JP5850353B2 - 陽極酸化及びめっき表面処理 - Google Patents

Description

本発明は、物品の表面の処理、及び処理された表面を有する物品に関する。より詳細には、本発明は、金属物品の同じ又は異なる表面に対する陽極酸化処理、並びにめっき（例えば、電気めっき及び無電解めっき）処理の実行に関し、更には、陽極酸化表面領域及びめっきされた別の表面領域を有する金属物品に関する。

民生品及び消費財産業の多くの製品は金属物品であるか、又は金属部品を包含している。これらの製品の金属表面は、機能的、化粧的、又はその両方の所望の効果を生み出すべく表面を改変するために、任意の数のプロセスによって処理されてよい。このような表面処理の１つの例は陽極酸化である。金属表面の陽極酸化は、金属表面の一部を金属酸化物に変化させ、それにより金属酸化物層を作り出す。表面処理の別の例はめっきである。金属表面のめっきは、表面上に１層以上の金属の層を堆積させることを含む。陽極酸化金属表面及びめっき金属表面は、耐食性及び耐摩耗性の向上をもたらすことができる。このような特性は消費者にとって重要である。なぜなら、彼らは、日常使用の通常の摩損に耐え、いつまでも真新しく見える表面を有する製品を購入したいと思うからである。陽極酸化金属表面及びめっき金属表面は、所望の化粧効果を得る際に用いられてもよい。例えば、陽極酸化によって作り出された金属酸化物層の多孔性を、陽極酸化金属表面に色を付与するべく染料を吸収するために用いることができる。めっき金属表面は種々の仕上げを有するように作ることができ、それにより、仕上げ表面は、鈍い艶消しの外見からサテン様の外見に、明るい研磨された外見に及ぶ外観を有することができる。耐久性があり、かつ美的に満足のいく製品を作り出すために金属表面処理の必要性が常にある。

金属部品又は物品は、陽極酸化表面領域及びめっきされた別の表面領域を有するように表面処理することができる。陽極酸化表面領域及びめっき表面領域は、金属部品又は物品の同じ表面の別々の領域若しくは異なる表面であることができる。例えば、金属部品又は物品の表面は、陽極酸化領域及びめっきされた隣接領域を有することができる。同様に、例えば、金属部品又は物品の一方の表面は、陽極酸化表面領域を有することができ、別の隣接表面は、めっき表面領域を有することができる。陽極酸化表面領域及びめっき表面領域は、対照的な外観を有する異なる仕上げを施し、金属部品又は物品に化粧を施した外見を与えるように選択することができる。例えば、陽極酸化表面領域は、めっき表面領域のものとは異なる光沢、質感、及び／又は色の仕上げを有することができる。陽極酸化表面領域及びめっき表面領域は、程度の異なる引っかき又は摩耗抵抗性を有してもよい。

広義では、陽極酸化及びめっき表面領域は、金属部品又は物品の一方の表面領域にめっきプロセスを実行して金属めっき層を堆積させる工程と、金属部品又は物品の別の表面領域に陽極酸化プロセスを実行する工程と、によって作り出される。めっきプロセスは、陽極酸化プロセスの前又は後に実行することができる。めっきプロセスを実行している間、陽極酸化するべき領域はマスクしておくことができる。陽極酸化プロセスを実行している間、めっきするべき領域はマスクしておくことができる。めっきプロセスを実行している間、陽極酸化表面領域はマスクしておくことができる。陽極酸化プロセスを実行している間、めっき表面領域はマスクしておくことができる。

本明細書に組み込まれ、本明細書の一部を成す添付の図面は本発明を例として示しており、限定として示しているのではない。図面は、明細書と併せて本発明の原理を説明し、当業者が本発明を製作し、使用することを可能とするのに更に役立つ。

本発明の一実施形態に係る、陽極酸化表面領域及びめっきされた別の表面領域を得るための例示的な金属部品の表面処理方法のフローチャートである。 本発明の一実施形態に係る、図１の方法の異なる段階における金属部品の概略的な断面側面図である。 本発明の一実施形態に係る、陽極酸化表面領域及びめっきされた別の表面領域を得るための例示的な金属部品の表面処理方法を示す図である。 本発明の一実施形態に係る、陽極酸化表面領域及びめっきされた別の表面領域を得るための、例示的な金属部品の表面処理方法を示す図である。 本発明の一実施形態に係る、陽極酸化表面領域及びめっきされた別の表面領域を得るための例示的な金属部品の表面処理方法を示す図である。

添付の図面を参照して本発明を説明する。同様の参照符合は類似の要素に言及している。特定の構成及び配置が説明されているが、これは単に例示の目的のためにのみ行われていることを理解されたい。当業者であれば、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく他の構成及び配置を用いることができることを認識しよう。本発明は種々の他の用途に利用することもできることは当業者に明らかであろう。更に、簡潔にするために、「金属部品」は本出願を通じて「金属物品」と置き換え可能に用いられており、本明細書で使用するとき、「金属部品」は「金属物品」と同義と見なされるべきであり、その独立型の物品及び／又は金属部品に言及することができる。

金属部品又は物品は、陽極酸化表面領域及びめっきされた別の表面領域を有するように表面処理することができる。陽極酸化表面領域及びめっき表面領域は、対照的な外観を有する異なる仕上げを施し、金属部品又は物品に所望の化粧を施した外見を与えるように選択することができる。陽極酸化表面領域及びめっき表面領域は、程度の異なる引っかき又は摩耗抵抗性を有してもよい。本明細書に提示されている実施形態による陽極酸化及びめっき表面処理は、例えば、電子デバイスのためのエンクロージャ、外板、ハウジング、又はケーシング等の電子的構成要素、ポット及び鍋等の家庭用具及び調理器具、自動車部品、並びに自転車等の運動用器材を含む、幅広い金属物品及びその金属部品に適用されてよい。以下のものに限定されるわけではないが、アルミニウム、マグネシウム、チタン、及びそれらの合金を含む種々の金属及び金属合金が、本明細書に記載されている方法によって表面処理された金属物品又は部品を形成することができる。

陽極酸化表面領域は、めっき表面領域のものとは異なる光沢、質感及び／又は色の仕上げを有することができる。陽極酸化表面領域とめっき表面領域は、金属部品又は物品の同じ表面の別々の領域又は異なる表面であることができる。実施形態によっては、金属部品又は物品の表面は、めっき表面領域に隣接する陽極酸化表面領域を有することができる。陽極酸化表面領域は、めっき表面領域に接するように、めっき表面領域に直接隣接することができ、それにより、２つの領域が合わさって部品の途切れのない表面を形成する。このようにして、背景の仕上げと対照をなすように文字、ロゴ又はその他の図形を金属部品の表面に適用することができる。例えば、陽極酸化領域及びめっき領域のうちの一方が、表面上に図形又は文字を形成する成形区域であることができ、めっき領域及び陽極酸化領域のうちの他方が、対照的な背景仕上げを施す表面の残りの区域であることができる。例えば、実施形態によっては、めっき領域が文字又は図形を形成することができ、陽極酸化領域が金属部品の残りの表面（単数又は複数）であることができる。例えば、実施形態によっては、めっき領域が、艶のある鏡面様仕上げによって特徴付けられることができ、一方、陽極酸化領域が、艶のない又は艶のあるもののいずれかであり得る研磨又はテクスチャ加工仕上げを施すことができる。実施形態によっては、陽極酸化領域が文字又は図形を形成することができ、めっき領域が金属部品の残りの表面（単数又は複数）であることができる。

実施形態によっては、金属部品の１つの表面が陽極酸化表面領域を有することができ、別の隣接表面がめっき表面領域を有することができる。実施形態によっては、表面が、縁部を共有するように、互いに直接隣接することができる。共有縁部は曲線状又は直線状であり得る。表面の一方の上の陽極酸化表面領域は共有縁部まで延在し、他方の表面上の共有縁部まで延在するめっき表面領域に接することができる。

陽極酸化表面領域及びめっき表面領域は、金属部品の１つの表面領域上でめっきプロセスを実行し、金属部品の別の表面領域上で陽極酸化プロセスを実行することによって作り出される。実施形態によっては、陽極酸化プロセスの前にめっきプロセスが実行される。他の実施形態では、めっきプロセスの前に陽極酸化プロセスが実行される。金属部品には、めっき及び陽極酸化プロセスの実行に先立って、初期基礎表面仕上げを施すことができる。所望の初期基礎表面仕上げを施すために、当業者に周知の任意の機械的又は化学的仕上げプロセスを金属部品に実行することができる。機械的仕上げプロセスの非限定例としては、研磨（例えば、ラップ仕上げ若しくはバフ仕上げ）、ブラスト（例えば、グリット若しくはサンドブラスト）、並びにサンディング、がら研磨、ブラッシング、及びこれらのいずれかの組み合わせ等の量産仕上げ方法が挙げられる。化学的仕上げプロセスの非限定例としては、光沢浸漬等の電気研磨及び化学研磨が挙げられる。

初期表面仕上げは部品に研磨又はテクスチャ加工表面を与えることができ、選んだ初期仕上げは、めっき及び陽極酸化プロセス後の表面の最終的な外観に影響を与えることができる。例えば、部品に初期テクスチャ加工仕上げを施すことができ、それから、部品上の全体的なテクスチャ加工仕上げの上に構築されるが、それを実質的に維持する仕方でめっき及び／又は陽極酸化処理を適用することができる。テクスチャ加工の代わりに、艶があり、滑らかである初期研磨仕上げを部品に施すことができ、それから、部品上の全体的な研磨仕上げの上に構築されるが、それを実質的に維持する仕方でめっき及び／又は陽極酸化処理を適用することができる。他の実施形態では、部品上の初期仕上げをマスクする仕方でめっき及び／又は陽極酸化処理を適用することができる。例えば、金属部品に初期テクスチャ加工仕上げを施すことができ、それから、最終的な研磨仕上げを施すためにめっき及び／又は陽極酸化処理を適用することができる。金属部品に初期研磨仕上げを施すことができ、それから、最終的なテクスチャ加工仕上げを施すためにめっき及び／又は陽極酸化処理を適用ことができる。

図１は、陽極酸化表面領域及びめっきされた別の表面領域を得るための例示的な金属部品の表面処理方法の高レベルフローチャートである。本方法は、金属部品を提供する工程１０（実施形態によっては、上述したように、基礎仕上げを施すことができる）を含み、それに工程２０及び工程３０が続く。工程２０では、金属部品の第１表面領域にめっきプロセスが実行される。工程３０では、金属部品の第２表面領域に陽極酸化プロセスが実行される。図２は、本発明の一実施形態に係る、図１の方法の異なる段階における金属部品の概略的な断面側面図である。図２に示されているように、区域１５ｂによって形成される第１表面領域、並びに区域１５ｂを挟み込むか又は囲んでよい区域１５ａ及び１５ｃを含む第２表面領域を含む表面を、金属部品１５が有することができ、それにより区域１５ａ、１５ｂ、及び１５ｃが合わさって、金属部品１５の途切れのない表面を形成している。工程２０において、めっき層２５が形成され、工程３０において、陽極酸化層３５が形成される。図２における方法の概略図では、めっき層２５は区域１５ｂ上に形成され、陽極酸化層３５は区域１５ａ及び１５ｃ上に形成される。図２は単に例示的なものであり、本明細書に記載されている方法の説明の目的のために提供されているにすぎず、めっき層２５によって形成されるめっき領域及び陽極酸化層３５によって形成される陽極酸化領域を含む、金属部品１５の処理の他の変形例が、当業者には明らかであろう。例えば、本明細書に提示されている方法の実施形態のいずれにおいても、陽極酸化層３５及びめっき層２５は金属部品１５の異なる表面上に設けることができる。実施形態によっては、陽極酸化層３５及びめっき層２５は、縁部を共有する直接隣接し合う表面（例えば、部品１５の側面につながる上面）の上に設けることができ、実施形態によっては、陽極酸化層３５及びめっき層２５は共有縁部において交わることができる。

図１及び２に略述する工程の説明では、工程２０のめっきプロセスは工程３０の陽極酸化プロセスに先立って実行される。しかし、これは単なる例示にすぎない。実施形態によっては、工程２０のめっきプロセスは工程３０の陽極酸化プロセスの後に実行することができる。

任意追加的に、工程３０の後に、陽極酸化層３５を染色及び／又は密封する工程３２（図３参照）が続くことができる。例えば、陽極酸化層３５は、電解染色／着色、有機染色、及び干渉着色プロセス等の、当業者に周知の着色方法を用いて陽極酸化層３５を染色することによって最初に着色することができる。実施形態によっては、陽極酸化層３５は、例えば、当該技術分野において周知の一体着色プロセスを用いることによって、陽極酸化プロセスの間に金属酸化物の形成と同時に染色することができる。陽極酸化層を染色した後、陽極酸化層３５を密封することができる。実施形態によっては、染色は行われず、陽極酸化層３５は密封だけされる。実施形態によっては、透明な密封材が用いられ、陽極酸化層３５は、層を形成する金属酸化物の自然色であることができる。

工程２０のめっきプロセス及び工程３０の陽極酸化プロセスの後に、並びに染色及び／又は密封（工程３２）が含まれる場合には、任意の染色及び／又は密封（工程３２）の後に、陽極酸化層３５及び／又はめっき層２５に研磨又はテクスチャ加工等の追加の仕上げ工程３６（図３参照）を実行することができる。実施形態によっては、追加の仕上げ工程は、めっき及び陽極酸化表面領域をより明るい仕上げにするのを助けるべく、陽極酸化層３５及びめっき層２５の双方に提供され、かつ／又は陽極酸化及びめっき表面領域に実質的に同じ厚さを与えることによって、結合した表面をより均一にすることができる。それ故、仕上げられた金属部品１５では、図２に示されるように、陽極酸化層３５とめっき層２５とが、これらの層が接する場所で互いに実質的に面一になることができる。縁部を共有する直接隣接し合う表面（例えば、部品１５の側面につながる上面）の上に陽極酸化層３５及びめっき層２５が設けられる実施形態（不図示）では、陽極酸化層３５とめっき層２５とが、それらが共有縁部において交わる場所で、実質的に境を接することができる。

工程３０の陽極酸化プロセスは、当業者に周知の１つ以上の陽極酸化表面処理のいずれかであり得る。このような陽極酸化表面処理は、例えば、標準及び硬質陽極酸化方法を含むことができる。標準陽極酸化及び硬質陽極酸化は専門用語である。標準陽極酸化は、最大約２５ミクロン（μｍ）の酸化物層を作製することができる硫酸浴を用いた陽極酸化プロセスに言及する。硬質陽極酸化は、最大約１００ミクロンの酸化物層を作製するために、ほぼ水の凍結点に、又はそれより少し高めに、例えば摂氏約０〜５度の範囲に維持した硫酸浴を用いた陽極酸化プロセスに言及する。同じ溶剤を用いて染色されている場合、及びどちらも染色されていない場合には、標準陽極酸化層の方が一般的に硬質陽極酸化層よりも明るい色となる。硬質陽極酸化層は、その名が暗示するように、標準陽極酸化層よりも硬く、したがって、引っかき及び摩耗抵抗性がより高い。実施形態によっては、米国特許出願公開第２０１１／００１７６０２号に詳述されているもの等の、二重陽極酸化処理を用いて陽極酸化層２５を形成することができ、それにより、陽極酸化層２５は、標準及び硬質陽極酸化層及び／又は領域を両方含む。同文献はその全体が本明細書において参照により援用されている。

工程２０のめっきプロセスは、当業者に周知の１つ以上のめっき表面処理のいずれかであり得る。例えば、このようなめっき表面処理は、当該技術分野において周知の電気めっき及び無電解めっき方法を含むことができる。概して、電気めっきでは電気エネルギーを用い、無電解めっきでは電気エネルギーを用いず、金属基板上の金属めっき層の堆積を達成する。本明細書に記載されている方法による電気めっき又は無電解めっきを用いた金属部品上のめっきに適した金属としては、以下のものに限定されるわけではないが、ニッケル、亜鉛、パラジウム、金、コバルト、クロミウム（即ち、クロム）、及びそれらの合金（例えば、これらの金属との合金、又はその他の元素金属との合金（例えば、ニッケル−コバルト、ニッケル−錫、及び真鍮）を含む）が挙げられる。

めっき層２５は、用いられる特定のめっきプロセスに適した単一又は複数の金属の１層以上の層であることができる。実施形態によっては、工程２０のめっきプロセスは、めっき層２５を形成するための多層めっきプロセスを含む。例えば、めっきプロセスは、金属部品１５の基板金属に対して良好な付着力を有する下地めっき金属の役割を果たすことができる１つの金属の１層以上の中間層と、下地めっき金属よりも装飾的であってよい別の金属の１層以上の最上層とを含むめっきスタックを含むことができる。例えば、銅下地めっきを中間層（単数又は複数）として用いることができ、実施形態によっては、銅下地めっきの後に追加の中間層（単数又は複数）として酸性銅堆積が続くことができる。次に、中間めっき層の後に最上層（単数又は複数）としてニッケル又は亜鉛合金が続く。当業者にはその他の変形例が明らかであろう。例えば、実施形態によっては、めっきスタックは（下から上の順に）亜鉛酸塩層、ニッケル層、もう１層のニッケル層、及びクロム層を含む。

当業者に明らかであろうように、めっきスタックは、めっき表面領域の所望の端部色、質感、又は光沢を得るように設計することができる。実施形態によっては、先に説明したように、めっき層２５が下の金属部品１５の基礎表面仕上げを取り入れるようにめっきスタックを設計することができ、他の実施形態では、基礎表面仕上げを隠すようにめっきスタックを設計することができる。

実施形態によっては、基礎表面仕上げに関して上述したもの等の仕上げプロセス（例えば、研磨、ブラッシング、又はブラスト）を用いて中間めっき層（単数又は複数）を表面処理することができ、その後、最上部めっき層（単数又は複数）を付加するべくめっきプロセスを続けることができる。最上部めっき層は中間層の仕上げを取り入れることができる。例えば、堆積させためっき層のうちの１層以上の上におけるこうした仕上げによって、めっき層２５は、高度に研磨された明るい外見を有するか、又はサテン、艶消し又はエッチング仕上げを含むように変化させることができる。

実施形態によっては、電気めっきと無電解めっきプロセスを両方用いて、めっき層２５を形成するめっき層群を堆積させる。例えば、実施形態によっては、無電解めっきを用いて１層以上の金属の中間層（単数又は複数）を堆積させ、電気めっきを用いて１層以上の金属の最上層（単数又は複数）を堆積させる。他の実施形態では、電気めっきを用いて１層以上の金属の中間層（単数又は複数）を堆積させ、無電解めっきを用いて１層以上の金属の最上層（単数又は複数）を堆積させる。それぞれの金属の層は別のめっき層と同じ又は異なる金属であることができる。

実施形態によっては、めっき層２５を形成するめっき層群の数は、２〜８、２〜６、２〜３、４〜６、又は５〜６層であることができる。実施形態によっては、めっき層２５の最終的な厚さは、２〜１００ミクロン、２〜５０ミクロン、２〜１０ミクロン、２〜５ミクロン、２〜３ミクロン、５０〜１００ミクロン、又は７０〜１００ミクロンであることができる。諸実施形態において、上述したように、陽極酸化層３５の厚さはめっき層２５のものと同様であることができ、そのため、これらの層は表面上で実質的に面一となるか、又は隣接し合う表面の共有縁部において実質的に境を接する。実施形態によっては、追加の仕上げ工程（工程３６）に先立って、めっき層２５のものと異なる陽極酸化層３５の厚さを達成するように陽極酸化及びめっきプロセスを利用することができる。めっき層２５及び陽極酸化層３５の上で追加の仕上げ工程（工程３６）が行われる場合には、仕上げ工程の後のこれらの層の厚さが実質的に同じになることを、追加の仕上げ工程（工程３６）が確実にするように厚さの差を与えることができる。例えば、所与の仕上げプロセスは、めっき層２５及び陽極酸化層３５のうちの一方を他方の層よりも速い速度で研磨又はテクスチャ加工することができる。この追加の仕上げプロセスに先立つこれらの層の異なる初期厚さが、これらの異なる速度を相殺することができる。

実施形態によっては、金属部品の選択位置のマスキングを利用し、部品のその位置をめっき及び／又は陽極酸化プロセスの望ましくない効果から保護してよい。例えば、金属部品にめっきプロセスを受けさせるのに先立って、第２表面領域をマスクしてよく、金属部品に陽極酸化プロセスを受けさせるのに先立って第１表面領域をマスクしてよい。

工程３０の陽極酸化プロセスに先立って工程２０のめっきプロセスが実行される実施形態では、めっきすべき領域を含まない金属部品１５の表面区域の上にマスクを提供することができ（例えば、図２の概略図の区域１５ａ及び１５ｃ）、その後、露出区域工程２０のめっきプロセスが実行され、めっき表面領域を形成する（例えば、図２の概略図の区域１５ｂ）。その後、マスクされた表面区域（例えば、区域１５ａ及び１５ｃ）からマスクを除去することができ、これらの区域に工程３０の陽極酸化プロセスを実行し、陽極酸化表面領域を形成することができる。実施形態によっては、工程３０の陽極酸化プロセスに先立ってめっき表面領域（例えば、区域１５ｂ上のめっき層２５）をマスクすることができる。マスクの望ましさは、特定の陽極酸化浴のアルカリ性又は酸性の化学的性質、並びにめっき層２５の特定の金属（単数又は複数）の、陽極酸化プロセスへの曝露によって生じる望ましくない効果（例えば、めっき層２５の腐食）に耐える抵抗性に依存しうる。実施形態によっては、めっき層２５のマスキングは、後続の工程３０の陽極酸化プロセス、並びに工程３２の染色及び密封プロセス（実行される場合）からめっき層２５を保護する適当なトップコーティングをその上に適用することによって達成することができる。トップコーティングは陽極酸化層３５に対するこれらの後続のプロセスの後に除去するか、又は付けたまま残すことができる。実施形態によっては、めっき層２５上における工程３６の追加の仕上げプロセスがトップコーティングの除去を達成する。

工程３０の陽極酸化プロセスの後に工程２０のめっきプロセスが実行される実施形態では、陽極酸化すべき領域を含まない金属部品１５の表面区域の上にマスクを提供することができ（例えば、図２の概略図の区域１５ｂ）、その後、露出区域上で工程３０の陽極酸化プロセスが実行され、陽極酸化表面領域を形成する（例えば、図２の概略図の区域１５ａ及び１５ｂ）。陽極酸化表面領域では、陽極酸化層３５上における任意追加の染色及び密封プロセスを実行することもできる。その後、マスクされた表面区域（例えば、区域１５ｂ）からマスクを除去することができ、これらの区域で工程２０のめっきプロセスを実行し、めっき表面領域を形成することができる。実施形態によっては、工程２０のめっきプロセスに先立って陽極酸化表面領域（例えば、区域１５ａ及び１５ｃ上の陽極酸化層３５）をマスクすることができる。マスクの望ましさは、特定のめっき溶液の化学的性質、及びめっきプロセスへの曝露によって生じる望ましくない効果（例えば、陽極酸化層２５の腐食）に耐える陽極酸化層３５の抵抗性に依存しうる。

マスキングは、研磨又はブラスト等の仕上げプロセスから金属部品の選択区域を保護するために用いることもできる。当業者に明らかであろうように、保護のために用いるべきマスクの種類は特定のプロセスの化学作用又は機構に依存しうる。例えば、めっきプロセス時の区域のマスキングは、ポリマー膜マスキング材料（例えば、押出又は吹込プラスチック膜）を適用することを含むことができる。ポリマー膜マスキング材料は、切断されて金属部品の表面上に適用されるか、あるいは部品上に塗布され、空気乾燥、ＵＶ硬化又はフォトレジストを通じて硬化される。非限定的な追加の例として、めっきプロセスの間のマスキング材料は、磁石マスキングテープ、アルミ箔テープ、又はガラス繊維テープであることができる。１つの種類のマスキング材料がめっきプロセスの間のマスキング区域のために必要とされてよく、同じ又は異なるマスキング材料が陽極酸化プロセスの間のマスキング区域のために必要とされてよい。本明細書における実施形態による特定の設計の必要のために選ぶことができる例示的なマスキング材料の選択が、Ｅｎｇｉｎｅｅｒｅｄ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ ａｎｄ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ（ＥＰＳＩ）（Ｆｒａｎｋｓｖｉｌｌｅ，ＷＩ）（ｗｗｗ．ｅｐｓｉ．ｃｏｍ参照）から市販されている。

陽極酸化用の区域をめっき用の区域から分離するために用いられるマスク（単数又は複数）は、精密な縁部を有するように形成することができ、それにより、めっき及び陽極酸化表面領域の境界には細かな細部及びきれいな線を与えることができる。例えば、マスクは図形又は文字の形状のものであることができる。金属部品１５の上に適用されると、マスクされていない露出区域が背景仕上げとしてめっきされ（又は他の実施形態では、陽極酸化され）、マスクされた区域が、陽極酸化すべき（又は他の実施形態では、めっきすべき）区域を画定する。代替的に、マスクは、図形又は文字の反転である形状のものであることができる（即ち、マスクは、図形又は文字の輪郭のみを提供するステンシルである）。金属部品１５の上に適用されると、マスクされていない露出区域がめっきされ（又は他の実施形態では、陽極酸化され）、図形又は文字を形成し、それにより、マスクされた区域が、陽極酸化すべき（又は他の実施形態では、めっきすべき）残りの背景区域を画定する。

マスクの種類に応じて、マスクは金属部品１５上に打ち抜くか、塗布するか又は印刷することができる。マスキング形状の初期形成の後にレーザを用いて粗い縁部を全て焼き取ることによって、更なる精度を達成することができる。例えば、金属部品１５をマスクすることができ、それから、マスキング材料を打ち抜くことができる。打ち抜きは図形又は文字の形状になされる。その後、図形又は文字図形の反転である形状であるマスクを残すように、マスキング材料の打ち抜き部分を剥離することができる。代替的に、図形又は文字の形状であるマスクを残すように、マスキング材料の反転打ち抜き部分を剥離することができる。次に、打ち抜き部分を剥離した後、レーザを用いてマスクの粗い縁部を全て焼き取ることができる。

これより、本明細書に提示されている実施形態による例示的な方法を更に明らかにするために、図３〜５のフローチャートを説明する。図３〜５のフローチャートはより詳細であり、図１の高レベルフローチャートに追加の工程を加えている。本明細書に開示されている実施形態の特長はいずれも、本開示の範囲から逸脱することなく、本明細書に開示されているいずれか他の実施形態のあらゆる特長と組み合わせることができることを理解されたい。それ故、上述した方法の特長はいずれも、図３〜５を参照して後述する方法のあらゆる特長と組み合わせることができる。

図３に示すように、方法は、金属部品（例えば、図２の金属部品１５）を提供する工程１２を含む。工程１４において、金属部品に仕上げプロセスが実行される。例えば、上述したように、部品１５に基礎表面仕上げを施すために、金属部品１５の表面（単数又は複数）に仕上げプロセスを受けさせることができる。その後、工程１６において、部品の第２表面領域（例えば、図２の区域１５ａ及び１５ｃ）の上にマスクが提供され、次に、部品の第１表面領域（例えば、図２の区域１５ｂ）に工程２０のめっきプロセスが実行される。工程２２において、第２表面領域からマスクが除去され、その後、部品の第２表面領域（例えば、区域１５ａ及び１５ｃ）に工程３０の陽極酸化プロセスが実行される。後続の工程３０の陽極酸化プロセスの実行に先立って、部品のめっきされた第１表面領域上に第２マスクが提供される任意追加の工程２４を行うことができる。先に説明したように、マスクはトップコーティングであることができる。実施形態によっては、トップコーティングは紫外線（ultraviolet、ＵＶ）硬化コーティングであることができる。好適な接着剤又は塗料等の、当業者に周知の他のマスキング材料を用いることもできる。

陽極酸化の後、先に説明したように、陽極酸化第２表面領域が染色される、密封される、又は染色され、その後、密封される任意追加の工程３２を行うことができる。その後、任意追加の工程３４において、めっきされた第１表面領域上の第２マスクを次に除去することができ、任意追加の工程３６において、部品に追加の仕上げプロセスを実行することができる。第２マスクの除去は、用いられるマスキング材料に依存しうる。例えば、接着剤又は塗料は手で剥ぎ取ってよく、それに対してＵＶコーティングは化学浴を介して除去してよい。先に説明したように、実施形態によっては、工程３６の仕上げプロセスは、めっきされた第１表面領域上のマスクを除去する役目を果たすことができる。それ故、工程３４及び３６は同時に行うことができる。

図３の例示的な詳細な方法では、図１のフローチャートと同様に、工程２０のめっきプロセスの後に、工程３０の陽極酸化プロセスが続く。しかし、これは単なる例示にすぎない。実施形態によっては、工程３０の陽極酸化プロセスは工程２０のめっきプロセスに先立って行うことができる。このような例では、図３のその他の工程を適宜に変更することができる。それ故、図３のこのような変形例では、工程１２及び１４の後、工程１６が、部品の第１表面領域上にマスキングが提供されるように変更される。工程１６の後、工程３０（第２表面領域の陽極酸化）及び任意追加の工程３２（陽極酸化第２領域の染色及び／又は密封）が行われる。次に、陽極酸化第２表面領域上に任意追加の第２マスクが提供される、変更された工程２４が行われ、その後に工程２０（第１表面領域のめっき）、及び次に、陽極酸化第２領域上の任意追加の第２マスクが除去される、変更された工程３４、及び次に、工程３６（追加の仕上げプロセスの実行）が続く。

実施形態によっては、めっき用の表面領域は、あらかじめ陽極酸化領域であることができる。例えば、陽極酸化層３５の一部に除去プロセスを受けさせ、めっきすることができる表面領域を提供することができる。実施形態によっては、陽極酸化用の表面領域は、あらかじめめっきされた領域であることができる。例えば、めっき層２５の一部に除去プロセスを受けさせ、陽極酸化することができる表面領域を提供することができる。これより、図４及び５のフローチャートに示される例示的な方法を参照して、陽極酸化表面領域又はめっき表面領域の一部の除去を含むこれらの実施形態の更なる詳細を説明する。

図４に示されるように、例示的な方法は工程１０、４０、５０、及び６０を含む。工程１０において、金属部品が提供される。実施形態によっては、先に説明したように、金属部品は基礎表面仕上げを有することができる。工程４０において、部品上に陽極酸化層（例えば、陽極酸化層３５）を形成するべく、金属部品に陽極酸化プロセスが実行される。実施形態によっては、陽極酸化層は金属部品の表面の実質的に全体を覆うことができる。例えば、陽極酸化層３５は金属部品１５の区域１５ａ、１５ｂ、及び１５ｃを覆うことができる（図２参照）。実施形態によっては、陽極酸化層は金属部品の１つ以上の他の表面の実質的に全体を覆うことができるか、又は金属部品の全体を覆うことができる。任意追加的に、陽極酸化層を染色及び／又は密封することができる（工程３２、図３参照）。工程５０において、陽極酸化層が部品の選択表面領域において除去される。例えば、陽極酸化層３５は区域１５ｂから除去することができる。次に、工程６０において、選択表面領域上にめっき層を形成するべく、めっきプロセスが実行される。例えば、めっき層２５は区域１５ｂ上に堆積させることができる。任意追加的に、次に、金属部品に追加の仕上げプロセスを受けさせることができる（工程３６、図３参照）。先に説明したように、工程６０のめっきプロセスは、当業者に周知の１つ以上のめっき表面処理のいずれかであり得る。例えば、このようなめっき表面処理は、当該技術分野において周知の電気めっき及び無電解めっき方法を含むことができる。先に説明したように、陽極酸化プロセスは、当業者に周知の１つ以上の陽極酸化表面処理のいずれかであり得る。

工程５０の陽極酸化層の除去は、当業者に周知の任意の方法を用いて実行することができる。例えば、実施形態によっては、除去は、化学エッチング、レーザエッチング、又は機械加工によって達成することができる。実施形態によっては、除去プロセスは、陽極酸化層の選択区域（例えば、区域１５ａ及び１５ｃ）が除去されないように保護するために陽極酸化層の一部をマスキングする初期工程を含むことができ、その後に、陽極酸化層の露出区域（例えば、区域１５ｂ）の除去が続く。

実施形態によっては、先の実施形態において説明したように、工程６０のめっきプロセスに先立って、陽極酸化層３５を、この層をめっきプロセスから保護するためにマスクすることができる。

図５に示されるように、別の例示的な方法は工程１０、４０’、５０’、及び６０’を含む。工程１０において、金属部品が提供される。実施形態によっては先に説明したように、金属部品は基礎表面仕上げを有することができる。工程４０’において、部品上にめっき層（例えば、めっき層２５）を形成するべく、金属部品にめっきプロセスが実行される。実施形態によっては、めっき層は金属部品の表面の実質的に全体を覆うことができる。例えば、めっき層２５は金属部品１５の区域１５ａ、１５ｂ、及び１５ｃを覆うことができる（図２参照）。実施形態によっては、めっき層は金属部品の１つ以上の他の表面の実質的に全体を覆うことができるか、又は金属部品の全体を覆うことができる。工程５０’において、めっき層が部品の選択表面領域において除去される。例えば、区域１５ａ及び１５ｃからめっき層２５を除去することができる。次に、工程６０’において、選択表面領域上に陽極酸化層を形成するべく、陽極酸化プロセスが実行される。例えば、区域１５ａ及び１５ｃ上に陽極酸化層３５を堆積させることができる。任意追加的に、陽極酸化層を染色及び／又は密封することができる（工程３２、図３参照）。任意追加的に、次に、金属部品に追加の仕上げプロセスを受けさせることができる（工程３６、図３参照）。先に説明したように、工程４０’のめっきプロセスは、当業者に周知の１つ以上のめっき表面処理のいずれかであり得る。例えば、このようなめっき表面処理は、当該技術分野において周知の電気めっき及び無電解めっき方法を含むことができる。先に説明したように、陽極酸化プロセスは、当業者に周知の１つ以上の陽極酸化表面処理のいずれかであり得る。

工程５０’のめっき層の除去は、当業者に周知の任意の方法を用いて実行することができる。例えば、実施形態によっては、除去は、化学エッチング、レーザエッチング、又は機械加工によって達成することができる。実施形態によっては、除去プロセスは、めっき層の選択区域（例えば、区域１５ｂ）が除去されないように保護するためにめっき層の一部をマスキングする初期工程を含むことができ、その後に、めっき層の露出区域（例えば、区域１５ａ及び１５ｃ）の除去が続く。

実施形態によっては、先の実施形態において説明したように、工程６０’の陽極酸化プロセスに先立って、めっき層２５を、この層を陽極酸化プロセスから保護するために（例えば、ＵＶトップコート又はその他のマスキング材料によって）マスクすることができる。

本明細書に記載されている実施形態のいずれにおいても、陽極酸化層３５及び／又はめっき層２５に、これらの層の厚さの一部を除去するために、除去プロセス（例えば、エッチング又は機械加工）を行うことができる。このような除去プロセスは、結果として生じる仕上げられた金属部品１５に、これらの層がほぼ同じ厚さになるのを達成する目的のために行うことができる。このようにして、図２に示されるように、陽極酸化層３５とめっき層２５が、これらの層が接し合う場所で互いに実質的に面一になることができるように、金属部品１５を処理することができる。縁部を共有する直接隣接し合う表面の上に陽極酸化層３５及びめっき層２５が設けられる実施形態では、陽極酸化層３５とめっき層２５とが、それらが共有縁部において交わる場所で、実質的に境を接することができる。

本明細書に提示されている実施形態によれば、金属部品に対する表面処理の結果は、陽極酸化表面領域であって、めっきされた別の表面領域と区別できる表面領域となる。異質の表面領域は、所望の構造特性（例えば、向上した基板金属の耐久性及び保護）、並びに所望の美的特性（例えば、明るさ、鮮やかな色、並びに例えば、図形及び文字等の表面デザインを提供することができる、又は共有縁部を目立たせることができる、陽極酸化及びめっき表面領域の間の対照的な仕上げ）を有する金属部品を提供することができる。

特定の実施形態の上述の説明は本発明の一般的特質を十分に明らかにするであろうから、当業者は、当業者の技能の範囲内の知識を適用することによって、必要以上の実験を行うことなく、本発明の一般概念から逸脱することなく、こうした特定の実施形態を種々の用途のために容易に変更及び／又は適合させることができる。したがって、このような適合及び変更は、本明細書に提示されている教示及び手引きに基づき、開示されている実施形態の等価物の意味及び範囲の内に入ることが意図されている。本明細書における表現又は用語は説明の目的のためのものであって、限定の目的のためのものではなく、そのため、本明細書の用語又は表現は、当業者によって教示及び手引きを考慮して解釈されるべきであることを理解されたい。

加えて、本発明の広さ及び範囲は上述の例示的な実施形態のいずれによっても限定されるべきではなく、添付の請求項及びそれらの等価物によってのみ定義されるべきである。

Claims (18)

1. 第１表面領域及び第２表面領域を有する金属部品上に構造を形成する方法であって、前記方法は、
   前記第１表面領域上に多層構造を形成する工程であって、前記多層構造を形成する工程は、
   露出表面を有する中間金属層を前記金属部品の前記第１表面領域上にめっきする工程、
   研磨プロセスを用いて前記露出表面を処理する工程によって、研磨表面の幾何形状を有する研磨表面を前記中間金属層上に形成する工程、及び
   前記中間金属層の前記研磨表面に対応する、研磨表面の幾何形状を有する上面を含み、ニッケル、亜鉛、クロムのうち少なくとも１つを含む最上部金属層を、前記研磨表面上にめっきする工程、を含む、形成する工程と、
   陽極酸化プロセスを用いて、前記金属部品の前記第２表面領域上に陽極酸化層を形成する工程と、を含む、方法。
2. 前記多層構造を形成する工程が、前記陽極酸化層を形成する工程の前に実行される、請求項１に記載の方法。
3. 前記陽極酸化層を形成する工程が、前記多層構造を形成する工程の前に実行される、請求項１に記載の方法。
4. 前記多層構造を形成する工程に先立って、前記第２表面領域をマスクする工程を更に含む、請求項１に記載の方法。
5. 前記多層構造を形成する工程は、前記中間層を形成する工程に先立って、少なくとも他の中間層をめっきする工程を更に含み、前記多層構造の金属層は３〜６層を含む、請求項１に記載の方法。
6. 前記研磨表面を形成する工程は、前記中間金属層を鏡面様の光沢にまで研磨する、請求項１に記載の方法。
7. 前記陽極酸化層は前記多層構造に直接隣接し、曲線である共有縁部で交わる、請求項１に記載の方法。
8. 前記最上部金属層の前記上面及び前記陽極酸化層の上面を、前記めっき層の前記上面と前記陽極酸化層の前記上面とが実質的に面一になるように研磨する工程によって、均一な表面を形成する工程を更に含む、請求項１に記載の方法。
9. 前記陽極酸化層を形成する工程に先立って、前記最上部金属層上にトップコーティングを提供する工程であって、前記トップコーティングは前記陽極酸化プロセスから前記最上部金属層を保護するように構成される、提供する工程を更に含む、請求項１に記載の方法。
10. 前記中間金属層をめっきする工程又は前記最上部金属層をめっきする工程が、電気めっきプロセス及び無電解めっきプロセスのうちの少なくとも一方を含む、請求項１に記載の方法。
11. 前記多層構造は、ロゴ、文字又は図形の形であり、前記陽極酸化層に直接隣接する、請求項１に記載の方法。
12. 第１表面領域及び第２表面領域を有する部品上に構造を形成する方法であって、前記方法は、
    陽極酸化プロセスを用いて前記金属部品の前記第１表面領域及び前記第２表面領域上に陽極酸化層を形成する工程と、
    前記第１表面領域において前記陽極酸化層の一部を除去する工程によって、前記第１表面領域を露出させる工程と、
    前記露出させた第１表面領域上に多層構造を形成する工程と、を含み、
    前記多層構造を形成する工程は、
    露出表面を有する中間金属層を、前記金属部品の前記第１表面領域上にめっきする工程、
    研磨プロセスを用いて前記露出表面を処理する工程によって、研磨表面の幾何形状を有する研磨表面を形成する工程、及び
    前記中間金属層に対応する、研磨表面の幾何形状を有する上面を含み、ニッケル、亜鉛、クロムのうち少なくとも１つを含む最上部金属層を、前記研磨表面上にめっきする工程、
    を含む、方法。
13. 前記第１表面領域及び前記第２表面領域が互いに隣接する、請求項１２に記載の方法。
14. 前記陽極酸化層を形成する工程に先立って、前記第１表面領域及び前記第２表面領域が表面仕上げプロセスに曝露される、請求項１２に記載の方法。
15. 前記めっき層の前記上面及び前記陽極酸化層の上面を、前記めっき層の前記上面と前記陽極酸化層の前記上面とが実質的に面一になるように研磨する工程を更に含む、請求項１２に記載の方法。
16. 前記第１表面領域において前記陽極酸化層の一部を除去する工程が、前記陽極酸化層の前記一部をエッチングする工程を含む、請求項１２に記載の方法。
17. 第１表面領域及び第２表面領域を有する金属部品上に構造を形成する方法であって、前記方法は、
    前記第１表面領域及び前記第２表面領域上に多層構造を形成する工程であって、前記多層構造を形成する工程は、
    露出表面を有する中間金属層を、前記第１表面領域及び前記第２表面領域上にめっきする工程、
    研磨プロセスを用いて前記露出表面を処理する工程によって、研磨表面の幾何形状を有する研磨表面を前記中間金属層上に形成する工程、及び
    前記中間金属層の前記研磨表面に対応する、研磨表面の幾何形状を有する上面を含み、ニッケル、亜鉛、クロムのうち少なくとも１つを含む最上部金属層を、前記研磨表面上にめっきする工程、を含む、形成する工程と、
    前記第１表面領域において前記多層構造の一部を除去する工程によって、前記第１表面領域を露出させる工程と、
    陽極酸化プロセスを用いて、前記金属部品の前記第１表面領域上に陽極酸化層を形成する工程と、
    を含む、方法。
18. 前記第１表面領域において前記多層構造の一部を除去する工程が、前記多層構造の前記一部をエッチングする工程を含む、請求項１７に記載の方法。

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