(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】2024-05-22
(45)【発行日】2024-05-30
(54)【発明の名称】メッキ部品及びメッキ部品の製造方法
(51)【国際特許分類】
C23C 26/00 20060101AFI20240523BHJP
【FI】
C23C26/00 L
(21)【出願番号】P 2019137207
(22)【出願日】2019-07-25
【審査請求日】2022-07-20
(73)【特許権者】
【識別番号】519272097
【氏名又は名称】株式会社PLADES
(74)【代理人】
【識別番号】100181250
【氏名又は名称】田中 信介
(72)【発明者】
【氏名】黒田 泰成
(72)【発明者】
【氏名】水谷 允哉
【審査官】池ノ谷 秀行
(56)【参考文献】
【文献】特開2014-165183(JP,A)
【文献】特開昭63-018093(JP,A)
【文献】米国特許第05550068(US,A)
【文献】特開2007-070678(JP,A)
【文献】特開2013-244525(JP,A)
【文献】特開2015-128160(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
C23C 24/00-30/00
C23C 18/00-18/54
C25D 1/00-21/22
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
加工対象物の表面の少なくとも一部に
模様を描くために、側面が、前記表面側の開口面が広く底面側が狭い斜面となるように形成
された凹部と、
前記凹部の側面の前記斜面に、深さ方向に階段状の複数の段差
であって、前記加工対象物に描く模様の掘り込み深さによって前記段差の数が決められた段差を設けた段差部と、
前記段差部を含む前記凹部にメッキを施したメッキ層と、
を備えたことを特徴とするメッキ部品。
【請求項2】
請求項1に記載のメッキ部品において、
前記加工対象物は、
アクリルニトリル、ブタジエン及びスチレンの共重合合成樹脂であることを特徴とするメッキ部品。
【請求項3】
加工対象物の表面の少なくとも一部に
模様を描くために、側面が、前記表面側の開口面が広く底面側が狭い斜面を有する凹部を形成するとともに、前記形成された凹部の側面の前記斜面に、深さ方向に階段状の複数の段差
であって、前記加工対象物に描く模様の掘り込み深さによって前記段差の数が決められた段差の段差部を形成する表面加工工程と、
前記表面加工工程により形成された前記凹部を含む前記加工対象物の表面にメッキを施すメッキ工程と、
によりメッキ部品を製造することを特徴とするメッキ部品の製造方法。
【請求項4】
請求項3に記載のメッキ部品の製造方法において、
前記加工対象物は、
アクリルニトリル、ブタジエン及びスチレンの共重合合成樹脂であり、
前記表面加工工程は、
前記加工対象物に形成される前記凹部に対応する凸部形状と前記凹部形状の側面の深さ方向に形成される段差形状が形成された金型を用いて、前記加工対象物である合成樹脂に前記凹部及び前記段差部を形成することを特徴とするメッキ部品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、凹部を形成した素材表面にメッキを施し、特殊な色合いを現出させるメッキ部品及びその加工方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、透明なガラスフィラー含有樹脂を含む樹脂材料を成形して成形体を形成し、その成形体の表面の一部にレーザ光を照射し、レーザ光を照射した成形体の表面に無電解メッキ触媒を付与し、無電解メッキ触媒を付与した成形体の表面に無電解メッキ液を接触させてレーザ光を照射した部分に無電解メッキ層を形成するメッキ部品の製造方法がある(例えば、特許文献1参照)。
このメッキ部品の製造方法では、ガラスフィラー含有樹脂を用いた成形体上に高い密着強度を有するメッキ膜を形成することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところが、上記従来のメッキ部品の製造方法では、ガラスフィラー含有樹脂を用いた成形体上に高い密着強度を有するメッキ膜を形成することが可能となるものの、メッキ加工の対象物(成形体)がガラスフィラーを含有する樹脂に限定されるという問題がある。また、メッキ加工後の表面に微細なドットやヘアーラインをグラデーションさせるということができないという問題やメッキ加工語の表面に付いた指紋が目立ちやすいという問題もあった。
【0005】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、メッキ部品の表面にグラデーションなどの加飾を可能とするとともに表面に付いた指紋が目立ちにくいメッキ部品及びメッキ部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】
【0006】
本発明は、以下の適用例として実現することが可能である。なお、本欄における括弧内の参照符号や補足説明等は、本発明の理解を助けるために、後述する実施形態との対応関係を示したものであって、本発明を何ら限定するものではない。
【0007】
[適用例1]
本発明に係るメッキ部品(1)は、
加工対象物の表面の少なくとも一部に模様を描くために、側面が、前記表面側の開口面が広く底面側が狭い斜面となるように形成された凹部(10)と、
前記凹部(10)の側面の前記斜面に、深さ方向に階段状の複数の段差であって、前記加工対象物に描く模様の掘り込み深さによって前記段差の数が決められた段差を設けた段差部(20)と、
前記段差部(20)を含む前記凹部(10)にメッキを施したメッキ層(30)と、
を備えたことを要旨とする。
【0008】
このようなメッキ部品(1)は、
加工対象物(5)の表面の少なくとも一部に模様を描くために、側面が、表面側の開口面が広く底面側が狭い斜面となるように凹部(10)が形成され、また、凹部(10)に形成された側面の斜面に、深さ方向に階段状の複数の段差であって、前記加工対象物に描く模様の掘り込み深さによって前記段差の数が決められた段差を有する段差部(20)が設けられている。さらに、段差部(20)を含む凹部(10)にメッキが施されメッキ層(30)が形成されている。
【0009】
すると、凹部(10)に形成された側面の段差部(20)により、メッキ層(30)がグラデーションを発現するようになる。したがって、凹部(10)として、加工対象物(5)の表面に微細なドットやヘアーラインを形成し、形成したドットやヘアーラインの側面に段差部(20)を設けてメッキ層(30)を形成することにより、加工対象物(5)の表面にメッキでグラデーションを施したドットやヘアーラインを有するメッキ部品(1)とすることができる。
さらに、段差部(20)を設けることにより、メッキ部品(1)の表面に付いた指紋が目立ちにくくなるようにすることもできる。
【0010】
[適用例2]
適用例2に記載のメッキ部品(1)は、適用例1に記載のメッキ部品(1)において、
前記加工対象物(5)は、
アクリルニトリル、ブタジエン及びスチレンの共重合合成樹脂であることを要旨とする。
【0011】
このようなメッキ部品(1)では、加工対象物(5)がアクリルニトリル、ブタジエン及びスチレンの共重合合成樹脂、いわゆるABS系の樹脂であるため、樹脂メッキ部品(1)とすることができるため、金型(40)による量産も可能となり、安価で大量生産ができるメッキ部品(1)となる。
【0012】
[適用例3]
適用例3に記載のメッキ部品(1)の製造方法は、
加工対象物(5)の表面の少なくとも一部に模様を描くために、側面が、前記表面側の開口面が広く底面側が狭い斜面を有する凹部を形成するとともに、前記形成された凹部の側面の前記斜面に、深さ方向に階段状の複数の段差であって、前記加工対象物(5)に描く模様の掘り込み深さによって前記段差の数が決められた段差の段差部を形成する表面加工工程と、
前記表面加工工程により形成された前記凹部を含む前記加工対象物の表面にメッキを施すメッキ工程と、
によりメッキ部品(1)を製造することを要旨とする。
【0013】
このようなメッキ部品(1)の製造方法によれば、適用例1に記載の特徴を有するメッキ部品(1)の製造が可能となる。
【0014】
[適用例4]
適用例4に記載のメッキ部品(1)の製造方法は、適用例3に記載のメッキ部品(1)の製造方法において、
前記加工対象物(5)は、
アクリルニトリル、ブタジエン及びスチレンの共重合合成樹脂であり、
前記表面加工工程は、
前記加工対象物(5)に形成される前記凹部に対応する凸部形状と前記凹部形状の側面の深さ方向に形成される段差形状が形成された金型(40)を用いて、前記加工対象物(5)である合成樹脂に前記凹部及び前記段差部(20)を形成することを要旨とする。
【0015】
このようなメッキ部品(1)の加工方法では、いわゆるABS系樹脂の表面に対して、グラデーションを有するメッキ加工が可能となるとともに、金型(40)により安価なメッキ部品(1)が大量生産できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【
図1】メッキ部品の概略の構成を模式的に示す断面図である。
【
図2】メッキ部品の概略の製造工程を示す工程図である。
【
図3】メッキ部品の各製造工程における生成物の例を示す図(写真)である。
【
図4】段差部の有無による外観上目視できる効果の違いを示す図である。
【
図5】メッキ部品に指紋が付着した場合の状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下、本発明が適用された実施形態について図面を用いて説明する。なお、本発明の実施の形態は、下記の実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採りうる。
【0018】
[第1実施形態]
(メッキ部品の構成)
図1に基づき、第1実施形態について説明する。
図1は、メッキ部品1の概略の構成を模式的に示す断面図である。なお、この
図1における断面は、メッキ部品の構成を説明するために、メッキ部品1を形成する各部分を模式的に示した図である。また、第1実施形態では、加工対象物5としてABS樹脂材5を用いている。
【0019】
図1に示すように、メッキ部品1は、ABS樹脂材5の表面に形成された凹凸部10、凹凸部10に形成された段差部20及びメッキ層30からなる。
凹凸部10は、ABS樹脂材5の表面の少なくとも一部に、凹部又は凸部の少なくとも何れか一方を形成した部分であり、段差部20は、凹凸部10に形成された凹部又は凸部の側面の深さ方向に所定の高さの段差を設けた部分である。また、メッキ層30は、段差部20を含む凹凸部10及びABS樹脂材5の側面や底面にメッキを施した層(
図1中に斜線で示す部分)である。
【0020】
(メッキ部品の製造方法)
次に
図2及び
図3に基づきメッキ部品1の製造方法について説明する。
図2は、メッキ部品1の概略の製造工程を示す工程図であり、
図3は、メッキ部品1の各製造工程における生成物の例を示す図(写真)である。
【0021】
図2に示すように、メッキ部品1の製造方法では、まずS100において製品データを取得する。製品データとは、加工対象物5(ABS樹脂材5)の全体の形状、大きさ、表面の模様など、ABS樹脂材5の最終的な製品の形を形成するためのデータである。
【0022】
図3(a)に製品データを三次元表示した例(製品の概略の外観の例)を示す。
図3(a)に示すように、本実施形態では、製品の形状は円盤状となっており、片面に模様が彫り込まれている。
【0023】
続くS105では、S100で取得した製品データに基づいて、グレイスケールデータを生成する。グレイスケールデータは、ABS樹脂材5の模様を形成するための彫り込みが100[%]の部分を黒、彫り込みが0[%]の部分を白として、掘り込みの深さに応じて生成する。
【0024】
生成したグレイスケールデータを三次元表示した例を
図3(b)に示す。
図3(b)に示すように、円盤状のABS樹脂材5の片面に形成される模様が、彫り込みの深さに応じてグレイスケールで表されている。
【0025】
続くS110では、S105において生成したグレイスケールデータに基づいて金型40を製作する。本実施形態では、鋼材をレーザ加工することにより金型40を製作する。
【0026】
レーザ加工では、ABS樹脂材5の片面に形成する模様を形成するための凹部を、ABS樹脂材5の片面にレーザ光を走査しつつ照射し、1回の照射で1[μm]の深さで削り込んで、模様を形成する。
【0027】
このように、レーザ光を走査しつつ照射して1[μm]の深さで削り込んでいくことによって、
図1に示すような段差部20のある凹部を有する金型40を製作することができる。また、
図3(C)に、レーザ加工により製作した金型40の外観を示す。
図3(C)に示す金型40では、板材平面の全面に対するレーザ光の走査を300回行い、最大深さが300[μm]となるようにしている。
【0028】
続くS115では、S110において製作した金型40及びABS樹脂を用いた射出成形によりABS樹脂材5を成形する。このようにして成形したABS樹脂材5の外観を
図3(D)に示す。
【0029】
続くS120では、S115で成形したABS樹脂材5に真鍮メッキ加工を施す。ABS樹脂5に真鍮メッキを施したときのメッキ部品1の外観を
図3(E)に示す。
続くS125では、S120で施した真鍮メッキの表面に酸化処理(いわゆる黒染め)を行い、真鍮メッキの表面に酸化被膜を形成する。酸化処理を行ったときのメッキ部品1の外観を
図3(F)に示す。
【0030】
続くS130では、S125で形成した酸化被膜の表面の磨き仕上げを行った後、変色防止の傷に強い強度のあるクリアー塗装を行う。クリアー塗装を行ったメッキ部品1の外観を
図3(G)に示す。
【0031】
(メッキ部品の特徴)
以上のようなメッキ部品1では、ABS樹脂材5の表面に凹凸部10が形成され、また、凹凸部10に形成された凹部又は凸部の側面に、深さ方向に所定の高さを有する段差部20が設けられている。さらに、段差部20を含む凹凸部10にメッキが施されメッキ層30が形成されている。
【0032】
すると、凹凸部10に形成された凹部又は凸部の側面の段差部20により、メッキ層30を目視した場合にグラデーションが発現するようになる。したがって、凹凸部10として、ABS樹脂材5の表面に微細なドットやヘアーラインによる模様を形成し、形成したその模様の側面に段差部20を設けてメッキ層30を形成することにより、ABS樹脂材5の表面にメッキでグラデーションを施したドットやヘアーラインによる模様を有するメッキ部品1やサテンメッキ風のメッキ部品1とすることができる。
【0033】
さらに、レーザ加工により金型40にシボ加工では不可能な微細加工を施すことが可能であるあるため、シボ加工では不可能な微細な模様をメッキ部品1に付けることが可能となる。
【0034】
ここで、
図4に、段差部20の有無による外観上目視できる効果の違いについて説明する。
図4(A)は、段差部20がない場合のメッキ部品の外観の写真、
図4(B)は、段差部20がある場合のメッキ部品1の外観を示す図である。
【0035】
図4(A)に示す4つのメッキ部品には、何れも段差部20がない模様が形成されており、
図4(B)に示す4つのメッキ部品1には、
図4(A)に対応するように、同じ形状で段差部20を有する模様が形成されている。
【0036】
また、凹凸部10に段差部20が形成されているため、メッキ部品1の表面に指紋が付着した場合であっても、付着した指紋が目立たないようにすることができる。
図5にメッキ部品に指紋が付着した場合の状態を示す。
【0037】
図5(a)に、従来のメッキ部品の表面に指紋が付着した場合の状態(「図中「α」で示す部分が指紋の部分)を示しており、
図5(b)に、本発明を適用したメッキ部1の表面に指紋が付着した場合の状態(「図中「α」で示す部分が指紋の部分)を示している。
【0038】
図5(a)に示すように従来のメッキ部品では、表面に付着した指紋が目立っているのに対し、
図5(b)に示すように、本発明を適用したメッキ部品1では表面に付着した指紋が目立たないようになっていることが分かる。
【0039】
さらに、メッキ部品1は、加工対象物5としていわゆるABS系の樹脂を用いているため、金型40による量産も可能となり、安価で大量生産ができる。
【0040】
[第2実施形態]
次に、
図1及び
図2に基づき、加工対象物5として金属材を用いた第2実施形態について説明する。なお、第2実施形態におけるメッキ部品の構成や製造方法は第1実施形態におけるメッキ部品の構成や製造方法と類似しているため、同じ構成部分や同じ工程には同じ符号を付して、その説明を省略する。
【0041】
第2実施形態では、加工対象物5としてアルミニウム合金のような金属材を用い、
図2に示す製造工程において、S100で製品データを取得し、続くS105でグレイスケールデータを生成したのち、S110の金型製作を行わず、S105において生成したグレイスケールを用いて、金属材を直接レーザ加工する。
【0042】
レーザ加工のやり方は、第1実施形態において、金型40を製作する場合と同様にレーザ光を走査しつつ照射することにより、金属材に直接、段差部20がある模様(凹部)を削り出していく。
【0043】
そして、S115を省略し、S120において、第1実施形態におけるメッキ格好と同様に、金属材表面にメッキを施す。これにより、金属材にもグラデーションのあるメッキ加工を施すことが可能となる。
【0044】
[その他の実施形態]
(1)上記実施形態では、メッキ加工として、真鍮メッキをした後に酸化皮膜を形成していたが他のメッキ加工を行ってもよい。
【0045】
図6に、ABS樹脂材5に種々のメッキ材でメッキ加工したメッキ部品1の外観を示す。
図6(A)は六価クロムメッキを施したメッキ部品1、
図6(B)は三価クロムメッキを施したメッキ部品1、
図6(C)は金メッキを施したメッキ部品1の外観を示している。
【0046】
また、
図6(D)は、真鍮メッキに酸化皮膜を施したメッキ部品1、
図6(E)は、銅メッキに酸化皮膜を施したメッキ部品1、
図6(F)は、ブラックメッキを施したメッキ部品1の外観を示している。
【0047】
図6(A)~
図6(F)に示すメッキ部品1では、ABS樹脂材5の表面に微細なドット加工がされているため、メッキ部品1の表面にグラデーションが現れていることが分かる。
なお、
図6における「PLADES」は登録商標である。
【0048】
(2)上記実施形態では、メッキ加工によって、ABS樹脂材5や金属材の表面にメッキ層30を形成していたが、蒸着によってABS樹脂材5や金属材の表面に加飾層を設けるようにしてもよい。
【0049】
(3)上記実施形態では、金型40や金属材をレーザ加工することによってメッキ部品1に段差部20を形成していたが、その他の加工方法、例えば、三次元プリンタの積層の層の厚みによって段差部を形成するようにしてもよい。
【0050】
(4)上記実施形態では、段差部20の段差の高さを一定(1[μm])としていたが、段差の高さを変化させるようにしてもよい。この場合、レーザ加工であれば、走査速度を遅くするあるいはレーザ光の照射強度を強くするなどの方法を採ればよい。
【0051】
(5)上記第1実施形態では、加工対象物としてABS樹脂材を用いたがポリカーボネートABS樹脂材など樹脂メッキが可能な樹脂材料を用いてもよい。
(6)上記第1実施形態では、金型40の材料として鋼材を用いたがアルミニウム合金のような他の金属材料であってもよい。
【符号の説明】
【0052】
1… メッキ部品 5… 加工対象物(ABS樹脂材) 10…凹凸部 20…段差部 30… メッキ層 40… 金型。