(57)【要約】【目的】密閉性、明瞭性、操作性を満たし低廉化を図る。【構成】市販される光透過性の熱可塑性合成樹脂製の単体シート１１が基体として使用され、この単体シート１１の表面に形成した各印刷された表示部が底面内側に位置するシート凹状部１３を熱成形で形成し、これに合成樹脂を充填させてキー３が形成されるので、量産コストが低廉化されるばかりか、シート凹状部１３内底面に形成される上面表示部８及び底面表示部がキー４の裏面を通して明瞭に表示されるため容易に確認することができる。【選択図】　　　　図４
2004006352.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示部が少なくともキーの上表面を含む複数の面に配置されている電子機器のキーであって、
前記キーの表示部に対応する部分が凹状部として成形された光透過性の熱可塑性合成樹脂からなるキー外皮と、
前記凹状部に充填され熱可塑性合成樹脂からなるキー本体と
前記キー外皮に前記表示部が印刷されている
ことを特徴とする電子機器のキー。
【請求項２】
請求項１に記載の電子機器のキーであって、
前記表示部は、前記凹状部の内表面に前記表示部が印刷されている
ことを特徴とする電子機器のキー。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の電子機器のキーであって、
前記表示部は、
前記キー本体の上面に配置され前記キーの機能を表示する上面表示部、及び
前記キー本体の側面に配置され前記キーの機能を表示する側面表示部と
を備えた電子機器のキー。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の電子機器のキーであって、
前記キー外皮は、前記キーが１個単位で切断されてたものである
ことを特徴とする電子機器のキー。
【請求項５】
請求項１又は２に記載の電子機器のキーであって、
前記キー外皮は、複数のキーが一体のシートで連結されたものである
ことを特徴とする電子機器のキー。
【請求項６】
表示部が少なくともキーの上表面を含む複数の面に配置されている電子機器のキーであって、
前記キーの上面の表示部に対応する部分が凹状部として成形された光透過性の熱可塑性合成樹脂からなるキー外皮と、
前記凹状部に充填され光透過性の熱可塑性合成樹脂からなるキー本体と、
前記キー本体の底面に配置され前記キーの機能を表示する底面表示部と
を備えた電子機器のキー。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子機器における複数の表示部を備えたキーに関する。更に詳しくは、パソコン、携帯電話等の電子機器に使用されるキーボード、制御パネル等に配置されたキー、押ボタン等に複数の表示部を備えたキーに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年のコンピュータ関連機器、通信機器の普及に伴い、これらに情報を入出力するための制御パネルなどの入力操作部は、極端な低コスト化が要請される一方、他方では電子部品の高精度化とともに、防塵、静電気による電子部品の破壊を防ぐために密封性が要求されている。例えば、携帯用電話器等の電子機器に使用される制御パネルは、パソコン、個人用に低コストで普及を図るために究極的なコストダウンが求められ、特に電子基板を含めたスイッチング構造のコストダウンが望まれている。
【０００３】
こうした中でシートを用いたキートップ板が提案されている（特許文献１）。提案されたものは、基本的には指が接触するキー部分は合成樹脂製のシートで構成されるが、通常この表面には表示部が印刷などで表示される。これらのシートを使用したキー、押ボタンは、低コストで製造できるという特徴がある。
【０００４】
一方、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は、要求される入力情報にキーの数が不足しているので、一つのキーで他のキーとの組み合わせにより複数の機能を果たしている。このために複数の機能を表示するために一つのキー上には、複数の文字又は記号が刻印、又はシルクスクリーン印刷等の方法で印刷されている。キーが正方体状の場合、文字又は記号は上面、又は側面、すなわちキーボードの配置からいうと手前の側面等に刻印、又は印刷されている。キーの形状は、指で接触するために指の感触を自然にするためにその表面形状は平面で作られているのではない。
【０００５】
すなわち、キーの上表面は、凹状に曲面に形成され、側面も角錐状のテーパー面として形成されている。これらの曲面、テーパー面に文字又は記号を刻印又は印刷するときは、特殊なジグ等が必要となりコストアップの要因となる。また、シルクスクリーン印刷は、細かな文字や網点印刷に不向きであるので、細かい表示、多色表示には向かない。
【０００６】
【特許文献１】
特開平８−１１５６３４号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような技術的背景に基づいてなされたもので、下記の目的を達成するものである。
本発明の目的は、何れの位置にも希望の表示部を配置できる電子機器のキーを提供することにある。
本発明の他の目的は、量産性に優れた電子機器のキーを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために次のような手段を採る。
第１の本発明の電子機器のキーは、表示部が少なくともキーの上表面を含む複数の面に配置されている電子機器のキーであって、前記キーの表示部に対応する部分が凹状部として成形された光透過性の熱可塑性合成樹脂からなるキー外皮と、前記凹状部に充填され熱可塑性合成樹脂からなるキー本体と、前記キー外皮に前記表示部が印刷されている。
前記表示部は、前記凹状部の内表面に前記表示部が印刷されている。また、前記表示部は、前記キー本体の上面に配置され前記キーの機能を表示する上面表示部、及び前記キー本体の側面に配置され前記キーの機能を表示する側面表示部とを備えたものであっても良い。
前記キー外皮は、前記キーが１個単位で切断されてたものであっても良い。前記キー外皮は、複数のキーが一体のシートで連結されたものであっても良い。
【０００９】
第２の本発明の電子機器のキーは、表示部が少なくともキーの上表面を含む複数の面に配置されている電子機器のキーであって、前記キーの上面の表示部に対応する部分が凹状部として成形された光透過性の熱可塑性合成樹脂からなるキー外皮と、前記凹状部に充填され光透過性の熱可塑性合成樹脂からなるキー本体と、前記キー本体の底面に配置され前記キーの機能を表示する底面表示部とを備えたものである。
前記キー外皮は、光透過性の熱可塑性の合成樹脂であると良い。前記キーシートを切断して１個単位のキーを作っても良い。又、前記底面表示部の上に電子回路の接点を駆動するためのアクチュエータが積層されて形成されたものであっても良い。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
（実施形態１）
本発明の電子機器のキーとその製造方法をパーソナルコンピュータのキーボードに適用したときの例を説明する。図１に示すものは、本発明の電子機器のキーを備えたパーソナルコンピュータ本体１へ入出力のためのキーボード２の外観を示す斜軸投影図である。図２はキーボード２の部分拡大図であり、図３はキーボード２に配置された１個のキー３の斜軸投影図である。
【００１１】
キーボード２は、パーソナルコンピュータ本体１へ文字、記号を入力するためのものである。キーボード２には、複数のキー３が配置されている。キー３には、長方体状又は正方体状の立体形状をした各種機能のためのキーが配置されている。キー３の下部には、キー３をキーボード２から抜けないように係止する２本の係止手段５がキー本体４と一体に下方に形成されている。また、キー本体４の下部には、円筒状のアクチュエータ６が一体に形成されている。
【００１２】
アクチュエータ６は、キーボード２に設けられた案内孔（図示せず）に沿って上下移動し、その下端面で電子回路上の接点を駆動する。これらの構造、機能については、各種のものが公知であり本発明の要旨でもないので詳細については省略する。キー本体４のキー上面７には上面表示部８を備え、キー側面９には側面表示部１０が配置されている。このキー３の例では、上面表示部８及び側面表示部１０の２箇所に表示部を備えていることになる。
【００１３】
［表示部の印刷］
以下、複数の面に表示部を有するキー３の製造方法について説明する。図４に示す単体シート１１は、キー３の表皮となるものである。単体シート１１は、例えば厚さ０．２５ｍｍ〜０．８ｍｍ程度のポリエステルフィルム等の透明体、又は半透明体、すなわち光透過性の矩形状にカットされた薄いフィルム状の熱可塑性合成樹脂である。具体的には、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）とＰＣの混合物、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ＰＢＴ、ＡＢＳ樹脂、ポリウレタン（ＰＵＲ）等の樹脂を用いると良い。単体シート１１は、引張り強度が高く破れにくく多くのメーカーによって量産されており極めて安価に市販されている汎用品が望ましい。
【００１４】
図４に示されるように、単体シート１１の表面には、前述した数字、文字、記号等の上面表示部８及び側面表示部１０が印刷により表示され配置されている。上面表示部８及び側面表示部１０は、裏面から印刷されている。ただし、必ずしも裏面から印刷する必要はない。他のキー３も同時に製造するために、同一の単体シート１１に他のキーの表示部も印刷する。
【００１５】
この上面表示部８及び側面表示部１０等の印刷は、シルクスクリーン印刷等の公知の印刷手段で行う。単体シート１１は、平板であるためにこの表面上への印刷は特別な装置が必要でなく容易にできるメリットがある。単体シート１１の上下位置には、位置決め用の孔１２が配置されている。単体シート１１は、後述するように各上面表示部８及び側面表示部１０の表示部としての機能とキー３の外皮として機能を備えている。
【００１６】
［熱成形］
次に、単体シート１１の成形を圧空成形（プレッシャ成形）で行った場合の成形手順につき説明する。図５（ａ）〜（ｄ）は単体シート１１に凹状部を成形した成形シートとする工程の説明図である。印刷が完了した単体シート１１の上面表示部８及び側面表示部１０が上面になるように、金型１５上に載置する。この金型１５への単体シート１１の載置は、図５（ｂ）に示されるように単体シート１１の直下に各上面表示部８及び側面表示部１０に対応する位置するように成形用凹型１６が形成された上に配置する。金型１５の直上には接合面が平面状の加熱板１７が配置されている。
【００１７】
図５（ｃ）に示されるように、金型１５の上面に単体シート１１の上面表示部８及び側面表示部１０と、金型１５の成形用凹部１６がそれぞれ対応するように単体シート１１の位置決め用の孔１２に位置決めピン（図示せず）を係合させて載置する。単体シート１１の上面に加熱板１７を圧接させた状態で単体シート１１を加熱し軟化させる。
【００１８】
軟化された状態の単体シート１１の上面に、加熱板１７側から１ｋｇ／ｃｍ２以下の圧縮空気を供給しつつ、金型１５の下方からは成形用凹部１６内の空気を排気させて単体シート１１の下面側を吸引する。この吸引と加熱により、各上面表示部８及び側面表示部１０に対応した複数のシート凹状部１４が形成される。これにより図５（ｄ）に示されるように、成形シート１３の上面表示部８及び側面表示部１０が、シート凹状部１４の底面内側（凸状の裏面）に位置し、その反対側の表面がキー３のキー上面７及びキー側面９として形成され、成形シート１３が完成する。
【００１９】
なお、このキー上面７は、キー３の形状に合わせて成形され、四角形状、円形状または楕円形状等の任意の形に形成される。また、単体シート１１の熱成形は、圧空成型ではなく、熱可塑性シートを金型上に固定し、ヒータで加熱して軟化したシートを真空で型に吸付けて成形する真空成形であっても良い。
【００２０】
［射出成形］
図６は、成形シート１３に形成された各シート凹状部１４内に射出成形により溶融樹脂を充填するときの射出成形金型の一部断面図である。図６に示されるように、複数のシート凹状部１４が形成された成形シート１３を可動側型板２０に形成されたキャビィティ凹部２２に挿入配置する。成形シート１３をキャビィティ凹部２２に挿入させた状態で可動側型板２０に載置し、この状態で固定側型板２５と圧接させる。可動側型板２０と固定側型板２５とを圧着した状態で、成形シート１３の各シート凹状部１４に対応して固定側型板２５のピンゲート２６が連通するように構成されている。
【００２１】
このピンゲート２６からキャビィティ凹部２２に溶融樹脂が供給され、複数のキー３のキー本体４を成形する。成形シート１３と溶融した合成樹脂とは、相互に熱融着する合成樹脂材料を選択して用いる。上記のようにして成形された複数のキー３は、個別のキー３として切断され不必要な成形シート１３部分をトリミングして図３に示すようなキー３が完成する。キー３の上面表示部８及び一つの側面表示部１０に表示部を有するものであったが、他の側面も当然ながら表示部として使用できる。
【００２２】
なお、この実施の形態１では、１枚の成形シート１３で複数のキー本体４を成形するものであったが、成形シート１３を各シート凹状部１４毎に切断して１個単位でキー本体４を射出成形するものであっても良い。
【００２３】
（実施の形態２）
前記実施の形態１では、キー３の上面及び側面に表示部を有するものであったが、底面を表示部として使用しても良い。図７は、携帯電話器３０を示し、この３個のキー３１はの上面３２に上面表示部３３が配置され、この表示と内容が異なる底面表示部３４が配置されている。上面表示部３３と底面表示部３４は内部に形成され配置されているが、キー３１は透明の合成樹脂で作られているのでこれらの表示部はクリアに見える。
【００２４】
以下、この製造方法について説明する。図８（ａ），（ｂ）は、成形シート３６に形成された各シート凹状部３５内に射出成形により樹脂が充填される工程の説明図である。成形シート３６の成形方法は、前述した実施の形態１の成形シート１３の熱成形方法と実質的に同一であり、その説明は省略する。図８（ａ）に示されるように、複数のシート凹状部３５が形成された成形シート３６のキー３１の上面３２を可動側型板４０のキャビティ３８に形成されたキャビィティ凹部４２に接触するように挿入配置する。
【００２５】
成形シート３６をキャビィティ凹部４２に挿入させた状態で可動側型板４０に載置し、この状態で固定側型板４５を圧接させる。可動側型板４０と固定側型板４５とを圧着した状態で、成形シート３６の各シート凹状部３５に対応して固定側型板４５のゲート４６が連通するように構成されている。
【００２６】
図８（ｂ）に示されるように、成形シート３６の各シート凹状部３５内にゲート４６を介して透明の溶融樹脂４７が供給され、これが成形シート３６の面と面一に充填されて凸状のキー３１を配設したキーシート４４が完成する。透明の合成樹脂は、エンジニアリングプラチチック又は合成樹脂エラストマー等キーに要求される特性によって任意に選択する。好ましくは、成形シート３６と射出される溶融樹脂４７とは、相互に熱融着する合成樹脂材料を選択して用いたものが良い。
【００２７】
次に、完成したキーシート４４に底面表示部３４をシルクスクリーン印刷により印刷する方法を説明する。図９は、キーシートの裏面に底面表示部を印刷するときの断面図である。キーシート４４を印刷台５０上に搭載して載置する。版枠５１には、織目状のスクリーン５２が張られている。スクリーン５２にインキ５３を入れてゴム製のへらであるスキージ５４でスクリーン５２上を摺動させる。スキージ５４の摺動により、スクリーン５２上の版画の開孔部分からインキが５３が移りキーシート４４の裏面５５にキーシート４４の底面表示部３４が印刷される。
【００２８】
なお、この印刷は、携帯電話器３０の内部が透けて見えないように、底面表示部３４の上に下地印刷すると良い。なお、キーシート４４の裏面５５は、前記射出成形の後、平坦でないときは平坦に削って印刷すると正確な印刷ができる。印刷が終了した後、キーシート４４を切断して個別のキー３１として完成する。このキー３１は、上面表示部３３と底面表示部３４を備えたものとなる。
【００２９】
図１０は、キーシートを携帯電話に装着したときの断面図である。キー３１の裏面５５が平坦であるために、例えば携帯電話器３０のケース５９内のプリント基板５６上に配置されたスイッチング素子５７の駆動が直接できないときは、シートに凸部を形成したシートアクチュエータ５８を介在させる。また、底面表示部３４を保護するために、更に保護シート６０をキー３１とシートアクチュエータ５８との間に介在させても良い。
【００３０】
（実施の形態３）
前記実施の形態２は、キーシート４４を個別に切断して１個単位のキーとして使用するものであった。しかしながら、図１１に示すものは、成形シート６７をそのまま電子機器のパネル等に組み込むものである。成形シート６７は、撓みやすいように撓み部６１を備えている。成形シート６７は、実施の形態１と同様の方法により単体シート１１に上面表示部３３が印刷され、その後に熱成形する。熱成形された成形シート６７は、前述した射出成形によりキー本体６２が射出成形される。
【００３１】
キー本体６２が射出された後、その底面に底面表示部３４を前述した方法等の公知の印刷技術により印刷する。底面表示部３４のインキには、熱溶着性の高いプライマー材を混合又は塗布する。この後、キー本体６２が射出されたキーシート６３は、射出成形金型６４に挿入され、電子機器のスイッチを駆動するためのアクチュエータ６５がピンゲート６６から溶融樹脂を射出して成形される。
【００３２】
アクチュエータ６５が成形されたキーシート６３は、個々のキーとして切断されることなく、例えば、携帯電話器等のケースに収納され固定されて使用される。
【００３３】
（その他の実施の形態）
前記実施の形態では、キーの外皮の内側に表示部を印刷するものであったが、表側に印刷するものであっても良い。また、本発明でいうキーとは、押ボタン形式のもの等も含む概念であり、かつ用途も前記実施の形態に限らず、自動車のフロントパネル等の制御パネルで使用されるキー、押ボタンも含まれる。
【００３４】
前記実施の形態では、単体シート１１を熱成形して成形シート１３を成形した後にキー本体４を射出成形していた。しかしながら、この成形シート１３，３６を成形せずにキー本体４を射出する射出成形金型に印刷された単体シート１１を挿入載置して、キー本体４の射出と同時に成形したものであっても良い。
【００３５】
【発明の効果】
以上詳記したように、本発明は、少ない工程で所望の位置に複数の表示部を有するキーを作ることができた。また、表示部がシート又は外皮でカバーされているので、指の接触等による汚れ、剥離等を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明のキーが採用されたパーソナルコンピュータのキーボードの斜軸投影図である。
【図２】図２は、図１のキーボードの部分拡大図である。
【図３】図３は、キーの詳細を示す斜軸投影図である。
【図４】図４は、単体シートにキーの表示部が印刷に形成された状態を示す平面図である。
【図５】図５（ａ）〜（ｄ）は、実施の形態１の成形シートに形成された各凹状部内に樹脂が充填される射出成形工程の説明図である。
【図６】図６は、成形シートにキー本体を射出成形金型内で射出成形するときの断面図である。
【図７】図７は、実施の形態２のキーを携帯電話器に適用したときの外観図である。
【図８】図８は、実施の形態２の成形シートに形成された各凹状部内に樹脂を充填しキーシートを作る射出成形工程の説明図である。
【図９】図９は、キーシートの裏面に底面表示部を印刷するときの断面図である。
【図１０】図１０は、キーシートを携帯電話に装着したときの断面図である。
【図１１】図１１は、実施の形態３のキーシートに樹脂を充填しアクチュエータを成形する射出成形工程の説明図である。
【符号の説明】
１…パーソナルコンピュータ
２…キーボード
３…キー
４…キー本体
８，３３…上面表示部
１０…側面表示部
１１…単体シート
１３，３６…成形シート
１４，３５…シート凹状部
１５…金型
１７…加熱板
２２…キャビティ凹型
３０…携帯電話器
３４…底面表示部
４４…キーシート
５２…スクリーン
５４…スキージ
５８…シートアクチュエータ
６０…保護シート
【図１】
2004006352.tif 000003
【図２】
2004006352.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2004006352.tif 000009
【図８】
2004006352.tif 000010
【図９】
2004006352.tif 000011
【図１０】
2004006352.tif 000012
【図１１】
2004006352.tif 000013