JPH09259696A - 電子機器のスイッチングシート構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】密閉性、表示の明瞭性、操作性を満たし、複数
の指接触部の集合である操作ボタン全体のユニット化に
よりて量産が低廉であり、電子機器本体に組み込む前の
取り扱いのコストを低廉にする。 【構成】単一面を有するシートとキー群からなるシート
スイッチ層と、スイッチと単一面を有するシートからな
るスイッチシートと、電子回路層の３層とから構成さ
れ、各シートにより内外空間が絶縁され空間的に遮断さ
れ、内部空間がシートにより密閉されている。印刷層が
キーの上面側から透視できる。薄い３層構造でスイッチ
ング機能が得られ、究極的に量産コストを下げることが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子機器のスイッチン
グシート構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】密封性に適した操作ボタンは、洗濯機に
用いられ知られている。防水構造の操作ボタンは、シー
トの面に部分的に指操作部が接合されているから、シー
トと指操作部との間に隙間が形成されることがない。

【０００３】このような操作ボタンは、図４９に示すよ
うに製造されている。すなわち、ポリエステルシート０
１上に点滴器具０２で一定量ずつポリエステル溶融液を
滴下して、溶融状態のポリエステルの粘性及び表面張力
でシート面上盛り上がる部分０３を島状に形成して生産
したものであった。このような操作ボタンは、指接触体
となる盛上部０３の位置が不正確であり、また、量産性
がきわめて悪いものであった。

【０００４】コンピュータ関連機器、通信関連機器の普
及のために制御パネルなど入力操作部の極端な低コスト
化が要請されている。他方、電子部品の高精度化により
電子１個の侵入をも防止する密封性が要求されている。

【０００５】そこで、図４９に示した方法は相当に進化
し、より合理的な生産方法が全世界的に研究された。そ
のような操作ボタンが、米国特許４，７７５，５７４号
等夥しい数の特許公報により知られている。これらの操
作ボタンの基本的コンセプトは、押されてクリック動作
を行う円錐形部分が指接触体と一体に成形され、円錐形
部分が制御機器のケーシング又は硬い材質の板に接着さ
れていることである。

【０００６】しかし、このような操作ボタンはケーシン
グと円錐形部分の接合が不完全であるため密着性に乏し
く剥がれることすらあった。そこで本発明者は、エラス
トマーで成形した円錐形部分に硬いキー部分（指接触部
分）及び硬質のエンジニアリング・プラスティックのケ
ーシングを射出成形により合体させる技術を解決して、
電子１個すら通さない完全密閉性の操作ボタンを完成さ
せた。

【０００７】本発明者が開発したエラストマーとエンジ
ニアリング・プラスティックの射出成形による融着接合
は、その材料メーカーである仏国のｅｌｆ ａｔｏｃｈ
ｅｍ社の研究者により撮影された電子顕微鏡写真で実証
されたように、複雑な入れ子構造（数学的にいうと繰込
み集合）を示す数ミクロン幅の繊維状体の絡み合いであ
る接合構造を有している。

【０００８】このような生産技術により携帯用電話器等
の携帯用電子機器の制御パネルの操作ボタンが全世界的
に製造されるようになっているが、パソコン、個人携帯
用機器の爆発的な普及により、究極的コストダウンが求
められている。射出成形の正確な形状形成とキー操作の
可動部分の究極的なコストダウンを行う量産性を結合し
て数が多い１群のキーを組み立てる技術の完成が求めら
れている。更には、電子基板部分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。

【０００９】

【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あり、下記目的を達
成する。

【００１０】本発明の目的は、密閉性、表示の明瞭性、
操作性を満たして量産が低廉な多層化された電子機器の
スイッチングシート構造を提供することにある。

【００１１】本発明の他の目的は、複数の指接触部であ
るキーの集合であるキー群のユニット化により量産を極
限まで低廉化するキーシート又はシートキーの組立方法
を提供することにある。

【００１２】本発明の更に他の目的は、電子機器本体に
組み込む前の取り扱いのコストが低廉な電子機器のスイ
ッチングシート構造を提供することにある。

【００１３】本発明の更に他の目的は、密閉性、夜光
性、操作性を満たして量産が究極的に低廉であり途中工
程の取り扱いが簡単な電子機器のスイッチングシート構
造を提供することにある。

【００１４】本発明の更に他の目的は、射出成形の正確
な形状付与性を用いキー操作時の変形部分の究極的な低
廉化を行い、密閉性、夜光性、操作性を満たして量産が
究極的に低廉であり途中工程の取り扱いが簡単な電子機
器のスイッチングシート構造を提供することにある。

【００１５】本発明の更に他の目的は、スイッチング構
造、電子基板部分の組立も含めて前記目的を達成する電
子機器のスイッチングシート構造を提供することにあ
る。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するために次のような手段を採る。

【００１７】本発明１の電子機器のスイッチングシート
構造は、複数のキーを含むキー群が表面側に形成された
第１層と、前記第１層の裏面側に配置された第２層と、
前記第２層の裏面側に配置され複数位置でスイッチング
を行う複数のスイッチング構造が形成された第３層とか
らなり、前記スイッチング構造は変形可能な変形部分を
有し、前記第２層の裏面には前記変形部分に対応する位
置に前記変形部分を変形させて動作させるための動作部
が形成されている。

【００１８】本発明２の電子機器のスイッチングシート
構造は、前記発明１において、前記第１層は第１シート
を含み、前記第層は第２シートを含む。

【００１９】本発明３の電子機器のスイッチングシート
構造は、前記発明１において、前記第１シートには表示
層が形成され、前記キー群は透明である。

【００２０】本発明４の電子機器のスイッチングシート
構造は、前記発明１において、前記第１シートは電子機
器の本体ケーシングに接合されることになり、前記本体
ケーシングには複数のキー孔が格子状に開けられ、前記
複数のキーはそれぞれに前記複数のキー孔に挿入される
ことになる。

【００２１】本発明５の電子機器のスイッチングシート
構造は、前記発明１において、前記変形部分は変形し復
原する変形過程で死点を経過する。

【００２２】本発明６の電子機器のスイッチングシート
構造は、前記発明１において、前記動作部は突起状に形
成されている。

【００２３】本発明７の電子機器のスイッチングシート
構造は、前記発明２において、前記第１シート及び前記
第２シートはそれぞれに単一面を有している。

【００２４】本発明８の電子機器のスイッチングシート
構造は、前記発明２において、前記第１シートと前記第
２シートは分離されている。

【００２５】本発明９の電子機器のスイッチングシート
構造は、前記発明８において、前記第２シートの表側空
間とその裏側空間とは前記第２シートにより分離されて
いる。

【００２６】本発明１０の電子機器のスイッチングシー
ト構造は、前記発明１において、第２層は、枝状に樹脂
で形成され部分的に独立に変形する。

【００２７】本発明１１の電子機器のスイッチングシー
ト構造は、前記発明１において、前記第２シートの裏面
側に電気回路層が形成されている。

【００２８】本発明１２の電子機器のスイッチングシー
ト構造は、前記発明１１において、前記第２シートによ
り前記電気回路層は密閉されている。

【００２９】本発明１３の電子機器のスイッチングシー
ト構造は、前記発明２において、前記第２シートはポリ
エステルフィルムで形成されている。

【００３０】本発明は、前記した発明に限られずより具
体的には、次の形態を含むことができる。第２シートは
第２基層とスイッチング層とから形成され、前記スイッ
チング層には法線方向に変位（変形）する変位（変形）
部分を形成することができる。前記変位部分は法線方向
に凸である凸状面に形成することができる。

【００３１】第１シートは電子機器ケーシングに接合さ
れ、第２シートは前記第１シートに接合することができ
る。第１シートによりその表裏面側の空間を分離して遮
断することもできる。スイッチング層の裏面側には電極
層を形成し、第２シートの裏面側に回路層を設け、前記
回路層の表面側に第２電極層を形成して、４層構造化
し、この４層をユニットにすることができる。

【００３２】本発明の電子機器のスイッチングシート構
造は、次のような組立方法により組み立てることができ
る。第１シートを位置決めして型にインサートする工
程、前記型内で前記シートの単一枚に複数のキーを含む
キー群を接合する工程とからなり、前記キー群の部分群
の複数のキーは互いに変位可能に接合され、前記工程に
より前記キー群と前記第１シートが組み立てられる。

【００３３】また、前記第１シートに表示層を印刷する
工程を更に含み、型と前記第１シートでキャビティーを
形成する工程、前記キャビティーに樹脂を注入する工程
とを更に含む。更にまた、前記型内に前記キー群を挿入
する工程、前記型に含まれる加熱体と前記キー群とに間
に前記第１シートを挟む工程を更に含み、加熱体の熱で
前記キー群と前記第１シート層を接合することができ
る。

【００３４】更にまた、第１シートに凹凸面が形成され
る工程、前記第１シートの単一枚が前記キー群の単位群
ごとに切断される工程を更に含み、更に、前記第１シー
トを電子機器の本体ケーシングに挿入する工程、前記第
１シートを前記本体ケーシングに接合する工程を更に含
む。更に、前記第１シートの片面側に法線方向に変位す
る複数の部位を有する第２シート層を接合する工程を挿
入することができる。前記第１シートを電子機器の本体
ケーシングに挿入し、前記第１シートを前記本体ケーシ
ングに接合し、法線方向に変位する複数の部位を有する
第２シートを本体ケーシングに挿入し、前記第２シート
を前記本体ケーシングに接合する工程をを更に含ませる
ことができる。前記第２シートを電子機器の本体ケーシ
ングの中の回路基板に接合する工程を付加することもで
きる。

【００３５】本発明によるキーシート又はシートキー
は、スイッチングシート又はその一部であり、単一面を
形成する第１シート層を備えている。キー即ち数が多い
キーの集合であるキー群が射出成形によりシートに接合
され成形されている。キーシートには、キー群が成形さ
れ接合されてい単一面を備えている。電子機器の本体ケ
ーシングに位置決めされて接合されたシート上のキー群
はそれぞれに本体ケーシングの所定位置に位置決めされ
ている。この場合、本体ケーシングの格子の中に位置す
る指接触部は、格子に対して正確に位置づけられ誤作動
が生じないから、大量生産に適している。

【００３６】上面から指で押されるシートは、その断面
線が一種の懸垂線を形成している（その凹状面は懸垂線
を軸のまわりに回転して得られる面である）。従って、
大きい力で押されて法線方向に小さく（短く）変位する
シートの押さえられた部位は、指の押し力が消失した瞬
間に非常に大きい力で元の位置へ復帰する。この点にお
いて、クリック感が自然に得られている。

【００３７】単一枚のシートは、本体ケーシングに分割
さずに接合されることができる。また、単一枚のシート
は、分割されて本体ケーシングに接合されることもでき
る。キー操作に必要な変形・変位部分は、法線方向に僅
かであっても弾性的に変形するシートが用いられてい
る。この法線方向の弾性変形は、シートそのものが弾性
変形するというよりも、シートを支持する部材の弾性変
形による。即ち、シートには、前記懸垂線の理論が適合
するような材料が選択されている。

【００３８】例えば、ポリエステル・シートである。こ
のような材料で形成されたシート又はフィルムは、法線
方向には僅かであっても上記の意味で弾性的に変位する
接線方向には伸びない。両端が固定された線又は周囲が
固定された面の法線方向のシートの変形力は変形量が僅
かであっても非常に大きいことが、懸垂線の理論により
知られている。このような性質は、確実にキーを操作し
たという物理的感覚を確かにするとともに復元を確実に
している。シートと樹脂製キーの接合によりキーシート
又はシートキーの組立を究極的に低廉化している。

【００３９】キーシートは、更に、第２シート層である
スイッチシートとで２層を形成している。キーシートと
スイッチシートとを接合すると、接合された部分を囲む
閉じた周囲は、スイッチシートのその閉じられた部位を
密閉する。スイッチシートは、スイッチング部位を形成
する導電性部位を含む。この導電性部位は、複数箇所に
形成され、スイッチ群を形成している。各スイッチは、
キーシートに形成されているキー群の要素である各キー
の部位に位置的に対応している。

【００４０】スイッチ群の要素である各スイッチは、そ
れ自体が上死点又は下死点を備え法線方向に変形する変
形可能体である。この変形可能体は、薄い金属板を椀状
に成形された凸状部分を形成している。単一枚の金属板
に多くの凸状部位を形成することができる。このような
凸状体の変形は、クリック感を与える。このような凸状
体の下面側に導電性部位が形成されている。この導電性
部位の法線方向の変位によりスイッチングが行われる。

【００４１】第１シート層にクリック感があれば、第２
シート層にはクリック感は必要ではない。第２シート層
にクリック感があれば、第１シート層にはクリック感は
必要ではない。回路基板層は、キーシートとスイッチン
グシートとで３層を形成している。スイッチシートと回
路層を接合すると、接合された部分を囲む閉じた周囲
は、回路層のその閉じられた部位を密閉する。薄く形成
されたこのような３層が、電子機器のケーシング本体に
固定されている。回路基板層の表面側及び第２シート層
の裏面側には、それぞれに、電極層が形成されている。

【００４２】回路層は、単一枚のキーシート又は単一枚
のスイッチシートにより必要部分が密閉されている。こ
のような密閉は、電子１個の透過を防止する。即ち、ド
リフト電流の発生を完全に防止する（帯電を防止するの
ではない）。これは、電子回路であるハード部分の故障
を防止することができる。３層をそれぞれに相互に密着
させた３層構造は、密閉性を保証すると同時に、薄く形
成され、量産性を極限的に高めることができる。

【００４３】

【発明の実施の形態】次に、本発明のシートキー又はキ
ーシートの実施の形態について説明する。表現“シート
キー”と表現“キーシート”とは、物として同義である
が、電子機器のケーシングに組み込まれた段階ではキー
として機能するから、キーシートというよりもシートキ
ーという方が適切である。しかし、電子機器のケーシン
グに組み込まれる前は、シートキーというよりもキーシ
ートという方が適切である。

【００４４】本発明は、層状構造を備えている。本発明
の電子機器のスイッチングシート構造は、２層化、３層
化、４層化される。第１層、第２層にシートを用いるこ
とができる。この場合、第１層はキーシート、第２層は
スイッチング力を伝達する伝達シート層、第３層はスイ
ッチング層、第４層は回路層として形成される。以下、
各層について説明する。

【００４５】（キーシートの実施形態１）図１（ａ），
（ｂ），（ｃ）及び図２は、上記意味のキーシート１１
１を示している。キーシート１１１は、第１シート層を
形成している。キーシート１１１は、単一面を形成する
単一枚のシート１１２とキー層１１３とから構成されて
いる。キー層１１３は、複数位置にそれぞれに配置され
る複数のキーである指接触体１１４を備えている。複数
の指接触体１１４はキー群を形成する。

【００４６】キー群は、キー層１１３を形成する。キー
は、ボタンとも称される。指接触体１１４は型内で成形
された成形体であり、特に射出成形型内で射出成形によ
り成形された射出成形体である。シート１１２とキー層
１１３とは、後述する接合手段により接合又は接着され
ている。

【００４７】指接触体１１４は、後述する表示層との位
置関係から、透明体又は半透明体即ち光透過性材料で成
形された光透過体である。キー群を構成する指接触体１
１４は、“保留”、“切”等の漢字、“１”、“２”、
…、“９”、“０”等の数字等の表示層が表示された位
置に対応する位置に配置されている。

【００４８】この実施形態では、各指接触体１１４は、
表示層の上面側（表側）に配置されている。キー層１１
３は、シート１１２の単一面に１群に接合している。図
２に示すキー層１１３は、１台の電子機器例えば携帯電
話器に必要なキーを全て備えるキー群を形成している。
この場合のキー群は、単位群であり単一枚のシート１１
２に１群に形成されている。

【００４９】キー群を形成する複数の指接触体１１４
は、格子面１１５の間に島状に配置されている。格子面
は、キーシート１１１の単位面から指接触体１１４がシ
ート１１２に接合する接合面を除いた部分面である。指
接触体１１４は、下側（内側）に鍔部１１６を一体に有
している。

【００５０】鍔部１１６は、閉じて１周している。指接
触体１１４の形状次第では、このように１周する周部
は、四角形輪状、円形輪状、楕円形輪状に変形される。
シート１１２は、薄いが丈夫であり法線方向に部分的に
僅かにでも変形が可能になる材料でシート状に成形され
ており、例えば、ポリエステルフィルム、又は、ポリエ
ステル薄膜である。

【００５１】引張強度が大きく破れにくいこのようなフ
ィルム又は薄膜は、多くのメーカーにより量産されきわ
めて安価に市販されている。このようなフィルムの厚さ
は、０．１ｍｍ〜０．２ｍｍである。

【００５２】図１（ａ）のシート１１２及び指接触体１
１４は、それぞれに下端面が平らである。これに対し
て、図１（ａ）及び図１（ｃ）に示されるシート１１２
及び指接触体１１４は、それぞれに下端面が凸面に形成
されている。図１（ｂ）に示されるその凸面は指接触体
１１４の概ねの中心に局所的に形成され、ている。図１
（ｃ）に示されるその凸面は指接触体１１４の下面とし
て全体的にに形成されている。

【００５３】図３は、シート１１２を示している。シー
ト１１２は、単一の基面を形成するシート基層１１７と
シート基層１１７に接合し複数位置に機能が表示された
表示層１１８とからなる。表示層１１８は、キー層１１
３（図示せず）及びシート基層１１７の裏面側に形成さ
れている。この場合キー層１１３は、光透過性である。

【００５４】図４は、シート１１２の他の実施形態を示
している。シート１１２は、シート基層１１７からな
る。シート基層１１７は、表側シート基層１１７Ａと裏
側シート基層１１７Ｂを備えている。表示層１１８は、
表側シート基層１１７Ａと裏側シート基層１１７Ｂとの
間に形成されている。表側シート基層１１７Ａと裏側シ
ート基層１１７Ｂは、光透過性である。

【００５５】表示層１１８は、同一面を形成する複数種
類の表示層を備えている。領域ａの表側シート基層１１
７Ａの一面には、地色層となるように地色インク１１９
ａが付着している。領域ｂの表側シート基層１１７ａの
同一面には、文字、記号等の機能表示を行うために地色
と異なる表示色インク１１９ｂが付着している。

【００５６】文字となっている線部分以外の面には、何
らインクが付着されていない。あるいは、文字となって
いる線部分以外の面即ち余白面には、表示色インクの色
と異なる半透明インクが付着している。これらインク
は、表側シート基層１１７Ａと裏側シート基層１１７Ｂ
の材質に対して接着性が良好なインクであり、且つ、表
側シート基層１１７Ａと裏側シート基層１１７Ｂに熱を
加えた場合に、表側シート基層１１７Ａと裏側シート基
層１１７Ｂとがインクを介して接合しやすいインクであ
る。

【００５７】シートの単一面は凹凸面に形成されること
がある。この場合、指接触体１１４は、単一面の凸面に
接合している。製造方法の実施形態において後に示すよ
うに、熱式プレスにより平面のシートが凹凸面に熱変形
される。熱変形しやすく熱変形後の形状の安定性にすぐ
れている点でも、ポリエステルフィルムは本発明のシー
トとして好適である。

【００５８】（キーシートの組立方法の実施形態１）図
５（ａ），（ｂ）及び図６は、前記したキーシートを組
み立てるための本発明による組立方法の実施形態１を示
している。実施形態１の組立は、射出成形により金型内
で行われる。図５は、組立の第１工程即ちシート１１２
を挿入する挿入工程を示している。金型装置は、固定側
型要素１２１と可動側型要素１２２からなる。

【００５９】図４に示すシート１１２が、位置決めされ
て固定側型要素１２１に挿入されている。この挿入時の
位置決め手段は、固定側型要素１２１側に垂直に立てら
れた複数本の位置決め用ピン１２３である。位置決め用
ピン１２３に、シート１１２の図２に示す複数の位置決
め用穴１２４が挿入されている。

【００６０】型閉め状態の型とシート１１２とでキャビ
ティー群１２５が形成されている。この場合、シート１
１２と可動側型要素１２２とでキャビティー１２５群が
形成されている。キャビティー群１２５は、キー群又は
キー層１１３に相当している。キャビティー群１２５
に、ゲート１２６及びランナー、スプールを介して溶融
樹脂供給源（図示せず）が接続されている。

【００６１】図５（ａ）に示す成形方法では、ゲートが
キャビティー１２５側にあり、即ち、キャビティーがシ
ート１１２とゲートとの間にある。これに対して、図５
（ｂ）に示す成形方法では、ゲートがシート１１２側に
あり、即ち、ゲートはシート１１２に開けられた開口を
介してキャビティーに通じている。また、図５（ｂ）に
示す成形方法により形成される指接触体の部分群は、隣
り合うものどうしが連結されている。

【００６２】図６は、溶融樹脂を注入する注入工程を示
している。溶融樹脂として、各種のエンジニアリング・
プラスティックを用いることができる。塩化ビニールの
ような硬質の樹脂もエラストマのような軟質の樹脂も用
いることができる。

【００６３】キャビティー１２５に注入された溶融樹脂
は、自己の熱でシート１１２の表側シート基層１１７Ａ
の表層を僅かに溶かし、自己を表側シート基層１１７Ａ
に接着させる。型開きを行って、キー群付きシート即ち
図１及び図２に示すキーシート１１１を型装置から取り
出すことができる。シート１１２とキー群又はキー層１
１３との接合は、熱プレスによっても行うことができ
る。

【００６４】（キーシートの実施形態２）図７、図８及
び図９は、本発明によるキーシート１１１の実施形態２
を示している。キーシート１１１は、単一面を形成する
単一枚のシート１１２とキー層１１３とから構成されて
いる。キー層１１３は、複数位置にそれぞれに配置され
る複数の指接触体１１４を備えている。複数の指接触体
１１４はキー群を形成する。キー群は、キー層１１３を
形成する。

【００６５】指接触体１１４は型内で成形された成形体
であり、特に射出成形型内で射出成形により成形された
射出成形体である。シート１１２とキー層１１３とは、
後述する接合手段により接合又は接着されている。指接
触体１１４は、後述する表示層との位置関係から、透明
体又は半透明体即ち光透過性材料で成形された光透過体
である。

【００６６】キー群を構成する指接触体１１４は、実施
形態１で説明したように、表示層が表示された位置に対
応する位置に配置されている。キー群を形成する複数の
指接触体１１４は、格子面１１５の間に島状に配置され
ている。格子面は、キーシート１１１の単位面から指接
触体１１４がシート１１２に接合する接合面を除いた部
分面である。

【００６７】指接触体１１４は、下側（内側）に鍔部１
１６を一体に有している。鍔部１１６は、閉じて１周し
ている。指接触体１１４の形状次第では、このように１
周する周部は、四角形輪状、円形輪状、楕円形輪状に変
形される。シート１１２は、薄いが丈夫であり法線方向
に部分的に僅かにでも変形が可能になる材料でシート状
に成形されており、例えば、ポリエステルフィルム、又
は、ポリエステル薄膜である。

【００６８】引張強度が大きく破れにくいこのようなフ
ィルム又は薄膜は、多くのメーカーにより量産されきわ
めて安価に市販されている。このようなフィルムの厚さ
は、０．１ｍｍ〜０．２ｍｍである。実施形態２が実施
形態１と異なる点は、複数の指接触体１１４が一体化さ
れていることである。例えば、一体化された３体の指接
触体１１４は、部分キー群１３１を構成している。部分
キー群１３１は、キー層であるキー群１１３の部分群を
形成している。キー群１１３は、単位群である。

【００６９】３体の指接触体１１４は、図８に示すよう
に、１つの鍔部１３２により接続されて一体化されてい
る。鍔部１３２は、図９に示すように、位置決め用突起
１３３を有している。位置決め用突起１３３は、鍔部１
３２から下方側に（裏面側に）突出している。位置決め
用突起１３３に対応して、位置決め用穴１３４がシート
１１２に開けられている。このような部分群キー１３１
の複数体が、キー群１１３を構成している。

【００７０】（キーシートの組立方法の実施形態２）図
１０は、本発明によるキーシートの組立方法の実施形態
２を示している。実施形態１の組立は射出成形により型
内で行われるが、キーシートの組立方法の実施形態２の
組立は、熱圧接合手段により行われ、型内で組み立てら
れる点においては、実施形態１と同じである。実施形態
２によるキー群１１３は、図７に示した実施形態２の部
分キー群１３１が用いられている。

【００７１】金型装置は、固定側型要素１４１と可動側
型要素１４２とからなる。可動側型要素１４２には、部
分キー群１３１に対応して複数体の熱圧接合手段１４３
が取りつけられている。熱圧接合手段１４３の中には、
熱供給源が内蔵されている。熱圧接合手段１４３の下端
面は、平面状の熱圧平面１４４を有しており、熱圧平面
１４４に熱が供給される。

【００７２】組立の第１工程は、既に成形済みの部分キ
ー群１３１が固定側型要素１４１に挿入される第１挿入
工程である。固定側型要素１４１には、指接触体１１４
がはまり込むはめ込み穴１４５が必要個数設けられてい
る。組立の第２工程は、図７で示すシート１１２の位置
決め用穴１３４が位置決め用突起１３３に入り込むよう
に、シート１１２が部分キー群１３１に位置決めされて
型内に挿入される第２挿入工程である。第３工程は、型
閉めして熱圧接合手段１４３をシート１１２の裏面側
（図で上面側）に圧接する工程である。

【００７３】熱圧接合手段１４３の熱圧平面１４４に供
給された熱は、シート１１２の中で伝達され部分キー群
を構成する指接触体１１４の裏面側をとシート１１２の
表面側の接触面に到達し、シート１１２と指接触体１１
４の接触面上の両材料が僅かに溶けて熱溶着する。この
場合、シート１１２と指接触体１１４の両材料が同一材
料例えばポリエステルであれば、熱溶着による接合力は
十分である。型開きしてシート１１２を取り出すことに
より、図７に示すキーシート１１１である組立体が生産
される。

【００７４】（シートキーの組立体の実施形態１）図１
１は、本発明のキーシートが電子機器の本体ケーシング
内に組み込まれたシートキー１５１の実施形態１を示し
ている。このキーシート１５１は、図２に示すキーシー
ト又は図７に示すキーシートである。図１１は、どちら
のキーシートであるかの区別をしていない。

【００７５】本体ケーシング又は制御パネル本体の外側
ケーシング１５２は、格子体に形成されている。格子間
は、格子状穴（又はキー孔）１５３である。キー孔１５
３に、シートキー１５１の指接触体１１４の一部が嵌め
込まれている。指接触体１１４の上面は、本体ケーシン
グ１５２の外側面（上面）よりも外側にある。

【００７６】シート（第１層に含まれる）１１２は、本
体ケーシング１５２に取りつけられている。シート１１
２の四周部分が本体ケーシング１５２の裏面に圧入用ス
ペーサ１５４により圧入され接合されている。圧入用ス
ペーサ１５４と本体ケーシング１５２の段壁部分１５５
との間に、電子回路を含む電子回路基板又は電子回路層
１５６が挟まれて本体ケーシング１５２に硬く取りつけ
られている。

【００７７】シートキー１５１と電子回路層１５６との
間に、スイッチング層（第２層）１５７が介設されてい
る。スイッチング層１５７は、スイッチ用動作体を含
む。スイッチ用動作体は、タクトスイッチと称され押す
とへこみ離すと元の形に復元する変形可能体であり、金
属製、樹脂製などの各種のものが知られ市販され、ドー
ムスイッチとも称されているものである。

【００７８】スイッチング層１５７は、更に、接点素子
を含む。この接点素子は前記スイッチ動作体の変形部分
に一体に固定され、法線方向に変位可能である。電子回
路層１５６には、接点素子の変位に対応して電気的スイ
ッチングを行うスイッチング素子が含まれている。スイ
ッチング層１５７は、シートスイッチとも称されてい
る。このようなシートスイッチは、基板層と基板層の表
側に接合しシートの法線方向に可動なスイッチング部材
を含む可動層とから形成されている。

【００７９】指接触体１１４を上面から押すと、シート
１１２が僅かに曲面状に変形して即ち内側に凸状となる
ように僅かに湾曲して変形する。このように変形するシ
ート１１２を介して指接触体１１４の下端面がスイッチ
ング層１５７を押さえる。スイッチング層１５７は全体
に又は局所的に内側に変形又は変位し、この変位の変位
力により電子回路層１５６の中でスイッチングが行われ
る。

【００８０】この実施形態２では、外側から内側方向
に、キー群又はキー層、シート層、シートスイッチ層、
電子回路層の順に４層が形成されている。どの層も薄く
形成することができ、全体に薄い制御機器を構成するこ
とができる。換言すると、次のように、表現できる。こ
の実施形態２のスイッチングシートは、キーシート層と
シート基板層から構成され、キーシート層はキー層とシ
ート層から構成され、シート基板層はスイッチ層と回路
層から構成されている。

【００８１】（シートキーの組立体の実施形態２）図１
２は、本発明のキーシートが電子機器の本体ケーシング
内に組み込まれたシートキー１５１の実施形態２を示し
ている。このシートキー１５１は、図２に示すキーシー
ト又は図７に示すキーシートが変形されたものである。
図１２は、どちらのキーシートが用いられているかの区
別をしていない。

【００８２】本体ケーシング１５２は、格子体に形成さ
れている。格子間は、キー孔１５３である。キー孔１５
３に、キーシート１５１の指接触体１１４の一部が嵌め
込まれている。指接触体１１４の上面は、本体ケーシン
グ１５２の外側面（上面）よりも外側にある。シート１
１２Ａは、凹凸状に変形を受けている。

【００８３】シート凸部１６１の上面に指接触体１１４
が接合している。シート１１２Ａは、その溶着部分１６
２が格子状に本体ケーシング１５２の内面に接合してい
る。溶着部分１６２とシート凸部１６１との間の部分
は、円錐形状の円錐状部分１６３である。円錐状部分１
６３は、水平面による断面（図１２に直交し図面上の横
向き線を含む平面）上で、リング状に閉じている。

【００８４】円錐状部分１６３は、本体ケーシング１５
２に結合していない。従って、１つ１つの指接触体１１
４が独立に本体ケーシング１５２に固定されていること
になる。本体ケーシング１５２と１１２Ａのこのような
接合は、熱溶着手段により行われている。周知であるそ
の溶着方法の説明は、省略する。

【００８５】この実施形態２によると、指接触体１１４
を押した場合に、円錐状部分１６３がクリック動作を行
う。シートキー１５１の下方に、前記したスイッチ層及
び回路層が設けられている点は、前記したシートキーの
組立体の実施形態１に全く同じである。

【００８６】（キー・スイッチ・シートの実施形態１）
図１３は、キー・スイッチ・シートの実施形態１を示し
ている。キー・スイッチ・シートは、４層からなる。４
層は、前記したように、キー群又はキー層１８１（前記
したキー層１１３）、シート層１８２、シートスイッチ
層１８３（前記したスイッチング層１５７）、電子回路
層１８４（前記した電子回路層１５６）の４層である。

【００８７】シートスイッチ層１８３には、スイッチ用
動作体を含む。このスイッチ用動作体は、たとえば前記
したタクトスイッチ１８５であり、シートスイッチ層１
８３に埋め込まれている。埋め込み体は、ゴム状弾性体
である。例えば、シートスイッチ層１８３は、エラスト
マーのシート体であり、タクトスイッチ１８５がこのよ
うなシート体に埋没している。電気的スイッチングを行
うスイッチング素子１８６が埋没されて含まれている。

【００８８】（キー・スイッチ・シートの実施形態２）
図１４は、キー・スイッチ・シートの実施形態２を示し
ている。キー・スイッチ・シートが４層からなり、その
４層がキー群又はキー層１８１、シート層１８２、シー
トスイッチ層１８３、電子回路層１８４の４層である点
は、実施形態１と同じである。

【００８９】シートスイッチ層１８３がスイッチ用動作
体を含み、このスイッチ用動作体がたとえばタクトスイ
ッチ１８５でありシートスイッチ層１８３に埋め込ま
れ、埋め込み体がエラストマーのシート状基板であり、
電子回路層１８４に電気的スイッチングを行うスイッチ
ング素子１８６が埋没されて含まれているる点も、実施
形態１に同じである。

【００９０】実施形態２が実施形態１と異なる点は、キ
ー層１８１とシート層１８２とシートスイッチ層１８３
と電子回路層１８４との４層が、一体にそれぞれにそれ
ぞれの表裏面で密着的に接合していることである。この
実施形態２によると、密閉性がよく、４層の組立体を本
体ケーシングに挿入する組立順序をとることにより、組
立の作業効率が向上する。

【００９１】（シートキーの組立体の実施形態３）図１
５は、シートキーの組立体の実施形態３を示している。
シート１１２に円錐状部分１６３及びシート凸部分１６
１が形成され、溶着部分１６２が格子状に本体ケーシン
グ１５２の内面に接合している点は、図１２に示したキ
ーシートの組立体の実施形態２と同じである。

【００９２】この実施形態３がこれまでに示した実施形
態と異なる点は、シート１１２と指接触体１１４との表
側裏側の表裏層関係が逆転している点である。即ち、シ
ート１１２が表側にあり指接触体１１４が裏側にある。
指接触体１１４は、シート凸部分１６１の裏面に接合し
ている。この場合、指接触体１１４はシート１１２を介
して指に間接的に接触する。指接触体１１４の裏面側
に、シートスイッチ層１８３を押圧するための押圧部分
１８７が形成されている。

【００９３】（キーシートの組立方法の実施形態３）次
に、本発明のキーシートの実施形態３及びその組立方法
の実施形態３について説明する。図１６〜図１８は、本
発明のキーシートの組立方法の実施形態３を示してい
る。図１６は、その第１工程を示している。表面が平滑
な印刷台１上に密着的に載置されたシート２（キーシー
トの実施形態１のシート１１２に相当）を示している。

【００９４】シート２の好ましい材料は、ポリエステル
である。ポリエステル・フィルムとして、量産品を用い
ることができる。ポリエステル・フィルムは、法線方向
の弾性的な変位性の点ですぐれ、また、法線方向繰返復
元性の点ですぐれている。シート２は第１層を形成す
る。

【００９５】シート２の表面に、表示部分又は表示層３
（キーシートの実施形態１の表示層１１８に相当）が形
成される。表示層３は、第２層を形成する。表示層３
は、印刷技術により形成されている。印刷は、公知の各
種印刷技術、例えば、スクリーン印刷、ホットスタンプ
等により行うことができる。印刷用インクは、ポリエス
テル・フィルムに密着的に接着しやすいものが用いられ
るが、接着力は強力でなくてよい。

【００９６】このような２層形成は、コスト高になる熱
転写印刷により行わなくてよい。印刷によれば、文字、
図形、記号等をカラフルにいかようにも高速度・低コス
トで形成できる利点がある。図１７は、第２工程を示し
ている。第２工程は、第１工程で生産された中間品の印
刷済みシートを変形用型装置４で変形させる工程であ
る。型装置４は、一種のプレス成形機である。その型要
素は、適切な温度を有している。ポリエステル・シート
２は、熱で自然な変形を受けて凹凸形状が与えられ、凹
凸シート５に形成される。

【００９７】凹凸シート５には、複数の凸状部分６が島
状又は格子状に形成される。表示層３は、凸状部分６の
表面に移行している。凸状部分６以外の部分に印刷部を
残存させる場合もある。このような凸状部分６の形成に
より、凸状部分６を囲み自ら閉じて一周する斜面部分７
が形成されている。斜面部分７は、凸状部分６、基準部
分８に比べて幾分薄くなっているかもしれないが、凹凸
シート５全体に一様の厚さであってよい。

【００９８】図１８は、第３工程を示している。射出成
形用型装置１１内に、第２工程で生産された印刷変形済
みの凹凸シート５がインサートされている。射出成形用
型装置１１と凹凸シート５とにより、複数のキャビティ
ー１２が形成されている。表示層３は、キャビティー１
２内にある。

【００９９】射出成形型要素（上型）１３中に、複数又
は単数の注入口１４、注入口１４に連続し縦横に走るス
プール（図６参照）、ランナー１５、その先端の多数の
ゲート１６が設けられている。

【０１００】ゲート１６から溶融樹脂材料がキャビティ
ー１２に射出注入される。溶融材料は、冷却固体化した
後に光透過性である。溶融材料としては、硬質、軟質の
ものを用いることができる。硬質材料で指接触部（ハー
ドキーともいわれる）を形成する場合は、アクリル樹
脂、ＡＢＳ樹脂、ポリカーボン等が用いられる。これら
材料に密着性がよいインク材料としては、ポリウレタ
ン、ポリエステル、ポリエーテルがある。

【０１０１】キャビティー１２中の溶融材料は、表示層
３に覆い被さって凸状部分６の表面層のごく一部を溶か
して接合する。溶融材料と凸状部分６とは融着しない
が、接合力さえあればよい。溶融材料と凸状部分６が完
全に密着していなくても、密封性はシート２により完全
に保証されている。

【０１０２】図１９は、キーシートの組立方法の実施形
態３により製造されたキーシートを示している。斜面部
７は、これが法線方向に押圧されその押圧力を消滅した
場合、その形状から変形力に下死点がある。凸状部分６
が押されて斜面部分７が変形し復元する途中で、いわゆ
るクリック感が発生する。

【０１０３】指接触部２１（キーシートの実施形態１の
指接触体１１４に相当）が凸状部分６に接触する面積
は、凸状部分６の斜面部分７の最大断面積よりも小さ
い。例えば、指接触部２１の断面及び斜面部分７の断面
が円であれば、指接触部２１の断面上の円の直径は、斜
面部分７の断面上の円の直径よりも小さい。この条件
は、クリック感の発生のためである。

【０１０４】このような電子機器用操作用ボタン（キー
シート）は、シート部分が電子機器の本体ケーシングに
接合される。接合方法は、熱溶着である。その熱溶着手
段としては、超音波手段が一般的に知られている。１個
１個の指接触部に対応する穴を形成する格子状の電子機
器本体の裏面側に格子状にシート２を溶着する。図２０
は、シート２に凹凸形状を与えない場合の成形用型装置
を示している。この成形様用型装置は、キャビティー１
２、スプール・ランナー１５、多数のゲート１６の構成
の点で、実施形態３と同じである。

【０１０５】（キーシートの組立方法の実施形態４）図
２１は、本発明の電子機器用操作用ボタン（キーシー
ト）の組立方法の実施形態４を示している。キーシート
の組立方法の実施形態３と異なる点は、射出成形用型装
置３１内のスプール・ランナー１５の配置構成である。
図２２は、射出成形用型装置３１を用いて射出成形した
最終出来上がり品を示している。共通のランナー・スプ
ール相当部分３２から複数列のランナー相当部分３３が
分岐している。

【０１０６】ランナー・スプール相当部分３２及びラン
ナー相当部分３３は、指接触部２１に相当するキャビテ
ィー１２が並ぶ基準面に平行な面上に配置されている。
その面上に更に分岐する個別ランナー相当部分３４が、
ランナー相当部分３３に接続している。個別ランナー相
当部分３４は、個別に対応してそれぞれの指接触部２１
に接続している。

【０１０７】ランナー・スプール相当部分３２の一部
は、光導入用拡大部３５として形成されている。ランナ
ー・スプール相当部分３２、ランナー相当部分３３及び
個別ランナー相当部分３４は、成形後に削除されない。
指接触部２１、ランナー・スプール相当部分３２、ラン
ナー相当部分３３及び個別ランナー相当部分３４は、同
一材料である透明樹脂が用いられている。

【０１０８】光導入用拡大部３５に、発光ダイオードが
発光する光が導入される。光導入用拡大部３５に導入さ
れた光にとって、ランナー・スプール相当部分３２、ラ
ンナー相当部分３３及び個別ランナー相当部分３４を導
波路である。光導入用拡大部３５に導入された光は、指
接触部２１に届き、指接触部２１の裏面側に形成された
表示層３を照射する。

【０１０９】実施形態３，４により生産されたボタン付
きシート（キーシート）は、そのままで商取引される。
このようなボタン付きシートは、電子機器本体ケーシン
グの成形工場に送られる。流通過程の取り扱いが、簡便
である。ボタン付きシートと電子機器本体ケーシングを
同一工場で生産する場合にも、同一工場内での取り扱い
が簡便である。実施形態４によるものは、ランナー部の
削除工程が省略でき、光源の個数が１つでよい。

【０１１０】図２３（ａ），（ｂ），（ｃ）は、シート
２（シート１１２に相当）及び指接触部２１（指接触体
１１４に相当）の形状、位置関係、作用関係等の変形例
を示している。同図２３（ａ）は、指接触部２１の周囲
のシート２の環状領域部分を熱変形させて薄く成形し、
法線方向に変位する時の指接触部２１のクリック感を助
成するようにした変形例を示している。

【０１１１】同図２３（ｂ）は、指接触部２１の位置に
対応させてシート２に穴４１を設け、この穴４１をゲー
トとして利用し、このようなゲートから指接触部用透明
樹脂を射出し、射出成形後は穴４１が透明材料により埋
められた成形方法の変形例を示している。

【０１１２】このような成形は、図２４に示す型装置に
より行われる。シート２の裏面側の型要素４３に設けら
れているゲート４５に穴４１が接続されている。成形材
料は、ゲート４５、穴４１を介してキャビティー１２に
注入される。このような成形方法による指接触部２１
は、シート２に対する結合力が機械的に増強される。

【０１１３】図２３（ｃ）は、熱変形によりポリエステ
ルのシート２を変形させてクリック感を改良した変形例
を示している。この変形例によるシートは、熱プレスで
成形することができる。

【０１１４】図２５は、印刷表示部３上に指接触部２１
が射出成形により一体化されたシート集合体５１を示し
ている。単位群５５（キー群１１３に相当）を備えるシ
ート２（シート１１２に相当）は、縦横に仮想的に分割
されている。シート集合体５１は、縦横に並ぶ複数の単
位群であるシート２の集合である。各単位群は、同一形
態の印刷表示層３（表示層１１８に相当）が形成された
群であり同形である。

【０１１５】シート集合体５１は、図２６に示される単
位群に分離切断されて使用される。このシート集合体５
１に凹凸形態を付与する熱プレス成形を行うことができ
る。シート集合体５１は、このような形態で取引するこ
とができる。切り離された単位群又は部分群に指接触部
２１を成形してもよい。

【０１１６】図２７は、図２６に示した単位群５５を型
装置６１により電子機器ケーシング６２に溶着する方法
を示している。型閉めされた型装置６１の対向する型要
素でケーシング外側枠６２、ケーシング外側枠６２に掛
け渡されている格子状枠６３と単位群５５の一部とが挟
み込まれる。ケーシング外側枠６２、格子上枠６３と一
方の型要素との間に単位群５５の一部５６が挟み込まれ
ている。

【０１１７】このように挟み込まれた単位群の一部５６
に対向して型装置内に溶着装置例えば超音波装置５７等
が装置されている。ケーシングとシートの結合は、この
ような手段に限られない。この結合は、本発明の主題で
はないから、これ以上の説明は省略する。

【０１１８】（キー・スイッチ・シートの実施形態３）
図２８及び図２９は、本発明によるキー・スイッチ・シ
ートの実施形態３を示している。キーシート１１１は、
単一面を形成する単一枚のシート２１２とキー層２１３
とから構成されている。キー層２１３は、複数位置にそ
れぞれに配置される複数の指接触体２１４を備えてい
る。複数の指接触体２１４はキー群を形成する。

【０１１９】指接触体２１４は型内で成形された成形体
であり、特に射出成形型内で射出成形により成形された
射出成形体である。指接触体２１４は、後述する表示層
との位置関係から、透明体又は半透明体即ち光透過性材
料で成形された光透過体である。この実施形態では、表
示層は各指接触体２１４の表側に印刷又は射出成形時の
刻印により形成されている。キー層２１３は、シート２
１２の単一面に１群に接合している。

【０１２０】キー群を形成する複数の指接触体２１４
は、格子面２１５の間に島状に配置されている。格子面
は、キーシート１１１の単位面から指接触体２１４がシ
ート２１２に接合する接合面を除いた部分面である。指
接触体２１４は、下側（内側）に鍔部２１６を一体に有
している。

【０１２１】鍔部２１６は、閉じて１周している。指接
触体２１４の形状次第では、このように１周する周部
は、四角形輪状、円形輪状、楕円形輪状に変形される。
シート２１２は、薄いが丈夫であり法線方向に部分的に
僅かにでも変形が可能になる材料でシート状に成形され
ており、例えば、ポリエステルフィルム、又は、ポリエ
ステル薄膜である。

【０１２２】指接触体２１４は、下部体としてキー凸部
２１４ａを有している。キー凸部２１４ａは、シート２
１２に嵌め込まれ、シート２１２の裏面より内側に突出
している。シート２１２は、外側ケーシング１５２の内
面に接合されている。シート２１２には、切れ目２６４
が形成されている。切れ目２６４の存在は、シート２１
２の法線方向の変位を容易にしているが、シート２１２
の表裏面間の密閉構造を喪失させている。

【０１２３】キー・スイッチ・シートは、４層からな
る。４層は、キーー群又はキー層２８１、シート層１８
２、シートスイッチ層１８３、電子回路層１８４の４層
である。シートスイッチ層１８３には、スイッチ用動作
体を含む。このスイッチ用動作体は、タクトスイッチ１
８５であり、シートスイッチ層１８３に埋め込まれてい
る。埋め込み体としてゴム状弾性体を用いることができ
る。

【０１２４】シートスイッチ層１８３は、エラストマー
のシート体であり、スイッチ群の要素であるタクトスイ
ッチ１８５がこのようなシート体に埋没している。電気
的スイッチングを行うスイッチング素子（図示せず）も
埋没されて含まれている。

【０１２５】図３０は、キー・スイッチ・シートに用い
るキーシートの変形例を示している。シート２１２は、
単一の基面を形成するシート基層２１７とシート基層２
１７に接合し複数位置に機能が表示された表示層２１８
とからなる。表示層２１８は、キー層２１７の裏面側に
形成されている。この場合キー層２１３は、光透過性で
ある。キー層２１３を構成するキー群の要素である指接
触体２１４には、一体に裏面側部分３１１が形成されて
いる。

【０１２６】裏面側部分３１１は、接続部分３１２を介
して指接触体２１４に一体に接続している。接続部分３
１２は、シート基層２１７及び表示層２１８を貫通して
いる。裏面側部分３１１の裏面（内面）は、凸状面に形
成されている。このようなシートキーは、裏面側部分３
１１の存在に係わらず、指接触体２１４の裏面に側に表
示層２１８を形成することができる。

【０１２７】図３１（ａ）、（ｂ）は、図３０に示され
るシートキーの製造方法又は組立方法を示している。下
型３１３に、シート基層２１７と表示層２１８からなる
シートがインサートされている。下型３１３と上型３１
４とシートとで、指接触体２１４と接続部分３１２と裏
面側部分３１１とからなる部材に相当するキャビティー
３１５が形成されている。上側ゲート３１６と下側ゲー
ト３１７が、両型に設けられている。

【０１２８】両ゲート３１６，３１７から注入される同
一材料の溶融樹脂は、接続部分３１２に相当するキャビ
ティー部分を介して混合し、指接触体２１４と接続部分
３１２と裏面側部分３１１とが一体になって成形され、
シートキーが組み立てられる。図３１（ａ）の下側ゲー
ト３１７と図３１（ｂ）の下側ゲート３１７は、位置が
異なっている。

【０１２９】図３２は、図３０に示される指接触体２１
４の２体がそれぞれにに有する鍔部２１６の間が接続枝
３１８により接続されているキー群の変形例を示してい
る。接続枝３１８は、図３１の成形型３１４を変形する
ことにより、図３１の射出成形時に同時に形成すること
ができる。このような接続枝３１８を、図３３、図３４
に示すように、変形することができる。

【０１３０】図３３は、３角形の３頂点の位置に配置さ
れる３体の２１４を軸対称な放射方向に延びる分岐枝３
１９により接続した変形例を示している。図３４は、４
角形の４頂点の位置に配置される４体の２１４を軸対称
な放射方向に延びる分岐枝３２１により接続した変形例
を示している。このような分岐枝による接続は、キー群
を部分群として射出成形した後で、シートに部分群毎に
接着剤で接合する組立方法を容易にする。

【０１３１】（キー・スイッチ・シートの実施形態４）
図３５は、キー・スイッチ・シートの実施形態４を示し
ている。キー・スイッチ・シートが４層からなる点は、
キー・スイッチ・シートの実施形態３と異ならない。キ
ー層２８１、シート層２８２、シートスイッチ層１８
３、電子回路層１８４の４層である点は、実施形態１と
同じである。

【０１３２】シートスイッチ層１８３がスイッチ用動作
体を含み、このスイッチ用動作体がたとえばタクトスイ
ッチ１８５でありシートスイッチ層１８３に埋め込ま
れ、埋め込み体がエラストマーのシート状基板であり、
電子回路層１８４に電気的スイッチングを行うスイッチ
ング素子１８６が埋没されて含まれているる点も、実施
形態１に同じである。

【０１３３】即ち、キー・スイッチ・シートは、４層か
らなる。４層は、キー層２８１、シート層１８２、シー
トスイッチ層１８３、電子回路層１８４の４層である。
シート層１８２は、外側ケーシング１５２の裏面に密着
的に接合されている。指接触体２１４とシート層１８２
とは密着的に接合されている。従って、キー層２８１に
より外側ケーシング１５２の内部は、外側から遮断され
密閉されている。

【０１３４】シートスイッチ層１８３には、スイッチ用
動作体を含む。このスイッチ用動作体は、タクトスイッ
チ１８５である。タクトスイッチ１８５は、薄い金属板
即ちシート状金属板の複数部位に凸状部分３５１が形成
されている。凸状部分３５１の変形を容易にするため
に、部分的に穴３５２が開けられている。

【０１３５】シートスイッチ層１８３の裏面には、絶縁
シート３５３が接合している。絶縁シート３５３の裏面
側は、電極層３５４に接合している。電極層３５４は、
電子回路層１８４の表層を形成している。絶縁シート３
５３は、格子状に形成され、格子間に窓３５５が島状に
形成されている。窓３５５に覗く可動側電極３５６は、
凸状部分３５１の裏面に接合している。

【０１３６】可動側電極３５６は、導電性樹脂で形成す
ることができる。電極層３５４は、電子回路層１８４の
上面側で縦横に延びる固定側電極３５４ａ，ｂ，ｃ・・
・を形成している。可動側電極３５６は、固定側電極３
５４ａと固定側電極３５４ｂとを電気的に接続すること
ができる。

【０１３７】図３６は、キー・スイッチ・シートの実施
形態４の変形例を示している。この変形例が実施形態４
と異なる唯一の相違点は、シートスイッチ層１８３であ
る金属シートがゴム弾性のエラストマー・シート３６１
により上面側で覆われている点である。エラストマー・
シート３６１は、絶縁シート３５３の表側面に密着的に
接合している。エラストマー・シート３６１は、これよ
り内側の内部空間をその外側空間から絶縁することがで
きる。

【０１３８】（筐体とキーシートの組立体の他の実施形
態）図３７は、筐体とキーシートの組立体の他の実施形
態を示している。図１で示されたキーシート１１１は、
本体ケーシング１５２の一部分を形成する筐体部分４１
１に結合されている。筐体部分４１１は、図３８に示す
ように、周囲に爪部分４１２を有している。筐体部分４
１１は、本体ケーシング１５２の主本体４１３に爪部分
４１２を介して嵌め込み式に装着されて結合されてい
る。筐体部分４１１は、主本体４１３とは独立に射出成
形により量産されている。

【０１３９】（キー・スイッチ・シートの実施形態５）
図３９は、実施形態１を示している。携帯用・卓上用電
子機器、工作機械の制御パネルなどのケーシング本体１
５２は、通常、各種エンジニアリング・プラスティック
により射出成形されている。ケーシング本体１５２は、
回路基板の基板５１２を含む。

【０１４０】基板５１２は、ケーシング本体１５２にボ
ルト５１３で固定されている。このような固定を行う場
合には、基板５１２を支持する支持部分５１４と基板５
１２との間の接合面には、隙間を埋めるための接合剤特
に密封用接着剤が介在させられている。

【０１４１】電子回路を内部に有する基板５１２の上面
側（上面側を外側面、下面側を内側面という）には、電
極層５１５が形成されている。基板５１２の上面側に
は、電極層５１５と干渉しないように、タクトスイッチ
５１６が固定されている。複数のタクトスイッチ５１６
は、動作層５１７を形成している。複数のタクトスイッ
チ５１６は、概ね同一平面上に配置されている。タクト
スイッチ５１６としては、最近、きわめて小さいものが
開発され市販されて、形態もさまざまである。

【０１４２】図示するタクトスイッチ５１６は、概ねリ
ング状の周囲体５１８と概ね椀状、ドーム状の凹面状体
５１９とから構成されている。凹面状体５１９の周縁部
が、周囲体５１８の中に同心に挿入されている。周囲体
５１８、凹面状体５１９は金属で作られているが、凹面
状体５１９は薄く成形されている。凹面状体５１９は上
方に凸状である。

【０１４３】凹面状体５１９の頂点部分が法線方向（そ
の頂点面に直交する方向）に変形するが、自己復元自在
である。このような変形・復元は、何百万回の動作に耐
えることができる。凹面状体９の内側面に導体５１１が
固着されている。導体５１１の下降により、電極層５の
切断両端部５１３、５１５が接続される。

【０１４４】動作層５１７の上面側に、シート層５２０
が配置され設けられている。シート層５２０は、各種エ
ンジニアリング・プラスティックのシート５２１から構
成されている。このような樹脂としては、ポリエステ
ル、塩化ビニール、ポリウレタンなどが適切であり、
０．２ｍｍ程度であり、０．２ｍｍよりも薄いものが好
ましい。このようなものは、多くのメーカーによりシー
ト又はフィルムとして低廉に大量に供給されている。

【０１４５】シート５２１は、金属によっても形成する
ことができる。図３９に示すシート５２１は、金属製の
ものとして示されている。金属製のシート５２１には、
複数位置で突状部５２２が形成されている。突状部５２
２は、下方に凸状である。シート５２１は、プレス成形
されている。シート５２１の周縁部分が、ケーシング本
体１５２に支持されている。

【０１４６】シート５２１の周縁部分は、基板２に直接
に支持することができる（図示せず）。シート５２１の
周縁部分をケーシング本体１５２に支持する支持体５２
３は、上下に設けられている。支持体５２３とシート５
２１とケーシング本体１５２とで、ケーシング本体１５
２内の空間は外側空間５２４と内側空間５２５とに分割
されている。

【０１４７】内側空間５２５は、支持体５２３とシート
５２１とケーシング本体１５２と基板５１２とで完全に
囲まれている。このような囲みにより、内側空間５２５
は外部空間から電気的に絶縁され、塵埃・水分に関して
密閉されている。即ち、内側空間５２５は、シート層５
２０と基板５１２を含む回路基板層とケーシング本体１
５２とにより囲まれている。

【０１４８】シート層５２０の上方側に指接触層５３１
が配置され設けられている。指接触層５３１は、複数の
指接触部分５３２から構成されている。指接触部分５３
２は、ボタン、キーなどと称されている部品である。複
数の指接触部分５３２は、単位群を構成している。

【０１４９】単位群の集合として全体のシート層５２０
が構成されている。隣り合う指接触部分５３２は、薄い
結合用枝５３３により結合されている。結合用枝５３３
は、曲がりやすく丈夫な材料例えばＰＰ等で形成されて
いる。結合用枝５３３の一部である端縁部分５３４は、
支持部材５３５を介してケーシング本体１に固定されて
いる。

【０１５０】指接触部分５３２と結合用枝５３３と端縁
部分５３４は一体に射出成形により形成されている。こ
のような単位群どうしを同様な枝部材（図示せず）で結
合することができる。単位群の１つの指接触部分５３２
は、方持ちで支持され内外方向に変位自在であり、その
材料の弾性によりケーシング本体１に弾性的に支持され
ている。

【０１５１】指が直接に接触する個別の指接触部分５３
２の上半分は、ケーシング本体１に開けられている格子
状の穴５３７から上方（外方）に突出している。穴５３
７と指接触部分５３２との間には、適度の幅の隙間が設
けられている。外部空間５２４は、ケーシング本体１の
外側の大気中に接続している。

【０１５２】指で押圧され内側方向に変位する指接触部
分５３２は、指接触部分５３２に位置対応する突状部５
２２が形成されている位置のシート５２１を下方に押圧
する。シート５２１は、懸垂線理論に基づいて変形す
る。即ち、突状部５２２は、シート層５２０の概ねの法
線方向に変位する。突状部５２２に押圧される凹状面体
５１９の頂点部分は、内側に変位して変形する。凹状面
体５１９と同体に内側に変位する導体５１１が、電極層
５１５を接続する。

【０１５３】凹状面体５１９及び導体５１１からなるス
イッチング部材に組は多数が異なった位置に配置されて
おり、個別に動作する。即ち、動作層５１７は、個別に
動作ずる動作部位の集合である。複数の凹状面体５１９
等を単一枚のシート（図示せず）に結合した場合でも、
変位動作は実質的に個別的であり、実質的に独立してい
る。

【０１５４】この実施形態５において、指接触層５３１
はシート５２１から離脱している。また、シート層５２
０は動作層５１７から離脱している。従って、指接触層
５３１は、動作層５１７から離脱している。従って、指
接触層５３１とシート層５２０と動作層５１７とは、互
いに独立に変位して動作する。この独立性は、指接触層
５３１とシート層５２０と動作層５１７とを別々に組み
立てそれぞれに電極層５１５に組み込み組み立てること
ができる。

【０１５５】突状部５２２は、凸状体により動作しやす
いメカニカルなスイッチング素子であるタクトスイッチ
５１６を動作させるのに適しているが、より円滑に動作
するスイッチング素子を用いる場合には、突状部２２は
不要である。

【０１５６】（突状部５２２に関する他の実施形態）図
４１は、突状部５２２に関する他の実施形態を示してい
る。シート層５２０を形成するシート５２１は、前記し
た樹脂フィルムにより構成されている。突状部５２２
は、シート５２１の突状変形部分５４１と凸状体５４２
とから構成されている。

【０１５７】平らなシート５２１の素材を別工程で成形
した凸状体５４２に型内で押し当て熱をかけてその素材
を熱変形させると同時に凸状体５４２をその素材に溶着
させることにより、凸状体５４２をシート５２１に一体
化させることができる。この組立方法によれば、シート
５２１に穴を開けずにすむ。

【０１５８】図４３は、突状部５２２に関する更に他の
実施形態を示している。突状部５２２は、各種印刷技術
により印刷層５４５として成形され形成されている。こ
の場合、突状部５２２の厚みを適度にするために、印刷
層５４５を多層構造としている。多層構造は、重ね刷り
により形成することができる。

【０１５９】図４５は、突状部５２２に関する更に他の
実施形態を示している。突状部５２２は、定量の樹脂液
の滴下により丸状突起５４６として形成されている。図
４７に示すように、滴下手段５５１を平行移動させて一
定量の樹脂液を滴下する。この滴下方法によると、液滴
は、表面張力で丸い形態に自らを成形しながら硬化す
る。

【０１６０】（表示層形成の実施形態）図４０に示すよ
うに、表示層５６１が指接触部分５３２の裏面側に印刷
層として形成されている。表示層５６１は、図２に示す
ように、指接触部分５３２の表面側に形成することもで
きる。シート５２１と指接触部分５３２の裏面とは離脱
しているので、表示層５６１は指接触部分５３２の裏面
側に印刷して形成することができる。

【０１６１】図４２は凸状体５４２がある実施形態にお
いて指接触部分５３２の裏面側に表示層５６１を形成し
た場合を示し、図４３は凸状体５４２がある実施形態に
おいて凸状体５４２の表面側に表示層５６１を形成した
場合を示している。指接触部分５３２と凸状体５４２と
が離脱しているので、このような印刷による表示層の形
成が可能である（両者を一体射出成形すると、印刷層が
射出成形時の高温の樹脂液により溶解する）。

【０１６２】図４４は印刷層５４５がある実施形態にお
いて指接触部分３２の裏面側に表示層５６１を形成した
場合を示し、図６は印刷層５４５がある実施形態におい
てシート５２１の表面側に表示層５６１を形成した場合
を示している。指接触部分５３２と凸状体５４２とが離
脱しているので、このような印刷による表示層の形成が
可能である。

【０１６３】図４５は丸状突起５４６がある実施形態に
おいて指接触部分５３２の裏面側に表示層５６１を形成
した場合を示し、図４６は丸状突起５４６がある実施形
態においてシート５２１の表面側に表示層５６１を形成
した場合を示している。指接触部分３２と凸状体４２と
が離脱しているので、このような印刷による表示層の形
成が可能である。

【０１６４】（キー・スイッチ・シートの実施形態６）
図４８は、ドームスイッチ６１１を用いてクリック感を
重視し上でコストを究極的に低廉化するためのキー・ス
イッチ・シートの多層構造化の実施形態を示している。
ここで用いられるドームスイッチは、半球状本体６１２
とこの半球状本体の下端周縁に接続し基板６１３側に装
着され取りつけられる周縁部分（図示せず）を備え、リ
ン青銅で製作され実質上永久的使用が可能である。ドー
ムスイッチ６１２は、真上から押さえられると、その上
半分が内側に（図で下方に）沈むように変形（変位）
し、押さえる力を解除すると、元の半球に戻る。この変
形過程は、上死点を含んでいる。

【０１６５】１群のドームスイッチ６１１は、１枚の薄
い基板又は弾性がある第２シート６２１の面上に複数個
が形成され、スイッチング層を形成している。このスイ
ッチング層である第３層の上に、第２層が形成され、第
２層の上に第１層が形成されている。第１シート６２２
を含む第１層は、既に詳しくこの明細書で複数の実施形
態として説明したキーシートのどれかが適用されてい
る。

【０１６６】第２層の裏面側に動作層６１４が形成され
ている。動作層６１４は、半球状の突起体６１５であ
る。複数の突起体６１５は、複数の指接触体６３２の位
置に対応してそれぞれに設けられている。突起体６１５
の表面側にも同形であるが突起方向が逆方向である副突
起体６１６を設けることがある。突起体６１５、副突起
体６１６は、硬い樹脂材料で形成されている。

【０１６７】突起体６１５は、あるストロークでドーム
スイッチ６１２に沈み込む。沈み込んだ位置で突起体６
１５とドームスイッチ６１２が接する円の直径の大きさ
はある程度以上であり、この直径位置でドームスイッチ
６１２は上死点になっている。

【０１６８】このようなドームスイッチ６１２は、前記
直径以上の円又は幅を有するものによっては上死点を越
えることができない。突起体６１５は、上死点位置にお
けるドームスイッチ６１２の窪みの直径よりも小さい円
の集合で形成する球面を有している。

【０１６９】他の実施形態で説明したように、第１シー
ト６２２、第２シート６２１は、ポリエステルフィルム
により形成されている。第２シート６２１によりその表
裏面側の外部空間と内部空間は、遮断されている。第２
シート６２１により、基板６１３に形成されている回路
層を密閉することができる。

【０１７０】突起体６１５は、印刷による成形が可能で
ある。多数の格子状穴を有するスクリーンを介して液状
の樹脂を第２シート６２１に誘導し、第２シート６２１
とスクリーンを一定距離引き離すことにより、液の粘性
と液と格子間の粘性抵抗を利用して、一定量の樹脂を第
２シート６２１の面上に吸着させると、表面張力により
半球状の突起体が形成される。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１（ａ），（ｂ），（ｃ）は、本発明のキー
シートの互いに異なる実施形態をそれぞれに示す断面図
である。

【図２】図２は、本発明のキーシートの実施形態を示す
平面図である。

【図３】図３は、本発明のシートの実施形態を示す断面
図である。

【図４】図４は、本発明のシートの他の実施形態を示す
断面図である。

【図５】図５（ａ），（ｂ）は、本発明のシートキーの
組立方法の異なる実施形態の工程をそれぞれに示す断面
図である。

【図６】図６は、図５の実施形態の次の工程を示す断面
図である。

【図７】図７は、本発明のキーシートの他の実施形態を
示す断面図である。

【図８】図８は、図７のVIII−VIII線断面図である。

【図９】図９は、図７のIX−IX線断面図である。

【図１０】図１０は、本発明のキーシートの組立方法の
他の実施形態を示す断面図である。

【図１１】図１１は、キーシートの組立体の実施形態を
示す断面図である。

【図１２】図１２は、キーシートの組立体の他の実施形
態を示す断面図である。

【図１３】図１３は、キーシートの組立体の更に他の実
施形態を示す断面図である。

【図１４】図１４は、キーシートの組立体の更に他の実
施形態を示す断面図である。

【図１５】図１５は、キーシートの組立体の更に他の実
施形態を示す断面図である。

【図１６】図１６は、本発明の電子機器用操作用ボタン
の製造方法の他の実施形態の第１工程を示す断面図であ
る。

【図１７】図１７は、本発明の電子機器用操作用ボタン
の製造方法の図１６の実施形態の第２工程を示す断面図
である。

【図１８】図１８は、本発明の電子機器用操作用ボタン
の製造方法の図１６実施形態の第３工程を示す断面図で
ある。

【図１９】図１９は、本発明の電子機器用操作用ボタン
の製造方法の更に他の実施形態により製造された電子機
器用操作用ボタンを示す断面図である。

【図２０】図２０は、本発明の電子機器用操作用ボタン
の製造方法の更に他の実施形態を示す断面図である。

【図２１】図２１は、本発明の電子機器用操作用ボタン
の製造方法の更に他の実施形態を示す断面図である。

【図２２】図２２は、本発明の電子機器用操作用ボタン
の製造方法更に他の実施形態により製造された電子機器
用操作用ボタンを示す断面図である。

【図２３】図２３（ａ），（ｂ），（ｃ）は、本発明の
電子機器用操作用ボタンの３つの変形例をそれぞれに示
す断面図である。

【図２４】図２４は、図８（ｂ）の電子機器用操作用ボ
タンの製造方法を示す断面図である。

【図２５】図２５は、本発明の電子機器用操作用ボタン
のシート集合体を示す平面図である。

【図２６】図２６は、本発明のシート集合体の構成要素
である単位群を示す平面図である。

【図２７】図２７は、本発明のシートを電子機器ケーシ
ングに接合する接合方法を示す集合体の構成要素である
単位群を示す平面図である。

【図２８】図２８は、本発明のキー・スイッチ・シート
の実施形態３を示す平面図である。

【図２９】図２９は、図２８のXXIII−XXIII線断面図で
ある。

【図３０】図３０は、キー・スイッチ・シートの実施形
態３のシート・キーの変形例を示す断面図である。

【図３１】図３１（ａ），（ｂ）は、キー・スイッチ・
シートの実施形態３のシート・キーの更に他の２変形例
を示す断面図である。

【図３２】図３２は、シート・キーの更に他の変形例を
示す断面図である。

【図３３】図３３は、キー群の部分群の変形例を示す平
面図である。

【図３４】図３４は、キー群の部分群の他の変形例を示
す平面図である。

【図３５】図３５は、キー・スイッチ・シートの実施形
態４を示す断面図である。

【図３６】図３６は、キー・スイッチ・シートの実施形
態４の変形例を示す断面図である。

【図３７】図３７は、筐体とシートとの結合の実施形態
を示す断面図である。

【図３８】図３８は、図３７の筐体を示す斜軸投影図で
ある。

【図３９】図３９は、本発明による電子機器のシート・
スイッチの実施形態５を示す断面図である。

【図４０】図４０は、実施形態５の変形例を示す断面図
である。

【図４１】図４１は、実施形態５の変形例を示す断面図
である。

【図４２】図４２は、実施形態５の他の変形例を示す断
面図である。

【図４３】図４３は、実施形態５の更に他の変形例を示
す断面図である。

【図４４】図４４は、実施形態５の更に他の変形例を示
す断面図である。

【図４５】図４５は、実施形態５の更に他の変形例を示
す断面図である。

【図４６】図４６は、実施形態５の更に他の変形例を示
す断面図である。

【図４７】図４７は、滴下による成形方法を示す正面図
である。

【図４８】図４８は、実施形態６を示す断面図である。

【図４９】図４９は、従来の成形方法を示す断面図であ
る。

【符号の説明】

１…印刷台 ２…シート ３…表示層 ５…凹凸シート ６…凸状部分 ７…斜面部分 １１…射出成形用型装置 １２…キャビティー １６…ゲート ２１…指接触部 ５１…シート集合体 ５５…単位群 １１１…キーシート １１２…シート １１３…キー層 １１４…指接触体 １１５…格子面 １１７…シート基層 １１８…表示層 １２１…固定側型要素 １２２…可動側型要素 １２３…位置決め用ピン １２４…位置決め用穴 １２５…キャビティー群 １３３…位置決め用突起 １３１…部分群キー

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数のキーを含むキー群が表面側に形成さ
   れた第１層と、 前記第１層の裏面側に配置された第２層と、 前記第２層の裏面側に配置され複数位置でスイッチング
   を行う複数のスイッチング構造が形成された第３層とか
   らなり、 前記スイッチング構造は変形可能な変形部分を有し、 前記第２層の裏面には前記変形部分に対応する位置に前
   記変形部分を変形させて動作させるための動作部が形成
   されている電子機器のスイッチングシート構造。
2. 【請求項２】請求項１において、 前記第１層は第１シートを含み前記第２層は第２シート
   を含む電子機器のスイッチングシート構造。
3. 【請求項３】請求項１において、 前記第１シートには表示層が形成され、前記キー群は透
   明である電子機器のスイッチングシート構造。
4. 【請求項４】請求項１において、 前記第１シートは電子機器の本体ケーシングに接合され
   ることになり、 前記本体ケーシングには複数のキー孔が格子状に開けら
   れ、 前記複数のキーはそれぞれに前記複数のキー孔に挿入さ
   れることになる電子機器のスイッチングシート構造。
5. 【請求項５】請求項１において、 前記変形部分は変形し復原する変形過程で死点を経過す
   る電子機器のスイッチングシート構造。
6. 【請求項６】請求項１において、 前記動作部は突起状に形成されている電子機器のスイッ
   チングシート構造。
7. 【請求項７】請求項２において、 前記第１シート及び前記第２シートはそれぞれに単一面
   を有している電子機器のスイッチングシート構造。
8. 【請求項８】請求項２において、 前記第１シートと前記第２シートは分離されている電子
   機器のスイッチングシート構造。
9. 【請求項９】請求項８において、 前記第２シートの表側空間とその裏側空間とは前記第２
   シートにより分離されている電子機器のスイッチングシ
   ート構造。
10. 【請求項１０】請求項１において、 第２層は、枝状に樹脂で形成され部分的に独立に変形す
    る電子機器のスイッチングシート構造。
11. 【請求項１１】請求項１において、 前記第２シートの裏面側に電気回路層が形成されている
    電子機器のスイッチングシート構造。
12. 【請求項１２】請求項１１において、 前記第２シートにより前記電気回路層は密閉されている
    電子機器のスイッチングシート構造。
13. 【請求項１３】請求項２において、 前記第２シートはポリエステルフィルムで形成されてい
    る電子機器のスイッチングシート構造。