JP2004071258A - キーパッド、樹脂キートップ用射出成形金型、および樹脂キートップの製造方法 - Google Patents
キーパッド、樹脂キートップ用射出成形金型、および樹脂キートップの製造方法 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】樹脂キートップとＬＥＤ等のチップ部品等が接触せず、機器から樹脂キートップが脱落しづらく、また光洩れを起こさないキーパッド、樹脂キートップ用射出成形金型及び製造方法を提供すること。
【解決手段】樹脂キートップ１３の側面に、押圧操作により変位する樹脂キートップ１３の底面縁の変位領域内に少なくとも上部が位置する干渉体１９の外形面形状と相対形状の逃げ部２０を形成した。この逃げ部２０を有する樹脂キートップ１３は、キートップ形成部３４とランナー部３３，３５との出入口からキートップ形成部３４側に膨出させる成形面が、出入口よりも幅狭で且つ干渉体１９の外形面形状と相対形状となっている、樹脂逃げ突起３８をキャビティ内に設けた樹脂キートップ用射出成形金型を用い、これに溶融樹脂を注入して得る。
【選択図】 図１
【解決手段】樹脂キートップ１３の側面に、押圧操作により変位する樹脂キートップ１３の底面縁の変位領域内に少なくとも上部が位置する干渉体１９の外形面形状と相対形状の逃げ部２０を形成した。この逃げ部２０を有する樹脂キートップ１３は、キートップ形成部３４とランナー部３３，３５との出入口からキートップ形成部３４側に膨出させる成形面が、出入口よりも幅狭で且つ干渉体１９の外形面形状と相対形状となっている、樹脂逃げ突起３８をキャビティ内に設けた樹脂キートップ用射出成形金型を用い、これに溶融樹脂を注入して得る。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
この発明は、電話機、音響機器、テレビ、ビデオ、ファクシミリ、コピー機及び車載用機器等のエレクトロニクス機器の入力部に組み込まれる押釦スイッチ部品、特に薄型化、小型化が望まれる携帯機器用押釦スイッチ部品として好適なキーパッド、樹脂キートップ用射出成形金型、および樹脂キートップの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、携帯電話等の携帯用機器の入力部に組み込まれる押釦スイッチ部品として、透光性弾性キーシートと透光性樹脂キートップとを備える照光式のキーパッドが多く用いられている。具体的には、例えば図１２に示したようなキーパッド１であって、このキーパッド１は、透光性のシリコーンゴム又は透光性の熱可塑性エラストマーをシート状に成形して得たキーシート２に、透光性の熱可塑性樹脂を釦状に射出成形して得た樹脂キートップ３を、透光性の接着層４で固着したものである。このキーパッド１は、皿ばね５や照光源となるＬＥＤ等が組み込まれたチップ部品６を有する基板面７ａに載置して、基板７等と一体化することで、入力操作を行う押釦スイッチとなる。
【０００３】
このような押釦スイッチに用いられる樹脂キートップ３は、側面下端の外周に外方に向かって突出する鍔状のフランジ部８が形成されていることが多い。このフランジ部８は、筺体９の裏面と係合することで機器（筐体９）からの脱落防止に機能したり、チップ部品６に組み込まれたＬＥＤ等を発光させて樹脂キートップ３を筐体９の内部から照光させる場合に、そこに遮光層を設けることで樹脂キートップ３と筺体９との隙間からの光漏れを防止し、樹脂キートップ３の照光性を高められるように機能する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このようなキーパッド１にあっては、携帯電話等の携帯用機器の薄型化、小型化の要請から、キーシート２、樹脂キートップ３、接着剤層４を含め、図１２で示すものよりもさらに各種部品の薄型化、小型化が検討されている。しかしながら、薄型化、小型化の検討を突き詰めていくと、樹脂キートップ３，３相互間の面方向での間隔が狭められることや、樹脂キートップ３と基板７との上下方向での間隔が狭められることから、樹脂キートップ３のフランジ部８と基板面７ａから突出するチップ部品６との接触が避けられないという結論に至った。
【０００５】
この接触問題の回避策としては、例えばチップ部品６を少なくする方法が考えられるが、照光不足となる樹脂キートップが生じてしまい何れの樹脂キートップについても万遍なく十分な照光性を得ることができない。また、樹脂キートップ３を小さくする方法も考えられるが、樹脂キートップ３の押圧操作性が悪くなり、入力操作が不正確となり、使用上不便である。
【０００６】
そこで、本発明者は、樹脂キートップ３のフランジ部８の一部を削り取る方法も検討した。ところが、樹脂キートップ３の成形後に、抜き型によってフランジ部８の一部を切り落とす方法では、図１３で示すように、切断縁ａ〜ｃの位置にばらつきが生じやすいため、残したフランジ部８の幅寸法が安定せず、照光時に光漏れが多く発生した。このような切断縁ａ〜ｃのバラツキは、樹脂キートップ３の全体サイズが大変小さい携帯機器用の樹脂キートップについて特に起こりやすい。
【０００７】
以上のような従来技術の薄型化、小型化に伴う接触回避策を検討したなされたのが本発明である。即ち本発明は、携帯用電子機器等に用いられるキーパッドであって、樹脂キートップとＬＥＤ等のチップ部品が接触せず、照光時に光洩れを起こすことがない、そして樹脂キートップが機器から脱落しづらいキーパッドを提供することを目的とする。
【０００８】
また、本発明は、このようなキーパッドに用いられる樹脂キートップ、及びこの樹脂キートップ射出成形用金型、並びに樹脂キートップの製造方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成すべく本発明では、樹脂キートップをキーシート上に備えるキーパッドについて、樹脂キートップの側面に、押圧操作により変位する樹脂キートップの底面縁の変位領域内に少なくとも上部が位置する干渉体の外形面形状と相対形状の逃げ部を形成したことを特徴とするキーパッドを提供するものである。
【００１０】
この発明によれば、樹脂キートップの側面に、押圧操作により変位する樹脂キートップの底面縁の変位領域内に少なくとも上部が位置する干渉体の外形面形状と相対形状の逃げ部を形成したので、入力操作を行う押下時でも非押下時であっても、樹脂キートップが干渉体に対して接触しない。したがって、薄型化、小型化により樹脂キートップどうしの面方向間隔や樹脂キートップと基板との上下方向間隔の狭小化に対応することができる。特に、樹脂キートップの側面に外向きに突出するフランジ部を形成し、該フランジ部に逃げ部を形成するように、該キーパッドを構成した場合には、バックライト点灯時に機器の筐体と樹脂キートップとの間から光漏れを起こすことがほとんどない。したがって、このような逃げ部を有する樹脂キートップは、薄型化や小型化に対応可能で且つ照光式のキーパッドやそれに用いる樹脂キートップとして最適である。
【００１１】
なお、前述の干渉体とは、樹脂キートップを押下する際に、該樹脂キートップに逃げ部を形成していなかったとしたら接触して該樹脂キートップの押下を妨げることとなる部分をいい、キーシート表面の一般面から突出する突出体を意味する場合が多いが、樹脂キートップに対するキーシートの取付部分をキーシート裏面と対向する基板面に対して接離可動に浮動支持する脚部等を挙げることができる。また、前述の突出体とは、キーシート表面から突出する要素を意味しており、それがキーシート自体であっても、キーシート以外の物であっても何れも含む用語である。その具体例としては、まず第１に、キーシート裏面と対向する基板面に対して突設状態で基板回路に接続した回路部品のことを意味している。前述のように薄型化や小型化の傾向が著しいが、ＬＥＤ等のチップ部品すなわち回路部品自体を薄型化・小型化するには限界があり、樹脂キートップとの上下方向間隔も小さくせざるを得ない。その結果、キーシートに形成した挿通孔を通じて回路部品がキーシート表面の一般面から突出させることになるが、本発明であれば、この場合でも樹脂キートップの逃げ部によって接触は回避できる。また、キーシートにはこのような回路部品を保護するための収容部を設けることが多い。前述の突出体に含まれる第２の具体例としては、こうした収容部を意味するものであり、回路部品がキーシートの一般面から突出するか否かに拘わらず、収容部が該一般面から突出する形状として形成されることがある。この収容部は、特にキーシートでの完全な防水や防塵を意図する場合には、キーシートの一般面からドーム形や箱形に突出して完全に回路部品を覆い隠す形状として形成される。また、このような意図がない場合、収容部は、キーシートの上方に筒状に突出する形状として形成される。そして、本発明であれば、何れの場合であっても収容体に対して樹脂キートップが接触することは回避できる。
【００１２】
また、このようなキーパッドは、入力操作を行わない非押下時には、樹脂キートップの側面が干渉体と重なり合わないが、入力操作を行う押下時には樹脂キートップの側面が干渉体と重なり合う場合だけでなく、非押下時と押下時の何れの時でも樹脂キートップの側面が干渉体と重なり合う場合の双方を含み、何れにしても樹脂キートップと干渉体との接触回避が可能である。
【００１３】
更に、樹脂キートップの「逃げ部」は、それが形成される樹脂キートップの部分（例えばフランジ部）の高さ方向に沿う肉厚を全て欠如する形状であっても、高さ方向に沿う肉厚における下側部分のみを欠如する形状であっても何れの場合であってもよい。また、「相対形状」とは、逃げ部の形状が干渉体の外形面形状と完全一致していることを意味するのではなく、樹脂キートップと干渉体との接触を回避できれば良いのであるから、概ね一致しているような場合であってもよい。例えば、干渉体の外形面形状が断面多角形である場合に、逃げ部の形状をその外接円よりもやや大きい曲率半径の円弧形とする場合などである。
【００１４】
また本発明は、樹脂キートップの成形用のキャビティに、キートップ形成部を有する樹脂キートップ用射出成形金型について、キートップ形成部と連通するランナー部を前記キャビティに設け、更に該キャビティ内に、キートップ形成部と該ランナー部との出入口からキートップ形成部側に膨出させる成形面が、該出入口よりも幅狭で且つ押圧操作により変位する樹脂キートップの底面縁の変位領域内に少なくとも上部が位置する干渉体の外形面形状と相対形状となっている、樹脂逃げ突起を設けたことを特徴とする樹脂キートップ用射出成形金型を提供する。
【００１５】
この樹脂キートップ用射出成形金型によれば、キートップ形成部と連通するランナー部を前記キャビティに設け、更に該キャビティ内に、キートップ形成部と該ランナー部との出入口からキートップ形成部側に膨出させる成形面が、該出入口よりも幅狭で且つ押圧操作により変位する樹脂キートップの底面縁の変位領域内に少なくとも上部が位置する干渉体の外形面形状と相対形状となっている、樹脂逃げ突起を設けたため、ランナー部の削除工程のみによって容易に樹脂キートップやそのフランジ部の一部に、例えばくの字状又は円弧状等の干渉体の外形面形状と相対形状の逃げ部を成形することができ、しかも樹脂逃げ突起が出入口より幅狭であるから樹脂逃げ突起の両脇にエアー溜まりができることなく溶融樹脂を流すことができるので、寸法性能が良く、品質に優れた樹脂キートップ、及びこれを用いたキーパッドを得ることができる。
【００１６】
そして、この射出成形金型については、樹脂逃げ突起を成し前記成形面形状の異なる複数のピン部材を着脱可能なピン孔を形成したものとして構成できる。このように、成形面形状の異なる複数のピン部材を着脱可能なピン孔を形成することで、干渉体の外形面形状が異なる製品にも、ピン部材を変えるだけで金型自体を作り直すことなく、迅速に対応することができ、製品対応性に優れた樹脂キートップ射出成形用金型を得ることができる。
【００１７】
また、キートップ形成部側が幅広でランナー部側を幅狭に出入口を形成してある樹脂キートップ用射出成形金型とすれば、溶融樹脂のキャビティ内への流入が速やかに起こり、エアー溜まりの発生を少なく又は除去することができ、更にランナー部に連通するエアーベント部を形成した樹脂キートップ用射出成形金型とすれば、樹脂キートップへのフローマークの発生を除去することができる。
【００１８】
さらに本発明は、樹脂キートップ用射出成形金型に形成したキャビティのキートップ形成部に、溶融樹脂を注入し硬化させる樹脂キートップの製造方法を提供する。より具体的には、樹脂注入孔とキートップ形成部との間に介在する上流側ランナー部か、キートップ形成部とエアーベント部との間に介在する下流側ランナー部か、の少なくとも何れかと、キートップ形成部と該ランナー部との出入口からキートップ形成部側に膨出させる成形面が、該出入口よりも幅狭で且つ押圧操作により変位する樹脂キートップの底面縁の変位領域内に少なくとも上部が位置する干渉体の外形面形状と相対形状となっている、樹脂逃げ突起と、が形成されている。そしてこのキャビティに、溶融樹脂を注入し硬化し離型して成形体を得る工程を実行する。そして、該成形体から前記ランナー部を除去して、押圧操作により変位する樹脂キートップの底面縁の変位領域内に少なくとも上部が位置する干渉体の外形面形状と相対形状の逃げ部を側面に形成した樹脂キートップを形成する工程と、を実行するものである。
【００１９】
この樹脂キートップの製造方法によれば、従来の樹脂キートップ製造工程に比べて余分な工程を加えることなく、通常行われるランナー部削除工程によって容易にフランジ部の一部に干渉体の外形面形状と相対形状の逃げ部を形成することができる。さらに、前記ランナー部と樹脂逃げ突起が形成された前記射出成形金型のキャビティに、溶融樹脂を注入したため、成形後の樹脂キートップに形成された逃げ部が、確実にキーシート収容部の外形面形状と相対形状に形成されてエアー溜まりの発生等による成形不良を生じないし、樹脂キートップにフローマークが発生することを防止し、樹脂キートップの裏面側に文字や記号等を表す表示部を設けても、表示部がフローマークによって歪むことがない高品質の樹脂キートップを得ることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明を実施形態に即して詳細に説明する。
【００２１】
本発明の一実施形態に係るキーパッド１１を図１〜図３に基づいて説明する。図２は、図３に示した携帯電話に用いられているキーパッドのうち、領域ＳＢの部分拡大図であり、図１は、図２のＳＡ−ＳＡ線断面図である。図１に示すように、本形態のキーパッド１１は、透光性のシリコーンゴムや熱可塑性エラストマー等からなる可撓性のキーシート１２と、透光性の熱可塑性樹脂を成形して得た樹脂キートップ１３を有し、透光性の接着層１４を介して固着されている。そして、接点スイッチ１５と照光源となるＬＥＤ等のチップ部品１６を有する基板１７上に載置されている。樹脂キートップ１３や基板１７上の回路（図示せず）が従来品よりも薄型化、小型化されて、ＬＥＤ等の基板回路に直接組み込むことのできない部品をパッケージ化したチップ部品１６が、基板面（表面）１７ａに対して突出状態で基板回路に接続されている。このため、基板１７を覆うように形成されるキーシート１２には、チップ部品１６を覆うように箱形でキーシート１２の表面における一般面１２ａに対して凸状の収容部１９が「干渉体」（又は「突出体」）として形成されている。また、樹脂キートップ１３，１３どうしの間隔も従来品より狭められているため、その「干渉体」（又は「突出体」）としての収容部１９との対向部分である樹脂キートップ１３の「側面」となるフランジ部１８には、収容部１９と接触しないような収容部１９の外形に沿った形状、即ち、収容部１９の外形面形状と相対形状の逃げ部２０が形成されている。したがって、本形態では、入力操作を行わない非押下時に樹脂キートップ１３の「側面」としてのフランジ部１８が収容部１９と高さ位置が重なり合うようになっている。
【００２２】
なお、本形態では、チップ部品１６の大きさに起因して生じる収容部１９を箱形で一般面１２ａに対して凸状にキーシート１２に形成しているが、チップ部品１６以外の各種素子、部品、配線等のための収容部１９でも良く、収容部１９の形状も、その上面部分を省略した筒形であったり、キーシート１２の裏面から基板面１７ａへ向けて下向きに形成した部分を省略した“脚”の無い形状としたものでも良い。また、チップ部品１６の形状がキーシート１２の一般面１２ａから突出する高さを有する場合には、キーシート１２に挿通孔を形成し、そこから高さのあるチップ部品が突出しているような場合でもよい。この場合には、チップ部品が「突出体」となる。さらに、図４で示したように、キーシート１２の一般面１２ａが平坦で、チップ部品１６を覆う収容部が樹脂キートップ１３に対するキーシート１２の取付部分を、キーシート裏面１２ｂと対向する基板面１７ａに対して接離可動に浮動支持する脚部１７ｃであるような場合でもよい。この場合には、脚部１７ｃが干渉体となる。
【００２３】
本形態の樹脂キートップ１３には、その内部を透過する光を遮らない程度の透光性がある樹脂が好ましく用いられる。樹脂キートップ１３用の樹脂としては、ポリカーボネート樹脂や、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）樹脂、ポリスチレン（ＰＳ）樹脂、アクリロニトリル・スチレン共重合体（ＡＳ）樹脂、メチルメタクリレート・スチレン共重合体（ＭＳ）樹脂、ポリエチレン（ＰＥ）系樹脂等が挙げられるが、透光性や耐摩耗性等の観点からポリカーボネート樹脂がより好ましい。なお、本明細書において透光性という場合は、可視光線透過率が０．１％以上であることをいう。可視光線透過率が０．１％以上あれば、ＬＥＤ等のバックライトを点灯した場合に樹脂キートップ１３の表面が照光して見えるからである。
【００２４】
本形態のキーシート１２は、透光性であって可撓性のあるゴム状弾性体であるシリコーンゴムや熱可塑性エラストマー等が好ましく用いられる。キーシート１２は、樹脂キートップ１３の押圧操作時には撓んで接点スイッチ１５をＯＮする一方、押圧操作が解除されれば、初期の位置に復元する必要があるためである。また、透光性のゴム状弾性体としたのは、照光式のキーパッド１１とした場合には、キーシート１２内を光が透過する必要があるからである。
【００２５】
本形態の接着層１４には、樹脂キートップ１３とキーシート１２を接着することができる透光性の接着剤が用いられる。具体的には、常温硬化型、紫外線硬化型等の接着剤であり、ウレタン系、アクリル系などの種々の接着剤を利用することができる。接着層１４は、樹脂キートップ１３の筐体２１からの脱落を防止するものであるが、樹脂キートップ１３のフランジ部１８が、筐体２１に係止されるため、樹脂キートップ１３とキーシート１２を接着しないで用いる場合もある。
【００２６】
発光機能を有するＬＥＤ等の照光源を有するチップ部品１６や、基板１７等については、携帯機器等の押釦スイッチ用に用いられる通常の部材を使用することができる。
【００２７】
次に、一実施形態による樹脂キートップ１３の製造方法について説明する。
【００２８】
まず、予め溶融樹脂を射出成形するための金型を作成する。この金型は、第１金型と第２金型から構成される。
【００２９】
第１金型３１は、図５，図６に示すように、樹脂キートップ１３の表面側を成形する型であり、第２金型３２と型合わせすることで、第１ランナー部３３、キートップ形成部３４、第２ランナー部３５からなるキャビティを形成する凹部を有している。
【００３０】
第１ランナー部３１は、第２金型３２に設けられた樹脂注入孔３６に連通し、キートップ形成部３４への溶融樹脂の流路となる「上流側ランナー部」である。キートップ形成部３４は、型抜きした後に不要部分を切断することによって、樹脂キートップ１３となる部分であり、フランジ部３９を含む部分である。
【００３１】
第２ランナー部３５は、キートップ形成部３４に十分に溶融樹脂が行き渡るように、あふれる樹脂を溜める部分であり、第２金型３２に形成されるエアーベント部３７に連通している「下流側ランナー部」である。この第２ランナー部３５は、キートップ形成部３４を挟んで第１ランナー部３３の対角位置に形成されている。また、キートップ形成部３４（フランジ部３９を含む）と第２ランナー部３５の出入口（境界）４０には、その略中央部分に第１金型３１のキャビティ面から突出した樹脂逃げ突起３８が、第２金型３２の表面まで伸張し、キャビティ内で上下方向に向く柱状に形成されている。この樹脂逃げ突起３８には、出入口４０からキートップ形成部３４（３９）側に膨出させた成形面３８ａが、該出入口４０よりも幅狭であって、さらに成形後の樹脂キートップ１３が対向するキーシート１２の収容部１９の外形面形状と相対形状、つまり、樹脂逃げ突起３８の横断面の一部の形状が「干渉体」としての収容部１９の外形に相応する形状として形成されている。さらに、キートップ形成部３４側が幅広で、第１ランナー部３３側と第２ランナー部３５側が幅狭に出入口４０が形成されている。
【００３２】
第２金型３２は、図５に示すように、樹脂キートップ１３の裏面側を成形する型であり、第１ランナー部３３に溶融樹脂を供給するゲートとしての樹脂注入孔３６と、第２ランナー部３５からエアー抜きをするエアーベント部３７が設けられ、キャビティ面は平担面として形成されている。
【００３３】
なお、上記形態で示した第１金型３１及び第２金型３２は上述の通りであるが、図７に示すように、第１ランナー部３３の対角位置に第２ランナー部３５ａを設ける他に、もう一つ別の第２ランナー部３５ｂを第１ランナー部３３に隣接する角に設けることも可能である。例えば、図３に示した数字「８」を表示する樹脂キートップ１３を製造するような場合は、このような型を用いる。さらに、干渉体の樹脂キートップに対して対峙する位置が、樹脂キートップの角ではなく側面となるキーパッドを形成するような場合は、ランナー部を樹脂キートップの角ではなく辺部に設けることも可能である（図示略）。
【００３４】
また、図８に示したように、第２ランナー部の形状をやや変形することにより、キャビティを左右対称とした金型３１から二つの樹脂キートップ１３となる成形体を形成することも可能である。また、図８で示す金型３１のキャビティを更に上下対称とし、共通のエアーベント部３７を中心とする４方向位置に各キャビティを位置させた４個取りの金型としてもよい（図示せず）。さらに、図９に示したように、二つのキートップ形成体３４に対し、共通の第１ランナー部３３を設け、一つの樹脂注入孔３６から二つのキートップ形成体３４に溶融樹脂が流れるようにした金型としてもよい。このような金型とすれば、得られる樹脂キートップ１３に対して樹脂注入孔３６を少なくすることができ、樹脂注入作業が容易かつ早くなり、また、第１ランナー部３３に溜まって廃棄されることになる樹脂量を減らすことができる。
【００３５】
第１ランナー部３３や第２ランナー部３５の形状は、上述の図面に示した形状に限定されるものではなく、第１ランナー部３３や第２ランナー部３５の一部に樹脂が流れ込む液溜めのような凹部を形成することも可能である。また、樹脂逃げ突起３８を第２ランナー部３５側ではなく、第１ランナー部３３側に形成することも可能である。
【００３６】
また、上記形態では、第１金型３１自体に樹脂逃げ突起３８を形成する構造としたが、チップ部品１６の相違による形状や大きさの変更に簡単に対応して、逃げ部２０を形成できるように、逃げ部２０の断面形状や大きさに対応する成形面を有する「ピン部材」としての成形ピン４１を準備しておくとともに、図１０に示すような、成形ピン４１を装着可能なピン挿入口４２を第１金型に形成しておいて、第１金型にこの成形ピン４１を装着することにより樹脂逃げ突起３８を形成してもよい。この成形ピン４１の材質としては硬質処理された鉄材などが好ましい。
【００３７】
このような第１金型３１及び第２金型３２を用いて、両金型３１，３２を型合わせした後、溶融樹脂を樹脂注入孔３６から注入する。注入された溶融樹脂は、第１ランナー部３３からフランジ部３９を含むキートップ形成部３４、そして第２ランナー部３５へと向かって流れる。この時、第１金型３１のキャビティ面から、キートップ形成部３４と第２ランナー部３５の出入口４０から柱状に突出し、キートップ形成部３４側に膨出させた成形面が、該出入口よりも幅狭で且つキーシート収容部１９の外形面形状と相対形状となった樹脂逃げ突起３８を第２金型３２に突き当てているため、溶融樹脂は、出入口４０より幅狭の樹脂逃げ突起３８の両脇を回り込むように流れて第２ランナー部３５に流入する。したがって、この出入口４０の部分やその付近に、成形品に異形部分を発生させるようなエアー溜まりが生じるようなことはなく、キャビティ内にムラ無く溶融樹脂が充填される。キャビティ内に溶融樹脂の充填が完了すれば、溶融樹脂の注入を止め、型を冷却して溶融樹脂を固化させ、その後型抜きすることにより、樹脂逃げ突起３８の部分がキーシート収容部１９の外形面形状と相対形状の略半円状部分を有する略円盤状に欠けた成形体を得る。
【００３８】
この成形体から第１ランナー部３３と第２ランナー部３５を抜き型で抜き落とすことにより、フランジ部１８に逃げ部２０を有する樹脂キートップ１３を得る。
【００３９】
得られた樹脂キートップ１３は接着剤でキーシート１２と接合することにより、キーパッド１１が得られる。
【００４０】
また、別の製造方法として、前記金型３１，３２に、直接溶融樹脂を注入するのではなく、樹脂フィルム（図示せず）を第１金型３１側に設けてから溶融樹脂を注入するような方法として作製してもよい。このような方法によれば、樹脂キートップ表面に樹脂フィルム層を有するキートップとなる。
【００４１】
なお、ここで上記形態や他の形態による本発明とは異なる例についても説明しておく。例えば図１１に横断面を示す射出成形金型４３のように、上記形態と同様の逃げ部２０を形成すべく樹脂キートップのフランジ部４４を予め除去できるような膨出部４５を形成しただけであると、溶融樹脂がその部分を流れづらくなり、膨出部４５の周囲（特に隅部）に、エアー溜まり４６を多数発生し、得られる樹脂キートップの品質が悪くなってしまう問題がある。したがって、このような金型４３やこれを用いた製法では上記形態や他の形態による本発明のような樹脂キートップ１３は得られない。
【００４２】
次に、本発明を実施例に基づいて説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００４３】
【実施例１】
ポリカーボネート樹脂製の携帯電話機用の樹脂キートップ（１３）を成形する金型として、図５、図６に示すような、樹脂キートップ（１３）の表面側を成形する硬質な鉄製の第１金型（３１）と、樹脂キートップ（１３）の裏面側を成形する硬質な鉄製の第２金型（３２）を準備した。それぞれの金型は、第１金型（３１）と第２金型（３２）を型合せすることにより側面下端外周に外方に突出するフランジ部（３９）を有するキートップ形成部（３４）と第１ランナー部（３３）、第２ランナー部（３５）をなすキャビティーを形成するものであり、また、第１金型には、そのピン挿入口（４２）に硬質な鉄製の成形ピン（４１）を挿入して、キャビティ内に柱状の樹脂逃げ突起（３８）を形成した。
【００４４】
溶融したポリカーボネート樹脂を第２金型（３２）の樹脂注入孔（３６）からキャビティー内に射出し、その溶融樹脂が固化した後、型から抜き出し、成形体を得た。次に、この成形体から第１ランナー部（３３）及び第２ランナー部（３５）を抜き型を用いて抜き落とし、フランジ部（１８）の一部に円弧状の逃げ部（２０）を有するポリカーボネート樹脂製の樹脂キートップ（１３）を得た。この樹脂キートップ（１３）は、高さが２ｍｍであり、樹脂キートップ（１３）の側面下端から外方へ０．２〜０．５ｍｍ突出した厚みが０．１５〜０．３ｍｍの鍔状のフランジ部（１８）を有していた。
【００４５】
この樹脂キートップ（１３）の製造方法によれば、射出成形金型のキャビティー内であって、フランジ部（１８）に形成する逃げ部（２０）に相当する位置に、成形ピン（４１）を差し込んで樹脂逃げ突起（３８）を設けたため、抜き型を用いて両ランナー部（３３，３５）を抜き落とすだけで容易に逃げ部（２０）を形成することができた。また、溶融樹脂の流れによるフローマークは、フランジ部（１８）を含め樹脂キートップ（１３）の何れの箇所にも見られなかった。
【００４６】
この樹脂キートップ（１３）のフランジ部（１８）に、スクリーン印刷にてポリカーボネート系のインクを塗布して遮光層（図示せず）を形成した後、この樹脂キートップ（１３）を、透光性シリコーンゴムからなりチップ部品（１６）を覆う箇所が０．５ｍｍ突起した収容部（１９）を有するキーシート（１２）に対して、紫外線硬化型接着剤で固着して（接着層の厚さ０．０５ｍｍ）透光性のキーパッド（１１）を得た。このキーパッド（１１）によれば、基板（１７）と組み合わせ、ＬＥＤの組み込まれたチップ部品（１６）から照光させても、樹脂キートップ（１３）と筐体（２１）の間からの光洩れは生じなかった。また、樹脂キートップ（１３）を押圧操作する場合もしない場合も、そのフランジ部（１８）が、チップ部品（１６）や、それを覆うキーシート（１２）の収容部（１９）に接触することはなかった。
【００４７】
【実施例２】
実施例１で用いた金型に代えて、第１ランナー部側に樹脂逃げ突起を有し、第２ランナー部側には樹脂逃げ突起が形成されていないところが異なる金型（図示せず）を用いて、実施例１と同様にしてポリカーボネート樹脂製の樹脂キートップ（１３）を形成した。
【００４８】
この樹脂キートップ（１３）の製造方法によれば、実施例１と同様に、抜き型を用いて第１ランナー部と第２ランナー部を抜き落とすだけで容易に逃げ部（２０）を有する樹脂キートップ（１３）を得ることができた。但し、樹脂逃げ突起が設けられた第１ランナー部からキートップ形成部へ、溶融したポリカーボネート樹脂が流れていくために生じたと思われるフローマークがフランジ部（１８）やそれ以外の樹脂キートップ（１３）の部分に少々見られた。
【００４９】
【比較例１】
上記実施例と異なる構造の金型（４３）にて樹脂キートップを作製した。この金型（４３）は、図１１に示すように、ランナー部が設けられていない角のフランジ部（４４）に逃げ部を形成するための膨出部（４５）を形成しておき、ランナー部内の何れにも樹脂逃げ突起を設けることはしなかった。この金型（４３）にて実施例１と同様にして溶融したポリカーボネート樹脂から成形体を得た。
【００５０】
この樹脂キートップの製造方法によれば、製造過程で得られた成形体が、図１１に示すように、フランジ部（４４）に形成した逃げ部の両端にエアー溜まり（４６）が多数生じていた。
【００５１】
【発明の効果】
本発明のキーパッドおよびそれに用いる樹脂キートップは、樹脂キートップに、干渉体と相対形状の逃げ部を形成しているので、薄型化、小型化したキーパッドであっても、樹脂キートップと干渉体との接触が防がれ、また、ＬＥＤ等を照光させた際に光漏れを発生することがない。
【００５２】
また、本発明の樹脂キートップ射出成形用金型は、樹脂キートップとなるキートップ形成部と不要となるランナー部との出入口からキートップ形成部側に膨出させる成形面が、この出入口よりも幅狭で且つ押圧操作により変位する樹脂キートップの底面縁の変位領域内に少なくとも上部が位置する干渉体の外形面形状と相対形状となっている、樹脂逃げ突起をキャビティ内に形成したため、樹脂キートップごとの逃げ部の大きさ、形状のばらつきをなくし、簡単に、薄型化、小型化された光洩れを起こさない樹脂キートップを得ることができる。
【００５３】
また、本発明の樹脂キートップの製造方法によれば、所定の金型を用いることで通常のランナー部削除工程のみによって容易に樹脂キートップ側面に押圧操作により変位する樹脂キートップの底面縁の変位領域内に少なくとも上部が位置する干渉体の外形面形状と相対形状の逃げ部を形成することができ、また、フローマークやエアー溜まりがない高品質の樹脂キートップを、歩留まりが良く、安定的に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施形態によるキーパッドであり、図２のＳＡ−ＳＡ線断面図である。
【図２】一実施形態によるキーパッドであり、図３の領域ＳＢの拡大平面図である。
【図３】一実施形態によるキーパッドを用いた携帯電話機の入力部における部分拡大平面図である。
【図４】他の実施形態によるキーパッドの断面図である。
【図５】一実施形態による樹脂キートップ用射出成形金型であり、図６のＳＣ−ＳＣ線断面図である。
【図６】一実施形態による樹脂キートップ射出成形用金型を示す平面透視図である。
【図７】他の実施形態による樹脂キートップ用射出成形金型を示す平面透視図である。
【図８】他の実施形態による樹脂キートップ用射出成形金型を示す平面透視図である。
【図９】他の実施形態による樹脂キートップ用射出成形金型を示す平面透視図である。
【図１０】他の実施形態による樹脂キートップ用射出成形金型の縦断面図である。
【図１１】本発明とは異なる樹脂キートップ用射出成形金型の一例を示す平面透視図である。
【図１２】従来のキーパッドの縦断面図である。
【図１３】樹脂キートップ成形後の加工困難性を説明する説明図（樹脂キートップの平面図）である。
【符号の説明】
１，１１ キートップ付きキーシート
２，１２ キーシート
３，１３ 樹脂キートップ
４，１４ 接着層
５ 皿ばね
６，１６ チップ部品
７，１７ 基板
１７ａ 基板面
１７ｂ キーシート裏面
１７ｃ 脚部（干渉体）
８，１８，３９ フランジ部
９，２１ 筐体
１５ 接点スイッチ
１９ 収容部（干渉体）
２０ 逃げ部
３１ 第１金型
３２ 第２金型
３３ 第１ランナー部
３４ キートップ形成部
３５，３５ａ，３５ｂ 第２ランナー部
３６ 樹脂注入孔
３７ エアーベント部
３８ 樹脂逃げ突起
４０ 出入口
４１ 成形ピン
４２ ピン挿入口
４３ 金型
４４ フランジ部
４５ 膨出部
４６ エアー溜まり
この発明は、電話機、音響機器、テレビ、ビデオ、ファクシミリ、コピー機及び車載用機器等のエレクトロニクス機器の入力部に組み込まれる押釦スイッチ部品、特に薄型化、小型化が望まれる携帯機器用押釦スイッチ部品として好適なキーパッド、樹脂キートップ用射出成形金型、および樹脂キートップの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、携帯電話等の携帯用機器の入力部に組み込まれる押釦スイッチ部品として、透光性弾性キーシートと透光性樹脂キートップとを備える照光式のキーパッドが多く用いられている。具体的には、例えば図１２に示したようなキーパッド１であって、このキーパッド１は、透光性のシリコーンゴム又は透光性の熱可塑性エラストマーをシート状に成形して得たキーシート２に、透光性の熱可塑性樹脂を釦状に射出成形して得た樹脂キートップ３を、透光性の接着層４で固着したものである。このキーパッド１は、皿ばね５や照光源となるＬＥＤ等が組み込まれたチップ部品６を有する基板面７ａに載置して、基板７等と一体化することで、入力操作を行う押釦スイッチとなる。
【０００３】
このような押釦スイッチに用いられる樹脂キートップ３は、側面下端の外周に外方に向かって突出する鍔状のフランジ部８が形成されていることが多い。このフランジ部８は、筺体９の裏面と係合することで機器（筐体９）からの脱落防止に機能したり、チップ部品６に組み込まれたＬＥＤ等を発光させて樹脂キートップ３を筐体９の内部から照光させる場合に、そこに遮光層を設けることで樹脂キートップ３と筺体９との隙間からの光漏れを防止し、樹脂キートップ３の照光性を高められるように機能する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このようなキーパッド１にあっては、携帯電話等の携帯用機器の薄型化、小型化の要請から、キーシート２、樹脂キートップ３、接着剤層４を含め、図１２で示すものよりもさらに各種部品の薄型化、小型化が検討されている。しかしながら、薄型化、小型化の検討を突き詰めていくと、樹脂キートップ３，３相互間の面方向での間隔が狭められることや、樹脂キートップ３と基板７との上下方向での間隔が狭められることから、樹脂キートップ３のフランジ部８と基板面７ａから突出するチップ部品６との接触が避けられないという結論に至った。
【０００５】
この接触問題の回避策としては、例えばチップ部品６を少なくする方法が考えられるが、照光不足となる樹脂キートップが生じてしまい何れの樹脂キートップについても万遍なく十分な照光性を得ることができない。また、樹脂キートップ３を小さくする方法も考えられるが、樹脂キートップ３の押圧操作性が悪くなり、入力操作が不正確となり、使用上不便である。
【０００６】
そこで、本発明者は、樹脂キートップ３のフランジ部８の一部を削り取る方法も検討した。ところが、樹脂キートップ３の成形後に、抜き型によってフランジ部８の一部を切り落とす方法では、図１３で示すように、切断縁ａ〜ｃの位置にばらつきが生じやすいため、残したフランジ部８の幅寸法が安定せず、照光時に光漏れが多く発生した。このような切断縁ａ〜ｃのバラツキは、樹脂キートップ３の全体サイズが大変小さい携帯機器用の樹脂キートップについて特に起こりやすい。
【０００７】
以上のような従来技術の薄型化、小型化に伴う接触回避策を検討したなされたのが本発明である。即ち本発明は、携帯用電子機器等に用いられるキーパッドであって、樹脂キートップとＬＥＤ等のチップ部品が接触せず、照光時に光洩れを起こすことがない、そして樹脂キートップが機器から脱落しづらいキーパッドを提供することを目的とする。
【０００８】
また、本発明は、このようなキーパッドに用いられる樹脂キートップ、及びこの樹脂キートップ射出成形用金型、並びに樹脂キートップの製造方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成すべく本発明では、樹脂キートップをキーシート上に備えるキーパッドについて、樹脂キートップの側面に、押圧操作により変位する樹脂キートップの底面縁の変位領域内に少なくとも上部が位置する干渉体の外形面形状と相対形状の逃げ部を形成したことを特徴とするキーパッドを提供するものである。
【００１０】
この発明によれば、樹脂キートップの側面に、押圧操作により変位する樹脂キートップの底面縁の変位領域内に少なくとも上部が位置する干渉体の外形面形状と相対形状の逃げ部を形成したので、入力操作を行う押下時でも非押下時であっても、樹脂キートップが干渉体に対して接触しない。したがって、薄型化、小型化により樹脂キートップどうしの面方向間隔や樹脂キートップと基板との上下方向間隔の狭小化に対応することができる。特に、樹脂キートップの側面に外向きに突出するフランジ部を形成し、該フランジ部に逃げ部を形成するように、該キーパッドを構成した場合には、バックライト点灯時に機器の筐体と樹脂キートップとの間から光漏れを起こすことがほとんどない。したがって、このような逃げ部を有する樹脂キートップは、薄型化や小型化に対応可能で且つ照光式のキーパッドやそれに用いる樹脂キートップとして最適である。
【００１１】
なお、前述の干渉体とは、樹脂キートップを押下する際に、該樹脂キートップに逃げ部を形成していなかったとしたら接触して該樹脂キートップの押下を妨げることとなる部分をいい、キーシート表面の一般面から突出する突出体を意味する場合が多いが、樹脂キートップに対するキーシートの取付部分をキーシート裏面と対向する基板面に対して接離可動に浮動支持する脚部等を挙げることができる。また、前述の突出体とは、キーシート表面から突出する要素を意味しており、それがキーシート自体であっても、キーシート以外の物であっても何れも含む用語である。その具体例としては、まず第１に、キーシート裏面と対向する基板面に対して突設状態で基板回路に接続した回路部品のことを意味している。前述のように薄型化や小型化の傾向が著しいが、ＬＥＤ等のチップ部品すなわち回路部品自体を薄型化・小型化するには限界があり、樹脂キートップとの上下方向間隔も小さくせざるを得ない。その結果、キーシートに形成した挿通孔を通じて回路部品がキーシート表面の一般面から突出させることになるが、本発明であれば、この場合でも樹脂キートップの逃げ部によって接触は回避できる。また、キーシートにはこのような回路部品を保護するための収容部を設けることが多い。前述の突出体に含まれる第２の具体例としては、こうした収容部を意味するものであり、回路部品がキーシートの一般面から突出するか否かに拘わらず、収容部が該一般面から突出する形状として形成されることがある。この収容部は、特にキーシートでの完全な防水や防塵を意図する場合には、キーシートの一般面からドーム形や箱形に突出して完全に回路部品を覆い隠す形状として形成される。また、このような意図がない場合、収容部は、キーシートの上方に筒状に突出する形状として形成される。そして、本発明であれば、何れの場合であっても収容体に対して樹脂キートップが接触することは回避できる。
【００１２】
また、このようなキーパッドは、入力操作を行わない非押下時には、樹脂キートップの側面が干渉体と重なり合わないが、入力操作を行う押下時には樹脂キートップの側面が干渉体と重なり合う場合だけでなく、非押下時と押下時の何れの時でも樹脂キートップの側面が干渉体と重なり合う場合の双方を含み、何れにしても樹脂キートップと干渉体との接触回避が可能である。
【００１３】
更に、樹脂キートップの「逃げ部」は、それが形成される樹脂キートップの部分（例えばフランジ部）の高さ方向に沿う肉厚を全て欠如する形状であっても、高さ方向に沿う肉厚における下側部分のみを欠如する形状であっても何れの場合であってもよい。また、「相対形状」とは、逃げ部の形状が干渉体の外形面形状と完全一致していることを意味するのではなく、樹脂キートップと干渉体との接触を回避できれば良いのであるから、概ね一致しているような場合であってもよい。例えば、干渉体の外形面形状が断面多角形である場合に、逃げ部の形状をその外接円よりもやや大きい曲率半径の円弧形とする場合などである。
【００１４】
また本発明は、樹脂キートップの成形用のキャビティに、キートップ形成部を有する樹脂キートップ用射出成形金型について、キートップ形成部と連通するランナー部を前記キャビティに設け、更に該キャビティ内に、キートップ形成部と該ランナー部との出入口からキートップ形成部側に膨出させる成形面が、該出入口よりも幅狭で且つ押圧操作により変位する樹脂キートップの底面縁の変位領域内に少なくとも上部が位置する干渉体の外形面形状と相対形状となっている、樹脂逃げ突起を設けたことを特徴とする樹脂キートップ用射出成形金型を提供する。
【００１５】
この樹脂キートップ用射出成形金型によれば、キートップ形成部と連通するランナー部を前記キャビティに設け、更に該キャビティ内に、キートップ形成部と該ランナー部との出入口からキートップ形成部側に膨出させる成形面が、該出入口よりも幅狭で且つ押圧操作により変位する樹脂キートップの底面縁の変位領域内に少なくとも上部が位置する干渉体の外形面形状と相対形状となっている、樹脂逃げ突起を設けたため、ランナー部の削除工程のみによって容易に樹脂キートップやそのフランジ部の一部に、例えばくの字状又は円弧状等の干渉体の外形面形状と相対形状の逃げ部を成形することができ、しかも樹脂逃げ突起が出入口より幅狭であるから樹脂逃げ突起の両脇にエアー溜まりができることなく溶融樹脂を流すことができるので、寸法性能が良く、品質に優れた樹脂キートップ、及びこれを用いたキーパッドを得ることができる。
【００１６】
そして、この射出成形金型については、樹脂逃げ突起を成し前記成形面形状の異なる複数のピン部材を着脱可能なピン孔を形成したものとして構成できる。このように、成形面形状の異なる複数のピン部材を着脱可能なピン孔を形成することで、干渉体の外形面形状が異なる製品にも、ピン部材を変えるだけで金型自体を作り直すことなく、迅速に対応することができ、製品対応性に優れた樹脂キートップ射出成形用金型を得ることができる。
【００１７】
また、キートップ形成部側が幅広でランナー部側を幅狭に出入口を形成してある樹脂キートップ用射出成形金型とすれば、溶融樹脂のキャビティ内への流入が速やかに起こり、エアー溜まりの発生を少なく又は除去することができ、更にランナー部に連通するエアーベント部を形成した樹脂キートップ用射出成形金型とすれば、樹脂キートップへのフローマークの発生を除去することができる。
【００１８】
さらに本発明は、樹脂キートップ用射出成形金型に形成したキャビティのキートップ形成部に、溶融樹脂を注入し硬化させる樹脂キートップの製造方法を提供する。より具体的には、樹脂注入孔とキートップ形成部との間に介在する上流側ランナー部か、キートップ形成部とエアーベント部との間に介在する下流側ランナー部か、の少なくとも何れかと、キートップ形成部と該ランナー部との出入口からキートップ形成部側に膨出させる成形面が、該出入口よりも幅狭で且つ押圧操作により変位する樹脂キートップの底面縁の変位領域内に少なくとも上部が位置する干渉体の外形面形状と相対形状となっている、樹脂逃げ突起と、が形成されている。そしてこのキャビティに、溶融樹脂を注入し硬化し離型して成形体を得る工程を実行する。そして、該成形体から前記ランナー部を除去して、押圧操作により変位する樹脂キートップの底面縁の変位領域内に少なくとも上部が位置する干渉体の外形面形状と相対形状の逃げ部を側面に形成した樹脂キートップを形成する工程と、を実行するものである。
【００１９】
この樹脂キートップの製造方法によれば、従来の樹脂キートップ製造工程に比べて余分な工程を加えることなく、通常行われるランナー部削除工程によって容易にフランジ部の一部に干渉体の外形面形状と相対形状の逃げ部を形成することができる。さらに、前記ランナー部と樹脂逃げ突起が形成された前記射出成形金型のキャビティに、溶融樹脂を注入したため、成形後の樹脂キートップに形成された逃げ部が、確実にキーシート収容部の外形面形状と相対形状に形成されてエアー溜まりの発生等による成形不良を生じないし、樹脂キートップにフローマークが発生することを防止し、樹脂キートップの裏面側に文字や記号等を表す表示部を設けても、表示部がフローマークによって歪むことがない高品質の樹脂キートップを得ることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明を実施形態に即して詳細に説明する。
【００２１】
本発明の一実施形態に係るキーパッド１１を図１〜図３に基づいて説明する。図２は、図３に示した携帯電話に用いられているキーパッドのうち、領域ＳＢの部分拡大図であり、図１は、図２のＳＡ−ＳＡ線断面図である。図１に示すように、本形態のキーパッド１１は、透光性のシリコーンゴムや熱可塑性エラストマー等からなる可撓性のキーシート１２と、透光性の熱可塑性樹脂を成形して得た樹脂キートップ１３を有し、透光性の接着層１４を介して固着されている。そして、接点スイッチ１５と照光源となるＬＥＤ等のチップ部品１６を有する基板１７上に載置されている。樹脂キートップ１３や基板１７上の回路（図示せず）が従来品よりも薄型化、小型化されて、ＬＥＤ等の基板回路に直接組み込むことのできない部品をパッケージ化したチップ部品１６が、基板面（表面）１７ａに対して突出状態で基板回路に接続されている。このため、基板１７を覆うように形成されるキーシート１２には、チップ部品１６を覆うように箱形でキーシート１２の表面における一般面１２ａに対して凸状の収容部１９が「干渉体」（又は「突出体」）として形成されている。また、樹脂キートップ１３，１３どうしの間隔も従来品より狭められているため、その「干渉体」（又は「突出体」）としての収容部１９との対向部分である樹脂キートップ１３の「側面」となるフランジ部１８には、収容部１９と接触しないような収容部１９の外形に沿った形状、即ち、収容部１９の外形面形状と相対形状の逃げ部２０が形成されている。したがって、本形態では、入力操作を行わない非押下時に樹脂キートップ１３の「側面」としてのフランジ部１８が収容部１９と高さ位置が重なり合うようになっている。
【００２２】
なお、本形態では、チップ部品１６の大きさに起因して生じる収容部１９を箱形で一般面１２ａに対して凸状にキーシート１２に形成しているが、チップ部品１６以外の各種素子、部品、配線等のための収容部１９でも良く、収容部１９の形状も、その上面部分を省略した筒形であったり、キーシート１２の裏面から基板面１７ａへ向けて下向きに形成した部分を省略した“脚”の無い形状としたものでも良い。また、チップ部品１６の形状がキーシート１２の一般面１２ａから突出する高さを有する場合には、キーシート１２に挿通孔を形成し、そこから高さのあるチップ部品が突出しているような場合でもよい。この場合には、チップ部品が「突出体」となる。さらに、図４で示したように、キーシート１２の一般面１２ａが平坦で、チップ部品１６を覆う収容部が樹脂キートップ１３に対するキーシート１２の取付部分を、キーシート裏面１２ｂと対向する基板面１７ａに対して接離可動に浮動支持する脚部１７ｃであるような場合でもよい。この場合には、脚部１７ｃが干渉体となる。
【００２３】
本形態の樹脂キートップ１３には、その内部を透過する光を遮らない程度の透光性がある樹脂が好ましく用いられる。樹脂キートップ１３用の樹脂としては、ポリカーボネート樹脂や、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）樹脂、ポリスチレン（ＰＳ）樹脂、アクリロニトリル・スチレン共重合体（ＡＳ）樹脂、メチルメタクリレート・スチレン共重合体（ＭＳ）樹脂、ポリエチレン（ＰＥ）系樹脂等が挙げられるが、透光性や耐摩耗性等の観点からポリカーボネート樹脂がより好ましい。なお、本明細書において透光性という場合は、可視光線透過率が０．１％以上であることをいう。可視光線透過率が０．１％以上あれば、ＬＥＤ等のバックライトを点灯した場合に樹脂キートップ１３の表面が照光して見えるからである。
【００２４】
本形態のキーシート１２は、透光性であって可撓性のあるゴム状弾性体であるシリコーンゴムや熱可塑性エラストマー等が好ましく用いられる。キーシート１２は、樹脂キートップ１３の押圧操作時には撓んで接点スイッチ１５をＯＮする一方、押圧操作が解除されれば、初期の位置に復元する必要があるためである。また、透光性のゴム状弾性体としたのは、照光式のキーパッド１１とした場合には、キーシート１２内を光が透過する必要があるからである。
【００２５】
本形態の接着層１４には、樹脂キートップ１３とキーシート１２を接着することができる透光性の接着剤が用いられる。具体的には、常温硬化型、紫外線硬化型等の接着剤であり、ウレタン系、アクリル系などの種々の接着剤を利用することができる。接着層１４は、樹脂キートップ１３の筐体２１からの脱落を防止するものであるが、樹脂キートップ１３のフランジ部１８が、筐体２１に係止されるため、樹脂キートップ１３とキーシート１２を接着しないで用いる場合もある。
【００２６】
発光機能を有するＬＥＤ等の照光源を有するチップ部品１６や、基板１７等については、携帯機器等の押釦スイッチ用に用いられる通常の部材を使用することができる。
【００２７】
次に、一実施形態による樹脂キートップ１３の製造方法について説明する。
【００２８】
まず、予め溶融樹脂を射出成形するための金型を作成する。この金型は、第１金型と第２金型から構成される。
【００２９】
第１金型３１は、図５，図６に示すように、樹脂キートップ１３の表面側を成形する型であり、第２金型３２と型合わせすることで、第１ランナー部３３、キートップ形成部３４、第２ランナー部３５からなるキャビティを形成する凹部を有している。
【００３０】
第１ランナー部３１は、第２金型３２に設けられた樹脂注入孔３６に連通し、キートップ形成部３４への溶融樹脂の流路となる「上流側ランナー部」である。キートップ形成部３４は、型抜きした後に不要部分を切断することによって、樹脂キートップ１３となる部分であり、フランジ部３９を含む部分である。
【００３１】
第２ランナー部３５は、キートップ形成部３４に十分に溶融樹脂が行き渡るように、あふれる樹脂を溜める部分であり、第２金型３２に形成されるエアーベント部３７に連通している「下流側ランナー部」である。この第２ランナー部３５は、キートップ形成部３４を挟んで第１ランナー部３３の対角位置に形成されている。また、キートップ形成部３４（フランジ部３９を含む）と第２ランナー部３５の出入口（境界）４０には、その略中央部分に第１金型３１のキャビティ面から突出した樹脂逃げ突起３８が、第２金型３２の表面まで伸張し、キャビティ内で上下方向に向く柱状に形成されている。この樹脂逃げ突起３８には、出入口４０からキートップ形成部３４（３９）側に膨出させた成形面３８ａが、該出入口４０よりも幅狭であって、さらに成形後の樹脂キートップ１３が対向するキーシート１２の収容部１９の外形面形状と相対形状、つまり、樹脂逃げ突起３８の横断面の一部の形状が「干渉体」としての収容部１９の外形に相応する形状として形成されている。さらに、キートップ形成部３４側が幅広で、第１ランナー部３３側と第２ランナー部３５側が幅狭に出入口４０が形成されている。
【００３２】
第２金型３２は、図５に示すように、樹脂キートップ１３の裏面側を成形する型であり、第１ランナー部３３に溶融樹脂を供給するゲートとしての樹脂注入孔３６と、第２ランナー部３５からエアー抜きをするエアーベント部３７が設けられ、キャビティ面は平担面として形成されている。
【００３３】
なお、上記形態で示した第１金型３１及び第２金型３２は上述の通りであるが、図７に示すように、第１ランナー部３３の対角位置に第２ランナー部３５ａを設ける他に、もう一つ別の第２ランナー部３５ｂを第１ランナー部３３に隣接する角に設けることも可能である。例えば、図３に示した数字「８」を表示する樹脂キートップ１３を製造するような場合は、このような型を用いる。さらに、干渉体の樹脂キートップに対して対峙する位置が、樹脂キートップの角ではなく側面となるキーパッドを形成するような場合は、ランナー部を樹脂キートップの角ではなく辺部に設けることも可能である（図示略）。
【００３４】
また、図８に示したように、第２ランナー部の形状をやや変形することにより、キャビティを左右対称とした金型３１から二つの樹脂キートップ１３となる成形体を形成することも可能である。また、図８で示す金型３１のキャビティを更に上下対称とし、共通のエアーベント部３７を中心とする４方向位置に各キャビティを位置させた４個取りの金型としてもよい（図示せず）。さらに、図９に示したように、二つのキートップ形成体３４に対し、共通の第１ランナー部３３を設け、一つの樹脂注入孔３６から二つのキートップ形成体３４に溶融樹脂が流れるようにした金型としてもよい。このような金型とすれば、得られる樹脂キートップ１３に対して樹脂注入孔３６を少なくすることができ、樹脂注入作業が容易かつ早くなり、また、第１ランナー部３３に溜まって廃棄されることになる樹脂量を減らすことができる。
【００３５】
第１ランナー部３３や第２ランナー部３５の形状は、上述の図面に示した形状に限定されるものではなく、第１ランナー部３３や第２ランナー部３５の一部に樹脂が流れ込む液溜めのような凹部を形成することも可能である。また、樹脂逃げ突起３８を第２ランナー部３５側ではなく、第１ランナー部３３側に形成することも可能である。
【００３６】
また、上記形態では、第１金型３１自体に樹脂逃げ突起３８を形成する構造としたが、チップ部品１６の相違による形状や大きさの変更に簡単に対応して、逃げ部２０を形成できるように、逃げ部２０の断面形状や大きさに対応する成形面を有する「ピン部材」としての成形ピン４１を準備しておくとともに、図１０に示すような、成形ピン４１を装着可能なピン挿入口４２を第１金型に形成しておいて、第１金型にこの成形ピン４１を装着することにより樹脂逃げ突起３８を形成してもよい。この成形ピン４１の材質としては硬質処理された鉄材などが好ましい。
【００３７】
このような第１金型３１及び第２金型３２を用いて、両金型３１，３２を型合わせした後、溶融樹脂を樹脂注入孔３６から注入する。注入された溶融樹脂は、第１ランナー部３３からフランジ部３９を含むキートップ形成部３４、そして第２ランナー部３５へと向かって流れる。この時、第１金型３１のキャビティ面から、キートップ形成部３４と第２ランナー部３５の出入口４０から柱状に突出し、キートップ形成部３４側に膨出させた成形面が、該出入口よりも幅狭で且つキーシート収容部１９の外形面形状と相対形状となった樹脂逃げ突起３８を第２金型３２に突き当てているため、溶融樹脂は、出入口４０より幅狭の樹脂逃げ突起３８の両脇を回り込むように流れて第２ランナー部３５に流入する。したがって、この出入口４０の部分やその付近に、成形品に異形部分を発生させるようなエアー溜まりが生じるようなことはなく、キャビティ内にムラ無く溶融樹脂が充填される。キャビティ内に溶融樹脂の充填が完了すれば、溶融樹脂の注入を止め、型を冷却して溶融樹脂を固化させ、その後型抜きすることにより、樹脂逃げ突起３８の部分がキーシート収容部１９の外形面形状と相対形状の略半円状部分を有する略円盤状に欠けた成形体を得る。
【００３８】
この成形体から第１ランナー部３３と第２ランナー部３５を抜き型で抜き落とすことにより、フランジ部１８に逃げ部２０を有する樹脂キートップ１３を得る。
【００３９】
得られた樹脂キートップ１３は接着剤でキーシート１２と接合することにより、キーパッド１１が得られる。
【００４０】
また、別の製造方法として、前記金型３１，３２に、直接溶融樹脂を注入するのではなく、樹脂フィルム（図示せず）を第１金型３１側に設けてから溶融樹脂を注入するような方法として作製してもよい。このような方法によれば、樹脂キートップ表面に樹脂フィルム層を有するキートップとなる。
【００４１】
なお、ここで上記形態や他の形態による本発明とは異なる例についても説明しておく。例えば図１１に横断面を示す射出成形金型４３のように、上記形態と同様の逃げ部２０を形成すべく樹脂キートップのフランジ部４４を予め除去できるような膨出部４５を形成しただけであると、溶融樹脂がその部分を流れづらくなり、膨出部４５の周囲（特に隅部）に、エアー溜まり４６を多数発生し、得られる樹脂キートップの品質が悪くなってしまう問題がある。したがって、このような金型４３やこれを用いた製法では上記形態や他の形態による本発明のような樹脂キートップ１３は得られない。
【００４２】
次に、本発明を実施例に基づいて説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００４３】
【実施例１】
ポリカーボネート樹脂製の携帯電話機用の樹脂キートップ（１３）を成形する金型として、図５、図６に示すような、樹脂キートップ（１３）の表面側を成形する硬質な鉄製の第１金型（３１）と、樹脂キートップ（１３）の裏面側を成形する硬質な鉄製の第２金型（３２）を準備した。それぞれの金型は、第１金型（３１）と第２金型（３２）を型合せすることにより側面下端外周に外方に突出するフランジ部（３９）を有するキートップ形成部（３４）と第１ランナー部（３３）、第２ランナー部（３５）をなすキャビティーを形成するものであり、また、第１金型には、そのピン挿入口（４２）に硬質な鉄製の成形ピン（４１）を挿入して、キャビティ内に柱状の樹脂逃げ突起（３８）を形成した。
【００４４】
溶融したポリカーボネート樹脂を第２金型（３２）の樹脂注入孔（３６）からキャビティー内に射出し、その溶融樹脂が固化した後、型から抜き出し、成形体を得た。次に、この成形体から第１ランナー部（３３）及び第２ランナー部（３５）を抜き型を用いて抜き落とし、フランジ部（１８）の一部に円弧状の逃げ部（２０）を有するポリカーボネート樹脂製の樹脂キートップ（１３）を得た。この樹脂キートップ（１３）は、高さが２ｍｍであり、樹脂キートップ（１３）の側面下端から外方へ０．２〜０．５ｍｍ突出した厚みが０．１５〜０．３ｍｍの鍔状のフランジ部（１８）を有していた。
【００４５】
この樹脂キートップ（１３）の製造方法によれば、射出成形金型のキャビティー内であって、フランジ部（１８）に形成する逃げ部（２０）に相当する位置に、成形ピン（４１）を差し込んで樹脂逃げ突起（３８）を設けたため、抜き型を用いて両ランナー部（３３，３５）を抜き落とすだけで容易に逃げ部（２０）を形成することができた。また、溶融樹脂の流れによるフローマークは、フランジ部（１８）を含め樹脂キートップ（１３）の何れの箇所にも見られなかった。
【００４６】
この樹脂キートップ（１３）のフランジ部（１８）に、スクリーン印刷にてポリカーボネート系のインクを塗布して遮光層（図示せず）を形成した後、この樹脂キートップ（１３）を、透光性シリコーンゴムからなりチップ部品（１６）を覆う箇所が０．５ｍｍ突起した収容部（１９）を有するキーシート（１２）に対して、紫外線硬化型接着剤で固着して（接着層の厚さ０．０５ｍｍ）透光性のキーパッド（１１）を得た。このキーパッド（１１）によれば、基板（１７）と組み合わせ、ＬＥＤの組み込まれたチップ部品（１６）から照光させても、樹脂キートップ（１３）と筐体（２１）の間からの光洩れは生じなかった。また、樹脂キートップ（１３）を押圧操作する場合もしない場合も、そのフランジ部（１８）が、チップ部品（１６）や、それを覆うキーシート（１２）の収容部（１９）に接触することはなかった。
【００４７】
【実施例２】
実施例１で用いた金型に代えて、第１ランナー部側に樹脂逃げ突起を有し、第２ランナー部側には樹脂逃げ突起が形成されていないところが異なる金型（図示せず）を用いて、実施例１と同様にしてポリカーボネート樹脂製の樹脂キートップ（１３）を形成した。
【００４８】
この樹脂キートップ（１３）の製造方法によれば、実施例１と同様に、抜き型を用いて第１ランナー部と第２ランナー部を抜き落とすだけで容易に逃げ部（２０）を有する樹脂キートップ（１３）を得ることができた。但し、樹脂逃げ突起が設けられた第１ランナー部からキートップ形成部へ、溶融したポリカーボネート樹脂が流れていくために生じたと思われるフローマークがフランジ部（１８）やそれ以外の樹脂キートップ（１３）の部分に少々見られた。
【００４９】
【比較例１】
上記実施例と異なる構造の金型（４３）にて樹脂キートップを作製した。この金型（４３）は、図１１に示すように、ランナー部が設けられていない角のフランジ部（４４）に逃げ部を形成するための膨出部（４５）を形成しておき、ランナー部内の何れにも樹脂逃げ突起を設けることはしなかった。この金型（４３）にて実施例１と同様にして溶融したポリカーボネート樹脂から成形体を得た。
【００５０】
この樹脂キートップの製造方法によれば、製造過程で得られた成形体が、図１１に示すように、フランジ部（４４）に形成した逃げ部の両端にエアー溜まり（４６）が多数生じていた。
【００５１】
【発明の効果】
本発明のキーパッドおよびそれに用いる樹脂キートップは、樹脂キートップに、干渉体と相対形状の逃げ部を形成しているので、薄型化、小型化したキーパッドであっても、樹脂キートップと干渉体との接触が防がれ、また、ＬＥＤ等を照光させた際に光漏れを発生することがない。
【００５２】
また、本発明の樹脂キートップ射出成形用金型は、樹脂キートップとなるキートップ形成部と不要となるランナー部との出入口からキートップ形成部側に膨出させる成形面が、この出入口よりも幅狭で且つ押圧操作により変位する樹脂キートップの底面縁の変位領域内に少なくとも上部が位置する干渉体の外形面形状と相対形状となっている、樹脂逃げ突起をキャビティ内に形成したため、樹脂キートップごとの逃げ部の大きさ、形状のばらつきをなくし、簡単に、薄型化、小型化された光洩れを起こさない樹脂キートップを得ることができる。
【００５３】
また、本発明の樹脂キートップの製造方法によれば、所定の金型を用いることで通常のランナー部削除工程のみによって容易に樹脂キートップ側面に押圧操作により変位する樹脂キートップの底面縁の変位領域内に少なくとも上部が位置する干渉体の外形面形状と相対形状の逃げ部を形成することができ、また、フローマークやエアー溜まりがない高品質の樹脂キートップを、歩留まりが良く、安定的に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施形態によるキーパッドであり、図２のＳＡ−ＳＡ線断面図である。
【図２】一実施形態によるキーパッドであり、図３の領域ＳＢの拡大平面図である。
【図３】一実施形態によるキーパッドを用いた携帯電話機の入力部における部分拡大平面図である。
【図４】他の実施形態によるキーパッドの断面図である。
【図５】一実施形態による樹脂キートップ用射出成形金型であり、図６のＳＣ−ＳＣ線断面図である。
【図６】一実施形態による樹脂キートップ射出成形用金型を示す平面透視図である。
【図７】他の実施形態による樹脂キートップ用射出成形金型を示す平面透視図である。
【図８】他の実施形態による樹脂キートップ用射出成形金型を示す平面透視図である。
【図９】他の実施形態による樹脂キートップ用射出成形金型を示す平面透視図である。
【図１０】他の実施形態による樹脂キートップ用射出成形金型の縦断面図である。
【図１１】本発明とは異なる樹脂キートップ用射出成形金型の一例を示す平面透視図である。
【図１２】従来のキーパッドの縦断面図である。
【図１３】樹脂キートップ成形後の加工困難性を説明する説明図（樹脂キートップの平面図）である。
【符号の説明】
１，１１ キートップ付きキーシート
２，１２ キーシート
３，１３ 樹脂キートップ
４，１４ 接着層
５ 皿ばね
６，１６ チップ部品
７，１７ 基板
１７ａ 基板面
１７ｂ キーシート裏面
１７ｃ 脚部（干渉体）
８，１８，３９ フランジ部
９，２１ 筐体
１５ 接点スイッチ
１９ 収容部（干渉体）
２０ 逃げ部
３１ 第１金型
３２ 第２金型
３３ 第１ランナー部
３４ キートップ形成部
３５，３５ａ，３５ｂ 第２ランナー部
３６ 樹脂注入孔
３７ エアーベント部
３８ 樹脂逃げ突起
４０ 出入口
４１ 成形ピン
４２ ピン挿入口
４３ 金型
４４ フランジ部
４５ 膨出部
４６ エアー溜まり
Claims (11)
- 樹脂キートップをキーシート上に備えるキーパッドにおいて、
樹脂キートップの側面に、押圧操作により変位する樹脂キートップの底面縁の変位領域内に少なくとも上部が位置する干渉体の外形面形状と相対形状の逃げ部を形成したことを特徴とするキーパッド。 - 干渉体が、キーシート表面の一般面から突出する突出体である請求項１記載のキーパッド。
- 突出体が、キーシート裏面と対向する基板面に対して突設状態で基板回路に接続した回路部品か、またはキーシートに形成した該回路部品の収容部である請求項２記載のキーパッド。
- 干渉体が、樹脂キートップに対するキーシートの取付部分を、キーシート裏面と対向する基板面に対して接離可動に浮動支持する脚部である請求項１〜請求項３何れか１項記載のキーパッド。
- 樹脂キートップの側面に外向きに突出するフランジ部を形成し、該フランジ部に前記逃げ部を形成した請求項１〜請求項４何れか１項記載のキーパッド。
- 樹脂キートップの成形用のキャビティに、キートップ形成部を有する樹脂キートップ用射出成形金型において、
キートップ形成部と連通するランナー部を前記キャビティに設け、更に該キャビティ内に、
キートップ形成部と該ランナー部との出入口からキートップ形成部側に膨出させる成形面が、該出入口よりも幅狭で且つ押圧操作により変位する樹脂キートップの底面縁の変位領域内に少なくとも上部が位置する干渉体の外形面形状と相対形状となっている、樹脂逃げ突起を設けたことを特徴とする樹脂キートップ用射出成形金型。 - 樹脂逃げ突起を出入口でキャビティ内に突出するピン部材にて形成し、該ピン部材を着脱可能なピン孔を形成した請求項６記載の樹脂キートップ用射出成形金型。
- キートップ形成部側が幅広でランナー部側を幅狭として出入口を形成した請求項６または請求項７記載の樹脂キートップ用射出成形金型。
- ランナー部と連通するエアーベント部を形成した請求項６〜請求項８何れか１項記載の樹脂キートップ用射出成形金型。
- 樹脂キートップ用射出成形金型に形成したキャビティのキートップ形成部に、溶融樹脂を注入し硬化させる樹脂キートップの製造方法において、
樹脂注入孔とキートップ形成部との間に介在する上流側ランナー部か、キートップ形成部とエアーベント部との間に介在する下流側ランナー部か、の少なくとも何れかと、
キートップ形成部と該ランナー部との出入口からキートップ形成部側に膨出させる成形面が、該出入口よりも幅狭で且つ押圧操作により変位する樹脂キートップの底面縁の変位領域内に少なくとも上部が位置する干渉体の外形面形状と相対形状となっている、樹脂逃げ突起と、が形成された前記射出成形金型のキャビティに、溶融樹脂を注入し硬化し離型して成形体を得る工程と、
該成形体から前記ランナー部を除去して、押圧操作により変位する樹脂キートップの底面縁の変位領域内に少なくとも上部が位置する干渉体の外形面形状と相対形状の逃げ部を側面に形成した樹脂キートップを形成する工程と、を実行することを特徴とする樹脂キートップの製造方法。 - 射出成形金型が、請求項６〜請求項９何れか１項記載の樹脂キートップ用射出成形金型である請求項１０記載の樹脂キートップの製造方法。
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