JP2011159525A - 薄型キーパッド - Google Patents

Abstract

【課題】
各キー間隔の均一化を図るとともに、各キーの押込みを容易にする。
【解決手段】
本発明は、樹脂製若しくはエラストマー製の弾性シートと、その弾性シートの上方に固定されるキーシート１０の一部である２以上のキー１２と、キーシート１０の一部であって、２以上のキー１２の周囲に配置されるフレーム１１とを備え、フレーム１１の少なくとも一辺と当該一辺と対向して近接する近接キー１２’との間を、１若しくは２以上の連結部１５にて連結する薄型キーパッド１に関する。
【選択図】図３

Description

本発明は、薄型キーパッドに関するものである。

近年の電子機器の市場において、携帯電話、モバイルＰＣ、テレビのリモートコントローラ等の電子機器の薄型化および小型化が強く求められている。このため、当該電子機器に組み込まれるキーパッドにも、その薄型化と、キー間隔の狭小化とが求められている。

しかし、キーの厚さが小さくなると、熱可塑性樹脂を用いた射出成形では、溶融した樹脂の粘度が高いので、金型の形状を正確に転写した凹凸を形成することが難しくなる。溶融した樹脂の温度を上げてその粘度を低下させることも考えられるが、そうすると樹脂中に泡が生成しやすくなり、成形したキーパッド中に気泡が形成される危険性が高くなる。このため、温度を上げることなく金型の形状を正確に転写しやすい光硬化性樹脂を用いる方法が知られている（特許文献１を参照）。

特開２００２−１０９９８７

光硬化性樹脂を硬化させて成形したキーパッドから、各キーを分離する方法としては、各キーの周囲に刃を当てて打ち抜く手法に加え、各キーの周囲をレーザーにてカットする手法もある。レーザーのビーム径は数十〜数百ミクロンに絞ることができるので、１ｍｍ以下のキー間隔が求められるキーパッドであっても容易に製造することができる。

しかし、いずれのカット手法を用いたとしても、各キーの全周囲をカットすると次のような問題が生じる場合がある。図１４は、キーパッド製造途中の成形体の平面図および右側面図を示す。この成形体１１０は、光硬化性樹脂から成り、裏側にフィルム１２０を備える。成形体１１０を製造する際に、未硬化状態の光硬化性樹脂の一面側にフィルム１２０を貼り、その状態にて光照射を行い、未硬化状態の光硬化性樹脂を硬化させる。フィルム１２０は、各キーを個々に分離せずにそれらの配置状態を保持した状態でキーパッドを製造するために用いられる。成形体１１０は、外周にフレーム１１１を備えるとともに、フレーム１１１の内側に多くのキー１１２を備える。各キー１１２の周囲には、フィルム１２０側に向かって窪む溝１１３が形成されている。硬化の際、光硬化性樹脂は成形体１１０の中央に向かって収縮しようとする。この際、フィルム１２０は、その形状を保ち成形体１１０の当該収縮を抑制するものの完全に抑制しきれず、フレーム１１１および各キー１１２は、成形体１１０の中央に向かう応力を残しつつ中央に僅かに寄った状態になる。

図１５は、図１４に示す成形体の溝にレーザーの焦点を絞り、溝に沿って各キーをカットしたときの理想の形態を示す平面図および右側面図である。また、図１６は、図１４に示す成形体の溝にレーザーの焦点を絞り、溝に沿って各キーをカットしたときの実際の形態を示す平面図および右側面図である。

フィルム１２０付きの成形体１１０の変形を矯正させた状態でカット用の治具にセットして各キー１１２をフィルム１２０ごと分離したとき、図１５に示すように、成形体１１０が変形せずに、各キー１１２の周囲に略等幅の分離溝１１４が形成されるのが理想である。しかし、実際には、フィルム１２０によって抑えられていた応力が開放され、フレーム１１１および各キー１１２は、成形体１１０の中央に向かってわずかに変形し、硬化時の収縮した状態に戻る。特に、成形体１１０の長さ方向のフレーム１１１は、当該長さ方向の略中央部分から成形体１１０の中央に向かう力Ｆを受けて反りやすい。この結果、成形体１１０は、図１６に示すように、成形体１１０の長さ方向のフレーム１１１が二点鎖線から成形体１１０の中央に向かってへこんだ形状となる。このような変形が生じると、各キー１１２の周囲の分離溝１１４は不均一な幅となり、各キー１１２同士が接触する箇所も生じ得る。特に、フレーム１１１の各辺と当該各辺に近接するキー１１２とが接触しやすい。

このような成形体１１０の変形を防止するだけであれば、各キー１１２の全周をフィルム１２０ごと完全に分離することなく、図１４に示す溝１１３をできるだけ薄くするように成形する方法も考えられる。しかし、かかる方法を用いると、各キー１１２がその底面で互いに連結されているので、押込みにくくなる。

本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであって、各キー間隔の均一化を図るとともに、各キーの押込みを容易にすることを目的とする。

上記目的を解決するための本発明の一形態は、樹脂製若しくはエラストマー製の弾性シートと、弾性シートの上方に固定されるキーシートの一部である２以上のキーと、キーシートの一部であって、２以上のキーの周囲に配置されるフレームとを備え、フレームの少なくとも一辺と当該一辺と対向して近接する近接キーとの間を、１若しくは２以上の連結部にて連結する薄型キーパッドである。

本発明の別の形態は、フレームの少なくとも一辺と、当該一辺の長さ方向略中央に配置される近接キーである中央近接キーとの間を、当該中央近接キー当たり１または２以上の連結部にて連結する薄型キーパッドである。

本発明の別の形態は、フレームの少なくとも一辺と、中央近接キーと隣り合う他の近接キーとの間を、当該他の近接キー当たり１または２以上の連結部にて、さらに連結する薄型キーパッドである。

本発明の別の形態は、フレームの少なくとも一辺と、当該一辺と近接する全ての近接キーとの間を、各近接キー当たり２以上の連結部にて連結する薄型キーパッドである。

本発明の別の形態は、キーと弾性シートとの間にフィルムを備える薄型キーパッドである。

本発明によれば、各キー間隔の均一性に優れ、各キーの押込みが容易な薄型キーパッドを提供することができる。

図１は、第一の実施の形態に係る薄型キーパッドの斜視図である。 図２は、図１に示す薄型キーパッドをＡ−Ａ線にて切断した際の断面図およびその一部の拡大図である。 図３は、図１に示す薄型キーパッドの平面図およびその一部の拡大図である。 図４は、図１に示す薄型キーパッドの製造工程の概略を示すフローチャートである。 図５は、図４のステップＳＴ１０１で使用する金型の主要部の一例を示す斜視図である。 図６は、第一の実施の形態において、金型内に未硬化状態の光硬化性樹脂を供給し、その上からフィルムを貼付しながら脱気して、フィルム貼付後に硬化させるまでの流れを説明するためのモデル図である。 図７は、第一の実施の形態において、光（好ましくは、紫外線）照射以後の各段階を示す図である。 図８は、第二の実施の形態に係る薄型キーパッドの平面図である。 図９は、第二の実施の形態において、薄型キーパッドの製造工程の概略を示すフローチャートである。 図１０は、薄型キーパッドの他の実施の形態を示す平面図である。 図１１は、図１０に示す形態と異なる薄型キーパッドの実施の形態を示す平面図である。 図１２は、実施例１の薄型キーパッドの平面図である。 図１３は、実施例２の薄型キーパッドの平面図である。 図１４は、キーパッド製造途中の成形体の平面図および右側面図である。 図１５は、図１４に示す成形体の溝にレーザーの焦点を絞り、溝に沿って各キーをカットしたときの理想の形態を示す平面図および右側面図である。 図１６は、図１４に示す成形体の溝にレーザーの焦点を絞り、溝に沿って各キーをカットしたときの実際の形態を示す平面図および右側面図である。

以下に、本発明の薄型キーパッドの各実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

１．第一の実施の形態
１．１ 薄型キーパッドの構造
図１は、第一の実施の形態に係る薄型キーパッドの斜視図である。図２は、図１に示す薄型キーパッドをＡ−Ａ線にて切断した際の断面図である。図２中の一点鎖線で囲まれた領域Ｘおよび領域Ｙは、図２に拡大して示す。

図１および図２に示すように、この実施の形態に係る薄型キーパッド１は、薄型の直方体の形状を有し、最表面側から順に、キーシート１０と、フィルム２０と、弾性シート４０とを積層した構成を有する。フィルム２０と弾性シート４０との間には、接着層３０が介在している。

キーシート１０は、複数のキー１２と、当該複数のキー１２の集合体を取り囲むフレーム１１とを備える。キー１２は、幅方向５列で配置されている。５列の内、端から４列のキー１２は、平面視にて略正方形の平面形状を有し、長さ方向１１列で配置されている。５列の内、端にある残り１列であってキーシート１０の長さ方向略中央には、平面視にて当該長さ方向に細長いキー１２が配置され、その他の箇所には上記略正方形の平面形状を有するキー１２と同形のキー１２が配置されている。キー１２の周囲（フレーム１１とキー１２との間も含める）には、フィルム２０側に窪む溝１３が形成されている。すなわち、キーシート１０は、溝１３によって、フレーム１１および各キー１２に区分けされた構成を有する。

以後の説明では、説明の都合上、キーシート１０の長さ方向に延びるフレーム１１の両長辺に最も近く配置されているキー１２を、総称して、「近接キー」１２’と称し、当該近接キー１２’の内で長さ方向略中央に配置される近接キー１２’を、特に、「中央近接キー」１２ａ’と称する。近接キー１２’が偶数の場合には、中央にある２個の近接キー１２’を、中央近接キー１２ａ’と称するものとする。フレーム１１の両長辺の内の一方の長辺に近い側に配置されている近接キー１２’は、当該長辺の長さ方向に細長い中央近接キー１２ａ’と、その長さ方向両外側に配置される近接キー１２ｂ’，１２ｂ’、さらにその両外側に順に配置される近接キー１２ｃ’，１２ｃ’、近接キー１２ｄ’，１２ｄ’、近接キー１２ｅ’，１２ｅ’とから成る。また、他方の長辺に近い側に配置されている近接キー１２’は、中央近接キー１２ａ’と、その長さ方向両外側に配置される近接キー１２ｂ’，１２ｂ’、さらにその両外側に順に配置される近接キー１２ｃ’，１２ｃ’、近接キー１２ｄ’，１２ｄ’、近接キー１２ｅ’，１２ｅ’、近接キー１２ｆ’，１２ｆ’とから成る。本明細書において、「近接」とは、接するくらい近いことを意味する。

図２中の拡大図Ｘに示すように、キー１２は、フィルム２０側に、キー１２の上方よりも大面積であるフランジ１６を有している。近接キー１２’を除く他のキー１２の周囲は、フィルム２０と共に分離溝１４にて、互いに完全に分離されている。一方、近接キー１２’は、図２中の拡大図Ｙに示すように、フレーム１１の長辺側と一部で連結部１５にて連結されており、完全に分離されていない（後に、図３を参照して詳述する）。

キー１２の厚さとしては、０．２〜１．０ｍｍが好ましく、さらに０．３〜０．６ｍｍが好ましい。フランジ１６の厚さ（ｔ１）としては、１０〜１００μｍ（０．０１〜０．１ｍｍ）、さらには２０〜５０μｍ（０．０２〜０．０５ｍｍ）が好ましい。

キーシート１０は、光硬化性樹脂から成る。光硬化性樹脂としては、好適には、紫外線硬化性樹脂を用いることができる。紫外線硬化性樹脂の一例として、ポリエステル系、ポリエーテル系、ＰＣ系、脂肪族系等からなるウレタン系アクリレートまたはウレタン系メタアクリレート等のアクリレート系樹脂が挙げられる。なお、光硬化性樹脂は、紫外線硬化性樹脂に限定されるものではなく、例えば、可視光線硬化性樹脂、電子線硬化性樹脂等であっても良い。この実施の形態では、キーシート１０は、後述するように、未硬化状態の紫外線硬化性樹脂に、高圧水銀ランプ等を用いて紫外線（ＵＶ）を一定量照射し、当該未硬化状態の紫外線硬化性樹脂を硬化させることによって形成される。また、紫外線硬化性樹脂を硬化させる際には、光重合開始剤が用いられる。光重合開始剤として、例えば、ベンゾフェノン系、ベンゾインエーテル系、アセトフェノン系およびチオキサントン系光重合開始剤等が挙げられる。なお、光重合開始剤の選定は、照射する紫外線の波長領域および各種アクリレート系またはメタアクリレート系の樹脂に基づいて行うのが好ましい。紫外線硬化性樹脂と光重合開始剤の組み合わせとしては、０．５ｍｍ以下の厚さのキー１２の製造であっても形状対応性と柔軟性に優れ、高い耐光性、接着性、耐薬品性および靭性も持つウレタン系アクリレート樹脂と１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトンとの組み合わせが、より好ましい。

キー１２の裏側に貼付されているフィルム２０の厚さ（ｔ２）としては、２０〜１００μｍ（０．０２〜０．１ｍｍ）、特に、３０〜７０μｍ（０．０３〜０．０７ｍｍ）が好ましい。フィルム２０は、熱硬化性樹脂あるいは熱可塑性樹脂のいずれの種類の樹脂から成るものでも良く、特に、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂を好適に使用できる。

接着層３０は、好適には、接着剤を硬化した層あるいは両面テープから成る層である。接着層３０は、好適には、フランジ１６の裏面あるいはフレーム１１の裏面と同一若しくはそれより小さな面積を有する。

弾性シート４０は、樹脂若しくはエラストマーから成り、好ましくは、ＰＥＴ樹脂から成る。弾性シート４０の厚さとしては、例えば、０．０３〜０．５ｍｍ、好ましくは、０．０５〜０．２ｍｍとすることができる。弾性シート４０の裏面（接着層３０と反対側の面）におけるキー１２の下方位置には、接着層３０と反対側に向かって突出する押圧子４１が形成されている。押圧子４１の先には、例えばドーム型スイッチ（不図示）が配置され、キー１２の押し下げによって、押圧子４１が当該ドーム型スイッチを押し込む。この結果、ドーム型スイッチが入力される。

図２中の拡大図Ｘに示すように、近接するキー１２間の溝１３の間隔（ｗ１）は、好適には、金型成形時に形成される。当該間隔（ｗ１）は、フランジ１６同士の分離溝１４の間隔（ｗ２）よりも広い。間隔（ｗ１）としては、０．２〜１．０ｍｍが好ましく、さらに、０．４〜０．８ｍｍが好ましい。間隔（ｗ１）が０．２ｍｍ以上の場合、金型成形によって形成しやすく、かつその後のフランジ１６間のカットが行いやすくなる。間隔（ｗ１）が１．０ｍｍ以下の場合、キー間隔の狭小化およびそれに伴う電子機器の小型化の要望にかなう。すなわち、近接するキー１２の間をカットする工程の容易性と、電子機器の小型化との両立を図るためには、間隔（ｗ１）を０．２〜１．０ｍｍ、さらには０．４〜０．８ｍｍとするのが好ましい。

この実施の形態では、分離溝１４の間隔（ｗ２）は、当該近接するキー１２の間隔の中で最も狭い部分である。その間隔（ｗ２）としては、上記間隔（ｗ１）よりも小さく、かつ３０〜５００μｍ（０．０３〜０．５ｍｍ）、さらには５０〜１５０μｍ（０．０５〜０．１５ｍｍ）とするのが好ましい。間隔（ｗ２）が３０μｍ以上の場合、カットしやすいことに加えて、カット後のキー１２のズレ等によりキー１２同士が接触する危険性を低減できる。また、間隔（ｗ２）が５００μｍ以下の場合、キー間隔の狭小化およびそれに伴う電子機器の小型化の要望にかなう。すなわち、キー１２同士の接触確率の低減と、電子機器の小型化との両立を図るためには、間隔（ｗ２）を３０〜５００μｍ、さらには５０〜１５０μｍとするのが好ましい。ただし、分離溝１４は、レーザーの他、刃を用いて形成することもできる。

図３は、図１に示す薄型キーパッドの平面図およびである。図３中の一点鎖線で囲まれた領域Ｚは、図３に拡大して示す。

図３に示すように、各近接キー１２’は、近接するフレーム１１の長辺と連結部１５にて連結されている。なお、図３では、見易さを考慮して、近接キー１２ｅ’，１２ｆ’のみに符号１２’を付しているが、本来、フレーム１１の両長辺に対向して近接する全ての近接キーに符号１２’を付すべきものとする。加えて、図３では、連結部１５を見やすくするために、黒塗りで示している。以後の図でも同様である。連結部１５は、フレーム１１の長辺と近接キー１２’との間を完全に分離せずに、一部だけカットせずに残した部分である。各近接キー１２’は、それぞれ、２本の連結部１５にてフレーム１１の長辺と連結されている。細長い中央近接キー１２ａ’は、その長さ方向をほぼ３分割する部分にて２本の連結部１５でフレーム１１の長辺と連結されている。細長い中央近接キー１２ａ’を除く他の近接キー１２’は、フレーム１１の長辺と対向する当該近接キー１２’の一辺の両端にて、２本の連結部１５を介してフレーム１１の長辺と連結されている。連結部１５の幅（ｗ３）は、近接キー１２’の長さに応じて種々の大きさに設定することが可能であるが、連結部１５を有する近接キー１２’の長さ（フレーム１１の長辺方向の長さ）に対して、２本の連結部１５の幅（ｗ３）の合計が５０％を超えないように設定するのが好ましい。当該合計を５０％以下にすることにより、連結部１５の厚さ（＝フランジ１６の厚さ（ｔ１））が大きくても、近接キー１２’の押込みを容易にすることができる。

１．２ 薄型キーパッドの製造方法

図４は、薄型キーパッドの製造工程の概略を示すフローチャートである。

まず、キーシート１０を成形するための金型を用意し、その金型内に、未硬化状態の光硬化性樹脂（より好ましくは紫外線硬化性樹脂）を供給する（ステップＳＴ１０１）。次に、供給した未硬化状態の光硬化性樹脂の表面に、フィルム２０を貼付する（ステップＳＴ１０２）。フィルム２０は、主に、硬化後のキーシート１０の下面の平滑化を図る趣旨およびフィルム２０で未硬化状態の光硬化性樹脂を金型内に充填しながら、金型内の気泡を逃がす趣旨で用いられる。次に、フィルム２０の上方から、金型内の未硬化状態の光硬化性樹脂に向けて、光（好ましくは、紫外線）を照射して、光硬化性樹脂を硬化する（ステップＳＴ１０３）。次に、金型から、硬化した光硬化性樹脂の成形体（キーシート１０とフィルム２０から成る）を分離し、レーザーカット用の治具にセットして、キーシート１０の各キー１２の周囲にレーザーを照射して、連結部１５を残すように各キー１２の周囲をカットする（ステップＳＴ１０４）。次に、治具内にて各キー１２の位置を維持した状態で、各キー１２と予め用意しておいた弾性シート４０とを接着する（ステップＳＴ１０５）。弾性シート４０への押圧子４１の形成は、弾性シート４０の成形と同時、あるいは成形後のいずれでも良い。レーザーの照射は、既存のいかなる切断用途のレーザー照射装置を用いて行うことができ、より好ましくは、炭酸ガスレーザー照射装置を用いて行う。治具内で２以上のキー１２にカットし、そのカットした配置のまま弾性シート４０と接着するので、カット後の各キー１２を弾性シート４０上に個別に配置して接着するのと比較して、隣り合うキー１２同士の隙間を一定にでき、その隙間の狭小化も図ることができる。

図５は、図４のステップＳＴ１０１で使用する金型の主要部の一例を示す斜視図である。

図５に示す金型５０は、一度の成形で９枚のキーシート１０を製造できるものである。金型５０には、未硬化状態の光硬化性樹脂を供給する凹部５１が設けられている。凹部５１には、各キーシート１０の形状を転写するための凹凸を有する合計９個の型枠５２が形成されている。

図６は、金型内に未硬化状態の光硬化性樹脂を供給し、その上からフィルムを貼付しながら脱気して、フィルム貼付後に硬化させるまでの流れを説明するためのモデル図である。

（ステージ Ａ）
金型５０におけるキー１２を形成するための凹部５３の周囲に未硬化状態の光硬化性樹脂６０を配置後、フィルム２０の端部をその近傍に配置し、フィルム２０を介して未硬化状態の光硬化性樹脂６０の上からローラー６５を当て、ローラー６５を矢印Ａの方向に移動する。
（ステージ Ｂ）
ローラー６５を移動すると、未硬化状態の光硬化性樹脂６０は、ローラー６５の進行方向に向かって次々と凹部５３を順に埋めていき、同時に、凹部５３内の気泡もローラー６５の進行方向に向かって移動する。ローラー６５は、所定数の型枠５２へのフィルム２０の添付が完了する位置で停止する。
（ステージ Ｃ）
フィルム２０の貼付が終了すると、フィルム２０の上方から光（好ましくは、紫外線）を照射する。

図７は、光（好ましくは、紫外線）照射以後の各段階を示す図である。図７では、図２と同様に、連結部１５のある位置にてフレーム１１の短辺と平行に切断した断面で、製造過程の製造物を示す。

（ステージ Ｄ）
金型５０内にて硬化させたフィルム２０付きのキーシート１０を金型５０から取り出す。
（ステージ Ｅ）
次に、フィルム２０付きのキーシート１０を、レーザーカット用の治具７０内にセットする。治具７０における各キー１２の位置には、キー１２を治具７０に固定するために、外部から吸引するための多数の穴７１が設けられている。キーシート１０は、治具７０の外部から多数の穴７１を介して吸引された状態で、レーザーによりカットされる。なお、治具７０には、予め、キー１２を固定するための凹部が形成されているのが好ましい。さらに、キーシート１０の吸引に代えてあるいは吸引と共に、キーシート１０を治具７０に両面テープ等で固定しても良い。当該固定が強固であるほど、ステージ Ｆにおけるカットした後の変形を低減できる。
（ステージ Ｆ）
各キー１２の周囲にレーザー光を照射して、各キー１２の周囲をカットする。ただし、フレーム１１の両長辺と当該両長辺に近接する両近接キー１２’，１２’との間は、連結部１５を残すようにカットされる。このため、図７のステージＦでは、連結部１５を残すようにレーザーカットすることを意味するように、”ＬＡＳＥＲ”をカッコ内に記している。レーザー光の線幅はキー１２間の溝１３の幅よりも狭いので、各キー１２の周囲には、フランジ１６が形成される。レーザー光の照射条件として好適な条件は、レーザー光の線幅：０．１ｍｍ、レーザー光の走査速度：３１０ｍｍ／ｓｅｃ、レーザー出力：１０〜３０Ｗである。レーザー照射装置としては、例えば、サンクス社製のＬＰ−４３０Ｕを好適に用いることができる。レーザーカットは、フィルム２０付きのキーシート１０に形成されている溝１３のどの部分から開始しても良いが、最も変形しやすい外側のフレーム１１の部分の変形を低減するには、フレーム１１の内側からカットせずに、フレーム１１の内側に配置されている複数のキー１２からカットを開始し、最後にフレーム１１の内側をカットするのが好ましい。
（ステージ Ｇ）
次に、フィルム２０上に、接着層３０を形成する。
（ステージ Ｈ）
各キー１２に、接着層３０を介して、押圧子４１付きの弾性シート４０を固定する。

２．第二の実施の形態
第二の実施の形態に係る薄型キーパッド１は、連結部１５を形成している箇所と、キー１２の下面にフィルム２０が存在しない点で、第一の実施の形態とは異なる。それ以外の形態は、第一の実施の形態と共通する。

２．１ 薄型キーパッドの構造
図８は、第二の実施の形態に係る薄型キーパッドの平面図である。

図８に示すように、連結部１５は、細長い中央近接キー１２ａ’を配置している側にのみ形成されており、細長い中央近接キー１２ａ’およびその長さ方向両側の近接キー１２ｂ’，１２ｂ’とフレーム１１の長辺とを連結するように形成されている。このように、フレーム１１の一方の長辺と近接キー１２’とを連結部１５にて連結し、しかも当該長辺の中央近傍の近接キー１２ａ’，１２ｂ’とのみ連結部１５にて連結しても、薄型キーパッド１の変形を低減することができる。ただし、細長い中央近接キー１２ａ’を配置している側と反対側のフレーム１１の長辺と、当該長辺に近接する近接キー１２’とを、さらに連結部１５で連結することもできる。

キーシート１０は、フィルム２０を介在させずに、接着層３０を介して弾性シート４０上に固定されている。フィルム２０は、キーシート１０の硬化工程には存在するが、その後の製造工程で除去するようにしている。詳細は、次の製造方法にて説明する。

２．２ 薄型キーパッドの製造方法

図９は、薄型キーパッドの製造工程の概略を示すフローチャートである。

ステップＳＴ２０４以外の工程は、第一の実施の形態における製造方法と共通する。第二の実施の形態では、光照射による硬化工程（ステップＳＴ２０３）後に、フィルム２０を除去し（ステップＳＴ２０４）、その後、各キー１２同士の隙間をレーザーでカットし（ステップＳＴ２０５）、各キー１２と弾性シート４０とを接着する（ステップＳＴ２０６）。

３．その他の実施の形態
以上、本発明に係る薄型キーパッドの好適な実施の形態を説明したが、次のような変形を施すこともできる。

図１０および図１１は、他の実施の形態に係る各薄型キーパッド１の平面図である。

図１０に示す薄型キーパッド１は、細長い中央近接キー１２ａ’の長さ方向両側に配置されている近接キー１２ｂ’，１２ｂ’が、これに近接するフレーム１１の長辺と２本の連結部１５にて連結されている点で、図８に示す薄型キーパッド１と異なる。また、図１１に示す薄型キーパッド１は、近接キー１２ｂ’，１２ｂ’のさらに外側に配置される近接キー１２ｃ’，１２ｃ’が、これに近接するフレーム１１の長辺と１本の連結部１５にて連結されている点で、図１０に示す薄型キーパッド１と異なる。このように、近接キー１２’とそれに近接するフレーム１１の長辺との連結方法は、第一および第二の実施の形態で示す連結方法に限定されるものではなく、いろいろな連結方法を採用可能である。１または２以上の近接キー１２’（中央近接キー１２ａ’も含む）とそれに近接するフレーム１１の長辺とを１本の連結部１５にて連結してもよい。また、第一の実施の形態で説明したように、フレーム１１の両長辺と各長辺に近接する近接キー１２’とを連結部１５に連結しても良く、また、第二の実施の形態で説明したように、フレーム１１の一方の長辺と当該長辺に近接する近接キー１２’とのみを連結部１５に連結しても良い。また、フレーム１１の両長辺と各長辺に近接する近接キー１２’とを連結部１５に連結する場合、同じ連結方法ではなく、各側で異なる連結方法を用いても良い。また、各近接キー１２’あたり、３本以上の連結部１５でフレーム１１の長辺と連結しても良い。また、フレーム１１の長辺側に加えてあるいは長辺側を除き、フレーム１１の短辺側とこれに近接するキー１２とを連結部１５にて連結しても良い。

キーシート１０を２以上のキー１２にカットする場合、キーシート１０を治具７０内にセットして外部から吸引する方法以外に、治具７０内にキーシート１０を仮接着し、あるいは凹部に各キー１２を入れて、カット後に各キー１２が動かないようにしても良い。また、キーシート１０を弾性シート４０に固定してから、各キー１２の周囲をカットしても良い。すなわち、治具７０の使用の有無を問わず、キーシート１０をカットする際に、キーシート１０は、各キー１２が個々の配置を変えることができない状態にあれば良い。このため、カット工程と、弾性シート４０の固定工程とは、どちらが先であっても良い。

弾性シート４０は、ＰＥＴ樹脂以外の樹脂（例えば、ウレタン樹脂やポリカーボネート樹脂）、あるいはシリコーンゴム、天然ゴム等から成るシートでも良い。上述の実施の形態では、キーシート１０に含まれるキー１２は、５３個であったが、２〜５２個あるいは５４個以上であっても良い。さらに、細長い中央近接キー１２ａ’の代わりに、その周辺に配置されるキー１２と同形のキー１２を中央近接キー１２ａ’として配置しても良い。フランジ１６は、各キー１２の全周に存在していても、その周囲の一部に存在していても良い。さらに、フランジ１６は、必ずしも各キー１２に必要な部材ではなく、全てのキー１２あるいは一部のキー１２は、フランジレスのキーであっても良い。

あるキー１２のフランジ１６と、他のキー１２のフランジのない部分とが近接する場合には、当該フランジ１６と他のキー１２との間の分離溝１４の幅が、両方のキー１２にとっての間隔（ｗ２）となる。また、ともにフランジ１６の無い部分で近接している２つのキー１２が存在する場合、それらのキー１２間の分離溝１４が、両方のキー１２にとっての間隔（ｗ２）となる。

次に、本発明の実施例について説明する。

１．製造方法および薄型キーパッドの形状
（実施例１）
主剤としてのウレタン系アクリレート樹脂と、光重合開始剤としての１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトンを含む未硬化状態の紫外線硬化性樹脂を、図５に示す金型５０の複数箇所に供給し、金型５０の開口面側からローラー６５を厚さ５０μｍのフィルム２０上に押し当てながら駆動した。かかる手法により、金型５０内の型枠５２に未硬化状態の紫外線硬化性樹脂を満たし、その上にフィルム２０を密着させた。次に、高圧水銀ランプであるメタルハライドランプ（４．８ｋＷ）を用いて、フィルム２０上から紫外線を２００±１５ｍＷ／ｃｍ^２の条件で照射し、型枠５２内の未硬化状態の紫外線硬化性樹脂を硬化した。次に、金型５０から複数の硬化体を外し、レーザーカット用の治具７０に移した。次に、治具７０の底部に設けられた穴７１から真空に引き、硬化体を治具７０内で固定しつつ、各キー１２の周囲をレーザーにてカットした。カット工程には、レーザー照射装置として、サンクス社製のＬＰ−４３０Ｕを用いた。また、各キー１２のカットは、レーザー光の線幅：０．１ｍｍ、レーザー光の走査速度：３１０ｍｍ／ｓｅｃ、レーザー出力：２０Ｗの条件にて行った。また、カット工程では、近接キー１２’とフレーム１１の両長辺との間に各近接キー１２’あたり２本の連結部１５を形成し、その他のキー１２の周囲に分離溝１４を形成するようにレーザー光を走査した。次に、各キー１２およびフレーム１１の真下に相当するフィルム２０の所定箇所に接着剤を塗布し、その上から、厚さ１００μｍのＰＥＴ製の弾性シート４０を貼り付けた。弾性シート４０には、予め、各キー１２の箇所に相当する部分に押圧子４１を形成しておいた。

図１２は、上記製造方法にて製造した薄型キーパッドの平面図である。

図１２では、見易さを考慮して、近接キー１２ｅ’，１２ｆ’のみに符号１２’を付しているが、本来、フレーム１１の両長辺に対向して近接する合計２０個の全ての近接キーに符号１２’を付すべきものとする。図１２に示す薄型キーパッド１は、幅（Ｗ）約４０ｍｍ、長さ（Ｌ）約９０ｍｍ、厚さ約０．８ｍｍ（押圧子４１の高さを除く）の外形を有する。キー１２は、細長い中央近接キー１２ａ’を除き、平面視で縦（Ｌ１）約６ｍｍ×横（Ｌ１’）約７ｍｍの長方形のキーである。細長い中央近接キー１２ａ’は、平面視で短辺（Ｌ１）約６ｍｍ、長辺（Ｌ２）約２２ｍｍの長方形のキーである。各キー１２の周囲に形成された分離溝１４の幅（ｗ２）は、約０．１ｍｍである。また、連結部１５の幅（ｗ３）は、約０．５ｍｍである。連結部１５は、図１２に示すように、細長い中央近接キー１２ａ’を除き、フレーム１１の両長辺に近接する各近接キー１２’の一辺の両端とフレーム１１の長辺とを連結する位置に形成した。細長い中央近接キー１２ａ’については、その長さ方向を略３分割する位置を、２本の連結部１５にてフレーム１１の長辺と連結している。

（実施例２）
図１３は、実施例２にて製造した薄型キーパッドの平面図である。

実施例２の薄型キーパッド１は、連結部１５の形成箇所以外、実施例１の薄型キーパッド１と同形とした。したがって、実施例２における製造方法は、レーザーの走査経路を除き、実施例１と同じ条件とした。

図１３に示す薄型キーパッド１において、連結部１５は、図１３に示すように、細長い中央近接キー１２ａ’が存在する側のフレーム１１の長辺と、３つの近接キー１２’とのみを連結し、フレーム１１の他方の長辺と近接キー１２’とを完全に分離するようにした。細長い中央近接キー１２ａ’については、その長さ方向を略３分割する位置を、２本の連結部１５にてフレーム１１の長辺と連結させた。近接キー１２ｂ’，１２ｂ’は、細長い中央近接キー１２ａ’から遠い側の端部にて、フレーム１１の長辺と各１本の連結部１５にて連結するようにした。連結部１５は、上記のように、合計４本のみとし、その他の近接キー１２’には連結部１５を形成しなかった。

（比較例）
上記実施例１，２の各薄型キーパッド１の比較に、各キー１２の周囲を分離溝１４にて完全にカットした薄型キーパッド１も製造した。製造条件は、レーザーの走査経路を除き、実施例１と同一条件とした。

２．評価方法
２．１ フレームの長辺中央の変形量
レーザーカット前後で、薄型キーパッド１のフレーム１１の長辺がどのくらい薄型キーパッド１の平面内方側にへこむように変形したかを評価した。このため、レーザーカット前の標準サンプルには、金型５０から外したフィルム２０付きの紫外線硬化性樹脂成形体を用いた。

２．２ 各キーの押圧感触
薄型キーパッド１の裏側にドーム型スイッチ付きの基板をセットし、連結部１５でフレーム１１に連結されている近接キー１２’をその上から押したときに、スイッチがオンになるときの押圧力を測定した。押圧力が低いほど、軽くタッチするだけでオン操作ができる押込み容易なキーであることを意味する。

３．評価結果
カット前のフィルム２０付きの紫外線硬化性樹脂成形体は、２０個を評価した結果、フレーム１１の長辺の略中央が０．００７〜０．０１４ｍｍ（７〜１４μｍ）の範囲でわずかに平面内方側にへこむように変形していた。

比較例の薄型キーパッド１の変形量を評価した結果、フレーム１１の長辺の略中央が０．１６〜０．３２ｍｍ（１６０〜３２０μｍ）の範囲で大きく平面内方側にへこむように変形していた。

これに対して、実施例１の薄型キーパッド１を２０個用意して、その変形量を評価した結果、フレーム１１の長辺の略中央が０．０２〜０．１７ｍｍ（２０〜１７０μｍ）の範囲で平面内方側にへこむように変形していた。また、実施例２の薄型キーパッド１を２０個用意して、その変形量を評価した結果、フレーム１１の長辺の略中央が０．１４〜０．２４ｍｍ（１４０〜２４０μｍ）の範囲で平面内方側にへこむように変形していた。また、実施例１，２の各薄型キーパッド１における近接キー１２’の押圧力は、比較例の薄型キーパッド１のキーの押圧力とほぼ同一であり、押込みに大きな抵抗は認められなかった。

上記評価結果より、変形量は、比較例＞実施例２＞実施例１であり、全ての近接キー１２’をフレーム１１の長辺と連結した実施例１の薄型キーパッド１が最も変形量の小さいキーパッドであることがわかった。実施例２の薄型キーパッド１は、連結部１５が少ないものの、連結部１５の無い比較例の薄型キーパッド１よりも変形していなかった。このことから、連結部１５は、キーパッド１０が平面内方側に向かってへこむように変形するのを防止するのに有効に寄与していると考えられる。

本発明は、電子機器、特に小型の電子機器用のキーパッドに利用することができる。

１ 薄型キーパッド
１０ キーシート
１１ フレーム
１２ キー
１２’ 近接キー
１２ａ’ 中央近接キー
１２ｂ’，１２ｃ’，１２ｄ’，１２ｅ’，１２ｅ’，１２ｆ’ 近接キー
１５ 連結部
２０ フィルム
４０ 弾性シート

Claims (5)

1. 樹脂製若しくはエラストマー製の弾性シートと、
   上記弾性シートの上方に固定されるキーシートの一部である２以上のキーと、
   上記キーシートの一部であって、上記２以上のキーの周囲に配置されるフレームと、
   を備え、
   上記フレームの少なくとも一辺と当該一辺と対向して近接する近接キーとの間を、１若しくは２以上の連結部にて連結することを特徴とする薄型キーパッド。
2. 前記フレームの少なくとも一辺と、当該一辺の長さ方向略中央に配置される前記近接キーである中央近接キーとの間を、当該中央近接キー当たり１または２以上の前記連結部にて連結することを特徴とする請求項１に記載の薄型キーパッド。
3. 前記フレームの少なくとも一辺と、前記中央近接キーと隣り合う他の前記近接キーとの間を、当該他の前記近接キー当たり１または２以上の前記連結部にて、さらに連結することを特徴とする請求項２に記載の薄型キーパッド。
4. 前記フレームの少なくとも一辺と、当該一辺と近接する全ての前記近接キーとの間を、各近接キー当たり２以上の前記連結部にて連結することを特徴とする請求項１に記載の薄型キーパッド。
5. 前記キーと前記弾性シートとの間にフィルムを備えることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の薄型キーパッド。

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