JPH03223456A - 装飾部材及びその製造方法 - Google Patents

装飾部材及びその製造方法

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JPH03223456A
JPH03223456A JP1821890A JP1821890A JPH03223456A JP H03223456 A JPH03223456 A JP H03223456A JP 1821890 A JP1821890 A JP 1821890A JP 1821890 A JP1821890 A JP 1821890A JP H03223456 A JPH03223456 A JP H03223456A
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alloy
film
plating
masking
decorative member
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JP1821890A
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English (en)
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Akira Uchiyama
明 内山
Kiyohiro Imai
今井 清博
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Seiko Epson Corp
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Seiko Epson Corp
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、時計用外装部品、メガネ部品、ライターケー
ス等の外観が多色に仕上げられた装飾部材および製造方
法に関する。
〔発明の概要〕
本発明は、あらかじめ凹状又は凸状に形成された模様又
は文字を有する金属又は合金素材あるいは該素材上に下
地層を設けた装飾部材表面において、前記模様又は文字
部にイオンプレーティング法によるTi系硬質被膜が形
成され一部分あるいは全体にTi系硬質被膜色と素材色
又は下地層色との多色の色調を有する耐食性、密着性、
耐摩耗性に優れた装飾的価値の高い装飾部材を提供する
ものである。
〔従来技術〕
従来の時計用外装部品等の装飾部材における凹状又は凸
状の模様又は文字部とそれ以外の表面との外観色調を変
え多色化された製品の製造方法としては ■あらかじめ凹状又は凸状に形成された模様及び/又は
文字を有するSUS等の素材表面の全体に金メッキ等の
湿式メッキを施し、メッキ用マスキング塗料を用い模様
又は文字部を印刷した後、マスキング部以外の湿式メッ
キを剥離除去し、さらにマスキング塗料を除去する方法
■公開特許公報昭64−75660の如く、パッド印刷
又はスクリーン印刷により金属素材上にあらかしめ形成
された凹状又は凸状の模様、文字上に印刷し、しかる後
にイオンプレーティング法により被膜を形成し、印刷し
た部分の被膜を剥すことにより金属表面を多色化する方
法。
■公開特許公報昭61−117269のタロく、基板全
面にニッケルメッキ又は銅メッキ又はその合金のメッキ
層を形成した後、凹状又は凸状の乾式メッキネ要部分に
有機質レジストを塗布し焼成硬化後メッキ層を溶解除去
し、その後有機質レジストを溶解除去し、ついで乾式メ
ッキ層を形成させた後、メッキ層を溶解除去する方法。
が−船釣である。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかし前述の従来技術においては以下の欠点がある。
■の方法ではデザインポイントである模様、文字部が湿
式メッキで処理している為被膜硬度がHv200〜30
0と低く、且つ実用携帯中に凸部は他の表面に比し衣類
や生活用品、建造物との接触により容易に摩耗及び傷つ
けられ易く、同様に凹部も凹部内の面積が大きい模様、
文字も摩耗又はキズを受けやすく、凸部および凹部の軟
かい湿式メッキ仕上げによる模様及び文字外観がキズ及
び摩耗により著しく低下するという装飾品としての大き
な欠点がある。
■の方法ではイオンプレーティング処理中に蒸発金属の
溶解による輻射熱の影響で基板表面の温度が上昇する為
マスキングに内在するガスやマスキングの分解ガスがイ
オンプレーティング処理中に放出ガスとして発生し、イ
オンプレーティング被膜の生成に悪影響を与え被膜の干
渉色や色ムラ、あるいは放電、密着不良が発生する。又
マスキング外周部の欠けや剥離が生じやすく目的外観を
損い易かった。この為良品率が著しく低く量産性が悪く
、コストアップになる欠点があった。
■の方法ではレジスト塗布後のニッケルメッキ層等のメ
ッキ層剥離時にレジスト膜下へのオーバーエッチが発生
する。又、乾式メッキ時に発生する熱によりニッケル、
銅又はその合金が基板表面に熱拡散し、基板表面の変色
が発生する。又、乾式メッキ後のニッケルメッキ層等の
メッキ層剥離除去に長時間を要し作業効率が悪い欠点が
あった。
ざらに■、■の方法において模様、文字部を金メッキ等
の貴金属メッキで仕上げる方法ではまず全面に貴金属メ
ッキを施し、次いでマスキングメッキ又は印刷マスクに
より模様状にマスキングしさらに貴金属メッキと異なる
色調の被膜を形成しマスキング部を剥1If1除去して
いる為外観上置金属メッキが見えない部分にも貴金属メ
ッキが施されており、コストアップの大きな要因となっ
ている欠点があった、等の問題があった。本発明はこの
様な問題点を解決するもので、その目的とするところは
被膜硬度HvlOOO以上で且つ装飾的価値の高い金属
感を有するTi系硬質被膜をあらかじめ形成された凹又
は凸の模様又は文字状に形成することによりデザインポ
イントである模様及び文字の外観を長期の携帯にわたり
持続させ、さらにTi系硬質被膜の部分的な剥離に耐え
られるソルダーレジストを用い印刷することにより、T
i系硬質被膜を複雑な凹又は凸の模様、文字状に高品質
に仕上げる密着性、耐食性、耐擦傷性及び耐摩耗性に優
れた装飾的価値の高い装飾部材およびその製造方法を提
供するところにある。
〔課題を解決するための手段〕
本発明の装0111部月は (1)あらかじめ凹状又は凸状に形成された模様又は文
字を有する金属又は合金素材あるいは該素材」二に下地
層を設けた装飾部材表面において、前記模様又は文字部
にイオンプレーティング法によるTi系硬質被膜が形成
され一部分あるいは全体にTi系硬τ1被膜色と素月色
又は下地層色との多色に仕上げられていることを特徴と
する。
(2)前記金属又は前記合金素材がステンレス、Ti、
Ti合金、銅合金あるいは亜鉛合金であることを特徴と
する。
(3)前記下地層が湿式メッキによるCu、Ni、Ni
台金、Pd、Pd合金、Rh、金、金合金、あるいはイ
オンプレーティング法によるCr系硬質被膜を用層又は
数種積層したことを特徴とする。
(4)前記装飾部材の製造方法は前記装飾部材の表面の
全体にイオンプレーティング法によりTi系硬質被膜を
形成し、次にタコ印刷又はスクリーン印刷により凹状又
は凸状に形成された模様又は文字上に印刷しマスキング
被膜を形成し、しかる後にマスキング部以外のTi系硬
質被膜をエツチング除去し、次いでマスキング被膜を剥
離除去することにより外観的に多色に仕上げられている
ことを特徴とする。
〔作用〕
本発明の上記構成によれば表面が凹状又は凸状に形成さ
れている模様又は文字部の装飾品としてのデザインポイ
ント部に最終仕上げとして耐擦傷性及び耐摩耗性に優れ
たTi系のイオンプレーティング被膜を形成させており
、装飾のアピールポイントである模様、文字を長期の携
帯によっても外観の低下をおこさず製品当初の装飾外観
を維持できる様にしている。
イオンプレーティング法にてTiとC,N、  0との
Ti化合物被膜を形成することにより、硬質の被膜が生
成出来る事は公知である。被膜は耐摩耗性、耐+3!!
傷(I G:侵れ、金属光沢のτ1感がある被膜である
ことも周知のとおりである。しかし、イオンプレーティ
ング被膜は高硬度が得られる反面、被nIA、/I7み
が増ずと内部応力が高くなるため脆くなる特イ1を有し
ている。そこで、本発明では装飾用部材としての密着性
を得るために硬質被膜単層の厚みを0.2〜1.5μm
、積層する場合は積層部分の厚みを3μm以下にするこ
とによりv!!着性を確保させている。積層部分の厚み
が3μmを超えると、前述した内部応力の影響により、
密着性が低下し始める。特に被膜間の剥離が発生し易く
なるため、装飾部材においては密着性の観点より硬質被
膜単層厚みは、0.2〜1,5μmの範囲が好ましく、
更には、0.2〜0.8μmの範囲が最適である。また
硬質被膜単層厚みが0.2μm未満では、厚みが薄いた
め耐擦傷性、耐摩耗性が劣ると共に所定色調が不安定と
なり確保できないことから避けられる。硬質被膜の生成
方法においてはイオンプレーティング法以外にも同様な
物理的蒸着法に位置イ」けられるスパッタリング法又は
化学的蒸着法(CVD法)及びプラズマ化学蒸着法(P
CVD)等が容易に適用できつる。
次にイオンプレーティング法によるTi系硬質被膜で金
色・黒灰色系は、Ti又はTi合金を蒸発源として窒素
系ガスおよび炭化水素系ガスを反応性ガスとして生成さ
れるTiとNとC元素との化合物が適用できうる。黒茶
色系は、Ti又はTi合金を蒸発源として炭化水素系ガ
スおよび酸素ガスを反応性ガスとして生成されるTiと
CとO元素との化合物が適用できうる。青色系は、Ti
又はTi合金を蒸発源として酸素ガスを反応性ガスとし
て生成されるTiとO元素との化合物が適用できつる。
またCr系硬質被膜ではCrとC1N、  Oのうちの
1種以上との化合物による黒灰色系および(::r、 
 N、  Cとのステンレス色の化合物が適用できつる
次に本発明の装飾部材の素材としては例えばイオンプレ
ーティング法による場合にはイオンプレーティング処理
中の温度に耐え得るものであれば基本的にはいかなるも
のであっても良い。たとえばセラミック、超硬Ni基合
金、Co基合金、ステンレス、銅合金、亜鉛、亜鉛合金
、プラスチック等が適用できうる。イオンプレーティン
グ法により得られる!+’J411被膜は相対的にピン
ホールの介在するものがほとんどの為、該6[被膜を被
覆する以前に耐食性品質を満足しておく必要がある。
セラミック、超硬Ni基合金、Co基合金、及びステン
レス等の基板はそれ自体耐食性が良好の為、基本的には
下地メッキは必要としないがS(サルファ)の様な快削
成分の多いステンレス基板は若干耐食性が劣る為、下地
層として金、金合金、クロム、パラジウム、パラジウム
合金、ルテニウムあるいはロジウムメッキ層を単層又は
数種の積層とし基板の耐食性を確保する必要がある。ま
た銅合金、亜鉛、亜鉛合金を基板とする場合はメッキに
より銅、Ni、Ni合金を単層又は積層した後、金、金
合金、クロム、パラジウム、パラジウム合金、ロジウム
、ルテニウム等のメッキを単層または数種積層して耐食
性を確保する必要がある。特に銅合金、亜鉛、亜鉛合金
の基板についてはイオンプレーティング処理する前に上
記の下付メッキを施すことによりイオンプレーティング
処理中に基板材料が直接高温、高真空雰囲気にさらされ
るのを防止し該基板材料内部の温度上昇を防ぎ、脱亜鉛
現象によるフクレの発生を防止することができる。また
基板にプラスチックを用いる場合は前述の銅合金、亜鉛
、亜鉛合金基板への下付はメッキと同様のメッキを行う
工程に先だち無電解メッキによりNi等の処理を行うの
が一般的である。
プラスチック基板は融点が低く、かつ有機物の為イオン
プレーティング処理中の温度上昇によりガスの吹出しが
発生しやすく、イオンプレーティング被膜との密着不良
が多発しやすい。密着不良性防止上、前述の下付メッキ
は不可欠となる。
下付メッキの厚みは単層の場合でも積層の場合でも、生
産性、機酸性の点より2μm〜10μmが最適であるが
、0.2μm〜20μmへ範囲を拡大しても基本品質は
変わらない。
次に本発明装飾部材の製造方法について述べる。
まずあらかじめ装飾部材表面に凹状又は凸状の模様又は
文字を形成する方法としてはプレス鍛造、#η造、自動
機による彫刻、湿式のエツチングによるもの及びレーザ
ー装置を用いる等が一般的である。凹の深さ及び凸の高
さは処理被膜トータルの厚みより大きければ問題ない。
しかし凹又は凸形成後に凹又は凸をマスキング印刷する
工程がある為、凹又は凸部とマスキングの位置ずれの許
容が厳しい中へ高級装飾部材の場合は湿式によるエツチ
ング及び画像認識のレーザー装置に限定される。
プレス鍛造、紡造及び自動機による彫刻にて凹又は凸を
形成したものにマスキング位置を合わせるのは難しく、
位置ズレが大きくなってしまう、凹又は凸状の模様、文
字形成後、適宜下付処理された後、本発明はイオンプレ
ーティング法によるTi系の硬質被膜を模様、文字を含
めた装飾部材全面に生成させる。イオンプレーティング
以前に有機系塗料によるマスキングを行っていない為密
着性及び外観等の品質は良好であり、はぼ100%の良
品率がfqられる0次に模様、文字の部分にソルダーレ
ジストを用いタコ印刷又はスクリーン印刷によりマスキ
ングを行う、タコ印刷及びスクリーン印刷の使い分けは
印刷する装飾部材の形状により適宜選択する。該形状が
平面であればスクリーン印刷を、また該形状がR面、斜
面等の平面でない場合はタコ印刷を用いる。またスクリ
ーン印刷の場合はレジストを厚く塗布できる為印刷は1
回で良いが、タコ印刷の場合は薄い為、塗布→乾燥を2
〜3回繰返す必要がある。一般にTi系硬質被膜の剥離
は沸酸+硝酸の強酸液を用いる為、マスキングかうずい
と剥離液に浸される危険があり、マスキング厚みは厚い
程良い。
次にマスキング剤について述べる。前述の様にTi系剥
離液が強酸の為、メッキ用マスキング剤等の一般のマス
キング剤では耐酸性が弱く、剥離液浸漬によりマスキン
グ剤の溶は出し、浮き等が起り目的外観は得られない0
本発明では種々実験の結果ソルダーレジストを用いるこ
とにより前述の問題を完全に改善できることを究明した
。ソルダーレジストは一般には回路基板用のハンダメッ
キレシストとして使用されているが本発明では該レジス
トを応用することによりTi系硬質被膜を凹又は凸の模
様、文字に合わせた形状に高品質に剥〃することを可r
1トにした。Ti系硬質被膜を部分的に剥jiff L
だ後、マスキング剤を有機溶剤により除去することによ
り最紡的に凹又は凸部に模様、文字状に形成されたTi
系硬質被膜色と素材色又は下地層色との11色外観がf
uられる。
〔実施例〕
以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
実施例1 第1図(a)〜(g)は文字状の凹部内と他の平面とを
複色に仕上げる本発明装飾部材の製造工程を段階的に示
したものである。
まず第1図(a)に示すようにフェライト系硬質ステン
レスにより形成され凹状に文字が蝕刻されている時81
用ガラス縁1の表面全体に、 (b)に示す様に電気メ
ッキによりAu−Ni合金メッキ2を2μm被覆した後
、該部品をイオンプレーティング装置中でアルゴンガス
を導入し0.02torrの圧力に保持し、基板への負
の印加電圧0.5kvで5分間イオンボンバードメント
を行い基板表面のクリーニングを行った。次にアルゴン
ガスを排出した後、電子ビーム加熱によりCr蒸発源と
し021  N2.  C2H2を反応性ガスとしてイ
オンプレーティングを行い表面全体にCr、O。
N、  Cを主成分とする灰黒色硬質被膜3を1μm被
覆した。これを(C)に示す0次いでイオンプレーティ
ング装置より一旦取り出し、外観、色調等確認後、再度
イオンプレーティング装置中で上記と同様の方法により
、イオンボンバードメントを行い、引き続きイオンプレ
ーティングにより表面全体に(d)に示すTi、  N
、  Cを主成分とする金色硬質被膜4を0.5μm積
層した。次に(e)に示すように市販のソルダーレジス
ト剤(太陽インキ製造(11製)を用いて、タコ印刷に
より凹状の文字形状に合わせて印刷を行い、自然乾燥の
後に、熱風乾燥機中において120℃にて10分間硬化
の後、再度上記と同様の方法により2回目の印刷を行い
、自然乾燥の後に130℃にて10分間硬化を行い凹状
の文字部にマスキング被膜5を形成した。
次に、 (f)に示す様に容重比1:1のふつ化水素酸
と硝酸の混合液中に浸漬して不要部の金色硬質被膜をエ
ツチング除去し、次いで有機溶剤中に浸漬してマスキン
グ被膜を剥離除去させることにより、 (g)に示す完
成外観として灰黒色硬質被膜3と凹状文字部が金色硬質
被膜4の組合せによる二色を呈する時計用ガラス縁を形
成させた。
この方法により作成した時計用ガラス縁は、灰黒色部の
被膜硬度がHv1500以上であり、凹状文字金色部の
被膜硬度がHv1200であった・品質試験は人工汗耐
食試験(40°C×湿度90%x48H)、人工海水耐
食試験(40°C×湿度90%x48H)、折り曲げ試
験(180°折り曲げ)、熱シヨツク試験(300℃×
10分加熱→水中急冷、5回繰返し)、耐摩耗試験(牛
皮上にて500g荷重を時計ケースにかけ、5cmスト
ロークにて時計用ガラス縁二色境界部を3万回擦りつけ
る)、耐擦傷試験(ビニタイル上1mより20回線近し
落下する)を行い、上記試験結果はすべて時81ケース
としての耐食性、密着性、耐摩耗性、耐擦傷性を十分満
足させるものであった。
なお、上記実施例1での被膜構成においてAuNi合金
メッキ2を除いて形成したものについても実施例1と同
様の結果が得られた。
実施例2 第2図(a)〜(e)は凸形状の模様部と他面とを複色
に仕上げる本発明装飾部材の製造工程を段階的に示した
ものである。
まず第2図(a)に示す様に5US304により部分的
に凸状の模様が形成されている時計ケース6をイオンプ
レーティング装置中で実施例1と同様の方法で時81ケ
ース表面のクリーニングを行い、引き続き実施例1と同
様の方法により(b)に示す様に表面全体にTi、  
N、  Cを主成分とする金色硬質被膜4を0. 5μ
m被覆した6 次に、(C)に示す様に実施例1と同様
のソルダーレジスト剤を用いてスクリーン印刷により凸
状の模様形状に合わせて印刷を行い、自然乾燥の後に、
熱風乾燥機中において130°Cにて1o分間硬化を行
い、凸状の模様部にマスキング被膜5を形成し、次に(
d)に示す様に金色硬質波n’A 4の不要部をエツチ
ング除去し、 (e)に示す様にマスキング被膜の剥離
除去を行うことにより、完成外観として、5US304
X材6と凸状模様部が金色硬質波rs4の組合せによる
二色を呈する時計ケースを形成させた。この方法により
作成した時計ケースは凸状模様金色部の被膜硬度がHv
1200であった。又、実施例1と同様の品質試験の結
果、時計ケースとしての耐食性、密着性、耐摩耗性、耐
擦傷性を十分満足させるものであった。
実施例3 第3図(a)〜(f)は凸状の文字部とエツチングされ
ている他面とを複色に仕上げる本発明装飾部材の製造工
程を段階的に示したものである。
まず第3図(a)に示す様に黄銅により形成され凸状に
文字を残し、他の部分がエツチングされている時計ケー
ス7の表面全体に、 (b)に示す様に電気メッキによ
りNiめっき被膜8を3μm被覆し、次にPd−Ni合
金めっき被膜9を3μm被覆積層し、更にRhめっき被
膜10を0.2μm被覆積層した。次に(C)に示す様
に該部品をイオンプレーティング装置中で実施例1と同
様の方法で時8Iケース表面のクリーニングを行い、引
き続き実施例1と同様の方法により表面全体にTi、C
を主成分とする灰黒色硬質被膜11を被覆積層した。次
に(d)に示す様に実施例1と同様のソルダーレジスト
剤を用いてスクリーン印刷により凸状の文字形状に合わ
せて印刷を行い、自然乾燥の後、130°Cにて10分
間硬化を行い、凸状の文字部にマスキング被膜5を形成
し、実施例1と同様の方法で(e)に示す様に灰黒色硬
質被膜11の不要部をエツチング除去し、次に(f)に
示す様にマスキング被膜の剥離除去を行うことにより、
完成外観として、Rhめっき被膜10と凸状文字部が灰
黒色硬質被膜11の組合せによる二色を呈する時計ケー
スを形成させた。この方法により作成した時計ケースは
凸状文字灰黒色部の被膜硬度がHv1500であり、R
hめっき被膜硬度がHv400以上であった。又、実施
例1と同様の品質試験の結果、時計ケースとしての耐食
性、密着性、耐摩耗性、耐擦傷性を十分満足させるもの
であった。
〔発明の効果〕
以上述べた如く本発明によればあらかじめ凹状又は凸状
に形成された模様又は文字を有する金属又は合金素材あ
るいは該素材上に下地層を設けた装飾部材表面において
、前記模様又は文字部にイオンプレーティング法による
Ti系硬質被膜が形成され一部分あるいは全体にTi系
硬質被膜色と素材色又は下地層色との多色に仕上げるこ
とにより被膜硬度Hv1000以上で且つ装飾的価値の
高い金属感を有するTi系硬質被膜をあらかじめ形成さ
れた凹又は凸の模様又は文字状に形成することによりデ
ザインポイントである模様及び文字の外観を長期の携帯
にわたり持続させ、さらにTi系硬質被膜の部分的な剥
離に耐えられるソルダーレジストを用い印刷することに
より、Ti系硬質被膜を複雑な凹又は凸の模様、文字状
に高品質に仕上げ且つ外観色調において模様・文字部と
それ以外の表面で金色−白色、金色−灰黒色、青系色−
金色など多様な複色コンビネーションによる装飾的、機
能的に非常に価値の高い装飾部材を提供することが可能
となった。適用に当っては時計用外装部品のみならず、
メガネフレーム、ライターケース、装飾バンド、バック
ル、ネクタイビン及び指輪、スプーン、フォーク等装飾
品全般に応用可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)〜(g)、第2図(a)〜(e)、及び第
3図(a)〜(f)は各々本発明実施例における各製造
段階の積層膜の構成を示す要部断面図である。 1・・・フェライト系硬質ステンレス 2・・・Au−Ni合金メッキ被膜 3・・・灰黒色硬質被膜(Cr系) 4・・・金色硬質被膜(Ti系) 5・・・マスキング被膜 6 ・・・ 5US304 7・・・黄銅 8・・・Niメッキ被膜 9・・・Pd−Ni合金メッキ被膜 10・・・Rhメッキ被膜 11・・・灰黒色硬質被膜(Ti系)

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)あらかじめ凹状又は凸状に形成された模様又は文
    字を有する金属又は合金素材あるいは該素材上に下地層
    を設けた装飾部材表面において、前記模様又は文字部に
    イオンプレーティング法によるTi系硬質被膜が形成さ
    れ一部分あるいは全体にTi系硬質被膜色と素材色又は
    下地層色との多色に仕上げられていることを特徴とする
    装飾部材。
  2. (2)前記金属又は前記合金素材がステンレス、Ti,
    Ti合金、銅合金あるいは亜鉛合金であることを特徴と
    する請求項(1)記載の装飾部材。
  3. (3)前記下地層が湿式メッキによるCu,Ni,Ni
    合金、Pd,Pd合金、Rh、金、金合金、あるいはイ
    オンプレーティング法によるCr系硬質被膜を単層又は
    数種積層したことを特徴とする請求項(1)記載の装飾
    部材。
  4. (4)前記装飾部材の表面の全体にイオンプレーティン
    グ法によりTi系硬質被膜を形成し、次にタコ印刷又は
    スクリーン印刷により凹状又は凸状に形成された模様又
    は文字上に印刷しマスキング被膜を形成し、しかる後に
    マスキング部以外のTi系硬質被膜をエッチング除去し
    、ついでマスキング被膜を剥離除去することにより外観
    的に多色に仕上げることを特徴とする装飾部材の製造方
    法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100496268B1 (ko) * 2002-12-06 2005-06-17 박영철 반도체 식각 공정을 이용한 실리콘에 인쇄하는 방법
KR100496267B1 (ko) * 2002-12-06 2005-06-17 박영철 반도체 레이저 식각공정을 이용한 실리콘에 문자 및 도형인쇄방법

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KR100496268B1 (ko) * 2002-12-06 2005-06-17 박영철 반도체 식각 공정을 이용한 실리콘에 인쇄하는 방법
KR100496267B1 (ko) * 2002-12-06 2005-06-17 박영철 반도체 레이저 식각공정을 이용한 실리콘에 문자 및 도형인쇄방법

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