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JP2009210358A - 時計用文字板、時計用文字板の製造方法、および、時計 - Google Patents

時計用文字板、時計用文字板の製造方法、および、時計 Download PDF

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JP2009210358A
JP2009210358A JP2008052522A JP2008052522A JP2009210358A JP 2009210358 A JP2009210358 A JP 2009210358A JP 2008052522 A JP2008052522 A JP 2008052522A JP 2008052522 A JP2008052522 A JP 2008052522A JP 2009210358 A JP2009210358 A JP 2009210358A
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Kuniyasu Matsui
邦容 松井
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Abstract

【課題】光の透過性に優れるとともに、暗色の色調で高級感のある外観を、長期間にわたって安定的に保持することができる時計用文字板を提供すること、前記時計用文字板を製造することができる製造方法を提供すること、また、当該時計用文字板を備えた時計を提供すること。
【解決手段】本発明の時計用文字板1は、光透過性を有する材料で構成された基板11と、基板11上に設けられ、チタン酸化物で構成された酸化物被膜14と、酸化物被膜14上に設けられ、主としてTiで構成され、開口部を有するTi膜15と、Ti膜15上に設けられ、Agを含む材料で構成され、開口部を有するAg膜12と、Ag膜12上に設けられたコート層13とを有している。Ag膜12は、コート層13に接触する側の表面付近が、主として、硫化銀、ハロゲン化銀、または、酸化銀で構成されたものである。
【選択図】図1

Description

本発明は、時計用文字板、時計用文字板の製造方法、および、時計に関する。
時計は、実用品としての機能が求められるとともに、装飾品としての装飾性(美的外観)が求められる。特に、太陽電池を備えたソーラー時計では、文字板(ソーラー時計用文字板)の下に太陽電池(ソーラーセル)が配置される場合に、文字板について、優れた光透過性等とともに、装飾品としての装飾性(美的外観)が求められる。
具体的には、ソーラー時計用文字板は、光透過性に関して、時計を駆動するのに十分な量の光を、その下部に配置された太陽電池に透過して供するものである一方、装飾品としての装飾性も求められる。
従来、ソーラー時計では、太陽電池に十分な光量の光を入射させるために、太陽電池そのものを文字板として利用したり、太陽電池上に有色の部材(特に濃色の部材)が配されないように文字板の形状を設計してきた。しかしながら、このような時計では、装飾品としての美的外観に劣っており、特に、高級感を持たせることが困難であった。
そこで、プラスチック性の基板上に、接着剤を介して、金属材料で構成され開口部が設けられた金属膜を貼着して得られる文字板が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、上記のような方法では、金属膜を基材上に貼着する際に、金属膜にしわが生じ易く、このようなしわの発生を防止するために、慎重に貼着作業を行う必要があり、文字板の生産性は極端に低いものとなる。また、十分慎重に貼着作業を行った場合でも、比較的小さなしわ等は、その発生を十分に防止するのが困難であり、得られる文字板の美的外観を十分に優れたものとするのが困難であった。また、上記のような方法では、比較的高い割合で不良品が発生してしまうため、生産の歩留り、省資源の観点からも好ましくない。上記のような問題は、金属膜が比較的薄いもの(例えば、10μm以下)である場合に、特に顕著になる。また、金属膜が比較的薄いもの(例えば、10μm以下)である場合、貼着作業を行う際に、金属膜が破れ易く、文字板の生産性、生産コスト、省資源の観点から不利であるとともに、破れた金属膜の一部が微粒子として雰囲気中に飛散することがあり、人体の健康に対する懸念もある。また、上記のような文字板では、金属膜を確実に密着させることが困難であり、経時的な外観の変化(審美性の低下)が顕著であった。
また、その一方で、暗色の色調で高級感のある外観を呈する文字板をソーラー時計に適用することについての要望があるが、上記のような方法では金属膜を用いるため、暗色の色調で高級感のある外観を呈する文字板を得ることができなかった。
特開平11−326549号公報(第3頁右欄第35行目〜第4頁左欄第11行目参照)
本発明の目的は、光の透過性(光透過性)に優れるとともに、暗色の色調で高級感のある外観を、長期間にわたって安定的に保持することができる時計用文字板を提供すること、前記時計用文字板を製造することができる製造方法を提供すること、また、当該時計用文字板を備えた時計を提供することにある。
このような目的は下記の本発明により達成される。
本発明の時計用文字板は、光透過性を有する材料で構成された基板と、
Agを含む材料で構成され、開口部を有するAg膜と、
前記Ag膜の前記基板に対向する面とは反対側の面上に設けられたコート層とを有し、
前記Ag膜は、少なくとも前記コート層に接触する側の表面付近が、主として、硫化銀、ハロゲン化銀、または、酸化銀で構成されたものであることを特徴とする。
これにより、光の透過性(光透過性)に優れるとともに、暗色の色調で高級感のある外観を、長期間にわたって安定的に保持することができる時計用文字板を提供することができる。
本発明の時計用文字板では、前記Ag膜は、時計用文字板を平面視した際に、多数個の島状に設けられた領域を有するものであることが好ましい。
これにより、開口部の存在をより目立ちにくいものとすることができ、時計用文字板の美的外観を特に優れたものとすることができる。また、時計用文字板を平面視した際に開口部の占める面積の割合(開口率)を比較的高いものとした場合であっても、確実に、開口部の存在を目立ちにくいものとすることができるため、時計用文字板の美的外観を十分に優れたものとしつつ、光透過性を特に優れたものとすることができる。
本発明の時計用文字板では、前記Ag膜の厚さは、100〜5000nmであることが好ましい。
これにより、時計用文字板の耐久性および美的外観を特に優れたものとすることができる。
本発明の時計用文字板では、前記基板と前記Ag膜との間に、主として金属酸化物で構成された酸化物被膜を有することが好ましい。
これにより、時計用文字板の耐久性を特に優れたものとすることができる。
本発明の時計用文字板では、前記酸化物被膜と前記Ag膜との間に、主としてTiで構成され、開口部を有するTi膜を有することが好ましい。
これにより、時計用文字板の耐久性を特に優れたものとすることができる。
本発明の時計用文字板では、前記基板の表面に、主としてチタン酸化物で構成されたチタン酸化物被膜が設けられ、
前記チタン酸化物被膜の前記基板に接触する面とは反対側の表面に、主としてチタンで構成され、開口部を有するTi膜が設けられ、
前記Ti膜の前記チタン酸化物被膜に接触する面とは反対の表面に、前記Ag膜が設けられていることが好ましい。
これにより、時計用文字板の耐久性を特に優れたものとすることができる。
本発明の時計用文字板では、前記Ag膜は、その厚さ方向において、前記コート層に接触する側の表面付近が選択的に硫化、ハロゲン化、または、酸化されたものであることが好ましい。
これにより、時計用文字板の耐久性を特に優れたものとすることができる。
本発明の時計用文字板では、前記コート層は、主として、ウレタン系樹脂および/またはアクリル系樹脂で構成されたものであることが好ましい。
これにより、Ag膜の経時的な変色をより効果的に防止することができ、より長期間にわたって、時計用文字板の美的外観を優れたものとすることができる。
本発明の時計用文字板では、前記コート層は、着色剤を含む材料で構成されたものであることが好ましい。
これにより、開口部の存在をより目立ちにくいものとすることができ、時計用文字板の美的外観を特に優れたものとすることができる。また、時計用文字板を平面視した際に開口部の占める面積の割合(開口率)を比較的高いものとした場合であっても、確実に、開口部の存在を目立ちにくいものとすることができるため、時計用文字板の美的外観を十分に優れたものとしつつ、光透過性を特に優れたものとすることができる。
本発明の時計用文字板の製造方法は、光透過性を有する材料で構成された基板を準備する基板準備工程と、
所定のパターンで多数個の開口部が設けられたマスクを配した状態で成膜を行うことにより、多数個の島状の領域を有する、主としてAgで構成されたAg膜を形成するAg膜形成工程と、
前記Ag膜に硫化処理、ハロゲン化処理、または、酸化処理を施すことにより、前記Ag膜の少なくとも外表面付近を、主として硫化銀、ハロゲン化銀、または、酸化銀で構成されたものとする暗色化工程と、
前記基板の前記Ag膜が設けられている面側にコート層を形成するコート層形成工程とを有することを特徴とする。
これにより、光の透過性(光透過性)に優れるとともに、暗色の色調で高級感のある外観を、長期間にわたって安定的に保持することができる時計用文字板を製造することができる製造方法を提供することができる。
本発明の時計用文字板の製造方法では、前記Ag膜形成工程に先立ち、前記基板の表面に、主としてチタン酸化物で構成されたチタン酸化物被膜を形成するチタン酸化物被膜形成工程を有することが好ましい。
これにより、時計用文字板の耐久性を特に優れたものとすることができる。
本発明の時計用文字板の製造方法では、前記Ag膜形成工程に先立ち、所定のパターンで多数個の開口部が設けられたマスクを配した状態で成膜を行うことにより、前記チタン酸化物被膜の表面に、多数個の島状の領域を有する、主としてTiで構成されたTi膜を形成するTi膜形成工程を有することが好ましい。
これにより、時計用文字板の耐久性を特に優れたものとすることができる。
本発明の時計は、本発明の時計用文字板を備えたことを特徴とする。
これにより、光の透過性(光透過性)に優れるとともに、暗色の色調で高級感のある外観を、長期間にわたって安定的に保持することができる時計用文字板を備えた時計を提供することができる。また、外部からの光を有効に利用することが可能な時計(例えば、ソーラー時計等)を提供することができる。
本発明の時計は、本発明の方法を用いて製造された時計用文字板を備えたことを特徴とする。
これにより、光の透過性(光透過性)に優れるとともに、暗色の色調で高級感のある外観を、長期間にわたって安定的に保持することができる時計用文字板を備えた時計を提供することができる。また、外部からの光を有効に利用することが可能な時計(例えば、ソーラー時計等)を提供することができる。
本発明によれば、光の透過性(光透過性)に優れるとともに、暗色の色調で高級感のある外観を、長期間にわたって安定的に保持することができる時計用文字板を提供すること、前記時計用文字板を製造することができる製造方法を提供すること、また、当該時計用文字板を備えた時計を提供することができる。
以下、本発明の好適な実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
まず、本発明の時計用文字板の好適な実施形態について説明する。
<時計用文字板>
図1は、本発明の時計用文字板の好適な実施形態を示す断面図、図2は、本発明の時計用文字板の好適な実施形態を示す平面図、図3は、Ag膜の配置パターンの一例を説明するための模式的な平面図、図4は、Ag膜の配置パターンの他の一例を説明するための模式的な平面図である。なお、図2〜図4中、コート層は省略して示した。
図1に示すように、時計用文字板1は、光透過性を有する材料で構成された基板11と、基板11の表面に設けられ、主として金属酸化物で構成された酸化物被膜14と、酸化物被膜14の基板11に対向する面とは反対側の面に設けられ、主としてチタンで構成されたTi膜(金属膜)15と、Ti膜15の酸化物被膜14に対向する面とは反対側の面に設けられ、主として銀で構成されたAg膜12と、Ag膜12のTi膜15に対向する面とは反対側の面に設けられたコート層13とを有している。すなわち、時計用文字板1は、基板11と、酸化物被膜14と、Ti膜15と、Ag膜12とが、この順に積層された構成を有している。そして、Ag膜12は、多数個の島状の領域(実部)を有しており、それ以外の領域が開口部121となっている。同様に、酸化物被膜14は、多数個の島状の領域(実部)を有しており、それ以外の領域が開口部141となっており、Ti膜15は、多数個の島状の領域(実部)を有しており、それ以外の領域が開口部151となっている。
時計用文字板1は、基板11のAg膜12、コート層13が設けられた側の面(図1中の上側の面)が観察者側(外表面側)を向くようにして用いられるものである。
[基板]
基板11は、光透過性を有する材料で構成されたものである。本発明において、「光透過性を有する」とは、可視光領域(380〜780nmの波長領域)の光の少なくとも一部を透過する性質を有することを指し、好ましくは可視光領域の光の透過率が50%以上であり、より好ましくは可視光領域の光の透過率が60%以上である。このような光の透過率は、例えば、光源として、白色蛍光灯(東芝社製、検査用蛍光灯 FL20S−D65)を用い、1000ルクス下で、測定対象の基板(または時計用文字板)と同一形状のソーラーセル(太陽電池)で発電した際の電流値(X)に対する、当該ソーラーセルの光源側の面に測定対象である基板(または時計用文字板)を載せた以外は、前記と同一の状態で発電した際の電流値(Y)の比率((Y/X)×100[%])を、採用することができる。以下、本明細書中において、特に断りのない限り、「光の透過率」とは、このような条件で求められる値のことを指す。
基板11を構成する材料としては、例えば、各種プラスチック材料、各種ガラス材料等が挙げられるが、基板11は、主としてプラスチック材料で構成されたものであるのが好ましい。プラスチック材料は、一般に、成形性(成形の自由度)に優れており、種々の形状の時計用文字板1の製造に好適に適用することができる。また、基板11がプラスチック材料で構成されたものであると、時計用文字板1の製造コスト低減に有利である。また、プラスチック材料は、一般に、光(可視光)の透過性に優れるとともに、電波の透過性にも優れているため、基板11がプラスチック材料で構成されたものであると、時計用文字板1を、後述するような電波時計に好適に適用することができる。以下の説明では、基板11が主としてプラスチック材料で構成された例を、中心に説明する。なお、本発明では、「主として」とは、対象としている部位(部材)を構成する材料のうち最も含有量の多い成分を指し、その含有量は特に限定されないが、対象としている部位(部材)を構成する材料の60wt%以上であることが好ましく、80wt%以上であることがより好ましく、90wt%以上であることがさらに好ましい。
基板11を構成するプラスチック材料としては、各種熱可塑性樹脂、各種熱硬化性樹脂等が挙げられ、例えば、ポリカーボネート(PC)、アクリロニトリル−ブタジエンースチレン共重合体(ABS樹脂)、ポリメチルメタクリレート(PMMA)等のアクリル系樹脂、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)等のポリオレフィン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート(PET)等のポリエステル系樹脂等、またはこれらを主とする共重合体、ブレンド体、ポリマーアロイ等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて(例えば、ブレンド樹脂、ポリマーアロイ、積層体等として)用いることができる。特に、基板11は、主として、ポリカーボネートおよび/またはアクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体で構成されたものであるのが好ましい。これにより、時計用文字板1全体としての強度を特に優れたものとすることができる。また、基板11の成形の自由度が増す(成形のし易さが向上する)ため、より複雑な形状の時計用文字板1であっても、容易かつ確実に製造することができる。また、基板11がポリカーボネート(PC)、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体(ABS樹脂)から選択される少なくとも1種を含む材料で構成されたものであると、基板11と酸化物被膜14との密着性を特に優れたものとすることができる。また、ポリカーボネートは、各種プラスチック材料の中でも比較的安価で、時計用文字板1の生産コストのさらなる低減に寄与することができる。また、ABS樹脂は、特に優れた耐薬品性も有しており、時計用文字板1全体としての耐久性をさらに向上されることができる。
なお、基板11は、プラスチック材料以外の成分を含むものであってもよい。このような成分としては、例えば、可塑剤、酸化防止剤、着色剤(各種発色剤、蛍光物質、りん光物質等を含む)、光沢剤、フィラー等が挙げられる。例えば、基板11が着色剤を含む材料で構成されたものであると、時計用文字板1の色のバリエーションを広げることができる。
基板11は、各部位でその組成が実質的に均一な組成を有するものであってもよいし、部位によって組成の異なるものであってもよい。
また、基板11の形状、大きさは、特に限定されず、通常、時計用文字板1の形状、大きさに基づいて決定される。なお、図示の構成では、基板11は、平板状をなすものであるが、例えば、湾曲板状等をなすものであってもよい。
基板11の平均厚さは、特に限定されないが、150〜700μmであるのが好ましく、200〜600μmであるのがより好ましく、300〜500μmであるのがさらに好ましい。基板11の平均厚さが前記範囲内の値であると、時計用文字板1をソーラー時計に適用する場合に、時計用文字板1の光透過性を十分に高いものとしつつ、太陽電池の自色が透けて見えるのをより効果的に防止することができ、美的外観(高級感)を特に優れたものとすることができる。また、基板11の厚さが前記範囲内の値であると、時計用文字板1が適用される時計が、厚型化するのを効果的に防止しつつ、時計用文字板1の機械的強度、形状の安定性等を十分に優れたものとすることができる。
また、基板11は、いかなる方法で成形されたものであってもよいが、基板11の成形方法としては、例えば、圧縮成形、押出成形、射出成形、光造形等が挙げられる。
[酸化物被膜]
基板11の表面には、主として金属酸化物で構成された酸化物被膜14が設けられている。このように、時計用文字板1では、プラスチック材料またはガラス材料で構成された基板11の表面に、Ag膜12が直接設けられずに、基板11とAg膜12との間に酸化物被膜14が介在している。これにより、基板11とAg膜12との密着性(特に、後述するTi膜15を介しての密着性)を向上させることができ、Ag膜12等の浮きや剥がれ(剥離)等を効果的に防止することができる。その結果、時計用文字板1は耐久性に優れたものとなる。
酸化物被膜14は、主として金属酸化物で構成されたものである。
酸化物被膜14を構成する金属酸化物としては、各種金属の酸化物を用いることができ、好ましくは、Fe、Cu、Zn、Ni、Mg、Cr、Mn、Mo、Nb、Al、V、Zr、Sn、Au、Pd、Pt、Ag、Co、In、W、Ti、Rhの酸化物(複合酸化物を含む)が挙げられる。酸化物被膜14が、主としてチタン酸化物(複合酸化物を含む)で構成されたもの(チタン酸化物被膜)であると、基板11とAg膜12との密着性をより優れたものとすることができる。また、酸化物被膜14が、Ti、Zn、Mg、Mo、Nb、Zr、Sn、Inの酸化物で構成されたものであると、酸化物被膜14の透明性(特に、後述するような膜厚での透明性)を非常に高いものとすることができる。これにより、酸化物被膜14が開口部を有さない場合であっても、時計用文字板1全体としての光透過性を十分に高いものとすることができる。
以下、酸化物被膜14が、主としてチタン酸化物で構成されたチタン酸化物被膜である場合について、中心的に説明する。
本実施形態の時計用文字板1においては、酸化物被膜(チタン酸化物被膜)14は、後に詳述するTi膜15の開口部151、および、Ag膜12の開口部121に対応する部位に、対応する形状、大きさ、配置パターンで設けられた開口部141を有している。すなわち、酸化物被膜14の開口部141は、Ti膜15の開口部151、および、Ag膜12の開口部121と同一の形状、大きさで、同一の配置パターンで設けられたものである。このような構成であると、酸化物被膜14の厚さが比較的厚いものであっても、時計用文字板1全体としての光の透過性を、非常に高いものとすることができる。このため、光透過性と美的外観とを、非常に高いレベルで両立させることができる。なお、本実施形態のように、酸化物被膜14が開口部を有する場合であっても、後述するような方法を用いて時計用文字板1を製造することにより、開口部141を、Ag膜12の開口部121に対応する部位に、開口部121に対応する大きさ、形状、配置パターンで、容易かつ確実に形成することができる。
また、酸化物被膜(チタン酸化物被膜)14の平均厚さは、特に限定されないが、5〜1000nmであるのが好ましく、7〜500nmであるのがより好ましく、10〜300nmであるのがさらに好ましい。酸化物被膜14の平均厚さが前記範囲内の値であると、時計用文字板1の耐久性を特に優れたものとすることができる。これに対し、酸化物被膜14の平均厚さが前記下限値未満であると、酸化物被膜14を有することによる効果が十分に発揮されない可能性がある。また、酸化物被膜14の平均厚さが前記上限値を超えると、酸化物被膜14の各部位における膜厚のばらつきが大きくなる傾向を示す。また、酸化物被膜14の平均厚さが特に大きい場合は、酸化物被膜14の内部応力が高くなり、クラック等が発生し易くなる。
また、酸化物被膜14は、各部位で均一な組成を有するものであってもよいし、そうでなくてもよい。例えば、酸化物被膜14は、含有成分(組成)が厚さ方向に順次変化するもの(傾斜材料)であってもよい。また、酸化物被膜14は、複数の層を有する積層体であってもよい。これにより、例えば、基板11とAg膜12との密着性(酸化物被膜14、Ti膜15を介しての密着性)をさらに向上させることができる。
図示の構成では、時計用文字板1を平面視した際の、酸化物被膜14が有する開口部141についての大きさ、形状等の条件は、Ti膜15が有する開口部151、Ag膜12が有する開口部121についての条件と同一であるので、酸化物被膜14の実部(開口部141以外の領域)の幅、ピッチ等の条件は、Ti膜15の実部、Ag膜12の実部の条件と同一である。Ag膜12の幅、ピッチについては、後に詳述する。
[Ti膜]
酸化物被膜14の表面(基板11と接触する面とは反対側の面)には、主としてチタンで構成された(金属膜としての)Ti膜15が設けられている。
Ti膜15を有することにより、酸化物被膜14とAg膜12との密着性(Ti膜15を介しての密着性)を優れたものとすることができ、時計用文字板1全体としての耐久性を優れたものとすることができる。
Ti膜15の平均厚さは、特に限定されないが、50nm以上であるのが好ましく、60〜900nmであるのがより好ましく、70〜500nmであるのがさらに好ましい。Ti膜15の平均厚さが前記範囲内の値であると、時計用文字板1の耐久性を特に優れたものとすることができる。これに対し、Ti膜15の平均厚さが前記下限値未満であると、Ti膜15を有することによる効果が十分に発揮されない可能性がある。また、Ti膜15の平均厚さが前記上限値を超えると、Ti膜15の各部位における膜厚のばらつきが大きくなる傾向を示す。また、Ti膜15の平均厚さが特に大きい場合は、Ti膜15の内部応力が高くなり、クラック等が発生し易くなる。
Ti膜15は、後に詳述するAg膜12の開口部121に対応する部位に、対応する形状、大きさ、配置パターンで設けられた開口部151を有している。すなわち、Ti膜15の開口部151は、Ag膜12の開口部121と同一の形状、大きさで、同一の配置パターンで設けられたものである。このような構成であることにより、上述したようなTi膜15を有することによる効果を確実に発揮させつつ、使用者等に、Ti膜15が、直接視認されてしまうのを防止し、また、時計用文字板1全体としての光透過性を十分に優れたものとすることができる。すなわち、Ti膜15が上記のような開口部151を有することにより、時計用文字板1の美的外観、光透過性を十分に優れたものとしつつ、時計用文字板1全体としての耐久性を特に優れたものとすることができる。なお、後述するような方法を用いることにより、開口部151を、Ag膜12の開口部121に対応する部位に、開口部121に対応する大きさ、形状、配置パターンで、容易かつ確実に形成することができる。
図示の構成では、時計用文字板1を平面視した際の、Ti膜15が有する開口部151についての大きさ、形状等の条件は、Ag膜12が有する開口部121についての条件と同一であるので、Ti膜15の実部(開口部151以外の領域)の幅、ピッチ等の条件は、Ag膜12の実部の条件と同一である。Ag膜12の幅、ピッチについては、後に詳述する。
[Ag膜]
Ti膜15の表面(酸化物被膜14と接触する面とは反対側の面)には、Agを含む材料で構成されたAg膜12が設けられている。
Ag膜12は、開口部121を有している。そして、上述したように、開口部121は、Ti膜15が有する開口部151に対応する部位に、対応する形状、大きさ、配置パターンで設けられたものである。すなわち、開口部121は、時計用文字板1を平面視した際に、開口部151と同一の部位に、同一の形状、大きさ、配置パターンで設けられたものである。これにより、時計用文字板1全体としての光透過性を十分に優れたものとすることができる。
また、Ag膜12は、少なくともコート層13に接触する側の表面付近(基板11に対向する面とは反対側の表面付近)が、主として、硫化銀、ハロゲン化銀、または、酸化銀で構成された、暗色部122になっている。このような暗色部122は、後述するような硫化処理またはハロゲン化処理を施すことにより形成することができるものであり、硫化処理またはハロゲン化処理が施される前の状態のAg膜12に比べて暗色化したものである。
このような暗色部122を有することにより、時計用文字板1全体としての外観を、従来では、実現することが困難(特に、ソーラー時計用文字板として実現することが困難)であった、暗色の色調で高級感のあるものとすることができる。
図示の構成では、暗色部122は、Ag膜12のコート層13に接触する側の表面付近に選択的に設けられている。これにより、時計用文字板1の耐久性を特に優れたものとすることができる。
Ag膜12の実部(島状の領域)は、いかなる形状のものであってもよいが、図2に示す構成では、時計用文字板1(基板11)を平面視した際の形状が略円形状である。Ag膜12の実部がこのような形状を有するものであると、時計用文字板1を平面視した際の開口部121の面積の比率(以下、「Ag膜12の開口率」とも言う)を比較的高いものとした場合であっても、開口部121の存在を十分に目立ちにくいものとすることができ、優れた美的外観と光透過性とをより高いレベルで両立することができる。また、Ag膜12の実部が上記のような形状を有するものであると、後述するような方法により、所望の形状のAg膜12の実部を容易かつ確実に形成することができる。また、時計用文字板1の生産性を特に優れたものとすることができる。なお、Ag膜12の実部の形状は、図2に示すようなものに限定されず、例えば、図3、図4に示すようなものであってもよい。
Ag膜12の実部の幅(Ag膜12の実部が略円形である場合には、その直径)Wは、70〜600μmであるのが好ましく、90〜500μmであるのがより好ましく、100〜300μmであるのがさらに好ましい。Ag膜12の実部の幅Wが前記範囲内の値であると、時計用文字板1としての光の透過性を十分に高いものとしつつ、時計用文字板1の美的外観(審美性)を特に優れたものとすることができる。これに対し、Ag膜12の実部の幅Wが前記下限値未満であると、時計用文字板1の製造時において、Ag膜12を精度よく形成するのが困難になるとともに、Ag膜12の開口率等によっては、時計用文字板1の外観を十分に優れたものとするのが困難になる可能性がある。一方、Ag膜12の実部の幅Wが前記上限値を超えると、Ag膜12の開口率等によっては、時計用文字板1全体としての光の透過率を十分に高めるのが困難になる可能性がある。
また、Ag膜12の実部のピッチPは、100〜750μmであるのが好ましく、130〜600μmであるのがより好ましく、160〜450μmであるのがさらに好ましい。Ag膜12の実部のピッチPが前記範囲内の値であると、時計用文字板1としての光の透過性を十分に高いものとしつつ、時計用文字板の美的外観(審美性)を特に優れたものとすることができる。これに対し、Ag膜12の実部のピッチPが前記下限値未満であると、時計用文字板1の製造時において、Ag膜12を精度よく形成するのが困難になるとともに、Ag膜12の開口率等によっては、時計用文字板1全体としての光の透過率を十分に高めるのが困難になる可能性がある。一方、Ag膜12の実部のピッチPが前記上限値を超えると、Ag膜12の開口率等によっては、時計用文字板1の外観を十分に優れたものとするのが困難になる可能性がある。なお、Ag膜12の実部のピッチとは、隣接する実部−実部間の中心間距離のことを指し、隣接する実部が複数個ある場合には、最も近接した実部との中心間距離のことを指す。
Ag膜12の平均厚さは、特に限定されないが、90nm以上であるのが好ましく、100〜5000nmであるのがより好ましく、160〜1500nmであるのがさらに好ましい。Ag膜12の平均厚さが前記範囲内の値であると、Ag膜12の内部応力が高くなるのを十分に防止しつつ、時計用文字板1の審美性を特に優れたものとすることができる。また、Ti膜15とAg膜12との密着性を特に優れたものとすることができる。また、時計用文字板1全体としての電波の透過性を特に優れたものとすることができる。これにより、例えば、時計用文字板1を、ソーラー電波時計に好適に適用することができる。これに対し、Ag膜12の平均厚さが前記下限値未満であると、Ti膜15の厚さ、Ag膜12の形成方法等によっては、Ti膜15とAg膜12との密着性を十分に優れたものとするのが困難になる可能性がある。一方、Ag膜12の平均厚さが前記上限値を超えると、Ag膜12の各部位における膜厚のばらつきが大きくなる傾向を示す。また、Ag膜12の平均厚さが特に大きい場合は、Ag膜12の内部応力が高くなり、クラック等が発生し易くなる。
また、暗色部122の平均厚さは、特に限定されないが、80nm以上であるのが好ましく、100〜2000nmであるのがより好ましく、150〜1000nmであるのがさらに好ましい。これにより、時計用文字板1の審美性を特に優れたものとすることができる。
Ag膜12の開口率は、20〜70%であるのが好ましく、30〜70%であるのがより好ましく、45〜65%であるのがさらに好ましく、50〜65%であるのがもっとも好ましい。Ag膜12の開口率が前記範囲内の値であると、光透過性を十分優れたものとしつつ、時計用文字板1の美的外観(高級感)を特に優れたものとすることができる。これに対し、Ag膜12の開口率が前記下限値未満であると、時計用文字板1全体としての光透過性を十分に優れたものとすることが困難になる。一方、Ag膜12の開口率が前記上限値を超えると、時計用文字板1の美的外観を十分に優れたものとすることが困難になる。
[コート層]
Ag膜12の表面(Ti膜15と接触する面とは反対側の面)には、コート層13が設けられている。コート層13を有することにより、Ag膜12の暗色部122が外部に露出するのが防止され、Ag膜12の暗色部122が、反応(例えば、脱硫、脱ハロゲン化反応等)により、経時的に変色してしまうことが確実に防止される。その結果、時計用文字板1は、長期間にわたって安定した外観を保持することができる。
コート層13は、光透過性を有する材料で構成されたものである。このような材料としては、各種プラスチック材料(樹脂材料)、各種ガラス、ダイヤモンド様炭素(DLC)等が挙げられるが、この中でも、プラスチックは、優れた透明性と、優れた成形性(成形の容易さ)とを併有しているため、特に好ましい。
コート層13を構成するプラスチック材料(樹脂材料)としては、各種熱可塑性樹脂、各種熱硬化性樹脂が挙げられ、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)等のポリオレフィン、環状ポリオレフィン、変性ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポリアミド(例:ナイロン6、ナイロン46、ナイロン66、ナイロン610、ナイロン612、ナイロン11、ナイロン12、ナイロン6−12、ナイロン6−66)、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリカーボネート(PC)、ポリ−(4−メチルペンテン−1)、アイオノマー、アクリル系樹脂、ポリメチルメタクリレート、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体(ABS樹脂)、アクリロニトリル−スチレン共重合体(AS樹脂)、ブタジエン−スチレン共重合体、ポリオキシメチレン、ポリビニルアルコール(PVA)、エチレン−ビニルアルコール共重合体(EVOH)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリシクロヘキサンテレフタレート(PCT)等のポリエステル、ポリエーテル、ポリエーテルケトン(PEK)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリエーテルイミド、ポリアセタール(POM)、ポリフェニレンオキシド、変性ポリフェニレンオキシド、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリアリレート、芳香族ポリエステル(液晶ポリマー)、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、その他フッ素系樹脂、スチレン系、ポリオレフィン系、ポリ塩化ビニル系、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリブタジエン系、トランスポリイソプレン系、フッ素ゴム系、塩素化ポリエチレン系等の各種熱可塑性エラストマー、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル、シリコーン系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリパラキシリレン(poly-para-xylylene)、ポリモノクロロパラキシリレン(poly-monochloro-para-xylylene)、ポリジクロロパラキシリレン(poly-dichloro-para-xylylene)、ポリモノフルオロパラキシリレン(poly-monofluoro-para-xylylene)、ポリモノエチルパラキシリレン(poly-monoethyl-para-xylylene)等のポリパラキシリレン樹脂等、またはこれらを主とする共重合体、ブレンド体、ポリマーアロイ等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて(例えば、ブレンド樹脂、ポリマーアロイ、積層体等として)用いることができる。
コート層13は、上記のような材料の中でも特に、ウレタン系樹脂および/またはアクリル系樹脂を含む材料で構成されたものであるのが好ましく、主としてウレタン系樹脂および/またはアクリル系樹脂で構成されたものであるのがより好ましい。これにより、Ag膜12の暗色部122が反応により、経時的に変色してしまうことをより効果的に防止することができ、より長期間にわたって、時計用文字板1の美的外観を優れたものとすることができる。また、Ag膜12とコート層13との密着性を特に優れたものとすることができる。
また、コート層13中には、上記のような材料以外の成分が含まれていてもよい。このような成分としては、例えば、着色剤(各種発色剤、蛍光物質、りん光物質等を含む)、光沢剤、可塑剤、酸化防止剤、フィラー等が挙げられる。中でも、コート層13は、着色剤を含む材料で構成されたものであるのが好ましい。コート層13が、着色剤を含む材料で構成されたものであると、時計用文字板1において、開口部121の存在をより目立ちにくいものとすることができ、時計用文字板1の美的外観を特に優れたものとすることができる。また、時計用文字板1の開口率(Ag膜12の開口率)を比較的高いものとした場合であっても、確実に、開口部12の存在を目立ちにくいものとすることができるため、時計用文字板1の美的外観を十分に優れたものとしつつ、光透過性を特に優れたものとすることができる。
コート層13の平均厚さは、特に限定されないが、0.01〜50μmであるのが好ましく、0.1〜20μmであるのがより好ましく、2〜15μmであるのがさらに好ましい。コート層13の平均厚さが前記範囲内の値であると、コート層13の内部応力が高くなるのを十分に防止しつつ、Ag膜12の経時的な変色をより効果的に防止することができ、また、コート層13とAg膜12との密着性を特に優れたものとすることができる。また、開口部121の存在をより目立ちにくいものとし、時計用文字板1の審美性を特に優れたものとすることができる。これに対し、コート層13の平均厚さが前記下限値未満であると、コート層13の構成材料等によっては、Ag膜12の経時的な変色を確実に防止するのが困難になる可能性がある。また、コート層13の構成材料等によっては、コート層13とAg膜12との密着性を十分に向上させるのが困難になる可能性がある。一方、コート層13の平均厚さが前記上限値を超えると、コート層13の各部位における膜厚のばらつきが大きくなる傾向を示す。また、コート層13の平均厚さが特に大きい場合は、コート層13の内部応力が高くなり、クラック等が発生し易くなる。また、コート層13の平均厚さが特に大きい場合は、コート層13の構成材料等によっては、Ag膜12の色調等の特長を十分に発揮させるのが困難となり、時計用文字板1全体としての審美性を十分に高めるのが困難になる可能性がある。なお、図示のように、コート層13の一部が開口部16内に侵入している場合、コート層13の平均厚さとしては、Ag膜12の実部上に設けられた部位(開口部121に対応する部位を除いた部位)についての平均厚さの値を採用するものとする。
時計用文字板1の厚さは、特に限定されないが、160〜710μmであるのが好ましく、210〜610μmであるのがより好ましく、310〜510μmであるのがさらに好ましい。時計用文字板1の厚さが前記範囲内の値であると、時計用文字板1が適用される時計が、厚型化するのを効果的に防止しつつ、時計用文字板1の機械的強度、形状の安定性等を十分に優れたものとすることができる。
時計用文字板1についての光の透過率は、20%以上であるのが好ましく、25%以上であるのがより好ましく、29%以上であるのがさらに好ましく、32%以上であるのがもっとも好ましい。
上述したように、時計用文字板1は、美的外観に優れるとともに、光の透過性にも優れている。このため、時計用文字板1は、ソーラー時計(太陽電池を内蔵する時計)等に好適に適用することができる。
また、時計用文字板1は、耐久性にも優れているため、携帯時計(例えば、腕時計)に好適に適用することができる。
<時計用文字板の製造方法>
次に、上述した時計用文字板1の製造方法について説明する。
図5は、本発明の時計用文字板の製造方法の好適な実施形態を示す断面図である。
図5に示すように、本実施形態の製造方法は、基板11を準備する基板準備工程(1a)と、基板11の表面に、所定のパターンで多数個の開口部21が設けられたマスク2を配した状態で成膜を行うことにより、開口部141を有する酸化物被膜(チタン酸化物被膜)14を形成する酸化物被膜形成工程(1b、1c)と、基板11の酸化物被膜14が設けられた面側に、所定のパターンで多数個の開口部21が設けられたマスク2を配した状態で成膜を行うことにより、開口部151を有するTi膜15を形成するTi膜形成工程(1d)と、基板11の酸化物被膜14およびTi膜15が設けられた面側に、所定のパターンで多数個の開口部21が設けられたマスク2を配した状態で成膜を行うことにより、開口部121を有するAg膜12を形成するAg膜形成工程(1e)と、基板11上からマスク2を除去するマスク除去工程(1f)と、Ag膜12に硫化処理またはハロゲン化処理を施すことにより、Ag膜12の少なくとも外表面付近を、主として硫化銀またはハロゲン化銀で構成されたものとする暗色化工程(1g)と、基板11のAg膜12が設けられている面側にコート層13を形成するコート層形成工程(1h)とを有している。
[基板準備工程]
基板11としては、前述したようなものを用いることができる。
また、基板11の表面に対しては、例えば、鏡面加工、スジ目加工、梨地加工等の表面加工が施されてもよい。これにより、得られる時計用文字板1の外観にバリエーションを持たせることが可能となり、得られる時計用文字板1の美的外観をさらに向上させることができる。
また、このような表面加工を施した基板11を用いて製造される時計用文字板1は、酸化物被膜14、Ti膜15、Ag膜12に対して、前記表面加工を施すことにより得られるものに比べて、外観上ギラツキ等が抑制されたものとなり、特に美的外観に優れたものとなる。また、基板11は、主としてプラスチック材料で構成されたものであると、上記のような表面加工も比較的容易に行うことができる。また、酸化物被膜14、Ti膜15、Ag膜12は、通常、比較的薄いものであり、また、多数個の島状の領域を有するものとして設けられているため、酸化物被膜14、Ti膜15、Ag膜12に対して表面加工を施すと、当該表面処理を施した部位の酸化物被膜14、Ti膜15、Ag膜12が完全に除去されてしまう等の問題が発生する可能性があるが、基板11に対して表面処理を行うことにより、このような問題の発生も効果的に防止することができる。
[酸化物被膜形成工程(チタン酸化物被膜形成工程)]
基板11の表面に、所定のパターンで開口部21が設けられたマスク2を配した状態で、成膜を行うことにより、酸化物被膜(チタン酸化物被膜)14を形成する(1b、1c)。
上述したように、酸化物被膜(チタン酸化物被膜)14は、基板11およびTi膜15との密着性に優れるものである。このような酸化物被膜14を形成することにより、時計用文字板1全体としての耐久性を特に優れたものとすることができる。
そして、本実施形態では、マスク2を配した状態で成膜を行うことにより、酸化物被膜14を形成する。これにより、マスク2の開口部21に対応する形状、大きさ、パターンで、多数個の島状の領域(実部)を有する酸化物被膜14を、容易かつ確実に形成することができる。また、マスク2を用いることにより、酸化物被膜14の成膜と同時に開口部141が形成される。すなわち、成膜後の後処理を必要とすることなく、開口部141が形成されるため、不本意な凹凸等が発生してしまうのを確実に防止することができ、所望の形状の開口部141を形成することができるとともに、時計用文字板1の生産性を向上させることができる。また、多数個の時計用文字板1の製造に、マスク2を繰り返し用いることができるため、時計用文字板1の生産性が向上するとともに、各時計用文字板1間での品質のばらつきを抑制することができる。すなわち、時計用文字板1の品質の信頼性が向上する。また、形成すべき酸化物被膜14(実部)に対応するパターンの開口部21を有するマスク2を複数種用意することにより、酸化物被膜14の形成条件を大きく変更することなく、多様なパターンの酸化物被膜14を有する時計用文字板1の生産にも好適に対応することができる。すなわち、多品種生産にも効率良く対応することができる。
また、マスク2を用いた成膜で酸化物被膜14を形成することにより、Ti膜15の開口部151およびAg膜12の開口部121と同一の形状、大きさ、パターンの開口部141を有する酸化物被膜14を容易かつ確実に形成することができる。その結果、容易かつ確実に、時計用文字板1の光透過性および美的外観を特に優れたものとすることができる。
酸化物被膜14の形成方法(成膜方法)は、特に限定されず、例えば、スピンコート、ディッピング、刷毛塗り、噴霧塗装、静電塗装、電着塗装等の塗装、電解めっき、浸漬めっき、無電解めっき等の湿式めっき法や、熱CVD、プラズマCVD、レーザーCVD等の化学蒸着法(CVD)、真空蒸着、スパッタリング、イオンプレーティング等の気相成膜法、溶射等が挙げられるが、気相成膜法が好ましい。酸化物被膜14の形成方法として気相成膜法を適用することにより、均一な膜厚を有し(不本意な厚さのばらつきが抑制され)、均質で、かつ、基板11との密着性が特に優れた酸化物被膜14を確実に形成することができる。その結果、最終的に得られる時計用文字板1の美的外観、耐久性を特に優れたものとすることができる。また、電波時計等の時計用部品として用いる場合、特に優れた電波の透過性が求められるため、一般に、酸化物被膜14を前記のように比較的薄いものとするのが好ましいが、酸化物被膜14の形成方法として気相成膜法を適用することにより、形成すべき酸化物被膜14がこのように比較的薄いものであっても、膜厚のばらつきを十分に小さいものとすることができる。このため、例えば、得られる時計用文字板1の耐久性を十分に高いものとしつつ、時計用文字板1の電波の透過性、美的外観を特に優れたものとすることができる。したがって、得られる時計用文字板1を電波時計に、好適に適用することができる。また、上記のような気相成膜法の中でも、スパッタリングが特に好ましい。酸化物被膜14の形成方法としてスパッタリングを適用することにより、上記のような効果はより顕著なものとなる。
なお、上記のような気相成膜法を適用する場合、例えば、酸化物被膜14を構成する金属酸化物に対応する金属をターゲットとして用い、酸素ガスを含む雰囲気中で処理を行うことにより、酸化物被膜14を容易かつ確実に形成することができる。
また、酸化物被膜14の形成は、異なる複数の方法、条件を組み合わせて行ってもよい。これにより、前述したような積層体で構成された酸化物被膜14を好適に形成することができる。
本工程で用いるマスク2は、形成すべき酸化物被膜14の実部に対応する部位に、対応するパターンで配された開口部21を有している。
このようなマスク2は、例えば、板状の部材を用意し、これに、エッチング等の化学的処理を施したり、レーザー光等のエネルギー線の照射、旋盤処理等の機械的処理(物理的処理)を施したりする等して、開口部21を形成することにより得ることができる。
マスク2の厚さは、形成すべき酸化物被膜14等の厚さ等にもよるが、30〜200μmであるのが好ましく、40〜120μmであるのがより好ましい。
マスク2はいかなる材料で構成されたものであってもよく、マスク2の構成材料としては、各種金属材料、各種セラミックス材料、各種プラスチック材料等が挙げられる。中でも、マスク2の構成材料としては、金属材料が好ましい。マスク2が金属材料で構成されたものであると、マスク2の耐久性を特に優れたものとすることができる。その結果、時計用文字板1の生産性を特に優れたものとすることができるとともに、多数個の時計用文字板1において品質のばらつきを抑制することができ、時計用文字板1の信頼性が向上する。また、金属材料は、一般に、適度な弾性を有しており、形状の追従性が高いものが多く、基板11(製造すべき時計用文字板1)が平板状のものに限らず、湾曲板状等のものであっても、好適に適用することができる。また、1種類のマスク2を異なる形状の基板11(例えば、平板状の基板11、湾曲板状の基板11)に対しても、共通して利用することができる。
特に、本実施形態では、マスク2として、磁性材料(強磁性を有する材料)を含む材料で構成されたものを用いている。そして、基板11のマスク2に対向する面(第1の面)とは反対の面(第2の面)側には図示しない磁石が配されており、これにより、マスク2と、酸化物被膜14(さらには、Ti膜15、Ag膜12)が形成されるべきワークとしての基板11とを、確実に密着させることができる。その結果、基板11上において、目的以外の部位に酸化物被膜14(さらに、後述する工程においては、Ti膜15、Ag膜12)が成膜されるのをより確実に防止することができ、最終的に得られる時計用文字板1の美的外観および光透過性を確実に優れたものとすることができる。すなわち、製造される時計用文字板1の信頼性を特に優れたものとすることができる。
磁石は、例えば、永久磁石であってもよいし、電磁石であってもよい。
上記のように、本実施形態において、マスク2は、磁性材料を含む材料で構成されたものであるが、マスク2は、例えば、実質的に磁性材料のみで構成されるものであってもよいし、他の成分を含むものであってもよい。
また、マスク2は、図示しない表面層を有するものであってもよい。これにより、例えば、マスク2の耐久性を特に優れたものとすることができたり、気相成膜時に、マスク2上に酸化物被膜14の構成材料(さらには、Ti膜15、Ag膜12の構成材料)が強固に付着するのを効果的に防止することができる。このような表面層を構成する材料としては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)等のフッ素系樹脂、シリコーン系樹脂、ダイヤモンド様炭素(DLC)等が挙げられる。
[Ti膜形成工程]
次に、基板11の酸化物被膜14が設けられた面側に、引き続き、所定のパターンで多数個の開口部21が設けられたマスク2を配した状態で成膜を行うことにより、酸化物被膜14上にTi膜15を形成する(1d)。
上述したように、Ti膜15は、酸化物被膜(チタン酸化物被膜)14およびAg膜12との密着性に優れるものである。このようなTi膜15を形成することにより、時計用文字板1全体としての耐久性を特に優れたものとすることができる。
本工程は、基板11の酸化物被膜14が設けられた面側に、マスク2を配した状態で成膜を行う。これにより、マスク2の開口部21に対応する形状、大きさ、パターンで、多数個の島状の領域(実部)を有するTi膜15を、容易かつ確実に形成することができる。また、マスク2を用いることにより、Ti膜15の成膜と同時に開口部151が形成される。すなわち、成膜後の後処理を必要とすることなく、開口部151が形成されるため、不本意な凹凸等が発生してしまうのを確実に防止することができ、所望の形状の開口部151を形成することができるとともに、時計用文字板1の生産性を向上させることができる。また、多数個の時計用文字板1の製造に、マスク2を繰り返し用いることができるため、時計用文字板1の生産性が向上するとともに、各時計用文字板1間での品質のばらつきを抑制することができる。すなわち、時計用文字板1の品質の信頼性が向上する。また、形成すべきTi膜15(実部)に対応するパターンの開口部21を有するマスク2を複数種用意することにより、Ti膜15の形成条件を大きく変更することなく、多様なパターンのTi膜15を有する時計用文字板1の生産にも好適に対応することができる。すなわち、多品種生産にも効率良く対応することができる。
また、マスク2を用いた成膜でTi膜15を形成することにより、Ag膜12の開口部121と同一の形状、大きさ、パターンの開口部151を有するTi膜15を容易かつ確実に形成することができる。その結果、容易かつ確実に、時計用文字板1の光透過性および美的外観を特に優れたものとすることができる。
マスク2としては、前述した酸化物被膜形成工程で用いたのとは異なるもの(例えば、酸化物被膜形成工程で用いたマスクよりも開口部の大きさが大きいもの等)を用いてもよいし、酸化物被膜形成工程で用いたのと同一のものを用いてもよい。本工程において、マスク2として、酸化物被膜形成工程で用いたのと同一のものを用いることにより、時計用文字板1の製造コストを抑制することができる。また、本工程において、酸化物被膜形成工程で用いたのと同一のマスク2を用いる場合、前述した酸化物被膜形成工程の後、基板11上から、マスク2を取り外すことなく、引き続けて本工程を行うのが好ましい。これにより、酸化物被膜14とTi膜15との間で、不本意な位置ずれが生じてしまうのを確実に防止することができるとともに、時計用文字板1の生産性が向上する。
Ti膜15の形成方法(成膜方法)は、特に限定されず、例えば、スピンコート、ディッピング、刷毛塗り、噴霧塗装、静電塗装、電着塗装、インクジェット法等の塗装、電解めっき、浸漬めっき、無電解めっき等の湿式めっき法や、熱CVD、プラズマCVD、レーザーCVD等の化学蒸着法(CVD)、真空蒸着、スパッタリング、イオンプレーティング等の気相成膜法、溶射等が挙げられるが、気相成膜法が好ましい。Ti膜15の形成方法として気相成膜法を適用することにより、均一な膜厚を有し(不本意な厚さのばらつきが抑制され)、均質で、かつ、基板11との密着性(酸化物被膜14を介しての密着性)が特に優れたTi膜15を確実に形成することができる。その結果、最終的に得られる時計用文字板1の美的外観、耐久性を特に優れたものとすることができる。また、電波時計等の時計用部品として用いる場合、特に優れた電波の透過性が求められるため、一般に、Ti膜15を前記のように比較的薄いものとするのが好ましいが、Ti膜15の形成方法として気相成膜法を適用することにより、形成すべきTi膜15がこのように比較的薄いものであっても、膜厚のばらつきを十分に小さいものとすることができる。このため、例えば、得られる時計用文字板1の耐久性を十分に高いものとしつつ、時計用文字板1の電波の透過性、美的外観を特に優れたものとすることができる。したがって、得られる時計用文字板1を電波時計に、好適に適用することができる。また、上記のような気相成膜法の中でも、スパッタリングが特に好ましい。Ti膜15の形成方法としてスパッタリングを適用することにより、上記のような効果はより顕著なものとなる。
なお、上記のような気相成膜では、例えば、チタンをターゲットとして用い、アルゴンガス等の不活性ガス雰囲気中で処理を行うことにより、Ti膜15を容易かつ確実に形成することができる。また、上述した酸化物被膜形成工程(チタン酸化物被膜形成工程)を気相成膜法により行う場合、例えば、気相成膜装置内(チャンバー内)の雰囲気ガスの組成を、酸素ガスを含むものから、不活性ガスに置換することにより、同一装置内で、酸化物被膜形成工程とTi膜形成工程とを、(基板11を装置内から取り出すことなく)引き続いて行うことができる。これにより、酸化物被膜14とTi膜15との密着性が特に優れたものとなるとともに、時計用文字板1の生産性、信頼性も向上する。
そして、本実施形態においては、本工程も、前述した酸化物被膜形成工程と同様に、基板11のマスク2に対向する面(第1の面)とは反対の面(第2の面)側に図示しない磁石を配し、これにより、マスク2と、Ti膜15が形成されるべきワークとしての基板11(酸化物被膜14が設けられた基板11)とを、確実に密着させた状態で行う。その結果、基板11上において、目的以外の部位にTi膜15が形成されるのをより確実に防止することができ、最終的に得られる時計用文字板1の美的外観および光の透過性を確実に優れたものとすることができる。すなわち、製造される時計用文字板1の信頼性を特に優れたものとすることができる。
また、Ti膜15の形成は、異なる複数の方法、条件を組み合わせて行ってもよい。
[Ag膜形成工程]
次に、基板11の酸化物被膜14、Ti膜15が設けられた面側に、引き続き、所定のパターンで多数個の開口部21が設けられたマスク2を配した状態で成膜を行うことにより、Ti膜15上にAg膜12を形成する(1e)。
このようにAg膜12を設けることにより、後述する工程で暗色部122を好適に形成することができ、最終的に得られる時計用文字板1を、暗色の色調で高級感のある外観を呈するものとすることができる。
また、上述したように、Ag膜12は、Ti膜15およびコート層13との密着性に優れるものである。このようなAg膜12を形成することにより、時計用文字板1全体としての耐久性を特に優れたものとすることができる。
本工程は、基板11の酸化物被膜14、Ti膜15が設けられた面側に、マスク2を配した状態で成膜を行う。これにより、マスク2の開口部21に対応する形状、大きさ、パターンで、多数個の島状の領域(実部)を有するAg膜12を、容易かつ確実に形成することができる。また、マスク2を用いることにより、Ag膜12の成膜と同時に開口部121が形成される。すなわち、成膜後の後処理を必要とすることなく、開口部121が形成されるため、不本意な凹凸等が発生してしまうのを確実に防止することができ、所望の形状の開口部121を形成することができるとともに、時計用文字板1の生産性を向上させることができる。また、多数個の時計用文字板1の製造に、マスク2を繰り返し用いることができるため、時計用文字板1の生産性が向上するとともに、各時計用文字板1間での品質のばらつきを抑制することができる。すなわち、時計用文字板1の品質の信頼性が向上する。また、形成すべきAg膜12(実部)に対応するパターンの開口部21を有するマスク2を複数種用意することにより、Ag膜12の形成条件を大きく変更することなく、多様なパターンのAg膜12を有する時計用文字板1の生産にも好適に対応することができる。すなわち、多品種生産にも効率良く対応することができる。
また、マスク2を用いた成膜でAg膜12を形成することにより、Ti膜15の開口部151と同一の形状、大きさ、パターンの開口部131を有するAg膜12を容易かつ確実に形成することができる。その結果、容易かつ確実に、時計用文字板1の光透過性および美的外観を特に優れたものとすることができる。
マスク2としては、前述したTi膜形成工程で用いたのとは異なるもの(例えば、Ti膜形成工程で用いたマスクよりも開口部の大きさが大きいもの等)を用いてもよいし、Ti膜形成工程で用いたのと同一のものを用いてもよい。本工程において、マスク2として、Ti膜形成工程で用いたのと同一のものを用いることにより、時計用文字板1の製造コストを抑制することができる。また、本工程において、Ti膜形成工程で用いたのと同一のマスク2を用いる場合、前述したTi膜形成工程の後、基板11上から、マスク2を取り外すことなく、引き続けて本工程を行うのが好ましい。これにより、Ti膜15とAg膜12との間で、不本意な位置ずれが生じてしまうのを確実に防止することができるとともに、時計用文字板1の生産性が向上する。
Ag膜12の形成方法(成膜方法)は、特に限定されず、例えば、スピンコート、ディッピング、刷毛塗り、噴霧塗装、静電塗装、電着塗装、インクジェット法等の塗装、電解めっき、浸漬めっき、無電解めっき等の湿式めっき法や、熱CVD、プラズマCVD、レーザーCVD等の化学蒸着法(CVD)、真空蒸着、スパッタリング、イオンプレーティング等の気相成膜法、溶射等が挙げられるが、気相成膜法が好ましい。Ag膜12の形成方法として気相成膜法を適用することにより、均一な膜厚を有し(不本意な厚さのばらつきが抑制され)、均質で、かつ、基板11との密着性(酸化物被膜14、Ti膜15を介しての密着性)が特に優れたAg膜12を確実に形成することができる。その結果、最終的に得られる時計用文字板1の美的外観、耐久性を特に優れたものとすることができる。また、電波時計等の時計用部品として用いる場合、特に優れた電波の透過性が求められるため、一般に、Ag膜12を前記のように比較的薄いものとするのが好ましいが、Ag膜12の形成方法として気相成膜法を適用することにより、形成すべきAg膜12がこのように比較的薄いものであっても、膜厚のばらつきを十分に小さいものとすることができる。このため、例えば、得られる時計用文字板1の耐久性を十分に高いものとしつつ、時計用文字板1の電波の透過性、美的外観を特に優れたものとすることができる。したがって、得られる時計用文字板1を電波時計に、好適に適用することができる。また、上記のような気相成膜法の中でも、スパッタリングが特に好ましい。Ag膜12の形成方法としてスパッタリングを適用することにより、上記のような効果はより顕著なものとなる。
なお、上記のような気相成膜では、例えば、銀をターゲットとして用い、アルゴンガス等の不活性ガス雰囲気中で処理を行うことにより、Ag膜12を容易かつ確実に形成することができる。また、上述したTi膜形成工程を気相成膜法により行う場合、例えば、ターゲットを変更することにより、同一装置内で、Ti膜形成工程とAg膜形成工程とを、(基板11を装置内から取り出すことなく)引き続いて行うことができる。これにより、Ti膜15とAg膜12との密着性が特に優れたものとなるとともに、時計用文字板1の生産性、信頼性も向上する。
そして、本実施形態においては、本工程も、前述したTi膜形成工程と同様に、基板11のマスク2に対向する面(第1の面)とは反対の面(第2の面)側に図示しない磁石を配し、これにより、マスク2と、Ag膜12が形成されるべきワークとしての基板11(酸化物被膜14、Ti膜15が設けられた基板11)とを、確実に密着させた状態で行う。その結果、基板11上において、目的以外の部位にAg膜12が形成されるのをより確実に防止することができ、最終的に得られる時計用文字板1の美的外観および光の透過性を確実に優れたものとすることができる。すなわち、製造される時計用文字板1の信頼性を特に優れたものとすることができる。
また、Ag膜12の形成は、異なる複数の方法、条件を組み合わせて行ってもよい。
[マスク除去工程]
次に、基板11上から、マスク2を除去する(1f)。これにより、マスク2の開口部21に対応する部位は、酸化物被膜14、Ti膜15、および、Ag膜12で被覆された状態となり、それ以外の部位は、基板11の表面が露出した状態となる。
マスク2の除去は、酸化物被膜14、Ti膜15およびAg膜12が設けられた基板11上から、マスク2を剥離することにより行うことができる。
[暗色化工程]
次に、Ag膜12に対し、硫化処理またはハロゲン化処理を施す(1g)。これにより、Ag膜12の少なくとも外表面付近を、主として硫化銀またはハロゲン化銀で構成されたものとする暗色部122とする。
Ag膜12の硫化処理に用いることのできる化合物(試薬)としては、例えば、硫黄、二酸化硫黄、硫化水素、硫化アンモニウム等が挙げられる。中でも、Ag膜12の硫化処理には、硫化アンモニウムを用いるのが好ましい。これにより、基板11、Ti膜15等に悪影響が及ぶのをより確実に防止しつつ、好適な外観を有する暗色部122を、容易に形成することができる。
また、Ag膜12のハロゲン化処理に用いることのできる化合物(試薬)としては、例えば、フッ素(F)、塩素(Cl)、臭素(Br)、ヨウ素(I)等が挙げられる。中でも、Ag膜12のハロゲン化処理には、フッ素(F)を用いるのが好ましい。これにより、基板11、Ti膜15等に悪影響が及ぶのをより確実に防止しつつ、好適な外観を有する暗色部122を、容易に形成することができる。
また、Ag膜12の酸化処理に用いることのできる化合物(試薬)としては、例えば、オゾン(O)等が挙げられる。Ag膜12の酸化処理にオゾンを用いることにより、基板11、Ti膜15等に悪影響が及ぶのをより確実に防止しつつ、好適な外観を有する暗色部122を、容易に形成することができる。
[コート層形成工程]
次に、Ag膜12が設けられた面側に、コート層13を形成する(1h)。これにより、時計用文字板1が得られる。
コート層13の形成方法は、特に限定されず、例えば、スピンコート、ディッピング、刷毛塗り、噴霧塗装、静電塗装、電着塗装等の塗装、電解めっき、浸漬めっき、無電解めっき等の湿式めっき法や、熱CVD、プラズマCVD、レーザーCVD等の化学蒸着法(CVD)、真空蒸着、スパッタリング、イオンプレーティング等の気相成膜法、溶射等が挙げられるが、コート層13が主として前述したような材料で構成されたものである場合、塗装により形成するのが好ましい。これにより、比較的容易にコート層13を形成することができる。また、塗装によりコート層13を形成する場合、コート層形成用の材料中に着色剤等の成分を添加したり、その添加量の調節したりするのが容易である。
以上のようにして、時計用文字板1を得ることができる。
なお、上記のような酸化物被膜形成工程、Ti膜形成工程、Ag膜形成工程、暗色化工程、コート層形成工程は、製造すべき時計用文字板1に対応する大きさ、形状の基板11に対して施すものであってもよいが、例えば、シート状の基板11に対して施し、その後、打ち抜き、切断等により、目的の大きさ、形状に加工してもよい。
<時計>
次に、上述したような本発明の時計用文字板を備えた本発明の時計について説明する。
本発明の時計は、上述したような本発明の時計用文字板を有するものである。上述したように、本発明の時計用文字板は、光透過性および装飾性(美的外観)に優れたものである。このため、このような時計用文字板を備えた本発明の時計は、ソーラー時計としての求められる要件を十分に満足することができる。なお、本発明の時計を構成する時計用文字板(本発明の時計用文字板)以外の部品としては、公知のものを用いることができるが、以下に、本発明の時計の構成の一例について説明する。
図6は、本発明の時計(腕時計)の好適な実施形態を示す断面図である。
図6に示すように、本実施形態の腕時計(携帯時計)100は、胴(ケース)82と、裏蓋83と、ベゼル(縁)84と、ガラス板(カバーガラス)85とを備えている。また、ケース82内には、前述したような本発明の時計用文字板1と、太陽電池94と、ムーブメント81とが収納されており、さらに、図示しない針(指針)等が収納されている。時計用文字板1は、太陽電池94と、ガラス板(カバーガラス)85との間に設けられており、基板11の酸化物被膜14、Ti膜15、Ag膜12、コート層13が設けられた面(第1の面)が、ガラス板(カバーガラス)85側を向くように配置されている。
ガラス板85は、通常、透明性の高い透明ガラスやサファイア等で構成されている。これにより、本発明の時計用文字板1の審美性を十分に発揮させることができるとともに、太陽電池94に十分な光量の光を入射させることができる。
ムーブメント81は、太陽電池94の起電力を利用して、指針を駆動する。
図6中では省略しているが、ムーブメント81内には、例えば、太陽電池94の起電力を貯蔵する電気二重層コンデンサー、リチウムイオン二次電池や、時間基準源として水晶振動子や、水晶振動子の発振周波数をもとに時計を駆動する駆動パルスを発生する半導体集積回路や、この駆動パルスを受けて1秒毎に指針を駆動するステップモーターや、ステップモーターの動きを指針に伝達する輪列機構等を備えている。
また、ムーブメント81は、図示しない電波受信用のアンテナを備えている。そして、受信した電波を用いて時刻調整等を行う機能を有している。
太陽電池94は、光エネルギーを電気エネルギーに変換する機能を有する。そして、太陽電池94で変換された電気エネルギーは、ムーブメントの駆動等に利用される。
太陽電池94は、例えば、非単結晶シリコン薄膜にp型の不純物とn型の不純物とが選択的に導入され、さらにp型の非単結晶シリコン薄膜とn型の非単結晶シリコン薄膜との間に不純物濃度の低いi型の非単結晶シリコン薄膜を備えたpin構造を有している。
胴82には巻真パイプ86が嵌入・固定され、この巻真パイプ86内にはりゅうず87の軸部871が回転可能に挿入されている。
胴82とベゼル84とは、プラスチックパッキン88により固定され、ベゼル84とガラス板85とはプラスチックパッキン89により固定されている。
また、胴82に対し裏蓋83が嵌合(または螺合)されており、これらの接合部(シール部)93には、リング状のゴムパッキン(裏蓋パッキン)92が圧縮状態で介挿されている。この構成によりシール部93が液密に封止され、防水機能が得られる。
りゅうず87の軸部871の途中の外周には溝872が形成され、この溝872内にはリング状のゴムパッキン(りゅうずパッキン)91が嵌合されている。ゴムパッキン91は巻真パイプ86の内周面に密着し、該内周面と溝872の内面との間で圧縮される。この構成により、りゅうず87と巻真パイプ86との間が液密に封止され防水機能が得られる。なお、りゅうず87を回転操作したとき、ゴムパッキン91は軸部871と共に回転し、巻真パイプ86の内周面に密着しながら周方向に摺動する。
上記のような携帯時計(腕時計)は、各種時計の中でも特に優れた耐久性(例えば、耐衝撃性等)が求められるものであるため、優れた美的外観とともに、優れた耐久性が得られる本発明を、より好適に適用することができる。
なお、上記の説明では、時計の一例として、ソーラー電波時計としての腕時計(携帯時計)を挙げて説明したが、本発明は、腕時計以外の携帯時計、置時計、掛け時計等の他の種類の時計にも同様に適用することができる。また、本発明は、ソーラー電波時計を除くソーラー時計や、ソーラー電波時計を除く電波時計等、いかなる時計にも適用することができる。
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記のようなものに限定されるものではない。
例えば、本発明の時計用文字板、時計では、各部の構成は、同様の機能を発揮する任意の構成のものに置換することができ、また、任意の構成を付加することもできる。例えば、各種印刷法により形成された印刷部を有するものであってもよい。
また、前述した実施形態では、Ag膜(酸化物被膜、Ti膜についても同様)として、多数個の島状の実部を取り囲むように開口部が設けられた構成のものについて、代表的に説明したが、Ag膜(酸化物被膜、Ti膜についても同様)の構成は、このようなものに限定されない。例えば、Ag膜は、1つの実部に多数個の開口部が設けられたものであってもよい。
また、前述した実施形態では、酸化物被膜14が、Ti膜15の開口部151、Ag膜12の開口部121に対応する部位に、開口部141を有するものとして説明したが、酸化物被膜14は、開口部を有していないものであってもよい。このような場合、例えば、前述したような製造方法の酸化物被膜形成工程において、マスクを用いることなく成膜を行うことにより、好適に酸化物被膜を形成することができる。
また、本発明において、時計用文字板は、上述したような酸化物被膜、Ti膜を有していないものであってもよい。例えば、本発明において、時計用文字板は、基板の表面に、直接、Ag膜が設けられたものであってもよい。
また、コート層は、少なくともAg膜12の実部(暗色部122)を被覆するようにして設けられたものであればよく、例えば、Ag膜12の開口部121に対応する部位に開口部を有するものであってもよい。
また、前述した実施形態では、Ag膜が、その厚さ方向の一部に暗色部を有する場合について代表的に説明したが、Ag膜の全体が暗色部で構成されていてもよい。
また、前述した実施形態では、Ag膜の形成後、マスクを除去してから、暗色化処理を施すものとして説明したが、マスクを密着させた状態で、暗色化処理を施してもよい。また、コート層形成工程も、マスクを密着させた状態で行ってもよい。
また、本発明の時計用文字板の製造方法では、必要に応じて、任意の目的の工程を追加することもできる。
また、前述した実施形態では、マスクとして磁性材料を含む材料で構成されたものを用い、基板のマスクに対向する面とは反対の面側に配された磁石により、マスクと、ワークとしての基板とを密着させた状態で行うものとして説明したが、磁石を用いなくてもよい。
また、本発明の時計用文字板は、基板と、開口部および暗色部を有するAg膜と、コート層とを備えたものであればよく、上述したような方法により製造されたものに限定されない。
次に、本発明の具体的実施例について説明する。
1.時計用文字板の製造
以下に示すような方法で、各実施例および各比較例について、100個ずつの時計用文字板(腕時計用文字板)を製造した。
(実施例1)
まず、ポリカーボネートを用いて、射出成形により、腕時計用文字板の形状を有する母材を作製し、その後、必要箇所を型抜きし、不要なバリ等を切削、研磨することにより基板を得た。得られた基板は、略円盤状をなし、直径:27mm×厚さ:450μmであった。
次に、この基板を洗浄した。基板の洗浄としては、まず、プラスチック用中性洗剤で30秒間洗浄を行い、その後、水洗を30秒間、純水洗浄を60秒間行った。その後、オーブン(80℃)で20分間乾燥した。
このようにして洗浄を行った基板の表面に、TiO(チタン酸化物)で構成される酸化物被膜(チタン酸化物被膜)を、以下に説明するようなスパッタリングにより形成した(酸化物被膜形成工程)。
酸化物被膜は、基板の表面に、円形状の開口部が千鳥格子状に配置された(正三角形の各頂点に対応する部位に、開口部の中心が位置するように配置された)マスク(図2参照)を配した状態で、スパッタリングを行うことにより形成した。
マスクは、ステンレス鋼(SUS430)で構成されたものであり、その厚さは50μmであった。また、開口部の直径は168μmであった。また、マスクを平面視した際に開口部が占める面積率で表されるマスクの開口率は42%であった。
また、本工程は、基板のマスクに対向する面(第1の面)とは反対の面(第2の面)側に磁石(ネオジウム磁石)を配し、この磁石により、基板と、マスクとを密着させた状態で行った。
本工程でのスパッタリングは、以下のような条件で行った。
まず、洗浄済みの基板をスパッタリング装置内に取付け、その後、装置内を予熱しながら、スパッタリング装置内を1.0×10−4Paまで排気(減圧)した。
次に、アルゴン流量:20ml/分でアルゴンガスを導入するとともに、酸素流量:10ml/分で酸素を導入した。このような状態で、ターゲットとしてTiを用い、投入電力:1400W、処理時間:5.0分間という条件で放電を行うことにより、TiOで構成される酸化物被膜を形成した。このとき、基板の主面の垂線方向と、スパッタ粒子の進行方向がほぼ平行となるようにした。このようにして形成された酸化物被膜の平均厚さは、10nmであった。
引き続き、上記のようにして形成された酸化物被膜の表面に、Tiで構成されたTi膜をスパッタリングにより形成した(Ti膜形成工程)。
Ti膜の形成は、酸化物被膜で被覆された基板をスパッタリング装置内から取り出すことなく、また、基板とマスクとを相対的に移動させることなく、前記工程に引き続いて行った。
本工程でのスパッタリングは、以下のような条件で行った。
まず、装置内を3×10−3Paまで排気(減圧)し、その後、アルゴンガス流量:25ml/分でアルゴンガスを導入した。このような状態で、ターゲットとしてTiを用い、投入電力:1000W、処理時間:10分間という条件で放電を行うことにより、Tiで構成されるTi膜を形成した。このとき、基板の主面の垂線方向と、スパッタ粒子の進行方向がほぼ平行となるようにした。このようにして形成されたTi膜の平均厚さは、100nmであった。
引き続き、上記のようにして形成されたTi膜の表面に、Agで構成されたAg膜をスパッタリングにより形成した(Ag膜形成工程)。
Ag膜の形成は、酸化物被膜、Ti膜で被覆された基板をスパッタリング装置内から取り出すことなく、また、基板とマスクとを相対的に移動させることなく、前記工程に引き続いて行った。
本工程でのスパッタリングは、以下のような条件で行った。
まず、装置内を3×10−3Paまで排気(減圧)し、その後、アルゴンガス流量:25ml/分でアルゴンガスを導入した。このような状態で、ターゲットとしてAgを用い、投入電力:1000W、処理時間:5.0分間という条件で放電を行うことにより、Agで構成されるAg膜を形成した。このとき、基板の主面の垂線方向と、スパッタ粒子の進行方向がほぼ平行となるようにした。このようにして形成されたAg膜の平均厚さは、200nmであった。
次に、開口部を有する酸化物被膜、Ti膜、Ag膜が設けられた基板をスパッタリング装置内から取り出し、マスクを除去した。
次に、酸化物被膜、Ti膜、Ag膜が設けられた基板について、5wt%硫酸を用いた酸洗浄を行い、引き続いて、水洗を行った。
次に、以下のような硫化処理を施すことにより、硫化銀(AgS)で構成された暗色部(黒色部)を形成した(暗色化工程)。
まず、上記のような洗浄を施した基板(酸化物被膜、Ti膜、Ag膜が設けられた基板)と、硫化アンモニウムとを、密閉容器内に入れた。2時間放置した後、容器内から基板を取り出した。これにより、Ag膜は、外表面から所定の厚さで黒色の暗色部が設けられたものとなった。形成された暗色部の厚さは、150nmであった。
その後、カーボンブラック(着色剤)と、ポリナールクリアとの混合物を用いて、基板のAg膜が設けられた面側に、主としてアクリル系樹脂で構成されるコート層を形成した。これにより、図1、図2に示すような腕時計用文字板を得た(コート層形成工程)。コート層の形成は、スプレーコート法により行った。形成されたコート層の平均厚さは、10μmであった。
なお、基板、酸化物被膜、Ti膜、Ag膜、暗色部、コート層およびマスクの厚さは、JIS H 5821で規定される顕微鏡断面試験方法に従い測定した。
(実施例2〜6)
基板の構成材料を表1に示すようにするとともに、マスクの条件、酸化物被膜形成工程で用いるターゲットの種類、酸化物被膜形成工程、Ti膜形成工程、Ag膜形成工程、および、暗色化処理の処理時間を調整することにより、酸化物被膜、Ti膜、Ag膜(暗色部)の構成が表1に示すものとなるようにし、また、コート層中に含まれる着色剤の含有率を調整するとともに、コート層の厚さを表1に示すようにした以外は、前記実施例1と同様にして、腕時計用文字板を製造した。
(実施例7)
暗色部の形成(暗色化工程)をハロゲン化処理により行った以外は、前記実施例1と同様にして、腕時計用文字板を製造した。
本実施例でのハロゲン化処理は以下のようにして行った。
すなわち、上記のような洗浄を施した基板(酸化物被膜、Ti膜、Ag膜が設けられた基板)を密閉容器内に入れ、加熱し、この状態で、フッ素ガス(F)を密閉容器内に充填し、2時間放置した。
これにより、Ag膜は、外表面から所定の厚さで、フッ化銀(AgF)で構成された黒褐色の暗色部が設けられたものとなった。形成された暗色部の厚さは、80nmであった。
(実施例8〜10)
基板の構成材料を表1に示すようにするとともに、マスクの条件、酸化物被膜形成工程で用いるターゲットの種類、酸化物被膜形成工程、Ti膜形成工程、Ag膜形成工程、および、暗色化処理の処理時間を調整することにより、酸化物被膜、Ti膜、Ag膜(暗色部)の構成が表1に示すものとなるようにし、また、コート層中に含まれる着色剤の含有率を調整するとともに、コート層の厚さを表1に示すようにした以外は、前記実施例7と同様にして、腕時計用文字板を製造した。
(実施例11)
暗色部の形成(暗色化工程)を酸化処理により行った以外は、前記実施例1と同様にして、腕時計用文字板を製造した。
本実施例での酸化処理は以下のようにして行った。
すなわち、上記のような洗浄を施した基板(酸化物被膜、Ti膜、Ag膜が設けられた基板)を密閉容器内に入れ、この状態で、オゾン(O)を密閉容器内に充填し、15分間放置した。
これにより、Ag膜は、外表面から所定の厚さで、酸化銀(AgO)で構成された黒色の暗色部が設けられたものとなった。形成された暗色部の厚さは、120nmであった。
(実施例12〜15)
基板の構成材料を表1に示すようにするとともに、マスクの条件、酸化物被膜形成工程で用いるターゲットの種類、酸化物被膜形成工程、Ti膜形成工程、Ag膜形成工程、および、暗色化処理の処理時間を調整することにより、酸化物被膜、Ti膜、Ag膜(暗色部)の構成が表1に示すものとなるようにし、また、コート層中に含まれる着色剤の含有率を調整するとともに、コート層の厚さを表1に示すようにした以外は、前記実施例10と同様にして、腕時計用文字板を製造した。
(比較例1)
酸化物被膜形成工程、Ti膜形成工程、および、Ag膜形成工程においてマスクを用いなかった以外は、前記実施例1と同様にして腕時計用文字板を製造した。
(比較例2)
コート層形成工程を省略した以外は、前記実施例1と同様にして腕時計用文字板を製造した。すなわち、本比較例の時計用文字板は、Ag膜が露出した状態になったものである。
(比較例3)
酸化物被膜形成工程、Ti膜形成工程、Ag膜形成工程、および、暗色化工程を省略した以外は、前記実施例1と同様にして腕時計用文字板を製造した。すなわち、本比較例の時計用文字板は、基板の表面に直接コート層が設けられたものである。
(比較例4)
暗色化工程を省略した以外は、前記実施例1と同様にして腕時計用文字板を製造した。すなわち、本比較例の時計用文字板では、Ag膜が暗色部を有していない。
なお、前記各実施例および各比較例で用いた基板は、光源として白色蛍光灯(東芝社製、検査用蛍光灯 FL20S−D65)を用いた際の、可視光の透過率が、いずれも、60%以上であった。
各実施例および各比較例の時計用文字板の製造に用いたマスク(気相成膜用マスク)および時計用文字板の構成を表1にまとめて示す。なお、表中、ポリカーボネートをPCで示し、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体(ABS樹脂)をABS、アクリル系樹脂をAcで示し、カーボンブラックをCBで示した。また、表1中、Ag膜についての「形状、配置パターン」の欄には、図2に示すような形状、配置パターンを「A」で示し、図3に示すような形状、配置パターンを「B」で示し、図4に示すような形状、配置パターンを「C」で示し、基板の表面(第1の面)全体に膜状に設けられたものを「D」で示した。ただし、開口率は、図2〜図4に示すものと異なるものであってもよい。また、表1中、暗色部の形成方法について、硫化処理によるものを「SU」で示し、ハロゲン化処理によるものを「HA」で示し、酸化処理によるものを「OX」で示した。また、時計用文字板の各部位は、いずれも、表1に示す成分を主成分として構成されたものであり、それ以外の成分の含有率が1wt%未満であった。
Figure 2009210358
2.腕時計用文字板の外観評価
前記各実施例および各比較例で製造した各腕時計用文字板について、基板の第1の面側(酸化物被膜、Ti膜、Ag膜、コート層が設けられた面側)から、目視による観察を行い、これらの外観を以下の6段階の基準に従い、評価した。
A:暗色の色調で高級感があり、きわめて優良な外観を呈している。
B:暗色の色調で高級感があり、優良な外観を呈している。
C:暗色の色調で高級感があり、良好な外観を呈している。
D:高級感ある暗色の色調が得られていない。または、外観がやや不良である。
E:外観が不良である。
F:外観がきわめて不良である。
3.腕時計用文字板の光透過性評価
前記各実施例および各比較例で製造した各腕時計用文字板について、以下のような方法により、光透過性を評価した。
まず、太陽電池と各腕時計用文字板とを暗室にいれた。その後、太陽電池単体でその受光面に対し、所定距離離間した白色蛍光灯(光源)からの光を入射させた。この際、太陽電池の発電電流をA[mA]とした。次に、前記太陽電池の受光面の上面に、腕時計用文字板を重ね合わせた状態で、前記と同様に所定距離離間した白色蛍光灯(光源)からの光を入射させた。この状態での、太陽電池の発電電流をB[mA]とした。そして、(B/A)×100で表される時計用文字板の光透過率を算出し、以下の5段階の基準に従い、評価した。光透過率が大きいほど、時計用文字板の光透過性は優れたものであるといえる。なお、時計用文字板は、基板の第1の面(酸化物被膜、Ti膜、Ag膜、コート層が設けられた側の面)が白色蛍光灯(光源)側を向くように、太陽電池に重ね合わせた。また、白色蛍光灯としては、白色蛍光灯(東芝社製、検査用蛍光灯 FL20S−D65)を用いた。
A:32%以上。
B:29%以上32%未満。
C:25%以上29%未満。
D:19%以上25%未満。
E:19%未満。
その後、前記各実施例および各比較例で製造した時計用文字板を用いて、図6に示すような腕時計を製造した。このとき、時計用文字板は、基板の第1の面(酸化物被膜、Ti膜、Ag膜、コート層が設けられた側の面)がガラス板側を向くようにした。そして、製造された各腕時計を暗室にいれた。その後、時計の時計用文字板側の面(ガラス板側の面)から、所定距離離間した白色蛍光灯(光源)からの光を入射させた。この際、光の照射強度が次第に大きくなるように照射強度を一定の速度で変化させた。その結果、本発明の時計では、比較的照射強度が小さい場合でもムーブメントが駆動した。これに対し、比較例1の時計では、比較的照射強度が大きい場合でもムーブメントの駆動が確認されなかった。
4.電波透過性の評価
前記各実施例および各比較例で製造した各時計用文字板について、以下に示すような方法で電波透過性を評価した。
まず、時計ケースと、電波受信用のアンテナを備えた腕時計用内部モジュール(ムーブメント)とを用意した。
次に、時計ケース内に、腕時計用内部モジュール(ムーブメント)および、腕時計用文字板を組み込み、この状態での電波の受信感度を測定した。このとき、時計用文字板は、基板の第1の面(酸化物被膜、Ti膜、Ag膜、コート層が設けられた側の面)が外表面側を向くようにした。
腕時計用文字板を組み込まない状態での受信感度を基準とし、腕時計用文字板を組み込んだ場合における受信感度の低下量(dB)を以下の4段階の基準に従い、評価した。電波の受信感度の低下が低いものほど、腕時計用文字板の電波透過性は優れたものであるといえる。
A:感度の低下が認められない(検出限界以下)。
B:感度の低下が0.7dB未満で認められる。
C:感度の低下が0.7dB以上1.0dB未満。
D:感度の低下が1.0dB以上。
5.色調の安定性評価
前記各実施例および各比較例で製造した各腕時計用文字板を、温度:50℃、湿度:90%RHの環境下に90日間静置し、その直後の基板の第1の面側(酸化物被膜、Ti膜、Ag膜、コート層が設けられた面側)から、目視による観察を行い、以下の5段階の基準に従い、評価した。
A:審美性の低下が全く認められない。
B:審美性の低下がほとんど認められない。
C:審美性の低下がわずかに認められる。
D:審美性の低下がはっきりと認められる。
E:審美性の低下が顕著に認められる。
6.被膜の密着性評価
前記各実施例および各比較例で製造した各腕時計用文字板について、以下に示すような2種の試験を行い、被膜(酸化物被膜、Ti膜、Ag膜、コート層)の密着性を評価した。
6−1.折り曲げ試験
各腕時計用文字板について、直径3.3mmの鉄製の棒材を支点とし、腕時計用文字板の中心を基準に25°の折り曲げを行った後、腕時計用文字板の外観を目視により観察し、これらの外観を以下の4段階の基準に従い、評価した。折り曲げは、圧縮/引っ張りの両方向について行った。
A:被膜の浮き、剥がれ等が全く認められない。
B:被膜の浮きがほとんど認められない。
C:被膜の浮きがはっきりと認められる。
D:被膜のひび割れ、剥離がはっきりと認められる。
6−2.熱サイクル試験
各腕時計用文字板を、以下のような熱サイクル試験に供した。
まず、腕時計用文字板を、15℃の環境下に1.5時間、次いで、65℃の環境下に2時間、次いで、15℃の環境下に1.5時間、次いで、−15℃の環境下に3時間静置した。その後、再び、環境温度を15℃に戻し、これを1サイクル(8時間)とし、このサイクルを合計4回繰り返した(合計32時間)。
その後、腕時計用文字板の外観を目視により観察し、これらの外観を以下の4段階の基準に従い、評価した。
A:被膜の浮き、剥がれ等が全く認められない。
B:被膜の浮きがほとんど認められない。
C:被膜の浮きがはっきりと認められる。
D:被膜のひび割れ、剥離がはっきりと認められる。
これらの結果を表2に示す。
Figure 2009210358
表2から明らかなように、本発明の時計用文字板は、いずれも、暗色の色調で高級感のある、優れた美的外観を有するとともに、光の透過性に優れていた。また、本発明の時計用文字板は、色調の安定性にも優れて、長期間にわたって、優れた外観を安定的に保持することができた。また、本発明の時計用文字板は、被膜(酸化物被膜、Ti膜、Ag膜、コート層)の密着性にも優れており、優れた耐久性を有していた。また、本発明の時計用文字板は、電波の透過性にも優れていた。
これに対し、比較例では、満足な結果が得られなかった。
また、各実施例および各比較例で得られた時計用文字板を用いて、図6に示すような時計を組み立てた。このようにして得られた各時計について、上記と同様の試験、評価を行ったところ、上記と同様の結果が得られた。
本発明の時計用文字板の好適な実施形態を示す断面図である。 本発明の時計用文字板の好適な実施形態を示す平面図である。 Ag膜の配置パターンの一例を説明するための模式的な平面図である。 Ag膜の配置パターンの他の一例を説明するための模式的な平面図である。 本発明の時計用文字板の製造方法の好適な実施形態を示す断面図である。 本発明の時計(携帯時計)の好適な実施形態を示す部分断面図である。
符号の説明
1…時計用文字板 11…基板 12…Ag膜 121…開口部 122…暗色部 13…コート層 14…酸化物被膜(チタン酸化物被膜) 141…開口部 15…Ti膜(金属膜) 151…開口部 2…マスク(気相成膜用マスク) 21…開口部 81…ムーブメント 82…胴(ケース) 83…裏蓋 84…ベゼル(縁) 85…ガラス板(カバーガラス) 86…巻真パイプ 87…りゅうず 871…軸部 872…溝 88…プラスチックパッキン 89…プラスチックパッキン 91…ゴムパッキン(りゅうずパッキン) 92…ゴムパッキン(裏蓋パッキン) 93…接合部(シール部) 94…太陽電池 100…腕時計(携帯時計)

Claims (14)

  1. 光透過性を有する材料で構成された基板と、
    Agを含む材料で構成され、開口部を有するAg膜と、
    前記Ag膜の前記基板に対向する面とは反対側の面上に設けられたコート層とを有し、
    前記Ag膜は、少なくとも前記コート層に接触する側の表面付近が、主として、硫化銀、ハロゲン化銀、または、酸化銀で構成されたものであることを特徴とする時計用文字板。
  2. 前記Ag膜は、時計用文字板を平面視した際に、多数個の島状に設けられた領域を有するものである請求項1に記載の時計用文字板。
  3. 前記Ag膜の厚さは、100〜5000nmである請求項1または2に記載の時計用文字板。
  4. 前記基板と前記Ag膜との間に、主として金属酸化物で構成された酸化物被膜を有する請求項1ないし3のいずれかに記載の時計用文字板。
  5. 前記酸化物被膜と前記Ag膜との間に、主としてTiで構成され、開口部を有するTi膜を有する請求項4に記載の時計用文字板。
  6. 前記基板の表面に、主としてチタン酸化物で構成されたチタン酸化物被膜が設けられ、
    前記チタン酸化物被膜の前記基板に接触する面とは反対側の表面に、主としてチタンで構成され、開口部を有するTi膜が設けられ、
    前記Ti膜の前記チタン酸化物被膜に接触する面とは反対の表面に、前記Ag膜が設けられている請求項1ないし3のいずれかに記載の時計用文字板。
  7. 前記Ag膜は、その厚さ方向において、前記コート層に接触する側の表面付近が選択的に硫化、ハロゲン化、または、酸化されたものである請求項1ないし6のいずれかに記載の時計用文字板。
  8. 前記コート層は、主として、ウレタン系樹脂および/またはアクリル系樹脂で構成されたものである請求項1ないし7のいずれかに記載の時計用文字板。
  9. 前記コート層は、着色剤を含む材料で構成されたものである請求項1ないし8のいずれかに記載の時計用文字板。
  10. 光透過性を有する材料で構成された基板を準備する基板準備工程と、
    所定のパターンで多数個の開口部が設けられたマスクを配した状態で成膜を行うことにより、多数個の島状の領域を有する、主としてAgで構成されたAg膜を形成するAg膜形成工程と、
    前記Ag膜に硫化処理、ハロゲン化処理、または、酸化処理を施すことにより、前記Ag膜の少なくとも外表面付近を、主として硫化銀、ハロゲン化銀、または、酸化銀で構成されたものとする暗色化工程と、
    前記基板の前記Ag膜が設けられている面側にコート層を形成するコート層形成工程とを有することを特徴とする時計用文字板の製造方法。
  11. 前記Ag膜形成工程に先立ち、前記基板の表面に、主としてチタン酸化物で構成されたチタン酸化物被膜を形成するチタン酸化物被膜形成工程を有する請求項10に記載の時計用文字板の製造方法。
  12. 前記Ag膜形成工程に先立ち、所定のパターンで多数個の開口部が設けられたマスクを配した状態で成膜を行うことにより、前記チタン酸化物被膜の表面に、多数個の島状の領域を有する、主としてTiで構成されたTi膜を形成するTi膜形成工程を有する請求項11に記載の時計用文字板の製造方法。
  13. 請求項1ないし9のいずれかに記載の時計用文字板を備えたことを特徴とする時計。
  14. 請求項10ないし12のいずれかに記載の方法を用いて製造された時計用文字板を備えたことを特徴とする時計。
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