JP5392001B2 - 加飾部材及び加飾部材の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、部材の外観表現を向上させるための加飾部材及び加飾部材の製造方法に関する。

近年、携帯電話機をはじめとする電子機器の市場において、電子機器の機能が飽和しつつある。そのため、市場においては、今まで以上に電子機器に対するデザイン性が求められている。その中でも、本物感や高級感があるデザインを施した電子機器の需要が高まっている。最近では、筐体に擬似的な質感を出すことで、本物を使用しているかのように表現する方法が確立されつつある。

例えば、特許文献１には、携帯電話機等機器本体の塗装構造が記載されている。特許文献１に記載された塗装構造は、合成樹脂成型品からなる機器の表面に、光沢ができるように鏡面仕上げを行い、かつ、ベース色として色彩のある塗料層を形成する。そして、この塗料層の上に、アルミ又はニッケル等の光輝性金属の粒子を混入した透明又は半透明の樹脂膜を一体に形成する。このようにして、光輝度金属のような質感を表現する。

一方、焼物の世界においては、器の表面上に貫入を形成することで模様を表現する方法が知られている。例えば、特許文献２には、貫入染付紋陶磁器の製造方法が記載されている。特許文献２に記載された製造方法は、素焼きした素地に、収縮率が高く貫入の発生しやすい釉薬を塗布し、高温度で本焼きを行う。本焼きの後、冷却することで微細な亀裂を発生させる。そして、この亀裂に染料や顔料を染み込ませて、網目状の貫入紋様を形成する。

なお、特許文献３には、インクジェットプリントによる装飾が施された装飾プレートが記載されている。特許文献３に記載された装飾プレートは、アクリル樹脂などの透明樹脂基材の裏面に、紫外線硬化型塗料を塗布し、硬化させた塗料の上層に、さらに塗料が塗布されて製造される。このように、複数回のプリントで装飾可能なため、基材に対してより複雑で繊細な装飾を施すことができる。

特開２０００−３４９８７４号公報（段落０００５） 特開２００１−１６３６８８号公報（段落００１８〜００２４） 特開２００９−３４９５８号公報（段落００１９，００２２〜００２３）

また、携帯電話機の加飾板（筐体）裏側面に対して加飾処理を施す一般的な方法として以下に示す方法が考えられる。図４は、部材に加飾処理を施す一般的な方法を示す説明図である。まず、基材７１に対し、多層の金属膜７２を蒸着（多層膜蒸着）する。このように基材７１を金属膜７２でコーティングすることで、輝度感を表現する。そして、基本色発色のため、金属膜７２上にインク７３を印刷する。

しかし、この方法や、特許文献１に記載された塗装構造では、高輝度感を表現しても平面的にしかならず、宝石や骨董品等の本物感や高級感をイメージさせる物と比較しても大きな差があった。

また、一般的な電気製品の筐体に用いられるような部材に、特許文献２に記載された方法を用いて部材表面に貫入を発生させようとしても、上記部材を陶磁器の本焼きに用いられるような非常に高い温度（１２４０℃〜１２７０℃）に上昇させることは出来ない。すなわち、特許文献２に記載された製造方法を用いて、一般的な電気製品の加飾部材に貫入を発生させることは困難である。また、特許文献２に記載された陶磁器の製造方法に代表されるように、陶器に貫入を発生させるためには、非常に高い温度で本焼きし、冷却工程を経ることが必要になるため、やはり、容易に貫入を発生させることができるとは言えない。

そこで、本発明では、部材に対してより容易に貫入を発生させて新しい外観表現を可能にする加飾部材、及び加飾部材の製造方法を提供することを目的とする。

本発明による加飾部材の製造方法は、基材上に、膨張率がその基材よりも低い低膨張率部材を形成する低膨張率部材形成工程と、基材を膨張させることにより低膨張率部材に貫入を形成する貫入形成工程と、低膨張率部材及び貫入に塗料を塗布する塗料塗布工程とを含み、低膨張率部材形成工程で、基材上に、熱膨張率がその基材よりも低い低膨張率部材を形成し、貫入形成工程で、加熱処理を施して基材を膨張させることにより低膨張率部材に貫入を形成することを特徴とする。

本発明による加飾部材は、基材上に、膨張率がその基材よりも低い低膨張率部材を形成する低膨張率部材形成工程と、基材を膨張させることにより低膨張率部材に貫入を形成する貫入形成工程と、低膨張率部材及び貫入に塗料を塗布する塗料塗布工程とを含む製造方法によって製造され、低膨張率部材形成工程で、基材上に、熱膨張率がその基材よりも低い低膨張率部材を形成し、貫入形成工程で、加熱処理を施して基材を膨張させることにより低膨張率部材に貫入が形成されたことを特徴とする。

本発明によれば、部材に対してより容易に貫入を発生させて新しい外観表現が可能になる。

本発明による加飾部材の製造方法の一実施形態を示す工程図である。 貫入を発生させる方法の例を示す説明図である。 本発明による加飾部材の製造方法の最小構成の例を示す説明図である。 部材の表面に加飾処理を施す一般的な方法を示す説明図である。

以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。ここで、貫入とは、一般的に、陶磁器の釉（うわぐすり）の面に現れる、細かいひびのことを指す。ただし、以下の説明では、貫入とは、釉だけでなく、インクや蒸着膜、染料やメッキなどの部材に形成された細かいひび（マイクロクラック）のことも意味するものとする。

図１は、本発明による加飾部材の製造方法の一実施形態を示す工程図である。まず、熱膨張率の高い基材であるアクリル板１１に対して、熱膨張（収縮）率が基材よりも低く、硬い紫外線硬化型インク（以下、ＵＶ（ＵｌｔｒａＶｉｏｌｅｔ）硬化型インクと記す。）１２を密着させるように印刷する（図１（ａ））。次に、ＵＶ硬化型インク１２の上層に、ＵＶインクを使用した擬似エンボス印刷１３を行うことで、表面上に柄を付加する（図１（ｂ））。さらに、擬似エンボス印刷１３の上層に、ダイクロイック蒸着（以下、ダイクロイックをダイクロと記すこともある。）によってダイクロ膜１４を蒸着し、表面に輝度を生じさせる（図１（ｃ））。なお、ＵＶ硬化型インク１２の印刷後や擬似エンボス印刷１３の後に硬化処理（例えば、紫外線の照射処理）を行い、ＵＶ硬化型インク１２や擬似エンボス印刷１３を硬化させる。

そして、印刷やダイクロ蒸着の工程の一つである乾燥工程で温度を上昇させることより、ＵＶ硬化型インク１２、擬似エンボス印刷１３及びダイクロ膜１４に対して、１μ〜５μ程の貫入Ｓを０．０１ｍｍ〜１ｍｍのピッチでランダムな網目状に形成する（図１（ｄ））。そして、基本色の発色のためのインク１５を印刷する（図１（ｅ））。ここで、基本色の発色のためにダイクロ膜１４上層に印刷されたインク１５は、ダイクロ膜１４の腐食（酸化）防止用の効果も有する。また、インク１５の印刷は、押さえ印刷と言うこともある。

ここで、アクリル板１１及びＵＶ硬化型インク１２の温度を上昇させる場合、膨張はするが、基材の樹脂（例えば、アクリル板１１）の形状が損なわれず、印刷硬化を促進させる温度に基材の樹脂の温度を上昇させればよい。樹脂の形状が損なわれず、印刷硬化を促進させるため８０℃程度の温度にまで上昇させることが望ましい。

図２は、貫入を発生させる方法の例を示す説明図である。図２に示す状態で熱を加えることにより、基材であるアクリル板１１は矢印の方向に向かって左右に膨張する。一方、印刷されたＵＶ硬化型インク１２は、熱膨張率が基材より低いので基材の膨張に追従できるだけの柔軟性を備えていない（柔軟性が小さい）。そのため、図２に例示するＵＶ硬化型インク１２には、スリット状に貫入Ｓが発生する。このように、ＵＶ硬化型インク１２の膨張がアクリル板１１の膨張に追従しない処理である熱処理を施し、ＵＶ硬化型インク１２及びアクリル板１１を膨張させることにより、ＵＶ硬化型インク１２に貫入Ｓを形成することができる。

このように発生したＵＶ硬化型インク１２の切断面（貫入Ｓ）により、多方面の光反射点を多数設けることを可能にしている。すなわち、このように形成した多方面の光反射点を多数設けることにより、高輝度感を表現することができる。

また、ダイクロ膜１４のミラー効果によっても凹凸感を強調できるため、貫入Ｓにより宝石や骨董品のような高級感溢れるデザインを表現することができる。特に、ダイクロ膜１４（ダイクロ多層蒸着膜と言うこともある。）は、輝度感があり、コントラストが強く見える傾向にあるため、微細な凹凸の変化を人間の目によく写すことができる。

さらに、本実施形態によれば、凹凸の柄を表現した擬似エンボス印刷１３にも貫入Ｓを発生させているため、表面上の輝度を増加させるとともに、立体的な柄を強調することができる。

本発明による加飾部材を、携帯電話などの電子機器に利用することができる。他にも、本発明による加飾部材を、イルミネーションツリーなど、デザインを活用した商品に採用することもできる。

また、上記説明では、基材にアクリル板１１を使用し、その基材上に印刷する部材に、ＵＶ硬化型インク１２を使用する場合について説明した。ただし、基材に用いる部材及びその基材上に印刷する部材は、アクリル板及びＵＶ硬化型インクに限定されない。使用する部材（基材と印刷する部材）の間で熱膨張（収縮）率に差があれば、その組合せは限定されない。

また、基材上に層を形成する手段は、印刷に限られない。基材上に層を形成する手段として、塗装、化学・電気析出、メッキ、ディッピングなどを用いてもよい。また、基材は、アクリル樹脂のような樹脂素材に限定されない。金属、植物、繊維、紙、セラミック等の層を表面に構成できる物であれば、他の素材でもよい。例えば、ＰＭＭＡ（Ｐｏｌｙ（ｍｅｔｈｙｌ ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ））などのアクリル樹脂にプライマを塗布し、その上にＵＶ硬化型インクを印刷することで、基材上に層を形成してもよい。

また、高輝度感を表現する方法は、ダイクロ蒸着によってダイクロ膜１４を印刷する場合に限定されない。高輝度感を表現する方法は、金属膜等の蒸着（単層、多層）に限定されず、ミラーインクや蒸着箔、高輝度顔料や染料、メッキなどを用いて、高輝度感を表現してもよい。なお、貫入によって多方面に光を反射させることが可能なため、ダイクロ膜を蒸着しなくても、高輝度感を表現することは可能である。しかし、金属膜等の蒸着を行うことにより、さらに高輝度感を表現できる。

上記説明の通り、本発明による加飾部材の製造方法では、膨張率や伸び限界の差分を利用したメカニズムにより貫入を発生させる。本実施形態では、熱膨張率の差分を利用し、各部材に温度による負荷をかけて（すなわち、加熱処理を行って）貫入を発生させる場合について説明した。ただし、膨張率や伸び限界の差分を利用できる方法であれば、貫入を発生させる方法は、温度による負荷をかける方法に限定されない。例えば、各部材に対して、水分や電気ショックを与えたり、折り曲げる処理を加えたり、各部材を成長させたりすることで、貫入を発生させてもよい。

また、膨張させる部材を調整してもよい。具体的には、膨張原因の調整、材料の選択、膨張のアスペクト比を変化させることで、膨張させる部材を調整してもよい。このように調整することで、発生させる貫入を調整できる。

また、基材上に行う印刷等のコーティングを、基材の裏側面に行ってもよく、基材の表側面に行ってもよい。基材の表面に行った場合、貫入により触感に変化を与えることもできる。

以上のように、本実施形態によれば、膨張率がアクリル板１１よりも低いＵＶ硬化型インク１２をアクリル板１１上に形成し、ＵＶ硬化型インク１２の膨張がアクリル板１１の膨張に追従しない熱処理を施してＵＶ硬化型インク１２及びアクリル板１１を膨張させることによりＵＶ硬化型インク１２に貫入Ｓを形成する。そして、ＵＶ硬化型インク１２及び貫入Ｓにインク１５を印刷する。そのため、ＵＶ硬化型インク１２に対してより容易に貫入Ｓを発生させて新しい外観表現が可能になる。

また、ＵＶ硬化型インク１２だけでなく、ＵＶ硬化型インク１２上に、擬似エンボス印刷１３やダイクロ膜１４の蒸着を行い、貫入Ｓの形成後、インク１５を印刷してもよい。このように、擬似エンボス印刷１３を行うことで、部材に立体感を出し、凹凸や輝度を強調することができる。また、ダイクロ膜１４の蒸着を行うことで、輝度を出し、凹凸を強調できる。

すなわち、本発明によれば、熱膨張（収縮）率に差分のある基材とコーティングを使用し、そこに温度による負荷をかける事で、基材の伸びに追従しないコーティング層に貫入を発生させる。そのため、貫入を発生させるための冷却工程は不要であり、容易に貫入を発生させることができる。

また、貫入を発生させた結果、平面的な反射とは異なり、貫入部分が多様な光の反射をする様になる。したがって、従来と異なる立体的なイメージを表現できるとともに、多数の輝点部分を実現により、外観に高級感や新規感の溢れた表現を実現できる。具体的には、微細な貫入を発生させることで、立体感を出すと同時に、多方面からの高輝度感を実現し、骨董品や宝石のようなデザインを表現できるため、デザイン性を向上できる。

さらに、本発明によれば、多方面の光反射点を多数設けることにより、人の目には高輝度感や凹凸を感じさせたりすることができる。その構造により、宝石や骨董品的な高級な表面や素材をイメージさせることになり、携帯等の電気製品を高級なものへと変化させることができる。

次に、本発明による加飾部材の製造方法の最小構成の例を説明する。図３は、本発明による加飾部材の製造方法の最小構成の例を示す説明図である。本発明による加飾部材の製造方法は、基材（例えば、アクリル板１１）上に、膨張率（例えば、熱膨張率）がその基材よりも低い低膨張率部材（例えば、ＵＶ硬化型インク１２）を形成する低膨張率部材形成工程８１（例えば、図１（ａ））と、基材を膨張させることにより低膨張率部材に貫入（例えば、貫入Ｓ）を形成する貫入形成工程８２（例えば、図１（ｄ））と、低膨張率部材及び貫入に塗料（例えば、インク１５）を塗布する塗料塗布工程８３（例えば、図１（ｅ））とを含む。

そのような構成により、部材に対してより容易に貫入を発生させて新しい外観表現が可能になる。

なお、少なくとも以下に示すような加飾部材の製造方法も、上記に示すいずれかの実施形態に開示されている。

（１）基材（例えば、アクリル板１１）上に、膨張率（例えば、熱膨張率）がその基材よりも低い低膨張率部材（例えば、ＵＶ硬化型インク１２）を形成する低膨張率部材形成工程（例えば、図１（ａ））と、基材を膨張させることにより低膨張率部材に貫入（例えば、貫入Ｓ）を形成する貫入形成工程（例えば、図１（ｄ））と、低膨張率部材及び貫入に塗料（例えば、インク１５）を塗布する塗料塗布工程（例えば、図１（ｅ））とを含むことを特徴とする加飾部材の製造方法。

（２）低膨張率部材形成工程で、基材上に、熱膨張率がその基材よりも低い低膨張率部材を形成し、貫入形成工程で、加熱処理を施して基材を膨張させることにより低膨張率部材に貫入を形成する加飾部材の製造方法。

（３）低膨張率部材形成工程で、アクリル樹脂基材上に、熱膨張率がそのアクリル樹脂基材よりも低い低膨張率部材を形成する加飾部材の製造方法。

（４）低膨張率部材形成工程で、基材上に、膨張率がその基材よりも低い紫外線硬化型塗料（例えば、ＵＶ硬化型インク）を形成し、貫入形成工程で、基材を膨張させることにより紫外線硬化型塗料に貫入を形成する加飾部材の製造方法。

（５）低膨張率部材上に、さらに擬似エンボス印刷（例えば、擬似エンボス印刷１３）を施す擬似エンボス印刷工程（例えば、図１（ｂ））を含む加飾部材の製造方法。

（６）低膨張率部材上に、さらにダイクロイック蒸着（例えば、ダイクロ膜１４の蒸着）を施すダイクロイック蒸着工程（例えば、図１（ｃ））を含む加飾部材の製造方法

本発明は、部材の外観表現を向上させるための加飾部材に好適に適用される。

１１ アクリル板
１２ ＵＶ硬化型インク
１３ 擬似エンボス印刷
１４ ダイクロ膜
１５ インク
Ｓ 貫入

Claims (10)

1. 基材上に、膨張率が当該基材よりも低い低膨張率部材を形成する低膨張率部材形成工程と、
   基材を膨張させることにより前記低膨張率部材に貫入を形成する貫入形成工程と、
   前記低膨張率部材及び貫入に塗料を塗布する塗料塗布工程とを含み、
   前記低膨張率部材形成工程で、基材上に、熱膨張率が当該基材よりも低い低膨張率部材を形成し、
   前記貫入形成工程で、加熱処理を施して基材を膨張させることにより低膨張率部材に貫入を形成する
   ことを特徴とする加飾部材の製造方法。
2. 低膨張率部材形成工程で、アクリル樹脂基材上に、熱膨張率が当該アクリル樹脂基材よりも低い低膨張率部材を形成する
   請求項１記載の加飾部材の製造方法。
3. 低膨張率部材形成工程で、基材上に、膨張率が当該基材よりも低い紫外線硬化型塗料を形成し、
   貫入形成工程で、基材を膨張させることにより前記紫外線硬化型塗料に貫入を形成する
   請求項１または請求項２に記載の加飾部材の製造方法。
4. 低膨張率部材上に、さらに擬似エンボス印刷を施す擬似エンボス印刷工程を含む
   請求項１から請求項３のうちのいずれか１項に記載の加飾部材の製造方法。
5. 低膨張率部材上に、さらにダイクロイック蒸着を施すダイクロイック蒸着工程を含む
   請求項１から請求項４のうちのいずれか１項に記載の加飾部材の製造方法。
6. 基材上に、膨張率が当該基材よりも低い低膨張率部材を形成する低膨張率部材形成工程と、
   基材を膨張させることにより前記低膨張率部材に貫入を形成する貫入形成工程と、
   前記低膨張率部材及び貫入に塗料を塗布する塗料塗布工程とを含む製造方法によって製造され、
   前記低膨張率部材形成工程で、基材上に、熱膨張率が当該基材よりも低い低膨張率部材を形成し、
   前記貫入形成工程で、加熱処理を施して基材を膨張させることにより低膨張率部材に貫入が形成された
   ことを特徴とする加飾部材。
7. 低膨張率部材形成工程で、アクリル樹脂基材上に、熱膨張率が当該アクリル樹脂基材よりも低い低膨張率部材を形成することにより製造された
   請求項６記載の加飾部材。
8. 低膨張率部材形成工程で、基材上に、膨張率が当該基材よりも低い紫外線硬化型塗料を形成し、
   貫入形成工程で、基材を膨張させることにより前記紫外線硬化型塗料に貫入が形成された
   請求項６または請求項７記載の加飾部材。
9. 低膨張率部材上に、擬似エンボス印刷をさらに施すことにより製造された
   請求項６から請求項８のうちのいずれか１項に記載の加飾部材。
10. 低膨張率部材上に、ダイクロイック蒸着をさらに施すことにより製造された
    請求項６から請求項９のうちのいずれか１項に記載の加飾部材。

Images