スイッチパネルおよびスイッチを有する化粧パネル
【課題】製造しやすく、スイッチの誤操作を防止でき、かつ押動作を長期間スムーズに維持できるスイッチパネルおよびスイッチを有する化粧パネルを得る。
【解決手段】硬度の異なる２以上の樹脂層を合わせて成るスイッチパネル３であって、硬度の高い硬質樹脂層１０をスイッチ４の表面側に、硬度の低い軟質樹脂層１１をスイッチ４の裏面側に配置し、各スイッチ４の一部又は全部を溝にて区分けした一体型のスイッチパネル３とし、その溝５は、硬質樹脂層１０から軟質樹脂層１１の内部まで達し、軟質樹脂層の一部を残すように形成されるスイッチパネル３としている。
【解決手段】硬度の異なる２以上の樹脂層を合わせて成るスイッチパネル３であって、硬度の高い硬質樹脂層１０をスイッチ４の表面側に、硬度の低い軟質樹脂層１１をスイッチ４の裏面側に配置し、各スイッチ４の一部又は全部を溝にて区分けした一体型のスイッチパネル３とし、その溝５は、硬質樹脂層１０から軟質樹脂層１１の内部まで達し、軟質樹脂層の一部を残すように形成されるスイッチパネル３としている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話、電卓、パーソナルコンピュータ、リモートコントローラ、家電等の操作スイッチを有する電子機器に使用されるスイッチパネル、およびスイッチを有する化粧パネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、携帯電話等の電子機器のスイッチパネルには、個々に分離されたスイッチ（キートップ）が配置されている（例えば、特許文献１参照）。一方、最近では、携帯電話等の電子機器の薄型化の要求が益々強くなってきており、より薄いスイッチパネルが要求されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−０３９３６９号公報（段落番号００１７等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、スイッチパネルの薄型化が進むと、個々のスイッチを正確に配置することが難しくなる。このため、スイッチが正確に配置されない不良品の多発、かかる不良品の多発を防止するための工数の増大を招くという問題がある。このため、できるだけ、個々のスイッチを一体化させたまま、電子機器の製造工程を行うのが望ましい。また、電子機器が完成した後の使用においては、スイッチの誤操作を防止でき、かつスイッチの押圧動作を長期間、スムーズに維持できるのが好ましい。
【０００５】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、製造しやすく、スイッチの誤操作を防止でき、かつ押圧動作を長期間スムーズに維持できるスイッチパネルおよびスイッチを有する化粧パネルを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明は、硬度の異なる２以上の樹脂層を合わせて成るスイッチパネルであって、硬度の高い硬質樹脂層をスイッチの表面側に、硬度の低い軟質樹脂層をスイッチの裏面側に配置し、各スイッチの一部又は全部を溝にて区分けした一体型のスイッチパネルとし、その溝は、硬質樹脂層から軟質樹脂層の内部まで達し、軟質樹脂層の一部を残すように形成されるスイッチパネルとしている。各スイッチの領域を溝によって区分けした一体型のスイッチパネルを採用することにより、各スイッチを個別に配置する必要がない。したがって、各スイッチを正確に配置する工数が不要となる。また、スイッチ毎に立体的な区分けがなされているので、押圧動作の際に誤動作を防止できる。さらに、溝を、硬質樹脂層から軟質樹脂層の内部まで達するようにし、軟質樹脂層の一部を残すように形成しているので、スイッチの押圧動作を繰り返し行っても、溝の下方に存在する残部領域の靭性と曲げ強度が高いため、長期間の使用が可能である。
【０００７】
また、別の本発明は、先の発明における軟質樹脂層の裏面に、金属薄膜層、暗色層の順に層を形成したスイッチパネルとしている。このため、使用者は、硬質樹脂層を通して、軟質樹脂層の裏側に形成された金属薄膜層を視認することにより、金属の質感を得ることができる。
【０００８】
また、別の本発明は、先の発明における金属薄膜層および暗色層の内、少なくとも暗色層を貫通する穴を１つまたは２つ以上形成し、その穴の一部または全部に有色層を形成したスイッチパネルとしている。このため、暗色層の裏側から照光すると、有色層を通じて、その有色層の上方に形成された穴の部分が有色発光する。穴は、金属薄膜層と暗色層の両方の層を貫通する穴の他、暗色層のみを貫通する穴も含む。金属薄膜層の光透過率が高い場合には、暗色層のみを貫通する穴を形成した場合でも、暗色層の裏側から照光すると、その穴の形状に光らせることが可能である。
【０００９】
また、別の本発明は、先の各発明における硬質樹脂層をアクリル樹脂製のパネルとし、軟質樹脂層をポリカーボネート樹脂製のパネルとしたスイッチパネルとしている。アクリル樹脂の高硬度を活かしてスイッチパネルの外側を傷つきにくくできると共に、ポリカーボネート樹脂の靭性と曲げ強度の高さを活かして長期間の押圧動作の繰り返しにも耐えられる優れたスイッチパネルができる。
【００１０】
また、別の本発明は、先の各発明における硬質樹脂層を、軟質樹脂層の表面に形成されたハードコート層としたスイッチパネルとしている。このため、硬質樹脂層の形成が容易であり、かつ硬質樹脂層をより薄く形成することができる。
【００１１】
また、別の本発明は、硬度の異なる２以上の樹脂層を合わせて成るスイッチを有する化粧パネルであって、硬度の高い硬質樹脂層を化粧パネルの表面側に、硬度の低い軟質樹脂層を化粧パネルの裏面側に配置し、化粧パネルに形成される各スイッチの一部又は全部を溝にて区分けし、その溝は、硬質樹脂層から軟質樹脂層の内部まで達し、軟質樹脂層の一部を残すように形成した、スイッチを有する化粧パネルとしている。各スイッチの領域を溝によって区分けした一体型の化粧パネルを採用することにより、各スイッチを個別に配置する必要がない。したがって、各スイッチを正確に配置する工数が不要となる。また、スイッチ毎に立体的な区分けがなされているので、押圧動作の際に誤動作を防止できる。さらに、溝を、硬質樹脂層から軟質樹脂層の内部まで達するようにし、軟質樹脂層の一部を残すように形成しているので、スイッチの押圧動作を繰り返し行っても、溝の下方に存在する残部領域の靭性と曲げ強度が高いため、長期間の使用が可能である。
【００１２】
また、別の本発明は、先の発明における軟質樹脂層の裏面に、金属薄膜層、暗色層の順に層を形成した、スイッチを有する化粧パネルとしている。このため、使用者は、硬質樹脂層を通して、軟質樹脂層の裏側に形成された金属薄膜層を視認することにより、金属の質感を得ることができる。
【００１３】
また、別の本発明は、先の発明における金属薄膜層および暗色層の内、少なくとも暗色層を貫通する穴を１つまたは２つ以上形成し、その穴の一部または全部に有色層を形成した、スイッチを有する化粧パネルとしている。このため、暗色層の裏側から照光すると、有色層を通じて、その有色層の上方に形成された穴の部分が有色発光する。穴は、金属薄膜層と暗色層の両方の層を貫通する穴の他、暗色層のみを貫通する穴も含む。金属薄膜層の光透過率が高い場合には、暗色層のみを貫通する穴を形成した場合でも、暗色層の裏側から照光すると、その穴の形状に光らせることが可能である。
【００１４】
また、別の本発明は、先の各発明における硬質樹脂層をアクリル樹脂製のパネルとし、軟質樹脂層をポリカーボネート樹脂製のパネルとした、スイッチを有する化粧パネルとしている。アクリル樹脂の高硬度を活かして化粧パネルの外側を傷つきにくくできると共に、ポリカーボネート樹脂の靭性と曲げ強度の高さを活かして、長期間の押圧動作の繰り返しにも耐えられる優れた化粧パネルができる。
【００１５】
また、別の本発明は、先の各発明における硬質樹脂層を、軟質樹脂層の表面に形成されたハードコート層とした、スイッチを有する化粧パネルとしている。このため、硬質樹脂層の形成が容易であり、かつ硬質樹脂層をより薄く形成することができる。
【００１６】
本発明において、「スイッチパネル」とは、操作スイッチを有する電子機器における操作盤のことである。このような電子機器における操作盤であれば、複数の操作スイッチを有する限り、その形状、設置状態、設置場所、設置目的等を問わず、本発明のスイッチパネルに含まれる。このようなスイッチパネルの例としては、携帯電話、電卓、リモートコントローラ、パーソナルディジタルアシスタンス（ＰＤＡ）、ラジオ、ＭＰ３プレーヤ等の小型電子機器の操作盤、パーソナルコンピュータ、ワードプロセッサ等のキーボードを有する電子機器の操作盤、エアーコンディショナ、インターホン等の壁面設置型の電子機器の操作盤、電子レンジ、オーブン、冷蔵庫、炊飯器、掃除機、ガスレンジ、電話機等の家電の操作盤、自動販売機、券売機等の商業用機械、管理システム等の産業用機械の操作盤を挙げることができる。
【００１７】
本発明において、「化粧パネル」とは、スイッチを有し、上述のスイッチパネルを含むパネルを意味する。例えば、携帯電話であれば、スイッチを含む外側ケースは、化粧パネルの範疇に入る。
【００１８】
本発明のスイッチパネルを構成する樹脂層は、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂等のいずれの樹脂でも良い。熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリブチレン（ＰＢ）、アイオノマー、エチレン／酢酸ビニル樹脂（Ｅ／ＶＡＣ）、エチレン／ビニルアルコール樹脂（Ｅ／ＶＡＬ）、ポリメチルペンテン（ＰＭＰ）、環状オレフィン共重合体（ＣＯＣ）、塩素化ポリエチレン（ＰＥ−Ｃ）等のオレフィン系樹脂、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリ塩化ビニリデン（ＰＶＤＣ）、エチレン／塩化ビニル樹脂（Ｅ／ＶＣ）、塩素化ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ−Ｃ）等の塩化ビニル系樹脂、ポリスチレン（ＰＳ）、スチレン／アクリロニトリル樹脂（ＳＡＮ）、アクリロニトリル／ブタジエン／スチレン樹脂（ＡＢＳ）、ＡＡＳ樹脂、ＡＥＳ樹脂、ＡＣＳ樹脂、ＭＢＳ樹脂、スチレン／Ｎ−フェニルマレイミド樹脂、スチレン／無水マレイン酸樹脂等のスチレン系樹脂、ポリアクリロニトリル、ポリアクリルアミド、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）等のアクリル樹脂、ポリアミド６（ＰＡ６）、ポリアミド６６（ＰＡ６６）、ポリアミド６１０（ＰＡ６１０）、ポリアミド６１２（ＰＡ６１２）、ポリアミド１２（ＰＡ１２）、ポリアミド１１（ＰＡ１１）、ポリアミド４６（ＰＡ４６）、ポリアミドＭＸＤ６（ＰＡ−ＭＸＤ６）、変性ポリアミド６Ｔ、モノマーキャスティングポリアミド等のポリアミド（ＰＡ）類、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリブチレンナフタレート（ＰＢＮ）、ポリシクロヘキシレンジメチレンテレフタレート（ＰＣＴ）等の熱可塑性ポリエステル類、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、変性ポリフェニレンエーテル（ｍ−ＰＰＥ）等のポリフェニレンエーテル系樹脂、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン／ヘキサフルオロプロポレン共重合体（ＦＥＰ）、テトラフルオロエチレン／パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、エチレン／テトラフルオロエチレン共重合体（Ｅ／ＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）等のフッ素樹脂類、液晶ポリエステル（ＬＣＰ）等の液晶ポリマー、ポリアクリレート（ＰＡＲ）、熱可塑性ポリイミド（ＴＰＩ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）等の熱可塑性イミド系樹脂、ポリケトン（ＰＫ）、ポリエーテルケトン（ＰＥＫ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリアリールケトン（ＰＡＥＫ）、脂肪族ポリケトン（ＡＰＫ）等のケトン系樹脂、ポリスルホン（ＰＳＦ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）等のスルホン系樹脂、ポリベンズイミダゾール（ＰＢＩ）；ポリパラバン酸（ＰＰＡ）レーヨン、セロファン、セルロースエステル、酢酸セルロース、三酢酸セルロース、セルロースエーテル、エチルセルロース等の多糖類、ガラス繊維強化熱可塑性プラスチック（ＦＲＴＰ）類を挙げることができる。
【００１９】
また、熱硬化性樹脂としては、フェノール樹脂（ＰＦ）、ユリア樹脂（ＵＦ）、メラミン樹脂（ＭＦ）、不飽和ポリエステル（ＵＰ）、アルキド樹脂、シリコーン樹脂（ＳＩ）、エポキシ樹脂（ＥＰ）、ウレタン樹脂（ＰＵＲ）、ポリビニルエステル、ポリフタル酸ジアリル（ＰＤＡＰ）、ポリイミド（ＰＩ）、ビスマレイミド・トリアジン樹脂（ＢＴレジン）、フラン樹脂（ＦＦ）、キシレン樹脂、グアナミン樹脂、マレイン樹脂、ジシクロペンタジエン樹脂（ＤＣＰＤ）、熱硬化性強化プラスチック（ＦＲＰ）等を挙げることができる。本発明では、硬質樹脂層を外面側に、軟質樹脂層を内面側にそれぞれ配置すれば、硬質樹脂層および軟質樹脂層の組み合わせとして、いかなる種類の樹脂層を選択しても良い。硬質と軟質は、弾性係数を基準に判断される。
【００２０】
硬質樹脂層と軟質樹脂層との組み合わせとしては、硬質樹脂製パネルおよび軟質樹脂製パネルに、それぞれ、アクリル樹脂製のパネルおよびポリカーボネート樹脂製のパネルを用いる組み合わせの他（以後、先出の樹脂製パネルが硬質樹脂層に相当し、後出の樹脂製パネルが軟質樹脂層に相当する。）、アクリル樹脂製のパネルおよびオレフィン系樹脂（ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリブチレン樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂等）製のパネルの組み合わせ、硬質塩化ビニル樹脂製のパネルおよびオレフィン系樹脂製のパネルの組み合わせ、アクリル樹脂製のパネルおよびポリエステル樹脂製のパネルの組み合わせ、ポリエチレンテレフタレート樹脂製のパネルおよびＡＢＳ樹脂製のパネルの組み合わせ、アクリル樹脂製のパネルおよびＡＢＳ樹脂製のパネルの組み合わせ、アクリル樹脂製のパネルおよびウレタン樹脂の組み合わせ、硬質塩化ビニル樹脂製のパネルおよびウレタン樹脂の組み合わせ、ポリエチレンテレフタレート樹脂製のパネルおよびウレタン樹脂の組み合わせが、好適な組み合わせである。
【００２１】
また、軟質樹脂層の表面に、硬質樹脂層としてハードコート層を形成する場合、ハードコート層および軟質樹脂製パネルの組み合わせとして、それぞれＵＶ硬化型アクリル系樹脂および熱可塑性のアクリル系樹脂製のパネルの組み合わせの他（以後、先出の樹脂層がハードコート層に相当し、後出の樹脂製パネルが軟質樹脂層に相当する。）、ＵＶ硬化型アクリル系樹脂およびポリカーボネート樹脂製のパネルの組み合わせ、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂等の熱硬化性樹脂およびポリカーボネート樹脂製のパネルの組み合わせ、ＵＶ硬化型アクリル系樹脂およびウレタン樹脂の組み合わせ、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂等の熱硬化性樹脂およびウレタン樹脂の組み合わせが、好適な組み合わせである。
【００２２】
また、「金属薄膜層」は、アルミニウム、インジウム、ニッケル、クロム、錫等の金属の薄膜層であり、その形成方法は、スパッタリング等に代表される物理的な薄膜形成法であるか、ＣＶＤ等に代表される化学的な薄膜形成法であるかを問わない。さらに、金属薄膜層をメッキにより形成したり、ホットスタンプあるいは転写にて形成しても良い。また、「金属」とは、単一元素から成るか、二以上の元素から成るかを問わず、広義に解釈されるものとする。したがって、合金も、本発明における「金属」に含まれる。
【００２３】
「暗色層」は、好ましくは黒色の層であるが、黒以外の色であっても、外からの光を暗色層より奥に入射させにくくし、金属薄膜層にて入射光を外に反射しやすくできる層であれば良い。「有色層」は、透明を除くように広義に解釈される層である。「暗色層」および「有色層」の形成は、顔料、インク等を用いた印刷の他、蒸着等の他の手法で行っても良い。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、製造しやすく、スイッチの誤操作を防止でき、かつ押圧動作を長期間スムーズに維持できるスイッチパネル、およびスイッチを有する化粧パネルが得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明に係るスイッチパネルおよびスイッチを有する化粧パネルの好適な実施の形態について、図面を参照しながら説明するが、本発明はかかる実施の形態に限定されない。
【００２６】
１．スイッチパネル
図１は、本発明の実施の形態に係るスイッチパネル３を含む押釦スイッチ用部材１の平面図である。
【００２７】
押釦スイッチ用部材１は、透明なゴム状弾性体２の上に、スイッチパネル３を貼り付けた構造を有している。スイッチパネル３の表面（図１の紙面の表側）には、複数のスイッチ４が配置されている。各スイッチ４は、裏側にへこむ溝（図１では、斜線で示す部分）５にて区分けされている。円形のスイッチ４の一段下には、有色模様６，８が描かれた２つのスイッチ４が、別のスイッチ４を挟むように配置されている。当該別のスイッチ４には、「Ｃ」という文字７が描かれている。なお、「透明」は、全ての部材において、無色透明、有色透明の他、半透明も含み、全く透過しない不透明な状態を除く意味に広義に解釈されるものとする。
【００２８】
図２は、押釦スイッチ用部材１を図１に示すＡ−Ａ線で切断した際の断面図である。
【００２９】
スイッチパネル３は、硬質樹脂層１０の裏側に軟質樹脂層１１を付けて、軟質樹脂層１１の裏側に各種の層を形成した構造を有している。この実施の形態では、硬質樹脂層１０としてアクリル樹脂製のパネルを、軟質樹脂層１１としてポリカーボネート樹脂製のパネルを、それぞれ用いている。ただし、かかる組み合わせに限定されず、外側に硬質樹脂層１０を、内側に軟質樹脂層１１を配置すれば、他の種類の樹脂製パネルを使用しても良い。さらに、硬質樹脂層１０を、ＵＶ硬化型のアクリル樹脂からなるハードコート層とし、軟質樹脂層１１の表面に形成するようにしても良い。
【００３０】
軟質樹脂層１１の裏側には、金属薄膜層１２、暗色層１５が順に形成されている。金属薄膜層１２には、有色模様６，８および文字７の形に穴１６が形成されている。金属薄膜層１２は、光透過率５〜５０％の層とするのが好ましい。有色模様６，８の部分に形成された穴１６，１６には、それぞれ、有色層（図２では、斜線で示す部分）１３，１４が形成されている。暗色層１５のさらに裏側には、穴１６の部分を埋めるように、接着剤層１７が形成されている。スイッチパネル３は、硬質樹脂層１０から暗色層１５（若しくは接着剤層１７を含む）まで積層させた構造を有する。
【００３１】
スイッチパネル３の裏側には、透明なゴム状弾性体２が接着剤層１７を介して貼り付けられている。スイッチ４の押圧動作により、透明なゴム状弾性体２の下方に配置されるタクトスイッチ（不図示）を押すことができるように、透明なゴム状弾性体２の裏側におけるタクトスイッチ上方に、押圧子２ａが形成されている。
【００３２】
溝５は、硬質樹脂層１０を貫通し、軟質樹脂層１１の所定の深さに至るように形成されている。硬質樹脂層１０の厚さをＬ１、軟質樹脂層１１の厚さをＬ２、溝５の内底部から軟質樹脂層１１の裏面までの厚さをＬ３とする。Ｌ１＋Ｌ２は、０．２〜２．０ｍｍの範囲、特に、０．３〜０．６ｍｍの範囲の厚さとするのが好ましい。Ｌ１＋Ｌ２を０．２ｍｍ以上とすることにより、溝５を形成しやすく、かつスイッチ４の突出を指で認識しやすい。また、Ｌ１＋Ｌ２を２．０ｍｍ以下とすることにより、スイッチパネル３の薄型化、さらには電子機器の薄型化に貢献できる。
【００３３】
Ｌ３は、Ｌ１＋Ｌ２に対して０．１以上０．５以下の厚さとするのが好ましい。Ｌ３をＬ１＋Ｌ２に対して０．１以上の厚さとすると、溝５の深さが硬質樹脂層１０と軟質樹脂層１１の両厚みの総和に対して極端に浅くならないので、溝５の形成後の製造工程において、溝５から割れる危険性をより低くすることができる。また、Ｌ３をＬ１＋Ｌ２に対して０．５以下の厚さとすると、各スイッチ４を押した際に溝５の残部がたわみやすくなる。Ｌ１＋Ｌ２を０．２〜２．０ｍｍの範囲の厚さとした場合、Ｌ３は、Ｌ１＋Ｌ２に対して０．１以上０．５以下の厚さなので、２０〜１０００μｍの範囲で変化する。Ｌ１＋Ｌ２とＬ３のより好ましい関係は、Ｌ１＋Ｌ２が０．３〜０．５ｍｍに対して、Ｌ３が０．０３〜０．２５ｍｍであり、特に、かかる条件下ではＬ３を０．２０ｍｍ前後とするのが好ましい。
【００３４】
ここで、硬質樹脂層１０と軟質樹脂層１１の組み合わせを変えた３種類のスイッチパネル３を用意し、好適なＬ３の長さを評価した結果について説明する。
【００３５】
（１） スイッチパネルＡ
スイッチパネルＡは、厚さ０．４ｍｍのＰＣ製の軟質樹脂層１１（帝人化成株式会社製のパンライトＬ１２５０ＺＷ）の表面に、厚さ０．１ｍｍのＰＭＭＡ製の硬質樹脂層１０（住友化学株式会社製のスミペックスＥＸ）を付けた構成を有する。Ｌ３が０．０３〜０．３５ｍｍの範囲となるように溝５を形成したスイッチパネルＡを、２０個用意した。
【００３６】
（２） スイッチパネルＢ
スイッチパネルＢは、厚さ０．４ｍｍのＡＢＳ製の軟質樹脂層１１（東レ株式会社製のトヨラック９２０）の表面に、厚さ０．１ｍｍのＰＭＭＡ製の硬質樹脂層１０（住友化学株式会社製のスミペックスＥＸ）を付けた構成を有する。スイッチパネルＡと同じ深さの溝５を形成したスイッチパネルＢを、２０個用意した。
【００３７】
（３） スイッチパネルＣ
スイッチパネルＣは、厚さ０．４ｍｍのＰＥ製の軟質樹脂層１１（株式会社プライムポリマー製のハイゼックス７３０Ｆ）の表面に、厚さ０．１ｍｍのＰＰ製の硬質樹脂層１０（株式会社プライムポリマー製のプライムポリプロＥ１８５Ｇ）を付けた構成を有する。スイッチパネルＡおよびＢと同じ深さの溝５を形成したスイッチパネルＣを、２０個用意した。
【００３８】
上記３種類のスイッチパネルを、指による各キーの認識のしやすさ、割れの生じにくさ、撓みやすさの観点で評価した結果、スイッチパネルＡの場合には、特に、Ｌ３が０．１５〜０．２５ｍｍの範囲にあるサンプルで、各キーの認識がしやすく、割れが生じにくく、かつ撓みやすいという評価結果が得られた。また、スイッチパネルＢの場合には、特に、Ｌ３が０．１５〜０．２５ｍｍの範囲にあるサンプルで、各キーの認識がしやすく、割れが生じにくく、かつ撓みやすいという評価結果が得られた。さらに、スイッチパネルＣの場合には、特に、Ｌ３が０．０５〜０．２５ｍｍの範囲にあるサンプルで、各キーの認識がしやすく、割れが生じにくく、かつ撓みやすいという評価結果が得られた。
【００３９】
スイッチパネルＡ〜Ｃの場合、Ｌ１＋Ｌ２は、共に０．５ｍｍである。このため、スイッチパネルＡおよびＢの好適なＬ３の長さは、それぞれ、Ｌ１＋Ｌ２に対して０．３〜０．５の範囲であることがわかった。同様に、スイッチパネルＣの好適なＬ３の長さは、Ｌ１＋Ｌ２に対して０．１〜０．５の範囲であることがわかった。このような結果から、Ｌ３としては、Ｌ１＋Ｌ２に対して０．１以上０．５以下の範囲の長さがより好ましいと考えられる。
【００４０】
さらに、硬質樹脂層１０と軟質樹脂層１１の組み合わせを変えた別の３種類のスイッチパネル３を用意し、好適なＬ３の長さを評価した結果について説明する。
【００４１】
（４）スイッチパネルＤ
スイッチパネルＤは、厚さ０．３ｍｍの透明スチレン系熱可塑性エラストマーであるラバロンＦＪ７３７０Ｃ（三菱化学株式会社製）の軟質樹脂層の表面に厚さ０．３ｍｍのＰＭＭＡ製の硬質樹脂層（住友化学株式会社製スミペックスＥＸ）を付けた構成を有する。Ｌ３が０．０３〜０．３５ｍｍの範囲となるように溝５を形成したスイッチパネルＤを、２０個用意した。
【００４２】
（５）スイッチパネルＥ
スイッチパネルＥは、厚さ０．３ｍｍの透明スチレン系熱可塑性エラストマー（旭化成株式会社のアサフレックスを３０％混入したＰＳジャパン株式会社のポリスチレンＳＣ００４）を軟質樹脂層とし、その表面に、厚さ０．２ｍｍの三菱レイヨン株式会社製アクリペットＶ００１からなる硬質樹脂層を付けた構成を有する。スイッチパネルＤと同じ深さの溝５を形成したスイッチパネルＥを、２０個用意した。
【００４３】
（６）スイッチパネルＦ
スイッチパネルＦは、厚さ０．３ｍｍのポリエステル系透明熱可塑性エラストマー（三菱化学株式会社製プリマロイＡ１７０６Ｃ）を軟質樹脂層とし、その表面に厚さ０．３ｍｍのＰＭＭＡ製の硬質樹脂層（住友化学株式会社製スミペックスＥＸ）を付けた構成を有する。スイッチパネルＤおよびＥと同じ深さの溝５を形成したスイッチパネルＦを、２０個用意した。
【００４４】
上記３種類のスイッチパネルを、指による各キーの認識のしやすさ、割れの生じにくさ、撓みやすさの観点で評価した結果、スイッチパネルＤの場合には、特に、Ｌ３が０．１５〜０．２５ｍｍの範囲にあるサンプルで、各キーの認識がしやすく、割れが生じにくく、かつ撓みやすいという評価結果が得られた。また、スイッチパネルＥの場合には、特に、Ｌ３が０．１５〜０．２５ｍｍの範囲にあるサンプルで、各キーの認識がしやすく、割れが生じにくく、かつ撓みやすいという評価結果が得られた。さらに、スイッチパネルＦの場合には、特に、Ｌ３が０．１５〜０．２５ｍｍの範囲にあるサンプルで、各キーの認識がしやすく、割れが生じにくく、かつ撓みやすいという評価結果が得られた。
【００４５】
スイッチパネルＤおよびスイッチパネルＦの場合、Ｌ１＋Ｌ２は、共に０．６ｍｍである。このため、スイッチパネルＤおよびＦの好適なＬ３の長さは、それぞれ、Ｌ１＋Ｌ２に対して０．２５〜０．４１の範囲であることがわかった。また、スイッチパネルＥの場合、Ｌ１＋Ｌ２は、０．５ｍｍである。このため、スイッチパネルＥの好適なＬ３の長さは、Ｌ１＋Ｌ２に対して０．３〜０．５の範囲であることがわかった。このような結果から、Ｌ３としては、Ｌ１＋Ｌ２に対して０．２５以上０．５以下の範囲の長さがより好ましいと考えられる。
【００４６】
ここで、好適なＬ３とＬ１＋Ｌ２の関係を理論的に導くための一例につき説明する。
【００４７】
曲げ応力Ｗ（ｋｇ）は全曲げモーメントＭ（ｋｇ・ｃｍ）によって引き起こされる発生応力である。その発生応力が、外力Ｐ（ｋｇ）を下回るとき、規定量までの曲げという現象を発生させる。
【００４８】
スイッチパネル３の長辺をＫ（ｃｍ）、スイッチの押し込み量をＤ（ｃｍ）とすると、スイッチパネル３をＤ（ｃｍ）押した際の近似半径Ｒ（ｃｍ）を計算で求めることができる。スイッチパネル３の縦弾性係数をＥ（ｋｇｆ／ｃｍ２）、断面二次モーメントをＩ（ｃｍ４）とすると、全曲げモーメントＭ（ｋｇ・ｃｍ）およびそのＭによって引き起こされる曲げ応力Ｗ（ｋｇ）は、次のように表すことができる。
Ｍ＝Ｅ×Ｉ／Ｒ
Ｗ＝（Ｍ−Ｚ×Ｘ）／（Ｘ−Ｋ）
Ｚ：片方の支持はりにかかる反力（ｋｇ）
Ｘ：支持はりから押す位置までの距離（ｃｍ）
ここで、Ｗ＜Ｐとなれば、Ｄ（ｃｍ）まで曲がることができる。
【００４９】
スイッチパネル３の全投影面積をＳ（ｃｍ２）、スイッチパネル３の硬質樹脂層１０の投影面積をＳ’（ｃｍ２）、硬質樹脂層１０の厚みをＬ１（ｃｍ）、軟質樹脂層１１の厚みをＬ２（ｃｍ）、硬質樹脂縦弾性係数をＥｈ（ｋｇｆ／ｃｍ２）、軟質樹脂縦弾性係数をＥｓ（ｋｇｆ／ｃｍ２）とする。溝５の深さＬ（＝Ｌ１＋Ｌ２−Ｌ３）を未知数とした断面二次モーメントＩ（ｃｍ４）を硬質樹脂層１０の厚みＬ１、軟質樹脂層１１の溝形成部分の厚み（Ｌ−Ｌ１）、軟質樹脂層１１の溝形成部分の厚み（Ｌ１＋Ｌ２−Ｌ）毎にＬの文字式で表し、その未知数Ｌの含まれる曲げ応力の不等式を作成し、その解を求めることで、Ｌ３の理論上必要となる厚みを導き出すことが可能である。Ｍ（ｋｇ・ｃｍ）は、次の式のように表すことができる。
【００５０】
【数１】
【００５１】
また、発生応力Ｗが最大になるように考えておくことで、計算上の安全をみる。Ｗが最大となるのは、Ｗ＝２×Ｍ／（Ｄ／２）のときであり、そこからＷが求められる。
【００５２】
また、スイッチパネル３内のスイッチ４を押す力を０．３（ｋｇ）とした場合、スイッチパネル３の発生応力の他に、ゴム状弾性体２、接着剤層１７、タクトスイッチ、押圧子２ａ等に発生する他の応力も考慮する必要がある。そのために必要な補正係数をＱとすると、スイッチパネル３自体を押すために割かれる力Ｐは、０．３×Ｑ（ｋｇ）となる（Ｑ：実際の仕様より実験値として求める。）。よって、Ｗ＜Ｐで表される不等式より、理論上、Ｌの範囲を導き出し、その結果よりＬ３の範囲を導き出すことができる。
【００５３】
先に評価した６種類のスイッチパネルの内の３種類のスイッチパネルＡ、ＢおよびＣについて、上記の計算により好適なＬ３を求めると、スイッチパネルＡの場合、好適なＬ３の長さは、０．２６ｍｍ以下である。スイッチパネルＢの場合、好適なＬ３の長さは、０．２７ｍｍ以下である。また、スイッチパネルＣの場合、好適なＬ３の長さは、０．３５ｍｍ以下である。ただし、補正係数Ｑは、０．００３６とした。割れを生じにくくするための最低限の厚みを考慮した実験結果との差はあるが、理論的に、好適なＬ３のおおよその範囲を把握することが可能であることがわかった。
【００５４】
図３は、スイッチパネル３を含む押釦スイッチ用部材１の製造工程の流れを示すフローチャートである。
【００５５】
まず、硬質樹脂層１０と軟質樹脂層１１を接合する（ステップＳ１０１）。ステップＳ１０１は、例えば、共押し出しによる押し出し加工、ドライラミネートあるいは熱融着による貼り付け、ハードコート材の塗布およびその硬化等の手法により行われる。樹脂製のパネルを加工するので、射出成形に必要とされる金型が不要である。このため、品種変更の際に容易に対応できる。
【００５６】
次に、軟質樹脂層１１の裏側に、金属薄膜層１２を形成する（ステップＳ１０２）。ステップＳ１０２では、アルミニウムを蒸着する方法が採用されているが、スパッタリング等の他の方法で、アルミニウム若しくは他種金属の層を形成しても良い。
【００５７】
次に、金属薄膜層１２に形成される穴１６の一部若しくは全部に、有色層１３，１４を形成する（ステップＳ１０３）。有色層１３，１４は、印刷によって形成するのが好ましい。
【００５８】
次に、有色層１３，１４の部分と、有色層１３，１４を形成していない穴１６の部分を除き、金属薄膜層１２の裏側に暗色層１５を形成する（ステップＳ１０４）。暗色層１５は、黒色の印刷層が好ましいが、黒色以外の色でも、暗色層１５より裏側に光を透過させにくい色の層であれば良い。なお、有色層１３，１４の形成と暗色層１５の形成を、一度の印刷で行っても良い。さらに、ステップＳ１０３とステップＳ１０４とを逆順にしても良い。
【００５９】
次に、硬質樹脂層１０から軟質樹脂層１１の所定深さまで、溝５を形成する（ステップＳ１０５）。溝５の形成は、好ましくは、ＮＣ切削加工機を用いた切削加工にて行われる。切削用の刃は、好ましくは、超硬合金製のエンドミル、刃先をダイヤモンドコートしたダイヤモンドカッターであるが、スイッチパネル３の材質、切削の形状等により適切なものを選択できる。さらに、溝５を、レーザ加工により形成しても良い。
【００６０】
次に、透明なゴム状弾性体２とスイッチパネル３とを接着剤層１７を介して接合する（ステップＳ１０６）。透明なゴム状弾性体２は、好ましくはシリコーンゴムである。
【００６１】
上記の製造工程は、次のように変えても良い。例えば、溝５の形成を、ステップＳ１０１の前または直後に行うようにしても良い。また、硬質樹脂層１０と軟質樹脂層１１との接合（ステップＳ１０１）を、ステップＳ１０２〜ステップＳ１０６のいずれのステップの直後に行うようにしても良い。また、ステップＳ１０１は、硬質樹脂層１０と軟質樹脂層１１とを接着剤で接着する工程でも良い。
【００６２】
また、スイッチパネル３の金属調の質感をより高めるために、硬質樹脂層１０若しくは軟質樹脂層１１の表若しくは裏面に、スピンカット、ヘアライン等の形状に切削痕あるいは研磨痕を形成しても良い。かかる切削痕あるいは研磨痕は、例えば、切削加工、プレス加工等により形成することができる。この工程は、上記ステップＳ１０１〜ステップＳ１０６のいずれのステップの直後に行っても良い。また、硬質樹脂層１０の表面に、文字等の形状にエンボス加工を施したり、硬質樹脂層１０より硬度の高いハードコート層を形成しても良い。
【００６３】
以上説明したように、複数のスイッチ４が一体化した状態で製造工程を流れるため、スイッチを個別に貼り付ける場合と異なり、組み立て工程が容易で、かつスイッチの正確な配置が実現できる。また、溝５の部分とスイッチ４の部分とは同じ材質から成るので、裏面全面への印刷により装飾することが極めて容易になる。さらに、各スイッチ４間が溝５で隔てられており、隙間がないので、スイッチパネル３の裏側から照光した場合、スイッチ４同士の隙間から光が漏れることはない。したがって、スイッチ４をより明るく光らせることができる。
【００６４】
スイッチ４の境界に溝５が存在するので、フラットパネルとは異なり、スイッチの誤操作を低減でき、操作性の極めて良いスイッチパネル３ができる。また、スイッチパネル３において、溝５を、硬質樹脂層１０から軟質樹脂層１１の内部まで達し、軟質樹脂層１１の一部を残すように形成しているので、スイッチ４の押圧動作を繰り返し行っても、溝５の下方に存在する残部領域の靭性と曲げ強度が高いため、長期間の使用が可能である。また、押圧したスイッチ４の沈み込みに引きずられて、隣接するスイッチ４が沈むことによる誤作動を低減することもできる。さらに、溝５の下方に存在する残部を、当該残部と溝５の深さとの合計の長さに対して、０．１以上０．５以下としているので、スイッチパネル３が溝５から割れる危険性を低減でき、かつスイッチ４の押圧を長期間繰り返し行いやすくできる。
【００６５】
金属薄膜層１２を形成することにより、樹脂製のスイッチパネル３でありながら、使用者は金属の質感を得ることができる。また、金属薄膜層１２の裏に暗色層１５を形成することにより、さらに外部からの光を効果的に反射させることができる。したがって、金属の質感がより高まる。また、金属を使用していないので、軽量で、温かみがあり、着色の自由度が大きく、電波シールド作用もなく、金属の鋭いエッジ部分で指等を接触させることにより傷つくこともないスイッチパネル３を実現できる。特に、透明な樹脂材料を使用して、裏側からの照光によりスイッチ４の表面に形成された文字等を光らせることができるという長所が得られる。
【００６６】
２．スイッチを有する化粧パネル
図４は、本発明の実施の形態に係るスイッチを有する化粧パネル３０の平面図である。
【００６７】
スイッチを有する化粧パネル（単に、「化粧パネル」という。）３０は、先に説明したスイッチパネル３を含むように周縁領域３１を備えた電子機器用のカバーである。スイッチパネル３の上方には、透明のウィンドウ３２が形成されている。ウィンドウ３２の位置は、電子機器の表示画面の位置に相当する。化粧パネル３０は、複数のスイッチ４と各スイッチ４の周囲に形成された溝５を有している。また、図４では図示されていないが、各スイッチ４の裏側には、タクトスイッチを押すことができるように、ゴム状弾性体が備えられている。なお、スイッチを有する化粧パネルは、ウィンドウ３２のないものでも良い。
【００６８】
図４に示す化粧パネル３０において、各スイッチ４を溝５で区分けすることにより、前述のスイッチパネル３と同様の作用・効果を得ることができる。化粧パネル３０の製造工程については、図３に示すフローチャートと共通するので、その説明を省略する。
【００６９】
以上、本発明に係るスイッチパネルおよびスイッチを有する化粧パネルの各実施の形態について説明したが、本発明に係るスイッチパネルおよびスイッチを有する化粧パネルは、上述の実施の形態に限定されることなく、種々変形を施した形態にて実施可能である。
【００７０】
上述の実施の形態では、溝５は、硬質樹脂層１０から軟質樹脂層１１の内部まで達し、軟質樹脂層１１の一部を残すように形成されている。しかし、スイッチパネル３若しくは化粧パネル３０の厚さを、硬質樹脂層１０から暗色層１５までの厚さの総和と定義し、軟質樹脂層１１の残部がスイッチパネル３若しくは化粧パネル３０の厚さに対して０．１以上０．５以下となるように形成することもできる。金属薄膜層１２および暗色層１５の厚さは、軟質樹脂層１１の厚さに比べて極めて薄い。このため、スイッチパネル３若しくは化粧パネル３０の厚さを、硬質樹脂層１０から暗色層１５までの厚さの総和と定義しても、同様の作用・効果が得られる。
【００７１】
また、金属薄膜層１２、暗色層１５、有色層１３，１４、接着剤層１７は、必須の層ではない。金属の質感を持たせる必要がない場合、あるいは金属の質感を持たせる必要があっても、スピンカット、ヘアライン等の形状に切削痕あるいは研磨痕を形成することにより十分実現できれば、金属薄膜層１２は不要である。また、金属薄膜層１２による光の反射が十分高ければ、暗色層１５を形成しなくても良い。また、有色層１３，１４は、有色の模様の部分を形成しなければ、不要である。さらに、接着剤層１７は、スイッチパネル３と透明なゴム状弾性体２とを熱融着等により貼り付ける場合には不要である。
【００７２】
スイッチパネル３若しくは化粧パネル３０は、硬度の異なる３以上の樹脂層から構成されていても良い。最表面の樹脂層の硬度が、溝５の内底部から下方の残部の硬度よりも高ければ、３以上の樹脂層を積層したスイッチパネル３若しくは化粧パネル３０であっても良い。
【００７３】
また、溝５は、スイッチ４を区分けする全てのラインに形成するのではなく、一部のラインに形成し、残りに溝５を形成しないようにしても良い。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
本発明に係るスイッチパネルおよびスイッチを有する化粧パネルは、操作キーを有する各種電子機器における操作面に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明の実施の形態に係るスイッチパネルを含む押釦スイッチ用部材の平面図である。
【図２】図１に示す押釦スイッチ用部材を図１に示すＡ−Ａ線で切断した際の断面図である。
【図３】図１に示す押釦スイッチ用部材の製造工程の流れを示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施の形態に係るスイッチを含む化粧パネルの平面図である。
【符号の説明】
【００７６】
１ 押釦スイッチ用部材
２ ゴム状弾性体
２ａ 押圧子
３ スイッチパネル
４ スイッチ
５ 溝
６ 有色模様
７ 文字
８ 有色模様
９ スイッチパネル
１０ 硬質樹脂層
１１ 軟質樹脂層
１２ 金属薄膜層
１３ 有色層
１４ 有色層
１５ 暗色層
１６ 穴
１７ 接着剤層
３０ 化粧パネル（スイッチを有する化粧パネル）
３１ 周縁領域
３２ ウィンドウ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話、電卓、パーソナルコンピュータ、リモートコントローラ、家電等の操作スイッチを有する電子機器に使用されるスイッチパネル、およびスイッチを有する化粧パネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、携帯電話等の電子機器のスイッチパネルには、個々に分離されたスイッチ（キートップ）が配置されている（例えば、特許文献１参照）。一方、最近では、携帯電話等の電子機器の薄型化の要求が益々強くなってきており、より薄いスイッチパネルが要求されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−０３９３６９号公報（段落番号００１７等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、スイッチパネルの薄型化が進むと、個々のスイッチを正確に配置することが難しくなる。このため、スイッチが正確に配置されない不良品の多発、かかる不良品の多発を防止するための工数の増大を招くという問題がある。このため、できるだけ、個々のスイッチを一体化させたまま、電子機器の製造工程を行うのが望ましい。また、電子機器が完成した後の使用においては、スイッチの誤操作を防止でき、かつスイッチの押圧動作を長期間、スムーズに維持できるのが好ましい。
【０００５】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、製造しやすく、スイッチの誤操作を防止でき、かつ押圧動作を長期間スムーズに維持できるスイッチパネルおよびスイッチを有する化粧パネルを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明は、硬度の異なる２以上の樹脂層を合わせて成るスイッチパネルであって、硬度の高い硬質樹脂層をスイッチの表面側に、硬度の低い軟質樹脂層をスイッチの裏面側に配置し、各スイッチの一部又は全部を溝にて区分けした一体型のスイッチパネルとし、その溝は、硬質樹脂層から軟質樹脂層の内部まで達し、軟質樹脂層の一部を残すように形成されるスイッチパネルとしている。各スイッチの領域を溝によって区分けした一体型のスイッチパネルを採用することにより、各スイッチを個別に配置する必要がない。したがって、各スイッチを正確に配置する工数が不要となる。また、スイッチ毎に立体的な区分けがなされているので、押圧動作の際に誤動作を防止できる。さらに、溝を、硬質樹脂層から軟質樹脂層の内部まで達するようにし、軟質樹脂層の一部を残すように形成しているので、スイッチの押圧動作を繰り返し行っても、溝の下方に存在する残部領域の靭性と曲げ強度が高いため、長期間の使用が可能である。
【０００７】
また、別の本発明は、先の発明における軟質樹脂層の裏面に、金属薄膜層、暗色層の順に層を形成したスイッチパネルとしている。このため、使用者は、硬質樹脂層を通して、軟質樹脂層の裏側に形成された金属薄膜層を視認することにより、金属の質感を得ることができる。
【０００８】
また、別の本発明は、先の発明における金属薄膜層および暗色層の内、少なくとも暗色層を貫通する穴を１つまたは２つ以上形成し、その穴の一部または全部に有色層を形成したスイッチパネルとしている。このため、暗色層の裏側から照光すると、有色層を通じて、その有色層の上方に形成された穴の部分が有色発光する。穴は、金属薄膜層と暗色層の両方の層を貫通する穴の他、暗色層のみを貫通する穴も含む。金属薄膜層の光透過率が高い場合には、暗色層のみを貫通する穴を形成した場合でも、暗色層の裏側から照光すると、その穴の形状に光らせることが可能である。
【０００９】
また、別の本発明は、先の各発明における硬質樹脂層をアクリル樹脂製のパネルとし、軟質樹脂層をポリカーボネート樹脂製のパネルとしたスイッチパネルとしている。アクリル樹脂の高硬度を活かしてスイッチパネルの外側を傷つきにくくできると共に、ポリカーボネート樹脂の靭性と曲げ強度の高さを活かして長期間の押圧動作の繰り返しにも耐えられる優れたスイッチパネルができる。
【００１０】
また、別の本発明は、先の各発明における硬質樹脂層を、軟質樹脂層の表面に形成されたハードコート層としたスイッチパネルとしている。このため、硬質樹脂層の形成が容易であり、かつ硬質樹脂層をより薄く形成することができる。
【００１１】
また、別の本発明は、硬度の異なる２以上の樹脂層を合わせて成るスイッチを有する化粧パネルであって、硬度の高い硬質樹脂層を化粧パネルの表面側に、硬度の低い軟質樹脂層を化粧パネルの裏面側に配置し、化粧パネルに形成される各スイッチの一部又は全部を溝にて区分けし、その溝は、硬質樹脂層から軟質樹脂層の内部まで達し、軟質樹脂層の一部を残すように形成した、スイッチを有する化粧パネルとしている。各スイッチの領域を溝によって区分けした一体型の化粧パネルを採用することにより、各スイッチを個別に配置する必要がない。したがって、各スイッチを正確に配置する工数が不要となる。また、スイッチ毎に立体的な区分けがなされているので、押圧動作の際に誤動作を防止できる。さらに、溝を、硬質樹脂層から軟質樹脂層の内部まで達するようにし、軟質樹脂層の一部を残すように形成しているので、スイッチの押圧動作を繰り返し行っても、溝の下方に存在する残部領域の靭性と曲げ強度が高いため、長期間の使用が可能である。
【００１２】
また、別の本発明は、先の発明における軟質樹脂層の裏面に、金属薄膜層、暗色層の順に層を形成した、スイッチを有する化粧パネルとしている。このため、使用者は、硬質樹脂層を通して、軟質樹脂層の裏側に形成された金属薄膜層を視認することにより、金属の質感を得ることができる。
【００１３】
また、別の本発明は、先の発明における金属薄膜層および暗色層の内、少なくとも暗色層を貫通する穴を１つまたは２つ以上形成し、その穴の一部または全部に有色層を形成した、スイッチを有する化粧パネルとしている。このため、暗色層の裏側から照光すると、有色層を通じて、その有色層の上方に形成された穴の部分が有色発光する。穴は、金属薄膜層と暗色層の両方の層を貫通する穴の他、暗色層のみを貫通する穴も含む。金属薄膜層の光透過率が高い場合には、暗色層のみを貫通する穴を形成した場合でも、暗色層の裏側から照光すると、その穴の形状に光らせることが可能である。
【００１４】
また、別の本発明は、先の各発明における硬質樹脂層をアクリル樹脂製のパネルとし、軟質樹脂層をポリカーボネート樹脂製のパネルとした、スイッチを有する化粧パネルとしている。アクリル樹脂の高硬度を活かして化粧パネルの外側を傷つきにくくできると共に、ポリカーボネート樹脂の靭性と曲げ強度の高さを活かして、長期間の押圧動作の繰り返しにも耐えられる優れた化粧パネルができる。
【００１５】
また、別の本発明は、先の各発明における硬質樹脂層を、軟質樹脂層の表面に形成されたハードコート層とした、スイッチを有する化粧パネルとしている。このため、硬質樹脂層の形成が容易であり、かつ硬質樹脂層をより薄く形成することができる。
【００１６】
本発明において、「スイッチパネル」とは、操作スイッチを有する電子機器における操作盤のことである。このような電子機器における操作盤であれば、複数の操作スイッチを有する限り、その形状、設置状態、設置場所、設置目的等を問わず、本発明のスイッチパネルに含まれる。このようなスイッチパネルの例としては、携帯電話、電卓、リモートコントローラ、パーソナルディジタルアシスタンス（ＰＤＡ）、ラジオ、ＭＰ３プレーヤ等の小型電子機器の操作盤、パーソナルコンピュータ、ワードプロセッサ等のキーボードを有する電子機器の操作盤、エアーコンディショナ、インターホン等の壁面設置型の電子機器の操作盤、電子レンジ、オーブン、冷蔵庫、炊飯器、掃除機、ガスレンジ、電話機等の家電の操作盤、自動販売機、券売機等の商業用機械、管理システム等の産業用機械の操作盤を挙げることができる。
【００１７】
本発明において、「化粧パネル」とは、スイッチを有し、上述のスイッチパネルを含むパネルを意味する。例えば、携帯電話であれば、スイッチを含む外側ケースは、化粧パネルの範疇に入る。
【００１８】
本発明のスイッチパネルを構成する樹脂層は、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂等のいずれの樹脂でも良い。熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリブチレン（ＰＢ）、アイオノマー、エチレン／酢酸ビニル樹脂（Ｅ／ＶＡＣ）、エチレン／ビニルアルコール樹脂（Ｅ／ＶＡＬ）、ポリメチルペンテン（ＰＭＰ）、環状オレフィン共重合体（ＣＯＣ）、塩素化ポリエチレン（ＰＥ−Ｃ）等のオレフィン系樹脂、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリ塩化ビニリデン（ＰＶＤＣ）、エチレン／塩化ビニル樹脂（Ｅ／ＶＣ）、塩素化ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ−Ｃ）等の塩化ビニル系樹脂、ポリスチレン（ＰＳ）、スチレン／アクリロニトリル樹脂（ＳＡＮ）、アクリロニトリル／ブタジエン／スチレン樹脂（ＡＢＳ）、ＡＡＳ樹脂、ＡＥＳ樹脂、ＡＣＳ樹脂、ＭＢＳ樹脂、スチレン／Ｎ−フェニルマレイミド樹脂、スチレン／無水マレイン酸樹脂等のスチレン系樹脂、ポリアクリロニトリル、ポリアクリルアミド、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）等のアクリル樹脂、ポリアミド６（ＰＡ６）、ポリアミド６６（ＰＡ６６）、ポリアミド６１０（ＰＡ６１０）、ポリアミド６１２（ＰＡ６１２）、ポリアミド１２（ＰＡ１２）、ポリアミド１１（ＰＡ１１）、ポリアミド４６（ＰＡ４６）、ポリアミドＭＸＤ６（ＰＡ−ＭＸＤ６）、変性ポリアミド６Ｔ、モノマーキャスティングポリアミド等のポリアミド（ＰＡ）類、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリブチレンナフタレート（ＰＢＮ）、ポリシクロヘキシレンジメチレンテレフタレート（ＰＣＴ）等の熱可塑性ポリエステル類、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、変性ポリフェニレンエーテル（ｍ−ＰＰＥ）等のポリフェニレンエーテル系樹脂、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン／ヘキサフルオロプロポレン共重合体（ＦＥＰ）、テトラフルオロエチレン／パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、エチレン／テトラフルオロエチレン共重合体（Ｅ／ＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）等のフッ素樹脂類、液晶ポリエステル（ＬＣＰ）等の液晶ポリマー、ポリアクリレート（ＰＡＲ）、熱可塑性ポリイミド（ＴＰＩ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）等の熱可塑性イミド系樹脂、ポリケトン（ＰＫ）、ポリエーテルケトン（ＰＥＫ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリアリールケトン（ＰＡＥＫ）、脂肪族ポリケトン（ＡＰＫ）等のケトン系樹脂、ポリスルホン（ＰＳＦ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）等のスルホン系樹脂、ポリベンズイミダゾール（ＰＢＩ）；ポリパラバン酸（ＰＰＡ）レーヨン、セロファン、セルロースエステル、酢酸セルロース、三酢酸セルロース、セルロースエーテル、エチルセルロース等の多糖類、ガラス繊維強化熱可塑性プラスチック（ＦＲＴＰ）類を挙げることができる。
【００１９】
また、熱硬化性樹脂としては、フェノール樹脂（ＰＦ）、ユリア樹脂（ＵＦ）、メラミン樹脂（ＭＦ）、不飽和ポリエステル（ＵＰ）、アルキド樹脂、シリコーン樹脂（ＳＩ）、エポキシ樹脂（ＥＰ）、ウレタン樹脂（ＰＵＲ）、ポリビニルエステル、ポリフタル酸ジアリル（ＰＤＡＰ）、ポリイミド（ＰＩ）、ビスマレイミド・トリアジン樹脂（ＢＴレジン）、フラン樹脂（ＦＦ）、キシレン樹脂、グアナミン樹脂、マレイン樹脂、ジシクロペンタジエン樹脂（ＤＣＰＤ）、熱硬化性強化プラスチック（ＦＲＰ）等を挙げることができる。本発明では、硬質樹脂層を外面側に、軟質樹脂層を内面側にそれぞれ配置すれば、硬質樹脂層および軟質樹脂層の組み合わせとして、いかなる種類の樹脂層を選択しても良い。硬質と軟質は、弾性係数を基準に判断される。
【００２０】
硬質樹脂層と軟質樹脂層との組み合わせとしては、硬質樹脂製パネルおよび軟質樹脂製パネルに、それぞれ、アクリル樹脂製のパネルおよびポリカーボネート樹脂製のパネルを用いる組み合わせの他（以後、先出の樹脂製パネルが硬質樹脂層に相当し、後出の樹脂製パネルが軟質樹脂層に相当する。）、アクリル樹脂製のパネルおよびオレフィン系樹脂（ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリブチレン樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂等）製のパネルの組み合わせ、硬質塩化ビニル樹脂製のパネルおよびオレフィン系樹脂製のパネルの組み合わせ、アクリル樹脂製のパネルおよびポリエステル樹脂製のパネルの組み合わせ、ポリエチレンテレフタレート樹脂製のパネルおよびＡＢＳ樹脂製のパネルの組み合わせ、アクリル樹脂製のパネルおよびＡＢＳ樹脂製のパネルの組み合わせ、アクリル樹脂製のパネルおよびウレタン樹脂の組み合わせ、硬質塩化ビニル樹脂製のパネルおよびウレタン樹脂の組み合わせ、ポリエチレンテレフタレート樹脂製のパネルおよびウレタン樹脂の組み合わせが、好適な組み合わせである。
【００２１】
また、軟質樹脂層の表面に、硬質樹脂層としてハードコート層を形成する場合、ハードコート層および軟質樹脂製パネルの組み合わせとして、それぞれＵＶ硬化型アクリル系樹脂および熱可塑性のアクリル系樹脂製のパネルの組み合わせの他（以後、先出の樹脂層がハードコート層に相当し、後出の樹脂製パネルが軟質樹脂層に相当する。）、ＵＶ硬化型アクリル系樹脂およびポリカーボネート樹脂製のパネルの組み合わせ、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂等の熱硬化性樹脂およびポリカーボネート樹脂製のパネルの組み合わせ、ＵＶ硬化型アクリル系樹脂およびウレタン樹脂の組み合わせ、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂等の熱硬化性樹脂およびウレタン樹脂の組み合わせが、好適な組み合わせである。
【００２２】
また、「金属薄膜層」は、アルミニウム、インジウム、ニッケル、クロム、錫等の金属の薄膜層であり、その形成方法は、スパッタリング等に代表される物理的な薄膜形成法であるか、ＣＶＤ等に代表される化学的な薄膜形成法であるかを問わない。さらに、金属薄膜層をメッキにより形成したり、ホットスタンプあるいは転写にて形成しても良い。また、「金属」とは、単一元素から成るか、二以上の元素から成るかを問わず、広義に解釈されるものとする。したがって、合金も、本発明における「金属」に含まれる。
【００２３】
「暗色層」は、好ましくは黒色の層であるが、黒以外の色であっても、外からの光を暗色層より奥に入射させにくくし、金属薄膜層にて入射光を外に反射しやすくできる層であれば良い。「有色層」は、透明を除くように広義に解釈される層である。「暗色層」および「有色層」の形成は、顔料、インク等を用いた印刷の他、蒸着等の他の手法で行っても良い。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、製造しやすく、スイッチの誤操作を防止でき、かつ押圧動作を長期間スムーズに維持できるスイッチパネル、およびスイッチを有する化粧パネルが得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明に係るスイッチパネルおよびスイッチを有する化粧パネルの好適な実施の形態について、図面を参照しながら説明するが、本発明はかかる実施の形態に限定されない。
【００２６】
１．スイッチパネル
図１は、本発明の実施の形態に係るスイッチパネル３を含む押釦スイッチ用部材１の平面図である。
【００２７】
押釦スイッチ用部材１は、透明なゴム状弾性体２の上に、スイッチパネル３を貼り付けた構造を有している。スイッチパネル３の表面（図１の紙面の表側）には、複数のスイッチ４が配置されている。各スイッチ４は、裏側にへこむ溝（図１では、斜線で示す部分）５にて区分けされている。円形のスイッチ４の一段下には、有色模様６，８が描かれた２つのスイッチ４が、別のスイッチ４を挟むように配置されている。当該別のスイッチ４には、「Ｃ」という文字７が描かれている。なお、「透明」は、全ての部材において、無色透明、有色透明の他、半透明も含み、全く透過しない不透明な状態を除く意味に広義に解釈されるものとする。
【００２８】
図２は、押釦スイッチ用部材１を図１に示すＡ−Ａ線で切断した際の断面図である。
【００２９】
スイッチパネル３は、硬質樹脂層１０の裏側に軟質樹脂層１１を付けて、軟質樹脂層１１の裏側に各種の層を形成した構造を有している。この実施の形態では、硬質樹脂層１０としてアクリル樹脂製のパネルを、軟質樹脂層１１としてポリカーボネート樹脂製のパネルを、それぞれ用いている。ただし、かかる組み合わせに限定されず、外側に硬質樹脂層１０を、内側に軟質樹脂層１１を配置すれば、他の種類の樹脂製パネルを使用しても良い。さらに、硬質樹脂層１０を、ＵＶ硬化型のアクリル樹脂からなるハードコート層とし、軟質樹脂層１１の表面に形成するようにしても良い。
【００３０】
軟質樹脂層１１の裏側には、金属薄膜層１２、暗色層１５が順に形成されている。金属薄膜層１２には、有色模様６，８および文字７の形に穴１６が形成されている。金属薄膜層１２は、光透過率５〜５０％の層とするのが好ましい。有色模様６，８の部分に形成された穴１６，１６には、それぞれ、有色層（図２では、斜線で示す部分）１３，１４が形成されている。暗色層１５のさらに裏側には、穴１６の部分を埋めるように、接着剤層１７が形成されている。スイッチパネル３は、硬質樹脂層１０から暗色層１５（若しくは接着剤層１７を含む）まで積層させた構造を有する。
【００３１】
スイッチパネル３の裏側には、透明なゴム状弾性体２が接着剤層１７を介して貼り付けられている。スイッチ４の押圧動作により、透明なゴム状弾性体２の下方に配置されるタクトスイッチ（不図示）を押すことができるように、透明なゴム状弾性体２の裏側におけるタクトスイッチ上方に、押圧子２ａが形成されている。
【００３２】
溝５は、硬質樹脂層１０を貫通し、軟質樹脂層１１の所定の深さに至るように形成されている。硬質樹脂層１０の厚さをＬ１、軟質樹脂層１１の厚さをＬ２、溝５の内底部から軟質樹脂層１１の裏面までの厚さをＬ３とする。Ｌ１＋Ｌ２は、０．２〜２．０ｍｍの範囲、特に、０．３〜０．６ｍｍの範囲の厚さとするのが好ましい。Ｌ１＋Ｌ２を０．２ｍｍ以上とすることにより、溝５を形成しやすく、かつスイッチ４の突出を指で認識しやすい。また、Ｌ１＋Ｌ２を２．０ｍｍ以下とすることにより、スイッチパネル３の薄型化、さらには電子機器の薄型化に貢献できる。
【００３３】
Ｌ３は、Ｌ１＋Ｌ２に対して０．１以上０．５以下の厚さとするのが好ましい。Ｌ３をＬ１＋Ｌ２に対して０．１以上の厚さとすると、溝５の深さが硬質樹脂層１０と軟質樹脂層１１の両厚みの総和に対して極端に浅くならないので、溝５の形成後の製造工程において、溝５から割れる危険性をより低くすることができる。また、Ｌ３をＬ１＋Ｌ２に対して０．５以下の厚さとすると、各スイッチ４を押した際に溝５の残部がたわみやすくなる。Ｌ１＋Ｌ２を０．２〜２．０ｍｍの範囲の厚さとした場合、Ｌ３は、Ｌ１＋Ｌ２に対して０．１以上０．５以下の厚さなので、２０〜１０００μｍの範囲で変化する。Ｌ１＋Ｌ２とＬ３のより好ましい関係は、Ｌ１＋Ｌ２が０．３〜０．５ｍｍに対して、Ｌ３が０．０３〜０．２５ｍｍであり、特に、かかる条件下ではＬ３を０．２０ｍｍ前後とするのが好ましい。
【００３４】
ここで、硬質樹脂層１０と軟質樹脂層１１の組み合わせを変えた３種類のスイッチパネル３を用意し、好適なＬ３の長さを評価した結果について説明する。
【００３５】
（１） スイッチパネルＡ
スイッチパネルＡは、厚さ０．４ｍｍのＰＣ製の軟質樹脂層１１（帝人化成株式会社製のパンライトＬ１２５０ＺＷ）の表面に、厚さ０．１ｍｍのＰＭＭＡ製の硬質樹脂層１０（住友化学株式会社製のスミペックスＥＸ）を付けた構成を有する。Ｌ３が０．０３〜０．３５ｍｍの範囲となるように溝５を形成したスイッチパネルＡを、２０個用意した。
【００３６】
（２） スイッチパネルＢ
スイッチパネルＢは、厚さ０．４ｍｍのＡＢＳ製の軟質樹脂層１１（東レ株式会社製のトヨラック９２０）の表面に、厚さ０．１ｍｍのＰＭＭＡ製の硬質樹脂層１０（住友化学株式会社製のスミペックスＥＸ）を付けた構成を有する。スイッチパネルＡと同じ深さの溝５を形成したスイッチパネルＢを、２０個用意した。
【００３７】
（３） スイッチパネルＣ
スイッチパネルＣは、厚さ０．４ｍｍのＰＥ製の軟質樹脂層１１（株式会社プライムポリマー製のハイゼックス７３０Ｆ）の表面に、厚さ０．１ｍｍのＰＰ製の硬質樹脂層１０（株式会社プライムポリマー製のプライムポリプロＥ１８５Ｇ）を付けた構成を有する。スイッチパネルＡおよびＢと同じ深さの溝５を形成したスイッチパネルＣを、２０個用意した。
【００３８】
上記３種類のスイッチパネルを、指による各キーの認識のしやすさ、割れの生じにくさ、撓みやすさの観点で評価した結果、スイッチパネルＡの場合には、特に、Ｌ３が０．１５〜０．２５ｍｍの範囲にあるサンプルで、各キーの認識がしやすく、割れが生じにくく、かつ撓みやすいという評価結果が得られた。また、スイッチパネルＢの場合には、特に、Ｌ３が０．１５〜０．２５ｍｍの範囲にあるサンプルで、各キーの認識がしやすく、割れが生じにくく、かつ撓みやすいという評価結果が得られた。さらに、スイッチパネルＣの場合には、特に、Ｌ３が０．０５〜０．２５ｍｍの範囲にあるサンプルで、各キーの認識がしやすく、割れが生じにくく、かつ撓みやすいという評価結果が得られた。
【００３９】
スイッチパネルＡ〜Ｃの場合、Ｌ１＋Ｌ２は、共に０．５ｍｍである。このため、スイッチパネルＡおよびＢの好適なＬ３の長さは、それぞれ、Ｌ１＋Ｌ２に対して０．３〜０．５の範囲であることがわかった。同様に、スイッチパネルＣの好適なＬ３の長さは、Ｌ１＋Ｌ２に対して０．１〜０．５の範囲であることがわかった。このような結果から、Ｌ３としては、Ｌ１＋Ｌ２に対して０．１以上０．５以下の範囲の長さがより好ましいと考えられる。
【００４０】
さらに、硬質樹脂層１０と軟質樹脂層１１の組み合わせを変えた別の３種類のスイッチパネル３を用意し、好適なＬ３の長さを評価した結果について説明する。
【００４１】
（４）スイッチパネルＤ
スイッチパネルＤは、厚さ０．３ｍｍの透明スチレン系熱可塑性エラストマーであるラバロンＦＪ７３７０Ｃ（三菱化学株式会社製）の軟質樹脂層の表面に厚さ０．３ｍｍのＰＭＭＡ製の硬質樹脂層（住友化学株式会社製スミペックスＥＸ）を付けた構成を有する。Ｌ３が０．０３〜０．３５ｍｍの範囲となるように溝５を形成したスイッチパネルＤを、２０個用意した。
【００４２】
（５）スイッチパネルＥ
スイッチパネルＥは、厚さ０．３ｍｍの透明スチレン系熱可塑性エラストマー（旭化成株式会社のアサフレックスを３０％混入したＰＳジャパン株式会社のポリスチレンＳＣ００４）を軟質樹脂層とし、その表面に、厚さ０．２ｍｍの三菱レイヨン株式会社製アクリペットＶ００１からなる硬質樹脂層を付けた構成を有する。スイッチパネルＤと同じ深さの溝５を形成したスイッチパネルＥを、２０個用意した。
【００４３】
（６）スイッチパネルＦ
スイッチパネルＦは、厚さ０．３ｍｍのポリエステル系透明熱可塑性エラストマー（三菱化学株式会社製プリマロイＡ１７０６Ｃ）を軟質樹脂層とし、その表面に厚さ０．３ｍｍのＰＭＭＡ製の硬質樹脂層（住友化学株式会社製スミペックスＥＸ）を付けた構成を有する。スイッチパネルＤおよびＥと同じ深さの溝５を形成したスイッチパネルＦを、２０個用意した。
【００４４】
上記３種類のスイッチパネルを、指による各キーの認識のしやすさ、割れの生じにくさ、撓みやすさの観点で評価した結果、スイッチパネルＤの場合には、特に、Ｌ３が０．１５〜０．２５ｍｍの範囲にあるサンプルで、各キーの認識がしやすく、割れが生じにくく、かつ撓みやすいという評価結果が得られた。また、スイッチパネルＥの場合には、特に、Ｌ３が０．１５〜０．２５ｍｍの範囲にあるサンプルで、各キーの認識がしやすく、割れが生じにくく、かつ撓みやすいという評価結果が得られた。さらに、スイッチパネルＦの場合には、特に、Ｌ３が０．１５〜０．２５ｍｍの範囲にあるサンプルで、各キーの認識がしやすく、割れが生じにくく、かつ撓みやすいという評価結果が得られた。
【００４５】
スイッチパネルＤおよびスイッチパネルＦの場合、Ｌ１＋Ｌ２は、共に０．６ｍｍである。このため、スイッチパネルＤおよびＦの好適なＬ３の長さは、それぞれ、Ｌ１＋Ｌ２に対して０．２５〜０．４１の範囲であることがわかった。また、スイッチパネルＥの場合、Ｌ１＋Ｌ２は、０．５ｍｍである。このため、スイッチパネルＥの好適なＬ３の長さは、Ｌ１＋Ｌ２に対して０．３〜０．５の範囲であることがわかった。このような結果から、Ｌ３としては、Ｌ１＋Ｌ２に対して０．２５以上０．５以下の範囲の長さがより好ましいと考えられる。
【００４６】
ここで、好適なＬ３とＬ１＋Ｌ２の関係を理論的に導くための一例につき説明する。
【００４７】
曲げ応力Ｗ（ｋｇ）は全曲げモーメントＭ（ｋｇ・ｃｍ）によって引き起こされる発生応力である。その発生応力が、外力Ｐ（ｋｇ）を下回るとき、規定量までの曲げという現象を発生させる。
【００４８】
スイッチパネル３の長辺をＫ（ｃｍ）、スイッチの押し込み量をＤ（ｃｍ）とすると、スイッチパネル３をＤ（ｃｍ）押した際の近似半径Ｒ（ｃｍ）を計算で求めることができる。スイッチパネル３の縦弾性係数をＥ（ｋｇｆ／ｃｍ２）、断面二次モーメントをＩ（ｃｍ４）とすると、全曲げモーメントＭ（ｋｇ・ｃｍ）およびそのＭによって引き起こされる曲げ応力Ｗ（ｋｇ）は、次のように表すことができる。
Ｍ＝Ｅ×Ｉ／Ｒ
Ｗ＝（Ｍ−Ｚ×Ｘ）／（Ｘ−Ｋ）
Ｚ：片方の支持はりにかかる反力（ｋｇ）
Ｘ：支持はりから押す位置までの距離（ｃｍ）
ここで、Ｗ＜Ｐとなれば、Ｄ（ｃｍ）まで曲がることができる。
【００４９】
スイッチパネル３の全投影面積をＳ（ｃｍ２）、スイッチパネル３の硬質樹脂層１０の投影面積をＳ’（ｃｍ２）、硬質樹脂層１０の厚みをＬ１（ｃｍ）、軟質樹脂層１１の厚みをＬ２（ｃｍ）、硬質樹脂縦弾性係数をＥｈ（ｋｇｆ／ｃｍ２）、軟質樹脂縦弾性係数をＥｓ（ｋｇｆ／ｃｍ２）とする。溝５の深さＬ（＝Ｌ１＋Ｌ２−Ｌ３）を未知数とした断面二次モーメントＩ（ｃｍ４）を硬質樹脂層１０の厚みＬ１、軟質樹脂層１１の溝形成部分の厚み（Ｌ−Ｌ１）、軟質樹脂層１１の溝形成部分の厚み（Ｌ１＋Ｌ２−Ｌ）毎にＬの文字式で表し、その未知数Ｌの含まれる曲げ応力の不等式を作成し、その解を求めることで、Ｌ３の理論上必要となる厚みを導き出すことが可能である。Ｍ（ｋｇ・ｃｍ）は、次の式のように表すことができる。
【００５０】
【数１】
【００５１】
また、発生応力Ｗが最大になるように考えておくことで、計算上の安全をみる。Ｗが最大となるのは、Ｗ＝２×Ｍ／（Ｄ／２）のときであり、そこからＷが求められる。
【００５２】
また、スイッチパネル３内のスイッチ４を押す力を０．３（ｋｇ）とした場合、スイッチパネル３の発生応力の他に、ゴム状弾性体２、接着剤層１７、タクトスイッチ、押圧子２ａ等に発生する他の応力も考慮する必要がある。そのために必要な補正係数をＱとすると、スイッチパネル３自体を押すために割かれる力Ｐは、０．３×Ｑ（ｋｇ）となる（Ｑ：実際の仕様より実験値として求める。）。よって、Ｗ＜Ｐで表される不等式より、理論上、Ｌの範囲を導き出し、その結果よりＬ３の範囲を導き出すことができる。
【００５３】
先に評価した６種類のスイッチパネルの内の３種類のスイッチパネルＡ、ＢおよびＣについて、上記の計算により好適なＬ３を求めると、スイッチパネルＡの場合、好適なＬ３の長さは、０．２６ｍｍ以下である。スイッチパネルＢの場合、好適なＬ３の長さは、０．２７ｍｍ以下である。また、スイッチパネルＣの場合、好適なＬ３の長さは、０．３５ｍｍ以下である。ただし、補正係数Ｑは、０．００３６とした。割れを生じにくくするための最低限の厚みを考慮した実験結果との差はあるが、理論的に、好適なＬ３のおおよその範囲を把握することが可能であることがわかった。
【００５４】
図３は、スイッチパネル３を含む押釦スイッチ用部材１の製造工程の流れを示すフローチャートである。
【００５５】
まず、硬質樹脂層１０と軟質樹脂層１１を接合する（ステップＳ１０１）。ステップＳ１０１は、例えば、共押し出しによる押し出し加工、ドライラミネートあるいは熱融着による貼り付け、ハードコート材の塗布およびその硬化等の手法により行われる。樹脂製のパネルを加工するので、射出成形に必要とされる金型が不要である。このため、品種変更の際に容易に対応できる。
【００５６】
次に、軟質樹脂層１１の裏側に、金属薄膜層１２を形成する（ステップＳ１０２）。ステップＳ１０２では、アルミニウムを蒸着する方法が採用されているが、スパッタリング等の他の方法で、アルミニウム若しくは他種金属の層を形成しても良い。
【００５７】
次に、金属薄膜層１２に形成される穴１６の一部若しくは全部に、有色層１３，１４を形成する（ステップＳ１０３）。有色層１３，１４は、印刷によって形成するのが好ましい。
【００５８】
次に、有色層１３，１４の部分と、有色層１３，１４を形成していない穴１６の部分を除き、金属薄膜層１２の裏側に暗色層１５を形成する（ステップＳ１０４）。暗色層１５は、黒色の印刷層が好ましいが、黒色以外の色でも、暗色層１５より裏側に光を透過させにくい色の層であれば良い。なお、有色層１３，１４の形成と暗色層１５の形成を、一度の印刷で行っても良い。さらに、ステップＳ１０３とステップＳ１０４とを逆順にしても良い。
【００５９】
次に、硬質樹脂層１０から軟質樹脂層１１の所定深さまで、溝５を形成する（ステップＳ１０５）。溝５の形成は、好ましくは、ＮＣ切削加工機を用いた切削加工にて行われる。切削用の刃は、好ましくは、超硬合金製のエンドミル、刃先をダイヤモンドコートしたダイヤモンドカッターであるが、スイッチパネル３の材質、切削の形状等により適切なものを選択できる。さらに、溝５を、レーザ加工により形成しても良い。
【００６０】
次に、透明なゴム状弾性体２とスイッチパネル３とを接着剤層１７を介して接合する（ステップＳ１０６）。透明なゴム状弾性体２は、好ましくはシリコーンゴムである。
【００６１】
上記の製造工程は、次のように変えても良い。例えば、溝５の形成を、ステップＳ１０１の前または直後に行うようにしても良い。また、硬質樹脂層１０と軟質樹脂層１１との接合（ステップＳ１０１）を、ステップＳ１０２〜ステップＳ１０６のいずれのステップの直後に行うようにしても良い。また、ステップＳ１０１は、硬質樹脂層１０と軟質樹脂層１１とを接着剤で接着する工程でも良い。
【００６２】
また、スイッチパネル３の金属調の質感をより高めるために、硬質樹脂層１０若しくは軟質樹脂層１１の表若しくは裏面に、スピンカット、ヘアライン等の形状に切削痕あるいは研磨痕を形成しても良い。かかる切削痕あるいは研磨痕は、例えば、切削加工、プレス加工等により形成することができる。この工程は、上記ステップＳ１０１〜ステップＳ１０６のいずれのステップの直後に行っても良い。また、硬質樹脂層１０の表面に、文字等の形状にエンボス加工を施したり、硬質樹脂層１０より硬度の高いハードコート層を形成しても良い。
【００６３】
以上説明したように、複数のスイッチ４が一体化した状態で製造工程を流れるため、スイッチを個別に貼り付ける場合と異なり、組み立て工程が容易で、かつスイッチの正確な配置が実現できる。また、溝５の部分とスイッチ４の部分とは同じ材質から成るので、裏面全面への印刷により装飾することが極めて容易になる。さらに、各スイッチ４間が溝５で隔てられており、隙間がないので、スイッチパネル３の裏側から照光した場合、スイッチ４同士の隙間から光が漏れることはない。したがって、スイッチ４をより明るく光らせることができる。
【００６４】
スイッチ４の境界に溝５が存在するので、フラットパネルとは異なり、スイッチの誤操作を低減でき、操作性の極めて良いスイッチパネル３ができる。また、スイッチパネル３において、溝５を、硬質樹脂層１０から軟質樹脂層１１の内部まで達し、軟質樹脂層１１の一部を残すように形成しているので、スイッチ４の押圧動作を繰り返し行っても、溝５の下方に存在する残部領域の靭性と曲げ強度が高いため、長期間の使用が可能である。また、押圧したスイッチ４の沈み込みに引きずられて、隣接するスイッチ４が沈むことによる誤作動を低減することもできる。さらに、溝５の下方に存在する残部を、当該残部と溝５の深さとの合計の長さに対して、０．１以上０．５以下としているので、スイッチパネル３が溝５から割れる危険性を低減でき、かつスイッチ４の押圧を長期間繰り返し行いやすくできる。
【００６５】
金属薄膜層１２を形成することにより、樹脂製のスイッチパネル３でありながら、使用者は金属の質感を得ることができる。また、金属薄膜層１２の裏に暗色層１５を形成することにより、さらに外部からの光を効果的に反射させることができる。したがって、金属の質感がより高まる。また、金属を使用していないので、軽量で、温かみがあり、着色の自由度が大きく、電波シールド作用もなく、金属の鋭いエッジ部分で指等を接触させることにより傷つくこともないスイッチパネル３を実現できる。特に、透明な樹脂材料を使用して、裏側からの照光によりスイッチ４の表面に形成された文字等を光らせることができるという長所が得られる。
【００６６】
２．スイッチを有する化粧パネル
図４は、本発明の実施の形態に係るスイッチを有する化粧パネル３０の平面図である。
【００６７】
スイッチを有する化粧パネル（単に、「化粧パネル」という。）３０は、先に説明したスイッチパネル３を含むように周縁領域３１を備えた電子機器用のカバーである。スイッチパネル３の上方には、透明のウィンドウ３２が形成されている。ウィンドウ３２の位置は、電子機器の表示画面の位置に相当する。化粧パネル３０は、複数のスイッチ４と各スイッチ４の周囲に形成された溝５を有している。また、図４では図示されていないが、各スイッチ４の裏側には、タクトスイッチを押すことができるように、ゴム状弾性体が備えられている。なお、スイッチを有する化粧パネルは、ウィンドウ３２のないものでも良い。
【００６８】
図４に示す化粧パネル３０において、各スイッチ４を溝５で区分けすることにより、前述のスイッチパネル３と同様の作用・効果を得ることができる。化粧パネル３０の製造工程については、図３に示すフローチャートと共通するので、その説明を省略する。
【００６９】
以上、本発明に係るスイッチパネルおよびスイッチを有する化粧パネルの各実施の形態について説明したが、本発明に係るスイッチパネルおよびスイッチを有する化粧パネルは、上述の実施の形態に限定されることなく、種々変形を施した形態にて実施可能である。
【００７０】
上述の実施の形態では、溝５は、硬質樹脂層１０から軟質樹脂層１１の内部まで達し、軟質樹脂層１１の一部を残すように形成されている。しかし、スイッチパネル３若しくは化粧パネル３０の厚さを、硬質樹脂層１０から暗色層１５までの厚さの総和と定義し、軟質樹脂層１１の残部がスイッチパネル３若しくは化粧パネル３０の厚さに対して０．１以上０．５以下となるように形成することもできる。金属薄膜層１２および暗色層１５の厚さは、軟質樹脂層１１の厚さに比べて極めて薄い。このため、スイッチパネル３若しくは化粧パネル３０の厚さを、硬質樹脂層１０から暗色層１５までの厚さの総和と定義しても、同様の作用・効果が得られる。
【００７１】
また、金属薄膜層１２、暗色層１５、有色層１３，１４、接着剤層１７は、必須の層ではない。金属の質感を持たせる必要がない場合、あるいは金属の質感を持たせる必要があっても、スピンカット、ヘアライン等の形状に切削痕あるいは研磨痕を形成することにより十分実現できれば、金属薄膜層１２は不要である。また、金属薄膜層１２による光の反射が十分高ければ、暗色層１５を形成しなくても良い。また、有色層１３，１４は、有色の模様の部分を形成しなければ、不要である。さらに、接着剤層１７は、スイッチパネル３と透明なゴム状弾性体２とを熱融着等により貼り付ける場合には不要である。
【００７２】
スイッチパネル３若しくは化粧パネル３０は、硬度の異なる３以上の樹脂層から構成されていても良い。最表面の樹脂層の硬度が、溝５の内底部から下方の残部の硬度よりも高ければ、３以上の樹脂層を積層したスイッチパネル３若しくは化粧パネル３０であっても良い。
【００７３】
また、溝５は、スイッチ４を区分けする全てのラインに形成するのではなく、一部のラインに形成し、残りに溝５を形成しないようにしても良い。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
本発明に係るスイッチパネルおよびスイッチを有する化粧パネルは、操作キーを有する各種電子機器における操作面に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明の実施の形態に係るスイッチパネルを含む押釦スイッチ用部材の平面図である。
【図２】図１に示す押釦スイッチ用部材を図１に示すＡ−Ａ線で切断した際の断面図である。
【図３】図１に示す押釦スイッチ用部材の製造工程の流れを示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施の形態に係るスイッチを含む化粧パネルの平面図である。
【符号の説明】
【００７６】
１ 押釦スイッチ用部材
２ ゴム状弾性体
２ａ 押圧子
３ スイッチパネル
４ スイッチ
５ 溝
６ 有色模様
７ 文字
８ 有色模様
９ スイッチパネル
１０ 硬質樹脂層
１１ 軟質樹脂層
１２ 金属薄膜層
１３ 有色層
１４ 有色層
１５ 暗色層
１６ 穴
１７ 接着剤層
３０ 化粧パネル（スイッチを有する化粧パネル）
３１ 周縁領域
３２ ウィンドウ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
硬度の異なる２以上の樹脂層を合わせて成るスイッチパネルであって、
硬度の高い硬質樹脂層をスイッチの表面側に、硬度の低い軟質樹脂層をスイッチの裏面側に配置し、
各スイッチの一部又は全部を溝にて区分けした一体型のスイッチパネルとし、
その溝は、上記硬質樹脂層から上記軟質樹脂層の内部まで達し、上記軟質樹脂層の一部を残すように形成されることを特徴とするスイッチパネル。
【請求項２】
前記軟質樹脂層の裏面に、金属薄膜層、暗色層の順に層を形成していることを特徴とする請求項１に記載のスイッチパネル。
【請求項３】
前記金属薄膜層および前記暗色層の内、少なくとも前記暗色層を貫通する穴を１つまたは２つ以上形成し、その穴の一部または全部に有色層を形成していることを特徴とする請求項２に記載のスイッチパネル。
【請求項４】
前記硬質樹脂層をアクリル樹脂製のパネルとし、前記軟質樹脂層をポリカーボネート樹脂製のパネルとすることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のスイッチパネル。
【請求項５】
前記硬質樹脂層は、前記軟質樹脂層の表面に形成されたハードコート層であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のスイッチパネル。
【請求項６】
硬度の異なる２以上の樹脂層を合わせて成るスイッチを有する化粧パネルであって、
硬度の高い硬質樹脂層を化粧パネルの表面側に、硬度の低い軟質樹脂層を化粧パネルの裏面側に配置し、
上記化粧パネルに形成される各スイッチの一部又は全部を溝にて区分けし、
その溝は、上記硬質樹脂層から上記軟質樹脂層の内部まで達し、上記軟質樹脂層の一部を残すように形成されることを特徴とする、スイッチを有する化粧パネル。
【請求項７】
前記軟質樹脂層の裏面に、金属薄膜層、暗色層の順に層を形成していることを特徴とする請求項６に記載のスイッチを有する化粧パネル。
【請求項８】
前記金属薄膜層および前記暗色層の内、少なくとも前記暗色層を貫通する穴を１つまたは２つ以上形成し、その穴の一部または全部に有色層を形成していることを特徴とする請求項７に記載のスイッチを有する化粧パネル。
【請求項９】
前記硬質樹脂層をアクリル樹脂製のパネルとし、前記軟質樹脂層をポリカーボネート樹脂製のパネルとすることを特徴とする請求項６から８のいずれか１項に記載のスイッチを有する化粧パネル。
【請求項１０】
前記硬質樹脂層は、前記軟質樹脂層の表面に形成されたハードコート層であることを特徴とする請求項６から９のいずれか１項に記載のスイッチを有する化粧パネル。
【請求項１】
硬度の異なる２以上の樹脂層を合わせて成るスイッチパネルであって、
硬度の高い硬質樹脂層をスイッチの表面側に、硬度の低い軟質樹脂層をスイッチの裏面側に配置し、
各スイッチの一部又は全部を溝にて区分けした一体型のスイッチパネルとし、
その溝は、上記硬質樹脂層から上記軟質樹脂層の内部まで達し、上記軟質樹脂層の一部を残すように形成されることを特徴とするスイッチパネル。
【請求項２】
前記軟質樹脂層の裏面に、金属薄膜層、暗色層の順に層を形成していることを特徴とする請求項１に記載のスイッチパネル。
【請求項３】
前記金属薄膜層および前記暗色層の内、少なくとも前記暗色層を貫通する穴を１つまたは２つ以上形成し、その穴の一部または全部に有色層を形成していることを特徴とする請求項２に記載のスイッチパネル。
【請求項４】
前記硬質樹脂層をアクリル樹脂製のパネルとし、前記軟質樹脂層をポリカーボネート樹脂製のパネルとすることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のスイッチパネル。
【請求項５】
前記硬質樹脂層は、前記軟質樹脂層の表面に形成されたハードコート層であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のスイッチパネル。
【請求項６】
硬度の異なる２以上の樹脂層を合わせて成るスイッチを有する化粧パネルであって、
硬度の高い硬質樹脂層を化粧パネルの表面側に、硬度の低い軟質樹脂層を化粧パネルの裏面側に配置し、
上記化粧パネルに形成される各スイッチの一部又は全部を溝にて区分けし、
その溝は、上記硬質樹脂層から上記軟質樹脂層の内部まで達し、上記軟質樹脂層の一部を残すように形成されることを特徴とする、スイッチを有する化粧パネル。
【請求項７】
前記軟質樹脂層の裏面に、金属薄膜層、暗色層の順に層を形成していることを特徴とする請求項６に記載のスイッチを有する化粧パネル。
【請求項８】
前記金属薄膜層および前記暗色層の内、少なくとも前記暗色層を貫通する穴を１つまたは２つ以上形成し、その穴の一部または全部に有色層を形成していることを特徴とする請求項７に記載のスイッチを有する化粧パネル。
【請求項９】
前記硬質樹脂層をアクリル樹脂製のパネルとし、前記軟質樹脂層をポリカーボネート樹脂製のパネルとすることを特徴とする請求項６から８のいずれか１項に記載のスイッチを有する化粧パネル。
【請求項１０】
前記硬質樹脂層は、前記軟質樹脂層の表面に形成されたハードコート層であることを特徴とする請求項６から９のいずれか１項に記載のスイッチを有する化粧パネル。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００７−２８０８３７（Ｐ２００７−２８０８３７Ａ）
【公開日】平成１９年１０月２５日（２００７．１０．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１０７５２６（Ｐ２００６−１０７５２６）
【出願日】平成１８年４月１０日（２００６．４．１０）
【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１９年１０月２５日（２００７．１０．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年４月１０日（２００６．４．１０）
【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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