筐体本体１０表面上の凸凹の間に接着剤が入り込みやすくなり、上述した平坦化の効果が向上する。

なお、接着剤としては、上記のニトリルゴム接着剤の代わりに、アクリル樹脂系接着剤、アクリル樹脂嫌気性接着剤、アクリル樹脂エマルジョン接着剤、α−オレフィン系接着剤、ウレタン樹脂系接着剤、ウレタン樹脂溶剤系接着剤、ウレタン樹脂エマルジョン接着剤、エーテル系セルロ−ス、エチレン−酢酸ビニル樹脂エマルジョン接着剤、エチレン−酢酸ビニル樹脂ホットメルト接着剤、エポキシ樹脂系接着剤、エポキシ樹脂エマルジョン接着剤、塩化ビニル樹脂溶剤系接着剤、クロロプレンゴム系接着剤、塩化ビニル樹脂接着剤、酢酸ビニル樹脂エマルジョン接着剤、シアノアクリレート系接着剤、シリコーン系接着剤、水性高分子−イソシアネート系接着剤、スチレン−ブタジエンゴム溶液系接着剤、ニトロセルロース接着剤、反応性ホットメルト接着剤、フェノール樹脂系接着剤、変成シリコーン系接着剤、ポリアミド樹脂ホットメルト接着剤、ポリイミド系接着剤、ポリウレタン樹脂ホットメルト接着剤、ポリオレフィン樹脂ホットメルト接着剤、ポリ酢酸ビニル樹脂溶液系接着剤、ポリスチレン樹脂溶剤系接着剤、ポリビニルアルコール系接着剤、ポリビニルピロリドン樹脂系接着剤、ポリビニルブチラール樹脂系接着剤、ポリベンズイミダソール接着剤、ポリメタクリレート樹脂溶液系接着剤、メラミン樹脂系接着剤、ユリア樹脂系接着剤、レゾルシノール系接着剤を用いてもよい。

印刷層１２は、上述したように、色彩や模様が印刷されている層であり、顔料、染料、インクに加え、さらには、蓄光性のある蓄光材料や蛍光性のある蛍光材料を含む層である。

樹脂層１３は、厚さ０．３ｍｍのポリカーボネート樹脂（ＰＣ）でできた熱可塑性の層である。この樹脂層１３の素材は、ポリカーボネート樹脂製のシート（ユーピロン ＦＥ２０００−Ｍ１２：三菱エンプラ社）であり、このシートの上に、木目の色彩や模様が印刷されることで、樹脂層１３と印刷層１２からなる樹脂フィルム２１が作製される。この樹脂フィルム２１で、接着層１１を介して筐体本体１０を被覆することで、図２に示すような層構成の筐体１が完成する。

このように、色彩や模様といった装飾の内容が印刷されている樹脂フィルム２１で接着層１１を介して筐体本体１０を被覆する方式を採用することで、筐体本体１０の成形不良が筐体１の外観に悪影響を及ぼすことを回避するとともに、筐体１の装飾と、筐体１表面に保護層を設けることとが一緒に行われるため、作業効率が高い被覆作業が実現することとなる。

樹脂フィルム２１で接着層１１を介して筐体本体１０を被覆する作業においては、接着層１１を樹脂フィルム２１側に設けるか、それとも、接着層１１を筐体本体１０側に設けるかで２通りの方式がある。すなわち、最初に樹脂フィルム２１の印刷層１２の上に接着剤を塗布し硬化させることで樹脂フィルム２１上に接着層１１を設け、その次に、この樹脂フィルム２１上の接着層１１と筐体本体１０表面とを接触させた状態で接着層１１を加熱して軟化させる方式と、まず、筐体本体１０の上に接着剤を塗布し硬化させることで筐体本体１０上に接着層１１を設け、その次に、この樹脂フィルム２１の印刷層１２と、筐体本体１０上の接着層１１とを接触させた状態で接着層１１を加熱して軟化させる方式との２つの方式が存在する。いずれの方式でも上述した作業効率の高さが発揮されるが、後者の、筐体本体１０上に接着層１１を設ける方式では、筐体本体１０の上に接着剤を塗布する時と、接着層１１を加熱軟化させる時との２度にわたって筐体本体１０表面を接着剤が覆うこととなるため、平坦化の効果が高いという利点がある。また、接着層１１を、筐体本体１０上に設ける方が、樹脂フィルム２１上に設けるよりも簡単である。以下では、後者の、筐体本体１０の上に接着層１１を設ける方式を採用した筐体本体１０の被覆作業について説明する。以下では、接着層１１が設けられた筐体本体１０を、接着層付き筐体本体２０と呼ぶ。

図３は、筐体本体１０の被覆作業を表したフローチャートである。

マグネシウム合金が射出成形されることで形成された筐体本体１０が用意され、この筐体本体１０の表面に、上述した、ニトリルゴム接着剤にタルクを添加してなる接着剤が塗布される（ステップＳ１）。

図４は、筐体本体の外観を表した図である。

この図に示すように、筐体本体１０の表面には、流れ跡１０ｂや窪み１０ａが存在している。ステップＳ１における接着剤の塗布により、こうした筐体本体１０表面の凹凸の間に接着剤が入り込みさらに接着剤が乾燥して硬化することで、表面が平坦化された接着層付き筐体本体２０が準備される。

次に、真空状態で樹脂フィルムを用いた被覆処理を行う真空成形機内に、接着層付き筐体本体２０と、上述した樹脂フィルム２１とがセットされる（ステップＳ２）。

図５は、真空成形機を表した模式図である。

図５には、真空成形機１００の模式的な断面が示されている。成形機筐体１０２の上半分は、成形機筐体１０２の上半分と接続された上側アーム１０１ａを上側アーム駆動部１０１が伸縮させることで、図の上下方向に移動することができる。接着層付き筐体本体２０と樹脂フィルム２１とがセットされる際には、図５に示すように成形機筐体１０２の上半分が図の上方向に移動して成形機筐体１０２の下半分とは分かれた状態で、接着層付き筐体本体２０と樹脂フィルム２１とが図の左方向から真空成形機１００の内部にセットされる。具体的には、接着層付き筐体本体２０は、温度調節部１０９ａにより温度が変更可能な型１０９の上に配置され、一方、樹脂フィルム２１については、図２の印刷層１２を型１０９の方（図５では下方）に向けた状態で、樹脂フィルム２１の両縁がフィルム設置台１０２ａの上に配置され、不図示の固定部により、その両縁が固定される。

また、真空成形機１００には、ヒータ１０３、型１０９を支える支持台１０４、支持台１０４と接続された下側アーム１０５ａを伸縮させることで支持台１０４を図の上下方向に移動させる下側アーム駆動部１０５、真空成形機１００内の空気を空気流パイプ１０８を介して吸い出して真空状態を形成する減圧部１０７、成形機筐体１０２内に空気を送りこんで高圧状態を形成する加圧部１０６、図面に垂直な方向に延びる軸Ｐを中心として弁１０８ｂを両矢印の方向に回動させて弁１０８ｂの配置を図の実線の配置と点線の配置とで切り換えることで、空気の流路を切り換える流路切換部１０８ａも設けられている。これらの各部については、以下に述べる被覆作業の内容の説明と合わせて説明する。

接着層付き筐体本体２０と樹脂フィルム２１とが真空成形機１００内部にセットされると、次に、型１０９の上に配置された接着層付き筐体本体２０に対し、温度調節部１０９ａにより型１０９の加熱が開始され（ステップＳ３）、これにより接着層付き筐体本体２０が有する接着層１１（図２参照）の軟化が始まる。

図６は、図５に示す型と、この型の温度調節を行う機構を示した模式図である。

図６では、図５に示す型１０９を上から見たときの様子が示されており、この図に示すように、型１０９の内部を２本の金属製の水流パイプが貫通しており、この水流パイプに１６０℃の蒸気、あるいは２０℃の冷却水を通すことによってパイプ壁面を介して型１０９の加熱あるいは冷却が行われる。この型１０９内部を貫通する部分の水流パイプが、図５に示す温度調節部１０９ａであって、図５では、型１０９を側方から見たときの重なった２本の水流パイプが図示されている。図６に示すように、２本の水流パイプは、型１０９の左方で連結しており、型１０９の右方では、第１分岐部１０９１と第２分岐部１０９２を介して、冷却水を送り出す冷却水送出部１０９６、蒸気が排出される蒸気排出部１０９５、冷却水が排出される冷却水排出部１０９４、蒸気を送り出す蒸気送出部１０９３とに接続されている。ここで、第１分岐部１０９１と第２分岐部１０９２には、それぞれ第１弁１０９１ａ、第２弁１０９２ａが設けられており、これら２つの弁は、図面に垂直な方向に延びた軸Ｑ、軸Ｒを中心として、両矢印の方向に回動することができる。

図３のステップＳ３における型１０９の加熱の際には、第１弁１０９１ａ、第２弁１０９２ａは、それぞれ図６の実線の位置に配置され、この状態で蒸気送出部１０９３が蒸気を送り出し、この蒸気は図の実線矢印で示す向きに流れて蒸気排出部１０９５から排出される。

一方、後述するように型１０９の冷却が行われる際には、第１弁１０９１ａ、第２弁１０９２ａは、それぞれ図６の点線の位置に配置され、この状態で冷却水送出部１０９６が冷却水を送り出し、この冷却水は図の点線矢印で示す向きに流れて冷却水排出部１０９４から排出される。

蒸気送出部１０９３から送り出され蒸気排出部１０９５から排出される蒸気の流量、および冷却水送出部１０９６から送り出され冷却水排出部１０９４から排出される冷却水の流量は可変であり、これらの流量を制御することで型１０９の温度がコントロールされる。型１０９には温度計１０９７が設けられており、この温度計１０９７で型１０９の温度が測定され、不図示の機構により真空成形機１００外部の不図示の表示部上に表示される。後述するように、型１０９の温度調節は、温度計１０９７で測定される型１０９の温度に応じて行われる。

型１０９の加熱が開始されると、次に、図５の上側アーム１０１ａを上側アーム駆動部１０１が伸長させることで、成形機筐体１０２の上半分が図５の状態から下方向に移動し、成形機１００の内部の空間は、密閉された空間となる。

図７は、筐体本体と樹脂フィルムとがセットされ、真空成形機の内部が密閉された様子を表した図である。

型１０９の加熱開始後、図７に示すように成形機１００の内部は密閉される。この空間は、図の垂直方向と直交する平面内に広がった樹脂フィルム２１の存在により、上半分の空間と下半分の空間とに二分されている。図７に示す状態では、真空成形機１００の内部が密閉状態となっていても、その内部圧力は通常気圧（真空成形機１００の外部の気圧）と同じである。図ではこのことを明示的に表すため、真空成形機１００の内部に、通常気圧の空気を表す複数の黒点が図示されている。図７の状態で、減圧部１０７が真空成形機１００内の空気の吸い出しを開始し、真空成形機１００内の真空化が開始される（図３のステップＳ４）。空気の吸い出しが行われる間も、上述した図６の温度計１０９７で測定される型１０９の温度の監視が行われており、型１０９の温度が、ステップＳ１で筐体本体１０表面に塗布された接着剤の軟化温度にまで上昇したか否かが判定される（ステップＳ５）。ステップＳ３で開始された型１０９の加熱は、型１０９の温度が接着剤の軟化温度になるまで（ステップＳ５；Ｎｏ）行われ、型１０９の温度が接着剤の軟化温度に達すると（ステップＳ５；Ｙｅｓ）、型１０９の中を通過する蒸気の流量が減らされて、型１０９の温度が接着剤の軟化温度に維持される（ステップＳ６）。

図８は、被覆作業における。型１０９の温度変化を表した図である。

この図では、加熱前の型１０９の初期温度は、温度Ｔ_１として表されており、一方、接着剤の軟化温度は温度Ｔ_２として表されている。この図に示すように、型１０９の加熱とともに温度は時間に比例して上昇し、接着剤の軟化温度Ｔ_２に達するとこの温度に維持される。具体的には、初期温度Ｔ_１としては４０℃、軟化温度Ｔ_２としては８０℃が採用される。

図３に戻って説明を続ける。

一方、ステップＳ４で開始された真空成形機１００内の空気の吸い出しは、真空成形機１００内が真空になるまで（ステップＳ７；Ｎｏ）続けられ、真空成形機１００内が真空になると（ステップＳ７；Ｙｅｓ）、続いて、樹脂フィルム２１の温度が、樹脂フィルム２１の軟化温度に達するまで樹脂フィルム２１の加熱が行われる（ステップＳ８）。

図９は、真空となった真空成形機の様子を表した図である。

図７と比較すると、図９では、真空成形機１００内の、空気を表す複数の黒点が存在しておらず、減圧部１０７による空気の吸い出しの結果、真空成形機１００内がほぼ真空となった様子が示されている。この状態で、真空成形機１００内に備えられているヒータ１０３により、樹脂フィルム２１の加熱が開始される。加熱開始後、所定時間を経過すると樹脂フィルム２１の温度が、樹脂フィルム２１の軟化温度に達することはあらかじめ把握されており、この所定時間の間、図９の状態で樹脂フィルム２１の加熱が継続して行われ、この所定時間が経過すると、ヒータ１０３による樹脂フィルム２１の加熱が停止される。図８には、樹脂フィルム２１の加熱が行われる時間帯が、２本の一点鎖線の間の区間として表されており、２本の一点鎖線の間の時間間隔が、上記の所定時間である。この所定時間が経過すると、次に、接着層付き筐体本体２０が、軟化温度に達した樹脂フィルム２１に押し付けられる（図３のステップＳ９）。

図１０は、軟化温度に達した樹脂フィルムに、接着層付き筐体本体が押し付けられている様子を表した図である。

型１０９を支える支持台１０４は、下側アーム１０５ａを下側アーム駆動部１０５が伸縮させることで上下方向に移動することができる。図９の状態は、下側アーム１０５ａが完全に縮んだ状態であり、上記の所定時間が経過すると、下側アーム駆動部１０５の駆動により下側アーム１０５ａが、図９の状態から伸張を開始し、図１０に示すように、型１０９の上に配置された接着層付き筐体本体２０が、樹脂フィルム２１に押し付けられる。さらに、接着層付き筐体本体２０の表面が樹脂フィルム２１によって完全に覆われるように、樹脂フィルム２１より２つに分断されている真空成形機１００内部の空間のうち、樹脂フィルム２１よりも上側の空間に高圧の空気が送り込まれる（図３のステップＳ１０）。

図１１は、高圧の空気が送り込まれたときの真空成形機の様子を表した図である。

ステップＳ９で接着層付き筐体本体２０が樹脂フィルム２１に押し付けられると、流路切換部１０８ａの有する弁が、図１０の位置（図５の実線の位置）から図１１に示す位置（図５の点線の位置）に切り換えられ、加圧部１０６が、真空成形機１００内部の、樹脂フィルム２１よりも上側の空間に、高圧の空気を送り込む。図１１では、この上側の空間に高圧の空気が存在することを示すために、上側の空間中には斜線模様が示されている。ここで、樹脂フィルム２１よりも下側の空間は、図１０の状態と同様に真空である。そこで、樹脂フィルム２１には、下側に向かう大きな圧力が及ぼされることとなり、図１１に示すように、接着層付き筐体本体２０表面を覆うように伸びて広がって接着層付き筐体本体２０に密着することとなる。ここで、樹脂フィルム２１は、上述したように軟化温度に達してくっつきやすい状態となっており、このように、軟化状態にある樹脂フィルム２１を、筐体本体２０表面高圧の空気で強く密着させることとで、樹脂フィルム２１は、接着層付き筐体本体２０表面に貼り付けられることとなる。

一般に、この実施形態のように筐体本体が金属製の場合には、金属の熱伝導率は大きいために、筐体本体が樹脂フィルムと接触する際に筐体本体が樹脂フィルムの熱を奪うことになりやすい。このため、筐体本体との接触によって、樹脂フィルムの温度がすぐに樹脂フィルムの軟化温度以下にまで下降してしまい、樹脂フィルムが充分に伸びて広がる前に、樹脂フィルムが筐体本体表面で固くなってしまうことがある。このような場合、樹脂フィルムと筐体本体との間の接着強度が不充分になるという問題が生じることになる。

上述したように、この実施形態では、接着層付き筐体本体２０は、型１０９から熱の供給を受けて接着剤の軟化温度に維持されたまま樹脂フィルム２１と接触するため、この接触の際に樹脂フィルム２１から熱を奪うことにはなりにくく、樹脂フィルム２１は、接着層付き筐体本体２０の表面全体に充分に伸びて広がった状態で、接着層付き筐体本体２０に貼り付けられることとなる。このため、この実施形態では、趣旨フィルム２１と筐体本体１０との間で充分な接着強度が得られることとなる。

また、接着剤が軟化しているために接着層付き筐体本体２０表面は接着性の高い状態となっており、このことも、フィルム２１と筐体本体１０との間の接着強度をさらに向上させている。

図１１に示すように高圧の空気で樹脂フィルム２１が接着層付き筐体本体２０に押し付けられている状態で、次に、型１０９の冷却が行われる（図３のステップＳ１１）。具体的には、まず、図６に示す蒸気送出部１０９３が蒸気の送り出しを完全に停止し、次に、図６の第１分岐部１０９１、第２分岐部１０９２が有する第１弁１０９１ａ、第２弁１０９２ａが、それぞれ図６の点線の位置に配置される。そして、冷却水送出部１０９６が冷却水を送り出し、この冷却水が型１０９の中を流れることにより型１０９が冷却される。図８には、この冷却の際の型１０９の温度変化も示されており、図に示すように、接着剤の軟化温度Ｔ_２に維持されていた型１０９の温度は、直線的に下降して初期温度Ｔ_１に達する。型１０９の温度が初期温度Ｔ_１まで下降すると、冷却水送出部１０９６は、冷却水を送り出しを停止し、これにより、型１０９の温度は、しばらくの間、初期温度Ｔ_１に留まることになる。

型１０９の温度が初期温度Ｔ_１に達すると、図１１の加圧部１０６は、真空成形機１００の内の、樹脂フィルム２１より上側の空間から空気を吸い出しを行い、この空間の圧力を通常気圧に戻す。そして、図５の上側アーム１０１ａを上側アーム駆動部１０１が縮めることで、成形機筐体１０２の上半分が図１１の状態から上方向に移動し、真空成形機１００の内部の空間が再び外部に開放される。

図１２は、内部の空間が再び外部に開放された真空成形機１００の様子を表した図である。

図１２に示すように、真空成形機１００の内部の空間が再び外部に開放されると、接着層付き筐体本体２０と樹脂フィルム２１とが取り出され、接着層付き筐体本体２０表面に貼り付いている樹脂フィルム２１のうち、樹脂フィルム２１の縁の、接着層付き筐体本体２０表面からはみ出た部分の切り落とし（いわゆるトリミング）が行われて（ステップＳ１２）、図１および図２に示す筐体１が完成する。

以上説明したように、本実施形態の筐体被覆方法によれば、色彩や模様を有する樹脂フィルム２１が、接着層を介して張り合わされるだけで、平坦性の高い筐体１が作製されるとともに、筐体本体１０に色彩や模様を加えることもできる。このため、本実施形態の筐体被覆方法では、高い作業効率が発揮されることとなる。

次に、図２に示す樹脂層１３および接着層１１が、図２の筐体１とは異なる材質で構成された筐体について説明する。なお、この筐体の筐体本体および印刷層は、図２の筐体本体１０および印刷層１２と同じものである。

この筐体の樹脂層は、厚さ０．５ｍｍのポリエステル樹脂（ＰＥＴ）でできた透明な熱可塑性の層であり、この樹脂層１３の素材は、Ａ−ＰＥＴシート（ノバクリアーＳＨ０４６；三菱樹脂）である。このシートの上に、木目の色彩や模様が印刷されることで、図２の筐体１と同様に樹脂層と印刷層からなる樹脂フィルムが作製される。また、この筐体の接着層は、厚さ０．１ｍｍのクロロプレンゴム系接着剤（５７５：セメダイン）にアルミニウム粉（スパーファインＮｏ．２２０００：大和金属粉工業）を５％添加した接着剤が硬化してなる層であって、熱可塑性を有する層である。このアルミニウム粉を添加することで、上述した、図２の接着層１１に含まれていたタルクと同様に、筐体本体表面上の凸凹の間に接着剤が入り込みやすくなり、上述した平坦化の効果が向上する。また、一般に、接着層が存在すると、印刷層に印刷された光沢を低下させることがあるが、上記のように、アルミニウム粉を添加することで、こうした光沢の低下が回避される。

この筐体も、図３で説明したのと同様の被覆方法を用いて、筐体本体１０を、上記のＡ−ＰＥＴシートの上に木目の色彩や模様が印刷されてなる樹脂フィルムで被覆することによって作製される。

なお、以上の説明では、樹脂層の素材は、ポリカーボネート樹脂製のシートや、Ａ−ＰＥＴシートが採用されていたが、これらに、ＵＶカチオン系、あるいはアクリル系のハードコートや、メッキや、蒸着といった表面処理を施したシートを採用してもよい。こうすることで、樹脂層の硬度を向上することができる。

本発明の、筐体被覆方法の一実施形態を用いて被覆が行われた携帯電話の筐体の一部を表した外観図である。 図１に示す筐体の構成を表した模式断面図である。 筐体本体１０の被覆作業を表したフローチャートである。 筐体本体の外観を表した図である。 真空成形機を表した模式図である。 図５に示す型と、この型の温度調節を行う機構を示した模式図である。 筐体本体とフィルムとがセットされ、真空成形機の内部が密閉された様子を表した図である。 被覆作業における。型１０９の温度変化を表した図である。 真空となった真空成形機の様子を表した図である。 軟化温度に達したフィルムに、接着層付き筐体本体が押し付けられている様子を表した図である。 高圧の空気が送り込まれたときの真空成形機の様子を表した図である。 内部の空間が再び外部に開放された真空成形機１００の様子を表した図である。

符号の説明

１ 筐体
１０ 筐体本体
１０ａ 流れ跡
１０ｂ 窪み
１１ 接着層
１２ 印刷層
１３ 樹脂層
１００ 真空成形機
１０１ 上側アーム駆動部
１０１ａ 上側アーム
１０２ 成形機筐体
１０２ａ フィルム設置台
１０３ヒータ
１０４ 支持台
１０５ 下側アーム駆動部
１０５ａ 下側アーム
１０６ 加圧部
１０７ 減圧部
１０８ 空気流パイプ
１０８ａ 流路切換部
１０８ｂ 弁
１０９ 型
１０９ａ 温度調節部
１０９１ 第１分岐部
１０９１ａ 第１弁
１０９２ａ 第２弁
１０９２ 第２分岐部
１０９３ 蒸気送出部
１０９４ 冷却水排出部
１０９５ 蒸気排出部
１０９６ 冷却水送出部
１０９７ 温度計
２０ 接着層付き筐体本体
２１ フィルム
Ｐ，Ｑ，Ｒ 軸

Claims (6)

1. 金属製の筐体本体を樹脂フィルムで被覆する筐体被覆方法において、
   筐体本体を型に載せ該型を加熱することにより該筐体本体を加熱する筐体加熱工程と、
   樹脂フィルムを加熱により軟化させるフィルム加熱工程と、
   樹脂フィルムを筐体本体に被覆する被覆工程とを有することを特徴とする筐体被覆方法。
2. 前記筐体本体の、前記樹脂フィルムにより被覆される面、及び／又は、前記樹脂フィルムの前記筐体本体側の面に、加熱により軟化して接着作用を成す接着層を形成する接着層形成工程を有し、
   前記筐体加熱工程は、前記筐体本体を、前記接着層形成工程により形成された接着層が軟化する温度にまで加熱する工程であることを特徴とする請求項１記載の筐体被覆方法。
3. 前記被覆工程は、前記筐体本体の温度が、前記接着層が軟化する温度に達した後に前記樹脂フィルムを前記筐体本体に被覆する工程であって、
   当該筐体被覆方法がさらに、前記被覆工程で前記樹脂フィルムを前記筐体本体に被覆した後に、前記型の温度を下降させて前記筐体本体を冷却する筐体冷却工程を有することを特徴とする請求項２記載の筐体被覆方法。
4. 前記筐体本体は、マグネシウム、アルミニウム、およびチタンのうちの少なくともいずれか１つを含む合金からなるものであることを特徴とする請求項１から３のうちいずれか１項記載の筐体被覆方法。
5. 前記樹脂フィルムは、前記筐体本体側の面に視認像が印刷された印刷層を有することを特徴とする請求項１から４のうちいずれか１項記載の筐体被覆方法。
6. マグネシウムを含む合金層と、
   前記合金層上に形成された接着層と、
   前記接着層上に形成され、視認像を形成してなる印刷層と、
   前記印刷層上に形成された透明樹脂からなる樹脂層と、を有し、
   前記印刷層は、前記透明樹脂層形成側に前記視認像が形成されてなることを特徴とする電子機器筐体。

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