(57)【要約】【課題】  本発明の課題は、固体の成形体の表面の一部又は全部を粗面化して艶消し面や梨地とする新しい、より簡便な成形体表面の粗面形成加工方法を提供し、それによって従来困難であった金属製成形体の光沢面化した表面を元の梨地への修復を可能にすることにある。【解決方法】 固体の成形体の表面に研磨布紙の表面の研磨材面が接触するように被着した後、前記被着した研磨布紙の裏面から押圧力を加えることによって前記研磨布紙の研磨材面の多数の研磨材粒子の凹凸面に対応する粗面を、前記成形体の表面に形成する成形体表面の粗面形成加工方法による。【選択図】図１−２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固体の成形体の表面を粗面化する粗面形成加工方法であって、前記成形体の表面に研磨布紙の裏面の研磨材面が接触するように研磨布紙を当接した後、前記研磨布紙の裏面から押圧力を加えることによって前記研磨布紙表面の多数の研磨材粒子の凹凸面に対応した粗面を、前記成形体の表面に形成することを特徴とする成形体表面の粗面形成加工方法。
【請求項２】
前記成形体の表面に形成される粗面が、成形体表面の選択された領域の一部であって、前記成形体の表面に当接された研磨布紙の選択された領域の一部に裏面から押圧力を加えて形成されるものであることを特徴とする請求項１に記載の成形体表面の粗面形成加工方法。
【請求項３】
前記押圧力の負荷が、所定圧力を所定時間加える静圧加圧手段によるものであることを特徴とする請求項１又は２に記載の成形表面の粗面形成加工方法。
【請求項４】
前記静圧加圧手段が、プレス機によるものであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の成形表面の粗面形成加工方法。
【請求項５】
前記静圧加圧手段が、回転移動を伴うローラー機によるものであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の成形体表面の粗面形成加工方法。
【請求項６】
前記静圧加圧手段が、棒状体先端部の摺動によるものであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の成形体表面の粗面形成加工方法。
【請求項７】
前記押圧力の負荷が、上下振動の叩打手段よるものであることを特徴とする請求項１又は２に記載の成形体表面の粗面形成加工方法。
【請求項８】
前記上下振動の叩打手段が、超音波振動素子によって振動するハンマーの上下動であることを特徴とする請求項１、２、７のいずれか１項に記載の成形体表面の粗面形成加工方法。
【請求項９】
前記上下振動の叩打手段が、棒状体先端部の上下動によるものであることを特徴とする請求項１、２、７のいずれか１項に記載の成形体表面の粗面形成加工方法。
【請求項１０】
前記研磨布紙が、耐水研磨紙であることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の成形体表面の粗面形成加工方法。
【請求項１１】
成形体の表面に粗面が形成される選択された領域の一部が、元来粗面であった成形体の表面に一時的な押圧力が加わって形成された光沢面であることを特徴とする請求項２〜１０のいずれか１項に記載の成形体表面の粗面形成加工方法。
【請求項１２】
成形体の表面に選択された領域の一部に形成される粗面の形成加工が、成形体の表面に所定の形状のマスク材を被着して行われることを特徴とする請求項２〜１１のいずれか１項に記載の成形体表面の粗面形成加工方法。
【請求項１３】
成形体の表面に形成される粗面が、艶消し面又は梨地であることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の成形体表面の粗面形成加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体の成形体の表面を粗面化する成形体表面の粗面形成加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガラス製、樹脂製、あるいは金属製等の固体の成形体の表面を粗面化して艶消し面や梨地を形成する方法としては、金属粗粒、砂、研磨材等の硬質固体粒子を前記成形体の表面に吹き付けるサンドブラスト法がよく知られている。
しかし、このサンドブラスト法は、前記金属粗粒や砂、研磨材等の固体粒子を前記成形体に吹き付ける装置、及び該金属粗粒や砂、研磨材等の固体粒子の飛散防止処置を必要とする。また、透明なガラス製、樹脂製等の成形体の表面、あるいは金属製の成形体の光沢面に艶消し面あるいは梨地によって図形や文字、記号などの模様を表示する場合には、特開２００２−５２８９９号公報に開示されているように、表示しようとする図形、文字、記号を切り抜いた型紙をあらかじめ前記成形体の表面に装着しておく必要がある。したがって、このサンドブラスト法はガラス製、樹脂製、あるいは金属製等の固体の成形体の工場における量産には好適であるが、例えば損傷により光沢面化した金属製成形体の梨地の補修など、個別で小規模な粗面の形成には不向きである。
【０００３】
さらに、前述した金属粗粒や砂、研磨材等の固体粒子の飛散防止を考慮すると、サンドブラスト法は密閉容器内、あるいは飛散防止策を施した室内で行われるのが好ましく、サンドブラスト法で艶消し面や梨地が形成できる成形体の大きさには限度がある。したがって、大形の成形体の粗面は、研磨材でこすったり、酸で腐食させるなどの方法や、あらかじめ粗面が形成された素材を加工して成形体にする方法が採られている。特に金属、中でも表面を梨地にするステンレス製の成形体は、あらかじめ梨地が形成されたステンレス板（２Ｂ仕上げ材）を加工して作られることが多く、ステンレス鋼の梨地形成方法として、特開平１０−１４７９００号公報には、ステンレス鋼を酸化性雰囲気中で焼鈍した後電解酸洗処理を施して、白っぽい艶消し表面に仕上げる表面形状調整方法が開示されている。
しかし、あらかじめ梨地が形成された金属板、特にステンレス板（２Ｂ仕上げ材）を加工して成形体を作る場合には、切断や溶接を行った後にその部分を研磨することによって付近の梨地が鏡面化したり、工具や素材同士の接触によって加わる押圧力によって梨地の一部が光沢面となったりすることがある。たとえその鏡面化あるいは光沢面化した部分が小面積であっても製品によっては不良品として処理しなければならず、特に大形製品では損失も嵩み、無視できない問題となる。したがって、鏡面化あるいは光沢面化した部分の補修の可否が、製品価格を左右することになるが、サンドブラスト法や酸化焼鈍などの従来の艶消し面の形成加工方法では、専用の設備を備えておかねばならず、また設備を有する工場に依頼するにしても委託費用や運送費用がかかり、コスト低減の効果は期待できず、かえってコストアップにつながるおそれもある。このため、これまでは光沢面化した２Ｂ仕上げ材の表面を艶消し面に修復する手段がなく、２Ｂ仕上げ材を加工する際には、切断又は溶接後の研磨部分を極力小さくするとか、２Ｂ仕上げ材表面への工具の接触や素材同士の接触を起こさないよう細心の注意を払って作業する必要があった。
【特許文献１】特開２００２−５２８９９号公報
【特許文献２】特開２００６−１４２３４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明が解決しようとする課題は、上記背景技術の問題点に鑑み、固体の成形体の表面の一部又は全部を粗面化して艶消し面や梨地を形成する新しい、簡便な成形体表面の粗面形成加工方法を提案し、それによって従来困難であった金属製成形体の光沢面化した表面を元の梨地への補修を可能にしようとすることある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者は、上記課題を下記の手段によって解決した。
（１）固体の成形体の表面を粗面化する粗面形成加工方法であって、前記成形体の表面に研磨布紙の裏面の研磨材面が接触するように研磨布紙を当接した後、前記研磨布紙の裏面から押圧力を加えることによって前記研磨布紙表面の多数の研磨材粒子の凹凸面に対応した粗面を、前記成形体の表面に形成することを特徴とする成形体表面の粗面形成加工方法。
【０００６】
（２）前記成形体の表面に形成される粗面が、成形体表面の選択された領域の一部であって、前記成形体の表面に当接された研磨布紙の選択された領域の一部に裏面から押圧力を加えて形成されるものであることを特徴とする前項（１）に記載の成形体表面の粗面形成加工方法。
【０００７】
（３）前記押圧力の負荷が、所定圧力を所定時間加える静圧加圧手段によるものであることを特徴とする前項（１）又は（２）に記載の成形表面の粗面形成加工方法。
（４）前記静圧加圧手段が、プレス機によるものであることを特徴とする前項（１）〜（３）のいずれか１項に記載の成形表面の粗面形成加工方法。
（５）前記静圧加圧手段が、回転移動を伴うローラー機によるものであることを特徴とする前項（１）〜（３）のいずれか１項に記載の成形体表面の粗面形成加工方法。
（６）前記静圧加圧手段が、棒状体先端部の摺動によるものであることを特徴とする前項（１）〜（３）のいずれかに記載の成形体表面の粗面形成加工方法。
【０００８】
（７）前記押圧力の負荷が、上下振動の叩打手段よるものであることを特徴とする前項（１）又は（２）に記載の成形体表面の粗面形成加工方法。
（８）前記上下振動の叩打手段が、超音波振動素子によって振動するハンマーの上下動であることを特徴とする前項（１）、（２）、（７）のいずれか１項に記載の成形体表面の粗面形成加工方法。
（９）前記上下振動の叩打手段が、棒状体先端部の上下動によるものであることを特徴とする前項（１）、（２）、（７）のいずれか１項に記載の成形体表面の粗面形成加工方法。
【０００９】
（１０）前記研磨布紙が、耐水研磨紙であることを特徴とする前項（１）〜（９）のいずれか１項に記載の成形体表面の粗面形成加工方法。
【００１０】
（１１）成形体の表面に粗面が形成される選択された領域の一部が、元来粗面であった成形体の表面に一時的な押圧力が加わって形成された光沢面であることを特徴とする前項（２）〜（１０）のいずれか１項に記載の成形体表面の粗面形成加工方法。
【００１１】
（１２）成形体の表面に選択された領域の一部に形成される粗面の形成加工が、成形体の表面に所定の形状のマスク材を被着して行われることを特徴とする前項（２）〜（１１）のいずれか１項に記載の成形体表面の粗面形成加工方法。
【００１２】
（１３）成形体の表面に形成される粗面が、艶消し面又は梨地であることを特徴とする前項（１）〜（１２）のいずれか１項に記載の成形体表面の粗面形成加工方法。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の成形体表面の粗面形成加工方法により下記の効果が発揮される。
〈１〉固体の成形体の表面に研磨布紙の表面の研磨材面が接触するように研磨布紙を当接した後、前記研磨布紙の裏面から押圧力を加えることにより、前記成形体の表面に前記研磨布紙の研磨材面の多数の研磨材粒子の凹凸面に対応した粗面を形成するので、前記成形体の表面に簡便な方法で容易に粗面が形成でき、粗面形成加工経費の低減が図れる。
【００１４】
〈２〉成形体の表面に形成される粗面が、成形体表面の選択された領域の一部であって、前記成形体の表面に当接された研磨布紙の選択された領域の一部に研磨布紙の裏面から押圧力を加えて形成されるので、前記成形体の表面に図形、文字、記号などの任意の模様を粗面、又は粗面で浮き彫りにされた透明面又は光沢面で表示することができる。
【００１５】
〈３〉前記研磨布紙裏面からの押圧力の負荷が、プレス機や回転移動を伴うローラー機、あるいは棒状体先端部の摺動による加圧、又は振動ハンマーや棒状体先端部の上下動による叩打といった簡易な用具の簡単な操作で行えるので、成形体表面への粗面形成加工経費の低減が図れる。また、成形体表面の形状や粗面化する部分の面積等の条件に合わせて押圧手段、押圧用具が選択できるので、任意な形状や面積の粗面が容易に形成できる。
〈４〉また、前記研磨布紙裏面からの押圧力の負荷が、ローラーによる加圧、振動ハンマーによる叩打、棒状体先端部による摺動等、簡便な用具を用いて手動でも行えるので、前記ローラー、振動ハンマー、棒状体先端部の大きさを選択し、きめ細かに作業することにより、複雑な模様や微小な面積の粗面を形成することもできる。
【００１６】
〈５〉成形体表面の粗面の形成が、研磨布紙裏面からの静圧加圧手段及び叩打手段によって行われるので、図形、文字、記号などの模様を浮き彫りにした金型（凸版）を研磨布紙上に配設することにより、文字や図形、記号などの模様を粗面で表示することができる。
〈６〉粗面の形成が、棒状体の頭部の摺動や叩打によって行えるので、前記成形体の表面に、艶消し面で容易に独自の図形や文字、記号などの模様が表示でき、ガラス工芸や金属工芸など趣味の分野にも新たな可能性を広げることができる。
【００１７】
〈７〉前記〈１〉〜〈６〉に記載の効果に併せて、前記研磨布紙が耐水研磨紙であることから、よりきめ細かな艶消し面が形成できる。
【００１８】
〈８〉粗面が形成される成形体の表面の選択された領域の一部が、元来粗面であった成形体の表面に一時的な押圧力が加わって形成された光沢面であることから、請求項２〜１０のいずれか１項に記載の成形体表面の粗面形成加工方法によって、前記光沢面化した成形体の表面を元の粗面に容易に修復できる。特にこの効果は、ステンレス製成形体の素材である２Ｂ仕上げ材の加工時に光沢面化した表面を元の粗面（梨地）に復元するのに有効であり、ステンレス製品の歩留まり向上によるコストダウンが図れる。
【００１９】
〈９〉成形体の表面の選択された領域の一部に形成する粗面を、成形体の表面に所定の形状のマスク材を被着して形成することができるので、前記図形、文字、記号などの模様に切りとったマスク材、又は図形、文字、記号などの模様を切り抜いたマスク材を用いて、成形体表面に図形や文字、記号などの模様を粗面又は粗面で浮き彫りにされた透明面あるいは光沢面で表示することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明を実施するための最良の形態を、実施例の図面に基づいて説明する。
本発明は、従来固体の成形体の表面を研磨するのに使用されてきた研磨布紙を、その表裏面の研磨材面が成形体の接触するようにして当接した後、その研磨布紙の表面から押圧力を加えることによって前記研磨布紙多数の研磨材粒子の凹凸面に対応した粗面を、前期成形体の表面に形成するものである。
【実施例１】
【００２１】
本発明の成形体表面の粗面形成加工方法によって、成形体表面に粗面を形成する工程を、図１−１、図１−２の本発明の端緒となった２Ｂ仕上げのステンレス材表面の粗面（梨地）の一部に、加工時に切断や溶接後の研磨、あるいは工具や素材同士の接触等による押圧力によって生じた光沢面を元の粗面に修復する場合を例に説明する。図において１は元来の粗面、２は光沢面、３は研磨布紙、４は押圧具、５は修復粗面である。
図１−１（ａ）は、元来の粗面（梨地）１の一部が一時的な押圧力によって光沢面２となった成形体を示しており、この光沢面２の粗面への修復は、まず図１−１（ｂ）に示すように前記光沢面２の上に研磨布紙３をその表面の研磨材面が前記光沢面２に接触するようにして当接する第１の工程と、図１−２（ｃ）に示すように前記研磨布紙３の裏面から押圧具４によって前記研磨布紙３を前記光沢面２に強く押しつけ、前記研磨布紙３の研磨材面の多数の研磨材粒子の凹凸面に対応した粗面を、前記光沢面２の部分に形成する第２の工程を経て行われ、図１−２（ｄ）に示すように先に光沢面２であった部分に粗面形成加工が施され、元の粗面（梨地）と同様な粗面に修復された修復粗面５が得られる。
なお、本発明の成形体表面の粗面形成加工方法で、成形体１の表面に新たに粗面を形成する場合は、図１−１（ａ）に示した元来の粗面１と光沢面２の部分が、新らに粗面を形成する成形体１の表面であり、図１−２（ｄ）の修復粗面４の部分が、新たに形成された粗面を表しているものとすれば理解できよう。
【００２２】
図１−１、図１−２では、前記第２工程の押圧具４にローラーを使用した例を示したが、研磨布紙３の光沢面２への押圧方法には、前記ローラー以外にもいくつかのものが考えられる。そのいくつかの例を図２に示す。図において１０はステンレス板、１１はプレス機、１２はローラー、１３は振動ハンマー、１４は棒状体、Ｆは押圧力、矢印は移動方向を示す。
図２（ａ）は研磨布紙３の研磨材面がステンレス板１０の表面に接触するようにして当接された後、前記研磨布紙３の裏面から、プレス機１１によって所定圧力を所定時間加えて、研磨布紙３の裏面の研磨材面の多数の研磨材粒子の凹凸面に対応した粗面を、ステンレス板１０の表面に形成するものであり、プレス面の面積を選択することによって、異なる面積の粗面を前記ステンレス板１０の表面に形成できる。
【００２３】
図２（ｂ）はローラー１２を、その研磨材面がステンレス板１０の表面に接触するようにして当接された研磨布紙３の表面に押しつけながら回転移動することによって、研磨布紙３の研磨材面の多数の研磨材粒子の凹凸面に対応した粗面を、ステンレス板１０の表面に形成するものである。ローラー機１２の移動によって異なる位置を順次粗面化できるので、表面が平面の成形体ばかりでなく、円筒状や凹面状など様々な形状の表面の成形体の表面にも粗面が形成できる利点がある。
さらに、図示しないが、圧延機のように上下に一対の回転するローラー１２を備えた押圧具の両ローラー１２間に、研磨布紙３を被着したステンレス板１０を挿入して押圧すれば、該ステンレス板１０全面を粗面にすることもできる。
【００２４】
また、図２（ｃ）は、上下に振動する振動ハンマー１３を、その研磨材面がステンレス板１０の表面に接触するように当接された研磨布紙３の表面上に配置して、前記振動ハンマー１３により研磨布紙３の表面を小刻みに叩打して研磨布紙３の研磨材面の多数の研磨粒子の凹凸面に対応した粗面を、ステンレス板１０の表面に形成するものであり、振動ハンマー１３の叩打面の形状寸法を選択することによって任意の形状、面積の艶消し面が形成できる利点がある。
さらに振動ハンマー叩打面を微小面積とし、前記振動ハンマー自体を成形体の表面上を移動して、微小面積の粗面を成形体表面の異なる場所に随時形成するという方法が可能であり、成形体の表面により精細な形状の粗面を形成することができる。超音波振動素子によって小刻みに振動する振動ハンマーを使用すれば、上記機能を有効かつ容易に実現できる。
【００２５】
さらに、図２（ｄ）は棒状体１４の先端部を、その研磨材面がステンレス板１０の表面に接触するようにして当接された研磨布紙３の裏面上を摺動させて研磨布紙３の研磨材面の多数の研磨材粒子の凹凸面に対応した粗面をステンレス板１０の表面に形成するものであり、前記棒状体１４は手動で操作できるので、極小面積の艶消し面形成が可能であり、また狭隘な場所の艶消し面形成にも効力を発揮でき、さまざまな形状のステンレス成形体の加工時に光沢面化した表面を補修するのに好適である。
さらに前記棒状体１４は、その先端部で前記研磨布紙の表面を小刻みに叩打することもでき、より細かな模様やより狭隘な場所の艶消し面形成が可能になる。
【実施例２】
【００２６】
図３に本発明の成形体表面の粗面形成加工方法によって、固体の成形体に表面に、図形、文字、記号などの任意な模様を粗面で形成する工程の一例を示した。図において、３は研磨布紙、２０は成形体、２１は凸版、２２は粗面で表示された文字であり、Ｆは押圧力である。
本実施例は、図３（ａ）に示すように、成形体２０の表面にその研磨材面が接触するように当接させた研磨布紙３を介して、図形、文字、記号などの模様（図では文字）で形成された凸版２１を前記成形体２０の表面に強く押しつけ、その押圧力Ｆによって、前記成形体の表面に研磨布紙３の研磨材面の多数の研磨材粒子の凹凸面に対応した粗面を形成させるものであって、図３（ｂ）に示すように、前記凸版２１に形成された図形、文字、記号などの模様を、成形体の表面に粗面で表示された図形、文字、記号などの模様（図では文字）２２を形成するものである。
上記押圧力Ｆは、図２（ａ）に示したプレス機１１や、（ｂ）のローラー１２、又は振動ハンマー１３で加えることができる。
なお、前記図形、文字、記号などの模様を彫り込んだ凹版を使用することであってもよく、この場合には、図形、文字、記号などの模様は、粗面で浮き彫りにされた透明な面又は光沢面で表示される。
また、押圧が前記棒状体１４による場合には、棒状体１４の操作が手動で行えることから個性的な図形、文字、記号などの模様が表現できるので、ガラス工芸、金属工芸等の趣味の分野への活用が期待できる。
【実施例３】
【００２７】
図４にマスク材を被着して成形体へ図形、文字、記号などの模様を艶消し面で表示する成形体表面の粗面形成加工方法の説明図を示した。図において３は研磨布紙、４は押圧具、２０は成形体、２２は粗面で表示された文字、２３は文字が切り抜かれたマスク材、Ｆは押圧力である。
本実施例は、図４（ａ）に示すように、成形体２０の表面に文字が切り抜かれたマスク材２３を被着し、該マスク材２３に研磨布紙３の裏面の研磨材面が接触するように当接した後、研磨布紙３の表面から押圧具４で加圧することによって、前記マスク材２３の切り抜かれた部分で研磨布紙の研磨材面の研磨材粒子を成形体の表面に接触させ、前記研磨布紙３の研磨材面の多数の研磨材粒子の凹凸面に対応した粗面を成形体の表面に形成させ、前記成形体の表面に、図４（ｂ）に示すように、マスク材に切り抜かれ文字を粗面として表示させるものである。
図４では文字が切り抜かれたマスク材２３で説明したが、マスク材２３に切り抜かれる模様は文字に限られるものでなく、任意な形状、例えば図形や記号、あるいは図形や文字、記号が合成された模様であってもよい
なお、マスク材２３で作った図形、文字、記号などを、成形体２０に貼着などによって被着しておきその上に研磨布紙３を当接して押圧具で加圧すれば、図形、文字、記号などの模様が、粗面で浮き彫りされた透明な面又は光沢面で表示される。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明の成形体表面の粗面形成加工方法による成形体表面の粗面の形成が、プレス機、振動ハンマー、回転体、ローラーといった押圧体と、その表面に一体的に当接配備された研磨布紙とからなる簡単な構造の用具を成形体の表面に押しつけるという簡易な操作によって行えるので、前記成形体表面の粗面形成加工用具を手元で操作できるようにすることによって、ガラス工芸や金属工芸などの美術分野や趣味の分野にもその用途を拡大できる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１−１】加工時に光沢面化したステンレス板（２Ｂ仕上げ材）の表面を元の粗面に修復する工程の説明図
【図１−２】加工時に光沢面化したステンレス板（２Ｂ仕上げ材）の表面を元の粗面に修復する工程の説明図
【図２】各種押圧具及び押圧力負荷方法の説明図
【図３】本発明の成形体表面の粗面形成加工方法によって、成形体へ図形、文字、記号などの模様を艶消し面で表示する工程の説明図
【図４】マスク材を被着して成形体へ図形、文字、記号などの模様を艶消し面で表示する成形体表面の粗面形成加工方法の説明図
【符号の説明】
【００３０】
１：粗面
２：光沢面
３：研磨布紙
４：押圧具
５：修復粗面
１０：ステンレス板
１１：プレス機
１２：ローラー
１３：振動ハンマー
１４：棒状体
２０：成形体
２１：凸版
２２：粗面で表示された文字
２３：文字が切り抜かれたマスク材
Ｆ：押圧力
【図１−１】
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【図１−２】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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