(57)【要約】      （修正有）【課題】可視光の干渉効果による色を有する多孔性金属酸化層を備える部品を提供する。【解決手段】干渉着色処理を受ける部品２００の断面において、金属基板２０４の一部分が多孔性金属酸化層２０２に変換されている。陽極酸化処理或いは熱処理を使用して多孔性金属酸化層２０２が形成される。多孔性金属酸化層２０２は、陽極酸化処理中に内部に形成される細孔２０６を有する。基板２０４は、アルミニウム、チタン、亜鉛、マグネシウム、ニオブ、ジルコニウム、ハフニウム、タンタル、及びそれらの合金のうちの１つ又は複数を含む任意の適切な陽極酸化可能な材料で作ることができる。【選択図】図２Ｂ
0003211272.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
金属基板に着色コーティングを形成する方法であって、
前記金属基板の一部分を多孔性金属酸化層に変換することであって、前記多孔性金属酸化層が、対応する複数の細孔終端を伴う複数の細孔を有する多孔性部分と、前記複数の細孔終端、及び前記金属基板の非変換部分と非多孔性バリア層との境界面により規定される厚さを有する非多孔性バリア層部分とを含み、前記非多孔性バリア層部分は、
前記多孔性金属酸化層に入射する可視光線の第１の部分を前記複数の細孔終端の少なくとも一部分で反射させ、
前記多孔性金属酸化層に入射する可視光線の第２の部分を前記非多孔性バリア層を透過させ、前記境界面で反射させるのに十分なほど厚く、
光線の前記第１及び第２の部分が組み合わさり、前記着色コーティングがもたらされる、ことを含む方法。
【請求項２】
前記多孔性部分の透過性によって、前記複数の細孔終端及び前記境界面で反射する可視光の量が決まる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記金属基板は、アルミニウム、アルミニウム合金、チタン、又はチタン合金で構成される、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記金属基板の前記部分を変換することは、
前記金属基板を硫酸、リン酸及びシュウ酸のうちの１つ又は複数を含む電解浴を使用する陽極酸化処理に晒すことを含む、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記金属基板の前記部分を前記多孔性金属酸化層に変換する前に、前記金属基板を前記金属基板の表面に仕上げ外観を形成する１つ又は複数の表面仕上げ処理に晒すことであって、前記仕上げ外観が前記境界面に維持される、ことを更に含む、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記金属基板の前記部分を前記多孔性金属酸化層に変換する前に、前記金属基板を前記金属基板の表面に仕上げ外観を形成する１つ又は複数の表面仕上げ処理に晒すことであって、前記仕上げ外観が前記境界面に維持される、ことを更に含む、請求項４に記載の方法。
【請求項７】
金属基板に着色コーティングを形成する方法であって、
前記金属基板の一部分を多孔性金属酸化層に変換することであって、前記多孔性金属酸化層が、対応する複数の細孔終端を伴う複数の細孔を有する多孔性部分と、前記複数の細孔終端、及び前記金属基板の非変換部分と非多孔性バリア層との境界面により規定される厚さを有する非多孔性バリア層部分とを含む、ことと、
前記非多孔性バリア層部分の前記厚さを最終厚さまで増加させることであって、前記最終厚さが、
前記多孔性金属酸化層に入射する可視光線の第１の部分を前記複数の細孔終端の少なくとも一部分で反射させ、
前記多孔性金属酸化層に入射する可視光線の第２の部分を前記非多孔性バリア層を透過させ、前記境界面で反射させるのに十分であり、
光線の前記第１及び第２の部分が組み合わさり、前記着色コーティングがもたらされる、ことと、を含む方法。
【請求項８】
前記金属基板の前記部分を前記多孔性金属酸化層に変換する前に、前記金属基板を前記金属基板の表面に仕上げ外観を形成する１つ又は複数の表面仕上げ処理に晒すことであって、前記仕上げ外観が前記境界面に維持される、ことを更に含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記多孔性部分の透過性によって、前記複数の細孔終端及び前記境界面で反射する可視光の量が決まる、請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
前記金属基板は、アルミニウム、アルミニウム合金、チタン、又はチタン合金で構成される、請求項７に記載の方法。
【請求項１１】
前記金属基板の前記部分を変換することは、
前記金属基板を硫酸、リン酸及びシュウ酸のうちの１つ又は複数を含む電解浴を使用する陽極酸化処理に晒すことを含む、請求項７から１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
金属基板に着色コーティングを形成する方法であって、
前記金属基板の一部分を多孔性金属酸化層に変換することであって、前記多孔性金属酸化層が、対応する複数の細孔終端を伴う複数の細孔を有する多孔性部分と、前記複数の細孔終端、及び前記金属基板の非変換部分と非多孔性バリア層との境界面により規定される厚さを有する非多孔性バリア層部分とを含む、ことと、
前記金属基板を非溶解性電解浴の使用を含む非溶解性陽極酸化処理に晒すことによって、前記非多孔性バリア層部分の前記厚さを増加させることであって、前記非多孔性バリア層の前記厚さは、最終厚さまで増加され、前記最終厚さが、
前記多孔性金属酸化層に入射する可視光線の第１の部分を前記複数の細孔終端の少なくとも一部分で反射させ、
前記多孔性金属酸化層に入射する可視光線の第２の部分を前記非多孔性バリア層を透過させ、前記境界面で反射させるのに十分であり、
光線の前記第１及び第２の部分が組み合わさり、前記着色コーティングがもたらされる、ことと、を含む方法。
【請求項１３】
前記多孔性部分の透過性によって、前記複数の細孔終端及び前記境界面で反射する可視光の量が決まる、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記非溶解性電解浴は、ホウ酸ナトリウム、五ホウ酸アンモニウム、中性のホウ酸、希ホウ酸、酒石酸二アンモニウム、硫酸ナトリウム及びエチレングリコールのうちの１つ又は複数を含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
前記金属基板は、アルミニウム、アルミニウム合金、チタン、又はチタン合金で構成される、請求項１２に記載の方法。
【請求項１６】
前記金属基板の前記部分を変換することは、
前記金属基板を硫酸、リン酸及びシュウ酸のうちの１つ又は複数を含む電解浴を使用する陽極酸化処理に晒すことを含む、請求項１２から１５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１７】
前記金属基板の部分を多孔性金属酸化層に変換する前に、前記金属基板を前記基板に仕上げ面を形成する１つ又は複数の表面仕上げ処理に晒すことであって、前記仕上げ面は、前記多孔性金属酸化層を通して視認可能である、ことを更に含む、請求項１２から１５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１８】
前記金属基板の前記部分を前記多孔性金属酸化層に変換する前に、前記金属基板を前記金属基板の表面に仕上げ外観を形成する１つ又は複数の表面仕上げ処理に晒すことであって、前記仕上げ外観が前記境界面に維持される、ことを更に含む、請求項１２から１５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１９】
前記金属基板の前記部分を前記多孔性金属酸化層に変換する前に、前記金属基板を前記金属基板の表面に仕上げ外観を形成する１つ又は複数の表面仕上げ処理に晒すことであって、前記仕上げ外観が境界面に維持される、ことを更に含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
金属表面に配された多孔性金属酸化層を備える部品であって、前記多孔性金属酸化層が、
対応する複数の細孔終端を伴う複数の細孔を有する多孔性部分と、
前記複数の細孔終端、及び前記金属基板の非変換部分と非多孔性バリア層との境界面により規定される厚さを有する非多孔性バリア層部分であって、前記厚さは、前記多孔性金属酸化層に入射する可視光線の第１の部分を前記複数の細孔終端の少なくとも一部分で反射させ、前記多孔性金属酸化層に入射する可視光線の第２の部分を前記非多孔性バリア層を透過させ、前記境界面で反射させるのに十分であり、光線の前記第１及び第２の部分が組み合わさり、着色コーティングがもたらされる、非多孔性バリア層部分と、
を備える部品。
【請求項２１】
前記多孔性部分の透過性によって、前記複数の細孔終端及び前記境界面で反射する可視光の量が決まる、請求項２０に記載の部品。
【請求項２２】
前記金属基板は、アルミニウム、アルミニウム合金、チタン、又はチタン合金で構成される、請求項２０に記載の部品。
【請求項２３】
前記金属基板は、第１の種類の金属合金で作られた前記部品の第１のセクションに相当し、前記多孔性金属酸化層は、第１の色を有するものとして特徴付けられ、前記部品は、
前記第１の種類の金属合金とは異なる第２の種類の金属合金で構成された第２のセクションを更に含み、前記第２のセクションが、前記第１の色に実質的に整合する第２の色を有するものとして特徴付けられる第２の多孔性金属酸化層を含む、請求項２０に記載の部品。
【請求項２４】
前記境界面は、前記多孔性金属酸化層を通して観察可能である艶出しされた外観を有する、請求項２０に記載の部品。
【請求項２５】
前記部品は、電子デバイス用又は電子デバイスのアクセサリ用の筐体である、請求項２０から２４のいずれか一項に記載の部品。
【請求項２６】
第１の種類の金属合金で構成され、第１の色を有するものとして特徴付けられる第１の多孔性金属酸化層を含む、第１のセクションと、
前記第１の種類の金属合金とは異なる第２の種類の金属合金で構成された第２のセクションと、を備え、前記第１のセクションが、金属表面に配された第２の多孔性金属酸化層を含み、前記多孔性金属酸化層が、
対応する複数の細孔終端を伴う複数の細孔を有する多孔性部分と、
前記複数の細孔終端及び前記金属表面により規定される厚さを有する非多孔性バリア層部分であって、前記厚さは、前記多孔性金属酸化層に入射する可視光線の第１の部分を前記複数の細孔終端の少なくとも一部分で反射させ、前記多孔性金属酸化層に入射する可視光線の第２の部分を前記非多孔性バリア層を透過させ、前記境界面で反射させるのに十分であり、
光線の前記第１及び第２の部分が組み合わさり、前記第１の色に実質的に整合する第２の色が第２の金属酸化層にもたらされる、非多孔性バリア層部分と、を備える部品。
【請求項２７】
前記第１の種類の金属合金は、銅リッチなアルミニウム合金であり、前記第２の種類の金属合金は、銅リーンなアルミニウム合金であり、前記非多孔性バリア層部分によって、前記第２の多孔性金属酸化層に黄色が加えられる、請求項２６に記載の部品。
【請求項２８】
前記第１の種類の金属合金は、銅リーンなアルミニウム合金であり、前記第２の種類の金属合金は、銅リッチなアルミニウム合金であり、前記非多孔性バリア層部分によって、前記第２の多孔性金属酸化層に青色が加えられる、請求項２６に記載の部品。
【請求項２９】
前記多孔性部分の透過性によって、前記複数の細孔終端及び前記境界面で反射する可視光の量が決まる、請求項２６に記載の部品。
【請求項３０】
前記金属基板は、アルミニウム、アルミニウム合金、チタン、又はチタン合金で構成される、請求項２６に記載の部品。
【請求項３１】
前記境界面は、前記多孔性金属酸化層を通して観察可能である艶出しされた外観を有する、請求項２６に記載の部品。
【請求項３２】
前記部品は、電子デバイス用又は電子デバイスのアクセサリ用の筐体である、請求項２６から３１のいずれか一項に記載の部品。
【請求項３３】
第１の種類の金属合金と第２の種類の金属合金とを色整合させる方法であって、
前記第１の種類の金属合金の陽極酸化面の目標色を計測することと、
前記第１の種類の金属合金とは異なる第２の種類の金属合金の陽極酸化面の対象色を計測することと、
前記目標色と前記対象色の間の色差を求めることと、
前記色差に基づいて、前記第２の種類の金属合金で構成された部品に金属酸化層を形成することであって、前記金属酸化層が、多孔性部分及び非多孔性バリア層部分を有し、前記非多孔性バリア層部分が、前記多孔性部分の複数の細孔終端、及び前記金属基板の非変換部分と前記非多孔性バリア層との境界面により規定される厚さを有し、前記非多孔性バリア層部分は、前記多孔性金属酸化層に入射する可視光線の第１の部分を前記複数の細孔終端の少なくとも一部分で反射させ、前記多孔性金属酸化層に入射する可視光線の第２の部分を前記非多孔性バリア層を透過させ、前記境界面で反射させるほど十分に厚く、光線の前記第１及び第２の部分が組み合わさり、前記目標色に実質的に整合する最終色が前記金属酸化層にもたらされる、ことと、を含む方法。
【請求項３４】
前記金属酸化層を形成する陽極酸化処理中に印加される電圧を求めることであって、前記電圧が前記最終色と関連付けられる、ことを更に含む、請求項３３に記載の方法。
【請求項３５】
前記電圧は、約５０ボルト〜約２００ボルトの範囲の値を有する、請求項３４に記載の方法。
【請求項３６】
前記第１及び第２の種類の金属合金は、相異なる種類のアルミニウム合金である、請求項３３に記載の方法。
【請求項３７】
前記第１及び第２の種類の金属合金は、相異なる種類のアルミニウム合金である、請求項３６に記載の方法。
【請求項３８】
前記部品は、消費者製品用の筐体の第１の部分であり、前記方法は、
第２の金属酸化層を前記筐体の第２の部分に形成することであって、前記第２が、前記第２の種類の金属合金で構成され、前記第２の金属酸化層は前記最終色を有する、ことと、
前記第１の部分を前記第２の部分に組み付けることにより前記筐体を形成することと、を更に含む、請求項３３から３７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３９】
第１の種類の金属合金と第２の種類の金属合金とを色整合させる方法であって、
前記第１の種類の金属合金の陽極酸化面の目標色を計測することと、
前記第１の種類の金属合金とは異なる第２の種類の金属合金の陽極酸化面の対象色を計測することと、
前記目標色と前記対象色の間の色差を求めることと、
前記色差に基づいて、前記第２の種類の金属合金で構成された部品に金属酸化層を形成することと、を含み、前記金属酸化層を形成することは、
金属基板の一部分を多孔性金属酸化層に変換することであって、前記多孔性金属酸化層が、対応する複数の細孔終端を伴う複数の細孔を有する多孔性部分と、前記複数の細孔終端、及び前記金属基板の非変換部分と非多孔性バリア層との境界面により規定される厚さを有する非多孔性バリア層部分と、を含み、前記非多孔性バリア層部分は、前記多孔性金属酸化層に入射する可視光線の第１の部分を前記複数の細孔終端の少なくとも一部分で反射させ、前記多孔性金属酸化層に入射する可視光線の第２の部分を前記非多孔性バリア層を透過させ、前記境界面で反射させるほど十分に厚く、光線の前記第１及び第２の部分が組み合わさり、前記目標色に実質的に整合する最終色が前記金属酸化層にもたらされる、ことを含む、方法。
【請求項４０】
前記金属酸化層を形成する陽極酸化処理中に印加される電圧を求めることであって、前記電圧が前記最終色と関連付けられる、ことを更に含む、請求項３９に記載の方法。
【請求項４１】
前記電圧は、約５０ボルト〜約２００ボルトの範囲の値を有する、請求項３９に記載の方法。
【請求項４２】
前記第１及び第２の種類の金属合金は、相異なる種類のアルミニウム合金である、請求項３９に記載の方法。
【請求項４３】
前記第１及び第２の種類の金属合金は、相異なる種類のアルミニウム合金である、請求項３９に記載の方法。
【請求項４４】
前記部品は、消費者製品用の筐体の第１の部分であり、前記方法は、
第２の金属酸化層を前記筐体の第２の部分に形成することであって、前記第２が、前記第２の種類の金属合金で構成され、前記第２の金属酸化層は前記最終色を有する、ことと、
前記第１の部分を前記第２の部分に組み付けることにより前記筐体を形成することと、を更に含む、請求項３９から４３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４５】
アルミニウム合金で構成されたアルミニウムセクションを備える部品であって、前記アルミニウムセクションが、前記アルミニウムセクションの非変換部分に形成された多孔性アルミニウム酸化層を含み、前記アルミニウム酸化層が、
対応する複数の細孔終端を伴う複数の細孔を有する多孔性部分と、
前記複数の細孔終端、及び前記アルミニウムセクションの非変換部分と非多孔性バリア層との境界面により規定される厚さを有する非多孔性バリア層部分であって、前記厚さは、前記多孔性アルミニウム酸化層に入射する可視光線の第１の部分を前記複数の細孔終端の少なくとも一部分で反射させ、前記多孔性金属酸化層に入射する可視光線の第２の部分を前記非多孔性バリア層を透過させ、前記境界面で反射させるほど十分に厚く、光線の前記第１及び第２の部分が組み合わさり、知覚される色が前記アルミニウムセクションにもたらされる、非多孔性バリア層部分と、
を備える部品。
【請求項４６】
前記非多孔性バリア層の厚さの量は、前記知覚される色と関連付けられる、請求項４５に記載の部品。
【請求項４７】
前記知覚される色は、前記多孔性アルミニウム酸化層が形成されていない前記アルミニウムセクションの色とは異なる、請求項４５に記載の部品。
【請求項４８】
前記アルミニウム合金は、６０００又は７０００系アルミニウム合金のうちの一方を含む、請求項４５から４７のいずれか一項に記載の部品。
【請求項４９】
金属部品の知覚される色を調節する方法であって、前記金属部品が、前記調節前に第１の色を有し、前記方法は、
前記金属部品の一部分を多孔性金属酸化層に変換することであって、前記多孔性金属酸化層が、対応する複数の細孔終端を伴う複数の細孔を有する多孔性部分と、前記複数の細孔終端、及び前記金属部品の非変換部分と非多孔性バリア層との境界面により規定される厚さを有する非多孔性バリア層部分と、を含む、ことと、
前記非多孔性バリア層部分の前記厚さを最終厚さまで増加させることであって、前記最終厚さが、
前記多孔性金属酸化層に入射する可視光線の第１の部分を前記複数の細孔終端の少なくとも一部分で反射させ、
前記多孔性金属酸化層に入射する可視光線の第２の部分を前記非多孔性バリア層に透過させ、前記境界面で反射させるのに十分であり、
光線の前記第１及び第２の部分が組み合わさり、前記第１の色とは異なる第２の色が前記金属部品をもたらされる、ことと、を含む方法。
【請求項５０】
前記多孔性部分の透過性によって、前記複数の細孔終端及び前記境界面で反射する可視光の量が決まる、請求項４９に記載の方法。
【請求項５１】
前記金属部品は、アルミニウム、アルミニウム合金、チタン、又はチタン合金で構成される、請求項４９に記載の方法。
【請求項５２】
前記非多孔性バリア層の前記厚さを増加させることは、
前記多孔性金属酸化層を非溶解性陽極酸化処理に晒すことを含み、前記非溶解性陽極酸化処理が、前記非多孔性バリア層の多孔性を実質的に高めずに前記非多孔性バリア層の前記厚さを増加させるように構成される、請求項４９に記載の方法。
【請求項５３】
所定の電圧が前記非溶解性陽極酸化処理中に使用され、前記所定の電圧が前記第２の色に対応する、請求項５２に記載の方法。
【請求項５４】
前記所定の電圧は、約５０ボルト〜約２００ボルトの範囲の値を有する、請求項５３に記載の方法。
【請求項５５】
前記非溶解性電解浴は、ホウ酸ナトリウム、五ホウ酸アンモニウム、中性のホウ酸、希ホウ酸、酒石酸二アンモニウム、硫酸ナトリウム及びエチレングリコールのうちの１つ又は複数を含む、請求項５２に記載の方法。
【請求項５６】
前記金属部品の前記部分を変換することは、
前記金属部品を硫酸、リン酸及びシュウ酸のうちの１つ又は複数を含む電解浴を使用する陽極酸化処理に晒すことを含む、請求項４９に記載の方法。
【請求項５７】
前記金属部品の前記部分を変換することは、
前記金属部品を硫酸、リン酸及びシュウ酸のうちの１つ又は複数を含む電解浴を使用する陽極酸化処理に晒すことと、
前記多孔性金属酸化層を非溶解性陽極酸化処理に晒すことであって、前記非溶解性陽極酸化処理が、前記非多孔性バリア層の多孔性を実質的に高めずに前記非多孔性バリア層の前記厚さを増加させるように構成される、ことと、を含む、請求項４９に記載の方法。
【請求項５８】
所定の電圧が前記非溶解性陽極酸化処理中に使用され、前記所定の電圧が前記第２の色に対応する、請求項５７に記載の方法。
【請求項５９】
前記部品は、電子デバイス用又は電子デバイスのアクセサリ用の筐体である、請求項４９に記載の方法。
【請求項６０】
前記金属部品の前記部分を前記多孔性金属酸化層に変換する前に、前記金属部品を前記金属部品の表面に仕上げ外観を形成する１つ又は複数の表面仕上げ処理に晒すことであって、前記仕上げ外観が前記境界面に維持される、ことを更に含む、請求項４９から５９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６１】
金属基板に色の外観を付与する方法であって、
前記金属基板の一部分を陽極層に変換することであって、前記陽極層が、前記陽極層の表面にある細孔開口、及び前記陽極層内に延び細孔終端で終わる細孔柱を備える細孔構造を有する陽極細孔を備える多孔性部分と、前記多孔性部分と前記金属基板の非変換部分との間に配された非多孔性バリア層と、を含み、前記多孔性部分により反射された光及び前記非多孔性バリア層により反射された光が組み合わさり、前記色の前記外観が前記金属基板に付与される、ことを含む方法。
【請求項６２】
前記多孔性部分により反射された前記光の少なくとも一部は、前記細孔終端で反射された光を含み、前記非多孔性バリア層により反射された前記光の少なくとも一部は、前記非多孔性バリア層と前記金属基板の前記非変換部分との間の境界面で反射された光を含む、請求項６１に記載の方法。
【請求項６３】
前記多孔性部分は、前記陽極層の前記表面に入射する光を通過させる前記陽極層の特性に対応する第１の透過性値を含み、前記非多孔性バリア層は、前記多孔性部分から受けた光を通過させる前記非多孔性バリア層の特性に対応する第２の透過性値を含む、請求項６１又は６２に記載の方法。
【請求項６４】
前記第１の透過性値は、細孔密度及び前記細孔構造に依存し、前記第２の透過性値は、前記非多孔性バリア層の厚さに依存する、請求項６３に記載の方法。
【請求項６５】
前記多孔性層により反射される前記光の量及び波長は、前記第１の透過性値及び前記細孔構造の反射特性に部分的に依存する、請求項６４に記載の方法。
【請求項６６】
前記非多孔性層により反射される前記光の量及び波長は、前記第２の透過性値及び前記境界面の反射特性に部分的に依存する、請求項６４又は６５に記載の方法。
【請求項６７】
前記金属基板は、純アルミニウム、アルミニウム合金、純チタン、又はチタン合金のうちの１つ又は複数を含む、請求項６１に記載の方法。
【請求項６８】
前記金属基板の前記部分を変換することは、
前記金属基板を硫酸、リン酸及びシュウ酸のうちの１つ又は複数を含む電解浴を使用する陽極酸化処理に晒すことを含む、請求項６１に記載の方法。
【請求項６９】
前記金属基板の前記部分を変換する前に、
前記金属基板の表面を１つ又は複数の表面仕上げ処理に晒すことによって前記金属基板の前記表面に仕上げ外観を形成することであって、前記仕上げ外観が前記境界面に維持される、ことを更に含む、請求項６２に記載の方法。
【請求項７０】
携帯型コンピューティングデバイスのハウジングが、前記金属基板を備える、請求項６１に記載の方法。
【請求項７１】
色の外観を基板に付与する方法であって、
前記基板の一部分を、第１の透過性値を有するものとして特徴付けられる第１の層に変換することであって、前記第１の透過性値が、前記第１の層に入射し、前記第１の層と前記第２の層との間の第１の境界面に達する光の割合に対応し、前記第２の層は第２の透過性値を有するものとして特徴付けられ、前記第２の透過性値が、前記第２の層に入り、前記第２の層と前記基板の非変換部分との間の第２の境界面に達する光の割合に対応し、前記第１の境界面から反射された光は、前記色の前記外観を前記基板に付与するような方法で、前記第２の境界面から反射した光と係り合う、ことを含む、方法。
【請求項７２】
前記基板は、陽極酸化処理を受けるのに適した金属基板である、請求項７１に記載の方法。
【請求項７３】
前記第１の層は、前記陽極酸化処理により形成された陽極層であり、前記陽極層が、前記第１の層の表面にある細孔開口と、細孔終端まで延び前記細孔終端で終わる細孔柱と、を備える細孔構造を備える陽極細孔を備える、請求項７２に記載の方法。
【請求項７４】
前記細孔柱の長さは、前記第１の層の厚さを概ね規定する、請求項７１から７３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７５】
前記細孔終端は、前記第１の境界面に相当する、請求項７４に記載の方法。
【請求項７６】
前記第２の層は、非多孔性バリア層である、請求項７１に記載の方法。
【請求項７７】
前記非多孔性バリア層と前記基板の前記非変換部分との接合部は、前記第２の境界面に相当する、請求項７１に記載の方法。
【請求項７８】
前記第１の境界面で反射される前記光は、前記細孔終端の反射特性に依存する、請求項７１に記載の方法。
【請求項７９】
前記第２の境界面で反射される前記光は、前記第２の境界面の反射特性及び前記非多孔性バリア層の厚さに依存する、請求項７１に記載の方法。
【請求項８０】
色の外観を有する金属基板を備える部品であって、前記金属基板が、
陽極細孔を備える多孔性部分を備える露出した陽極層であって、前記陽極細孔が、前記陽極層の表面にある細孔開口と、前記陽極層内に延び細孔終端で終わる細孔柱と、を備える細孔構造を有する、陽極層と、
前記多孔性部分と前記金属基板の非変換部分との間に配された非多孔性バリア層であって、前記多孔性部分により反射された光及び前記非多孔性バリア層により反射された光が組み合わさり、前記色の前記外観が前記金属基板に付与される、非多孔性バリア層と、を備える部品。
【請求項８１】
前記多孔性部分により反射された前記光の少なくとも一部は、前記細孔終端で反射された光を含み、前記非多孔性バリア層により反射された前記光の少なくとも一部は、前記非多孔性バリア層と前記金属基板の前記非変換部分との間の境界面で反射された光を含む、請求項８０に記載の部品。
【請求項８２】
前記多孔性部分は、前記陽極層の前記表面に入射する光を通過させる前記陽極層の特性に対応する第１の透過性値を有し、前記非多孔性バリア層は、前記多孔性部分から受けた光を通過させる前記非多孔性バリア層の特性に対応する第２の透過性値を有する、請求項８０又は８１に記載の方法。
【請求項８３】
前記第１の透過性値は、細孔密度及び前記細孔構造に依存し、前記第２の透過性値は、前記非多孔性バリア層の厚さに依存する、請求項８２に記載の部品。
【請求項８４】
前記多孔性層により反射される前記光の量及び波長は、前記第１の透過性値及び前記細孔構造の反射特性に部分的に依存する、請求項８３に記載の部品。
【請求項８５】
前記非多孔性層により反射される前記光の量及び波長は、前記第２の透過性値及び前記境界面の反射特性に部分的に依存する、請求項８３又は８４に記載の方法。
【請求項８６】
前記金属基板は、純アルミニウム、アルミニウム合金、純チタン、又はチタン合金のうちの１つ又は複数を含む、請求項８０に記載の部品。
【請求項８７】
前記露出した陽極層は、前記金属基板を硫酸、リン酸及びシュウ酸のうちの１つ又は複数を含む電解浴を使用する陽極酸化処理に晒すことにより形成される、請求項８０に記載の部品。
【請求項８８】
前記露出した陽極層が形成される前に、前記金属基板の表面を１つ又は複数の表面仕上げ処理に晒すことによって、前記金属基板の前記表面に仕上げ外観がもたらされ、前記仕上げ外観が前記境界面に維持される、請求項８１に記載の部品。
【請求項８９】
前記部品は、携帯型コンピューティングデバイスのハウジングの少なくとも一部分を備える、請求項８０に記載の部品。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この開示は、概して、金属酸化膜及び金属酸化膜を形成するための方法に関するものである。特に、着色金属酸化膜を作成するための方法について記述する。
【背景技術】
【０００２】
アルミニウム材料は、広範な異なる特性を有する多数の異なる合金として入手可能である。特に、異なるアルミニウム合金は、異なる密度、引張強度、ハーネス、腐食抵抗性及び異なる用途に適した他の物理特性を有することができる。例えば、２０００系アルミニウム合金は、一般に、良好な比強度及び良好な機械加工性を有し、したがって、リベット及びファスナ、又はアルミニウム製航空機の支持構造を形成するためにしばしば使用される。６０００系アルミニウム合金は、一般に、良好な腐食抵抗性を有し、多くの工業市販製品で使用される。
【０００３】
アルミニウム合金は、合金の種類に応じて、アルミニウム以外の多数の異なる元素を異なる量で含む。アルミニウム以外の典型的な元素としては、鉄、銅、マンガン、クロム、ケイ素及び他の元素が挙げられる。アルミニウム以外のこれらの元素は、アルミニウム合金の異なる物理特性に寄与する。アルミニウム以外の元素は、異なるアルミニウム合金の、色などの異なる見た目の品質にも寄与し得る。色が異なることによって、異なるアルミニウム合金部品の色を整合させたり、アルミニウム部品の、異なるアルミニウム合金部分を有する異なる部分の色を整合させたりすることが困難となる。
【考案の概要】
【０００４】
この書面では、薄膜干渉効果による色を有するものとして特徴付けられる多孔性金属酸化膜を形成する方法に関する種々の実施形態について記述する。着色多孔性金属酸化膜を提供するのに加えて、方法は、異なる金属又は金属合金で作られた金属部分を色整合させるために使用することができる。
【０００５】
一実施形態によれば、基板に着色コーティングを形成する方法が記述される。方法は、基板の一部分を多孔性金属酸化層に変換することであって、多孔性金属酸化層が、対応する細孔終端を伴う多数の細孔を有する多孔性部分と、細孔終端及び下層金属表面により規定される厚さを有する非多孔性バリア層部分とを含む、ことを含む。方法は、非多孔性バリア層部分の厚さを最終厚さまで増加させることであって、その厚さが、多孔性金属酸化層に入射する可視光波を細孔終端の少なくとも一部分及び下層金属表面で反射させ、互いに干渉させ、多孔性金属酸化層に色を与える新たな可視光波として多孔性金属酸化層から出現させるのに十分である、ことも含む。
【０００６】
別の実施形態によれば、部品が記述される。部品は、金属表面を有する金属基板を含む。部品は、金属表面に配された多孔性金属酸化層も含む。多孔性金属酸化層は、対応する細孔終端を伴う多数の細孔を有する多孔性部分を含む。多孔性金属酸化層は、細孔終端及び金属表面により規定される厚さを有する非多孔性バリア層部分も含む。その厚さは、多孔性金属酸化層に入射する可視光波を細孔終端の少なくとも一部分及び金属表面で反射させ、互いに干渉させ、多孔性金属酸化層に色を与える新たな可視光波として多孔性金属酸化層から出現させるのに十分である。
【０００７】
追加の実施形態によれば、第１の種類の金属合金と第２の種類の金属合金とを色整合させる方法が記述される。方法は、第１の種類の金属合金の陽極酸化面の目標色を計測することを含む。方法は、第１の種類の金属合金とは異なる第２の種類の金属合金の陽極酸化面の対象色を計測することも含む。方法は、加えて、目標色と対象色の間の色差を求めることを含む。方法は、色差に基づいて、第２の種類の金属合金で作られた部品に金属酸化層を形成することを更に含む。金属酸化層は、多孔性部分と、多孔性部分の多数の細孔終端及び下層金属表面により規定される厚さを有する非多孔性バリア層部分とを有する。非多孔性バリア層部分の厚さは、金属酸化層に入射する可視光波を細孔終端の少なくとも一部分及び下層金属表面で反射させ、互いに干渉させ、目標色に実質的に整合する最終色を金属酸化層に与える新たな可視光波として金属酸化層から出現させるのに十分である。
【０００８】
これらの実施形態及び他の実施形態について、以下でより詳細に記述する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本開示は、同じ参照数字が同じ構造要素を示す添付の図面とともに、以下の詳細な説明により容易に理解されるであろう。
【００１０】
【図１Ａ】薄膜干渉を示す、異なる厚さの金属酸化層を有する部品の断面図である。
【図１Ｂ】薄膜干渉を示す、異なる厚さの金属酸化層を有する部品の断面図である。
【００１１】
【図２Ａ】記述する実施形態による干渉着色処理を受ける部品の断面図である。
【図２Ｂ】記述する実施形態による干渉着色処理を受ける部品の断面図である。
【００１２】
【図３Ａ】記述する実施形態による細孔改良処理を含む干渉着色処理を受ける部品の断面図である。
【図３Ｂ】記述する実施形態による細孔改良処理を含む干渉着色処理を受ける部品の断面図である。
【図３Ｃ】記述する実施形態による細孔改良処理を含む干渉着色処理を受ける部品の断面図である。
【００１３】
【図４】図２Ａ〜図２Ｂ及び図３Ａ〜図３Ｃによる干渉着色多孔性金属酸化層を基板に形成するための処理を示すフローチャートである。
【００１４】
【図５Ａ】アルミニウム合金基板から形成された干渉着色多孔性アルミニウム酸化層のａ＊及びｂ＊反対色次元値に印加電圧がどのような影響を及ぼし得るかを示すＬ＊ａ＊ｂ＊色空間グラフである。
【図５Ｂ】アルミニウム合金基板から形成された干渉着色多孔性アルミニウム酸化層のａ＊及びｂ＊反対色次元値に印加電圧がどのような影響を及ぼし得るかを示すＬ＊ａ＊ｂ＊色空間グラフである。
【００１５】
【図６】アルミニウム合金基板から形成された干渉着色多孔性アルミニウム酸化層のａ＊及びｂ＊反対色次元値に、印加電圧がどのような影響を及ぼし得るかを示す別のＬ＊ａ＊ｂ＊色空間グラフである。
【００１６】
【図７】第１の種類の基板の陽極酸化面と第２の種類の基板の陽極酸化面とを色整合させるための処理を示すフローチャートである。
【考案を実施するための形態】
【００１７】
添付の図面に図示する代表的な実施形態が詳細に参照される。以下の説明は、実施形態を１つの好適な実施形態に限定することを意図していないことを理解されたい。対照的に、以下の説明は、添付の請求項により規定されるような、記述する実施形態の趣旨及び範囲に含まれ得る代替、修正及び均等物を網羅することを意図している。
【００１８】
以下の開示は、金属酸化層及び金属酸化層を形成するための方法に関する。本明細書において用語「金属酸化層」及び「金属酸化膜」は、相互に交換可能に使用され、厚さを有する金属酸化物材料を概ね意味することに留意されたい。方法は、多孔性金属酸化層の非多孔性部分（時には、「バリア層」と称する）の厚さを調節することによって、多孔性金属酸化層の知覚される色を変更することを含む。多孔性金属酸化層は、非多孔性バリア層部分の上に配され、同バリア層部分を引っ掻き及び摩耗から保護する、可視光に対して実質的に透過性又は半透過性である、多孔性部分も含む。多孔性部分は、非多孔性バリア層部分に近接して対応する細孔終端を有する多数の細孔を含む。このようにして、一側では多孔性部分の一連の細孔終端により、また別の側では下層金属表面により境界を定められた厚さを有する、非多孔性バリア層部分を規定することができる。非多孔性バリア層部分の特定の厚さによって、多孔性金属酸化層に色を与える方法で入射光に細孔終端及び下層金属表面と相互作用させることができる。特に、入射可視光波は、多孔性金属酸化層に入り、それらの一部は、細孔終端の少なくとも一部分及び下層金属表面で反射し、強め合う及び弱め合うように互いに干渉し、多孔性金属酸化層に色の外観を与える波長を有して多孔性金属酸化層から出て来る。
【００１９】
入射可視光波の間での強め合う干渉及び弱め合う干渉の度合は、反射光波の位相差に依存する。強め合う干渉及び弱め合う干渉の度合が異なることによって、異なる色が生成される。干渉の度合の差は、非多孔性バリア層部分の厚さに部分的に依存する。本明細書に記述する方法を使用して、非多孔性バリア層の厚さを調節し、それにより多孔性金属酸化層の色を調整することができる。例えば、方法を使用して、多孔性金属酸化層に黄、マゼンタ、緑、青及びそれらの混色などの色をもたらすことができる。幾つかの場合、色は、僅かな色相を多孔性金属酸化層にもたらす。多孔性金属酸化層は、下層金属基板を見ることができ、着色された金属的な外見をもたらすように、部分的に半透明とすることもできる。
【００２０】
本明細書に記述する方法を使用して僅かな色相を金属表面にもたらすことができるので、これらの方法を使用して、僅かに異なる色を有する異なる部品を色整合させることができる。特定の実施形態では、記述する方法は、異なる金属で作られた部品の部分を色整合させるために、又は異なる金属で作られた金属部品を色整合させるために使用される。例えば、幾つかの用途では、構造的強度、可鍛性又は見た目の外観のために、第２の種類の合金に代えて第１の種類の合金を使用することが有利となる場合がある。しかし、合金の組成に応じて、第１の種類の合金の仕上げ色は、第２の種類の合金の仕上げ色とは異なる場合がある。例えば、銅を多く含む（銅リッチな）アルミニウム合金の金属酸化物は、銅を多く含まない（銅リーンな）アルミニウム合金の金属酸化物の色と比べて、僅かに黄色い色相を有する場合がある。幾つかの実施形態によれば、銅リッチなアルミニウム合金は、一部の６０００系アルミニウム合金に相当することができ、銅リーンなアルミニウム合金は、一部の７０００系アルミニウム合金に相当することができる。この視認可能な差は、僅かな場合でも、銅リッチなアルミニウム合金の部品を銅リーンなアルミニウム合金の部品から視覚的に識別可能にする場合があり、このことは、部品が視覚的に整合すべき製品ラインでは望ましくない場合がある。本明細書に記述する方法を使用して、第１の種類の合金が、著しく異なる合金組成（例えば銅リーンなアルミニウム合金）から成る第２の種類のアルミニウム合金と色整合するように、第１の種類の合金（例えば、銅リッチなアルミニウム合金）の金属酸化物に色をもたらすことができる。記述する方法は、著しく異なる組成を有する任意の種類の金属又は金属合金で作られた部品を色整合させるために適用することができ、異なる合金系に分類される合金を整合させることのみに限定されないことに留意されたい。例えば、方法は、視認可能な色差を有するように銅又は他の元素の含有量が著しく異なるが、６０００又は７０００系の品目に属する、組成的に異なる２つの合金を色整合させるために使用することもできる。
【００２１】
本明細書に記述する方法は、見た目をアピールする表面仕上げを消費者製品にもたらすのに良く適している。例えば、本明細書に記述する方法を使用して、カリフォルニア州クパティーノを拠点とするＡｐｐｌｅ  Ｉｎｃ．により製造されるようなコンピュータ、携帯型電子デバイス及び電子デバイスアクセサリ用のハウジングの、耐久性があり見た目でアピールする仕上げを形成することができる。
【００２２】
これらの実施形態及び他の実施形態について、図１〜図７を参照して以下で論じる。しかし、これらの図に関して本明細書で与えられる詳細な説明は、説明を目的とするものにすぎず、限定するものとして解釈すべきではないことが、当業者には容易に理解されるであろう。
【００２３】
透明又は部分的に透明な材料から成る薄層の外観は、入射光波が薄層の境界面により反射されるときに生じる薄膜干渉として知られる現象による影響を受ける場合がある。特に、薄膜干渉によって、薄層を着色されているように見せることができる。図１Ａ及び図１Ｂは、薄膜干渉を示す、異なる厚さの金属酸化層を有する２つの部品の断面図を示す。図１Ａは、金属基板１０４の変換部分に相当する金属酸化層１０２を含む部品１００を示す。金属酸化層１０２は、可視光に対して少なくとも部分的に透過性であり、概ね数十又は数百ナノメートル程度の範囲の厚さ１１０を有する。したがって、金属酸化層１０２は、薄膜干渉を生じさせるのに適した厚さを有する。金属酸化層１０２は、例えば、アルミニウム酸化層又はチタン酸化層に相当し得る。
【００２４】
金属酸化層１０２は、部品１００の外面に相当する第１の面１０６と、金属基板１０４の下層面に相当する第２の面１０８とを含む。金属酸化層は、入射光１１２に晒される。入射光１１２の第１の部分は、第１の面１０６で反射光１１４として反射する。入射光１１２の第２の部分は、第１の面１０６で金属酸化層１０２に入り、境界面で屈折し、金属酸化層１０２を通って進み、終端面１０８で反射し、媒質の変化により第１の面１０６で屈折し、金属酸化層１０２から反射光１１６として出る。反射光１１４及び１１６が異なる経路を取ることによって、反射光１１４及び１１６の間で強め合う干渉及び弱め合う干渉が生じる。強め合う干渉及び弱め合う干渉の度合は、反射光の位相差に依存する。位相差は、層１０２の厚さ１１０の度合に部分的に依存する。この光干渉は、金属酸化層１０２の知覚される色として現れることができる。言い換えれば、金属酸化層１０２に入射する光波１１２は、光波を互いに干渉させる表面１０６及び１０８で反射し、多孔性金属酸化層に色を与える新たな可視光波１１４及び１１６として金属酸化層１０２から出る。厚さ１１０の度合に加えて、金属酸化層１０２の知覚される色は、金属酸化層１０２が作られる材料の種類に部分的に依存する。例えば、アルミニウム酸化層の典型的な色としては、黄、ピンク、緑、青及びそれらのバリエーションを挙げることができる。典型的なチタン酸化層の色としては、金、紫、緑、青、マゼンタ及びそれらのバリエーションを挙げることができる。加えて、アルミニウム酸化層で観察される干渉色は、酸化物の外面からの反射１１４と比べた場合の金属からの反射１１６の相対的な強さに起因して、一般に、チタン酸化物で観察される干渉色と比べてより明るい。チタンの干渉着色によって、反射強さが比較的良好に整合し、得られる色が一般に濃くなる。
【００２５】
図１Ｂは、金属基板１２４の変換部分に相当する金属酸化層１２２を含む部品１２０を示す。金属酸化層１２０は、部品１２０の外面に相当する第１の面１２６と、金属基板１２４の下層面に相当する第２の面１２８とを含む。図１Ａの金属酸化層１０２と同じように、金属酸化層１２２は、可視光に対して少なくとも部分的に透過性であり、概ね数十又は数百ナノメートル程度の範囲の厚さ１３０を有する。しかし、金属酸化層１２２は、層１０２の厚さ１１０よりも大きな厚さ１３０を有する。入射光１３２の第１の部分は、第１の面１２６で反射光１３４として反射する。入射光１３２の第２の部分は、第１の面１２６で金属酸化層１２０に入り、境界面で屈折し、金属酸化層１２０を通って進み、第２の面１２８で反射し、媒質の変化により第１の面１２６で屈折し、金属酸化層１２０から反射光１３６として出る。上述したように、強め合う干渉及び弱め合う干渉の度合は、金属酸化層の厚さ１３０の度合に部分的に依存する。よって、金属酸化層１０２及び１２０の厚さが異なることによって、金属酸化層１０２及び１２０は異なる色を有することができる。
【００２６】
図１Ａ及び図１Ｂを参照して上述したような干渉着色金属酸化薄層の使用における課題の１つは、金属酸化薄層の厚さが多くの用途の保護コーティングとして機能するのに十分でない場合がある点である。例えば、金属酸化薄層は、引っ掻き抵抗性が低く、摩耗抵抗性が低い場合がある。本明細書に記述する方法は、非多孔性金属酸化薄層の薄膜干渉特性と、多孔性金属酸化物により提供される耐久性とを組み合わせて、着色多孔性金属酸化層を形成する。
【００２７】
多孔性金属酸化層を着色する従来技術には、染色及び電解着色が含まれる。染色は、典型的に、多孔性金属酸化層の細孔に有機系染料などの染料を堆積させることを含み、電解着色は、典型的に、多孔性金属酸化層の細孔内に金属を堆積させることを含む。しかし、これらの着色技術は、欠点を有する場合がある。例えば、染色では、色補正を非常に微妙に制御することが困難である。加えて、染色では、一般に、多孔性酸化物の色の明度（Ｌ＊）が低下し、これは、染料の存在によって、下層金属基板からの反射の強さが低下し、金属仕上げの明るさが低下するためである。更に、表面すりへりに対する耐久性が制限され、これは、染料が主に多孔性酸化物の最外側領域に吸収され、染色多孔性酸化物が表面すりへり又は摩耗で除去され易くなるためである。その上、多くの染色多孔性酸化物は、紫外（ＵＶ）光で劣化する場合がある。電解着色の場合、金属は、一般に、比較的厚く堆積する。よって、金属の堆積によって、入射光の殆どが多孔性金属酸化層内で散乱する傾向にある。よって、一般に、堆積金属の色のオーバートーンと相まって、光の散乱の度合に基づき茶、青銅及び黒などの暗色のみが実現可能である。例えば、堆積金属として銅を使用すると、赤茶色から黒色が生じる傾向にある。
【００２８】
従来の干渉着色技術として記述され得る技術では、金属がやはり細孔内にも堆積されるが、概ね薄いため、光学的な薄膜干渉着色効果が発現する。従来の干渉着色技術では、２つの実効的な反射面は、金属酸化物／アルミニウム境界面と、細孔内の金属堆積物の上部により形成された近似平面とに相当する。電解着色の場合と同様に、細孔内に堆積した金属に対応するオーバートーンが存在する傾向にある。これにより、色の範囲は、下層アルミニウムの色の範囲から外れるように偏り、本明細書に提示する実施形態に記述するような色の微妙な調節及び整合にとって不適切となる。また、電解着色の場合と同様に、一部の光は、散乱し堆積金属により吸収され、色の範囲は、Ｌ＊値が低い色に限定される。更に、堆積金属の厚さは、本明細書に提示する実施形態に記述する厚化したバリア層の厚さと比べて、一様でなく、制御するのが難しく、従来の干渉着色技術を使用して精確な色を実現することが難しくなる。つまり、厚さが一様ではないことによって、鈍い色を有する金属酸化物が生じる。その上、従来の干渉着色技術で使用する金属堆積物は、処理中に腐食、酸化及び若干の溶解を受け易く、再び、金属堆積物の厚さ及び一様性を制御したり、信頼性が高く正確な色を繰り返し実現したりすることが難しくなる。
【００２９】
本明細書に記述する方法は、従来の技術とは多くの点で異なる。例えば、本明細書に記述する干渉着色技術によって、染色又は電解着色を伴わずに多孔性金属酸化層に色を与えることができる。よって、干渉効果により生成される色は、一般に、従来技術を使用して生成される色と比べて正確に制御可能であり、それにより、信頼性が高く均一な着色がもたらされる。着色酸化層は、一般に、ＵＶ光退色に対する耐性も有し、すりへり又は摩耗による色抜けも受け難い。更に、微妙な色相差を有する着色金属酸化膜を生成することができる。加えて、本明細書に記述する方法を使用して、多孔性金属酸化層の多孔性部分と下層基板との間のバリア層の厚さを調節することができ、それにより、多数の異なる色のうちのいずれかを有する金属酸化層の生成を精確に制御することができる。これらの利点及び他の利点について、本明細書に記述する。
【００３０】
図２Ａ及び図２Ｂは、記述する実施形態による干渉着色処理を受ける部品２００の断面図を示す。図２Ａでは、金属基板２０４の一部分が多孔性金属酸化層２０２に変換されている。幾つかの実施形態では、陽極酸化処理を使用して多孔性金属酸化層２０２が形成される。他の実施形態では、熱処理を使用して多孔性金属酸化層２０２が形成される。多孔性金属酸化層２０２は、例えば陽極酸化処理中に内部に形成される細孔２０６を有する。基板２０４は、アルミニウム、チタン、亜鉛、マグネシウム、ニオブ、ジルコニウム、ハフニウム、タンタル、及びそれらの合金のうちの１つ又は複数を含む任意の適切な陽極酸化可能な材料で作ることができる。幾つかの実施形態では、基板２０４は、２０００、３０００、４０００、５０００、６０００又は７０００系アルミニウム合金などの適切なアルミニウム合金で作られる。金属酸化層２０２を形成する前に、基板には、１つ又は複数の艶出し及び／又はテクスチャ化（例えば、ブラスティング及び／又はエッチング）処理を含む多数の適切な表面仕上げ操作のいずれかを施すことができる。幾つかの実施形態では、基板２０４は、電子デバイス用のハウジング又はハウジングの一部分である。
【００３１】
金属酸化層２０２を形成するための任意の適切な陽極酸化処理を使用することができる。幾つかの実施形態では、十分な引っ掻き及び摩耗抵抗性を部品２００にもたらすのに十分な厚さの金属酸化層２０２を提供する陽極酸化処理が使用される。特定の実施形態では、硫酸電解浴を使用する陽極酸化処理が使用される。適切なリン酸又はシュウ酸電解浴など他の電解浴を含む陽極酸化処理が使用される。電圧は、ＤＣ、ＡＣ又はそれらの組合せとすることができる。金属酸化層２０２は、部品２００の外面に相当する第１の面２０３に入射する可視光に対して少なくとも部分的に透過性である。幾つかの実施形態では、金属酸化層２０２は、実質的に透明であり、このことは、実質的に全ての入射可視光が金属酸化層２０２を透過することを意味する。幾つかの実施形態では、透明材料によって、入射可視光の約９０％が金属酸化層２０２を透過する。他の実施形態では、金属酸化層２０２は、完全に透明ではないが、半透明である。少なくとも一部の入射可視光が金属酸化層２０２を透過するので、この透過光は、下層基板２０４に達し、同基板で反射することができる。このことは、下層基板２０４が金属酸化層２０２を通して少なくとも部分的に視認可能であることに等しい。つまり、基板２０４の金属的外観が、金属酸化層２０２を通して少なくとも部分的に視認可能である。加えて、光沢のある艶出し面又はテクスチャ化面などの任意の表面トポロジーを、金属酸化層２０２を通して少なくとも部分的に視認可能にすることができる。
【００３２】
多孔性金属酸化層２０２のバリア層部分２０８が、陽極酸化処理中に基板２０４に近接して細孔２０６の終端で生じる。バリア層部分２０８は、一般に、多孔性金属酸化層２０２の稠密で均一な非多孔性領域である。バリア層部分２０８は、一般に、厚さ２１０に相当し非常に薄い。バリア層部分２０８の厚さ２１０は、陽極酸化処理中に使用される電圧に部分的に依存し得る。幾つかの実施形態では、約３０ｎｍ〜９０ｎｍの厚さ２１０に対応して、約１５ボルト〜３０ボルトの範囲の陽極酸化電圧が使用される。厚さ２１０は、一般に、図１Ａ及び図１Ｂに関して上述した干渉着色効果を生じさせるには小さすぎる。
【００３３】
図２Ｂでは、部品２００が、バリア層部分２０８の成長及び厚化を促進する非溶解性陽極酸化処理に晒される。示すように、バリア層部分２０８は、非溶解性陽極酸化処理に晒す前の厚さ２１０よりも実質的に大きな厚さ２１２まで成長している。バリア層部分２０８の成長は、自己制限処理であり、もって、バリア層部分２０８が概ね一様に成長するようになっている。非溶解性陽極酸化処理は、一般に、金属酸化層の同時溶解を実質的に伴わない金属酸化層の成長を含む。このことは、図２Ａで多孔性金属酸化層２０２を形成するために使用される陽極酸化処理のような溶解性陽極酸化処理とは対照的である。非溶解性陽極酸化処理は、溶解及び細孔形成を実質的に伴わずに金属酸化成長を促進する電解浴の使用を含むことができる。幾つかの実施形態では、電解浴としては、ホウ酸ナトリウム（ＮａＢ４Ｏ７・Ｈ２Ｏ）、五ホウ酸アンモニウム、中性のホウ酸（例えば、ホウ酸＋四ホウ酸ナトリウム）、希ホウ酸、酒石酸二アンモニウム（例えば、酒石酸添加剤でｐＨ調節された）、硫酸ナトリウム、エチレングリコール又は他の適切な非溶解性陽極酸化剤が挙げられる。特定の実施形態では、ホウ酸ナトリウムを含む電解浴を使用することが好ましい。電解浴の温度及び電流密度は、多数の処理ファクタに応じて変化し得る。特定の実施形態では、電解浴温度は、ほぼ室温であり、電流密度は、約０．２Ａ／ｄｍ２〜１０Ａ／ｄｍ２の範囲である。バリア層部分２０８の厚化は、第１の面２０３に晒される細孔２０６のシール部分を任意選択的に細孔シール処理する前又は後でも生じ得ることに留意されたい。
【００３４】
バリア層部分２０８の厚さ２１２は、非溶解性陽極酸化処理中に電解浴に印加される電圧を調節することにより制御される。幾つかの実施形態では、約４０ボルトよりも高い陽極酸化電圧が使用される。幾つかの実施形態では、陽極酸化電圧は、約５０ボルト〜１２０ボルトである。特定の実施形態では、約７０〜１００ボルトの陽極酸化電圧が使用されて、対応する約１７５〜２５０ｎｍの厚さ２１２を有するバリア層部分２０８が形成される。これは、青みを帯びた色を金属酸化層２０２にもたらすのに対応する。別の実施形態では、約１２０〜１５０ボルトの陽極酸化電圧が使用されて、約３００〜３７５ｎｍの厚さ２１２を有するバリア層部分２０８が形成される。これは、黄色みを帯びた色を金属酸化層２０２にもたらすのに対応する。別の実施形態では、約２００ボルトの陽極酸化電圧が使用されて、約５００ｎｍの厚さ２１２を有するバリア層部分２０８が形成される。これは、紫色みを帯びたピンク色を金属酸化層２０２にもたらすのに対応する。図５Ａ〜図５Ｂ及び図６を参照して以下で詳細に記述する、本明細書に記述する方法を使用して、金属酸化層の色を精確に調整することができる。
【００３５】
部品２００が入射可視光波２１６に晒されると、入射可視光波２１６は、細孔終端２２２の少なくとも一部分及び下層金属表面２２４で反射し、互いに干渉し、多孔性金属酸化層２０２に色をもたらす新たな可視光波２１８及び２２０として多孔性金属酸化層２０２から出る。例えば、入射光波２１６の第１の部分は、多孔性金属酸化層２０２の第１の面２０３に入り、細孔終端２２２（すなわち細孔終端壁）で反射し、多孔性金属酸化層２０２から反射光波２１８として出る。入射光波２１６の一部分は、多孔性金属酸化層２０２に入り同層から出るときに、多孔性金属酸化層２０２の第１の面２０３でも屈折し得るが、簡略化のために示していないことに留意されたい。入射光波２１６の第２の部分は、多孔性金属酸化層２０２に第１の面２０３で入り、多孔性金属酸化層２０２を通って進み、基板表面２２４で反射し、多孔性金属酸化層２０２から反射光波２２０として出る。第２の部分も、媒質の変化により細孔２０６の表面２２２（すなわち、細孔終端壁）及び第１の面２０３で屈折する場合があることに留意されたい。
【００３６】
光波２１８及び２２０が取る経路差によって、反射光波２１８及び２２０の間で強め合う干渉及び弱め合う干渉が生じる。強め合う干渉及び弱め合う干渉の度合は、反射光波の位相差に依存し、位相差は、非多孔性バリア層部分２０８の厚さ２１２に依存する。強め合う干渉及び弱め合う干渉の量を決定できる他のファクタには、多孔性部分２１４及び非多孔性バリア層部分２０８の屈折率が含まれ、程度は低いが入射光波２１６の入射角が含まれる。この強め合う干渉及び弱め合う干渉は、多孔性金属酸化層２０２に色の外観として発現する。バリア層部分２０８の厚さが非溶解性陽極酸化処理中に使用される電圧に依存するので、バリア層部分２０８の厚化に際して使用される電圧を調整することによって、多孔性金属酸化層２０２に所定の色を与えることができる。このことについては、図５Ａ〜図５Ｂ及び図６に関して以下で詳細に記述する。
【００３７】
幾つかの実施形態では、多孔性金属酸化層２０２に付与される色は、バリア層部分２０８の厚化を伴わない多孔性金属酸化層２０２と比べて比較的微妙である。色の微妙さは、基板２０４の材料に部分的に依存し得る。例えば、チタン及びチタン合金基板は、一般に、アルミニウム及びアルミニウム合金基板よりもくっきりした色を生成する。このことは、アルミニウム金属の高い反射率に部分的に依るものであり、知覚される色の鮮やかさを低下させることがあり得る。幾つかの実施形態では、アルミニウム及びアルミニウム合金で実現できる微妙な色差によって、図７に関して以下で詳細に記述し、本明細書に記述する方法は、色整合の目的に良く適したものとなる。
【００３８】
多孔性金属酸化層２０２の多孔性部分２１４は、バリア層部分２０８の上方に配置され、それにより、通常使用中に部品２００が受け得る引っ掻き及び摩耗からバリア層部分２０８を保護することに留意されたい。このようにして、多孔性金属酸化層２０２は、厚化されたバリア層部分２０８の薄膜干渉効果により生成された特有の色と、多孔性部分２１４によりもたらされた良好な摩耗／引っ掻き抵抗性とを有するものとして特徴付けられる。
【００３９】
幾つかの実施形態では、干渉着色の量を増やすために多孔性金属酸化層の細孔を改良することができる。図３Ａ〜図３Ｃは、細孔改良処理を含む干渉着色処理を受ける部品３００の断面図を示す。図３Ａでは、金属基板３０４の一部分が、細孔３０６を有する多孔性金属酸化層３０２に変換されている。図２Ａを参照して上述した適切な陽極酸化処理を含む任意の適切な技術を使用して、多孔性金属酸化層３０２を形成することができる。細孔３０６は、平均幅（又は直径）３１２を有する。基板３０４は、アルミニウム、チタン、亜鉛、マグネシウム、ニオブ、ジルコニウム、ハフニウム、タンタル、及びそれらの合金のうちの１つ又は複数などの任意の適切な陽極酸化可能な材料で作ることができる。金属酸化層３０２を形成する前に、１つ又は複数の艶出し及び／又はテクスチャ化（例えば、ブラスティング及び／又はエッチング）処理を含む多数の適切な表面仕上げ操作のうちのいずれかを基板に施すことができる。
【００４０】
金属酸化層３０２は、部品３００の外面に相当する第１の面３０３に入射する可視光に対して少なくとも部分的に透過性である。多孔性金属酸化層３０２の形成中、バリア層部分３０８は、基板３０４に近接して細孔３０６の終端で生じ、干渉着色効果を生じさせるには典型的に薄すぎる厚さ３１０を有する。上述したように、バリア層３０８の厚さ３１０は、陽極酸化処理中に使用される電圧に部分的に依存し得る。幾つかの実施形態では、約３０ｎｍ〜９０ｎｍの厚さ２１０に対応して、約１５ボルト〜３０ボルトの範囲の陽極酸化電圧が使用される。
【００４１】
図３Ｂでは、部品３００が、細孔３０６の少なくとも終端部分３１４を拡張する細孔拡大処理に晒される。幾つかの実施形態では、このことは、約５ボルト〜１５ボルトの範囲の電圧を使用して、リン酸を用いた陽極酸化処理に部品３００を晒すことを含む。特定の実施形態では、約１０ボルトの電圧が使用される。幾つかの実施形態では、細孔拡大処理は、電解条件が異なるが、金属酸化層３０２を形成するために使用されるのと同じ電解浴で生じる。他の実施形態では、部品３００は、金属酸化層３０２を形成するために使用されるのとは異なる電解浴に移される。細孔拡大陽極酸化処理の処理パラメータは、電解浴の化学的性質及び基板３０４の種類などの多数のファクタに応じて変化し得る。幾つかの実施形態では、電圧は、約２〜６分間印加される。特定の実施形態では、電圧は約４分間印加される。細孔拡大処理は、細孔３０６の終端部分３１４を、細孔拡大処理前の幅３１２よりも広い平均幅（又は直径）３１６まで増加させる。
【００４２】
図３Ｃでは、部品３００が、非溶解性陽極酸化処理に晒される前の厚さ３１０よりも実質的に大きな厚さ３１８まで、バリア層部分３０８の成長及び厚化を促進する非溶解性陽極酸化処理に晒されている。この非溶解性陽極酸化処理は、図２Ｂを参照して上述した非溶解処理と同様とすることができ、ホウ酸ナトリウム、五ホウ酸アンモニウム、中性のホウ酸、希ホウ酸、酒石酸二アンモニウム、硫酸ナトリウム、エチレングリコール又は他の適切な非溶解剤を含む電解浴を使用することができる。バリア層部分３０８の厚さ３１０は、薄膜干渉効果を生じさせるように十分に厚い。例えば、入射光波３２０の第１の部分は、多孔性金属酸化層３０２の第１の面３０３に入り、細孔３０６の表面３２３（すなわち細孔終端壁）で反射し、多孔性金属酸化層３０２から反射光波３２２として出ることができる。入射光波３２０の第２の部分は、金属酸化層３０２に第１の面３０３で入り、多孔性金属酸化層３０２を通って進み、基板表面３２４で反射し、多孔性金属酸化層３０２から反射光波３２６として出ることができる。光波３２２及び３２６は、強め合い及び弱め合うように干渉し、多孔性金属酸化層３０２に色を持たせる。多孔性金属酸化層３０２の多孔性部分３２８は、バリア層部分３０８の上方に配置され、通常使用中に部品３００が受け得る引っ掻き及び摩耗から同バリア層部分を保護する。
【００４３】
細孔３０６が拡大されて、平均幅３１６が細孔拡大前の幅３１２よりも広くなるので、終端面３２３の細孔壁は、入射光波３２０が反射する表面積が大きくなる。このことによって、終端面３２３で反射される光の量が増え、多孔性金属酸化層３０２の知覚される色が濃くなる。つまり、細孔３０６の終端で表面積を増やすことによって、反射光の量を増やし、金属酸化層３０２の色を濃くすることができる。細孔３０６の終端の表面積を増やす別の方法は、相対的に大きな細孔直径を有する細孔を作り出す多孔性陽極酸化処理（図３Ａ）を使用することに依るものである。例えば、標準的な硫酸陽極酸化処理は、典型的に、約２０ｎｍ〜４０ｎｍの範囲の平均細孔直径を有する細孔を作り出す一方、リン酸陽極酸化処理は、約３００ｎｍ〜４００ｎｍの範囲の平均細孔直径を有する細孔を作り出すことができる。細孔直径を大きくするほど、細孔の終端での反射表面積を大きくすることができ、それにより、多孔性金属酸化層の色が濃くなる。幾つかの実施形態では、幅広の細孔を作り出すために使用される方法（例えばリン酸陽極酸化）及び細孔拡大処理は、組み合わせて使用される。しかし、陽極酸化処理及び／又は細孔拡大処理を設計するときには、耐久性などのファクタを重視すべきである。例えば、多孔性が高すぎる多孔性金属酸化層は、特定の用途で耐久性が不足する場合がある。
【００４４】
図４は、上述した図２Ａ〜図２Ｂ及び図３Ａ〜図３Ｃにより基板に干渉着色多孔性金属酸化層を形成するための処理を示すフローチャート４００を示す。４０２では、基板の一部が、非多孔性バリア層部分を含む多孔性金属酸化層に変換される。上述したように、基板は、アルミニウム及び／又はチタンなどの１つ又は複数の陽極酸化可能な材料を含むことができる。幾つかの実施形態では、基板はアルミニウム合金を含む。幾つかの実施形態では、変換には、得られる金属酸化層内に細孔を形成するのに適した任意の陽極酸化処理に基板を晒すことが含まれる。幾つかの実施形態では、陽極酸化処理は、硫酸、リン酸及びシュウ酸のうちの１つ又は複数を含む電解浴を使用することを含む。多孔性金属酸化層は、可視光に対して少なくとも部分的に透過性であるべきである。幾つかの実施形態では、陽極酸化の前に、基板は、１つ又は複数の艶出し、エッチング及びブラスティング操作などの１つ又は複数の表面仕上げ操作に晒され、陽極酸化処理に晒される仕上げ面を形成する。
【００４５】
４０４では、多孔性金属酸化層内の細孔は、任意選択的に拡大される。このことは、リン酸又はシュウ酸陽極酸化処理などの細孔拡大陽極酸化処理に多孔性金属酸化層を晒すことにより実現することができる。幾つかの実施形態では、細孔拡大処理は、多孔性金属酸化層を形成するために使用される陽極酸化処理と同じ電解浴で生じる。細孔拡大処理は、印加電圧又は電流密度を高めることにより実現され得る。細孔拡大処理は、細孔の終端面を増加させ、それにより、入射光を反射させるための広い内面を作り出し、非多孔性バリア層の厚化後の多孔性金属酸化層の知覚される色を濃くする（４０６）。
【００４６】
４０６では、多孔性金属酸化層の非多孔性バリア層部分の厚さが、最終厚さまで増加される。幾つかの実施形態では、このことは、同部分を非溶解性陽極酸化処理に晒すことを含み、それにより、細孔の形成を実質的に伴わずに非多孔性バリア層部分の成長が促進される。幾つかの実施形態では、非溶解性陽極酸化処理は、ホウ酸ナトリウム、五ホウ酸アンモニウム、中性のホウ酸、希ホウ酸、酒石酸二アンモニウム、硫酸ナトリウム、エチレングリコール又は他の適切な非溶解性陽極酸化剤などを含む電解浴などの非溶解性電解浴の使用を含む。
【００４７】
非多孔性バリア層部分の最終厚さは、非多孔性バリア層部分が、多孔性金属酸化層に入射する可視光の薄膜干渉を生じさせるのに十分である。つまり、多孔性金属酸化層の露出面に入射する可視光波は、細孔終端の少なくとも一部分及び下層金属表面で反射し、互いに干渉し、多孔性金属酸化層に色を与える新たな可視光波として多孔性金属酸化層から出る。細孔拡大処理（４０４）を使用する場合、得られる色は、拡大された細孔終端壁により提供される広い反射面の存在により濃くされ得る。
【００４８】
上述したように、多孔性金属酸化層のバリア層部分の厚さを調整することによって、多孔性金属酸化層の色を制御することができる。更に、バリア層部分の厚さは、非溶解性陽極酸化処理中に印加される電圧に直接関連する。図５Ａ及び図５Ｂは、アルミニウム合金基板から形成された干渉着色多孔性アルミニウム酸化層のＬ＊ａ＊ｂ＊色空間（又はＣＩＥＬＡＢ）において、印加電圧がａ＊及びｂ＊の反対色次元値にどのような影響を及ぼし得るかを示すグラフを示す。一般に、Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間は、反対色によって、対象の色をプロットするために使用されるモデルである。Ｌ＊は明度の量に相当し、ａ＊は緑及びマゼンタの量に相当し、ｂ＊青及び黄の量に相当する。負のａ＊値は緑色を示す一方、正のａ＊値はマゼンタ色を示す。負のｂ＊値は青色を示し、正のｂ＊値は黄色を示す。
【００４９】
図５Ａは、６０ボルト〜１１０ボルトの範囲の印加電圧に応じて、ａ＊値及びｂ＊値がどのように変化するかを示すＬ＊ａ＊ｂ＊色空間グラフを示す。示すように、ａ＊値は、６０ボルト〜１１０ボルトの範囲の印加電圧を使用することにより約０〜約−１．３の範囲に及び、緑色の種々の量に対応する。電圧を６０ボルトから約１００ボルトまで高めることによって、緑色の量が増える。約１００ボルトから約１１０ボルトまでは、緑の量が僅かに減る。ｂ＊値は、６０ボルト〜１１０ボルトの範囲の印加電圧を使用することにより約−５．５から約−０．５の範囲に及ぶ。示すように、電圧を約６０ボルトから約７０ボルトに高めることによって、青色の量が増える。約７０ボルトから約１１０ボルトまでは、青の量が減り、黄の量が増える。
【００５０】
図５Ｂは、１５０ボルト〜２００ボルトの範囲の印加電圧に応じて、ａ＊値及びｂ＊値がどのように変化するかを示すＬ＊ａ＊ｂ＊色空間グラフを示す。示すように、ａ＊値は、１５０ボルト〜２００ボルトの範囲の印加電圧を使用することにより約０〜約４．２の範囲に及び、種々の量のマゼンタ色に対応する。１５０ボルトから約１９０ボルトまでは、マゼンタの量が増え、次いで、約１９０ボルトから約２００ボルトまでは、マゼンタの量が僅かに減る。ｂ＊値は、１５０ボルト〜２００ボルトの範囲の印加電圧を使用することにより約９から約−８の範囲に及ぶ。示すように、電圧を１５０ボルトから２００ボルトまで高めることによって、黄の量が大きく減り、青の量が増える。
【００５１】
よって、非溶解性陽極酸化処理中に使用される印加電圧を選ぶことによって、緑（負のａ＊）、マゼンタ（正のａ＊）、青（負のｂ＊）及び黄（正のｂ＊）の種々の混色を有する多孔性金属酸化膜を精確に制御することができる。図５Ａ及び図５Ｂでは、６０ボルト〜１１０ボルト及び１５０ボルト〜２００ボルトの電圧範囲において、ａ＊値と比べて、ｂ＊値が印加電圧の量に対して強い関係を有することに留意されたい。よって、これらの範囲の電圧変化によって、緑とマゼンタの間の色シフトと比べて、青と黄の間の色シフトの量が大きくなる。
【００５２】
図６は、アルミニウム合金基板から形成された干渉着色多孔性アルミニウム酸化層のａ＊及びｂ＊反対色次元値に印加電圧がどのような影響を及ぼし得るかを示す別のグラフを示す。図６のグラフは、ａ＊値（ｙ軸）に対するｂ＊値（ｘ軸）を示す、Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間グラフを示す。曲線６０２は、非溶解性陽極酸化処理中に、示すように異なる電圧を使用して形成された多孔性金属酸化層のａ＊値／ｂ＊値を示す。グラフに沿う正のｂ＊方向（右）の移動は、濃い黄色に対応し、負のｂ＊方向（左）の移動は、濃い青色に対応し、正のａ＊方向（上）の移動は、濃いマゼンタ色に対応し、負のａ＊方向（下）の移動は、濃い緑色に対応する。このグラフは、約６０ボルト〜８０ボルトの範囲の印加電圧が、最も純粋な青色に対応し、約１５０ボルト〜１６０ボルトの範囲の印加電圧が、最も純粋な黄色に対応し、約１７０ボルトの印加電圧が最も純粋なマゼンタ色に対応することを示す。
【００５３】
上記したように、本明細書に記述する技術を使用して、異なる材料を色整合させることができる。例えば、異なるアルミニウム合金は、異なる色を有する場合がある。これらの色差は、アルミニウム合金に使用される、銅、鉄又はマグネシウムなどの合金化剤に起因する場合がある。異なるアルミニウム合金に形成された金属酸化層は、異なる合金化剤により異なる色を有する場合もある。例えば、２０００系及び６０００系アルミニウム合金の殆どは、合金中の銅含有量に主に起因して黄色みを帯びた色を生成し、２０００系は、一般に、６０００系アルミニウム合金よりも非常に濃い黄色を生成する。対照的に、７０００系アルミニウム合金の一部は、６０００及び２０００系アルミニウム合金と比べて、特に銅含有量が最小である場合に、濃い青のアルミニウムを生成する。これらの色差は、消費者製品ラインに関して見た目でアピールしない効果をもたらす場合がある。例えば、部品の一部分が６０００系アルミニウム合金で作られ、別の部分が７０００系アルミニウム合金で作られる場合、その色差が、非常に目立つ可能性がある。このことは、金属表面が整合し連続的に見えることが意図される製品では、望ましくない場合がある。同様に、製品ラインの一部品が６０００系アルミニウム合金で作られる一方、別の部品が同じ製品ラインにより７０００系アルミニウム合金で作られる場合、部品間の色差に気づく可能性がある。このことは、製品ラインの部品の全てが同一に見えることが意図される場合、望ましくない場合がある。
【００５４】
本明細書に記述する方法を使用して、第１の種類の金属基板に形成された第１の多孔性金属酸化層と、第１の種類の金属基板とは異なる第２の種類の金属基板に形成された第２の多孔性金属酸化層とを色整合させることができる。図７は、第１の種類の基板の陽極酸化面と第２の種類の基板の陽極酸化面とを色整合させるための処理を示すフローチャート７００を示す。第１及び第２の種類の基板は、アルミニウム及び／又はチタンの異なる合金など、２つの異なる種類の金属合金とすることができる。７０２では、第１の種類の基板の陽極酸化面の目標色が計測される。目標色は、各基板の両方の多孔性金属酸化層の最終色に相当する。光学計測技術又は目視検査を含む任意の適切な技術を使用することにより目標色を計測することができる。幾つかの実施形態では、この色は、色精度を確保し得る反射率／透過率スペクトル計測値又は比色計計測値を使用して計測され得る。幾つかの実施形態では、計測値は、図５Ａ〜図５Ｂ及び図６に関して上述したＬ＊、ａ＊、ｂ＊色モデルなどの色空間モデルに変換される。
【００５５】
７０４では、第２の種類の基板の陽極酸化面の色が計測される。計測は、精確な色整合を確実にするために、７０２で目標色を計測するために使用された同じ計測技術とすべきである。７０６では、第２の種類の基板の陽極酸化面と第１の種類の基板の陽極酸化面とを整合させるのに必要とされる色変化が推定される。例えば、第１の種類の基板の陽極酸化面は、青みを帯びた色相（例えば、銅リーンなアルミニウム合金）を有してもよく、第２の種類の基板の陽極酸化面は、黄色みを帯びた色相（例えば、銅リッチなアルミニウム合金）を有してもよい。この場合、第１の種類の基板の陽極酸化面と整合させるために、青色を多く有するように第２の種類の基板の陽極酸化面を調節すべきである。幾つかの実施形態では、必要とされる色調節の量は、各基板表面の反射率／透過率スペクトル計測値を比較することにより推定される。幾つかの実施形態では、各基板表面の色空間モデル（例えば、Ｌ＊、ａ＊、ｂ＊色モデル）が、推定された色種類（青、黄、緑、マゼンタ）及び必要とされる調節の量と比較される。
【００５６】
７０８では、求められた必要とされる色変化に基づいて、第２の種類の基板に干渉着色金属酸化層が形成される。つまり、干渉着色金属酸化層によって、第２の種類の基板の陽極酸化面の最終色が、第２の種類の基板の陽極酸化面の目標色に整合するように、第２の種類の基板に色が加えられる。例えば、銅リッチなアルミニウム合金基板と整合させるために、黄色みを帯びた色相を有する干渉着色多孔性金属酸化層を銅リーンなアルミニウム合金基板に形成することができる。同じように、銅リーンなアルミニウム合金基板と整合させるために、青みを帯びた色相を有する干渉着色多孔性金属酸化層を銅リッチなアルミニウム合金基板に形成することができる。幾つかの場合、色差は、かなり微妙であり、色相の微妙な変化のみが必要とされることに留意されたい。上述した陽極酸化方法のうちのいずれかを使用して、干渉着色金属酸化層を形成することができる。上述したように、必要とされる色変化を非多孔性バリア層部分中に使用される印加電圧と相関させることによって、干渉着色金属酸化層の色を選ぶことができる。幾つかの実施形態では、上述したように、細孔拡大処理を使用して平均細孔幅を増加させることによってなど、細孔終端からの反射の相対的な強さを高めることによって、加えられる色を濃くすることができる。
【００５７】
７１０では、第２の種類の基板に形成される干渉着色金属酸化層の最終色が、第２の種類の基板の陽極酸化面の目標色と比較されて、相応に整合するかどうかが判定される。最終色と目標色が整合するかどうかを判定するために使用されるパラメータ及び判定の厳密性は、用途条件に応じて変化する。幾つかの実施形態では、最終色と目標色は、視覚的に実質的に識別不能な場合に相応に整合する。幾つかの実施形態では、最終色と目標色は、相応に同様な反射率及び／又は透過率スペクトル計測値を有する場合に相応に整合する。幾つかの実施形態では、最終色と目標色は、色空間モデル（例えば、Ｌ＊、ａ＊、ｂ＊色モデル）上で同様に特徴付けられる場合に相応に整合する。最終色と目標色が相応に整合しないと判定された場合、別の色変化が７０６で推定され、続いて、推定された色変化７０８に基づいて干渉着色金属酸化層が形成される。最終色と目標色が十分に整合すると判定された場合に、処理７００が完了する。
【００５８】
前述の説明では、記述する実施形態の完全な理解をもたらすために、説明を目的として特定の専門用語を使用した。しかし、記述する実施形態を実践するために、特定の詳細が必要とされないことが当業者には明らかであろう。よって、本明細書に記述する具体的な実施形態の前述の説明は、例示及び説明を目的として提示される。これらの説明は、網羅的であることも、又は開示する厳密な形態に実施形態を限定することも、目的としていない。上記の教示を考慮すれば、多くの変更及び変形が可能であることが当業者には明らかであろう。
【図１Ａ】
0003211272.tif 000003
【図１Ｂ】
0003211272.tif 000004
【図２Ａ】
0003211272.tif 000005
【図２Ｂ】
0003211272.tif 000006
【図３Ａ】
0003211272.tif 000007
【図３Ｂ】
0003211272.tif 000008
【図３Ｃ】
0003211272.tif 000009
【図４】
0003211272.tif 000010
【図５Ａ】
0003211272.tif 000011
【図５Ｂ】
0003211272.tif 000012
【図６】
0003211272.tif 000013
【図７】
0003211272.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】平成29年1月13日(2017.1.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
金属表面に配された陽極コーティングを備える部品であって、前記陽極コーティングが、
対応する細孔終端を伴う細孔を有する多孔性層と、
前記多孔性層と前記金属表面の間に配された非多孔性バリア層であって、前記細孔終端及び前記金属表面により規定される厚さを有し、前記非多孔性バリア層の前記厚さは、薄膜干渉により前記陽極コーティングに色を付与するように構成される、非多孔性バリア層と、
を備える部品。
【請求項２】
前記金属表面は、アルミニウム又はアルミニウム合金で構成された基板の表面に相当する、請求項１に記載の部品。
【請求項３】
前記基板は、第１の種類のアルミニウム合金で作られた、前記部品の第１のセクションに相当し、前記陽極コーティングは、第１の色を有するものとして特徴付けられ、前記部品が、
前記第１の種類のアルミニウム合金とは異なる第２の種類のアルミニウム合金で構成された第２のセクションであって、前記第１の色に実質的に整合する第２の色を有するものとして特徴付けられる第２の陽極コーティングを含む第２のセクションを更に含む、請求項２に記載の部品。
【請求項４】
前記第１の種類のアルミニウム合金は、銅リッチなアルミニウム合金であり、前記第２の種類のアルミニウム合金は、低銅のアルミニウム合金であり、前記非多孔性バリア層部分によって、前記陽極コーティングに黄色が加えられる、請求項３に記載の部品。
【請求項５】
前記金属表面は、前記多孔性層を通して観察可能である艶出しされた外観を有する、請求項１に記載の部品。
【請求項６】
前記部品は、電子デバイス用又は電子デバイスのアクセサリ用の筐体である、請求項１から５のいずれか一項に記載の部品。
【請求項７】
電子デバイス用のハウジングであって、
アルミニウム合金基板と、
前記アルミニウム合金基板に配置された陽極コーティングと、を備え、前記陽極コーティングが、
細孔終端を伴う細孔を有する多孔性層と、
前記多孔性層と前記アルミニウム合金基板の間に配された非多孔性バリア層であって、前記細孔終端及び前記アルミニウム合金基板により規定される厚さを有し、前記非多孔性バリア層の前記厚さは、薄膜干渉により前記陽極コーティングに色を付与するように構成される、非多孔性バリア層と、
を備える、ハウジング。
【請求項８】
前記厚さは、１７５ｎｍ〜５００ｎｍの範囲である、請求項７に記載のハウジング。
【請求項９】
前記非多孔性バリア層により付与される前記色は、０〜−６の範囲のｂ＊計測値及び０〜−１．５の範囲のａ＊計測値を有するものとして特徴付けられる、請求項７に記載のハウジング。
【請求項１０】
前記アルミニウム合金は、６０００又は７０００系アルミニウム合金のうちの一方で構成される、請求項７から９のいずれか一項に記載のハウジング。
【請求項１１】
電子デバイス用のハウジングであって、
合金化剤を含むアルミニウム合金基板を備え、前記アルミニウム合金基板が、前記基板に配されたアルミニウム酸化コーティングを有し、前記合金化剤は、前記アルミニウム酸化コーティングに第１の色をもたらすことに関連付けられ、前記アルミニウム酸化コーティングが、
細孔終端を伴う細孔を有する多孔性層と、
前記多孔性層と前記アルミニウム合金基板の間に配置された非多孔性バリア層であって、前記細孔終端及び前記アルミニウム合金基板の表面により規定される厚さを有し、前記非多孔性バリア層の前記厚さは、薄膜干渉により前記アルミニウム酸化コーティングに第２の色を付与するように構成され、前記第２の色は、前記第１の色と組み合わされて、観察される色を前記アルミニウム酸化コーティングに付与する、非多孔性バリア層と、
を備えるハウジング。
【請求項１２】
前記厚さは、１７５ｎｍ〜５００ｎｍの範囲である、請求項１１に記載のハウジング。
【請求項１３】
前記非多孔性バリア層により付与される前記色は、０〜−６の範囲のｂ＊計測値及び０〜−１．５の範囲のａ＊計測値を有するものとして特徴付けられる、請求項１１に記載のハウジング。
【請求項１４】
前記アルミニウム合金基板の前記表面は、前記アルミニウム酸化コーティングを通して観察可能な艶出しされた外観を有する、請求項１１に記載のハウジング。
【請求項１５】
前記第１の色は青であり、前記第２の色は黄である、請求項１１に記載のハウジング。
【請求項１６】
前記第１の色は黄であり、前記第２の色は青である、請求項１１に記載のハウジング。
【請求項１７】
前記合金化剤は、少なくとも銅、鉄、マンガン、クロム又はケイ素を含む、請求項１１に記載のハウジング。
【請求項１８】
前記非多孔性バリア層の前記厚さは、３００ｎｍ〜３７５ｎｍの範囲である、請求項１１に記載のハウジング。
【請求項１９】
前記多孔性層は、２０ｎｍ〜４０ｎｍの範囲の直径を有する細孔を有する、請求項１１に記載のハウジング。
【請求項２０】
前記ハウジングは、電子デバイス用又は電子デバイスのアクセサリ用の筐体である、請求項１１から１９のいずれか一項に記載のハウジング。