JPH0517320B2

JPH0517320B2 -

Info

Publication number: JPH0517320B2
Application number: JP1162675A
Authority: JP
Inventors: Teruo Horiguchi
Original assignee: DAIWA SHOJI JUGEN
Current assignee: DAIWA SHOJI JUGEN
Priority date: 1989-06-27
Filing date: 1989-06-27
Publication date: 1993-03-08
Also published as: JPH0331499A

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け方法に関す
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）模様付け方法に
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一
般に行なわれていない。通常は、陽極酸化処理
（アルマイト処理）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
つ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
多く場所を取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、
木や鋳物材等のような異なる材質感を与えること
ができる模様付け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け方法は、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
油分あるいは潤滑成分を含む皮膜で下模様を製品
表面に形成する前処理と、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つて相
対送りを与え摩擦によつて加熱する模様付け処理
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
け方法は、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する凹凸下模様を製品表面に
設ける前処理と、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つて相対送りを
与え摩擦によつて加熱する模様付け処理とから成
る。

また、本発明のアルミニウム製品等への模様付
け方法は、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
け方法は、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）したがつて、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つて、アルミ
製品の表面が摩擦熱によつて加熱されると共にす
べり方向に力を受け、ブラシ形状特に先端形状に
沿つ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つて形成される模
様に差が出る。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が
異なり、ずれに差ができる。そのため、製品表面
に複雑でかつ不透明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。

まず、本発明の模様付け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の被加工
面W₁と平行に回転軸２が配置され、ブラシ１が
適宜応力でワークＷに対し摺接し得るように設け
られている。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つて、
模様付け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、押付け力等
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
ることによつ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１は、一様な押付け圧力
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）や部分的に異なる模様を
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
ステイ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0.1〜0.5mmφの線径のものの
使用が好ましい。本実施例の場合、線径0.1〜0.5
mmφの真鍮ないしステンレスステイールのブラシ
ホイールが採用されている。0.1mmφ未満の小径
になると模様が細か過ぎて加工の意義が薄れ、
0.5mmφを越えると肌荒れのようになつて模様と
いう感覚が薄れる。もつとも、肌荒れ模様や細か
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
け圧力、回転数及び送り速度を適宜変えることに
よつ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の各被加工面W₁
に対応させて複数配置することも可能であるし、
一面分だけを装備し、ワークＷを取付け直すこと
によつて同じワイヤブラシホイール１を使つて他
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
所定模様を付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。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つて製品
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
け加工に差を与える。例えば、油分は、多過ぎる
と模様付け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
きかつ製品に悪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
れを下模様と呼ぶ）４は、手描きしても良いが、
印刷あるいは塗装によつ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ヤ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つて下模様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
凹凸下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（リユーター）、レー
ザやマスキングを併用したシヨツトブラスト等に
よつて機械的に行なうか、エツチング処理等によ
つて化学的に行なう。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
乗る部分にのみシヨツトブラストが当たるように
して模様４を加工しても良い。要は、この前処理
によつて、製品表面W₁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つて、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
がつて、この前処理によつ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は一定の押付け圧力
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の回転力によつて
ワーク表面W₁を瞬時に半溶融状態にしてずらす。
これは、摩擦熱によつて柔かくなつた表面がブラ
シによつ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つて模
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
従つて模様が荒くなり、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けていない他の部分と
感じが異なつてくる。このため、前処理によつて
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。例えば、この一時停止を
規則的に行なうことによつて規則的な波状模様
が、不規則に行なうことによつて不規則な波状模
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
荒れるので模様付け面W₁との差がそれほどなく
奇異な感じは与えない。

更に、この模様付け加工の後に、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つて、質感の変化を色
彩によつ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つて
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。例えば、木質
感を得ようとする場合には、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け処理によつ
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。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、この模様付け加工はワーク
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つて瞬間的
に半溶融状態になるものであれば、全て実施可能
である。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け方法は、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
て油分あるいは潤滑成分を含む皮膜による下模様
あるいは凹凸模様によつ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
よつて瞬間的にアルミ製品の表面が半溶融状態と
なつ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あるいは規則的に連
続形成される。例えば、油分あるいは潤滑成分を
含む皮膜で製品表面状態を異ならせる場合、油分
等が有る所と無い所、また油分等が多い所と少な
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
凸で下模様を形成した後、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つて、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模様作成の
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つて、模様付けを更に複雑
なものとし、加えて陽極酸化処理、着色処理によ
つ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す場合、
立体的な凹凸の模様の上に好みの配色、色調の色
を重ねることによつ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同等の金属製品等に応用可能
であり、その応用によつ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。例えば本発明によつ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け方
法の一実施例を示す斜視図で、Ａは前処理工程
を、Ｂは模様付け処理工程を示す。第２図Ａ，Ｂ
は本発明方法によつ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……
下模様、Ｗ……アルミニウム製品等、W₁……被
加工面。

Claims

【特許請求の範囲】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する前処理と、そ
の上から回転するブラシホイールを押しつけつつ
製品表面に沿つて相対送りを与え摩擦によつて加
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
る模様に対応する凹凸下模様を製品表面に設ける
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つて相対送りを与え摩
擦によつ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。３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。４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２記載の
アルミニウム製品等への模様付け方法。５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２記載のアルミニウム製品等への模
様付け方法。