キーパッドおよびその製造方法ならびにそのキーパッドを備える電子機器
【課題】
薄型であり、キートップ同士の間隔のバラツキの少ないキーパッドおよびその製造方法ならびに当該キーパッドを備える電子機器を提供する。
【解決手段】
本発明は、複数のキートップ１１を有する光硬化性樹脂製のキーシート１０と、そのキーシート１０の裏側に固定されるエラストマー製の弾性シート２０とを備え、キーシート１０は、厚さ１００〜５００μｍであり、かつキートップ１１同士を連接する厚さ４０μｍ以下の薄肉部１４を一体的に備えるキーパッド２に関する。
薄型であり、キートップ同士の間隔のバラツキの少ないキーパッドおよびその製造方法ならびに当該キーパッドを備える電子機器を提供する。
【解決手段】
本発明は、複数のキートップ１１を有する光硬化性樹脂製のキーシート１０と、そのキーシート１０の裏側に固定されるエラストマー製の弾性シート２０とを備え、キーシート１０は、厚さ１００〜５００μｍであり、かつキートップ１１同士を連接する厚さ４０μｍ以下の薄肉部１４を一体的に備えるキーパッド２に関する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、キーパッドおよびその製造方法ならびにそのキーパッドを備える電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話、携帯情報端末（ＰＤＡ）などの電子機器に搭載されるキーパッド上のキートップとして、従来から、ポリカーボネート等の溶融樹脂を金型内に射出成形することにより製造されてきたものが知られている（例えば、特許文献１を参照）。キートップをシリコーンゴム等から成る弾性シート上に配置し、当該シートの下方にスイッチを配置することにより、各キートップを押し込むと、弾性シートを通じてスイッチを入力することができる。キートップを加飾するために、キートップの天面あるいは裏側に加飾層を設けることができる。また、キートップの天面をキズから保護するために、キートップの天面をハードコートすることもできる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−３１１７７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
最近では、上記の電子機器の薄型化が進む中、キーパッドの薄型化が強く求められている。このため、従来の射出成形では、キートップの薄型化に限界が生じてきた。また、薄いキートップを個々に製造すると、それらを正確な間隔で弾性シート上に配置することが難しくなる。特に、キートップ同士の間隔の狭小化が進む中、狭い間隔を一定に保ちながら、各キートップを配置する工程は、極めて困難なものとなる。
【０００５】
本発明は、かかる問題を解消すべくなされたものであって、薄型であり、キートップ同士の間隔のバラツキの少ないキーパッドおよびその製造方法ならびに当該キーパッドを備える電子機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一実施形態は、複数のキートップを有する光硬化性樹脂製のキーシートと、そのキーシートの裏側に固定されるエラストマー製の弾性シートとを備え、キーシートが、厚さ１００〜５００μｍであり、かつキートップ同士を連接する厚さ４０μｍ以下の薄肉部を一体的に備えるキーパッドである。
【０００７】
本発明の別の実施形態は、さらに、弾性シートの少なくとも片面に、加飾層若しくは蒸着層を備えるキーパッドである。
【０００８】
本発明の別の実施形態は、また、弾性シートのキーシートとの接着面と反対側の面に、光硬化性樹脂からなる押圧子を備えるキーパッドである。
【０００９】
本発明の一実施形態は、前記の少なくとも１つのキーパッドを製造する方法であって、金型に液状の光硬化性樹脂組成物を充填する充填工程と、光硬化性樹脂組成物を硬化する硬化工程と、光硬化性樹脂組成物を硬化した後に得られるキーシートに対して、若しくは硬化前の光硬化性樹脂組成物に対して、エラストマー製の弾性シートを固定するシート固定工程とを含むキーパッドの製造方法である。
【００１０】
本発明の一実施形態は、前記の少なくとも１つのキーパッドを備える電子機器である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、薄型であり、キートップ同士の間隔のバラツキの少ないキーパッドおよびそれを備える電子機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係る電子機器の一例である携帯情報端末の正面図である。
【図２】図２は、図１に示す携帯情報端末に組み込まれるキーパッドの斜視図である。
【図３】図３は、図２に示すキーパッドのＡ−Ａ線断面図である。
【図４】図４は、キーシートを製造するために使用する金型の概略斜視図である。
【図５】図５は、図２に示す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６】図６は、図５に示す製造工程の各ステージにおける状態を示す図である。
【図７】図７は、図６に引き続き、各ステージにおける状態を示す図である。
【図８】図８は、図３に示すキーパッドと異なる形態の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。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に、本発明のキーパッドおよびその製造方法ならびにそのキーパッドを備える電子機器の実施の形態について説明する。
【００１４】
１．電子機器およびキーパッドの構成
【００１５】
図１は、本発明の実施の形態に係る電子機器の一例である携帯情報端末の正面図である。図２は、図１に示す携帯情報端末に組み込まれるキーパッドの斜視図である。図３は、図２に示すキーパッドのＡ−Ａ線断面図である。
【００１６】
図１に示す携帯情報端末１には、本発明の実施の形態に係るキーパッド２が組み込まれている。キーパッド２は、図２および図３に示すように、光硬化性樹脂から成る１枚のキーシート１０と、キーシート１０の裏側に配置されるエラストマー製の弾性シート２０とを貼り合わせた構造を持つ。
【００１７】
キーシート１０の構成材料であ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、未硬化状態の光硬化性樹脂組成物に、メタルハライドランプや高圧水銀ランプ等を用いて紫外線（ＵＶ）を一定量照射し、当該未硬化状態の光硬化性樹脂組成物を硬化させることによって形成される。また、光硬化性樹脂組成物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。光硬化性樹脂組成物と光重合開始剤の組み合わせとしては、薄いキーシート１０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を併せ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。光硬化性樹脂組成物を用いてキーシート１０を製造することにより、加熱や冷却の工程を経ずに、かつ短時間でキーシート１０を製造できる。さらに、射出成形と異なり、極めて薄い成形体でも製造することができる。また、キーシート１０の表面にハードコートを行わなくても、十分な硬度をもったキーシート１０を製造できる。
【００１８】
キーシート１０は、複数の角型のキートップ１１と、それらキートップ１１の集合領域を囲む角枠形状のフレーム１２とを有する。キートップ１１同士の間およびキートップ１１とフレーム１２との間には、キーシート１０を貫通しない溝１３が形成されている。各キートップ１１およびフレーム１２は、溝１３の底部にある薄肉部１４にて連接されて、１枚のキーシート１０を構成する。キートップ１１とフレーム１２はほぼ面一で形成されている。キーシート１０の厚さ（ｔ１）は、１００〜５００μｍ、好ましくは２００〜４００μｍの範囲となっている。厚さ（ｔ１）を１００μｍ以上とすることにより、後述の金型成形によってキーシート１０を形成しやすい。また、厚さ（ｔ１）を５００μｍ以下とすることにより、キーパッド２の薄型化およびそれに伴う携帯情報端末１の薄型化の要望にかなう。すなわち、キーシート１０の形成しやすさと携帯情報端末１の薄型化の要求の両立を図るためには、厚さ（ｔ１）を上記範囲にするのが好ましい。
【００１９】
また、薄肉部１４の厚さ（ｔ２）は、４０μｍ以下であり、好ましくは５〜４０μｍ、より好ましくは２０〜３０μｍである。厚さ（ｔ２）を４０μｍ以下とすることにより、隣接する他のキートップ１１を連動させることなく、個々のキートップ１１の押し込みを容易にすることができる。ただし、金型を用いて成形する上では、薄肉部１４を５μｍ以上の厚さ（ｔ２）にする方が好ましい。各キートップ１１を弾性シート２０上に配置せず、薄肉部１４にて各キートップ１１を連接した状態の１枚のキーシート１０を形成することにより、キートップ１１間の間隔（ｗ）を狭く、かつ等間隔にすることができる。
【００２０】
近接するキートップ１１間の溝１３の間隔（ｗ）は、好ましくは、２００〜１０００μｍであり、さらに好ましくは、４００〜８００μｍである。間隔（ｗ）を０．２ｍｍ以上とすることにより、後述の金型成形によって形成しやすくなる。また、間隔（ｗ）を１．０ｍｍ以下とすることにより、キートップ１１間の狭小化およびそれに伴う携帯情報端末１の小型化の要望にかなう。すなわち、近接するキートップ１１の間の形成しやすさと狭小化の要求の両立を図るためには、間隔（ｗ）を上記範囲にするのが好ましい。
【００２１】
弾性シート２０は、主に、シート基材２１、加飾層２２および押圧子２３と、を備える。シート基材２１は、エラストマーから成り、好ましくは、ウレタン系、ポリエステル系、スチレン系、塩化ビニル系、ポリアミド系、フッ素系等の各種エラストマーから成る。シート基材２１の厚さとしては、例えば、３０〜５００μｍ、好ましくは、５０〜２００μｍとすることができる。シート基材２１の厚さを３０μｍ以上とすることにより、シート基材２１自体の製造およびその取扱いが容易になる。また、シート基材２１の厚さを５００μｍ以下とすることにより、キートップ１１の押し込みを、弾性シート２０下方のスイッチ（不図示）に伝達しやすい。すなわち、シート基材２１の製造および取扱いの容易性と、キートップ１１の押し込みの伝達性の両立を図るためには、シート基材２１の厚さを上記範囲にするのが好ましい。
【００２２】
シート基材２１の裏面（キーシート１０と反対側の面）には、加飾層２２が形成される。加飾層等２２を形成する場合、スクリーン印刷、タンポ印刷、ホットスタンプ、スプレー塗装、インクジェットプリント、オンデマンド印刷等の方法を用いることができる。また、加飾層２２に代えて蒸着層２２などの他の層を形成しても良く、その場合には、その金属材料に、Ａｌ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｔｉまたはその合金系を好適に用いることができる。
【００２３】
シート基材２１の加飾層２２（若しくは蒸着層２２）と同じ側の面には、押圧子２３が形成されている。押圧子２３の下方には、スイッチ（不図示）が配置され、キートップ１１の押し下げによって、押圧子２３が当該スイッチを押し込み、その結果、スイッチが入力される。押圧子２３は、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂などの如何なる種類の樹脂で構成されても良く、特に、薄い凸部を加熱あるいは冷却することなく、紫外線等の光の照射のみで形成可能な光硬化性樹脂にて構成するのが好ましい。
【００２４】
上記のように、シート基材２１の下面に、押圧子を有する別個の樹脂シートを積層せずに、シート基材２１に押圧子２３を形成した弾性シート２０のみをキーシート１０に貼付しているので、キートップ１１からの押圧を押圧子２３下方のスイッチに伝えやすく、かつクリック感も良好になる。また、キーシート１０にＰＥＴ等の樹脂シートを貼付する代わりに、キーシート１０に弾性シート２０を貼付することにより、キートップ１１単位で押し込み容易にするための切り込みをシートに入れなくても、十分な変形が期待でき、その結果、良好なクリック感が得られる。
【００２５】
２．キーパッドの製造方法
【００２６】
図４は、キーシートを製造するために使用する金型の概略斜視図である。
【００２７】
図４に示す金型３０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３０には、未硬化状態の光硬化性樹脂組成物Ｌを供給する凹部３１が設けられている。凹部３１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３２が形成されている。
【００２８】
図５は、図２に示す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６は、図５に示す製造工程の各ステージにおける状態を示す図である。また、図７は、図６に引き続き、各ステージにおける状態を示す図である。
【００２９】
（ステージＡ）
まず、キーシート１０を成形するための金型３０を用意し、その金型３０内に、未硬化状態の光硬化性樹脂組成物Ｌを充填する（ステップＳＴ１０１：充填工程）。より具体的には、図６に示すように、金型３０内の型枠３２の外縁であって樹脂フィルム４０を被せていく川上側に、ディスペンサー等（不図示）を用いて未硬化状態の光硬化性樹脂組成物Ｌを供給する。
【００３０】
（ステージＢ，Ｃ）
次に、凹部３１内における未硬化状態の光硬化性樹脂組成物Ｌの表面に、透明な樹脂フィルム４０を貼付する（ステップＳＴ１０２）。より具体的には、図６に示すように、樹脂フィルム４０を介して未硬化状態の光硬化性樹脂組成物Ｌの上からローラー５０を当て、当該ローラー５０を矢印方向（図中、右方向）に移動する。ローラー５０は、金型３０の最外周面とほぼ同じ高さを回転移動する。キーシート１０の薄肉部１４の厚さ（ｔ２）は、ローラー５０直下の樹脂フィルム４０と、金型３０の凹部３１の面との間の隙間によって調整可能である。樹脂フィルム４０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、および樹脂フィルム４０を被せる際に未硬化状態の光硬化性樹脂組成物Ｌを金型３０の型枠３２内に充填しながら、内部の気泡を逃がす趣旨で用いられる。ローラー５０を移動すると、未硬化状態の光硬化性樹脂組成物Ｌは、ローラー５０の進行方向に向かって型枠３２内を順に満たしていき、同時に、型枠３２内の気泡もローラー５０の進行方向に向かって移動して外部に排出される。ローラー５０は、所定数の型枠３２への樹脂フィルム４０の貼付が完了する位置で停止する。
【００３１】
（ステージＤ）
次に、樹脂フィルム４０の上方から、金型３０内の未硬化状態の光硬化性樹脂組成物Ｌに向けて紫外線を照射して、光硬化性樹脂組成物Ｌを硬化する（ステップＳＴ１０３：硬化工程）。より、具体的には、メタルハライドランプ等のランプ６０を用いて樹脂フィルム４０の上方から紫外線を照射し、光硬化性樹脂組成物Ｌを硬化する。
【００３２】
（ステージＥ，Ｆ，Ｇ）
次に、金型３０から、樹脂フィルム４０付きの成形体１０’を分離する（ステップＳＴ１０４）。次に、キーシート１０の底面の大きさに合わせて、図６のステージＥ中の一点鎖線Ｐで囲んだ部分を単位に、成形体１０’をカットする（ステップＳＴ１０５）。次に、キーシート１０の裏から、樹脂フィルム４０を除去する（ステップＳＴ１０６）。上記ステップＳＴ１０１〜ステップＳＴ１０６の工程に併行して、シート基材２１への押圧子２３の形成と、加飾層２２の形成とを行う（ステップＳＴ２０１，ＳＴ２０２）。なお、押圧子２３の形成工程（ステップＳＴ２０１）と、加飾層２２の形成工程（ＳＴ２０２）とを逆順にしても良い。
【００３３】
（ステージＨ，Ｉ）
次に、樹脂フィルム４０を除去した状態のキーシート１０の裏面に、押圧子２３および加飾層２２を形成した状態の弾性シート２０を固定する（ステップＳＴ１０７：シート固定工程）。当該固定は、弾性シート２０あるいはキーシート１０の少なくとも一方に液状の接着剤を付け、一旦乾燥させて接着剤中の有機成分の一部を揮発させてから貼り付けるドライラミネート法、液状の接着剤を介在させた状態で弾性シート２０とキーシート１０とを接着するウェットラミネート法、あるいは熱融着法等の如何なる方法で行っても良い。こうして、キーパッド２の製造が終了する。
【００３４】
図８は、図３に示すキーパッドと異なる形態の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。
【００３５】
図８に示す製造工程は、図３に示すキーパッド２から押圧子２３を除外した形態のキーパッド２を製造する工程である。この製造工程では、硬化前の光硬化性樹脂組成物に樹脂フィルム４０を貼付することなく、直接、シート基材２１を固定している。
【００３６】
まず、図５に示すステップＳＴ１０１と同様に、金型３０内に未硬化状態の光硬化性樹脂組成物Ｌを充填する（ステップＳＴ３０１：充填工程）。次に、凹部３１内における未硬化状態の光硬化性樹脂組成物Ｌの表面に、シート基材２１を固定する（ステップＳＴ３０２：シート固定工程）。次に、シート基材２１の上方から、金型３０内の未硬化状態の光硬化性樹脂組成物Ｌに向けて紫外線を照射して、光硬化性樹脂組成物Ｌを硬化する（ステップＳＴ３０３：硬化工程）。次に、金型３０から、シート基材２１付きの成形体を分離する（ステップＳＴ３０４）。次に、キーシート１０の底面の大きさに合わせて、成形体をカットする（ステップＳＴ３０５）。次に、シート基材２１のキーシート１０と反対側の面に、加飾層２２を形成する（ステップＳＴ３０６）。こうして、キーパッド２の製造が終了する。
【００３７】
３．その他の実施の形態
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されることなく、種々変形して実施可能である。例えば、加飾層２２や蒸着層２２は、弾性シート２０におけるキーシート１０との貼付面に形成し、あるいは当該貼付面とその反対側の面の両面に形成しても良い。また、押圧子２３は、光硬化性樹脂以外の如何なる樹脂、あるいはガラス、セラミックス等で構成しても良い。キーシート１０に、フレーム１２を備えていなくても良い。
【００３８】
図５に示すキーパッド２の製造工程において、ステップＳＴ１０６（樹脂フィルム４０を除去する工程）を、ステップＳＴ１０４（成形体１０’を金型３０から分離する工程）あるいはステップＳＴ１０５（成形体１０’のカット工程）の前に行っても良い。また、樹脂フィルム４０の貼付、成形体１０’のカットの各工程は、必須の工程ではない。したがって、少なくとも、ステップＳＴ１０１（光硬化性樹脂組成物の充填工程）、ステップＳＴ１０３（硬化工程）、ステップＳＴ１０４（金型３０からの成形体１０’の分離工程）およびステップＳＴ１０７（押圧子２３および加飾層２２付きの弾性シート２０とキーシート１０との固定工程）を行うことで、キーパッド２を製造することができる。また、この場合でも、ステップＳＴ１０４は、ステップＳＴ１０７の後で行うこともできる。
【００３９】
また、図８に示すキーパッド２の製造工程において、光硬化性樹脂組成物Ｌに樹脂シート４０を貼付し、硬化後に当該樹脂シート４０をキーシート１０から分離し、続いて弾性シート２０をキーシート１０に固定しても良い。また、ステップＳＴ３０５（成形体のカット工程）とステップＳＴ３０６（加飾層２２の形成工程）とを逆順に行い、あるいはステップＳＴ３０６（加飾層２２の形成工程）をステップＳＴ３０４（金型３０からの成形体の分離工程）の前に行っても良い。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明は、例えば、携帯電話、車載用のナビゲーション装置、携帯用薄型ＰＣ、音楽再生用携帯機器、あるいはそれらの機器を操作するためのリモートコントローラーに組み込まれる、キーを集合させたキーシートなどに利用することができる。
【符号の説明】
【００４１】
１ 携帯情報端末（電子機器）
２ キーパッド
１０ キーシート
１１ キートップ
１４ 薄肉部
２０ 弾性シート
２２ 加飾層，蒸着層
２３ 押圧子
３０ 金型
Ｌ 光硬化性樹脂組成物
【技術分野】
【０００１】
本発明は、キーパッドおよびその製造方法ならびにそのキーパッドを備える電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話、携帯情報端末（ＰＤＡ）などの電子機器に搭載されるキーパッド上のキートップとして、従来から、ポリカーボネート等の溶融樹脂を金型内に射出成形することにより製造されてきたものが知られている（例えば、特許文献１を参照）。キートップをシリコーンゴム等から成る弾性シート上に配置し、当該シートの下方にスイッチを配置することにより、各キートップを押し込むと、弾性シートを通じてスイッチを入力することができる。キートップを加飾するために、キートップの天面あるいは裏側に加飾層を設けることができる。また、キートップの天面をキズから保護するために、キートップの天面をハードコートすることもできる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−３１１７７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
最近では、上記の電子機器の薄型化が進む中、キーパッドの薄型化が強く求められている。このため、従来の射出成形では、キートップの薄型化に限界が生じてきた。また、薄いキートップを個々に製造すると、それらを正確な間隔で弾性シート上に配置することが難しくなる。特に、キートップ同士の間隔の狭小化が進む中、狭い間隔を一定に保ちながら、各キートップを配置する工程は、極めて困難なものとなる。
【０００５】
本発明は、かかる問題を解消すべくなされたものであって、薄型であり、キートップ同士の間隔のバラツキの少ないキーパッドおよびその製造方法ならびに当該キーパッドを備える電子機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一実施形態は、複数のキートップを有する光硬化性樹脂製のキーシートと、そのキーシートの裏側に固定されるエラストマー製の弾性シートとを備え、キーシートが、厚さ１００〜５００μｍであり、かつキートップ同士を連接する厚さ４０μｍ以下の薄肉部を一体的に備えるキーパッドである。
【０００７】
本発明の別の実施形態は、さらに、弾性シートの少なくとも片面に、加飾層若しくは蒸着層を備えるキーパッドである。
【０００８】
本発明の別の実施形態は、また、弾性シートのキーシートとの接着面と反対側の面に、光硬化性樹脂からなる押圧子を備えるキーパッドである。
【０００９】
本発明の一実施形態は、前記の少なくとも１つのキーパッドを製造する方法であって、金型に液状の光硬化性樹脂組成物を充填する充填工程と、光硬化性樹脂組成物を硬化する硬化工程と、光硬化性樹脂組成物を硬化した後に得られるキーシートに対して、若しくは硬化前の光硬化性樹脂組成物に対して、エラストマー製の弾性シートを固定するシート固定工程とを含むキーパッドの製造方法である。
【００１０】
本発明の一実施形態は、前記の少なくとも１つのキーパッドを備える電子機器である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、薄型であり、キートップ同士の間隔のバラツキの少ないキーパッドおよびそれを備える電子機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係る電子機器の一例である携帯情報端末の正面図である。
【図２】図２は、図１に示す携帯情報端末に組み込まれるキーパッドの斜視図である。
【図３】図３は、図２に示すキーパッドのＡ−Ａ線断面図である。
【図４】図４は、キーシートを製造するために使用する金型の概略斜視図である。
【図５】図５は、図２に示す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６】図６は、図５に示す製造工程の各ステージにおける状態を示す図である。
【図７】図７は、図６に引き続き、各ステージにおける状態を示す図である。
【図８】図８は、図３に示すキーパッドと異なる形態の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。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に、本発明のキーパッドおよびその製造方法ならびにそのキーパッドを備える電子機器の実施の形態について説明する。
【００１４】
１．電子機器およびキーパッドの構成
【００１５】
図１は、本発明の実施の形態に係る電子機器の一例である携帯情報端末の正面図である。図２は、図１に示す携帯情報端末に組み込まれるキーパッドの斜視図である。図３は、図２に示すキーパッドのＡ−Ａ線断面図である。
【００１６】
図１に示す携帯情報端末１には、本発明の実施の形態に係るキーパッド２が組み込まれている。キーパッド２は、図２および図３に示すように、光硬化性樹脂から成る１枚のキーシート１０と、キーシート１０の裏側に配置されるエラストマー製の弾性シート２０とを貼り合わせた構造を持つ。
【００１７】
キーシート１０の構成材料であ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、未硬化状態の光硬化性樹脂組成物に、メタルハライドランプや高圧水銀ランプ等を用いて紫外線（ＵＶ）を一定量照射し、当該未硬化状態の光硬化性樹脂組成物を硬化させることによって形成される。また、光硬化性樹脂組成物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。光硬化性樹脂組成物と光重合開始剤の組み合わせとしては、薄いキーシート１０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を併せ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。光硬化性樹脂組成物を用いてキーシート１０を製造することにより、加熱や冷却の工程を経ずに、かつ短時間でキーシート１０を製造できる。さらに、射出成形と異なり、極めて薄い成形体でも製造することができる。また、キーシート１０の表面にハードコートを行わなくても、十分な硬度をもったキーシート１０を製造できる。
【００１８】
キーシート１０は、複数の角型のキートップ１１と、それらキートップ１１の集合領域を囲む角枠形状のフレーム１２とを有する。キートップ１１同士の間およびキートップ１１とフレーム１２との間には、キーシート１０を貫通しない溝１３が形成されている。各キートップ１１およびフレーム１２は、溝１３の底部にある薄肉部１４にて連接されて、１枚のキーシート１０を構成する。キートップ１１とフレーム１２はほぼ面一で形成されている。キーシート１０の厚さ（ｔ１）は、１００〜５００μｍ、好ましくは２００〜４００μｍの範囲となっている。厚さ（ｔ１）を１００μｍ以上とすることにより、後述の金型成形によってキーシート１０を形成しやすい。また、厚さ（ｔ１）を５００μｍ以下とすることにより、キーパッド２の薄型化およびそれに伴う携帯情報端末１の薄型化の要望にかなう。すなわち、キーシート１０の形成しやすさと携帯情報端末１の薄型化の要求の両立を図るためには、厚さ（ｔ１）を上記範囲にするのが好ましい。
【００１９】
また、薄肉部１４の厚さ（ｔ２）は、４０μｍ以下であり、好ましくは５〜４０μｍ、より好ましくは２０〜３０μｍである。厚さ（ｔ２）を４０μｍ以下とすることにより、隣接する他のキートップ１１を連動させることなく、個々のキートップ１１の押し込みを容易にすることができる。ただし、金型を用いて成形する上では、薄肉部１４を５μｍ以上の厚さ（ｔ２）にする方が好ましい。各キートップ１１を弾性シート２０上に配置せず、薄肉部１４にて各キートップ１１を連接した状態の１枚のキーシート１０を形成することにより、キートップ１１間の間隔（ｗ）を狭く、かつ等間隔にすることができる。
【００２０】
近接するキートップ１１間の溝１３の間隔（ｗ）は、好ましくは、２００〜１０００μｍであり、さらに好ましくは、４００〜８００μｍである。間隔（ｗ）を０．２ｍｍ以上とすることにより、後述の金型成形によって形成しやすくなる。また、間隔（ｗ）を１．０ｍｍ以下とすることにより、キートップ１１間の狭小化およびそれに伴う携帯情報端末１の小型化の要望にかなう。すなわち、近接するキートップ１１の間の形成しやすさと狭小化の要求の両立を図るためには、間隔（ｗ）を上記範囲にするのが好ましい。
【００２１】
弾性シート２０は、主に、シート基材２１、加飾層２２および押圧子２３と、を備える。シート基材２１は、エラストマーから成り、好ましくは、ウレタン系、ポリエステル系、スチレン系、塩化ビニル系、ポリアミド系、フッ素系等の各種エラストマーから成る。シート基材２１の厚さとしては、例えば、３０〜５００μｍ、好ましくは、５０〜２００μｍとすることができる。シート基材２１の厚さを３０μｍ以上とすることにより、シート基材２１自体の製造およびその取扱いが容易になる。また、シート基材２１の厚さを５００μｍ以下とすることにより、キートップ１１の押し込みを、弾性シート２０下方のスイッチ（不図示）に伝達しやすい。すなわち、シート基材２１の製造および取扱いの容易性と、キートップ１１の押し込みの伝達性の両立を図るためには、シート基材２１の厚さを上記範囲にするのが好ましい。
【００２２】
シート基材２１の裏面（キーシート１０と反対側の面）には、加飾層２２が形成される。加飾層等２２を形成する場合、スクリーン印刷、タンポ印刷、ホットスタンプ、スプレー塗装、インクジェットプリント、オンデマンド印刷等の方法を用いることができる。また、加飾層２２に代えて蒸着層２２などの他の層を形成しても良く、その場合には、その金属材料に、Ａｌ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｔｉまたはその合金系を好適に用いることができる。
【００２３】
シート基材２１の加飾層２２（若しくは蒸着層２２）と同じ側の面には、押圧子２３が形成されている。押圧子２３の下方には、スイッチ（不図示）が配置され、キートップ１１の押し下げによって、押圧子２３が当該スイッチを押し込み、その結果、スイッチが入力される。押圧子２３は、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂などの如何なる種類の樹脂で構成されても良く、特に、薄い凸部を加熱あるいは冷却することなく、紫外線等の光の照射のみで形成可能な光硬化性樹脂にて構成するのが好ましい。
【００２４】
上記のように、シート基材２１の下面に、押圧子を有する別個の樹脂シートを積層せずに、シート基材２１に押圧子２３を形成した弾性シート２０のみをキーシート１０に貼付しているので、キートップ１１からの押圧を押圧子２３下方のスイッチに伝えやすく、かつクリック感も良好になる。また、キーシート１０にＰＥＴ等の樹脂シートを貼付する代わりに、キーシート１０に弾性シート２０を貼付することにより、キートップ１１単位で押し込み容易にするための切り込みをシートに入れなくても、十分な変形が期待でき、その結果、良好なクリック感が得られる。
【００２５】
２．キーパッドの製造方法
【００２６】
図４は、キーシートを製造するために使用する金型の概略斜視図である。
【００２７】
図４に示す金型３０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３０には、未硬化状態の光硬化性樹脂組成物Ｌを供給する凹部３１が設けられている。凹部３１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３２が形成されている。
【００２８】
図５は、図２に示す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６は、図５に示す製造工程の各ステージにおける状態を示す図である。また、図７は、図６に引き続き、各ステージにおける状態を示す図である。
【００２９】
（ステージＡ）
まず、キーシート１０を成形するための金型３０を用意し、その金型３０内に、未硬化状態の光硬化性樹脂組成物Ｌを充填する（ステップＳＴ１０１：充填工程）。より具体的には、図６に示すように、金型３０内の型枠３２の外縁であって樹脂フィルム４０を被せていく川上側に、ディスペンサー等（不図示）を用いて未硬化状態の光硬化性樹脂組成物Ｌを供給する。
【００３０】
（ステージＢ，Ｃ）
次に、凹部３１内における未硬化状態の光硬化性樹脂組成物Ｌの表面に、透明な樹脂フィルム４０を貼付する（ステップＳＴ１０２）。より具体的には、図６に示すように、樹脂フィルム４０を介して未硬化状態の光硬化性樹脂組成物Ｌの上からローラー５０を当て、当該ローラー５０を矢印方向（図中、右方向）に移動する。ローラー５０は、金型３０の最外周面とほぼ同じ高さを回転移動する。キーシート１０の薄肉部１４の厚さ（ｔ２）は、ローラー５０直下の樹脂フィルム４０と、金型３０の凹部３１の面との間の隙間によって調整可能である。樹脂フィルム４０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、および樹脂フィルム４０を被せる際に未硬化状態の光硬化性樹脂組成物Ｌを金型３０の型枠３２内に充填しながら、内部の気泡を逃がす趣旨で用いられる。ローラー５０を移動すると、未硬化状態の光硬化性樹脂組成物Ｌは、ローラー５０の進行方向に向かって型枠３２内を順に満たしていき、同時に、型枠３２内の気泡もローラー５０の進行方向に向かって移動して外部に排出される。ローラー５０は、所定数の型枠３２への樹脂フィルム４０の貼付が完了する位置で停止する。
【００３１】
（ステージＤ）
次に、樹脂フィルム４０の上方から、金型３０内の未硬化状態の光硬化性樹脂組成物Ｌに向けて紫外線を照射して、光硬化性樹脂組成物Ｌを硬化する（ステップＳＴ１０３：硬化工程）。より、具体的には、メタルハライドランプ等のランプ６０を用いて樹脂フィルム４０の上方から紫外線を照射し、光硬化性樹脂組成物Ｌを硬化する。
【００３２】
（ステージＥ，Ｆ，Ｇ）
次に、金型３０から、樹脂フィルム４０付きの成形体１０’を分離する（ステップＳＴ１０４）。次に、キーシート１０の底面の大きさに合わせて、図６のステージＥ中の一点鎖線Ｐで囲んだ部分を単位に、成形体１０’をカットする（ステップＳＴ１０５）。次に、キーシート１０の裏から、樹脂フィルム４０を除去する（ステップＳＴ１０６）。上記ステップＳＴ１０１〜ステップＳＴ１０６の工程に併行して、シート基材２１への押圧子２３の形成と、加飾層２２の形成とを行う（ステップＳＴ２０１，ＳＴ２０２）。なお、押圧子２３の形成工程（ステップＳＴ２０１）と、加飾層２２の形成工程（ＳＴ２０２）とを逆順にしても良い。
【００３３】
（ステージＨ，Ｉ）
次に、樹脂フィルム４０を除去した状態のキーシート１０の裏面に、押圧子２３および加飾層２２を形成した状態の弾性シート２０を固定する（ステップＳＴ１０７：シート固定工程）。当該固定は、弾性シート２０あるいはキーシート１０の少なくとも一方に液状の接着剤を付け、一旦乾燥させて接着剤中の有機成分の一部を揮発させてから貼り付けるドライラミネート法、液状の接着剤を介在させた状態で弾性シート２０とキーシート１０とを接着するウェットラミネート法、あるいは熱融着法等の如何なる方法で行っても良い。こうして、キーパッド２の製造が終了する。
【００３４】
図８は、図３に示すキーパッドと異なる形態の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。
【００３５】
図８に示す製造工程は、図３に示すキーパッド２から押圧子２３を除外した形態のキーパッド２を製造する工程である。この製造工程では、硬化前の光硬化性樹脂組成物に樹脂フィルム４０を貼付することなく、直接、シート基材２１を固定している。
【００３６】
まず、図５に示すステップＳＴ１０１と同様に、金型３０内に未硬化状態の光硬化性樹脂組成物Ｌを充填する（ステップＳＴ３０１：充填工程）。次に、凹部３１内における未硬化状態の光硬化性樹脂組成物Ｌの表面に、シート基材２１を固定する（ステップＳＴ３０２：シート固定工程）。次に、シート基材２１の上方から、金型３０内の未硬化状態の光硬化性樹脂組成物Ｌに向けて紫外線を照射して、光硬化性樹脂組成物Ｌを硬化する（ステップＳＴ３０３：硬化工程）。次に、金型３０から、シート基材２１付きの成形体を分離する（ステップＳＴ３０４）。次に、キーシート１０の底面の大きさに合わせて、成形体をカットする（ステップＳＴ３０５）。次に、シート基材２１のキーシート１０と反対側の面に、加飾層２２を形成する（ステップＳＴ３０６）。こうして、キーパッド２の製造が終了する。
【００３７】
３．その他の実施の形態
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されることなく、種々変形して実施可能である。例えば、加飾層２２や蒸着層２２は、弾性シート２０におけるキーシート１０との貼付面に形成し、あるいは当該貼付面とその反対側の面の両面に形成しても良い。また、押圧子２３は、光硬化性樹脂以外の如何なる樹脂、あるいはガラス、セラミックス等で構成しても良い。キーシート１０に、フレーム１２を備えていなくても良い。
【００３８】
図５に示すキーパッド２の製造工程において、ステップＳＴ１０６（樹脂フィルム４０を除去する工程）を、ステップＳＴ１０４（成形体１０’を金型３０から分離する工程）あるいはステップＳＴ１０５（成形体１０’のカット工程）の前に行っても良い。また、樹脂フィルム４０の貼付、成形体１０’のカットの各工程は、必須の工程ではない。したがって、少なくとも、ステップＳＴ１０１（光硬化性樹脂組成物の充填工程）、ステップＳＴ１０３（硬化工程）、ステップＳＴ１０４（金型３０からの成形体１０’の分離工程）およびステップＳＴ１０７（押圧子２３および加飾層２２付きの弾性シート２０とキーシート１０との固定工程）を行うことで、キーパッド２を製造することができる。また、この場合でも、ステップＳＴ１０４は、ステップＳＴ１０７の後で行うこともできる。
【００３９】
また、図８に示すキーパッド２の製造工程において、光硬化性樹脂組成物Ｌに樹脂シート４０を貼付し、硬化後に当該樹脂シート４０をキーシート１０から分離し、続いて弾性シート２０をキーシート１０に固定しても良い。また、ステップＳＴ３０５（成形体のカット工程）とステップＳＴ３０６（加飾層２２の形成工程）とを逆順に行い、あるいはステップＳＴ３０６（加飾層２２の形成工程）をステップＳＴ３０４（金型３０からの成形体の分離工程）の前に行っても良い。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明は、例えば、携帯電話、車載用のナビゲーション装置、携帯用薄型ＰＣ、音楽再生用携帯機器、あるいはそれらの機器を操作するためのリモートコントローラーに組み込まれる、キーを集合させたキーシートなどに利用することができる。
【符号の説明】
【００４１】
１ 携帯情報端末（電子機器）
２ キーパッド
１０ キーシート
１１ キートップ
１４ 薄肉部
２０ 弾性シート
２２ 加飾層，蒸着層
２３ 押圧子
３０ 金型
Ｌ 光硬化性樹脂組成物
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のキートップを有する光硬化性樹脂製のキーシートと、
そのキーシートの裏側に固定されるエラストマー製の弾性シートと、
を備え、
上記キーシートは、厚さ１００〜５００μｍであり、かつ上記キートップ同士を連接する厚さ４０μｍ以下の薄肉部を一体的に備えることを特徴とするキーパッド。
【請求項２】
前記弾性シートの少なくとも片面に、加飾層若しくは蒸着層を備えることを特徴とする請求項１に記載のキーパッド。
【請求項３】
前記弾性シートの前記キーシートとの接着面と反対側の面に、光硬化性樹脂からなる押圧子を備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のキーパッド。
【請求項４】
前記請求項１から請求項３の少なくとも１つのキーパッドを製造する方法であって、
金型に液状の光硬化性樹脂組成物を充填する充填工程と、
上記光硬化性樹脂組成物を硬化する硬化工程と、
上記光硬化性樹脂組成物を硬化した後に得られるキーシートに対して、若しくは硬化前の上記光硬化性樹脂組成物に対して、エラストマー製の弾性シートを固定するシート固定工程と、
を含むことを特徴とするキーパッドの製造方法。
【請求項５】
前記請求項１から請求項３の少なくとも１つのキーパッドを備えることを特徴とする電子機器。
【請求項１】
複数のキートップを有する光硬化性樹脂製のキーシートと、
そのキーシートの裏側に固定されるエラストマー製の弾性シートと、
を備え、
上記キーシートは、厚さ１００〜５００μｍであり、かつ上記キートップ同士を連接する厚さ４０μｍ以下の薄肉部を一体的に備えることを特徴とするキーパッド。
【請求項２】
前記弾性シートの少なくとも片面に、加飾層若しくは蒸着層を備えることを特徴とする請求項１に記載のキーパッド。
【請求項３】
前記弾性シートの前記キーシートとの接着面と反対側の面に、光硬化性樹脂からなる押圧子を備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のキーパッド。
【請求項４】
前記請求項１から請求項３の少なくとも１つのキーパッドを製造する方法であって、
金型に液状の光硬化性樹脂組成物を充填する充填工程と、
上記光硬化性樹脂組成物を硬化する硬化工程と、
上記光硬化性樹脂組成物を硬化した後に得られるキーシートに対して、若しくは硬化前の上記光硬化性樹脂組成物に対して、エラストマー製の弾性シートを固定するシート固定工程と、
を含むことを特徴とするキーパッドの製造方法。
【請求項５】
前記請求項１から請求項３の少なくとも１つのキーパッドを備えることを特徴とする電子機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１１−１６５６０１（Ｐ２０１１−１６５６０１Ａ）
【公開日】平成２３年８月２５日（２０１１．８．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２９９２９（Ｐ２０１０−２９９２９）
【出願日】平成２２年２月１５日（２０１０．２．１５）
【出願人】（０００１９０１１６）信越ポリマー株式会社 (1,394)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年８月２５日（２０１１．８．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月１５日（２０１０．２．１５）
【出願人】（０００１９０１１６）信越ポリマー株式会社 (1,394)
【Ｆターム（参考）】
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