スイッチシート
【課題】スイッチ用ドームの中心から離れた位置で押されても操作感触性及び耐久性を良好にし、電子機器用スイッチの小型化及び薄型化に貢献するスイッチシートを提供する。
【解決手段】スイッチシート１は、シート材１３Ａの内面に粘着剤層１３Ｂを塗布してなるドーム押えシート１３と、このドーム押えシート１３の内面の所定位置に配置する複数のスイッチ用ドーム１１であって、基板５上の接点部７Ａをほぼ中央にして覆うように配置可能で、且つ前記接点部７Ａに接離可能な可撓性を備えた椀型形状の導電性材料からなるスイッチ用ドーム１１と、前記複数の各スイッチ用ドーム１１の頭頂部と前記ドーム押えシート１３との間に介在した突起物１５と、で構成されていることを特徴とする。
【解決手段】スイッチシート１は、シート材１３Ａの内面に粘着剤層１３Ｂを塗布してなるドーム押えシート１３と、このドーム押えシート１３の内面の所定位置に配置する複数のスイッチ用ドーム１１であって、基板５上の接点部７Ａをほぼ中央にして覆うように配置可能で、且つ前記接点部７Ａに接離可能な可撓性を備えた椀型形状の導電性材料からなるスイッチ用ドーム１１と、前記複数の各スイッチ用ドーム１１の頭頂部と前記ドーム押えシート１３との間に介在した突起物１５と、で構成されていることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、スイッチシートに関し、特に携帯電話などの小型電子機器に組み込まれる電子機器用スイッチにおけるスイッチシートに関する。
【背景技術】
【０００２】
図１５を参照するに、従来、携帯電話、デジタルカメラ、ＰＤＡ、ＭＤ、ＣＤプレーヤ、その他の電子機器に用いられる電子機器用スイッチ１０１には、良好な操作感触性と高い導電性が要求され、一般的に、スイッチシート１０３とこのスイッチシート１０３を押し込むためのキーマット１０５とから成るスイッチモジュールに採用されている。
【０００３】
従来の電子機器用スイッチ１０１は、ＰＣＢ（Printed Circuit Board）もしくはＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）などのプリント配線基板１０７に導電性材料からなる接点部１０９Ａが備えられ、この接点部１０９Ａの周りに接点部１０９Ｂが環状に備えられている。
【０００４】
スイッチシート１０３は、前記接点部１０９Ａに接離可能な可撓性を備えて例えば直径４ｍｍ〜６ｍｍの椀型形状の導電性材料からなるスイッチ用ドーム１１１（メタルドーム）が、その外周を接点部１０９Ｂに接続して載置されるもので、前記スイッチ用ドーム１１１は椀型形状の凸面側が例えば樹脂シートからなるドーム押えシート１１３により貼着されて基板１０７上に押さえられ位置決めされている。
【０００５】
上記のドーム押えシート１１３は、例えばポリエチレンもしくはポリエステルシートからなるシート材１１３Ａと、このシート材１１３Ａの下面に塗布した例えばアクリル系もしくはシリコン系粘着材からなる粘着剤層１１３Ｂとから構成されるものであり、スイッチ用ドーム１１１を保持する粘着剤層１１３Ｂはそのまま基板１０７の表面に貼り付けられる粘着剤と同じである。
【０００６】
上記のスイッチ用ドーム１１１は、導電性材料としての例えばステンレスもしくは銅系金属の板材を加工することによって得られる。さらに、スイッチ用ドーム１１１は上記の接点部１０９Ａをほぼ中央にして覆うように、つまり椀型形状の凹面の中心方向側に前記接点部１０９Ａが位置するように配置されている。
【０００７】
さらに、電子機器用スイッチ１０１は、上記のドーム押えシート１１３の上方に、スイッチシート１０３を押し込むためのアクチュエータとしての例えばキーマット１０５が図示しないスプリング等の付勢手段により図１５において常時上方へ付勢されており、プリント配線基板１０７から離間した位置に配置されている。
【０００８】
キーマット１０５はシリコンラバーもしくはウレタンシートにポリカーボネイト等の硬質プラスチックを付帯させたものである。また、キーマット１０５には、例えば特許文献１に示されている携帯電話機に使用されているものと基本的に同様であり、スイッチ用ドーム１１１を押し込むための突起部１０５Ａを有している。
【０００９】
また、スイッチシート１０３とキーマット１０５は、位置決め穴などを用いて、キーマット１０５の突起部１０５Ａが直接もしくは間接的にスイッチ用ドーム１１１の直上に位置するように組み立てられる。
【００１０】
したがって、上記のキーマット１０５が人の指で押し込まれると、ドーム押えシート１１３の上からスイッチ用ドーム１１１の頂点付近が押し下げられる。スイッチ用ドーム１１１はその頂点付近が反転して凹むように押し込まれて接点部１０９Ａに接触して導通状態になり、電子機器用スイッチ１０１がＯＮ状態となる。上記のように、スイッチ用ドーム１１１が反転して凹む際に、クリック感が得られるようになっている。
【００１１】
図１６を参照するに、スイッチ用ドーム１１１を押した際の荷重−変位曲線が図示されている。操作感触性は極大値の荷重Ｐ１、極小値の荷重Ｐ２、ストロークＳ２によって評価される。押し込む力は極大値Ｐ１、座屈感触はクリック率〔＝（Ｐ１−Ｐ２）／Ｐ１〕にて評価され、押し込み深さはＳ２にて評価される。一般的に、クリック率が高い値ほど、また押し込み深さＳ２が大きいほど良好な感触となる。
【００１２】
また、他の従来の電子機器用スイッチとしては、特許文献２に示されているように、スイッチシートはスイッチ用ドームが椀型形状の頭頂部に突出部を有しており、このスイッチ用ドームがドーム押えシートにより貼着されて基板上に押さえられ位置決めされる。なお、前記突出部はスイッチ用ドームを例えば金属板材をプレス成形する際に一体成形で形成されるものである。
【００１３】
したがって、キーマットが人の指で押し込まれると、ドーム押えシートの上からスイッチ用ドームの突出部を介して頂点付近が反転して凹むように押し込まれる。
【００１４】
また、他の従来の電子機器用スイッチとしては、特許文献３に示されているように、スイッチシートは椀型形状のスイッチ用ドームがドーム押えシートにより貼着されて基板上に押さえられ位置決めされており、前記ドーム押えシートの上には円柱状の突起がスイッチ用ドームの頭頂部に相当する位置に粘着剤で貼着されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】特開平１１−３３１３２９号公報
【特許文献２】特開２００１−１３５１８９号公報
【特許文献３】特開２００２−２１６５８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
ところで、図１５に示されている従来の電子機器用スイッチ１０１は、下記の問題点を有している。
【００１７】
（１）スイッチ用ドーム１１１は、表１に示されているように、一般的にスイッチ用ドーム１１１の中心部から離れた位置（この実施の形態では「打鍵オフセット位置」という）で押される、所謂「偏心押し」されるほど、操作感触性及び耐久性が低下する。このことから、スイッチ用ドーム１１１の部材の高い寸法精度及び部材間の高い組み立て位置精度が要求される。
【表１】
【００１８】
（２）キーマット１０５とドーム押えシート１１３は、それぞれ、位置決めのための位置決め穴が必要なことから、小さいスイッチにも位置決め穴を設ける必要があり、小エリア化が困難である。
【００１９】
（３）スイッチ用ドーム１１１の寸法が小さくなるにつれて押し込み時の偏心距離が与える操作感触劣化の影響は大きくなる。そのため、近年のスイッチモジュールの小型化に伴うスイッチ用ドーム１１１の小型により、寸法の高精度化が要求される。つまり、部材の要求寸法精度は一層高くなるという問題点があった。
【００２０】
（４）スイッチ用ドーム１１１を押し込むためのキーマット１０５に付帯する突起部１０５Ａが必要であり、これに伴って薄型化が困難であり、高コストとなる。
【００２１】
（５）部材間の位置精度のばらつきが発生しやすいため、スイッチ用ドーム１１１ごとに感触が異なり、全体的に操作感触の大きなばらつきが発生する。
【００２２】
また、特許文献２に示されている従来の電子機器用スイッチは、スイッチ用ドームの頭頂部の突出部は一体成形であるので、小型化に伴って突出部の高さや大きさの精度を高くすることが難しく、薄型化が困難であり、高コストとなる。
【００２３】
また、特許文献３に示されている従来の電子機器用スイッチは、経年使用などによる粘着力低下によって、円柱状の突起が潰れたり、脱落したりするという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
上記発明が解決しようとする課題を達成するために、この発明のスイッチシートは、シート材の内面に粘着剤層を塗布してなるドーム押えシートと、
このドーム押えシートの内面の所定位置に配置する単独または複数のスイッチ用ドームであって、基板上の接点部をほぼ中央にして覆うように配置可能で、且つ前記接点部に接離可能な可撓性を備えた椀型形状の導電性材料からなるスイッチ用ドームと、
前記単独または複数の各スイッチ用ドームの頭頂部と前記ドーム押えシートとの間に介在した突起物と、で構成されていることを特徴とするものである。
【００２５】
また、この発明のスイッチシートは、前記スイッチシートにおいて、前記各スイッチ用ドームの頭頂部の突起物を覆う前記ドーム押えシートの部分に突起物用エンボス加工処理がされていることが好ましい。
【００２６】
また、この発明のスイッチシートは、前記スイッチシートにおいて、前記突起物が、円柱形状もしくは立方体形状であると共に、シリコンラバー、金属、ポリエステルのいずれかの材質であることが好ましい。
【発明の効果】
【００２７】
以上のごとき課題を解決するための手段から理解されるように、この発明によれば、複数の各スイッチ用ドームの頭頂部と前記ドーム押えシートとの間に突起物を介在したので、スイッチ用ドームの中心から広い範囲でクリック率が高い値を示すことになる。したがって、たとえスイッチ用ドームの中心から離れた位置で押しても、従来の突起部を不要とするアクチュエータによって前記突起物を介して確実にスイッチ用ドームの頭頂部を下方へ押すことができる。その結果、アクチュエータとスイッチシートの部材間の高い組み立て寸法精度を確保することができるために組立容易となり、コスト削減ができる。
【００２８】
また、上記の理由で、操作感触のばらつきが小さいもので、良好な操作感触が得られると共に、偏心押しがなくなるのでスイッチ用ドームの耐久性を向上できる。
【００２９】
また、アクチュエータは突起部を不要とするので、アクチュエータの薄肉化が可能となり、電子機器用スイッチの小サイズ化及び薄肉化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】（Ａ）は、この発明の実施の形態のスイッチシートを用いた電子機器用スイッチの部分的な断面図で、（Ｂ）は（Ａ）のスイッチシートを押したときの状態説明図である。
【図２】図１（Ａ）のスイッチシートを用いた電子機器用スイッチの断面図である。
【図３】この発明の実施の形態のスイッチシートの製造方法を示す概略的な斜視図である。
【図４】（Ａ）は比較例のスイッチシートの断面図で、（Ｂ）はこの実施の形態の例のスイッチシートの断面図である。
【図５】（Ａ）は直径φ１．０ｍｍのアクチュエータで比較例のスイッチシートを押したときの打鍵オフセット位置とＰ１及びＰ２の荷重とのグラフで、（Ｂ）は（Ａ）におけるクリック率のグラフである。
【図６】（Ａ）は直径φ１．０ｍｍのアクチュエータでこの実施の形態の例のスイッチシートを押したときの打鍵オフセット位置とＰ１及びＰ２の荷重とのグラフで、（Ｂ）は（Ａ）におけるクリック率のグラフである。
【図７】（Ａ）は直径φ１．５ｍｍのアクチュエータで比較例のスイッチシートを押したときの打鍵オフセット位置とＰ１及びＰ２の荷重とのグラフで、（Ｂ）は（Ａ）におけるクリック率のグラフである。
【図８】（Ａ）は直径φ１．５ｍｍのアクチュエータでこの実施の形態の例のスイッチシートを押したときの打鍵オフセット位置とＰ１及びＰ２の荷重とのグラフで、（Ｂ）は（Ａ）におけるクリック率のグラフである。
【図９】（Ａ）は直径φ２．０ｍｍのアクチュエータで比較例のスイッチシートを押したときの打鍵オフセット位置とＰ１及びＰ２の荷重とのグラフで、（Ｂ）は（Ａ）におけるクリック率のグラフである。
【図１０】（Ａ）は直径φ２．０ｍｍのアクチュエータでこの実施の形態の例のスイッチシートを押したときの打鍵オフセット位置とＰ１及びＰ２の荷重とのグラフで、（Ｂ）は（Ａ）におけるクリック率のグラフである。
【図１１】（Ａ）は直径φ２．６ｍｍのアクチュエータで比較例のスイッチシートを押したときの打鍵オフセット位置とＰ１及びＰ２の荷重とのグラフで、（Ｂ）は（Ａ）におけるクリック率のグラフである。
【図１２】（Ａ）は直径φ２．６ｍｍのアクチュエータでこの実施の形態の例のスイッチシートを押したときの打鍵オフセット位置とＰ１及びＰ２の荷重とのグラフで、（Ｂ）は（Ａ）におけるクリック率のグラフである。
【図１３】図５〜図１２の結果に基づいてそれぞれの条件におけるクリック率４０％以上の安定範囲の大きさを示すグラフである。
【図１４】図５〜図１２により、比較例とこの実施の形態の例のスイッチシートのクリック率の全体的な傾向を比較したグラフである。
【図１５】従来のスイッチシートを用いた電子機器用スイッチの断面図である。
【図１６】スイッチ用ドームを押した際の荷重−変位曲線図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００３２】
図１（Ａ），（Ｂ）を参照するに、この実施の形態に係るスイッチシート１は、携帯電話、デジタルカメラ、ＰＤＡ、ＭＤ、ＣＤプレーヤ、その他の電子機器に用いられる電子機器用スイッチ３に備えられるものである。電子機器用スイッチ３は、ＰＣＢ（Printed Circuit Board）もしくはＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）などのプリント配線基板５に導電性材料からなる接点部７Ａが備えられ、この接点部７Ａの周りに接点部７Ｂが環状に備えられており、前記接点部７Ａと接点部７Ｂとの導通をＯＮ・ＯＦＦせしめるために、スイッチシート１とこのスイッチシート１を押し込むためのアクチュエータとしての例えばキーマット９とから構成されている。
【００３３】
スイッチシート１には、前記接点部７Ａと接点部７Ｂとの導通をＯＮ・ＯＦＦせしめるスイッチ用ドーム１１が設けられている。このスイッチ用ドーム１１としての例えばメタルドームは、前記接点部７Ａに接離可能な可撓性を備えて例えば直径４ｍｍ〜６ｍｍの椀型形状で、導電性材料からなっており、その外周を接点部７Ｂに接続して載置されるものである。上記のスイッチ用ドーム１１は、その椀型形状の凸面側が例えば樹脂シートからなるドーム押えシート１３により基板５上に押さえられ位置決めされている。
【００３４】
また、上記のスイッチ用ドーム１１は、導電性材料としての例えばステンレスもしくは銅系金属の板材を加工することによって得られる。さらに、上記の接点部７Ａをほぼ中央にして覆うように、つまり椀型形状の凹面の中心方向側に前記接点部７Ａが位置するように配置されている。したがって、スイッチ用ドーム１１の頂点が下方へ押圧されると、頂点付近が反転して凹むように押し込まれて接点部７Ａに接触し、導通するように位置している。
【００３５】
また、前記複数の各スイッチ用ドーム１１の頭頂部と前記ドーム押えシート１３との間には突起物１５が介在している。この突起物１５の形状は、スイッチ用ドーム１１の頭頂部に押圧力を集中させるものであれば良い。好ましくは、円柱形状もしくは直方体を含む立方体形状で、上面が平坦なものが良好である。その理由としては、上面が平坦であることにより、プランジャがずれた際にも同一平面で受けることが可能になるからである。
【００３６】
上記の突起物１５の突起高さは、スイッチ用ドーム１１のストロークの１／３〜２／３程度が良好である。例えば、ストローク０．１６ｍｍのスイッチ用ドーム１１に対して突起物１５の突起高さが０．０５ｍｍから１．０ｍｍ程度が良好である。その理由としては、０．０５ｍｍ未満であると、押し込み量が不足し、スイッチがＯＮに達しないことがある。１．０ｍｍを越えると、横ずれの力を受けやすくなり耐久性が劣るためである。
【００３７】
さらに、突起物１５の大きさは、スイッチ用ドーム１１の直径に対して１／４〜３／４程度が良好である。例えば、直径４ｍｍのスイッチ用ドーム１１に対して突起直径が１．０ｍｍから３．０ｍｍ程度が良好である。その理由としては、１．０ｍｍ未満であると、縦長ににり不安定に成りやすく、３．０ｍｍを越えると、ドームの押下禁止範囲付近に達して、感触・寿命に悪影響を及ぼすためである。
【００３８】
また、突起物１５の材質は、シリコンラバー、金属、ポリエステルのいずれでも良い。その理由としては、アクチュエータのシリコンラバー以上の硬度があれば機能を発揮するからである。
【００３９】
この実施の形態のドーム押えシート１３は、例えば、シート材１３Ａが厚さ２５〜７５μｍのポリエチレンもしくはポリエステルシートと、粘着剤層１３Ｂがアクリル系もしくはシリコン系粘着材にて構成されている。この実施の形態ではドーム押えシート１３は一層構造であり、スイッチ用ドーム１１を保持する部分は粘着剤層１３Ｂがなく、それ以外の部分が粘着剤層１３Ｂで基板５の表面に貼り付けられる構成である。しかし、ドーム押えシート１３の一面の全体に粘着剤層１３Ｂが設けられていても良い。
【００４０】
また、上記のドーム押えシート１３には、上記の単独または複数の各スイッチ用ドーム１１の接触部分に当該スイッチ用ドーム１１を覆う形状のドーム用エンボス１７（窪み）が処理されていることが望ましい。つまり、前記ドーム用エンボス１７は、ドーム押えシート１３の内側に凹部が形成され、且つドーム押えシート１３の外側に凸部が形成されるもので、例えば前記凹部がスイッチ用ドーム１１を覆い被さるように形成されることが望ましい。
【００４１】
さらに加えて、各スイッチ用ドーム１１の頭頂部に突起物１５を配置する位置に、前記突起物１５を覆う形状の突起物用エンボス１９が処理されていることが望ましい。つまり、前記突起物用エンボス１９は、ドーム用エンボス１７のほぼ中央に設けられるもので、ドーム押えシート１３の内側に凹部が形成され、且つドーム押えシート１３の外側に凸部が形成されるもので、例えば上記の突起物１５が前記凹部に嵌め込まれるように形成されることが望ましい。
【００４２】
さらに、電子機器用スイッチ３について説明すると、キーマット９は上記のスイッチシート１の上方に図示しないスプリング等の付勢手段により図１（Ａ）において常時上方へ付勢されており、プリント配線基板５から離間した位置に配置されている。
【００４３】
上記構成により、上記のキーマット９の補強部９Ａの部分が人の指で押し込まれると、図１（Ｂ）に示されているように、ドーム押えシート１３の上からスイッチ用ドーム１１の頭頂部の突起物１５を介してスイッチ用ドーム１１が下方へ押し下げられる。このスイッチ用ドーム１１は頭頂部付近が反転して凹むように押し込まれて接点部７Ａに接触して導通状態になり、電子機器用スイッチ３がＯＮ状態となる。上記のように、スイッチ用ドーム１１が反転して凹む際に、良好なクリック感が得られるようになっている。このクリック感についての詳しくは後述する。
【００４４】
図２には図１（Ａ）のスイッチシート１を用いた電子機器用スイッチの断面図を示したものであり、図１（Ａ）における部品と同じ部品には同じ符号を付してあり、図１（Ａ）のスイッチシート１を複数用いただけであり、詳細な説明を省略する。
【００４５】
次に、この発明の実施の形態のスイッチシート１の製造方法について説明する。
【００４６】
図３を参照するに、ドーム押えシート１３は、厚さ２５〜７５μｍのポリエステル（ＰＥＴ）フィルムシートからなるシート材１３Ａと、このフィルムシートからなるシート材１３Ａの裏面に粘着剤層１３Ｂを設けたものであり、複数のスイッチ用ドーム１１を配置する所定の位置に複数のドーム用エンボス１７とこのドーム用エンボス１７のほぼ中央に突起物用エンボス１９が形成されている。なお、複数のドーム用エンボス１７と突起物用エンボス１９は、例えばオス・メス型のプレス成形により同時にエンボス加工される。
【００４７】
また、突起物１５は、例えば厚さ１２５ｍｍのポリエステル（ＰＥＴ）フィルムを金型で打ち抜き加工により製作されたものである。
【００４８】
また、スイッチ用ドーム１１は例えば材質がステンレス鋼・リン青銅の板材をプレス加工により椀型形状に加工したものである。
【００４９】
スイッチシート１は、上記のドーム押えシート１３と突起物１５とスイッチ用ドーム１１がそれぞれ図示しない治具を用いて図３に示されているように対応する位置に位置決めされて貼り合わされることにより、容易に製造することができる。
【００５０】
次に、この実施の形態のスイッチシート１の効果性を説明するために、比較例としてのスイッチシート２１と、この実施の形態の例のスイッチシート１を製作した。
【００５１】
比較例のスイッチシート２１は、図４（Ａ）に示されているようにスイッチ用ドーム１１の外面がシート材１３Ａの内面に粘着剤層１３Ｂを設けたドーム押えシート１３で覆われたものであり、突起物１５及び突起物用エンボス１９が無いものである。一方、この実施の形態の例のスイッチシート１は、図４（Ｂ）に示されているようにスイッチ用ドーム１１の外面がシート材１３Ａの内面に粘着剤層１３Ｂを設けたドーム押えシート１３で覆われたものであり、スイッチ用ドーム１１の頭頂部と前記ドーム押えシート１３との間に突起物１５が介在され、且つドーム押えシート１３のスイッチ用ドーム１１の頭頂部に該当する部分には突起物用エンボス１９が設けられたものである。すなわち、比較例のスイッチシート２１とこの実施の形態の例のスイッチシート１との違いは突起物１５及び突起物用エンボス１９があるか否かであり、他の構成の部材形状及び材質は同じである。
【００５２】
また、突起物１５は高さｈが例えば０．１２５ｍｍで、かつ直径ｄが例えば１．５ｍｍである。突起物用エンボス１９は高さＨが例えば０．１２６ｍｍで、かつ直径Ｄが例えば２．３ｍｍである。
【００５３】
上記の各スイッチシート１，２１に対して直径が例えばφ１．０ｍｍ、φ１．５ｍｍ、φ２．０ｍｍ、φ２．６ｍｍのアクチュエータで押圧したときに、スイッチ用ドーム１１の中心から外周方向に離れた位置（いわゆる「打鍵オフセット位置」という）における極大値の荷重Ｐ１、極小値の荷重Ｐ２を測定し、その結果をグラフに図示した。また、上記の測定した極大値の荷重Ｐ１、極小値の荷重Ｐ２によりクリック率を計算し、その結果をグラフに図示した。その結果は、図５〜図１２に示されている。
【００５４】
なお、図５〜図１２では、基本的には突起物１５の有無により突起物用エンボス１９の有無が生じるので、比較例のスイッチシート２１は単に「エンボス無し」と記載し、この実施の形態の例のスイッチシート１は単に「エンボス有り」と記載している。
【００５５】
なお、従来の技術で説明したように、スイッチ用ドーム１１を押した際の荷重−変位曲線が図１６に示されており、操作感触性は極大値の荷重（Ｐ１）、極小値の荷重（Ｐ２）、ストローク（Ｓ２）によって評価される。押し込む力は極大値Ｐ１、座屈感触はクリック率〔＝（Ｐ１−Ｐ２）／Ｐ１〕にて評価され、押し込み深さはＳ２にて評価される。一般的に、クリック率が高い値ほど、また押し込み深さＳ２が大きいほど良好な感触となる。
【００５６】
図５（Ａ）、（Ｂ）では、比較例のスイッチシート２１に対して直径φ１．０ｍｍのアクチュエータで押したとき、クリック率４０％以上の安定範囲は０．５ｍｍである。これと比較して、図６（Ａ）、（Ｂ）では、この実施の形態の例のスイッチシート１に対して直径φ１．０ｍｍのアクチュエータで押したとき、クリック率４０％以上の安定範囲は０．６ｍｍである。
【００５７】
図７（Ａ）、（Ｂ）では、比較例のスイッチシート２１に対して直径φ１．５ｍｍのアクチュエータで押したとき、クリック率４０％以上の安定範囲は０．６ｍｍである。これと比較して、図８（Ａ）、（Ｂ）では、この実施の形態の例のスイッチシート１に対して直径φ１．５ｍｍのアクチュエータで押したとき、クリック率４０％以上の安定範囲は０．８ｍｍである。
【００５８】
図９（Ａ）、（Ｂ）では、比較例のスイッチシート２１に対して直径φ２．０ｍｍのアクチュエータで押したとき、クリック率４０％以上の安定範囲は０．６ｍｍである。これと比較して、図１０（Ａ）、（Ｂ）では、この実施の形態の例のスイッチシート１に対して直径φ２．０ｍｍのアクチュエータで押したとき、クリック率４０％以上の安定範囲は１．６ｍｍである。
【００５９】
図１１（Ａ）、（Ｂ）では、比較例のスイッチシート２１に対して直径φ２．６ｍｍのアクチュエータで押したとき、クリック率４０％以上の安定範囲は０．７ｍｍである。これと比較して、図１２（Ａ）、（Ｂ）では、この実施の形態の例のスイッチシート１に対して直径φ２．６ｍｍのアクチュエータで押したとき、クリック率４０％以上の安定範囲は１．８ｍｍである。
【００６０】
上記の図５（Ａ）、（Ｂ）〜図１２（Ａ）、（Ｂ）の結果をまとめると、表２に示されているようになり、これをグラフに表すと、図１３に示されるようになる。
【表２】
【００６１】
すなわち、エンボス無しのスイッチシート２１のＰ１及びＰ２は、エンボス有りのスイッチシート１より不安定である。また、エンボス無しのスイッチシート２１のＰ２のグラフの曲線の傾斜度は、エンボス有りのスイッチシート１のＰ２より大きい。その結果、表２及び図１３に示されているように、エンボス有りのスイッチシート１のクリック率４０％以上の安定範囲は、エンボス無しのスイッチシート２１のクリック率４０％以上の安定範囲より大きいものであった。
【００６２】
以上のことから、この実施の形態のスイッチシート１は下記の効果を奏する。
【００６３】
（１）複数の各スイッチ用ドーム１１の頭頂部と前記ドーム押えシート１３との間に突起物１５を介在したので、従来のキーマット９の突起部の代わりに、スイッチシート１に付帯する突起物１５が同等の機能を果たすことができ、その結果、キーマット９とスイッチシート１に要求される位置決め精度を低くできる。
【００６４】
図１４は前述した図５〜図１２の全体的な傾向としてまとめたもので、スイッチシート１、２１の偏心押し（打鍵オフセット）とクリック率の特性が示されているように、この実施の形態の例の突起物有り（エンボス有り）のスイッチシート１はスイッチ用ドーム１１の中心から広い範囲でクリック率４０％以上の高い値を示している。一方、比較例の突起物無し（エンボス無し）のスイッチシート２１はクリック率４０％以上の高い値を示しているのは殆どスイッチ用ドーム１１の中心付近の範囲である。
【００６５】
（２）上記の（１）の理由で、アクチュエータであるキーマット９とスイッチシート１の公差を大きくすることが可能となったので、前記公差を大きくしても部材間の高い組み立て寸法精度を確保することができるために組立容易となり、その結果、コスト削減が可能となった。
【００６６】
（３）上記の（１）の理由で、スイッチシート１はキーマット９とスイッチシート１において位置ずれを起こしても、スイッチ用ドーム１１ごとの操作感触のばらつきが小さいものである。換言すれば、全体的に安定した良好な操作感触が得られるようになった。
【００６７】
（４）上記の（１）の理由で、偏心押しがなくなるので、スイッチ用ドーム１１の耐久性が向上した。
【００６８】
この点については、比較例のスイッチシート２１とこの実施の形態の例のスイッチシート１におけるスイッチ用ドーム１１の耐久性の比較をすると、表１のごとく１００万回までの打鍵で破断確率が１／４程度まで改善される。
【００６９】
（５）従来では、シリコンラバー等の軟質材料からなるキーマット１０５および突起部１０５Ａにてスイッチ用ドーム１１の頭頂部を押していたため、キーマット１０５および突起物１０５Ａの薄肉化が困難であったが、この実施の形態ではキーマット９に突起部をつける必要性がなくなったため、キーマット９の薄肉化が可能となり、スイッチモジュール（電子機器用スイッチ３）の小サイズ化、薄肉化が可能となった。
【００７０】
この点については、比較例のスイッチシート２１とこの実施の形態の例のスイッチシート１との小型化及び薄肉化の状況を比較をすると、従来のラバーシートの突起２〜０．３ｍｍ程度が不要となり、替わって１〜０．０５ｍｍの突起１５に置き換わるため、１〜０．２５ｍｍの肉薄化が計られる。
【００７１】
（６）ドーム押えシート１３に突起物用エンボス１９を設けたことにより、突起物１５は脱落したり、ずれたりすることなく、確実にドーム押えシート１３の頭頂部に位置することになるので、安定したクリック率を保持できる。
【００７２】
また、製造時に突起１５が容易に正規位置に納まり、生産性・歩留まり向上の効果を奏する。すなわち、より低価格の製品供給が可能となる。
【符号の説明】
【００７３】
１ スイッチシート（この実施の形態の例））
３ 電子機器用スイッチ
５ プリント配線基板
７Ａ，７Ｂ 接点部
９ キーマット（アクチュエータ）
９Ａ 補強部
１１ スイッチ用ドーム
１３ ドーム押えシート
１３Ａ シート材
１３Ｂ 粘着剤層
１５ 突起物
１７ ドーム用エンボス
１９ 突起物用エンボス
２１ スイッチシート（比較例）
【技術分野】
【０００１】
この発明は、スイッチシートに関し、特に携帯電話などの小型電子機器に組み込まれる電子機器用スイッチにおけるスイッチシートに関する。
【背景技術】
【０００２】
図１５を参照するに、従来、携帯電話、デジタルカメラ、ＰＤＡ、ＭＤ、ＣＤプレーヤ、その他の電子機器に用いられる電子機器用スイッチ１０１には、良好な操作感触性と高い導電性が要求され、一般的に、スイッチシート１０３とこのスイッチシート１０３を押し込むためのキーマット１０５とから成るスイッチモジュールに採用されている。
【０００３】
従来の電子機器用スイッチ１０１は、ＰＣＢ（Printed Circuit Board）もしくはＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）などのプリント配線基板１０７に導電性材料からなる接点部１０９Ａが備えられ、この接点部１０９Ａの周りに接点部１０９Ｂが環状に備えられている。
【０００４】
スイッチシート１０３は、前記接点部１０９Ａに接離可能な可撓性を備えて例えば直径４ｍｍ〜６ｍｍの椀型形状の導電性材料からなるスイッチ用ドーム１１１（メタルドーム）が、その外周を接点部１０９Ｂに接続して載置されるもので、前記スイッチ用ドーム１１１は椀型形状の凸面側が例えば樹脂シートからなるドーム押えシート１１３により貼着されて基板１０７上に押さえられ位置決めされている。
【０００５】
上記のドーム押えシート１１３は、例えばポリエチレンもしくはポリエステルシートからなるシート材１１３Ａと、このシート材１１３Ａの下面に塗布した例えばアクリル系もしくはシリコン系粘着材からなる粘着剤層１１３Ｂとから構成されるものであり、スイッチ用ドーム１１１を保持する粘着剤層１１３Ｂはそのまま基板１０７の表面に貼り付けられる粘着剤と同じである。
【０００６】
上記のスイッチ用ドーム１１１は、導電性材料としての例えばステンレスもしくは銅系金属の板材を加工することによって得られる。さらに、スイッチ用ドーム１１１は上記の接点部１０９Ａをほぼ中央にして覆うように、つまり椀型形状の凹面の中心方向側に前記接点部１０９Ａが位置するように配置されている。
【０００７】
さらに、電子機器用スイッチ１０１は、上記のドーム押えシート１１３の上方に、スイッチシート１０３を押し込むためのアクチュエータとしての例えばキーマット１０５が図示しないスプリング等の付勢手段により図１５において常時上方へ付勢されており、プリント配線基板１０７から離間した位置に配置されている。
【０００８】
キーマット１０５はシリコンラバーもしくはウレタンシートにポリカーボネイト等の硬質プラスチックを付帯させたものである。また、キーマット１０５には、例えば特許文献１に示されている携帯電話機に使用されているものと基本的に同様であり、スイッチ用ドーム１１１を押し込むための突起部１０５Ａを有している。
【０００９】
また、スイッチシート１０３とキーマット１０５は、位置決め穴などを用いて、キーマット１０５の突起部１０５Ａが直接もしくは間接的にスイッチ用ドーム１１１の直上に位置するように組み立てられる。
【００１０】
したがって、上記のキーマット１０５が人の指で押し込まれると、ドーム押えシート１１３の上からスイッチ用ドーム１１１の頂点付近が押し下げられる。スイッチ用ドーム１１１はその頂点付近が反転して凹むように押し込まれて接点部１０９Ａに接触して導通状態になり、電子機器用スイッチ１０１がＯＮ状態となる。上記のように、スイッチ用ドーム１１１が反転して凹む際に、クリック感が得られるようになっている。
【００１１】
図１６を参照するに、スイッチ用ドーム１１１を押した際の荷重−変位曲線が図示されている。操作感触性は極大値の荷重Ｐ１、極小値の荷重Ｐ２、ストロークＳ２によって評価される。押し込む力は極大値Ｐ１、座屈感触はクリック率〔＝（Ｐ１−Ｐ２）／Ｐ１〕にて評価され、押し込み深さはＳ２にて評価される。一般的に、クリック率が高い値ほど、また押し込み深さＳ２が大きいほど良好な感触となる。
【００１２】
また、他の従来の電子機器用スイッチとしては、特許文献２に示されているように、スイッチシートはスイッチ用ドームが椀型形状の頭頂部に突出部を有しており、このスイッチ用ドームがドーム押えシートにより貼着されて基板上に押さえられ位置決めされる。なお、前記突出部はスイッチ用ドームを例えば金属板材をプレス成形する際に一体成形で形成されるものである。
【００１３】
したがって、キーマットが人の指で押し込まれると、ドーム押えシートの上からスイッチ用ドームの突出部を介して頂点付近が反転して凹むように押し込まれる。
【００１４】
また、他の従来の電子機器用スイッチとしては、特許文献３に示されているように、スイッチシートは椀型形状のスイッチ用ドームがドーム押えシートにより貼着されて基板上に押さえられ位置決めされており、前記ドーム押えシートの上には円柱状の突起がスイッチ用ドームの頭頂部に相当する位置に粘着剤で貼着されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】特開平１１−３３１３２９号公報
【特許文献２】特開２００１−１３５１８９号公報
【特許文献３】特開２００２−２１６５８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
ところで、図１５に示されている従来の電子機器用スイッチ１０１は、下記の問題点を有している。
【００１７】
（１）スイッチ用ドーム１１１は、表１に示されているように、一般的にスイッチ用ドーム１１１の中心部から離れた位置（この実施の形態では「打鍵オフセット位置」という）で押される、所謂「偏心押し」されるほど、操作感触性及び耐久性が低下する。このことから、スイッチ用ドーム１１１の部材の高い寸法精度及び部材間の高い組み立て位置精度が要求される。
【表１】
【００１８】
（２）キーマット１０５とドーム押えシート１１３は、それぞれ、位置決めのための位置決め穴が必要なことから、小さいスイッチにも位置決め穴を設ける必要があり、小エリア化が困難である。
【００１９】
（３）スイッチ用ドーム１１１の寸法が小さくなるにつれて押し込み時の偏心距離が与える操作感触劣化の影響は大きくなる。そのため、近年のスイッチモジュールの小型化に伴うスイッチ用ドーム１１１の小型により、寸法の高精度化が要求される。つまり、部材の要求寸法精度は一層高くなるという問題点があった。
【００２０】
（４）スイッチ用ドーム１１１を押し込むためのキーマット１０５に付帯する突起部１０５Ａが必要であり、これに伴って薄型化が困難であり、高コストとなる。
【００２１】
（５）部材間の位置精度のばらつきが発生しやすいため、スイッチ用ドーム１１１ごとに感触が異なり、全体的に操作感触の大きなばらつきが発生する。
【００２２】
また、特許文献２に示されている従来の電子機器用スイッチは、スイッチ用ドームの頭頂部の突出部は一体成形であるので、小型化に伴って突出部の高さや大きさの精度を高くすることが難しく、薄型化が困難であり、高コストとなる。
【００２３】
また、特許文献３に示されている従来の電子機器用スイッチは、経年使用などによる粘着力低下によって、円柱状の突起が潰れたり、脱落したりするという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
上記発明が解決しようとする課題を達成するために、この発明のスイッチシートは、シート材の内面に粘着剤層を塗布してなるドーム押えシートと、
このドーム押えシートの内面の所定位置に配置する単独または複数のスイッチ用ドームであって、基板上の接点部をほぼ中央にして覆うように配置可能で、且つ前記接点部に接離可能な可撓性を備えた椀型形状の導電性材料からなるスイッチ用ドームと、
前記単独または複数の各スイッチ用ドームの頭頂部と前記ドーム押えシートとの間に介在した突起物と、で構成されていることを特徴とするものである。
【００２５】
また、この発明のスイッチシートは、前記スイッチシートにおいて、前記各スイッチ用ドームの頭頂部の突起物を覆う前記ドーム押えシートの部分に突起物用エンボス加工処理がされていることが好ましい。
【００２６】
また、この発明のスイッチシートは、前記スイッチシートにおいて、前記突起物が、円柱形状もしくは立方体形状であると共に、シリコンラバー、金属、ポリエステルのいずれかの材質であることが好ましい。
【発明の効果】
【００２７】
以上のごとき課題を解決するための手段から理解されるように、この発明によれば、複数の各スイッチ用ドームの頭頂部と前記ドーム押えシートとの間に突起物を介在したので、スイッチ用ドームの中心から広い範囲でクリック率が高い値を示すことになる。したがって、たとえスイッチ用ドームの中心から離れた位置で押しても、従来の突起部を不要とするアクチュエータによって前記突起物を介して確実にスイッチ用ドームの頭頂部を下方へ押すことができる。その結果、アクチュエータとスイッチシートの部材間の高い組み立て寸法精度を確保することができるために組立容易となり、コスト削減ができる。
【００２８】
また、上記の理由で、操作感触のばらつきが小さいもので、良好な操作感触が得られると共に、偏心押しがなくなるのでスイッチ用ドームの耐久性を向上できる。
【００２９】
また、アクチュエータは突起部を不要とするので、アクチュエータの薄肉化が可能となり、電子機器用スイッチの小サイズ化及び薄肉化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】（Ａ）は、この発明の実施の形態のスイッチシートを用いた電子機器用スイッチの部分的な断面図で、（Ｂ）は（Ａ）のスイッチシートを押したときの状態説明図である。
【図２】図１（Ａ）のスイッチシートを用いた電子機器用スイッチの断面図である。
【図３】この発明の実施の形態のスイッチシートの製造方法を示す概略的な斜視図である。
【図４】（Ａ）は比較例のスイッチシートの断面図で、（Ｂ）はこの実施の形態の例のスイッチシートの断面図である。
【図５】（Ａ）は直径φ１．０ｍｍのアクチュエータで比較例のスイッチシートを押したときの打鍵オフセット位置とＰ１及びＰ２の荷重とのグラフで、（Ｂ）は（Ａ）におけるクリック率のグラフである。
【図６】（Ａ）は直径φ１．０ｍｍのアクチュエータでこの実施の形態の例のスイッチシートを押したときの打鍵オフセット位置とＰ１及びＰ２の荷重とのグラフで、（Ｂ）は（Ａ）におけるクリック率のグラフである。
【図７】（Ａ）は直径φ１．５ｍｍのアクチュエータで比較例のスイッチシートを押したときの打鍵オフセット位置とＰ１及びＰ２の荷重とのグラフで、（Ｂ）は（Ａ）におけるクリック率のグラフである。
【図８】（Ａ）は直径φ１．５ｍｍのアクチュエータでこの実施の形態の例のスイッチシートを押したときの打鍵オフセット位置とＰ１及びＰ２の荷重とのグラフで、（Ｂ）は（Ａ）におけるクリック率のグラフである。
【図９】（Ａ）は直径φ２．０ｍｍのアクチュエータで比較例のスイッチシートを押したときの打鍵オフセット位置とＰ１及びＰ２の荷重とのグラフで、（Ｂ）は（Ａ）におけるクリック率のグラフである。
【図１０】（Ａ）は直径φ２．０ｍｍのアクチュエータでこの実施の形態の例のスイッチシートを押したときの打鍵オフセット位置とＰ１及びＰ２の荷重とのグラフで、（Ｂ）は（Ａ）におけるクリック率のグラフである。
【図１１】（Ａ）は直径φ２．６ｍｍのアクチュエータで比較例のスイッチシートを押したときの打鍵オフセット位置とＰ１及びＰ２の荷重とのグラフで、（Ｂ）は（Ａ）におけるクリック率のグラフである。
【図１２】（Ａ）は直径φ２．６ｍｍのアクチュエータでこの実施の形態の例のスイッチシートを押したときの打鍵オフセット位置とＰ１及びＰ２の荷重とのグラフで、（Ｂ）は（Ａ）におけるクリック率のグラフである。
【図１３】図５〜図１２の結果に基づいてそれぞれの条件におけるクリック率４０％以上の安定範囲の大きさを示すグラフである。
【図１４】図５〜図１２により、比較例とこの実施の形態の例のスイッチシートのクリック率の全体的な傾向を比較したグラフである。
【図１５】従来のスイッチシートを用いた電子機器用スイッチの断面図である。
【図１６】スイッチ用ドームを押した際の荷重−変位曲線図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００３２】
図１（Ａ），（Ｂ）を参照するに、この実施の形態に係るスイッチシート１は、携帯電話、デジタルカメラ、ＰＤＡ、ＭＤ、ＣＤプレーヤ、その他の電子機器に用いられる電子機器用スイッチ３に備えられるものである。電子機器用スイッチ３は、ＰＣＢ（Printed Circuit Board）もしくはＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）などのプリント配線基板５に導電性材料からなる接点部７Ａが備えられ、この接点部７Ａの周りに接点部７Ｂが環状に備えられており、前記接点部７Ａと接点部７Ｂとの導通をＯＮ・ＯＦＦせしめるために、スイッチシート１とこのスイッチシート１を押し込むためのアクチュエータとしての例えばキーマット９とから構成されている。
【００３３】
スイッチシート１には、前記接点部７Ａと接点部７Ｂとの導通をＯＮ・ＯＦＦせしめるスイッチ用ドーム１１が設けられている。このスイッチ用ドーム１１としての例えばメタルドームは、前記接点部７Ａに接離可能な可撓性を備えて例えば直径４ｍｍ〜６ｍｍの椀型形状で、導電性材料からなっており、その外周を接点部７Ｂに接続して載置されるものである。上記のスイッチ用ドーム１１は、その椀型形状の凸面側が例えば樹脂シートからなるドーム押えシート１３により基板５上に押さえられ位置決めされている。
【００３４】
また、上記のスイッチ用ドーム１１は、導電性材料としての例えばステンレスもしくは銅系金属の板材を加工することによって得られる。さらに、上記の接点部７Ａをほぼ中央にして覆うように、つまり椀型形状の凹面の中心方向側に前記接点部７Ａが位置するように配置されている。したがって、スイッチ用ドーム１１の頂点が下方へ押圧されると、頂点付近が反転して凹むように押し込まれて接点部７Ａに接触し、導通するように位置している。
【００３５】
また、前記複数の各スイッチ用ドーム１１の頭頂部と前記ドーム押えシート１３との間には突起物１５が介在している。この突起物１５の形状は、スイッチ用ドーム１１の頭頂部に押圧力を集中させるものであれば良い。好ましくは、円柱形状もしくは直方体を含む立方体形状で、上面が平坦なものが良好である。その理由としては、上面が平坦であることにより、プランジャがずれた際にも同一平面で受けることが可能になるからである。
【００３６】
上記の突起物１５の突起高さは、スイッチ用ドーム１１のストロークの１／３〜２／３程度が良好である。例えば、ストローク０．１６ｍｍのスイッチ用ドーム１１に対して突起物１５の突起高さが０．０５ｍｍから１．０ｍｍ程度が良好である。その理由としては、０．０５ｍｍ未満であると、押し込み量が不足し、スイッチがＯＮに達しないことがある。１．０ｍｍを越えると、横ずれの力を受けやすくなり耐久性が劣るためである。
【００３７】
さらに、突起物１５の大きさは、スイッチ用ドーム１１の直径に対して１／４〜３／４程度が良好である。例えば、直径４ｍｍのスイッチ用ドーム１１に対して突起直径が１．０ｍｍから３．０ｍｍ程度が良好である。その理由としては、１．０ｍｍ未満であると、縦長ににり不安定に成りやすく、３．０ｍｍを越えると、ドームの押下禁止範囲付近に達して、感触・寿命に悪影響を及ぼすためである。
【００３８】
また、突起物１５の材質は、シリコンラバー、金属、ポリエステルのいずれでも良い。その理由としては、アクチュエータのシリコンラバー以上の硬度があれば機能を発揮するからである。
【００３９】
この実施の形態のドーム押えシート１３は、例えば、シート材１３Ａが厚さ２５〜７５μｍのポリエチレンもしくはポリエステルシートと、粘着剤層１３Ｂがアクリル系もしくはシリコン系粘着材にて構成されている。この実施の形態ではドーム押えシート１３は一層構造であり、スイッチ用ドーム１１を保持する部分は粘着剤層１３Ｂがなく、それ以外の部分が粘着剤層１３Ｂで基板５の表面に貼り付けられる構成である。しかし、ドーム押えシート１３の一面の全体に粘着剤層１３Ｂが設けられていても良い。
【００４０】
また、上記のドーム押えシート１３には、上記の単独または複数の各スイッチ用ドーム１１の接触部分に当該スイッチ用ドーム１１を覆う形状のドーム用エンボス１７（窪み）が処理されていることが望ましい。つまり、前記ドーム用エンボス１７は、ドーム押えシート１３の内側に凹部が形成され、且つドーム押えシート１３の外側に凸部が形成されるもので、例えば前記凹部がスイッチ用ドーム１１を覆い被さるように形成されることが望ましい。
【００４１】
さらに加えて、各スイッチ用ドーム１１の頭頂部に突起物１５を配置する位置に、前記突起物１５を覆う形状の突起物用エンボス１９が処理されていることが望ましい。つまり、前記突起物用エンボス１９は、ドーム用エンボス１７のほぼ中央に設けられるもので、ドーム押えシート１３の内側に凹部が形成され、且つドーム押えシート１３の外側に凸部が形成されるもので、例えば上記の突起物１５が前記凹部に嵌め込まれるように形成されることが望ましい。
【００４２】
さらに、電子機器用スイッチ３について説明すると、キーマット９は上記のスイッチシート１の上方に図示しないスプリング等の付勢手段により図１（Ａ）において常時上方へ付勢されており、プリント配線基板５から離間した位置に配置されている。
【００４３】
上記構成により、上記のキーマット９の補強部９Ａの部分が人の指で押し込まれると、図１（Ｂ）に示されているように、ドーム押えシート１３の上からスイッチ用ドーム１１の頭頂部の突起物１５を介してスイッチ用ドーム１１が下方へ押し下げられる。このスイッチ用ドーム１１は頭頂部付近が反転して凹むように押し込まれて接点部７Ａに接触して導通状態になり、電子機器用スイッチ３がＯＮ状態となる。上記のように、スイッチ用ドーム１１が反転して凹む際に、良好なクリック感が得られるようになっている。このクリック感についての詳しくは後述する。
【００４４】
図２には図１（Ａ）のスイッチシート１を用いた電子機器用スイッチの断面図を示したものであり、図１（Ａ）における部品と同じ部品には同じ符号を付してあり、図１（Ａ）のスイッチシート１を複数用いただけであり、詳細な説明を省略する。
【００４５】
次に、この発明の実施の形態のスイッチシート１の製造方法について説明する。
【００４６】
図３を参照するに、ドーム押えシート１３は、厚さ２５〜７５μｍのポリエステル（ＰＥＴ）フィルムシートからなるシート材１３Ａと、このフィルムシートからなるシート材１３Ａの裏面に粘着剤層１３Ｂを設けたものであり、複数のスイッチ用ドーム１１を配置する所定の位置に複数のドーム用エンボス１７とこのドーム用エンボス１７のほぼ中央に突起物用エンボス１９が形成されている。なお、複数のドーム用エンボス１７と突起物用エンボス１９は、例えばオス・メス型のプレス成形により同時にエンボス加工される。
【００４７】
また、突起物１５は、例えば厚さ１２５ｍｍのポリエステル（ＰＥＴ）フィルムを金型で打ち抜き加工により製作されたものである。
【００４８】
また、スイッチ用ドーム１１は例えば材質がステンレス鋼・リン青銅の板材をプレス加工により椀型形状に加工したものである。
【００４９】
スイッチシート１は、上記のドーム押えシート１３と突起物１５とスイッチ用ドーム１１がそれぞれ図示しない治具を用いて図３に示されているように対応する位置に位置決めされて貼り合わされることにより、容易に製造することができる。
【００５０】
次に、この実施の形態のスイッチシート１の効果性を説明するために、比較例としてのスイッチシート２１と、この実施の形態の例のスイッチシート１を製作した。
【００５１】
比較例のスイッチシート２１は、図４（Ａ）に示されているようにスイッチ用ドーム１１の外面がシート材１３Ａの内面に粘着剤層１３Ｂを設けたドーム押えシート１３で覆われたものであり、突起物１５及び突起物用エンボス１９が無いものである。一方、この実施の形態の例のスイッチシート１は、図４（Ｂ）に示されているようにスイッチ用ドーム１１の外面がシート材１３Ａの内面に粘着剤層１３Ｂを設けたドーム押えシート１３で覆われたものであり、スイッチ用ドーム１１の頭頂部と前記ドーム押えシート１３との間に突起物１５が介在され、且つドーム押えシート１３のスイッチ用ドーム１１の頭頂部に該当する部分には突起物用エンボス１９が設けられたものである。すなわち、比較例のスイッチシート２１とこの実施の形態の例のスイッチシート１との違いは突起物１５及び突起物用エンボス１９があるか否かであり、他の構成の部材形状及び材質は同じである。
【００５２】
また、突起物１５は高さｈが例えば０．１２５ｍｍで、かつ直径ｄが例えば１．５ｍｍである。突起物用エンボス１９は高さＨが例えば０．１２６ｍｍで、かつ直径Ｄが例えば２．３ｍｍである。
【００５３】
上記の各スイッチシート１，２１に対して直径が例えばφ１．０ｍｍ、φ１．５ｍｍ、φ２．０ｍｍ、φ２．６ｍｍのアクチュエータで押圧したときに、スイッチ用ドーム１１の中心から外周方向に離れた位置（いわゆる「打鍵オフセット位置」という）における極大値の荷重Ｐ１、極小値の荷重Ｐ２を測定し、その結果をグラフに図示した。また、上記の測定した極大値の荷重Ｐ１、極小値の荷重Ｐ２によりクリック率を計算し、その結果をグラフに図示した。その結果は、図５〜図１２に示されている。
【００５４】
なお、図５〜図１２では、基本的には突起物１５の有無により突起物用エンボス１９の有無が生じるので、比較例のスイッチシート２１は単に「エンボス無し」と記載し、この実施の形態の例のスイッチシート１は単に「エンボス有り」と記載している。
【００５５】
なお、従来の技術で説明したように、スイッチ用ドーム１１を押した際の荷重−変位曲線が図１６に示されており、操作感触性は極大値の荷重（Ｐ１）、極小値の荷重（Ｐ２）、ストローク（Ｓ２）によって評価される。押し込む力は極大値Ｐ１、座屈感触はクリック率〔＝（Ｐ１−Ｐ２）／Ｐ１〕にて評価され、押し込み深さはＳ２にて評価される。一般的に、クリック率が高い値ほど、また押し込み深さＳ２が大きいほど良好な感触となる。
【００５６】
図５（Ａ）、（Ｂ）では、比較例のスイッチシート２１に対して直径φ１．０ｍｍのアクチュエータで押したとき、クリック率４０％以上の安定範囲は０．５ｍｍである。これと比較して、図６（Ａ）、（Ｂ）では、この実施の形態の例のスイッチシート１に対して直径φ１．０ｍｍのアクチュエータで押したとき、クリック率４０％以上の安定範囲は０．６ｍｍである。
【００５７】
図７（Ａ）、（Ｂ）では、比較例のスイッチシート２１に対して直径φ１．５ｍｍのアクチュエータで押したとき、クリック率４０％以上の安定範囲は０．６ｍｍである。これと比較して、図８（Ａ）、（Ｂ）では、この実施の形態の例のスイッチシート１に対して直径φ１．５ｍｍのアクチュエータで押したとき、クリック率４０％以上の安定範囲は０．８ｍｍである。
【００５８】
図９（Ａ）、（Ｂ）では、比較例のスイッチシート２１に対して直径φ２．０ｍｍのアクチュエータで押したとき、クリック率４０％以上の安定範囲は０．６ｍｍである。これと比較して、図１０（Ａ）、（Ｂ）では、この実施の形態の例のスイッチシート１に対して直径φ２．０ｍｍのアクチュエータで押したとき、クリック率４０％以上の安定範囲は１．６ｍｍである。
【００５９】
図１１（Ａ）、（Ｂ）では、比較例のスイッチシート２１に対して直径φ２．６ｍｍのアクチュエータで押したとき、クリック率４０％以上の安定範囲は０．７ｍｍである。これと比較して、図１２（Ａ）、（Ｂ）では、この実施の形態の例のスイッチシート１に対して直径φ２．６ｍｍのアクチュエータで押したとき、クリック率４０％以上の安定範囲は１．８ｍｍである。
【００６０】
上記の図５（Ａ）、（Ｂ）〜図１２（Ａ）、（Ｂ）の結果をまとめると、表２に示されているようになり、これをグラフに表すと、図１３に示されるようになる。
【表２】
【００６１】
すなわち、エンボス無しのスイッチシート２１のＰ１及びＰ２は、エンボス有りのスイッチシート１より不安定である。また、エンボス無しのスイッチシート２１のＰ２のグラフの曲線の傾斜度は、エンボス有りのスイッチシート１のＰ２より大きい。その結果、表２及び図１３に示されているように、エンボス有りのスイッチシート１のクリック率４０％以上の安定範囲は、エンボス無しのスイッチシート２１のクリック率４０％以上の安定範囲より大きいものであった。
【００６２】
以上のことから、この実施の形態のスイッチシート１は下記の効果を奏する。
【００６３】
（１）複数の各スイッチ用ドーム１１の頭頂部と前記ドーム押えシート１３との間に突起物１５を介在したので、従来のキーマット９の突起部の代わりに、スイッチシート１に付帯する突起物１５が同等の機能を果たすことができ、その結果、キーマット９とスイッチシート１に要求される位置決め精度を低くできる。
【００６４】
図１４は前述した図５〜図１２の全体的な傾向としてまとめたもので、スイッチシート１、２１の偏心押し（打鍵オフセット）とクリック率の特性が示されているように、この実施の形態の例の突起物有り（エンボス有り）のスイッチシート１はスイッチ用ドーム１１の中心から広い範囲でクリック率４０％以上の高い値を示している。一方、比較例の突起物無し（エンボス無し）のスイッチシート２１はクリック率４０％以上の高い値を示しているのは殆どスイッチ用ドーム１１の中心付近の範囲である。
【００６５】
（２）上記の（１）の理由で、アクチュエータであるキーマット９とスイッチシート１の公差を大きくすることが可能となったので、前記公差を大きくしても部材間の高い組み立て寸法精度を確保することができるために組立容易となり、その結果、コスト削減が可能となった。
【００６６】
（３）上記の（１）の理由で、スイッチシート１はキーマット９とスイッチシート１において位置ずれを起こしても、スイッチ用ドーム１１ごとの操作感触のばらつきが小さいものである。換言すれば、全体的に安定した良好な操作感触が得られるようになった。
【００６７】
（４）上記の（１）の理由で、偏心押しがなくなるので、スイッチ用ドーム１１の耐久性が向上した。
【００６８】
この点については、比較例のスイッチシート２１とこの実施の形態の例のスイッチシート１におけるスイッチ用ドーム１１の耐久性の比較をすると、表１のごとく１００万回までの打鍵で破断確率が１／４程度まで改善される。
【００６９】
（５）従来では、シリコンラバー等の軟質材料からなるキーマット１０５および突起部１０５Ａにてスイッチ用ドーム１１の頭頂部を押していたため、キーマット１０５および突起物１０５Ａの薄肉化が困難であったが、この実施の形態ではキーマット９に突起部をつける必要性がなくなったため、キーマット９の薄肉化が可能となり、スイッチモジュール（電子機器用スイッチ３）の小サイズ化、薄肉化が可能となった。
【００７０】
この点については、比較例のスイッチシート２１とこの実施の形態の例のスイッチシート１との小型化及び薄肉化の状況を比較をすると、従来のラバーシートの突起２〜０．３ｍｍ程度が不要となり、替わって１〜０．０５ｍｍの突起１５に置き換わるため、１〜０．２５ｍｍの肉薄化が計られる。
【００７１】
（６）ドーム押えシート１３に突起物用エンボス１９を設けたことにより、突起物１５は脱落したり、ずれたりすることなく、確実にドーム押えシート１３の頭頂部に位置することになるので、安定したクリック率を保持できる。
【００７２】
また、製造時に突起１５が容易に正規位置に納まり、生産性・歩留まり向上の効果を奏する。すなわち、より低価格の製品供給が可能となる。
【符号の説明】
【００７３】
１ スイッチシート（この実施の形態の例））
３ 電子機器用スイッチ
５ プリント配線基板
７Ａ，７Ｂ 接点部
９ キーマット（アクチュエータ）
９Ａ 補強部
１１ スイッチ用ドーム
１３ ドーム押えシート
１３Ａ シート材
１３Ｂ 粘着剤層
１５ 突起物
１７ ドーム用エンボス
１９ 突起物用エンボス
２１ スイッチシート（比較例）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スイッチシートと、前記スイッチシートを押し込むためのキーマットとを備えるスイッチモジュールの製造方法であって、
前記スイッチシートは、
シート材の内面に粘着剤層を設けてなるドーム押えシートと、
このドーム押えシートの内面の所定位置に配置する単独または複数のスイッチ用ドームであって、基板上の接点部をほぼ中央にして覆うように配置可能で、且つ前記接点部に接離可能な可撓性を備えた椀型形状の導電性材料からなるスイッチ用ドームと、
前記単独または複数の各スイッチ用ドームの頭頂部と前記ドーム押えシートとの間に介在し、前記各スイッチ用ドームの頭頂部に設けられる突起物と、を備え、
前記ドーム押えシートに、前記突起物を覆う部分にエンボス加工処理をし、前記突起物が嵌め込まれる凹状の突起物用エンボスを形成する工程と、
前記突起物用エンボスに前記突起物を嵌め込む工程と、
前記ドーム押えシートの前記粘着剤層を、前記各スイッチ用ドームの表面と前記基板の表面とに貼り付ける工程と、
を有することを特徴とするスイッチモジュールの製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載のスイッチモジュールの製造方法であって、
前記キーマットは、前記スイッチシートと対向する面が平らに形成されていることを特徴とするスイッチモジュールの製造方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載のスイッチモジュールの製造方法であって、
前記突起物が、円柱形状もしくは立方体形状であると共に、シリコンラバー、金属、ポリエステルのいずれかの材質であることを特徴とするスイッチモジュールの製造方法。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１つに記載のスイッチモジュールの製造方法であって、
前記突起物の突起高さは、前記スイッチ用ドームのストロークの１/３〜２/３であることを特徴とするスイッチモジュールの製造方法。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１つに記載のスイッチモジュールの製造方法であって、
前記突起物の大きさは、前記スイッチ用ドームの直径に対して１/４〜３/４であることを特徴とするスイッチモジュールの製造方法。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１つに記載のスイッチモジュールの製造方法であって、
前記ドーム押えシートは、前記シート材の内面全体に前記粘着剤層を設けてなることを特徴とするスイッチモジュールの製造方法。
【請求項７】
請求項１から５のいずれか１つに記載のスイッチモジュールの製造方法であって、
前記ドーム押えシートは、前記スイッチ用ドームを保持する部分は粘着剤層がなく、前記スイッチ用ドームを保持する部分以外の部分が粘着剤層で前記基板の表面に貼り付けられていることを特徴とするスイッチモジュールの製造方法。
【請求項１】
スイッチシートと、前記スイッチシートを押し込むためのキーマットとを備えるスイッチモジュールの製造方法であって、
前記スイッチシートは、
シート材の内面に粘着剤層を設けてなるドーム押えシートと、
このドーム押えシートの内面の所定位置に配置する単独または複数のスイッチ用ドームであって、基板上の接点部をほぼ中央にして覆うように配置可能で、且つ前記接点部に接離可能な可撓性を備えた椀型形状の導電性材料からなるスイッチ用ドームと、
前記単独または複数の各スイッチ用ドームの頭頂部と前記ドーム押えシートとの間に介在し、前記各スイッチ用ドームの頭頂部に設けられる突起物と、を備え、
前記ドーム押えシートに、前記突起物を覆う部分にエンボス加工処理をし、前記突起物が嵌め込まれる凹状の突起物用エンボスを形成する工程と、
前記突起物用エンボスに前記突起物を嵌め込む工程と、
前記ドーム押えシートの前記粘着剤層を、前記各スイッチ用ドームの表面と前記基板の表面とに貼り付ける工程と、
を有することを特徴とするスイッチモジュールの製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載のスイッチモジュールの製造方法であって、
前記キーマットは、前記スイッチシートと対向する面が平らに形成されていることを特徴とするスイッチモジュールの製造方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載のスイッチモジュールの製造方法であって、
前記突起物が、円柱形状もしくは立方体形状であると共に、シリコンラバー、金属、ポリエステルのいずれかの材質であることを特徴とするスイッチモジュールの製造方法。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１つに記載のスイッチモジュールの製造方法であって、
前記突起物の突起高さは、前記スイッチ用ドームのストロークの１/３〜２/３であることを特徴とするスイッチモジュールの製造方法。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１つに記載のスイッチモジュールの製造方法であって、
前記突起物の大きさは、前記スイッチ用ドームの直径に対して１/４〜３/４であることを特徴とするスイッチモジュールの製造方法。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１つに記載のスイッチモジュールの製造方法であって、
前記ドーム押えシートは、前記シート材の内面全体に前記粘着剤層を設けてなることを特徴とするスイッチモジュールの製造方法。
【請求項７】
請求項１から５のいずれか１つに記載のスイッチモジュールの製造方法であって、
前記ドーム押えシートは、前記スイッチ用ドームを保持する部分は粘着剤層がなく、前記スイッチ用ドームを保持する部分以外の部分が粘着剤層で前記基板の表面に貼り付けられていることを特徴とするスイッチモジュールの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２０１２−１０９２７２（Ｐ２０１２−１０９２７２Ａ）
【公開日】平成２４年６月７日（２０１２．６．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−４４２８２（Ｐ２０１２−４４２８２）
【出願日】平成２４年２月２９日（２０１２．２．２９）
【分割の表示】特願２００６−３５０４３６（Ｐ２００６−３５０４３６）の分割
【原出願日】平成１８年１２月２６日（２００６．１２．２６）
【出願人】（０００００５１８６）株式会社フジクラ (4,463)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月７日（２０１２．６．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年２月２９日（２０１２．２．２９）
【分割の表示】特願２００６−３５０４３６（Ｐ２００６−３５０４３６）の分割
【原出願日】平成１８年１２月２６日（２００６．１２．２６）
【出願人】（０００００５１８６）株式会社フジクラ (4,463)
【Ｆターム（参考）】
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