KR20010082616A

KR20010082616A - 폴리우레탄 수지를 포함하는 키패드와 이를 제조하기 위한 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20010082616A
Application number: KR1020010007196A
Authority: KR
Inventors: 민병관
Original assignee: 민병관
Priority date: 2000-02-14
Filing date: 2001-02-14
Publication date: 2001-08-30
Also published as: WO2001060028A3; WO2001060028A2; CN1209899C; KR100381442B1; DE10195555T1; AU2001237716A1; US20030012592A1; CN1411653A

Abstract

본 발명은 키패드가 구비된 전자제품에 있어서, 상기 키패드를 폴리우레탄 재질로 성형한 것으로, 더욱 상세하게는 버튼키를 눌러 조작하는 전자 제품들 가운데 일상 생활에서 쉽게 접할 수 있는 휴대폰에 있어서, 상기 휴대폰의 회로기판(6)과 하우징(10) 사이에 배치된 키패드(P)를 폴리우레탄재질로 성형한 것이다.

상기 키패드(P)는 폴리우레탄 원단 필름에 버튼키의 조작 기호를 인쇄하는 원단 인쇄공정과, 상기 인쇄된 폴리우레탄 원판을 제1 금형 및 제2 금형 사이에 삽입하여 성형하는 키패드 성형공정과, 여기서, 상기 키패드 성형공정은 컴프레셔와 연결된 제1 금형을 통해 압축 공기를 송출하여 압착 성형하는 단계와, 진공펌프와 연결된 제2 금형을 통해 흡착 성형하는 단계를 포함하며, 상기 성형된 키패드의 버튼키 내부에 실리콘을 주입한 후 마감하는 후처리 공정을 포함하여 제조됨으로써, 부드럽고 미끄럽지 않으며, 접촉면의 감촉이 좋아 사용자에게 안정감을 줄 뿐만 아니라 휴대폰의 오동작을 방지하여 신뢰도를 높일 수 있는 효과가 있다.

Description

풀리우레탄 수지를 포함하는 키패드와 이를 제조하기 위한 장치 및 방법{KEYPAD INCLUDING POLY URETHANE RESIN AND FABRICATING APPARATUS THEREOF AND FABRICATING METHOD THEREOF}

본 발명은 키패드에 관한 것으로, 특히, 폴리우레탄 수지로 이루어진 키패드와, 이를 제조하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 다수의 숫자키, 문자키 또는 기능키를 갖는 키패드는 일반 전화기, 휴대폰, 리모콘에 이용될 수 있고, 밥솥, 전자레인지, 의료기기, 또는 자동차의 계기판, 안전장치, 주유기 또는 컴퓨터의 키보드에 이용될 수 있다. 예를 들어, 휴대폰은 본체 내부에 키 스위치를 구비한 회로기판이 배치되어 있고, 회로기판의 상부에 버튼키를 포함하는 키패드가 장착되며, 키패드의 상면에 휴대폰 커버가 장착된다.

버튼키를 포함하는 키패드는 사용자의 조작시 미끄러지지 않도록 하기 위해 고무재를 사용하지만, 고무재 키패드의 경우 자주 사용하다 보면 키패드의 버튼키 상에 인쇄된 숫자나 기호들이 지워져 숫자나 기호를 구별하기가 어려지게 되며, 이로 인해 사용에 불편함을 겪게 되는 단점이 있다.

전술한 단점을 해결하기 위해 현재 버튼키 상의 숫자나 기호가 버튼키의 배면에 인쇄된 폴리 카보네이트(poly carbonate) 재질의 키패드가 많이 이용되고 있다. 도2를 참조하면, 폴리 카보네이트의 키패드를 제조하기 위한 장치의 구성도가 도시되어 있다. 요(凹)부(15)가 형성된 하부 금형(11)과 철(凸)부(13)가 형성된 상부 금형(12) 사이에 인쇄된 폴리 카보네이트 원단 필름을 삽입한다. 이후, 상부 금형(12)을 하강시켜 폴리 카보네이트 원단 필름을 압착함으로써 키패드를 성형한다. 도면중 미설명된 참조 부호 "17"은 제어부를 나타낸다.

또한, 도3을 참조하면, 키패드 성형시 키패드의 연신 상태를 나타낸 설명도가 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 폴리 카보네이트 원단 필름을 이용하여 키패드를 성형할 경우에, 상부 및 하부 금형(12 및 11)을 이용하여 압착 성형하기 때문에 버튼키의 높이 부분, 즉 수직방향의 양측면(S)은 연신이 있으나 수평방향의 상단면(T)과 하단면(B)은 연신이 일어나지 않게 되고, 이로 인해 키패드의 상단면 및 하단면(T 및 B)과 양측면(S)의 표면 상태가 서로 다르며, 늘어나는 부분과 꺽이는 절곡부(C)에 대한 손상이 발생하는 문제점이 있다.

또한, 폴리 카보네이트 재질의 키패드는 질감이 딱딱하여 버튼키를 누를 때 잘 미끄러지고, 또한 화장품 등의 이물질 부착 성질이 높으며, 접촉면의 감촉이 불량하게 된다. 또한, 버튼키의 미끄러움으로 인해 손톱이 긴 여성 사용자의 경우 버튼을 잘못 눌러 오동작을 일으킬 수 있는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 부드럽고 미끄럽지 않으며 화장품 등의 이물질 부착 성질이 낮고, 접촉면의 감촉이 좋아 사용자에게 안정감을 제공할 뿐만 아니라 휴대폰의 신뢰도를 높일 수 있는 풀리우레탄 수지를 포함하는 키패드와 이를 제조하기 위한 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은, 폴리우레탄 수지로 이루어진 키패드를 포함한다.

또한, 본 발명은, 폴리우레탄 원판을 압착 성형하기 위한 제1 금형; 상기 폴리우레탄 원판을 흡착 성형하기 위한 제2 금형; 상기 제1 금형에 연결되어, 상기 제1 금형 내부로 압축공기를 송출하기 위한 컴프레셔; 및 상기 제2 금형에 연결되어. 상기 제2 금형 내부로부터 공기를 흡입하기 위한 진공펌프를 포함한다.

또한, 본 발명은, (a) 폴리우레탄 원단 필름에 버튼키의 기호를 인쇄하는 단계; (b) 상기 인쇄된 폴리우레탄 원판을 제1 금형 및 제2 금형 사이에 삽입하는 단계; (c) 컴프레셔와 연결된 제1 금형을 통해 압축 공기를 송출하여 압착하는 단계; (d) 진공펌프와 연결된 제2 금형을 통해 공기를 흡입하는 단계; 및 (e) 버튼키가 돌출 형성된 폴리우레탄 성형판의 버튼키 하부에 실리콘을 주입하는 단계를 포함한다.

도1은 본 발명에 따른 휴대폰의 내부 구성을 개략적으로 나타낸 사시도.

도2는 종래 기술에 의한 휴대폰의 키패드 제조장치를 개략적으로 나타낸 구성도.

도3은 종래 기술에 의한 키패드 성형시 키패드의 연신 상태를 나타낸 설명도.

도4는 본 발명에 따른 휴대폰의 키패드 제조장치를 개략적으로 나타낸 구성도.

도5는 본 발명에 따른 상부 금형의 수직이송부를 나타내는 단면도.

도6은 본 발명에 따른 상부 및 하부 금형의 고정척을 나타내는 단면도.

도7은 본 발명에 따른 상부 금형 및 하부 금형의 내부 구성을 나타낸 단면도.

도8은 본 발명에 따른 하부 금형의 수평이송부를 나타내는 평면도.

도9는 본 발명에 따른 키패드의 제조방법을 나타내는 공정도.

도10은 본 발명에 따른 원단인쇄공정으로 제조된 폴리우레탄 원판을 나타내는 사시도.

도11은 본 발명에 따른 키패드 성형공정으로 제조된 폴리우레탄 성형판을 나타내는 사시도.

도12는 본 발명에 따른 후처리공정시 사용되는 금형을 나타내는 단면도.

도13은 본 발명에 따른 후처리공정으로 제조된 풀리우레탄 수지를 포함하는 키패드의 배면을 나타내는 사시도.

도14는 본 발명에 따른 후처리공정의 다른 실시예로 제조된 풀리우레탄 수지를 포함하는 키패드를 나타내는 사시도.

(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)

2 ; 휴대폰 본체 4 ; 키 스위치

6 ; 회로 기판 P ; 키패드

K ; 버튼키 8 ; 키홀

10 ; 휴대폰 커버 31 ; 작업 테이블

33 ; 가이드 레일 35 ; 수평이송부

37 ; 하측 플레이트 39 ; 하부 열판

40 ; 하부 금형 47 ; 상부 금형

51 ; 상부 열판 53 ; 상측 플레이트

55 ; 고정척 57 ; 수직이송부

59 ; 냉각용 압축공기송출관 61 ; 척이송용 압축공기송출관

63 ; 성형용 압축공기송출관 65 ; 진공흡입관

67 ; 이송용 압축공기송출관 71 ; 제1밸브

73 ; 제2밸브 75 ; 제3밸브

77 ; 제4밸브 79 ; 제5밸브

81 ; 컴프레셔 83 ; 진공펌프

85 ; 냉매 순환 플레이트 87 ; 냉각용 금형

91 ; 냉각팬 93 ; 냉매 탱크

95 ; 펌프 97 ; 열교환판

99 ; 송풍팬 100 ; 휴대폰

101 ; 지지플레이트 103 ; 구동모터

105 ; 감속기 107 ; 원동기어

109 ; 종동기어 111 ; 고정플레이트

113 ; 스크류 115,133 ; 실린더

117 ; 이송로드 119 ; 척

121 ; 구동모터 45 ; 고정돌기

129 ; 롤러 131 ; 고정편

137 ; 실리콘층 139 ; 조작돌기

141 ; 버튼키 버커 200 ; 성형장치

300 ; 냉각장치 400 ; 제어부

P1 ; 폴리우레탄 원판 P2 ; 폴리우레탄 성형판

S100 ; 원단 인쇄공정 S200 ; 키패드 성형공정

S210 ; 흡착성형 단계 S230 ; 압착성형 단계

S250 ; 급냉성형 단계 S300 ; 후처리 공정

본 발명의 이들 목적과 특징 및 장점은 첨부 도면 및 다음의 상세한 설명을 참조함으로서 더욱 쉽게 이해될 수 있을 것이다. 또한, 본 실시예는 이해를 돕기위해 예시적으로 기재하는 것일 뿐 본 발명을 한정하려는 것은 아니다.

본 발명은 앞서 설명한 바와 같이 키를 눌러 조작하는 여러 전자 제품 들 중에서 우리의 일상 생활에서 흔히 접할 수 있는 휴대폰을 예로 들어 설명한다.

도 1은 본 발명에 의한 휴대폰을 나타낸 것으로, 이에 도시한 바와 같이 휴대폰의 본체 내부에 키 스위치(4)를 구비한 회로기판(6)이 배치되고, 상기 회로기판(6)의 상면에 키패드(P)가 장착되며, 상기 키패드(P)의 상면에 키홀(8)이 형성된 휴대폰 커버(10)가 씌워진다. 상기 키패드(P)는 돌출되어 형성된 버튼키(K)가 포함된다.

상기 휴대폰 본체에 휴대폰 커버를 씌우게 되면, 상기 휴대폰 커버의 키홀을 통해 키패드의 버튼키가 돌출된 채 결합되고, 이와 같이 결합된 휴대폰을 사용하기 위해서 사용자는 휴대폰 커버의 키홀 위로 돌출된 버튼키를 눌러 전화를 걸거나, 다른 기능들을 사용하게 된다.

잘 미끄러지지 않는 고무의 특성과, 배면에 숫자나 기호를 인쇄할 수 있어 지워지지 않는 폴리카보네이트의 특성을 모두 갖춘 재질이 폴리우레탄이다. 그러나, 이러한 폴리우레탄은 고온에서 변형되어 일반적인 금형으로는 버튼키 형상으로 성형하기가 어려우며, 성형하더라도 모서리 부분이 정확하게 각이 지지않아 실용화하지 못하는 실정이었다.

도 4는 본 발명에 의한 풀리우레탄 수지를 포함하는 키패드 제조장치를 나타내는 개략적인 단면도를 보인 것으로, 이에 도시한 바와 같이 풀리우레탄 수지를 포함하는 키패드 제조장치는 크게 풀리우레탄 수지를 포함하는 키패드의 모양을 만드는 성형장치(200)와, 상기 성형장치(200)로부터 만들어진 폴리우레탄 성형판을 냉각하여 수축을 방지하고 잉크를 보호하는 냉각장치(300)로 구성된다.

상기 성형장치(200)는 작업 테이블(31)과, 상기 작업 테이블(31)의 상면에 작업 테이블(31)을 가로질러 설치된 가이드레일(33)과, 상기 가이드 레일(33) 위에슬라이드 이동 가능하게 설치된 하측 플레이트(37)와, 상기 하측 플레이트(37)의 일측에 설치되어 하측 플레이트(37)를 수평으로 이동시키는 수평이송부(35)와, 상기 하측 플레이트(37)의 상면에 설치된 온도조절부인 하부 열판(39)과, 상기 하부 열판(39) 위에 장착되며 키패드의 버튼키 요(凹)홈(41)이 형성된 제2 금형인 하부 금형(40)과, 상기 하부 금형(40) 위에 배치된 제1 금형인 상부 금형(47)과, 상기 상부 금형(47)의 상면에 장착된 온도조절부인 상부 열판(51)과, 상기 상부 열판(51)의 상면에 형성된 상측 플레이트(53)와, 상기 상측 플레이트(53)를 상하로 이동시키는 수직이송부(57)와, 상기 작업테이블(31)의 일측에 배치된 컴프레셔(81) 및 진공펌프(83)로 구성된다.

상기 냉각장치(300)는 작업 테이블(31)의 상면에 고정된 냉매 순환 플레이트(85)와, 상기 냉매 순환 플레이트(85)의 상면에 설치되며 키패드의 버튼키 요(凹)홈이 형성된 냉각용 금형(87)과, 상기 냉각용 금형(87)의 상부에 제어부(400)와 연결되어 배치된 냉각팬(91)과, 상기 작업 테이블(31)의 일측에 배치된 냉매 탱크(93)와, 상기 냉매 탱크(93)와 연결되어 상기 냉매 순환 플레이트(85) 내부로 냉각수를 공급하는 펌프(95)와, 상기 냉매 순환 플레이트(85)와 냉매 탱크(93) 사이에 설치되어 냉매 순환 플레이트(85) 내부를 순환한 냉각수가 배출되어 열교환되는 열교환판(97)과, 상기 열교환판(97)의 일측에 설치된 송풍팬(99)과, 상기 작업테이블(31)의 타측에 설치되어 컴프레셔(81), 진공 펌프(83) 및 각종 모터의 구동을 제어하는 제어부(400)로 구성된다.

도 5는 본 발명에 의한 상부 금형의 수직이송부를 나타내는 단면도를 보인것으로, 이에 도시한 바와 같이 수직이송부(57)는 지지플레이트(101)와, 상기 지지플레이트(101)의 일측 상면에 제어부(400)와 전기적으로 연결되어 설치된 구동모터(103)와, 상기 구동모터(103)와 연결된 감속기(105)와, 상기 지지플레이트(101)의 하면에 배치되며 감속기(105)의 회전축(106)과 연결되어 회전하는 원동기어(107)와, 상기 원동기어(107)의 둘레에 배치되며 원동기어(107)와 맞물려 회전하는 다수개의 종동기어(109)와, 상기 지지플레이트(101)의 상부에 지지플레이트(101)와 일정 간격 이격되게 설치된 고정 플레이트(111)와, 상기 종동기어(109)의 회전중심에 설치되며 지지플레이트(101) 및 고정플레이트(111)를 관통해 상부로 연장 형성된 스크류(113)로 구성된다.

도 6은 본 발명에 의한 상, 하부 금형의 고정척을 나타내는 단면도를 보인 것으로, 이에 도시한 바와 같이 고정척(55)은 상부 플레이트(53)로부터 양측으로 돌출되게 설치된 실린더(115)와, 상기 실린더(115)의 양단부에 설치된 이송로드(117)와, 상기 실린더(115)의 중심부에 형성된 척 이송용 압축공기 송출관(61)과, 상기 실린더(115)의 이송로드(117) 양측 단부에 상하 이동 가능하게 설치된 척(119)과, 상기 척(119)의 일측에 제어부(400)와 연결되어 설치된 구동모터(121)와, 상기 하부 금형(40)의 양측에 돌출되게 형성된 걸림돌기(45)로 구성된다.

도 7은 본 발명에 의한 상부 금형 및 하부 금형의 내부 구성을 나타낸 단면도를 보인 것으로, 이에 도시한 바와 같이 상부 금형(47)의 일측에 성형용 압축공기 송출관(63)이 연결되고, 상기 상부 금형(47)의 내부에 성형용 압축공기 송출관과 연결된 압축공기 분사관(125)이 형성되며, 상기 하부 금형(40)의 일측에 진공흡입관(65)이 연결되고, 상기 하부 금형(40)의 내부에 진공흡입관(65)과 연결된 진공 흡착관(127)이 형성된다.

도 8은 본 발명에 의한 하부 금형의 수평이송부를 나타내는 평면도를 보인 것으로, 이에 도시한 바와 같이 수평이송부(35)는 하측 플레이트(37)의 하면에 설치된 롤러(129)와, 상기 롤러(129)의 하부에 작업테이블을 따라 길이 방향으로 배치된 가이드 레일(33)과, 상기 가이드 레일(33) 사이에 설치된 실린더(133)와, 상기 실린더(133)의 일측단에 연결된 이송용 압축공기 송출관(67)과, 상기 실린더(133)의 중심홈을 따라 수평 이동됨과 아울러 하측 플레이트(37)의 저면과 고정되는 플레이트 고정편(131)으로 구성된다.

상기 컴프레셔(81)에 냉각용 압축공기송출관(59)(도 4 참조)이 연결되고, 상기 냉각용 압축공기 송출관(59)의 단부에 하부 금형(40)의 상면을 향해 압축 공기를 분사하는 분사노즐(56)이 설치된다.

이와 같이 구성된 본 발명에 의한 풀리우레탄 수지를 포함하는 키패드의 제조방법을 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 폴리우레탄은 니혼맛사이(NIHON MATAI)사의 ESMA-URS XTYPE을 사용한다.

도 9는 본 발명에 의한 키패드의 제조방법을 나타내는 공정도를 보인 것으로, 이에 도시한 바와 같이 폴리우레탄의 원단에 버튼키의 숫자나 부호를 인쇄하는 원단인쇄공정(S100)을 수행한다.

그런 다음, 상기 원단인쇄공정으로 제조된 폴리우레탄 원판(P1)(도 10참조)을 성형장치의 하부 금형(40)(도 4 참조) 위에 올려놓고 상부 금형을 눌러 압착하는 키패드 성형공정(S200)을 수행한다.

상기 키패드 성형 공정을 좀더 자세히 설명한다.

인쇄된 폴리우레탄 원판(P1)을 키버튼의 요(凹)홈(41)이 형성된 하부 금형 (40)위에 올려놓는다. 그런 다음 작동버튼(미도시됨)을 누르면 상기 작동버튼은 제어부(400)를 통해 수직이송부(57)인 구동모터(103)(도 5 참조)를 동작시키고, 상기 동작된 구동모터(103)는 감속기(105)를 회전시키며, 상기 회전된 감속기(105)는 감속기(105)의 회전축(106)을 통해 원동기어(107)를 회전시킨다. 상기 회전된 원동기어(107)는 원동기어(107) 둘레의 다수개 맞물린 종동기어(109)를 회전시키며, 상기 종동기어(109)는 종동기어(109) 중심부의 스크류(113)를 회전시켜 지지플레이트(101) 및 상측 플레이트(53)를 하강시킨다.

이와 동시에 상기 작동버튼은 상기 제어부(400)를 통해 컴프레셔(81)와 연결된 제2밸브(73)(도 4 참조)를 열고, 상기 제2밸브(73)를 통해 송출된 압축공기는 척 이송용 압축공기 송출관(61)을 통해 실린더(115)로 전달되며, 상기 실린더(115)로 전달된 압축공기는 실린더 내부의 이송로드(117)를 양측으로 밀어 척(119)을 벌려 놓는다.

상기 상부 금형(47)이 하부 금형(40)의 상면에 도달하여 밀착되면 상기 상부 금형(47) 및 하부 금형(40)의 일측에 부착된 위치센서가 상,하부 금형(47)(40)의 위치를 감지하여 제어부(400)로 신호를 전달하고, 상기 제어부(400)로 전달된 신호는 다시 척 이송용 압축공기 송출관(61)을 통해 실린더(115) 내부의 이송로드(117)를 당겨 척(119)을 내측으로 위치시킨다.

그런 다음 상기 척(119)의 일측에 설치된 구동모터(121)가 작동되고, 상기 구동모터(121)는 상기 척(119)의 하단부를 하부 금형(40)의 고정돌기(45) 저면으로 밀착시켜 상, 하부 금형(47)(40)을 밀봉한다.

상기 상, 하부 금형(47)(40)이 밀착되어 밀봉되고 나면, 상기 제어부(400)는 진공펌프(83)와 연결된 제4밸브(77)(도 4 참조)를 열게 되고, 상기 제4밸브(77)를 통해 흡입된 공기는 진공흡입관(65) 및 진공 흡착관(127)(도 7 참조)을 통해 하부 금형(40)의 상부에 놓여진 폴리우레탄 원판(P1)을 흡착하는 흡착성형단계(S120)를 수행한다.

이와 동시에 상기 제어부(400)는 컴프레셔(81)와 연결된 제3밸브(75)(도 4 참조)를 열게 되고, 상기 제3밸브(75)를 통해 송출된 압축공기는 성형용 압축공기 송출관(63) 및 압축공기 분사관(125)(도 7 참조)을 통해 하부 금형(40)의 상부에 놓여진 폴리우레탄 원판(P1)을 압착하는 압착 성형 단계(S230)를 수행한다.

즉, 상기 하부 금형(40)의 상면에 올려놓은 폴리우레판 원판(P1)은 상부 금형(47)을 통해 분사되는 압축공기에 의해 상면이 눌려지게 됨과 아울러, 하부 금형(40)을 통해 흡입되는 흡입공기에 의해 하부 금형(40)의 요(凹)홈 내로 흡착되어 버튼키(K)(도 11 참조)의 모양이 성형된다.

이때, 상기 상부 금형(47)의 상면에 설치된 히터(51) 및 온도감지센서(52)를 통해 압축공기의 온도를 60°∼180°로 조절해 주고, 하부 금형(40)의 하면에 설치된 히터(39) 및 온도감지센서를 통해 하부 금형(40)의 온도를 조절해 주므로서 풀리우레탄 수지를 포함하는 키패드의 성형성을 높일 수 있도록 한다.

계속해서, 상기 압착 성형단계(S230)와 흡착 성형단계(S210)를 수행하고 나면, 상기 제어부(400)는 컴프레셔(81)와 연결된 제5밸브(79)(도 4 참조)를 열게 되고, 상기 제5밸브(79)를 통해 송출된 압축공기는 이송용 압축공기 송출관(67)을 지나 실린더(133)(도 8 참조)의 고정편(131)을 이동시키며, 상기 고정편(131)은 고정편과 연결된 하측 플레이트(37) 및 하부 금형(40)을 가이드 레일(33)을 따라 이동시킨다.

이와 같이 상기 하부 금형(40)이 이송되면, 상기 제어부(400)는 컴프레셔(81)와 연결된 제1밸브(71)(도 4 참조)를 열게 되고, 상기 제1밸브(71)를 통해 송출된 압축공기는 냉각용 압축공기 송출관(59)을 지나 분사노즐(56)로 전달되고, 상기 분사노즐(56)로 전달된 압축공기는 가이드 레일(33)을 따라 이동되는 하부 금형의 상면으로 분사되어 하부 금형(40) 상면의 폴리우레탄 성형판을 2∼3초 동안 냉각시키게 된다.

계속해서, 상기 냉각된 폴리우레탄 성형판을 성형장치(200)의 하부 금형(40)으로부터 분리한 후, 냉각장치(300)의 냉각용 금형(87) 위로 옮겨 놓는다. 이때 상기 냉각용 금형(87)의 요(凹)홈 형상은 상기 성형장치(200)의 하부 금형(40)의 요(凹)홈과 동일한 모양으로 형성한다.

작업자 또는 이송용 로봇에 의해 상기 폴리우레탄 성형판이 옮겨지면, 위치 감지 센서(89)에 의해 풀리우레탄 수지를 포함하는 키패드를 감지하게 되고, 상기감지된 신호는 제어부(400)로 전달되어 진공펌프(83)와 연결된 제4밸브(77) 및 조절밸브(68)를 열게 되고, 상기 제4밸브(77) 및 조절밸브(68)를 통해 흡입된 공기는 폴리우레탄 성형판을 흡착하게 된다. 이와 같이 상기 폴리우레탄 성형판이 흡착된 상태에서 냉각용 금형(87) 상부의 냉각팬(91)을 회전시킨다.

또한, 상기 제어부(400)는 작업 테이블(31) 하부의 냉각수 구동용 펌프(95)를 구동시키고, 상기 펌프(95)는 냉매 탱크(93)의 냉각수를 순환시키며, 상기 냉각수는 냉각용 금형(87)의 하면과 접하며 설치된 냉매 순환 플레이트(85)의 내부를 순환하여 상기 냉각용 금형(87)의 온도를 낮춰준다. 상기 냉각수는 다른 냉매로 대체하여 사용할 수 있다.

이와 같이 폴리우레탄 성형판을 냉각수 및 송풍으로 3∼8초 동안 급냉함으로써, 수축을 방지할 뿐만 아니라, 제품을 특성을 잃지 않도록 하며, 폴리우레탄 성형판에 인쇄된 잉크를 보호할 수 있게 된다.

계속해서, 상기 폴리우레탄 성형판(P2)(도 11 참조)의 버튼키(K) 내부를 실리콘으로 채워넣어 실리콘 층(137)(도 13 참조)을 형성함과 아울러 폴리우레탄 성형판(P2)의 배면에 휴대폰의 키 스위치와 접촉되어 동작되는 조작돌기(139)(도 13 참조)를 형성하고, 휴대폰의 크기에 맞게 절단하는 후처리공정(S300)을 수행한다.

도 12는 본 발명에 의한 후처리공정시 사용되는 별도의 금형을 나타내는 단면도를 보인 것으로, 이에 도시한 바와 같이 하부 금형(151) 위에 폴리우레탄 성형판(P2)을 올려 놓은 다음 버튼키(K)의 내부에 실리콘(153)을 각각 주입한다.

그런 다음, 하면에 조작돌기 모양이 홈(157)이 형성된 상부 금형(155)을 눌러 주어 풀리우레탄 수지를 포함하는 키패드의 제조를 완료한다.

이와 같이 제조된 풀리우레탄 수지를 포함하는 키패드는 키버튼의 높이 부분, 즉 수직방향의 양측면과 수평방향의 상단면 및 하단면 모두 연신(延伸)이 일어나며, 이로 인해 키패드의 모든 표면 상태가 동일하며, 늘어나는 부분과 꺽이는 절곡부에 대한 손상을 줄일 수 있다.

도 14는 본 발명에 의한 후처리공정의 다른 실시예를 나타내는 것으로, 이에 도시한 바와 같이 풀리우레탄 수지를 포함하는 키패드의 버튼키(K) 상면에 별도로 성형되어 제작된 버튼키 커버(141)를 접착제로 부착하여 제조하는 버튼키 커버 접착단계를 수행함으로써 제품의 상품성을 한층 더 높일 수 있다.

이때, 상기 접착제를 도포하기 전에 폴리우레탄 성형판(P2)을 진공로에 넣고 플라즈마 처리함으로써 접착성을 높일 수 있다.

이상의 본 발명은 상기에 기술된 실시예들에 의해 한정되지 않고, 당업자들에 의해 다양한 변형 및 변경을 가져올 수 있으며, 이는 첨부된 청구항에서 정의되는 본 발명의 취지와 범위에 포함된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 전자제품의 풀리우레탄 수지를 포함하는 키패드는 부드럽고 미끄러지지 않으며 화장품 등의 이물질 부착 성질이 낮으며, 접촉면의 감촉이 좋아 사용자에게 안정감을 줄 뿐만 아니라 휴대폰의 신뢰도를 높일 수 있는 효과가 있다.

Claims

버튼키를 구비한 키패드에 있어서,

폴리우레탄 수지로 형성된 키패드 표면층이 구비된 것을 특징으로 하는 폴리우레탄수지를 포함하는 키패드.
제1항에 있어서, 상기 버튼키의 표면 하부에 실리콘층이 형성되며, 상기 실리콘층의 배면 중심부에 회로기판의 키 스위치와 접촉되는 돌기가 형성된 것을 특징으로 하는 풀리우레탄 수지를 포함하는 키패드.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 버튼키의 표면 상에 버튼키 커버가 부착된 것을 특징으로 하는 풀리우레탄 수지를 포함하는 키패드.
키패드를 제조하기 위한 장치에 있어서,

폴리우레탄 원판을 압착 성형하기 위한 제1 금형,

상기 제1 금형에 연결되어, 상기 제1 금형 내부로 압축공기를 송출하기 위한 컴프레셔,

상기 폴리우레탄 원판을 흡착 성형하기 위한 제2 금형 및

상기 제2 금형에 연결되어. 상기 제2 금형 내부로부터 공기를 흡입하기 위한 진공펌프를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 풀리우레탄 수지를 포함하는 키패드를 제조하기 위한 장치.
제4항에 있어서, 상기 제1 금형을 상하로 이송시키기 위한 수직 이송부,

상기 제2 금형을 수평으로 이송시키기 위한 수평 이송부 및

상기 수직 이송부, 상기 수평 이송부, 상기 컴프레셔 및 상기 진공펌프의 동작을 제어하는 제어부가 더 포함된 것을 특징으로 하는 풀리우레탄 수지를 포함하는 키패드를 제조하기 위한 장치.
제5항에 있어서, 상기 제1 금형에 연결되어, 상기 제1 금형 내부로 송출되는 상기 압축 공기의 온도를 조절하기 위한 온도조절부가 더 포함된 것을 특징으로 하는 풀리우레탄 수지를 포함하는 키패드를 제조하기 위한 장치.
제5항에 있어서, 상기 제2 금형에 연결되어, 상기 제2 금형의 온도를 조절하기 위한 온도조절부가 더 포함된 것을 특징으로 하는 풀리우레탄 수지를 포함하는 키패드를 제조하기 위한 장치.
제5항에 있어서, 상기 제1 금형 및 제2 금형의 양측에 설치되어, 상기 제1 금형 및 제2 금형을 밀착시키는 고정척이 더 포함된 것을 특징으로 하는 풀리우레탄 수지를 포함하는 키패드를 제조하기 위한 장치.
제 4 항에 있어서, 상기 제1 금형의 상부로 연결되어, 상기 컴프레셔로부터 압축공기를 전달하기 위한 냉각용 압축공기 송출관,

상기 냉각용 압축공기 송출관의 단부에 설치되어, 상기 제2 금형의 상면을 향해 압축공기를 분사하는 분사노즐이 더 포함된 것을 특징으로 하는 풀리우레탄 수지를 포함하는 키패드를 제조하기 위한 장치.
제4항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 금형의 일측에 상기 컴프레셔와 연결된 성형용 압축공기 송출관이 설치되고, 상기 제1 금형의 내부에 상기 성형용 압축공기 송출관과 연결된 압축공기 분사관이 하부 금형을 향해 형성되며,

상기 제2 금형의 일측에 상기 진공펌프와 연결된 진공흡입관이 설치되고, 상기 제2 금형의 내부에 상기 진공흡입관과 연결된 진공 흡착관이 제1 금형을 향해 형성된 것을 특징으로 하는 풀리우레탄 수지를 포함하는 키패드를 제조하기 위한 장치.
제4항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 진공펌프와 연결되며, 상기 제2 금형으로부터 분리된 폴리우레탄 성형판을 냉각하기 위한 냉각용 금형,

상기 냉각용 금형에 부착되어, 상기 냉각용 금형의 온도를 조절하기 위한 냉매순환 플레이트,

상기 냉매순환 플레이트에 연결된 열교환부,

상기 냉각용 금형의 상부에 설치된 냉각팬이 더 포함된 것을 특징으로 하는 풀리우레탄 수지를 포함하는 키패드를 제조하기 위한 장치.
제10항에 있어서,

상기 진공펌프와 연결되며, 상기 제2 금형으로부터 분리된 폴리우레탄 성형판을 냉각하기 위한 냉각용 금형,

상기 냉각용 금형에 부착되어, 상기 냉각용 금형의 온도를 조절하기 위한 냉매순환 플레이트,

상기 냉매순환 플레이트에 연결된 열교환부,

상기 냉각용 금형의 상부에 설치된 냉각팬이 더 포함된 것을 특징으로 하는 풀리우레탄 수지를 포함하는 키패드를 제조하기 위한 장치.
키패드를 제조하기 위한 방법에 있어서,

(a) 폴리우레탄 원판에 버튼키의 기호를 인쇄하는 단계;

(b) 상기 인쇄된 폴리우레탄 원판을 제1 금형 및 제2 금형 사이에 삽입하는 단계;

(c) 컴프레셔와 연결된 제1 금형을 통해 압축 공기를 송출하여 압착하는 단계;

(d) 진공펌프와 연결된 제2 금형을 통해 공기를 흡입하는 단계;

(e) 버튼키가 돌출 형성된 폴리우레탄 성형판의 버튼키 하부에 실리콘을 주입하는 단계가 포함된 것을 특징으로 하는 풀리우레탄 수지를 포함하는 키패드를 제조하기 위한 방법.
제 13 항에 있어서, 상기 제1 금형에 설치된 히터를 통해 압축공기의 온도를 60°∼180°로 조절한 것을 특징으로 하는 풀리우레탄 수지를 포함하는 키패드를 제조하기 위한 방법.
제 13 항에 있어서, 상기 제2 금형에 설치된 히터를 통해 금형의 온도를 60°∼180°로 조절한 것을 특징으로 하는 풀리우레탄 수지를 포함하는 키패드를 제조하기 위한 방법.
제13항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,

(f) 상기 단계 (c) 및 (d) 이후에 폴리우레탄 성형판이 원래의 상태로 복원되지 않도록 저온의 공기로 3∼8초 동안 급냉하는 단계가 더 포함된 것을 특징으로 하는 풀리우레탄 수지를 포함하는 키패드를 제조하기 위한 방법.
제16항에 있어서,

상기 단계 (f) 이전에 폴리우레탄 성형판을 상온의 공기로 2∼4초 동안 냉각시키는 단계가 더 포함된 것을 특징으로 하는 풀리우레탄 수지를 포함하는 키패드를 제조하기 위한 방법.
제13항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 단계 (e)는,

폴리우레탄 성형판의 버튼키 표면 위에 별도로 성형한 버튼키 커버를 부착하는 단계가 더 포함된 것을 특징으로 풀리우레탄 수지를 포함하는 키패드를 제조하기 위한 방법.
제17항에 있어서, 상기 단계 (e)는,

폴리우레탄 성형판의 버튼키 표면 위에 별도로 성형한 버튼키 커버를 부착하는 단계가 더 포함된 것을 특징으로 하는 풀리우레탄 수지를 포함하는 키패드를 제조하기 위한 방법.