KR101027608B1 - 누름스위치용 부재 및 그 제조 방법 - Google Patents

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츠토무 나가사와
토시히코 에가와
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신에츠 폴리머 가부시키가이샤
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Abstract

저비용으로 수율이 좋고, 키 톱 부재끼리의 간격이 1.5밀리미터 이하로 밀접하고 있는 누름스위치용 부재 및 그 제조 방법을 제공한다. 수지제의 키 톱 코어(21)와 각 키 톱 코어(21)를 그 하면을 제외하여 피복하는 열가소성 필름(22)을 구비하는 키 톱 부재(2)를 복수 가지는 누름스위치용 부재(1)로서, 키 톱 부재(2)의 중 적어도 1조의 서로 이웃하는 키 톱 부재(2)의 간격이 1.5밀리미터 이하이고, 그 간격이 1.5밀리미터 이하의 서로 이웃하는 키 톱 부재(2)에 있어서, 키 톱 코어(21)를 피복하고 있는 열가소성 필름(22)의 최대 두께(t0)가 75미크론 이상 350미크론 이하의 범위에 있고, 최대 두께(t0)와 키 톱 코어(21)를 피복하고 있는 열가소성 필름(22)의 최소 두께(t1)의 비(t1/t0)가 0.4 이상 0.9 이하의 범위인 누름스위치용 부재(1)로 하고 있다.
키 톱 부재, 누름스위치, 수지제, 열가소성, 필름, 두께

Description

누름스위치용 부재 및 그 제조 방법{MEMBER FOR PUSH-BUTTON SWITCH AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 이동통신기기, 디지털 카메라, 전자수첩, 차재용 패널 스위치류, 리모콘(remote controller), 키보드 등에 이용되는 누름스위치(Push-Button)용 부재 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
최근, 휴대전화나 자동차전화 등의 이동통신기기, 디지털 카메라, 가정용 전화기, 팩시밀리, 전자수첩, 계측기기류, 차재용 패널 스위치류, 리모콘, 컨트롤러(controller), 키보드 등의 소형화, 경량화 및 디자인성의 관점으로부터, 키 톱 부재(key top members)끼리의 간격이 1.5밀리미터 이하로 밀접하여 배치되는 것이 요구되고 있다. 일반적으로, 키 톱 부재에 이용되는 열가소성 필름에는, 내열성이 높은 수지, 예를 들면 2축 연신 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate) 수지 혹은 폴리카보네이트(polycarbonate) 수지가 이용된다. 이 때문에 열가소성 필름을 완성품의 밀접한 배치 상태로 연신시키는 것이 어렵다. 따라서, 열가소성 필름과 키 톱 코어(key top core)로 이루어지는 키 톱 부재군을 복수 제작하고, 복수의 키 톱 부재를 완성품의 형상으로 조립하여, 키 톱 부재끼리가 밀접한 누름스위치용 부재를 제작한다고 하는 방법이 채용되고 있다.(예를 들면, 특 허 문헌 1 참조).
　　<특허 문헌 1> 일본 특허공개 2004-253290호 공보(특허청구의 범위, 요약서 등)
<발명이 해결하고자 하는 과제>
그러나, 상술한 종래 기술에서는 키 톱 부재군을 복수 제작할 필요가 있기 때문에 금형 및 치구를 복수 준비할 필요가 있다. 따라서, 초기비용 및 재료비가 높아지고, 이에 더하여 리드 타임이 길어진다. 또한, 조립 공정도 번잡하게 되고 수율이 나빠진다고 하는 문제도 있다.
본 발명은 상기 문제에 감안하여 이루어진 것으로서 저비용으로 수율이 좋고 키 톱 부재끼리의 간격이 1.5밀리미터 이하로 밀접하고 있는 누름스위치용 부재 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
<과제를 해결하기 위한 수단>
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명자들은, 키 톱 부재군을 복수개 제작하지 않는 것을 전제로, 키 톱 코어를 피복하는 열가소성 필름을 키 톱 부재끼리가 완성품의 밀접한 배치대로 일체로 성형하고, 이 일체로 성형된 열가소성 필름과 키 톱 코어를 일체화시키는 것을 생각하였다. 여러 가지의 검토의 결과, 밀접한 키 톱 부재에 있어서, 키 톱 코어에 열가소성 필름을 피복할 때에 키 톱 코어의 천면(天面)과 측면에 있어서의 열가소성 필름의 적절한 연신율의 비를 찾아내어 아래와 같이 본 발명의 완성에 이르렀다.
즉, 본 발명은, 수지제의 키 톱 코어와 이 키 톱 코어를 그 하면을 제외하여 피복하는 열가소성 필름을 구비하는 키 톱 부재를 복수 가지는 누름스위치용 부재로서, 키 톱 부재의 중 적어도 1조의 서로 이웃하는 키 톱 부재의 간격이 1.5밀리미터 이하이고, 당해 간격이 1.5밀리미터 이하의 서로 이웃하는 키 톱 부재에 있어서, 키 톱 코어를 피복하고 있는 상기 열가소성 필름의 최대 두께(t0)가 75미크론 이상 350미크론 이하의 범위에 있고, 최대 두께(t0)와 키 톱 코어를 피복하고 있는 열가소성 필름의 최소 두께(t1)의 비(t1/t0)가 0.4 이상 0.9 이하의 범위인 누름스위치용 부재로 하고 있다.
이 때문에 열가소성 필름을 피복한 수지제의 키 톱 코어로 이루어지는 일체형의 키 톱 부재체를 가지고, 서로 이웃하는 각 키 톱 부재의 적어도 1조가 1.5밀리미터 이하로 밀접한 누름스위치용 부재를 제작할 수가 있다. 이 때문에 조립 공정에 있어서 각 키 톱 부재를 절단하는 것만으로 누름스위치용 부재가 완성된다. 따라서, 누름스위치용 부재를 저비용 또한 수율 좋게 제작할 수 있다. 열가소성 필름으로서 적합한 것에는, 아크릴계 수지, 폴리카보네이트 수지, 비결정성 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지 등의 수지를 이용할 수가 있다. 특히, 열가소성 필름으로서는 아크릴계 수지가 보다 바람직하다. 또한, 아크릴계 수지에는 아크릴 수지 이외에 아크릴 수지를 포함하는 폴리머알로이(polymer-alloy)도 포함된다.
여기서, 키 톱 코어를 피복하고 있는 열가소성 필름의 최대 두께(t0)와 최소 두께(t1)의 비(t1/t0)를 0.4 이상 0.9 이하의 범위로 하고 있는 것은 다음의 이유 때문이다. t1/t0＞0.9의 경우에는, 열가소성 필름의 연신율이 너무 낮아 키 톱 부재의 요철의 형성에 지장을 초래하고, 역으로 t1/t0＜0.4의 경우에는, 열가소성 필름의 연신율이 너무 높아 필름이 백화 혹은 파괴되어 성형할 수 없게 될 위험성이 높기 때문이다. 열가소성 필름을 75미크론보다 얇게 하면, 필름이 연질로 되어 기계적 강도, 표면 경도 및 열적 특성이 저하하므로 바람직하지 않다. 한편, 열가소성 필름을 350미크론보다 두껍게 하면 키 톱 부재의 요철에 맞는 성형이 어려워지므로 바람직하지 않다. 따라서, 열가소성 필름은 75미크론 이상 350미크론 이하로 하는 것이 좋다.
또, 다른 본 발명은 앞의 본 발명에 있어서의 키 톱 코어를 광경화계 수지로 한 누름스위치용 부재로 하고 있다.
예비 성형된 열가소성 필름의 오목부에 키 톱 코어로 되는 수지를 주입하여 경화시키는 경우에는, 키 톱 코어의 재료로서 광경화계 수지를 이용하는 것이 바람직하다. 광경화계 수지는 EB경화계 수지, UV경화계 수지 및 혐기성 병용 UV경화계 수지로 대별된다. EB경화계 수지는 전자선의 조사에 의해 경화하는 수지이다. 또, UV경화계 수지는 자외선의 조사에 의해 경화하는 수지이다. 또한, 혐기성 병용 UV경화계 수지는 UV경화성에 혐기성을 부여한 수지이고, 공기를 차단하여 자외선을 조사함으로써 경화하는 수지이다. 이들 중에서 특히 UV경화계 수지가 바람직하다. 그것은 장치에 드는 비용이 낮고, 한편 경화 속도가 크고, 생산성에 유리하기 때문이다. 이러한 광경화계 수지는 광경화성 수지와 광개시제(photoinitiator)를 주성분으로 한다. 광경화성 수지에는 우레탄, 에폭시계, 폴리에스테르계, 실리콘계, 폴리부타디엔계의 아크릴레이트계 수지를 들 수 있다. 또, 광개시제에는, 벤조페논계 광중합 개시제, 아세트페논계 광중합 개시제, 티오크산톤(thioxanthone)계 광중합 개시제 등을 들 수 있다. 또한, 혐기성 병용 UV경화계 수지의 경우에는 유기 과산화물, 방향족 술피미드(sulfimide) 및 각종의 아민류를 가한다. 여기서, 유기 과산화물로서는 케톤퍼옥사이드(ketone peroxide), 디알킬퍼옥사이드(dialkylperoxide), 디아실퍼옥사이드, 퍼옥시 에스테르류를 들 수 있다.
또, 다른 본 발명은, 앞의 본 발명에 있어서의 키 톱 코어의 열가소성 필름을 피복하고 있지 않은 면측에, 전기발광(Electro-Luminescence : EL) 발광체를 배치하는 누름스위치용 부재로 하고 있다. EL발광체는, 발광 다이오드(Light Emitting Diode : LED)와 달리 얇은 시트(sheet) 형상으로 할 수 있기 때문에 키 톱 코어의 직하에 용이하게 배치할 수 있다. 또, 광경화계 수지의 수축에 의해 생긴 요철을 흡수하기 위해, 키 톱의 직하에 EL발광체를 배치하지 않고, 수지 필름을 사이에 두어 EL발광체를 배치하여도 좋다. 그 경우, 키 톱을 분리한 후, 각 키 톱을 EL발광체에 접착함으로써, EL발광체에 충격을 주지 않도록 할 수가 있다. 이와 같이, 키 톱 코어 아래에 EL발광체를 배치함으로써, 키 톱의 특정 부분(예를 들면, 키 톱의 천면)을 빛나게 할 수가 있다. 특히, 키 톱의 천면에 도안(design)을 설치하면 그 도안의 부분만을 빛나게 할 수가 있으므로 기능 및 디자인성이 풍부한 누름스위치용 부재를 제공할 수 있다.
또, 다른 본 발명은, 수지제의 키 톱 코어와 이 키 톱 코어를 그 하면을 제외하여 피복하는 열가소성 필름을 구비하는 키 톱 부재를 복수 가지는 누름스위치용 부재로서, 키 톱 부재의 중 적어도 1조의 서로 이웃하는 키 톱 부재의 간격이 1.5밀리미터 이하이고, 당해 간격이 1.5밀리미터 이하의 서로 이웃하는 키 톱 부재에 있어서, 키 톱 코어를 피복하고 있는 열가소성 필름의 최대 두께(t0)가 75미크론 이상 350미크론 이하의 범위에 있는 누름스위치용 부재의 제조 방법으로서, 135℃ 이상 145℃ 이하의 온도로 가열한 열가소성 필름을 금형의 형상에 맞추어 연신시키고, 서로 이웃하는 복수의 키 톱 코어를 피복하는 크기로 열가소성 필름을 성형하는 성형 공정과, 서로 이웃하는 복수의 키 톱 코어와 성형이 끝난 열가소성 필름을 일체화 하여 키 톱 부재체를 제작하는 일체화 공정과, 스위치를 압압(押壓)하기 위한 베이스 부재 위에, 키 톱 부재체를 배치하는 배치 공정과, 키 톱 부재체를, 키 톱 부재의 단위로 분리하는 분리 공정을 가지는 누름스위치용 부재의 제조 방법으로 하고 있다.
이러한 제조 방법을 채용함으로써, 열가소성 필름을 피복한 수지제의 키 톱 코어로 이루어지는 일체형의 키 톱 부재체를 가지고, 서로 이웃하는 각 키 톱 부재의 적어도 1조가 1.5밀리미터 이하로 밀접한 누름스위치용 부재를 제작할 수가 있다. 이 때문에 조립 공정에 있어서, 키 톱 부재를 1개씩 제작하지 않고, 누름스위치용 부재를 제작할 수가 있다. 따라서, 누름스위치용 부재를 저비용 또한 수율 좋게 제작할 수 있다. 특히, 복수의 키 톱 부재를 연접한 상태의 키 톱 부재체를 베이스 부재에 배치하는 배치 공정의 후에, 키 톱 부재체를 각 키 톱 부재 마다 분리하는 분리 공정을 행하면, 키 톱 부재를 1개씩 베이스 부재 위에 붙이는 수고가 없어진다. 성형 공정에서 채용되는 성형 방법으로서는, 열가소성 필름의 금형과 반대의 측으로부터 고압의 기체를 불어 넣고, 금형의 형상에 맞추어 열가소성 필름을 성형하는 압공성형, 당해 압공성형과 아울러 금형의 측으로부터 감압하여 금형의 형상에 맞추어 열가소성 필름을 성형하는 진공압공성형, 금형의 측으로부터 감압하여 금형의 형상에 맞추어 열가소성 필름을 성형하는 진공성형 등을 들 수 있다.
키 톱 코어를 피복하고 있는 열가소성 필름으로서 적합한 것은, 아크릴계 수지, 폴리카보네이트 수지, 비결정성 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지 등의 수지를 이용할 수 있다. 특히, 열가소성 필름으로서는 아크릴계 수지가 보다 바람직하다. 또한, 아크릴계 수지에는 아크릴 수지의 이외에 아크릴 수지를 포함하는 폴리머알로이도 포함된다. 또, 열가소성 필름은 연신하여 성형한 상태에서 최대 두께(t0)가 75미크론 이상 350미크론 이하의 범위로 되는 두께를 가지는 것으로 하고 있다. 이러한 두께보다 얇으면 성형 후에 백화 혹은 파괴되기 쉽고, 역으로 두꺼우면 연신하기 어려워진다. 또, 성형시에 있어서 열가소성 필름의 가열 온도는, 135℃ 이상 145℃ 이하로 하고 있다. 구체적으로는, 금형을 당해 온도 범위로 가열하여 열가소성 필름을 성형한다. 키 톱이 높고, 인접하는 키 톱의 간격이 좁을수록, 이것들을 피복하는 열가소성 필름의 성형의 난이도가 높아진다. 성형의 난이도가 높아지면 열가소성 필름을 가열하는 온도도 높게 할 필요가 있다. 다만, 금형의 형상에 맞추어 열가소성 필름을 성형하고, 또한 겹쳐서 도안 부착의 열가소성 필름을 성형하는 경우, 금형에 접하는 열가소성 필름을 160℃ 이상으로 가열하면, 도안의 위치를 제어하는 것이 어려워진다. 따라서, 열가소성 필름은 160℃보다 낮은 온도로 가열하는 것이 바람직하다.
또, 다른 본 발명은 앞의 발명의 성형 공정에 있어서 서로 이웃하는 키 톱 부재의 오목부로 되는 열가소성 필름의 위로부터 플러그(plug)를 압압하여, 열가소성 필름의 성형을 하는 누름스위치용 부재의 제조 방법으로 하고 있다.
플러그를 오목부에 압압하면, 진공, 압공 혹은 진공압공성형만의 경우보다 정밀도가 좋은 성형이 된다. 특히, 열가소성 필름의 성형시의 연신율이 높은 경우(키 톱 코어를 피복하고 있는 열가소성 필름의 최대 두께(t0)와 최소 두께(t1)의 비(t1/t0)가 0.4 이상 0.7 이하인 경우)에는, 플러그에 의한 압압 효과가 크다. 한편, 열가소성 필름의 성형시의 연신율이 낮은 경우(t1/t0이 0.7보다 크고 0.9 이하인 경우)에는, 반드시 플러그를 사용하지 않아도 소망의 형상으로 성형하는 것이 비교적 용이하다.
또, 다른 본 발명은 앞의 발명에 있어서 열가소성 필름의 연화 온도(softening temperature) 이상 180℃ 이하의 온도에서 가열된 상태의 플러그를 오목부에 압압하는 누름스위치용 부재의 제조 방법으로 하고 있다.
플러그는 열가소성 필름의 종류에 따라 바꾸는 것이 바람직하고, 열가소성 필름의 연화 온도 이상 180℃ 이하의 온도에서 가열된 플러그를 열가소성 필름의 오목부에 압압하는 것이 좋다. 연화 온도보다 낮은 온도의 플러그를 이용하면, 플러그를 꽉 누른 열가소성 필름의 부분이 냉각되어 파괴되어 버릴 위험성이 있다. 한편, 플러그의 온도가 180℃를 넘으면, 꽉 누른 부분에 구멍이 뚫릴 위험성이 있다. 이 때문에 플러그는 열가소성 필름의 연화 온도 이상 180℃ 이하로 설정하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 열가소성 필름을 140℃로 가열하여 성형을 하는 경우에는, 플러그를 90∼180℃의 범위로, 바람직하게는 열가소성 필름의 가열 온도와 같은 140℃로 가열하여 압압 부재로서 사용하는 것이 좋다.
또, 다른 본 발명은, 앞의 발명에 있어서의 성형 공정으로, 압공성형 또는 진공압공성형을 하는 누름스위치용 부재의 제조 방법으로 하고 있다.
이와 같이, 압공성형 혹은 진공압공성형을 채용함으로써, 열가소성 필름의 연신율을 높게 하여 성형할 필요가 있는 경우에 적절히 대응할 수 있다. 압공성형 혹은 진공압공성형에서는 5kgf/cm2 이상의 압력으로 기체(예를 들면, 공기)를 열가소성 필름에 불어 붙이는 것이 바람직하다. 또한, 당해 연신율이 낮아도 좋은 경우에는 압공성형 혹은 진공압공성형의 이외에 진공성형을 채용하여도 좋다.
또, 다른 본 발명은 앞의 발명에 있어서의 일체화 공정에 있어서, 성형이 끝난 열가소성 필름을 금형에 넣어, 키 톱 코어용의 광경화계 수지를, 금형에 넣은 열가소성 필름의 오목부에 넣고, 광 혹은 전자선을 조사하여 광경화계 수지를 경화시키는 누름스위치용 부재의 제조 방법으로 하고 있다. 이 때문에 성형한 열가소성 필름에 충격을 주는 일 없이 열가소성 필름을 피복한 키 톱 코어를 제작할 수 있다.
또, 다른 본 발명은 앞의 발명에 있어서의 일체화 공정에 있어서, 성형이 끝난 열가소성 필름과 키 톱 코어의 사이에 다른 열가소성 필름을 개재시키는 누름스위치용 부재의 제조 방법으로 하고 있다. 열가소성 필름에 도안을 형성하고, 그곳에 키 톱 코어용의 수지를 접촉시키면 도안이 망가질 가능성이 있다. 그러한 위험성이 있는 경우에는 열가소성 필름에 다른 열가소성 필름을 배치하고 나서 그곳에 키 톱 코어용의 수지를 공급하면 좋다. 다른 열가소성 필름을 배치하는 경우 2이상의 열가소성 필름이 겹치게 된다. 이러한 경우에는 당해 2이상의 열가소성 필름을 맞추어 하나의 열가소성 필름으로 간주하여 t1/t0을 결정한다.
또, 다른 본 발명은 앞의 발명의 배치 공정에 있어서, 키 톱 코어와 베이스 부재의 사이에 전기발광(EL) 발광체를 배치하는 누름스위치용 부재의 제조 방법으로 하고 있다. 이와 같이, 키 톱 코어의 직하에 EL발광체를 배치함으로써, 키 톱의 특정 부분(예를 들면, 키 톱의 천면)을 빛나게 할 수가 있다. 특히, 키 톱 부재의 천면에 도안을 설치하면 그 도안의 부분만을 빛나게 할 수가 있으므로 기능 및 디자인성이 풍부한 누름스위치용 부재를 제공할 수 있다.
<발명의 효과>
본 발명에 의하면 저비용으로 조립이 용이하고 키 톱 부재끼리의 간격이 1.5밀리미터 이하로 밀접하고 있는 누름스위치용 부재를 제공할 수가 있다.
도 1은 본 발명의 제1의 실시의 형태에 관련된 누름스위치용 부재의 평면도이다.
도 2는 도 1에 나타내는 누름스위치용 부재를 A-A선으로 잘랐을 때의 단면도이다.
도 3은 도 1에 나타내는 누름스위치용 부재의 제조 공정의 주된 흐름을 나타내는 플로차트이다.
도 4는 도 3에 나타내는 스텝 S1의 공정을 설명하기 위한 도이고, (A)는 열 가소성 필름의 연신성이 낮은 조건에서의 성형 방법을, (B)는 열가소성 필름의 연신성이 높은 조건에서의 성형 방법을 각각 나타낸다.
도 5는 복수의 키 톱 부재의 높이가 동일하지 않은 누름스위치용 부재를 제조하는 경우에 있어서 열가소성 필름을 일체적으로 성형하는 조건을 설명하기 위한 도이다.
도 6은 도 3에 나타내는 스텝 S2의 공정을 설명하기 위한 도이고, 금형에 일체로 성형된 열가소성 필름을 세트(set)하는 상황을 나타내는 도이다.
도 7은 도 3에 나타내는 스텝 S2의 공정을 설명하기 위한 도이고, 도 5에 나타내는 상황으로부터 나아가, 금형에 세트한 열가소성 필름에 자외선 경화성 수지를 주입한 후에 자외선을 조사하여, 열가소성 필름과 키 톱 코어를 일체화한 상황을 나타내는 도이다.
도 8은 도 3에 나타내는 스텝 S2의 공정을 설명하기 위한 도이고, 도 7에 나타내는 상황으로부터 나아가, 금형을 떼어내어, 열가소성 필름과 키 톱 코어가 일체화한 키 톱 부재체를 나타내는 도이다.
도 9는 도 3에 나타내는 스텝 S3 및 스텝 S4의 양쪽 공정을 설명하기 위한 도이고, 키 톱 부재체를 베이스 부재에 붙이고, 그 후 키 톱 부재체를 각 키 톱 부재의 단위로 잘라서 떼어내는 상황을 나타내는 도이다.
도 10은 종래의 누름스위치용 부재의 구조로서, LED를 이용하여 키 톱 부재를 발광시키는 누름스위치용 부재의 단면 구조를 나타내는 도이다.
도 11은 본 발명의 제2의 실시의 형태와 관련되는 누름스위치용 부재의 단면 구조를 나타내는 도이다.
도 12는 도 11에 나타내는 누름스위치용 부재의 제조 공정의 주된 흐름을 나타내는 플로차트이다.
　 도 13은 도 11에 나타내는 누름스위치용 부재의 제조 공정의 주된 흐름을 나타내는 플로차트이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
　 1　　 누름스위치용 부재
　 2　　 키 톱 부재
　 3　　 베이스 부재
　 4　　 수지제 필름
21　　키 톱 코어
22　　열가소성 필름 22a　 플랜지
23　　키 톱 부재체
31　　볼록부
32　　보스
40　　금형
41　　플러그
42　　볼록부
51　　금형
70　　EL발광체
이하, 본 발명과 관련되는 누름스위치용 부재 및 그 제조 방법의 각 실시의 형태에 대해서 상술한다. 또한, 이하 열가소성 필름으로서 아크릴 수지를 이용한 실시의 형태 및 실시예에 대해서 설명하지만, 아크릴 수지 이외의 아크릴계 수지, 폴리카보네이트 수지, 비결정성 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지 등의 수지를 이용할 수 있다.
(제1의 실시의 형태)
도 1은 누름스위치용 부재(1)의 평면도이다. 또, 도 2는 도 1에 나타낸 누름스위치용 부재(1)를 A-A선으로 잘랐을 때의 단면도이다(다만, 수지제의 키 톱 코어(21)만을 사선으로 나타내고 있다).
도 1 및 도 2에 나타내듯이, 누름스위치용 부재(1)는, 복수의 키 톱 부재(2)와, 당해 키 톱 부재(2)에 하접(下接)하는 베이스 부재(3)로 주로 구성되어 있다. 베이스 부재(3)는, 각 키 톱 부재(2)의 압압을 받아서, 그 하부의 스위치를 누르기 위한 구성 부재이다. 복수의 키 톱 부재(2)는, 수지제 필름(4)을 사이에 두어 베이스 부재(3)에 붙여져 있다. 키 톱 부재(2)와 수지제 필름(4)의 사이, 혹은 수지제 필름(4)과 베이스 부재(3)의 사이는, 접착제 또는 점착재(粘着材) 등을 이용하여 고정되어 있다. 또한, 키 톱 부재(2) 아래에 도안을 형성시키고 싶은 경우에 미리 도안을 형성한 수지제 필름(4)을 이용하여도 좋다. 수지제 필름(4)의 하측에 도안이 형성되어 있는 경우에는, 열가소성 필름(22), 필요한 경우에는 이것과는 다른 열가소성 필름, 키 톱 코어(21), 접착제 및 수지제 필름(4)에 도안을 인식할 수 있 는 투명성이 요구된다. 또, 수지제 필름(4)의 상측에 도안이 형성되어 있는 경우에는, 열가소성 필름(22), 필요한 경우에는 이것과는 다른 열가소성 필름, 키 톱 코어(21) 및 접착제에 도안을 인식할 수 있는 투명성이 요구된다. 또, 열가소성 필름(22)의 키 톱 코어(21)의 측에만 도안이 형성되어 있는 경우에는, 열가소성 필름(22)에 도안을 인식할 수 있는 투명성이 요구된다. 또한, 열가소성 필름(22)의 천면측에만 도안이 형성되어 있는 경우에는, 어느 부재에도 투명성은 요구되지 않는다. 즉, 도안이 형성되어 있는 부분보다 천면 방향의 부재에는 투명성이 요구된다. 또, 수지제 필름(4)은 필수의 구성 부재는 아니고, 키 톱 부재(2)를 직접 베이스 부재(3)에 붙이도록 하여도 좋다.
키 톱 부재(2)는, 수지제의 키 톱 코어(21)와, 당해 키 톱 코어(21)의 하면을 제외하고 피복하는 열가소성 필름(22)으로 주로 구성되어 있다. 열가소성 필름(22)은 키 톱 코어(21)와의 일체화에 앞서서 키 톱 부재(2)의 최종 배치 형태에 맞도록 일체적으로 성형된다. 본 발명의 누름스위치용 부재(1)는 인접하는 키 톱 부재(2)의 간극 d가 1.5밀리미터 이하로 되는 부분을 포함하는 것을 대상으로 하고 있다. 그리고, 키 톱 부재(2)를 형성하고, 누름스위치용 부재(1)의 제조 공정의 후에 열가소성 필름(22)은 잘라 떼어내어진다. 이 잘라 떼어냄에 의해 대부분의 경우 키 톱 부재(2)의 주위에 플랜지(22a)가 형성된다.
여기서, 간극 d는 인접하는 2개의 키 톱 부재(2)의 천면으로부터 플랜지(22a)의 밑동까지의 사이의 거리 중 가장 좁은 간극을 의미한다. 따라서, 도 2에 나타내듯이, 키 톱 부재(2)의 형상이 그 천면으로부터 플랜지(22a)까지 서서히 넓 어지도록 테이퍼(taper)를 가지는 형상의 경우, 양쪽 키 톱 부재(2)의 플랜지(22a)의 밑동 사이가 1.5밀리미터 이하이면, 그들의 천면간의 거리가 1.5밀리미터를 넘어 있어도 본 발명의 누름스위치용 부재(1)에 포함된다.
열가소성 필름(22)은 후술하듯이 키 톱 코어(21)의 일체화에 앞서서 예비 성형된다. 이 공정에 있어서, 열가소성 필름(22)은 키 톱 부재(2)의 천면에 있어서의 최대 두께(t0)와 측면에 있어서의 최소 두께(t1)의 비(t1/t0)가 0.4 이상 0.9 이하로 되도록 일체적으로 성형된다. t1/t0을 0.4 이상 0.9 이하의 범위로 하고 있는 것은, t1/t0＞0.9로 하면 열가소성 필름(22)의 연신율이 너무 낮아 키 톱 부재(2)의 요철의 형성에 지장을 초래하고, t1/t0＜0.4로 하면 열가소성 필름(22)의 연신율이 너무 높아 당해 필름(22)이 백화 혹은 파괴되어 버려 성형할 수 없게 될 위험성이 높기 때문이다. t1/t0을 0.4 이상 0.9 이하로 함으로써, 서로 이웃하는 적어도 1조의 키 톱 부재(2)끼리의 간극 d가 1.5밀리미터 이하로 근접한 배치이더라도, 키 톱 부재(2)의 요철의 형성에 지장을 초래하는 일 없이 일체형의 열가소성 필름(22)을 성형할 수 있다.
베이스 부재(3)는, 키 톱 부재(2)를 재치하는 볼록부(31)와, 볼록부(31)와 반대의 면에 있는 보스(32)를 구비하고 있다. 보스(32)는 키 톱 부재(2)의 밀어 넣기에 의해 하부의 스위치(도시하지 않음)를 온(on) 혹은 오프(off)로 하기 위한 것이다.
도 3은 누름스위치용 부재(1)의 제조 공정의 주된 흐름을 나타내는 플로차트이다. 또, 도 4∼도 9는 각 공정의 상황을 설명하기 위한 도이다.
누름스위치용 부재(1)의 제조 공정은, 열가소성 필름(22)을 일체적으로 성형하는 공정(스텝 S1)과, 키 톱 코어(21)와 열가소성 필름(22)을 일체화 하는 공정(스텝 S2)과, 키 톱 부재(2)가 일체화된 채로의 키 톱 부재체(23)와 베이스 부재(3)를 접착하여 배치하는 공정(스텝 S3)과, 키 톱 부재체(23)로부터 각 키 톱 부재(2)를 분리하는 공정(스텝 S4)을 가진다. 도 4 및 도 5는 스텝 S1의 공정을 나타내고, 도 6∼도 8은 스텝 S2의 공정을 나타내고, 도 9는 스텝 S3 및 스텝 S4의 공정을 나타낸다. 이하, 도 4∼도 9에 기초하여, 누름스위치용 부재(1)의 제조 공정을 상술한다. 또한, 스텝 S3과 스텝 S4를 역순으로 하고, 키 톱 부재체(23)를 각 키 톱 부재(2)로 분리하고 나서 베이스 부재(3)에 붙이도록 하여도 좋다.
스텝 S1에서는, 금형(40)을 이용하여 열가소성 필름(22)의 성형을 한다. 각 키 톱 부재(2)의 최종 배치 상태에 맞는 형태로 열가소성 필름(22)을 일체적으로 성형하는데는, 키 톱 부재(2)의 형상에 맞는 요철을 가지는 금형(40)이 이용된다. 성형 방법에는 압공성형, 진공성형, 압공진공성형의 어느 성형 방법을 채용하여도 좋다. 여기서, 압공성형은 열가소성 필름(22)을 한 번 가열 연화시켜서, 압축 공기에 의해 금형(40)에 밀착시켜서, 소정의 형상으로 연신하여 성형하는 방법이다. 또, 진공성형은 열가소성 필름(22)을 한 번 가열 연화시켜서, 금형(40)측으로부터의 진공 흡인에 의한 압력차에 의해 금형(40)에 밀착시켜서, 소정의 형상으로 연신하여 성형하는 방법이다. 또, 압공진공성형은 상술한 진공과 압공을 병용하여 열가소성 필름(22)을 금형(40)에 따르게 하여 연신하여 성형하는 방법이다.
열가소성 필름(22)의 성형시의 연신율이 비교적 낮은 경우(구체적으로는, t1/t0이 0.7보다 크고 0.9 이하인 경우)에는, 도 4(A)에 나타내듯이, 금형(40)만을 이용하여 상술한 몇 개의 성형 방법으로 성형할 수 있다. 한편, 열가소성 필름(22)의 성형시의 연신율이 비교적 높은 경우(구체적으로는, t1/t0이 0.4 이상 0.7 이하인 경우)에는, 도 4(B)에 나타내듯이, 금형(40)을 따라 연신하는 열가소성 필름(22)의 오목부로 되는 부분에, 금형(40)과 대향하는 측에 설치된 플러그(41)의 볼록부(42)를 밀어 넣어, 상술한 몇 개의 성형 방법에 의한 성형을 보조(assist)하는 것이 바람직하다. 다만, 열가소성 필름(22)의 성형시의 연신율이 비교적 낮은 경우(구체적으로는, t1/t0이 0.7보다 크고 0.9 이하인 경우)에 플러그(41)를 사용하여도 좋다.
또, 플러그(41)를 사용하여 열가소성 필름(22)의 성형을 보조하는 경우, 플러그(41)는 열가소성 필름(22)의 연화 온도 이상 180℃ 이하의 온도로 가열하는 것이 바람직하다. 플러그(41)의 온도를 열가소성 필름(22)의 연화 온도 이상으로 함으로써, 열가소성 필름(22)에 플러그(41)를 접촉시켰을 때에, 그 접촉 부분의 온도를 저하시키는 일이 없기 때문에 열가소성 필름(22)이 플러그(41)의 접촉 부분으로부터 파괴되어 버리는 위험성을 저감할 수가 있다. 한편, 플러그(41)의 온도를 180℃ 이하로 함으로써, 플러그(41)와의 접촉 부분이 너무 늘어나 구멍을 뚫어 버릴 위험성을 저감할 수 있다. 예를 들면, 열가소성 필름(22)을 140℃로 가열하여 성형을 하는 경우에는, 플러그(41)를 90∼180℃의 범위로, 바람직하게는 열가소성 필름(22)의 가열 온도와 같은 140℃로 가열하여 사용하는 것이 보다 바람직하다.
플러그(41)를 사용하는 경우, 금형(40)과 플러그(41)의 위치 제어가 중요하 게 된다. 플러그(41)와 금형(40)의 위치 관계를 정확하게 제어하지 않으면 플러그(41)가 열가소성 필름(22)끼리의 오목부로부터 떨어진 장소를 눌러 버려, 열가소성 필름(22)에 구멍이 뚫릴 위험성이 있기 때문이다. 또, 열가소성 필름(22)을 냉각하는 속도는 12℃/sec 이상으로 하고 있다. 열가소성 필름(22)의 성형 후의 치수 안정성을 도모하는 이유 때문이다.
도 5는 복수의 키 톱 부재(2)의 높이가 동일하지 않은 누름스위치용 부재(1)를 제조하는 경우에 있어서 열가소성 필름(22)을 일체적으로 성형하는 조건을 설명하기 위한 도이다.
도 5(A)에 나타내듯이, 이 실시의 형태와 관련된 누름스위치용 부재(1)의 하부에 배치되는 12개의 키 톱 부재(2) 사이의 간극은 동일하지 않다. 가로방향으로 늘어선 3개의 키 톱 부재(2)끼리의 간극(도 5(A)에 있어서 X로 나타내는 점선테두리로 둘러싸인 영역의 간극)이 가장 좁다. 도 5(B)는 이러한 가장 좁은 간극을 가지는 키 톱 부재(2)의 높이를 밀리미터 단위의 숫자로 표시한 도이다. 가장 높은 키 톱 부재(2)는 「1.0」으로 표시되는 키 톱 부재(2(2b))이다. 이 키 톱 부재(2(2b))와 가장 좁은 간극을 떼어 두고서 인접하는 키 톱 부재(2)는, 키 톱 부재(2(2b))의 도중 좌우에 배치되는 키 톱 부재(2(2a)) 및 키 톱 부재(2(2c))이다. 이 때문에 키 톱 부재(2(2a))와 키 톱 부재(2(2b)), 혹은 키 톱 부재(2(2b))와 키 톱 부재(2(2c))가, 가장 성형이 어려운 장소(즉, 열가소성 필름(22)의 연신율이 높아지는 장소)라고 하게 된다. 따라서, 열가소성 필름(22)의 일체적인 성형을 하는 경우, 이러한 장소에 맞춘 성형 조건을 선택할 필요가 있다. 성형은, 키 톱 부 재(2)가 높을수록, 또 서로 이웃하는 키 톱 부재(2)의 간극 d가 좁을수록 곤란하게 되기 때문이다. 성형의 곤란성은 서로 이웃하는 키 톱 부재(2)의 높이가 다른 경우에는, 서로 이웃하는 키 톱 부재(2)의 높이의 평균을 양쪽 키 톱 부재(2)의 간극 d로 나눈 값에 기초하여 평가할 수 있다.
스텝 S1의 공정에 의해 열가소성 필름(22)의 일체적인 성형이 완료되면 스텝 S2로 이행한다. 스텝 S2에서는 키 톱 코어(21)와 열가소성 필름(22)의 일체화가 일어난다. 이 실시의 형태에서는 이 공정은 자외선 경화성 수지의 주입 및 그 경화에 의해 행해진다.
도 6에 나타내듯이, 열가소성 필름(22)의 볼록부(22b)에 맞춘 오목부(51a)를 가지는 금형(51)으로 열가소성 필름(22)을 세트한다. 다음에, 도 7에 나타내듯이, 열가소성 필름(22)으로 형성된 오목부(볼록부(22b)의 반대측)에 자외선 경화성 수지를 주입하고, 자외선 조사 장치(52)를 이용하여, 그 자외선 경화성 수지에 자외선을 조사한다. 이 결과 키 톱 코어(21)가 형성된다. 또한, 자외선 경화성 수지 이외에 EB경화계 수지 혹은 혐기성 병용 UV경화계 수지를 이용하여도 좋다.
또, 상술한 광경화계 수지가 아니고, 용융 상태의 열가소성 수지를 열가소성 필름(22)의 볼록부(22b)의 반대측에 형성된 오목부에 사출하여, 냉각에 의해 사출 후의 열가소성 수지를 경화하도록 하여도 좋다. 다만, 연신 후의 열가소성 필름(22)은 매우 얇고 파괴되기 쉽기 때문에 이러한 사출 성형보다도 압력 부하가 작은 점에서 유리한 광경화계 수지의 주입 및 경화를 채용하는 편이 바람직하다.
키 톱 코어(21)의 경화를 끝내면, 도 8에 나타내듯이, 열가소성 필름(22)과 키 톱 코어(21)가 일체화한 키 톱 부재체(23)를 금형(40)으로부터 떼어낸다. 이 상태에서는 키 톱 부재(2)가 서로 연접하고 있다.
열가소성 필름(22)과 키 톱 코어(21)의 일체화의 과정에서, 열가소성 필름(22)에 미리 형성해 둔 도안이 망가질 위험성도 있다. 이러한 위험성이 있는 경우에는, 열가소성 필름(22) 위에 다른 열가소성 필름을 배치하여, 그 위로부터 키 톱 코어(21)용의 수지를 주입하는 것이 바람직하다. 이러한 경우, 열가소성 필름(22)과 다른 열가소성 필름을 맞춘 하나의 열가소성 필름으로 간주하여 t1/t0을 결정한다.
스텝 S2의 공정에 의해 열가소성 필름(22)과 키 톱 코어(21)의 일체화가 완료하면, 스텝 S3, 스텝 S4로 이행한다. 도 9에 나타내듯이, 키 톱 부재체(23)는, 수지제 필름(4)을 사이에 두어 베이스 부재(3)의 볼록부(31)에 재치된 상태로 접착된다. 다음에, 도 9의 점선 B로 나타내듯이, 키 톱 부재체(23)는 각 키 톱 부재(2)의 단위로 잘라 떼어내어진다. 잘라 떼어내는 방법으로서는, 인형(刃型)의 금형, 류터(Leutor)(NC가공기), 초음파 커터(cutter) 혹은 레이저 광선 등을 사용하는 방법을 들 수 있다. 키 조작을 양호하게 행하고, 또한 키의 외관을 양호하게 하는데에는 키 사이의 간극을 확실히 두도록 잘라 떼어내는 것이 바람직하다. 이 관점에서 레이저 광선을 이용한 분리 방법을 채용하는 편이 보다 바람직하다. 레이저 광선을 이용하면 가공 속도가 높아진다고 하는 장점도 있다.
(제2의 실시의 형태)
다음에, 본 발명과 관련되는 누름스위치용 부재 및 그 제조 방법의 제2의 실 시의 형태에 대해서 도면에 기초하여 설명한다. 또한, 제1의 실시의 형태와 동일 구성 부재에 대해서는 동일 부호를 이용한다.
도 10 및 도 11은 종래의 누름스위치용 부재의 구조로서 LED(60)를 이용하여 키 톱 부재(2)를 발광시키는 누름스위치용 부재의 단면 구조 및 본 발명의 제2의 실시의 형태와 관련되는 누름스위치용 부재(1)의 단면 구조를 각각 나타내는 도이다.
도 10(A)에 나타내듯이, 종래부터, LED(60)를 이용하여 키 톱 부재(2)를 발광시키는 경우에는, 서로 이웃하는 키 톱 부재(2)의 사이로서 베이스 부재(3)의 뒤편에 LED(60)를 배치하고 있다. 보스(boss)(32)의 직하에는 스위치가 있어 보스(32)로 끼워진 간극에만 LED(60)를 배치할 수 있는 충분한 공간이 없기 때문이다. 이 때문에 예를 들면 서로 이웃하는 키 톱 부재(2)의 간극으로부터 광이 새지 않도록 하기 위해서 서로 이웃하는 키 톱 부재(2)의 플랜지(22a)와 플랜지(22a)의 사이에 차광 부재(61)를 배치하도록 하고 있다.
또, 도 10(B)에 나타내듯이, 상기의 차광 부재(61)를 설치하지 않고, 서로 이웃하는 키 톱 부재(2)의 플랜지(22a)를 상하 방향으로 단차를 설치하여 중합하여 LED(60)로부터의 광이 서로 이웃하는 키 톱 부재(2)의 사이로부터 새지 않도록 하는 방법도 있다.
그러나, 도 10(A) 및 도 10(B)에 나타내는 구성에서는, LED(60)를 키 톱 부재(2)의 직하에 배치하고 있지 않기 때문에 휘도가 낮고, 또한 균일한 조광이 어렵다. 또, 차광 부재(61)를 설치하거나 서로 이웃하는 플랜지(22a)를 겹쳐도 서로 이 웃하는 키 톱 부재(2)의 사이로부터 광이 새기 쉽다.
그래서, 본 발명의 제2의 실시의 형태와 관련되는 누름스위치용 부재(1)는, 도 11에 나타내듯이, 키 톱 부재(2)의 직하에 EL발광체(70)를 배치하고 있다. 도 11(A) 및 (B)에 나타내는 누름스위치용 부재(1)는 복수의 키 톱 부재(2)에 걸쳐 EL발광체(70)를 배치하고 있는 것이고, 도 11(C)에 나타내는 누름스위치용 부재(1)는 각 키 톱 부재(2)마다 EL발광체(70)를 배치하고 있는 것이다. 이와 같이, EL발광체(70)를 키 톱 부재(2)의 직하에 배치함으로써, 키 톱 부재(2)의 측방으로 조광하는 것보다도, 균일하게 키 톱 부재(2)를 빛나게 할 수가 있다. 또, 차광 부재(61)와 같은 부재를 설치할 필요도 없다. 또한, 수지제 필름(4)은 필수의 구성 부재는 아니고, 베이스 부재(3) 위에 EL발광체(70)를 배치하고, 그 위에 키 톱 부재(2)를 배치하도록 하여도 좋다.
도 12 및 도 13은 본 발명의 제2의 실시의 형태와 관련되는 누름스위치용 부재(1)의 제조 공정의 주된 흐름을 나타내는 플로차트이다.
도 12에 있어서 스텝 S11, 스텝 S12, 스텝 S14 및 스텝 S15는 도 3에 나타내는 스텝 S1, 스텝 S2, 스텝 S3 및 스텝 S4와 각각 마찬가지의 공정이다. 따라서, 이러한 공정에 대해서 중복되는 설명을 생략한다. 또한, 스텝 S14와 스텝 S15를 역순으로 하고, 키 톱 부재체(23)를 각 키 톱 부재(2)로 분리하고 나서 각 키 톱 부재(2)를 베이스 부재(3)로 접착하여 배치하도록 하여도 좋다. 또, 스텝 S15를 스텝 S13에 앞서서 행하고, 스텝 S13의 다음에 스텝 S14를 하도록 하여도 좋다.
제1의 실시의 형태와 다른 공정은 스텝 S13의 공정이다. 이 공정에서는, EL 발광체(70)는 키 톱 부재(2)와 베이스 부재(3)의 사이에 배치되어 있다. 또한, 수지제 필름(4)을 설치하지 않는 경우에는, EL발광체(70)는 키 톱 부재(2)의 바로 하면에 배치된다. EL발광체(70)는 LED(60)와 달리 얇은 시트 형상이기 때문에 키 톱 부재(2)의 직하에 배치할 수 있다.
또, 도 13에 나타내듯이, 열가소성 필름(22)의 성형(스텝 S21), 키 톱 코어(21)와 열가소성 필름(22)의 일체화(스텝 S22), 각 키 톱 부재(2)의 분리(스텝 S23), 분리된 각 키 톱 부재(2)와 EL발광체(70)의 접착(스텝 S24)의 흐름으로 누름스위치용 부재(1)를 제조할 수도 있다. 스텝 S24에서는, 수지제 필름(4)을 개재시켜 접착해도 개재시키지 않고 접착해도 좋다.
EL발광체(70)는, 황화아연 등의 무기물을 유리 기판에 증착시키고, 전압을 걸어 발광시키는 무기 EL발광체의 이외에 디아민류의 유기물을 유리 기판에 증착시키고, 전압을 걸어 발광시키는 유기 EL발광체라도 좋다. 보다 바람직한 EL발광체(70)로서는 무기물을 수지 필름(PET, PEN, 우레탄, PC/PBT 알로이(alloy) 등)에 인쇄한 형태의 무기 EL발광체를 들 수 있다. 구체적으로는, 수지 필름에 산화인듐주석(ITO) 등의 투명 도전재를 증착한 후, 무기물 발광체층, 유전체층, 배면 도전층, 절연층을 순차 인쇄한 무기 EL발광체, 수지 필름에 도전성 폴리머나 ITO 잉크 등을 인쇄한 후, 무기물 발광체층, 유전체층, 배면 도전층, 절연층을 순차 인쇄한 무기 EL발광체, 수지 필름에 배면 도전층, 유전체층, 무기물 발광체층, 도전성 폴리머, 투명 절연층을 순차 인쇄한 무기 EL발광체를 들 수 있다. 또, 무기물을, 수지 필름에 인쇄한 후에, 수지 필름을 벗겨 인쇄물만의 형태를 가지는 무기 EL발광 체를 채용하여도 좋다. 구체적으로는, 캐리어(carrier) 필름에 투명 절연층을 인쇄한 후, 도전성 폴리머, 무기물 발광체층, 유전체층, 배면 도전층, 절연층을 순차 인쇄하여, 캐리어 필름을 벗겨 인쇄물만인 무기 EL발광체를 얻을 수 있다. 다만, EL발광체(70)로서 유기물을 인쇄한 형태를 가지는 EL발광체를 채용할 수도 있다. EL발광체(70)는 저전압으로 고휘도를 얻을 수 있어, 시인성, 응답 속도, 수명, 소비 전력의 점에서도 우수하다. 따라서, EL발광체(70)는 누름스위치용 부재(1)에 있어서 키 톱 부재(2)의 발광용 부재로서 적합하다.
또, 상술한 각 실시의 형태에서는, 모든 키 톱 부재(2)가 베이스 부재(3)의 방향을 향해 넓어지는 테이퍼(taper) 형상인 예로 설명했지만, 키 톱 부재(2)가 상하 방향으로 같은 면적을 가지는 형상이라도 좋다. 이러한 경우에는, 키 톱 부재(2) 사이의 간극 d는 양쪽 키 톱 부재(2)의 천면간의 거리라도, 양쪽의 서로 이웃하는 플랜지(22a)의 밑동 사이의 거리라도 좋다.
또, 상술한 각 실시의 형태에서는, 열가소성 필름(22)에 있어서 최대 두께(t0)를 가지는 부분을 키 톱 부재(2)의 천면으로 하고, 최소 두께(t1)를 가지는 부분을 키 톱 부재(2)의 측면으로 하는 예로 설명했지만, 키 톱 부재(2)의 형상에 따라 당해 최대 두께(t0) 및 최소 두께(t1)의 개소(個所)는 바뀔 수 있다. 또한, 키 톱 부재(2)의 천면 및 측면을 덮는 열가소성 필름(22)이 각각 균일한 두께라고도 할 수 없다. 이러한 경우에는, 키 톱 부재(2)의 천면 중에서 열가소성 필름(22)이 가장 두껍게 되어 있는 부분이 최대 두께(t0)로 되고, 또 측면 중에서 열가소성 필름(22)이 가장 얇게 되어 있는 부분이 최소 두께(t1)로 된다. 또, 키 톱 부 재(22)의 천면에 국부적인 요철이 있는 경우, 이러한 개소는 키 톱 부재(2)의 높이의 기준에 포함하지 않는 것으로 한다.
또, 열가소성 필름(22)은, 누름스위치용 부재(1)의 모든 누름의 최종 배치에 맞도록 일체적으로 성형된 하나의 성형체에는 한정되지 않는다. 서로 이웃하는 키 톱 부재(2)를 복수 포함하는 영역을 덮는 열가소성 필름(22)을 복수 성형하고 누름스위치용 부재(1)로 사용하여도 좋다.
또, 키 톱 코어(21)로서, 광경화계 수지가 아니고 열가소성 수지를 채용하는 경우, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리염화비닐, 폴리스티렌, 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌(acrylonitrile butadiene styrene) 공중합 수지, 아크릴로니트릴 스티렌(acrylonitrile styrene) 공중합 수지, 메타크릴 수지, 폴리비닐알코올, 폴리염화비닐리덴(polyvinylidenechloride), 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리아미드, 폴리아세탈(polyacetal), 폴리카보네이트, 변성 폴리페닐렌에테르(polyphenylene ether), 폴리부틸렌테레프탈레이트(polybutylene terephthalate), GF강화 폴리에틸렌테레프탈레이트, 초고분자량 폴리에틸렌(Ultra High Molecular Weight polyethylene), 폴리술폰(Polysulfone), 폴리에테르술폰(polyether sulfone), 폴리페닐렌설파이드(polyphenylenesulfide), 폴리알릴레이트(polyallylate), 폴리아미드이미드(polyamide imide), 폴리에테르이미드, 폴리에테르에테르케톤(polyether ether ketone), 폴리이미드, 불소 수지, 액정성 폴리머, 폴리아미노비스말레이미드, 폴리비스아미드트리아졸 등을 이용할 수가 있다.
<실시예>
열가소성 필름(22)을 일체적으로 성형하기 위한 필름으로서, 100, 200 및 300미크론의 3종류의 아크릴 수지를 이용하였다. 또, 그 천면으로부터 플랜지(22a)에 걸쳐 넓어지는 테이퍼 형상이 되고, 양쪽 키 톱 부재(2)의 높이(각각 h1 및 h2라고 함)의 평균 (h1＋h2)/2를 양쪽 천면간의 거리(간극) d로 나눈 값이 0.2∼2.2가 되도록 키 톱 부재(2)를 피복하는 열가소성 필름(22)을 성형하기 위한 금형(40)을 복수 준비하였다. 성형 방법은 압공성형으로 하고 공기압을 5kgf/cm2 로 하였다. 금형(40)의 가열 온도는 140℃로 하고 압공성형시에 플러그(41)에 의한 보조를 하였다.
<비교예>
천면으로부터 플랜지(22a)에 걸쳐 넓어지는 테이퍼 형상이 되고, 양쪽 키 톱 부재(2)의 높이의 평균 (h1＋h2)/2를 양쪽 천면간의 거리(간극) d로 나눈 값이 0.1, 2.4 및 2.6이 되도록 키 톱 부재(2)를 피복하는 열가소성 필름(22)을 성형하기 위한 금형(40)을 3개 준비하였다. 그 이외의 조건은 상술한 실시예와 동일하게 하였다.
Figure 112007075136643-pct00001
표 1에 상술한 실시예 및 비교예에 있어서의 제조 조건과 당해 제조 조건에 의해 제작한 열가소성 필름(22)의 특성 평가를 나타낸다. 표 1에 있어서,「○」는 금형(40)의 요철 형상을 따른 정확한 성형이 된 것을 나타낸다. 또,「×」는 금형(40)의 요철 형상을 따른 정확한 성형을 할 수 없었던 것을 나타낸다. 또한,「백화」는 열가소성 필름(22)이 너무 신장하여 희게 변색한 상태를 나타내고,「파단」은 열가소성 필름(22)이 파괴된 상태를 각각 나타낸다.
표 1로부터 분명한 것처럼, (h1＋h2)/2d가 0.1로 되도록 키 톱 부재(2)를 제작하는 경우에는, 3종류의 열가소성 필름(22) 모두 정확한 성형을 할 수 없었다. 이때의 t1/t0은 0.95였다. 또, (h1＋h2)/2d가 2.6으로 되도록 키 톱 부재(2)를 제작하는 경우에는, 두께 100미크론의 열가소성 필름(22)을 이용했을 때에는 백화되고, 두께 200미크론의 열가소성 필름(22)을 이용했을 때에는 파단되었다. 이때의 t1/t0은 0.30이었다. 또한, (h1＋h2)/2d가 2.4로 되도록 키 톱 부재(2)를 제작하는 경우에는, 두께 100미크론 및 200미크론의 열가소성 필름(22)을 이용했을 때에는 백화되고, 두께 300미크론의 열가소성 필름(22)을 이용했을 때에는 파단되었다. 이때의 t1/t0은 0.35였다. 이에 대해서 (h1＋h2)/2d가 0.2∼2.2가 되도록 키 톱 부재(2)를 제작하는 경우에는, 3종류의 열가소성 필름(22) 모두 정확한 성형이 되었다. 이때의 t1/t0은 0.4∼0.9의 범위였다.
또, 상기 실시예의 조건 중 압공성형에 있어서의 공기압력을 7, 8 및 9kgf/cm2로 높게 했지만, 열가소성 필름(22)의 성형의 여부는 표 1과 마찬가지의 결과로 되었다. 한편, 압공성형에 있어서 공기압력을 3 및 4kgf/cm2로 한 경우에는, 표 1과 마찬가지의 결과였지만, 5kgf/cm2 이상 때보다도 약간 성형의 정확성이 낮아졌다. 이로부터 성형시의 압축 공기의 압력은 5kgf/cm2 이상으로 하는 편이 바람직하다.
또, 상기 실시예의 조건 중 플러그(41)를 이용하지 않는 점만 바꾸어 성형하였다. 이 결과 정확한 성형은 가능하였지만 t1/t0이 0.7 이하(즉, (h1＋h2)/2d가 1.0 이상)의 경우에는, 플러그(41)를 사용하는 편이 보다 정확한 성형을 할 수 있다는 것을 알았다.
본 발명은 이동통신기기, 디지털 카메라, 전자수첩, 차재용 패널 스위치류, 리모콘, 키보드 등에 이용되는 누름스위치용 부재로서 이용 가능하다.

Claims (15)

  1. 수지제의 키 톱 코어와 이 키 톱 코어를 그의 하면만 남기고 그 외의 면은 피복하는 열가소성 필름을 구비하는 키 톱 부재를 복수 가지는 누름스위치용 부재로서,
    상기 키 톱 부재의 중 적어도 1조의 서로 이웃하는 키 톱 부재의 간격이 1.5밀리미터 이하이고,
    상기 간격이 1.5밀리미터 이하의 서로 이웃하는 키 톱 부재에 있어서, 상기 키 톱 코어를 피복하고 있는 상기 열가소성 필름의 최대 두께(t0)가 75미크론 이상 350미크론 이하의 범위에 있고,
    상기 열가소성 필름은, 상기 키 톱 코어의, 천면(天面)에서의 두께에 대한 측면에서의 두께의 비가 0.4 이상 0.9 이하의 범위인 것을 특징으로 하는 누름스위치용 부재.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 키 톱 코어는 광경화계 수지인 것을 특징으로 하는 누름스위치용 부재.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 키 톱 코어에 있어서, 상기 하면측에 전기발광 발광체를 배치하고 있는 것을 특징으로 하는 누름스위치용 부재.
  4. 수지제의 키 톱 코어와 이 키 톱 코어를 그의 하면만 남기고 그 외의 면은 피복하는 열가소성 필름을 구비하는 키 톱 부재를 복수 가지는 누름스위치용 부재로서, 상기 키 톱 부재의 중 적어도 1조의 서로 이웃하는 키 톱 부재의 간격이 1.5밀리미터 이하이고, 상기 간격이 1.5밀리미터 이하의 서로 이웃하는 키 톱 부재에 있어서, 상기 키 톱 코어를 피복하고 있는 상기 열가소성 필름의 최대 두께(t0)가 75미크론 이상 350미크론 이하의 범위에 있고, 상기 열가소성 필름은, 상기 키 톱 코어의, 천면에서의 두께에 대한 측면에서의 두께의 비가 0.4 이상 0.9 이하의 범위인 누름스위치용 부재의 제조 방법으로서,
    135℃ 이상 145℃ 이하의 온도로 가열한 상기 열가소성 필름을 금형의 형상에 맞추어 연신시키고, 서로 이웃하는 복수의 키 톱 코어를 피복하는 크기로 열가소성 필름을 성형하는 성형 공정과,
    서로 이웃하는 복수의 키 톱 코어와 성형이 끝난 열가소성 필름을 일체화 하여 키 톱 부재체를 제작하는 일체화 공정과,
    스위치를 압압하기 위한 베이스 부재의 위에 상기 키 톱 부재체 혹은 상기 키 톱 부재를 배치하는 배치 공정과,
    상기 키 톱 부재체를 상기 키 톱 부재의 단위로 분리하는 분리 공정을 가지는 것을 특징으로 하는 누름스위치용 부재의 제조 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 성형 공정에 있어서, 서로 이웃하는 상기 키 톱 부재의 오목부로 되는 상기 열가소성 필름의 위로부터 플러그를 압압하여, 상기 열가소성 필름의 성형을 하는 것을 특징으로 하는 누름스위치용 부재의 제조 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 열가소성 필름의 연화 온도 이상 180℃ 이하의 온도에서 가열된 상태의 상기 플러그를 상기 오목부에 압압하는 것을 특징으로 하는 누름스위치용 부재의 제조 방법.
  7. 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 성형 공정에서는, 상기 열가소성 필름의 상기 금형과 반대의 측으로부터 고압의 기체를 불어 넣고, 상기 금형의 형상에 맞추어 상기 열가소성 필름을 성형하는 압공성형, 또는 당해 압공성형과 아울러 상기 금형의 측으로부터 감압하여, 상기 금형의 형상에 맞추어 상기 열가소성 필름을 성형하는 진공압공성형을 하는 것을 특징으로 하는 누름스위치용 부재의 제조 방법.
  8. 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 일체화 공정에 있어서, 상기 성형이 끝난 열가소성 필름을 금형에 넣고, 상기 키 톱 코어용의 광경화계 수지를, 상기 금형에 넣은 상기 열가소성 필름의 오목부에 넣어, 광 혹은 전자선을 조사하여 상기 광경화계 수지를 경화시키는 것을 특징으로 하는 누름스위치용 부재의 제조 방법.
  9. 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 일체화 공정에 있어서, 상기 성형이 끝난 열가소성 필름과 상기 키 톱 코어의 사이에 다른 열가소성 필름을 개재시키는 것을 특징으로 하는 누름스위치용 부재의 제조 방법.
  10. 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 배치 공정에 있어서, 상기 키 톱 코어와 상기 베이스 부재의 사이에 전기발광 발광체를 배치하는 것을 특징으로 하는 누름스위치용 부재의 제조 방법.
  11. 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 열가소성 필름은, 상기 키 톱 코어의, 천면에서의 두께에 대한 측면에서의 두께의 비가 0.4 이상 0.7 이하의 범위인 것을 특징으로 하는 누름스위치용 부재의 제조 방법.
  12. 제7항에 있어서,
    상기 열가소성 필름은, 상기 키 톱 코어의, 천면에서의 두께에 대한 측면에서의 두께의 비가 0.4 이상 0.7 이하의 범위인 것을 특징으로 하는 누름스위치용 부재의 제조 방법.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 열가소성 필름은, 상기 키 톱 코어의, 천면에서의 두께에 대한 측면에서의 두께의 비가 0.4 이상 0.7 이하의 범위인 것을 특징으로 하는 누름스위치용 부재의 제조 방법.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 열가소성 필름은, 상기 키 톱 코어의, 천면에서의 두께에 대한 측면에서의 두께의 비가 0.4 이상 0.7 이하의 범위인 것을 특징으로 하는 누름스위치용 부재의 제조 방법.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 열가소성 필름은, 상기 키 톱 코어의, 천면에서의 두께에 대한 측면에서의 두께의 비가 0.4 이상 0.7 이하의 범위인 것을 특징으로 하는 누름스위치용 부재의 제조 방법.
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