多色シリコーンゴムキーパッド：材料着色とコーティングの比較

多色シリコーンゴムキーパッドの見た目の色は、シリコーン配合物への着色、印刷インク、コーティング、またはそれらの組み合わせによって実現できます。どの方法を選ぶかによって、色分け境界、金型・治具と二次工程、バックライトの挙動、検査計画が変わります。

OEMにとって重要なのは、単に「このキーパッドを三色で作れるか」という問いではありません。どの領域に色が必要か、それぞれの色にどのような役割があるか、そして、その色をゴム内部に持たせる必要があるのか、それとも表面に付与すればよいのかという問いです。

固形・液状のシリコーンゴムには、それぞれ対応する顔料システムがあります。2K多成分射出成形は異なる色のシリコーン同士を組み合わせる方法の一つですが、すべての多色キーパッドが採用しているわけでも、すべての供給者が対応しているわけでもありません。表面着色は別の構成です。シリコーン用マーキングインクはパッド印刷やスクリーン印刷で塗布でき、コーティングでは広い色領域や不透明マスクを形成できます。

1. 色が必要な領域を特定する

レンダリング画像だけではなく、色分け図から検討を始めます。見える領域ごとに、次の事項を定義してください。

• 色を付けるキーまたは表面。
• キー全体、広い領域、局所的な図柄、文字表示、縁取り、遮光領域のいずれに当たるか。
• 不透明、半透明、光を透過させる領域のいずれである必要があるか。
• LED消灯時と点灯時に必要な外観。
• 位置を規定する成形品のデータム。
• 色分け境界が外観だけに関わるのか、光漏れの制御にも関わるのか。

これにより、三つの異なる設計課題を切り分けられます。キー全体に色を持たせる場合、サプライヤーが色分け境界を繰り返し安定して形成できれば、材料着色による成形が候補になります。小さな警告マークは、通常は印刷の課題です。半透明の文字表示の周囲にある暗い領域は、装飾ではなく光学マスクである可能性があります。

2. 材料着色と表面への着色を比較する

材料着色

材料着色では硬化前に顔料を配合し、処方によって透明・半透明から不透明まで調整します。色をゴム本体の一部にする必要があるキー全体や広い色領域で候補となる方法です。

ただし、「多色成形」という表現だけでは、工程仕様として不十分です。多色圧縮成形、2K／ツーショット射出成形、その他の適格性が確認された成形方法は、それぞれ別の工程として扱う必要があります。見積書には、実際に採用する工程と、その工程における色分け境界の制約を明記すべきです。

印刷による着色

印刷では成形後に局所的な図柄を追加します。シリコーンに適合するマーキングインクをパッド印刷やスクリーン印刷で塗布し、文字、アイコン、小さなアクセント、モデル別表示に利用できます。アートワークの改訂、治具位置、位置合わせ、インクと硬化条件、エッジ品質、密着性、摩耗、保護トップ層がある場合はその層も管理してください。

平らな試験片は、色やインクの適合性を予備評価するために使えます。しかし、曲面を持つ量産キー上での位置合わせを承認することはできません。

コーティングによる着色

コーティングは、キー領域全体、選択したキー、またはマスキングで区切った領域に施すことができます。外観を決める最上層の色を付与したり、光沢やテクスチャーを変えたり、不透明な遮光層として機能したりする場合があります。レーザー刻印を用いる構成では、選択した部分のコーティングを除去し、コントラストのある下層や光路を露出させます。

コーティングは表面の皮膜であるため、完成したキーパッドでは、層間の密着性、エッジの状態、被覆範囲、柔軟性、摩耗、光学的な挙動も管理しなければなりません。

3. 選定比較表

この表は判断のための枠組みであり、JASPERの現在の対応能力を示すものではありません。成形、印刷、コーティング、マスキング、レーザーの各工程は、プロジェクトごとに対応可否を確認する必要があります。

4. 色分け境界と位置合わせを確認する

目標の色に一致していても、境界が適切でなければ、外観上の要求を満たさない部品になることがあります。色が切り替わる境界の両側の領域と、その位置を規定する形状要素を定義してください。必要に応じてベクター形式のアートワークを使用し、実際の成形品データムを基準に色領域を位置付けます。

境界を規定する仕組みは、工程によって異なります。成形による境界は適格性を確認した成形方法と金型・治具の構成に従い、印刷による境界はアートワークと部品・治具間の位置合わせに従います。コーティングによる境界は、マスキング／塗布範囲と、後工程で除去を行う場合はその工程に従います。

三つの方法すべてに共通する単一の境界公差を設定しないでください。提案された工程で達成できる限界をサプライヤーに確認し、代表的な成形形状で承認します。曲面や傾斜のあるキー上面は、実際の3D部品として検査すべきであり、平面的なスクリーンショットだけで承認すべきではありません。

5. 金型・治具と二次工程を考慮する

金型を最終確定と見なす前に、色の構成を確定してください。単色で成形し、その後に印刷するキーパッドでは、同じ成形形状を複数の図柄バリエーションで共用できる場合があります。多色成形の設計では、色領域が選択した成形方法とより密接に結び付く場合があります。コーティングを用いる設計では、同じ基本形状を維持しながら、前処理、マスキング、コーティング、硬化、検査、レーザーの工程が追加される場合があります。

RFQと変更管理のため、次の事項を明確にしてください。

1. どの色を成形、印刷、コーティングで実現するか。
2. どの層が遮光も兼ねるか。
3. 各可視境界をどの工程で形成するか。
4. どの金型・治具が色に固有のものか。
5. 各二次工程を、どのアートワークの改訂版で管理するか。

二色キーパッド、二色成形、ツーショット成形を同義語として扱わないでください。2K多成分射出成形は異なる色のシリコーンを組み合わせる方法ですが、多色圧縮成形や二次工程のコーティング・印刷は別の製造方法です。

6. バックライトに合わせて色の積層構成を設計する

照明する領域ごとに、どこから光を出し、どこを暗いままにするか、LED消灯時の外観、LED点灯時の光出力、承認に用いるLEDとその駆動条件、許容する光漏れの境界を定義してください。

JASPERの既存のレーザー／コーティング記事では、成形シリコーン、中間のマスク／色層、外観を決める最上層の色、レーザー開口、保護コーティングを、表面の積層構成全体として扱っています。 より広範なシリコーンゴムキーパッド設計ガイドでも、成形材料に配合する顔料、印刷、不透明コーティング、レーザー加工部を、それぞれ異なる仕上げ上の役割として区別しています。

したがって、光学積層構成全体を承認してください。装飾用の表面色では遮光に必要な不透明性が足りない場合がある一方、成形材料に配合した暗色顔料が、他の部分で必要となる光の透過を低下させる場合もあります。

7. 規定した照明条件で色を承認する

シリコーンの外観が重要な場合、色見本やRAL指定に合わせるだけでは受入指示として不十分です。カラーペーストの参照値は目安であり、実際の成形色は異なることがあります。完成したシリコーン部品の受入条件を合意してください。

測定色値は、規定された光源と観測者の条件に依存します。条件等色（メタメリズム）によって、ある照明では一致する材料が別の照明では異なって見える場合があります。D65は一般的な昼光の基準ですが、製品の実際の観察環境を代表する光源条件を選定してください。

必要に応じて、次の事項を定義してください。

• 実物の基準見本、色見本板、または承認済みの初品。
• 目視評価に用いる一つまたは複数の光源、もしくは数値測定の条件。
• 表面のテクスチャー／光沢の状態と測定位置。
• 異なる構成同士を比較するかどうか。
• 色差評価を用いる場合、合意した評価方法と許容差。
• 照明付き製品の通電状態と非通電状態。

材料、仕上げ、測定器、顧客要求を確認せずに、他のプロジェクトの色公差をそのまま転用しないでください。

8. 段階的に検証する

各サンプルは、明確に定めた承認目的に使用してください。

• 色見本板／試験片：顔料、インク、コーティングの方向性を予備評価する。
• 多色成形サンプル：成形による色領域の位置と移行部を承認する。
• 加飾済みキーパッドサンプル：印刷／コーティングの位置合わせ、表面外観、密着性、摩耗を承認する。
• 通電した組立品：光の透過、遮光、判読性、他の領域への光の回り込みを承認する。

最終的に受け入れた構成を、図面、アートワークの改訂版、工程、検査条件とともに保管してください。

よくある質問

キーパッドのアートワークと仕上げをレビューする

有用なレビューのために、キーパッドの2D/3Dファイル、色分け図、ベクター形式のアートワーク、実物または名称で指定した色基準、不透明／半透明にする必要がある領域、通電時と非通電時の外観目標、照明付き製品のLED/PCBデータ、表面仕上げ、使用時および清掃時の接触・環境条件、試作数量と年間数量、そして未確定事項（TBD）をお送りください。

資料は、キーパッドの技術レビュー／RFQフォームから送信してください。

参考文献

1. JASPER、シリコーンゴムキーパッドのレーザー刻印表示と保護コーティング：https://www.jasperele.com/blog/laser-etched-silicone-keypad-legends-coatings/
2. JASPER、OEM製品向けシリコーンゴムキーパッド設計ガイド：https://www.jasperele.com/resources/silicone-rubber-keypad-design-guide/