JP2003039894A - 金属表面加工方法、その方法で製造された部品、およびその部品を備えた電子機器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 金属材料の制約がなく、金属表面に低コスト
で表現力に富んだ凹凸模様を自由に形成できる。 【解決手段】 金属製の腕時計ケース１の表面に微細な
凹凸１３を形成した後、プレス装置の型押しにより腕時
計ケース１の表面に凹凸模様２を形成する。従って、型
押しにより腕時計ケース１の金属表面をつぶすときに、
微細な凹凸１３が型押しによるつぶれの逃げ部になるの
で、腕時計ケース１がステンレスなどの硬質の金属料材
であっても、腕時計ケース１の表面に凹凸模様２を容易
に形成することができる。これにより、この腕時計ケー
ス１では、金属材料の制約を受けず、低コストで表現力
に富んだ凹凸模様２を自由に表現することができる。ま
た、この腕時計ケース１を用いた腕時計では、腕時計ケ
ース１の金属材料として、硬質で高価な金属材料を使用
することができるので、装飾性およびデザイン性に優れ
た付加価値の高いものを得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、金属表面加工方
法、その方法で製造された文字板や機器ケースなどの部
品、およびその部品を備えた腕時計や携帯型電話機など
の電子機器に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、腕時計においては、腕時計ケー
スや時計用文字板などの金属製の時計部品の表面に装飾
用の凹凸模様を設けたものがある。このような金属製の
時計部品に凹凸模様を形成する方法としては、従来、エ
ッチング加工、レーザー加工、型押し加工、粉末出射成
形加工、鋳造加工などの加工方法がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
いずれの加工方法においても、一長一短がある。例え
ば、エッチング加工およびレーザー加工では、時計用文
字板などの板状の時計部品に適用することはできるが、
凹凸模様を十分に表現することができない。また、型押
し加工では、金属材料が真鍮などの軟らかい金属であれ
ば、時計用文字板や腕時計ケースなどの時計部品に適用
することはできるが、ステンレスなどの硬質の金属材料
には適用することができず、金属材料に制約がある。ま
た、粉末出射成形加工では、腕時計ケースなどの肉厚の
厚い時計部品に適用することはできるが、金属材料とし
て金属粉末を用いなければならないため、金属材料に制
約があるばかりか、製造コストが高くなる。さらに、鋳
造加工では、粉末出射成形加工と同様、金属材料が限定
される。

【０００４】この発明の課題は、金属材料の制約がな
く、金属表面に低コストで表現力に富んだ凹凸模様を自
由に形成できるようにすることである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、金属部材の表面に微細な凹凸を形成した後、型押し
により凹凸模様を形成することを特徴とする金属表面加
工方法である。この発明によれば、微細な凹凸が形成さ
れた金属部材の表面を型押して、金属部材の表面をつぶ
すときに、微細な凹凸が型押しによるつぶれの逃げ部に
なるので、金属部材が硬質の料材であっても、金属材料
の表面に凹凸模様を容易に形成することができ、このた
め金属材料の制約がなく、金属表面に低コストで表現力
に富んだ凹凸模様を自由に表現することができる。

【０００６】この場合、前記金属部材が板状部材である
場合、前記微細な凹凸は貫通した小孔であることによ
り、より一層、金属部材の表面をつぶし易くなるので、
請求項１に記載された発明よりも表現力に富んだ凹凸模
様を形成することができる。

【０００７】また、請求項３に記載の発明は、金属部材
の表面に微細な凹凸を形成した上、型押しにより凹凸模
様を形成したことを特徴とする部品である。この発明に
よれば、表面の微細な凹凸が型押しにより容易につぶれ
るので、金属部材が硬質の料材であっても、容易に凹凸
模様を形成することができ、このため金属材料の制約を
受けず、金属表面に低コストで表現力に富んだ凹凸模様
が形成された部品を得ることができる。

【０００８】さらに、請求項４に記載の発明は、金属部
材の表面に微細な凹凸を形成した上、型押しにより凹凸
模様を形成した部品を備えたことを特徴とする電子機器
である。この発明によれば、金属材料の制約を受けず、
金属表面に低コストで表現力に富んだ凹凸模様が形成さ
れた部品を用いているので、硬質で高価な金属材料を使
用することができ、これにより装飾性およびデザイン性
に優れた付加価値の高いものを得ることができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】［第１実施形態］以下、図１およ
び図２を参照して、この発明を腕時計に適用した第１実
施形態について説明する。図１はこの発明の腕時計の構
造を示した断面図である。この腕時計は、腕時計ケース
１を備えている。この腕時計ケース１は、金属からな
り、その表面に後述する凹凸模様２が形成されている。
この腕時計ケース１の上部には、時計ガラス３がパッキ
ン４を介して装着されており、この腕時計ケース１の内
部には、時計用文字板５と時計モジュール６とが収納さ
れている。また、腕時計ケース１の下面には、裏蓋７が
防水リング８を介して取り付けられている。

【００１０】この場合、時計モジュール６は、アナログ
機能とデジタル機能のうち、少なくともアナログ機能を
備え、時計用文字板５の上方に指針軸９が突出し、この
指針軸９の上端部に取り付けられた時針、分針などの指
針１０が運針するように構成されている。時計用文字板
５は、円形状の金属板からなり、その中心部に指針軸９
が挿入する貫通孔１１が設けられていると共に、その上
面における周縁部に時字１２が設けられ、その上方を指
針１０が運針するように構成されている。

【００１１】次に、図２（ａ）および図２（ｂ）を参照
して、この腕時計ケース１の表面に凹凸模様２を形成す
る金属表面加工方法について説明する。まず、図２
（ａ）に示すように、金属製の腕時計ケース１の表面に
微細な凹凸１３を形成する。このときには、まず、腕時
計ケース１の表面にレジストを塗布し、このレジストを
フォトマスクを介して露光し現像することにより、微細
な孔が多数形成されたレジスト膜を形成する。この場
合、微細な孔は肉眼では視認できない程度の小孔である
ことが望ましい。

【００１２】この状態で、レジスト膜を介して腕時計ケ
ース１の表面をエッチングし、腕時計ケース１の表面に
微細な凹凸１３を形成する。この微細な凹凸１３は、そ
の凹部がレジスト膜の小孔に対応して多数形成され、こ
れにより凹凸状に形成されている。この後、図２（ｂ）
に示すように、腕時計ケース１の表面をプレス装置によ
り型押し、腕時計ケース１の表面に装飾用の凹凸模様２
を形成する。このときには、腕時計ケース１の表面に予
め微細な凹凸１３が形成されているので、表面を型押す
ると、腕時計ケース１の表面が型押しに応じてつぶれて
装飾用の凹凸模様２が形成される。

【００１３】このように、この金属表面加工方法によれ
ば、金属製の腕時計ケース１の表面に微細な凹凸１３を
形成した後、プレス装置の型押しにより腕時計ケース１
の表面に凹凸模様２を形成するので、型押しにより腕時
計ケース１の表面をつぶすときに、微細な凹凸１３が型
押しによるつぶれの逃げ部になるため、腕時計ケース１
がステンレスなどの硬質の金属料材であっても、腕時計
ケース１の表面に凹凸模様２を容易に形成することがで
きる。これにより、この腕時計ケース１では、金属材料
の制約を受けず、金属表面に低コストで表現力に富んだ
凹凸模様２を自由に表現することができる。また、この
ような腕時計ケース１を用いた腕時計では、腕時計ケー
ス１として、硬質で高価な金属材料を使用することがで
きるので、装飾性およびデザイン性に優れた付加価値の
高いものを得ることができる。

【００１４】［第２実施形態］次に、図３（ａ）〜図３
（ｃ）を参照して、この発明を時計用文字板に適用した
第２実施形態について説明する。なお、図１および図２
に示された第１実施形態と同一部分には同一符号を付し
て説明する。この時計用文字板１５は、ステンレスなど
の金属板１６に微細な小孔１７を多数形成した上、プレ
ス装置により型押して表面に凹凸模様１８を形成した構
造で、これ以外は図１に示された第１実施形態の時計用
文字板５と同じ構造になっている。すなわち、この時計
用文字板１５は、金属板１６が円板状に形成され、この
金属板１６の上面における外周縁に図１に示すように時
字１２が設けられ、この状態で腕時計ケース１内に時計
モジュール６と共に収納され、その中心部の貫通孔１１
を通して指針軸９が上方に突出し、この突出した指針軸
９の上端部に取り付けられた指針１０が運針するように
構成されている。

【００１５】このような時計用文字板１５に凹凸模様１
８を形成する場合には、まず、図３（ａ）に示すよう
に、金属板１６の表面にレジストを塗布し、このレジス
トをフォトマスクを介して露光し現像することにより、
微細な孔１９ａが多数形成されたレジスト膜１９を形成
する。この場合にも、微細な孔１９ａは肉眼では視認で
きない程度の孔径に形成されていることが望ましい。こ
の状態で、図３（ｂ）に示すように、レジスト膜１９を
介して金属板１６をエッチングし、金属板１６に微細な
孔１７を上下に貫通させて多数形成する。これら微細な
孔１７は、その孔径がレジスト膜１９の微細な孔１９ａ
に対応して多数形成される。この後、金属板１６の表面
からレジスト膜１９を剥離し、図３（ｃ）に示すよう
に、金属板１６の表面をプレス装置により型押し、金属
板１６の表面に装飾用の凹凸模様１８を形成する。この
ときには、金属板１６に予め微細な孔１７が多数形成さ
れているので、表面を型押すると、金属板１６の表面が
型押しに応じてつぶれて装飾用の凹凸模様１８が形成さ
れた時計用文字板１５が得られる。

【００１６】このように、この時計用文字板１５の表面
加工方法によれば、金属板１６に微細な孔１７を多数形
成した後、プレス装置の型押しにより金属板１６の表面
に凹凸模様１８を形成するので、型押しにより金属板１
６の表面をつぶすときに、多数の微細な孔１７が型押し
によるつぶれの逃げ部になるため、金属板１６がステン
レスなどの硬質の金属料材であっても、金属板１６の表
面に凹凸模様１８を容易に形成することができる。これ
により、この時計用文字板１５では、金属材料の制約を
受けず、金属表面に低コストで表現力に富んだ凹凸模様
１８を自由に表現することができる。また、このような
時計用文字板１５を用いた腕時計では、時計用文字板１
５として、硬質で高価な金属材料を使用することができ
るので、これによっても装飾性およびデザイン性に優れ
た付加価値の高いものを得ることができる。

【００１７】なお、上記第２実施形態の時計用文字板１
５では、金属板１６に予め多数の微細な孔１７を上下に
貫通させて形成したが、必ずしも微細な孔１７を上下に
貫通させる必要はなく、金属板１６の表面に微細な凹部
状の穴を多数形成した微細な凹凸（第１実施形態の微細
な凹凸１３と同じ）を形成しても良い。このように金属
板１６の表面に凹凸を形成しても、第２実施形態と同
様、凹凸模様１８を容易に形成することができる。ま
た、上記第１、第２実施形態では、腕時計ケース１また
は時計用文字板５について述べたが、これに限らず、例
えば腕時計ケース１の外周面に取り付けられる金属製の
ベゼルにも適用することができる。この場合にも、金属
製のベゼルの表面に、第１実施形態と同様、予め微細な
凹凸を形成した後、プレス装置で型押しすることによ
り、ベゼルの表面に凹凸模様を形成すれば良い。このよ
うなベゼルにおいても、第１実施形態の腕時計ケース１
と同様の作用効果がある。なお、この場合には、必ずし
も腕時計ケース１が金属製である必要はなく、合成樹脂
製であっても良い。

【００１８】［第３実施形態］次に、図４〜図６を参照
して、この発明を携帯電話機に適用した第３実施形態に
ついて説明する。この場合には、図３（ａ）〜図３
（ｃ）に示された第２実施形態と同一部分に同一符号を
付して説明する。図４は携帯電話機の外観斜視図、図５
はそのＡ−Ａ矢視における拡大断面図、図６はその機器
ケースの要部の拡大断面図である。この携帯電話機は、
図４に示すように、上ケースと下ケースとを接合した機
器ケース２０を備えている。この機器ケース２０は、図
６に示すように、合成樹脂製のケース部２１の表面に金
属板２２を設けた２層構造であり、金属板２２の表面に
は装飾用の凹凸模様２３が形成されている。

【００１９】この機器ケース２０の上面には、図４に示
すように、その上部側の所定個所に設けられた開口部に
保護ガラス２４が装着されていると共に、電話機能に必
要な各種のキー釦２５が上方に露出して設けられてい
る。また、この機器ケース２０の上辺側の側面には、ア
ンテナ２６が出没可能に取り付けられている。さらに、
この機器ケース２０の内部には、図５に示すように、電
話機用のモジュール２７が収納されている。このモジュ
ール２７は、液晶表示装置２８などの電話機能に必要な
各種の部品を備えている。この液晶表示装置２８は、保
護ガラス２４の下側に対応して配置されている。

【００２０】この液晶表示装置２８は、図５に示すよう
に、液晶表示パネル２９の下面に反射透過板３０を設
け、この反射透過板３０の下側にバックライト装置３１
を配置した構成になっている。液晶表示パネル２９は、
上下一対の透明な電極基板３２、３３間に液晶（図示せ
ず）を封入してなる液晶セル３４を備え、この液晶セル
３４の上下面にそれぞれ偏光板３５、３６を設けた構造
になっている。反射透過板３０は、金属板に微細な貫通
孔を多数設けたもので、その表面で外部光を反射し、多
数の貫通孔を通してバックライト装置３１からの光が透
過するように構成されている。バックライト装置３１
は、ＥＬ素子などの平面発光体、または発光ダイオード
などの光源からの光を平板状の導光板の側面から導入し
て導光板の上面からほぼ均一に出射させる構造のものな
どである。

【００２１】このような携帯電話機の液晶表示装置２８
では、明るい所で保護ガラス２４を通して外部光を採り
込み、この採り込んだ外部光が液晶表示パネル２９を透
過し、この透過した光が反射透過板３０で反射されるの
で、明るい所でバックライト装置３１を点灯させずに、
表示された情報を視認することができる。また、暗い所
では、バックライト装置３１を点灯させると、その光が
反射透過板３０の貫通孔を透過するので、液晶表示パネ
ル２９の下面側を照明することができ、これにより暗い
所でも表示された情報を保護ガラス２４を通して見るこ
とができる。

【００２２】次に、この携帯電話機の機器ケース２０を
製造する場合について説明する。この場合には、まず、
金属板２２に凹凸模様２３を形成する。このときには、
第２実施形態と同様、金属板２２の表面にレジストを塗
布し、このレジストをフォトマスクを介して露光し現像
することにより、肉眼では視認できない程度の微細な孔
が多数形成されたレジスト膜を形成する。この状態で、
レジスト膜を介して金属板２２をエッチングし、金属板
２２に図６に示す微細な孔３７を上下に貫通させて多数
形成する。これら微細な孔３７は、その孔径がレジスト
膜の小孔に対応して多数形成される。

【００２３】この後、金属板２２の表面をプレス装置に
より型押し、金属板２２の表面に図６に示す装飾用の凹
凸模様２３を形成する。このときには、金属板２２に予
め微細な孔３７が多数形成されているので、プレス装置
で型押するときに、金属板２２の表面が型押しに応じて
つぶれて装飾用の凹凸模様２３が形成される。そして、
機器ケース２０の合成樹脂製のケース部２１を出射成形
するための金型内に、凹凸模様２３が形成された金属板
２２を配置した状態で、ケース部２１を出射成形する。
これにより、図６に示すように、ケース部２１の表面に
金属板２２が固着された機器ケース２０が得られる。

【００２４】このように、この機器ケース２０の製造方
法によれば、金属板２２に微細な孔３７を多数形成した
後、プレス装置の型押しにより金属板２２の表面に凹凸
模様２３を形成するので、型押しにより金属板２２の表
面をつぶすときに、多数の微細な孔３７が型押しによる
つぶれの逃げ部になり、このため金属板２２がステンレ
スなどの硬質の金属料材であっても、金属板２２の表面
に凹凸模様２３を容易に形成することができ、この後、
合成樹脂製のケース部２１を射出成形するときに、凹凸
模様２３が形成された金属板２２をインサートしてケー
ス部２１を成形することにより、ケース部２１の表面に
金属板２２が一体的に固着された機器ケース２０を容易
に得ることができる。

【００２５】このような機器ケース２０では、ケース部
２１に設けられる金属板２２がステンレスなどの硬質の
金属材料であっても、金属板２２の表面に凹凸模様２３
を容易に形成することができるので、金属材料の制約を
受けず、金属表面に低コストで表現力に富んだ凹凸模様
２３を自由に表現することができる。また、このような
機器ケース２０を用いた携帯電話機では、機器ケース２
０の表面に凹凸模様２３が形成された金属板２２が設け
られているので、この金属板２２により装飾効果を得る
ことができるほか、特に金属板２２として硬質で高価な
金属材料を使用することにより、より一層、装飾性およ
びデザイン性に優れた付加価値の高いものを得ることが
できる。

【００２６】なお、上記第３実施形態の機器ケース２０
では、金属板２２に予め多数の微細な孔３７を上下に貫
通させて形成したが、必ずしも微細な孔３７を上下に貫
通させる必要はなく、金属板２２の表面に微細な凹部状
の穴を多数形成した微細な凹凸（第１実施形態の微細な
凹凸１３と同じ）を形成しても良い。このように金属板
２２の表面に凹凸を形成しても、第３実施形態と同様、
凹凸模様２３を容易に形成することができる。また、上
記第１〜第３実施形態では、腕時計の腕時計ケース１や
時計用文字板５、ベゼルなどの時計部品、または携帯電
話機の機器ケース２０に適用した場合について述べた
が、これに限らず、電子手帳、電子辞書などの電子機器
の機器ケースなどの部品にも広く適用することができ
る。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように、この発明の金属表
面加工方法によれば、金属部材の表面に微細な凹凸を形
成した後、型押しにより凹凸模様を形成するので、金属
部材の表面を型押しによりつぶすときに、微細な凹凸が
型押しによるつぶれの逃げ部になり、このため金属部材
が硬質の料材であっても、容易に凹凸模様を形成するこ
とができ、これにより金属材料の制約がなく、金属表面
に低コストで表現力に富んだ凹凸模様を自由に表現する
ことができる。この場合、金属部材が板状部材である場
合、微細な凹凸が貫通した小孔であれば、より一層、金
属部材の表面をつぶし易くなるので、更に表現力に富ん
だ凹凸模様を形成することができる。

【００２８】また、この発明の部品によれば、金属部材
の表面に微細な凹凸を形成した上、型押しにより凹凸模
様を形成したので、金属材料の制約を受けず、金属表面
に低コストで表現力に富んだ凹凸模様が形成された部品
を得ることができる。さらに、この発明の電子機器によ
れば、金属表面加工方法により金属表面に低コストで表
現力に富んだ凹凸模様が形成された部品を用いているの
で、金属部材として硬質で高価な金属材料を使用するこ
とにより、装飾性およびデザイン性に優れた付加価値の
高いものを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明を腕時計に適用した第１実施形態を示
した要部の拡大断面図。

【図２】図１の腕時計ケースの金属表面加工の製造工程
を示し、（ａ）は金属表面に微細な凹凸を形成した要部
の拡大断面図、（ｂ）は微細な凹凸が形成された金属表
面をプレス装置の型押しにより凹凸模様を形成した要部
の拡大断面図。

【図３】この発明を腕時計の腕時計用文字板に適用した
第２実施形態において、その金属表面加工の製造工程を
示し、（ａ）は金属板の表面にレジスト膜をフォトリソ
グラフィ法により形成した要部の拡大断面図、（ｂ）は
そのレジスト膜をマスクとして金属板に微細な孔を多数
形成した要部の拡大断面図、（ｃ）は微細な孔が多数形
成された金属板の表面をプレス装置の型押しにより凹凸
模様を形成した要部の拡大断面図。

【図４】この発明を携帯電話機に適用した第３実施形態
の外観斜視図。

【図５】図４のＡ−Ａ矢視における拡大断面図。

【図６】図５の機器ケースの要部の拡大断面図。

【符号の説明】

１ 腕時計ケース ２、１８、２３ 凹凸模様 ５ 時計用文字板 １３ 微細な凹部 １６、２２ 金属板 １７、３７ 微細な孔 ２０ 機器ケース ２１ ケース部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4K057 WA20 WN06 WN09 5K023 AA07 BB01 LL06 QQ02 RR01 RR05

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】金属部材の表面に微細な凹凸を形成した
   後、型押しにより凹凸模様を形成することを特徴とする
   金属表面加工方法。
2. 【請求項２】前記金属部材が板状部材である場合、前記
   微細な凹凸は貫通した小孔であることを特徴とする請求
   項１に記載の金属表面加工方法。
3. 【請求項３】金属部材の表面に微細な凹凸を形成した
   上、型押しにより凹凸模様を形成したことを特徴とする
   部品。
4. 【請求項４】金属部材の表面に微細な凹凸を形成した
   上、型押しにより凹凸模様を形成した部品を備えたこと
   を特徴とする電子機器。