(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
陽極酸化された外層を備えたアルミニウム又はその合金の基板を有する素子の表面にマーキングを施す方法であり、前記表面の領域において前記表面の少なくとも１つの視覚的特性が変化し、人間の目により目視可能な視覚的マーキングが得られるような、レーザビームによる前記表面の領域の照射を含む方法であって、
前記レーザビームが、少なくとも大部分について前記陽極酸化された外層を透過し、前記陽極酸化された外層が前記基板に隣接する区域においてほぼ専ら局所的に前記少なくとも１つの視覚的特性の前記変化を引き起こすことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記レーザビームが７００ｎｍから１４００ｎｍの範囲内の波長を有する請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記レーザビームが１０００ｎｍから１１００ｎｍの範囲内の波長を有する請求項２記載の方法。
【請求項４】
前記レーザビームがパルスレーザビームである請求項１ないし３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記レーザビームが３０ｎｓ未満のパルス幅を有する請求項４記載の方法。
【請求項６】
前記局所的な区域の材料が、溶解して再び固化し、それにより前記外層と前記基板との間の境界部の粗さの変化が引き起こされる請求項１ないし５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記区域に空洞部が形成される請求項１ないし６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
材料が、前記区域において局所的に加熱され、少なくとも一部において異なる構造を呈する請求項１ないし７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
アルミニウム又はその合金の基板と、当該素子の表面を形成する陽極酸化された外層とを有する素子であり、前記表面の領域が、前記表面の隣接部分の対応する視覚的特性とは異なる少なくとも１つの視覚的特性を有し、人間の目により目視可能な視覚的マーキングを形成する素子であって、
前記陽極酸化された外層が前記基板に隣接する区域においてほぼ専ら局所的に前記少なくとも１つの視覚的特性の変化を示すことを特徴とする素子。
【請求項１０】
前記領域における前記外層と前記基板との間の境界層が、前記表面の隣接部分よりも粗い請求項９記載の素子。
【請求項１１】
前記区域が、前記表面の隣接部分の対応する区域よりも少なくとも多くの空洞部を有する請求項９又は１０記載の素子。
【請求項１２】
前記区域の材料が、前記表面の隣接部分の対応する区域における材料とは異なる結晶構造を有する請求項９ないし１１のいずれか１項に記載の素子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、請求項１のプリアンブル部において規定されているように、陽極酸化された外層を備えたアルミニウム又はその合金よりなる基板を有する素子の表面にマーキングを施す方法に関する。本発明は、また、請求項９のプリアンブル部において規定されているように陽極酸化された表面を有する素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】
陽極酸化により得られるアルミニウム生成物からなる保護層は、一般に、高い硬度、高い耐摩耗性、基板に対する優れた密着性及び優れた耐熱性を有している。このことは、陽極酸化された表面を、例えば電気アイロン、シェーバ、ドアノブ、押しボタンなど他の表面と強力に接触する実用品の表面の保護層としての使用に非常に適したものにする。ここで問題となることは、多くの場合、表面に、英数字、シンボルマーク（logo）、操作指示又は装飾用のライン、パターン若しくは他の構造などのマーキングを施すことが望ましいことである。このような場合、マーキングは、使用中に生じる負荷により初期段階において損傷を受け得るのに対し、陽極酸化された表面は十分に耐性を有するので、上述したもののうち少なくとも幾つかのマーキングは、陽極酸化された層と比較してそれほど悪い特性を持っていないことが重要である。この理由のため、塗装、シルクスクリーン印刷及びステッカーの供給のようなマーキングを施す従来の技術は、多くの場合、魅力のないものであった。そのため、少なくとも上述したいくつかの特性に関してより十分な、陽極酸化された表面にマーキングを行う多くの方法が提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
陽極酸化されたアルミニウム層にマーキングを付す方法は、特開平７−２０４８７１号公報から知られている。まず、アルミニウム層の孔に黒色の顔料が充填されて該アルミニウム層が黒色に着色される。そののち、この着色陽極酸化層にレーザが照射される。これにより、該陽極酸化層のうち照射部分が除去され、残存する黒色の陽極酸化層の背景に対して白色のコントラストをなすマーキングが得られる。この方法の短所は、マーキングの領域に陽極酸化層が存在せず、その部分のアルミニウムが保護されないことである。これは、例えば、マーキング領域の腐食をまねく可能性があり、その場合には材料特性及びマーキングの鮮明度が損なわれてしまう。
【０００４】
特開平６−２５６９９３号公報には、物体をもう一度陽極酸化することによりこの問題を打ち消す方法が記載されている。しかしながら、この方法は、追加の陽極酸化工程が必要であるという不都合をもたらす。
【０００５】
フランス実用新案第２６４９６２８号公報には、まず陽極酸化層が設けられ、続いてその上にレーザ照射に対する耐性のない層が設けられ、レーザ照射により上記陽極酸化層にマーキングが施されたアルミニウム物品が開示されている。しかしながら、このアルミニウム物品は、陽極酸化層が追加の層を伴って設けられなければならないという短所を有している。これは、追加のコストが必要であることを意味する。また、このような層は、通常、陽極酸化層と同程度の耐損傷性、硬度、耐摩耗性及び耐熱性を有していない。
【０００６】
冒頭の段落において述べたような方法及び素子は、ドイツ特許第１９５０９４９７号公報から知られている。この公報には、マーキングを具備する電気アイロンの陽極酸化された底板部が記載されており、これは、陽極酸化層がレーザを用いて少なくとも１本のラインに沿ってほとんど完全に除去され、その結果、処理された表面の背後に残存する該陽極酸化層により、内部に窒素を伴った酸化アルミニウム、アルミニウム又はアルミニウム合金を含む変換層が形成されたものである。該変換層は、腐食に対する保護層を形成する。この残存する変換層は、保護層を形成し、形成されたマーキングに隣接する陽極酸化層の一部が剥離してしまうことを防止するが、この陽極酸化層のマーキング方法は、ほぼ陽極酸化層の厚さである２５〜７０μｍの凹部を形成するという短所を有している。これは、例えば電気アイロンの滑り層（sliding layer）のような層に用いられる場合に不都合である。
【０００７】
レーザビームを用いて陽極酸化層にマーキングを施すことは、欧州特許出願第０１２１１５０号公報から知られている。この公報によれば、陽極酸化層にグルコース水和物、酢酸コバルト、酢酸亜鉛、硝酸亜鉛、炭酸鉛、炭酸クロム、バナジン酸アンモニウム、硝酸ニッケル、又は酢酸ニッケルなどの物質が加えられ、これが、高エネルギー密度のレーザビームの作用を受けると、コントラストをなして変色する。この方法の短所は、レーザ照射の作用によりコントラストをなす変色を伴う物質を加える特別な処理が必要なこと、及びレーザ照射の作用によりコントラストをなす変色を伴う物質を提供する必要性が陽極酸化層の着色を妨げることである。
【０００８】
本発明の目的は、マーキングが陽極酸化層の近傍部分に隣接する領域においてより小さな変わり目（transition）が存在する当該マーキングを具備する陽極酸化面を得ることを可能とし、陽極酸化層の近傍部分に隣接する領域においてより小さな変わり目が存在するマーキングを具備する陽極酸化面を得ることを可能とし、レーザ照射の作用により変色する特別な物質の利用が不要であり、従来の着色陽極酸化層と容易に組み合わされ得る解決法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、この目的は、請求項１記載のように行われる陽極酸化層にマーキングを施す方法によって達成される。本発明は、また、請求項９記載のような素子において具現化され得る。
【００１０】
レーザビームは、少なくとも大部分に関して陽極酸化された外層を透過し、陽極酸化された外層が基板に隣接する領域の一区域において少なくとも１つの視覚的特性の変化を主に局所的に引き起こすので、より外側に位置している陽極酸化層の区域は全く又はほぼ変化せず、一方で、施されたマーキングは、全く又はほぼ変化していない陽極酸化層を介して依然として目視可能である。陽極酸化層の保護効果は、それによって損なわれることがないか又はほとんどなく、当該層は、マーキングが付される前とほぼ同程度に外側における不均一さがないままで存在する。また、マーキングを施すために陽極酸化層に外的な物質を取り入れる必要がなく、その結果、このために必要な処理がいかなる着色処理もなしで済まされると共に、任意の着色処理と衝突する処理が不要である。
【００１１】
従属請求項において、本発明の特別な態様が規定されている。
【００１２】
本発明の他の目的、特徴、効果および詳細は、図面に示された実施態様を参照して、以下により詳細に説明されるであろう。
【００１３】
【発明の実施の形態】
一例として図示した素子は、スチームを通過させるための出口開口２と、点在構造の領域３、ライン４及び例えば型の表示を形成する英数字５の形態のマーキングとを有するスチームアイロンの底板部１である。
【００１４】
底板部１は、特に、アルミニウム合金よりなる概ね板状の基板６から成っており、この基板６は、底板部１のアイロン面８を形成する陽極酸化された外層７を備えている。この底板部は、６２５倍、２５００倍及び１００００倍の倍率の顕微鏡写真に基づいて図２ないし図４において断面図でそれぞれ示されている。
【００１５】
表面８のうちマーキング３〜５を形成している領域は、表面８の他の部分と人間の目によって視覚的に区別され得る。これは、上記マーキング形成領域が、表面８の隣接部分及び他の部分の対応する視覚的特性とは異なる視覚的特徴を有しているからである。この例では、表面８のうちマーキング３〜５を形成している領域の異なる視覚的特性は、その領域の色調及び光沢である。この例では、マーキング形成領域は色調においてはダークグレーないし黒であり、底板部１の表面の他の部分の色よりも幾分光沢が少ない。底板部１の表面８が例えば電解的に着色されている場合には、マーキング３〜５の領域も、底板部１の表面８の他の部分の色から外れた色を有する。例えば、表面８の型、及びマーキング３〜５が表面８の残りの部分に対してコントラストをなす度合いに依存して、例えば、マーキング３〜５を形成している領域の光沢が表面８の残りの部分の光沢と異ならないようすることが可能である。
【００１６】
この素子は、陽極酸化された外層７が基板６と隣接する区域９においてのみ局所的に上記異なる視覚的特性を示す。図２において特に分かるように、領域１０及び領域１０から表面８の隣接部分への変わり目の領域における外表面８は、表面８の他の部分が示す不均一さと比べて著しく大きな不均一さを示さない。これは、マーキング３〜５が、底板部１の滑り特性に悪影響を及ぼさない、及び汚れが蓄積する可能性を全く与えないという利点をもたらす。
【００１７】
更に、領域１０における陽極酸化層７の厚さは、領域１０以外の陽極酸化層の厚さとほぼ等しい。その結果、マーキング３〜５の領域における陽極酸化層７の保護作用は、マーキング以外の陽極酸化層の保護作用とほぼ等しい。
【００１８】
この例におけるマーキングの領域１０の変化した視覚的特性は、以下に述べる効果のうちの少なくとも１つから説明することができる。
‐陽極酸化層７と基板６との間の境界層１１が、表面８の隣接部分よりもマーキング３〜５の領域１０において粗い。
‐区域９は、空洞部１２を有している（図３及び図４参照）か、又は少なくとも表面８の隣接部分の対応する区域よりも多くの空洞部を有している。
‐区域９の材料が、表面８の隣接部分の対応する区域の材料とは異なる構造（例えば、異なる結晶構造）を有している。
【００１９】
マーキング３〜５を形成するために設けられるレーザビーム照射領域１０において表面８の少なくとも１つの視覚的特性が変化し、人間の目によって目視可能な視覚的なマーキング３〜５が得られるように、領域１０にレーザビームが照射される。ここでは、レーザビームは、少なくとも大部分について陽極酸化された外層７を透過し、陽極酸化された外層７が基板６と隣接する区域９においてほぼ専ら局所的に上述した視覚的特性の変化をもたらす。
【００２０】
レーザビームが層７に変化を生じさせる程まで吸収されることなく陽極酸化層を通過することを達成するためには、レーザビームの波長は７００ｎｍから１４００ｎｍの範囲内であることが好ましい。レーザビームが１０００ｎｍと１１００ｎｍとの間の波長、とりわけ１０６４ｎｍの波長を有する場合には、特に好適な結果が得られる。
【００２１】
外層７が基板６に隣接する区域９においてもくろむ変化を専ら実現するため、及び特に区域９以外の陽極酸化層７に対するいかなる攻撃をも妨げるためには、レーザがパルスレーザであり、パルス幅が３０ｎｓ未満、好ましくは２０ｎｓ未満であれば更に好適である。
【００２２】
レーザビームによる処理が、区域９の材料を局所的に溶解し、再び固化させ、これにより、外層７と基板６との間の境界層１１の粗さの変化がもたらされる。また、これにより区域９に空洞部１２が形成されると共に、局所的に加熱することにより区域９の材料が少なくとも部分的に材料自体を異なる構造に変える。
【図面の簡単な説明】
【図１】  電気アイロンの底板部の底面図である。
【図２】  マーキングを有する素子の拡大断面図である。
【図３】  マーキングを有する素子の、図２とは倍率が異なる他の拡大断面図である。
【図４】  マーキングを有する素子の、図２とは倍率が異なる更に他の拡大断面図である。
【符号の説明】
１…底板部、３〜５…マーキング
【図１】
0004762471.tif 000002
【図２】
0004762471.tif 000003
【図３】
0004762471.tif 000004
【図４】
0004762471.tif 000005