(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スイッチ部材を樹脂成形する成形工程と、成形機より取り出したスイッチ部材を所定の温度にする温度調節工程と、温度調節されたスイッチ部材にレーザのエネルギー照射によって文字や模様を加工するエネルギー照射工程とを連続させて連続的に加工をおこなうスイッチ部材の製造方法であって、上記温度調節工程においては、スイッチ部材を成形機より取り出した時の温度よりも下げることを特徴とするスイッチ部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スイッチ部材及びその製造方法に関し、詳しくは、レーザのエネルギー照射により、文字や模様などを加工した加飾部（エネルギー照射部）を形成した合成樹脂製のスイッチ部材及びその製造方法に関し、更に詳しくは、加飾部に触れた感触を高めるとともに加飾部が明瞭でかつ光沢感を備えるようにしようとする技術に係るものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、特開平３−２１４８５号のように、例えば、物体の表面にレーザ光を照射してマーキングをした後、この加飾部あるいは加飾部がある物体の表面に透明なオーバーコート層を設けることで、加飾部の汚染及び摩耗を防止するようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このようにオーバーコート層を設ける場合に、そのための工程や装置が増すことになるものである。
【０００４】
ところで、レーザのエネルギー照射により、文字や模様等を加工し形成したスイッチ部材において、印刷並みの明瞭さを得るために照射エネルギーを強くする場合に、加飾部が粗面化され、操作に際して手で触れた時にざらつき感を生じ、加飾部の光沢感、耐摩耗性、耐汚染性が低下するなどという問題が生じるものであった。
【０００５】
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、レーザのエネルギーを照射して形成した加飾部において、触れたときの感触を高めるとともに加飾部が明瞭でかつ光沢感を備え、かつ、摩耗及び汚染され難いスイッチ部材の製造方法を提供することを課題とするものである。また、そのためには、検査工程を設けて、不良品を取り除く必要がある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１においては、スイッチ部材Ｓを樹脂成形する成形工程５と、成形機４より取り出したスイッチ部材Ｓを所定の温度にする温度調節工程６と、温度調節されたスイッチ部材Ｓにレーザのエネルギー照射によって文字や模様を加工するエネルギー照射工程７とを連続させて連続的に加工をおこなうスイッチ部材の製造方法であって、上記温度調節工程６においては、スイッチ部材Ｓを成形機４より取り出した時の温度よりも下げることを特徴とするものである。このような構成によれば、エネルギー照射によるスイッチ部材Ｓにおける面粗さ、発色度合を安定化させながら、生産性を高める。更に、成形機４より取り出したスイッチ部材Ｓは常温より温度が高くなっていて、温度を下げることでスイッチ部材Ｓの平滑性及び発色性を安定化させる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。図１（ａ）はスイッチ部材の概略平面図、同図（ｂ）は（ａ）のイ−イ線断面図、（ｃ）は同図（ａ）のロ−ロ線断面図である。
【０００８】
本発明におけるスイッチ部材Ｓは、例えば、特開平１０−３２６５３９号のようなピアノハンドル式スイッチの操作ハンドルとして使用されるものであり、例えば、ＡＢＳ樹脂あるいはＡＳ樹脂あるいはＡＢＳアロイ樹脂より選ばれた合成樹脂の成形品であり、スイッチ部材Ｓにおいて、操作部に触れた感触を高めるとともに操作部が明瞭でかつ光沢感を備えるようにしたものである。操作部はレーザのエネルギー照射により文字や模様等を加工するものであり、以下、詳述する。
【０００９】
（参考例１）
スイッチ部材Ｓの表面にレーザのエネルギー照射を施し、エネルギー強さを変えて粗さとざらつき感を測定した。その結果を下記の表１に示す。表１の結果よりざらつき感に違いを感じないのは、操作部となるエネルギー照射部１（照射部近傍を含む）の面粗さＲｐ１がエネルギー照射がされていない箇所である周辺部２の面粗さＲｐ２に対して３０倍以下の時である。
【００１０】
【表１】
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表１により、ざらつき感の違いが４０倍であれば充分に感じられ、２５倍ではほとんど感じられないのが判った。
【００１１】
しかして、図１に示すように、エネルギーが照射されない周辺部２の面粗さＲｐ２、つまり、平均面Ｆからの最大山部の高さが０．２μｍの場合は、エネルギー照射部１とその周辺部を含めた部分の面粗さＲｐ１が１．５μｍとなるようにした。
【００１２】
このように、エネルギー照射部１の面粗さが、周辺部２の面粗さ対して３０倍以下にすることで、エネルギー照射によって凹凸が付けられたエネルギー照射部１に手指を触れて操作をする場合に、エネルギー照射部１とその周辺部２とにおいて触感（ざらつき感）に差異を感じることを少なくする。
【００１３】
表２は他の参考例の測定データを示している。以下、詳述する。
【００１４】
（参考例２）
スイッチ部材Ｓの表面にレーザのエネルギー照射を施し、エネルギー強さを変えて粗さとざらつき感を測定した。その結果を下記の表２に示す。表２の結果よりざらつき感を感じないのは、周辺部２の面粗さＲｐ２が０．５μｍ以下で、エネルギー照射部１の面粗さＲｐ１が５．０μｍ以下の場合である。更に、エネルギー強さを変えてエネルギー照射部１とその周辺部２の色差（ΔＥ）を測定した。スイッチ部材Ｓが白色の場合の結果を表３に示し、スイッチ部材Ｓが茶色の場合の結果を表４に示す。表３，表４の結果より白色の場合は色差（ΔＥ）が５以上好ましくは色差（ΔＥ）が８以上、茶色の場合は色差（ΔＥ）が３以上好ましくは５以上であれば、明瞭性が良いことがわかった。
【００１５】
更に本参考例においては、図１に示すように、周辺部２の粗さＲｐ２を０．２μｍとし、エネルギー照射部１の面粗さＲｐ１は１．５μｍとなるようにした。更に、周辺部２よりもエネルギー照射部１の方が濃く、色差（ΔＥ）が３以上好ましくは５以上となるようにした。
【００１６】
【表２】
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【００１７】
【表３】
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【００１８】
【表４】
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しかして、エネルギーが照射されない周辺部２の面粗さＲｐ２が０．５μｍ以下であり、エネルギーが照射されるエネルギー照射部１の面粗さＲｐ１が５μｍ以下で、かつ、エネルギー照射による発色部３が周辺部２に対して濃く、その色差（ΔＥ）が３以上であることから、エネルギー照射部１を手指で触れて操作する場合に、ざらつきを感じないようにすることができ、かつ、５μｍ以下だから、印刷並みの光沢感を出すことができ、更に、色差（ΔＥ）が３以上であることから、エネルギー照射部１を周辺部２に対して明瞭にするのである。
【００１９】
図２は更に他の参考例を示す概略平面図であり、但し、本参考例の基本構成は上記参考例と共通であり、共通する部分には同一の符号を付して説明は省略する。
【００２０】
本参考例においては、エネルギー照射部１の発色部３の深さが２００μｍ以下にしたものである。
【００２１】
（参考例３）
エネルギー照射がされない周辺部２の面粗さＲｐ２が０．５μｍ以下である表面を有するスイッチ部材Ｓの表面に対して、レーザのエネルギー照射を行い、発色部３の合成樹脂表面からの深さＤが２００μｍ以下にすることによって、エネルギー照射部１の面粗さＲｐ１を５μｍ以下にすることができる。発色部３の合成樹脂表面からの深さＤ１が４００μｍになるようにエネルギー照射をした場合のエネルギー照射部１の面粗さＲｐ１は５μｍ以上になり、手で触れた場合にざらつきを感じた。
【００２２】
しかして、エネルギー照射部１の発色部３の深さが２００μｍ以下であることから、発色部３の深さを浅くして表面の凹凸を小さくして印刷並みの光沢感を出すことができる。
【００２３】
図３は更に他の参考例を示し、但し、本参考例の基本構成は上記参考例と共通であり、共通する部分には同一の符号を付して説明は省略する。
【００２４】
本参考例においては、エネルギー照射部１の発色部３の深さが２０μｍ以上にしたものである。
【００２５】
（参考例４）
面粗さＲｐ１が０．５μｍ以下である表面を有する合成樹脂製のスイッチ部材Ｓの表面に対して、レーザのエネルギー照射を施し、発色部３の合成樹脂表面からの深さＤ２を２０μｍ以上（２００μｍ以下）にすることによって、手で触れることにより発色部３が消えないことが耐摩耗試験により確認できた。
【００２６】
しかして、発色部３の深さＤ２を深くできて摩耗により発色部３が消えるようなことがないものである。
【００２７】
表５は更に他の参考例の光沢度の測定データを示す。
【００２８】
（参考例５）
本参考例においては、エネルギー照射部１の光沢度が６５以上であるようにしたものである。
【００２９】
【表５】
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表５は、レーザのエネルギー照射条件を変えて文字や模様を加工し、エネルギー照射部１の面粗さＲｐ１と光沢度を測定した結果を示す。光沢度６５以上にすると光沢性が発現されることがわかった。エネルギー照射部１の面粗さＲｐ１を５．０μｍ以下にすることで、光沢度を６５以上（８５以下）にすることができ、かつ、ざらつきを感じないスイッチ部材Ｓを得ることができる。
【００３０】
しかして、光沢度６５以上にすると光沢性が発現されて印刷並みの光沢感を持たせることができる。
【００３１】
（参考例６）
本参考例においては、図３（ａ）に示すように、エネルギー照射により形成された隣り合う発色部３を互いに重なることなく一直線状に配置し、更にその直線を平行に並べることで、ストライプ模様を形成する。これによりスイッチ部材Ｓに過剰な熱を与えることを防ぎ、手で触れてもざらつきを感じない。
【００３２】
しかして、熱影響を小さくすることができ、生産性を高めることができる。
【００３３】
（参考例７）
本参考例においては、図４に示すように、レーザのエネルギー照射中に、照射位置を移動させることにより、加工部の形状をエネルギー照射方向が約１００μｍで、幅方向が約５０μｍの灰色の楕円形状に発色させる。走査方向の間隔を１００μｍにすることでドット間の隙間を埋めることができ、加工部、つまり、発色部３の形状が５０μｍの直径の円形と比較して半分の時間で模様を描くことができる。
【００３４】
しかして、レーザのエネルギー照射中に照射位置をずらすことで、楕円形状に発色することができ、生産性を高めることができる。
【００３５】
（参考例８）
本参考例においては、図５（ｂ）に示すように、レーザのエネルギー照射により形成される発色部３の相当円の直径ａを８０μｍとし、隣接する発色部３の相当円の中心間距離ｂを１００μmとすることにより、人が見た場合、図５（ａ）に示すように、連続した発色部３に見えるのである。
【００３６】
しかして、隣り合う円形の発色部３,３間の距離が発色部３及びその近傍を含む相当円の直径ａの２倍以下（ｂ≦２×ａ）であり、人の目には発色部３,３間の隙間が見え難くて連続して見えるのである。
【００３７】
（参考例９）
本参考例においては、表６及び表７に示すように、スイッチ部材Ｓの加飾方法として、発泡、切除、炭化の３種類の加飾方法を比較した。その結果、発色部３の平滑性と明瞭性の両方の点において、炭化反応による加飾方法が適していることが分かった。
【００３８】
【表６】
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【００３９】
【表７】
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（参考例１０）
本参考例においては、図６に示すように、照射するエネルギー量を変化させたときの、発色部３の観察写真と発色部３と発色部３の周辺の色差（ΔＥ）関係を示したものである。明瞭な文字や模様を得るためには、色差がΔＥで少なくとも３以上でなければならない。観察結果よりΔＥが３以上の発色部３は、発泡により膨らんでいる。即ち、目標とする明瞭性を得るためには、発色部３が膨らむ程、エネルギーを加える必要がある。
【００４０】
しかして、発色部３を膨らませていることから、膨らませる程の強いエネルギーを加えることによって、発色部３を周辺部２との色差を大きくするのである。
【００４１】
（実施例）
図７は本発明の実施の形態を示し、本実施の形態においては、スイッチ部材Ｓを樹脂成形する成形工程５と、成形機４より取り出したスイッチ部材Ｓを所定の温度にする温度調節工程６と、冷却されたスイッチ部材Ｓにレーザのエネルギー照射によって文字や模様を加工するエネルギー照射工程７とを連続させて連続的に加工をおこなうものである。
【００４２】
具体的には、レーザのエネルギー照射時のスイッチ部材Ｓの温度はレーザ照射後のレーザ照射部１の粗さに影響を及ぼすため、成形機４より取り出したスイッチ部材Ｓを所定の温度にする。また、短時間でスイッチ部材の温度を変化させることができるため、製造において生産性を高めることができる。
【００４３】
しかして、エネルギー照射によるスイッチ部材Ｓにおける面粗さ、発色程度を安定化させながら、生産性を高めることができる。
【００４４】
（参考例１１）
図８は更に他の参考例を示し、本参考例においては、文字や模様を加工したスイッチ部材Ｓの発色度合を発色度検査工程８において検査するものである。
【００４５】
具体的には、エネルギー照射工程７後に、測色計９を備えた発色部３の発色度検査工程８において発色部３と目標色の色差を測定して、発色度が規格値外になったものを取り除く。
【００４６】
（参考例１２）
図９は更に他の参考例を示し、文字や模様を加工したスイッチ部材Ｓの平滑度を平滑度検査工程１０において検査するものである。
【００４７】
具体的には、エネルギー照射工程７後に、表面粗さ計１１を備えた平滑度検査工程１０においては、発色部３及びその周辺の表面粗さを測定して、平滑度が規格外になったものを取り除く。
【００４８】
（参考例１３）
図１０は更に他の参考例を示し、本参考例においては、エネルギー照射工程７後に、光沢計１２を備えた光沢度を光沢度検査工程１３において検査するものである。
【００４９】
具体的には、エネルギー照射工程７後に、発色部３及びその周辺を光沢計１２によって光沢度を測定し、光沢度が規格外になったものを取り除く。
【００５０】
（実施例）
本発明の実施の形態においては、スイッチ部材Ｓを成形機４より取り出した時の温度よりも下げるものである。
【００５１】
成形機４より取り出したスイッチ部材Ｓは常温より温度が高くなっており、エネルギー照射部１の平滑性及び発色性に影響を及ぼす。エネルギー照射時のスイッチ部材Ｓの温度と平滑性及び発色性の関係を表８に示す。この結果により、温度が高いと、発色性は良くなるが、粗さが大きくなり、平滑性が低下することが分かる。そのため品質を安定的に製造するため、スイッチ部材Ｓの温度を下げてレーザを照射するものである。
【００５２】
【表８】
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しかして、成形機４より取り出したスイッチ部材Ｓは常温より温度が高くなっていて、温度を下げることでスイッチ部材Ｓの平滑性及び発色性を安定化させることができる。
【００５３】
（参考例１４）
本参考例においては、スイッチ部材Ｓを成形機４より取り出した時の温度よりも上げるものである。
【００５４】
具体的には、成形機４より取り出したスイッチ部材Ｓは常温よりも温度が高くなっており、エネルギー照射部１の平滑性及び発色性に影響を及ぼす。表８の結果によりスイッチ部材Ｓの温度が上昇すると、スイッチ部材Ｓにかかる熱が過剰になり、平滑度が低下する。よって照射エネルギーを弱めることで所望の品質を得ることができ、かつ、省エネルギーで生産することができる。
【００５５】
しかして、成形機４より取り出したスイッチ部材Ｓは常温より温度が高くなっていて、更に温度を高めることで、レーザ等の照射エネルギーを低減させてもスイッチ部材Ｓの面粗さ、発色等の品質の安定化を損なうことなく所望の処理ができながら、省エネルギー化を図ることができる。
【００５６】
【発明の効果】
請求項１においては、スイッチ部材を樹脂成形する成形工程と、成形機より取り出したスイッチ部材を所定の温度にする温度調節工程と、温度調節されたスイッチ部材にレーザのエネルギー照射によって文字や模様を加工するエネルギー照射工程とを連続させて連続的に加工をおこなうスイッチ部材の製造方法であって、上記温度調節工程においては、スイッチ部材を成形機より取り出した時の温度よりも下げるから、エネルギー照射によるスイッチ部材における面粗さ、発色度合を安定化させながら、生産性を高める。更に、成形機より取り出したスイッチ部材は常温より温度が高くなっていて、温度を下げることでスイッチ部材の平滑性及び発色性を安定化させる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の参考例を示し、（ａ）はスイッチ部材の概略平面図、（ｂ）は（ａ）のイ−イ線断面図、（ｃ）は（ａ）のロ−ロ線断面図である。
【図２】  同上の他の参考例を示し、（ａ）は概略平面図、（ｂ）は（ａ）のハ−ハ線断面図、（ｃ）は比較例の断面図である。
【図３】  同上の他の参考例を示し、（ａ）は概略平面図、（ｂ）は（ａ）のニ−ニ線断面図である。
【図４】  同上の他の参考例を示し、（ａ）は概略平面図、（ｂ）はエネルギー照射部の拡大写真である。
【図５】  同上の他の参考例を示し、（ａ）は概略平面図、（ｂ）は説明図である。
【図６】  照射エネルギーの大小変化に伴うエネルギー照射部の状態を説明する説明図であり、ＯＭ観察の列はＯＭ写真の複写物、ＳＥＭ観察の列はＳＥＭ写真の複写物である。
【図７】  本発明の製造方法の実施の一形態を示す説明図である。
【図８】  同上の製造方法の参考例を示す説明図である。
【図９】  同上の製造方法の更に他の参考例を示す説明図である。
【図１０】  同上の製造方法の更に他の参考例を示す説明図である。
【符号の説明】
４ 成形機
５ 成形工程
６ 温度調節工程
７ エネルギー照射工程
Ｓ スイッチ部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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