操作用部材およびその製造方法
【課題】スイッチ部材を押圧し易い操作用部材およびその製造方法を提供する。
【解決手段】操作するためのキー３あるいはキー集合板と、キー３あるいはキー集合板を支持する支持部９と、支持部９を介してキー３あるいはキー集合板を支持するシート部材４とを備え、支持部９の裏面側には、キー３あるいはキー集合板と押圧方向で重なる位置に、シート部材４を介して、支持部９よりも硬質の押圧子７が固着されると共に、押圧子７は、その裏面側に、操作面から見た投影面積が、押圧検出用のスイッチ部材より小さい先端を有する突出部８を備える操作用部材としている。
【解決手段】操作するためのキー３あるいはキー集合板と、キー３あるいはキー集合板を支持する支持部９と、支持部９を介してキー３あるいはキー集合板を支持するシート部材４とを備え、支持部９の裏面側には、キー３あるいはキー集合板と押圧方向で重なる位置に、シート部材４を介して、支持部９よりも硬質の押圧子７が固着されると共に、押圧子７は、その裏面側に、操作面から見た投影面積が、押圧検出用のスイッチ部材より小さい先端を有する突出部８を備える操作用部材としている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、操作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操作用部材が用いられている。たとえば、操作用部材としての押釦スイッチは、押釦スイッチ用部材と、押釦スイッチ用部材に対向して設けられたスイッチ部材を有する基板とから主に構成されている。押釦スイッチ用部材は、ユーザが押圧するためのキートップを弾性体からなるキーパッドに固着している。そのため、ユーザがキートップを押圧することで、キーパッドを押し下げ、スイッチをオンあるいはオフできる。また、キーパッドの裏面に、スイッチ部材と押圧方向で重なる位置に、スイッチ部材を押し込むことを容易にするための押圧子を一体化して形成しているものがある（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２００３−１７８６３９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に記載のキーパッドでは、以下のような問題がある。それは、押圧子がキーパッドと同じ弾性体から形成されているため、キートップの裏面からスイッチ部材までの距離が長い場合には、押圧子が容易に変形しやすく、スイッチ部材を押圧し難いという問題である。
【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、スイッチ部材を押圧し易い操作用部材およびその製造方法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、本発明の操作用部材の一実施の形態は、操作するためのキーあるいはキー集合板と、キーあるいはキー集合板を支持する支持部と、支持部を介してキーあるいはキー集合板を支持するシート部材とを備え、支持部の裏面側には、キーあるいはキー集合板と押圧方向で重なる位置に、シート部材を介して、支持部よりも硬質の押圧子が固着されると共に、押圧子は、その裏面側に、操作面から見た投影面積が、押圧検出用のスイッチ部材より小さい先端を有する突出部を備えるものとしている。
【０００７】
さらに、押圧子、シート部材および支持部は、透光性の樹脂から構成され得る。
【０００８】
また、シート部材は、透光性を有していると共に、少なくとも一部に非透光性の加飾層が設けられ得る。
【０００９】
さらに、シート部材は、導電体がキーあるいはキー集合板に接触することで生じる静電容量の変化を検出するための導電層を備え得る。
【００１０】
さらに、キーあるいはキー集合板は、透光領域を有し、導電層は、透光領域に対向する領域の少なくとも一部を透光性とし得る。
【００１１】
また、本発明の操作用部材の製造方法の一実施の形態は、操作するためのキーあるいはキー集合板と、キーあるいはキー集合板を支持する支持部と、支持部を介してキーあるいはキー集合板を支持するシート部材とを備え、支持部の裏面側には、キーあるいはキー集合板と押圧方向で重なる位置に、シート部材を介して、支持部よりも硬質の押圧子が固着されると共に、押圧子は、その裏面側に、操作面から見た投影面積が、押圧検出用のスイッチ部材より小さい先端を有する突出部を備える操作用部材の製造方法であって、押圧子およびシート部材を金型に配置する配置ステップと、弾性体の原料を配置して、シート部材、押圧子および弾性体をインサート成型する成型ステップとを含む。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、スイッチ部材を押圧し易い操作用部材を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態に係る操作用部材を備える携帯端末の正面図である。
【図２】図１に示す携帯端末に組み込まれる操作用部材を操作面側から見た場合の斜視図である。
【図３】図２に示す操作用部材を操作面の裏側から見た場合の斜視図である。
【図４】図２に示す操作用部材の分解斜視図である。
【図５】図２に示す操作用部材のＡ−Ａ線断面図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る操作用部材を備える押釦スイッチの断面図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る操作用部材の製造方法の概略的な流れを示すフローチャートである。
【図８】図７に示す各ステップにおける操作用部材の状態を示す図であって、図５と同様の断面図である。
【図９】本発明の変形例に係る操作用部材を、図５のＢと同様の領域について示すＡ−Ａ線断面図である
【図１０】本発明の別の変形例に係る操作用部材を、図５のＢと同様の領域について示すＡ−Ａ線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
次に、本発明に係る操作用部材およびその製造方法の各実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１５】
（操作用部材の構成）
図１は、本発明の実施の形態に係る操作用部材２を備える携帯端末１の正面図である。
【００１６】
図１に示すように、電子機器の一例である携帯端末１は、本実施の形態に係る操作用部材２を備える。また、携帯端末１の操作面側には、キーの一例であるキートップ３が露出している。なお、以後、操作面側（各図のＺ方向）を表面側、操作面と逆の面側（各図の−Ｚ方向）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】
図２は、図１に示す携帯端末１に組み込まれる操作用部材２を操作面側から見た場合の斜視図である。
【００１８】
図２に示すように、操作用部材２は、表面側に露出するキートップ３と、キートップ３を支持するシート部材４とを有する。シート部材４は、キートップ３の裏面側に配置されている。また、シート部材４は、補強部材５により支持されている。
【００１９】
図３は、図２に示す操作用部材２を操作面の裏側から見た場合の斜視図である。
【００２０】
図３に示すように、補強部材５は、厚さ方向にてキートップ３の少なくとも一部と重なる位置に、貫通孔６を有する板状の部材である。貫通孔６の内方には、押圧子７が配置されている。押圧子７の裏面側には、裏面側に突出する突出部８を有する。
【００２１】
図４は、図２に示す操作用部材２の分解斜視図である。
【００２２】
図４に示すように、操作用部材２は、表面側から、キートップ３、シート部材４、補強部材５および押圧子７を主に備える。キートップ３は、支持部９を介してシート部材４の表面に固定されている。補強部材５および押圧子７は、シート部材４の裏面に固定される。
【００２３】
キートップ３は、ユーザが押圧する部材である。キートップ３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、厚さが約０．１〜２．０ｍｍ程度の樹脂、セラミックス、金属、ガラスあるいはそれらのコンポジットから構成される。
【００２４】
シート部材４は、支持部９と押圧子７との間を隔てる部材である。シート部材４は、キートップ３が表面側から押圧された場合に、その下方に設けられたドーム状のスイッチ部材（後述する）を押し込むことができるように、柔軟な弾性材料から構成されるのが好ましい。また、シート部材４は、支持部９およびキートップ３を支持することから、支持部９よりも高強度であるのが好ましい。シート部材４が弾性材料から構成される場合には、キートップ３の押圧を解除すると、キートップ３は、支持部９の弾性により元の位置に復帰できる。
【００２５】
シート部材４の材料としては、柔軟性に富む材料であれば制限なく用いることができ、たとえば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、熱可塑性ウレタン系エラストマー又は熱硬化性ウレタン系エラストマーを用いるのが好ましい。上記のポリエステル系材料は、透明性、強靭性および薄膜性を有し、かつ安価であるため好ましい。ウレタン系エラストマーは、強靭性を有し、他の部材との密着性に優れている。また、ウレタン系エラストマーは、弾性率が他の部材よりも比較的低いことから、インサート成型した場合に、型に対し追従できるので、様々な形状の要求に応えられるため好ましい。
【００２６】
シート部材４および支持部９が透光性である場合には、補強部材５の貫通孔６の内部からキートップ３を照光できる。なお、本明細書において「透光性」とは、光を実質的に透過させるものであればよく、好ましくは、一方向から光を照射した際の全光線透過率が１０％以上、好ましくは３０％以上である状態を指すものとする。また、シート部材４は、補強部材５と一体的に成型されているのがより好ましい。シート部材４は、支持部９を有さないような形態であってもよいが、支持部９を有する場合には、キートップ３の押し込みに対してより撓みやすいため、好適である。
【００２７】
補強部材５は、貫通孔６を有する板状の部材であり、シート部材４よりも硬質の樹脂から構成される。補強部材５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、厚さが約０．１〜１．５ｍｍ程度の樹脂、セラミックス、金属、ガラスあるいはそれらのコンポジットから構成される。また、操作用部材２の裏面からキートップ３を照光する場合には、補強部材５を非透光性の部材から構成することで、キートップ３以外の領域から光が漏れるのを防ぐことができる。さらに、補強部材５の裏面に光の反射機能を付与した場合には、補強部材５が反射板として、キートップ３以外の領域からの漏光をより効果的に防止できるので、好ましい。補強部材５によりシート部材４が固着されている場合には、キートップ３を押し下げた後でキートップ３の押圧が解除されると、シート部材４は、補強部材５に固着されている部分を起点として、元の形状に復帰できる。また、補強部材５は、筺体と嵌合する際に、操作部材を筺体に対し固定するための嵌合部として機能してもよい。さらに、補強部材５を設けることで、操作部材２の表面側に別途のカバー部材等を配置することなく、キートップ３の位置を固定することができる。
【００２８】
押圧子７は、シート部材４から裏面方向に突出する部材である。押圧子７は、キートップ３が押し込まれた場合に、押圧子７が変形しにくいように、シート部材４および支持部９よりも硬質の部材から形成される。押圧子７は、その裏面側に突出部８を有する。操作面に対する投影面積を比較すると、押圧子７の面積は、突出部８の面積よりも大きい。
【００２９】
突出部８は、キートップ３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（後述する）を押し込む部分である。突出部８の先端は、スイッチ部材より操作面側から見た投影面積が小さい。本実施の形態では、突出部８は、押圧子７の裏面よりも操作面側から見た投影面積が小さく、突出部８は、押圧子７の一部として一体的に形成されている。押圧子７および突出部８が、透光性を有する場合には、押圧子７の側部あるいは突出部８から入射した光をより効率よく支持部９に伝搬させることができる。たとえば、押圧子７は、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネート、アクリル樹脂、ポリウレタンあるいはアクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合合成樹脂等の透光性の部材から形成できるが、その中でも、ポリカーボネートから形成されるのがより好ましい。
【００３０】
支持部９は、キートップ３とシート部材４との間に配置される部材である。支持部９は、キートップ３が表面側から押圧された場合に、その下方に撓むことができるように柔軟な弾性材料から構成されるのが好ましい。支持部９が弾性材料から構成される場合には、ユーザがキートップ３の押圧を解除すると、キートップ３は、支持部９の弾性により元の位置に復帰できる。そのような支持部９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主に用いることができる。それらの材料の中でも、耐久性が高くかつ柔軟なシリコーンゴムを用いるのが好ましい。
【００３１】
図５は、図２に示す操作用部材２のＡ−Ａ線断面図である。なお、図５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。
【００３２】
キートップ３は、補強部材５の貫通孔６を塞ぐように、支持部９を介してシート部材４の表面に固定されている。補強部材５は、シート部材４の裏面側に固定されている。また、押圧子７は、シート部材４の裏面側であって、補強部材５の貫通孔６から露出した領域に固定されている。かかる構成により、シート部材４は、キートップ３および押圧子７を支持している。
【００３３】
キートップ３は、支持部９の表面に接着層（不図示）を介して固定される。たとえば、接着層としては、両面テープ、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、エポキシ系樹脂あるいは加熱した際の軟化点が低い樹脂等から成る層とすることができる。接着層の材料としてシアノアクリレート系の接着剤を用いた場合には、空気中の水分の作用により硬化できる。なお、キートップ３と支持部９とは、接着剤以外の方法により固定されてもよい。たとえば、レーザや火炎を用いた熱融着、化学反応を利用した固着を採用してもよい。
【００３４】
なお、シート部材４と補強部材５との間、シート部材４と押圧子７との間、あるいは、シート部材４と支持部材９との間は、接着あるいは融着等どのような手段で固着されていてもよい。また、それらを固着する前に、接合面にプライマーあるいはシランカップリング剤を塗布する、またはブラスト処理等を行う等の表面処理を施してもよい。また、支持部９を形成するためのコンパウンドに自己接着性を発現するための接着成分を添加することで、支持部９とシート部材４とを固着してもよく、かかる場合には、プライマーあるいはシランカップリング剤をシート部材４あるいは支持部９に塗布しなくてもよい。あるいは、シート部材４、補強部材５および押圧子７をインサート成型等により一体的に成型してもよい。
【００３５】
次に、操作用部材２を用いた押釦スイッチ２ａの構造について説明する。
【００３６】
図６は、本発明の実施の形態に係る操作用部材２を備える押釦スイッチ２ａの断面図である。
【００３７】
押釦スイッチ２ａは、操作用部材２の裏面側に対向する基板１０を有する。基板１０の表面側には、押圧子７と対向する位置にスイッチ部材１１が設けられている。
【００３８】
基板１０は、平板状の部材であり、好適には、その表側の面に配線パターンがプリントされたプリント基板である。スイッチ部材１１は、固定接点１２、導電部１３および固定接点１２を覆うように形成されたドーム状のドーム部１４により主に構成される。固定接点１２および導電部１３は、上述の配線パターンの一部として基板１０に設けられている。ドーム部１４は、操作面側に向かって逆椀状に突出する導電性の部材である。また、導電部１３は、ドーム部１４と外縁部と接触する部分に形成されている。この結果、導電部１３とドーム部１４とは、電気的に接続される。
【００３９】
また、押釦スイッチ２ａは、操作用部材２と基板１０との間に、導光板１５を介在させている。導光板１５の端部は、発光素子１６と当接または近接しているので、発光素子１６から導光板１５に入射した光は、導光板１５内部を伝搬する。押圧子７の突出部８は、導光板１５と当接している。押圧子７が透光性の部材から構成される場合には、導光板１５に当接する突出部８および空気層を介して押圧子７の裏面から光が入射し、押圧子７の表面側から出射する。したがって、透光性の支持部９およびキートップ３を用いている場合には、押圧子７の表面側から出射した光がユーザに視認される。
【００４０】
押釦スイッチ２ａでは、ユーザがキートップ３を押圧すると、シート部材４が撓み、押圧子７が押し下げられる。押圧子７が押し下げられると、ドーム部１４が撓み、ドーム部１４の内側に位置する固定接点１２とドーム部１４とが接触し、導通する。一方、ユーザがキートップ３から指を離すと、シート部材４および支持部９が弾性的に元の形状に戻り、ドーム部１４が固定接点１２から離間し、固定接点１２と導電部１３とが非導通状態となる。かかる導通／非導通により、スイッチのＯＮ／ＯＦＦが切替えられる。
【００４１】
上述のような操作用部材２を構成することにより、キートップ３によりスイッチ部材１１を押し込みやすい。なぜなら、押圧子７が支持部９よりも硬質の材料から構成されているため、ドーム部１４の押圧動作により押圧子７が変形しにくいからである。特に、押圧子７の厚さが、押圧子７が設けられている部分の支持部９の厚さよりも大きい場合には、硬質の材料から構成された押圧子７を用いることで、ユーザがキートップ３を押圧した際に、良好なクリック感を得やすくなる。また、押圧子７の先端部分を突出部８として、ドーム部１４との接触面積を小さくすることにより、クリック感をより向上させることができる。
【００４２】
また、上述のような操作用部材２を構成し、かつ、シート部材４、支持部９および押圧子７を透光性の部材から構成することにより、押圧子７から光を入射させた場合に、キートップ３を効率よく照光できる。なぜなら、押圧子７が弾性体から構成されていないため、弾性体に含まれる補強材等による光の吸収や拡散の影響を受けにくく、光が効率よく押圧子７の内部を伝搬し、キートップ３へと導かれるからである。
【００４３】
また、上述のような操作用部材２を構成することで、押圧子７とシート部材４とをより強固に固着できる。なぜなら、操作面と平行な面における投影面積で比較すると、実際にスイッチ部材１１を押圧する突出部８の投影面積よりも、押圧子７のシート部材４側の投影面積の方が大きいので、より広い接触面積にてシート部材４と押圧子７とが固着できるからである。
【００４４】
（操作用部材の製造方法）
次に、本発明の実施の形態に係る操作用部材の製造方法について説明する。
【００４５】
図７は、本発明の実施の形態に係る操作用部材２の製造方法の概略的な流れを示すフローチャートである。図８は、図７に示す各ステップにおける操作用部材２の状態を示す図であって、図５と同様の断面図である。
【００４６】
まず、図８の（Ａ）に示すように、下側金型２０にシート部材４、補強部材５および押圧子７を配置する（ステップＳ１０１：配置ステップ）。なお、押圧子７を下側金型２０に配置する際に、押圧子７の挿入あるいは成型品の脱型を考慮すると、操作面から見た場合の押圧子７の外周は、下側金型２０と０．０５ｍｍ程度の間隙を有するように設計される。
【００４７】
次に、図８の（Ｂ）に示すように、上側金型２１を下側金型２０の上に配置する。そして、図８の（Ｃ）に示すように、支持部９の原料ｍを上側金型２１と下側金型２０との間に充填し、インサート成型を行う（ステップＳ１０２：成型ステップ）。たとえば、原料ｍとしては、液状のシリコーンコンパウンドを用いることができる。なお、図８の（Ｂ）の工程と（Ｃ）の工程とは、逆であってもよい。
【００４８】
最後に、インサート成型品を金型から取り出した後、図８の（Ｄ）に示すように、支持部９の表面側に、接着層（不図示）を形成し、キートップ３を固着する。
【００４９】
上述の方法にて操作用部材２を製造することにより、接着剤あるいは両面テープでシート部材４と押圧子７とを固着する場合よりも、より強固に固着できる。また、シート部材４、補強部材５、押圧子７および支持部９を一工程で成型できるため、工程数を減らすことができる。
【００５０】
また、上述の方法にて操作用部材２を製造することにより、支持部９を形成するための原料ｍが、押圧子７の側面あるいは裏面側に回り込み、原料ｍの被膜が形成されるのを有効に防止できる。原料ｍと押圧子７との間に、シート部材４が配置されているからである。
【００５１】
以上、本発明の操作用部材２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。
【００５２】
たとえば、上述の実施の形態では、支持部９は、各キートップ３の裏面側に個別に配置されるものとしているが、このような形態に限らない。支持部９は、１つのみまたは複数のキートップ３から構成されるキー集合板の裏面側に配置されるように、シート部材４の上面の全部または一部を覆ってもよい。さらに、支持部９は、シート部材４の上面の全部または一部を覆うシート形状のベース部と、キートップ３と押圧方向で重なる位置においてキートップ３側へ突出する突出部と、を有する形態であってもよい。
【００５３】
また、シート部材４が透光性の部材から形成されている場合に、キートップ３等を照光するために導光する部材（いわゆる、ライトガイド）としてシート部材４を機能させてもよい。
【００５４】
また、上述の実施の形態では、補強部材５を備えているが、補強部材５は、必須ではない。さらに、上述の実施の形態では、１つのキートップ３に対し１つの貫通孔６を有する補強部材５を設けているが、複数のキートップ３に対し１つの貫通孔６を有するような補強部材を用いてもよい。また、補強部材５は、複数に分割されていてもよい。補強部材５は、シート部材４の表面側に設けられていてもよい。しかし、補強部材５がシート部材４の裏面側に配置されている場合には、キートップ３の裏面と補強部材５との間隙を大きくすることができることから、キートップ３のストローク量を大きくすることができる。
【００５５】
上述の実施の形態では、各キートップ３は、別個に３つ配置されているが、このような形態に限らない。たとえば、複数のキートップ３を連接したキー集合体を用いてもよい。また、複数のキートップ３に対し、１つ若しくは複数のシート部材４を設けてもよい。同様に、補強部材５が透光性の部材から形成し、補強部材５をライトガイドとして機能させてもよい。
【００５６】
上述の実施の形態では、押圧子７は、透光性の部材から形成されているが、このような形態に限らない。押圧子７が非透光性の部材から構成される場合であっても、押圧子７の厚さが大きくなる場合には、押圧子７を支持部９およびシート部材４よりも硬質の材料にて構成することにより、クリック感を向上できる。しかし、押圧子７が透光性の部材から構成される場合には、突出部８あるいはそれ以外の押圧子７の背面側から光を入射すると、その光は、押圧子７と空気層との界面で全反射を繰り返しながら、押圧子７の内部へ広がる。したがって、押圧子７は、支持部９を介してキートップ３を照光させるためのライトガイドとして機能できる。押圧子７をライトガイドとして機能させる場合には、押圧子７の全光線透過率を７０％以上とするのが好ましい。また、突出部８を備える押圧子７をシート部材４に固着することで、シート部材４に突出部８を固着した場合のシート部材４と突出部８との接着面積よりも、押圧子７とシート部材４との接着面積の方が大きいため、照光面積を大きくすることができる。
【００５７】
また、上述の実施の形態では、押釦スイッチ２ａは、スイッチ部材１１を有し、スイッチ部材１１は、主に固定接点１２、導電部１３およびドーム部１４から構成されるものとしたが、このような形態に限らない。たとえば、スイッチ部材１１として、いわゆるタクトスイッチを用いてもよい。スイッチ部材１１としてタクトスイッチを用いる場合にも、タクトスイッチを押し込み易くするために、シート部材４よりも押圧子７が硬質の部材から構成され、かつ、押圧子７が突出部８を有するのが好ましい。また、押圧子７が非透光性の場合には、導光板１５および発光素子１６を備えなくてもよい。さらに、導光板１５および発光素子１６は、図６で示す場所以外に設けられていてもよい。
【００５８】
図９は、本発明の変形例に係る操作用部材３０を、図５のＢと同様の領域について示すＡ−Ａ線断面図である。なお、操作用部材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。
【００５９】
図９に示すように、操作用部材３０は、透光性のキートップ３の一部に、加飾層として、非透光性の遮光層３１を有してもよい。また、遮光層３１は、透光領域として、文字、数字、記号あるいは図等の形状を型抜きした透光部３２を有していてもよい。かかる場合には、シート部材４、支持部９および押圧子７を透光性の部材から構成し、押圧子７から光を入射させた場合に、キートップ３の透光部３２のみから光が出射するので、透光部３２により模した文字等を際立たせることができる。なお、透光部３２には、透光性の加飾層を設けてもよい。
【００６０】
また、操作用部材３０は、キートップ３の一部に遮光層３１を設ける場合には、透光部３２以外の部分から光が漏れないように、シート部材４の表面または裏面のうち、遮光層３１と厚さ方向で重なる領域に遮光層３３を設けるのが好ましい。かかる場合には、支持部９の周囲に遮光性の部材を配置して遮光する場合と比較して、支持部９と厚さ方向で重なる部分にも遮光層３３を形成できる。そのため、キートップ３のうち光を透過させる部分（すなわち、透光部３２部分）と厚さ方向で重なるシート部材４の領域またはその付近のみを透光させることができる。そのため、支持部９の側面から漏れる光を少なくすることができる。
【００６１】
なお、シート部材４に遮光層３３を設ける場合には、遮光層３３をシート部材４の表面側に設けるのが好ましい。シート部材４の表面側には、支持部９との接着力を向上させるためのプライマー層形成工程と前後して、遮光層３３の形成を行うことで、効率よく遮光層を形成できる。
【００６２】
図１０は、本発明の別の変形例に係る操作用部材４０を、図５のＢと同様の領域について示すＡ−Ａ線断面図である。なお、操作用部材２および操作用部材３０と同じ構成要素については、同じ番号を用いて説明する。
【００６３】
図１０に示すように、操作層部材４０は、シート部材４の表面に導電性の導電層４１を有していてもよい。導電層４１は、たとえば、導電体（たとえば、ユーザの指）がキートップ３に接触あるいは摺動することで生じる静電容量の変化を検出するための静電容量検出電極として用いることができる。導電層４１を有する操作用部材４０は、人の指がキートップ３に触れる動作およびキートップ３が押し込まれる動作の一方または両方を検出できる。
【００６４】
導電層４１は、たとえば、銀、アルミニウム、ニッケル、あるいは金等の金属もしくは炭素を含有する樹脂等を用いて形成できる。なお、導電層４１は、シート部材４の裏面側に設けられてもよい。しかし、静電容量の変化を検出するために導電層４１を用いる場合には、シート部材４の表面に導電層４１を有するのが好ましい。キートップ３と導電層４１との距離をできるだけ近くすることで、静電容量の変化を検出しやすくなるからである。また、導電層４１を設ける場合には、導電層４１を保護するための保護層４２を設けるのが好ましい。さらに、シート部材４０は、導電層４１と共にまたは導電層４１が形成されていない領域に、遮光層４３を有してもよい。
【００６５】
導電層４１が静電容量検出電極として用いられる場合には、キートップ３は、高導電性または高誘電性であるのが好まく、人間の指よりも低電気抵抗値を示すことがさらに望ましい。また、キートップ３の一部に遮光層３１が設けられている場合には、透光部３２と厚さ方向で重なる領域に位置する導電層４１は、透光性の材料により形成されるのが好ましい。透光性の導電層４１としては、たとえば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）あるいはポリチオフェン等から成る導電性ポリマーを用いることができる。また、透光部３２と厚さ方向で重なる領域に導電層４１が存在する場合には、表面側から導電層４１が視認されにくくなるように、キートップ３の裏面または表面に光拡散効果のある加飾層をさらに付与してもよい。
【００６６】
また、遮光層３１，３３，４３および導電層４１等の層は、どのような方法により形成されてもよい。たとえば、遮光層３１，３３，４３および導電層４１等の層は、スクリーン印刷、オフセット印刷若しくはグラビア印刷等の印刷手法、または、塗装、蒸着、イオンプレーティング若しくはめっき等の印刷以外の手法により形成することができる。また、また、透光領域は、その透光領域を避けて遮光層３１，３３，４３を設けることにより形成される他、キートップ３やシート部材４を遮光性の部材にて構成し、透光させたい領域に、レーザあるいはケミカルエッチング等にて孔を形成することにより、透光領域を形成してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明は、たとえば、各種電子機器の入力装置としての操作手段等に利用することができる。
【符号の説明】
【００６８】
２，３０，４０ 操作用部材
３ キートップ（キーまたはキー集合板）
４ シート部材
７ 押圧子
８ 突出部
９ 支持部
１１ スイッチ部材
３２ 透光部（透光領域）
３３，４３ 遮光層（非透光性の加飾層）
４１ 導電層
【技術分野】
【０００１】
本発明は、操作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操作用部材が用いられている。たとえば、操作用部材としての押釦スイッチは、押釦スイッチ用部材と、押釦スイッチ用部材に対向して設けられたスイッチ部材を有する基板とから主に構成されている。押釦スイッチ用部材は、ユーザが押圧するためのキートップを弾性体からなるキーパッドに固着している。そのため、ユーザがキートップを押圧することで、キーパッドを押し下げ、スイッチをオンあるいはオフできる。また、キーパッドの裏面に、スイッチ部材と押圧方向で重なる位置に、スイッチ部材を押し込むことを容易にするための押圧子を一体化して形成しているものがある（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２００３−１７８６３９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に記載のキーパッドでは、以下のような問題がある。それは、押圧子がキーパッドと同じ弾性体から形成されているため、キートップの裏面からスイッチ部材までの距離が長い場合には、押圧子が容易に変形しやすく、スイッチ部材を押圧し難いという問題である。
【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、スイッチ部材を押圧し易い操作用部材およびその製造方法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、本発明の操作用部材の一実施の形態は、操作するためのキーあるいはキー集合板と、キーあるいはキー集合板を支持する支持部と、支持部を介してキーあるいはキー集合板を支持するシート部材とを備え、支持部の裏面側には、キーあるいはキー集合板と押圧方向で重なる位置に、シート部材を介して、支持部よりも硬質の押圧子が固着されると共に、押圧子は、その裏面側に、操作面から見た投影面積が、押圧検出用のスイッチ部材より小さい先端を有する突出部を備えるものとしている。
【０００７】
さらに、押圧子、シート部材および支持部は、透光性の樹脂から構成され得る。
【０００８】
また、シート部材は、透光性を有していると共に、少なくとも一部に非透光性の加飾層が設けられ得る。
【０００９】
さらに、シート部材は、導電体がキーあるいはキー集合板に接触することで生じる静電容量の変化を検出するための導電層を備え得る。
【００１０】
さらに、キーあるいはキー集合板は、透光領域を有し、導電層は、透光領域に対向する領域の少なくとも一部を透光性とし得る。
【００１１】
また、本発明の操作用部材の製造方法の一実施の形態は、操作するためのキーあるいはキー集合板と、キーあるいはキー集合板を支持する支持部と、支持部を介してキーあるいはキー集合板を支持するシート部材とを備え、支持部の裏面側には、キーあるいはキー集合板と押圧方向で重なる位置に、シート部材を介して、支持部よりも硬質の押圧子が固着されると共に、押圧子は、その裏面側に、操作面から見た投影面積が、押圧検出用のスイッチ部材より小さい先端を有する突出部を備える操作用部材の製造方法であって、押圧子およびシート部材を金型に配置する配置ステップと、弾性体の原料を配置して、シート部材、押圧子および弾性体をインサート成型する成型ステップとを含む。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、スイッチ部材を押圧し易い操作用部材を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態に係る操作用部材を備える携帯端末の正面図である。
【図２】図１に示す携帯端末に組み込まれる操作用部材を操作面側から見た場合の斜視図である。
【図３】図２に示す操作用部材を操作面の裏側から見た場合の斜視図である。
【図４】図２に示す操作用部材の分解斜視図である。
【図５】図２に示す操作用部材のＡ−Ａ線断面図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る操作用部材を備える押釦スイッチの断面図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る操作用部材の製造方法の概略的な流れを示すフローチャートである。
【図８】図７に示す各ステップにおける操作用部材の状態を示す図であって、図５と同様の断面図である。
【図９】本発明の変形例に係る操作用部材を、図５のＢと同様の領域について示すＡ−Ａ線断面図である
【図１０】本発明の別の変形例に係る操作用部材を、図５のＢと同様の領域について示すＡ−Ａ線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
次に、本発明に係る操作用部材およびその製造方法の各実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１５】
（操作用部材の構成）
図１は、本発明の実施の形態に係る操作用部材２を備える携帯端末１の正面図である。
【００１６】
図１に示すように、電子機器の一例である携帯端末１は、本実施の形態に係る操作用部材２を備える。また、携帯端末１の操作面側には、キーの一例であるキートップ３が露出している。なお、以後、操作面側（各図のＺ方向）を表面側、操作面と逆の面側（各図の−Ｚ方向）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】
図２は、図１に示す携帯端末１に組み込まれる操作用部材２を操作面側から見た場合の斜視図である。
【００１８】
図２に示すように、操作用部材２は、表面側に露出するキートップ３と、キートップ３を支持するシート部材４とを有する。シート部材４は、キートップ３の裏面側に配置されている。また、シート部材４は、補強部材５により支持されている。
【００１９】
図３は、図２に示す操作用部材２を操作面の裏側から見た場合の斜視図である。
【００２０】
図３に示すように、補強部材５は、厚さ方向にてキートップ３の少なくとも一部と重なる位置に、貫通孔６を有する板状の部材である。貫通孔６の内方には、押圧子７が配置されている。押圧子７の裏面側には、裏面側に突出する突出部８を有する。
【００２１】
図４は、図２に示す操作用部材２の分解斜視図である。
【００２２】
図４に示すように、操作用部材２は、表面側から、キートップ３、シート部材４、補強部材５および押圧子７を主に備える。キートップ３は、支持部９を介してシート部材４の表面に固定されている。補強部材５および押圧子７は、シート部材４の裏面に固定される。
【００２３】
キートップ３は、ユーザが押圧する部材である。キートップ３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、厚さが約０．１〜２．０ｍｍ程度の樹脂、セラミックス、金属、ガラスあるいはそれらのコンポジットから構成される。
【００２４】
シート部材４は、支持部９と押圧子７との間を隔てる部材である。シート部材４は、キートップ３が表面側から押圧された場合に、その下方に設けられたドーム状のスイッチ部材（後述する）を押し込むことができるように、柔軟な弾性材料から構成されるのが好ましい。また、シート部材４は、支持部９およびキートップ３を支持することから、支持部９よりも高強度であるのが好ましい。シート部材４が弾性材料から構成される場合には、キートップ３の押圧を解除すると、キートップ３は、支持部９の弾性により元の位置に復帰できる。
【００２５】
シート部材４の材料としては、柔軟性に富む材料であれば制限なく用いることができ、たとえば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、熱可塑性ウレタン系エラストマー又は熱硬化性ウレタン系エラストマーを用いるのが好ましい。上記のポリエステル系材料は、透明性、強靭性および薄膜性を有し、かつ安価であるため好ましい。ウレタン系エラストマーは、強靭性を有し、他の部材との密着性に優れている。また、ウレタン系エラストマーは、弾性率が他の部材よりも比較的低いことから、インサート成型した場合に、型に対し追従できるので、様々な形状の要求に応えられるため好ましい。
【００２６】
シート部材４および支持部９が透光性である場合には、補強部材５の貫通孔６の内部からキートップ３を照光できる。なお、本明細書において「透光性」とは、光を実質的に透過させるものであればよく、好ましくは、一方向から光を照射した際の全光線透過率が１０％以上、好ましくは３０％以上である状態を指すものとする。また、シート部材４は、補強部材５と一体的に成型されているのがより好ましい。シート部材４は、支持部９を有さないような形態であってもよいが、支持部９を有する場合には、キートップ３の押し込みに対してより撓みやすいため、好適である。
【００２７】
補強部材５は、貫通孔６を有する板状の部材であり、シート部材４よりも硬質の樹脂から構成される。補強部材５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、厚さが約０．１〜１．５ｍｍ程度の樹脂、セラミックス、金属、ガラスあるいはそれらのコンポジットから構成される。また、操作用部材２の裏面からキートップ３を照光する場合には、補強部材５を非透光性の部材から構成することで、キートップ３以外の領域から光が漏れるのを防ぐことができる。さらに、補強部材５の裏面に光の反射機能を付与した場合には、補強部材５が反射板として、キートップ３以外の領域からの漏光をより効果的に防止できるので、好ましい。補強部材５によりシート部材４が固着されている場合には、キートップ３を押し下げた後でキートップ３の押圧が解除されると、シート部材４は、補強部材５に固着されている部分を起点として、元の形状に復帰できる。また、補強部材５は、筺体と嵌合する際に、操作部材を筺体に対し固定するための嵌合部として機能してもよい。さらに、補強部材５を設けることで、操作部材２の表面側に別途のカバー部材等を配置することなく、キートップ３の位置を固定することができる。
【００２８】
押圧子７は、シート部材４から裏面方向に突出する部材である。押圧子７は、キートップ３が押し込まれた場合に、押圧子７が変形しにくいように、シート部材４および支持部９よりも硬質の部材から形成される。押圧子７は、その裏面側に突出部８を有する。操作面に対する投影面積を比較すると、押圧子７の面積は、突出部８の面積よりも大きい。
【００２９】
突出部８は、キートップ３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（後述する）を押し込む部分である。突出部８の先端は、スイッチ部材より操作面側から見た投影面積が小さい。本実施の形態では、突出部８は、押圧子７の裏面よりも操作面側から見た投影面積が小さく、突出部８は、押圧子７の一部として一体的に形成されている。押圧子７および突出部８が、透光性を有する場合には、押圧子７の側部あるいは突出部８から入射した光をより効率よく支持部９に伝搬させることができる。たとえば、押圧子７は、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネート、アクリル樹脂、ポリウレタンあるいはアクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合合成樹脂等の透光性の部材から形成できるが、その中でも、ポリカーボネートから形成されるのがより好ましい。
【００３０】
支持部９は、キートップ３とシート部材４との間に配置される部材である。支持部９は、キートップ３が表面側から押圧された場合に、その下方に撓むことができるように柔軟な弾性材料から構成されるのが好ましい。支持部９が弾性材料から構成される場合には、ユーザがキートップ３の押圧を解除すると、キートップ３は、支持部９の弾性により元の位置に復帰できる。そのような支持部９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主に用いることができる。それらの材料の中でも、耐久性が高くかつ柔軟なシリコーンゴムを用いるのが好ましい。
【００３１】
図５は、図２に示す操作用部材２のＡ−Ａ線断面図である。なお、図５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。
【００３２】
キートップ３は、補強部材５の貫通孔６を塞ぐように、支持部９を介してシート部材４の表面に固定されている。補強部材５は、シート部材４の裏面側に固定されている。また、押圧子７は、シート部材４の裏面側であって、補強部材５の貫通孔６から露出した領域に固定されている。かかる構成により、シート部材４は、キートップ３および押圧子７を支持している。
【００３３】
キートップ３は、支持部９の表面に接着層（不図示）を介して固定される。たとえば、接着層としては、両面テープ、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、エポキシ系樹脂あるいは加熱した際の軟化点が低い樹脂等から成る層とすることができる。接着層の材料としてシアノアクリレート系の接着剤を用いた場合には、空気中の水分の作用により硬化できる。なお、キートップ３と支持部９とは、接着剤以外の方法により固定されてもよい。たとえば、レーザや火炎を用いた熱融着、化学反応を利用した固着を採用してもよい。
【００３４】
なお、シート部材４と補強部材５との間、シート部材４と押圧子７との間、あるいは、シート部材４と支持部材９との間は、接着あるいは融着等どのような手段で固着されていてもよい。また、それらを固着する前に、接合面にプライマーあるいはシランカップリング剤を塗布する、またはブラスト処理等を行う等の表面処理を施してもよい。また、支持部９を形成するためのコンパウンドに自己接着性を発現するための接着成分を添加することで、支持部９とシート部材４とを固着してもよく、かかる場合には、プライマーあるいはシランカップリング剤をシート部材４あるいは支持部９に塗布しなくてもよい。あるいは、シート部材４、補強部材５および押圧子７をインサート成型等により一体的に成型してもよい。
【００３５】
次に、操作用部材２を用いた押釦スイッチ２ａの構造について説明する。
【００３６】
図６は、本発明の実施の形態に係る操作用部材２を備える押釦スイッチ２ａの断面図である。
【００３７】
押釦スイッチ２ａは、操作用部材２の裏面側に対向する基板１０を有する。基板１０の表面側には、押圧子７と対向する位置にスイッチ部材１１が設けられている。
【００３８】
基板１０は、平板状の部材であり、好適には、その表側の面に配線パターンがプリントされたプリント基板である。スイッチ部材１１は、固定接点１２、導電部１３および固定接点１２を覆うように形成されたドーム状のドーム部１４により主に構成される。固定接点１２および導電部１３は、上述の配線パターンの一部として基板１０に設けられている。ドーム部１４は、操作面側に向かって逆椀状に突出する導電性の部材である。また、導電部１３は、ドーム部１４と外縁部と接触する部分に形成されている。この結果、導電部１３とドーム部１４とは、電気的に接続される。
【００３９】
また、押釦スイッチ２ａは、操作用部材２と基板１０との間に、導光板１５を介在させている。導光板１５の端部は、発光素子１６と当接または近接しているので、発光素子１６から導光板１５に入射した光は、導光板１５内部を伝搬する。押圧子７の突出部８は、導光板１５と当接している。押圧子７が透光性の部材から構成される場合には、導光板１５に当接する突出部８および空気層を介して押圧子７の裏面から光が入射し、押圧子７の表面側から出射する。したがって、透光性の支持部９およびキートップ３を用いている場合には、押圧子７の表面側から出射した光がユーザに視認される。
【００４０】
押釦スイッチ２ａでは、ユーザがキートップ３を押圧すると、シート部材４が撓み、押圧子７が押し下げられる。押圧子７が押し下げられると、ドーム部１４が撓み、ドーム部１４の内側に位置する固定接点１２とドーム部１４とが接触し、導通する。一方、ユーザがキートップ３から指を離すと、シート部材４および支持部９が弾性的に元の形状に戻り、ドーム部１４が固定接点１２から離間し、固定接点１２と導電部１３とが非導通状態となる。かかる導通／非導通により、スイッチのＯＮ／ＯＦＦが切替えられる。
【００４１】
上述のような操作用部材２を構成することにより、キートップ３によりスイッチ部材１１を押し込みやすい。なぜなら、押圧子７が支持部９よりも硬質の材料から構成されているため、ドーム部１４の押圧動作により押圧子７が変形しにくいからである。特に、押圧子７の厚さが、押圧子７が設けられている部分の支持部９の厚さよりも大きい場合には、硬質の材料から構成された押圧子７を用いることで、ユーザがキートップ３を押圧した際に、良好なクリック感を得やすくなる。また、押圧子７の先端部分を突出部８として、ドーム部１４との接触面積を小さくすることにより、クリック感をより向上させることができる。
【００４２】
また、上述のような操作用部材２を構成し、かつ、シート部材４、支持部９および押圧子７を透光性の部材から構成することにより、押圧子７から光を入射させた場合に、キートップ３を効率よく照光できる。なぜなら、押圧子７が弾性体から構成されていないため、弾性体に含まれる補強材等による光の吸収や拡散の影響を受けにくく、光が効率よく押圧子７の内部を伝搬し、キートップ３へと導かれるからである。
【００４３】
また、上述のような操作用部材２を構成することで、押圧子７とシート部材４とをより強固に固着できる。なぜなら、操作面と平行な面における投影面積で比較すると、実際にスイッチ部材１１を押圧する突出部８の投影面積よりも、押圧子７のシート部材４側の投影面積の方が大きいので、より広い接触面積にてシート部材４と押圧子７とが固着できるからである。
【００４４】
（操作用部材の製造方法）
次に、本発明の実施の形態に係る操作用部材の製造方法について説明する。
【００４５】
図７は、本発明の実施の形態に係る操作用部材２の製造方法の概略的な流れを示すフローチャートである。図８は、図７に示す各ステップにおける操作用部材２の状態を示す図であって、図５と同様の断面図である。
【００４６】
まず、図８の（Ａ）に示すように、下側金型２０にシート部材４、補強部材５および押圧子７を配置する（ステップＳ１０１：配置ステップ）。なお、押圧子７を下側金型２０に配置する際に、押圧子７の挿入あるいは成型品の脱型を考慮すると、操作面から見た場合の押圧子７の外周は、下側金型２０と０．０５ｍｍ程度の間隙を有するように設計される。
【００４７】
次に、図８の（Ｂ）に示すように、上側金型２１を下側金型２０の上に配置する。そして、図８の（Ｃ）に示すように、支持部９の原料ｍを上側金型２１と下側金型２０との間に充填し、インサート成型を行う（ステップＳ１０２：成型ステップ）。たとえば、原料ｍとしては、液状のシリコーンコンパウンドを用いることができる。なお、図８の（Ｂ）の工程と（Ｃ）の工程とは、逆であってもよい。
【００４８】
最後に、インサート成型品を金型から取り出した後、図８の（Ｄ）に示すように、支持部９の表面側に、接着層（不図示）を形成し、キートップ３を固着する。
【００４９】
上述の方法にて操作用部材２を製造することにより、接着剤あるいは両面テープでシート部材４と押圧子７とを固着する場合よりも、より強固に固着できる。また、シート部材４、補強部材５、押圧子７および支持部９を一工程で成型できるため、工程数を減らすことができる。
【００５０】
また、上述の方法にて操作用部材２を製造することにより、支持部９を形成するための原料ｍが、押圧子７の側面あるいは裏面側に回り込み、原料ｍの被膜が形成されるのを有効に防止できる。原料ｍと押圧子７との間に、シート部材４が配置されているからである。
【００５１】
以上、本発明の操作用部材２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。
【００５２】
たとえば、上述の実施の形態では、支持部９は、各キートップ３の裏面側に個別に配置されるものとしているが、このような形態に限らない。支持部９は、１つのみまたは複数のキートップ３から構成されるキー集合板の裏面側に配置されるように、シート部材４の上面の全部または一部を覆ってもよい。さらに、支持部９は、シート部材４の上面の全部または一部を覆うシート形状のベース部と、キートップ３と押圧方向で重なる位置においてキートップ３側へ突出する突出部と、を有する形態であってもよい。
【００５３】
また、シート部材４が透光性の部材から形成されている場合に、キートップ３等を照光するために導光する部材（いわゆる、ライトガイド）としてシート部材４を機能させてもよい。
【００５４】
また、上述の実施の形態では、補強部材５を備えているが、補強部材５は、必須ではない。さらに、上述の実施の形態では、１つのキートップ３に対し１つの貫通孔６を有する補強部材５を設けているが、複数のキートップ３に対し１つの貫通孔６を有するような補強部材を用いてもよい。また、補強部材５は、複数に分割されていてもよい。補強部材５は、シート部材４の表面側に設けられていてもよい。しかし、補強部材５がシート部材４の裏面側に配置されている場合には、キートップ３の裏面と補強部材５との間隙を大きくすることができることから、キートップ３のストローク量を大きくすることができる。
【００５５】
上述の実施の形態では、各キートップ３は、別個に３つ配置されているが、このような形態に限らない。たとえば、複数のキートップ３を連接したキー集合体を用いてもよい。また、複数のキートップ３に対し、１つ若しくは複数のシート部材４を設けてもよい。同様に、補強部材５が透光性の部材から形成し、補強部材５をライトガイドとして機能させてもよい。
【００５６】
上述の実施の形態では、押圧子７は、透光性の部材から形成されているが、このような形態に限らない。押圧子７が非透光性の部材から構成される場合であっても、押圧子７の厚さが大きくなる場合には、押圧子７を支持部９およびシート部材４よりも硬質の材料にて構成することにより、クリック感を向上できる。しかし、押圧子７が透光性の部材から構成される場合には、突出部８あるいはそれ以外の押圧子７の背面側から光を入射すると、その光は、押圧子７と空気層との界面で全反射を繰り返しながら、押圧子７の内部へ広がる。したがって、押圧子７は、支持部９を介してキートップ３を照光させるためのライトガイドとして機能できる。押圧子７をライトガイドとして機能させる場合には、押圧子７の全光線透過率を７０％以上とするのが好ましい。また、突出部８を備える押圧子７をシート部材４に固着することで、シート部材４に突出部８を固着した場合のシート部材４と突出部８との接着面積よりも、押圧子７とシート部材４との接着面積の方が大きいため、照光面積を大きくすることができる。
【００５７】
また、上述の実施の形態では、押釦スイッチ２ａは、スイッチ部材１１を有し、スイッチ部材１１は、主に固定接点１２、導電部１３およびドーム部１４から構成されるものとしたが、このような形態に限らない。たとえば、スイッチ部材１１として、いわゆるタクトスイッチを用いてもよい。スイッチ部材１１としてタクトスイッチを用いる場合にも、タクトスイッチを押し込み易くするために、シート部材４よりも押圧子７が硬質の部材から構成され、かつ、押圧子７が突出部８を有するのが好ましい。また、押圧子７が非透光性の場合には、導光板１５および発光素子１６を備えなくてもよい。さらに、導光板１５および発光素子１６は、図６で示す場所以外に設けられていてもよい。
【００５８】
図９は、本発明の変形例に係る操作用部材３０を、図５のＢと同様の領域について示すＡ−Ａ線断面図である。なお、操作用部材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。
【００５９】
図９に示すように、操作用部材３０は、透光性のキートップ３の一部に、加飾層として、非透光性の遮光層３１を有してもよい。また、遮光層３１は、透光領域として、文字、数字、記号あるいは図等の形状を型抜きした透光部３２を有していてもよい。かかる場合には、シート部材４、支持部９および押圧子７を透光性の部材から構成し、押圧子７から光を入射させた場合に、キートップ３の透光部３２のみから光が出射するので、透光部３２により模した文字等を際立たせることができる。なお、透光部３２には、透光性の加飾層を設けてもよい。
【００６０】
また、操作用部材３０は、キートップ３の一部に遮光層３１を設ける場合には、透光部３２以外の部分から光が漏れないように、シート部材４の表面または裏面のうち、遮光層３１と厚さ方向で重なる領域に遮光層３３を設けるのが好ましい。かかる場合には、支持部９の周囲に遮光性の部材を配置して遮光する場合と比較して、支持部９と厚さ方向で重なる部分にも遮光層３３を形成できる。そのため、キートップ３のうち光を透過させる部分（すなわち、透光部３２部分）と厚さ方向で重なるシート部材４の領域またはその付近のみを透光させることができる。そのため、支持部９の側面から漏れる光を少なくすることができる。
【００６１】
なお、シート部材４に遮光層３３を設ける場合には、遮光層３３をシート部材４の表面側に設けるのが好ましい。シート部材４の表面側には、支持部９との接着力を向上させるためのプライマー層形成工程と前後して、遮光層３３の形成を行うことで、効率よく遮光層を形成できる。
【００６２】
図１０は、本発明の別の変形例に係る操作用部材４０を、図５のＢと同様の領域について示すＡ−Ａ線断面図である。なお、操作用部材２および操作用部材３０と同じ構成要素については、同じ番号を用いて説明する。
【００６３】
図１０に示すように、操作層部材４０は、シート部材４の表面に導電性の導電層４１を有していてもよい。導電層４１は、たとえば、導電体（たとえば、ユーザの指）がキートップ３に接触あるいは摺動することで生じる静電容量の変化を検出するための静電容量検出電極として用いることができる。導電層４１を有する操作用部材４０は、人の指がキートップ３に触れる動作およびキートップ３が押し込まれる動作の一方または両方を検出できる。
【００６４】
導電層４１は、たとえば、銀、アルミニウム、ニッケル、あるいは金等の金属もしくは炭素を含有する樹脂等を用いて形成できる。なお、導電層４１は、シート部材４の裏面側に設けられてもよい。しかし、静電容量の変化を検出するために導電層４１を用いる場合には、シート部材４の表面に導電層４１を有するのが好ましい。キートップ３と導電層４１との距離をできるだけ近くすることで、静電容量の変化を検出しやすくなるからである。また、導電層４１を設ける場合には、導電層４１を保護するための保護層４２を設けるのが好ましい。さらに、シート部材４０は、導電層４１と共にまたは導電層４１が形成されていない領域に、遮光層４３を有してもよい。
【００６５】
導電層４１が静電容量検出電極として用いられる場合には、キートップ３は、高導電性または高誘電性であるのが好まく、人間の指よりも低電気抵抗値を示すことがさらに望ましい。また、キートップ３の一部に遮光層３１が設けられている場合には、透光部３２と厚さ方向で重なる領域に位置する導電層４１は、透光性の材料により形成されるのが好ましい。透光性の導電層４１としては、たとえば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）あるいはポリチオフェン等から成る導電性ポリマーを用いることができる。また、透光部３２と厚さ方向で重なる領域に導電層４１が存在する場合には、表面側から導電層４１が視認されにくくなるように、キートップ３の裏面または表面に光拡散効果のある加飾層をさらに付与してもよい。
【００６６】
また、遮光層３１，３３，４３および導電層４１等の層は、どのような方法により形成されてもよい。たとえば、遮光層３１，３３，４３および導電層４１等の層は、スクリーン印刷、オフセット印刷若しくはグラビア印刷等の印刷手法、または、塗装、蒸着、イオンプレーティング若しくはめっき等の印刷以外の手法により形成することができる。また、また、透光領域は、その透光領域を避けて遮光層３１，３３，４３を設けることにより形成される他、キートップ３やシート部材４を遮光性の部材にて構成し、透光させたい領域に、レーザあるいはケミカルエッチング等にて孔を形成することにより、透光領域を形成してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明は、たとえば、各種電子機器の入力装置としての操作手段等に利用することができる。
【符号の説明】
【００６８】
２，３０，４０ 操作用部材
３ キートップ（キーまたはキー集合板）
４ シート部材
７ 押圧子
８ 突出部
９ 支持部
１１ スイッチ部材
３２ 透光部（透光領域）
３３，４３ 遮光層（非透光性の加飾層）
４１ 導電層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
操作するためのキーあるいはキー集合板と、
上記キーあるいは上記キー集合板を支持する支持部と、
上記支持部を介して上記キーあるいは上記キー集合板を支持するシート部材と、を備え、
上記支持部の裏面側には、上記キーあるいは上記キー集合板と押圧方向で重なる位置に、上記シート部材を介して、上記支持部よりも硬質の押圧子が固着されると共に、
上記押圧子は、その裏面側に、上記操作面から見た投影面積が、押圧検出用のスイッチ部材より小さい先端を有する突出部を備えることを特徴とする操作用部材。
【請求項２】
請求項１に記載の操作用部材であって、
前記押圧子、前記シート部材および前記支持部は、透光性の樹脂から構成されることを特徴とする操作用部材。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の操作用部材であって、
前記シート部材は、透光性を有していると共に、少なくとも一部に非透光性の加飾層が設けられていることを特徴とする操作用部材。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の操作用部材であって、
さらに、前記シート部材は、導電体が前記キーあるいは前記キー集合板に接触することで生じる静電容量の変化を検出するための導電層を備えることを特徴とする操作用部材。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の操作用部材であって、
前記キーあるいは前記キー集合板は、透光領域を有し、
前記導電層は、上記透光領域に対向する領域の少なくとも一部を透光性とすることを特徴とする操作用部材。
【請求項６】
操作するためのキーあるいはキー集合板と、上記キーあるいは上記キー集合板を支持する支持部と、上記支持部を介して上記キーあるいは上記キー集合板を支持するシート部材と、を備え、上記支持部の裏面側には、上記キーあるいは上記キー集合板と押圧方向で重なる位置に、上記シート部材を介して、上記支持部よりも硬質の押圧子が固着されると共に、上記押圧子は、その裏面側に、上記操作面から見た投影面積が、押圧検出用のスイッチ部材より小さい先端を有する突出部を備える操作用部材の製造方法であって、
上記押圧子および上記シート部材を金型に配置する配置ステップと、
上記弾性体の原料を配置して、上記シート部材、上記押圧子および上記弾性体をインサート成型する成型ステップと、
を含むことを特徴とする操作用部材の製造方法。
【請求項１】
操作するためのキーあるいはキー集合板と、
上記キーあるいは上記キー集合板を支持する支持部と、
上記支持部を介して上記キーあるいは上記キー集合板を支持するシート部材と、を備え、
上記支持部の裏面側には、上記キーあるいは上記キー集合板と押圧方向で重なる位置に、上記シート部材を介して、上記支持部よりも硬質の押圧子が固着されると共に、
上記押圧子は、その裏面側に、上記操作面から見た投影面積が、押圧検出用のスイッチ部材より小さい先端を有する突出部を備えることを特徴とする操作用部材。
【請求項２】
請求項１に記載の操作用部材であって、
前記押圧子、前記シート部材および前記支持部は、透光性の樹脂から構成されることを特徴とする操作用部材。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の操作用部材であって、
前記シート部材は、透光性を有していると共に、少なくとも一部に非透光性の加飾層が設けられていることを特徴とする操作用部材。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の操作用部材であって、
さらに、前記シート部材は、導電体が前記キーあるいは前記キー集合板に接触することで生じる静電容量の変化を検出するための導電層を備えることを特徴とする操作用部材。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の操作用部材であって、
前記キーあるいは前記キー集合板は、透光領域を有し、
前記導電層は、上記透光領域に対向する領域の少なくとも一部を透光性とすることを特徴とする操作用部材。
【請求項６】
操作するためのキーあるいはキー集合板と、上記キーあるいは上記キー集合板を支持する支持部と、上記支持部を介して上記キーあるいは上記キー集合板を支持するシート部材と、を備え、上記支持部の裏面側には、上記キーあるいは上記キー集合板と押圧方向で重なる位置に、上記シート部材を介して、上記支持部よりも硬質の押圧子が固着されると共に、上記押圧子は、その裏面側に、上記操作面から見た投影面積が、押圧検出用のスイッチ部材より小さい先端を有する突出部を備える操作用部材の製造方法であって、
上記押圧子および上記シート部材を金型に配置する配置ステップと、
上記弾性体の原料を配置して、上記シート部材、上記押圧子および上記弾性体をインサート成型する成型ステップと、
を含むことを特徴とする操作用部材の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−２０３９９４（Ｐ２０１２−２０３９９４Ａ）
【公開日】平成２４年１０月２２日（２０１２．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−６４５１８（Ｐ２０１１−６４５１８）
【出願日】平成２３年３月２３日（２０１１．３．２３）
【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１０月２２日（２０１２．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月２３日（２０１１．３．２３）
【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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