(57)【要約】【課題】鏡面に視認可能な歪みを発生させるとともに、歪みを発生させた後に再研磨工程を要しない鏡面加工方法及び鏡面パネルする画像形成装置を提供する。【解決手段】鏡面パネル製造方法は、少なくとも表面１０が鏡面加工された金属板１に、当該金属板１の厚み及び材質に応じて定められる照射条件で、裏面１１からレーザー光ｌを照射しながら予め定めたパターンを走査し、金属板１の表面１０にパターンに沿った凸状の歪みを生じさせるステップを有する。【選択図】図１Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも表面が鏡面加工された金属板に、当該金属板の厚み及び材質に応じて定められる照射条件で、裏面からレーザー照射しながら予め定めたパターンを走査し、前記金属板の前記表面に前記パターンに沿った凸状の歪みを生じさせるステップを有する鏡面加工方法。
【請求項２】
前記表面に凸状の歪みを有する前記金属板を圧延によりたわみ補正するステップをさらに有する請求項１に記載の鏡面加工方法。
【請求項３】
金属板の外周辺を折り曲げ加工するステップとをさらに有する請求項２に記載の鏡面加工方法。
【請求項４】
少なくとも表面が鏡面加工された金属板に、当該金属板の厚み及び材質に応じて定められる照射条件で、裏面からレーザー照射しながら予め定めたパターンを走査した結果、前記金属板の前記表面に前記パターンに沿った凸状の歪みを有する鏡面パネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鏡面加工方法及び鏡面パネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の鏡面加工方法として、金属板にレーザー照射して金属板に凹凸を形成する方法が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
この鏡面加工方法は、鏡面処理した金属板の表面にコンピュータ制御により所定の模様を描くようにレーザー照射し、レーザー照射による熱膨張を利用して、金属板の表面に所定の模様の凹部を設ける工程と、金属板の表面を研磨して鏡面とする工程とを有する。この金属板の表面に形成される凹部は非常に小さいものであり、肉眼では歪みが認められない普通の平滑な鏡面となるが、当該鏡面に太陽光線のような平行光を当てると、反射光が明暗の模様としてスクリーンに投影される、いわゆる魔鏡となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６‐１４８４１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記した特許文献１の鏡面加工方法によれば、コンピュータ制御で魔鏡を製造することができるものの、レーザー照射の工程の後に表面を研磨して鏡面とする工程が必要であり、工程数増となるという問題がある。また、設けられる凹部は肉眼では歪みが認められない平坦なものにとどまり、意図的に視認できる歪みを発生させて鏡面に擬似的な多面体形状を得るには十分でないという問題がある。
【０００６】
本発明の目的は、鏡面に視認可能な歪みを発生させるとともに、歪みを発生させた後に再研磨工程を要しない鏡面加工方法及び鏡面パネルする画像形成装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様は、上記目的を達成するため、以下の画像形成装置を提供する。
【０００８】
［１］少なくとも表面が鏡面加工された金属板に、当該金属板の厚み及び材質に応じて定められる照射条件で、裏面からレーザー照射しながら予め定めたパターンを走査し、前記金属板の前記表面に前記パターンに沿った凸状の歪みを生じさせるステップを有する鏡面加工方法。
［２］前記表面に凸状の歪みを有する前記金属板を圧延によりたわみ補正するステップをさらに有する前記［１］に記載の鏡面加工方法。
［３］金属板の外周辺を折り曲げ加工するステップとをさらに有する前記［２］に記載の鏡面加工方法。
［４］少なくとも表面が鏡面加工された金属板に、当該金属板の厚み及び材質に応じて定められる照射条件で、裏面からレーザー照射しながら予め定めたパターンを走査した結果、前記金属板の前記表面に前記パターンに沿った凸状の歪みを有する鏡面パネル。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１又は４に記載された発明によれば、鏡面に視認可能な歪みを発生させるとともに、歪みを発生させた後に再研磨工程を要しない。
請求項２に記載された発明によれば、金属板を圧延によりたわみ補正することができる。
請求項３に記載された発明によれば、金属板の外周辺を折り曲げ加工することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１Ａ】図１Ａの（ａ）〜（ｄ）は、本発明の実施の形態に係る鏡面加工方法の工程を示す概略図である。
【図１Ｂ】図１Ｂの（ｅ）及び（ｆ）は、本発明の実施の形態に係る鏡面加工方法の工程を示す概略図である。
【図２】図２（ａ）〜（ｄ）は、レーザー光の照射条件を示す図表である。
【図３】図３（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、板厚１．０ｍｍの場合に、照射条件最小値でレーザー光を照射した場合の、金属板の裏面及び表面の状態を示す写真図である。
【図４】図４（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、板厚１．０ｍｍの場合に、照射条件最大値でレーザー光を照射した場合の、金属板の裏面及び表面の状態を示す写真図である。
【図５】図５（ａ）及び（ｂ）は、金属板の表面による反射像の一例を示す写真図及び金属板の裏面に照射したレーザー光の照射パターン図である。
【図６】図６（ａ）及び（ｂ）は、金属板の表面による反射像の他の例を示す写真図及び金属板の裏面に照射したレーザー光の照射パターン図である。
【図７】図７（ａ）及び（ｂ）は、金属板の表面による反射像の他の例を示す写真図及び金属板の裏面に照射したレーザー光の照射パターン図である。
【図８】図８（ａ）及び（ｂ）は、金属板の表面による反射像の他の例を示す写真図及び金属板の裏面に照射したレーザー光の照射パターン図である。
【図９】図９（ａ）及び（ｂ）は、金属板の表面による反射像の他の例を示す写真図及び金属板の裏面に照射したレーザー光の照射パターン図である。
【図１０】図１０（ａ）及び（ｂ）は、金属板の表面による反射像の他の例を示す写真図及び金属板の裏面に照射したレーザー光の照射パターン図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１Ａの（ａ）〜（ｄ）並びに図１Ｂの（ｅ）及び（ｆ）は、本発明の実施の形態に係る鏡面加工方法の工程を示す概略図である。
【００１２】
まず、図１Ａ（ａ）に示すように、表面１０が予め鏡面加工された金属板１を用意し、裏面１１を加工面としてレーザー切断加工機に設置する。金属板１は、例えば、ＳＵＳ（Stain Less Steel）板であるがステンレス以外の様々な材質の金属板を使用することができる。裏面１１は、鏡面加工されていないものを用いるが、鏡面加工されていてもよいことはもちろんである。また、金属板１のサイズは一辺が数ｃｍから数ｍまで、次に説明するレーザー切断加工機が対応するサイズである限り、様々なサイズを選択可能である。
【００１３】
なお、レーザー切断加工機は、例えば、固体レーザー（ファイバーレーザー）を搭載したトルンプ製  trudisk5030Fiberを用いる。当該レーザー切断加工機は、コンピュータ制御により動作するものであって、予め指示したパターンに沿って金属板に対してレーザー光を照射する。また、当該レーザー切断加工機は、本来金属板１の切断を目的とするものであるが、本実施の形態に係る鏡面加工方法においては金属板１を切断するより低い出力となる条件で加工を行うものとする。なお、固体レーザーとしてＹＡＧレーザーを用いてもよいし、固体レーザー以外にも加工対象である金属板１の材質に合わせて液体レーザー、気体レーザー、半導体レーザー、自由電子レーザー等のレーザーを用いることができる。
【００１４】
次に、図１Ａ（ｂ）に示すように、金属板１の裏面１１にレーザー光ｌを照射して、予め定めたパターンに従って走査することで模様を描く。レーザー光ｌの照射条件については後述するが、少なくとも金属板１を切断するより弱い出力で、好ましくは表面１０に高さが不均一な凸形状が現れるより弱いパワーで照射される。
【００１５】
次に、図１Ａ（ｃ）に示すように、金属板１の裏面１１はレーザー光ｌにより溶融・蒸発され、溶融・蒸発された金属はアシストガスにより飛散除去されて、凹部１１０が設けられる。また、凹部１１０が設けられるとともに、裏面１１の溶融・蒸発により表面１０側にも熱が伝達し、表面１０に変形をもたらし、図１Ａ（ｄ）に示すように、表面１０になだらかな凸部１００が形成される。
【００１６】
次に、図１Ｂ（ｅ）に示すように、上記工程により金属板１の鏡面１０に凸部１００の模様を描画した後、必要に応じて圧延により金属板１の板面の予期しない方向のたわみを補正する。
【００１７】
次に、図１Ｂ（ｆ）に示すように、切欠部１３を四隅に設けることで外周辺である四辺に端部１２を設け、切欠部１３の境界線１２０において端部１２を裏面１１側へ折り曲げ加工することで四辺の立った鏡面パネル２を得る。境界線１２０の四辺の折り曲げ加工によっても金属板１の板面のたわみが補正される。なお、一例として平面視が正方形の鏡面パネル２を示したが、長方形でもよいし、三角形や五角形を含む任意の多角形状、又は円や楕円を含む曲線で構成される形状を有していてもよい。
【００１８】
（実施例）
以下の実施例は、金属板１としてＳＵＳ板（ＳＵＳ３０４）を用い、表面１０は、＃８００鏡面研磨仕上げのものとした。厚みは、０．６ｍｍ、０．８ｍｍ、１．０ｍｍのものを用意した。レーザー切断加工機は、実施の形態と同様にトルンプ製  trudisk5030Fiberを用いた。
【００１９】
図２（ａ）〜（ｄ）は、レーザー光の照射条件を示す図表である。
【００２０】
まず、表面１０に凸部１００が現れる、板厚に対するレーザー光ｌの照射条件最小値を調べた。
【００２１】
図２（ａ）は、表面に凸部が現れる、板厚に対するレーザー光ｌの照射条件最小値を示す図表である。
【００２２】
トルンプ製  trudisk5030Fiberレーザー切断加工機の最小出力は１００Ｗ（最大パルス１００Ｗ）であり、アシストガスの最小ガス圧は０．１ｂａｒである。レーザー切断加工機の最小出力であっても、いずれの板厚であっても表面１０に視認できる凸部１００が現れた。
【００２３】
図３（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、板厚１．０ｍｍの場合に、照射条件最小値でレーザー光を照射した場合の、金属板の裏面及び表面の状態を示す写真図である。なお、レーザー光ｌの照射パターンは、後述する図５（ｂ）と同様のパターンである。
【００２４】
図３（ａ）に示すように、裏面１１にはレーザー光ｌの照射跡が残る。一方、図３（ｂ）に示すように、表面１０には照射パターンと同様の凸部が視認される。
【００２５】
次に、表面１０の凸部１００に一部破断が現れる、板厚に対するレーザー光ｌの照射条件を調べた。
【００２６】
図２（ｂ）は、表面の凸部に一部破断が現れる（最大値）、板厚に対するレーザー光ｌの照射条件を示す図表である。ここで、表面１０の凸部１００に一部破断が現れ始めるレーザー光ｌの照射条件を「最大値」と呼ぶことにする。
【００２７】
板厚０．６ｍｍの場合、レーザー切断加工機の出力が１０００Ｗ（最大パルス１０００Ｗ）、アシストガスのガス圧が５ｂａｒで表面１０の凸部１００に一部破断が現れた。
【００２８】
板厚０．８ｍｍの場合、レーザー切断加工機の出力が１４００Ｗ（最大パルス１４００Ｗ）、アシストガスのガス圧が５ｂａｒで表面１０の凸部１００に一部破断が現れた。
【００２９】
板厚１．０ｍｍの場合、レーザー切断加工機の出力が１４００Ｗ（最大パルス１４００Ｗ）、アシストガスのガス圧が４ｂａｒで表面１０の凸部１００に一部破断が現れた。
【００３０】
図４（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、板厚１．０ｍｍの場合に、照射条件最大値でレーザー光ｌを照射した場合の、金属板の裏面及び表面の状態を示す写真図である。
【００３１】
図４（ａ）に示すように、裏面１１にはレーザー光ｌの照射跡が残り、照射跡の周りに溶融物が付着している。一方、図４（ｂ）に示すように、表面１０には照射パターンと同様の凸部１００が視認され、凸部１００は一部破断している。
【００３２】
なお、参考までに板厚１．０ｍｍの場合に金属板１をカットするのに必要な条件は以下のとおりである。
【００３３】
図２（ｃ）は、金属板をカットする場合の、レーザー光ｌの照射条件を示す図表である。
【００３４】
板厚１．０ｍｍの場合、レーザー切断加工機の出力が５０００Ｗ（最大パルス５０００Ｗ）、アシストガスのガス圧が１０ｂａｒにおいて金属板１をカットすることができる。
【００３５】
上記の図２（ａ）及び（ｂ）の結果を勘案して、発明者は好ましいレーザー光ｌの照射条件を定めた。
【００３６】
図２（ｄ）は、表面に凸部が現れる、好ましいレーザー光ｌの照射条件を示す図表である。
【００３７】
板厚１．０ｍｍの場合、レーザー切断加工機の出力が３５０Ｗ（最大パルス２００Ｗ）、アシストガスのガス圧が４ｂａｒで表面１０に安定した凸部１００が現れた。
【００３８】
次に、好ましい照射条件において様々な照射パターンで鏡面パネル２を作成した。
【００３９】
図５（ａ）及び（ｂ）は、金属板の表面による反射像の一例を示す写真図及び金属板の裏面に照射したレーザー光ｌの照射パターン図である。
【００４０】
図５（ｂ）に示すように、円を敷き詰めたパターンに従ってレーザー光ｌを走査することで模様が描かれた鏡面パネル２を作成した。図５（ａ）は、当該鏡面パネル２の前面に人物を立たせ、人物後方から鏡面パネル２の鏡面１０に向かって撮影したものである。描画したパターンの形状にモザイクをかけたような反射像が得られる。
【００４１】
図６（ａ）及び（ｂ）は、金属板の表面による反射像の他の例を示す写真図及び金属板の裏面に照射したレーザー光ｌの照射パターン図である。
【００４２】
図６（ｂ）に示すように、多角形形状を９０°回転させながら敷き詰めたパターンに従ってレーザー光ｌを走査することで模様が描かれた鏡面パネル２を作成した。図６（ａ）は、当該鏡面パネル２の前面に人物を立たせ、人物後方から鏡面パネル２の鏡面１０に向かって撮影したものである。描画したパターンの形状にモザイクをかけたような反射像が得られる。
【００４３】
図７（ａ）及び（ｂ）は、金属板の表面による反射像の他の例を示す写真図及び金属板の裏面に照射したレーザー光ｌの照射パターン図である。
【００４４】
図７（ｂ）に示すように、菱形を９０°回転させながら上下左右に敷き詰めたパターンに従ってレーザー光ｌを走査することで模様が描かれた鏡面パネル２を作成した。図７（ａ）は、当該鏡面パネル２の前面に人物を立たせ、人物後方から鏡面パネル２の鏡面１０に向かって撮影したものである。描画したパターンの形状にモザイクをかけたような反射像が得られる。
【００４５】
図８（ａ）及び（ｂ）は、金属板の表面による反射像の他の例を示す写真図及び金属板の裏面に照射したレーザー光ｌの照射パターン図である。
【００４６】
図８（ｂ）に示すように、マス目を敷き詰めたパターンに従ってレーザー光ｌを走査することで模様が描かれた鏡面パネル２を作成した。図８（ａ）は、当該鏡面パネル２の前面に人物を立たせ、人物後方から鏡面パネル２の鏡面１０に向かって撮影したものである。描画したパターンの形状にモザイクをかけたような反射像が得られる。
【００４７】
図９（ａ）及び（ｂ）は、金属板の表面による反射像の他の例を示す写真図及び金属板の裏面に照射したレーザー光ｌの照射パターン図である。
【００４８】
図９（ｂ）に示すように、小の正方形内に描かれたパターンを９０°回転させながら４つ組み合わせて大の正方形パターンを作成し、当該大の正方形パターンを敷き詰めたパターンに従ってレーザー光ｌを走査することで模様が描かれた鏡面パネル２を作成した。図９（ａ）は、当該鏡面パネル２の前面に人物を立たせ、人物後方から鏡面パネル２の鏡面１０に向かって撮影したものである。描画したパターンの形状にモザイクをかけたような反射像が得られる。
【００４９】
図１０（ａ）及び（ｂ）は、金属板の表面による反射像の他の例を示す写真図及び金属板の裏面に照射したレーザー光ｌの照射パターン図である。
【００５０】
図１０（ｂ）に示すように、八角形を上下左右に重ねながら配置するとともに、同じ間隔周期で上下左右に台形波を配置したパターンに従ってレーザー光ｌを走査することで模様が描かれた鏡面パネル２を作成した。図９（ａ）は、当該鏡面パネル２の前面に人物を立たせ、人物後方から鏡面パネル２の鏡面１０に向かって撮影したものである。描画したパターンの形状にモザイクをかけたような反射像が得られる。
【００５１】
（実施の形態の効果）
【００５２】
上記した実施の形態によれば、金属板１の裏面１１からレーザー光ｌを照射することで表面１０に所望のパターンで凸部１００を設けるようにしたため、鏡面１０に視認可能な歪みを発生させることができるとともに、鏡面１０である表面１０には直接レーザー光ｌを照射しないため、表面１０に歪みを発生させた後に再研磨工程を要しないで鏡面１０を加工することができる。また、当該加工を施した鏡面パネル２を製作することができる。なお、照射条件は、実施例に示したように金属板１の材質及び厚みに応じて適宜決定可能である。
【００５３】
また、凸部１００をレーザー光ｌの照射により形成するようにしたため、金属板１の形状及びサイズは限定されることがなく、任意のものを選択可能である。また、プレス等により凸部を形成する方法のように型を保存する必要がなく、凸部１００のパターンはデータによって保存可能であって、復元性が高い。また、データをコピーすることで複製が容易で、量産も可能である。
【００５４】
また、凸部１００のパターンは上記図５（ｂ）〜図１０（ｂ）に示したように自由に決定でき、凸部１００パターンの線と線の間隔が凸部１００の幅と同程度のオーダーまで入り組んだ複雑なパターンも描画可能である。また、繰り返しのパターンに限らず、繰り返しのないフリーパターンで凸部１００を形成してもよいし、フリーパターンと繰り返しパターンを組み合わせたり、重ね合わせたりしてパターンを構成してもよい。
【００５５】
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において種々に変形実施が可能である。例えば、金属板１の表面１０は、予め鏡面加工されていなくともよく、凸部１００を形成した後に鏡面加工してもよい。また、表面１０を鏡面加工しない金属板１としてもよいし、鏡面ではなく反射率を抑えた加工を施してもよいのはもちろんである。
【符号の説明】
【００５６】
１          ：金属板
２          ：鏡面パネル
１０        ：表面（鏡面）
１１        ：裏面
１２        ：端部
１３        ：切欠部
１００      ：凸部
１１０      ：凹部
１２０      ：境界線
【図１Ａ】
2020124723.tif 000003
【図１Ｂ】
2020124723.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2020124723.tif 000009
【図７】
2020124723.tif 000010
【図８】
2020124723.tif 000011
【図９】
2020124723.tif 000012
【図１０】
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