特許 7196225 樹脂成形品、電子機器、金型、金型の製造方法及び樹脂成形品の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-12-16

(45)【発行日】2022-12-26

(54)【発明の名称】樹脂成形品、電子機器、金型、金型の製造方法及び樹脂成形品の製造方法

(51)【国際特許分類】

   B29C 33/42 20060101AFI20221219BHJP

   B29C 33/38 20060101ALI20221219BHJP

【ＦＩ】

B29C33/42

B29C33/38

【請求項の数】 17

(21)【出願番号】P 2021073168

(22)【出願日】2021-04-23

(62)【分割の表示】P 2016164832の分割

【原出願日】2016-08-25

(65)【公開番号】P2021104687

(43)【公開日】2021-07-26

【審査請求日】2021-05-21

(73)【特許権者】

【識別番号】000001007

【氏名又は名称】キヤノン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003133

【氏名又は名称】弁理士法人近島国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】及川 圭

【審査官】田中 則充

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１２／１４４０８１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１１－１７３３７０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２９Ｃ ３３／００－３３／７６

Ｂ２９Ｃ ４５／００－４５／８４

Ｂ２３Ｃ １／００－ ９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

一方向に延びる複数のヘアラインを有するヘアラインパターンが形成された表面を備えた樹脂成形品であって、
前記ヘアラインパターンは、
前記一方向に延びる山部が前記一方向と直交する方向に複数並設されて構成され、前記複数並設されて構成される前記一方向に延びる山部のうち隣り合う山部同士の境界である谷部が前記ヘアラインとなり、
前記複数並設されて構成される前記一方向に延びる山部は、複数の第１の山部と、前記第１の山部よりも高い複数の第２の山部とで構成され、
前記一方向と直交する断面において、前記第２の山部の山頂点の間隔が不規則になるように構成され、
前記一方向と直交する断面において、前記第１の山部および前記第２の山部は、円弧形状であることを特徴とする樹脂成形品。

【請求項2】

前記第２の山部の山頂点が前記第１の山部の山頂点よりも３［μｍ］以上５３［μｍ］以下の範囲で高いことを特徴とする請求項１に記載の樹脂成形品。

【請求項3】

前記第２の山部の山頂点が前記第１の山部の山頂点よりも５［μｍ］以上５０［μｍ］以下の範囲で高いことを特徴とする請求項１または２に記載の樹脂成形品。

【請求項4】

前記ヘアラインパターンにおける前記一方向と直交する方向の面粗さが１／ｆゆらぎになるように前記複数の第２の山部の山頂点の間隔が調整されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の樹脂成形品。

【請求項5】

前記第１及び第２の山部は、前記一方向に同一曲率半径の球が重なるように複数連設されて構成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の樹脂成形品。

【請求項6】

前記ヘアラインは、前記一方向において最大高さＲｙが６［μｍ］以下であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の樹脂成形品。

【請求項7】

前記ヘアラインは、前記一方向において最大高さＲｙが５［μｍ］以下であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の樹脂成形品。

【請求項8】

前記ヘアラインは、算術平均曲率Ｓｐｃが６２５［１／ｍｍ］以下であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の樹脂成形品。

【請求項9】

前記ヘアラインは、算術平均曲率Ｓｐｃが５００［１／ｍｍ］以下であることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の樹脂成形品。

【請求項10】

前記ヘアラインパターンは、前記一方向と直交する方向の断面において円弧形状が重なるように構成されていることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の樹脂成形品。

【請求項11】

請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の樹脂成形品からなる外装部材を備えた電子機器。

【請求項12】

切削工具を回転させながら金型素材の表面に前記切削工具の先端を切り込ませ、前記切削工具を一方向に走査して切削加工することにより、前記一方向に延びる凹部を前記一方向と直交する幅方向に複数形成し、前記表面に前記一方向に延びる複数のヘアラインを有するヘアラインパターンを反転した形状を有する金型を製造する方法であって、
前記複数の凹部のうち、隣り合う凹部同士の境界が前記ヘアラインを反転した形状となり、
前記表面を基準に第１の切り込み深さで複数の第１の凹部を重なり合うように形成する第１の加工工程と、
前記複数の第１の凹部上に、前記表面を基準に前記第１の切り込み深さよりも深い第２の切り込み深さで前記第１の凹部よりも深い複数の第２の凹部を形成する第２の加工工程と、を有し、
第１の凹部の谷底点の間隔は、一定間隔となるように形成し、前記第２の凹部の谷底点の間隔は、不規則な間隔となるように形成することを特徴とする金型の製造方法。

【請求項13】

前記一方向と直交する断面において、前記第１の凹部および前記第２の凹部は円弧形状であることを特徴とする請求項１２に記載の金型の製造方法。

【請求項14】

前記第２の凹部の谷底点の間隔は、前記幅方向の面粗さが、１／ｆゆらぎになるように調整することを特徴とする請求項１２または１３に記載の金型の製造方法。

【請求項15】

前記第１の切り込み深さと前記第２の切り込み深さとの差が、３［μｍ］以上５３［μｍ］以下であることを特徴とする請求項１２乃至１４のいずれか１項に記載の金型の製造方法。

【請求項16】

前記切削工具としてボールエンドミルを用いることを特徴とする請求項１２乃至１５のいずれか１項に記載の金型の製造方法。

【請求項17】

請求項１２乃至１６のいずれか１項に記載の金型の製造方法によって製造された金型によって樹脂成形品を成形することを特徴とする樹脂成形品の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ヘアラインパターンを有する樹脂成形品、樹脂成形品からなる外装部材を有する電子機器、樹脂成形品の製造に用いられる金型、金型の製造方法及び樹脂成形品の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、電子機器の意匠性を高めるために、樹脂成形品からなる外装部材の表面にヘアライン模様を付加している。ヘアライン模様により、電子機器の外装部材に高級感を付与している。一般的に、ヘアライン模様を樹脂成形品に付与する方法として、化学エッチングにより金型にヘアラインの形状を付加し、樹脂成形品にヘアラインを転写する方法が知られている。

【0003】

化学エッチングにおいては、予めヘアラインパターンと同じ形状をしたエッチングシートを作成する。次いで、エッチングシートを金型に手作業で張り付けて硬化させた後、エッチングシートを張り付けた金型をエッチング用の液体に浸すことで、金型の表面を化学的に溶解させ、ヘアライン形状を生成する。

【0004】

また、金型の表面にサンドペーパや金属ブラシを擦り付けて多数の極細溝を形成し、化学エッチングを用いることなく、ヘアライン模様を付加した金型を製造する方法も知られている（特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開平１０－７１６７７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、化学エッチングによる方法では、金型の表面が化学的に溶解されるため、金型の表面には、ヘアラインの延びる方向に凹凸のあるヘアライン形状が生成される。サンドペーパや金属ブラシによる方法においても、金型の表面には、ヘアラインの延びる方向に凹凸のあるヘアライン形状が生成される。したがって、これら金型を用いて作成した樹脂成形品の表面には、ざらつきのあるヘアラインが生成されていた。そして、このような金型を使用して成形した樹脂成形品のヘアラインは、光りの乱反射が多く、光沢が低いものとなっていた。

【0007】

そこで本発明は、ざらつきが低く光沢が高いヘアラインパターンを有する樹脂成形品、樹脂成形品からなる外装部材を有する電子機器、樹脂成形品の製造に用いられる金型、金型の製造方法、及び樹脂成形品の製造方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の第１態様によれば、樹脂成形品は、一方向に延びる複数のヘアラインを有するヘアラインパターンが形成された表面を備えた樹脂成形品であって、前記ヘアラインパターンは、前記一方向に延びる山部が前記一方向と直交する方向に複数並設されて構成され、前記複数並設されて構成される前記一方向に延びる山部のうち隣り合う山部同士の境界である谷部が前記ヘアラインとなり、前記複数並設されて構成される前記一方向に延びる山部は、複数の第１の山部と、前記第１の山部よりも高い複数の第２の山部とで構成され、前記一方向と直交する断面において、前記第２の山部の山頂点の間隔が不規則になるように構成され、前記一方向と直交する断面において、前記第１の山部および前記第２の山部は、円弧形状であることを特徴とする。

【0009】

また、本発明の第２態様によれば、切削工具を回転させながら金型素材の表面に前記切削工具の先端を切り込ませ、前記切削工具を一方向に走査して切削加工することにより、前記一方向に延びる凹部を前記一方向と直交する幅方向に複数形成し、前記表面に前記一方向に延びる複数のヘアラインを有するヘアラインパターンを反転した形状を有する金型を製造する方法であって、前記複数の凹部のうち、隣り合う凹部同士の境界が前記ヘアラインを反転した形状となり、前記表面を基準に第１の切り込み深さで複数の第１の凹部を重なり合うように形成する第１の加工工程と、前記複数の第１の凹部上に、前記表面を基準に前記第１の切り込み深さよりも深い第２の切り込み深さで前記第１の凹部よりも深い複数の第２の凹部を形成する第２の加工工程と、を有し、第１の凹部の谷底点の間隔は、一定間隔となるように形成し、前記第２の凹部の谷底点の間隔は、不規則な間隔となるように形成することを特徴とする。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、樹脂成形品の表面のざらつきが低減され、樹脂成形品の表面の光沢が高くなる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】実施形態に係る電子機器の概略構成を示す説明図である。

【図2】図１に示す外装部材の一部を示す樹脂成形品の斜視図である。

【図3】（ａ）は、図２のＩＩＩＡ－ＩＩＩＡ線に沿う樹脂成形品の断面図である。（ｂ）は、実施形態に係る樹脂成形品のヘアラインパターンの平面図である。

【図4】実施形態に係る金型を加工するマシニングセンタを示す説明図である。

【図5】（ａ）は、金型全体を示す斜視図であり、（ｂ）は、金型を構成するキャビティ駒を示す斜視図である。

【図6】（ａ）～（ｃ）は、実施形態に係る樹脂成形品の製造方法を説明するための図である。

【図7】（ａ）～（ｃ）は、実施形態に係る樹脂成形品の製造方法を説明するための図である。

【図8】（ａ）は、実施形態に係る樹脂成形品の表面におけるヘアラインパターンを模式的に示した平面図である。（ｂ）は、実施形態における空間周波数に対するスペクトル強度を模式的に示したグラフである。

【図9】樹脂成形品の評価結果を示す図である。

【図10】実施例８の空間周波数に対するスペクトル強度のグラフである。

【図11】実施例８の樹脂成形品におけるヘアラインパターンのＸ方向の形状データを示すグラフである。

【図12】実施例８の樹脂成形品の顕微鏡写真を示す図である。

【図13】（ａ）は、参考例の樹脂成形品の表面におけるヘアラインパターンを模式的に示した平面図である。（ｂ）は、参考例における空間周波数に対するスペクトル強度を模式的に示したグラフである。

【図14】（ａ）は、比較例１の樹脂成形品の斜視図である。（ｂ）は、（ａ）のＸＩＶＢ－ＸＩＶＢ線に沿う樹脂成形品の断面図である。（ｃ）は、樹脂成形品のヘアラインパターンの平面図である。（ｄ）は、比較例１の樹脂成形品の表面におけるヘアラインパターンを模式的に示した平面図である。

【図15】比較例１の樹脂成形品におけるヘアラインパターンのＸ方向の形状データを示すグラフである。

【図16】比較例１の樹脂成形品の顕微鏡写真を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明を実施するための形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、実施形態に係る電子機器の概略構成を示す説明図である。電子機器１００は、カメラ、プリンタ、その他の電子機器であり、図１には、一例としてカメラについて図示している。電子機器１００は、樹脂成形品からなる外装部材１０１を有し、外装部材１０１の内側に不図示の電子部品が搭載されて構成されている。外装部材１０１の外表面１０１Ａには、ヘアラインパターン２００が形成されている。

【0013】

図２は、図１に示す外装部材の一部を示す樹脂成形品の斜視図である。外装部材１０１の一部を示す図２に示す樹脂成形品２０１は、熱可塑性樹脂（例えばＡＢＳ）で構成されている。樹脂成形品２０１において、図１に示す外装部材１０１の外表面１０１Ａとなる表面２０１Ａには、ヘアラインパターン２００が形成されている。ヘアラインパターン２００は、一方向（Ｘ方向）に延びる複数のヘアライン２１０を有している。

【0014】

図３（ａ）は、図２のＩＩＩＡ－ＩＩＩＡ線に沿う樹脂成形品の断面図である。図２のＩＩＩＡ－ＩＩＩＡ線は、ヘアライン２１０が延びるＸ方向と直交する幅方向（Ｙ方向）に延びる線である。図３（ｂ）は、実施形態に係る樹脂成形品のヘアラインパターンの平面図である。

【0015】

図３（ａ）に示すように、樹脂成形品２０１の表面２０１Ａにおけるヘアラインパターン２００は、Ｘ方向に延びる山部２２０がＸ方向と直交するＹ方向に複数並設されて構成されている。隣り合う山部２２０同士の境界（谷部）が、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すヘアライン２１０となる。Ｘ方向及びＹ方向と直交するＺ方向が山部２２０の高さ方向（深さ方向）である。

【0016】

図３（ａ）に示すように、複数の山部２２０は、複数の山部（第１の山部）２２１と、山部２２１よりも高い複数の山部（第２の山部）２２２とで構成されている。換言すると、複数の山部２２０は、複数の山部２２２と、山部２２２よりも低い複数の山部２２１とで構成されている。

【0017】

樹脂成形品２０１は、熱可塑性樹脂を、ヘアラインパターン形成部を有するキャビティ駒を備えた金型に射出充填することにより成形される。図４は、実施形態に係る金型を加工するマシニングセンタを示す説明図である。マシニングセンタ３００は、加工機本体３０１と、制御装置３０２と、を有する。

【0018】

加工機本体３０１は、加工対象物である金型素材４０１の表面４０１Ａに切削加工を施して、金型の構成要素の一つであるキャビティ駒を製造するものである。加工機本体３０１は、切削工具３１０を支持する主軸であるスピンドル３１１、Ｘステージ３１２、Ｙステージ３１３及びＺステージ３１４を有する。

【0019】

切削工具３１０は、エンドミルが好ましい。本実施形態では、切削工具３１０は、球形状の先端３１０Ａを有するボールエンドミルである。スピンドル３１１は、切削工具３１０をＺ軸まわりに回転させる。Ｚステージ３１４は、スピンドル３１１を支持し、スピンドル３１１、即ち切削工具３１０を、金型素材４０１に対してＺ方向に移動させる。Ｘステージ３１２は、Ｚステージ３１４を支持し、Ｚステージ３１４、即ち切削工具３１０を、金型素材４０１に対してＸ方向に移動させる。Ｙステージ３１３は、金型素材４０１を支持し、金型素材４０１を切削工具３１０に対してＹ方向に移動させる。

【0020】

よって、加工機本体３０１は、切削工具３１０を回転させながら、切削工具３１０の先端３１０Ａを、金型素材４０１の表面４０１Ａに対して相対的にＸＹＺ方向に移動させることができる。

【0021】

制御装置３０２は、ＣＰＵ及びメモリ等を有するコンピュータで構成され、加工機本体３０１をＮＣデータ３０３に従って制御する。ＮＣデータ３０３には、Ｘ方向の移動量、Ｙ方向の移動量、Ｚ方向の移動量、主軸の回転速度、Ｘ方向の送り速度、Ｙ方向の送り速度、Ｚ方向の移動速度などの切削加工で使用する各種の指令が含まれている。制御装置３０２の制御により、切削工具３１０を回転させながら金型素材４０１の表面４０１Ａに対して相対的に移動させることにより、金型素材４０１の表面４０１ＡにＮＣデータ３０３に基づく三次元形状を切削加工することができる。

【0022】

図５（ａ）は、金型全体を示す斜視図であり、図５（ｂ）は、金型を構成するキャビティ駒を示す斜視図である。本実施形態では、図５（ａ）に示す金型５５０の全表面にヘアラインパターン形成部を付与するものではなく、金型５５０の構成要素の一部である図５（ｂ）に示すキャビティ駒５０１の表面５０１Ａに対してのみヘアラインパターン形成部５００を付与する。ヘアラインパターン形成部５００は、図２に示す樹脂成形品２０１の表面２０１Ａにヘアラインパターン２００を形成するよう、ヘアラインパターン２００を反転した形状に形成される。

【0023】

以下、樹脂成形品の製造方法（即ち金型の製造方法）について説明する。図６（ａ）～図６（ｃ）及び図７（ａ）～図７（ｃ）は、実施形態に係る樹脂成形品の製造方法を説明するための図である。図６（ａ）は、切削加工前の金型素材を示す図である。図６（ｂ）は、第１の加工工程を説明するための図である。図６（ｃ）は、第２の加工工程を説明するための図である。図７（ａ）は、金型を成形機に組み込んで射出成形を行う成形工程を説明するための図である。図７（ｂ）は、金型から樹脂成形品を離型する離型工程を説明するための図である。図７（ｃ）は、樹脂成形品を示す図である。

【0024】

図６（ａ）に示す金型素材４０１の表面４０１Ａに、図６（ｂ）及び図６（ｃ）に示すように切削加工を施すことにより、表面５０１ＡにＸ方向に延びる複数の凹部５２０からなるヘアラインパターン形成部５００が形成されたキャビティ駒５０１が製造される。金型素材４０１は、切削加工前の金型である。そして、製造されたキャビティ駒５０１を有する金型５５０（図５（ａ））を用いて、図７（ａ）に示すように、樹脂成形品２０１を射出成形により成形する（成形工程）。そして、図７（ｂ）に示すように、キャビティ駒５０１を有する金型５５０（図５（ａ））から樹脂成形品２０１を離型することで、図７（ｃ）に示す樹脂成形品２０１が得られる。

【0025】

以下、金型５５０のキャビティ駒５０１の製造工程中の切削加工工程について詳細に説明する。切削加工工程は、第１の加工工程と第２の加工工程とからなる。

【0026】

まず第１の加工工程について説明する。図６（ａ）に示す金型素材４０１の表面４０１Ａに、図４に示す切削工具３１０を回転させながら切削工具３１０の先端３１０Ａを切り込ませ、切削工具３１０をＸ方向に走査して切削加工する。このＸ方向への切削加工をＹ方向にずらして複数回行う。これにより表面４０１Ａに、図６（ｂ）に示すように、Ｘ方向に延びる凹部（第１の凹部）５２１をＹ方向に複数形成する。凹部５２１は、山部２２１（図７（ｃ））形成用の溝部である。

【0027】

第１の加工工程における金型素材４０１の表面４０１Ａに対する切削工具３１０のＹ方向への送り量（ピッチ）をＰ１とする。これにより、隣接する２つの凹部５２１の谷底点をそれぞれ通過するＺ方向に延びる中心軸Ｃ１のＹ方向の間隔がＰ１となる。

【0028】

このとき、表面４０１Ａの位置Ｔ０を基準に切り込み深さ（第１の切り込み深さ）ΔＴ１でＹ方向に複数の凹部５２１を形成する。つまり、複数の凹部５２１のそれぞれを同じ切り込み深さΔＴ１で形成する。複数の凹部５２１は、最終的に図６（ｃ）に示すヘアラインパターン形成部５００となる領域全体に形成する。

【0029】

本実施形態では、隣り合う２つの凹部５２１同士（第１の凹部同士）が部分的に重なり合うように複数の凹部５２１を形成する。つまり、複数の凹部５２１は、最終的に図６（ｃ）に示すヘアラインパターン形成部５００となる領域全体に隙間なく形成する。このとき、複数の凹部５２１をＹ方向に等間隔に形成するのが好ましい。つまり、各間隔Ｐ１を同一にするのが好ましい。

【0030】

次に、第２の加工工程について説明する。表面４０１Ａの位置Ｔ０を基準として、図６（ｃ）に示すように、切り込み深さΔＴ１よりも深い切り込み深さ（第２の切り込み深さ）ΔＴ２で、凹部５２１よりも深い複数の凹部（第２の凹部）５２２を形成する。凹部５２２は、山部２２２（図７（ｃ））形成用の溝部である。

【0031】

凹部５２２は、凹部５２１と同じ切削工具３１０を用いて、切削工具３１０をＸ方向に走査して切削加工する。このＸ方向への切削加工をＹ方向にずらして複数回行うことで、複数の凹部５２２を形成する。

【0032】

ここで、切り込み深さΔＴ１と、切り込み深さΔＴ２との差（ΔＴ２－ΔＴ１）をΔＴ２１とする。凹部５２２の谷底点は、凹部５２１の谷底点よりも差ΔＴ２１の分、深くなる。したがって、成形される樹脂成形品２０１の山部２２２の山頂点は、山部２２１の山頂点よりも差ΔＴ２１の分、高くなる。換言すると、山部２２１の山頂点は、山部２２２の山頂点よりも差ΔＴ２１の分、低くなる。

【0033】

第２の加工工程における金型素材４０１の表面４０１Ａに対する切削工具３１０のＹ方向への送り量（ピッチ）をＰ２とする。これにより、隣接する２つの凹部５２２の谷底点をそれぞれ通過するＺ方向に延びる中心軸Ｃ２のＹ方向の間隔がＰ２となる。

【0034】

本実施形態では、複数の凹部５２１が最終的に図６（ｃ）に示すヘアラインパターン形成部５００となる領域全体に隙間なく形成されているので、複数の凹部５２２は、第１の加工工程で形成した複数の凹部５２１上（第１の凹部上）に形成することになる。

【0035】

したがって、最終的に形成される複数の凹部５２０は、複数の凹部５２２と、凹部５２２の切削加工で残った部分の複数の凹部５２１とで構成される。このように、ヘアラインパターン形成部５００においては、複数の凹部５２０が隙間なく配置されて形成され、下地（金型素材４０１の表面４０１Ａ）がなくなる。

【0036】

以上の製造工程で製造されたキャビティ駒５０１を有する金型５５０を用いて射出成形し（図７（ａ））、離型することで（図７（ｂ））、樹脂成形品２０１（図７（ｃ））が成形される。これにより、樹脂成形品２０１の表面２０１Ａには、ヘアラインパターン形成部５００が転写されたことによるヘアラインパターン２００が形成される。

【0037】

このヘアラインパターン２００においては、金型素材の表面である下地は転写されない。したがって、光の光沢（反射）が均一な高級感のあるヘアラインパターン２００となる。

【0038】

以上の方法によりヘアラインパターン２００が形成された樹脂成形品２０１は、従来の化学エッチング方法によりヘアラインパターンが形成された樹脂成形品よりも、ざらつきが低減され、光沢が高くなる。本実施形態では、ＮＣデータ３０３に基づきヘアラインパターン形成部５００を形成しているので、精度の高いヘアライン形状を得ることができる。また、本実施形態では、切削工具３１０としてボールエンドミルを用いているので、切削痕が図６（ｂ）及び図６（ｃ）に示すように断面円弧形状となる。したがって、図７（ｃ）に示すように、成形された樹脂成形品２０１において、山部２２０（山部２２１及び山部２２２）は、Ｙ方向の断面において円弧形状となる。

【0039】

図８（ａ）は、実施形態に係る樹脂成形品の表面におけるヘアラインパターンを模式的に示した平面図である。図８（ａ）に示すように、山部２２０（山部２２１及び山部２２２）は、Ｘ方向に同一曲率半径の球２２５が重なるように複数連設されて構成されている。Ｘ方向に延びる断面円弧形状の凹部５２０を切削加工するときに、熱の発生を抑制することができ、また、バリが少なく、より精度の高いヘアライン形状を得ることができる。

【0040】

即ち、金型の切削加工時の発熱を抑制するためにＸ方向の送り速度を調整することで、各凹部５２０は、Ｘ方向に同一曲率半径の球面が重なるように複数連設された形状となる。この形状が転写されて、球２２５が連設された山部２２０が形成される。なお、切削加工時の発熱を抑制することができれば、凹部５２０をＸ方向に延びる円筒形状に切削加工してもよい。この場合、山部２２０は、Ｘ方向に延びる円筒形状に形成されることになる。

【0041】

なお、図６（ｃ）における凹部５２２の切削加工において、金型素材４０１に対する切削工具３１０のＸ方向への相対的な送り速度は、凹部５２１の切削加工と同一とする。よって、Ｘ方向における凹部５２２の切削痕が、凹部５２１と同様となる。

【0042】

ここで、複数の凹部５２２の間隔Ｐ２は、Ｙ方向に周期的ではない間隔に形成されている。これにより、成形される樹脂成形品２０１において、複数の山部２２２がＹ方向に周期的ではない間隔で形成される。本実施形態では、ヘアラインパターン２００におけるＹ方向の面粗さのスペクトル強度が、空間周波数ｆに反比例する１／ｆ型である。

【0043】

図８（ｂ）は、実施形態における空間周波数に対するスペクトル強度を模式的に示したグラフである。なお、図８（ｂ）において、横軸は空間周波数［１／ｍｍ］であり、縦軸はスペクトル強度である。縦軸及び横軸とも対数で表している。ヘアラインパターン２００のＹ方向の面粗さをフーリエ変換することで、空間周波数に対するスペクトル強度が求まる。

【0044】

図１３（ａ）は、参考例の樹脂成形品の表面におけるヘアラインパターンを模式的に示した平面図である。図１３（ｂ）は、参考例における空間周波数に対するスペクトル強度を模式的に示したグラフである。図１３（ａ）に示すように、複数のヘアライン２１０Ｚが等間隔で配置される場合には、図１３（ｂ）に示すように、ある１つの空間周波数Ｆ０に集中して強いスペクトル強度のピーク値となって現れる。このように、複数のヘアライン２１０Ｚが等間隔で配置される場合、周期的な成分が強くなり、人工的で高級感に欠ける。

【0045】

本実施形態では、図８（ｂ）に示すようにスペクトル強度が空間周波数に対し単調減少するので、山部２２２の配置間隔が１／ｆゆらぎを有していることになる。この１／ｆゆらぎにより、ヘアライン２１０に周期性がなくなり、人為的ではない印象をユーザに与えることができ、樹脂成形品２０１、即ち電子機器１００の金属感や高級感が更に高まる。

【0046】

［実施例］
以下、具体的な実施例について説明する。

【0047】

＜実施例１～８＞
実施例１～８におけるキャビティ駒５０１のサイズは、２００［ｍｍ］×４００［ｍｍ］×５０［ｍｍ］とし、ヘアラインパターン２００を付与するヘアラインパターン形成部５００の外形は、１５０［ｍｍ］×３５０［ｍｍ］とした。

【0048】

加工条件については、以下のようにした。主軸、つまり切削工具３１０の回転数を２００００［ＲＰＭ］、切削工具３１０のＸ方向への送り速度を１０００［ｍｍ／ｍｉｎ］とした。凹部５２１の谷底点の間隔Ｐ１を０．２［ｍｍ］、切り込み深さ（加工深さ）ΔＴ１を１０［μｍ］とした。

【0049】

実施例１～８では、凹部５２２の谷底点の間隔Ｐ２を１／ｆゆらぎになるように調整した。切り込み深さ（加工深さ）ΔＴ２を、１３［μｍ］以上６３［μｍ］以下の範囲の所定値とした。つまり、切り込み深さΔＴ１と切り込み深さΔＴ２との差ΔＴ２１（＝ΔＴ２－ΔＴ１）を、３［μｍ］以上５３［μｍ］以下の範囲内の所定値とした。これらの加工条件は、ＮＣデータ３０３の指令に含まれており、制御装置３０２は、ＮＣデータ３０３に従って加工機本体３０１を制御して、金型素材４０１に切削加工を施した。

【0050】

製作したヘアラインを付加したキャビティ駒５０１を有する金型５５０を使用して射出成形を行い、樹脂成形品２０１を得た。使用した樹脂素材は東レ（株）製のＡＢＳで、色は黒とした。成形機は、Ｊ１８０ＥＬＩＩＩ射出成形機（日本製鋼所（株））を用い、キャビティ駒５０１の表面５０１Ａに加工した凹凸形状が樹脂成形品２０１の表面２０１Ａに十分に転写できるように成形条件を設定した。

【0051】

＜比較例１＞
比較例１のキャビティ駒のサイズは、実施例１～８と同様とした。加工方法は、化学エッチングとした。まず、所望のヘアラインパターンを有するマスキングシートを作成し、マスキングシートを金型素材に張り付けた後、金型素材をエッチング用の液体に浸漬することにより金型表面を選択的に溶解して、キャビティ駒を製作した。そして、実施例１～８と同じ成形機、同じ樹脂素材で射出成形により樹脂成形品を成形した。

【0052】

＜評価＞
図９は、樹脂成形品の評価結果を示す図である。実施例１～８及び比較例１の樹脂成形品の表面の凹凸形状の評価を、キーエンス製のレーザー顕微鏡ＶＫ－Ｘにて行った。光沢の測定は日本電色工業（株）製のハンディーグロスメーターＰＧ－１にて行った。これら測定器により、光沢、最大高さＲｙ、山頂点の算術平均曲率Ｓｐｃを測定した。

【0053】

光沢とは、測定光の入射角度（測定角度）θ（６０°）に対して、試料面からの反射光を測定し、０～１０００ＧＵ（Ｇｌｏｓｓ Ｕｎｉｔ）で表現される。

【0054】

最大高さＲｙとは、粗さ曲線からＸ方向に基準長さだけ抜き取り、この抜き取り部分の平均線から最も高い山頂までの高さＲｐと最も低い谷底までの深さＲｖとの和である。

【0055】

Ｒｙ＝Ｒｐ＋Ｒｖ 式（１）
山頂点の算術平均曲率Ｓｐｃとは、表面の山頂点の主曲率の平均であり、半径の逆数で表わされ、式（２）のように平均して算出される。したがって、この数値が小さいと山頂点に丸みがあり、幅の広い形状となっていることを示し、大きいと山頂点が尖って、幅の狭い形状をしていることを示している。

【0056】

【数1】

【0057】

評価は、光沢、最大高さＲｙ及び山頂点の算術平均曲率Ｓｐｃを用いて行った。更に、外観判定を実施している熟練者５名により、品質を「１」から「５」の５段階で評価した。「１」から「５」に向かって順に評価が高い（よい）ことを示している。評価基準は「×」は５名の評価結果の平均が「２」以下、「○」は５名の評価結果の平均が「３」～「４」、「◎」は５名の評価結果の平均が「５」とした。

【0058】

ここで、図１４（ａ）は、比較例１の樹脂成形品の斜視図である。比較例１の樹脂成形品２０１Ｘには、ヘアラインパターン２００Ｘが転写されている。図１４（ｂ）は、図１４（ａ）のＸＩＶＢ－ＸＩＶＢ線に沿う樹脂成形品の断面図である。図１４（ｂ）中の凹部２２１Ｘは、マスキングシートによるマスク部の転写部分であり、凸部２２２Ｘは、マスキングシートによる非マスク部の転写部分である。図１４（ｃ）は、樹脂成形品のヘアラインパターンの平面図である。凹部２２１Ｘと凸部２２２Ｘの境界線が、図１４（ｃ）中、縦に延びるヘアライン２１０Ｘである。ヘアライン２１０Ｘは、エッチングの影響により直線性が切削加工をする場合に比べ劣っている。図１４（ｄ）は、比較例１の樹脂成形品の表面におけるヘアラインパターンを模式的に示した平面図である。エッチングの影響により金型表面が荒れた結果、凹凸２２３Ｘが全面に現れる。

【0059】

図１５は、比較例１の樹脂成形品におけるヘアラインパターンのＸ方向の形状データを示すグラフである。図１５に示す横軸は、Ｘ方向の測定位置［ｍｍ］であり、縦軸は形状高さ［μｍ］である。図１６は、比較例１の樹脂成形品の顕微鏡写真を示す図である。図１５及び図１６より、比較例１の樹脂成形品では、凹凸が全面に現れ、面が荒れており、ヘアラインも直線性が低いものである。その結果、図９に示すように、Ｒｙが７．０５［μｍ］、Ｓｐｃが１３７５［１／ｍｍ］と高く、ざらつきが大きい。そして、光沢が７［ＧＵ］と低い。

【0060】

このように、比較例１の樹脂成形品では、ヘアラインの劣化や凹凸による面の荒れが原因で、光が乱反射して光沢が低く、高級感に欠ける樹脂成形品となっている。

【0061】

一方、図１０は、実施例８の空間周波数に対するスペクトル強度のグラフである。図１０において、横軸は空間周波数、縦軸はスペクトル強度を示す。なお、縦軸及び横軸とも対数としている。図１０に示すように、スペクトル強度が空間周波数ｆに反比例している１／ｆ型である。なお、図示は省略するが、実施例１～７についても実施例８と同様の傾向にあった。このように、スペクトル強度が１／ｆ型であるため、高級感が高くなる。

【0062】

図１１は、実施例８の樹脂成形品におけるヘアラインパターンのＸ方向の形状データを示すグラフである。図１１に示す横軸は、Ｘ方向の測定位置［ｍｍ］であり、縦軸は形状高さ［μｍ］である。図１１及び図１５を比較すると、実施例８の樹脂成形品では、比較例１の樹脂成形品よりも面粗さが低くなっている。

【0063】

図１２は、実施例８の樹脂成形品の顕微鏡写真を示す図である。図１２に示す実施例８の樹脂成形品では、凹凸が少なく、比較例１よりもヘアラインの直線性が高いものである。その結果、図９に示すように、Ｒｙが２．６［μｍ］、Ｓｐｃが３７５［１／ｍｍ］と低く、ざらつきが小さい。また、光沢が２６［ＧＵ］と高い。これらの結果から、本実施例の樹脂成形品２０１では、品質の高い高級感のあるヘアラインパターン２００が形成されていることがわかる。

【0064】

即ち、図９より、ヘアラインパターン２００が、Ｘ方向において最大高さＲｙが６［μｍ］以下で、山頂点の算術平均曲率Ｓｐｃが６２５［１／ｍｍ］以下であるため、ざらつきが低減され、光沢が高くなっている。具体的には、光沢が８［ＧＵ］以上である。これにより、樹脂成形品２０１、即ち電子機器１００の高級感が高まる。

【0065】

そして、図９より、最大高さＲｙが５［μｍ］以下で、山頂点の算術平均曲率Ｓｐｃが５００［１／ｍｍ］以下の場合、ざらつきが更に低減され、光沢が更に高くなる。具体的には、光沢が１０［ＧＵ］以上である。これにより、樹脂成形品２０１、即ち電子機器１００の高級感が更に高まる。

【0066】

また、図９より、山部２２１の山頂点と山部２２２の山頂点との高さの差ΔＴ２１が、３［μｍ］以上５３［μｍ］以下であることが好ましい。即ち、山部２２２の山頂点が山部２２１の山頂点よりも３［μｍ］以上５３［μｍ］以下の範囲で高いことが好ましい。３［μｍ］未満では、１／ｆゆらぎに対する大きなノイズが発生し、逆に５３［μｍ］超では、凹凸が大きすぎて均一な光沢が得られにくい。そして、図９より、差ΔＴ２１が、５［μｍ］以上５０［μｍ］以下であることがより好ましい。

【0067】

なお、本発明は、以上説明した実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想内で多くの変形が可能である。また、実施形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、実施形態に記載されたものに限定されない。

【符号の説明】

【0068】

１００…電子機器、２００…ヘアラインパターン、２０１…樹脂成形品、２０１Ａ…表面、２２０…山部、２２１…第１の山部、２２２…第２の山部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】