JP7638694B2 - 成形品、電子機器、および成形品の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は表面に意匠を付与した成形品、電子機器、および成形品の製造方法に関する。

プリンタやカメラ、交換レンズなどの電子機器の筐体、外殻などに使用される樹脂成形品の外観面には、高い意匠性が求められる。例えば、天然の皮シボを模した凹凸を表面に有し、凸部の光沢が凹部と比べて高いことを特徴とするレザートーン塗装の質感を有するものがある。また、平坦な光沢面と、その面から突出する凸部を有する非光沢面により構成される表面パターンを外観面に形成することで、美観と、指紋などの汚れの目立ち難さとを両立するものもある。

上記のような凹凸構造あるいは凸部を備えた樹脂成形品を射出成形などによって製造する場合、樹脂成形品の外面に、離型方向に対する角度の異なる複数の面が含まれる場合があり、それらに設ける凹凸構造に種々の制限が必要になることがある。例えば、離型方向に対して傾斜していたり、あるいは曲面で構成されていたりする部品面では、金型の離型性を良くするために、凹凸構造の部分がいわゆるアンダーカットとなることを回避する必要が生じる。そのため、樹脂成形品の外観面の一部領域については、止むを得ず凹凸構造を省略しなければならない場合がある。これに対し、凹凸構造の省略に伴う意匠的な外観品質の低下を抑制する技術として、特許文献１に開示される技術が知られている。特許文献１では、外観面の凹凸を離型可能な段差に減らしつつ、光沢パターンを保持することで、離型性と外観品質とを両立している。

特開２０２０－４０３８１号公報

従来技術では、樹脂成形品の外観面の形状と観察条件との組み合わせによっては、凹凸を減らさない領域と減らした領域との間で視覚的な印象に差が生じる場合があった。これは、凹凸の段差を減らすと凹凸に起因して生じる陰影も減少するためである。例えば、ある方向から外観面に照明を当てた場合、凹部（平坦部）には凸部の影（ｓｈａｄｏｗ）が生じ、凸部の側面の一部は陰（ｓｈａｄｅ）となって暗くなる。これらの影（ｓｈａｄｏｗ）の面積、および、陰（ｓｈａｄｅ）を含む凸部の側面の面積は、凹凸の段差が小さいほど小さくなる。外観面をその法線方向（すなわち、正面）から見たり照明を当てたりして観察した場合には、凹凸の段差が大きい場合でも生じる影や見える側面の面積が小さいため、上述した陰影の変化は視認されにくく、印象の差は生じない。しかしながら、外観面の法線方向に対して斜めから見たり照明を当てたりした場合、陰影の変化が視認されてしまい、印象が異なって知覚される場合がある。

そこで本発明では、外観品質のより高い樹脂成形品を提供することを目的とする。

本発明の成形品は、表面に、第一の光沢部の領域と第二の光沢部の領域とからなり、前記第二の光沢部の領域の高さが前記第一の光沢部の領域の高さより高い第一のエリアと、前記第一の光沢部の領域と前記第一のエリアの前記第二の光沢部の領域の高さより低い前記第二の光沢部の領域とを有する第二のエリアとを含み、前記第二のエリアは、当該第二のエリアの前記第一の光沢部の領域と前記第二の光沢部の領域との間に、前記第一の光沢部の領域の光沢度および前記第二の光沢部の領域の光沢度のいずれとも光沢度が異なる第三の光沢部の領域を有することを特徴とする。

本発明の電子機器は、上記の成形品を備えることを特徴とする。

本発明の成形品の製造方法は、金型を用いて成形品を製造する成形品の製造方法であって、表面に、第一の光沢部の領域と第二の光沢部の領域とからなる、前記第二の光沢部の領域の高さが前記第一の光沢部の領域の高さより高い第一のエリアと、前記第一の光沢部の領域と前記第一のエリアの前記第二の光沢部の領域の高さより低い前記第二の光沢部の領域とを有する第二のエリアとを含み、前記第二のエリアは、当該第二エリアの前記第一の光沢部の領域と前記第二の光沢部の領域との間に、前記第一の光沢部の領域の光沢度および前記第二の光沢部の領域の光沢度のいずれとも光沢度が異なる第三の光沢部の領域を有する金型に樹脂を射出し、成形品を成形する工程を有することを特徴とする。

本発明により、外観品質の高い成形品を提供することができる。

本発明の実施形態に係わる電子機器としてプリンタの外観を示した斜視図。 本発明の実施形態に係わる樹脂成形品の構造を示した模式図。 本発明の実施形態に係わる疑似陰影部を説明する図。 本発明の実施形態に係わる樹脂成形品を製造するための金型を加工する製造装置の一例を示す模式図。 本発明の実施形態に係わる樹脂成形品を製造するための金型の加工工程を説明する図 実施例１に係わる樹脂成形品を説明する図。 第三の領域を説明する図。 本発明の実施形態に係わる製造方法を説明する図。 本発明の実施形態に係る電子機器としてカメラの外観を示した斜視図。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の実施形態で取り上げる数値は参考数値であって、本発明を限定するものではない。

（発明を実施するための形態）
図１は、本発明を実施した樹脂成形品を有する物品の一例である電子機器、特にプリンタの外観図である。図１において、プリンタ１は例えば複合型プリンタであり、原稿カバー１２や、筐体１０の外面（外装表面）等は、所定色、例えば黒色の樹脂で成形されている。プリンタ１の外面１１は、ユーザの目に触れやすく高品位な外観が求められる部分であり、凹凸パターン（表面の起伏により表現された模様）と光沢パターン（光沢の変化により表現された模様）とを組み合わせて成る表面パターンが成形されている。本実施形態においては、皮シボを模した凹凸パターンと、その凹凸に関連付けられた光沢パターンとから成る、レザートーン塗装の質感を有する表面パターンを成形する例を示す。

図２は、本実施形態における原稿カバー１２の外面１１の例を示している。図２（Ａ）は外面１１の全体平面図、図２（Ｂ）は図２（Ａ）の領域２２の拡大図であり、図２（Ｃ）は図２（Ｂ）の破線ＰＰ’に沿った断面構成を示している。

図２（Ａ）の外面１１は、第一のエリア（例えば平面部）２０と、第二のエリア（例えば平面部に対して傾斜した曲面部）２１とから成る。図２（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、第一のエリア２０には凹凸パターンと光沢パターンが共に成形されており、平坦部２７に第一の領域としての低光沢部２４が設けられ、凸部２６の頂上部（上面部）に第二の領域としての高光沢部２３が設けられている。また、この凹凸パターンと光沢パターンは図２（Ａ）に示す第一のエリア２０の全面に形成されている。

一方、第二のエリア（例えば曲面部２１）では、例えば、離型方向（図２（Ｃ）における上方向）に対してアンダーカットとならないように成形される。つまり、光沢パターンのみが成形（凹凸パターンは成形されていない）か、あるいは第一のエリアの凹凸パターンの凸部より低い凸部を有する凹凸パターンが成形されている。言い換えれば、第一の領域（低光沢部）と第二の領域（高光沢部）とからなる、前記第二の領域の高さが前記第一の領域の高さより高い第一のエリアと、前記第二の領域の高さが前記第一のエリアの前記第二の領域の高さより低い第二のエリアを有している。（本明細書において、第二のエリアにおいて、第一の領域と第二の領域の高さが等しい（光沢パターンのみが成形（凹凸パターンは成形されていない））場合も、第二の領域の高さが前記第一のエリアの前記第二の領域の高さより低いと称する。）

したがって、第二のエリア２１には凹凸パターンに由来する陰影は生じないか、あるいは非常に小さな領域にしか生じない。そのため、従来の方法で第二のエリア２１に第一のエリア２０と同様の光沢パターン（例えば、高光沢部２３と低光沢部２４のみから成る光沢パターン）を成形するとする。すると、先述したように、観察条件によっては、第二のエリア２１の外観は第一のエリア２０の外観と異なる印象となってしまう。これに対し、本実施形態では、凹凸パターンに由来する陰影を補うために、第二のエリア２１の光沢パターンは、低光沢部２４（第一の領域）と高光沢部２３（第二の領域）との境界部分に、第三の領域としての疑似陰影部２５が設けられた構成となっている。本明細書において、疑似陰影部を防眩部と称する場合がある。本実施形態において、疑似陰影部２５は、高光沢部２３が凸部であった場合に外面１１上に生じる陰影を模した形状を呈しており、高光沢部２３とも低光沢部２４とも異なる光沢を有している。一般に、同一の樹脂材料を用いて光沢のみが異なる面を成形した場合、それらはごく限られた特定の場合を除き、ほとんどの観察条件において異なった明るさで知覚される。そのため、疑似陰影部２５の明るさは低光沢部２４（第一の領域）や高光沢部２３（第二の領域）と異なって見え、疑似陰影部２５を挟む高光沢部２３と低光沢部２４との間に段差があるかのように錯覚される。これにより、第一のエリア２０と第二のエリア２１とは、ほぼ同じ視覚的な印象を備えた外観となる。本実施形態では、第一のエリアを例えば平面部、第二のエリアを例えば曲面部である例を示したが、これに限るものではない。第一のエリア、第二のエリアとも平面部であってもよいし、第一のエリア、第二のエリアとも曲面部であってもよい。

本実施形態においては、高光沢部２３、低光沢部２４、および、疑似陰影部（防眩部）２５を、外面１１にそれぞれ異なる表面粗さを付与することにより形成する。また、疑似陰影部２５に低光沢部２４よりも低い光沢を持たせる。図２（Ｃ）の例では、高光沢部２３には、入射した光が正反射するような平滑な表面（例えば光沢度Ｇｓ（６０°）が１０グロスユニット以上２０グロスユニット以下）を成形してある。また、低光沢部２４には、入射した光が散乱するよう、目視での視認が難しい微細凹凸を成形してある（例えば光沢度Ｇｓ（６０°）が５グロスユニット以上１０グロスユニット以下）。さらに、疑似陰影部（防眩部）２５には、表面粗さが低光沢部２４よりも粗い微細凹凸を成形してある（例えば光沢度Ｇｓ（６０°）が１グロスユニット以上５グロスユニット以下）。ここで、低光沢部２４および疑似陰影部２５の微細凹凸は、それぞれアンダーカットとならない十分小さな高低差の凹凸構造である。第一の領域の表面粗さは、ＲＭＳ値で０．５μｍ以上１．２μｍ未満であることが好ましい。また、第二の領域の表面粗さは、ＲＭＳ値で０．５μｍ未満であることが好ましい。また、第三の領域の表面粗さは、ＲＭＳ値で１．２μｍ以上であることが好ましい。

また、本実施形態においては、図３に示すように、高光沢部２３が凸部であった場合の、特定の観察条件下における陰影に相当する領域を、疑似陰影部２５として光沢パターンに付与する。図３（Ａ）、（Ｂ）は、高光沢部２３に仮想の凸部２８が設けられていると仮定した場合の、凸部２８およびその近傍の領域の斜視図および側面図であり、図３（Ｃ）は、この領域に対応する光沢パターンを示す正面図である。まず、図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、特定の光源方向Ｌを仮定した際に生じる凸部２８の陰影について算出する。具体的には、予め定めた視点位置ｅ_０から視線方向Ｅの向きで観察した場合の見た目の幅ｄを、凸部２８の高さ、光源方向Ｌ、視点位置ｅ_０、視線方向Ｅに基づき算出する。次に、図３（Ｃ）に示すように、凸部２８に対応する高光沢部２３の輪郭を起点として、幅がｄとなるように光沢パターン上に疑似陰影部２５を設ける。ここでいう幅は、光源方向Ｌを光沢パターン上に投影した方向Ｌ’に沿って測った長さである。なお、疑似陰影部２５の付与方法は以上で説明した方法に限らない。例えば、凸部２８の陰影として、複数の光源や相互反射を考慮した陰影を公知のコンピュータグラフィックス技術を用いて算出してもよい。あるいは、より簡易な方法として、光沢パターン上において高光沢部２３を所定の方向へ所定の距離だけ平行移動して得られる領域のうち、平行移動前の高光沢部２３との重畳部分を除いた領域を疑似陰影部２５としてもよい。つまり、疑似陰影部２５は、高光沢部２３とは接し、低光沢部２４とは重畳するように設けてもよい。本発明における疑似陰影部は、表面に第一のエリアに形成されている凹凸パターンの凸部の高さの凸部を有する凹凸パターンがあるかのように錯覚させられるように配置されていればよく、陰影としての物理的な正しさは必須ではない。

本実施形態で実現するレザートーンの表面パターンにおいては、凸部２６は平坦部２７から１μｍ以上かつ１００μｍ未満の範囲で隆起していることが好ましい。凸部２６と平坦部２７の高低差は、平面部２０の基面に相当する低光沢部２４を基準とし、例えば、白色干渉計を用いて高光沢部２３の高さを測定することで測定できる。本実施形態においては、この高低差は、ＺＹＧＯ社の３次元光学プロファイラーＮｅｗＶｉｅｗ７０００を用いて、１０倍の対物レンズで成形品の１．０ｍｍ×１．０ｍｍの領域を１０箇所測定した値の平均値で評価した。なお、平面部２０の全面に複数設けられている凸部２６の高さは、必ずしも一様でなくても良く、凸部ごとに異なる高さであっても良い。さらに、一つの凸部内の高さは必ずしも一定で無くても良く、凸部内に高い部分や低い部分の分布があっても良い。

また、高光沢部２３、低光沢部２４、および、疑似陰影部２５の光沢差は目視で差異がわかる程度であれば良いが、好ましくは各部の間において光沢度で５以上の差があることが望ましい。なお、本明細書における光沢度は、ＪＩＳ Ｚ ８７４１の反射角６０°の鏡面光沢度に基づく光沢計を用いて測定した値（Ｇｓ（６０°））とする。光沢度の測定は、例えばＲｈｏｐｏｉｎｔ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社の６０度光沢度計ＩＱ ＦＬＥＸ６０を用いて行うことが出来る。なお、同装置での光沢度測定には数ミリメートル四方以上の面積が必要であり、例えば高光沢部の光沢度を測定する場合には、２０ｍｍ四方の面積に高光沢部のみを形成した試料を用意することで測定が可能である。低光沢部、疑似陰影部についても、同様にして試料を用意することで光沢度を測定できる。

また、低光沢部２４および疑似陰影部２５を実現するための微細凹凸は、１５μｍ以下の段差で成形することが好ましい。これは、１５μｍ以下の微細凹凸は、観察者が目視によって凹凸として視認できない範囲であり、また、射出成形時の樹脂の収縮率、および樹脂の弾性により、アンダーカット方向となっても構造の破壊なく良好に離型が可能であるためである。なお、発明者らの実験によれば、１００ｍｍ幅の半円柱形状の樹脂成形品に対して、離型方向と直交する方向に対する最大段差が１５μｍ以下であれば、ＡＢＳやＨＩＰＳ（ハイインパクトポリスチレン）等の樹脂で無理なく離型が可能であることが確認されている。

次に本実施形態に係る樹脂成形品の製造方法について説明する。

本実施形態に係る樹脂成形品は、例えば、詳しくは後述するが、金型に形成されたキャビティにゲートから樹脂を射出充填することにより射出成形することができる。図４に、本実施形態に係わる樹脂成形品を成形するための金型を加工するマシニングセンタの構成を示す。図４のマシニングセンタ９０は、加工機本体９１と、制御装置９２と、を備えている。キャビティは、金型の一部を構成する複数の駒（キャビティ駒）によって形成されていてもよい。このように、キャビティを駒によって形成すると、複雑な形状の成形品であっても、転写面を分割して加工することができるため、金型の製造コストを削減することができる。加工機本体９１は、加工対象物である金型（キャビティ駒）９３に切削加工を施して、金型を製造する。加工機本体９１は、切削工具９４を支持する主軸であるスピンドル９５、Ｘステージ９６、Ｙステージ９７およびＺステージ９８を有する。切削工具９４としては、エンドミルを好適に用いることができる。スピンドル９５は、切削工具９４をＺ軸まわりに回転させる。Ｚステージ９８は、スピンドル９５を支持し、切削工具９４を、金型９３に対してＺ方向に移動させる。同様に、Ｘステージ９６は、金型９３に対して切削工具９４をＸ方向に、Ｙステージ９７は、Ｙ方向に移動させる。このような構成により、加工機本体９１は、切削工具９４を回転させながら、切削工具９４の先端を金型９３に対して相対的にＸＹＺ方向に移動させることができる。制御装置９２は、ＣＰＵおよびメモリなどを有するコンピュータで構成され、加工機本体９１をＮＣデータ９９に従って制御する。ＮＣデータ９９には、Ｘ方向の移動量、Ｙ方向の移動量、Ｚ方向の移動量、主軸の回転速度、Ｘ方向の送り速度、Ｙ方向の送り速度、Ｚ方向の移動速度などの切削加工で使用する各種の指令が含まれている。制御装置９２の制御により、切削工具９４を回転させながら金型９３に対して相対的に移動させることにより、金型９３にＮＣデータ９９に基づく三次元形状を切削加工することができる。

図５は、本実施形態の樹脂成形品の第一のエリア（平面部）２０と第二のエリア（曲面部）２１とをそれぞれ成形する金型９３の第１の成形面、第２の成形面の製造工程を示している。この図に示すようにして、上述の第一のエリア（平面部）２０と第二のエリア（曲面部）２１の表面パターンを転写する転写パターンが、金型９３の第１の成形面および第２の成形面に加工される。なお、図５は、第二のエリア（曲面部）２１が図２（Ｃ）に示したような凸面である場合の例を示している。

図５（Ａ）に示す第１の金型加工工程では、金型９３の表面１０１を荒加工する。図４のマシニングセンタに切削工具としてラジアスエンドミル１０２を用い、ＮＣデータ９９に基づき、ラジアスエンドミル１０２を回転させながら切り込ませ、走査して金型面に対して切削加工を行う。

図５（Ｂ）に示す第２の金型加工工程では、金型９３の表面１０１にボールエンドミル１０３を用いて微細凹凸の加工を行う。上述の第二のエリア（曲面部）２１を成形する金型領域に対して、ボールエンドミル１０３を走査し、少なくとも疑似陰影部２５に相当する領域を含む表面に凹部１０４を複数加工する。これにより、第二のエリア（曲面部）２１を成形する金型領域の表面に微細な凹凸が形成される。

図５（Ｃ）に示す第３の金型加工工程では、金型９３の表面１０１を平滑に加工する。上述の疑似陰影部２５以外を成形する金型領域に対して、ＮＣデータ９９に基づきボールエンドミル１０３を回転させながら切り込ませ、走査して表面を平滑にする。ここで平滑にされなかった（すなわち、削られずに残った）凹部１０４から成る微細凹凸は、射出成形により樹脂成形品に転写されると、疑似陰影部２５を構成する微細凹凸となる。

図５（Ｄ）に示す第４の金型加工工程では、金型９３の表面１０１にボールエンドミル１０３を用いて凹凸の加工を行う。上述の第一のエリア（平面部）２０を成形する金型領域に対して、ＮＣデータ９９に基づき、ボールエンドミル１０３を回転させながら切り込ませ、走査して凹部１０５を形成する。凹部１０５は、樹脂成形品に転写されると凸部２６となる領域である。

図５（Ｅ）に示す第５の金型加工工程では、金型９３の表面１０１にボールエンドミル１０３を用いて、第２の金型加工工程とは異なる微細凹凸の加工を行う。第一のエリア（平面部）２０および第二のエリア（曲面部）２１の双方の低光沢部２４に相当する領域の表面に、凹部１０６を複数加工する。ここで、凹部１０４と凹部１０６とは、密度、深さ、大きさのうちの１つ以上が異なるように加工する。これにより、凹部１０４から成る微細凹凸と凹部１０６から成る微細凹凸との間で、表面粗さを異ならせることができる。凹部１０６から成る微細凹凸は、射出成形により樹脂成形品に転写されると、低光沢部２４を構成する微細凹凸となる。

以上の金型加工工程を行った結果、凹部１０４または凹部１０６のいずれも形成されない領域は、高光沢部２３となる。

なお、上記のような金型加工を行う金型９３の材料としては、ステンレス鋼が挙げられるが、加工性や射出成形の耐久性の観点から、その他の任意の材料を用いることができる。

また、ここでは、本実施形態の樹脂成形品に係る金型を切削加工により加工する例を示したが、金型の加工方法はこれに限定されない。例えばレーザー加工機等、他の加工方法を用いて金型を製造しても良いのは言うまでもない。

次に、実施形態において、上述の金型を用いて樹脂成形品を製造する方法について説明する。図８（ａ）～図８（ｅ）は、射出成形機を用いて実施形態に係る樹脂成形品を製造する際の製造工程を説明するための模式図である。

図８（ａ）は、射出成形装置のセットアップを示す模式図であり、８１と８２は金型、８３は金型内に樹脂を注入するための筒状のシリンダー、８４は樹脂材料をシリンダー８３の内部へ投入するためのホッパーと呼ばれる部分である。金型８１および／または金型８２の成形面には、が形成されている。本実施形態では、樹脂材料として、ガラスフィラーを３０％程度混入させたポリカーボネート樹脂（黒色に着色されたもの）を使用した。

シリンダー８３の内部には不図示のスクリューがあり、モーター８５により回転させられることで、樹脂材料がシリンダー６３の先端へと送られる機構となっている。また、シリンダー８３には不図示のヒーターが備えられており、ホッパー８４から投入された固形の樹脂材料は、シリンダーの先端へ送られる途中で溶融温度以上に加熱されて溶融し、シリンダー８３の先端部の空間に貯留される。

次に、図８（ｂ）に示す型締め工程が行われる。不図示の可動機構によって金型８１と金型８２が位置合わせされ、閉じられてキャビティを形成する。また、金型８１と金型８２は、不図示のヒーターによって加熱される。一般的には、金型内部に高温の液体を流す流路を形成しておき、液体の流量や温度を制御して金型の温度を調整する。尚、この工程における金型の加熱温度を、型温度と呼ぶ。

続いて、図８（ｃ）に示す射出工程が行われる。シリンダー８３先端のノズルが、金型８２に設けられた注入孔部分に押し付けられる。さらにモーター８５が動作し、不図示のスクリューを回転させることで、溶融樹脂８６が金型８１と金型８２で形成されたキャビティへと注入される。尚、この工程における溶融した樹脂の温度を、樹脂温度と呼ぶ。

続いて、図８（ｄ）に示す保圧工程および冷却工程が行われる。保圧工程ではシリンダー８３内の油圧を制御することで、キャビティ内部に注入された溶融樹脂８６にかける圧力を所定の大きさに保つ。尚、この所定の大きさの圧力は保圧と呼ばれる。保圧は、溶融樹脂８６がキャビティ内部の空間の隅々にまで行き渡る様な圧力が選択される。すなわち、金型の成形面の凹凸に隙間なく樹脂が充填される。そして、金型に加工された第一のエリア（平面部）２０と第二のエリア（曲面部）２１の表面パターンを転写する転写パターンが高い形状精度で樹脂に転写されるように、適宜の保圧が溶融樹脂に印加される。

保圧工程に続く冷却工程では、図８（ｄ）に示す配置のまま、金型８１と金型８２を不図示の冷却機構によって冷却し、キャビティ内部の樹脂をガラス転移点温度以下に冷却し、固化させる。冷却機構としては、例えば金型の周囲に冷媒の流路を配置し、冷媒を巡回させて金型を冷却する方式を用いることができる。

キャビティ内の樹脂が固化したら、図８（ｅ）に示す型開き工程および離型工程が行われる。まず、型開き工程では、不図示の駆動機構により金型８１および／または金型８２を移動させ、両者を離間させる。

続く離型工程では、例えば不図示のエジェクターピンを突出させることで、一金型に付着している樹脂成形品８７を金型から剥離させて取り出す。尚、必要に応じて、取り出された樹脂成形品８７に形成されたゲート痕（射出ゲート位置に残されたバリ）を除去してもよい。

以上説明した製造方法により、本実施形態においては、外面に第一のエリア（平面部）２０と第二のエリア（曲面部）２１の表面パターンを転写する転写パターンが高い形状精度で形成された樹脂成形品を製造することができる。

以上、射出成形による樹脂成形品の成形、また金型の製造工程について述べたが、製造方法は上記の限りではない。上述のような第一のエリア（例えば平面部）２０および第二のエリア（例えば曲面部）２１を備えた樹脂成形品の成形は、上述の射出成形以外の適当な手法によって行って構わない。以下では、本実施形態に関して、より具体的な実施例を説明する。ただし、以下では、同一の部材や寸法、方向などに関しては同一の参照符号を用い、その詳細な説明は省略するものとする。

本発明を実施した樹脂成形品を有する物品は、図１に示したプリンタに限るものではない。本発明によれば、様々な形態や機能を有する樹脂成形品に本発明の表面パターンを付与することができる。

例えば、図９に示すカメラの、カメラボディーの外装部品１２１やレンズ鏡筒の外装部品１２２などの表面に本発明の表面パターンを付与することができる。尚、カメラは図９に示す例に限らず、レンズ交換式一眼レフカメラ、ミラーレスカメラ、コンパクトカメラや、撮影機能を備えたスマートホンであってもよい。

また、プリンタは、図１に示す例に限らず、印刷専用機、複写機、読み取り機能付き複合機等の種々の形態に適用でき、記録方式は電子写真式、インクジェット式、熱転写式をはじめとして、特に限定はない。

さらに、カメラやプリンターの樹脂成形品に限らず、自動車の内装部品や化粧品の外箱をはじめとして、観察者に光輝感を視認させたい樹脂成形品に対して本発明を適用可能である。樹脂成形品は、シートやフィルムのように薄い平板形状でもよいし、曲面を有する立体的な形状でもよいし、可撓性を有していてもよい。

図６（Ａ）～図６（Ｃ）は、実施例１に係わる樹脂成形品を表す図である。図６（Ａ）は高さ分布を表す平面図、図６（Ｂ）は光沢分布を表す平面図、図６（Ｃ）は断面図を示している。これらの図に示すように、板状の厚さ１．６ｍｍの樹脂成形品６０にレザートーン塗装の質感を表す凹凸・光沢パターンを形成した。樹脂成形品６０は、平面部６１と、その端縁に設けられ、平面部６１に対して傾斜した曲面部６２とを備える。曲面部６２の曲率半径は６０ｍｍ、平面部６１に対する曲面の接線の傾斜角度（θ）は最大で４５度となっている。平坦部６４の法線方向に関する凸部６３の段差は２０μｍとした。尚、図示の便宜上、図６（Ａ）の曲面部６２は高さ分布０μｍとして示したが、図６（Ｃ）の断面図から明らかなように、曲面部６２には高低差が最大で４μｍの微細凹凸のパターンが存在している。疑似陰影部６７は、図６（Ｂ）の矢印６８で示した向きに幅２０μｍで設けた。

本実施例では、凸部６３と平坦部６４から成る高低差の大きな凹凸パターンが形成されているのは平面部６１のみであり、曲面部６２には高低差の大きな凹凸パターンは形成していない。光沢パターンは高光沢部６５と低光沢部６６と疑似陰影部６７によって構成され、高光沢部６５と凸部６３が対応付けられている。また、疑似陰影部６７が形成されているのは曲面部６２のみであり、平面部６１には疑似陰影部６７は形成していない。低光沢部６６には２μｍの高さの微細凹凸を成形し、表面粗さがＲＭＳ＝１．０μｍ、光沢度がＧｓ（６０°）＝７ＧＵとなるようにした。疑似陰影部６７には２μｍの高さの微細凹凸を成形し、表面粗さがＲＭＳ＝１．５μｍ、光沢度がＧｓ（６０°）＝２ＧＵとなるようにした。微細凹凸を成形しない高光沢部６５は、表面粗さがＲＭＳ＝０．４５μｍ、光沢度がＧｓ（６０°）＝１８ＧＵとなるようにした。平面部６１と曲面部６２の断面構造は図６（Ｃ）のようになる。

本実施例の樹脂成形品を製造するための金型の材料はステンレスを使用し、図４に示すマシニングセンタにラジアスエンドミルを取り付けて荒加工を行った。その後、ボールエンドミルを用いて、凸部６３、平坦部６４、高光沢部６５、低光沢部６６、疑似陰影部６７から成るレザートーン模様の反転形状を金型に加工した。その後、金型を用いて射出成形を行い、樹脂成形品６０を得た。尚、樹脂材料には黒色のＨＩＰＳを使用したが、その場合、樹脂成形品６０は構造の破壊なく離型することが出来た。

得られた樹脂成形品の外面について、標準的な視力の観察者に目視により観察させ、平面部６１と曲面部６２の印象の差異を評価した。結果、視角度あるいは照明角度により、凹凸の有無による陰影の差が知覚される場合はあったが、疑似陰影部により凹凸の陰影が視覚的に補われていることによって、その差は目立ち難くなっていることが確認された。特に、曲面部６２に疑似陰影部を成形しない従来手法による樹脂成形品と比較すると、見た目の印象の違いが大幅に軽減されていることが確認された。

＜他の実施例＞
以上に示した実施形態、実施例においては、樹脂成形品の外面にレザートーン塗装の質感を有する表面パターンを付与する例を示したが、表面パターンはこれに限るものではない。また、高光沢部と凸部、低光沢部と平坦部（凹部）が対応付けられていたが、光沢と凹凸の対応関係は、これに限定されるものではない。低光沢部と凸部、高光沢部と凹部が対応付けられた表面パターン、例えば、樹脂成形品の凸部に微細凹凸が成形されるような構成でも、特定の意匠を表現した装飾面を表現できるのは言うまでもない。

また、疑似陰影部に低光沢部よりも低い光沢を持たせる例について説明したが、疑似陰影部の光沢はこれに限るものではない。図７（Ａ）に示すように、疑似陰影部７１に高光沢部７２よりも高い光沢を持たせてもよいし、図７（Ｂ）に示すように、高光沢部７２と低光沢部７３の間の光沢を持たせてもよい。あるいは、図７（Ｃ）に示すように、高光沢部７２よりも高い光沢と、低光沢部７３よりも低い光沢とを混在させて疑似陰影部７１を構成してもよい。

また、凸部と平坦部の光沢が同じであってもよい。その場合の疑似陰影部の例を図７（Ｄ）～（Ｆ）に示す。図７（Ｄ）は疑似陰影部７１を低光沢とする場合、図７（Ｅ）は疑似陰影部７１を高光沢とする場合、図７（Ｆ）は疑似陰影部７１を低光沢と高光沢とを混在させて構成する場合の例である。

Claims (16)

1. 表面に、第一の光沢部の領域と第二の光沢部の領域とからなり、前記第二の光沢部の領域の高さが前記第一の光沢部の領域の高さより高い第一のエリアと、前記第一の光沢部の領域と前記第一のエリアの前記第二の光沢部の領域の高さより低い前記第二の光沢部の領域とを有する第二のエリアとを含み、
   前記第二のエリアは、当該第二のエリアの前記第一の光沢部の領域と前記第二の光沢部の領域との間に、前記第一の光沢部の領域の光沢度および前記第二の光沢部の領域の光沢度のいずれとも光沢度が異なる第三の光沢部の領域を有することを特徴とする成形品。
2. 前記第一の光沢部の領域は、前記第二の光沢部の領域より光沢度が低いことを特徴とする請求項１に記載の成形品。
3. 前記第一の光沢部の領域の表面粗さはＲＭＳ値で０．５μｍ以上１．２μｍ未満であり、前記第二の光沢部の領域の表面粗さはＲＭＳ値で０．５μｍ未満であり、前記第三の光沢部の領域の表面粗さはＲＭＳ値で１．２μｍ以上であることを特徴とする請求項１または２に記載の成形品。
4. 前記第一の光沢部の領域は、前記第二の光沢部の領域より光沢度が高いことを特徴とする請求項１に記載の成形品。
5. 前記第一の光沢部の領域の表面粗さはＲＭＳ値で０．５μｍ未満であり、前記第二の光沢部の領域の表面粗さはＲＭＳ値で０．５μｍ以上１．２μｍ未満であり、前記第三の光沢部の領域の表面粗さはＲＭＳ値で１．２μｍ以上であることを特徴とする請求項４に記載の成形品。
6. 前記第三の光沢部の領域は、前記第二の光沢部の領域に接し、前記第一の光沢部の領域に重畳していることを特徴とする請求項１乃至５いずれか１項に記載の成形品。
7. 表面に、第一の領域と第二の領域とからなる、前記第二の領域の高さが前記第一の領域の高さより高い第一のエリアと、前記第二の領域の高さが前記第一のエリアの前記第二の領域の高さより低い第二のエリアとを含み、
   前記第二のエリアは、前記第一の領域と前記第二の領域との間に、前記第一の領域の光沢度および前記第二の領域の光沢度のいずれとも光沢度が異なる第三の領域を有し、
   前記第一の領域の表面粗さはＲＭＳ値で０．５μｍ以上１．２μｍ未満であり、前記第二の領域の表面粗さはＲＭＳ値で０．５μｍ未満であり、前記第三の領域の表面粗さはＲＭＳ値で１．２μｍ以上であることを特徴とする成形品。
8. 表面に、第一の領域と第二の領域とからなる、前記第二の領域の高さが前記第一の領域の高さより高い第一のエリアと、前記第二の領域の高さが前記第一のエリアの前記第二の領域の高さより低い第二のエリアとを含み、
   前記第二のエリアは、前記第一の領域と前記第二の領域との間に、前記第一の領域の光沢度および前記第二の領域の光沢度のいずれとも光沢度が異なる第三の領域を有し、
   前記第一の光沢部の領域の表面粗さはＲＭＳ値で０．５μｍ未満であり、前記第二の光沢部の領域の表面粗さはＲＭＳ値で０．５μｍ以上１．２μｍ未満であり、前記第三の光沢部の領域の表面粗さはＲＭＳ値で１．２μｍ以上であることを特徴とする成形品。
9. 請求項１乃至８いずれか一項に記載の成形品を備えることを特徴とする電子機器。
10. 金型を用いて成形品を製造する成形品の製造方法であって、
    表面に、第一の光沢部の領域と第二の光沢部の領域とからなる、前記第二の光沢部の領域の高さが前記第一の光沢部の領域の高さより高い第一のエリアと、前記第一の光沢部の領域と前記第一のエリアの前記第二の光沢部の領域の高さより低い前記第二の光沢部の領域とを有する第二のエリアとを含み、
    前記第二のエリアは、当該第二エリアの前記第一の光沢部の領域と前記第二の光沢部の領域との間に、前記第一の光沢部の領域の光沢度および前記第二の光沢部の領域の光沢度のいずれとも光沢度が異なる第三の光沢部の領域を有する金型に樹脂を射出し、成形品を成形する工程を有することを特徴とする成形品の製造方法。
11. 前記第一の光沢部の領域は、前記第二の光沢部の領域より光沢度が低いことを特徴とする請求項１０に記載の成形品の製造方法。
12. 前記第一の光沢部の領域の表面粗さはＲＭＳ値で０．５μｍ以上１．２μｍ未満であり、前記第二の光沢部の領域の表面粗さはＲＭＳ値で０．５μｍ未満であり、前記第三の光沢部の領域の表面粗さはＲＭＳ値で１．２μｍ以上であることを特徴とする請求項１０または１１に記載の成形品の製造方法。
13. 前記第一の光沢部の領域は、前記第二の光沢部の領域より光沢度が高いことを特徴とする請求項１０に記載の成形品の製造方法。
14. 前記第一の光沢部の領域の表面粗さはＲＭＳ値で０．５μｍ未満であり、前記第二の光沢部の領域の表面粗さはＲＭＳ値で０．５μｍ以上１．２μｍ未満であり、前記第三の光沢部の領域の表面粗さはＲＭＳ値で１．２μｍ以上であることを特徴とする請求項１３に記載の成形品の製造方法。
15. 金型を用いて成形品を製造する成形品の製造方法であって、
    表面に、第一の領域と第二の領域とからなる、前記第二の領域の高さが前記第一の領域の高さより高い第一のエリアと、前記第二の領域の高さが前記第一のエリアの前記第二の領域の高さより低い第二のエリアとを含み、
    前記第二のエリアは、前記第一の領域と前記第二の領域との間に、前記第一の領域の光沢度および前記第二の領域の光沢度のいずれとも光沢度が異なる第三の領域を有する金型に樹脂を射出し、成形品を成形する工程を有し、
    前記第一の領域の表面粗さはＲＭＳ値で０．５μｍ以上１．２μｍ未満であり、前記第二の領域の表面粗さはＲＭＳ値で０．５μｍ未満であり、前記第三の領域の表面粗さはＲＭＳ値で１．２μｍ以上であることを特徴とする成形品の製造方法。
16. 金型を用いて成形品を製造する成形品の製造方法であって、
    表面に、第一の領域と第二の領域とからなる、前記第二の領域の高さが前記第一の領域の高さより高い第一のエリアと、前記第二の領域の高さが前記第一のエリアの前記第二の領域の高さより低い第二のエリアとを含み、
    前記第二のエリアは、前記第一の領域と前記第二の領域との間に、前記第一の領域の光沢度および前記第二の領域の光沢度のいずれとも光沢度が異なる第三の領域を有する金型に樹脂を射出し、成形品を成形する工程を有し、
    前記第一の光沢部の領域の表面粗さはＲＭＳ値で０．５μｍ未満であり、前記第二の光沢部の領域の表面粗さはＲＭＳ値で０．５μｍ以上１．２μｍ未満であり、前記第三の光沢部の領域の表面粗さはＲＭＳ値で１．２μｍ以上であることを特徴とする成形品の製造方法。

Images