JP2946911B2 - 装飾部材の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【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凹部を有する外観が多色に
仕上げられた装飾部材の製造方法に関する。

【０００２】

【発明の概要】本発明は装飾部材の表面に湿式メッキに
よる有色被膜を被覆した文字および／または模様状の凹
部と凹部以外の面に乾式成膜法による有色被膜を被覆
し、外観的に凹部と凹部以外が多色に仕上げられた、耐
食性、密着性、耐摩耗性にすぐれた装飾的価値の高い装
飾部材の製造方法を品質的に安定で、且つ安価に提供す
るところにある。

【０００３】

【従来の技術】従来の時計用外装部品などの装飾部材に
おける凹状の模様および／または文字部に湿式メッキを
形成し、それ以外の表面に乾式メッキを形成し、外観色
調が多色化された製品の製造方法としては、 あらかじめ凹状に形成された模様および／または文
字を有するＳＵＳ等の素材表面の全体に金メッキなどの
湿式メッキを施し乾式メッキを行った後、フォトレジス
トに浸漬し全体マスキングした後、模様または文字部を
露光、除去した後マスキング部以外の乾式メッキを剥離
除去し、更にマスキング塗料を除去する方法。

【０００４】 と同様に凹部を形成した素材全体に
湿式メッキを行った後、パッド印刷またはスクリーン印
刷により凹状の模様、文字部を耐熱無機塗料にて印刷
し、しかる後に乾式メッキ法により被膜を形成し、印刷
した耐熱無機塗料を剥すことにより金属表面を多色化す
る方法、が一般的である。

【０００５】

【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、予め表面
全体にフォトレジストをコーティングする際、複雑形状
であるために液だまり防止が不可能であり膜厚のバラツ
キが発生してしまうため、露光時の位置合わせ用治具へ
のセットが困難である。またレジスト膜はピンホールが
発生しやすく、ピンホール部はエッチングされてしまう
ためピンホール修正が必要であり作業効率が悪い。また
エッチング工程においてレジストの薄い部分に浮きや剥
離が発生し外観不良となってしまうなどの問題がある。

【０００６】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
が上昇するため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。また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ない易かった。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。

【０００７】さらに〜の方法において、凹状の模様
または文字は、エッチングを利用するのが一般的である
が、エッチング時のマスキング工程および凹部とそれ以
外の部分の二色化時のマスキング工程が必要であるた
め、位置ズレ等の不良要因が多く、良品率が著しく低い
欠点を有していた。更に、湿式メッキが外観上不要とな
る凹状の模様または文字以外の部分にも施されているた
め、金、プラチナ等の貴金属を用いる場合はコストアッ
プになる欠点があった。

【０００８】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、マスキング工程廃止によ
る位置ズレ不良の解消と、凹部の模様または文字部の湿
式メッキ必要部のみへの湿式メッキ形成によるコストダ
ウンを可能とする凹部とそれ以外を多色化した密着性、
耐食性、耐擦傷性および耐摩耗性に優れ、凹部とそれ以
外の部分の境界部外観品質を著しく向上した装飾価値の
高い装飾部材の製造方法を提供するところにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の装飾部材の製造
方法は、部材表面に第一層として第一の有色被膜を被覆
した後、第二層として第一層と異なる成分の第二の有色
被膜を被覆積層し、次に選択的に所定部分にレーザー加
工により所望の文字及び／または模様を第一と第二の有
色被膜の積層の厚みを超える深さに凹状に形成し、その
後第三の有色被膜を被覆し、さらに第二層の第二の有色
被膜をエッチングにより剥離除去することを特徴とす
る。この場合、第一及び第二の有色被膜はそれぞれ異な
る成分からなる乾式成膜法により形成し、第三の有色被
膜は湿式メッキ法により形成することすることが望まし
い。また、部材がステンレス、または予め表面に湿式メ
ッキによりＣｕ、Ｃｕ合金、Ｎｉ、Ｎｉ合金、Ｐｄ、Ｐ
ｄ合金、Ｒｈの内の少なくとも一種以上が被覆されてい
るＣｕ合金、Ｚｎ合金、Ａｌ合金、Ｆｅ合金であること
が望ましい。

【００１０】

【作用】本発明の上記構成によれば表面が凹状に形成さ
れている模様または文字部が装飾部品としてのデザイン
ポイント以外の表面が最終仕上げとして耐擦傷性および
耐摩耗性に優れた乾式成膜法による有色被膜を形成させ
ており、装飾のアピールポイントである模様、文字は凹
状のため摩耗しにくく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ようにして
いる。

【００１１】次に本発明の装飾部材の素材としては乾式
成膜法による処理中の温度に耐え得るものであれば基本
的にいかなるものであっても良い。例えばセラミック、
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。一般に
乾式成膜法により得られる硬質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ため、該硬質被膜を被覆
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、硬質Ｎｉ基合金、Ｃｏ基合金、およびステンレ
スなどの基板はそれ自体耐食性が良好のため、基本的に
は下地メッキは必要ないが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ため、下地
層としてＰｄ、Ｐｄ合金、あるいはＲｈ層を単層または
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Ｃｕ、Ｃｕ合金、Ｎｉ、Ｎｉ合金を単層または積層
した後、Ｐｄ、Ｐｄ合金、Ｒｈ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乾式成膜処理する
前に上記の下付けメッキを施すことにより乾式成膜処理
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出来る。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けメッキと同様のメッキを行う工程
に先立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
物のため乾式成膜処理中の温度上昇によりガスの吹き出
しが発生し易く、乾式成膜法による有色被膜との密着不
良が多発しやすい。密着不良防止上、前述の下付けメッ
キは不可欠となる。

【００１２】下付けメッキの厚みは単層の場合でも積層
の場合でも、生産性、機能性の点より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。

【００１３】次に本発明装飾部材の製造方法について述
べる。素材上に第一層、第二層として乾式成膜法により
硬質有色被膜を被覆したことにより、該部材表面全体が
硬質被膜でマスキングされるため該部品表面は次工程の
レーザー加工工程におけるヤケの付着や傷を防止するこ
とが可能となる。レーザー加工後の湿式メッキ被膜被覆
工程においては、レーザー加工による凹状の模様または
文字部は素地または下地湿式メッキ層が露出しているた
め一般的に行われている該素材上への湿式メッキ法と同
様に密着性のよい被膜形成が可能となる。ただし凹部以
外の乾式被膜上の湿式メッキは、乾式被膜が不活性のた
め密着性は極端に劣る。なお、レーザー加工後の凹部面
は、レーザー加工時の深さのバラツキを考慮すると、素
材がＣｕ合金などの低融点合金の場合は下付けメッキの
厚み以下にレーザー加工深さをコントロールする必要が
ある。さらに、凹部への最終の湿式メッキはＡｕ、Ａｕ
合金、Ｐｄ、Ｐｄ合金、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｐｔ、Ｐｔ合金等
の高耐食性の湿式メッキが好ましい。

【００１４】次に第一層および第二層に成分の異なる乾
式成膜法による有色被膜を積層したことにより、一般に
乾式成膜法による被膜はピンホールが多いことから後工
程において第二層被膜と密着性の弱い湿式メッキ、およ
び第二層被膜のピンホールを介して第二層被膜が剥離さ
れ同時に凹部以外の部分の湿式メッキ被膜はリフトアッ
プし容易に剥離される。乾式成膜法による有色被膜厚み
は生産性、密着性より０．２μｍ〜１．５μｍが最適で
あるが５μｍまでひろげても問題ない。

【００１５】次に乾式成膜法による有色被膜としては、
Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｗ等を主成
分とするＣ、Ｎ、Ｏとの少なくとも一成分以上との化合
物またはＡｕ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ａｇ等の貴金属および合金
が適用できうる。乾式成膜法としては真空蒸着法、スパ
ッタリング法、イオンプレーティング法等のＰＶＤ法ま
たはＣＶＤ法が適用できうる。

【００１６】

【実施例】

［実施例１］図１（ａ）〜（ｅ）は本発明により作成し
た時計ケースの各製造工程での断面図である。まず、図
１（ａ）に示すＳＵＳ３０４材料により形成された時計
ケース１をイオンプレーティング装置の真空室内に取り
付け、真空室内を排し、ついで該時計ケースをイオンプ
レーティング処理する工程に先立ちＡｒガスを１０Ｐ
ａ、基板への印加電圧を０．５ｋｖでイオンボンバード
メントを行い時計ケース表面のクリーニングを行った。
次にＡｒガスを排出し真空室内を３×１０^-2Ｐａに戻し
たのち、改めて反応性ガスとしてＮ₂ガス、Ｏ₂ガスおよ
びＣ₂Ｈ₂ガスを６×１０^-2Ｐａまで導入し、基板電圧を
０．１ｋｖ印加しプラズマを発生させ、同時に金属Ｃｒ
を電子ビーム加熱方式により加熱蒸発させ、ＣｒとＮと
ＯとＣの化合物であるグレー色のＣｒＣＮＯ層２を１．
０μｍ被覆した。

【００１７】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、色調などを確認後、再度イオンプレー
ティング装置中でＡｒガスを用いて前述と同様にイオン
ボンバードメントを行いＡｒガスを排出し、真空室内を
３×１０^-2Ｐａに戻した後、改めて反応性ガスとしてＮ
₂ガスを６×１０^-2Ｐａまで導入し、基板電圧を０．１
ｋｖ印加しプラズマを発生させ、同時に金属Ｔｉを電子
ビーム加熱方式により加熱蒸発させ、ＴｉとＮの化合物
である金色のＴｉＮ層３を１．０μｍ被覆した。 次に
図１（ｃ）に示すようにレーザー加工により所定部分に
おいて、ＣｒＣＮＯ被膜およびＴｉＮ被膜厚を越える深
さに凹状の文字をマーキングした。この為レーザー加工
文字４の表面はＳＵＳ３０４素材が露出している。該レ
ーザー加工においては市販のＮｄ＝ＹＡＧレーザー装置
（波長１．０６μｍ）を用い、出力１００Ｗ、パルス幅
１０ｍｓの条件にて加工を行った。次に図１（ｄ）に示
すように、図１（ｃ）の状態の時計ケース全面に電気メ
ッキによりＡｕ−Ｎｉ合金メッキ層５を１．０μｍ被覆
した。

【００１８】次に図１（ｄ）の状態の時計ケースを弗
酸：硝酸＝１：１の混合液（常温）中に約３分浸浸し、
ＴｉＮ層３をエッチング除去した。このときＴｉＮ層３
上のＡｕ−Ｎｉ合金メッキ層５も同時にリフトアップさ
れきれいに除去された。これにより最終的に図１（ｅ）
に示すようなＳＵＳ３０４時計ケース表面の所定部分に
Ａｕ−Ｎｉ合金メッキ層５による金色を呈す凹状の文字
と凹部以外の部分をＣｒＣＮＯ層によるグレー色からな
る二色外観を呈する時計ケースが形成された。この方法
にて製作したＳＵＳ３０４製時計ケース完成品は、人工
汗耐食試験（４０℃×湿度９０％×４８Ｈｒ）、人工海
水（４０℃×湿度９０％×４８Ｈｒ）、折り曲げ試験
（１８０゜折り曲げ）、熱ショック試験（３００℃×１
０分加熱→急冷、５回繰り返し）、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
クにて時計ケースの二色境界部を３万回擦り付け
る。）、耐擦傷試験（ビニタイル上１ｍより２０回繰り
返し落下する）を行い上記試験結果はすべて時計ケース
としての耐食性、密着性、耐摩耗性、耐擦傷性を充分満
足するものであった。

【００１９】［実施例２］図２（ａ）〜（ｆ）は本発明
により作成した時計ケースの各製造工程の断面図であ
る。まず図２（ａ）に示すように黄銅ケースよりなる時
計ケース６の表面全体に電気メッキによりＮｉメッキ層
７を４μｍ、ついでＰｄ−Ｎｉ合金メッキ層８を３μｍ
被覆積層した。次に図２（ｂ）に示すように、実施例１
と同様のイオンプレーティング法によりＴｉとＯとの化
合物であるブルー色のＴｉＯ層９を１．０μｍ被覆し
た。次に図２（ｃ）に示すように、イオンプレーティン
グ法によりＣｒとＮとの化合物であるステンレス色のＣ
ｒＮ層１０を０．５μｍ被覆した。次に図２（ｄ）に示
すように実施例１と同条件のレーザー加工により時計ケ
ースの所定部分に凹状の模様１１を２〜３μｍの深さに
形成した。このため凹部内のレーザー加工模様はＮｉ合
金メッキ層８が露出している。次に図２（ｅ）に示すよ
うに電気メッキによりＡｕ−Ｃｕ合金メッキ層１２を２
μｍ被覆した。次に図２（ｅ）に示す状態の時計ケース
を炭酸ナトリウム水溶液中に浸漬し、時計ケースを陽極
にし５ｖの直流電流を通電しＣｒＮ層１０をエッチング
除去した。このときＣｒＮ層１０の上のＡｕ−Ｃｕ合金
メッキ層１２もリフトアップされ同時に除去され、最終
的に図２（ｆ）に示すように黄銅製時計ケースの所定部
分にＡｕ−Ｃｕ合金メッキ層によるピンク色と、他の部
分がＴｉＯによるブルー色の二色外観を呈する黄銅製時
計ケースが得られた。この方法にて製作した黄銅時計ケ
ースは実施例１と同様の品質試験の結果、時計ケースと
して耐食性、耐摩耗性、耐擦傷性を充分満足できた。

【００２０】

【発明の効果】以上述べた如く本発明によれば、装飾部
材の表面に第一層として乾式成膜法により有色被膜を被
覆した後、第二層として乾式成膜法により第一層と異な
る成分の有色被膜を被覆積層し、次に選択的所定部分に
レーザー加工により所望の文字および／または模様を有
色被膜の積層の厚みを越える深さに凹状に形成し、その
後湿式メッキ法により有色被膜を被覆し、さらに第二層
の有色被膜をエッチングにより剥離除去することにより
従来法の欠点であった外観品質の劣化およびコストアッ
プを改善し、装飾部材の表面に複雑形状等の所望の有色
を有する凹状の模様または文字を形成し他の部分を乾式
成膜法による有色被膜に仕上げた多色外観を呈する、装
飾的価値の高い装飾部材を品質的に安定で且つ安価に提
供することが可能になった。適用に当たっては時計用文
字板、針、バンド等の時計用外装部品はもちろんメガネ
フレーム、ライター、ネクタイピン、装身具等の装飾部
品全てに適用可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による時計用外装部材の実施例の各製
造工程を示す断面図。

【図２】 本発明による時計用外装部材の実施例の各製
造工程を示す断面図。

【符号の説明】

１ ＳＵＳ３０４ ２ グレー色ＣｒＣＮＯ層 ３ 金色ＴｉＮ層 ４ レーザー加工文字 ５ Ａｕ−Ｎｉ合金メッキ層 ６ 黄銅 ７ Ｎｉメッキ層 ８ Ｐｄ−Ｎｉ合金メッキ層 ９ ブルー色ＴｉＯ層 １０ ステンレス色ＣｒＮ層 １１ レーザー加工模様 １２ Ａｕ−Ｃｕ合金メッキ層

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 有色被膜を被覆した凹部と凹部以外の面
   に有色被膜を被覆し、外見的に多色に仕上げる方法にお
   いて、 部材表面に第一層として第一の有色被膜を被覆した後、
   第二層として第一層と異なる成分の第二の有色被膜を被
   覆積層し、次に選択的に所定部分にレーザー加工により
   所望の文字及び／または模様を第一と第二の有色被膜の
   積層の厚みを超える深さに凹状に形成し、その後第三の
   有色被膜を被覆し、さらに第二層の第二の有色被膜をエ
   ッチングにより剥離除去することを特徴とする装飾部材
   の製造方法。
2. 【請求項２】 該第一及び第二の有色被膜はそれぞれ異
   なる成分からなる乾式成膜法により形成することを特徴
   とする請求項１記載の装飾部材の製造方法。
3. 【請求項３】 該第三の有色被膜は湿式メッキ法により
   形成することを特徴とする請求項１記載の装飾部材の製
   造方法。
4. 【請求項４】 該部材がステンレス、または予め表面に
   湿式メッキによりＣｕ、Ｃｕ合金、Ｎｉ、Ｎｉ合金、Ｐ
   ｄ、Ｐｄ合金、Ｒｈの内の少なくとも一種以上が被覆さ
   れているＣｕ合金、Ｚｎ合金、Ａｌ合金、Ｆｅ合金であ
   ることを特徴とする請求項１記載の装飾部材の製造方
   法。