JP2008158346A - メガネフレーム - Google Patents

Abstract

【課題】比重が高い木材や、べっ甲、象牙などの自然素材を用いる場合と同様の特性を有し、安定的に供給することが可能なメガネフレームを提供する。
【解決手段】大気よりも高温高圧の水蒸気雰囲気中で軟化した木材に圧縮力を加えることによって形成した部品を有する。木材は、圧縮力が加えられる前の比重が０．５以下であればより好ましい。また、圧縮力を加えた木材に対して、大気中で加熱しながら最終形状または最終形状と略同形状に整形してもよい。
【選択図】 図１

Description

本発明は、メガネフレームに関する。

従来より、メガネフレームとして、金属製や樹脂製のもの、あるいは金属と樹脂を積層したものが知られている（例えば、特許文献１を参照）。このような従来のメガネフレームは、大量生産に適しており、メガネの低コスト化に大きく寄与している。その一方で、金属製のメガネフレームの場合、使用者が金属アレルギーを発するおそれがある。また、金属の表面に樹脂をコーティングしたメガネフレームの場合、長期の使用によってコーティングが剥離して金属が露出することがあり、金属製のメガネフレームと同様、使用者が金属アレルギーを発するおそれがある。

上述した問題を解決するために、比重が高いケヤキ、黒檀、紫檀等の木材や、べっ甲、象牙などの素材を削ることによって形成したメガネフレームも知られている（例えば、特許文献２を参照）。これらの材料は自然素材であるため、使用者がアレルギーを発する心配がない上、使用者がメガネをかけたときの感触も自然なものである。また、それらの材料を用いることにより、硬度が高く軽量のメガネフレームを提供することができる。

特開２００５−２５０２２６号公報 特開２００４−３６１６３９号公報

ところで、比重が高い木材、べっ甲、象牙などは、どれも希少な材料である。例えば、黒檀や紫檀などの木材は、伐採が進んだ結果、現在では入手することが困難となってきている。また、べっ甲や象牙は、タイマイ（ウミガメ）やゾウの商取引が禁止されているため、やはり入手することが困難となっている。このような状況下で、比重が高い木材、べっ甲、象牙などの自然素材を用いたメガネフレームを安定的に供給することは不可能であった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、比重が高い木材や、べっ甲、象牙などの自然素材を用いる場合と同様の特性を有し、安定的に供給することが可能なメガネフレームを提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の一態様に係るメガネフレームは、大気よりも高温高圧の水蒸気雰囲気中で軟化した木材に対し、前記水蒸気雰囲気中で圧縮力を加えることによって形成した部品を備えたことを特徴とする。

また、上記発明において、前記木材は、前記圧縮力を加える前の比重が０．５以下であるとしてもよい。

また、上記発明において、前記部品は、長手方向が前記木材の繊維方向と略平行なツルを含むとしてもよい。

また、上記発明において、前記ツルの少なくとも一部が湾曲しているとしてもよい。

本発明に係るメガネフレームによれば、大気よりも高温高圧の水蒸気雰囲気中で軟化した木材に対し、その水蒸気雰囲気中で圧縮力を加えることによって形成した部品を備えたことにより、比重が高い木材や、べっ甲、象牙などの自然素材を用いる場合と同様の特性を有し、安定的に供給することが可能となる。

以下、添付図面を参照して本発明を実施するための最良の形態（以後、「実施の形態」と称する）を説明する。なお、以下の説明で参照する図面はあくまでも模式的なものであって、同じ物体を異なる図面で示す場合には、寸法や縮尺等が異なる場合もある。

図１は、本発明の一実施の形態に係るメガネフレームの構成を示す図である。同図に示すメガネフレーム１は、レンズを保持するレンズ枠２と、レンズ枠２の側端部にそれぞれ回動自在に取り付けられた２つのツル３と、ツル３がレンズ枠２に対して回動自在となるようにツル３とレンズ枠２とを連結する２つのヒンジ４と、を備える。

レンズ枠２は、レンズを保持する２つのリム２ａと、リム２ａを連結するブリッジ２ｂと、ブリッジ２ｂの略下部に設けられた２つの鼻当て２ｃと、レンズ枠２の側端部に設けられ、ヒンジ４を介してツル３が開閉自在に取り付けられた２つの智２ｄとを有する。

ツル３は、圧縮成形された木材（圧縮木材）からなる。ツル３のレンズ枠２に取り付けられていない端部は湾曲しており、耳当ての機能を有している。ツル３として適用される圧縮木材の繊維方向は、ツル３の長手方向にほぼ沿っている。図１では、ツル３の側面が、ツル３の長手方向に沿って木目Ｇが延びる模様を呈している場合を図示しているが、これはあくまでも一例に過ぎない。

なお、レンズ枠２は、金属製でもよいし樹脂製でもよい。また、レンズ枠２が、ツル３と同じく圧縮木材製であってもよい。

次に、メガネフレーム１に適用するツル３の製造方法を説明する。まず、平板状の木材を原木から形取る（形取工程）。図２は、本実施の形態で使用する木材の構成を示す斜視図である。同図に示す木材１１は、平板状をなす板目材である。この木材１１は、例えば無圧縮状態の無垢材から削り出され、長手方向（図２の矢視Ａ方向と平行な方向）と略平行な繊維方向Ｌを有する。木材１１の表面の木目Ｇは、概ね長手方向に沿っている。また、木材１１の繊維方向Ｌと略直交する側面（図２の左下方の側面）の木目Ｇは、年輪状をなしている。

以後の説明では、図２の木材１１において、図２の矢視Ａ方向と平行な方向を「長手方向」と呼ぶのに加え、図２の矢視Ｂ方向と平行な方向を「幅方向」、図２の矢視Ｃ方向と平行な方向を「板厚方向」とそれぞれ呼ぶ。

木材１１は、比重が０．５以下、より好ましくは比重が０．４５以下の木材であり、具体的には、ヒノキ、ヒバ、スギ、キリ、マツ等のうちのいずれかの無垢材を削り出すことによって得られる。これらの木材は、比較的容易に手に入り安い。また、ヒノキやヒバなどには抗菌作用もあるため、メガネフレーム１のツル３の原材料として好適である。

この後、木材１１を、大気よりも高温高圧の水蒸気雰囲気中で所定時間放置し、水分を過剰に吸収させることによって十分に軟化させる（１次軟化工程）。ここでいう高温高圧とは、温度が１００〜２３０℃、より好ましくは１８０〜２３０℃、さらに好ましくは１８０〜２００℃程度であり、圧力が０.１〜３.０ＭＰａ（メガパスカル）、より好ましくは０.４５〜２.５ＭＰａ、さらに好ましくは１.０〜１.６ＭＰａ程度の状態を指す。

続いて、上述した１次軟化工程で十分に軟化した木材１１を、その板厚方向に圧縮力を加える（１次圧縮工程）。図３は、１次圧縮工程の概要を示す図であり、木材１１の幅方向に垂直な断面を見た図である。木材１１を圧縮する際には、木材１１を一対の金型５１および６１によって挟持し、所定の圧縮力を加える。図３で木材１１の上方に位置する金型５１は、凸部５２を備えたコア金型である。これに対し、図３で木材１１の下方に位置する金型６１は、凹部６２を備えたキャビティ金型である。

１次圧縮工程では、軟化工程と同じ水蒸気雰囲気中で木材１１を圧縮する。具体的には、金型５１および６１の少なくとも一方を他方に対して移動することによって木材１１を挟持し、木材１１を徐々に所定の３次元形状へ変形させる。金型５１および６１の少なくとも一方を他方に対して移動する際には、適当な駆動手段を用いて金型５１および／または６１を電気的に移動させることにより、木材１１に加わる圧縮力を調整するようにすればよい。また、金型５１と金型６１とをねじで連結し、このねじを手動または自動で締めることによって金型５１を金型６１に対して上下動させるようにしてもよい。

図４は、金型５１および６１から圧縮力が加わることによって木材１１が金型５１および６１と密着した状態を示す図であり、１次圧縮工程における木材１１の変形がほぼ完了した状態を示す図である。図４に示すように、木材１１は、圧縮工程によって金型５１と金型６１との隙間に相当する形状すなわち一部が湾曲した形状に変形し、肉厚も薄くなる。図４に示す状態で、木材１１の板厚方向に所定時間（１〜数十分、より好ましくは５〜１０分程度）圧縮力を加えた後、上記水蒸気雰囲気を解いて木材１１を乾燥させ、金型５１と金型６１を離間させて圧縮を解除する。この結果、木材１１の板厚方向については、その形状が固定される。

乾燥した木材１１の表面には、圧縮によって樹液成分の一部が染み出し、ツヤが出る。したがって、木材１１の圧縮後のツヤ出しを、別工程を経ることなく容易に実現することができる。

また、本実施の形態においては、１次圧縮工程を行うことによって木材１１の繊維密度が顕著に増加し、アルミニウム等の金属と同程度の強度を有するようになるため、加工後の木材１１の強度に問題が生じることはない。

１次圧縮後の木材１１の板厚方向の肉厚ｒは、１次圧縮前の木材１１の肉厚Ｒの３０〜５０％程度となる。換言すると、この１次圧縮工程における木材１１の板厚方向の圧縮率（圧縮による木材の肉厚の減少分ΔＲ＝Ｒ−ｒとその木材の圧縮前の肉厚Ｒの比の値
ΔＲ／Ｒ）は、０.５０〜０.７０程度である。以後、１次圧縮後の木材１１を、「木材１２」と称する。

次に、１次圧縮工程によって圧縮および一部の曲げが行われた木材１２から、ツル３の原型であるブランク材を形成する（ブランク材形成工程）。図５は、ブランク材形成工程の概要を示す図である。ブランク材形成工程では、１次圧縮後の木材１２を幅Ｄでスライスすることにより、ブランク材１３を順次形成する。

この後、ブランク材１３を、上述した１次軟化工程と同じ水蒸気雰囲気中で軟化させ（２次軟化工程）、軟化したブランク材１３に対し、幅方向へ圧縮力を加える（２次圧縮工程）。図６は、２次圧縮工程の概要を示す図である。ブランク材１３を圧縮する際には、ブランク材１３を一対の金型７１および８１によって挟持し、所定の圧縮力を加える。図６でブランク材１３の上方に位置する金型７１は、凸部７２を備えたコア金型である。これに対し、図６でブランク材１３の下方に位置する金型８１は、凹部８２を備えたキャビティ金型である。金型７１および８１の移動は、金型５１および６１の移動と同様に行うことができる。

図７は、金型７１および８１から圧縮力が加わることによってブランク材１３が金型７１および８１と密着した状態を示す図であり、２次圧縮工程におけるブランク材１３の変形がほぼ完了した状態を示す図である。図７に示すように、２次圧縮工程では、ブランク材１３は幅方向（図７の上下方向）の肉厚が薄くなる以外、その形状は変わらない。図７に示す状態でブランク材１３に所定時間（１〜数十分、より好ましくは５〜１０分程度）圧縮力を加えた後、上記水蒸気雰囲気を解いてブランク材１３を乾燥させ、金型７１と金型８１を離間させて圧縮を解除する。この結果、ブランク材１３は、幅方向についても、その形状が固定され、１次圧縮工程の結果とも相俟って、その全体形状が固定される。

２次圧縮後のブランク材１３の幅ｄは、２次圧縮前のブランク材１３の幅Ｄの３０〜５０％程度となる。換言すると、この２次圧縮工程におけるブランク材１３の幅方向の圧縮率は、１次圧縮工程における木材１１の板厚方向の圧縮率と同様に０.５０〜０.７０程度である。但し、通常、２次圧縮工程における圧縮率は、１次圧縮工程における圧縮率よりも低くなる。以後、２次圧縮後のブランク材１３を、「ブランク材１４」と称する。

続いて、大気中でブランク材１４を加熱しながら、ブランク材１４の形状を最終形状または最終形状と略同形状に整形する（加熱整形工程）。図８は、加熱整形工程の概要を示す図である。同図に示す加熱整形工程では、一対の金型１０１および２０１を用いてブランク材１４を挟持、圧縮するとともに、金型１０１および２０１を介してブランク材１４に熱を加える。

ブランク材１４の上方から圧縮力を加える金型１０１は、ブランク材１４の内側面に嵌合する形状をなす凸部１０２を備える。この金型１０１の内部には、熱発生手段であるヒータ１０３が取り付けられている。ヒータ１０３は、温度制御機能を有する制御装置３０１に接続されており、制御装置３０１の制御のもとで発熱し、金型１０１に熱を加える。他方、ブランク材１４の下方から圧縮力を加える金型２０１は、ブランク材１４の外側面を嵌入する形状をなす凹部２０２を備える。この金型２０１の内部にもヒータ２０３が取り付けられている。このヒータ２０３も制御装置３０１に接続されており、制御装置３０１の制御のもとで発熱し、金型２０１に熱を加える。

加熱整形工程では、ブランク材１４を加熱する際の金型１０１および２０１の各金型温度を制御装置３０１によって調整するとともに、金型１０１および２０１によってブランク材１４を挟持して圧縮力を加える時間を調整することにより、加熱整形後のブランク材１４の表面の色合いやツヤを変えるとともに、ブランク材１４の硬度を増加させることができる。

ブランク材１４に圧縮力を加える時間や金型１０１および２０１の各金型温度は、ブランク材１４が有する特性や、加工後のツル３に付与すべき性質等に応じて定めればよい。ここでいう「ブランク材１４が有する特性」には、ブランク材１４の種類、産地、生育環境、生育状態などが含まれる。また、「ツル３に付与すべき性質」には、加工後のツル３の表面の色、ツヤ、および加工後のツル３の強度などが含まれる。

ところで、加熱整形工程は大気中で行うため、ブランク材１４は軟化していない状態で圧縮力が加えられることになる。したがって、加熱整形工程においてブランク材１４の形状を大きく変形することは困難である。この意味で、ブランク材１４の形状は、２次圧縮工程を終了した段階で、ほぼツル３の形状（最終形状）に近くなるようにしておき、加熱整形工程では形状がほとんど変化せず、肉厚が若干薄くなる程度の圧縮を行うようにすればよい。

加熱整形工程の後、ツル３の最終形状への仕上が必要な場合には、加熱整形後のブランク材１４に対して切削、研磨等を施すことにより、最終形状への仕上げを行う（仕上工程）。この仕上工程としては、例えば加熱整形工程で生じたバリの除去やツル３の角部の面取りなどをあげることができる。なお、面取りに関しては、ブランク材１３をスライスした後、ブランク材形成工程の一環として行ってもよい。

上述した一連の工程（形取工程〜加熱整形工程）によって得られたツル３は、ヒンジ４を介してレンズ枠２に取り付けられる。なお、ヒンジ４の形状によっては、２次圧縮工程においてブランク材１３を圧縮する際に、ヒンジ４の一部をなす金具をブランク材１３に取り付けることも可能である。具体的には、２次圧縮工程で圧縮する際、ブランク材１３の木材成分の一部が金型の隙間部分を移動しながら変形することに鑑み、圧縮によって木材成分の一部が金具の周囲を取り囲むように移動することが可能な位置に金具を配置し、２次圧縮工程を行ってもよい。この場合には、金具の分だけ金型の形状を考慮することは勿論である。

以上説明した本発明の一実施の形態に係るメガネフレームによれば、大気よりも高温高圧の水蒸気雰囲気中で軟化した木材に対し、その水蒸気雰囲気中で圧縮力を加えることによって形成した部品を備えたことにより、比重が高い木材や、べっ甲、象牙などの自然素材を用いる場合と同様の特性を有し、安定的に供給することが可能となる。

また、本実施の形態によれば、比較的入手しやすいヒノキ、ヒバ、スギ、キリ、マツ等の低比重の木材を原材としているため、入手が困難で価格が高い高比重の木材、べっ甲、象牙を用いた場合と同様の特性を、低コストで実現することができる。加えて、前述した低比重の木材として間伐材を利用することにより、資源の節約や有効利用といった環境問題にも寄与することができる。

さらに、本実施の形態によれば、圧縮後のブランク材に対して加熱整形工程を行うことにより、べっ甲や象牙などと同様の高級感溢れた色合いやツヤを出すことができる上、加熱整形時間を調整することにより、色合いやツヤに関して個体差を生じさせることができるため、より個性的なメガネフレームを提供することが可能となる。

本実施の形態においては、メガネフレームのツルの部分（耳当てを含む）の長手方向が木材の繊維方向と略平行となるようにブランク材を形成し、そのブランク材を圧縮成形したため、ツルの部分の強度を高くして耐久性を向上させることができる。また、ツルの部分を木材とすることにより、長期にわたって使用しても金属が肌と接触して金属アレルギーを発生することがない。さらに、木材としてヒノキやヒバのように抗菌作用のある木材を使用すれば、衛生的である。加えて、耳当て部分が自然な触感を有することにより、使用者はメガネをかけても疲れにくく、人間工学的に見ても優れた商品を提供することが可能となる。

ここまで、本発明を実施するための最良の形態を詳述してきたが、本発明は上記一実施の形態によってのみ限定されるべきものではない。例えば、以上の説明では、ツルを単層の圧縮木材によって形成したが、２枚以上の木材を積層することによってツルを形成してもよい。この場合には、積層する木材の間にヒンジの一部をなす金具を介在させた状態で２次圧縮を行うことにより、その金具をツルに取り付けてもよい。

また、ツル以外の部品を圧縮木材によって形成してもよい。例えば、レンズ枠、鼻当て、耳当てのうちの一部または全部を圧縮木材によって形成してもよい。さらには、ヒンジを除いたメガネフレーム全体を圧縮木材によって形成してもよい。各部品に対する圧縮工程の概要は、上記一実施の形態における１次圧縮工程や２次圧縮工程と同じであるが、部品の形状によっては，圧縮工程を１回行えば十分な場合もある。また、部品の形状によっては、原木から形取る段階でブランク材を形成できる場合もある。このように、圧縮木材を使用する場合の製造方法は、部品の形状に応じて行うべき処理の内容が若干異なってくる。

さらに、使用する木材の特性によっては、圧縮工程（ツルの場合には２次圧縮工程）を行った時点で、製品として十分耐え得る程度の色合いやツヤが出る場合もある。このような木材を加工する場合には、加熱整形工程を行うことなく、圧縮工程のみによって所望の肉厚に到達するように金型の形状や形取る木材の形状を調整してもよい。

なお、本発明は、比重が０．５以下の木材を用いれば、安定的な供給を実現する上で大きな効果を得ることができるが、比重が０．５を超える木材を圧縮成形することによって実現することもできる。

このように、本発明は、ここでは記載していない様々な実施の形態等を含みうるものであり、特許請求の範囲により特定される技術的思想を逸脱しない範囲内において種々の設計変更等を施すことが可能である。

本発明の一実施の形態に係るメガネフレームの構成を示す図である。 本発明の一実施の形態に係るメガネフレームのツルの原材料である木材の構成を示す図である。 木材を用いてツルを製造する際の１次圧縮工程の概要を示す図である。 １次圧縮工程において木材の変形がほぼ完了した状態を示す図である。 木材を用いてツルを製造する際のブランク材作成工程の概要を示す図である。 木材を用いてツルを製造する際の２次圧縮工程の概要を示す図である。 ２次圧縮工程において木材の変形がほぼ完了した状態を示す図である。 木材を用いてツルを製造する際の加熱整形工程の概要を示す図である。

符号の説明

１ メガネフレーム
２ レンズ枠
２ａ リム
２ｂ ブリッジ
２ｃ 鼻当て
２ｄ 智
３ ツル
４ ヒンジ
１１，１２ 木材
１３，１４ ブランク材
５１，６１，７１，８１，１０１，２０１ 金型
５２，７２，１０２ 凸部
６２，８２，２０２ 凹部
１０３，２０３ ヒータ
３０１ 制御装置
Ｇ 木目
Ｌ 繊維方向

Claims (4)

1. 大気よりも高温高圧の水蒸気雰囲気中で軟化した木材に対し、前記水蒸気雰囲気中で圧縮力を加えることによって形成した部品を備えたことを特徴とするメガネフレーム。
2. 前記木材は、前記圧縮力を加える前の比重が０．５以下であることを特徴とする請求項１記載のメガネフレーム。
3. 前記部品は、長手方向が前記木材の繊維方向と略平行なツルを含むことを特徴とする請求項１または２記載のメガネフレーム。
4. 前記ツルの少なくとも一部が湾曲していることを特徴とする請求項３記載のメガネフレーム。

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