JPH08176801A - 装飾部品及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 表面の文字や模様等がはっきりと見えて良好
な視認性が得られる装飾部品を提供する。また、それを
容易に製作できるようにもする。 【構成】 チタン，チタン合金，ステンレススチール，
タングステンカーバイト，タンタルカーバイトのうちの
いずれかの材料からなる部品基材２の表面２ａに形成さ
れる文字や模様等の凹部３が、出力を変えて２度照射さ
れたレーザ光で形成されたものとして、１度だけのレー
ザ光照射で形成された場合に比べて凹部３の輪郭が鮮明
になるようにし、その凹部３とその凹部３以外の表面２
ａとで色調を異ならせて視認性をよくする。その製造方
法では、マスキングした部品基材２に１度目のレーザ加
工でマスクのみ一部を除去し、その後露出した部品基材
２の表面２ａに出力を高めた２度目のレーザ加工で凹部
３を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、表面に文字や模様等
が形成された時計ケース，メガネ，ブレスレット等の装
飾部品及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、装飾部品のうち、例えば時計ケー
スでは、その表面に数字や目盛等を設けているものがあ
る。このような数字や目盛は、その部分がそれ以外のケ
ース表面に対して明瞭に視認できるものでないと、見間
違いを生じてしまう恐れがあるため、それをはっきりと
視認できることが重要である。このような数字や目盛あ
るいは模様等を装飾部品の表面に形成する方法として
は、例えばフォトレジスト膜を使用することによって表
面に凹部を形成する方法が広く知られている。

【０００３】この方法は、時計ケース等の装飾部品の部
品基材の表面に予め感光性樹脂によるフォトレジスト膜
を形成し、その上にこれから形成しようとする文字や模
様等を描いた透明フィルムを密着させて露光し、その露
光後に透明フィルムを取り除いてフォトレジスト膜を現
像，水洗，焼付け等をして文字や模様等に対応したフォ
トレジスト膜を形成する。

【０００４】次に、その装飾部品の表面にそのフォトレ
ジスト膜を密着（マスキング）させたままの状態で、例
えば部品基材がチタン系の金属である場合には、それを
フッ酸の液によってケミカルエッチング処理し、フォト
レジスト膜の無い部分のみを腐食させて装飾面に凹部を
形成する。そして、最後にそのフォトレジスト膜を部品
基材から剥がして、上記凹部とその凹部以外の部品基材
の表面との色調を異ならせたり、そのフォトレジスト膜
を剥がす前にメッキ処理等で有色被膜を形成してから、
そのフォトレジスト膜を剥がして凹部とその凹部以外の
部品基材の表面との色調を異ならせたりする。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うにフォトレジスト膜を使用して装飾部品の表面に凹部
を形成する方法の場合には、上述したような多くの製造
工程を必要とするためコストアップになってしまうとい
う問題点があった。また、そのマスキングに使用するフ
ォトレジスト膜は、感光性を有するマスキング材に限ら
れてしまうということもあった。

【０００６】また、部品基材にチタン系の金属を使用
し、そこにダイバーウオッチのようにケミカルエッチン
グにより深彫りをしたい場合には、例えば表面にフォト
レジスト膜によるマスクを施した部品基材をフッ酸の中
に漬けて、その掘りの深さに対応させてフッ酸に漬ける
時間を長くする。しかしながら、フォトレジスト膜のよ
うに有機のマスクである場合には、それがフッ酸に侵さ
れてひび割れを起こしたり、部品基材の表面から剥がれ
たりするため、良好な外観品質の装飾部品が得られなく
なり、表面に形成される文字，数字，模様等が明瞭でな
くなって視認性が悪くなってしまうという問題点があっ
た。

【０００７】そこで、例えばチタン系の金属からなる部
品基材の表面を有機マスクで塗装等により覆い、その表
面の所望の位置にレーザ光を、その部品基材の表面を目
的とする文字や模様等の形状にレーザ加工して彫り込む
ことのできる出力で照射して凹部を形成し、その後でマ
スクを剥がして凹部とその凹部以外の表面とで色調を異
ならせるようにすることも考えられる。

【０００８】しかしながら、このようにするとレーザ光
が照射された際にマスクがレーザ光によって焼き飛ばさ
れる領域が、形成しようとしている凹部の領域よりも拡
大した範囲にまで広がってしまい、凹部の回りに部品基
材の表面が露出した部分ができて、そこにレーザ光によ
って熱加工された部品基材の飛散物が付着するため、凹
部の輪郭がその飛散物の付着によってボケて不鮮明な文
字や模様になりやすい。また、レーザ加工だけでは彫り
の深さが数μｍであり、深彫りはできないという問題点
もあった。

【０００９】この発明は上記の問題点に鑑みてなされた
ものであり、表面に形成された文字や模様等の輪郭がは
っきりとしており、見間違えることのない良好な視認性
が得られる装飾部品を提供することを目的とする。ま
た、その装飾部品を少ない製造工程で容易に製作できる
ようにすることも目的とする。さらに、文字や模様等に
なる凹部を深彫りもできるようにすることも目的とす
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明は上記の目的を
達成するため、チタン，チタン合金，ステンレススチー
ル，タングステンカーバイト，タンタルカーバイトのう
ちのいずれかの材料からなり、表面に出力を変えて２度
照射されたレーザ光により形成された文字や模様等の凹
部を有し、その凹部とその凹部以外の上記表面との色調
を異ならせた装飾部品としたものである。そして、その
表面又は／及び凹部に、メッキによる有色被膜を形成す
るようにするとよい。

【００１１】また、上記と同様な材料からなり、表面に
レーザ加工とケミカルエッチングとによって形成された
文字や模様等の凹部を有し、その凹部とその凹部以外の
上記表面との色調を異ならせた装飾部品としてもよい。
さらに、その装飾部品の表面に硬質透明被膜を形成する
ようにしてもよい。

【００１２】また、チタン，チタン合金，ステンレスス
チール，タングステンカーバイト，タンタルカーバイト
のうちのいずれかの材料からなる部品基材の表面にマス
キングを行なう工程と、その工程により形成されたマス
クの一部をレーザ加工により除去する工程と、そのマス
クが除去されて露出した上記部品基材の表面に上記マス
クを除去する工程の時よりもレーザ光の出力を高めたレ
ーザ加工により文字や模様等の凹部を形成する工程と、
その工程後に部品基材の表面に残ったマスクを全て除去
する工程とからなる装飾部品の製造方法も提供する。

【００１３】さらに、上記と同様な材料からなる部品基
材の表面にメッキにより有色被膜を形成する工程と、そ
の有色被膜の表面にマスキングを行なう工程と、その工
程により形成されたマスクの一部をレーザ加工により除
去する工程と、そのマスクが除去されて露出した上記有
色被膜の一部とその下の部品基材の表面の一部に上記マ
スクを除去する工程の時よりもレーザ光の出力を高めた
レーザ加工により文字や模様等の凹部を形成する工程
と、その工程後に有色被膜上に残ったマスクを全て除去
する工程とからなる装飾部品の製造方法も提供する。

【００１４】また、上記いずれかの装飾部品の製造方法
において、上記文字や模様等の凹部を形成する工程の次
に、その形成された凹部にメッキにより有色被膜を形成
する工程を行なってから、上記残ったマスクを全て除去
する工程を行なう装飾部品の製造方法を実施するとよ
い。

【００１５】さらに、上記と同様な材料からなる部品基
材の表面にマスキングを行なう工程と、その工程により
形成されたマスクの一部をレーザ加工により除去する工
程と、そのマスクが除去されて露出した部品基材の表面
をケミカルエッチングにより深彫りして文字や模様等の
凹部を形成する工程と、その工程後に部品基材上に残っ
たマスクを全て除去する工程とからなる装飾部品の製造
方法も提供する。

【００１６】また、上記のレーザ光の出力を変えて２度
レーザ加工を行なって文字や模様等の凹部を形成し、そ
の後に部品基材の表面に残ったマスクを全て除去する装
飾部品の製造方法において、上記文字や模様等の凹部を
形成する工程の次に、その凹部をケミカルエッチングに
より深彫りする工程を行なってから、部品基材の表面に
残ったマスクを全て除去する工程を行なう装飾部品の製
造方法を実施するとよい。さらに、上記の各装飾部品の
製造方法は、上記マスクの色調を黒色にすると効果的で
ある。

【００１７】また、上記と同様な材料からなる部品基材
の表面に、金又は黒クロム，黒ロジウム，黒ニッケル，
黒ルテニウムのうちのいずれかを使用した無機マスクで
マスキングを行なう工程と、その工程により形成された
マスクとその下の部品基材の表面の一部を同時にレーザ
加工により除去して文字や模様等の凹部を形成する工程
と、上記無機マスクを全て除去する工程とからなる装飾
部品の製造方法も実施するとよい。

【００１８】さらに、部品基材の表面にメッキにより有
色被膜を形成し、その有色被膜の表面にマスキングを行
なう上記装飾部品の製造方法において、その有色被膜
が、金又は黒クロム，黒ロジウム，黒ニッケル，黒ルテ
ニウムのうちのいずれかであるようにするとよい。

【００１９】

【作用】このように構成した装飾部品は、その表面に形
成されている文字や模様等の凹部が、出力を変えて２度
照射されたレーザ光によって形成されたものであるた
め、１度だけのレーザ光照射により形成された場合に比
べてその輪郭が鮮明でボケがなく、しかもその凹部とそ
の凹部以外の表面とは色調が異なっているので視認性が
よい。

【００２０】また、表面又は／及び凹部にメッキによる
有色被膜を形成するようにすれば、高級感を持たせるこ
とができると共に、その有色被膜の色を凹部とその凹部
以外の表面とをはっきり見分けることができる色調にす
れば、凹部の視認性をより一層向上させることができ
る。

【００２１】さらに、表面にレーザ加工とケミカルエッ
チングとによって形成された文字や模様等の凹部を有
し、その凹部とその凹部以外の上記表面との色調が異な
るように装飾部品を構成すれば、凹部は深彫りが可能な
ケミカルエッチングによっても形成されるので、より深
みのある凹部となってその部分の文字や模様等の視認性
が増す。また、上記の出力を変えて２度照射されたレー
ザ光によって凹部を形成した装飾部品において、その表
面に硬質透明被膜を形成すれば、汚れ等はその硬質透明
被膜の上に付着するようになるので、その汚れを簡単に
拭き取ることができる。

【００２２】さらに、上述した装飾部品の製造方法を実
施すれば、１度目のレーザ加工でマスクのみその一部を
除去し、それによって露出した部品基材の表面にレーザ
光の出力を高めて２度目のレーザ加工を行なって文字や
模様等の凹部を形成し、その後でマスクを全て除去する
ので、２度目のレーザ加工時にその周囲に飛散した部品
基材からの飛散物は、部品基材上のマスクの上に付着し
て文字や模様等の凹部以外の部品基材上には付着しない
ので、その凹部の輪郭がボケない鮮明な仕上りになる。

【００２３】また、上述した部品基材の表面にメッキに
より有色被膜を形成する工程を行なってから、その有色
被膜の表面にマスキングを行なって、その後前述したよ
うなレーザ加工を行なって凹部を形成する装飾部品の製
造方法を実施すれば、上述した装飾部品の製造方法の場
合と同様に、部品基材の一部がレーザ加工されてその周
囲に飛散した飛散物は有色被膜の上に形成されているマ
スクの上に付着し、直接有色被膜上に付着することがな
いので、美しい状態の有色被膜が得られる。

【００２４】さらに、上記いずれかの装飾部品の製造方
法において、上記凹部を形成する工程の次に、その形成
された凹部にメッキにより有色被膜を形成する工程を行
なってから、残ったマスクを全て除去する工程を行なう
装飾部品の製造方法を実施すれば、凹部にメッキによる
有色被膜を形成したり、その凹部とその凹部以外の表面
とを互いに異なる色の有色被膜で２色化することもでき
るので、その凹部の視認性が向上すると共に外観の見栄
えも良くなる。

【００２５】また、部品基材の表面をマスキングして形
成したマスクの一部をレーザ加工により除去し、そのマ
スクを除去することによって露出した部品基材の表面を
ケミカルエッチングにより深彫りして上記凹部を形成
し、その工程後にそのマスクを全て除去する装飾部品の
製造方法を実施すれば、レーザ加工によりマスクの一部
を取り除いて露出させた部品基材の表面を、レーザ加工
だけではできないような深彫りもケミカルエッチングに
よりできる。

【００２６】また、その凹部をケミカルエッチングによ
り深彫りする工程を、上記文字や模様等の凹部を形成す
る工程の次に行なう装飾部品の製造方法を実施すれば、
部品基材の表面のマスクの一部をレーザ加工により除去
した後すぐにケミカルエッチングをする場合に比べて、
部品基材には既にレーザ加工によって浅い凹部が形成さ
れているので、その凹部がさらに腐食作用により深彫り
されるので見栄えの良い凹部になる。

【００２７】さらに、上記いずれかの装飾部品の製造方
法において、マスクの色調を黒色にすれば、レーザ光に
対して反射率が低くなるのでレーザ光照射による部品基
材の加工効率が良くなり、必要な部分のみ部品基材を熱
加工できるので仕上がりの良い凹部を形成できる。

【００２８】また、部品基材の表面に、金又は黒クロ
ム，黒ロジウム，黒ニッケル，黒ルテニウムのうちのい
ずれかを使用した無機マスクでマスキングを行なう工程
と、その工程により形成されたマスクとその下の部品基
材の表面の一部を同時にレーザ加工により除去して文字
や模様等の凹部を形成する工程と、上記無機マスクを全
て除去する工程とからなる装飾部品の製造方法を実施す
れば、表面がマスキングされた部品基材を、そのマスク
と部品基材とを一度のレーザ加工で同時に加工して凹部
を形成しても、マスクが無機マスクであるためきれいな
凹部を形成することができる。

【００２９】そして、部品基材の一部をレーザ加工する
ことによって飛散した飛散物が無機マスクの表面に付着
しても、そのマスクは最後に除去されるので、装飾部品
は表面が美しい状態に仕上がる。また、部品基材の表面
にメッキにより形成する有色被膜を、金又は黒クロム，
黒ロジウム，黒ニッケル，黒ルテニウムのうちのいずれ
かにして、さらにその表面にマスキングを行ない、その
後マスクの一部をレーザ加工により除去し、次いでレー
ザ加工を２度目の加工でレーザ光の出力を高めるように
した装飾部品の製造方法を実施しても、レーザ加工時に
部品基材の最も外側の表面はマスクされているため、そ
のマスク上に部品基材の一部が溶けて飛散したものが付
着しても上記有色被膜は汚れることがなく、マスクの除
去後には美しい状態の有色被膜が現れる。

【００３０】

【実施例】以下、この発明による装飾部品及びその製造
方法の実施例を図面に基づいて具体的に説明する。 〈第１実施例〉図１〜図６ 図１はこの発明による装飾部品の一実施例である時計用
外装部品のベゼルの表面に形成されている凹部の部分で
図２のＡ−Ａ線に沿って切断した断面を示す部分断面
図、図２はそのベゼル全体を示す平面図である。

【００３１】この装飾部品である時計用外装部品のベゼ
ル１は、例えばチタン，チタン合金，ステンレススチー
ル，タングステンカーバイト，タンタルカーバイトのう
ちのいずれかの材料によって部品基材２が図２に示すよ
うな環状に形成されており、その表面２ａに図示しない
レーザ加工機から出力を変えて２度照射されたレーザ光
により熱加工された数字３ａや目盛線３ｂ等の凹部３が
全周（図２では一部のみ図示している）に亘って形成さ
れている。そして、その凹部３とその凹部３以外の表面
２ａとの色調を異ならせている。

【００３２】なお、この凹部３と表面２ａの色調は、例
えば部品基材２にチタンを使用した場合には、表面２ａ
がチタンの素地色（グレー色）となり、凹部３がそのチ
タンが熱加工されて変色した灰白色となる。このベゼル
１は、図３に示すように腕時計の文字板上部でガラス７
を保持するものであり、それを保持する胴４との間にＯ
リング５を介挿した状態で押し付けて固定し、その状態
で例えば溶接により胴４に一体に固定される。

【００３３】次に、このベゼル１に凹部３を形成する方
法について、図４を参照して説明する。なお、ここで使
用するレーザ加工装置について説明しておくと、そのレ
ーザ加工装置は、標準仕様が波長：１.０６μｍ ，最大
出力：５０Ｗ，ビーム径：約１００μｍのものを使用
し、さらに微細な加工を可能にするためビーム径を５０
μｍにまで絞り込んで調整している。

【００３４】図４の最初の工程の［Ａ−１］では、チタ
ン，チタン合金，ステンレススチール，タングステンカ
ーバイト，タンタルカーバイトのうちのいずれかの材料
によって環状に形成された部品基材２の表面２ａにマス
キングを行なって、例えば１０μｍ程度の厚さのマスク
６を形成するが、この実施例では部品基材２にチタン合
金を使用した場合の例について説明する。

【００３５】そのマスキングに使用するマスク６は、例
えば黒色のエポキシ系の塗料（有機マスク）をスプレー
ガン１６で部品基材２上に吹き付けることにより形成す
るが、その際に工程［Ａ−１］に図示した位置で部品基
材２の上側の面と外周面と下面及び内周面の４面（即ち
全表面）を、例えばマスキング（図４では一部図示を省
略している）する。そして、そのマスキング後に、乾燥
（加熱乾燥でもよい）させ、マスク６を形成させる。

【００３６】次に、［Ａ−２］の工程で、マスク６の部
分だけをレーザ光によって焼き飛ばすだけの小さな出力
のレーザ光Ｌ1 を、有機マスクの場合には通常で０.４
〜０.６Ｗ程度のレーザ光の出力（レーザ出力）で照射
してレーザ加工を行なうが、この例のようにマスク厚が
１０μｍ程度の場合には、例えば０.６ Ｗのエネルギで
レーザ加工を行なって、図２で説明したような数字３ａ
や目盛線３ｂ等の凹部３（図２参照）に対応した形状に
マスク６を部分的に焼き飛ばす。

【００３７】次の［Ａ−３］の工程では、そのマスク６
が部分的に除去されることによって露出した部品基材２
の表面２ａに、［Ａ−２］の工程の時よりも高めたレー
ザ光、即ちレーザ平均出力が１.０〜１.５Ｗ程度のレー
ザ光Ｌ2 でレーザ加工を行なうが、この実施例では例え
ば１.２Ｗ のレーザ出力でレーザ加工を行なって凹部３
（詳しい説明は後述するが、マスク６を焼き飛ばした領
域よりも若干内側にする）を数μｍ程度の彫り込み深さ
で形成する。

【００３８】次の［Ａ−４］の工程では、部品基材２全
体をレーザ焼け除去液８に常温で１〜２分浸漬して、そ
の部品基材２がレーザ加工により焼かれた部分を除去す
る。なお、このレーザ焼け除去液８は、例えば硝酸５０
％，フッ酸２０％，純水３０％の割合で混ぜたものを使
用する。

【００３９】その後、［Ａ−５］の工程で、例えばシン
ナー，トルエン等の溶液の中に部品基材２全体を浸漬
し、凹部３の形成後に部品基材２の表面２ａ上に残った
マスク６を全て除去する。以上の工程を順次行なえば、
図２に示したような凹部３とその凹部３以外の表面２ａ
とで色調を異ならせたベゼル１ができる。

【００４０】ところで、上述した部品基材２に凹部３を
形成する方法では、図４の［Ａ−２］と［Ａ−３］との
工程でレーザ光Ｌ1，Ｌ2の出力を変えて２度レーザ加工
を行なっている。その理由は、１度のレーザ加工だけで
凹部３を形成しようとすると、部品基材２を加工できる
だけの加工熱を与えるレーザ出力が必要であり、そのた
めには図４の［Ａ−３］の工程におけるレーザ出力が必
要となるが、このレーザ出力でマスク６と部品基材２を
一度に加工すると、マスク６のように樹脂製の有機マス
クの場合には、「発明が解決しようとする課題」の項で
前述したように、マスク６を除去するには加工熱が大き
過ぎるため、これから形成しようとしている凹部３の領
域よりも広い領域のマスク６が焼き飛ばされてしまい、
その結果そのマスク６が除去されることによって露出し
た部品基材２の表面２ａにレーザ加工によって焼かれて
飛散した飛散物が付着して、その凹部３の輪郭がボケて
外観品質が悪くなってしまうので、それを防止するため
である。

【００４１】すなわち、この発明による装飾部品の製造
方法では、図４の［Ａ−２］の工程で図５（丸の連続は
レーザ加工跡を示す）に明示するように、形成しようと
する凹部３（図６参照）の形状に対応する領域に０.６
Ｗ 程度のマスク６を焼き飛ばすだけ（部品基材２は彫
り込まない）の小さなレーザ出力でビーム幅Ｗのレーザ
加工を行なってマスク６の一部を除去するので、加工熱
は小さいのでマスク６を焼き飛ばす領域が必要以上に拡
大してしまうようなことがない。

【００４２】そして、図４の［Ａ−３］の工程では、図
６に明示するように、今度は上記のマスク６を除去する
工程の時よりもレーザ光の出力を１.２Ｗ 程度に高めた
レーザ加工により部品基材２を加工して凹部３を形成す
るが、その際にレーザ光の照射領域を図５で説明したマ
スク除去の工程のレーザ光照射領域よりも全周で一律に
若干の寸法Ｓだけ小さくしている。

【００４３】これは、部品基材２のレーザ加工時にマス
ク除去の工程と同じレーザ光照射領域にすると、高いレ
ーザ出力によってマスク６の境界線６ａが加工熱によっ
て溶けて、そこにレーザ加工による飛散物が付着してし
まい、凹部３の輪郭がボケて外観品質が悪くなりやすい
ためである。なお、このレーザ加工により形成する数字
３ａや目盛線３ｂ等の凹部３は、ＣＡＤ（キャド）を使
用すればパターンを入れることで簡単に、しかも仕上が
り良く形成することができる。また、レーザ出力を高め
て行なう２度目のレーザ加工時に一律縮小して行なうレ
ーザ光照射領域の設定も、プログラム操作により簡単に
行なうことができる。

【００４４】〈第２実施例〉図７〜図８ この実施例によるベゼル１１は、図７に示すように凹部
３に金色の有色被膜１２が形成されていて、それによっ
て凹部３とその凹部３以外の素材色である表面２ａとで
色調が異なっている。そのベゼル１１を、凹部３に有色
被膜１２を形成することによって２色化するには、図８
に示すような工程を順次行なう。なお、この図８におい
て図４で説明した工程と対応する部分には同一の工程番
号（［Ａ−１］〜［Ａ−５］）を付して、その説明を省
略する。

【００４５】最初の工程の［Ａ−１］〜［Ａ−４］の工
程までは、図４で説明した実施例と同様な工程を行な
い、次の［Ｂ−１］の工程で、イオンプレーティング装
置１０を使用して部品基材２の凹部３に金色の有色被膜
１２を形成する。すなわち、イオンプレーティング装置
１０の扉１８より部品基材２をベルジャ１３内に取り付
け、その後ベルジャ１３内を０.００００１Ｔｏｒｒ ま
で排気し、その中にアルゴンガスを導入して室内の圧力
を０.００３Ｔｏｒｒ にし、装置内に配設されている熱
電子フィラメントとプラズマ電極（共に図示を省略して
いる）を作動させてアルゴン（Ａｒ）プラズマを発生さ
せて、１０分間アルゴンイオンを部品基材２の表面２ａ
（特に凹部３）に引き付けてその表面に衝突させること
によって表面をイオンボンバードで洗浄する。

【００４６】その後、反応ガスとして窒素ガス（Ｎ₂ ）
をさらにベルジャ１３内に導入し、アルゴンガスと窒素
ガスの混合ガスとしてベルジャ１３内を０.０００２ Ｔ
ｏｒｒに保つ。次に、プラズマ銃１５でプラズマを発生
させつつチタン(Ｔi）を蒸発させ、部品基材２の表面２
ａ（凹部３及びマスク６）に厚さ０.５μｍ の金色の窒
化チタン(ＴiＮ）層を形成する。

【００４７】次に、チタンの蒸発と窒素ガスのベルジャ
１３内への導入を停止させて、鉄（Ｆｅ）を６重量％含
有する金・鉄（Ａｕ−Ｆｅ）合金を蒸発させて、先に形
成した窒化チタン層の上に厚さ０.３μｍ の金・鉄合金
メッキ層を形成する。このようにすることによって、ス
イス金メッキ色規格の１Ｎ−１４色を満足する均一な指
定金色調の有色被膜１２ができる。

【００４８】そして最後に、図４で説明した［Ａ−５］
と同様な工程を行なって部品基材２の表面２ａ上に残っ
たマスク６とそのマスク６の表面の有色被膜１２とを全
て除去すれば、図７に示したように凹部３が上記の有色
被膜１２により金色で、その凹部３以外の表面２ａが素
材色のベゼル１１ができる。なお、この実施例では、マ
スク６を部品基材２の全表面に形成したが、レーザ加工
を施す面を除き、その他の面を治具マスクで覆ってもよ
い。

【００４９】〈第３実施例〉図９〜図１０ この実施例によるベゼル２１は、図９に示すように凹部
３を除く表面２ａにメッキによる有色被膜２２が形成さ
れていて、それによって素地色の凹部３とその凹部３以
外の表面２ａとで色調が異なっている。そのベゼル２１
に有色被膜２２を形成して上記のような２色化にするに
は、図１０に示すような工程を順次行なう。なお、図１
０において図４で説明した工程と対応する部分には同一
の工程番号（［Ａ−１］〜［Ａ−５］）を付して、その
説明を省略する。また、図１０では、部品基材２′にス
テンレススチールを使用した場合の例を示している。

【００５０】まず最初の工程［Ｃ−１］で、部品基材
２′の表面２ａに湿式の金メッキにより有色被膜２２を
１μｍの厚さで形成する。この金メッキは、正確には例
えば２２Ｋの金（Ａｕ）に鉄（Ｆｅ）等を含有した合金
メッキとする。その後は、図４で説明した［Ａ−１］〜
［Ａ−５］と同様な工程を行なうが、［Ａ−３］の工程
ではレーザ光Ｌ2 によって部品基材２′まで彫り込んで
凹部３を形成する。そうすることによって、図９に示し
たように表面が金色の有色被膜２２で覆われて、凹部３
のみが素材色に彫り込まれたベゼル２１ができる。な
お、ベゼル２１の内面だけを素地色としたい場合には、
有色被膜２２の形成前に予めベゼル２１の内面にマスク
６を形成しておく。

【００５１】〈第４実施例〉図１１〜図１２ この実施例は、図１１に示すようにベゼル３１を、チタ
ン素材からなる部品基材２″の表面２ａに形成した凹部
３と、その凹部３以外の表面２ａとをそれぞれ異なる色
調の有色被膜１２と３２でそれぞれ覆うようにしたもの
である。そのベゼル３１に上記のような２色の有色被膜
１２と３２を形成するには、図１２に示すような工程を
順次行なう。なお、この図１２において図４及び図８で
説明した工程と対応する部分には同一の工程番号（［Ａ
−１］〜［Ａ−５］及び［Ｂ−１］）を付して、その説
明を省略する。

【００５２】まず最初の工程で、図８で説明した［Ｂ−
１］の工程と全く同様なイオンプレーティングを行なっ
て、レーザ加工前の部品基材２″の表面２ａに金色の有
色被膜（金合金メッキ）１２を形成する。この有色被膜
１２は、窒化チタン層０.５μｍと、その上に金・鉄
（Ａｕ−Ｆｅ）合金層０.２μｍ からできている。その
後は、図４で説明した［Ａ−１］〜［Ａ−４］と同様な
工程を行なう。

【００５３】そして、［Ｂ−１］′の工程でその部品基
材２″を再びイオンプレーティング装置１０にセットし
てイオンプレーティングを行なうが、今度は［Ｂ−１］
で行なった処理に対してイオンボンバード後にベルジャ
１３内に導入するガスを窒素ガスからエチレンガスに変
える点だけが異なる処理を行なって、部品基材２″の表
面、すなわちマスク６の表面と、［Ａ−３］の工程でレ
ーザ加工により凹部３が形成されることによってチタン
素材が露出した部分に、厚さ０.５μｍ で色調が濃いグ
レー色をした炭化チタン（ＴｉＣ）層である有色被膜３
２を形成する。最後に、図４の［Ａ−５］と同様な工程
を行なって有色被膜１２上に残っているマスク６とその
マスク６の表面の有色被膜３２とを全て除去すれば、凹
部３が濃いグレー色をした有色被膜３２で、その凹部３
以外の表面２ａが金色の有色被膜１２のベゼル３１がで
きる。

【００５４】〈第５実施例〉図１３〜図１４ この実施例によるベゼル４１は、図１３に示すように凹
部３を深彫りするため、それをレーザ加工とケミカルエ
ッチングとによって形成している。このような深彫りの
凹部３を有するベゼル４１を形成するためには、図１４
に示すような工程を順次行なう。

【００５５】まず最初の工程［Ｄ−１］で、チタン合金
からなる部品基材２の表面２ａに金被膜によるマスク
(無機マスク)４６を、例えば蒸着により０.５μｍ 形成
する。この蒸着は、装置内の真空度を例えば０.０００
０１Ｔｏｒｒ として、セットした部品基材２を２００
℃に加熱後、金（Ａｕ）を０.５μｍ 蒸着させる。次に
工程［Ｄ−２］で、レーザ加工によりマスク４６を、形
成しようとする凹部３の形状に対応して一部焼き飛ば
し、さらにその下側の部品基材２も同時にレーザ加工し
て凹部３を数μｍ程度の彫り込み深さで形成する。

【００５６】次の工程［Ｄ−３］では、そのレーザ加工
した部品基材２をフッ酸系のケミカルエッチング液で、
その素材が露出した凹部３の部分を腐食させることによ
って１００μｍ程度彫り込む。そのケミカルエッチング
液としては、例えば４８％フッ酸：水＝１：９としたも
のを使用し、それをレーザ加工後の部品基材２に、例え
ば３０℃で１０分間吹き付けて処理する。

【００５７】次の工程［Ｄ−４］では、エッチング処理
後の部品基材２をシアン系の剥離液４５に浸漬してマス
ク４６を剥離させ、最後に工程［Ｄ−５］でその深彫り
された凹部３に、例えば黒色のエポキシ系樹脂４７を流
し込んで着色し、凹部３とそれ以外の表面２ａとで２色
化する。このように、レーザ加工とケミカルエッチング
を組み合わせれば仕上がりの良い深彫りができるので、
この製造方法は特にダイバー向けの時計用外装部品等を
製造する際に適す。

【００５８】なお、図１４の工程［Ｄ−２］で、一度に
部品基材２までレーザ加工せずに、そのレーザ加工を２
度に分けて１度目でマスク４６のみを凹部３の形状に対
応する領域だけ焼き飛ばし、その後２度目のレーザ加工
を図６で説明したように、１度目のレーザ光照射領域よ
りも全周で一律に縮小して行ない、その後で図１４の工
程［Ｄ−３］以降を行なうようにしてもよい。

【００５９】このようにすれば、［Ｄ−３］のケミカル
エッチング処理時に、凹部３が深彫りされると同時に幅
方向も腐食により広がって凹部３が拡大しても、２度目
のレーザ加工でその分を予め見込んで加工領域を縮小し
ておくことができるので、見た目に美しい深彫りができ
る。

【００６０】〈第６実施例〉図１５〜図１６ この実施例によるベゼル５１は、図１５に示すように凹
部３を除く部分に硬質透明被膜であるガラス被膜５２が
形成されている。このようなガラス被膜５２を有するベ
ゼル５１を形成するためには、図１６に示すような工程
を順次行なう。なお、この図１６において図４及び図１
２で説明した工程と対応する部分には同一の工程番号
（［Ａ−１］〜［Ａ−５］及び［Ｂ−１］′）を付し
て、その説明を省略する。

【００６１】まず最初の工程［Ｅ−１］で、チタンから
なる部品基材２″の表面２ａにガラス被膜５２をコーテ
ィングする。すなわち、部品基材２″の表面２ａに、Ｓ
ｉＯ₂ ２０〜２１重量％とＮａ₂Ｏを３.８〜４.４重量
％含んだコロイド液を純水で４〜８倍に希薄して塗布
し、加熱乾燥して硬質透明ガラス保護薄層を形成させ、
次いでその表面に有機けい酸エステルの部分加水分解溶
液を塗布し、加熱，焼成することによって透明なガラス
被膜５２を形成する。

【００６２】次に、図４の工程［Ａ−１］と同様な工程
で、そのガラス被膜５２上に黒色のエポキシ系の塗料
（有機マスク）をスプレーガン１６で吹き付けることに
よりマスキングしてマスク６を形成する。その後、図４
の工程［Ａ−２］，［Ａ−３］及び［Ａ−４］で説明し
たものと同様な工程の処理により、低パワーのレーザ出
力で凹部３に対応する領域のマスク６を焼き飛ばしてガ
ラス被膜５２を露出させた後、レーザ出力を高めてその
露出したガラス被膜５２と部品基材２″の表面２ａとを
同時に数μｍ彫り込み、そのレーザ加工により焼かれた
部分を除去する。

【００６３】そして、［Ｅ−２］の工程で、図１２の
［Ｂ−１］′の工程と同条件でイオンプレーティングを
行なって、［Ａ−３］の工程で形成された凹部３に厚さ
０.５μｍで色調が濃いグレー色をした炭化チタン（Ｔ
ｉＣ）層である有色被膜３２を形成する。そして、最後
に図４の［Ａ−５］と同様な工程を行なってガラス被膜
５２上に残っているマスク６とそのマスク６の表面の有
色被膜３２とを全て除去すれば、図１５に示すように凹
部３が濃いグレー色をした有色被膜３２で、その凹部３
以外の表面２ａはチタンの素地色で表面がガラス被膜５
２で覆われたベゼル５１ができる。

【００６４】このようにすれば、素材をチタンやチタン
合金にした場合には、一般的に鏡面仕上げでは傷が目立
ちやすいためホーニング仕上げとするものが多い。しか
し、ホーニング仕上げをした素材表面は凹凸となってい
るため、その凹部に指紋等の汚れが付着しやすく、そこ
に汚れが付着するとそれを取り除きにくいが、表面をガ
ラス被膜５２で覆うことによってその汚れを上記素材表
面の微妙な凹部に入り込ませないようにすることができ
るので、汚れがベゼル５１の表面に付着してもそれを簡
単に拭き取ることができる。

【００６５】なお、図１６では部品基材２″の表面２ａ
に、先にガラス被膜５２を形成した後にそれをレーザ加
工によって部品基材２″と共に彫り込んで凹部３を形成
する方法を一例として示したが、部品基材２″の表面２
ａをマスキングした後にレーザ加工を行なって凹部３を
形成し、その後でマスク６を除去して、その部品基材
２″の表面２ａと凹部３を共にガラス被膜５２でコーテ
ィングするようにしてもよい。また、上記実施例では、
マスキングにエポキシ系の塗料（有機マスク）を使用し
たが、アクリル系の塗料を使用してもよい。また、マス
キング方法も、エポキシ系，アクリル系のインキを使用
し、スクリーン印刷法，タコ印刷法（特殊オフセット印
刷）等の印刷で行なってもよいことは言うまでもない。

【００６６】ところで、上述した第１（図１〜図６），
第２（図７〜図８），第３（図９〜図１０），第４（図
１１〜図１２）及び第６（図１５〜図１６）の各実施例
では、マスクの色を黒色にしていた。このようにする
と、マスクの表面はレーザ光に対して反射率が低くなる
のでレーザ光を照射させた際の加工効率が良くなり、加
工する部材の必要な部分のみ熱加工することができるの
で、加工部分と未加工部分の境界が明瞭になるため仕上
がりの良い凹部ができる。

【００６７】また、黒色のマスクには炭素が入っている
ため、レーザ加工によってマスクが焼き飛ばしやすくな
り、境界線がきれいなものが得られる。また、第３実施
例（図９〜図１０）において、有色被膜２２を黒クロ
ム，黒ロジウム，黒ニッケル，黒ルテニウムのうちのい
ずれかで行なうようにすれば、［Ａ−３］の工程で行な
うレーザ加工を上記の場合と同様に効率良く行なうこと
ができる。

【００６８】さらに、図１に示した部品基材２の表面２
ａに、金を使用した無機マスクでマスキングを行なう工
程と、その工程により形成されたマスクとその下の部品
基材２の表面２ａの一部を同時にレーザ加工により除去
して文字や模様等の凹部３を形成する工程と、上記無機
マスクを全て除去する工程とからなる装飾部品の製造方
法を実施すれば、金の場合には耐食性に優れているの
で、例えば部品基材にステンレススチールを使用して上
記レーザ加工後に塩化第二鉄の溶液によりケミカルエッ
チングを行なった場合でも、マスクが侵されないのでき
れいな仕上がりになる。

【００６９】また、チタン，チタン合金を部品基材と
し、フッ酸の溶液によりケミカルエッチングを行なった
場合も、上記(ステンレススチール)と同様の結果が得ら
れる。なお、図１の実施例において、凹部３とそれ以外
の表面２ａとで異ならせる色調は、単に色を異ならせる
場合に限るものではなく、それを光沢を有する鏡面状態
と艶消状態とで異ならせるものも含む。

【００７０】

【発明の効果】以上説明したように、この発明による装
飾部品は、表面に形成されている文字や模様等の凹部
が、輪郭の部分が鮮明でボケがなく、その凹部以外の表
面とは色調が異なっているので視認性がよい。したがっ
て、見間違えたりする恐れが少ない。また、その凹部は
２度照射されたレーザ光により形成されているので、フ
ォトレジスト膜を使用して凹部を形成する場合に比べて
簡単にできる。

【００７１】また、表面又は／及び凹部にメッキによる
有色被膜を形成するようにすれば、高級感を持たせるこ
とができると共に、その有色被膜の色を凹部とその凹部
以外の表面とをはっきり見分けることができる色調にす
れば、凹部の視認性をより一層向上させることができ
る。

【００７２】さらに、表面にレーザ加工とケミカルエッ
チングとによって形成された文字や模様等の凹部を有
し、その凹部とその凹部以外の上記表面との色調が異な
るように装飾部品を構成すれば、凹部を深みのあるもの
にすることができ、視認性も向上する。また、上記の出
力を変えて２度照射されたレーザ光によって凹部を形成
した装飾部品において、その表面に硬質透明被膜を形成
すれば、汚れ等はその硬質透明被膜の上に付着するよう
になるので、その汚れを簡単に拭き取ることができる。

【００７３】さらに、上述した装飾部品の製造方法を実
施すれば、２度目のレーザ加工時にその周囲に飛散した
部品基材からの飛散物は、部品基材上のマスクの上に付
着して文字や模様等の凹部以外の部品基材上には付着し
ないので、その凹部の輪郭がボケない鮮明な仕上りにな
る。

【００７４】また、上述した部品基材の表面にメッキに
より有色被膜を形成する工程を行なってから、その有色
被膜の表面にマスキングを行なって、その後前述したよ
うなレーザ加工を行なって凹部を形成する装飾部品の製
造方法を実施しても、同様に部品基材の一部がレーザ加
工されて飛散した飛散物が直接有色被膜上に付着するこ
とがないので、美しい外観品質の装飾部品が得られる。

【００７５】さらに、上記いずれかの装飾部品の製造方
法において、上記凹部を形成する工程の次に、その形成
された凹部にメッキにより有色被膜を形成する工程を行
なってから、残ったマスクを全て除去する工程を行なう
装飾部品の製造方法を実施すれば、凹部にメッキによる
有色被膜を形成したり、その凹部とその凹部以外の表面
とを互いに異なる色の有色被膜で２色化することもでき
るので、その凹部の視認性が向上すると共に外観の見栄
えも良くなる。

【００７６】また、部品基材の表面をマスキングして形
成したマスクの一部をレーザ加工により除去し、そのマ
スクを除去することによって露出した部品基材の表面を
ケミカルエッチングにより深彫りして上記凹部を形成
し、その工程後にそのマスクを全て除去する装飾部品の
製造方法を実施すれば、凹部をレーザ加工だけではでき
ないような深彫りもできる。

【００７７】また、その凹部をケミカルエッチングによ
り深彫りする工程を、上記文字や模様等の凹部を形成す
る工程の次に行なう装飾部品の製造方法を実施すれば、
部品基材の表面のマスクの一部をレーザ加工により除去
した後すぐにケミカルエッチングをする場合に比べて、
凹部が見栄えの良い深彫りになる。さらに、上記いずれ
かの装飾部品の製造方法において、マスクの色調を黒色
にすれば、レーザ光に対して反射率が低くなるので加工
効率が良くなり、必要な部分のみ部品基材を熱加工でき
て仕上がりの良い凹部が形成できる。

【００７８】また、部品基材の表面に、金又は黒クロ
ム，黒ロジウム，黒ニッケル，黒ルテニウムのうちのい
ずれかを使用した無機マスクでマスキングを行なう工程
と、その工程により形成されたマスクとその下の部品基
材の表面の一部を同時にレーザ加工により除去して文字
や模様等の凹部を形成する工程と、上記無機マスクを全
て除去する工程とからなる装飾部品の製造方法を実施す
れば、表面のマスクと部品基材とを一度のレーザ加工で
同時に加工して凹部を形成しても、マスクが無機マスク
であるためきれいな凹部ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による装飾部品の第１実施例である時
計用外装部品のベゼルを図２のＡ−Ａ線に沿って切断し
た断面を拡大して示す部分断面図である。

【図２】同じくそのベゼル全体を示す平面図である。

【図３】同じくそのベゼルを腕時計に組み込んだ状態を
示す部分断面図である。

【図４】同じくそのベゼルの製造方法を説明するために
各工程を段階的に示した概略図である。

【図５】同じくそのベゼルを形成する段階で部品基材上
に形成されたマスクをレーザ加工した状態を示す拡大斜
視図である。

【図６】図５のマスク除去後に再びレーザ加工により部
品基材を加工領域を縮小して加工した状態を示す拡大斜
視図である。

【図７】この発明の第２実施例を示すベゼルの部分断面
図である。

【図８】同じくそのベゼルの製造方法を説明するために
各工程を段階的に示した概略図である。

【図９】この発明の第３実施例を示すベゼルの部分断面
図である。

【図１０】同じくそのベゼルの製造方法を説明するため
に各工程を段階的に示した概略図である。

【図１１】この発明の第４実施例を示すベゼルの部分断
面図である。

【図１２】同じくそのベゼルの製造方法を説明するため
に各工程を段階的に示した概略図である。

【図１３】この発明の第５実施例を示すベゼルの部分断
面図である。

【図１４】同じくそのベゼルの製造方法を説明するため
に各工程を段階的に示した概略図である。

【図１５】この発明の第６実施例を示すベゼルの部分断
面図である。

【図１６】同じくそのベゼルの製造方法を説明するため
に各工程を段階的に示した概略図である。

【符号の説明】

１,１１,２１,３１,４１,５１：ベゼル(装飾部品) ２，２′，２″：部品基材 ２ａ：表面 ３：凹部 １２，２２，３２：有色被膜 ６，４６：マスク ４７：エポキシ系樹脂 ５２：ガラス被膜

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 牛窪 政義 東京都田無市本町６−１−12 シチズン時 計株式会社田無製造所内

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 チタン，チタン合金，ステンレススチー
   ル，タングステンカーバイト，タンタルカーバイトのう
   ちのいずれかの材料からなり、表面に出力を変えて２度
   照射されたレーザ光により形成された文字や模様等の凹
   部を有し、該凹部とその凹部以外の前記表面との色調が
   異なっていることを特徴とする装飾部品。
2. 【請求項２】 前記表面又は／及び凹部にメッキによる
   有色被膜が形成されていることを特徴とする請求項１記
   載の装飾部品。
3. 【請求項３】 チタン，チタン合金，ステンレススチー
   ル，タングステンカーバイト，タンタルカーバイトのう
   ちのいずれかの材料からなり、表面にレーザ加工とケミ
   カルエッチングとによって形成された文字や模様等の凹
   部を有し、該凹部とその凹部以外の前記表面との色調が
   異なっていることを特徴とする装飾部品。
4. 【請求項４】 請求項１記載の装飾部品において、表面
   に硬質透明被膜が形成されていることを特徴とする装飾
   部品。
5. 【請求項５】 チタン，チタン合金，ステンレススチー
   ル，タングステンカーバイト，タンタルカーバイトのう
   ちのいずれかの材料からなる部品基材の表面にマスキン
   グを行なう工程と、該工程により形成されたマスクの一
   部をレーザ加工により除去する工程と、そのマスクが除
   去されて露出した前記部品基材の表面に前記マスクを除
   去する工程の時よりもレーザ光の出力を高めたレーザ加
   工により文字や模様等の凹部を形成する工程と、該工程
   後に前記部品基材の表面に残った前記マスクを全て除去
   する工程とからなることを特徴とする装飾部品の製造方
   法。
6. 【請求項６】 チタン，チタン合金，ステンレススチー
   ル，タングステンカーバイト，タンタルカーバイトのう
   ちのいずれかの材料からなる部品基材の表面にメッキに
   より有色被膜を形成する工程と、該有色被膜の表面にマ
   スキングを行なう工程と、該工程により形成されたマス
   クの一部をレーザ加工により除去する工程と、そのマス
   クが除去されて露出した前記有色被膜の一部とその下の
   前記部品基材の表面の一部に前記マスクを除去する工程
   の時よりもレーザ光の出力を高めたレーザ加工により文
   字や模様等の凹部を形成する工程と、該工程後に前記有
   色被膜上に残った前記マスクを全て除去する工程とから
   なることを特徴とする装飾部品の製造方法。
7. 【請求項７】 請求項５又は６記載の装飾部品の製造方
   法において、前記文字や模様等の凹部を形成する工程の
   次に、その形成された凹部にメッキにより有色被膜を形
   成する工程を行なってから、前記残ったマスクを全て除
   去する工程を行なうことを特徴とする装飾部品の製造方
   法。
8. 【請求項８】 チタン，チタン合金，ステンレススチー
   ル，タングステンカーバイト，タンタルカーバイトのう
   ちのいずれかの材料からなる部品基材の表面にマスキン
   グを行なう工程と、該工程により形成されたマスクの一
   部をレーザ加工により除去する工程と、そのマスクが除
   去されて露出した前記部品基材の表面をケミカルエッチ
   ングにより深彫りして文字や模様等の凹部を形成する工
   程と、該工程後に前記部品基材上に残ったマスクを全て
   除去する工程とからなることを特徴とする装飾部品の製
   造方法。
9. 【請求項９】 請求項５記載の装飾部品の製造方法にお
   いて、前記文字や模様等の凹部を形成する工程の次に、
   前記凹部をケミカルエッチングにより深彫りする工程を
   行なってから、前記部品基材の表面に残ったマスクを全
   て除去する工程を行なうことを特徴とする装飾部品の製
   造方法。
10. 【請求項１０】 前記マスクの色調が黒色であることを
    特徴とする請求項５乃至９のいずれか一項に記載の装飾
    部品の製造方法。
11. 【請求項１１】 チタン，チタン合金，ステンレススチ
    ール，タングステンカーバイト，タンタルカーバイトの
    うちのいずれかの材料からなる部品基材の表面に、金又
    は黒クロム，黒ロジウム，黒ニッケル，黒ルテニウムの
    うちのいずれかを使用した無機マスクでマスキングを行
    なう工程と、該工程により形成されたマスクとその下の
    部品基材の表面の一部を同時にレーザ加工により除去し
    て文字や模様等の凹部を形成する工程と、前記無機マス
    クを全て除去する工程とからなることを特徴とする装飾
    部品の製造方法。
12. 【請求項１２】 前記有色被膜が、金又は黒クロム，黒
    ロジウム，黒ニッケル，黒ルテニウムのうちのいずれか
    であることを特徴とする請求項６に記載の装飾部品の製
    造方法。