キーパッドの補強方法
【課題】ハードベース構造を実現する際の準備工数を低減することができるようなキーパッドの補強方法を提案すること。
【解決手段】キーパッド成型用ゴム金型６内において先ず樹脂で補強部材５を形成し、その周囲にゴム材料を供給してキーパッド２を補強部材５と一体的に形成する方法、又は、上記の順序を逆にして、キーパッド成型用ゴム金型６を用いて、先ず補強部材形成用凹部１１を有するキーパッド２を形成し、次いで該凹部１１に樹脂材料を供給して補強部材５を一体的に形成する方法。
【解決手段】キーパッド成型用ゴム金型６内において先ず樹脂で補強部材５を形成し、その周囲にゴム材料を供給してキーパッド２を補強部材５と一体的に形成する方法、又は、上記の順序を逆にして、キーパッド成型用ゴム金型６を用いて、先ず補強部材形成用凹部１１を有するキーパッド２を形成し、次いで該凹部１１に樹脂材料を供給して補強部材５を一体的に形成する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は携帯電話、携帯情報端末（ＰＤＡ）等モバイル機器に用いるキーユニットに関し、特に、キーユニット中のキーパッドの補強方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
キーユニットは、携帯電話、携帯情報端末（ＰＤＡ）等モバイル機器を構成する部品の一種であって、多数のスイッチ操作用キー（押釦）を一枚のシート面に集合・配列したユニットである。１個のキーは、柔軟なゴム状弾性体からなるキーパッドの表面に固着された硬質樹脂製のキートップと、対応するキーパッド裏面のスイッチ押圧突起（いわゆる押し子）からなる。このように構成されるキーユニットの下面にスイッチ要素を備えた回路基板を密着させれば、各キーに対応する位置にキースイッチが形成される。
【０００３】
近時は携帯電話等の小型化が進んでキーユニットの薄型化への要求が強まり、キートップ天面から押し子先端までの距離の短縮が厳しく要求されている。また、キー間を隔てるキー枠を省略してキーとキーとの間隔（キーピッチ）を0.2mm以下にした、所謂狭ピッチキー構造が指向されている。このような構造の狭ピッチキーユニットでは、従来キーユニットに形状保持性を与えていたキー枠を使用しないため、ゴム状弾性体からなるキーパッドの柔軟性を制限して適度な形状保持性を確保する必要がある。本出願人はそのような目的で、芯となる薄い硬質樹脂板をキーパッドに埋設し又は沿わせる構造（以下「ハードベース構造」という。）を案出し、これを特許出願した（特許文献１を参照）。
【特許文献１】特開２００３−１７８６３９号公報
【０００４】
しかしながら、上記ハードベース構造を実現するには、成型済みの補強板をキーパッド成型用ゴム金型内へ予めセットするインサート成型法による必要があり、その際、シリコーンゴムと他の樹脂との接着性が良くないので、補強板に適宜な表面処理を施す必要がある。そのため、キーパッド成型前の準備工数が大きい。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、上記のハードベース構造を実現する際の準備工数を低減することができるようなキーパッドの補強方法を提案することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決する手段の第１は、キーパッド成型用ゴム金型内において先ず樹脂材料で補強部材を形成し、この補強部材の周囲にゴム材料を供給してキーパッドを補強部材と一体的に形成する方法である。解決手段の第２は、上記の順序を逆にして、キーパッド成型用ゴム金型を用いて、先ず補強部材形成用凹部を有するキーパッドを形成し、その後該凹部に樹脂材料を供給して補強部材を一体的に形成する方法である。
【０００７】
上記の第１、第２の手段では、キーパッドは、溶融シリコーンゴムの射出成形又はシリコーンゴム生地の圧縮成型で形成するが、補強部材は、熱可塑性樹脂を高温で液状化させて型内に供給し、温度を下げて固化し形成する場合と、常温で液状の熱硬化型樹脂を型内に供給後、所定温度に加温して固化し形成する場合とがある。熱硬化型樹脂として液状シリコーン樹脂を用いると、シリコーンゴム製のキーパッドとシリコーン樹脂製の補強部材の間のシロキサン結合によって、両者の接着状態が良好となる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の方法によれば、キーパッドを成型する際に挿入しようとする補強部材をゴム金型内へ予めセットする必要がなく、また、補強部材に表面処理を施す必要もないので、成型前の準備工数を大幅に低減することができる。
【０００９】
また、キーパッドに形状保持性を与えることが可能になるので、キーユニットの構造として前述の狭ピッチ構造を採用することができる。これにより、従来構造のキーユニットに比べてキートップを大型化することや、キートップの形状を自由にデザインすることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明を実施するための最良の形態を以下の実施例により説明する。
【実施例１】
【００１１】
図１(Ａ)は、本発明の第１実施例としての、上記第１方法により作成したキーユニット１の断面図、図１(Ｂ)は、第１方法を実施するための金型６の構造を示す断面図である。図１(Ａ)に示すキーユニット１では、上記金型６を用いて補強部材５と一体に形成されたキーパッド２の上面に別部材であるキートップ３が載置接合されている。
【００１２】
図１(Ｂ)は上記金型６を上下に分離した状態を示している。下金型６Ｂには補強部材形成用凹部(溝)１０が設けられており、そこへ液状の樹脂材料がディスペンサーなどの適宜な装置を用いて滴下される。上下金型６Ａ、６Ｂの中間に描かれたハッチングの部分は、圧縮成形法でキーパッドを形成するためのミラブルシリコーンゴムのゴム生地である。上金型６Ａの中に点線で描かれた部分は、キーパッドを射出成形法で形成する際に溶融シリコーンゴムを型内へ供給するゲート部分９である。
【００１３】
第１方法では、最初に、図示しないディスペンサーの滴下筒７から上記の溝１０の中に液状の樹脂材料を滴下し、それが硬化を開始した時点で上下金型６Ａ、６Ｂの間にシリコーンゴム生地を挿入して金型６を閉じるか、又は金型６を閉じてから上記のゲート部分９を経由して溶融シリコーンゴムを注入する。この状態で金型６を所定温度に保ち、樹脂材料の固化とシリコーンゴムの加硫硬化反応を並行的に進行させる。
【００１４】
図３(Ａ)は上記第１方法で作成したキーユニット１の裏面図、図３(Ｂ)は同平面図（表面図）である。図３(Ａ)に示す実線の矩形の内側はキーパッド２、二重円は押圧突起４、各矩形の外側は補強部材５である。ここに示されたキーユニット１はキー枠を使用せず、各キートップ３が狭い間隙（0.2mm以下）を隔てて直接隣り合う狭ピッチ構造のものである。
【００１５】
上記第１方法にあっては、従来、成型済みの補強板をキーパッド成型用ゴム金型内へ予めセットするインサート成型法で用いていた金型を、そのまま用いることができる。
【実施例２】
【００１６】
図２(Ａ)は、本発明の第２実施例としての、上記第２方法により作成したキーユニット１の断面図、図２(Ｂ)は、第２方法を実施するための金型６の構造を示す断面図である。図２(Ａ)に示すキーユニット１は、図１(Ａ)とは上下が逆になっており。上記金型６を用いて形成されたキーパッド２の下面（図では上面）に補強部材形成用凹部(溝)１１を含む膨出部１２が設けられており、キーパッド２の上面（図では下面）には別部材であるキートップ３が接合されている。
【００１７】
図２(Ｂ)は上記金型６を上下に分離した状態を示している。下金型６Ｂには既に形成されたキーパッド２が、補強部材形成用凹部(溝)１１を備える膨出部１２と共に示されており、そこへ、図示しないディスペンサーの滴下筒７から液状の樹脂材料が滴下されている。上金型６Ａには上記膨出部形成用空間を含むキーパッド形成用空間と、上下方向に摺動する可動ピン８が示されている。この可動ピン８は、圧縮成形法又は射出成形法でキーパッドを形成する際は下方へ突出して、上記凹部１１を形成するための型空間を与える。上記凹部１１が形成された後は、該凹部に滴下筒７から液状の樹脂材料を滴下し、可動ピン８を引き上げて補強部材５を含む膨出部１２を収容する空間を作り、金型６を閉じて、樹脂材料の固化とシリコーンゴムの加硫硬化反応を並行的に進行させる。
【００１８】
なお、上金型６Ａは上記したような所謂スライド型の構造に限定されるわけではなく、キーパッド２の成形時と、キーパッド２の凹部１１に液状の樹脂材料を供給後の成形時とで、別の専用金型を適宜な方法で交換して用いる構造であっても良い。
【００１９】
図４(Ａ)は、上記第２方法により作成したキーユニット１の裏面図、図４(Ｂ)は同平面図（表面図）である。図の各部の説明は図３(Ａ)、図３(Ｂ)と同様である。
【００２０】
図５は、図３又は図４に示すキーユニット１を斜め上から視た斜視図である。
【００２１】
本発明において採用する樹脂材料としては、熱硬化性のものではエポキシ樹脂、フェノール系樹脂、常温で液状のシリコーン樹脂（レジン）が望ましい。なお、上記シリコーン樹脂は、分子内に３官能性（Ｔ単位）、或いは４官能性（Ｑ単位）のシロキサン単位を含有するポリオルガノシロキサンであるものが適する。特に、分子内にメチル基とフェニル基を含有するメチルフェニル系のストレートシリコーンレジン、シリコーン変性エポキシレジンなどの各種シリコーン変成有機レジンが望ましい。
【００２２】
上記シリコーンレジンを用いる場合では、滴下部分に触媒を添加し（１液式の場合）、又は、２種類の液を触媒と共に混合（２液式の場合）し、金型内の所定箇所に滴下する。シリコーンレジンを含む熱硬化性樹脂を金型内の所定箇所に滴下し、これを所定温度に加温すると硬化し始めるので、その後はインサート成型法における挿入物と同様に扱うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
本発明は、携帯電話、携帯情報端末等に用いるキーユニットに関するものであるから、通信機器等製造販売業、通信サービス業等各種産業の発達に寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】第１実施例に係るキーユニットの断面図及び該キーユニットを製造するための金型の構造を示す断面図である。
【図２】第２実施例に係るキーユニットの断面図及び該キーユニットを製造するための金型の構造を示す断面図である。
【図３】第１実施例に係るキーユニットの裏面図及び平面図である。
【図４】第２実施例に係るキーユニットの裏面図及び平面図である。
【図５】図３又は図４に示すキーユニットの斜視図である。
【符号の説明】
【００２５】
１ キーユニット
２ キーパッド
３ キートップ
４ 押圧突起
５ 補強部材
６ 金型
６Ａ、６Ｂ 上下金型
７ 滴下筒
８ 可動ピン
９ ゲート部分
１０ 金型中の補強部材形成用凹部
１１ キーパッドの裏面に設けた補強部材形成用凹部
１２ キーパッド裏面の補強部材形成用凹部を含む膨出部
【技術分野】
【０００１】
本発明は携帯電話、携帯情報端末（ＰＤＡ）等モバイル機器に用いるキーユニットに関し、特に、キーユニット中のキーパッドの補強方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
キーユニットは、携帯電話、携帯情報端末（ＰＤＡ）等モバイル機器を構成する部品の一種であって、多数のスイッチ操作用キー（押釦）を一枚のシート面に集合・配列したユニットである。１個のキーは、柔軟なゴム状弾性体からなるキーパッドの表面に固着された硬質樹脂製のキートップと、対応するキーパッド裏面のスイッチ押圧突起（いわゆる押し子）からなる。このように構成されるキーユニットの下面にスイッチ要素を備えた回路基板を密着させれば、各キーに対応する位置にキースイッチが形成される。
【０００３】
近時は携帯電話等の小型化が進んでキーユニットの薄型化への要求が強まり、キートップ天面から押し子先端までの距離の短縮が厳しく要求されている。また、キー間を隔てるキー枠を省略してキーとキーとの間隔（キーピッチ）を0.2mm以下にした、所謂狭ピッチキー構造が指向されている。このような構造の狭ピッチキーユニットでは、従来キーユニットに形状保持性を与えていたキー枠を使用しないため、ゴム状弾性体からなるキーパッドの柔軟性を制限して適度な形状保持性を確保する必要がある。本出願人はそのような目的で、芯となる薄い硬質樹脂板をキーパッドに埋設し又は沿わせる構造（以下「ハードベース構造」という。）を案出し、これを特許出願した（特許文献１を参照）。
【特許文献１】特開２００３−１７８６３９号公報
【０００４】
しかしながら、上記ハードベース構造を実現するには、成型済みの補強板をキーパッド成型用ゴム金型内へ予めセットするインサート成型法による必要があり、その際、シリコーンゴムと他の樹脂との接着性が良くないので、補強板に適宜な表面処理を施す必要がある。そのため、キーパッド成型前の準備工数が大きい。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、上記のハードベース構造を実現する際の準備工数を低減することができるようなキーパッドの補強方法を提案することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決する手段の第１は、キーパッド成型用ゴム金型内において先ず樹脂材料で補強部材を形成し、この補強部材の周囲にゴム材料を供給してキーパッドを補強部材と一体的に形成する方法である。解決手段の第２は、上記の順序を逆にして、キーパッド成型用ゴム金型を用いて、先ず補強部材形成用凹部を有するキーパッドを形成し、その後該凹部に樹脂材料を供給して補強部材を一体的に形成する方法である。
【０００７】
上記の第１、第２の手段では、キーパッドは、溶融シリコーンゴムの射出成形又はシリコーンゴム生地の圧縮成型で形成するが、補強部材は、熱可塑性樹脂を高温で液状化させて型内に供給し、温度を下げて固化し形成する場合と、常温で液状の熱硬化型樹脂を型内に供給後、所定温度に加温して固化し形成する場合とがある。熱硬化型樹脂として液状シリコーン樹脂を用いると、シリコーンゴム製のキーパッドとシリコーン樹脂製の補強部材の間のシロキサン結合によって、両者の接着状態が良好となる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の方法によれば、キーパッドを成型する際に挿入しようとする補強部材をゴム金型内へ予めセットする必要がなく、また、補強部材に表面処理を施す必要もないので、成型前の準備工数を大幅に低減することができる。
【０００９】
また、キーパッドに形状保持性を与えることが可能になるので、キーユニットの構造として前述の狭ピッチ構造を採用することができる。これにより、従来構造のキーユニットに比べてキートップを大型化することや、キートップの形状を自由にデザインすることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明を実施するための最良の形態を以下の実施例により説明する。
【実施例１】
【００１１】
図１(Ａ)は、本発明の第１実施例としての、上記第１方法により作成したキーユニット１の断面図、図１(Ｂ)は、第１方法を実施するための金型６の構造を示す断面図である。図１(Ａ)に示すキーユニット１では、上記金型６を用いて補強部材５と一体に形成されたキーパッド２の上面に別部材であるキートップ３が載置接合されている。
【００１２】
図１(Ｂ)は上記金型６を上下に分離した状態を示している。下金型６Ｂには補強部材形成用凹部(溝)１０が設けられており、そこへ液状の樹脂材料がディスペンサーなどの適宜な装置を用いて滴下される。上下金型６Ａ、６Ｂの中間に描かれたハッチングの部分は、圧縮成形法でキーパッドを形成するためのミラブルシリコーンゴムのゴム生地である。上金型６Ａの中に点線で描かれた部分は、キーパッドを射出成形法で形成する際に溶融シリコーンゴムを型内へ供給するゲート部分９である。
【００１３】
第１方法では、最初に、図示しないディスペンサーの滴下筒７から上記の溝１０の中に液状の樹脂材料を滴下し、それが硬化を開始した時点で上下金型６Ａ、６Ｂの間にシリコーンゴム生地を挿入して金型６を閉じるか、又は金型６を閉じてから上記のゲート部分９を経由して溶融シリコーンゴムを注入する。この状態で金型６を所定温度に保ち、樹脂材料の固化とシリコーンゴムの加硫硬化反応を並行的に進行させる。
【００１４】
図３(Ａ)は上記第１方法で作成したキーユニット１の裏面図、図３(Ｂ)は同平面図（表面図）である。図３(Ａ)に示す実線の矩形の内側はキーパッド２、二重円は押圧突起４、各矩形の外側は補強部材５である。ここに示されたキーユニット１はキー枠を使用せず、各キートップ３が狭い間隙（0.2mm以下）を隔てて直接隣り合う狭ピッチ構造のものである。
【００１５】
上記第１方法にあっては、従来、成型済みの補強板をキーパッド成型用ゴム金型内へ予めセットするインサート成型法で用いていた金型を、そのまま用いることができる。
【実施例２】
【００１６】
図２(Ａ)は、本発明の第２実施例としての、上記第２方法により作成したキーユニット１の断面図、図２(Ｂ)は、第２方法を実施するための金型６の構造を示す断面図である。図２(Ａ)に示すキーユニット１は、図１(Ａ)とは上下が逆になっており。上記金型６を用いて形成されたキーパッド２の下面（図では上面）に補強部材形成用凹部(溝)１１を含む膨出部１２が設けられており、キーパッド２の上面（図では下面）には別部材であるキートップ３が接合されている。
【００１７】
図２(Ｂ)は上記金型６を上下に分離した状態を示している。下金型６Ｂには既に形成されたキーパッド２が、補強部材形成用凹部(溝)１１を備える膨出部１２と共に示されており、そこへ、図示しないディスペンサーの滴下筒７から液状の樹脂材料が滴下されている。上金型６Ａには上記膨出部形成用空間を含むキーパッド形成用空間と、上下方向に摺動する可動ピン８が示されている。この可動ピン８は、圧縮成形法又は射出成形法でキーパッドを形成する際は下方へ突出して、上記凹部１１を形成するための型空間を与える。上記凹部１１が形成された後は、該凹部に滴下筒７から液状の樹脂材料を滴下し、可動ピン８を引き上げて補強部材５を含む膨出部１２を収容する空間を作り、金型６を閉じて、樹脂材料の固化とシリコーンゴムの加硫硬化反応を並行的に進行させる。
【００１８】
なお、上金型６Ａは上記したような所謂スライド型の構造に限定されるわけではなく、キーパッド２の成形時と、キーパッド２の凹部１１に液状の樹脂材料を供給後の成形時とで、別の専用金型を適宜な方法で交換して用いる構造であっても良い。
【００１９】
図４(Ａ)は、上記第２方法により作成したキーユニット１の裏面図、図４(Ｂ)は同平面図（表面図）である。図の各部の説明は図３(Ａ)、図３(Ｂ)と同様である。
【００２０】
図５は、図３又は図４に示すキーユニット１を斜め上から視た斜視図である。
【００２１】
本発明において採用する樹脂材料としては、熱硬化性のものではエポキシ樹脂、フェノール系樹脂、常温で液状のシリコーン樹脂（レジン）が望ましい。なお、上記シリコーン樹脂は、分子内に３官能性（Ｔ単位）、或いは４官能性（Ｑ単位）のシロキサン単位を含有するポリオルガノシロキサンであるものが適する。特に、分子内にメチル基とフェニル基を含有するメチルフェニル系のストレートシリコーンレジン、シリコーン変性エポキシレジンなどの各種シリコーン変成有機レジンが望ましい。
【００２２】
上記シリコーンレジンを用いる場合では、滴下部分に触媒を添加し（１液式の場合）、又は、２種類の液を触媒と共に混合（２液式の場合）し、金型内の所定箇所に滴下する。シリコーンレジンを含む熱硬化性樹脂を金型内の所定箇所に滴下し、これを所定温度に加温すると硬化し始めるので、その後はインサート成型法における挿入物と同様に扱うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
本発明は、携帯電話、携帯情報端末等に用いるキーユニットに関するものであるから、通信機器等製造販売業、通信サービス業等各種産業の発達に寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】第１実施例に係るキーユニットの断面図及び該キーユニットを製造するための金型の構造を示す断面図である。
【図２】第２実施例に係るキーユニットの断面図及び該キーユニットを製造するための金型の構造を示す断面図である。
【図３】第１実施例に係るキーユニットの裏面図及び平面図である。
【図４】第２実施例に係るキーユニットの裏面図及び平面図である。
【図５】図３又は図４に示すキーユニットの斜視図である。
【符号の説明】
【００２５】
１ キーユニット
２ キーパッド
３ キートップ
４ 押圧突起
５ 補強部材
６ 金型
６Ａ、６Ｂ 上下金型
７ 滴下筒
８ 可動ピン
９ ゲート部分
１０ 金型中の補強部材形成用凹部
１１ キーパッドの裏面に設けた補強部材形成用凹部
１２ キーパッド裏面の補強部材形成用凹部を含む膨出部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリコーンゴム製キーパッドの補強方法であって、キーパッド成型金型中に設けた補強部材形成空間に樹脂材料を液状で供給し、該樹脂材料の硬化開始後にシリコーンゴム材料を金型内に供給することにより、補強部材とキーパッドとを一体に形成することを特徴とする前記方法。
【請求項２】
シリコーンゴム製キーパッドの補強方法であって、キーパッド成型金型にシリコーンゴム材料を供給して補強部材形成用凹部を有するキーパッドを形成した後に、キーパッドの前記凹部に樹脂材料を液状で供給することにより、補強部材とキーパッドとを一体に形成することを特徴とする前記方法。
【請求項３】
前記樹脂材料が常温で液状のシリコーン樹脂であることを特徴とする、請求項１又は２に記載の前記方法。
【請求項１】
シリコーンゴム製キーパッドの補強方法であって、キーパッド成型金型中に設けた補強部材形成空間に樹脂材料を液状で供給し、該樹脂材料の硬化開始後にシリコーンゴム材料を金型内に供給することにより、補強部材とキーパッドとを一体に形成することを特徴とする前記方法。
【請求項２】
シリコーンゴム製キーパッドの補強方法であって、キーパッド成型金型にシリコーンゴム材料を供給して補強部材形成用凹部を有するキーパッドを形成した後に、キーパッドの前記凹部に樹脂材料を液状で供給することにより、補強部材とキーパッドとを一体に形成することを特徴とする前記方法。
【請求項３】
前記樹脂材料が常温で液状のシリコーン樹脂であることを特徴とする、請求項１又は２に記載の前記方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００６−１８５６４１（Ｐ２００６−１８５６４１Ａ）
【公開日】平成１８年７月１３日（２００６．７．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３７５２８９（Ｐ２００４−３７５２８９）
【出願日】平成１６年１２月２７日（２００４．１２．２７）
【出願人】（３９０００１４８７）サンアロー株式会社 (58)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年７月１３日（２００６．７．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１２月２７日（２００４．１２．２７）
【出願人】（３９０００１４８７）サンアロー株式会社 (58)
【Ｆターム（参考）】
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