JP5204850B2 - ポリエーテルイミド樹脂製の眼鏡フレームの製造方法 - Google Patents
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Description
【発明の名称】 ポリエーテルイミド樹脂製の眼鏡フレームの製造方法
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリエーテルイミド（ＰＯＬＹＥＴＨＥＲＩＭＩＤＥ）樹脂製の眼鏡フレームの製造方法に関し、特に、ポリエーテルイミド樹脂の予備成形シートを切断して眼鏡本体及び眼鏡テンプルを形成するポリエーテルイミド樹脂製の眼鏡フレームの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、眼鏡は、ニッケル合金などの合金材料を適切に屈曲・熔接して眼鏡本体を形成し、眼鏡本体と同じ材料を利用して眼鏡テンプルを製造した後、眼鏡本体と眼鏡テンプルとをヒンジを利用して熔接する。あるいは、合成樹脂材を射出成形して眼鏡本体と眼鏡テンプルを製造した後、ヒンジを利用して熔接・連結する。
【０００３】
一方、アセテート、プロピオン酸塩、エポキシなどの合成樹脂材を射出成形して眼鏡フレームを製造する方法が提案されている。しかし、このような方法は、射出成形の金型を利用して眼鏡フレームを製造しなければならず、各眼鏡モデルに対応する数多い金型が必要になる問題点がある。
【０００４】
特に、眼鏡フレームは、現代人にとって自分のスタイルを表現するファッションアイテムの一つとして利用されている。このようなファッションアイテムは、時代の流行にしたがって変化する。１９９０年以前には眼鏡フレームの流行周期が略１〜２年でしたが、最近は非常に短縮され、３〜６ヶ月以上続く場合も珍しい。
【０００５】
従って、合成樹脂材製の眼鏡フレームの場合、金型の製作に約１〜３ヶ月を要され、さらに眼鏡フレームの製造に２〜３ヶ月を要されるので、眼鏡ファッションの流行についていくのが困難であり、金型当たりの損益分岐点（金型当たり１０，０００個）を超えるのも非常に難しいという問題点がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上述した従来技術の問題点を解決するため工夫したものであり、その目的は、ポリエーテルイミド樹脂の優れた物性を実現するために、射出成形及び切断によって製造された眼鏡フレームを提供することである。
【０００７】
本発明の他の目的は、予備成形シートを射出成形し、切断することで多様な眼鏡モデルに直ちに適用することができるポリエーテルイミド樹脂製の眼鏡フレームの製造方法を提供することである。
【０００８】
本発明の更に他の目的は、多数の眼鏡モデルの金型を使用せず、少ない金型で多品種の眼鏡モデルを製造し、作業時間を短縮することができるポリエーテルイミド樹脂製の眼鏡フレームの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明によるポリエーテルイミド樹脂製の眼鏡フレームの製造方法は、ポリエーテルイミド樹脂を射出成形して予備成形シートを製造する段階；多様な眼鏡モデルのデザインをコンピュータに入力する段階；入力されたデザインにしたがって、前記予備成形シートを眼鏡フレームに切断する段階；切断された眼鏡フレームにレンズ及びヒンジのための溝を加工する段階；前記溝が形成された眼鏡フレームの荒い表面を転摩及び研摩機によって表面処理する段階；表面処理された眼鏡フレームを熱成型し、金型を利用し加圧して眼鏡形状を形成する段階；及び形成された眼鏡フレームにヒンジを付着する段階；を含む。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によると、ポリエーテルイミド樹脂製の眼鏡本体及び眼鏡テンプルを形成することで、金属製の眼鏡フレームと同様な厚さの眼鏡を容易に製造することができ、眼鏡を軽量化することができる。
【００１１】
本発明によると、多数の眼鏡モデルの金型を製作せず、射出成形によって同じサイズの予備成形シートを形成することができ、製造費及び作業時間が低減される。
【００１２】
本発明によると、眼鏡モデルの金型を製作せずに、コンピュータ上でＣＡＤ又はイラストプログラムを使用してデザインし、レーザー又はＣＮＣ切断機で切断することで、多様な眼鏡の形状を得ることができ、少量・多品種の眼鏡を製造することができるので、急変するファッション流行に速かに対応することができる。
【００１３】
本発明によると、平板の予備成形シートを切断して眼鏡フレーム（眼鏡本体及び眼鏡テンプルを含む）を形成するので、ロス発生が非常に減り、原材料費を低減することができる。
【００１４】
本発明によると、昇華転写紙を利用して所望の模様、カラーなどを眼鏡フレームに直接刻みこむことで、追加の着色工程を省略することができる。
【００１５】
本発明によると、平板のポリエーテルイミド樹脂を加工して眼鏡フレームを製造することで、高強度で軽量であり、容易な切断及び結合ができ、さらに眼鏡の着用者に楽さと安定感を与えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に従った製造工程を示すフローチャートである。
【図２】本発明に従って射出成形によって製造された予備シートを示す図である。
【図３】本発明に従って切断された眼鏡を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１は、本発明に従った製造工程を示すフローチャートであり、図２は、本発明に従った射出成形によって製造された予備シートを示す図であり、図３は、本発明に従って切断された眼鏡を示す図である。本発明に従った眼鏡フレームの製造方法は、予備成形シートを製造するためにポリエーテルイミド樹脂を射出成形する段階、多様なモデルのデザインをコンピュータに入力する段階、レーザー切断又はＣＮＣ切断によって入力されたモデルのデザインに従って眼鏡フレームを切断する段階、機械的処理によって多様な溝を加工する段階、表面処理と熱成型して眼鏡フレームの形状を形成する段階、及び眼鏡フレームにヒンジを付着する段階を含む。
【００１８】
具体的に、本発明に従った眼鏡フレームの製造方法は、ポリエーテルイミド樹脂を射出成形して予備成形シートを形成する段階Ｓ１００と、多様なモデルのデザインをコンピュータに入力する段階Ｓ２００と、レーザー切断又はＣＮＣ切断によって入力されたデザインに従って予備成形シートを眼鏡フレームに切断する切断段階Ｓ３００と、切断された眼鏡フレームにレンズ溝及びヒンジ溝を加工する段階Ｓ４００と、溝が加工された眼鏡フレームの荒い表面を転摩又は研摩によって表面処理する段階Ｓ５００と、表面処理された眼鏡フレームを加熱した後、金型を使用し加圧して眼鏡の形状を形成する段階Ｓ６００と、及び形成された眼鏡フレームにヒンジを付着する段階Ｓ７００を含む。
【００１９】
予備成形シートの射出段階Ｓ１００では、ポリエーテルイミド樹脂を眼鏡本体又は眼鏡テンプルの製造に使われるようなサイズ及び形状に射出成形し、例えば、図２に示したように、眼鏡を製造するために、金型を利用して適当なサイズに射出成形する。
【００２０】
ポリエーテルイミドは、高強度で、高温（例えば、２４６℃）で変形が発生しないほど熱変形に強く、耐衝撃性及び優れた融合性を有する。
【００２１】
本発明において、上述した優れた物性を有するポリエーテルイミド樹脂を射出成形によって予備成形シート１０，１１を製造し、製造された予備成形シートは、多様なモデルのデザインを入力することができるサイズ、例えば、１.４〜２.５mmの厚さを有する平板である。具体的に、眼鏡本体用予備成形シート１０の厚さは、約１.８〜２.５mmであり、眼鏡テンプル用予備成形シート１１の厚さは、約１.４〜２.０mmである。
【００２２】
眼鏡本体用予備成形シートのサイズは、１６５mm×６０mm×２mm（幅×長さ×厚さ）、眼鏡テンプル用予備成形シートのサイズは、１６５mm×６０mm×１.４mm（幅×長さ×厚さ）であることが望ましい。しかし、予備成形シートの幅、長さ及び厚さは、上記の数値に限らず、眼鏡のサイズや用度に応じて変えることができる。
【００２３】
ポリエーテルイミド樹脂を押出及び圧延することで、大きい面積と調節可能な深さを有する平板を製造することができるが、この場合、眼鏡フレーム（眼鏡本体及び眼鏡テンプル）の製造時、無駄な部分が発生し、これによって製造費が増加する。これに反し、本発明では、予備成形シートを射出成形することで、眼鏡フレーム製造時、無駄な部分が発生せず、製造費を低減することができる。
【００２４】
デザイン入力段階Ｓ２００では、所望する眼鏡モデルのデザインをコンピュータに設定し、入力する。この時、眼鏡モデルのデザインは、コンピュータを利用して多様なグラフィックプログラムによって入力するのが望ましい。コンピュータ及びプログラムを利用したデザインの入力方法は、公知技術であるので、これに関する詳細な説明を省略する。デザイン入力段階では、多様なモデルのデザインを設定し、予備成形シートに入力することができる。
【００２５】
切断段階Ｓ３００では、コンピュータに入力されたデザインにしたがって切断機を作動させ予備成形シートを眼鏡フレーム形状に切断し、レーザー切断又はＣＮＣ切断が望ましい。
【００２６】
本発明の理解のためにレーザー切断を説明すると、ポリエーテルイミドプラスチックを中間強度のＣＯ２レーザー（５０〜５００ワット）を利用して切断することができる。ＣＯ２レーザーは、プラスチック材料によって完全に吸収される波長の１０.６ミクロンで利用することができ、このレーザービームを一点に集めると、電力密度が非常に高くなる。例えば、直径０.００５インチ（０.１３mm）の点に２７５ワットのレーザービームを集めると、電力密度が増大する。サンプル（予備成形シート）に上記のビームを照射すると、照射された部分の局所温度が急に上昇し、エネルギーを受けた材料が直ちに蒸発し、これによって材料を容易に除去することができる。よって、材料は、破片や残余物を残さず切断される。
【００２７】
ポリエーテルイミドのレーザー切断では、材料に高い外圧を与える必要がないため、変形や応力の増加が発生せず、従来の切断技術より效率的である。また、レーザーは光学的にいくつかのビームに分けることができるので、同時作業ができ、生産性が向上する。一般的なプラスチックをレーザーで切断する場合、切断面に粉末状の残余物が発生する。しかし、本発明によると、ポリエーテルイミド樹脂を射出成形した予備成形シートを切断するため、レーザー切断時ポリエーテルイミドから残余物を容易に除去することができ、きれいな切断面が得られる。
【００２８】
ＣＮＣ切断は、機械的加工によって行う。予備成形シートを切断、ミリング、掘削、タッピング、ターニング及び研削を順次に行う場合、所望する眼鏡モデルを得ることができる。ＣＮＣ切断における機械的加工は公知技術であるので、これに関する詳細な説明を省略する。
【００２９】
切断段階で得られた眼鏡フレームは、焼鈍して残留応力を除去しなければならない。
【００３０】
焼鈍段階では、オープンメッシュ（ＯＰＥＮ ＭＥＳＨ）型空気循環オーブンを利用し、オーブンの温図を１時間当り２０〜３０℃の速度で、１９０〜２１０℃まで上昇させる。この温度で最小４時間維持した後、オーブンを１時間当り２０〜３０℃速度で、室温で.冷却する。望ましくは、オーブンの温図を１時間当り２４℃の速度で上昇させ、少なくとも１９６℃で最小４時間維持した後、１時間当り２４℃の速度で、室温で.冷却する。
【００３１】
このような焼鈍段階は、機械的加工で発生した応力を除去することで、長い寿命の丈夫な眼鏡を形成することができる。
【００３２】
溝加工段階Ｓ４００では、眼鏡形状のポリエーテルイミド樹脂１２にレンズ溝１３及ヒンジ溝１４を加工し、つまり、切断された眼鏡フレーム（眼鏡本体及び眼鏡テンプル）に機械的加工によって溝を加工する。このような溝は、眼鏡溝加工専用機械によって加工される。眼鏡溝加工専用機械は公知であるので、これに関する詳細な説明を省略する。
【００３３】
表面処理段階Ｓ５００では、切断段階又は溝加工段階で発生された角や表面の粗い状態を転摩又は研摩によって平滑に処理する。
【００３４】
眼鏡形状形成段階Ｓ６００では、平板の予備成形シートから得られた眼鏡形状を実際の眼鏡形状に形成する。眼鏡形状形成段階は、眼鏡フレーム形状に切断されたポリエーテルイミド樹脂を乾燥する段階Ｓ６１０と、乾燥されたポリエーテルイミド樹脂を予熱する第１の予熱段階Ｓ６２０と、第１の予熱がされたポリエーテルイミド樹脂を変形するように加熱する第２の予熱段階Ｓ６３０と、油圧プレスに設置され予熱された金型を利用して第２の予熱がされたポリエーテルイミド樹脂を加圧する段階Ｓ６４０と、及び油圧プレスから加圧された眼鏡フレームを分離して水冷する冷却段階Ｓ６５０を含む。
【００３５】
眼鏡形状形成段階は、乾燥されたポリエーテルイミド樹脂を第１の予熱をした後、昇華転写紙を付着する段階を更に含んでも良い。すなわち、油圧プレスで加圧する時、コンピュータグラフィックシステムを利用した昇華転写紙と共にポリエーテルイミド樹脂を加圧することで、眼鏡フレームに所望の模様又はカラーを刻みこむことができる。昇華転写は、１５０℃以上の温度を要するので、他の眼鏡の材料には適用できず、ポリエーテルイミドを利用する本発明のみに適用することができ、これによって製造費用を低減し、眼鏡に模様又はカラーを容易に刻みこむことができる。
【００３６】
乾燥段階Ｓ６１０は、加圧時気泡の発生を防ぐために、１４０〜１５５℃、望ましくは１５０℃で、約２〜３.５時間行う。平板の厚さが１.５〜２.０mmの場合には、約２.５時間乾燥するのが望ましい。
【００３７】
第１の予熱段階Ｓ６２０では、眼鏡形状に切断されたポリエーテルイミド樹脂を電気加熱器又はハロゲンランプ加熱器を利用したコンベヤーシステムによって約１５０〜１７０℃で予熱する。
【００３８】
第２の予熱段階Ｓ６３０では、眼鏡形状に切断されたポリエーテルイミド樹脂を加熱し、実際の眼鏡形状に形成する。ポリエーテルイミド樹脂は、２４６〜２７４℃の高温で熱変形されるので、眼鏡形状を形成するために２４６〜２７４℃の温度を要する。よって、成型金型をそれに連結された電気加熱器を利用して約２５０〜２７０℃に予熱する。この場合、金型は、プレス用一般的な金型のように上部金型及び下部金型を有し、テーブル用油圧プレスに設置される。
【００３９】
加圧段階Ｓ６４０では、第２の予熱がされた眼鏡形状を、油圧プレスに設置され予熱された金型に配置し、プレスを利用して約１〜１０秒間加圧する。
【００４０】
冷却段階Ｓ６５０では、加圧された眼鏡フレームをプレスから分離して水冷する。
【００４１】
ヒンジ付着段階Ｓ７００は、眼鏡本体と眼鏡テンプルとを結合する。ヒンジ付着段階Ｓ７００は、イソプロピルアルコール（ＩＳＯＰＲＯＰＨＹＬＡＬＣＯＨＯＬ）又はヘプタン（ＨＥＰＴＡＮＥ）を利用して、眼鏡フレームの表面からグリース、オイル、ほこりなどを除去する段階Ｓ７１０と、眼鏡本体及び眼鏡テンプルにヒンジを結合し、結合された状態を維持する段階Ｓ７２０と、眼鏡フレームとヒンジの間に注入器を利用して充分な溶剤を注入することで眼鏡フレームの全表面を濡らす段階Ｓ７３０と、眼鏡フレームとヒンジとを保持しながら、約１００psiの圧力で眼鏡フレームとヒンジとをクランピングする段階Ｓ７４０と、クランピングされた状態の眼鏡フレームとヒンジとを３０〜５０℃のオーブンに入れ、溶剤を完全に蒸発させる段階Ｓ７５０を含む。
【００４２】
クランピングする段階Ｓ７４０においてクランピングする時間は、ヒンジの種類によって異なるが、約１〜５分維持するのが望ましい。
【００４３】
上記の溶剤は、塩化メチレン、クロロホルム、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、クレゾール、ＮＭＰ（N-メチルピロリジノン）、ＤＭＦ（ジメチルホルムアミド）、ＤＭＳＯ（ジメチルスルホキシド）、ＤＭＡＣ（ジメチルアセトアミド）、アニソール、Ｏ-ジメトキシベンゼン、ピリジン、ニトロベンゼン、安息香酸メチル（Ｍｅｔｈｙｌ Ｂｅｎｚｏａｔｅ）、ベンゾニトリル、アセトフェノンから選択されることができる。
【００４４】
上述した処理段階に追加し、眼鏡フレームを実際の形態に精密切断する段階Ｓ８００と、精密切断された眼鏡フレームを着色する段階Ｓ８１０と、製造された眼鏡本体と眼鏡テンプルを結合する段階Ｓ８２０と、結合された眼鏡本体と眼鏡テンプルにウレタンを被覆する段階Ｓ８３０と、及び仕上げ処理する段階Ｓ８４０を更に含むことができる。このような追加段階は、射出成形による従来の合成樹脂製の眼鏡フレームの製造方法と同じであるので、これに関する詳細な説明を省略する。
【００４５】
また、本発明で使用されているポリエーテルイミド樹脂は、上述した予備成形シートの射出成形及び切断工程だけでなく、合成樹脂を利用した公知の射出成形法を利用する場合も、金属製の眼鏡フレームと同一あるいは類似の厚さを有することができ、軽量及び高強度の眼鏡フレームを形成することができる。
【００４６】
以上、本発明について例示的な実施形態に基づいて説明したが、本発明の技術分野に属する通常の知識を有する者であれば、本発明の範囲及び要旨を外れずに種々の変形及び変更が可能であることは自明である。
【符号の説明】
１０，１１ 予備成形シート
１２ 眼鏡形状のポリエーテルイミド樹脂
１３ レンズ溝
１４ ヒンジ溝
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリエーテルイミド（ＰＯＬＹＥＴＨＥＲＩＭＩＤＥ）樹脂製の眼鏡フレームの製造方法に関し、特に、ポリエーテルイミド樹脂の予備成形シートを切断して眼鏡本体及び眼鏡テンプルを形成するポリエーテルイミド樹脂製の眼鏡フレームの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、眼鏡は、ニッケル合金などの合金材料を適切に屈曲・熔接して眼鏡本体を形成し、眼鏡本体と同じ材料を利用して眼鏡テンプルを製造した後、眼鏡本体と眼鏡テンプルとをヒンジを利用して熔接する。あるいは、合成樹脂材を射出成形して眼鏡本体と眼鏡テンプルを製造した後、ヒンジを利用して熔接・連結する。
【０００３】
一方、アセテート、プロピオン酸塩、エポキシなどの合成樹脂材を射出成形して眼鏡フレームを製造する方法が提案されている。しかし、このような方法は、射出成形の金型を利用して眼鏡フレームを製造しなければならず、各眼鏡モデルに対応する数多い金型が必要になる問題点がある。
【０００４】
特に、眼鏡フレームは、現代人にとって自分のスタイルを表現するファッションアイテムの一つとして利用されている。このようなファッションアイテムは、時代の流行にしたがって変化する。１９９０年以前には眼鏡フレームの流行周期が略１〜２年でしたが、最近は非常に短縮され、３〜６ヶ月以上続く場合も珍しい。
【０００５】
従って、合成樹脂材製の眼鏡フレームの場合、金型の製作に約１〜３ヶ月を要され、さらに眼鏡フレームの製造に２〜３ヶ月を要されるので、眼鏡ファッションの流行についていくのが困難であり、金型当たりの損益分岐点（金型当たり１０，０００個）を超えるのも非常に難しいという問題点がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上述した従来技術の問題点を解決するため工夫したものであり、その目的は、ポリエーテルイミド樹脂の優れた物性を実現するために、射出成形及び切断によって製造された眼鏡フレームを提供することである。
【０００７】
本発明の他の目的は、予備成形シートを射出成形し、切断することで多様な眼鏡モデルに直ちに適用することができるポリエーテルイミド樹脂製の眼鏡フレームの製造方法を提供することである。
【０００８】
本発明の更に他の目的は、多数の眼鏡モデルの金型を使用せず、少ない金型で多品種の眼鏡モデルを製造し、作業時間を短縮することができるポリエーテルイミド樹脂製の眼鏡フレームの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明によるポリエーテルイミド樹脂製の眼鏡フレームの製造方法は、ポリエーテルイミド樹脂を射出成形して予備成形シートを製造する段階；多様な眼鏡モデルのデザインをコンピュータに入力する段階；入力されたデザインにしたがって、前記予備成形シートを眼鏡フレームに切断する段階；切断された眼鏡フレームにレンズ及びヒンジのための溝を加工する段階；前記溝が形成された眼鏡フレームの荒い表面を転摩及び研摩機によって表面処理する段階；表面処理された眼鏡フレームを熱成型し、金型を利用し加圧して眼鏡形状を形成する段階；及び形成された眼鏡フレームにヒンジを付着する段階；を含む。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によると、ポリエーテルイミド樹脂製の眼鏡本体及び眼鏡テンプルを形成することで、金属製の眼鏡フレームと同様な厚さの眼鏡を容易に製造することができ、眼鏡を軽量化することができる。
【００１１】
本発明によると、多数の眼鏡モデルの金型を製作せず、射出成形によって同じサイズの予備成形シートを形成することができ、製造費及び作業時間が低減される。
【００１２】
本発明によると、眼鏡モデルの金型を製作せずに、コンピュータ上でＣＡＤ又はイラストプログラムを使用してデザインし、レーザー又はＣＮＣ切断機で切断することで、多様な眼鏡の形状を得ることができ、少量・多品種の眼鏡を製造することができるので、急変するファッション流行に速かに対応することができる。
【００１３】
本発明によると、平板の予備成形シートを切断して眼鏡フレーム（眼鏡本体及び眼鏡テンプルを含む）を形成するので、ロス発生が非常に減り、原材料費を低減することができる。
【００１４】
本発明によると、昇華転写紙を利用して所望の模様、カラーなどを眼鏡フレームに直接刻みこむことで、追加の着色工程を省略することができる。
【００１５】
本発明によると、平板のポリエーテルイミド樹脂を加工して眼鏡フレームを製造することで、高強度で軽量であり、容易な切断及び結合ができ、さらに眼鏡の着用者に楽さと安定感を与えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に従った製造工程を示すフローチャートである。
【図２】本発明に従って射出成形によって製造された予備シートを示す図である。
【図３】本発明に従って切断された眼鏡を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１は、本発明に従った製造工程を示すフローチャートであり、図２は、本発明に従った射出成形によって製造された予備シートを示す図であり、図３は、本発明に従って切断された眼鏡を示す図である。本発明に従った眼鏡フレームの製造方法は、予備成形シートを製造するためにポリエーテルイミド樹脂を射出成形する段階、多様なモデルのデザインをコンピュータに入力する段階、レーザー切断又はＣＮＣ切断によって入力されたモデルのデザインに従って眼鏡フレームを切断する段階、機械的処理によって多様な溝を加工する段階、表面処理と熱成型して眼鏡フレームの形状を形成する段階、及び眼鏡フレームにヒンジを付着する段階を含む。
【００１８】
具体的に、本発明に従った眼鏡フレームの製造方法は、ポリエーテルイミド樹脂を射出成形して予備成形シートを形成する段階Ｓ１００と、多様なモデルのデザインをコンピュータに入力する段階Ｓ２００と、レーザー切断又はＣＮＣ切断によって入力されたデザインに従って予備成形シートを眼鏡フレームに切断する切断段階Ｓ３００と、切断された眼鏡フレームにレンズ溝及びヒンジ溝を加工する段階Ｓ４００と、溝が加工された眼鏡フレームの荒い表面を転摩又は研摩によって表面処理する段階Ｓ５００と、表面処理された眼鏡フレームを加熱した後、金型を使用し加圧して眼鏡の形状を形成する段階Ｓ６００と、及び形成された眼鏡フレームにヒンジを付着する段階Ｓ７００を含む。
【００１９】
予備成形シートの射出段階Ｓ１００では、ポリエーテルイミド樹脂を眼鏡本体又は眼鏡テンプルの製造に使われるようなサイズ及び形状に射出成形し、例えば、図２に示したように、眼鏡を製造するために、金型を利用して適当なサイズに射出成形する。
【００２０】
ポリエーテルイミドは、高強度で、高温（例えば、２４６℃）で変形が発生しないほど熱変形に強く、耐衝撃性及び優れた融合性を有する。
【００２１】
本発明において、上述した優れた物性を有するポリエーテルイミド樹脂を射出成形によって予備成形シート１０，１１を製造し、製造された予備成形シートは、多様なモデルのデザインを入力することができるサイズ、例えば、１.４〜２.５mmの厚さを有する平板である。具体的に、眼鏡本体用予備成形シート１０の厚さは、約１.８〜２.５mmであり、眼鏡テンプル用予備成形シート１１の厚さは、約１.４〜２.０mmである。
【００２２】
眼鏡本体用予備成形シートのサイズは、１６５mm×６０mm×２mm（幅×長さ×厚さ）、眼鏡テンプル用予備成形シートのサイズは、１６５mm×６０mm×１.４mm（幅×長さ×厚さ）であることが望ましい。しかし、予備成形シートの幅、長さ及び厚さは、上記の数値に限らず、眼鏡のサイズや用度に応じて変えることができる。
【００２３】
ポリエーテルイミド樹脂を押出及び圧延することで、大きい面積と調節可能な深さを有する平板を製造することができるが、この場合、眼鏡フレーム（眼鏡本体及び眼鏡テンプル）の製造時、無駄な部分が発生し、これによって製造費が増加する。これに反し、本発明では、予備成形シートを射出成形することで、眼鏡フレーム製造時、無駄な部分が発生せず、製造費を低減することができる。
【００２４】
デザイン入力段階Ｓ２００では、所望する眼鏡モデルのデザインをコンピュータに設定し、入力する。この時、眼鏡モデルのデザインは、コンピュータを利用して多様なグラフィックプログラムによって入力するのが望ましい。コンピュータ及びプログラムを利用したデザインの入力方法は、公知技術であるので、これに関する詳細な説明を省略する。デザイン入力段階では、多様なモデルのデザインを設定し、予備成形シートに入力することができる。
【００２５】
切断段階Ｓ３００では、コンピュータに入力されたデザインにしたがって切断機を作動させ予備成形シートを眼鏡フレーム形状に切断し、レーザー切断又はＣＮＣ切断が望ましい。
【００２６】
本発明の理解のためにレーザー切断を説明すると、ポリエーテルイミドプラスチックを中間強度のＣＯ２レーザー（５０〜５００ワット）を利用して切断することができる。ＣＯ２レーザーは、プラスチック材料によって完全に吸収される波長の１０.６ミクロンで利用することができ、このレーザービームを一点に集めると、電力密度が非常に高くなる。例えば、直径０.００５インチ（０.１３mm）の点に２７５ワットのレーザービームを集めると、電力密度が増大する。サンプル（予備成形シート）に上記のビームを照射すると、照射された部分の局所温度が急に上昇し、エネルギーを受けた材料が直ちに蒸発し、これによって材料を容易に除去することができる。よって、材料は、破片や残余物を残さず切断される。
【００２７】
ポリエーテルイミドのレーザー切断では、材料に高い外圧を与える必要がないため、変形や応力の増加が発生せず、従来の切断技術より效率的である。また、レーザーは光学的にいくつかのビームに分けることができるので、同時作業ができ、生産性が向上する。一般的なプラスチックをレーザーで切断する場合、切断面に粉末状の残余物が発生する。しかし、本発明によると、ポリエーテルイミド樹脂を射出成形した予備成形シートを切断するため、レーザー切断時ポリエーテルイミドから残余物を容易に除去することができ、きれいな切断面が得られる。
【００２８】
ＣＮＣ切断は、機械的加工によって行う。予備成形シートを切断、ミリング、掘削、タッピング、ターニング及び研削を順次に行う場合、所望する眼鏡モデルを得ることができる。ＣＮＣ切断における機械的加工は公知技術であるので、これに関する詳細な説明を省略する。
【００２９】
切断段階で得られた眼鏡フレームは、焼鈍して残留応力を除去しなければならない。
【００３０】
焼鈍段階では、オープンメッシュ（ＯＰＥＮ ＭＥＳＨ）型空気循環オーブンを利用し、オーブンの温図を１時間当り２０〜３０℃の速度で、１９０〜２１０℃まで上昇させる。この温度で最小４時間維持した後、オーブンを１時間当り２０〜３０℃速度で、室温で.冷却する。望ましくは、オーブンの温図を１時間当り２４℃の速度で上昇させ、少なくとも１９６℃で最小４時間維持した後、１時間当り２４℃の速度で、室温で.冷却する。
【００３１】
このような焼鈍段階は、機械的加工で発生した応力を除去することで、長い寿命の丈夫な眼鏡を形成することができる。
【００３２】
溝加工段階Ｓ４００では、眼鏡形状のポリエーテルイミド樹脂１２にレンズ溝１３及ヒンジ溝１４を加工し、つまり、切断された眼鏡フレーム（眼鏡本体及び眼鏡テンプル）に機械的加工によって溝を加工する。このような溝は、眼鏡溝加工専用機械によって加工される。眼鏡溝加工専用機械は公知であるので、これに関する詳細な説明を省略する。
【００３３】
表面処理段階Ｓ５００では、切断段階又は溝加工段階で発生された角や表面の粗い状態を転摩又は研摩によって平滑に処理する。
【００３４】
眼鏡形状形成段階Ｓ６００では、平板の予備成形シートから得られた眼鏡形状を実際の眼鏡形状に形成する。眼鏡形状形成段階は、眼鏡フレーム形状に切断されたポリエーテルイミド樹脂を乾燥する段階Ｓ６１０と、乾燥されたポリエーテルイミド樹脂を予熱する第１の予熱段階Ｓ６２０と、第１の予熱がされたポリエーテルイミド樹脂を変形するように加熱する第２の予熱段階Ｓ６３０と、油圧プレスに設置され予熱された金型を利用して第２の予熱がされたポリエーテルイミド樹脂を加圧する段階Ｓ６４０と、及び油圧プレスから加圧された眼鏡フレームを分離して水冷する冷却段階Ｓ６５０を含む。
【００３５】
眼鏡形状形成段階は、乾燥されたポリエーテルイミド樹脂を第１の予熱をした後、昇華転写紙を付着する段階を更に含んでも良い。すなわち、油圧プレスで加圧する時、コンピュータグラフィックシステムを利用した昇華転写紙と共にポリエーテルイミド樹脂を加圧することで、眼鏡フレームに所望の模様又はカラーを刻みこむことができる。昇華転写は、１５０℃以上の温度を要するので、他の眼鏡の材料には適用できず、ポリエーテルイミドを利用する本発明のみに適用することができ、これによって製造費用を低減し、眼鏡に模様又はカラーを容易に刻みこむことができる。
【００３６】
乾燥段階Ｓ６１０は、加圧時気泡の発生を防ぐために、１４０〜１５５℃、望ましくは１５０℃で、約２〜３.５時間行う。平板の厚さが１.５〜２.０mmの場合には、約２.５時間乾燥するのが望ましい。
【００３７】
第１の予熱段階Ｓ６２０では、眼鏡形状に切断されたポリエーテルイミド樹脂を電気加熱器又はハロゲンランプ加熱器を利用したコンベヤーシステムによって約１５０〜１７０℃で予熱する。
【００３８】
第２の予熱段階Ｓ６３０では、眼鏡形状に切断されたポリエーテルイミド樹脂を加熱し、実際の眼鏡形状に形成する。ポリエーテルイミド樹脂は、２４６〜２７４℃の高温で熱変形されるので、眼鏡形状を形成するために２４６〜２７４℃の温度を要する。よって、成型金型をそれに連結された電気加熱器を利用して約２５０〜２７０℃に予熱する。この場合、金型は、プレス用一般的な金型のように上部金型及び下部金型を有し、テーブル用油圧プレスに設置される。
【００３９】
加圧段階Ｓ６４０では、第２の予熱がされた眼鏡形状を、油圧プレスに設置され予熱された金型に配置し、プレスを利用して約１〜１０秒間加圧する。
【００４０】
冷却段階Ｓ６５０では、加圧された眼鏡フレームをプレスから分離して水冷する。
【００４１】
ヒンジ付着段階Ｓ７００は、眼鏡本体と眼鏡テンプルとを結合する。ヒンジ付着段階Ｓ７００は、イソプロピルアルコール（ＩＳＯＰＲＯＰＨＹＬＡＬＣＯＨＯＬ）又はヘプタン（ＨＥＰＴＡＮＥ）を利用して、眼鏡フレームの表面からグリース、オイル、ほこりなどを除去する段階Ｓ７１０と、眼鏡本体及び眼鏡テンプルにヒンジを結合し、結合された状態を維持する段階Ｓ７２０と、眼鏡フレームとヒンジの間に注入器を利用して充分な溶剤を注入することで眼鏡フレームの全表面を濡らす段階Ｓ７３０と、眼鏡フレームとヒンジとを保持しながら、約１００psiの圧力で眼鏡フレームとヒンジとをクランピングする段階Ｓ７４０と、クランピングされた状態の眼鏡フレームとヒンジとを３０〜５０℃のオーブンに入れ、溶剤を完全に蒸発させる段階Ｓ７５０を含む。
【００４２】
クランピングする段階Ｓ７４０においてクランピングする時間は、ヒンジの種類によって異なるが、約１〜５分維持するのが望ましい。
【００４３】
上記の溶剤は、塩化メチレン、クロロホルム、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、クレゾール、ＮＭＰ（N-メチルピロリジノン）、ＤＭＦ（ジメチルホルムアミド）、ＤＭＳＯ（ジメチルスルホキシド）、ＤＭＡＣ（ジメチルアセトアミド）、アニソール、Ｏ-ジメトキシベンゼン、ピリジン、ニトロベンゼン、安息香酸メチル（Ｍｅｔｈｙｌ Ｂｅｎｚｏａｔｅ）、ベンゾニトリル、アセトフェノンから選択されることができる。
【００４４】
上述した処理段階に追加し、眼鏡フレームを実際の形態に精密切断する段階Ｓ８００と、精密切断された眼鏡フレームを着色する段階Ｓ８１０と、製造された眼鏡本体と眼鏡テンプルを結合する段階Ｓ８２０と、結合された眼鏡本体と眼鏡テンプルにウレタンを被覆する段階Ｓ８３０と、及び仕上げ処理する段階Ｓ８４０を更に含むことができる。このような追加段階は、射出成形による従来の合成樹脂製の眼鏡フレームの製造方法と同じであるので、これに関する詳細な説明を省略する。
【００４５】
また、本発明で使用されているポリエーテルイミド樹脂は、上述した予備成形シートの射出成形及び切断工程だけでなく、合成樹脂を利用した公知の射出成形法を利用する場合も、金属製の眼鏡フレームと同一あるいは類似の厚さを有することができ、軽量及び高強度の眼鏡フレームを形成することができる。
【００４６】
以上、本発明について例示的な実施形態に基づいて説明したが、本発明の技術分野に属する通常の知識を有する者であれば、本発明の範囲及び要旨を外れずに種々の変形及び変更が可能であることは自明である。
【符号の説明】
１０，１１ 予備成形シート
１２ 眼鏡形状のポリエーテルイミド樹脂
１３ レンズ溝
１４ ヒンジ溝
Claims (8)
- ポリエーテルイミド樹脂を射出成形して予備成形シートを製造する段階；
多様な眼鏡モデルのデザインをコンピュータに入力する段階；
入力されたデザインにしたがって、前記予備成形シートを眼鏡フレームに切断する段階；
切断された眼鏡フレームにレンズ及びヒンジのための溝を加工する段階；
前記溝が形成された眼鏡フレームの荒い表面を転摩及び研摩機によって表面処理する段階；
表面処理された眼鏡フレームを熱成型し、金型を利用し加圧して眼鏡形状を形成する段階；及び
形成された眼鏡フレームにヒンジを付着する段階；
を含むポリエーテルイミド製の眼鏡フレームの製造方法。 - 前記予備成形シートの厚さは、１.４〜２.５mmである請求項１に記載のポリエーテルイミド製の眼鏡フレームの製造方法。
- 前記切断する段階は、レーザー切断又はＣＮＣ切断によって行う請求項１に記載のポリエーテルイミド製の眼鏡フレームの製造方法。
- 前記眼鏡形状を形成する段階は、
眼鏡フレーム形状に切断されたポリエーテルイミド樹脂を乾燥する段階;
乾燥されたポリエーテルイミド樹脂を１５０〜１７０℃で予熱する第１の予熱段階;
第１の予熱がされたポリエーテルイミド樹脂を変形するために２５０〜２７０℃で予熱する第２の予熱段階;
第２の予熱がされたポリエーテルイミド樹脂を、油圧プレスに設置され予熱された金型を利用して加圧する段階;及び
前記油圧プレスから加圧された眼鏡フレームを分離し、水冷する段階;
を含む請求項１に記載のポリエーテルイミド製の眼鏡フレームの製造方法。 - 前記乾燥する段階は、１４０〜１５５℃で、２〜３.５時間行う請求項４に記載のポリエーテルイミド製の眼鏡フレームの製造方法。
- 前記眼鏡形状を形成する段階は、前記第１の予熱段階後、所定の模様又はカラーを有する昇華転写紙を前記ポリエーテルイミド樹脂に付着する段階を更に含む請求項４に記載のポリエーテルイミド製の眼鏡フレームの製造方法。
- 前記ヒンジを付着する段階は、
イソプロピルアルコール又はヘプタンを利用して眼鏡フレームの表面からグリース、オイル、ほこりを含む不純物を除去する段階；
眼鏡本体と眼鏡テンプルを含む眼鏡フレームにヒンジを結合し、結合状態を維持する段階；
眼鏡フレームの全表面を濡らすために、眼鏡フレームとヒンジの間に注入器を利用して充分な溶剤を注入する段階；
眼鏡フレームとヒンジを保持しながら、１００psiの圧力で眼鏡フレームとヒンジをクランピングする段階；及び
クランピングされた状態の眼鏡フレームとヒンジとを３０〜５０℃のオーブンに入れ、溶剤を完全に蒸発させる段階；
を含む請求項１に記載のポリエーテルイミド製の眼鏡フレームの製造方法。 - 前記溶剤は、塩化メチレン、クロロホルム、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、クレゾール、ＮＭＰ（Ｎ-メチルピロリジノン）、ＤＭＦ（ジメチルホルムアミド）、ＤＭＳＯ（ジメチルスルホキシド）、ＤＭＡＣ（ジメチルアセトアミド）、アニソール、Ｏ-ジメトキシベンゼン、ピリジン、ニトロベンゼン、安息香酸メチル、ベンゾニトリル、アセトフェノンから選択された一つである請求項７に記載のポリエーテルイミド製の眼鏡フレームの製造方法。
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