JP2007141871A - シートスイッチ及びその操作シート - Google Patents

Abstract

【課題】例えば、メタルドームのような接点部材のスイッチ動作の間に生じる雑音を低減する。
【解決手段】シートスイッチ（１Ａ、１Ｂ、１Ｃ）は、回路基板（３）上の接触子（５）を含む。前記シートスイッチは、前記接触子と電気的に導通するために変形可能な接点部材（７、９、１０）を含む。前記シートスイッチは、前記接触子へ向かって前記接点部材を変形するために変位可能に突出した押圧子（２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ）を有した操作シート（１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃ）を含む。前記押圧子は、微細な凹凸を含む表面、又は、１．４（Ｎ／１０％）以上の硬度を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えばデジタルビデオカメラ、デジタルスチールカメラ、電子レンジ、冷蔵庫等の電子機器に搭載されるシートスイッチに関する。本発明は、このシートスイッチにおける回路基板の表側に実装されたメタルドームなどの接点部材をスイッチ動作するための操作シートに関する。

関連のシートスイッチは、例えば、特許文献１に開示される。

前記シートスイッチは、電子機器に搭載されるユニットであり、ユニットベースとして回路基板を備えている。前記回路基板は、その表側（回路側）に、実装されたメタルドームを有する。このメタルドームは、弾性変形してスイッチ動作可能である。

従って、メタルドーム上部に設けられた前記操作シートの押圧操作により、前記メタルドームを反転する。前記操作シートを押圧状態から解除することにより、前記メタルドームを弾性復帰させる。これにより、前記メタルドームをスイッチ動作させて、前記回路基板の固定接点と可動接点とを電気的に接続させたり、遮断させたりできる。
特開２００２−８４８４号公報

ところで、前記メタルドームをスイッチ動作させる間、前記操作シートと前記メタルドームとの間には、面圧が作用している。そのため、前記操作シートが前記メタルドーム上を滑ると、又は、メタルドームから離れると、雑音を生じる可能性がある。又、このような雑音は、メタルドーム上にポリエステルなどからなるシートが配置されるような場合に、さらに大きくなる。

本発明の目的は、例えば、メタルドームのような接点部材のスイッチ動作の間に生じる雑音を低減するシートスイッチ及びその操作シートを提供する。

発明の第１の特徴は、以下の要素を備えたシートスイッチである。シートスイッチは、回路基板上の接触子を含む。前記シートスイッチは、前記接触子と電気的に導通するために変形可能な接点部材を含む。前記シートスイッチは、前記接触子へ向かって前記接点部材を変形するために変位可能に突出した押圧子を有した操作シートを含む。前記押圧子は、微細な凹凸を含む表面を有する。

以上のシートスイッチにあって、接点部材は、対の接触子と電気的導通を確立する導体に加えて、その導体と共に動作する部材、及び、その導体を動作させるために必要な部材を含む。

押圧子とは、接触子へ向かって接点部材を押す部材である。

前記押圧子は、０．２μｍ以上及び２μｍ以下の表面粗さ（Ｒａ）を有してもよい。前記押圧子は、粗面促進材がコーティングされた表面を有してもよい。前記接点部材は、前記回路基板に接地されてもよい。前記回路基板は、フレキシブルプリント回路基板を含んでもよい。前記接点部材は、メタルドームを含んでもよい。

発明の第２の特徴は、以下の要素を備えたシートスイッチの製造方法である。この製造方法は、操作シート上に、粗面促進材を含有するインクをスクリーン印刷して、表面に微細な凹凸有した押圧子を形成する工程を含む。製造方法は、回路基板上の接触子と接点部材とを互いに間隔をあけて配置する工程を含む。製造方法は、前記押圧子を前記接点部材に向けた状態で、前記接点部材に対して前記接触子と反対に前記操作シートを配置する工程を含む。

前記押圧子は、０．２μｍ以上で２μｍ以下の表面粗さ（Ｒａ）に形成してもよい。

発明の第３の特徴は、以下の要素を備えたシートスイッチに用いられる操作シートである。この操作シートは、回路基板上の接触子と接点部材とを電気的に導通するために、変形可能に操作されるベースシートを含む。操作シートは、前記接触子へ向けて前記接点部材を変形するために、前記ベースシートから前記接点部材へ向けて突出し且つ前記ベースシートによって変位可能な押圧子を含む。前記押圧子は、微細な凹凸を含む表面を有する。

前記押圧子は、０．２μｍ以上及び２μｍ以下の表面粗さ（Ｒａ）を有してもよい。前記押圧子は、粗面促進材がコーティングされた表面を有してもよい。

発明の第４の特徴は、以下の要素を備えたシートスイッチである。このシートスイッチは、回路基板上の接触子を含む。シートスイッチは、前記接触子と電気的に導通するために変形可能な接点部材を含む。シートスイッチは、前記接触子へ向かって前記接点部材を変形するために変位可能に突出した押圧子を有する。前記押圧子は、１．４（Ｎ／１０％）以上の硬度を有する。

前記押圧子は、１．７（Ｎ／１０％）以上の硬度を有してもよい。

発明の第５の特徴は、以下の要素を備えたシートスイッチである。このシートスイッチは、回路基板上の接触子を含む。シートスイッチは、前記接触子と電気的に導通するために変形可能な接点部材を含む。シートスイッチは、前記接触子へ向かって前記接点部材を変形するために変位可能な押圧子を有した操作シートを含む。前記押圧子は、前記接触子へ向かって前記接点部材を押圧するための突起を含む。シートスイッチは、前記突起及び前記操作シートの間に前記操作シートによって弾性変形可能な緩衝層を含む。

前記突起は、１．４（Ｎ／１０％）以上の硬度を有してもよい。前記突起は、１．７（Ｎ／１０％）以上の硬度を有してもよい。前記緩衝層は、１．５（Ｎ／１０％）以下の硬度を有してもよい。前記接点部材は、前記回路基板に接地されてもよい。前記回路基板は、フレキシブルプリント回路基板を有してもよい。前記接点部材は、メタルドームを含んでもよい。

発明の第６の特徴は、以下の要素を備えたシートスイッチに用いられる操作シートである。この操作シートは、回路基板上の接触子と接点部材とを電気的に導通するために変形可能に操作されるベースシートを含む。操作シートは、前記接触子へ向けて前記接点部材を変形するために、前記ベースシートから突出し且つ前記ベースシートによって変位可能な押圧子とを含む。前記押圧子は、１．４（Ｎ／１０％）以上の硬度を有する。

前記押圧子は、１．７（Ｎ／１０％）以上の硬度を有してもよい。

発明の第７の特徴は、以下の要素を備えたシートスイッチに用いられる操作シートである。この操作シートは、回路基板上の接触子と接点部材とを電気的に導通するために、変形可能に操作されるベースシートを含む。操作シートは、前記接触子へ向けて前記接点部材を変形するために、前記ベースシートによって変位可能な押圧子とを含む。前記押圧子は、前記接触子へ向かって前記接点部材を押圧するための突起を含む。前記押圧子は、前記突起及び前記ベースシートの間に前記ベースシートによって弾性変形可能な緩衝層を含む。

前記突起は、１．４（Ｎ／１０％）以上の硬度を有してもよい。前記突起は、１．７（Ｎ／１０％）以上の硬度を有してもよい。前記緩衝層は、１．５（Ｎ／１０％）以下の硬度を有してもよい。

以上の特徴によれば、例えば、押圧操作により、操作シート又はベースシートを変形して、押圧子を接点部材に向けて変位させる。押圧子は、接点部材を変形させることにより、この接点部材の導体と回路基板上の接触子とを接触させ、電気的導通を確立する。そして、微細な凹凸を含む表面又は１．４（Ｎ／１０％）以上の硬度によって、押圧子と及び接点部材間の粘着作用は抑制される。また、好ましくは、表面粗さは、０．２μｍ以上であり、又、硬度は、１．７（Ｎ／１０％）以上である。

したがって、接点部材のスイッチ動作の間に雑音が低減される。これにより、前記シートスイッチのスイッチ特性を向上し、また、前記シートスイッチを搭載した電子機器に及ぶ悪影響を防止する。

また、接点部材のスイッチ動作の間に、前記ベースシートから押圧子の剥離を抑制できる。これにより、シートスイッチを長期に亘って安定して使用することができる。

一方、前記押圧子の表面粗さが２μｍ以下であるため、スイッチ荷重のばらつきを減少できる。これにより、前記シートスイッチのスイッチ特性をより向上する。

本発明の実施の形態について図１から図１３を参照して説明する。

第１の実施形態
図１から図４Ｃに示すように、シートスイッチ１Ａは、例えばデジタルビデオカメラ、デジタルスチールカメラ、電子レンジ、洗濯機等の電子機器に搭載される。シートスイッチ１Ａは、フレキシブルプリント回路基板（以下、回路基板と称する）３をユニットベースとして有する。回路基板３の表側には複数の固定接点（接触子）５を有している。

図３Ａを参照して、シートスイッチ１Ａは、回路基板３に固定されたシート（接点部材）９を有する。シート９は、０．０５μｍ以上の表面粗さで滑らかな表面を有し、例えば、ポリエステルなどの樹脂製のシート又はテープである。シート９は、固定接点５を収容するように変形させたドーム９ａを有する。シートスイッチ１Ａは、回路基板３の表側であって、ドーム９ａの内面に実装されたメタルドーム（接点部材）７を有する。シート９の内面には予め接着剤が塗布されている。ここで、各メタルドーム７はそれぞれ頂部７ａを有する。各頂部７ａの内面には、固定接点５と対向する可動接点（接点部材）１１がそれぞれ設けられている。図４Ａを参照して、固定接点５は、第１の配線パターンのターミナルに相当する。可動接点１１は、メタルドーム７を介して第２の配線パターンのターミナル６と電気的に導通される。この頂部７ａの反転・弾性復帰により、固定接点５と可動接点１１とを電気的に接続・遮断して、スイッチ動作を可能にする。可動接点１１及び固定接点５が電気的に接続され、これにより、第１及び第２の配線パターンは、メタルドーム７を介して、電気的に接続する（例えば、特開２００２−１５７９３９号公報、特開２００２−２９００００号公報、特開平１１−３０６９１４号公報参照）。なお、可動接点１１を用いずに、メタルドーム７と固定接点５とを電気的に導通させてもよい。

図３Ａにおいて、回路基板３の表側には、スペーサ１３が接着される。このスペーサ１３及び回路基板３は、それらの間にシート９を挟持する。スペーサ１３は各メタルドーム７をそれぞれ収容する複数の収容部１５を有している。

なお、スペーサ１３は、フレキシブルプリント回路基板３の表側に粘着又は接着によって固定される代わりに、印刷等によって設けてもよい。

スペーサ１３の表側又は上端には、複数のメタルドーム７をスイッチ動作させるための操作シート１７Ａが接着される。この操作シート１７Ａの具体的な構成は次のようになる。

図２を参照して、操作シート１７Ａは、ベースシート１９を有する。このベースシート１９の表側には押圧操作可能な複数の操作部２１を有している。ここで、ベースシート１９は、例えば、ポリカーボネートのフィルム１９ａを有する。ベースシート１９は、フィルム１９ａに熱硬化型インクをスクリーン印刷して乾燥することによって成形された文字部１９ｂを有する。ベースシート１９は、文字部１９ｂに熱硬化型インクをスクリーン印刷して乾燥することによって成形された第１着色部１９ｃを有する。ベースシート１９は、この第１着色部１９ｃにＵＶ硬化型インクをスクリーン印刷して乾燥することによって成形された第２着色部１９ｄを有する。ベースシート１９の構成は、前記構成に限られるものではなく、インクの色、種類の変更等、種々の変更してもよい。

各操作部２１に一致した第２着色部１９ｄの裏面には、半球状の突起（押圧子）２３Ａが固定される。突起２３Ａは、例えば、５０〜５００μｍの厚さを有する。突起２３Ａは、それぞれ、相対するドーム９ａの頂部あるいはメタルドームの頂部７ａに圧接（接触の一つ）可能である。複数の突起２３Ａは、例えば、第２着色部１９ｄの裏面にＵＶ硬化型インクをスクリーン印刷して乾燥することによって成形された。

各突起２３Ａの表面にはそれぞれ、表面粗さが少し粗くなるように多数の微小な凹凸２５が形成されている。突起２３Ａの表面の構造を、具体的に説明する。

凹凸２５に基づく表面粗さは、０．２μｍ以上で２μｍ以下、また、望ましくは０．７μｍ以上で２μｍ以下に設定する。「表面粗さ」とは、算術平均粗さ（Ｒａ）を意味する。すなわち、平均線を基準に粗さ曲線ｆ（ｘ）、及び、平均線の方向に基準長Ｌさを設定する。この基準長さＬについて粗さ曲線ｆ（ｘ）の絶対値を積分する。この積分値を基準長さＬで除算して、表面粗さＲａを求める（数式（１）、ＪＩＳＢ０６０１参照）。

表面粗さ０．２μｍ以上の突起２３Ａでは、メタルドーム７のスイッチ動作の間に生じる雑音が低減する。一方、表面粗さ２μｍ以下の突起２３Ａでは、操作部２１を押圧操作して可動接点１１と固定接点５が電気的に接続させるためのスイッチ荷重のばらつきが小さくなる。「スイッチ荷重」とは、可動接点１１と固定接点５が電気的に接続するときの操作部２１を押圧操作する荷重である。スイッチ荷重のばらつきは、標準偏差を平均値で除算した値で表される。

突起２３Ａ上の凹凸２５の形成では、ベースシート１９の第２着色部１９ｄの裏面にＵＶ硬化型インクをスクリーン印刷する前に、適量の粉状の粗面促進材がＵＶ硬化型インクに添加される。ここで、前記粗面促進材としては、粉末状のタルク等の無機フィラー、ウレタン又はナイロンの粒状絶縁材が用いられる。なお、例えば、粗面促進材である無機フィラーの適量は、インクに対して１重量％以上で１０重量％以下の含有率である。

凹凸２５の形成では、前述の形成態様の他に、複数の突起２３Ａの表面に粗面促進材をコーティングしてもよい。前記粗面促進材としては、カーボンペースト、又は、無機フィラーを含有したレジスト等が用いられる。この粗面促進材により、突起２３Ａの表面粗さは大きくなる。

次に、シートスイッチ１Ａの動作について説明する。

図３Ａを参照して、操作部２１を押圧操作Ｆ１することにより、突起２３Ａを可動接点１１へ向かって変位させる。突起２３Ａがメタルドーム７の頂部７ａを反転させ、これにより、固定接点５へ向かって可動接点１１を変位させる。この変位により、可動接点１１及び固定接点５を互いに接触させ、電気的に導通させる。これにより、回路基板３に形成された第１及び第２の配線パターンを電気的に接続し、スイッチをオンにする。

操作部２１の押圧状態を解除することにより、メタルドーム７の頂部が弾性的に復帰する。このメタルドーム７のスイッチ動作により、回路基板３の固定接点５と可動接点１１とは、互いに離反される。これにより、第１及び第２の配線パターンは電気的に遮断され、スイッチをオフにする。

以上のように、固定接点５と可動接点１１とは、電気的に接続又は遮断できる。

ここで、表面粗さを少し粗くなるように突起２３Ａの表面に多数の微小な凹凸２５が形成されている（突起の表面粗さが０．２μｍ以上である）。これにより、突起２３Ａとシート９の頂部との間に作用する、例えば、粘着作用を十分に抑制できる。

また、表面粗さ２μｍ以下の突起２３Ａは、スイッチ荷重のばらつきを少なくできる。

さらに、シートスイッチ１Ａは、回路基板３をユニットベースとしているため、シートスイッチ１Ａ全体として可とう性を有する。

以上の実施形態によれば、例えば、突起２３Ａとメタルドーム７あるいはシート９の頂部との間に働く粘着作用を十分に抑制できる。これにより、メタルドーム７のスイッチ動作の間に生じる雑音を低減して、シートスイッチ１Ａのスイッチ特性を向上する。「雑音」には、例えば、スイッチの操作中に、突起２３Ａ及びドーム９ａ間の剥離又は滑りにより発生する音を含む。

また、シートスイッチ１Ａを搭載した電子機器に悪影響が及ぶことを極力阻止できる。特に、スイッチ荷重のばらつきを少なくできるため、シートスイッチ１Ａのスイッチ特性が向上する。

また、シートスイッチ１Ａ全体が可撓性を有する。これにより、シートスイッチ１Ａの収納性（実装性）を向上させて、様々な電子機器に利用することができる。

なお、図３Ａの接点システムの代りに、図３Ｂから図３Ｄの接点システムを用いてもよい。

図３Ｂを参照して、可動接点１１は、メタルドーム７の頂部７ａの内面に固定する代わりに、回路基板３とメタルドーム７の間に介在させた中間材１０に固定してもよい。中間材１０は、例えば、ポリエステルで作られ、可撓性を有する。図４Ｂを参照して、可動接点１１は、隔離された一対の固定接点５のそれぞれに一致するように配置される。一対の固定接点５は、それぞれ配線パターンと接続される。

この接点システムによれば、操作シート１７Ａと共に突起２３Ａを押し下げると、突起２３Ａがメタルドーム７を中間材１０へ向かって弾性変形させる。メタルドーム７は、中間材１０を固定接点５へ向かって変形させる。この変形により、固定接点５へ向かって可動接点１１を変位させる。この変位により、可動接点１１及び一対の固定接点５は互いに接触し、電気的に導通される。これにより、配線パターン同士は、可動接点１１を介して電気的に接続される。

なお、図４Ｃを参照して、固定接点５及び可動接点１１は、それぞれ別の配線パターンに接続されてもよい。

一方、図３Ｃに示す接点システムでは、メタルドーム７を用いない。シート（接点部材）９は、２つのスペーサ１３に挟まれて保持される。シート９には、可動接点１１が固定される。なお、シート９は、前述と同様、０．０５μｍ以上の表面粗さで滑らかな表面を有する。シート９には、例えば、ポリエステルのような樹脂製のシート又はテープが使われる。

この接点システムによれば、突起２３Ａが、シート９を変形させ、可動接点１１を固定接点５へ向かって変位させる。これにより、可動接点１１及び固定接点５が互いに接触し、電気的に導通する。

また、図３Ｄに示す接点システムでは、メタルドーム（接点部材）７の頂部７ａが、シート９の一部に形成した孔から、露出される。この頂部７ａは、突起２３Ａと接触するように配置される。可動接点１１は頂部７ａから除去されている。もちろん、可動接点１１が含まれた態様でもよい。

この接点システムによれば、突起２３Ａが、固定接点５に向かってメタルドーム７を変形させる。これにより、メタルドーム７の頂部７ａと固定接点５とを互いに接触させ、電気的に導通する。この接点システムにおいても、突起（押圧子）２３Ａとメタルドーム（接点部材）７との間に働く粘着作用を十分に抑制することができる。

第２の実施形態
図５、６を参照して、シートスイッチ１Ｂは、第１の実施形態に係わるシートスイッチ１Ａと略同じ構成を有している。以下、シートスイッチ１Ａと異なるシートスイッチ１Ｂの構成要素について説明する。シートスイッチ１Ａと同一視される構成要素については図中の同一又は類似の参照符号を付して、説明を省略する。

この実施の形態では、操作シート１７Ｂの突起（押圧子）２３Ｂの硬度が、１．４（Ｎ／１０％）以上で２．８（Ｎ／１０％）以下に設定される。好ましくは、硬度は、１．７（Ｎ／１０％）以上で２．８（Ｎ／１０％）以下に設定する。「硬度」は、試験突起の初期高さに対して１０％の歪みが生じたときの圧縮荷重である。試験突起とは、突起２３Ｂを模型化した半球状の突起（φ約２ｍｍ、高さ約０．４ｍｍ）である。１．４（Ｎ／１０％）以上の硬度は、メタルドーム７のスイッチ動作の間に生じる雑音を３０ｄＢ以下に低減できる。１．７（Ｎ／１０％）以上の硬度は、その雑音を２０ｄＢ以下に低減できる。一方、突起の硬度が増加するにつれて、雑音は減少し、約２．８（Ｎ／１０％）の硬度で、雑音は一定値に収束する。

次に、シートスイッチ１Ｂの動作について説明する。

図５、６を参照して、操作部２１の押圧操作Ｆ１により、突起２３Ｂがメタルドーム７の頂部７ａを反転させる。操作部２１の押圧状態の解除により、メタルドーム７の頂部７ａを弾性復帰させる。これにより、メタルドーム７がスイッチ動作する。このスイッチ動作により、回路基板３の固定接点５と可動接点１１とを、電気的に接続させたり、電気的に遮断させたりできる。

ここで、突起２３Ｂの硬度が１．４、好ましくは、１．７（Ｎ／１０％）以上である。このため、突起２３Ｂとシート９との間で作用する、例えば、粘着作用が抑制される。

前述の作用の他に、シートスイッチ１Ｂは、フレキシブル回路基板３をユニットベースとしているため、シートスイッチ１Ｂ全体が可とう性を有する。

以上の第２の実施形態よれば、突起２３Ｂとメタルドーム７あるいはシート９の頂部との間に働く、例えば、粘着作用を抑制する。これにより、メタルドーム７のスイッチ動作の間に生じる雑音を低減する。これにより、シートスイッチ１Ｂのスイッチ特性が向上し、また、シートスイッチ１Ｂを搭載した電子機器に及ぼす悪影響が防止される。

なお、シートスイッチ１Ｂの突起２３Ｂは、１．４、好ましくは、１．７以上の硬度に加えて、０．２μｍ以上で２μｍ以下の表面粗さを有してもよい。

第３の実施形態
図７Ａ、８を参照にして、操作シート１７Ｃは、ベースシート１９の第２着色部１９ｄにおける操作部２１を含む。各操作部２１の真裏には、それぞれ、相対するメタルドーム７の頂部に圧接（接触の一つ）可能な突起（押圧子）２３Ｃが固定される。各突起２３Ｃは、ベースシート１９に固定された円形の第１突起層（緩衝層）３１を含む。突起２３Ｃは、第１突起層３１に固定された半球の第２突起層３３を含む。第１突起層３１と第２突起層３３との厚さの比は、例えば、２：８〜８：２の範囲である。

ここで、複数の第１突起層３１及び複数の第２突起層３３は、ベースシート１９の第２着色部１９ｄの裏側にＵＶ硬化型インクを２回に亘ってスクリーン印刷して乾燥することによって成形される。第２突起層３３の表面粗さが少し粗くなるように、２回目のスクリーン印刷する際に前記ＵＶ硬化型インクの中に適量のタルク等の無機フィラーを含有させてもよい。

第１突起層３１の硬度は、１．５（Ｎ／１０％）以下に設定する。この硬度によれば、第１突起層３１がベースシート１９から剥離しない。第１突起層３１は、軟質材料により作られ、ベースシート１９の弾性変形に追従して弾性変形できる。

第２突起層３３の硬度が、１．４、好ましくは、１．７（Ｎ／１０％）以上に設定される。この硬度によれば、メタルドーム７のスイッチ動作の間に生じる雑音を低減する。第２突起層３３は、硬質材料で作られ、メタルドーム７に対して十分な非粘着性を奏する。

次に、シートスイッチ１Ｃの動作について説明する。

図８参照して、操作部２１の押圧操作Ｆ１によって、突起２３Ｃがメタルドーム７の頂部を反転させる。操作部２１を押圧状態から解除することによって、メタルドーム７の頂部を弾性復帰させる。これにより、メタルドーム７をスイッチ動作させて、回路基板３の固定接点５と可動接点１１とを電気的に接続させたり、電気的に遮断させたりできる。

ここで、突起２３Ｃは第１突起層３１と第２突起層３３とを含む。第２突起層３３はメタルドーム７に対して十分な非粘着性を奏する。これにより、突起２３Ｃとシート９との間に作用する、例えば、粘着作用を抑制できる。一方、第１突起層３１はベースシート１９の弾性変形に対して追従して弾性変形できる。これにより、メタルドーム７のスイッチ動作の間に、ベースシート１９から突起２３Ｃの剥離を抑制する。

以上の如き、第３実施形態によれば、突起２３Ｃとメタルドーム７又はシート９の頂部との間に作用する、例えば、粘着作用を抑制する。これにより、メタルドーム７のスイッチ動作の間に生じる雑音を低減する。したがって、シートスイッチ１Ｃのスイッチ特性が向上する。また、シートスイッチ１Ｃを搭載した電子機器に及ぼす悪影響が防止される。

また、メタルドーム７のスイッチ動作の間に、ベースシート１９から突起２３Ｃの剥離が抑制される。即ち、第１突起層３１は、第２突起層３３より大きく変形可能なので、ベースシート１９及び第２突起層３１の間で緩衝層として機能する。これにより、シートスイッチ１Ｃを長期に亘って安定して使用することができる。

本発明は、前述の実施形態に限られず、適宜の変更により、その他種々の態様で実施可能である。例えば、第１突起層３１と第２突起層３３の間に中間突起層が設けられてもよい。

図７Ｂ示すように、第１突起層３１をベースシート１９の全面に固定し、第１突起層３１の上に第２突起層３２を固定してもよい。

次に、上記表面粗さ、硬度に対する音圧レベル、剥離性に関して、実施例を説明する。

測定は、無響室又は静粛で周囲から音の反射のない環境で、行われた。シートスイッチは、厚さ１０ｍｍのガラスエポキシの板に貼り付けられた。集音マイクは、シートスイッチから真上に１０ｃｍに設置された。集音マイクは、ＪＩＳ Ｃ １５０２に適合する騒音計に接続された。その聴感補正回路は、Ａ特性を使用し、その指示計器の動特性は、速（ｆａｓｔ）を使用した。騒音計は、ＦＦＴアナライザに接続された。

そして、シートスイッチを押して、雑音を生じさせる。この雑音は、集音マイクで拾われ、騒音計で、測定される。測定音の周波数は、ＦＦＴアナライザによって、解析された。音圧のレベルは、発生音のうち周波数帯（０．１〜１０ｋＨｚ）で評価された。この周波数帯は、Ｓｔｅｉｎｂｅｒｇの聴覚特性曲線により可聴しやすいとされている帯域である。

図９、１０において、第１の実施形態に係わる突起２３（押圧子）Ａの表面粗さと雑音の音圧との関係を説明する。

なお、試験突起としては、突起２３Ａを模型化した半球状の突起を用いた。試験突起は、φ約２ｍｍ、高さ約０．４ｍｍとした。試験突起の表面粗さは、タルクの量を変えて作製した。

実施例Ａ１からＡ５に係わる表面粗さ０．２μｍ以上の突起では、雑音が３０ｄＢ以下となった。さらに、実施例Ａ３からＡ５に係わる表面粗さ０．７μｍ以上の突起では、雑音が２０ｄＢ以下になった。

ここで、２０ｄＢ〜３０ｄＢの音圧レベルは、静かな部屋で、耳により音を確認できる程度である。２０ｄＢ以下の音圧レベルは、静かな部屋で耳により音をほとんど確認できない程度である。例えば、本スイッチをビデオカメラなどに実装した場合、その基準は、ビデオ録画中に音として記録されてしまう音圧レベルである。２０ｄＢ〜３０ｄＢの音圧レベルは、実用上、記録されても、問題にならないレベルである。２０ｄＢ以下の音圧レベルは、音として、ほとんど記録されない。

一方、実施例Ａ６に係わる表面粗さ０．１μｍの突起では、雑音が４０ｄＢになった。また、実施例Ａ７からＡ８に係わる表面粗さ２．０μｍを越える突起では、スイッチ荷重のばらつきが、０．１を越えた。「スイッチ荷重」とは、可動接点と固定接点が電気的に接続するときの操作部を押圧操作する荷重である。スイッチ荷重のばらつきは、標準偏差を平均値で割った値で表される。

したがって、突起の表面粗さは、０．２μｍ以上及び２．０μｍ以下、好ましくは、０．７μｍ以上及び２．０μｍ以下の範囲に設定される。

図１１、１２を参照して、第２の実施形態に係わる突起２３Ｂの硬度と雑音の音圧レベルとの関係を説明する。

「硬度」は、試験突起の初期高さに対して１０％の歪みが生じたときの圧縮荷重で表される。試験突起とは、突起を模型化した半球状の突起（φ約２ｍｍ、高さ約０．４ｍｍ）である。そして、頂点部がφ２ｍｍのフラット形状を呈するアルミ製の押圧ロッド（図示省略）が用いられる。この押圧ロッドにより、試験突起に対してその先端から圧縮荷重を徐々に加えて、試験突起に歪を生じさせる。

その結果、硬度１．４（Ｎ／１０％）以上の突起では、雑音は、３０ｄＢ以下になった。実施例Ｂ１からＢ４及びＢ７に係わる硬度１．７（Ｎ／１０％）以上の突起では、雑音はレベル２０ｄＢ以下になった。一方、実施例Ｂ５からＢ７に係わる硬度１．７（Ｎ／１０％）より小さい突起では、雑音は２０ｄＢを越えた。雑音が２．８（Ｎ／１０％）を越えると、雑音の音圧レベルは、一定値に収束した。

この理由は、軟らかい突起は、大きく変形するので、大きな接触面積及び粘着力を得るからであると考えられる。他方、硬い突起は、変形し難いので、小さな接触面積及び粘着力を得るからであると考えられる。

したがって、突起の硬度は、１．４、好ましくは、１．７（Ｎ／１０％）以上に設定する。

図１３を参照して、第３の実施形態に係わる突起２３Ｃの硬度と剥離性との関係について説明する。

実施例Ｃ１からＣ４に係わる硬度１．５（Ｎ／１０％）以下の第１突起層は、ベースシートからの剥離しなかった。一方、実施例Ｃ５及びＣ６に係わる硬度１．５（Ｎ／１０％）を越える第１突起層は、ベースシートから剥離した。

硬度１．７（Ｎ／１０％）以上の第２突起層では、メタルドームのスイッチ動作の間に、雑音は２０ｄＢ以下になった。一方、硬度が１．７（Ｎ／１０％）より小さい第２突起層では、雑音は、２０ｄＢを越えた。硬度が１．４（Ｎ／１０％）以上の第２突起層では、雑音は３０ｄＢ以下になった。

したがって、第１突起層は、硬度１．５（Ｎ／１０％）以下に設定する。第２突起層は、硬度１．４、好ましくは、１．７（Ｎ／１０％）以上に設定する。

本発明のシートスイッチ及び操作シートは、電子機器のスイッチとして利用可能である。このスイッチを用いた電子機器は、雑音を生じることなく、確実な電気的接続を達成する。

図１は、第１の実施形態に係わるシートスイッチの分解斜視図である。 図２は、図１の操作シートの一部断面図である。 図３Ａは、図１のシートスイッチの一部断面図である。 図３Ｂは、第１の実施形態の変形に係わるシートスイッチの一部断面図である。 図３Ｃは、第１の実施形態の変形に係わるシートスイッチの一部断面図である。 図３Ｄは、変形したシートスイッチの一部断面図である。 図４Ａは、図１のシートスイッチの回路基板の平面図である。 図４Ｂは、第１の実施形態の変形に係わる回路基板の平面図である。 図４Ｃは、第１の実施形態に変形に係わる回路基板の平面図である。 図５は、第２の実施の形態に係わるシートスイッチの操作シートの一部断面図である。 図６は、第２の実施の形態に係わるシートスイッチの一部断面図である。 図７Ａは、第３の実施形態に係わるシートスイッチの操作シートの一部断面図である。 図７Ｂは、第３の実施形態の変形に係わる操作シートの一部断面図である。 図８は、第３の実施形態に係わるシートスイッチの一部断面図である。 図９は、第１の実施形態の実施例に係わる表を示す。 図１０は、図９の表面粗さと音圧レベルの関係を表わしたグラフを示す。 図１１は、第２の実施形態の実施例に係わる表を示す。 図１２は、図１０の硬度と音圧レベルの関係を表わしたグラフを示す。 図１３は、第３の実施形態の実施例に係わる表を示す。○は剥離の未発生を示す。×は剥離の発生を示す。

符号の説明

１Ａ、１Ｂ、１Ｃ シートスイッチ
３ フレキシブルプリント回路基板（回路基板）
５ 固定接点（接触子）
６ ターミナル
７ メタルドーム（接点部材）
７ａ 頂部
９ シート（接点部材）
９ａ ドーム
１０ 中間部材
１１ 可動接点（接点部材）
１３ スペーサ
１５ 収容部
１７Ａ 操作シート
１９ ベースシート
１９ａ フィルム
１９ｂ 文字部
１９ｃ 第１着色部
１９ｄ 第２着色部
２１ 操作部
２３Ａ 突起（押圧子）
２３Ｂ、２３Ｃ 突起
２５ 凹凸
３１ 第１突起層（緩衝層）
３３ 第２突起層

Claims (19)

1. 回路基板上の接触子と、
   前記接触子と電気的に導通するために変形可能な接点部材と、
   前記接触子へ向かって前記接点部材を変形するために変位可能に突出した押圧子を有した操作シートとを含み、
   前記押圧子は、１．４（Ｎ／１０％）以上の硬度を有する、シートスイッチ。
2. 前記押圧子は、１．７（Ｎ／１０％）以上の硬度を有する請求項１に記載のシートスイッチ。
3. 回路基板上の接触子と、
   前記接触子と電気的に導通するために変形可能な接点部材と、
   前記接触子へ向かって前記接点部材を変形するために変位可能な押圧子を有する操作シートを含み、
   前記押圧子は、
   前記接触子へ向かって前記接点部材を押圧するための突起と、
   前記突起及び前記操作シートの間に前記操作シートによって弾性変形可能な緩衝層を含む、シートスイッチ。
4. 前記突起は、１．４（Ｎ／１０％）以上の硬度を有する請求項３に記載のシートスイッチ。
5. 前記突起は、１．７（Ｎ／１０％）以上の硬度を有する請求項３に記載のシートスイッチ。
6. 前記緩衝層は、１．５（Ｎ／１０％）以下の硬度を有する請求項４に記載のシートスイッチ。
7. 前記緩衝層は、１．５（Ｎ／１０％）以下の硬度を有する請求項３に記載のシートスイッチ。
8. 前記突起は、１．７（Ｎ／１０％）以上の硬度を有する請求項７に記載のシートスイッチ。
9. 前記接点部材は、前記回路基板に接地される請求項３に記載のシートスイッチ。
10. 前記回路基板は、フレキシブルプリント回路基板を有する請求項３に記載のシートスイッチ。
11. 前記接点部材は、メタルドームを含む請求項３に記載のシートスイッチ。
12. 回路基板上の接触子と接点部材とを電気的に導通するために変形可能に操作されるベースシートと、
    前記接触子へ向けて前記接点部材を変形するために、前記ベースシートから突出し且つ前記ベースシートによって変位可能な押圧子とを含み、
    前記押圧子は、１．４（Ｎ／１０％）以上の硬度を有する、シートスイッチに用いられる操作シート。
13. 前記押圧子は、１．７（Ｎ／１０％）以上の硬度を有する請求項１２に記載の操作シート。
14. 回路基板上の接触子と接点部材とを電気的に導通するために、変形可能に操作されるベースシートと、
    前記接触子へ向けて前記接点部材を変形するために、前記ベースシートによって変位可能な押圧子とを含み、
    前記押圧子は、
    前記接触子へ向かって前記接点部材を押圧するための突起と、
    前記突起及び前記ベースシートの間に前記ベースシートによって弾性変形可能な緩衝層を含む、シートスイッチに用いられる操作シート。
15. 前記突起は、１．４（Ｎ／１０％）以上の硬度を有する請求項１４に記載の操作シート。
16. 前記突起は、１．７（Ｎ／１０％）以上の硬度を有する請求項１４に記載の操作シート。
17. 前記緩衝層は、１．５（Ｎ／１０％）以下の硬度を有する、請求項１５に記載の操作シート。
18. 前記緩衝層は、１．５（Ｎ／１０％）以下の硬度を有する、請求項１４に記載の操作シート。
19. 前記突起は、１．７（Ｎ／１０％）以上の硬度を有する、請求項１８に記載の操作シート。

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