JP5573735B2 - 入力装置 - Google Patents

Description

本発明は、基板に重ねられたキー部材により入力を行う入力装置に関する。

基板に重ねられたキー部材により入力を行う入力装置が知られている（特許文献１参照）。この種の入力装置は、例えば、プリンタやコピー機や複合機などの画像記録装置に用いられる。

特許文献１に記載された入力装置は、一面に電気回路パターンが形成された基板と、当該一面に重ねられたキー部材と、を備えている。キー部材は、電気回路パターンと共に接点を形成する導電部が設けられたキー部を有している。キー部は、弾性部材で設けられており、弾性変形されることにより、導電部において電気回路パターンと接離する。

特開２０１０−２７１９６５号公報

特許文献１に記載された入力装置では、基板はキー部材により覆われているから、基板の電気回路パターンに直接液体がかかることはない。しかしながら、キー部材に付着した液体がキー部材と基板との間の隙間に毛細管現象により入り込むことが考えられる。当該隙間に入り込んだ液体が電気回路パターンに到達すると、短絡等が生じるおそれがある。

本発明は、前述された事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、毛細管現象により基板とキー部材との間の隙間に入り込んだ液体が電気回路パターンに到達することを防止できる機構を提供することにある。

(1) 本発明の入力装置は、第１面の周縁部の内側に電気回路パターンが形成された基板と、上記基板の上記第１面側に配置されており、弾性変形されることにより上記電気回路パターンに接離するキー部、及び当該キー部から上記第１面に沿って外側へ延出されて上記周縁部を覆うシート部が設けられたキー部材と、を備える。上記シート部は、上記周縁部と対向する第２面と、上記第２面から凹む溝と、を有する。

シート部に設けられた溝により、基板の周縁部とキー部材のシート部との間の隙間に端面側から入り込んで毛細管現象により基板の内側へ向かって浸入する液体は、開放空間である溝内に入り込むことができずに上記隙間に留まる。従って、溝により、液体の電気回路パターンへの到達が防がれる。

(2) 上記溝は、上記第１面の周縁に沿って延出されたものであってもよい。上記周縁部の幅を狭くすることができる。

(3) 本発明の入力装置は、上記基板を、上記第１面を水平方向に対して傾斜させて支持する支持部材と、上記キー部の一部を孔から露出させて上記キー部材を覆うカバー部材と、を更に備えたものであってもよい。上記溝は、上記基板における水平方向の下側の周縁部に対向する第２面に設けられている。

カバー部材の孔から浸入した液体は、キー部を伝ってシート部の下側へ移動するから、基板における水平方向の下側の周縁部に対向する上記第２面にのみ溝が設けられても、液体の電気回路パターンへの到達を防ぐことができる。基板における水平方向の下側の周縁部に対向する第２面にのみ溝を設けることにより、キー部材の構成が簡単になる。

(4) 上記溝は、上記シート部の全周に渡って設けられたものであってもよい。基板の全周囲において、液体の電気回路パターンへの到達が防止される。

本発明によれば、シート部の第２面に溝を設けたことにより、シート部と基板の周縁部との間の隙間に浸入した液体が電気回路パターンへ到達することを防止することができる。

（Ａ）は、入力装置１０の上面側の分解斜視図であり、（Ｂ）は、入力装置１０の下面側の分解斜視図である。 （Ａ）は、入力装置１０の平面図であり、（Ｂ）は、（Ａ）におけるＩＩＢ−ＩＩＢ断面の拡大図であり、（Ｃ）は、押釦が押された状態におけるＩＩＢ−ＩＩＢ断面の拡大図である。 第１キー部材４０の下面図である。 （Ａ）は、変形例を示す第１キー部材４０の下面図であり、（Ｂ）は、他の変形例を示す入力装置１０の断面図であり、（Ｃ）は、更に他の変形例を示す入力装置１０の断面図である。

以下、適宜図面が参照されて本発明の実施形態が説明される。なお、以下に説明される実施形態は本発明の一例にすぎず、本発明の要旨を変更しない範囲で本発明の実施形態を適宜変更できることは言うまでもない。

本実施形態において説明される入力装置１０（図１）は、プリンタやスキャナやファックス及びこれらが一体となった複合機を含む種々の電子機器に用いられる。入力装置１０は、ユーザによりオンオフされる接点８４（図２（Ｂ））を有している。接点８４のオンオフの情報は、後述されるように、第２接続ケーブル（不図示）を介して電子機器の制御部に入力される。制御部は、接点８４のオンオフの情報に基づいて電子機器の動作を制御する。なお、制御部は、パーソナルコンピュータ等の他の機器や電話回線から入力される情報に基づいて電子機器の動作を制御する機能を有していてもよい。

電子機器が台や床などに載置された状態における上下方向が上下方向７と定義され、電子機器の正面側を前として前後方向８が定義され、電子機器を正面側から見た場合における左右方向が左右方向９と定義され、以下説明がされる。

図１（Ａ）に示されるように、入力装置１０は、第１基板２０、第２基板３０と、表示パネル７２を収容した回動ケース７０と、ユーザにより押し操作がされる第１キー部材４０、第２キー部材５０と、カバー部材６０と、を備えている。

カバー部材６０は、板状の基部６１と、基部６１の左右両端と繋がる一対の湾曲部６２、６３と、を備えている。カバー部材６０は、厚み方向の一方の向きが前方斜め上へ向かう第１向き９０と一致するように、前後方向８及び上下方向７に対して傾斜して配置されている。湾曲部６２、６３は、基部６１から離れるに従って後方斜め下へ向かうように湾曲されている。カバー部材６０がカバー部材に相当する。

カバー部材６０は、合成樹脂成型品であり、取付ネジなどの固着部材により、又はスナップフィットにより電子機器の筐体１１（図２（Ｂ））に取り付けられている。カバー部材６０は、筐体１１と共に電子機器の外面を形成している。カバー部材６０は、後述の第１キー部材４０及び第２キー部材５０の押釦４４、５４を露出させる複数個の第１孔６４を備えている。図１、２では、一部の第１孔にのみ符号６４が付されている。第１孔６４が孔に相当する。

カバー部材６０は、基部６１の左右方向９の中央部に第２孔６５を備えている。第２孔６５には回動ケース７０が嵌る。カバー部材６０には、回動ケース７０に設けられた一対の回動軸７１を電子機器の筐体１１と共に回動可能に保持する左右一対の軸受け６６、６７（図１（Ｂ））が設けられている。

図１（Ａ）に示されるように、回動ケース７０は、第１向き９０における厚みの薄い直方体状に形成されている。回動ケース７０の左側面の前端部からは、回動軸７１が左向へへ突出されている。回動ケース７０の右側面の前端部からは、不図示の回動軸が右向きへ突出されている。左側の回動軸７１と右側の回動軸とは中心軸線を一致させて設けられている。回動ケース７０は、左側の回動軸７１と右側の回動軸とにおいて、筐体１１（図２（Ｂ））及びカバー部材６０に回動可能に支持されている。

図１（Ａ）に示されるように、回動ケース７０には表示パネル７２が収容されている。表示パネル７２の表示面は、回動ケース７０の第１向き９０側の面において露出されている。回動ケース７０は、ユーザにより回動され、カバー部材６０の上面６８から立ち起こされる。ユーザは、回動ケース７０を立ち起こすことにより、表示パネル７２の表示面がカバー部材６０の上面６８となす表示角度を変える。なお、表示パネル７２はタッチパネルであってもよい。

［第１基板２０、第２基板３０］
図１（Ａ）に示されるように、第１基板２０及び第２基板３０は、概ね矩形板状に形成されており、厚み方向を第１向き９０に一致させてそれぞれ配置され、電子機器に設けられた支持部材１２（図２（Ｂ））に支持されている。第１基板２０は回動ケース７０の左側に配置されている。第２基板３０は回動ケース７０の右側に配置されている。第１基板２０及び第２基板３０が基板に相当する。支持部材１２が支持部材に相当する。

第１基板２０及び第２基板３０にはプリント配線基板が用いられ、電気回路パターン８１が導電性の薄膜により形成されている。電気回路パターン８１は、第１基板２０の第１向き９０側のパターン面２１、及び第２基板３０の第１向き９０側のパターン面３１にそれぞれ形成されている。パターン面２１、３１が第１面に相当する。電気回路パターン８１が電気回路パターンに相当する。

電気回路パターン８１は、法令に基づいて、パターン面２１、３１の周縁２１Ａ、３１Ａから所定の絶縁距離だけ離間されている。電気回路パターン８１が形成されていないパターン面２１、３１の周縁部の領域が絶縁領域２２、３２と称され、絶縁領域２２、３２の内側であって電気回路パターン８１が形成された領域がパターン領域２３、３３と称され、以下説明がされる。絶縁領域２２、３２が第１面の周縁部に相当する。

複数個の発光ダイオード８２が第１基板２０に実装され、電気回路パターン８１と接続されている。発光ダイオード８２は、第１向き９０においてカバー部材６０の第１孔６４と対向する位置に実装されている。

第１基板２０の電気回路パターン８１と第２基板３０の電気回路パターン８１とは、第１接続ケーブル８３により接続されている。第１基板２０又は第２基板３０の電気回路パターン８１には、不図示の第２接続ケーブルの一端が接続されている。第２接続ケーブルの他端は、電子機器の筐体１１（図２（Ｂ））に収容された制御基板に接続されている。制御基板には、発光ダイオード８２の駆動回路や制御部を実現する種々の電子部品が実装されている。発光ダイオード８２は、第２接続ケーブルを介して駆動回路からの電力供給を受けて発光する。制御部には、第２接続ケーブルを介し、接点８４（図２（Ｂ））のオンオフの情報が入力される。

図２（Ｂ）に示されるように、第１基板２０は、後述の第１キー部材４０のキー部４２に設けられたキー側電極４７と共に接点８４を形成する一対の基板側電極８５、８６を複数対備えている。同様に、第２基板３０は、第２キー部材５０のキー部５２に設けられたキー側電極と共に接点を形成する一対の基板側電極を複数対備えている。

第１基板２０の基板側電極８５、８６は、電気回路パターン８１（図１（Ａ））により形成されており、発光ダイオード８２の近傍に配置されている。なお、図２（Ｂ）では、薄膜である基板側電極８５、８６の厚みが誇張されて図示されている。

［第１キー部材４０、第２キー部材５０］
第１キー部材４０は、第１基板２０の絶縁領域２２を覆うシート部４１と、シート部４１から第１向き９０へ突出された複数のキー部４２と、シート部４１の左側面から左方へ延出された延出部４６と、を備えている。延出部４６は、下部に開口を有する箱状に形成されており、第１基板２０に載置されている。第１キー部材４０は、透光性及び弾性を有するゴム材料により形成されている。

第２キー部材５０は、第２基板３０の絶縁領域３２を覆うシート部５１と、シート部５１から第１向き９０へ突出された複数のキー部５２と、を備えている。図１では、一部のキー部にのみ符号５２が付されている。第２キー部材５０は、弾性を有するゴム材料により形成されている。第１キー部材４０及び第２キー部材５０がキー部材に相当する。

図１（Ａ）に示されるように、第１キー部材４０のシート部４１は、厚みの薄いシート状に形成されており、第１基板２０に載置されて第１基板２０の絶縁領域２２を覆う。図２（Ｂ）に示されるように、キー部４２は、下部に開口を有する筒状に形成された押釦４４と、押釦４４の下端とシート部４１とを接続する接続部４５と、を備えている。図３に示されるように、接続部４５は、押釦４４の下端面の全周に渡って設けられている。

図１（Ａ）に示されるように、第２キー部材５０のシート部５１は、厚みの薄いシート状に形成されており、第２基板３０に載置されて第２基板３０の絶縁領域３２を覆う。キー部５２は、下部に開口を有する筒状に形成された押釦５４と、押釦５４の下端とシート部５１とを接続する接続部５５（図１（Ｂ））と、を備えている。接続部５５は、押釦５４の下端面の全周に渡って設けられている。

第１キー部材４０の押釦４４及び第２キー部材５０の押釦５４は、カバー部材６０の第１孔６４に対応する位置に設けられており、第１孔６４から露出される。押釦４４、５４は、ユーザによる押し操作される。シート部４１、５１がシート部に相当する。キー部４２、５２がキー部に相当する。

図２（Ｂ）に示されるように、第１キー部材４０の押釦４４は、カバー部材６０の第１孔６４と対向して配置された発光ダイオード８２の第１向き９０側に位置している。発光ダイオード８２からの光は、押釦４４の上部４４Ａを透過する。押釦４４の上部４４Ａには、発光ダイオード８２からの光により照明される図形が表記されている。

図２（Ｂ）に示されるように、押釦４４の下端面からは、発光ダイオード８２の近傍に設けられた一対の基板側電極８５、８６へ向かって凸部４６が突出されている。凸部４６の突出の先端面には、キー側電極４７が設けられている。キー側電極４７は、第１向き９０において一対の基板側電極８５、８６と対向し、且つ離間されている。

第１キー部材４０と同様に、第２キー部材５０の押釦５４の下端面からは、第２基板３０に設けられた一対の基板側電極（不図示）へ向かって凸部が突出されている。凸部の突出の先端面には、キー側電極が設けられている。キー側電極は、第１向き９０において第２基板３０に設けられた一対の基板側電極と対向し、且つ離間されている。

押釦４４とシート部４１とを接続する接続部４５は、シート部４１や押釦４４よりも肉薄に形成されており、押釦４４がユーザにより第１向き９０とは反対向きへ押されたときに弾性変形される。接続部４５が弾性変形されることにより、キー側電極４７は、一対の基板側電極８５、８６と当接し、一対の基板側電極８５、８６間を短絡する。一対の基板側電極８５、８６間が短絡されることにより、接点８４が閉じる。つまり、接点８４はＡ接点である。

ユーザが押釦４４から指を離すと、接続部４５の弾性により押釦４４が上方へ移動され、キー側電極４７が一対の基板側電極８５、８６から離間される。キー側電極４７が一対の基板側電極８５、８６から離間されることにより、接点８４が開く。

押釦５４とシート部５１とを接続する接続部５５（図１（Ｂ））は、シート部５１や押釦５４よりも肉薄に形成されており、押釦５４がユーザにより第１向き９０とは反対向きへ押されたときに弾性変形される。接続部５５が弾性変形されることにより、第２キー部材５０のキー側電極は、第２基板３０の一対の基板側電極と当接し、一対の基板側電極間を短絡する。一対の基板側電極間が短絡されることにより、接点が閉じる。ユーザが押釦５４から指を離すと、第２キー部材５０のキー側電極と第２基板３０の一対の基板側電極とにより形成された接点が開く。

図３に示されるように、第１キー部材４０のシート部４１には、キー部４２から周縁へ向かって延びる第１溝９１が設けられている。第１溝９１は、シート部４１の第１向き９０とは反対側の面から凹んで設けられている。キー部４２の押釦４４がユーザにより押されてキー部４２が弾性変形されると、第１溝９１内を通って空気がキー部４２から流出する。ユーザが押釦４４から指を離してキー部４２が元の形状に復帰すると、第１溝９１を通って空気がキー部４２に流入する。同様に、第２キー部材５０のシート部５１には、キー部５２から周縁へ向かって延びる第１溝９１が設けられている。

図１（Ａ）に示されるように、第１キー部材４０、第２キー部材５０のシート部４１、５１の周縁部には、リブ４８、５８がシート部４１、５１の周縁に沿って設けられている。リブ４８、５８は、第１向き９０へ向かって突出されている。第１キー部材４０においては、リブ４８は、延出部４６の右側面と繋がっている。リブ４８、５８は、少量の液体がカバー部材６０の第１孔６４から浸入した場合に、当該液体を溜める。

また、図２（Ｂ）に示されるように、入力装置１０は、第１向き９０が前方斜め上を向くように電子機器の筐体１１に取り付けられているから、第１孔６４から浸入した液体は、図におけるシート部４１の左側の端に溜まる。シート部４１の液体が溜まる側の端は、第１基板２０の周縁２１Ａよりも外側へ突出するように延出されている。同様に、シート部５１の液体が溜まる側の端は、第２基板３０の周縁３１Ａよりも外側へ突出するように延出されている。よって、リブ４８、５８から溢れ出した液体は、そのほとんどが下方へ落ち、第１基板２０、第２基板３０の端面へ到達するのは、シート部４１、５１の第１向き９０とは反対向き側の面を伝うものだけとなる。シート部４１、５１の第１向き９０とは反対向き側の面を伝った液体においては、以下に説明される対向面９２と第２溝９３とにより電気回路パターン８１への到達が防止される。

第１キー部材４０及び第２キー部材５０のシート部４１、５１は、パターン面２１、３１の絶縁領域２２、３２と対向する対向面９２と、対向面９２から凹んだ第２溝９３と、を備えている。

図３に示されるように、対向面９２は、枠状の絶縁領域２２、３２（図１（Ａ））と全周に渡って対向するように設けられている。第２溝９３は、第１基板２０、第２基板３０における水平方向の下側の周縁部と対向する位置に設けられている。また、第２溝９３は、第１基板２０及び第２基板３０の周縁２１Ａ、３１Ａに沿って設けられている。また、第２溝９３は、第２基板２０の絶縁領域２２に覆い隠される位置に設けられている。対向面９２が第２面に相当する。第２溝９３が溝に相当する。

第１孔６４から浸入した液体は、第１キー部材４０の押釦４４を伝ってシート部４１に到達する。入力装置１０は、図２（Ｂ）に示されるように、第１向き９０が前方斜め上を向くように傾いて筐体１１に取り付けられているから、シート部４１に到達した液体は、前方斜め下へ向かって移動し、リブ４８によりシート部４１上に溜まる。第１孔６４から浸入した液体の量が多いと、当該液体は、リブ４８を乗り越える。

リブ４８を乗り越えた液体は、シート部４１の第１向き９０とは反対向き側の面を伝って第１基板２０の端面に到達する。第１基板２０の端面に到達した液体は、毛細管現象により、シート部４１の対向面９２と第１基板２０のパターン面２１の絶縁領域２２との間の隙間に浸入する。絶縁領域２２に浸入した液体は、開放空間である第２溝９３よりも狭い隙間に入り込もうとする。つまり、絶縁領域２２に浸入した液体は、第２溝９３を避けて広がる。その結果、パターン領域２３への液体の浸入が防止される。

第２基板３０においても、第１基板２０と同様に、第２キー部材５０のシート部５１に設けられた対向面と第２溝とにより、パターン領域３３への液体の浸入が防止される。

［本実施形態の効果］
本実施形態では、第２溝９３により、対向面９２と絶縁領域２２、３２との間の隙間に浸入した液体が電気回路パターン８１が形成されたパターン領域２３、３３に到達することを防止できる。その結果、カバー部材６０に誤って液体がかけられたとしても、第１基板２０及び第２基板３０における回路の短絡等による故障及び誤動作を防止することができる。

また、本実施形態では、第２溝９３は、第１基板２０及び第２基板３０の周縁２１Ａ、３１Ａに沿って設けられているから、法令による所定の絶縁距離で形成された絶縁領域２２、３２内に第２溝９３を形成することができる。

また、本実施形態では、第１向き９０が前方斜め上を向くように入力装置１０が取り付けられており、シート部４１、５１に到達した液体は、図２（Ｂ）における左方へ向かって移動する。本実施形態では、液体が移動する側にのみ第２溝９３が設けられているから、第１基板２０及び第２基板３０の全周に渡って第２溝９３が設けられた場合よりも、第１キー部材４０及び第２キー部材５０の構成が簡単になる。

［変形例］
上述された実施形態では、第２溝９３が第１基板２０における水平方向の下側の周縁部と対向する位置にのみ設けられた例が説明されたが、図４（Ａ）に示されるように、第２溝９３は、シート部４１の全周に渡って設けられていてもよい。第１向き９０が上下方向７と一致するように入力装置１０が電子機器に取り付けられている場合において、第１基板２０の全周において液体がパターン領域２３へ到達することを防止することができる。

上述された実施形態では、シート部４１が第１基板２０の周縁２１Ａよりも外側まで延出された例（図２（Ｂ））が説明されたが、図４（Ｂ）に示されるように、シート部４１の周縁が第１基板２０の周縁２１Ａと重なるようにシート部４１が設けられていてもよい。また、図４（Ｃ）に示されるように、シート部４１の周縁が第１基板２０の周縁２１Ａよりも内側となるようにシート部４１が設けられていてもよい。同様に、キー部材５０においても、シート部５１の周縁が第３基板３０の周縁３１Ａと重なるようにシート部５１が設けられていてもよいし、シート部５１の周縁が第２基板３０の周縁３１Ａよりも内側となるようにシート部５１が設けられていてもよい。

上述された実施形態では、第２溝９３は、第１基板２０の周縁２１Ａに沿って直線状に設けられた例が説明されたが、第２溝９３は、波線状や折れ線状等、種々の形状に形成されてもよい。

上述された実施形態では、第１キー部材４０及び第２キー部材５０がゴム材料により形成された例が説明されたが、第１キー部材４０及び第２キー部材５０は弾性を有していればよく、エラストマーなどにより形成されてもよい。

上述された実施形態では、接点８４のオンオフの情報が第２接続ケーブルを介して制御部に入力される例が説明されたが、制御部が第１基板２０又は第２基板３０に設けられて接点８４のオンオフの情報が制御部に直接入力されてもよい。

上述された実施形態では、第２溝９３と共に第１溝９１がシート部４１、５１に設けられた例が説明されたが、第２溝９３のみがシート部４１、５１に設けられていてもよい。

上述された実施形態では、シート部４１、５１にリブ４８、５８が設けられた例が説明されたが、リブ４８、５８がシート部４１、５１に設けられない構成が採用されてもよい。

１０・・・入力装置
１２・・・支持部材
２０・・・第１基板
２１・・・パターン面（第１面）
２２・・・絶縁領域（周縁部）
２３・・・パターン領域
３０・・・第２基板
３１・・・パターン面（第１面）
３２・・・絶縁領域（周縁部）
３３・・・パターン領域
４０・・・第１キー部材
４１・・・シート部
４２・・・キー部
５０・・・第２キー部材
５１・・・シート部
５２・・・キー部
６０・・・カバー（カバー部材）
６４・・・第１孔（孔）
８１・・・電気回路パターン
９１・・・第１溝（溝）
９２・・・対向面（第２面）
９３・・・第２溝（溝）

Claims (3)

1. 第１面の周縁部の内側に電気回路パターンが形成された基板と、
   上記基板の上記第１面側に配置されており、弾性変形されることにより上記電気回路パターンに接離するキー部、及び当該キー部から上記第１面に沿って外側へ延出されて上記周縁部を覆うシート部が設けられたキー部材と、を備えており、
   上記シート部は、
   上記周縁部と対向する第２面と、
   上記第２面から凹んで上記キー部から上記シート部の周縁へ向かって延び、上記キー部と上記基板との間の空間に対して空気を流出入させる第１溝と、
   上記第２面から凹んで上記第１面の周縁に沿って延出され、上記基板との間に空間を形成する第２溝と、を有するものである入力装置。
2. 上記基板を、上記第１面を水平方向に対して傾斜させて支持する支持部材と、
   上記キー部の一部を孔から露出させて上記キー部材を覆うカバー部材と、を更に備えており、
   上記溝は、上記基板における水平方向の下側の周縁部に対向する上記第２面に設けられたものである請求項１に記載の入力装置。
3. 上記溝は、上記シート部の全周に渡って設けられたものである請求項１に記載の入力装置。

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