JP2008021568A - キートップ及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】キートップ本体を補強することによって、その薄型化を図ることができ、この結果として、製造の容易化及びローコスト化を図ることができ、同時にデザイン性の向上をも図ることができるキートップ及びその製造方法を提供する。
【解決手段】本発明のキートップ１は、携帯用電子機器の押釦スイッチに用いられ、樹脂製のキートップ本体１０の表面、裏面又は内部の少なくともいずれか一箇所に、外部から視認可能な状態で補強繊維層２０を設けた構成としてある。このようなキートップ１は、共にシート状の樹脂材料及び前強繊維層２０からなる積層材を金型でプレスし、補強繊維層２０に接合した状態でキートップ本体１０を成形することにより製造される。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば、携帯電話機又は携帯情報端末装置（PDA：Personal Digital Assistance）等の携帯用電子機器の押釦スイッチ（キーシートともいう）に用いられるキートップ及びその製造方法に関し、特に、キートップ本体を補強することによって、その薄型化を図ることができ、この結果として、製造の容易化及びローコスト化を図ることができ、同時にデザイン性の向上をも図ることができるキートップ及びその製造方法に関する。

従来から、携帯電話機又は携帯情報端末装置等の携帯用電子機器は、操作部としての押釦スイッチを備えている。例えば、一般的な携帯電話機の押釦スイッチは、シリコーンゴムなどの熱可塑性エラストマーからなるキーベース上に、複数のキートップを所定の配置で接合した構成となっている。

近年、携帯用電子機器を更なるコンパクト化が要望されており、これに寄与すべく、押釦スイッチを構成するキートップを小型化又は薄型化する技術が提案されている。例えば、特開２００６−１０８００３号（特許文献１）では、上方に突出して形成されたキートップ部を有する基材フィルムと、キートップ部の内側に形成されるキートップ本体（芯材部）とを備え、キートップ本体の底面を、基材フィルムの底面よりも上方側に形成したキートップ（押釦スイッチ用カバー部材）が提案されている。

このような従来のキートップでは、キートップ本体の底面を、基材フィルムの底面よりも上方側に形成したことにより、このキートップ本体の底面に設けた突起部（接点を接触させるための押し子）の位置を上方側にシフトさせている。これにより、基材フィルムと回路基板との間隔をより狭めて、携帯用電子機器の薄型化を図っている。

また、キートップの小型化、薄型化が推進するにつれて、従来のスクリーン印刷やパッド印刷では、小面積のキートップ本体（又はこれを被覆する樹脂フィルム）に、多彩な色、文字、数字、記号、絵柄等を用いた高度な装飾を施すことが困難となった。このような問題を解決するために、例えば、特開２００２−１９７９３２号（特許文献２）では、キートップ本体と透光性樹脂フィルムとの間に、カラープリンタを用いて複数色の微小ドットにて描かれたグラフィック印刷層を形成したキートップ（シート状キートップ）が提案されている。

このような従来のキートップでは、微小印刷によるフルカラー印刷により小面積部分に多彩な色、文字、図形、図柄等を一括印刷することができるので、従来のスクリーン印刷やパッド印刷では困難であった濃淡や色彩を鮮明に表示することができる。

さらに、これら従来のキートップは、いずれも溶融した樹脂材料を金型に射出充填して、芯材部又はキートップ本体を基材フィルム又は透明樹脂フィルムと一体成形する射出成形により製造していた。
特開２００６−１０８００３号公報 特開２００２−１９７９３２号公報

ところが、携帯電話機用のキートップでは、一般にポリカーボネート又はポリエチレンテレフタレートなどの樹脂材料からなるキートップ本体が、十分な耐熱性、耐寒性、耐湿性及び耐衝撃性等の諸特性を具備する必要があり、上述した従来のキートップでは、これらの諸特性を充足しつつキートップ本体を薄型化するのに一定の限界があった。

すなわち、上述した従来のキートップは、いずれもポリカーボネート製のキートップ本体の表面を、膜厚１００〜１２５μｍ程度のポリカーボネート、ポリエステル又はポリアミド製の合成樹脂フィルムで被覆した構成となっており、合成樹脂フィルムは、薄型化したキートップ本体の肉厚を増大させる以外、何らキートップ本体を補強するものではなく、キートップ本体を単純に薄型化すれば、その分、キートップ本体の強度低下をまねくという問題があった。

また、上述した従来のキートップでは、スクリーン印刷、パッド印刷又はカラープリンタによる微小印刷といったグラフィック手段による装飾に限られ、いずれの印刷手法を用いて装飾したとしても、キートップ本体の極めて小さな面積の範囲内では、図柄等の精細度が多少異なるだけで装飾の斬新性に欠けるという問題もあった。特に、カラープリンタによる微小印刷であっても、キートップ本体の質感までを変えるような斬新な装飾はできない。

さらに、上述した従来のキートップの製造方法である射出成形では、成形時における溶融樹脂の充填不良、ウェルドの発生による割れや外観不良等により、薄型化したキートップ本体を製造することが困難であるという問題があった。これに加え、短期間で製品のモデルチェンジが行われる携帯電話機等の携帯用電子機器にあっては、射出成形に用いる高精度の金型を頻繁に作り直さなければならず、金型の製作にかかるコストが嵩むという問題もあった。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、キートップ本体を補強することによって、その薄型化を図ることができ、この結果として、製造の容易化及びローコスト化を図ることができ、同時にデザイン性の向上をも図ることができるキートップ及びその製造方法の提供を目的とする。

上記目的を達成するために、本発明のキートップは、携帯用電子機器の押釦スイッチに用いるキートップであって、樹脂製のキートップ本体の表面、裏面又は内部の少なくともいずれか一箇所に、外部から視認可能な状態で補強繊維層を設けた構成としてある。

このような構成によれば、織布又は不織布からなる補強繊維層によってキートップ本体を補強することにより、その薄型化を図ることができる。また、キートップ本体の薄型化が可能となった結果、シート状の樹脂材料をプレス加工してキートップを製造することができるようになり、製造の容易化及びローコスト化を図ることができる。

さらに、キートップ本体に補強繊維層を外部から視認可能な状態で設けたことにより、従来の印刷や塗装と全く異なる繊維の質感をキートップにもたせることができ、キートップのデザイン性の向上を図ることもできる。

ここで、補強繊維層を形成する繊維材料としては、キートップ本体を補強し得る天然又は合成のあらゆる繊維が含まれる。キートップの補強効果を重視するのであれば、例えば、炭素繊維、ケブラー（登録商標）、ガラス繊維等の高強度繊維を用いることができる。また、キートップのデザイン性を重視するのであれば、例えば、染織、混用、混紡などの自由度が高いポリエステル繊維、アクリル繊維、ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維、ポリウレタン繊維、ポリアミド繊維、モルフォ繊維（ポリエステルとナイロン（登録商標）を積層した繊維）等の有機繊維を用いることができる。さらに、補強繊維層は、キートップ本体の表面、裏面又は内部に層を形成することが可能であれば、織布、不織布又はカットファイバーのいずれの形態からなるものであってもよい。

これに加え、補強繊維層が「外部から視認可能な状態」とは、補強繊維層がキートップの外観構成要素になり得るような状態で設けられていることを意味し、例えば、キートップ本体の表面に補強繊維層を設けた場合、無色又は有色透明なキートップ本体の裏面又は内部に補強繊維層を設けた場合、開口、透孔、打ち抜き部分を有するキートップ本体の裏面又は内部に補強繊維層を設けた場合などが広く含まれる。

好ましくは、複数の前記キートップ本体を、シート状の前記補強繊維層に所定のレイアウトで配設した構成とする。

このような構成によれば、例えば、携帯電話機の押釦スイッチのように、所定のレイアウトで多数のキートップを配設するような場合は、あらかじめ複数のキートップを所定のレイアウトで同時に成形することができ、その後の加工工程において、これら多数のキートップを一体として取り扱うことが可能となり、キートップの製造及び押釦スイッチの組み立て等を効率よく行うことができる。

また、本発明に係るキートップでは、補強繊維層の柔軟性により各キートップ本体が繋がれたままでも個別に動作可能であるから、各キートップ本体を補強繊維層で繋いだままで押釦スイッチに組み込んで使用することができる。なお、補強繊維層を切断し、個々のキートップに分離させて使用することも可能である。

好ましくは、複数の前記キートップ本体を、可撓性を有する樹脂シート上に所定のレイアウトで一体的に配設したキートップ本体群とし、このキートップ本体群にシート状の前記補強繊維層を設けた構成とする。

このような構成によれば、複数のキートップを所定のレイアウトで一体的に配設したシート状のキートップとすることができ、上記と同様に、その後の加工工程において、多数のキートップを一体として取り扱うことが可能となり、キートップ及び押釦スイッチを効率よく製造することができる。

また、樹脂シートの可撓性により又は樹脂シートにスリットを形成して、各キートップを個別に動作可能とすれば、キートップ本体群を個々のキートップに分離させることなく、そのまま押釦スイッチに組み込んで使用することができる。

好ましくは、前記キートップ本体又は前記キートップ本体群及び前記補強繊維層が、透光性を有する構成とする。

このような構成によれば、キートップ本体又はキートップ本体群に透光性をもたせることにより、これらキートップ本体又はキートップ本体群の裏面又は内部のいずれに補強繊維層を設けた場合でも、この補強繊維層を外部から視認可能とすることができる。また、
キートップ本体又はキートップ本体群及び補強繊維層の全てに透光性をもたせることにより、例えば、本キートップを携帯電話機の押釦スイッチに用いた場合などに、キートップを裏面側から照明して、数字等の表示を発光させて視認可能とすることができる。

ここで、「透光性を有する」には、キートップ本体又はキートップ本体群ならば、これらキートップ本体又はキートップ本体群の裏面又は内部に補強繊維層を設けた場合に、この補強繊維層を外部から視認可能とする程度の透光性があればよく、例えば、キートップ本体又はキートップ本体群を無色、有色の透明又は半透明の樹脂材料により形成する場合が含まれる。また、補強繊維層については、織布、不織布又はカットファイバーのいずれの形態であっても、通常は繊維相互間に微小な隙間が形成されるので、原則として透光性を有しているものと考えられる。さらに、キートップ本体又はキートップ本体群及び補強繊維層の透光性はその全部又は一部であってもよい。例えば、キートップに表示される数字、文字、記号等の表示部分、これと逆に表示部分以外の部分に透光性をもたせた構成としてもよい。

好ましくは、前記補強繊維層に模様を印刷した構成とする。

このような構成によれば、キートップに繊維の質感をもたせつつ、従来から行われていた印刷技術を用いた多種多様な文字、数字、記号、図形、絵柄等の高度な装飾を施すことが可能となり、キートップのデザイン性を大幅に向上させることができる。

ここで、補強繊維層に印刷される「模様」には、点、線、図又は色分けなどの社会通念上の模様に含まれるもののほか、携帯用電子機器の機能に必要又は不要であるか否かを問わず全ての表示が含まれ、例えば、それ自体全く図案化又は装飾化されていない文字、数字、記号等であってもキートップを装飾するものであれば広く含まれる。

一方、上記目的を達成するために、本発明に係る第１のキートップの製造方法は、上述したいずれかのキートップの製造方法であって、シート状の前記補強繊維層を金型のキャビティ内に配置する工程と、前記金型のキャビティ内に流動性を有する樹脂材料を射出し、前記補強繊維層に接合した状態で前記キートップ本体又は前記キートップ本体群を成形する工程とを含むようにしてある。

このような方法によれば、補強繊維層をインサートした射出成形によって、キートップ本体又はキートップ本体群の成形と同時に、その表面又は裏面に補強繊維層を容易に一体化することができ、本発明のキートップを効率よく製造することができる。

ここで、本発明における射出成形には、加熱流動化された樹脂材料を金型内に射出して冷却固化する場合、熱硬化性の樹脂材料を金型内に射出して加熱固化する場合、紫外線等の光硬化性の樹脂材料を金型内に射出して光照射により固化させる場合が含まれる。

上記目的を達成するために、本発明に係る第２のキートップの製造方法は、上述したいずれかのキートップの製造方法であって、共にシート状の樹脂材料及び前記補強繊維層を互いに積層した状態にして供給する工程と、前記樹脂材料及び前記補強繊維層の積層材と金型との少なくとも一方を所定温度に加熱する工程と、前記樹脂材料及び前記補強繊維層の積層材を前記金型でプレスし、前記補強繊維層に接合した状態で前記キートップ本体又は前記キートップ本体群を成形する工程とを含むようにしてある。

このような方法によれば、補強繊維層によってキートップ本体又はキートップ本体群の薄型化を図った結果として、キートップのプレス加工が可能となり、キートップ本体又はキートップ本体群の成形と同時に、その表面又は裏面に補強繊維層を容易に一体化することができる。これにより、キートップの製造の容易化及びローコスト化を図ることができる。

例えば、シート状の樹脂材料及び繊維材料の供給、両材料の積層、樹脂材料の加熱、プレス加工、キートップの加飾、各キートップの分離等といった工程を一連のライン上で連続的に行うことが可能となり、キートップを効率よく大量生産することができる。また、プレス加工では、金型に射出成形ほどの高精度が要求されないので、製造コストの削減を図ることができる。

上記目的を達成するために、本発明に係る第３のキートップの製造方法は、上述したいずれかのキートップの製造方法であって、シート状の前記補強繊維層に樹脂材料を所定肉厚となるようにコーティング又は含浸する工程と、前記樹脂材料を硬化させて前記補強繊維層と一体の樹脂シート材を形成する工程と、前記樹脂シート材を金型でプレスし、前記キートップ本体又は前記キートップ本体群を成形する工程とを含むようにしてある。

このような方法によれば、キートップのプレス加工が可能となるとともに、補強繊維層に樹脂材料をコーティング又は含浸することによって、キートップ本体又はキートップ本体群の内部に補強繊維層を設けることができ、キートップ操作時の外衝から補強繊維層を保護することが可能となる。これにより、携帯用電子機器の長期使用にわたって、キートップの耐久性及びデザイン性を維持することができる。

好ましくは、上述したいずれかの本発明に係るキートップの製造方法において、前記補強繊維層に接合し又は一体となった前記キートップ本体群を、その後、個々の前記キートップ本体ごとに分離させて複数のキートップにする工程を含むようにする。

このような方法によれば、複数のキートップ本体を所定のレイアウトで一体化したキートップ本体群として取り扱うことにより、樹脂材料の成形後に行われる加工工程、例えば、個々のキートップの加飾、樹脂コーティング、押釦スイッチの組み立て等における作業効率を大幅に向上させることが可能となる。そして、最終的に、キートップ本体群を個々のキートップ本体ごとに分離させれば、複数のキートップを効率よく製造することができる。

本発明に係るキートップ及びその製造方法によれば、補強繊維層によってキートップ本体を補強することにより、その薄型化を図ることができる。また、キートップ本体の薄型化が可能となった結果、シート状の樹脂材料をプレス加工してキートップを製造することができるようになり、製造の容易化及びローコスト化を図ることができる。さらに、キートップ本体に補強繊維層を外部から視認可能な状態で設けたことにより、従来の印刷や塗装と全く異なる繊維の質感をキートップにもたせることができ、キートップのデザイン性の向上を図ることもできる。

以下、本発明の実施形態に係るキートップ及びその製造方法について、図面を参照しつつ説明する。

＜＜第１実施形態＞＞
まず、本発明の第１実施形態に係るキートップ及びその製造方法について、図１〜４を参照しつつ説明する。図１は本発明の第１実施形態に係るキートップの斜視図であり、同図（ａ）は個々に分離させた複数のキートップ、同図（ｂ）は複数のキートップが補強繊維層で繋がった状態のキートップシートを示す。図２は本発明の第１実施形態に係るキートップの製造方法の各工程を示すフローチャートである。図３（ａ）〜（ｇ）は本キートップの製造方法の各工程を示す概略図である。図４（ａ）〜（ｄ）は本キートップの製造方法における射出成形工程を示す断面図である。

＜キートップの構成＞
図１（ａ）において、本実施形態に係るキートップ１は、例えば、携帯電話機の押釦スイッチに用いられるものであり、樹脂製のキートップ本体１０の表面に補強繊維層２０を設けた構成としてある。また、各キートップ１の表面には、数字、アルファベット、記号等の種々の表示１ａが加飾してある。

キートップ本体１０を形成するための樹脂材料としては、特に限定されるものではないが、例えば、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、スチレン系樹脂、オレフィン系樹脂及びその変性樹脂等を用いることができる。

また、キートップ１を背面から照明して表示１ａを発光させて視認可能にするために、キートップ本体１０を、透光性を有する樹脂材料で形成することが好ましい。透光性を有する樹脂材料として、具体的には、ポリプロピレン樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアクリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂などが挙げられ。特に、耐衝撃性に優れたポリカーボネート樹脂が好適である。

一方、補強繊維層２０は、キートップ本体１０を補強することによってキートップ１の更なる薄型化を可能とし、同時に、キートップ１に繊維の外観及び質感を与えてデザイン性を向上させるためのものである。このような補強繊維層２０を設けることによって、キートップ本体１０の肉厚を約０．２〜０．６ｍｍ程度に薄型化しつつ、その強度向上を図ることができる。

この補強繊維層２０を形成する繊維材料としては、キートップ本体１０の成形温度で変性しない程度の耐熱性を有し、キートップ本体１０を補強し得る天然又は合成のあらゆる繊維が含まれる。キートップ本体１０の補強効果を重視するのであれば、例えば、炭素繊維、ケブラー（登録商標）、ガラス繊維等の高強度繊維を用いることができる。

また、キートップ１のデザイン性を重視するのであれば、例えば、染織、混用、混紡などの自由度が高いポリエステル繊維、アクリル繊維、ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維、ポリウレタン繊維、ポリアミド繊維、モルフォ繊維等の有機繊維を用いることができる。さらに、加工に十分な耐熱性と良好な質感とを兼ね備えた絹、木綿、麻などの天然繊維を用いることもできる。

これに加え、補強繊維層２０は、キートップ本体１０の表面、裏面又は内部に層を形成することが可能であれば、織布、不織布又はカットファイバーのいずれの形態からなるものであってもよい。

このような補強繊維層２０は、外部から視認可能であれば、キートップ本体１０の表面、裏面又は内部のいずれに設けてもよい。また、補強繊維層２０をキートップ本体１０に設けるための手段として、例えば、キートップ本体１０の成形時に樹脂材料を補強繊維層２０に溶着させる方法、キートップ本体１０及び補強繊維層２０となるシート状材料をあらかじめ接着剤で接着させる方法、補強繊維層２０となるシート状材料にキートップ本体１０となる樹脂材料をコーティング又は含浸させる方法などを採用することができる。

また、補強繊維層２０としては、一般的に被服や装身具等に用いられる繊維生地等を広く利用することができるので、この補強繊維層２０に装飾的な織り目、色、模様、絵柄等を施すことにより、キートップ１のデザイン性をより向上させることができる。

さらに、図１（ａ）に示す各キートップ１は、後述する成形工程において、同図（ｂ）に示すようなシート状の補強繊維層２０に、所定のレイアウトで互いに繋がれた状態で一体的に成形される（これを「キートップシート２」という）。そして、各キートップ１が組み付けられる図示しない押釦スイッチの構成など、必要に応じて補強繊維層２０を切断し、個々のキートップ１，１，１…ごとに分離させる。

但し、キートップシート２の状態でも、補強繊維層２０の柔軟性により、各キートップ１は個別に押動操作可能であるから、このキートップシート２の状態のままで押釦スイッチに組み込んで使用することもできる。

＜キートップの製造方法＞
次に、上述したキートップ１又はキートップシート２の製造方法について、図２〜４を参照しつつ説明する。本実施形態では、補強繊維層２０を金型３０にインサートしてキートップ本体１０を射出成形するようにしてある。

図４（ａ）において、本実施形態で使用する金型３０は、上型３１と下型３２とからなっている。上型３１は可動型となっており、図示しない油圧シリンダ等の駆動手段に接続してある。また、上型３１にはキートップ１を成形するための複数の型面３１ａ，３１ａ…が形成してある。一方、下型３２は固定型であり、上型３１の各型面３１ａにそれぞれ対応する複数のゲート３２ａ，３２ａ…を有している。これらゲート３２ａの上流側には、加熱溶融させた樹脂材料１０’（同図（ｃ）参照）を供給するための図示しない射出シリンダが接続してある。

［補強繊維層の配置工程］
まず、図３（ａ）に示すように、金型３０を型開きさせた状態で、下型３２の水平な型面に補強繊維層２０を配置する（図２のステップＳ１）。この詳細を図４（ａ）に示す。下型３２に配置された補強繊維層２０の上方には上型３１の各型面３１ａが位置し、下方には下型３２の各ゲート３２ａが位置することになる。この補強繊維層２０は、その織り目、図柄、模様、絵柄等が、上型３１の各型面３１ａに対して所定位置となるように位置決めしてある。

［型締め工程］
次いで、図３（ｂ）に示すように、図示しない駆動手段により上型３１を可動させ、上型３１と下型３２との互いの型面を付き合わせて型締めする（図２のステップＳ２）。この詳細を図４（ｂ）に示す。型締めにより、各キートップ１を成形するための複数のキャビティＣ，Ｃ…が形成され、各キャビティＣ内には補強繊維層２０が部分的にインサートされる。

［キートップの成形工程］
この状態において、図４（ｃ）に示すように、あらかじめ加熱溶融させた樹脂材料１０’を射出する（図２のステップＳ３）。射出された樹脂材料１０’は、図示しないスプルー及びランナを経て、下型３２の各ゲート３２ａから各キャビティＣ内に高圧で充填される。これにより、各キャビティＣ内で補強繊維層２０と樹脂材料１０’とが共に所定形状に成形され、複数のキートップ本体１０，１０…が、シート状の補強繊維層２０の裏面側に内包された状態で所定のレイアウトで形成される。各キートップ本体１０とこれを内包する補強繊維層２０の一部とが複数のキートップ１，１…を形成するとともに、これらキートップ１，１…と補強繊維層２０の全体とがキートップシート２を形成する。

ここで、キートップ本体１０をポリカーボネート樹脂で成形する場合、キートップ本体１０の肉厚は、管理値である０．５ｍｍ程度が限界とされるが、本実施形態では、キートップ本体１０を補強繊維層２０により補強しているので、キートップ本体１０を約０．２ｍｍ程度に薄型化した場合でも、キートップ本体１０に十分な強度をもたせることができる。

［キートップの冷却工程・型開き工程・キートップシートの離型工程］
その後、金型３０内で成形品を十分に冷却し（図２のステップＳ４）、図３（ｃ）に示すように、上型３１を開方向に移動させて型開きする（図２のステップＳ５）。次いで、上型３１に内蔵された図示しないエジェクトピンを動作させ、キートップシート２を離型する（図２のステップＳ６）。

［キートップの加飾工程］
次いで、図３（ｄ）に示すように、離型したキートップシート２を図示しないロボットハンド、コンベア等によって表面印刷装置４０へと搬送し、この表面印刷装置４０により、各キートップ１の表面に、携帯電話機の操作に必要な数字、文字又は記号等の表示１ａ（図１参照）を印刷する（図２のステップＳ７）。この加飾工程では、レーザー、シルクスクリーン、インクジェット等の各種印刷方法を採用することができる。
なお、この加飾工程において、シート状の補強繊維層２０の表面又は裏面に、携帯電話機の機能とは無関係の模様や図柄等を印刷するようにしてもよい。また、この加飾工程において、補強繊維層を構成する繊維が耐摩耗性に優れる場合や、繊維自体の触感をそのまま生かす場合などを除いて、補強繊維層２０の損傷、退色、劣化を防止するためのＵＶコーティングをその表面に施してもよい。

この加飾工程が完了すると、次に、加飾したキートップシート２を切断して個々のキートップ１，１…ごとに分離させる工程（図３（ｆ）参照）に移行するが、上述したように、キートップシート２の状態のままで押釦スイッチに組み込んで使用する場合には、この加飾工程で製品（キートップ）の完成となる（図３（ｅ）参照）。

［キートップの分離工程］
別個独立の複数のキートップ１，１…を製造する場合には、図３（ｆ）に示すように、加飾したキートップシート２を図示しないロボットハンド等によって打ち抜き装置５０へと搬送する。そして、この打ち抜き装置５０によって補強繊維層２０を一括で切断し、キートップシート２の各キートップ１を、図３（ｇ）に示すように個別に分離させる（図２のステップＳ８）。これにより、携帯電話機の押釦スイッチに組み込まれる１セットのキートップ１，１…が完成する。

＜効果＞
以上のような、本発明の第１実施形態に係るキートップ１又はキートップシート２によれば、織布又は不織布からなる補強繊維層２０によってキートップ本体１０を補強することにより、その薄型化を図ることができる。

また、キートップ本体１０に補強繊維層２０を外部から視認可能な状態で設けたことにより、従来の印刷や塗装と全く異なる繊維の質感をキートップ１にもたせることができ、キートップ１のデザイン性の向上を図ることもできる。

さらに、複数のキートップ本体１０を、シート状の補強繊維層２０に所定のレイアウトで配設したキートップシート２としたことにより、あらかじめ複数のキートップ１，１…を所定のレイアウトで同時に成形することができ、その後の加工工程（図２のステップＳ６〜７）において、これら複数のキートップ１，１…を一体として取り扱うことが可能となり、キートップ１の製造及び押釦スイッチの組み立て等を効率よく行うことができる。

一方、本発明の第１実施形態にかかるキートップ１の製造方法によれば、補強繊維層２０をインサートした射出成形によって、キートップ本体１０の成形と同時に、その表面に補強繊維層２０を容易に一体化することができ、本発明のキートップ１を効率よく製造することができる。

なお、上述した射出成形によるキートップ１の製造方法では、キートップ本体１０の表面に補強繊維層２０を溶着した構成としたが、これに限定されるものではない。例えば、図４（ｄ）に示すように、上型３１の型面３１ａ側から各キャビティＣ内へ樹脂材料１０’を射出充填させることにより、キートップ本体１０の裏面に補強繊維層２０を溶着した構成とすることができる。このような構成とした場合は、透光性を有するキートップ本体１０を介して補強繊維層２０の織り目等が外部から視認可能となり、また、補強繊維層２０を保護するためのＵＶコーティングが不要となる。

＜＜第２実施形態＞＞
次に、本発明の第２実施形態に係るキートップ及びその製造方法について、図５〜８を参照しつつ説明する。図５は本発明の第２実施形態に係るキートップを示すものである。同図（ａ）は平面図、同図（ｂ），（ｃ）は共に同図（ａ）のＡ−Ａ断面図であり、同図（ｂ）はキートップ本体の表面側に補強繊維層を設けた場合、同図（ｃ）はキートップ本体の裏面側に補強繊維層を設けた場合の構成を示す。図６は本発明の第２実施形態に係るキートップの製造方法の各工程を示すフローチャートである。図７（ａ）〜（ｉ）は本キートップの製造方法の各工程を示す概略図である。図８（ａ）〜（ｄ）は本キートップの製造方法におけるプレス工程を示す断面図である。

なお、本実施形態において、上述した第１実施形態と同様の箇所については、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。

＜キートップの構成＞
図５（ａ）において、本実施形態に係るキートップシート３は、第１実施形態と同様に、例えば、携帯電話機の押釦スイッチに用いられるものである。但し、第１実施形態と異なり、本実施形態に係るキートップシート３は、可撓性を有する薄い樹脂シート１１上に複数のキートップ本体１０，１０…を所定のレイアウトで一体成形したキートップ本体群１０１を備えており、このキートップ本体群１０１の表面（同図（ｂ）参照）又は裏面（同図（ｃ）参照）に、補強繊維層２０を設けた構成としてある。この補強繊維層２０に補強された各キートップ本体１０は、それぞれ図１（ａ）に示したものと同じキートップ１を形成している。

後に詳述するが、キートップ本体群１０１の各キートップ本体１０は、樹脂シート１１をプレス加工することにより形成してある。この樹脂シート１１で繋がった各キートップ１の押動操作をスムーズにするため、各キートップ本体１０の周り三辺には、平面視略Ｕ字状のスリット１１ａが打ち抜いてある。これにより、各キートップ１が、残り一辺の接合部１１ｂを支軸にして柔軟に押動操作可能となっている。

その他の構成は、第１実施形態とほぼ同様であり、キートップ本体群１０１は、耐衝撃性に優れ、透光性を有するポリカーボネート等の樹脂材料によって形成してある。また、補強繊維層２０には、装飾的な織り目、色、模様、絵柄等が施してあり、最終的なキートップ１又はキートップシート３のデザイン性を向上させている。

なお、上述したキートップシート３は、そのままで押釦スイッチに組み込んで使用することができるが、製造の各工程においてはキートップシート３の形態を維持して、その取り扱いや加工を容易にするとともに、最終工程において全ての接合部１１ｂ，１１ｂ…を切断し、図１（ａ）に示すような個々のキートップ１に分離させてもよい。

＜キートップの製造方法＞
次に、上述したキートップ１又はキートップシート３の製造方法について、図６〜８を参照しつつ説明する。本実施形態では、共にシート状材料である樹脂シート１１及び補強繊維層２０を互いに積層した状態でプレス加工し、キートップシート３を製造するようにしてある。

［シート状材料の積層工程］
図７（ａ）に示すように、製造ラインの最も上流側には、共にロール状に巻いた状態の補強繊維層２０及び樹脂シート１１が設置してあり、このロールから引き出した補強繊維層２０及び樹脂シート１１を、複数の送りローラ６０によって挟み込み、上下に積層した状態で製造ラインの下流側装置に連続的に供給する（図６のステップＳ１１）。

なお、本実施形態では、この積層工程において、樹脂シート１１の上に補強繊維層２０を積層したが、これに限らず、樹脂シート１１の下に補強繊維層２０を積層してもよい。前者の場合には図５（ｂ）に示す構成のキートップシート３、後者の場合には図５（ｃ）に示す構成のキートップシート３が最終的に形成されることになる。

［積層材の加熱工程］
次いで、図７（ｂ）に示すように、補強繊維層２０及び樹脂シート１１の積層材を加熱装置７０に送り込み、樹脂シート１１が軟化状態となるまで加熱する（図６のステップＳ１２）。加熱装置７０としては、電熱器、赤外線ハロゲンランプ等を熱源とする各種ヒータを用いることができ、樹脂シート１１に接触又は非接触で加熱するいずれの方式であってもよい。なお、補強繊維層２０は必ずしも加熱する必要はない。このような場合、例えば、図７（ａ）に示す樹脂シート１１が巻かれたロールと、送りローラ６０との間に加熱装置７０を配置することが考えられる。

加熱装置７０の加熱温度は、樹脂シート１１の肉厚等により異なるが、例えば、樹脂シート１１が肉厚約１ｍｍのポリカーボネート樹脂であるならば、その熱変形温度（加重撓み温度）である約１３２℃（１．８１ＭＰａ）程度となる。このように、樹脂シート１１を十分に軟化させるため、樹脂シート１１の材質、肉厚、幅等に応じて加熱装置７０の加熱温度、加熱時間などを制御する。

なお、この加熱工程において、補強繊維層２０及び樹脂シート１１を上下から挟み込んで加熱する構成の加熱装置７０を用いて、樹脂シート１１を軟化させつつ、補強繊維層２０に溶着させてもよい。また、次のプレス工程で用いられる上下プレス型８１，８２（図７（ｃ）参照）を加熱装置として用い、加熱工程とプレス工程とを単一工程にしてもよい。

［キートップシートのプレス工程］
次いで、図７（ｃ）に示すように、補強繊維層２０及び加熱軟化させた樹脂シート１１を上下プレス型８１，８２の間に送り込み、下プレス型８２に載置された補強繊維層２０及び樹脂シート１１を、上プレス型８１でプレス加工する（図６のステップＳ１３）。

図８（ａ）に示すように、上プレス型８１には、個々のキートップ１，１…をそれぞれ成形するための複数の型面８１ａ，８１ａ…が設けてある。そして、上プレス型８１を下プレス型８２に向かって下降させ、これら型面８１ａ，８１ａ…を補強繊維層２０及び加熱軟化させた樹脂シート１１に型押しする。

すると、図８（ｂ）に示すように、上プレス型８１の各型面８１ａ以外の面でプレスされた薄い樹脂シート１１上に、複数のキートップ本体１０，１０…が所定のレイアウトで配置されたキートップ本体群１０１が形成されるとともに、このキートップ本体群１０１の表面の凹凸形状に沿って補強繊維層２０が一体的に溶着される。すなわち、図５（ｂ）に示すような、複数のキートップ１，１…を備えたキートップシート３がプレス加工される。

上述した第１実施形態と同様、キートップ本体１０をポリカーボネート樹脂で成形したならば、各キートップ本体１０の肉厚は、約０．２ｍｍ程度まで薄型化することができ、これらキートップ本体１０を補強繊維層２０により補強しているので、薄型化したキートップ本体１０に十分な強度をもたせることができる。

ここで、上述したシート状材料の積層工程（ステップＳ１１、図７（ａ）参照）において、樹脂シート１１の下に補強繊維層２０を積層した場合、本キートップシート３のプレス工程は、図８（ｃ），（ｄ）に示すようになる。

これら図面において、上プレス型８１を下プレス型８２に向かって下降させると、上プレス型８１の各型面８１ａに加熱軟化させた樹脂シート１１のみが型押しされる。これにより、薄い樹脂シート１１上に複数のキートップ本体１０，１０…を備えたキートップ本体群１０１が形成されるとともに、このキートップ本体群１０１の平らな裏面に補強繊維層２０が一体的に溶着される。すなわち、図５（ｃ）に示すような、複数のキートップ１，１…を備えたキートップシート３がプレス加工される。

［キートップシートの冷却工程］
ここで、上述したキートップシート３のプレス工程（ステップＳ１３）では、上下プレス型８１，８２の温度を約８０℃に設定してあり、これは積層材の加熱工程（ステップＳ１２）で加熱軟化させた樹脂シート１１よりも低温である。したがって、プレス加工されたキートップ本体群１０１の所定の硬化時間が経過するまで、上述した上プレス型８１の型押し状態を継続させることにより、プレス加工したキートップシート３を冷却して硬化させる（図６のステップＳ１４）。

［型開き工程・キートップシートの離型工程］
その後、図７（ｄ）に示すように、上プレス型８１を開方向に移動させて型開きする（図６のステップＳ１５）。次いで、上プレス型８１に内蔵された図示しないエジェクトピンを動作させ、キートップシート３を離型する（図６のステップＳ１６）。

［キートップシートのスリット形成工程］
次いで、図７（ｅ）に示すように、離型したキートップシート３を図示しないコンベア又はロボットハンド等によって打ち抜き型９０へと搬送し、この打ち抜き型９０によって、キートップシート３の各キートップ１の周囲三辺に沿った略Ｕ字状のスリット１１ａ（図５（ａ）参照）を打ち抜き加工する（図６のステップＳ１７）。

［キートップシートの加飾工程］
次いで、図７（ｆ）に示すように、スリット１１ａを打ち抜いたキートップシート３を図示しないコンベア等によって表面印刷装置４０へと搬送し、この表面印刷装置４０により、各キートップ１の表面に、携帯電話機の操作に必要な数字、文字又は記号等の表示１ａ（図１参照）を印刷する（図６のステップＳ１８）。

第１実施形態と同様、この加飾工程において、シート状の補強繊維層２０の表面又は裏面に、携帯電話機の機能とは無関係の模様や図柄等を印刷するようにしてもよい。また、この加飾工程において、補強繊維層２０の損傷、退色、劣化を防止するためのＵＶコーティングをその表面に施してもよい。

この加飾工程が完了すると、次に、加飾したキートップシート３を切断して個々のキートップ１，１…ごとに分離させる工程（図７（ｈ）参照）に移行するが、上述したように、キートップシート３の状態のままで押釦スイッチに組み込んで使用する場合には、この加飾工程で製品の完成となる（図７（ｇ）参照）。

［キートップの分離工程］
別個独立の複数のキートップ１，１…を製造する場合には、図７（ｈ）に示すように、加飾したキートップシート３を図示しないコンベア等によって打ち抜き装置５０へと搬送する。そして、この打ち抜き装置５０によって、各キートップ１の接合部１１ｂ（図５参照）、及びその箇所の補強繊維層２０を一括で切断し、キートップシート３から各キートップ１を、図７（ｉ）に示すように個別に分離させる（図６のステップＳ１９）。これにより、携帯電話機の押釦スイッチに組み込まれる１セットのキートップ１，１…が完成する。

＜効果＞
以上のような、本発明の第２実施形態に係るキートップ１又はキートップシート３によれば、第１実施形態と同様に、補強繊維層２０によってキートップ本体１０を補強することにより、その薄型化を図ることができる。

また、第１実施形態と同様に、キートップ本体１０に補強繊維層２０を外部から視認可能な状態で設けたことにより、従来の印刷や塗装と全く異なる繊維の質感をキートップ１又はキートップシート３にもたせることができ、キートップ１又はキートップシート３のデザイン性の向上を図ることもできる。

さらに、第１実施形態と同様に、キートップシート３の形態では、あらかじめ複数のキートップ１，１…を所定のレイアウトで同時に成形することができ、その後の加工工程（図６のステップＳ１４〜１９）において、これら複数のキートップ１，１…を一体として取り扱うことが可能となり、キートップ１の製造及び押釦スイッチの組み立て等を効率よく行うことができる。

一方、本発明の第２実施形態にかかるキートップ１の製造方法によれば、複数のキートップ１，１…を含むキートップシート３をプレス加工（ステップＳ１３）することができるので、例えば、共にシート状である樹脂シート１１及び補強繊維層２０の積層（ステップＳ１１）、樹脂シート１１の加熱（ステップＳ１２）、プレス加工（ステップＳ１３）、各キートップ１の加飾（ステップＳ１８）、各キートップ１の分離（ステップＳ１９）等といった工程を一連のライン上で連続的に行うことが可能となり、キートップ１又はキートップシート３を効率よく大量生産することができる。また、プレス加工では、金型に射出成形ほどの高精度が要求されないので、製造コストの削減を図ることができる。

特に、キートップ１又はキートップシート３のプレス加工では、第１実施形態の射出成形と比較して、軟化した樹脂材料１０’の流動性の悪化による充填不良、ウェルド等を防止するための成形過程における微調整が不要であり、所望の形状精度及び寸法精度を有するキートップ１又はキートップシート３を容易かつ安定して製造することができる。

なお、上述した第２実施形態では、樹脂シート１１と補強繊維層２０とを別々に供給して積層させた（ステップＳ１１、図７（ａ）参照）が、これに限定されるものではなく、例えば、これら樹脂シート１１と補強繊維層２０とを接着剤等で積層固定した複合シート材を用意して製造装置の下流側へ供給するようにしてもよい。

＜＜第３実施形態＞＞
次に、本発明の第３実施形態に係るキートップ及びその製造方法について、図９（ａ）〜（ｃ）を参照しつつ説明する。図９は本発明の第３実施形態に係るキートップ及びその製造方法を示すものであり、同図（ａ）は補強繊維層に樹脂材料をコーティング又は含浸したシート状材料の断面図、同図（ｂ）は同図（ａ）の樹脂シート材を打ち抜き加工した複数のキートップの断面図、同図（ｃ）は同図（ａ）の樹脂シート材をプレス加工したキートップシートの断面図である。

図９（ａ）に示す樹脂シート材４’は、本実施形態に係るキートップ１又はキートップシート４（同図（ｂ），（ｃ）参照）を形成するための素材であり、シート状の補強繊維層２０の両面に、例えば、紫外線硬化樹脂のような樹脂材料１２をコーティング又は含浸させて硬化させたものである。

このような樹脂シート材４’を、例えば、上述した表面印刷装置４０によって加飾し（図７（ｆ）参照）、次いで、打ち抜き装置５０によって打ち抜き加工することにより（図７（ｈ）参照）、図９（ｂ）に示すような複数のキートップ１，１…を形成することができる。このようにして製造された各キートップ１は、打ち抜き加工により形成されたキートップ本体１０の内部に補強繊維層２０が介設される構成となる。

また、図９（ａ）に示すシート状材料４’を、例えば、上述した上下プレス型８１，８２によってプレス加工し（図７（ｃ）参照）、図９（ｃ）に示すような、複数のキートップ１を一体化したキートップシート４を形成してもよい。その後、打ち抜き装置９０によってキートップシート４の各キートップ１周りにスリットを打ち抜き（図７（ｅ）参照）、表面印刷装置４０によって各キートップ１を加飾すれば（図７（ｆ）参照）、図５（ａ）に示すキートップシート３とほぼ同じ構成のキートップシート４を製造することができる。さらに、このキートップシート４を打ち抜き装置９０によって打ち抜き（図７（ｈ）参照）、複数のキートップ１，１…に分離させてもよい。

このような本発明の第３実施形態に係るキートップ１又はキートップシート４、及びその製造方法によれば、第１及び第２実施形態と同様に、補強繊維層２０によってキートップ本体１０を補強することにより、その薄型化を図ることができる。

また、第１及び第２実施形態と同様に、キートップ本体１０に補強繊維層２０を外部から視認可能な状態で設けたことにより、従来の印刷や塗装と全く異なる繊維の質感をキートップ１又はキートップシート４にもたせることができ、キートップ１又はキートップシート４のデザイン性の向上を図ることもできる。

さらに、第１及び第２実施形態と同様に、キートップシート４の形態では、あらかじめ複数のキートップ１，１…を所定のレイアウトで同時に成形することができ、その後の加工工程において、これら複数のキートップ１，１…を一体として取り扱うことが可能となり、キートップ１の製造及び押釦スイッチの組み立て等を効率よく行うことができる。

これに加え、キートップ１又はキートップシート４を打ち抜き加工又はプレス加工により製造することができるので、第２実施形態と同様に、各種製造工程を一連のライン上で連続的に行うことが可能となり、キートップ１又はキートップシート４を効率よく大量生産することができる。また、プレス加工では、金型に射出成形ほどの高精度が要求されないので、製造コストの削減を図ることができる。

本発明の第１実施形態に係るキートップの斜視図であり、同図（ａ）は個々に分離させた複数のキートップ、同図（ｂ）は複数のキートップが補強繊維層で繋がった状態のキートップシートを示す。 は本発明の第１実施形態に係るキートップの製造方法の各工程を示すフローチャートである。 同図（ａ）〜（ｇ）は本キートップの製造方法の各工程を示す概略図である。 同図（ａ）〜（ｄ）は本キートップの製造方法における射出成形工程を示す断面図である。 本発明の第２実施形態に係るキートップを示すものである。同図（ａ）は平面図、同図（ｂ），（ｃ）は共に同図（ａ）のＡ−Ａ断面図であり、同図（ｂ）はキートップ本体の表面側に補強繊維層を設けた場合、同図（ｃ）はキートップ本体の裏面側に補強繊維層を設けた場合の構成を示す。 本発明の第２実施形態に係るキートップの製造方法の各工程を示すフローチャートである。 同図（ａ）〜（ｉ）は本キートップの製造方法の各工程を示す概略図である。 同図（ａ）〜（ｄ）は本キートップの製造方法におけるプレス工程を示す断面図である。 本発明の第３実施形態に係るキートップ及びその製造方法を示すものであり、同図（ａ）は補強繊維層に樹脂材料をコーティング又は含浸したシート状材料の断面図、同図（ｂ）は同図（ａ）の樹脂シート材を打ち抜き加工した複数のキートップの断面図、同図（ｃ）は同図（ａ）の樹脂シート材をプレス加工したキートップシートの断面図である。

符号の説明

１ キートップ
１ａ 表示
２，３，４ キートップシート
４’ シート状材料
１０ キートップ本体
１０’ 樹脂材料
１１ 樹脂シート
１１ａ スリット
１１ｂ 接合部
１０１ キートップ本体群
２０ 補強繊維層
３１ 上型
３２ 下型
４０ 表面印刷装置
５０，９０ 打ち抜き装置
６０ 送りローラ
７０ 加熱装置
８１ 上プレス型
８２ 下プレス型

Claims (9)

1. 携帯用電子機器の押釦スイッチに用いるキートップであって、樹脂製のキートップ本体の表面、裏面又は内部の少なくともいずれか一箇所に、外部から視認可能な状態で補強繊維層を設けたことを特徴とするキートップ。
2. 複数の前記キートップ本体を、シート状の前記補強繊維層に所定のレイアウトで配設したことを特徴とする請求項１記載のキートップ。
3. 複数の前記キートップ本体を、可撓性を有する樹脂シート上に所定のレイアウトで一体的に配設したキートップ本体群とし、このキートップ本体群にシート状の前記補強繊維層を設けたことを特徴とする請求項１記載のキートップ。
4. 前記キートップ本体又は前記キートップ本体群及び前記補強繊維層が、透光性を有することを特徴とする請求項１〜３いずれか記載のキートップ。
5. 前記補強繊維層に模様を印刷したことを特徴とする請求項１〜４いずれか記載のキートップ。
6. 請求項１〜５いずれか記載のキートップの製造方法であって、
   シート状の前記補強繊維層を金型のキャビティ内に配置する工程と、
   前記金型のキャビティ内に流動性を有する樹脂材料を射出し、前記補強繊維層に接合した状態で前記キートップ本体又は前記キートップ本体群を成形する工程とを含むことを特徴とするキートップの製造方法。
7. 請求項１〜５いずれか記載のキートップの製造方法であって、
   共にシート状の樹脂材料及び前記補強繊維層を互いに積層した状態にして供給する工程と、
   前記樹脂材料及び前記補強繊維層の積層材と金型との少なくとも一方を所定温度に加熱する工程と、
   前記樹脂材料及び前記補強繊維層の積層材を前記金型でプレスし、前記補強繊維層に接合した状態で前記キートップ本体又は前記キートップ本体群を成形する工程とを含むことを特徴とするキートップの製造方法。
8. 請求項１〜５いずれか記載のキートップの製造方法であって、
   シート状の前記補強繊維層に樹脂材料を所定肉厚となるようにコーティング又は含浸する工程と、
   前記樹脂材料を硬化させて前記補強繊維層と一体の樹脂シート材を形成する工程と、
   前記樹脂シート材を金型でプレスし、前記キートップ本体又は前記キートップ本体群を成形する工程とを含むことを特徴とするキートップの製造方法。
9. 請求項６〜８いずれか記載のキートップの製造方法において、
   前記補強繊維層に接合し又は一体となった前記キートップ本体群を、その後、個々の前記キートップ本体ごとに分離させて複数のキートップにする工程を含むことを特徴とするキートップの製造方法。

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