JP2004146386A - 押釦スイッチ用部材の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】　キートップの包絡面が複雑な曲面であるものにも対応可能なように、どの方向にも湾曲ないし屈曲が可能な押釦スイッチ用部材を提供する。
【解決手段】　樹脂フィルム６を型絞りして形成される複数の凸状押釦部１を有する押釦スイッチ用部材において、各凸状押釦部１を連結する連結部４の幅が該凸状押釦部１のキートップ部２の天面の形状が矩形の場合にはその辺長さ、楕円の場合にはその楕円の軸長さ、円の場合にはその直径、の５０％以下の長さでかつ１ｍｍ以上とする。樹脂フィルム６として、厚さ１００〜１５０μｍのポリエステル系樹脂フィルムを用いることが望ましい。連結された凸状押釦部は複数のブロックに分けることができる。
【選択図】　図１

Description

　本発明は、各種電子機器の入力装置に利用できる、特には携帯電話、ＰＤＡ等の携帯用通信機器・携帯用情報端末の入力用部材として好適である、押釦スイッチ用部材の製造方法に関する。

　近年、携帯電話に代表される携帯用通信機器の普及率は目覚しいものがあり、装置自体の軽量化、デザインの差別化等も広範に推進されている状況である。従来の携帯電話に用いられている押釦スイッチ用部材には以下の３種類があった。

　（１）全体がゴム製のゴムキーパッドのもの。このものは、図８に示されるような、シリコーンゴム等のゴム材料を原料とし、プレス成形により、複数のゴム製キートップ部ｂがゴム製シート状ベース部ａに一体成形されているものである。

　（２）樹脂キートップを有するゴムキーパッドのもの。このものは、図９に示されるような、（１）の構成のキーパッドにおいて、キートップ部ｂの上方部分に高硬度の樹脂キートップｃを有するものである。具体的には、別途製造した樹脂製キーボタンをゴム製キーパッド天面に接着剤で接着するか、もしくは該ゴム製キーパッドのシート状ベース部ａを構成するゴム部材と一体成形が可能な高硬度樹脂を選択し一体成形して得られるものである。

　（３）樹脂フィルム製キートップ板のもの。このものは、図１０に示される、特開平７−３０２５２６号公報に開示されたものである。枚葉状の樹脂フィルムｄを金型等で絞り加工することで押釦形状凸部ｅを形成し、該凸部の内側、すなわち逆凹部ｈ、に流動性樹脂を充填して硬化もしくは固化させてキー樹脂部ｆとしたものである。なお、ｇは押圧子である。

　近年、携帯電話の外装ケースの形状もデザイン面で多様化が進み、入力操作側の面は平坦とは限らず、面に一定の曲率が設定されていて、キートップ部天面の位置が順次変化しているような設計も求められる。特開平７−３０２５２６号公報に記載されたものでは、樹脂フィルムが組成上ゴム材料のようにあらゆる方向に湾曲させることができない点に着目し、製品の一方向については樹脂フィルムからなるベース部自体を湾曲させるとともに、押圧子ｇの下の面を基板平面に揃えることができる長さに設計しておくことによって、連続配置されているキートップ部の天面位置が順次連続曲面化させている（図１０（ｄ））。そして、ベース部を湾曲させられない方向については、キーの配列順にそれぞれのキートップ部の高さを変えることで、外装ケースから露出しているキートップ部の天面の位置に変化をもたせている（図１０（ｃ））。

　（１）のタイプの、全体がゴム製のキーパッドは、製造が容易であることから、様々な電子機器用の入力部材として用いられている。しかし、操作者がキートップ部の天面の材質がゴムであることで、粘着指触感を嫌う傾向がある。更に、携帯用通信機器・携帯用情報端末用の部材とした場合には、ゴムベースの薄型化には限界があった。つまり、この（１）のタイプの場合、ゴムベースの厚みは１〜２ｍｍと厚くせざるをえない。なぜならば、ゴムの引き裂き強度が樹脂フィルムなどに比べて格段に劣るため、複数のキートップ部を形成するために金型に設けられている複数の凹凸キャビティから、成形したキーパッドを離型する場合、部材が薄い部分、具体的には１ｍｍ以下の厚みの部分は容易に破れやすいためである。そして、実際は薄肉可動部など、製品機能上やむをえない箇所のみを薄くしている。また、キーパッドのベース部分が厚いということは、キーパッド自体の厚み分についての重量そのものもさることながら、キーパッドを収納する外装ケースもそれに応じて厚くなるため、装置全体で考えた場合でも軽量化は難しかった。

　また（２）のタイプは、キートップ部の天面を高硬度樹脂化したため、（１）のタイプの不具合である粘着指触感の問題は解消されるものの、ベース部がゴム製であることにはかわりがないため、ベース部薄型化が難しいという問題点、それに伴い装置全体の軽量化にも限界があるという問題点は解消されていない。また、キーパッドのキートップ部とベース部とが性質の異なる二種類の材質により形成されていることから、常にその部分の接合性にも十分な配慮が必要である。なお、高硬度樹脂は、密度の点ではゴムよりも大きいため、その面からも軽量化の妨げとなっている。

　（３）のタイプの樹脂フィルム製キートップ板は、ベース部が剛性に富む樹脂フィルムｄであることから、部材を金型から取り出すことに伴う破損も生じにくく、ベース部分の薄型化が可能となるという利点がある。なお、この（３）のタイプの場合は、前述したように、製品の一方向についてはベース部自体を湾曲させることができるものの、同時に他方向についてはベース部自体を湾曲させることができないため、他方向にもキートップ部の包絡面を曲面化するためにはキートップ部の高さ自体を順次変えなくてはならない（図１０（ｃ））。該キートップ板は、樹脂フィルムを型絞りして逆凹状の外殻を形成し、該逆凹部ｈ内部に流動性の高硬度樹脂を充填し、硬化もしくは固化されているが、当然に、キートップ部の天面が高い位置に設定されている場合には、該キートップ部は他のキートップ部に比べてより多量の高硬度樹脂を充填する必要が生じる（図１０（ｂ））。従って、高硬度樹脂充填量の異同に伴う不具合は避けられない。

　すなわち、例えば、この方式の樹脂フィルム製キートップ板に文字照光方式機能をもたせた製品を想定する。この場合、キートップ板の下方からＬＥＤ等の発光源の光が、キートップ部の天面に設けられた遮光層文字パターン部を除いて、透光性のキートップ中を通過してキーを照光するわけであるが、逆凹部ｈ内部の高硬度樹脂の充填量の差に応じて、多少ではあるが、各キーの輝度にばらつきが生じてしまう不具合が発生する。更に、充填樹脂量の違いは、押圧感の差や耐久性の差、打鍵時に発生する音の差などにもつながる。また、２方向に湾曲しているかのように見られ得ることから、デザインの多様化にある程度は対応可能であるが、ゴムキーパッドのような自在な湾曲・屈曲を期待することが難しい。これは単に、複雑なデザイン（例えばキーが外装ケースの上面だけではなく側面にも配列されるようなもの）に該キートップ板では対処しきれないというような問題に限らず、外装ケースや対向基板などの実際の加工精度、ロット間のばらつきなどを考えた場合に、ある程度寸法ばらつきを吸収できる柔軟性のある部材の存在が最終製品の良品率向上に結びつくわけで、このタイプのキートップ板の場合は、ベース部を湾曲可能である方向については外装ケースの寸法ばらつきなどにも対応が可能であるものの、ベース部を湾曲できない方向については対応が難しいという不具合があった。
特開平７−３０２５２６号公報

　したがって、本発明が解決すべき課題は、上記従来技術の問題点を解決し、生産性と取り扱い簡便性が従来の樹脂シートによるキートップ板に劣らず、かつ、キートップ部の包絡面が複雑な曲面であるものにも対応可能なように、どの方向にも湾曲ないし屈曲が可能な押釦スイッチ用部材を提供することにある。

　本発明に係る押釦スイッチ用部材の製造方法は、樹脂フィルムを型絞りすることによって当該樹脂フィルムに複数の逆凹状部を形成する第１の工程と、上記逆凹状部に高硬度樹脂を一体化させて、複数の凸状押釦部を有する枚葉状基材を形成する第２の工程と、上記枚葉状基材を打ち抜き加工して、上記凸状押釦部を連結する連結部を形成することにより押釦スイッチ用部材を形成する第３の工程とを含むことを特徴とする。

　この押釦スイッチ用部材の製造方法において、上記樹脂フィルムとして熱可塑性樹脂フィルムを用い、上記第１の工程では、型絞り温度に加熱された凹型と凸型との間に上記熱可塑性樹脂フィルムを載置して熱変形可能となる温度に加熱させた後、上記凹型と上記凸型とを閉じて急冷することにより、上記熱可塑性樹脂フィルムに上記複数の上記逆凹状部を形成し、上記第２の工程では、上記熱可塑性樹脂フィルムを所定温度に加熱されている治具にセットし、上記熱可塑性樹脂フィルムの上記逆凹状部に上記高硬度樹脂の液状体を充填して、上記液状体を硬化又は固化させることにより上記枚葉状基材を形成すると好適である。

　あるいは、本発明に係る押釦スイッチ用部材の製造方法は、射出成形法により樹脂フィルムに高硬度樹脂液状体を圧入することで、上記樹脂フィルムを型絞りし、複数の凸状押釦部を有する枚葉状基材を形成する工程と、上記枚葉状基材を打ち抜き加工して、上記凸状押釦部を連結する連結部を形成することにより押釦スイッチ用部材を形成する工程とを含むことを特徴とする。

　さらに、上記高硬度樹脂はショアＤ硬度４０度以上であることが好ましい。

　本発明によれば、キートップ部の包絡面が複雑な曲面であるものにも対応可能なように、どの方向にも湾曲ないし屈曲が可能な押釦スイッチ用部材を製造することができる。

　本発明は、凸状押釦部を幅の比較的狭い連結部で連結することを基本とする。近年の携帯電話等の入力部材における押釦スイッチ用部材の製品サイズを解析すると、約６０ｍｍ×約３０ｍｍ（それぞれ±６ｍｍ程度の差異はある）の略長方形枚葉上に、数字キーが主体であるいわゆるテンキーが１２キー、その他テンキーと同一サイズもしくはわずかに小さいサイズの機能キー（通話キー、クリアキー、ホールドキー等）が３〜７キー、機種毎にサイズ、形状の変化にもっとも富んでいるカーソルキー（一般的には２方向もしくは４方向のものが主）が１キーの、トータル１６〜２０キーのキートップ部が形成されている。なお、キートップ部自体の仕様は、カーソルキー以外のキーについては、形状としては楕円形状・長円形状、コーナーＲを有する略長方形状等を呈しており、キートップ部の寸法としては、長手方向：８（±３）ｍｍ×短手方向：５（±２）ｍｍの範囲内（但し、長手方向と短手方向との寸法比率は約８：５程度で、かつ、短手方向の最小寸法が３ｍｍ）となっている。

　また、キートップ部の高さは、大多数のキーが２〜３ｍｍの高さとされるが、近年ではデザインの多様化もあり、一つの押釦スイッチ用部材において、最小高さが１ｍｍで、最大高さが１０ｍｍというものもある。さらにまた、キーとキーとの間隔は、１．５〜３ｍｍに設定されたものが大半である。この間隔を１．５ｍｍ以下に設定した場合には、人間の指に対してもはや間隔が狭すぎて、適当な入力操作が行い難いという、いわば人間工学的な制約による。間隔の上限についても、スムーズな入力操作性と、近年の入力装置のコンパクト化の動きの点で、上限約３ｍｍが主となったものと思われる。

　以上の携帯用電子機器の現在の仕様トレンドを前提に、今後消費者要求が高まるデザイン仕様を予想すると、入力操作可能でなければならない点で、キーとキーとの間隔や、キーのサイズ自体は現在の仕様と変らないものの、それ以外のデザイン的工夫が要請され、また、一層の軽量化を目指すことは十分考えられる。その場合、例えば、現在は製品の上面にのみ設けられているキーの一部が、装置側面などに設けられることや、隣接配置するキーのキートップ部の天面位置に従来品以上の差を持たせた、多様なデザインの携帯用通信機器の出現が予想される。本発明は、それら製品にも組み込むことが可能な押釦スイッチ用部材を提供するものである。

　以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は、本発明の押釦スイッチ用部材の凸状押釦部の斜視図である。図２は、本発明の凸状押釦部の連結の諸態様を示す説明図であり、図２（ａ）〜図２（ｎ）に実施の形態を具体的に例示する。図３は、後述する本発明の実施例１における押釦スイッチ用部材の態様を示す図であって、図３（ａ）はその平面図、図３（ｂ）は押釦スイッチ用部材を組み込んだ姿勢の斜視図、図３（ｃ）は図３（ｂ）の側面図であり、図４は、本発明の実施例１の押釦スイッチ用部材を組み込んだ携帯電話の斜視図である。図５は、後述する本発明の実施例２の押釦スイッチ用部材を組み込んだ携帯電話の斜視図、図６は、後述する本発明の実施例３および比較例１・３・５を説明する図であって、図６（ａ）は宅内コードレスフォンの斜視図、図６（ｂ）は図６（ａ）の宅内コードレスフォンに組み込む本発明の実施例３の押釦スイッチ用部材の平面図（イ）とＡ−Ａ線・Ｂ−Ｂ線にそれぞれ沿う二方向の断面図（ロ）・（ハ）である。図７は、同実施例４および比較例２・４・６を説明する図であって、図７（ａ）は宅内コードレスフォン斜視図、図７（ｂ）は図７（ａ）の宅内コードレスフォンに組み込む本発明の実施例４の押釦スイッチ用部材の平面図（イ）とＣ−Ｃ線・Ｄ−Ｄ線にそれぞれ沿う二方向断面図（ロ）・（ハ）である。

　本発明でいうところの凸状押釦部１とは、図１で示すところにより、上方に膨出するキートップ部２と、該キートップ部２膨出開始点から０．３〜１．５ｍｍ幅で、より好ましくは０．５〜０．７ｍｍ幅で、該キートップ部２の外周に設けられるキートップ支持ベース部３とを併せた部位をいう。なお、キートップ支持ベース部３には、表面側に凸にＲが付けられている。

　凸状押釦部１は、連結部４により、他の凸状押釦部１と連結される。

　キートップ支持ベース部３の幅は、０．３〜１．５ｍｍの間で選択され、原則的に一定の幅でキートップ部外周に設けられている。樹脂フィルム６（図６（ｂ））のキートップ支持ベース部３の面積が少なければ少ないほど、押釦スイッチ用部材の軽量化を図ることができ、自在湾曲性、自在配置性も高まり好ましいが、キー押圧操作の際に確実にキートップ部を支持し、キートップ部が傾斜した形で押込まれ外装ケース７（図４等）のキートップ天面露出孔にキーが引っかかる等のトラブルが発生しないために、この幅は最小で０．３ｍｍとする必要がある。

　この幅の最大値を１．５ｍｍとしたのは、既存の押釦スイッチ用部材の寸法解析結果より、キーとキーとの間の距離（主要部である数字キー部分）が１．５〜３ｍｍであるため、この長さの１／２以下のキートップ支持ベース部３の幅を設定しないと、連結部４を除いて各キートップ部を分離するという本発明の構成が成り立たないからである。なお、キートップ支持ベース部３の幅を押釦スイッチ用部材全体で均一とすることで、各凸状押釦部の押圧に要する荷重、クリック感のばらつきが解消される。この幅が場所によって異なると、押釦スイッチ用部材の下方に設けられる皿バネの性能が大きく影響するとはいうものの、該押釦スイッチ用部材自体、剛性が大きい樹脂フィルム製であるため、キートップ支持ベース部のばらつきが荷重やクリック感の差として出ることもあるからである。

　凸状押釦部１は、樹脂フィルムを絞り加工して逆凹状部８を形成し、該逆凹状部８内に高硬度樹脂を所定量、好ましくはキートップ支持ベース部３と同一平面状となるまで、充填してキートップ部２とし、更に、該押釦スイッチ用部材下面に配置される樹脂製皿バネもしくは金属製皿バネと対応するサイズの押圧子５（図６（ｂ））をも形成する。押圧子５のサイズは、例えばキートップ部２の投影平面、もしくはキートップ部２の投影平面の内接円のサイズの３０〜６０％の平面サイズを有し、かつその長さは０．５〜３ｍｍの範囲で所望により異ならせることができる。押圧子５の設けられる位置は、通常はキーの中央部が一般的とされる。なお、カーソルキーの場合は設定された方向数と同数、通常は円形断面を有する押圧子がキー中に設けられる。押圧子５は、キートップ部の天面が押圧されると同時に下方に設けられている皿バネを変形させる役割を持っている。

　樹脂フィルム６の厚みについては、型絞りが可能であるという点、押圧操作に対する耐久性という点、更には調達容易性等を勘案すると、７５〜２００μｍの範囲のものから選択するとよい。なお、精密形状の型絞りを重視する場合は７５〜１５０μｍの範囲で選択すべきであり、押圧操作の高耐久性を期待する場合は１００〜２００μｍの範囲で選択すれば良い。

　樹脂フィルム６の材質は、型絞り加工できるものであれば特に制限はないが、市販されていて入手容易なものとしては、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）などのポリエステル系樹脂フィルムを選択すると良い。また、逆凹状部８中に充填される高硬度樹脂との一体化が容易、確実という点等を勘案すると、複数材料のアロイフィルムを選択することも好ましい。アロイフィルムの具体例としては、ＰＢＴ／ポリカーボネート・アロイフィルム等がある。

　逆凹状部８に充填する樹脂としては、ポリカーボネート、エポキシ樹脂など、ショアＤ硬度４０度以上のものの中から選択すると優れた硬質指触感が得られ好ましい。また、指疲労を低減したいような場合は、ショアＡ硬度５０度以上のゴム状弾性体を充填しても良い。樹脂フィルム６の型絞りの方法には特に制限はないが、熱可塑性樹脂フィルムを用いる場合には、例えば型絞り適正温度に加熱した凹型と凸型の間に数秒間、該樹脂フィルムを載置し、樹脂フィルム自体が熱変形可能となる温度に加温されたら凹型と凸型を閉じ加圧した後、そのままの状態で凹型凸型を急冷した後、複数の逆凹状部８が形成された樹脂フィルムを金型から取り出す。該逆凹状部８が形成された樹脂フィルム６を、別途用意した所定温度に加熱されている高硬度樹脂充填用治具中にセットし、高硬度樹脂の液状体をディスペンサー等で充填した後、これを硬化又は固化させて、該逆凹状部８内に高硬度樹脂を一体化する、という方法で枚葉状基材を得ても良いし、射出成形法による高硬度樹脂液状体の圧入により、樹脂の圧入と同時に樹脂フィルム６の型絞りをも完了させる方法で枚葉状基材を得てもよい。

　このようにして得た枚葉状基材を、トマソン刃等の抜き加工治具もしくは抜き加工装置で打ち抜き加工することで、凸状押釦部１が連結部４で連結された本発明の押釦スイッチ用部材が得られる。打ち抜き痕は可能な限りＲをもたせることで、組み込み等、押釦スイッチ用部材取扱い作業の際に部材の破損が生じないようにする。鋭角な切り込みが入っていた場合、そこをきっかけに裂けてしまう可能性もあるからである。なお、各キーの連結部４の数が少なければ少ないほど、連結部４の幅が小さければ小さいほど、軽量化という点、および、自在湾曲・屈曲化という点では有利である。連結部４は、各凸状押釦部１を一体として取扱うためには少なくとも各凸状押釦部１に一箇所は不可欠であり、また凸状押釦部１が３個以上必要な製品の場合には、一部の最端部のもの以外の凸状押釦部１については、最低２箇所に（言い換えると2方向に）連結部４が必要となる。

　図２を用いて、本発明の凸状押釦部１の連結の態様を説明する。一つの凸状押釦部１に対して最大４箇所の連結点を有することを許容した場合の典型パターンが、いわゆる格子状と言われる連結パターンである（図２（ａ））。格子状連結パターンであっても従来の枚葉状のキートップ板と比較した場合、かなり湾曲が容易化されているが、このパターンによるものは特に既存の装置に近似するデザインの装置に対応し易い。背骨状連結パターン（図２（ｂ））は、押釦スイッチ用部材の中列の配列キーは連結部４が多いので湾曲の自由度が若干制限されるものの、左右両側のキーはそれぞれ連結部４がひとつであるため、自在に湾曲が可能である。

　図２（ｃ）のタコ足状パターンは、押釦スイッチ用部材中のあるひとつのキー（通常は押釦スイッチ用部材の中心のキー：『５』キー等）に連結部４を集中させた連結パターンである。このパターンは、連結部４が集中したキー（要キー）の位置決め、組込みにのみ留意すれば、他のキーはすべて連結部４が１ないし２箇所のみとなるので、かなり自在に湾曲性が高まる。図２（ａ）〜図２（ｃ）では、連結部４が集中したキーが中列ないし最上行または一つのキーに集まっていたが、図２（ｄ）〜図２（ｈ）に示す櫛歯状パターン１〜５は、最大集中する連結部４を３方向以下（図２（ｄ）〜図２（ｅ））に抑え、または押釦スイッチ用部材の中列以外の行（図２（ｄ））または列（図２（ｅ））の各キートップ部に変更し、あるいは、最大４方向の連結部４を設けたもののキーの数を１（図２（ｆ））ないし２（図２（ｇ））に限定した例である。このパターンも、櫛の軸に相当する部分には若干の制限はあるものの、櫛の歯に相当する部分のキーは自在に湾曲、配列ができる。押釦スイッチ用部材段階でもある程度のアセンブリ状態を維持しつつ、実際のアセンブリにおいて若干の微調整が可能であることを要求する場合には好適な連結パターンである。

　『の』の字状パターン（図２（ｉ）、図２（ｊ））や、ジグザグ状パターン（図２（ｋ）、図２（ｌ））は、連結部４が最大でも２方向のみであるため、最も自在湾曲、自在配置が可能な連結パターンである。

　これらの他にも、図２（ｍ）、図２（ｎ）などに示すパターンであっても良い。図２（ｎ）に見られるように、行・列に平行な直線状の連結部４で二つの凸状押釦部を連結するものだけではなく、Ｘ字状の連結部等、３以上の凸状押釦部を連結する連結部も用いられ得ることは勿論である。

　連結部４を多数持つ凸状押釦部１は、それだけ自在湾曲・自在配置性は劣ることに留意して、最終製品のデザインに最も適する連結部パターンを適宜選択することが望ましい。

　連結部４の幅は、押釦スイッチ用部材中の凸状押釦部１の天面形状に応じて、連結部４が設けられるその天面形状の辺、軸、あるいは直径の値の５０％以下で、かつ１ｍｍ以上の幅とする。この幅を１ｍｍ未満にすると、押釦スイッチ用部材を搬送、組み込み等行う際に破損するおそれがある。

　凸状押釦部１の形状、サイズについては、携帯電話等のひとつの製品中においても様々な形状の押釦が混在配置される場合がある。以下にそれぞれのケース毎に連結部の幅の上限値について記述する。

　押釦スイッチ用部材中の押釦の形状、サイズがすべて同一である場合で、しかもキートップ部の天面の形状が円形である場合は、該円の直径の５０％以下の長さを連結部の幅とすると良い。またキートップ部の天面の形状が長円もしくは楕円の場合は、連接部４を設ける場所が、長軸と交差する方向に設ける場合は、該長軸長さの５０％以下の長さとし、短軸と交差する方向に設ける場合は、該短軸長さの５０％以下とする。この場合、より好ましい連結部４の幅は、長軸と交差する方向に設ける場合の連結部の幅と短軸と交差する方向に設ける連結部の幅とを同じ値にすると、部材全体中の連結部４の機械的強度が均一となる。

　キートップ部の天面の形状が四角形（正方形、長方形、それぞれにコーナーＲを設けたものも含む）の場合は、径もしくは軸の代りに連結部の設けられる辺を基準とし、該辺の長さの５０％以下の長さとする。次に、複数のサイズ、形状のキーが混在した部材の連結部の幅であるが、この場合も当該押釦スイッチ用部材中で最も多いキー天面サイズ（高さは問題としない）のもの、一般的には数字キー群（これを部材標準キーサイズという）を基準として、前記に基づき連結部の幅を決定すれば良いが、部材標準キーサイズよりも小さいサイズのキーと連結する場合は、その部分については小さいサイズのキーを基準に連結部の幅を決定する。また、カーソルキーなど、押釦スイッチ用部材中の部材標準キーサイズよりも大きなキーサイズのものと連結する場合は、該大きなキーを基準として連結部の幅を決定しても良いが、好ましくは部材標準キーサイズの連結部の幅で統一することが望ましい。

　なお、連結部４に連結する両端のキーのサイズが異なる場合に、その各連結する部分をそれぞれのキーサイズに合わせて設定し、それらを滑らかに繋げる、すなわち、連結部４の幅が連続的に異なっている、というようにすることもできる。各キー同士を連結する連結部の幅が、基準とするキーの辺長さ、軸長さ、直径の５０％以下であると、部材の湾曲、配列に自由度が十分付与されるが、５０％を超えた長さになると湾曲、配列の自由度が制限されてしまうため、好ましくない。樹脂フィルム６を型絞りする前に予め抜き加工した基材を用いてもよいが、この場合は、型絞り等の工程の位置決めに十分留意して行なう。

　図２に例示した押釦スイッチ用部材は、基本的に全てのキーを連結部４で連結しているが、装置への組み込み、および装置内での位置決め固定が可能な工夫が施されているのであれば、必ずしも全てのキーが１枚の押釦スイッチ用部材として一連のものとされていなければならないということではない。連結されるキー群を２〜５のブロックに分け、一連のゴム状弾性体等からなる薄肉シート状体に、接着材等でキー群を位置決め固定してもよい。この場合、２〜５のブロックを位置決めする薄肉シート状体は、網状・格子状等の隙間を設けた形態とすることも考えられる。また、押釦スイッチ用部材を組み込むケースの側面に位置決め固定することも可能である。薄肉シート状体の具体例としては、シリコーンゴム、ウレタンゴム、各種熱可塑性エラストマー等から任意に選択すればよい。

　２〜５のブロックに分ける態様としては、例えば、図２（ｆ）において『クリア』キーから横に繋がれる連結部を切り離す、とか、図２（ｉ）において再下段の横に繋がれる連結部を切り離す、更には、図２（ｅ）において左列から横に繋がれる連結部を適宜の数切り離す、等は自由に選択できる。複数のブロックに分割することにより、取り扱う個数は増加するも、連接部で連接する押釦スイッチ用部材の自在湾曲性に基づく取り扱いの不便さが大幅に改善される効能が付加される。

　（実施例１）
　厚さ１００μｍのウレタン樹脂系フィルムを、型絞り用樹脂フィルムとして、また、ポリカーボネート樹脂を逆凹部内充填用樹脂として選択し、射出成形法によりポリカーボネート樹脂の注入圧力により、ポリカーボネート樹脂充填と樹脂フィルムの型絞りを同時に行ない、これらを一体硬化させた後、金型から枚葉状の押釦基材を取りだした。この押釦基材を抜加工治具で抜き加工し、図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すような押釦スイッチ用部材とした。すなわち、カーソルキーが装置の側面に組み込むことができ、他のキーは３列に配置され、各列は縦に連結され、各列は連結する段が異なって横に連結されているパターンである。これを所定の外装ケースに組み込むことで、図４に示したような、上面ばかりか側面にも押釦（２方向カーソルキー）を持つ、斬新なデザインの携帯電話を得ることができた。

　（実施例２）
　図５に示すような、ワンハンドフリーで、片手の親指のみで入力操作可能とすべくデザインした携帯電話用の押釦スイッチ用部材を試作した。このものは、外装ケースの底面から側面にかけての形状が、人間の掌の『生命線』の形状に模することで、グリップ感を確実なものとしている。外装ケースを持って親指を主に入力操作をしようとすると、親指を円弧を描くように移動させる動きが主となるため、外装ケース天面及び組み込まれる押釦スイッチ用部材のキートップ部の天面部の位置もそれに伴うように配置される。キーの配列は１列に６乃至５キー設けられ、３列分が必要となるわけであるが、円弧状の親指の動きを３列に対して行なうためには、親指側の配列は全体的に低位置で円弧を描くように配置され、親指からはなれる列ほど高い位置にキートップ部の天面が配置されていないと、キーの入力操作が困難となる。その点を考慮し、２方向のカーソルキーは、ちょうど外装ケース天面と側面とのエッジの部分に配置されている。

　このようなデザインの携帯電話に対しては、従来の各種枚葉状のキーパッド、キートップ板では十分なフレキシビリティーが得られず、組込みが困難であったが、本発明による部材によれば、複雑な外装ケース形状に自在に対応するため、初めて実現可能となった。押釦スイッチ用部材の具体的製造方法は、一面にシリコーン系プライマー処理を施した、厚さ１２５ミクロンのＰＥＴフィルムを型絞り用樹脂フィルムとして、また、操作者の繰り返し入力操作による指疲労の低減を考慮し、充填樹脂として、ショアＡ硬度５０度の液体シリコーンゴムを用い、射出成形法により充填樹脂の注入圧力で樹脂充填と樹脂フィルムの型絞りを同時に行ない、これらを一体硬化させた後、金型から枚葉状の押釦基材を取りだした。

　（実施例３、４、比較例１〜６）
　図６（ａ）及び図７（ａ）のような外観を持つ宅内コードレスフォンの部材を得るために、シリコーンゴムのみでベース部、キートップ部が形成されたキーパッドをそれぞれ比較例１、２として、シリコーンゴム製のベース部にポリカーボネート製のキートップ部をエポキシ系接着剤で接着してなるキーパッドをそれぞれ比較例３、４として、ＰＥＴ樹脂フィルムとポリカーボネート樹脂とからなるキートップ板（製造方法は特開平７−３０２５２６号公報に従ったもの）をそれぞれ比較例５、６として、それぞれ準備するとともに、ＰＥＴ樹脂フィルムを絞り加工し、形成された逆凹状部中にポリカーボネート樹脂を充填し、一体硬化させた後、該枚葉状基材をトマソン刃で抜き加工して図６（ｂ）及び図７（ｂ）のような本発明の押釦スイッチ用部材を実施例３、実施例４として用意した。これらについて、（１）硬質指触感の有無、（２）軽量化度合い（比較例１又は比較例２を１００として比率で表示）、（３）外装ケースの寸法精度のばらつきに対する許容度の確認（外装ケースの主要箇所寸法が設計値に対して±１．５ｍｍとなるものをＮ＝１０個用意し、外装ケースに部材がスムーズにアセンブリできるかどうかをみる）を行なったところ、表１の通りの結果となった。

　以上の通り、比較例１もしくは比較例２は、外装ケースの寸法精度のばらつきに対する許容度は高いものの、硬質指触感が悪いことと、軽量化の点で不利であることがわかった。また、比較例３もしくは比較例４は、硬質指触感は最も優れているが、軽量化の点では最も不利であった。さらに、外装ケース寸法のばらつきに対する許容度も若干低下することがあることがわかった。比較例５、比較例６のタイプは、硬質指触感、軽量化ともに優れていることがわかったが、外装ケースの寸法精度のばらつきに対する許容度は最も不利であった。

　それに対して、実施例２と実施例３のタイプは、硬質指触感が良好であるばかりか、外装ケースの寸法精度のバラツキに対する許容度は、他のタイプに比べると、シリコーンゴム一体型に匹敵する高い許容度を有していた。

　本発明による押釦スイッチ用部材によると、硬質指触感を有していることから、操作性もよいし、外装ケースの寸法制度に対する許容度も大きいことから、アセンブリ時点での製品良品率も向上することが予想される。また近年、多種デザインの別売の組立てキットを消費者自らが購入し、再度組み立てて使用するというケースも増えているが、このような場合でも、アセンブリトラブルの発生が低減することが予想される。さらに、フィルム樹脂ベース部の不要部分は予め除去されるため、軽量化の点でも優れている。特に、従来のキーパッドやキートップ板では実現が難しかったデザインの携帯電話等を実現することができる。

本発明の押釦スイッチ用部材の凸状押釦部の斜視図 本発明の凸状押釦部の連結の諸態様を示す説明図であり、図２（ａ）は 格子状の連結パターンを示し、図２（ｂ）は背骨状の連結パターンを示し、図２（ｃ）はタコ足状の連結パターンを示し、図２（ｄ）〜（ｈ）は櫛歯状１〜５の連結パターンを示し、図２（ｉ）〜（ｊ）は「の」の字状１〜２の連結パターンを示し、図２（ｋ）〜（ｌ）はジグザグ状１〜２の連結パターンを示し、図２（ｍ）〜（ｎ）はその他１〜２の連結パターンを示す。 本発明の実施例１における押釦スイッチ用部材の態様を示す図であり、図３（ａ）は押釦スイッチ用部材の平面図を示し、図３（ｂ）は押釦スイッチ用部材を組み込んだ姿勢の斜視図を示し、図３（ｃ）は図３（ｂ）の側面図を示す。 本発明の実施例１の押釦スイッチ用部材を組み込んだ携帯電話の斜視図 本発明の実施例２の押釦スイッチ用部材を組み込んだ携帯電話の斜視図 実施例３、比較例１・３・５を説明する図であり、図６（ａ）は宅内コードレスフォンの斜視図を示し、図６（ｂ）は図６（ａ）の宅内コードレスフォンに組み込む本発明の実施例３の押釦スイッチ用部材の平面図（イ）とＡ−Ａ線・Ｂ−Ｂ線にそれぞれ沿う二方向断面図（ロ）・（ハ）を示す。 実施例４、比較例２・４・６を説明する図であり、図７（ａ）は宅内コードレスフォン斜視図を示し、図７（ｂ）は図７（ａ）の宅内コードレスフォンに組み込む本発明の実施例４の押釦スイッチ用部材の平面図（イ）とＣ−Ｃ線・Ｄ−Ｄ線にそれぞれ沿う二方向断面図（ロ）・（ハ）を示す。 従来のゴムキーパッドの斜視図 従来の樹脂キートップを有するゴムキーパッドの斜視図 従来の樹脂フィルム製キーチップ板の平面図および二方向断面図であり、図１０（ａ）は平面図を示し、図１０（ｂ）は図１０（ａ）中Ｆ−Ｆ線に沿う断面図を示し、図１０（ｃ）は図１０（ａ）中Ｅ−Ｅ線に沿う断面図を示し、図１０（ｄ）は図１０（ｂ）で、押圧子底面を同一平面上に合わせた場合の図（ｃ）と同様の断面図である。

符号の説明

　１…凸状押釦部、２…キートップ部、３…キートップ支持ベース部、４…連結部、５…押圧子、６…樹脂フィルム、７…外装ケース、８…逆凹状部、ａ…シート状ベース部、ｂ…キートップ部、ｃ…樹脂キートップ、ｄ…樹脂フィルム、ｅ…押釦形状凸部、ｆ…キー樹脂部、ｇ…押圧子、ｈ…逆凹部。

Claims (4)

1. 　樹脂フィルムを型絞りすることによって当該樹脂フィルムに複数の逆凹状部を形成する第１の工程と、
   　前記逆凹状部に高硬度樹脂を一体化させて、複数の凸状押釦部を有する枚葉状基材を形成する第２の工程と、
   　前記枚葉状基材を打ち抜き加工して、前記凸状押釦部を連結する連結部を形成することにより押釦スイッチ用部材を形成する第３の工程と、
   を含むことを特徴とする押釦スイッチ用部材の製造方法。
2. 　前記樹脂フィルムとして熱可塑性樹脂フィルムを用い、
   　前記第１の工程では、型絞り温度に加熱された凹型と凸型との間に前記熱可塑性樹脂フィルムを載置して熱変形可能となる温度に加熱させた後、前記凹型と前記凸型とを閉じて急冷することにより、前記熱可塑性樹脂フィルムに前記複数の前記逆凹状部を形成し、
   　前記第２の工程では、前記熱可塑性樹脂フィルムを所定温度に加熱されている治具にセットし、前記熱可塑性樹脂フィルムの前記逆凹状部に前記高硬度樹脂の液状体を充填して、前記液状体を硬化又は固化させることにより前記枚葉状基材を形成すること
   を特徴とする請求項１に記載の押釦スイッチ用部材の製造方法。
3. 　射出成形法により樹脂フィルムに高硬度樹脂液状体を圧入することで、前記樹脂フィルムを型絞りし、複数の凸状押釦部を有する枚葉状基材を形成する工程と、
   　前記枚葉状基材を打ち抜き加工して、前記凸状押釦部を連結する連結部を形成することにより押釦スイッチ用部材を形成する工程と、
   を含むことを特徴とする押釦スイッチ用部材の製造方法。
4. 　前記高硬度樹脂はショアＤ硬度４０度以上であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の押釦スイッチ用部材の製造方法。

Images