JP2003130969A

JP2003130969A - ソーラ時計用文字板構造

Info

Publication number: JP2003130969A
Application number: JP2001323273A
Authority: JP
Inventors: Tomomi Murakami; 知巳村上; Katsuyuki Yamaguchi; 山口　　克行; Kozo Miyoshi; 三好　　幸三
Original assignee: Citizen Watch Co Ltd
Current assignee: Citizen Watch Co Ltd
Priority date: 2001-10-22
Filing date: 2001-10-22
Publication date: 2003-05-08

Abstract

(57)【要約】【課題】文字板のデザインバリエーションを拡大でき
る見映えの良いソーラ時計用文字板構造。【解決手段】ソーラ時計用文字板１はソーラセルと一
体化した構造であり、強化ガラス２と、強化ガラス２の
下に光学接着されたソーラセル５を生成したガラス基板
４と、強化ガラス２及びガラス基板４の外周に固着し
た、時計ケースへ固定するための環状の金属又はプラス
チックから成る固定部材６とから成る。固定部材６下端
には鍔部６ａが内側に突出してガラス基板４を落着させ
ている。ソーラセル５は、ガラス基板４の外周部に環状
に４分割形成された集電セルと、各々の集電セルから延
長して複数本の線状パターンを成している受光セルとか
ら成っている。各々の集電セルには各受光セルが電気的
に並列に接続され、各集電セルは接続電極により互いに
直列に接続されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、時計用文字板構
造、更に詳しくは太陽電池によって駆動されるソーラ時
計用文字板構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】図７は従来のソーラ時計用文字板構造を
示す、太陽電池駆動の指針表示式腕時計８０の縦断面図
である。図７に示すように、外胴８１の内部に嵌着され
た合成樹脂から成る支持枠８２を介してモジュール８３
が固定されている。ソーラ時計用文字板構造は、モジュ
ール８３の表側に固着されたソーラセル８４と、ソーラ
セル８４の表側に設けられた文字板８５とから構成され
ている。文字板８５の上面には、所定の時字８６が印
刷、塗装、又は鍍金等により形成されている。また、モ
ジュール８３に設けられた３重軸構造の指針軸８７を、
ソーラセル８４及び文字板８５に穿設された中央穴８４
ａ、８５ａに貫通させてあり、指針軸８７に時針、分
針、秒針である指針８８をそれぞれ取り付けている。更
に、外胴８１の底側に防水パッキン８９を介して裏蓋９
０を装着し、外胴８１の表側に風防ガラス９１を装着す
ることによって、腕時計８０が構成されている。

【０００３】時計用のソーラセル８４は、通常アモルフ
ァスシリコンなどから形成され、光エネルギーを電気エ
ネルギーへ変換するものであり、一般的に、図８に示す
ようにガラス、プラスチック、ステンレス等から成る基
板８４１上の４等分割された扇状の４面（Ｓ１、Ｓ２、
Ｓ３、Ｓ４）に設けられており、これらＳ１、Ｓ２、Ｓ
３、Ｓ４のソーラセル８４は直列に接続されている。そ
して、文字板８５からの透過光量は十分にソーラセル８
４に入射される必要がある。そこで、文字板８５の材質
には、セラミックやプラスチックなどの光透過性のよい
ものが選択されている。また、文字板８５の色調として
は、白色やその他の明るい色調のものが多く用いられて
いる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ソーラ
セルは通常茶褐色あるいは暗青色であるため、光透過性
文字板を通してソーラセルが視認され、文字板の色が下
面に置かれたソーラセルの色の影響を受けて暗くなり外
観的に良くなかった。特に白色系は、白色がきれいな白
ではなく灰色に見えて見映えが悪く、大きな問題であっ
た。また、ソーラセルの分割線が文字板面から十字状に
見えてしまい、デザイン上の制約となっていた。更に、
ソーラセル基板がガラスの場合には、衝撃による破損防
止の為、ガラスの厚さを厚くする必要があり、時計の厚
みが厚くなってしまうという問題があった。

【０００５】本願発明は、このような従来の問題を解決
するためになされたものであり、その目的は、文字板の
色調を含めたデザインバリエーションが大幅に拡大でき
る見映えの良いソーラ時計用文字板構造を提供すること
である。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ための本発明の手段は、指針表示式時計の指針の下に透
光性の文字板及びソーラセルを配設して成るソーラ時計
用文字板構造において、ソーラセルが下面に生成された
透光性のソーラセル基板と透光性の強化ガラスとを有
し、前記ソーラセル基板の上面に前記強化ガラスを接合
して一体化したことを特徴とする。

【０００７】また、一体化した前記強化ガラスと前記ソ
ーラセル基板との周囲に固定部材を固着したことを特徴
とする。

【０００８】また、前記強化ガラスの上面に時字を配設
したことを特徴とする。

【０００９】また、前記ソーラセル基板はガラスである
ことを特徴とする。

【００１０】また、前記ソーラセル基板はセラミックで
あることを特徴とする。

【００１１】また、前記ソーラセルはソーラセル基板外
周部に配設された１個又は複数個の集電セルと、中央部
に配設された１個又は複数個の受光セルとから成り、該
受光セルが接続部を介して前記集電セルに接続されてい
ることを特徴とする。

【００１２】また、前記ソーラセルを保護コートで覆う
と共に、該保護コートの周囲及びソーラセルが生成され
ていないソーラセル基板の上に色彩層を形成したことを
特徴とする。

【００１３】また、前記受光セルは線状パターンを成し
ていることを特徴とする。

【００１４】また、前記受光セルは島状パターンを成し
ていることを特徴とする。

【００１５】また、前記色彩層下面に取り出し電極を形
成したことを特徴とする。

【００１６】また、前記受光セルの線状パターンの幅
は、隣接する線状パターン間の距離の１０％以上とした
ことを特徴とする。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態である
ソーラ時計用文字板構造を図面に基づいて詳細に説明す
る。図１は本発明の第１の実施の形態であるソーラ時計
用文字板構造を示す断面図、図２は図１のソーラセルの
底面図、図３は図２のＡ−Ａ断面を示すソーラセルの部
分拡大断面図、図４は同じく図２のＢ−Ｂ断面を示す部
分拡大断面図、図５は同じく図２のＣ−Ｃ断面を示す部
分拡大断面図である。

【００１８】まず、本発明の第１の実施の形態であるソ
ーラ時計用文字板の構成を説明する。図１において、２
は透光性の曲げ強度を向上させた強化ガラスであり、該
強化ガラス２上には印刷、塗装又は鍍金等によって所定
の時字３が形成されている。また、強化ガラス２中心に
は、図示されていないソーラ時計の指針軸を挿通する中
心穴２ａが形成されている。

【００１９】４はソーラセル５が下面に生成された透光
性のソーラセル基板であり、ガラス又はセラミックから
構成されており、本実施形態ではソーラセル基板４がガ
ラス基板を場合を示している。なお、ソーラセル５はガ
ラス基板４下面に薄膜生成技術によって生成されてお
り、アモルファスシリコンなどから成っている。前記ガ
ラス基板４には、強化ガラス２の中心穴２ａと同軸の中
心穴４ａが形成されており、ガラス基板４の上面と前記
強化ガラス２の下面を光学接着剤等によって接合し一体
化することにより、耐衝撃性が向上した指針表示式のソ
ーラ時計用文字板１が構成されている。

【００２０】なお、耐衝撃性の向上を図る為、強化ガラ
ス２に直接ソーラセル５を生成させようとした場合、ア
モルファスシリコンの生成工程において、強化ガラス２
の強化処理層がイオン交換過程で損傷してしまい、強化
ガラス２を使用した意味がなくなる為、ソーラセル基板
４としては普通のガラス基板４が必要になる。従って強
化ガラス２は、文字板１の強度を保つのに必要となって
いる。

【００２１】６は一体化した強化ガラス２及びガラス基
板４の周囲に接着剤を用いて固着した、時計ケースへ固
定するための環状の金属又はプラスチックから成る固定
部材である。固定部材６下端には鍔部６ａが内側に突出
して形成されており、鍔部６ａにソーラセル５を生成し
たガラス基板４を落着させてある。固定部材６には、外
周の複数箇所に図示しない凹部又は凸部が形成されてお
り、これらに対応して時計ケース又はモジュールに設け
られた凸部又は凹部に係合させることにより、文字板１
の位置決めをするようになっている。なお、固定部材６
には鍔部６ａを必ずしも必要としない。

【００２２】図２において、５１、５２、５３、及び５
４は、ソーラセル５の一部である１個又は複数個（ここ
では４個）の集電セルであり、ガラス基板４の外周部に
配設されており、中心穴４ａを中心とする例えば４００
μｍの幅の環状に生成されている。５５は、ソーラセル
５の一部である１本又は複数本の線状パターンを成して
いる受光セルであり、各々の集電セル５１、５２、５
３、及び５４から延在するように接続部５５ａを介して
ガラス基板４の中央部に配設されている。各々の集電セ
ル５１、５２、５３、及び５４には各受光セル５５がそ
れぞれ並列接続されている。

【００２３】５６は、図３に詳細を示す導電性接着剤か
ら成る接続電極であり、接続電極５６は集電セル５１と
５２、５２と５３、５３と５４とをそれぞれ電気的に直
列に接続している。図３において、５７はソーラセル５
の陽極を構成するＩＴＯから成る透明導電膜であり、５
８は同じく陰極を構成するＴｉから成る金属膜であっ
て、ｐ型、ｉ型、ｎ型のアモルファスシリコン層を挟ん
で積層生成されている。接続電極５６の一端は隣り合う
一方の集電セル（図２の５２）の透明導電膜５７に、他
端は隣り合う他方の集電セル（図２の５３）の金属膜５
８に接合されている。５９は、図５にも示すように、ソ
ーラセル５を覆って保護している絶縁材料から成る保護
コートである。

【００２４】６０は、図５にも示すように、保護コート
５９の上からガラス基板４面に印刷された色彩層であ
り、保護コート５９の周囲及びソーラセル５が生成され
ていないガラス基板４の上に印刷されている。６１はソ
ーラセル５を覆っている保護コート５９と同じ性質の絶
縁層である。色彩層６０の色には、光透過性を考慮せず
任意の色調を選択することができ、例えば、時計の美し
さなどの観点から白色、金色などが適している。

【００２５】６２は、図４に詳細を示すように導電性樹
脂を被覆して成るソーラセル５の一方の取り出し電極Ａ
（陰極）であり、一方の集電セル５１の金属膜５８から
色彩層６０表面に取り出されている。６３は、同じく他
方の取り出し電極Ｂ（陽極）であり、他方の集電セル５
４の透明導電膜５７から色彩層６０表面に取り出されて
いる。両取り出し電極Ａ６２、Ｂ６３は絶縁層６１によ
り絶縁されている。両取り出し電極Ａ６２、Ｂ６３に
は、それぞれ時計回路に接続されるリード端子が接合さ
れる。

【００２６】次に、本発明の第１の実施の形態の作用に
ついて説明する。図２において、線状パターンである受
光セル５５及びその接続部５５ａを、例えば１００μｍ
間隔の中にパターン幅６μｍとなるように、パターン幅
を隣接するパターン間の距離の１０％未満の寸法になる
ように形成した場合は、受光セル５５及び接続部５５ａ
は、共に見た目には透明に見えて視認されず、色彩層６
０の色のみが文字板１面に現れることになる。また、例
えば、受光セル５５のパターン幅を隣接するパターン間
の距離の１０％以上になるように任意の間隔で模様状に
形成した場合には、色彩層６０の色を背景として、受光
セル５５の色が文字板１面から線模様になって視認でき
るようになる。このように、視認できないパターン幅
と、視認できるパターン幅と、その間隔とを適度に配置
することで、色彩層６０との組み合わせにより、色彩層
６０上に視覚的に多彩な模様を形成することができる。

【００２７】次に、本発明の第１の実施の形態の効果に
ついて説明する。ソーラセル５のガラス基板４に強化ガ
ラス２を接着したので、ソーラセル５の対衝撃性が向上
した。そのため、ガラス基板４も薄いものが使用でき、
ソーラ時計用文字板構造を薄型に構成できた。また、各
受光セル５５を並列に接続した集電セル５１、５２、５
３、及び５４を直列に接続したので、ソーラセル５の合
成電気抵抗が低下して発電効率が向上した。

【００２８】また、見えてしまうと見映えの良くない暗
い色の接続電極５６や集電セル５１、５２、５３、５４
を文字板外周部に設けたので、この部分を時計ケースで
覆い隠し、文字板１からは視認できなくすることができ
た。また、固定部材６を文字板１外周に設けたので、外
周に細かい加工がしにくい素材である強化ガラス２やガ
ラス基板４から成る文字板１でも、時計ケースへの位置
決め取り付けが容易になった。

【００２９】受光セル５５のパターン幅を選択すること
により、受光セル５５を文字板１面から視認できなくす
ることができると共に、色彩層５７の色が見えるように
なるので、文字板１の色彩を任意に選択可能となる。ま
た、受光セル５５が視認できるように受光セル５５のパ
ターン幅を選択した場合には、線模様が面白いデザイン
となって見映えの良い外観品質の文字板が得られる。こ
うして、文字板１のデザインバリエーションが豊富にな
った。

【００３０】次に、本発明の第２の実施の形態の構成に
ついて説明する。図６は、本発明の第２の実施の形態で
あるソーラセルの底面図である。図６において、１５は
ガラス基板４の下面上に生成されたソーラセルで、６５
はソーラセル１５の一部であり、集電セル５１、５２、
５３、及び５４に沿ってガラス基板４の中央部に環状に
生成された島状パターンを成している受光セルである。
受光セル６５の各々は隣接するパターン間の距離の１０
％未満のパターン幅を持つ複数の細線状の接続部６５ａ
を介して集電セル５１、５２、５３、及び５４に接続さ
れている。その他の構成は第１の実施の形態のソーラセ
ル５と同様なので、同じ構成要素には同じ名称と符号と
を付して詳細な説明を省略する。

【００３１】次に、本発明の第２の実施の形態の作用・
効果について説明する。受光セル６５の接続部６５ａは
パターン幅が狭いので、文字板面から視認できない。従
って十分大きなパターン幅を有する受光セル６５が文字
板面に浮き島状態になって視認できるので、これにより
ソーラ時計用文字板のデザインバリエーションが拡大す
る。その他の効果は第１の実施の形態と同様である。

【００３２】以上説明した受光セルの模様パターン以外
にも、パターン幅やパターン形状を適宜選択すること
で、各種の受光セルを文字板上に表すことができる。ま
た、受光セルを集電セルに接続する部分の接続部を視認
できるようにしてもよいことは勿論である。更に、集電
セルは１個でもよいし、任意の複数個に分割することも
できる。また、受光セルは各集電セルから、更に任意に
分割して引き出すこともできる。以上のことによっても
ソーラ時計用文字板のデザインバリエーションが一層拡
大する。なお、本発明はソーラセル基板としてのガラス
基板を光透過率４０％以上のセラミック基板に置き換え
た構成でも成り立つ。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
透光性文字板を強化ガラスで構成し、ソーラセルを下面
に生成したガラス基板を前記強化ガラス下面に接合して
一体化したので、ソーラセルの対衝撃性が向上し、文字
板構造全体の薄型化を達成することができた。

【００３４】また、文字板外周に固定部材を設けたの
で、外周に細かい加工がしにくい素材である強化ガラス
やガラス基板などから成る文字板でも、時計ケースへの
位置決め取り付けが容易になった。

【００３５】また、ソーラセルを各種模様パターンから
成る受光セルと文字板外周部に生成された集電セルとで
構成し、前記受光セルを各々集電セルに並列接続させる
と共に、該集電セルを接続電極により相互に直列接続さ
せたので、受光セルにおける合成電気抵抗が低下して発
電効率を確保し易くなった。また、その際、集電セルを
時計ケースで覆うことができるので、見映えを良くする
ことができる。

【００３６】また、少なくともソーラセル生成部分を除
くガラス基板下面に印刷色彩層を形成したので、色彩層
の色調及び受光セルのパターン幅を任意に選択すること
により、文字板面からソーラセルを視認できなくして文
字板の色彩を得たり、あるいはソーラセルを視認できる
ようにして、線状パターンや島状パターンの受光セルを
浮き出させることによって、ソーラ時計用文字板のデザ
インバリエーションを広げることができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態であるソーラ時計用
文字板の断面図である。

【図２】本発明の第１の実施の形態であるソーラセル部
分の底面図である。

【図３】図２のＡ−Ａ断面を示す要部拡大断面図であ
る。

【図４】図２のＢ−Ｂ断面を示す要部拡大断面図であ
る。

【図５】図２のＣ−Ｃ断面を示す要部拡大断面図であ
る。

【図６】本発明の第２の実施の形態であるソーラセル部
分の底面図である。

【図７】従来のソーラ時計用文字板構造を示す腕時計の
縦断面図である。

【図８】従来のソーラセルの平面図である。

【符号の説明】

１文字板２強化ガラス４ガラス基板５、１５ソーラセル６固定部材５１、５２、５３、５４集電セル５５、６５受光セル５６接続電極５９保護コート６０色彩層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 5F051 AA05 BA04 BA11 DA04 FA04 FA06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】指針表示式時計の指針の下に透光性文字
板及びソーラセルを配設して成るソーラ時計用文字板構
造において、ソーラセルが下面に生成された透光性のソ
ーラセル基板と透光性の強化ガラスとを有し、前記ソー
ラセル基板の上面に前記強化ガラスを接合して一体化し
たことを特徴とするソーラ時計用文字板構造。
【請求項２】一体化した前記強化ガラスと前記ソーラ
セル基板との周囲に固定部材を固着したことを特徴とす
る請求項１記載のソーラ時計用文字板構造。
【請求項３】前記強化ガラスの上面に時字を配設した
ことを特徴とする請求項１又は請求項２記載のソーラ時
計用文字板構造。
【請求項４】前記ソーラセル基板はガラスであること
を特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の
ソーラ時計用文字板構造。
【請求項５】前記ソーラセル基板はセラミックである
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記
載のソーラ時計用文字板構造。
【請求項６】前記ソーラセルはソーラセル基板外周部
に配設された１個又は複数個の集電セルと、中央部に配
設された１個又は複数個の受光セルとから成り、該受光
セルが接続部を介して前記集電セルに接続されているこ
とを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載
のソーラ時計用文字板構造。
【請求項７】前記ソーラセルを保護コートで覆うと共
に、該保護コートの周囲及びソーラセルが生成されてい
ないソーラセル基板の上に色彩層を形成したことを特徴
とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載のソーラ
時計用文字板構造。
【請求項８】前記受光セルは線状パターンを成してい
ることを特徴とする請求項６又は請求項７記載のソーラ
時計用文字板構造。
【請求項９】前記受光セルは島状パターンを成してい
ることを特徴とする請求項６又は請求項７記載のソーラ
時計用文字板構造。
【請求項１０】前記色彩層表面に取り出し電極を形成
したことを特徴とする請求項７記載のソーラ時計用文字
板構造。
【請求項１１】前記受光セルの線状パターンの幅は、
隣接する線状パターン間の距離の１０％以上としたこと
を特徴とする請求項８記載のソーラ時計用文字板構造。