アルミニウム形材の模様付け方法およびアルミニウム形材
【課題】自然の風合い感のある模様や立体感のある幾何学的模様を備えたアルミニウム形材の模様付け方法と、それにより得られたアルミニウム形材を提供する。
【解決手段】アルミニウム形材Ａを押出し成形で得た後、焼入れ処理VIする前に、プレスによって模様付け加工する。押出し成形後のアルミニウム形材Ａは、熱処理する前よりも硬度が低いので、プレスによって模様付けをすると、形が明瞭に付きやすく、立体感のある模様となり、アルミニウム形材を傷つけることもない。長尺板状のアルミニウム形材Ａに、押圧プレス１０で竹材の節を表わす線状突起ｋを形成する。押圧プレス１０は、押し型１２を備えており、押し型１２は、その型幅が、アルミニウム形材Ａの幅より狭く、かつその型幅方向の湾曲半径ｒがアルミニウム形材の幅方向の湾曲半径Ｒよりも小さい。押し型１２の両端部で鋭い押し傷が付かず、ゆるやかに曲がった仕上がりになる。
【解決手段】アルミニウム形材Ａを押出し成形で得た後、焼入れ処理VIする前に、プレスによって模様付け加工する。押出し成形後のアルミニウム形材Ａは、熱処理する前よりも硬度が低いので、プレスによって模様付けをすると、形が明瞭に付きやすく、立体感のある模様となり、アルミニウム形材を傷つけることもない。長尺板状のアルミニウム形材Ａに、押圧プレス１０で竹材の節を表わす線状突起ｋを形成する。押圧プレス１０は、押し型１２を備えており、押し型１２は、その型幅が、アルミニウム形材Ａの幅より狭く、かつその型幅方向の湾曲半径ｒがアルミニウム形材の幅方向の湾曲半径Ｒよりも小さい。押し型１２の両端部で鋭い押し傷が付かず、ゆるやかに曲がった仕上がりになる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アルミニウム形材の模様付け方法およびアルミニウム形材に関する。さらに詳しくは、種々のデザインを模様付けすることが可能であり、とくに竹材や木材の自然の風合いをもたせた模様あるいは種々の幾何学的模様を付けるのに好適なアルミニウム形材の模様付け方法と、その方法で得られたアルミニウム形材に関する。
【背景技術】
【０００２】
アルミニウム形材に自然木の風合いをもたせる技術には、特許文献１や特許文献２に記載の従来技術がある。
特許文献１の従来技術は、金属材料の表面に木目模様のフィルムを貼付したものである。しかし、この従来技術では、仕上がりが平坦になるので、いかに模様を自然に近づけたとしても自然木の風合いに欠けるものであった。
【０００３】
特許文献２の従来技術は、金属材料の表面に切削具を接触させて木目調の筋溝模様を形成し、その表面をサンダー処理し塗装するというものである。この従来技術では、筋溝模様によって木質の風合いをもたせるものであるが、凹み形状の模様のみであるので、凹凸感に乏しく、自然の風合い感にはやはり欠けるものであった。
【０００４】
そして、上記従来技術以外に何らかの模様を付ける技術はなかったので、従来のアルミニウム形材は、デザイン性に乏しいという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９−１７７２３８号公報
【特許文献２】特開２００４−３３８１５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記事情に鑑み、自然の風合い感を豊かに備えたアルミニウム形材の模様付け方法と、それにより得られたアルミニウム形材を提供することを目的とする。
また、模様の種類に限らず、模様が立体的であり明瞭に視認できるアルミニウム形材の模様付け方法と、それにより得られたアルミニウム形材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１発明のアルミニウム形材への模様付け方法は、アルミニウム形材を押出し成形で得た後、焼入れ処理する前に、模様付け加工することを特徴とする。
第２発明のアルミニウム形材への模様付け方法は、アルミニウム形材を押出し成形で得た後、焼入れ処理する前に、押圧プレスまたはロールプレスによって模様付け加工することを特徴とする。
第３発明の模様付け方法は、第１発明において、長尺板状のアルミニウム形材に、押圧プレスで竹材の節を表わす線状突起を形成することを特徴とする。
第４発明の模様付け方法は、第３発明において、前記押圧プレスは、幅方向に湾曲した前記アルミニウム形材に節状の線状突起を形成するための押し型を備えており、該押し型は、その型幅が、前記アルミニウム型材の幅より狭く、かつその型幅方向の湾曲半径が前記アルミニウム形材の幅方向の湾曲半径よりも小さいことを特徴とする。
第５発明の模様付け方法は、第１発明において、長尺板状のアルミニウム形材に、ロールプレスで木材の木目を表わす線状突起を形成することを特徴とする。
第６発明の模様付け方法は、第５発明において、前記ロールプレスは、前記アルミニウム形材に木目状の線状突起を形成するためのロール型を備えており、該ロール型は、表面が平坦なプレーンロールと、表面に木目状の線状突起を有する型付きロールとの対からなることを特徴とする。
第７発明の模様付け方法は、第５発明において、前記ロールプレスは、前記アルミニウム形材に木目状の模様を形成するためのロール型を備えており、該ロール型は、表面に凸状突起を有するロールと、表面に前記凹状突起を有するロールの対からなることを特徴とする。
第８発明の模様付け方法は、第５発明において、前記ロールプレスは、前記アルミニウム形材に幾何学的模様を形成するためのロール型を備えており、該ロール型は、表面に凸状突起を有するロールと、表面に前記凹状突起を有するロールの対からなることを特徴とする。
第９発明のアルミニウム形材は、長尺板状のアルミニウム形材であって、アルミニウム形材自体が加圧により変形することによって形成された幅方向に延びる隣接した２本の突条からなる節状突起が、長手方向に間隔を空けて形成されていることを特徴とする。
第１０発明のアルミニウム形材は、長尺板状のアルミニウム形材であって、アルミニウム形材自体が加圧により変形することによって木目状の線状突起が連続して形成されていることを特徴とする。
第１１発明のアルミニウム形材は、長尺板状のアルミニウム形材であって、アルミニウム形材自体が加圧により変形することによって幾何学的模様が形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
第１発明によれば、押出し成形後のアルミニウム形材は、熱処理する前よりも硬度が低いので、模様付けをすると、模様の形が明瞭に付きやすく、種々の模様を凹凸豊かに付けることができる。
第２発明によれば、押出し成形後のアルミニウム形材は、熱処理する前よりも硬度が低いので、押圧プレスまたはロールプレスによって模様付けをすると、模様の形が明瞭に付きやすく、アルミニウム形材を傷つけることもない。よって、種々の模様を凹凸豊かに付けることができる。
第３発明によれば、硬度が低い状態のアルミニウム形材に竹材の節を表わす線状突起を付けるので、節らしい形状に良く仕上がり、母材を傷めることはない。よって、自然の竹材と同様に見えるアルミニウム形材が得られる。
第４発明によれば、押し型の型幅がアルミニウム形材より狭く、かつ湾曲半径が小さいので、アルミニウム形材を押し型で押圧したとき、押し型の両端部で鋭い押し傷が付かず、ゆるやかに曲がった仕上がりになる。このため、自然の竹の節と同様な丸みが付いた線状突起となり、自然の竹材と良く似たアルミニウム形材が得られる。
第５発明によれば、硬度が低い状態のアルミニウム形材に木目を表わす線状突起を付けるので、木材らしい外観に良く仕上がり母材も傷めることはない。よって自然の木材と同様に見えるアルミニウム形材が得られる。
第６発明によれば、ロール型の対をなすプレーンロールをアルミニウム形材の裏面に当て、型付きロールを表面に当てて加圧転動させると、長尺のアルミニウム形材の表面に連続した木目模様を形成することができる。
第７発明によれば、アルミニウム形材を一対のロールで挟んで加圧した状態で転動させると、アルミニウム形材の表裏両面から凹凸が付けられるので、長尺のアルミニウム形材に立体的な木目調模様を形成することができる。
第８発明によれば、アルミニウム形材を一対のロールで挟んで加圧した状態で転動させると、アルミニウム形材の表裏両面から凹凸が付けられるので、長尺のアルミニウム形材に立体的な幾何学的模様を形成することができる。
第９発明によれば、竹の節に見える節状突起がアルミニウム形材に加えられた加圧変形によって形成されているので、凹凸感が充分に生じ自然の風合いを豊かに表現でき、かつ経年変化による劣化も生じない。
第１０発明によれば、木の木目に見える節状突起がアルミニウム形材に加えられた加圧変形によって形成されているので、凹凸感が充分に生じ自然の風合いを豊かに表現でき、かつ経年変化による劣化も生じない。
第１１発明によれば、幾何学的な凹凸がアルミニウム形材に加えられた加圧変形によって形成されているので、凹凸感が明瞭に現われ、明確なデザインを演出することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の模様付け方法の工程図（Ｉ〜IV）である。
【図２】本発明の模様付け方法の工程図（Ｖ〜VII）である。
【図３】押圧プレスによる模様付け方法の説明図であって、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図である。
【図４】押圧プレスによる模様付けしている状態の説明図であって、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図である。
【図５】節状突起が形成されたアルミニウム形材Ａを示し、（Ａ）は表面側の斜視図、（Ｂ）は裏面側の斜視図、（Ｃ）は断面図である。
【図６】ロールプレスによる模様付け方法の説明図であって、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図である。
【図７】ロールプレスにより模様付けした状態の説明図であって、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図である。
【図８】木目模様が形成されたアルミニウム形材Ｂを示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は断面図である。
【図９】本発明に係るアルミニウム形材Ａ，Ｂをフェンスに取付けた状態の説明図であって、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は縦断面図である。
【図１０】図９におけるＸ線断面図であって、（Ａ）は竹調のアルミニウム形材Ａ、（Ｂ）は木目調のアルミニウム形材Ｂを示す。
【図１１】ロールプレス４０による模様付け方法の説明図であって、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図である。
【図１２】ロールプレス４０により模様付けしている状態の説明図であって、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図である。
【図１３】図１２のプレス加工部分の拡大図である。
【図１４】木目模様が形成されたアルミニウム形材Ｃを示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は断面図である。
【図１５】ロールプレス５０による模様付け方法の説明図であって、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図である。
【図１６】ロールプレス５０により模様付けしている状態の説明図であって、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図である。
【図１７】図１６のプレス加工部分の拡大図である。
【図１８】幾何学模様が形成されたアルミニウム形材Ｄを示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は断面図である。
【図１９】本発明に係るアルミニウム形材Ｃ，Ｄをフェンスに取付けた状態の説明図であって、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は縦断面図である。
【図２０】図１９におけるＸ線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
つぎに、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
図１および図２の工程図に基づき、本発明のアルミニウム形材への模様付け方法を説明する。
同図において、押出し工程Ｉ、冷却工程II、引張矯正工程III、切断工程IV、熱処理工程VI、アルマイト処理VIIは従来通りのアルミニウム形材の押出し成形工程と、とくに変わるところはない。本発明において重要なのは切断工程IVと熱処理工程VIの間にプレスによる模様付け工程Ｖが入っている点である。
【００１１】
押出し工程Ｉでは、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなるビレットを、公知の押出機１を用いて押出し成形する。この工程によりビレットがアルミニウム形材Ａとなる。
冷却工程IIでは、アルミニウム形材Ａが冷却床２の上で空冷または炉冷により冷却される。
【００１２】
引張矯正工程IIIでは、アルミニウム形材Ａの両端がストレッチャー３のグラブでつかまれて長手方向に引張りをかけられる。これにより曲がりなどが矯正される。
切断工程IVでは、アルミニウム形材Ａが所望の長さにカッターで切断される。
【００１３】
模様付け工程Ｖでは、プレス加工によってアルミニウム形材Ａに、竹の節や木材の木目のような立体模様が模様付けされる。本工程によって、竹や木材のように見えるアルミニウム形材Ａが得られる。なお、この工程は後に詳述する。
【００１４】
熱処理工程VIは、高温加工（押出し工程Ｉ）から冷却（冷却工程II）後、人工時効硬化処理する工程をいう。この熱処理には、公知の熱処理炉５などが用いられる。
アルマイト処理工程VIIは、クロム酸液の中にアルミニウム形材Ａを浸漬する工程であり、本工程により形材表面の汚れ除去、脱脂を行い、かつ防錆処理を行うことができる。
【００１５】
本発明において、模様付け工程Ｖは、第１に熱処理工程VIの前に行われること、第２に押圧プレスまたはロールプレス等のプレスで加工されることが特徴である。
【００１６】
本発明において、既述のごとく模様付け工程Ｖは熱処理工程VIの前に行われるのが、第１の特徴であるが、その理由は次のとおりである。
アルミニウム形材Ａの引張強さは、加工工程の進展に応じて次のように変化する。
ａ）押出し工程Ｉの直後は、最も軟らかい状態を得るように焼きなおししたものに相当し、例えば、合金番号6063のアルミニウム形材であれば、引張強さ９０Ｎ／mm２、耐力５０Ｎ／mm２である。
ｂ）冷却工程IIから切断工程IVまでは、高温加工から冷却後、自然時効させたものに相当し、合金番号6063のアルミニウム形材Ａであれば、引張強さ150Ｎ／mm２、耐力９０Ｎ／mm２となる。
ｃ）熱処理工程VIを終えたものは、高温加工から冷却後、人工時効硬化処理させたものに相当し、合金番号6063のアルミニウム形材Ａであれば、引張強さ185Ｎ／mm２、耐力145Ｎ／mm２となる。
【００１７】
上記のように引張強度と耐力は上記ａ）→ｂ）→ｃ）の順に強くなるので、ｃ）の熱処理前のアルミニウム形材Ａがまだ軟らかい状態で模様付け加工Ｖをするというのが本発明の特徴である。
【００１８】
つぎに、模様付け加工の各実施形態を説明する。
以下に示す竹調アルミニウム形材Ａの加工は押圧プレスを用いるものである。木目調アルミニウム形材Ｂ、木目調アルミニウム形材Ｃおよび幾何学模様アルミニウム形材Ｄの加工はロールプレスを用いるものである。
【００１９】
（竹調アルミニウム形材Ａ）
まず、竹調アルミニウム形材Ａの模様付け方法を説明する。
図３の押圧プレス１０はアルミニウム形材Ａを竹調に加工するためのプレスである。押圧プレス１０は、ベッドの上方においてラムが上下動し、ベッド上に下型を置き、ラムの下端に押型（上型）を装着し、手動もしくは動力で押型を材料に対して加圧動作できるものであれば、どのような型式のプレスであってもよい。
【００２０】
図５は前記プレス１０で模様付けされる竹調アルミニウム形材Ａを示しており、（Ａ）図に示す表面は竹の節を表現する節状突起ｋが付いた加工後のアルミニウム形材Ａであり、（Ｂ）図に示す裏面は節状突起が付いていない加工前のアルミニウム形材Ａである。
（Ｃ）図に示すように、アルミニウム形材Ａの断面形状は、湾曲した本体部ａ１とその両側から立上り、かつ外側に延びるＬ字形のリブａ２とからなる。本体部ａ１の幅Ｗは、例えば100ｍｍであり、湾曲半径Ｒは、例えば500ｍｍであるが、これらの寸法に限られるものではない。
【００２１】
図３に戻って、１１は下型であり、断面形状は中央部11aが凹み両端部11bが立上った幅広溝の形状をしている。中央部11aはアルミニウム形材Ａの本体部Ａ１と同一の湾曲半径で下向きに凹むように湾曲している。この下型１１は、衝撃による傷の付き難い弾力性のある合成樹脂、たとえば商品名ＭＣナイロンで作成されている。
【００２２】
符号１２は上型となる押し型であって、アルミニウムなどの軽金属で製作されたブロック状の部材である。側面視の中央部には下向きに開口した溝12aが形成されている。溝12aの前後の下面は押え部12bとなる部分である。この押え部12bの下面は幅方向に湾曲しており、その湾曲半径Ｒは、下型１１の中央部11aと同じ半径である。
溝12aには歯型12cが嵌ってボルト等で固定されるようになっている。また、歯型12cは溝12a内で上下位置が調製可能となっている。
【００２３】
前記歯型12cは、その下面が竹の節に似た形状の突起12pが形成されている。
この歯型12cの下面は幅方向において下向きに凸となる湾曲形状をなしており、その湾曲半径ｒは、たとえば130ｍｍであって、アルミニウム形材Ａの本体部や下型１１の中央部11aの湾曲半径Ｒ（500ｍｍ）より小さくなっている。また、歯型12cの幅ｗも、アルミニウム形材Ａの本体部や下型１１の中央部11aの幅Ｗよりも小さくなっている。
【００２４】
図４はアルミニウム形材Ａを下型１１と押し型１２で挟圧して、アルミニウム形材Ａに節を形成する加工法を示している。
押し型１２でアルミニウム形材Ａを押圧すると、歯型12cがアルミニウム形材Ａの裏面に喰い込み、合成樹脂製の下型１１は加圧力に順応して変形するので、凸形の突起12pがアルミニウム形材Ａの表面に突出する方向の加圧変形が生じる。このとき、押え型12bは歯型12cの前後を押さえているので、歯型12cの前後ではアルミニウム形材Ａに変形は生じない。このため、節形変形の凹凸が明瞭に発生する。
【００２５】
また、歯型12cの幅は小さく、かつ湾曲半径ｒもアルミニウム形材Ａの本体部ａ１の湾曲半径Ｒより小さいので、中央部分がより多く喰い込み両端部分の喰い込みは浅くなり、両端部分でアルミニウム形材Ａに鋭い押し傷が付くことはない。
このため、自然の竹と同様に、丸く湾曲した節ｋが付いたような外観を得ることができる。
【００２６】
（木目調アルミニウム形材Ｂ）
つぎに、木目調アルミニウム形材Ｂの模様付け方法を説明する。
図６のロールプレス２０はアルミニウム形材Ｂを木目調に加工するためのプレスの一例である。ロールプレス２０は、一対のロールの間で材料を加圧動作できるものであれば、人力加圧あるいは動力加圧のいずれであってもよく、動力も油圧や空圧など種々の型式のプレスを用いることができる。
【００２７】
図６に示すロールプレス２０は歯付きロール２１とプレーンロール２２を備えている。歯付きロール２１の表面は硬度の高い歯付き層が設けられ、その表面には自然の風合いに似せた無端状の木目模様となる凹凸条ｇが形成されている。プレーンロール２２は表面が平滑であり、商品名ＭＣナイロンなどの衝撃による傷の付き難い弾力性のある合成樹脂層で被覆されている。
【００２８】
歯付きロール２１は押下げフレーム２３に回転自在に軸支されており、プレーンロール２２はプレスフレーム２４に回転自在に軸支されている。押下げフレーム２３はプレスフレーム２４に対し昇降自在であり、ハンドル２５で押下げ加圧することができる。
【００２９】
図７に示すように、押下げフレーム２３を押し下げると、アルミニウム形材Ｂは上側の歯付きロール２１と下側のプレーンロール２２で挟まれて加圧され、かつロールを回転させることで、模様付けが行われる。つまり、ロールプレス２０の加圧によって、アルミニウム形材Ｂには、その長手方向に木目模様ｇが連続して形成されることになる。
このロールプレス２０では、ハンドル２５に加える押圧力Ｆを加減することで木目模様ｇの深さを深くも浅くも加減することができる。
【００３０】
図８は上記のようにして模様付けされた木目調アルミニウム形材Ｂを示している。（Ａ）図に示すように、アルミニウム形材Ｂの表面には、木材の木目模様ｇが模様付け加工されている。なお、（Ｂ）図に示すように、アルミニウム形材Ｂの断面形状は、平坦な本体部ｂ１とその両端から立上り、かつ外側に延びるＬ字形のリブｂ２とからなる。本体部Ｂ１の幅は、例えば100ｍｍであるが、これらの寸法に限られるものではない。
【００３１】
上述した図５の竹調のアルミニウム形材Ａや図８の木目調のアルミニウム形材Ｂは、フェンスや門扉などの材料として用いられる。
図９および図１０はフェンスとして用いる場合の使用例を示すもので、多数本のアルミニウム形材Ａまたはアルミニウム形材Ｂは平行に並べて立てられ、上端と下端を上桟３１と下桟３２に嵌められて整列させられている。
なお、図１０の（Ａ），（Ｂ）に示すように、各アルミニウム形材Ａ，Ｂは、互いにリブを重ねておき、一方のリブに形成した嵌め環３３で胴縁あるいは横桟材などに結合してもよい。
【００３２】
（木目調アルミニウム形材Ｃ）
つぎに、木目調アルミニウム形材Ｃの模様付け方法を説明する。
図１１のロールプレス４０はアルミニウム形材Ｃに木目調模様を連続的に加工するためのプレスである。ロールプレス４０は、一対のロールの間で材料を加圧動作して連続送りできるものであれば、どのような型式のプレスであってもよいが、図示のものは、押圧ジャッキがネジ棒式、駆動型式が動力駆動ギヤ伝達式である。
【００３３】
図１１示すように、ロールプレス４０は上ロール４１と下ロール４２を備えている。上ロール４１は押下げフレーム４３に回転自在に軸支され、プレスフレーム４４内で昇降自在である。下ロール４２はプレスフレーム４４の下方部分に回転自在に軸支されている。押下げフレーム４３はネジ棒式ジャッキ４５を回すことにより押下げられる。ネジ棒式ジャッキ４５の回転は、ハンドルを手動で回してもよく、動力で回してもよい。
【００３４】
上ロール４１の回転軸にはギヤ４６が取付けられ、下ロール４２の回転軸にはギヤ４７が取付けられ、これらのギヤ４６，４７にはアイドルギヤ４８，４９が噛み合っている。
なお、アイドルギヤや４８，４９は押下げフレーム４３と共にギヤ４６が下降すると、その下降を許容しつつ、噛合いを保障する図示しない移動機構で支持されている。
上記のギヤ伝達機構により上ロール４１のギヤ４６にモータ等の動力が入力されると下ロール４２も同方向に回転するようになっている。
【００３５】
ロールプレス４０における上ロール４１の表面には自然の風合いに似せた無端状の木目模様となる凸条ｐが形成されている。下ロール４２の表面には無端状の木目模様となる凹条ｈが形成されている。これらの凸条ｐと凹条ｈは互いに嵌合する形状である。
【００３６】
図１２に示すように、ネジ棒式ジャッキ４５により押下げフレーム４３が押し下げられると、アルミニウム形材Ｃは上ロール４１と下ロール４２で挟まれて加圧され、かつ上下ロール４１，４２を回転させることで、模様付けが行われる。つまり、ロールプレス４０の加圧によって、アルミニウム形材Ｃには、その長手方向に木目模様が連続して形成されることになる。
なお、ネジ棒式ジャッキ４５はネジ棒のねじ込み量を加減することにより、微妙な圧力の調整も可能である。
【００３７】
とくに、本実施形態では図１３に示すように、上ロール４１の凸条ｐと下ロール４２の凹条ｈとの間にアルミニウム形材Ｃが挟み込まれ、鋭い凹凸条が隆起するので、その木目模様ｇは表裏両面とも立体的となり、視認性の高いデザインとなる。
また、図ではアルミニウム形材Ｃの裏面に上ロール４１の凸状ｐを喰い込ませて、形材の表面に立体的な模様を隆起させているが、上ロール４１と下ロール４２を上下逆に配置するか、あるいはアルミニウム形材Ｃを図示とは表裏逆に挿入して、形材の表面を窪ませた立体模様としてもよい。
【００３８】
図１４は木目調アルミニウム形材Ｃを示している。（Ａ）図に示すように、アルミニウム形材Ｃの表面には、木材の木目模様ｇが模様付け加工されている。そして、（Ｂ）図に示すように、この木目模様ｇの凹凸は表裏両面に隆起した立体感豊かなものである。なお、アルミニウム形材Ｃの断面形状は、平坦な本体部ｃ１とその両端から立上り、かつ外側に延びるＬ字形のリブｃ２とからなる。本体部ｃ１の両端縁（約５ｍｍ幅の部分）は、形材の変形や劣化を防ぐため、模様付けしないことが好ましい。
【００３９】
（幾何学模様アルミニウム形材Ｄ）
つぎに幾何学模様アルミニウム形材Ｄの模様付け方法を説明する。
図１５のロールプレス５０はアルミニウム形材Ｄは幾何学模様に加工するためのプレスである。ロールプレス５０は、一対のロールの間で材料を加圧動作できるものであれば、どのような型式のプレスであってもよいが、図示のものは、押圧ジャッキがネジ棒式、駆動型式が動力駆動ギヤ伝達式である。
【００４０】
図１５示すように、ロールプレス５０は上ロール５１と下ロール５２を備えている。上ロール５１は押下げフレーム５３に回転自在に軸支され、プレスフレーム５４内で昇降自在である。下ロール５２はプレスフレーム５４の下方部分に回転自在に軸支されている。押下げフレーム５３はネジ棒式ジャッキ５５を回すことにより押下げられる。ネジ棒式ジャッキ５５の回転は、ハンドルを手動で回してもよく、動力で回してもよい。
【００４１】
上ロール５１の回転軸にはギヤ５６が取付けられ、下ロール５２の回転軸にはギヤ５７が取付けられ、これらのギヤ５６，５７にはアイドルギヤ５８，５９が噛み合っている。 なお、アイドルギヤ５８，５９は、押下げフレーム５３と共にギヤ５６が下降すると、その下降を許容しつつ、噛合いを保障する図示しない移動機構で支持されている。
上記のギヤ伝達機構により上ロール５１のギヤ５６にモータ等の動力が入力されると下ロール５２も同方向に回転するようになっている。
【００４２】
ロールプレス５０における上ロール５１の表面には２種類の幾何学凸模様ｐ１，ｐ２が形成されている。下ロール５２の表面には２種類の幾何学凹模様ｈ１，ｈ２が形成されている。これらの凸模様ｐ１，ｐ２と凹模様ｈ１，ｈ２は互いに嵌合する形状である。
【００４３】
図１６に示すように、ネジ棒式ジャッキ５５により押下げフレーム５３が押下げられると、アルミニウム形材Ｃは上ロール５１と下ロール５２で挟まれて加圧され、かつ上下ロール５１，５２を回転させることで、模様付けが行われる。つまり、ロールプレス５０の加圧によって、アルミニウム形材Ｄに幾何学模様が断続的あるいは連続的に形成されることになる。
なお、ネジ棒式ジャッキ５５はネジ棒のねじ込み量を加減することにより、微妙な圧力の調整も可能である。
【００４４】
とくに、本実施形態では図１７に示すように、上ロール５１の凸模様ｐ１，ｐ２と下ロール５２の凹模様ｈ１，ｈ２との間にアルミニウム形材Ｄが挟み込まれ、鋭い凹凸が隆起するので、その幾何学模様ｇ１，ｇ２は表裏両面とも立体的となり、視認性の高いデザインとなる。なお、図示の実施形態では、幾何学模様ｇ１，ｇ２はアルミニウム形材Ｄの長手方向にも短手方向にも交互に表われるようになっている。
また、図ではアルミニウム形材Ｄの裏面に上ロール５１の凸模様ｐ１，ｐ２を喰い込ませて、形材の表面に立体的な幾何学模様を隆起させているが、上ロール５１と下ロール５２を上下逆に配置するか、あるいはアルミニウム形材Ｄを図示とは表裏逆に挿入して、形材の表面を窪ませた立体模様としてもよい。
【００４５】
図１８は幾何学模様アルミニウム形材Ｄを示している。（Ａ）図に示すように、アルミニウム形材Ｄの表面には、幾何学模様ｇ１，ｇ２が模様付け加工されている。そして、（Ｂ）図に示すように、この幾何学的模様ｇ１，ｇ２の凹凸は表裏両面に隆起した立体感豊かなものである。なお、アルミニウム形材Ｄの断面形状は、平坦な本体部ｄ１とその両端から立上り、かつ外側に延びるＬ字形のリブｄ２とからなる。本体部ｄ１の両端縁（約５ｍｍ幅の部分）は、形材の変形や劣化を防ぐため、模様付けしないことが好ましい。
【００４６】
上記のようにして製造された木目調のアルミニウム形材Ｃや幾何学模様アルミニウム形材Ｄは、フェンスや門扉などの材料として用いられる。
図１９および図２０はフェンスとして用いる場合の使用例を示している。多数本のアルミニウム形材Ｃまたはアルミニウム形材Ｄは平行に並べて立てられ、上端と下端を上桟３１と下桟３２に嵌められて整列させられている。
また、図２０に示すように、各アルミニウム形材Ｃ，Ｄは、互いにリブを重ねておき、一方のリブに形成した嵌め環３３で胴縁あるいは横桟材などに結合してもよい。
【００４７】
なお、上記のように模様付きのアルミニウム形材Ｃ，Ｄのみを用いる外、模様のないアルミニウム形材と併用することも可能である。この場合、模様付きのアルミニウム形材Ｃ，Ｄはデザイン上のアクセント部材となる。
【００４８】
（他の実施形態）
上記各実施形態では、１本のアルミニウム形材に１種類の模様を形成するものであったが、１本のアルミニウム形材に２種類以上の模様を形成してもよい。この場合、１種類の押圧プレスあるいはロールプレスでアルミニウム形材の途中まで模様付けした後、別のプレスにアルミニウム形材を通して別の模様を付ければよい。このようにすれば、アルミニウム形材に２種類の模様を形成することができる。同様にして３種類以上のプレスを用いれば３種類以上の模様を形成することができる。
【００４９】
図６にロールプレス２０はハンドル２５に加える押圧力を変えることで模様付けした凹凸の深さや高さを変えることができるが、図１１に示すロールプレス４０や図１５に示すロールプレス５０においても同様であり、手動あるいは動力による押圧力を変えることによって、模様付けのための凹凸条の深さや高さを任意に変えることができる。
【符号の説明】
【００５０】
Ａ アルミニウム形材
Ｂ アルミニウム形材
Ｃ アルミニウム形材
Ｄ アルミニウム形材
１０ 押圧プレス
１１ 下型
１２ 押し型
２０ ロールプレス
４０ ロールプレス
５０ ロールプレス
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アルミニウム形材の模様付け方法およびアルミニウム形材に関する。さらに詳しくは、種々のデザインを模様付けすることが可能であり、とくに竹材や木材の自然の風合いをもたせた模様あるいは種々の幾何学的模様を付けるのに好適なアルミニウム形材の模様付け方法と、その方法で得られたアルミニウム形材に関する。
【背景技術】
【０００２】
アルミニウム形材に自然木の風合いをもたせる技術には、特許文献１や特許文献２に記載の従来技術がある。
特許文献１の従来技術は、金属材料の表面に木目模様のフィルムを貼付したものである。しかし、この従来技術では、仕上がりが平坦になるので、いかに模様を自然に近づけたとしても自然木の風合いに欠けるものであった。
【０００３】
特許文献２の従来技術は、金属材料の表面に切削具を接触させて木目調の筋溝模様を形成し、その表面をサンダー処理し塗装するというものである。この従来技術では、筋溝模様によって木質の風合いをもたせるものであるが、凹み形状の模様のみであるので、凹凸感に乏しく、自然の風合い感にはやはり欠けるものであった。
【０００４】
そして、上記従来技術以外に何らかの模様を付ける技術はなかったので、従来のアルミニウム形材は、デザイン性に乏しいという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９−１７７２３８号公報
【特許文献２】特開２００４−３３８１５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記事情に鑑み、自然の風合い感を豊かに備えたアルミニウム形材の模様付け方法と、それにより得られたアルミニウム形材を提供することを目的とする。
また、模様の種類に限らず、模様が立体的であり明瞭に視認できるアルミニウム形材の模様付け方法と、それにより得られたアルミニウム形材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１発明のアルミニウム形材への模様付け方法は、アルミニウム形材を押出し成形で得た後、焼入れ処理する前に、模様付け加工することを特徴とする。
第２発明のアルミニウム形材への模様付け方法は、アルミニウム形材を押出し成形で得た後、焼入れ処理する前に、押圧プレスまたはロールプレスによって模様付け加工することを特徴とする。
第３発明の模様付け方法は、第１発明において、長尺板状のアルミニウム形材に、押圧プレスで竹材の節を表わす線状突起を形成することを特徴とする。
第４発明の模様付け方法は、第３発明において、前記押圧プレスは、幅方向に湾曲した前記アルミニウム形材に節状の線状突起を形成するための押し型を備えており、該押し型は、その型幅が、前記アルミニウム型材の幅より狭く、かつその型幅方向の湾曲半径が前記アルミニウム形材の幅方向の湾曲半径よりも小さいことを特徴とする。
第５発明の模様付け方法は、第１発明において、長尺板状のアルミニウム形材に、ロールプレスで木材の木目を表わす線状突起を形成することを特徴とする。
第６発明の模様付け方法は、第５発明において、前記ロールプレスは、前記アルミニウム形材に木目状の線状突起を形成するためのロール型を備えており、該ロール型は、表面が平坦なプレーンロールと、表面に木目状の線状突起を有する型付きロールとの対からなることを特徴とする。
第７発明の模様付け方法は、第５発明において、前記ロールプレスは、前記アルミニウム形材に木目状の模様を形成するためのロール型を備えており、該ロール型は、表面に凸状突起を有するロールと、表面に前記凹状突起を有するロールの対からなることを特徴とする。
第８発明の模様付け方法は、第５発明において、前記ロールプレスは、前記アルミニウム形材に幾何学的模様を形成するためのロール型を備えており、該ロール型は、表面に凸状突起を有するロールと、表面に前記凹状突起を有するロールの対からなることを特徴とする。
第９発明のアルミニウム形材は、長尺板状のアルミニウム形材であって、アルミニウム形材自体が加圧により変形することによって形成された幅方向に延びる隣接した２本の突条からなる節状突起が、長手方向に間隔を空けて形成されていることを特徴とする。
第１０発明のアルミニウム形材は、長尺板状のアルミニウム形材であって、アルミニウム形材自体が加圧により変形することによって木目状の線状突起が連続して形成されていることを特徴とする。
第１１発明のアルミニウム形材は、長尺板状のアルミニウム形材であって、アルミニウム形材自体が加圧により変形することによって幾何学的模様が形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
第１発明によれば、押出し成形後のアルミニウム形材は、熱処理する前よりも硬度が低いので、模様付けをすると、模様の形が明瞭に付きやすく、種々の模様を凹凸豊かに付けることができる。
第２発明によれば、押出し成形後のアルミニウム形材は、熱処理する前よりも硬度が低いので、押圧プレスまたはロールプレスによって模様付けをすると、模様の形が明瞭に付きやすく、アルミニウム形材を傷つけることもない。よって、種々の模様を凹凸豊かに付けることができる。
第３発明によれば、硬度が低い状態のアルミニウム形材に竹材の節を表わす線状突起を付けるので、節らしい形状に良く仕上がり、母材を傷めることはない。よって、自然の竹材と同様に見えるアルミニウム形材が得られる。
第４発明によれば、押し型の型幅がアルミニウム形材より狭く、かつ湾曲半径が小さいので、アルミニウム形材を押し型で押圧したとき、押し型の両端部で鋭い押し傷が付かず、ゆるやかに曲がった仕上がりになる。このため、自然の竹の節と同様な丸みが付いた線状突起となり、自然の竹材と良く似たアルミニウム形材が得られる。
第５発明によれば、硬度が低い状態のアルミニウム形材に木目を表わす線状突起を付けるので、木材らしい外観に良く仕上がり母材も傷めることはない。よって自然の木材と同様に見えるアルミニウム形材が得られる。
第６発明によれば、ロール型の対をなすプレーンロールをアルミニウム形材の裏面に当て、型付きロールを表面に当てて加圧転動させると、長尺のアルミニウム形材の表面に連続した木目模様を形成することができる。
第７発明によれば、アルミニウム形材を一対のロールで挟んで加圧した状態で転動させると、アルミニウム形材の表裏両面から凹凸が付けられるので、長尺のアルミニウム形材に立体的な木目調模様を形成することができる。
第８発明によれば、アルミニウム形材を一対のロールで挟んで加圧した状態で転動させると、アルミニウム形材の表裏両面から凹凸が付けられるので、長尺のアルミニウム形材に立体的な幾何学的模様を形成することができる。
第９発明によれば、竹の節に見える節状突起がアルミニウム形材に加えられた加圧変形によって形成されているので、凹凸感が充分に生じ自然の風合いを豊かに表現でき、かつ経年変化による劣化も生じない。
第１０発明によれば、木の木目に見える節状突起がアルミニウム形材に加えられた加圧変形によって形成されているので、凹凸感が充分に生じ自然の風合いを豊かに表現でき、かつ経年変化による劣化も生じない。
第１１発明によれば、幾何学的な凹凸がアルミニウム形材に加えられた加圧変形によって形成されているので、凹凸感が明瞭に現われ、明確なデザインを演出することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の模様付け方法の工程図（Ｉ〜IV）である。
【図２】本発明の模様付け方法の工程図（Ｖ〜VII）である。
【図３】押圧プレスによる模様付け方法の説明図であって、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図である。
【図４】押圧プレスによる模様付けしている状態の説明図であって、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図である。
【図５】節状突起が形成されたアルミニウム形材Ａを示し、（Ａ）は表面側の斜視図、（Ｂ）は裏面側の斜視図、（Ｃ）は断面図である。
【図６】ロールプレスによる模様付け方法の説明図であって、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図である。
【図７】ロールプレスにより模様付けした状態の説明図であって、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図である。
【図８】木目模様が形成されたアルミニウム形材Ｂを示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は断面図である。
【図９】本発明に係るアルミニウム形材Ａ，Ｂをフェンスに取付けた状態の説明図であって、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は縦断面図である。
【図１０】図９におけるＸ線断面図であって、（Ａ）は竹調のアルミニウム形材Ａ、（Ｂ）は木目調のアルミニウム形材Ｂを示す。
【図１１】ロールプレス４０による模様付け方法の説明図であって、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図である。
【図１２】ロールプレス４０により模様付けしている状態の説明図であって、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図である。
【図１３】図１２のプレス加工部分の拡大図である。
【図１４】木目模様が形成されたアルミニウム形材Ｃを示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は断面図である。
【図１５】ロールプレス５０による模様付け方法の説明図であって、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図である。
【図１６】ロールプレス５０により模様付けしている状態の説明図であって、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図である。
【図１７】図１６のプレス加工部分の拡大図である。
【図１８】幾何学模様が形成されたアルミニウム形材Ｄを示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は断面図である。
【図１９】本発明に係るアルミニウム形材Ｃ，Ｄをフェンスに取付けた状態の説明図であって、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は縦断面図である。
【図２０】図１９におけるＸ線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
つぎに、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
図１および図２の工程図に基づき、本発明のアルミニウム形材への模様付け方法を説明する。
同図において、押出し工程Ｉ、冷却工程II、引張矯正工程III、切断工程IV、熱処理工程VI、アルマイト処理VIIは従来通りのアルミニウム形材の押出し成形工程と、とくに変わるところはない。本発明において重要なのは切断工程IVと熱処理工程VIの間にプレスによる模様付け工程Ｖが入っている点である。
【００１１】
押出し工程Ｉでは、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなるビレットを、公知の押出機１を用いて押出し成形する。この工程によりビレットがアルミニウム形材Ａとなる。
冷却工程IIでは、アルミニウム形材Ａが冷却床２の上で空冷または炉冷により冷却される。
【００１２】
引張矯正工程IIIでは、アルミニウム形材Ａの両端がストレッチャー３のグラブでつかまれて長手方向に引張りをかけられる。これにより曲がりなどが矯正される。
切断工程IVでは、アルミニウム形材Ａが所望の長さにカッターで切断される。
【００１３】
模様付け工程Ｖでは、プレス加工によってアルミニウム形材Ａに、竹の節や木材の木目のような立体模様が模様付けされる。本工程によって、竹や木材のように見えるアルミニウム形材Ａが得られる。なお、この工程は後に詳述する。
【００１４】
熱処理工程VIは、高温加工（押出し工程Ｉ）から冷却（冷却工程II）後、人工時効硬化処理する工程をいう。この熱処理には、公知の熱処理炉５などが用いられる。
アルマイト処理工程VIIは、クロム酸液の中にアルミニウム形材Ａを浸漬する工程であり、本工程により形材表面の汚れ除去、脱脂を行い、かつ防錆処理を行うことができる。
【００１５】
本発明において、模様付け工程Ｖは、第１に熱処理工程VIの前に行われること、第２に押圧プレスまたはロールプレス等のプレスで加工されることが特徴である。
【００１６】
本発明において、既述のごとく模様付け工程Ｖは熱処理工程VIの前に行われるのが、第１の特徴であるが、その理由は次のとおりである。
アルミニウム形材Ａの引張強さは、加工工程の進展に応じて次のように変化する。
ａ）押出し工程Ｉの直後は、最も軟らかい状態を得るように焼きなおししたものに相当し、例えば、合金番号6063のアルミニウム形材であれば、引張強さ９０Ｎ／mm２、耐力５０Ｎ／mm２である。
ｂ）冷却工程IIから切断工程IVまでは、高温加工から冷却後、自然時効させたものに相当し、合金番号6063のアルミニウム形材Ａであれば、引張強さ150Ｎ／mm２、耐力９０Ｎ／mm２となる。
ｃ）熱処理工程VIを終えたものは、高温加工から冷却後、人工時効硬化処理させたものに相当し、合金番号6063のアルミニウム形材Ａであれば、引張強さ185Ｎ／mm２、耐力145Ｎ／mm２となる。
【００１７】
上記のように引張強度と耐力は上記ａ）→ｂ）→ｃ）の順に強くなるので、ｃ）の熱処理前のアルミニウム形材Ａがまだ軟らかい状態で模様付け加工Ｖをするというのが本発明の特徴である。
【００１８】
つぎに、模様付け加工の各実施形態を説明する。
以下に示す竹調アルミニウム形材Ａの加工は押圧プレスを用いるものである。木目調アルミニウム形材Ｂ、木目調アルミニウム形材Ｃおよび幾何学模様アルミニウム形材Ｄの加工はロールプレスを用いるものである。
【００１９】
（竹調アルミニウム形材Ａ）
まず、竹調アルミニウム形材Ａの模様付け方法を説明する。
図３の押圧プレス１０はアルミニウム形材Ａを竹調に加工するためのプレスである。押圧プレス１０は、ベッドの上方においてラムが上下動し、ベッド上に下型を置き、ラムの下端に押型（上型）を装着し、手動もしくは動力で押型を材料に対して加圧動作できるものであれば、どのような型式のプレスであってもよい。
【００２０】
図５は前記プレス１０で模様付けされる竹調アルミニウム形材Ａを示しており、（Ａ）図に示す表面は竹の節を表現する節状突起ｋが付いた加工後のアルミニウム形材Ａであり、（Ｂ）図に示す裏面は節状突起が付いていない加工前のアルミニウム形材Ａである。
（Ｃ）図に示すように、アルミニウム形材Ａの断面形状は、湾曲した本体部ａ１とその両側から立上り、かつ外側に延びるＬ字形のリブａ２とからなる。本体部ａ１の幅Ｗは、例えば100ｍｍであり、湾曲半径Ｒは、例えば500ｍｍであるが、これらの寸法に限られるものではない。
【００２１】
図３に戻って、１１は下型であり、断面形状は中央部11aが凹み両端部11bが立上った幅広溝の形状をしている。中央部11aはアルミニウム形材Ａの本体部Ａ１と同一の湾曲半径で下向きに凹むように湾曲している。この下型１１は、衝撃による傷の付き難い弾力性のある合成樹脂、たとえば商品名ＭＣナイロンで作成されている。
【００２２】
符号１２は上型となる押し型であって、アルミニウムなどの軽金属で製作されたブロック状の部材である。側面視の中央部には下向きに開口した溝12aが形成されている。溝12aの前後の下面は押え部12bとなる部分である。この押え部12bの下面は幅方向に湾曲しており、その湾曲半径Ｒは、下型１１の中央部11aと同じ半径である。
溝12aには歯型12cが嵌ってボルト等で固定されるようになっている。また、歯型12cは溝12a内で上下位置が調製可能となっている。
【００２３】
前記歯型12cは、その下面が竹の節に似た形状の突起12pが形成されている。
この歯型12cの下面は幅方向において下向きに凸となる湾曲形状をなしており、その湾曲半径ｒは、たとえば130ｍｍであって、アルミニウム形材Ａの本体部や下型１１の中央部11aの湾曲半径Ｒ（500ｍｍ）より小さくなっている。また、歯型12cの幅ｗも、アルミニウム形材Ａの本体部や下型１１の中央部11aの幅Ｗよりも小さくなっている。
【００２４】
図４はアルミニウム形材Ａを下型１１と押し型１２で挟圧して、アルミニウム形材Ａに節を形成する加工法を示している。
押し型１２でアルミニウム形材Ａを押圧すると、歯型12cがアルミニウム形材Ａの裏面に喰い込み、合成樹脂製の下型１１は加圧力に順応して変形するので、凸形の突起12pがアルミニウム形材Ａの表面に突出する方向の加圧変形が生じる。このとき、押え型12bは歯型12cの前後を押さえているので、歯型12cの前後ではアルミニウム形材Ａに変形は生じない。このため、節形変形の凹凸が明瞭に発生する。
【００２５】
また、歯型12cの幅は小さく、かつ湾曲半径ｒもアルミニウム形材Ａの本体部ａ１の湾曲半径Ｒより小さいので、中央部分がより多く喰い込み両端部分の喰い込みは浅くなり、両端部分でアルミニウム形材Ａに鋭い押し傷が付くことはない。
このため、自然の竹と同様に、丸く湾曲した節ｋが付いたような外観を得ることができる。
【００２６】
（木目調アルミニウム形材Ｂ）
つぎに、木目調アルミニウム形材Ｂの模様付け方法を説明する。
図６のロールプレス２０はアルミニウム形材Ｂを木目調に加工するためのプレスの一例である。ロールプレス２０は、一対のロールの間で材料を加圧動作できるものであれば、人力加圧あるいは動力加圧のいずれであってもよく、動力も油圧や空圧など種々の型式のプレスを用いることができる。
【００２７】
図６に示すロールプレス２０は歯付きロール２１とプレーンロール２２を備えている。歯付きロール２１の表面は硬度の高い歯付き層が設けられ、その表面には自然の風合いに似せた無端状の木目模様となる凹凸条ｇが形成されている。プレーンロール２２は表面が平滑であり、商品名ＭＣナイロンなどの衝撃による傷の付き難い弾力性のある合成樹脂層で被覆されている。
【００２８】
歯付きロール２１は押下げフレーム２３に回転自在に軸支されており、プレーンロール２２はプレスフレーム２４に回転自在に軸支されている。押下げフレーム２３はプレスフレーム２４に対し昇降自在であり、ハンドル２５で押下げ加圧することができる。
【００２９】
図７に示すように、押下げフレーム２３を押し下げると、アルミニウム形材Ｂは上側の歯付きロール２１と下側のプレーンロール２２で挟まれて加圧され、かつロールを回転させることで、模様付けが行われる。つまり、ロールプレス２０の加圧によって、アルミニウム形材Ｂには、その長手方向に木目模様ｇが連続して形成されることになる。
このロールプレス２０では、ハンドル２５に加える押圧力Ｆを加減することで木目模様ｇの深さを深くも浅くも加減することができる。
【００３０】
図８は上記のようにして模様付けされた木目調アルミニウム形材Ｂを示している。（Ａ）図に示すように、アルミニウム形材Ｂの表面には、木材の木目模様ｇが模様付け加工されている。なお、（Ｂ）図に示すように、アルミニウム形材Ｂの断面形状は、平坦な本体部ｂ１とその両端から立上り、かつ外側に延びるＬ字形のリブｂ２とからなる。本体部Ｂ１の幅は、例えば100ｍｍであるが、これらの寸法に限られるものではない。
【００３１】
上述した図５の竹調のアルミニウム形材Ａや図８の木目調のアルミニウム形材Ｂは、フェンスや門扉などの材料として用いられる。
図９および図１０はフェンスとして用いる場合の使用例を示すもので、多数本のアルミニウム形材Ａまたはアルミニウム形材Ｂは平行に並べて立てられ、上端と下端を上桟３１と下桟３２に嵌められて整列させられている。
なお、図１０の（Ａ），（Ｂ）に示すように、各アルミニウム形材Ａ，Ｂは、互いにリブを重ねておき、一方のリブに形成した嵌め環３３で胴縁あるいは横桟材などに結合してもよい。
【００３２】
（木目調アルミニウム形材Ｃ）
つぎに、木目調アルミニウム形材Ｃの模様付け方法を説明する。
図１１のロールプレス４０はアルミニウム形材Ｃに木目調模様を連続的に加工するためのプレスである。ロールプレス４０は、一対のロールの間で材料を加圧動作して連続送りできるものであれば、どのような型式のプレスであってもよいが、図示のものは、押圧ジャッキがネジ棒式、駆動型式が動力駆動ギヤ伝達式である。
【００３３】
図１１示すように、ロールプレス４０は上ロール４１と下ロール４２を備えている。上ロール４１は押下げフレーム４３に回転自在に軸支され、プレスフレーム４４内で昇降自在である。下ロール４２はプレスフレーム４４の下方部分に回転自在に軸支されている。押下げフレーム４３はネジ棒式ジャッキ４５を回すことにより押下げられる。ネジ棒式ジャッキ４５の回転は、ハンドルを手動で回してもよく、動力で回してもよい。
【００３４】
上ロール４１の回転軸にはギヤ４６が取付けられ、下ロール４２の回転軸にはギヤ４７が取付けられ、これらのギヤ４６，４７にはアイドルギヤ４８，４９が噛み合っている。
なお、アイドルギヤや４８，４９は押下げフレーム４３と共にギヤ４６が下降すると、その下降を許容しつつ、噛合いを保障する図示しない移動機構で支持されている。
上記のギヤ伝達機構により上ロール４１のギヤ４６にモータ等の動力が入力されると下ロール４２も同方向に回転するようになっている。
【００３５】
ロールプレス４０における上ロール４１の表面には自然の風合いに似せた無端状の木目模様となる凸条ｐが形成されている。下ロール４２の表面には無端状の木目模様となる凹条ｈが形成されている。これらの凸条ｐと凹条ｈは互いに嵌合する形状である。
【００３６】
図１２に示すように、ネジ棒式ジャッキ４５により押下げフレーム４３が押し下げられると、アルミニウム形材Ｃは上ロール４１と下ロール４２で挟まれて加圧され、かつ上下ロール４１，４２を回転させることで、模様付けが行われる。つまり、ロールプレス４０の加圧によって、アルミニウム形材Ｃには、その長手方向に木目模様が連続して形成されることになる。
なお、ネジ棒式ジャッキ４５はネジ棒のねじ込み量を加減することにより、微妙な圧力の調整も可能である。
【００３７】
とくに、本実施形態では図１３に示すように、上ロール４１の凸条ｐと下ロール４２の凹条ｈとの間にアルミニウム形材Ｃが挟み込まれ、鋭い凹凸条が隆起するので、その木目模様ｇは表裏両面とも立体的となり、視認性の高いデザインとなる。
また、図ではアルミニウム形材Ｃの裏面に上ロール４１の凸状ｐを喰い込ませて、形材の表面に立体的な模様を隆起させているが、上ロール４１と下ロール４２を上下逆に配置するか、あるいはアルミニウム形材Ｃを図示とは表裏逆に挿入して、形材の表面を窪ませた立体模様としてもよい。
【００３８】
図１４は木目調アルミニウム形材Ｃを示している。（Ａ）図に示すように、アルミニウム形材Ｃの表面には、木材の木目模様ｇが模様付け加工されている。そして、（Ｂ）図に示すように、この木目模様ｇの凹凸は表裏両面に隆起した立体感豊かなものである。なお、アルミニウム形材Ｃの断面形状は、平坦な本体部ｃ１とその両端から立上り、かつ外側に延びるＬ字形のリブｃ２とからなる。本体部ｃ１の両端縁（約５ｍｍ幅の部分）は、形材の変形や劣化を防ぐため、模様付けしないことが好ましい。
【００３９】
（幾何学模様アルミニウム形材Ｄ）
つぎに幾何学模様アルミニウム形材Ｄの模様付け方法を説明する。
図１５のロールプレス５０はアルミニウム形材Ｄは幾何学模様に加工するためのプレスである。ロールプレス５０は、一対のロールの間で材料を加圧動作できるものであれば、どのような型式のプレスであってもよいが、図示のものは、押圧ジャッキがネジ棒式、駆動型式が動力駆動ギヤ伝達式である。
【００４０】
図１５示すように、ロールプレス５０は上ロール５１と下ロール５２を備えている。上ロール５１は押下げフレーム５３に回転自在に軸支され、プレスフレーム５４内で昇降自在である。下ロール５２はプレスフレーム５４の下方部分に回転自在に軸支されている。押下げフレーム５３はネジ棒式ジャッキ５５を回すことにより押下げられる。ネジ棒式ジャッキ５５の回転は、ハンドルを手動で回してもよく、動力で回してもよい。
【００４１】
上ロール５１の回転軸にはギヤ５６が取付けられ、下ロール５２の回転軸にはギヤ５７が取付けられ、これらのギヤ５６，５７にはアイドルギヤ５８，５９が噛み合っている。 なお、アイドルギヤ５８，５９は、押下げフレーム５３と共にギヤ５６が下降すると、その下降を許容しつつ、噛合いを保障する図示しない移動機構で支持されている。
上記のギヤ伝達機構により上ロール５１のギヤ５６にモータ等の動力が入力されると下ロール５２も同方向に回転するようになっている。
【００４２】
ロールプレス５０における上ロール５１の表面には２種類の幾何学凸模様ｐ１，ｐ２が形成されている。下ロール５２の表面には２種類の幾何学凹模様ｈ１，ｈ２が形成されている。これらの凸模様ｐ１，ｐ２と凹模様ｈ１，ｈ２は互いに嵌合する形状である。
【００４３】
図１６に示すように、ネジ棒式ジャッキ５５により押下げフレーム５３が押下げられると、アルミニウム形材Ｃは上ロール５１と下ロール５２で挟まれて加圧され、かつ上下ロール５１，５２を回転させることで、模様付けが行われる。つまり、ロールプレス５０の加圧によって、アルミニウム形材Ｄに幾何学模様が断続的あるいは連続的に形成されることになる。
なお、ネジ棒式ジャッキ５５はネジ棒のねじ込み量を加減することにより、微妙な圧力の調整も可能である。
【００４４】
とくに、本実施形態では図１７に示すように、上ロール５１の凸模様ｐ１，ｐ２と下ロール５２の凹模様ｈ１，ｈ２との間にアルミニウム形材Ｄが挟み込まれ、鋭い凹凸が隆起するので、その幾何学模様ｇ１，ｇ２は表裏両面とも立体的となり、視認性の高いデザインとなる。なお、図示の実施形態では、幾何学模様ｇ１，ｇ２はアルミニウム形材Ｄの長手方向にも短手方向にも交互に表われるようになっている。
また、図ではアルミニウム形材Ｄの裏面に上ロール５１の凸模様ｐ１，ｐ２を喰い込ませて、形材の表面に立体的な幾何学模様を隆起させているが、上ロール５１と下ロール５２を上下逆に配置するか、あるいはアルミニウム形材Ｄを図示とは表裏逆に挿入して、形材の表面を窪ませた立体模様としてもよい。
【００４５】
図１８は幾何学模様アルミニウム形材Ｄを示している。（Ａ）図に示すように、アルミニウム形材Ｄの表面には、幾何学模様ｇ１，ｇ２が模様付け加工されている。そして、（Ｂ）図に示すように、この幾何学的模様ｇ１，ｇ２の凹凸は表裏両面に隆起した立体感豊かなものである。なお、アルミニウム形材Ｄの断面形状は、平坦な本体部ｄ１とその両端から立上り、かつ外側に延びるＬ字形のリブｄ２とからなる。本体部ｄ１の両端縁（約５ｍｍ幅の部分）は、形材の変形や劣化を防ぐため、模様付けしないことが好ましい。
【００４６】
上記のようにして製造された木目調のアルミニウム形材Ｃや幾何学模様アルミニウム形材Ｄは、フェンスや門扉などの材料として用いられる。
図１９および図２０はフェンスとして用いる場合の使用例を示している。多数本のアルミニウム形材Ｃまたはアルミニウム形材Ｄは平行に並べて立てられ、上端と下端を上桟３１と下桟３２に嵌められて整列させられている。
また、図２０に示すように、各アルミニウム形材Ｃ，Ｄは、互いにリブを重ねておき、一方のリブに形成した嵌め環３３で胴縁あるいは横桟材などに結合してもよい。
【００４７】
なお、上記のように模様付きのアルミニウム形材Ｃ，Ｄのみを用いる外、模様のないアルミニウム形材と併用することも可能である。この場合、模様付きのアルミニウム形材Ｃ，Ｄはデザイン上のアクセント部材となる。
【００４８】
（他の実施形態）
上記各実施形態では、１本のアルミニウム形材に１種類の模様を形成するものであったが、１本のアルミニウム形材に２種類以上の模様を形成してもよい。この場合、１種類の押圧プレスあるいはロールプレスでアルミニウム形材の途中まで模様付けした後、別のプレスにアルミニウム形材を通して別の模様を付ければよい。このようにすれば、アルミニウム形材に２種類の模様を形成することができる。同様にして３種類以上のプレスを用いれば３種類以上の模様を形成することができる。
【００４９】
図６にロールプレス２０はハンドル２５に加える押圧力を変えることで模様付けした凹凸の深さや高さを変えることができるが、図１１に示すロールプレス４０や図１５に示すロールプレス５０においても同様であり、手動あるいは動力による押圧力を変えることによって、模様付けのための凹凸条の深さや高さを任意に変えることができる。
【符号の説明】
【００５０】
Ａ アルミニウム形材
Ｂ アルミニウム形材
Ｃ アルミニウム形材
Ｄ アルミニウム形材
１０ 押圧プレス
１１ 下型
１２ 押し型
２０ ロールプレス
４０ ロールプレス
５０ ロールプレス
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミニウム形材を押出し成形で得た後、焼入れ処理する前に、模様付け加工する
ことを特徴とするアルミニウム形材への模様付け方法。
【請求項２】
アルミニウム形材を押出し成形で得た後、焼入れ処理する前に、押圧プレスまたはロールプレスによって模様付け加工する
ことを特徴とするアルミニウム形材への模様付け方法。
【請求項３】
長尺板状のアルミニウム形材に、押圧プレスで竹材の節を表わす線状突起を形成する
ことを特徴とする請求項１記載の模様付け方法。
【請求項４】
前記押圧プレスは、幅方向に湾曲した前記アルミニウム形材に節状の線状突起を形成するための押し型を備えており、
該押し型は、その型幅が、前記アルミニウム型材の幅より狭く、かつその型幅方向の湾曲半径が前記アルミニウム形材の幅方向の湾曲半径よりも小さい
ことを特徴とする請求項２記載の模様付け方法。
【請求項５】
長尺板状のアルミニウム形材に、ロールプレスで木材の木目を表わす線状突起を形成する
ことを特徴とする請求項１記載の模様付け方法。
【請求項６】
前記ロールプレスは、前記アルミニウム形材に木目状の線状突起を形成するためのロール型を備えており、
該ロール型は、表面が平坦なプレーンロールと、表面に木目状の線状突起を有する型付きロールとの対からなる
ことを特徴とする請求項５記載の模様付け方法。
【請求項７】
前記ロールプレスは、前記アルミニウム形材に木目状の模様を形成するためのロール型を備えており、
該ロール型は、表面に凸状突起を有するロールと、表面に前記凹状突起を有するロールの対からなる
ことを特徴とする請求項５記載の模様付け方法。
【請求項８】
前記ロールプレスは、前記アルミニウム形材に幾何学的模様を形成するためのロール型を備えており、
該ロール型は、表面に凸状突起を有するロールと、表面に前記凹状突起を有するロールの対からなる
ことを特徴とする請求項５記載の模様付け方法。
【請求項９】
長尺板状のアルミニウム形材であって、アルミニウム形材自体が加圧により変形することによって形成された幅方向に延びる隣接した２本の突条からなる節状突起が、長手方向に間隔を空けて形成されている
ことを特徴とするアルミニウム形材。
【請求項１０】
長尺板状のアルミニウム形材であって、アルミニウム形材自体が加圧により変形することによって木目状の線状突起が連続して形成されている
ことを特徴とするアルミニウム形材。
【請求項１１】
長尺板状のアルミニウム形材であって、アルミニウム形材自体が加圧により変形することによって幾何学的模様が形成されている
ことを特徴とするアルミニウム形材。
【請求項１】
アルミニウム形材を押出し成形で得た後、焼入れ処理する前に、模様付け加工する
ことを特徴とするアルミニウム形材への模様付け方法。
【請求項２】
アルミニウム形材を押出し成形で得た後、焼入れ処理する前に、押圧プレスまたはロールプレスによって模様付け加工する
ことを特徴とするアルミニウム形材への模様付け方法。
【請求項３】
長尺板状のアルミニウム形材に、押圧プレスで竹材の節を表わす線状突起を形成する
ことを特徴とする請求項１記載の模様付け方法。
【請求項４】
前記押圧プレスは、幅方向に湾曲した前記アルミニウム形材に節状の線状突起を形成するための押し型を備えており、
該押し型は、その型幅が、前記アルミニウム型材の幅より狭く、かつその型幅方向の湾曲半径が前記アルミニウム形材の幅方向の湾曲半径よりも小さい
ことを特徴とする請求項２記載の模様付け方法。
【請求項５】
長尺板状のアルミニウム形材に、ロールプレスで木材の木目を表わす線状突起を形成する
ことを特徴とする請求項１記載の模様付け方法。
【請求項６】
前記ロールプレスは、前記アルミニウム形材に木目状の線状突起を形成するためのロール型を備えており、
該ロール型は、表面が平坦なプレーンロールと、表面に木目状の線状突起を有する型付きロールとの対からなる
ことを特徴とする請求項５記載の模様付け方法。
【請求項７】
前記ロールプレスは、前記アルミニウム形材に木目状の模様を形成するためのロール型を備えており、
該ロール型は、表面に凸状突起を有するロールと、表面に前記凹状突起を有するロールの対からなる
ことを特徴とする請求項５記載の模様付け方法。
【請求項８】
前記ロールプレスは、前記アルミニウム形材に幾何学的模様を形成するためのロール型を備えており、
該ロール型は、表面に凸状突起を有するロールと、表面に前記凹状突起を有するロールの対からなる
ことを特徴とする請求項５記載の模様付け方法。
【請求項９】
長尺板状のアルミニウム形材であって、アルミニウム形材自体が加圧により変形することによって形成された幅方向に延びる隣接した２本の突条からなる節状突起が、長手方向に間隔を空けて形成されている
ことを特徴とするアルミニウム形材。
【請求項１０】
長尺板状のアルミニウム形材であって、アルミニウム形材自体が加圧により変形することによって木目状の線状突起が連続して形成されている
ことを特徴とするアルミニウム形材。
【請求項１１】
長尺板状のアルミニウム形材であって、アルミニウム形材自体が加圧により変形することによって幾何学的模様が形成されている
ことを特徴とするアルミニウム形材。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【公開番号】特開２０１１−２１８７９９（Ｐ２０１１−２１８７９９Ａ）
【公開日】平成２３年１１月４日（２０１１．１１．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−６３５８０（Ｐ２０１１−６３５８０）
【出願日】平成２３年３月２３日（２０１１．３．２３）
【出願人】（０００１８０３０２）四国化成工業株式会社 (167)
【公開日】平成２３年１１月４日（２０１１．１１．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月２３日（２０１１．３．２３）
【出願人】（０００１８０３０２）四国化成工業株式会社 (167)
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