JP2010054304A - ソーラー時計用文字板およびソーラー時計 - Google Patents

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JP2010054304A JP2008218673A JP2008218673A JP2010054304A JP 2010054304 A JP2010054304 A JP 2010054304A JP 2008218673 A JP2008218673 A JP 2008218673A JP 2008218673 A JP2008218673 A JP 2008218673A JP 2010054304 A JP2010054304 A JP 2010054304A
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Abstract

【課題】光の透過性に優れるとともに、美的外観に優れたソーラー時計用文字板を提供すること、前記ソーラー時計用文字板を備えたソーラー時計を提供すること、太陽電池の発電効率に優れるとともに、美的外観に優れた時計を提供すること。
【解決手段】本発明のソーラー時計用文字板は、太陽電池を備えたソーラー時計に用いられるものであって、プラスチックを含む材料で構成されたシート状部材を備え、前記シート状部材中に、光を反射する機能を有する鱗片状の粉末が多数個分散していることを特徴とする。また、多数個の前記粉末のうちの少なくとも一部は、時計用文字板を平面視した際に重なり合うように配置されている。
【選択図】図1

Description

本発明は、ソーラー時計用文字板およびソーラー時計に関する。
ソーラー時計(太陽電池を備えた時計)用の文字板には、太陽電池が十分な起電力を発生するのに十分な光量の光を透過させる機能(光透過性)が求められる。このため、従来から、ソーラー時計用文字板としては、透明性の高いプラスチック性の部材が用いられてきた。ところが、プラスチックは、一般に、Au、Ag等の金属材料等に比べて、高級感に欠け、美的外観に劣っている。このため、プラスチック製の基板上に、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、このような文字板では、優れた光透過性と、美的外観とを両立することが困難であった。すなわち、光の透過性を確保するために、金属膜の開口率(金属膜を平面視したときにおける、金属膜全体に対して開口部の占める面積の割合)を比較的高くすると、開口部の存在が目立ってしまい、金属材料(金属膜)を用いているにもかかわらず、十分に優れた美的外観が得られない。ソーラー時計においては、一般に、太陽電池として黒色や暗紫色等の暗色を呈するものが用いられているが、ソーラー時計がこのような太陽電池を備えたものである場合、金属膜の開口部と開口部以外の部位(金属膜で被覆されている部位)との色調、明るさの違いが顕著となり、その結果、開口部の存在が非常に目立ち易くなり、時計に適用した場合における時計用文字板の美的外観は特に劣ったものとなる。一方、美的外観を向上させる目的で、金属膜の開口率を低くすると、光の透過率が低下し、太陽電池の発電効率が著しく低下する。
また、特に、上記のような方法では、金属膜を基体上に貼着する際に、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、金属膜の開口率が低い場合であっても、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極めて困難であった。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。
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、光の透過性に優れるとともに、美的外観に優れたソーラー時計用文字板を提供すること、前記ソーラー時計用文字板を備えたソーラー時計を提供すること、太陽電池の発電効率に優れるとともに、美的外観に優れ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。
本発明のソーラー時計用文字板は、太陽電池を備えたソーラー時計に用いられるソーラー時計用文字板であって、
プラスチックを含む材料で構成されたシート状部材を備え、
前記シート状部材中に、光を反射する機能を有する鱗片状の粉末が多数個分散していることを特徴とする。
これにより、光の透過性に優れるとともに、美的外観に優れたソーラー時計用文字板を提供することができる。
本発明のソーラー時計用文字板では、多数個の前記粉末のうちの少なくとも一部は、ソーラー時計用文字板を平面視した際に重なり合うように配置されていることが好ましい。
これにより、光の透過性を十分に優れたものとしつつ、ソーラー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。
本発明のソーラー時計用文字板では、ソーラー時計用文字板を平面視した際に、前記シート状部材が設けられている領域において前記粉末が配されていない領域の占める面積の割合は、0〜15%であることが好ましい。
これにより、光の透過性を十分に優れたものとしつつ、ソーラー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。
本発明のソーラー時計用文字板では、前記粉末の厚さ方向と、前記シート状部材の厚さ方向とが、略同一であることが好ましい。
これにより、シート状部材の内部において、入射した光を効率よく、繰り返し反射させることができ、ソーラー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。
本発明のソーラー時計用文字板では、前記粉末は、略直方体状をなすものであることが好ましい。
これにより、ソーラー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。
本発明のソーラー時計用文字板では、前記シート状部材中における前記粉末の含有率は、5〜40vol%であることが好ましい。
これにより、光の透過性を十分に優れたものとしつつ、ソーラー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。
本発明のソーラー時計用文字板では、前記シート状部材の平均厚さをT[μm]、前記粉末の平均厚さをT[μm]としたとき、0.02≦T/T≦0.50の関係を満足することが好ましい。
これにより、光の透過性を十分に優れたものとしつつ、ソーラー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。
本発明のソーラー時計用文字板では、前記粉末の平均粒径は、30〜200μmであることが好ましい。
これにより、光の透過性を十分に優れたものとしつつ、ソーラー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。
本発明のソーラー時計用文字板では、前記粉末の平均厚さは、10〜30μmであることが好ましい。
これにより、粉末において、入射した光を確実に反射することができるとともに、複数個の粉末を、互いに、シート状部材の厚さ方向の座標が異なる部位に、効率よく配置することができる。その結果、シート状部材の内部に入射した光を効率よく、繰り返し反射させることができ、ソーラー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。
本発明のソーラー時計用文字板では、ソーラー時計用文字板を平面視した際に、重なり合うように配置された複数の前記シート状部材を備えていることが好ましい。
これにより、複数個の粉末について、ソーラー時計用文字板の厚さ方向の間隔(ギャップ)を、確実に十分に大きいものとして確保することができる。その結果、シート状部材の内部に入射した光を効率よく、繰り返し反射させることができ、ソーラー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。
本発明のソーラー時計用文字板は、前記シート状部材に加え、光透過性を有する基板を備えるものであることが好ましい。
これにより、ソーラー時計用文字板の強度、機械的安定性を特に優れたものとすることができる。また、基板とシート状部材との組み合わせを選択することにより、多品目生産にも好適に対応することができる。
本発明のソーラー時計用文字板では、前記基板の両側に、それぞれ、多数個の前記粉末を含む前記シート状部材が設けられていることが好ましい。
これにより、複数個の粉末について、ソーラー時計用文字板の厚さ方向の間隔(ギャップ)を、確実に十分に大きいものとして確保することができる。その結果、シート状部材の内部に入射した光を効率よく、繰り返し反射させることができ、ソーラー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。
本発明のソーラー時計用文字板では、光の透過率が20%以上であることが好ましい。
これにより、ソーラー時計に適用された場合において、太陽電池での発電に十分な量の光を透過することができるとともに、ソーラー時計用文字板としての美的外観を特に優れたものとすることができる。
本発明のソーラー時計は、本発明のソーラー時計用文字板と、太陽電池とを備えたことを特徴とする。
これにより、美的外観に優れたソーラー時計を提供することができる。また、外部からの光が、ソーラー時計用文字板を効率よく透過することができるため、外部からの光を有効に発電に利用することができるソーラー時計を提供することができる。
本発明によれば、光の透過性に優れるとともに、美的外観に優れたソーラー時計用文字板を提供すること、前記ソーラー時計用文字板を備えたソーラー時計を提供すること、太陽電池の発電効率に優れるとともに、美的外観に優れ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。なお、本明細書で参照する図面は、構成の一部を強調して示したものであり、実際の寸法等を正確に反映したものではない。
<時計用文字板>
図1は、本発明のソーラー時計用文字板(以下、単に「時計用文字板」とも言う)の好適な実施形態を示す断面図である。
図1に示すように、本実施形態のソーラー時計用文字板1は、光透過性を有する材料で構成された基板2と、基板の一方の主面である第1の面21側に設けられた第1のシート状部材3と、第1の面21とは反対の主面である第2の面22側に設けられた第2のシート状部材4とを備えている。
以下の説明では、時計用文字板1が、図1中の上側、すなわち、第1のシート部材3が設けられた面側が観察者側(外表面側)を向き、図1中の下側が内面側を向くようにして用いられる場合について、代表的に説明する。。
[基板]
ソーラー時計用文字板1は、後に詳述するシート状部材(第1のシート状部材3、第2のシート状部材4)に加え、基板2を備えている。これにより、ソーラー時計用文字板1の強度、機械的安定性を特に優れたものとすることができる。また、基板2とシート状部材(第1のシート状部材3、第2のシート状部材4)との組み合わせを選択することにより、多品目生産にも好適に対応することができる。
基板2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。このように、基板2の光透過性が十分に高いものであることにより、時計用文字板1全体としての光透過性、すなわち、時計用文字板1に照射された光のうち、第2の面22(図1中下側の面)から出射される割合を十分に高いものとすることができるとともに、後に詳述するような基板2の両面側にシート状部材を有することによる効果(第1の面21側に第1のシート状部材3を有し、第2の面22側に第2のシート状部材4有することによる効果)をより顕著に発揮させることができ、結果として、時計用文字板1の光透過性および美的外観をより高いレベルで両立することができる。上記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。また、後述する時計用文字板についての光の透過率についても、上記と同様にして求めることができる。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2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2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2がプラスチック材料で構成されたものであると、後述するようなシート状部材(第1のシート状部材3および第2のシート状部材4)の基板2に対する密着性を特に優れたものとすることができ、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。また、基板2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2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2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2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2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2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2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2とシート状部材(第1のシート状部材3および第2のシート状部材4)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。
基板2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。例えば、基板2は、基部と、該基部上に設けられたコート層とを有するものであってもよい。
なお、基板2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)、光沢剤等が挙げられる。例えば、基板2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。
また、基板2は、拡散剤を含むものであってもよい。これにより、後に詳述するシート状部材(第1のシート状部材3、第2のシート状部材4)に含まれる鱗片状の粉末(光沢性粉末31、41)による効果と、拡散剤による光を乱反射する効果とが相乗的に作用し合い、光の透過性を十分に優れたものとしつつ、ソーラー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。
基板2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2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2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2の平均厚さは、特に限定されないが、150〜900μmであるのが好ましく、200〜700μmであるのがより好ましく、300〜600μmであるのがさらに好ましい。基板2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2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2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、時計用文字板1の質感にバリエーションを持たせることが可能となり、時計用文字板1の美的外観の更なる向上を図ることができる。
また、基板2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2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。
[第1のシート状部材]
基板2の第1の面21側には、第1のシート状部材(シート状部材)3が設けられている。
第1のシート状部材3は、硬化性樹脂の硬化物で構成された硬化部32中に、光を反射する機能を有する鱗片状の粉末(光沢性粉末)31が多数個分散した構成を有している。このような第1のシート状部材3を有することにより、第1のシート状部材3の内部に入射した光を多数個の粉末31の表面で繰り返し反射をさせつつ、その光の一部を図1中の上側から出射させ、また、その光の他の一部を図1中の下側から出射させることができる。その結果、時計用文字板1の背面側の様子を観察者に直接視認させることを防止することができ、時計用文字板1の美的外観を優れたものとしつつ、時計用文字板1全体としての光の透過性を十分に優れたものとすることができる。
図1に示すように、シート状部材(第1のシート状部材3)中に含まれる多数個の粉末(光沢性粉末31)のうちの少なくとも一部は、ソーラー時計用文字板1を平面視した際に重なり合うように配置されているのが好ましい。これにより、光の透過性を十分に優れたものとしつつ、ソーラー時計用文字板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、シート状部材(第1のシート状部材3)中の粉末(光沢性粉末31)の厚さ方向と、シート状部材(第1のシート状部材3)の厚さ方向とは、略同一であるのが好ましい。これにより、シート状部材の内部において、入射した光を効率よく、繰り返し反射させることができ、ソーラー時計用文字板1の美的外観を特に優れたものとすることができる。特に、シート状部材(第1のシート状部材3)の主面についての法線と、粉末(光沢性粉末31)の主面についての法線とのなす角が30°以下であるのが好ましく、20°以下であるのがより好ましい。さらに、シート状部材(第1のシート状部材3)中に含まれる多数個の粉末(光沢性粉末31)のうち、その主面についての法線と、シート状部材(第1のシート状部材3)の主面についての法線とのなす角が20°以下であるものの割合が、50%以上であるのが好ましく、70%以上であるのがより好ましく、80%以上であるのがさらに好ましい。これにより、上述した効果はより顕著に発揮される。
シート状部材(第1のシート状部材3)を構成する粉末(光沢性粉末31)は、鱗片状をなすものであればよいが、特に、略直方体状をなすものであるのが好ましい。言い換えると、シート状部材(第1のシート状部材3)を構成する粉末(光沢性粉末31)は、平面視した際の形状が、略長方形であるのが好ましい。これにより、ソーラー時計用文字板1の美的外観を特に優れたものとすることができる。
粉末(光沢性粉末31)の平均粒径は、30〜200μmであるのが好ましく、40〜180μmであるのがより好ましく、50〜160μmであるのがさらに好ましい。粉末(光沢性粉末31)の平均粒径が前記範囲内の値であると、光の透過性を十分に優れたものとしつつ、ソーラー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。本発明において、粉末の粒径とは、粉末を平面視したときの周囲長と同じ長さの周囲長を有する真円の直径の値を指す。より具体的に説明すると、粉末の平面視したときの形状が一辺の長さがa[μm]の正方形である場合、当該粉末の粒径は、4a/π[μm]である。
粉末(光沢性粉末31)の平均厚さは、10〜30μmであるのが好ましく、12〜28μmであるのがより好ましく、14〜26μmであるのがさらに好ましい。粉末(光沢性粉末31)の平均厚さが前記範囲内の値であると、粉末(光沢性粉末31)において、入射した光を確実に反射することができるとともに、複数個の粉末(光沢性粉末31)を、互いに、シート状部材(第1のシート状部材3)の厚さ方向の座標が異なる部位に、効率よく配置することができる。その結果、シート状部材(第1のシート状部材3)の内部に入射した光を効率よく、繰り返し反射させることができ、ソーラー時計用文字板1の美的外観を特に優れたものとすることができる。
シート状部材(第1のシート状部材3)の平均厚さをT[μm]、粉末(光沢性粉末31)の平均厚さをT[μm]としたとき、0.02≦T/T≦0.50の関係を満足するのが好ましく、0.03≦T/T≦0.45の関係を満足するのがより好ましく、0.04≦T/T≦0.40の関係を満足するのがさらに好ましい。このような関係を満足することにより、光の透過性を十分に優れたものとしつつ、ソーラー時計用文字板1の美的外観を特に優れたものとすることができる。
そして、本実施形態において、光沢性粉末31は、プラスチック製の基部311上に金属薄膜312が設けられたものである。光沢性粉末31がこのような構成のものであることにより、後に詳述するような製造方法において、光沢性粉末31を含む組成物が、スクリーン版6のメッシュ61を通過する際に、光沢性粉末31が好適に弾性変形することができ、スクリーン版6のメッシュ61で目詰まりを生じることが確実に防止される。そして、光沢性粉末31をスクリーン版6のメッシュ61を容易かつ確実に通過させることができ、かつ、基板2上に付与される組成物の各部位での光沢性粉末31の含有率のばらつきを抑制することができる。したがって、時計用文字板1の生産性を優れたものとしつつ、得られる時計用文字板1の美的外観を優れたものとすることができる。特に、本実施形態では、光沢性粉末31は、プラスチック製の基部311の両面に金属薄膜312が設けられたものである。これにより、後に詳述するような製造方法において、スクリーン版6のメッシュ61を組成物が通過する際に、光沢性粉末31がより好適に弾性変形することができ、スクリーン版6のメッシュ61で目詰まりを生じることがより確実に防止される。また、光沢性粉末31が上記のような構成を有するものであることにより、時計用文字板1の製造過程において、基部311の構成材料の熱膨張率と、金属薄膜312の構成材料の熱膨張率との違いにより、光沢性粉末31に反りが生じるのを確実に防止することができる。その結果、製造される時計用文字板1の美的外観を確実に優れたものとすることができる。また、時計用文字板1の温度が変化した場合であっても、光沢性粉末31が変形することが確実に防止される。その結果、時計用文字板1において、温度変化により、光沢性粉末31と硬化性樹脂により形成された硬化部32との密着性が低下したり、基板2とシート状部材(第1のシート状部材3)との密着性が低下することが確実に防止され、時計用文字板1の耐久性、信頼性を特に優れたものとすることができる。
基部311を構成するプラスチック材料としては、例えば、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が、基部311は、ポリエステル樹脂で構成されたものであるのが好ましい。これにより、後に詳述するような製造方法において、スクリーン版6のメッシュ61を組成物が通過する際に、光沢性粉末31が好適に弾性変形することができ、スクリーン版6のメッシュ61で目詰まりを生じることがより確実に防止される。そして、光沢性粉末31をスクリーン版6のメッシュ61を容易かつ確実に通過させることができ、かつ、基板2上に付与される組成物の各部位での光沢性粉末31の含有率のばらつきを抑制することができる。したがって、時計用文字板1の生産性を特に優れたものとしつつ、得られる時計用文字板1の美的外観を特に優れたものとすることができる。
基部311の平均厚さは、7〜29.9μmであるのが好ましく、10〜27.8μmであるのがより好ましい。基部311の平均厚さが前記範囲内の値であると、後に詳述するような製造方法において、メッシュ61を組成物が通過する際に、光沢性粉末31を好適に弾性変形されることができ、製造される時計用文字板1において、上述したように、形成されるシート状部材(第1のシート状部材3)の厚さ方向と、粉末(光沢性粉末31)の厚さ方向とが略同一となるように、粉末(光沢性粉末31)を配置させることができる。これにより、時計用文字板1の生産性を特に優れたものとしつつ、時計用文字板1の美的外観および光透過性を特に優れたものとすることができる。
金属薄膜312を構成する金属材料としては、例えば、Fe、Cu、Zn、Ni、Mg、Cr、Mn、Mo、Nb、Al、V、Zr、Sn、Au、Pd、Pt、Agや、これらのうち少なくとも1種を含む合金(例えば、青銅、真鍮、洋白等)等が挙げられるが、中でも、Cu、Al、Au、Pt、Agが好ましい。これにより、製造される時計用文字板1の美的外観を特に優れたものとすることができる。
金属薄膜312の平均厚さは、0.01〜3.0μmであるのが好ましく、0.02〜2.0μmであるのがより好ましい。金属薄膜312の平均厚さが前記範囲内の値であると、基部311の厚さが相対的に薄くなってしまうのを効果的に防止しつつ、光沢性粉末31において金属薄膜312を構成する金属材料の質感を十分に発揮させることができる。これにより、時計用文字板1の生産性を特に優れたものとしつつ、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の光透過性を特に優れたものとすることができる。
上記のような光沢性粉末31は、以下のようにして製造されたものであるのが好ましい。すなわち、光沢性粉末31は、プラスチック製のシート材(基部311の厚さに相当する厚さのシート材)上に、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により、金属層(金属薄膜312の厚さに相当する金属層)を形成し、その後、所定の大きさ(光沢性粉末31の平均粒径に相当する大きさ)に裁断することにより得られたものであるのが好ましい。これにより、基部311と金属薄膜312との密着性に優れ、美的外観に優れるとともに、好適に弾性変形することができる光沢性粉末31を容易かつ確実に得ることができる。
なお、図示の構成では、基部311の両側の表面(主面)に金属薄膜312が設けられているが、金属薄膜312は、基部311の一方の面のみに設けられていてもよい。
シート状部材(第1のシート状部材3)中における粉末(光沢性粉末31)の含有率は、5〜40vol%であるのが好ましく、7〜35vol%であるのがより好ましく、10〜33vol%であるのがさらに好ましい。シート状部材(第1のシート状部材3)中における粉末(光沢性粉末31)の含有率が前記範囲内の値であると、光の透過性を十分に優れたものとしつつ、ソーラー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。
硬化部(硬化部32)は、シート状部材(第1のシート状部材3)において、多数個の粉末(光沢性粉末31)を分散させる分散媒として機能し、複数個の粉末(光沢性粉末31)が凝集してしまうのを防止する機能を有している。これにより、シート状部材(第1のシート状部材3)において、入射した光を効率よく、繰り返し反射させることができ、ソーラー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、硬化部32は、硬化性樹脂の硬化物で構成されたものであり、基板2との密着性にも優れており、時計用文字板1全体としての耐久性向上にも寄与している。
シート状部材(第1のシート状部材3)の平均厚さは、25〜500μmであるのが好ましく、30〜400μmであるのがより好ましく、40〜350μmであるのがさらに好ましい。
[第2のシート状部材]
基板2の第2の面22側には、硬化性樹脂の硬化物で構成された硬化部42中に、光を反射する機能を有する鱗片状の粉末(光沢性粉末)41が多数個分散してなる第2のシート状部材(シート状部材)4が設けられている。
このように、本実施形態では、ソーラー時計用文字板1を平面視した際に、重なり合うように配置された複数のシート状部材(第1のシート部材3、第2のシート部材4)を備えている。特に、本実施形態では、基板2の両側に、それぞれ、多数個の粉末を含むシート状部材が設けられている。このような構成を有することにより、複数個の粉末(光沢性粉末31、41)について、ソーラー時計用文字板1の厚さ方向の間隔(ギャップ)を、確実に十分に大きいものとして確保することができる。その結果、シート状部材(第1のシート状部材3、第2のシート状部材4)の内部に入射した光を効率よく、繰り返し反射させることができ、ソーラー時計用文字板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、各シート状部材(第1のシート状部材3、第2のシート状部4)の厚さが比較的薄い場合や、各シート状部材(第1のシート状部材3、第2のシート状部4)中の粉末(光沢性粉末31、41)の含有率が比較的小さい場合であっても、時計用文字板1を平面視した際に、確実に、複数個の粉末(光沢性粉末31、41)が重なり合った状態となるようにすることができ、時計用文字板1の美的外観を確実に優れたものとすることができる。また、各シート状部材(第1のシート状部材3、第2のシート状部4)の各部位において、粉末(光沢性粉末31、41)の含有率にバラツキがある場合であっても、平面視した際に、複数のシート状部材(第1のシート状部材3、第2のシート状部4)が重なり合うように配されることにより、上記のような含有率のバラツキによる外観上の悪影響が緩和され、容易に、時計用文字板の美的外観を十分に優れたものとすることができる。
また、時計用文字板1が、複数のシート状部材を備えるものであることにより、これらの条件の組み合わせを選択することにより、多品目生産にも好適に対応することができる。
なお、第2のシート状部材4は、時計用文字板1において、設けられている位置が異なる以外は、基本的には、上述した第1のシート状部材3で説明したのと同様の条件を満足するものであるのが好ましく、第2のシート状部材4を構成する粉末41(さらには、粉末41を構成する基部411、金属薄膜412)や硬化部42も、上述した第1のシート状部材3を構成する粉末31(さらには、粉末31を構成する基部311、金属薄膜312)や硬化部32について説明したのと同様の条件を満足するものであるのが好ましい。
なお、第2のシート状部材4は、時計用文字板1において、上述した第1のシート状部材3と実質的に全く同じ構成を有するものであってもよいし、異なる構成を有するものであってもよい。
また、第2のシート状部材4を、第1のシート状部材3とは異なる構成を有するものとすることにより、種々の効果が得られる。例えば、第2のシート状部材4に含まれる粉末41の色調を、第1のシート状部材3に含まれる粉末31の色調とは異なるものとすることにより(より具体的には、粉末31の金属薄膜312をAgで構成されたものとし、粉末41の金属薄膜412をAuで構成されたものとすること等により)、時計用文字板1の立体感を特に優れたものとすることができ、さらなる美的外観の向上を図ることができる。
上記のようなシート状部材(第1のシート状部材3、第2のシート状部材4)を備えた時計用文字板1は、時計用文字板1を平面視した際に、シート状部材(第1のシート状部材3、第2のシート状部材4)が設けられている領域において粉末(光沢性粉末31、41)が配されていない領域の占める面積の割合は、0〜15%であるのが好ましく、0〜10%であるのがより好ましい。このような条件を満足することにより、光の透過性を十分に優れたものとしつつ、ソーラー時計用文字板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、28%以上であるのがさらに好ましい。このような条件を満足することにより、時計用文字板1がソーラー時計に適用された場合において、太陽電池での発電に十分な量の光を透過することができるとともに、ソーラー時計用文字板としての美的外観を特に優れたものとすることができる。
<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2、図3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。
本実施形態の製造方法は、基板2を準備する基板準備工程(1a)と、基板2の第1の面21側に、光沢性粉末31と硬化性樹脂とを含む第1の組成物を付与する第1の組成物付与工程(1b)と、硬化性樹脂を硬化させ硬化部32とし、第1のシート状部材3を形成する第1の樹脂硬化工程(1c)と、基板2の第2の面22側に、光沢性粉末41と硬化性樹脂とを含む第2の組成物を付与する第2の組成物付与工程(1d)と、硬化性樹脂を硬化させ硬化部42とし、第2のシート状部材4を形成する第2の樹脂硬化工程(1e)とを有している。
[基板準備工程]
まず、基板2を準備する(1a)。
基板2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2の表面に対しては、後述する工程に先立ち、各種洗浄処理を施してもよい。これにより、例えば、基板2とシート状部材(第1のシート状部材3、第2のシート状部材4)との密着性を特に優れたものとすることができる。
[第1の組成物付与工程]
次に、スクリーン印刷法により、基板2の第1の面21側に、流動性を有する第1の組成物を付与する(1b)。
スクリーン印刷法を用いることにより、容易かつ確実に、形成されるシート状部材(第1のシート状部材3)において粉末(光沢性粉末31)を好適に配向させる(粉末の厚さ方向と、シート状部材の厚さ方向とが、略同一となるように配向させる)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、複数個の基板2に対して、個体間でのばらつきを防止しつつ、所定のパターンで繰り返し組成物(第1の組成物)を付与することができる。このため、品質の安定性に優れた時計用文字板1の大量生産に好適に適用することができる。
スクリーン印刷は、ワイヤー611により構成されたメッシュ61を有するスクリーン版6上に、組成物(第1の組成物)を配した状態で、スクリーン版6の上面(第1の組成物が配された面)を、スキージ7で押圧することにより行う。
本工程で、基板2上に付与される第1の組成物は、光沢性粉末31と硬化性樹脂とを含むものである。
そして、光沢性粉末31は、プラスチック製の基部311上に金属薄膜312が設けられたものである。光沢性粉末31がこのような構成のものであることにより、スクリーン版6のメッシュ61を第1の組成物が通過する際に、光沢性粉末31が好適に弾性変形することができ、スクリーン版6のメッシュ61で目詰まりを生じることが確実に防止される。そして、光沢性粉末31をスクリーン版6のメッシュ61を容易かつ確実に通過させることができ、かつ、基板2上に付与される第1の組成物の各部位での光沢性粉末31の含有率のばらつきを抑制することができる。したがって、時計用文字板1の生産性を優れたものとしつつ、得られる時計用文字板1の美的外観を優れたものとすることができる。特に、本実施形態では、光沢性粉末31は、プラスチック製の基部311の両面に金属薄膜312が設けられたものである。これにより、スクリーン版6のメッシュ61を組成物(第1の組成物)が通過する際に、光沢性粉末31がより好適に弾性変形することができ、スクリーン版6のメッシュ61で目詰まりを生じることがより確実に防止される。また、光沢性粉末31が上記のような構成を有するものであることにより、時計用文字板1の製造過程において、基部311の構成材料の熱膨張率と、金属薄膜312の構成材料の熱膨張率との違いにより、光沢性粉末31に反りが生じるのを確実に防止することができる。その結果、製造される時計用文字板1の美的外観を確実に優れたものとすることができる。また、時計用文字板1の温度が変化した場合であっても、光沢性粉末31が変形することが確実に防止される。その結果、時計用文字板1において、温度変化により、光沢性粉末31と硬化性樹脂により形成された硬化部32との密着性が低下したり、基板2と第1のシート状部材3との密着性が低下することが確実に防止され、時計用文字板1の耐久性、信頼性を特に優れたものとすることができる。
硬化性樹脂は、未硬化または半硬化の状態のものである。
硬化性樹脂としては、エネルギー線(例えば、熱(熱線)、光(紫外線等の可視光以外の光を含む)、電子線)により硬化する樹脂材料を用いることができ、例えば、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂、電子線硬化性樹脂等を用いることができる。硬化性樹脂として光硬化性樹脂を用いた場合、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。また、製造時における、時計用文字板1の構成材料の劣化等をより確実に防止することができ、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。
組成物(第1の組成物)は、上述した光沢性粉末31および硬化性樹脂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、各種溶剤(光沢性粉末31を分散する分散媒として機能するもの)、分散剤、熱可塑性樹脂等が挙げられる。
そして、光沢性粉末31および硬化性樹脂を含む組成物(第1の組成物)の25℃における粘度は、8000〜20000cpsであるのが好ましい。組成物の粘度が前記範囲内の値であることにより、上記のような比較的大きな光沢性粉末31(スクリーン版6のメッシュ粗さに対して比較的大きい光沢性粉末31)を含む組成物を、スクリーンのメッシュ61を通過させる際に、光沢性粉末31を好適に弾性変形させ、目詰まりを生じたり、組成物中における光沢性粉末31の分散状態が悪化するのを防止することができる。これに対し、組成物の粘度が小さすぎると、光沢性粉末を弾性変形させることが困難となり、また、光沢性粉末のメッシュへの目詰まりが発生し易くなる。その結果、製造される時計用文字板は、美的外観に劣ったものとなる。また、組成物の粘度が大きすぎると、スクリーン印刷の効率(作業性)が著しく低下するとともに、上記のような光沢性粉末の弾性変形やメッシュ通過後の形状の復元も生じにくくなる。その結果、時計用文字板の生産性が著しく低下するとともに、製造される時計用文字板は美的外観に劣ったものとなる上記のように、光沢性粉末31および硬化性樹脂を含む組成物の25℃における粘度は、8000〜20000cpsであるのが好ましいが、12000〜19000cpsであるのがより好ましく、15000〜18000cpsであるのがさらに好ましい。これにより、上述したような効果はより顕著に発揮される。
本工程では、スクリーン版6として、ワイヤー611により構成されたメッシュ61を備えたものを用いる。これにより、ワイヤー611間の隙間から、組成物(第1の組成物)が基板2上に供給されるように構成されている。
そして、本工程で用いるスクリーン版6は、少なくとも表面付近がポリ四フッ化エチレンで構成されたワイヤー611を備え、メッシュ粗さが20〜120番であり、かつ、ワイヤー611の直径が50〜120μmであるものであるのが好ましい。これにより、スクリーン印刷の印刷速度を優れたものとしつつ、光沢性粉末31がスクリーン版6のメッシュ61を通過するに際して、光沢性粉末31を好適に弾性変形させることができるとともに、メッシュ61を通過した後は、その形状を速やかに復元させることができる。その結果、製造される時計用文字板1においては、光沢性粉末31により、光を効果的に反射することができ、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。
上記のように、本工程で用いるスクリーン版6は、少なくとも表面付近がポリ四フッ化エチレンで構成されたワイヤー611を備えたものであるのが好ましいが、ワイヤー611全体が、ポリ四フッ化エチレンで構成されたものであるのがより好ましい。これにより、上述したような効果はより顕著に発揮される。
また、上記のように、本工程で用いるスクリーン版6のメッシュ粗さは、20〜120番であるのが好ましいが、30〜100番であるのがより好ましく、50〜70番であるのがさらに好ましい。これにより、上述したような効果はより顕著に発揮される。
また、上記のように、本工程で用いるスクリーン版6を構成するワイヤー611の直径は、50〜120μmであるのが好ましいが、50〜90μmであるのがより好ましく、60〜70μmであるのがさらに好ましい。これにより、上述したような効果はより顕著に発揮される。
スキージ7の構成材料としては、例えば、ウレタン系ゴム、シリコーン系ゴム、各種合成ゴム、各種金属等を用いることができるが、中でも、ウレタン系ゴムが好ましい。
上記のように、所定の条件を満足する組成物を用いて、所定の条件でスクリーン印刷を行うことにより、スクリーン印刷を効率よく行うことででき、また、組成物がスクリーンのメッシュを通過する際に、光沢性粉末を好適に弾性変形させるとともに、メッシュの通過後は速やかにその形状を復元させることができ、また、形成されるシート状部材において粉末を好適に配向させることができる。その結果、時計用文字板の生産性を優れたものとしつつ、特に優れた美的外観を有する時計用文字板を得ることができる。
[第1の樹脂硬化工程]
次に、第1の組成物を構成する硬化性樹脂を硬化させ、硬化部32とする(1c)。これにより、第1のシート状部材3が形成される。このようにして形成される第1のシート状部材3は光沢性粉末31が分散した組成物(第1の組成物)を用いて製造されたものであるため、光沢性粉末31が硬化部32に確実に固定されており、時計用文字板1の使用時に光沢性粉末31が脱落してしまうことが効果的に防止されている。したがって、時計用文字板1は、耐久性、信頼性にも優れたものとなる。
硬化性樹脂の硬化は、硬化性樹脂の種類に応じた方法により行う。例えば、硬化性樹脂が熱硬化性樹脂である場合には加熱により行い、硬化性樹脂が光硬化性樹脂である場合には、光(エネルギー線)の照射により行う。
[第2の組成物付与工程]
次に、スクリーン印刷法により、基板2の第2の面22側に、光沢性粉末31と硬化性樹脂とを含み、流動性を有する第2の組成物を付与する(1d)。
本工程は、前述した第1の組成物付与工程で述べたのと同様の条件で行うことができる。
なお、本工程は、上述した第1の組成物付与工程と実質的に全く同じ条件で行うものであってもよいし、異なる条件で行うものであってもよい。
[第2の樹脂硬化工程]
次に、第2の組成物を構成する硬化性樹脂を硬化させ、硬化部42とする(1e)。これにより、第2のシート状部材4が形成され、時計用文字板1が得られる。
本工程は、前述した第1の樹脂硬化工程で述べたのと同様の条件で行うことができる。
なお、本工程は、上述した第1の樹脂硬化工程と実質的に全く同じ条件で行うものであってもよいし、異なる条件で行うものであってもよい。
<ソーラー時計>
次に、上述したような本発明のソーラー時計用文字板1を備えた本発明のソーラー時計(以下、単に「時計」とも言う)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4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4に示すように、本実施形態のソーラー時計としての腕時計(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、第1の面21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4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。このため、優れた美的外観とともに、優れた耐久性が得られる時計用文字板1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、これらに限定されるものではない。
例えば、本発明のソーラー時計用文字板は、上述したような方法を用いて製造されたものに限定されない。より具体的には、前述した実施形態では、基板上に、第1のシート部材を形成した後に、第2のシート状部材を形成するものとして説明したが、第1のシート部材および第2のシート部材は、この順で形成しなくてもよい。また、シート状部材は、スピンコート法により形成されたものであってもよい。
また、本発明のソーラー時計用文字板を製造する際には、上述した以外の工程を設けてもよい。例えば、シート状部材(第1のシート状部材、第2のシート状部材)の表面に、コート層を形成する工程を設けてもよい。これにより、例えば、色調等を調整し、時計用文字板の美的外観をさらに優れたものにしたり、時計用文字板全体としての、耐候性、耐水性、耐油性、耐擦傷性、耐摩耗性、耐変色性等の各種特性を向上させたりすることができる。なお、このようなコート層は、例えば、時計用文字板の使用時等において除去されるものであってもよい。
また、前述した実施形態では、シート状部材が、硬化性樹脂の硬化物中に粉末が分散した構成を有するものである場合について代表的に説明したが、シート状部材においては、硬化性樹脂の代わりに、例えば、熱可塑性樹脂やガラス材料が含まれるものであってもよい。
また、前述した実施形態では、基板の両面側にシート状部材が設けられた構成について代表的に説明したが、本発明のソーラー時計用文字板は、例えば、基板の一方の面側のみにシート状部材を有するものであってもよいし、基板を備えていないもの、シート状部材そのものが基板として機能するものであってもよい。また、本発明のソーラー時計用文字板においては、複数のシート状部材が、互いに接触するように(隣接するように)配置されていてもよい。
また、前述した実施形態では、シート状部材が基板の全面に設けられるものとして説明したが、シート状部材は、基板の一部にのみ設けられるものであってもよい。
次に、本発明の具体的実施例について説明する。
1.腕時計用文字板(ソーラー時計用文字板)の製造
(実施例1)
以下に示すような方法により、腕時計用文字板(ソーラー時計用文字板)を製造した。
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(ソーラー時計用文字板)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:300μm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、中和を10秒間、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一方の主面である第1の面に、スクリーン印刷により、光沢性粉末と未硬化の硬化性樹脂(紫外線硬化性樹脂)とを含む第1の組成物を付与した(第1の組成物付与工程)。第1の組成物を構成する光沢性粉末としては、ポリエステル樹脂(PET)で構成されたシート材(平均厚さ:20μm)の両面に、真空蒸着により、Alで構成された金属層を形成した後、このシート材を正方形状に裁断したものを用いた。光沢性粉末の平均粒径は、127μmであった。また、ポリエステル樹脂で構成されたシート材の両面に設けられた金属層(金属薄膜)の平均厚さは、いずれも、0.5μmであった。また、ポリエステル樹脂で構成されたシート材の両面に設けられた金属層(金属薄膜)中におけるAl含有率は、いずれも、99.9wt%以上であった。また、本工程で用いた組成物の25℃における粘度は、17000cpsであった。また、スクリーン版としては、ポリ四フッ化エチレンからなるワイヤーで構成されたメッシュを備え、メッシュ粗さが70番、ワイヤーの直径が60μmのものを用いた。また、スキージとしては、ウレタン系ゴムで構成されたものを用いた。
次に、基板の組成物が付与された面(第1の面)側から、紫外線を照射することにより、硬化性樹脂を硬化させ、硬化部を形成し、第1のシート状部材を形成した(第1の樹脂硬化工程)。形成された第1のシート状部材の平均厚さは、100μmであった。
次に、基板の第2の面(第1のシート状部材が設けられた主面とは反対側の主面)に、スクリーン印刷により、光沢性粉末と未硬化の硬化性樹脂(紫外線硬化性樹脂)とを含む第2の組成物を付与した(第2の組成物付与工程)。第2の組成物を構成する光沢性粉末としては、ポリエステル樹脂(PET)で構成されたシート材(平均厚さ:20μm)の両面に、真空蒸着により、Alで構成された金属層を形成した後、このシート材を正方形状に裁断したものを用いた。光沢性粉末の平均粒径は、127μmであった。また、ポリエステル樹脂で構成されたシート材の両面に設けられた金属層(金属薄膜)の平均厚さは、いずれも、0.5μmであった。また、ポリエステル樹脂で構成されたシート材の両面に設けられた金属層(金属薄膜)中におけるAl含有率は、いずれも、99.9wt%以上であった。また、本工程で用いた組成物の25℃における粘度は、17000cpsであった。また、スクリーン版としては、ポリ四フッ化エチレンからなるワイヤーで構成されたメッシュを備え、メッシュ粗さが70番、ワイヤーの直径が60μmのものを用いた。また、スキージとしては、ウレタン系ゴムで構成されたものを用いた。
次に、基板の組成物が付与された面(第2の面)側から、紫外線を照射することにより、硬化性樹脂を硬化させ、硬化部を形成し、第2のシート状部材を形成した(第2の樹脂硬化工程)。これにより、図1に示すような腕時計用文字板(ソーラー時計用文字板)が得られた。形成された第2のシート状部材の平均厚さは、100μmであった。
なお、基板、第1のシート状部材、第2のシート状部材の厚さ等は、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2〜7)
基板の厚さ、シート状部材(第1のシート状部材、第2のシート状部材)の形成に用いる組成物(第1の組成物、第2の組成物)中に含まれる光沢性粉末の構成、組成物の粘度、スクリーン版の条件を変更することにより、表1に示すような構成となるようにした以外は、前記実施例1と同様にして腕時計用文字板(ソーラー時計用文字板)を製造した。
(実施例8)
シート状部材(第1のシート状部材、第2のシート状部材)の形成に用いる組成物(第1の組成物、第2の組成物)の粘度を変更するとともに、スクリーン印刷法の代わりにスピンコート法を用いてシート状部材を形成した以外は、前記実施例1と同様にして腕時計用文字板(ソーラー時計用文字板)を製造した。
(実施例9)
シート状部材(第1のシート状部材、第2のシート状部材)の形成に用いる組成物(第1の組成物、第2の組成物)の粘度を変更するとともに、スクリーン印刷法の代わりに刷毛塗り法を用いてシート状部材を形成した以外は、前記実施例1と同様にして腕時計用文字板(ソーラー時計用文字板)を製造した。
(比較例1)
まず、表面が平滑なステンレス鋼製の平板を用意した。
次に、この平板の表面に、平均厚さ20μmのレジスト膜を印刷形成した。
次に、露光装置を用いて、このレジスト膜を露光し、さらに、現像処理を行うことにより、レジスト膜の一部が除去され、多数個の円形のレジスト膜(直径:100μm)が残存した。
その後、スパッタリングにより、平板上に金属被膜を形成した。金属被膜の形成は、以下のようにして行った。
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:35ml/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:1400W、処理時間:20分間という条件で放電を行うことにより、Agで構成される金属被膜を形成した。このようにして形成された金属被膜の平均厚さは、2.0μmであった。
次に、ステンレス鋼製の平板上から残存するレジスト膜を除去した。レジスト膜の除去は、レジスト膜、金属被膜で被覆された平板を、30〜40℃の水酸化ナトリウムの水溶液中に、5〜10分間浸漬することにより行った。これにより、円形の開口部を多数個有する金属被膜が得られた。金属被膜が有する開口部の直径は100μmであった。
一方、前記実施例1と同様にして、製造すべき腕時計用文字板(ソーラー時計用文字板)の形状を有するポリカーボネート製の基板を用意し、この基板を、前記実施例1と同様にして洗浄した。
次に、洗浄したポリカーボネート製の基板の第1の面上に、接着剤を付与するとともに、ステンレス鋼製の平板上から、開口部を有する金属被膜を剥離し、接着剤を介して基板に接合することにより腕時計用文字板(ソーラー時計用文字板)を得た。この際、金属被膜が破れないように、また、基板に接合する金属被膜にしわが生じないように十分に気をつけたが、平板から剥離する際に、金属被膜の一部に破れを生じたものが一部あった。また、製造した多数の腕時計用文字板(ソーラー時計用文字板)に、接合時に発生した金属被膜にしわが認められた。
(比較例2)
レジスト膜に対する露光条件を変更することにより、金属被膜に形成する開口部の直径が50μmとなるようにした以外は、前記比較例1と同様にして腕時計用文字板(ソーラー時計用文字板)を製造した。
(比較例3)
本比較例では、以下に述べるように、基板の表面に多数の開口部を有する金属被膜を形成し、腕時計用文字板を得た。
まず、前記実施例1と同様にして洗浄した基板を用意した。
次に、洗浄を行った基板の表面(第1の面)の全体に、Agで構成される金属被膜を形成した。金属被膜の形成は、以下に説明するようなスパッタリングにより行った。
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。
その後、アルゴンガス流量:35ml/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:1400W、処理時間:20分間という条件で放電を行うことにより、Agで構成される金属被膜を形成した。このようにして形成された金属被膜の平均厚さは、2.0μmであった。
その後、金属被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た。
次に、金属被膜の表面に、レジスト材料を塗布し、さらに、露光、現像処理を行うことにより、略円形の開口部が設けられたマスク(レジストマスク)を得た。
次に、45wt%の硝酸水溶液をエッチング液として用いたエッチングを行うことにより、金属被膜のうち、マスクの開口部に対応する部位に開口部を形成した。エッチングは、シャワー方式により行った。本工程におけるエッチング液の温度、エッチング時間は、それぞれ約20℃、約5分間であった。
次に、水酸化ナトリウム溶液で構成されたマスク除去剤に浸漬することにより、マスクを除去し、腕時計用文字板を得た。本工程におけるマスク除去剤の温度、マスク除去剤への浸漬時間は、それぞれ35℃、8分間であった。
本比較例の時計用文字板において、金属被膜は、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)ものであった。また、金属被膜の開口率(時計用文字板を平面視したときに開口部の占める面積率)は、40%であった。
(比較例4)
露光条件を変更することにより、マスクが有する略円形の開口部の大きさを変更し、金属被膜に形成される開口部の大きさを変更した以外は、前記比較例3と同様にして腕時計用文字板(ソーラー時計用文字板)を製造した。
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、80%以上であった。
各実施例および各比較例の腕時計用文字板(ソーラー時計用文字板)の構成等を表1にまとめて示す。なお、表中、ポリカーボネートを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)をABS、ポリエチレンテレフタレートをPET、アクリル系樹脂をPMMA、ポリ四フッ化エチレンをPTFEで示した。また、表中、粘度の欄には、25℃における粘度の値を示した。また、表中には、シート状部材(第1のシート状部材、第2のシート状部材)中に含まれる多数個の粉末のうち、その主面についての法線と、当該シート状部材の主面についての法線とのなす角が20°以下であるものの割合を、「略平行な粉末の割合」として示した。なお、この割合の数値としては、対象とするシート状部材中に含まれる100個の粉末を無作為に抽出し、これらについての測定から得られた値を採用した。また、表中には、時計用文字板を平面視した際に、シート状部材が設けられている領域において粉末が配されていない領域の占める面積の割合を、Z[%]として示した。また、時計用文字板の各部位における表1に示した材料の含有率は、いずれも、99wt%以上であった。
また、前記各実施例については、いずれも、第1のシート状部材および第2のシート状部材の形成において、同一のスクリーン版を用いた。
また、表中には、第1のシート状部材および第1のシート状部材について、シート状部材の平均厚さをT[μm]、前記粉末の平均厚さをT[μm]としたときのT/Tの値も示した。
また、前記各比較例については、金属被膜の構成材料を第1のシート状部材の光沢性粉末の構成材料の欄に示し、金属被膜の平均厚さを第1のシート状部材の光沢性粉末の平均厚さの欄に示し、金属被膜の開口率をZの欄に示した。
また、前記各実施例については、シート状部材を構成する多数個の粉末のうちの少なくとも一部が、ソーラー時計用文字板を平面視した際に重なり合うように配置されていることを確認した。
Figure 2010054304
2.腕時計用文字板(ソーラー時計用文字板)の外観評価
前記各実施例および各比較例で製造した各時計用文字板について、黒色の太陽電池上に基板の第2の面が対向するように配置し、このような状態で、基板の第1の面側から、目視による観察を行い、これらの外観を以下の7段階の基準に従い、評価した。
A:極めて優れた外観を有している。
B:非常に優れた外観を有している。
C:優れた外観を有している。
D:良好な外観を有している。
E:外観がやや不良。
F:外観が不良。
G:外観が極めて不良。
3.腕時計用文字板(ソーラー時計用文字板)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:37%以上。
B:31%以上37%未満。
C:25%以上31%未満。
D:20%以上25%未満。
E:20%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4に示すような腕時計(ソーラー時計)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、本発明の時計用文字板では、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2、4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.耐久性評価
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、以下に示すような熱サイクル試験を行い、耐久性を評価した。
まず、腕時計用文字板を、15℃の環境下に1時間、次いで、70℃の環境下に2時間、次いで、15℃の環境下に1時間、次いで、−25℃の環境下に2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(6時間)とし、このサイクルを合計4回繰り返した(合計24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:シート状部材、粉末、被膜の浮き、剥がれ等が全く認められない。
B:シート状部材、粉末、被膜の浮きがほとんど認められない。
C:シート状部材、粉末、被膜の浮きがはっきりと認められる。
D:シート状部材、粉末、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 2010054304
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、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、特に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。また、本発明では、優れた生産性で時計用文字板を製造することができた。
これに対し、比較例では、満足な結果が得られなかった。すなわち、比較例1〜4では、いずれも、十分に優れた美的外観が得られなかった。また、美的外観の向上を図る目的で、金属被膜の開口率を小さくした比較例2、4の時計用文字板では、美的外観の向上が不十分であるにもかかわらず、光の透過性が著しく低いものとなった。
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4に示すような時計(ソーラー時計)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。
本発明のソーラー時計用文字板の好適な実施形態を示す断面図である。 本発明のソーラー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。 本発明のソーラー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。 本発明のソーラー時計(腕時計)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…ソーラー時計用文字板(時計用文字板) 2…基板 21…第1の面 22…第2の面 3…第1のシート状部材(シート状部材) 4…第2のシート状部材(シート状部材) 31…粉末(光沢性粉末) 311…基部 312…金属薄膜 32…硬化部 41…粉末(光沢性粉末) 411…基部 412…金属薄膜 42…硬化部 6…スクリーン版 61…メッシュ 611…ワイヤー 7…スキージ 94…太陽電池 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) 100…腕時計(携帯時計)

Claims (14)

  1. 太陽電池を備えたソーラー時計に用いられるソーラー時計用文字板であって、
    プラスチックを含む材料で構成されたシート状部材を備え、
    前記シート状部材中に、光を反射する機能を有する鱗片状の粉末が多数個分散していることを特徴とするソーラー時計用文字板。
  2. 多数個の前記粉末のうちの少なくとも一部は、ソーラー時計用文字板を平面視した際に重なり合うように配置されている請求項1に記載のソーラー時計用文字板。
  3. ソーラー時計用文字板を平面視した際に、前記シート状部材が設けられている領域において前記粉末が配されていない領域の占める面積の割合は、0〜15%である請求項1または2に記載のソーラー時計用文字板。
  4. 前記粉末の厚さ方向と、前記シート状部材の厚さ方向とが、略同一である請求項1ないし3のいずれかに記載のソーラー時計用文字板。
  5. 前記粉末は、略直方体状をなすものである請求項1ないし4のいずれかに記載のソーラー時計用文字板。
  6. 前記シート状部材中における前記粉末の含有率は、5〜40vol%である請求項1ないし5のいずれかに記載のソーラー時計用文字板。
  7. 前記シート状部材の平均厚さをT[μm]、前記粉末の平均厚さをT[μm]としたとき、0.02≦T/T≦0.50の関係を満足する請求項1ないし6のいずれかに記載のソーラー時計用文字板。
  8. 前記粉末の平均粒径は、30〜200μmである請求項1ないし7のいずれかに記載のソーラー時計用文字板。
  9. 前記粉末の平均厚さは、10〜30μmである請求項1ないし8のいずれかに記載のソーラー時計用文字板。
  10. ソーラー時計用文字板を平面視した際に、重なり合うように配置された複数の前記シート状部材を備えている請求項1ないし9のいずれかに記載のソーラー時計用文字板。
  11. ソーラー時計用文字板は、前記シート状部材に加え、光透過性を有する基板を備えるものである請求項1ないし10のいずれかに記載のソーラー時計用文字板。
  12. 前記基板の両側に、それぞれ、多数個の前記粉末を含む前記シート状部材が設けられている請求項11に記載のソーラー時計用文字板。
  13. 光の透過率が20%以上である請求項1ないし12のいずれかに記載のソーラー時計用文字板。
  14. 請求項1ないし13のいずれかに記載のソーラー時計用文字板と、太陽電池とを備えたことを特徴とするソーラー時計。
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