キーパッド及び操作スイッチ
【課題】厚みを薄く形成しても、各キートップの面方向の変位を確実に防止することが可能であると共に剛性を確保し易いキーパッドを提供する。
【解決手段】複数のプランジャ部３５が突設された弾性体シート３０と、弾性体シート３０の表部平面部３３のプランジャ部３５に対応する各位置に、互いに縁部が隣接するようにそれぞれ接合された複数のキートップ５０と、複数のプランジャ部３５がそれぞれ透過する複数のプランジャ透過孔４３を有し、各プランジャ部３５の周囲を含む弾性体シート３０の背部平面部３１に接合され、プランジャ部３５の突出量より薄く、弾性体シート３０より硬質で弾性変形可能な補強シート４０とを備え、弾性体シート３０と複数のキートップ５０との間を接合する複数の表部接合領域５２と、弾性体シート３０と補強シート４０との間を接合する背部接合領域４２とが、平面視において各プランジャ部３５の周囲で重なるように形成されている。
【解決手段】複数のプランジャ部３５が突設された弾性体シート３０と、弾性体シート３０の表部平面部３３のプランジャ部３５に対応する各位置に、互いに縁部が隣接するようにそれぞれ接合された複数のキートップ５０と、複数のプランジャ部３５がそれぞれ透過する複数のプランジャ透過孔４３を有し、各プランジャ部３５の周囲を含む弾性体シート３０の背部平面部３１に接合され、プランジャ部３５の突出量より薄く、弾性体シート３０より硬質で弾性変形可能な補強シート４０とを備え、弾性体シート３０と複数のキートップ５０との間を接合する複数の表部接合領域５２と、弾性体シート３０と補強シート４０との間を接合する背部接合領域４２とが、平面視において各プランジャ部３５の周囲で重なるように形成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複数のキートップが互いに縁部が隣接して配置されたキーパッドと、そのキーパッドを用いた操作スイッチとに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、携帯端末等の操作スイッチのキーパッドとして、複数のキートップが狭い間隔で配置され、各キートップの縁部が互いに隣接するように設けられたものが知られている。
【０００３】
このようなキーパッドでは、各キートップ毎に周囲が仕切桟等で仕切られていないため、各キートップが浮き上がり易く、一方のキートップが他方のキートップの背面側に潜り込むなどの不具合が生じ易かった。
【０００４】
このような不具合を解消するため、例えば、下記特許文献１には、弾性体からなるベースシートに、キートップを押圧変位可能に浮動支持する複数の浮動支持部を設け、キートップの狭間配置に対応する浮動支持部同士の隣接箇所に、補強シートを設けたキーシートが提案されている。このような構成により、一方のキートップが他方のキートップの背面側に潜り込むなどの不具合を防止できるとされている。
【０００５】
また、下記特許文献２には、複数のキートップと、キートップの裏面を隙間なく固着する平坦で可撓性のある固着フィルムと、固着フィルムの面構成を補強する補強部材を有して固着フィルムの裏面と固着する表面が平坦に形成された弾性体からなるベースシートとを備えたキーシートが提案されている。ここでは、キートップの周縁側が、キートップを支持するベースシートから離間している場合に、押圧操作の際、その隙間に爪などが入り込み、キートップが脱落することがあるため、これを防止できるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−１０９８１号公報
【特許文献２】特開２００８−１６２２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、複数のキートップが狭い間隔で配置された従来のキーパッドでは、キートップの押圧操作を可能にするために、キートップを支持する弾性体を、キートップ間の狭い範囲で幅の狭い補強部材により補強していた。
【０００８】
このような補強部材を用いたキーパッドでは、特に、厚みを薄く構成する場合には、使用時に各キートップに押圧方向以外の力が作用したときに、各キートップの変位を十分には防止できていなかった。
【０００９】
即ち、このような構造では、補強部材が細いため、補強部材と弾性体との間の接合強度も弱くなり易く、長期間の使用で各キートップ間の補強部材と弾性体との剥離が生じた場合には、各キートップの変位が生じる。
【００１０】
また、補強部材と弾性体とが十分な強度で接合されると共に、弾性体とキートップとが十分な接合強度で接合されていたとしても、各接合部分の間の弾性体が変形することで、各キートップの変位が生じる。
【００１１】
その結果、使用時に隣接するキートップ同士が離間して使用者の爪が入り込んだり、キートップ同士が当接したり、乗り上げる可能性が残っていた。
【００１２】
しかも、このような構造では、複数のキートップの配置部分では、補強部材が存在しないため、キーパッドの剛性が他の部分に比べて不足し易く、その部分では使用時に局部的な変形等が生じ易かった。
【００１３】
そこで、この発明は、キートップが狭い間隔で押圧操作可能に配置されたキーパッドにおいて、厚みを薄く形成しても、各キートップの面方向の変位を確実に防止することが可能であると共に剛性を確保し易いキーパッドを提供することを課題とし、更に、そのようなキーパッドを備えた操作スイッチを提供することを他の課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決する請求項１に記載のキーパッドは、表面に連続した平面からなる表部平面部を有すると共に、背面に連続した平面からなる背部平面部を有し、前記背部平面部内に複数のプランジャ部が突設された弾性体シートと、前記表部平面部の前記プランジャ部に対応する各位置に、互いに縁部が隣接するようにそれぞれ接合された複数のキートップと、前記複数のプランジャ部がそれぞれ透過する複数のプランジャ部透過孔を有し、前記各プランジャ部の周囲を含む前記弾性体シートの前記背部平面部に接合され、前記弾性体シートより硬質で弾性変形可能な補強シートとを備え、前記弾性体シートと前記複数のキートップとの間を接合する複数の表部接合領域と、前記弾性体シートと前記補強シートとの間を接合する背部接合領域とが、平面視において前記各プランジャ部の周囲で重なることを特徴とする。
【００１５】
請求項２に記載のキーパッドは、請求項１に記載の構成に加え、前記複数のキートップは、前記補強シートより硬質に形成されていることを特徴とする。
【００１６】
請求項３に記載のキーパッドは、請求項２に記載の構成に加え、前記表部接合領域と前記各キートップの縁部との間に、前記キートップと前記弾性体シートとが非接合状態で対向する非接合部が設けられていることを特徴とする。
【００１７】
請求項４に記載のキーパッドは、請求項１乃至３の何れか一つに記載の構成に加え、前記弾性体シートの表部平面部に接合されたパネルシートを備え、該パネルシートには、前記複数のキートップが内側に配置されるパネル開口部を有し、前記背部接合領域及び前記補強シートは、前記キートップに対応する位置と前記パネルシートに対応する位置とに連続して配置されて接合されていることを特徴とする。
【００１８】
請求項５に記載のキーパッドは、請求項１乃至４の何れか一つに記載の構成に加え、前記弾性体シートが、一枚の連続したシートからなり、前記弾性体シートの背面に、前記複数のプランジャ部及び前記背部平面部を囲んで前記補強シートより突出する環状リブが突設されていることを特徴とする。
【００１９】
請求項６に記載のキーパッドは、請求項１乃至５の何れか一つに記載の構成に加え、前記補強シートは、透明材料からなり、該補強シートの面方向に導光可能であることを特徴とする。
【００２０】
請求項７に記載のキーパッドは、請求項１乃至６の何れか一つに記載の構成に加え、前記弾性体シートは、絶縁材料からなり、前記補強シートは、補強シート本体と、前記補強シート本体に設けられた導電パターンからなる静電容量検出電極とを備えることを特徴とする。
【００２１】
請求項８に記載のキーパッドは、請求項１乃至７の何れか一つに記載のキーパッドが、筐体の開口部に装着され、前記筐体内に前記キーパッドに沿う方向に配置された基板を有し、前記基板の前記プランジャ部と対向する位置に、前記プランジャ部により押圧されて離接可能な接点部が設けられていることを特徴とする。
【００２２】
請求項９に記載の操作スイッチは、請求項８に記載の構成に加え、互いに縁部が隣接する前記キートップの間に対応する位置の前記補強シートと前記基板との間が離間していることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
この発明の請求項１に記載のキーパッドによれば、弾性体シートと複数のキートップとの間を接合する複数の表部接合領域と、弾性体シートと補強シートとの間を接合する背部接合領域とが、平面視において各プランジャ部の周囲で重なるので、弾性体シートを介して各キートップを補強シートに対して十分な力で固定することができる。
【００２４】
そのため、薄く軟質で変形し易い弾性体シートに、複数のキートップが仕切られることなく、縁部を互いに隣接させて接合されていても、横方向の応力が各キートップに負荷された際、各キートップの変位を確実に阻止することが可能である。その結果、使用時にキートップ間が離間して使用者の爪などが入り込んだり、各キートップが他のキートップ上に乗り上げるようなことを確実に防止できる。
【００２５】
同時に、各プランジャ透過孔の周囲で、弾性体シートを介して各キートップと補強シートとが十分な力で固定されて連結されるので、補強シートに複数のプランジャ透過孔が設けられていても、複数のキートップと補強シートとの連続的な構造によりキーパッドの剛性を確保することができ、キーパッドの安定性を確保することが可能である。そのため、より薄肉のキーパッドを実現し易い。
【００２６】
請求項２に記載の発明によれば、複数のキートップが補強シートより硬質に形成されているので、各キートップの押圧操作時に、各キートップが変形せずに背面全面で補強シートを弾性変形させることができ、操作感を向上し易い。
【００２７】
請求項３に記載の発明によれば、表部接合領域と各キートップの縁部との間に、キートップと弾性体シートとが非接合状態で対応する非接合部が設けられているので、各キートップの押圧操作時に、隣接するキートップの非接合部を離間させることで、押圧操作されたキートップが下方へ変位し易く、押圧操作時の操作性を向上することができる。
【００２８】
請求項４に記載の発明によれば、弾性体シートの表面に接合されたパネルシートを備え、パネルシートには複数のキートップが内側に配置されるパネル開口部を有し、背部接合領域及び補強シートは、キートップに対応する位置とパネルシートに対応する位置とに連続して配置されて接合されているので、弾性体シートがキートップ又はパネルシートと補強シートとの間に配置される。そのため、弾性体シートを保護することができて薄肉形成し易い。しかも、補強シートがキートップに対応する位置とパネルシートに対応する位置とに連続して配置されるため、繰り返しキートップが押圧操作されても、キートップとパネルシートとの間に対応する位置の弾性体シートに応力が集中することによる切れを防止することができる。
【００２９】
請求項５に記載の発明によれば、弾性体シートが一枚の連続したシートからなり、この弾性体シートの背面に、複数のプランジャ部を囲んで補強シートより突出するように環状リブが突設されているので、環状リブの全長を被当接部に連続して当接させることで、補強シートと被当接部とを離間して配置することが可能であり、各キートップの押圧操作時に補強シートを変形し易くできる。また、弾性体シートの背面側の気密性を高めることができ、弾性体シートで覆われる部位の防塵防水性を確保し易い。
【００３０】
請求項６に記載のキーパッドによれば、補強シートが透明材料からなり、この補強シートの面方向に導光可能であるので、キーパッドを用いて操作スイッチを構成する際、導光のための構造をキーパッドとは別に設ける必要がなく、操作スイッチを薄く構成し易い。
【００３１】
請求項７に記載のキーパッドによれば、弾性体シートが絶縁材料からなり、補強シートが補強シート本体と、補強シート本体に設けられた導電パターンからなる静電容量検出電極とを備えるので、キートップの押圧操作でプランジャ部を介してスイッチ入力を行えると共に、キートップやパネルシートの接触操作で静電容量検出電極により静電容量の変化を検出してスイッチ入力を行うことができる。そのため、キーパッドを用いて複数のスイッチ操作機能を実現できる。
【００３２】
請求項８に記載の操作スイッチによれば、使用時にキートップ間が離間して使用者の爪などが入り込んだり、各キートップが他のキートップ上に乗り上げるようなことを確実に防止でき、しかも薄肉の操作スイッチを提供することが可能である。
【００３３】
請求項９に記載の操作スイッチによれば、互いに縁部が隣接する前記キートップの間に対応する位置の前記補強シートと前記基板との間が離間しているので、各キートップを押圧操作した際、補強シートが撓み易く、各キートップが滑らかに変位できて、操作感を向上することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】この発明の実施の形態１のキーパッドの平面図である。
【図２】この発明の実施の形態１のキーパッドの背面図である。
【図３】この発明の実施の形態１のキーパッドを示す図１のＡ−Ａ断面図である。
【図４】この発明の実施の形態１のキーパッドを示す図１のＢ−Ｂ断面図である。
【図５】この発明の実施の形態２のキーパッドを示す図１のＡ−Ａ断面相当図である。
【図６】この発明の実施の形態３のキーパッドの平面図である。
【図７】この発明の実施の形態４のキーパッドを示す図１のＡ−Ａ断面相当図である。
【図８】この発明の実施の形態５のキーパッドを示す図１のＡ−Ａ断面相当図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、この発明の実施の形態について説明する。
【００３６】
（発明の実施の形態１）
【００３７】
図１乃至図４はこの実施の形態１を示す。ここでは、キーパッドを組み込んだ操作スイッチとしての携帯電話の例について説明する。
【００３８】
携帯電話１０は、筐体１１のキーパッド開口部１２に複数のキートップ５０を有するキーパッド２０が装着されて構成されており、筐体１１内にはキーパッド２０と略平行に被当接部としての基板１３が配置されている。基板１３には、表面に固定接点部１５が設けられると共に、固定接点部１５上にドーム状の可動接点部１７が設けられており、可動接点部１７が弾性変形されて固定接点部１５と接触することで導通されるように構成されている。
【００３９】
キーパッド２０は、キーパッド開口部１２の略全体を覆う大きさで形成されて、キーパッド開口部１２の周囲の筐体１１に接着されている。このキーパッド２０は、連続した平面からなる表部平面部３３及び底部平面部２７を有する板状本体部２５と、板状本体部２５の可動接点部１７に対向する位置に突設された複数のプランジャ部３５と、板状本体部２５の表部平面部３３の各プランジャ部３５に対応する位置にそれぞれ接合された複数のキートップ５０と、表部平面部３３の複数のキートップ５０を除く位置に接合されたパネルシート６０とを備える。
【００４０】
板状本体部２５は、弾性体シート３０と補強シート４０とが積層して接合されて構成されている。
【００４１】
弾性体シート３０は、表面側には表部平面部３３を有すると共に、背面側には、連続した平面からなる背部平面部３１と、背部平面部３１から突設された複数のプランジャ部３５と、複数のプランジャ部３５及び背部平面部３１を囲んで弾性体シート３０の周縁からキートップ５０の押圧方向に突設された環状リブ３７とを有する。なお、中間部分には開口３８が設けられており、開口３８の周縁にも環状リブ３９がキートップ５０の押圧方向に突設されている。この実施の形態では、環状リブ３７、３９が無端状に連続しており、環状リブ３７と環状リブ３９のと間のプランジャ部３５及び背部平面部３１の全周囲が完全に囲まれている。
【００４２】
このような弾性体シート３０は、プランジャ部３５や環状リブ３７、３９を含む全体が弾性体により一体に成形された１枚の連続した成形体からなる。
【００４３】
弾性体としては、プランジャ部３５により可動接点部１７を押圧可能な剛性を有すると共に、押圧操作時に適度な操作感が得られる程度の弾性が得られる材料であるのがよい。キートップ５０の背面側から照光して表面側へ光を放射させる照光式キーパッド２０の場合には、光を透過可能な材料であることが必要である。
【００４４】
このような材料としては、例えば、シリコーンゴム、イソプレンゴム、エチレンプロピレンゴム、ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ウレタンゴム等の熱硬化性エラストマー、スチレン系、エステル系、ウレタン系、オレフィン系、アミド系、ブタジエン系、エチレン−酢酸ビニル系、フッ素ゴム系、イソプレン系等の熱可塑性エラストマー、熱硬化性エラストマーと熱可塑性エラストマーとを接合した複合品などが挙げられる。
【００４５】
このうち、シリコーンゴム、ウレタン系熱可塑性エラストマー、スチレン系熱可塑性エラストマー、エステル系熱可塑性エラストマーであれば、反発弾性が高くて、永久歪み耐久性が高く、更に、透明性を有するため、弾性体シート３０に特に好適に使用可能である。
【００４６】
弾性体シート３０として、シリコーンゴム等のように、他の部材との接着性が低い材料を用いる場合、弾性体シート３０の表面に、シランカップリング剤等を用いたプライマー処理、紫外線、電子線、コロナ、プラズマ、火炎などを用いた表面改質処理、アクリル系、ウレタン系のコーティング剤を用いたコーティング処理などを施すことが好ましい。
【００４７】
このような弾性体シート３０では、表部平面部３３と背部平面部３１との間の厚み、即ち、プランジャ部を除く薄肉部位３６の厚みは、キーパッド２０の厚みを薄く形成するためには、薄い程好ましい。このキーパッド２０では、後述するように、薄肉部位３６が補強シート４０とキートップ５０との間に挟まれた状態で配置されるため使用時に破損し難く、成形可能な範囲で極めて薄く形成することも可能である。特に制限されるものではないが、薄肉部位３６の厚さとしては、例えば５０μｍ以上５００μｍ以下としてもよい。
【００４８】
また、プランジャ部３５の突出量は、キーパッド２０として組み込まれた状態で、押圧操作時に可動接点部１７を確実に固定接点部１５に押付け可能な量を確保できる範囲で、短い程、携帯電話１０の薄肉化が図り易くて好ましい。プランジャ部３５の突出量が過剰に少ない場合、キートップ５０の押圧操作時の操作感が悪化し易く、適度な操作感を得るための最小突出量を確保することがより好ましい。このキーパッド２０では、後述するように、薄肉部位３６が補強シート４０とキートップ５０との間に挟まれた状態で配置されるため、その最小突出量を表面平面部３３から先端部までの長さで確保することができる。
【００４９】
次いで、この実施の形態の補強シート４０は、弾性体シート３０の環状リブ３７と環状リブ３９との間の背部平面部３１と略同じ大きさに形成されており、一方の面に弾性体シート３０の背部平面部３１に全面で密着可能な平面を有すると共に、他方の面に底部平面部２７を有し、プランジャ部３５の突出量よりも薄い平板状に形成されている。
【００５０】
弾性体シート３０のプランジャ部３５に対応する位置には、それぞれプランジャ部３５が透過可能なプランジャ透過孔４３を有している。このプランジャ透過孔４３は、プランジャ部３５の外形に近似する大きさに形成されており、プランジャ透過孔４３の内周縁とプランジャ部３５の根本部分の周縁とが近接している。ここでは、弾性体シート３０の薄肉部位３６の各キートップ５０に対応する各範囲において、プランジャ部３５の周囲を含む広い範囲に補強シート４０が配置されて接合されている。特に限定されるものではないが、例えば、キートップ５０の背面の面積の６５％以上、より好ましくは７５％以上の範囲に補強シート４０が配置されていてもよい。
【００５１】
また、この補強シート４０は、弾性体シート３０より硬質に形成されている。弾性体シート３０と接合されて板状本体部２５が構成された状態で、キートップ５０の配置部位の形状を補強シート４０の剛性により維持されている。
【００５２】
更に、この補強シート４０は弾性変形可能に形成されており、弾性体シート３０を構成する材料よりも弾性率が高くなっている。各キートップ５０の押圧操作時に、補強シート４０が弾性変形して各キートップ５０変位及び復元が可能となっている。ここでは、塑性変形が防止されている。
【００５３】
このような補強シート４０を構成する材料としては、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、アクリル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアクリル樹脂、これらの樹脂のポリマーアロイ、ＡＢＳ樹脂、エポキシ系樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、シリコーン系樹脂などが挙げられる。このうち、厚みが例えば５０μｍ以下となるような薄肉の補強シート４０の場合、靱性や透明性が高く、入手が容易であるという理由で、特に、ポリエチレンテレフタレート樹脂が好適である。
【００５４】
このような材料を用いた補強シート４０の厚みは、上述のような剛性や弾性が得られる範囲とするのが好ましく、例えば１５μｍ以上１００μｍ以下、好ましくは２５μｍ以上５０μｍ以下とするのが好適である。厚みが過剰に薄いと、例えば、各キートップ５０が浮き上がり等が生じ易くなり、各キートップ５０を所定位置に保持し難くなる。一方、過剰に厚いと、キーパッド２０の厚みが厚くなり易く、また、各キートップ５０押圧操作時に反発力が強くて操作感が低下し易くなる。
【００５５】
この補強シート４０は、弾性体シート３０の環状リブ３７、３９間の背部平面部３１に略全面が密着した状態で、接着手段４１により背部接合領域４２に接合されている。この背部接合領域４２とは、弾性体シート３０と補強シート４０との間が接合されている領域であり、この実施の形態では、接着手段４１が存在する領域である。
【００５６】
この接着手段４１としては、光硬化型接着／粘着剤、シアノアクリレート系接着剤、ホットメルト接着／粘着剤、エポキシ系接着剤、アクリル系接着剤、ウレタン系接着剤、アクリル系両面テープ、ウレタン系両面テープ、シリコーン系両面テープなど、各種の接着剤、粘着剤、両面テープなどを用いることができる。これらのうち、広い面積を均一に接合し易いという理由で、両面テープや紫外線硬化型接着剤を用いるのが特に好適である。
【００５７】
ここでは、各キートップ５０に対応する薄肉部位３６の広い範囲に背部接合領域４２が形成されている。特に限定されるものではないが、例えば、キートップ５０の背面の面積の６０％以上、より好ましくは７０％以上の範囲に背部接合領域４２が形成されていてもよい。
【００５８】
また、この板状本体部２５では、補強シート４０及び背部接合領域４２がキートップ５０に対応する位置とパネルシート６０に対応する位置とに連続して設けられ、弾性体シート３０と補強シート４０とがこれらの位置で連続して接合されている。この補強シート４０は、キーパッド２０が装着された状態で、互いに隣接するキートップ５０の間に対応する位置で基板１３と離間して配置され、その間に空間が形成されている。
【００５９】
次いで、この実施の形態のパネルシート６０は、平面視で弾性体シート３０より大きく形成されており、複数のキートップ５０が配置されるパネル開口部６２が設けられている。この実施の形態では、図１に示すように、複数のキートップ５０を縦に配列して配置可能な３つのパネル開口部６２が設けられている。
【００６０】
このパネルシート６０は、補強シート４０より硬質でキーパッド２０の剛性を確保できる材料により形成されている。具体的に、パネルシート６０を構成する材料としては、ポリカーボネート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、アクリル樹脂、ＡＢＳ樹脂等の熱可塑性樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂等の熱硬化性樹脂、ステンレス鋼、鉄、ニッケル、錫、チタン、アルミニウム、金、銀等の金属若しくはこれらの合金、ガラスなどのセラミックスなどが挙げられる。このパネルシート６０は、材料自体が補強シート４０より硬質の材料からなるものであっても、補強シート４０より厚肉に形成することで補強シート４０より硬質に形成されていてもよい。
【００６１】
このパネルシート６０は、弾性体シート３０の表部平面部３３の対向面全面に密着した状態で接着手段５１により接合されている。この接着手段５１としては、弾性体軟質シートと補強シート４０とを接合する接着手段４１と同様のものを使用することが可能である。
【００６２】
次いで、この実施の形態の複数のキートップ５０は、各種の表面形状で補強シート４０より硬質に形成されている。各キートップ５０は、材料自体が補強シート４０より硬質の材料からなるものであっても、補強シート４０より厚肉に形成することで補強シート４０より硬質に形成されていてもよい。
【００６３】
キートップ５０を構成する材料としては、ポリカーボネート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、アクリル樹脂、ＡＢＳ樹脂等の熱可塑性樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂等の熱硬化性樹脂、ステンレス鋼、鉄、ニッケル、錫、チタン、アルミニウム、金、銀等の金属若しくはこれらの合金、ガラスなどのセラミックスなどが挙げられる。照光式キーパッド２０の場合、透光性を有する樹脂、セラミックスなどが好ましく、特に成形性や透明性に優れるという理由で、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂が好適である。
【００６４】
この実施の形態では、各キートップ５０は、透光性を有する材料により、背面が平面に形成され、印刷、塗装、蒸着、メッキなどにより、表面側から視認可能な加飾層５３が設けられている。
【００６５】
各キートップ５０は、背面全面を弾性体シート３０の表部平面部３３のプランジャ部３５に対応する各位置に接合されている。ここでは、複数のキートップ５０が、弾性体シート３０に接合された状態で、互いに縁部が隣接するようにそれぞれ配置されると共に、他の縁部がパネル開口部６２の縁部に隣接するようにそれぞれ配置されている。
【００６６】
各キートップ５０と弾性体シート３０の表部平面部３３とは、表部接合領域５２において、弾性体軟質シートと補強シート４０とを接合する接着手段４１と同様の接着手段５１により接合されている。表部接合領域５２とは、キートップ５０と弾性体シート３０との間が接合されている領域であり、この実施の形態では、接着手段５１が存在している領域である。
【００６７】
この表部接合領域５２は、接着手段５１のはみ出しを防止する必要上、接着手段５１がキートップ５０の各縁部から多少離間した範囲に配置されるため、表部接合領域５２はキートップ５０の縁部から多少離間して形成されている。
【００６８】
なお、接着手段５１をキートップ５０の背面に設けるには、接着手段５１の配置面積を正確に制御する必要があるため、両面テープの貼り付け、スクリーン印刷、パッド転写印刷などの方法により行うのが好適である。
【００６９】
このようにキートップ５０と弾性体シート３０とが接合されていることで、キートップ５０の背面と弾性体シート３０の表部平面部３３との間には、キートップ５０と弾性体シート３０とが非接合状態で対向する非接合部５５が設けられている。
【００７０】
このような表部接合領域５２は、背部接合領域４２に対して所定の位置関係となっており、平面視において各プランジャ部３５の周囲で表部接合領域５２が背部接合領域４２と重なる位置関係に形成されている。
【００７１】
表部接合領域５２と背部接合領域４２とが平面視で重なると、弾性体シート３０の薄肉部位３６を挟んでキートップ５０と補強シート４０とが連結される。そのため、この範囲が広い程、板状本体部２５の剛性を確保できる。そのため、このキーパッド２０では、表部接合領域５２と背部接合領域４２とが平面視で重なる位置の面積を、例えば、キートップ５０の背面の面積の３０％以上、より好ましくは４０％以上の範囲とするのが好適である。
【００７２】
このような構成を有するキーパッド２０は、筐体１１のキーパッド開口部１２に装着されて使用される。装着された状態では、図１に示すように、操作パネルの３つのパネル開口部６２に複数のキートップ５０が互いに縁部を隣接させて配置されている。
【００７３】
この実施の形態では、キーパッド２０を基板１３に対して支持する構造は特に限定されない。板状本体部２５が剛性を有するため、板状本体部２５の剛性とプランジャ部３５を可動接点部１７に当接させることでキーパッド２０を安定して配置可能であれば、基板１３に対して支持する構造を設けることなく装着することが可能である。
【００７４】
そして、複数のキートップ５０の一つを押圧操作すると、板状本体部２５の弾性体シート３０及び補強シート４０がキートップ５０に対応する位置の周囲で撓むことで変形し、プランジャ部３５が下降する。このとき、隣接するキートップ５０の非接合部５５が離間して板状本体部２５が変形するため、キートップ５０を容易に下降できる。
【００７５】
この押圧操作時に各キートップ５０に横方向に力が作用した場合、キートップ５０に対応する位置の表部接合領域５２と背部接合領域４２とが平面視で広い範囲で重なるため、キートップ５０に作用した横方向の力を補強シート４０により受けることで、各キートップ５０の横方向への移動が阻止される。
【００７６】
また、キートップ５０と補強シート４０とが、表部接合領域５２、弾性体シート３０、及び背部接合領域４２を介して、同一位置で広い範囲で接合されていて十分な剛性や接合強度を有するため、互いに縁部が隣接しているキートップ５０間の間隙に局部的な変形や応力の集中が起こることがない。
【００７７】
その後、押圧状態を解除すれば、可動接点部１７の復元力や補強シート４０の復元力等によりキートップ５０は元の位置まで復元される。
【００７８】
次に、このようなキーパッド２０の製造方法を具体例を用いて説明する。
【００７９】
まず、ポリカーボネート樹脂を所定形状の成形型を用いて射出成形し、複数のキートップ用樹脂成形品を作製した。各キートップ用樹脂成形品の平坦な背面に、アクリル系、ウレタン系等の印刷インクを用いてスクリーン印刷し、文字、記号、数字等の形状や背景色などの加飾層５３を形成し、キートップ５０を作製した。
【００８０】
シリコーンゴムコンパウンドＫＥ−９６１０Ｕ（信越化学工業株式会社製、商品名）１００質量部と、架橋剤Ｃ−８（信越化学工業株式会社製、商品名）２質量部とを配合し、所定の金型にて、成形温度１７０℃、成形時間５分間、成形圧力２００ｋｇ／ｃｍ２の条件で圧縮成形し、厚さが２５０μｍの薄肉部位３６、突出高さが３００μｍで直径が１．５ｍｍのプランジャ部３５、突出高さが０．４５ｍｍの環状リブ３７、３９を有する成形品を成形し、その後、余分なバリを裁断して弾性体シート３０を作製した。弾性体シート３０の表面処理を施し、弾性体シート３０の両面にウレタン系塗料を厚さ２０μｍでコーティングした。
【００８１】
厚さ０．２５ｍｍのポリカーボネートのシートの裏面にスクリーン印刷により、キートップ５０と同一の背景色の加飾層５３を設けた。このシートを外形及びキートップ５０形状に合わせて裁断した後、加飾層上に紫外線硬化型アクリル系接着剤をスクリーン印刷により塗布した後、紫外線を照射して粘着層からなる接着手段５１を付与した。その後、外周部のみをマスキングフィルムを貼り付けて、治具を用いて弾性体シート３０の表部平面部３３に圧着固定した。
【００８２】
また、厚さ３８μｍの透明ＰＥＴシートを準備し、弾性体シート３０のプランジャ部３５に対応する位置に直径２．９ｍｍのプランジャ透過孔４３と、環状リブ３９に対応する位置よりも０．５ｍｍ内側にオフセットした位置を裁断して補強シート４０を作製した。厚さ２５μｍのアクリル系接着剤の両面テープからなる接着手段４１を準備し、補強シート４０よりも０．３ｍｍ内側にオフセットした形状で裁断して補強シート４０に貼り付けた。この補強シート４０を弾性体シート３０の背部平面部３１に配置し、治具により補強シート４０の両面テープ面を圧着固定してキーパッド２０を製造した。
【００８３】
以上のようなキーパッド２０によれば、弾性体シート３０と複数のキートップ５０との間を接合する複数の表部接合領域５２と、弾性体シート３０と補強シート４０との間を接合する背部接合領域４２とが、平面視においてプランジャ部３５の周囲で重なるように形成されているので、弾性体シート３０を介して各キートップ５０を補強シート４０に十分な力で固定することができる。
【００８４】
そのため、薄く軟質で変形し易い弾性体シート３０に、複数のキートップ５０が仕切られることなく、縁部を互いに隣接させて接合されていても、横方向の応力が各キートップ５０に負荷された際、各キートップ５０の変位を確実に阻止することが可能である。
【００８５】
そのため、例えば押圧操作時に使用者の押圧方向が斜めになったり、操作時に爪などが複数のキートップ５０間に引掛かるなどにより、各キートップ５０に横方向に力が作用しても、そのキートップ５０に作用した横方向の力を補強シート４０により受けて各キートップ５０が横方向に移動することを阻止できる。
【００８６】
その結果、使用時にキートップ５０間が離間して使用者の爪などが入り込んだり、各キートップ５０が他のキートップ５０上に乗り上げるようなことを確実に防止できる。
【００８７】
また、各プランジャ透過孔４３の周囲で、弾性体シート３０を介して各キートップ５０と補強シート４０とが十分な力で固定されて連結されるので、補強シート４０に複数のプランジャ透過孔４３が設けられていても、複数のキートップ５０と補強シート４０との連続的な構造によりキーパッド２０の剛性を確保することができ、複数のキートップ５０が配置されている部位でも、キーパッド２０の安定した剛性を確保することが可能である。そのため、より薄肉のキーパッドを実現し易い。
【００８８】
また、このキーパッド２０によれば、複数のキートップ５０が補強シート４０より硬質に形成されているので、各キートップ５０の押圧操作時に、各キートップ５０が変形せずに背面全面で補強シートを弾性変形させることができる。そのため、操作感を向上し易い。
【００８９】
更に、表部接合領域５２とキートップ５０の縁部との間に、キートップ５０と弾性体シート３０とが非接合状態で対応する非接合部が設けられているので、各キートップ５０の押圧操作時に、隣接するキートップ５０の非接合部が離間することで、押圧操作されたキートップ５０が下方へ変位し易く、押圧操作時の操作性を向上することができる。
【００９０】
また、このキーパッド２０によれば、弾性体シート３０の表面に接合されたパネルシート６０を備え、パネルシート６０に複数のキートップ５０が内側に配置されるパネル開口部６２を有し、背部接合領域４２及び補強シート４０は、キートップ５０に対応する位置とパネルシート６０に対応する位置とに連続して配置されて接合されているので、弾性体シート３０がキートップ５０又はパネルシート６０と補強シート４０との間に配置されるることで、弾性体シート３０を保護することができて薄肉化し易い。しかも、補強シート４０がキートップ５０に対応する位置とパネルシート６０に対応する位置とに連続して配置されるため、繰り返しキートップ５０が押圧操作されても、キートップ５０とパネルシート６０との間に対応する位置の弾性体シート３０に応力や疲労が集中して切れなどが生じることを防止することができる。
【００９１】
更に、このキーパッド２０によれば、弾性体シート３０が一枚の連続したシートからなり、この弾性体シート３０のパネルシート６０に対応する位置の背面に、複数のプランジャ部３５を囲んで補強シート４０より突出するように環状リブ３７が突設されているので、環状リブ３７の全長を基板１３に連続して当接させることで、補強シート４０と基板１３とを離間させた状態で配置することが可能であり、各キートップ５０の押圧操作時に補強シート４０を変形し易くできる。
【００９２】
また、弾性体シートの背面側の気密性を高めることができ、基板１３の弾性体シートで覆われる部位の防塵防水性を確保し易く、複数のキートップ５０間の隙間やキートップ５０とパネルシート６０との間の間隙から塵埃や水分が内部に侵入し、基板表面に到達することを防止できる。
【００９３】
この実施の形態の場合、そのような環状リブ３７がパネルシート６０に対応する位置に設けられているため、パネルシート６０により環状リブ３７を被当接部に確実に押付けて装着し易く、弾性体シート３０の背面側を密閉することが容易である。特に、ここでは、環状リブ３７、３９が無端状に連続して形成されており、環状リブ３７、３９によりプランジャ部３５及び背部平面部３１の全周囲が完全に囲まれているので、顕著に防塵防水性を確保することが可能である。
【００９４】
そして、この携帯電話１０によれば、キーパッド２０が筐体１１のキーパッド開口部１２に装着され、筐体１１内にキーパッド２０に沿う方向に配置された基板１３を有し、基板１３のプランジャ部３５と対向する位置に、プランジャ部３５により押圧されて離接可能な接点部が設けられているので、使用時にキートップ５０間が離間して使用者の爪などが入り込んだり、各キートップ５０が他のキートップ５０上に乗り上げるようなことを確実に防止でき、しかも薄肉の操作スイッチを提供することが可能である。
【００９５】
また、この携帯電話１０では、互いに縁部が隣接するキートップ５０の間に対応する位置の補強シート４０と基板１３との間が離間しているので、各キートップ５０を押圧操作した際、補強シート４０が撓み易く、各キートップ５０が滑らかに変位できて、操作感を向上することが可能である。
【００９６】
なお、上記実施の形態は、この発明の範囲内において適宜変更可能である。例えば、上記では、キーパット２０として、パネルシート６０を有する例について説明したが、特に限定されるものではなく、例えば、パネルシート６０を設けることなくキーパッドを構成し、弾性体シート３０のキートップ５０が設けられていない表部平面部３３の一部又は全部を、パネルシート６０の代わりに筐体１１により覆うように構成することも可能である。
【００９７】
また、上記では、環状リブ３７、３９として無端状に連続して形成されたものについて説明したが、特に限定されるものではなく、環状リブ３７、３９が不連続に形成されたものであってもよい。無端状に連続していなくても補強シート４０と基板１３とを離間して配置することが可能であり、また、補強シート４０と基板１３との間の気密性を十分に高めることが可能だからである。
【００９８】
（発明の実施の形態２）
【００９９】
図５は、実施の形態２のキーパッド２０を示す。
【０１００】
この実施の形態２のキーパッド２０では、補強シート４０のプランジャ透過孔４３の内周縁とプランジャ部３５の外周縁とが接して設けられており、各プランジャ部３５の周囲に隣接する弾性体シート３０の背部平面部３１に補強シート４０が密着して配置されている。そして、背部接合部が各プランジャ部３５に隣接する位置まで設けられて、補強シート４０が弾性体シート３０と接合されている。その他は、実施の形態１と同様である。
【０１０１】
このようなキーパッド２０でも、発明の実施の形態１と同様の作用効果を得ることができる。特に、各プランジャ部３５に隣接する位置に補強シート４０が接合されているので、補強シート４０を弾性体シート３０のより多くの面積に接合できてキーシートの剛性をより確保し易いことに加え、弾性体シート３０の各プランジャ部３５と薄肉部位３６との接続部分を十分に補強することが可能である。そのため、弾性体シート３０の薄肉部位３６をより薄肉に形成するような場合、プランジャ部３５を長く、或いは細く形成するような場合であっても、プランジャ部３５との接続部分の切れの発生を防止し易くできる。
【０１０２】
（発明の実施の形態３）
【０１０３】
図６は、実施の形態３のキーパッド２０を示す。
【０１０４】
この実施の形態３のキーパッド２０では、複数のキートップ５０が縦横にマトリックス状に配置されており、縦横に隣接する各キートップ５０が互いに縁部を隣接させて、各プランジャ部３５に対応する弾性体シート３０の表部平面部３３の各位置にそれぞれ接合されている。また、パネルシート６０には、複数のキートップ５０が配置されるパネル開口部６２が一つ設けられている。
【０１０５】
その他は実施の形態１と同様である。
【０１０６】
このようなキーパッド２０であっても、実施の形態１と同様の作用効果が得られる。特に、この実施の形態３では、複数のキートップ５０が縦横に狭い間隔で仕切なく配置されることでパネル開口部６２が大きく形成されているが、この発明を適用することで、弾性体シート３０を介して各キートップ５０と補強シート４０とが十分な力で連結されて連続的な構造を有しているため、パネル開口６２の内側でも十分な剛性を確保することができる。そのため、多数のキートップ５０を一つのパネル開口部６２に配置していても、局部的にキーパッド２０の剛性が不足するようなことがなく、キーパッド２０を薄肉に形成して使用することが可能である。
【０１０７】
（発明の実施の形態４）
【０１０８】
図７は、この実施の形態４のキーパッド２０を示す。
【０１０９】
この実施の形態４のキーパッド２０では、補強シート４０が透明材料からなり、透明性接着剤６１により弾性体シート３０の背部平面部３１に接合され、図示しない光源から補強シート４０の面方向に光が導かれて、各キートップ５０を背面側から照光可能に構成されている。また、補強シート４０のプランジャ透過孔６３の内周面に光を乱反射させるための微細な凹凸部６５が形成されており、各キートップ５０に対応する表面には、シボ加工面や高反射率又は高拡散率の材料等からなる乱反射面６７が形成されている。
【０１１０】
更に、このキーパッド２０では、弾性体シート３０が熱硬化性エラストマーと熱可塑性エラストマーとを接合した複合品により形成されている。具体的には、例えば、表部平面部３３を構成するウレタン系熱可塑性エラストマーである熱可塑性ウレタン樹脂層３７と、プランジャ部３５及び背部平面部３１を構成する熱硬化性エラストマーであるシリコーンゴム層３９とが積層された積層構造体からなる。
【０１１１】
その他は、実施の形態１と同様である。
【０１１２】
このようなキーパッド２０でも、実施の形態１と同様の作用効果が得られる。
【０１１３】
しかもこの実施の形態４のキーパッド２０によれば、補強シート４０が透明材料からなり、この補強シート４０が背部平面部３１等の表面に沿う方向に導光可能であるので、キーパッド２０を用いて操作スイッチを構成する際、基板１３上の一部にＬＥＤ等の光源を設け、この光源からの光を補強シート４０に表面に沿う方向に入射させれば、補強シート４０により広い範囲に導光して光を放射することができる。そのため、導光のための構造をキーパッド２０とは別に設ける必要がなく、操作スイッチの構造を簡単にでき、操作スイッチを薄く構成することができる。
【０１１４】
また、キーパッド２０が弾性体シート３０が熱硬化性エラストマーと熱可塑性エラストマーとの複合品からなるので、薄肉部位３６を例えば５０μｍ以下のように極薄肉に形成してもプランジャ部３５を設けることが可能である。そのため、補強シート４０を１００μｍ以上の厚肉にして導光性能を向上させても、板状本体部２５の厚みを薄く抑えることが可能である。
【０１１５】
（発明の実施の形態５）
【０１１６】
図８は、この実施の形態５のキーパッド２０を示す。
【０１１７】
この実施の形態５のキーパッド２０では、弾性体シート３０が絶縁材料からなり、補強シート４０が、補強シート本体７３と、補強シート本体７３に設けられた導電パターンからなる静電容量検出電極７５とを備えて、接着剤により弾性体シート３０の背部平面部３１に接合されている。
【０１１８】
ここでは、補強シート４０の材料としては、絶縁性を有する材料を用いるのが好適である。また、導電パターンは、導電性インクを用いてスクリーン印刷、インクジェットによる印刷などにより所定形状に形成することができる。この導電性インクとしては、カーボンインク、銀系インク等を用いてもよく、酸化インジウム錫、導電性高分子等の透明性を有するインクを用いてもよい。
【０１１９】
その他は、実施の形態１と同様である。
【０１２０】
このようなキーパッド２０でも、実施の形態１と同様の作用効果を得ることができる。
【０１２１】
しかも、このキーパッド２０によれば、弾性体シート３０が絶縁材料からなり、補強シート４０が補強シート本体７３と、補強シート本体７３に設けられた導電パターンからなる静電容量検出電極７５を備えるので、キートップ５０の押圧操作でプランジャ部３５を介してスイッチ入力を行えると共に、キートップ５０やパネルシート６０の接触操作で静電容量検出電極７５により静電容量の変化を検出してスイッチ入力を行うことができる。そのため、キーパッド２０を用いて操作スイッチを構成する際、キーパットにより複数のスイッチ操作機能を実現することができる。
【０１２２】
なお、上記では、静電容量検出部７５が補強シート本体７３の基板１３側の表面に積層された例について説明したが、補強シート本体７３の弾性体シート３０側の表面に積層されていてもよく、補強シート本体７３の両面に積層されていてもよい。
【符号の説明】
【０１２３】
１０ 携帯電話
１１ 筐体
１３ 基板
２０ キーパッド
２５ 板状本体部
２７ 底部平面部
３０ 弾性体シート
３１ 背部平面部
３３ 表部平面部
３５ プランジャ部
３７、３９ 環状リブ
４０ 補強シート
４２ 背部接合領域
４３ プランジャ透過孔
５０ キートップ
５２ 表部接合領域
６０ パネルシート
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複数のキートップが互いに縁部が隣接して配置されたキーパッドと、そのキーパッドを用いた操作スイッチとに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、携帯端末等の操作スイッチのキーパッドとして、複数のキートップが狭い間隔で配置され、各キートップの縁部が互いに隣接するように設けられたものが知られている。
【０００３】
このようなキーパッドでは、各キートップ毎に周囲が仕切桟等で仕切られていないため、各キートップが浮き上がり易く、一方のキートップが他方のキートップの背面側に潜り込むなどの不具合が生じ易かった。
【０００４】
このような不具合を解消するため、例えば、下記特許文献１には、弾性体からなるベースシートに、キートップを押圧変位可能に浮動支持する複数の浮動支持部を設け、キートップの狭間配置に対応する浮動支持部同士の隣接箇所に、補強シートを設けたキーシートが提案されている。このような構成により、一方のキートップが他方のキートップの背面側に潜り込むなどの不具合を防止できるとされている。
【０００５】
また、下記特許文献２には、複数のキートップと、キートップの裏面を隙間なく固着する平坦で可撓性のある固着フィルムと、固着フィルムの面構成を補強する補強部材を有して固着フィルムの裏面と固着する表面が平坦に形成された弾性体からなるベースシートとを備えたキーシートが提案されている。ここでは、キートップの周縁側が、キートップを支持するベースシートから離間している場合に、押圧操作の際、その隙間に爪などが入り込み、キートップが脱落することがあるため、これを防止できるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−１０９８１号公報
【特許文献２】特開２００８−１６２２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、複数のキートップが狭い間隔で配置された従来のキーパッドでは、キートップの押圧操作を可能にするために、キートップを支持する弾性体を、キートップ間の狭い範囲で幅の狭い補強部材により補強していた。
【０００８】
このような補強部材を用いたキーパッドでは、特に、厚みを薄く構成する場合には、使用時に各キートップに押圧方向以外の力が作用したときに、各キートップの変位を十分には防止できていなかった。
【０００９】
即ち、このような構造では、補強部材が細いため、補強部材と弾性体との間の接合強度も弱くなり易く、長期間の使用で各キートップ間の補強部材と弾性体との剥離が生じた場合には、各キートップの変位が生じる。
【００１０】
また、補強部材と弾性体とが十分な強度で接合されると共に、弾性体とキートップとが十分な接合強度で接合されていたとしても、各接合部分の間の弾性体が変形することで、各キートップの変位が生じる。
【００１１】
その結果、使用時に隣接するキートップ同士が離間して使用者の爪が入り込んだり、キートップ同士が当接したり、乗り上げる可能性が残っていた。
【００１２】
しかも、このような構造では、複数のキートップの配置部分では、補強部材が存在しないため、キーパッドの剛性が他の部分に比べて不足し易く、その部分では使用時に局部的な変形等が生じ易かった。
【００１３】
そこで、この発明は、キートップが狭い間隔で押圧操作可能に配置されたキーパッドにおいて、厚みを薄く形成しても、各キートップの面方向の変位を確実に防止することが可能であると共に剛性を確保し易いキーパッドを提供することを課題とし、更に、そのようなキーパッドを備えた操作スイッチを提供することを他の課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決する請求項１に記載のキーパッドは、表面に連続した平面からなる表部平面部を有すると共に、背面に連続した平面からなる背部平面部を有し、前記背部平面部内に複数のプランジャ部が突設された弾性体シートと、前記表部平面部の前記プランジャ部に対応する各位置に、互いに縁部が隣接するようにそれぞれ接合された複数のキートップと、前記複数のプランジャ部がそれぞれ透過する複数のプランジャ部透過孔を有し、前記各プランジャ部の周囲を含む前記弾性体シートの前記背部平面部に接合され、前記弾性体シートより硬質で弾性変形可能な補強シートとを備え、前記弾性体シートと前記複数のキートップとの間を接合する複数の表部接合領域と、前記弾性体シートと前記補強シートとの間を接合する背部接合領域とが、平面視において前記各プランジャ部の周囲で重なることを特徴とする。
【００１５】
請求項２に記載のキーパッドは、請求項１に記載の構成に加え、前記複数のキートップは、前記補強シートより硬質に形成されていることを特徴とする。
【００１６】
請求項３に記載のキーパッドは、請求項２に記載の構成に加え、前記表部接合領域と前記各キートップの縁部との間に、前記キートップと前記弾性体シートとが非接合状態で対向する非接合部が設けられていることを特徴とする。
【００１７】
請求項４に記載のキーパッドは、請求項１乃至３の何れか一つに記載の構成に加え、前記弾性体シートの表部平面部に接合されたパネルシートを備え、該パネルシートには、前記複数のキートップが内側に配置されるパネル開口部を有し、前記背部接合領域及び前記補強シートは、前記キートップに対応する位置と前記パネルシートに対応する位置とに連続して配置されて接合されていることを特徴とする。
【００１８】
請求項５に記載のキーパッドは、請求項１乃至４の何れか一つに記載の構成に加え、前記弾性体シートが、一枚の連続したシートからなり、前記弾性体シートの背面に、前記複数のプランジャ部及び前記背部平面部を囲んで前記補強シートより突出する環状リブが突設されていることを特徴とする。
【００１９】
請求項６に記載のキーパッドは、請求項１乃至５の何れか一つに記載の構成に加え、前記補強シートは、透明材料からなり、該補強シートの面方向に導光可能であることを特徴とする。
【００２０】
請求項７に記載のキーパッドは、請求項１乃至６の何れか一つに記載の構成に加え、前記弾性体シートは、絶縁材料からなり、前記補強シートは、補強シート本体と、前記補強シート本体に設けられた導電パターンからなる静電容量検出電極とを備えることを特徴とする。
【００２１】
請求項８に記載のキーパッドは、請求項１乃至７の何れか一つに記載のキーパッドが、筐体の開口部に装着され、前記筐体内に前記キーパッドに沿う方向に配置された基板を有し、前記基板の前記プランジャ部と対向する位置に、前記プランジャ部により押圧されて離接可能な接点部が設けられていることを特徴とする。
【００２２】
請求項９に記載の操作スイッチは、請求項８に記載の構成に加え、互いに縁部が隣接する前記キートップの間に対応する位置の前記補強シートと前記基板との間が離間していることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
この発明の請求項１に記載のキーパッドによれば、弾性体シートと複数のキートップとの間を接合する複数の表部接合領域と、弾性体シートと補強シートとの間を接合する背部接合領域とが、平面視において各プランジャ部の周囲で重なるので、弾性体シートを介して各キートップを補強シートに対して十分な力で固定することができる。
【００２４】
そのため、薄く軟質で変形し易い弾性体シートに、複数のキートップが仕切られることなく、縁部を互いに隣接させて接合されていても、横方向の応力が各キートップに負荷された際、各キートップの変位を確実に阻止することが可能である。その結果、使用時にキートップ間が離間して使用者の爪などが入り込んだり、各キートップが他のキートップ上に乗り上げるようなことを確実に防止できる。
【００２５】
同時に、各プランジャ透過孔の周囲で、弾性体シートを介して各キートップと補強シートとが十分な力で固定されて連結されるので、補強シートに複数のプランジャ透過孔が設けられていても、複数のキートップと補強シートとの連続的な構造によりキーパッドの剛性を確保することができ、キーパッドの安定性を確保することが可能である。そのため、より薄肉のキーパッドを実現し易い。
【００２６】
請求項２に記載の発明によれば、複数のキートップが補強シートより硬質に形成されているので、各キートップの押圧操作時に、各キートップが変形せずに背面全面で補強シートを弾性変形させることができ、操作感を向上し易い。
【００２７】
請求項３に記載の発明によれば、表部接合領域と各キートップの縁部との間に、キートップと弾性体シートとが非接合状態で対応する非接合部が設けられているので、各キートップの押圧操作時に、隣接するキートップの非接合部を離間させることで、押圧操作されたキートップが下方へ変位し易く、押圧操作時の操作性を向上することができる。
【００２８】
請求項４に記載の発明によれば、弾性体シートの表面に接合されたパネルシートを備え、パネルシートには複数のキートップが内側に配置されるパネル開口部を有し、背部接合領域及び補強シートは、キートップに対応する位置とパネルシートに対応する位置とに連続して配置されて接合されているので、弾性体シートがキートップ又はパネルシートと補強シートとの間に配置される。そのため、弾性体シートを保護することができて薄肉形成し易い。しかも、補強シートがキートップに対応する位置とパネルシートに対応する位置とに連続して配置されるため、繰り返しキートップが押圧操作されても、キートップとパネルシートとの間に対応する位置の弾性体シートに応力が集中することによる切れを防止することができる。
【００２９】
請求項５に記載の発明によれば、弾性体シートが一枚の連続したシートからなり、この弾性体シートの背面に、複数のプランジャ部を囲んで補強シートより突出するように環状リブが突設されているので、環状リブの全長を被当接部に連続して当接させることで、補強シートと被当接部とを離間して配置することが可能であり、各キートップの押圧操作時に補強シートを変形し易くできる。また、弾性体シートの背面側の気密性を高めることができ、弾性体シートで覆われる部位の防塵防水性を確保し易い。
【００３０】
請求項６に記載のキーパッドによれば、補強シートが透明材料からなり、この補強シートの面方向に導光可能であるので、キーパッドを用いて操作スイッチを構成する際、導光のための構造をキーパッドとは別に設ける必要がなく、操作スイッチを薄く構成し易い。
【００３１】
請求項７に記載のキーパッドによれば、弾性体シートが絶縁材料からなり、補強シートが補強シート本体と、補強シート本体に設けられた導電パターンからなる静電容量検出電極とを備えるので、キートップの押圧操作でプランジャ部を介してスイッチ入力を行えると共に、キートップやパネルシートの接触操作で静電容量検出電極により静電容量の変化を検出してスイッチ入力を行うことができる。そのため、キーパッドを用いて複数のスイッチ操作機能を実現できる。
【００３２】
請求項８に記載の操作スイッチによれば、使用時にキートップ間が離間して使用者の爪などが入り込んだり、各キートップが他のキートップ上に乗り上げるようなことを確実に防止でき、しかも薄肉の操作スイッチを提供することが可能である。
【００３３】
請求項９に記載の操作スイッチによれば、互いに縁部が隣接する前記キートップの間に対応する位置の前記補強シートと前記基板との間が離間しているので、各キートップを押圧操作した際、補強シートが撓み易く、各キートップが滑らかに変位できて、操作感を向上することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】この発明の実施の形態１のキーパッドの平面図である。
【図２】この発明の実施の形態１のキーパッドの背面図である。
【図３】この発明の実施の形態１のキーパッドを示す図１のＡ−Ａ断面図である。
【図４】この発明の実施の形態１のキーパッドを示す図１のＢ−Ｂ断面図である。
【図５】この発明の実施の形態２のキーパッドを示す図１のＡ−Ａ断面相当図である。
【図６】この発明の実施の形態３のキーパッドの平面図である。
【図７】この発明の実施の形態４のキーパッドを示す図１のＡ−Ａ断面相当図である。
【図８】この発明の実施の形態５のキーパッドを示す図１のＡ−Ａ断面相当図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、この発明の実施の形態について説明する。
【００３６】
（発明の実施の形態１）
【００３７】
図１乃至図４はこの実施の形態１を示す。ここでは、キーパッドを組み込んだ操作スイッチとしての携帯電話の例について説明する。
【００３８】
携帯電話１０は、筐体１１のキーパッド開口部１２に複数のキートップ５０を有するキーパッド２０が装着されて構成されており、筐体１１内にはキーパッド２０と略平行に被当接部としての基板１３が配置されている。基板１３には、表面に固定接点部１５が設けられると共に、固定接点部１５上にドーム状の可動接点部１７が設けられており、可動接点部１７が弾性変形されて固定接点部１５と接触することで導通されるように構成されている。
【００３９】
キーパッド２０は、キーパッド開口部１２の略全体を覆う大きさで形成されて、キーパッド開口部１２の周囲の筐体１１に接着されている。このキーパッド２０は、連続した平面からなる表部平面部３３及び底部平面部２７を有する板状本体部２５と、板状本体部２５の可動接点部１７に対向する位置に突設された複数のプランジャ部３５と、板状本体部２５の表部平面部３３の各プランジャ部３５に対応する位置にそれぞれ接合された複数のキートップ５０と、表部平面部３３の複数のキートップ５０を除く位置に接合されたパネルシート６０とを備える。
【００４０】
板状本体部２５は、弾性体シート３０と補強シート４０とが積層して接合されて構成されている。
【００４１】
弾性体シート３０は、表面側には表部平面部３３を有すると共に、背面側には、連続した平面からなる背部平面部３１と、背部平面部３１から突設された複数のプランジャ部３５と、複数のプランジャ部３５及び背部平面部３１を囲んで弾性体シート３０の周縁からキートップ５０の押圧方向に突設された環状リブ３７とを有する。なお、中間部分には開口３８が設けられており、開口３８の周縁にも環状リブ３９がキートップ５０の押圧方向に突設されている。この実施の形態では、環状リブ３７、３９が無端状に連続しており、環状リブ３７と環状リブ３９のと間のプランジャ部３５及び背部平面部３１の全周囲が完全に囲まれている。
【００４２】
このような弾性体シート３０は、プランジャ部３５や環状リブ３７、３９を含む全体が弾性体により一体に成形された１枚の連続した成形体からなる。
【００４３】
弾性体としては、プランジャ部３５により可動接点部１７を押圧可能な剛性を有すると共に、押圧操作時に適度な操作感が得られる程度の弾性が得られる材料であるのがよい。キートップ５０の背面側から照光して表面側へ光を放射させる照光式キーパッド２０の場合には、光を透過可能な材料であることが必要である。
【００４４】
このような材料としては、例えば、シリコーンゴム、イソプレンゴム、エチレンプロピレンゴム、ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ウレタンゴム等の熱硬化性エラストマー、スチレン系、エステル系、ウレタン系、オレフィン系、アミド系、ブタジエン系、エチレン−酢酸ビニル系、フッ素ゴム系、イソプレン系等の熱可塑性エラストマー、熱硬化性エラストマーと熱可塑性エラストマーとを接合した複合品などが挙げられる。
【００４５】
このうち、シリコーンゴム、ウレタン系熱可塑性エラストマー、スチレン系熱可塑性エラストマー、エステル系熱可塑性エラストマーであれば、反発弾性が高くて、永久歪み耐久性が高く、更に、透明性を有するため、弾性体シート３０に特に好適に使用可能である。
【００４６】
弾性体シート３０として、シリコーンゴム等のように、他の部材との接着性が低い材料を用いる場合、弾性体シート３０の表面に、シランカップリング剤等を用いたプライマー処理、紫外線、電子線、コロナ、プラズマ、火炎などを用いた表面改質処理、アクリル系、ウレタン系のコーティング剤を用いたコーティング処理などを施すことが好ましい。
【００４７】
このような弾性体シート３０では、表部平面部３３と背部平面部３１との間の厚み、即ち、プランジャ部を除く薄肉部位３６の厚みは、キーパッド２０の厚みを薄く形成するためには、薄い程好ましい。このキーパッド２０では、後述するように、薄肉部位３６が補強シート４０とキートップ５０との間に挟まれた状態で配置されるため使用時に破損し難く、成形可能な範囲で極めて薄く形成することも可能である。特に制限されるものではないが、薄肉部位３６の厚さとしては、例えば５０μｍ以上５００μｍ以下としてもよい。
【００４８】
また、プランジャ部３５の突出量は、キーパッド２０として組み込まれた状態で、押圧操作時に可動接点部１７を確実に固定接点部１５に押付け可能な量を確保できる範囲で、短い程、携帯電話１０の薄肉化が図り易くて好ましい。プランジャ部３５の突出量が過剰に少ない場合、キートップ５０の押圧操作時の操作感が悪化し易く、適度な操作感を得るための最小突出量を確保することがより好ましい。このキーパッド２０では、後述するように、薄肉部位３６が補強シート４０とキートップ５０との間に挟まれた状態で配置されるため、その最小突出量を表面平面部３３から先端部までの長さで確保することができる。
【００４９】
次いで、この実施の形態の補強シート４０は、弾性体シート３０の環状リブ３７と環状リブ３９との間の背部平面部３１と略同じ大きさに形成されており、一方の面に弾性体シート３０の背部平面部３１に全面で密着可能な平面を有すると共に、他方の面に底部平面部２７を有し、プランジャ部３５の突出量よりも薄い平板状に形成されている。
【００５０】
弾性体シート３０のプランジャ部３５に対応する位置には、それぞれプランジャ部３５が透過可能なプランジャ透過孔４３を有している。このプランジャ透過孔４３は、プランジャ部３５の外形に近似する大きさに形成されており、プランジャ透過孔４３の内周縁とプランジャ部３５の根本部分の周縁とが近接している。ここでは、弾性体シート３０の薄肉部位３６の各キートップ５０に対応する各範囲において、プランジャ部３５の周囲を含む広い範囲に補強シート４０が配置されて接合されている。特に限定されるものではないが、例えば、キートップ５０の背面の面積の６５％以上、より好ましくは７５％以上の範囲に補強シート４０が配置されていてもよい。
【００５１】
また、この補強シート４０は、弾性体シート３０より硬質に形成されている。弾性体シート３０と接合されて板状本体部２５が構成された状態で、キートップ５０の配置部位の形状を補強シート４０の剛性により維持されている。
【００５２】
更に、この補強シート４０は弾性変形可能に形成されており、弾性体シート３０を構成する材料よりも弾性率が高くなっている。各キートップ５０の押圧操作時に、補強シート４０が弾性変形して各キートップ５０変位及び復元が可能となっている。ここでは、塑性変形が防止されている。
【００５３】
このような補強シート４０を構成する材料としては、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、アクリル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアクリル樹脂、これらの樹脂のポリマーアロイ、ＡＢＳ樹脂、エポキシ系樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、シリコーン系樹脂などが挙げられる。このうち、厚みが例えば５０μｍ以下となるような薄肉の補強シート４０の場合、靱性や透明性が高く、入手が容易であるという理由で、特に、ポリエチレンテレフタレート樹脂が好適である。
【００５４】
このような材料を用いた補強シート４０の厚みは、上述のような剛性や弾性が得られる範囲とするのが好ましく、例えば１５μｍ以上１００μｍ以下、好ましくは２５μｍ以上５０μｍ以下とするのが好適である。厚みが過剰に薄いと、例えば、各キートップ５０が浮き上がり等が生じ易くなり、各キートップ５０を所定位置に保持し難くなる。一方、過剰に厚いと、キーパッド２０の厚みが厚くなり易く、また、各キートップ５０押圧操作時に反発力が強くて操作感が低下し易くなる。
【００５５】
この補強シート４０は、弾性体シート３０の環状リブ３７、３９間の背部平面部３１に略全面が密着した状態で、接着手段４１により背部接合領域４２に接合されている。この背部接合領域４２とは、弾性体シート３０と補強シート４０との間が接合されている領域であり、この実施の形態では、接着手段４１が存在する領域である。
【００５６】
この接着手段４１としては、光硬化型接着／粘着剤、シアノアクリレート系接着剤、ホットメルト接着／粘着剤、エポキシ系接着剤、アクリル系接着剤、ウレタン系接着剤、アクリル系両面テープ、ウレタン系両面テープ、シリコーン系両面テープなど、各種の接着剤、粘着剤、両面テープなどを用いることができる。これらのうち、広い面積を均一に接合し易いという理由で、両面テープや紫外線硬化型接着剤を用いるのが特に好適である。
【００５７】
ここでは、各キートップ５０に対応する薄肉部位３６の広い範囲に背部接合領域４２が形成されている。特に限定されるものではないが、例えば、キートップ５０の背面の面積の６０％以上、より好ましくは７０％以上の範囲に背部接合領域４２が形成されていてもよい。
【００５８】
また、この板状本体部２５では、補強シート４０及び背部接合領域４２がキートップ５０に対応する位置とパネルシート６０に対応する位置とに連続して設けられ、弾性体シート３０と補強シート４０とがこれらの位置で連続して接合されている。この補強シート４０は、キーパッド２０が装着された状態で、互いに隣接するキートップ５０の間に対応する位置で基板１３と離間して配置され、その間に空間が形成されている。
【００５９】
次いで、この実施の形態のパネルシート６０は、平面視で弾性体シート３０より大きく形成されており、複数のキートップ５０が配置されるパネル開口部６２が設けられている。この実施の形態では、図１に示すように、複数のキートップ５０を縦に配列して配置可能な３つのパネル開口部６２が設けられている。
【００６０】
このパネルシート６０は、補強シート４０より硬質でキーパッド２０の剛性を確保できる材料により形成されている。具体的に、パネルシート６０を構成する材料としては、ポリカーボネート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、アクリル樹脂、ＡＢＳ樹脂等の熱可塑性樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂等の熱硬化性樹脂、ステンレス鋼、鉄、ニッケル、錫、チタン、アルミニウム、金、銀等の金属若しくはこれらの合金、ガラスなどのセラミックスなどが挙げられる。このパネルシート６０は、材料自体が補強シート４０より硬質の材料からなるものであっても、補強シート４０より厚肉に形成することで補強シート４０より硬質に形成されていてもよい。
【００６１】
このパネルシート６０は、弾性体シート３０の表部平面部３３の対向面全面に密着した状態で接着手段５１により接合されている。この接着手段５１としては、弾性体軟質シートと補強シート４０とを接合する接着手段４１と同様のものを使用することが可能である。
【００６２】
次いで、この実施の形態の複数のキートップ５０は、各種の表面形状で補強シート４０より硬質に形成されている。各キートップ５０は、材料自体が補強シート４０より硬質の材料からなるものであっても、補強シート４０より厚肉に形成することで補強シート４０より硬質に形成されていてもよい。
【００６３】
キートップ５０を構成する材料としては、ポリカーボネート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、アクリル樹脂、ＡＢＳ樹脂等の熱可塑性樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂等の熱硬化性樹脂、ステンレス鋼、鉄、ニッケル、錫、チタン、アルミニウム、金、銀等の金属若しくはこれらの合金、ガラスなどのセラミックスなどが挙げられる。照光式キーパッド２０の場合、透光性を有する樹脂、セラミックスなどが好ましく、特に成形性や透明性に優れるという理由で、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂が好適である。
【００６４】
この実施の形態では、各キートップ５０は、透光性を有する材料により、背面が平面に形成され、印刷、塗装、蒸着、メッキなどにより、表面側から視認可能な加飾層５３が設けられている。
【００６５】
各キートップ５０は、背面全面を弾性体シート３０の表部平面部３３のプランジャ部３５に対応する各位置に接合されている。ここでは、複数のキートップ５０が、弾性体シート３０に接合された状態で、互いに縁部が隣接するようにそれぞれ配置されると共に、他の縁部がパネル開口部６２の縁部に隣接するようにそれぞれ配置されている。
【００６６】
各キートップ５０と弾性体シート３０の表部平面部３３とは、表部接合領域５２において、弾性体軟質シートと補強シート４０とを接合する接着手段４１と同様の接着手段５１により接合されている。表部接合領域５２とは、キートップ５０と弾性体シート３０との間が接合されている領域であり、この実施の形態では、接着手段５１が存在している領域である。
【００６７】
この表部接合領域５２は、接着手段５１のはみ出しを防止する必要上、接着手段５１がキートップ５０の各縁部から多少離間した範囲に配置されるため、表部接合領域５２はキートップ５０の縁部から多少離間して形成されている。
【００６８】
なお、接着手段５１をキートップ５０の背面に設けるには、接着手段５１の配置面積を正確に制御する必要があるため、両面テープの貼り付け、スクリーン印刷、パッド転写印刷などの方法により行うのが好適である。
【００６９】
このようにキートップ５０と弾性体シート３０とが接合されていることで、キートップ５０の背面と弾性体シート３０の表部平面部３３との間には、キートップ５０と弾性体シート３０とが非接合状態で対向する非接合部５５が設けられている。
【００７０】
このような表部接合領域５２は、背部接合領域４２に対して所定の位置関係となっており、平面視において各プランジャ部３５の周囲で表部接合領域５２が背部接合領域４２と重なる位置関係に形成されている。
【００７１】
表部接合領域５２と背部接合領域４２とが平面視で重なると、弾性体シート３０の薄肉部位３６を挟んでキートップ５０と補強シート４０とが連結される。そのため、この範囲が広い程、板状本体部２５の剛性を確保できる。そのため、このキーパッド２０では、表部接合領域５２と背部接合領域４２とが平面視で重なる位置の面積を、例えば、キートップ５０の背面の面積の３０％以上、より好ましくは４０％以上の範囲とするのが好適である。
【００７２】
このような構成を有するキーパッド２０は、筐体１１のキーパッド開口部１２に装着されて使用される。装着された状態では、図１に示すように、操作パネルの３つのパネル開口部６２に複数のキートップ５０が互いに縁部を隣接させて配置されている。
【００７３】
この実施の形態では、キーパッド２０を基板１３に対して支持する構造は特に限定されない。板状本体部２５が剛性を有するため、板状本体部２５の剛性とプランジャ部３５を可動接点部１７に当接させることでキーパッド２０を安定して配置可能であれば、基板１３に対して支持する構造を設けることなく装着することが可能である。
【００７４】
そして、複数のキートップ５０の一つを押圧操作すると、板状本体部２５の弾性体シート３０及び補強シート４０がキートップ５０に対応する位置の周囲で撓むことで変形し、プランジャ部３５が下降する。このとき、隣接するキートップ５０の非接合部５５が離間して板状本体部２５が変形するため、キートップ５０を容易に下降できる。
【００７５】
この押圧操作時に各キートップ５０に横方向に力が作用した場合、キートップ５０に対応する位置の表部接合領域５２と背部接合領域４２とが平面視で広い範囲で重なるため、キートップ５０に作用した横方向の力を補強シート４０により受けることで、各キートップ５０の横方向への移動が阻止される。
【００７６】
また、キートップ５０と補強シート４０とが、表部接合領域５２、弾性体シート３０、及び背部接合領域４２を介して、同一位置で広い範囲で接合されていて十分な剛性や接合強度を有するため、互いに縁部が隣接しているキートップ５０間の間隙に局部的な変形や応力の集中が起こることがない。
【００７７】
その後、押圧状態を解除すれば、可動接点部１７の復元力や補強シート４０の復元力等によりキートップ５０は元の位置まで復元される。
【００７８】
次に、このようなキーパッド２０の製造方法を具体例を用いて説明する。
【００７９】
まず、ポリカーボネート樹脂を所定形状の成形型を用いて射出成形し、複数のキートップ用樹脂成形品を作製した。各キートップ用樹脂成形品の平坦な背面に、アクリル系、ウレタン系等の印刷インクを用いてスクリーン印刷し、文字、記号、数字等の形状や背景色などの加飾層５３を形成し、キートップ５０を作製した。
【００８０】
シリコーンゴムコンパウンドＫＥ−９６１０Ｕ（信越化学工業株式会社製、商品名）１００質量部と、架橋剤Ｃ−８（信越化学工業株式会社製、商品名）２質量部とを配合し、所定の金型にて、成形温度１７０℃、成形時間５分間、成形圧力２００ｋｇ／ｃｍ２の条件で圧縮成形し、厚さが２５０μｍの薄肉部位３６、突出高さが３００μｍで直径が１．５ｍｍのプランジャ部３５、突出高さが０．４５ｍｍの環状リブ３７、３９を有する成形品を成形し、その後、余分なバリを裁断して弾性体シート３０を作製した。弾性体シート３０の表面処理を施し、弾性体シート３０の両面にウレタン系塗料を厚さ２０μｍでコーティングした。
【００８１】
厚さ０．２５ｍｍのポリカーボネートのシートの裏面にスクリーン印刷により、キートップ５０と同一の背景色の加飾層５３を設けた。このシートを外形及びキートップ５０形状に合わせて裁断した後、加飾層上に紫外線硬化型アクリル系接着剤をスクリーン印刷により塗布した後、紫外線を照射して粘着層からなる接着手段５１を付与した。その後、外周部のみをマスキングフィルムを貼り付けて、治具を用いて弾性体シート３０の表部平面部３３に圧着固定した。
【００８２】
また、厚さ３８μｍの透明ＰＥＴシートを準備し、弾性体シート３０のプランジャ部３５に対応する位置に直径２．９ｍｍのプランジャ透過孔４３と、環状リブ３９に対応する位置よりも０．５ｍｍ内側にオフセットした位置を裁断して補強シート４０を作製した。厚さ２５μｍのアクリル系接着剤の両面テープからなる接着手段４１を準備し、補強シート４０よりも０．３ｍｍ内側にオフセットした形状で裁断して補強シート４０に貼り付けた。この補強シート４０を弾性体シート３０の背部平面部３１に配置し、治具により補強シート４０の両面テープ面を圧着固定してキーパッド２０を製造した。
【００８３】
以上のようなキーパッド２０によれば、弾性体シート３０と複数のキートップ５０との間を接合する複数の表部接合領域５２と、弾性体シート３０と補強シート４０との間を接合する背部接合領域４２とが、平面視においてプランジャ部３５の周囲で重なるように形成されているので、弾性体シート３０を介して各キートップ５０を補強シート４０に十分な力で固定することができる。
【００８４】
そのため、薄く軟質で変形し易い弾性体シート３０に、複数のキートップ５０が仕切られることなく、縁部を互いに隣接させて接合されていても、横方向の応力が各キートップ５０に負荷された際、各キートップ５０の変位を確実に阻止することが可能である。
【００８５】
そのため、例えば押圧操作時に使用者の押圧方向が斜めになったり、操作時に爪などが複数のキートップ５０間に引掛かるなどにより、各キートップ５０に横方向に力が作用しても、そのキートップ５０に作用した横方向の力を補強シート４０により受けて各キートップ５０が横方向に移動することを阻止できる。
【００８６】
その結果、使用時にキートップ５０間が離間して使用者の爪などが入り込んだり、各キートップ５０が他のキートップ５０上に乗り上げるようなことを確実に防止できる。
【００８７】
また、各プランジャ透過孔４３の周囲で、弾性体シート３０を介して各キートップ５０と補強シート４０とが十分な力で固定されて連結されるので、補強シート４０に複数のプランジャ透過孔４３が設けられていても、複数のキートップ５０と補強シート４０との連続的な構造によりキーパッド２０の剛性を確保することができ、複数のキートップ５０が配置されている部位でも、キーパッド２０の安定した剛性を確保することが可能である。そのため、より薄肉のキーパッドを実現し易い。
【００８８】
また、このキーパッド２０によれば、複数のキートップ５０が補強シート４０より硬質に形成されているので、各キートップ５０の押圧操作時に、各キートップ５０が変形せずに背面全面で補強シートを弾性変形させることができる。そのため、操作感を向上し易い。
【００８９】
更に、表部接合領域５２とキートップ５０の縁部との間に、キートップ５０と弾性体シート３０とが非接合状態で対応する非接合部が設けられているので、各キートップ５０の押圧操作時に、隣接するキートップ５０の非接合部が離間することで、押圧操作されたキートップ５０が下方へ変位し易く、押圧操作時の操作性を向上することができる。
【００９０】
また、このキーパッド２０によれば、弾性体シート３０の表面に接合されたパネルシート６０を備え、パネルシート６０に複数のキートップ５０が内側に配置されるパネル開口部６２を有し、背部接合領域４２及び補強シート４０は、キートップ５０に対応する位置とパネルシート６０に対応する位置とに連続して配置されて接合されているので、弾性体シート３０がキートップ５０又はパネルシート６０と補強シート４０との間に配置されるることで、弾性体シート３０を保護することができて薄肉化し易い。しかも、補強シート４０がキートップ５０に対応する位置とパネルシート６０に対応する位置とに連続して配置されるため、繰り返しキートップ５０が押圧操作されても、キートップ５０とパネルシート６０との間に対応する位置の弾性体シート３０に応力や疲労が集中して切れなどが生じることを防止することができる。
【００９１】
更に、このキーパッド２０によれば、弾性体シート３０が一枚の連続したシートからなり、この弾性体シート３０のパネルシート６０に対応する位置の背面に、複数のプランジャ部３５を囲んで補強シート４０より突出するように環状リブ３７が突設されているので、環状リブ３７の全長を基板１３に連続して当接させることで、補強シート４０と基板１３とを離間させた状態で配置することが可能であり、各キートップ５０の押圧操作時に補強シート４０を変形し易くできる。
【００９２】
また、弾性体シートの背面側の気密性を高めることができ、基板１３の弾性体シートで覆われる部位の防塵防水性を確保し易く、複数のキートップ５０間の隙間やキートップ５０とパネルシート６０との間の間隙から塵埃や水分が内部に侵入し、基板表面に到達することを防止できる。
【００９３】
この実施の形態の場合、そのような環状リブ３７がパネルシート６０に対応する位置に設けられているため、パネルシート６０により環状リブ３７を被当接部に確実に押付けて装着し易く、弾性体シート３０の背面側を密閉することが容易である。特に、ここでは、環状リブ３７、３９が無端状に連続して形成されており、環状リブ３７、３９によりプランジャ部３５及び背部平面部３１の全周囲が完全に囲まれているので、顕著に防塵防水性を確保することが可能である。
【００９４】
そして、この携帯電話１０によれば、キーパッド２０が筐体１１のキーパッド開口部１２に装着され、筐体１１内にキーパッド２０に沿う方向に配置された基板１３を有し、基板１３のプランジャ部３５と対向する位置に、プランジャ部３５により押圧されて離接可能な接点部が設けられているので、使用時にキートップ５０間が離間して使用者の爪などが入り込んだり、各キートップ５０が他のキートップ５０上に乗り上げるようなことを確実に防止でき、しかも薄肉の操作スイッチを提供することが可能である。
【００９５】
また、この携帯電話１０では、互いに縁部が隣接するキートップ５０の間に対応する位置の補強シート４０と基板１３との間が離間しているので、各キートップ５０を押圧操作した際、補強シート４０が撓み易く、各キートップ５０が滑らかに変位できて、操作感を向上することが可能である。
【００９６】
なお、上記実施の形態は、この発明の範囲内において適宜変更可能である。例えば、上記では、キーパット２０として、パネルシート６０を有する例について説明したが、特に限定されるものではなく、例えば、パネルシート６０を設けることなくキーパッドを構成し、弾性体シート３０のキートップ５０が設けられていない表部平面部３３の一部又は全部を、パネルシート６０の代わりに筐体１１により覆うように構成することも可能である。
【００９７】
また、上記では、環状リブ３７、３９として無端状に連続して形成されたものについて説明したが、特に限定されるものではなく、環状リブ３７、３９が不連続に形成されたものであってもよい。無端状に連続していなくても補強シート４０と基板１３とを離間して配置することが可能であり、また、補強シート４０と基板１３との間の気密性を十分に高めることが可能だからである。
【００９８】
（発明の実施の形態２）
【００９９】
図５は、実施の形態２のキーパッド２０を示す。
【０１００】
この実施の形態２のキーパッド２０では、補強シート４０のプランジャ透過孔４３の内周縁とプランジャ部３５の外周縁とが接して設けられており、各プランジャ部３５の周囲に隣接する弾性体シート３０の背部平面部３１に補強シート４０が密着して配置されている。そして、背部接合部が各プランジャ部３５に隣接する位置まで設けられて、補強シート４０が弾性体シート３０と接合されている。その他は、実施の形態１と同様である。
【０１０１】
このようなキーパッド２０でも、発明の実施の形態１と同様の作用効果を得ることができる。特に、各プランジャ部３５に隣接する位置に補強シート４０が接合されているので、補強シート４０を弾性体シート３０のより多くの面積に接合できてキーシートの剛性をより確保し易いことに加え、弾性体シート３０の各プランジャ部３５と薄肉部位３６との接続部分を十分に補強することが可能である。そのため、弾性体シート３０の薄肉部位３６をより薄肉に形成するような場合、プランジャ部３５を長く、或いは細く形成するような場合であっても、プランジャ部３５との接続部分の切れの発生を防止し易くできる。
【０１０２】
（発明の実施の形態３）
【０１０３】
図６は、実施の形態３のキーパッド２０を示す。
【０１０４】
この実施の形態３のキーパッド２０では、複数のキートップ５０が縦横にマトリックス状に配置されており、縦横に隣接する各キートップ５０が互いに縁部を隣接させて、各プランジャ部３５に対応する弾性体シート３０の表部平面部３３の各位置にそれぞれ接合されている。また、パネルシート６０には、複数のキートップ５０が配置されるパネル開口部６２が一つ設けられている。
【０１０５】
その他は実施の形態１と同様である。
【０１０６】
このようなキーパッド２０であっても、実施の形態１と同様の作用効果が得られる。特に、この実施の形態３では、複数のキートップ５０が縦横に狭い間隔で仕切なく配置されることでパネル開口部６２が大きく形成されているが、この発明を適用することで、弾性体シート３０を介して各キートップ５０と補強シート４０とが十分な力で連結されて連続的な構造を有しているため、パネル開口６２の内側でも十分な剛性を確保することができる。そのため、多数のキートップ５０を一つのパネル開口部６２に配置していても、局部的にキーパッド２０の剛性が不足するようなことがなく、キーパッド２０を薄肉に形成して使用することが可能である。
【０１０７】
（発明の実施の形態４）
【０１０８】
図７は、この実施の形態４のキーパッド２０を示す。
【０１０９】
この実施の形態４のキーパッド２０では、補強シート４０が透明材料からなり、透明性接着剤６１により弾性体シート３０の背部平面部３１に接合され、図示しない光源から補強シート４０の面方向に光が導かれて、各キートップ５０を背面側から照光可能に構成されている。また、補強シート４０のプランジャ透過孔６３の内周面に光を乱反射させるための微細な凹凸部６５が形成されており、各キートップ５０に対応する表面には、シボ加工面や高反射率又は高拡散率の材料等からなる乱反射面６７が形成されている。
【０１１０】
更に、このキーパッド２０では、弾性体シート３０が熱硬化性エラストマーと熱可塑性エラストマーとを接合した複合品により形成されている。具体的には、例えば、表部平面部３３を構成するウレタン系熱可塑性エラストマーである熱可塑性ウレタン樹脂層３７と、プランジャ部３５及び背部平面部３１を構成する熱硬化性エラストマーであるシリコーンゴム層３９とが積層された積層構造体からなる。
【０１１１】
その他は、実施の形態１と同様である。
【０１１２】
このようなキーパッド２０でも、実施の形態１と同様の作用効果が得られる。
【０１１３】
しかもこの実施の形態４のキーパッド２０によれば、補強シート４０が透明材料からなり、この補強シート４０が背部平面部３１等の表面に沿う方向に導光可能であるので、キーパッド２０を用いて操作スイッチを構成する際、基板１３上の一部にＬＥＤ等の光源を設け、この光源からの光を補強シート４０に表面に沿う方向に入射させれば、補強シート４０により広い範囲に導光して光を放射することができる。そのため、導光のための構造をキーパッド２０とは別に設ける必要がなく、操作スイッチの構造を簡単にでき、操作スイッチを薄く構成することができる。
【０１１４】
また、キーパッド２０が弾性体シート３０が熱硬化性エラストマーと熱可塑性エラストマーとの複合品からなるので、薄肉部位３６を例えば５０μｍ以下のように極薄肉に形成してもプランジャ部３５を設けることが可能である。そのため、補強シート４０を１００μｍ以上の厚肉にして導光性能を向上させても、板状本体部２５の厚みを薄く抑えることが可能である。
【０１１５】
（発明の実施の形態５）
【０１１６】
図８は、この実施の形態５のキーパッド２０を示す。
【０１１７】
この実施の形態５のキーパッド２０では、弾性体シート３０が絶縁材料からなり、補強シート４０が、補強シート本体７３と、補強シート本体７３に設けられた導電パターンからなる静電容量検出電極７５とを備えて、接着剤により弾性体シート３０の背部平面部３１に接合されている。
【０１１８】
ここでは、補強シート４０の材料としては、絶縁性を有する材料を用いるのが好適である。また、導電パターンは、導電性インクを用いてスクリーン印刷、インクジェットによる印刷などにより所定形状に形成することができる。この導電性インクとしては、カーボンインク、銀系インク等を用いてもよく、酸化インジウム錫、導電性高分子等の透明性を有するインクを用いてもよい。
【０１１９】
その他は、実施の形態１と同様である。
【０１２０】
このようなキーパッド２０でも、実施の形態１と同様の作用効果を得ることができる。
【０１２１】
しかも、このキーパッド２０によれば、弾性体シート３０が絶縁材料からなり、補強シート４０が補強シート本体７３と、補強シート本体７３に設けられた導電パターンからなる静電容量検出電極７５を備えるので、キートップ５０の押圧操作でプランジャ部３５を介してスイッチ入力を行えると共に、キートップ５０やパネルシート６０の接触操作で静電容量検出電極７５により静電容量の変化を検出してスイッチ入力を行うことができる。そのため、キーパッド２０を用いて操作スイッチを構成する際、キーパットにより複数のスイッチ操作機能を実現することができる。
【０１２２】
なお、上記では、静電容量検出部７５が補強シート本体７３の基板１３側の表面に積層された例について説明したが、補強シート本体７３の弾性体シート３０側の表面に積層されていてもよく、補強シート本体７３の両面に積層されていてもよい。
【符号の説明】
【０１２３】
１０ 携帯電話
１１ 筐体
１３ 基板
２０ キーパッド
２５ 板状本体部
２７ 底部平面部
３０ 弾性体シート
３１ 背部平面部
３３ 表部平面部
３５ プランジャ部
３７、３９ 環状リブ
４０ 補強シート
４２ 背部接合領域
４３ プランジャ透過孔
５０ キートップ
５２ 表部接合領域
６０ パネルシート
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に連続した平面からなる表部平面部を有すると共に、背面に連続した平面からなる背部平面部を有し、前記背部平面部内に複数のプランジャ部が突設された弾性体シートと、
前記表部平面部の前記プランジャ部に対応する各位置に、互いに縁部が隣接するようにそれぞれ接合された複数のキートップと、
前記複数のプランジャ部がそれぞれ透過する複数のプランジャ部透過孔を有し、前記各プランジャ部の周囲を含む前記弾性体シートの前記背部平面部に接合され、前記弾性体シートより硬質で弾性変形可能な補強シートとを備え、
前記弾性体シートと前記複数のキートップとの間を接合する複数の表部接合領域と、前記弾性体シートと前記補強シートとの間を接合する背部接合領域とが、平面視において前記各プランジャ部の周囲で重なることを特徴とするキーパッド。
【請求項２】
前記複数のキートップは、前記補強シートより硬質に形成されてい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】
前記表部接合領域と前記各キートップの縁部との間に、前記キートップと前記弾性体シートとが非接合状態で対向する非接合部が設けられていることを特徴とする請求項２に記載のキーパッド。
【請求項４】
前記弾性体シートの表部平面部に接合されたパネルシートを備え、該パネルシートには、前記複数のキートップが内側に配置されるパネル開口部を有し、前記背部接合領域及び前記補強シートは、前記キートップに対応する位置と前記パネルシートに対応する位置とに連続して配置されて接合されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一つに記載のキーパッド。
【請求項５】
前記弾性体シートは、一枚の連続したシートからなり、前記弾性体シートの背面に、前記複数のプランジャ部及び前記背部平面部を囲んで前記補強シートより突出する環状リブが突設されていることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一つに記載のキーパッド。
【請求項６】
前記補強シートは、透明材料からなり、該補強シートの面方向に導光可能であることを特徴とする請求項１乃至５の何れか一つに記載のキーパッド。
【請求項７】
前記弾性体シートは、絶縁材料からなり、前記補強シートは、補強シート本体と、前記補強シート本体に設けられた導電パターンからなる静電容量検出電極とを備えることを特徴とする請求項１乃至６の何れか一つに記載のキーパッド。
【請求項８】
請求項１乃至７の何れか一つに記載のキーパッドが、筐体の開口部に装着され、前記筐体内に前記キーパッドに沿う方向に配置された基板を有し、前記基板の前記プランジャ部と対向する位置に、前記プランジャ部により押圧されて離接可能な接点部が設けられていることを特徴とする操作スイッチ。
【請求項９】
互いに縁部が隣接する前記キートップの間に対応する位置の前記補強シートと前記基板との間が離間していることを特徴とする請求項８に記載の操作スイッチ。
【請求項１】
表面に連続した平面からなる表部平面部を有すると共に、背面に連続した平面からなる背部平面部を有し、前記背部平面部内に複数のプランジャ部が突設された弾性体シートと、
前記表部平面部の前記プランジャ部に対応する各位置に、互いに縁部が隣接するようにそれぞれ接合された複数のキートップと、
前記複数のプランジャ部がそれぞれ透過する複数のプランジャ部透過孔を有し、前記各プランジャ部の周囲を含む前記弾性体シートの前記背部平面部に接合され、前記弾性体シートより硬質で弾性変形可能な補強シートとを備え、
前記弾性体シートと前記複数のキートップとの間を接合する複数の表部接合領域と、前記弾性体シートと前記補強シートとの間を接合する背部接合領域とが、平面視において前記各プランジャ部の周囲で重なることを特徴とするキーパッド。
【請求項２】
前記複数のキートップは、前記補強シートより硬質に形成されてい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】
前記表部接合領域と前記各キートップの縁部との間に、前記キートップと前記弾性体シートとが非接合状態で対向する非接合部が設けられていることを特徴とする請求項２に記載のキーパッド。
【請求項４】
前記弾性体シートの表部平面部に接合されたパネルシートを備え、該パネルシートには、前記複数のキートップが内側に配置されるパネル開口部を有し、前記背部接合領域及び前記補強シートは、前記キートップに対応する位置と前記パネルシートに対応する位置とに連続して配置されて接合されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一つに記載のキーパッド。
【請求項５】
前記弾性体シートは、一枚の連続したシートからなり、前記弾性体シートの背面に、前記複数のプランジャ部及び前記背部平面部を囲んで前記補強シートより突出する環状リブが突設されていることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一つに記載のキーパッド。
【請求項６】
前記補強シートは、透明材料からなり、該補強シートの面方向に導光可能であることを特徴とする請求項１乃至５の何れか一つに記載のキーパッド。
【請求項７】
前記弾性体シートは、絶縁材料からなり、前記補強シートは、補強シート本体と、前記補強シート本体に設けられた導電パターンからなる静電容量検出電極とを備えることを特徴とする請求項１乃至６の何れか一つに記載のキーパッド。
【請求項８】
請求項１乃至７の何れか一つに記載のキーパッドが、筐体の開口部に装着され、前記筐体内に前記キーパッドに沿う方向に配置された基板を有し、前記基板の前記プランジャ部と対向する位置に、前記プランジャ部により押圧されて離接可能な接点部が設けられていることを特徴とする操作スイッチ。
【請求項９】
互いに縁部が隣接する前記キートップの間に対応する位置の前記補強シートと前記基板との間が離間していることを特徴とする請求項８に記載の操作スイッチ。
【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２０１０−２１８８１６（Ｐ２０１０−２１８８１６Ａ）
【公開日】平成２２年９月３０日（２０１０．９．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−６２８７３（Ｐ２００９−６２８７３）
【出願日】平成２１年３月１６日（２００９．３．１６）
【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２２年９月３０日（２０１０．９．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月１６日（２００９．３．１６）
【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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