CN115598956A

CN115598956A - 钟表部件以及钟表

Info

Publication number: CN115598956A
Application number: CN202210734331.2A
Authority: CN
Inventors: 藤飞翔; 古里大喜
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2021-06-28
Filing date: 2022-06-27
Publication date: 2023-01-13
Also published as: EP4113217A1; US20220413439A1; JP2023004622A

Abstract

钟表部件以及钟表，能够以简单的结构提供呈现期望色调的钟表部件。钟表部件具有：基材；以及调色层，其设置在所述基材上，所述调色层包含第1氧化物膜、第1金属膜、保护膜和第2氧化物膜，所述第1氧化物膜设置在所述基材与所述第2氧化物膜之间，在所述第1氧化物膜与所述第2氧化物膜之间，从所述第1氧化物膜侧起按顺序设置有所述第1金属膜和所述保护膜。

Description

钟表部件以及钟表

技术领域

本发明涉及钟表部件以及具有该钟表部件的钟表。

背景技术

钟表除了作为实用品的功能之外，还要求作为装饰品的优异的审美性。为了提高外观的质感，已知在表盘、壳体等钟表部件中使用贵金属材料，但贵金属材料通常价格高，另外，由于储藏量等关系，要求抑制过度使用。

鉴于这些方面，本申请的申请人例如提出了专利文献1～3的技术。在专利文献1中，通过在具有金属光泽的基材上层叠由多个氧化膜构成的调色层，实现了具有与使用了贵金属材料的情况同等的外观质感的钟表部件。这是如下技术：通过层叠多个氧化膜并调整光的反射率、色调，在有效利用基材的金属光泽的同时，得到具有期望的亮度、饱和度、色相的色调。另外，将具有期望的亮度、饱和度、色相的色调也称为期望的色调。同样地，专利文献2、3的技术在基材上层叠由多个氧化膜构成的调色层这一点上也是相同的。

专利文献1：日本特开2018-124267号公报

专利文献2：日本特开2018-124268号公报

专利文献3：日本特开2018-124269号公报

然而，专利文献1～3的技术存在改良的余地。详细而言，为了得到期望的色调，有时需要层叠10层以上的氧化膜，在这样的情况下，调色层的结构变得复杂，存在生产率、膜可靠性降低这样的课题。即，要求以简单的结构呈现期望的色调的钟表部件。

发明内容

本申请的钟表部件具有：基材；以及调色层，其设置在所述基材上，所述调色层包含第1氧化物膜、第1金属膜、保护膜和第2氧化物膜，在所述第1氧化物膜与所述第2氧化物膜之间，从所述第1氧化物膜侧起按顺序设置有第1金属膜和保护膜。

本申请的钟表具有上述钟表部件。

附图说明

图1是实施方式1的钟表的俯视图。

图2是表盘的剖视图。

图3是表示表盘的制造方法流程的流程图。

图4是基材的俯视图。

图5是对基于调色层差异的分光数据进行比较的曲线图。

图6是实施方式2的表盘的剖视图。

图7是实施方式3的表盘的剖视图。

图8是实施方式4的钟表的剖视图。

标号说明

1：秒针；2：分针；3：时针；5：表盘；7：基准孔；8：徽标；10：基材；13：第1氧化物膜；14：第1金属膜；15：保护膜；16：第2氧化物膜；18：调色层；21：缓冲层；22：第2金属膜；24：透明层；30：表身；31：防风玻璃；32：刻度；33：后盖；34：后盖玻璃；35：机芯；36：底板；37：摆锤；40：表冠；51：表盘；52：表盘；60：曲线图；61：曲线图；62：曲线图；100：钟表。

具体实施方式

实施方式1

＊＊＊钟表的概要＊＊＊

图1是本实施方式的钟表的俯视图。

本实施方式的钟表100是3针式的模拟式手表。

钟表100由表身30、表盘5、秒针1、分针2、时针3、表冠40等构成。另外，表盘5相当于钟表部件。

表身30是壳体，由不锈钢、钛等硬质金属构成。另外，在表身30的表盘5的背面收纳有用于驱动指针的机芯35(图8)。

在表盘5上设置有徽标8、刻度32等。在呈圆形的表盘5的中央形成有供指针的轴穿过的插通孔(未图示)，并安装有秒针1、分针2、时针3。另外，表盘5的形状不限于圆形，只要是与设计对应的形状即可，例如可以是椭圆，也可以是四边形等多边形。

表冠40是表把，被设置为如果拉一级则能够进行时间的修正。另外，也可以具有其他功能。

表盘5具有后述的调色层18(图2)，因此具备有金属光泽、且呈现深蓝色的有高级感的外观。此外，在本实施方式中，将具有金属光泽的深蓝色作为期望的色调的一例进行说明。另外，期望的色调是指具有期望的明度、饱和度、色相的色调。

***表盘的结构以及制造方法***

图2是表盘的剖视图。图3是表示表盘的制造方法流程的流程图。图4是基材的俯视图。

在此，使用图2～4对表盘5的截面结构以及制造方法进行说明。

如图2所示，表盘5为在基材10上层叠有调色层18的结构。调色层18通过层叠多个功能膜而构成。详细而言，调色层18由第1氧化物膜13、第1金属膜14、保护膜15、第2氧化物膜16构成。换言之，调色层18包含第1氧化物膜13和第2氧化物膜16，在第1氧化物膜13与第2氧化物膜16之间按顺序设置有第1金属膜14和保护膜15。

接着，以图3为主体，适当地结合图2、图4对表盘5的制造方法进行说明。

在步骤S1中，准备基材10。图4所示的基材10是成为表盘5的基材的金属制的基板。在初始状态下，如图4所示，基材10呈大致正方形，其中央成为圆形的表盘5的形成区域。在优选例中，基材10使用厚度约为0.3mm的黄铜制的板材。另外，并不限定于该材质，优选为比贵金属便宜的金属，例如可举出锌白铜、Al、Ti、V、Cr、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Zr、Nb、Mo、In、Sn、Hf、Ta、W、Bi、Mg、或包含它们中的至少1种的合金等。另外，也可以含有少量的贵金属。

如图4所示，在基材10上，在其对角线上设置有2个基准孔7。在制造工序中，基材10设置于设置有与基准孔7对应的基准销的夹具，在定位的状态下在各工序中被加工。

另外，步骤S2以后的各成膜工序在优选例中使用真空蒸镀装置来进行。该真空蒸镀装置具有离子辅助功能和等离子体功能。离子辅助功能从离子枪照射离子化的气体分子，具有将蒸镀材料分子按压于成膜表面的作用，提高蒸镀材料分子的密合性。等离子体功能通过导入气体等离子体促进氧化物的反应，具有向成膜表面的溅射效果。在以下的各成膜工序中，根据各功能膜的特性，选择性地开启这些功能来进行成膜。在以下的说明中，将使用离子辅助功能的情况设为离子辅助开启、将使用等离子体功能的情况设为等离子体开启来进行说明。另外，等离子体处理中的处理气体使用氩和氧的混合气体。

在步骤S2中，使用真空蒸镀装置在基材10的表面形成第1氧化物膜13。第1氧化物膜13优选由金属材料的氧化物构成，例如将Ta₂O₅成膜而作为第1氧化物膜13。

第1氧化物膜13的厚度例如设为约50nm。另外，并不限定于五氧化二钽，也可以由其他金属氧化物构成。另外，第1氧化物膜13也可以是多个氧化物膜的层叠体，例如，也可以由包含从Ta₂O₅、SiO₂、TiO₂、Al₂O₃、ZrO₂、Nb₂O₅和HfO₂所构成的组中选择的至少1种的材料构成。换言之，第1氧化物膜13包含1个以上的金属氧化物膜。

在步骤S3中，使用真空蒸镀装置在第1氧化物膜13上形成第1金属膜14。在优选例中，对Cr进行成膜来作为第1金属膜14。在优选例中，第1金属膜14的厚度例如设为约10nm。另外，并不限定于该厚度，只要是具有适度的调光作用的厚度即可，例如，只要是1nm以上50nm以下即可。所谓适度的调光作用，是指在期望的色调下可透过基材10的外观而有效利用的适当的调光功能。另外，不限定于Cr，第1金属膜14也可以由包含从Al、Ti、V、Cr、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Zr、Nb、Mo、In、Sn、Hf、Ta、W、Bi、Mg所构成的组中选择的至少1种的材料构成。

在步骤S4中，在第1金属膜14上形成保护膜15。在优选例中，对Al₂O₃进行成膜来作为保护膜15。此时，真空蒸镀装置设为离子辅助关闭、等离子体开启。开启等离子体功能是为了促进氧化铝的反应，由此提高膜折射率的精度。在优选例中，保护膜15的厚度例如设为约13nm。另外，并不限定于该厚度，只要是能够保护第1金属膜14不受下一工序的第2氧化物膜16形成时的等离子体处理的影响的厚度即可，只要是约10nm以上即可。另外，在没有保护膜15的情况下，第1金属膜14在等离子体处理中会受到损伤而使色调发生变化，详细内容将后述。

在步骤S5中，在保护膜15上形成第2氧化物膜16。在优选例中，第2氧化物膜16为Nb₂O₅膜和SiO₂膜的2层结构。此时，由于第2氧化物膜16为调色层18的最表层，因此真空蒸镀装置优选设为离子辅助开启且等离子体开启来实施高密度的成膜。在优选例中，Nb₂O₅膜、SiO₂膜均在离子辅助开启且等离子体开启状态下成膜。换言之，第2氧化物膜16由多个氧化物膜构成，氧化物膜包含1个以上的金属氧化物膜。另外，第2氧化物膜16也可以与第1氧化物膜13同样，由包含从Ta₂O₅、SiO₂、TiO₂、Al₂O₃、ZrO₂、Nb₂O₅和HfO₂所构成的组中选择的至少1种的材料构成。第2氧化物膜16的厚度例如设为约25nm。另外，并不限定于该厚度，例如只要为1nm以上且50nm以下即可。

通过以上的工序，如图2所示，在基材10上层叠由第1氧化物膜13、第1金属膜14、保护膜15、第2氧化物膜16构成的调色层18。

另外，在上述中，将具有金属光泽的深蓝色作为期望的色调进行了说明，但并不限定于此，可以将具有金属感的胭脂红色、紫色等具有与设计相应的各种亮度、饱和度、色相的色调设定为期望的色调。

另外，在上述中，将基材10的材质作为金属进行了说明，但并不限定于此，例如也可以使用树脂基板。第1金属膜14是具有能够透过一定的光的调光作用的薄膜，而由于是金属，因此具有一定的金属光泽。因此，在第1金属膜14的金属光泽满足期望的色调所要求的金属光泽的情况下，基材10也可以使用树脂等没有金属光泽的材料。在该情况下，作为基材10的材料，例如能够使用蓝宝石玻璃、钠玻璃、结晶性玻璃、石英玻璃、铅玻璃、钾玻璃、硼硅酸盐玻璃、无碱玻璃等玻璃材料、氧化铝、二氧化钛等陶瓷材料、各种热塑性树脂、各种固化性树脂等塑料材料等。

***分光数据的比较***

图5是对基于调色层差异的分光数据进行比较的曲线图。在该曲线图中，横轴取波长nm，纵轴取反射率。

图5的曲线图60是表示图2的具有调色层18的表盘5中的分光数据的曲线图。曲线图61是比较例，是表示没有保护膜15的情况下的分光数据的曲线图。曲线图62是比较例，是表示没有第1金属膜14以及保护膜15的情况下的分光数据的曲线图。此外，这些曲线图是从基于发明人等的实验结果的模拟结果导出的。

首先，如上所述，具有调色层18的表盘5中的期望的色调是具有金属光泽的深蓝色，若将其分布到图5中，则在波长的约400nm处存在峰值，该峰值处的反射率需要收敛在5％以上且7％以下。另外，优选波长为约700nm时的反射率为2％以下。

与此相对，在曲线图60中，波长的峰值为约400nm，该峰值处的反射率为6％，因此与期望的分布一致。进而，波长为约700nm时的反射率小于1％，因此认为能够大致再现期望的色调。

与此相对，在比较例的曲线图61中，波长的峰值为约350nm，该峰值的反射率为约33％，与期望的分布不一致，成为带有紫色的明亮色调。这是因为，在步骤S5的第2氧化物膜16的形成时，在没有保护膜15的状态下直接以等离子体开启状态对第1金属膜14形成了Nb₂O₅膜，因此，由于包含Cr膜自身的氧化在内的变质，Cr膜的折射率变化，调色层18整体的干涉关系变化，从期望的色调偏离。

另外，在比较例的曲线图62中，波长的峰值为约350nm，该峰值处的反射率为约52％，与期望的分布不一致，成为紫色调的明亮色调。另外，波长为约700nm时的反射率为约6％，在整个波段变亮。这是因为，由于没有具有调光功能的第1金属膜14，因此在整个波段变得过于明亮，无法得到期望的亮度、饱和度、色相。

如上所述，根据本实施方式的表盘5和钟表100，能够得到以下的效果。

作为钟表部件的表盘5具有基材10和设置在基材10上的调色层18，调色层18包含第1氧化物膜13、第1金属膜、保护膜和第2氧化物膜16，第1氧化物膜13设置在基材10与第2氧化物膜16之间，在第1氧化物膜13与第2氧化物膜16之间，从第1氧化物膜13侧起按顺序设置有第1金属膜14和保护膜15。

由此，与调色层由多个氧化膜构成的现有技术不同，通过将具有调光功能的第1金属膜14设置在第1氧化物膜13与第2氧化物膜16之间，能够以比现有的调色层少的膜数构成具有同等的调光功能的调色层。换言之，由于为较少的膜数，因此生产率优异，能够提高各个功能膜的可靠性。

因此，能够通过简单结构的调色层18，得到期望的色调。

因此，能够以简单的结构提供呈现期望的色调的表盘5。

另外，第1金属膜14的厚度优选为1nm以上且50nm以下。

由此，通过将第1金属膜14设为1nm以上且50nm以下的、与期望的色调相应的最佳厚度，能够使其具有可透过一定量的光的最佳调光功能。换言之，能够形成有效利用基材10的外观的、具有最佳的调光功能的第1金属膜14。

另外，第1氧化物膜13优选包含1个以上的金属氧化物膜。

由此，能够优化调色层18中的调光性。

另外，优选第2氧化物膜16由多个氧化物膜构成，氧化物膜包含1个以上的金属氧化物膜。

由此，能够优化调色层18中的调光性。

另外，金属氧化物膜优选由包含从Ta₂O₅、SiO₂、TiO₂、Al₂O₃、ZrO₂、Nb₂O₅和HfO₂所构成的组中选择的至少1种的材料构成。

由此，能够优化调色层18中的调光性。

另外，第1金属膜14优选由包含从Al、Ti、V、Cr、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Zr、Nb、Mo、In、Sn、Hf、Ta、W、Bi、Mg所构成的组中选择的至少1种的材料构成。

由此，能够根据期望的色调来选择金属光泽。

另外，保护膜15优选为Al₂O₃。

由此，能够保护第1金属膜14，因此能够得到期望的色调。

另外，钟表100具有表盘5。

由此，能够提供具有呈现期望色调的表盘5的钟表100。

实施方式2

***具有透明层的方式-1**

图6是本实施方式的表盘51的剖视图，与图2对应。在上述实施方式中，对表盘的最表面为调色层18的情况进行了说明，但也可以在调色层18之上具有透明层24。以下，对与实施方式1相同的结构部位标注相同的标号，并省略重复的说明。

如图6所示，在本实施方式的表盘51中，在基材10上按顺序层叠有缓冲层21、调色层18、透明层24。在优选例中，最表面的透明层24使用丙烯酸系树脂。丙烯酸系树脂的线膨胀系数比构成调色层18的氧化物膜的线膨胀系数大，因此伴随温度变化的收缩量大。因此，通过在基材10与调色层18之间设置线膨胀系数与透明层24接近的缓冲层21，防止了伴随透明层24的收缩的、调色层18的剥离。

缓冲层21在优选例中设为SiO₂膜。SiO₂膜使用真空蒸镀装置以离子辅助开启且等离子体开启的方式成膜。在优选例中，缓冲层21的厚度例如约为58nm。另外，并不限定于该厚度，只要是能够缓和伴随透明层24的温度变化的热收缩的厚度即可，只要是约50nm以上即可。另外，并不限定于SiO₂膜，只要是具有与透明层24的线膨胀系数近似的线膨胀系数且具有透光性的材质即可。

在优选例中，透明层24通过使用涂液喷出装置在基材10的整个面涂布丙烯酸系树脂而形成。另外，也可以在涂布后使基材10旋转，利用离心力将涂布液扩散涂布于整个表面。或者，也可以使用喷涂、旋涂法、喷墨法、丝网印刷等形成透明层24。

另外，并不限定于丙烯酸系树脂，只要是非导体且具有透明性的树脂材料即可，例如也可以使用纤维素系树脂、聚氨酯树脂、丙烯酸漆树脂等。

如上所述，根据本实施方式的表盘51，除了实施方式1中的效果以外，还能够得到以下的效果。

表盘51在最表面具有透明层24，在基材10与调色层18之间具有缓冲层21。

由此，通过缓冲层21的缓冲作用，即使在透明层24收缩的情况下，也能够防止调色层18剥离。

另外，通过在表盘51的最表面设置透明层24，立体感、透明感增加，能够成为更具有高级感的表盘51。

实施方式3

***具有透明层的方式-2**

图7是本实施方式的表盘52的剖视图，与图6对应。

在图6的结构中，也可以在缓冲层21与调色层18之间具有第2金属膜22。第2金属膜22是为了消除基材10的色调而设置的。以下，对与实施方式1相同的结构部位标注相同的标号，并省略重复的说明。

如图7所示，在本实施方式的表盘52中，在基材10上按顺序层叠有缓冲层21、第2金属膜22、调色层18、透明层24。在优选例中，第2金属膜22使用Cr膜。Cr膜使用真空蒸镀装置进行成膜。在优选例中，第2金属膜22的厚度例如设为约70nm。另外，并不限定于该厚度，只要是基底的基材10不透过的厚度即可，只要是约50nm以上即可。另外，并不限定于Cr膜的结构，只要是与期望的色调相应的色调的金属膜即可，例如，能够使用与第1金属膜14同样的材料。

如上所述，根据本实施方式的表盘52，除了上述实施方式中的效果之外，还能够获得以下的效果。

表盘52在缓冲层21与调色层18之间具有第2金属膜22。

由此，通过设置第2金属膜22，能够表现与基材10不同的色调。因此，能够提供呈现更多样的色调的表盘52。

实施方式4

＊＊＊钟表＊＊＊

图8是钟表在图1的b-b剖面处的剖视图。

本实施方式的钟表100由表身30、防风玻璃31、表冠40、后盖33、后盖玻璃34等构成。在表身30的内部收纳有表盘5、机芯35、底板36、摆锤37等。

钟表100是能够从后盖玻璃34观察到表身30内部的摆锤37、底板36的骨架模型。

在上述实施方式中，作为钟表部件，以具有调色层18的表盘5为例进行了说明，但并不限定于此，能够应用于各种钟表部件。例如，也可以在由金属材料构成的表身30、表冠40、后盖33、表带(未图示)上设置调色层18。

另外，摆锤37、底板36是由金属材料构成的内部的机构部件，但在骨架模型的情况下是外观的一部分，因此也可以在它们上设置调色层18、透明层24。另外，也可以在摆锤37的固定螺钉、轮系、轴承(均未图示)等设置调色层18、透明层24。

即使是这些结构，也能够与上述各实施方式同样地提供呈现期望的色调的钟表部件。并且，通过使外装部件、机构部件具有丰富多彩的色调，能够提供富有设计性的钟表100。

Claims

1.一种钟表部件，其中，该钟表部件具有：

基材；以及

调色层，其设置在所述基材上，

所述调色层包含第1氧化物膜、第1金属膜、保护膜和第2氧化物膜，

所述第1氧化物膜设置在所述基材与所述第2氧化物膜之间，

在所述第1氧化物膜与所述第2氧化物膜之间，从所述第1氧化物膜侧起按顺序设置有所述第1金属膜和所述保护膜。

2.根据权利要求1所述的钟表部件，其中，

所述第1金属膜的厚度为1nm以上50nm以下。

3.根据权利要求1所述的钟表部件，其中，

所述第1氧化物膜包含1个以上的金属氧化物膜。

4.根据权利要求1～3中的任意一项所述的钟表部件，其中，

所述第2氧化物膜由多个氧化物膜构成，

所述氧化物膜包含1个以上的金属氧化物膜。

5.根据权利要求3所述的钟表部件，其中，

所述金属氧化物膜由包含从Ta₂O₅、SiO₂、TiO₂、Al₂O₃、ZrO₂、Nb₂O₅和HfO₂所构成的组中选择的至少1种的材料构成。

6.根据权利要求1～3中的任意一项所述的钟表部件，其中，

所述第1金属膜由包含从Al、Ti、V、Cr、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Zr、Nb、Mo、In、Sn、Hf、Ta、W、Bi、Mg所构成的组中选择的至少1种的材料构成。

7.根据权利要求1～3中的任意一项所述的钟表部件，其中，

所述保护膜是Al₂O₃。

8.根据权利要求1～3中的任意一项所述的钟表部件，其中，

该钟表部件进一步在最表面具有透明层，

在所述基材与所述调色层之间具有缓冲层。

9.根据权利要求8所述的钟表部件，其中，

在所述缓冲层与所述调色层之间具有第2金属膜。

10.一种钟表，其中，该钟表具有权利要求1～9中的任意一项所述的钟表部件。