JP6694261B2 - 時計部品および時計 - Google Patents

Description

本発明は、時計部品および時計に関するものである。

従来から外部装置と通信を行う送受信ユニットを備えた時計が知られている。例えば特許文献１には、フィルム基板と、フィルム基板に配線を設けてなるアンテナと、フィルム基板に設けられてアンテナと電気的に接続されたＩＣチップ（電子部品）と、を備えた無線モジュール（送受信ユニット）を有する時計が開示されている。

特許第４４１５１８０号公報

しかしながら、上記従来の時計においては、文字板等の時計部品とは別体で送受信ユニットが設けられているので、部品点数が増加して、時計が大型化するという課題がある。

そこで本発明は、送受信ユニットを設けることにより時計が大型化することを防止できる時計部品、およびその時計部品を備える時計を提供するものである。

本発明の時計部品は、基材層と、前記基材層の主面に配置された絶縁層とを有する板状部材と、前記板状部材に埋設され、電子部品およびアンテナを有する送受信ユニットと、を備え、前記アンテナは、前記基材層に積層された電極層により形成されるとともに、前記絶縁層に被覆され、前記基材層に前記電子部品を収容可能な電子部品収容部が設けられ、前記板状部材は、文字板、裏蓋およびベゼルのうち少なくとも１つの外形をなすことを特徴とする。

本発明によれば、板状部材の基材層に電子部品が収容される電子部品収容部が設けられ、板状部材の電極層にアンテナが形成されているので、送受信ユニットが板状部材の内部に埋め込まれた状態とすることができる。これにより、時計部品は、厚みが増加することを防止しつつ、送受信ユニットを備えることができる。したがって、送受信ユニットが別部材として設けられる構成と比べて、送受信ユニットを備えることにより時計が大型化することを防止できる。

上記の時計部品において、前記アンテナは、前記基材層の表面に形成されている、ことが望ましい。

本発明によれば、基材層の表面にインクジェット印刷やフレキソ印刷等により金属材料を塗布することで、薄膜状のアンテナを容易に形成することができる。これにより、厚みが増加することを防止しつつ送受信ユニットを備えることができるとともに、製造が容易な時計部品とすることができる。したがって、送受信ユニットを備えることにより時計が大型化することを防止できるとともに、低コストな時計とすることができる。

上記の時計部品において、前記基材層には、前記アンテナが積層された状態で収容可能なアンテナ収容部が設けられている、ことが望ましい。

本発明によれば、積層されたアンテナがアンテナ収容部に収容されることで、時計部品が厚くなることを防止しつつ、アンテナのコイルの巻き数を増やすことができる。これにより、時計部品の厚みが増加することを防止しつつ、送受信ユニットの通信感度を向上させることができる。したがって、送受信ユニットを備えることにより時計が大型化することを防止できるとともに、高性能な時計とすることができる。

本発明の時計は、上記の時計部品を備えることを特徴とする。

本発明によれば、送受信ユニットが別部材として設けられる構成と比べて小型かつ薄型な時計が得られる。
本発明の時計は、基材層および前記基材層の主面に配置された絶縁層を有する板状部材と、前記板状部材に埋設され電子部品およびアンテナを有する第１送受信ユニットおよび第２送受信ユニットと、を有する時計部品を備え、前記アンテナは、前記基材層に積層された電極層により形成されるとともに、前記絶縁層に被覆され、前記基材層に前記電子部品を収容可能な電子部品収容部が設けられ、前記第１送受信ユニットの通信周波数は、前記第２送受信ユニットの通信周波数と異なる、ことを特徴とする。

本発明によれば、板状部材の基材層に電子部品が収容される電子部品収容部が設けられ、板状部材の電極層にアンテナが形成されているので、送受信ユニットが板状部材の内部に埋め込まれた状態とすることができる。これにより、時計部品は、厚みが増加することを防止しつつ、送受信ユニットを備えることができる。したがって、送受信ユニットが別部材として設けられる構成と比べて、送受信ユニットを備えることにより時計が大型化することを防止できる。

第１実施形態に係る時計の外観図である。 第１実施形態に係る文字板の斜視図である。 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線における断面図である。 第１実施形態に係るケース裏蓋の斜視図である。 第１実施形態に係るベゼルの斜視図である。 第１実施形態に係る文字板の製造方法の工程図であって、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に相当する部分における断面図である。 第１実施形態に係る文字板の製造方法の工程図であって、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に相当する部分における断面図である。 第１実施形態に係る文字板の製造方法の工程図であって、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に相当する部分における断面図である。 第１実施形態に係る文字板の製造方法の工程図であって、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に相当する部分における断面図である。 第２実施形態に係る文字板の説明図であって、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に相当する部分における断面図である。 第２実施形態に係る文字板の製造方法の工程図であって、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に相当する部分における断面図である。 第２実施形態に係る文字板の製造方法の工程図であって、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に相当する部分における断面図である。 第２実施形態に係る文字板の製造方法の工程図であって、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に相当する部分における断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。以下の実施形態では、機械式の時計を一例として説明する。

［第１実施形態］
最初に、第１実施形態の時計、ムーブメントおよび時計部品について説明する。
一般に、時計の駆動部分を含む機械体を「ムーブメント」と称する。このムーブメントに文字板、針を取り付けて、時計ケースの中に入れて完成品にした状態を時計の「コンプリート」と称する。

図１は、第１実施形態に係る時計の外観図である。
図１に示すように、本実施形態の時計１のコンプリートは、ケース裏蓋４（時計部品、図４参照）、およびガラス２からなる時計ケース３内に、ムーブメント１００と、時に関する情報を示す目盛り等を有する文字板１１（時計部品）と、時を示す時針１２、分を示す分針１３および秒を示す秒針１４を含む指針と、を備えている。文字板１１には、日付を表す数字を明示させる日窓１１ａが開口している。これにより、時計１は、時刻に加え、日付を確認することが可能とされている。また、時計ケース３には、環状のベゼル５（時計部品）が取り付けられている。

ムーブメント１００は、地板（不図示）に輪列機構が配置されている。輪列機構は、動力源として回転する香箱車、および香箱車の回転に基づいて回転する各種歯車体を含んでいる（いずれも不図示）。ムーブメント１００は、時針１２、分針１３および秒針１４を回転させる。

図２は、第１実施形態に係る文字板の斜視図である。
図２に示すように、文字板１１は、文字板１１の外形をなす板状に形成された文字板本体２１（板状部材）と、文字板本体２１に埋設された送受信ユニット３０と、を備えている。

送受信ユニット３０は、ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ＩＤｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ：ＲＦＩＤ）ユニットとして用いられ、リーダーライター等の外部装置との間で通信を非接触で行う。送受信ユニット３０は、ＩＣチップ３１（電子部品）およびアンテナ３３を備えている。アンテナ３３は、金属材料によりコイル状に形成されている。アンテナ３３は、日窓１１ａを迂回しつつ文字板本体２１の外周に沿うように渦巻状に連続して設けられている。アンテナ３３の両端部は、ＩＣチップ３１に接続されている。なお、アンテナ３３同士が重なり合う部分は、図示しない絶縁膜を挟むことで短絡が防止されている。送受信ユニット３０の通信周波数は、例えば１３．５６ＭＨｚに設定されている。
ＩＣチップ３１は、例えばＩＳＯ７８１６において規定されたＲＦＩＤチップである。ＩＣチップ３１は、渦巻状に設けられたアンテナ３３内に配置されている。

図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線における断面図である。
図３に示すように、文字板本体２１は、文字板１１の意匠面となる第１主面２２ａと第１主面２２ａとは反対側の第２主面２２ｂとを含む平板状の基材層２２と、基材層２２の第２主面２２ｂに積層された電極層２３と、電極層２３を被覆する絶縁層２４と、を備えている。

基材層２２は、例えば樹脂材料等の非導電性材料により形成されている。基材層２２の第２主面２２ｂには、第２主面２２ｂ側から第１主面２２ａ側に向かって凹む電子部品収容部２５が形成されている。電子部品収容部２５は、ＩＣチップ３１の外形形状に対応して形成されている。電子部品収容部２５には、ＩＣチップ３１がその端子面を基材層２２の第２主面２２ｂに露出させるようにして配置されている。

電極層２３は、銀等の金属材料により、厚さ数μｍ程度に形成されている。電極層２３には、アンテナ３３が形成されている。本実施形態では、電極層２３の全体がアンテナ３３となっており、基材層２２の第２主面２２ｂ上に形成されている。電極層２３は、基材層２２から露出したＩＣチップ３１の端子に接続している。
絶縁層２４は、例えば樹脂材料等の誘電材料を塗布することにより、厚さ数μｍ程度に形成されている。絶縁層２４の誘電率は、１．２〜１．８程度とすることが望ましい。

図４は、第１実施形態に係るケース裏蓋の斜視図である。
図４に示すように、ケース裏蓋４は、文字板１１と同様に形成されている。具体的に、ケース裏蓋４は、ケース裏蓋４の外形をなすように板状に形成された裏蓋本体４１（板状部材）と、裏蓋本体４１に埋設された送受信ユニット５０と、を備えている。裏蓋本体４１は、文字板本体２１と同様に、ケース裏蓋４の外側面を構成する基材層４２と、基材層４２の内側面に積層された電極層４３と、電極層を被覆する絶縁層（不図示）と、を備えている。送受信ユニット５０は、文字板本体２１に埋設された送受信ユニット３０と同様に、ＩＣチップ５１およびアンテナ５３を備えている。アンテナ５３は、裏蓋本体４１の電極層４３となっており、ＩＣチップ５１よりも内側において渦巻状に連続して設けられている。アンテナ５３の両端部は、ＩＣチップ５１に接続されている。ＩＣチップ５１は、基材層４２の電子部品収容部４５に配置されている。送受信ユニット５０の通信周波数は、送受信ユニット３０の通信周波数と異なる周波数に設定されることが望ましく、例えば２．４５ＧＨｚに設定されている。

図５は、第１実施形態に係るベゼルの斜視図である。
図５に示すように、ベゼル５は、文字板１１と同様に形成されている。具体的に、ベゼル５は、円環状に薄く形成されている。ベゼル５は、文字板１１およびケース裏蓋４と同様に、ベゼル５の外形をなすように板状に形成されたベゼル本体６１（板状部材）と、ベゼル本体６１に埋設された送受信ユニット７０と、を備えている。ベゼル本体６１は、文字板本体２１および裏蓋本体４１と同様に、ベゼル本体６１の意匠面を構成する基材層６２と、基材層６２の内側面に積層された電極層６３と、電極層を被覆する絶縁層（不図示）と、を備えている。送受信ユニット７０は、文字板本体２１に埋設された送受信ユニット３０と同様に、ＩＣチップ７１およびアンテナ７３を備えている。アンテナ７３は、ベゼル本体６１の電極層６３となっており、ベゼル本体６１の外形に倣って渦巻状に連続して設けられている。アンテナ７３の両端部は、ＩＣチップ７１に接続されている。ＩＣチップ７１は、基材層６２の電子部品収容部６５に配置されている。送受信ユニット７０の通信周波数は、送受信ユニット３０および送受信ユニット５０の通信周波数と異なる周波数に設定されることが望ましい。

以下、第１実施形態の文字板１１の製造方法について説明する。なお、ケース裏蓋４およびベゼル５の製造方法も同様である。
図６から図９は、第１実施形態に係る文字板の製造方法の工程図であって、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に相当する部分における断面図である。
本実施形態の文字板１１の製造方法は、ベース部材８１にＩＣチップ３１を配置するチップ配置工程と、ベース部材８１上のＩＣチップ３１を樹脂材料に埋め込むモールド工程と、ベース部材８１を除去するベース除去工程と、電極層２３を形成する電極形成工程と、絶縁層２４を形成する被覆工程と、を備えている。以下、本製造方法について詳述する。

最初にチップ配置工程を行う。図６に示すように、チップ配置工程では、ベース部材８１にＩＣチップ３１を配置する。ベース部材８１としては、ＩＣチップ３１をベース部材８１に対して固定できることが望ましく、例えば両面テープ等が好適である。ＩＣチップ３１は、その端子面がベース部材８１に対向するように配置される。

次にモールド工程を行う。図７に示すように、モールド工程では、ＩＣチップ３１をベース部材８１ごと不図示の金型の内側に配置し、ＩＣチップ３１をインサート品として樹脂材料により基材層２２をインサート成形する。これにより、基材層２２には、ＩＣチップ３１の外形形状に対応した電子部品収容部２５が形成される。なお、金型は、文字板１１（図２参照）の外形形状に対応した形状とされている。

次にベース除去工程を行う。図８に示すように、ベース除去工程では、インサート成形された基材層２２を、ＩＣチップ３１とともに金型から取り出し、ベース部材８１を基材層２２およびＩＣチップ３１から離脱させる。これにより、ＩＣチップ３１の端子面が基材層２２から露出されるとともに基材層２２の第２主面２２ｂと面一となった状態で、ＩＣチップ３１が埋設された基材層２２が形成される。

次に電極形成工程を行う。図９に示すように、電極形成工程では、基材層２２の第２主面２２ｂに、インクジェット印刷やフレキソ印刷等により、アンテナ３３の形状に一致した電極層２３を形成する。これにより、基材層２２の第２主面２２ｂ上に、アンテナ３３が形成される。

次に被覆工程を行う。被覆工程では、基材層２２の第２主面２２ｂに、樹脂材料を塗布等により配置して、アンテナ３３（電極層２３）を被覆する。
以上により、図３に示す文字板１１が完成する。

このように、本実施形態によれば、時計１は、送受信ユニット３０，５０，７０を備えているので、非接触通信による偽造防止（真偽確認）機能やトレーサビリティ機能等を有することができる。例えば、文字板１１の送受信ユニット３０は、真偽確認用の情報の通信に使用される。ケース裏蓋４の送受信ユニット５０は、トレーサビリティ情報の通信に用いられる。ベゼル５の送受信ユニット７０は、上記偽造防止機能やトレーサビリティ機能以外の機能に用いられ、例えば所有者の情報等の通信に使用させることができる。上記偽造防止機能やトレーサビリティ機能を利用する際には、時計１の文字板１１、またはケース裏蓋４をリーダーライターに近付けることで、リーダーライターと送受信ユニットとの間で非接触で通信を行わせる。これにより、リーダーライターに真偽確認やトレーサビリティの情報を読み取らせることができる。

そして、本実施形態によれば、文字板１１において、基材層２２にＩＣチップ３１が収容される電子部品収容部２５が設けられ、電極層２３にアンテナ３３が形成されているので、送受信ユニット３０が文字板本体２１の内部に埋め込まれた状態とすることができる。これにより、文字板１１は、厚みが増加することを防止しつつ、送受信ユニット３０を備えることができる。したがって、送受信ユニットが別部材として設けられる構成と比べて、送受信ユニット３０を備えることにより時計１が大型化することを防止できる。

また、送受信ユニット３０，５０，７０は、各種時計部品（文字板１１、ケース裏蓋４およびベゼル５）に埋設されているので、送受信ユニットが意匠面上に露出することを抑制でき、外観意匠性に優れた時計部品とすることができる。

また、送受信ユニット３０，５０，７０は、各種時計部品（文字板１１、ケース裏蓋４およびベゼル５）に埋設されている。このため、送受信ユニットを備えていない時計の時計部品を実施形態の各種時計部品と交換することで、送受信ユニットを備える時計とすることができる。

また、アンテナ３３は、基材層２２の表面（第２主面２２ｂ）に形成されているので、基材層２２の表面にインクジェット印刷やフレキソ印刷等により金属材料を塗布することで、薄膜状のアンテナ３３を容易に形成することができる。これにより、厚みが増加することを防止しつつ送受信ユニット３０を備えることができるとともに、製造が容易な文字板１１とすることができる。したがって、送受信ユニット３０を備えることにより時計１が大型化することを防止できるとともに、低コストな時計１とすることができる。

そして、本実施形態の時計１によれば、送受信ユニットが別部材として設けられる構成と比べて、小型かつ薄型な時計１とすることができる。

なお、本実施形態では、基材層２２は樹脂材料により形成されているが、これに限定されない。基材層は、絶縁性を有する材料により形成されていればよく、例えばセラミック等の無機材料により形成されていてもよい。この場合には、予め電子部品収容部が形成された基材層を成形した後、電子部品収容部にＩＣチップ３１を配置することで、インサート成形を行うことなく、送受信ユニットを備えた文字板等の時計部品を形成することができる。

また、本実施形態では、文字板１１、ケース裏蓋４およびベゼル５にそれぞれ送受信ユニット３０，５０，７０が埋設されているが、これに限定されず、文字板、ケース裏蓋およびベゼルのうち少なくともいずれか一つに送受信ユニットが埋設されていればよい。なお、時計１が複数の送受信ユニットを備える場合には、それぞれの送受信ユニットの通信周波数を異なる周波数に設定するとともに、それぞれの送受信ユニットの通信距離を異なる距離に設定することで、互いの通信が干渉ことを防止できる。

［第２実施形態］
次に、第２実施形態の時計部品について説明する。なお、以下の説明では、時計部品として文字板１１１を例に挙げて説明するが、ケース裏蓋およびベゼルに対して同様の構成を適用してもよい。

図１０は、第２実施形態に係る文字板の説明図であって、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に相当する部分における断面図である。
図３に示す第１実施形態では、アンテナ３３が基材層２２の第２主面２２ｂに形成されている。これに対して図１０に示す第２実施形態では、アンテナ１３３が基材層１２２に設けられたアンテナ収容部１２６内に積層されて収容されている点で、第１実施形態と異なっている。なお、図１から図３に示す第１実施形態と同様の構成については、同一符号を付して詳細な説明を省略する。

図１０に示すように、文字板本体１２１の基材層１２２には、第２主面１２２ｂ側から第１主面１２２ａ側に向かって凹むアンテナ収容部１２６が形成されている。アンテナ収容部１２６は、文字板本体１２１の外周に沿って環状に形成されている。
アンテナ収容部１２６内には、電極層１２３としてコイル状のアンテナ１３３が螺旋状にかつ文字板１１１の厚さ方向に積層されて収容されている。アンテナ１３３同士が重なり合う部分は、図示しない絶縁膜を挟むことで短絡を防止されている。

以下、第２実施形態の文字板１１１の製造方法について説明する。
図１１から図１３は、第２実施形態に係る文字板の製造方法の工程図であって、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に相当する部分における断面図である。
本実施形態の文字板１１１の製造方法は、ベース部材８１にＩＣチップ３１を配置するチップ配置工程と、ベース部材８１上に電極層１２３を形成する電極形成工程と、ベース部材８１上のＩＣチップ３１を樹脂材料に埋め込むモールド工程と、ベース部材８１を除去するベース除去工程と、絶縁層２４を形成する被覆工程と、を備えている。以下、本製造方法について詳述する。

最初にチップ配置工程を行う。本実施形態のチップ配置工程は、図６に示す第１実施形態のチップ配置工程と同様に行う。

次に電極配置工程を行う。図１１に示すように、電極形成工程では、ベース部材８１上に、インクジェット印刷により、アンテナ１３３の形状に一致した電極層１２３を螺旋状に積層して形成する。このとき、アンテナ１３３の両端部をＩＣチップ３１に接続させる。

次にモールド工程を行う。図１２に示すように、モールド工程では、ＩＣチップ３１およびアンテナ１３３をベース部材８１ごと不図示の金型の内側に配置し、ＩＣチップ３１およびアンテナ１３３をインサート品として樹脂材料により基材層１２２をインサート成形する。これにより、基材層１２２には、電子部品収容部２５と、アンテナ１３３の外形形状に対応したアンテナ収容部１２６と、が形成される。

次にベース除去工程を行う。図１３に示すように、ベース除去工程では、インサート成形された基材層１２２を、ＩＣチップ３１およびアンテナ１３３とともに金型から取り出し、ベース部材８１を基材層１２２、ＩＣチップ３１およびアンテナ１３３から離脱させる。これにより、ＩＣチップ３１が電子部品収容部２５に収容され、かつアンテナ１３３がアンテナ収容部１２６に収容された状態とすることができる。

次に被覆工程を行う。本実施形態の被覆工程は、第１実施形態のチップ配置工程と同様に行う。
以上により、図１０に示す文字板１１１が完成する。

このように、本実施形態によれば、積層されたアンテナ１３３がアンテナ収容部１２６に収容されることで、文字板１１１が厚くなることを防止しつつ、アンテナ１３３のコイルの巻き数を増やすことができる。これにより、文字板１１１の厚みが増加することを防止しつつ、送受信ユニット１３０の通信感度を向上させることができる。したがって、送受信ユニット１３０を備えることにより時計１が大型化することを防止できるとともに、高性能な時計１とすることができる。

なお、本発明は、図面を参照して説明した上述の実施形態に限定されるものではなく、その技術的範囲において様々な変形例が考えられる。
例えば、上記実施形態においては、送受信ユニットを備える時計部品として、文字板、ケース裏蓋およびベゼルを例に挙げて説明したが、これに限定されず、例えば日車や曜車等のムーブメント１００が備える時計部品に対して同様の構成を適用してもよい。

また、上記実施形態においては、各種時計部品（文字板１１、ケース裏蓋４およびベゼル５）には、それぞれ送受信ユニットが１つずつ埋設されているが、これに限定されない。各種時計部品には、複数個の送受信ユニットが埋設されていてもよい。

また、上記実施形態においては、時計１として機械式の時計を例に挙げて説明したが、これに限定されず、時計はアナログクォーツ式の時計であってもよい。ただし、機械式の時計は、ムーブメントがケース内部において隙間なく配置されているため、時計の大型化を防止するという点においては、送受信ユニットが埋設された各種時計部品をより好適に用いることができる。

その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能である。

１…時計 ４…ケース裏蓋（時計部品） ５…ベゼル（時計部品） １１，１１１…文字板（時計部品） ２１，１２１…文字板本体（板状部材） ２２，４２，６２，１２２…基材層 ２３，１２３…電極層 ２４…絶縁層 ２５…電子部品収容部 ３０，５０，７０，１３０…送受信ユニット ３１，５１，７１…ＩＣチップ（電子部品） ３３，５３，７３，１３３…アンテナ ４１…裏蓋本体（板状部材） ６１…ベゼル本体（板状部材） １２６…アンテナ収容部

Claims (5)

1. 基材層と、前記基材層の主面に配置された絶縁層とを有する板状部材と、
   前記板状部材に埋設され、電子部品およびアンテナを有する送受信ユニットと、
   を備え、
   前記アンテナは、前記基材層に積層された電極層により形成されるとともに、前記絶縁層に被覆され、
   前記基材層に前記電子部品を収容可能な電子部品収容部が設けられ、
   前記板状部材は、文字板、裏蓋およびベゼルのうち少なくとも１つの外形をなすことを特徴とする時計部品。
2. 前記アンテナは、前記基材層の表面に形成されている、
   ことを特徴とする請求項１に記載の時計部品。
3. 前記基材層には、前記アンテナが積層された状態で収容可能なアンテナ収容部が設けられている、
   ことを特徴とする請求項１に記載の時計部品。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載の時計部品を備えることを特徴とする時計。
5. 基材層および前記基材層の主面に配置された絶縁層を有する板状部材と、前記板状部材に埋設され電子部品およびアンテナを有する第１送受信ユニットおよび第２送受信ユニットと、を有する時計部品を備え、
   前記アンテナは、前記基材層に積層された電極層により形成されるとともに、前記絶縁層に被覆され、
   前記基材層に前記電子部品を収容可能な電子部品収容部が設けられ、
   前記第１送受信ユニットの通信周波数は、前記第２送受信ユニットの通信周波数と異なる、
   ことを特徴とする時計。

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