键顶 技术领域
本发明涉及装配在多种电子设备上的按钮开关的键顶，所述的电子设备如包括便携式电话和移动电话的通讯装置以及音频设备。
背景技术
在现有技术中，希望包括移动通讯终端在内的电子设备，如便携式电话或者移动电话，轻而紧凑。因此，就希望使用在该种电子设备上的按钮开关也是轻而紧凑且薄。为了实现这些要求，现有技术中使用一种具有半透明主体和粘附在除了后表面之外的整个主体表面上的半透明树脂薄膜的键顶。该种键顶现今被广泛使用。
图6是一种现有技术键顶的横截面图。该键顶包括由半透明树脂制得的键顶主体32和粘附在键顶主体32除了后表面32a之外的外表面上的半透明树脂薄膜31。这样形成了一个从键顶的树脂薄膜31向前凸出的按钮开关35。此外，一个图形符号层33被放置在构成按钮35的薄膜31和主体32之间，用来在按钮35上显示如字符等的图形符号。典型地薄膜31是依照键顶主体32的轮廓成形的。然后，树脂被注射入成形后的薄膜31中来制造键顶。因此，键顶主体32的后表面32a在与浇口相应的位置具有一个浇口痕迹34，在主体32注塑成形时树脂通过该浇口注入。
近年来，对于该种键顶的各种设计急剧增加。例如，使用在便携式电话上的按钮具有很多种类的设计。在这种情况下，该种键顶需要设计成具有高质量和在键顶前表面上图形符号的优异的可见性。
然而，现今键顶在键顶主体32的后表面具有浇口痕迹34。因此，当从按钮35的前面看键顶主体32时，透过薄膜31和键顶主体32能看见浇口痕迹34。这以一种不合乎需要的方式影响了现今使用的键顶的外观。当从按钮35的前面看图形符号时，浇口痕迹34可能使形成在树脂薄膜31的后表面上的图形符号变形。也就是说，浇口痕迹34损害了向键顶按钮35提供图形符号的图形符号层33的可见性。这减少了键顶审美的吸引力。
为了解决该问题，浇口痕迹34可以安排在键顶主体32的外围部分的一个使得浇口痕迹34不与图形符号层33相对的位置，如图6中的虚线所示。然而，在该种布置中，浇口痕迹34仍然能从按钮的前面透过键顶主体32被看见。因此，该种布置并未解决上述问题。
参考图7，日本公开专利申请No.8-7698披露了一种具有从树脂薄膜31的最后表面向后凸出的后表面的键顶主体32。键顶主体32还具有从键顶主体32的凸出部分的外周边向外伸出的伸出部分36。浇口痕迹34形成在伸出部分36上。
上述键顶是通过进行注塑成形而形成的。将键顶主体32的材料注入具有所需形状的薄膜中形成的凹陷中。当熔化的树脂通过浇口被注射进模具的型腔中时，残留在型腔中的空气以一种不均匀的方式使得型腔不能被熔化的树脂完全充满。这引起成形键顶主体32的外表面变得不均匀和不光滑。所以，键顶的审美吸引力降低。
发明内容
本发明用来解决上面提到的缺点。
本发明的一个方面，一种键顶包括具有前表面和后表面的树脂薄膜；由树脂制得的键顶主体，所述键顶主体具有后表面和外围表面，所述键顶主体除其后表面以外被树脂薄膜所覆盖；和具有后表面与从键顶主体的外围表面向外伸出的第一伸出部分。第一伸出部分包括在成形键顶主体时由成形浇口形成的浇口痕迹和由成形排气孔形成的排气孔痕迹，所述的浇口痕迹和排气孔痕迹位于第一伸出部分的后表面上。键顶主体的后表面和第一伸出部分的后表面是平的且沿着位于从树脂薄膜的后表面向后的位置上的平面伸出。
本发明的另一个方面，提供一种键顶的成形方法。该方法包括(a)将非固态形式树脂注射入模具中以形成键顶主体，该键顶主体包括一个向外伸出的部分，树脂从该伸出部分注入，并且气体从该处排出，该树脂在凝固时为半透明状；(b)使树脂凝固；(c)在半透明树脂薄膜上形成图形符号；和(d)将半透明树脂薄膜熔合到键顶主体的上表面上。图形符号被从键顶主体平面伸出的部分包围。
本发明的其他方面和优点将会从以下的结合附图的描述中以及通过阐述本发明的原理的实施例变得明显。
附图说明
通过参考下面现在看来优选的实施方式，并结合附图，可以最好的理解连同发明目标和其优点在内的本发明，其中：
图1是表示依照本发明的第一实施方式的键顶的平面图；
图2是沿图1中的线2-2剖开的剖面图；
图3是键顶中的伸出部分的放大剖面图；
图4a是表示在开状态下模具的剖面图；
图4a是表示在关状态下模具的剖面图；
图5是表明依照本发明的第二实施方式的键顶的平面图；
图6是表明现有技术键顶的平面图；和
图7是表明另一个现有技术键顶的平面图。
具体实施方式
现在参考图1和图2描述依照本发明的第一实施方式。
参考图1和图2，第一实施方式的键顶包括一个通常为椭圆柱状的键顶主体12和树脂薄膜14，该树脂薄膜14粘附在除后表面12a之外的键顶主体12的表面上。键顶主体12和树脂薄膜14形成了按钮30。此外，图形符号层13形成于树脂薄膜14的后表面14a上。键顶主体12是通过将半透明状合成树脂注射成形为按钮30而形成的。
只要树脂为半透明，形成键顶主体12的树脂的组分、类型和颜色不受限制。依照所要求的性能，该种树脂选自已知的合成树脂，如热塑性树脂，热塑性弹性体，固化树脂或者交联橡胶。优选使用适合于成形的固化树脂。特别优选具有满意的半透明性，机械强度和耐热性的聚碳酸酯树脂，丙烯酸树脂，或者聚丙烯树脂。
一个凸缘15从围绕键顶主体12的外围表面径向向外伸出长度L，如图2和图3所示。键顶主体12的后表面12a和凸缘15的后表面15a均为平的且沿着相同的平面S伸出。平面S位于从半透明树脂薄膜14的后表面14a向后的位置。更具体的是，在第一实施方式中，平面S位于图形符号层13的后表面13a的最后部分向后离开相应于厚度t的距离的位置上。具有厚度t的部分从凸缘15径向向外伸出，形成一个伸出部分28。
伸出部分28的后表面28a沿着与凸缘15的后表面15a相同的平面S伸出，如图3所示。浇口痕迹17安置在凸缘15的后表面15a上的相应于浇口的位置，在成形键顶主体12时通过该浇口痕迹注射树脂。
由于键顶主体12的后表面12a如上面所述位于从树脂薄膜14的后表面14a向后的位置，装饰层19可以容易地形成在键顶主体12的后表面12a上。这增加了在制造键顶11过程中的产率和大规模的生产能力。对比可知，现有技术的键顶中，如图6所示，键顶主体32的后表面与树脂薄膜31的后表面是齐平(flush)的。在该种情况下，当使用油墨或者油漆在键顶主体32的后表面上印刷装饰层时，油墨或者油漆的溶剂沿着键顶主体32和树脂薄膜31之间界面渗透。这使键顶主体32和树脂薄膜31间的粘合强度变差。因此，必须准确地控制装饰层的形成以防止溶剂沿键顶主体和树脂薄膜之间的界面渗透。这降低了生产率。
由于这个原因，对应于键顶主体12从树脂薄膜向后凸出的距离的厚度t，优选大于或者等于0.05mm。当厚度t大于或者等于0.05mm时，就能防止溶剂沿着键顶主体12和树脂薄膜14之间的界面渗透。
由于凸缘15沿着键顶主体12的整个外围设置，当树脂薄膜14相对于键顶主体12的外部形状变形时，应力均匀地施加给整个树脂薄膜14。因此，半透明薄膜14沿着键顶主体12的整个周边均匀地被拉伸。这提高了成形键顶11时的产率。
虽然决定于键顶主体12的尺寸和形状，如图3所示的凸缘15的厚度T优选至少为0.2mm以便于成形键顶主体12。当厚度T至少为0.2mm时，形成在树脂薄膜14(后面描述)的后表面14a上的半透明树脂14或者装饰层19因热熔树脂通过树脂注射浇口而熔化、变形和裂开被得以防止。
此外，凸缘15的后表面15a也有一个相应于空气排气孔的排气孔痕迹18，该排气孔在注射成形半透明键顶主体12时使用。当成形键顶时，空气排气孔用来向外排出在模具型腔(后面描述)中产生的气体。由于浇口痕迹17和排气孔痕迹18位于凸缘15的后表面15a上，键顶主体12的后表面12a平且均匀。这方便了另外的层的形成，如在键顶主体12的后表面12a上的装饰层19，因此，给键顶11提供了设计的多样性。
当从键顶11的按钮30的前面看图形符号层13时，透过图形符号层13不能看见位置如上面所述的浇口痕迹17和排气孔痕迹18。这防止了当看键顶11时由图形符号层13呈现的图形符号发生扭曲，且改进了键顶11的外观。
浇口痕迹17和排气孔痕迹18形成于凸缘15的后表面上，并且相互隔开180度。
浇口痕迹17和排气孔痕迹18所在的位置接近于凸缘15的边缘，使得浇口痕迹17和排气孔痕迹18不能从键顶11的前面被看见。此外，凸缘15的厚度T优选小于凸缘15径向向外伸出的长度L，基于和上述同样的原因。
半透明树脂薄膜14的一部分变形为大致和键顶主体12的轮廓一致，且粘附在除后表面12a之外的键顶主体12的表面上。因此，在键顶主体11中，树脂14和键顶主体12形成朝前凸出的按钮30。
使用半透明的薄膜作为树脂薄膜14。只要薄膜为半透明状，薄膜的组成、类型和颜色不受限制。根据所需的性能，薄膜选自已知的树脂薄膜。优选使用适合于成形的热固性树脂薄膜作为树脂薄膜14。尤其优选使用具有令人满意的半透明性的聚碳酸酯树脂薄膜，聚对苯二甲酸乙二酯树脂薄膜，或者聚萘二甲酸乙二酯树脂薄膜作为树脂薄膜。
从按钮30的前面透过树脂薄膜14看是能看见图形符号层13的，且标记有图形符号，如字符，数字，符号，图形或者图象。在第一实施方式中，字符“Menu”通过图形符号层13标记在键顶主体12的中心，如图5所示。图形符号层13是使用油墨或者油漆来涂漆、印刷或者转印到半透明树脂薄膜14的后表面14a上。图形符号可以绘制在图形符号层13上或者从图形符号层13裁剪得到。图形符号层13形成在树脂薄膜14的前表面14b和后表面14a中的至少一个上。然而，图形符号层13优选形成在后表面14a上，如图2所示，以防止磨损图形符号层13。此外，如上所述的浇口痕迹17和排气孔痕迹18不影响图形符号层13的可视性。因此，图形符号层13允许键顶具有各种设计。
装饰层19形成在半透明键顶主体12的后表面12a上。从按钮30的前面透过树脂薄膜14和键顶主体12能看到装饰层19，装饰层19由如红，蓝，黄或者绿色的彩色层或者由如白，黑或者灰的非彩色层以及由金属色层形成。装饰层19通过使用油墨或者油漆通过涂漆，印刷或者转印到键顶主体12的后表面12a上而形成，或者通过将无机物质气相淀积或转印到键顶主体12的后表面12a上而形成。
通过提供除了图形符号层13之外装饰层19，图形符号层13周围可看见装饰层19，且图形符号层13上字符等的阴影落在装饰层19上。因此，图形符号层13看上去象三维图象那样显得突出。这使得键顶11具有新颖的设计，并拓宽了键顶11的设计范围。装饰层19可以显示绘制符号，如字符，数字，符号，图形或者图象。
装饰层19优选具有金属光泽。该种具有金属光泽的装饰层19是通过使用含有诸如金属粉(金属油墨)绘制或者印刷而形成，或者通过气相淀积或者转印诸如铝，铬，铜，镍等金属来形成的。金属光泽的装饰层19提高了键顶11的美感，以及使得键顶11的设计更容易。
此外，优选装饰层19是半透明的。半透明装饰层19是通过如使用半透明油墨或者涂料绘制或者印刷形成，或者通过将如铝，铬，铜，或者镍等金属气相淀积为2～300nm的厚度形成。当装饰层19是半透明时，可以将诸如光发射二极管(LED)或者电致发光(EL)装置等的发光器(未示出)安置在键顶主体12的后表面12a上，以容易地增加照明功能。这提高了在夜间或者黑暗处键顶11的可视性。
现在参考图4(a)和4(b)描述用于制造第一实施方式的键顶11的装置和方法。使用一个上模具和一个下模具进行注射成形以形成键顶主体12。
参考图4(a)，第一型腔22形成在上模具20的较低表面中以成形键顶主体12。型腔22包括沿整个在型腔22的开口周边伸出的扩边(step-out)凹槽23以形成键顶12的凸缘15。因此，型腔22具有帽状形状。下模具21包括一个薄且呈椭圆形的第二型腔24。第一型腔22，扩边凹槽23和第二型腔24形成相应于键顶主体12形状的型腔25。
用于注射熔化树脂的浇口26和用于排出注射成形过程中在型腔25中产生的气体的排气孔27均通过下模具21伸出。浇口26和排气孔27位于和上模具20的扩边凹槽23相对的位置且互相隔开180度。该种浇口26和排气孔27的分布能有效地将在成形过程中气体从排气孔中排出。
树脂注射浇口26可以是一个针孔型浇注口，扇型浇口，镜头浇口，环形浇口，碟型浇口，下浇口，重叠浇口，直接浇口，直角浇口或者边缘浇口。虽然并没有限制，但树脂注射浇口优选为针孔型浇口，以减少由键顶主体12上的树脂注射浇口形成的浇口痕迹17的尺寸。排气孔27的直径优选在大约在0.01～0.03mm之间。
为了制造键顶11，图形符号层13首先形成于半透明树脂薄膜14的后表面14a上。半透明树脂薄膜14安置于上模具20和下模具21之间，然后将模具20、21夹合在一起。优选在夹合之前使用夹具将部分半透明树脂薄膜14沿着确定上模具中的第一型腔22和扩边凹槽23的内表面预先变形，使得半透明树脂薄膜14大致与欲成形的键顶主体12的前部轮廓一致。
随后，通过下模具21的树脂注射浇口26，熔化树脂被注射到型腔25中。在将熔化树脂注射到型腔25中时，树脂薄膜14变形成与上模具的第一型腔22和扩边凹槽23的轮廓相一致。由于在成形半透明键顶主体12时在型腔25中生成的气体通过排气孔27排出型腔25，因此型腔25均匀地充满了熔化的树脂。所以，键顶主体12和凸缘15被整体成形，半透明树脂薄膜14和半透明键顶主体12通过热熔合粘接在一起。这形成了键顶11。如上所述，由于排气孔27的存在使型腔25充满了熔化的树脂，可以容易地形成具有光滑表面和审美外观的键顶11。
之后，在上模具20和下模具21冷却之后，分开模具20和21以移走成形产品。然后，在键顶主体12的后表面12a上形成装饰层19，或者移走成形产品。以该种方式，制造第一实施方式的键顶11。
现在将对依照本发明的第二实施方式加以描述。描述集中在与第一实施方式相比的不同之处，对和第一实施方式中相同的技术特征将不作描述。
参考图5，一对大致为椭圆柱状的伸出部件16以与第一实施方式的相同的方式从键顶主体12的后边缘部分沿着椭圆柱键顶主体12的主轴径向向外伸出。伸出部件16以键顶主体12的相对的两边安置，且相互隔开180度。
键顶主体12的后表面12a和伸出部件16的后边面16a均匀且平的。浇口痕迹17形成于伸出部件16中的一个(图5中的右边部件)的后表面16a上，排气孔痕迹18形成于另一个伸出部件16(图5中的右边部件)的后表面16a上。因此，在第二实施方式中，浇口痕迹17和排气孔痕迹18也是从键顶主体12径向向外安置且相互隔开180度。
第二实施方式的键顶11具有和第一实施方式相同的优点。
本发明可以以其它的具体形式来体现而不脱离本发明的精神或者范围，这对于那些本领域的技术人员来说是显而易见的。尤其应理解为本发明可以以下述的形式来体现。
浇口痕迹17和排气孔痕迹18如果必要，例如可以在键顶主体12的周边方向上隔开150度或者90度。
键顶主体12的形状可以改变成其他形状，如圆柱状或者类盒状。凸缘15或者扩边凹槽23的横截面如果必要可以改变成具有任意形状，例如圆或者矩形的一部分。
下模具21可以具有多个树脂注射浇口26和排气孔27。在该种情况下，熔化树脂通过树脂注射浇口26被更均匀地注射到整个型腔25中，并且气体更快地从型腔中排出。这使得熔化树脂的注射更顺利。
可以将图形符号层13移动到半透明树脂薄膜14的前表面14b上和键顶主体12的后表面12a上。
可以省略掉对应于键顶主体12的后表面12a和后表面14a的最后部分之间的厚度t的部位。实施例
现在将使用下面描述的实施例对上面的实施方式作更详细的描述。然而，以下实施例并不限制本发明。[实施例1]
在实施例1中，制造具有第一实施方式的结构的键顶11。
首先，使用黑色油墨将数字形式的图形符号层13印刷在由聚对苯二甲酸乙二酯树脂制得的半透明树脂薄膜14的后表面14a上。然后，使用夹具将半透明树脂薄膜14拉伸和变形，使得其形状大致上与键顶主体12的前部轮廓一致。
将拉伸的半透明树脂薄膜14安置在如图4(a)所示的上模具20和下模具21之间。然后，夹紧模具20和21。随后，通过下模具21的树脂注射浇口26将熔化聚碳酸酯树脂注射到型腔25中，以形成具有凸缘15的键顶主体12。从而，通过热融合将半透明树脂薄膜14结合在键顶主体12上。然后，使用白色涂料将装饰层19涂布在键顶主体12的后表面12a上以得到如图1～3所示的键顶11。得到的键顶11的键顶主体12的后表面12a均匀且平。所以，键顶主体12具有满意的外观。
在第一个实施例的键顶11中，在黑色的图形符号层13周围白色的装饰层19是可见的。此外，黑色图形符号层13的阴影落在白色的装饰层19上，这使得黑色的图形符号层更明显。当涂布白色的装饰层19时，白色涂料的溶剂不会沿半透明树脂薄膜14和键顶主体12之间的界面渗透。以该种方式，得到了高质量的键顶11。
[实施例2]
在实施例2中，制造具有的二种实施方式的结构的键顶11。
首先，使用红色涂料将电话符号形式的图形符号层13印刷在由聚碳酸酯树脂和聚对苯二甲酸丁二酯合金制得的半透明树脂薄膜14的后表面14a上。使用夹具将树脂薄膜14拉伸和变形成大致上和键顶主体12的前部轮廓一致的形状。
随后，如图4(a)所示，将经拉延的树脂薄膜14安置在上模具20和下模具21之间。然后，将模具20和模具21夹紧。通过下模具21的树脂注射浇口26将熔化的聚碳酸酯树脂注射到型腔25中，以形成具有伸出部件16的键顶主体12。因此，以与第一实施方式相同的方式，通过热融合将半透明树脂薄膜14结合在半透明键顶主体12上。
然后，通过热压将半透明铝箔转印到键顶主体12的后表面12a上，以形成装饰层19。以该种方式，制造如图5所示的键顶11。在制造的键顶11中，键顶主体12的后表面12a形成了一个平且均匀的平面，键顶12具有一个满意的外观。
在第二实施方式的键顶11中，在绘红色的制符号层13周围能看见具有银白金属光泽的装饰层19。此外，红色的图形符号层13的阴影落在银白色金属光泽装饰层19上。这突出了红色的图形符号层13。
本发明的实施例和实施方式应被认为是示例性的和非限制性的，被发明不受在本说明书中给出的细节的限制，而可以在所附的权利要求书的范围和等同范围之内加以改动。