CN104174576B - 铝材着色物的制造方法、着色方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种铝材着色物的制造方法、着色方法，所述铝材着色物的制造方法是对铝材进行着色而成的铝材着色物的制造方法，包括：掩模形成步骤(S104)，在铝材上形成对预先设定的区域进行覆盖的设定区域被覆掩模；着色步骤(S106)，对于铝材上未被设定区域被覆掩模覆盖的区域，利用染料进行着色；及掩模剥离步骤(S108)，在着色步骤(S106)之后将设定区域被覆掩模从铝材剥离；在掩模形成步骤(S104)中，使用以喷墨方式喷出液体的液体喷头，由所述液体喷头将用于形成设定区域被覆掩模的液体即掩模形成用液体，喷出至铝材上。

Description

铝材着色物的制造方法、着色方法

技术领域

本发明涉及一种铝材着色物的制造方法、着色方法。

背景技术

以前，广泛采用例如经过阳极氧化(anodizing)处理(耐酸铝(alumite)处理)的铝等的铝材。而且，以前，作为对铝材着色的方法，例如，已知有如下方法：对于形成有阳极氧化皮膜的铝材，利用稀碱性(alkali)水溶液进行蚀刻(etching)处理，而将阳极氧化皮膜的细孔底部的阻障(barrier)层的露出部表面化学性地溶解，之后，在含有金属盐的电解着色浴中进行电解着色；或浸渍于颜料分散体中，在阳极氧化皮膜的细孔中利用电泳法使颜料粒子泳动、析出而进行着色(例如，参照专利文献1)。

[现有技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]日本专利特开平11-236697号公报

发明内容

发明所要解决的课题

专利文献1所揭示的方法中，如上文所述，进行电解着色，或通过利用电泳法来使颜料粒子泳动、析出而进行着色。然而，近年来，例如在工业制品的制造步骤中，希望有更适当地进行着色的方法(例如，能在更短的时间内着色的方法、或能以更低的成本着色的方法等)。因此，本发明的目的在于提供一种能解决所述问题的铝材着色物的制造方法、着色方法及液体喷出装置。

解决问题的手段

本申请的发明者经过悉心研究后发现：通过使用以喷墨(ink-jet)方式喷出液体的液体喷头(head)来形成掩模(mask)，利用染料对铝材进行着色，从而，能有效率且适当地对铝材进行着色。为了解决所述问题，本发明具有以下的构成。

(构成1)一种铝材着色物的制造方法，是对铝材进行着色而成的铝材着色物的制造方法；所述铝材着色物的制造方法包括：掩模形成步骤，在铝材上形成对预先设定的区域进行覆盖的设定区域被覆掩模；着色步骤，对于铝材上未被设定区域被覆掩模覆盖的区域，利用染料进行着色；及掩模剥离步骤，在着色步骤之后将设定区域被覆掩模从铝材剥离；在掩模形成步骤中，使用以喷墨方式喷出液体的液体喷头，由所述液体喷头，将用于形成设定区域被覆掩模的液体即掩模形成用液体喷出至铝材上。

当以所述方式构成时，通过使用液体喷头来形成设定区域被覆掩模，与例如以光掩模(photomask)方式形成设定区域被覆掩模等情况相比，能在短时间内以低成本(cost)适当地形成设定区域被覆掩模。而且，通过使用染料对铝材进行着色，与例如电解着色、或通过利用电泳法使颜料粒子泳动、析出而进行着色等情况相比，能容易且适当地进行着色。因此，若如此构成，则例如能例如在短时间内以低成本适当地对铝材进行着色。

另外，所谓铝材，是指：例如至少在进行着色的区域形成有阳极氧化皮膜的铝的构件。所述铝材可为经过阳极氧化处理(耐酸铝处理)的铝。所述处理中，对于铝，优选的是，例如使用硫酸等酸性溶液进行氧化处理。

(构成2)在掩模形成步骤中，使用丙烯酸系的紫外线硬化型墨水作为掩模形成用液体，利用液体喷头向预先设定的区域喷出掩模形成用液体，借此，形成设定区域被覆掩模；在着色步骤中，使用以能够溶解染料的溶剂或水作为溶媒的染料溶液，对未被设定区域被覆掩模覆盖的区域进行着色。在掩模形成步骤中，例如通过在掩模形成用液体喷至铝材之后照射紫外线，而使掩模形成用液体硬化，形成设定区域被覆掩模。

当使用染料溶液(染料墨水)对未被设定区域被覆掩模覆盖的区域进行着色时，就设定区域被覆掩模而言，要求满足以下条件：染料不会浸透至设定区域被覆掩模的下方、不溶解于染料的溶媒(溶剂)及着色后容易剥离。对此，本申请的发明者发现：当使用以可溶解染料的溶剂(有机溶剂)或水(以下，称为染料可溶溶媒)作为溶媒的染料时，通过使用丙烯酸系的紫外线硬化型墨水作为掩模形成用液体，可获得适当地满足所述条件的设定区域被覆掩模。

更具体而言，例如当并非使用染料、而是使用颜料进行着色时，颜料的粒子的尺寸(size)通常大于构成染料的分子的尺寸。因此，当使用颜料进行着色时，只要利用掩模覆盖不欲着色的区域，则能仅对未被掩模覆盖的区域适当地进行着色。

对此，本申请的发明者发现：当使用染料进行着色时，因染料的分子溶于溶媒中，且染料的分子的尺寸小于颜料的粒子的尺寸，所以，容易发生以下情况，即，染料渗入掩模与铝材之间，以至于被掩模覆盖的区域的一部分被着色。而且发现，染料如此渗入的现象是在以下情况下产生：例如，根据掩模的原材料的不同，铝材上的掩模的耐久性变小；或，掩模与铝材的密接性不充分。

而且，经过更悉心的研究，本申请的发明者发现，如上文所述，当使用以染料可溶溶媒作为溶媒的染料时，通过使用丙烯酸系的紫外线硬化型墨水作为掩模形成用液体，能适当地满足如下条件：充分地提高铝材上的设定区域被覆掩模的耐久性，并且，使铝材与设定区域被覆掩模充分地密接，不会浸透染料。而且发现，利用所述构成，也能进一步满足如下条件：不溶解于染料的溶媒(溶剂)、或着色后容易剥离。因此，若如此构成，例如，当使用以染料可溶溶媒作为溶媒的染料时，能更适当地形成设定区域被覆掩模。而且，由此，能更适当地对铝材进行着色。

另外，关于设定区域被覆掩模所要求的条件，所谓染料不会浸透，是指例如，在与所需的着色的精度对应的允许值的范围内，染料不会浸透到被设定区域被覆掩模覆盖的区域。所谓不溶解于染料的溶媒(溶剂)，未必是指设定区域被覆掩模完全不会溶解，也包括如下情况：例如，在着色的步骤中，在能发挥设定区域被覆掩模的功能的范围内，设定区域被覆掩模的一部分溶解。而且，所谓着色后容易剥离，是指例如在掩模剥离步骤中，能使用例如异丙醇(isopropyl alcohol，IPA)等剥离液来适当地剥离设定区域被覆掩模。而且，作为丙烯酸系的紫外线硬化型墨水，适宜使用例如含有50重量％以上的丙烯酸酯的墨水。

(构成3)在掩模形成步骤中，作为掩模形成用液体，使用硬化后具有扩展特性的紫外线硬化型墨水，利用液体喷头向预先设定的区域喷出掩模形成用液体，借此，形成设定区域被覆掩模。所谓硬化后具有扩展特性的紫外线硬化型墨水，是指例如硬化后成为具有弹性的树脂的紫外线硬化型墨水。

若如此构成，例如能进一步适当地提高设定区域被覆掩模与铝材的密接性。而且，由此，能更适当地满足染料不会浸透至设定区域被覆掩模的下方的条件。进而，当以所述方式构成时，也能形成着色后更容易剥离的设定区域被覆掩模。因此，若如此构成，则能更适当地形成设定区域被覆掩模。

(构成4)在掩模形成步骤中，对于已利用酸性溶液进行了蚀刻的铝材，使用丙烯酸系的紫外线硬化型墨水形成设定区域被覆掩模。该蚀刻例如为使铝材的阳极氧化皮膜的细孔底部的阻障层的露出部表面溶解的蚀刻处理。而且，作为该酸性溶液，例如适宜使用硫酸溶液。

本申请的发明者经过悉心研究发现：当使用丙烯酸系的紫外线硬化型墨水作为设定区域被覆掩模的材料时，耐碱性有时会根据墨水的组成而变小。而且，结果发现，根据着色步骤的实施方法，染料可能会透过设定区域被覆掩模。例如，当使用具有硬化后大幅扩展的特性(例如，扩展200％以上的特性)的丙烯酸系的紫外线硬化型墨水时，因墨水变得极柔，所以，若着色步骤中着色时的pH值为碱性，则有时，设定区域被覆掩模的硬化皮膜的耐碱性会不足，染料会透过设定区域被覆掩模。

对此，若如此构成，则例如与使用已利用碱性水溶液进行了蚀刻的铝材等情况相比，能将着色步骤中着色时的pH值适当地设定为中性附近(例如，pH值为6～8左右)。因此，若如此构成，则例如当设定区域被覆掩模的耐碱性小时，也能适当地防止染料透过设定区域被覆掩模。而且，由此，能更适当地对铝材进行着色。

(构成5)在掩模形成步骤中，对于铝材上、应着色的被着色区域中预先设定的区域以外的区域，喷出掩模形成用液体，借此形成对预先设定的区域以外的区域进行覆盖的第1掩模，对于形成有第1掩模的铝材涂布液体，所述液体为设定区域被覆掩模的材料，之后去除第1掩模，借此，在预先设定的区域形成设定区域被覆掩模。

当以所述方式构成时，并非以喷墨方式直接形成设定区域被覆掩模，而是利用以喷墨方式形成的第1掩模，来形成设定区域被覆掩模。因此，该构成中，形成设定区域被覆掩模时也可采用喷墨方式以外的方法。例如，当形成设定区域被覆掩模时，也可在形成第1掩模之后，利用喷涂(spray)等方式来涂敷(coat)作为设定区域被覆掩模的材料的液体。因此，当以所述方式构成时，作为设定区域被覆掩模的材料，可使用能以喷墨方式喷出的液体以外的各种液体。而且，由此，作为设定区域被覆掩模的材料，可更自由地选择对于染料的溶液具有强耐受性的材料等。因此，若如此构成，例如可更适当地形成设定区域被覆掩模。而且，由此，能更适当地对铝材进行着色。

另外，该构成中，掩模形成用液体并非直接用于形成设定区域被覆掩模，而是通过用于形成第1掩模，而间接地用于形成设定区域被覆掩模。第1掩模优选的是，例如由不溶于作为设定区域被覆掩模的材料的液体的材料而形成。而且，作为掩模形成用液体，优选的是，例如使用在不溶于作为设定区域被覆掩模的材料的液体的状态下固定于铝材的液体。

(构成6)掩模形成步骤包括：缘部形成步骤，使用紫外线硬化型墨水即第1掩模形成用液体来形成设定区域被覆掩模的缘部；及内部区域形成步骤，使用为了固定于铝材而须使溶媒蒸发的墨水即第2掩模形成用液体，来形成被设定区域被覆掩模的缘部包围的区域即掩模内部区域；在缘部形成步骤中，利用喷出第1掩模形成用液体的第1液体喷头，向成为设定区域被覆掩模的缘部的区域喷出第1掩模形成用液体，并且，对已喷至铝材的第1掩模形成用液体照射紫外线，借此，形成设定区域被覆掩模的缘部；在内部区域形成步骤中，利用喷出第2掩模形成用液体的第2液体喷头，向被由缘部形成步骤形成的缘部包围的区域喷出第2掩模形成用液体，借此，形成设定区域被覆掩模的掩模内部区域。

当以所述方式构成时，在缘部形成步骤中，首先，仅使设定区域被覆掩模的图案(pattern)的缘部(edge)经紫外线(ultraviolet，UV)硬化后形成。此时，就第1掩模形成用液体而言，优选的是，在喷至铝材之后，立即照射紫外线而使其硬化。若如此构成，例如能以高分辨率形成设定区域被覆掩模的缘部。而且，由此，能按所需的图案的形状且以高精度适当地形成所述缘部。

而且，当以所述方式构成时，在缘部形成步骤之后，在内部区域形成步骤中，形成图案的内部。因此，此时，例如，就图案的内部而言，例如与使紫外线硬化型墨水即刻硬化等情况不同，能使喷至铝材的第2掩模形成用液体的墨点(dot)充分地扩散。而且，由此，就图案的内部而言，成为无孔的均质的状态。因此，若如此构成，例如能更适当地形成高分辨率且均质的设定区域被覆掩模。

另外，关于第2掩模形成用液体，所谓为了固定于铝材而须使溶媒蒸发的墨水，是指例如为了将墨水固定于铝材，而须通过加热干燥或自然干燥来去除溶媒的墨水。作为第2掩模形成用液体，适宜使用例如溶剂(solvent)UV墨水、或乳胶墨水(latex ink)。而且，也考虑到使用例如含有树脂的胶囊(capsule)的墨水、或常温下为固体状态的墨水即固体墨水(solid ink)等。

(构成7)一种着色方法，是对铝材进行着色的方法；所述着色方法包括：掩模形成步骤，在铝材上形成对预先设定的区域进行覆盖的设定区域被覆掩模；着色步骤，对于铝材上未被设定区域被覆掩模覆盖的区域，利用染料进行着色；及掩模剥离步骤，在着色步骤之后将设定区域被覆掩模从铝材剥离；在掩模形成步骤中，使用以喷墨方式喷出液体的液体喷头，由所述液体喷头，将用于形成设定区域被覆掩模的液体即掩模形成用液体喷出至铝材上。若如此构成，则例如可获得与构成1相同的效果。

(构成8)一种液体喷出装置，用于在铝材上形成对预先设定的区域进行覆盖的设定区域被覆掩模；所述液体喷出装置包括液体喷头，该液体喷头以喷墨方式喷出用于形成设定区域被覆掩模的液体即掩模形成用液体，设定区域被覆掩模在利用染料对铝材进行着色的着色步骤中，对铝材的预先设定的区域进行覆盖，并且，在着色步骤之后从铝材剥离。若如此构成，则例如可获得与构成1相同的效果。

发明的效果

根据本发明，例如可适当地对铝材进行着色。

附图说明

图1是表示本发明的一实施方式的铝材着色物的制造方法的一例的流程图(flowchart)。

图2A、图2B、图2C是对着色用掩模的一例进行说明的图。图2A表示形成着色用掩模时使用的液体喷出装置10的构成的一例。图2B表示形成于铝材20上的着色用掩模102的构成的一例。图2C是表示已着色的铝材20的构成的一例的图。

图3A、图3B、图3C是表示关于着色用掩模102的形成方法的第1变形例的图。图3A、图3B、图3C表示本变形例中形成着色用掩模102的各步骤的一例。

图4A、图4B是表示关于着色用掩模102的形成方法的第2变形例的图。图4A、图4B表示本变形例中形成着色用掩模102的各步骤的一例。

图5A、图5B是表示对铝材20进行全彩(full color)着色的方法的一例的图。图5A表示对于铝材20进行全彩着色的方法的第1例。图5B表示对铝材20进行全彩着色的方法的第2例。

符号的说明：

10：液体喷出装置

12：液体喷头

14：紫外线光源

16：平台

20：铝材

22：铝金属部

24：耐酸铝皮膜

102：着色用掩模(设定区域被覆掩模)

104：中间掩模(第1掩模)

106：着色用掩模材料层

108：缘部

110：内部区域

202：细孔

Y：方向

S102：准备步骤

S 104：掩模形成步骤

S 106：着色步骤

S 108：掩模剥离步骤

S 110：后处理步骤

具体实施方式

以下，一面参照图式，一面对本发明的实施方式进行说明。图1是表示本发明的一实施方式的铝材着色物的制造方法的一例的流程图，且表示通过利用染料对铝材进行着色而制造铝材着色物的步骤的一例。所谓铝材，是指：例如至少在进行着色的区域形成有阳极氧化皮膜的铝的构件。该铝材也可为经过阳极氧化处理(耐酸铝处理)的铝(金属铝或铝合金)。而且，本例中，铝材着色物的制造方法至少包括：准备步骤S102、掩模形成步骤S104、着色步骤S106、掩模剥离步骤S108及后处理步骤S110。另外，除了以下所说明的方面之外，各步骤可与以前对铝材进行着色时实施的步骤相同或同样。

准备步骤S102是准备作为着色对象的铝材的步骤，例如准备如下铝材：通过对金属铝或铝合金的构件进行阳极氧化处理(耐酸铝处理)，而使表面形成有阳极氧化皮膜。更具体而言，准备步骤S102是对于金属铝或铝合金的构件，依序进行例如除脂、水洗、蚀刻、水洗、中和、电解及水洗的各处理，从而准备作为着色对象的铝材。而且，该蚀刻处理是使铝材的阳极氧化皮膜的细孔底部的阻障层的露出部表面溶解的蚀刻处理，例如使用硫酸等酸性溶液进行氧化处理。

掩模形成步骤S104是：在铝材上形成对不欲着色的区域进行覆盖的着色用掩模的步骤。本例中，在掩模形成步骤S104中，使用喷出用于形成着色掩模的液体即掩模形成用液体的液体喷出装置，而形成着色用掩模。所谓液体喷出装置，是指：例如使用以喷墨头(ink jet head)方式喷出液体的液体喷头，来喷出液体的装置。而且，该着色用掩模是在铝材上对预先设定的区域进行覆盖的设定区域被覆掩模的一例。关于着色用掩模的形成，将在下文更详细地进行说明。

着色步骤S106是：利用染料对铝材的未被着色用掩模覆盖的区域进行着色的步骤。在着色步骤S106中，例如，通过使形成有着色用掩模的铝材浸渍于染料墨水中，而对铝材进行着色。而且，作为染料墨水，使用以可溶解染料的溶剂或水、即染料可溶溶媒，作为溶媒的染料溶液。这样，例如，对于铝材上的未被着色用掩模覆盖的区域能适当地进行着色。

另外，在着色步骤S106中，例如，通过将铝材投入至装满染料墨水的容器，而将铝材浸渍于染料墨水中。作为染料可溶溶媒，只要为能适当地进行着色的溶媒，则可使用各种有机溶剂或水等。而且，在着色步骤S106中，也考虑到例如通过利用液体喷头将染料墨水喷出至铝材上，而将铝材浸渍于染料墨水中。此时，例如，能选择应着色的位置而喷出染料墨水，所以，能利用更少的染料墨水且更有效率地进行着色。

掩模剥离步骤S108是：在着色步骤S106之后，从铝材剥离着色用掩模的步骤。在掩模剥离步骤S108中，例如，使用IPA(异丙醇)等剥离液，从铝材剥离着色用掩模。掩模剥离步骤S108也可为：例如，将铝材浸渍于剥离液中20分钟左右的步骤。

后处理步骤S110是：用于调整着色后的铝材的表面状态的步骤。在后处理步骤S110中，例如，通过依序进行封孔、水洗及干燥等处理，而调整铝材的表面状态。所谓封孔处理是指：例如，通过利用温水或蒸汽等进行加热，而将耐酸铝皮膜的微细的孔密封的处理。通过进行封孔处理，能使染料适当地固定于铝材。而且，通过之后进行洗浄及干燥处理，能适当地使铝材的表面净化。

根据本例，例如，通过使用液体喷出装置的液体喷头来形成着色用掩模，从而能在短时间内以低成本适当地形成着色用掩模。而且，通过使用染料来对铝材进行着色，能容易且适当地进行着色。因此，根据本例，例如，能例如在短时间内以低成本适当地对铝材进行着色。

另外，上文中，为了简化说明，对于仅使用单色染料墨水的情况进行说明。然而，例如当进行多色的着色时，也考虑到使用多种颜色的染料墨水。此时考虑到，例如，通过多次反复进行掩模形成步骤S104～掩模剥离步骤S108的步骤，而利用各种颜色的染料墨水分别对铝剂进行着色。这样，能适当地进行多种颜色的着色。而且也考虑到，例如，通过对于底色已着色完毕的铝材，以所述方式进一步进行着色而进行局部装饰。进而也考虑到，使用黄、紫红、青蓝、黑(Yellow、Magenta、Cyan、Black，YMCK)的各色染料墨水，反复进行掩模形成步骤S104～掩模剥离步骤S108的步骤4次，借此进行全彩图像的着色。

接着，对于掩模形成步骤S104～掩模剥离步骤S108进行更详细的说明。图2A、图2B、图2C是对于着色用掩模的一例进行说明的图。图2A是表示用于形成着色用掩模的液体喷出装置10的构成的一例。本例中，液体喷出装置10包括：多个液体喷头12、紫外线光源14及平台(table)16。

另外，液体喷出装置10例如可为具有与喷墨打印机(printer)相同或同样的构成的装置。例如，作为液体喷出装置10，也考虑到使用周知的喷墨打印机。而且，虽省略详细说明，但液体喷出装置10还可包括：例如与周知的喷墨打印机的各构成相同的各构成。

多个液体喷头12为：以喷墨方式喷出液体的头部。作为液体喷头12，适宜使用例如周知的喷墨头。而且，在掩模形成步骤S104(参照图1)中，利用至少一个液体喷头12，将用于形成着色用掩模的液体即掩模形成用液体喷出至铝材20上。由此，在铝材20上形成着色用掩模。

另外，液体喷头12例如与周知的喷墨打印机的喷墨头相同地进行如下动作：一面沿规定的Y方向移动一面喷出液体的主扫描动作、以及相对于铝材20沿与Y方向正交的X方向，进行相对移动的副扫描动作等。由此，液体喷头12对于铝材20的各位置喷出掩模形成用液体。而且，在掩模形成步骤S104中，例如可使用2个以上的液体喷头12，来喷出掩模形成用液体。

紫外线光源14是产生紫外线的光源，所述紫外线用于使紫外线硬化型墨水硬化。本例中，紫外线光源14分别设在排列有多个液体喷头12的Y方向上的一端侧及另一端侧，通过对已喷至铝材20上的掩模形成用液体照射紫外线，而使掩模形成用液体硬化。平台16是载置铝材20的台状构件，通过将铝材20载置于上表面，而使铝材20与液体喷头12相向。

根据本例，能向铝材20上的所需的位置适当地喷出掩模形成用液体，并且，能使已喷至铝材20上的掩模形成用液体适当地硬化。而且，由此，能在铝材20上适当地形成所需形状的着色用掩模。

图2B表示形成于铝材20上的着色用掩模102的构成的一例。本例中，铝材20具有：在为金属铝的状态的铝金属部22的表面，形成有耐酸铝皮膜24的构成。而且，在掩模形成步骤S104中，着色用掩模102是以对耐酸铝皮膜24上的一部分区域进行覆盖的方式形成。因此，当着色步骤S106中将铝材20浸渍于染料墨水中时，仅铝材20的表面上的未被着色用掩模102覆盖的区域与染料墨水接触。而且，结果是，仅未被着色用掩模102覆盖的区域被染料墨水着色。

图2C是表示已着色的铝材20的构成的一例的图，且表示后处理步骤S110(参照图1)结束后的铝材20的状态的一例。如图所示，在该状态的铝材20中，被着色用掩模102覆盖的区域以外的部分被染料着色。因此，根据本例，能根据欲形成的着色用掩模102的形状，来对于铝材20的所需的区域适当地进行着色。

此处，对于本例中使用的掩模形成用液体及染色用的染料溶液(染料墨水)，更详细地进行说明。如本例所述，当使用染料溶液来对于未被着色用掩模102覆盖的区域进行着色时，就着色用掩模102而言，要求满足以下条件：染料不会浸透至着色用掩模102的下方(着色剂的非浸透性)、不溶解于染料的溶媒(溶剂)、及着色后容易剥离。对此，当使用染料进行着色时，因使用染料的分子溶于溶媒中的溶液，且染料的分子的尺寸小于颜料的粒子的尺寸，所以，例如当铝材20上的着色用掩模102的耐久性不充分时、或着色用掩模102与铝材20的密接性不充分，则可能出现以下情况：染料渗入着色用掩模102与铝材20之间，以至于被着色用掩模102覆盖的区域的一部分被着色。而且考虑到，例如，着色用掩模102的耐久性与密接性会根据着色用掩模102的原材料而变化。

而且，本例的染料溶液中所使用的染料是，可使用可溶解于水的染料、或可溶解于有机溶剂的染料。更具体而言，作为可溶解于水的染料，例如可使用酸性染料、反应性染料、直接染料等的阴离子(anion)性染料、碱性染料、分散染料、媒染染料、瓮染染料(vat dye)等。其中，所谓分散染料，例如为通过侵入至孔中而对于对象物进行染色的染料。所谓媒染染料，例如为借由利用与金属的反应而形成不溶性的金属络合盐(complex salt)，来对于对象物进行染色的染料。而且，所谓瓮染染料，例如为靛蓝(indigo)等染料。而且，作为可溶解于有机溶剂的染料，例如可使用酒精染料、油溶性染料等。

而且，本例中，在这些染料中，尤其优选的是使用耐光性优良的染料，更具体而言，例如使用含金属染料(premetallized dye)。而且，作为水性的含金属染料，尤其优选的是例如偶氮系(azo)或酞菁系(phthalocyanine)的含金属酸性染料。作为可溶解于有机溶剂的染料，考虑到可使用例如可溶解于醇(alcohol)或酮(ketone)等极性溶剂的酒精染料、或者可溶解于芳香族烃(aromatic hydrocarbon)或乙二醇醚系溶剂(glycol ether solvent)等的油溶性含金属染料等。而且，在染料溶液、尤其是水性染料溶液中，为了提高染料溶液对于形成于铝材表面的多孔质的氧化皮膜层的润湿性或浸透性，优选的是，包含水溶性有机溶剂或表面活性剂。

而且，当使用这些染料溶液时，作为掩模形成用液体，优选的是例如使用丙烯酸系(acrylic)的紫外线硬化型墨水。作为丙烯酸系的紫外线硬化型墨水，适宜使用例如含有50重量％以上的丙烯酸酯(acrylic acid ester)的墨水。此时，所谓墨水是指：例如能以喷墨方式，从液体喷头12喷出的液体。该墨水例如可为透明墨水(clear ink)等透明的墨水，也可如彩色(color)印刷用的墨水等为有色的墨水。

另外，关于掩模形成用液体(丙烯酸系的紫外线硬化型墨水)的具体组成，优选的是根据使用的染料溶液的种类而选择。例如，当使用水性染料溶液时，在pH值为碱性的情况下，如果紫外线硬化型墨水的酸值为100以上，则掩模效果可能会降低。因此，这种情况下，优选的是使用不含酸基的丙烯酸成分。

通过使用此种掩模形成用液体，例如，当使用以染料可溶溶媒作为溶媒的染料墨水时，能适当地提高铝材20上的着色用掩模102的耐久性、与着色用掩模102与铝材20的密接性。而且，由此，能适当地满足染料不会浸透至着色用掩模102的下方的条件。而且，也能适当地满足不溶解于染料的溶媒(溶剂)、与着色后容易剥离条件。因此，根据本例，能适当地形成满足各种条件的着色用掩模102。

而且，作为掩模形成用液体，更优选的是，使用硬化后具有扩展特性的紫外线硬化型墨水。所谓硬化后具有扩展特性的紫外线硬化型墨水，是指：例如，硬化后成为具有弹性的树脂的紫外线硬化型墨水。若如此构成，则例如能进一步适当地提高着色用掩模102与铝材20的密接性。而且，由此，能更适当地满足染料不会浸透至着色用掩模102的下方的条件。另外，当以所述方式构成时，也能形成着色后更容易剥离的着色用掩模102。因此，若如此构成，则能更适当地形成着色用掩模102。

另外，关于硬化后具有扩展特性的紫外线硬化型墨水，也考虑到例如当扩展量过大时，墨水变得过软(excessive softness)，且根据染料的溶媒(溶剂)的种类，会变得容易溶于溶媒。因此，作为硬化后具有扩展特性的紫外线硬化型墨水，适宜使用例如扩展120％～160％左右的墨水，更优选的是例如扩展130％～150％左右的墨水。所谓墨水扩展120％～160％(或130％～150％)，是指：例如硬化后的墨水的面积最大扩展120％～160％。

而且，作为此种会扩展的墨水，适宜使用例如含有20重量％～30重量％的多官能单体(例如己二醇二丙烯酸酯(hexamethylene diacrylate)等)且含有55重量％～65重量％的单官能单体(例如丙烯酸酯)的紫外线硬化型墨水等。而且，更具体而言，作为此种会扩展的墨水，适宜使用例如御牧工程(Mimaki Engineering Co.,Ltd.)公司制造的LF-140型紫外线硬化型墨水。LF-140型紫外线硬化型墨水是扩展140％左右的墨水，含有55重量％～65重量％的丙烯酸酯、20重量％～30重量％的己二醇二丙烯酸酯、10重量％～15重量％的聚合起始剂、0.1重量％～5重量％的喹吖啶酮品红(quinacridonemagenta)等颜料、0.1重量％～5重量％的添加剂。通过使用LF-140型紫外线硬化型墨水作为掩模形成用液体，从而，例如在使用以染料可溶溶媒作为溶媒的染料墨水时，能适当地防止着色用掩模102溶解于染料墨水的溶媒，且能适当地获得清晰的着色图像。而且，能适当满足如下条件：染料不会浸透至着色用掩模102的下方的条件；与当剥离液使用IPA时，容易剥离着色用掩模102。

而且，作为硬化后具有扩展特性的紫外线硬化型墨水，也考虑到例如使用御牧工程公司制造的LF-200型紫外线硬化型墨水等扩展幅度更大的墨水。LF-200型紫外线硬化型墨水是扩展200％左右的墨水，包含：丙烯酸异冰片基酯(isobornyl acrylate)、胺改性丙烯酸寡聚物(amine modified acrylic acidoligomer)、丙烯酸四氢呋喃酯(tetrahydrofurfuryl acrylate)、起始剂(initiator)(二苯基-2,4,6-三甲基苯甲酰基氧化膦(diphenyl-2,4,6-trimethylbenzoylphosphine oxide)、2-(2-乙氧基乙氧基)丙烯酸乙酯(2-(2-ethoxyethoxy)ethyl acrylate)、丙烯酸酯、添加剂(增感剂、分散剂、聚合抑制剂)。在使用此种掩模形成用液体时，也能适当地形成清晰的着色用掩模102。

然而，当使用此种会大幅扩展的墨水时，如上文所述，也考虑到墨水会变得过软，变得容易溶于染料的溶媒。例如，当使用LF-200型紫外线硬化型墨水时，也考虑到硬化皮膜的耐碱性不足，染料容易透过硬化皮膜。因此，此时，优选的是，在准备铝材20的准备步骤S102(参照图1)中，使用硫酸等酸性溶液进行蚀刻。在此种情况下，例如，在进一步利用染料墨水进行着色时，能适当地将pH值设定在中性附近(例如pH值为6～8的范围)。而且，由此，当着色用掩模102的耐碱性小时，也能适当地防止染料透过着色用掩模102。

而且，当使用LF-200型紫外线硬化型墨水时，优选的是，在通过照射紫外线而使着色用掩模102硬化之后，进一步进行加热。这样，例如，能进一步提高硬化皮膜的硬度。而且，由此，能进一步提高着色用掩模102的耐久性。该加热效果例如可通过利用干燥机(dryer)进行几分钟左右加热而获得。而且，为了进一步适当地提高硬化皮膜的硬度，优选的是，例如利用烘箱(oven)在50℃～60℃下加热1小时左右。

而且，也考虑到，根据着色的条件或目的，作为掩模形成用液体，并非使用硬化后具有扩展特性的紫外线硬化型墨水，而是使用硬化后实质上不扩展的墨水。所谓硬化后实质上不扩展的墨水，例如是，并未为了使墨水扩展而调整成分的、通常的紫外线硬化型墨水。而且，作为此种墨水，适宜使用例如硬质的紫外线硬化型墨水。

此时，例如与使用会扩展的墨水的情况相比，能提高对于染料的溶媒等的耐久性，因此，例如在着色用掩模102的膜厚薄时，也能适当且充分地提高着色用掩模102的耐久性。而且，也能通过使着色用掩模102的膜厚变薄，而例如以高精度形成更微细的图案。因此，这样，例如能适当地进行更高精细度的着色。

作为硬质的紫外线硬化型墨水，考虑到例如使用御牧工程公司制造的LH-100型紫外线硬化型墨水。LH-100型紫外线硬化型墨水含有50％～60％的丙烯酸酯、30重量％～35重量％的己二醇二丙烯酸酯、10重量％～15重量％的起始剂(二苯基-2,4,6-三甲基苯甲酰基氧化膦)、0.1％～5％的添加剂。

另外，当使用硬质的紫外线硬化型墨水时，能适当地防止着色用掩模102溶解于染料墨水的溶媒，且能适当地满足如下条件：能适当地获得清晰的着色图像、染料不会浸透至着色用掩模102的下方。然而，与使用会扩展的墨水的情况相比，着色用掩模102的剥离性可能会下降。因此，当使用硬质的紫外线硬化型墨水作为掩模形成用液体时，在剥离步骤S106中，优选的是，增长铝材20浸渍于剥离液中的时间。

而且，除所述内容以外，也考虑到，作为掩模形成用液体，例如使用紫外线硬化型的底涂墨水(primer ink)等。此时，更具体而言，考虑到例如使用御牧工程公司制造的PR-100型紫外线硬化型墨水。PR-100型紫外线硬化型墨水含有80％～90％的丙烯酸酯、10重量％～15重量％的起始剂、0.1％～5％的添加剂。

然而，当使用PR-100型紫外线硬化型墨水时，例如与使用所述的LF-140型或LH-100型紫外线硬化型墨水的情况相比，着色用掩模102对于染料的溶媒等的耐久性可能会下降。而且，其结果，例如着色用掩模102可能会溶解于染料的溶媒，而无法适当地进行着色。

因此，当使用PR-100型紫外线硬化型墨水时，与上文关于使用LF-200型紫外线硬化型墨水的情况所作的说明相同，优选的是，在通过照射紫外线而使着色用掩模102硬化之后，进一步进行加热。这样，例如能进一步提高硬化皮膜的硬度。而且，由此，能进一步提高着色用掩模102的耐久性。

而且，作为掩模形成用液体，也考虑到例如使用紫外线硬化型墨水以外的墨水(液体)。也考虑到例如使用在紫外线硬化型墨水中添加有挥发性有机溶剂的溶剂UV墨水(SUV墨水)、含有水性聚合物等聚合物原材料的乳胶墨水(latex inks)。而且，也考虑到使用含有树脂的胶囊的墨水、或在常温下处于固体状态的墨水即固体墨水等。在这些情况下，也能通过使用液体喷头12向铝材20上喷出液体，而在铝材20上适当地形成所需形状的着色用掩模。而且，作为掩模材料，也考虑到使用固体墨水(蜡：巴西棕榈蜡、蜂蜡等天然蜡及石蜡系的合成蜡等)等。

接着，对于掩模形成步骤S104中的着色用掩模102的形成方法的变形例进行说明。图3A、图3B、图3C表示关于着色用掩模102的形成方法的第1变形例。图3A、图3B、图3C表示本变形例中形成着色用掩模102的各步骤的一例。

另外，除了以下所说明的方面之外，本变形例的着色用掩模102的形成方法，是与使用图1及图2A、图2B、图2C所说明的情况相同或同样。而且，本变形例中，也使用具有与图2A所示的构成相同或同样的构成的液体喷出装置10。

本变形例中，并非利用从液体喷头12(参照图2A、图2B、图2C)喷出的掩模形成用液体来直接形成着色用掩模102，而是首先由掩模形成用液体形成中间掩模104，且利用中间掩模104形成着色用掩模102。该中间掩模104为：对预先设定的区域以外的区域进行覆盖的第1掩模的一例。

更具体而言，本变形例中，在掩模形成步骤S104中，首先，如图3A所示，对于之后应形成着色用掩模102的区域以外的部分喷出掩模形成用液体，由此，形成对该部分进行覆盖的中间掩模104。所谓应形成着色用掩模102的区域以外的部分，是指例如铝材20上应被着色的被着色区域。

而且，在形成中间掩模104之后，如图3B所示，对于铝材20涂布液体，该液体为着色用掩模102的材料，而形成着色用掩模材料层106。涂布作为着色用掩模102的材料的液体时，也可采用例如喷墨方式以外的方法。例如，涂布作为着色用掩模102的材料的液体时，可利用喷涂(spray)等方式来进行涂敷。而且，当涂布作为着色用掩模102的材料的液体时，也可通过使用与形成中间掩模104时不同的液体喷头12，以喷墨方式进行。

而且，之后，如图3C所示，通过去除中间掩模104，而仅于所需的区域保留着色用掩模102的材料，以形成规定图案的着色用掩模102。当以所述方式构成时，如上文所述，也可以喷墨方式以外的方法来形成着色用掩模102。因此，作为着色用掩模102的材料，可使用能以喷墨方式喷出的液体以外的各种液体。而且，由此，作为着色用掩模102的材料，可更自由地选择对于染料的溶液具有强耐受性的材料等。

而且，由掩模形成用液体形成的中间掩模104仅在形成着色用掩模102的中途步骤中使用。因此，对于中间掩模104，并不要求对于染料墨水的溶媒具有耐久性等。因此，当以该方式构成时，例如，就利用液体喷头12喷出的掩模形成用液体而言，只要为在不溶于作为着色用掩模102的材料的液体的状态下固定于铝材20的液体，则可使用各种液体。因此，当以所述方式构成时，例如，也能适当地形成着色用掩模102。而且，由此，能适当地对铝材20进行着色。

图4A、图4B表示关于着色用掩模102的形成方法的第2变形例。图4A、图4B表示本变形例中形成着色用掩模102的各步骤的一例。另外，除了以下所说明的方面之外，本变形例中的着色用掩模102的形成方法与使用图1及图2A、图2B、图2C所说明的情况相同或同样。而且，本变形例中，也使用具有与图2A所示的构成相同或同样的构成液体喷出装置10。

本变形例中，在掩模形成步骤中，进行：缘部形成步骤、与内部区域形成步骤。而且，由此，由形成缘部与形成内部区域的2个阶段，来形成着色用掩模102。而且，作为掩模形成用液体，使用用于形成缘部的第1掩模形成用液体、与用于形成内部区域的第2掩模形成用液体。而且，在液体喷出装置10中，使用多个液体喷头12，且利用各个液体喷头12，分别喷出第1掩模形成用液体及第2掩模形成用液体。

更具体而言，本变形例中，作为第1掩模形成用液体，使用紫外线硬化型墨水。而且，在掩模形成步骤S104的缘部形成步骤中，首先，利用第1液体喷头12向成为着色用掩模102的缘部的区域喷出第1掩模形成用液体，且使用紫外线光源14(参照图2A、图2B、图2C)，向已喷至铝材20的第1掩模形成用液体照射紫外线。由此，如图4A所示，形成着色用掩模102的缘部108。这样，本变形例中，在缘部形成步骤中，首先，仅使着色用掩模102的图案的缘部(edge)经UV硬化而形成。

而且，继缘部形成步骤之后，在内部区域形成步骤中，利用第2液体喷头12向被缘部108包围的区域喷出第2掩模形成用液体，借此形成着色用掩模102的内部区域110。而且，本变形例中，作为第2掩模形成用液体，使用为了固定于铝材20而须使溶媒蒸发的墨水。所谓为了固定于铝材20而须使溶媒蒸发的墨水，是指：例如为了使墨水固定于铝材20，而须通过加热干燥或自然干燥而去除溶媒的墨水。作为第2掩模形成用液体，适宜使用例如溶剂UV墨水或乳胶墨水。而且，也考虑到例如使用含有树脂的胶囊的墨水、或在常温下处于固体状态的墨水即固体墨水等。

当以所述方式构成时，例如，在着色用掩模102的图案的内部，能使喷至铝材20的第2掩模形成用液体的墨点充分地扩散。而且，由此，在图案的内部，能成为无孔的均质的状态。因此，若如此构成，例如能更适当地形成高分辨率且均质的着色用掩模102。

另外，在缘部形成步骤中，关于第1掩模形成用液体，优选的是，喷至铝材20之后，立即照射紫外线而使其硬化。若如此构成，例如能以高分辨率形成着色用掩模102的缘部。而且，由此，能按所需的图案的形状以高精度适当地形成缘部。

而且，当以包括缘部形成步骤及内部区域形成步骤的2个阶段来形成着色用掩模102时，例如，也可并非针对整个着色用掩模102，而是针对一部分区域而形成所述着色用掩模102。例如，在着色用掩模102中，考虑到，针对宽度窄的一部分区域，仅使用第1掩模形成用液体而形成图案等。而且，也考虑到，针对缘部形状无需高精度的一部分区域，仅使用第2掩模形成用液体而形成图案等。这些情况下，例如也可通过利用合适的方法分别形成着色用掩模102的各部分，而更适当地形成高分辨率且均质的着色用掩模102。

而且，也考虑到，通过进一步应用使用图1～图4A、图4B所说明的各方法，对铝材进行多种颜色的着色。因此，以下，对于进行多种颜色的着色的方法的示例进行说明。

图5A、图5B表示对于铝材20进行全彩着色的方法的一例。图5A表示对于铝材20进行全彩着色的方法的第1例。图5B表示对于铝材20进行全彩着色的方法的第2例。

如图1的相关说明所述，例如可通过使用YMCK的各色染料墨水，反复进行图1所示的掩模形成步骤S104～掩模剥离步骤S108的步骤4次，从而进行全彩图像的着色。而且，此时，考虑到，例如使用图2A、图2B、图2C所示的构成的液体喷出装置10(参照图2A、图2B、图2C)，利用各多个液体喷头12(参照图2A、图2B、图2C)，将YMCK各色墨水喷出至铝材20的耐酸铝皮膜的细孔202中。

而且，此时，更具体而言，考虑到，例如，如图5A所示，通过将多种颜色的墨水填充至一个细孔202，而使多种颜色重叠于一个细孔202中。若如此构成，例如，通过适当地使YMCK各色墨水重叠，能表现出各种颜色，从而进行全彩着色。而且也考虑到，例如，如图5B所示，填充于一个细孔202的墨水的颜色仅为一色，使各色的墨水排列在铝材20的表面的面内方向。此时，例如也可与使用喷墨打印机的普通印刷方法相同地进行全彩着色。而且，也考虑到，在这些构成中，使用颜料墨水来作为从液体喷头12喷出的墨水。

而且也考虑到，作为对铝材20进行多种颜色的着色的方法，除了全彩着色以外，还有利用特定的多种颜色进行多色着色的方法。考虑到，例如，通过使用红、黑等特定的双色染料墨水，反复进行图1所示的掩模形成步骤S104～掩模剥离步骤S108的步骤2次，而进行双色着色。而且，此时，优选的是，例如，通过将由各个染料墨水所欲着色的着色区域分别设定在铝材20上的不同的部分，而使颜色不同的着色区域不会重叠。若如此构成，则例如能更适当地进行双色着色。而且，也可根据着色的用途，例如使颜色不同的着色区域的一部分重叠或全部重叠。此时，也考虑到，例如，通过使用网状(mesh)掩模等作为着色用掩模，来进行中间色的着色等。

而且也考虑到，使用更多种颜色的染料墨水，来进行多色(N色)着色。此时考虑到，例如，除了红、黑等双色染料墨水之外，还使用其他色(X1色、X2色……等)的构成。此时，优选的也是例如通过将各个由染料墨水所欲着色的着色区域分别设定在铝材20上的不同的部分，而使颜色不同的着色区域不会重叠。若如此构成，则例如能更适当地进行N色的着色。而且，也可根据着色的用途，例如使颜色不同的着色区域的一部分重叠或全部重叠。此时，例如也可通过使用网状掩模等作为着色用掩模，来进行中间色的着色。

以上，已使用实施方式对本发明进行了说明，但本发明的技术范围并不限于所述实施方式中记载的范围。该领域的技术人员应了解，可对所述实施方式进行多种变更或改良。根据权利要求的记载可知，所述经过变更或改良的形态也包含于本发明的技术范围内。

[产业上的可利用性]

本发明适宜利用于例如铝材着色物的制造方法中。

Claims (10)

1.一种铝材着色物的制造方法，是对铝材进行着色而成的铝材着色物的制造方法，其特征在于包括：

掩模形成步骤，在所述铝材上形成对预先设定的区域进行覆盖的设定区域被覆掩模；

着色步骤，对于所述铝材上未被所述设定区域被覆掩模覆盖的区域，利用染料进行着色；以及

掩模剥离步骤，在所述着色步骤之后，将所述设定区域被覆掩模从所述铝材剥离，

所述铝材至少在进行着色的区域形成有阳极氧化皮膜，

在所述掩模形成步骤中，使用以喷墨方式喷出液体的液体喷头，由所述液体喷头将用于形成所述设定区域被覆掩模的液体即掩模形成用液体，喷出至所述阳极氧化皮膜上，

在所述掩模形成步骤中，使用紫外线硬化型墨水作为所述掩模形成用液体，利用所述液体喷头向所述预先设定的区域喷出所述掩模形成用液体，以形成所述设定区域被覆掩模后，

在所述着色步骤中，使用以能够溶解染料的溶剂作为溶媒的染料溶液，对未被所述设定区域被覆掩模覆盖的区域进行着色。

2.根据权利要求1所述的铝材着色物的制造方法，其特征在于，在所述着色步骤中的所述溶剂的种类包括水。

3.根据权利要求1所述的铝材着色物的制造方法，其特征在于，使用丙烯酸系的紫外线硬化型墨水作为所述掩模形成用液体，

在所述着色步骤中，所述着色是利用往染料溶液的浸渍来进行的。

4.根据权利要求1或3所述的铝材着色物的制造方法，其特征在于，在所述掩模形成步骤中，作为所述掩模形成用液体，使用硬化后具有扩展特性的紫外线硬化型墨水，利用所述液体喷头向所述预先设定的区域喷出所述掩模形成用液体，以形成所述设定区域被覆掩模。

5.根据权利要求1或3所述的铝材着色物的制造方法，其特征在于，在所述掩模形成步骤中，对于已利用酸性溶液进行了蚀刻的所述铝材，使用丙烯酸系的紫外线硬化型墨水形成所述设定区域被覆掩模。

6.根据权利要求4所述的铝材着色物的制造方法，其特征在于，在所述掩模形成步骤中，对于已利用酸性溶液进行了蚀刻的所述铝材，使用丙烯酸系的紫外线硬化型墨水形成所述设定区域被覆掩模。

7.根据权利要求1所述的铝材着色物的制造方法，其特征在于，在所述掩模形成步骤中，

对于所述铝材上、应着色的被着色区域中所述预先设定的区域以外的区域，喷出所述掩模形成用液体，以形成对所述预先设定的区域以外的区域进行覆盖的第1掩模，

对于形成有所述第1掩模的所述铝材涂布液体，所述液体为所述设定区域被覆掩模的材料，之后去除所述第1掩模，以在所述预先设定的区域形成所述设定区域被覆掩模。

8.根据权利要求1所述的铝材着色物的制造方法，其特征在于，所述掩模形成步骤包括：

缘部形成步骤，使用紫外线硬化型墨水即第1所述掩模形成用液体，来形成所述设定区域被覆掩模的缘部；及

内部区域形成步骤，使用为了固定于所述铝材而须使溶媒蒸发的墨水即第2所述掩模形成用液体，来形成被所述设定区域被覆掩模的缘部包围的区域即掩模内部区域，

在所述缘部形成步骤中，利用喷出所述第1掩模形成用液体的第1所述液体喷头，向成为所述设定区域被覆掩模的缘部的区域喷出所述第1掩模形成用液体，并且，对已喷至所述铝材的所述第1掩模形成用液体照射紫外线，以形成所述设定区域被覆掩模的缘部，

在所述内部区域形成步骤中，利用喷出所述第2掩模形成用液体的第2所述液体喷头，向被由所述缘部形成步骤形成的所述缘部包围的区域喷出所述第2掩模形成用液体，以形成所述设定区域被覆掩模的所述掩模内部区域。

9.一种着色方法，是对铝材进行着色的方法，其特征在于包括：

掩模形成步骤，在所述铝材上形成对预先设定的区域进行覆盖的设定区域被覆掩模；

着色步骤，对于所述铝材上未被所述设定区域被覆掩模覆盖的区域，利用染料进行着色；以及

掩模剥离步骤，在所述着色步骤之后，将所述设定区域被覆掩模从所述铝材剥离；

所述铝材至少在进行着色的区域形成有阳极氧化皮膜，

在所述掩模形成步骤中，使用以喷墨方式喷出液体的液体喷头，由所述液体喷头将用于形成所述设定区域被覆掩模的液体即掩模形成用液体，喷出至所述阳极氧化皮膜上，

在所述掩模形成步骤中，使用紫外线硬化型墨水作为所述掩模形成用液体，利用所述液体喷头向所述预先设定的区域喷出所述掩模形成用液体，以形成所述设定区域被覆掩模后，

在所述着色步骤中，使用以能够溶解染料的溶剂作为溶媒的染料溶液，对未被所述设定区域被覆掩模覆盖的区域进行着色。

10.根据权利要求9所述的着色方法，其特征在于，在所述着色步骤中的所述溶剂的种类包括水。