JP7295011B2 - 時計用表示板、時計及び時計用表示板の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、時計用表示板、時計及び時計用表示板の製造方法に関する。

時計の文字板等に用いられる時計用表示板（以下、単に表示板という。）は、見た目の高級感を得られるなどの理由で、金属材料のものが好まれる傾向がある。金属材料が高級感を発揮する理由の一つは、高輝度での反射にある。

しかし、金属材料の表示板は、電波や光を透過しにくいため、表示板の下側に、太陽光を受光するソーラセルを配置した太陽電池付きの時計や電波を受信するアンテナを配置した電波修正時計には用いることができない。

そこで、光や電波を透過しつつ、金属の反射光と同様の反射光（金属調の反射光）を得ることができる表示板が求められている。そのような表示板としては、例えば、電磁波を透過する電磁波透過性を有する基板に、金属粉末を分散させた分散膜を積層したものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１２－０６３３４２号公報

しかし、特許文献１に開示された表示板は、金属粉末同士を、分散膜の厚さ方向に離して、かつ分散膜の面方向に平行になるように配置するため、分散膜を複数回に分けて形成する必要があり、製造の手間、コストが掛かる。

本発明は上記事情に鑑みなされたものであって、製造の手間やコストを低減することができる、光や電波を透過しつつ、金属の反射光と同様の反射光（金属調の反射光）を得ることができる時計用表示板、時計及び時計用表示板の製造方法を提供することを目的とする。

本発明の第１は、光を透過させる平板状の基材と、光を透過させる樹脂に光を反射する複数の金属箔片が分散した分散膜とが積層して形成され、前記分散膜は、平面視において、前記金属箔片の配置されていない開口部が所定割合で形成されている時計用表示板である。

本発明の第２は、本発明に係る時計用表示板を文字板として備えた時計である。

本発明の第３は、光を透過させる平板状の基材と、光を透過させる樹脂に光を反射する複数の金属箔片が前記基材の面に対して平らな姿勢で分散した分散膜とが積層した時計用表示板の製造方法であって、光を透過させる前記基材の、上方を向いた面に、溶剤、光を透過させる樹脂及び前記金属箔片を含有した塗料を塗布し、前記基材に塗布された前記塗料を加熱して前記塗料が熱硬化させることにより、前記金属箔片の配置されていない開口部が所定割合で形成されている前記分散膜を形成する時計用表示板の製造方法である。

本発明に係る時計用表示板、時計及び時計用表示板の製造方法によれば、光や電波を透過しつつ、金属の反射光と同様の反射光（金属調の反射光）を得ることができる表示板の、製造の手間やコストを低減することができる。

本発明に係る時計用表示板の一実施形態としての文字板を備えた時計を示す平面図である。 図１に示した時計の、Ｉ－Ｉ線に沿った断面を示す断面図である。 本実施形態の文字板を示す、図２と同様の断面図である。 文字板における基材を示す、図３相当の断面図である。 文字板を光学顕微鏡で観察したときの、平面視でのアルミフレークと開口部の様子の一例を示す写真である。 文字板を製造する工程における、基材の表面に塗料を吹き付けて分散膜を形成した直後の状態を示す図３相当の断面図である。 文字板のおもて面側から見た視認者が視認する金属調の文字板を示す一例の写真である。 実施形態の文字板の変形例１を示す図３相当の断面図である。 実施形態の文字板の変形例２を示す図３相当の断面図である。 変形例２に変形例１を組み合わせた変形例３の文字板を示す図３相当の断面図である。

以下、本発明に係る時計用表示板、時計及び時計用表示板の製造方法の実施形態について、図面を参照して説明する。

＜時計の構成＞
図１は、本発明に係る時計用表示板の一実施形態としての文字板１０を備えた時計１００を示す平面図である。この時計１００は、本発明に係る時計の一実施形態でもある。図２は、図１に示した時計１００の、Ｉ－Ｉ線に沿った断面を示す断面図である。

時計１００は、図１，２に示すように、例えば金属製のケース５０の内部に、文字板１０と、指針８０と、見返しリング５２とムーブメント７０と、を備えている。ケース５０の、時計１００のおもて面側に対応する端面の内側は、無色透明の風防ガラス６０で塞がれ、裏面側に対応する端面の内側は、金属製の裏蓋５１で塞がれている。

見返しリング５２は、文字板１０の外周縁部に配置されている。文字板１０の裏面側に配置されたムーブメント７０から中心Ｃに沿って突出した指針軸７５が文字板１０を貫通し、この指針軸７５に、指針８０が固定されている。指針８０は、指針軸７５の中心Ｃ回りの回転により回転し、回転位置に対応して文字板１０のおもて面側に形成された時字（インデックス）を指し示すことで、時刻を表示する。

＜文字板の構成＞
図３は、本実施形態の文字板１０を示す、図２と同様の断面図である。図４は、文字板１０における基材２０を示す、図３相当の断面図である。図５は、文字板１０を光学顕微鏡で観察したときの、平面視でのアルミフレーク３１と開口部１１の様子の一例を示す写真である。

文字板１０は、図３に示すように、裏面１０ｂ側（ムーブメント７０に近い側）の基材２０とおもて面１０ａ側の分散膜３０とが積層して形成されている。

基材２０は、光Ｌを透過させる光透過性を有する材料で形成されている、光透過性を有する材料としては、例えば、ポリカーボネートを適用することができるが、本発明における基材は、光透過性を有するものであればよく、ポリカーボネートに限定されず、アクリル系樹脂やガラスであってもよい。基材２０は、着色されていてもよいし、無色でもよい。

基材２０は、図４に示すように、おもて面１０ａも裏面１０ｂも平らな平板状で、外形輪郭は、例えば、円形又は略円形に形成されている。基材２０の外形輪郭は円形又は略円形に限定されず、長円形であってもよいし、矩形であってもよい。

基材２０は、厚さが例えば５００［μｍ］で形成されている。基材２０の厚さは、５００［μｍ］に限定されず、文字板１０として機能する強度、剛性を確保できる厚さであれば、５００［μｍ］よりも薄くてもよいし、厚くてもよく、例えば３００～６５０［μｍ］の厚さを適用することができる。

基材２０の一方の面（おもて面２０ａ）には、図３に示すように、分散膜３０が形成されている。分散膜３０は、光Ｌを透過する光透過性を有する樹脂３２と、複数のアルミフレーク３１（アルミ箔片（金属箔片の一例））とで形成されている。樹脂３２としては、例えばウレタン樹脂を適用することができるが、ウレタン樹脂以外の樹脂でもよい。

アルミフレーク３１は、微小なアルミニウム材であって、特定の方向の寸法が他の方向の寸法に比べて非常に小さいことで、厚さの薄い箔片として形成されている。アルミフレーク３１は、厚さが、例えば１［μｍ］以下に形成されている。

アルミフレーク３１は、表面が平らで滑らかに形成されている。図３に示した例において、一部のアルミフレーク３１は屈曲した形状で表されているが、厚さの薄いアルミフレーク３１の一部が別のアルミフレーク３１に積層されることで、別のアルミフレーク３１の表面と基材２０のおもて面２０ａとにそれぞれ倣った状態となることで、境界の部分が屈曲したものである。

このように、複数のアルミフレーク３１は、分散膜３０の中で分散している。アルミフレーク３１は、分散膜３０の中で横たわった姿勢（アルミフレーク３１の平らな面が基材２０のおもて面２０ａに対して略平行となる姿勢）で配置されている。

また、分散膜３０は、文字板１０を、おもて面１０ａから裏面１０ｂに向かう厚さ方向に見た平面視において、アルミフレーク３１の配置されていない開口部１１（図３参照）が所定割合で形成されている。なお、光学顕微鏡の写真では、一例として図５に示すように、平面視でアルミフレーク３１が存在しない部分が開口部１１として観察することができる。

分散膜３０は、平面視においてアルミフレーク３１の配置されていない開口部１１は、文字板１０のおもて面１０ａから裏面１０ｂに、可視光等の光Ｌを透過する。一方、分散膜３０は、平面視においてアルミフレーク３１が配置されている部分（開口部１１以外の部分）は、文字板１０のおもて面１０ａから裏面１０ｂに向かう光Ｌを、アルミフレーク３１の平らな面で反射する。

＜文字板の製造方法＞
上述した文字板１０は、一例として以下の製造工程により製造される。図６は、文字板１０を製造する工程における、基材２０の表面に塗料を吹き付けて分散膜３０を形成した直後の状態を示す図３相当の断面図、図７は、文字板１０のおもて面１０ａ側から見た視認者が視認する金属調の文字板１０を示す一例の写真である。

すなわち、まず、分散膜３０を形成する塗料を生成する。この塗料は、主に、溶剤（例えば、シンナー）３３、樹脂３２及びアルミフレーク３１が混合して液状に形成されている。なお、この塗料には、樹脂３２の熱硬化を促進させるための硬化剤を少量添加してもよい。

次に、上述した液状の塗料を、基材２０の、上方を向いた表面（上面）に吹き付ける。塗料を吹き付ける基材２０の上面は、表裏どちらの面でもよいが、塗料を吹き付けた側の上面を、基材２０のおもて面２０ａとして、以下、取り扱うものとする。

塗料が吹き付けられて形成された分散膜３０は、図６に示すように、当初は、液状の溶剤３３及び樹脂３２に、固体のアルミフレーク３１が漂い、アルミフレーク３１の姿勢も不規則になっている。

次に、基材２０に分散膜３０が形成された文字板１０を加熱する。この加熱により、溶剤３３が揮発して、分散膜３０の膜厚が、塗料を吹き付けた当初（図６）よりも薄くなるとともに、樹脂３２が熱硬化する。

溶剤３３の揮発により、アルミフレーク３１が漂う液体の厚さが薄くなるため、アルミフレーク３１は、図３に示すように、分散膜３０の中で横たわった姿勢に揃い、樹脂３２が熱硬化することにより、アルミフレーク３１は横たわった姿勢で固定される。

分散膜３０の中で、開口部１１を形成するのは、分散膜３０を形成する塗料におけるアルミフレーク３１配合量（樹脂３２とアルミフレーク３１との合計に対するアルミフレークの３１の割合（例えば、百分率））及び形成する分散膜３０（硬化後）の膜厚に依存するところが大きい。

例えば、アルミフレーク３１の配合量を固定し、分散膜３０の膜厚を変化させることで、文字板１０の平面視での、全体面積に対する開口部１１の面積の割合である開口率［％］を変化させることができる。

＜作用＞
以上のように構成された文字板１０によると、文字板１０のおもて面１０ａから裏面１０ｂに向けて入射した光Ｌは、分散膜３０の樹脂３２を透過するが、分散膜３０のアルミフレーク３１を透過しない。分散膜３０において平らな姿勢となっているアルミフレーク３１に、おもて面１０ａから入射した光Ｌは、アルミフレークの３１の平らな面で反射されて、おもて面１０ａに戻る。

分散膜３０のアルミフレーク３１は、平ら姿勢で揃っているため、おもて面１０ａに戻る反射光の向きも揃い、輝度の高い反射光として視認される。このため、おもて面１０ａ側から見た視認者に対して、文字板１０からの高輝度の反射光により、図７に示すように、文字板１０を金属調に見させる（金属感を感じさせる）ことができる。

ここで、分散膜３０のアルミフレーク３１は、厚さ方向に接して積み重なっている。このため、アルミフレーク同士が厚さ方向に離れて配置されている文字板のように、分散膜の厚さ方向の異なる離れた位置に固定された複数のアルミフレーク間で、入射した光が乱反射することが無い。

したがって、本実施形態の分散膜３０は、反射光の輝度の均一度合いを高めることができる。また、アルミフレーク３１の１層目に形成された開口部１１を、２層目以上の積み重なるアルミフレーク３１が塞ぐこともでき、開口率を調整することもできる。

一方、文字板１０は、開口部１１が所定割合で形成されているため、おもて面１０ａから裏面１０ｂ側に向けて入射した光Ｌの一部は、開口部１１を透過し、基材２０を透過して、文字板１０の裏面１０ｂに到達する。これにより、時計１００が、文字板１０の裏面１０ｂ側に光Ｌにより発電するソーラセルが配置されている太陽電池時計の場合であって、そのソーラセルに光Ｌを照射することができ、太陽電池時計を有効にも動作させることができる。

したがって、本実施形態の文字板１０は、光や電波を透過しつつ、金属の反射光と同様の反射光（金属調の反射光）を得ることができる。そして、本実施形態の文字板１０、時計１００及び文字板１０の製造法によれば、分散膜３０のアルミフレーク３１は、厚さ方向に接して積み重なっているため、アルミフレーク同士が厚さ方向に離して固定する文字板のように、分散膜を複数回に分けて形成する必要がなく、製造の手間及びコストを低減することができる。

なお、開口部１１は、電波も透過させることができるため、時計１００が、文字板１０の裏面１０ｂ側に電波を受信するアンテナが配置されている電波修正時計の場合であって、そのアンテナに電波を受信させることができ、電波修正時計を有効にも動作させることができる。

＜実験例＞
表１は、本実施形態の文字板１０について、アルミフレーク３１の配合量を１．７［％］に固定し、塗料の吐出量を５～３０［ｍｌ／ｍｉｎ］とした場合、分散膜３０の膜厚を１［μｍ］未満から５［μｍ］超えまで変化させ、文字板１０の平面視での、開口部１１の開口率［％］を、１０［％］未満から５０［％］超えまで変化させたときの、外観評価と、文字板１０のおもて面１０ａ側から裏面１０ｂ側まで光Ｌが透過する割合である透過率（表示板の透過率）と、これらに基づいた総合的な評価の結果を示す実験例である。

アルミフレーク３１の配合量は固定であるため、分散膜３０の膜厚を厚くするにしたがって開口率は小さくなり、反対に、分散膜３０の膜厚を薄くするにしたがって開口率は大きくなる。また、開口率を大きくするにしたがって透過率は大きくなり、反対に、開口率を小さくするにしたがって透過率は小さくなる。

そして、透過率が大きくなると、アルミフレーク３１による反射光の割合が減るため、文字板１０は透けたような外観となって金属感が薄れる一方、文字板１０の裏面１０ｂ側への透過光量は増大して、文字板１０の裏面１０ｂ側に配置されることのあるソーラセルに到達する光量を増大し、また、文字板１０の裏面１０ｂ側に配置されることのあるアンテナに到達する電波を増大する。

反対に、透過率が小さくなると、アルミフレーク３１による反射光の割合が増大するため、文字板１０は金属感が大きくなる一方、文字板１０の裏面１０ｂ側への透過光量は減少して、文字板１０の裏面１０ｂ側に配置されることのあるソーラセルに到達する光量を低減し、また、文字板１０の裏面１０ｂ側に配置されることのあるアンテナに到達する電波を低減する。

表１に示した実験例では、開口率が１０～５０［％］の範囲で、光Ｌの透過率として１０～５０［％］を確保することができる。光Ｌの透過率が１０～５０［％］では、文字板１０への裏面１０ｂ側に光Ｌを十分に供給することができるとともに、金属感の外観を得ることができる。したがって、所定割合の開口率は１０～５０［％］の範囲であることが、総合評価として好ましい（表中の〇印又は◎印で表示）。なお、開口率１０～５０［％］に対応する分散膜３０の膜厚は、実験例においては５～１［μｍ］である。

開口率１５～４０［％］の範囲では、透け感の無い金属感の外観を得ることができるとともに、透過率も１５［％］以上確保することができるため、所定割合の開口率は１５～４０［％］の範囲であることが、総合評価としてより好ましい（表中の◎印で表示）。なお、開口率１５～４０［％］に対応する分散膜３０の膜厚は、実験例においては４～２［μｍ］である。

上述した実験例において、アルミフレーク３１の厚さは１［μｍ］以下としたが、具体的には０．０８～０．６２［μｍ］の厚さであった。そして、総合評価として好ましい分散膜３０の厚さは、アルミフレーク３１の厚さの、１．６（＝１／０．６２）～６２．５（＝５／０．０８）倍である。したがって、総合評価として好ましい分散膜３０の厚さは、アルミフレーク３１の厚さの１．６～６２．５倍ということができる。

なお、総合評価としてより好ましい分散膜３０の厚さは、アルミフレーク３１の厚さの、３．２（＝２／０．６２）～５０（＝４／０．０８）倍ということができる。

そして、アルミフレーク３１の厚さは、１［μｍ］以下という非常に薄い値であるため、金属ではあっても、他のアルミフレーク３１の表面や、基材２０のおもて面２０ａの輪郭形状に倣いやすい。

したがって、例えば、基材２０のおもて面２０ａに、文字板１０として用いられるヘアライン加工（非常に細かい溝等で形成された凹凸模様）や旭光模様、打ち出し模様、砂地模様等の凹凸模様が形成されていた場合にも、おもて面２０ａに積層されたアルミフレーク３１が、おもて面２０ａの凹凸模様を潰してしまうことが無く、おもて面２０ａの細かい凹凸に倣った凹凸形状に対応した反射光を出射することができる、

上述した実験例において、アルミフレーク３１の配合量は１．７［％］としたが、配合量は１．７［％］に限定されず、例えば、１．５～２．０［％］の範囲であることが好ましい。アルミフレーク３１の配合量が１．５～２．０［％］の範囲であるときは、開口率を、分散膜３０の厚さに応じて制御し易いからである。ただし、アルミフレーク３１の配合量は、この好ましい範囲に限定されるものではない。

上述した実験例において、アルミフレーク３１の配合量は１．７［％］を一定にして、分散膜３０の厚さに応じて開口率を変化させたものとしたが、分散膜３０の厚さを一定にして、アルミフレーク３１の配合量に応じて開口率を変化させたものとしてもよい。

＜変形例１＞
図８は実施形態の文字板１０の変形例１を示す図３相当の断面図である。上述した実施形態の文字板１０は、基材２０のおもて面２０ａ側に分散膜３０が積層され、分散膜３０のおもて面３０ａはそのまま文字板１０のおもて面１０ａに相当するが、本発明に係る時計用表示板は、図８に示すように、分散膜３０のおもて面３０ａに、光Ｌを透過させるトップコート４０をさらに積層してもよい。

このようにトップコート４０を積層した構造は、上述した実施形態の文字板１０、時計１００と同様の効果を得ることができるとともに、文字板１０を有色にする場合、分散膜３０や基材２０といった文字板１０の基本的な構造部分を共通にしつつ、トップコート４０の色を変えるだけで、色違いの複数種類の文字板１０を実現することができる。

また、トップコート４０に特別な機能（例えば、紫外線カットや赤外線カットの機能）を持たせることで、文字板１０の日焼け防止や高温になるのを防止することもできる。

＜変形例２＞
図９は実施形態の文字板１０の変形例２を示す図３相当の断面図である。上述した実施形態の文字板１０は、文字板１０のおもて面１０ａ側が分散膜３０であり、裏面１０ｂ側が基材２０であるが、本発明に係る時計用表示板は、図９に示すように、文字板１０のおもて面１０ａ側が基材２０、文字板１０の裏面１０ｂ側が分散膜３０となる配置であってもよい。

つまり、図９に示した文字板１０は、図３に示した文字板１０の表裏を反対にして用いるものであり、図３における基材２０の裏面２０ｂを文字板１０のおもて面１０ａとし、図３における分散膜３０のおもて面３０ａを文字板１０の裏面１０ｂとしたものである。

このように、基材２０と分散膜３０との積層順序を反対にした文字板１０であっても、上述した実施形態の文字板１０、時計１００と同様の効果を得ることができる。

なお、この場合、図８に示したトップコート４０の機能を基材２０に持たせることができるため、基材２０を着色して有色とすることもできる。

＜変形例３＞
図１０は変形例２に変形例１を組み合わせた変形例３の文字板１０を示す図３相当の断面図である。変形例３の文字板１０は、基材２０の裏面２０ｂにトップコート４０を形成したものである。

このように、基材２０にトップコート４０を積層した構造は、上述した実施形態の文字板１０、時計１００と同様の効果を得ることができるとともに、文字板１０を有色にする場合、基材２０や分散膜３０といった文字板１０の基本的な構造部分を共通にしつつ、トップコート４０の色を変えるだけで、色違いの複数種類の文字板１０を実現することができる。

また、トップコート４０に特別な機能（例えば、紫外線カットや赤外線カットの機能）を持たせることで、文字板１０の日焼け防止や高温になるのを防止することもできる。

上述した実施形態及び変形例の文字板１０は、分散膜３０に分散した金属箔片としてアルミフレーク３１を適用したものであるが、本発明に係る時計用表示板は、アルミフレーク３１に代えて、アルミニウムやアルミニウム合金とは異なる他の金属の箔片を適用してもよい。

また、文字板１０は、塗装又は蒸着その他の表面処理を施すことにより着色した金属の薄片を適用してもよい。

１０ 文字板
１０ａ おもて面
１０ｂ 裏面
２０ 基材
３０ 分散膜
３１ アルミフレーク
３２ 樹脂
３３ 溶剤
１００ 時計
Ｌ 光

Claims (9)

1. 光を透過させる平板状の基材と、光を透過させる樹脂に光を反射する複数の金属箔片が分散した分散膜とが積層して形成され、
   前記分散膜は、平面視において、前記金属箔片の配置されていない開口部が所定割合で形成され、
   前記分散膜は、少なくとも一部において、前記金属箔片が前記分散膜の厚さ方向に複数重なっている時計用表示板。
2. 前記開口部は、１０～５０［％］の開口率で形成されている請求項１に記載の時計用表示板。
3. 前記分散膜は、前記金属箔片の１．６～６２．５倍の厚さに形成されている請求項１又は２に記載の時計用表示板。
4. 前記金属箔片は、１［μｍ］以下の厚さである請求項１から３のうちいずれか１項に記載の時計用表示板。
5. 前記分散膜は、厚さが１～５［μｍ］である請求項１から４のうちいずれか１項に記載の時計用表示板。
6. 前記分散膜又は基材に、光を透過する、無色又は有色のトップコートが積層されている請求項１から５のうちいずれか１項に記載の時計用表示板。
7. 前記時計用表示板は、光の透過率が１０～５０［％］である請求項１から６のうちのいずれか１項に記載の時計用表示板。
8. 請求項１から７のうちいずれか１項に記載の時計用表示板を文字板として備えた時計。
9. 光を透過させる平板状の基材と、光を透過させる樹脂に光を反射する複数の金属箔片が前記基材の面に対して平らな姿勢で分散した分散膜とが積層した時計用表示板の製造方法であって、
   光を透過させる前記基材の、上方を向いた面に、溶剤、光を透過させる樹脂及び前記金属箔片を含有した塗料を塗布し、
   前記基材に塗布された前記塗料を加熱して前記塗料が熱硬化させることにより、前記金属箔片の配置されていない開口部が所定割合で形成され、
   前記分散膜は、少なくとも一部において、前記金属箔片が前記分散膜の厚さ方向に複数重なっている前記分散膜を形成する時計用表示板の製造方法。

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