(57)【要約】【課題】所望の着色濃度の変化を有するグラデーション着色部を容易に、しかも確実に形成可能な陽極酸化皮膜３２の着色方法と着色部材を提供することを課題とする。【解決手段】基材に、少なくとも表面に多数の微細な孔を有する構造を備えた陽極酸化皮膜３２を形成する陽極酸化工程と、染料を含有する染色液に陽極酸化皮膜３２を接触させることで陽極酸化皮膜３２を染色する染色工程と、染色工程後に多数の微細な孔を封じる封孔工程とを有する陽極酸化皮膜３２の着色方法であり、染色工程における陽極酸化皮膜３２を染色液に接触させる接触時間を、陽極酸化皮膜３２の位置に応じて異なるようにした。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材に、少なくとも表面に多数の微細な孔を有する構造を備えた陽極酸化皮膜を形成する陽極酸化工程と、染料を含有する染色液に前記陽極酸化皮膜を接触させることで該陽極酸化皮膜を染色する染色工程と、該染色工程後に前記多数の微細な孔を封じる封孔工程とを有する陽極酸化皮膜の着色方法において、
前記染色工程における前記陽極酸化皮膜を前記染色液に接触させる接触時間を、前記陽極酸化皮膜の位置に応じて異なるようにしたことを特徴とする陽極酸化皮膜の着色方法。
【請求項２】
前記染色工程は、前記陽極酸化皮膜を浸漬することで行い、
前記陽極酸化皮膜の着色すべき領域全体を前記染色液へ浸漬した後に該染色液から徐々に引き上げることで前記陽極酸化皮膜の位置に応じて前記接触時間を異なるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の陽極酸化皮膜の着色方法。
【請求項３】
前記染色液から徐々に引き上げる速度を調整することで、前記陽極酸化皮膜の位置に応じて前記接触時間を調整して、所望の着色濃度の変化を有するグラデーション着色部を形成することを特徴とする請求項２に記載の陽極酸化皮膜の着色方法。
【請求項４】
前記引き上げ速度は、０．１ｍｍ／分以上１００ｍｍ／分以下であることを特徴とする請求項３に記載の陽極酸化皮膜の着色方法。
【請求項５】
前記染色工程は、前記陽極酸化皮膜を浸漬することで行い、
前記陽極酸化皮膜の着色すべき領域を前記染色液に徐々に引き下げて浸漬させることで前記陽極酸化皮膜の位置に応じて前記接触時間を異なるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の陽極酸化皮膜の着色方法。
【請求項６】
前記染色液に徐々に引き下げて浸漬させる速度を調整することで、前記陽極酸化皮膜の位置に応じて前記接触時間を調整して、所望の着色濃度の変化を有するグラデーション着色部を形成することを特徴とする請求項５に記載の陽極酸化皮膜の着色方法。
【請求項７】
前記引き下げ速度は、０．１ｍｍ／分以上１００ｍｍ／分以下であることを特徴とする請求項６に記載の陽極酸化皮膜の着色方法。
【請求項８】
前記染色工程は、第１染料を含有する第１染色液に前記陽極酸化皮膜を接触させる第１染色工程と、第２染料を含有する第２染色液に前記第１染色工程により染色した前記酸化被膜を接触させる第２染色工程からなり、
前記第１染色工程において、前記第１染色液に前記陽極酸化皮膜を接触させる接触時間を前記陽極酸化皮膜の位置に応じて異なるようにした後に、前記第２染色工程において、前記第２染色液に前記陽極酸化皮膜を接触させる接触時間を前記陽極酸化皮膜の位置に応じて異なるようにしたことを特徴とする請求項１乃至７の何れか一つに記載の陽極酸化皮膜の着色方法。
【請求項９】
前記第１染色工程において、前記第１染色液に前記陽極酸化皮膜の所定位置を所定時間接触させ、
前記第２工程において、前記第２染色液に前記陽極酸化皮膜を接触させる接触時間を前記陽極酸化皮膜の位置に応じて異なるようにしたことを特徴とする請求項８に記載の陽極酸化皮膜の着色方法。
【請求項１０】
基材と、該基材の表面に形成されて、少なくとも表面に多数の微細な孔を有する陽極酸化皮膜とを備え、前記多数の微細な孔に染料が入り込んた状態で封じらることで着色された着色部材において、
前記多数の孔に入り込んだ前記染料の前記陽極酸化皮膜表面からの到達深度が前記陽極酸化皮膜の位置に応じて変化することで、前記陽極酸化皮膜に着色濃度の変化を有するグラデーション着色部が形成されていることを特徴とする着色部材。
【請求項１１】
前記陽極酸化皮膜は、アルミニウムの陽極酸化皮膜であることを特徴とする請求項１０に記載の着色部材。
【請求項１２】
前記陽極酸化皮膜が、２色以上に着色されていることを特徴とする請求項１０又は１１に記載の着色部材。
【請求項１３】
携帯機器の外装部材であることを特徴とする請求項１０乃至１２の何れか一つに記載の着色部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、陽極酸化皮膜を着色する方法と、基材表面の陽極酸化皮膜が着色されている着色部材とに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、アルミニウムなどの金属表面に二色以上の色や模様を表現し、その境界をぼかす加飾方法が多数存在する。
【０００３】
例えば、ベース色上にスプレー塗装あるいは印刷で色を重ねてぼかし（グラデーション）を表現する加飾方法が知られている。アルミニウムなどにスプレー塗装をすることにより色の度合いを連続階調に表現する手法では、細部にわたるインキ拡散が可能な専用のスプレー塗装具を用いるものがある。また、印刷によってぼかしを表現するため、印刷原版を介して印刷するものもある。スプレー塗装或いは印刷による加飾方法では、ベース色上にインキを重ねて硬化させるため、塗装面に凸凹を生じる。そのためぼかし部分で表面が荒れ、光沢が不均一になっていた。
【０００４】
また、インクジェット印刷によるグラデーション着色の方法として、下記特許文献１では、未封孔のアルマイト皮膜を有する筒状のワークを歩進的に回転させ、ワーク内面に温風ノズル、電気ヒーター等の加熱部を挿入して均一に加熱し、ワーク表面に染色インクの液滴を吐着して染色していた。ワークを複数回回転させて染料インクの液滴を複数回に分けて吐着して染色することで、濃淡模様、グラデーション模様等の継ぎ目の無い連続模様あるいは多色模様等を表現していた。
【０００５】
しかし、特許文献１では、インクジェット印刷によりグラデーション状に印刷するため、塗装面に凸凹を生じて表面が荒れ、光沢が不均一となっていた。更に、印刷または塗装によるグラデーション状に着色することで、ワークの金属調をなくしてしまっていた。従って、インクジェット印刷によりグラデーション状に着色する方法は、金属調を好む外装には不向きな方法であった。
【０００６】
また、電解着色によりアルマイト皮膜をグラデーション状に着色する方法として、下記特許文献２が知られている。アルマイト皮膜の多数の微細な孔を改質して孔中に金属塩を析出させる着色方法であり、第１操作でアルマイト皮膜を形成し、第２操作でアルマイト皮膜の微細な孔を改質し、第３操作で電解着色によりアルマイト皮膜の微細な孔に金属塩を析出させて着色していた。
【０００７】
ここでは、第２操作において、処理液とアルミニウム系部材との接触時間を位置に応じて変化させることで、アルマイト皮膜の微細な孔の改質度を位置に応じて異ならせ、これにより金属塩を析出させる位置を変化させて連続的に色調を変化させていた。
【０００８】
特許文献２では、第２操作でワークを引き上げることでアルマイト皮膜の微細な孔を改質して、第３操作でグラデーション状に着色することを可能にしており、金属調は失われない。しかし、電解着色は、電解によりアルマイト皮膜の微細な孔に金属を析出するものであり、色調がブロンズ、ブラウン、ブラック、グレー、ブルーのような金属色に限られていた。有機染料、顔料等の着色剤のようにカラーバリエーションに富んだ着色はできなかった。
【０００９】
下記特許文献３では、アルマイト皮膜を形成し、染色工程でアルマイト皮膜の微細な多数の孔に染料を収容して染色し、脱色工程でアルマイト皮膜の一部を脱色剤溶液に浸漬したり、脱色剤溶液を付着させることで脱色していた。脱色工程で脱色剤溶液に浸漬する場合は、脱色剤溶液とワークとを相対的に上下動させたり、脱色剤溶液の液面を波立たせることで脱色程度を調整していた。脱色工程で脱色剤溶液を付着させる場合は、脱色剤溶液を吹付けて脱色程度を調整していた。そして、脱色程度を調整することで、染色度合いを連続階調にしたグラデーション部を形成していた。
【００１０】
即ち、特許文献３では、アルマイ卜皮膜を一旦染色した後、脱色剤で色を落としていくことでグラデーション状に着色していた。この方法は、特許文献１、２とは違い、金属調を失うことなく、且つ、カラーバリエーションに富んだ着色が可能な方法であった。
【００１１】
しかしながら、脱色工程では、ワークの脱色部を脱色液に浸漬して引き上げる上下動作を繰り返すことで脱色を行うため、上下動した際に液面を揺らさないことが要求されることが記載されているが（段落番号００３２等）、上下動を繰り返しながらも液面を揺らさないようにする手段の記載はない。また、波面が揺れても安定して上下する波であれば安定したぼかしを生成できることが記載されているが（段落番号００３７等）、安定した波面が得られる条件の記載はない。
【００１２】
さらに、増粘剤、ゲル化剤を添加することによって、ワークぼかし部に増粘剤を付着させて脱色剤を付着させることで脱色を安定させることが記載されているが（段落番号００３９等）、逆に脱色ムラを生じ易いという問題があった。
【００１３】
なぜならば、増粘剤の付着程度が位置により変わることが明らかであり、それにより、脱色割合が位置により変わるからである。また、増粘剤により脱色剤の飛散を防止できるとされているが、完全には防止できないため、脱色したくない位置でも多少の脱色が生じてしまう。しかも、増粘剤をワーク表面に付着することにより、脱着した染料が脱色槽に拡散することなく、増粘剤による膜に滞留し易い。そのため、脱着した染料がワーク表面に再付着する割合が高くなり、位置による色むらを生じることになる。
【００１４】
一般的に脱色剤により脱色された染料は、再度、表面に吸着されるため、脱色と染着とは同時に起きている。そのため、脱色槽が染料で汚れてくると、脱色割合が落ちる。安定した脱色割合を保つためには、常に脱色槽を新鮮にしておく必要がある。また、後工程で増粘剤の膜を取り除く工程も必要となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】特開２００７−２７６８５３号公報
【特許文献２】特開２００３−２７７９９０号公報
【特許文献３】特開２００７‐３９７５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
この発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、所望の着色濃度の変化を有するグラデーション着色部を容易に、しかも確実に形成可能な陽極酸化皮膜の着色方法を提供することを課題とし、また、そのようなグラデーション着色部を備えた着色部材を提供することを他の課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記課題を解決するこの発明の陽極酸化皮膜の着色方法は、基材に、少なくとも表面に多数の微細な孔を有する構造を備えた陽極酸化皮膜を形成する陽極酸化工程と、染料を含有する染色液に前記陽極酸化皮膜を接触させることで該陽極酸化皮膜を染色する染色工程と、該染色工程後に前記多数の微細な孔を封じる封孔工程とを有する陽極酸化皮膜の着色方法において、前記染色工程における前記陽極酸化皮膜を前記染色液に接触させる接触時間を、前記陽極酸化皮膜の位置に応じて異なるようにしたことを特徴とする。
【００１８】
また、上記他の課題を解決するこの発明の着色部材は、基材と、該基材の表面に形成されて、少なくとも表面に多数の微細な孔を有する陽極酸化皮膜とを備え、前記多数の微細な孔に染料が入り込んた状態で封じらることで着色された着色部材において、前記多数の孔に入り込んだ前記染料の前記陽極酸化皮膜表面からの到達深度が前記陽極酸化皮膜の位置に応じて変化することで、前記陽極酸化皮膜に着色濃度の変化を有するグラデーション着色部が形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
この発明の陽極酸化皮膜の着色方法によれば、陽極酸化皮膜を染色液に接触させる接触時間を、陽極酸化皮膜の位置に応じて異なるようにして染色工程を行うので、陽極酸化皮膜の着色濃度を位置に応じて変化させて染色することが可能であり、接触時間を種々調整することで、種々の着色模様を容易且つ確実に形成することができる。
【００２０】
しかも、僅かな接触時間にすることで極めて淡い色に着色することが可能であると共に、十分な接触時間にすることで染色液の濃度に応じた十分に濃い色に着色することが可能であり、広い範囲で着色濃度を変化させることができる。
【００２１】
また、この発明の着色部材によれば、陽極酸化皮膜の多数の微細な孔に表面側から染料が入り込み、その表面からの到達深度を陽極酸化皮膜の位置に応じて変化させることでグラデーション着色部が設けられているので、染料の表面からの到達深度を調整することで、所望の着色濃度の変化を有するグラデーション着色部を実現できる。しかも、僅かな到達深度にすることで極めて淡い色に着色できると共に、十分な到達深度とすることで染色液の濃度に応じた十分に濃い色に着色することができ、広い範囲で着色濃度を変化させることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】この発明の実施の形態１及び２の着色部材の作製工程を示すフローチャートである。
【図２】この発明の実施の形態の染色装置を示す概略断面図である。
【図３】陽極酸化皮膜を染色液に接触させる染色時間に対する着色濃度の変化を示すグラフである。
【図４】この発明の実施の形態１及び２の陽極酸化皮膜の着色方法の概略を示す図であり、（ａ）は染色処理前を示し、（ｂ）は染色処理後を示し、（ｃ）は封孔処理後を示す。
【図５】この発明の実施の形態１で作製した着色部材の位置に対する着色濃度の変化を示すグラフである。
【図６】この発明の実施の形態３の着色部材の作製工程を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、この発明の実施の形態について具体例と共に説明する。
（発明の実施の形態１）
【００２４】
実施の形態１に係る陽極酸化皮膜の着色方法では、カメラ、パソコン、携帯電話のような携帯機器の外装部材等、各種の部材の表面に、ぼかしのような模様、即ち、着色濃度が表面の位置に応じて徐々に変化するグラデーション着色部を形成し、着色部材を作製する。
【００２５】
ここでは、図１に示すように、素材を準備し（Ｓ１１）、素材に機械的前処理を施し（Ｓ１２）、化学的前処理を施す（Ｓ１３）ことで、着色対象となる基材を準備する準備工程を行う。その後、基材の少なくとも表面に、多数の微細な孔を有する構造を備えた陽極酸化皮膜を形成する陽極酸化処理工程を行い（Ｓ１４）、次いで、陽極酸化皮膜を染色する染色処理工程を行い（Ｓ１５）、次いで、陽極酸化皮膜の多数の微細な孔を封じる封孔処理工程を行う（Ｓ１６）ことで、基材を着色する。
【００２６】
まず、ステップＳ１１で準備する素材は、表面に陽極酸化皮膜を形成可能な金属材料、例えば、陽極酸化することでアルマイト皮膜を形成可能なアルミニウム又はアルミニウム合金からなり、所望の着色部材としての形状に形成されているものである。
【００２７】
アルミニウム又はアルミニウム合金の種類は、板・形材・箔・管・棒・線，鍛造品などの展伸材と、鋳物・ダイカストなどの鋳物材の２種類に分類できる。−般的に純度の高い合金ほど緻密で透明な陽極酸化皮膜が得られ、耐食性、光輝性、装飾性を良好にでき、また、染色への適応性も良い。
【００２８】
この実施の形態では、プレス成型品の装飾に好適な展伸材の中でも耐食性、成形性、陽極処理性、光輝性、染色性が良い純アルミ系Ａ１０５０を使用し、所定形状にプレス成形し、アルカリ電解水洗浄装置ファインマシーン（カタオカ株式会社製）で、ｐＨ９−９．５のアルカリ水中で１２分間洗浄して用いた。
【００２９】
ステップＳ１２では、得られた素材に機械的前処理を施す。素材には、プレス、切断等の加工時の加工歪や製造、運搬時の傷、或いは圧延、押出し、鋳造時に生じる表面層の金属学的組織変質等が存在する。これらを着色により完全に隠蔽することは難しいため、機械的前処理を行う。
【００３０】
機械的前処理の方法としては、鏡面仕上げを行うバフ研磨、切削加工、バレル研磨などが挙げられる。目的の着色部材に筋模様を付す場合には、グラインダーバフ研磨、ベルトサンダー、スチールウール研磨などが挙げられる。表面を粗化する場合には、サンドプラスト、液体ホーニングなどが挙げられる。
【００３１】
この実施の形態では、液体ホーニングにより表面の粗化を行った。使用した装置はプラスチシグマシーンＬＶ−１２００（株式会社サンポー社製）で、使用したガラスビーズはガラスビーズＪ−１００（ポツターズ・バロティーニ社製）であった。
【００３２】
ステップＳ１３では、機械的前処理後の素材に化学的前処理を施す。化学的前処理としては、脱脂処理、光沢化処理が挙げられる。
【００３３】
素材の表面は、プレス、圧延などの加工時に付着した油脂類や汚れや雛型剤残りによる酸化皮膜などで覆われている。これらを取り除くために脱脂処理を行う。脱脂処理としては、硫酸、硝酸、有機酸による酸性法、弱アルカリ、強アルカリによるアルカリ法、電解法、有機溶剤法などが挙げられる。この実施の形態では、アルカリ法を使用した。使用した薬品は、ケイクリン６（日本表面化学株式会社製）で、濃度を５０ｇ／Ｌとし、温度５０℃で浸漬時間５分として行った。
【００３４】
光沢化処理としては、電気化学的に溶解と酸化とを行うことで光揮面を得る電解研磨、化学的な溶解を促進及び抑制することにより平滑面を得る化学研磨などが挙げられる。本実施の形態では、化学研磨を行った。使用した薬品は、アルグロスＳＲ（奥野製薬工業株式会社製）で、原液を使用し、浴温１００℃、処理時間４０秒とした。
【００３５】
陽極酸化処理工程Ｓ１４では、ステップＳ１１乃至ステップＳ１３で準備した着色対象の基材の表面に陽極酸化皮膜を形成する。陽極酸化皮膜の形成は、電解質溶液の浴中に基材を浸漬し、基材を陽極として負極との間に通電し、陽極酸化により基材表面に皮膜を形成することで行う。
【００３６】
電解質溶液としては、硫酸、シュウ酸、、クロム酸、ホウ酸、有機酸等の水溶液などを使用する。アルミニウムの場合、染色に適した皮膜を得るためには硫酸水溶液を用いて硫酸アルマイトを形成するのが好適である。
【００３７】
この実施の形態では、硫酸溶液中でアルミニウムを陽極にして水の電気分解を行い、陽極で発生した酸素がアルミニウムと反応して酸化アルミニウムを生成させて、硫酸アルマイトの皮膜を形成した。陽極酸化皮膜を１５から２５ｎｍに成長させると、表面に開口した無数の孔が発生し、１０ｎｍ程度の孔径の微細な孔が無数に点在する酸化アルミニウム皮膜が得られる。
【００３８】
硫酸アルマイトを形成する際の条件は、硫酸濃度を１８０ｇ／Ｌ、浴温度２０℃、電流密度２Ａ／ｄｍ２、電解時間４０分間とした。これにより約２４μｍの酸化アルミニウム皮膜を生成させた。
【００３９】
染色処理工程Ｓ１５では、基材表面の陽極酸化皮膜の染色処理を行う。染色処理は陽極酸化皮膜を染色液に浸漬して接触させることで行う。染色液としては、酸性、金属錯塩型酸性、酸性媒染などの染料を用いる。この実施の形態では、酸性染料を使用した。
【００４０】
染色処理は、例えば図２に示すような染色装置２０を用いて行う。染色装置２０は、間接温度調節槽２４により温度調整される染色槽２３と、基材２２を染色槽２３に浸漬可能に支持する支持装置２１とを備える。支持装置２１には、サーボモータ、ステッピングモータ、ＤＣモータ等の駆動機構が内蔵されており、駆動機構により上下動される軸２１ａの先端の支持具２１ｂに基材２２が支持され、染色槽２３に対して所望の速度で引き上げ及び引き下げ可能となっている。
【００４１】
染色処理では、図３に示すように、陽極酸化皮膜を染色液に接触させる染色時間に対して着色濃度を変化させることが可能である。図３では、Ｙ値が小さい程、着色濃度が高いことを示しており、染色時間を長くすることで着色濃度を高くすることが可能である。
【００４２】
そのため、基材２２の陽極酸化皮膜を染色液に接触させる接触時間を、陽極酸化皮膜の位置に応じて異なるようにすることで、陽極酸化皮膜の位置に応じて着色濃度を徐々に異ならせたグラデーション着色部を形成することが可能である。
【００４３】
図２に示す染色装置２０では、支持装置２１の駆動機構をプログラムにより制御することで、基材２２の位置と引き上げ及び引き下げ速度が設定可能となっている。プログラムは、目的の着色部材のグラデーション着色部における所望の着色濃度の変化に対応するように、基材２２の支持位置と引き上げ及び引き下げ速度を決定すればよい。
【００４４】
この実施の形態では、基材２２の陽極酸化皮膜の着色すべき領域全体を、一旦染色槽２３の染色液へ浸漬し、その後、染色液から徐々に引き上げることで陽極酸化皮膜の位置に応じて接触時間を異ならせるようにした。引き上げ速度は、例えば０．１ｍｍ／分以上１００ｍｍ／分以下の速度となるようにプログラムにより調整した。
【００４５】
具体的には、ＴＡＣピンクＺＫ−８００１（奥野製薬工業株式会社製）からなる染料を、濃度１ｇ／Ｌの水溶液とし、温度調整浴により５０℃の温度に保ちつつ、プログラムにより次のように３段階で引き上げ速度を変化させて、支持装置２１の動作を制御した。
（１）着色すべき領域全体を浸漬した時間：  ０．２５分
（２）第１段階引き上げ速度及び時間：６０ｍｍ／ｍｉｎで０．２５分
（３）第２段階引き上げ速度及び時間：１４ｍｍ／ｍｉｎで２分
（４）第３段階引き上げ速度及び時間：  ３ｍｍ／ｍｉｎで１４分
【００４６】
この染色処理を模式的に示すと、例えば図４（ａ）に示すように、準備された基材２２には表面に多数の微細な孔３３を有する陽極酸化皮膜３２が形成されている。図中では、理解容易の目的で、陽極酸化皮膜３２と基材２２の他の部位との間を直線で示しているが、明確な直線的な界面が存在しなくてもよい。
【００４７】
この基材２２を染色液に接触させると、多数の微細な孔に染料が入り込む。そして、染色液から徐々に引き上げることで陽極酸化皮膜の位置に応じて接触時間を異ならせると、図４（ｂ）に示すように、多数の孔に入り込んだ染料の陽極酸化皮膜３２の表面からの到達深度が、接触時間に対応して陽極酸化皮膜３２の位置に応じて変化した状態となる。
【００４８】
その後、この染色処理では、染色槽２４から引き上げられた基材２２の表面を水洗し、染色処理工程Ｓ１４を終了する。
【００４９】
封孔処理工程Ｓ１６では、図４（ｃ）に示すように、多数の微細な孔３３を表面側で閉じる水和処理と称される処理を行う。水和処理としては、水蒸気法、沸騰水法、酢酸ニッケル法、クロム酸法などが挙げられる。陽極酸化皮膜３２が結晶水を含んだ水和物３５の構造に変化することにより体積膨張し、水和物３５により微細な孔３３が塞がれる。この実施の形態では、沸騰水法を用いた。使用した薬品はトップシールＥ−１１０（奥野製薬工業株式会社製）、濃度３ｍｌ／Ｌ、浴温度９５℃、処理時間１５分間とした。
【００５０】
封孔処理後、基材２２を取り出し、湯洗、乾燥を行うことで、着色部材の作製を完了した。この実施の形態により得られた着色部材は、図５に示すような着色濃度の変化を有するグラデーション着色部を有するものになった。このグラデーション着色部は、多数の孔に入り込んだ染料の陽極酸化皮膜表面からの到達深度が、陽極酸化皮膜の位置に応じて変化する構造を有していた。
【００５１】
以上のような陽極酸化皮膜３２の着色方法によりば、陽極酸化皮膜３２を染色液に接触させる接触時間を、陽極酸化皮膜３２の位置に応じて異なるようにして染色処理工程Ｓ１５を行うので、陽極酸化皮膜３２の着色濃度を位置に応じて変化させて染色することが可能であり、接触時間を種々調整することで、種々の着色模様を容易且つ確実に形成することができる。
【００５２】
しかも、僅かな接触時間にすることで極めて淡い色に着色することが可能であると共に、十分な接触時間にすることで染色液の濃度に応じた十分に濃い色に着色することが可能であり、広い範囲で着色濃度を変化させることができる。
【００５３】
例えば、背景技術のように、一度着色した後、脱色させる方法と比較すると、工程数を少なくできる上、接触時間や染色液の染料濃度に基づいて再現性よく着色できる。即ち、一度着色した後で脱色させると、脱色時に多数の微細な孔から染料を溶出させることが容易でなく、また、溶出させるために接触させる水等の媒質が溶出された染料により着色されるため、十分に溶出させて淡い色に着色することが困難である。ところが、この実施の形態では、接触時間を短くすれば、確実に淡い色に着色することが可能である。
【００５４】
また、このような着色方法では、陽極酸化皮膜３２の着色すべき領域全体を染色液へ浸漬し、染色液から被処理物を徐々に引き上げることで陽極酸化皮膜３２の位置に応じて接触時間を異ならせるので、陽極酸化皮膜３２の位置に応じて着色濃度を変化させることが容易である上、着色すべき領域全体を染色液に浸漬させた後に引き上げながら接触時間を異ならせるため、液はねや液だれなどによる着色ムラを生じ難く、優れたグラデーション着色部を形成することが可能である。
【００５５】
そして、このようにして得られる着色部材では、陽極酸化皮膜３２の多数の微細な孔３３に表面側から染料が入り込み、その表面からの到達深度を陽極酸化皮膜３２の位置に応じて変化させることでグラデーション着色部が設けられているので、染料の表面からの到達深度を調整することで、所望の着色濃度の変化を有するグラデーション着色部を実現できる。しかも、僅かな到達深度にすることで極めて淡い色に着色できると共に、十分な到達深度とすることで染色液の濃度に応じた十分に濃い色に着色することができ、広い範囲で着色濃度を変化させることが可能である。
（発明の実施の形態２）
【００５６】
上記実施の形態１では、染色処理工程Ｓ１５において、基材２２の全体を、一旦、染色槽２３の染色液に浸漬した後、基材２２の引き上げ速度を調整することで、陽極酸化皮膜３２の位置に応じて染色液との接触時間を異ならせたが、この実施の形態２では、基材２２を引き下げて染色槽２２の染色液に浸漬させるまでの間、引き下げ速度を調整することで基材２２を徐々に染色液に接触させることで、陽極酸化皮膜３２の位置に応じて染色液との接触時間を異ならせる。このときに用いる染色装置２０や支持装置２１、染色条件は実施の形態１と同様であり、染色処理時の引き下げ速度を実施の形態１の引き上げ速度と同様に設定することができる。
【００５７】
このようにしても発明の実施の形態１と同様の作用効果を得ることが可能である。
（発明の実施の形態３）
【００５８】
図６は、この実施の形態３の陽極酸化皮膜の着色方法を示すフローチャートである。
【００５９】
この実施の形態３では、染色処理工程が、第１染料を含有する第１染色液に陽極酸化被膜３２を接触させる第１染色処理工程Ｓ１５ａと、第２染料を含有する第２染色液に、第１染色処理工程Ｓ１５ａにより染色した酸化被膜３２を接触させる第２染色工程Ｓ１５ｂとからなる他は、実施の形態１と同様である。
【００６０】
第１染色工程Ｓ１５ａでは、実施の形態１の染色処理工程Ｓ１５と同様に、所望の着色濃度の変化に対応したプログラムにより、支持装置２１の引き上げ速度を調整することで、第１染色液に陽極酸化被膜３２を接触させる接触時間を陽極酸化被膜３２の位置に応じて異ならせる。
【００６１】
この実施の形態３では、第１染色液としてＴＡＣＢＬＵＥ−ＳＬＨ（奥野工業株式会社製）、濃度１ｇ／Ｌを用い、染色槽２３の浴温度を５０℃とし、引き上げ速度のプログラムを次のように設定した。
（１）着色すべき領域全体を浸漬した時間：  ０．５分
（２）第１段階引き上げ速度及び時間：１０ｍｍ／ｍｉｎで０．２５分
（３）第２段階引き上げ速度及び時間：  ７ｍｍ／ｍｉｎで１分
（４）第３段階引き上げ速度及び時間：  ５ｍｍ／ｍｉｎで１分
（５）第４段階引き上げ速度及び時間：  ３ｍｍ／ｍｉｎで６分
【００６２】
第１染色処理工程Ｓ１５ａの後、一旦、染色槽２３から引き上げ、水洗を行った。
【００６３】
次に、第２染色処理工程Ｓ１５ｂでは、第１染色処理処理工程Ｓ１５ａで用いた染色液と同一又は異なる染色液を用いて、染色処理を行う。このとき、支持装置２１により支持される基材２２の向きを第１染色処理工程と同じにしてもよく、異ならせてもよい。この第２染色処理工程Ｓ１５ｂでも、所望の着色濃度の変化に対応したプログラムにより、支持装置２１の引き上げ速度を調整することで、第２染色液に陽極酸化被膜３２を接触させる接触時間を陽極酸化被膜３２の位置に応じて異ならせる。
【００６４】
この実施の形態３では、基材２２を第１染色処理工程とは上下１８０度反転させて支持装置２１に支持させた。第２染色液として、ＴＡＣＹＥＬＬＯＷ−ＳＬＨ（奥野工業株式会社製）、濃度１ｇ／Ｌを用い、染色槽２３の浴温度を５０℃とし、引き上げ速度のプログラムを次のように設定して、染色処理を行った。
（１）着色すべき領域全体を浸漬した時間：  ０分
（２）第１段階引き上げ速度及び時間：６０ｍｍ／ｍｉｎで０．２５分
（３）第２段階引き上げ速度及び時間：  ７ｍｍ／ｍｉｎで２分
（４）第３段階引き上げ速度及び時間：  ３ｍｍ／ｍｉｎで７分
【００６５】
第２染色処理工程Ｓ１５ｂの終了後、水洗し、封孔処理工程Ｓ１６を行うことで、グラデーション着色部が同じ領域に形成された着色部材を得ることができる。
【００６６】
以上のようにして陽極酸化皮膜３２着色すれば、第１染色処理工程Ｓ１５ａと第２染色処理工程Ｓ１５ｂとでそれぞれ着色濃度を陽極酸化皮膜３２の位置に応じて変化させるので、着色濃度を多様に変化させ易く、デザインの多用化を図り易い。
【００６７】
このとき第１染料と第２染料とが同じであれば、同じ色彩で複数の着色濃度の変化を実現でき、第１の軸方向に着色濃度を変化させると共に、第１の軸方向とは異なる第２の軸方向に着色濃度を変化さることで、複数方向に着色濃度が変化した二次元的なグラデーション等のデザインを実現可能である。また、第１染料と第２染料とが異なれば、異なる色彩による着色濃度の変化を実現することが可能である。
【００６８】
なお、第１染色処理工程において、支持装置２１を引き上げることなく、第１染色液に陽極酸化皮膜３２の所定位置を所定時間接触させ、その後、上記と同様の第２染色処理工程Ｓ１５ｂを行うことも可能である。その場合には、所定濃度の部位と着色濃度が変化する部位とを有する着色模様を形成することができ、デザインの多用化を図ることが可能である。
【符号の説明】
【００６９】
２０  染色装置
２１  支持装置
２２  基材
２３  染色槽
２４  間接温度調節槽
３２  陽極酸化皮膜
３３  微細な孔
３４  染料
３５  水和物
【図１】
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【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】
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