JP2007048602A - 薄型キーシート及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 携帯電話機は、デザイン性及び携帯性重視のため、薄型化される傾向にあるので、この要請にこたえるために、キーシートを極力薄型化すること。
【解決手段】 厚さ０．２ｍｍ以下のＰＣ、ＰＥＴ、ＰＵ等の透明な樹脂フィルム３を用意し、該樹脂フィルム３を絞り型５，１０に挟んで加熱して該樹脂フィルムの該複数個のキートップ２に対応する位置に凹部を形成するように絞り成形し、該絞り成形によって成形された凹部内に充填剤（樹脂）３ｂを充填することにより該フィルムの下面に押し子４を形成し、該押し子形成後の前記樹脂フィルム３の上面に樹脂成形又はモールド印刷などによって形成されたキートップ２を接着によって配置することにより、キートップ２と押し子４とが該樹脂フィルム３の上面及び下面に配置されて、一層の薄型化を達成する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、携帯電話機、携帯情報端末装置（ＰＤＡ）等のハンディ、モバイル機器用の入力手段である複数のキーが集合配置されたキーシート全体を薄型化するための技術に関するものである。

従来のキーシートは、携帯電話機、携帯情報端末装置（ＰＤＡ）等のハンデイモバイル機器のキーボード部分を構成する部品（サブアセンブリ）であり、それぞれアルファベット及び／又は数字キーや機能キー等の押釦である複数のキートップを、キーパッドと称されるシート状部材の上面に配列し接着して構成されていた。上記キーパッドの材料は、シリコーンゴムや熱可塑性エラストマー等のゴム弾性を有する柔軟なシートであった。

このように構成されたキーパッドの下面には、上記各キートップ毎に、押し子と呼ばれる小突起が付着され、 更に別体的に形成され押釦を押すことによって閉成される複数の常開接点を備えたプリント回路基板に密接配置されて、押釦スイッチが形成される。

キーシートは、このように複数の構成要素が層状に重なった状態に構成されているので、１つ１つの構成要素の厚みが累積されてかなりの厚みとなる。そのためハンデイモバイル機器の携帯性を一層向上させるように、全体を更に薄型化することが要請されている。

しかし、例えば特許文献１及び２に開示されているような手法では、シリコーンゴムや熱可塑性エラストマー等のゴム弾性を有するキーパッドの上に個々のパーツ（部品）としてのキートップ等を重ね合わせて形成する従来の常識的な積層構造による構成を有するので、構造上これ以上の薄型化には限界があった。即ち、シリコーンゴムや熱可塑性エラストマー等のゴム弾性を有するキーパッドは、常開接点を押圧する際のクリック感の確保や強度確保のなどの点から薄型化には限界があった。最も厚い部分である押し子部分を除いても、キーパッドを０．２ｍｍ以下に薄くすることは不可能であった。

特開平１１−１５６８７１号公報 特開２００３―１２７２２５号公報

ところで、薄い樹脂製のフィルム上に押し子やキートップのような突起物を一体に形成する方法の一つに、モールド印刷がある。仮に、キートップをモールド印刷によって形成した場合には、フィルムの下面側に押し子が必要となる。しかし、モールド印刷では１枚のフィルムの両面に突起物を形成することは不可能（少なくとも同時には不可能）である。従って、キートップと押し子を共にモールド印刷で形成する場合には、作業時点及び作業の場をずらして押し子を別途形成しなければならない。

しかも、モールド印刷によって形成されたキートップは、ＰＶＣ、アクリル系のＵＶ硬化樹脂等比較的柔らかいものである例が多いので、操作感があまり良くない。

また、片面にキートップをモールド印刷によって形成し、そのフィルムの裏面にディスペンサーなどによって樹脂を滴下するだけで、押し子を形成するという方法も考えられるが、単なる滴下方法だけでは押し子が非常に小さなものとなるため樹脂の滴下量を正確にコントロールすることが非常に困難である。つまり、この方法では樹脂の滴下量によって押し子の大きさが左右されてしまうという問題が生じる。

本発明は、上記のような種々の問題点を解消して、ハンディ、モバイル機器の携帯性を一層向上させるように、その厚さを極力薄型化することを課題とする。

キーシート全体を薄型化するため、本発明は薄型化に限界のあるシリコーンゴム製や熱可塑性エラストマー製のキーパッドとキートップとの組合わせを採用しないという大前提の下で、キーシートの基礎部分を構成する材料として１枚の樹脂フィルムを採用してその下面に押し子を形成し、同じ樹脂フィルムの反対側である上面にキートップを形成する手法を採用することにより、キートップと押し子とが上面及び下面に一体形成されて薄型化されたキーシートを形成する。

１）シリコーンゴムや熱可塑性エラストマー等のゴム弾性を有する材料製のキーパッドを使用しないので、キーシート全体の薄型化を達成することができる。
２）押し子の形状を、供給される樹脂の量に影響されずにバラツキのない一定形状にすることが出来て、生産性を向上することが可能になる。
３）押し子の表面は比較的硬質のフィルムなので、良好なクリック感が得られ、携帯電話機等のユーザーのニーズに合わせることができる。

図１は本発明薄型キーシートの実施例の拡大斜視図、図２は当該キーシートを分解して示す拡大斜視図である。本実施例のキーシート１は、薄い、例えば０．２ｍｍ以下の厚さのポリカーボネート樹脂（以下「ＰＣ」という）、ポリエチレンテレフタレート樹脂（以下「ＰＥＴ」という）又はポリウレタン樹脂(以下、「ＰＵ」という）等の透明性に優れる樹脂フィルム３を用意して、その上面に複数のキートップを所定の配列で付着させる。

付着方法は、接着など、任意の方法でよい。その同じ樹脂フィルム３の下面に押し子を形成することによって完成される。図３に示す複数の押し子４を突出させるように形成するための手段の例としては、図４に示す絞り型５を用意する。この絞り型５は、雄型５ａと雌型５ｂとで構成される加熱成形手段である。なお、樹脂フィルム３としては、上記ＰＣ、ＰＥＴ、ＰＵ等の単一材料から成るものの他、透明性に優れるものであれば、異なる厚さ又は異なる材質の樹脂材料から成る複数の極薄フィルムを貼り合わせるなどして積層した多層構造を有するものも使用することができる。

雄型５ａには、図１及び図２に示す複数のキートップ２ａ，２ｂ，２ｃ等の裏側の適切な位置に対応する位置関係で突設され、且つ所望の縦、横、高さの寸法を与え得るサイズの複数の突起５ａａが突設され、雌型５ｂには雄型５ａに設けられた複数の突起５ａａをそれぞれ受け入れ得る適合した複数の凹部５ｂｂが凹設される。突起５ａａの一例は、幅２ｍｍ前後、高さ０．２ｍｍ程度の円錐台形状のものを例示したが、この形状に限定されるべき必要性はなく、尖頭角錐形、又は円頭柱形等のものでもよい。

この絞り型５の雄型５ａと雌型５ｂとの間に前記樹脂フィルム３を挿入して両型を圧接し、樹脂フィルム３を間に挟んだ状態で加熱しながら雌形４ａと雄型４ｂとを圧接することにより、図４に例示するような凹部３ａが形成された樹脂フィルム３を得ることができる。後に、この凹部３ａに樹脂が充填されることにより、押し子４が完成される（図５参照）。

上記の円頭柱形の押し子を形成するための絞り型１０を図６に例示する。即ち、所望の縦、横、高さの寸法を与え得るサイズの複数の円頭柱形の突起１０ａａが突設された複数の雄型１０ａと、これらの雄型１０ａに設けられた複数の突起１０ａａをそれぞれ受け入れて共働するのに適合した複数の凹部１０ｂｂが凹設される。

この絞り型１０の雄型１０ａと雌型１０ｂとの間に前記樹脂フィルム３を挿入して両型を圧接し、樹脂フィルム３を間に挟んだ状態で加熱しながら雄形１０ａと雌型１０ｂとを圧接することにより、図７に例示するような押し子形成用の凹部が形成された樹脂フィルム３を得ることができる。なお、この場合、樹脂フィルム３は必ずしも加熱する必要はない。突起１０ａａの樹脂フィルム３への圧接によって樹脂フィルム３を部分的に押圧変形させて凹部１０ｂｂを形成するようにしても良い。

押し子４は、キートップが押されたとき、そのキートップの動きをその下側に位置する印刷回路板上のメタルドーム等を有する常開接点に伝達して閉状態に変更させるための伝達素子である。そのような伝達機能を奏させるために、ディスペンサ６を用いて凹部３ａ内に、例えば、各種接着剤、ＵＶ硬化性樹脂、熱硬化性樹脂等の初期状態では液状でその後に硬化しうる材料から成る樹脂３ｂを注入又は充填する。このとき注入又は充填された材料３ｂが、良好なクリック感を与える決め手となる。

次に、裏面に押し子４が形成された樹脂フィルム３の表面にキートップ２を設ける工程について説明する。図７の各拡大縦断面図において、最下層が上記の工程により形成された押し子４付きの樹脂フィルム３の層である。その上に接着剤層７を介してキートップ２が取り付けられる。

図７（ａ）は、キートップの取り付け例１を示す。キートップ２は、各種の表示を有する複数のキートップ２ａ，２ｂ，２ｃ等をそれぞれの所定位置に取り付けられて、複数のキートップがシートの上に横並びするものであるが、この例示では１つのキートップの部分だけを切り取って示す拡大部分断面図である。キートップ２の下の層は、加飾層８である。

加飾層とは、それぞれのキートップによって表示されるべきテンキー２ａ、機能キー２ｂ又はカーソルキー２ｃ等の表示を兼ねて装飾性を与えるための層であり、例えば、文字や記号等の形状をそのまま印刷等によって形成したポジ又は文字や記号等の形状以外の部分である文字や記号等の周囲部分を印刷等によって形成した所謂抜き文字（ネガ）形状）等である。このように一番下側に加飾層８を有するキートップ２が、接着剤層７を介して個々に、押し子４付きの樹脂フィルム３上に接着されて、薄型キーシートが完成される。

図７（ｂ）は、キートップの取り付け例２を示す。キートップ２は、モールド印刷によって、各種の表示を有する複数のキートップ２ａ，２ｂ，２ｃ等をそれぞれの予定位置に配置して１枚のフィルムに纏めて第一の樹脂フィルム３上に取り付けられて、全体がシート状に構成されたものであるが、この例示では１つのキートップの部分だけを切り取って示す拡大部分断面図である。樹脂フィルム９の下面には加飾層８が存在する。加飾層８と押し子４付きの第二の樹脂フィルム３の層は、その間に配置された接着剤層７によって重ね接着され、本発明の薄型キーシートが完成される。

図７（ｃ）は、キートップの取り付け例３を示す。この例ではキートップ２の加飾はキートップ２の下面ではなく上面に加飾層８として存在する。この加飾層８は外面に剥き出しになるので、その上に保護のための塗装(オーバーコート）が施されることがある。押し子４付きの樹脂フィルム３の層とキートップ２との間には、接着剤層７が介在するに過ぎない。

本発明は携帯電話機、携帯情報端末装置（ＰＤＡ）等のモバイル機器に用いられる薄型キーシートに関するものであるから、電子機器及びその各種部品の製造業をはじめとして、キーを備えたこれらの機器の薄型化を求める産業分野において広範な利用可能性を有する。

本発明のキーシートの拡大斜視図である。 本発明のキーシートの1実施形態を分解して示す拡大斜視図である。 本発明のキーシートの基礎部分を構成する樹脂シートの裏面にに構成された複数の押し子を示すために、裏から見た樹脂シートの拡大斜視図である。 本発明に従う押し子を樹脂フィルムに形成するための絞り型の雄型及び雌型と、両者の間に図示された押し子付き樹脂フィルムとを示す拡大縦断面図である。 図４に示す絞り型によって樹脂フィルムに形成された凹部に対して、例えばディスペンサ（ノズル）を使用して、硬質樹脂材料を充填する工程を示す拡大縦断面図である。 （ａ）及び（ｂ）は、絞り型及びその使用例の代案を示す拡大縦断面図である。 （ａ）、（ｂ）及び（ｃ）は、本発明の押し子付き樹脂シートの上側にキートップを付着させる三つの態様を例示した拡大縦断面図である。

符号の説明

１ キーシート
２ キートップ
２ａ テンキー
２ｂ 機能キー
２ｃ カーソルキー
３ 樹脂シート
３ｂ 充填剤
４ 押し子
５ 絞り型
５ａ 雄型
５ｂ 雌型
５ａａ 突起
５ｂｂ 凹部
６ ディスペンサ
７ 接着剤
８ 加飾
１０ 絞り型の代案
１０ａ 雄型
１０ｂ 雌型
１０ａａ 突起
１０ｂｂ 凹部

Claims (8)

1. キーシートの基礎部分を構成する厚さ０．２ｍｍ以下の透明な樹脂フィルムと、該基礎部分を構成する樹脂フィルムの下面の所定位置に膨らみが加熱絞りによって突設的に形成され且つ該膨らみの内部に樹脂が充填されてなる複数の押し子部分と、該基礎部分を構成する樹脂フィルムの上面且つ該複数の押し子のそれぞれに対応する位置に配置固定された複数のキートップ部分と、を含む薄型キーシート。
2. キーシートの基礎部分を構成する厚さ０．１ｍｍ以下の透明な第一の樹脂フィルムと、該第一の樹脂フィルムの下面の所定位置に膨らみが加熱絞りによって突設的に形成され且つ該膨らみの内部に樹脂が充填されてなる複数の押し子部分と、キーシートの基礎部分を構成する厚さ０．１ｍｍ以下の透明な第二の樹脂フィルムと、該第二の樹脂フィルムの上面且つ該複数の押し子のそれぞれに対応する位置に、樹脂モールド印刷によって形成された複数のキートップ部分とを含み、該第一の樹脂フィルムの上面及び該第二の樹脂フィルムの下面とを重ね合わせて接着して構成された薄型キーシート。
3. 前記樹脂フィルムは、ポリカーボネート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリウレタン樹脂等の単一材料から成る１層構造の透明性に優れる樹脂から成ることを特徴とする、請求項１または請求項２記載の薄型キーシート。
4. 前記樹脂フィルムは、異なる厚さ又は異なる材質の樹脂材料から成る複数のフィルムを積層した多層構造で透明性に優れるものであることを特徴とする、請求項１または請求項２記載の薄型キーシート。
5. 所定複数個のキートップを上面に配置しうる広さと０．２ｍｍ以下の厚さとを有する透明な樹脂フィルムを用意する工程と、
   該樹脂フィルムを加熱絞り型に挟んで加熱することにより、該樹脂フィルムの該複数個のキートップに対応する位置に凹部を形成するように絞り成形する工程と、
   該絞り成形によって成形された凹部内に樹脂を充填することにより該フィルムの下面に押し子を形成する工程と、
   該押し子形成後の前記樹脂フィルムの上面に、樹脂製のキートップを接着によって配置する工程と、
   を少なくとも含み、キートップと押し子とが該樹脂フィルムの上面及び下面にそれぞれ一体的に配置されてなる薄型キーシートの製造方法。
6. 該絞り成形によって樹脂フィルムに形成された凹部内への樹脂の充填は、ディスペンサを用いて樹脂を滴下することによることを特徴とする、請求項５記載の薄型キーシートの製造方法。
7. 該押し子形成後の前記樹脂フィルムの上面への樹脂製のキートップ形成は、別成形されたキートップを直接貼り付けるか、又はモールド印刷工程によってキートップが形成された別のフィルムを貼り付ける工程によることを特徴とする、請求項５記載の薄型キーシートの製造方法。
8. 該ディスペンサにより滴下される樹脂は、各種接着剤を含む、ＵＶ硬化樹脂、熱硬化性樹脂等で、滴下時には液状でその後に硬化しうる材料であることを特徴とする、請求項５記載の薄型キーシートの製造方法。

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