JP2004314581A - Step engraving relief carving method - Google Patents

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JP2004314581A JP2003148389A JP2003148389A JP2004314581A JP 2004314581 A JP2004314581 A JP 2004314581A JP 2003148389 A JP2003148389 A JP 2003148389A JP 2003148389 A JP2003148389 A JP 2003148389A JP 2004314581 A JP2004314581 A JP 2004314581A
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Terushige Mitsuishi
晴重 三ツ石
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JUST RENAISSANCE KK
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C19/00Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by mechanical means

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a carving method which can execute solid step engraving without requiring special skills. <P>SOLUTION: The step engraving carving is executed to glass through the following processes, that is, a transfer film forming process, in which designs or the like are processed to an outline diagram forming a plurality of sections by a computer and a transfer film printed with the outline diagram is formed, a masking film forming process, in which the transfer film is superposed on a UV-curable masking film and it is irradiated with ultraviolet rays, and a sandblast process in which a cured part of the masking film is pasted on the surface of a material to be worked such as glass and the sandblast is executed while successively peeling the section to be carved. It is not necessary to cut the mask sheet with hands compared with the conventional step engraving carving method and also not necessary to have skills, experiences, and the intuition like a craftsman in each process of the designing of the mask sheet, the cutting, and the blast in the method. As a result, the work process, which conventionally takes for about thirty minutes, can be shortened to about the half of it. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガラス、石、木、金属、プラスチック等の被加工材料の表面に、希望の模様、絵図、文字などの図形をサンドブラスト方法で食刻することにより、被加工材料の表面に従来以上に深彫りのレリーフ彫刻を実現できるようにしたレリーフ彫刻システムに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、サンドブラスト方法によりガラスなどの被加工材料の表面に写真画像や絵図を再現する方法として、各種の方法が提案され実用化されている。例えば、特開平1−242299号公報に開示された「観賞用装置品の彫刻方法」では、写真像等を製版した透光部と非透光部からなるあみかけフィルムに紫外線硬化性液状樹脂を配設し、紫外線を投射して紫外線硬化性液状樹脂を硬化させると共に未硬化部を取り除いたマスクカバーを得、次にそのマスクカバーを被彫刻面に付着させサンドブラストすることにより、前記あみかけフィルムの非透光面に対応する部分を彫るようにした彫刻方法が提案されている。また、本願出願人が実用新案登録第3088855号公報に開示した「精密写真エッチングシステム」では、写真画像をコンピュータにより網掛け処理した網点画像を転写フィルムに印刷し、その転写フィルムをUV硬化性フィルムの上に重ねてその上から紫外線を照射した後にアルカリ処理したマスキングフィルムを作成し、そのマスキングフィルムをガラス等の被加工材料の表面に貼付してサンドブラストすることにより、精密な写真画像を食刻するシステムが提案されている。
【0003】
前述の彫刻方法はいずれも写真画像等を網点化し、その網点部分をサンドブラストにより彫刻するものであって、写真などの比較的精細な画像を彫刻面に再現することが出来るが、網点状に彫刻されるので彫刻が浅く平面的な彫刻しか実現できないものであった。
【0004】
一方、前述のような平面的な彫刻のほか、サンドブラストによりガラス面などに「段彫り」と呼ばれる立体的な彫刻を施す技法が知られている。これは、立体彫りとも言い、絵柄の立体感を強調する彫刻法で、花柄や植物柄、人物画や動物画などに多く、ガラスへ彫刻した絵柄にリアル性を持たせることができ、非常に芸術性の高い彫刻が出来ることが特徴である。段彫りを行う場合には、予め彫刻したい図案を描いたマスキングシートをガラス面に貼り、その図案を一部づつデザインカッター等で手作業によりカットして剥がして行き、その都度ブラストする手法が採られている。より立体的な深い段彫りをするためには、4〜7気圧程度の高い圧力でブラストするので、マスキングシートは高圧ブラストに耐える強く厚い材質とガラス面に強力に接着させる必要がある。従来から使われている加硫ゴム製などのマスキングシートでは、その厚さが1〜3mm程度であり、精緻な図案を描いてもその図案どおりにカットすることは難しく、マスクシートの図案、カッティング、ブラストの各工程において熟練とカンを要するいわば職人芸が必要とされた。カッティングの問題を解決する方法として、特開平6−55447号公報に開示された「マスキングシート及びサンドブラストによる文字等の彫刻方法」では、ペン先に切刃を取着したプロッタで文字等を切り込んだ加硫ゴム製マスキングシートを使うサンドブラストによる文字等の彫刻方法が提案されているが、プロッタ及び切刃による加工精度に制限されるという問題は残っている。
【0005】
また、サンドブラストによりガラス彫刻した加工面は、研磨材を吹き付けて彫刻することにより微細な凹凸を生じ、この凹凸により光が乱反射して加工面が白く濁ったように見える。そこで、透明感、立体感、遠近感を出すために、粗れた加工面をフッ酸により溶かすタペ仕上げといわれる表面処理を施すことが行われているが、フッ酸という劇薬を使わなければならず、また廃液処理の問題もあった。
【0006】
【特許文献1】
特開平1−242299号公報
【特許文献2】
実用新案登録第3088855号公報
【特許文献3】
特開平6−55447号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたもので、コンピュータにより図案等を複数区画をなすアウトライン線図に加工し、そのアウトライン線図を印刷した転写フィルムを作成し、その転写フィルムをUV硬化性のマスキングフィルムに重ねて紫外線を照射した後、マスキングフィルムの硬化部分をガラス等の被加工材料の表面に貼付し、彫刻すべき区画を順次剥がしながらサンドブラストを行うことにより、特別な技能を要することなく立体的な段彫りができる彫刻方法を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項1に記載の段彫りレリーフ彫刻方法は、サンドブラストによりガラス等の被加工材料の表面に模様、絵、文字等の図形を段彫り彫刻する方法であって、コンピュータにより画像、模様、絵、文字等を太さ約100μの輪郭線が囲む一以上の区画をなすアウトライン線図に作成し、そのアウトライン線図をプリンタにより透明紙等に印刷した転写フィルムを作る転写フィルム作成工程と、前記アウトライン線図を印刷した転写フィルムを、たわみ性フィルムによる基台層とUV硬化性樹脂組成物からなる感光層の二層からなるUV硬化性フィルムの感光層の上に重ねてその上から紫外線を照射した後に該UV硬化性フィルムをアルカリ処理することにより、UV硬化性フィルムの感光層の前記アウトライン線図の太さ約100μの輪郭線に対応する非硬化部分が取り除かれて硬化部分が残ったマスキングフィルムを作るマスキングフィルム作成工程と、該マスキングフィルムの感光層を被加工材料の表面に貼付し、次にマスキングフィルムの感光層の硬化部分の前記輪郭線に囲まれた一以上の各区画を予め決めた順に被加工材料の表面から剥がし、その都度露出した被加工材料の表面をサンドブラストにより彫刻するサンドブラスト工程と、を備えたことを特徴とする。
【0009】
また、請求項1記載の段彫りレリーフ彫刻方法において、UV硬化性フィルムは、たわみ性フィルムである基台層と厚さ約200μのUV硬化性樹脂組成物である感光層の二層からなりかつ感光層の上部に保護膜を被せたものであって、転写フィルムを感光層の上から重ねて紫外線を照射する際にその保護膜を取り除いたものであることを特徴とする。
【0010】
また、請求項1記載の段彫りレリーフ彫刻方法において、UV硬化性フィルムは、予めたわみ性フィルムである基台層と厚さ約100μのUV硬化性樹脂組成物である感光層の二層からなるフィルムを感光層の面を合わせて二枚重ねにして貼り合せた後に一方の基台層を取り除いたものであることを特徴とする。
【0011】
また、請求項1〜3に記載の段彫りレリーフ彫刻方法において、サンドブラスト工程の後に、ケイ酸(SiO)を主成分とするアルコキシ金属塩系コーティング剤により、サンドブラストにより図柄を彫刻したガラス等の表面にコーティングを施すコーティング工程を備えたことを特徴とする。
【0012】
また、請求項1〜3に記載の段彫りレリーフ彫刻方法において、サンドブラスト工程の後にサンドブラストにより図柄を彫刻したガラス等の表面に粉状顔料による着色を施す着色工程を備え、かつ、その着色したガラス等の表面にケイ酸(SiO)を主成分とするアルコキシ金属塩系コーティング剤によりコーティングを施すコーティング工程を備えたことを特徴とする。
【0013】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を、代表的な実施例に基づいて、図を用いて説明する。図1は、本発明の、サンドブラストによりガラス等の被加工材料の表面に模様・絵・文字等の図形を段彫りレリーフ彫刻する方法の各作業工程を示す図である。
図1に示すように、本発明の段彫りレリーフ彫刻方法は、
(イ)コンピュータにより画像、模様、絵、文字等を太さ約100μの輪郭線が囲む一以上の区画をなすアウトライン線図に作成し、そのアウトライン線図をプリンタにより透明紙等に印刷した転写フィルムを作る転写フィルム作成工程、
(ロ)前記アウトライン線図を印刷した転写フィルムを、たわみ性フィルムによる基台層とUV硬化性樹脂組成物からなる感光層の二層からなるUV硬化性フィルムの感光層の上に重ねてその上から紫外線を照射した後に該UV硬化性フィルムをアルカリ処理することにより、UV硬化性フィルムの感光層の前記アウトライン線図の太さ約100μの輪郭線に対応する非硬化部分が取り除かれて硬化部分が残ったマスキングフィルムを作るマスキングフィルム作成工程、
(ハ)該マスキングフィルムの感光層を被加工材料の表面に貼付し、次にマスキングフィルムの感光層の硬化部分の前記輪郭線に囲まれた一以上の各区画を予め決めた順に被加工材料の表面から剥がし、その都度露出した被加工材料の表面をサンドブラストにより彫刻するサンドブラスト工程、
(ニ)着色を望む場合に、サンドブラストにより彫刻されたガラス等の被加工材料の彫刻面に顔料を塗布する着色工程、
(ホ)サンドブラストにより彫刻されたガラス等の被加工材用の彫刻面、又はその彫刻面に着色した上に、コーティング剤によりコーティングを施すコーティング工程、
以上の各工程を経て行われる。
【0014】
転写フィルム作成工程では、ガラス面などに彫刻を希望する図形を、コンピュータにより作成する。図形の元となる図案(画像・模様・絵・文字等)を、スキャナによりコンピュータに入力し、画像処理ソフトを用いて太さ約100μの輪郭線図に変換処理する。図案はインターネットや通信回線等から通信端末を通じてコンピュータに取り込んでもよく、又は、作図ソフトによりコンピュータの画面上で太さ約100μの輪郭線図を直接作図してもよい。図2Aは、作図ソフトにより作成した簡単な花びらの図であって、太さ約100μの輪郭線11が囲む複数の区画をなすアウトライン線図である。輪郭線が複数の区画をなすように作成するのは、後の工程でマスキングフィルムに転写した後ガラス面等に貼付してサンドブラストする際に、マスキングフィルムの線図部分を区画ごとに剥がして順次サンドブラストするためである。図2Bは、図2Aの花びらの図を転写したマスキングフィルム(硬化部)をガラス面に貼付した状態を黒墨で表わした平面図である。
次に、作成したアウトライン線図をプリンタにより透明紙等に印刷し転写フィルムを作る。プリンタは、約100μの線が印刷できるものであれば、レーザープリンタ、インクジェットプリンタあるいは熱転写プリンタなどのいずれでもよい。印刷用紙は、前記プリンタで約100μの線が印刷できるトレーシングペーパーや合成樹脂材料のシートなどがよく、厚さが100μ以下であることが望ましい。本実施例では、表面に微細な凹凸による艶消し処理を施した厚さ約100μのポリエステルシートに、レーザープリンタにより印刷した。これにより、印刷時の細線のぼやけが無く、また、次工程においてUV硬化性フィルムの上に重ねてその上から紫外線を照射する際に紫外線が線に隠れた部分にまで入り込むことが少ないので、線の太さを正確に転写することができる。こうして印刷されたものが転写フィルムとなる。
【0015】
マスキングフィルム作成工程では、前工程で作成した転写フィルム10をその印刷面がUV硬化性フィルム20の感光層22に接するように重ねて紫外線露光器30にセットし、転写フィルム10の側から紫外線を照射する。図3はマスキングフィルム作成工程におけるUV硬化性フィルムの状態を示す説明図である。図3Aは未使用時の保護膜を被った状態のUV硬化性フィルムの断面図であり、図3Bは露光器にセットした転写フィルムとUV硬化性フィルムを示す部分拡大断面図であり、図3Cはアルカリ処理した後のマスキングフィルムの部分拡大断面図であり、図3Dはマスキングフィルムをガラス面に貼付し基台層を剥離した状態を示す部分拡大断面図である。(図3B〜D及び後述する図4A〜D、図6A〜Eにおいて、図を見やすくするために断面部を表わす斜線を省略した。)
UV硬化性フィルム20は、たわみ性フィルムによる基台層21と、UV硬化性樹脂組成物からなる感光層22との二層からなるが、未使用の状態では感光層22の上面に離型フィルムからなる保護膜25が張り合わされており(図3A参照)、使用時にその保護膜25を剥離して取り除き転写フィルムに重ね合わせて紫外線露光器30上にセットする(図3B参照)。こうして、転写フィルム10の側から紫外線を照射すると、転写フィルム10に印刷されたアウトライン線図のアウトライン線の部分は紫外線が遮られてUV硬化性フィルムの感光層22には到達しないので硬化せず(非硬化部23)、アウトライン線以外の部分は紫外線が感光層22に到達してその部分が硬化する(硬化部24)。露光した後に転写フィルム10を外し、UV硬化性フィルム20をアルカリ処理すると、感熱層22は非硬化部23が洗い流され、硬化部24だけが残される。このようにして、紫外線照射により転写フィルム10に印刷されたアウトライン線図がUV硬化性フィルム20に転写され、アルカリ処理によりUV硬化フィルム20は感光層の非硬化部23が除外されたマスキングフィルム29となる(図3C参照)。
【0016】
マスキングフィルム29は、ガラス面にサンドブラストするときのマスク材となるが、本実施例ではガラス面に4〜5mm程度の段彫り彫刻を施すために、エアガンにより60〜120番の粗い粒子の研磨材を5〜6気圧の空気圧でガラス面に噴射する。このとき、薄いマスキングフィルムでは破れたり、端部がガラス面から剥がれたりして、精密な食刻が出来なくなる。また、感光層が厚いと露光に時間がかかり、100μ程度の細線が正確に転写できなくなる。従って、感光層の厚さは約200μ程度であることが好ましい。
【0017】
通常、UV硬化性フィルムは、長尺のシートが小径のボビンに巻かれたロール状で販売され、保管される。従って、使用時に巻ぐせによる湾曲があり、種々の不都合を生ずる。そこで、上に述べた感光層の厚さ約200μのUV硬化性フィルムを用いる代わりに、感光層の厚さ約100μのUV硬化性フィルムを感光層の面を合わせて二枚重ねにして貼りあわせることにより、巻ぐせによる湾曲が互いに逆方向となって相殺され、その後に一方の基台層を取り除いて、感光層が合計約200μの厚さとなりかつ湾曲が修正されたUV硬化性フィルムを用いることが好ましい。このようなUV硬化性フィルムを用いることにより、紫外線露光時に転写フィルムとの密着がよく、100μの細線も正確に転写することが可能になる。
【0018】
サンドブラスト工程では、まず、段彫り彫刻をしたいガラス製品の表面に液体糊を薄く塗布し、その上に前工程で作成したマスキングフィルム29を感光層22がガラス面に接するように貼付し基台層21を剥離する(図3Dは基台層を取り除いた後感光層の硬化部24がガラス面に貼付された状態を示す部分拡大断面図である)。このとき、ガラス面に貼付された硬化部24は、図2Bに示すように、花びらの図が複数の区画をなすように表れる(図2Bでは、硬化部24を黒墨で表わした)。この硬化部24の花びらの図の各区画を予め決めた順にガラスから剥がし、その都度露出したガラスの表面をサンドブラストにより彫刻する。図4A〜Dはマスキングフィルム(硬化部24)を貼付したガラス面にサンドブラストする状態を示す部分拡大断面図である。最初にマスキングフィルム(硬化部24)の区画01を剥離し、露出したガラス面を図4Aに示すようにサンドブラストすると、図4Bに示すようにガラス面が彫刻(彫刻部01’)される。次に、マスキングフィルム(硬化部24)の区画02を剥離し、露出したガラス面を図4Cに示すようにサンドブラストすると、図4Dに示すようにガラス面が彫刻(彫刻部02’)される。このように、マスキングフィルムの各区画を予め決めた順に剥離し、順次露出したガラス面をサンドブラストにより彫刻してゆく。図5Aは、ガラス面に貼付されたマスキングフィルム(硬化部24)の各区画を示す平面図である。図5Bは、図5Aの断面部指示線a−aに対応する部分の段彫り彫刻したガラスの断面図である(図5Aの区画01〜06にそれぞれ対応して彫刻部01’〜06’が彫刻される)。各区画の彫刻する順番は、図柄の中心部から周辺部に拡がるように、かつ図柄によって彫刻しやすいように順を決める。このとき、最初の区画01を彫刻するときはその輪郭線近傍まで深く掘り、次の区画02を彫刻するときは最初に彫刻した区画01との境界部を浅く掘りかつ未彫刻の区画との境界部は深く掘って段差をつけ、以降同様に先に彫刻した区画との境界部は浅く掘りかつ未彫刻の区画との境界部は深く掘って段差をつけることが、段彫り彫刻を立体的に見せる技法である。
サンドブラストは、図4及び図5に示すように、マスキングフィルム(硬化部24)の各区画を順次剥がしながら行うが、エアガンの大きさやノズル形状により、彫刻する範囲を調整することができる。転写フィルム作成時にアウトライン線図の輪郭線の太さを約100μとしたことにより、マスキングフィルム(硬化部24)の各区画は輪郭線の部分が取り除かれた約100μの間隙をもって隣接しているが、ある区画をブラストする際に近傍の間隙にサンドが当たってもその間隙が約100μと細いため、本実施例のように60〜120番の粗い粒子のサンド(研磨材)を使用した場合には、その間隙にサンドが殆ど侵入せず間隙部のガラス面は食刻されない。すなわち、段彫り彫刻した図形の輪郭線がくっきりと残り、立体感を損なうことがない。
上述のサンドブラスト工程によれば、従来の段彫り彫刻方法に較べて、マスクシートを手でカットする必要がなく、マスクシートの図案、カッティング、ブラストの各工程において職人芸的な熟練とカンを必要としないので、従来では約30分を要した作業工程を約半分の時間に短縮することができた。
【0019】
サンドブラストにより彫刻したガラスの加工面は、研磨材を吹き付けて彫刻することにより微細な凹凸を生じ、この凹凸により光が乱反射して加工面が白く濁ったように見える。コーティング工程では、サンドブラスト後ガラス彫刻面を洗浄し、微細な凹凸を生じたガラス彫刻面にケイ酸(SiO)を主成分とするアルコキシ金属塩系コーティング剤を塗布する。このアルコキシ金属塩系コーティング剤はアルコール性の加水分解・縮重合型コーティング剤で疎水性・遮蔽性のガラス質膜を作ることを特徴とする。ガラスの主成分はケイ酸(SiO)であり、ガラスにこのアルコキシ金属塩系コーティング剤を塗布するとガラスとほぼ同質のガラス質膜を作り、このガラス質の塗膜は撥水性(水との接触角60〜100度)で耐人工汚染性(落書防止性など)に優れ、耐薬品性が良く、電気絶縁性、非粘着性を示し、また、不燃・無煙性で耐候性が良く、高硬度の艶のあるホーロー調塗膜を作る。本実施例では、株式会社日板製作所製コーティング剤「セラミカG90」を用いたが、常温または低温加熱によって硬化し、基材となるガラスとほぼ同質のガラス質膜を作るところから基材ガラスと同化し、サンドブラストにより生じた加工面の微細な凹凸を埋めて透明感・立体感・遠近感を損なわず、段彫り彫刻の質感、高級感、芸術性を更に高めることができた。
図6Aは、サンドブラストにより段彫り彫刻したガラスの部分拡大断面図である。図6Bは、図6Aのサンドブラストによる彫刻面41のb−b部の拡大図であって彫刻面41がサンドブラストにより微細な凹凸を示している。図6Cは、図6Aのb−b部の彫刻面41にコーティング剤によりコーティングを施した状態を示すガラス彫刻面の部分拡大断面図である。上述のようにコーティングしたガラス彫刻面は、フッ酸処理した場合と同様に滑らかで透明感あるものとなり、しかもフッ酸処理のような浄化排水等の大掛かりな設備や許可を必要としない。
【0020】
また彫刻面に着色する場合は、前記コーティング工程の前に着色工程を設けて、サンドブラストにより微細な凹凸を生じたガラス彫刻面を洗浄後フタロシアニン系・モノアゾ系・ジスアゾ系の化合物である粉状顔料を塗布する。この粉状顔料はガラス彫刻面の凹凸を埋めてその表面を滑らかな状態にしつつ希望の色に着色することができる。図6Dは、図6Aのb−b部の彫刻面41に粉状顔料に塗布した状態を示す。図6Eは、図6Aのb−b部の彫刻面41に粉状顔料を塗布した後コーティングを施した状態を示すガラス彫刻面の部分拡大断面図である。こうして粉状顔料を塗布した彫刻面を前記のコーティング工程によりコーティングすることで、着色面を撥水製・耐薬品性・耐汚染性等で保護するだけでなく、段彫りレリーフに更に装飾性、芸術性を高めることができる。
【0021】
本発明の段彫りレリーフ彫刻方法の各工程に使用するパソコン装置・スキャナ・レーザープリンタ・紫外線露光機・ブラストマシンなどの機器はいずれも小型のものを店内に置いて使用することができ、客から彫刻したい図案の提供を受ければ、直ちに店内でガラス製品等へのサンドブラストをすることができる。すなわち、客が図案を持参し又は店に用意した図案見本から希望の図案を選び、希望するガラス製品等への彫刻を注文した後、本発明の段彫りレリーフ彫刻方法により店内で前記の各工程を短時間で作業して、彫刻したガラス製品等をその場で引き渡すことも可能となる。また、店に通信端末を備えて、インターネット若しくは携帯電話等の通信回線を経由して客が提供した図案を受け付けることも可能である。そこで、ガラス製品等の販売店や観光地等の記念品売場、結婚式場、各種催し物会場において本発明の段彫りレリーフ彫刻方法の各工程を備えた段彫りレリーフ彫刻システムを設備し、ガラス製品等に客の希望する図案を加飾して販売するビジネスを提供することができる。また、この段彫りレリーフ彫刻システムをワンボックスカーなどの車両内に設備し、催し物会場へ移動して営業することもできる。このように、段彫りレリーフ彫刻システムと各作業工程のマニュアルをパッケージ化して、作業ノウハウ及び営業ノウハウの指導を含めたフランチャイズシステムをビジネスとして展開することが可能になる。
【0022】
以上に説明した実施例では、本発明の段彫りレリーフ彫刻方法により彫刻する被加工材料としてガラスを用いた例を示したが、ガラス以外に石材、金属、セラミック、プラスチック又は木材であってもよい。本発明の段彫りレリーフ彫刻方法により、グラス、食器、灰皿、鏡、大理石、墓石、キーホルダー、ネームプレート、携帯電話機の筐体、花器、表札、看板など各種のガラス製品、石材製品、金属製品、セラミック製品、プラスチック製品、木材製品に段彫り彫刻することができる。
【0023】
【発明の効果】
本発明は、以上説明した形態で実施され、以下に記載する効果を奏する。
ガラス面に彫刻する図形をコンピュータによりアウトライン線図化するので、約100μの細い輪郭線を正確に描くことができ、また、その輪郭線が一以上の区画をなすアウトライン線図に作成したことにより、サンドブラストするときにマスクフィルムの各区画を正確にかつ容易に剥離することができるので、従来の段彫り彫刻方法に較べて、マスクシートを手でカットする必要がなく、マスクシートの図案、カッティング、ブラストの各工程において職人芸的な熟練とカンを必要としないので、従来では約30分を要した作業工程を約半分の時間に短縮する。また、ペン先に切刃を取着したプロッタで文字等を切り込んだ加硫ゴム製マスキングシートを使うサンドブラストによる文字等の彫刻方法のように、プロッタ及び切刃による加工精度に制限されることもない。
また、サンドブラストするときマスクフィルムの各区画間の間隙が約100μと狭いので、その間隙部は食刻されず、段彫り彫刻した図形の輪郭線がくっきりと残り立体感を損なうことがない。
また、マスクフィルムの感光層の厚さを約200μとしたので、転写フィルムから短時間で露光ができ、100μ程度の細線が正確に転写できる。ガラス面に4〜5mm程度の段彫り彫刻を施すために、エアガンにより60〜120番の粗い粒子の研磨材を5〜6気圧の空気圧でガラス面に噴射しても、マスキングフィルムが破れたり、端部がガラス面から剥がれたりせず、精密な食刻ができる。
また、UV硬化性フィルムは、予めたわみ性フィルムである基台層と厚さ約100μのUV硬化性樹脂組成物である感光層の二層からなるフィルムを感光層の面を合わせて二枚重ねにして貼り合せたものを用いることにより、巻ぐせによる湾曲が互いに逆方向となって相殺され、紫外線露光時に転写フィルムとの密着がよく、太さ100μの細線も正確に転写することが可能になる。
また、ケイ酸(SiO)を主成分とするアルコキシ金属塩系コーティング剤により、サンドブラストにより図柄を彫刻したガラス等の表面にコーティングを施すことにより、基材となるガラスとほぼ同質のガラス質膜を作るところから基材ガラスと同化し、サンドブラストにより生じた加工面の微細な凹凸を埋めて透明感・立体感・遠近感を損なわず、段彫り彫刻の質感、高級感、芸術性を更に高めることができた。しかも、フッ酸処理のような浄化排水等の大掛かりな設備や許可を必要としない。
また、また彫刻面に着色する場合は、サンドブラストにより微細な凹凸を生じたガラス彫刻面を洗浄後フタロシアニン系・モノアゾ系・ジスアゾ系の化合物である粉状顔料を塗布することにより、この粉状顔料がガラス彫刻面の凹凸を埋めてその表面を滑らかな状態にしつつ希望の色に着色することができ、段彫りレリーフに更に装飾性、芸術性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の段彫りレリーフ彫刻方法の作業工程を示す工程図である。
【図2】作図ソフトにより作成した簡単な花びらのアウトライン線図(A)、ガラス面に貼付したマスキングフィルムを示す平面図(B)である。
【図3】未使用時のUV硬化性フィルムの断面図(A)、露光器にセットした転写フィルムとUV硬化性フィルムを示す部分拡大断面図(B)、アルカリ処理したマスキングフィルムを示す部分拡大断面図(C)、マスキングフィルムをガラス面に貼付し基台層を剥離した状態を示す部分拡大断面図(D)である。
【図4】マスキングフィルムの1区画を剥離してサンドブラストする状態を示す部分拡大断面図(A)、彫刻されたガラス面を示す部分拡大断面図(B)、マスキングフィルムの隣の区画を剥離してサンドブラストする状態を示す部分拡大断面図(C)、彫刻されたガラス面を示す部分拡大断面図(D)である。
【図5】マスキングフィルムの各区画を示す平面図(A)、サンドブラストにより段彫り彫刻したガラスの断面図(B)である。
【図6】サンドブラストにより段彫り彫刻したガラス彫刻面の部分拡大断面図(A)、図6Aのガラス彫刻面のb−b部の拡大図(B)、ガラス彫刻面にコーティングを施した状態を示す図6Aのb−b部の拡大図(C)、ガラス彫刻面に粉状顔料に塗布した状態を示す図6Aのb−b部の拡大図(D)、ガラス彫刻面に粉状顔料を塗布した後コーティングを施した状態を示す図6Aのb−b部の拡大図(E)である。
【符号の説明】
10・・転写フィルム
11・・輪郭線
20・・UV硬化性フィルム
21・・基台層
22・・感光層
23・・感光層22の非硬化部
24・・感光層22の硬化部
25・・保護膜
29・・マスキングフィルム
30・・紫外線露光器
40・・ガラス
41・・サンドブラストによる彫刻面
42・・粉状顔料
43・・コーティング剤
01〜06・・マスキングフィルム(硬化部)の区画
01’〜06’・・区画01〜06に対応する彫刻部
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
According to the present invention, a desired pattern, picture, character, or other graphic is etched on a surface of a material to be processed such as glass, stone, wood, metal, or plastic by a sandblasting method. The present invention relates to a relief engraving system capable of realizing deep relief engraving.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, various methods have been proposed and put to practical use as a method of reproducing a photographic image or a picture on a surface of a material to be processed such as glass by a sandblast method. For example, in the "engraving method of ornamental device product" disclosed in JP-A-1-242299, an ultraviolet-curable liquid resin is applied to a semi-finished film composed of a light-transmitting portion and a non-light-transmitting portion made of a photographic image or the like. Arranged, a UV-curable liquid resin is cured by curing the UV-curable liquid resin and an uncured portion is removed to obtain a mask cover, and then the mask cover is adhered to a surface to be engraved and sandblasted, whereby the film is exposed. There has been proposed an engraving method for engraving a portion corresponding to a non-light-transmitting surface. Further, in the “precision photographic etching system” disclosed in Japanese Utility Model Registration No. 3088855 by the present applicant, a halftone image obtained by shading a photographic image by a computer is printed on a transfer film, and the transfer film is subjected to UV curing. A masking film that is alkali-treated after being superposed on the film and irradiated with ultraviolet light from above is created, and the masking film is adhered to the surface of a material to be processed such as glass and sandblasted, so that a precise photographic image can be eaten. An engraving system has been proposed.
[0003]
All of the engraving methods described above convert a photographic image or the like into a halftone dot and engrave the halftone dot portion by sandblasting. A relatively fine image such as a photograph can be reproduced on the engraved surface. Since the sculpture is shaped like a sculpture, the sculpture can only be realized in a shallow and flat sculpture.
[0004]
On the other hand, in addition to the above-described planar engraving, a technique of performing three-dimensional engraving called “step engraving” on a glass surface or the like by sandblasting is known. This is also called three-dimensional engraving, and is a sculpture method that emphasizes the three-dimensional effect of the pattern.It is often used in flower and plant patterns, portraits and animal paintings, etc. It is characterized by high artistic sculpture. When performing step engraving, a method of pasting a masking sheet on which the pattern to be engraved is drawn in advance on a glass surface, cutting the pattern by hand with a design cutter or the like, peeling it off, and blasting each time is adopted. Have been. In order to make a more three-dimensional deep carving, blasting is performed at a high pressure of about 4 to 7 atm. Therefore, the masking sheet needs to be strongly bonded to a glass material and a strong and thick material that can withstand high-pressure blasting. Conventionally used masking sheets made of vulcanized rubber, etc., have a thickness of about 1 to 3 mm, and it is difficult to cut them as designed even when drawing elaborate patterns. In each step of blasting, skill and skill were required, so to speak, craftsmanship. As a method for solving the problem of cutting, in the "engraving method of characters and the like by using a masking sheet and sand blast" disclosed in JP-A-6-55447, characters and the like are cut with a plotter having a cutting edge attached to a pen tip. A method of engraving characters and the like by sandblasting using a vulcanized rubber masking sheet has been proposed, but there remains a problem that the processing accuracy is limited by a plotter and a cutting blade.
[0005]
Further, the processed surface engraved with glass by sandblasting generates fine irregularities by engraving by spraying an abrasive, and the irregularities reflect light irregularly, so that the processed surface looks white and cloudy. Therefore, in order to give a sense of transparency, three-dimensional feeling, and perspective, surface treatment called tape finish, which dissolves the rough processed surface with hydrofluoric acid, is performed, but a powerful drug called hydrofluoric acid must be used. There was also a problem of waste liquid treatment.
[0006]
[Patent Document 1]
JP-A-1-242299
[Patent Document 2]
Japanese Utility Model Registration No. 3088855
[Patent Document 3]
JP-A-6-55447
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of such a conventional problem, and processes a design or the like into an outline diagram forming a plurality of sections by a computer, creates a transfer film on which the outline diagram is printed, and transfers the transfer film. After the film is laid on a UV-curable masking film and irradiated with ultraviolet light, the cured portion of the masking film is applied to the surface of the material to be processed such as glass, and sandblasting is performed while sequentially peeling off the sections to be engraved. It is an object of the present invention to provide an engraving method capable of performing three-dimensional step carving without requiring complicated skills.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, a relief engraving method according to claim 1 is a method for engraving a pattern such as a pattern, a picture, and a character on a surface of a material to be processed such as glass by sandblasting, Using a computer, create an outline diagram that forms one or more sections surrounded by a contour line of about 100μ in thickness, such as images, patterns, pictures, characters, etc., and create a transfer film by printing the outline diagram on a transparent paper or the like with a printer. Transfer film making step, the transfer film on which the outline diagram is printed, on the photosensitive layer of the UV-curable film consisting of a base layer of a flexible film and a photosensitive layer composed of a UV-curable resin composition The UV curable film is subjected to an alkali treatment after being irradiated with ultraviolet light from above, thereby obtaining the outline line of the photosensitive layer of the UV curable film. A masking film forming step of removing a non-cured portion corresponding to a contour line having a thickness of about 100 μ to form a masked film in which a cured portion remains, and affixing a photosensitive layer of the masking film to a surface of a material to be processed; Sandblasting in which one or more sections surrounded by the outline of the cured portion of the photosensitive layer of the masking film are peeled off from the surface of the material to be processed in a predetermined order, and the exposed surface of the material is engraved by sandblasting in each case. And a step.
[0009]
In addition, in the relief engraving method according to claim 1, the UV curable film is composed of a base layer that is a flexible film and a photosensitive layer that is a UV curable resin composition having a thickness of about 200 μm. A protective film is provided over the photosensitive layer, and the protective film is removed when the transfer film is overlaid on the photosensitive layer and irradiated with ultraviolet rays.
[0010]
In the relief engraving method according to claim 1, the UV curable film comprises two layers: a base layer that is a flexible film in advance and a photosensitive layer that is a UV curable resin composition having a thickness of about 100 μm. It is characterized in that one base layer is removed after laminating two films with the surfaces of the photosensitive layers aligned and laminating.
[0011]
In the relief engraving method according to any one of claims 1 to 3, silicic acid (SiO 2) may be used after the sandblasting step. 2 A) a coating step of coating a surface of a glass or the like on which a pattern is engraved by sandblasting with an alkoxy metal salt-based coating agent having (3) as a main component.
[0012]
The relief engraving method according to any one of claims 1 to 3, further comprising a coloring step of applying a powdery pigment to a surface of a glass or the like on which a pattern is engraved by sandblasting, after the sandblasting step, and the colored glass. Silicic acid (SiO 2 ) As a main component, and a coating step of coating with an alkoxy metal salt-based coating agent.
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings based on typical examples. FIG. 1 is a diagram showing each operation process of a method of engraving relief engraving of a figure such as a pattern, a picture or a character on the surface of a material to be processed such as glass by sandblasting according to the present invention.
As shown in FIG. 1, the step-carved relief engraving method of the present invention comprises:
(A) An image, a pattern, a picture, a character, or the like is formed into an outline diagram that forms at least one section surrounded by an outline having a thickness of about 100 μ by a computer, and the outline diagram is printed on a transparent paper or the like by a printer. Transfer film making process to make film,
(B) A transfer film on which the outline diagram is printed is superimposed on a photosensitive layer of a UV-curable film composed of a base layer of a flexible film and a photosensitive layer of a UV-curable resin composition. By irradiating ultraviolet rays from above, the UV-curable film is subjected to alkali treatment, whereby the uncured portion corresponding to the outline having a thickness of about 100 μ in the outline diagram of the photosensitive layer of the UV-curable film is removed and cured. Masking film making process to make a masking film with a part left,
(C) affixing the photosensitive layer of the masking film to the surface of the material to be processed, and then arranging at least one section surrounded by the outline of the cured portion of the photosensitive layer of the masking film in a predetermined order; A sandblasting process of peeling off the surface of the workpiece and engraving the surface of the exposed material each time by sandblasting,
(D) a coloring step of applying a pigment to an engraved surface of a work material such as glass engraved by sandblasting when coloring is desired;
(E) a coating step of applying a coating with a coating agent after coloring an engraved surface for a workpiece such as glass engraved by sandblasting or the engraved surface;
It is performed through the above steps.
[0014]
In the transfer film forming step, a figure desired to be engraved on a glass surface or the like is formed by a computer. A pattern (image, pattern, picture, character, etc.) that is the basis of a figure is input to a computer by a scanner, and is converted into a contour diagram having a thickness of about 100 μ using image processing software. The design may be taken into the computer from the Internet or a communication line through a communication terminal, or a contour diagram having a thickness of about 100 μ may be directly drawn on a screen of the computer using drawing software. FIG. 2A is a diagram of a simple petal created by the drawing software, and is an outline diagram forming a plurality of sections surrounded by a contour 11 having a thickness of about 100 μ. The outlines are created so as to form multiple sections.When transferring to a masking film in a later step and pasting it on a glass surface etc. and sandblasting, peel off the line diagram part of the masking film for each section and sequentially This is for sandblasting. FIG. 2B is a plan view of the state in which the masking film (cured portion) to which the drawing of the petals of FIG.
Next, the created outline diagram is printed on transparent paper or the like by a printer to form a transfer film. The printer may be any of a laser printer, an ink jet printer, a thermal transfer printer, and the like as long as it can print a line of about 100 μ. The printing paper is preferably a tracing paper or a sheet of a synthetic resin material on which a line of about 100 μm can be printed by the printer, and preferably has a thickness of 100 μm or less. In the present example, printing was performed by a laser printer on a polyester sheet having a thickness of about 100 μm, the surface of which was subjected to a matting treatment by fine irregularities. As a result, there is no blurring of fine lines at the time of printing, and also, when irradiating ultraviolet rays from above on the UV curable film in the next step, it is less likely that the ultraviolet rays penetrate into the parts hidden by the lines, The thickness of the line can be accurately transferred. What is printed in this way becomes a transfer film.
[0015]
In the masking film preparation step, the transfer film 10 prepared in the previous step is set on the UV exposure device 30 with the printed surface thereof in contact with the photosensitive layer 22 of the UV-curable film 20, and the UV light is irradiated from the transfer film 10 side. Irradiate. FIG. 3 is an explanatory diagram showing a state of the UV curable film in a masking film forming process. 3A is a cross-sectional view of a UV curable film covered with a protective film when not in use, and FIG. 3B is a partially enlarged cross-sectional view showing the transfer film and the UV curable film set in an exposure device. Is a partially enlarged cross-sectional view of the masking film after alkali treatment, and FIG. 3D is a partially enlarged cross-sectional view showing a state where the masking film is attached to a glass surface and a base layer is peeled off. (In FIGS. 3B to 3D and FIGS. 4A to 4D and 6A to 6E to be described later, oblique lines representing cross sections are omitted for easy viewing of the drawings.)
The UV curable film 20 is composed of two layers, a base layer 21 made of a flexible film and a photosensitive layer 22 made of a UV curable resin composition. (See FIG. 3A), the protective film 25 is peeled off and removed at the time of use, and set on an ultraviolet exposure device 30 by superimposing on a transfer film (see FIG. 3B). In this manner, when the transfer film 10 is irradiated with ultraviolet light, the outline portion of the outline diagram printed on the transfer film 10 is not cured because the ultraviolet light is blocked and does not reach the photosensitive layer 22 of the UV curable film. (Non-cured portion 23) The ultraviolet rays reach the photosensitive layer 22 in a portion other than the outline, and the portion is cured (cured portion 24). When the transfer film 10 is removed after the exposure and the UV curable film 20 is subjected to alkali treatment, the non-cured portion 23 of the heat-sensitive layer 22 is washed away, and only the cured portion 24 remains. Thus, the outline diagram printed on the transfer film 10 by the ultraviolet irradiation is transferred to the UV-curable film 20, and the UV-curable film 20 is masked by the alkali treatment without the non-cured portion 23 of the photosensitive layer 23. (See FIG. 3C).
[0016]
The masking film 29 is used as a mask material when sandblasting the glass surface. In this embodiment, in order to apply a step engraving of about 4 to 5 mm to the glass surface, an abrasive material of coarse particles of No. 60 to 120 using an air gun. Is sprayed onto the glass surface at an air pressure of 5 to 6 atm. At this time, the thin masking film is broken or the edge is peeled off from the glass surface, so that precise etching cannot be performed. On the other hand, if the photosensitive layer is thick, it takes a long time for exposure, and it becomes impossible to transfer a fine line of about 100 μm accurately. Therefore, the thickness of the photosensitive layer is preferably about 200 μm.
[0017]
Usually, a UV curable film is sold and stored in a roll shape in which a long sheet is wound around a small-diameter bobbin. Therefore, there is a curl due to winding during use, which causes various inconveniences. Therefore, instead of using the above-described UV-curable film having a photosensitive layer thickness of about 200μ, a UV-curable film having a photosensitive layer thickness of about 100μ is laminated by laminating the surfaces of the photosensitive layers. It is possible to use a UV curable film in which the curl due to curling is opposite to each other and then one of the base layers is removed, and the photosensitive layer has a total thickness of about 200μ and the curl is corrected. preferable. By using such a UV-curable film, adhesion to the transfer film at the time of exposure to ultraviolet light is good, and it is possible to transfer a fine line of 100 μ accurately.
[0018]
In the sand blasting process, first, a liquid paste is thinly applied to the surface of the glass product to be carved in steps, and the masking film 29 prepared in the previous process is attached thereon so that the photosensitive layer 22 is in contact with the glass surface. 21 is peeled off (FIG. 3D is a partially enlarged cross-sectional view showing a state where the cured portion 24 of the photosensitive layer is attached to the glass surface after removing the base layer). At this time, as shown in FIG. 2B, the cured portion 24 attached to the glass surface appears as a plurality of sections of the petals (in FIG. 2B, the cured portion 24 is represented by black ink). Each section of the petal diagram of the hardened portion 24 is peeled off from the glass in a predetermined order, and the surface of the exposed glass is engraved by sandblasting each time. 4A to 4D are partially enlarged cross-sectional views showing a state in which sand blasting is performed on a glass surface to which a masking film (cured portion 24) is attached. First, the section 01 of the masking film (cured portion 24) is peeled off, and the exposed glass surface is sandblasted as shown in FIG. 4A, whereby the glass surface is engraved (engraved portion 01 ′) as shown in FIG. 4B. Next, the section 02 of the masking film (cured portion 24) is peeled off, and the exposed glass surface is sandblasted as shown in FIG. 4C, whereby the glass surface is engraved (engraved portion 02 ') as shown in FIG. 4D. In this manner, each section of the masking film is peeled off in a predetermined order, and the sequentially exposed glass surface is engraved by sandblasting. FIG. 5A is a plan view showing each section of the masking film (cured portion 24) attached to the glass surface. FIG. 5B is a cross-sectional view of the step-carved glass corresponding to the cross-section indicating line aa in FIG. 5A (engraved portions 01 ′ to 06 ′ correspond to sections 01 to 06 in FIG. 5A, respectively). Engraved). The order of engraving of each section is determined so as to spread from the center of the symbol to the peripheral portion and to facilitate engraving by the symbol. At this time, when engraving the first section 01, it is dug deep to the vicinity of the outline, and when engraving the next section 02, the boundary with the first engraved section 01 is dug shallowly and the boundary with the unengraved section is engraved. In the same way, it is possible to dig deeper to make a step, and then similarly to dig shallowly at the boundary with the previously carved section and deeply at the boundary with the uncarved section, to make the step carving sculpture three-dimensional. It is a technique to show.
As shown in FIGS. 4 and 5, sandblasting is performed while sequentially peeling off each section of the masking film (cured portion 24). The engraving range can be adjusted depending on the size and nozzle shape of the air gun. When the thickness of the outline in the outline diagram was set to about 100 μ when the transfer film was prepared, each section of the masking film (cured portion 24) is adjacent with a gap of about 100 μ from which the outline is removed. Even when sand is applied to a nearby gap when blasting a certain section, the gap is as small as about 100 μ. Therefore, when sand (abrasive) of coarse particles of No. 60 to 120 is used as in this embodiment. In this method, almost no sand enters the gap, and the glass surface of the gap is not etched. That is, the contour line of the figure carved in steps is clearly left, and the three-dimensional effect is not impaired.
According to the above-mentioned sand blasting process, there is no need to cut the mask sheet by hand as compared with the conventional step engraving method, and it requires craftsmanship skill and can in each process of mask sheet design, cutting and blasting Therefore, the work process that conventionally required about 30 minutes could be reduced to about half the time.
[0019]
The processed surface of the glass engraved by sandblasting generates fine irregularities by engraving by spraying an abrasive, and the irregularities cause light to be irregularly reflected and the processed surface appears to be white and cloudy. In the coating step, the glass engraved surface is washed after sand blasting, and silica (SiO 2 ) Is applied. This alkoxy metal salt-based coating agent is characterized by forming a hydrophobic and shielding glassy film with an alcoholic hydrolysis / polycondensation type coating agent. The main component of glass is silicic acid (SiO 2 ), When this alkoxy metal salt-based coating agent is applied to glass, a glassy film of almost the same quality as glass is formed, and this glassy coating is water-repellent (contact angle with water 60 to 100 degrees) and artificially resistant. It has excellent stain resistance (such as anti-writing), good chemical resistance, exhibits electrical insulation and non-adhesiveness, and is nonflammable, smokeless, has good weather resistance, and has a high hardness glossy enamel coating. create. In the present embodiment, the coating agent “Ceramica G90” manufactured by Nissan Seisakusho Co., Ltd. was used, but was cured by heating at room temperature or low temperature to form a vitreous film of substantially the same quality as the base glass. Assimilation and filling the fine unevenness of the processed surface caused by sandblasting, the transparency, three-dimensional feeling and perspective were not impaired, and the texture, luxury and artistic quality of the step carving were further improved.
FIG. 6A is a partially enlarged cross-sectional view of the glass carved in steps by sandblasting. FIG. 6B is an enlarged view of the bb portion of the engraved surface 41 by the sand blast of FIG. 6A, and the engraved surface 41 shows fine irregularities by the sand blast. FIG. 6C is a partially enlarged cross-sectional view of the glass engraving surface showing a state where the engraving surface 41 of the bb portion in FIG. 6A is coated with a coating agent. The glass engraved surface coated as described above is as smooth and transparent as in the case of hydrofluoric acid treatment, and does not require large-scale equipment such as purification drainage or permission such as hydrofluoric acid treatment.
[0020]
In the case of coloring the engraved surface, a coloring step is provided before the coating step, and after washing the glass engraved surface having fine irregularities by sandblasting, a powdery pigment which is a phthalocyanine-based / monoazo-based / disazo-based compound is provided. Is applied. This powdery pigment fills the irregularities of the glass engraved surface and can be colored in a desired color while keeping the surface smooth. FIG. 6D shows a state where the powdery pigment is applied to the engraved surface 41 of the bb portion in FIG. 6A. FIG. 6E is a partially enlarged cross-sectional view of the glass engraved surface showing a state in which the powdery pigment is applied to the engraved surface 41 in the bb portion of FIG. 6A and then coated. By coating the engraved surface coated with the powdery pigment in the above-described coating process in this way, not only is the colored surface protected by water repellency, chemical resistance, stain resistance, etc., but also decorativeness on the step-carved relief, The artistry can be enhanced.
[0021]
Equipment such as a personal computer, a scanner, a laser printer, an ultraviolet exposure machine, and a blast machine used in each step of the relief relief engraving method of the present invention can be used by placing a small one in a store, and As soon as you receive the design you want to engrave, you can immediately sandblast the glassware inside the store. That is, after the customer brings the design or selects the desired design from the design sample prepared in the store, orders the engraving on the desired glass product, etc., the above-described steps in the store by the step-carved relief engraving method of the present invention. Can be worked in a short time, and the engraved glassware or the like can be delivered on the spot. It is also possible to equip the store with a communication terminal and accept designs provided by customers via a communication line such as the Internet or a mobile phone. Therefore, a sculptured relief engraving system equipped with each step of the sculptured relief engraving method of the present invention is provided at a souvenir shop such as a glass product store, a sightseeing spot, a wedding hall, and various entertainment venues. Can provide a business of decorating and selling the pattern desired by the customer. The corrugated relief sculpture system can also be installed in a vehicle such as a one-box car and moved to an event venue for business. As described above, it is possible to develop a franchise system as a business including the guidance of the work know-how and the sales know-how by packaging the step-carving relief engraving system and the manual of each work process.
[0022]
In the embodiment described above, an example was described in which glass was used as the material to be engraved by the step-relief engraving method of the present invention. However, other than glass, stone, metal, ceramic, plastic, or wood may be used. . By the step-carving relief engraving method of the present invention, various glass products such as glasses, tableware, ashtrays, mirrors, marble, tombstones, key chains, nameplates, mobile phone cases, vases, nameplates, signboards, stone products, metal products, Can be carved in steps on ceramic, plastic and wood products.
[0023]
【The invention's effect】
The present invention is implemented in the form described above, and has the following effects.
Since the figure to be engraved on the glass surface is converted into an outline diagram by a computer, a thin outline of about 100μ can be drawn accurately, and the outline is made into an outline diagram that forms one or more sections. Since each section of the mask film can be peeled off accurately and easily when sand blasting, there is no need to cut the mask sheet by hand as compared with the conventional step engraving method, and the design and cutting of the mask sheet Since each step of blasting does not require craftsmanship skills and cans, the work process, which conventionally required about 30 minutes, is reduced to about half the time. Also, as in the method of engraving characters and the like by sandblasting using a vulcanized rubber masking sheet that cuts characters etc. with a plotter with a cutting edge attached to the pen tip, the processing accuracy by the plotter and cutting blade may be limited. Absent.
In addition, when sandblasting, the gap between the sections of the mask film is as small as about 100 μ, so that the gap is not etched, and the contour of the figure engraved stepwise remains sharp and does not impair the three-dimensional appearance.
In addition, since the thickness of the photosensitive layer of the mask film is set to about 200 μ, exposure can be performed in a short time from the transfer film, and a fine line of about 100 μ can be accurately transferred. In order to apply a step engraving of about 4 to 5 mm on the glass surface, even if an abrasive of 60 to 120 coarse particles is sprayed on the glass surface with an air gun at an air pressure of 5 to 6 atm, the masking film is broken, Precise etching can be performed without the edges peeling off the glass surface.
In addition, the UV curable film is a film composed of two layers of a base layer that is a flexible film and a photosensitive layer that is a UV curable resin composition having a thickness of about 100 μ in advance. By using the laminated material, the curl caused by the winding is opposite to each other and is canceled out, the adhesion with the transfer film is good at the time of exposure to ultraviolet light, and the fine line having a thickness of 100 μm can be accurately transferred.
Silicic acid (SiO 2 ) Is applied to the surface of glass or the like whose design is engraved by sandblasting with an alkoxy metal salt-based coating agent whose main component is to form a glassy film of almost the same quality as the base glass. As a result, it was possible to further enhance the texture, luxury, and artistic quality of the carved sculpture without losing the transparency, three-dimensional appearance, and perspective by filling in the fine irregularities on the processed surface caused by sandblasting. In addition, there is no need for large-scale equipment or permission for purification drainage such as hydrofluoric acid treatment.
When coloring the engraved surface, the glass engraved surface on which fine irregularities are generated by sandblasting is washed, and then a powdery pigment, which is a phthalocyanine, monoazo, or disazo compound, is applied. Can fill the irregularities of the glass engraving surface and color the desired color while smoothing the surface, and further enhance the decorativeness and artistry of the step-carved relief.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a process chart showing working steps of a step-carving relief engraving method of the present invention.
FIG. 2 is an outline diagram (A) of a simple petal created by drawing software, and a plan view (B) showing a masking film attached to a glass surface.
FIG. 3 is a sectional view of a UV curable film when not used (A), a partially enlarged sectional view showing a transfer film and a UV curable film set in an exposure device (B), and a partially enlarged view showing a masking film subjected to alkali treatment. It is sectional drawing (C) and partial enlarged sectional view (D) which shows the state which stuck the masking film to the glass surface and peeled the base layer.
FIG. 4 is a partially enlarged sectional view showing a state in which one section of the masking film is peeled off and sandblasted (A), a partially enlarged sectional view showing an engraved glass surface (B), and a section next to the masking film is peeled off. FIG. 3 is a partially enlarged sectional view (C) showing a state of sand blasting, and a partially enlarged sectional view (D) showing an engraved glass surface.
FIG. 5 is a plan view (A) showing each section of the masking film, and a cross-sectional view (B) of glass engraved stepwise by sandblasting.
6 is a partially enlarged cross-sectional view (A) of a glass engraved surface engraved stepwise by sandblasting, an enlarged view of a bb portion of the glass engraved surface of FIG. 6A (B), and a state in which the glass engraved surface is coated. FIG. 6A is an enlarged view of a bb portion of FIG. 6C, FIG. 6A is an enlarged view of a bb portion of FIG. 6A showing a state where the powdery pigment is applied to the glass engraved surface, and FIG. FIG. 6B is an enlarged view (E) of a portion bb in FIG. 6A showing a state where the coating is applied after the application.
[Explanation of symbols]
10. Transfer film
11. Outline
20 UV curable film
21 ・ ・ Base layer
22 ・ ・ Photosensitive layer
23 .. Uncured portion of photosensitive layer 22
24 .. Cured portion of photosensitive layer 22
25 ... Protective film
29. Masking film
30 ... UV exposure unit
40 ・ ・ Glass
41 ... Sculpture surface by sandblast
42 ... Powdered pigment
43 ・ ・ Coating agent
01 to 06 ... Section of masking film (cured part)
01 'to 06' ... engraving sections corresponding to sections 01 to 06

Claims (5)

サンドブラストによりガラス等の被加工材料の表面に模様、絵、文字等の図形を段彫り彫刻する方法であって、
コンピュータにより画像、模様、絵、文字等を太さ約100μの輪郭線が囲む一以上の区画をなすアウトライン線図に作成し、そのアウトライン線図をプリンタにより透明紙等に印刷した転写フィルムを作る転写フィルム作成工程と、
前記アウトライン線図を印刷した転写フィルムを、たわみ性フィルムである基台層とUV硬化性樹脂組成物である感光層の二層からなるUV硬化性フィルムの感光層の上に重ねて転写フィルムの側から紫外線を照射した後に該UV硬化性フィルムをアルカリ処理することにより、UV硬化性フィルムの感光層の前記アウトライン線図の太さ約100μの輪郭線に対応する非硬化部分が取り除かれて硬化部分が残ったマスキングフィルムを作るマスキングフィルム作成工程と、
該マスキングフィルムの感光層を被加工材料の表面に貼付し、次にマスキングフィルムの感光層の硬化部分の前記輪郭線に囲まれた一以上の各区画を一つずつ順に被加工材料の表面から剥がし、その都度露出した被加工材料の表面をサンドブラストにより彫刻するサンドブラスト工程と、
を備えたことを特徴とする段彫りレリーフ彫刻方法
It is a method of engraving and engraving patterns, pictures, characters and other figures on the surface of the material to be processed such as glass by sandblasting,
Using a computer, create an outline diagram that forms one or more sections surrounded by a contour line of about 100μ in thickness, such as images, patterns, pictures, characters, etc., and create a transfer film by printing the outline diagram on a transparent paper or the like with a printer. Transfer film making process,
The transfer film on which the outline diagram is printed is superimposed on a photosensitive layer of a UV-curable film composed of a base layer that is a flexible film and a photosensitive layer that is a UV-curable resin composition. By irradiating ultraviolet rays from the side, the UV-curable film is alkali-treated to remove and cure the uncured portion corresponding to the outline having a thickness of about 100 μ in the outline diagram of the photosensitive layer of the UV-curable film. A masking film making process for making a masking film with a portion remaining,
The photosensitive layer of the masking film is affixed to the surface of the material to be processed, and then one or more sections surrounded by the outline of the cured portion of the photosensitive layer of the masking film one by one sequentially from the surface of the material to be processed. Peeling off, the sandblasting process of engraving the surface of the exposed material each time by sandblasting,
Step-carving relief engraving method characterized by comprising
前記UV硬化性フィルムは、たわみ性フィルムである基台層と厚さ約200μのUV硬化性樹脂組成物である感光層の二層からなり、かつ感光層の上面に離型フィルムによる保護膜を被せたものであって、前記転写フィルムを感光層の上から重ねて紫外線を照射する際にその保護膜を取り除いたものであることを特徴とする請求項1記載の段彫りレリーフ彫刻方法。The UV-curable film is composed of a base layer that is a flexible film and a photosensitive layer that is a UV-curable resin composition having a thickness of about 200 μ, and a protective film formed of a release film on the upper surface of the photosensitive layer. 2. The relief engraving method according to claim 1, wherein the protective film is removed when the transfer film is overlaid on the photosensitive layer and irradiated with ultraviolet rays. 前記UV硬化性フィルムは、たわみ性フィルムである基台層と厚さ約100μのUV硬化性樹脂組成物である感光層の二層からなるフィルムを感光層の面を合わせて二枚重ねにして貼り合せた後に一方の基台層を取り除いたものであることを特徴とする請求項1記載の段彫りレリーフ彫刻方法。The UV-curable film is a two-layer film composed of a base layer that is a flexible film and a photosensitive layer that is a UV-curable resin composition having a thickness of about 100 μm, and is laminated by laminating the surfaces of the photosensitive layers. The relief engraving method according to claim 1, wherein one of the base layers is removed after the step. 前記サンドブラスト工程の後に、ケイ酸(SiO)を主成分とするアルコキシ金属塩系コーティング剤により、サンドブラストにより図柄を彫刻したガラス等の表面にコーティングを施すコーティング工程を備えたことを特徴とする、請求項1〜3のいずれかに記載の段彫りレリーフ彫刻方法。After the sand blasting step, a coating step of coating a surface of glass or the like on which a pattern is engraved by sand blasting with an alkoxy metal salt-based coating agent containing silicic acid (SiO 2 ) as a main component is provided. The relief engraving method according to claim 1. 前記サンドブラスト工程の後にサンドブラストにより図柄を彫刻したガラス等の表面に粉状顔料による着色を施す着色工程を備え、かつ、その着色したガラス等の表面にケイ酸(SiO)を主成分とするアルコキシ金属塩系コーティング剤によりコーティングを施すコーティング工程を備えたことを特徴とする、請求項1〜3のいすれかに記載の段彫りレリーフ彫刻方法。After the sandblasting step, a coloring step of coloring the surface of the glass or the like on which the pattern is engraved by sandblasting with a powdery pigment is provided, and the surface of the colored glass or the like is made of an alkoxy-based material containing silicic acid (SiO 2 ) as a main component. The relief engraving method according to any one of claims 1 to 3, further comprising a coating step of coating with a metal salt-based coating agent.
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