JP3270742B2 - 電鋳加工による成形型の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、細溝部を有する成
形品を成形するための成形型を、電鋳加工により製造す
るための電鋳加工による成形型の製造方法に関する。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】例えばプラスチック成
形品を成形するための成形型を製造する方法として、転
写性に優れた電鋳加工を用いることが行われている。と
ころで、前記成形品が、表面部に例えば幅１mm以下の細
幅で且つ比較的深い細溝部を有するものである場合、成
形型には前記細溝部に対応した厚みの薄い突片部を形成
する必要があるが、電鋳加工により、そのような厚み寸
法が１mm以下の突片部を形成することは困難な事情があ
る。

【０００３】そこで、そのような成形型を製造する方法
として、図６に示すように、前記細溝部を形成するため
の薄い金属板（インサート板）を、電着金属層内に埋込
んだ形態とすることが行われている。即ち、電鋳加工に
より成形型を製造するにあたっては、まず、図６（ａ）
に示すように、成形品の外面形状と同一外形を有する母
型（マスター電鋳型）１を例えばエポキシ樹脂等から製
作する。この母型１には、細溝部１ａが設けられる。ま
た、この母型１の表面は導電処理がなされるようになっ
ている。

【０００４】次いで、図６（ｂ）に示すように、前記母
型１の細溝部１ａ内に、例えばニッケルの薄板からなる
インサート板２を、その基端部が突出するように嵌込ん
でセットする。そして、この母型１に対して、例えばニ
ッケル浴にて電鋳加工を行うことにより、図６（ｃ）に
示すように、母型１の表面に、ニッケルからなる電着金
属層３が形成され、この電着金属層３により前記インサ
ート板２の基端部が埋込まれた形態とされる。この後、
電着金属層３を、インサート板２ごと母型１から離型す
ることにより、図６（ｄ）に示すように、インサート板
２の先端部が、成形品の細溝部形成用の突片部となった
成形型４が得られるのである。

【０００５】しかしながら、上記インサート板２と電着
金属層３との界面は、完全密着はしないので、上記従来
の方法では、インサート板２と電着金属層３との間にお
ける接合強度が十分でない欠点があった。この場合、イ
ンサート板２と電着金属層３とは、同一種類の金属（ニ
ッケル）ではあるものの、圧延板と電着層とでは線膨張
率が異なってくるので、使用時に加熱，冷却の熱サイク
ルを繰返し受けることによって、それらの接着部分が開
いてきたり、ひどい場合には、インサート板２が抜け出
してしまう虞もあり、型としての耐久性に劣るものとな
っていた。

【０００６】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、細溝部形成用のインサート板を設ける
ものにあって、電着金属層とインサート板との間の接合
強度を高めることができる電鋳加工による成形型の製造
方法を提供するにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１の電鋳
加工による成形型の製造方法は、成形品の外面形状と同
一外形を有する母型に、細溝部形成用のインサート板
を、その基端部が該母型の表面から突出するようにセッ
トする工程と、前記インサート板の基端部が電着金属層
に埋込まれるようにさせながら、前記母型の表面に金属
を電着させる工程と、前記母型から電着金属層を前記イ
ンサート板ごと離型する工程とを含み、前記インサート
板のうち前記電着金属層に埋込まれる部分には、予め透
孔が形成されているところに特徴を有する。

【０００８】これによれば、インサート板は、その基端
部が埋込まれるようにして電着金属層に一体化され、以
て細溝部形成用の突片部を有した成形型が製造される。
このとき、インサート板のうち電着金属層に埋込まれる
部分に透孔が形成されているので、電着の工程におい
て、電着金属は透孔内にも充填され、電着金属層は、イ
ンサート板の両面側部分がその透孔を通してつながった
状態に形成される。従って、インサート板と電着金属層
との間の接合強度を向上させ、インサート板を抜けにく
くすることができる。

【０００９】

【００１０】

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した実施例
について、図１ないし図７を参照しながら説明する。 （１）第１の実施例 まず、図１ないし図４を参照して、本発明の第１の実施
例（請求項１に対応）について述べる。尚、この第１の
実施例は、例えばＣＤラジカセ等のオーディオ機器の操
作パネルに設けられる操作ボタンを、インジェクション
（射出）成形法により成形するための成形型の製造に、
本発明を適用したものである。

【００１２】図４は、成形品である操作ボタン連結体１
１を部分的に示しており、この操作ボタン連結体１１
は、複数個の操作ボタン１２（３個のみ図示）を、その
後端上部にて、細い接続部１３を介して横長に設けられ
たフレーム部１４に接続した形態をなしている。詳しく
図示はしないが、前記各操作ボタン１２の裏面側は、中
空状に構成され、スイッチを作動させるための棒状の突
起部を有している。この場合、隣合う操作ボタン１２同
士間は、幅寸法が１mm以下の細溝部（スリット）１５に
よって分離されている。

【００１３】この操作ボタン連結体１１は、図１（ｄ）
と図３とに一部ずつを示すように、共に電鋳加工により
製造される上型１６と下型１７とからなる成形型を用い
たインジェクション成形法により成形されるようになっ
ている。詳しく図示はしないが、そのうち上型１６は、
各操作ボタン１２の前面側に対応する（前面側形状を反
転した）成形型面を有して構成され、また、前記下型１
７は、図３に示すように、各操作ボタン１２の背面（裏
面）側に対応する（裏面側形状を反転した）成形型面を
有して構成されている。

【００１４】そして、図３に示すように、前記下型１７
には、前記操作ボタン１２同士間の細溝部１５に対応し
た位置に、スリット１７ａが奥部まで延びて形成されて
いる。一方、前記上型１６には、前記細溝部１５を形成
するための突片部が設けられ、成形時（型合せ時）に、
その突片部の一部が前記下型１７のスリット１７ａ内に
進入し、そのスリット１７ａからはみ出た部分によって
前記細溝部１５が成形されるようになっている。

【００１５】このとき、前記細溝部１５は、例えば幅寸
法が１mm以下の細幅で且つ比較的深いがものとなってお
り、上型１６に電鋳加工によってそのような細溝部１５
に対応した厚みの薄い突片部を形成することは困難な事
情がある。そこで、この上型１７には、例えばニッケル
からなる電着金属層１８に対し、前記細溝部１５を形成
するための薄いニッケル板からなるインサート板１９
が、その基端部を埋込んだ形態に一体的に設けられるよ
うになっている。

【００１６】さて、本実施例においては、上述のよう
に、前記上型１６を製造するにあたって、インサート板
１９が用いられるのであるが、図２に示すように、この
インサート板１９は、例えば厚みが０．６mmのニッケル
圧延板からなり、図１（ｄ）にも示すように、先端側
（図２で上側）のほぼ半部が電着金属層１８から突出す
る突片部となり、基端側（図２で下側）のほぼ半部が電
着金属層１８内に埋込まれるようになっている。

【００１７】そして、このインサート板１９のうち、基
端側の電着金属層１８内に埋込まれる部分には、複数個
の透孔１９ａが形成されている。本実施例では、その透
孔１９ａは、例えば直径が２mmφで、例えば５〜１５mm
ピッチでインサート板１９の横方向（長手方向）に連続
的に並ぶように形成されている。

【００１８】次に、上記上型１６を電鋳加工によって製
造するための、本実施例に係る製造方法について図１も
参照して述べる。上型１６を製造するにあたっては、ま
ず、図１（ａ）に示すように、成形品（操作ボタン連結
体１１の表面部）の外面形状と同一外形を有する例えば
エポキシ樹脂製の母型（マスター電鋳型）２０を製作す
る。従って、この母型２０には、前記細溝部１５に対応
した細溝部２０ａが形成されることになる。尚、図示は
しないが、この母型２０の表面には、例えば導電性塗料
からなる導電層が形成されている。

【００１９】図示はしないが、この母型２０の製造にあ
たっては、まず、成形品と同一外形を備えた木型等から
なる原型を製作する。この後、この原型の表面部に例え
ばシリコン樹脂を注型し、硬化後離型することにより、
成形品とは逆の凹凸形状を有する反転型を製作する。そ
して、この反転型に対して、その表面に例えば導電性塗
料の吹付けにより導電層を形成した上でエポキシ樹脂を
積層し、エポキシ樹脂層を導電層と共に反転型から離型
することにより、母型２０が得られる。これにより、母
型２０（導電層）の表面は、成形品表面の凹凸がそのま
ま転写された状態とされるのである。

【００２０】次いで、図１（ｂ）に示すように、上記母
型２０に対して、その細溝部２０ａに前記インサート板
１９の先端部を嵌込んでセットする工程が実行される。
このとき、インサート板１９のうち、先端部つまり上型
１６の突片部となる部分が細溝部２０ａ内に位置され、
基端部つまり透孔１９ａが形成された部分が、母型２０
の表面から突出した形態とされる。このとき、母型２０
の表面の導電層と、インサート板１９とは電気的に接続
された状態とされる。

【００２１】そして、この母型２０を用いた電鋳加工の
工程が実行される。この電鋳加工の工程では、図示はし
ないが、前記母型２０及び陽極（ニッケル電極）を、例
えばスルファミン酸ニッケル浴内に配置し、母型２０の
導電層を陰極として前記陽極との間に直流電流を流すこ
とが行われ、これにより、母型２０の表面及びインサー
ト板１９の露出部分（基端部）の表面に、ニッケルが電
着するようになるのである。

【００２２】この電鋳加工は、ニッケルが所定厚み（例
えば５mm程度）に電着されるまで行われ、これにて、図
１（ｃ）に示すように、母型２０の表面に、電着金属層
１８が形成されるのである。このとき、インサート板１
９の基端部は、電着金属層１８内に埋込まれるようにな
るのであるが、このとき、インサート板１９には、透孔
１９ａが形成されているので、この電着の工程におい
て、電着金属（ニッケル）は透孔１９ａ内にも充填さ
れ、電着金属層１８は、インサート板１９の両面側部分
がそれら透孔１９ａを通してつながった状態に形成され
るのである。

【００２３】この後、電着金属層１８をインサート板１
９ごと母型２０から離型する工程が実行され、これに
て、図１（ｄ）に示すように、インサート板１９の基端
部が電着金属層１８内に埋込まれ、先端部が電着金属層
１９から突出した上型１６が製造されるのである。尚、
しかる後、上型１６の不要部の切削等の仕上げ工程が行
われ、更に、補強用の裏打ち、加熱・冷却用のパイプ等
の取付け、型枠への取付け等が行われて完成するのであ
る。

【００２４】このようにして製造された上型１６は、イ
ンサート板１９の基端部の両面側部分にて、電着金属層
１８が透孔１９ａを通してつながった状態とされるの
で、インサート板１９と電着金属層１８との間の高い接
合強度を得ることができる。この結果、本実施例によれ
ば、従来のものと異なり、インサート板１９と電着金属
層１８と線膨張率が異なる事情の下、使用時に加熱，冷
却の熱サイクルを繰返し受ける事情があっても、インサ
ート板１９と電着金属層１８との接着部分が開いてきた
り、インサート板１９が抜け出してしまうことを防止で
き、ひいては型としての耐久性を大幅に向上することが
できるという実用上優れた効果を得ることができるもの
である。

【００２５】

【００２６】

【００２７】

【００２８】（２）第２の実施例 図５ は、本発明の第２の実施例を示すもので、成形品と
しての比較的軟質な薄肉状のシート４１を成形するため
の成形型の製造に、本発明を適用したものである。この
とき、前記シート４１には、いわば深絞り形状の細溝部
４２が形成されており、細溝部４２の両側部分が一見別
体をなすが如き外観を呈するようになっている。

【００２９】図示や詳しい説明は省略するが、このシー
ト４１は、電鋳加工により製造された成形型を用いて、
例えばパウダースラッシュ成形法により成形されるよう
になっている。このとき、成形型は、上記第１の実施例
と同様の工程を経て製造され、電着金属層に細溝部４２
形成用のインサート板が埋込み固定される。この場合
も、インサート板の電着金属層に埋込まれる部分に予め
透孔を形成しておくことにより、インサート板と電着金
属層との間の接合強度を向上させることができ、インサ
ート板を抜けにくくして耐久性を高めることができるも
のである。

【００３０】尚、本発明は上記した各実施例に限定され
るものではなく、例えばオーディオ機器の操作ボタンな
どに限らず、細溝部を有する各種の成形品を成形するた
めの成形型全般について本発明を適用することができ、
また、インサート板に形成される透孔の形状やパターン
等についても種々の変形が可能である等、要旨を逸脱し
ない範囲内で適宜変更して実施し得るものである。

【００３１】

【発明の効果】以上の説明にて明らかなように、本発明
の電鋳加工による成形型の製造方法によれば、細溝部形
成用のインサート板を、電着金属層にその一部を埋込ん
だ状態で一体的に設けるものにあって、インサート板の
うち電着金属層に埋込まれる部分に予め透孔を形成する
ようにしたので、電着金属層とインサート板との間の接
合強度を高めることができ、それらの接着部が開いてく
ることや、インサート板が抜けることを防止することが
でき、ひいては耐久性を高めることができるという優れ
た実用的効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示すもので、成形型の
製造工程を説明するための概略的な縦断面図

【図２】インサート板の部分的な斜視図

【図３】成形型の一部を示す斜視図

【図４】成形品の部分的な斜視図

【図５】本発明の第２の実施例を示すもので、成形品の
部分的な断面図

【図６】従来例を示す図１相当図

【符号の説明】

図面中、１２は操作ボタン連結体（成形品）、１５，４
２は細溝部、１６は上型（成形型）、１８は電着金属
層、１９はインサート板、１９ａは透孔、２０は母型、
４１はシート（成形品）を示す。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 細溝部を有する成形品を成形するための
   成形型を、電鋳加工により製造する方法であって、 成形品の外面形状と同一外形を有する母型に、前記細溝
   部形成用のインサート板を、その基端部が該母型の表面
   から突出するようにセットする工程と、 前記インサート板の基端部が電着金属層に埋込まれるよ
   うにさせながら、前記母型の表面に金属を電着させる工
   程と、 前記母型から電着金属層を前記インサート板ごと離型す
   る工程とを含み、 前記インサート板のうち前記電着金属層に埋込まれる部
   分には、予め透孔が形成されていることを特徴とする電
   鋳加工による成形型の製造方法。