JP4420632B2 - 樹脂キートップ付キーシート - Google Patents

Description

本発明は、携帯情報端末、ＡＶ機器等の電子機器の入力に用いられる押釦スイッチ用カバー部材のうち、樹脂キートップとゴム状弾性体でなるキーシートとを接着剤で固着した樹脂キートップ付キーシートに関する。

携帯情報端末等の電子機器の入力に用いられる押釦スイッチにおいて、操作感がいいこと、デザインバリエーションが豊富なことなどから、樹脂キートップとゴム状弾性体でなるキーシートとが一体となった樹脂キートップ付キーシートが押釦スイッチ用のカバー部材として広く用いられている。この樹脂キートップ付キーシートは、例えば、図１２で示すように携帯電話機１で用いられ、図１３で示すような概略構成をしている。すなわち、この樹脂キートップ付キーシート２は、予め熱可塑性樹脂で成形された樹脂キートップ３と、樹脂キートップ３とは別体として合成ゴムや熱可塑性エラストマー等のゴム状弾性体で成形されたキーシート４とが接着剤５で接着されて形成されている。そして、樹脂キートップ３を押圧すれば、キーシート４が弾性変形し、樹脂キートップ付キーシート２の裏面側に設けられたプリント基板６上の接点スイッチ７がオンされて入力がなされ、押圧を解除すれば、押圧前の状態に復帰して接点スイッチ７がオフされるようになっている。

樹脂キートップ付キーシートの従来例としては、特開平５−８３３４７号公報（特許文献１）に、透光性硬質樹脂からなる樹脂キートップと透光性ゴムシートとが、透光性接着剤により接着された照光式樹脂キートップ付キーシートが記載されている。また、樹脂キートップとキーシートとの接着方法については、特開平１１−１４４５４９号公報（特許文献２）に、光反応硬化性樹脂や熱反応硬化性樹脂からなる液状接着剤を、ディスペンサー方式、ポッティング方式、スクリーン印刷方式等でキーシートに塗布し、低温速硬化で樹脂キートップとキーシートとを接着する方法が記載されている。
特開平５−８３３４７号公報 特開平１１−１４４５４９号公報

このような樹脂キートップ付キーシート２の製造時の問題として、樹脂キートップ３とキーシート４とを接着する接着剤５の量や塗布位置に関する問題がある。接着剤５の量が多すぎたり、接着剤５を塗布する箇所が所望の位置からずれたりすると、図１４で示すように、樹脂キートップ３とキーシート４との接合面から接着剤５がはみ出してしまうことがある。すると、樹脂キートップ３を押圧する際に、接着剤５がはみ出した箇所が硬くなってキーシート４の撓み方不均一になり、樹脂キートップ３を真下に押圧できなくなったり、操作感が悪化したりする。また、繰り返し使用によって、はみ出した接着剤５に亀裂が生じ、見た目が悪くなる。反対に接着剤５の量が少なすぎると、所定の接着強度が得られず、樹脂キートップ３がキーシート４から脱落してしまうという重大な欠陥を生じるおそれがある。一方、接着剤５の量が多かったり少なかったりし、また塗布位置が一定しないと、接着剤痕の問題を生じさせる。すなわち、接着剤５の量や塗布位置が、個々の樹脂キートップ３の接着毎に異なると、接着剤５の固化後の形状が樹脂キートップ３毎に不規則となる。内部光源によってキートップを照光させるいわゆる照光式の樹脂キートップ付キーシート２の場合、この接着剤５の形状が接着剤痕として樹脂キートップ３を通して見えるため、接着剤痕が視認されるだけで見栄えが悪いのに、ましてやその形状が不揃いだったりすると、さらに見栄えが悪くなるのである。

このような問題を生じさせないためには、接着剤５の塗布量や、塗布箇所は厳密に制御する必要があるし、接着剤５の粘度や硬化時間等が異なれば、それに応じた適切な接着方法を採用する必要がある。しかしながら、小型化、軽量化する押釦スイッチにおいて、接着剤５の使用量が減り、接着箇所も小さくなっていく傾向にあって、所望の小さな箇所に極微量の接着剤５を塗布するという高度な技術や制御が必要で、設備費や品質管理に費用がかかり、製品単価当たりのコストダウンを図ることが難しい。また新たな問題として、小型化、軽量化した樹脂キートップ付キーシート２にあっては、接着剤５の接着面積が小さくなることから、塗布面積が小さくとも所望の接着強度を得るための接着剤５の選別が必要となり、接着力の強い接着剤５を用いる必要が生じてきた。

そこで、本発明は、接着剤の塗布量や塗布位置、種類などを厳密に制御しなくても、樹脂キートップとキーシートとの接着が可能で、接着強度が強く、接着面の見た目に優れると共に操作感が良い、高品質の樹脂キートップ付キーシートを得ることを目的としてなされたものである。

上記目的を達成すべく本発明は、樹脂キートップとゴム状弾性体でなるキーシートとが接着剤により固着された樹脂キートップ付キーシートについて、キーシートの樹脂キートップとの接合面に、前記接着剤の溜め溝を形成したことを特徴とする樹脂キートップ付キーシートを提供する。

本発明の樹脂キートップ付キーシートによれば、キーシートの樹脂キートップとの接合面に、前記接着剤の溜め溝を形成したから、接着剤の塗布量が多少多くても余分な接着剤が溜め溝に流れ込むため、接着剤が樹脂キートップとキーシートとの接合面からはみ出すことがない。よって、見た目に優れ、また樹脂キートップを押圧する際の操作感が悪くなることがない。また、溜め溝に余分な接着剤を流し込む余裕があるため、塗布する接着剤量を精密に計量する必要がなく、多少多めに塗布しても接着剤のはみ出しが問題にならないし、接着剤を塗布する箇所が所望の位置から多少ずれたとしても、接合面全体に接着剤が行き渡り接着不良を起こしにくい。そのため、製造時に不良品の発生を少なくすることができ、製品単価のコストダウンを達成することができる樹脂キートップ付キーシートである。さらに、溜め溝を所定の位置に設けることで、接着剤の広がりを所望の大きさに制御し、適宜な接着面積を設定することができる。また、溜め溝に接着剤が充填されれば、キーシートと接着剤との接着面積が広がるため、樹脂キートップとキーシートとの接合面が小面積であっても、接着力が強い樹脂キートップ付キーシートとすることができる。

そして、この溜め溝は、キーシートの樹脂キートップとの接合面の縁に形成することができる。キーシートの樹脂キートップとの接合面の縁に溜め溝を形成したため、接合面を広くとることができ、接着強度を高めることができるとともに、接合面からの接着剤のはみ出しを効果的に防止することができる。また、接着剤痕が見えにくいため見た目に優れた樹脂キートップ付キーシートである。

また、溜め溝をキーシートの樹脂キートップとの接合面に環状に形成することができる。溜め溝を環状に形成したため、この環の中に接着剤を塗布すれば、余分な接着剤が環から外にはみ出すことがなく、接合面の面方向への接着剤のはみ出しを防止することができる。なお、ここで「環状」とは、円形状だけでなく環によって閉じた部分を生じている種々の形状を含む意であるものとする。

溜め溝を、記号や図形を表出する装飾部として形成することも可能である。照光式の押釦スイッチとするような場合には、接着剤痕が見える場合があるが、溜め溝を記号や図形を表出する環形状とすることで、記号や図形の形をした接着剤痕を生じさせ、新たなデザインを具現化した樹脂キートップ付キーシートとすることができる。

本発明の樹脂キートップ付キーシートは、樹脂キートップとキーシートとの接着性に優れると共に、接着面の見た目に優れ、操作感の良い樹脂キートップ付キーシートである。

また、本発明の樹脂キートップ付キーシートは、樹脂キートップとキーシートとの接着によって生じる接着剤痕を樹脂キートップのデザインに利用した樹脂キートップ付キーシートである。

以下、図面を参照しつつ本発明の樹脂キートップ付キーシートについて説明する。なお、従来技術と同一の部材については、同じ符号を付して重複説明を省略する。

第１実施形態； 図１〜図３に本発明の第１実施形態による樹脂キートップ付キーシートを示す。図１は、図１２で示す領域Ｌ内のＳＡ−ＳＡ線断面における樹脂キートップ付キーシートの断面図、図２は、キーシートの図１中に示した領域の平面図、図３は、図１２で示すＳＡ−ＳＡ線断面におけるプリント基板上の樹脂キートップ付キーシートの断面図である。第１実施形態による樹脂キートップ付キーシート１１は、これらの図からわかるように、樹脂キートップ３とゴム状弾性体でなるキーシート１３とが、接着剤１４を介して固着された基本構造を有している。また、樹脂キートップ３の裏面には、文字や記号等を表示する表示部１５が設けられている。

キーシート１３は、プリント基板６上に位置決めされて載置されるベース部１３ａと、周囲に対して突起して樹脂キートップ３との接合部となる基台部１３ｂ、及び、基台部１３ｂから伸張してベース部１３ａに繋がる薄肉で可撓性のある可撓部１３ｃを有している。また、基台部１３ｂの裏面側に、プリント基板６上に設けられた接点スイッチ７を押圧する押し子部１３ｄが形成されている。

図２で示すように、キーシート１３の基台部１３ｂの縁には、接着剤１４が流れ込む溜め溝１３ｅが、環状に形成されている。この溜め溝１３ｅの断面形状は、図１で示した矩形状とする他、図４で示したようなＵ字形状や、図５、図６で示したような曲線と直線の混合形状、図７で示したような傾斜状とすることができる。なお、図４〜図７は、図１で示した樹脂キートップ付キーシート１１のキーシート１３の部分だけを表示している。また、図４〜図７で示した各形状の溜め溝２１ｅ，２２ｅ，２３ｅ，２４ｅを有するキーシートを各々キーシート２１，２２，２３，２４とする。溜め溝１３ｅ，２１ｅ，２２ｅ，２３ｅ，２４ｅの断面形状のうち、矩形形状は、溝の容積を大きくすることができる点で優れており、接着剤量の制御は緩やかで良く、粘度の低い接着剤１４に対して好ましい形状である。Ｕ字形状等の曲線形状は、溝の底に空気溜まりを形成しにくく、また、接着力の低下を防ぐことができる。そして、粘度が高い接着剤１４に対して好ましい形状である。直線と曲線の混合形状は、溜め溝２２ｅ，２３ｅ，２４ｅの内周側面を曲線状にし、外周側面を直線状とすることで、溝の底に空気溜まりを生じさせにくくすると共に、溜め溝２２ｅ，２３ｅ，２４ｅの容積も大きくすることができる。

また、別の観点から見ると、樹脂キートップ３とキーシート２４との接合面と、溜め溝２４ｅの内周側面とが滑らかに接し、溜め溝２４ｅの内周側面が接着剤１４の誘導面となって前記接合面と一体となっている図７で示したような形状である場合は、接着剤１４が溜め溝２４ｅに流れ込み易い。したがって、粘度の高い接着剤１４を用いる場合は、接着剤１４が流れ込み易い図７で示した溜め溝２４ｅのような形状が好ましい。一方、粘度の低い接着剤１４を用いる場合は、図７で示した溜め溝２４ｅよりは、接着剤１４が流れ込みにくい図１，図４〜図６で示した溜め溝１３ｅ，２１ｅ，２２ｅ，２３ｅのような形状が好ましい。その理由は、粘度の低い接着剤１４を、溜め溝１３ｅ，２１ｅ，２２ｅ，２３ｅを有するキーシート１３，２１，２２，２３に用いた場合、キーシート１３，２１，２２，２３の上面と溜め溝１３ｅ，２１ｅ，２２ｅ，２３ｅの内周側面との境界で表面張力が大きく、接着剤１４を容易に樹脂キートップ３との接合面全体に広げることができるからである。

なお、溜め溝の断面形状はこれらの例に限られず、これら以外にも、Ｖ字形状や台形状などとすることも可能である。

さらに、接着剤１４が比較的高粘度で、溜め溝を完全に埋めるようにして接着力を高める場合には、溜め溝の外側壁２５ａの高さを内側壁（内周側面）２５ｂよりも若干高くした図８で示したような溜め溝２５ｅを有するキーシート２５とすることができる。この形態は、接着剤１４のはみ出しをより確実に防止でき、接着剤１４の層を厚くできるため、接着剤１４からなる層の強度を高めることができる。

キーシート１３，２１，２２，２３，２４，２５の原材料は、樹脂キートップ３が押圧操作を受けると変形して押し子部１３ｄが接点スイッチ７を押圧でき、押圧力を取り除けば元の位置に戻るゴム状弾性体であれば良く、例えば、シリコーンゴムなどの合成ゴムや、スチレン系熱可塑性エラストマー、オレフィン系熱可塑性エラストマー、ポリエステル系熱可塑性エラストマー、ポリウレタン系熱可塑性エラストマー、ポリアミド系熱可塑性エラストマー、塩化ビニル系熱可塑性エラストマー等の熱可塑性エラストマーを用いることができる。内部光源からキーシート１３，２１，２２，２３，２４，２５を通じて樹脂キートップ３に光が通じる照光式の樹脂キートップ付キーシート１１とする場合には、透光性の材料が用いられる。

樹脂キートップ３には、押釦スイッチ用のキートップとして一般的に使われる樹脂から得られたキートップを用いることができ、熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂などの種々の樹脂からなる樹脂キートップを用いることができる。これらの樹脂には、例えば、ポリカーボネート樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、スチレン系樹脂、アクリル系共重合樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリエステル系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリアミド系樹脂、シリコーン系樹脂等が挙げられる。そして、これらの樹脂は、例えば射出成形法などの一般的な方法を用いて所望の樹脂キートップ３の形状に形成することができる。内部光源からの光が樹脂キートップ３を透過し、樹脂キートップ３が照光するいわゆる照光式の樹脂キートップ付キーシート１１とする場合には、透光性の材料が用いられる。

接着剤１４は、樹脂からなるキートップ３と、ゴム状弾性体からなるキーシート１３，２１，２２，２３，２４，２５とを接着させて十分な接着強度が得られる接着剤であれば良く、種々の種類の接着剤１４を用いることができる。この接着剤１４の例としては、ウレタン系、エポキシ系、アミノ系、アクリル系、シアノアクリレート系、等の樹脂からなる接着剤を挙げることができる。接着剤１４中を光が透過する照光式の樹脂キートップ付キーシート１１とする場合には、透光性の接着剤１４が用いられる。ポリカーボネート樹脂製の樹脂キートップ３とシリコーンゴム製のキーシート１３，２１，２２，２３，２４，２５との接着にアクリル系やポリエステル系の紫外線硬化型接着剤を用いたり、ポリカーボネート樹脂製の樹脂キートップ３とスチレン系熱可塑性エラストマー製のキーシート１３，２１，２２，２３，２４，２５との接着にシアノアクリレート系の瞬間接着剤を用いることは好ましい態様である。

接着剤１４の塗布方法は、接着剤１４の種類に応じて適当な方法を用いることができる。スクリーン印刷方式、ディスペンサー方式、ポッティング方式、パッド印刷方式、スプレー方式、そして転写方式などにより、接着剤１４を塗布し、樹脂キートップ３とキーシート１３，２１，２２，２３，２４，２５とを重ね合わせて接着剤１４を硬化させる。接着剤１４は、キーシート１３，２１，２２，２３，２４，２５側、樹脂キートップ３側のいずれの側に塗布してもよいが、キーシート１３，２１，２２，２３，２４，２５側に塗布した方が溜め溝１３ｅ，２１ｅ，２２ｅ，２３ｅ，２４ｅ，２５ｅに接着剤１４が流れ込み易いため好ましい。一般的には、キーシート１３，２１，２２，２３，２４，２５を吸引して保持し、所定の箇所に移動させる方法を採る場合が多いため、キーシート１３，２１，２２，２３，２４，２５側に接着剤１４を塗布する場合が多く、キーシート１３，２１，２２，２３，２４，２５に溜め溝１３ｅ，２１ｅ，２２ｅ，２３ｅ，２４ｅ，２５ｅが形成されていることはこの点からも好ましい。接着剤１４の硬化には、熱硬化、紫外線硬化、自然乾燥等の接着剤１４の種類に応じた方法を行うことができる。

キーシート１３，２１，２２，２３，２４，２５の溜め溝１３ｅ，２１ｅ，２２ｅ，２３ｅ，２４ｅ，２５ｅには、樹脂キートップ３とキーシート１３，２１，２２，２３，２４，２５の接合面を満たした上で余分となった接着剤１４が入り込むだけでの余裕があるため、塗布する接着剤量を厳密に制御する必要がなくなり、接着剤量に多少の幅をもたせることができる。この場合は、樹脂キートップ付キーシート１１の生産性を高め、安定した品質を確保することができる。また、従来は接合面からのはみ出しが起こりやすい低粘度で液だれし易かった接着剤１４も用いることができ、接着剤１４の選択の幅も広げることができる。さらに、接着剤１４の量に余裕がもてるため、塗布位置が所望の位置からずれるような場合にも接合面に十分に接着剤１４が行き渡り接着強度不良が起こりにくい。すなわち溜め溝１３ｅ，２１ｅ，２２ｅ，２３ｅ，２４ｅ，２５ｅの環内であれば、環の中心から外れた位置に接着剤１４を塗布することも可能である。したがって、従来の接着工程においては、樹脂キートップ３の形状や大きさが異なる樹脂キートップ付キーシート１１を製造する場合には、その都度、接着位置の厳密な位置決定が必要であったが、本発明の樹脂キートップ付キーシート１１を用いれば、接着位置を変えずに接着工程を実行できる場合が多い。

また、接着剤１４の量を精密に計量して、溜め溝１３ｅ，２１ｅ，２２ｅ，２３ｅ，２４ｅ内全体を埋めるように接着剤１４を塗布することもできる。溜め溝１３ｅ，２１ｅ，２２ｅ，２３ｅ，２４ｅ，２５ｅを接着剤１４で完全に埋めるように溜め溝１３ｅ，２１ｅ，２２ｅ，２３ｅ，２４ｅ，２５ｅを満たす程、接着剤１４とキーシート１３，２１，２２，２３，２４，２５の接着力を高めることができる。さらに、溜め溝１３ｅ，２１ｅ，２２ｅ，２３ｅ，２４ｅ，２５ｅを数字や文字、記号、図形などの形状、例えば図９に示す六角形状の溜め溝２６ｅや、図１０に示す星形状の溜め溝２７ｅのような環形状に形成すれば、溜め溝２６ｅ，２７ｅの形状に即した接着剤痕を生じさせることができ、表示部１５の背景に接着剤痕による模様等が生じた装飾部を得ることもできる。

表示部１５は、樹脂キートップ３の裏面にパッド印刷などにより、文字や数字、記号などを印刷することにより得られる。表示部１５の形成は、文字等の形状に印刷する場合のほか、文字等の形状が抜き文字状になるように、文字等の形状以外の部分を印刷することにより形成することもできる。また、図１等では、表示部１５を樹脂キートップ３の裏面に設けているが、樹脂キートップ３の天面や、場合によっては側面に設けることもできる。さらに、樹脂キートップ３の種類によっては、表示部１５を形成しないことも可能である。

他の実施形態； 本発明の他の実施形態として、例えば図１１で示すように、鍔部が無い樹脂キートップ３２、可撓部に対して突起した基台部がないキーシート３３、そして、樹脂キートップ３２間に携帯電話機１の筐体の桟が無いデザインタイプに用いられる樹脂キートップ付キーシート３１とすることもできる。このような鍔部がない樹脂キートップ付キーシート３１では、接着剤３４のはみ出しがより問題になるため、溜め溝１３ｅ，２１ｅ，２２ｅ，２３ｅ，２４ｅ，２５ｅを有することは特に効果的である。

本発明の一実施形態による樹脂キートップ付キーシートであり、図１２の領域ＬにおけるＳＡ−ＳＡ線断面による樹脂キートップ付キーシートの断面図である。 図１で示した樹脂キートップ付キーシートのキーシートであり、図１に示す部分の平面図である。 図１で示した樹脂キートップ付キーシートがプリント基板上に載置された状態の断面図であり、図１２のＳＡ−ＳＡ線断面に相当する図である。 本発明で用いるキーシートの一形態であり、図１で示した領域のキーシートの断面図である。 本発明で用いるキーシートの一形態であり、図１で示した領域のキーシートの断面図である。 本発明で用いるキーシートの一形態であり、図１で示した領域のキーシートの断面図である。 本発明で用いるキーシートの一形態であり、図１で示した領域のキーシートの断面図である。 本発明で用いるキーシートの一形態であり、図１で示した領域のキーシートの断面図である。 本発明で用いるキーシートの一形態であり、図２相当のキーシートの平面図である。 本発明で用いるキーシートの一形態であり、図２相当のキーシートの平面図である。 本発明の別の実施形態による樹脂キートップ付キーシートであり、図３相当の断面図である。 樹脂キートップ付キーシートが搭載された携帯電話機の外観平面図である。 プリント基板に載置された従来の樹脂キートップ付キーシートの断面図であり、図１２のＳＡ−ＳＡ線断面に相当する図である。 従来の樹脂キートップ付キーシートシートの断面図であり、図１２の領域ＬにおけるＳＡ−ＳＡ線断面に相当する図である。

符号の説明

１ 携帯電話機
２ 樹脂キートップ付キーシート（従来例）
３，３２ 樹脂キートップ
４ キーシート
５ 接着剤
６ プリント基板
７ 接点スイッチ
１１，３１ 樹脂キートップ付キーシート
１３，２１，２２，２３，２４，２５，３３ キーシート
１３ａ，３３ａ ベース部
１３ｂ，３３ｂ 基台部
１３ｃ，３３ｃ 可撓部
１３ｄ，３３ｄ 押し子部
１３ｅ，２１ｅ，２２ｅ，２３ｅ，２４ｅ，２５ｅ，２６ｅ，２７ｅ，３３ｅ 溜め溝
２５ａ 外側壁
２５ｂ 内側壁
１４，３４ 接着剤
１５ 表示部

Claims (6)

1. 樹脂キートップとゴム状弾性体でなるキーシートとが接着剤により固着された樹脂キートップ付キーシートにおいて、
   キーシートの樹脂キートップとの接合面に前記接着剤の溜め溝を形成し、
   該溜め溝を記号や図形を表出する装飾部として形成したことを特徴とする樹脂キートップ付キーシート。
2. 樹脂キートップとゴム状弾性体でなるキーシートとが接着剤により固着された樹脂キートップ付キーシートにおいて、
   キーシートの樹脂キートップとの接合面に前記接着剤の溜め溝を形成し、
   該溜め溝の溝面が、該接合面の外縁側では直線状であり、該接合面の面内側では曲線状となる形状としたことを特徴とする樹脂キートップ付キーシート。
3. 溜め溝が樹脂キートップとの接合面の縁に形成されている請求項１または請求項２記載の樹脂キートップ付キーシート。
4. 溜め溝が環状である請求項１〜請求項３何れか１項記載の樹脂キートップ付キーシート。
5. キーシートが、溜め溝を有し樹脂キートップを接着する基台部と、基台部を弾性支持する薄肉の可撓部とを有しており、
   基台部は可撓部に対して突出する上面を有しており、
   溜め溝は、可撓部への接着剤の垂れ落ちを止めて樹脂キートップとの接合領域のキーシート側の外縁となる請求項１〜請求項４何れか１項記載の樹脂キートップ付キーシート。
6. キーシートが、溜め溝を有し樹脂キートップを接着する基台部と、基台部を弾性支持する薄肉の可撓部とを有しており、
   基台部と可撓部とは相互に段差の無い平坦な上面を有しており、
   基台部の溜め溝は、可撓部への接着剤のはみ出しを止めて樹脂キートップとの接合領域のキーシート側の外縁となる請求項１〜請求項４何れか１項記載の樹脂キートップ付キーシート。

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