(57)【要約】【課題】プリンタ等において使用した場合であってもスイッチの動作不具合を低減でき、手作業による組立て工程で使用することができる、小型であって耐久性に優れるプッシュ式スイッチを提供する。【解決手段】第１の接点部が設定されて第１のリード端子を備える金属板と、第２の接点部が設定されて第２のリード端子を備えるリード部材と、第１の接点部及び第２の接点部に対応して長さの異なる複数のばね端子部を有する金属製のばね部材とを有し、第１の接点部に対応するばね端子部が第１の接点部に接触及び開放することでオン−オフ動作を実現するプッシュ式スイッチにおいて、金属板と筺体の内側面とが接して金属板と筺体との境界が形成されているときに、第１の接点部に対応する位置と第１のリード端子に対応する位置の間での境界の位置に、この境界から金属板に食い込むようにくびれ部を形成する。【選択図】図４
2017073297.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筺体と、
第１の接点部が設定されて第１のリード端子を備える金属板と、
第２の接点部が設定されて第２のリード端子を備えるリード部材と、
前記第１の接点部及び前記第２の接点部に対応して長さの異なる複数のばね端子部を有する金属製のばね部材と、
前記筺体に設置され、前記第２の接点部に対応する前記ばね端子部が前記リード部材に当接することによる前記ばね部材の弾性力により前記筺体から突出する状態で保持される、前記ばね部材を押圧するための押圧部材と、
を備え、
前記金属板は前記第１のリード端子が前記筺体を貫通するように前記筺体の内部に配置され、前記リード部材は、前記第１のリード端子が前記筺体を貫通しかつ前記金属板に隣接するように前記筺体の内部に配置され、前記リード部材から前記第１の接点部までの距離は前記リード部材から前記第１のリード端子の形成位置までの距離よりも小さく、
前記金属板と前記筺体の内側面とが接して前記金属板と前記筺体との境界を形成し、前記第１の接点部に対応する位置と前記第１のリード端子に対応する位置の間の前記境界に、前記境界から前記金属板に食い込むようにくびれ部が形成され、
前記押圧部材に対する押圧動作に連動して前記ばね部材が前記金属板に向かって付勢され、前記第１の接点部に対応する前記ばね端子部が前記金属板に当接して前記第１のリード端子と前記第２のリード端子の間が電気的に導通し、前記押圧動作が解除されると前記第１の接点部に対応する前記ばね端子部が前記第１の接点部から離れ、前記第１のリード端子と前記第２のリード端子の間が電気的に遮断する、プッシュ式スイッチ。
【請求項２】
前記筺体は、成型体により形成されている請求項１に記載のプッシュ式スイッチ。
【請求項３】
前記くびれ部の位置は、前記第１の接点部に対応する位置と前記第１のリード端子に対応する位置との中点よりも前記第１の接点部に近い位置である、請求項１または２に記載のプッシュ式スイッチ。
【請求項４】
前記金属板は前記筺体の内部に、短辺と長辺とを有する形状に露出し、前記筺体の内部に露出した前記金属板の両方の長辺にそれぞれくびれ部が形成されている、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のプッシュ式スイッチ。
【請求項５】
前記筺体の内部に露出した前記金属板の短辺方向での前記くびれ部の幅の総和は、前記筺体の内部に露出した前記金属板の短辺の長さの半分以下である、請求項４に記載のプッシュ式スイッチ。
【請求項６】
前記筺体は前記金属板を支持するベース体を有し、前記くびれ部に重なる位置において前記ベース体を貫通するスリットが形成されている、請求項５に記載のプッシュ式スイッチ。
【請求項７】
前記筺体の内部に露出した前記金属板の長辺方向での前記スリットの幅は、前記長辺方向での前記くびれ部の幅よりも小さい、請求項６に記載のプッシュ式スイッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プッシュ式スイッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
プッシュ式スイッチは、レバー等の押圧部材を押下げたり開放したりすることによって電気回路の閉及び開、すなわちオン（ＯＮ）−オフ（ＯＦＦ）動作が行われるスイッチである。プッシュ式スイッチは、各種の電子機器において使用されており、例えば光ディスク再生装置では、メディアすなわち光ディスクの検出のためなどに用いられている。近年では電子機器の小型化に伴って、プッシュ式スイッチとして、１０ｍｍ角程度の極めて小型サイズのものが要求されるようになってきており、従来通りの低コストで、かつ、耐久性に優れる小型のプッシュ式スイッチが開発されている。例えば特許文献１には、極小精密加工製作が可能なＵ字形ばね片をもって接点ばね片を形成したプッシュ式スイッチが提案されている。特許文献１に示されるプッシュ式スイッチは、構造を単純化することによりサイズが長さ４ｍｍ程度、幅８ｍｍ程度、高さ６ｍｍ程度といった小型化を実現し、かつ、安価で耐久性に優れたものとすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３１１８０８６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のような小型のプッシュ式スイッチは、一般的な電子機器以外の分野においても活用されるようになってきている。近年のプリンタにおいて、そこに含まれるデータ通信装置や印刷エンジンは実質的に電子機器であり、このようなプリンタはプッシュ式スイッチが用いられる分野の代表的なものの一つとなっている。また、プリンタの分野でも、近年、装置の小型化がトレンドとなっており、プッシュ式スイッチと駆動部分とは狭い部分に押し込められるように配置されることが多い。このような入り組んだ場所への部品の設置を自動化することが難しいこともあり、プリンタの製造工程では、多数の部品を簡単な治具を用いて手作業で組み立てることが多い。その場合、プッシュ式スイッチの取付けも手作業によって行われている。
【０００５】
本発明者らは、このようなスイッチを備えるプリンタにおいて、一般的な電子機器では生じなかった、長期使用時における動作不具合がしばしば見受けられることを発見した。
本発明の目的は、プリンタ等において使用した場合であってもスイッチの動作不具合を低減でき、かつ従来通りの手作業による組立て工程で使用することができる、小型とすることができて安価であり、耐久性に優れるプッシュ式スイッチを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のプッシュ式スイッチは、筺体と、第１の接点部が設定されて第１のリード端子を備える金属板と、第２の接点部が設定されて第２のリード端子を備えるリード部材と、第１の接点部及び第２の接点部に対応して長さの異なる複数のばね端子部を有する金属製のばね部材と、筺体に設置され、第２の接点部に対応するばね端子部がリード部材に当接することによるばね部材の弾性力により筺体から突出する状態で保持される、ばね部材を押圧するための押圧部材と、を備え、金属板は第１のリード端子が筺体を貫通するように筺体の内部に配置され、リード部材は、第１のリード端子が筺体を貫通しかつ金属板に隣接するように筺体の内部に配置され、リード部材から第１の接点部までの距離はリード部材から第１のリード端子の形成位置までの距離よりも小さく、金属板と筺体の内側面とが接して金属板と筺体との境界を形成し、第１の接点部に対応する位置と第１のリード端子に対応する位置の間の境界に、境界から金属板に食い込むようにくびれ部が形成され、押圧部材に対する押圧動作に連動してばね部材が金属板に向かって付勢され、第１の接点部に対応するばね端子部が金属板に当接して第１のリード端子と第２のリード端子の間が電気的に導通し、押圧動作が解除されると第１の接点部に対応するばね端子部が第１の接点部から離れ、第１のリード端子と第２のリード端子の間が電気的に遮断する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、プリンタ等において使用した場合であってもスイッチの動作不具合を低減でき、かつ従来通りの手作業による組立て工程で使用することができる、小型とすることができて安価であり、耐久性に優れるプッシュ式スイッチを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】プッシュ式スイッチを説明する図である。
【図２】プッシュ式スイッチを説明する図である。
【図３】本発明に基づくプッシュ式スイッチが使用可能なインクジェット記録装置の一例を示す斜視図である。
【図４】本発明の第１の実施形態のプッシュ式スイッチを説明する図である。
【図５】第１の実施形態のプッシュ式スイッチを説明する図である。
【図６】本発明の第２の実施形態のプッシュ式スイッチを説明する図である。
【図７】第２の実施形態のプッシュ式スイッチを説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
次に、本発明を実施するための形態について、図面を参照して説明する。
本発明は、小型のプッシュ式スイッチの改良に関するものであるので、まず、本発明を適用することが可能なプッシュ式スイッチの一般的な構成について、図１を用いて説明する。図１はプッシュ式スイッチ３００を示しており、特に、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）はスイッチ内部の平面図、（ｄ）及び（ｅ）は動作状態を示す図であって、図１（ａ）のＡ−Ａ’線での断面図である。図１（ｄ）はプッシュ式スイッチ３００が開状態（オフ状態）であるときを示し、図１（ｅ）は閉状態（オン状態）であるときを示している。図２は、プッシュ式スイッチ３００を設置部材３１７上に配置した状態を示すものであって、（ａ）は斜視図、（ｂ）は図２（ａ）とは逆の方向から見た斜視図である。
【００１０】
プッシュ式スイッチ３００は、例えばそのサイズが長さ４ｍｍ程度、幅８ｍｍ程度、高さ６ｍｍ程度のスイッチであり、特許文献１に記載されたものと同様に、接点ばね片としてＵ字形ばね片を有するものである。ベース体３０１と蓋体３０２が相互に嵌合して筺体３０３を構成しており、ベース体３０１及び蓋体３０２によって、プッシュ式スイッチ３００のおおよそのサイズや形状が決定する。ベース体３０１及び蓋体３０２は、合成樹脂などの絶縁性を有する材料で構成されている。ベース体３０１には、金属板３０４とリード部材３０５とが、それぞれ独立し相互に分離した電極として機能するように、隣接して配置されている。金属板３０４において、後述するばね部材３１１のばね端子部３１０が当接することとなる領域が第１の接点部３０６であり、同様にリード部材３０５においてばね端子部３１０が当接することとなる領域が第２の接点部３０７である。両方の接点部３０６，３０７が相互に近傍に位置するように、第１の接点部３０６の位置は、金属板３０４においてリード部材３０５に近い側となっている。金属板３０４やリード部材３０５は、銅などの導電材料の板状の原反からパンチング等によって加工され、表面に銀や金などのめっきを施したもので、ベース体３０１と一体的に成形されている。
【００１１】
金属板３０４の一部が延長して第１のリード端子３０８を構成しており、第１のリード端子３０８は折り曲げられてプッシュ式スイッチ３００の外部へと延びている。同様に、リード部材３０５の一部が延長して第２のリード端子３０９を構成しており、第２のリード端子３０９は折り曲げられてプッシュ式スイッチ３００の外部へと延びている。第１及び第２のリード端子３０８，３０９は、いずれも電気配線が接続される部分であり、多くの場合、半田付けによってリード配線が接続される。ここで述べるような小型のスイッチの場合、半田付け作業を行うためには両方のリード端子３０８，３０９が相互になるべく離れている方が作業性がよい。そのため、第１のリード端子３０８は、金属板３０４において、リード部材３０５から遠い側の端部付近に設けられる。なお半田付け作業には、半田付け面の酸化を防いで清浄化し、半田に対する濡れ性を向上させるために、通常の場合、フラックスが使用される。
【００１２】
さらにプッシュ式スイッチ３００は、第１の接点部３０６と第２の接点部３０７の間の電気的な導通を得るための、長さの異なる複数のばね端子部３１０を有する金属製のばね部材３１１と、ばね部材３１１を押圧するための押圧部材３１２とを備えている。ばね部材３１１は、ばね弾性を有する銅や銅合金などの板状の導電材料からなり、表面に銀や金などのめっきが施されている。ばね部材３１１の複数のばね端子部３１０は、それぞれ第１及び第２の接点部３０６，３０７に対応する。押圧部材３１２は、その表面から突出する凸形状の軸３１３を有しており、筺体３０３に形成された軸受３１４にこの軸３１３が嵌合することによって、筺体３０３に取り付けられている。押圧部材３１２は、軸３１３を中心にして回転しながらばね部材３１１を押圧するように構成されており、ばね部材３１１からの弾性力によって、筺体３０３から突出する状態で保持されることになる。押圧部材３１２の、少なくともばね部材３１１を押圧する部分は、絶縁材料で構成されている。ばね部材３１１は、軸３１３の周りでの押圧部材３１２の動きと連動し、その弾性力によりプッシュ式スイッチ３００の電気的開閉動作（オン−オフ動作）を実現する。
【００１３】
以下、このプッシュ式スイッチ３００の開閉動作を詳しく説明する。
図１（ｄ）に示すように、押圧部材３１２に外部から力が加わっていない状態では、ばね部材３１１の長い方のばね端子部３１０のみが、リード部材３０５の第２の接点部３０７に接触している。短い方のばね端子部３１０は、ばね部材３１１の自ら持つ弾性により、中空に浮いた状態となる。このとき押圧部材３１２の、筺体３０３から突出した状態で保持されることになる。このとき、ばね部材３１１の短い方のばね端子部３１０が金属板３０４の第１の接点部３０６からは離間しているので、プッシュ式スイッチ３００は、「開」の状態、つまりスイッチオフ（遮断状態）となる。
【００１４】
一方、図１（ｅ）に示すように、押圧動作により押圧部材３１２を筺体３０３内に押し込む方向で外部から力が加わったものとする。このとき、押圧部材３１２及びばね部材３１１は軸３１３を中心に回転し、押圧部材３１２がばね部材３１１を付勢して、中空に浮いていた短い方のばね端子部３１０が第１の接点部３０６と接触する。このとき、ばね部材３１１のばね弾性に反発しながらも複数のばね端子部３１０が第１の接点部３０６と第２の接点部３０７に同時に接触するので、第１の接点部３０６と第２の接点部３０７の間がばね部材３１１を介して電気的に導通する。したがって、第１のリード端子３０８と第２のリード端子３０９の間も電気的に導通することとなって、プッシュ式スイッチ３００は、「閉」の状態、つまりスイッチオン（導通状態）となる。このようにプッシュ式スイッチ３００は、押圧部材３１２に対する押圧動作（例えば押下）を行ったりこの押圧動作を解除したりすることで、オン−オフ動作を行い、これを何度も繰り返すことによって使用される。
【００１５】
プッシュ式スイッチ３００の蓋体３０３には、ばね部材３１１や押圧部材３１２に干渉しないビス孔３１９が予め形成されている。支持板や構造部材などの設置部材３１７に対して上述したプッシュ式スイッチ３００を取り付ける場合には、図２に示すように、第１及び第２のリード端子３０８，３０９に対し、それぞれ、リード配線３１５を半田３１６で予め接合する。そして、ビス孔３１９にビス３１８を通すことにより、プッシュ式スイッチ３００は設置部材３１７にビス締め固定されている。
【００１６】
次に、図１及び図２に示したプッシュ式スイッチ３００が適用可能な機器であるプリンタの一例として、インクジェット記録装置について説明する。インクジェット記録装置は、画像情報に基づいてインクジェット記録ヘッドの吐出口から記録媒体へ記録液を吐出して記録を行うものである。図３は、本発明に基づくプッシュ式スイッチを適用することができる機器であるインクジェット記録装置の代表的な構成を示している。図示したインクジェット記録装置では、往復移動（主走査移動）するキャリッジに、記録液を吐出する記録手段としてのインクジェット記録ヘッドが搭載されている。このインクジェット記録装置は、大別すると、給紙機構部４１０、送紙機構部４２０、キャリッジ部４３０、排紙機構部４４０、回復機構部４５０及び電気部（不図示）を備えている。記録媒体としては、用紙、プラスチックシート、布、不織布など、シート状をした画像記録が可能なものであれば種々の材質のものを使用できる。以下の説明では、シート状の記録媒体のことをシートと呼ぶことにする。
【００１７】
給紙機構部４１０は、トレイ４１１に積載されたシートを、給紙動作により、所定枚数のみを送紙機構部４２０へ給送する工程を担っている。給紙動作が始まると、モーター駆動によって、分離ローラや給紙ローラによるシートの給紙が開始される。シートは、所定枚数のみが給紙ローラと分離ローラの間のニップ部へ送り出され、最上位のシートのみが給送される。給送されたシートは、後述の搬送ローラ対まで到達するとリリースされ、ニップ部に到達していたシートは積載位置まで戻される。
【００１８】
送紙機構部４２０は、給紙機構部４１０より給送されてきたシートに、後述のキャリッジ部４３０から吐出された記録液による画像を記録する工程を担っており、シート位置を認識しながら、精度の高い安定したシート搬送を行う必要がある。シートを搬送する搬送ローラは金属軸の表面にセラミックの微小粒をコーティングした構造をしており、それに従動回転する複数のピンチローラが当接して設けられている。これらを合わせて搬送ローラ対と呼ぶ。またシートの位置については、先端及び後端をシート端センサーで検知しており、これにより、シートの記録位置（印刷位置や画像形成位置）を算出している。また入口付近にはシートの端縁部を覆うシート押さえが設けられており、これによって、端部が変形したりカールしたりしたシートの場合でも、シートの端部が浮き上がって、後述のキャリッジあるいはインクジェット記録ヘッドに接触することを防いでいる。またシートの上下方向位置については、基準位置となるリブが設けられており、シートとインクジェット記録ヘッドとのギャップ（距離）を管理するとともに、排紙機構部４４０と協働してシートのコックリング（波打ち）を規制している。これによって、インクジェット記録ヘッドにより記録されるシート部分のコックリング（波打ち）による画質低下を防いでいる。
【００１９】
キャリッジ部４３０は、インクジェット記録ヘッドを搭載して往復移動するキャリッジ４３１を有する。キャリッジ４３１は、シートの搬送方向と交差する（通常は直交する）方向に設置されたガイドシャフト４３２及びガイドレール４３３に沿って往復移動（主走査）可能に案内支持されている。ガイドシャフト４３２は、キャリッジ４３１の往復運動を案内するための案内機構を構成している。ガイドレール４３３は、キャリッジ４３１の後端部を支持することで、インクジェット記録ヘッドとシートの距離（ギャップ）を適正値に維持する機能も有している。ガイドシャフト４３２及びガイドレール４３３とキャリッジ４３１との摺動部にはグリスが塗布されており、耐久性にも考慮した設計となっている。またキャリッジ４３１の走査方向と平行に、キャリッジ４３１が往復運動する範囲にわたって、コードストリップが張りわたされており、キャリッジ４３１にはコードストリップのマーキングを読み取るためのエンコーダーセンサが取り付けられている。エンコーダーセンサにより読み取ったマーキング情報からキャリッジ４３１（インクジェット記録ヘッド）の位置情報が取得される。インクジェット記録ヘッドには、記録液の色ごとに別体のインクタンクが交換可能に装着されるようになっており、このインクジェット記録ヘッドは、キャリッジ４３１に搭載されている。インクジェット記録ヘッドには複数の吐出口を配列して形成された吐出口列が設けられており、記録データ信号に基づいて各吐出口から選択的にインクを吐出することで、シートに画像が記録される。
【００２０】
排紙機構部４４０は、上述の送紙機構部４２０において画像が記録されたシートを、装置本体外へ排出し、不図示の排紙トレイ上に載置する工程を担っている。図において矢印で示す方向Ｙは、シートが排出される方向を示している。排紙機構部４００には２本の排紙ローラが設けられているおり、各排紙ローラには拍車が従動回転可能に圧接されている。拍車は、ばねを介して取り付けられており、記録される時のシートの浮き上がりを阻止するものでもある。各排紙ローラを、前述の搬送ローラ対と同期回転させることにより、記録されたシートが装置本体外に排出される。
【００２１】
回復機構部４５０は、インクジェット記録ヘッドクリーニングや吐出性能の回復などの処理を行うものであり、専用の回復モーター４５１が設けられている。回復機構部４５０においては、回復モーター４５１の一方向の回転でポンプ４５２を作動させ、他方向の回転でキャップ４５３の圧接離間動作及びブレード４５４の拭掃動作を作動させる。そしてインクジェット記録ヘッドの吐出面をキャップ４５３で覆った状態でポンプ４５２を作動させることにより、インクジェット記録ヘッドの吸引回復処理が行われる。この吸引回復処理は、インクジェット記録ヘッドの吐出口から記録液とともに増粘した液体や気泡や埃等の異物を吸引排出することにより、吐出口内の記録液をリフレッシュさせ、これによって記録液吐出性能を維持回復する処理である。キャップ４５３の内部には、吸引後にインクジェット記録ヘッドの吐出面上に残留する付着記録液量を低減するための吸収体が装填されている。また、キャップ４５３内の吸収体に残留記録液が固着する弊害を防ぐために、キャップ４５３を開けた状態でポンプ４５２を作動させることにより残留記録液を吸引する空吸引動作が行われる。ポンプ４５２で吸引された廃液は、記録装置の下部に設けられた廃液吸収体に回収される。回復機構部４５０における各種の回復動作、すなわちキャップ４５３によるキャッピング動作、ブレード４５４による吐出口面の拭掃動作、キャップ４５３とポンプ４５２の間の弁の開閉動作などは、同一軸上に複数のカムを設けたメインカムによって制御される。また、本実施形態では、ブレード４５４が一番奥に移動した際にブレードクリーナ４５５と接触させることにより、ブレード４５４自身に付着した記録液を除去するブレードクリーニング動作も行われる。
【００２２】
電気部は、インクジェット記録装置の全体の制御部を含む電気回路を備えている。制御部は、特に、装置外部から入力する信号に応じてインクジェット記録ヘッドに供給される記録データ信号を生成し、また、各機構部４１０，４２０，４４０，４５０やキャリッジ部４３０をそれぞれ駆動するモーターの制御を行う。
【００２３】
上述したインクジェット記録装置において、例えば図１及び図２に示した小型のプッシュ式スイッチは、主に、検知対象のメカニカルな動作に連動してスイッチが押圧されるような箇所に配置される位置検出センサとして用いられる。具体的には、回復機構部４５０のメインカムの回転位置検知や、排紙カバーの開閉検知などにプッシュ式スイッチは使用される。
【００２４】
上述したように本発明者らは、図１及び図２示すようなプッシュ式スイッチを備えるプリンタにおいては、長期使用時においてプッシュ式スイッチの動作不具合がしばしば発生することを見出した。このようなプッシュ式スイッチにおける動作不具合は、一般的な電子機器では生じなかったものである。そこで、この動作不具合の発生を低減することがプッシュ式スイッチにおける課題として認識し、本発明をなすに至った。まず、プッシュ式スイッチにおける動作不具合について説明する。
【００２５】
プッシュ式スイッチにおける動作不具合が多く発生するプリンタでは、一般的な電子機器には設けられない駆動部分が設けられる。駆動部分には、具体的には、記録シート等の搬送部分や、上述したようなインクジェット記録プリンタであれば記録ヘッドを移動させる走査部分（例えばキャリッジ部）、記録ヘッドをクリーニングする回復機構部分などが含まれる。通常、このような駆動部分には、駆動源となるモーターと、駆動力伝達機構であるギアとが設けられており、ギア部分には、動作状態を円滑に保つためのグリスが塗布されている。そして本発明者らは、プッシュ式スイッチにおける動作不具合はスイッチの接点における導通の不具合であることを見出し、この不具合は以下の現象（１）〜（４）が重なることにより発生するという新たな知見を得た。
（１）スイッチの外部において、半田付け部に残存していたフラックスがグリスに部分溶解し、拡散可能となる。
（２）フラックス成分含有する拡散可能となったグリスが、液体状の異物となって、リード端子を伝ってスイッチ内の接点部まで到着する。さらにこの状態でスイッチのオン−オフ動作が行われることにより、毛管現象によって外側の大容量部からさらなるグリスの引き込みが生じる。
（３）一方、通電に伴う接点部での温度上昇により、接点部近傍のフラックス成分含有したグリスは徐々に揮発し、結果としてフラックス成分が固形物として接点に残存する。
（４）上記の（２），（３）が繰り返されることにより、接点部においてフラックス成分が徐々に盛り上がるとともに、最終的には接点部を被覆し、接点における導通の不具合に至る。
【００２６】
本発明者らは、グリス等が存在する環境下でプッシュ式スイッチを長期使用したときの接点での不具合の発生を低減できる方法を見出し、本発明に基づくプッシュ式スイッチを完成させた。すなわち本発明に基づくプッシュ式スイッチは、液体状の異物がスイッチの外部から浸入して最終的にスイッチ内の接点に対する付着物となるまでの詳細な拡散経路に着目して、接点部での導通の不具合が発生を抑止するようにしたものである。
【００２７】
本発明における具体的な課題解決の方法は、フラックス成分を含有する大量のグリスが拡散してきた場合であっても、グリスが接点部に流れる経路を遮断し、あるいは拡散を妨げようとするものである。金属板とベース体との境界では金属板の表面がベース体の内側面とほぼ直角に交わっており、グリスは主としてこの金属板とベース体との境界を毛管力によって拡散し、さらに金属板の表面を拡散する。そこで本発明では、金属板にくびれ部を形成してグリスの拡散を阻害する。くびれ部は、ベース体の内側面と金属板とが接する位置で金属板側に食い込むように形成される。くびれ部を設けることによって、フラックス成分を含有したグリスの接点部への到達が遅れることとなる。また、くびれ部は、浸入してきたグリスが溜まる保持部としても機能するから、スイッチのオン−オフ動作による毛管現象に対抗するように、保持部としてのくびれ部を形成する。これにより、グリスが仮に接点部に到達したとしても、毛管現象による接点部へのグリス引き込みを低減させ、接点部におけるフラックス成分の残渣の成長を抑制する。これらにより、接点部における導通の不具合が発生が大きく抑制されることとなり、プリンタ等において使用した場合であってもスイッチの動作不具合を低減でき、小型とすることができて安価であり、耐久性に優れるプッシュ式スイッチが得られる。このプッシュ式スイッチは、半田付けを伴う手作業による組立て工程においても有効に使用できるものである。
【００２８】
以下、本発明に基づくプッシュ式スイッチの詳細について説明する。図４及び図５は、本発明の第１の実施形態のプッシュ式スイッチ１００を示している。図４において、（ａ）はプッシュ式スイッチ１００の上面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は図４（ａ）のＢ−Ｂ’線での断面図、（ｄ）はスイッチ内部の平面図、（ｅ）は図４（ｄ）において太枠の四角で囲った部分の拡大図である。図５において、（ａ）は図４（ｄ）において太枠の四角で囲った部分に対応した拡大底面図、（ｂ）は図４（ｅ）のＣ−Ｃ’線での断面図、（ｃ）は図４（ｅ）のＤ−Ｄ’線での断面図、（ｄ）は図４（ｄ）において太枠の四角で囲った部分の拡大斜視図である。
【００２９】
図４及び図５に示すプッシュ式スイッチ１００は、図１及び図２に示したプッシュ式スイッチ３００と同様の構造を有し、接点ばね片としてＵ字形ばね片を有するものである。すなわちプッシュ式スイッチ１００では、それぞれ合成樹脂などの絶縁性を有する材料で構成されベース体１０１と蓋体１０２が相互に嵌合して、筺体１０３を構成している。ベース体１０１及び蓋体１０２は、いずれも例えば合成樹脂の射出成型で形成されるものであり、したがって筺体１０３は、例えば成型体として構成される。ベース体１０１には、金属板１０４とリード部材１０５とが、それぞれ独立し相互に分離した電極として機能するように、隣接して配置されている。金属板１０４やリード部材１０５は、銅などの導電材料の板状の原反からパンチング等によって加工され、表面に銀や金などのめっきを施したもので、ベース体１０１と一体的に成形されている。ベース体１０１は２つの凹部を有し、これらの凹部のそれぞれの底面に金属板１０４及びリード部材１０５が露出するように配置されている。特に金属板１０４は、ベース体１０１に支持されるとともに、図５（ｄ）などに示すように、その端部がベース体１０１に食い込んでいる。この構成では、ベース体１０１及び蓋体１０２からなる筺体１０３の内部に金属板１０４が略長方形、すなわち短辺と長辺とを有する形状に露出していることになる。金属板１０４の露出した表面に対し、ベース体１０１の内側面はほぼ垂直になっている。
【００３０】
金属板１０４の一部が延長して第１のリード端子１０８を構成し、リード部材１０５の一部が延長して第２のリード端子１０９を構成している。各リード端子１０８．１０９は、ベース体１０１を貫通し、折り曲げられてプッシュ式スイッチ１００の外部へと延びている。このプッシュ式スイッチ１００でも図１及び図２に示したものと同様に、金属板１０４及びリード部材１０５に第１及び第２の接点部１０６，１０７が設定されている。特に第１の接点部１０６は、金属板１０４においてリード部材１０５に近い位置に設定されている。したがって、リード部材１０５から第１の接点部１０６までの距離は、リード部材１０５から第１のリード端子１０８の形成位置までの距離よりも小さくなっている。そして、接点部１０６，１０７の間の電気的な導通を得るためのばね部材１１１と、ばね部材１１１を押圧するための押圧部材１１２が設けられている。ばね部材１１１及び押圧部材１１２は、図１及び図２に示したものでのばね部材３１１及び押圧部材３１２と同じ構成のものであり、ばね部材１１１は長さの異なる複数のばね端子部１１０を有する。押圧部材１１２は、筺体１０３に設けられた軸受１１４に嵌合する軸１１３を有している。ばね部材１１１は、軸１１３の周りでの押圧部材１１２の動きと連動し、その弾性力によりプッシュ式スイッチ１００の電気的開閉動作（オン−オフ動作）を実現する。オン−オフ動作の原理は、図１及び図２に示したものと同様である。
【００３１】
図４及び図５に示す第１の実施形態のプッシュ式スイッチ１００が図１及び図２に示したものと相違する点は、金属板１０４の形状である。金属板１０４は、第１のリード端子１０８のための延長部分を除けば、第１のリード端子１０８の形成位置から第１の接点部１０６に向かう方向に長い略長方形状であるが、金属板１０４の１対の長辺にそれぞれくびれ部１２１が形成されている。このくびれ部１２１の形成位置は、第１のリード端子１０８に対応する位置と第１の接点部１０６に対応する位置との間の位置であり、くびれ部１２１は、ベース体１０１の内側面と金属板１０４とが接する位置で金属板１０４側に食い込むように形成されている。くびれ部１２１の位置は、好ましくは、第１の接点部１０６に対応する位置と第１のリード端子１０８に対応する位置との中点よりも、第１の接点部１０６に近い位置である。くびれ部１２１では、ベース体１０１の底面が露出して凹所となっており、この凹所は後述するようにグリスの保持部１２２として機能する。
【００３２】
ここで、インクジェット記録装置の製造に際して、本実施形態のプッシュ式スイッチ１００を回復機構部に取り付ける工程を考える。この工程では、プッシュ式スイッチ１００の第１及び第２のリード端子１０８，１０９にそれぞれ予めリード配線を半田付けした状態のものを準備し、これを作業者が回復機構部の所定の設置部材に手作業でビス締めして固定している。その際、作業者は、プッシュ式スイッチ１００近傍のリード配線を指でつかんた状態で、プッシュ式スイッチ１００のビス孔１１９にビスを通してビス締めを行うことになる。このときに、回復機構部の摺動部分に塗布しているグリスが、作業者の手などを介して、プッシュ式スイッチ１００の近傍のリード配線に付着することがある。このように付着したグリスは、第１のリード端子１０８や第２のリード端子１０９の半田付け部においてフラックスを一部溶解し、フラックス成分を含有したグリスとなる。このグリスは、半田付け部から拡散し、プッシュ式スイッチ１００に到達すると、第１のリード端子１０８や第２のリード端子１０９とベース体１０１との間の隙間からスイッチの内部へ浸入する。スイッチの内部に浸入したグリスは、金属板１０４やリード部材１０５とベース体１０１との境界１２３を毛管力により拡散するとともに、金属板１０４やリード部材１０５の表面上を拡散する。
【００３３】
接点を有するスイッチに特有の問題として、接触と開放とを繰り返す接点部において毛管現象によりグリスの引込みが生じるというものがある。その結果、スイッチ外部に多量のグリスが存在している場合には、自然拡散の場合と比べて、相当多くの量のグリスが接点部にまで到達してしまうこととなる。図１及び図２に示したプッシュ式スイッチ３００の場合、第２の接点部３０７ではリード部材３０５に対してばね端子部３１０が、常時、当接しているので、毛管現象によるグリスの引込みは起こりにくい。これに対し、第１の接点部３０６では、オン−オフ動作によってばね端子部１１０の接触と開放とが繰り返されるので、第１のリード端子３０８から浸入するグリスの引込みが生じやすい。したがって、グリスの引込みに対する対策を少なくとも第１の接点部３０６において実施することにより、プッシュ式スイッチにおける動作不具合の低減を実現できることになる。
【００３４】
本実施形態のプッシュ式スイッチ１００では、くびれ部１２１を設けることにより、金属板１０４とベース体１０１の境界１２３を拡散してきたグリスに対する毛管力が弱まるため、第１の接点部１０６へのグリス到着を遅延させることができる。金属板１０４の表面を拡散するグリスに対しても、くびれ部１２１を設けたことによってグリス拡散経路が狭まるため、第１の接点部１０６へのグリス到着を遅延させることができる。金属板１０４とばね端子部１１０の接触と開放を繰り返す動作による毛管現象も第１の接点部１０６へグリスを引込む要因となっているが、この毛管現象に対し、くびれ部１２１による保持部１２２に誘導されて溜まっているグリスの表面張力が対抗する。これによっても第１の接点部１０６へのグリスの引込み量が低減される。これらにより、本実施形態のプッシュ式スイッチ１００では、第１の接点部１０６でのフラックス成分の残渣の成長を抑制することができる。
【００３５】
本実施形態において、金属板１０４のくびれ部１２１は、打ち抜き加工で金属板１０４を形成する際の金型の形状をくびれ部１２１が形成されるように変更することにより、新たな工程を追加することなく、これまでと同じ製造工程で形成することができる。くびれ部１２１が設けられる位置は、第１のリード端子１０８の形成位置と第１の接点部１０６に対応する位置との間である。このとき、できる限り第１のリード端子１０８から遠い位置にくびれ部１２１を配することにより、金属板１０４とベース体１０１との境界１２３に設けられるくびれ部１２１までの距離が大きくなり、またグリスを保持する能力が大きくなる。金属板１０４の電極としての導電率及び機械的強度を損ねない範囲で金属板１０４の短辺方向でのくびれ部１２１の幅ａを可能な限り大きくすることにより、グリスの拡散経路が狭まって、第１の接点部１０６へのグリスの到着をさらに遅らせることができる。略長方形の金属板１０４の両方の長辺にくびれ部１２１が形成されているとして、両方のくびれ部１２１の短辺方向の幅の総和は、金属板１０４の短辺の長さの半分以下とすることが好ましい。一方、金属板１０４の長辺方向でのくびれ部１２１の幅ｂは、部材の機械的強度を損ねない程度のものとする。
【００３６】
次に、本発明の第２の実施形態のプッシュ式スイッチについて説明する。図６及び図６は、第２の実施形態のプッシュ式スイッチ２００を示している。図６において、（ａ）はプッシュ式スイッチ１００の上面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は図６（ａ）のＥ−Ｅ’線での断面図、（ｄ）はスイッチ内部の平面図、（ｅ）は図６（ｄ）において太枠の四角で囲った部分の拡大図である。図７において、（ａ）は図６（ｄ）において太枠の四角で囲った部分に対応した拡大底面図、（ｂ）は図６（ｅ）のＦ−Ｆ’線での断面図、（ｃ）は図４（ｅ）のＧ−Ｇ’線での断面図、（ｄ）は図６（ｄ）において太枠の四角で囲った部分の拡大斜視図である。
【００３７】
第２の実施形態のプッシュ式スイッチ２００は、第１の実施形態のプッシュ式スイッチ１００と同様の構造を有し、接点ばね片としてＵ字形ばね片を有するものである。このプッシュ式スイッチ２００でも、第１の実施形態と同様に、ベース体２０１と蓋体２０２が相互に嵌合して筺体２０３を構成し、ベース体２０１には、金属板２０４とリード部材２０５とが配置されている。金属板２０４の一部が延長して第１のリード端子２０８を構成し、リード部材２０５の一部が延長して第２のリード端子２０９を構成している。各リード端子２０８．２０９は、ベース体２０１を貫通し、折り曲げられてプッシュ式スイッチ２００の外部へと延びている。このプッシュ式スイッチ２００でも第１の実施形態と同様に、金属板２０４及びリード部材２０５に第１及び第２の接点部２０６，２０７が設定されている。そして、接点部２０６，２０７の間の電気的な導通を得るためのばね部材２１１と、ばね部材２１１を押圧するための押圧部材２１２が設けられている。押圧部材２１２は、筺体２０３に設けられた軸受２１４に嵌合する軸２１３を有している。ばね部材２１１は、第１及び第２の接点部２０６，２０７に対応して長さの異なる複数のばね端子部２１０を有し、軸２１３の周りでの押圧部材２１２の動きと連動し、その弾性力によりスイッチとしての電気的開閉動作（オン−オフ動作）を実現する。オン−オフ動作の原理は、第１の実施形態で示したものと同様である。
【００３８】
本実施形態のプッシュ式スイッチ２００においても、金属板２０４にくびれ部２２１が設けられている。さらにこのプッシュ式スイッチ２００では、金属板２０４でのくびれ部２２１の位置に合わせ、ベース体２０１の底面に、ベース体２０１を貫通するスリット２２０が設けられている。スリット２２０は、金属板２０４の短辺方向に沿って延びている。スリット２２０の幅ｃは、金属板２０４の長辺方向でのくびれ部２２１の幅ｂよりも狭く、くびれ部２２１では依然としてベース体２０１の底面が露出してグリスに対する保持部２２２を構成している。
【００３９】
この構成では、くびれ部２２１を設けることにより、金属板２０４とベース体２０１の境界２２３を拡散してきたグリスに対する毛管力が弱まるとともに、スリット２２０により、グリスの拡散経路が分断されることになる。また、くびれ部２２１によって形成されてグリスを保持する保持部２２２もスリット２２０により分断されるので、保持部２２２溜まったグリスが拡散することも防ぐことできる。これらにより、第１の接点部２０６へのグリスの到達をさらに遅延させることができる。
くびれ部２２１は、第１の実施形態の場合と同様に、金属板２０４の打ち抜き加工時に同時に形成することができる。スリット２２０は、ベース体２０１を射出成型などによって成型する際に用いる金型の簡単な変更により、これまでと同じ製造工程で形成することができる。
【００４０】
くびれ部２２１及びスリット２２０を設ける位置は、第１のリード端子２０８の形成位置と第１の接点部２０６に対応する位置との間である。このとき、できる限り第１のリード端子２０８から遠い位置にくびれ部２２１及びスリット２２０を配することにより、金属板２０４とベース体２０１との境界２２３に沿ったグリスの拡散距離が大きくなり、またグリスを保持する能力が大きくなる。金属板２０４の短辺方向において、くびれ部２２１の幅をスリット２２０の幅よりも若干広くすることによって、製造上の公差を吸収できるようになるとともに、保持部２２２としての容量が増えてさらにグリスを保持できるようになる。金属板２０４の電極としての導電率及び機械的強度を損ねない範囲で金属板２０４の短辺方向でのくびれ部２２１の幅ａを可能な限り大きくすることにより、グリスの拡散経路が狭まって、第１の接点部２０６へのグリスの到着のさらに遅らせることができる。一方、金属板１０４の長辺方向でのくびれ部２２１の幅ｂ及びスリット２２０の幅ｃは、グリスの毛管力でスリット２２０が閉塞しない程度、かつ、部材の機械的強度を損ねない程度のものとする。
【００４１】
第２の実施形態の変形例として、金属板２０４の厚さを大きくすることによって金属板２０４の機械的強度が向上するので、くびれ部２２１の幅も大きくすることが可能になる。くびれ部２２１の幅が大きくなれば、保持部２２２の面積も増大してグリスの保持力も大きくなり、金属板２０４の電極としての導電率及び機械的強度を損ねずに、第１の接点部２０６へのグリスの到着をさらに遅らせることができる。
【００４２】
次に、上述した各実施形態に基づくプッシュ式スイッチを実際に作成し、耐久試験を行った結果を説明する。ここでは、実施例１として第１の実施形態によるプッシュ式スイッチ１００を作製し、実施例２として第２の実施形態によるプッシュ式スイッチ２００を作製した。さらに比較例として、図１及び図２を用いて説明したプッシュ式スイッチ３００を作製した。実施例１，２及び比較例の各々ごとに、スイッチのリード端子のみにグリスを塗布したサンプル１０個と、スイッチのリード端子及び筺体にグリスを塗布したサンプル１０個とを用意した。これらにサンプルに対し、高温高湿環境（６０℃，相対湿度９０％）下で、スイッチのオン−オフ動作を２０，０００回繰り返す耐久試験を行った。オン−オフ動作の単位時間の回数は、通常の１００倍の速さに設定し、リード端子とばね端子部との接触及び開放を過剰な速さで繰り返すことで、ポンプ効果によって接点にグリスを引き寄せる速度を加速させた条件で実施した。また接点状態については、１対のリード端子間に電圧を印加したときの電圧のパルス波形をモニターし評価した。結果を表１に示す。
【００４３】
【表１】
2017073297.tif 000003
【００４４】
評価結果では、サンプルの全数でパルス波形の異常を確認した場合を「×」、一部のサンプルでパルス波形の異常を確認した場合を「△」、全てのサンプルでパルス波形の異常を認めなかった場合を「〇」とした。
比較例のスイッチでは、全てのスイッチにおいて接点の不具合が生じた。耐久試験後にスイッチを分解し、内部を観察したところ、金属板の広い範囲でグリスの拡散を確認でき、金属板とベース体の境界を主な拡散経路として、第１の接点部へグリスが誘導されたしまったものと考えられる。
【００４５】
これに対し、第１の実施形態（実施例１）のスイッチでは、リード端子のみにグリスを塗布したものでは一部のサンプルにおいて接点不具合を生じ、グリスを筺体へも塗布したものでは全てのサンプルにおいて接点不良が生じた。リード端子のみにグリスを塗布した場合に関して比較例と比べると、第１の実施形態に基づくスイッチでは接点の不具合の発生が低減しており、プッシュ式スイッチにおける動作不具合の低減という本発明の効果が達成できていることが分かった。これは、グリスの主な拡散経路である金属板とベース体との境界にくびれ部を設けることで、くびれ部において毛管力が弱まるとともにくびれ部によって形成された保持部にグリスが誘導され、第１の接点部へのグリスの拡散は弱まったとためと考えられる。しかしながら、くびれ部だけではグリスの拡散を遮断する能力が弱く、筺体にもグリスを塗布するなどグリスの塗布量が多い場合には、接点領域までグリスが到達したものと考えられる。このことから、金属板にくびれ部を設けるだけでは、大量のグリスがスイッチに付着した場合に、長期の信頼性の確保には十分でない場合があることがわかった。もっともここで示す耐久試験でのグリスの塗布量は、通常の組み立て工程で付着するであろう量を大幅に上回っており、第１の実施形態のプッシュ式スイッチは、グリスが存在する環境下で通常の組み立て工程で取り付けても長期の使用に耐えるものである。
【００４６】
第２の実施形態（実施例２）のスイッチでは、いずれも場合においても接点の不具合が確認されなかった。また、耐久試験の実施後にスイッチを分解し接点部を確認したところ、フラックス残渣の盛り上がりは生じていなかった。これは、金属板とベース体との境界を主なたくさん経路とする大量のグリスのほとんどが、くびれ部とスリットにより確実に遮断され、さらに遮断されたグリスが、接点部に比べて保持部に優先的に誘導されるためと考えられる。このことから、第２の実施形態のプッシュ式スイッチでは、大量のグリスが付着した手でこのスイッチを取り扱ったとしても、このグリスの影響による長期間使用時の接点不具合が生じないことがわかった。
【符号の説明】
【００４７】
１００，２００，３００    プッシュ式スイッチ
１０１，２０１，３０１    ベース体
１０２，２０２，３０２    蓋体
１０３，２０３，３０３    筺体
１０４，２０４，３０４    金属板
１０５，２０５，３０５    リード部材
１０６，２０６，３０６    第１の接点部
１０７，２０７，３０７    第２の接点部
１０８，２０８，３０８    第１のリード端子
１０９，２０９，３０９    第２のリード端子
１１０，２１０，３１０    ばね端子部
１１１，２１１，３１１    ばね部材
１１２，２１２，３１２    押圧部材
１１３，２１３，３１３    軸
１１４，２１４，３１４    軸受
１２１，２２１    くびれ部
１２２，２２２    保持部
１２３，２２３    境界
２２０    スリット
【図１】
2017073297.tif 000004
【図２】
2017073297.tif 000005
【図３】
2017073297.tif 000006
【図４】
2017073297.tif 000007
【図５】
2017073297.tif 000008
【図６】
2017073297.tif 000009
【図７】
2017073297.tif 000010