JP2553059B2 - 外装部品の製造方法 - Google Patents
外装部品の製造方法Info
- Publication number
- JP2553059B2 JP2553059B2 JP61313981A JP31398186A JP2553059B2 JP 2553059 B2 JP2553059 B2 JP 2553059B2 JP 61313981 A JP61313981 A JP 61313981A JP 31398186 A JP31398186 A JP 31398186A JP 2553059 B2 JP2553059 B2 JP 2553059B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- titanium
- substrate
- metal
- voltage
- evaporation source
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、多様な黒色色調の時計のケースとバン
ド、眼鏡のわくその他の類似品のような外装部品の製造
方法に関し、特にはチタンのイオンプレーティング法に
より外装部品表面に多様な黒色色調を与える方法に係わ
る。
ド、眼鏡のわくその他の類似品のような外装部品の製造
方法に関し、特にはチタンのイオンプレーティング法に
より外装部品表面に多様な黒色色調を与える方法に係わ
る。
（従来の技術） 腕時計のケース、時計のバンド、眼鏡のわくその他の
類似品のような外装部品の表面に、いわゆるイオンプレ
ーティング法によって、美しい黒みがかった色の表面層
を形成することは周知の技術である。たとえば特公昭58
−53716には、減圧された窒素ガス雰囲気下で、被処理
物品と加熱された金属チタンとの間に500〜4000Vの高電
圧を加え、これによって主として窒化チタンからなる黒
みがかった層を物品の表面に蒸着するイオンプレーティ
ング法が開示されている。
類似品のような外装部品の表面に、いわゆるイオンプレ
ーティング法によって、美しい黒みがかった色の表面層
を形成することは周知の技術である。たとえば特公昭58
−53716には、減圧された窒素ガス雰囲気下で、被処理
物品と加熱された金属チタンとの間に500〜4000Vの高電
圧を加え、これによって主として窒化チタンからなる黒
みがかった層を物品の表面に蒸着するイオンプレーティ
ング法が開示されている。
また特開昭60−208472には、アルゴン、窒素および炭
化水素の混合物の雰囲気下で行われるイオンプレーティ
ング法が開示されている。
化水素の混合物の雰囲気下で行われるイオンプレーティ
ング法が開示されている。
（発明が解決しようとする問題点） 前記従来の方法は物品の表面に光沢のある黒みがかっ
た表面層を形成するには有効であるが、他方いくつかの
欠点をもっている。
た表面層を形成するには有効であるが、他方いくつかの
欠点をもっている。
たとえば前者の方法においては、イオンプレーティン
グに先だって物品表面を予備研摩するが、その際使用す
るガラスビーズ、アルミナ等の研摩剤を完全には除去す
ることができないので、基体と金属チタンの蒸発源との
間に高電圧を加えた際、異常な放電またはスパッタリン
グを起し易い。さらに窒化チタンの蒸着工程は不安定で
制御が困難であり、ユーザーの要求するような多様な黒
色色調の表面層は得られず、黄みがかった黒色を呈する
ことが多い。
グに先だって物品表面を予備研摩するが、その際使用す
るガラスビーズ、アルミナ等の研摩剤を完全には除去す
ることができないので、基体と金属チタンの蒸発源との
間に高電圧を加えた際、異常な放電またはスパッタリン
グを起し易い。さらに窒化チタンの蒸着工程は不安定で
制御が困難であり、ユーザーの要求するような多様な黒
色色調の表面層は得られず、黄みがかった黒色を呈する
ことが多い。
また後者の方法では、蒸着表面層は炭素成分を含み歪
みが大きいため、表面層の剥落を起し易い。さらに、ガ
ス雰囲気の３成分の比を正確に制御することは困難で、
蒸着した表面層の色調の再現性が乏しいという欠点があ
る。
みが大きいため、表面層の剥落を起し易い。さらに、ガ
ス雰囲気の３成分の比を正確に制御することは困難で、
蒸着した表面層の色調の再現性が乏しいという欠点があ
る。
（問題点を解決するための手段） 本発明の目的は、イオンプレーティング法によってユ
ーザーの要求にあったたとえば貴石のような輝きをもつ
美しい色調の黒みがかかった表面層を有する外装部品の
製造方法を提供することで、本発明の方法はつぎの工程
よりなる。
ーザーの要求にあったたとえば貴石のような輝きをもつ
美しい色調の黒みがかかった表面層を有する外装部品の
製造方法を提供することで、本発明の方法はつぎの工程
よりなる。
ａ）2.0〜5.0容積％の酸素および1.0〜3.0容積％の二酸
化炭素を含む窒素と、アルゴン、ヘリウム、ネオン、キ
セノン、クリプトンから選ばれる不活性ガスとの混合ガ
スからなる圧力５×10-4〜１×10-2Torrの雰囲気中に、
導電性表面を有する基体を金属チタンの蒸発源に対向さ
せて保持し、 ｂ）該金属チタンの蒸発源を加熱して該金属を気化さ
せ、 ｃ）陰極としての該基体と陽極としての該金属チタンの
蒸発源の間に１〜450Vの電圧を印加し、0.1〜5.0Aのイ
オン電流で処理する。
化炭素を含む窒素と、アルゴン、ヘリウム、ネオン、キ
セノン、クリプトンから選ばれる不活性ガスとの混合ガ
スからなる圧力５×10-4〜１×10-2Torrの雰囲気中に、
導電性表面を有する基体を金属チタンの蒸発源に対向さ
せて保持し、 ｂ）該金属チタンの蒸発源を加熱して該金属を気化さ
せ、 ｃ）陰極としての該基体と陽極としての該金属チタンの
蒸発源の間に１〜450Vの電圧を印加し、0.1〜5.0Aのイ
オン電流で処理する。
つぎに本発明の方法を実施する装置を概念的に示す添
付の図面によって、さらに詳しく説明する。
付の図面によって、さらに詳しく説明する。
第１図に示すように、排気できる反応容器１の中のテ
ーブル２の上に、蒸発源である金属チタンの小片を置
く。他方導電性表面をもつ基体３、たとえばホーニング
や化学処理のような予備処理によって表面を清浄化した
時計ケースを、基体ホルダー４により金属チタンの蒸発
源５に対向させて保持する。基体３の形は表面が導電性
であるというほかは特に制限はない。つぎに排気口６を
とおして排気して反応容器１の内部を真空にし、ついで
給気口７より窒素とアルゴン、ヘリウム、ネオン、キセ
ノン、クリフトンから選ばれる不活性ガスとの混合ガス
を導入し排気口６より排出し、給排気を制御して反応容
器１内の圧力を５×10-4〜１×10-2Torr好ましくは８×
10-4〜５×10-3Torrにする。
ーブル２の上に、蒸発源である金属チタンの小片を置
く。他方導電性表面をもつ基体３、たとえばホーニング
や化学処理のような予備処理によって表面を清浄化した
時計ケースを、基体ホルダー４により金属チタンの蒸発
源５に対向させて保持する。基体３の形は表面が導電性
であるというほかは特に制限はない。つぎに排気口６を
とおして排気して反応容器１の内部を真空にし、ついで
給気口７より窒素とアルゴン、ヘリウム、ネオン、キセ
ノン、クリフトンから選ばれる不活性ガスとの混合ガス
を導入し排気口６より排出し、給排気を制御して反応容
器１内の圧力を５×10-4〜１×10-2Torr好ましくは８×
10-4〜５×10-3Torrにする。
反応容器内に窒素と前記混合ガスを導入する場合、窒
素が50容積％またはそれ以上であればそれらの比率は特
に限定されない。
素が50容積％またはそれ以上であればそれらの比率は特
に限定されない。
従来のイオンプレーティング法では、窒素とアルゴン
の混合ガスは、酸素ならびに二酸化炭素のような不純物
をできるだけ含まないことが必要であるが、本発明の方
法では、反応容器１内に導入された雰囲気ガスは2.0〜
5.0容積％の酸素と1.0〜3.0容積％の二酸化炭素を含む
のが特徴である。
の混合ガスは、酸素ならびに二酸化炭素のような不純物
をできるだけ含まないことが必要であるが、本発明の方
法では、反応容器１内に導入された雰囲気ガスは2.0〜
5.0容積％の酸素と1.0〜3.0容積％の二酸化炭素を含む
のが特徴である。
このような条件の雰囲気とした後、適宜な方法で金属
チタンの蒸発源５を加熱しチタンを気化させる。金属チ
タンを効果的に気化させるためには、金属チタンの蒸発
源５の温度は約1600℃すなわち1500〜1700℃に保持す
る。金属チタンの便利な加熱方法としては、金属チタン
の蒸発源５に対し、電子銃８から適当な加速電圧で電子
ビームを照射して、金属チタンをボンバードする方法が
ある。
チタンの蒸発源５を加熱しチタンを気化させる。金属チ
タンを効果的に気化させるためには、金属チタンの蒸発
源５の温度は約1600℃すなわち1500〜1700℃に保持す
る。金属チタンの便利な加熱方法としては、金属チタン
の蒸発源５に対し、電子銃８から適当な加速電圧で電子
ビームを照射して、金属チタンをボンバードする方法が
ある。
ついで直流電源９により１〜450V好ましくは10〜100V
の直流電圧を陽極である金属チタンの蒸発源５と陰極で
ある基体３との間に印加する。先行技術では基体と蒸発
源との間の電圧は500Vまたはより高いのが普通であるの
で、このような相対的に低い電圧を使用することも本発
明の特徴である。基体と蒸発源とのあいだに流れるイオ
ン電流は、処理中の基体のサイズによって特に限定され
ないが、相対的に小さな基体たとえば時計のケースとバ
ンド、眼鏡のわくその他の類似品を処理する場合は、通
常0.1〜5.0A好ましくは0.5〜2.0Aに維持するのが適当で
ある。
の直流電圧を陽極である金属チタンの蒸発源５と陰極で
ある基体３との間に印加する。先行技術では基体と蒸発
源との間の電圧は500Vまたはより高いのが普通であるの
で、このような相対的に低い電圧を使用することも本発
明の特徴である。基体と蒸発源とのあいだに流れるイオ
ン電流は、処理中の基体のサイズによって特に限定され
ないが、相対的に小さな基体たとえば時計のケースとバ
ンド、眼鏡のわくその他の類似品を処理する場合は、通
常0.1〜5.0A好ましくは0.5〜2.0Aに維持するのが適当で
ある。
ここで注目すべきことは、給気口７から導入されるガ
スに含まれる酸素、二酸化酸素等の不純物は、電離電圧
が低いので、前記電子ビームを照射するボンバードメン
トによって、イオン電流が増加し、蒸着した表面層の色
調に影響をもつことである。雰囲気ガスの中におけるこ
のような不純物の存在が、基体の表面に蒸着する窒化チ
タンの表面層の色調に、高い信頼性と再現性をもって美
しい色調の黒色表面を形成するのに重大な影響をもつ。
スに含まれる酸素、二酸化酸素等の不純物は、電離電圧
が低いので、前記電子ビームを照射するボンバードメン
トによって、イオン電流が増加し、蒸着した表面層の色
調に影響をもつことである。雰囲気ガスの中におけるこ
のような不純物の存在が、基体の表面に蒸着する窒化チ
タンの表面層の色調に、高い信頼性と再現性をもって美
しい色調の黒色表面を形成するのに重大な影響をもつ。
また基体の上に蒸着する主に窒化チタンからなる美し
い黒色の表面層が、意外にも大量の酸素と炭素、場合に
よっては重量で20％以上を含むこともまた驚くべき発見
である。一例をあげると、本発明の方法により蒸着した
表面層は重量でチタン35％、窒素20％、酸素25％、炭素
20％からなっている。これに対し、不純物として酸素と
炭素の不可避量のみを含む雰囲気中で通常の方法により
蒸着した通常の金色の窒化チタン層は、チタン45％、窒
素45％、酸素５％、炭素５％からなる。
い黒色の表面層が、意外にも大量の酸素と炭素、場合に
よっては重量で20％以上を含むこともまた驚くべき発見
である。一例をあげると、本発明の方法により蒸着した
表面層は重量でチタン35％、窒素20％、酸素25％、炭素
20％からなっている。これに対し、不純物として酸素と
炭素の不可避量のみを含む雰囲気中で通常の方法により
蒸着した通常の金色の窒化チタン層は、チタン45％、窒
素45％、酸素５％、炭素５％からなる。
また反応容器１内の雰囲気ガスの圧力の上記限界は重
要である。なぜならば、圧力が上記低限界より低いとき
は金属チタンの蒸発源５と基体３の間の電圧がイオンプ
レーティングにより窒化チタンの蒸着を確保するのに充
分でなく、他方圧力が上記高限界より高いときはグロー
放電がおこり、基体３の上に蒸着した窒化チタンの表面
があらくなる。また金属チタンの蒸発源５と基体３の間
の電流が処理中の基体に対しあまりに大きいときは、酸
素と炭素の含有が少ないTiNを形成する反応が優先し、
基体３の上に蒸着した表面層の色は黄みがかり、多様な
黒色は得られない。
要である。なぜならば、圧力が上記低限界より低いとき
は金属チタンの蒸発源５と基体３の間の電圧がイオンプ
レーティングにより窒化チタンの蒸着を確保するのに充
分でなく、他方圧力が上記高限界より高いときはグロー
放電がおこり、基体３の上に蒸着した窒化チタンの表面
があらくなる。また金属チタンの蒸発源５と基体３の間
の電流が処理中の基体に対しあまりに大きいときは、酸
素と炭素の含有が少ないTiNを形成する反応が優先し、
基体３の上に蒸着した表面層の色は黄みがかり、多様な
黒色は得られない。
つぎに本発明の方法を実施例をあげて詳細に説明す
る。
る。
（実施例１） 金属チタン製の眼鏡のわくを被処理基体とし、基体ホ
ルダー４にとりつけ、第１表に示す各種濃度の酸素と二
酸化炭素を含む窒素とアルゴンの混合ガスを反応容器１
内に導入し、排気と給気を調節して反応容器内の圧力を
５×10-3Torrに保持する。
ルダー４にとりつけ、第１表に示す各種濃度の酸素と二
酸化炭素を含む窒素とアルゴンの混合ガスを反応容器１
内に導入し、排気と給気を調節して反応容器内の圧力を
５×10-3Torrに保持する。
つぎに加速電圧10kV、電流0.3Aの電子ビームで金属チ
タンをボンバードして加熱し、1600℃に昇温しチタンを
気化させる。
タンをボンバードして加熱し、1600℃に昇温しチタンを
気化させる。
ついで陽極である金属チタンの蒸発源と陰極である基
体との間に10、50、100、200、400Vの直流電圧を加えた
ところ、それぞれ１、10、15、20、30Aのイオン電流が
流れた。
体との間に10、50、100、200、400Vの直流電圧を加えた
ところ、それぞれ１、10、15、20、30Aのイオン電流が
流れた。
この電流を30分流し、基体の表面処理を終了した。こ
のとき基体表面に形成された表面層の色調を視覚により
評価し第１表に示す。
のとき基体表面に形成された表面層の色調を視覚により
評価し第１表に示す。
電圧が400Vのとき得られる”ヤケ灰色”とは、赤、
青、緑の混じった暗い感じの色調をいう。
青、緑の混じった暗い感じの色調をいう。
この結果、O2／CO2濃度比が2/1と3/2のときに、電圧
が400Vのときを除いて、好ましい色調が得られ、特に、
10V、1Aで処理されたものは黒色系の優れた色調を有し
ていた。
が400Vのときを除いて、好ましい色調が得られ、特に、
10V、1Aで処理されたものは黒色系の優れた色調を有し
ていた。
（実施例２） 反応容器１内の圧力を８×10-4Torrとし、金属チタン
を1500℃に加熱した以外は実施例１と同じ条件で処理を
行った。
を1500℃に加熱した以外は実施例１と同じ条件で処理を
行った。
10、50、100、200、400Vの各電圧に対して流れたイオ
ン電流は、それぞれ0.5、５、10、15、20Aであった。こ
のときの評価結果を第２表に示す。
ン電流は、それぞれ0.5、５、10、15、20Aであった。こ
のときの評価結果を第２表に示す。
この結果、O2／CO2濃度比が3/3と5/3のときに、好ま
しい色調が得られ、特に、電圧10V、0.5Aと電圧50V、5A
で処理されたものは黒色系の優れた色調を有していた。
しい色調が得られ、特に、電圧10V、0.5Aと電圧50V、5A
で処理されたものは黒色系の優れた色調を有していた。
（実施例３） 基体はステンレス製の時計バンドで、酸素と二酸化炭
素の濃度がともに２容積％である窒素とキセノンとの混
合ガスを５×10-4Torr圧力となるよう反応容器内に給排
気し、10kVの加速電圧で0.3Aのビーム電流を流して金属
チタンを1600℃に加熱気化させ、100Vの電圧で、5Aのイ
オン電流を30分間流した。この結果時計バンドの表面に
0.8μｍの厚さの美しい黒灰色の表面層を得た。
素の濃度がともに２容積％である窒素とキセノンとの混
合ガスを５×10-4Torr圧力となるよう反応容器内に給排
気し、10kVの加速電圧で0.3Aのビーム電流を流して金属
チタンを1600℃に加熱気化させ、100Vの電圧で、5Aのイ
オン電流を30分間流した。この結果時計バンドの表面に
0.8μｍの厚さの美しい黒灰色の表面層を得た。
（発明の効果） 以上説明したように、この発明によれば、（１）イオ
ンプレーティングに際して高電圧を使用しないため、製
品表面でスパッタリングや異常放電を起こさず、清浄で
多様な黒色色調と貴石のような光沢を有する外装部品が
得られる。（２）得られた被膜の耐摩耗性、耐腐食性が
高く、長期の使用に耐えられる。
ンプレーティングに際して高電圧を使用しないため、製
品表面でスパッタリングや異常放電を起こさず、清浄で
多様な黒色色調と貴石のような光沢を有する外装部品が
得られる。（２）得られた被膜の耐摩耗性、耐腐食性が
高く、長期の使用に耐えられる。
第１図は本発明の方法に用いられるイオンプレーティン
グ装置の概略を示す説明図である。 １…反応容器、２…テーブル、３…基体、４…基体ホル
ダー、５…金属チタンの蒸発源、６…排気口、７…給気
口、８…電子銃、９…直流電源。
グ装置の概略を示す説明図である。 １…反応容器、２…テーブル、３…基体、４…基体ホル
ダー、５…金属チタンの蒸発源、６…排気口、７…給気
口、８…電子銃、９…直流電源。
Claims (1)
- 【請求項１】表面に金属チタン被膜を有する外装部品を
製造するに際し、 ａ）2.0〜5.0容積％の酸素および1.0〜3.0容積％の二酸
化炭素を含む窒素と、アルゴン、ヘリウム、ネオン、キ
セノン、クリプトンから選ばれる不活性ガスとの混合ガ
スからなる圧力５×10-4〜１×10-2Torrの雰囲気中に、
導電性表面を有する基体を金属チタンの蒸発源に対向さ
せて保持し、 ｂ）該金属チタンの蒸発源を加熱して該金属を気化さ
せ、 ｃ）陰極としての該基体と陽極としての該金属チタンの
蒸発源の間に１〜450Vの電圧を印加し、0.1〜5.0Aのイ
オン電流で処理する、 ことを特徴とする外装部品の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61313981A JP2553059B2 (ja) | 1986-12-24 | 1986-12-24 | 外装部品の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61313981A JP2553059B2 (ja) | 1986-12-24 | 1986-12-24 | 外装部品の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63161158A JPS63161158A (ja) | 1988-07-04 |
| JP2553059B2 true JP2553059B2 (ja) | 1996-11-13 |
Family
ID=18047799
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61313981A Expired - Fee Related JP2553059B2 (ja) | 1986-12-24 | 1986-12-24 | 外装部品の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2553059B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE69225766T2 (de) * | 1991-10-25 | 1998-12-03 | Canon K.K., Tokio/Tokyo | Elektrophotographisches, lichtempfindliches Element, elektrophotographisches Gerät, Vorrichtungseinheit und Faksimiliegerät unter Verwendung desselben |
| KR20020045934A (ko) * | 2000-12-11 | 2002-06-20 | 이용정 | 보석의 흑색 루테늄 도금방법 |
| JP5372283B1 (ja) * | 2013-05-30 | 2013-12-18 | 尾池工業株式会社 | 装飾用蒸着フィルムおよびその製造方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CH640886A5 (de) * | 1979-08-02 | 1984-01-31 | Balzers Hochvakuum | Verfahren zum aufbringen harter verschleissfester ueberzuege auf unterlagen. |
| JPS62116762A (ja) * | 1985-11-15 | 1987-05-28 | Citizen Watch Co Ltd | 外装部品の製造方法 |
-
1986
- 1986-12-24 JP JP61313981A patent/JP2553059B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63161158A (ja) | 1988-07-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5985469A (en) | White decorative part and process for producing the same | |
| JPS58221271A (ja) | イオンプレ−テイング法による被膜形成方法 | |
| US4643952A (en) | Coating film by ion plating | |
| JPH07103461B2 (ja) | 黒色皮膜の形成方法及びその皮膜 | |
| US4758280A (en) | Decorative black wear protection coating | |
| JP2553059B2 (ja) | 外装部品の製造方法 | |
| EP0068464B1 (en) | Method for forming a decorative metallic nitride coating | |
| JPS62116762A (ja) | 外装部品の製造方法 | |
| GB2138027A (en) | A process for plating an article with a gold-based alloy and an alloy therefor | |
| JP3004760B2 (ja) | チタン酸化物青色膜 | |
| GB2227756A (en) | Method for the preparation of a two-tone coloured metal-made personal ornament | |
| JPS62182267A (ja) | 金属表面加工方法 | |
| JPH04103754A (ja) | セラミック被覆材料とその製造方法 | |
| JP3062697B2 (ja) | イオンプレーティングによるＴｉＮ膜の成膜方法 | |
| KR950004779B1 (ko) | 밀착성이 우수한 경질 흑색성 박막 및 그 제조방법 | |
| KR100250214B1 (ko) | 칼라 스텐레스의 강판의 제조 방법 | |
| CN1046566A (zh) | 在金属材料的表面加以着色的工艺和使用这种方法所获得的物品 | |
| JPH0559193B2 (ja) | ||
| JPS6075579A (ja) | 金色装飾品 | |
| JPS59200756A (ja) | 被処理物に黒色被膜を形成する方法 | |
| JP2992276B2 (ja) | 保護層を有する銀部材 | |
| JPH069006Y2 (ja) | 貴金属装飾品 | |
| JPS62109964A (ja) | 装飾用イオンプレ−テイング方法 | |
| JPS61127858A (ja) | 金色外装部品 | |
| JPS61133374A (ja) | 金色外装部品 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |