JP2009122773A - 金属製ケースとその製造方法及び電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】偽造することが困難な金属製ケースとその製造方法及び電子機器を提供する。
【解決手段】少なくとも一部が金属基板１により構成される金属製ケースにおいて、金属基板１の一方の面には、コーティング膜２が形成され、コーティング膜２の一部には、ナノインプリントによる凹凸パターン１１が形成されてなり、コーティング膜２が形成された面が外側になるように、金属製ケースを構成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、偽造防止の為の印が施された金属製ケースとその製造方法、及び電子機器に関する。

従来、デジタルカメラやパソコンの記憶媒体として用いられるカード状の薄型補助記憶装置等に代表される電子機器（例えばメモリカード等）の正規品に対して、安価な偽造品が出回るという問題が起こっている。偽造品が正規品と同じようなデザインで作成される場合、消費者は偽造品を正規品と誤認して、購入してしまう。このため、正規品の信頼性が保たれず、また、正規品の市場利益も確保されなくなってしまう。

このため、偽造品が市場に出回り、正規品と誤認されてしまうことを防止するために、正規品に偽造防止の為の印を付しておくことが行われている。
このような偽造防止技術は、様々な製品に施されており、消費者が正規品と認識できるように工夫がされている。

偽造防止技術は、一般の使用者が偽造防止に関連する技術として認知でき、それぞれの使用者が真偽の判定をできるようにした、特許文献２に代表されるようなオバート技術と、特定の使用者のみが偽造防止に関連する技術として認識でき、特定の使用者のみが真偽判定を行えるようにした、特許文献１に代表されるようなコバート技術とがある。

オバート技術としては、ホログラムなどの回折構造形成体や、ＯＶＩ（Optically Variable Ink）などの多層干渉膜などがその具体例として挙げられる。例えば、特許文献１に記載されている偽造防止ラベルは、表面にエンボス型によって形成された凹凸形状を有するもので、ラベルを見ただけで真偽が判断できるような構成とされている。

コバート技術としては、蛍光印刷、万線潜像などが挙げられる。例えば、特許文献２に記載されている偽造防止シートは、表面に凹凸パターンを設けた光透過性ファイバーを紙基材またはプラスチック基材のシートの中に設けられている。このような構成により、基材のある端面方向から光りを照射することにより、その端面と相対する反射側の端面からファイバーを伝わった光が発光すると同時に、基材表面からも光透過性ファイバーの表面に設けられた凹凸パターンに応じて発光が生じる。そして、これらを検証装置により検知することで、簡単に真偽判定ができる。このような構成を、クレジットカードや銀行カードなどに用いることにより、偽造を困難なものとしている。

特開２００２−７２８８７号公報 特開２０００−３０９１８２号公報

ところで、偽造防止技術の中で、オバート技術においては、製品の真偽の判断ができるようにする効果が期待されることはもちろんのこと、偽造防止技術自体の偽造を防止することが要求される。すなわち、偽造防止のラベルを作ったとしても、それ自体が偽造可能であれば、偽造品に対する効力は低くなってしまう。

本発明は、上述の点に鑑み、偽造することが困難な金属製ケースとその製造方法及び電子機器を提供することを目的とする。

上記課題を解決し、本発明の目的を達成するため、本発明の金属製ケースは、少なくとも一部が金属基板により構成される金属製ケースにおいて、金属基板の一方の面には、コーティング膜が形成され、コーティング膜の一部には、ナノインプリントによる凹凸パターンが形成されてなり、コーティング膜が形成された面が外側になるように構成されたことを特徴とする。

本発明の金属製ケースでは、コーティング膜にナノプリントによる凹凸パターンが形成されていることにより、凹凸パターンにおいて反射された光が干渉して、所望の模様や文字、記号が構成される。
本発明でいう金属製ケースとは、一部分のみが金属基板で形成されているものでもよく、また、全部が金属基板で形成されているものでもよい。

また、本発明の金属製ケースの製造方法は少なくとも一部が金属基板により構成される金属製ケースの金属部上部にコーティング膜を形成する工程と、コーティング膜の一部にナノスケールの凹凸パターンを有する金型を押圧する工程と、金型が押圧された状態でコーティング膜を硬化する工程と、金型を硬化したコーティング膜から取り外す工程とを有することを特徴とする

本発明の金属製ケースの製造方法では、ナノスケールの凹凸パターンを有する金型をコーティング膜に押圧して硬化させるので、コーティング膜には金型に形成されている凹凸パターンが転写される。

また、本発明の電子機器は、少なくとも一部が金属基板により構成され、金属基板の一方の面には、コーティング膜が形成され、コーティング膜の一部には、ナノインプリントによる偽造防止の為の凹凸パターンが形成され、コーティング膜が形成された面が外側になるように構成された金属製ケースに記憶素子が組み込まれてなることを特徴とする。

本発明の電子機器では、偽造防止の為の凹凸パターンにより、真偽の判断がなされるような構成となっている。

本発明によれば、ナノスケールの凹凸パターンを用いることにより偽造防止が図られるため、偽造が困難な金属製ケースとその製造方法及び電子機器を提供することができる。

近年、メモリスティックなどに代表されるカード状の補助記憶装置は、大容量化が図られている。そして、これらの大容量の補助記憶装置は、記憶素子が、樹脂製のケースではなく、より信頼性の高い金属製のケースに収納されて構成されている。
本発明の金属製ケースは、例えば、そのような大容量の補助記憶装置等の電子機器に用いられるものである。

まず、本発明の実施の形態の説明に先立ち、本発明に適用されるナノインプリント技術について説明する。

ナノインプリントとは、ナノスケールの微細な凹凸パターンを樹脂層に転写して、樹脂層に凹凸パターンを形成する技術である。以下、ナノスケールの凹凸パターンが形成された金型をモールドという。まず、このモールド（金型）について説明する。ナノインプリントに用いられるモールドは、ナノスケールの凹凸パターンを有する。このような、微細な凹凸パターンが形成されたモールドは、電子ビーム描画によりレジストパターンを形成し、それに金属（ニッケル等）をめっきすることで作製される。また、電子ビーム描画によるレジストパターンを形成後、基板をエッチングし、レジスト剥離することによってもモールドが作製できる。電子ビーム描画は、電子ビームのビーム径を数ｎｍまでしぼることができ、１０ｎｍ以下の微細パターンも作成可能とされている。

次に、モールドに形成された凹凸パターンを転写する樹脂層について説明する。ナノインプリント技術に用いられる樹脂層としては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、ＵＶ硬化性樹脂が挙げられる。
熱可塑性樹脂は、樹脂をガラス転移点（Ｔｇ）以上に熱し、モールド形状を転写するものである。
熱硬化性樹脂は、樹脂にモールドを押し付けながら硬化温度まで加熱保持してモールド形状を転写するものである。
ＵＶ硬化性樹脂は、樹脂にモールドを押し付け、ＵＶ照射により樹脂を硬化させてモールド形状を転写するものである。

ナノインプリント技術では、このようにして作成された微細な凹凸パターンを有するモールドを用いて樹脂層に凹凸パターンが転写される。
以下に説明する実施形態は、以上に説明したナノインプリント技術を用いるものである。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。

図１に本発明の第１の実施形態に係る金属製ケースの製造方法における概略工程図を示す。本実施形態例における成膜方法は、例えば補助記憶媒体を被覆する金属製ケースの一部に施されるものである。

図１Ａに示す金属基板１は、例えばＳＵＳ（Steel Use Stainless；ステンレス鋼）基板からなる。この金属基板１は、後述する金属製ケースを構成するものである。この金属基板１上に、コーティング膜２を形成する。本実施形態例では、コーティング膜２の材料として、熱可塑性樹脂を用いる。熱可塑性樹脂を有機溶媒で溶かした溶液をスピンコート法、ディッピング法、ドクターブレード法等によって金属基板に塗布し、熱可塑性樹脂からなるコーティング膜２を形成する。

本実施形態例のコーティング膜２に用いられる熱可塑性樹脂としては、セルロース樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、アクリロニトリル系樹脂、オレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリメタクリル酸系樹脂、ポリアレート系樹脂、ポリサルホン系樹脂、ポリエーテルサルホン系樹脂、ポリビニルアルコール樹脂等が挙げられる。

次に、図１Ｂに示すように、上部に熱可塑性樹脂からなるコーティング膜２を形成した金属基板１を、例えばヒータ等の加熱機構を有するステージ４上に固定する。また、金属基板１より面積の小さい、例えば格子状の凹凸パターンを有するモールド３を準備する。そして、モールド３と金属基板１を加熱する。金属基板１は、ステージ４に備えられた加熱機構により加熱する。このとき金属基板１は、モールド３の温度と同様の温度まで加熱する。このときのモールド３及び金属基板１の加熱温度は、コーティング膜２である熱可塑性樹脂のＴｇ（ガラス転移温度）より１０〜３０℃高めの温度が好ましい。また、図示を省略するが、モールド３の凹凸パターンを有する面には、離型剤が塗布されている。

そして、図１Ｃに示すように、モールド３を、金属基板１を加熱しながら熱可塑性樹脂からなるコーティング膜２に、矢印ａで示すように押し付ける。モールド３の押し付けは、１０ＭＰａ程度で圧力印加するのが好ましい。モールド３をコーティング膜２に押圧した状態で一定時間維持した後、加熱を停止する。

次に図１Ｄに示すように、モールド３を圧力印加した状態で、所望の温度まで冷却されたら、圧力印加を停止する。圧力印加を開放する温度は、熱可塑性樹脂のＴｇより１０〜３０℃低い温度が好ましい。

最後に、図１Ｅに示すように、モールド３を硬化したコーティング膜２から、矢印ｂに示す方向に引き剥がす。

以上のような製造方法を用いて、金属基板１上のコーティング膜２表面に微細な凹凸パター１１が形成される。本実施形態例では、基板が金属製であるために、凹凸パターン１１を形成する際に、熱処理が施されても金属基板１が熱で変形してしまうことがない。

次に、図２に本発明の第２の実施形態に係る金属製ケースの製造方法における概略工程図を示す。本実施形態例は、コーティング膜２２として、熱硬化性樹脂を用いるものである。

図２Ａに示す金属基板１には、第１の実施形態と同様に、例えばＳＵＳ基板を用いる。この金属基板１は、後述する金属製ケースを構成するものである。この金属基板１上に、コーティング膜２２を形成する。本実施形態例では、コーティング膜２２の材料として、熱硬化性樹脂を用いる。従って、金属基板１上に熱硬化性樹脂を塗布し、熱硬化性樹脂からなるコーティング膜２２を形成する。

本実施形態例で用いられる熱硬化性樹脂としては、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリウレタン、ポリイミドが挙げられる。

次に、図２Ｂに示すように、上部に熱硬化性樹脂からなるコーティング膜２２を形成した金属基板１を、ヒータ等の加熱機構を有するステージ４に固定する。また、図２Ｂに示すように、金属基板１より面積の小さい、例えば格子状の凹凸パターンを有するモールド３を準備する。また、図示を省略するが、モールド３の凹凸パターンを有する面には、離型剤が塗布されている。

そして、図２Ｃに示すように、モールド３を、金属基板１上の熱硬化樹脂からなるコーティング膜２に、矢印ａで示すように押し付ける。モールド３の押し付けは、１０ＭＰａ程度で圧力印加するのが好ましい。モールド３を熱硬化性樹脂からなるコーティング膜２２に押圧しながら、ステージ４内の加熱機構により、金属基板１及びモールド３を熱硬化樹脂の硬化温度まで加熱保持する。

次に、モールド３を圧力印加した状態で硬化温度に達したら、図２Ｄに示すように、圧力印加を停止する。

最後に、図２Ｅに示すように、モールド３を硬化したコーティング膜２２から、矢印ｂに示す方向に引き剥がす。

以上の工程においても、第１の実施形態と同様に、図２Ｅに示すような微細な凹凸パターン１１が熱硬化樹脂層からなるコーティング膜２２に形成される。本実施形態例においても、基板が金属製であるために、凹凸パターン１１を形成する際に、熱処理が施されても金属基板が熱で変形してしまうことがない。

次に、図に本発明の第３の実施形態に係る金属製ケースの製造方法における概略工程図を示す。本実施形態例は、コーティング膜として、ＵＶ硬化樹脂を用いるものである。

図３Ａに示す金属基板１には、第１及び第２の実施形態と同様に、例えばＳＵＳ基板を用いる。この金属基板１は、後述する金属製ケースを構成するものである。この金属基板１上に、コーティング膜３２を形成する。本実施形態例では、コーティング膜３２の材料として、ＵＶ硬化性樹脂を用いる。従って、金属基板１上にＵＶ硬化性樹脂を塗布し、コーティング膜３２を形成する。

本実施形態例で用いられるＵＶ硬化性樹脂としては、ラジカル重合反応タイプのウレタンアクリレート系樹脂、カチオン重合反応タイプのエポキシ系樹脂が挙げられる。

次に、図３Ｂに示すように、上部にＵＶ硬化性樹脂からなるコーティング膜３２を形成した金属基板１を、ステージ４に固定する。本実施形態例に用いられるステージ４は、第１及び第２の実施形態のように加熱機構が構成されていなくてもよい。そして、金属基板１より面積の小さい、例えば格子状の凹凸パターンを有するモールド３３を準備する。本実施形態例では、後の工程において、ＵＶ照射が成されるため、モールド３３がＵＶ光を透過する必要がある。本実施形態例においては、モールド３３として、石英を用いる。

続いて、図３Ｃに示すように、透明なモールド３３を、金属基板１上のＵＶ硬化性樹脂層に矢印ａで示すように押し付ける。モールド３３の押し付けは、０．１ＭＰａから１ＭＰａ程度で圧力印加するのが好ましい。

そして、図３Ｄに示すように、モールド３３をＵＶ硬化性樹脂からなるコーティング膜３２に押圧しながらＵＶ光１６をモールド３３の上部から照射する。
モールド３３を圧力印加した状態で、ＵＶ硬化性樹脂からなるコーティング膜３２が硬化したらＵＶ照射を停止し、圧力印加を停止する。

最後に、図３Ｅに示すように、モールド３３を硬化したコーティング膜３２から、矢印ｂに示す方向に引き剥がす。

以上のようにして、本実施形態例においてもＵＶ硬化樹脂からなるコーティング膜３２にモールド３３の微細な凹凸パターン１１が転写される。

次に、図４Ａ，Ｂに、上述した第１〜第３の実施形態を用いて形成された金属製ケース１０を示す。図４Ｂは、図３ＡにおけるＡ−Ａ断面構成である。図４Ａに示す金属製ケース１０は、全体が金属基板１で形成され、金属基板１の外側全体が、コーティング膜２，２１，３２により被覆されている。金属製ケース１０の内部には空間９が保持されており、この空間９に例えば電子記憶媒体等が収納される。

図４Ｂに示すように、第１〜第３の実施形態の製造方法を用いて形成された金属製ケース１０では、金属基板１上に形成されたコーティング膜２，２２，３２の一部に微細な凹凸パターン１１が形成されている。この微細な凹凸パターン１１により偽造防止が図られる。以下に詳述する。

図５に、金属製ケース１０において、コーティング膜２，２２，３２上に凹凸パターン１１が形成された部分の断面構成図を示す。図５に示すように、コーティング膜２，２２，３２上に形成された凹凸パターン１１はナノスケールの微細構造である。入射光の波長よりも凹凸パターン１１が微細である場合、構造色が発色される。そして、この構造色は、見る角度により異なる色や模様を構成する。
従って、この微細な凹凸パターン１１を所望の構造色が発色するように設計して、正規品であることがわかるようにすることにより、偽造品と差別化を図ることができる。

また、ナノインプリントによって形成されたナノオーダーの凹凸パターン１１においては、その微細構造のアスペクト比を大きく形成することができる。微細構造のアスペクト比を大きく形成することにより、摩耗によるパターン消失に対して、優れた耐久性を有する構成となる。また、格子状に形成された凹凸パターンにおいて、格子状の間隔を変化させることにより、微細構造によって反射される色を変化させることができる。

第１〜第３の実施形態例を用いて形成される金属製ケース１０は、ケースを構成する金属基板１上にコーティング膜２，２２，３２を設け、コーティング膜２，２２，３２上に偽造防止の為の凹凸パターンを直接加工することができる。このため、このような金属製ケースを偽造するのが困難であり、また、ナノスケールの凹凸パターン１１を偽造することも困難である。

図４に示した金属製ケース１０は、ケース全体がコーティング膜２，２２，３２により被覆された例を示した。
次に、図７に、第１〜第３の実施形態の金属製ケースの製造方法を用いて形成された金属製ケースの他の例を示す。この例においては、図６Ａに示すように、金属製ケース２０の一部にコーティング膜２，２２，３２を形成し、そのコーティング膜２，２２，３２が形成された部分に偽造防止のための凹凸パターン１１が形成されている。この場合、コーティング膜２，２２，３２は、図６Ｂに示すように偽造防止の為の凹凸パターン１１を設けたい部分にのみ塗布される。そして、偽造防止の凹凸パターン１１が形成された部分以外は、金属基板１が露出したケースとなる。

また、図４及び図６で示した例では、ケース（筐体）全体が金属基板１で構成される例としたが、ケースの一部分が金属基板で構成されるようなケースにも適用可能である。この場合は、金属で構成された部分に、凹凸パターンを有するコーティング膜を形成するようにすればよい。

耐熱性、耐食性に優れた金属基板を用いれば、コーティング膜状に凹凸パターンを形成する際に発生する熱や、押し付ける圧力等の影響によらず加工を施すことができる。従って、ケースの一部分が金属から構成されるような場合は、この金属部の上部にコーティング膜を形成して凹凸パターンを転写するように加工すればよい。

上述した金属製ケース１０，２０はカード状の補助記憶装置等の電子機器に用いることができる。図７に、第１〜第３の実施形態における金属製ケースの製造方法を用いて作成された金属製ケースを用いた電子機器を示す。この電子機器は、中に記憶素子が組み込まれており、記憶素子が金属製ケース１３に被覆されている。そして、金属製ケース１３の表面には、凹凸パターン１１が形成されたコーティング膜が形成されている。

このとき、記憶素子は、金属製ケース１３に被覆されているので、信頼性の高い電子機器とすることができる。

上述の電子機器１２では、金属製ケース１３の表面にナノオーダーの凹凸パターン１１が形成されたコーティング膜が形成されているので、凹凸パターン１１部分で構造色が発色される。この凹凸パターン１１を、構造色によって所望の模様や文字が発色されるように設計することにより、需要者が正規の電子機器１２であると判断できるようにすることができる。また、この凹凸パターン１１は、ナノオーダーの微細構造であるため、偽造が困難である。さらに、金属製ケースに直接凹凸パターンを加工することで、偽造をさらに困難にする効果を奏する。

本発明の第１の実施形態に係る金属製ケースの製造方法を示す概略工程図である。 本発明の第２の実施形態に係る金属製ケースの製造方法を示す概略工程図である。 本発明の第３の実施形態に係る金属製ケースの製造方法を示す概略工程図である。 Ａ，Ｂ本発明の第１〜第３の実施形態に係る金属製ケースの製造方法を用い手形成された金属製ケースの概略構成図とその断面構成を示す。 微細な凹凸パターンでの光の反射説明するための概略断面構成である。 Ａ，Ｂ本発明の第１〜第３の実施形態に係る金属製ケースの製造方法を用い手形成された金属製ケースの概略構成図とその断面構成を示す。 本発明の第１〜第３の実施形態に係る金属製ケースの製造方法を用いて形成された電子機器である。

符号の説明

１・・金属基板、２，２２，３２・・コーティング膜、３，３３・・モールド、４・・ステージ、１０，２０・・金属製ケース、１１・・凹凸パターン

Claims (10)

1. 少なくとも一部が金属基板により構成される金属製ケースにおいて、
   前記金属基板の一方の面には、コーティング膜が形成され、
   前記コーティング膜の一部には、ナノインプリントによる凹凸パターンが形成されてなり、
   前記コーティング膜が形成された面が外側になるように構成された
   ことを特徴とする金属製ケース。
2. 前記コーティング膜は、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂又はＵＶ硬化樹脂からなる
   ことを特徴とする請求項１記載の金属製ケース。
3. 前記凹凸パターンは偽造防止の為の文字、記号、または模様を発色するように設計されている
   ことを特徴とする請求項１記載の金属製ケース。
4. 前記凹凸パターンは、格子状の凹凸パターンである
   ことを特徴とする請求項１記載の金属製ケース。
5. 少なくとも一部が金属基板により構成される金属製ケースの金属部上部にコーティング膜を形成する工程と、
   前記コーティング膜の一部にナノスケールの凹凸パターンを有する金型を押圧する工程と、
   前記金型が押圧された状態で前記コーティング膜を硬化する工程と、
   前記金型を硬化した前記コーティング膜から取り外す工程とを有する
   ことを特徴とする金属製ケースの製造方法。
6. 前記コーティング膜は、熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂からなる
   ことを特徴とする請求項５記載の金属製ケースの製造方法。
7. 前記コーティング膜は、ＵＶ硬化樹脂からなり、前記金型は透明材料で構成される
   ことを特徴とする請求項５記載の金属製ケースの製造方法。
8. 前記凹凸パターンは偽造防止の為の文字または模様を発色するように設計されてなる
   ことを特徴とする請求項５記載の金属製ケースの製造方法。
9. 前記凹凸パターンは、格子状の凹凸パターンである
   ことを特徴とする請求項５記載の金属製ケースの製造方法。
10. 少なくとも一部が金属基板により構成され、
    前記金属基板の一方の面には、コーティング膜が形成され、
    前記コーティング膜の一部には、ナノインプリントによる偽造防止の為の凹凸パターンが形成され、前記コーティング膜が形成された面が外側になるように構成された金属製ケースに、
    記憶素子が組み込まれてなる
    ことを特徴とする電子機器。

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