JP4880365B2 - ケース上に接触型ガラスを組立てる装置 - Google Patents

Description

本発明は、ケース上に接触型のガラスを組立てる装置／構成に関する。この装置／構成において接触領域は、ガラスのエッジに近接して配置され、ガラスの内側表面上に形成された電極をケース内の電子モジュールに接続し、外から見えなくかつ電気的に絶縁されている。本発明を中間部分の外側エッジに伸びた接触型ガラスを有する腕時計を例に説明する。

通常サファイア製の接触型ガラスを腕時計のケースに組立てる最も一般的な方法を図１，２を参照して以下説明する。同図において区分及び厚みは理解を容易にするために誇張してある。

同図に示す腕時計は、公知の方法で、中間部分３からなるケース１を有する。この中間部分３は、底部部分でバックカバー５により、上部部分でガラス１０により、仕切部屋７を形成している。仕切部屋７は、文字板６上の時間のデータを表示するための時計のムーブメント８を収納する。ここに示した実施例においては、表示は、アナログ形式で、時針６ａ，分針６ｂ，秒針６ｃの指針により表示される。

ガラス１０の内側表面１１は、キャパシターセンサーを形成する５個の電極１５を有する。各電極１５は、導電パス１６を介して接触領域１７に接続される。接触領域１７はガラス１０のエッジ１２近傍に形成される。電極１５，導電パス１６，接触領域１７は、公知の方法で、透明な導電性酸化物（例、indium and tin oxide ＩＴＯ）を蒸着により堆積し、その厚みが２５−７５ｎｍの厚さで構成される。電極１５，導電パス１６は、電極１５と導電パス１６の間のスペース内に誘電体層を堆積することにより、実際には見ることができない。これに関しては特許文献１を参照のこと。一方接触領域１７は、絶縁性接続リング２を通り電子モジュール９に接続するコネクタ１９に接触して配置され、電極１５の上方に指が存在することを検出し、制御信号をムーブメント８に送ることができる。
ＥＰ特許第1 457 865号明細書

ガラス１０が、中間部分３に固定されたベゼル１３の手段によりケース１に組立てられる場合は、ベゼル１３は接触領域１７を隠すのに十分な幅を有する。

ガラス１０が中間部分３の外側エッジまで伸びるようなことが、特に腕時計の場合ある。ガラス１０が、ボンディングにより中間部分３の肩部あるいは絶縁性接続リング２に組立てられる。接合／接着点を隠すために、金属化プロセスが、少なくとも非常に薄い支え層を、通常クロムあるいは他の金属合金の蒸着により、ガラスのエッジに堆積することにより、ガラスを通して見える中間部分３の肩部の色合いを中間部分３の残りの部分の色合いと調和させる目的で、行われる。接触型ガラスにおいては、２つの隣接する接触領域１７の短絡のリスクあるいは浮遊キャパシタンスが形成されるリスクがある。

本発明の目的は、前述した従来技術の欠点を解決することである。本発明の接触型ガラスは、例えばボンディングにより、ケースの開口の肩部に組立てられ、接触領域を隠しながらかつ短絡のリスクをなくす。

本発明は５００℃以上の温度に耐える透明材料からなる接触型ガラスを、例えば腕時計のケースの開口の肩部に組立てる構成に関する。接触型ガラスは、その内側表面に、導電性配線網を有する。この導電性配線網は、導電性パスにより接触領域を形成するために、分類された接続領域に接続される透明な電極を有する。この接続領域は、ケースの仕切内に収納された電子モジュールに接続されるコネクタの端部に対向して配置される。接触型ガラスは、その端部近傍にエナメルの堆積部分／層を有し、エナメル堆積層の少なくともその表面の一部が、電極の接続領域を隠す／覆う。

５００℃以上の温度に耐える透明な材料は、単結晶材料あるいは多結晶材料であり、例えば水晶、スピネル、コランダム、特にサファイアである。アモルファス材料、例えば鉱物ガラスを用いることができる。但しその軟点（softening point）は、エナメル堆積を実行するのに必要な温度以上であることが条件である。

本発明の第１実施例によれば、エナメル堆積部分は、ガラスの内側形状に従ったテープの形状をしており、その幅は接続領域の幅に少なくとも等しい。

導電性配線網は、不連続部分を有しない表面上に構成されるのが好ましい。

この目的のために、中空部がガラスの内側表面に機械加工で形成され、その外形は接続領域の外形にほぼ対応している。エナメルを、１回又は数回のステップで、その厚さが中空部の深さより若干厚くなるまで、堆積する。その後導電性配線網を構成するために、エナメルの表面がガラスの表面と同一レベルとなるよう、研磨する。

本発明の第２の実施例によれば、エナメル堆積は、ガラスの厚さ内に形成された溝内で行われ、溝の深さは、少なくとも接続領域の幅に等しい。

図３は、２個の電極１５と、導電パス１６と、接触領域１７とを通った図１の線ＩＩ−ＩＩの断面図である。同図によれば、ガラス１０のエッジ１２は、中間部分３の外側表面にまで伸びており、ガラス１０はベゼルの手段により固定保持されてはいない。ガラス１０の内側表面１１は、そのエッジ近傍に、エナメル堆積層２０を有する。このエナメル堆積層２０は、接続領域１８の全面に渡ってその上に伸びる（図１の点線で示す）。ここに５個の電極１５の５個の接触領域１７がグループにまとめられている。

このエナメル堆積は接続領域１８内のみで行い、短絡のリスクのないケースの肩部の残りの部分を金属化し、その後例えばボンディングによりガラスを組立てることも可能である。しかし、この方法は追加的なステップを含みコストを上昇させ、エナメル部分と金属化部分に対し同一の色合いと同一のトーンにすることは、困難であるかあるいは不可能であり、審美観を重視する場合には不都合である。この為にエナメル堆積は、ガラス１０の周りに、その幅が接続領域１８の幅に少なくとも等しいような連続するテープの形態で実行するのが好ましく、その結果同一の色合いがケース周辺全体に渡って見えるようになる。

ケースの種類によっては、ガラス１０を、ガラスとケースの間に合成封止ガスケットを挿入して、スナップフィットにより搭載することも可能である。

図４−６を参照して本発明による接触型ガラスを形成する方法を説明する。ガラスを形成する材料は例えばサファイアである。

図４に示す第１ステップにおいては、中空部１４は、ガラス１０のエッジ１２近傍に、ガラス１０の厚さにより０．１ｍｍと０．５ｍｍの間の深さで、ダイアモンド砥石車の手段により形成する。

図５に示す第２ステップにおいては、エナメル堆積層２０は、１回のステップあるいは数回のステップ（例えば公知の浸積ステップ、スプレー・ステップ、研磨ステップ、シルクプリント・ステップ）で実行され、その後焼き入れ（baking）行程が行われ、これはエナメルが若干ガラスの内側表面から突出するまで行われる。

図には示していないステップによれば、ガラスの内側表面全体を研磨して、エナメル堆積層とガラスの残りの部分との間にある凹凸（不連続）を除去する。

図６に示す最終ステップにおいて、導電性接続網１５，１６，１７は、透明な導電性酸化物（例、indium and tin oxideインジューム錫酸化物（ＩＴＯ））で形成される。このステップは、公知であるため詳述しない。その後ガラス１０を中間部分３の肩部４の上に、接着ジョイントを挿入して、組立てその後圧縮する。

図７に本発明の第２実施例を示す。同図において、ガラス１０のエッジ１２を機械加工して溝２５を形成し、この溝２５内にエナメル堆積層２０を形成する。この実施例はエナメル本体内の多孔状態が見えなくなり、溝２５の開口における機械加工と研磨を容易にする利点がある。この実施例は、接触領域１７を構成しなければならない表面の研磨を遙かに容易にし、電極１５と接触領域１７を接続する導電パス１６に対する悪影響を及ぼすことのある不連続の（凹凸）領域を形成するリスクをなくす。

前記の実施例において、本発明は、平面状の接触型ガラスを例に説明したが、本発明は、凸状ガラスにも適用可能である。

以上の説明は、本発明の一実施例に関するもので、この技術分野の当業者であれば、本発明の種々の変形例を考え得るが、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。特許請求の範囲の構成要素の後に記載した括弧内の番号は、図面の部品番号に対応し、発明の容易なる理解の為に付したものであり、発明を限定的に解釈するために用いてはならない。また、同一番号でも明細書と特許請求の範囲の部品名は必ずしも同一ではない。これは上記した理由による。

接触型ガラスを具備した腕時計の上面図。 従来技術の腕時計の図１の線ＩＩ−ＩＩに沿った断面図。 本発明の腕時計の図１の線ＩＩ−ＩＩに沿った断面図。 本発明の第１実施例による接触型ガラスを形成する方法の第１ステップを表す図。 本発明の第１実施例による接触型ガラスを形成する方法の第２ステップを表す図。 本発明の第１実施例による接触型ガラスを形成する方法の第３ステップを表す図。 本発明の第２実施例による接触型ガラスを形成する方法を表す図。

符号の説明

１ ケース
２ リング
３ 中間部分
４ 肩部
５ バックカバー
６ 文字板
７ 仕切
８ ムーブメント
９ 電子モジュール
９ａ 時針
９ｂ 分針
９ｃ 秒針
１０ ガラス
１１ 底表面
１２ エッジ
１３ ベゼル
１４ 中空部
１５ 電極
１６ 導電パス
１７ 接触領域
１８ 接続領域
１９ コネクタ
２０ エナメル堆積層
２５ 溝

Claims (10)

1. ケース（１）の肩部（４）に接触型のガラス（１０）を有する装置において、
   前記ガラス（１０）は、５００℃以上の温度に耐える透明材料製であり、
   前記ガラス（１０）は、その内側表面（１１）にセンサーを形成する透明な電極（１５）を有し、
   前記電極（１５）は、導電パス（１６）により、接続領域（１８）内に配置された接触領域（１７）に接続され、
   前記接触領域（１７）は、前記ガラス（１０）のエッジ（１２）近傍で、前記ケース（１）の仕切部屋（７）に配置される電子モジュール（９）のコネクタ（１９）の端部に対向して配置され、
   前記ガラス（１０）のエッジ（１２）は、焼入れ工程を有するプロセスで形成されたエナメル堆積層（２０）を有し、
   前記エナメル堆積層（２０）の表面の少なくとも一部は、前記接続領域（１８）を覆い、
   前記ケース（１）の肩部（４）への前記ガラス（１０）の組立が、ベゼルによるカバーなしに行われる
   ことを特徴とする接触型ガラスを有する装置。
2. 前記エナメル堆積層（２０）は、前記ガラス（１０）の内側表面（１１）に機械加工で形成された中空部（１４）内で、前記接続領域（１８）対応する領域に、配置される
   ことを特徴とする請求項１記載の装置。
3. 前記エナメル堆積層（２０）は、前記ガラス（１０）の厚み内に機械加工で形成された溝（２５）内で、前記接続領域（１８）対応する領域に、配置される
   ことを特徴とする請求項１記載の装置。
4. 前記ガラスを形成する透明材料は、単結晶材料あるいは多結晶材料、水晶、スピネル、コランダムである
   ことを特徴とする請求項１記載の装置。
5. 前記ガラスを形成する材料は、サファイアである
   ことを特徴とする請求項４記載の装置。
6. 前記ガラスを形成する透明材料は、アモルファス材料、鉱物ガラスである
   ことを特徴とする請求項１記載の装置。
7. 前記エナメル堆積層（２０）の色合いは、前記ケース（１）のそれにマッチする
   ことを特徴とする請求項１記載の装置。
8. 前記ガラス（１０）は、前記ケース（１）の肩部（４）に、ボンディングにより組立てられる
   ことを特徴とする請求項１記載の装置。
9. 前記ケース（１）の仕切部屋（７）は、ムーブメント（８）と文字板（６）とを有する
   ことを特徴とする請求項１−８のいずれかに記載の装置。
10. 前記内側表面（１１）に、透明な電極（１５）と、導電パス（１６）と、接続領域（１８）を形成する接触領域（１７）とからなる導電性配線網（１５，１６，１７）を有する、５００℃以上の温度に耐える透明材料製の接触型のガラス（１０）を製造する方法において、
    （Ａ）ガラス（１０）の内側表面（１１）内に中空部（１４）又は、その厚み方向内に溝（２５）を、その外形が接続領域（１８）の外形に対応するよう、機械加工で形成するステップと、
    （Ｂ）前記中空部（１４）内又は前記溝（２５）内に、焼入れ工程を有するプロセスでエナメル堆積層（２０）を形成するステップと、
    （Ｃ）前記ガラス（１０）のエナメル堆積層（２０）の表面とそれ以外の表面とが同一レベルになるよう、研磨するステップと、
    （Ｄ）前記ガラス（１０）の内側で、前記エナメル堆積層（２０）の表面とそれ以外の表面上に、導電性配線網（１５，１６，１７）を形成するステップと、
    （Ｅ）前記ガラス（１０）を前記ケース（１）の肩部（４）に組立るステップと、 前記（Ｅ）ステップは、ベゼルによるカバーなしに行われる
    を有する
    ことを特徴とする接触ガラスを有する装置の製造方法。

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