JPH0331499A - アルミニウム製品等への模様付け方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はアルミ製品等への模様付は方法に関する。更に
詳述すると、本発明は、アルミ製品等に対し他の材質感
例えば木材や、鋳物材などの異なる材質感を与える立体
的（凹凸）模様付は方法に関する。尚、本明細書におい
て、アルミ製品等とはアルミニウム又はアルミニウム合
金から成る製品及び半製品並びにこれらと融点、硬度等
の物性が近似した金属例えば銅製品等を含む。

（従来の技術） 従来、アルミ製品に対する立体的模様付けは−般に行な
われていない。通常は、陽極酸化処理（アルマイ！・処
理）の際に、ブロンズ色やその他の所望の染料を着色し
て高級感を出すようにしている。また、プリントにより
木目等を印刷したり、印刷シールを貼り合せて木質風合
いを与えるようにしたものもある。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、着色する場合、質感そのものが大きく変
わるわけではないので、軽量で冷たく硬いというアルミ
製品特有の感触を完全に拭い去ることはできない、また
、プリントによる模様付けの場合、平面的な模様である
ため質感に乏しく安っぽい感じを与えるし、退色や取扱
いによる傷やこすれによる製品不良を免れない。

一方、立体的な模様付けを行なう手段としては、エツチ
ングによる模様付けが考えられる。しかしながら、エツ
チングによる場合、処理工程が多く場所を収ると共にコ
スト高となる不利があるため、従来においても実施され
ていない、しかも、模様自体に規則性があるため面白味
に欠けるし、自然の木質感などを与えることは困難であ
る。特にアルミの型材やその他の複雑な形状の場合、エ
ツチングは複雑な工程となるため適用が困難である。

本発明は、アルミニウム製品等でありながら、木や鋳物
材等の異なる材質感を与えることができる模様付は方法
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） かかる目的を達成するため、本発明のアルミニウム製品
等への模様付は方法は、アルミニウム製品等の表面に加
工しようとする模様に対応させて製品表面の状態を異な
らせる前処理と、その上から回転するブラシホイールを
押しつけつつ製品表面に沿って相対送りを与え摩擦によ
って加熱する模様付は処理とから成る。

また、本発明のアルミニウム製品等への模様付は方法に
おいて、前記前処理は油分あるいは潤滑成分を含む皮膜
で下積様を製品表面に形成するようにしている。

また、本発明のアルミニウム製品等への模様付は方法に
おいて、前記前処理は模様に対応する凹凸下模様を製品
表面に設けるようにしている。

また、本発明のアルミニウム製品等への模様付は方法は
、前記ブラシホイールの相対送りを規則的にあるいは不
規則に一時停止させるようにしている。

また、本発明のアルミニウム製品等への模様付は方法は
、後処理として、陽極酸化処理、封孔・着色処理を施す
ようにしている。

また、本発明のアルミニウム製品等への模様付け方法は
、後処理として、塗装を施すようにしている。

（作用） したがって、回転するホイール状ブラシがアルミ製品等
の表面に摺接することによって、アルミ製品の表面が摩
擦熱によって加熱されると共にずベリ方向に力を受け、
ブラシ形状特に先端形状に沿って製品表面が瞬間的にず
れ固まる。そのとき、製品の表面状態の違いによって形
成される模様に差が出る０例えば、あらかじめ凹凸加工
している部分としていない部分、あるいは油分ないし潤
滑成分を含む皮膜が付着している部分としていない部分
とでは、ブラシによる上述の摩擦効果か異なり、ずれに
差がでる。そのため、製品表面に複雑でかつ不規則な凹
凸模様が明瞭に連続形成される。

（実施例） 以下、本発明の構成を図面に示す実施例に基づいて詳細
に説明する。

ます、本発明の模様付は方法に使用されるブラシホイー
ルの構成及びその使用方法について説明する。

ブラシホイール１は、製品・ワークＷの液加１面Ｗ１と
平行に回転軸２が配置され、ブラシｌが適宜圧力でワー
クＷに対し摺接・し得るように設けられている０例えば
、第１図（Ｂ）に示すように、ブラシホイール１は、そ
の回転軸２が好ましくは被加工面Ｗ１と平行に、最も好
ましくは回転軸２がワークＷの中心軸３と重ならずかつ
直交方向にしてワーク被加工面Ｗ１とは平行に配置され
ている。また、ブラシホイール１の回転軸２をワークＷ
の中心軸３換言すれば送り方向に対して斜交するように
ブラシホイール１を配置することによって、模様付は方
向を斜め方向にとることも可能である。また、回転速度
、ブラシの剛性、押付は力等を適宜選択すれば、回転軸
と平行にブラシが植設されたブラシホイールを採用し、
これをワークＷの被加工面に対し回転軸が直交するよう
に設置することによって加工することも可能である。例
えば曲面や球面へ模様付けする場合に実施可能である。

このブラシホイールｌは、−様な押付は圧力で加工する
ことが好ましいため、図示の如く被加工面Ｗ１に段差が
ある製品の場合、被加工面Ｗ１の形状に合せて径の異な
るホイールを組合せて全体でワーク形状に対応させるか
、一体成形した所謂総形ホイールとすることが好ましい
、均一な模様を得るには同じ押付圧力で加工することが
好ましく、径に極端な差がなければ周速度の差はそれほ
ど問題とならない、もつとも、被加工面Ｗ１が平坦な製
品（アルミ板等）や部分的に興なる模様を得たい場合に
はこの限りでなく、被加工面Ｗ１の形状に関係なくホイ
ール径を同一にして加工部位毎に加工圧力を異ならせる
ようにすることも可能である。この場合、縦縞模様が形
成される。また、ブラシホイール１は異なる線径のワイ
ヤブラシを組合せて使用しても良い。

ブラシホイール１としては、真鍮やステンレススティー
ル等のワイヤ′あるいは金属砥粒等を付着した耐熱性樹
脂ブラシ等が好ましい、また、このブラシホイール１は
０．１〜０．５＋ｍφの線径のものの使用が好ましい０
本実施例の場合、線径０゜１〜０．５ａｍφの真鍮ない
しステンレススティールのワイヤブラシが採用されてい
る。０．１ｍｓ＋φ未満の小径になると模様が絹か過ぎ
て加工の意義が薄れ、０．５１Ｍ１φを越えると肌荒れ
のようになって模様という感覚が薄れる。もつとも、肌
荒れ模様や絹かい模様を好む場合にはこの限りでない。

このブラシホイール１のワークＷに対する押付は圧力、
回転数及び送り速度を適宜変えることによって感じの異
なる模様をつけることができる。

ブラシホイール１はワークＷの各被加工′ＷＪＷ　、＋
に対応させて複数配置することも可能であるし、−面分
だけを装備し、ワークＷを取付は直すことによって同じ
ワイヤブラシホイール１を使って他の面を加工するよう
にしても良い。

次にアルミニウム製品例えば型材の表面Ｗ１に所定模様
を１寸ける作業について説明する。

まず、製品Ｗの表面即ち被加工面Ｗ１の表面状態を、模
様付けしようとする所望の模様に対応して異なるものと
する１例えば、所望とする模様４を潤滑成分若しくは油
分を含むインクや塗料を用いて、印刷、塗装あるいは手
描き等によって製品Ｗの表面Ｗ１に付す、このとき、イ
ンクあるいは塗料等に含まれる油分若しくは潤滑成分は
模様付は加工に差を与える６例えば、油分は、多過ぎる
と模様付は工程でワイヤが空滑りし、製品の表面が荒さ
れずに磨かれて光るだけとなり、凹凸が生じ難い、この
油分あるいは潤滑成分の量並びに性質は仕上げ模様に応
じて適宜変更される。油分並びに潤滑成分は上述の如く
インキや塗料に含ませて製品表面に転写することが好ま
しいが、液状の油若しくは潤滑成分そのものをあるいは
固形状態として転写することも可能である。また、潤滑
成分としてはワイヤブラシの摩擦をコントロールできか
つ製品にＰＡ影響を及ぼさないものであればどのような
ものでも実施可能である。この前処理において製品表面
に付される模様（本明細書ではこれを下積様と呼ぶ）４
は、手描きしても良いが、印刷あるいは塗装によってプ
リントすることが量産性・均一性に優れる。印刷法や塗
装法は特に限定を受けるものではなく、例えば平板のワ
ークＷの場合にはスクリーン印刷、立体的なものや曲面
等の場合にはコンニャク印刷等の公知の曲面印刷法が採
用できる。

また、前処理は上述の如く、適当な油分を含むインクや
塗料等の皮膜によって下積様４を付するばかりでなく、
図示していないが模様に対応する凹凸上模様をあらかじ
め加工しておくことも可能である。この模様加工は、棒
状ないし円錐状砥石を用いたエアーグラインダ（デユー
ダ）、レーザやマスキングを併用したショツトブラスト
等によって機械的に行なうか、エツチング処理等によっ
て化学的に行なう０例えば、マスキング技術を利用して
第１図（Ａ）に示されている模様のインクが乗る部分に
のみショツトブラストが当たるようにして模ａ２４を加
工しても良い、要は、この前処理によって、製品表面Ｗ
１に模様に対応して表面状態を異ならせれば良く、それ
は油分や潤滑成分の有無並びに多少によって、あるいは
あらかじめ凹凸加工している部分としていない部分その
加工量の差とで、表面の状態を異ならせても良い、した
がって、この前処理によって不規則な模様例えば木目等
を形成すれば更に加工差に起因する微妙な不規則性を加
えてより不規則な自然木に近い模様を加工でき、規則的
な模様を形成すればミクロ的には不規則であるが全体的
に規則的な模様を加工できる。

次いで、ブラシホイール１を所望回転数で回転させつつ
被加工面Ｗ１に押しつけつつ所望速度で送りを与える。

ブラシホイール１は一定の押付は圧力の下でワークＷの
表面・被加工面Ｗ１に摺接し、その摩擦熱とブラシホイ
ール１の回転力によってワーク表面Ｗ１を瞬時に半溶融
状態にしてずらす、これは、摩擦熱によって柔かくなっ
た表面がブラシによって加えられる力でずれ、その後急
速に冷却されて固まるものと思われる。このときの模様
の形状、大きさ等はブラシの線径に大きく依存するもの
と思われる。線径を細かくするに従って模様が細かくな
り、ざらついた鋳肌の感じとするに好適となり［第２図
（Ａ＞参照〕、線径を太くするに従って模様が荒くなり
、凹凸が顕著な傾向にある木質感を与えるに好適となる
［第２図（Ｂ）参照］、また、ブラシホイール６の送り
を一時的に停止させると、その部分だけ他の部分よりも
多く摩擦熱を受けて溶けるため余り溶ｔｌていない他の
部分と感じが異なってくる。このため、前処理によって
与えられた所望の模様の上に、更に全体として別個の模
様を形成できる０例えば、この−時停止を規則的に行な
うことによって規則的な波状模様が、不規則に行なうこ
とによって不規則な波状模様が形成できる。

尚、被加工面Ｗ１においてワイヤブラシ１と対向しない
面Ｗ２には模様は付かないが、肌は一応荒れるので模様
付は面Ｗ１との差がそれほどなく奇異な感じは与えない
。

更に、この模様付は加工の後に、アルミニウム製品に一
般に採用されるアルマイト処理、封孔・着色処理を施す
ることによって、質感の変化を色彩によって更に強調さ
せることができる。即ち、アルマイト処理・着色処理を
施すと、よく溶けた部分とそうでない部分とでは染料の
入りが違ってくるため、着色に濃淡が生ずる。この着色
の濃淡が不規則な凹凸模様に加わり、より自然に近い複
雑な深みのある模様を出現させる０例えば、木質感を得
ようとする場合には、４目的とする木の肌あるいは木目
を上述の前処理と模様付は処理によって立体模様として
得、その上に目的とする木質感に近い色彩を着色すれば
、自然木そのものの風合いを醸し出すことがより効果的
にできる。また、後処理として塗装を施すことも可能で
ある。この場合、自由に色彩が選択できるので懐古調あ
るいは古代調等の色々な調子に製品を仕上げることがで
きる。

尚、上述の実施例は本発明の好適な実施の一例ではある
がこれに限定するものではなく、本発明の要旨を逸脱し
ない範囲において種々変形実施可能である１例えば、本
実施例では、ワイヤブラシホイール１とワークＷとの間
に直線的な相対送りを与えているが、蛇行させるような
相対送りを与えるようにしても良い、この場合、模様に
更に変化を与え得る。また、この模様付は加工はワーク
形状に特に限定を受けず、平板でも型・材でも丸棒、球
面、曲面等でも実施可能である。更に、被加工品もアル
ミ製品に限定されず、ワイヤブラシとの間の相対運動で
生ずる摩擦熱によって瞬間的に半溶融状態になるもので
あれば、全て実施可能−である０例えば銅製品等にも応
用可能である。また、本実施例は木肌感をアルミ製品に
与える場合について主に説明しているが、これに限定さ
れるものではなく、好みの質感、模様等を与えることが
できる。

（発明の効果） 以上の説明より明らかなように、本発明のアルミニウム
製品等への模様付は方法は、アルミニウム製品の表面に
加工しようとする模様に対応させて製品の表面状態を異
ならせ、その上から回転するブラシホイールで製品表面
を摩擦で加熱するようにしたので、摩擦熱によって瞬間
的にアルミ製品の表面が半溶融状態となってブラシ先端
でずらされ、かつそれが製品表面の状態に応じて差が出
るため製品表面に複雑でかつ明瞭な凹凸模様が不規則に
あるいは規則的に連続形成される０例えば、油分を含む
皮膜で製品表面状態を異ならせる場合、油分が有る所と
無い所、また油分が多い所と少ない所とでは、加工即ち
表面荒さに差が出る。そこで、油分あるいは潤滑成分を
含む皮膜あるいは凹凸で下積様を形成した後、ブラシに
よる加熱条件と送り速度を適宜選択することによって、
任意の模様付けが可能となる。また、前処理として油分
あるいは潤滑成分を含む皮膜による下横様作成の場合、
印刷手法等を利用して簡単に量産できる。

更に、ブラシホイールの送りを規則的ないし不規則に停
止することによって、模様付けを更に複雑なものとし、
加えて陽［１酸化処理、着色処理によって色彩の濃淡変
化を与えて深みのある模様を形成し得る。また、後処理
として塗装を施ず場合、立体的な凹凸の模様の上に好み
の配色、色調の色を重ねることによって異なる装飾効果
例えば古代調の装飾効果などを得る。

斯様に本発明は、あらゆるアルミニウム製品及びそれと
加工条件上回等の金属製品等に応用可能であり、その応
用によってアルミニウム製品等の建築材や家庭用品等へ
の適用範囲を広げることができる０例えば本発明によっ
て鋳肌模様が施されたアルミ型材を使用して門扉を形成
する場合、鋳造品が有する重厚感や高級感を得て見栄え
が良く尚かつ軽量な門扉を提供できる。また、木肌の温
りの有るアルミサツシ枠や置物等を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のアルミ製品等への模様付は方法の一実
施例を示す斜視図で、（Ａ＞は前処理工程を、（Ｂ）は
模様付は処理工程を示す、第２図（Ａ）、（Ｂ）は本発
明方法によって加工したアルミニウム製品の表面模様の
一例を夫々示す斜視図である。 １・・・ブラシホイール、２・・・回転軸、４・・・下
積様、Ｗ・・・アルミニウム製品等、Ｗｌ・・・被加工
面。 特許用雇人 有限会社　大　和　商　事

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）アルミニウム製品等の表面に加工しようとする模
   様に対応させて製品表面の状態を異ならせる前処理と、
   その上から回転するブラシホイールを押しつけつつ製品
   表面に沿って相対送りを与え摩擦によって加熱する模様
   付け処理とから成ることを特徴とするアルミニウム製品
   等への模様付け方法。
2. （２）前記前処理は油分あるいは潤滑成分を含む皮膜で
   下模様を製品表面に形成して成ることを特徴とする請求
   項１記載のアルミニウム製品等への模様付け方法。
3. （３）前記前処理は、模様に対応する凹凸下模様を製品
   表面に設けて成ることを特徴とする請求項１記載のアル
   ミニウム製品等への模様付け方法。
4. （４）前記ブラシホイールの相対送りを規則的にあるい
   は不規則に一時停止させることを特徴とする請求項１記
   載のアルミニウム製品等への模様付け方法。
5. （５）後処理として、陽極酸化処理、封孔・着色処理を
   施すことを特徴とする請求項１又は４記載のアルミニウ
   ム製品等への模様付け方法。
6. （６）後処理として、塗装を施すことを特徴とする請求
   項１又は４記載のアルミニウム製品等への模様付け方法
   。