JP2004124219A - アルミニウム外装品及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】電子機器の筺体などに用いられるアルミニウム外装品の光沢度、金属感を優れたものにする。
【解決手段】外装品形状に成形した成形体の表面を、基材に０．１μｍ以下の大きさの研磨材を保持させた研磨具で研磨し、陽極酸化処理を行ってアルミニウム外装品を得る。但し、研磨による研磨カスの付着が多い場合は、脱脂、エッチング、化学研磨を行ってもよい。
アルミニウム外装品は、表面に陽極酸化皮膜が形成されているとともに、表面の鏡面光沢度（６０度）が８０以上、表面粗さがＲａ：０．０１〜０．２μｍ、Ｒｚ：０．０４〜０．８μｍ、Ｒｙ：０．０８〜１．６μｍからなる。
【効果】高い光沢度と深い金属感が得られ、着色性にも優れている。操作者の指紋の付着も抑制される。
【選択図】　　　　なし

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鏡面を有し、電子機器の筺体などに用いられるアルミ外装品およびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
携帯電話、カメラ、携帯用録再生器などの筺体には、多くの場合に軽量のアルミニウム材料が利用されている。該筺体は、充分な強度を有するとともに、外観においても美観を有するものが望まれている。
通常のアルミニウム素材を使用したアルミ外装品の外観処理は、アルマイト処理が一般的であり、該アルマイト処理は、色付の自由度と、アルミ素地の金属感覚を損なわないため、広く利用されている（例えば特許文献１参照。）。
そして、上記処理方法を電子機器の筺体に採用することで、美観に優れ、強度が高く、軽量で携帯に好適な筺体を得ることができる（例えば特許文献２。）。
その一般的な製造工程では、
−プレス成形により所望の形状に成形体を製造→洗浄→ブラスト→化学エッチング→化学研磨→アルマイト処理→染料処理→封孔処理−
の手順によって処理がなされる。
【０００３】
【特許文献１】
特開昭５８−１４７５９２号公報（第１頁）
【特許文献２】
特開平１０−１４７８５７号公報（第１頁）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記製造工程では、ブラスト研磨によってアルミ素材の表面に細かな凹凸が生成され、アルマイトの前工程でのエッチング処理で光沢を上げる処理がなされるが、表面の凹凸面が残存して鏡面感覚の光沢面は得られ難くい。これは、ブラスト研磨によって形成される凹凸がエッチングでは充分に除去できず、さらにエッチングによってより細かな凹凸が形成されて白色傾向になることによって光沢度が充分に得られないと考えられる。
【０００５】
上記外観処理を採用せず、その他の表面処理で光沢を得ようとすると、メッキ・塗装の表面処理が一般的に採用される。しかし、いずれの外観処理においても、皮膜に手で触れた時に指紋が明確に付き、この欠点より採用が控えられている。また、塗装処理は金属素材の上に樹脂をかぶせる形となり、せっかくの金属感が損なわれる形となる。
【０００６】
本発明は、上記事情を背景としてなされたものであり、深い金属感と優れた光沢度を有し、しかも指紋が付きにくい表面性状を有するアルミニウム外装品およびその製造方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本発明のアルミニウム外装品のうち、請求項１記載の発明は、表面に陽極酸化皮膜が形成されているとともに、表面の鏡面光沢度（６０度）が８０以上、表面粗さがＲａ：０．０１〜０．２μｍ、Ｒｚ：０．０４〜０．８μｍ、Ｒｙ：０．０８〜１．６μｍからなることを特徴とする。
【０００８】
請求項２記載のアルミニウム外装品の発明は、請求項１記載の発明において、陽極酸化皮膜への着色処理がなされていることを特徴とする。
【０００９】
請求項３記載のアルミニウム外装品の発明は、請求項１または２に記載の発明において、刻印部が設けられており、該刻印部の表面の陽極酸化皮膜が研削されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項４記載のアルミニウム外装品の製造方法の発明は、外装品形状に成形した成形体の表面を、基材に０．１μｍ以下の大きさの研磨材を保持させた研磨具で研磨し、該成形体に陽極酸化処理を行うことを特徴とする。
【００１１】
すなわち本発明のアルミニウム外装品によれば、高い鏡面光沢度を有する陽極酸化皮膜が形成されており、指紋の付着が少なく、深い金属感と高い光沢度を有し、色付性も良好となる。
【００１２】
また、本発明のアルミニウム外装品の製造方法によれば、ブラストに際し比較的大きな凹凸の生成による光沢度の低下や、微細な凹凸面の生成による白色化がなく、深い金属感と高い光沢度を外装品の表面に付与することができる。この外装品表面に陽極酸化皮膜を施すことにより、金属感と光沢度が維持され、また、表面への指紋の付着が抑制される。該陽極酸化皮膜の生成により着色も良好に行うことができる。
【００１３】
以下に、本発明をさらに詳細に説明する。
・鏡面光沢度８０以上（測定角度６０度）
外装品表面の光沢度は、ＪＩＳ　Ｚ８７４１に規定される内容により定められ、その際の測定角度を６０度とする。
上記光沢度を８０以上とすることにより、外観上優れた光沢が感じられる。
・表面粗さ（圧延方向に対して垂直に測定）
・・Ｒａ：０．０１〜０．２μｍ
・・Ｒｚ：０．０４〜０．８μｍ
・・Ｒｙ：０．０８〜１．６μｍ
表面粗さは、ＪＩＳ　Ｂ０６０１に規定される内容により定められる。すなわち、Ｒａは算術平均粗さ、Ｒｚは十点平均粗さ、Ｒｙは最大高さを示している。
上記粗さの範囲において、良好な光沢度を有するとともに多様な色に染色することができる。
なお、より好適な範囲としてＲａ：０．０１〜０．０５μｍ、Ｒｚ：０．０４〜０．３０μｍ、Ｒｙ：０．０８〜０．４０μｍを示すことができる。
【００１４】
上記外装品の製造に際しては、所定の形状に加工された成形品に対し、基材に研磨材を保持させた研磨具を面接触させながら機械研磨して研磨する。該研磨で用いる研磨具としてはバフが挙げられる。その他に、ベルト研磨等により行うこともできる。
基材（バフ等）の材質は、本発明としては特定のものに限定されず、研磨の程度等を考慮して材質を選定することができる。また、基材に保持させる研磨材の材質も本発明としては特に限定されず、既知の材料を用いることができる。ただし、本発明としては、上記研磨材は０．１μｍ以下の大きさであることが望ましい。これよりも大きな研磨材を用いると、充分な光沢度を得ることが難しくなる。
該研磨では、上記で示される表面粗さが得られるように研磨具の選定や研磨時間等を定める。
研磨後には、従来法で行っているエッチング処理を行うことなく陽極酸化処理を行うか、研磨による研磨カスの付着が多い場合は、脱脂、エッチング、化学研磨を行い、陽極酸化処理を行う。なお、陽極酸化処理に先立って洗浄等を行うことは許容されるものであり、表面の研磨を伴う化学的、電気的エッチングを行わなければよい。
陽極酸化処理は、本発明としては処理条件が特に限定されるものではなく、既知の方法により行うことができる。
陽極酸化処理の後には、所望により着色処理を行うことができる。本発明としては、この着色処理を行うか否かは任意である。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の一実施形態を説明する。
アルミニウムまたは適宜の組成を有するアルミニウム合金を用いて、これら材料を熱間圧延、冷間圧延し、さらにプレス加工により所定の形状に成形して成形体を得る。なお、成形体を得るまでの工程は上記に限定されるものではなく、既知の適宜の方法を採用することができる。
成形体は、プレス時のプレス油を洗浄するなどのために洗浄工程に供される。該洗浄工程は、溶剤脱脂等の既知の脱脂処理により行うことができる。該洗浄処理を行うか否かは本発明としては任意である。
【００１６】
必要に応じて洗浄処理を行った成形体は、次に、本発明の研磨具を用いて研磨処理が施される。該研磨処理は、通常はバフ研磨により行う。
バフ研磨では、適宜の基材に研磨材を保持したバフを機械的に回転させたりして成形体の表面を研磨する。該研磨は、成形体の全面に行っても良く、また、所望により、一部の表面に行っても良い。
該研磨では、鏡面光沢度（６０度）が８０以上、表面粗さがＲａ：０．０１〜０．２μｍ、Ｒｚ：０．０４〜０．８μｍ、Ｒｙ：０．０８〜１．６μｍとなるのを目標にする。
【００１７】
上記研磨を行った成形体は、従来法で行われるエッチング処理を行うことなく陽極酸化処理を施すか、研磨による研磨カスの付着が多い場合は、脱脂、エッチング、化学研磨を行い、陽極酸化処理を行う。なお、陽極酸化処理に先立っては、上記研磨における研磨材や研磨屑の除去を目的に洗浄処理（水洗等）等による表面の清浄を行うことができる。
【００１８】
陽極酸化処理は、常法により行うことができ、成形体を陽極にして処理浴中で通電して陽極酸化皮膜を形成する。本発明としては、陽極酸化処理における処理浴の種別や処理条件が特定のものに限定されるものではない。該陽極酸化処理の条件を以下に例示する。
・陽極酸化条件
・電解電圧：５〜２５Ｖ（好ましくは９〜２０Ｖ）
・電流密度：０．５〜２Ａ／ｄｍ^２（好ましくは０．７〜１．５Ａ／ｄｍ^２）
・電解液：１０〜２０％硫酸溶液（好ましくは濃度１４〜１６％）
・電解温度：１０〜３０℃（好ましくは１８〜２２℃）
上記により得られる陽極酸化皮膜の厚さも本発明としては特に限定されるものではないが、例えば７〜１５μｍが挙げられる。
【００１９】
上記により陽極酸化皮膜が形成された成形体は、所望により着色処理を行うことができる。なお、陽極酸化皮膜形成後、着色処理前に水洗い等の表面洗浄を行うことは可能である。該着色処理では、陽極酸化皮膜を利用して着色を行うものであり、酸化皮膜の吸着性により、染料等が安定して固着される。
また、上記成形体は、陽極酸化皮膜形成後に操作案内や機器情報、社名ロゴ等の表示のために刻印を行うこともできる。該刻印がなされる刻印部では、刻印を良好に行えるように陽極酸化皮膜を研削しても良い。
【００２０】
さらに上記成形体では、耐食性の向上等のために所望により陽極酸化皮膜の封孔処理を行うことができる。該封孔処理は、例えば蒸気処理などにより皮膜を膨張させて孔を塞ぐ方法により行うことができる。上記着色処理を行う場合には、着色処理後に封孔処理を行うのが望ましい。
【００２１】
これら処理後に成形体を乾燥させることにより本発明のアルミニウム外装品が得られる。
該外装品は、ＪＩＳ　Ｚ８７４１に規定される表面の鏡面光沢度（６０度）が８０以上であり、ＪＩＳ　Ｂ０６０１に規定される表面粗さが、Ｒａ：０．０１〜０．２μｍ、Ｒｚ：０．０４〜０．８μｍ、Ｒｙ：０．０８〜１．６μｍからなる。そして所望により、陽極酸化皮膜には着色処理がなされ、刻印部の表面の陽極酸化皮膜が研削されている。
【００２２】
【実施例】
以下に本発明の実施例を比較例と対比しつつ説明する。
上記実施形態により製造されたアルミニウム合金成形体を用意し、該成形体に一部を除いてバフ研磨を施し、一部ではブラスト研磨を施した。バフ研磨では、綿バフからなる基材に大きさの異なる砥粒（研磨材；ノンクロン５０００）を保持させ、研磨を行った。バフ研磨を行ったものでは水洗いした後、研磨を行わなかったものでは一部をそのまま陽極酸化処理に供した。また、研磨を行わなかったものの一部と、ブラスト研磨を行ったものでは、ＮａＯＨ（濃度１００ｇ／ｌ、温度５０℃）によるエッチング処理（０．５分）を行った。該エッチングを施した成形体も上記と同様に陽極酸化処理に供した。
各供試材における陽極酸化処理条件は、以下の通りである。
・陽極酸化条件
・電解電圧：１３Ｖ
・電流密度：１．５Ａ／ｄｍ^２
・電解液　：１５％硫酸溶液
・電解温度：２０℃
・電解時間：３５分
また、陽極酸化処理後、一部の供試材では有機アゾ染料（ＴＡＣ４１５）を用いて着色処理を行った。
【００２３】
上記処理を行った各供試材について、ＪＩＳ　Ｚ８７４１に規定される表面の鏡面光沢度（６０度）と、ＪＩＳ　Ｂ０６０１に規定される表面粗さを測定した。
これら試験結果を表１に示す。
表から明らかなように、本発明材は、鏡面光沢度が高く、表面粗さも所定の範囲内にある。
一方、比較材では、鏡面光沢度が低く充分な光沢が得られていない。
【００２４】
【表１】

【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のアルミニウム外装品によれば、表面に陽極酸化皮膜が形成されているとともに、表面の鏡面光沢度（６０度）が８０以上、表面粗さがＲａ：０．０１〜０．２μｍ、Ｒｚ：０．０４〜０．８μｍ、Ｒｙ：０．０８〜１．６μｍからなるので、優れた光沢度と深い金属感が得られ、着色性にも優れている。
【００２６】
また、本発明のアルミニウム外装品の製造方法によれば、外装品形状に成形した成形体の表面を、基材に０．１μｍ以下の大きさの研磨材を保持させた研磨具で研磨し、該成形体に陽極酸化処理を行うので、金属感を損なうことなく高い光沢度を外装品に付与することができ、陽極酸化皮膜による良好な着色性を確保することができ、指紋の付着も抑制する。

Claims (4)

1. 表面に陽極酸化皮膜が形成されているとともに、表面の鏡面光沢度（６０度）が８０以上、表面粗さがＲａ：０．０１〜０．２μｍ、Ｒｚ：０．０４〜０．８μｍ、Ｒｙ：０．０８〜１．６μｍからなることを特徴とするアルミニウム外装品。
2. 陽極酸化皮膜への着色処理がなされていることを特徴とする請求項１記載のアルミニウム外装品。
3. 刻印部が設けられており、該刻印部の表面の陽極酸化皮膜が研削されていることを特徴とする請求項１または２に記載のアルミニウム外装品。
4. 外装品形状に成形した成形体の表面を、基材に０．１μｍ以下の大きさの研磨材を保持させた研磨具で研磨し、該成形体に陽極酸化処理を行うことを特徴とするアルミニウム外装品の製造方法。