JP4371842B2 - 時計用文字板 - Google Patents

Description

本発明は時計用文字板に関し、特にソーラセル付の時計用文字板に関する。

文字板の下面にソーラセルを配設する携帯時計は、文字板に透過性を必要とすることからプラスチック文字板が従来から非常に多く用いられてきている。これは安く製作できると云う理由に基づくが、しかしながら反面、ソーラセルの独特の濃紫色が文字板を通して視認されることから観者に良い気持ちを与えなかった。また、金属感もなく、外観的に高級感イメージを与えるにはほど遠いものとなっていた。このため、ソーラセルの色調を少しでも和らげるために、また、高級感を付与するために文字板に色々な工夫の施しが試みられてきた。下記に掲げる特許文献に開示された技術もそれらの解消技術の１つとして上げることができる。

特許公開平１１−６４５４０号公報 特開２００２−１６２４８０号公報 特開２００２−２８６８６６号公報

図６は上記特許文献１に示されたところによる時計用文字板の拡大断面図を示している。特許文献１に示された文字板は、太陽電池層６の上面側に配設された透明基板７に非透光体８ａと隙間８ｂとで模様層８を設けたものになっている。そして、非透光体８ａは電鋳方法で形成した金属光沢のあるメッキ膜で、約５０〜１５０μｍの厚みが適当とされている。また、この非透光体８ａは印刷膜でも良いとされている。また、隙間８ｂは太陽光を太陽電池層６に採光するために設けるもので、約３０μｍの幅が適当とされている。

このような構成で形成した文字板は、文字板を斜め上方から見たときに非透光体８ａの厚みによって遮光されて太陽電池層６が見えないとされている。また、金属光沢と立体感が現れて装飾効果を一段と高めるとされている。

次に、図７は上記特許文献２に示されたところによる時計用文字板の断面図を示している。特許文献２に示された文字板は、ソーラセル用の文字板で、セラミック基板１１の下面に白色顔料をバインダーに重量比１０％以下に配合して第１層１３ａ、第２層１３ｂ、第３層１３ｃと多層に積層した塗膜１３を設けた構成を取っているものである。

これによって、白色の度合いを変えないで透過率を高めたとされている。この文献によれば、白色顔料を多く配合して１層の塗膜を形成するよりも、白色顔料の配合量を少なくして薄い層を何層かに積層した方が同じ白色度合いが得られても高い透過率が得られるとされている。

次に、図８は上記特許文献３に示されたところの時計用文字板の要部拡大断面図を示したものである。特許文献３に開示された技術は、下面２１ａに模様状に凹部２１ｃと、高さ１０μｍ以上あって上面幅ｔが１００μｍ以下の凸部２１ｄを形成した透光性基板２１の凹部２１ｃに反射膜２２を設けた構成の文字板を、その凹部２１ｃを鏡面にすることによって凸部２１ｄの幅ｔを１２０μｍまで許容できることが記載されている。また、反射膜２２は金属蒸着膜に限らず塗料膜で形成しても良いことが記載されている。これによって、金型製作が容易になったとされている。

しかしながら、特許文献１に示された技術の下では、着色塗料でもって印刷方法で所要の厚み寸法（５０〜１５０μｍ）の非透光体８ａを形成するのは何回も印刷を繰り返して重ね合わせなければならず、非常に印刷コストがかかる。特に、隙間８ｂの寸法３０μｍを管理するのは大変難しい。

また、特許文献２に示された技術の下では、所要の透過率を確保するには着色顔料の配合量や積層する層数に限度があり、求める純白さがどうしても得られないと云う問題がある。これは、白色のみならず他の色調の色でも淡い色合いとなってしまって顔料そのものの濃い色合いが得られない。

また、特許文献３に示された技術の下で、反射膜２２を着色塗料を用いて形成した場合に、ソーラセルの濃紫色は消え去って和らぐものの着色塗料の色調が淡い色合いとなって、着色顔料そのものの濃い色調が得られないと云う問題がある。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、濃度の濃い色調を文字板全面に均一に出現させることにある。特に、時計用文字板は色々な装飾を施す関係上真白な素地が特に多く望まれる。この真白な色調を文字板上に均一に出現させたい。

上記の目的を達成する手段として、本発明の請求項１に記載の文字板は、透過性を有する時計用文字板において、前記時計用文字板は、下面側又は上面側に模様状に透過部と着色部を並べて設けた透過性基板からなり、前記透過部の幅は８０〜１２０μｍの大きさであり、前記着色部の幅は１００〜３００μｍの大きさで、且つ、深さは１００〜２５０μｍの大きさであることを特徴とするものである。

また、本発明の請求項２に記載の文字板は、前記の模様状に並べて設けた透過部と着色部は一定の間隔で設けていることを特徴とするものである。

また、本発明の請求項３に記載の文字板は、前記の着色部は溝状に形成された凹部に着色塗料を充填したものからなることを特徴とするものである。

また、本発明の請求項４に記載の文字板は、前記の溝状に形成された凹部の底面は平滑面になっていることを特徴とするものである。

また、本発明の請求項５に記載の文字板は、前記の溝状に形成された凹部の両側面は傾斜角が設けられていることを特徴するものである。

また、本発明の請求項６に記載の文字板は、前記の着色塗料は着色顔料の塗料，夜光塗料，蛍光塗料，パール顔料の塗料，メタリック塗料などの少なくとも１種からなることを特徴とするものである。

発明の効果として、本発明の請求項１に記載の発明の下では、透過部と着色部が模様状に並んで設けてある。そして、透過部の幅が８０〜１２０μｍの大きさであり、着色部の幅が１００〜３００μｍの大きさであることからして、ソーラセルの発電に必要とする光量が確保できると共に、ソーラセルの色調を着色部の影響を受けて完全に消し去ることができる。また、透過部の幅が８０μｍ以上あるので成形時の樹脂の充填不足が発生しない。これより細くなると充填不足が発生しやすい。また、着色部の幅が１００〜３００μｍの大きさで、且つ、深さが１００〜２５０μｍの大きさであると、金型製作が容易であり、同時に、透過部の幅との関係で所要の透過率を得ることができる。また、着色に夜光塗料を用いた場合に塗料の充填が十分行える。夜光剤は粒径が４０〜５０μｍほどあるので幅が大きいと充填し易い。また、この深さであると文字板全体に濃度の濃い色彩が得られると共に、全面に均一な色彩が得られる。また、着色に夜光塗料を用いた時には明るい発光色が得られる。

また、本発明の請求項２に記載の発明の下では、透過部と着色部を一定のピッチ間隔に並べて模様状に設けると全体的に均一な色調が得られる。ピッチ間隔に不均一さがあると色調にムラがでてくる。

また、本発明の請求項３に記載の発明の下では、着色部の形成方法として、凹部なる溝を形成してそこに着色塗料を充填する方法を取るので一番簡単で非常に安いコストで形成できる。この凹部は射出成形で金型から転写して形成するので量産的で安く成形できる。

また、本発明の請求項４に記載の発明の下では、凹部の底が平滑面で、且つ、鏡面になっていると光が良く反射して着色の色調が鮮明に見える。

また、本発明の請求項５に記載の発明の下では、溝状に形成した凹部の両側面に傾斜角を設けているので、凹部を持った透過性基板を射出成形で形成するの成形樹脂が透過部に充填し易くなる。また、凹部に着色塗料を充填するのに充填し易くなる。

また、本発明の請求項６に記載の発明の下では、着色塗料に着色顔料の塗料，夜光塗料，蛍光塗料，パール顔料の塗料，メタリック塗料などの少なくとも１種を用いることから、色調に様々なバリエーションをもたらす。また、発光色も得られ、夜間でも視認できるようになる。

以下、本発明の最良の実施形態を図１〜図５を用いて説明する。図１は本発明の第１実施形態に係る時計用文字板の指標を設ける前の平面図を示していて、図２は図１における時計用文字板の要部拡大断面図、図３は図１に示す時計用文字板の作用・効果を説明する説明図を示している。また、図４は本発明の第２実施形態に係る時計用文字板の要部拡大断面図で、図５は図４に示す時計用文字板の作用・効果を説明する説明図を示している。

図１、図２より、本発明の第１実施形態に係る時計用文字板の時字、マークなどの指標を設ける前の時計用文字板３０は、透明な透過性基板３１に透過部３１Ｂと着色部３１Ａとが一定の間隔を持ってサークル状に設けられた構成になっている。着色部３１Ａは射出成形で形成した透明な基板ブランクの下面３１ｄにある凹部３１ａに着色樹脂３５を充填したものからなっている。また、透過部３１Ｂは透明な基板ブランクの素地を用いて相隣り合った着色部３１Ａとの間の隙間部分を透明部としている。着色部３１Ａは、図に示すように、幅ｎが１００〜３００μｍの範囲にあり、深さｈが１００〜２５０μｍの範囲にある。これは、凹部３１ａの幅と深さの寸法にもなっている。一方、透過部３１Ｂは幅ｍは８０〜１２０μｍの範囲に設けられていて、この着色部３１Ａと透過部３１Ｂが一定のピッチ間隔でサークル状になって設けられている。また、着色部３１Ａは上方に行くに従って両側がテーパ状に狭くなって傾斜が付いている。この傾斜は２°〜３°の傾斜角になっている。これは基板ブランクに設けてある凹部３１ａの両側面３１ａ２に２°〜３°の傾斜角を持たせていることからくる。

ここで、凹部３１ａは射出成形で金型が転写して形成するが、透過部３１Ｂの幅ｍの下限値８０μｍは成形樹脂の充填性から設定されている。凹部３１ａの深さが深いので幅ｍは極力広い方が良いが、品質上問題のない範囲で充填できる範囲として８０μｍがその下限になっている。上限値１２０μｍは、ソーラセルの色調の影響を受けることによって起きる着色部３１Ａの色彩の濃淡ムラの状態から設定している。これより大きくなってくると着色部３１Ａの色彩の濃淡ムラがはっきりと視認されたり、ソーラセルの色調が見えてくる。

着色部３１Ａの幅ｎの下限値１００μｍは金型の製作能力と着色樹脂３５の充填性の両方を考慮して設定している。着色樹脂３５の充填は吹き付け塗装方法などによって行うが、幅ｎが狭いと奥まで十分に充填されない。この両方を考慮して１００μｍを下限値に設定している。上限値３００μｍは確保したい透過率と着色樹脂として夜光塗料を用いた場合の充填性の両方を考慮して設定している。透過率は少なくとも２０％近く確保する必要がある。夜光塗料は残光時間が長い長残光性蓄光剤を配合した塗料を用いるが、この粒子径が４０〜５０μｍ近くあるので、この粒子が十分充填する幅も必要である。この両方を考慮した幅が３００μｍの上限値になっている。

着色部３１Ａの深さｈは、着色色調の文字板全面にわたる均一性、着色塗料の充填性、本発明では長残光性の蓄光剤を配合した夜光塗料も着色塗料の１つとして選択しているのでこの夜光塗料の発光輝度、なども考慮して設定している。下限値１００μｍは見た目の色調の均一性が得られる限度となっている。これより浅いと色調のムラが現れてくる。上限値２５０μｍは良好な充填が得られる上限になっている。これより深いと着色塗料塗布時の樹脂の充填性が悪くなってくる。夜光塗料は厚みが２００μｍ以上の時が本来の夜光性能が大きく発揮されるので一番発光輝度が明るい。上限値２５０μｍは夜光塗料に対しても満足する。そして、夜間の照明効果を大きく発揮する。

凹部３１ａを設けた基板ブランクは透明なポリカーボネイト樹脂やアクリル樹脂などを用い形成する。これは、射出成型機を用いて射出成形方法にて形成するが、その時に凹部３１ａは金型から転写して形成する。尚、凹部３１ａの底面３１a１が平滑面の鏡面に成っていると強い反射光により着色部Ａに光沢が現れて明るく見えてくる。この平滑面は金型を鏡面に仕上げることによって得られる。また、透過部３１Ｂを介してソーラセルから反射される濃紫色の反射光を目立たなくさせる働きも生む。

また、凹部３１ａの両側面は２°〜３°の傾斜角が付けてある。これは、射出成形型と成形樹脂との離型性、着色塗料の充填性、更には、着色部の色調の濃さのバラツキ、などを考慮して設定しいる。射出成形型と成形樹脂との離型性や着色塗料の充填性から見ると傾斜角が大き方が好ましいが、余り大きいと着色部の色調の濃さのバラツキ、即ち、濃淡のバラツキが現れてくる。傾斜角２°〜３°の範囲であると濃淡のバラツキは発生しない。

着色塗料３５は、本実施形態においては、アクリル樹脂やエポキシ樹脂などのバインダーに白色顔料を混ぜ合わせて作った塗料を用いている。時計用文字板は、文字板の素地の上に時字やマークなどの指標やその他の装飾などを設けることもあって、これらの装飾を鮮明にするために比較的白色の素地が好んで用いられる。このようなこともあって、本実施形態は、真白な素地を作り上げるために白色顔料を少し多め目に配合した塗料を用いている。しかしながら、この着色塗料は白色に限定するものではなくデザインに応じた色調の顔料を用いると良い。また、残光時間が長い長残光性の蓄光剤を配合した夜光塗料、蛍光塗料、パール顔料を配合した塗料、メタリック塗料なども用いることができる。長残光性の蓄光剤を配合した夜光塗料は夜間などの暗い所で発光するので時間の確認が容易になる。また、蛍光塗料は受光により発光するので文字板が明るく、装飾も鮮やかに見えてくる。パール顔料の塗料では光が当たった所にキラキラ感が現れてくる。メタリック塗料では金属光沢感が現れてくる。このように、着色塗料３５の選択によって色々な文字板色調を得ることができる。

着色塗料３５は吹き付け塗装方法やディスペンサーによる塗布方法などで凹部３１ａ内に塗布充填させる。スクリーン印刷方法やパッド印刷方法などでは奥深くまで充填されないので圧力をかけて充填させる方法を取る。そして、熱硬化などをさせた後に下面３１ｄからはみ出した部分を研削方法などで除去する。

次に、上記構成を取る時計用文字板の作用・効果を説明する。図３は本発明の時計用文字板を用いたときの作用・効果を説明する説明図を示している。図３より、本発明の時計用文字板３０の下面側にソーラセル６０が配設される。ソーラセルからの反射光Ｒ１は相隣る着色部３１Ａの両側面で反射を繰り返しながら外に放射される。この着色部３１Ａの側面で反射することによってソーラセルの色に着色部３１Ａの色が混ざり合い、反射回数が多くなるに従ってソーラセルの色が薄れて着色部３１Ａの色が強く現れ、着色部３１Ａの濃い色がでてくる。逆に、反射回数が少ないとソーラセルの色が強く現れ、着色部３１Ａの色が淡くなる。また、当然ながら反射光Ｒ２の如く着色部３１Ａとの反射なくストレートに放射する反射光もある。このことによって、透過部３１Ｂの所において着色部３１Ａの色の濃淡が起きてくる。そして、透過部３１Ｂの所に着色部３１Ａの色が強く現れれば全面的に均一になった色調が得られ、透過部３１Ｂの所に着色部３１Ａの色が淡く現れれば全面が濃淡ムラのある色合いになる。

着色部３１Ａでの反射回数は着色部３１Ａの深さに影響を受ける。深ければ深いほど反射回数は多くなり、透過部３１Ｂの所に着色部３１Ａの色が強く現れる。逆に、浅ければ透過部３１Ｂの所に着色部３１Ａの色が弱くなって淡く現れる。従って、着色部３１Ａの深さが浅いと濃淡のある色調が現れ、深いと濃淡がなくなり均一な色調が得られる。上記構成を取る文字板の下では、濃度の均一な色調が得られる深さとして１００μｍが与えられたものである。

尚、上記第１実施形態においては透過部と着色部を一定のピッチ間隔で設けている。このピッチ間隔は一定のピッチ間隔に設けると均一な色調が得やすいので一番望ましい。しかしながら、一目してその色調にムラが感じられない程度であればそのピッチ間隔に多少のバラツキがあっても支障のないものである。

次に、本発明の第２実施形態に係る時計用文字板を図４を用いて説明する。図４は本発明の第２実施形態に係る時計用文字板の要部拡大断面図を示している。第２実施形態の時計用文字板４０は、透過部４１Ｂと着色部４１Ａは上面４１ｃの側に設けてある。この着色部４１Ａは、基板ブランク４１の上面４１ｃ側に凹部４１ａを形成して、この凹部４１ａに着色塗料４５を充填することによって得られる。この透過部４１Ｂと着色部４１Ａは前述の第１実施形態と同様にサークル模様状に一定ピッチ間隔で設けている。また、透過部４１Ｂの幅ｍや着色部の幅ｎ及び深さｈも前述の第１実施形態の寸法と同じ寸法を取っている。また、着色部４１Ａの側面の傾斜角、これは凹部の側面の傾斜角に相当するが、も前述の第１実施形態の傾斜角と同じ角度を取っている。従って、この時計用文字板４０は前述の第１実施形態の文字板の下面側を上面側に向けた状態、即ち、裏返しした構造になっている。また、着色塗料４５も前述の第１実施形態と同じ白色顔料を入れた塗料を用いている。また、着色塗料４５の充填後は研磨加工によってはみ出した塗料を除去している。また、本実施形態の場合は凹部４１ａの底面はソーラセル側を向いている。従って、平滑面にする必要はないのでその加工は施していない。

この構成の時計用文字板４０の効果は前述の第１実施形態の時計用文字板の効果と少し異なった効果が現れる。その辺のところの理由を図５を用いて説明する。図５は第２実施形態に係る時計用文字板の作用・効果を説明する説明図を示している。図５より、ソーラセル６０からの反射光Ｒ３は相隣り合う着色部４１Ａの側面で反射を繰り返しながら外に放射される。着色部４１Ａの側面が文字板４０の下面側に向かって傾斜角が付いているため、相隣り合う側面からの反射角度は前述の第１実施形態の場合の反射角度より小さくなる。このため、相隣り合う着色部４１Ａの側面での反射しあう回数が前述の第１実施形態の場合の回数より多くなる。従って、それだけ着色部４１の色合いが濃く現れるので、透過部４１Ｂの所における色調は、前述の第１実施形態のものと比較して、色調の濃淡がより少なくなって均一な色調がより出やすい。このようなことより、本実施形態の文字板４０は全面に均一な色調がより出やすい構造になっている。このことから、本実施形態の文字板は前述の第１実施形態の文字板より更に良い効果を生む。

以上２つの実施形態の時計用文字板の構成などについて説明したが、何れも真白さに近い白色の濃い色調が得られた。また、文字板全面にわたって均一な白さが得られた。このことは、他の色の色調のものであっても同じ効果が現れることが云える。また、２つの実施形態の文字板は、何れも透過部と着色部がサークル模様を取っているものであったが、ストライプ模様、格子模様などの模様を取るものであっても同じ効果が現れる。

次に、第１実施形態で示した時計用文字板構造での着色部３１Ａの深さｈと透過部３１Ｂの幅ｍによって白色の濃淡具合がどのように現れるかの実験を行った結果を下記の表１に示す。表１は、縦方向に着色部３１Ａの深さｈ寸法の変化、横方向に透過部３１Ｂの幅ｍ寸法の変化を取っている。尚、使用した文字板基板は、ポリカーボネイト樹脂で形成した基板で、厚みは０．５ｍｍのものである。着色部になるの凹部形状は幅１５０μｍで、傾斜角度は３°に形成している。また、着色塗料はエポキシ樹脂バインダーに白色顔料を１５重量％配合したものを用いている。

実験結果による白色の濃淡ムラの評価は◎、○、△、×の４段階評価を行った。◎印は、全く濃淡ムラが無く全面に均一で、殆ど真白に近い白さが得られた。○印は、よく見ると僅かにムラ的なものを感じるが一目した限りでは分からなく、社内規格としては合格範囲。△印は、明らかに濃淡ムラを感じるがムラの格差はさほどでもない。しかしながら、使用するのは好ましくなく、社内規格としては不合格。×印は、ムラの格差が大きく、ソーラセルの色調も僅かに見えるので不合格。

判定結果は上記表１の結果となった。即ち、深さが６０μｍ、８０μｍのものは△か×で使用するには好ましくない結果であった。この結果から着色部の深さの下限は１００μｍと設定した。また、透過部の幅は、着色部の深さが１００μｍ以上の下で、幅が１４０μｍで使用できないものが現れ、また、光透過率が所要の透過率を満たさぬものが現れたので幅の上限値を１２０μｍに設定した。

以上の評価結果から、本発明の構成を取る時計用文字板は、着色部の着色色調そのものが良く現れてきて、且つ、濃淡のない均一な色調が得られた。

本発明の第１実施形態に係る時計用文字板の指標を設ける前の平面図である。 図１における時計用文字板の要部拡大断面図である。 図１に示す時計用文字板の作用・効果を説明する説明図である。 本発明の第２実施形態に係る時計用文字板の要部拡大断面図である。 図４に示す時計用文字板の作用・効果を説明する説明図である。 特許文献１に示されたところによる時計用文字板の拡大断面図である。 特許文献２に示されたところによる時計用文字板の断面図である。 特許文献３に示されたところによる時計用文字板の要部拡大断面図である。

符号の説明

３０、４０ 時計用文字板
３１、４１ 透過性基板
３１ａ、４１ａ 凹部
３１ａ１ 底面
３１ａ２ 側面
３１ｃ、４１ｃ 上面
３１ｄ、４１ｄ 下面
３１Ａ、４１Ａ 着色部
３１Ｂ、４１Ｂ 透過部
３５、４５ 着色塗料
ｈ 着色部の深さ
ｍ 透過部の幅
ｎ 着色部の幅

Claims (6)

1. 透過性を有する時計用文字板において、前記時計用文字板は、下面側又は上面側に模様状に透過部と着色部を並べて設けた透過性基板からなり、前記透過部の幅は８０〜１２０μｍの大きさであり、前記着色部の幅は１００〜３００μｍの大きさで、且つ、深さは１００〜２５０μｍの大きさであることを特徴とする時計用文字板。
2. 前記模様状に並べて設けた透過部と着色部は一定のピッチ間隔で設けていることを特徴とする請求項１に記載の時計用文字板。
3. 前記着色部は溝状に形成された凹部に着色塗料を充填したものからなることを特徴とする請求項１又は２に記載の時計用文字板。
4. 前記溝状に形成された凹部の底面は平滑面になっていることを特徴とする請求項３に記載の時計用文字板。
5. 前記溝状に形成された凹部の両側面は傾斜角が設けられていることを特徴する請求項３又は４に記載の時計用文字板。
6. 前記着色塗料は着色顔料の塗料，夜光塗料，蛍光塗料，パール顔料の塗料，メタリック塗料などの少なくとも１種からなることを特徴とする請求項３に記載の時計用文字板。

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