JP2003138384A - 表面処理方法および装飾品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】耐久性に優れ、美的外観に優れた装飾品を提供
すること、および前記装飾品を得ることが可能な表面処
理方法を提供すること。 【解決手段】本発明の表面処理方法は、主として金属材
料で構成された基材２の表面の少なくとも一部に、ＹＶ
Ｏ_４レーザーを照射することにより、青色、紫色、黄色
または白色の変色部２１を形成することを特徴とする。
基材２は、その少なくとも一部が、Ｔｉまたはステンレ
ス鋼で構成されたものであるのが好ましい。基材２の表
面に照射されるＹＶＯ_４レーザーのスポット径は、２０
〜８０μｍであるのが好ましい。また基材２は、表面の
少なくとも一部に、鏡面加工、梨地加工、スジ目加工か
ら選択される少なくとも一つの表面加工が施されたもの
であるのが好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、表面処理方法およ
び装飾品に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】時計用外装部品のような装飾品には、優
れた美的外観が要求される。

【０００３】このような目的を達成するために、例え
ば、基材表面に、基材とは異なる色彩のパターン（例え
ば、模様、文字、目盛り等）を形成することが行われて
きた。

【０００４】従来、このようなパターンを形成する方法
としては、メッキ法やシール法が用いられてきた。

【０００５】メッキ法は、例えば、以下のようにして行
われてきた。まず、基材表面に所望のパターンを印刷に
より形成する。次に、基材の表面に、電解メッキ等によ
りマスクを形成する。その後、印刷部分を剥離し、その
部位にメッキ処理を施す。そして最後に、マスクを除去
することにより所望の形状のパターン層が形成された装
飾品を得ることができる。

【０００６】また、シール法では、有色膜を部材に着材
することにより、所望の形状のパターン層を形成してい
た。

【０００７】しかしながら、上述したような従来の方法
では、装飾品の形状が曲面部や凹凸部を有するものであ
る場合やパターン層が複数の面にわたって形成される場
合において、形状およびパターンに制約が多く、メッキ
の場合には加工工数がかかる。シール法の場合、基材と
パターン層との密着性が不十分となり、剥離を生じる等
の問題点を有していた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、耐久
性に優れ、美的外観に優れた装飾品を提供すること、お
よび前記装飾品を提供することができる表面処理方法を
提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】このような目的は、下記
（１）〜（９）の本発明により達成される。

【００１０】（１） 主として金属材料で構成された部
材の表面の少なくとも一部に、ＹＶＯ_４レーザーを照射
することにより、青色、紫色または黄色の変色部を形成
することを特徴とする表面処理方法。

【００１１】（２） 非酸化性雰囲気中で、主として金
属材料で構成された部材の表面の少なくとも一部に、Ｙ
ＶＯ_４レーザーを照射することにより、白色の変色部を
形成することを特徴とする表面処理方法。

【００１２】（３） 前記部材は、その少なくとも一部
が、ステンレス鋼、ＴｉまたはＴｉ合金で構成されたも
のである上記（１）または（２）に記載の表面処理方
法。

【００１３】（４） 前記部材の表面に照射される前記
ＹＶＯ_４レーザーのスポット径は、２０〜８０μｍであ
る上記（１）ないし（３）のいずれかに記載の表面処理
方法。

【００１４】（５） 前記部材は、表面の少なくとも一
部に、鏡面加工、梨地加工、スジ目加工から選択される
少なくとも一つの表面加工が施されたものである上記
（１）ないし（４）のいずれかに記載の表面処理方法。

【００１５】（６） 前記部材のＹＶＯ_４レーザーの照
射された箇所が凹状になっている上記（１）ないし
（５）のいずれかに記載の表面処理方法。

【００１６】（７） 前記部材の実質的に同一である箇
所に、前記ＹＶＯ_４レーザーを複数回照射する上記
（１）ないし（６）のいずれかに記載の表面処理方法。

【００１７】（８） 上記（１）ないし（７）のいずれ
かに記載の表面処理方法を用いて製造されたことを特徴
とする装飾品。

【００１８】（９） 装飾品は、時計用外装部品である
上記（８）に記載の装飾品。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の表面処理方法およ
び装飾品の好適な実施形態について、添付図面を参照し
つつ説明する。

【００２０】図１は、本発明の表面処理方法が施される
部材を示す断面図、図２は、本発明の装飾品を示す断面
図である。

【００２１】＜基材＞まず、主として金属材料で構成さ
れた基材２を用意する（図１参照）。

【００２２】基材２を構成する金属材料としては、例え
ば、ステンレス鋼（ＳＵＳ）、黄銅（Ｂｓ）、洋白（Ｎ
Ｓ）等の合金、Ｗ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ａ
ｌ、Ｍｇ、Ｍｏ、Ｔｉ等の金属、またはこれらの金属を
含む合金、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｔ等の貴金属、またはこれら
の貴金属を含む合金等が挙げられるが、この中でも特
に、ステンレス鋼、ＴｉまたはＴｉ合金が好ましい。

【００２３】基材２の少なくとも一部がステンレス鋼、
ＴｉまたはＴｉ合金で構成されることにより、後述する
ＹＶＯ_４レーザーの照射により形成される変色部２１
と、非変色部２２との間での色調（色相、彩度、明度）
の差を大きくすることができ、変色部２１と、非変色部
２２との境界がより鮮明なものとなる。その結果、得ら
れる装飾品１の美的外観は、さらに優れたものとなる。

【００２４】上述したように、基材２は、主として金属
材料で構成されたものであるが、少なくとも、後述する
ＹＶＯ_４レーザーが照射される部位の表面付近が金属材
料で構成されたものであればいかなるものであってもよ
い。例えば、基材２は、金属材料のみで構成されたもの
であってもよいし、プラスチック材料の表面の少なくと
も一部に金属材料が被覆されたものであっても良い。

【００２５】基材２の製造方法は、特に限定されず、例
えば、プレス加工、切削加工、鍛造加工、鋳造加工、粉
末冶金焼結、金属粉末射出成形（ＭＩＭ）、ロストワッ
クス法等が挙げられる。

【００２６】また、基材２は、その表面の少なくとも一
部に、スジ目加工、梨地加工、鏡面加工等の表面加工が
施されているのが好ましい。このような表面加工が施さ
れることにより、形成される変色部２１がより識別し易
いものとなり、得られる装飾品１の美的外観がさらに優
れたものとなる。前記表面加工の中でも、梨地加工が特
に好ましい。梨地加工が施されることにより、得られる
装飾品１の美的外観は特に優れたものとなる。

【００２７】スジ目加工の方法としては、例えば、研磨
紙を用いた研磨等が挙げられる。また、梨地加工の方法
としては、例えば、アルミナ、ショット、グリッド、ガ
ラスビーズ等を用いたブラスト処理等が挙げられる。

【００２８】また、鏡面加工の方法としては、例えば、
化学研磨、機械研磨、光沢メッキ、電解研磨等が挙げら
れる。

【００２９】＜ＹＶＯ_４レーザーの照射＞次に、基材２
の表面の少なくとも一部に、ＹＶＯ_４レーザーを照射す
る。これにより、他の部位（非変色部２２）とは色彩の
異なる変色部２１が形成される。

【００３０】変色部２１は、ＹＶＯ_４レーザーの照射パ
ターンにより、所望の形状を有するものとして形成され
る。

【００３１】このように、本発明では、レーザー光を用
いるため、所望の形状の変色部２１を容易に形成するこ
とができる。また、レーザー光によれば微細精密パター
ンの形成も可能となり、さらにレーザー光の照射位置や
角度を任意に設定できるため、曲面や凹凸面上にパター
ンを形成する場合でも、容易にかつ精度よく変色部２１
を形成することができる。また、個々の装飾品に異なる
パターン（例えば、シリアルナンバー等）を形成する場
合であっても、容易に対応することができる。

【００３２】また、本発明では、従来のように基材上に
パターン形成用の別部材を被覆することなく、基材の表
面に所望のパターンを形成することができる。このた
め、形成されるパターンは、摩耗等によるパターンの視
認性の低下を生じ難いものとなる。すなわち、本発明の
装飾品１は、耐久性に優れたものとなる。特に、後に詳
述するように、変色部２１を凹状にした場合、このよう
な効果は、さらに優れたものとなる。

【００３３】また、本発明者は、基材２に照射するレー
ザーについて種々検討を行った。その結果、ＹＶＯ₄レ
ーザーを用いることにより、非変色部２２との色調の差
が大きい変色部２１を形成することができることを見出
した。このような効果は、基材２に照射するレーザーと
して、ＣＯ_２レーザー、エキシマレーザー、Ｈｅ−Ｎｅ
レーザー、ＹＡＧレーザー等のＹＶＯ_４以外のレーザー
光を用いた場合には得られない。

【００３４】すなわち、本発明は、ＹＶＯ₄レーザー
を、基材の表面の少なくとも一部に照射することによ
り、所望の形状の変色部を形成する点に特徴を有する。

【００３５】本発明では、ＹＶＯ_４レーザーの照射条件
によって、変色部２１の色彩を青色、紫色、黄色または
白色に調整する。

【００３６】以下、形成される変色部２１が青色、紫色
または黄色である場合と、白色である場合とに分けて説
明する。

【００３７】［変色部２１が青色、紫色または黄色であ
る場合］ＹＶＯ_４レーザーの照射時の雰囲気は、特に限
定されないが、例えば、Ｎ_２ガス、Ｏ_２ガス、ＣＯ_２ガ
ス、大気、アセチレンガス等が挙げられ、これらのうち
１種または２種以上を混合して用いることができる。ま
た、雰囲気の組成、圧力等は、一定のものであってもよ
いし、経時的に変化するものであってもよい。

【００３８】また、ＹＶＯ_４レーザーの照射時におい
て、雰囲気ガスは、実質的な不動状態（実質的にガス流
がない状態）であってもよいし、流動状態であってもよ
い。

【００３９】雰囲気ガスが流動している状態でＹＶＯ_４
レーザーの照射を行った場合、ガス流により、ＹＶＯ_４
レーザーの屈折率が経時的に変化する。このため、基材
２の表面に照射されるＹＶＯ_４レーザーの照射強度が経
時的に変化する。その結果、特に、変色状態が滑らかに
異なったパターンを形成することができる。

【００４０】一方、雰囲気ガスが実質的な不動状態であ
ると、基材２の表面に照射されるＹＶＯ_４レーザーの照
射強度が安定する。その結果、均一な変色部２１が得ら
れ、変色部２１と、非変色部２２との境界がより鮮明な
ものとなる。

【００４１】また、ＹＶＯ_４レーザーの照射は、連続照
射であってもよいし、パルス照射であってもよい。

【００４２】基材２の表面に照射されるＹＶＯ_４レーザ
ーのスポット径は、２０〜８０μｍであるのが好まし
く、３０〜５０μｍであるのがより好ましい。

【００４３】ＹＶＯ_４レーザーのスポット径が前記下限
値未満であると、形成される変色部２１の色彩が黒っぽ
くなる傾向を示すとともに、得られる色調の安定性が低
くなる。一方、ＹＶＯ_４レーザーのスポット径が前記上
限値を超えると、基材２の表面での、ＹＶＯ_４レーザー
のエネルギー密度が十分に得られず、変色部２１と非変
色部２２の境界が十分に鮮明にならない場合がある。

【００４４】また、このようなＹＶＯ_４レーザーの照射
は、基材２の実質的に同一である箇所に、複数回繰り返
し行ってもよい。これにより、より安定した色調の変色
部２１が得られるとともに、変色部２１と、非変色部２
２との境界がより鮮明なものとなる。

【００４５】以上のようなＹＶＯ_４レーザーの照射によ
り、基材２の一部が除去されてもよい。すなわち、形成
される変色部２１は、非変色部２２に比べて凹んだもの
であってもよい。このように、変色部２１が凹状である
と、変色部２１と非変色部２２との境界がより鮮明なも
のになるとともに、摩耗等によるパターンの視認性の低
下を効果的に防止することが可能となる。

【００４６】この場合、変色部２１（凹部）の形状は、
特に限定されず、例えば、図３に示すような矩形であっ
てもよいし、図４に示すような形状のものであってもよ
い。

【００４７】また、凹部の深さは、特に限定されない
が、２μｍ以上であるのが好ましく、５μｍ以上あるこ
とがより好ましい。

【００４８】［変色部２１が白色である場合］ＹＶＯ_４
レーザーの照射は、非酸化性雰囲気中で行う。非酸化性
雰囲気としては、不活性ガス、真空等が挙げられる。前
記不活性ガスとしては、例えば、Ｈｅガス、Ｎｅガス、
Ａｒガス、Ｋｒガス、Ｘｅガス、Ｒｎガス等が挙げら
れ、これらのうち１種または２種以上を混合して用いる
ことができる。また、雰囲気の組成、圧力等は、一定の
ものであってもよいし、経時的に変化するものであって
もよい。

【００４９】また、ＹＶＯ_４レーザーの照射時におい
て、雰囲気ガスは、実質的な不動状態（実質的にガス流
がない状態）であってもよいし、流動状態であってもよ
い。

【００５０】雰囲気ガスが流動している状態でＹＶＯ_４
レーザーの照射を行った場合、ガス流により、不活性雰
囲気による非酸化率が経時的に変化する。このため、場
所により変色状態が変化するパターンを形成することが
できる。

【００５１】一方、雰囲気ガスが実質的な不動状態であ
ると、基材２の表面に照射されるＹＶＯ_４レーザーの照
射強度が安定する。その結果、変色状態が均一でなおか
つ変色部２１と、非変色部２２との境界がより鮮明なも
のとなる。

【００５２】また、ＹＶＯ_４レーザーの照射は、連続照
射であってもよいし、パルス照射であってもよい。

【００５３】基材２の表面に照射されるＹＶＯ_４レーザ
ーのスポット径は、２０〜８０μｍであるのが好まし
く、３０〜５０μｍであるのがより好ましい。

【００５４】ＹＶＯ_４レーザーのスポット径が前記下限
値未満であると、形成される変色部２１の色彩がムラに
なり易くなる傾向を示す。一方、ＹＶＯ_４レーザーのス
ポット径が前記上限値を超えると、基材２の表面での、
ＹＶＯ_４レーザーのエネルギー密度が十分に得られない
可能性がある。その結果、変色部２１と非変色部２２と
の間での色調の差を十分に大きくすることが困難となる
場合がある。

【００５５】また、このようなＹＶＯ_４レーザーの照射
は、基材２の実質的に同一である箇所に、複数回繰り返
し行ってもよい。これにより、より安定した色調の変色
部２１が得られるとともに、変色部２１と、非変色部２
２との境界がより鮮明なものとなる。

【００５６】以上のようなＹＶＯ_４レーザーの照射によ
り、基材２の一部が除去されてもよい。すなわち、形成
される変色部２１は、非変色部２２に比べて凹んだもの
であってもよい。このように、変色部２１が凹状である
と、変色部２１と非変色部２２との境界がより鮮明なも
のになるとともに、摩耗等によるパターンの視認性の低
下を効果的に防止することが可能となる。

【００５７】この場合、変色部２１（凹部）の形状は、
特に限定されず、例えば、図３に示すような矩形であっ
てもよいし、図４に示すような形状のものであってもよ
い。

【００５８】また、凹部の深さは、特に限定されない
が、２μｍ以上であるのが好ましく、５μｍ以上である
ことがより好ましい。

【００５９】以上説明したような表面処理方法により、
装飾品１が得られる。装飾品１は、装飾性を備えた物品
であればいかなるものでもよいが、例えば、置物等のイ
ンテリア、エクステリア用品、宝飾品、時計ケース、時
計バンド、文字盤、時計用針、裏蓋等の時計用外装部
品、地板、回転錘、歯車等の時計用駆動部品、メガネ、
ネクタイピン、カフスボタン、指輪、ネックレス、ブレ
スレット、ブローチ、ペンダント、イヤリング、ピアス
等の装身具、ライターまたはそのケース、ゴルフクラブ
等のスポーツ用品、銘板、パネル、賞杯、その他ハウジ
ング等を含む各種機器部品、各種容器等が挙げられる。
この中でも特に、時計用外装部品が好ましい。時計用外
装部品は、装飾品として外観の美しさが要求されるとと
もに、実用品として、パターンの視認性、緻密性等が要
求されるが、本発明の表面処理方法によればこれらの要
件を全て満足することができる。

【００６０】以上、本発明の表面処理方法および装飾品
の好適な実施形態について説明したが、本発明は、これ
に限定されるものではない。

【００６１】例えば、装飾品の表面の少なくとも一部に
は、耐食性、耐候性、耐水性、耐油性、耐摩耗性、耐変
色性等を付与し、防錆、防汚、防曇、防傷等の効果を向
上する保護層等が形成されていてもよい。

【００６２】

【実施例】次に、本発明の具体的実施例について説明す
る。

【００６３】１．装飾品の製造 （実施例１）以下に示すような表面処理を施すことによ
り、装飾品（腕時計用裏蓋）を製造した。

【００６４】まず、ステンレス（ＳＵＳ３０４）を用い
て、鍛造により、腕時計用裏蓋の形状を有する基材を作
製し、その後、必要箇所を切削、研磨した。

【００６５】その後、基材の外表面側に、エメリー＃１
８０研磨にて、スジ目加工を施した。

【００６６】スジ目加工が施された側の面における基材
の最大表面粗さＲmaxは、１．５μｍであった。

【００６７】次に、基材のスジ目加工が施された側の表
面にＹＶＯ_４レーザーを、パルス光として照射すること
により、変色部を形成した。

【００６８】ＹＶＯ_４レーザーによる加工条件は、エネ
ルギー強度：５Ｗ、周波数：１０ｋＨｚ、電流：１８
Ａ、スキャン速度：６０ｍ／ｓ、スポット径：４０μ
ｍ、照射回数：２回とした。

【００６９】また、ＹＶＯ_４レーザーの照射は、大気中
で、実質的にガス流がない状態で行った。

【００７０】なお、ＹＶＯ_４レーザーの照射装置として
は、ＬＴ−１００ＳＡ（（株）レーザーテクノロジー社
製）を用いた。

【００７１】（実施例２）基材の外表面側に、スジ目加
工を施す代わりに梨地加工を施した以外は、前記実施例
１と同様にして表面処理を施し、装飾品を製造した。

【００７２】前記梨地加工は、ガラスビーズを２ｋｇｆ
／ｃｍ^２の圧力で吹き付けることにより行った。

【００７３】得られた装飾品は、表面形状が梨地となっ
ている部位における最大表面粗さＲmaxが１．８μｍで
あった。

【００７４】（実施例３）基材の外表面側に、スジ目加
工を施す代わりに鏡面加工を施した以外は、前記実施例
１と同様にして表面処理を施し、装飾品を製造した。

【００７５】前記鏡面加工は、研磨液として、９８％リ
ン酸：１０容と、７０％硝酸：１０容と、３５％塩酸：
５容と、９５％硫酸：２容との混合溶液を用いた化学研
磨により行った。

【００７６】化学研磨時における研磨液への浸漬時間、
研磨液の温度は、それぞれ、３分、８０℃であった。

【００７７】得られた装飾品は、表面形状が鏡面となっ
ている部位における最大表面粗さＲmaxが０．２５μｍ
であった。

【００７８】（実施例４）ＹＶＯ_４レーザーによる加工
条件を、スポット径：４５μｍとした以外は、前記実施
例３と同様にして表面処理を施し、装飾品を製造した。
なお、スポット径の設定は基材取付高さ調整によってレ
ーザー光の焦点距離を変えることにより行った。

【００７９】（実施例５）ＹＶＯ_４レーザーによる加工
条件を、スポット径：３５μｍとした以外は、前記実施
例３と同様にして表面処理を施し、装飾品を製造した。

【００８０】（実施例６）以下に示すような表面処理を
施すことにより、装飾品（腕時計用裏蓋）を製造した。

【００８１】まず、Ｔｉを用いて、鍛造により、腕時計
用裏蓋の形状を有する基材を作製し、その後、必要箇所
を切削、研磨した。

【００８２】その後、基材の外表面側に、エメリー＃１
８０研磨にて、スジ目加工を施した。

【００８３】スジ目加工が施された側の面における基材
の最大表面粗さＲmaxは、３．０μｍであった。

【００８４】次に、基材のスジ目加工が施された側の表
面にＹＶＯ_４レーザーを、パルス光として照射すること
により、変色部を形成した。

【００８５】ＹＶＯ_４レーザーによる加工条件は、エネ
ルギー強度：５Ｗ、周波数：１０ｋＨｚ、電流：１８
Ａ、スキャン速度：６０ｍ／ｓ、スポット径：４０μ
ｍ、照射回数：２回とした。

【００８６】また、ＹＶＯ_４レーザーの照射は、大気中
で、実質的にガス流がない状態で行った。

【００８７】なお、ＹＶＯ_４レーザーの照射装置として
は、ＬＴ−１００ＳＡ（（株）レーザーテクノロジー社
製）を用いた。

【００８８】（実施例７）基材の外表面側に、スジ目加
工を施す代わりに梨地加工を施した以外は、前記実施例
６と同様にして表面処理を施し、装飾品を製造した。

【００８９】前記梨地加工は、ガラスビーズを２ｋｇｆ
／ｃｍ^２の圧力で吹き付けることにより行った。

【００９０】得られた装飾品は、表面形状が梨地となっ
ている部位における最大表面粗さＲmaxが４．２μｍで
あった。

【００９１】（実施例８）基材の外表面側に、スジ目加
工を施す代わりに鏡面加工を施した以外は、前記実施例
６と同様にして表面処理を施し、装飾品を製造した。

【００９２】前記鏡面加工は、バフとして綿布、研磨材
としてエメリー粉末を油脂に混合した固形研磨材を用い
たバフ研磨により行った。

【００９３】得られた装飾品は、表面形状が鏡面となっ
ている部位における最大表面粗さＲmaxが０．５μｍで
あった。

【００９４】（実施例９）ＹＶＯ_４レーザーによる加工
条件を、スポット径：４５μｍとした以外は、前記実施
例８と同様にして表面処理を施し、装飾品を製造した。

【００９５】（実施例１０）ＹＶＯ_４レーザーによる加
工条件を、スポット径：３５μｍとした以外は、前記実
施例８と同様にして表面処理を施し、装飾品を製造し
た。

【００９６】（実施例１１）以下に示すような表面処理
を施すことにより、装飾品（腕時計用裏蓋）を製造し
た。

【００９７】まず、ステンレス（ＳＵＳ３０４）を用い
て、鍛造により、腕時計用裏蓋の形状を有する基材を作
製し、その後、必要箇所を切削、研磨した。

【００９８】その後、基材の外表面側に、エメリー＃１
８０研磨にて、スジ目加工を施した。

【００９９】スジ目加工が施された側の面における基材
の最大表面粗さＲmaxは、１．５μｍであった。

【０１００】次に、基材のスジ目加工が施された側の表
面にＹＶＯ_４レーザーを、パルス光として照射すること
により、変色部を形成した。

【０１０１】ＹＶＯ_４レーザーによる加工条件は、エネ
ルギー強度：５Ｗ、周波数：１０ｋＨｚ、電流：１８
Ａ、スキャン速度：６０ｍ／ｓ、スポット径：３０μ
ｍ、照射回数：２回とした。

【０１０２】また、ＹＶＯ_４レーザーの照射は、Ａｒガ
ス雰囲気中で、実質的にガス流がない状態で行った。

【０１０３】なお、ＹＶＯ_４レーザーの照射装置として
は、ＬＴ−１００ＳＡ（（株）レーザーテクノロジー社
製）を用いた。

【０１０４】（実施例１２）基材の外表面側に、スジ目
加工を施す代わりに梨地加工を施した以外は、前記実施
例１１と同様にして表面処理を施し、装飾品を製造し
た。

【０１０５】前記梨地加工は、ガラスビーズを２ｋｇｆ
／ｃｍ^２の圧力で吹き付けることにより行った。

【０１０６】得られた装飾品は、表面形状が梨地となっ
ている部位における最大表面粗さＲmaxが１．８μｍで
あった。

【０１０７】（実施例１３）基材の外表面側に、スジ目
加工を施す代わりに鏡面加工を施した以外は、前記実施
例１１と同様にして表面処理を施し、装飾品を製造し
た。

【０１０８】前記鏡面加工は、バフとして綿布、研磨材
としてエメリー粉末を油脂に混合した固形研磨材を用い
たバフ研磨により行った。

【０１０９】得られた装飾品は、表面形状が鏡面となっ
ている部位における最大表面粗さＲmaxが０．２５μｍ
であった。

【０１１０】（実施例１４）ＹＶＯ_４レーザーによる加
工条件を、スポット径：５０μｍとした以外は、前記実
施例１３と同様にして表面処理を施し、装飾品を製造し
た。

【０１１１】（実施例１５、１６）また、ＹＶＯ_４レー
ザーの照射を真空中（１０^−５Ｐａ）で行った以外は、
前記実施例１３、１４と同様にして表面処理を施し、装
飾品を製造した。

【０１１２】（実施例１７）以下に示すような表面処理
を施すことにより、装飾品（腕時計用裏蓋）を製造し
た。

【０１１３】まず、Ｔｉを用いて、鍛造により、腕時計
用裏蓋の形状を有する基材を作製し、その後、必要箇所
を切削、研磨した。

【０１１４】その後、基材の外表面側に、エメリー＃１
８０研磨にて、スジ目加工を施した。

【０１１５】スジ目加工が施された側の面における基材
の最大表面粗さＲmaxは、３．０μｍであった。

【０１１６】次に、基材のスジ目加工が施された側の表
面にＹＶＯ_４レーザーを、パルス光として照射すること
により、変色部を形成した。

【０１１７】ＹＶＯ_４レーザーによる加工条件は、エネ
ルギー強度：５Ｗ、周波数：１０ｋＨｚ、電流：１８
Ａ、スキャン速度：６０ｍ／ｓ、スポット径：３０μ
ｍ、照射回数：２回とした。

【０１１８】また、ＹＶＯ_４レーザーの照射は、Ａｒガ
ス雰囲気中で、実質的にガス流がない状態で行った。

【０１１９】なお、ＹＶＯ_４レーザーの照射装置として
は、ＬＴ−１００ＳＡ（（株）レーザーテクノロジー社
製）を用いた。

【０１２０】（実施例１８）基材の外表面側に、スジ目
加工を施す代わりに梨地加工を施した以外は、前記実施
例１７と同様にして表面処理を施し、装飾品を製造し
た。

【０１２１】前記梨地加工は、ガラスビーズを２ｋｇｆ
／ｃｍ^２の圧力で吹き付けることにより行った。

【０１２２】得られた装飾品は、表面形状が梨地となっ
ている部位における最大表面粗さＲmaxが４．２μｍで
あった。

【０１２３】（実施例１９）基材の外表面側に、スジ目
加工を施す代わりに鏡面加工を施した以外は、前記実施
例１７と同様にして表面処理を施し、装飾品を製造し
た。

【０１２４】前記鏡面加工は、バフとして綿布、研磨材
としてエメリー粉末を油脂に混合した固形研磨材を用い
たバフ研磨により行った。

【０１２５】得られた装飾品は、表面形状が鏡面となっ
ている部位における最大表面粗さＲmaxが０．５μｍで
あった。

【０１２６】（実施例２０）ＹＶＯ_４レーザーによる加
工条件を、スポット径：５０μｍとした以外は、前記実
施例１９と同様にして表面処理を施し、装飾品を製造し
た。

【０１２７】（実施例２１、２２）また、ＹＶＯ_４レー
ザーの照射を真空中（１０^−５Ｐａ）で行った以外は、
前記実施例１９、２０と同様にして表面処理を施し、装
飾品を製造した。

【０１２８】（実施例２３）以下に示すような表面処理
を施すことにより、装飾品（腕時計用裏蓋）を製造し
た。

【０１２９】まず、Ｔｉを用いて、鍛造により、腕時計
用裏蓋の形状を有する基材を作製し、その後、必要箇所
を切削、研磨した。

【０１３０】その後、基材の外表面側に、ガラスビーズ
を２ｋｇｆ／ｃｍ^２の圧力で吹き付けることにより梨地
加工を施した。

【０１３１】梨地加工が施された側の面における基材の
最大表面粗さＲmaxは、４．２μｍであった。

【０１３２】次に、基材の梨地加工が施された側の表面
にＹＶＯ_４レーザーを、パルス光として照射することに
より、変色部を形成した。

【０１３３】ＹＶＯ_４レーザーによる加工条件は、エネ
ルギー強度：５Ｗ、周波数：１０ｋＨｚ、電流：１８
Ａ、スキャン速度：６０ｍ／ｓ、スポット径：５０μ
ｍ、照射回数：２回とした。

【０１３４】また、ＹＶＯ_４レーザーの照射は、大気中
で、実質的にガス流がない状態で行った。

【０１３５】なお、ＹＶＯ_４レーザーの照射装置として
は、ＬＴ−１００ＳＡ（（株）レーザーテクノロジー社
製）を用いた。

【０１３６】（実施例２４）ＹＶＯ_４レーザーによる加
工条件を、スポット径：３０μｍとした以外は、前記実
施例２３と同様にして表面処理を施し、装飾品を製造し
た。

【０１３７】（比較例１）基材表面に照射するレーザー
光として、ＣＯ_２レーザーを用いた以外は、前記実施例
８と同様にして装飾品を形成した。

【０１３８】ＣＯ_２レーザー（波長：１０６００ｎｍ）
の照射は、小型、低パワーの装置を用いて行った。

【０１３９】このようにして得られた装飾品では、変色
部が形成されず、基材表面に形成されるべきパターンの
判読が不能であった。

【０１４０】（比較例２）基材表面に照射するレーザー
光として、エキシマレーザー（ＡｒＦエキシマレーザ
ー、波長：１９３ｎｍ）を用いた以外は、前記実施例８
と同様にして装飾品を形成した。

【０１４１】このようにして得られた装飾品では、変色
部が形成されず、基材表面に形成されるべきパターンの
判読が不能であった。

【０１４２】上記各実施例および各比較例について、表
面処理方法の各種条件を表１、表２にまとめて示す。

【０１４３】

【表１】

【０１４４】

【表２】

【０１４５】２．装飾品の外観評価 上記各実施例および各比較例で製造した装飾品につい
て、外観（基材表面に形成されたパターンの視認性）を
目視により、以下の４段階で評価した。

【０１４６】 ◎：視認性が特に優れる。 ○：視認性に優れる。 △：視認性が良い。 ×：視認性に劣る。

【０１４７】その結果、本発明の表面処理方法を用いて
製造された装飾品は、いずれも優れた美的外観を有し、
かつ優れた耐久性を有していた。

【０１４８】これに対し、各比較例の表面処理方法によ
り製造された装飾品は、美的外観に劣っていた（基材表
面に形成されるべきパターンの判読が不能であった）。

【０１４９】３．装飾品の耐久性評価 上記の外観評価で優れた結果が得られた装飾品（実施例
１〜２４で製造した装飾品）について、耐久性の評価を
行った。

【０１５０】耐久性評価のための試験としては、以下の
ような耐摩耗性試験、耐薬品性試験を行った。

【０１５１】３−１．耐摩耗性試験 上記各実施例で製造した装飾品について、耐摩耗性試験
機可動部に研磨材として牛皮を取り付けた。この研磨材
を被試験サンプルの上方より４．９Ｎ（５００ｇｆ）の
荷重で押し当て、この状態を維持しながら一定距離を２
万回往復運動させることにより試験を行った。

【０１５２】以上のような耐摩耗性試験を行った後の装
飾品の基材表面に形成されたパターンの視認性を以下の
３段階で評価した。

【０１５３】 ◎：摩擦によるパターンの視認性の低下が認められな
い。 ○：摩擦によるパターンの視認性の低下がわずかに認め
られる。 ×：摩擦によるパターンの視認性の低下が顕著に認めら
れる。

【０１５４】３−２．耐薬品性試験 上記各実施例で製造した装飾品を、５．０ｗｔ％の食塩
水、エチルアルコールに、室温で７２時間浸漬した。

【０１５５】その後、各装飾品を水洗、乾燥し、基材表
面に形成されたパターンの視認性を、以下の３段階で評
価した。

【０１５６】 ◎：パターンの視認性の低下が認められない。 ○：パターンの視認性の低下がわずかに認められる。 ×：パターンの視認性の低下が顕著に認められる。

【０１５７】装飾品の外観評価、耐久性評価の結果を表
３にまとめて示す。また、上記実施例１〜実施例２４で
得られた装飾品は、変色部が凹状（凹部）になってい
た。凹部の深さも表３にあわせて示す。

【０１５８】

【表３】

【０１５９】表３から明らかなように、本発明の表面処
理方法を用いて製造された装飾品は、いずれも優れた美
的外観を有し、かつ優れた耐久性を有している。また、
ＹＶＯ_４レーザーの照射が行われる基材が梨地加工を施
されたものであると、特に優れた美的外観が得られる。

【０１６０】これに対し、各比較例の表面処理方法によ
り製造された装飾品は、美的外観に劣っていた。

【０１６１】

【発明の効果】以上述べたように、本発明の表面処理方
法によれば、耐久性に優れ、美的外観に優れた装飾品を
容易かつ迅速に製造することができる。

【０１６２】また、レーザー光を用いてパターニングす
るため、複雑な形状の基材表面にも精密にパターンを設
けることができ、デザインの自由度が大きい。さらに、
工程を簡略化することができ、製造コストの低減を図る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の表面処理方法が施される部材を示す
断面図である。

【図２】 本発明の装飾品を示す断面図である。

【図３】 本発明の装飾品を示す断面図である。

【図４】 本発明の装飾品を示す断面図である。

【符号の説明】

１……装飾品 ２……基材 ２１……変色部 ２２……
非変色部

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 主として金属材料で構成された部材の表
   面の少なくとも一部に、ＹＶＯ_４レーザーを照射するこ
   とにより、青色、紫色または黄色の変色部を形成するこ
   とを特徴とする表面処理方法。
2. 【請求項２】 非酸化性雰囲気中で、主として金属材料
   で構成された部材の表面の少なくとも一部に、ＹＶＯ_４
   レーザーを照射することにより、白色の変色部を形成す
   ることを特徴とする表面処理方法。
3. 【請求項３】 前記部材は、その少なくとも一部が、ス
   テンレス鋼、ＴｉまたはＴｉ合金で構成されたものであ
   る請求項１または２に記載の表面処理方法。
4. 【請求項４】 前記部材の表面に照射される前記ＹＶＯ
   _４レーザーのスポット径は、２０〜８０μｍである請求
   項１ないし３のいずれかに記載の表面処理方法。
5. 【請求項５】 前記部材は、表面の少なくとも一部に、
   鏡面加工、梨地加工、スジ目加工から選択される少なく
   とも一つの表面加工が施されたものである請求項１ない
   し４のいずれかに記載の表面処理方法。
6. 【請求項６】 前記部材のＹＶＯ_４レーザーの照射され
   た箇所が凹状になっている請求項１ないし５のいずれか
   に記載の表面処理方法。
7. 【請求項７】 前記部材の実質的に同一である箇所に、
   前記ＹＶＯ_４レーザーを複数回照射する請求項１ないし
   ６のいずれかに記載の表面処理方法。
8. 【請求項８】 請求項１ないし７のいずれかに記載の表
   面処理方法を用いて製造されたことを特徴とする装飾
   品。
9. 【請求項９】 装飾品は、時計用外装部品である請求項
   ８に記載の装飾品。