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WO2018088217A1 - 時計用文字盤とその時計並びに時計用文字盤の製造方法 - Google Patents

時計用文字盤とその時計並びに時計用文字盤の製造方法 Download PDF

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Publication number
WO2018088217A1
WO2018088217A1 PCT/JP2017/038526 JP2017038526W WO2018088217A1 WO 2018088217 A1 WO2018088217 A1 WO 2018088217A1 JP 2017038526 W JP2017038526 W JP 2017038526W WO 2018088217 A1 WO2018088217 A1 WO 2018088217A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
aqueous solution
timepiece
thin film
container
crystal growth
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2017/038526
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
勝彦 賀来
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
YK Precision Co Ltd
Original Assignee
YK Precision Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by YK Precision Co Ltd filed Critical YK Precision Co Ltd
Priority to JP2018518747A priority Critical patent/JPWO2018088217A1/ja
Publication of WO2018088217A1 publication Critical patent/WO2018088217A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G04HOROLOGY
    • G04BMECHANICALLY-DRIVEN CLOCKS OR WATCHES; MECHANICAL PARTS OF CLOCKS OR WATCHES IN GENERAL; TIME PIECES USING THE POSITION OF THE SUN, MOON OR STARS
    • G04B19/00Indicating the time by visual means
    • G04B19/06Dials
    • GPHYSICS
    • G04HOROLOGY
    • G04BMECHANICALLY-DRIVEN CLOCKS OR WATCHES; MECHANICAL PARTS OF CLOCKS OR WATCHES IN GENERAL; TIME PIECES USING THE POSITION OF THE SUN, MOON OR STARS
    • G04B19/00Indicating the time by visual means
    • G04B19/06Dials
    • G04B19/12Selection of materials for dials or graduations markings

Definitions

  • the present invention relates to a timepiece dial, a timepiece thereof, and a method of manufacturing a timepiece dial, and in particular, a timepiece dial suitable for a high-quality timepiece having an elegant elegance, calmness and profound feeling, and the timepiece and timepiece It is related with the manufacturing method of a board.
  • the white butterfly shell has a beautiful pearl layer on the inside, and it is currently distributed as a watch dial as a by-product of pearls that are raised by pearl farmers. ing.
  • the history of timepiece dials as a product on the market has been at least 30 years, and various technologies related to shell dials have been proposed.
  • the structure of the pearl layer is a structure in which the colorless and transparent aragonite layer 1 is bonded to each other through a protein sheet (conchiolin) (not shown) and laminated in a cross-sectional brick shape or stepped shape.
  • a protein sheet (conchiolin) (not shown) and laminated in a cross-sectional brick shape or stepped shape.
  • FIG. 8 (a) if the pearl surface is smooth, the reflection (regular reflection) of light is good.
  • gloss gloss
  • the second of the above visual principles is said to be interference, which is related to the pearl orientation effect.
  • the reflected light A ′ and B ′ from the nacreous layer is reflected in a direction in which the optical path difference is an integral multiple of the wavelength. In this case, it is strengthened and weakened in the direction that is an odd multiple of a half wavelength.
  • This interference effect (prism effect) provides a beautiful striped gloss (shine).
  • the third principle of visual recognition is color tone, which is said to be directly related to the properties (color development) of conchiolin.
  • Flatness here refers to the degree of shading, color unevenness, and steepness that can be visually recognized on the surface of the pearl layer from the reflected light.
  • Degree surface geometric tolerance
  • the flatness is particularly important in such a case.
  • the flatness In the reflected light from the surface of the flat pearl layer as described above, for example, if the flatness is too low (bad), the shading and color change on the surface of the pearl layer will become excessively intense, and it will not be wrinkled, but will be decorative or apparent.
  • the flatness When the flatness is moderately high (good), the color change and unevenness are moderately suppressed without impairing the beauty of the interference color, while the flatness is moderately high (good). It can be said that it is a general sense of image that it can give a certain sense of luxury. Similarly, if the intensity of the reflected light is too strong, the glossiness will be excessively increased and the image will be overstated, and the sense of luxury and solidness will be impaired.
  • the artificially cultured white butterfly shells that are currently produced in large quantities and at low cost and are the mainstream in the market are about 4 years from artificial hatching to flying to the beach, whereas natural shellfish are usually 10-15. Since natural shells are collected, natural shells are larger than cultured shells, and the reflected light from the nacreous surface of high-quality natural shells is modest as described above compared to cultured shells. In many cases, it has a sense of quality and profoundness. Furthermore, in the field of wristwatches, the overall trend toward larger sizes, including women's, has become a recent trend, and in response to this, the demand for large-sized dials has increased. A watch with a white butterfly shell dial is used to increase its rarity and boost its popularity.
  • the document 1 shows a display board in which a transparent substrate is disposed on the viewing side of a substrate body made of white mussel or the like and a transparent substrate and the substrate body are separated by a predetermined structure using a frame member.
  • the space formed between the substrate main body and the transparent substrate is designed to give a depth and depth to the pattern of the substrate main body.
  • a display board decorated with a white butterfly shell is shown, and the shell forming layer is configured to be laminated with a metal thin film layer or a white fluorescent coating layer. According to the structure, the unique brilliant color of the shellfish is made to appear clearly and beautifully.
  • timepiece dial plate substrate made of polycarbonate by various layer forming means such as spin coating, painting, plating, CVD, vapor deposition and thermal spraying.
  • layer forming means such as spin coating, painting, plating, CVD, vapor deposition and thermal spraying.
  • a timepiece dial plate having a sulfide layer and a silicon oxide layer formed on the front and back surfaces with a predetermined thickness is shown, and an aesthetic appearance and durability are improved.
  • Patent Document 4 As an example of this type of prior art, there is Patent Document 4 as an example, and at a predetermined reaction time and a dropping time, a water-soluble carbonate solution is dropped into a predetermined concentration of water-soluble calcium salt solution to cause a reaction. A method for producing a form of aragonite calcium carbonate is shown.
  • Patent Document 5 discloses a method for producing a pearl layer.
  • the formation of multilayer crystals of natural pearls is attempted by adding a predetermined pearl protein to a crystal-forming mother liquor composed of a calcium carbonate supersaturated solution.
  • the means for laminating and coating a different member on the shell material is a high-class that tends to exhibit the original goodness of the shell material with as simple a structure as possible.
  • it is difficult to approve and the configuration is complicated and the productivity and cost are likely to deteriorate, and the durability and maintainability of the watch are likely to be impaired.
  • it is difficult to approve any means for weakening the reflected light by subjecting the pearl layer itself to some kind of processing (uneven shape, pattern, curved surface processing, etc.).
  • the dial surface is roughened by special polishing and the reflected light is diffusely reflected to weaken it.
  • the dial surface cannot be glossed, which is extremely inappropriate.
  • the technology for synthesizing plate-like calcium carbonate as in Patent Document 4 is a means for industrially producing functional materials useful exclusively for paints, resins, etc. Therefore, it cannot be applied as a coating means that can obtain the desired optical effect.
  • the technology for synthesizing plate-like calcium carbonate as in Patent Document 4 is a means for industrially producing functional materials useful exclusively for paints, resins, etc. Therefore, it cannot be applied as a coating means that can obtain the desired optical effect.
  • no proposal has been made yet about an optimal method for efficiently synthesizing a film crystal layer that satisfies the conditions required for the above-mentioned problems.
  • Patent Document 5 is intended to be used as, for example, a building structure, furniture, or a predetermined new medical material.
  • the above-mentioned problem is completely different from the problem and the direction of the purpose.
  • the literature means is a means of forming a natural pearl layer composed of a layered crystal of a predetermined protein and calcium carbonate, and it is essential to add a specific protein that is purified and extracted through a complicated process. At the same time, the manufacturing process is extremely complicated. For this reason, there is no disclosure or suggestion regarding means for stably growing calcium carbonate crystals containing no protein.
  • the means of the same document cannot be easily applied, for example, as a clock face dial manufacturing means, and even if a nacreous layer is obtained, it is easy from the viewpoint of cost and management of the product. It is difficult to adopt. Moreover, since the natural pearl layer structure is inherently difficult to produce artificially, there is a possibility that stable productivity of the product cannot be ensured. For this reason, even if it refers to the same document in which the problem and solution of the invention are completely different, the above problem cannot be solved substantially.
  • the present invention was developed as a result of intensive studies by the applicant of the present invention in order to solve the above-described problems, and the object of the present invention is to reduce reflected light optimally and to provide moderately modest light intensity / flatness.
  • the watch dial with its high quality reflected light that is equivalent to or better than that of natural shells and can be applied to artificially cultured shells easily. It is to provide a manufacturing method of a dial.
  • the invention according to claim 1 is composed of a workpiece having a polishing processing part on the surface of the pearl layer, which has been subjected to surface polishing in a state of being cut out from a material having a pearl layer and sliced.
  • the work is a timepiece dial in which a thin film made of calcium carbonate crystals having a predetermined thickness and grown in a substantially vertical direction is formed from the polishing processing unit.
  • the invention according to claim 2 comprises a container provided with a conducting part for flowing the solution into the inside and a conducting part for flowing out the solution, and a stirring member capable of maintaining the stirring state of the solution when manufacturing the timepiece dial, While the inside of the container is sealed from the outside, the solution is allowed to flow into the container through the conduction part in a sealed immersion state in which the workpiece is immersed in the solution, and the solution is allowed to flow out of the container through the conduction part to grow a thin film. It is a dial for a clock made up of.
  • the invention according to claim 3 is a timepiece in which a timepiece dial is mounted on the surface of the movement mechanism portion of the timepiece main body.
  • the invention according to claim 4 passes through a workpiece forming step of forming a workpiece material having a pearl layer and a polishing processing step of polishing the surface of the workpiece material to form a polishing processing portion when manufacturing the timepiece dial.
  • a thin film is formed through a crystal growth process. This crystal growth process polishes the thin film by immersing the work in an aqueous solution for crystal growth containing at least magnesium ions, calcium ions, and carbonate ions.
  • This is a method for manufacturing a timepiece dial in which a part surface is grown in a substantially vertical direction with the growth surface as a starting point.
  • the invention of claim 5 is a timepiece dial manufacturing method in which the stirring state of the aqueous solution is maintained in the crystal growth step.
  • the invention according to claim 6 is a crystal growth step in which the work is attached to a sheet and immersed, the aqueous solution is allowed to flow into the container and out of the container, and the rotating body is rotated in the aqueous solution. It is a manufacturing method of the timepiece dial which maintained a stirring state.
  • the invention according to claim 7 is a method of manufacturing a timepiece dial in which the workpiece is directly attached to a sheet provided substantially horizontally and the container is covered.
  • the invention according to claim 8 is for a timepiece in which the next step is a surface treatment step for adjusting the surface of the thin film after the crystal growth step, and the next step is a confirmation step for confirming the thin film after the surface treatment step. It is a manufacturing method of a dial.
  • the invention in claim 9 is a timepiece dial manufacturing method in which the next step is a finishing step and / or a cutting step after the surface treatment step or the confirmation step.
  • the invention according to claim 10 is a method for producing a timepiece dial, wherein the crystal growth aqueous solution used in the crystal growth step is a calcium carbonate supersaturated aqueous solution in which sodium hydrogen carbonate is mixed in a predetermined ratio with a calcium chloride aqueous solution containing magnesium. is there.
  • the incident light is appropriately attenuated by this thin film without impairing the nature of the light incident on the natural pearl layer, so that the light intensity and flatness of the reflected light is also appropriately suppressed, and it is elegant and luxurious. Reflected light can be provided.
  • this thin film is grown from a polished portion having a high flatness (flatness), a structure with a high degree of alignment and homogeneity can be obtained, so that strong and flashy reflection of incident light on the thin film surface can be appropriately achieved. It is reduced to provide a modest and elegant elegance, and a beautiful and high-quality gloss is obtained.
  • the timepiece dial has a simple structure including a container having a conduction part for flowing in and out of the solution and a stirring member, and the workpiece is a solution while the inside of the container is sealed from the outside. Since the solution is allowed to flow into the container through the conduction part in the sealed immersion state immersed in the container, and the solution is caused to flow out of the container through the conduction part to grow the thin film, it is appropriate for the workpiece.
  • a thin film crystal having a thickness and quality can be reliably formed, and thus a desired timepiece dial composed of a pearl layer having an elegant and elegant luster can be manufactured at low cost and stably.
  • the surface of the polishing portion having a high flatness (flatness) is grown in a substantially vertical direction as a starting point of the growth surface, a high alignment degree necessary for appropriately attenuating the reflected light
  • a thin film composed of a homogeneous crystal layer can be reliably formed, and high flatness (flatness) can be obtained even on the surface of the thin film, thereby obtaining high-quality gloss.
  • the workpiece surface can be appropriately exposed to the aqueous solution flow, and the crystal growth of the thin film can be effectively promoted.
  • the work is attached to the sheet and the inflow and outflow of the aqueous solution into and out of the container is continued, the work is exposed to the aqueous solution flow while being securely fixed to the container and stationary.
  • the replacement of the aqueous solution is promoted in the container, and the supersaturated state of the aqueous solution is appropriately maintained, so that the crystal growth of the thin film on the workpiece surface can be further promoted.
  • the stirring is performed by the rotation of a rotating body such as a magnetic rotating body, the container can be easily and appropriately stirred even in a sealed state with respect to the outside air, and the stirring state of the aqueous solution is further appropriately maintained. Therefore, it can be set as a very suitable environment for the growth of the thin film formed by laminating calcium carbonate crystals inside the container.
  • the thin film formed on the workpiece surface is formed in the crystal growth step. It is very suitable for crystal growth with uniform and uniform thickness.
  • the formed thin film can be evaluated and confirmed to repeat the crystal growth process and the surface treatment process, and the thin film thickness and surface flatness (flatness) can be determined according to product requirements. ) And the like can be adjusted, so that an optimum thin film can be formed according to the desired requirements.
  • the finishing step for finishing the surface of the thin film by providing a finishing step for finishing the surface of the thin film, it is possible to appropriately adjust the gloss finish of the surface of the watch dial according to product requirements, for example, mat finish, mirror finish, etc. In addition, it is possible to respond appropriately according to preferences, such as the finish of hard and soft looks, and it is also possible to greatly expand the selection range of products.
  • the aqueous solution for crystal growth is a calcium carbonate supersaturated aqueous solution in which sodium hydrogen carbonate is mixed with a calcium chloride aqueous solution containing magnesium at a predetermined ratio.
  • a calcium carbonate supersaturated aqueous solution in which sodium hydrogen carbonate is mixed with a calcium chloride aqueous solution containing magnesium at a predetermined ratio.
  • (A) is the microscope picture which image
  • (b) is the microscope which formed the thin film of this invention on the workpiece
  • (A) is the microscope picture which image
  • (b) is the microscope which image
  • FIG. It is a schematic diagram of an example of a timepiece using the timepiece dial of the present invention. It is a schematic cross section explaining the reflection of incident light in the vicinity of the nacreous layer surface, (a) is a case where the surface flatness (flatness) is high and there are many regular reflections, (b) is the surface flatness (flatness). ) Is low and there are many irregular reflections.
  • FIG. 1 is a flowchart showing a method for manufacturing a timepiece dial in this embodiment (this example).
  • the manufacturing process of this example includes a workpiece forming process 2, a polishing process 3, a crystal growth process 5, a surface treatment process 6, a confirmation process 7, a finishing process 8, and a cutting process 9.
  • a white butterfly shell is described as an example, but this shell may be either a natural shell or a cultured shell, and the present invention further includes various kinds of pearl layers. Widely applicable to materials.
  • the white butterfly was discovered in the North Sea of Australia more than 100 years ago and has a nacre on the inside of the shell.
  • natural shells have been used exclusively for decorative items.
  • artificial farms are spreading all over the world and the shape and quality can be controlled.
  • most of the shells available on the market are farmed shells.
  • the nacreous layer of the shell made of a multilayer structure has a thickness of about 0.3 to 2.5 ⁇ m and aragonite (araleite-type crystal, although there are shellfish species and individual differences. )
  • aragonite araleite-type crystal, although there are shellfish species and individual differences.
  • Such a laminated structure is likened to a relationship between brick and mortar.
  • the substance ratio is about 95 to 5 for calcium carbonate and protein, except for a slight amount of water.
  • FIG. 6 (b) the basic principle in which light incident on the nacreous layer is reflected to cause interference is outlined.
  • the nacreous layer shown in FIG. 6 has a thickness d, a refractive index n, a wavelength ⁇ , and a reflection angle ⁇ .
  • n refractive index
  • wavelength
  • reflection angle
  • the reflected light in which the reflected light C ′ is strengthened and weakened is discretely distributed to form a rainbow-like striped pattern as a whole.
  • aragonite crystals are colorless and transparent, it is considered that the pigment contained in the conchiolin interposed between layers overlaps several times to give a unique color to the reflected light.
  • the principle of reflected light is further complicated such that the layer thickness and crystal structure are not uniform, and reflection / transmission also occurs from each layer of the crystal. It can be inferred that at least the thickness d is close to the visible light wavelength and that the uniformity is high in order to obtain a beautiful gloss.
  • the work forming process 2 for forming the work material of this example includes a cutting process 21, a cutting process 22, an accumulating process 23, and a slicing process 24.
  • the processes are arbitrarily selected and changed according to the implementation. Is possible.
  • a shell operation as a material is cut out with a predetermined drilling machine.
  • a predetermined drilling machine basically, the position of the shell to be cut out is determined, and then drilled in a cylindrical shape directly from the nacre layer side to the outer shell side with a rotary drill.
  • the size is, for example, 20 mm to 38 mm in diameter.
  • both end surfaces of the cut-out cylindrical material are formed with a predetermined double-side rubbing machine to form a clean cylindrical shape.
  • the shell outer shell side is removed, leaving only the nacreous component of the material, and is molded in the subsequent process so as to be easy to handle.
  • the materials processed as described above are classified according to size, and the materials classified according to size are adhered to each other by an adhering means and provided in a long cylindrical shape.
  • the cylindrical material is sliced by a predetermined slicing machine and formed into an extremely thin disk shape.
  • the thickness of the disk can be arbitrarily selected, and is, for example, 0.1 mm to 0.47 mm.
  • the work 4 is manufactured by polishing the surface of the work material manufactured through the work material forming process 2.
  • This step is performed to improve the flatness (flatness) of the surface of the workpiece material, and the polishing processing unit 40 finished with extremely high precision is formed on the surface of the pearl layer of the workpiece 4.
  • mirror polishing is performed to such an extent that a flatness of about ⁇ 10 ⁇ m is obtained, for example. If such a highly accurate surface polishing process can be performed on the workpiece material as described above, a polishing apparatus and other processing methods used for the polishing process can be arbitrarily selected.
  • this crystal growth uses an aqueous solution for crystal growth containing at least magnesium (Mg 2+ ) ions, calcium ions and carbonate ions.
  • the work 4 is immersed in an aqueous solution 53 to which sodium hydrogen carbonate is added to grow the thin film 41 in a substantially vertical direction with the surface of the polishing processing unit 40 as the starting point of the growth surface.
  • the stirring state of the aqueous solution 53 is maintained, the work 4 is attached to the sheet 54 and immersed therein, the aqueous solution 53 flows into and out of the container, and the magnetic rotating body in the aqueous solution 53 By rotating 55, the stirring state and the supersaturated state of the aqueous solution 53 are maintained.
  • the crystal form of calcium carbonate has three types of homogeneity, mainly calcite (calcite), aragonite (meteorite), and vaterite (faterite).
  • This crystal is composed of ionic bonds of calcium ions and carbonate ions, but the phases differ depending on the factors that form the crystals.
  • the shape of aragonite is a pseudo-hexagonal structure with a ⁇ 110 ⁇ plane as a twin plane. For example, when a crystal is grown under free conditions such as in a beaker, the crystal grows without directivity and becomes a crystal having a radial shape or a shape like a spotted shape with impurities as nuclei.
  • the laminated aragonite crystal structure can be precipitated in a predetermined manner by ionic bonds between calcium ions and carbonate ions in a predetermined environment (normal temperature and pressure) in principle.
  • the solute for crystal growth that can form the (thin film 41) in the polishing processing unit 40 can be arbitrarily selected depending on the implementation.
  • an aqueous solution comprising the above-mentioned bicarbonate, a water-soluble calcium salt such as calcium chloride, calcium bromide, calcium iodide, calcium nitrate, or calcium acetate, and a water-soluble carbonate such as sodium carbonate, potassium carbonate, or ammonium carbonate.
  • an aqueous solution capable of supplying carbonate ions or bicarbonate ions can be used.
  • a polishing processing unit 40 having a high flatness (flatness) is provided on the surface of the workpiece 4 in advance, and the polishing processing unit 40 is used as a starting point for crystal growth in a substantially vertical direction.
  • the growth surface of the aragonite crystal is gradually and uniformly grown toward the end, and finally the thin film 41 made of calcium carbonate crystal having high crystal orientation and homogeneity as a whole is formed. Yes.
  • FIG. 2 and 3 schematically show an enlarged view of a main part of the timepiece dial manufacturing apparatus of the present invention in which the thin film 41 is formed on the polishing processing section 40 of the workpiece 4.
  • FIG. 2A is a plan view of the main part of this apparatus
  • FIG. 2B is a cross-sectional view of the main part.
  • the timepiece dial manufacturing apparatus according to the present invention includes a container (a plate 57 and a lid) provided with conducting portions 12a and 13a capable of inflowing and outflowing of a solution into the inside and a stirring member 55 capable of maintaining the stirring state of the solution. 58).
  • the container is composed of a petri dish-shaped circular dish 57 and its lid 58.
  • the dish 57 is covered with the lid 58 and can be sealed from the outside.
  • two conductive portions 12a are provided on the side surface of the plate 57, and an aqueous sodium hydrogen carbonate solution can flow into the container from one conductive portion 12a through the flow path 52.
  • the aqueous calcium chloride solution containing magnesium can also flow into the container through the inflow passage 12 from the other conducting portion 12a.
  • the aqueous solutions flowing in from the two flow paths 12 and 52 are mixed in the dish 57 to form a supersaturated aqueous solution 53 of calcium carbonate, and this supersaturated state is appropriately maintained.
  • two conductive portions 13a are provided on the side surface of the plate 57, and the aqueous solution 53 in the container can be discharged out of the container from the outflow passage 13 through the conductive portion 13a.
  • a silicon resin sheet 54 is adhered to the back surface of the lid 58, and the workpiece 4 is adhered to the sheet 54, and the back surface of the lid 58 is attached with the workpiece 4 adhered.
  • the dish 57 is covered with the inside of the container so that the work 4 is immersed in the aqueous solution 53 while isolating or sealing the inside of the container from the outside.
  • a sodium hydrogen carbonate aqueous solution and a calcium chloride aqueous solution containing magnesium are allowed to flow into the container through the conducting portion 12a at a predetermined speed, and the aqueous solution 53 is caused to flow out of the vessel via the conducting portion 13a.
  • the discharge of the aqueous solution 53 outside the container may be promoted using a pump or the like (not shown).
  • a pump or the like By appropriately maintaining the flow into and out of the container, the supersaturated state of calcium carbonate in the aqueous solution 53 can be appropriately maintained.
  • the quantity of the aqueous solution 53 required can be reduced by making the volume of a container as small as possible. Further, by sealing the container, entry of foreign matter such as dust and dust into the aqueous solution 53 can be appropriately eliminated, and the quality of the thin film 41 can be improved.
  • a magnetic rotating body 55 (stirring member) is placed on the bottom of the container, and the aqueous rotating body 53 is stirred by horizontally rotating the magnetic rotating body 55.
  • the magnetic rotator 55 can be rotated using a magnetic stirrer 59.
  • the magnetic stirrer 59 is provided with a rotating magnetic field generator 56 in a casing whose upper surface is horizontal, and this rotating magnetic field generator 56 is usually composed of a driving rotating body that includes a driving magnet and can rotate horizontally, and a motor that rotationally drives the rotating body. And can be appropriately selected depending on the implementation without particular limitation.
  • the magnetic stirrer 59 When the magnetic stirrer 59 is operated in a state of being placed on the bottom surface of the container as shown in the figure, the magnetic rotating body 55 rotates in the aqueous solution 53 at a predetermined speed, and the aqueous solution 53 can be stirred.
  • the flow of the aqueous solution 53 into and out of the container is appropriately controlled without using the magnetic stirrer 59, thereby appropriately stirring the aqueous solution 53 in the container and supersaturation of calcium carbonate. You may make it maintain and form a state.
  • an automatic stirring device such as a mechanical stirrer may be used as appropriate, and various rotating bodies for appropriately maintaining the stirring state of the aqueous solution can be used. .
  • the aqueous solution is agitated by appropriately rotating an aeration apparatus that blows in outside air or the like, or simply a rod, plate, or propeller-shaped stirrer in a container through a predetermined automatic apparatus or manual operation. You may make it do.
  • FIG. 3 is an enlarged view of an essential part schematically showing a timepiece dial manufacturing apparatus according to another embodiment (another example) of the present invention.
  • the manufacturing apparatus shown in FIG. 2 has the same basic configuration as the manufacturing apparatus shown in FIG. 2, and the container includes a circular dish 57 ′ and a lid 58 ′ that can be covered and isolated from the outside, and the side surface of the circular dish 57 ′.
  • Channels 12 'and 52' communicate with the two conducting parts 12a 'provided in the section, respectively, and an aqueous calcium chloride solution containing magnesium passes through the channel 12'.
  • a sodium aqueous solution can flow into the container, and two conductive portions 13a ′ that can flow out the aqueous solution 53 ′ in the container are provided at positions opposite to the conductive portions 12a ′.
  • the supersaturated aqueous solution 53 'of calcium carbonate is formed by mixing the aqueous solutions from the two flow paths 12' and 52 'in the dish 57'.
  • a predetermined number of workpieces 4 are arranged equally and symmetrically on the back surface (vertically below) of the lid 58 ′ via a resin sheet 54 ′, and these workpieces 4 are directly used without using an adhesive or the like. It is attached to the sheet 54 '.
  • the aqueous solution 53 ′ flows out from the conducting portion 12a ′ into the container and also from the conducting portion 13a ′.
  • the stirring state of the aqueous solution 53 ′ is maintained by the magnetic stirrer 59 ′.
  • four magnetic rotators 55 ′ (stirring members) are symmetrically arranged in the container, and the magnetic rotator 55 ′ is rotated by four corresponding rotating magnetic field generators 56 ′.
  • the container shown in FIG. 3 is larger than the container shown in FIG. 2, and can accommodate a larger number of workpieces 4 of the same size at the same time, thereby making it possible to manufacture a timepiece dial, further improving productivity. .
  • an aqueous solution in which all the surfaces of the works 4 in the container are appropriately stirred at the same time is obtained.
  • the crystal thin film 41 of the aragonite laminated structure having a substantially uniform and substantially uniform thickness is grown. Therefore, the parameters of the aqueous solution 53 and the arrangement of the workpiece 4, or The configuration and the like of the container can be appropriately selected and adjusted according to the implementation.
  • the work 4 since the work 4 is directly attached to the vertical lower surface side of the sheet 54 and the container is covered and blocked from the outside, it is formed on the surface of the work 4 in the crystal growth step 5.
  • the thin film 41 to be formed can be easily formed with a uniform and uniform thickness.
  • the organic matter in the tape may elute into the aqueous solution 53 and hinder the formation of crystals.
  • impurities in the aqueous solution 53 may be precipitated and deposited on the surface side of the workpiece 4 to form a crystal having this as a nucleus.
  • FIG. 4A is an example of a photomicrograph of the surface of the polishing processing unit 40 that has been polished to a high flatness (flatness) by polishing the workpiece material in the polishing step 3.
  • b) is an example of a micrograph of a cross-sectional view of the thin film 41 grown to an appropriate thickness through the crystal growth step 5 and the like together with the lower pearl layer (work 4).
  • the polishing processing unit 40 has a high flatness (flatness) in advance. Since the growth planes that are the starting points are uniform, they are evenly distributed on the surface, so that crystals that appear all at once are limited in their growth space even if they try to grow sideways. As a result, the station loses its destination, and as a result, it has to grow vertically, and it grows all at once while maintaining a uniformly distributed state throughout. Therefore, as shown in FIG. 5B, the thin film 41 can be beautifully grown while having a high orientation in a substantially vertical direction, and a crystal with high homogeneity can be obtained.
  • FIG. 5A shows a low flatness (flatness) through, for example, a polishing process using a rough abrasive without subjecting the workpiece material to a high-precision surface polishing process as in the polishing process 3 described above.
  • FIG. 5 (b) shows that the surface of the workpiece material shown in FIG. It is an example of the microscope picture which looked at the thin film together with the lower layer pearl layer (work).
  • FIG. 6A is an explanatory diagram outlining the effect of the thin film 41 on the reflected light.
  • the incident light A and B is transmitted through the layer made of the thin film 41, so that the reflected light coming out is surely attenuated, so that the light intensity of the reflected light is weakened.
  • the interference effect of the reflected light C is alleviated, the standout of the striped pattern is suppressed, the flatness is appropriately increased, and a modest interference color can be obtained. Therefore, it is possible to change the conventional reflected light, which has strong striking steepness of unevenness with strong light, into a reflected light that is moderately weakened and loosely suppresses unevenness of light, and has an elegant luxury feeling to the product. Can be made. Further, such an effect of reducing reflected light can be optimally set by adjusting the thickness of the thin film 41.
  • a surface treatment process 6 for polishing the surface of the thin film 41 of the workpiece 4 obtained as described above is performed as necessary.
  • the crystal growth step 5 is interrupted when the thin film 41 is grown to some extent, and in this surface treatment step 6, the surface of the thin film 41 is subjected to a treatment such as polishing or cleaning. Therefore, the flatness (flatness) is improved.
  • the crystal growth process 5 is resumed, the crystal growth is reset, and the crystal growth is resumed with the surface of the thin film 41 having high flatness (flatness) again as the starting point of the growth surface. Therefore, the crystal growth of the thin film 41 can be enhanced.
  • the surface treatment step 6 is provided as a step of rearranging the surface of the thin film 41 in an intermediate state with an auxiliary interposition between the steps in order to promote such good crystal growth. Depending on the implementation, it can be arbitrarily selected.
  • a confirmation step 7 for confirming the thin film 41 is provided.
  • a desired quality in particular, whether or not the thickness has been reached is determined, and it is determined that the quality of the thin film 41 to the workpiece 4 is good (has reached a predetermined thickness) If the process proceeds to the next step and it is determined that the quality is poor (having not reached the predetermined thickness), the process returns to the crystal growth step 5 again to restart the formation of the thin film 41.
  • necessary steps such as a step 71 for exchanging the aqueous solution 53 may be interposed. In this example, for example, when the thickness of the thin film 41 reaches about 10 ⁇ m, the process proceeds to the next finishing step 8.
  • a finishing step 8 is performed.
  • the surface of the thin film 41 on the viewing side is subjected to processing as required, such as predetermined polishing. Appropriate selections are made to enhance the decorative effect of the product or to meet the product standards.
  • this finishing step 8 for example, mirror polishing, matte finish, matte finish, etc., hard or soft looks, barrel polishing, electrolytic polishing, magnetic polishing, buffing, etc., various polishing apparatuses and polishing materials, or these In order to meet the finishing requirements as wide as possible.
  • the surface of the thin film 41 can be finished to a sufficient quality, so that the finishing step 8 can be omitted depending on the product.
  • the cutting process 9 is performed.
  • the workpiece 4 processed through the above processes is cut and formed according to a product drawing or the like.
  • CAD / CAM software and a CNC cutting machine it is possible to manufacture not only simple cutting but also, for example, a complicated guilloché dial.
  • the processing from the workpiece 4 to the timepiece dial 10 is completed.
  • the timepiece dial 10 of this example manufactured as described above has the polishing processing unit 40 subjected to surface polishing on the surface in a state of being cut and sliced from a material having a pearl layer (white butterfly shell).
  • the aragonite structure has been described as the crystal form constituting the thin film 41.
  • the crystal form of the thin film 41 is not limited to the aragonite structure, and is a crystal structure of calcium carbonate. Any other crystal form (such as calcite structure) may be used as long as it has an effect.
  • FIG. 7 is a schematic view showing an example of a front view in which the timepiece dial 10 manufactured as described above is mounted on the surface of a movement mechanism unit (not shown) of the timepiece main body 11.
  • This example shows a wristwatch, and in the state of being worn on the wrist, any incident light on the watch dial 10 is attenuated reliably and appropriately by the thin film 41 and the unevenness of the light is alleviated.
  • the conventional watch dial made of layers it is possible to always emit elegant and calm reflected light, so that it is possible to bring out an elegant and noble luxury to humans who see the watch dial 10 become.
  • the watch dial 10 product circular piece having a radius of about 1.5 cm
  • reflected light from the surface is visually compared with the work 4 before the thin film 41 is grown on the surface.
  • the light is strong and has a shiny luster
  • the color change caused by the interference color is slightly fine, and the blue system is seen from any angle.
  • the reflected light on the surface of the pearl layer can be appropriately attenuated / scattered, and thus it is possible to foster a modest and calm feeling.
  • it can be easily implemented as compared with a conventionally known method for producing a calcium carbonate thin film crystal, can be applied to a wide range of materials, and can stably produce a large amount of products, so its utility value is extremely high.
  • Example 1 in which crystal growth is performed in the present example shown in FIG. 2 will be described.
  • a circular petri dish-shaped container consisting of a lid 58 and a dish 57 having a diameter of about 120 mm and a height of about 10 mm
  • a workpiece 4 having a circular disk shape and a diameter of about 30 mm and a thickness of about 0.2 mm is prepared.
  • the aqueous solution 53 was formed by inflowing and mixing, and an experiment was performed to determine the minimum required amount of the aqueous solution 53 with this setting. As a result of operation for about 64 hours at a supply rate of the aqueous solution 53 of 5.7 ml / min for each of the two inflow passages 12a, it is confirmed that the thin film 41 having a thickness of about 15 ⁇ m is formed if the aqueous solution 53 is about 110 cc to 120 cc. From this, it was confirmed that the liquid volume was sufficient at this level.
  • the supply rate of the aqueous solution from the flow path 52 into the container should be increased in accordance with the increase (volume) of the amount of the aqueous solution 53 in the container. Then, when the workpiece 4 was attached to the 6 to 7 sheets 57, the aqueous solution 53 having a supply rate of about 6.4 ml / min and a supply amount of about 40 cc was required.
  • Embodiment 2 will be described in which the upper side of the plate 57 is opened without using the lid 58, the work 4 is attached to the sheet 54 and fixed to the plate, and two kinds of aqueous solutions are dropped.
  • the procedure of instillation is carried out on the workpiece 4 in a state where a mixed aqueous solution of calcium chloride concentration 20 mM and magnesium chloride concentration 100 mM and an aqueous solution of sodium bicarbonate concentration 20 mM are immersed in the supersaturated aqueous solution 53 at a rate of 6 ml / min. Let it drip.
  • the supersaturated aqueous solution 53 of calcium carbonate was circulated at a speed at which 55 cc was replaced in about 9 minutes by driving a drain pump (not shown) so that a new aqueous solution was always supplied.
  • crystal growth of the thin film 41 was recognized to a thickness of about 7 ⁇ m.
  • Example 3 in which crystal growth is performed in the above-described another example shown in FIG. 3 will be described.
  • the size and thickness of the work 4 used is the same as in the above case, but since a larger container is used, a larger amount of work 4 can be accommodated.
  • a 20 mM calcium chloride aqueous solution and a 100 mM magnesium chloride aqueous solution are introduced from the flow path 12 ′, and a 20 mM sodium bicarbonate aqueous solution is introduced from the flow path 52 ′ into the dish 57 ′.
  • an automatic driving apparatus / system capable of continuously producing the timepiece dial of the present invention can be configured by appropriately selecting and combining elements according to the implementation conditions.

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Abstract

控え目な光強度・平坦さを実現して優美な高級感・重厚感を醸し出し、しかも人口養殖貝殻にも簡易に適用でき、もって天然貝殻と同等以上の良質な反射光を備えた時計用文字盤とその時計並びに時計用文字盤の製造方法を提供することにある。 真珠層を有する素材から切り抜かれてスライス加工された状態で、表面研磨が施された研磨処理部を真珠層の表面に有するワークからなる時計用文字盤であって、ワークは、研磨処理部から所定の厚みで略垂直方向に成長した炭酸カルシウム結晶からなる薄膜が形成されている時計用文字盤である。

Description

時計用文字盤とその時計並びに時計用文字盤の製造方法
 本発明は、時計用文字盤とその時計並びに時計用文字盤の製造方法に関し、特に、優美な気品や落ち着き・重厚感を備えた高級時計に好適な時計用文字盤とその時計並びに時計用文字盤の製造方法に関する。
 白蝶貝の貝殻は、内側に美麗な真珠層が形成されており、真珠養殖業者により浜揚げされる真珠の副産物として宝飾品、ボタン等のほか、時計用文字盤として加工されて現在流通している。時計用文字盤が市場に製品として流通するようになった歴史は少なくとも30年以上になり、貝製の文字盤に関する種々の技術はそれ以前から多数提案されている。
 真珠層表面に光があたり、その反射光が人間に視認される原理としては、第一は表面反射と言われており、これは真珠の光沢に関連する。詳細は後述するが、真珠層の構造は、無色透明のアラゴナイト層1が、各結晶が図示しないタンパク質シート(コンキオリン)を介して結合し断面レンガ状或は階段状に積層した構造であり、図8(a)に示すように、真珠表面が平滑であれば光の反射(正反射)が良好であるが、図8(b)に示すように、真珠表面のアラゴナイト層1に溶出箇所や凹凸箇所がある場合、これらの箇所では乱反射により光が正しく反射せず、良好な光沢(つや)が得られない。
 また、上記視認原理の第二は干渉と言われており、これは真珠のオリエント効果に関連する。この点の詳細も後述するが、図6(b)に示すように、真珠層(アラレ石層)からの反射光A’、B’は、互いの光路差が波長の整数倍となる反射方向では強めあい、半波長の奇数倍となる方向では弱めあい、この干渉効果(プリズム効果)により、美麗な縞模様状の光沢(照り)が得られる。なお、視認原理の第三は色調とされ、コンキオリンの性質(発色)に直接関連すると言われている。
 ここで、白蝶貝の時計用文字盤への利用が始まった当初は、天然貝が真珠養殖に使用されていたこともあって、貝殻も大半が天然貝であったが、時代の流れにしたがって真珠の大量生産の需要・気勢が増大するに伴い、真珠養殖業界を中心として真珠の人工養殖技術に凌ぎを削る時代が訪れ、その結果、1980年代には真珠の人工養殖技術が一般化した。このような人工養殖技術の技術革新によって真珠の大量生産時代が到来して真珠価格は暴落の一途をたどる結果を招き、このため、それまで天然貝の採取を主に担っていたダイバーの雇用も激減した。
 これは、換言すれば、天然貝の採取の機会・必要性が激減したことを意味する。従来、天然貝は主にオーストラリアとインドネシアで採取されているが、採り尽くし感もあり良質な天然貝の買い付けの機会は大きく失われており、供給が需要に追いついていない現状を受けて、市場価格はこの5年間で著しく高騰している。例えば2016年現在、19年前と比較すると、天然貝の市場価格は約5倍となっている。このように、現在入手可能な白蝶貝は、ほとんどが人工養殖貝殻であり、天然貝殻の入手は価格や絶対数の点から極めて困難となっている。
 一方で、文字盤に白蝶貝殻の真珠層を用いた場合、特に高級時計の分野において、控え目な反射光であることへの要求が依然として強い。すなわち、時計が高級品であるほど、優美な上品さを醸し出すことが文字盤の品質に要求されている。そして、このような上品さは、反射光の光強度と平坦さが適切に調整されていることにより確実に担保されるものである。
 ここで言う平坦さとは、反射光から真珠層表面において視認される濃淡・色調の凹凸・緩急の度合いであるが、これは感覚的な意味合いであって、物理的に計測可能な平坦度・平面度(表面幾何公差)とは異なる意味であり、例えば、天然真珠層の表面を少なくとも数センチ程度の大きさをもってフラットに研磨加工した場合(例えば腕時計用の文字盤素材等)、その表面には、光学的な真珠層特有の光沢や干渉色の色調変化に加え、表面にランダムな細波状・鱗状の模様が現れるが、上記平坦さは、このような場合にとりわけ重要となる。
 上記のようなフラットな真珠層表面からの反射光において、例えば、平坦さが低過ぎる(悪い)場合は、真珠層表面における濃淡・色調の変化が過度に激しくなり、せわしなく虚飾的、或は皮相的で見かけ倒しな美感を与えるようになる一方で、平坦さが適度に高い(良い)場合は、干渉色の美麗さが損なわれることなく適度に色彩の変化・凹凸が抑えられ、重厚さや深みある高級感の漂う美感を与えることができるというのが一般的なイメージ感覚と言える。反射光の強度も同様に、強すぎると過度に光沢感が高まり却って安っぽく主張し過ぎたイメージとなり、控え目で落ち着きある高級感・重厚感が損なわれる。
 このような光強度と平坦さは、何れも適度に調整されていれば、優美な高級感を醸し出すことができる。これは伝統的な品質要求であり、落ち着きや気品、高級感や高貴な重厚感を感じさせる時計には、過激な反射光、つまり、強い干渉色や縞模様等は不釣り合いであり、これは古くから現在まで共有された普遍的な嗜好である。
 しかも、上記のように現在大量・安価に生産され市場の主流となっている人工養殖の白蝶貝は、人工孵化から浜揚げまで約4年であるのに対し、天然貝は通常10~15歳の貝殻が採取されることから、天然貝殻は養殖貝殻に比べて大きめであると共に、特に良質な天然貝殻の真珠層表面からの反射光は、養殖貝殻に比べて、上記のように控え目な高級感・重厚感を有している場合が多い。さらに、腕時計の分野においては女性ものも含めて全体的にサイズの大型化が近年のトレンドとなっており、これに応じて文字盤も大型サイズの需要が高まり、また、このトレンドは、天然の白蝶貝製文字盤を使用した腕時計の希少価値を高めてその人気を後押ししている。
 よって、上記のような控え目な反射光が確実に実現される手段、とりわけ現在入手が容易な養殖貝殻にも広く簡易に適用可能であり、少なくとも天然貝殻の有する優美さ・上品さに劣らない反射光を持たせることができるような手段への需要は、時計用文字盤の市場において強く切望されていると言える。
 この問題に対しては、上記原理からすれば、控え目な反射光を得るためには、干渉色を意図的に弱く適切に制御しようとすることが考えられる。この場合、真珠層表面に照射する太陽光(自然光)の光源を弱める、又は、照射光を減衰させることが考えられるが、前者は事実上不可能であることから本願出願人は後者に着目した。後者(減衰)を検討した場合、先ず、表面を何らかの部材で被覆したり塗料でコーティング等して真珠層表面への入射光を弱めることが考えられる。これに関連するような従来技術としては、例えば特許文献1~3がある。
 同文献1では、枠部材を用いた所定構造により、白蝶貝などからなる基板本体に対し、その視認側に透明基板を配置し、この透明基板と基板本体とを離間させた表示板が示されており、この基板本体と透明基板との間に形成された空間により、基板本体の模様等に奥行ある立体感や高級感を持たせることが図られている。また、同文献2では、白蝶貝などを用いて装飾を施した表示板が示されており、貝形成層を、金属薄膜層や白色蛍光塗膜層などで積層するように構成し、この構成により、貝が持っている独特の光輝感のある色彩を鮮明に、綺麗に出現させることが図られている。さらに、同文献3では、素材は異なるが、ポリカーボネートで構成された時計用文字板の基板に対し、スピンコート、塗装、めっき、CVD、気相成膜や溶射等の各種層形成手段により、亜鉛硫化物層や珪素酸化物層を所定の厚さで表裏面に形成した時計用文字板が示されており、美的外観と耐久性の向上が図られている。
 あるいは、真珠層表面に何らかの物質層で薄膜を形成して光透過をコントロールすることも考えられる。この場合の薄膜としては、例えば真珠層物質に似た無機薄膜構造が考えられる。この種の従来技術としては、一例として特許文献4があり、所定の反応時間と滴下時間にて、所定濃度の水溶性カルシウム塩溶液に水溶性炭酸塩溶液を滴下して反応させ、六角板状形態のアラゴナイト系炭酸カルシウムを製造する方法が示されている。
 さらに、特許文献5には、真珠層の製造方法が開示されている。同文献では、特に炭酸カルシウム過飽和溶液からなる結晶形成母液に所定の真珠タンパク質を添加することで、天然真珠の多層状結晶の形成が図られている。
特許第5210120号公報 特開2004-322426号公報 特許第4992601号公報 特開2009-67605号公報 特開2006-1851号公報
 しかしながら、特許文献1~3に見られるような貝殻素材に別部材を積層させたり塗膜したりする手段は、なるべくシンプルな構成で貝殻素材本来の良さを発揮させることが図られる傾向が強い高級時計の分野では是認され難く、また、構成が複雑化して生産性やコスト性も悪化し易くなると共に、時計の耐久性やメンテナンス性も損なわれやすい。同様に、真珠層自身に何らかの加工(凹凸形状、模様、曲面加工等)を施して反射光を弱めようとする手段も是認され難い。この他、特殊研磨で文字盤表面を荒らし、反射光を乱反射させて弱めることも考えられるが、この場合は、文字盤表面の光沢が出せなくなることから極めて不適切である。
 一方、特許文献4のような板状形態の炭酸カルシウムの合成技術は、専ら塗料、樹脂等に有用な機能性材料を工業的に製造する手段であって、上記のように真珠層表面に対して所期の光学的効果が得られるような被膜手段として適用することは不可能である。また、種々の炭酸カルシウム結晶の製法は従来より多数の報告があるものの、上記課題に必要となる条件を満たす被膜結晶層を効率よく合成できる最適な方法の提案は未だなされていない。その他、上記課題を解決できる手段の提案は皆無である。
 特許文献5は、例えば建築構造物や家具類等、或は所定の医療用の新素材としての用途が企図されており、上記課題とは全く課題・目的の方向性が異なっている上、同文献の手段は、所定のタンパク質と炭酸カルシウムの層状結晶から構成される天然の真珠層の形成手段であって、複雑な工程を経て精製・抽出される特有のタンパク質の添加が必須とされていると共に、その製造工程も極めて複雑なものとなっている。このため、タンパク質を含まない炭酸カルシウム結晶を安定的に成長させる手段に関し、一切開示や示唆もない。よって、同文献の手段は、例えば時計用文字盤製造手段としては、容易に適用することができず、たとえ真珠層が得られたとしても、製品のコスト性・管理性などの観点から容易に採用し難いものである。しかも元来天然真珠層構造は人工的な製造が困難であるから、製品の安定した生産性が確保できないおそれもある。このため、発明の課題及び解決手段が全く異なる同文献を参照しても、上記課題の解決は実質的に不可能である。
 そこで本発明は、本願出願人が上記問題点を解決するため鋭意研究した結果開発されたものであり、その目的とするところは、反射光を最適に低減させ、適度に控え目な光強度・平坦さを実現して優美な高級感・重厚感を醸し出し、しかも人工養殖貝殻にも簡易に適用でき、もって天然貝殻と同等以上の良質な反射光を備えた時計用文字盤とその時計並びに時計用文字盤の製造方法を提供することにある。
 上記の目的を達成するため、請求項1における発明は、真珠層を有する素材から切り抜かれてスライス加工された状態で、表面研磨が施された研磨処理部を真珠層の表面に有するワークからなる時計用文字盤であって、ワークは、研磨処理部から所定の厚みで略垂直方向に成長した炭酸カルシウム結晶からなる薄膜が形成されている時計用文字盤である。
 請求項2における発明は、時計用文字盤を製造するに際し、内部へ溶液を流入する導通部及び流出する導通部と、この溶液の攪拌状態を維持可能な攪拌部材とを備えた容器から成り、この容器内を外部から密封しつつワークが溶液に浸漬された密封浸漬状態で導通部を介して溶液を容器内へ流入させると共に、導通部を介して溶液を容器外へ流出させて薄膜を成長させて構成した時計用文字盤である。
 請求項3における発明は、時計用文字盤を、時計本体のムーブメント機構部の表面に装着した時計である。
 請求項4における発明は、時計用文字盤の製造に際して、真珠層を有するワーク素材を形成するワーク形成工程と、このワーク素材の表面を研磨処理して研磨処理部を形成する研磨処理工程を経てワークを製造した後、結晶成長工程を経て薄膜を形成し、この結晶成長工程は、少なくともマグネシウムイオン、カルシウムイオン、及び炭酸イオンを含む結晶成長用の水溶液にワークを浸漬することにより薄膜を研磨処理部表面を成長面の起点として略垂直方向に成長させるようにした時計用文字盤の製造方法である。
 請求項5における発明は、結晶成長工程において、水溶液の攪拌状態を維持するようにした時計用文字盤の製造方法である。
 請求項6における発明は、結晶成長工程において、ワークをシートに貼り付けて浸漬させ、水溶液を容器内へ流入させ且つ容器外へ流出させると共に、水溶液内において回転体を回転させることにより、水溶液の攪拌状態を維持するようにした時計用文字盤の製造方法である。
 請求項7における発明は、ワークは、略水平に設けられたシートに直接張り付いた状態であると共に、容器は、被蓋された状態である時計用文字盤の製造方法である。
 請求項8における発明は、結晶成長工程の後、次の工程が薄膜の表面を整える表面処理工程であると共に、この表面処理工程の後、次の工程が薄膜を確認する確認工程である時計用文字盤の製造方法である。
 請求項9における発明は、表面処理工程又は確認工程の後、次の工程が仕上工程及び/又は切削工程である時計用文字盤の製造方法である。
 請求項10における発明は、結晶成長工程で使用する結晶成長用の水溶液は、マグネシウムを含む塩化カルシウム水溶液に炭酸水素ナトリウムを所定割合で混合した炭酸カルシウム過飽和水溶液である時計用文字盤の製造方法である。
 請求項1に係る発明によると、天然由来の真珠層と同じ結晶構造であるアラゴナイト構造などの炭酸カルシウム結晶からなる薄膜が適切で均一な厚みで形成されているから、時計用文字盤の表面に入射した光は、天然由来の真珠層へ入射した光の性質が損なわれることなく、この薄膜で適切に減衰され、よって、反射光の光強度や平坦さも適切に抑えられ、優美で高級感ある反射光を持たせることができる。また、この薄膜は平坦度(平面度)が高い研磨処理部から成長しているから、高い整列度・均質性の構造が得られ、よって、薄膜表面における入射光の強く派手な反射が適切に低減されて控え目且つ優美な上品さを備えるようになると共に、美麗で良質な光沢が得られる。
 さらに、適切に調整可能な人工薄膜を形成するから、ワークの個性に拘わらず均質性の高い製品の製造が可能となり、このため、切り抜く貝殻部位の選択の幅が広がり、したがって大型の時計用文字盤の生産性も向上する。
 請求項2に係る発明によると、時計用文字盤は、溶液流出入用の導通部と攪拌部材を備えた容器から成る簡易な構成であると共に、この容器内を外部から密封しつつワークが溶液に浸漬された密封浸漬状態で導通部を介して溶液を容器内へ流入させると共に導通部を介して溶液を容器外へ流出させて薄膜を成長させるようにしているから、ワークに応じた適切な厚み・品質の薄膜結晶を確実に形成させることができ、もって優美且つ上品な光沢を有した真珠層から成る所望の時計用文字盤を、低コストかつ安定的に製造可能となる。
 請求項3に係る発明によると、優美で控え目な反射光が確実に担保された、良質な天然貝殻以上の高級感を備えた貝光を有する価値の高い時計の提供が可能となる。
 請求項4に係る発明によると、高い平坦度(平面度)の研磨処理部表面を成長面の起点として略垂直方向に成長させるから、反射光を適切に減衰させるために必要な高い整列度・均質性の結晶層からなる薄膜を確実に形成することができると共に、薄膜表面においても高い平坦度(平面度)が得られ、よって、質の高い光沢が得られる。
 請求項5に係る発明によると、水溶液が攪拌状態であるから、ワーク表面を適切に水溶液流に曝すことができ、薄膜の結晶成長を効果的に促進させることができる。
 請求項6に係る発明によると、ワークをシートに貼り付けて水溶液の容器内外への流出入が継続されるから、ワークは容器に対して確実に固定・静止した状態で水溶液流の中に曝され続け、しかも容器内において水溶液の入れ替わりが促進されて水溶液の過飽和状態が適切に維持され、もってワーク表面における薄膜の結晶成長をさらに促進させることができる。しかも、磁性回転体などの回転体の回転で攪拌するから、容器が外気に対して密封状態でも容易かつ適切に攪拌可能であり、水溶液の攪拌状態がさらに適切に維持される。よって、容器内部を炭酸カルシウム結晶が積層して形成する薄膜の成長に極めて好適な環境とすることができる。
 請求項7に係る発明によると、ワークは略水平状態のシートに直接貼り付けられ、容器は被蓋されて外部に対し遮断されているから、結晶成長工程において、ワーク表面に形成される薄膜の均質且つ均等な厚みによる結晶成長に極めて好適である。
 請求項8に係る発明によると、形成した薄膜を評価・確認して結晶成長工程と表面処理工程の繰り返し工程が可能となり、製品要求等に応じて、薄膜の厚みや表面の平坦度(平面度)等の調整が可能となり、よって、所期の要求に応じて最適な薄膜の形成が可能となる。
 請求項9に係る発明によると、薄膜表面を仕上げる仕上工程を設けることにより、製品要求などに応じて時計用文字盤表面の光沢仕上がりを適宜調整することができ、例えば、マット仕上がり、鏡面仕上がり等のほか、ハードやソフトなルックスの仕上がり等、好みに応じて適切に対応可能となり、製品の選択幅を大幅に広げることも可能となる。
 また、切削工程によれば、製品図面に応じて任意に切削可能であり、また、単純切削のほか、複雑な彫刻の形成など、要求に合わせた柔軟な対応が可能となり、製品の幅を大幅に広げることが可能となる。
 請求項10に係る発明によると、結晶成長用の水溶液は、マグネシウムを含む塩化カルシウム水溶液に炭酸水素ナトリウムを所定割合で混合した炭酸カルシウム過飽和水溶液であるから、入手が容易で安価な素材のみから水溶液の生成が可能となると共に、炭酸ガスの導入も不要となり、簡易な環境・設備の下で容易かつ確実な薄膜の結晶成長を図ることができる。
本発明の時計用文字盤の製造方法を示したフローチャートである。 本発明の結晶成長工程において用いる本例の時計用文字盤の製造装置の一例であり、(a)は容器内に浸漬したワークの要部拡大模式平面図を、(b)は(a)の模式断面図を示している。 本発明の結晶成長工程において用いる別例の時計用文字盤の製造装置の一例であり、(a)は容器内に浸漬したワークの要部拡大模式平面図を、(b)は(a)の模式断面図を示している。 (a)は高い平坦度(平面度)のワーク表面を平面視で撮影した顕微鏡写真であり(b)は(a)に示すワーク表面に本発明の薄膜を形成して断面視で撮影した顕微鏡写真である。 (a)は低い平坦度(平面度)のワーク表面を平面視で撮影した顕微鏡写真であり(b)は(a)に示すワーク表面に本発明の薄膜を形成して断面視で撮影した顕微鏡写真である。 (a)は、本発明の時計用文字盤における反射光の干渉を模式的に示した模式断面図であり、(b)は、従来の時計用文字盤における反射光の干渉を模式的に示した模式断面図である。 本発明の時計用文字盤を用いた時計の一例の模式図である。 真珠層表面付近における入射光の反射を説明した模式断面図であり、(a)は、表面平坦度(平面度)が高く正反射が多い場合を、(b)は、表面平坦度(平面度)が低く乱反射が多い場合を、それぞれ示している。
 以下、図面を参照して本発明の時計用文字盤とその製造方法並びに時計の実施形態を説明する。図1は、本実施形態(本例)における時計用文字盤の製造方法を示したフローチャートである。同図において、本例の製造工程には、ワーク形成工程2、研磨処理工程3、結晶成長工程5、表面処理工程6、確認工程7、仕上工程8、切削工程9が含まれる。
 本例においては、加工対象となる素材の貝殻として、白蝶貝の貝殻を例に説明するが、この貝殻は天然貝殻又は養殖貝殻の何れでもよく、さらに本発明は、真珠層を有する各種の素材に広く適用可能である。最初、白蝶貝は100年以上前にオーストラリア北海で発見され、貝殻の内側に真珠層を有しており、当初は専ら天然貝殻が装飾品等に利用されてきたが、近年の養殖技術の革新に伴い、人工養殖場は世界各地に広がると共に、形状・品質までもがコントロールできるようになってきており、現在は市場で入手可能な貝殻はほとんどが養殖貝殻となっている。
 図8に断面を模式的に示したように、多層構造からなる貝殻における真珠層は、貝種や個体差もあるが、0.3~2.5μm程度の厚みで、アラゴナイト(アラレ石型結晶)構造の炭酸カルシウム薄膜結晶が平行に数百~数千枚以上が積層した構造であり、この薄膜結晶の層間には0.02~0.1μm程度のタンパク質(コンキオリン)からなるシートが、薄膜結晶同士を互いに接着する接着剤のように介在している。このような積層構造は、煉瓦とモルタルの関係になぞらえられる。また、物質比は僅かな水分を除けば、炭酸カルシウムとタンパク質はおよそ95対5程度となっている。
 図6(b)において、真珠層に入射した光が反射して干渉を生じる基本原理を概説すると、同図に示す真珠層の厚みをd、屈折率をn、波長をλ、反射角をθとすると、屈折率が小さい媒体から大きい媒体への反射面では共に固定端反射となって位相がπずれることから、2本の入射光A’、B’は、反射角θが2dncosθ=mλ(m:整数)を満たす反射光C’の方向では弱めあい、2dncosθ=(2m+1)λ/2を満たす方向では強めあう。よって、波長(色)ごとに、反射光C’が強めあう方向と弱めあう方向が離散的に分布して全体として虹状の縞模様となった反射光が視認される。また、アラゴナイト結晶は無色透明であることから、層間に介在するコンキオリンに含まれる色素が幾重にも重なって反射光に特有の色が付くものと考えられている。さらに、層の厚みや結晶構造などは一様でなく、また、反射・透過も結晶の各層から生じる等、厳密には反射光の原理はさらに複雑化したものとなっている。なお、少なくとも厚さdが可視光波長に近いことと均一性が高いことが、美しい光沢を得るために必要であることが推認できる。
 次に、ワーク素材を形成するワーク形成工程2を説明する。図1において、本例のワーク素材を形成するワーク形成工程2には、切り抜き工程21、裁断工程22、集積工程23、スライス工程24が含まれるが、工程は実施に応じて任意に選択・変更可能である。
 切り抜き工程21では、素材となる貝殻を、所定のボール盤により切り抜く作業が行われる。加工性などから、基本的には、切り抜く貝殻の位置を決めた上で、回転ドリルで筒状に直接真珠層側から外殻側まで貫通して穿削され、大きさは例えば直径20mm~38mmなど、バリエーションに応じて設けられるが、切り抜く方法・態様は、任意に選択可能である。
 裁断工程22では、切り抜かれた筒状の素材の両端面を、所定の両面擦り機にて成形し、きれいな円筒状に成形する。真珠層を抽出するため、貝殻外殻側を除去して素材の真珠層成分のみを残し、以降の工程で扱いやすく成形しておく。
 集積工程23では、上記のように処理した素材を、大きさごとに分類すると共に、サイズごと分類された素材を、接着手段により接着して長い円筒状に設けておく。続くスライス工程24では、この円筒状の素材を所定のスライス機でスライス加工し、極薄のディスク形状に成形する。このディスクの厚みは任意に選択可能であるが、例えば0.1mm~0.47mmである。
 次いで、研磨処理工程3では、上記ワーク素材形成工程2を経て製作されたワーク素材の表面を研磨処理して、ワーク4を製造する。この工程では、ワーク素材の表面の平坦度(平面度)を向上させるために行われ、ワーク4の真珠層の表面には極めて高精度に仕上げられた研磨処理部40が形成される。本工程では、例えば±10μm程度の平坦度が得られる程度まで鏡面研磨される。上記のようなワーク素材に対して、このような高精度な表面研磨処理を施すことができれば、研磨処理に使用する研磨装置やその他の処理方法などは任意に選択可能である。
 続いて、結晶成長工程5を説明する。この結晶成長は、後述するように、少なくともマグネシウム(Mg2+)イオン、カルシウムイオン、及び炭酸イオンを含む結晶成長用の水溶液を用いており、本例では、マグネシウムを含む塩化カルシウム水溶液に、後述の炭酸水素ナトリウムを添加して成る水溶液53にワーク4を浸漬することにより薄膜41を研磨処理部40表面を成長面の起点として略垂直方向に成長させるようにした工程である。また、水溶液53の攪拌状態を維持するようにすると共に、ワーク4をシート54に貼り付けて浸漬させ、水溶液53を容器内へ流入させ且つ容器外へ流出させると共に、水溶液53内において磁性回転体55を回転させることにより、水溶液53の攪拌状態及び過飽和状態を維持するようにしている。
 炭酸カルシウムの結晶型は、主としてカルサイト(方解石)、アラゴナイト(霰石)、バテライト(ファーテライト)の3種の同質異像が存在する。この結晶は、カルシウムイオンと炭酸イオンとのイオン結合で成り立っているが、結晶が形成される要因により相が異なってくる。アラゴナイトの形状は{110}面を双晶面とする擬六方晶の構造である。例えば、ビーカー内など拘束の無い自由な状況下で結晶成長させた場合、方向性を持たずに成長して放射状、又は不純物を核としてイガグリ状のような形態を呈する結晶となる。
 なお、積層状アラゴナイト結晶構造は、原理的には所定の環境下(常温常圧)においてカルシウムイオンと炭酸イオンとのイオン結合により所定の態様で析出し得ることから、上記のようなアラゴナイト結晶構造(薄膜41)を研磨処理部40に形成し得る結晶成長用の溶質は、実施に応じて任意に選択可能である。例えば、上記炭酸水素塩や、塩化カルシウム、臭化カルシウム、ヨウ化カルシウム、硝酸カルシウム、酢酸カルシウムなどの水溶性カルシウム塩と、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸アンモニウムなどの水溶性炭酸塩とから成る水溶液等が使用可能であり、また、炭酸水素ナトリウムのほか、炭酸イオン又は重炭酸イオンを供給できる水溶液が使用可能である。
 これに対し、この結晶成長工程5では、ワーク4の表面に予め高い平坦度(平面度)の研磨処理部40を設けた上で、この研磨処理部40を結晶成長の起点として、略鉛直方向に向けてアラゴナイト結晶の成長面をほぼ均等に徐々に成長させ、最終的には薄膜41の全体として高い結晶の配向性及び均質性を備えた炭酸カルシウム結晶から成る薄膜41を形成するようにしている。
 図2、3は、ワーク4の研磨処理部40に薄膜41を形成する本発明の時計用文字盤の製造装置の要部拡大図を模式的に示している。同図(a)は、この装置の要部の平面図であり、同図(b)は要部の断面図である。本発明の時計用文字盤の製造装置は、内部へ溶液を流入・流出可能な導通部12a、13aと、この溶液の攪拌状態を維持可能な攪拌部材55とを備えた容器(皿57及び蓋58)から成っている。
 図2に示すように、容器はシャーレ形状の円形皿57と、その蓋58で構成され、蓋58で皿57を被蓋して外部から密封可能となっている。同図(a)において、皿57の側面部には導通部12aが2箇所設けられており、一方の導通部12aからは流路52を介して炭酸水素ナトリウム水溶液を容器内に流入可能であり、他方の導通部12aからも流入路12を介してマグネシウムを含む塩化カルシウム水溶液を容器内に流入可能となっている。本例では2つの流路12、52から流入した各水溶液が皿57内で混合されることで、炭酸カルシウムの過飽和水溶液53が形成されるようにしており、この過飽和状態を適切に維持することにより、適切に炭酸カルシウムの結晶を析出・成長させるようにしている。また、皿57の側面部には導通部13aも2箇所設けられており、この導通部13aを介して流出路13から容器内の水溶液53を容器外に排出可能となっている。また、導通部12aと導通部13aは、互いに円形皿57の直径線上に位置するように設けると、容器内における水溶液53の流出入及び攪拌が良好に促進されるため好適である。
 図2に示すように、蓋58の裏面にはシリコン樹脂製のシート54が貼り付けられ、このシート54にはワーク4が貼り付けられており、ワーク4を貼り付けた状態で蓋58の裏面を容器内側にして皿57を被蓋し、これにより容器内を外部から隔離乃至密封しつつワーク4が水溶液53に浸漬されるようにしている。この浸漬状態で導通部12aを介して炭酸水素ナトリウム水溶液及びマグネシウムを含む塩化カルシウム水溶液を所定速度で容器内へ流入させると共に、導通部13aを介して水溶液53を容器外へ流出させるようにしている。容器外への水溶液53の排出を、図示しないポンプ等を用いて促進するようにしてもよい。この容器内外への流出入を適切に維持することで、水溶液53における炭酸カルシウムの過飽和状態を適切に維持することができる。なお、容器の容積をなるべく小さくすることで、必要となる水溶液53の量を低減することができる。また、容器を密封することにより、水溶液53へのゴミや埃などの異物侵入を適切に排除することができ、薄膜41の品質向上に寄与できる。
 図2(b)に示すように、容器内の底面には磁性回転体55(攪拌部材)が載置され、この磁性回転体55が水平回転することで水溶液53を攪拌するようにしている。磁性回転体55は、マグネティックスターラ59を用いて回転可能となっている。マグネティックスターラ59は、上面が水平な筐体内に回転磁界発生部56を備え、この回転磁界発生部56は、駆動磁石を備え水平回転可能な駆動回転体と、これを回転駆動するモータからなる通常の構成であり、特に制限なく実施に応じて適宜選択可能である。同図のように容器底面に載置した状態でマグネティックスターラ59を作動させると、所定速度で磁性回転体55が水溶液53内で回転して水溶液53を攪拌できる。
 なお、上記構成の他例として、マグネティックスターラ59を使用することなく、容器内外への水溶液53の流出入を適切にコントロールし、これにより容器内で水溶液53の適切な攪拌状態及び炭酸カルシウムの過飽和状態を維持・形成するようにしてもよい。また、本発明では、上記のような磁性回転体のほか、メカニカルスターラなどの自動攪拌装置を適宜用いてもよく、水溶液の攪拌状態を適切に維持するための各種の回転体を用いることができる。更に、実施形態によっては、外気などを吹き込むエアレーション装置、或は、単に棒・板・プロペラ状の攪拌子を、所定の自動装置や手作業を介して容器内で適宜回転させることで水溶液を攪拌するようにしてもよい。
 図3は、本発明の別の実施形態(別例)の時計用文字盤の製造装置を模式的に示した要部拡大図である。同図の製造装置も、図2の製造装置と同様な基本構成であり、容器は円形皿57’とこれを被蓋して外部から隔離可能な蓋58’から成り、円形皿57’の側面部に設けられた2箇所の導通部12a’にはそれぞれ流路12’、52’が連通し、流路12’を介してマグネシウムを含む塩化カルシウム水溶液が、流路52’を介して炭酸水素ナトリウム水溶液が、それぞれ容器内に流入可能であると共に、これら導通部12a’の対向位置にも、容器内の水溶液53’を流出可能な導通部13a’が2箇所設けられている。この別例でも皿57’内で2流路12’、52’からの水溶液が混合されることで、炭酸カルシウムの過飽和水溶液53’が形成されるようにしている。また、蓋58’の裏面(鉛直下側)には樹脂製シート54’を介してワーク4が所定の枚数均等・対称的に配置されており、これらのワーク4は接着剤などを用いず直接シート54’に張り付けられている。
 この蓋58’を皿57’に被蓋して容器を外部から隔離した状態で、導通部12a’から水溶液53’を容器内に流出すると共に導通部13a’から流出させる際も、図2の装置と同様にマグネティックスターラ59’により水溶液53’の攪拌状態が維持される。図3の別例では、4つの磁性回転体55’(攪拌部材)が容器内に対称的に配置されており、それぞれに対応した4つの回転磁界発生部56’により磁性回転体55’が回転状態となって水溶液53’の攪拌・過飽和状態が適切に維持され、ワーク4表面に良好な薄膜41’が成長するようにしている。この図3の別例の容器は、図2の容器より更に大型であり、同じサイズのワーク4を更に多数同時に収容して時計用文字盤の製造を可能とし、生産性を更に向上させている。
 図2、3に示すように、本発明では、容器内へ導通部12aから流入すると共に導通部13aから流出する水溶液53の溶質の濃度、容器内外へ流入・流出させる速度、或は温度等を適切に調整すること、及び、容器内に適切な数のワーク4を適切な位置に均等乃至対称に配置することにより、容器内の全てのワーク4表面が同時に適切に攪拌流となった水溶液に曝された状態が維持されることで、略均質かつ略均一厚のアラゴナイト積層構造の結晶薄膜41を成長させるようにしており、よって、このような水溶液53の各パラメータやワーク4の配置、或は容器の構成等は、実施に応じて適宜選択・調整可能である。
 また、同図に示すように、ワーク4はシート54の鉛直下面側に直接貼り付けられ、容器は被蓋されて外部に対し遮断されているから、結晶成長工程5において、ワーク4表面に形成される薄膜41を、均質且つ均等な厚みで形成し易くなる。例えばワーク4を両面テープ等の接着部材を介してシート54に直貼りした場合には、テープの中の有機物が水溶液53に溶出し、結晶の形成を妨げるおそれがあり、或は、シート54の鉛直上面側に張り付けて浸漬した場合は、水溶液53中の不純物がワーク4の表面側に沈殿・堆積し、これを核とした結晶が形成されるおそれがある。また、容器に外部から微細なゴミ等の不純物が入り込んだ場合も、これが水溶液53中で結晶核となり結晶を形成し、ワーク4の表面側に沈殿堆積する。このような要因は、均質で均等な厚みのアラゴナイト結晶の成長を阻害するおそれがあるが、本発明においては上記のように構成しているので、そのおそれはなく、良質な結晶構造が得られる。
 図4(a)は、上記研磨処理工程3でワーク素材を研磨処理し、高い平坦度(平面度)に仕上げられた研磨処理部40の表面を撮影した顕微鏡写真の一例であり、同図(b)は、上記結晶成長工程5等を経て適宜の厚さに成長した薄膜41を、下層の真珠層(ワーク4)と共に断面視した顕微鏡写真の一例である。
 同図に示されるように、薄膜41が形成される際は、その表面において、先ず、結晶の核が出現して結晶の生成が始まるが、予め研磨処理部40を高い平坦度(平面度)に仕上げておけば、起点となる成長面が均等であるから、これらは均等に表面に分布し、よって一斉に出現する結晶は横に成長しようとしても成長スペースが限られているので互いの干渉により行き場を失い、結果鉛直方向に伸びざるを得ず、しかも、全面的に均等に分布した状態を保ちつつ上に向けて一斉に成長していくことになる。このため同図(b)に示されるように、薄膜41は、綺麗に略鉛直方向へ向けて高い配向性を備えつつ成長し、しかも均質性の高い結晶を得ることができる。
 一方で、図5(a)は、ワーク素材に対して上記研磨処理工程3のような高精度な表面研磨処理を施すことなく、例えば粗い研磨剤による研磨処理などを経て低い平坦度(平面度)のままの状態の表面を撮影した顕微鏡写真の一例であり、同図(b)は、この(a)に示したワーク素材の表面に上記結晶成長工程5等を経て適宜の厚さに成長した薄膜を、下層の真珠層(ワーク)と共に断面視した顕微鏡写真の一例である。
 同図に示されるように、このワーク素材表面は荒いままであるから、起点となる成長面が不均一であり、結晶核の分布も不均一となり、この不均一性はそのまま結晶成長に反映され、同図(b)に示されるように、結晶の配向性が大きく損なわれて針状結晶が個別に伸びて乱雑な構造となり、よってこのような結晶から成る薄膜の表面の平坦度(平面度)や均質性・配向性が極めて悪化したものとなる。
 図6(a)は、薄膜41による反射光への効果を概説した説明図である。同図(b)と同じ原理からすれば、先ず、入射光A、Bは薄膜41から成る層の透過により、外に出てくる反射光は確実に減衰するので、反射光の光強度は弱まる。また、反射光Cの干渉効果が緩和されて縞模様の際立ちが抑えられ、平坦さが適度に高まり、控え目な干渉色を得ることができる。よって、強い光で凹凸の緩急がきつく縞の際立ちが強い従来の反射光から、適度に弱められて光の凹凸が緩く抑えられた反射光にすることができ、製品に優美な高級感を持たせることができる。また、このような反射光の低減効果は、薄膜41の厚み調整により最適に設定することができる。
 次に、上記のように得られたワーク4の薄膜41の表面を研磨する表面処理工程6を、必要に応じて行うようにしている。上記結晶成長工程5において、ある程度薄膜41を成長させた時点で結晶成長工程5を中断し、この表面処理工程6で薄膜41の表面を研磨や洗浄など、表面を適切に整えるための処理を施して平坦度(平面度)を向上させるようにしている。この後、結晶成長工程5を再開すると、結晶成長がリセットされ、再び高い平坦度(平面度)となった薄膜41表面を成長面の起点として結晶成長が再開されるから、略鉛直方向へ整った結晶の成長を促進することができ、もって、薄膜41の結晶の配向性・均質性を高めることができる。表面処理工程6は、このような良好な結晶成長を促進させるため、工程間に補助的に介在して途中状態にある薄膜41の表面を再整備する工程として設けられており、その処理手段は、実施に応じて任意に選択可能である。
 次いで、表面処理工程6の後は、薄膜41を確認する確認工程7を設けている。本工程では、薄膜41が、所望の品質、特に厚みに到達しているか否かの確認・判定が行われ、薄膜41乃至ワーク4の品質が良い(所定の厚みに到達した)と判断した場合は次の工程に進み、品質が悪い(所定の厚みに到達していない)と判断した場合は、再度結晶成長工程5に戻って薄膜41の形成を再開するようにしている。この際、水溶液53を交換する工程71など、必要な諸工程を介在させてもよい。本例では例えば薄膜41の厚みが約10μmに到達したら次の仕上工程8に進めるようにしている。
 上記表面処理工程6又は確認工程7の後は、仕上工程8が施される。製品となる時計用文字盤の光沢の仕上がりには、モデルによってさまざまな要求が出されることから、これに応じて、視認側となる薄膜41表面側に所定の研磨など、必要に応じた処理を適宜選択して施し、製品の装飾効果を高めたり、製品規格に適合させるようにしている。この仕上工程8では、例えば、鏡面研磨、梨地・マット仕上がりなどのほか、ハード或はソフトなルックスなど、バレル研磨・電解研磨・磁気研磨・バフ研磨などの各種研磨装置や研磨素材、或はこれらの組み合わせにより、できるだけ広範囲の仕上がり要求に応じるようにしている。
 なお、図2に示した構成の場合、薄膜41の表面は十分な品質に仕上げることができることから、製品によっては、この仕上工程8は省略可能である。
 上記仕上工程8の後は、切削工程9が行われる。切削工程9では、上記各工程を経て加工されたワーク4を、製品図面等に従って切削成形する。本例では、CAD/CAMソフト及びCNC切削加工機などを駆使して、単純切削はもとより、例えば、複雑なギヨシェ彫刻の文字盤などの製作も可能となる。本例では、この工程を経て、ワーク4から時計用文字盤10への加工が完了する。
 以上のように製造される本例の時計用文字盤10は、真珠層を有する素材(白蝶貝)から切り抜いてスライス加工された状態で、表面研磨が施された研磨処理部40を表面に有するワーク4からなる時計用文字盤10であって、ワーク4は、研磨処理部40から所定の厚みで略垂直方向に成長したアラゴナイト構造の炭酸カルシウム結晶からなる薄膜41が形成されている時計用文字盤10である。なお、上記の実施形態では、薄膜41を構成する結晶形態としてアラゴナイト構造を述べたが、薄膜41の結晶形態がアラゴナイト構造に限られるという意味ではなく、炭酸カルシウムの結晶構造であって本発明の効果を奏するものであれば、他の結晶形態(カルサイト構造など)で構成されていてもよい。
 図7は、上記のようにして製造された時計用文字盤10を、時計本体11の図示しないムーブメント機構部の表面に装着した正面視の一例を示した模式図である。本例は腕時計を示しており、腕に装身された状態においては、時計用文字盤10に対する任意の入射光は薄膜41で確実かつ適切に減衰されつつ光の凹凸も緩和されるから、真珠層から成る従来の時計用文字盤に比較して、常に優美で落ち着いた反射光を放つことが可能となり、時計用文字盤10を視認する人間に対して優美且つ高貴な高級感を醸し出せるようになる。
 例えば、上記時計用文字盤10製品の一例(半径約1.5cmの円形片)において、表面に薄膜41を成長させる前のワーク4に対し、表面からの反射光を目視で比較した場合の一例を説明すると、図示していないが、薄膜41を有さないワーク4の場合、光が強めでキラキラとした光沢があり、干渉色が醸し出す色調変化もやや細かく、どの角度から見ても青系統(グリーン)と赤系統(ピンク)の色が縞状・斑状に混じっており、表面の細波状の凹凸パターンもエッジがはっきりと表れていたのに対し、薄膜41で表面が適切に被覆された時計用文字盤10の場合、キラキラとした光沢感が適度に減って曇り、干渉色による色調変化も同系統の色が占める領域がやや広がって緩やかとなり、見る角度によっては全面がほぼ単色の色彩であり、また、凹凸パターンのエッジも適度にぼやけていた。
 よって、薄膜41で被覆する本発明では、真珠層表面の反射光を適切に減衰・散乱させることができ、もって控え目で落ち着いた重厚感・高級感の醸成を可能としていることが確認できた。しかも、従来知られている炭酸カルシウム薄膜結晶の製造方法と比較しても容易に実施でき、広い範囲の素材に適用でき、大量に製品を安定生産可能であるので、その利用価値は極めて高い。
 続いて、図2に示した上記本例で結晶成長を実施した実施例1を説明する。直径約120mmで高さ約10mmの蓋58と皿57から成る円形シャーレ状の容器を用い、円形ディスク状で直径約30mm、厚さ約0.2mmのワーク4を用意してシート57に1枚だけ貼り付けて容器に載置し、流路12からは濃度20mMの塩化カルシウムと濃度100mMの塩化マグネシウムとの混合水溶液を、流路52からは濃度20mMの炭酸水素ナトリウム水溶液を、それぞれ容器内に流入・混合させて水溶液53を形成するようにし、このセッティングで水溶液53の最小必要量を求める実験をした。水溶液53の供給量が2本の流入路12aの1本あたり5.7ml/分で約64時間運転した結果、水溶液53は110cc~120cc程度であれば約15μmの厚みの薄膜41の形成が確認されたことから、この程度で十分な液量であることが確認された。
 また、容器内における水溶液53の量の増加(容積)に応じて、容器内への流路52からの水溶液の供給速度を増すことが良いと考えられることから、上記1枚の場合を参考にすると、ワーク4を6~7枚シート57に貼り付けた場合は、供給速度約6.4ml/分、供給量約40cc程度の水溶液53が必要であった。
 さらに、蓋58を使用せず皿57の上側を開放してワーク4はシート54に貼り付けて皿に固定し、2種の水溶液を滴下するようにした実施例2を説明する。この例では、塩化カルシウム濃度20mMと塩化マグネシウム濃度100mMの混合水溶液と、炭酸水素ナトリウム濃度20mMの水溶液とを各々6ml/分の速度で過飽和水溶液53に浸した状態のワーク4の上に点滴の要領で滴らせた。炭酸カルシウムの過飽和水溶液53は、図示しない排液用ポンプの駆動により約9分間で55ccが入れ替わる速度で循環され、常に新しい水溶液が供給されるようにした。その結果、この例では約7μmの厚さに薄膜41の結晶成長が認められた。
 さらに、図3に示した上記別例で結晶成長を実施した実施例3を説明する。同図に示すように実施例3では、使用したワーク4の大きさ・厚みは上記の場合と同様であるが、更に大型の容器を用いているので、ワーク4を更に大量に収容できる。実施例3においては、流路12’からは濃度20mMの塩化カルシウム水溶液と、濃度100mMの塩化マグネシウム水溶液を、流路52’からは濃度20mMの炭酸水素ナトリウム水溶液をそれぞれ流入させて皿57’内で混合されて炭酸カルシウム過飽和水溶液53’を形成させており、その他水溶液の容器への流出入速度等、各セッティングの条件は前述の実施例と概ね同様の条件下とし、適切な枚数のワーク4を均一・対称的にシート54’に直接貼り付けた上で容器を被蓋して製造装置を運転可能状態とした上で、この製造装置を4~5時間運転(ワーク4の水溶液53’への浸漬、及び水溶液53’の容器への流出入と攪拌状態の維持)させた。これを10回繰り返した。その結果、ワーク4に形成された薄膜41’は、前述の薄膜41と概ね同様の品質(厚み、光沢)となることが確認された。よって、この実施例3では、さらに1度の運転で大量の製品製造が可能であり、時計用文字盤の生産性が大きく向上されていることが確認された。
 更に、本発明は、前記実施の形態の記載に限定されるものではなく、本発明の特許請求の範囲に記載されている発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更ができ、特に上記の製造装置の構成は、実施条件に応じて適宜要素を選択・組み合わせることで、本発明の時計用文字盤を連続的に生産可能な自動運転装置・システムを構成できる。
 1 アラゴナイト結晶層
 2 ワーク形成工程
 3 研磨処理工程
 4 ワーク
 40 研磨処理部
 41 薄膜
 5 結晶成長工程
 53 水溶液
 54 シート
 55 磁性回転体(攪拌部材)
 57 皿(容器)
 58 蓋(容器)
 6 表面処理工程
 7 確認工程
 8 仕上工程
 9 切削工程
 10 時計用文字盤
 11 時計本体
 12a 13a 導通部

Claims (10)

  1.  真珠層を有する素材から切り抜かれてスライス加工された状態で、表面研磨が施された研磨処理部を真珠層の表面に有するワークからなる時計用文字盤であって、前記ワークは、前記研磨処理部から所定の厚みで略垂直方向に成長した炭酸カルシウム結晶からなる薄膜が形成されていることを特徴とする時計用文字盤。
  2.  請求項1に記載の時計用文字盤を製造するに際し、内部へ水溶液を流入する導通部及び流出する導通部と、この水溶液の攪拌状態を維持可能な攪拌部材とを備えた容器から成り、この容器内を外部から隔離しつつ前記ワークが前記水溶液に浸漬された浸漬状態で前記導通部を介して前記水溶液を前記容器内へ流入させると共に、前記導通部を介して前記水溶液を前記容器外へ流出させて前記薄膜を成長させて構成したことを特徴とする時計用文字盤。
  3.  請求項1又は2に記載の時計用文字盤を、時計本体のムーブメント機構部の表面に装着した時計。
  4.  請求項1に記載の時計用文字盤の製造に際して、真珠層を有するワーク素材を形成するワーク形成工程と、このワーク素材の表面を研磨処理して研磨処理部を形成する研磨処理工程を経て前記ワークを製造した後、結晶成長工程を経て前記薄膜を形成し、この結晶成長工程は、少なくともマグネシウムイオン、カルシウムイオン、及び炭酸イオンを含む結晶成長用の水溶液に前記ワークを浸漬することにより前記薄膜を前記研磨処理部表面を成長面の起点として略垂直方向に成長させるようにした時計用文字盤の製造方法。
  5.  前記結晶成長工程において、前記水溶液の攪拌状態を維持するようにした請求項4に記載の時計用文字盤の製造方法。
  6.  前記結晶成長工程において、前記ワークをシートに貼り付けて浸漬させ、前記水溶液を前記容器内へ流入させ且つ前記容器外へ流出させると共に、前記水溶液内において回転体を回転させることにより、前記水溶液の攪拌状態を維持するようにした請求項4又は5に記載の時計用文字盤の製造方法。
  7.  前記結晶成長工程において、前記ワークは、略水平に設けられた前記シートに直接張り付いた状態であると共に、前記容器は、被蓋された状態である請求項4乃至6に記載の時計用文字盤の製造方法。
  8.  前記結晶成長工程の後、次の工程が前記薄膜の表面を整える表面処理工程であると共に、この表面処理工程の後、次の工程が前記薄膜を確認する確認工程である請求項4乃至7の何れか1項に記載の時計用文字盤の製造方法。
  9.  前記表面処理工程又は前記確認工程の後、次の工程が仕上工程及び/又は切削工程である請求項8に記載の時計用文字盤の製造方法。
  10.  前記結晶成長工程で使用する結晶成長用の前記水溶液は、マグネシウムを含む塩化カルシウム水溶液に炭酸水素ナトリウムを所定割合で混合した炭酸カルシウム過飽和水溶液である請求項4乃至9の何れか1項に記載の時計用文字盤の製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20230229116A1 (en) * 2020-06-11 2023-07-20 Dayton Technologies Limited Display devices and electronic apparatuses comprising same

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6251289U (ja) * 1985-09-20 1987-03-30
JPH04131300A (ja) * 1990-09-22 1992-05-01 Senichi Masuda 装飾品の製造方法とその装飾品
JPH08252106A (ja) * 1995-03-16 1996-10-01 Iba Kogyo Kk 貝殻製品およびその製造方法
JP2008128914A (ja) * 2006-11-22 2008-06-05 Citizen Holdings Co Ltd 機器類の表示板および機器類の表示板の製造方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6251289U (ja) * 1985-09-20 1987-03-30
JPH04131300A (ja) * 1990-09-22 1992-05-01 Senichi Masuda 装飾品の製造方法とその装飾品
JPH08252106A (ja) * 1995-03-16 1996-10-01 Iba Kogyo Kk 貝殻製品およびその製造方法
JP2008128914A (ja) * 2006-11-22 2008-06-05 Citizen Holdings Co Ltd 機器類の表示板および機器類の表示板の製造方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20230229116A1 (en) * 2020-06-11 2023-07-20 Dayton Technologies Limited Display devices and electronic apparatuses comprising same

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