JP4766448B2 - 陽極酸化皮膜処理による加飾方法 - Google Patents

Description

本発明は陽極酸化被膜による加飾方法に関する。詳しくは染色により二色以上で模様表現する陽極酸化被膜であって、その染色境界となるグラデーション部の色度合いを連続階調にぼかすことで陽極酸化被膜処理の表現の幅を広げられるようにした加飾方法に関するものである。

従来、アルミニウムなどの金属表面を二色以上で色・模様の表現し、その染色境界をぼかす加飾方法は数多くある。例えばベース色の上にスプレー塗装あるいは印刷で色を重ねて、ぼかし（グラデーション）を表現する加飾方法は広く知られていた。

アルミニウムなどにスプレー塗装をすることにより色の度合いを連続諧調に表現する手法は、細部にわたるインキ拡散が可能な専用のスプレー塗装具を用いるものが知られている。また印刷によってぼかしを表現する方法は、印刷原版を介し印刷するものである。
これらスプレー塗装あるいは印刷による加飾は、双方ともベース色の上にインキを重ね硬化させるため塗装面に凸凹を生じる。そのためぼかしの部分では表面が荒れ、光沢が不均一となる。また、小さなハンドバックなどに入れて持ち歩く機会の多い化粧品容器は、手や周囲の道具との摩擦などで塗料が磨耗し、長期に安定した審美性を維持することは困難であった。

そこで、本発明に係るぼかし表現方法に関する特許文献として特許文献１が開示され、透明プラスチックの裏面において第１の塗料が塗布された塗布面に第２の塗料を連続的に重ね、ぼかしを表現する手段を例示している。また、陽極酸化被膜処理したアルミニウム表面に二色以上の顔料を染色し文字・図形を表現する手段が特許文献２に開示されている。

特開２００１−１４９８５９号公報 特開平１０−３３０９９４号公報

特許文献１は基材裏面にどのような塗装が施されても塗装面の被視認面側の外観品質を良好に維持するものである。すなわち透明プラスチックの裏面に小六角形をした不透明の染色材を網目模様に印刷した印刷染色層を設けている。そして印刷染色層の裏に施されるスプレー塗装によるぼかし表現の不具合や傷つきが目立たないようにしている。また透明プラスチック表面が手などの接触面となるため、塗料の色落ち原因はなくなりぼかし表現の外観品質が低下することはない。

しかし、網目模様に印刷した不透明な印刷染色層は、近接すれば判別できる程度の網目を均一に分散されているものであり、美観を要求する化粧品容器などへの利用は網目模様を容認できる場合に限られる。さらに網目模様を印刷する同技術は印刷とスプレー塗装の双方を必要とすることから加飾工程が多くなり価格押し上げの原因となるなどの問題があった。

また特許文献２では陽極酸化被膜処理したアルミニウム表面に電気泳動法や電解染色処理により顔料を着色し、脱色工程と組み合わせることで耐久性に富んだ模様を形成する。しかし化粧品容器などへの利用を考えてみた場合、電気泳動法や電解着色は容器の形状に起因する表面の電界に斑が生じやすく、均一な着色は様々な困難を伴う。そのため高度に美観を要求する場合、工数が嵩み価格押し上げの原因になる。

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものである。そしてその目的とするところは陽極酸化被膜処理にぼかしといった新たなバリエーションを、染色工程に引き続く染料を脱色する脱色工程を加え脱色の度合いを連続諧調にして得ようとするものである。さらに耐摩耗性があり色落ちのないぼかし表現を低価格で実現する方法を提供するものである。

本発明は上記目的を達成するもので、その第１の態様は脱色剤溶液にワークを浸漬するものである。さらに浸漬の深さをぼかしの範囲で周期的に順次変動させることでワークの脱色剤溶液に対するワーク各部の浸漬時間に変化を与え脱色の度合いを調整することにより染色度合いを連続階調にしたグラデーション部を形成する手段を提供する。尚、脱色剤溶液とは染料を分解し脱色する硝酸や過酸化水素などの酸化脱色剤の溶液を示す。

さらに上記第1の態様にあって、脱色剤溶液に粘度調整剤を混入することにより、ワーク表面における脱色剤溶液の付着性を向上させることに加え、脱色剤溶液の液面を安定させることも良いものである。

前記第１の態様の、脱色剤溶液にワークを浸漬し浸漬の深さをぼかしの範囲で周期的に順次変動させる手段としては、前記脱色剤溶液の液面をなぎ状態にし、そこにワークを浸漬し、ワーク若しくは脱色剤溶液の液面をぼかしの範囲で周期的に上下動することにより、ぼかしの範囲でワークに対する相対的な液面の高さを周期的に変動させる。または、前記脱色剤溶液にワークを浸漬し、ワークを固定した状態で脱色剤溶液にぼかしの範囲で周期的な波を形成し、ぼかしの範囲でワークに対する相対的な液面の高さを周期的に変動させても良いものである。

また、前記脱色工程の後に脱色した部分を再度染色する染色工程を追加しても良いものである。

本発明陽極酸化被膜処理による加飾方法にあっては次に記載する効果を奏する。

陽極酸化処理されたアルミニウム材の表面は耐摩耗性がある。そのため細孔内に浸透され封孔された染色剤は指先や布などによる摩れなどでは色落ちしない。そのためアルミニウム表面に安定したぼかし模様を形成できる。

また脱色部の所定範囲をぼかすことでさらに陽極酸化被膜処理の染色にぼかしという新たなバリエーションを加えることができ陽極酸化被膜処理の用途を拡大できることを期待できる。

さらに本発明は、染色されたワークを脱色剤溶液に浸漬し、ぼかしを生ずるように脱色するものである。そのためにワークと脱色剤溶液の液面とを相対的に上下する、あるいは脱色剤溶液の液面を波立たせるものである。これらに必要な装置は、多彩な模様を表現するため脱色漕を設備している工場ではワークをわずかの距離、連続して上下する簡素な装置を設けること、あるいは脱色剤溶液の液面を変化させる設備や装置を追加するのみで実現できる。したがって、ぼかし表現に低いイニシャルコストで実現できる。

次に本発明を具体化した実施例について説明する。

図１は本発明に係るぼかし作業の工程説明図である。プレス加工などで成形されたアルミニウムは表面研磨作業、脱脂作業、梨地加工、枠取付けなど所定の前処理工程１を終えて陽極酸化処理工程２に送られる。

陽極酸化処理工程２はアルミニウム陽極酸化被膜を形成する工程である。

アルミ二ウム陽極酸化被膜用の染料で染める場合、前処理工程１を終えたワーク１００は電解質溶液として希硫酸等の入った浴漕に浸漬され、直流通電されて表面に陽極酸化被膜を得る。所定の陽極酸化被膜を形成されたワーク１００は水洗され染色工程３に送られる。
染色工程３は陽極酸化被膜に染料で所定の色に染色する工程である。

染色工程３にて、陽極酸化被膜を形成したワーク１００は、アルミ二ウム陽極酸化被膜用染料を溶かした染料溶液に浸漬され細孔に均一に染色される。染色されたワーク１００は水洗され、続いて脱色工程４に送られる。

脱色工程４は図２、図３、図４等に示すように染色されたワーク１００の脱色部１５を脱色剤溶液３０に浸漬し脱色する工程である。また脱色工程４はワーク１００に対する脱色で染色の度合いを調整し、染色を連続階調にしてぼかしを形成する。

ぼかしを形成する脱色工程４は、ワーク１００の一部を脱色剤溶液３０に浸漬してこの部分を脱色部１５とし、脱色部１５と脱色剤溶液３０に浸漬しない非脱色部１１の境界である脱色剤溶液３０の液面３１をワーク１００に対して相対的に周期的に上下動する。この上下動の振幅中は脱色剤溶液３０とワーク１００の接触時間が連続的に変化し、脱色度合いを連続階調にグラデーション部１３を形成する。

以下、本発明に係るぼかし方法につき説明を加える。

図２は脱色剤溶液３０とワーク１００とが相対的に上下動する場合の説明図である。相対的に上下動するとは、脱色剤溶液３０の液面３１をなぎ状態に固定してワーク１００を周期的に上下する場合と、ワーク１００を固定して脱色剤溶液３０の液面３１を周期的に上下する場合の双方を含む。そこで図２に基づき、先に脱色剤溶液３０の液面３１を固定してワーク１００を上下する場合を説明する。

図２はワーク１００を乱れのないなぎ状態の液面３１に対し上下させる第１の染色部ぼかし方法説明図である。ワーク１００は、脱色剤溶液３０の液面３１がグラデーション部１３の下端位置に合うように浸漬される。同浸漬の位置合わせは本発明を説明の基準として示すものである。

ここで脱色部１５とは、脱色工程４でワーク１００の一部を脱色剤溶液３０に浸漬して脱色される部分である。グラデーション部１３は、ワーク１００の脱色剤溶液３０に浸漬される脱色部１５と脱色剤溶液３０に浸漬されない非脱色部１１との境界部で、脱色剤溶液３０の液面３１に繰返し浸漬される部分である。

そこでグラデーション部１３の下端に液面３１を合わせ浸漬されたワーク１００は、脱色剤溶液３０の液面３１をグラデーション部１３の範囲で矢印Ｓ１方向に緩やかに上下される。緩やかな上下とは、液面３１を波立たせないようにする上下動作であり、グラデーション部１３の上端と下端との間で脱色剤溶液３０とワーク１００表面との接触時間を連続的に変化させる。脱色剤溶液３０とワーク１００表面との接触時間の差は、ワーク１００の表面での脱色の度合いに差を生じさせ連続諧調のぼかしを実現できる。

上記説明では脱色剤溶液３０とワーク１００表面との接触時間を連続的に変化させることで説明を加えているが、脱色剤溶液３０に波が生じないようにワーク１００を上下動するならば厳密な連続的変化はなくても良いものである。

また上記説明ではワーク１００を液面３１に対し上下する場合について説明しているが、ワーク１００を固定し脱色剤溶液３０の液面３１を周期的に上下動することでも同様に連続諧調のぼかしを実現できる。

この場合グラデーション部１３の下端に液面３１を合わせ浸漬されたワーク１００を固定した状態で、脱色剤溶液３０の液面３１はグラデーション部１３の範囲で矢印Ｓ２方向に緩やかに上下される。

尚、ワーク１００の上下動は、複数のワーク１００を取り付けた枠冶具を機械的に上下動させる手段を用いることが出来る。また液面３１の上下は、脱色剤溶液３０の入った漕を機械的に上下動させる手段を用いたり、漕内の液面の高さを機械的に上下させる手段を用いたりすることが出来る。この場合、漕内の液面が波立ちのないようにすることが必要である。

以上説明のとおり、本発明はワーク１００を矢印Ｓ１方向に、あるいは脱色剤溶液３０を矢印Ｓ２方向に上下動することで脱色剤溶液３０とワーク１００とが相対的に上下動する。

そうしてグラデーション部１３の上限下限の間で、脱色剤溶液３０の被着時間が連続的に変化し、脱色で残った染色の度合いを連続階調にしてぼかしを形成する。そこでワーク１００からマスキングパターンのような特別な印刷手法やスプレー塗装をせずにグラデーション部１３を脱色しぼかすことができる。

図３は、液面３１を波立たせ脱色剤溶液３０にワーク１００を浸漬し脱色する第２の染色部ぼかし方法説明図である。

ワーク１００は、はじめに脱色部１５の上端部を波面３３の波頭に合うよう浸漬される。同浸漬の位置合わせは本発明を説明の基準として示すものである。

ここで脱色部１５とは、図３においては波立つ液面３１の波頭より下部であり、脱色工程４でワーク１００の一部を脱色剤溶液３０に浸漬して脱色される部分である。グラデーション部１３は、脱色剤溶液３０の波面３３が形成する波頭と波底との間で繰返し浸漬される部分である。

脱色部１５の上端位置を波頭に合わせ浸漬されたワーク１００は、所定の波高をもつ脱色剤溶液３０によって、繰り返し濡らされ非脱色部１１の下端に連続するグラデーション部１３が決められる。脱色剤溶液３０の波は定点での液面３１が安定して上下する波であれば、安定したぼかしを生成できる。

そうして図２と同様にグラデーション部１３の上端と下端との間で脱色剤溶液３０とワーク１００表面との接触時間を連続的に変化させ染色剤の脱色部と非脱色部との境界色をぼかすことができる。

さらに、ぼかしを安定して生成しようとする場合、脱色剤溶液３０に増粘剤、ゲル化剤などの粘度調整剤を混入させ粘度を増加調整すると良い。粘度調整剤の脱色剤溶液３０への混入は脱色剤溶液３０の脱色部１５への付着力を高める。

また、液面３１にワーク１００との干渉などで生ずる不規則な小さな波を起き難くでき、脱色剤溶液の液面を安定させ濡れを安定させることが出来る。

こうした粘度の増加調整で脱色剤溶液３０の内部結合力が高まり、微細な脱色剤溶液３０の飛散を防止でき、非脱色部１１に脱色剤溶液３０が被着することを防止できる。
また図２に示されるような第１の染色部ぼかし方法では、脱色剤溶液３０に波立ちがないことになっているが、実際にはワーク１００と液面３１とが相対的に上下することから多少の波は生ずる。こうしてできる波を粘度の増加調整によって増加した脱色剤溶液３０の内部結合力で波高を低く抑えることで安定したぼかしの表現を可能にする。

以上説明の通り、図２、図３ではワーク１００を脱色剤溶液３０の液面上で上下すること、あるいは液面を波立たせることで脱色剤溶液３０のワーク１００表面への接触時間が連続的に変化するようにコントロールできる。

図２、図３、図４において説明の通り、本発明はワーク１００にマスキングパターンのような印刷による染色部分の選択をせずに容易にグラデーション部１３を脱色し、ぼかすことができる。そして脱色、ぼかしがなされたワーク１００は水洗されて図１の封孔処理工程５に送られる。

封孔処理工程５は染色されたワーク１００の表面に形成されている陽極酸化被膜の細孔を封孔する工程である。封孔処理されたワークは水洗され、乾燥することで陽極酸化被膜にぼかしの入った染色の作業工程を終了する。

尚、ワーク１００への染色が二色以上の染色である場合は、図１において破線矢印７に沿い脱色工程４から染色工程３へ進められる。すなわちワーク１００は脱色・水洗された後再度染色工程３に送られ脱色部に染色する。またこれを繰り返すことで三色以上の染色が可能となる。

以上説明のとおり、本発明陽極酸化被膜処理による加飾方法にあっては、印刷によるマスキングなどをせずにぼかしを加えた多色の染色ができ、また本発明を実行するための設備も簡素であるなど発明の効果の欄に記載する効果を奏する。

また図面に基づき、特定の実施の形態をもって説明を加えてきたが、本発明は図面に限定するものではなく、既に知られている本発明の効果を奏するどのような構成も採用されることができることは言うまでもないことである。

本発明に係るぼかし作業の工程説明図である。 第１の染色部ぼかし方法説明図である。 第２の染色部ぼかし方法説明図である。 第３の染色部ぼかし方法説明図である。

１・・・前処理工程
２・・・陽極酸化処理工程
３・・・染色工程
４・・・脱色工程
５・・・封孔処理工程
７・・・破線矢印
８・・・破線矢印
１１・・・非脱色部
１３・・・グラデーション部
１５・・・脱色部
３０・・・脱色剤溶液
３１・・・液面
３３・・・波面
１００・・・ワーク

Claims (5)

1. 陽極酸化被膜処理、染色工程、封孔処理工程を有するアルミニウムの染色による加飾方法において、
   該染色工程と封孔処理工程との間で、染色工程に引き続いて、脱色剤溶液にワークの一部分を浸漬するとともにぼかしの範囲でワークと脱色剤溶液の液面の相対的な高さを周期的に変動させて脱色の度合いを調整する脱色工程を追加し、脱色の度合いを連続諧調にし、ぼかし表現をすることを特徴とする陽極酸化被膜処理による加飾方法。
2. 前記脱色剤溶液に粘度調整剤を混入することにより、脱色剤溶液の粘度を増加させ、ワーク表面における脱色剤溶液の付着性を向上させることに加え、脱色剤溶液の液面を安定させることを特徴とする請求項１記載の陽極酸化被膜処理による加飾方法。
3. 前記脱色剤溶液の液面をなぎ状態にし、そこにワークの一部分を浸漬し、ワーク若しくは脱色剤溶液の液面をぼかしの範囲で周期的に上下動することにより、ぼかしの範囲でワークと脱色剤溶液の液面の相対的な高さを周期的に変動させることを特徴とする請求項１、２のいずれかの項に記載の陽極酸化被膜処理による加飾方法。
4. 前記脱色剤溶液にワークの一部分を浸漬し、ワークを固定した状態で脱色剤溶液にぼかしの範囲で周期的な波を形成し、ぼかしの範囲でワークと脱色剤溶液の液面の相対的な高さを周期的に変動させることを特徴とする請求項１、２のいずれかの項に記載の陽極酸化被膜処理による加飾方法。
5. 前記脱色工程の後に脱色した部分を再度染色する染色工程を追加したことを特徴とする請求項１〜４のいずれかの１項に記載の陽極酸化被膜処理による加飾方法。

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