時を刻み、豊かな社会をつくる

現存する中世の機械式時計塔の一つ。時間ごとにキリストの十二使徒の像が現れる人形仕掛けになっていて時を知らせるほか、月と星の位置も示す。

時計の誕生とその進化◉ 監修 セイコーミュ ー ジ ア ム 小 針 宏 明 氏

初の一歩といえます。

機械式時計の誕生にはキリスト教が深くかかわっています。祈祷などの時間を知らせるため、回、定時

世紀になると市庁舎や公共広場などにも修道院や教会の塔に設置されたのが始まりでした。

～

時間によって、人々は時間で秩序ある生活を営むようになります。そして都市の商人や職人たちの間

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季刊 新日鉄住金

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自然から機械の時計へ

太 陽 や 月 の 動 き な ど、自 然 現 象 を 観 察 す る

こ と で 人 類 は 時 の 流 れ を 知 り、や が て 時 計 を

生 み 出 し ま し た。世 界 で 最 初 の 時 計 は 紀 元 前4000 年ころ、エジプトで誕生した日時計だとされています。エジプト人は地面に立てた棒の 影 の 長 さ と 角 度 で 時 間 の 推 移 を 知 り ま し た。

その後、太陽が出ていない夜でも使える水時計、航海時に揺れる船上でも使える砂時計など、さまざまな時計が発明されましたが、いずれも自世紀然の力を利用したものでした。私たちが時計としてイメージする機械式時計の登場は、末まで待たなくてはなりません。

日に 分から 時間もの誤差がありましたが、ました。当時の機械式時計の精度は非常に低く、る構造には、強度と耐久性に優れた鉄が使われおもりを巻き上げ、その落下する力を動力とす音で時を知らせていました。人の力で吊るした時計といっても最初は文字盤や針はなく、鐘の在の北イタリアか南ドイツで誕生したとされます。

機械式時計は 1270～1300 年ごろ、現13

人間が自然に左右されない時間を手に入れた最1塔時計がつくられました。

1

ぜんまい仕掛けの歯車で動き、正確に時を刻む機械式時計。

30

16に規則正しく時刻の数だけ鐘をならす塔時計に

1目に 見 え な い 内 部に は、200〜300 点 も の パ ー ツ が複 雑 に 組 み 込 ま れ て い ま す。そ の 精 緻 を 極 め た 技 術 は、一体どのように して生まれたのでしょうか。そして、どのような豊かな社会をつくり出したのでしょうか。時計の誕生とその進化の歩みを見てみましょう。

115プラハ 旧市庁舎の天文時計（1410 年チェコ共和国）

機械の仕組みを使う
棒てんぷ

冠型脱進機

巻き上げられたおもりを一定のスピードで最初の機械式時計のメカニズムばれる機構が使われていた。おもりの重さで落とし、歯車を回していくため、脱進機と呼リズムの振動を利用して、冠型脱進機の上下一気に回ろうとする歯車を、棒てんぷの一定のつめがブレーキをかけて、スピードを調整する仕組みとなっている。

©セイコーミュージアム

©セイコーミュージアム

ホイヘンスが 1656 年に 1 日に数分程度のに脱進機を取り付けて歯車の刻みの速さを機械式時計の登場は 13 世紀末。おもりが落下する誤差に抑えた振り子時計を発明した。振幅正確に調整しながら常に動力を供給する機力を利用し、鐘の音で時を知らせた。当初、時をの誤差の大きい棒てんぷに代わる調速機と構をつくった。これにより携帯可能な時計

告げるのは鐘の音だけだったが、14 世紀に入るとして振り子を採用。機械式時計の精度は飛が現実のものとなった。

文字盤と針が付けられるようになった。に 生 産 性 と 労 働 時 間 と い う 価 値 概 念 が 生 ま れ、資本主義の社会システムが成立しました。

てんぷぜんまいの発明

初期の機械式時計はおもりの落下を利用しているため、大型で高さが必要でした。そのため世紀後半から、おもりに代わって時計

設 置 さ れ る の は 高 い 塔 な ど に 限 定 さ れ ま し た。

しかしの 動 力 に ぜ ん ま い が 使 わ れ る よ う に な り ま す。

ぜ ん ま い の 発 明 者 は は っ き り し て い ま せ ん が、薄い鉄の板を巻き、それが元に戻ろうとする力

世 紀に大きな 進 化があり まを利用することで、時計の小型化への道が切り拓かれました。

精度についても

年 後の 1675

日に 数 分 程 度 に まで 縮 めることに成功しました。さらにの技術は現代においても機械時計の基礎となっヘンスが発明した振り子時計やてんぷぜんまいの誕生にもつながる画期的な発明でした。ホイ

てんぷぜんまいは、その後の懐中時計や腕時計応用します。小型で振動にも強く、精度も高いを担わせたてんぷぜんまいを考え出し、時計にせんでした。そこで、ぜんまいに振り子の役割ると振幅がずれるため持ち運びには向いていまた振り子時計は、精度は高いものの、移動させと呼ばれる仕組みを考え出します。彼が発明し年、やはりホイヘンスが今度は、「てんぷぜんまい」

19を発明し、誤差を1656 年、等 時 性を持つ振り子を使った時 計し た。オ ラ ンダ の ク リ ス チ ャン・ホ イヘンス は17ており、そのため彼は「機械時計の父」と呼ばれ※1 てんぷぜんまい：ひげぜんまいの等時性によって時計の精度を決める心臓部。

15ています。

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ホイヘンスは 1675 年、てんぷぜんまい※ 1

振り子時計

1

最初の機械式時計

てんぷぜんまいの新機構開発

ガリレオが発見した振り子の等時性を応用し、（1500 年ごろ イギリス製）（1700 年代後半 イギリス製）躍的に向上した。

時計技術の発展と普及
超複雑時計「マリー・アントワネット」（1827 年 フランス製）

1783 年にフランス王妃マリー・アントワネットから依頼を受け、時計界のレオナルド・ダ・ヴィンチと称された天才時計師アブラアン・ルイ・ブレゲが、当時最新鋭のあらゆる技術を網羅して開発に着手。あまりにも精巧な技術を要したた
め、王妃の死から 34 年後に完成した。
写真は復刻版。

©National Maritime Museum, Greenwich, London, Ministry ofDefence Art Collection©National Maritime Museum, Greenwich, London, Ministry of
Defence Art Collection

マリンクロノメーターH4

マリンクロノメーターH1（1761 年 イギリス製）（1735 年 イギリス製）

ジョン・ハリソンは生涯 40 年近くにわたって、真鍮の骨組みに木材の歯車を付けたぜんまい航海用時計の製作に没頭し、1761 年に最高式の航海時計。1736 年リスボンに向かう船で、の作品 H4 を完成。温度変化時に鋼と真鍮のその高精度を証明した※2。

バイメタル部品がてんぷのひげぜんまいの長さを自動調整できる機構が画期的だった。

© ブレゲ社

安全な航海に欠かせないクロノメーター

世紀のイギリスでし18

ホイヘンスが発明した技術を洗練させ、産業として花を開かせたのはた。大航海時代、欧州諸国では海上での船の衝突や遭難事故が多発していました。安全な航海に欠かせない経度を測定するための正確な時計がなかったからです。そこでジョン・ハリソン

年、海洋探検家のジェームズ・が 1735 年、マリンクロノメーターを開発しました。

1772～年の歳月で、荒れ狂う3クックが使用した時計は、ハリソン製の複製クロノメーターでした。

分程度という驚くべき正海と赤道と南極圏の大きな温度差にさらされながら、誤差はわずか確さを発揮しました。ハリソン設計のクロノメーターによって、イギリスの時計産業が急成長します。そして大洋を自由に航海できるようになったイギリスは大英帝国を築くことになります。

さらにイギリスで産業革命が起こります。一般に蒸気機関の発明や紡績業・製鉄業の勃興などが知られていますが、実は物理学と機械工学に長けた時計職人は当時最も優れた技術者集団でした。彼らの技術が基礎となり、蒸気機関なども完成したと言われています。イギリスの時

計産業は近代化の牽引役でした。

時刻を正確に確認できる
鉄道時計

世紀

時計産業はその後、中心地をイギリスからスイスへと移します。スイスには、かつて
16

175※2 経度の測定：海上で自分がいる場所の経度を知るためには、船上と出発地の時差で換算できる。例えば出発地を正午に出航し、翌日太陽が南中したとき時計を見て、2時間の時差があった場合、経度にして30度（360度÷24時間×2時間）進んだことがわかる。
Vol.17 季刊 新日鉄住金 6©セイコーミュージアム

ウォルサム社製鉄道時計（1918 年 アメリカ製）

アメリカの鉄道時計は、信頼性の高さから鉄道時計の広告日本をはじめ世界各国の鉄道で採用された。

© ボール・ウォッチ社

イギリスのグリニッジ標準時を標準の時間とする、鉄道時間という時間体系が1884 年に全米で採用され、鉄道時計の普及とともに鉄道事故は低下した。そして鉄道時間から生まれた標準時の考え方

ビッグベン（1859 年イギリス）が世界で一般的に普及していく。

世界で最も有名な時計塔。塔の上で雨風の影響があるなか、いまだに1日わずか1秒以内の誤差で動き続けている。

時計の精度を高めた鉄の合金材料開発
1725 年以降、振り子や円てんぷのひげぜんまいは、「温度が上がると膨張して長くなるため振動が長くゆっくりになり、反対に温度が下がると収縮して短くなるために振動が速くなる」という特性が一般に知られるようになりました。この特性に着目し、イギリスのジョン・ハリソンは膨張しにくい鉄と膨張しやすい真鍮のバイメタルによる伸縮補正振り子を 1735 年ごろ開発。その後、バイメタルを応用した円筒振り子が1845 年につくられ、ビッグベンに採用されました。
またスイスのシャルル・ギヨームが 1899 年、懐中時計用にニッケル合金を使った温度補正に優れたギヨームてんぷを開発。1913 年には温度変化時でも体積もバネ力の変化も少ないニッケル鉄©セイコーミュージアム

振り子式塔時計クロムの特殊合金を発明し、時計の精度向上に大きく貢献しました。

（ビッグベンのプロトタイプ）に時計産業が盛んだったフランスとドイツから宗教戦争によって国外追放となった時計職人た18

世紀後半になると資世紀半ばス19

ちが亡命していました。

本家の指揮のもと工業化が進み、そして、まだ高級品であった時計を一般大衆

イスは世界一の時計王国になりました。の手に届けることに成功したのは、海の向こうの新興国アメリカでした。アメリカには、欧州と異なり中世以来のギルド的手工業の伝統がなく、世紀前半には部品を標準化し、流れ作業で大きな市場に旺盛な需要がありました。そのため組み立てを行う大量生産システムが確立しました。

これは時計製造にも応用され、大幅にコストを下げることで、まず家庭用の掛け時計や置き時計が普及し、続いて懐中時計が量産化されるようになります。

懐中時計の量産の背景には鉄道網の発達がありました。当時の時計は精度が低かったこともあり、鉄道事故が多発していました。なかでも歴史的によく知られているのが、1891 年にオハイオ州で起きた「キプトンの悲劇」です。機

人が犠牲とな9分遅れていたため列車同士が正人と乗務員2

関士の時計が面衝突し、機関士りました。

キプトンの悲劇をきっかけに、アメリカでは30

鉄道時計の認定基準「レイルロード・アプルーブド」がつくられます。 週間に 秒以内の精度とするなど、当時としては非常に厳しいものでしVol.17

たが、各メーカーは技術改良を重ね、基準を満たした時計の開発に成功します。これによりア季刊 新日鉄住金

メリカ製時計の信頼性はさらに高まり、国内だけでなく世界各国に広まっていきました。

71419時計技術大国ニッポンへの道のり©セイコーミュージアム

錦絵歌川豊国の江戸城の時計師

く庶民のための鐘となり、を管轄していたが、間もな
アメリカの自動旋盤機を参考に1台で歯車の荒挽き・歯割り・仕上げの 3 工程を一気に完結できる自動旋盤機を開発。

全国各地で鐘の鳴らない所生産効率が飛躍的に伸び、25 人を擁していた加工が1人でできるようになった。このピ二オン自動旋盤機で大はないとまで言われるよう衆向け懐中時計の名機「エンパイヤ」がつくられた。

和時計の誕生日本に初めて機械式時計が入ってきたのは室町時代でした。最も古い記録では 1551
︵天文 ︶年、フランシスコ・ザビエルが戦国大名の大内義隆に献上したという文献が残っています。その後、キリスト教の布教とともに、各地で宣教師たちが時計製作を指導するようになります。

江戸時代になると、季節ごとに異なる昼夜の長と呼ばれる日本独自の機械式時計が考え出されまさに時刻を合わせる不定時法に対応させた「和時計」

した。時を知らせる鐘には城の鐘、寺の鐘、町の鐘と複数の種類があって、昼夜を通して一刻に 回の報知がなされていました。このような精緻な時報システムは世界でも類のないものでした。
「早起きは三文の徳」
といった言葉が商家の家訓に見られるように、時間という感覚が庶民の暮らしに深く根づいていました。

国内時計産業の夜明け

1873
︵明治 ︶
年、日本は欧米にならい太陽暦

よって、欧米列強との外交や通商での混乱がなくなり、官吏や将校、富豪の間のステータス・シンボルとして西洋の懐中時計が流行しました。また掛け時計や置き時計が学校、役場、交番、郵便局などの公的機関に設置されるようになりました。さらに1880 年代末ごろからの会社設立ブーム、サラリーが増えていきました。

マンや書生の増加などによって、機械式時計の需要

時 計 が 生 活 必 需 品 と な る につれ て、東 京・京

都・名古屋・大阪を中心に時計商が増え、同時に工場を開設して製造する業者も現れました。そう8季刊 新日鉄住金

Vol.17201と定時法を採用する改暦を実施しました。改暦に

6©セイコーミュージアム
©セイコーミュージアム

1920（大正 9）
年当時の最新鋭工場

町中で、初めは幕府が時報江戸城を囲む 9ヵ所の寺や©セイコーミュージアム

ピ二オン自動旋盤機の開発と懐中時計の量産化（1909（明治 42）年）になった。

初期一挺天符目覚付掛時計

いっちょう て ん ぷ（江戸前期）が付いている棒てんぷの往復運動を最古の和時計の一つ。鐘の下の分銅車が時計の動く速さを制御し、ひも利用して、冠型脱進機といわれる歯さで動く。毎日2 回（明け六ツと暮れの先に吊り下がっているおもりの重との時刻に合わせた。

六ツ）、分銅の位置を調整し季節ご製造する垂直統合生産方式を導入。量産化と品質向上の両立を追求した。

精工舎はスイスや国内メーカーの主流であった水平分業生産方式ではなく、全ての部品から組立まで一貫して©セイコーウオッチ（株）グランドセイコー9S8シリーズ

したなか、のちに「東洋の時計王」と呼ばれた服部金太郎が、1881︵明治 ︶年に服部時計店︵現在1892︵明治 ︶年に製造工場、精工舎を設立しのセイコーホールディングス︵株︶︶を創業し、続く14生産体制を確立します。1913︵大正 ︶年に国欧米の技術を積極的に学び、最新設備を導入してました。日本の時計メーカーとしては後発でしたが、25産初となる腕時計の開発、1929
︵昭和 ︶
年に鉄2

世紀に機械式時計が誕生して以来、最も大き日本発の世界標準・クオーツ地位を築いていきました。

整備に努め、日本は着実に時計技術大国としてのな打撃を受けます。しかし品質向上と生産体制の第二次大戦によって日本の時計メーカーは大き世界における日本の時計の評価を高めていきました。

道時計への採用などに成功。海外輸出にも乗り出し、4なイノベーションと言えるのが時計の電子化です。

トランジスタなどのエレクトロニクス技術の時計への応用は 1950 年代にアメリカで始まりました。

当時、次世代時計として最も有望視されたのが、機械式時計の 100 倍の精度を持つというクオーツ︵水晶︶時計です。熾烈な開発競争を繰り広げるなか、1969︵昭和 ︶年に日本が世界で初めて生させています。日本の時計はこれからも世界の「時」

ソーラー時計など、さまざまな革新的な技術を誕が生んだ世界標準の時計技術は、その後も GPS搭載され、私たちの暮らしを支えています。日本

電話、テレビ、自動車など、あらゆる工業製品にクオーツ時計は現在、スマートフォンやパソコン、世界中に普及していきました。

製品化に成功。その後、クオーツ時計は瞬く間に44をリードしていくに違いありません。

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ひげぜんまいてんぷ©セイコーエプソン（株）

世界初のクオーツウオッチ（1969（昭和 44）年）とクオーツ量産ライン（2009（平成21）年）

ひげぜんまいと脱進機に最新の素材・製法を採用し、時間精度 1ヵ月± 5 秒以内という、腕時計の歴史を変えた高精度を実現。特許技術の公開によりクオーツ腕時計1時間に 3 万 6,000 振動を可能にした高精度モデル。

は世界的に普及した。
外装にはステンレスやチタンも使われている。

©セイコーミュージアム

鉄の特殊合金によるひげぜんまいの新規開発（2008（平成 20）年）
セイコーは1940（昭和15）
年から、東北大学の増本量教授（当時）と機械式時計でそして2008（平成20）
年、100 種以上に及ぶ材料の組織実験を行い、鉄やコバルト、最も重要なパーツであるひげぜんまい用に、コバルト系の特殊合金を開発してきた。
ニッケル、クロム、モリブデンなどを配合した特殊合金で、髪の毛より細いひげぜんまいを新たに開発。これにより長時間一定のリズムで動き続ける世界最高水準の時計、グランドセイコーがつくられている。

東京・銀座 4 丁目交差点の竣工当時の時計塔

銀座のシンボルとして今も愛され続けている。

1932（昭和 7）
年竣工。当時の時計塔の中には鐘楼があり、街行く人々に時を告げてきた。

©セイコーミュージアム