JPH08118770A - 粉末焼結印鑑の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】金属、セラミツク等の従来硬質のために文字を
彫れないので印鑑の製造が難しかった材料を用いて印鑑
を製造する方法。 【構成】チタンのような印材に適した金属又はセラミツ
クの焼結性粉末にバインダー水溶液を混合した原料粉末
１を密閉箱５中に配備したシリコンゴム型１３で圧搾空
気での加圧に基づいて静水圧成形して任意の形状の印鑑
用粉末成形体２を形成し、この印鑑用粉末成形体から真
空乾燥により水分を蒸発させて印鑑用粉末固化素材３を
形成し、この印鑑用粉末固化素材を印鑑文字を彫刻した
後脱バインダー、続いて焼結して粉末焼結印鑑を得る。 【効果】高密度ではあるが適度の孔があるので肉付きが
良く鮮明な刻印ができ、しかも形状の選択と着色が自由
なので従来になく装飾性に富んだ印鑑が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は印鑑の製造方法に係り、
特に金属粉末、セラミツク粉末等の焼結性粉末を単体或
いは混合粉末として利用し粉末焼結法により印鑑を製造
する方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】印鑑の製造には、従来は、象牙、水晶、
水牛、つげ、その他の各種の天然素材が利用されていた
が、最近は、これらの天然素材は動物愛護の問題や天然
資源の枯渇の問題等から利用しにくくなったので合成素
材を利用して印鑑を製造することが種々検討されるよう
になり、合成樹脂を素材として印鑑が既に実用になって
いる。

【０００３】しかしながら合成樹脂は、変形したり割れ
たりし易く長年にわたって一定の印象を維持できないの
であくまで一時的に利用する印鑑は製造できても、実印
のように恒久的に利用する印鑑は製造でず、金属やセラ
ミツク等耐久性に富んだ材料の利用も種々検討されるよ
うになった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、金属或
いはセラミツクを利用しようとしても柔らかな材料を素
材とすると合成樹脂を素材とした場合と同じ問題があ
り、硬い材料を素材とすると彫刻盤のような機械を利用
しての彫刻は、全くでないか粗彫りしかできない状態に
なり、例え粗彫りができたとしても後の手彫りによる仕
上げが非常に難しい。

【０００５】このため、これだけ印鑑用の素材の枯渇が
叫ばれていながらも未だに金属或いはセラミツクを素材
とする印鑑は実用にはなっていない。

【０００６】本発明は前記したような従来技術の欠点を
解消し、金属或いはセラミツクの硬質の材料を利用し、
しかもどのように複雑な文字でも容易にしかも奇麗に彫
刻でき、耐久性に富んで実印としても十分利用できるよ
うな印鑑の製造方法を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決する手段】すなわち本発明は、金属、セラ
ミツク等の焼結性材料の単体として或いは混合して利用
した焼結性粉末にバインダーを混合し原料粉末を形成す
る工程、この原料粉末を加圧成形し印鑑用粉末成形体を
形成する工程、及びこの印鑑用粉末成形体中のバインダ
を固化させ印鑑用粉末固化素材を形成する工程、印鑑用
粉末固化素材に印鑑文字を彫刻する工程、文字を彫刻さ
れた印鑑用粉末固化素材を脱バインダーする工程、及び
脱バインダーされた印鑑文字を彫刻された印鑑用粉末固
化素材を焼結する工程より成ることを第１の請求項と
し、この第１の請求項における原料粉末を形成する焼結
性粉末が、平均粒径３０ミクロン以下の微粉末であるこ
とを第２の請求項とし、前記第１及び第２の請求項にお
ける原料粉末中のバインダーの配合量が、焼結性粉末に
対して０．５乃至２０容量％であることを第３の請求項
とし、前記第１乃至第３の請求項におけるれる原料粉末
は、焼結性粉末にバイダーを溶媒に溶解した溶液として
混合して形成することを第４の請求項とする粉末焼結印
鑑の製造方法である。

【０００８】

【発明の作用】本発明は以上のように構成され、まず素
材としての金属又はセラミツクを粉末として利用し焼結
法により粉末相互を結合して固体の素材とするので、印
鑑に要求される特性を持った素材を容易に形成できる。

【０００９】すなわち、素材の原料となる金属やセラミ
ツクは単体でも様々な特性を持っているので、単体の粉
末の中から印鑑用の材料として適したものを選び出しこ
れを焼結しても様々な特性の印鑑用の素材を形成できる
が、金属同士或いはセラミツク同士、又は金属とセラミ
ツクとを混合した混合粉末を焼結すればさらに様々な特
性の印鑑用の素材を自由に形成できる。

【００１０】しかも印鑑用の素材となる焼結性粉末は、
従来の焼結法のように粉末相互を加圧力で結合させた圧
粉成形体としてから焼結させるのではなく、バインダー
の結合力を利用した加圧成形によって形成した印鑑用粉
末固化素材を焼結するので、成形と印鑑文字の彫刻が容
易になる。

【００１１】すなわち、圧粉成形の場合は強い加圧力を
必要とするので金型を利用してのかなりの高圧成形とな
り成形がなかなか大変となるが、バインダーを利用して
の粉末固化成形の場合は成形に高圧を必要としないので
簡易型を利用した低圧成形で良く、まず成形が非常に簡
単である。

【００１２】次に、印鑑用粉末固化素材の粉末相互の結
合力は、圧粉成形体よりは強く印鑑文字の彫刻のための
取扱いには支障がないものの、焼結状態に比べればはる
かに弱いので、焼結状態では硬くて彫刻できないような
素材であっても、彫刻機を利用しようと手彫りであろう
と、印鑑文字を極めて容易にしかも精密に彫れる。

【００１３】したがってこのように粉末相互の結合力の
弱い状態の印鑑用粉末固化素材に印鑑文字を彫刻し、そ
の後に粉末を結合していたバインダーを取り除き焼結す
れば、粉末相互が焼結によりしっかりと結合し素材本来
の特性となった粉末焼結体の印鑑が容易に得られる。

【００１４】このようにして印鑑を製造する場合に、原
料とする焼結性粉末を粒径を３０ミクロン以下の微粉末
とすると高密度で表面が平滑で適度に孔があるので印肉
の肉付きが良く奇麗に刻印できる印鑑が製造できて好ま
しい。

【００１５】また前記のようにして印鑑を製造する場合
に、バインダーの配合量を焼結性粉末に対して０．５乃
至２０容量％として多くならないようにすれば、印鑑用
粉末固化素材からバイダーを取り除くのに時間が掛から
ないと同時に高密度で変形やひび割れの無い焼結体が得
られ好都合である。

【００１６】さらに、焼結性粉末にはバインダーを水或
いは有機溶剤のような溶媒に溶解した溶液として配合す
ると原料粉末中にバインダーが均一に混合され易くなっ
て、前記したような目的で焼結性粉末に対するバインダ
ーの配合量を少なくすることが一層容易になる。

【００１７】

【実施例】次に本発明の実施例について図面に基づいて
説明する。

【００１８】本発明の粉末焼結印鑑の製造方法は図１の
製造工程表に示す通りであり、まず印鑑製造用の焼結性
粉末とバインダーとの調整とを行う。

【００１９】まず第１工程としてバイダーを調整する
が、バインダーには、固化の形式により、水溶性或いは
有機溶剤可溶性の高分子化合物を水、有機溶剤等の溶媒
に溶解或いは分散させ溶媒の蒸発により固化させる溶媒
蒸発型、ＥＶＡ、ＰＥ等の熱可塑性合成樹脂やワツクス
のような熱可塑性化合物を加熱熔融した後冷却して固化
させる熱可塑型、尿素、エポキシ、ポリエステル等の熱
硬化性樹脂を加熱して固化させる熱硬化型との三つのタ
イプがあり、本発明においてはいずれのタイプのバイン
ダーを利用しても良い。

【００２０】このような三つのタイプバインダーの内、
ＣＭＣ、ＰＶＡ、澱粉、アルギン酸ナトリウム等の水溶
性バインダーを水に溶かすか、或いは、アクリル、酢酸
セルローズ等の有機溶剤可溶性のバインダーを有機溶剤
に溶かすかした溶媒蒸発型のバインダーを利用すると、
焼結性粉末へ均一に良く混合され配合量が少なくても粉
末を良く結合して固化でき、また固化処理も溶媒を蒸発
させるだけで簡単なので好都合である。

【００２１】特に溶媒蒸発型の中でも水溶性化合物をを
水に溶解したバインダー水溶液は、溶媒に引火性や中毒
性等がなく取り扱いが安全であると同時に、利用時に溶
媒が蒸発してバインダー濃度が変化しないで、一定量の
バイダーを焼結性粉末へ良く混合し易く、例えばＰＶＡ
の５重量％水溶液の利用が好ましい。

【００２２】次に第２工程として、金、銀、白金、銅、
チタン、鉄、ステンレス、タングステン等の金属の単体
或いは合金の粉末、又はアルミナ、ジルコニア、窒化ケ
イ素等のセラミツク粉末、或いはこれらの金属とセラミ
ツクとの混合粉末の中から製造しようとする印鑑の素材
に最も適したものを選び出す。

【００２３】一般的には、チタン粉末或いはセラミツク
粉末を利用すると汗や汚れが付いても錆びないで耐食性
が良く、また表面着色処理や着色粉末の混入等により種
々の色合いにしたりできて装飾性に富み、同時に耐久性
に優れた印鑑が製造できるので、第３工程として次のよ
うな配合例で焼結性粉末とバインダーとを混合して原料
粉末１を形成する。

【００２４】 配合例１ 焼結性粉末 平均粒径３０ミクロンのＴｉ粉末 １００重量部 バインダー ＰＶＡ５重量％水溶液 １０ 〃 配合例２ 焼結性粉末 平均粒径１ミクロンのジルコニア粉末 １００重量部 バインダー 澱粉１０重量％水溶液 ５ 〃

【００２５】このような原料粉末を形成するに当たって
は、焼結性粉末の粒径と、この原料粉末におけるバイン
ダーの配合量を、素材の必要強度を維持ししかも機械加
工性を良くし、又バインダーを脱脂により取り除いた際
に引けやそり等の欠陥を生じさせないために検討する必
要がある。

【００２６】焼結性粉末の粒径は直接形成される素材の
密度に影響し、精密焼結品を作るために密度が高く緻密
な素材を形成するためには焼結性粉末は細かなものであ
ることが必要で、平均粒径は３０ミクロン以下であるこ
とが好ましい。

【００２７】又バインダーの配合量は、これが少なけれ
ば当然加工機への取り付けに必要な強度が得られない
が、これが多くなると強度が強くなりすぎて加工性が悪
くなり、同時にバインダーが加工用の工具に融着してむ
しれて加工面が荒れてしまい、さらに脱脂によってバイ
ンターを取り除いた際に体積が大幅に減少するので引け
やそり等の欠陥が生じ易くなる。

【００２８】前記したようなことを考慮すると、バイン
ダーの配合量は、原料粉末中で容量で０．５乃至２０％
ととすることが好ましく、前記配合例では２〜３％程度
である。

【００２９】第４工程では前記したようにして形成し、
わずかに湿気を帯びた程度の状態になった原料粉末１を
印鑑素材の形状の型に充填し、第５工程でプレス成形或
いは静水圧成形等の加圧成形によって印鑑用粉末成形体
２を形成する。

【００３０】すなわち原料粉末１は、上下パンチ、ダイ
より構成されるフローテイング方式の金型で１平方セン
チメートル当たり１乃至２ｔｏｎの圧力で冷間プレス成
形するか、或いは１平方センチメートル当たり５Ｋｇ程
度の圧力の圧搾空気での静水圧成形すると、前記したよ
うに焼結性粉末に対しバインダーを極めて少ない量しか
配合されていなくても、密度が均一で所定の強度を持っ
た印鑑用粉末成形体２を容易に成形できる。

【００３１】前記したようにして形成された印鑑用粉末
成形体２は、第６工程として中に含まれる溶媒の蒸発乾
燥をして固化させるが、バインダーが水溶液の場合は、
８０乃至１５０℃程度で約１時間蒸発乾燥させて固化さ
せれば、印鑑用粉末固化素材３が得られる。

【００３２】前記したような工程で形成される印鑑用粉
末固化素材３は、図２及び図３にように、粉末固化素材
製造装置４を利用し静水圧成形と水の真空蒸発とをする
と極めて容易に製造できる。

【００３３】５は、上面の開口を開閉自在にする上蓋６
を持つ密閉箱５であり、この密閉箱５の側面には図示し
ないコンプレツサー及び真空ポンプに各々接続する圧搾
空気管７と真空排気管８とが配管されている。

【００３４】９は密閉箱５の底面上に配備された振動発
生装置であり、この振動発生装置９は、振動発生機１２
を裏面に取り付けた振動板１０を密閉箱１の底面上に垂
直に立てた弾性支持体１１で支持して構成となってお
り、さらに振動板１０の上にはヒータ１６を埋設した加
熱枠１５が載せられている。

【００３５】以上のように構成される粉末固化素材製造
装置４を用いて印鑑用粉末固化素材３を形成するには、
図２に示すように、まず密閉箱５の上蓋６を開けて印鑑
形状のキヤビテイ１４が形成された型１３を加熱枠１５
の中に収めつつ振動板１０の上に設置し、続いて型１３
の上に原料粉末供給シリンダ１７をセツトしキヤビテイ
１４の中に原料粉末１を供給する。

【００３６】以上のようにして型１３のキヤビテイ１４
の中に原料粉末１が充填されたなら、次は図３に示すよ
うに、密閉箱５の上蓋６を閉じ、型１３を振動装置９を
作動して振動させ、同時に圧搾空気供給管７から１平方
センチメートル当たり５Ｋｇ程度の圧力の圧搾空気を送
って５〜１０分間加圧して静水圧成形する。

【００３７】以上のような成形により型１３のキヤビテ
イ１４の中には印鑑用粉末成形体２が形成されることに
なるが、そのまま、振動発生装置９の作動と圧搾空気供
給管７からの圧搾空気の供給とを止め次のバインダー固
化処理の工程に移る。

【００３８】原料粉末中にはバインダーは水溶液とし混
合されているので、固化処理は印鑑用粉末成形体２中か
ら水分を取り除くだけで良いので、加熱枠１５のヒータ
１６に通電し型１３を８０〜１００℃程度に加熱すると
同時に真空排気管８から真空排気し、５０〜１００ｔｏ
ｒｒ程度の真空度で約１時間真空乾燥すると図４に示す
ような円筒状の印鑑用粉末固化素材３が得られる。

【００３９】以上のように粉末固化素材製造装置４を利
用して静水圧成形と真空乾燥とにより印鑑用粉末固化素
材３を形成する際に利用する型１３は、勿論金型でも良
いが、成形の際の圧力は１平方センチメートル当たり５
Ｋｇ程度と比較的低く、又真空乾燥の際の加熱温度も１
００℃以下と比較的低くいので、シリコーンゴム型のよ
うな簡易型で十分である。

【００４０】このように印鑑用粉末固化素材３を形成す
るための型が簡易型で良いので型の製作にはコストと時
間が掛からずしかも型抜きの問題も生じないので、客の
希望に応じて円筒状や角柱状等は勿論途中にくびれを設
けた形状等の如何なる形状の印鑑でも容易にしかも安く
製造できる。

【００４１】印鑑用粉末固化素材３が得られたなら次に
第７工程として、第５図に示すように、彫刻機１８によ
り入力された印鑑文字データに基づいて自動的彫刻する
か、或いは手動で彫刻するかして印鑑文字の彫刻を行
う。

【００４２】この場合に印鑑用粉末固化素材３は、バイ
ンダーの結合力に基づいて焼結性粉末の特性にかかわり
なく適度の強度となっているので、彫刻機１８に取り付
けるためのチヤツキングに十分耐える強度を持つと同時
に加工性が極めて優れているので、小型で剛性が低く比
較的安価彫刻機を利用して素材が崩れたり或いはむしれ
たりしないで鮮明にしかも容易に印鑑文字を彫刻でき
る。

【００４３】印鑑文字の彫刻が終わった印鑑用粉末固化
素材３は、次に第８工程でバインダーを加熱分解して取
り除くいわゆる脱バインダーを行い、続いて第９工程と
して加熱により焼結性粉末を相互に結合させて固化させ
る焼結を行う。

【００４４】この脱バインダーと焼結とは、原料粉末と
しての焼結性粉末の性状に応じた雰囲気と温度とで焼結
炉で連続的に行われ、配合例１のＴｉ粉末を焼結性粉末
とする場合の脱バインダー及び焼結の条件は図６に示す
通りである。

【００４５】すなわち、脱バインダーは、アルゴン雰囲
気中で５時間掛けて５００℃に加熱した後この温度に２
時間保持して行い、その後雰囲気を１０のマイナス４乗
程度の真空雰囲気として温度を焼結温度である１４００
℃に４時間掛けて上げ、この温度に１時間保持して焼結
し、焼結が終わったなら３時間程度を掛けて約５００℃
まで冷却し、その後は再び雰囲気をアルゴン雰囲気に戻
して常温まで冷却して高密度で表面が平滑な粉末焼結印
鑑を得る。

【００４６】このようにして得た粉末焼結印鑑はセラミ
ツクで形成した場合にはそのまま利用するが、例えばチ
タンのような金属で形成した場合には、さらにこれに陽
極酸化、着色皮膜の塗布といった装飾性を与える表面処
理を施すと一層装飾性に優れた印鑑となる。

【００４７】

【発明の効果】本発明は以上のような構成及び作用のも
のであり、従来から耐久性、軽さ、耐食性、装飾性、経
済性等から極めて適性があるにもかかわらず印鑑文字を
容易に彫刻できないために印鑑用材料として利用できな
いでいたセラミツクやチタンのような金属材料で容易に
印鑑を製造できるようになった。

【００４８】しかもこの場合、印鑑が粉末焼結体として
形成されるので、表面は高密度であるので平滑でありな
がら適度の気孔が形成されているので印肉の肉付きが良
く鮮明な刻印のできる印鑑が得られる。

【００４９】また本発明の方法で印鑑を製造する場合に
は、利用者の好みに応じて自由に色や形状を変えられる
ので、従来には無い様々な形状や色をした装飾性に富ん
だ印鑑を製造できる。

【００５０】すなわち印鑑は、原料粉末を成形してその
形状を定めるが、この場合の成形用の型としてシリコー
ンゴムのような簡易型を利用できるので、型抜きを考え
る必要が無いので形状は自由となり、しかも型の製作費
が安いので利用者の形状の好みに応じて型を作り代える
ことも極めて容易である。

【００５１】また印鑑は、セラミツクで製造する場合に
は焼結用の原料粉末中に種々の着色用の粉末を混ぜ、ま
たチタンの場合には焼結後に装飾性の表面処理を施すこ
とにより自由に着色できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 印鑑製造工程表、

【図２】 粉末固化素材製造装置断面図（粉末成
形体製造状態）、

【図３】 粉末固化素材製造装置断面図（粉末固
化素材製造状態）、

【図４】 印鑑用粉末固化素材斜視図、

【図５】 印鑑文字彫刻状態斜視図、

【図６】 脱バインダー及び焼結条件状態図。

【符号の簡単な説明】

１ 原料粉末 ２ 印鑑用粉末成形体 ３ 印鑑用粉末固化素材 ４ 粉末固化素材成形装置 ５ 密閉箱 ７ 圧搾空気供給管 ８ 真空排気管 １３ 型 １５ 加熱枠 １８ 彫刻機

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】金属、セラミツク等の焼結性材料を単体と
   して或いは混合して利用した焼結性粉末にバインダーを
   混合し原料粉末を形成する工程、この原料粉末を加圧成
   形し印鑑用粉末成形体を形成する工程、及びこの印鑑用
   粉末成形体中のバインダを固化させ印鑑用粉末固化素材
   を形成する工程、印鑑用粉末固化素材に印鑑文字を彫刻
   する工程、文字を彫刻された印鑑用粉末固化素材を脱バ
   インダーする工程、及び脱バインダーされた印鑑文字を
   彫刻された印鑑用粉末固化素材を焼結する工程より成る
   ことを特徴とする粉末焼結印鑑の製造方法。
2. 【請求項２】原料粉末を形成する焼結性粉末が、平均粒
   径３０ミクロン以下の微粉末であることを特徴とする請
   求項１記載の粉末焼結印鑑の製造方法。
3. 【請求項３】原料粉末中のバインダーの配合量が、焼結
   性粉末に対して０．５乃至２０容量％であることを特徴
   とする請求項１及び２記載の粉末焼結印鑑の製造方法。
4. 【請求項４】原料粉末は、焼結性粉末にバイダーを溶媒
   に溶解した溶液として混合して形成することを特徴とす
   る請求項１〜３記載の粉末焼結印鑑の製造方法。