JP2000231847A - 電子機器のキーとその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】密閉性、明瞭性、操作性を満たし低廉化を図
る。 【構成】市販される光透過性の熱可塑性合成樹脂製の単
体シート１１が基体として使用され、この単体シート１
１の表面に形成した各印刷された表示部が底面内側に位
置するシート凹状部１３を熱成形で形成し、これに合成
樹脂を充填させてキー３が形成されるので、量産コスト
が低廉化されるばかりか、シート凹状部１３内底面に形
成される上面表示部８及び底面表示部がキー４の裏面を
通して明瞭に表示されるため容易に確認することができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野 】本発明は、電子機器におけ
る複数の表示部を備えたキーとその製造方法に関する。
更に詳しくは、パソコン、携帯電話等の電子機器に使用
されるキーボード、制御パネル等に配置されたキー、押
ボタン等に複数の表示部を備えたキーとその製造方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】近年のコンピュータ関連機器、通信機器
の普及に伴い、これらに情報を入出力するための制御パ
ネルなどの入力操作部は、極端な低コスト化が要請され
る一方、他方では電子部品の高精度化とともに、防塵、
静電気による電子部品の破壊を防ぐために密封性が要求
されている。例えば、携帯用電話器等の電子機器に使用
される制御パネルは、パソコン、個人用に低コストで普
及を図るために究極的なコストダウンが求められ、特に
電子基板を含めたスイッチング構造のコストダウンが望
まれている。

【０００３】こうした中でシートを用いたキートップ板
が提案されている（特開平８−１１５６３４号公報
等）。提案されたものは、基本的には指が接触するキー
部分は合成樹脂製のシートで構成されるが、通常この表
面には表示部が印刷などで表示される。これらのシート
を使用したキー、押ボタンは、低コストで製造できると
いう特徴がある。

【０００４】一方、パーソナルコンピュータ、ワードプ
ロセッサ等のキーボードは、要求される入力情報にキー
の数が不足しているので、一つのキーで他のキーとの組
み合わせにより複数の機能を果たしている。このために
複数の機能を表示するために一つのキー上には、複数の
文字又は記号が刻印、又はシルクスクリーン印刷等の方
法で印刷されている。キーが正方体状の場合、文字又は
記号は上面、又は側面、すなわちキーボードの配置から
いうと手前の側面等に刻印、又は印刷されている。キー
の形状は、指で接触するために指の感触を自然にするた
めにその表面形状は平面で作られているのではない。

【０００５】すなわち、キーの上表面は、凹状に曲面に
形成され、側面も角錐状のテーパー面として形成されて
いる。これらの曲面、テーパー面に文字又は記号を刻印
又は印刷するときは、特殊なジグ等が必要となりコスト
アップの要因となる。また、シルクスクリーン印刷は、
細かな文字や網点印刷に不向きであるので、細かい表
示、多色表示には向かない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
技術的背景に基づいてなされたもので、下記の目的を達
成するものである。本発明の目的は、何れの位置にも希
望の表示部を配置できる電子機器のキーとその製造方法
を提供することにある。本発明の他の目的は、量産性に
優れた電子機器のキーとその製造方法を提供することに
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に次のような手段を採る。第１の本発明の電子機器のキ
ーは、表示部が少なくともキーの上表面を含む複数の面
に配置されている電子機器のキーであって、前記キーの
表示部に対応する部分が凹状部として成形された光透過
性の熱可塑性合成樹脂からなるキー外皮と、前記凹状部
に充填され熱可塑性合成樹脂からなるキー本体と、前記
キー外皮に前記表示部が印刷されている。前記表示部
は、前記凹状部の内表面に前記表示部が印刷されてい
る。また、前記表示部は、前記キー本体の上面に配置さ
れ前記キーの機能を表示する上面表示部、及び前記キー
本体の側面に配置され前記キーの機能を表示する側面表
示部とを備えたものであっても良い。前記キー外皮は、
前記キーが１個単位で切断されてたものであっても良
い。前記キー外皮は、複数のキーが一体のシートで連結
されたものであっても良い。

【０００８】第２の本発明の電子機器のキーは、表示部
が少なくともキーの上表面を含む複数の面に配置されて
いる電子機器のキーであって、前記キーの上面の表示部
に対応する部分が凹状部として成形された光透過性の熱
可塑性合成樹脂からなるキー外皮と、前記凹状部に充填
され光透過性の熱可塑性合成樹脂からなるキー本体と、
前記キー本体の底面に配置され前記キーの機能を表示す
る底面表示部とを備えたものである。

【０００９】第１の本発明の電子機器のキーの製造方法
は、単体シートに印刷によりキーの表示部となる部分を
印刷し、前記単体シートを熱成形により、複数のキー外
皮となる凹部を成形して成形シートを成形し、前記成形
シートを射出成形金型に挿入して前記凹部に溶融樹脂を
射出してキー本体を成形してキーシートを作り、前記キ
ーシートを前記キー本体を１個単位で切断して１個のキ
ーとしたものである。

【００１０】第２の本発明の電子機器のキーの製造方法
は、単体シートを印刷によりキーの表示部となる部分を
印刷し、前記単体シートを熱成形により、複数のキー外
皮となる凹部を成形して成形シートを成形し、前記成形
シートを射出成形金型に挿入して前記凹部に光透過性の
溶融樹脂を射出してキー本体を成形してキーシートを作
り、前記キーシートの前記キー本体の底面に底面表示部
を印刷したものである。前記キー外皮は、光透過性の熱
可塑性の合成樹脂であると良い。前記キーシートを切断
して１個単位のキーを作っても良い。又、前記底面表示
部の上に電子回路の接点を駆動するためのアクチュエー
タが積層されて形成されたものであっても良い。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。 （実施形態１）本発明の電子機器のキーとその製造方法
をパーソナルコンピュータのキーボードに適用したとき
の例を説明する。図１に示すものは、本発明の電子機器
のキーを備えたパーソナルコンピュータ本体１へ入出力
のためのキーボード２の外観を示す斜軸投影図である。
図２はキーボード２の部分拡大図であり、図３はキーボ
ード２に配置された１個のキー３の斜軸投影図である。

【００１２】キーボード２は、パーソナルコンピュータ
本体１へ文字、記号を入力するためのものである。キー
ボード２には、複数のキー３が配置されている。キー３
には、長方体状又は正方体状の立体形状をした各種機能
のためのキーが配置されている。キー３の下部には、キ
ー３をキーボード２から抜けないように係止する２本の
係止手段５がキー本体４と一体に下方に形成されてい
る。また、キー本体４の下部には、円筒状のアクチュエ
ータ６が一体に形成されている。

【００１３】アクチュエータ６は、キーボード２に設け
られた案内孔（図示せず）に沿って上下移動し、その下
端面で電子回路上の接点を駆動する。これらの構造、機
能については、各種のものが公知であり本発明の要旨で
もないので詳細については省略する。キー本体４のキー
上面７には上面表示部８を備え、キー側面９には側面表
示部１０が配置されている。このキー３の例では、上面
表示部８及び側面表示部１０の２箇所に表示部を備えて
いることになる。

【００１４】［表示部の印刷］以下、複数の面に表示部
を有するキー３の製造方法について説明する。図４に示
す単体シート１１は、キー３の表皮となるものである。
単体シート１１は、例えば厚さ０．２５ｍｍ〜０．８ｍ
ｍ程度のポリエステルフィルム等の透明体、又は半透明
体、すなわち光透過性の矩形状にカットされた薄いフィ
ルム状の熱可塑性合成樹脂である。具体的には、ポリカ
ーボネート（PC）、ポリブチレンテレフタレート（PB
T）とPCの混合物、ポリエチレンテレフタレート（PE
T）、PBT、ABS樹脂、ポリウレタン（PUR）等の樹脂を用
いると良い。単体シート１１は、引張り強度が高く破れ
にくく多くのメーカーによって量産されており極めて安
価に市販されている汎用品が望ましい。

【００１５】図４に示されるように、単体シート１１の
表面には、前述した数字、文字、記号等の上面表示部８
及び側面表示部１０が印刷により表示され配置されてい
る。上面表示部８及び側面表示部１０は、裏面から印刷
されている。ただし、必ずしも裏面から印刷する必要は
ない。他のキー３も同時に製造するために、同一の単体
シート１１に他のキーの表示部も印刷する。

【００１６】この上面表示部８及び側面表示部１０等の
印刷は、シルクスクリーン印刷等の公知の印刷手段で行
う。単体シート１１は、平板であるためにこの表面上へ
の印刷は特別な装置が必要でなく容易にできるメリット
がある。単体シート１１の上下位置には、位置決め用の
孔１２が配置されている。単体シート１１は、後述する
ように各上面表示部８及び側面表示部１０の表示部とし
ての機能とキー３の外皮として機能を備えている。

【００１７】［熱成形］次に、単体シート１１の成形を
圧空成形（プレッシャ成形）で行った場合の成形手順に
つき説明する。図５（ａ）〜（ｄ）は単体シート１１に
凹状部を成形した成形シートとする工程の説明図であ
る。印刷が完了した単体シート１１の上面表示部８及び
側面表示部１０が上面になるように、金型１５上に載置
する。この金型１５への単体シート１１の載置は、図５
（ｂ）に示されるように単体シート１１の直下に各上面
表示部８及び側面表示部１０に対応する位置するように
成形用凹型１６が形成された上に配置する。金型１５の
直上には接合面が平面状の加熱板１７が配置されてい
る。

【００１８】図５（ｃ） に示されるように、金型１５
の上面に単体シート１１の上面表示部８及び側面表示部
１０と、金型１５の成形用凹部１６がそれぞれ対応する
ように単体シート１１の位置決め用の孔１２に位置決め
ピン（図示せず）を係合させて載置する。単体シート１
１の上面に加熱板１７を圧接させた状態で単体シート１
１を加熱し軟化させる。

【００１９】軟化された状態の単体シート１１の上面
に、加熱板１７側から１ｋｇ／ｃｍ²以下の圧縮空気を
供給しつつ、金型１５の下方からは成形用凹部１６内の
空気を排気させて単体シート１１の下面側を吸引する。
この吸引と加熱により、各上面表示部８及び側面表示部
１０に対応した複数のシート凹状部１４が形成される。
これにより図５（ｄ）に示されるように、成形シート１
３の上面表示部８及び側面表示部１０が、シート凹状部
１４の底面内側（凸状の裏面）に位置し、その反対側の
表面がキー３のキー上面７及びキー側面９として形成さ
れ、成形シート１３が完成する。

【００２０】なお、このキー上面７は、キー３の形状に
合わせて成形され、四角形状、円形状または楕円形状等
の任意の形に形成される。また、単体シート１１の熱成
形は、圧空成型ではなく、熱可塑性シートを金型上に固
定し、ヒータで加熱して軟化したシートを真空で型に吸
付けて成形する真空成形であっても良い。

【００２１】［射出成形］図６は、成形シート１３に形
成された各シート凹状部１４内に射出成形により溶融樹
脂を充填するときの射出成形金型の一部断面図である。
図６に示されるように、複数のシート凹状部１４が形成
された成形シート１３を可動側型板２０に形成されたキ
ャビィティ凹部２２に挿入配置する。成形シート１３を
キャビィティ凹部２２に挿入させた状態で可動側型板２
０に載置し、この状態で固定側型板２５と圧接させる。
可動側型板２０と固定側型板２５とを圧着した状態で、
成形シート１３の各シート凹状部１４に対応して固定側
型板２５のピンゲート２６が連通するように構成されて
いる。

【００２２】このピンゲート２６からキャビィティ凹部
２２に溶融樹脂が供給され、複数のキー３のキー本体４
を成形する。成形シート１３と溶融した合成樹脂とは、
相互に熱融着する合成樹脂材料を選択して用いる。上記
のようにして成形された複数のキー３は、個別のキー３
として切断され不必要な成形シート１３部分をトリミン
グして図３に示すようなキー３が完成する。キー３の上
面表示部８及び一つの側面表示部１０に表示部を有する
ものであったが、他の側面も当然ながら表示部として使
用できる。

【００２３】なお、この実施の形態１では、１枚の成形
シート１３で複数のキー本体４を成形するものであった
が、成形シート１３を各シート凹状部１４毎に切断して
１個単位でキー本体４を射出成形するものであっても良
い。

【００２４】（実施の形態２）前記実施の形態１では、
キー３の上面及び側面に表示部を有するものであった
が、底面を表示部として使用しても良い。図７は、携帯
電話器３０を示し、この３個のキー３１はの上面３２に
上面表示部３３が配置され、この表示と内容が異なる底
面表示部３４が配置されている。上面表示部３３と底面
表示部３４は内部に形成され配置されているが、キー３
１は透明の合成樹脂で作られているのでこれらの表示部
はクリアに見える。

【００２５】以下、この製造方法について説明する。図
８（ａ），（ｂ）は、成形シート３６に形成された各シ
ート凹状部３５内に射出成形により樹脂が充填される工
程の説明図である。成形シート３６の成形方法は、前述
した実施の形態１の成形シート１３の熱成形方法と実質
的に同一であり、その説明は省略する。図８（ａ）に示
されるように、複数のシート凹状部３５が形成された成
形シート３６のキー３１の上面３２を可動側型板４０の
キャビティ３８に形成されたキャビィティ凹部４２に接
触するように挿入配置する。

【００２６】成形シート３６をキャビィティ凹部４２に
挿入させた状態で可動側型板４０に載置し、この状態で
固定側型板４５を圧接させる。可動側型板４０と固定側
型板４５とを圧着した状態で、成形シート３６の各シー
ト凹状部３５に対応して固定側型板４５のゲート４６が
連通するように構成されている。

【００２７】図８（ｂ）に示されるように、成形シート
３６の各シート凹状部３５内にゲート４６を介して透明
の溶融樹脂４７が供給され、これが成形シート３６の面
と面一に充填されて凸状のキー３１を配設したキーシー
ト４４が完成する。透明の合成樹脂は、エンジニアリン
グプラチチック又は合成樹脂エラストマー等キーに要求
される特性によって任意に選択する。好ましくは、成形
シート３６と射出される溶融樹脂４７とは、相互に熱融
着する合成樹脂材料を選択して用いたものが良い。

【００２８】次に、完成したキーシート４４に底面表示
部３４をシルクスクリーン印刷により印刷する方法を説
明する。図９は、キーシートの裏面に底面表示部を印刷
するときの断面図である。キーシート４４を印刷台５０
上に搭載して載置する。版枠５１には、織目状のスクリ
ーン５２が張られている。スクリーン５２にインキ５３
を入れてゴム製のへらであるスキージ５４でスクリーン
５２上を摺動させる。スキージ５４の摺動により、スク
リーン５２上の版画の開孔部分からインキが５３が移り
キーシート４４の裏面５５にキーシート４４の底面表示
部３４が印刷される。

【００２９】なお、この印刷は、携帯電話器３０の内部
が透けて見えないように、底面表示部３４の上に下地印
刷すると良い。なお、キーシート４４の裏面５５は、前
記射出成形の後、平坦でないときは平坦に削って印刷す
ると正確な印刷ができる。印刷が終了した後、キーシー
ト４４を切断して個別のキー３１として完成する。この
キー３１は、上面表示部３３と底面表示部３４を備えた
ものとなる。

【００３０】図１０は、キーシートを携帯電話に装着し
たときの断面図である。キー３１の裏面５５が平坦であ
るために、例えば携帯電話器３０のケース５９内のプリ
ント基板５６上に配置されたスイッチング素子５７の駆
動が直接できないときは、シートに凸部を形成したシー
トアクチュエータ５８を介在させる。また、底面表示部
３４を保護するために、更に保護シート６０をキー３１
とシートアクチュエータ５８との間に介在させても良
い。

【００３１】（実施の形態３）前記実施の形態２は、キ
ーシート４４を個別に切断して１個単位のキーとして使
用するものであった。しかしながら、図１１に示すもの
は、成形シート６７をそのまま電子機器のパネル等に組
み込むものである。成形シート６７は、撓みやすいよう
に撓み部６１を備えている。成形シート６７は、実施の
形態１と同様の方法により単体シート１１に上面表示部
３３が印刷され、その後に熱成形する。熱成形された成
形シート６７は、前述した射出成形によりキー本体６２
が射出成形される。

【００３２】キー本体６２が射出された後、その底面に
底面表示部３４を前述した方法等の公知の印刷技術によ
り印刷する。底面表示部３４のインキには、熱溶着性の
高いプライマー材を混合又は塗布する。この後、キー本
体６２が射出されたキーシート６３は、射出成形金型６
４に挿入され、電子機器のスイッチを駆動するためのア
クチュエータ６５がピンゲート６６から溶融樹脂を射出
して成形される。

【００３３】アクチュエータ６５が成形されたキーシー
ト６３は、個々のキーとして切断されることなく、例え
ば、携帯電話器等のケースに収納され固定されて使用さ
れる。

【００３４】（その他の実施の形態）前記実施の形態で
は、キーの外皮の内側に表示部を印刷するものであった
が、表側に印刷するものであっても良い。また、本発明
でいうキーとは、押ボタン形式のもの等も含む概念であ
り、かつ用途も前記実施の形態に限らず、自動車のフロ
ントパネル等の制御パネルで使用されるキー、押ボタン
も含まれる。

【００３５】前記実施の形態では、単体シート１１を熱
成形して成形シート１３を成形した後にキー本体４を射
出成形していた。しかしながら、この成形シート１３，
３６を成形せずにキー本体４を射出する射出成形金型に
印刷された単体シート１１を挿入載置して、キー本体４
の射出と同時に成形したものであっても良い。

【００３６】

【発明の効果】以上詳記したように、本発明は、少ない
工程で所望の位置に複数の表示部を有するキーを作るこ
とができた。また、表示部がシート又は外皮でカバーさ
れているので、指の接触等による汚れ、剥離等を防ぐこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明のキーが採用されたパーソナル
コンピュータのキーボードの斜軸投影図である。

【図２】図２は、図１のキーボードの部分拡大図であ
る。

【図３】図３は、キーの詳細を示す斜軸投影図である。

【図４】図４は、単体シートにキーの表示部が印刷に形
成された状態を示す平面図である。

【図５】図５（ａ）〜（ｄ）は、実施の形態１の成形シ
ートに形成された各凹状部内に樹脂が充填される射出成
形工程の説明図である。

【図６】図６は、成形シートにキー本体を射出成形金型
内で射出成形するときの断面図である。

【図７】図７は、実施の形態２のキーを携帯電話器に適
用したときの外観図である。

【図８】図８は、実施の形態２の成形シートに形成され
た各凹状部内に樹脂を充填しキーシートを作る射出成形
工程の説明図である。

【図９】図９は、キーシートの裏面に底面表示部を印刷
するときの断面図である。

【図１０】図１０は、キーシートを携帯電話に装着した
ときの断面図である。

【図１１】図１１は、実施の形態３のキーシートに樹脂
を充填しアクチュエータを成形する射出成形工程の説明
図である。

【符号の説明】

１…パーソナルコンピュータ ２…キーボード ３…キー ４…キー本体 ８，３３…上面表示部 １０…側面表示部 １１…単体シート １３，３６…成形シート １４，３５…シート凹状部 １５…金型 １７…加熱板 ２２…キャビティ凹型 ３０…携帯電話器 ３４…底面表示部 ４４…キーシート ５２…スクリーン ５４…スキージ ５８…シートアクチュエータ ６０…保護シート

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表示部が少なくともキーの上表面を含む
   複数の面に配置されている電子機器のキーであって、 前記キーの表示部に対応する部分が凹状部として成形さ
   れた光透過性の熱可塑性合成樹脂からなるキー外皮と、 前記凹状部に充填され熱可塑性合成樹脂からなるキー本
   体と前記キー外皮に前記表示部が印刷されていることを
   特徴とする電子機器のキー。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の電子機器のキーであっ
   て、 前記表示部は、前記凹状部の内表面に前記表示部が印刷
   されていることを特徴とする電子機器のキー。
3. 【請求項３】 請求項１又は２に記載の電子機器のキー
   であって、 前記表示部は、 前記キー本体の上面に配置され前記キーの機能を表示す
   る上面表示部、及び前記キー本体の側面に配置され前記
   キーの機能を表示する側面表示部とを備えた電子機器の
   キー。
4. 【請求項４】 請求項１又は２に記載の電子機器のキー
   であって、 前記キー外皮は、前記キーが１個単位で切断されてたも
   のであることを特徴とする電子機器のキー。
5. 【請求項５】 請求項１又は２に記載の電子機器のキー
   であって、 前記キー外皮は、複数のキーが一体のシートで連結され
   たものであることを特徴とする電子機器のキー。
6. 【請求項６】 表示部が少なくともキーの上表面を含む
   複数の面に配置されている電子機器のキーであって、 前記キーの上面の表示部に対応する部分が凹状部として
   成形された光透過性の熱可塑性合成樹脂からなるキー外
   皮と、 前記凹状部に充填され光透過性の熱可塑性合成樹脂から
   なるキー本体と、 前記キー本体の底面に配置され前記キーの機能を表示す
   る底面表示部とを備えた電子機器のキー。
7. 【請求項７】 単体シートに印刷によりキーの表示部と
   なる部分を印刷し、 前記単体シートを熱成形により、複数のキー外皮となる
   凹部を成形して成形シートを成形し、 前記成形シートを射出成形金型に挿入して前記凹部に溶
   融樹脂を射出してキー本体を成形してキーシートを作
   り、 前記キーシートを前記キー本体を１個単位で切断して１
   個のキーとしたことを特徴とする電子機器のキーの製造
   方法。
8. 【請求項８】 単体シートを印刷によりキーの表示部と
   なる部分を印刷し、 前記単体シートを熱成形により、複数のキー外皮となる
   凹部を成形して成形シートを成形し、 前記成形シートを射出成形金型に挿入して前記凹部に光
   透過性の溶融樹脂を射出してキー本体を成形してキーシ
   ートを作り、 前記キーシートの前記キー本体の底面に底面表示部を印
   刷したことを特徴とする電子機器のキーの製造方法。
9. 【請求項９】 請求項７又は８に記載の電子機器のキー
   の製造方法において、 前記キー外皮は、光透過性の熱可塑性の合成樹脂である
   ことを特徴とする電子機器のキーの製造方法。
10. 【請求項１０】 請求項８に記載の電子機器のキーの製
    造方法において、 前記キーシートを切断して１個単位のキーを作ることを
    特徴とする電子機器のキーの製造方法。