シリコーンゴムキーパッドの成形文字・記号：凸形状と凹形状

凸形状や凹形状の成形文字・記号は、表面に印刷した表示に依存せずに、シリコーンゴムキーパッドの機能を識別する手段となり得ます。凸形状の文字・記号はキー表面から突出し、凹形状の文字・記号はキー表面より低い位置に形成されます。どちらも触覚情報を加え、表面の外観が変化しても形状による識別性を維持できる可能性があります。ただし、いずれも高い視覚的コントラスト、バックライト、アクセシビリティ要件への適合、清掃のしやすさを自動的に実現するものではありません。

両者を選択するには、操作者のニーズ、金型の製作方法、清掃による影響、色の要件、将来のアートワーク変更の可能性を明確にします。

JASPERの既存のレーザー加工による文字・記号とコーティングのガイドでは、成形文字・記号や凹形状の文字・記号を、コーティングの一部をレーザーで除去する表面構成の代替案として扱っています。本記事では、成形による立体形状に固有のアートワーク、金型、清掃、摩耗、承認に関する検討事項に焦点を当てます。

視覚と触覚による識別の目的を定める

最初から「凸形状か、凹形状か」と考えるのではなく、その記号が果たすべき役割から検討します。成形された形状は、見ずにキーの位置を見つける、ナビゲーション機能や安全機能を触覚で区別する、表面のインクに依存しない識別手段とする、後から印刷、色入れ、コーティング、レーザー加工と組み合わせるための形状を設ける、といった用途に役立つ可能性があります。

触覚で位置を把握するための目印と、目で読む文字・記号は、同じ要件ではありません。手袋越しにはっきり感じられる形状でも、視覚的コントラストが低いことがあります。凸形状や凹形状は位置や向きの把握に役立ち、周囲の表面がより平滑であれば拭き取り清掃を行いやすくなります。意図する使用条件に合わせ、最終形状を成形サンプルで承認してください。

記号の形状を金型形状として検討する

ベクターデータだけでは、成形文字・記号を完全には定義できません。記号が三次元形状になると、シリコーン部品と金型の両方に影響します。

凸と凹の反転関係が基本となります。部品側の凸記号には金型側の凹形状が必要であり、部品側の凹記号には金型側の突出形状が必要です。この違いは、金型への加工アクセス、仕上げ、離型、修理、測定に影響します。

成形文字は部品の中でも特に小さい形状の一つとなることが多く、凸形状か凹形状かによって機械加工時のアクセス性が変わります。プラスチック成形向けのガイドに示された寸法を、シリコーンゴムキーパッドの図面に汎用値として転用してはいけません。

キーパッドのサプライヤーに、実際の記号について次の点を確認してもらいます。

• 選択した成形方法で製造可能な最小線幅と最小間隔
• 必要な抜き勾配、または離型のための余裕
• 根元の半径とエッジの移行形状
• 部品の凹形状を作る、破損しやすい金型鋼の突出部
• 曲率、表面テクスチャ、パーティングライン、トリミング部、キー端部との干渉
• 記号周辺のバリや充填不足の検査
• 仕上がりの高さ／深さの検査
• 記号が変更される可能性がある場合、交換式の金型入れ子が適切かどうか

文字・記号の位置は、キーの見た目の中心だけでなく、製品のデータムとキーIDを基準に管理します。

概念図1：凸形状・凹形状と金型の関係

同じ単純な記号を断面で示します。左側には、凸形状のシリコーン記号と、それに対応する金型に加工されたくぼみを示します。右側には、凹形状のシリコーン記号と、それに対応する金型の突出形状を示します。金型の開き方向、記号の側壁、根元の移行部、部品表面を表示します。実際の抜き勾配、半径、高さ、深さは、案件ごとに定めることを明記します。

清掃性と表面の移行形状を確認する

表面にインクを使用しない成形記号では、インクの脱落という不具合モードがなくなります。一方で、追加された形状によって、指、清掃用クロス、液体、粒子がキー上を移動する状態が変わります。

JASPERの現行の文字・記号ガイドは、深いくぼみに汚染物がたまり、コーティングの被覆状態を検査しにくくなる可能性を明示しています。そのため、製品がほこり、食品残渣、油、消毒剤、繰り返しの拭き取り清掃にさらされる場合は、狭い谷部、鋭い内角、小さな閉じた形状に特に注意が必要です。

凸形状の文字・記号には、別の観点からの検討が必要です。上面、エッジ、根元には、指の滑り接触、爪の接触、布の引っ掛かりや引きずり、挟まった硬い粒子の影響が及ぶ可能性があります。最初のサンプルでは触覚で明瞭に識別できても、繰り返し清掃しやすい表面とは限りません。

案件に応じた清掃確認を行います。

1. 代表的な成形サンプルに、想定される汚れを付着させます。
2. 指定のクロス、ブラシ、洗浄剤、手順で清掃します。
3. 乾燥後に、文字・記号の根元、くぼみの底、角部、周辺の表面テクスチャを検査します。
4. 清掃と使用が相互に影響する場合は、機械的な繰り返し動作を行った後にも同じ確認を実施します。

着色汚れ、取り残された残留物、光沢の変化、膨潤、エッジの損傷、触覚で感じる輪郭の明瞭さの低下を記録します。清掃性を優先する場合は、記号を単純化し、不要なくぼみを避けます。

概念図2：清掃と摩耗の確認箇所

凸形状と凹形状の断面を横切る拭き取り経路を示します。凸形状の根元とくぼみの内部に、汚れが残りやすい可能性のある箇所を示し、露出した上面とエッジには直接こすられる箇所を示します。この図は検査を補助する概念図であり、あらゆる場合の不具合を予測するものではないと明記します。

オプションの着色や加飾は別に検討する

成形文字・記号の本質は形状です。記号とその周囲のキー部分が同じシリコーン色であれば、視覚的な効果は主に形、影、表面テクスチャ、照明に左右されます。実際の視覚的な根拠なしに、高コントラストと表現してはいけません。

凸形状の記号やキー上面は、印刷対象の領域が平坦でアクセス可能であれば、印刷できる場合があります。スクリーン印刷は平坦なキー表面に最も適しており、曲面や傾斜した側面へ回り込むように印刷できると想定してはいけません。印刷を加える場合は、表面前処理、インク、硬化、位置合わせ、洗浄剤への接触、摩耗に関する管理が必要です。

キーパッドの製造工程によっては、凹形状の記号に色入れを組み合わせることも検討できます。これは二次工程として扱い、色の充填・被覆状態、エッジのきれいさ、硬化、密着性、洗浄剤との適合性、屈曲に対する適性を検証する必要があります。

製品にバックライト、複数色、昼夜で使い分ける表示も必要な場合は、成形形状をJASPERのレーザー加工による文字・記号とコーティングのガイドおよびレーザー刻印シリコーンゴムキーパッドの製品構成と比較してください。成形された形状は、触って分かりやすくても、暗い場所では見えにくいことがあります。

承認と将来の記号変更を計画する

成形文字・記号は金型形状に結び付いているため、後から言語、ブランド表示、規制要件、キー機能を変更すると、金型の変更が必要になる場合があります。

製造に向けた承認の前に、各記号を、変更予定のないもの、市場固有、顧客固有、規制対象または安全関連、未確定（TBD）に分類します。変更の可能性が高い場合は、記号部分を交換式の金型入れ子にまとめられるかを確認します。常に実現可能とは考えず、製造性を考慮した設計（DFM）のレビューで確認してください。多数のバリエーションを想定する場合は、印刷やレーザーマーキングの方が変更しやすいことがあります。

形状、触覚による識別、視覚的な読み取りやすさ、清掃、摩耗、追加する加飾それぞれについて、個別の根拠に基づいて文字・記号を承認します。

成形文字・記号の技術レビューチェックリスト

アクセシビリティと点字は別途レビューする

凸点のパターンや凸文字が、そのまま点字に該当したり、アクセシビリティ要件に適合したりするわけではありません。適用される規格では、形状、間隔、点の形状、配置、コントラスト、対象となる用途が定められている場合があります。

例えば、米国の2010 ADA Standardsは、適用対象となる標識や操作部の使用場面において、凸文字と点字に具体的な要件を定めています。ただし、これらの要件をすべてのシリコーンゴムキーパッド設計に一般化してはいけません。アクセシビリティが要求される場合は、まず適用法規または顧客規格を特定し、その要件に照らして成形形状を検証します。

OEMはレビューのために何を提出すべきか

2D図面と3Dモデル、改訂管理されたベクターアートワーク、キーIDと向き、視覚または触覚で識別する必要がある記号、想定する使用者と手袋、ベース色と表面テクスチャ、洗浄剤や汚染物への接触条件、使用頻度の高いキー、バックライト要件、キー表面付近の筐体形状、数量、市場固有または規制対象の記号を提出します。未解決の項目は推測で埋めず、TBDと明記します。

全体構造を検討する際は、カスタムシリコーンゴムキーパッドを参照してください。技術面と見積もりのレビューには、キーパッドの図面と要件を提出してください。

よくある質問

キーパッドのアートワークと表面仕上げをレビューする

機能表示を凸形状、凹形状、印刷、レーザー刻印、またはそれらの組み合わせのどれにするか検討している場合は、現在のキーパッドモデル、アートワーク、使用環境、清掃方法、照明要件、数量、未確定（TBD）の記号を提出してください。量産金型の仕様を確定する前に、識別の目的、金型形状、表面処理工程、検証方法、将来の変更方法をレビューで明確にする必要があります。