JPS6335437B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、朱肉やスタンプパツドなどを必要と
せずに長期間にわたつて使用可能な多孔質金属印
字体の製造方法に関するものである。

これまで、微細な塩化ナトリウム粉末を練り込
んだ流動状のゴム類又はプラスチツク類を、所要
の文字、図柄等を刻設した型中に流し込んで固化
したのち、取り出し、熱水等によりその中に含ま
れる塩化ナトリウム粉末を溶出させ、多孔質印字
体とすることは知られている。しかしながら、ゴ
ム類やプラスチツク類は、軟質で耐久性に欠ける
ため長期間にわたつて使用すると判面の文字、図
柄等が変形したり、摩耗して使用に耐えない状態
になるのを免れない。また、高温にさらされた
り、長時間圧力が加えられると、判面の細孔が潰
れてインキが円滑に滲出しなくなるという欠点も
ある。

本発明者らは、このような従来の多孔質印字体
のもつ欠点を克服するため鋭意研究を重ねた結
果、特定の方法に従つて製造した金属−易水溶性
塩複合体を素材として用い、これに所要の文字、
図柄等を彫刻したのち、易水溶性塩を洗浄、除去
することによりその目的を達成しうることを見出
し、この知見に基づいて本発明となすに至つた。

すなわち、本発明は、 (イ) 金型に粒径10〜150μの範囲内にある易水溶
性塩粉末を充填する工程、 (ロ) この易水溶性塩粉末を充填した金型を加熱し
てその中の易水溶性塩粉末を焼結する工程、 (ハ) このようにして得た易水溶性塩焼結体を予熱
し、これに溶融金属を圧入する工程、 (ニ) 溶融金属が冷却固化したのち、得られた金属
−塩複合体の表面に所要の文字、図柄等を彫刻
する工程、 (ホ) 彫刻面に硬化処理を施す工程、 及び (ヘ) 金属−塩複合体から易水溶性塩部分を洗浄除
去する工程 から成る多孔質金属印字体の製造方法 を提供するものである。

以下、本発明方法を各工程ごとに詳細に説明す
る。

本発明方法は、先ず(イ)工程において金型に粒径
10〜150μの範囲内にある易水溶性塩粉末を充填
する。この際の金型は、必ずしも金属で作られた
ものである必要はなく、所要の強度をもつ耐火材
料、例えば黒鉛などで作られたものであつてもよ
い。また、この型の形状としては角柱状、円柱
状、角錐台状、円錐台状、立方体状等任意の形状
を選ぶことができる。

次に、この金型に充填する易水溶性塩粉末は、
常温の又は加温した水に容易に溶解しうる非熱分
解性の金属塩の粉末であれば特に制限はないが、
融点の高いものが有利である。このような易水溶
性塩の例としては、塩化第一スズ、塩化亜鉛、塩
化第二銅、塩化マグネシウム、塩化カリウム、塩
化ナトリウム、塩化バリウム、硫酸マグネシウ
ム、リン酸カリウムなどを挙げることができる。
この易水溶性塩粉末は、粒径10〜150μの範囲の
ものに対する必要がある。粉末の粒径がこれより
も小さいと完全な連続気孔をもつ多孔質を形成さ
せることが困難になるし、また得られる印字体の
判面からのインキの滲出が円滑に行われなくな
る。他方、これよりも粒径が大きくなりすぎる
と、得られる印字体の強度が不十分になるし、ま
たインキが多量に滲出して押印部分を汚染する原
因となる。

この金型に易水溶性塩粉末を充填する場合、最
終的に得られる多孔質金属の気孔率が60〜80％程
度になるように充填するのが望ましい。このため
には、易水溶性塩粉末の充填率を50〜70％の範囲
で選択するのがよい。

この金型に易水溶性塩粉末を充填する場合、印
字部分には粒径10〜150μの粉末を充填し、イン
キ吸蔵部分にはさらに大きい粒径のもの、例えば
100〜1000μのものを充填することもできる。

次に、(ロ)工程では易水溶性塩粉末を焼結する
が、これは易水溶性塩粉末を充填した金型をその
まま加熱装置例えば電気炉に入れ、例えば塩化ナ
トリウムの場合650〜800℃に加熱することによつ
て行われる。この焼結に要する時間は通常２〜10
時間程度である。この焼結処理により、焼結前は
点接触していた各粉末粒子は面接触するようにな
り、溶融金属を圧入し、易水溶性塩を洗浄除去し
た後、ほぼ完全な連続気孔が形成されることにな
る。この際、加熱時間が長ければ長いほど各粒子
間の接触面積割合は増加するが、あまり長くする
と独立した空隙部が生成しはじめる状態、いわゆ
る過焼結状態を生じ、後続工程で溶融金属を圧入
することができなくなるので好ましくない。この
過焼結状態を生じないようにするには易水溶性塩
焼結体の空隙率を15〜50％の範囲内に制御するの
が有利である。

次いで、(ハ)工程においては、(ロ)工程で得た易水
溶性塩焼結体を予熱し、これ溶融金属を圧入す
る。この予熱は、溶融金属の圧入を容易にし均質
で完全な連続気孔を有する印字体を得るために必
要な処理であり、この予熱が不十分であると、品
質のよい多孔質金属とすることができない。

この予熱温度としては、溶融金属の凝固点より
も低く、次式で示される臨界予熱温度T^C（℃）よ
りも高い温度を用いるのが好ましい。

T^C＝T^M−0.25H^MD^M／V^PC^PD^P 〔式中のT^M、H^M及びD^Mはそれぞれ溶融金属の凝
固点（℃）、凝固潜熱（cal／ｇ）及び密度（ｇ／
cm³）であり、V^P、C^P及びD^Pはそれぞれ塩化ナト
リウム粒子の空間占有率又は充填率、該粒子の比
熱（cal／ｇ／℃）及び密度（ｇ／cm³）である〕。

この工程は、(ロ)工程で用いた金型が耐圧性のも
のであればそれをそのまま用いて行つてもよい
し、また別の適当な耐圧金型に焼結体を移して行
つてもよい。この際の溶融金属としては、易水溶
性塩よりも低い融点をもつ金属又は合金であれば
任意のものを用いることができる。このようなも
のとしては、例えばスズ、鉛、亜鉛、アルミニウ
ム、鉄、銅、銀、金又はそれらの合金を挙げるこ
とができる。

本発明においては、これらの金属又は合金を使
用するに当つて、その融点よりも高い融点をもつ
易水溶性塩を選択するように配慮する必要があ
る。

この溶融金属の圧入圧力は、焼結体の空隙を流
れる溶融金属の流体抵抗よりも大きくする必要が
あるが、通常は30Kg／cm²又はそれ以上の圧力が用
いられる。またこの圧入に要する時間は、目的と
する印字体の大きさによつて異なるが、通常は数
秒ないし数分の範囲である。

このようにして、溶融金属を圧入したのち、冷
却し、金型から内容物を取り出ば、金属−塩化ナ
トリウム複合体が得られる。

次に(ニ)工程において、この複合体を切削加工し
て所定の形状とし、判面に所要の文字、図柄等を
彫刻する。この場合、表面に金属の酸化物皮膜が
形成されていると硬度が高くなつて彫刻しにくい
ので、必要に応じ研摩などによりあらかじめこれ
を除去することもできる。彫刻は慣用の手段、例
えば彫刻機がドリルなどを用いて行われる。

この金属−塩複合体は、その素材となる金属自
体よりも粘性が低下しているため彫刻が容易にな
る上に、細孔内には塩が充填されているため彫刻
する際に伴う切削屑による細孔の閉塞を防止しう
るという利点がある。

このようにして、所要の彫刻が施されたのち、
さらに、(ホ)工程において判面の強化のために、硬
化処理を施すことが必要である。この硬化処理
は、酸化処理、炭化処理、窒化処理、ホウ化処理
等金属の硬度を高めるのに通常行われている方法
によつて行うことができる。

判面に彫刻された金属−塩複合体は、次いで(ヘ)
工程で水好ましくは熱水によりその中の易水溶性
塩を溶かし出して除去する。これは、通常、水又
は熱湯中に複合体を浸せきして行われる。この
際、溶出を促進するために、かきまぜたり、振り
まぜることもできる。

このようにして得られた印字体を乾燥したの
ち、所要のインキをインキ吸蔵に含浸させ、適当
なケースに収容すれば、長期間にわたつてインキ
を補充することなく鮮明に押印しうる印判、活字
体等が得られる。

本発明方法により得られる印字体は、ハンドタ
イプの印判、タイプライターの活字体、ナンバー
リングやチエツクライターの印字体、タイムレコ
ーダやプリンターの印字体などとして形成させる
ことができる。

このものは、従来の多孔質印材例えばゴムやプ
ラスチツクに比べ、耐摩耗性、耐溶剤性、寸法安
定性が優れ、長期間にわたつて鮮明な印影を与え
る印字体であるため、事務用、印刷用、記録用等
広い分野で利用することができる。

次に実施例により本発明をさらに詳細に説明す
る。

実施例 １ 径120mm、深さ130mmのくぼみをもつ黒鉛製焼結
型に、粒径30〜100μの塩化ナトリウム粉末を充
填率65％で充填したのち、電気炉に入れ、２時間
で655℃まで、次いで１時間で770℃まで昇温し、
この温度に４時間保持することにより、塩化ナト
リウムを焼結した。

次にこの焼結体を鉄製金型に移し、580℃で30
分間予熱したのち、この中に溶融アルミニウム
（ケイ素12％含有）を２分間で圧入し、放置して
冷却した。

このようにして得られたアルミニウム−塩化ナ
トリウム複合体の印字用表面は、アルミニウム皮
膜でおおわれているため、その部分を切削加工し
て除いたのち、彫刻機を用いて文字を刻設した。

次に、この彫刻した複合体を酸素雰囲気中、
520℃において４時間溶体処理し、次に170℃で10
時間時効効果処理するとにより硬化処理した。

次いで、これを30℃の温水中に浸し、４時間振
動させて、塩化ナトリウムを溶出、除去したのち
乾燥した。

このようにして得た印字体に真空含浸法により
インキを含浸させ、所定のケースに収容し、ハン
ドタイプの印判の印字部とし、永久印判を製造し
た。

このものは多孔質印字体の中に大量にインキが
吸蔵されているので100000回以上にわたりなんら
インキを補充することなく、鮮明な印影をもつて
押印することができた。また、複数枚のノンカー
ボン紙に押圧捺印したり、印字部が硬質であるた
め、表面の印影と同一の印影が複数枚同時に得ら
れた。

実施例 ２ 粒径50〜80μの塩化バリウム粉末を用い、710
℃で２時間、850℃で４時間加熱すること以外は
実施例１と同様にして焼結体を製造した。

次いで、これを鉄製金型に移し、600℃で30分
間予熱したのち、この中に溶融銀を２分間で圧入
した。

このようにして得た銀−塩化バリウム複合体を
実施例１と同様に加工して銀製印判を製造した。

また、硫酸グネシウム粉末と金との組合せを用
い同様に操作することにより金製印判を製造し
た。

これらの印判はいずれもインキを補充すること
なしに長期間にわたつて使用することができた。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ (イ) 金型に粒径10〜150μの範囲内にある易
   水溶性塩粉末を充填する工程、 (ロ) この易水溶性塩粉末を充填した金型を加熱し
   てその中の易水溶性塩粉末を焼結する工程、 (ハ) このようにして得た易水溶性塩焼結体を予熱
   し、これに溶融金属を圧入する工程、 (ニ) 溶融金属が冷却固化したのち、得られた金属
   −塩複合体の表面に所要の文字、図柄等を彫刻
   する工程、 (ホ) 彫刻面に硬化処理を施す工程、 及び (ヘ) 金属−塩複合体から易水溶性塩部分を洗浄除
   去する工程 から成る多孔質金属印字体の製造方法。