(57)【要約】【課題】押釦押圧動作が正しく効力を発揮するメンブレンスイッチ構造を提供する。【解決手段】メンブレンスイッチ１は、ベースシート１０に第１接点シート１１、第１スペーサシート１３、第２接点シート１５、第２スペーサシート１７、ディスク押さえシート２０、第３スペーサシート２１、オーバーレイシート２２を重ね、第１スペーサシート１３に形成した抜き穴１４の中で第１接点シート１１に形成した接点１２と第２接点シート１２に形成した接点１６を所定間隔で向かい合わせ、抜き穴１４と同心をなす形で第２スペーサシート１７に形成した抜き穴１８の中に形状復元力を備えたドーム型のディスク１９を挿入した構造である。第２接点シート１５の表面とそれに向き合うディスク１９の内面との間の空間には厚み層２６が配置される。厚み層２６は熱硬化性樹脂を主たる組成物とするペーストを第２接点シート１５にスクリーン印刷して形成される。【選択図】図１
2010080303.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベースシートと、
片面に形成された接点を前記ベースシートの方向と反対の方向に向けて前記ベースシートに重ねられる第１接点シートと、
前記第１接点シートに重ねられ、自身の備える抜き穴より前記接点を露出させる第１スペーサシートと、
片面に形成された接点を前記ベースシートの方向に向けて前記第１スペーサシートに重ねられ、前記抜き穴を通じて自身の接点を前記第１接点シートの接点に向かい合わせる第２接点シートと、
前記第２接点シートに重ねられ、自身の備える抜き穴を前記第１スペーサシートの抜き穴に整列させる第２スペーサシートと、
凹面側を前記ベースシートの方向に向けて前記第２スペーサシートの抜き穴に挿入される、形状復元力を備えたドーム形ディスクと、
前記第２スペーサシートに重ねられるディスク押さえシートと、
前記ディスク押さえシートに重ねられるオーバーレイシートと、を備えたメンブレンスイッチにおいて、
前記第２接点シートの表面とそれに向き合う前記ディスクの内面との間の空間に厚み層を配置したことを特徴とするメンブレンスイッチ。
【請求項２】
前記厚み層が前記第２接点シートの表面に付着していることを特徴とする請求項１に記載のメンブレンスイッチ。
【請求項３】
前記厚み層が前記第２接点シートからも前記ディスクからも分離していることを特徴とする請求項１に記載のメンブレンスイッチ。
【請求項４】
前記厚み層をシルクスクリーン印刷で形成したことを特徴とする請求項２に記載のメンブレンスイッチ。
【請求項５】
前記厚み層は熱硬化性樹脂を主たる組成物とすることを特徴とする請求項４に記載のメンブレンスイッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はメンブレンスイッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
メンブレンスイッチは、家庭電化製品や、特許文献１に示すパネルコンピュータ、コンピュータ用キーボードなどに広く利用されている。メンブレンスイッチについては、それを確実に動作させるための工夫が種々提案されている。例えば特許文献２に記載されたキー入力装置では、メンブレンスイッチの上に置いたラバーアクチュエータの内面に、狭い範囲に圧力を集中させる突起が形成されている。特許文献３記載のメンブレンスイッチにも、特許文献４記載のキーボードにも、類似の構造が開示されている。
【０００３】
メンブレンスイッチの構成例を図３に示す。図３はメンブレンスイッチの模式的垂直断面図である。図３ではメンブレンスイッチ１はスイッチ面を上にして水平に置かれた形で描かれているが、これは説明の便宜のためであり、使用時の姿勢がこのように定まっている訳ではない。スイッチ面を斜めにしたり、垂直に立てたりして使用することもあり得る。本明細書では図３のように置いた状態で各構成要素の配置を説明する。
【０００４】
メンブレンスイッチ１は、単層あるいは複層の合成樹脂製シートを複数枚重ねて構成される。一番下に来るのはベースシート１０である。ベースシート１０の上に重ねられるのは第１接点シート１１である。第１接点シート１１の片面、ここではベースシート１０の方向と反対の方向を向く面（上面）には、接点１２と、接点１２に接続する配線部（図示せず）が形成されている。第１接点シート１１の上には第１スペーサシート１３が重ねられる。第１スペーサシート１３には接点１２を露出させる抜き穴１４が形成されている。接点１２は抜き穴１４の中央に位置する。
【０００５】
第１スペーサシート１３の上には第２接点シート１５が重ねられる。第２接点シート１５の片面、ここではベースシート１０の方向を向く面（下面）には、接点１６と、接点１６に接続する配線部（図示せず）が形成されている。接点１６も抜き穴１４の中央に位置するものであり、抜き穴１４を通じて接点１２に正面から向き合う。第１スペーサシート１３の厚みのため、接点１２と接点１６は所定の間隔を置いて対峙している。
【０００６】
第２接点シート１５の上には第２スペーサシート１７が重ねられる。第２スペーサシート１７には第１スペーサシート１３の抜き穴１４と同心をなすように整列する抜き穴１８が形成される。抜き穴１８は抜き穴１４よりも大直径であり、その中にドーム状のディスク１９が、凹面側をベースシート１０の方向に向けて挿入される。ディスク１９は形状復元力を有し、上から圧力を加えると凹むが、圧力を解除すれば元の形状に復元する。ディスク１９は自身が変形することにより指先の圧力を確実に第２接点シート１５に伝える役割を果たす。ディスク１９は金属製であることが多いが、他の材料、例えば合成樹脂製であっても構わない。
【０００７】
第２スペーサシート１７の上にはディスク押さえシート２０が重ねられる。ディスク押さえシート２０の上には第３スペーサシート２１が重ねられ、さらにその上には、メンブレンスイッチ１の最上層をなすオーバーレイシート２２が重ねられる。
【０００８】
オーバーレイシート２２には押すべき箇所を示す目印が形成される。図３では抜き穴１８に重なる位置に押釦形状２３を浮き出させ、これを目印としている。他の手法、例えば押釦の領域だけを色違いにしたり枠で囲んだりするとか、あるいは単に文字のみを表示するといった手法も採用可能である。
【０００９】
これまでに述べたシート群は、重なり合うもの同士接着剤で接着される。ディスク１９は抜き穴１８に閉じ込められるだけであり、接着されない。
【００１０】
第３スペーサシート２１には、押釦形状２３の下にあたる箇所に抜き溝２４が形成されている。抜き溝２４は紙面の奥行き方向に延びるものであり、ここに帯状の表示シート２５が挿入される。オーバーレイシート２２は全体が、あるいは押釦形状２３の箇所のみが透明とされ、表示シート２５の表面に記された文字や記号を視認できるようになっている。表示シート２５を交換すればメンブレンスイッチ１の表示を変えられる。複数のメンブレンスイッチ１が一列に並んでいるときなど、その並びの方向に抜き溝２４を形成し、各メンブレンスイッチ１に対応する表示を有する表示シート２５をその中に挿入するものとすれば、複数のメンブレンスイッチ１に対する表示を一挙に形成し、また表示を一挙に交換することができる。
【００１１】
図３のメンブレンスイッチ１において、押釦形状２３を指で押すとその圧力は表示シート２５からディスク押さえシート２０を介してディスク１９に伝わる。ディスク１９は変形し、第２接点シート１５を圧迫する。これにより第２接点シート１５がたわみ、接点１６が接点１２に接触して電気的な導通が生じると、メンブレンスイッチ１はＯＮとなる。
【特許文献１】特開２００２−２１５３３０号公報
【特許文献２】特開平７−２３０３４９号公報
【特許文献３】特開２０００−３６３３号公報
【特許文献４】特開２００３−１００１７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
上記のようなメンブレンスイッチ１が高温高湿の環境に置かれて長い時間が経過すると、シートが伸縮したり、歪んだりする。第１接点シート１１と第２接点シート１５に生じる変形は特に深刻である。というのは、それによって接点１２、１６が勝手に接触してしまうという事態が起こり得るからである。これを避けるにあたっては２種類のアプローチが有効である。第１のアプローチは第１接点シート１１及び第２接点シート１５の変形量を小さくすることである。第２のアプローチは第１接点シート１１または第２接点シート１５の伸縮や歪みによる接点１２、１６の接触を起こりにくくすることである。
【００１３】
上記第１、第２のアプローチの対策例を図４に示す。第１のアプローチとしては、抜き穴１４の直径を小さくする。これにより、第１接点シート１１及び第２接点シート１５は変形しにくくなる。第２のアプローチとしては、スペーサシート１３の厚みを増して第１接点シート１１と第２接点シート１５の間隔を広げる。これにより、第１接点シート１１または第２接点シート１５が伸縮したり歪んだりしても接点１２、１６の接触は起こりにくくなる。
【００１４】
しかしながら、上記第１のアプローチの対策と第２のアプローチの対策を単独で、または併せて実施すると、新たな問題が発生する。それは押釦押圧動作の効きが悪くなることである。つまり、しっかりと押し込まないで軽く押しただけではメンブレンスイッチ１はＯＮにならず、「空打ち」に終わってしまう。
【００１５】
本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、押釦押圧動作が正しく効力を発揮するメンブレンスイッチ構造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】
【００１６】
上記目的を達成するために本発明は、ベースシートと、片面に形成された接点を前記ベースシートの方向と反対の方向に向けて前記ベースシートに重ねられる第１接点シートと、前記第１接点シートに重ねられ、自身の備える抜き穴より前記接点を露出させる第１スペーサシートと、片面に形成された接点を前記ベースシートの方向に向けて前記第１スペーサシートに重ねられ、前記抜き穴を通じて自身の接点を前記第１接点シートの接点に向かい合わせる第２接点シートと、前記第２接点シートに重ねられ、自身の備える抜き穴を前記第１スペーサシートの抜き穴に整列させる第２スペーサシートと、凹面側を前記ベースシートの方向に向けて前記第２スペーサシートの抜き穴に挿入される、形状復元力を備えたドーム形ディスクと、前記第２スペーサシートに重ねられるディスク押さえシートと、前記ディスク押さえシートに重ねられるオーバーレイシートと、を備えたメンブレンスイッチにおいて、前記第２接点シートの表面とそれに向き合う前記ディスクの内面との間の空間に厚み層を配置したことを特徴としている。
【００１７】
この構成によると、厚み層の存在により、ディスクが変形すると第２接点シートが深くまで押し込まれるようになり、接点同士が接触ミスを起こすおそれが軽減される。厚み層という新しい構成要素を付加したとはいえ、構造は堅牢で、不具合を生じるおそれが少ない。特に、特許文献２〜４記載の突起と比較した場合、細い突起だと圧力によって破損する危険性があるのに対し、ある程度の面積を持った厚み層ではそのような危険性は少ない。また、長期間にわたる使用で厚み層にひびが入ったり、一部が欠けたりしたとしても、使用に支障を来すようなことはない。
【００１８】
また本発明は、上記構成のメンブレンスイッチにおいて、前記厚み層が前記第２接点シートの表面に付着していることを特徴としている。
【００１９】
この構成によると、厚み層の位置が一定なので、第２接点シートに対する力の伝わり方を一定にすることができる。
【００２０】
また本発明は、上記構成のメンブレンスイッチにおいて、前記厚み層が前記第２接点シートからも前記ディスクからも分離していることを特徴としている。
【００２１】
この構成によると、第２接点シートが変形しても、ディスクが変形しても、厚み層自身は変形しないでいられるので、厚み層の破損の危険性を減少させることができる。
【００２２】
また本発明は、上記構成のメンブレンスイッチにおいて、前記厚み層をシルクスクリーン印刷で形成したことを特徴としている。
【００２３】
この構成によると、厚み層を能率良く形成することができる。
【００２４】
また本発明は、上記構成のメンブレンスイッチにおいて、前記厚み層は熱硬化性樹脂を主たる組成物とすることを特徴としている。
【００２５】
この構成によると、高温にさらされたとしても厚み層は変わらぬ形状を保ち、スイッチの操作性に悪影響が生じない。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によると、押釦押圧動作が簡単な構成で正しく効力を発揮するようになり、高温高湿対策の代償である押釦押圧動作の効きの悪さを克服できる。それによりメンブレンスイッチが脆弱化することもない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下本発明の第１実施形態を図１に基づき説明する。図１は図３、４と同様のメンブレンスイッチの模式的垂直断面図である。実施形態の構成の中で、図３、４と共通する構成要素には図３、４で用いたのと同じ符号を付し、説明は省略する。
【００２８】
本発明に係るメンブレンスイッチ１では、第２接点シート１５の表面とそれに向き合うディスク１９の内面との間の空間に厚み層２６を配置する。第１実施形態では、第２接点シート１５の表面に熱硬化性樹脂を主たる組成物とするペーストをシルクスクリーン印刷して厚み層２６を形成する。厚み層２６は第２接点シート１５の表面に付着した状態を保つ。
【００２９】
厚み層２６の存在により、ディスク１９が変形すると第２接点シート１５が深くまで押し込まれるようになる。これにより、接点１２と接点１６が接触ミスを起こすおそれが軽減される。
【００３０】
第２接点シート１５を深くまで押し込むのに、特許文献２−４に見られるような突起をディスク１９の内面（下面）に、例えば合成樹脂のアウトサート成型で形成するという手法も考えられる。しかしながらこの手法では、突起をアウトサート成型するのに新たに金型が必要になり、コストアップを招く。またディスク１９自体が小さいので突起も細くせざるを得ず、突起が折損する危険性がある。だからと言って突起を太くすると、今度はディスク１９が変形しにくくなり、ディスク１９の機能が損なわれてしまう。これに対しある程度の面積に広がる厚み層２６を配置するという本発明の構成によれば、細い突起と異なり折損を懸念せずに済む。また、長期間にわたる使用で厚み層２６にひびが入ったり、一部が欠けたりしたとしても、使用に支障を来すようなことはない。
【００３１】
第１実施形態のように第２接点シート１５の表面に厚み層２６を付着させておけば、厚み層２６の位置が一定なので、第２接点シート１５に対する力の伝わり方を一定にすることができる。また厚み層２６の形成にスクリーン印刷を採用することにより、金型無しで安価に大量生産することが可能になる。
【００３２】
厚み層２６は連続して広がっていることを要しない。点状の突起を多数集合させたものであってもよい。またスクリーン印刷でなくフォトエッチングの手法で形成することも可能である。厚み層２６の厚みと面積については、実験により最適値を求めることが望ましい。
【００３３】
本発明の第２実施形態を図２に示す。図２は図１と同様のメンブレンスイッチの模式的垂直断面図である。
【００３４】
第２実施形態が第１実施形態と異なる点は、厚み層２６が第２接点シート１５から分離しているということである。厚み層２６はディスク１９からも分離している。このため、第２接点シート１５が変形しても、ディスク１９が変形しても、厚み層２６自身は変形しないでいられるので、厚み層２６の破損の危険性を減少させることができる。このときの厚み層２６は、第２接点シート１５の表面とそれに向き合うディスク１９の内面との間の空間に挿入された独立の部品、例えば合成樹脂片であってもよいし、第２接点シート１５の表面に一旦スクリーン印刷され、その後第２接点シート１５から分離したものであってもよい。
【００３５】
以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明はメンブレンスイッチに広く利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の第１実施形態に係るメンブレンスイッチの模式的垂直断面図
【図２】本発明の第２実施形態に係るメンブレンスイッチの模式的垂直断面図
【図３】従来のメンブレンスイッチの構造例を示す模式的垂直断面図
【図４】従来のメンブレンスイッチの高温高湿対策について説明する模式的垂直断面図
【符号の説明】
【００３８】
１    メンブレンスイッチ
１０  ベースシート
１１  第１接点シート
１２  接点
１３  第１スペーサシート
１４  抜き穴
１５  第２接点シート
１６  接点
１７  第２スペーサシート
１８  抜き穴
１９  ディスク
２０  ディスク押さえシート
２１  第３スペーサシート
２２  オーバーレイシート
２４  抜き溝
２６  厚み層
【図１】
2010080303.tif 000003
【図２】
2010080303.tif 000004
【図３】
2010080303.tif 000005
【図４】
2010080303.tif 000006