JP2018010262A - 眼鏡フレームの製造方法、この方法に用いられる金型及び眼鏡フレーム - Google Patents

Abstract

【課題】 全体を同一の樹脂材料で一体に成形することで接合部分のクラックや接着剤の剥離等も生じず、長期に亘って適度な弾性をテンプルに付与できる眼鏡フレームの製造方法を提供する。
【解決手段】 フロントフレームとテンプルとが一体に形成され、かつ、テンプルを利用者の頭部に押し付け付勢する弾性手段を備えた眼鏡フレームの製造方法であって、フロントフレーム成形部２１と、折り畳み状態に対応する位置に形成された左右のテンプル部成形部２５と、フロントフレーム成形部２１と左右のテンプル部成形部２５との間に配置された左右の湾曲部成形部２４とを有し、フロントフレーム成形部２１、左右のテンプル部成形部２５及び左右の湾曲部成形部２３とを連通状に連結したキャビティ２を有する金型を準備し、溶融した樹脂材料をキャビティ２に射出することでフロントフレームとテンプルとが湾曲部を介して折り畳み状で一体になった眼鏡フレームを得る。
【選択図】 図２

Description

本発明は、フロントフレームとテンプルとが一体に形成されたヒンジレス眼鏡フレームであって、かつ、前記テンプルを利用者の頭部に押し付ける方向に付勢する弾性機能を備えた樹脂製の眼鏡フレームの製造方法、この方法に用いられる金型及び眼鏡フレームに関する。

ヒンジレスの眼鏡フレームは、ヒンジ部分のネジの緩みや摩耗によるテンプルのガタ付きの問題がなく、構造が極めて簡素でスリムであることから、従来から種々のものが提案されている（例えば特許文献１参照）。そして、このようなヒンジレスの眼鏡フレームにおいては、折り畳みの際にどのようにしてテンプルを折り畳み状態に保持するかが問題であるが、例えば特許文献１に記載のヒンジレス眼鏡では、テンプルの躯体にストッパー部材を設けるとともに、このストッパー部材の掛止溝に他方のテンプルの躯体を挟掴することによって両テンプルを折り畳み状態に保持できるようにしている。この他、テンプルに磁石を設けて左右のテンプルを磁着したり、係合部をテンプル部分に設けて、磁着力や係合によって左右のテンプルの両端をエンドピース部に形成した引掛け部に引っ掛けるなどの手段も知られている。

また、特許文献２には、テンプルが使用者の両側頭および顔面方向に適切な圧力でフィッティングして、安定した快適な装用感を実現し、しかも、丁番ヒンジ無しでもテンプルの折り畳みが可能なヒンジレスの快適フィッティング眼鏡が記載されている。
この文献に記載の眼鏡によれば、ばね性を有する易屈撓領域２・２がテンプルを初期状態で折り畳み状態とし、眼鏡フレームを使用する際には適度なフィッティング感でテンプルを使用者の頭部を押し付けるものである。

特開２００５−７０３４４号公報 特開２００２−３５０７８４号公報

しかし、上記特許文献２に記載の眼鏡は、易屈撓領域２・２がニッケル・チタン系超弾性合金などの金属や高弾性合成樹脂で形成されていて、テンプルやフロントフレームと別々の工程で形成されたものを最終的に組み立てて眼鏡フレームを得ていることから、製造コストが高くなるという問題がある。また、長期間使用するうちにテンプルやフロントフレームとの接合部分にクラックが生じたり、接着剤に剥離が生じたりして弾性が低下したり、ときには破損するなどの問題が生じるおそれがある。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたもので、フロントフレームとテンプルとを樹脂材料の射出成形によって一体に成形することでヒンジレスとするとともに、テンプルを利用者の側頭部に押し付ける方向に付勢する弾性手段を備え、かつ、折り畳みの際にもテンプルが展開しないよう係止するための係止手段が不要で、全体を同一の樹脂材料で一体に成形することで接合部分のクラックや接着剤の剥離等も生じず、長期に亘って適度な弾性をテンプルに付与することのできる眼鏡フレームの製造方法、この方法に用いられる金型及び眼鏡フレームの提供を目的とする。

本発明の目的を達成するための眼鏡フレームは、レンズを保持するフロントフレームと左右のテンプルとが一体に形成され、前記フロントフレームと前記テンプルとの間には前記テンプルを利用者の側頭部に押し付ける方向に付勢する弾性手段としての湾曲部が形成され、かつ、非装着状態において左右の前記テンプルが前記湾曲部によって折り畳み状態とされている構成としてある。
本発明の製造方法によって、上記の眼鏡フレームを一回の射出成形で成形することが可能である。

その具体的構成は請求項１に記載するように、フロントフレームとテンプルとが一体に形成され、かつ、前記テンプルを利用者の頭部に押し付ける方向に付勢する弾性手段を備えた眼鏡フレームの製造方法であって、フロントフレーム成形部と、折り畳み状態に対応する位置に形成された左右のテンプル部成形部と、前記フロントフレーム成形部と左右の前記テンプル部成形部との間に配置された左右の湾曲部成形部とを有し、前記フロントフレーム成形部、左右の前記テンプル部成形部及び左右の前記湾曲部成形部とを連通状に連結したキャビティを有する金型を準備し、溶融した樹脂材料を前記キャビティに射出することによって、前記フロントフレームと前記テンプルとが前記湾曲部を介して折り畳み状に一体になった眼鏡フレームを成形する方法としてある。

本発明の製造方法によって製造される眼鏡フレームとしては、請求項２に記載するように、前記フロントフレーム成形部が、レンズ保持部成形部とこのレンズ保持成形部の中央から左右に分岐して左右の前記湾曲部成形部に連通するアーム部成形部とを有するものであるのが好ましい。
また、請求項３に記載するように射出成形の際又は射出成形後に、前記テンプルに芯金を挿入してもよい。テンプルの形状は芯金によってある程度調整可能である。また、予めテンプルを短く形成したり、成形後にテンプルの先端部分を切断したりしてテンプルの先端に芯金を差し込み、この芯金を介して前記テンプルにモダンを取り付けるようにすることもできる。

本発明の眼鏡フレームに好適な樹脂材料は、請求項４に記載するようにポリフェニルサルホン（ＰＰＳＵ）、ポリエーテルサルホン（ＰＥＳ）又はポリエーテルイミド（ＰＥＩ）若しくはこれらの一種又は二種以上の混合物である。 このような樹脂材料は、剛性、保形性、形状回復性に優れえ、軽量で耐久性も高いという利点がある。また、耐衝撃性と曲げ強度、形状復元性に優れることから、金型から取り出した後に切断や研磨加工等を施しても歪みや変形が生じにくいという利点もある。特に、請求項５に記載するように、ポリフェニルサルホン（ＰＰＳＵ）又はポリエーテルサルホン（ＰＥＳ）５０重量部〜８０重量部に対し、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）を５０重量部〜２０重量部の割合で混合することで、好適な眼鏡フレームを得ることができる。

上記の樹脂材料を射出成形するのに好適な射出成形圧力は、請求項６に記載するように、３５００kg／cm² 〜４５００kg／cm²である。請求項７に記載するように、射出成形温度は、３５０℃〜４２０℃であり、金型の表面温度は１５０℃〜２２０℃とするのが好ましい。

本発明の製造方法に用いられる金型は、請求項８に記載するように、フロントフレーム成形部から左右の湾曲部成形部を介して折り畳み状態に対応する位置に形成された左右のテンプル部成形部まで連通するキャビティを備えているものである。
請求項９に記載するように、前記フロントフレーム成形部が、レンズ保持部成形部とこのレンズ保持成形部の中央から左右に分岐して左右の前記湾曲部成形部に連通するアーム部成形部とを有するようにしてもよい。
また、請求項１０に記載するように、前記湾曲部成形部の幅が０．６ｍｍ〜２．０ｍｍの範囲内とするとよい。

本発明の製造方法及び金型によって製造される眼鏡フレームは、請求項１１に記載するように、フロントフレームとテンプルとが一体に形成され、かつ、前記テンプルを利用者の頭部に押し付ける方向に付勢する弾性手段を備えた眼鏡フレームであって、前記フロントフレームと前記テンプルとの間に、前記テンプルを利用者の側頭部に押し付ける方向に付勢するように弾性を有する湾曲部が形成され、かつ、非装着状態において左右の前記テンプルが前記湾曲部によって折り畳み状態とされている構成としてある。

本発明の眼鏡フレームにおいては、請求項１２に記載するように、前記フロントフレームが、レンズ保持部と、このレンズ保持部の中央から左右に分岐して左右の前記湾曲部に連続するアーム部とを有する構成としてもよい。また、請求項１３に記載するように、前記フロントフレーム，前記テンプル及び前記湾曲部が樹脂材料で一体に形成され、前記樹脂材料がポリフェニルサルホン（ＰＰＳＵ）、ポリエーテルサルホン（ＰＥＳ）又はポリエーテルイミド（ＰＥＩ）若しくはこれらの一種又は二種以上の混合物とするとよく、請求項１４に記載するように、ポリフェニルサルホン（ＰＰＳＵ）又はポリエーテルサルホン（ＰＥＳ）５０重量部〜８０重量部に対し、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）を５０重量部〜２０重量部の割合で混合したものであってもよい。
また、上記の樹脂材料を使用する場合は、請求項１５に記載するように、前記湾曲部の幅が０．６ｍｍ〜２．０ｍｍの範囲内とするのが好ましい。

以下、本発明の眼鏡フレームの製造方法、金型及び眼鏡フレームの好適な実施形態を、図面を参照しつつ詳細に説明する。
本発明の眼鏡フレームの一実施形態にかかる概略斜視図を図１に示す。
眼鏡フレーム３は、左右のレンズを保持するレンズ保持部３２，３２と、この左右のレンズ保持部３２，３２の連結部からレンズ保持部３２，３２の後側（装着者の顔側）に分岐して左右に延びるアーム部３３，３３と、このアーム部３３，３３のそれぞれの先端に形成されて円弧状に湾曲する湾曲部３４，３４と、湾曲部３４，３４のそれぞれの先端に形成されたテンプル３５，３５とを有する。この眼鏡フレーム３においては、レンズ保持部３２，３２とアーム部３３，３３とからフロントフレーム３１が構成される。

この実施形態の眼鏡フレーム３の樹脂材料としては、コシがあり弾性復元力に優れるポリフェニルサルホン（ＰＰＳＵ）又はポリエーテルサルホン（ＰＥＳ）を挙げることができる。これらの樹脂材料又はこれらの混合物に、曲げ強度を向上させる目的でポリエーテルイミド（ＰＥＩ、例えばＧｅｎｅｒａｌ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ社製「ウルテム」（登録商標））を混合してもよい。ポリフェニルサルホン（ＰＰＳＵ）又はポリエーテルサルホン（ＰＥＳ）５０重量部〜８０重量部に対し、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）を５０重量部〜２０重量部の割合で混合するとよい。

湾曲部３４，３４は、アーム部３３，３３の先端から円弧状に延びて、初期状態、つまり眼鏡フレーム３を利用者が装着する前の状態において、テンプル３５，３５を折り畳み状態にしている。そして、前記利用者が装着する際に、湾曲部３４，３４が、テンプル３５，３５を前記利用者の頭部に押し付ける方向に付勢する弾性手段として機能する。テンプル３５，３５にどの程度の付勢力を作用させるかは、使用する樹脂材料の種類や湾曲部３４，３４の長さ、湾曲部分の曲率半径及び肉厚に依存する。例えば、ポリフェニルサルホン（ＰＰＳＵ）６０重量部にポリエーテルイミド（ＰＥＩ）４０重量部を混合した混合樹脂を使用した場合において、湾曲部３４，３４の長さＬが３０ｍｍ程度、折り畳んだときの全幅Ｓが４５ｍｍ程度である場合は、肉厚ｔは概ね０．６ｍｍ〜２．０ｍｍ程度、好ましくは１．０ｍｍ〜１．５ｍｍ程度とするのが目安である。

上記の樹脂材料は、まずペレットに含まれている水分を除去し、成形品に銀条やふくれが発生することを防止するために乾燥する。乾燥の具体的手段は問わないが、除湿乾燥機又は熱風乾燥機を使用して乾燥させるとよい。
混合樹脂を使用する場合は、上記の樹脂材料をペレット状態で混合し、各々の樹脂材料が均一に分布するように攪拌する。
この後、単一の樹脂材料又は混合した樹脂材料を射出成形機のシリンダに投入して加熱・溶融し、予め設定した射出圧力で金型のキャビティに溶融した混合材料を射出する。なお、金型におけるゲートの位置は芯材の中央位置に設けてもよいし、両端のうちの一方又は両方に設けてもよい。

図２は、図１の眼鏡フレーム３を製造するための射出成形用の金型の一例を示す概略斜視図である。
金型１のキャビティ２は、レンズ保持部３２を成形するためのレンズ保持部成形部２２とアーム部３３，３３を成形するためのアーム部成形部２３，２３とを有するフロントフレーム成形部２１と、左右の湾曲部３４，３４を成形するための湾曲部成形部２４，２４と、左右のテンプル３５，３５を成形するためのテンプル成形部２５，２５とを有している。そして、レンズ保持部成形部２２、アーム部成形部２３，２３、湾曲部３４，３４及びテンプル成形部２５，２５は、レンズ保持部３２、アーム部３３，３３、湾曲部３４，３４及びテンプル３５，３５が一体に成形されるように連通して形成されている。また、非装着時（初期状態）においてテンプル３５，３５が折り畳んだ状態になるように、湾曲部成形部２４，２４は図１の眼鏡フレーム３の湾曲部３４，３４に応じた形態（肉厚、長さ及び曲率半径）に形成されている。

射出成形温度及び金型の表面温度は、前記樹脂材料（混合樹脂材料を含む）が金型１のキャビティ２の隅々なで充填できる十分な流動性を確保できる温度とする。また、射出成形の圧力は形成しようとする被服用芯材の大きさや形状、ゲートの位置及び大きさにもよるが、前記樹脂材料が金型１のキャビティ２の隅々なで充填できる圧力とする。最適な射出成形温度、金型温度及び射出圧力は、形成しようとする眼鏡フレーム３の形状や寸法その他の射出成形条件に応じて、試験や実験を繰り返すことで求めることができる。また、眼鏡フレーム３の靭性を向上させるために、必要に応じて成形後にアニーリンクを施してもよい。
ＰＰＳＵとＰＥＩを用いる場合は、溶融樹脂の射出成形温度を３５０℃〜４２０℃に設定し、金型温度を１５０℃〜２２０℃に設定するとよい。射出圧力は３５００〜４５００kg／cm²程度とするとよい。必要に応じてアニーリングを施す場合は、約１６０℃〜２００℃で加熱して１時間程度とするとよい。

［実施例］
以下の実施例では、図１に示すような眼鏡フレーム３を形成するものとして説明する。
この実施例では、ＰＰＳＵとＰＥＩとの混合樹脂を用いる。まずＰＰＳＵ及びＰＥＩのペレットに含まれている水分を除去するために、約１５０℃〜１７０℃の温度にて２．５時間以上かけて乾燥させた。
次に、ＰＰＳＵ及びＰＥＩとをペレット状態で混合して攪拌し、混合樹脂内にＰＰＳＵ及びＰＥＩが均一に分散されるようにする。この実施例において混合の割合はＰＰＳＵ７０重量部に対してＰＥＩ３０重量部とした。

溶融樹脂の射出成形温度は約４００℃に設定し、金型温度は約２００℃に設定した。そして、射出圧力を４０００kg／cm² として５００ｍｓｅｃの射出速度で射出成形した。サイクルタイムは６０秒とした。射出成形後に金型から取り出し、約２００℃で加熱して約１時間のアニーリングを行った。
上記の結果得られた眼鏡フレーム３の各部の寸法は、湾曲部３４，３４の長さＬが３０ｍｍ、折り畳んだときの全幅Ｓが４５ｍｍ、肉厚ｔは１．０ｍｍである。この実施例で得られた眼鏡フレーム３は、装着したときにテンプル３５，３５が適度な押圧力で利用者の頭部を付勢して、容易にずれることがなく、装着感も良好であった。また、利用者が眼鏡フレーム３を外すと、テンプル３５，３５は樹脂材料の有する弾性により、もとの折り畳み状態（図１に示す状態）に復帰した。

本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。
例えば、超弾性、耐衝撃性及び耐熱性が高く変形しても破壊しにくい性質を有するのであれば、ポリフェニルサルホン（ＰＰＳＵ）やポリエーテルサルホン（ＰＥＳ）以外の樹脂材料を用いてもよい。また、これら樹脂材料の混合する他の樹脂材料についても、一定割合混合することで眼鏡フレーム３の弾性や曲げ強度を向上させることができるのであれば、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）以外の樹脂であってもよい。
また、湾曲部３４，３４の弾性を調整するために、適宜に湾曲部３４，３４に一つ又は複数の溝を設けてもよいし、部分的に薄肉部を形成するなどしてもよい。

本発明の眼鏡フレームの一例を示す概略斜視図である。 本発明の製造方法に用いられる金型の一例を示す概略斜視図である。

１：金型
２：キャビティ
２１：フロントフレーム成形部
２２：レンズ保持部成形部
２３：アーム部成形部
２４：湾曲部成形部
２５：テンプル成形部
３：眼鏡フレーム
３１：フロントフレーム
３２：レンズ保持部
３３：アーム部
３４：湾曲部
３５：テンプル

Claims (15)

1. フロントフレームとテンプルとが一体に形成され、かつ、前記テンプルを利用者の頭部に押し付ける方向に付勢する弾性手段を備えた眼鏡フレームの製造方法であって、
   フロントフレーム成形部と、折り畳み状態に対応する位置に形成された左右のテンプル部成形部と、前記フロントフレーム成形部と左右の前記テンプル部成形部との間に配置された左右の湾曲部成形部とを有し、前記フロントフレーム成形部、左右の前記テンプル部成形部及び左右の前記湾曲部成形部とを連通状に連結したキャビティを有する金型を準備し、
   溶融した樹脂材料を前記キャビティに射出することによって、前記フロントフレームと前記テンプルとが前記湾曲部を介して折り畳み状で一体になった眼鏡フレームを成形すること、
   を特徴とする眼鏡フレームの製造方法。
2. 前記フロントフレーム成形部が、レンズ保持部成形部とこのレンズ保持成形部の中央から左右に分岐して左右の前記湾曲部成形部に連通するアーム部成形部とを有することを特徴とする請求項１に記載の眼鏡フレームの製造方法。
3. 射出成形の際又は射出成形後に、前記テンプルに芯金を挿入することを特徴とする請求項１又は２に記載の眼鏡フレームの製造方法。
4. 前記樹脂材料がポリフェニルサルホン（ＰＰＳＵ）、ポリエーテルサルホン（ＰＥＳ）又はポリエーテルイミド（ＰＥＩ）若しくはこれらの一種又は二種以上の混合物であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の眼鏡フレームの製造方法。
5. ポリフェニルサルホン（ＰＰＳＵ）又はポリエーテルサルホン（ＰＥＳ）５０重量部〜８０重量部に対し、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）を５０重量部〜２０重量部の割合で混合したことを特徴とする請求項４に記載の眼鏡フレームの製造方法。
6. 射出成形圧力が３５００kg／cm² 〜４５００kg／cm²であることを特徴とする請求項４又は５に記載の眼鏡フレームの製造方法。
7. 射出成形温度を３５０℃〜４２０℃、金型の表面温度を１５０℃〜２２０℃としたことを特徴とする請求項４〜６のいずれかに記載の眼鏡フレームの製造方法。
8. 請求項１〜７のいずれかの記載の方法に用いられる眼鏡フレーム製造用の金型であって、
   フロントフレーム成形部から左右の湾曲部成形部を介して折り畳み状態に対応する位置に形成された左右のテンプル部成形部まで連通するキャビティを備えていることを特徴とする眼鏡フレーム製造用の金型。
9. 前記フロントフレーム成形部が、レンズ保持部成形部とこのレンズ保持成形部の中央から左右に分岐して左右の前記湾曲部成形部に連通するアーム部成形部とを有することを特徴とする請求項８に記載の眼鏡フレーム製造用の金型。
10. 前記湾曲部成形部の幅が０．６ｍｍ〜２．０ｍｍの範囲内であることを特徴とする請求項８又は９に記載の眼鏡フレーム製造用の金型。
11. フロントフレームとテンプルとが一体に形成され、かつ、前記テンプルを利用者の頭部に押し付ける方向に付勢する弾性手段を備えた眼鏡フレームであって、
    前記フロントフレームと前記テンプルとの間に、前記テンプルを利用者の側頭部に押し付ける方向に付勢するように弾性を有する湾曲部が形成され、かつ、非装着状態において左右の前記テンプルが前記湾曲部によって折り畳み状態とされていること、
    を特徴とする眼鏡フレーム。
12. 前記フロントフレームが、レンズ保持部と、このレンズ保持部の中央から左右に分岐して左右の前記湾曲部に連続するアーム部とを有することを特徴とする請求項１１に記載の眼鏡フレーム。
13. 前記フロントフレーム，前記テンプル及び前記湾曲部が樹脂材料で一体に形成され、前記樹脂材料がポリフェニルサルホン（ＰＰＳＵ）、ポリエーテルサルホン（ＰＥＳ）又はポリエーテルイミド（ＰＥＩ）若しくはこれらの一種又は二種以上の混合物であることを特徴とする請求項１１又は１２に記載の眼鏡フレーム。
14. ポリフェニルサルホン（ＰＰＳＵ）又はポリエーテルサルホン（ＰＥＳ）５０重量部〜８０重量部に対し、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）を５０重量部〜２０重量部の割合で混合したことを特徴とする請求項１３に記載の眼鏡フレームの製造方法。
15. 前記湾曲部の幅が０．６ｍｍ〜２．０ｍｍの範囲内であることを特徴とする請求項１１〜１４のいずれかに記載の眼鏡フレーム。
    
    

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