JP2002197933A - キートップ、キーシートおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】デザインの多様性、高生産性、低コストを目的
とする。 【解決手段】キートップは、複数の押ボタンを有する制
御パネルで使用されるものであって、印刷された透明樹
脂シートを凹部形状に絞り成形された成形シートと、こ
の成形シート凹部に射出される透明樹脂とでつば付きキ
ートップ形状物を形成し、このつば付きキートップ形状
物の裏面に印刷および／またはホットスタンプをして加
飾したものであり、また、キーシートは、前記記載のキ
ートップにおいて、このキートップの裏面にシリコーン
ゴムまたは熱可塑性エラストマー製シート状物を付着し
たものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、押ボタンユニット
であって、表裏両面を印刷したキートップを弾性変形体
と一体化した押ボタンユニットおよびその製造方法に関
する。さらに、詳しくは、押ボタンユニットのキートッ
プ、キーシートとその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】種々の電子機器、特に携帯用電話器のキ
ーボタンに関しては、多種多様なものが製造されてい
る。特に、最近の携帯用電話器では、通話以外の例えば
メールなどの文字通信等に、キーボタンがダイヤル機能
と共に、文字、数字、記号等の文字入力する手段として
鍵に多用されている。しかも、押しストロークが短い金
属板製のドーム型をしたタクトスイッチを使用する機種
が多くなっている。

【０００３】従来の金属タクトスイッチ使用の押ボタン
ユニットを図１０に示す。スイッチ基板上３１に固定さ
れた金属タクトスイッチ３２と、キーシート３３とから
なる。またこのキーシート３３は、キートップ３４とエ
ラストマー製のシート状物３５から構成されている。こ
の押ボタンユニットは電子機器の制御パネルに使用され
るものであるが、携帯電話機の場合、この押ボタンユニ
ットは外観上大きなウェイトを示し、デザインに様々な
工夫がなされている。

【０００４】特にキートップに対する印刷は欠かせない
ものとなっているが、コスト面においても究極的なコス
トダウンが求められている。また、デザインにおいて
は、多様性を求められており、必然的に印刷の多様化が
要求されている。さらに、機械的、電気的な諸機能の向
上も要求されている。

【０００５】

【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、透明樹脂からなる
キートップで表裏に加飾印刷等を施したキートップ、キ
ーシートおよび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、これらを低コストで量産性のあるも
のにしたキートップ、キーシートおよびその製造方法を
提供することにある。

【０００６】

【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。本発明のキートップは、複数
の押ボタンを有する制御パネルで使用されるものであっ
て、印刷された透明樹脂シートを凹部形状に絞り成形さ
れた成形シートと、この成形シート凹部に射出される透
明樹脂とでつば付きキートップ形状物を形成し、このつ
ば付きキートップ形状物の裏面に印刷および／またはホ
ットスタンプをして加飾したものであることを特徴とし
ている。

【０００７】また、本発明のキーシートは、前記記載の
キートップにおいて、このキートップの裏面にシリコー
ンゴムまたは熱可塑性エラストマー製等シート状物を付
着したことを特徴としている。

【０００８】さらに、本発明のキーシートは、前記記載
のキートップにおいて、前記透明樹脂の前記射出のため
のゲートは、前記つばの近くに配置されていることを特
徴としている。

【０００９】さらに、本発明のキートップの製造方法
は、複数の押ボタンを有する制御パネルで使用されるも
のの製造において、透明樹脂シートに印刷をする工程
と、この透明樹脂シートを絞り成形する工程と、前記透
明樹脂シートの凹部端部に透明樹脂を射出しつば付きキ
ートップ形状物を得る工程と、このつば付きキートップ
形状物の裏面側に印刷および／またはホットスタンプで
加飾する工程とを少なくとも順次含むことを特徴として
いる。

【００１０】さらに、本発明のキーシートの製造方法
は、前記記載の製造方法でキートップを製造した後、こ
のキートップを金型に挿入しシリコーンゴムまたは熱可
塑性エラストマー製等シート状物を付加する工程により
一体化させる製造であることを特徴としている。

【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。本発明の押ボタンユニットを携帯用電話器の制御
パネルに採用した例を説明する。先ず携帯用電話器の概
要について説明する。図１に示すものは、本発明のシー
ト成形押ボタンユニットを備えた携帯用電話器の立体図
である。携帯用電話器１は、合成樹脂製の電話器本体２
から構成されており、この電話器本体２内には電話の機
能を実現するＩＣ等の電子機器が内装されている。

【００１２】電話器本体２は、ケースカバー３と裏面本
体５の２体からなりその厚さ方向の中心の分割面６で２
分割される。電話器本体２の上面にはケースカバー３が
配置され、この裏面には裏面本体５が配置固定されてい
る。ケースカバー３は、制御パネルの機能と電話器本体
２としての両方の機能を果たすものであり、複数の押ボ
タン４が配置されキー群７を構成する。

【００１３】ケースカバー３と裏面本体５とは、ビス又
はノッチ等の公知の固定手段で一体に固定される。ケー
スカバー３には、後述する方法で作られた押ボタン４が
配置されている。以下、この構造と製造方法について詳
述する。押ボタン４の外皮として図２の平面図に示され
るような均一な厚さの平面で一層のシートである単体シ
ートを使用する。この単体シートは、透明フィルム１０
であり、１１は印刷層を示す。この印刷層１１は、予め
文字、記号等がシルク印刷等の公知の印刷方法で印刷さ
れたものである。

【００１４】透明フィルム１０の材料組成としては、Ｐ
Ｃ（ポリカーボネート樹脂）がほぼ１００％のもの、Ｐ
Ｃに１０％前後のＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート
樹脂）をコンパウンドしたもの、ＰＥＴ（ポリエチレン
テレフタレート樹脂）またはＰＥＮ（ポリエチレンナフ
タレート樹脂）等が市販されており、コストの点、入手
が容易である等の観点からこれらを使用すると良い。

【００１５】透明フィルム１０は適当な大きさに裁断の
上印刷され単体シートとなる。印刷はスクリーン印刷が
好適である。使用インキはフィルム素材に対応した市販
インキがあり、これらは十分使用できるが、印刷面には
印刷された後に印刷面に溶融した樹脂が射出されるので
耐熱性の高いものが良い。一例としては、約１００μ厚
のＰＣ系フィルムに数字をＰＣ系のスクリーン印刷用イ
ンキの白で印刷した後、これを９０℃で乾燥する。

【００１６】印刷し乾燥（または焼付け）された透明フ
ィルム１０は、印刷面が裏面（凹部側）になるようにし
て絞り工程にかけられる。絞り加工機としては熱プレ
ス、圧空成形機、真空成形機などが使用できるが、精度
を上げるためには熱プレス機か圧空成形機が好ましい。
図３に一例として熱プレス機を使用して印刷フィルムを
絞る工程の模式図を示す。印刷済み透明フィルム１０を
９０℃の熱風に３分程度当てた後、９０〜１３０℃に加
熱してある熱プレス金型８の上型８ａと下型８ｂの間に
透明フィルムを挿入し上下に挟んで絞り加工する。

【００１７】各透明フィルム１０は、絞り工程での絞り
特性が異なり透明度や耐熱性も異なるので、製品形状や
製品の使用環境によって選ぶ。透明フィルム１０の厚さ
は３０〜２００μ、好ましくは５０〜１５０μのものが
使用される。薄過ぎると絞りが難しく、印刷工程での扱
いが難しくなり、厚過ぎるとつば形状を形成するのが難
しくなる。

【００１８】絞られた透明フィルム１０は、図４に示す
ように射出成形金型９に挿入される。続いて射出成形金
型９を閉め、ＰＣ樹脂等の透明樹脂１２をピンポイント
ゲート１４を介して射出し、融着一体化品、即ち、キー
トップ形状物２０を成形する。このキートップ形状物２
０は、端部につば部１３を設けたものである。透明樹脂
１２は、ポリカーボネート樹脂または透明ＡＢＳ樹脂を
主成分とするものである。

【００１９】成形されたキートップ形状物２０は引き続
きこの裏面、即ち、射出された透明樹脂１２の裏面１２
ａに印刷がなされる。この裏面１２ａは平面に射出され
るので、追加工することなくそのままの状態で印刷が可
能である。ピンポイントゲート１４の位置は、可能な限
りつば部１３の外縁近傍に設けられ、完成後このピンポ
イントゲート１４を引きちぎった跡をキートップ形状物
２０の表面から見えにくいようにしている。

【００２０】その結果、図５に示すキートップ形状物２
０を得る。この図５の形状のものを従来の方法で裏面印
刷を行うと、次のようになる。図９は、従来の方法で印
刷を行った場合の押ボタンユニットのキーシートの断面
図である。キーシート４３の構造は、透明の外皮と、こ
の内部の透明樹脂製のキートップ４４、この下面に一体
に接着、又は熱融着により組立てられたシリコーンゴム
製シート状物４５からなる。このキートップ４４の製造
方法は従来法によれば以下となる。

【００２１】キートップ４４の形状物の段階で、この裏
面の加飾印刷４６はスクリーン印刷で行う。一方、表皮
の裏面に印刷された表面加飾印刷４７は通常曲面であり
平面でないので、スクリーン印刷は使えずパッド印刷で
行う。更に表面は携帯電話器として使用されるとき、指
で押しされるので、印刷の摩耗防止のためにパッド印刷
後にＵＶ（紫外線）塗装する。

【００２２】表皮の外面には、UV塗装層４８が形成され
ている。パッド印刷はスクリーン印刷より高コストであ
る。また塗装は印刷より高コストであるがＵＶ塗装は一
般塗装より更に高コストである。要するに、従来法によ
り上記構成の印刷は出来るが、価格が非常に高くなる。

【００２３】これに対して、本発明は、キートップ両面
をスクリーン印刷で行うことができる。即ち、表面にな
る透明フィルム１０については、絞り成形する前に予め
平面の状態のときに印刷を施す。また、透明樹脂１２の
射出された裏面については、平面状態で成形されている
ので、そのままスクリーン印刷ができる。従って、低コ
ストで行うことが可能となった。しかも印刷効率がよ
く、量産性に優れた方法である。

【００２４】図５は、キートップ形状物２０の断面図で
ある。キートップ形状物２０は、外皮が透明フィルム１
０で覆われ、その裏面は印刷層１１を備え、この凹部に
透明樹脂１２が射出成形されたものである。透明フィル
ム１０の外周には、つば部１３が形成されている。射出
成形金型９には、つば１３の近くに透明樹脂１２を射出
するためのピンポイントゲート部１４が配置されてい
る。キートップ形状物２０の外周に配置された枠部１５
は、キートップの扱いを組立てのための自動機等で行い
易くするためのものである。図６はキートップ形状物２
０の平面図を示し、図５はその図６のA―A断面図を示し
ている。

【００２５】図５は、キートップ形状物２０の外周全面
につば１３を設けた例であるが、キートップ形状物２０
に部分的につば１３が設けられた場合であってもよい。
この実施の形態を図１１および図１２に示す。図１１
は、部分的につば１３ｂの設けられたキートップ形状物
３０を示している。このつば１３ｂは図に示すようにキ
ートップの外周の一部が張り出し、キャップ形状となっ
たものである。図１２は、図１１のＢ−Ｂ断面図を示し
ている。表面に印刷層１１を設け、透明樹脂１２の裏面
１２ａに裏面印刷層１６を設けることは前述同様であ
る。

【００２６】また、射出に使用する透明樹脂１２は、前
述のＰＣ、または透明のＡＢＳ樹脂である。このキート
ップ形状物２０は、スクリーン印刷工程で各キートップ
形状物２０の裏面部分が印刷される。射出成形後の印刷
はスクリーン印刷である。この裏面の印刷および焼付け
の方法は、次のように行うとよい。即ち、１液性スクリ
ーン印刷用インキを使用して加飾印刷し、続いて２液性
ウレタン硬化性インキを使用して重ねてベタ印刷し焼き
付けるのがよい。この２液性インキの印刷層は次の工程
で必要な働きをすることが多く重要である。

【００２７】このスクリーン印刷は低コストでできる。
これで加飾されたキートップ形状物２０の原型が完成す
る。図５は、キートップ形状物２０の裏面部分にスクリ
ーン印刷後の構成が示されている。透明樹脂１２を射出
後に裏面印刷層１６が印刷される。さらに、キートップ
形状物２０の裏面印刷を詳述すると、この裏面印刷層１
６は、最初に理論融点７０℃以上のアクリル系１液性イ
ンキで半透明青のベタ印刷である。これを風乾したあと
で、ウレタン硬化性の２液性インキのメジュウム（透明
インキ）で重ねベタ印刷し、熱風炉に並べて２液性イン
キの硬化で定められている条件で加熱し焼き付けを施
す。

【００２８】続いて、前記キートップ形状物２０の原型
品は通常必要な形状に切断して使用される。例えば、図
７の様に切断する。前述の様に印刷焼付けしたキートッ
プ形状物２０を精密プレス機械、またはレーザーカット
機を使用して透明フィルム部を切断する。このよにして
図５のように連なったキートップ形状物２０を切断して
不要部を除き、押ボタン形状のキートップ２０ａを得
る。

【００２９】図７は、切断線の入ったキートップ形状物
の平面図である。透明樹脂１２の外周にはつば部１３が
配置され、更にこの外側０〜０．３ｍｍの外周を切断線
１７が囲っている。切断線１７には０．３ｍｍ程度僅か
に繋がった切り残し部１８が残されており、キートップ
形状物２０がバラバラになることを防いでいる。単体製
品化されたキートップ２０ａをシリコーンゴム製等のシ
ート状物２１と接着、又は超音波接合等の接合方法によ
りして押ボタンユニットとしてのキーシート２１ａが構
成される。

【００３０】切り残し部１８の外周には、枠部１５が配
置されており、枠部１５は次の工程の自動組立機械に載
せるために付けたＰＣ製の枠体である。印刷されていな
い未印刷フィルム部１９は、印刷されていない部分であ
る。次に切断線入りのキートップ形状物２０を、自動的
に切断して金型に挿入する装置によって、エラストマー
金型に各キートップ２０ａを挿入する。続いて金型を閉
じて熱可塑性エラストマー等シート状物２１を射出す
る。

【００３１】前記の自動切断装置の内容については、同
一出願人の発明になる特開平１０−１０９３２６号公報
に記載されているので、詳細の説明は省略する。この装
置に、図５のキートップ形状物２０を供給すると、各キ
ートップ形状物２０と未印刷フィルム部１９を繋いでい
る切り残し部１８が自動的に切断され、開いたエラスト
マー金型に各単体のキートップ２０ａが挿入される。

【００３２】挿入後、金型を閉めポリエステル系の熱可
塑性エラストマー等シート状物２１を射出し、図８に示
すキーシート２１ａが得られる。この射出について詳述
すると、図１３に示すように、上金型５１に各キートッ
プ２０ａを金型に合わせて挿入し、続いて下金型５２を
閉じてキャビテイ５３を得る。このキャビテイ５３にゲ
ート５４を介して熱可塑性エラストマーを射出する。

【００３３】このようにして、表面と裏面に印刷の施さ
れたキートップ２０ａを熱可塑性エラストマーと一体に
して、キーシートが完成する。図１４は、部分的につば
１３ｂの設けられたキートップ３０に熱可塑性エラスト
マー等のシート状物２１を射出して熱溶着し、図８同様
に得られたキーシートを示している。

【００３４】キートップ２０ａは、キートップ形状物２
０のつば部１３の縁１３ａを切断することで得られる。
ピンポイントゲート１４の跡は、このキートップ２０ａ
の外縁になるので、外観上目立つことはない。キーシー
ト２１ａは、射出する方法以外に、予め成形されたシー
ト状物２１にキートップ２０ａを接着剤で貼り付けても
よい。

【００３５】図８は、キートップに熱可塑性エラストマ
ーを熱溶着したキーシートの断面図である。キーシート
４は、ＰＣ系の透明フィルム１０で覆われており、この
内面に印刷層１１が形成され、、透明フィルム１０の凹
部には透明樹脂であるＰＣ１２が充填されている。ＰＣ
１２の外周には、フランジ部１３が形成され、この裏面
には印刷された裏面印刷層１６を備える。

【００３６】裏面印刷層１６の上には、熱可塑性エラス
トマー等の弾性体で作られたシート状物２１が一体に接
着、又は熱融着されている。シート状物２１の下部に
は、凸部である押し部２２である。押し部２２は、スイ
ッチ（図示せず）を駆動するためアクチュエータであ
る。成形されたキーシート２１ａは、図８に示すように
キートップ２０ａと熱可塑性エラストマー等シート状物
２１が一体化したものとなる。

【００３７】このように構成された押ボタンユニットが
パネルに組み込まれた後、スイッチング動作で押ボタン
４（キートップ２０ａ）を押したとき、熱可塑性エラス
トマー等シート状物２１が撓み押し部２２が金属タクト
スイッチを押す。外観から印刷された文字等は押ボタン
の表面のものと裏面のものが目視できる。例えば、表面
に文字等を、裏面に装飾系の印刷を施すと、デザイン上
多様性のあるパネル構成が可能である。

【００３８】また、つば付きキートップ２０ａとしたこ
とで、このキートップ２０ａの表面から見てピンポイン
トゲートのちぎり跡は、つば部１３の外縁部に隠れてし
まう。従って、見にくいということは解消され、印刷の
伴うデザインに影響を及ぼすことはない。また、つば部
１３は、押ボタンユニットの一部として、パネルカバー
等に対し突き当て部になるので、塵芥等のごみが内部に
侵入するのを防止するためのシール構成がし易い効果も
ある。

【００３９】熱可塑性エラストマー等シート状物２１と
してポリエステル系熱可塑性エラストマー、ポリウレタ
ン系熱可塑性エラストマー、ポリアミド系熱可塑性エラ
ストマーなどを主成分とする熱可塑性エラストマー等シ
ート状物２１が好ましい。特に、ポリエステル系エラス
トマーとを主成分とするものを使用し、前述のようにキ
ートップ形状物２０裏面印刷の最後に２液ウレタン硬化
性インキを使用すれば、エラストマーと印刷層が射出時
の高温高圧で反応して強く接着し一体化に効果的であ
る。

【００４０】また、生産性においては、量産効果があ
り、例えば、携帯電話器用キーシート生産などで多数の
生産が求められるとき、透明フィルム１０のスクリーン
印刷では１６個取り、２０個取りなど多数個取りの印刷
ができ、キートップ裏面のスクリーン印刷では少なくと
も２個取り印刷ができる。

【００４１】一方、従来の方法でこのようなキートップ
を製造しようとすると、キートップ表面印刷で行なうパ
ッド印刷では、本発明の場合と比較すると、１個取りが
せいぜいであり、また、一般塗装やＵＶ塗装では２個取
りまでしか行えない。このように、従来に比べ大幅に生
産性が向上している。

【００４２】以上本発明について詳述したが、実施の形
態に限定はされない。携帯用電話器以外のもので同様の
機能を果たすものであれば、他の部材でもよく、また、
キートップと熱可塑性エラストマーの融着は接着剤によ
る方法であってもよい。さらにフィルム以外の透明シー
トで同機能のものであれば、他の部材でも良い。

【００４３】

【発明の効果】以上詳記したように、本発明は、パッド
印刷とＵＶ塗装を不要とし、低コストのスクリーン印刷
によりキートップの両面の印刷を可能とした。また、量
産性のあるものにして製造効率を上げた。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明のキーポット、キーシートが採
用された携帯用電話器の斜視図である。

【図２】図２は、キーポットの外皮となる印刷された透
明フィルムの平面図である。

【図３】図３は、印刷された透明フィルムを金型に挿入
し絞り成形する行程の模式図である。

【図４】図４は、成形された透明フィルムに透明樹脂を
射出しつば部の設けられたキートップを作成する行程を
示した説明図である。

【図５】図５は、裏面に印刷の施されたキートップを示
した断面図である。

【図６】図６は、切断される前のキートップ形状物の平
面図である。

【図７】図７は、切断線の入ったキートップ形状物の平
面図である。

【図８】図８は、キートップに熱可塑性エラストマーを
熱溶着したキーシートの断面図である。

【図９】図９は、従来の方法で印刷を行った場合の押ボ
タンユニットの説明図である。

【図１０】図１０は、従来からの押ボタンユニットのス
イッチング構成図である。

【図１１】図１１は、部分的につばの設けられたキート
ップを示す平面図である。

【図１２】図１２は、図１１のＢ−Ｂ断面図である。

【図１３】図１３は、キートップに熱可塑性エラストマ
ーを射出して一体化する工程を示した断面図である。

【図１４】図１４、部分的につばを有するキートップに
熱可塑性エラストマーを熱溶着したキーシートの断面図
である。

【符号の説明】

１…携帯用電話器 ２…電話器本体 ３…ケースカバー ４…押ボタン ７…キー群 ８…熱プレス金型 ９…射出成形金型 １０…透明フィルム １１…印刷層 １２…透明樹脂 １３…つば部 １５…枠部 １６…裏面印刷層 １７…切断線 ２０…キートップ形状物 ２０ａ…キートップ ２１…シート状物 ２１ａ…キーシート

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 後藤 崇 東京都中央区日本橋本町１丁目10番５号 大成プラス株式会社内 Ｆターム(参考） 5G006 CB05 JA01 JC01 JD01 JF01 5G023 AA12 CA30 CA41

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の押ボタンを有する制御パネルで使用
   されるものであって、 印刷された透明樹脂シートを凹部形状に絞り成形された
   成形シートと、 この成形シート凹部に射出される透明樹脂とでつば付き
   キートップ形状物を形成し、 このつば付きキートップ形状物の裏面に印刷および／ま
   たはホットスタンプをして加飾したことを特徴とするキ
   ートップ。
2. 【請求項２】請求項１記載のキートップにおいて、 このキートップの裏面にシリコーンゴムまたは熱可塑性
   エラストマー製のシート状物を一体になるように付着し
   たことを特徴とするキーシート。
3. 【請求項３】請求項１又は２に記載のキートップにおい
   て、 前記透明樹脂の前記射出のためのゲートは、前記つばの
   近くに配置されていることを特徴とするキーシート。
4. 【請求項４】複数の押ボタンを有する制御パネルで使用
   されるものの製造において、 前記透明樹脂シートに印刷をする工程と、 前記透明樹脂シートを絞り成形する工程と、 前記透明樹脂シートの凹部端部に透明樹脂を射出しつば
   付きキートップ形状物を得る工程と、 このつば付きキートップ形状物の裏面側に印刷および／
   またはホットスタンプで加飾する工程とからなることを
   特徴とするキートップの製造方法。
5. 【請求項５】請求項４記載のキートップの製造方法にお
   いて、 このキートップを射出成形金型に挿入しシリコーンゴム
   または熱可塑性エラストマー製のシート状物を付加する
   工程により一体化してキーシートを製造することを特徴
   とするキーシートの製造方法。