JP6246134B2 - 色のグラデーションを有する部分的に透明なボディを製造する方法及び色のグラデーションを有する部分的に透明なボディ - Google Patents

Description

本発明は、色のグラデーションを有する部分的に透明なボディを製造する方法及び色のグラデーションを有する部分的に透明なボディに関する。

贅沢品の分野では、宝石を光学的に装飾するために、拡大効果又は拡大縮小効果等の光学的効果がしばしば使用される。この場合、基本原理は、透明なボディ内又はケーシング内に対象物を嵌め込んで位置決めし、次に、例えば旋削及び／又は研磨等の成形によって、この透明なケーシングに光学効果を与えることである。

欧州特許第1,945,440B1号明細書は、複数の部分で構成される透明なケーシングに対象物を組み込むための方法を開示している。このケーシングには、第１接合表面を有する透明な第１ケーシングと、第２接合表面を有する透明な第２ケーシングとが設けられる。封入される対象物が適宜充填されたケーシングの間に差し込まれ、次に、ケーシングは共に溶融されるか共に接合される。

さらに、格別に魅力的な視覚効果を得るために、透明なボディに色のグラデーション又は陰影のグラデーションを施すことが知られている。これは、しばしば、透明なボディを化学的に活性な液体に浸すことによって実現される。結果として得られる色のグラデーション又は陰影のグラデーションは、浸漬時間によって異なる。この方法は、例えば、陰影のグラデーションを有するサングラスの場合に用いられる。

本発明の目的は、封入された対象物を有する部分的に透明なボディを製造する方法であって、同時に陰影のグラデーションを達成することができる方法を提案することにある。

本目的は、独立請求項１に記載された特徴を有する方法により達成される。有利な実施形態やさらなる改良が従属請求項に記載される。

１つの有利な実施形態において、封入された対象物と、第１接合表面とを有する透明な第１ケーシングが用意され、完全に透明ではなく、第２接合表面を有する第２ケーシングが用意される。第２ケーシングの第２接合表面は凹部の内側として構成される一方、第１ケーシングの第１接合表面は突起部の外表面として構成される。突起部の形状は凹部の形状に対応する。第１接合表面は第２接合表面上に位置合わせされ、次に、第１接合表面及び第２接合表面に圧縮力及び温度を加えることによって、第１ケーシングの第１接合表面は、第２ケーシングの第２接合表面と共に溶融される。その結果、第１ケーシングの第１接合表面は、継目が目に見えない方法で第２ケーシングの第２接合表面と融合する。

透明度の程度の違い及び第１ケーシングの第２ケーシングへの溶融によって、第１ケーシングから第２ケーシングへの継目のない移行が得られる。その結果、凹部の形状の選択次第で視覚的に魅力的な色のグラデーションが達成される。「色のグラデーション」の用語は、陰影のグラデーションも含む。

本方法のさらなる１つの有利な実施形態においては、ケーシングの溶融の前又は最中に真空が形成され、その結果、空気の封入を防止することができる。これにより、例えば、第１ケーシングと第２ケーシングとの間の気泡により封入された対象物の眺めが損なわれることなく、澄んだ移行をもたらすことが可能である。その上、この場合、封入されたエアクッション（air cushions）を圧縮する必要がないので、真空の形成は必要とされる押圧力を減らすことが可能である。さらに、その結果、もはや加圧された空気の封入がないので、接合継目の張力もまた低下する。

本方法の１つの有利な実施形態において、第１ケーシングと第２ケーシングはガイドシャフト内に配置される。ガイドシャフトは、これら２つのケーシングの寸法に適合して精密に規定された間隙を有し、その結果、これら２つのケーシングから作られるボディは、非常に精密に移動可能に取り付けることが可能である。

本方法のさらなる１つの有利な実施形態においては、少なくとも１つのプランジャー要素がガイドシャフト内に移動し、これにより第１ケーシング及び/又は第２ケーシングに圧縮力を加える。ガイドシャフトとプランジャーによって、このようにガイドシャフトに沿う方向を向き2つのケーシングのうちの少なくとも一方に作用する規定の圧縮力を生み出すことが可能である。これにより、望ましくない傾いた方向に力がかかるのを避けることができる。

本発明のさらなる１つの有利な実施形態においては、プランジャー要素はガイドシャフトの壁面に平行な圧縮力を発生させる。これにより、変位又は傾きを避けることが可能で、その結果、望ましくない横方向の力が生じない。

１つの有利な実施形態においては、凹部は底部表面に向かって次第に狭くなる（tapers）ように構成される。その結果、第１ケーシングの突起部を包む完全に透明ではないケーシングの壁の厚さは、第１ケーシングから始まって、この壁の延びる方向に向かって増大する。その結果、陰影や暗化が増大する。

１つの有利な実施形態においては、凹部の第２接合表面は一定の傾斜を有する。結果として生じる漏斗形状を容易に生み出すことが可能であり、底部表面に向かって色の濃淡を増大させることが可能である。

その結果、１つの有利な実施形態においては、突起部は円錐台として構成される。ここで、２つのケーシングを共に接合するときには、空気の封入を避けるために、平坦な底部表面までの内側の輪郭の深さが、第１ケーシング上に配置される円錐台の高さよりも浅いことが保証されなくてはならない。この方策が、円錐台が円錐形の凹部に嵌め込まれる際に、確動的な接続が引き起こされるのを防止する。確動的な接続は底部表面と円錐台との間に空気を封入し、この空気は溶融ステップの間そこに残る。その他のあらゆる可能な形態の突起部についても、突起部が凹部に差し込まれる際に間隙が残されることが保証されなくてはならない。

同様に有利な１つの実施形態においては、凹部は変化する傾斜を有することが可能である。この点において、凹部は、例えば、放物線又は双曲線等の数学関数に従うことが可能であり、また、単一傾斜１次関数に従うことも可能である。傾斜は可変であり得るが、空気の封入を避けるために、アンダーカット（undercuts）をすべきでない。内部表面の輪郭は、結果として得られる物体の外面の輪郭に適合させることが可能であり、その結果、例えば、線形的な色のグラデーションを生み出すことができる。

１つの有利な実施形態において、傾斜は、単調に又は厳密に一方向に単調に変化し、これによって、均一な色のグラデーションを生み出す。

さらに、１つの有利な実施形態においては、凹部の終端を明確にし、第１ケーシングとの効果的な接合能力を与えるように、凹部の底部表面は平坦である。

１つの有利な実施形態においては、第１ケーシングは、第１ケーシング部分接合表面を有する第１ケーシング部分と、第２ケーシング部分接合表面を有する第２ケーシング部分とにより形成される。対象物は、第１ケーシング部分接合表面の領域上又はその領域内に配置される。次に、第１ケーシング部分と第２ケーシング部分は共に接合され、その結果、対象物は、第１ケーシング部分接合表面と第２ケーシング部分接合表面との間に留まるか、又はたとえ一時的にでも固定される。もし対象物が第１ケーシング部分接合表面上の規定された位置に配置されるならば、第１ケーシング部分と第２ケーシング部分とが共に接合されるときに、対象物はこの規定された位置に留まる。次に、第１ケーシング部分の第１ケーシング部分接合表面は、第１ケーシング部分接合表面と第２ケーシング部分接合表面とに圧縮力及び温度を加えることによって、第２ケーシング部分の第２ケーシング部分接合表面と共に溶融される。その結果、第１ケーシング部分の第１ケーシング部分接合表面は、継目が目に見えない方法で、第２ケーシング部分の第２ケーシング部分接合表面に融合する。本実施形態の追加的な特徴は、欧州特許第1,945,440B1号明細書に大変明確に示されている。本発明による方法は、このようにして作られ、封入された対象物を有し、先に説明した特徴を有する透明なボディを有利に開発することが可能である。

第１ケーシング内に封入される対象物は、好ましくは、そのような方法で第１ケーシング内で位置合決めされるか、又は、第２ケーシングは、好ましくは、第１ケーシングに封入される対象物が第２ケーシングによって完全に包まれるように構成される。この格別に有利な方法は、顕著な視覚効果を生み出すことが可能である。ボディを第１ケーシングから眺めると、封入された対象物は、この封入された対象物に向かって晴れ、かつこの封入された対象物の上面に向かって完全に消散するが、第１ケーシングから始まって濃くなり、最後は略不透明な表面で終わる暗い霧の中にあるように見える。

１つの有利な実施形態においては、第２ケーシングが完全に不透明であるように構成される。この方策は、霧効果をさらに強める。一例として、第２ケーシングは完全に黒であり得る。

１つの有利な実施形態においては、機械加工、特に、第１ケーシングの第１ケーシング表面及び/又は第２ケーシングの第２ケーシング表面を旋削及び/又は研磨することによって光学的効果が達成できる。ケーシング表面とは、各ケーシングの外表面又は外側を意味するものと解される。透明なケーシングの表面を湾曲させることで、消費者にとって非常に魅力的な、いかなる所望の光学的効果をももたらすことが可能である。拡大効果は宝石、例えば、第１ケーシングに封入された宝石を、より高価に又はより大きく見せることが可能である。縮小効果又は歪曲効果をもたらすこともまた可能である。

１つの有利な実施形態においては、第１ケーシングと第２ケーシングとが共に接合された後、ボディの外表面から材料が除去されて、継目のない表面が生み出される。結果として得られるボディの形状は、略円錐形であり得る。円錐形の一部分は色のグラデーション又は陰影のグラデーションを達成する役割を果たし、別の部分は封入された対象物を支持する役割を果たす。最終的な処理の後、継目はもはや目に見えず、これら２つのケーシングは視覚的に１つのユニットを形成する。

１つの有利な実施形態においては、第２ケーシングは射出成型法により製造される。プラスチック材料又は透明プラスチック材料を用いてケーシングを製造する場合には、射出成型法は特に適している。

さらなる１つの有利な実施形態においては、２つのケーシングの接合表面の少なくとも１つはダイヤモンド研磨され、ダイヤモンド研磨された接合表面は滑らかである。この文脈において、「ダイヤモンド研磨」という用語は、例えば、ダイヤモンド旋削工具を用いて滑らかな表面を生み出すことを意味する。これにより、研磨されて溝が全くない表面と同程度の極めて滑らかな表面構造が生み出される。この滑らかな表面により、澄んだ目に見えない継目を製造することが可能である。

この文脈において用いられる限り、「滑らか」という用語は、Ｒｚ＝１μm未満の粗さを意味する。しかしながら、継目を外側から見えなくするためには、表面の透明度は、表面の滑らかさの状態と少なくとも同等に重要である。従って、表面は高光沢であるべきであり、つや消しであるべきではない。

さらなる１つの有利な実施形態においては、２つのケーシングの接合表面の少なくとも１つが、高光沢を有し、鏡面状で、透明度の高い表面を生み出すように機械加工される。この表面を用いるならば、存在し得るいかなる粗さも反射せず、それ故に目に見えない継目を生み出すことが可能である。

さらなる１つの有利な実施形態においては、２つのケーシングの一方は少なくとも部分的に外周に位置する縁部を含むことが可能であり、他方は隆起部を含むことが可能である。次に、縁部が隆起部と確動的に係合するように、これら２つのケーシングを共に接合することが可能である。第１ケーシングと第２ケーシングはこれにより、安定化された方法で確動的に接続される。後続する接合ステップにおいて又は溶融ステップ中に、方向づけられた位置に対象物をより効果的に支持することが可能である。

さらなる１つの例示的な実施形態においては、少なくとも第１ケーシングの縁部又は第２ケーシングの縁部、及び/又は第１ケーシングの隆起部又は第２ケーシングの隆起部を円錐形に構成することが可能である。これにより、プレス嵌め又は確動的ロック（a positive locking）が形成され、第１ケーシング及び第２ケーシングを接合位置に留め、よって、ケーシングのより容易な取扱い及びより正確な位置決めが可能になる。

さらなる１つの有利な実施形態においては、第１ケーシング又は第２ケーシングの縁部は、空気が逃げることを可能にする開口を有する。よって、ケーシング内部に含まれた空気は、圧縮ステップ中に逃げることができ、気泡は溶融ステップ中に成長することができず、従って、澄んだ透明材料品質が達成される。

本方法の１つの有利な実施形態においては、溶融ステップ中に、第１ケーシング及び第２ケーシングは、生地状になるように加熱される。「生地状」という用語は、材料の固体凝集状態と液体凝集状態との間の最も粘性の高い移行領域を意味すると解される。本発明による方法を用いるならば、接合されるべき物体が液体にならなくてはならない溶融状態は絶対に必要ではない。ガイドシャフトはこれら２つのケーシングの寸法に非常に精密に適合されるので、従って、材料は逃げたり流れ出したりし得ないので、圧力及び温度を加えることによって、これら２つのケーシングが共に溶融することが可能な生地状の状態を生み出すことが可能である。

さらなる１つの有利な実施形態においては、保持要素に固定される固定要素が第２ケーシング上に形成される。保持要素は、万年筆、ペン、時計及び宝石類からなる群から選択することが可能である。

本方法の１つの有利な実施形態においては、溶融ステップ中は、１２０^OC乃至１６０^OCの温度、好ましくは、約１４０^OCが選択される。温度は、１秒間乃至５秒間、好ましくは、３秒間に亘って維持されなければならない。プランジャー要素は、共に接合されるべきケーシングに１８０バール乃至２６０バールの範囲内の圧力、好ましくは、約２３０バールの圧力で作用する。約９０^OCでの冷却中、ケーシングの材料が固体になるまで、圧力は維持される。溶融温度に到達するまで接合ステップ中に用いられる圧力は、６０バール乃至８０バール、好ましくは、約７０バールであり得る。好ましくは、異なる組成のＰＭＭＡのようなプラスチック材料がケーシングに使用される。当然ながら、異なる材料が使用されたならば、異なる温度範囲、圧力範囲、又は期間も有利であり得る。

第１ケーシング、第１ケーシング部分と第２ケーシング部分とからなる第２ケーシングの、３つの部分が全て同時に溶融されるように、第１ケーシングを第２ケーシングと共に溶融することも可能であることに注意すべきである。

本発明はまた、上記の方法により製造され、上記の有利な特徴を有するボディに関する。

本発明のさらなる特徴、利点及び潜在的用途が、実施形態の説明及び図面に記載され例示されている。これに関して、記載及び/又は例示された特徴はすべて、それ自体で、及びそのいかなる組み合わせであっても、個々の請求項又はその関連する請求項における構成に拘わらず、本発明の対象を構成する。さらに、各図において、同一の参照符号は同一又は類似の対象を表す。
ボディの製造手順を示す図である。 ボディの製造手順を示す図である。 ボディの製造手順を示す図である。 ボディの製造手順を示す図である。 ボディの製造手順を示す図である。 固定縁部を有する変形形態を示す図である。

図１aは、例えば、第１ケーシング部分4と、第２ケーシング部分6とからなる第１ケーシング2のブランク形状を示す。第１ケーシング部分4は第１ケーシング部分接合表面8を有し、第２ケーシング部分6は第２ケーシング部分接合表面10を有する。第１ケーシング部分接合表面8及び第２ケーシング部分接合表面10は、対象物12が封入されると、共に溶融される。第１ケーシング2の形態を取るこのタイプのボディは、例えば、欧州特許第1,945,440B1号明細書に記載された方法で作られる。第１ケーシング2は、必ずしも図１に示したように構成される必要はない。本発明による方法はまた、対象物を封入する他のいかなる第１ケーシングによっても実現することができる。

図１bは、魅力的な視覚的な色のグラデーション又は陰影のグラデーションを生み出すために、どのように第１ケーシング2を作ることができるかを示す。例えば、第１ケーシング2の１つの面は、材料除去機械加工手順により円錐台形突起部14に形成される。円錐台形突起部の外側面16を第１接合表面と考えることとする。格別に効果的な接合力を達成するために、第１接合表面16を研磨又はダイヤモンド研磨することができる。図１bにおいて、円錐台形突起部の高さはaで特定される。これは、半径方向に突き出す縁部18と、本実施例においては平坦な端面20との間の距離である。このようにして作られた第１ケーシングは回転対称に構成される。

図１cは、完全に透明ではなく構成された第２ケーシング22を示す。第２ケーシング22は、好ましくは、例えば黒に、完全に着色されることができる。第１ケーシング2を受け入れるために、本実施例においては平坦な開口表面26及び底部表面28を有する凹部24が形成される。凹部24の形状は、円錐台形突起部14に一致するように形成される。凹部は内部表面25を有し、この内部表面を第２接合表面と考えることとする。従って、内部表面25は線形の変化しない傾斜を有することもできるし、変化する傾斜を有することもできる。図１cにおいて、凹部の高さはbで特定される。距離bは、第１ケーシング2の距離aよりも短くなくてはならない。この方策によって、第１ケーシングと第２ケーシングとが接合される際に、空気が封入される防ぐことができる。

図１dは、一方が他方の内部に嵌め込まれる第１ケーシング2及び第２ケーシング22からなる、結果として得られるボディ30を示す。これら２つのケーシングは圧力と温度の影響下で共に接合され、一体化した継目のないボディ30を形成する。

封入された対象物12を有する第１ケーシング2の本実施例から、第２ケーシング22は封入された対象物12を完全に包むことが分かる。第２ケーシング22の開口表面26の高さは、封入された対象物12の高さと等しいか、それよりもやや高い。

例えば、ボディ30の筆記用具へ組み込みを可能にする最終形態を作るために、ボディの外表面を機械加工しなくてはならない。図１eは、例えば、ペンハウジング又はペンキャップの後端部に配置可能な、完成した円錐形のボディ30を示す。例えば、図１dのボディ30を旋盤上で回転させ、次に、研磨又はダイヤモンド研磨して、魅力的な外観を生み出すことができる。第１ケーシング2の上方から眺めると、封入された対象物12は、対象物12の先端に向けて消散し、凹部24の底部表面28に向けて下方になるに従って濃くなる霧の中にあるように見える。この他に、ボディ30が取り付られるように、ボディの下側に固定要素を配置又は形成することができる（図示せず）。

図２は、図１bに示したものと同様の第１ケーシング部分と、第１ケーシング部分14にまで延びる延設された縁部38を有する変形形態の第２ケーシング部分36とを有する第１ケーシング32を示す。この縁部38を、対応する第２ケーシング34の外周に配される凹部40に差し込み、２つのケーシング32、34の中心を互いに合わせることができる。空気の封入を防ぐため、縁部38に、空気を逃すことができる凹部又は開口部を設けることができる。

加えて、「含む、有する」の用語は他のいかなる要素又はステップをも排除せず、「1つの」の用語は複数を排除しないことが指摘される。上述した実施形態の１つを参照しながら説明された特徴は、上述した他の実施形態の他の特徴と組み合わせて使用することができることも指摘される。

Claims (16)

1. 突起部の上に第１接合表面を有し、封入された対象物を有する、透明な第１ケーシングを提供するステップと、
   完全に透明でなく、凹部内に第２接合表面を有する、第２ケーシングを提供するステップであって、前記第２ケーシングが前記封入された対象物を完全に取り囲むよう並びに前記第２ケーシングの開口の高さが前記封入された対象物の高さと少なくとも同じであるよう、前記凹部の形状及び前記突起部の形状が互いに対応するステップと、
   前記突起部を前記凹部に嵌め込むことによって、前記第１ケーシングと前記第２ケーシングとを結合するステップと、
   前記第１ケーシングの第１接合表面を継目が目に見えない方法で前記第２ケーシングの前記第２接合表面に融合させるよう、前記第１接合表面と前記第２接合表面とに圧縮力及び温度を加えることによって、前記第１ケーシングの前記第１接合表面を前記第２ケーシングの前記第２接合表面に溶融させるステップとを含む、
   色のグラデーションを有する部分的に透明なボディを製造する方法。
2. 前記溶融させるステップの前に真空を形成し、それによって前記第１ケーシングと前記第２ケーシングとの間の空気の封入を防止するステップをさらに含む、
   請求項１に記載の方法。
3. 前記第１ケーシングと前記第２ケーシングとがガイドシャフト内に配置される、
   請求項１又は２に記載の方法。
4. 少なくとも１つのプランジャー要素が前記ガイドシャフト内に移動し、これにより前記第１ケーシング及び/又は前記第２ケーシングに圧縮力を加える、
   請求項３に記載の方法。
5. 前記プランジャー要素は前記ガイドシャフトの壁面に平行な前記圧縮力を生み出す、
   請求項４に記載の方法。
6. 前記凹部は、開口表面から底部表面に向かって次第に狭くなるように構成される、
   請求項１乃至５のいずれか一項に記載の方法。
7. 前記凹部の前記第２接合表面は一定の傾斜を有する、
   請求項６に記載の方法。
8. 前記凹部の前記第２接合表面は変化する傾斜を有する、
   請求項１乃至５のいずれか一項に記載の方法。
9. 前記傾斜は、単調に又は一方向に厳密に単調に変化する、
   請求項８に記載の方法。
10. 前記凹部は、平坦な底部表面を有する、
    請求項１乃至９のいずれか一項に記載の方法。
11. 前記第１ケーシングは、第１ケーシング部分接合表面を有する第１ケーシング部分と、第２ケーシング部分接合表面を有する第２ケーシング部分とから形成される、請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の方法であって、
    該方法はさらに、
    前記第１ケーシング部分接合表面の領域上又は前記第１ケーシング部分接合表面の領域内部に対象物を配置するステップと、
    前記対象物が、前記第１ケーシング部分接合表面と前記第２ケーシング部分接合表面との間に留まるか又は一時的に固定されるように、前記第１ケーシング部分と前記第２ケーシング部分とを互いに接合するステップと、
    前記第１ケーシング部分の前記第１接合表面が、継目が目に見えない方法で前記第２ケーシング部分の前記第２接合表面に融合するように、前記第１ケーシング部分接合表面と前記第２ケーシング部分接合表面とに圧縮力及び温度を加えることによって、前記第１ケーシング部分接合表面を前記第２ケーシング部分接合表面と共に溶融させるステップと、を含む、
    方法。
12. 前記封入される対象物が前記第１ケーシング内で位置決めされるか、又は、前記第２ケーシングが、前記封入される対象物が前記第２ケーシングによって完全に包まれるように構成される、
    請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の方法。
13. 前記第２ケーシングが完全に不透明であるように構成される、
    請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の方法。
14. 前記ボディの外表面から材料を除去して、継目のない表面を生み出すステップを、さらに含む、
    請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の方法。
15. 第１接合表面と、封入された３次元の対象物と、を有する透明な第１ケーシングと、
    第２接合表面を有する完全に透明ではない第２ケーシングと、を含み、
    前記第１接合表面は突起部上に設けられ、前記第２接合表面は凹部内に設けられ、
    前記第１ケーシングの前記第１接合表面と前記第２ケーシングの第２接合表面は、前記第１ケーシングと前記第２ケーシングとの間の領域に目に見える継目ができないように共に接合され、
    前記第２ケーシングは、前記封入された対象物を完全に取り囲み、前記第２ケーシングの開口の高さは、前記封入された対象物の高さと少なくとも同じである、
    封入された３次元の対象物を有するボディ。
16. 保持要素に固定される固定要素をさらに含み、
    前記保持要素は、万年筆、ペン、時計及び宝石類からなる群から選択される、
    請求項１５に記載のボディ。

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