(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材部と、
前記基材部に形成された溝部と、を有する装飾体であって、
前記溝部が内部に充填部を有し、
前記充填部の少なくとも一部が常温下で液体であって硬化せず、
前記溝部の側面の少なくとも一部が前記装飾体の外側に露出し前記溝部が観察される面である表面部を含む面のうち前記側面に最も近い部分に下した垂線又は法線となす角度の絶対値がａｒｃｓｉｎ（１／ｎ）（ｎは前記基材部の屈折率）以下である
ことを特徴とする装飾体。
【請求項２】
前記充填部がフッ素化合物・シリコーン・パラフィンのうち少なくとも何れかを含む、
請求項１に記載の装飾体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、装飾体及びその製造装置・製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載の発明のように、透明の基材部Ｍに色つきの溝部Ｇが形成された装飾体や装飾体製造方法が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１９−０２５８６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
同明細書段落００２２及び図４において、溝側面Ｆを塗料等で着色する加工方法、及び溝部Ｇを透明又は不透明の樹脂等や塗料等で埋め充填部Ｆｉとする加工方法が記載されている。しかし、特許文献１の図４ａのように溝部Ｇが充填部Ｆｉを有さず、溝側面Ｆのみが着色される場合、耐光性の高い着色剤によって深い溝の奥まで充分な濃度で均一に、かつ低コストで着色することは難しかった。そのため、図４ａのような溝部Ｇを有する造形物３を屋外の長期用途等に用いることはできなかった。
【０００５】
一方、特許文献１の図４ｂ・ｃ・ｄのような、着色された充填部Ｆｉを有する造形物３では、紫外線による劣化が少ない高級有機顔料や無機顔料等の着色剤が採用可能であるから、高い耐光性が得られる。ところが、かかる造形物３が特に屋外に設置された場合、温度変化等のため、充填部Ｆｉと基材部Ｍとの界面の剥離が避けられなかった。つまり、日照による加熱と夜間の冷却を主とする温度変化や雨の吸水・乾燥により、造形物３各部で伸縮のサイクルが長期にわたり繰り返される。特に冬季の寒暖差は大きい。造形物３が赤外線の吸収率が高い樹脂等によってなる場合、日中には直射日光に含まれる赤外線により５０〜６０℃まで熱せられるが、夜間には氷点下まで冷えることもある。また、風等による振動も常時起こっている。そのため充填部Ｆｉと基材部Ｍとの界面に界面応力や内部破壊が蓄積し、この界面がやがて剥離する。さらに、造形物３が交通量の多い場所等に設置されていると、人や物が接触した衝撃で一瞬にして界面が剥離することがある。特に溝部楔角θＧが小さい溝部Ｇの場合、溝側面Ｆが剥離すると、臨界角の関係で色が見えなくなる。いずれにせよ、特許文献１に記載の発明による装飾体は、屋外等の過酷な環境には耐えられないという問題を抱えていた。
【０００６】
本発明は、特許文献１に記載の発明に係る装飾体より溝部の剥離が起きにくい装飾体・その装飾体を製造する装飾体製造装置及び装飾体製造方法の提供を課題としてもよい。なお、本明細書では装飾体・表示体・光学体を造形物と記載する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の１つの態様は、基材部と、前記基材部に形成された溝部と、を有する装飾体であって、前記溝部が充填部を有し、前記充填部の少なくとも一部が液体であることを特徴とする装飾体である。
【０００８】
前記装飾体のうち前記基材部の少なくとも一部が透過性を有してもよく、前記透過性を有する基材部が前記液体である充填部に接する部分を有してもよい。前記充填部がフッ素化合物・シリコーン・パラフィンの少なくともいずれかを含んでもよく（これら３者は多様な粘度の製品を具え、化学的に安定している点で共通の特性を有する。）、固体部分を含んでもよい。
【０００９】
本発明の別の態様は、材料に溝部を加工する溝加工部と、前記溝部に材料を充填する充填加工部を具え、それらにより前記装飾体を製造することを特徴とする装飾体製造装置及び、材料に溝部を加工する溝加工工程と、前記溝部に材料を充填する充填加工工程を具えそれらにより前記装飾体を製造することを特徴とする装飾体製造方法である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明により、剥離による色の消失は特許文献１に記載の造形物より起きにくい。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１の実施形態等に係る造形物製造装置の構成例を示す図
【図２】第１の実施形態等に係る造形物製造方法のフローチャート例
【図３】第１の実施形態等に係る造形物の溝部の例の断面図
【図４】側面で反射が起こる場合の光路の例を示す断面図
【図５】第３の実施形態等に係る造形物製造装置の構成例を示す図
【図６】第３の実施形態等に係る造形物製造方法のフローチャート例
【図７】第３の実施形態に係る造形物の例の斜視図及び断面図
【図８】第４の実施形態に係る造形物の例の断面図
【図９】第５の実施形態に係る造形物の例の断面図
【図１０】第６の実施形態に係る造形物の例の斜視図及び断面図
【図１１】第７の実施形態に係る造形物の例の断面図
【図１２】第８の実施形態に係る造形物の例の断面図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
《第１の実施形態》
図１は第１の実施形態等に係る造形物製造装置４０の構成例を示す図である。図２は第１の実施形態等に係る造形物製造方法のフローチャートの例である。以下、図１及び図２を参照して、造形物製造装置４０の構成及び動作の例を説明する。造形物製造装置４０は、例えば溝加工部４１・充填材料調合部４２・充填加工部４３・被覆加工部４４を具える。第１の実施形態に係る造形物製造方法は、例えば溝加工工程Ｓ４１・充填材料調合工程Ｓ４２・充填加工工程Ｓ４３・被覆加工工程Ｓ４４を含む。各部又は各工程の順序が変更されてもよい。各部又は各工程が他の各部又は各工程を含んでもよい。各部又は各工程の一部が繰り返されてもよく、省略されてもよい。洗浄・研磨等の既知の他の部工程が適宜追加されてもよい。
【００１３】
溝加工部４１は材料板２０等を取得し、レーザ加工部４１１又は切削加工・金型加工・射出成形・ウォーターカット・３Ｄプリンティング等既知の加工を行う装置により材料板２０に溝部Ｇを形成する（Ｓ４１）。溝部Ｇは、材料板２０の表面部Ｆ又はそれと対向する裏面部Ｒの少なくとも一方の側に開口部Ｏを有してもよい。充填材料調合部４２は充填材料２１を取得し、計量・混合攪拌する（Ｓ４２）。充填材料２１は既製品でもよい。充填加工部４３は溝部Ｇに充填材料２１を充填する（Ｓ４３）。充填加工部４３は、例えば材料板２０の溝部Ｇ以外の部分に付着した不要な充填材料２１を拭き取ったり、溝部Ｇ以外の部分を覆ったりすることで、充填材料２１が開口部Ｏからはみ出さないようにすることができる。溝部Ｇ内の充填材料２１が硬化し充填部Ｌとなる。被覆加工部４４は、別の材料板２０を溝部Ｇの開口部Ｏ側に図３ｂのように接合して被覆部Ｔとし、溝部Ｇを密封してもよい（Ｓ４４）。被覆部Ｔを有する造形物Ｚの表面部Ｆ及び裏面部Ｒは、被覆部Ｔ接着後の外側の露出面である。
【００１４】
材料板２０は、加工後の造形物Ｚで基材部Ｍ等となる。材料板２０は特に制限されないが、ＡＢＳ・セルロースアセテート・エポキシ（ＥＰ）・メラミン・ポリアミド・ポリカーボネート（ＰＣ）・フェノール・ポリエチレン（ＰＥ）・ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）・ポリイミド・ＰＬＡ・アクリル（ＰＭＭＡ）・ポリオレフィン・ポリプロピレン（ＰＰ）・ポリスチレン（ＰＳ）・ポリウレタン（ＰＵ）・ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）・シリコーン（ＳＩ）・ユリア・不飽和ポリエステル（ＵＰ）・ビニルエステル（ＶＥ）等の各種樹脂やガラス等からなる板状体でもよい。本発明に係る造形物は、屋外等に設置される場合には、自立でき、たわみにくく、傷がつきにくいことが望ましい。ゆえに、材料２０が樹脂である場合には硬質樹脂でもよい。硬質樹脂とは、ＪＩＳ  Ｋ  ７１６１−１等に記載のように、曲げ弾性率が７００ＭＰａを超える樹脂である。基材部Ｍはさらに変形しにくくてもよく、その曲げ弾性率は、好ましくは１０００以上、より好ましくは１５００以上、さらに好ましくは２０００以上、一層好ましくは２５００ないし３０００以上であり、割れにくさや加工適性から好ましくは２００００以下、より好ましくは１００００以下、さらに好ましくは５０００以下である。曲げ弾性率の数値は、単位をＭＰａとし、基本的にはＪＩＳ  Ｋ  ７１７１又はＩＳＯ１７８等に記載の方法により測定される。測定の試験片は、本来は上記規格が定める形状及び寸法通りに作製されるべきである。しかし、実際の造形物Ｚの各部から、上記規格の定め通りの試験片を作成することは困難な場合がある。そのようなやむを得ない場合には、測定値は、近似的な測定方法による測定値でもよく、当該材料２０と同じ又は同様の製品について製造元が公表している測定値ないし公称値でもよい。また、ＪＩＳ及びＩＳＯは本発明出願時点の最新版を基本とし、当該ＪＩＳ等の規定に適合しない事項については本発明出願時の技術常識に準拠する。以下同様である。一般に基材部Ｍは、大きい曲げ弾性率であるほど、低可撓性であって、衝撃等により充填部Ｌと剥離しやすいので、本実施形態の適用をより必要とする。また、基材部Ｍの引張強さ（ＪＩＳ  Ｋ  ７１６１−１・ＪＩＳ  Ｋ  ７１６２・ＪＩＳ  Ｋ  ７１２７、又はＩＳＯ５２７−１・２・３等）は、好ましくは３０ＭＰａ以上、より好ましくは４０ＭＰａ以上、さらに好ましくは５０ＭＰａ以上、一層好ましくは６０ＭＰａ以上である。基材部Ｍの曲げ強さ（ＪＩＳ  Ｋ  ７１７１等）及び圧縮強さ（ＪＩＳ  Ｋ  ７１８１等）は、好ましくは５０ＭＰａ以上、より好ましくは６０ＭＰａ以上、さらに好ましくは７０ＭＰａ以上、一層好ましくは８０ＭＰａ以上であり、好ましくは２００Ｍｐａ以下、より好ましくは１７０Ｍｐａ以下、さらに好ましくは１５０Ｍｐａ以下である。測定には、株式会社島津製作所製のＡＧ−１００ｋＮＸｐｌｕｓ等の測定装置が用いられる。ただし、室内用等では、材料板２０はフィルム状でもよく、その可撓性や曲げ弾性率等は制限されない。
【００１５】
本発明に係る造形物Ｚでは、時に溝部Ｇの両側又は片側の側面Ｓが透過して見える必要があるので、材料板２０は透過性を有してもよい。透過性とは光学的な透過性であり、無色透明（可視光線全域に対して透過性を有する）と有色透明（可視光線のうち一部の帯域と別の帯域とで透過性が異なる）の両方を含む。基材部Ｍ及び側面Ｓ等の全光線透過率（ＪＩＳ  Ｋ  ７３７５、一部はＩＳＯ  １３４６８−１等）は、好ましくは７０％以上、より好ましくは８０％以上、さらに好ましくは８５％以上、一層好ましくは９０％以上である。上限は１００％でもよい。ただし、基材部Ｍが透過性を有さなくても、溝部Ｇが剥離すると脱落につながるので、本実施形態が適用されてもよい。また、有色透明の場合、分光透過率における４００〜７８０ｎｍ（前数値以上後数値以下を示す。以下同様である。）の範囲内での波長間の透過率の差が好ましくは１０％以上、より好ましくは２０％以上、さらに好ましくは３０％以上、一層好ましくは４０％以上でもよい。上限は１００％でもよいが、蛍光色の場合１００％を超えることもある。加えて、一部の波長において透過率が好ましくは５０％以上、より好ましくは７０％以上、さらに好ましくは８０％以上でもよい。この条件は充填部Ｌ・上面部Ｕ・色帯部Ｋ・液体充填部Ｑ・色膜Ｈ等に適用されてもよい。測定は株式会社島津製作所製ＳｏｌｉｄＳｐｅｃ  ３７００ＤＵＶ等で行われるが、試験片が小さすぎて測定できない場合には、基準となる試験片との目測比較でもよい。なお、本明細書において、数値範囲の上限ないし下限は、より高性能の材料及び加工方法が開発される可能性があるので、特に定めないことがある。造形物Ｚでは光の拡散が低い方がいい場合があるので、基材部Ｍ及び側面Ｓのヘーズ（ＪＩＳ  Ｋ  ７１３６又はＩＳＯ  １４７８２等）は、好ましくは０〜５％、より好ましくは０〜２％、さらに好ましくは０〜１％である。なお、本明細書において色とは、色相・彩度・明度・透過率・ヘーズ・屈折率・反射率等の光学的ないし視覚的要素を含む。接合された２つの材料がいずれも無色透明であっても、屈折率等が異なり、それらの接合部分が識別可能であれば、それらは互いに異なる色である。
【００１６】
材料板２０・基材部Ｍ・造形物Ｚの厚さは特に制限されないが、例えば１ｍｍから３０ｍｍでもよく、さらに薄いフィルムも含めて０．５ｍｍ以上・０．２ｍｍ以上でもよく、１００ｍｍ以下でもよい。溝部Ｇの深さｄＧは、材料板２０の厚さの５０％から９０％程度が、強度・費用対効果等からは好適であることが多い。微細な場合には深さｄＧが０．４ｍｍ又は０．１ｍｍ以上でもよい。それ未満であると、温度変化等による剥離が生じにくいので、必ずしも本実施形態が適用されなくてもよい。溝部Ｇの幅ｗは、０．２ｍｍ以上、０．１ｍｍ以上、０．０１ｍｍ以上でもよい。複数の溝部Ｇが互いに平行である場合、そのピッチｐは、０．１ｍｍ以上でもよく、０．５ｍｍ以上でもよい。レーザ加工等、特にＣｏ２レーザ加工の場合には、加工限界から、溝部Ｇの深さｄＧ及びピッチは１ｍｍ以上・２ｍｍ以上・３ｍｍ以上・４ｍｍ以上・５ｍｍ以上・６ｍｍ以上でもよい。なお、深さｄＧは表面部Ｆに垂直な方向の長さである。幅ｗは表面部Ｆに平行かつ溝部Ｇの長さ方向に垂直な方向の、最大の部分の長さである。楔状の溝部Ｇでは開口部Ｏの幅であることが多い。楔状の溝部Ｇの先端部分の幅は溝部Ｇの幅に対して無視できるほどに狭い。また、造形物Ｚは平面的板状体でもよく、曲面状・球状・立方体状・円柱状・多角柱状等様々な形状でもよく、そのサイズも自由である。造形物Ｚが楔状で、表面部Ｆが裏面部Ｒに平行でなくてもよい。
【００１７】
溝加工部４１は、文字・ロゴ・図形・模様等の画像３０のデータに基づいて溝部Ｇを加工してもよい。これにより製造された造形物Ｚは、画像・文字・ロゴ・図形・模様の少なくともいずれかを表示してもよい。溝部Ｇの両側の側面Ｓがなす二面角のうち溝部側の角度を溝部楔角θＧとする。溝部Ｇがレーザ加工部４１１によってなる場合には、図３ａのように楔状になることが多く、θＧ≦１０（°）、機種によってはθＧ≦５（°）の場合がある。θＧが略０で、両側の側面Ｓが略平行でもよい（図３ｂ）。複数の溝部Ｇの長さ方向が互いに平行でもよい。楔状の溝部Ｇの両側の側面Ｓがなす二分角を二等分するか、溝部Ｇの互いに平行な両側の側面Ｓと互いに平行で、それらから等距離にある面を二分面とする。二分面は平面でも曲面でもよい。二分面の各部が表面部Ｆ（ないし裏面部Ｒ）に垂直であることを溝部Ｇが表面部Ｆ（ないし裏面部Ｒ）に垂直であると記載する。溝部Ｇは表面部Ｆに垂直でもよく、そうでなくてもよい。それらのなす角度が造形物Ｚの各部で一定でもよく、複数でもよい。例えばガルバノ式のレーザ加工部４１１では、その角度が各部で異なり、かつ、溝部Ｇ各部の長さ方向に垂直な断面と溝部Ｇの二分面との複数の交線の延長が１点で交差する（ただし、溝部Ｇ各部から前記１点を見込む角度のずれが１０°以下・特記時には５°以下又は２°以下の場合、誤差の範囲内とする。）。なお、二分面は仮想上の面であるため図示されない。本発明では、幅と長さが互いに異なり、溝状に長い溝部Ｇを中心に記載するが、幅と長さが略同一で、溝部Ｇが円錐・楕円錐・円柱・円錐台・角錐状等多様な形状でもよい。溝加工部４１の動作及び基材部Ｍ・溝部Ｇの特徴は、以下の実施形態の多くで以上と共通でもよい。
【００１８】
充填材料調合部４２は展色剤Ｖ・着色剤Ｃ・分散剤Ｄ等の充填材料２１を混合攪拌してもよい。なお、本明細書では混合前・混合後の両方を充填材料２１と記載する。展色剤Ｖが着色剤Ｃを兼ね、着色なしで充填材料２１となってもよい。そうでない場合には、展色剤Ｖの色は、着色の容易さ及び発色の良好さから無色透明又は白色がよい。着色剤Ｃは有機化合物からなる有機顔料でも無機化合物からなる無機顔料でもよい。顔料の色や種類により屈折率が異なり、後述のように適する屈折率の展色剤Ｖも変化する。造形物Ｚの用途・加工方法・所望の色・実現すべき装飾効果等に応じて基材部Ｍと着色剤Ｃが決定されたのちに、それらの屈折率等から展色剤Ｖが選定されてもよい。
【００１９】
展色剤Ｖは、上記樹脂の１つ以上からなってもよいが、本実施形態では、溝部Ｇへの充填加工の容易さから、熱硬化性樹脂が特に好適である。展色剤Ｖが、熱硬化性樹脂とともに、その硬化を妨げない程度の比率で熱可塑性樹脂を含んでもよい。基材部Ｍが硬質樹脂である場合、充填部Ｌが基材部Ｍから剥離しやすい。とりわけ充填部Ｌと基材部Ｍの線膨張率が異なると、温度変化の繰り返しによりしばしば剥離が発生する。ゆえに、充填部Ｌが基材部Ｍの伸縮や衝撃に追従できれば、剥離しにくくなる。そのためには、充填部Ｌの引張伸び率が好ましくは２０％以上、より好ましくは３０％以上、さらに好ましくは４０％以上、一層好ましくは５０％以上であればよい。数値が大きいほど、充填部Ｌが変形しやすいので、充填部Ｌと基材部Ｍとの線膨張率の差による剥離を防止する効果が向上する。なお、引張伸び率は、試験片が引張により破壊に至った時の、試験片の伸びの試験片の長さに対する比である。また、充填部Ｌの引張伸び率は、基材部Ｍの引張伸び率の好ましくは３倍以上、より好ましくは５倍以上、さらに好ましくは６倍以上・８倍以上、一層好ましくは１０倍以上・１５倍以上・２０倍以上でもよい。この数値が大きいほど、衝撃が加わった際の基材部Ｍの伸びに対して、充填部Ｌが余裕をもって追従可能となり、また衝撃を吸収可能となるので、界面の耐衝撃性・難剥離性が向上する。あるいは、充填部Ｌの引張伸び率から基材部Ｍの引張伸び率を減じた差が、好ましくは１５％以上、より好ましくは２０％以上、さらに好ましくは３０％以上、一層好ましくは４０％以上でもよい。充填部Ｌの圧縮強さが基材部Ｍより低くてもよい。
【００２０】
引張伸び率の測定方法等はＪＩＳ  Ｋ７１６１及び関連規格等に基づくが、個々の造形物Ｚの充填部Ｌに対しては、その規定通りの測定は困難であることが多い。試験片の形状はＪＩＳ  Ｋ  ７１２７の試験片タイプ２が望ましいが、一般に充填部Ｌは、造形物Ｚから剥がされるか削ぎ落され試験片となった場合、前記規格の定める通りの形状にはならない。特に図３ａのように溝部Ｇの長さ方向（ｙ方向）に垂直な断面の形状が楔状の溝部Ｇでは、充填部Ｌの先端部分の厚さ（ｘ方向の長さ）が開口部Ｏ付近の厚さより小さいため、引張時に楔状の先端部分から裂けてしまうことが多い。開口部Ｏが凹状でその肩部が尖っている部分についても同様である。これでは本来の値が測定されないので、造形物Ｚから取り出された充填部Ｌの厚さが溝部Ｇの深さ方向で異なる場合には、充填部Ｌのｚ方向の長さがｘ方向の最大の長さの９０〜１００％となるよう充填部Ｌのｚ方向の片側又は両側が切断されて試験片となる。いずれの長さも大きい方がよいので、開口部Ｏに近く凹状の部分を除く部分がよい。これによりｘ方向の長さの各部での差が相対的に小さくなる。整形には、ピコ秒又はフェムト秒以下の超短パルスレーザーが、試験片への熱影響が無視できるので使用可能である。また、Ｃｏ２レーザ加工等によってなる充填部Ｌでは、楔状の先端部分に凹凸があり、側面Ｓの先端付近及び開口部Ｏ側にも凹凸があるが、これも除去され、試験片の形状由来の測定誤差が低減される。ソーカッターも使用可能である。ただし試験片のｙ方向に平行な面はＲｚ５０未満とする。試験片の長さは５０ｍｍ以上が好ましい。チャッキング幅は１０ｍｍ以上が好ましい。チャック間の距離は１１５ｍｍが好ましいが、それができない場合には３０ｍｍ以上が好ましい。図３ａのｚ方向の両側からのチャッキングがよい。試験速度は５ｍｍ／分、許容範囲±２０％である。比較対象である基材部Ｍの試験片も同様に整形・測定される。基材部Ｍと充填部Ｌとで試験片のサイズの差は大きい方の１０％未満が望ましい。上記条件による［引張による破断時のチャックの長さの増加量］／［引張前のチャックの長さ］が引張伸び率である。破断前に降伏が発生した場合には降伏時で測定される。この試験は、株式会社島津製作所製ＡＧ−１００ｋＮＸｐｌｕｓ・ＡＧ−１０ＴＤ等で可能であり、地方独立行政法人東京都立産業技術研究センターによる依頼試験でもよい。試験片ごとに、あるいは各部で引張伸び率が異なる場合には、その平均を測定値とする。試験片の数は５以上が望ましいが、可能な最大数でもよい。充填部Ｌの二分面は溝部Ｇの長さ方向に平面であることが望ましく、曲面であれば平面に近いほうがよい。このように、造形物Ｚの事情により、規格に定められた条件を満たさずに測定する必要がある場合には、本来の値より低い測定値となる可能性が大きいことに留意されるべきである。つまり、充填部Ｌが凹凸部分から破断することで、引張伸び率が、本来よりも小さい値で測定されるといった可能性である。そのため、なるべく試験回数を増やし、平均から極端に離れた外れ値は除外する等の対応が必要である。すなわち、複数の測定値を数値順に並べた分布図のうち第１四分位点から第３四分位点までに属する複数の測定値���ら暫定平均値が導かれ、暫定平均値の７５〜１２５％の範囲の測定値のみからさらに平均値が算出される。
【００２１】
通常の熱硬化性樹脂は硬質樹脂で脆性が大きく、伸びしろが少ないため、上記の条件を満たすことができない。例えば注型用のＵＰは、透過率には優れるものの、引張伸び率は５％以下である。一方ＰＭＭＡの引張伸び率も５％程度である。従って、通常のＵＰ等によってなる充填部Ｌは、ＰＭＭＡによってなる基材部Ｍの伸縮や衝撃に追従できず、界面応力や内部破壊の蓄積により剥離しやすい。可塑剤は熱可塑性樹脂には有効であるが、一般の熱硬化性樹脂には添加できない。しかし、伸縮性が求められる防水工事用のコーキング材やシーリング材、例えばＴＰＣ（ＴＰＥＥ）等のエラストマーや、ＵＰ・ＶＥ・エポキシアクリレート・ＥＰといった熱硬化性樹脂のうち一部の特殊なものは、５０から２００％ときわめて大きな引張伸び率を示す。本発明の発明者は、かかる樹脂が展色剤Ｖであれば、充填部Ｌが剥離しにくくなることを見出した。なお、赤外分光光度計・近赤外分析計（具体的な機材名としては、日本分光株式会社製ＦＴ／ＩＲ−６１００又はＦＴ／ＩＲ−６７０Ｐｌｕｓ等・Ｔｈｅｒｍｏ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ社製Ｎｉｃｏｌｅｔ  ６７００・ブラン・ルーベ製４５０ＬＲ等が挙げられる。）等により、充填部Ｌ等の赤外吸収スペクトル等が測定可能である。その測定データと既知の物質のデータとの対照から、展色剤Ｖ等の樹脂の種類が特定可能である。
【００２２】
ＳＩ・ＰＵ・フッ素系等の熱硬化性エラストマー（又は樹脂）は、特に大きい引張伸び率を呈する。しかしこれらは、通常では低屈折率であり、後述のように基材部Ｍの屈折率と視線角度によっては全反射を発生させるため、展色剤Ｖには適さないことがある。またこれらでは線膨張率やタックが大きい傾向にある。充填部Ｌの線膨張率が基材部Ｍの線膨張率より極端に大きくない方が、高温時に充填部Ｌが基材部Ｍに応力をかけにくい。よって、充填部Ｌの引張伸び率は、好ましくは１０００％以下、より好ましくは５００％以下、さらに好ましくは３００％以下でもよい。充填部Ｌの引張伸び率は基材部Ｍの引張伸び率の好ましくは２００倍以下、より好ましくは１００倍以下、さらに好ましくは５０倍以下でもよい。また、ＰＵには熱可塑性と熱硬化性とがあるが、一般に、熱可塑性ＰＵは流動点が１００から２００℃であり、熱硬化性ＰＵは硬化のために１００℃以上の加熱を要する。揮発成分が多い常温硬化型ＰＵは、硬化時に収縮のため剥離する。なお、ＰＵでは、引張伸び率が大きいものほどタックが残り、加水分解・熱や短波長光による黄変等の経時劣化が激しいため適さないことがある。これらの理由から、充填部ＬはＳＩ・ＰＵ・フッ素系の少なくともいずれか以外の熱硬化性樹脂によってなってもよい。ただし、ＳＩ・ＰＵ・フッ素系樹脂とＵＰ等との混合樹脂は、屈折率及び引張伸び率の可変性により有用である。
【００２３】
造形物Ｚで発生する界面の剥離現象の原因を考察する。（１）屋外等で温度変化により造形物Ｚ各部が伸縮する際、基材部Ｍと充填部Ｌとで線膨張率が異なるために、伸縮のたびに残留応力が蓄積し、あるいは界面にせん断力が働き、やがて剥離する。これは溝部Ｇの両端近くでよく見られる。（２）基材部Ｍの吸水性が比較的高いと、基材部Ｍの表面部Ｆや裏面部Ｒが雨水等を吸って膨張するが、内部は膨張しないので、造形部３全体にゆがみが生じたり、反ったりする。気温上昇時及び下降時の造形物Ｚ表面と内部との温度差によっても、同様の現象が発生する。これにより、主として溝部Ｇの深さ方向にせん断力がかかって、界面が耐えきれなくなり、各部で剥離する。（３）図３ａのように開口部Ｏ側が露出している場合、温度や湿度の変化により、基材部Ｍの開口部側が開いたり閉じたりする。すなわち基材部Ｍの溝部楔角が変化する。充填部Ｌ及び界面には幅方向に軸力がかかるが、幅方向の伸縮には限界があるので剥離する。（４）造形物Ｚは商業施設等の屋内の公共空間に設置されることもあるが、その場合も含めて人や荷物等の往来が多い場所では、振動や衝突の衝撃も多い。衝撃により、曲げモーメントやねじりモーメント等を含む多様な方向の内力が各部の界面にかかった際、界面が剥離してその衝撃を吸収する。このように、造形物Ｚが受ける界面応力は、図３の溝部Ｇの（１）長さ（ｙ）方向（２）深さ（ｚ）方向（３）幅（ｘ）方向（４）多方向とさまざまであり、それらが複合して界面剥離をもらたらすと考えられる。充填部Ｌの引張伸び率を大きくすることは、（１）から（４）の界面応力への耐性向上に有効であるが、とりわけ（４）の耐衝撃性の改善に大きな効果をもたらす。
【００２４】
充填部Ｌは、それ自体を基材部Ｍに接着する接着剤と考えることができる。その界面の結合力が充填部Ｌの引張強さを上回ってもよい。つまり、充填部Ｌの剥離は広い範囲での溝部Ｇの色の消失をもたらし、その上、その部分は光を全反射するので、白く見えて目障りである。一方、充填部Ｌの破断（溝部Ｇの長さ方向又は深さ方向に垂直な面が断面である。）は、通常ごく細い筋状であり、その亀裂部分には光が届かず暗いので、ほとんど目につかない。ゆえに、剥離よりは破断の方が、造形物Ｚの装飾性に及ぼす悪影響が少ないと言える。また、基材部Ｍが溝部Ｇの幅方向に膨張した時、充填部Ｌが、二分面で２つの部分に破断して、２つの部分それぞれが両側の側面Ｓに接合したままであれば、剥離を避けられる。それゆえ、場合によっては、充填部Ｌが、基材部Ｍの変形に追従できない時に、破断することで剥離しないですむことが望ましい。そのためには、充填部Ｌの接着強さが、充填部Ｌの引張強さ以上であればよい。これは充填部Ｌの剥離にかかる応力（Ｎ）と充填部Ｌの引張切断にかかる応力（Ｎ）との比較に相当する。具体的には、この測定は次のように行われる。造形物Ｚが固定され、側面Ｓを境界として両側に分離するように、底面部Ｂ側と、必要があれば開口部Ｏ側の基材部Ｍが切断される。加工時の応力が充填部Ｌに極力かからないように加工される必要がある。次に、基材部Ｍが両側に分離されるが、ここで両側の基材部Ｍに充填部Ｌが引き裂かれたら、接着強さが引張強さより大きい。充填部Ｌが、片側のみ露出し、もう片側は基材部Ｍに残ったら、残った部分の先端部分の両側が１０ｍｍ以上のつかみ部分として露出される。ここで、つかみ部分が測定装置のチャックに固定され、９０°はく離接着強さ（ＪＩＳ  Ｋ  ６８５４−１等）に準じる方法で剥離にかかる応力が測定され、同等の断面形状の充填部Ｌの引張切断時の応力に比較される。あるいは、試験者が指でつかみ部分を挟んで略９０°の角度で引張、充填部Ｌの終端まで切れずに剥がせるか途中で切れるかを調べることで代替することもできる。
【００２５】
造形物Ｚの長期的な耐久性のためには、展色剤Ｖ及び着色剤Ｃ等は化学的に安定し、耐光性が高いことが望ましい。着色剤Ｃの種類と充填部Ｌに占める着色剤Ｃの比率によって、溝部Ｇの濃度・透過率・発色度合が変化する。充填作業前の充填材料２１に対する着色剤Ｃの重量比は、通常は０．１から２０％、好ましくは０．５から１０％であるが、溝部Ｇの幅・着色剤Ｃの種類・展色剤Ｖに対する着色剤Ｃの比重・求める視覚的効果によってはそれ以外でもよい。充填材料調合部４２は、凝集した着色剤Ｃをロールミル・ボールミル・ビーズミル等により粉砕してより微細な粒子とし、さらに攪拌や分散剤Ｄの混合等により、展色剤Ｖ中に充分に分散させてもよい。ただし、粒子サイズが大きい着色剤Ｃによるざらざらした質感等、なめらかで透明感のある発色とは別の効果が求められる場合にはその限りではない。分散剤Ｄは、亜鉛・アルミニウム・カリウム・カルシウム・ナトリウム・バリウム・マグネシウム・リチウム等の金属石鹸、例えばステアリン酸石鹸・ヒドロキシステアリン酸石鹸・ベヘン酸石鹸・モンタン酸石鹸・ラウリン酸石鹸を含む既知の群から、展色剤Ｖ及び着色剤Ｃとの適性に応じて適宜選択され、配合率等を決められてもよい。通常の顔料等と分散剤Ｄの組み合わせに代えて、易分散加工済の着色剤Ｃや分散済の塗料等が用いられてもよい。また、充填材料調合部４２と充填加工部４３が連携し、１つの造形物Ｚの加工中に着色剤Ｃの調合を漸次変更していくことで、複数の溝部Ｇの色をグラデーション状に徐々に変化させてもよく、それぞれの溝部Ｇ内の一部から別の一部にかけて、色をグラデーション状に変化させてもよい。また、充填加工後の減圧により気泡の抑制が可能である
【００２６】
被覆部Ｔのための材料板２０は、無色透明で、全光線透過率又は可視光線透過率が高いほうがよいが、用途によっては有色透明でもよい。簡易的には、被覆部Ｔは厚さ０．５ｍｍ以下のＰＥＴ等の薄い粘着性軟質フィルムでもよい。長期用途には、板状の被覆部Ｔが接合されるのがよい。板状の被覆部Ｔは造形物Ｚを割れにくくするだけでなく、基材部Ｍが溝部Ｇの幅方向に伸縮することを抑制し、上記（３）が原因の剥離を防止する。平面的板状の被覆部Ｔが、基材部Ｍと同一・同種・類似の材質でより薄ければ、溝部Ｇを有する側の材料板２０と物性が近いので好ましい。例えばＰＭＭＡのキャスト板と押出し板とは同一の材質ではないが、いずれもＰＭＭＡであり、上記の各種樹脂のうちの同じ分類に属するので、同種である。また、硬質ＰＶＣとＰＭＭＡとが、近似した線膨張率であり、同じ溶剤により溶着可能であれば、その点でこれらは類似である。
【００２７】
充填部Ｌは、着色剤Ｃの含有により、基材部Ｍ及び被覆部Ｔとは異なる色となる。造形物Ｚの複数の部分の色において、色相・彩度・明度・全光線透過率・可視光線透過率のいずれかが明らかに相違してもよい。色相では、複数の色を比較した際、マンセル色相環において近い側が２５〜５０歩度分離れていれば明らかに別の色と識別でき、３５〜５０なら主要原色のいずれかの色の色相の差に相当し、４５〜５０なら補色どうしに近いので、いずれも明らかに色が異なる。又は複数の色がＨＳＶ色空間のＨ値において離れている小さい側の角度が、９０〜１８０°なら明らかに別の色と識別でき、１２０〜１８０°ならＲＧＢ系又はＣＭＹ系の一方の原色系等のいずれかの色の色相の差に相当し、１５０〜１８０°なら補色どうしに近いので同様に異なる。彩度では、色相にもよるが、複数の色の差が概してマンセル表色系における彩度で４以上であれば明らかに色が異なり、６以上、８以上であればより明確に異なる。明度では、複数の色の差が３以上であれば明らかに色が異なり、４以上・５以上でより明確に異なる。それらが組合わさればさらに判然と異なる。これらの測色には例えばコニカミノルタ株式会社製ＣＭ−５等の分光測色計やＣＲ−５等の色彩色差計が用いられるが、測色範囲が狭い等の理由で測定が困難な場合には、目視比較が併用されてもよい。全光線透過率又は可視光線透過率では、複数の色の差が４０％以上で明らかに色が異なり、６０％以上・８０％以上でより明確に異なる。求める効果によっては、造形物Ｚの一部と他の一部とが、上記の範囲より狭い測定値で異なってもよい。なお、異なる色の上限は、技術の進歩により、出願時に可能な範囲より拡張される可能性があるので、特に限定しない。
【００２８】
以上に加えて、次のような条件を具える造形物では、難剥離性のために本実施形態の導入が望ましい。ただし、これらの条件を具えない場合でも、本実施形態の適用は有効である。溝部Ｇの剥離は、環境要因を度外視すれば、難接着材の樹脂等が充填部Ｌを有する場合に特有の問題ということができる。具体的には、基材部Ｍのぬれ張力が充填部Ｌのぬれ張力に近い又はそれ以下である場合に、充填部Ｌが基材部Ｍと良好に接着されないという問題である。基材部Ｍのぬれ張力が高ければ、界面剥離は起こりにくい。さらに基材部Ｍの表面（側面Ｓ）が粗面なら、より強固に接着される。溝部Ｇが浅く、その幅が狭ければ、温度変化に伴う充填部Ｌと基材部Ｍとの伸縮量の差が小さいので、剥離が発生しにくい。溝部Ｇの溝部楔角が充分に大きければ、溝部の両側の複数の側面に塗料がそれぞれ片側ずつ付着し、その間に空隙があるので、双方からの引張による剥離がない。よって必ずしも本発明が適用されなくてもよい。溝部楔角が小さくても、溝部Ｇの側面Ｓのみに展色剤Ｖ等が塗布され、溝部Ｇの中央が空隙であれば、基材部Ｍが溝部Ｇの幅方向に伸縮した時に、空隙がクッションとなって剥離に至らずにすむことがある。しかし、図３のように溝部Ｇに空隙がなく、溝部Ｇのほぼ全体が充填部Ｌであると、基材部Ｍが膨張し、溝部楔角が幅方向に開いた時に、その伸びが充填部Ｌの伸びを超えていれば剥離する。本発明が特に必要となるのは、基材部Ｍのぬれ張力が比較的小さく、側面Ｓが平滑で、溝部Ｇが深く、その溝部楔角が小さい場合である。さらに、側面Ｓが基材部Ｍを透過して見える程度に基材部Ｍの透過率が高いことも条件の１つである。
【００２９】
より具体的には、次のような場合に充填部Ｌが剥離しやすく、又は剥離が目立ちやすく、本実施形態が顕著な効果を発揮する。１、溝部Ｇが空隙を有さない。２、基材部Ｍと充填部Ｌの線膨脹率（ＪＩＳ  Ｋ  ７１９７等）が、大きい方の１０％以上、又は５％以上異なる。３、基材部ＭがＰＥ・ＰＭＭＡ・ＰＰ・ＰＳ等の難接着材、基材部Ｍのぬれ張力（ＪＩＳ  Ｋ  ６７６８又はＩＳＯ８２９６等）が４５ｍＮ／ｍ以下、基材部Ｍのぬれ張力から充填部Ｌのぬれ張力を減じた差が１０ｍＮ／ｍ以下、の少なくともいずれかである。なお、ぬれ張力は、試験片との接触角が０°になるぬれ張力が既知の液体等から得られる。４、側面Ｓの算術平均粗さＲａが好ましくは１以下、より好ましくは０．５以下、さらに好ましくは０．２５以下、最大高さ粗さＲｚが好ましくは４以下、より好ましくは２以下、さらに好ましくは１以下、下限は測定限界である（ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１又はＩＳＯ  ４２８７等、単位はμｍ、後述の凹凸のためカットオフλｃは通常は０．０８ｍｍでもよく、特に凹凸のピッチが大きい場合は０．２５でもよい。基準長さｌｒも同様である。カットオフλｓは最小又は２．５μｍでもよい。Ｔａｙｌｏｒ−Ｈｏｂｓｏｎ社製ＴＡＬＹＳＵＲＦ２等で測定可能である。）。側面Ｓの平滑性は、上記の全光線透過率及びヘーズの値によっても定義可能である。５、深さｄＧがｍｍオーダー以上、例えば５ｍｍ以上である。溝部Ｇが深いほど、開口部Ｏ側とその反対側とで温度変化等による変位量が大きくなり、界面応力も増大する。溝部Ｇが深い造形物Ｚは概してｘ及びｙ方向のサイズも大きいので、溝部Ｇの長さ方向の界面応力も大きくなり、結果として、浅く短い溝部の造形物では発生しなかった問題が顕在化する。６、基材部Ｍの側面Ｓに熱影響がある。７、側面Ｓが造形物Ｚの表面部Ｆ又は裏面部Ｒへの垂線又は法線となす溝部Ｇ側の角度が９０−２ａｒｃｓｉｎ（１／ｎＭ）以下である（ｎＭは基材部Ｍの屈折率）。
【００３０】
上記３・４は基材部Ｍと充填部Ｌとの接着性に関連する。４・５・６・７は、レーザ加工による溝部Ｇで見られる特徴である。特に、Ｃｏ２レーザによる切断加工では、切断面すなわち側面Ｓは赤外線で加熱されて融解し、冷却後に硬化する。これにより、側面Ｓが４のように平滑となるため、押出成形・キャスト成形・機械加工の表面よりも接着性に劣る。また、側面Ｓには、融解した樹脂の流れによるとみられる、溝部Ｇの長さ方向に平行な複数の線状の凹凸と、その凹凸に垂直又はそれと７０°から１１０°の角度をなす、レーザのパルスを反映した複数の凹凸とが形成されることが多い。後者は、レーザ出力・速度・周波数等により変動するが、通常５０〜２０００μｍ・多くは１００〜１２００μｍ・典型的には２００〜７００μｍピッチで、溝部Ｇの先端付近では算術平均うねりＷａ又は最大高さうねりＷｚが好ましくは０．３〜１６、より好ましくは０．５〜８、さらに好ましくは１〜４である（ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１等）。これらは１６以上でもよいが、最大でも幅ｗ又はその１／２以下である。ピッチに応じてカットオフλｃは０．０８でもよく、凹凸のピッチが小さければ０．０２５ｍｍでもよい。後者は、幅ｗの１／２０〜１０倍・あるいは１／１０〜３倍・時に１／５〜１倍のピッチで、１／４０００〜１／２０倍・あるいは１／２０００〜１／５０倍・時に１／１０００〜１／１００倍の深さでもよい。前者は後者と同じ範囲の深さでもよい。この凹凸は、側面Ｓに発生する加工誤差由来の凹凸で最大であることが多い。７について次に説明する。
【００３１】
基材部Ｍと充填部Ｌとが剥離し、それらの界面が密着していない状態であっても、側面Ｓが全反射を起こして充填部Ｌの色が見えない場合だけでなく、充填部Ｌの色が側面Ｓを透過して見える場合がある。以下にそれら両者の臨界となる条件を示す。
図４は楔状の溝部Ｇの長さ方向に垂直な断面の図である。図４では、入射角θＩ（θＩ＜０）で側面Ｓに入射した光が、反射角−θＩで反射し、この反射光が裏面部Ｒで屈折して視点Ｅに届いている。ただし、充填部Ｌが側面Ｓで剥離していなければ、側面Ｓでの反射光は入射光の一部であり、残りは充填部Ｌに吸収されるか、充填部Ｌを透過するか、側面Ｓで拡散する。図４において、視点Ｅからの視線が表面部Ｒへの垂線又は法線となす角度（以下視線角度又はθＥと記載する。）は裏面部Ｒからの光の出射角に等しい。側面Ｓが表面部Ｆへの垂線又は法線となす角度をθＳ、基材部Ｍの屈折率をｎＭ、充填部Ｌの屈折率をｎＧ、空気の屈折率を１とする。右回りを正方向とするので、θＳ＞０であれば図４ａの右側の側面Ｓ又は図４ｂの左側の側面Ｓ、θＳ＜０であれば図４ｂの右側の側面Ｓ又は図４ａの左側の側面Ｓに対応する。被覆部Ｔ・着色剤Ｃ等は図４では省略される。被覆部Ｔの両面が互いに平行かつ平面状で、被覆部Ｔの屈折率がｎＭであれば、被覆部Ｔの有無は屈折角等に影響しない。ｎＧ＜ｎＭ又は充填部Ｌが側面Ｓで剥離している場合、反射角θＩの絶対値が臨界角ａｒｃｓｉｎ（ｎＧ／ｎＭ）以上であれば、側面Ｓでの反射が全反射となり、充填部Ｌの色は視点Ｅに届かない。この状態を式で示すと、スネルの法則より、
（１）図４ａ（θＳ≧０）の場合
【数１】
0006968486.tif 000002
側面Ｓでの反射が全反射となるようなθＳの範囲は、
【数２】
0006968486.tif 000003
充填部Ｌが剥離しているか、溝部Ｇが空隙で側面Ｓに基材部Ｍが露出しているならば、空気ないし真空が充填部Ｌに相当し、ｎＧ＝１なので
【数３】
0006968486.tif 000004
θＥ＝−９０（°）までのθＥがとりうる範囲のすべてにおいて、側面Ｓで全反射が発生して充填部Ｌの色が見えなくなるようなθＳの範囲は、数３より
θＳ≦９０−２ａｒｃｓｉｎ（１／ｎＭ）…（ｉ）
θＥ＝０（°）、すなわち視点Ｅが溝部Ｇを表面部Ｆの正面から見た時に、充填部Ｌの色が見えなくなるθＳの範囲は、数３より
θＳ≦９０−ａｒｃｓｉｎ（１／ｎＭ）…（ｉｉ）
（２）図４ｂ（θＳ＜０）の場合
側面Ｓでの反射が基材部Ｍ側から見える最大のθＥとなる（図４ｂの最も左寄りである）視点Ｅは、
ａｒｃｓｉｎ［（ｓｉｎθＥ）／ｎＭ］＝θＳ
となる位置であるから、
ａｒｃｓｉｎ［（ｓｉｎθＥ）／ｎＭ］≦θＳ
側面Ｓでの全反射が視点Ｅで観察される最大のθＳでは、θＥ＝−９０（°）の時のみ反射が観察可能となるので、
θＳ≧ａｒｃｓｉｎ（−１／ｎＭ）…（ｉｉｉ）
図４ａにおけるθＳ＜０の場合及び図４ｂにおけるθＳ≧０の場合、すなわち図４ａ・ｂの溝部Ｇのそれぞれ左側の側面Ｓに関する場合は、上記の場合に対し左右対称の関係であり、上記各数式において各項の正負及び不等号の向きが逆になる。ゆえに、（ｉｉｉ）から、図４ｂのように溝部Ｇの開口部Ｏ側のみから観察される場合には、
｜θＳ｜≦ａｒｃｓｉｎ（１／ｎＭ）
であれば、溝部Ｇの手前に側面Ｓが見えるようなθＥのすべての範囲において、側面Ｓで全反射が発生して充填部Ｌの色が見えなくなるので、本実施形態の適用によってその事態が回避される。本明細書等では、ａｒｃｓｉｎ（１／ｎＭ）を全反射可視側面角と記載する。例えばｎＭ＝１．５とすると、θＳの絶対値が約４１．８°以下ならば、可能な全θＥに対し、剥離した充填部Ｌの色は側面Ｓを通しては見えない。
次に、開口部Ｏ側からだけでなく、図４ａのように溝部Ｇの開口部Ｏの反対側からも観察される場合には、（ｉ）から、
｜θＳ｜≦９０−２ａｒｃｓｉｎ（１／ｎＭ）
であれば、溝部Ｇの手前に側面Ｓが見えるようなθＥのすべての範囲において、側面Ｓで全反射が発生して充填部Ｌの色が見えなくなるので、本実施形態の適用によってその事態が回避される。本明細書等では、９０−２ａｒｃｓｉｎ（１／ｎＭ）を最大全部全反射側面角と記載する。例えばｎＭ＝１．５とすると、θＳが約６．３８°以下ならば、表面部Ｆ及び裏面部Ｒ側の可能な全θＥに対し、剥離した充填部Ｌの色は側面Ｓを通しては見えない。二分面が表面部Ｆに垂直な溝部Ｇでは、θＧが約１２．７６°以下ならば同様である。基材部ＭがＰＭＭＡで、ｎＭ＝１．４９ならば、θＳの絶対値が約５．６９°以下、又は二分面が表面部Ｆに垂直な溝部ＧでθＧが約１１．３８°以下の場合、本実施形態により充填部Ｌの剥離が生じないことで、どこから見ても充填部Ｌの色が鮮明に見える効果が得られる。また、（ｉｉ）から、
｜θＳ｜≦９０−ａｒｃｓｉｎ（１／ｎＭ）
であれば、少なくとも一部のθＥにおいて、側面Ｓで全反射が発生して充填部Ｌの色が見えなくなるので、本実施形態が適用された方がよい。本明細書では、９０−ａｒｃｓｉｎ（１／ｎＭ）を一部全反射側面角と記載する。ｎＭ＝１．５とすると、θＳが約４８．１９°以下ならば、剥離した充填部Ｌの色は正面からは見えない。二分面が表面部Ｆに垂直な溝部Ｇでは、θＧが約９６．３８°以下ならば同様である。なお、数３より、充填部Ｌの色が見えないθＥの範囲は、
【数４】
0006968486.tif 000005
である。図４ａにおいて、θＥがこれより小さい時、すなわち視点Ｅが右寄りの時には、側面Ｓで全反射が起こらず、充填部Ｌが剥離していても側面Ｓを透過してその色が見える。
【００３２】
溝部Ｇの幅ｗが深さｄＧに対して充分に大きければ、正面から開口部Ｏの充填部Ｌの色が見えるので、側面Ｓが剥離していても色の消失はない。それゆえ本実施形態は必ずしも適用されなくてもよい。これは、溝部Ｇが底面部Ｂを有し、台形状であれば、θＧが小さくてもあてはまる。ｄＧ／ｗが５倍以上であれば、視線Ｅが斜め方向から側面Ｓを見た時、屈折により見かけの深さが浅くなるものの幅の約２・５倍以上に見えるので、本実施形態が適用された場合に一定の効果を呈する。１０倍以上であれば、見かけの深さが幅の約５倍以上に見えるので、本実施形態が明確な効果を奏する。１５倍以上なら本実施形態が充分な効果を示し、２０倍以上なら本実施形態が適用されないと側面Ｓがほとんど見えない可能性がある。また、溝部Ｇの幅方向の断面は、Ｕ字状のようにθＳが複数又は変化する形状でもよい。その場合、両側の側面Ｓ・底面部Ｂ・開口部Ｏの長さの合計のうち、表面部Ｆへの垂線又は法線となす角度が最大全部全反射側面角（又は一部全反射側面角）以下である範囲の長さの合計が、好ましくは１／２以上であれば最大全部全反射側面角が明確な効果を奏し、より好ましくは４／５以上、さらに好ましくは９／１０以上、一層好ましくは１９／２０以上であれば、溝部Ｇの大部分が上記条件を満たしていると見なすことができ、本実施形態の適用による利得が大きい。ただし、溝部Ｇが上記条件を満たさなくても、剥離時には色が見えづらくなり、またθＥによっては側面Ｓでの全反射が発生するので、本実施形態の適用により一定の効果がある。
【００３３】
ただし、ｎＭ＜２１／２であると、θＥが−９０°に近い時、数３からθＳ＜０となることがあるが、数３は（１）すなわちθＳ≧０の場合の式であるから、成立しない。θＳ＜０の場合も同様に成立しない。つまり、屈折率が約１．４１未満の材料板２０、例えばＰＦＡ・ＦＥＰ等の透明なフッ素樹脂によってなる造形物Ｚでは、図４ａのように開口部Ｏの反対側の視点からは、θＳ＝０を含むすべてのθＳの溝部Ｇにおいて、充填部Ｌと基材部Ｍとが剥離していても、基材部Ｍの側面Ｓを透過して充填部Ｌの色が見えることがある。θＳが大きいほど、θＥの絶対値が小さくてもこれが成立するので、充填部Ｌの色が見える範囲が拡がる。よって、前段落の条件に加えて、ｎＭ≧２１／２の場合に、本実施形態の必要性が比較的高い。とはいえ、ｎＭ＜２１／２の場合でも、θＥによっては剥離した充填部Ｌの色が見えなくなるので、本実施形態が適用されてもよい。
【００３４】
次に、充填部Ｌが剥離していない溝部Ｇにおける、充填部Ｌの屈折率と基材部Ｍの屈折率との関係について検討する。
（１）ｎＧ≧ｎＭの場合
基材部Ｍの屈折率が充填部Ｌの屈折率以下であれば、臨界角の作用による全反射は起こらない。この逆も真であり、表面部Ｆ及び裏面部Ｒ側のすべてのθＥにおいて、基材部Ｍから側面Ｓへの入射光に対し側面Ｓで全反射が起こらず、反射があっても部分反射ないし拡散反射であり、その側の側面Ｓが見えるどの視点からも側面Ｓを通して充填部Ｌの色が見えていれば、基材部Ｍの屈折率は充填部Ｌの屈折率以下である。屈折率は、アッベ屈折計等により測定可能である。アッベ屈折計は、例えば株式会社アタゴＮＡＲ‐１Ｔ  ＳＯＬＩＤであり、ナトリウムＤ線で測定し、他詳細はＪＩＳ  Ｋ  ７１４２・一部はＩＳＯ４８９等又は出願時の技術常識に準拠する。本明細書の他の箇所でも同様である。アッベ屈折計は、臨界角法を用いて試験片表面の屈折率を測定するので、この用途に適する。その測定値は、充填部Ｌに含まれる着色剤Ｃ等の屈折率には基本的に影響されず、展色剤Ｖの屈折率を示す。一般に、ＳＩやシリコーンゴムの屈折率は１．４３以下、ＰＥＴＥ等のフッ素樹脂やフッ素ゴムの屈折率は１．３台である。一般にＰＭＭＡの屈折率は１．４９以上であり、硬質樹脂の屈折率はＳＩの屈折率より高い。すべてのθＥで溝部Ｇの色が鮮明に見えるためには、基材部Ｍ以上の屈折率の展色剤Ｖがよい。各部の屈折率を比較すると、着色剤Ｃ≧展色剤Ｖ≧基材部Ｍであれば、すべてのθＥで全反射が起こらず、色が常に鮮明に見える。また、真空蒸着・スパッタリング等により金属が側面Ｓの界面に密着していれば、屈折率の大小にかかわらず、金属光沢が生じ、臨界角による全反射とは異なる反射効果が得られる。反射防止のため、溝部Ｇはかかる金属膜を有さなくてもよい。これと異なり、金属パウダーを混入させた塗料等では、側面Ｓに密着しているのは透明樹脂等の展色剤Ｖであるため、その展色剤Ｖの屈折率が影響する。
【００３５】
（２）ｎＧ＜ｎＭの場合
充填部Ｌの屈折率が基材部Ｍの屈折率より小さいと、θＥが小さい時には全反射が起こり、充填部Ｌの色が見えないことがある。θＳ＝０ならば、そのようなθＥの絶対値の範囲は
【数５】
0006968486.tif 000006
基材部Ｍの屈折率を１．５とする。
ａ  充填部Ｌの屈折率が基材部Ｍの屈折率に近ければ、側面Ｓの臨界角が９０°に近づくため、界面での反射がほとんど起こらない。充填部Ｌの屈折率が１．４９ならば、数５より｜θＥ｜が０から約９．９６°までの範囲で側面Ｓでの全反射が見える。この範囲内では、側面Ｓへの入射角の絶対値が臨界角以上であるため充填部Ｌの色は見えない。９．９６＜｜θＥ｜＜９０（°）の範囲では充填部Ｌの色が見える。この範囲では、裏面部Ｒ側に文字等が貼られていると、充填部Ｌの色に隠れて見えなくなる効果が得られる。この効果は、側面Ｓで全反射が起こると、側面Ｓに裏面部Ｒが映って見えるために低下する。よって、この効果のためには、充填部Ｌの屈折率が基材部Ｍの屈折率以上であればよい。あるいはその差が小さいほうがよく、好ましくは０．１以下、より好ましくは０．０５以下、さらに好ましくは０．０３以下でもよい。ただし、正面に近い一部のθＥでは全反射が見え、それ以外の範囲では充填部Ｌの色が見える、という対比効果が望ましい場合にはその限りではない。他の技術事項でも同様である。
ｂ  充填部Ｌの屈折率と基材部Ｍの屈折率との差が大きいほど、側面Ｓでの反射が起きやすくなる。充填部Ｌの屈折率が１．４ならば、数５より｜θＥ｜が０から約３２．６°までの範囲で側面Ｓでの全反射が見え、それ以外の範囲では充填部Ｌの色が見える。充填部Ｌの屈折率が１．３ならば、｜θＥ｜が０から約４８．４°までの範囲で側面Ｓでの全反射が見える。これらの場合、正面からある程度のθＥまでは、光源の位置によっては、側面Ｓが背景を反射して充填部Ｌの色が見えず、側面Ｓが平滑で背景が近ければ背景が映って見え、背景が遠ければぼんやりと映るか光って見える。光源がしかるべき位置になければ、側面Ｓは暗く落ち込んで見える。θＥが数５の範囲を超えると、充填部Ｌの色が見えるようになる。ただし、界面での反射は多少残る。全反射から充填部Ｌの色への転換は、臨界角の作用により、中間段階がなく急激に起こる。それは、常に充填部Ｌの色が見えているのとは異なる意外さを観察者に感じさせ、用途によっては有用な効果をもたらす。正面に近いθＥでは充填部Ｌの色が見えず、θＥが大きくなると充填部Ｌの色が見える、という効果が意図される場合には、充填部Ｌと基材部Ｍの屈折率の差は０．３以下・０．２以下・０．１以下でもよく、０．０５以上でもよい。
【００３６】
θＳが、わずかではあっても一部全反射側面角以下だと、｜θＥ｜が小さい時に剥離した側面Ｓでの全反射が発生するので、全反射が目につきやすい。つまり、図４ａの場合には正面付近からの観察時に全反射が見える。全反射可視側面角でも同様に、｜θＥ｜が大きい（９０°に近い）時よりも小さい時に全反射が見える。図４ｂの場合には少なくとも｜θＥ｜がａｒｃｓｉｎ（ｎＭｓｉｎθＳ）にきわめて近い時だけは全反射が見える。つまり、θＳが一部全反射側面角や全反射可視側面角を下回った時の変化は、一瞬ではあれ明確に現れる。しかもそれは、表面部Ｆへの正対に近い、最も高頻度の観察状態で起こるから、直ちに視認される。ゆえに、この事態が望ましくない場合、側面Ｓが一部全反射側面角以下又は全反射可視側面角以下であるかどうかは大いに臨界的意義を有するといえる。また、剥離していない充填部Ｌで充填部Ｌの屈折率が基材部Ｍの屈折率をごくわずかに下回る場合でも、少なくとも正面付近から見た時だけは全反射が発生するので、同様に臨界的意義が大きい。
【００３７】
特許文献１に記載の発明のように、透明の基材部Ｍに色つきの溝部Ｇが形成された装飾体や装飾体製造方法が知られている。同明細書段落００２２及び図４において、溝側面Ｆを塗料等で着色する加工方法、及び溝部Ｇを透明又は不透明の樹脂等や塗料等で埋め充填部Ｆｉとする加工方法が記載されている。しかし、特許文献１の図４ａのように溝部Ｇが充填部Ｆｉを有さず、溝側面Ｆのみが着色される場合、耐光性の高い着色剤によって深い溝の奥まで充分な濃度で均一に、かつ低コストで着色することは難しかった。そのため、図４ａのような溝部Ｇを有する造形物３を屋外の長期用途等に用いることはできなかった。
【００３８】
一方、特許文献１の図４ｂ・ｃ・ｄのような、着色された充填部Ｆｉを有する造形物３では、紫外線による劣化が少ない高級有機顔料や無機顔料等の着色剤が採用可能であるから、高い耐光性が得られる。ところが、かかる造形物３が特に屋外に設置された場合、温度変化等のため、充填部Ｆｉと基材部Ｍとの界面の剥離が避けられなかった。つまり、日照による加熱と夜間の冷却を主とする温度変化や雨の吸水・乾燥により、造形物３各部で伸縮のサイクルが長期にわたり繰り返される。特に冬季の寒暖差は大きい。造形物３が赤外線の吸収率が高い樹脂等によってなる場合、日中には直射日光に含まれる赤外線により５０〜６０℃まで熱せられるが、夜間には氷点下まで冷えることもある。また、風等による振動も常時起こっている。そのため充填部Ｆｉと基材部Ｍとの界面に界面応力や内部破壊が蓄積し、この界面がやがて剥離する。さらに、造形物３が交通量の多い場所等に設置されていると、人や物が接触した衝撃で一瞬にして界面が剥離することがある。特に溝部楔角θＧが小さい溝部Ｇの場合、溝側面Ｆが剥離すると、臨界角の関係で色が見えなくなる。いずれにせよ、特許文献１に記載の発明による装飾体は、屋外等の過酷な環境には耐えられないという問題を抱えていた。本実施形態は、特許文献１に記載の発明に係る装飾体より溝部の剥離が起きにくい装飾体・その装飾体を製造する装飾体製造装置及び装飾体製造方法の提供を課題としてもよい。
【００３９】
本発明の１つの態様は、基材部と、前記基材部に形成された溝部と、を有する装飾体であって、前記溝部が充填部を有し、前記充填部の引張伸び率が前記基材部の引張伸び率の３倍以上であることを特徴とする装飾体である。前記基材部の少なくとも一部が硬質樹脂でもよい。本発明の別の態様は上記装飾体の製造装置及び製造方法である。
【００４０】
《第２の実施形態》
本実施形態は、第１の実施形態に類似の課題等を、基本的には別の方法で解決する。本実施形態では、例えば、図３に示す造形物Ｚにおいて、側面Ｓでの充填部Ｌ及び基材部Ｍの接合がより強固となることで、界面剥離が起きにくくなる。そのためには、充填部Ｌと基材部Ｍとの接合が物理的接合ではなく、化学拡散接合であってもよい。具体的には、例えば充填材料２１が、材料板２０を常温で溶解するジクロロメタン・クロロホルム等の溶剤を含有していれば、充填後に側面Ｓの材料板２０を溶解し、材料板２０の成分と溶け合いながら硬化する。あるいは、充填材料２１の一部がメタクリル酸メチル（ＭＭＡ）であれば、ＡＢＳ・ＰＣ等の樹脂によってなる材料板２０を溶解しつつ重合する。それらの結果、接合面が明確な界面でなく、その両側の成分が互いに移動し混ざり合った連続部分となる。このような接合状態を、本明細書では化学拡散接合と記載する。充填材料調合部４２は、例えば三菱ケミカル株式会社製アクリエステルＭ等のＭＭＡ６０重量部とＰＭＭＡ粉末３０〜６０重量部を混合攪拌し、過酸化ベンゾイル等の重合開始剤やフタル酸ジシクロヘキシル等の可塑剤等を０．１部程度（温度等に応じて調整可）の微量添加し、さらに着色剤Ｃ等を適量混ぜ合わせて充填材料２１を作成してもよい。この充填材料２１はＭＭＡを含むため、材料板２０がＰＭＭＡであれば、重合によって一体化しやすく、さらに強い化学拡散接合となる場合がある。このように、充填部Ｌと基材部Ｍの成分の少なくとも一部が共通すると、化学拡散接合が容易に得られる。またその場合、充填部Ｌと基材部Ｍの組成が近いために、それらの屈折率が近く、その差が０．１以下・０．０５以下・０．０３以下のいずれかであることが多い。さらに、充填材料２１の硬化性等の特別な必要から、充填部Ｌの分子量や密度等が基材部Ｍのそれらより小さいため、充填部Ｌの屈折率が基材部Ｍの屈折率より小さいことがある。これらはいずれも充填部Ｌと基材部とが同等の組成であることがもたらす特徴である。また、被覆部Ｔ・基材部Ｍ・後述の接着剤Ａ・基材上層Ｍ１及び基材下層Ｍ２等の間が化学拡散接合してもよい。
【００４１】
充填材料２１が溶剤を含む場合、通常、硬化時に、まず開口部Ｏ側から溶剤が揮発し、溝部Ｇを塞ぐ。次に内部の充填材料２１が硬化する際、気化した溶剤が逃げられずに溝部Ｇ内に残留し、気泡となりやすい。また、揮発する溶剤の分の体積減少が大きく、気泡が大きくなりがちである。一般的なアクリル塗料やアクリル絵の具は、有機溶剤や水を大量に含むので、硬化収縮率が５０〜９０％程度と大きく、特に大きい空隙ができることが多い。すなわち、気泡が両側の側面Ｓにまたがる、溝部Ｇの深さ方向における気泡の割合が１／４以上・１／３以上・１／２以上のいずれか、溝部Ｇの長さ方向における気泡の長さのｄＧに対する比率が１／２以上・１以上・２以上のいずれか、といった気泡である。この気泡は空隙なので、臨界角により全反射を呈し、充填部Ｌの中で目につく。これが装飾効果をもたらす場合もあるが、そうではない場合には、充填材料２１が溶剤をほとんど又は全く含まず、材料板２０に対する溶解力の強い又は材料板２０と重合可能なモノマー（ＭＭＡ・スチレン等）を含む方がよい。また、アクリル塗料等が含む溶剤は、ジクロロメタン・クロロホルム等の強力な溶剤と異なり、側面Ｓをわずかに白濁させる程度で、材料板２０をほとんど溶解できないことが多い。
【００４２】
本実施形態による造形物Ｚの特徴として、充填部Ｌが基材部Ｍから機械的に分離されると、側面Ｓで截然と剥離するのではなく、充填部Ｌ又は基材部Ｍの少なくとも一方が破壊される。つまり、充填部Ｌと基材部Ｍとの間の接着強さが充填部Ｌ等の引張強さ等より大きく、分離しようとする応力が界面剥離（界面破壊）に代わり充填部Ｌ等の内部裂損に働くことで、充填部Ｌを凝集破壊する。実際には、溝部Ｇが長さ方向に沿って割れる時に、充填部Ｌが片側の側面Ｓのみに付着したままもっていかれずに、両側の側面Ｓに残ることが多い。その表面には充填部Ｌの色がこびりつき、ざらざらしている。充填部Ｌの引張強さが基材部Ｍのそれより大きい場合には、基材部Ｍが同様に割れる。また、界面を強制分離した場合の表面では、おそらく応力が分散するため、波状の凹凸が発生することがある。この凹凸のピッチの範囲は、剥離物の厚さ等により変動するが、好ましくは５０μｍ〜２０００μｍ以下、より好ましくは１００μｍ〜１０００μｍ、さらに好ましくは２００μｍ〜５００μｍである。これは、Ｃｏ２レーザによってなる溝部Ｇにおいても、側面Ｓのうち先端付近だけでなく開口部Ｏ付近までの、充填部Ｌと接合していた部分に現れることで、レーザのパルス由来の凹凸と区別できる。化学拡散接合部分の剥離面には波状に限らず様々な形状の凹凸があり、カットオフλｃ０．８ｍｍ・カットオフλｓ２．５μｍでのＲａは好ましくは１以上、より好ましくは３以上、さらに好ましくは５以上、一層好ましくは１０以上、Ｒｚが好ましくは５以上、より好ましくは１２以上、さらに好ましくは２５以上、一層好ましくは５０以上である。そのカットオフλｃ０．０８ｍｍ・カットオフλｓ０．２５μｍでのＲａは好ましくは０．２５以上、より好ましくは０．５以上、さらに好ましくは１以上、Ｒｚが好ましくは０．５以上、より好ましくは１以上、さらに好ましくは２以上である。そのカットオフλｃ０．０８ｍｍでのＷａは好ましくは５以上、より好ましくは１０以上、さらに好ましくは１５以上、Ｗｚは好ましくは２以上、より好ましくは５以上、さらに好ましくは１０以上である。いずれも最大は幅ｗないしその１／２である。充填部Ｌと基材部Ｍとが化学拡散接合している場合、それらの間には、明確な界面があるというより、略一定又は各部で異なる幅で、それらが互いに融け合い連続的に変化する部分が挟まれる。この部分では着色剤Ｃの分布が変化する。この部分が広いほど界面の結合が強固である。着色剤Ｃの割合が略一定の部分から着色剤Ｃが含まれない部分までの幅は、５μｍ以上が好ましく、２０μｍ以上がより好ましく、５０μｍ以上がさらに好ましく、１００μｍ以上が一層好ましく、上限はｗ又はｗ／２である。このように界面が連続的であることから、側面部Ｓでの反射は７０％以上・８０％以上が拡散反射でもよく、界面での４５度鏡面光沢度（ＪＩＳ  Ｚ８７４１等、ただし基材部Ｍを通るので近似値である。基準となるガラス面が試験片と同等の屈折率・厚さ・全光線透過率の基材部Ｍとアクリル系接着剤により接合されることで、測定条件が同等となる。）は３０％以下・２０％以下・１０％以下・５％以下・２％以下・１％以下のいずれかでもよい。充填部Ｌと基材部Ｍとの界面での全反射が少ないほうがよい場合には、充填部Ｌあるいは展色剤Ｖの屈折率は基材部Ｍの屈折率以上でもよく、基材部Ｍの屈折率と０．１以下（又は０．２以下・０．０５以下）の差でもよく、それらの両方でもよい。第５の実施形態等との組み合わせの場合、先端部分では充填部Ｌが化学拡散接合していなくてもよい。
【００４３】
本発明の１つの態様は、基材部と、前記基材部に形成された溝部と、を有する装飾体であって、前記溝部が充填部を有し、前記溝部における前記充填部と前記基材部との界面の少なくとも一部において、前記充填部と前記基材部とが化学拡散接合していることを特徴とする装飾体である。前記充填部と前記基材部とが強制的に分離される場合、前記充填部と前記基材部の一方の一部が他方に残るか、又は両方の一部が互いの他方に残ってもよい。前記残った部分の凹凸の高さが１０ｕｍ以上でもよく、３０ｕｍ以上でもよく、１００ｕｍ以上でもよく、前記溝部の幅以下でもよい。前記分離された面のカットオフλｃ０．８ｍｍ・カットオフλｓ２．５μｍでの算術平均粗さＲａが１μｍ以上でもよい。また、前記装飾体のうち前記基材部の少なくとも一部が透過性を有してもよく、前記充填部がＰＭＭＡを含んでもよく、前記基材部がＰＭＭＡを含んでもよい。前記充填部又は前記基材部におけるＰＭＭＡの比率は好ましくは７０％以上、より好ましくは８０％以上、さらに好ましくは９０％以上でもよい。前記充填部が溝部の深さ方向の１／２以上を占める気泡を含まなくてもよい。本発明の別の態様は、材料に溝部を加工する溝加工部と、前記溝部に材料を充填する充填加工部と、を具え、それらにより前記装飾体を製造する装飾体製造装置及び、材料に溝部を加工する溝加工工程と、前記溝部に材料を充填する充填加工工程と、を具え、それらにより前記装飾体を製造する装飾体製造方法である。
【００４４】
《第３の実施形態》
特許文献１は、同明細書段落００２７において、造形物３の表面に保護用の板を接着することを記載している。しかし、溝部Ｇの開口部側が接着剤等によって接合されると、溝部Ｇから空気が逃げ、保護板と基材部Ｍとの間に入って気泡となり、品質を低下させる。同公報はこの問題を記載も示唆もしていない。粘着剤付きの保護シート等が用いられればこれらの問題は起こらないが、保護シート自体の劣化や剥離のため、保護の目的には不充分である。保護板が接合されずに造形物３の前面に位置する場合には、それらを係合する外枠等が必要である。また保護板と造形物３の間に２面の反射面が介在する。そのため全体の全光線透過率が約１０％低下し、文字等が暗く見え、不要な反射が増えるので不利である。
【００４５】
本実施形態は上記等の問題を解決する装飾体製造装置及び装飾体製造工程、並びにその装飾体の提供を課題としてもよい。例えば、その課題とは、板材等が溝部に特許文献１より良好に接合された装飾体等の提供である。特許文献１より良好な接合は、接合面に混入した気泡が少ない接合・耐久性の高い接合・立体文字効果があり溝部Ｇの汚染が少ない接合を含む。図５は第３の実施形態に係る造形物製造装置５０の構成例を示す図である。図６は第３の実施形態に係る造形物製造方法のフローチャートの例である。以下、図５・６を参照して、造形物製造装置５０の構成及び動作の例を説明する。造形物製造装置５０は、例えば溝加工部４１・上面部切断部５２・上面部接合部５３・被覆加工部４４を具える。第３の実施形態に係る造形物製造方法は、例えば溝加工工程Ｓ４１・上面部切断工程Ｓ５２・上面部接合工程Ｓ５３・被覆加工工程Ｓ４４を含む。
【００４６】
溝加工部４１（Ｓ４１）は第１の実施形態でのそれと基本的に同様である。溝加工部４１は画像３０に基づいて材料板２０に溝部Ｇを加工してもよい。溝部Ｇの断面形状は特に制限されず、楔状以外でもよい。溝部Ｇは空隙でもよく、充填されてもよい。
【００４７】
上面部切断部５２（Ｓ５２）は、例えば画像３０に基づき、上面部材料２２を溝部Ｇと近似した形状に切断する（Ｓ５２）。その際、上面部切断部５２は、画像３０に含まれる文字等の輪郭を拡張して、文字等の各構成要素の幅を太く加工してもよい。反対に、溝加工部４１が画像３０の文字等を細くして溝加工してもよい。図７ａのように、上面部Ｕが溝部Ｇの形状に沿った形状でもよい。これは、上面部Ｕの形状が互いに平行な複数の溝部Ｇの全体の外形に近似し、上面部Ｕが複数の溝部Ｇの開口部を塞ぐ場合を含む。上面部材料２２は、桜井株式会社・３Ｍ  Ｃｏｍｐａｎｙ・トーヨーケム株式会社・株式会社中川ケミカル・リンテック株式会社・ＯＲＡＦＯＬ等製のマーキングフィルムやその他のフィルムでもよく、より厚い樹脂板や、金属板・金属箔、紙等でもよい。上面部材料２２の色は制限されない。上面部材料２２の色は基材部Ｍ等と実用上同じ色でもよく、別の色であれば、上面部Ｕが文字等を表示できる。実用上同じ色とは、マンセル表色系において色相・彩度・明度の差がいずれも２ステップ以下かつ屈折率の差が０．５以下、特記時には１又は０．５ステップ以下かつ屈折率の差が０．２以下のことである。さらに被覆部Ｔがあれば、その文字等が透明体に封入され浮いているかのように見える。上面部切断部５２は、ＰＶＣ等のフィルムをカッティングプロッタやＮＣルータで切断してもよく、オレフィン系・ＰＭＭＡ系等のフィルムをレーザ加工機で切断してもよい。マーキングフィルムの多くの厚さは、好ましくは１０〜４００μｍ、より好ましくは２０〜２００μｍであり、基材部Ｍ又は造形物Ｚの厚さの好ましくは１／５〜１／２０００、より好ましくは１／１０〜１／１０００、さらに好ましくは１／２０〜１／５００、一層好ましくは１／４０〜１／２５０である。
【００４８】
上面部接合部５３（Ｓ５３）は、必要な形状に切断された上面部材料２２を、溝加工された材料２０の所定位置に接合し、上面部Ｕとする（Ｓ５３）。上面部材料２２がマーキングフィルムであれば、塗布済の粘着剤により容易に接合可能である。この際、図７ｂのように、上面部Ｕが溝部Ｇの開口部Ｏを塞ぐことが望ましい。上面部Ｕは、溝部Ｇの側面Ｓの肩部から溝部Ｇの幅方向で外側にかけて、基材部Ｍとの接合部分Ｊを有してもよい。接合部分Ｊの接合幅ｊは、上面部Ｕの厚さｔＵ以上が好ましく、幅ｗの１／２以上が好ましく、幅ｗ以上がより好ましく、ｗの２倍・３倍以上がさらに好ましい。また、接合幅ｊは、０．１ｍｍ以上が好ましく、０．２ｍｍ以上がより好ましく、０．５ｍｍ以上がさらに好ましく、１ｍｍ以上が一層好ましい。接合幅ｊが大きいほど、被覆部Ｔがない場合に接合部分Ｊが剥がれにくく、上面部Ｕによる溝部Ｇの保護効果が向上する。ただし、接合幅ｊが大きいほど上面部Ｕのはみ出し量が大きくなり、立体文字の効果が低下する場合がある。接合幅ｊは、これら２つの相反する効果の兼ね合いで決定されてもよい。また、接合幅ｊは各部で均等でもよい。造形物Ｚ各部で接合幅ｊが最大の部分と最小の部分の差の接合幅ｊの平均に対する割合は、１以下が好ましく、１／２以下がより好ましく、１／３以下がさらに好ましい。このばらつきが大きいと、接合幅ｊが狭い部分の開口部Ｏで穴が開くことがある。ただし、ばらつきが意匠性に寄与する場合もあり、その場合はその割合が２以下でもよい。上面部接合部５３は、上面部Ｕに転写シート（アプリケーションシート）を併用し、さらに温度管理により作業中の伸縮を抑えることで、精密かつ効率的に位置決めを行える。なお、接合は接着剤だけでなく、粘着剤Ｎ等による貼付等も含み、上面部Ｕが接した状態で固定されていれば接合されている。充填部Ｌのない溝部Ｇの表面部Ｆのみにマーキングフィルムが貼付された場合、側面Ｓが外気に対して露出する。そのため、特に屋外用途では、埃等が溝部Ｇに入り込んで汚れやすい。レーザ加工等による楔状の溝部Ｇでは、先端部分の幅が狭いため、清掃によってこの汚れを除去することも難しい。一方、上面部Ｕが開口部Ｏを塞いでいれば、この問題は解消する。上面部Ｕの最も広い面が溝部Ｇ（の二分面）となす角度は様々でよい。しかし、上面部Ｕが溝部Ｇに平行であると、上面部Ｕは開口部Ｏを塞げないので、上面部Ｕの最も広い面は溝部Ｇに平行でなくてもよい。なお、実際には造形物Ｚの内部は屈折して見えるので、図７ａのようには見えない。図７ａは屈折現象を無視し、造形物Ｚの内部の溝部Ｇを点線により透過図として図示してある。図１０も同様である。また、説明の便宜上、図７の各部で拡大率が異なる。
【００４９】
被覆加工部４４（Ｓ４４）は、上面部接合済の材料板２０に別の材料板２０を既知の接着剤Ａ等で接合し、被覆部Ｔとする（Ｓ４４）。なお、図７・９以外の図面の断面図は、接着剤Ａを図示していないが、それらの造形物Ｚも接着剤Ａや被覆部Ｔを有する場合がある。被覆部Ｔは厚さが一定の板状体でもよく、その場合上面部Ｕの最も広い面は表面部Ｆに（被覆部Ｔの凹凸等の範囲内で）平行である。被覆部Ｔの表面部Ｆ側が例えば凸状で、上面部Ｕの最も広い面が表面部Ｆに平行でなくてもよい。被覆部Ｔは、厚いほど保護性能が向上する。短期用途や屋内用途であれば被覆部Ｔがなく、上面部が露出してもよい。被覆加工が行われる場合、上面部Ｕが溝部Ｇを塞いでいるので、接着剤Ａが溝部Ｇに流れ込むことがない。そのため、溝部Ｇが充填されずに空隙のまま密封されるので、臨界角の作用により、溝部Ｇが光を反射して輝く。段落００３１に記載の各条件の場合、この反射効果がより高い。溝部Ｇは、充填部Ｌを有さずに、側面Ｓの表面部分のみに着色されてもよい。これにより、第１の実施形態と異なり、溝部Ｇが着色された色の光を全反射して輝く。この場合も含め、上面部Ｕは無色透明ないし基材部Ｍ等と略同じ色で、開口部Ｏの蓋の役割だけを果たしてもよい。また、上面部Ｕが溝部Ｇを塞がない場合、被覆加工時に、溝部Ｇから漏れ出た空気が基材部Ｍと被覆部Ｔとの間に気泡として残りがちである。本実施形態はこのトラブルを回避する効果を奏する。造形物Ｚが被覆部Ｔを有する場合、接合部分Ｊは被覆加工時だけ表面部Ｆと密着していればよい。よって、被覆部Ｔがない場合より、その接合力は弱くてもよく、接合幅ｊは０でもよい。また、上面部Ｕのうち溝部Ｇの幅方向で最も外側の部分が、対応する溝部Ｇのうち開口部Ｏにおける幅方向に最も外側の部分に対し幅方向で同位置かより外側にあるならば、上面部Ｕは溝部Ｇを塞いでいるといえることが、図７から理解される。上面部Ｕの端部と開口部Ｏの端部とが幅方向において同位置であっても、接合方法によっては開口部Ｏを密閉することができる。なお、造形物Ｚが被覆部Ｔを有さない場合、表面部Ｆは上面部Ｕの側の露出部分であって、上面部Ｕ以外の部分である。
【００５０】
上面部Ｕのうち最も広い面における最も外側の部分の少なくとも一部が、表面部Ｆの最も外側の部分より内側でもよい。図７では、ｚ方向の高さの差を無視すると、上面部Ｕの輪郭は表面部Ｆの輪郭によって区分される領域の内部に包含されている。そのため、被覆部Ｔと基材部Ｍとが、上面部Ｕの外側で上面部Ｕを挟まずに直接接合し、全体の接合強度が向上する。ただし、上面部Ｕが基材部Ｍの全面に接合され、その最も外側の部分が表面部の最も外側の部分と同じ位置でもよい。これにより上面部切断加工が省略可能となる。また、溝部Ｇは閉領域状でもよい。すなわち、始点と終点が略一致し、円・多角形やさらに複雑な図形のように閉じた図形でもよい。図７ａの文字Ａのように複数の溝部Ｇが包含関係にあり、複合する閉領域状であれば、上面部Ｕはそれに対応する穴を有してもよい。これにより基材部Ｍと被覆部Ｔとの接合部分が増え、それらが密着する。このように、上面部Ｕと溝部Ｇとが互いに対応する形状であってもよい。それらが互いに同相でもよい。つまり、互いの形状が連続的に変形可能でもよい。その場合それらの穴の数が同じである。また、溝部Ｇは図７ａのＧ０のように、始点と終点とが離れた開領域状でもよい。すなわち、上面部Ｕが両側の接合部分Ｊ及びそれらの間のみで、表面部Ｆとの接合部分を間に挟まなくてもよい。上面部Ｕが連続している箇所で、溝部Ｇが途切れて開領域状であってもよい。溝部Ｇの幅ｗは１ｍｍ以下が好ましく、０．８ｍｍ以下がより好ましく、０．５ｍｍ以下がさらに好ましい。幅ｗが狭い方が密封性が高いからである。また、図７ｂのように、上面部Ｕのうち開口部Ｏ付近の一部が凹状又は凸状になることがある。この凹凸は、開口部Ｏの肩部の基材部Ｍの凹又は凸形状によることもある。この凹凸により被覆部Ｔの密閉性が向上することもあるが、装飾性の点からは、凹凸が小さいほうがよい。この凹凸の深さをｄＵとすると、ｄＵ／ｔＵは１６以下が好ましく、８以下がより好ましく、４以下がさらに好ましく、２以下が一層好ましく、１／４以上が好ましく、１／２以上がより好ましく、１以上がさらに好ましい。ｄＵ／ｗは２以下が好ましく、１以下がより好ましく、１／２以下がさらに好ましく、１／３以下が一層好ましく、１／１６以上が好ましく、１／８以上がより好ましく、１／４以上がさらに好ましい。
【００５１】
第１の実施形態のように溝部Ｇが充填部Ｌを有する場合でも、充填材料２１の不要部分の除去時の掻き取り・硬化時の収縮・表面張力により、充填部Ｌの開口部Ｏ側は図３ａのように凹状となることが多い。この凹部内の空気が、充填部Ｌがない場合と同様、被覆加工時に気泡となりがちである。図３ｂ・４のように充填部Ｍと基材部Ｍとが面一であるためには、研磨等の工程が必要となり、コスト・研磨痕・接合部への粉塵の混入・開口部Ｏの角の欠けの点から好ましくない。この場合にも、幅ｗが小さい方が、凹部の深さが小さく抑えられるので好ましい。一方、溝部Ｇ０のように充填部Ｌの開口部Ｏ側が凹状であって、その部分を塞ぐ上面部Ｕが略平坦であれば、それらの隙間に空気が残る。この空気がクッションとなり、充填部Ｌと基材部Ｍとの膨張率の差を吸収するので、充填部Ｌが剥離しにくくなる。それゆえ、上面部Ｕが溝部Ｇの開口部Ｏを塞ぐことは、溝部Ｇに充填部Ｌが充填された造形物Ｚにおいても有効である。
【００５２】
溝加工部１４は、画像３０を左右反転し、裏面部Ｒ側から見た場合に文字等が正像となるように加工してもよい。これにより、観察者が裏面部Ｒ側の正面から造形物Ｚを見た場合のみに文字等の内部に上面部Ｕが見え、斜めからは上面部Ｕがほとんど見えない効果等が得らえる。また、裏面部Ｒ側のみから観察される場合、被覆部Ｔは低透過率や高ヘーズでもよい。同様に、表面部Ｆ側のみから観察される場合、裏面部Ｒ側に濃色で不透明に近い板等が装着・接合されてもよい。図７ｃの上面部Ｕ１・２のように、複数の上面部Ｕが同じ箇所で重なってもよい。つまり例えば、溝部Ｇに直に接する上面部Ｕ１が無色透明で溝部Ｇを塞ぎ、その表面部Ｆ側に、上面部Ｕ１とは別の形状の有色の上面部Ｕ２が乗ってもよい。これにより有色の上面部Ｕの形状が自由になる。上面部接合部５３は、上面部Ｕ２を被覆部Ｔに接合してもよい。図７ｄのように、複数層の上面部Ｕが裏面部Ｒ側にあってもよい。複数の上面部Ｕが間に被覆部Ｔを挟んでもよい。なお、上面部Ｕが無色透明であっても、基材部Ｍとの屈折率の差等により、上面部Ｕの影が見え、識別可能なことがある。
【００５３】
図７ｄのように、表面部Ｆ側と裏面部Ｒ側の両側に上面部Ｕがあってもよい。例えば、まず、溝加工部４１が開領域状の溝部Ｇを、材料板２０を貫通させて加工する。次に、上面部接合部５３が、表面部Ｆ側に無色透明の上面部Ｕ３を、裏面部Ｒ側に無色透明の上面部Ｕ４を接合する。有色透明の上面部Ｕ５が追加されてもよい。さらに、被覆加工部４４が、被覆部Ｔ１及び被覆部Ｔ２を接着剤Ａ等で両側に接合する。加工の順序は任意に変更可能である。これにより深さｄＧが一定となる。また、上面部Ｕ３・４により、接着剤Ａが溝部Ｇに浸入したり、気泡を含んだりする問題等が解消される。被覆部Ｔ１等は有色不透明でも有色透明でも無色透明でも基材部Ｍと実用上同じ色でもよい。閉領域状の溝部Ｇであれば、上面部接合部５３は、切断された複数の材料板２０の位置合わせ後にそれらを上面部Ｕ１・２で接合してもよく、内側の材料板２０を省いて中空にしてもよい。この造形物Ｚでは、例えば、表面部Ｆ側から、溝部Ｇの奥に表面部Ｆに平行な色の面が見える。溝部Ｇはさらに充填部Ｌを有してもよい。溝加工部１４がｄＧを一定に加工できるならば、貫通しない溝部Ｇが開口部Ｏ側に上面部Ｕ３及び被覆部Ｔ１のみを有し、上面部Ｕ４及び被覆部Ｔ２を有さなくても、開口部Ｏの反対側から観察されれば同様の効果が得らえる。また、閉領域状の溝部Ｇの場合、溝部Ｇの内側と外側とで異なる色の材料板２０が組み合わされてもよい。
【００５４】
本発明の１つの態様は、表面部と、裏面部と、溝部と、上面部と、を有する装飾体であって、前記裏面部が前記表面部に対向し、前記上面部と前記溝部とが少なくとも一部で互いに接し（溝部が充填部を有する場合や、溝部が充填部と上面部との間に空気層等を有する場合を含む。また、上面部と溝部とが間に接着剤等を挟む場合を含む。）、前記上面部が前記溝部より前記表面部又は裏面部のいずれかの側にあり、前記上面部のうち前記溝部の幅方向で最も外側の部分が、前記溝部のうち前記いずれかの側であって前記幅方向に最も外側の部分に対し前記幅方向で同位置かより外側にあることを特徴とする装飾体である。前記上面部のうち前記幅方向で最も外側の部分の少なくとも一部が、前記いずれかのうち前記幅方向で最も外側の部分より前記幅方向で内側でもよく、前記上面部が前記溝部の形状に沿う形状でもよく、前記上面部の色が前記表面部又は前記裏面部の少なくとも一方の色と異なってもよく、前記上面部が前記表面部及び前記裏面部に露出しなくてもよく、前記溝部が前記表面部又は前記裏面部の少なくとも一方に平行でなくてもよく、前記上面部のうち最も広い面が前記溝部に平行でなくてもよく、前記上面部の最も広い面の少なくとも一部が前記表面部又は前記裏面部の少なくとも一方に平行でもよく（上面部Ｕが凹状等の曲面である場合等を含む。上面部の曲面が前記表面部又は前記裏面部となす角度は好ましくは１０°以下であり、より好ましくは５°以下であり、さらに好ましくは２°以下である。）、前記溝部が前記表面部又は前記裏面部の少なくとも一方を透過して観察可能でもよく、前記上面部が前記表面部又は前記裏面部の少なくとも一方の側から観察可能でもよい。本発明の別の態様は、材料に溝部を加工する溝加工部と、前記溝部に上面部を接合させる上面部接合部と、をそなえ、それらにより前記装飾体を製造することを特徴とする装飾体製造装置及び、材料に溝部を加工する溝加工工程と、前記溝部に上面部を接合させる上面部接合工程と、をそなえ、それらにより前記装飾体を製造することを特徴とする装飾体製造方法である。
【００５５】
複数の上面部Ｕが重なる場合、例えば上面部Ｕ１に上面部Ｕ２が重なる部分と上面部Ｕ２のみの部分との境界部分（上面部Ｕ４に上面部Ｕ５が重なる部分と上面部Ｕ５のみの部分との境界部分）付近で段差ができるか、上面部Ｕ２（Ｕ５）と基材部Ｍとの隙間に空気が残ることがある（図７ｃ・ｄ）。いずれも装飾性を低下させ好ましくない。またこの空気が、被覆部Ｔ（Ｔ２）の接合時に接着剤Ａへ漏れ出し気泡となることがある。これらの問題を避けるため、充填加工部４３が、上面部Ｕ２（Ｕ５）となる上面部材料２２の接合前に接着剤Ａ０を上面部Ｕ１（Ｕ４）となる上面部材料２２の輪郭部分に塗布してもよい。あるいは、上面部接合部５３がこの部分を接合せずに浮かしておき、被覆部Ｔ（Ｔ２）となる材料板２０の接合時にこの隙間へ接着剤Ａを流れ込ませてもよい。これらにより、接着剤Ａ０が、上面部Ｕ２（Ｕ５）が浮いた部分の隙間を埋める。接着剤Ａ０は接着剤Ａと同じでもよく、異なってもよい。接着剤Ａ０の厚さは、図７ｃのように、一定であるか、上面部Ｕ１の端部に近い部分では上面部Ｕ１の厚さに近く、前記端部から離れるにつれて小さくなり、０に近づくか一定になることが多い。なお、接着剤Ａ０の厚さは、接着剤Ａ０に近い表面部Ｆ又は裏面部Ｒに垂直な方向の長さである。接着剤Ａ０の厚さが０の部分では、上面部Ｕ２の粘着剤Ｎが基材部Ｍに直接接合している。なお図７ｂ・ｄは粘着剤Ｎの図示を省略しているが、各上面部Ｕはそれぞれの粘着剤Ｎを含むことがある。粘着剤Ｎの多くは、各種アルコール・酢酸ブチル・シクロヘキサン等の溶剤で除去可能である点で接着剤Ａ０の多くと異なる。接着剤Ａ０の厚さの変化がなだらかなほど、段差が目立たないのでよい。接着剤Ａ０において、最大の厚さをｔＡ０、厚さが最大の部分（Ｕ４の端面との境界等）から最小の部分までの最短距離をｄＡ０とすると、ｄＡ０／ｔＡ０は３以上が好ましく、５以上がより好ましく、１０以上がさらに好ましく、１５以上が一層好ましい。これらの範囲は、接着剤Ａ０の厚さが一定の場合及び前記厚さが上面部Ｕ１（Ｕ４）の端面に接する部分よりそこから離れた部分の方が大きい場合を含む。ｄＡ０は接着剤Ａ０の粘度の調整や上面部材料２２を支える治具により拡大可能である。表面部Ｆないし裏面部Ｒの片側につき３層以上の上面部Ｕが重なってもよい。上層の上面部Ｕの接合前に下層の上面部Ｕの重複部分近辺に接着剤Ａ０が塗布され、その後に上層の上面部Ｕが接合され、接着剤Ａ０の硬化前に接着剤Ａによって被覆部Ｔが接合されてもよい。接着剤Ａ０と接着剤Ａとが同じ接着剤の場合、これにより自然に一体化する。各層の重なり順は任意に変更可能である。
【００５６】
本実施形態の以下の態様は粘着フィルム等を用いた装飾体又は表示体及びその製造装置・製造方法に関する。特開２０１３−７２０６４号公報に記載のような、複数のマーキングフィルムを重ねて貼る方法が知られている。同公報は、段落０００７において、貼付済の装飾用マーキングフィルムが剥がされずに、その上に新しいフィルムが重ね貼りされる場合、下の古いフィルムの形状が、新しいフィルムの表面に浮き上がるという問題を記載している。同公報は、この問題を解決するため、マーキングフィルムを薄くすることで段差を小さくするという発明を記載している。しかし、上層のフィルムが下層のフィルムの上にそのまま重ね貼りされる限り、端部に隙間が必ずでき、段差となる。その部分の上層のフィルムが他の部分に比べて大きく傾斜し、他と顕著に異なる反射等を示すことは避けられなかった。段差が低ければその程度が軽減されるとはいえ、根本的な解決にはならなかった。本実施形態は、重ね貼りされた粘着フィルム等の段差が従来技術より目立ちにくいことを課題としてもよい。次の態様により、重ねて貼られた粘着フィルム等の段差が目立たず、気泡が抑制される。この態様では、上面部Ｕは溝部Ｇを密封しなくてもよく、造形物Ｚが溝部Ｇを有さなくてもよい。被覆部Ｔはなくてもよい。
【００５７】
本発明の１つの態様は、基材部と、前記基材部に接合された複数のフィルム層と、を有する装飾体であって、前記複数のフィルム層のうち２以上のフィルム層及び前記基材部が互いに重なる部分と前記２以上のフィルム層のうち前記基材部から最も離れたフィルム層（例えば上面部Ｕ２）を除く１以上のフィルム層（例えば上面部Ｕ１）を含まない部分との境界部分から前記含まない部分の少なくとも一部にかけての部分において、前記２以上のフィルム層のうち前記１以上のフィルム層以外のフィルム層と前記基材部との間に接着剤（例えば接着剤Ａ０）が充填されていることを特徴とする装飾体である。前記接着剤の厚さが一定でもよい。前記装飾体が前記２以上のフィルム層に対する前記基材部の反対側に被覆部を有し、さらに前記被覆部と前記基材部との間に接着層（例えば接着剤Ａ）を有してもよく、前記接着剤と前記接着層とが同じ成分でもよい。前記接着剤と前記基材部とが化学拡散接合でもよい。前記複数のフィルム層の少なくとも一部が接合層（例えば粘着剤Ｎ）を含み、前記接合層と前記基材部とが化学拡散結合でなくてもよい。前記接合層の厚さが前記接着剤の最大の厚さの好ましくは１／２以下、より好ましくは１／３以下でもよい。［前記接着剤の厚さが最大の部分から、前記最大の部分より前記境界部分から遠く前記厚さが最小の部分までの最短距離］／［前記接着剤の最大の厚さ］≧３でもよい。前記接着剤は、前記基材部が含むのと同じ樹脂（又はポリマー）を含んでもよく、ＰＭＭＡを含んでもよい。前記接着剤における前記樹脂又はＰＭＭＡの比率が、好ましくは５０％以上でもよく、より好ましくは７０％以上でもよく、さらに好ましくは９０％以上でもよい。前記樹脂が前記接合層にも含まれる場合、前記接着剤と前記接合層とにおける前記樹脂が占める比率の差は好ましくは１０％以上、より好ましくは３０％以上、さらに好ましくは５０％以上でもよい。前記複数のフィルム層の各部の色が互いに異なってもよい。前記複数のフィルム層の少なくとも１つの色が前記基材部の色と異なってもよい。前記基材部又は前記複数のフィルム層の少なくとも一部が透過性を有してもよい。本形態の別の態様は、材料に複数のフィルム層を接合する接合部（例えば被覆加工部４４）と、前記材料と前記複数のフィルム層の一部との間に接着剤を充填する充填部（例えば充填加工部４３）とを有し、それらにより前記装飾体と同じ特徴を具える造形物を製造する造形物製造装置及び、材料に複数のフィルム層を接合する接合工程と、前記材料と前記複数のフィルム層の一部との間に接着剤を充填する充填工程とを有し、それらにより前記装飾体と同じ特徴を具える造形物を製造する造形物製造方法である。
【００５８】
《第４の実施形態》
特許文献１は、明細書段落００２１・００４１等において、溝部Ｇの先端部分が凹凸状であり、溝部Ｇの深さが一定でない造形物３を記載している。かかる加工結果は、レーザ加工に付随して発生することが多い。特に、溝部の始点や終点でレーザ出力の変動が大きいため、この凹凸が顕著となることが多い。また、特許文献１は記載していないが、溝部が複雑な形状であると、角の部分や曲率の大きい曲線部分で大きな凹凸が発生する。この凹凸は、特に立体文字において、立体的な装飾効果を低下させるため、排除又は抑制されたほうがよい。しかし、特許文献１は、段落００４１において「溝部Ｇの一部に凹凸があればさらに細かく光って見える。」と記載し、これを解決すべき課題とするのではなく、むしろ積極的な装飾効果を呈する特徴と認めている。それゆえ、特許文献１は、この問題に対する解決手段も記載していない。
【００５９】
本実施形態は、上記等の問題の解決を課題としてもよい。すなわちその課題とは、例えば、透過性を有する基材部に形成された溝部が一定の深さに見える装飾体、並びにその装飾体を製造する装飾体製造装置及び装飾体製造工程の提供である。第４の実施形態に係る造形物製造装置は、造形物製造装置４０又は５０と少なくとも一部が同じ構成を有してもよい。第４の実施形態に係る造形物製造方法は、第１又は第３の実施形態に係る造形物製造方法と少なくとも一部が同じ工程を有してもよい。
【００６０】
本実施形態において、溝加工部４１は、複数の材料板２０を取得することができる。そのうちの１つである上層材料板２０１は透過性を有する。それとは別の下層材料板２０２は上層材料板２０１より透過性が低くてもよく、全光線透過率が低いか、又はヘーズが多くてもよい。下層材料板２０２は例えば白・乳半・フロスト・ラメ入り・不透明又は透明な黒・青・緑等でもよい。下層材料板２０２は、上層材料板２０１との接合の容易さから、上層材料板２０１と同一・同種・類似の材質でもよいが、金属板等の異なる材質でもよい。下層材料板２０２の明度が高いほど、溝部Ｇからの光を受けて明るく輝く。その明度はマンセル表色系においてｖ６以上・ｖ７以上・ｖ８以上のいずれかでもよい。下層材料板２０２の厚さは、上層材料板２０１の厚さより小さくてもよく、１−５ｍｍでもよく、２−３ｍｍでもよい。
【００６１】
図８は溝部Ｇの長さ方向に平行な断面図である。溝加工部４１は、上層材料板２０１と下層材料板２０２とを接合後、図８ａのように、レーザ加工部４１１によって溝部Ｇを形成してもよい（Ｓ４１）。上層材料板２０１と下層材料板２０２とが供給元により接合済でもよい。レーザ加工部４１１は、溝部Ｇの各部の深さｄＧの平均を、上層材料板２０１の厚さより大きくしてもよい。あるいはレーザ加工部４１１は、溝部Ｇの最小の深さを上層材料板２０１の厚さと同等かそれ以上にしてもよい。本実施形態では、充填加工部４３が充填加工を行っても行わなくてもよい。
【００６２】
製造後の造形物Ｚは、互いに透過性の異なる複数の層を含む。溝部Ｇのうち、先端の凹凸状部分の全部又は大部分は、図８ｂのように、基材部Ｍのうち透過性が低い基材下層Ｍ２の範囲に収まるので隠れている。観察者には、溝部Ｇのうち透過性が高い基材上層Ｍ１を貫通する、深さが揃った部分のみが見える。溝部Ｇの凹凸状部分は、一部が基材上層Ｍ１に現れてもよいが、その割合は少ないほどよい。溝部Ｇの総延長のうち基材上層Ｍ１に凹凸が見える部分の長さの割合は、２０％以下が好ましく、１０％以下がより好ましく、５％以下がさらに好ましい。また、基材上層Ｍ１における溝部Ｇの深さのうち凹凸が見える部分の深さの割合は、３０％以下が好ましく、２０％以下がより好ましく、１０％以下がさらに好ましい。いずれも下限は０％である。また、溝部Ｇの凹凸が小さく、溝部Ｇが概して同じ深さに見える場合、本実施形態の適用はあまり必要ではない。溝部Ｇの深さ方向の凹凸の深さ（又は凹凸のうち基材下層Ｍ２内の部分の深さ）が、１ｍｍ以上・２ｍｍ以上・３ｍｍ以上、又は幅ｗ以上・ｗの２倍以上・５倍以上・１０倍以上、あるいは深さｄＧの１／１０以上・１／８以上・１／６以上の場合、本実施形態が特に大きな効果を示す。その効果は凹凸が大きいほど大きい。凹凸の上限は深さｄＧ又はその１／２である。
【００６３】
溝部Ｇが裏面部Ｒを貫通すると、屋外等においてその穴から浸水して破損の原因となるので、貫通しないほうがよい。ただし、貫通孔がφ０．５ｍｍ以下・０．３ｍｍ以下・０．１ｍｍ以下といった微小なものであれば、浸水が少ないので、許容範囲内である。また、溝部Ｇのこのように細い部分では、充填加工時に、充填材料２１が突起状に深い部分の先端まで届かないことがある。かかる突起状部分の先端は、空気を残すため、光を全反射して目立つ。よって、前記のφの突起状部分は、深い方が基材下層Ｍ２に隠れるので好都合である。溝加工部４１は、充填時の空気の残留を避けるため、図８ｂの一部のように突起状部分を裏面部Ｒまで貫通させてもよい。被覆加工部４４は、裏面部Ｒ側にさらに別の材料板２０を接合する等により、下層材料板２０２に開いた貫通孔を密封してもよい。一方、造形物Ｚが壁等に直接接合される場合、接着剤が貫通孔を塞げば浸水等の問題はない。のみならず、貫通穴に浸透した接着剤の投錨効果により接着力が向上するので、貫通孔があってもよい。
【００６４】
本発明の１つの態様は、複数の層と、溝部と、を有する装飾体であって、前記複数の層が透過性を有する層及び該透過性を有する層より透過性が低い層を含み、前記透過性を有する層が前記溝部を有し、前記溝部の少なくとも一部が前記透過性が低い層に連続し、前記透過性が低い層に連続する前記溝部の少なくとも一部が、前記透過性が低い層において深さ方向の凹凸を有することを特徴とする装飾体である。本発明の別の態様は、複数の層を貼り合わせる貼合部と溝加工部を具え前記装飾体を製造する装飾体製造装置及び、材料を加工して前記装飾体を製造する装飾体製造方法である。
【００６５】
《第５の実施形態》
本実施形態は、第４の実施形態に類似の課題等を、基本的には別の方法で解決する。第４の実施形態と同様の工程において、例えば溝加工部４１は、接合前の上層材料板２０３に溝加工してもよい。この場合、溝加工部４１は、溝部Ｇが一部で上層材料板２０３を貫通し、一部で貫通しないように加工する。貫通しない溝部Ｇの先端部分は上層材料板２０３の裏面に近いほどよい。ただし、溝部Ｇを挟んで対向する基材部Ｍどうしがつながっている部分が弱すぎると、自重等により分離して抜き加工状態になってしまうので、後加工に耐える最大限まで溝部Ｇが深いのがよい。これにより、図９ａが断面を示すように、溝部Ｇが点線状に貫通し、それ以外の部分で両側の側面Ｓがつながった状態となる。この溝部Ｇは深い突起状部分を有さない。造形物製造装置４０は、このまま造形物Ｚとしてもよいが、強度の確保と、さらなる溝部Ｇの凹凸の低減のため、溝加工後の上層材料板２０３に下層材料板２０４を接合してもよい。それらは同一・同種の材質でもよく、互いに異なる色でもよく、いずれも透過性を有してもよく、同一メーカの同一銘柄の材料でもよく、実用上同じ色でもよい。接合のための接着剤Ａには、溶剤のみの接着剤よりも、ジクロロメタンやジクロロエタン等の溶剤に、ＰＭＭＡや上層材料板２０３と同種の樹脂粉末等が溶解された接着剤・ＭＭＡ等の主剤及び重合開始剤・硬化剤等の助剤によってなり、溶剤を含まない接着剤・ＭＭＡ及び触媒によってなるＭＭＡシラップ等が適する。接着剤Ａは、上層材料板２０３等と実用上同じ色である方がよい。造形物製造装置４０は、突起部分が下向きの上層材料板２０３と下層材料板２０４とを接合する。この時、接着剤Ａが、接合時の貼り合わせ圧及び毛細管現象によって、溝部Ｇの貫通した部分に浸透する。硬化後の接着剤Ａのうち溝部Ｇに露出した部分は先端充填部Ｐとなり、図９ｂのように溝部Ｇの突起や凹凸を埋める。接着剤Ａの体積は、溶剤やＭＭＡ等の揮発により硬化後に減少することがある。接着剤Ａの硬化収縮率・粘度・溶剤の沸点・塗布膜厚・貼り合わせ圧等の調整により、溝部Ｇ内での先端充填部Ｐの深さの制御が可能である。造形物製造装置４０は、下層材料板２０４をＰＰ等の難接着材とし、これを接着剤Ａの硬化後に剥がしてもよく、下層材料板２０４を接合せず、上層材料板２０３を接着剤Ａに浸漬することで、同様の結果を得てもよい。
【００６６】
具体的には、例えばＵＬＳ社製ＶＬＳ６．６０を具えるレーザ加工部４１１が、８ｍｍ厚のＰＭＭＡの上層材料板２０３に溝部Ｇを加工する。加工後の溝部Ｇでは、加工側の反対側まで貫通した部分と、一例としては０．２〜０．５ｍｍの深さで貫通せずに残っている部分とが、点線状に連続している。次に、充填加工部４３が、基材部Ｍと実用上同じ色等の下層材料板２０４に接着剤Ａを０．１〜０．５ｍｍ程度均一に塗布し、その上に、上層材料板２０３を接合する。例えば、第２の実施形態に記載の充填材料２１例が接着剤Ａとして採用可能である。接着剤Ａは着色剤Ｃを含まなくてもよい。その動粘度は４００〜２０００でもよい。動粘度の単位はｍｍ２／ｓ、２５℃、測定方法は、展色剤Ｖが石油製品であればＪＩＳ  Ｋ  ２２８３、一部ＩＳＯ２９０９及びＩＳＯ３１０４等に、それ以外の液体であればＪＩＳ  Ｚ  ８８０３等に準拠する。以下同様である。接合時には上層材料板２０３が毎秒２〜５ｍｍの速度で降下する。これらのパラメータは、材料板の面積と溝部Ｇの長さの兼ね合い・室温・上層材料板２０３の分子量等に応じて、適切な値に変更されてよい。上層材料板２０３が降下するにつれ、溝部Ｇの先端部分に接着剤Ａが浸入する。あるいは、充填加工部４３は、溝部Ｇに接着剤Ａを充填した後、薄いフィルム・針・楔状の板等により不要な接着剤Ａを掻き出して、溝部Ｇの先端部分のみに先端充填部Ｐが形成されるようにしてもよい。これにより、レーザ加工によりながら、深さ方向の凹凸の少ない溝部Ｇが得られる。この溝部Ｇでは、側面Ｓはレーザ加工特有の波状凹凸を有し、かつ平滑であり、さらに少なくとも一部の先端部分の深さｄＧの差／幅ｗ又はｄＧの差／側面Ｓの波状凹凸のうち長さ方向に平行でない方向の凹凸のピッチが、好ましくは２以下、より好ましくは１以下、さらに好ましくは１／２以下、一層好ましくは１／４以下である。先端充填部Ｐは、突起部のみを埋めてもよく、突起部以外の細かな凹凸までも埋めてもよく、ｄＧを一定にしてもよく、わずかな凹凸を残してもよい。これにより、完成後の造形物Ｚの溝部Ｇにおいて、底面部ＢのＲａは好ましくは１００以下、より好ましくは５０以下、さらに好ましくは２０以下、一層好ましくは１０以下でもよい。深さ方向の凹凸が最大である部分の凹凸の量が、凹凸が最小である部分の凹凸の量の、好ましくは４倍以下、より好ましくは２倍以下、さらに好ましくは３／２倍以下でもよい。また、溝部Ｇの少なくとも一部の凹凸の量は、ｗの２倍以下・１倍以下・１／２以下、前記側面Ｓの凹凸のピッチの２倍以下・１倍以下・１／２以下、最大のｄＧの１／１０以下・１／２０以下・１／３０以下、又は０．２ｍｍ以下・０．１ｍｍ以下・０．０５ｍｍ以下のいずれかでもよく、小さいほどよい。その下限は０又は測定限界である。先端充填部Ｐの深さは、ｄＧの１／４以下・１／８以下・１／１２以下、又は２ｍｍ以下・１ｍｍ以下・０．５ｍｍ以下でもよく、小さいほどよい。また、先端充填部Ｐの屈折率は基材部Ｍの屈折率と異なることが多い。その差は、０．０１以上・０．０２以上・０．０３以上・０．０４以上・０．０５以上の場合もある。それらの間では、屈折率以外にも赤外吸収スペクトル・結晶方向等さまざ���な特性が異なる可能性がある。また、レーザ加工部４１１が溝加工した上層材料板２０３は、熱影響により、各部で異なる屈折率を示し、特に側面Ｓの近くほど大きな複屈折を示すことがある。一方、先端充填部Ｐ及び下層材料板２０４は複屈折をほとんど示さず、各部で屈折が等方的であることが多い。側面Ｓのある方向及びそれと直交方向からの少なくとも一部の波長に対する屈折率の差が、好ましくは０．００２以上、より好ましくは０．００５以上、さらに好ましくは０．００８以上であり、先端充填部Ｐのそれが好ましくは０．０００５以下、より好ましくは０．０００１以下、さらに好ましくは０．００００５以下でもよい。また、側面Ｓの平行方向又は垂直方向の２次複屈折位相差が好ましくは１００ｎｍ以上、より好ましくは２００ｎｍ以上、さらに好ましくは４００ｎｍ以上であり、先端充填部Ｐのそれが好ましくは８０ｎｍ以下、より好ましくは５０ｎｍ以下、さらに好ましくは３０ｎｍ以下でもよい。これらはエリプソメータＭ−２０００Ｖ−Ｔｅ等で測定可能である。造形物Ｚが複数の層によってなることが、これらの特徴から特定可能である。先端充填部Ｐの屈折率等の測定にあたっては、溝部Ｇが分割され、露出した先端充填部Ｐの表面が研磨されてもよく、一定の厚さに成形されてもよい。
【００６７】
通常、レーザ加工によってなる溝部Ｇは、楔状であり、さらに、開領域状の場合、始点及び終点が図９のようにテーパー状となる。これと第１の実施形態に記載の溝部Ｇの深さ方向及び側面Ｓの凹凸はレーザ加工結果に固有の特徴である。ところが、本実施形態の適用により、深さ方向の凹凸は解消される。これにより、レーザによる良好な加工性・低コストと、略一定の深さの溝部の意匠性とが両立する。この造形物Ｚは、立体的効果を目的とする場合にも、一定の深さｄＧにより優れた立体感をもたらす。この装飾体は、従来の切り文字と異なり、レーザ加工等によって１枚の板上に製造できるので、壁等へ容易に取り付け可能である。この装飾体では、溝部Ｇが、屈折作用により、装飾体の表面部と側面とで屈折の作用により変化して見えるので、従来の切り文字とは異なる装飾効果を呈する。従来の切り文字は外形に凹凸の突起を有するため、汚れやすく、清掃も面倒であり、破損しやすい。本実施形態はこれらの点も改善する。
【００６８】
本発明の１つの態様は、溝部を有し、前記溝部の長さ方向に垂直な断面形状が楔状又はテーパー状であり、前記楔状の断面形状における前記溝部の対向する両側の側面のなす角度が１０°以下であり、前記側面が、前記溝部の深さ方向における１／２の部分から前記楔状の先端方向にかけて、前記深さ方向から２０°以内の方向の複数の凹凸を有し、前記溝部の少なくとも一部における前記深さ方向の凹凸の深さが、前記溝部の幅の２倍以下又は前記側面の波状凹凸のうち長さ方向に平行でない方向の凹凸のピッチの２倍以下の少なくとも一方であることを特徴とする装飾体である。前記溝部が楔状の先端部分に先端充填部を有してもよく、前記先端充填部の深さが前記溝部の深さの１／４以下でもよく、前記側面が、前記溝部の深さ方向における１／２の部分から前記楔状の先端部分の反対方向にかけて、前記長さ方向と平行な凹凸を有してもよく、前記側面のヘーズが５％以下でもよく、前記側面の全光線透過率が８０％以上でもよい。前記溝部の少なくとも一部が、底面部と、該底面部に対して前記溝部の反対側に２つの層の界面を有し、該界面の凹凸が前記底面部の凹凸より大くてもよい。本発明の別の態様は、材料に溝部を加工する溝加工部と前記溝部の先端部に材料を充填する充填加工部を有し前記装飾体を製造する製造装置及び、材料に溝部を加工する溝加工工程と前記溝部の先端部に材料を充填する充填加工工程を具え前記装飾体を製造する製造方法である。
《第６の実施形態》
【００６９】
特許文献１は、段落００５５等において、無色透明の溝部Ｇが、照明光の色で着色されて見えたり、光の色の変更によりさまざまな色に変化して見えたりする、という発明を記載している。しかし、この効果のためには光に色がなければならなかった。そのため、屋外に設置された造形物３が、自然光でこの効果を発揮することはできなかった。また、造形物３の広い面積の部分がこの効果を示すには、その部分全面が溝部Ｇを有していなければならず、高額の加工費用を要した。さらに、Ｃｏ２レーザ加工等の場合、溝幅を狭くできないため、万線状の溝部Ｇのピッチの微細化にも限界があり、小サイズの造形物３では細かい絵柄の再現に無理があるという問題があった。本実施形態は、特許文献１に記載の発明と異なり、光源色に依存せず、自然光によって、無色透明の溝部Ｇが各部に色を投光するような装飾体等の提供を課題としてもよく、溝部Ｇの色が正面からは見えず、端面からは見える効果を課題としてもよい。
【００７０】
図１０のように、溝部Ｇが有色透明のフィルムよりなる色帯部Ｋを挟み、この色帯部Ｋが両側の側面Ｓに接合されていなければ、造形物Ｚの側方等からの光が両側の側面Ｓ及び色帯部Ｋを透過し、入射方向の反対側に色帯部Ｋの色の影を投影する。一方、溝部Ｇの側面角θＳが前記の範囲内で充分に小さければ、観察者が溝部Ｇを表面部Ｆ又は裏面部Ｒを通して見る限り、色帯部Ｋの色は臨界角の作用により見えない。つまり、色帯部Ｋの色は直接は見えず、透過光が投影された影としてのみ観察可能である。ただし、色帯部Ｋの色は造形物Ｚの端面部分では側面Ｓを通して見え、観察者の意表を突く。図１０ａは、造形物Ｚの端面から見える溝部Ｇ２を点線で図示するが、これは溝部Ｇ２の概念的な位置を示すものである。実際には端面からは色帯部Ｋ２が見え、その位置は屈折によって図１０ａとは異なる。色帯部Ｋが不透明でも、端面からのみ見える効果は得られる。色帯部Ｋが片側の側面Ｓのみに接合されれば、表面部Ｆからは、色帯部Ｋが、接合された側の側面Ｓを透過してだけ見える。色帯部Ｋは色や凹凸による模様を有してもよい。色帯部Ｋの深さに応じて、造形物Ｚ各部で色の強さが変化する。この造形物Ｚは、例えば造形物製造装置４０により製造される。その際、溝加工部４１が材料に溝加工し、充填材料調合部４２が色帯部Ｋを取得し、充填加工部４３が色帯部Ｋを溝部Ｇ内に挿入してもよい。その後に被覆加工部４４が被覆部Ｔを接合してもよい。これにより、色帯部Ｋが外側に露出せず、溝部Ｇから脱落しない。また、開口部Ｏ又は底面部Ｂにおいても色帯部Ｋが基材部Ｍや被覆部Ｔに接合されていない場合、θＥが大きければ上記と同様の効果を奏することがある。よって、溝部Ｇの全体が色帯部Ｋとの間に空隙を有してもよい。なお、溝部Ｇが色帯部Ｋとの間に空隙を有するとは、両者が互いに密着しておらず、両者の間に薄い空気の層があり、又は両者が接していても接合されておらず、結果として両者の界面での臨界角が空気との臨界角と同等である状態を指す。
【００７１】
色帯部Ｋを透過した光は、造形物Ｚが基材上層Ｍ５と、それより低透過性の基材下層Ｍ６を有する場合に、基材下層Ｍ２に反射してより鮮明に見える。基材下層Ｍ６が白色かそれに近い明るい色であり、全光線透過率２０％以下・１５％以下・１０％以下で５％以上・８％以上・１０％以上、可視光域の分光透過率が全域で２０％以下・１０％以下、さらに分光透過率の可視光域内の差が２０％以下・１０％以下、ヘーズ９０％以上・９５％以上・９９％以上、マンセル表色系における明度がｖ５以上・ｖ６以上・ｖ７以上・ｖ８以上、彩度がｃ４以下・ｃ３以下・ｃ２以下（以上分光色差計・色彩輝度計等による計測、厚さにより変動する値は２ｍｍ厚換算時）、の少なくともいずれかの場合に特に効果的である（それぞれ後の値の方が効果が高い）。基材上層Ｍ５と基材下層Ｍ６との接合部分は、互いに溶け合うように連続的に変化してもよいが、その層が薄いほど、界面で透過光を鮮明に反射する。そのためには、基材上層Ｍ５と基材下層Ｍ６、さらに場合により接着剤Ａの色が変化する部分の厚さは、１ｍｍ以下が好ましく、０．５ｍｍ以下がより好ましく、０．２ｍｍ以下がさらに好ましく、ｄＧの１／１０以下又は１／２０以下でもよい。また、接合部分が平滑であれば透過光の反射に乱れがないので、その凹凸の深さが１ｍｍ以下・０．５ｍｍ以下・０．２ｍｍ以下のいずれかでもよい。反対に、その凹凸が０．２ｍｍ以上・０．５ｍｍ以上・１ｍｍ以上であるか、基材上層Ｍ５と基材下層Ｍ６とが連続していれば、透過光の反射に独特なマチエールが生じる。この造形物Ｚは基材下層Ｍ６を有さなくてもよい。
【００７２】
色帯部Ｋの可撓性が高い方が溝部Ｇへの挿入作業が容易であるから、色帯部Ｋの曲げ弾性率は７００ＭＰａ以下でもよい。色帯部Ｋの厚さは１００μｍ以下・７０μｍ以下・５０μｍ以下・３０μｍ以下、又はｗの１／４以下・１／５以下・１／８以下・１／１０以下・１／２０以下であれば、色帯部Ｋが楔状の溝部Ｇの先端近くまで届き、その点では小さいほどよい。なお、色帯部Ｋの厚さは色帯部Ｋの最も広い面と垂直な方向の長さである。色帯部Ｋの厚さは一定又は略一定でもよい。色帯部Ｋにおいて厚さが最も薄い部分の厚さが厚さが最も厚い部分の厚さの好ましくは８０％以上、より好ましくは９０％以上、さらに好ましくは９５％以上でもよい。この数値が高いほど、楔状の溝部Ｇ内の位置が一定となり、また色ムラが減ることが多い。熱による融着予防のため、色帯部Ｋの融点は８０℃以上・１００℃以上・１５０℃以上でもよい。色帯部Ｋは、上記樹脂からなるフィルム・照明用カラーフィルター・セロファン等でもよい。その場合、色帯部Ｋのうち互いに対向する最も面積の広い２つの面は互いに平行である。色帯部Ｋは、ビーズ状の粒体・糸状体・ダイクロイックミラーの細片・干渉膜・偏光膜等の上記作用ないし類似作用を呈する材料からなってもよい。色帯部Ｋと側面Ｓとの隙間が狭すぎると、ニュートンリングが発生することがあり、また融着することがあるので、その防止のためには、隙間がある程度大きいほうがよい。具体的には、色帯部Ｋと側面Ｓとの間の距離は、少なくとも一部で、０．０３ｍｍ以上・０．０５ｍｍ以上・０．１ｍｍ以上・０．１５ｍｍ以上・０．２ｍｍ以上のいずれかでもよく、大きいほど前記問題が起きにくい。上限は溝部Ｇの幅と色帯部Ｋの厚さとの差である。
【００７３】
色帯部Ｋの彩度がマンセル表色系においてｃ６以上又はｃ８以上であれば、鮮やかな透過光が得られる。溝部Ｇの各部の色帯部Ｋの色が互いに異なってもよい。例えば図１０において、菱形のうちｘ負方向側の溝部Ｇ１の色帯部Ｋ１が赤、ｘ正方向側の溝部Ｇ２の色帯部Ｋ２が青であれば、ｘ負方向側から光が当たった時に菱形内の基材上層Ｍ１と基材下層Ｍ２との界面が赤く見え、ｘ正方向側から光が当たった時に菱形が青く見える。この造形物Ｚが北半球の屋外に南向きで設置された場合、太陽光の向きから朝は青、夕方は赤に光って見える。溝部Ｇ１は基材上層Ｍ５の裏面部Ｒ側まで達しているが、この場合ｘ正方向側からの光は溝部Ｇ１で止まり、それよりｘ負方向には届かない。そのため菱形内のみが青に染まって見える。溝部Ｇ１・２は正面からは太陽光の色か黒に見える。この造形物Ｚに人感センサ及び光源が組み合わされて門柱に設置され、人が通った時に発光したり、照射方向が変化したりしてもよい。照明が照度センサにより夜間のみ発光してもよい。
【００７４】
この造形物Ｚは、例えば自然光が斜めから当たれば溝部Ｇを挟んで光の出射側が色帯部Ｋの色に見え、あるいは溝部Ｇに囲まれた領域がその色に見え、自然光が正面から当たればその色は消え、しかも溝部Ｇ自体は自然光の色に光る、というこれまでにない装飾効果を奏する。また、この色は造形物Ｚ正面からはほとんど見えないが、造形物Ｚの端面部分からは見え、トリッキーな効果をももたらす。さらに、溝部Ｇが形成されていない部分まで、１本の溝部Ｇだけで色の光が届く。本発明は文字等を輪郭で表示できるので、複数の平行な溝部による場合より微細な文字等を表示可能である。
【００７５】
本発明の１つの態様は、基材部と、前記基材部に形成された溝部と、を有する装飾体であって、前記基材部の少なくとも一部が透過性を有し、前記溝部が内部に色帯部を有し、前記溝部の少なくとも一部が前記色帯部との間に空隙を有することを特徴とする装飾体である。あるいは、基材部と、前記基材部に形成された楔状又はテーパー状の溝部と、を有する装飾体であって、前記基材部の少なくとも一部が透過性を有し、前記溝部が内部に色帯部を有し、前記色帯部の厚さが一定であることを特徴とする装飾体である。前記１つの態様の溝部及び前記楔状の溝部の側面の少なくとも一部が前記色帯部との間に空隙を有してもよい。前記色帯部の色が前記透過性を有する基材部の色と異なってもよい。前記側面のθＳの絶対値が最大全部全反射側面角以下でもよい。前記基材部の一部の透過性が、前記透過性を有する基材部の透過性より低く、前記基材部のうち透過性が低い一部と前記透過性を有する基材部とが互いに接し、前記透過性が低い一部と前記透過性を有する基材部との界面が前記溝部に平行でなくてもよい。前記色帯部は透過性を有してもよい。前記色帯部の最も広い面に垂直な方向の厚さが１００μｍ以下又は前記溝部の幅の１／４以下の少なくとも一方でもよい。前記溝部と前記表面部とのなす角度が前記装飾体の少なくとも一部で一定であるか、前記溝部の長さ方向に垂直な断面と前記溝部の二分面との複数の交線の少なくとも一部が任意の１点を通ってもよい（これにより、例えば臨界角の効果が一定となる。）。本発明の別の態様は、前記装飾体と、前記装飾体に光を照射する照明具と、を具えることを特徴とする装飾体照明設備である。前記照明具が定められた条件に応じて動作してもよい。本発明の別の態様は、材料に溝部を加工する溝加工部と前記溝部に材料を挿入する充填加工部を具え前記装飾体を製造する装飾体製造装置及び、材料に溝部を加工する溝加工工程と前記溝部に材料を挿入する充填加工工程を具え前記装飾体を製造する製造方法である。
【００７６】
《第７の実施形態》
本実施形態は、第１の実施形態に類似の課題等を、基本的には別の方法で解決する。この方法は、第６の実施形態に関連してもよい。すなわち例えば、本実施形態では、造形物製造装置４０の充填加工部４３は、色帯部Ｋと溝部Ｇとの間に液体充填部Ｑを充填してもよい（図１１ａ）。液体充填部Ｑは、流動パラフィン・各種グリス・ワックス・水・シーダー油・桐油・ミネラルオイル・シリコーンオイル・ジヨードメタン・１−ブロモナフタレン・フルオロカーボンオイル・ペルフルオロ化合物類（ペルフルオロエーテルやペルフルオロポリエーテル等）を含むフッ素化合物等からなり、常温において液体又は流動体でもよい。液体充填部Ｑは無色透明でもよい。液体充填部Ｑの材料は特に制限されないが、造形物Ｚが長期耐久性を要する場合には、基材部Ｍ内において化学的に安定であることが望ましい。例えば、基材部Ｍが水を吸収する樹脂であって、屋外用途の場合、水は液体充填部Ｑとして適さないこともある。また、第３の実施形態との組み合わせにより、上面部Ｕが液体充填部Ｑを密封でき、被覆加工時に液体充填部Ｑと接着剤Ａとが混ざり合わずにすむ。本実施形態に係る溝部Ｇは、色帯部Ｋを有さなくてもよく、液体充填部Ｑによって色を有してもよい（図１１ｂ）。その場合、液体充填部Ｑは、上記着色剤Ｃや染料等により着色されてもよい。液体充填部Ｑと基材部Ｍとの界面での全反射が少ないほうがよい場合には、液体充填部Ｑの屈折率は基材部Ｍの屈折率以上でもよく、基材部Ｍの屈折率と０．１以下（又は０．２以下・０．０５以下）の差でもよく、それらの両方でもよい。同様に、液体充填部Ｑの屈折率は色帯部Ｋの屈折率以下でもよく、色帯部Ｋの屈折率と０．１以下（又は０．２以下・０．０５以下）の差でもよく、それらの両方でもよい。液体充填部Ｑは低粘度である方が充填工程の作業性が高いので、その動粘度は１０００以下・５００以下・２００以下・１００以下でもよく、安定性のため１以上・５以上・１０以上・１００以上でもよい。
【００７７】
本実施形態では、液体充填部Ｑが硬化・揮発等しない限り、側面Ｓでの剥離が発生しないので、剥離による色の消失は特許文献１に記載の造形物より起きにくい。そのため、溝部Ｇは基材部Ｍを貫通しないか、貫通孔が塞がれたほうがよい。液体充填部Ｑは、その流動性により、基材部Ｍの伸縮や変形にも追従しやすい。色帯部Ｋの高さｈＫが一定であれば、第３・４の実施形態によらずとも、溝部Ｇにおける着色部分の深さが一定となる。ｈＫはｄＧの３０％以上・５０％以上・７０％以上・８０％以上でもよい。この値が大きいほど溝部Ｇ各部での色帯部Ｋの位置の変動が少なく、仕上がりが良好となる。ｈＫはｄＧの９９％以下・９５％以下・９０％以下・８５％以下・８０％以下でもよい。この値は大きすぎない方がよい。その方が、色帯部Ｋの挿入工程において、ｄＧが一定でない溝部ＧのうちｄＧが小さい部分でも、色帯部Ｋがはみ出さず作業性がよいからである。色帯部Ｋが薄膜であれば、着色部分の幅がきわめて狭いので、正面からの観察では着色部分がほとんど見えず、斜め方向からの観察時との視覚的な対比効果が向上する。複数重なった色帯部Ｋの枚数で濃度や色相の調整も容易に可能である。溝部Ｇの片側の側面Ｓのみが液体充填部Ｑによって色帯部Ｋと密着してもよい。また、溝部Ｇが２枚の有色透明の色帯部Ｋを含み、両側の側面Ｓがそれぞれ色帯部Ｋに液体充填部Ｑによって密着し、２枚の色帯部Ｋどうしの間が空隙であれば、空隙と色帯部Ｋとの界面で全反射が得られる。２つの色帯部Ｋの色が互いに異なれば、両側から見た時の溝部Ｇの色が相違する。他にも、色面部Ｋが印刷等による印字を有する、１枚の不透明な色面部Ｋの色が表裏で異なる等、充填材料２１の充填では得られない加飾が可能である。
【００７８】
本発明の１つの態様は、基材部と、前記基材部に形成された溝部と、を有する装飾体であって、前記溝部が充填部を有し、前記充填部の少なくとも一部が液体であることを特徴とする装飾体である。前記装飾体のうち前記基材部の少なくとも一部が透過性を有してもよく、前記透過性を有する基材部が前記液体である充填部に接する部分を有してもよい。前記充填部がフッ素化合物・シリコーン・パラフィンの少なくともいずれかを含んでもよく（これら３者は多様な粘度の製品を具え、化学的に安定している点で共通の特性を有する。）、固体部分を含んでもよい。本発明の別の態様は、材料に溝部を加工する溝加工部と、前記溝部に材料を充填する充填加工部を具え、それらにより前記装飾体を製造することを特徴とする装飾体製造装置及び、材料に溝部を加工する溝加工工程と、前記溝部に材料を充填する充填加工工程を具えそれらにより前記装飾体を製造することを特徴とする装飾体製造方法である。
【００７９】
《第８の実施形態》
溝加工部４１が溝部Ｇ３に近接して別の溝部Ｇ４を加工し、さらに充填加工部４３が溝部Ｇ３のみに有色透明の充填材料２１を充填してもよい。溝部Ｇ３と溝部Ｇ４とは互いに平行でもよい。溝部Ｇ３と溝部Ｇ４がいずれも閉領域状で、互いに相似であるか、互いの形状に沿った形状でもよく、さらに溝部Ｇ３が外側でもよい。溝部Ｇ４は充填部Ｌを有さないので光を全反射し、その光が溝部Ｇ３の充填部Ｌを透過してその色の光となる（図１２）。これにより、光の全反射を呈し、しかも無機顔料等により耐光性の高い溝部Ｇが実現可能となる。光の多くは溝部Ｇ３の充填部Ｌを透過してから溝部Ｇ４で反射し、再度充填部Ｌを透過するので、充填部Ｌの色は、第１の実施形態等より薄い方がよい。また、溝部Ｇ３とＧ４とが近接しているほどよい。それらの間隔ｓの深さｄＧに対する割合は、１以下が好ましく、１／２以下がより好ましく、１／３以下がさらに好ましく、１／４以下・１／８以下が一層好ましい。複数のＧ３がＧ４を挟んでもよい。
【００８０】
溝部Ｇのうち片側の側面Ｓのみが着色されてもよい。例えば、溝加工部４１が閉領域状の溝部Ｇで貫通加工を行い、充填加工部４３が外側の材料板２０の側面Ｓを塗料等の色膜Ｈ１で着色し、内側の材料板２０と組み合わせてもよい。ここで第３の実施形態が併用されてもよい。完成した造形物Ｚでは、外側の基材部Ｍ７の側面Ｓ１のみが色膜Ｈ１を有する。これにより、有色の全反射光が得られる。さらに、内側の基材部Ｍ８の側面Ｓ２が別の色の色膜Ｈ２を有してもよい（図１２ｂ）。色膜Ｈは、充填部Ｌ等と同様に、展色剤Ｖ・着色剤Ｃ・分散剤Ｄを含んでもよい。この場合、溝部Ｇがテーパー状となることがある。そのような溝部Ｇでは、長さ方向に垂直な断面が台形状である。溝部Ｇが平面状又は周期的な凹凸によってなる底面部Ｂを有し、その幅が溝部Ｇの幅ｗの１／２以上であれば、テーパー状である。
【００８１】
上記各実施形態はそれぞれの発明の実施の一例である。各発明の技術的範囲は上記の範囲には限定されない。当業者にとって、上記各実施形態に多様な変更又は改良を加えることが可能である。そのような変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。また、各実施形態は、特記されない事項を含む多くの点において互いに共通する。各実施形態は組み合わせて実施されてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
本発明が提供する造形物Ｚは、例えば看板・店舗サイン・社名表示板・表札・案内板・広告表示板等の各種サイン、店舗等のディスプレイ・什器、窓・壁面・インテリア・エクステリア・オブジェといった建築物関連、自動車・電車・航空機・船舶等の乗り物、携帯情報端末・コンピュータといった家電製品等の装飾に有用である。
【符号の説明】
【００８３】
２０  材料板、  ２１  充填材料、  ２２  上面部材料、  ３０  画像、  ４０・５０  造形物製造装置、  ４１  溝加工部、  ４１１  レーザ加工部、  ４２  充填材料調合部、  ４３  充填加工部、  ４４  被覆加工部、  ５２  上面部切断部、  ５３  上面部接合部、  Ｂ  底面部、  Ｃ  着色剤、  Ｄ  分散剤、  Ｆ  表面部、  Ｇ  溝部、Ｋ・Ｋ１・Ｋ２  色帯部  、  Ｌ  充填部、  Ｍ  基材部、Ｐ  先端充填部、  Ｑ  液体充填部  Ｒ  裏面部、  Ｓ  側面、  Ｔ・Ｔ１・Ｔ２  被覆部、  Ｕ・Ｕ１−５  上面部、  Ｖ  展色剤、  Ｚ  造形物
【要約】
【課題】溝部に充填された充填部が剥離しにくい装飾体・その装飾体を製造する装飾体製造装置及び装飾体製造方法の提供。
【課題を解決するための手段】基材部と、前記基材部に形成された溝部と、を有する装飾体であって、前記溝部が内部に充填部を有し、前記充填部の少なくとも一部が常温下で液体であって硬化せず、前記溝部の側面の少なくとも一部が前記装飾体の外側に露出し前記溝部が観察される面である表面部を含む面のうち前記側面に最も近い部分に下した垂線又は法線となす角度の絶対値がａｒｃｓｉｎ（１／ｎ）（ｎは前記基材部の屈折率）以下である装飾体とする。
【選択図】図１１【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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