JP2021183707A - チタン製金属部材の表面処理方法、ならびに、チタン製金属部材の表面処理方法で得られたチタン製金属部材 - Google Patents
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Abstract
【課題】例えば、線模様、波模様、縞模様、文様、文字、キャラクターなどの多彩な形状の色調を呈する美麗で色調が多彩な模様を施すことができるチタン製金属部材の表面処理方法を提供する。【解決手段】チタンまたはチタン合金から構成されるチタン製金属部材の表面を処理する表面処理方法であって、チタン金属成形部材の表面に対して、模様付け研磨加工を行う模様付け研磨工程と、模様付け研磨工程によって得られたチタン金属成形部材を、空気または酸素雰囲気中で高温酸化処理を施すことによって、チタン製金属部材を作製する高温酸化処理工程とを備える。【選択図】図２
Description
本発明は、例えば、チタンまたはチタン合金から構成される猪口、コップ、お椀、皿、灰皿、箸置きなどのチタン製金属部材（以下、単に「チタン製金属部材」と言う）の表面処理方法、ならびに、チタン製金属部材の表面処理方法で得られたチタン製金属部材に関する。
より詳細には、チタンまたはチタン合金を塑性加工、例えば、チタンまたはチタン合金から構成されるチタン金属平板を、へら絞りすることによって、チタン製金属部材を作製するチタン製金属部材の表面処理方法において、チタン製金属部材の表面に、美麗で色調が多彩な模様を施すことができるチタン製金属部材の表面処理方法、ならびに、チタン製金属部材の表面処理方法で得られたチタン製金属部材に関する。
従来より、チタンまたはチタン合金からなるチタン製金属部材の表面に多色層の干渉色を発生させる方法として、特許文献１（特公昭５３−０２３７７３号公報）にチタン製装飾材の製造方法が提案されている。
すなわち、特許文献１のチタン製装飾材の製造方法では、チタンまたはチタン合金を、真空中で、９００℃〜１３００℃の温度に加熱して、結晶粒を粗大化する。
これにより、チタンまたはチタン合金の表面に、結晶粒の凹凸に対応した凹凸を形成している。
そして、このようにして得られたチタンまたはチタン合金を、室温まで冷却した後、陽極酸化処理することによって、その表面に凹凸に対応する厚みの酸化薄膜が、互いに異なる干渉色を発色して、全体として多色相に干渉色が発生して、カラフルなチタン製装飾材を提供している。
また、特許文献２（特開平２−３０１５５１号公報）、特許文献３（特開平２−３０１５５２公報）では、着色チタン材の製造方法が開示されている。
これらの特許文献２、特許文献３の着色チタン材の製造方法では、表面の一部をマスキング部材で被覆したチタン材に、ブラスト加工を施して、マスキングされていない部分の表面粗さを、５〜３０μｍｚにしている。
その後、マスキング部材を除去して、チタン材を、４００〜７００℃、５〜９０分間加熱して、酸化被膜を生成させている。
これにより、ブラスト加工によって、酸化被膜が生成され、表面エネルギーが増大するために、酸化被膜の成長が促進され、膜厚が厚く形成される。
一方、マスキングされていない部分は、酸化被膜の生成が遅いため、膜厚が薄く形成され、マスキングされていない部分とマスキング部分とが、それぞれ異なった色調となるように構成されている。
ところで、最近では、チタンまたはチタン合金から構成されるチタン金属平板を、例えば、へら絞り、パイプ加工、巻き溶接によって、例えば、円筒形状、円錐形状などの同心円形状に、加工する金属加工が行われている。
このような金属加工を行った後、例えば、コップなどのチタン製金属部材では、意匠性、美観、商品価値などの向上が望まれている。
ところで、特許文献１では、真空中での加熱により、チタンまたはチタン合金の表面に、結晶粒の凹凸に対応した凹凸を形成している。
そして、このようにして得られたチタンまたはチタン合金を、室温まで冷却した後、陽極酸化処理することによって、その表面に凹凸に対応する厚みの酸化薄膜が、互いに異なる干渉色を発色して、全体として多色相に干渉色が発生して、カラフルなチタン製装飾材を提供している。
しかしながら、特許文献１のチタン製装飾材の製造方法では、結晶粒の凹凸に対応した凹凸に対応した多色相による干渉色であって、例えば、線模様、波模様、縞模様、文様、文字、キャラクターなどの多彩な形状の色調を呈することは不可能である。
また、特許文献１のチタン製装飾材の製造方法では、真空中での加熱、冷却、陽極酸化などの工程を行わなければならず、処理装置も複雑で、工程も多くなり、煩雑な工程が必要でコストも高くつくことになる。
また、特許文献２、特許文献３の着色チタン材の製造方法では、表面の一部をマスキング部材で被覆したチタン材に、ブラスト加工を施して、マスキング部材を除去して、加熱して、酸化被膜を生成させている。
これにより、マスキングされていない部分は、酸化被膜の生成が遅いため、膜厚が薄く形成され、マスキングされていない部分とマスキング部分とが、それぞれ異なった色調となるように構成されている。
しかしながら、特許文献２、特許文献３の着色チタン材の製造方法でも、マスキング部材に対応した形状の異なった色調であって、例えば、線模様、波模様、縞模様、文様、文字、キャラクターなどの多彩な形状の色調を呈することは不可能である。
また、特許文献２、特許文献３の着色チタン材の製造方法でも、マスキング部材の貼り付け、ブラスト加工、マスキング部材の除去、加熱などの工程を行わなければならず、処理装置も複雑で、工程も多くなり、煩雑な工程が必要でコストも高くつくことになる。
本発明は、このような現状に鑑み、従来のように、複雑な工程を経ることなく、一度の高温酸化処理によって、チタン製金属部材の表面に、例えば、線模様、波模様、縞模様、文様、文字、キャラクターなどの多彩な形状の色調を呈する美麗で色調が多彩な模様を施すことができるチタン製金属部材の表面処理方法、ならびに、チタン製金属部材の表面処理方法で得られたチタン製金属部材を提供することを目的とする。
本発明は、前述したような従来技術における課題及び目的を達成するために発明されたものであって、本発明のチタン製金属部材の表面処理方法は、
チタンまたはチタン合金から構成されるチタン製金属部材の表面を処理する表面処理方法であって、
前記チタン金属成形部材の表面に対して、模様付け研磨加工を行う模様付け研磨工程と、
チタンまたはチタン合金から構成されるチタン製金属部材の表面を処理する表面処理方法であって、
前記チタン金属成形部材の表面に対して、模様付け研磨加工を行う模様付け研磨工程と、
前記模様付け研磨工程によって得られたチタン金属成形部材を、空気または酸素雰囲気中で高温酸化処理を施すことによって、チタン製金属部材を作製する高温酸化処理工程と、
を備えることを特徴とする。
を備えることを特徴とする。
このように構成することによって、模様付け研磨工程において、例えば、グラインダー加工、サンドペーパー、ラッピング、ポリシング、リューター（登録商標）などの研磨加工によって、例えば、線模様、波模様、縞模様、文様、文字、キャラクターなどの模様付けを行うことができる。
そして、高温酸化処理工程において、模様付け研磨工程によって得られたチタン金属成形部材を、空気または酸素雰囲気中で高温酸化処理を施している。
これにより、模様付け研磨工程によって得られたチタン金属成形部材の表面には、凹凸が形成されており、高低差（起伏）が生じている。
すなわち、凹凸の凸部でより高温となり、凹部と凹部では、高温酸化の度合いが相違することになり、酸化被膜の厚さが相違し、凹部と凹部では、呈する色が相違することになる。
従って、従来のように、複雑な工程を経ることなく、一度の高温酸化処理によって、チタン製金属部材の表面に、例えば、線模様、波模様、縞模様、文様、文字、キャラクターなどの多彩な形状の色調を呈する美麗で色調が多彩な模様を施すことができる。
また、本発明のチタン製金属部材の表面処理方法は、
チタンまたはチタン合金から構成されるチタン製金属部材の表面を処理する表面処理方法であって、
前記チタン金属成形部材の表面に対して、研磨加工を行う事前研磨工程と、
前記事前研磨工程によって得られたチタン金属成形部材の表面に対して、模様付け研磨加工を行う模様付け研磨工程と、
前記模様付け研磨工程によって得られたチタン金属成形部材を、空気または酸素雰囲気中で高温酸化処理を施すことによって、チタン製金属部材を作製する高温酸化処理工程と、
を備えることを特徴とする。
チタンまたはチタン合金から構成されるチタン製金属部材の表面を処理する表面処理方法であって、
前記チタン金属成形部材の表面に対して、研磨加工を行う事前研磨工程と、
前記事前研磨工程によって得られたチタン金属成形部材の表面に対して、模様付け研磨加工を行う模様付け研磨工程と、
前記模様付け研磨工程によって得られたチタン金属成形部材を、空気または酸素雰囲気中で高温酸化処理を施すことによって、チタン製金属部材を作製する高温酸化処理工程と、
を備えることを特徴とする。
このように構成することによって、事前研磨工程において、チタン金属成形部材の表面に対して、研磨加工を行うことによって、例えば、グラインダー加工、サンドペーパー、ラッピング、ポリシング、バフ研磨などによって、チタン金属成形部材の表面を均一な表面とすることができる。
従って、事前研磨工程において、チタン金属成形部材の表面が均一な表面となっており、その後の模様付け研磨工程における、例えば、グラインダー加工、サンドペーパー、ラッピング、ポリシング、リューター（登録商標）などの研磨加工によって、例えば、線模様、波模様、縞模様、文様、文字、キャラクターなどの模様付けを確実に行うことができる。
そして、高温酸化処理工程において、模様付け研磨工程によって得られたチタン金属成形部材を、空気または酸素雰囲気中で高温酸化処理を施している。
これにより、模様付け研磨工程によって得られたチタン金属成形部材の表面には、凹凸が確実に形成されており、高低差（起伏）がはっきり生じている。
すなわち、後述する図１０のチタン金属成形部材の表面を模式的に示す部分拡大断面図に示したように、チタン金属成形部材の表面の切削の差によって、ストラクチャー内の高低差・ピッチ(凸凹巾)差により、温度差が生じることになる。
これにより、図１０に示したように、酸化被膜の厚さに差が生じて、領域ごとに色差が発生する。
例えば、図１０に示したように、領域Ａ〜領域Ｃの場合、領域Ａ〜領域Ｃが一体になったチタン金属成形部材の表面を高温酸化しても、も表面温度に差が生じることにより酸化被膜厚に差が生じ、色差が生じることになる。
すなわち、凹凸の凸部でより高温となり、凹部と凹部では、高温酸化の度合いが相違することになり、酸化被膜の厚さが相違し、凹部と凹部では、呈する色が確実に相違することになる。
従って、従来のように、複雑な工程を経ることなく、一度の高温酸化処理によって、チタン製金属部材の表面に、例えば、線模様、波模様、縞模様、文様、文字、キャラクターなどの多彩な形状の色調を呈する美麗で色調が多彩な模様を施すことができる。
また、本発明のチタン製金属部材の表面処理方法は、前記チタンまたはチタン合金を塑性加工することによって、チタン金属成形部材を成形する塑性加工工程を備えることを特徴とする。
このように、塑性加工工程において、例えば、自由鍛造、型鍛造、押し出し、引き抜き、圧延、曲げ加工、深絞り加工、せん断加工、ファインブランキング、プレス加工、へら絞りなどの塑性加工によって、例えば、猪口、コップ、お椀、皿、灰皿、箸置きなどの自由な形状に、チタン金属成形部材を成形することができ、汎用性に優れることになる。
また、本発明のチタン製金属部材の表面処理方法は、
前記模様付け研磨工程が、チタン製金属部材の一方の側の表面に対して、研磨加工を行うことを特徴とする。
前記模様付け研磨工程が、チタン製金属部材の一方の側の表面に対して、研磨加工を行うことを特徴とする。
このように構成することによって、模様付け研磨工程において、例えば、一方の側の表面として、チタン製金属部材の内側表面（例えば、内側の側面、内側の底面）に対して、例えば、グラインダー加工、サンドペーパー、ラッピング、ポリシング、リューター（登録商標）などの研磨加工によって、例えば、線模様、波模様、縞模様、文様、文字、キャラクターなどの模様付けを確実に行うことができる。
また、本発明のチタン製金属部材の表面処理方法は、前記模様付け研磨工程が、チタン製金属部材の他方の側の表面に対して、研磨加工を行うことを特徴とする。
このように構成することによって、模様付け研磨工程において、例えば、他方の側の表面として、チタン製金属部材の外側表面（例えば、外側の側面、外側の底面）に対して、例えば、グラインダー加工、サンドペーパー、ラッピング、ポリシング、リューター（登録商標）などの研磨加工によって、例えば、線模様、波模様、縞模様、文様、文字、キャラクターなどの模様付けを確実に行うことができる。
また、本発明のチタン製金属部材の表面処理方法は、前記一方の側の表面が、前記チタン製金属部材の内側表面であることを特徴とする。
このように、一方の側の表面として、チタン製金属部材の内側表面（例えば、内側の側面、内側の底面）に対して、例えば、グラインダー加工、サンドペーパー、ラッピング、ポリシング、リューター（登録商標）などの研磨加工によって、例えば、線模様、波模様、縞模様、文様、文字、キャラクターなどの模様付けを確実に行うことができる。
また、本発明のチタン製金属部材の表面処理方法は、前記他方の側の表面が、前記チタン製金属部材の外側表面であることを特徴とする。
このように構成することによって、模様付け研磨工程において、他方の側の表面として、チタン製金属部材の外側表面（例えば、外側の側面、外側の底面）に対して、例えば、グラインダー加工、サンドペーパー、ラッピング、ポリシング、リューター（登録商標）などの研磨加工によって、例えば、線模様、波模様、縞模様、文様、文字、キャラクターなどの模様付けを確実に行うことができる。
また、本発明のチタン製金属部材の表面処理方法は、前記事前研磨工程が、チタン製金属部材の一方の側の表面に対して、研磨加工を行うことを特徴とする。
このように、事前研磨工程において、例えば、一方の側の表面として、チタン製金属部材の内側表面（例えば、内側の側面、内側の底面）に対して、例えば、グラインダー加工、サンドペーパー、ラッピング、ポリシング、バフ研磨などによって、チタン金属成形部材の表面を均一な表面とすることができる。
また、本発明のチタン製金属部材の表面処理方法は、前記事前研磨工程が、チタン製金属部材の他方の側の表面に対して、研磨加工を行うことを特徴とする。
このように、事前研磨工程において、例えば、他方の側の表面として、チタン製金属部材の外側表面（例えば、外側の側面、外側の底面）に対して、例えば、グラインダー加工、サンドペーパー、ラッピング、ポリシング、バフ研磨などによって、チタン金属成形部材の表面を均一な表面とすることができる。
また、本発明のチタン製金属部材の表面処理方法は、前記一方の側の表面が、前記チタン製金属部材の内側表面であることを特徴とする。
このように、事前研磨工程において、一方の側の表面として、チタン製金属部材の内側表面（例えば、内側の側面、内側の底面）に対して、例えば、グラインダー加工、サンドペーパー、ラッピング、ポリシング、バフ研磨などによって、チタン金属成形部材の表面を均一な表面とすることができる。
また、本発明のチタン製金属部材の表面処理方法は、前記他方の側の表面が、前記チタン製金属部材の外側表面であることを特徴とする。
このように、事前研磨工程において、他方の側の表面として、チタン製金属部材の外側表面（例えば、外側の側面、外側の底面）に対して、例えば、グラインダー加工、サンドペーパー、ラッピング、ポリシング、バフ研磨などによって、チタン金属成形部材の表面を均一な表面とすることができる。
また、本発明のチタン製金属部材の表面処理方法は、前記高温酸化処理工程における処理温度が、６００℃〜１２００℃であることを特徴とする。
このように、高温酸化処理工程における処理温度が、６００℃〜１２００℃の範囲であれば、凹凸の凸部でより高温となり、凹部と凹部では、高温酸化の度合いが相違することになり、酸化被膜の厚さが相違し、凹部と凹部では、呈する色が相違することになる。
従って、従来のように、複雑な工程を経ることなく、一度の高温酸化処理によって、チタン製金属部材の表面に、例えば、線模様、波模様、縞模様、文様、文字、キャラクターなどの多彩な形状の色調を呈する美麗で色調が多彩な模様を施すことができる。
また、本発明のチタン製金属部材の表面処理方法は、前記高温酸化処理工程における処理温度が、１０００℃〜１２００℃であることを特徴とする。
このように、高温酸化処理工程における処理温度が、１０００℃〜１２００℃の範囲であれば、凹凸の凸部でさらに高温となり、凹部と凹部では、高温酸化の度合いがより相違することになり、酸化被膜の厚さがより相違し、凹部と凹部では、呈する色がより鮮明に相違することになる。
従って、従来のように、複雑な工程を経ることなく、一度の高温酸化処理によって、チタン製金属部材の表面に、例えば、線模様、波模様、縞模様、文様、文字、キャラクターなどの多彩な形状の色調を呈する美麗で色調が多彩な模様を施すことができる。
また、本発明のチタン製金属部材の表面処理方法は、前記高温酸化処理工程における処理時間が、３分〜２０分であることを特徴とする。
このように、高温酸化処理工程における処理時間が、３分〜２０分の範囲であれば、凹凸の凸部でより高温となり、凹部と凹部では、高温酸化の度合いが相違することになり、酸化被膜の厚さが相違し、凹部と凹部では、呈する色が相違することになる。
従って、従来のように、複雑な工程を経ることなく、一度の高温酸化処理によって、チタン製金属部材の表面に、例えば、線模様、波模様、縞模様、文様、文字、キャラクターなどの多彩な形状の色調を呈する美麗で色調が多彩な模様を施すことができる。
また、本発明のチタン製金属部材の表面処理方法は、前記塑性加工工程が、チタンまたはチタン合金から構成されるチタン金属平板を、へら絞りすることによって、チタン製金属部材を作製するへら絞り成形工程であることを特徴とする。
このように、塑性加工工程が、チタンまたはチタン合金から構成されるチタン金属平板を、へら絞りすることによって、チタン製金属部材を作製するへら絞り成形工程であるので、例えば、チタンまたはチタン合金から構成される猪口、コップ、お椀、皿、灰皿などのチタン製金属容器を作製でき、例えば、線模様、波模様、縞模様、文様、文字、キャラクターなどの多彩な形状の色調を呈する美麗で色調が多彩な模様を施すことができる。
また、本発明のチタン製金属部材は、前述のいずれかに記載のチタン製金属部材の表面処理方法で得られたチタン製金属部材である。
本発明によれば、模様付け研磨工程において、例えば、グラインダー加工、サンドペーパー、ラッピング、ポリシング、リューター（登録商標）などの研磨加工によって、例えば、線模様、波模様、縞模様、文様、文字、キャラクターなどの模様付けを行うことができる。
そして、高温酸化処理工程において、模様付け研磨工程によって得られたチタン金属成形部材を、空気または酸素雰囲気中で高温酸化処理を施している。
これにより、模様付け研磨工程によって得られたチタン金属成形部材の表面には、凹凸が形成されており、高低差（起伏）が生じている。
すなわち、凹凸の凸部でより高温となり、凹部と凹部では、高温酸化の度合いが相違することになり、酸化被膜の厚さが相違し、凹部と凹部では、呈する色が相違することになる。
従って、従来のように、複雑な工程を経ることなく、一度の高温酸化処理によって、チタン製金属部材の表面に、例えば、線模様、波模様、縞模様、文様、文字、キャラクターなどの多彩な形状の色調を呈する美麗で色調が多彩な模様を施すことができる。
また、本発明によれば、事前研磨工程において、チタン金属成形部材の表面に対して、研磨加工を行うことによって、例えば、グラインダー加工、サンドペーパー、ラッピング、ポリシング、バフ研磨などによって、チタン金属成形部材の表面を均一な表面とすることができる。
従って、事前研磨工程において、チタン金属成形部材の表面が均一な表面となっており、その後の模様付け研磨工程における、例えば、グラインダー加工、サンドペーパー、ラッピング、ポリシング、リューター（登録商標）などの研磨加工によって、例えば、線模様、波模様、縞模様、文様、文字、キャラクターなどの模様付けを確実に行うことができる。
そして、高温酸化処理工程において、模様付け研磨工程によって得られたチタン金属成形部材を、空気または酸素雰囲気中で高温酸化処理を施している。
これにより、模様付け研磨工程によって得られたチタン金属成形部材の表面には、凹凸が確実に形成されており、高低差（起伏）がはっきり生じている。
すなわち、後述する図１０のチタン金属成形部材の表面を模式的に示す部分拡大断面図に示したように、チタン金属成形部材の表面の切削の差によって、ストラクチャー内の高低差・ピッチ(凸凹巾)差により、温度差が生じることになる。
これにより、図１０に示したように、酸化被膜の厚さに差が生じて、領域ごとに色差が発生する。
例えば、図１０に示したように、領域Ａ〜領域Ｃの場合、領域Ａ〜領域Ｃが一体になったチタン金属成形部材の表面を高温酸化しても、も表面温度に差が生じることにより酸化被膜厚に差が生じ、色差が生じることになる。
すなわち、凹凸の凸部でより高温となり、凹部と凹部では、高温酸化の度合いが相違することになり、酸化被膜の厚さが相違し、凹部と凹部では、呈する色が確実に相違することになる。
従って、従来のように、複雑な工程を経ることなく、一度の高温酸化処理によって、チタン製金属部材の表面に、例えば、線模様、波模様、縞模様、文様、文字、キャラクターなどの多彩な形状の色調を呈する美麗で色調が多彩な模様を施すことができる。
以下、本発明の実施の形態（実施例）を図面に基づいてより詳細に説明する。
（実施例１）
図１は、本発明のチタン製金属部材の表面処理方法によって得られたチタン製金属部材の一例として、コップを示す斜視図、図２は、本発明のチタン製金属部材の表面処理方法の概略を説明するフローチャート、図３は、本発明のチタン製金属部材の表面処理方法の別の実施例の概略を説明するフローチャート、図４は、本発明のチタン製金属部材の表面処理方法の別の実施例の概略を説明するフローチャート、図５は、本発明のチタン製金属部材の表面処理方法の別の実施例の概略を説明するフローチャートである。
図１は、本発明のチタン製金属部材の表面処理方法によって得られたチタン製金属部材の一例として、コップを示す斜視図、図２は、本発明のチタン製金属部材の表面処理方法の概略を説明するフローチャート、図３は、本発明のチタン製金属部材の表面処理方法の別の実施例の概略を説明するフローチャート、図４は、本発明のチタン製金属部材の表面処理方法の別の実施例の概略を説明するフローチャート、図５は、本発明のチタン製金属部材の表面処理方法の別の実施例の概略を説明するフローチャートである。
図１において、符号１０は、全体で本発明のチタン製金属部材の表面処理方法によって得られたチタン製金属部材１０の一例として、コップを示している。
なお、本発明のチタン製金属部材の表面処理方法によって得られたチタン製金属部材１０としては、このようなコップに限定されるものではなく、例えば、チタンまたはチタン合金から構成される猪口、お椀、皿、灰皿、箸置き、その他の形状のチタン製金属部材１０を対象とするものである。
図１に示したように、この実施例のチタン製金属部材１０は、一方の側の表面として、チタン製金属部材１０の内側表面（例えば、内側の側面１２、内側の底面１４）を備えている。
また、他方の側の表面として、チタン製金属部材１０の外側表面（例えば、外側の側面１６、外側の底面１８）を備えている。
このような構成のチタン製金属部材１０は、チタンまたはチタン合金から構成されるチタン金属平板を、後述する塑性加工工程として、へら絞りすることによって、チタン製金属部材１０が作製される。
なお、この実施例では、塑性加工工程として、へら絞りについて説明したが、後述するように、塑性加工工程として、へら絞り以外に、例えば、自由鍛造、型鍛造、押し出し、引き抜き、圧延、曲げ加工、深絞り加工、せん断加工、ファインブランキング、プレス加工、へら絞りなどの塑性加工によって、例えば、猪口、コップ、お椀、皿、灰皿、箸置きなどの自由な形状に、チタン金属成形部材を成形することができる。
図２に示したように、本発明のチタン製金属部材の表面処理方法は、以下の工程によって実施される。
すなわち、先ず、図２のステップＳ１において、チタン金属成形部材の表面に対して、模様付け研磨加工を行う模様付け研磨工程が行われる。
この場合、模様付け研磨工程としては、例えば、グラインダー加工、サンドペーパー、ラッピング、ポリシング、リューター（登録商標）などの研磨加工によって、例えば、線模様、波模様、縞模様、文様、文字、キャラクターなどの模様付けを行うことができる。
次に、図２のステップＳ２において、模様付け研磨工程によって得られたチタン金属成形部材を、空気または酸素雰囲気中で高温酸化処理を施すことによって、チタン製金属部材１０を作製する高温酸化処理工程が行われる。
このように構成することによって、模様付け研磨工程において、例えば、グラインダー加工、サンドペーパー、ラッピング、ポリシング、リューター（登録商標）などの研磨加工によって、例えば、線模様、波模様、縞模様、文様、文字、キャラクターなどの模様付けを行うことができる。
そして、高温酸化処理工程において、模様付け研磨工程によって得られたチタン金属成形部材を、空気または酸素雰囲気中で高温酸化処理を施している。
これにより、模様付け研磨工程によって得られたチタン金属成形部材の表面には、凹凸が形成されており、高低差（起伏）が生じている。
すなわち、凹凸の凸部でより高温となり、凹部と凹部では、高温酸化の度合いが相違することになり、酸化被膜の厚さが相違し、凹部と凹部では、呈する色が相違することになる。
従って、従来のように、複雑な工程を経ることなく、一度の高温酸化処理によって、チタン製金属部材の表面に、例えば、線模様、波模様、縞模様、文様、文字、キャラクターなどの多彩な形状の色調を呈する美麗で色調が多彩な模様を施すことができる。
この場合、高温酸化処理工程における処理温度としては、６００℃〜１２００℃であるのが望ましい。
すなわち、このように、高温酸化処理工程における処理温度が、６００℃〜１２００℃の範囲であれば、凹凸の凸部でより高温となり、凹部と凹部では、高温酸化の度合いが相違することになり、酸化被膜の厚さが相違し、凹部と凹部では、呈する色が相違することになる。
従って、従来のように、複雑な工程を経ることなく、一度の高温酸化処理によって、チタン製金属部材の表面に、例えば、線模様、波模様、縞模様、文様、文字、キャラクターなどの多彩な形状の色調を呈する美麗で色調が多彩な模様を施すことができる。
さらに、高温酸化処理工程における処理温度としては、１０００℃〜１２００℃であるのが、より望ましい。
すなわち、このように、高温酸化処理工程における処理温度が、１０００℃〜１２００℃の範囲であれば、凹凸の凸部でさらに高温となり、凹部と凹部では、高温酸化の度合いがより相違することになり、酸化被膜の厚さがより相違し、凹部と凹部では、呈する色がより鮮明に相違することになる。
従って、従来のように、複雑な工程を経ることなく、一度の高温酸化処理によって、チタン製金属部材の表面に、例えば、線模様、波模様、縞模様、文様、文字、キャラクターなどの多彩な形状の色調を呈する美麗で色調が多彩な模様を施すことができる。
また、高温酸化処理工程における処理時間としては、３分〜２０分であるのが望ましい。
このように、高温酸化処理工程における処理時間が、３分〜２０分の範囲であれば、凹凸の凸部でより高温となり、凹部と凹部では、高温酸化の度合いが相違することになり、酸化被膜の厚さが相違し、凹部と凹部では、呈する色が相違することになる。
従って、従来のように、複雑な工程を経ることなく、一度の高温酸化処理によって、チタン製金属部材の表面に、例えば、線模様、波模様、縞模様、文様、文字、キャラクターなどの多彩な形状の色調を呈する美麗で色調が多彩な模様を施すことができる。
このように、模様付け研磨工程→高温酸化処理工程の順に行っても良い。
この場合、模様付け研磨工程として、チタン製金属部材１０の一方の側の表面に対して、研磨加工を行うようにしても良い。
このように構成することによって、模様付け研磨工程において、例えば、一方の側の表面として、チタン製金属部材１０の内側表面（例えば、内側の側面１２、内側の底面１４）に対して、例えば、グラインダー加工、サンドペーパー、ラッピング、ポリシング、リューター（登録商標）などの研磨加工によって、例えば、線模様、波模様、縞模様、文様、文字、キャラクターなどの模様付けを確実に行うことができる。
また、この場合、模様付け研磨工程が、チタン製金属部材１０の他方の側の表面に対して、研磨加工を行うようにしても良い。
このように構成することによって、模様付け研磨工程において、例えば、他方の側の表面として、チタン製金属部材１０の外側表面（例えば、外側の側面１６、外側の底面１８）に対して、例えば、グラインダー加工、サンドペーパー、ラッピング、ポリシング、リューター（登録商標）などの研磨加工によって、例えば、線模様、波模様、縞模様、文様、文字、キャラクターなどの模様付けを確実に行うことができる。
なお、この場合、模様付け研磨工程において、チタン製金属部材１０の内側表面（例えば、内側の側面１２、内側の底面１４）、チタン製金属部材１０の外側表面（例えば、外側の側面１６、外側の底面１８）のいずれを先に行っても良く、これらを同時に行っても良い（以下の実施例においても同様である）。
また、図３に示したように、先ず、図３のステップＳ３において、チタン金属成形部材の表面に対して、研磨加工を行う事前研磨工程を行ってもよい。
その後に、図３に示したように、図３のステップＳ１において、チタン金属成形部材の表面に対して、模様付け研磨加工を行う模様付け研磨工程が行われる。
次に、図２のステップＳ２において、模様付け研磨工程によって得られたチタン金属成形部材を、空気または酸素雰囲気中で高温酸化処理を施すことによって、チタン製金属部材１０を作製する高温酸化処理工程が行われる。
このように構成することによって、事前研磨工程において、チタン金属成形部材の表面に対して、研磨加工を行うことによって、例えば、グラインダー加工、サンドペーパー、ラッピング、ポリシング、バフ研磨などによって、チタン金属成形部材の表面を均一な表面とすることができる。
従って、事前研磨工程において、チタン金属成形部材の表面が均一な表面となっており、その後の模様付け研磨工程における、例えば、グラインダー加工、サンドペーパー、ラッピング、ポリシング、リューター（登録商標）などの研磨加工によって、例えば、線模様、波模様、縞模様、文様、文字、キャラクターなどの模様付けを確実に行うことができる。
そして、高温酸化処理工程において、模様付け研磨工程によって得られたチタン金属成形部材を、空気または酸素雰囲気中で高温酸化処理を施している。
これにより、模様付け研磨工程によって得られたチタン金属成形部材の表面には、凹凸が確実に形成されており、高低差（起伏）がはっきり生じている。
すなわち、凹凸の凸部でより高温となり、凹部と凹部では、高温酸化の度合いが相違することになり、酸化被膜の厚さが相違し、凹部と凹部では、呈する色が確実に相違することになる。
すなわち、図１０のチタン金属成形部材の表面を模式的に示す部分拡大断面図に示したように、チタン金属成形部材の表面の切削の差によって、ストラクチャー内の高低差・ピッチ(凸凹巾)差により、温度差が生じることになる。
これにより、図１０に示したように、酸化被膜の厚さに差が生じて、領域ごとに色差が発生する。
例えば、図１０に示したように、領域Ａ〜領域Ｃの場合、領域Ａ〜領域Ｃが一体になったチタン金属成形部材の表面を高温酸化しても、も表面温度に差が生じることにより酸化被膜厚に差が生じ、色差が生じることになる。
従って、従来のように、複雑な工程を経ることなく、一度の高温酸化処理によって、チタン製金属部材の表面に、例えば、線模様、波模様、縞模様、文様、文字、キャラクターなどの多彩な形状の色調を呈する美麗で色調が多彩な模様を施すことができる。
このように、事前研磨工程→模様付け研磨工程→高温酸化処理工程の順に行っても良い。
この場合、事前研磨工程として、チタン製金属部材１０の一方の側の表面に対して、研磨加工を行うようにしても良い。
この場合、事前研磨工程として、チタン製金属部材１０の一方の側の表面に対して、研磨加工を行うようにしても良い。
このように構成することによって、事前研磨工程において、例えば、一方の側の表面として、チタン製金属部材１０の内側表面（例えば、内側の側面１２、内側の底面１４）に対して、例えば、グラインダー加工、サンドペーパー、ラッピング、ポリシング、バフ研磨などなどの研磨加工によって、チタン金属成形部材の表面を均一な表面とすることができる。
これにより、その後の模様付け研磨工程における、例えば、グラインダー加工、サンドペーパー、ラッピング、ポリシング、リューター（登録商標）などの研磨加工によって、例えば、線模様、波模様、縞模様、文様、文字、キャラクターなどの模様付けを確実に行うことができる。
また、この場合、事前研磨工程が、チタン製金属部材１０の他方の側の表面に対して、研磨加工を行うようにしても良い。
このように構成することによって、事前研磨工程において、例えば、他方の側の表面として、チタン製金属部材１０の外側表面（例えば、外側の側面１６、外側の底面１８）に対して、例えば、グラインダー加工、サンドペーパー、ラッピング、ポリシング、バフ研磨などなどの研磨加工によって、チタン金属成形部材の表面を均一な表面とすることができる。
これにより、その後の模様付け研磨工程における、例えば、グラインダー加工、サンドペーパー、ラッピング、ポリシング、リューター（登録商標）などの研磨加工によって、例えば、線模様、波模様、縞模様、文様、文字、キャラクターなどの模様付けを確実に行うことができる。
なお、この場合、事前研磨工程において、チタン製金属部材１０の内側表面（例えば、内側の側面１２、内側の底面１４）、チタン製金属部材１０の外側表面（例えば、外側の側面１６、外側の底面１８）のいずれを先に行っても良く、これらを同時に行っても良い（以下の実施例においても同様である）。
さらに、図４に示したように、先ず、図４のステップＳ４において、塑性加工工程、例えば、自由鍛造、型鍛造、押し出し、引き抜き、圧延、曲げ加工、深絞り加工、せん断加工、ファインブランキング、プレス加工、へら絞りなどの塑性加工によって、例えば、猪口、コップ、お椀、皿、灰皿、箸置きなどの自由な形状に、チタン製金属部材を成形しても良い。
その後に、図４に示したように、図４のステップＳ１において、チタン金属成形部材の表面に対して、模様付け研磨加工を行う模様付け研磨工程が行われる。
次に、図４のステップＳ２において、模様付け研磨工程によって得られたチタン金属成形部材を、空気または酸素雰囲気中で高温酸化処理を施すことによって、チタン製金属部材１０を作製する高温酸化処理工程が行われる。
このように、塑性加工工程において、例えば、自由鍛造、型鍛造、押し出し、引き抜き、圧延、曲げ加工、深絞り加工、せん断加工、ファインブランキング、プレス加工、へら絞りなどの塑性加工によって、例えば、猪口、コップ、お椀、皿、灰皿、箸置きなどの自由な形状に、チタン金属成形部材１０を成形することができ、汎用性に優れることになる。
このように、塑性加工工程→模様付け研磨工程→高温酸化処理工程の順に行っても良い。
さらに、図５に示したように、先ず、図５のステップＳ４において、塑性加工工程、例えば、自由鍛造、型鍛造、押し出し、引き抜き、圧延、曲げ加工、深絞り加工、せん断加工、ファインブランキング、プレス加工、へら絞りなどの塑性加工によって、例えば、猪口、コップ、お椀、皿、灰皿、箸置きなどの自由な形状に、チタン製金属部材を成形しても良い。
その後、図５に示したように、図５のステップＳ３において、チタン金属成形部材の表面に対して、研磨加工を行う事前研磨工程を行う。
次に、図５に示したように、図５のステップＳ１において、チタン金属成形部材の表面に対して、模様付け研磨加工を行う模様付け研磨工程が行われる。
その後、図５に示したように、図５のステップＳ２において、模様付け研磨工程によって得られたチタン金属成形部材を、空気または酸素雰囲気中で高温酸化処理を施すことによって、チタン製金属部材１０を作製する高温酸化処理工程が行われる。
このように、塑性加工工程→事前研磨工程→模様付け研磨工程→高温酸化処理工程の順に行っても良い。
さらに、下記の実施例２の図６〜図７の表１（表１−１、表１−２）から、明らかなように、高温酸化処理工程の後に、チタン製金属部材１０の表面に多孔質の膜が形成されるが、この場合には、例えば、グラインダー加工、サンドペーパー、ラッピング、ポリシング、バフ研磨などなどの研磨加工によって、多孔質の膜を除去して、チタン金属成形部材の表面を均一で美麗な表面とするのが望ましい。
（実施例２）
１．高温酸化による色差発生試験（処理温度による影響）
１．高温酸化による色差発生試験（処理温度による影響）
円板形状の純チタン材（厚さ０．８ｍｍ）を用いて、ヘラシボリ加工を実施して、図１示したように、外径φ６３．５ｍｍ、高さ１４０ｍｍ、底面φ５０ｍｍのコップ形状のチタン金属成形部材１０を作製した。
その後、このように作製したチタン金属成形部材１０を、旋盤機に取り付け４６４ｒｐｍ回転で回転させる。
この状態で、ハンディグラインダー（粒度３６Ｐ番）の研磨ディスクを１２３００ｒｐｍ回転させて、チタン金属成形部材１０の表面（外側の側周面１６）を、グラインダー加工して、波模様を施し、５０〜５３グラム、チタン金属成形部材１０の側周面の厚さを、０．６ｍｍとして、実験用のチタン製金属部材１０を作製した。
このように作製した実験用のチタン金属成形部材１０を用いて、以下のように、サンプルＡ〜サンプルＦについて、それぞれ高温酸化による色差発生試験（処理温度による影響）を行った。
そして、以下のサンプルＡ〜サンプルＦについて、それぞれ色差発生試験（処理温度による影響）を観察した。その結果を、図６〜図７の表１（表１−１、表１−２）に示した。
サンプルＡ…６００℃、８分の時間で高温酸化処理を行った。
サンプルＢ…８００℃、８分の時間で高温酸化処理を行った。
サンプルＣ…１０００℃、８分の時間で高温酸化処理を行った。
サンプルＤ…１１００℃、８分の時間で高温酸化処理を行った。
サンプルＥ…１１５０℃、８分の時間で高温酸化処理を行った。
サンプルＦ…１２００℃、８分の時間で高温酸化処理を行った。
サンプルＢ…８００℃、８分の時間で高温酸化処理を行った。
サンプルＣ…１０００℃、８分の時間で高温酸化処理を行った。
サンプルＤ…１１００℃、８分の時間で高温酸化処理を行った。
サンプルＥ…１１５０℃、８分の時間で高温酸化処理を行った。
サンプルＦ…１２００℃、８分の時間で高温酸化処理を行った。
表１の結果から明らかなように、高温酸化処理温度が、６００℃〜１２００℃の範囲であれば、サンプルＡ〜サンプルＦのいずれも、チタン製金属部材１０の表面全体に、酸化被膜による色差が発生する。
この場合、高温酸化処理温度が、１０００℃〜１２００℃の範囲であれば、サンプルＣ〜サンプルＦのいずれも、チタン製金属部材１０の表面全体に、酸化被膜による色差が綺麗に発生する。
また、高温酸化処理温度が、１１００℃〜１２００℃の範囲であれば、サンプルＤ〜サンプルＦのいずれも、チタン製金属部材１０の表面全体に、酸化被膜による色差がより綺麗に発生する。
（実施例３）
２．高温酸化による色差発生試験（処理時間による影響）
２．高温酸化による色差発生試験（処理時間による影響）
実施例２と同様に、円板形状の純チタン材（厚さ０．８ｍｍ）を用いて、ヘラシボリ加工を実施して、図１示したように、外径φ６３．５ｍｍ、高さを用いて、ヘラシボリ加工を実施して、図１示したように、外径φ６３．５ｍｍ、高さ１４０ｍｍ、底面φ５０ｍｍのコップ形状のチタン金属成形部材１０を作製した。
その後、このように作製したチタン金属成形部材１０を、旋盤機に取り付け４６４ｒｐｍ回転で回転させる。
この状態で、ハンディグラインダー（粒度３６Ｐ番）の研磨ディスクを１２３００ｒｐｍ回転させて、チタン金属成形部材１０の表面（外側の側周面１６）を、グラインダー加工して、波模様を施し、５０〜５３グラム、チタン金属成形部材１０の側周面の厚さを、０．６ｔとして、実験用のチタン製金属部材１０を作製した。
このように作製した実験用のチタン金属成形部材１０を用いて、以下のように、サンプルＧ〜サンプルＨについて、それぞれ高温酸化による色差発生試験（処理温度による影響）を行った。
そして、以下のサンプルＧ〜サンプルＫについて、それぞれ色差発生試験（時間による影響）を観察した。その結果を、図８〜図９の表２（表２−１、表２−２）に示した。
サンプルＧ…１１５０℃、３分の時間で高温酸化処理を行った。
サンプルＨ…１１５０℃、７分の時間で高温酸化処理を行った。
サンプルＩ…１１５０℃、１２分の時間で高温酸化処理を行った。
サンプルＪ…１１５０℃、１５分の時間で高温酸化処理を行った。
サンプルＫ…１１５０℃、２０分の時間で高温酸化処理を行った。
サンプルＨ…１１５０℃、７分の時間で高温酸化処理を行った。
サンプルＩ…１１５０℃、１２分の時間で高温酸化処理を行った。
サンプルＪ…１１５０℃、１５分の時間で高温酸化処理を行った。
サンプルＫ…１１５０℃、２０分の時間で高温酸化処理を行った。
表２の結果から明らかなように、高温酸化処理工程における処理時間が、３分〜２０分の範囲（サンプルＧ〜サンプルＨ）であれば、チタン製金属部材１０の表面全体に、酸化被膜による色差が綺麗に発生する。
以上、本発明の好ましい実施の態様を説明してきたが、本発明はこれに限定されることはなく、本発明の目的を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
本発明は、例えば、チタンまたはチタン合金から構成される猪口、コップ、お椀、皿、灰皿、箸置きなどのチタン製金属部材（以下、単に「チタン製金属部材」と言う）の表面処理方法、ならびに、チタン製金属部材の表面処理方法で得られたチタン製金属部材に適用することができる。
より詳細には、チタンまたはチタン合金を塑性加工、例えば、チタンまたはチタン合金から構成されるチタン金属平板を、へら絞りすることによって、チタン製金属部材を作製するチタン製金属部材の表面処理方法において、チタン製金属部材の表面に、美麗で色調が多彩な模様を施すことができるチタン製金属部材の表面処理方法、ならびに、チタン製金属部材の表面処理方法で得られたチタン製金属部材に適用することができる。
１０…チタン製金属部材（チタン金属成形部材）
１２…内側の側面
１４…内側の底面
１６…外側の側面
１８…外側の底面
１２…内側の側面
１４…内側の底面
１６…外側の側面
１８…外側の底面
本発明は、前述したような従来技術における課題及び目的を達成するために発明されたものであって、本発明のチタン製金属部材の表面処理方法は、
チタンまたはチタン合金から構成されるチタン製金属部材の表面を処理する表面処理方法であって、
前記チタンまたはチタン合金から構成されるチタン金属平板を、へら絞りすることによって、チタン製金属部材を作製するへら絞り成形工程と、
前記へら絞り成形工程によって得られたチタン金属成形部材の表面に対して、模様付け研磨加工を行う模様付け研磨工程と、
前記模様付け研磨工程によって得られたチタン金属成形部材を、空気または酸素雰囲気中で、６００℃〜１２００℃、３分〜２０分、高温酸化処理を施すことによって、チタン製金属部材を作製する高温酸化処理工程と、
を備えることを特徴とする。
チタンまたはチタン合金から構成されるチタン製金属部材の表面を処理する表面処理方法であって、
前記チタンまたはチタン合金から構成されるチタン金属平板を、へら絞りすることによって、チタン製金属部材を作製するへら絞り成形工程と、
前記へら絞り成形工程によって得られたチタン金属成形部材の表面に対して、模様付け研磨加工を行う模様付け研磨工程と、
前記模様付け研磨工程によって得られたチタン金属成形部材を、空気または酸素雰囲気中で、６００℃〜１２００℃、３分〜２０分、高温酸化処理を施すことによって、チタン製金属部材を作製する高温酸化処理工程と、
を備えることを特徴とする。
そして、高温酸化処理工程において、模様付け研磨工程によって得られたチタン金属成形部材を、空気または酸素雰囲気中で、６００℃〜１２００℃、３分〜２０分、高温酸化処理を施している。
すなわち、凹凸の凸部でより高温となり、凹部と凹部では、高温酸化の度合いが相違することになり、酸化被膜の厚さが相違し、凹部と凹部では、呈する色が相違することになる。
また、高温酸化処理工程における処理温度が、６００℃〜１２００℃の範囲であれば、凹凸の凸部でより高温となり、凹部と凹部では、高温酸化の度合いが相違することになり、酸化被膜の厚さが相違し、凹部と凹部では、呈する色が相違することになる。
また、高温酸化処理工程における処理時間が、３分〜２０分の範囲であれば、凹凸の凸部でより高温となり、凹部と凹部では、高温酸化の度合いが相違することになり、酸化被膜の厚さが相違し、凹部と凹部では、呈する色が相違することになる。
また、塑性加工工程が、チタンまたはチタン合金から構成されるチタン金属平板を、へら絞りすることによって、チタン製金属部材を作製するへら絞り成形工程であるので、例えば、チタンまたはチタン合金から構成される猪口、コップ、お椀、皿、灰皿などのチタン製金属容器を作製でき、例えば、線模様、波模様、縞模様、文様、文字、キャラクターなどの多彩な形状の色調を呈する美麗で色調が多彩な模様を施すことができる。
また、高温酸化処理工程における処理温度が、６００℃〜１２００℃の範囲であれば、凹凸の凸部でより高温となり、凹部と凹部では、高温酸化の度合いが相違することになり、酸化被膜の厚さが相違し、凹部と凹部では、呈する色が相違することになる。
また、高温酸化処理工程における処理時間が、３分〜２０分の範囲であれば、凹凸の凸部でより高温となり、凹部と凹部では、高温酸化の度合いが相違することになり、酸化被膜の厚さが相違し、凹部と凹部では、呈する色が相違することになる。
また、塑性加工工程が、チタンまたはチタン合金から構成されるチタン金属平板を、へら絞りすることによって、チタン製金属部材を作製するへら絞り成形工程であるので、例えば、チタンまたはチタン合金から構成される猪口、コップ、お椀、皿、灰皿などのチタン製金属容器を作製でき、例えば、線模様、波模様、縞模様、文様、文字、キャラクターなどの多彩な形状の色調を呈する美麗で色調が多彩な模様を施すことができる。
また、本発明のチタン製金属部材の表面処理方法は、
チタンまたはチタン合金から構成されるチタン製金属部材の表面を処理する表面処理方法であって、
前記チタンまたはチタン合金から構成されるチタン金属平板を、へら絞りすることによって、チタン製金属部材を作製するへら絞り成形工程と、
前記へら絞り成形工程によって得られたチタン金属成形部材の表面に対して、研磨加工を行う事前研磨工程と、
前記事前研磨工程によって得られたチタン金属成形部材の表面に対して、模様付け研磨加工を行う模様付け研磨工程と、
前記模様付け研磨工程によって得られたチタン金属成形部材を、空気または酸素雰囲気中で、６００℃〜１２００℃、３分〜２０分、高温酸化処理を施すことによって、チタン製金属部材を作製する高温酸化処理工程と、
を備えることを特徴とする。
チタンまたはチタン合金から構成されるチタン製金属部材の表面を処理する表面処理方法であって、
前記チタンまたはチタン合金から構成されるチタン金属平板を、へら絞りすることによって、チタン製金属部材を作製するへら絞り成形工程と、
前記へら絞り成形工程によって得られたチタン金属成形部材の表面に対して、研磨加工を行う事前研磨工程と、
前記事前研磨工程によって得られたチタン金属成形部材の表面に対して、模様付け研磨加工を行う模様付け研磨工程と、
前記模様付け研磨工程によって得られたチタン金属成形部材を、空気または酸素雰囲気中で、６００℃〜１２００℃、３分〜２０分、高温酸化処理を施すことによって、チタン製金属部材を作製する高温酸化処理工程と、
を備えることを特徴とする。
そして、高温酸化処理工程において、模様付け研磨工程によって得られたチタン金属成形部材を、空気または酸素雰囲気中で、６００℃〜１２００℃、３分〜２０分、高温酸化処理を施している。
例えば、図１０に示したように、領域Ａ〜領域Ｃの場合、領域Ａ〜領域Ｃが一体になったチタン金属成形部材の表面を高温酸化しても、表面温度に差が生じることにより酸化被膜厚に差が生じ、色差が生じることになる。
また、本発明のチタン製金属部材は、
チタンまたはチタン合金から構成されるチタン製金属部材の表面を処理する表面処理方法であって、
前記チタンまたはチタン合金から構成されるチタン金属平板を、へら絞りすることによって、チタン製金属部材を作製するへら絞り成形工程と、
前記へら絞り成形工程によって得られたチタン金属成形部材の表面に対して、模様付け研磨加工を行う模様付け研磨工程と、
前記模様付け研磨工程によって得られたチタン金属成形部材を、空気または酸素雰囲気中で、６００℃〜１２００℃、３分〜２０分、高温酸化処理を施すことによって、チタン製金属部材を作製する高温酸化処理工程と、
を備えることを特徴とするチタン製金属部材の表面処理方法で得られたチタン製金属部材である。
また、本発明のチタン製金属部材は、
チタンまたはチタン合金から構成されるチタン製金属部材の表面を処理する表面処理方法であって、
前記チタンまたはチタン合金から構成されるチタン金属平板を、へら絞りすることによって、チタン製金属部材を作製するへら絞り成形工程と、
前記へら絞り成形工程によって得られたチタン金属成形部材の表面に対して、研磨加工を行う事前研磨工程と、
前記事前研磨工程によって得られたチタン金属成形部材の表面に対して、模様付け研磨加工を行う模様付け研磨工程と、
前記模様付け研磨工程によって得られたチタン金属成形部材を、空気または酸素雰囲気中で、６００℃〜１２００℃、３分〜２０分、高温酸化処理を施すことによって、チタン製金属部材を作製する高温酸化処理工程と、
を備えることを特徴とするチタン製金属部材の表面処理方法で得られたチタン製金属部材である。
チタンまたはチタン合金から構成されるチタン製金属部材の表面を処理する表面処理方法であって、
前記チタンまたはチタン合金から構成されるチタン金属平板を、へら絞りすることによって、チタン製金属部材を作製するへら絞り成形工程と、
前記へら絞り成形工程によって得られたチタン金属成形部材の表面に対して、模様付け研磨加工を行う模様付け研磨工程と、
前記模様付け研磨工程によって得られたチタン金属成形部材を、空気または酸素雰囲気中で、６００℃〜１２００℃、３分〜２０分、高温酸化処理を施すことによって、チタン製金属部材を作製する高温酸化処理工程と、
を備えることを特徴とするチタン製金属部材の表面処理方法で得られたチタン製金属部材である。
また、本発明のチタン製金属部材は、
チタンまたはチタン合金から構成されるチタン製金属部材の表面を処理する表面処理方法であって、
前記チタンまたはチタン合金から構成されるチタン金属平板を、へら絞りすることによって、チタン製金属部材を作製するへら絞り成形工程と、
前記へら絞り成形工程によって得られたチタン金属成形部材の表面に対して、研磨加工を行う事前研磨工程と、
前記事前研磨工程によって得られたチタン金属成形部材の表面に対して、模様付け研磨加工を行う模様付け研磨工程と、
前記模様付け研磨工程によって得られたチタン金属成形部材を、空気または酸素雰囲気中で、６００℃〜１２００℃、３分〜２０分、高温酸化処理を施すことによって、チタン製金属部材を作製する高温酸化処理工程と、
を備えることを特徴とするチタン製金属部材の表面処理方法で得られたチタン製金属部材である。
すなわち、凹凸の凸部でより高温となり、凹部と凹部では、高温酸化の度合いが相違することになり、酸化被膜の厚さが相違し、凹部と凹部では、呈する色が相違することになる。
すなわち、凹凸の凸部でより高温となり、凹部と凹部では、高温酸化の度合いが相違することになり、酸化被膜の厚さが相違し、凹部と凹部では、呈する色が相違することになる。
また、高温酸化処理工程における処理温度が、６００℃〜１２００℃の範囲であれば、凹凸の凸部でより高温となり、凹部と凹部では、高温酸化の度合いが相違することになり、酸化被膜の厚さが相違し、凹部と凹部では、呈する色が相違することになる。
また、高温酸化処理工程における処理時間が、３分〜２０分の範囲であれば、凹凸の凸部でより高温となり、凹部と凹部では、高温酸化の度合いが相違することになり、酸化被膜の厚さが相違し、凹部と凹部では、呈する色が相違することになる。
また、塑性加工工程が、チタンまたはチタン合金から構成されるチタン金属平板を、へら絞りすることによって、チタン製金属部材を作製するへら絞り成形工程であるので、例えば、チタンまたはチタン合金から構成される猪口、コップ、お椀、皿、灰皿などのチタン製金属容器を作製でき、例えば、線模様、波模様、縞模様、文様、文字、キャラクターなどの多彩な形状の色調を呈する美麗で色調が多彩な模様を施すことができる。
すなわち、凹凸の凸部でより高温となり、凹部と凹部では、高温酸化の度合いが相違することになり、酸化被膜の厚さが相違し、凹部と凹部では、呈する色が相違することになる。
また、高温酸化処理工程における処理温度が、６００℃〜１２００℃の範囲であれば、凹凸の凸部でより高温となり、凹部と凹部では、高温酸化の度合いが相違することになり、酸化被膜の厚さが相違し、凹部と凹部では、呈する色が相違することになる。
また、高温酸化処理工程における処理時間が、３分〜２０分の範囲であれば、凹凸の凸部でより高温となり、凹部と凹部では、高温酸化の度合いが相違することになり、酸化被膜の厚さが相違し、凹部と凹部では、呈する色が相違することになる。
また、塑性加工工程が、チタンまたはチタン合金から構成されるチタン金属平板を、へら絞りすることによって、チタン製金属部材を作製するへら絞り成形工程であるので、例えば、チタンまたはチタン合金から構成される猪口、コップ、お椀、皿、灰皿などのチタン製金属容器を作製でき、例えば、線模様、波模様、縞模様、文様、文字、キャラクターなどの多彩な形状の色調を呈する美麗で色調が多彩な模様を施すことができる。
例えば、図１０に示したように、領域Ａ〜領域Ｃの場合、領域Ａ〜領域Ｃが一体になったチタン金属成形部材の表面を高温酸化しても、表面温度に差が生じることにより酸化被膜厚に差が生じ、色差が生じることになる。
例えば、図１０に示したように、領域Ａ〜領域Ｃの場合、領域Ａ〜領域Ｃが一体になったチタン金属成形部材の表面を高温酸化しても、表面温度に差が生じることにより酸化被膜厚に差が生じ、色差が生じることになる。
さらに、図４に示したように、先ず、図４のステップＳ４において、塑性加工工程として、へら絞り工程によって、例えば、猪口、コップ、お椀、皿、灰皿、箸置きなどの自由な形状に、チタン製金属部材を成形する。
このように、塑性加工工程として、へら絞り工程によって、例えば、猪口、コップ、お椀、皿、灰皿、箸置きなどの自由な形状に、チタン金属成形部材１０を成形することができ、汎用性に優れることになる。
さらに、図５に示したように、先ず、図５のステップＳ４において、塑性加工工程として、へら絞り工程によって、例えば、猪口、コップ、お椀、皿、灰皿、箸置きなどの自由な形状に、チタン製金属部材を成形する。
実施例２と同様に、円板形状の純チタン材（厚さ０．８ｍｍ）を用いて、ヘラシボリ加工を実施して、図１示したように、外径φ６３．５ｍｍ、高さ１４０ｍｍ、底面φ５０ｍｍのコップ形状のチタン金属成形部材１０を作製した。
このように作製した実験用のチタン金属成形部材１０を用いて、以下のように、サンプルＧ〜サンプルＫについて、それぞれ高温酸化による色差発生試験（処理時間による影響）を行った。
表２の結果から明らかなように、高温酸化処理工程における処理時間が、３分〜２０分の範囲（サンプルＧ〜サンプルＫ）であれば、チタン製金属部材１０の表面全体に、酸化被膜による色差が綺麗に発生する。
Claims (16)
- チタンまたはチタン合金から構成されるチタン製金属部材の表面を処理する表面処理方法であって、
前記チタン金属成形部材の表面に対して、模様付け研磨加工を行う模様付け研磨工程と、
前記模様付け研磨工程によって得られたチタン金属成形部材を、空気または酸素雰囲気中で高温酸化処理を施すことによって、チタン製金属部材を作製する高温酸化処理工程と、
を備えることを特徴とするチタン製金属部材の表面処理方法。 - チタンまたはチタン合金から構成されるチタン製金属部材の表面を処理する表面処理方法であって、
前記チタン金属成形部材の表面に対して、研磨加工を行う事前研磨工程と、
前記事前研磨工程によって得られたチタン金属成形部材の表面に対して、模様付け研磨加工を行う模様付け研磨工程と、
前記模様付け研磨工程によって得られたチタン金属成形部材を、空気または酸素雰囲気中で高温酸化処理を施すことによって、チタン製金属部材を作製する高温酸化処理工程と、
を備えることを特徴とするチタン製金属部材の表面処理方法。 - 前記チタンまたはチタン合金を塑性加工することによって、チタン金属成形部材を成形する塑性加工工程を備えることを特徴とする請求項１から２のいずれかに記載のチタン製金属部材の表面処理方法。
- 前記模様付け研磨工程が、チタン製金属部材の一方の側の表面に対して、研磨加工を行うことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のチタン製金属部材の表面処理方法。
- 前記模様付け研磨工程が、チタン製金属部材の他方の側の表面に対して、研磨加工を行うことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のチタン製金属部材の表面処理方法。
- 前記一方の側の表面が、前記チタン製金属部材の内側表面であることを特徴とする請求項４に記載のチタン製金属部材の表面処理方法。
- 前記他方の側の表面が、前記チタン製金属部材の外側表面であることを特徴とする請求項５に記載のチタン製金属部材の表面処理方法。
- 前記事前研磨工程が、チタン製金属部材の一方の側の表面に対して、研磨加工を行うことを特徴とする請求項３から７のいずれかに記載のチタン製金属部材の表面処理方法。
- 前記事前研磨工程が、チタン製金属部材の他方の側の表面に対して、研磨加工を行うことを特徴とする請求項３から８のいずれかに記載のチタン製金属部材の表面処理方法。
- 前記一方の側の表面が、前記チタン製金属部材の内側表面であることを特徴とする請求項８に記載のチタン製金属部材の表面処理方法。
- 前記他方の側の表面が、前記チタン製金属部材の外側表面であることを特徴とする請求項９に記載のチタン製金属部材の表面処理方法。
- 前記高温酸化処理工程における処理温度が、６００℃〜１２００℃であることを特徴とする請求項１から１１のいずれかに記載のチタン製金属部材の表面処理方法。
- 前記高温酸化処理工程における処理温度が、１０００℃〜１２００℃であることを特徴とする請求項１２に記載のチタン製金属部材の表面処理方法。
- 前記高温酸化処理工程における処理時間が、３分〜２０分であることを特徴とする請求項１から１３のいずれかに記載のチタン製金属部材の表面処理方法。
- 前記塑性加工工程が、チタンまたはチタン合金から構成されるチタン金属平板を、へら絞りすることによって、チタン製金属部材を作製するへら絞り成形工程であることを特徴とする請求項１から１４のいずれかに記載のチタン製金属部材の表面処理方法。
- 請求項１から１５のいずれかに記載のチタン製金属部材の表面処理方法で得られたチタン製金属部材。
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