(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
素材の上に複数層のめっきを施した後に、レーザーマーキングで上面層のめっきを除去し、その下層のめっき色を出すことでマークを色付けし、上面層のめっきと色の差を出す水栓器具製品におけるマークの表示方法であって、前記複数層のめっきは、ニッケルめっき層の上にクロムめっき層を施したものであり、レーザーマーキングで、ニッケルめっき層よりも薄い表面層のクロムめっきを除去し、さらにその下層のニッケルめっきをニッケルめっき厚さの範囲内に留めて除去し、マークをニッケル色に色付けし、表面層のクロムめっきとの色の差を出すことを特徴とする、水栓器具製品におけるマークの表示方法。
【請求項２】
請求項１のクロムめっきの上に、さらにＰＶＤ法による真空めっきで窒化チタン又は窒化ジルコニウムのめっきを施したものであり、レーザーマーキングで、ニッケルめっき層よりも薄い上面層の真空めっきとクロムめっきを除去し、さらにその下層のニッケルめっきをニッケルめっき厚さの範囲内に留めて除去し、マークをニッケル色に色付けし、表面層の真空めっきと色の差を出すことを特徴とする、水栓器具製品におけるマークの表示方法。
【請求項３】
請求項１又２において、ニッケルめっき層のめっきの種類を、黒ニッケルめっき、スズ・ニッケル合金めっきとすることを特徴とする、水栓器具製品におけるマークの表示方法。
【請求項４】
請求項１又２において、クロムめっき層のめっきの種類を、黒クロムめっきとすることを特徴とする、水栓器具製品におけるマークの表示方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は複数層にめっきを施した表面またはその上に真空めっきを施した表面に、レーザーマーキングで任意の文字、図柄等を加工する方法およびその製品に関する。製品はトイレ、洗面所、浴室、台所、各種施設の水廻りに取付けられる水栓器具製品で、給水・排水栓、給水・排水金具、衛生陶器付属金具、アクセサリー、手すり、その他周辺機器関係を含む。
【０００２】
【従来の技術】
金属や樹脂製品の表面にめっきを施して、メーカー名や文字、図柄等を表示するマーク付けは、広い分野で行われている。従来の技術で一般的なものとしては、素材の上に打刻、彫刻、エッチング、レーザーマーキング等の方法で表面に凹凸部を形成した後にめっきを施しているもので、めっき表面の凹凸部の光沢の差で表示が識別できるようにしている。また、一部ではめっきを施した後に打刻、エッチング、レーザーマーキング等で表示しているものもある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来のめっき前に打刻、彫刻、エッチング、レーザーマーキング等の方法で表示したものは、めっき後の表面の光沢の差で識別しているので、表示が見難くく、細かく彫りが浅い線はめっきで埋もれてしまうので、鮮明な表示を得ることは難しい。
【０００４】
また、めっき後に打刻するものは、めっき前と同様に表示が見難くく、打刻部のめっきが割れて腐食する問題も発生する。また、めっき後エッチングについても細かい線が書けず、エッチング部の腐食、変色の問題も発生する。一方、めっき後レーザーマーキングであれば細かく鮮明な線の表示は可能であるが、加工深さが素材まで達すると腐食の問題が発生する。
【０００５】
以上の様な問題点から、めっき品に打刻、彫刻、エッチング、レーザーマーキング等の方法で表示されるものは、簡単な文字、図柄等に限られていて、外観上あまり目立たないものが多い。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、本発明の目的はめっきの表面にレーザーマーキングするだけで、視認性、耐食性に優れた色付けされた表示が簡単にできる方法と、その製品を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１は、素材の上に複数層のめっきを施した後に、レーザーマーキングで上面層のめっきを除去し、その下層のめっき色を出すことでマークを色付けし、上面層のめっきと色の差を出す水栓器具製品におけるマークの表示方法であって、前記複数層のめっきは、ニッケルめっき層の上にクロムめっき層を施したものであり、レーザーマーキングで、ニッケルめっき層よりも薄い表面層のクロムめっきを除去し、さらにその下層のニッケルめっきをニッケルめっき厚さの範囲内に留めて除去し、マークをニッケル色に色付けし、表面層のクロムめっきとの色の差を出すことを特徴とする。
この方法により、マークに色を付けることができ、レーザーマーキングの特徴である小さく細かい線の表示ができるようになるので、視認性、デザイン性を格段に向上させることが可能となる。また、表面層のクロムめっきが除去された下層のニッケルめっきの表面には酸化被膜が生成されるため、ニッケルめっきの表面の腐食の進行が妨げられ、マーク部における耐食性も確保することが可能となる。
【０００８】
請求項２は、クロムめっきの上に、さらにＰＶＤ法による真空めっきで窒化チタン又は窒化ジルコニウムのめっきを施したものであり、レーザーマーキングで、ニッケルめっき層よりも薄い上面層の真空めっきとクロムめっきを除去し、さらにその下層のニッケルめっきを最大でニッケルめっき厚さの範囲内に留めて除去し、マークをニッケル色に色付けし、表面層の真空めっきと色の差を出すことを特徴とする。
表面の色が金色や茶褐色、グレー色他、バリエーションに富んだ色を得ることができ、マークのニッケル色との組み合わせで、視認性の良い表示が得られる。
【０００９】
請求項３は、ニッケルめっき層のめっきの種類を、黒ニッケルめっき、スズ・ニッケル合金めっきとすることを特徴とする。
マークの色と表面の色の組み合わせを任意に変えることができる。
【００１０】
請求項４は、クロムめっき層のめっきの種類を、黒クロムめっきとすることを特徴とする。
マークの色と表面の色の組み合わせを任意に変えることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
水栓器具製品である水栓金具に施される表面処理はニッケルクロムめっきが一般的で、耐食性、耐摩耗性を考慮してめっきの厚さが設定されている。素材が銅合金の場合、ニッケルめっきの厚さは２μｍ以上、クロムめっきの厚さは０．１μｍ以上が一般的である。
【００１３】
本発明では、まずマークの視認性と耐食性を考慮して、素材にめっきするめっきの種類と組み合わせおよびめっきの厚さを選定し、レーザーマーキングの深さを制御して、めっき表面にマークを表示する。
【００１４】
複数層のめっきで、上面層がニッケルめっき層の上にクロムめっき層を施すめっきの組み合わせの場合に、ニッケル層のめっきの種類を次のように変えることで、レーザーマーキングするマーク部の色が変えられる。ニッケルめっき（やや黄色みをおびた光沢のある色）、黒ニッケルめっき（黒い光沢のある色）、スズ・ニッケル（やや紫みをおびた光沢のある色）。次にクロムめっき層のめっきの種類を次のように変えることで、表面とマーク部の色の差が得られ、マークがより鮮明になる。クロムめっき（青みをおびた光沢のある色）、黒クロムめっき（黒い光沢のある色）、スズ・コバルト合金めっき（若干の黒みをおびた光沢のある色）、金めっき（光沢のある金色）。上記以外のめっきの種類を選定することも可能であり、ニッケル層とクロム層のめっきの組み合わせを任意に変えることで、視認性、デザイン性に優れた表示を得ることができる。
【００１５】
また、めっきの上にさらにＰＶＤ法による真空めっきで、窒化チタンや窒化ジルコニウム等のめっきを施すことで、表面の色が金色、グレー色、ブラウン色、その他多彩な色を得ることができるようになり、デザインのバリエーションが増える。
【００１６】
以上の組み合わせでめっきを施した表面にレーザーマーキングを行う条件として、マークの視認性と耐食性を確保するために、レーザーマーキングの加工深さのばらつきを考慮して、表面層（例えばクロムめっき）のめっき厚さは０．０１〜２μｍ程度、その下層（例えばニッケルめっき）のめっき厚さは５μｍ以上付けることが望ましい。レーザーマーキングの加工深さは、表面層（例えばクロムめっき）の厚さ＋その下層（例えばニッケルめっき）２〜３μｍ程度の深さをねらい目とすることで、加工のばらつきで部分的に深くなっても、最大でも下層（例えばニッケルめっき）厚さの最小値５μｍの範囲内に留まることができるので、視認性と耐食性は確保することができる。
【００１７】
また、めっきの上にさらにＰＶＤ法による真空めっきで、窒化チタンや窒化ジルコニウム等のめっきを施す場合は、めっきの厚さは０．０１〜１μｍ程度とし、レーザーマーキングの加工深さに加算する。
【００１８】
【実施例】
本発明の実施例を以下に説明するが、本発明はこれにより限定されるものではなく、本発明の技術的思考の範囲内で多くの改変をなしえることはもちろんである。
【００１９】
水栓器具製品である水栓金具の部品のスパウトに各種のめっきを施し、レーザーマーキングしたもので、視認性、耐食性の評価を行った。マークの書体は図１に示す、外径Φ２６ｍｍ、線幅１ｍｍの手の形をした図柄のものとした。
【００２０】
実施例１
スパウトの素材は黄銅鋳物品で、表面の研磨加工を行った後にニッケルクロムめっきを施した。めっき厚さはニッケル７．５μｍ以上、クロム０．５μｍ以上を目標とし、現品を実測したところ、ニッケルめっきは８〜１０μｍ、クロムめっきは０．５〜０．７μｍの厚さであった。
【００２１】
めっきしたスパウトの先端上面部に、図１の図柄をレーザーマーキング加工した。  レーザーマーキング装置は、（株）東芝製のＹＡＧレーザマーカ  ＬＡＹ−７２４ＣＣ−１ＡＢ形を使用し、Ｑ−ＳＷは２ＫＨzに固定して、電流値を１２〜１８Ａの範囲で、マーキング速度を１００〜２００ｍｍ／Ｓの範囲で加工する条件を変化させて実施した。各条件下でレーザーマーキングしたマーク部の、視認性、マーク深さ、耐食性を評価したところ、いずれも問題なく良好な結果を得ることができた。マーク部のめっき断面を図２に示す。外観評価については、青みをおびた光沢色の表面に、やや黄色みをおびた光沢色のマークが表示されて、光の反射に関係なく任意の方向からでもくっきりと見ることができ、視認性は良い。マーク深さについては、最大深さで２〜４μmの範囲で、ニッケルめっき厚さの範囲内に十分に留まっており、キャス試験（４８時間実施）による耐食性も問題はなかった。
【００２２】
実施例２
上記実施例１のめっきを、ニッケルめっきと黒クロムめっきの組み合わせに変えて実施した。めっき厚さの実測したところ、ニッケルめっきが８μm、黒クロムめっきが０．５μmの厚さであった。レーザーマーキングは、Ｑ−ＳＷが２ＫＨz、電流値が１４Ａ、マーキング速度が２００ｍｍ／Ｓの加工条件で実施した。レーザーマーキングしたマーク部の、視認性、マーク深さ、耐食性を評価したところ、いずれも問題なく良好な結果を得ることができた。外観評価については、黒い光沢色の表面に、やや黄色みをおびた光沢色のマークが表示されて、光の反射に関係なく任意の方向からでもくっきりと見ることができ、視認性は良い。マーク深さについては、最大深さで２〜４μmの範囲で、ニッケルめっき厚さの範囲内に十分に留まっており、キャス試験（４８時間実施）による耐食性も問題はなかった。
【００２３】
実施例３
上記実施例１のめっきを、ニッケルめっきと金めっきの組み合わせに変えて実施した。めっき厚さの実測したところ、ニッケルめっきが８μm、金めっきが２μmの厚さであった。レーザーマーキングは、Ｑ−ＳＷが２ＫＨz、電流値が１４Ａ、マーキング速度が２００ｍｍ／Ｓの加工条件で実施した。レーザーマーキングしたマーク部の、視認性、マーク深さ、耐食性を評価したところ、いずれも問題なく良好な結果を得ることができた。外観評価については、光沢のある金色の表面に、やや黄色みをおびた光沢色のマークが表示されて、光の反射に関係なく任意の方向からでもくっきりと見ることができ、視認性は良い。マーク深さについては、最大深さで２〜４μmの範囲で、ニッケルめっき厚さの範囲内に十分に留まっており、キャス試験（４８時間実施）による耐食性も問題はなかった。
【００２４】
実施例４
上記実施例１のめっきを、ニッケルめっきとクロムめっきの上に、イオンプレーティングによる窒化チタンの組み合わせに変えて実施した。めっき厚さの実測したところ、ニッケルめっきが８μm、金めっきが２μm、窒化チタンが０．３μmの厚さであった。レーザーマーキングは、Ｑ−ＳＷが２ＫＨz、電流値が１４Ａ、マーキング速度が２００ｍｍ／Ｓの加工条件で実施した。レーザーマーキングしたマーク部の、視認性、マーク深さ、耐食性を評価したところ、いずれも問題なく良好な結果を得ることができた。マーク部のめっき断面を図３に示す。外観評価については、金と同様の光沢のある金色の表面に、やや黄色みをおびた光沢色のマークが表示されて、光の反射に関係なく任意の方向からでもくっきりと見ることができ、視認性は良い。マーク深さについては、最大深さで２〜４μmの範囲で、ニッケルめっき厚さの範囲内に十分に留まっており、キャス試験（４８時間実施）による耐食性も問題はなかった。
【００２５】
比較例１
上記実施例１のめっき品で、レーザーマーキングの加工条件を変化させて実施した。Ｑ−ＳＷは２ＫＨz、電流値が１８Ａ、マーキング速度が２００ｍｍ／Ｓに固定して、マーク加工回数を１度、２度、３度と変えてレーザーマーキングした、マーク部の、視認性、マーク深さ、耐食性を評価したところ、マーク加工回数が２、３度のものは耐食性に問題が発生した。外観については問題なく視認性は良いが、マーク深さが、マーク加工回数１度のものは最大深さで５〜６μmの範囲で、ニッケルめっき厚さの範囲内に留まっているが、マーク加工回数２度と３度のものは最大深さで１３〜３２μmの範囲で、ニッケルめっき厚さの範囲を超えており、キャス試験（４８時間実施）による耐食性が問題となった。以上、実施例と比較例の加工条件と評価結果を下表１にまとめた。
【００２６】
【表１】
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【００２７】
【発明の効果】
本発明により、めっきの表面にレーザーマーキングをするだけでマークに色付けができ、視認性、耐食性、デザイン性に優れた表示が簡単に得られることになり、任意の文字、図柄等を表示している水栓器具製品へ広く応用できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明実施例のマーク書体の図である。
【図２】本発明実施例１のマーク部のめっき断面図である。
【図３】本発明実施例４のマーク部のめっき断面図である。
【符号の説明】
１：素材
２：ニッケルめっき層
３：クロムめっき層
４：窒化チタン層
５：マーク部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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