JP6788363B2 - 時計部品の装飾の方法、及び当該方法で得られる時計部品 - Google Patents

Description

本発明は、時計部品、特に小型時計部品の装飾方法に関する。本発明はまた、当該方法の実施により得られる時計部品に関する。最後に、本発明は、当該時計部品を含む時計、特に小型時計、例えば腕時計に関する。

例えば文字盤などの時計部品上に装飾を形成することが望まれるとき、従来では例えば転写またはフライス加工によって、表面に構造を形成することが知られている。このような従来技術の取り組み方は、選択した表面仕上げを形成するために、装飾すべき表面を機械加工する単一のステップからなる。変形例として、マーキングは、一般的には彫刻されインク付けされた版面を含むパッドを用いて、例えば前記表面に銘の追加を可能とする転写により生成することもできる。

現存の装飾策は、十分ではない。特に、時計への適用では、当該装飾方法に高い要求が課せられることに留意しなければならない。得られる審美的効果は非常に重要であり、機械加工、着色及びまたはマーキングには、欠陥や染みがあってはならない。最後に、現存の解決策で形成可能な装飾の選択は、いくつかの周知の長年にわたる解決策に限られており、独創的な装飾案を提供することができない。

本発明の目的は、魅力的であり精密であり経時的に耐久性がある審美的効果を、簡単に得ることのできる、時計部品、特に文字盤を装飾する方法を提供することである。

この目的において、装飾方法は、パッド転写用版面にフェムト秒レーザを用いてパターンを彫刻するステップと、その後前記パッド転写用版面を用いて文字盤に当該パターンを転写するステップと、を含む。

当該装飾方法は、有利には、文字盤の装飾すべき表面への表面構造形成のステップと組み合わせることができる。

本発明に係る装飾方法、文字盤、及び時計は、各請求項により定義される。

本発明の内容、特徴、及び利点は、添付の図面を参照した、特定の実施形態の限定的でない説明において、詳細に説明される。

図１は、本発明の一実施形態に係る装飾方法のステップを模式的に示す図である。 図２は、本発明の一実施形態に係る転写の平面図を模式的に示す図である。 図３は、本発明の実施形態に係る装飾後に得られる時計部品の上面を模式的に示す図である。 図４は、本発明の一実施形態の３つの例示的実施に係る装飾方法のステップの、全部及び一部を実施している間に、サンプルから得られる色測定を示す。

本発明の装飾プロセスの実施方法によれば、フェムト秒レーザ機械加工を、特に一実施形態によれば他の装飾技術と組み合わせて、金属または非金属の塊から製造される時計部品を装飾するステップに用いられるパッド転写用版面を製造するために用いる。当該アプローチは更に、時計部品の装飾方法の数を大きく増加する効果を有する。

本発明を、文字盤の装飾に関連して、非限定的に説明する。本発明は当然、他の時計部品、腕時計の時計部品、または例えば非限定的な例示でベゼル、エボーシュ、及びムーブメント部品などの、時計部品を装飾するために用いることができる。

実施形態に係る装飾方法は、第一に、装飾的パターンを形成するために、フェムト秒レーザを用いてパッド転写用版面を彫刻するステップＥ１を含む。フェムト秒レーザは、彫刻が生成されるように用いられる。こうして得られる非常に繊細な彫刻により、微細なパターンを、特に版面の彫刻に対応する微細な線で形成されるパターンを、文字盤に転写することができる。本実施形態によれば、この非常に繊細なパターンにより、以下に説明するような、例えば版面の最初のインクの色や文字盤背景の色から、異なる演色を得るなどの、意外且つ魅力的な効果が得られる。パッド印刷により転写されるパターンを生成するための、フェムト秒レーザ機械加工技術の利用は、時計文字盤の、そしてより一般的に全ての時計部品の製造に、新たな且つ非常に刺激的な可能性を開くものである。

フェムト秒レーザは、超短パルスを生じる特定のタイプのレーザであり、そのパルス幅は約数フェムト秒から数百フェムト秒（１ｆｓ＝１フェムト秒＝１０^−１５秒）である。このため、金属製の版面を彫刻するためには、フェムト秒レーザは、例えば１０３０ｎｍの波長で２０μＪのエネルギーであって、パルス繰返し数が５００ｋＨｚでパルス幅が２７０ｆｓであるパルスを生成する。当然、こうした数値は例示であり、他の数値を用いることができる。波長は、特定の範囲で可変であってもよく、おおよそ３００ｎｍから１１００ｎｍの間を含み、例えば典型的にはガラスまたはアルミナでは３４３ｎｍである。パルス幅は、おおよそ２００ｆｓから５００ｆｓの間の範囲で可変であってもよい。

ビームの形成のために光学システムが用いられる。光学システムは、提供するエネルギー、ビームの偏光およびその大きさを調整するために、様々な部品から構成されている。ビームは、ビームを偏向するための電子工学的に制御された光学デバイスにより対象（パッド転写用版面の表面）上を走査する。制御ソフトウェアにより、望ましいパターンの作成を可能とする。例えば、本実施形態では、それぞれ７２ｍｍ及び１２１ｍｍの直径の領域（フィールド）の機械加工を可能とするため、１００ｍｍ及び１６０ｍｍの焦点距離を有するＦθレンズを用いた。焦点距離６０ｍｍのＦθレンズを使用することにより、領域（フィールド）を直径４６ｍｍに減少させる。走査ヘッドは、デジタル制御基板と関連付けたマーキングソフトウェアパッケージにより制御され、ビームの動きをレーザの発射に同期化させることを可能にする。当該アセンブリは、特に、彫刻すべき表面上のレーザビームの動きのスピード、レーザスキャニング手順及び特定の区域上の反復数を変更することを可能にする。微小位置決めシステムは、５軸回りに、特に並進３軸及び回転２軸に沿って制御される。得られる彫刻の深さは、往復の数により調整でき、このため走査パターンの反復数は、往復の数が多いほど、凹部が深くなる。いずれにせよ、彫刻ステップで除去される素材は、平均深さが４μｍ以上の凹部を形成する。

このため、装飾方法は、以下に説明する従来の他のマーキングのいずれかと異なるまたはそれを含む、上述の先のステップＥ１で得られるパッド転写用版面から転写する、特定のステップＥ２０を含む。装飾すべき文字盤の表面上へこのような転写を重ね合わせることにより、予想外の効果を得ることができる。

本発明は、ビームを選択した経路に沿って動かすことであらゆる曲線を、特に並行または実質的に並行の線を、形成できる彫刻ステップによって生成されたパターンには関連しない。

装飾方法は、任意の補完ステップを含んでもよい。任意のステップを含む完全な方法を、図１に示す。

一実施形態によれば、装飾方法は処理すべき文字盤の表面を準備する初期ステップを含む。このために、例えば真鍮といった金属製の、文字盤を形成する板を、研磨し、洗浄し、脱脂する。変形例として、文字盤またはその他装飾すべき時計部品は、他の金属製であってもよく、ここで金属とは、例えば鋼、チタン、金、または白銀といった、純金属または合金を含む。代替的に、例えばジルコニア又はアルミナなどのセラミック製、シリコン、ガラス、サファイア、真珠層、または鉱物素材であって、その表面は素材の天然色または例えば白といった特定の色に着色された、素材板を含む時計部品を念頭に置くこともできる。

任意で、装飾方法は、梨地処理、ブラシ仕上げまたはソフトサンドブラストの補完処理ステップＥ２を含む。当該ステップＥ２は、転写ステップＥ２０前の、装飾方法のいかなる時点でも実施できる。

また任意で、装飾方法は、文字盤の酸化を防止する及びまたは文字盤に着色するため、好ましくは０．２μｍ以上１μｍ以下の厚みを有する、任意層を堆積するステップＥ３を含む。

次に、本実施形態に係る方法は、任意で、金属層を堆積するステップＥ４を含むこともできる。好ましくは、堆積された金属は、以降の作業、特に表面構造形成ステップＥ１０で構成可能なように、十分に可鍛である銀を含む。もちろん、銀以外の可鍛金属の層を、当該機械加工作業を促進するため、堆積することができる。

この表面構造形成ステップＥ１０は、時計部品の装飾すべき表面へ装飾を機械加工する作業を含み、好ましい実施例の一つとして、例えばブラシ及びまたは研磨ペーストにより文字盤の表面に浅い擦り傷を形成するサンバースト仕上げ作業を含む。変形例として、当該ステップはソフトサンドブラスト及びまたはサンドブラストを含むことができる。サンバースト仕上げの場合、以下に説明するように、例えば銀層に、筋の細かな網が形成され、部品に日光のような外観を与える。

もちろん、当該表面構造形成ステップにおいて、文字盤が有するべき最終外観によっては、前述のサンバースト仕上げ、ソフトサンドブラスト、及びサンドブラスト技術以外の技術の使用を考慮することも可能である。例として、当該表面処理で実施可能な他の技術は以下の通りである。
ソフトサンドブラストのように、非常に微細且つ浅いテクスチャが得られる、梨地処理及びブラシ加工。
表面に命を吹き込む同心円を形成する、環状シボ加工。
非常に滑らかな光沢を形成する、ダイヤモンド研磨。
可変の幅と微細さを有する、角度をつけてブラシがけされた区域の帯のパターンを形成する、ジュネーブ波形（コート・ド・ジュネーブ）の形成。波形の幅は、どちらかというと明白な区切りを有する。研磨剤またはブラシは、波を形成する直線または円形の平行な平行痕を表面に刻む。
非常に密集して、または一部重なる、同心円で形成される装飾である、スポッティング。
部品の表面上で回転し、螺旋痕を得るよう方向付けされるフライス盤を用いて形成される、螺旋状の装飾であるスネイル仕上げ。

最後に、表面構造形成は、制御可能に部品の表面を引っ掻くことで、浅い装飾を形成する。用いるツールは、例えば研磨剤で覆われたバッファまたはブラシである。当該表面構造形成ステップは、好ましくは０．０５から０．１μｍ間の表面粗さを生成する。このため、「表面構造形成」の表現は、装飾すべき表面に、１μｍ以下、または０．３μｍ以下、または０．１μｍ以下の小さな厚みに亘る変更を生成させる、あらゆるステップを指す。当該構造形成は、規則的且つ整理されたひっかき傷を、上記の厚みに沿って形成し、その深さは可視できる深さであり、特に魅力的な視覚効果を獲得する横編み（ウェフト）を形成する。

転写ステップＥ２０の前のステップＥ５において、任意で、例えば一以上の電気めっき層、及びまたは一以上のＰＶＤ（物理蒸着）により形成される層、及びまたは一以上のＡＬＤ（原子層蒸着）により形成される層、または形成すべき文字盤の知覚可能な色を変更しやすくする被膜の形成を可能とするその他の堆積技術により、色付加層又は一連の層を堆積することができる。マスキング技術により文字盤の一部分のみに着色層を堆積すること、または文字盤の表面の異なる位置に異なる色の複数の層を堆積することも、可能である。

装飾方法は、上記説明において例として挙げられており、特定のステップの順序を逆にすること、例えば表面構造形成、特にサンバースト仕上げを、例えば着色層の堆積後に行うことも可能である。

一般に、その後ラッカーを堆積し、その後マーキング（文字、数字、マーカ、軌道、他の印）の従来の転写を文字盤に施すこともできる。

最後に、装飾方法は、従来の他のマーキングのいずれかと異なるまたはそれを含む、上述の先のステップＥ１で製造されたパッド転写用版面から転写する、上述の特定ステップＥ２０を含む。事前に形成された表面上へこのような転写を重ね合わせることにより、予想外の効果を得ることができる。

例えば従来の転写及びまたはラッカーの堆積の前に、転写ステップＥ２０を行うなど、後半のステップの順序を逆転することも可能である。

任意で、完成した文字盤はまた、例えば発光マーカまたは宝石用はめ込み台などのはめ細工を含んでもよい。

図２及び図３は、上述の装飾方法の例示的実施を図示する。図２はまず、転写の平面図を示す。この結果は、フェムト秒レーザを使用し、以下のパラメータを用いて、パッド転写用版面を形成することで得られた。
焦点位置におけるレーザビームの直径：２０から４０μｍ。
２つの彫刻間の横方向距離間隔：１００から２５０μｍ。
彫刻深さ：１５μｍ。
重なりの横方向及び縦方向度合は、０％から９９％の間であり、この例示的実施形態の場合はそれぞれ０％と９５％である。出力密度は、素材のアブレーション閾値以上でなくてはならず、典型的には約４．１９×１０^６ ＭＷ／ｃｍ^２である。

図３は、サンバースト仕上げからなる表面構造に適用された、パッド印刷による転写のステップＥ２０後に、文字盤上に得られた最終装飾を示す。

パッド転写ステップにおいて、微細、平行且つ密接した線を用いることにより、特に有利な結果が得られる。パッド転写用版面における、版面の彫刻深さ（間接的には彫刻の深さと形成される線の厚み）及び２つの彫刻間の横方向距離は、審美的効果創造において２つの重要な基準である。
例として、パッド転写用版面のパターンが、１５０μｍの幅で、１５０μｍの間隔の複数の線を含む場合、得られる結果は有利である。このような場合、様々な個々の線は、目視で区別可能である。このような場合は、１００μｍ以上３００μｍ以下の厚みの、または１００μｍ以上３００μｍ以下の間隔の、微細線により獲得可能である。
２つの上述の寸法（線の幅及び線間の間隔）は、それらが同一であれ相違であれ、一定であれ不規則であれ、好ましくは特定のパターンで一定の横編みを形成する場合、２つの上述の寸法（線の幅及び線間の間隔）が、例えば１００μｍ以下、または７０μｍ以下、または６０μｍ以下と上記よりも小さくなると、様々な個々の線を目視で区別不可能となり結合されるため、このため例えば錯視により、独自の効果が得られる。図２の例は、１００μｍの幅で２５０μｍの間隔の線１０を含むため、こちらの構成に近い。

上述の第２の場合は、有利には特定の色と結合することにより、驚くべき効果が得られる。例えば、図３は、（上述したＰＶＤまたは電気めっきにより堆積された）銀白色、シャンパン色または青色の着色層をサンバースト仕上げにより最初に装飾した文字盤の実施形態を示す。次に、例えば青色、赤色、ピンク色、または藤色のインクによる転写を行う。最終結果の色を明るくする光学効果が得られる。飽和色のインクが、文字盤上では良好な深みのあるパステル色に見える。このため、この第２の場合において、人間の目は騙され、文字盤上に実際に存在しないが、転写の色とサンバースト仕上げの文字盤の色との組み合わせから得られる色を知覚する。

注目すべき例として、藤色のインクを銀白色の層に転写すると、パステルの藤色が得られる。青色のインクをシャンパン色の層に転写すると、柔らかな緑色が得られる。図４は、３つの例に対応する数値の表を用いてこの効果を図示する。色は、ＣＩＥＬａｂ方法で３つのパラメータＬ^＊、ａ^＊、ｂ^＊が計測された。各例において、装飾方法は、銀層を堆積する先のステップＥ４後に行われた、サンバースト表面構造形成ステップＥ１０で得られた銀のサンバースト仕上げを含む表面構造形成ステップを実行する。第１の場合、転写は青色のラッカーを用いて行われ、結果としてパステル青色の装飾が得られた。第２の場合、転写は緑色のラッカーを用いて行われ、結果としてパステル緑色の装飾が得られた。第３の場合、転写は藤色のラッカーを用いて行われ、パステル藤色の装飾が得られた。

上記の効果を得るために必要である、パッド転写用版面に非常に一定の横編みの形態を取る正確なパターンを形成するためには、フェムト秒レーザを用いることが重要である。加えて、フェムト秒レーザは、非常に正確であり、彫刻の厚み、彫刻の深さ及び彫刻間の距離を非常に正確に定義することを可能とする。フェムト秒レーザを用いずに形成したパッド転写用版面を用いて同一の方法を実施しても、こうした光学効果が得られず、最後に同一の最終的外観を得ることもできない。

上述の通り、装飾方法は、非常に魅力的且つ独創的な結果を数多く達成することを可能とするものであり、本発明は上記の実施例に限定されるものではない。例として、以下の選択肢も可能である。
線または交差する線、または交互に配置される水玉と線から形成されるパターン、
例えば２本のうち１本を第１色、他の複数の線を第２色にするなど、２つの異なる色の印刷、または
版面を製造する素材は、例えば鋼鉄などの金属、またはセラミック、またはガラスであってもよいが、その他の適切な素材で製造されてもよい。

２つの混合されたタイプの装飾は、少なくとも部分的に重なり合う。転写により形成された印刷は、表面構造形成を経た表面に少なくとも部分的に重なり合うパターンを定義する。印刷されたパターンは、表面構造形成で形成された平行痕を、転写で印刷された線で交差することができる。

本発明はまた、当該装飾方法で得られた時計部品に関する。このような部品は、表面構造に重なり合うパッド転写で得られる印刷を含むレリーフの装飾を含む。

１０ 線

Claims (22)

1. パッド転写用版面にフェムト秒レーザを用いてパターンを彫刻する彫刻ステップ（Ｅ１）と、
   文字盤の装飾すべき表面に表面構造を形成する表面構造形成ステップ（Ｅ１０）と、
   前記２つのステップの後に、前記パッド転写用版面を用いて、前記文字盤に前記表面構造形成ステップ（Ｅ１０）で得られる前記表面構造上に少なくとも部分的に重なる前記パターンを転写する転写ステップ（Ｅ２０）と、
   前記表面構造形成ステップ（Ｅ１０）により装飾すべきまたは装飾された前記表面を、前記転写ステップ（Ｅ２０）で用いる色とは異なる色を用いて着色する中間ステップ（Ｅ５）と
   を含む文字盤の装飾方法。
2. 前記表面構造形成ステップ（Ｅ１０）は、サンバースト仕上げ、ソフトサンドブラスト、サンドブラスト、スポッティング、ジュネーブ波形形成またはスネイル仕上げのいずれかを含む、
   請求項１に記載の文字盤の装飾方法。
3. 前記表面構造形成ステップ（Ｅ１０）は、１μｍ以下の平均深さの規則的なレリーフの横編みを生成する、
   請求項１または２に記載の文字盤の装飾方法。
4. 前記表面構造形成ステップ（Ｅ１０）は、０．３μｍ以下の平均深さの規則的なレリーフの横編みを生成する、
   請求項１または２に記載の文字盤の装飾方法。
5. 前記表面構造形成ステップ（Ｅ１０）は、０．１μｍ以下の平均深さの規則的なレリーフの横編みを生成する、
   請求項１または２に記載の文字盤の装飾方法。
6. 前記表面構造形成ステップ（Ｅ１０）の前に、前記装飾すべき表面上に、金属層として銀を含む可鍛性金属を、堆積するステップ（Ｅ４）を含む、
   請求項１から５のいずれか一項に記載の文字盤の装飾方法。
7. 前記中間ステップ（Ｅ５）は、前記表面構造形成ステップ（Ｅ１０）の後の場合、前記転写ステップ（Ｅ２０）の前に、一以上の電気めっき層、及びまたは一以上のＰＶＤ層、及びまたは一以上のＡＬＤ層、及びまたは形成すべき時計部品の知覚可能な色を変更しやすくする被膜の形成を可能とするその他の技術による堆積により、装飾される表面を着色することを含む、
   請求項１から６のいずれか一項に記載の文字盤の装飾方法。
8. 前記彫刻ステップ（Ｅ１）は、１５０μｍ以下の幅及びまたは間隔を有する線を含む横編みを生成する、
   請求項１から７のいずれか一項に記載の文字盤の装飾方法。
9. 前記彫刻ステップ（Ｅ１）は、１００μｍ以下の幅及びまたは間隔を有する線を含む横編みを生成する、
   請求項１から７のいずれか一項に記載の文字盤の装飾方法。
10. 前記彫刻ステップ（Ｅ１）は、７０μｍ以下の幅及びまたは間隔を有する線を含む横編みを生成する、
    請求項１から７のいずれか一項に記載の文字盤の装飾方法。
11. 前記彫刻ステップ（Ｅ１）は、６０μｍ以下の幅及びまたは間隔を有する線を含む横編みを生成する、
    請求項１から７のいずれか一項に記載の文字盤の装飾方法。
12. 前記パッド転写用版面の前記パターンは、前記転写ステップ（Ｅ２０）で用いる色とは異なる色を最終結果の色として知覚可能とする、
    請求項１から１１のいずれか一項に記載の文字盤の装飾方法。
13. 前記パッド転写用版面の前記パターンは、前記表面構造形成ステップ（Ｅ１０）における色及び前記転写ステップ（Ｅ２０）で用いる色とは異なる色を最終結果の色として知覚可能とする、
    請求項１から７のいずれか一項に記載の文字盤の装飾方法。
14. 前記フェムト秒レーザを用いて形成される前記パッド転写用版面を用いて転写される印刷を含む装飾表面を有する、
    請求項１から１３のいずれか一項に記載の装飾方法で得られる文字盤。
15. 少なくとも１つの表面構造を有し、前記転写される印刷は前記少なくとも１つの表面構造上に少なくとも部分的に重なる、
    請求項１４に記載の文字盤。
16. 前記転写される印刷は、１５０μｍ以下の厚み及びまたは間隔の線を含む、
    請求項１４または１５に記載の文字盤。
17. 前記転写される印刷は、１００μｍ以下の厚み及びまたは間隔の線を含む、
    請求項１４または１５に記載の文字盤。
18. 前記転写される印刷は、７０μｍ以下の厚み及びまたは間隔の線を含む、
    請求項１４または１５に記載の文字盤。
19. 前記転写される印刷は、６０μｍ以下の厚み及びまたは間隔の線を含む、
    請求項１４または１５に記載の文字盤。
20. 前記表面構造を被膜する第１色と、重ねて転写印刷される前記第１色とは異なる第２色を有し、全体装飾を視覚的にパステル色または前記第１及び第２色とは異なる第３色に知覚させる、
    請求項１５から１９のいずれか一項に記載の文字盤。
21. 前記文字盤が、金属製、ジルコニアまたはアルミナを含むセラミック製、シリコン製、ガラス製、サファイア製、真珠層製または鉱物素材製のいずれかである、
    請求項１４から２０のいずれか一項に記載の文字盤。
22. 請求項１４から２１のいずれか一項に記載の文字盤を有する、腕時計を含む小型時計。