JP5037861B2 - 見えない接合部あるいは装飾可能な接合部を有するガラスで封止されたケースとその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、取り付けられた（例、接着、溶接）ガラスにより包囲される封止されたケースに関し、この構成により、接合部が見えなくなる、あるいは装飾的効果が得られるケースに関する。

本発明は、特に時計用のケースに関する。ケース内にある表示板を保護するガラスが、時計の全体的な見栄えを悪くしないようにする、言い換えると、色合い／色調（以下、色合いと称する）に関し、最大の自由度を与える時計用ケースに関する。

ケースにガラスを組み立てる場合、特に、エッジとエッジを突き合わせて組み立てる、すなわちガラスにスロットを付けずに組み立てる場合、特にケースが少なくとも部分的にセラミック材料で形成され、最大限の調色が可能となる場合には、使用される技術は、結合部を形成する領域内のガラスの内側部分に金属化処理を施し、ケースのその対応する部分に接着剤のラインを塗布（堆積）し、このガラスに力をかけて組み立てている。金属化処理の主目的は、製造当初は通常の形状をし肉眼で見ることができる接着剤のラインを隠すことである。金属化処理を施すことにより、接着接合領域の経年変化（例えば、縮んだり、黄ばむこと）を隠している。この方法によれば、基板層（例えばクロム層）を堆積し、さまざまな金属（Ｃｒ、Ｔｉ、Ｐｄ、Ａｕ等）あるいはその合金を蒸着して金属的な色合いを有する十分な調色を得る。金属化処理では、つや消しの非金属の色合い例えば白色をだすことはできない。この方法は、ケースあるいは外側部品の色合いの選択を制限してしまう欠点がある。

この欠点は、無限の色合いで製造可能なセラミック材料を含むケースにとって、特に重要であり、そして審美的に適切な金属化処理を見いだすことは常に困難であった。

本発明の目的は、前述した欠点を解決することである。これは、ケースの開口にガラスが取り付けられ、その開口の肩部とガラスとの結合部を目立たせず、ケースと同一の色合いを有するようにできるエナメル堆積領域を使用することにより達成できる。

本発明は、中間部と、バックカバーと、ガラスとで仕切り室を形成するケースにおいて、ガラスは、５００℃以上の耐熱性透明材料で形成される。ガラスは、前記中間部の肩部を少なくとも部分的にカバーする結合領域で結合され、中間部の少なくとも一部は見えるようになる。ガラスの内側面は、結合領域にエナメル堆積領域を有する。ガラスは、中間部の肩部に、結合、接着剤製フィルム又は接着性ドット、溶接で組み立てられる。

５００℃以上の耐熱性の透明性材料は、単結晶材料あるいは多結晶材料で、例えば、水晶、スピナル、コランダム、特にサファイアである。アモルファス材料、例えば、鉱物ガラスも使用することができる。但し、エナメル堆積領域を実行するのに必要な温度以上の軟化点を有するものでなければならない。

本発明の一態様によれば、広範囲の色内で、エナメルの色合いは、中間部分のそれに完全に合い、結合領域は中間部品から識別不可能であるよう、選択可能である。これは、従来の金属化技術では不可能なことであった。

本発明の他の態様によれば、結合領域のさまざまなエナメルの色合いを適宜選択することにより、中間部上で見える色合いと形状の両方の点に関し、より広い装飾的自由度を得るために、結合部を分離する場合に、特に当てはまる。

本発明の他の態様によれば、化学的特性が近い材料製のガラス上にエナメル層を堆積することにより、前記エナメル層の非常に強い接着が可能となり、特にこれは、接着あるいは溶接の後、色あせるリスクを減らすことができる。

本発明の他の態様によれば、中間部を形成するのに用いられる材料は、セラミック材料、すなわち色合いがエナメルと同一の材料である。

本発明の他の態様によれば、ケースの仕切り室は、例えば腕時計を形成するムーブメントと文字盤を収納する。

本発明の他の態様によれば、接合領域にエナメル堆積を実行する方法により、その接合領域は正確に区分することができる。異なる色調のエナメル層を、必要によって、選択的に堆積することができる。エナメル堆積は、ガラスの端部に形成されたくぼみ内で実行され、後処理の研磨によりレベル合わせが行われる。このエナメル堆積は、直接堆積により、あるいはガラスのエッジが薄い場合には、化学的な処理による構造変化により、実行することもできる。

以下、本発明の実施例を腕時計を例に説明する。

図１、２、２Ａ−２Ｃを参照して、本発明の第１方法の第１実施例を説明する。

図１、２の腕時計は、中間部３のケース１を有し、その下部分はバックカバー５で、その上部分はガラス１０で包囲され、封止された仕切り室７を形成する。仕切り室７は、文字板９上の時間を表示するためのムーブメント８を収納する。ここに示した実施例においては、時間表示は、アナログ形式で、時針９ａ、分針９ｂ、秒針９ｃにより表示される。

同図に示すように、ガラス１０は、中間部３の肩部４の全面をカバーする。この肩部４に、ガラス１０が結合領域１５で結合される。この結合領域１５は、外側エッジ１２の場所で、ガラス１０の内側面１１に形成されたエナメル堆積２０により形成される。この実施例においては、エナメル堆積２０は、中間部３の肩部４の部分を全てカバーしている。中間部３の肩部４の場所において、ガラス１０を通して見た色合いは、エナメル堆積２０の領域の色合いである。中間部３がセラミック製あるいはセラミック製の外側部分を有する場合には、エナメルと全く同一の色合いが見え、結合領域１５は認知できない（目立たない）。

図２Ａ−２Ｃは、厚い外側エッジ１２を有するガラス１０を製造するに適した第１方法の各ステップを表す。この方法は、結合領域１５を機械加工で形成する。

第１ステップ（図２Ａ）において、くぼみ１４は、ガラス１０の外側エッジ１２に形成される。これは、ダイヤモンド製砥車で、０．１−０．５ｍｍの間の深さに形成する。

第２ステップ（図２Ｂ）において、エナメル堆積領域２０が、１回または数回のステップで堆積される。これらのステップは、公知の浸積（dipping）、研磨（buffing）、スプレー（spray）、スクリーン・ペインティング（screen painting）技術を用いて行われる。各ステップの後、焼結（firing）ステップが実行され、その厚さは、最終所望厚さよりも若干厚い。

第３ステップ（図２Ｃ）において、ガラスを、従来手段により再加工／研磨してエナメルの過剰部分を取り除き、側面を機械加工してエナメルの充填部分および外側エッジ１２の両方について良好な外形を形成する。

最終ステップにおいて、図２に示すように、ガラス１０は、中間部３の肩部４に接着剤フィルム（図示せず）を挿入して嵌められる。溶接で組立体を形成する場合には、結合領域１５は、その前に金属化処理を施しておく。

図３は、本発明の変形例の断面図を示す。同図において、エナメル堆積領域２０は、中間部３の肩部４の一部の上にのみ形成され、好ましくは封止を確実に行うために、ガラス１０のエッジに近接した部分に細い糸状片の形態で行われる。エナメルでカバーされていない部分は、そのまま残されて、中間部３の色合いがガラス１０を通して見える。審美的目的のために、これらの部分に、エナメル領域が形成された後、金属化処理部１７を形成してもよい。

図４、４Ａ、４Ｂを参照すると、第２方法による第２実施例が示されている。特に、この実施例は、ガラス１０の外側エッジ１２が薄く、凹みが機械加工されていないガラス１０に適したものである。ガラス１０の内側面１１上の結合領域１５に、エナメル堆積領域２０を追加することは、直接的堆積形成方法（図４Ａ、４Ｂ）により実行される。エナメル粉末を堆積することは、従来のパッドあるいはスクリーン印刷技術で、１回または複数回のステップで行われ、各ステップの後焼結ステップが実行され、その結果、所望厚さ（例、０．１−０．５ｍｍの厚さ）が得られる。このガラスは、中間部３上に組み立てられる。これは、前述したように、中間部３の肩部４の上に接着性フィルムを配置することにより、あるいは溶接により行われる。

使用されるガラスがサファイア製の場合には、ガラス製基板上にＭＥＭＳを形成するために用いられる光リソグラフ技術を利用する化学的手段により、この構造体を形成することも可能である。図５Ａ−５Ｇに示した方法は、基本的に次のステップからなる。
図５Ａ− ガラス１０の内側面１１全体の上に、例えばスクリーン・プリンティングにより、エナメル層１９を、１回あるいは複数回のステップに分けて、０．１−０．５ｍｍの厚さとなるまで堆積するステップ。このステップの後、研磨あるいは機械的ラップが行われて、一定の厚さを得る。
図５Ｂ− エナメル層１９の表面全体に、クロム／金マスク２１を、蒸着（vapour deposition）あるいはスパッタリング（sputtering）により、１００−５００ｎｍの厚さになるまで堆積するステップ。
図５Ｃ− フォトレジスト２２の均一な層を、クロム／金マスク２１の全表面に堆積するステップ。
図５Ｄ− クロム／金マスク２１を、ＵＶ放射と重合化されていないフォトレジスト層を除去して、形作るステップ。
図５Ｅ− エナメルを、ＨＦまたはＢＨＦ酸でエッチングするステップ（図５Ｅ）。これは、サファイアガラスが、ほとんどあるいは全くエッチングされないよう、行う。
図５Ｆ− エナメル堆積領域２０を含む領域上のクロム／金マスク２１を除去するステップ。これにより、接合領域を形成する。
図５Ｇ− クロム／金マスク２１を除去した後、必要によっては、エナメル堆積領域２０を炉内で再加熱するステップ。

図５Ａ−５Ｇは、平坦なガラスを例に説明したが、同一方法は、凸状ガラスにも適用可能である。

この方法は、結合領域１５の形状に関し、最大自由度を与える利点がある。本発明の第１ステップの前に、図６に示すように、中間部３の肩部４の上に配置されるガラス１０の内側の一部に、金属化領域部分１８を形成することも可能である。この構造により、エナメル堆積領域２０は、非金属化されていない領域の上に、形成される。

本発明の変形例によれば、半透明のエナメルを用いて、エナメル堆積を肩部全体に施して、金属化部分が透けて見えるようにすることもできる。

ここに示した実施例（図６）においては、金属化部分は、２本の帯を形成して、腕時計バンド２ａ、２ｂの金属製外側エッジと連続する印象を与えることができ、エナメル部分の色合いは、セラミック製の腕時計バンドと調和を保つ。

上記に記載した実施例は、本発明の範囲を離れることなく、さまざまな変形例が当業者には明らかである。例えば、腕時計の審美的な印象を変えるために、接合領域に数種類のエナメルの色合いを用いることも可能である。前記の記載において、本発明は、ガラス・スナップなしに搭載されたガラスを例に説明しているが、本発明は、従来方法により装飾的な外観を特徴とした接合部に搭載するガラスにも適用可能である。

同様に、本発明は、腕時計には限定されず、宝石箱のカバーの製造にも適用可能である。

以上の説明は、本発明の一実施例に関するもので、この技術分野の当業者であれば、本発明の種々の変形例を考え得るが、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。特許請求の範囲の構成要素の後に記載した括弧内の番号は、図面の部品番号に対応し、発明の容易なる理解の為に付したものであり、発明を限定的に解釈するために用いてはならない。また、同一番号でも明細書と特許請求の範囲の部品名は必ずしも同一ではない。これは上記した理由による。

腕時計の上面図。 図１の線ＩＩ−ＩＩに沿った断面図。 本発明の第１製造方法の第１ステップを表す図。 本発明の第１製造方法の第２ステップを表す図。 本発明の第１製造方法の第３ステップを表す図。 図１の線ＩＩＩ−ＩＩＩに沿った断面図。 ケース上のガラスの別の組立体の断面図。 本発明の第２製造方法の第１ステップを表す図。 本発明の第２製造方法の第２ステップを表す図。 本発明の第３製造方法の第１ステップを表す図。 本発明の第３製造方法の第２ステップを表す図。 本発明の第３製造方法の第３ステップを表す図。 本発明の第３製造方法の第４ステップを表す図。 本発明の第３製造方法の第５ステップを表す図。 本発明の第３製造方法の第６ステップを表す図。 本発明の第３製造方法の第７ステップを表す図。 本発明の製造方法の変形例により形成された腕時計の上面図。

符号の説明

１ ケース
２ａ、２ｂ 腕時計バンド
３ 中間部
４ 肩部
５ バックカバー
７ 仕切り室
８ ムーブメント
９ 文字板
９ａ 時針
９ｂ 分針
９ｃ 秒針
１０ ガラス
１１ 内側面
１２ 外側エッジ
１４ くぼみ
１５ 結合領域
１７ 金属化領域
１８ 金属化領域部分
１９ エナメル層
２０ エナメル堆積領域
２１ クロム／金マスク
２２ フォトレジスト

Claims (13)

1. 中間部（３）と、バックカバー（５）と、ガラス（１０）とで仕切り室（７）を形成するケースにおいて、
   前記ガラス（１０）は、５００℃以上の耐熱性透明材料で形成され、
   前記ガラス（１０）は、前記中間部（３）の肩部（４）を少なくとも部分的にカバーする結合領域（１５）で、前記肩部（４）に結合され、
   前記ガラス（１０）の内側面（１１）は、前記肩部（４）との結合領域（１５）に焼結により形成されたエナメル堆積領域（２０）を有する
   ことを特徴とする時計用のケース。
2. 前記ガラス（１０）は、厚い外側エッジ（１２）を有し、
   前記外側エッジ（１２）の内側面（１１）に、くぼみ（１４）が形成され、
   前記くぼみ（１４）の深さは、前記エナメル堆積領域（２０）の所望の最終厚さに対応する
   ことを特徴とする請求項１記載のケース。
3. 前記エナメル堆積領域（２０）は、前記結合領域（１５）で、前記ガラス（１０）の内側面（１１）上に形成される
   ことを特徴とする請求項１記載のケース。
4. 前記結合領域（１５）は、前記中間部（３）の肩部（４）全体をカバーする
   ことを特徴とする請求項１記載のケース。
5. 前記結合領域（１５）は、不連続であり、
   前記結合領域（１５）外にあるガラス（１０）の一部は、金属化領域（１７）を有する
   ことを特徴とする請求項１記載のケース。
6. 前記エナメル堆積領域（２０）は、前記内側面（１１）の金属化領域の一部（１８）上に形成される
   ことを特徴とする請求項１記載のケース。
7. 前記エナメル堆積領域（２０）は、前記中間部（３）の肩部（４）と同一の色調／色合いを有する
   ことを特徴とする請求項１記載のケース。
8. 前記中間部（３）は、セラミック製またはセラミック製の外側部分を有する
   ことを特徴とする請求項１記載のケース。
9. 前記ガラス（１０）を形成する耐熱性透明材料は、単結晶材料または多結晶材料、例えば水晶、スピネル、コランダムである
   ことを特徴とする請求項１記載のケース。
10. 前記ガラス（１０）を形成する耐熱性透明材料は、サファイアである
    ことを特徴とする請求項９記載のケース。
11. 前記ガラス（１０）を形成する耐熱性透明材料は、アモルファス材料、例えば鉱物ガラスである
    ことを特徴とする請求項１記載のケース。
12. 前記ケースの仕切り室（７）は、時計用のムーブメント（８）と文字板（９）とを収納する
    ことを特徴とする請求項１−１１のいずれかに記載のケース。
13. 中間部（３）と、バックカバー（５）と、ガラス（１０）により仕切り室（７）を形成する時計用のケースの製造方法において、
    前記ガラス（１０）は、５００℃以上の耐熱性透明材料製であり、
    （Ａ） 前記ガラス（１０）の端部に近い内側面（１１）に、くぼみ（１４）を形成するステップと、
    （Ｂ） 所望の最終厚さ以上の厚さを有するエナメル堆積領域（２０）を焼結により形成するステップと、
    （Ｃ） 前記エナメル堆積領域（２０）の表面と、前記ガラスの外側エッジ（１２）の側面を機械加工するステップと
    を有する
    ことを特徴とする時計用のケースの製造方法。

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