JP2003242853A - 押釦スイッチ用部材及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 キートップ部材の天面に文字、符号等の表示
部パターンが形成してあるメタリック調押釦スイッチ用
部材を簡単な構成で実現することで、製作が容易で安価
な押釦スイッチ用部材とその製造方法を提供する。 【解決手段】 合成樹脂からなるキートップ部材１の底
面を除く外表面にアルミ粉が配合された塗料で形成され
た遮光性を有するメタリック色調層４を有し、該メタリ
ック色調層４のキートップ部材１の天面２に対応する箇
所には、レーザーを照射することによって形成された透
光性の文字や符号等の表示部パターン６を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、携帯電話機、自
動車電話機等の移動体通信機器、電子手帳、計測機器
類、リモコン等の押釦スイッチに使用される押釦スイッ
チ用部材及びその製造方法に関するものであり、より詳
しくは、キートップ部材の天面に文字、符号等の表示部
を形成した文字照光式の押釦スイッチ用部材に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、携帯電話機等の移動体通信機
器、電子手帳、計測機器類、リモコン等の押釦スイッチ
においては、複数のキートップが配列された押釦スイッ
チ用カバー部材が、機器ケース内に収納された回路基板
に組み込まれて回路をＯＮ−ＯＦＦするスイッチ機能を
果たす押釦スイッチとして構成されている。そして、そ
の中でも近年はこの押釦スイッチ用カバー部材として、
押釦スイッチが確実に押されたか否かを確認するため
に、又暗い場所での操作性を向上するために、表示部に
透光性塗料の印刷を施してその背面から光源を当てるこ
とで表示部全体を照光するいわゆる照光式のものが増加
している。

【０００３】また、キートップの文字、符号等の表示部
パターンを除いた部分を遮光性材料で覆い、表示部パタ
ーンのみを照光するいわゆる文字照光式のものも好まれ
てきている。さらに、より嗜好の多様化が進んできてい
る現在では、メタリック調のキートップが要望されるよ
うになってきている。

【０００４】そこで、これらの要望に応え得る文字照光
式のメタリック調押釦スイッチ用部材としては、図３に
示したように、透明な押釦スイッチ用のキートップ部材
３１と、このキートップ部材３１の天面３２に設けた透
光性着色層３３と、この透光性着色層３３の一部（文字
や符号等の表示部パターンを除く）の表面と底面を除い
たその他のキートップ部材３１の外表面とを覆う黒色の
遮光層３４と、この遮光層３４の上にメタリック調の色
彩を有するメタリック調被覆層３５とを設け、その後、
メタリック調被覆層３５の上からレーザーを照射して、
メタリック調被覆層３５と遮光層３４とを貫通し透光性
着色層３３の表面に至る深さを有する文字や符号の輪郭
に合わせて型抜きされた表示部パターン３６を形成した
押釦スイッチ用部材３７がある。そして、この押釦スイ
ッチ用部材３７の底面側には、ダイオード等の発光源
（図示せず）が基板３８上に組み込まれている。

【０００５】これにより、発光源から発せられた光は、
キートップ部材３１、透光性着色層３３を透過して表示
部パターン３６から外部へ漏れることで、表示部パター
ン３６が暗い場所で浮き上がって見え、目的とする特定
のキートップの存在が明瞭となり、暗い場所での操作性
を確保できる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
レーザーによる型抜き加工は、メタリック調被覆層３５
と遮光層３４とを焼き切るものであって、多くの照射エ
ネルギーを必要とする。また、焼き切った時に生じる燃
えかすを陥没した型抜き部より除去してから表面保護層
３９を形成しなければならず、この除去作業中に表示部
パターン３６の輪郭を破損させてしまうおそれがあり、
破損した場合には不良品となってしまうといった問題が
あった。さらに、レーザー加工した後で、型抜き部を埋
めると共にメタリック調被覆層３５の表面を覆うことの
できる透光性の表面保護層３９を被覆する工程が必要で
あり、段取り替えが面倒であった。

【０００７】この発明は、以上のような従来の文字照光
式のメタリック調押釦スイッチ用部材の問題点を解消し
ようとするもので、キートップ部材の天面に文字、符号
等の表示部パターンが形成してあるメタリック調押釦ス
イッチ用部材を簡単な構成で実現することで、製作が容
易で安価な押釦スイッチ用部材とその製造方法の提案を
課題とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】かかる課題を達成するた
め、請求項１に記載の発明は、合成樹脂からなるキート
ップ部材を有する押釦スイッチ用部材であって、前記キ
ートップ部材の底面を除く外表面にアルミ粉が配合され
た塗料で形成された遮光性を有するメタリック色調層を
有し、該メタリック色調層の前記キートップ部材の天面
部に対応する箇所に、レーザーを照射して前記アルミ粉
を酸化させてなる透光性の文字や符号等の表示部パター
ンを有することを特徴としている。

【０００９】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の構成に加えて、前記塗料に含まれるアルミ粉は、その
形状が略球形の場合には粒径が１００μｍ以下、又は柱
状の場合には長辺の長さが８０μｍ以下ものを体積比で
５〜３０部含んでいることを特徴としている。

【００１０】請求項３に記載の発明は、請求項１又は２
に記載の構成に加えて、前記キートップ部材の天面とメ
タリック色調層の間に透光性を有する表示部着色層を設
けたことを特徴としている。

【００１１】請求項４に記載の製造方法の発明は、合成
樹脂からなるキートップ部材の天面に文字や符号等の表
示部パターンの色彩からなる透光性を有する塗料を塗布
し乾燥して表示部着色層を形成する工程と、該表示部着
色層の表面及び前記キートップ部材の底面を除く外表面
にアルミ粉が配合された遮光性を有する塗料を塗布し乾
燥してメタリック色調層を被覆する工程と、該メタリッ
ク色調層の前記キートップ部材の天面に対応する箇所に
レーザーを照射して前記アルミ粉を酸化させて透光性の
ある前記表示部パターンを形成する工程と、を有するこ
とを特徴としている。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面を用いて説明する。

【００１３】［発明の実施の形態１］図１は、この発明
に係る押釦スイッチ用部材の実施の形態１の要部縦断面
図である。

【００１４】シリコーンゴム、ウレタンゴム、ポリエス
テル、ポリエーテル等の熱硬化性又は熱可塑性エラスト
マーによって所定のキートップ形状に成形されたキート
ップ部材１の天面２に、文字や符号等の表示部パターン
の色彩からなる透光性を有する表示部着色層３が設けら
れている。さらに、この表示部着色層３の表面とキート
ップ部材１の底面を除くた外表面（天面及び外周表面）
には、アルミ粉が配合された塗料を塗布して遮光性を有
するメタリック色調層４を設け、その外側にはメタリッ
ク色調層４を保護する透光性を有する表面保護層５が設
けられている。

【００１５】表示部着色層３は、光が透過する程度に淡
く着色されたものであればその色彩に限定はない。メタ
リック色調層４において、原材料である塗料に配合する
アルミ粉は、その形状が略球形の場合には粒径が１００
μｍ以下、柱状の場合には長辺の長さが８０μｍ以下の
ものを体積比で５〜３０部含有させたものが、加工性、
遮光性及び外観の点から実用的なものが得られる。その
際のメタリック色調層４の厚みは、１０〜３５μｍが適
当である。アルミ粉のの大きさがこの値より大きい場合
には、塗布ムラが発生し、外観上好ましくない結果とな
り、メタリック塗料として適当でない。また、表面保護
層５は、耐熱性確保の観点からウレタン系塗料を塗布し
乾燥して形成されるが、その厚みは１５〜５０μｍが望
ましい。

【００１６】そして、キートップ部材１の天面２に当た
る表面保護層５の外側から文字や符号等の表示部パター
ン６に沿ってレーザーを照射することで、レーザーが照
射されたメタリック色調層４のアルミ粉がレーザーの熱
エネルギーによって酸化され、その酸化された部分の光
の屈折率が変化して透明になる性質を利用し、所望の文
字や符号等の表示部パターン６を形成する。

【００１７】この場合に使用するレーザーは、メタリッ
ク色調層４を焼き切るものではなく、そこに含まれてい
るアルミ粉を酸化させるだけの熱エネルギーがあればよ
いので、従来のレーザーによって焼き切る加工方法に比
べ、その照射エネルギーは約１／２の量（ＳＳＰ＝２
３．５、Ｑ−ｓｗｉｔｃｈ＝５０ＫＨｚ、電流５Ａ、照
射時間１５秒）でよい。

【００１８】さらに、この発明に係る実施の形態１で
は、押釦スイッチ用部材７の形態が完成した後にレーザ
ーを照射してメタリック色調層４の一部を変質させて透
明な表示部パターン６を形成するものであるから、従来
のレーザー加工で遮光層やメタリック被覆層を焼き切っ
て表示部パターンを形成した後に表面保護層を設けてい
た場合に比べ、焼きかすを取り除く手間がいらないた
め、表示部パターンの輪郭を損傷することがなく、工程
の段取り替えの手間も必要ない。

【００１９】また、レーザーによるメタリック色調層４
への損傷がほとんどないので、外観品質よりも低コスト
指向の強い顧客向けには、表面保護層５を設けない低コ
スト品を供給することも考えられる。

【００２０】［発明の実施の形態２］図２は、この発明
に係る押釦スイッチ用部材の実施の形態２の要部縦断面
図である。

【００２１】この発明に係る実施の形態２では、ポリカ
ーボネート、アクリル、ＡＢＳ等の熱可塑性樹脂によっ
て所定のキートップ形状に成形されたキートップ部材１
の天面２に、文字や符号等の表示部パターンの色彩から
なる透光性を有する表示部色層３が設けられている。さ
らに、この表示部色層３の表面とキートップ部材１の底
面を除く天面及び外周表面には、アルミ粉が配合された
塗料を塗布して遮光性を有するメタリック色調層４を設
け、その外側にはメタリック色調層４を保護する透光性
を有する表面保護層５が設けられている。

【００２２】他方、シート状のシリコーンエラストマー
の裏面に基板３８上に設けた接点部（図示せず）を押圧
するための押圧凸部８を設けたカバー基材９を用意し、
このカバー基材９の表面の押圧凸部８に対応する位置に
キートップ部材１の中心がくるようにして、カバー基材
９とキートップ部材１とを接着剤１０で固定すること
で、押釦スイッチ用部材７を完成させている。

【００２３】その他の構成は、実施の形態１と同様であ
り、同一の構成には同一の符号を付してその説明を省略
する。

【００２４】実施の形態２にあっては、指に触れるキー
トップの芯材（キートップ成形体１）に硬質材料を使用
することができるので、操作時の硬い感触が望まれる場
合に適する。

【００２５】［実施例１］実施例１として、実施の形態
１に対応する以下のようなものを作製した。

【００２６】シリコーンコンパウンドＫＥ９６１０−Ｕ
（信越化学工業（株）製）に架橋剤Ｃ８−Ｂ（信越化学
工業（株）製）を一部添加して、２本ロールにて混練
し、これを所定のキートップ形状を有した金型上に置
き、成形温度１７５℃、成形時間３分、成形圧力２００
ｋｇ／ｃｍ^２の条件下で圧縮成形を行い、シリコーンゴ
ムシートに複数のキートップ部材１が突出したキートッ
プ付き成形体Ｓを得た。

【００２７】次に、このキートップ部材１の天面２にシ
リコーンインキ（東レ・ダウコーニング・シリコーン
（株）製）であるＰＲＫ（シリコーンインキ）を使用し
てスクリーン印刷を行い、１８０℃、１時間で乾燥・硬
化処理を行って表示部着色層３を形成した。その後、ア
ルミ粉を配合した４０００ＥＡ（十条ケミカル（株）
製）１００重量部に対してシリコーン系接着剤ＴＳＥ３
２２１（ＧＥ東芝シリコーン（株）製）を３０重量部添
加・撹拌し、溶剤であるトルエンを３００重量部添加し
てメタリック色調塗料を製作した。このメタリック色調
塗料をスプレーガンを用いて、キートップ付き成形体Ｓ
の外表面に均一に塗布し２００℃、１時間の乾燥・硬化
処理を行ってメタリック色調層４を形成した。

【００２８】最後に、メタリック色調層４の表面を保護
するために、ポリウレタン系塗料（ポリエステルポリオ
ール（ＨＡＵＬＡＣ、ＥＸＰ−７７２５Ｓ（大日本イン
キ化学工業（株））１００重量部＋イソシアネート（Ｈ
ＡＵＬＡＣ、ＥＸＰ−７７２５Ｋ（大日本インキ化学工
業（株））３重量部））からなる透光性を有する表面保
護層５を被覆して表示部パターンの加工前の１次製品を
完成した。

【００２９】次に、この１次製品のメタリック色調層４
の上からＹＡＧレーザー：ＭＹ−９５００（（株）キー
エンス製）を用いて、ＳＳＰ＝２３．５、Ｑ−ｓｗｉｔ
ｃｈ＝５０ＫＨｚ、電流５Ａ、照射時間１５秒の条件下
でキートップ部材１の天面２に対応する表面保護層５の
外側からレーザーを照射して文字や記号等の表示部パタ
ーン６を形成した。これにより、レーザーが照射された
メタリック色調層４の一部の表示部パターン６の部分が
透明になり、その下の表示部着色層３の色が透けて見え
る押釦スイッチ用部材７が完成した。

【００３０】この押釦スイッチ用部材７の裏側（キート
ップ付き成形体Ｓ側）から光を当てキートップ部材１の
天面２側から観察したところ、シリコーンゴム、表示部
着色層３、表示パターン部６と光が透過し表示部パター
ン６が表示部着色層３の色に浮き上がって見えた。ま
た、表示部パターン６を含むキートップ付き成形体Ｓの
断面を観察したところ、レーザーを照射した部分は従来
のレーザー加工のように照射した部分が燃焼して削り取
られるのではなく、表面に肉眼では確認できない程度の
僅かな陥没があるもののレーザーを照射した部分のメタ
リック色調層４が透明になっているのが確認できた。ち
なみに、この透明に変化した部分の光の屈折率を測定し
たところ、１．３１という値を得た。また、加工面の輪
郭は従来のレーザー加工の場合に比較して非常に鋭利で
あり、表示部パターン６が明確に認識できるものとなっ
ていた。

【００３１】また、完成した押釦スイッチ用部材７の主
たる構成はシリコーンゴムであるにも拘わらず、外観は
十分なメタリック感を与えるものであることも確認でき
た。

【００３２】メタリック色調層４を形成するに使用する
アルミペーストについては、４０００ＥＡ、２１７３、
２１７３ＥＡ（十条ケミカル（株）製）、ＳＣＲ−ＳＰ
セイカビーム（大日精化工業（株）製）、２５００Ｇ
（（株）セイコーアドバンス製）等多くのものを使用し
た試験を行ったが、加工性、遮光性及び外観の点から配
合されているアルミ粉は略球形の場合には粒径が１００
μｍ以下、柱状の場合には長辺の長さが８０μｍ以下が
良好であった。この値を超える場合には、塗布ムラが発
生し、外観上好ましくない結果となり、メタリック塗料
として適当でない。

【００３３】また、従来のレーザー加工の場合には同等
品を製作するのに２５〜３０秒要していたが、今回の透
明化のためのレーザー加工は１５秒と極端に短い時間で
完了した。

【００３４】［実施例２］実施例２として、実施の形態
２に対応する以下のようなものを作製した。

【００３５】射出成形加工されたポリカーボネート製キ
ートップ部材１の天面２にＭＰ−４（（株）セイコーア
ドバンス製）のインキを使用してスクリーン印刷を行
い、１８０℃、１時間で乾燥・硬化処理を行って表示部
着色層３を形成した。その後、ＭＰ−４、１００重量部
に対してアルミペースト２５００Ｇ（（株）セイコーア
ドバンス製）を２５重量部添加・撹拌し、溶剤であるト
ルエンにて８倍に希釈してメタリック色調塗料を製作し
た。このメタリック色調塗料をスプレーガンを用いて、
キートップ付き成形体の外表面に均一に塗布し２００
℃、３０分の乾燥・硬化処理を行ってメタリック色調層
４を形成した。

【００３６】最後に、メタリック色調層４の表面を保護
するために、ポリウレタン系塗料（ポリエステルポリオ
ール（ＨＡＵＬＡＣ、ＥＸＰ−７７２５Ｓ（大日本イン
キ化学工業（株））１００重量部＋イソシアネート（Ｈ
ＡＵＬＡＣ、ＥＸＰ−７７２５Ｋ（大日本インキ化学工
業（株））３重量部））からなる透光性を有する表面保
護層５を被覆して表示部パターンの加工前の１次製品を
完成した。

【００３７】次に、この１次製品のメタリック色調層４
の上からＹＡＧレーザー：ＭＹ−９５００（（株）キー
エンス製）を用いて、ＳＳＰ＝２２．５、Ｑ−ｓｗｉｔ
ｃｈ＝２０ＫＨｚ、電流３．５Ａ、照射時間８秒の条件
下でキートップ部材１の天面２に対応する表面保護層５
の外側からレーザーを照射して文字や記号等の表示部パ
ターン６を形成した。これにより、レーザーが照射され
たメタリック色調層４の一部の表示部パターン６の部分
が透明になり、その下の表示部着色層３の色が透けて見
える押釦スイッチ用部材７が完成した。

【００３８】この押釦スイッチ用部材７の裏側（キート
ップ付き成形体Ｓ側）から光を当てキートップ部材１の
天面２側から観察したところ、キートップ付き成形体
Ｓ、表示部着色層３、表示パターン部６と光が透過し表
示部パターン６が表示部着色層３の色に浮き上がって見
えた。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の
発明によれば、合成樹脂からなるキートップ部材を有す
る押釦スイッチ用部材であって、前記キートップ部材の
底面を除く外表面にアルミ粉が配合された塗料で形成さ
れた遮光性を有するメタリック色調層を有し、該メタリ
ック色調層の前記キートップ部材の天面部に対応する箇
所に、レーザーを照射して前記アルミ粉を酸化させてな
る透光性の文字や符号等の表示部パターンを有するの
で、短時間のレーザ照射によりメタリック色調層の一部
のアルミ粉が酸化して透明な表示部パターンが形成で
き、キートップ部の背面から光源を当てることで表示部
パターンが浮き上がって見えるようになるため、製作が
容易で安価な文字照光式のメタリック調押釦スイッチ用
部材が提供できる。

【００４０】請求項２に記載の発明によれば、塗料に含
まれるアルミ粉は、その形状が略球形の場合には粒径が
１００μｍ以下、又は柱状の場合には長辺の長さが８０
μｍ以下ものを体積比で５〜３０部含んでいるので、メ
タリック色調層が十分な遮光性を確保することができる
から、請求項１の効果の記載に加えて、遮光性の品質の
よりよい押釦スイッチ用部材が得られる。

【００４１】請求項３に記載の発明によれば、キートッ
プ部材の天面とメタリック色調層の間に透光性を有する
表示部着色層を設けたので、表示部パターンから色彩の
ついた光が放たれることになり、請求項１又は２に記載
の効果に加えて、より表示部パターンが明瞭に確認でき
る押釦スイッチ用部材が得られる。

【００４２】請求項４に記載の発明によれば、合成樹脂
からなるキートップ部材の天面に文字や符号等の表示部
パターンの色彩からなる透光性を有する塗料を塗布し乾
燥して表示部着色層を形成する工程と、該表示部着色層
の表面及びキートップ部材の底面を除く外表面にアルミ
粉が配合された遮光性を有する塗料を塗布し乾燥してメ
タリック色調層を被覆する工程と、該メタリック色調層
のキートップ部材の天面に対応する箇所にレーザーを照
射してアルミ粉を酸化させて透光性のある表示部パター
ンを形成する工程とを有するので、表示部パターンの輪
郭を損傷することがなく、工程の段取り替えの手間も必
要とせずに、文字照光式のメタリック調押釦スイッチ用
部材を製作することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明に係る押釦スイッチ用部材の実施の
形態１を示した要部縦断面図である。

【図２】 この発明に係る押釦スイッチ用部材の実施の
形態２を示した要部縦断面図である。

【図３】 従来の文字照光式の押釦スイッチ用部材を示
した要部断面図である。

【符号の説明】

１ キートップ部材 ２ 天面 ３ 表示部着色層 ４ メタリック色調層 ５ 表面保護層 ６ 表示部パターン ７ 押釦スイッチ用部材 ８ 押圧凸部 ９ カバー基材 Ｓ キートップ付き成形体

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 合成樹脂からなるキートップ部材を有す
   る押釦スイッチ用部材であって、前記キートップ部材の
   底面を除く外表面にアルミ粉が配合された塗料で形成さ
   れた遮光性を有するメタリック色調層を有し、該メタリ
   ック色調層の前記キートップ部材の天面部に対応する箇
   所に、レーザーを照射して前記アルミ粉を酸化させてな
   る透光性の文字や符号等の表示部パターンを有すること
   を特徴とする押釦スイッチ用部材。
2. 【請求項２】 前記塗料に含まれるアルミ粉は、その形
   状が略球形の場合には粒径が１００μｍ以下、又は柱状
   の場合には長辺の長さが８０μｍ以下ものを体積比で５
   〜３０部含んでいることを特徴とする請求項１に記載の
   押釦スイッチ用部材。
3. 【請求項３】 前記キートップ部材の天面とメタリック
   色調層の間に透光性を有する表示部着色層を設けたこと
   を特徴とする請求項１又は２に記載の押釦スイッチ用部
   材。
4. 【請求項４】 合成樹脂からなるキートップ部材の天面
   に文字や符号等の表示部パターンの色彩からなる透光性
   を有する塗料を塗布し乾燥して表示部着色層を形成する
   工程と、該表示部着色層の表面及び前記キートップ部材
   の底面を除く外表面にアルミ粉が配合された遮光性を有
   する塗料を塗布し乾燥してメタリック色調層を被覆する
   工程と、該メタリック色調層の前記キートップ部材の天
   面に対応する箇所にレーザーを照射して前記アルミ粉を
   酸化させて透光性のある前記表示部パターンを形成する
   工程と、を有することを特徴とする押釦スイッチ用部材
   の製造方法。