押釦スイッチ用部材およびその製造方法
【課題】硬質基板と作動部との接着力を向上させた押釦スイッチ用部材を提供する。
【解決手段】押圧するためのキートップ4と、1以上の開口部6を形成した補強板3と、開口部6を塞ぐように設けられ、キートップ4を押圧変位可能に支持する支持部5と、を有し、開口部6の裏面側外周の少なくとも一部には、開口部6の外周側に延出して凹む第1の凹部6aが設けられている押釦スイッチ用部材2とする。
【解決手段】押圧するためのキートップ4と、1以上の開口部6を形成した補強板3と、開口部6を塞ぐように設けられ、キートップ4を押圧変位可能に支持する支持部5と、を有し、開口部6の裏面側外周の少なくとも一部には、開口部6の外周側に延出して凹む第1の凹部6aが設けられている押釦スイッチ用部材2とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、押釦スイッチ用部材およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来から、携帯電話および携帯情報端末装置(PDA)等の電子機器の操作部に押釦スイッチが用いられている。押釦スイッチは、薄板状の硬質基板に複数の透孔を形成し、各々の透孔をゴム状弾性体でなる薄肉の作動部にて覆い、キートップを作動部に接着剤等によって固着されてなる押釦スイッチ用部材を用いているものがある。また、その硬質基板に複数の透孔間に通じる連結溝を形成するとともに、その連結溝に作動部同士を繋ぐ連結部を一体成形したものがある(たとえば、特許文献1を参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2006−032228号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかし、特許文献1に記載の押釦スイッチでは、以下のような問題がある。それは、硬質基板と作動部との接着力が弱くなるという問題である。当該問題は、個々の透孔にゴム状弾性体の注入口がなく、連結溝に注入口が設置されるため、透孔の側面に気泡が生じてしまい、透孔の側面と作動部との間の接着力が低下するために生じている。
【0005】
そこで、本発明は、かかる問題を解消すべくなされたものであって、硬質基板と作動部との接着力を向上させた押釦スイッチ用部材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記目的を達成するために、本発明の押釦スイッチ用部材の一実施の形態は、押圧するためのキートップと、1以上の開口部を形成した補強板と、開口部を塞ぐように設けられ、キートップを押圧変位可能に支持する支持部と、を有し、開口部の裏面側外周の少なくとも一部には、開口部の外周側に延出して凹む第1の凹部が設けられている。
【0007】
さらに、第1の凹部は、段部を有し得る。
【0008】
さらに、開口部の表面側外周には、開口部の外周側に延出して凹む第2の凹部が設けられ得る。
【0009】
また、第1の凹部および第2の凹部の少なくとも一方は、開口部の全周に設けられ得る。
【0010】
また、隣接する開口部に向かって互いに延びる第1の凹部あるいは第2の凹部は、互いに衝突しないように櫛歯状に配置され得る。
【0011】
また、本発明の押釦スイッチ用部材の製造方法の一実施の形態は、押圧するためのキートップと、1以上の開口部を形成した補強板と、開口部を塞ぐように設けられ、キートップを押圧変位可能に弾性支持する支持部と、を有し、開口部の裏面側外周の少なくとも一部には、開口部の外周側に延出して凹む第1の凹部が設けられている押釦スイッチ用部材の製造方法であって、開口部に対応する位置に注入口を開口する成形金型を用いて、支持部を形成するための液状の弾性体材料を注入口から注入して、補強板に支持部を形成する支持部形成ステップと、支持部に、キートップを固着する固着ステップと、を含む。
【発明の効果】
【0012】
本発明によれば、硬質基板と作動部との接着力を向上させた押釦スイッチ用部材を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係る押釦スイッチ用部材を備える携帯電話の斜視図である。
【図2】図1に示す押釦スイッチ用部材のキートップを除いた状態を操作面側から見た場合の平面図である。
【図3】図2に示す押釦スイッチ用部材を操作面と逆側から見た場合の背面図である。
【図4】図1に示す押釦スイッチ用部材をA−A線で切断した断面図である。
【図5】図4に示す押釦スイッチ用部材についてbで示す領域を示す拡大断面図である。
【図6】本発明の第1の実施の形態に係る押釦スイッチ用部材の製造の概略的な流れを示すフローチャートである。
【図7】図4の押釦スイッチ用部材の各ステップにおける状態を図4と同様の領域にて示す断面図である。
【図8】本発明の第2の実施の形態に係る押釦スイッチ用部材を操作面と逆側から見た場合の背面図である。
【図9】本発明の変形例に係る押釦スイッチ用部材を操作面と逆側から見た場合の平面図である。
【図10】本発明の別の変形例に係る押釦スイッチ用部材を操作面と逆側から見た場合の背面図である。
【図11】本発明の別の変形例に係る押釦スイッチ用部材を操作面と逆側から見た場合の背面図である。
【図12】本発明の別の変形例に係る押釦スイッチ用部材の図5と同様の領域における断面図である。
【図13】本発明の別の変形例に係る押釦スイッチ用部材の図5と同様の領域における断面図である。
【図14】本発明の別の変形例に係る押釦スイッチ用部材の図5と同様の領域における断面図である。
【図15】本発明の別の変形例に係る押釦スイッチ用部材の図4と同様の断面図である。
【図16】本発明の別の変形例に係る押釦スイッチ用部材の図4と同様の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
次に、本発明の第1の実施の形態に係る押釦スイッチ用部材およびその製造方法について、図面を参照しながら説明する。
【0015】
(押釦スイッチ用部材の構造)
図1は、第1の実施の形態に係る押釦スイッチ用部材2を備える携帯電話1の斜視図である。図2は、図1に示す押釦スイッチ用部材2キートップを除いた状態を操作面側から見た場合の平面図である。図3は、図2に示す押釦スイッチ用部材2を操作面と逆側から見た場合の背面図である。図4は、図1に示す押釦スイッチ用部材をA−A線で切断した断面図である。図5は、図4に示す押釦スイッチ用部材2についてbで示す領域を拡大して示す拡大断面図である。なお、図4およびそれ以後の断面図では、見易さを考慮して、各部材の厚さの比率を実際の比率と変えて図示している。
【0016】
図1に示すように、電子機器の一例である携帯電話1は、押釦スイッチ用部材2をその操作面に備える。なお、押釦スイッチ用部材2は、押圧操作によりON/OFFを切り替える押釦スイッチのために用いられる。押釦スイッチ用部材2の操作面には、キートップ4が主に露出している。また、図2から図4に示すようにキートップ4の裏面は、支持部5に固着されている。なお、本明細書では、操作面側を表面側、操作面と逆の面側を裏面側という。また、表面と裏面との間の距離を厚さという。
【0017】
硬質基板としての補強板3には、キートップ4を表面側へと突出させるための開口部6が複数設けられている。開口部6の表面側の内周は、キートップ4の外周よりも大きくても、小さくてもよい。特に、キートップ4の外周よりも開口部6の表面側の内周が小さい場合には、開口部6がキートップ4により視認されず、外観のよい押釦スイッチ用部材2を構成することができる。補強板3は、最終的に、携帯電話機の筺体の一部となってもよい。補強板3の材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリプロピレンあるいはポリブチレンテレフタレート等のポリマー、あるいはステンレス、アルミニウム、銅、チタニウム等の金属若しくは各種金属から成る合金を用いることができる。
【0018】
キートップ4は、ユーザが押圧する部分である。キートップ4としては、所定の強度を備えた材料であれば特に限定なく使用でき、例えば、0.1〜3mm程度の厚さの樹脂、ガラスあるいはそれらのコンポジット等から主に構成できる。また、キートップ4の材料として透光性の材料を用いる場合には、キートップ4の裏面側から照光したときに、キートップ4を光らせることができる。なお、本明細書において、「透光性」とは、一方向から光を照射した際の全光線透過率が40%以上、好ましくは80%以上である状態を指すものとする。また、「遮光性」とは、実質的に表面側で視認できる程度の光が透過できないことをいい、たとえば、全光線透過率が20%以下のことを指すものとする。キートップ4を構成するための透光性の樹脂としては、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリスチレン樹脂、メタクリル樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリエステル樹脂あるいはポリアミド樹脂等の各樹脂を使用でき、特に好ましい樹脂は、ポリカーボネート樹脂あるいはアクリル樹脂である。また、樹脂ではなく、ガラス等の透明な材料により、キートップ4が形成されていてもよい。
【0019】
作動部としての支持部5は、開口部6を塞ぐように形成される弾性部材から主に形成される。支持部5は、開口部6および第1の凹部6aに充填される。支持部5は、キートップ4を所定の位置に固定および配列するために用いられる。また、支持部5は、キートップ4が表面側から押圧された場合に、その下方に設けられたスイッチ部材(不図示)等を押し込むことができると共に、キートップ4の押圧が解除されると元の位置に復帰できるように、柔軟な弾性材料から構成される。そのような支持部5の材料としては、たとえば、シリコーンゴム、ウレタンゴム、イソプレンゴム、エチレンプロピレンゴム、天然ゴム、エチレンプロピレンジエンゴムあるいはスチレンブタジエンゴム等の熱硬化性エラストマー、ウレタン系、エステル系、スチレン系、オレフィン系、ブタジエン系あるいはフッ素系等の熱可塑性エラストマー、あるいはそれらの複合物等を用いることができる。それらの材料の中でも、耐久性が高いウレタン系エラストマー、シリコーンゴムあるいはそれらの複合品を用いるのが好ましい。また、支持部5は、裏面側からの光を透過できるように、透光性の材料から構成されるのが好ましい。支持部5が透光性の場合には、裏面側からの光を透過し、キートップ4を照光できる。
【0020】
支持部5の裏面側には、キートップ4と重なる位置に、押圧子8が形成されていてもよい。押圧子8は、支持部5から裏面方向に向かって突出する部分である。押圧子8は、支持部5と一体として形成され、支持部5の一部として構成されていてもよい。また、押圧子8は、支持部5とは別部材から構成され、支持部5に固着されるような形態であってもよい。また、支持部5の表面側には、キートップ4と重なる位置に、表面側に突出する台座部9が形成されていてもよい。特に、キートップ4の外周が開口部6の内周よりも大きい場合には、台座部9が設けられていることで、キートップ4を押圧しやすいため、より好ましい。
【0021】
第1の凹部6aは、開口部6の裏面側の内周部分の少なくとも一部から外周側に延出して凹む部分である。本実施の形態において、第1の凹部6aは、図3の紙面左右方向にそれぞれ延出している。また、図5に示すように、第1の凹部6aは、補強板3の表面側から深さαの位置に設けられている。また、第1の凹部6aは、厚さβで外周に向かって凹み、開口部6の表面側の内周から第1の凹部6aの外周側の内壁までは、距離γだけ外方向に延出している。なお、補強板3の強度を十分に保つためには、補強板3の表面側からの深さαは第1の凹部6aの厚さβよりも大きいのが好ましい。たとえば、補強板3に十分な強度を確保させるためには、補強板3の表面側から深さαは、0.35mm以上であるのが好ましい。また、第1の凹部6aの厚さβは、0.1〜0.3mmであるのが好ましい。厚さβが0.1mm未満の場合、第1の凹部6a内に弾性体が入り込みにくく、気泡が混入しやすくなる。一方、厚さβが0.3mm以上の場合、補強板3の剛性が劣り、補強板3の補強機能を果たさず容易に変形してしまう。さらに、開口部6の表面側の内周から第1の凹部6aの外周側の内壁までの距離γは、0.2〜1.0mmであるのが好ましい。
【0022】
キートップ4と支持部5は、それらを固着することができれば、どのような方法で固着されてもよい。たとえば、両者を融着により固着してもよいし、接着剤または両面テープ等を介して固着してもよい。または、ホットメルトテープ、シアノアクリレート系樹脂、ウレタン系樹脂、シリコーン系樹脂若しくは加熱した際の軟化点が低い樹脂等から成る層により両者を固着してもよい。また、それらを固着する際には、互いに接触する面の全面で固着してもよいし、互いに接触する面のうち一部のみで固着してもよい。たとえば、それらの少なくとも一方の接着面に、接着剤をドット状に配置してもよい。
【0023】
上述のような押釦スイッチ用部材2を構成することにより、支持部5と開口部6の内壁との接着力を向上できる。これは、個々の開口部6に支持部5の原料となる液状の弾性体材料の注入口が存在し、当該弾性体材料を第1の凹部6aにまで流し込むことができるため、開口部6の側面に、当該弾性体材料の存在しない気泡を生じにくくすることができるからである。したがって、支持部5と開口部6の側面との接触面積をより大きくすることができる。
【0024】
また、上述のような押釦スイッチ用部材2を構成することにより、支持部5が透光性であって、押釦スイッチ用部材2の裏面側からキートップ4を照光した場合に、キートップ4をムラなく均一に光らせることができる。なぜなら、表面から視認されない第1の凹部6aの内部に気泡を追い込むことができるため、開口部6において光を散乱させず、ムラのない遮光を実現できるからである。
【0025】
また、上述のような押釦スイッチ用部材2を構成することにより、補強板3の薄型化を達成できる。開口部6同士を連結する連結溝を有していないため、補強板3の強度が低下しにくいからである。また、上述のような押釦スイッチ用部材2を構成することにより、各キートップ4を個別に光らせることができる。従来技術のように、開口部6同士を連結する連結溝に充填された弾性体により、光が他のキートップ4部分へ拡散することがないからである。
【0026】
(押釦スイッチ用部材の製造方法)
次に、押釦スイッチ用部材2の製造方法について説明する。
【0027】
図6は、押釦スイッチ用部材2の製造の概略的な流れを示すフローチャートである。図7は、図6の各ステップにおける押釦スイッチ用部材2の状態を図4と同様の領域で示す断面図である。
【0028】
まず、図7の(A)に示すように、開口部6に第1の凹部6aを有する補強板3を準備する。次に、図7の(B)に示すように、開口部6に支持部5の原料となる液状の弾性体材料を、補強板3の表面側から注入して、補強板3の開口部6に支持部5を形成する(ステップS101:支持部形成ステップ)。
【0029】
次に、図7の(C)に示すように、キートップ4の裏面側に、支持部5を固着する(ステップS102:固着ステップ)。
【0030】
上述のような方法で押釦スイッチ用部材2を製造することにより、補強板3と支持部5との接着力を向上できる。これは、個々の開口部6に支持部5の原料となる液状の弾性体材料の注入口が存在し、当該弾性体材料を第1の凹部6aにまで流し込むことができるため、開口部6の側面に、当該弾性体材料の存在しない気泡を生じにくくすることができる。また、第1の凹部6aにより支持部5と補強板3との接着力が向上する。
【0031】
(第2の実施の形態)
次に、本発明の第2の実施の形態に係る押釦スイッチ用部材10について説明する。
【0032】
図8は、本発明の第2の実施の形態に係る押釦スイッチ用部材10を裏面側から見た場合の背面図である。また、第1の実施の形態に係る押釦スイッチ用部材2と同じ構成要素については、同じ番号を用いて説明する。
【0033】
図8に示すように、第2の実施の形態に係る押釦スイッチ用部材10は、第1の実施の形態に係る押釦スイッチ用部材10と異なり、第1の凹部6aは、開口部6の全周を囲んでいる。
【0034】
上述のような押釦スイッチ用部材10の構成により、補強板3と支持部5との接着力をより向上できる。第1の凹部6aを開口部6の全周に設けた場合には、第1の凹部6aの内部に気泡を追い込みやすいからである。その結果、支持部5が透光性であって、押釦スイッチ用部材10の裏面側からキートップ4を照光した場合に、キートップ4をムラなく均一に光らせることができる。
【0035】
以上、本発明の各実施の形態に係る押釦スイッチ用部材2,10およびその製造方法を説明したが、本発明は、上述の実施の形態に限定されることなく、種々変形を施して実施可能である。
【0036】
たとえば、第1の実施の形態では、厚さβおよび距離γについて具体的な数値を例示したが、βおよびγは、これらの数値に限定されない。補強板3の強度あるいは開口部6を設ける位置の密集度等の条件により、これらの数値を適宜変更可能である。
【0037】
また、上述の各実施の形態では、第1の凹部6aの形状の一部を例示したが、第1の凹部6aの形状は、このような形状に限定されない。
【0038】
図9は、本実施の形態の変形例に係る押釦スイッチ用部材20を裏面側から見た場合の平面図である。
【0039】
図9に示すように、押釦スイッチ用部材20では、隣接するキートップ4を別の色の光で混濁なく照光させるために、隣接する開口部6の間を仕切る非透光性の仕切桟21を設けてもよい。また、図9に示すように、仕切桟21は、各開口部6を個別に囲んでいてもよいし、いくつかの開口部6のグループを囲んでいてもよい。仕切桟21を設けることにより、仕切桟21で囲まれた所望の領域のみを光らせることができる。また、押釦スイッチ用部材2,10,20は、従来の押釦スイッチ用部材のように、複数の開口部6同士の間に通じる連結溝を補強板3に形成し、その連結溝に作動部同士を繋ぐ連結部を一体成形したものではない。したがって、連結部内の弾性体を介して他の領域に光が漏れることがなく、所望の領域のみを光らせることができる。
【0040】
図10および図11は、別の変形例に係る押釦スイッチ用部材30,40を裏面側から見た場合の平面図である。
【0041】
図10に示すように、押釦スイッチ用部材30では、開口部6の全周に形成されると共に、その外周の一部からさらに延出するような第1の凹部6aが設けられている。また、図11に示すように、第1の凹部6aは、開口部6の外周の一部の方向に延出するように形成されていれば、どの方向に延出していてもよい。
【0042】
また、隣接する開口部6に向かって延出する第1の凹部6aは、当該隣接する開口部6から延出する第1の凹部6aと延出方向が対向関係にないのが好ましい。たとえば、隣接する開口部6から延出する第1の凹部6aは、延出方向が逆向きの第1の凹部6aに対し、図10または図11で示すように、いわゆる櫛歯状に配置されるのが好ましい。該隣接する開口部6から延出する第1の凹部6a同士が櫛歯状に配置される場合には、より狭い間隔で複数の開口部6を配置できる。したがって、押釦スイッチ用部材40を小さくできる。
【0043】
図12〜14は、別の変形例に係る押釦スイッチ用部材50,60,70を、図5と同様の領域で示す拡大断面図である。
【0044】
上述の各実施の形態では、第1の凹部6aを開口部6の裏面側にのみ設けたが、たとえば、図12に示すように、開口部6の表面側にさらに第2の凹部6bを設けてもよい。また、第2の凹部6bをさらに設けることで、支持部5と開口部6との接着強度をより向上できる。気泡が生じた場合に、気泡が入りこむことができる部分が多くなるため、開口部6の内壁面に接した領域に気泡が生じにくいからである。
【0045】
また、図13に示すように、第1の凹部6aは、その断面を段形状としてもよい。具体的には、開口部6は、第1の凹部6aよりも表面側かつ内周側に段部6cを有している。開口部6の外周に段部6cを有する場合には、第1の凹部6aの内部に気泡が入りこみやすい。同様に、第2の凹部6bが2段以上で形成されてもよい。
【0046】
また、図14に示すように、支持部5のうち、台座部9以外の領域から光が漏れないように、遮光層71を補強板3の表面側に設けてもよい。遮光層71は、台座部9以外の領域の表面側を覆うので、台座部9以外の領域から光が漏れるのを防止できる。なお、遮光層71は、遮光性のフィルムを固着するような形態であってもよいし、遮光性の印刷層を形成するような形態であってもよい。また、遮光性の層ではなく、半透光性の層等を配置してもよい。
【0047】
なお、上述の実施の形態では、支持部5は、押圧子8および台座部9を備えているが、これらは、必須ではない。
【0048】
また、上述の実施の形態では、透光性のキートップ4を用いているが、このような形態に限らない。キートップ4は、透光性でなくてもよく、たとえば、半透光性あるいは遮光性の材料から構成され、貫通孔を有するキートップとしてもよい。かかる場合には、キートップ4の裏面側から照光すると、貫通孔の内部が光って見える。遮光性の材料から構成される場合には、キートップ4は、金属、樹脂、ガラス、セラミックスあるいはそれらのコンポジット等から主に形成されてもよい。
【0049】
また、上述の実施の形態では、ステップS101において、開口部6に支持部5の原料となる弾性体を注入することで支持部5を開口部6に形成している。しかし、支持部5の形成方法は、このような方法に限らない。たとえば、支持部5を予め成型し、開口部6に接着あるいは融着等により固着するような方法を用いてもよい。しかし、十分な強度で補強板3と支持部5とを固着するために、インサート成型を行うのがより好ましい。
【0050】
また、各図において、楕円形の開口部6を図示しているが、このような形状に限らない。開口部6は、操作面から見て、円形、三角形あるいは四角形以上の多角形等であってもよい。また、開口部6とキートップ4との形状が異なっていてもよい。また、開口部6は、1個のみであってもよい。
【0051】
図15および図16は、別の変形例に係る押釦スイッチ用部材80,90を、図4と同様の領域で示す断面図である。
【0052】
上述の各実施の形態では、補強板3は、隣接する複数のキートップ4の裏面側に配置され、操作面側には露出しないものとしているが、このような形態に限らない。図15に示す押釦スイッチ用部材80のように、補強板81は、隣接するキートップ4の間隙から操作面方向に延出し、操作面側に露出する部分を有していてもよい。また、図16に示す押釦スイッチ用部材90ように、補強板3とは別に、操作面側に露出するパネル91を有し、パネル91は、隣接するキートップ4の間隙から操作面側に露出してもよい。
【産業上の利用可能性】
【0053】
本発明は、たとえば、各種電子機器の入力装置としての押釦スイッチ等に利用することができる。
【符号の説明】
【0054】
2,10,20,30,40,50,60,70,80,90 押釦スイッチ用部材
3,81 補強板
4 キートップ
5 支持部
6 開口部
6a 第1の凹部
6b 第2の凹部
6c 段部(段)
【技術分野】
【0001】
本発明は、押釦スイッチ用部材およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来から、携帯電話および携帯情報端末装置(PDA)等の電子機器の操作部に押釦スイッチが用いられている。押釦スイッチは、薄板状の硬質基板に複数の透孔を形成し、各々の透孔をゴム状弾性体でなる薄肉の作動部にて覆い、キートップを作動部に接着剤等によって固着されてなる押釦スイッチ用部材を用いているものがある。また、その硬質基板に複数の透孔間に通じる連結溝を形成するとともに、その連結溝に作動部同士を繋ぐ連結部を一体成形したものがある(たとえば、特許文献1を参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2006−032228号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかし、特許文献1に記載の押釦スイッチでは、以下のような問題がある。それは、硬質基板と作動部との接着力が弱くなるという問題である。当該問題は、個々の透孔にゴム状弾性体の注入口がなく、連結溝に注入口が設置されるため、透孔の側面に気泡が生じてしまい、透孔の側面と作動部との間の接着力が低下するために生じている。
【0005】
そこで、本発明は、かかる問題を解消すべくなされたものであって、硬質基板と作動部との接着力を向上させた押釦スイッチ用部材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記目的を達成するために、本発明の押釦スイッチ用部材の一実施の形態は、押圧するためのキートップと、1以上の開口部を形成した補強板と、開口部を塞ぐように設けられ、キートップを押圧変位可能に支持する支持部と、を有し、開口部の裏面側外周の少なくとも一部には、開口部の外周側に延出して凹む第1の凹部が設けられている。
【0007】
さらに、第1の凹部は、段部を有し得る。
【0008】
さらに、開口部の表面側外周には、開口部の外周側に延出して凹む第2の凹部が設けられ得る。
【0009】
また、第1の凹部および第2の凹部の少なくとも一方は、開口部の全周に設けられ得る。
【0010】
また、隣接する開口部に向かって互いに延びる第1の凹部あるいは第2の凹部は、互いに衝突しないように櫛歯状に配置され得る。
【0011】
また、本発明の押釦スイッチ用部材の製造方法の一実施の形態は、押圧するためのキートップと、1以上の開口部を形成した補強板と、開口部を塞ぐように設けられ、キートップを押圧変位可能に弾性支持する支持部と、を有し、開口部の裏面側外周の少なくとも一部には、開口部の外周側に延出して凹む第1の凹部が設けられている押釦スイッチ用部材の製造方法であって、開口部に対応する位置に注入口を開口する成形金型を用いて、支持部を形成するための液状の弾性体材料を注入口から注入して、補強板に支持部を形成する支持部形成ステップと、支持部に、キートップを固着する固着ステップと、を含む。
【発明の効果】
【0012】
本発明によれば、硬質基板と作動部との接着力を向上させた押釦スイッチ用部材を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係る押釦スイッチ用部材を備える携帯電話の斜視図である。
【図2】図1に示す押釦スイッチ用部材のキートップを除いた状態を操作面側から見た場合の平面図である。
【図3】図2に示す押釦スイッチ用部材を操作面と逆側から見た場合の背面図である。
【図4】図1に示す押釦スイッチ用部材をA−A線で切断した断面図である。
【図5】図4に示す押釦スイッチ用部材についてbで示す領域を示す拡大断面図である。
【図6】本発明の第1の実施の形態に係る押釦スイッチ用部材の製造の概略的な流れを示すフローチャートである。
【図7】図4の押釦スイッチ用部材の各ステップにおける状態を図4と同様の領域にて示す断面図である。
【図8】本発明の第2の実施の形態に係る押釦スイッチ用部材を操作面と逆側から見た場合の背面図である。
【図9】本発明の変形例に係る押釦スイッチ用部材を操作面と逆側から見た場合の平面図である。
【図10】本発明の別の変形例に係る押釦スイッチ用部材を操作面と逆側から見た場合の背面図である。
【図11】本発明の別の変形例に係る押釦スイッチ用部材を操作面と逆側から見た場合の背面図である。
【図12】本発明の別の変形例に係る押釦スイッチ用部材の図5と同様の領域における断面図である。
【図13】本発明の別の変形例に係る押釦スイッチ用部材の図5と同様の領域における断面図である。
【図14】本発明の別の変形例に係る押釦スイッチ用部材の図5と同様の領域における断面図である。
【図15】本発明の別の変形例に係る押釦スイッチ用部材の図4と同様の断面図である。
【図16】本発明の別の変形例に係る押釦スイッチ用部材の図4と同様の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
次に、本発明の第1の実施の形態に係る押釦スイッチ用部材およびその製造方法について、図面を参照しながら説明する。
【0015】
(押釦スイッチ用部材の構造)
図1は、第1の実施の形態に係る押釦スイッチ用部材2を備える携帯電話1の斜視図である。図2は、図1に示す押釦スイッチ用部材2キートップを除いた状態を操作面側から見た場合の平面図である。図3は、図2に示す押釦スイッチ用部材2を操作面と逆側から見た場合の背面図である。図4は、図1に示す押釦スイッチ用部材をA−A線で切断した断面図である。図5は、図4に示す押釦スイッチ用部材2についてbで示す領域を拡大して示す拡大断面図である。なお、図4およびそれ以後の断面図では、見易さを考慮して、各部材の厚さの比率を実際の比率と変えて図示している。
【0016】
図1に示すように、電子機器の一例である携帯電話1は、押釦スイッチ用部材2をその操作面に備える。なお、押釦スイッチ用部材2は、押圧操作によりON/OFFを切り替える押釦スイッチのために用いられる。押釦スイッチ用部材2の操作面には、キートップ4が主に露出している。また、図2から図4に示すようにキートップ4の裏面は、支持部5に固着されている。なお、本明細書では、操作面側を表面側、操作面と逆の面側を裏面側という。また、表面と裏面との間の距離を厚さという。
【0017】
硬質基板としての補強板3には、キートップ4を表面側へと突出させるための開口部6が複数設けられている。開口部6の表面側の内周は、キートップ4の外周よりも大きくても、小さくてもよい。特に、キートップ4の外周よりも開口部6の表面側の内周が小さい場合には、開口部6がキートップ4により視認されず、外観のよい押釦スイッチ用部材2を構成することができる。補強板3は、最終的に、携帯電話機の筺体の一部となってもよい。補強板3の材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリプロピレンあるいはポリブチレンテレフタレート等のポリマー、あるいはステンレス、アルミニウム、銅、チタニウム等の金属若しくは各種金属から成る合金を用いることができる。
【0018】
キートップ4は、ユーザが押圧する部分である。キートップ4としては、所定の強度を備えた材料であれば特に限定なく使用でき、例えば、0.1〜3mm程度の厚さの樹脂、ガラスあるいはそれらのコンポジット等から主に構成できる。また、キートップ4の材料として透光性の材料を用いる場合には、キートップ4の裏面側から照光したときに、キートップ4を光らせることができる。なお、本明細書において、「透光性」とは、一方向から光を照射した際の全光線透過率が40%以上、好ましくは80%以上である状態を指すものとする。また、「遮光性」とは、実質的に表面側で視認できる程度の光が透過できないことをいい、たとえば、全光線透過率が20%以下のことを指すものとする。キートップ4を構成するための透光性の樹脂としては、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリスチレン樹脂、メタクリル樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリエステル樹脂あるいはポリアミド樹脂等の各樹脂を使用でき、特に好ましい樹脂は、ポリカーボネート樹脂あるいはアクリル樹脂である。また、樹脂ではなく、ガラス等の透明な材料により、キートップ4が形成されていてもよい。
【0019】
作動部としての支持部5は、開口部6を塞ぐように形成される弾性部材から主に形成される。支持部5は、開口部6および第1の凹部6aに充填される。支持部5は、キートップ4を所定の位置に固定および配列するために用いられる。また、支持部5は、キートップ4が表面側から押圧された場合に、その下方に設けられたスイッチ部材(不図示)等を押し込むことができると共に、キートップ4の押圧が解除されると元の位置に復帰できるように、柔軟な弾性材料から構成される。そのような支持部5の材料としては、たとえば、シリコーンゴム、ウレタンゴム、イソプレンゴム、エチレンプロピレンゴム、天然ゴム、エチレンプロピレンジエンゴムあるいはスチレンブタジエンゴム等の熱硬化性エラストマー、ウレタン系、エステル系、スチレン系、オレフィン系、ブタジエン系あるいはフッ素系等の熱可塑性エラストマー、あるいはそれらの複合物等を用いることができる。それらの材料の中でも、耐久性が高いウレタン系エラストマー、シリコーンゴムあるいはそれらの複合品を用いるのが好ましい。また、支持部5は、裏面側からの光を透過できるように、透光性の材料から構成されるのが好ましい。支持部5が透光性の場合には、裏面側からの光を透過し、キートップ4を照光できる。
【0020】
支持部5の裏面側には、キートップ4と重なる位置に、押圧子8が形成されていてもよい。押圧子8は、支持部5から裏面方向に向かって突出する部分である。押圧子8は、支持部5と一体として形成され、支持部5の一部として構成されていてもよい。また、押圧子8は、支持部5とは別部材から構成され、支持部5に固着されるような形態であってもよい。また、支持部5の表面側には、キートップ4と重なる位置に、表面側に突出する台座部9が形成されていてもよい。特に、キートップ4の外周が開口部6の内周よりも大きい場合には、台座部9が設けられていることで、キートップ4を押圧しやすいため、より好ましい。
【0021】
第1の凹部6aは、開口部6の裏面側の内周部分の少なくとも一部から外周側に延出して凹む部分である。本実施の形態において、第1の凹部6aは、図3の紙面左右方向にそれぞれ延出している。また、図5に示すように、第1の凹部6aは、補強板3の表面側から深さαの位置に設けられている。また、第1の凹部6aは、厚さβで外周に向かって凹み、開口部6の表面側の内周から第1の凹部6aの外周側の内壁までは、距離γだけ外方向に延出している。なお、補強板3の強度を十分に保つためには、補強板3の表面側からの深さαは第1の凹部6aの厚さβよりも大きいのが好ましい。たとえば、補強板3に十分な強度を確保させるためには、補強板3の表面側から深さαは、0.35mm以上であるのが好ましい。また、第1の凹部6aの厚さβは、0.1〜0.3mmであるのが好ましい。厚さβが0.1mm未満の場合、第1の凹部6a内に弾性体が入り込みにくく、気泡が混入しやすくなる。一方、厚さβが0.3mm以上の場合、補強板3の剛性が劣り、補強板3の補強機能を果たさず容易に変形してしまう。さらに、開口部6の表面側の内周から第1の凹部6aの外周側の内壁までの距離γは、0.2〜1.0mmであるのが好ましい。
【0022】
キートップ4と支持部5は、それらを固着することができれば、どのような方法で固着されてもよい。たとえば、両者を融着により固着してもよいし、接着剤または両面テープ等を介して固着してもよい。または、ホットメルトテープ、シアノアクリレート系樹脂、ウレタン系樹脂、シリコーン系樹脂若しくは加熱した際の軟化点が低い樹脂等から成る層により両者を固着してもよい。また、それらを固着する際には、互いに接触する面の全面で固着してもよいし、互いに接触する面のうち一部のみで固着してもよい。たとえば、それらの少なくとも一方の接着面に、接着剤をドット状に配置してもよい。
【0023】
上述のような押釦スイッチ用部材2を構成することにより、支持部5と開口部6の内壁との接着力を向上できる。これは、個々の開口部6に支持部5の原料となる液状の弾性体材料の注入口が存在し、当該弾性体材料を第1の凹部6aにまで流し込むことができるため、開口部6の側面に、当該弾性体材料の存在しない気泡を生じにくくすることができるからである。したがって、支持部5と開口部6の側面との接触面積をより大きくすることができる。
【0024】
また、上述のような押釦スイッチ用部材2を構成することにより、支持部5が透光性であって、押釦スイッチ用部材2の裏面側からキートップ4を照光した場合に、キートップ4をムラなく均一に光らせることができる。なぜなら、表面から視認されない第1の凹部6aの内部に気泡を追い込むことができるため、開口部6において光を散乱させず、ムラのない遮光を実現できるからである。
【0025】
また、上述のような押釦スイッチ用部材2を構成することにより、補強板3の薄型化を達成できる。開口部6同士を連結する連結溝を有していないため、補強板3の強度が低下しにくいからである。また、上述のような押釦スイッチ用部材2を構成することにより、各キートップ4を個別に光らせることができる。従来技術のように、開口部6同士を連結する連結溝に充填された弾性体により、光が他のキートップ4部分へ拡散することがないからである。
【0026】
(押釦スイッチ用部材の製造方法)
次に、押釦スイッチ用部材2の製造方法について説明する。
【0027】
図6は、押釦スイッチ用部材2の製造の概略的な流れを示すフローチャートである。図7は、図6の各ステップにおける押釦スイッチ用部材2の状態を図4と同様の領域で示す断面図である。
【0028】
まず、図7の(A)に示すように、開口部6に第1の凹部6aを有する補強板3を準備する。次に、図7の(B)に示すように、開口部6に支持部5の原料となる液状の弾性体材料を、補強板3の表面側から注入して、補強板3の開口部6に支持部5を形成する(ステップS101:支持部形成ステップ)。
【0029】
次に、図7の(C)に示すように、キートップ4の裏面側に、支持部5を固着する(ステップS102:固着ステップ)。
【0030】
上述のような方法で押釦スイッチ用部材2を製造することにより、補強板3と支持部5との接着力を向上できる。これは、個々の開口部6に支持部5の原料となる液状の弾性体材料の注入口が存在し、当該弾性体材料を第1の凹部6aにまで流し込むことができるため、開口部6の側面に、当該弾性体材料の存在しない気泡を生じにくくすることができる。また、第1の凹部6aにより支持部5と補強板3との接着力が向上する。
【0031】
(第2の実施の形態)
次に、本発明の第2の実施の形態に係る押釦スイッチ用部材10について説明する。
【0032】
図8は、本発明の第2の実施の形態に係る押釦スイッチ用部材10を裏面側から見た場合の背面図である。また、第1の実施の形態に係る押釦スイッチ用部材2と同じ構成要素については、同じ番号を用いて説明する。
【0033】
図8に示すように、第2の実施の形態に係る押釦スイッチ用部材10は、第1の実施の形態に係る押釦スイッチ用部材10と異なり、第1の凹部6aは、開口部6の全周を囲んでいる。
【0034】
上述のような押釦スイッチ用部材10の構成により、補強板3と支持部5との接着力をより向上できる。第1の凹部6aを開口部6の全周に設けた場合には、第1の凹部6aの内部に気泡を追い込みやすいからである。その結果、支持部5が透光性であって、押釦スイッチ用部材10の裏面側からキートップ4を照光した場合に、キートップ4をムラなく均一に光らせることができる。
【0035】
以上、本発明の各実施の形態に係る押釦スイッチ用部材2,10およびその製造方法を説明したが、本発明は、上述の実施の形態に限定されることなく、種々変形を施して実施可能である。
【0036】
たとえば、第1の実施の形態では、厚さβおよび距離γについて具体的な数値を例示したが、βおよびγは、これらの数値に限定されない。補強板3の強度あるいは開口部6を設ける位置の密集度等の条件により、これらの数値を適宜変更可能である。
【0037】
また、上述の各実施の形態では、第1の凹部6aの形状の一部を例示したが、第1の凹部6aの形状は、このような形状に限定されない。
【0038】
図9は、本実施の形態の変形例に係る押釦スイッチ用部材20を裏面側から見た場合の平面図である。
【0039】
図9に示すように、押釦スイッチ用部材20では、隣接するキートップ4を別の色の光で混濁なく照光させるために、隣接する開口部6の間を仕切る非透光性の仕切桟21を設けてもよい。また、図9に示すように、仕切桟21は、各開口部6を個別に囲んでいてもよいし、いくつかの開口部6のグループを囲んでいてもよい。仕切桟21を設けることにより、仕切桟21で囲まれた所望の領域のみを光らせることができる。また、押釦スイッチ用部材2,10,20は、従来の押釦スイッチ用部材のように、複数の開口部6同士の間に通じる連結溝を補強板3に形成し、その連結溝に作動部同士を繋ぐ連結部を一体成形したものではない。したがって、連結部内の弾性体を介して他の領域に光が漏れることがなく、所望の領域のみを光らせることができる。
【0040】
図10および図11は、別の変形例に係る押釦スイッチ用部材30,40を裏面側から見た場合の平面図である。
【0041】
図10に示すように、押釦スイッチ用部材30では、開口部6の全周に形成されると共に、その外周の一部からさらに延出するような第1の凹部6aが設けられている。また、図11に示すように、第1の凹部6aは、開口部6の外周の一部の方向に延出するように形成されていれば、どの方向に延出していてもよい。
【0042】
また、隣接する開口部6に向かって延出する第1の凹部6aは、当該隣接する開口部6から延出する第1の凹部6aと延出方向が対向関係にないのが好ましい。たとえば、隣接する開口部6から延出する第1の凹部6aは、延出方向が逆向きの第1の凹部6aに対し、図10または図11で示すように、いわゆる櫛歯状に配置されるのが好ましい。該隣接する開口部6から延出する第1の凹部6a同士が櫛歯状に配置される場合には、より狭い間隔で複数の開口部6を配置できる。したがって、押釦スイッチ用部材40を小さくできる。
【0043】
図12〜14は、別の変形例に係る押釦スイッチ用部材50,60,70を、図5と同様の領域で示す拡大断面図である。
【0044】
上述の各実施の形態では、第1の凹部6aを開口部6の裏面側にのみ設けたが、たとえば、図12に示すように、開口部6の表面側にさらに第2の凹部6bを設けてもよい。また、第2の凹部6bをさらに設けることで、支持部5と開口部6との接着強度をより向上できる。気泡が生じた場合に、気泡が入りこむことができる部分が多くなるため、開口部6の内壁面に接した領域に気泡が生じにくいからである。
【0045】
また、図13に示すように、第1の凹部6aは、その断面を段形状としてもよい。具体的には、開口部6は、第1の凹部6aよりも表面側かつ内周側に段部6cを有している。開口部6の外周に段部6cを有する場合には、第1の凹部6aの内部に気泡が入りこみやすい。同様に、第2の凹部6bが2段以上で形成されてもよい。
【0046】
また、図14に示すように、支持部5のうち、台座部9以外の領域から光が漏れないように、遮光層71を補強板3の表面側に設けてもよい。遮光層71は、台座部9以外の領域の表面側を覆うので、台座部9以外の領域から光が漏れるのを防止できる。なお、遮光層71は、遮光性のフィルムを固着するような形態であってもよいし、遮光性の印刷層を形成するような形態であってもよい。また、遮光性の層ではなく、半透光性の層等を配置してもよい。
【0047】
なお、上述の実施の形態では、支持部5は、押圧子8および台座部9を備えているが、これらは、必須ではない。
【0048】
また、上述の実施の形態では、透光性のキートップ4を用いているが、このような形態に限らない。キートップ4は、透光性でなくてもよく、たとえば、半透光性あるいは遮光性の材料から構成され、貫通孔を有するキートップとしてもよい。かかる場合には、キートップ4の裏面側から照光すると、貫通孔の内部が光って見える。遮光性の材料から構成される場合には、キートップ4は、金属、樹脂、ガラス、セラミックスあるいはそれらのコンポジット等から主に形成されてもよい。
【0049】
また、上述の実施の形態では、ステップS101において、開口部6に支持部5の原料となる弾性体を注入することで支持部5を開口部6に形成している。しかし、支持部5の形成方法は、このような方法に限らない。たとえば、支持部5を予め成型し、開口部6に接着あるいは融着等により固着するような方法を用いてもよい。しかし、十分な強度で補強板3と支持部5とを固着するために、インサート成型を行うのがより好ましい。
【0050】
また、各図において、楕円形の開口部6を図示しているが、このような形状に限らない。開口部6は、操作面から見て、円形、三角形あるいは四角形以上の多角形等であってもよい。また、開口部6とキートップ4との形状が異なっていてもよい。また、開口部6は、1個のみであってもよい。
【0051】
図15および図16は、別の変形例に係る押釦スイッチ用部材80,90を、図4と同様の領域で示す断面図である。
【0052】
上述の各実施の形態では、補強板3は、隣接する複数のキートップ4の裏面側に配置され、操作面側には露出しないものとしているが、このような形態に限らない。図15に示す押釦スイッチ用部材80のように、補強板81は、隣接するキートップ4の間隙から操作面方向に延出し、操作面側に露出する部分を有していてもよい。また、図16に示す押釦スイッチ用部材90ように、補強板3とは別に、操作面側に露出するパネル91を有し、パネル91は、隣接するキートップ4の間隙から操作面側に露出してもよい。
【産業上の利用可能性】
【0053】
本発明は、たとえば、各種電子機器の入力装置としての押釦スイッチ等に利用することができる。
【符号の説明】
【0054】
2,10,20,30,40,50,60,70,80,90 押釦スイッチ用部材
3,81 補強板
4 キートップ
5 支持部
6 開口部
6a 第1の凹部
6b 第2の凹部
6c 段部(段)
【特許請求の範囲】
【請求項1】
押圧するためのキートップと、
1以上の開口部を形成した補強板と、
上記開口部を塞ぐように設けられ、上記キートップを押圧変位可能に支持する支持部と、を有し、
上記開口部の裏面側外周の少なくとも一部には、上記開口部の外周側に延出して凹む第1の凹部が設けられていることを特徴とする押釦スイッチ用部材。
【請求項2】
請求項1に記載の押釦スイッチ用部材であって、
前記第1の凹部は、段部を有することを特徴とする押釦スイッチ用部材。
【請求項3】
請求項1または請求項2に記載の押釦スイッチ用部材であって、
さらに、前記開口部の表面側外周に、前記開口部の外周側に延出して凹む第2の凹部が設けられていることを特徴とする押釦スイッチ用部材。
【請求項4】
請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の押釦スイッチ用部材であって、
前記第1の凹部および前記第2の凹部の少なくとも一方は、前記開口部の全周に設けられていることを特徴とする押釦スイッチ用部材。
【請求項5】
請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の押釦スイッチ用部材であって、
隣接する前記開口部に向かって互いに延びる前記第1の凹部あるいは前記第2の凹部は、互いに衝突しないように櫛歯状に配置されていることを特徴とする押釦スイッチ用部材。
【請求項6】
押圧するためのキートップと、1以上の開口部を形成した補強板と、上記開口部を塞ぐように設けられ、上記キートップを押圧変位可能に弾性支持する支持部と、を有し、上記開口部の裏面側外周の少なくとも一部には、上記開口部の外周側に延出して凹む第1の凹部が設けられている押釦スイッチ用部材の製造方法であって、
上記開口部に対応する位置に注入口を開口する成形金型を用いて、上記支持部を形成するための液状の弾性体材料を当該注入口に注入して、上記補強板に上記支持部を形成する支持部形成ステップと、
上記支持部に、上記キートップを固着する固着ステップと、
を含むことを特徴とする押釦スイッチ用部材の製造方法。
【請求項1】
押圧するためのキートップと、
1以上の開口部を形成した補強板と、
上記開口部を塞ぐように設けられ、上記キートップを押圧変位可能に支持する支持部と、を有し、
上記開口部の裏面側外周の少なくとも一部には、上記開口部の外周側に延出して凹む第1の凹部が設けられていることを特徴とする押釦スイッチ用部材。
【請求項2】
請求項1に記載の押釦スイッチ用部材であって、
前記第1の凹部は、段部を有することを特徴とする押釦スイッチ用部材。
【請求項3】
請求項1または請求項2に記載の押釦スイッチ用部材であって、
さらに、前記開口部の表面側外周に、前記開口部の外周側に延出して凹む第2の凹部が設けられていることを特徴とする押釦スイッチ用部材。
【請求項4】
請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の押釦スイッチ用部材であって、
前記第1の凹部および前記第2の凹部の少なくとも一方は、前記開口部の全周に設けられていることを特徴とする押釦スイッチ用部材。
【請求項5】
請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の押釦スイッチ用部材であって、
隣接する前記開口部に向かって互いに延びる前記第1の凹部あるいは前記第2の凹部は、互いに衝突しないように櫛歯状に配置されていることを特徴とする押釦スイッチ用部材。
【請求項6】
押圧するためのキートップと、1以上の開口部を形成した補強板と、上記開口部を塞ぐように設けられ、上記キートップを押圧変位可能に弾性支持する支持部と、を有し、上記開口部の裏面側外周の少なくとも一部には、上記開口部の外周側に延出して凹む第1の凹部が設けられている押釦スイッチ用部材の製造方法であって、
上記開口部に対応する位置に注入口を開口する成形金型を用いて、上記支持部を形成するための液状の弾性体材料を当該注入口に注入して、上記補強板に上記支持部を形成する支持部形成ステップと、
上記支持部に、上記キートップを固着する固着ステップと、
を含むことを特徴とする押釦スイッチ用部材の製造方法。
【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2012−43537(P2012−43537A)
【公開日】平成24年3月1日(2012.3.1)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−180869(P2010−180869)
【出願日】平成22年8月12日(2010.8.12)
【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24年3月1日(2012.3.1)
【国際特許分類】
【出願日】平成22年8月12日(2010.8.12)
【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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