JP4728068B2

JP4728068B2 - キーボードカバーシート

Info

Publication number: JP4728068B2
Application number: JP2005239838A
Authority: JP
Inventors: 博文飯田
Original assignee: Mitsubishi Plastics Inc
Current assignee: Mitsubishi Plastics Inc
Priority date: 2005-08-22
Filing date: 2005-08-22
Publication date: 2011-07-20
Anticipated expiration: 2025-08-22
Also published as: JP2007058297A

Description

本発明は、電子機器のキーボードを被覆するキーボードカバーシートに関する。

パーソナルコンピュータ等の電子機器におけるキーボードは、水の侵入や埃等の付着により故障する場合があることから、キーボードを保護するためのキーボードカバーが知られている。これらのキーボードカバーとしては、各種エラストマー製で、キーボー全体を被覆するシートが知られている（特許文献１、特許文献２、特許文献３参照。）。また、これらのカバーシートは、キーボードに両面テープ等で固定されて使用されたり、両面テープを使用しないで済むように、カバーシート自体の片面に粘着性エラストマー膜を形成してキーボードに固定したりするものもある（特許文献２参照。）。粘着性エラストマー膜としてはゲル状エラストマー、特にシリコンゲルが好ましいとされている。
特許第３２７３４１０号公報登録実用新案第３０３２０８７号公報登録実用新案第３１０００７５号公報

しかし、カバーシートを両面テープでキーボードに固定する構成では、掃除のためにカバーシートをキーボードから剥がすことが困難であり、剥がすことができたとしても、再度貼るために新しい両面テープが必要となるし、貼る前に古いテープの糊残り部分を掃除する必要があった。また、部分的に両面テープで固定しているだけなので、使用しているうちに剥がれてしまうという問題もある。

また、カバーシート自体の片面に粘着性エラストマー膜を形成してキーボードに固定する構成では、シート全面に粘着性があるので、キーボードに貼り付ける作業が非常に困難であり、かつ貼り合わせ時に気泡が入ってしまうと、視認性も悪くなる。また、接着面積が大きいことから、粘着成分のキーボードへの移行の恐れが考えられる。

本発明は、前記従来の問題に鑑みてなされたものであって、その第１の目的はシートの設置及び取外しあるいはメンテナンスが容易でタイプ感に優れたキーボードカバーシートを提供することにある。

前記の目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、シリコーンエラストマーシートで形成され、両面の三次元中心面粗さ（ＳＲａ）が０．２μｍ〜１．０μｍで、厚さが５０μｍ〜５００μｍで、硬さがゴム硬度で１０〜８０である。

この発明では、キーボードカバーシートの両面の三次元中心面平均粗さ（ＳＲａ）及び厚さが前記の範囲にあることにより、粘着剤を使用せずにキーボードカバーシートをキーボード上に載置するだけで、キーボードカバーシートがキーボード上でずれることなくキーを打つ（叩く）ことができ、キーを打つ（叩く）際に指の滑り性が良くなる。また、硬さが前記の範囲にあるため、キーを打つ際の指の感触が良くなり、タイプ感が向上する。ここで、「タイプ感（打鍵性）」とは、キーを打つ際の感触を意味する。また、キーボード上に載置されたキーボードカバーシートに対して端から捲るように力を加えれば簡単に剥がすことができる。即ち、この発明のキーボードカバーシートは、シートの設置及び取外しあるいはメンテナンスが容易で、タイプ感に優れる。なお、三次元中心面粗さ（ＳＲａ）の測定は、三次元表面粗さ計で行う。また、シートは厚さが１ｍｍの半分以下と薄いので、ゴム硬度の測定はシートを複数枚重ねて１ｍｍ以上の厚さにした状態で行う。

また、この発明では、原料のエラストマーの入手が容易で、ゴミや埃が付着しても水洗いで簡単に落とせる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記シリコーンエラストマーは、低分子量のシロキサン成分の含有量が１０００ｐｐｍ以下である。ここで、「低分子量のシロキサン成分」とはシロキサンの１０量体以下の成分を意味する。

この発明では、キーボードカバーシートを使用しているうちに低分子量のシロキサン成分がキーボードへ移行するのが抑制される。

本発明によれば、カバーシートの設置及び取外しあるいはメンテナンスが容易でタイプ感に優れたキーボードカバーシートを提供することができる。

以下、本発明をノート型パーソナルコンピュータ（以下、パーソナルコンピュータをパソコンと称す。）のキーボードカバーに具体化した実施形態を図１及び図２に従って説明する。

図１に示すように、ノート型パソコン１１は、キーボード１２とディスプレイ１３とを備えている。キーボード１２は多数のキー１４を備えている。
キーボードカバーシート２０は、エラストマー製のシート即ちエラストマーシートでキーボード１２の少なくとも全てのキー１４を覆う大きさの矩形状に形成されている。エラストマーシートは、三次元中心面平均粗さＳＲａが両面とも０．２μｍ〜１．０μｍの範囲にあることが望ましく、０．４μｍ〜０．６μｍの範囲にあるとより望ましい。

三次元中心面平均粗さＳＲａは、三次元表面粗さ計を用いて測定され、以下のようにして求められる。三次元表面粗さ計により得られた三次元表面プロファイル（粗さ曲面）の中心面上に面積Ｓ_Ｍの部分を抜き取り、この抜き取り部分の中心面上に直交座標軸、Ｘ，Ｙ軸をとって、中心面に直交する軸をＺ軸とし、次式により与えられる値をＳＲａとする。

但し、Ｓ_Ｍ＝Ｌｘ×Ｌｙ
粗さが小さ過ぎると、視認性は良くなるが、シートの粘着性（密着性）が増すため、ハンドリング性が悪くなり、キーボード１２にセットし難くなるとともにキー１４を打つ（叩く）際の指の滑り性が悪くなる。また、使用時に埃等が付着し易くなる。逆に、粗さが大き過ぎると、シートのハンドリング性は良くなるが、キーボード１２との密着性が良くなく、視認性も悪くなる。また、キー１４を打つ際（打鍵時）の感触も良くない。

エラストマーシートに表面粗さを発現させる手法としては、一般的に知られている既存の方法でよく、例えば、製膜後にブラスト処理やレーザー処理を行ってもよく、製膜時にエンボスロールの模様を転写させたり、エンボスフィルムの模様を転写させたりしてもよい。

エラストマーシートの厚さは、５０μｍ〜５００μｍの範囲にあることが好ましく、１００μｍ〜３００μｍの範囲にあるのが特に好ましい。厚さが薄いと視認性は向上するが、キー１４を打つ際に適度な弾性を得ることができず、シートが破れ易くなる恐れがある。逆に厚すぎると、視認性が悪くなり、また、キー１４を打つ際に過度の弾性を感じることになり、打鍵時の感触が悪くなる。

エラストマーシートのゴム硬度は、１０〜８０が好ましく、２０〜７０が特に好ましい。柔らかすぎると、即ちゴム硬度が１０未満だと、打鍵時のシート変位が大きく、指の感触が良くない。逆に硬すぎると、即ちゴム硬度が８０より大きいと、柔軟性がなく、打鍵時の感触がよくない。

エラストマーシートは、前記の要件を備えていればその材質を特に限定されるものではないが、入手のし易さからポリウレタンエラストマーやシリコーンエラストマーが好ましい。シリコーンエラストマーであると、撥水性に優れ、ゴミや埃が付着しずらく（水洗いで落とせる）、耐熱性、耐候性に優れる点で特に好ましい。

シリコーンエラストマーは、低分子量のシロキサン成分（シロキサンの１０量体以下の成分）の含有量が５０００ｐｐｍ以下であることが好ましく、１０００ｐｐｍ以下であるとなお望ましい。低分子量のシロキサン成分の含有量が多すぎると、使用している間にそれらの成分がキーボード１２へ移行する恐れがある。

シロキサン成分の低減方法は、例えば原料の重合方法や熱処理、溶剤抽出処理等の既知の方法でよい。
エラストマーシートには抗菌剤が添加されていることが望ましい。抗菌剤を添加していないと、シート上に細菌が繁殖する恐れがある。添加方法としては、市販の抗菌剤を適当量添加すればよい。

キーボードカバーシート２０は、エラストマーシートをキーボードカバーシート２０の大きさに合わせて１枚ずつ製造してもよいが、原反シートとして長尺のエラストマーシートを連続的に製造し、ロール状に巻いた状態で保管するようにしたり、キーボードカバーシート２０の複数枚分のシートとして積層状態で保管するようにしたりしてもよい。キーボードカバーシート２０への加工は、原反シートを単にキーボード１２に対応する所定の大きさにカットするだけである。

次に前記のように構成されたキーボードカバーシート２０の作用を説明する。キーボードカバーシート２０は、図２に示すように、単にキーボード１２のキー１４の上に載置した状態で使用される。キーボードカバーシート２０は、両面が同じ構成のためキーボード１２上に載置する際、表面と裏面の区別をする必要がなく、簡単に所定の位置に載置することができる。

キーボードカバーシート２０の両面の三次元中心面平均粗さＳＲａが０．２μｍ〜１．０μｍの範囲にあるため、キー１４を打つ際にキーボードカバーシート２０がずれずに保持され、指の滑り性が良くなる。また、キーボードカバーシート２０の下にある各キー１４の文字は、キーボードカバーシート２０を通して確認できる。

以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明する。ただし、それらは例示であって、本発明を限定するものではない。
（実施例１）
ミラブルタイプのシリコーン原料ＫＥ９５１０Ｕ（信越化学工業（株））を使用し、表面粗さが中心線平均粗さＲａで０．８μｍのエンボスＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）シートでサンドイッチした状態で架橋させ、厚さ０．３ｍｍのシリコーンエラストマーシートを得た。なお、ＫＥ９５１０Ｕは、ゴム硬度５０設定のシリコーン原料である。得られたシートの両面の三次元中心面平均粗さＳＲａは０．５４μｍであり、ゴム硬度は５３であった。また、低分子量のシロキサン成分の含有量は４０００ｐｐｍであった。

（実施例２）
実施例１と同様にしてシリコーンエラストマーシートを得、最後に片面のＰＥＴシートを剥がしてから、１３０℃×１時間の熱処理を行った。熱処理により低分子量のシロキサン成分の一部が蒸発除去される。このシートの低分子量のシロキサン成分の含有量は９００ｐｐｍであった。また、シートの両面の三次元中心面平均粗さＳＲａは０．５４μｍであり、ゴム硬度は５３であった。

（比較例１）
エンボス処理のないフラットなＰＥＴシートを使用する以外は、実施例１と同様にしてシリコーンエラストマーシートを作成した。得られたシートの三次元中心面平均粗さＳＲａは０．０２μｍであり、ゴム硬度は５３であった。また、低分子量のシロキサン成分の含有量は４０００ｐｐｍであった。

（比較例２）
表面粗さが中心線平均粗さＲａで３．５μｍのエンボスＰＣ（ポリカーボネート）シートを使用する以外は、実施例１と同様にしてシリコーンエラストマーシートを作成した。得られたシートの三次元中心面平均粗さＳＲａは３．２μｍであり、ゴム硬度は５３であった。また、低分子量のシロキサン成分の含有量は４０００ｐｐｍであった。

（比較例３）
実施例１と同様にして、厚さ４０μｍのシリコーンエラストマーシートを作成した。シートの両面の三次元中心面平均粗さ、ゴム硬度及び低分子量のシロキサン成分の含有量は、いずれも実施例１の場合と同じであった。

（比較例４）
実施例１と同様にして、厚さ６００μｍのシリコーンエラストマーシートを作成した。シートの両面の三次元中心面平均粗さ、ゴム硬度及び低分子量のシロキサン成分の含有量は、いずれも実施例１の場合と同じであった。

（比較例５）
ポリジメチルシリコーンを主成分として、シリカを全く含まない原料を調整し、それを使用する以外は、実施例１と同様にして、シリコーンエラストマーシートを作成した。本シートのゴム硬度は８であった。また、シートの両面の三次元中心面平均粗さＳＲａは０．５４μｍであった。また、低分子量のシロキサン成分の含有量は１５０００ｐｐｍであった。

（比較例６）
ミラブルタイプのシリコーン原料ＴＳＥ２２９７Ｕ（ＧＥ東芝シリコーン（株）製）を使用した以外は、実施例１と同様にして、シリコーンエラストマーシートを作成した。なお、ＴＳＥ２２９７Ｕは、ゴム硬度９０設定のシリコーン原料である。本シートのゴム硬度は９０で、シートの両面の三次元中心面平均粗さＳＲａは０．５４μｍであった。また、低分子量のシロキサン成分の含有量は８０００ｐｐｍであった。

（比較例７）
エンボス処理のないフラットなＰＥＴシートを片面に使用する以外は、実施例１と同様にしてシリコーンエラストマーシートを作成した。得られたシートは、表面の三次元中心面平均粗さＳＲａは一方の面が０．０２μｍで、他方の面が０．５４μｍであった。また、ゴム硬度は５３で、低分子量のシロキサン成分の含有量は４０００ｐｐｍであった。得られたシートのフラット面（ＳＲａが小さな面）をキーボード１２と対向するようにしてキーボード１２に取り付けた。

（比較例８）
比較例５で得られたシートのエンボス面をキーボード１２と対向するようにしてキーボード１２に取り付けた。

前記実施例及び比較例において作製したシリコーンエラストマーシートの三次元中心面平均粗さ、ゴム硬度及び低分子量のシロキサン成分の含有量は次のようにして測定した。
（三次元中心面平均粗さ）
（株）エリオニクス製の三次元表面粗さ計（ＥＳＡ−２０００）を用いて三次元中心面平均粗さを測定した。測定条件は次のとおりである。

加速電圧：１０ｋＶ
ＣＬコード：１８００
測定倍率：５００倍
蒸着条件：アルゴンガス中で２００秒
解析（ＳＭＯＯＴＨＩＮＧ）：１３３（３→４０１）
（ゴム硬度）
高分子計器（株）製のマイクロゴム硬度計（ＭＤ−１型）を使用し、測定すべきシートを重ねて、シート厚さを１ｍｍ以上にして測定した。

（低分子量のシロキサン成分の含有量）
測定方法：試料１．００ｇを１０ｍｌのアセトンに２５℃で１６時間浸漬し、浸漬液をガスクロマトグラフにより分析した。

装置：キャピラリガスクロパーキンエルマー社製オートシステムＸＬ
カラム：ＤＢ−５
カラム温度：７０℃→３２０℃（２５℃／ｍｉｎ）
Ｉｎｊ温度：３００℃
キャリアガス：Ｈｅ（１ｍｌ／ｍｉｎ）
検出器：ＦＩＤ
注入量：１μｌ
実施例１，２及び比較例１〜８で得られた各シートについて、ハンドリング性、視認性、キーボード密着性、打鍵性、オイル移行性に関して試験を行った。

ハンドリング性は、キーボードカバーシート２０のキーボード１２へのセットのし易さ、キーボード１２からのキーボードカバー２０の剥がし易さの評価である。
視認性は、キーボードカバーシート２０をキーボード１２にセットした状態におけるキー１４上の文字の見え易さの評価である。

キーボード密着性は、キーボード１２とキーボードカバーシート２０との密着性の評価である。
打鍵性は、キー１４を打った時の感触の評価である。

オイル移行性は、キーボード１２への低分子量シロキサン成分の移行の評価であり、１ヶ月間使用後のキーボード１２を観察した。
各試験とも評価を３段階で行った。○は良い、△は○より劣るが実用上差し支えない、×は不合格をそれぞれ意味する。キーボードカバーシート２０としての評価は、前記試験項目のうち一項目でも不合格の項目があると、不合格となる。

＊１：キーボードカバーシート２０（以下、単にカバーシートと言う場合もある。）のキーボード１２上での滑り性が悪く、また、カバーシート同士がくっついてしまい、キーボード１２へセットし難かった。

＊２：カバーシートが薄すぎて、シートに腰がなく、キーボード１２へセットし難かった。また、場合によってはシートが破れてしまった。
＊３：キーボード１２の文字が見え難かった。

＊４：カバーシートとキーボード１２との密着性が強すぎて（滑り性が悪くて）、カバーシートとキー１４との間に気泡が入り易かった。
＊５：カバーシートの厚みが薄すぎて、キー１４を打った時にエラストマーの柔軟性を感じ難かった。

＊６：カバーシートの厚みが厚すぎて、キー１４を打った時にエラストマーの柔軟性が有りすぎて、キー１４を打ち難かった。
＊７：カバーシートが柔らかすぎて、キー１４を打った時の感触が良くなかった。

＊８：カバーシートが硬すぎて、キー１４を打った時の感触が良くなかった。
＊９：キーボード１２の表面に光沢があり、手で触ってみると、少し滑り性があった。また、アルコールで表面を拭くと、滑り性はなくなった。

＊１０：シート上に埃が付き易く、汚れ易い。
表１から明らかなように、両面の三次元中心面平均粗さ（ＳＲａ）が０．２μｍ〜１．０μｍ、シートの厚さが５０μｍ〜５００μｍ、硬さがゴム硬度で１０〜８０の条件を満たす実施例１及び実施例２は、ハンドリング性、視認性、キーボード密着性、打鍵性及びオイル移行性の全ての試験項目に関して、評価が×（不合格）の項目がない。実施例２ではオイル移行性も良かった。

一方、シート両面の三次元中心面平均粗さ（ＳＲａ）が下限より小さい比較例１では、キーボード１２上でのカバーシートの滑り性が悪く、シート同士がくっつく等の現象でハンドリング性が不合格となり、キーボード１２に対する密着性が強すぎてキーボード密着性も不合格となった。シート両面の三次元中心面平均粗さ（ＳＲａ）が上限より大きい比較例２では、キーボード１２の文字が見え難く、視認性が不合格となった。

また、シートの厚さが下限より薄い比較例３では、シートが薄すぎて強度が弱くハンドリング性が不合格となり、打鍵性も不合格となった。シートの厚さが上限より厚い比較例４では、キーボード１２の文字が見え難く、視認性が不合格となった。また、打鍵性も不合格となった。

シートの硬さが下限より軟らかい比較例５では、打鍵性が不合格となった。また、比較例５では、低分子量のシロキサン成分の含有量が１５０００ｐｐｍと多く、オイル移行性も不合格となった。シートの硬さが上限より硬い比較例６では、打鍵性が不合格となった。また、比較例５では、低分子量のシロキサン成分の含有量が１５０００ｐｐｍと多く、オイル移行性も不合格となった。

また、片面のみ三次元中心面平均粗さ（ＳＲａ）が０．２μｍ〜１．０μｍの条件を満たし、他の面の三次元中心面平均粗さ（ＳＲａ）を下限より小さくしたキーボードカバーシート２０の場合は、三次元中心面平均粗さ（ＳＲａ）の小さな面をキーボード１２側にした比較例７では、比較例１と同様にハンドリング性が不合格になった。三次元中心面平均粗さ（ＳＲａ）の大きな面をキーボード１２側にした比較例８では、汚れ易いためハンドリング性が不合格になった。

また、低分子量のシロキサン成分の含有量が４０００ｐｐｍと、実施例１の場合と同じであっても、シートの三次元中心面平均粗さ（ＳＲａ）が０．０２μｍの面をキーボード１２に接する状態とした比較例１及び比較例７ではオイル移行性が不合格になった。従って、三次元中心面平均粗さ（ＳＲａ）が小さい場合はオイル移行性が悪く成りやすいと考えられる。

この実施形態では次の効果を有する。
（１）キーボードカバーシート２０は、エラストマー製のシートで形成され、両面の三次元中心面粗さ（ＳＲａ）が０．２μｍ〜１．０μｍの範囲にある。従って、粘着剤を使用せずにキーボードカバーシート２０をキーボード１２上に載置するだけで、キーボードカバーシート２０がキーボード１２上でずれることなくキー１４を打つ（叩く）ことができる。また、キーボード１２上に載置されたキーボードカバーシート２０に対して端から捲るように力を加えれば簡単に剥がすことができる。さらに、キーを打つ（叩く）際に指の滑り性が良くなる。即ち、キーボードカバーシート２０は、シートの設置、メンテナンスが容易でタイプ感に優れたものとなる。

（２）キーボードカバーシート２０は、厚さが５０μｍ〜５００μｍであるため、腰が有り、十分な強度的を有するためハンドリング性が実用上支障なく、キー１４を打つ際に適度な弾性が得られ、タイプ感が向上する。

（３）エラストマー製のシートとして、両面の三次元中心面粗さ（ＳＲａ）が０．４μｍ〜０．６μｍの範囲にあるシリコーンエラストマーを使用すれば、市販のミラブルタイプのシリコーン原料から容易に製造することができる。

（４）キーボードカバーシート２０は、硬さがゴム硬度で１０〜８０であるため、キー１４を打つ際の指の感触が良くなり、タイプ感がより向上する。
（５）キーボードカバーシート２０は、シリコーンエラストマー製であるため、原料のエラストマーの入手が容易で、ゴミや埃が付着しても水洗いで簡単に落とせる。また、耐熱性や耐候性にも優れる。

（６）１３０℃で１時間の熱処理を行ったシリコーンエラストマーは、低分子量のシロキサン成分の含有量が１０００ｐｐｍ以下の９００ｐｐｍとなり、キーボードカバーシート２０を使用しているうちに低分子量のシロキサン成分がキーボード１２へ移行するのが抑制される。

（７）キーボードカバーシート２０は、厚さが５０μｍ〜５００μｍ、硬さがゴム硬度で１０〜８０で、かつ両面の三次元中心面平均粗さ（ＳＲａ）が０．２μｍ〜１．０μｍであるシリコーンエラストマーシートを所定の大きさに切断加工するだけで簡単に製造することができる。

実施形態は前記に限定されるものではなく、例えば、次のように構成してもよい。
・キーボードカバーシート２０は、両面が同じ三次元中心面平均粗さ（ＳＲａ）である必要はなく、各面のＳＲａの値が異なっても、その値が０．２μｍ〜１．０μｍであればよい。

・ノート型パソコンのキーボードに限らず、例えば、他の形式のパソコンのキーボードのキーボードカバーシートに適用したり、コンピュータを備えた電気機器の入力装置のキーボードのキーボードカバーシートに適用したりしてもよい。

以下の技術的思想（発明）は前記実施形態から把握できる。
（１）厚さが１００μｍ〜３００μｍ、硬さがゴム硬度で２０〜７０のシリコーンエラストマーシートで形成され、両面の三次元中心面平均粗さ（ＳＲａ）が０．２μｍ〜１．０μｍであるキーボードカバーシート。

（２）前記発明において、前記エラストマーシートは、両面の三次元中心面平均粗さ（ＳＲａ）が０．４μｍ〜０．６μｍである。

ノート型パソコンとキーボードカバーシートとを示す模式斜視図。キーボードカバーシートとキーとの関係を示す模式断面図。

符号の説明

２０…キーボードカバーシート。

Claims

シリコーンエラストマーシートで形成され、両面の三次元中心面平均粗さ（ＳＲａ）が０．２μｍ〜１．０μｍで、厚さが５０μｍ〜５００μｍで、硬さがゴム硬度で１０〜８０であることを特徴とするキーボードカバーシート。
前記シリコーンエラストマーは、低分子量のシロキサン成分の含有量が１０００ｐｐｍ以下である請求項１に記載のキーボードカバーシート。