JP4213489B2 - 押釦スイッチ用部材の製造方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、携帯電話、自動車電話等の移動体通信機器、家庭用電話、FAX装置、電子手帳、計測機器類、車載用スイッチ、リモコン或いは、パソコン用キーボード等に用いられる押釦スイッチ用部材の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、携帯電話、自動車電話等の移動体通信機器、家庭用電話、FAX装置、電子手帳、計測機器類、車載用スイッチ、リモコン或いは、パソコン用キーボード等の電気・電子装置又は、機器等の操作部に用いている押釦スイッチ用部材としては、製造工程の組み付け作業時において、取り扱いが容易で位置決めを簡単に行えるようにするため、複数のキートップ本体の表面を、表示部を有する一枚の樹脂フィルムで被覆して一体化しているいわゆるキーシートを用いて押釦スイッチ用部材を構成しているものが多い。このキーシートは、予め表示部が印刷された樹脂フィルムをインジェクションの金型の中に挟み込み、射出される樹脂の圧力を用いてキートップ成形と同時に樹脂フィルムを絞り加工する、いわゆるインモールド成形又はインサート成形で成形している。
【0003】
そして、近年、前述したような電気・電子装置又は、機器等の小型化、薄型化に伴い、その操作部に用いている押釦スイッチ用部材においても小型化、薄型化及び軽量化が要望されている。
【0004】
このため、キーシートを用いて押釦スイッチ用部材を構成しているものについては、キートップ本体と樹脂フィルムとからなるキートップを密集させてキートップ同士の間隔を狭くすることで、押釦スイッチ用部材の小型化の要望に応えると共に、キートップを押圧した際に隣接するキートップの連動を防ぐために、キーシートのキートップ同士の間に切り欠きを形成しているものがある(例えば、特許文献1参照)。
【0005】
【特許文献1】
特開2001−357750号公報(第1図)。
【0006】
【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、複数のキートップを一枚の樹脂フィルムにより一体化した押釦スイッチ用部材にあっては、キートップ同士が密集しているため、成形時の応力で樹脂フィルムが破れてしまい製品にならない問題があった。また、押釦スイッチ用部材を成形する金型については、キートップとキートップとの間を埋める板状の金型の一部が強度を保持できないといった問題が発生するため、隣り合うキートップ部材同士の間隔を1.0mm以上に保つ必要があった。また、高さが8mm以上あるような外形の大きなキートップであれば、従来使用されていた厚みが100〜150μmといった一般的な樹脂フィルムを使用した場合には、樹脂フィルムの破れを回避するために、キートップ同士の間隔を1.5mm以上にする必要があった。また、樹脂フィルムに200μm以上の厚手の樹脂フィルムを使用した場合も同様で、キートップ同士の間隔を1.5mm以上にしないと、成形時に応力が集中した箇所が薄肉となり白くなったり透明になったりして不良品となることがあった。
【0007】
このように、キートップは、この周囲の樹脂フィルムを伸ばして成形する製法上、キートップ高さが高くなるほど、キートップ部材同士の間隔が必要であるため、押釦スイッチ用部材の小型化の要望に対応するのには限界があった。
【0008】
そこで、この発明は以上のような従来の問題点を解消するためになされたもので、キートップ同士の間隔を従来の間隔より狭く製造することで、押釦スイッチ用部材の小型化といった要望に応え、且つキートップを押圧した際に隣接するキートップの連動を防ぐことができ、しかも、製造工程の組み付け作業において、位置決め等を容易に行えることで生産性を向上させることができる押釦スイッチ用部材の製造方法を提供することである。
【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に記載の製造方法の発明は、立体形状をした樹脂製キートップ本体と、該キートップ本体を被覆する樹脂フィルムとを備えたキートップ部材が、ベース部材に複数隣接して配置された押釦スイッチ用部材の製造方法であって、前記押釦スイッチ用部材の完成状態において特定の位置に配置されるキートップ部材と該キートップ部材から順に一つ置きに離れて配置されるキートップ部材とからなる複数の凸部を有する第1キートップ部材群と、前記押釦スイッチ用部材の完成状態において前記特定位置のキートップ部材に隣接する位置に配置されるキートップ部材と該キートップ部材から順に一つ置きに離れて配置されるキートップ部材とからなる複数の凸部を有する第2キートップ部材群とを、一枚の樹脂フィルムの同一平面上の異なる領域に成形する予備成形工程と、前記予備成形された前記樹脂フィルムの前記複数の凸部に前記キートップ本体を一体化する一体成形工程と、前記第1キートップ部材群の前記複数の凸部の配置寸法と前記第2キートップ部材群の前記複数の凸部の配置寸法とを保った状態で前記予備成形された樹脂フィルムから各々のキートップ部材が独立になるように切り離す切断工程と、前記予備成形された樹脂フィルムから切り離された前記第1キートップ部材群に含まれる独立したキートップ部材と前記第2キートップ部材群に含まれる独立したキートップ部材とを隣接するように組み合わせて前記ベース部材に各々のキートップ部材が前記押釦スイッチ用部材の完成状態の位置関係になるように、全てのキートップ部材の配置寸法を保った状態で全てのキートップ部材を一度に組み付ける組み付け工程と、からなることを特徴としている。
【0010】
【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。
【0011】
[発明の実施の形態1]
図1乃至図5は、この発明の実施の形態1に係る図であり、図1は押釦スイッチ用部材の平面図であり、図2は図1のA−A線に沿う断面図であり、図3は射出成形によって複数のキートップ部材を一体に成形する方法を示した、予備成形をした樹脂フィルムの平面図である。図4は射出成形によって複数のキートップ部材を一体に成形する方法を示した、予備成形をした樹脂フィルムを金型にセットする前の状態の要部縦断面図であり、図5は射出成形によって複数のキートップ部材を一体に成形する方法を示した、成形が終了した状態の要部縦断面図であり、図6はキートップ部材群が一体に成形された素材の平面図である。
【0012】
まず構成を説明すると、図1中符号1は、押釦スイッチ用部材であって、この押釦スイッチ用部材1は、図2に示すように、立体形状をした樹脂製キートップ本体2a,2bと、このキートップ本体2a,2bの底面を除いた外表面を被覆する樹脂フィルム3a,3bとを備えたキートップ部材4a、4bが複数隣接した状態で配置している。
【0013】
具体的には、図2に示すように、樹脂フィルム3a,3bにキートップ本体2a,2bの底面を除いた外形形状に合わせた凸部5a,5bが成形されており、この凸部5a,5bの内側に直接又は接着剤を介して、硬質樹脂からなるキートップ本体2a,2bが固着され一体化されている。また、凸部5a,5bの内側天面部には、予め樹脂フィルム3a,3bに印刷された文字、記号、絵柄等の装飾(図示せず)が形成されている。
【0014】
さらに、キートップ部材4a,4bには、電気・電子装置又は、機器等の外装ケース(図示せず)に配置したときに、この外装ケースから押釦スイッチ用部材1が外れないようにキートップ部材1の下側縁部に樹脂フィルム3a,3bでフランジ部7a,7bが形成されている。
【0015】
そして、キートップ部材第4a,4bは、予め所要形状に製作されているシリコーンゴムからなるベース部材6の所定位置に接着剤(図示せず)を介して第1、第2ブロック成形体20,21のキートップ部材4a,4b同士が密集するように組み合わせて固着されている。このベース部材6は、キートップ本体2a,2bの底面よりも小さい接着面を備えた複数の接着部12と、この接着部12同士を繋ぐ基部13と、接着部12の下側の略中央部には押釦スイッチの電気接点を押圧するための押子11とを備えた形状をしている。
【0016】
次に、このような押釦スイッチ用部材1をこの実施の形態1により製造する製造方法について説明する。
【0017】
まず、押釦スイッチ用部材1の完成状態において少なくとも一つ以上離れて配置されるキートップ本体2a,2b同士が一体になるように、樹脂フィルム3とキートップ本体2a,2bとを一体成形する工程を図3乃至図6に従って説明する。
【0018】
一枚の樹脂フィルム3に、図3及び図4に示すような、押釦スイッチ用部材1の完成状態において一番左上に配置されるキートップ部材4aから順に一つ置きに離れて配置されているキートップ部材4aからなる第1キートップ部材群9及び、一番左側の列の上から二番目に配置されたキートップ部材4bから順に一つ置きに離れて配置されているキートップ部材4bからなる第2キートップ部材群10の凸部5a,5bの形状を予備成形する。この場合、第1キートップ部材群9の凸部5aと第2キートップ部材群10の凸部5bとが隣接しない位置に成形する。
【0019】
より具体的に説明すると、予め樹脂フィルム3に、後述する凸部5a,5bの天井部に表示する文字、記号、絵柄等の装飾(図示せず)を印刷装置で各キートップ部材群9,10毎に印刷する。そして、プレス成形、圧空真空成形、真空成形、圧空成形等から選択された成形方法により、この装飾が天面部に配置されるように凸部5a,5bを予備成形する。
【0020】
樹脂フィルム3は、基本的には熱可塑性樹脂フィルムであれば、特に限定されるものではないが、凸部5a,5bの成形性や装飾の印刷性を考慮すると、アクリル系樹脂フィルム、ポリカーボネート系樹脂フィルム、ポリエチレン系樹脂フィルム等から選択するとよい。フィルムの厚みは25〜500μm程度、より好ましくは50〜400μm程度とする。
【0021】
なお、この実施の形態1では、一枚の樹脂フィルム3に第1、第2キートップ部材群9,10を一体に成形したが、これに限定されず、各キートップ部材群毎に別個の樹脂フィルムに成形してもよい。
【0022】
そして、予備成形された樹脂フィルム3の凸部5a,5bにキートップ本体2a,2bを一体成形する成形方法として、射出成形等が用いられる。射出成形の場合、図4及び図5に示すような、キャビティ側金型16とコア側金型17との上下2枚の金型で構成されている射出成形用金型15が用いられる。
【0023】
キャビティ側金型16には、予備成形された凸部5a,5bが配置される凹部18が形成されており、コア側金型17には、溶融樹脂を射出可能なゲート部19を備えている。
【0024】
溶融樹脂は、熱可塑性樹脂等が溶融状態となっているものであれば、特に限定されるものではないが、キートップ本体2の成形性を考慮すると、例えば、エポキシ系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ABS系樹脂等から選択すればよい。
【0025】
そして、図5に示すように、射出成形用金型15に樹脂フィルム3を挿入してキャビティ側金型16とコア側金型17とで挟み、コア側金型17のゲート部19より溶融樹脂を射出して凸部5a,5b内にこの溶融樹脂が充填され充満した状態で射出を終了し、溶融樹脂を固化させることによりキートップ本体2a,2bが樹脂フィルム3と一体化される。そして、これを射出成形金型15より取り出し、図6に示すような、第1、第2キートップ部材群9,10が一体化された素材14を得る。
【0026】
なお、この実施の形態1では、射出成形により樹脂フィルム3とキートップ本体2a,2bとを一体に形成しているが、これに限定されず、予備成形により形成された凸部5a,5bの中に光硬化性樹脂をディスペンサー等を用いて注入し凸部5a,5bの内側を満たして硬化させることや、予め他の金型で所定形状に成形された硬質樹脂のキートップ本体2a,2bを接着剤を介して凸部5a,5bに固着することも可能である。
【0027】
このように、一枚の樹脂フィルム3に、第1、第2キートップ部材群9,10を一体化しているので、一度に成形できるため、生産コストを削減できる。また、取り扱い性も向上させることができる。
【0028】
次に、第1、第2キートップ部材群9,10の素材14の樹脂フィルム3の不要部分を削除して、完成状態の配置寸法を保った複数のキートップ部材4a,4bからなる第1、第2キートップ部材群9,10を製作する工程を図6に従って説明する。
【0029】
素材14の樹脂フィルム3をレーザや抜金型等(図示せず)で、図6に示した二点鎖線に沿わせて、一度に所定形状に打ち抜いて不要部分を取り除く。つまり、キートップ部材4a,4bのフランジ部7a,7bを残して切断して、樹脂フィルム3a,3bでフランジ部7を形成すると共に、完成状態の配置寸法を保った状態で独立したキートップ部材4a,4bからなる第1、第2キートップ部材群9,10が製作される。
【0030】
このようにすると、所定の配置に組み合わせる工程での位置決め等を容易にできるため、押釦スイッチ用部材1の生産性を向上することができる。
【0031】
次に、製作された複数組の第1、第2キートップ部材群9,10を組み合わせ、キートップ部材4a,4bが隣接した完成状態の配置でベース部材6に一体化する工程を説明する。
【0032】
第1、第2キートップ部材群9,10のキートップ部材4a,4bを別個独立した状態に切断した後、抜金型等から真空圧により引き上げが可能な真空ポンプを備えた吸着治具(図示せず)を用いて、予め所定形状に成形されたベース部材6の所定位置に配置して組み付ける。
【0033】
まず、第1キートップ部材群9の全てのキートップ部材4aを完成状態の配置寸法を保った状態で、吸着治具により引き上げて固定する。そして、キートップ本体2aの底面を、ベース部材6の接着部12の接着面に塗布された接着剤(図示せず)を介して重なり合う位置に移動させ、吸着治具で所定時間圧力をかけてベース部材6とキートップ部材4aとを一体化する(図1又は図2参照)。
【0034】
さらに、第2キートップ部材群10の全てのキートップ部材4bを完成状態の配置寸法を保った状態で、吸着治具により引き上げて固定する。そして、キートップ本体2bの底面を、ベース部材6の接着部12の接着面に塗布された接着剤(図示せず)を介して重なり合う位置に移動させ、吸着治具で所定時間圧力をかけてベース部材6とキートップ部材4bとを一体化する(図1又は図2参照)。
【0035】
これにより、第1キートップ部材群9と第2キートップ部材群10とが組み合わさり、隣接するキートップ部材4a,4b同士の間隔が狭い押釦スイッチ用部材1が得られる。
【0036】
なお、第1、第2キートップ部材群9,10を組み合わせることにより、押釦スイッチ用部材1を構成しているが、3つ以上の複数組のキートップ部材群を組み合わせて押釦スイッチ用部材1を構成することも可能である。
【0037】
このように構成された押釦スイッチ用部材1は、押釦スイッチ用部材1の完成状態において少なくとも一つ以上離れて配置されるキートップ本体2a,2b同士が一体になるように、樹脂フィルム3とキートップ本体2a,2bとを一体成形し、その後一体成形された樹脂フィルム3の不要部分を切除して、完成状態の配置寸法を保った複数のキートップ部材4a,4bからなるキートップ部材群9,10を複数組製作し、該複数組のキートップ部材群9,10を組み合わせることにより、キートップ部材4a,4bが隣接した完成状態の配置でベース部材6に一体化するようにしたので、キートップ部材4a,4bの深絞り加工の成形性による制限からくるキートップ部材4a,4b同士の間隔及び金型の強度による制限からくるキートップ部材4a,4b同士の間隔にとらわれることなく、樹脂フィルム3a,3bに凸部5a,5bを確実に成形することができる。そして、キートップ部材4a,4b同士の間隔にとらわれることなく組み合わせて隣接するキートップ部材4a,4b同士の間隔を狭くすることができる。この結果、キートップ同士の間隔を従来のものより狭くすることができ、各種装置又は機器等で使用される押釦スイッチ用部材の小型化といった要望に応ることができる製造方法である。さらに、キートップ部材4a,4b同士は連結されていないので、キートップ部材(4a又は4b)を押圧した際に隣接するキートップ部材(4b又は4a)の連動を防ぐことができる。また、キートップ部材4a,4bは、完成状態の配置で成形されているので、製造工程の組み付け作業において、位置決め等を容易に行えるため、製品良品率を向上させることができ、押釦スイッチ用部材1の生産性を向上させることができる。
【0038】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項1に記載の製造方法の発明によれば、押釦スイッチ用部材の完成状態において特定の位置に配置されるキートップ部材と該キートップ部材から順に一つ置きに離れて配置されるキートップ部材とからなる複数の凸部を有する第1キートップ部材群と、押釦スイッチ用部材の完成状態において特定位置のキートップ部材に隣接する位置に配置されるキートップ部材と該キートップ部材から順に一つ置きに離れて配置されるキートップ部材とからなる複数の凸部を有する第2キートップ部材群とを、一枚の樹脂フィルムの同一平面上の異なる領域に成形する予備成形工程と、予備成形された樹脂フィルムの複数の凸部にキートップ本体を一体化する一体成形工程と、第1キートップ部材群の複数の凸部の配置寸法と第2キートップ部材群の複数の凸部の配置寸法とを保った状態で予備成形された樹脂フィルムから各々のキートップ部材が独立になるように切り離す切断工程と、予備成形された樹脂フィルムから切り離された第1キートップ部材群に含まれる独立したキートップ部材と第2キートップ部材群に含まれる独立したキートップ部材とを隣接するように組み合わせてベース部材に各々のキートップ部材が押釦スイッチ用部材の完成状態の位置関係になるように、全てのキートップ部材の配置寸法を保った状態で全てのキートップ部材を一度に組み付ける組み付け工程とからなるので、第1キートップ部材群と第2キートップ部材群とを一枚の樹脂フィルムに成形する予備成形工程では、従来の、複数のキートップを一枚の樹脂フィルムにより一体化した押釦スイッチ用部材のように、隣り合うキートップ同士が密集して配置されていないため、キートップ部材の深絞り加工の成形性による制限からくるキートップ部材同士の間隔及び金型の強度による制限からくるキートップ部材同士の間隔にとらわれることなく、樹脂フィルムに凸部を確実に成形することができる。そして、キートップ部材同士の間隔にとらわれることなく組み合わせて隣接するキートップ部材同士の間隔を狭くすることができる。この結果、キートップ同士の間隔を従来のものより狭くすることができ、各種装置又は機器等で使用される押釦スイッチ用部材の小型化といった要望に応ることができる。さらに、キートップ部材同士は連結されていないので、キートップ部材を押圧した際に隣接するキートップ部材の連動を防ぐことができる。また、キートップ部材は、完成状態の配置で成形されているので、製造工程の組み付け作業において、位置決め等を容易に行えるため、製品良品率を向上させることができ、押釦スイッチ用部材の生産性を向上させることができる。
【0039】
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施の形態1に係る押釦スイッチ用部材の平面図である。
【図2】同実施の形態1に係る押釦スイッチ用部材を示し、図1のA−A線に沿う断面図である。
【図3】同実施の形態1に係る射出成形によって複数のキートップ部材を一体に成形する方法を示した、予備成形をした樹脂フィルムの平面図である。
【図4】同実施の形態1に係る射出成形によって複数のキートップ部材を一体に成形する方法を示した、予備成形をした樹脂フィルムを金型にセットする前の状態の要部縦断面図である。
【図5】同実施の形態1に係る射出成形によって複数のキートップ部材を一体に成形する方法を示した、成形が終了した状態の要部縦断面図である。
【図6】同実施の形態1に係るキートップ部材群の素材の平面図である。
【符号の説明】
1 押釦スイッチ用部材
2a,2b キートップ本体
3,3a,3b 樹脂フィルム
4a,4b キートップ部材
6 ベース部材
8a,8b 接続片
9 第1キートップ部材群(キートップ部材群)
10 第2キートップ部材群(キートップ部材群)
Claims (1)
- 立体形状をした樹脂製キートップ本体と、該キートップ本体を被覆する樹脂フィルムとを備えたキートップ部材が、ベース部材に複数隣接して配置された押釦スイッチ用部材の製造方法であって、前記押釦スイッチ用部材の完成状態において特定の位置に配置されるキートップ部材と該キートップ部材から順に一つ置きに離れて配置されるキートップ部材とからなる複数の凸部を有する第1キートップ部材群と、前記押釦スイッチ用部材の完成状態において前記特定位置のキートップ部材に隣接する位置に配置されるキートップ部材と該キートップ部材から順に一つ置きに離れて配置されるキートップ部材とからなる複数の凸部を有する第2キートップ部材群とを、一枚の樹脂フィルムの同一平面上の異なる領域に成形する予備成形工程と、前記予備成形された前記樹脂フィルムの前記複数の凸部に前記キートップ本体を一体化する一体成形工程と、前記第1キートップ部材群の前記複数の凸部の配置寸法と前記第2キートップ部材群の前記複数の凸部の配置寸法とを保った状態で前記予備成形された樹脂フィルムから各々のキートップ部材が独立になるように切り離す切断工程と、前記予備成形された樹脂フィルムから切り離された前記第1キートップ部材群に含まれる独立したキートップ部材と前記第2キートップ部材群に含まれる独立したキートップ部材とを隣接するように組み合わせて前記ベース部材に各々のキートップ部材が前記押釦スイッチ用部材の完成状態の位置関係になるように、全てのキートップ部材の配置寸法を保った状態で全てのキートップ部材を一度に組み付ける組み付け工程と、からなることを特徴とする押釦スイッチ用部材の製造方法。
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