JP2023006634A - 樹脂成形品、カメラ、金型、および樹脂成形品の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 加工機を用いて表面に微細な凸部を形成して所望の光沢度を再現する樹脂成形品において、光沢度の再現と製造時間の短縮化を両立した樹脂成形品を提供すること【解決手段】 第１の領域と、第２の領域を有し、前記第１の領域と前記第２の領域は、それぞれ複数の凸部が形成されており、前記第１の領域の凸部の平均直径は、前記第２の領域の凸部の平均直径よりも大きいことを特徴とする【選択図】 図５

Description

本発明は、外観面に凸部や光沢のパターンを有する樹脂成形品に関する。

近年カメラやプリンタ等の工業製品に使用される樹脂成形品の外観面には、高い意匠性が求められる。例えば、成形品表面を平滑化することで鏡面のような光沢をもたせ高級感を演出したり、逆に成形品表面に視認できないレベルの微細な凸部を設けることでマットな質感を演出したりすることが出来る。これらの成形品は、一般的には金型を用いた射出成形法等により制作するため、光沢を制御するための金型の表面加工が重要になる。前者の場合は研磨加工、後者の場合はエッチング加工やブラスト加工、あるいは切削やレーザーによる微細凸部加工を行うこととなる。例えば特許文献１では、２段階のエッチングを行うことで、深さや大きさが異なる凸部形状を有した金型を作成し、マット調を再現した樹脂成形品を提供する技術が開示されている。また、特許文献２では異なる光沢度を再現するために、切削加工により表面粗さの異なる微細凸部を形成した金型を用いて作成した樹脂成形品を提供する技術が開示されている。

特開２００７－１６０６３７ 特開２０２０－４０３８１

しかしながら、近年製品デザインに対する多様性が求められており、同じ艶消しの光沢であっても少し光沢を高くしたい、あるいはより低く調整したいという要求が出ることがある。

このような場合、微細凸部の表面粗さを制御する必要があるが、特許文献１方法では、エッチング処理工程におけるエッチングレートはエッチング液中に存在するイオンの種類や濃度によって敏感に反応してしまうことがあった。そのため、処理温度と時間を同じにしても、同じ処理結果が得られないことがあった。その結果微妙な光沢値の調整に十分に対応ができないことがあった。また、特許文献２の方法では、マット調を再現するためには表面を荒らすための微細凸部を加工する必要がある。このとき、金型全面にわたり一律なサイズで微細な凸部を加工する必要があり、加工面積が大きくなると加工かかる時間が増大になるという課題があった。

そこで本発明では、光沢度の再現と製造時間の短縮化を両立した樹脂成形品を提供することを目的とする。

本発明の樹脂成形品は、第１の領域と第２の領域を有し前記第１の領域と前記第２の領域は、それぞれ複数の凸部が形成されており、前記第１の領域の凸部の平均直径は、前記第２の領域の凸部の平均直径よりも大きいことを特徴とする。

本発明のカメラは、上記の樹脂成形品によるカバーを有することを特徴とする。

本発明の金型は、第１の領域と第２の領域を有し、前記第１の領域には窪みが形成され、前記第１の領域の窪みの表面と、前記第２の領域の表面には、それぞれ複数の凹部が形成されており、前記第１の領域の凹部の平均直径は、前記第２の領域の凹部の平均直径よりも大きいことを特徴とする。

本発明の樹脂成形品の製造方法は、上記の金型に樹脂を射出することにより樹脂成形品を製造することを特徴とする。

本発明によれば、樹脂成形品の外観面において、所望の光沢を表現し、且つ製造に係るコストを低減した樹脂成形品を提供することが出来る。

本発明における樹脂成形品の光沢制御方法を模式的に示した図。 （ａ）従来の金型の製造方法を説明するための模式的な斜視図。（ｂ）従来の金型の形状を説明するための模式的な断面図。 （ａ）従来の金型の製造における切削加工の順番の一例を説明するための模式的な平面図。（ｂ）従来の金型の製造における切削加工の順番の他の一例を説明するための模式的な平面図。 実施形態に係るレンズ交換式カメラの斜視図。 （ａ）実施形態の樹脂成形品の外観面を模式的に示す平面図。（ｂ）外観面の模式的な断面図。 本発明の樹脂成形品を製造するために使用可能な加工装置の例。 （Ａ）金型を製造する際の第１の加工工程を示す模式図。（Ｂ）金型を製造する際の第２の加工工程を示す模式図。 （Ａ）金型を製造する際の第３の加工工程におけるシボ領域の加工を示す模式図。（Ｂ）光沢制御のための微細凹部における加工を示す模式図。 加工深さと凸部の数と光沢度との関係を示す図。 （ａ）実施例１に係る樹脂成形品の外観面を表す模式的な平面図。（ｂ）実施例１に係る非シボ領域における断面図。（ｃ）実施例１に係るシボ領域における断面図。 曲率半径の異なる形状の一例を示す図。

まず本明細書において、凸部とは、半球形状、円錐形状、角錐形状、角錐台等の種々の形状を採り得る。凸部の平面視は、例えば円形状のドットであるが、各凸部の平面視における形状が真円形状に限定されないことは、言うまでもない。複数の凸部のそれぞれの平面視における形状は、楕円形状、歪んだ円形状、多角形状あるいは不定形状等であってもよい。なお、本明細書において、平面視における凸部の形状とは、成形品の表面に平行な平面に凸部を投影したときの外縁の形状を指す。凸部の平面視における形状が円形状以外である場合、凸部の直径とは、凸部の外縁を包摂する仮想的な円の直径のことをいう。

［第１の実施形態］
本発明の一実施形態である第１の実施形態の説明に先立って、光沢度を制御する考え方について説明する。

光沢度の制御は、ヒトの視覚では凸部として視認できないような、高さ数μｍ～１５μｍ程度の微細な凸部を表面に複数形成する。図１は、本発明における樹脂成形品の光沢制御方法を模式的に示した図である。具体的には、樹脂成形品の上に形成された微細な凸部の状態（拡大模式図）と、該凸部の状態における単位面積あたりの法線方向の分布を表す法線ヒストグラムと、光沢強度との関係を模式的に表した図である。図１（ａ）のように、樹脂成形品の表面に凸部がない場合、法線方向は全て図中の上向きを示している。このようなとき、法線ヒストグラムは０度方向の頻度が極端に多くなる。このような場合、平面に入射される光はほぼ全て正反射方向に反射するため正反射強度が強くなり高光沢な面として認識される。一方、図１（ｂ）のように、平面上に１つの凸部が配置された場合、凸部の表面は様々な法線を有するため、法線ヒストグラムは平面（図１（ａ））と比較して分散が大きくなる。このような場合、凸部に入射した光の分だけ散乱が起きるため、正反射方向に反射する光の量は平面（図１（ａ））に対して低下し、光沢度がやや低い面となる。また、図１（ｃ）のように、凸部の割合が増加した場合、図１（ｂ）の状態と比較して平面の割合が低下する。このような場合、０度方向の法線の頻度が低下し、凸部表面の様々な法線の頻度が増加するため、法線ヒストグラムはより分散が大きくなる。その結果、正反射方向に反射する光の量は、凸部で散乱する割合が多くなるため、図１（ｂ）よりもさらに低下する。さらに、図１（ｄ）のように、凸部の割合は変わらずに凸部の高さが大きくなる場合、法線ヒストグラムの分散が図１（ｃ）と比べて大きくなる。このとき、凸部による散乱の度合いが大きくなり、図３（ｃ）よりも光沢度が低くなる。一方、図１（ｅ）は、図１（ｄ）の相似形の凸部が形成された場合である。このとき、単位面積に占める凸部の割合は変わらないが、１つの凸部の大きさ（直径）が大きくなっているため、凸部の数が減少している。ただし、（ｄ）と（ｅ）は相似形であるため、法線ヒストグラムは図１（ｄ）と同じとなる。そのため、正反射方向に反射する光の量は図３（ｄ）と同等であるため、光沢度はほぼ一致した値となる。

ところで、一般に視力１．０のヒトが観察距離６０ｃｍの視距離で物を観察する場合の識別分解能は、約１７０μｍである。従って、凸部の平面視における直径１７０μｍの円の面積（約２３０００μｍ^２）以上となった場合は、一つ一つの凸部が肉眼で形状として識別されてしまう。つまり、直径１７０μｍの円を超える大きさになると一つ一つの凸部が肉眼で識別され易くなり、その結果外装面がざらついた面として認識されることがあり好ましくない。このため、図１（ｅ）のような大きな凸部はヒトに視認される可能性があり好ましくない。従って、微細な凸部による光沢度制御では、図１（ａ）～（ｄ）のように視認できないサイズで凸部の大きさや単位面積当たりの割合を適宜変更することにより所望の光沢度を再現することが好ましいと考えられる。なお、前述したように、凸部の平面視における形状が円形状以外である場合、本明細書における凸部の直径とは、凸部の外縁を包摂する仮想的な円の直径のことである。

このように樹脂成形品に微細な凸部を形成するためには、所望の光沢度を再現するための凸部に基づいて、金型の母材表面を１か所ずつ順番に局所的に加工して多数の凹部を形成してゆき、最終的に所望形状の成形面が構成されるようにする。具体的には、図２（ａ）の模式的な斜視図に示すように、金型の母材２００に対して、エンドミル２０３を回転させながら接触させて切削加工あるいはレーザーによる加工等を行い、成形面となる面２０１に凹部を形成してゆく。図中に点線で示す円の各々は、凹部を形成する所定位置（切削加工位置）を示し、便宜的にＸＹ座標を用いてＤ（１、１）～Ｄ（６、４）のように表記している。尚、図示の便宜のため２４箇所の加工位置のみを示しているが、実際にははるかに多数の加工位置に凹部を形成する。例えば各所定位置にて切削加工を行う際には、エンドミル２０３の回転軸が当該所定位置の中心を通るように、母材２００とエンドミル２０３の相対位置を設定する。図２（ｂ）は、切削加工後の金型２１０を、図２（ａ）のＣ１－Ｃ１線に沿ってＸＺ面に沿って切断した断面図である。Ｄ（１、２）～Ｄ（６、２）に対応する所定位置には、切削加工により凹部であるＨ（１、２）～Ｈ（６、２）が形成されている。各凹部の中心線であるＡｘ（１、２）～Ａｘ（６、２）は、所定の加工位置であるＤ（１、２）～Ｄ（６、２）の中心を通っている。図３（ａ）および図３（ｂ）は、多数の所定位置に対して切削加工を行う順番、すなわちエンドミル２０３の回転軸を母材２００に対して相対移動させる経路の例を示す模式図である。

図３（ａ）の例では、まず矢印ｓｃ１に沿って、Ｘ方向に隣り合うＤ（１、１）からＤ（６、１）までの各所定位置にて順に切削加工してゆく。次に、エンドミルを一旦Ｘ軸マイナス方向に回帰させるとともにＹ軸プラス方向に移動させる。そして、矢印ｓｃ２に沿って、Ｘ方向に隣り合うＤ（１、２）からＤ（６、２）までの各所定位置にて順に切削加工してゆく。以下同様に、矢印ｓｃ３に沿ってＸ方向に隣り合うＤ（１、３）からＤ（６、３）を、さらに矢印ｓｃ４に沿ってＸ方向に隣り合うＤ（１、４）からＤ（６、４）を、この順に切削加工してゆく。

また、図３（ｂ）の例では、まず矢印ｓｃ１に沿って、Ｘ方向に隣り合うＤ（１、１）からＤ（６、１）までの各所定位置にて順に切削加工してゆく。次に、エンドミルをＹ軸プラス方向に移動させる。そして、矢印ｓｃ２に沿って、Ｘ方向マイナス側に隣り合うＤ（６、２）からＤ（１、２）までの各所定位置にて順に切削加工してゆく。以下同様に、矢印ｓｃ３に沿ってＸ方向プラス側に隣り合うＤ（１、３）からＤ（６、３）を、さらに矢印ｓｃ４に沿ってＸ方向マイナス側に隣り合うＤ（６、４）からＤ（１、４）を、この順に切削加工してゆく。

図３（ｂ）は順に切削加工していく例を示したが、これに限ることはなく、例えばランダムに切削加工してもよい。

このように、所望の光沢度となるように金型を加工するためには、エンドミルの移動と加工を繰り返し行う必要があり、加工面積に応じて加工時間が増大化してしまう。例えば、２ｃｍ四方の金型全面に、直径が１７０μｍに凹部を加工する場合、約４０時間かかることになる。

一方、ヒトは表面にある程度の凸部や急峻な曲面を有している場合、凸部や曲面の形状を注視するため、微細な凸部への感度が低くなり、凸部の視認性が低減する傾向がある。凸部や曲面を特徴づけるパラメータとして曲率半径がある。ここで、曲率半径とは、測定などにより得られた形状データに接する円で近似を行った時の円の半径である。例えば、図１１（Ａ）に示すように、比較的滑らかな形状の場合、曲率半径の値は大きく、凸部が急峻に変化する場合、曲率半径の値は小さくなる。前述の微細な凸部への感度について、発明者らが、曲率半径の異なる形状それぞれに対して微細凸部を付与して視認性の変化に関する実験を行った。その結果、図１１（Ａ）に示すような曲率半径が数センチの形状に対しては、凸部の平面視における直径１７０μｍの円（面積約２３０００μｍ^２）以上となった場合は、一つ一つの凸部が肉眼で形状として識別されてしまった。一方で、図１１（Ｂ）に示すような曲率半径が１．０ｍｍ未満の曲面については、凸部の平面視における直径１７０μｍの円（面積約２３０００μｍ^２）以上であっても視認されづらいことが分かった。より詳細には、曲率半径が１．０ｍｍ未満の形状においては、凸部の直径が３００μｍ以下、高さが５０μｍ以下のサイズであれば、視認性が低下されることを確認した。本実施形態では上記特性に基づいて、曲率半径が１．０ｍｍ未満の形状を有する第１の領域と、曲率半径が１．０ｍｍ以上の第２の領域とに分割する。そして、第１の領域に形成する凸部は、第２の領域に形成する凸部に比べて、単位面積当たりの数が少ない。あるいは、凸部の直径が大きくなるように形成することで、同等の光沢を保持しながら、製造コストを低減した樹脂成形品を提供することが可能であることを見出したものである。言い換えれば、第１の領域の凸部の平均直径は、第２の領域の凸部の平均直径に比べて大きい。本明細書において、第１の領域の凸部の平均直径とは、第１の領域に存在する凸部のうち少なくとも１０個の凸部の直径を計測し、その平均の長さとする。第２の領域の凸部の平均直径とは、第２の領域に存在する凸部のうち少なくとも１０個の凸部の直径を計測し、その平均の長さとする。

なお、樹脂成形品から第１の領域と、第２の領域とを分割するための曲率半径の算出方法は形状データに基づいて行う。具体的には、白色干渉計を用いて得られた測定データに対して、縦１ｍｍ×横１ｍｍの範囲で形状データを抽出し、高周波成分を除去した低周波な形状から曲率半径を算出して求めることができる。例えば、まず、ＺＹＧＯ社の３次元光学プロファイラーＮｅｗＶｉｅｗ７０００を用いて、１０倍の対物レンズを装着し得られた測定データを取得する。続いて、取得された測定データの１ｍｍ×１ｍｍの範囲を抽出し、ローパスフィルタを掛けることで高周波成分を除去することが出来る。ローパスフィルタは、例えば公知のガウシアンフィルタにおいて、形成される凸部の情報が除去できるフィルタサイズとして、例えば標準偏差を０．２ｍｍに設定して算出すればよい。その後、得られた低周波な形状に接するような円で近似を行い、近似された円の半径を算出し曲率半径を取得すればよい。

なお、同様に上記で述べた凸部の高さ、及び直径は、例えば白色干渉計を用いて測定することが可能である。例えば、ＺＹＧＯ社の３次元光学プロファイラーＮｅｗＶｉｅｗ７０００を用いて、１０倍の対物レンズで樹脂成形品の１．０ｍｍ×１．４ｍｍの領域を１０箇所測定した値の高さ方向の平均値及び幅の平均値を、凸部の平均高さ及び平均直径とみなしてもよい。あるいは単に、凸部の高さ、及び直径とみなしてもよい。

［第２の実施形態］
図４は、本発明の実施形態の一例として、本発明の樹脂部品を用いた電子機器の一例として、カメラの外装に用いる樹脂部品を例示する。図４において、カメラ４は例えばレンズ交換型カメラであり、筐体４０の側面には、記録媒体を格納するためのカバー４１を有している。さらにカバー４１には、開閉を容易にするために数ミリ程度の大きさの凸部が形成されている。カバー４１の外装は、所定色、例えば黒色の樹脂で成形されている。

図５（ａ）は実施形態の樹脂成形品であるカバー４１の外観面５１を模式的に示す平面図である。外観面５１は、カバーの開閉を行いやすくするために、曲率半径が数ミリ程度のかまぼこ形状の突起５４が複数形成された第１の領域５１１と、第１の領域５１１を除いた第２の領域５１２とで構成されている。第１の領域５１１と第２の領域５１２とは、全体的な印象の相違がないように、光沢度が同等となるように付与された微細な凸部が多数設けられている。図５（ｂ）は、図５（ａ）の破線５２の位置で切断した模式的な拡大断面図である。凸部５３は第２の領域５１２の表面に形成された微細な凸部であり、凸部５５は、凸部が形成された第１の領域５１１における、複数の突起５４の表面に形成された凸部である。なお、本実施形態では説明のため、全ての突起５４は曲率半径１．０ｍｍ未満で近似できることとする。また第１の領域５１１には、光沢度を制御するパターンとして、微細な凸部５５が形成されている。凸部５３及び凸部５５は共に目に見えない程度に小さい凸部であるが、前述のとおり、領域の曲率半径の程度に応じて、視認性の感度が変化することを利用して大きさと数が異なる特徴を有している。具体的には、第２の領域５１２に形成されている凸部５３の平均直径が第１の領域５１１に形成されている凸部５５の平均直径より小さい。また、第２の領域５１２に形成されている凸部５３は、単位面積当たりの凸部の数が、第１の領域５１１に形成されている凸部の数よりも多いことを特徴としている。より詳細には、凸部５３の高さは２０μｍより小さく、凸部５５の高さは２０μｍ以上７０μｍ未満となるように形成されている。なお、前記高さは法線方向における距離であることとする。なお、前記高さの場合、凸部５３の平面視の直径は１７０μｍ以下であり、凸部５５の平面視の直径１７０μｍより大きく、３００μｍ以下となる。なお、単位面積とは微細な凸部により人が光沢として知覚できる最小単位のことであり、例えば縦１ｍｍ×横１ｍｍの範囲とする。

なお、第１の実施形態でも説明した通り、樹脂成形品から第１の領域５１１と、第２の領域５１２とを分割するための曲率半径の算出方法は形状データに基づいて行う。具体的には、白色干渉計を用いて得られた測定データに対して、縦１ｍｍ×横１ｍｍの範囲で形状データを抽出し、高周波成分を除去した低周波な形状から曲率半径を算出して求めることができる。例えば、まず、ＺＹＧＯ社の３次元光学プロファイラーＮｅｗＶｉｅｗ７０００を用いて、１０倍の対物レンズを装着し得られた測定データを取得する。続いて、取得された測定データの１ｍｍ×１ｍｍの範囲を抽出し、ローパスフィルタを掛けることで高周波成分を除去することが出来る。ローパスフィルタは、例えば公知のガウシアンフィルタにおいて、形成される凸部５３、５５の情報が除去できるフィルタサイズとして、例えば標準偏差を０．２ｍｍに設定して算出すればよい。その後、得られた低周波な形状に接するような円で近似を行い、近似された円の半径を算出し曲率半径を取得すればよい。

なお、同様に上記で述べた凸部の高さ、及び直径は、例えば白色干渉計を用いて測定することが可能である。例えば、ＺＹＧＯ社の３次元光学プロファイラーＮｅｗＶｉｅｗ７０００を用いて、１０倍の対物レンズで樹脂成形品の１．０ｍｍ×１．４ｍｍの領域を１０箇所測定した値の高さ方向の平均値及び幅の平均値を、凸部の平均高さ及び平均直径とみなしてもよい。あるいは単に、凸部の高さ、及び直径とみなしてもよい。

また、第１の領域５１１と第２の領域５１２の光沢度は、ＪＩＳ Ｚ ８７４１の反射角６０°の鏡面光沢度（６０度鏡面光沢度）に基づく測定結果を用いる。発明者の実験によれば各領域の６０度光沢度の差の絶対値が５．０以下である場合、２つの領域の光沢感は違和感がないレベルで一致していた。そこで、例えば、日本電色工業株式会社製のハンディ型光沢計ＰＧ－１Ｍを反射角６０°に設定して得られた測定結果の差分絶対値を算出して、光沢度が同等であるか否かの判断を行うことが出来る。

なお、後述の手法で製造される金型により製造される樹脂部品の樹脂としては、例えばＡＢＳやＨＩＰＳ（ハイインパクトポリスチレン）などが考えられるが、特に樹脂の組成や名称によって本発明が限定されるものではないのはいうまでもない。

（金型の製造方法）
次に、本実施形態における樹脂成形用の金型の製造方法について説明する。

図６は、実施形態に係わる金型を製造するマシニングセンタを示す図である。マシニングセンタ６０は、加工機本体６１と、制御装置６２とを有する。樹脂を注入するキャビティは、金型の一部を構成する複数の駒（キャビティ駒と称する場合がある）によって形成されていてもよい。キャビティを駒によって形成すると、複雑な形状の成形品であっても、転写面を分割して加工することができるため、金型の製造コストを削減することができる。

加工機本体６１は、加工対象物である金型（キャビティ駒）の母材６３に切削加工を施して、金型を製造するものである。加工機本体６１は、切削工具６４を支持する主軸であるスピンドル６５、Ｘステージ６６、Ｙステージ６７及びＺステージ６８を有する。

切削工具６４はエンドミルを使用することが好ましい。スピンドル６５は、切削工具６４をＺ軸まわりに回転させる。Ｚステージ６８は、スピンドル６５を支持し、切削工具６４を、加工対象である母材６３に対してＺ方向に移動させる。同様に、Ｘステージ６６は、母材６３に対して切削工具６４をＸ方向に、Ｙステージ６７は、母材６３をＹ方向に移動させる。よって、加工機本体６１は、切削工具６４を回転させながら、切削工具６４の先端を母材６３に対して相対的にＸＹＺ方向に移動させることができる。

制御装置６２は、ＣＰＵ及びメモリ等を有するコンピュータで構成され、加工機本体６１をＮＣデータ６９に基づいて制御する。ＮＣデータ６９には、Ｘ方向の移動量、Ｙ方向の移動量、Ｚ方向の移動量、主軸の回転速度、Ｘ方向の送り速度、Ｙ方向の送り速度、Ｚ方向の移動速度などの切削加工で使用する各種の指令が含まれている。制御装置６２の制御により、切削工具６４を回転させながら加工対象である母材６３に対して相対的に移動させることにより、母材６３にＮＣデータ６９に基づく三次元形状を切削加工することができる。

図７（Ａ）は、金型６３を製造する第１の加工工程を、また、図７（Ｂ）は第２の加工工程を示している。また、図８（Ａ）、図８（Ｂ）は、金型６３を製造する第３の加工工程を示している。

まず、図７（Ａ）に示す第１の加工工程では、金型６３の表面７１を荒加工する。図７に示すマシニングセンタに切削工具としてラジアスエンドミル７２を用い、ラジアスエンドミル７２を回転させながら切り込み走査を行ことにより金型６３の表面７１を切削する。その際、表面７１を第２の加工工程で平滑にするときの手間を省くため、第１の加工工程で平面度が３μｍ以下程度に加工することが好ましい。

図７（Ｂ）の第２の加工工程では、金型６３の表面７１を回転式研磨工具７３とダイヤモンドペーストを使って鏡面加工する。ここで、第３の加工工程で凹部８１および８３を加工した時に、凹部８１および８３の深さに差が出ないよう、第２の加工工程で表面７１の平面度を１μｍ以下程度に加工することが好ましい。

第３の加工工程では、図８（Ａ）、（Ｂ）に示すように、図７（Ｂ）に示す鏡面加工した金型６３の表面７１にボールエンドミル８２を使って加工を行う。ここで、射出成形により樹脂部品に転写された際に、前述の図５の第１の領域５１１となる突起５４となる加工が図８（Ａ）、光沢を制御するための微細な凸部５３あるいは５５となる加工が図８（Ｂ）に相当する。

図８（Ａ）に示すように、射出成形後に第１の領域５１１に相当する金型の第１の領域８３の加工では、まず、ボールエンドミル８２を回転させながら切り込み走査させ、窪み８１を形成する。窪み８１は、樹脂部品に転写されると突起５４となり、その深さは、後で説明する微細加工で加工される深さよりも深く、凸部５４の高さにほぼ相当する大きさである。なお、射出成形後に第２の領域５１２となる金型の第２の領域８４については、窪み８１の加工は行わない。

続いて、光沢制御のための微細な凸部となる加工は、図８（Ｂ）に示すように行う。まず、領域８３に関しては、窪み８１の表面にボールエンドミル８２を回転させながら切込み操作させ、所定の深さとなるまで凹部８５を形成する。凹部８５は、樹脂成形品に転写されると凸部５５となり、凸部５５の高さにほぼ相当する大きさである。一方領域８４については、所定の深さとなるまで凹部８６を形成する。凹部８６は、樹脂成形品に転写されると凸部５３となり、凸部５３の高さにほぼ相当する大きさである。ここで、凹部８５及び凹部８６の深さは、予め深さと単位面積当たりの数を変化させることで得られる光沢度との関係を保持しておき、所望の光沢度から逆引きによって算出する。本実施形態では、深さを１～２００μｍ、１ｍｍ^２当たりの凸部の数を４～６２５個と変化させたときの光沢度をモンテカルロレイトレーシングを用いたシミュレーションによって算出した。得られた結果を図９に示す。なお、艶消しレベルの高い低光沢を再現するために、１ｍｍ^２に占める凸部の割合は９０％以上としている。図９では深さと数に対応した６０光沢度を、５．０ごとに色を変化させた等高線である。白に近いほど艶消しレベルが低く（高光沢）、黒に近いほど艶消しレベルが強い（低光沢）であることを示している。この結果に基づいて、所望の光沢度を再現する組み合わせの中で、領域８３に関しては、凹部の深さが２０μｍ（幅が１７０μｍ）から７０μｍ（幅が３００μｍ）の範囲で数が最小となるパラメータの組み合わせを選択する。本実施形態では破線で囲まれた領域９１を選択した。また、領域８４に関しては、所望の光沢度を再現しかつ、凹部の深さが２０μｍ未満となるパラメータの組み合わせを選択する。本実施形態では破線で囲まれた領域９２を選択した。なお、選択したパラメータの組み合わせを加工可能な十分な面積を凸部５３が有していない場合、加工可能なパラメータの組み合わせになるように選択するパラメータを変えてよい。

これにより、金型の前記第１の領域の凹部の平均直径と、金型の第２の領域の凹部の平均直径が求められるが、金型の前記第１の領域の凹部の平均直径は、金型の前記第２の領域の凹部の平均直径よりも大きい。

なお、図８（Ｂ）の加工では、必要に応じて図８（Ａ）の加工のときとは異なる刃形を有するボールエンドミル８２に刃物を交換してもよい。

上記の加工の対象である金型６３の材料としては、加工性や射出成形の耐久性の観点からステンレス鋼などが好適であるが、金型の材料は任意であり、真鍮や鋼材、その他の任意の材料を用いてよい。

以下では、実施例として、上記のような基本構成を有する樹脂部品の種々に異なる構成あるいはその製造手法につき説明する。

＜実施例１＞
図１０は、本実施例１に係わる樹脂成形品の外観面を表す模式的な平面図である。また、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）における破線１０１の位置で切断した模式的な断面図、図１０（ｃ）は、図１０（ａ）における破線１０２の位置で切断した模式的な断面図を示している。

実施例１では、厚さ１．６ｍｍ、図１０に示す板状の樹脂成形品１００に対して、中央付近に曲率半径０．８ｍｍの凸部が形成された第１の領域１０３と、第１の領域１０３を除く第２の領域１０４（曲率半径は１．００ｍｍ以上）とを形成した。本実施例では第２の領域１０４では、図１０（ｂ）に示すように、各々の凸部の高さは１０μｍであり、平均直径は９０μｍとなるようにし、全部で１２８，４８３個の凸部を形成した。微細な凸部を形成することで外観面は艶消し面（低光沢）となり、日本電色工業株式会社製のハンディ型光沢計ＰＧ－１Ｍを用いて測定したところ、約１１．０となった。一方、第１の領域１０３は図１０（ｃ）に示すように、曲率半径０．８ｍｍの凸部の表面に凸部の高さが５０μｍ、平均直径は２７０μｍとなるようにした。その結果、第１の領域１０３全体では全部で２０７２個の凸部を形成した。これは、領域１０３全面に領域１０４と同等の凸部を形成する場合に比べて、約８９％凸部の数が削減されている。なお、領域１０３を日本電色工業株式会社製のハンディ型光沢計ＰＧ－１Ｍを用いて測定したところ、約７．９となり、前記領域１０４との差は５．０以下であった。

本実施例では、樹脂成形品を射出成形するのに用いる金型の材料には、ステンレスを使用した。図６に示すマシニングセンタにラジアスエンドミルを取り付け、図７（Ａ）を参照して説明した粗加工を行い、さらに、回転式研磨工具とダイヤモンドペーストを用いて図７（Ｂ）を参照して説明した鏡面加工を施した。その後、直径が２００μｍのボールエンドミルを用いて、図８を参照して説明したように、曲率の低い、シボに相当する領域での凹部の形成を行い、その後、微細凹部の切削加工を行い、凹部を形成した。なお、微細凹部の加工にかかる時間は、全面に凹部を形成する場合と比較して、１３時間削減することが出来た。

この金型を用いて射出成形を行い、樹脂成形品１０３を得た。尚、樹脂材料は黒色のＨＩＰＳを使用した。得られた黒色の樹脂成形品の外観面について平均的な視力の人による観察を行い、凸部の視認性の有無について評価した。その結果、６０ｃｍからの観察では樹脂成形品の全ての位置で凸部が視認されにくいことを確認することが出来た。

＜他の実施形態＞
本発明は、以上説明した実施形態や実施例に限定されるものではなく、本発明の技術的思想内で多くの変形が可能である。

例えば、実施形態では第１の領域はすべて曲率半径が１．０ｍｍの凸部として説明をしたが、曲率半径が１．０ｍｍ以上の凸部が存在した場合は、その部分には凸部５３を形成してよい。

また、第２の実施形態はレンズ交換式カメラのカバーに対して適用したが、適用する形状はこれに限らない。曲率半径が１．０ｍｍで急峻に変化する領域であれば、実施形態と同様にヒトは微細な突起の感度が低下する。

また、実施形態は凸形状に対して大きな凸部を形成するものとして説明を行ったが、曲率半径が１．０ｍｍ未満であれば凹部に適用することが可能である。この場合、曲率半径が小さい凹部に大きくて数の少ない凸部が形成され、曲率の大きい領域に小さくて数の多い凸部が形成される。

また、本実施形態は、曲率半径が１．０ｍｍ未満を閾値として２つの領域に分割することとして説明を行ったが、領域の数は２つに限定されるものではない。例えば、曲率半径の値に応じて、３つ以上の領域に分割することが可能である。この場合、曲率半径が小さい領域ほど凸部の数が大きく、数が少ないという特徴を有することとなる。

４１ カバー
５１ 外観面
５３ 第２の領域の凸部
５４ 突起
５５ 第１の領域の凸部
５１１ 第１の領域
５１２ 第２の領域

Claims (11)

1. 第１の領域と第２の領域を有し、
   前記第１の領域と前記第２の領域は、それぞれ複数の凸部が形成されており、
   前記第１の領域の凸部の平均直径は、前記第２の領域の凸部の平均直径よりも大きいことを特徴とする樹脂成形品。
2. 前記第１の領域は、曲率半径が１．０ｍｍ未満であり、前記第２の領域は曲率半径が１．０ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１記載の樹脂成形品。
3. 前記第１の領域と第２の領域の６０度光沢度の差が５．０以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の樹脂成形品。
4. 前記第１の領域の凸部の平均直径は、１７０μｍより大きく３００μｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至３いずれか１項に記載の樹脂成形品。
5. 前記第２の領域の凸部の平均直径は、１７０μｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至４いずれか１項に記載の樹脂成形品。
6. 前記第１の領域の凸部の平均高さは、２０μｍ以上７０μｍ未満であることを特徴とする請求項１乃至５いずれか１項に記載の樹脂成形品。
7. 前記第２の領域の凸部の平均高さは、２０μｍより小さいことを特徴とする請求項１乃至６いずれか１項に記載の樹脂成形品。
8. 請求項１乃至７いずれか１項に記載の樹脂成形品によるカバーを有するカメラ。
9. 第１の領域と第２の領域を有し、
   前記第１の領域には窪みが形成され、
   前記第１の領域の窪みの表面と、前記第２の領域の表面には、それぞれ複数の凹部が形成されており、
   前記第１の領域の凹部の平均直径は、前記第２の領域の凹部の平均直径よりも大きいことを特徴とする金型。
10. 前記第１の領域は、曲率半径が１．０ｍｍ未満であり、前記第２の領域は曲率半径が１．０ｍｍ以上であることを特徴とする請求項９に記載の金型。
11. 請求項９に記載の金型に樹脂を射出することにより樹脂成形品を製造することを特徴とする樹脂成形品の製造方法。

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