(57)【要約】【課題】  金属製の文字板と同様の質感を持ち、電波を遮断しない文字板を備えたアンテナ内蔵式の時計及びこの時計の製造方法を提供する。【解決手段】  文字板１６を、非導電性材料からなる基板２１の装飾面に対応する面全体に金属膜２２を設けた構成にする。【選択図】      図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
文字板の背面側に時計モジュール及びアンテナを配置したアンテナ内蔵式の時計において、
前記文字板は、非導電性材料からなる基板と、この基板の当該文字板の装飾面に対応する面全体に設けられ、電波が通過して前記アンテナで受信できる厚さに形成された金属体とを有することを特徴とするアンテナ内蔵式の時計。
【請求項２】
前記金属体は、金属膜であることを特徴とする請求項１に記載のアンテナ内蔵式の時計。
【請求項３】
前記文字板は、前記金属膜に、凹凸模様を有する型材が熱プレスされて凹凸模様が形成されていることを特徴とする請求項２に記載のアンテナ内蔵式の時計。
【請求項４】
文字板の背面側に時計モジュール及びアンテナを配置したアンテナ内蔵式の時計の製造方法において、
前記文字板は、電波が通過して前記アンテナで受信できる厚さに形成された金属膜及び接着層が少なくとも積層された熱転写膜を、非導電性材料からなる基板の熱可塑性を有する被装飾面に前記接着層を介して重ね合わせ、この状態で凹凸模様を有する型材を前記熱転写膜に熱プレスして、前記被装飾面に貼付すると共に、凹凸模様を転写して製造されることを特徴とするアンテナ内蔵式の時計の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アンテナ内蔵式の時計及びこの時計の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電波時計などのアンテナを備えた時計においては、文字板の背面側に時計モジュール及びアンテナを配置したものが知られている。この種のアンテナ内蔵式の時計にあっては、電波が文字板によって遮断されないように、文字板をプラスチックなどの非導電性材料で製作し、電波が文字板を通過してアンテナで受信できるように構成されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−３３５７１（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、非導電性材料で作製した文字板は、金属製の文字板と比較して質感や高級感に劣るという問題がある。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、上述した従来の技術が有する課題を解消し、金属製の文字板と同様の質感を持ち、電波を遮断しない文字板を備えたアンテナ内蔵式の時計及びこの時計の製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、文字板の背面側に時計モジュール及びアンテナを配置したアンテナ内蔵式の時計において、前記文字板は、非導電性材料からなる基板と、この基板の当該文字板の装飾面に対応する面全体に設けられ、電波が通過して前記アンテナで受信できる厚さに形成された金属体とを有することを特徴とする。この構成によれば、文字板が、金属製の文字板と同様の質感を備え、かつ、電波を通すことができる。
【０００７】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の構成において、前記金属体は、金属膜であることを特徴とする。また、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の構成において、前記文字板は、前記金属膜に、凹凸模様を有する型材が熱プレスされて凹凸模様が形成されていることを特徴とする。
【０００８】
また、請求項４に記載の発明は、文字板の背面側に時計モジュール及びアンテナを配置したアンテナ内蔵式の時計の製造方法において、前記文字板は、電波が通過して前記アンテナで受信できる厚さに形成された金属膜及び接着層が少なくとも積層された熱転写膜を、非導電性材料からなる基板の熱可塑性を有する被装飾面に前記接着層を介して重ね合わせ、この状態で凹凸模様を有する型材を前記熱転写膜に熱プレスして、前記被装飾面に貼付すると共に、凹凸模様を転写して製造されることを特徴とする。この構成によれば、金属製の文字板と同様の質感を備え、かつ、電波を通す文字板を備えた時計を製造することができる。
【発明の効果】
【０００９】
上述したように本発明によれば、金属製の文字板と同様の質感を持ち、電波を遮断しない文字板を備えたアンテナ内蔵式の時計及びこの時計の製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳述する。以下の各実施形態では、アンテナ内蔵式の時計として、長波標準電波（日本ＪＪＹ：４０ｋＨｚ／６０ｋＨｚ、アメリカＷＷＶＢ：６０ｋＨｚ、ドイツＤＣＦ７７：７７．５ｋＨｚ）を受信し、受信信号に基づいて時刻を修正する電波時計について例示する。
【００１１】
図１は、本実施形態に係る電波時計１の外観構成を示す図であり、図２は、この電波時計１の断面図であり、図３は、時計本体１０の裏蓋１５（図２参照）を外した状態の底面図である。この電波時計１は、時刻表示を行う時計本体１０と、この時計本体１０に連結されたバンド２０とから構成されている。なお、本実施形態では、電波時計１の例示として、時針により時刻を表示するアナログ時計を例示するが、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）あるいは有機ＥＬ（Electro Luminescent）によって時刻をデジタル表示するデジタル時計であっても良い。
【００１２】
図２に示すように、時計本体１０は、計時機能を実現する時計モジュール１１と、長波標準電波を受信するためのアンテナ１２と、時計モジュール１１及びアンテナ１２を収納するケース（「胴」とも称される。）１３と、ケース１３の上面を覆うカバーガラス１４と、ケース１３の底面を覆う裏蓋１５とを備えている。さらに、電波時計１は、時計モジュール１１とカバーガラス１４との間には、時刻表示のための文字板１６が配置される構成となっている。なお、図２は、図３におけるＩ−Ｉ断面を示している。
【００１３】
上記アンテナ１２は、図２及び図３に示すように、金属箔を数十枚積層してなるアモルファス材、あるいは、フェライトといった強磁性体材からなるコア（バー）１２ａの周りに銅線などのリード線１２ｂをコイル状に巻き回してなるバーアンテナである。このアンテナ１２は、コア１２ａの両端面１２ｃ、１２ｄの各々を貫く長波標準電波（詳細には、長波標準電波の磁界成分）の時間変動に応じて、電磁誘導により、コイル状のリード線１２ｂに誘導起電力（誘導起電圧）が発生する。そして、誘導起電力によるコイル両端の電位の変動が受信信号として検出される。なお、アンテナ１２は、バーアンテナ以外のアンテナであってもよい。
【００１４】
ここで、アンテナ１２は、文字板１６の裏側に配置されているため、文字板１６を導電性材料である金属材にすると、外部からの電波が文字板１６で遮断されてしまい、文字板１６側からの電波を受信できなくなってしまう。この場合、文字板１６をプラスチック等の非導電性材料にすれば、電波が文字板１６を通過してアンテナ１２に到達し得るが、金属製の文字板に比して高級感が損なわれてしまう。
【００１５】
そこで、本実施形態では、文字板１６を次のように構成している。図４は、文字板１６の側面図である。同図に示すように、文字板１６は、プラスチック又はガラスなどの非導電性材料からなる基板２１の一面側に金属膜２２が設けられて構成されている。より具体的には、この金属膜２２には、数字や文字の印刷（パッド（タコ）印刷）、略字の植え込み（植字）が行われて文字板１６が仕上げられている。ここで、金属材料は、一般に電波を通さない部材として扱われているが、金属膜２２は薄いため、電波を通すことが可能である。これにより、この電波時計１は、電波が文字板１６を通過して上記アンテナ１２で受信できるようになっている。
【００１６】
上記金属膜２２は、接着材によって上記基板２１に貼付されるが、文字板１６に複雑な凹凸模様をつけて立体感を付与する場合などには、以下に説明する方法で文字板１６を製造することが好ましい。ここで、図５（ａ）乃至図５（ｅ）は、凹凸模様形成方法を模式的に示す工程断面図である。
【００１７】
文字板１６を製造する場合には、まず、図５（ａ）に示すように、上記基板２１の表面に熱可塑性樹脂層（被装飾面）２１ａを形成する。この熱可塑性樹脂層２１ａは、塑性温度が約６０℃から約２００℃までの範囲の樹脂が選択され、例えば、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、アルキッド系樹脂、ビニル系樹脂、オレフィン系樹脂などの塗料やインキなどが適用される。この熱可塑性樹脂層２１ａの厚さは、凹凸模様の粗さに応じて設定され、細かい模様の場合には約５μｍに形成され、粗い模様の場合には約１００μｍに設定される。なお、本実施形態では、基板２１に非導電性材料を用いているため、この基板２１の材料が上記条件を満たす場合は、新たに熱可塑性樹脂層２１ａを設けなくても良い。
【００１８】
次に、図５（ｂ）に示すように、基板２１の熱可塑性樹脂層２１ａの表面に熱転写膜３０を重ね合わせた後に、その表面を、加熱したローラ４０などで加圧する。ここで、熱転写膜３０は、厚さが約１２μｍ〜約２５μｍのベースフィルム３０ａの一方面側に、厚さが約０．０２μｍの離型処理層３０ｂ、着色反射層３０ｃ（金属膜２２に相当）、厚さが約２μｍの接着層３０ｄが積層されたものであり、これらの積層体は、たとえば、長尺に製造されてロール状で供給される。
【００１９】
着色反射層３０ｃ（金属膜２２に相当）は、例えば、約０．０５μｍ〜約０．５μｍのＴｉＮ層（窒化チタン層）とＡＬ層（アルミニウム層）との複層構造にすることにより、金色の色調を呈する。ここで、着色反射層３０ｃは、約０．０５μｍから約０．５μｍまでの比較的厚い値に設定されるが、着色反射層３０ｃを厚くしすぎると、後述の凹凸模様を転写するときに、着色反射層３０ｃに凹凸模様が馴染まず、微細な凹凸模様が忠実に転写されにくくなるため、求める色調、用いた材質、転写する凹凸模様に応じて、最適な厚さに設定される。また、着色反射層３０ｃは、ＴｉｎやＡｌの他に、Ｚｒ（ジルコニウム）、Ｎｂ（ニオブ）、Ｃｏ（コバルト）、Ｐｔ（白金）、Ｐｄ（パラジウム）、Ｉｎ（インジウム）、Ｖ（バナジウム）、Ｃｒ（クロム）、Ａｇ（銀）、Ａｕ（金）、Ｓｉ（シリコン）などの金属、それらの合金またはその化合物を単層または複層に形成したものでも構成でき、凹凸模様に付すべき色調、強度、耐候性、製造コストなど、製造すべき部品などに求められる品質に応じて選択される。また、着色反射層３０ｃは、蒸着法の他に、イオンプレーティング法やスパッタリング法などで成膜することができる。
【００２０】
また、離型処理層３０ｂは、ベースフィルム３０ａに対して施された処理層であり、ベースフィルム３０ａの剥離性を高める目的に形成されている。また、接着層３０ｄは、熱可塑性樹脂層２１ａの塑性温度に対応する温度特性を有するものが採用されている。
【００２１】
次に、図５（ｃ）に示すように、熱転写膜３０のベースフィルム３０ａを剥がす。その結果、基板２１の側には、離型処理層３０ｂ、着色反射層３０ｃ及び接着層３０ｄが転写された状態になる。
【００２２】
しかる後に、図５（ｄ）に示すように、ベースフィルム３０ａを剥がした後の熱転写膜３０を型材４１で熱プレスする。ここで、型材４１の押圧面４２には、数μｍ程度（例えば、１μｍ〜２μｍ）の微細な凹凸模様が付され、これにより、型材４１を押圧した後において、その微細な凹凸模様は、着色反射層３０ｃ、接着層３０ｄ及び熱可塑性樹脂層２１ａに転写される。この際、着色反射層３０ｃの表面には、離型処理層３０ｂがあるため、型材４１の型離れ性がよい。但し、熱プレス時の型材４１の温度が高すぎると、離型処理層３０ｂが型材４１の押圧面４２に焼き付くことがあるため、熱プレス温度は、離型処理層３０ｂの性質にも応じた温度条件に設定する。以上のように、型材４１で熱転写膜３０を熱プレスする前に、厚いベースフィルム３０ａを剥がしておくため、薄くなった熱転写膜３０に対して熱プレスするので、型材４１の微細な凹凸模様を忠実に転写することができる。
【００２３】
以降、基板２１の微細な凹凸模様がつけられた表面に時計の略字の植え込み（植字）などの仕上げ工程が行われて上記文字板１６が製造される。これにより、金属の質感を備え、かつ、微細な立体模様を備えて高級感のある文字板１６を製造することができる。
【００２４】
次いで、本実施形態に係る電波時計１の時計モジュール１１の構成について説明する。図６は、時計モジュール１１の一構成要素である運針機構を示す図である。
【００２５】
図６に示すように、運針機構は、秒針７１、分針７２および時針７３の各針を駆動する機構であり、同図に示すように、秒車７４、２番車７５、および筒車７６が互いに連動するように構成された輪列を有している。秒車７４の回転軸には、秒針７１の一端が取り付けられており、また、２番車７５の回転軸には、分針７２の一端が取り付けられている。さらにまた、筒車７６の回転軸には、時針７３の一端が取り付けられている。秒車７４は、後述する秒モータ２５によって回転駆動され、この回転が２番車７５および筒車７６に伝達されることにより、秒針７１、分針７２および時針７３の各々が駆動され各々が時刻を指し示す。
【００２６】
また、秒車７４の表面には、秒車７４の回転軸を中心とする円状の軌道に沿って特定の磁気情報パターンで帯磁された磁性体が貼付されている。また、秒針７１の位置（回転角度）を求めるべく、この磁気情報パターンを読み取る秒針用検出素子７４１が秒車７４の表面の磁性体と検出面が対向するように固定されている。同様に、２番車７５、筒車７６にも磁性体が貼付されており、２番車７５に貼付られた磁性体と対向するように分針用検出素子７５１が固定され、筒車７６に貼付られた磁性体と対向するように時針用検出素子７６１が固定されている。
秒針用検出素子７４１、分針用検出素子７５１および時針用検出素子７６１の各々は、読み取った磁気情報パターンに応じた検出信号を時計モジュール１１のＩＣチップ（不図示）に出力する。ＩＣチップは、秒針用検出素子７４１、分針用検出素子７５１および時針用検出素子７６１の各々からの検出信号に基づいて秒針７１、分針７２、および時針７３の現在の指針位置を求める回路と、運針機構の駆動制御および長波標準電波に基づく時刻修正といった各種処理を行う回路とを備えている。
【００２７】
図７は、時計モジュール１１の電気的構成を示すブロック図である。この図において、発振部２１０と、受信処理部２２０と、制御部２３と、駆動部２４とは、上述のＩＣチップに形成された回路である。発振部２１０は、水晶振動子２１１が接続され、所定周波数の基準パルスを生成すると共に、この基準パルスを分周して分周パルスを生成し、分周パルスと基準パルスとを合成することで、パルス幅やエッジの発生タイミングが互いに異なるパルス信号を発生し、制御部２３へ供給する。
【００２８】
受信処理部２２０は、アンテナ１２からのアナログ受信信号から、長波標準電波に含まれる現在時刻情報を得る。より具体的には、受信処理部２２０は、アンテナ１２からのアナログ受信信号から、現在時刻情報を示すタイムコードを得て、タイムコードに含まれる、現在分を示す分情報と、現在時を示す時情報と、現在日を表す日情報（その年の１月１日からの通算日）とを制御部２３に通知する。また、この受信処理部２２０は、制御部２３からの切替え制御信号に基づきアナログスイッチなどによりアンテナ１２と接続される同調コンデンサが切替えられ、受信周波数が切り替わることで、複数局（例えば、ＪＪＹ福島局４０ｋＨｚ、ＪＪＹ九州局６０ｋＨｚなど）の中から受信する局を選択することが可能となっている。
【００２９】
制御部２３は、時計モジュール１１の各部を中枢的に制御するものである。この制御部２３は、受信制御回路部４１と、駆動制御回路部４２と、秒カウンタ回路４３と、時分カウンタ回路４４とを備えている。更に、秒カウンタ回路４３は、秒位置カウンタ４３１、秒時刻カウンタ４３２および秒一致検出回路４３３を備えており、時分カウンタ回路４４は、時分位置カウンタ４４１、時分時刻カウンタ４４２および時分一致検出回路４４３を備えている。駆動制御回路部４２は、発振部２１０から出力される各種のパルス信号に基づいて、秒針、分針、および時針を運針するための信号である駆動パルス信号を生成する回路である。通常、駆動制御回路部４２は、１秒周期で秒針を進めるためのパルス信号を出力し、１分周期で分針を進めるためのパルス信号を出力する。一方、表示時刻を修正する場合、駆動制御回路部４２は、通常よりも短い周期で各指針表示位置を早送りするためのパルス信号を出力する。
【００３０】
駆動部２４は、秒駆動回路３１と、時分駆動回路３２とを備えている。秒駆動回路３１は、制御部２３内の駆動制御回路部４２より供給されるさまざまな駆動パルスに基づき、秒針を駆動するモータである秒モータ２５を動作させる回路である。時分駆動回路３２は、駆動制御回路部４２より供給されるさまざまな駆動パルスに基づき、分針を駆動させるモータである時分モータ２６を動作させる回路である。なお図６を用いた説明では秒モータ２５のみを図示したが、ここでは秒モータ２５と時分モータ２６との２つのモータを持つ構成で説明を行っている。２モータ構成であれば、秒針と分針とを互いに独立に駆動することができるため、時刻修正のための針位置移動に要する時間を短くできるという利点がある。
秒モータ２５および時分モータ２６は、いわゆるステッピングモータである。電池２７は、時計モジュール１１に電力を供給するものである。電池２７には、リチウム電池や銀電池などのコイン型の１次電池である。なお、ソーラーパネルなどにより発電を行う場合には、電池２７（図３参照）としてリチウムイオン電池などの２次電池が用いられる。
【００３１】
ここで、タイムコードに基づく表示時刻の修正動作は、駆動制御回路部４２による制御の下、受信制御回路部４１、秒カウンタ回路４３および時分カウンタ回路４４によって行われる。詳述すると、受信制御回路部４１は、タイムコードが供給されると、タイムコードに基づいて秒に相当するデータと、時分に相当するデータとの、二つのデータを生成し、秒を示すデータを秒カウンタ回路４３内の秒時刻カウンタ４３２の初期値として、時分を示すデータを時分カウンタ回路４４の時分時刻カウンタ４４２の初期値として、それぞれをセットする。
【００３２】
そして、秒時刻カウンタ４３２は、発振部２１０からの１秒周期パルスと同期して初期値としてセットされた値を１秒周期でインクリメントし、そのカウント結果を現在の秒を示す現在秒データとして、秒一致検出回路４３３へと出力する。同様に、時分時刻カウンタ４４２は、発振部２１０からの１分周期パルスと同期して初期値としてセットされた値を１分周期でインクリメントし、カウント結果を現在の時分を示す現在時分データとして、時分一致検出回路４４３へと出力する。
【００３３】
その後、駆動制御回路部４２は、秒針、分針、および時針により表示されている時刻を運針機構の磁気情報パターン（図示せず）を読み取ることにより求め、秒を表すデータを秒カウンタ回路４３内の秒位置カウンタ４３１の初期値として、時分を表すデータを時分カウンタ回路４４内の時分位置カウンタ４４１の初期値としてそれぞれセットする。初期値をセットされた秒位置カウンタ４３１は、１秒周期で値をインクリメントし、その値を秒を示す表示秒データとして、秒一致検出回路４３３へと出力する。同様に、時分位置カウンタ４４１は、１分周期で値をインクリメントし、その値を時分を示す表示時分データとして時分一致検出回路４４３へと出力する。
【００３４】
そして、駆動制御回路部４２は、表示時刻を現在時刻に合わせるための現在時刻復帰動作を開始する。まず、駆動制御回路部４２は、秒駆動用の早送りパルスを駆動部２４の秒駆動回路３１および秒位置カウンタ４３１に送る動作と、時分駆動用の早送りパルスを駆動部２４の時分駆動回路３２および時分位置カウンタ４４１に送る動作を開始する。これにより、秒位置カウンタ４３１は、秒駆動用の早送りパルスのカウントを開始し、時分位置カウンタ４４１は、時分駆動用の早送りパルスのカウントを開始する。
【００３５】
この結果、秒針、分針、時針の早送りが進められ、次第に、表示秒データが現在秒データの値に近付き、表示時分データが現在時分データに近付く。そして、表示秒データの値と現在秒データの値との一致が秒一致検出回路４３３によって検出され、表示時分データの値と現在時分データの値との一致が時分一致検出回路４４３によって検出され、駆動制御回路部４２は、秒駆動用および時分駆動用の早送りパルスの出力を停止し、通常の駆動用パルスを出力し、タイムコードに基づく時刻修正動作が完了する。
図８は、金属膜２２の厚さと受信の感度劣化の関係を示すグラフである。このグラフの作成は、上記実施形態の電波時計１を利用し、非導電性材料の基板２１のみで構成された文字板を用い、電波の受信感度を測定し、これを基準値とした。次に、上記基板２１の表面に金属膜２２を形成するにあたり、前記金属膜２２の厚み違いの文字板を作成し、前記と同様にアンテナ１２の受信感度を測定し、前記基準値と比較することにより感度劣化［ｄＢ］を算出した。その結果、金属膜２２の厚さと感度劣化との関係を確認することができた。なお、本評価における金属膜２２はいずれもＣｕ（銅）であり、上記実施形態のとおり基板２１の面上に転写によって形成したものである。その結果、金属膜２２の厚さが５μｍ以下では感度劣化は１［ｄＢ］以下であり、２．５μｍ以下では感度劣化はほとんど観測されなかった。したがって、金属膜２２が２．５μｍ以下の厚さである場合には、電波時計の受信性能を何ら低下せしめるものではないことがわかる。
【００３６】
以上説明したように、本実施形態によれば、文字板１６を、非導電性材料からなる基板２１の装飾面に対応する面全体に金属膜２２を設けた構成にすることにより、金属製の文字板と同様の質感を備え、かつ、電波を通すことができる文字板を提供することができる。これにより、本実施形態の電波時計１は、文字板１６が金属製の文字板と同様の質感を持つので、高級感が向上すると共に、この文字板１６が電波を通すので、アンテナ１２の受信感度が落ちることもない。
【００３７】
上述した実施形態は、あくまでも本発明の一態様を示すものであり、本発明の範囲内で任意に変形可能である。
【００３８】
例えば、上記実施形態では、文字板１６を、上記基板２１に金属膜２２を設けて形成する場合について述べたが、金属膜２２に限らず、電波が通過してアンテナ１２で受信できる厚さに形成された金属体を設けるようにしてもよい。
【００３９】
また、上記実施形態では、アンテナ内蔵式の時計の例示として、長波標準電波を受信する電波時計について例示したが、アンテナが内蔵された時計であれば任意の時計などに本発明を適用することができる。例えば、１２５ｋＨｚ帯の電波を受信してRF-ID（Radio Frequency Identification）機能を実現する時計、４５７ｋＨｚ帯の電波を受信してビーコン機能を実現する時計、ＡＭラジオ機能を実現する時計、あるいは、これら時計を内蔵した電子機器といったものに本発明を広く適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の実施形態に係る電波時計の外観構成を示す図である。
【図２】同電波時計の断面図である。
【図３】同電波時計の時計本体を裏蓋を外した状態を示す図である。
【図４】同電波時計の文字板の側面図である。
【図５】（ａ）乃至（ｅ）は、同電波時計の文字板の凹凸模様形成方法を模式的に示す工程断面図である。
【図６】同電波時計の時計モジュールの一構成要素である運針機構を示す図である。
【図７】同電波時計の時計モジュールの電気的構成を示すブロック図である。
【図８】金属膜の厚さと受信の感度劣化の関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００４１】
１…電波時計、１０…時計本体、１１…時計モジュール、１２…アンテナ、１３…ケース、１４…カバーガラス、１５…裏蓋、１６…文字板、２１…基板、２２…金属膜
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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