JP4500613B2 - Surface brightening method - Google Patents
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Description
本発明は、金属母材又は樹脂母材の表面に表面光輝処理された成形品の表面光輝処理方法に関するものである。 The present invention relates to a surface brightening method for a molded product obtained by surface brightening the surface of a metal base material or a resin base material.
金属母材又は樹脂母材の表面にメッキ処理等の表面光輝処理を施すことにより、該母材の質感や色彩を変化させて、高級感や趣味感を生じさせるようにした成形品は数多く存在している。例えば、自動車用のアルミニウム合金ホイールにあっても、近年、その意匠性を向上させるため、ホイール意匠面に表面光輝処理を施して、重厚感や格調高い金属調を表現するようにしたものが増加する傾向にあり、表面光輝処理方法も種々提案されている。 There are many molded products that give a sense of quality and taste by changing the texture and color of the base material by applying surface brightening treatment such as plating to the surface of the metal base material or resin base material. is doing. For example, even in the case of aluminum alloy wheels for automobiles, in recent years, in order to improve the designability, surface glitter treatment is applied to the wheel design surface to express a heavy feeling and a magnificent metallic tone. Various surface brightening methods have been proposed.
このような表面光輝処理された成形品及び処理方法として、例えば、特許文献1には、金属母材の表面に、黒系統の色のベース層を形成し、該ベース層の上にアルミニウム合金をメッキ処理してなる金属反射膜を成膜し、その上にトップコート層を形成するようにして形成された構成が提案されている。この構成では、金属反射膜がベース層の黒系統色を若干透過させることによって、黒味のある金属調の外観が表現される。このような外観は、高級感を生じさせ得るため、例えば、アルミニウム合金ホイールにあって、その意匠性を向上させることができる。
As such a surface brightened molded article and processing method, for example, in
また、例えば、特許文献2には、アルミ部品(成形品)の平面部と、該アルミ部品の立て面部及び奥部等とで、金属反射膜の膜厚を変更し、透過率を変えるようにした構成が提案されている。かかる構成では、当該アルミ部品を、正面から見た場合に比して、斜め方向から見た場合に、該平面部と、立て面部及び奥部との色調が異なって見えることにより、あたかも多色のアルミ部品であるようにすることができ、高い意匠性を発揮できるようにしている。
ところで、上述したベース層の黒系統色を若干透過させる金属反射膜を成膜してなる構成(特許文献1)にあっては、成形品を全体的に黒味のある金属調の外観とするものであるから、平面部と立て面部及び奥部との膜厚を変える構成(特許文献2)のように、部分的に色調が変化するような表面光輝処理が施されているものではない。すなわち、前者の構成(特許文献1)では、成形品が全体的に単一の色調で表現されるものであるから、変化に乏しく、また、比較的飽き易く、意匠性に限界がある。 By the way, in the structure (patent document 1) formed by forming a metal reflection film that slightly transmits the black color of the base layer described above, the molded product has an overall black metallic appearance. Therefore, unlike the configuration (Patent Document 2) in which the film thicknesses of the flat surface portion, the vertical surface portion, and the back portion are changed, the surface glittering process in which the color tone partially changes is not performed. That is, in the former configuration (Patent Document 1), since the molded product is expressed with a single color tone as a whole, the change is scarce, it is relatively easy to get tired, and there is a limit in design.
一方、後者の構成(特許文献2)では、金属反射膜を成膜するスパッタリングを行う場合に、立て面部や奥部をマスクで隠したり、該スパッタリングのターゲットを平面部に対して対向するように配置して、該立て面部や奥部を、平面部に比して膜厚が薄くなるようにしている。ところが、通常、アルミニウム合金ホイール等の凹凸形状を有する成形品に、スパッタリングする場合には、マスクなどで隠さなくとも、立て面部や奥部等の膜厚は平面部に比して薄くなり易い。加えて、このような立て面部や奥部は、周囲の光の加減によっても、印象が変わって見えることから、極普通にスパッタリングして金属反射膜を成膜してなるアルミニウム合金ホイールにあっても、斜め方向から注視すると、色調が変化して見える。また、平面部は、前者の構成(特許文献1)と同様に、全体的に単一な色調で表現されている。したがって、立て面部や奥部の膜厚を薄くして、透過率を変えても、見る人の印象を大きく変えることはできず、意匠性を高める効果が充分に発揮されるものではない。 On the other hand, in the latter configuration (Patent Document 2), when performing sputtering for forming a metal reflective film, the standing surface portion and the back portion are hidden with a mask, or the sputtering target is opposed to the flat surface portion. It arrange | positions and it is made for this standing surface part and a back part to become thin film thickness compared with a plane part. However, in the case where sputtering is usually performed on a molded article having an uneven shape such as an aluminum alloy wheel, the film thickness of the standing surface portion and the back portion is likely to be thinner than that of the flat surface portion without being hidden by a mask or the like. In addition, such an upright part and the back part seem to change the impression even if the surrounding light is adjusted, so in an aluminum alloy wheel formed by forming a metal reflective film by sputtering normally. However, when looking from an oblique direction, the color tone appears to change. In addition, the plane portion is expressed with a single color tone as a whole, as in the former configuration (Patent Document 1). Therefore, even if the film thickness of the raised surface portion and the back portion is reduced and the transmittance is changed, the impression of the viewer cannot be greatly changed, and the effect of improving the design is not sufficiently exhibited.
本発明は、さらなる意匠性の向上要求に応え、優れた意匠性を発揮し得る表面光輝処理された成形品の表面光輝処理方法を提案するものである。 The present invention proposes a surface brightening treatment method for a molded product that has been subjected to surface brightening treatment and can exhibit excellent designability in response to a further demand for improved designability.
本発明方法が適用される第一の表面光輝処理された成形品としては、金属母材又は樹脂母材の表面上に、所定色の着色塗料が塗布されてなる着色ベース層と、該着色ベース層の上に、母材中央部から母材外縁部に向けて徐々に膜厚が薄くなるように、純金属又は金属合金が成膜されてなる金属反射膜とを備えていることを特徴とするものである。
または、第二の表面光輝処理された成形品としては、金属母材又は樹脂母材の表面上に、所定色の着色塗料が塗布されてなる着色ベース層と、該着色ベース層の上に、母材外縁部から母材中央部に向けて徐々に膜厚が薄くなるように、純金属又は金属合金が成膜されてなる金属反射膜とを備えていることを特徴とするものである。
The first surface-brightened molded product to which the method of the present invention is applied includes a colored base layer obtained by applying a colored paint of a predetermined color on the surface of a metal base material or a resin base material, and the colored base. A metal reflective film on which a pure metal or a metal alloy is formed so that the film thickness gradually decreases from the center of the base material toward the outer edge of the base material. To do.
Alternatively, as the second surface brightened molded article, on the surface of the metal base material or the resin base material, a colored base layer formed by applying a colored paint of a predetermined color, on the colored base layer, And a metal reflective film on which a pure metal or metal alloy is formed so that the film thickness gradually decreases from the outer edge of the base material toward the center of the base material.
ここで、純金属又は金属合金が成膜されてなる金属反射膜にあっては、膜厚が薄くなるに従って、該金属反射膜の下地を透過できる透過率が増加することとなる。したがって、充分な膜厚に形成された部位では金属の色調が表れ、膜厚が薄くなるに従って、下地の所定色が徐々に強く見えてくるように色調が変化する、いわゆるグラデーション調が表れる。かかる第一発明にあっては、着色ベース層上に形成される金属反射膜の膜厚が、母材中央部から母材外縁部に向けて徐々に薄くなるものであることから、母材中央部は金属ターゲットの金属調が強く、母材外縁部に向かって徐々に透過率が高くなることによって下地色が強調されていく、グラデーション調が表現される。一方、第二の表面光輝処理された成形品にあっては、逆に、母材外縁部から母材中央部に向けて徐々に薄くなるものであることから、金属ターゲットの金属調が強い母材外縁部から、母材中央部に向かって徐々に下地色が強調されていく、グラデーション調が表現される。 Here, in the case of a metal reflective film in which a pure metal or a metal alloy is formed, as the film thickness decreases, the transmittance that can pass through the base of the metal reflective film increases. Therefore, the color tone of the metal appears at a portion formed with a sufficient film thickness, and a so-called gradation tone appears in which the color tone changes so that the predetermined color of the base gradually appears stronger as the film thickness becomes thinner. In the first invention, since the thickness of the metal reflective film formed on the colored base layer is gradually reduced from the base material central part toward the base material outer edge part, The portion has a strong metallic tone of the metal target, and a gradation tone is expressed in which the base color is emphasized by gradually increasing the transmittance toward the outer edge of the base material. On the other hand, in the molded product subjected to the second surface brightening treatment , conversely, since the thickness gradually decreases from the outer edge portion of the base material toward the center portion of the base material, the metal tone of the metal target is strong. A gradation tone is expressed in which the base color is gradually emphasized from the outer edge of the material toward the center of the base material.
このような、第一及び第二の表面光輝処理された成形品によれば、例えば、自動車用アルミニウム合金ホイールに適合した場合にあって、ほぼ平面状の意匠面が、ホイール中央部からホイール外縁部に向けて(ホイール外縁部からホイール中央部に向けて)徐々に色目が変化していくグラデーション調となり、多色的な外観が表現される。尚、このホイールは、周囲の光の加減に関係せず、どの方向から見ても多色的に見える。さらに、この自動車用ホイールの、ホイール中央部とホイール外縁部との間に表現されたグラデーション調は、自動車走行中に回転している場合にあっても、視認可能である。このため、自動車の停止中のみならず、走行中にあっても、本発明による外観が明確に表現されることとなる。而して、自動車用のアルミニウム合金ホイールとしては、従来にない外観を有し、高い意匠性を発揮できるものとなり、その価値が著しく向上する。 According to such a molded product subjected to the first and second surface brightening treatments , for example, in the case of being adapted to an aluminum alloy wheel for automobiles, the substantially flat design surface extends from the wheel center to the outer edge of the wheel. Towards the part (from the outer edge of the wheel toward the center of the wheel), the color tone gradually changes and a multicolor appearance is expressed. Note that this wheel appears multicolored when viewed from any direction, regardless of the amount of ambient light. Further, the gradation of gradation expressed between the wheel center portion and the wheel outer edge portion of the vehicle wheel is visible even when the vehicle wheel is rotating while the vehicle is running. For this reason, the appearance according to the present invention is clearly expressed not only when the automobile is stopped but also during traveling. Thus, the aluminum alloy wheel for automobiles has an unprecedented appearance and can exhibit high designability, and its value is remarkably improved.
尚、このような第一の成形品にあっては、母材外縁部に金属反射膜が形成されていない部位を有するものとして、着色ベース層の色が直接的に表れるようにしても良い。同様に、第二発明の構成では、母材中央部に金属反射膜が形成されていない部位を有するものとしても良い。これにより、上述したグラデーション調の変化幅が大きくなる。例えば、着色ベース層の色を、金属色と全く異なる色とした場合にあっては、母材中央部と母材外縁部との色の差が大きくなり、外観の多色性が一層強調されることとなり得る。また、このような金属反射膜にあっては、高反射率を有する純アルミニウム又はアルミニウム合金をスパッタリングすることにより形成されたものとすることが好適である。これは、物理的蒸着法(PVD)のひとつであるスパッタリング法によって、金属反射膜の膜厚が徐々に薄くなっていく構成を適正に形成でき、所望のグラデーション調の外観を比較的容易に得ることができるからである。 In addition, in such a 1st molded product, you may make it have the site | part in which the metal reflective film is not formed in the outer periphery of a base material, and the color of a coloring base layer may appear directly. Similarly, in the configuration of the second invention, it may have a portion where the metal reflective film is not formed at the center of the base material. As a result, the above-described gradation change range is increased. For example, when the color of the colored base layer is completely different from the metal color, the difference in color between the center of the base material and the outer edge of the base material becomes large, and the polychromaticity of the appearance is further emphasized. Could be. In addition, such a metal reflective film is preferably formed by sputtering pure aluminum or an aluminum alloy having high reflectivity. This is because the sputtering method, which is one of the physical vapor deposition methods (PVD), can properly form a structure in which the thickness of the metal reflective film gradually decreases, and a desired gradation-like appearance can be obtained relatively easily. Because it can.
ここで、上述した第一の成形品にあって、着色ベース層の上に成膜されてなる金属反射膜が、母材中央部で、該着色ベース層を透過しない膜厚を成している構成が提案される。一方、上述した第二の成形品にあって、第二発明の構成にあって、着色ベース層の上に成膜されてなる金属反射膜が、母材外縁部で、該着色ベース層を透過しない膜厚を成している構成が提案される。かかる構成にあって、第一の成形品の母材中央部、及び第二の成形品の母材外縁部では、着色ベース層の色が全く表現されず、金属ターゲットの金属調のみが表現されることとなる。このため、着色ベース層を透過してなるグラデーション調をさらに際立たせることができ、上述した本発明の作用効果が一層高まる。さらに、自動車用のアルミニウム合金ホイールに適用した場合にあっても、上述したように、高い意匠性を発揮できるという本発明の作用効果がさらに向上する。 Here, in the first molded article described above, the metal reflective film formed on the colored base layer has a thickness that does not transmit through the colored base layer at the center of the base material. A configuration is proposed. On the other hand, in the second molded article described above , the metal reflective film formed on the colored base layer in the configuration of the second invention transmits the colored base layer at the outer edge of the base material. A configuration with a non-performing film thickness is proposed. In such a configuration, the color of the colored base layer is not expressed at all in the central part of the base material of the first molded product and the outer edge of the base material of the second molded product , and only the metallic tone of the metal target is expressed. The Rukoto. For this reason, the gradation which permeate | transmits a colored base layer can be made more conspicuous, and the effect of this invention mentioned above increases further. Furthermore, even when it is applied to an aluminum alloy wheel for automobiles, as described above, the effect of the present invention that can exhibit high designability is further improved.
一方、本発明は、上述した表面光輝処理された成形品に表面処理を施す表面光輝処理方法として、金属母材又は樹脂母材の表面上に、所定色の着色塗料を塗布することにより着色ベース層を形成する下地層形成工程を行った後に、前記着色ベース層が形成された金属母材又は樹脂母材を、母材表面が純金属又は金属合金からなる金属ターゲットと対向するように配すると共に、母材表面とほぼ直交する軸線を回転中心として所定速度で回転させ、母材表面に、該回転に伴って金属ターゲットに周期的に覆われてスパッタリングされる周期成膜部位を形成し、金属反射膜を成膜するようにした反射膜形成工程を行う方法に関する。 On the other hand, the present invention provides a colored base by applying a colored paint of a predetermined color on the surface of a metal base material or a resin base material as a surface brightening method for performing a surface treatment on the above-described molded product subjected to the surface brightening treatment. After performing the base layer forming step for forming the layer, the metal base material or the resin base material on which the colored base layer is formed is arranged so that the surface of the base material faces a metal target made of pure metal or metal alloy. And rotating at a predetermined speed with an axis substantially perpendicular to the surface of the base material as a center of rotation, and forming a periodic film forming portion on the base material surface that is periodically covered and sputtered by a metal target along with the rotation, The present invention relates to a method of performing a reflection film forming step in which a metal reflection film is formed .
かかる方法にあって、母材表面の、金属ターゲットに覆われる部分は、該母材の回転に伴って周方向に順次移り変わっていくと共に、該覆われる部分でも、回転中心からの距離に従って一回転当りに覆われる時間も異なることとなっている。このため、スパッタリングにより形成する周期成膜部位は、回転中心からの距離に従って膜厚が徐々に増加(又は減少)するものとして形成されることとなり得る。このように形成された周期成膜部位では、比較的膜厚の厚い部分で金属ターゲットの金属調が強く表れ、回転中心に対して径外方向又は径内方向に向かって膜厚が薄くなるに従って着色ベース層の透過率が高くなり、該着色ベース層の色目が徐々に強く表れる、いわゆるグラデーション調の外観が表現される。すなわち、本方法によれば、上述した本発明にかかる、成形品の中央部から外縁部(又は外縁部から中央部)に向けて徐々に膜厚が薄くなる金属反射膜を、適正かつ容易に成膜することができ得る。 In this method, the portion of the base material surface covered with the metal target sequentially changes in the circumferential direction as the base material rotates, and the covered portion also makes one rotation according to the distance from the rotation center. The time covered by the hit is also different. For this reason, the periodic film formation site formed by sputtering can be formed such that the film thickness gradually increases (or decreases) according to the distance from the rotation center. In the periodic film formation site formed in this way, the metallic tone of the metal target appears strongly in the relatively thick part, and the film thickness becomes thinner in the radial direction or radial direction with respect to the rotation center. The transmittance of the colored base layer is increased, and a so-called gradation-like appearance in which the color of the colored base layer gradually appears is expressed. That is, according to this method, the metal reflection film according to the present invention described above, in which the film thickness gradually decreases from the center to the outer edge (or from the outer edge to the center) of the molded product, can be appropriately and easily performed. A film can be formed.
ここで、例えば、自動車用のアルミニウム合金ホイールに、本発明の表面光輝処理方法を適用する場合にあって、ホイール直径とほぼ等しい長辺からなる直方体状の金属ターゲットを用意する。この金属ターゲットを、ホイール意匠面の上方で、少なくともホイール中央部は覆わず、ホイール外周縁部を部分的に覆うようにした位置で、該ホイール意匠面に対向して配する。そして、このホイール中心軸を回転中心として回転すると共に、スパッタリングすることにより、ホイール外周縁部からホイール中央部に向かって膜厚が徐々に薄くなる周期成膜部位を意匠面に形成できる。このようにして金属反射膜を成膜することにより、上述した第二本発明にかかる構成を備えたアルミニウム合金ホイールを適切に得ることができる。すなわち、本発明の表面光輝処理方法によれば、上述したような、従来にない、グラデーション調の外観が表現された成形品(例えば、自動車用ホイール)を容易かつ適正に得ることができる。そして、この成形品は、上述したように高い意匠性を有するものとなり得る。 Here, for example, when the surface brightening treatment method of the present invention is applied to an aluminum alloy wheel for automobiles, a rectangular parallelepiped metal target having a long side substantially equal to the wheel diameter is prepared. The metal target is disposed so as to face the wheel design surface above the wheel design surface at a position where at least the wheel center portion is not covered and the wheel outer peripheral edge portion is partially covered. Then, while rotating about the wheel center axis as a center of rotation and performing sputtering, it is possible to form on the design surface a periodic film forming portion where the film thickness gradually decreases from the outer peripheral edge of the wheel toward the center of the wheel. By forming the metal reflective film in this manner, an aluminum alloy wheel having the configuration according to the second aspect of the present invention can be appropriately obtained. That is, according to the surface brightening treatment method of the present invention, it is possible to easily and appropriately obtain a molded product (for example, an automobile wheel) that expresses a gradation-like appearance that has not been heretofore described. And this molded article can have a high designability as mentioned above.
上述した反射膜形成工程にあって、周期成膜部位を、その最も膜厚の厚い部分を着色ベース層が透過する膜厚となるように、スパッタリングを制御実行することができる。この方法にあっては、周期成膜部位の最も厚い部分の膜厚を決めることにより、着色ベース層の透過率を適宜設定することができる。例えば、着色ベース層が僅かに透過する透過率となるようにして、最も厚い部分の金属調を強調し、グラデーション調を比較的強めるようにしても良い。又は、透過率を高めることにより、周期成膜部位全体としてグラデーション調を比較的弱め、着色ベース層の色目が表現される外観とすることもできる。 In the reflection film forming step described above, the sputtering can be controlled and executed so that the periodic base film forming part has a film thickness that allows the colored base layer to pass through the thickest part. In this method, the transmittance of the colored base layer can be appropriately set by determining the film thickness of the thickest part of the periodic film formation site. For example, the color base layer may have a transmittance that allows slight transmission so that the metallic tone of the thickest portion is emphasized and the gradation tone is relatively enhanced. Alternatively, by increasing the transmittance, the gradation can be relatively weakened as a whole of the periodic film forming portion, and the appearance of the color base layer can be expressed.
一方、この反射膜形成工程が、母材表面の周期成膜部位内で最も膜厚の厚い部分を、着色ベース層が透過しない膜厚となるように、スパッタリングを制御実行するようにした方法も提案される。ここで、上記したスパッタリングにあって、母材の回転に伴って最も金属ターゲットに覆われている時間が長い部分が、周期成膜部位の中で最も膜厚が厚く形成される。したがって、金属ターゲットに覆われている時間や、金属ターゲットの形状等を適宜設定してスパッタリングを行うことにより、下層の着色ベース層が透過しない膜厚に形成する。かかる方法により形成された周期成膜部位は、最も厚い部分で着色ベース層の色目が全く表れず、金属ターゲットの金属調のみが明確に表現され、この部分から徐々に膜厚が薄くなるに従って、上述したように着色ベース層の色目が強くなるグラデーション調の外観が表現されるものとなり得る。これにより、周期成膜部位の膜厚の最も厚い部分と、最も薄い部分との色の差が大きくなり、グラデーション調を際立たせることができる。かかる方法を、上述と同様に、アルミニウム合金ホイールの表面処理に適用すれば、上述したように、さらに高い意匠性を有する自動車用ホイールを得ることができる。 On the other hand, there is also a method in which the reflective film forming process controls the sputtering so that the colored base layer does not transmit the thickest part of the base material surface within the periodic film forming part. Proposed. Here, in the above-described sputtering, the portion that is covered with the metal target for the longest time along with the rotation of the base material is formed with the thickest thickness among the periodic film forming portions. Therefore, by performing sputtering while appropriately setting the time covered by the metal target, the shape of the metal target, and the like, the film is formed to a thickness that does not allow the lower colored base layer to pass through. The periodic film formation site formed by such a method does not reveal the color of the colored base layer at the thickest part, only the metallic tone of the metal target is clearly expressed, and as the film thickness gradually decreases from this part, As described above, a gradation-like appearance in which the color of the colored base layer becomes strong can be expressed. As a result, the color difference between the thickest part and the thinnest part of the periodic film formation portion becomes large, and gradation can be emphasized. If this method is applied to the surface treatment of an aluminum alloy wheel in the same manner as described above, an automotive wheel having higher designability can be obtained as described above.
また、このような表面光輝処理方法にあって、反射膜形成工程が、母材表面に、金属ターゲットに周期的に覆われてスパッタリングされる周期成膜部位を形成すると共に、該金属ターゲットに常時覆われてスパッタリングされる常時成膜部位を形成し、金属反射膜を成膜するようにした方法が提案される。かかる方法にあっては、上述したように、母材の回転に伴って金属ターゲットに周期的に覆われる部分と、回転に関係なく常に金属ターゲットに覆われている部分とが、母材表面上に存在するように、該金属ターゲットと母材とを対向して配する。そして、母材を回転させると共に、スパッタリングすることによって、膜厚が徐々に増加又は減少する周期成膜部位と、膜厚一定の常時成膜部位とを形成するようにしている。ここで、常時成膜部位は、周期成膜部位に比して、金属ターゲットに覆われている時間が長いことから、膜厚が厚くなる。したがって、金属ターゲットの金属調が強調された常時成膜部位と、上述したように、徐々に金属ターゲットの金属調から着色ベース層の色目が強くなっていくグラデーション調の周期成膜部位とからなる外観を有する成形品を、適正かつ容易に得ることができる。尚、常時成膜部位は、金属ターゲットが母材の回転中心の周囲を覆うように配することによって、比較的容易に形成することが可能であり、好適である。例えば、矩形状の金属ターゲットを、母材の回転中心から径方向に沿うように、該母材に対向して配して、スパッタリングすることによって、回転中心の周囲に常時成膜部位を形成できると共に、該回転中心から径外方向に向かって徐々に膜厚が薄くなり、着色ベース層の色目が強くなる周期成膜部位を形成できる。ここで、回転中心を母材中央部に設ければ、母材中央部から母材外縁部に向かって徐々に膜厚が薄くなる金属反射膜が成膜された、上述した第一発明にかかる構成の成形品を適切に得ることができる。 Further, in such a surface brightening treatment method, the reflective film forming step forms a periodic film forming portion that is periodically covered and sputtered by the metal target on the surface of the base material, and is constantly applied to the metal target. There is proposed a method in which a metal deposition film is formed by always forming a film deposition site that is covered and sputtered. In such a method, as described above, the portion periodically covered by the metal target as the base material rotates and the portion always covered by the metal target regardless of the rotation are on the base material surface. The metal target and the base material are arranged so as to face each other. Then, by rotating the base material and performing sputtering, a periodic film forming portion where the film thickness gradually increases or decreases and a constant film forming portion where the film thickness is constant are formed. Here, since the time during which the constant film formation site is covered with the metal target is longer than that in the periodic film formation site, the film thickness is increased. Therefore, it consists of a constant film formation portion where the metallic tone of the metal target is emphasized and a gradation-like periodic deposition portion where the color of the colored base layer gradually increases from the metallic tone of the metal target as described above. A molded product having an appearance can be obtained appropriately and easily. In addition, it is possible to form the constant film forming portion relatively easily by arranging the metal target so as to cover the periphery of the rotation center of the base material, which is preferable. For example, it is possible to always form a film formation site around the rotation center by sputtering a rectangular metal target facing the base material along the radial direction from the center of rotation of the base material. At the same time, it is possible to form a periodic film forming portion where the film thickness gradually decreases from the center of rotation toward the outer radial direction and the color of the colored base layer becomes stronger. Here, if the center of rotation is provided in the center part of the base material, a metal reflective film whose thickness gradually decreases from the base material center part toward the base material outer edge part is applied. A molded article having a configuration can be appropriately obtained.
ここで、例えば、自動車用のアルミニウム合金ホイールに、上記の表面光輝処理方法を適用する場合にあって、ホイール直径とほぼ等しい長辺と、ホイール半径より短い短辺とからなる直方体状の金属ターゲットを用意し、当該金属ターゲットを、ホイール意匠面の上方で、その長手方向とホイール直径との水平方向位置が合うようにして、該ホイール意匠面に対向して配する。そして、このホイール中心軸を回転中心として回転すると共に、スパッタリングすることにより、ホイール意匠面には、ホイール中央部に常時成膜部位が形成され、さらに、該ホイール中央部からホイール外縁部に向かって膜厚が徐々に薄くなる周期成膜部位が形成される。ここで、ホイール意匠面は、金属調が強調された中央部から、外縁部に向かって徐々に着色ベース層の色目が強調される外観となる。このようにして金属反射膜を成膜することにより、上述した第一本発明にかかる構成を備えたアルミニウム合金ホイールを適切に得ることができる。すなわち、本発明の表面光輝処理方法によれば、上述したような、従来にない、グラデーション調の外観が表現された成形品(例えば、自動車用ホイール)を容易かつ適正に得ることができる。そして、この成形品は、上述したように高い意匠性を有するものとなり得る。 Here, for example, when the above surface brightening treatment method is applied to an aluminum alloy wheel for automobiles, a rectangular parallelepiped metal target having a long side substantially equal to the wheel diameter and a short side shorter than the wheel radius. And the metal target is arranged above the wheel design surface so that the horizontal direction of the longitudinal direction and the wheel diameter coincide with each other and the wheel design surface. And while rotating around this wheel center axis as a center of rotation, by sputtering, the wheel design surface always forms a film formation site in the wheel center, and further toward the wheel outer edge from the wheel center. Periodic film formation sites where the film thickness gradually decreases are formed. Here, the wheel design surface has an appearance in which the color of the colored base layer is gradually emphasized from the central portion where the metallic tone is emphasized toward the outer edge portion. By forming the metal reflective film in this manner, an aluminum alloy wheel having the above-described configuration according to the first aspect of the present invention can be appropriately obtained. That is, according to the surface brightening treatment method of the present invention, it is possible to easily and appropriately obtain a molded product (for example, an automobile wheel) that expresses a gradation-like appearance that has not been heretofore described. And this molded article can have a high designability as mentioned above.
上述した反射膜形成工程にあって、常時成膜部位を、着色ベース層が透過する膜厚となるように、スパッタリングを制御実行することができる。この方法にあって、常時成膜部位の膜厚を決めることにより、着色ベース層の透過率を適宜設定することができる。例えば、着色ベース層が僅かに透過する透過率となるようにして金属調を強調し、周期成膜部位のグラデーション調を比較的強めるようにしても良い。又は、透過率を高めることにより、金属反射膜全体として、着色ベース層の色が比較的強調されて表現される外観とすることもできる。 In the reflective film forming step described above, sputtering can be controlled and executed so that the film forming portion always has a film thickness that allows the colored base layer to pass therethrough. In this method, the transmittance of the colored base layer can be appropriately set by always determining the film thickness of the film formation site. For example, the metallic tone may be emphasized so that the colored base layer has a slight transmittance, and the gradation tone of the periodic film forming portion may be relatively strengthened. Alternatively, by increasing the transmittance, it is possible to make the appearance of the metal reflective film as a whole with the color of the colored base layer being relatively emphasized.
一方、この反射膜形成工程が、母材表面の常時成膜部位を、着色ベース層が透過しない膜厚となるように、スパッタリングを制御実行するようにした方法も提案される。ここで、回転する母材表面にスパッタリングする場合、通常、周期的に金属ターゲットに覆われてなる周期成膜部位に比して、金属ターゲットに常時覆われてなる常時成膜部位の膜厚は厚く形成されることとなる。したがって、この常時成膜部位の膜厚が、下層の着色ベース層を透過しない厚みとなるように、スパッタリング時間等を適宜設定する。かかる方法により成膜された常時成膜部位では、着色ベース層の色目が全く表れず、金属ターゲットの金属調のみが明確に表現されることとなる。これにより、常時成膜部位と、周期成膜部位の最も薄い部分との色の差が大きくなり、該周期成膜部位に表現されるグラデーション調を際立たせることができる。かかる方法を、上述と同様に、アルミニウム合金ホイールの表面処理に適用すれば、上述したように、さらに高い意匠性を有する自動車用ホイールを得ることができる。 On the other hand, a method is also proposed in which the reflective film forming step controls the sputtering so that the constant film forming portion on the surface of the base material has a film thickness that does not transmit the colored base layer. Here, when sputtering is performed on the surface of the rotating base material, the film thickness of the constant film formation portion that is always covered with the metal target is usually smaller than the periodic film formation portion that is periodically covered with the metal target. It will be formed thick. Therefore, the sputtering time and the like are appropriately set so that the film thickness of this constant film formation site is a thickness that does not pass through the lower colored base layer. At the constant film formation site formed by such a method, the color of the colored base layer does not appear at all, and only the metallic tone of the metal target is clearly expressed. As a result, the color difference between the constant film formation portion and the thinnest portion of the periodic film formation portion is increased, and the gradation expressed in the periodic film formation portion can be emphasized. If this method is applied to the surface treatment of an aluminum alloy wheel in the same manner as described above, an automotive wheel having higher designability can be obtained as described above.
上述した表面光輝処理方法にあって、反射膜形成工程が、母材表面に、金属ターゲットに覆われず、成膜されない未成膜部位を形成するようにした方法も提案される。かかる方法にあっては、母材の回転に関わらず、母材表面に、金属ターゲットに覆われない部分が在るようにすることにより、スパッタリングにより成膜しないようにした未成膜部位を形成するようにした方法である。したがって、この未成膜部位では、金属反射膜が存在しないこととなっている。このように表面光輝処理されることにより、金属反射膜の最も膜厚が厚い部分における金属調と、未成膜部位で直接的に表現されている着色ベース層の色目とに、大きな色の差を生じさせることができ、上述したグラデーション調を一層際立たせることができる。このため、例えば、着色ベース層の色を、金属色と全く異なる色とした場合には、金属調と着色ベース層の色目とにより、従来にない多色的な外観が表現されることとなり得る。この表面光輝処理方法を、アルミニウム合金ホイールに適用することにより、ホイール中央部とホイール外縁部との色の差が大きいため、上述したように、走行中に回転している場合でもグラデーション調を明確に表現でき、高い意匠性を有するホイールを得ることができる。 In the above-described surface brightening method, there is also proposed a method in which the reflection film forming step forms an undeposited portion that is not covered with a metal target and is not formed on the surface of the base material. In such a method, an undeposited portion that is not formed by sputtering is formed by allowing a portion of the base material surface not covered by the metal target to be present regardless of the rotation of the base material. This is the method. Therefore, the metal reflection film does not exist in this undeposited portion. By performing the surface brightening treatment in this way, a large color difference is produced between the metallic tone in the thickest part of the metal reflecting film and the color of the colored base layer directly expressed in the non-deposited part. Can be produced, and the above-described gradation can be further emphasized. For this reason, for example, when the color of the colored base layer is completely different from the metal color, an unprecedented multicolor appearance can be expressed by the metallic tone and the color of the colored base layer. . By applying this surface brightening method to an aluminum alloy wheel, the color difference between the wheel center and the wheel outer edge is large. It is possible to obtain a wheel having high design properties.
上述したように、本発明により表面光輝処理された第一の成形品は、金属母材又は樹脂母材の表面上に、所定色の着色塗料が塗布されてなる着色ベース層と、該着色ベース層の上に、母材中央部から母材外縁部に向けて徐々に膜厚が薄くなるように、純金属又は金属合金が成膜されてなる金属反射膜とを備えるようにしたものである。また、本発明により表面光輝処理された第二の成形品は、金属母材又は樹脂母材の表面上に、所定色の着色塗料が塗布されてなる着色ベース層と、該着色ベース層の上に、母材外縁部から母材中央部に向けて徐々に膜厚が薄くなるように、純金属又は金属合金が成膜されてなる金属反射膜とを備えるようにしたものである。かかる構成の金属反射膜にあっては、膜厚の薄肉化に従って透過率が増加し、膜厚の厚い部位の金属ターゲットの金属調から、膜厚が薄くなっていくにつれて、着色ベース層の色目が徐々に強調されたグラデーション調が表現されることとなる。したがって、例えば、自動車用ホイールに適合した場合に、その意匠面が、ホイール中央部からホイール外縁部に向けて(又は、ホイール外縁部からホイール中央部に向けて)徐々に色目が変化していくグラデーション調となり、多色的な外観が表現される。さらに、この自動車用ホイールに表現されたグラデーション調は、自動車走行中に回転している場合にあっても、視認可能である。而して、かかる構成を適用した自動車用ホイールは、従来にない外観を有し、高い意匠性を発揮できるものとなり、その価値が著しく向上する。 As described above , the first molded article subjected to the surface brightening treatment according to the present invention includes a colored base layer obtained by applying a colored paint of a predetermined color on the surface of a metal base material or a resin base material, and the colored base. On the layer, there is provided a metal reflective film on which a pure metal or a metal alloy is formed so that the film thickness gradually decreases from the center part of the base material toward the outer edge of the base material. . Further, the second molded article subjected to the surface brightening treatment according to the present invention includes a colored base layer obtained by applying a colored paint of a predetermined color on the surface of a metal base material or a resin base material, and the colored base layer. And a metal reflective film formed with a pure metal or metal alloy so that the film thickness gradually decreases from the outer edge of the base material toward the center of the base material. In the metal reflective film having such a configuration, the transmittance increases as the film thickness decreases, and the color of the colored base layer decreases as the film thickness decreases from the metal tone of the metal target in the thicker part. Gradation that emphasizes gradually will be expressed. Therefore, for example, when it is adapted to an automobile wheel, the design surface of the design surface gradually changes from the wheel center toward the wheel outer edge (or from the wheel outer edge toward the wheel center). It has gradation and multicolor appearance. Further, the gradation expressed on the wheel for an automobile is visible even when the automobile is rotating while the automobile is running. Thus, an automobile wheel to which such a configuration is applied has an unprecedented appearance, can exhibit high design properties, and its value is remarkably improved.
ここで、上述した第一の成形品にあって、着色ベース層の上に成膜されてなる金属反射膜が、母材中央部で、該着色ベース層を透過しない膜厚を成している構成とする。また、上述した第二の成形品にあって、着色ベース層の上に成膜されてなる金属反射膜が、母材外縁部で、該着色ベース層を透過しない膜厚を成している構成とする。かかる構成にあっては、第一の成形品の母材中央部、及び第二の成形品の母材外縁部では、金属ターゲットによる金属調のみが表現され、グラデーション調を際立たせることができるため、本発明の作用効果がさらに高まる。 Here, in the first molded article described above, the metal reflective film formed on the colored base layer has a thickness that does not transmit through the colored base layer at the center of the base material. The configuration. Further, in the second molded article described above, the metal reflective film formed on the colored base layer has a thickness that does not transmit through the colored base layer at the outer edge of the base material. And In such a configuration, only the metallic tone by the metal target is expressed at the central portion of the base material of the first molded product and the outer peripheral edge portion of the base material of the second molded product , and the gradation can be emphasized. The effect of the present invention is further enhanced.
一方、本発明は、上述した表面光輝処理された成形品に表面処理を施す表面光輝処理方法として、金属母材又は樹脂母材の表面上に、所定色の着色塗料を塗布することにより着色ベース層を形成する下地層形成工程を行った後に、前記着色ベース層が形成された金属母材又は樹脂母材を、母材表面が純金属又は金属合金からなる金属ターゲットと対向するように配すると共に、母材表面とほぼ直交する軸線を回転中心として所定速度で回転させ、母材表面に、該回転に伴って金属ターゲットに周期的に覆われてスパッタリングされる周期成膜部位を形成し、金属反射膜を成膜するようにした反射膜形成工程を行う方法である。かかる方法により、回転中心からの距離に従って膜厚が徐々に増加(又は減少)する周期成膜部位を形成することができ、グラデーション調の外観が表現される成形品を適正かつ容易に得ることができる。例えば、本表面光輝処理方法を自動車用ホイールに適用すれば、上述した本発明のように、高い意匠性を有する自動車用ホイールを得ることができ得る。 On the other hand, the present invention provides a colored base by applying a colored paint of a predetermined color on the surface of a metal base material or a resin base material as a surface brightening treatment method for performing surface treatment on the above-mentioned molded product subjected to surface brightening treatment. After performing the base layer forming step for forming the layer, the metal base material or the resin base material on which the colored base layer is formed is arranged so that the surface of the base material faces a metal target made of pure metal or metal alloy. And rotating at a predetermined speed with an axis substantially perpendicular to the surface of the base material as a center of rotation, and forming a periodic film forming portion on the base material surface that is periodically covered and sputtered by a metal target along with the rotation, This is a method of performing a reflection film forming step in which a metal reflection film is formed. By such a method, it is possible to form a periodic film-forming site where the film thickness gradually increases (or decreases) according to the distance from the rotation center, and it is possible to obtain a molded product that expresses a gradation-like appearance appropriately and easily. it can. For example, if the surface brightening treatment method is applied to an automobile wheel, an automobile wheel having high designability can be obtained as in the present invention described above.
ここで、この表面光輝処理方法にあって、反射膜形成工程が、母材表面の周期成膜部位内で最も膜厚の厚い部分を、着色ベース層が透過しない膜厚となるように、スパッタリングを制御実行するようにした方法にあっては、膜厚の最も厚い部分で金属ターゲットの金属調のみが明確に表現され、徐々に膜厚が薄くなる部分で表現されるグラデーション調を際立たせることができる。したがって、自動車用ホイールに適用することにより、一層高い意匠性を有するホイールを得ることができる。 Here, in this surface brightening treatment method, the reflective film forming step is performed so that the colored base layer does not transmit the thickest part in the periodic film forming portion on the surface of the base material. In the method of controlling and executing, only the metallic tone of the metal target is clearly expressed in the thickest part of the film thickness, and the gradation tone expressed in the part of gradually decreasing film thickness is emphasized. Can do. Therefore, the wheel which has higher designability can be obtained by applying to the wheel for motor vehicles.
また、上述した表面光輝処理方法にあって、反射膜形成工程が、母材表面に、金属ターゲットに周期的に覆われてスパッタリングされる周期成膜部位を形成すると共に、該金属ターゲットに常時覆われてスパッタリングされる常時成膜部位を形成し、金属反射膜を成膜するようにした方法にあっては、膜厚が徐々に増加又は減少する周期成膜部位と、膜厚一定の常時成膜部位とを形成することができる。したがって、金属ターゲットの金属調が強調される常時成膜部位と、グラデーション調の周期成膜部位とからなる、従来にない外観に表現された成形品を適正かつ容易に得ることができ得る。例えば、本表面光輝処理方法を自動車用ホイールに適用すれば、上述した本発明のように、高い意匠性を有する自動車用ホイールを得ることができ得る。 Further, in the surface brightening method described above, the reflective film forming step forms a periodic film formation portion that is periodically covered and sputtered by the metal target on the surface of the base material, and always covers the metal target. In the method in which the continuous film formation site to be sputtered is formed and the metal reflective film is formed, the periodic film formation site in which the film thickness gradually increases or decreases, and the constant film formation in which the film thickness is constant. A membrane site can be formed. Therefore, it is possible to appropriately and easily obtain a molded product expressed in an unprecedented appearance, which is composed of a constant film formation portion where the metallic tone of the metal target is emphasized and a gradation-like periodic film formation portion. For example, if the surface brightening treatment method is applied to an automobile wheel, an automobile wheel having high designability can be obtained as in the present invention described above.
ここで、この表面光輝処理方法にあって、反射膜形成工程が、母材表面の常時成膜部位を、着色ベース層が透過しない膜厚となるように、スパッタリングを制御実行するようにした方法にあっては、常時成膜部位で金属ターゲットの金属調のみが明確に表現されることから、周期成膜部位で表現されるグラデーション調を際立たせることができる。したがって、自動車用ホイールに適用することにより、一層高い意匠性を有するホイールを得ることができる。 Here, in this surface brightening treatment method, the method of controlling the sputtering so that the reflective film forming step has a film thickness at which the colored base layer does not pass through the constant film forming portion on the surface of the base material. In this case, since only the metallic tone of the metal target is always clearly expressed at the film forming portion, the gradation tone expressed at the periodic film forming portion can be emphasized. Therefore, the wheel which has higher designability can be obtained by applying to the wheel for motor vehicles.
このような表面光輝処理方法にあって、反射膜形成工程が、母材表面に、金属ターゲットに覆われず、成膜されない未成膜部位を形成するようにした方法にあっては、着色ベース層の色目が直接的に表現される未成膜部位を備えることにより、金属ターゲットの金属調との色の差を大きくでき、上述したグラデーション調を一層際立たせることができる。この本表面光輝処理方法を自動車用ホイールに適用することにより、上述したように、走行中に回転している場合でもグラデーション調が一層明確に表現され、高い意匠性を発揮するホイールを得ることができる。 In such a surface brightening method, in the reflective film forming step, an undeposited portion that is not covered with a metal target and is not deposited is formed on the base material surface. By providing an undeposited portion in which the color of the color is directly expressed, the difference in color from the metallic tone of the metal target can be increased, and the above-described gradation can be further emphasized. By applying this surface glitter processing method to an automobile wheel, as described above, even when the vehicle is rotating during traveling, a gradation can be expressed more clearly and a wheel that exhibits high designability can be obtained. it can.
本発明の一実施形態例を添付図面を用いて詳述する。
本実施形態例にあっては、図1に示す基本的な表面処理構成を有するアルミニウム合金ホイール1(図4(ロ)の1x、図6(ロ)の1y)を得るように、鋳造等により成形された自動車用アルミニウム合金ホイールのホイール母材1Aの意匠面(図4(ロ)の意匠面2x,図6(ロ)の意匠面2y参照)に、表面処理工程を行う。ここで、アルミニウム合金ホイール1(図4(ロ)の1x、図6(ロ)の1y)が本発明にかかる成形品であり、ホイール母材1Aが本発明にかかる金属母材である。
An embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
In this embodiment, casting or the like is performed so as to obtain an aluminum alloy wheel 1 (1x in FIG. 4 (b), 1y in FIG. 6 (b)) having the basic surface treatment configuration shown in FIG. A surface treatment process is performed on the design surface (see
このアルミニウム合金ホイール1(図4(ロ)の1x、図6(ロ)の1y)にあって、上記した表面処理工程を、処理順序に従って説明する。
先ず、所定のホイール形状に整えられたホイール母材1Aの意匠面に、前処理として脱脂・洗浄、及び所定の処理液を塗布して該意匠面上に皮膜(図示省略)を形成する化成処理を施す。この化成処理によって、ホイール母材1Aを保護し耐食性を高めると共に、この上に塗布される粉体塗料の密着性を向上させる。そして、この前処理した表面に粉体塗料を塗布した後、焼き付け乾燥させ、約70〜150μmの粉体塗装層3を形成する。この粉体塗装層3によって、ホイール母材1Aの、鋳造や鍛造による梨地肌を隠して平滑な表面を形成すると共に、滑らかな厚み感、艶、光沢感を高めるようにしている。その後、粉体塗装層3の上に、所定色の着色塗料を塗装した後、焼き付け乾燥させ(又は、未乾燥状態で)、金属反射膜6の下地となる着色ベース層4を所定の厚さ(約15〜25μm)で形成する。この着色ベース層4の所定色は、後述するように、金属反射膜6の周期成膜部位では透過されてホイール1がグラデーション調を表わし、また、未成膜部位では直接的に表われることとなっている。本実施形態例にあっては、着色ベース層4を黒系統色としている。尚、金属反射膜6の周期成膜部位や未成膜部位は、本発明の要部にかかり、詳しくは後述する。このようにアルミニウム合金ホイール1の色目を表現する、着色ベース層4を形成する工程が、本発明にかかる下地層形成工程である。
In the aluminum alloy wheel 1 (1x in FIG. 4 (b), 1y in FIG. 6 (b)), the surface treatment steps described above will be described in accordance with the treatment order.
First, a chemical conversion treatment that forms a film (not shown) on the design surface by applying degreasing / cleaning and a predetermined treatment liquid as a pretreatment to the design surface of the
上記した着色ベース層4の上に、クリアの塗料を塗布して焼き付け乾燥させ、ベースコート層5を所定の厚さ(約15〜25μm)で形成する。このクリアのベースコート層5を設けることにより、上記した着色ベース層4の光沢性を高めるようにしている。
A clear paint is applied onto the
次に、本発明の要部にかかる、金属反射膜6を成膜する反射膜形成工程について説明する。
上記のように、ホイール母材1Aの意匠面に着色ベース層4を形成してベースコート層5を形成したホイール1Bを、図2に示すスパッタリング装置10により、該ベースコート層5上に金属反射膜6を成膜するスパッタリングを行う(図1参照)。ここで、スパッタリング装置10は、内部を真空状態とする真空容器11と、該真空容器11内の天井に配設された金属ターゲット12と、該真空容器11内でホイール1Bを把持し、該ホイール1Bをホイール中心軸線Pを回転中心として、回転駆動装置15により所定回転速度で回転させるホイール配置部材14とを備えている。そして、このホイール配置部材14は、金属ターゲット12の下面とホイール1Bの意匠面2とがほぼ平行に対向するように配置されており、さらに、金属ターゲット12に対する水平方向位置を変更可能のように設けられている(図示省略)。ここで、金属ターゲット12はマイナス電極(図示せず)と電気的に接続するように設けられている。一方、ホイール1Bは、ホイール配置部材14を介してアース接続されている。このホイール配置部材14は、図示しない搬送装置により真空容器11内に搬入されてきたホイール1Bを、金属ターゲット12に対向する所定位置に配置するように設けられている。また、スパッタリングが終了すると、図示しない搬送装置により、この真空容器11から搬出されるようになっている。
Next, a reflection film forming process for forming the
As described above, the
また、このスパッタリング装置10には、真空容器11内を真空状態とするための、図示しない真空ポンプと接続された吸引口17が設けられている。さらには、真空容器11内にアルゴンガスを流入するガス流入口16が設けられている。
Further, the
本実施形態例にあっては、上述したように、ホイール1Bを、金属ターゲット12に対する水平方向位置を適宜設定できるように、ホイール配置部材14が設けられている。そして、本実施形態例では、実施例1として、金属ターゲット12を、ホイール1Bの回転に伴って、意匠面2を覆う部分が周期的に変化するような位置に設定してスパッタリングするようにしている(図3参照)。また、実施例2として、金属ターゲット12を、ホイール1Bの回転に伴って意匠面2を覆う部分が周期的に変化する部位と、常時覆う部分が存在する部位との両方を備えるような位置に設定し、スパッタリングするようにしている(図5参照)。以下、各実施例を夫々に説明する。
In the present embodiment example, as described above, the
(実施例1)
上述したスパッタリング装置10にあって、直方体状のアルミニウム合金からなる金属ターゲット12が配設されている。ここで、金属ターゲット12は、ホイール1Bの外径とほぼ等しい長手方向の長辺Lと、該ホイール1Bの半径より短い幅方向の短辺Tとから構成されているものとしている(図3参照)。
Example 1
In the
このようなスパッタリング装置10の真空容器11の内部に、上述したベースコート層5が形成されたホイール1Bが搬入されて来ると、予め定められた位置でホイール配置部材14により把持されて固定される。ここで、本実施例1にあっては、図3に示すように、直方体状の金属ターゲット12と、ホイール1Bとを、該金属ターゲット12が、該ホイール1Bの中央部を覆わず、ホイール外周縁部を部分的に覆う位置となるように配置される。
When the
そして、真空容器11内を1×10-3Pa程度の真空度とし、プロセスガスとしてアルゴンガスを約5.1×10-1Pa・m3/sの流量により、ガス流入口16から流入すると共に、真空容器11内の圧力を約1.0Paに保持している。このように、比較的低圧力状態のアルゴンガス雰囲気中を形成した後、ホイール配置部材14により所定位置で把持されているホイール1Bを所定回転数により回転させると共に、金属ターゲット12とホイール1Bとの間に所定電圧が生じるように、該金属ターゲット12にマイナス電極から電流を流し、スパッタリングを行う。
The inside of the
本実施例1のスパッタリングでは、ホイール1Bの回転に伴って、金属ターゲット12により覆われるホイール1Bの意匠面2の部分がホイール周方向に順次移り変わっていく。ここで、意匠面2のホイール外周縁部が、一回転当りに金属ターゲット12に覆われる時間が最も長く、中心に向かって覆われる時間が徐々に少なくなる。このように、ホイール1Bの意匠面2の、回転に伴って金属ターゲット12により周期的に覆われる領域に、本発明にかかる周期成膜部位21xが形成されることとなる。尚、ホイール1Bの、金属ターゲット12のホイール中心側の長手方向側縁よりも中心側領域では、該ホイール1Bの回転に関わらず金属ターゲット12に覆われない。このように、回転に伴って周期的に金属ターゲット12に覆われてスパッタリングされることにより、ホイール1Bのベースコート層5上には、図4(イ)の概念図に示すように、ホイール外周縁部で最も膜厚が厚く、中心方向に向かって徐々に膜厚が薄くなる周期成膜部位21xが形成される。そして、意匠面2の中央部分は、ベースコート層5が露出する未成膜部位22となっている。このようにして、金属反射膜6xが成膜される。
In the sputtering of the first embodiment, with the rotation of the
この金属反射膜6xにあっては、ホイール外周縁部に形成された膜厚が最も厚くなり、この部分の膜厚を、上述した着色ベース層4の黒系統色を全く透過しない厚さとなるように成膜されている。この膜厚は、ホイール1Bの回転速度とスパッタリング時間等を調整することにより制御している。本実施例1では、この最も厚い部分の膜厚を、約0.1μmとなるように制御している。そして、この膜厚が最も厚い部分から、中心方向に向かって徐々に膜厚が薄くなっていることにより、透過率も徐々に高くなり、着色ベース層4の黒系統色が、金属反射膜6xのアルミニウム色から透過して段々強くなる。そして、ホイール中央部の未成膜部位22では、着色ベース層4の黒系統色が直接的に表れることとなっている。すなわち、この金属反射膜6xが成膜されていることにより、ホイール中央部の未成膜部位22の黒系統色から、ホイール外周縁部のアルミニウム色まで徐々に変化するグラデーション調が表現される。
In the metal
このように金属反射膜6xが成膜されると、電流を停止し、ホイール1Bの回転を停止することにより、スパッタリングによる表面光輝処理工程を終了する。そして、この金属反射膜6xが形成されたホイール1Bを真空容器11から搬出する。そして、次に、金属反射膜6x(未成膜部位22にあってはベースコート層5)上に、図1に示すように、クリアのプライマー塗装を行い、約5〜10μmのプライマー層7を形成する。このプライマー層7は、金属反射膜6Xと、該プライマー層7上に塗装されるトップクリアコート層8との親和性に優れるものであり、両者と強く密着した状態が形成される。さらに、このプライマー層7は、金属反射膜6X(及び着色ベース層4)を保護し防錆性を高めることができる。その後、プライマー層7の表面上にトップクリアコート塗装した後、焼き付け乾燥させ、約20〜30μmの厚さのトップクリアコート層8を形成する。このトップクリアコート層8により、金属反射膜6X(及び着色ベース層4)を保護し耐食性を向上させる。さらに、トップクリアコート層8は、透光性を有していることから、クリアのプライマー層7と共に、金属反射膜6X及び着色ベース層4の高い光沢性を発揮し得る。このように、金属反射膜6の上層に、プライマー層7及びトップクリアコート層8を形成することによって該金属反射膜6の保護作用を高めている。尚、金属反射膜6の表面上に、プライマー層7を介してトップクリアコート層8を形成するようにしたから、前述のように、各層間の密着性は高くなる。このため、表面側から衝撃等を受けた場合にあっても、この層間に剥離が生じることを防止でき、高い耐久性を発揮できる。
When the metal
このように、ホイール母材1Aの意匠面に表面処理が施されたアルミニウム合金ホイール1xにあっては、図4(ロ)のように、意匠面2xが中央部分の黒系統色から、外周縁部分のアルミニウム色まで、徐々に色目が変化するグラデーション調の外観が表現される意匠面2xを有するものとなっている。
In this way, in the
(実施例2)
実施例2にあっても、上述した実施例1と同じ直方体状のアルミニウム合金からなる金属ターゲット12を用いてスパッタリングを行うようにしている(図5参照)。この実施例2では、図5のように、真空容器11に搬入されてホイール配置部材14に把持されたホイール1Bと、金属ターゲット12とを、該金属ターゲット12の長手方向と該ホイール1Bの直径とが重なる位置となるように配置している。
(Example 2)
Even in Example 2, sputtering is performed using the
そして、上述の実施例1と同様に、真空容器11内を1×10-3Pa程度の真空度として、プロセスガスとしてアルゴンガスを約5.1×10-1Pa・m3/sの流量により流入し、真空容器11内の圧力を約1.0Paに保持することにより、比較的低圧力状態のアルゴンガス雰囲気中を形成する。その後、ホイール配置部材14により所定位置で把持されているホイール1Bを所定の回転数により回転させると共に、スパッタリングを行う。
In the same manner as in the first embodiment, the inside of the
ここで、ホイール1Bの、金属ターゲット12の幅(短辺Tの長さ)に相当するホイール中央部は、回転に関わらず、該金属ターゲット12に常時覆われることとなる。また、この金属ターゲット12の幅よりも外側領域では、回転に伴って該金属ターゲット12に覆われる部分がホイール周方向に順次移り変わっていくこととなり、回転中心(ホイール中心軸線P)から遠くなるに従って一回転当りに金属ターゲット12に覆われる時間が短くなる。このように金属ターゲット12に覆われてスパッタリングされることによって、図6(イ)のように、ホイール中央部には、ほぼ一定膜厚の常時成膜部位23が形成され、該常時成膜部位23の外側には、常時成膜部位23から連成し、径外方向に向かって徐々に膜厚が薄くなる周期成膜部位21yが形成される。このようにして、金属反射膜6yが成膜される。尚、本実施例2では、周期成膜部位21yがホイール外周縁部まで形成されており、上述した実施例1のような未成膜部位22は存在しない。
Here, the wheel center portion corresponding to the width of the metal target 12 (the length of the short side T) of the
この金属反射膜6yにあっては、常時成膜部位23の膜厚が、周期成膜部位21yに比して厚くなっており、上述した着色ベース層4の黒系統色を全く透過しない厚さとなるように成膜されている。この常時成膜部位23の膜厚は、ホイール1Bの回転速度とスパッタリング時間等を調整することにより制御している。本実施例2では、この常時成膜部位23の膜厚を、約0.1μmとなるように制御している。この常時成膜部位23はアルミニウム色となっており、また、周期成膜部位21yは径外方向に向かって徐々に膜厚が薄くなることにより透過率も高くなり、着色ベース層4の黒系統色がアルミニウム色から透過して段々強くなっている。すなわち、この金属反射膜6yが成膜されることにより、ホイール中央部の常時成膜部位23のアルミニウム色と、周期成膜部位21yの、ホイール径外方向に向かって該アルミニウム色から比較的強い黒系統色まで徐々に変化するグラデーション調とが表現される。
In the
このスパッタリングによる表面光輝処理が終了すると、上述した実施例1と同様に、金属反射膜6y上に、プライマー層7とトップクリアコート層8を順次形成し、ホイール母材1Aに表面処理してなるアルミニウム合金ホイール1yを得る。このように、ホイール母材1Aの意匠面に表面処理が施されたアルミニウム合金ホイール1yにあっては、図6(ロ)のように、意匠面2yが中央部のアルミニウム色から、外側に向かって黒系統色が強くなっていくように、徐々に色目が変化するグラデーション調の外観が表現された意匠面2yを有するものとなる。
When the surface brightening process by sputtering is completed, the
上述したように、実施例1,2のアルミニウム合金ホイール1x,1yには、ホイール中央部とホイール外縁部との間で徐々に色目が変化していく、従来にない、グラデーション調の外観を有する意匠面2x、2yが形成されている(図4(ロ),図6(ロ)参照)。さらに、このグラデーション調は、ホイール中央から外周縁に向かって、あたかも同心円状に色目が変化していくことから、自動車の走行中にあって当該ホイール1x,1yが回転している場合でも、当該グラデーション調を視認することができる。したがって、このようなアルミニウム合金ホイール1x,1yは、極めて高い意匠性を発揮でき、自動車用ホイールとしての市場価値が大きいものとなる。また、このようなグラデーション調の外観は、一般的なスパッタリング装置を用いて、着色ベース層4を形成したホイール1Bを回転させると共に、金属ターゲット12の配置を工夫することによって、比較的容易に形成することができるものであるから、処理工程の繁雑化や費用高騰することなく達成できるという優れた利点も有する。特に、実施例1,2のように、アルミニウム色と着色ベース層4に用いた黒系統色とにより、黒味が表現されている意匠面2x,2yは、重厚かつ格調高い雰囲気を有しており、高級感を生じさせることともなっている。
As described above, the
また、上述した実施例2にあっては、意匠面2yに常時成膜部位23と周期成膜部位21yとを成すようにした方法であるが、実施例1と同様の未成膜部位を外周縁部分に形成するようにした方法とすることもできる。これは、ホイール外径に比して短い長辺Lとする金属ターゲットを用いることにより達成することが可能である。
Further, in the above-described second embodiment, the method is such that the
また、上述した実施例1にあって、周期成膜部位21xを、その最も膜厚の厚い部分を、着色ベース層4の黒系統色を透過する厚さとなるように成膜するようにしても良い。同様に、実施例2にあって、常時成膜部位23の膜厚を、着色ベース層4の黒系統色を透過する厚さとなるように成膜するようにしても良い。それぞれの着色ベース層4の透過率は膜厚により適宜設定することできる。例えば、僅かに着色ベース層4を透過する膜厚とすれば、最もアルミニウム色が強い部分でも、黒系統色が僅かに表現される外観となる。又は、直色ベース層4の透過率を高めるように膜厚を設定すれば、意匠面全体が、黒系統色が強調された外観となり、重厚かつ格調高い雰囲気を一層表現でき得る。
Further, in the above-described first embodiment, the periodic
また、実施例1及び実施例2では、長辺Lと短辺Tとからなる直方体状の金属ターゲット12を用いてスパッタリングするようにした構成であるが、この他に、長辺Lや短辺Tの長さを変更したり、L字状やT字状等の様々な形状の金属ターゲットを用いることにより、常時成膜部位、周期成膜部位、未成膜部位を適宜成すようにすることもできる。これにより、各部位の占有面積を変更したり、周期成膜部位の膜厚変化割合を多彩に設定することも可能である。
Moreover, in Example 1 and Example 2, although it is the structure which sputter | sputtered using the rectangular
また、上述した実施形態例は、アルミニウム合金ホイール1に本発明を適用したものであるが、他の用途に適用することも可能であり、ホイール母材1Aのような金属母材の他に樹脂母材にも適用できる。例えば、自動車のバンパー、携帯電話、ノート型パソコンの筐体等、メッキ処理を行う様々な成形品に適用可能である。また、利用させる用途によっては、粉体塗装層を形成しない場合もある。
In the above-described embodiment, the present invention is applied to the
1,1x,1y アルミニウム合金ホイール
1A ホイール母材
2,2x,2y 意匠面
4 着色ベース層
6,6x,6y 金属反射膜
12 金属ターゲット
21x,21y 周期成膜部位
22 未成膜部位
23 常時成膜部位
1, 1x, 1y
Claims (5)
前記着色ベース層が形成された金属母材又は樹脂母材を、母材表面が純金属又は金属合金からなる金属ターゲットと対向するように配すると共に、母材表面とほぼ直交する軸線を回転中心として所定速度で回転させ、
母材表面に、該回転に伴って金属ターゲットに周期的に覆われてスパッタリングされる周期成膜部位を形成し、金属反射膜を成膜するようにした反射膜形成工程を行うことを特徴とする表面光輝処理方法。 After performing a base layer forming step of forming a colored base layer by applying a colored paint of a predetermined color on the surface of the metal base material or the resin base material,
The metal base material or resin base material on which the colored base layer is formed is disposed so that the base material surface faces a metal target made of pure metal or metal alloy, and an axis substantially orthogonal to the base material surface is the center of rotation. Rotate at a predetermined speed as
A step of forming a reflective film is formed by forming a periodic film-forming portion on the surface of the base material that is periodically covered and sputtered by a metal target with the rotation, and forming a metal reflective film. Surface brightening treatment method.
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