JP2012113979A - キーシート - Google Patents

Abstract

【課題】光硬化性樹脂によって形成されたキートップの表面に細かい傷などがつくことを防止することのできるキーシートを提供する。
【解決手段】光硬化性樹脂によって形成されたキートップ１２を有する携帯用電子機器の押釦スイッチ用キーシート１０であって、キートップ１２の表面を含むキーシート１０の表面に保護シート１６が圧着されている。保護シート１６は、真空圧着によりキーシート１０の表面に圧着されることが好ましい。保護シート１６は、熱可塑性樹脂製のシートであり、加熱されながらキーシート１０の表面に圧着されることが好ましい。
【選択図】図２

Description

本発明は、携帯電話機や携帯情報端末装置（ＰＤＡ：Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｃｅ）を始めとする携帯用電子機器の押釦スイッチに用いられるキーシートに関する。

携帯電話機や携帯情報端末装置（ＰＤＡ）を始めとする携帯用電子機器の押釦スイッチの部品として、キーシートが広く用いられている。このキーシートは、通常、ポリカーボネート等の樹脂材料からなるキートップと、シリコーンゴム、熱可塑性エストラマー等の弾性材料からなるキーベースとが接合されて形成されている。そして、キーベースの裏面のキートップに対応する位置には押し子が形成されており、キートップを押圧操作すると押し子が移動して、押し子に対向して配置されたプリント回路基板上のメタルドームを基板側に押し込み、メタルドームが基板上の接点に接触することでスイッチがオンし、押圧解除することによりメタルドームが接点から離れてスイッチがオフするようになっている。

また、従来、成形型の型面内に光硬化性樹脂を流し込み、この光硬化性樹脂の上側にＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）製の透明シート（以下、「ベースシート」という。）を載置した後、このベースシートの上方から紫外線などの光を照射して、ベースシートの表面にキートップを一体に成形する技術が知られている（特許文献１を参照）。このようなキートップが光硬化性樹脂を用いて形成されたキーシートは、例えばキートップがポリカーボネートによって形成されたキーシートよりもその厚みを薄く形成できるという利点がある。また、ベースシートの表面にキートップを一体的に成形できるために、キーシートの製造が容易になるという利点がある。

しかし、キートップが光硬化性樹脂によって形成されたキーシートは、光硬化性樹脂はポリカーボネートよりも柔らかい（硬度が低い）材料であるために、キートップの表面に細かい傷などがつきやすいという問題があった。

一方、特許文献２には、キートップの表面に細かい傷などがつくことを防止するために、ポリカーボネートなどの硬質樹脂によって形成されたキートップの表面に、光硬化性樹脂からなる保護層を積層させたキーシートが開示されている。

しかし、特許文献２に開示された技術は、キートップが光硬化性樹脂によって形成されたキーシートに適用することができない。なぜなら、特許文献２に開示された光硬化性樹脂からなる保護層は、光硬化性樹脂によって形成されたキートップの表面に対する付着性が悪いからである。

特開２００９−９３８６９号公報 特開２０１０−２０５５６４号公報

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、光硬化性樹脂によって形成されたキートップの表面に細かい傷などがつくことを防止することのできるキーシートを提供することを目的とする。

本発明は、光硬化性樹脂によって形成されたキートップを有する携帯用電子機器の押釦スイッチ用キーシートであって、前記キートップの表面を含む前記キーシートの表面に保護シートが圧着されていることを特徴とするキーシートである。

本発明によれば、光硬化性樹脂によって形成されたキートップの表面を保護シートによって保護することができる。これにより、キートップの表面に細かい傷などがつくことを防止することができる。

本発明に係るキーシートにおいて、前記保護シートが真空圧着により前記キーシートの表面に圧着されていることが好ましい。これにより、キーシートの表面に対して保護シートを均一に加圧して圧着することが可能であり、キーシートの表面と保護シートの間に空気が入り込んで空気溜まりやシワ等が形成されることを防止することができる。

本発明に係るキーシートにおいて、前記保護シートが熱可塑性樹脂製のシートであり、かつ、前記保護シートが加熱されながら前記キーシートの表面に圧着されていることが好ましい。これにより、保護シートが加熱によって柔らかくなるために、キーシートの表面形状が例えば凹凸状に入り組んで複雑である場合であっても、保護シートをキーシートの表面に対して確実に圧着させることが可能になる。

本発明に係るキーシートにおいて、前記キートップがベースシートの表面に一体化されていることが好ましい。これにより、キートップを個々にベース部分（キーベースなど）に貼り付ける作業が不要となり、キーシートの製造が容易になる。また、キーシートにある程度の剛性と可撓性を持たせることが可能となり、キーシートに例えば押し子が形成された所謂押し子シートを貼り付ける作業が容易になる。

本発明によれば、光硬化性樹脂によって形成されたキートップの表面に細かい傷などがつくことを防止することのできるキーシートを提供することができる。

本発明に係るキーシートが操作面に装着された携帯電話機の一実施形態を示す概略斜視図である。 本発明に係るキーシートの断面図であり、図１の携帯電話機におけるＡ−Ａ線に沿った図である。 左側の（Ａ）は、キーシートの製造方法を示すフローチャートであり、右側の（Ｂ）は、（Ａ）に示すフローチャートの各工程に対応するキーシートの状態を示す図である。 真空圧着装置の断面図であり、上型及び下型が離間して開いた状態を示している。 真空圧着装置の断面図であり、上型及び下型が接近して閉じた状態を示している。 保護シート及びキーシートを上型及び下型の間に移送するための移送装置の一実施形態を示す概略図である。

以下、本発明に係るキーシートの実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明に係るキーシートが操作面に装着された携帯電話機の一実施形態を示す概略斜視図である。図２は、本発明に係るキーシートの一実施形態を示す断面図であり、図１の携帯電話機におけるＡ−Ａ線に沿った図である。

図１に示すように、本発明に係るキーシート１０は、複数個のキートップ１２を備えており、この複数個のキートップ１２が携帯電話機２００の操作面２に露出するように配置されている。各キートップ１２には、それぞれ携帯電話機２００を操作するための機能が割り当てられている。

図１、図２に示すように、複数個のキートップ１２は、同一平面上で隣り合って配置されており、隣り合った複数個のキートップ１２は薄肉部１４によって互いに連結されている。

キーシート１０の上面側には、キートップ１２の表面に細かい傷などがつくことを防止するための保護シート１６が積層されている。

一方、キーシート１０の下面側には、透光性を有するＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）製のベースシート１８が配置されている。このベースシート１８の下面側には、加飾層２０が形成されている。加飾層２０のさらに下面側には、各キートップ１２からの押圧力をメタルドーム３０へ伝達するための押し子２２が形成された押し子シート２４が配置されている。

キートップ１２は、光硬化性樹脂によって形成されている。この「光硬化性樹脂」とは、光を照射することによって硬化する樹脂のことであり、例えばＵＶ（紫外線）硬化樹脂のことである。ＵＶ硬化樹脂としては、例えば、ウレタンアクリレート系樹脂、エポキシアクリレート系樹脂、ポリエステルアクリレート系樹脂をはじめとする様々なＵＶ硬化樹脂を用いることができる。

ベースシート１８は、キートップ１２を形成するための基材となるものであり、キーシート１０にある程度の剛性と可撓性を与えるためのものである。なお、ここではＰＥＴ製シートを用いる例を示しているが、透光性を有し、適度な剛性と可撓性を有する他の樹脂材料からなるシートを用いてもよい。例えば、ポリカーボネート（ＰＣ）系樹脂、ポリブチレンテフタレート（ＰＢＴ）系樹脂、ナイロン系樹脂、ポリプロピレン（ＰＰ）系樹脂、フッ素（ＰＦＡ／ＦＥＰ）系樹脂、ポリオレフィン系樹脂などの他の樹脂材料からなるシートを用いてもよい。

加飾層２０は、キートップ１２及びベースシート１８を介して、携帯電話機２００の使用者等が上方から視認できる層であり、各キートップ１２の機能を示す文字、図形、記号、数字、あるいは模様等が表示された層である。加飾層２０は、例えば塗布や印刷などの公知の方法を用いて形成することができる。

押し子シート２４は、例えばシリコーン樹脂やウレタン樹脂などの柔軟性を有する材料によって形成されており、その下面には、下側に向かって突出した押し子２２が各キートップ１２に対応する位置に設けられている。各押し子２２は、携帯電話機２００に装着されたプリント回路基板（図示せず）上に設けられたメタルドーム３０に当接している。そして、キートップ１２を押圧操作することにより、押し子シート２４が下側に撓んで、各キートップ１２に対応する押し子２２が、対応するメタルドーム３０を下側に押圧変形させて基板上の固定接点（図示せず）に接触させることでスイッチをオンし、押圧を解除することによりメタルドーム３０がこの固定接点から離れてスイッチをオフするようになっている。

押し子シート２４の押し子２２が設けられる同じ下面には、押し子シート２４の厚さ方向下側に突出した略凸状断面を有する補強用リブ２６が、隣接する複数のキートップ１２の間に対応する位置に設けられる。補強用リブ２６の上下方向の高さは、各押し子２２の上方方向の高さ寸法よりも小さく形成されている。

キーシート１０の上面に積層される保護シート１６は、キートップ１２の表面に細かい傷などがつくことを防止するためのものであり、その厚みが例えば２０〜８０μｍ、より好ましくは４０〜６０μｍ程度に形成されている。保護シート１６は、適度な可撓性を有し、透光性を有する樹脂によって形成されたシートである。保護シート１６は、加熱によって柔らかくなるポリプロピレンなどの熱可塑性樹脂によって形成されるのが好ましい。

次に、上記のように構成されたキーシート１０の製造方法の一実施形態について図面を参照しながら説明する。
図３の左側の（Ａ）は、キーシートの製造方法を示すフローチャートであり、右側の（Ｂ）は、（Ａ）に示すフローチャートの各工程に対応するキーシートの状態を示す図である。

図３に示すように、まず、ステップＳ１００において、上方に開口している金型４０の中に、液状のＵＶ硬化樹脂１３を垂らして充填する。ここで、金型４０の底部には、キートップ１２の形状に対応した凹凸状の型面４２が形成されている。

つぎに、ステップＳ１０２において、金型４０に充填された液状のＵＶ硬化樹脂１３の上面に、ベースシート１８を載置する。なお、このとき、ベースシート１８を金型４０に向かって加圧することにより、ベースシート１８及びＵＶ硬化樹脂１３が所望の厚さとなるように調整してもよい。

この状態で、ステップＳ１０４において、金型４０に溜まった液状のＵＶ硬化樹脂１３に対して、ベースシート１８の上方側から紫外線、すなわちＵＶ光を照射する。そうすると、この紫外線はベースシート１８を透過して、その下面側に充填されている液状のＵＶ硬化樹脂１３を硬化させる。このようにして、キートップ１２を、ベースシート１８の表面に対して一体的に成形することができる。

こうして、ベースシート１８の表面にキートップ１２を一体的に成形した後で、ステップＳ１０６において、ベースシート１８及びキートップ１２を金型４０から離型する。

ベースシート１８及びキートップ１２を金型４０から離型した後、ステップＳ１０８において、ベースシート１８のキートップ１２が成形されている側の反対側の面に印刷あるいは塗布等によって加飾を施して加飾層２０を形成する。なお、加飾層２０を形成するタイミングはこれに限られるものではなく、ベースシート１８の表面にキートップ１２を一体成形する前に、ベースシート１８の反対側の面に加飾層２０を予め形成しておいてもよい。

以上のように、本発明に係るキーシート１０の製造方法では、ＵＶ硬化樹脂１３を硬化させてベースシート１８の表面にキートップ１２を一体的に成形できる。

次に、上記のようにして製造されたキーシート１０の上面（キートップ１２が形成された側の面）に、真空圧着装置により保護シート１６を圧着させる方法について図面を参照しながら説明する。
図４は、真空圧着装置７０の断面図であり、上型７２及び下型７４が離間して開いた状態を示している。図５は、真空圧着装置７０の断面図であり、上型７２及び下型７４が接近して閉じた状態を示している。

図４、図５に示すように、真空圧着装置７０は、上下に対向して配置された上型７２及び下型７４を備えている。上型７２には図示しない昇降装置が設けられており、この昇降装置によって上型７２を上下方向に移動させることが可能となっている。

まず、上型７２について説明すると、上型７２の下面の略中央には凹部７６が形成されており、この凹部７６には、アルミニウム等の熱伝導性が良好な金属材料からなる加熱プレート７８が配設されている。加熱プレート７８の裏面には図示しないヒータが配設されており、このヒータによって加熱プレート７８を加熱することが可能となっている。また、加熱プレート７８の上面側には、加熱プレート７８で発生した熱が上型７２に伝達することを防止するための断熱プレート８０が配設されている。一方、加熱プレート７８の下面側には、ステンレス等の金属からなる網状部材７９が配設されている。

上型７２の下面には、膜体８２が取付けられている。膜体８２は伸縮性、可撓性、弾性、および耐熱性を有する素材（一例としてシリコンゴム）によって形成されている。また、上型７２の略中央にはエア流路８４が設けられており、エア流路８４の一方の端部は凹部７６に開口されており、他方の端部は図示しないバキューム装置および圧縮空気供給装置に接続されている。また、凹部７６の周壁部の下面７６ａは、下型７４との当接面となっており、この下面７６ａには、上型７２と下型７４が当接した際にそれらの間をシールするためのＯリング７１が配設されている。

つぎに、下型７４について説明すると、下型７４の上面の略中央には凹部８６が形成されており、この凹部８６には、アルミニウム等の熱伝導性が良好な金属材料からなる加熱プレート８８が配設されている。加熱プレート８８の裏面には図示しないヒータが配設されており、このヒータによって加熱プレート８８を加熱することが可能となっている。また、加熱プレート８８の下面側には、加熱プレート８８で発生した熱が下型７４に伝達することを防止するための断熱プレート９０が配設されている。また、凹部８６の周壁部の上面８６ａは、上型７２との当接面となっている。また、下型７４の略中央にはエア流路９２設けられており、エア流路９２の一方の端部は凹部８６に開口されており、他方の端部は図示しないバキューム装置および圧縮空気供給装置に接続されている。

真空圧着装置７０を用いてキーシート１０の上面に保護シート１６を圧着するためには、まず、キーシート１０の上面に、保護シート１６を載置する。つぎに、この保護シート１６が載置されたキーシート１０を、上型７２及び下型７４の間に移送して配置する。上型７２及び下型７４の間にキーシート１０を移送するためには、後で詳しく説明する移送装置１００を用いればよい。

保護シート１６が載置されたキーシート１０を上型７２及び下型７４の間に配置した後、つぎに、図５に示すように、上型７２を下方に向かって移動させることによって、上型７２及び下型７４の間に密閉された空間９４を形成する。そして、上型７２に設けられたエア流路８４から所定の圧力の圧縮空気を供給することによって、膜体８２を膨らます一方、下型７４に設けられたエア流路９２から空気を吸引することによって、膜体８２及び下型７４によって仕切られた空間９６の内部を真空状態にする。これにより、膜体８２が、エア流路８４からの圧縮空気及びエア流路９２からの真空吸引圧によって膨出するために、この膨出圧によって保護シート１６をキーシート１０の上面に圧着させることができる。このとき、エア流路８４の出口には網状部材７９が設けられているために、エア流路８４から供給される圧縮空気を膜体８２の内部に均一に拡散させることができる。また、保護シート１６が加熱プレート７８、８８によって上下から加熱されるために、保護シート１６を加熱しながらキーシート１０の上面に圧着させることができる。

上型７２及び下型７４の間からキーシート１０を取り出すためには、上型７２に設けられたエア流路８４から膜体８２の内部の空気を吸引するとともに、下型７４に設けられたエア流路９２から空気を供給する。これにより、膨張していた膜体８２が収縮してキーシート１０の表面から離れる。つぎに、上型７２を図示しない昇降装置によって上方に移動させることによって、上型７２及び下型７４の間からキーシート１０を取り出すことができる。

なお、上記に説明した真空圧着装置７０以外にも、同様の機能を有する他の公知の装置を用いて保護シート１６をキーシート１０の表面に圧着することが可能である。例えば、特開２００６−２０５６５９号公報に開示された積層成形品製造装置を用いて保護シート１６をキーシート１０の表面に圧着することが可能である。

図６は、保護シート１６及びキーシート１０を上型７２及び下型７４の間に移送するための移送装置１００の一実施形態を示す概略図である。
図６に示すように、移送装置１００は、上側の移送フィルムＦ１を繰り出すための第１ロール１０２と、下側の移送フィルムＦ２を繰り出すための第２ロール１０４と、上側の移送フィルムＦ１を巻き取るための第３ロール１０６と、下側の移送フィルムＦ２を巻き取るための第４ロール１０８を備えている。

第１ロール１０２と第３ロール１０６の間には、複数のガイドロール１１０を介して上側の移送フィルムＦ１が略水平方向に張り渡されている。第１ロール１０２と第３ロール１０６は、それぞれ図示しないモータによって正転・逆転可能となっており、第１ロール１０２と第３ロール１０６の間に張り渡された上側の移送フィルムＦ１の張力が一定となるようにそれぞれのトルクが制御されている。

第２ロール１０４と第４ロール１０８の間には、複数のガイドロール１１２を介して下側の移送フィルムＦ２が略水平方向に張り渡されている。第２ロール１０４と第４ロール１０８は、それぞれ図示しないモータによって正転・逆転可能となっており、第２ロール１０４と第４ロール１０８の間に張り渡された下側の移送フィルムＦ２の張力が一定となるようにそれぞれのトルクが制御されている。

また、移送装置１００は、フィルム位置決め装置１１４を備えている。このフィルム位置決め装置１１４は、上側の移送フィルムＦ１及び下側の移送フィルムＦ２を上下方向から挟むことのできる装置であり、上型７２を下方に移動させたときに上側及び下側の移送フィルムＦ１、Ｆ２の相対的な位置がずれないように位置決めするための装置である。

上型７２及び下型７４の間にキーシート１０及び保護シート１６を移送するためには、まず、真空圧着装置７０の手前側の載置位置１１６において、下側のフィルムＦ２の上面にキーシート１０を載置した後、このキーシート１０の上面に保護シート１６を載置する。次に、下側の移送フィルムＦ２を第２ロールから繰り出すことによって、下側の移送フィルムＦ２の上面に載置されたキーシート１０及び保護シート１６を、上型７２及び下型７４の間に搬入する。次に、フィルム位置決め装置１１４によって上側及び下側の移送フィルムＦ１、Ｆ２を上下方向から挟むことによって、上側及び下側の移送フィルムＦ１、Ｆ２の相対的な位置がずれないように位置決めする。そして、上型７２を図示しない昇降装置により下方に向かって移動させることによって、上型７２及び下型７４の間に密閉された空間９４を形成する。この後の工程は、すでに上記で説明した通りである。

以上のように、本発明に係るキーシート１０によれば、キーシート１０の表面、特に、光硬化性樹脂によって形成されたキートップ１２の表面を保護シート１６によって保護することができる。これにより、ポリカーボネート樹脂などよりも硬度が低い光硬化性樹脂によって形成されたキートップ１２の表面に、細かい傷などがつくことを防止することができる。

また、真空圧着装置７０によってキーシート１０の表面に保護シート１６を圧着することができる。これにより、例えば加圧ローラなどを用いて保護シート１６を圧着する場合と異なり、保護シート１６を全体的に均一に加圧して圧着することが可能であり、キーシート１０の表面と保護シート１６の間に空気が入り込んで空気溜まりやシワ等が形成されることを防止することができる。

また、ポリプロピレンなどの熱可塑性樹脂製の保護シート１６を加熱プレート７８、８８によって加熱しながらキーシート１０の表面に圧着することができる。これにより、保護シート１６が加熱によって柔らかくなるために、キーシート１０の表面形状が凹凸状に入り組んで複雑である場合であっても、保護シート１６をキーシート１０の表面に確実に圧着させることが可能になる。

また、各キートップ１２がベースシート１８の表面に一体化されているために、個々のキートップ１２をベースシート１８に貼り付ける作業が不要となり、キーシート１０の製造が容易になる。また、キーシート１０にある程度の剛性と可撓性を持たせることが可能となり、キーシート１０を例えば押し子が形成された押し子シート２４に貼り付ける作業が容易になる。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
（１）上記実施形態では、複数個のキートップ１２が薄肉部１４によって一体化されている例を示したが、複数個のキートップ１２が別個に形成されてそれぞれ分離されている場合であっても、本発明を適用することができる。
（２）上記実施形態では、キートップ１２がベースシート１８の上面に一体的に成形されている例を示したが、ベースシート１８が無い場合であっても本発明を適用することができる。
（３）上記実施形態では、携帯電話機２００に装着されるキーシート１０の例を示したが、例えばＰＤＡなどの他の携帯用電子機器に装着されるキーシートに対しても本発明を適用することができる。

１０…キーシート
１２…キートップ
１３…ＵＶ硬化樹脂（光硬化性樹脂）
１６…保護シート
１８…ベースシート
２０…加飾層
２４…押し子シート
３０…メタルドーム
７０…真空圧着装置
８２…膜体
７８、８８…加熱プレート
２００…携帯電話機（携帯用電子機器）

Claims (4)

1. 光硬化性樹脂によって形成されたキートップを有する携帯用電子機器の押釦スイッチ用キーシートであって、
   前記キートップの表面を含む前記キーシートの表面に保護シートが圧着されていることを特徴とするキーシート。
2. 前記保護シートが真空圧着により前記キーシートの表面に圧着されていることを特徴とする請求項１に記載のキーシート。
3. 前記保護シートが熱可塑性樹脂製のシートであり、かつ、前記保護シートが加熱されながら前記キーシートの表面に圧着されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のキーシート。
4. 前記キートップがベースシートの表面に一体化されていることを特徴とする請求項１から請求項３うちいずれか１項に記載のキーシート。

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