特許 6018515 キーボード装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6018515

(24)【登録日】2016年10月7日

(45)【発行日】2016年11月2日

(54)【発明の名称】キーボード装置

(51)【国際特許分類】

   H01H 13/82 20060101AFI20161020BHJP

   G06F 3/02 20060101ALI20161020BHJP

【ＦＩ】

   H01H13/82

   G06F3/02 310A

【請求項の数】5

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2013-21078(P2013-21078)

(22)【出願日】2013年2月6日

(65)【公開番号】特開2014-154268(P2014-154268A)

(43)【公開日】2014年8月25日

【審査請求日】2015年12月1日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005186

【氏名又は名称】株式会社フジクラ

(74)【代理人】

【識別番号】110000486

【氏名又は名称】とこしえ特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】松島 康介

(72)【発明者】

【氏名】立川 泰之

【審査官】 澤崎 雅彦

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００２−１４０９５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平２−２２８７２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭６１−１９６４２０（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開平１−７０２３４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開昭６０−５９４２８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２０１１−６０１１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−７５１１０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｈ １３／８２

Ｇ０６Ｆ ３／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１のシートと、相互に隣り合うように前記第１のシートに設けられた複数の第１の電極と、を有する第１の基板と、
第２のシートと、前記第１の電極にそれぞれ対向するように前記第２のシートに設けられた複数の第２の電極と、を有する第２の基板と、
前記第１の基板と前記第２の基板との間に介在し、前記第１の電極及び前記第２の電極に対応する箇所に開口を有するスペーサと、
を有する回路基板を備えたキーボード装置であって、
前記回路基板は、
前記第１のシート上において、個々の前記第１の電極を囲うように前記第１の電極の周囲に設けられた複数の第１のドットと、
前記第１のドットの間に延在し、前記第１の基板と前記スペーサを付着させる第１の粘着材と、をさらに有しており、
前記第１のドットと前記第１の粘着材の端部との間に第１の間隙部が形成されていることを特徴とするキーボード装置。

【請求項2】

請求項１に記載のキーボード装置であって、
前記第１の電極の周囲に形成された複数の前記第１の間隙部のうちの少なくとも一つは、前記第１の電極に隣り合う他の前記第１の電極の周囲に設けられた前記第１のドット又は前記第１の粘着材に対向していることを特徴とするキーボード装置。

【請求項3】

請求項１〜２の何れかに記載のキーボード装置であって、
前記キーボード装置は、前記第１の電極に対応するように前記回路基板よりも上方に設けられたキートップをさらに備え、
平面視において、前記キートップの外縁が、前記スペーサの前記開口内に収まっていることを特徴とするキーボード装置。

【請求項4】

請求項１〜３の何れかに記載のキーボード装置であって、
前記第１の電極は、略矩形形状を有しており、
前記第１の電極の外縁の少なくとも１つの辺に沿うように複数の前記第１のドットが並んで配置されていることを特徴とするキーボード装置。

【請求項5】

請求項２に記載のキーボード装置であって、
前記第１の電極は、相互に対向する一対の長辺と、相互に対向する一対の短辺と、を有する形状を有しており、
前記第１の電極と、前記第１の電極に隣り合う他の前記第１の電極と、は、前記第１の電極の長辺と、前記第１の電極に隣り合う他の前記第１の電極の長辺と、が対向するように相互に隣り合っていることを特徴とするキーボード装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ノート型パソコンやタブレット端末等に用いられるキーボード装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

開口を有するスペーサが介装された一対のシートを有する回路基板の上方にキートップが設けられており、当該キートップを当該回路基板から離隔方向に付勢するための付勢手段としてラバードームを有するキーボード装置が知られている（例えば特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１１−０６０１１２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記のキーボード装置では、当該ラバードームが存在しているためキーボード装置全体の薄型化が難しいという問題がある。これに対し、上部シートの弾性力を利用することでラバードームをなくしてキーボード装置の薄型化を図ることはできる。しかしながら、当該上部シートにより十分な弾性力を得ようとすると、スペーサの開口を大きくする必要があり、これに伴って接点同士が接触する面積も拡大する。そのため、入力時に当該接点同士が密着してしまい、入力終了後も接点同士が暫く離れず、適切な入力操作ができない場合があるという問題がある。

【0005】

本発明が解決しようとする課題は、装置全体を薄型化することができると共に、適切な入力操作を行うことができるキーボード装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

［１］本発明に係るキーボード装置は、第１のシートと、相互に隣り合うように前記第１のシートに設けられた複数の第１の電極と、を有する第１の基板と、第２のシートと、前記第１の電極にそれぞれ対向するように前記第２のシートに設けられた複数の第２の電極と、を有する第２の基板と、前記第１の基板と前記第２の基板との間に介在し、前記第１の電極及び前記第２の電極に対応する箇所に開口を有するスペーサと、を有する回路基板を備えたキーボード装置であって、前記回路基板は、前記第１のシート上において、個々の前記第１の電極を囲うように前記第１の電極の周囲に設けられた複数の第１のドットと、前記第１のドットの間に延在し、前記第１の基板と前記スペーサを付着させる第１の粘着材と、をさらに有しており、前記第１のドットと前記第１の粘着材の端部との間に第１の間隙部が形成されていることを特徴とする。

【0007】

［２］上記発明において、前記第１の電極の周囲に形成された複数の前記第１の間隙部のうちの少なくとも一つは、前記第１の電極に隣り合う他の前記第１の電極の周囲に設けられた前記第１のドット又は前記第１の粘着材に対向していてもよい。

【0008】

［３］上記発明において、前記キーボード装置は、前記第１の電極に対応するように前記回路基板よりも上方に設けられたキートップをさらに備え、平面視において、前記キートップの外縁が、前記スペーサの前記開口内に収まっていてもよい。

【0009】

［４］上記発明において、前記第１の電極は、略矩形形状を有しており、前記第１の電極の外縁の少なくとも１つの辺に沿うように複数の前記第１のドットが並んで配置されていてもよい。

【0010】

［５］上記発明において、前記第１の電極は、相互に対向する一対の長辺と、相互に対向する一対の短辺と、を有する形状を有しており、前記第１の電極と、前記第１の電極に隣り合う他の前記第１の電極と、は、前記第１の電極の長辺と、前記第１の電極に隣り合う他の前記第１の電極の長辺と、が対向するように相互に隣り合っていてもよい。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、第１のシート上における第１の電極の周囲を囲うように複数の第１のドットが当該第１のシートに設けられており、複数の当該第１のドットの間に設けられた第１の粘着材によって第１の基板とスペーサとが付着している。これにより、入力操作後の電極同士が密着したまま離れにくくなるのを抑制できるため、キーボード装置による適切な入力操作が可能となる。

【0012】

また、本発明に係るキーボード装置は、キートップを回路基板から離隔方向に付勢するためのラバードーム等の付勢手段を当該キーボードの上方に設ける必要がないため、キーボード装置全体を薄型化することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】図１は、本発明におけるキーボード装置を示す分解斜視図である。

【図2】図２は、本発明におけるキーボード装置の第１の基板を示す平面図である。

【図3】図３は、本発明のキーボード装置における回路基板の変形例を示す分解斜視図である。

【図4】図４は、図１のIＶ-IＶ線に沿った断面図である。

【図5】図５は、図２のＶ部の拡大図である。

【図6】図６は、第１のドット及び第１の粘着材の配置の変形例を示す拡大図である。

【図7】図７は、本発明におけるキーボード装置の変形例を示す分解斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

【0015】

図１は本実施形態におけるキーボード装置１を示す分解斜視図であり、図２は本実施形態におけるキーボード装置１の第１の基板１０を示す平面図であり、図３は回路基板の変形例を示す分解斜視図であり、図４は本実施形態におけるキーボード装置１を示す断面図であり、図５は図２のＶ部の拡大図であり、図６は第１のドット及び第１の粘着材の配置の変形例を示す拡大図である。

【0016】

本実施形態におけるキーボード装置１は、図１に示すように、回路基板２と、当該回路基板２の上方に設けられたキートップ６０と、を備えている。

【0017】

回路基板２は、第１の基板１０と、第２の基板３０と、それら第１及び第２の基板１０、３０の間に介装されたスペーサ５０と、から構成されている。第１の基板１０は、第１のシート１１と、当該第１のシート１１上に設けられた複数の第１の電極２０と、を備えている。同様に、第２の基板３０は、第２のシート３１と、当該第２のシート３１上に設けられた複数の第２の電極４０と、を備えている。

【0018】

第１のシート１１は、図１に示すように、全ての第１の電極２０を包含するように連続的に拡がっている形状を有しており、例えばポリエチレンテレフタレート（PET:Polyethylene terephthalate）やポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ：Polyethylene naphthalate）等の可撓性を有する材料から形成されている。同様に、第２のシート３１も、全ての第２の電極４０を包含するように連続的に拡がっている形状を有しており、第１のシート１１と同様の材料から形成されている。

【0019】

本実施形態において、第１及び第２のシート１１、３１は互いに略等しい形状をそれぞれ有しているが、第１及び第２のシート１１、３１がそれぞれ独立した形状を有していてもよい。

【0020】

第１のシート１１上には、図１及び図２に示すように、複数（本例では４つ）の第１の電極２０（以下の説明において、当該４つの第１の電極２０を個別に第１の電極２０１〜２０４とも称する。）が間隔を空けて隣り合うようにマトリクス状に配置されている。これら第１の電極２０は、銀ペースト等の導電性ペーストを第１のシート１１上に印刷して硬化することにより形成されている。このような印刷の方法として、スクリーン印刷法や、グラビアオフセット印刷法、インクジェット印刷法等を例示することができる。

【0021】

それぞれの第１の電極２０は、図２に示すように、上辺２１１、下辺２１２、右辺２１３、及び左辺２１４によって形成された矩形状を有しており、上辺２１１及び下辺２１２は右辺２１３及び左辺２１４よりも相対的に長くなっている。この第１の電極２０の周囲には、当該第１の電極２０の全周を取り囲むように、後述する複数の第１のドット１２と粘着材１３が交互に配置されている。なお、本実施形態における上辺２１１及び下辺２１２が、本発明における「第１の電極の外縁の少なくとも１つの辺」及び、「相互に対向する一対の長辺」の一例に相当し、右辺２１３及び左辺２１４が本発明における「相互に対向する一対の短辺」の一例に相当する。

【0022】

本実施形態の第１のシート１１における図２中の下側には、第１の電極２０１及び第１の電極２０２が所定間隔を介して図中Ｘ方向に沿うように設けられている。同様に、図２中の上側には、第１の電極２０３及び第１の電極２０４が所定間隔を介して図中Ｘ方向に沿うように設けられている。また、本実施形態では、第１の電極２０１、２０２は、第１の電極２０３、２０４よりも図中Ｘ方向に沿って所定距離Ｄだけ右側にそれぞれずれて形成されている。

【0023】

第２のシート３１にも、図１に示すように、複数（本例では４つ）の第２の電極４０が、第１の電極２０と同様の方法によって設けられている。これらの第２の電極４０は、第１の電極２０１〜２０４とそれぞれ対応する位置に設けられており、第１の電極２０と同様の大きさの矩形状をそれぞれ有している。

【0024】

なお、第１のシート１１や第２のシート３１に形成される電極２０、４０の数や配置は特に限定されない。

【0025】

なお、図３に示す回路基板２Ｂのように、図中のＹ方向に沿って延在する開口２１を第１の電極２０Ｂに複数設けると共に、図中のＸ方向に沿って延在する開口４１を第２の電極４０Ｂに複数設けてもよい。この場合には、当該回路基板２Ｂの下方にバックライト（不図示）を配置した際に、第１及び第２の電極を透過する当該バックライトの光の透過率が向上するため、照光型キーボード装置としてキーボード装置１を用いることができる。また、開口２１、４１の存在によって、回路基板２Ｂの製造時に第１及び第２の基板１０Ｂ、３０Ｂの間に異物が混入した場合における当該異物の発見が容易となる。

【0026】

スペーサ５０は、図１に示すように、第１及び第２のシート１１、３１と略等しい形状を有しており、例えばポリエチレンテレフタレート（PET:Polyethylene terephthalate）やポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ：Polyethylene naphthalate）等の可撓性を有する材料から形成されている。

【0027】

このスペーサ５０には、４組の第１の電極２０及び第２の電極４０とそれぞれ対応するように開口５１が設けられている。この開口５１は、図４に示すように、第１及び第２の電極２０、４０よりも大きな矩形状を有している。このため、当該スペーサ５０が第１及び第２の基板１０、３０の間に介装されることにより、第１及び第２の電極２０、４０が当該開口５１内に挿入されている。

【0028】

上述のように、本実施形態では、図１及び図２に示すように、第１のシート１１上における第１の電極２０の周囲に、第１のドット１２及び第１の粘着材１３が設けられており、この粘着材１３によってスペーサ５０と第１のシート１１とが付着している。

【0029】

第１のドット１２は、例えば紫外線硬化性樹脂や熱硬化性樹脂等から形成されており、スペーサ５０や第１の粘着材１３よりも相対的に硬くなっている。この第１のドット１２が有する高さは、２０〜５０μｍが好ましく、この場合において、キーボード装置１の入力操作時に良好な入力感触を得ることができる。

【0030】

本実施形態では、図２に示すように、それぞれの第１の電極２０の上辺２１１に沿って３つの第１のドット１２（以下、第１のドット１２１とも称する。）が略等間隔に配置するように形成されていると共に、下辺２１２に沿って３つの第１のドット１２（以下、第１のドット１２２とも称する。）が略等間隔に配置するように形成されている。１つの第１の電極２０の周囲に形成される３つの第１のドット１２１及び３つの第１のドット１２２は、図２中のＹ方向に沿ってそれぞれ対応するように設けられている。

【0031】

また、それぞれの第１の電極２０の右辺２１３の略中央には第１のドット１２が１つ設けられていると共に、第１の電極２０の左辺２１４の略中央にも第１のドット１２が１つ設けられている。

【0032】

この様に、本実施形態では、第１の電極２０の周囲に合計８つの第１のドット１２がそれぞれ設けられている。なお、第１の電極２０の周囲に設けられる第１のドット１２の数や配置は特に限定されない。

【0033】

第１の粘着材１３は、図２に示すように、第１の電極２０の外径に沿って延在するように、隣り合う第１のドット１２同士の間に設けられている。本実施形態では、第１の電極２０の周囲に設けられた第１のドット１２同士の全ての間に当該第１の粘着材１３が設けられている。このような第１の粘着材１３として、アクリル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、天然ゴム系粘着剤、合成ゴム系粘着剤等を例示することができる。なお、この第１の粘着材１３は、第１のドット１２の幅と略等しい線幅を有しているが、特にこれに限定されない。

【0034】

本実施形態では、図５に示すように、第１のドット１２と第１の粘着材１３の端部１３１との間には第１の間隙部１３２が形成されている。この第１の間隙部１３２では、第１の基板１０上に第１の粘着材１３が設けられておらず、第１の基板１０の表面がスペーサ５０との間で露出している。

【0035】

本実施形態においては、図２又は図５に示すように、第１のドット１２と第１の粘着材１３の端部１３１との間の部分の全てにおいて第１の間隙部１３２が形成されているが、特にこれに限定されない。例えば、第１のドット１２と隣り合う一方の第１の粘着材の端部との間にのみ第１の間隙部を設けてもよい。

【0036】

本実施形態では、図１及び図４に示すように、開口５１を除くスペーサ５０の上面に粘着材３０１が設けられており、この粘着材３０１によって第２のシート３１とスペーサ５０とが付着している。このような粘着３０１としては、上述した第１の粘着材１３と同様の材料を用いることができる。

【0037】

キートップ６０は、図１に示すように、樹脂等から形成された矩形板状を有しており、第２のシート３１の上面において第２の電極４０と対応する位置にそれぞれ設けられている。このキートップ６０は、図４に示すように、スペーサ５０の開口５１が有する幅Ｗ１よりも小さい幅Ｗ２を有しており（Ｗ１＞Ｗ２）、このためキートップ６０の外縁は平面視においてスペーサ５０の開口５１内に収まっている。

【0038】

次に、本実施形態の作用について説明する。

【0039】

本発明におけるキーボード装置１は、図４に示すように、第１のシート１１に設けられた第１の電極２０と第２のシート３１に設けられた第２の電極４０が、スペーサ５０の開口５１内で対向している。このキーボード装置１の使用時には、第２のシート３１に設けられたキートップ６０を押圧することにより、第１の電極２０及び第２の電極４０が互いに接触して電気的に接続されることより入力が行われる。

【0040】

この際、電極２０、４０同士が密着するが、本実施形態におけるキーボード装置１では、第１の電極２０の周囲に第１のドット１２が設けられている。このため、電極２０、４０同士が密着していても、ドット１２の周辺では一定の空気層からなるスペースが確保される。これにより、入力操作が終了すると、このスペースを起点として開口５１内に空気が流入するため、電極２０、４０同士が密着したまま離れなくなるのを抑制することができる。そして、キーボード装置１による適切な入力操作を行うことが可能となる。なお、第１の電極２０Ｂに開口２１を複数設けると共に、第２の電極４０Ｂに開口４１を複数設けた場合（図３参照）では、当該開口２１、４１の存在による電極表面の凹凸形状によって、入力時に電極２０Ｂ、４０Ｂ同士が密着するのを抑制できるため、上記の効果がより向上する。

【0041】

また、本実施形態におけるキーボード装置１は、上記のラバードーム等の付勢手段を回路基板の上方に設ける必要がないため、キーボード装置１全体を薄型化することができる。

【0042】

一方、連続的に拡がるシート上に設けられた複数の電極の周囲に上記のドットをそれぞれ設けた場合、キートップへの押圧力が入力操作後に解放される反動に伴って、隣り合うキーとの間のドットを支点として第２のシートがシーソーのように連動する（以下、この連動をシーソー現象と称する。）。そして、このシーソー現象によって、入力操作を行なったキーと隣り合う他のキーが誤って入力されてしまう場合がある。特に、本実施形態における電極２０、４０のような、相互に対向する一対の長辺（本例における上辺２１１及び下辺２１２）と、相互に対向する一対の短辺（本例における右辺２１３及び左辺２１４）と、を有する形状を有する電極の場合、当該電極の長辺同士が対向して隣り合う電極同士（本例における第１の電極２０１及び２０３、又は、第１の電極２０２及び２０４）の間において、入力操作後の押圧力の解放に伴う反動が伝達されやすいため、このシーソー現象が発生しやすい。

【0043】

この点、本実施形態では、隣り合う第１の電極２０同士の間に２列の第１の粘着材１３が設けられている。つまり、相互に隣り合う第１の電極２０の間には、一方の第１の電極２０の周囲に設けられた第１の粘着材１３と、他方の第１の電極２０の周囲に設けられた第１の粘着材１３と、がそれぞれ設けられている。これにより、上記のシーソー現象を効果的に抑制することができるため、キーボード装置１による入力操作時の誤入力を軽減することができる。

【0044】

なお、このシーソー現象を抑制する効果は、第１及び第２の粘着材１３の高さが、当該粘着材１３と隣り合う第１のドット１２の高さと同程度、又は当該第１のドット１２の高さよりも低い場合や、第１の粘着材１３の線幅が、当該粘着材１３と隣り合うドット１２の幅と同等である場合においてより向上する。

【0045】

また、本実施形態におけるキーボード装置１では、図５に示すように、第１のドット１２と第１の粘着材１３の端部１３１との間に第１の間隙部１３２が設けられており、入力操作時に、この第１の間隙部１３２を介してスペーサ５０の開口５１内の空気を逃がすことができる。このため、スペーサの開口から空気を逃がすためのスリット等を当該スペーサに設ける必要がなく、キーボード装置１の製造工程を簡略化することができる。

【0046】

さらに、図２中のＹ方向に沿って互いに隣り合う第１の電極２０（第１の電極２０１と第１の電極２０３、又は第１の電極２０２と第１の電極２０４）は、図２中のＸ方向に沿って距離Ｄだけずれて形成されている。このため、第１の間隙部１３２のうちの少なくとも一つは、Ｙ方向に沿って互いに隣り合う第１の電極２０の周囲に設けられた第１のドット１２又は第１の粘着材１３と対向している。

【0047】

このため、入力操作後において、Ｙ方向に沿って互いに隣り合うキーの開口５１内から当該入力を行ったキーの開口５１内に空気が流入しやすくなることによるシーソー現象の助長を抑制することができる。本実施形態では、第１の電極２０の長辺２１１、２１２同士の間において、第１の間隙部１３２と、第１のドット１２又は第１の粘着材１３と、が上記のように対向しているため、より効果的にシーソー現象の助長を抑制することができる。これにより、キーボード装置１による一層適切な入力操作が可能となる。

【0048】

なお、第１のドット及び第１の粘着材が図６に示すような配置の場合において、上記の効果はより向上する。すなわち、第１の間隙部１３２Ｂが、Ｙ方向に沿って互いに隣り合う第１の電極２０Ｂの周囲に設けられた第１の粘着材１３Ｂのみと対向している場合には、入力操作後において、Ｙ方向に沿って互いに隣り合うキーの開口５１内から当該入力を行ったキーの開口５１内への空気の流入がより遮られるため、シーソー現象の助長をさらに抑制することができる。これにより、キーボード装置１によるより一層適切な入力操作が可能となる。

【0049】

また、本実施形態では、キートップ６０の外縁が平面視においてスペーサ５０の開口５１内に収まっている。このため、入力操作時において第２のシート３１による十分な弾性力を得ることができる。

【0050】

なお、以上に説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。

【0051】

例えば、上述の実施形態におけるキーボード装置１において、キートップ６０と第２のシート３１とは直接接触しているが、キートップ６０と第２のシート３１との間に弾性シート等からなる介在層を設けてもよい。

【0052】

また、例えば、図７に示すキーボード装置１Ｂが備える回路基板２Ｃのように、第２の電極４０の周囲に第２のドット３２を設けると共に、粘着材３０１に代えて第２の粘着材３３を設け、第２のドット３２と第２の粘着材３３との間に第２の間隙部３３２を設けてもよい。この場合において、第２のドット３２、第２の粘着材３３、及び第２の間隙部３３２は、第１のドット１２、第１の粘着材１３、及び第１の間隙部１３２とそれぞれ同様の構成としてもよい。

【0053】

本例においても、上記と同様の効果を得ることができると同時に、開口５１を除くスペーサ５０の上面全体に粘着材３０１を設ける場合に比べてキーボード装置１Ｂの製造コストの低減を図ることができる。

【符号の説明】

【0054】

１・・・キーボード装置
２・・・回路基板
１０・・・第１の基板
１１・・・第１のシート
１２・・・第１のドット
１３・・・第１の粘着材
１３１・・・端部
１３２・・・第１の間隙部
２０・・・第１の電極
２１１・・・上辺
２１２・・・下辺
３０・・・第２の基板
３１・・・第２のシート３１
３２・・・第２のドット
３３・・・第２の粘着材
３３２・・・第２の間隙部
４０・・・第２の電極
５０・・・スペーサ
５１・・・開口
６０・・・キートップ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】