(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板（１１）上に赤外線遮断層（１３）と紫外線吸収層（１４）と形成して、可視光線透過率０．１６％以上を確保しながら赤外線と紫外線とを遮断し、
基板（１１）を平面方向に２分割して、その一方に可視光線透過率を０．１６％未満に調成する可視光線透過率調整層（１２）を基板（１１）上に積層していることを特徴とする遮光用フィルター。
【請求項２】
前記可視光線透過率調整層（１２）は、アルミニウム蒸着膜であることを特徴とする請求項１に記載の遮光用フィルター。
【請求項３】
前記赤外線遮断層（１３）は、金の蒸着膜であることを特徴とする請求項１または２に記載の遮光用フィルター。
【請求項４】
前記紫外線吸収層（１４）は、紫外線吸収剤を含有したプラスチックフィルム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遮光用フィルター。
【請求項５】
前記紫外線吸収層（１４）は、支持体（１４ｂ）に紫外線吸収剤を含有した接着剤で構成される紫外線吸収接着剤部（１４ａ）を設けてなるものであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の遮光用フィルター。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、ガス溶接溶断、電気溶接あるいは炉前作業等において放射される有害な紫外線、赤外線を遮光するために作業者が装着する溶接用遮光面、遮光めがね等に用いられる遮光用フィルターに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ガス溶接溶断、電気溶接あるいは炉前作業において、作業中に放射される有害光線、すなわち、アーク等から放射される紫外線、炉や高温の熱作業から放射される赤外線や強烈な可視光線（ブルーライト）は、いずれも作業者の目に有害であるため、作業者はこれらを遮光するために、例えば、図４に示すような溶接用遮光面（図４（ａ））や遮光めがね（図４（ｂ））を装着する。図４において、１が有害光線を遮光する遮光用フィルターである。遮光めがねでは、レンズ自体が遮光用フィルターとなっているもの、あるいはレンズに重ね合わせて取りつけられているものがある。溶接用遮光面では、一般に覗き窓部に遮光フィルター１が装着される。図４（ａ）に示す遮光用フィルター１は、濃度の濃いフィルター１ａと濃度の薄いフィルター１ｂとが組み合わされてなるもので、濃いフィルター１ａ部分は、必要に応じて薄いフィルター１ｂと重ねあわしたり、はずしたりすることができるようになっている。
【０００３】
従来、遮光用フィルターとしては、透明ガラスや透明プラスチックにベンゾフェノン等の紫外線吸収剤、赤外線吸収剤、可視光線を吸収する有機色素や無機化合物を含有させた色ガラスがあるが、多量の有害光線を吸収させるためには、多種多量の有機あるいは無機化合物を含有させる必要がある。かかる場合、相当濃度の濃い不透明なフィルタを使用することになり、有害でない可視光線も必要以上に吸収されるため、溶接していないとき、すなわち強烈な光が放射されていない条件下ではフィルター１を介しては見えなくなる。
【０００４】
このため、作業者は、溶接作業中には溶接用遮光面を装着するが、溶接作業をしていないとき、例えば溶接部のセットや点火時においては、遮光面をはずしたり、視界からずらしたり、あるいは図４（ａ）のような遮光面では濃い遮光フィルター１ｂを薄い遮光フィルター１ａから離脱させる必要があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、遮光面の取り外し等は面倒であり、かかる動作により作業性が悪くなる他、迅速にかかる動作を行うには相当の熟練を要するという問題がある。また、遮光面や遮光めがねの装着の遅れにより、有害光線を受ける危険もある。特に、仮付け溶接のように溶接作業間の周期が短い場合、高所又は作業スペースの狭い所で溶接する場合、あるいは溶接作業自体に両手を要する場合に問題となる。さらに、作業者が直接溶接作業をしていないときでも周辺で別の作業者が溶接作業をしている場合には、周辺からの有害光線を受けることがある。
【０００６】
このような問題を解決するために、フィルター自体を液晶で構成し、これに光センサを取りつけた、センサ付遮光フィルターの開発が進んでいる。このセンサ付遮光フィルターは、センサが光を感知して、瞬時に自動的に光の強さ及び量に応じて、フィルターの濃度を変えることができる。
しかし、一般にセンサ付遮光フィルターは高価で、定期的にメインテナンスが必要となる上、構造的にも重くなり、形状的にも制限を受ける。
【０００７】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、溶接作業前中後を通じて遮光面あるいは遮光フィルター自体を装脱着する必要がなく、しかも安価で軽量な遮光面を形成できる遮光フィルターを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の遮光フィルターは、基板の平面方向に、可視光線透過率が０．１６％以上で且つ赤外線及び紫外線を遮断吸収するＡ部と、可視光線透過率が０．１６％未満で且つ赤外線及び紫外線を遮断吸収するＢ部とが設けられていることを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の遮光フィルターは、Ａ部が、赤外線遮断層及び紫外線吸収層を有し、Ｂ部が、可視光線透過率調整層、赤外線遮断層、及び紫外線吸収層を有していることを特徴とする。
請求項３に記載の遮光フィルターは、前記赤外線遮断層には、可視光線反射防止層が一体的に設けられていることを特徴とする。
【００１０】
請求項４に記載の遮光フィルターは、前記可視光線透過率調整層が、アルミニウム蒸着膜であることを特徴とする。
請求項５に記載の遮光フィルターは、前記赤外線遮断層が、金の蒸着膜であることを特徴とする。
請求項６に記載の遮光フィルターは、前記紫外線吸収層が、紫外線吸収剤を含有したプラスチックフィルムであることを特徴とする。
【００１１】
請求項７に記載の遮光フィルターは、前記紫外線吸収層が、支持体に、紫外線吸収剤を含有した接着剤で構成される紫外線吸収接着剤部を設けてなるものであることを特徴とする。
【００１２】
【作用】
本発明の遮光フィルターは、平面方向に、可視光線透過率が異なるＡ部及びＢ部が設けられており、可視光線透過率が高いＡ部では、強烈な光が放射されていないときでもフィルターを介して外側を見ることができる。一方、Ａ部及びＢ部いずれにも赤外線遮断層及び紫外線吸収層が設けられているので、遮光フィルターにより赤外線及び紫外線は遮断吸収される。
【００１３】
従って、溶接作業中、すなわち強烈な光は放射されている条件下では可視光線透過率が低いＢ部に視線をおき、溶接作業をしないとき、すなわち強烈な光が放射されていない条件下では、可視光線透過率が高いＡ部に視線をおけば、溶接作業前中後を通じて、遮光フィルターの位置を視界からずらす必要はない。よって、本発明の遮光フィルターが装着された溶接用遮光面又は遮光めがねを用いれば、溶接用遮光面等を作業者自身に取付け固定しておいたまま、溶接部位の確認、セット、溶接作業等を行うことができる。
【００１４】
【実施例】
以下、本発明の実施例について、図面に基づいて説明する。
図１は、本発明一実施例にかかる遮光フィルターの構成を示す表面図（ａ）及び断面図（ｂ）である。
すなわち、本実施例にかかる遮光フィルター１０は、基板１１の平面方向に、可視光線透過率が０．１６％以上（ＪＩＳ  Ｔ８１４１に基づく遮光度番号８未満）、好ましくは３．２％以上（遮光度５未満）で、且つ赤外線及び紫外線の遮光度９程度（近赤外線透過率０．２０％以下、中赤外線透過率０．３９％以下、紫外線透過率（３１５ｎｍ）０．０００３％以下、紫外線透過率（３６５ｎｍ）０．００４５％以下）のＡ部と、可視光線透過率が０．１６％未満（遮光度番号８以上）、好ましくは可視光線、赤外線及び紫外線の遮光度９以上（可視光線透過率０．０６１％以下、近赤外線透過率０．２０％以下、中赤外線透過率０．３９％以下、紫外線透過率（３１５ｎｍ）０．０００３％以下、紫外線透過率（３６５ｎｍ）０．００４５％以下）のＢ部とが設けられている。Ａ部とＢ部とが設けられている位置関係、Ａ部及びＢ部の占有割合等は特に限定しないが、図１（ａ）に示すように、Ｂ部が下方２／３程度（Ｌ1 ：Ｌ2 ＝１：２）以上を占有するように設けられることが好ましい。
【００１５】
Ｂ部は、基板１１上に可視光線透過率調整層１２、赤外線遮断層１３及び紫外線吸収層１４が積層されて構成され、Ａ部は、基板１１上に赤外線遮光層１３及び紫外線吸収層１４が積層されて構成されている。
基板１１としては、透明ガラス又は遮光度３未満のガラス（以下、これを「遮光ガラス」という）が用いられる。遮光ガラスの方が、透明ガラスよりも光線透過率が低く、基板１１に積層される赤外線遮断層１２、可視光線透過率調整層１１の厚みを薄くできること、赤外線遮断層１２が蒸着膜の場合、蒸着精度の要求が緩和され、遮光用フィルターの低価格化を図る点から好ましい。基板１１の厚み（ｔ1 ）は、一般に、０．５〜３．５ｍｍ程度である。
【００１６】
可視光線透過率調整層１２は可視光線の透過率を調整する層で、Ａｌ、Ａｇ、Ｃｒ、Ａｕ、Ｃｕ等の金属の蒸着膜で形成されることが好ましい。可視光線透過率調整層１２における可視光線の透過率は遮光面が用いられる溶接環境に応じて適宜選択され、可視光線の透過率は蒸着膜の厚み（ｔ2 ）を変えることにより、適宜変えることができる。尚、赤外線遮断層１３、紫外線吸収層１４においても、ある程度の可視光線は遮断吸収されるので、可視光線透過率調整層１２の厚みは、このことを加味して選択する必要がある。
【００１７】
赤外線遮断膜１３は、赤外線の遮断を目的として設けられた、例えば、Ａｕ、又はＡｕと反射率、透過率の波長依存性が類似しているＣｕの蒸着膜で構成される。蒸着膜の厚み（ｔ3 ）は、赤外線の遮断率に応じて適宜選択される。
紫外線吸収層１４としては、入手及び価格の観点から、紫外線吸収剤（例えば、ベンゾフェノン、ベンゾトリアゾールなど）が含有された紫外線吸収能力を有するプラスチックフィルムを用いることが好ましい。紫外線吸収層１４を構成するフィルムは、粘着剤により、赤外線遮断膜１３に積層接着されている。紫外線吸収層１４の厚み（ｔ4 ）は、使用するプラスチックフィルムの種類、要求される紫外線遮断率の程度に応じて適宜選択される。
【００１８】
以上のような構成を有する本発明の遮光用フィルター１０は、Ｂ部では、可視光線の透過率が０．１６％未満（ＪＩＳ  Ｔ８１４１に基づく遮光度番号８以上）と、可視光線の透過が制限されるため見えにくくなっている。一方、Ａ部は、Ｂ部に比べて可視光線透過率が高いことから、溶接作業をしていないときでも、遮光フィルターのＡ部を介して見ることができる。そして、Ａ部、Ｂ部のいずれにおいても、すなわちフィルター１０全面にわたって、紫外線及び赤外線に対する遮光度９程度を保持できるように赤外線遮断層１３及び紫外線吸収層１４が設けられているので、溶接作業中に放射される有害光線は遮断される。従って、溶接作業を行うときには可視光線の透過率が低いＢ部に視線を置き、溶接部位の確認やセット等を行うときには可視光線の透過率が高いＡ部に視線を置き換えれば、溶接作業前中後にわたって、遮光フィルター１０又は遮光フィルター自体を取り外す必要がない。そして、Ａ部及びＢ部いずれにおいても有害光線、特に赤外線及び紫外線が遮断吸収されるので、これらの作業の前中後を通じて、視線の置き換えによる目への悪影響はない。従って、作業性が向上する上に、安全面でも向上を図ることができる。
【００１９】
尚、本発明の遮光フィルターでは、赤外線遮断層１３と一体的に、赤外線遮断層１３による可視光線の反射を抑制する可視光線反射防止層１５を設けることが好ましい。可視光線反射防止層１５は、例えば、ＣｅＯ2 、ＳｉＯ2 、ＴｉＯ2 等の誘電体薄膜で構成される。図２は、赤外線遮断層１３と紫外線吸収層１４との間に可視光線反射防止層１５を設けた本発明の他の実施例に係る遮光フィルター２０を示している。一般に、赤外線遮断膜１３を構成する金等の蒸着膜は、赤外線を遮断するだけでなく、多少なりとも可視光線も反射遮断する。このため、遮光フィルター１０において赤外線の遮光度を上げたい場合には、赤外線遮断層１３の厚み（ｔ3 ）を大きくする必要があるが、ｔ3 を大きくすることに伴い可視光線透過率が低下し、Ａ部でも見えにくくなってくる傾向にある。一方、赤外線遮断膜１３と可視光線反射防止膜１５とを組み合わせた場合、赤外線遮断膜１３単独のときよりも可視光線の反射率を低くすることができる。従って、遮光フィルター２０の構成によれば、可視光線の透過率を低下させることなく、赤外線の遮断率を上げることができる。
【００２０】
また、上記実施例では、紫外線吸収層１４として紫外線吸収フィルムを用い、これを粘着剤で接着積層したが、本発明はこれに限定されない。例えば、遮光ガラス又は透明ガラスを、フィルム状の紫外線吸収剤を含有した接着剤を介して、赤外線吸収膜たる金の蒸着膜に接着してもよい。図３に示す遮光フィルター３０では、紫外線吸収層１４’が、紫外線吸収剤を含有した接着剤で構成される紫外線吸収接着剤層１４ａとこれを支持する遮光ガラス、透明ガラス等の支持体１４ｂから構成されている。
【００２１】
さらに、本発明の遮光フィルターのＡ部及びＢ部において、可視光線透過率調整層１２と赤外線遮断層１３との積層順番は逆であってもよい。
次に、本発明に係る遮光フィルターの具体的実施例として、図３に示す遮光フィルター３０の構成を有し、Ａ部の遮光度４でＢ部の遮光度１１の要件を満たす遮光フィルターについて説明する。
【００２２】
基板１１として、遮光度３の遮光ガラスを用いた。可視光線透過率調整層１２を膜厚約３５０オングストロームのＡｌ蒸着膜で構成し、赤外線遮断層１３を膜厚約１５０オングストロームのＡｕ蒸着膜で構成し、可視光線反射防止層１５を膜厚約７０ｎｍのＣｅＯ2 蒸着膜で構成し、紫外線吸収層１４’を厚み２５０μｍの紫外線吸収剤が含有されたフィルム状接着剤からなる紫外線吸収接着剤部１４ａと厚み１．５ｍｍの透明ガラス１４ｂとの組合せで構成した。尚、Ａｕ蒸着膜はＡ部及びＢ部に拘らず均一の膜厚としたが、Ｂ部におけるＡｌ蒸着膜は３５０オングストロームと薄膜であることから、紫外線吸収接着剤部１４ａにより誤差として解消される。
【００２３】
このような構成を有する遮光フィルターにおいて、基板１１から可視光線透過率調整層１２、赤外線遮断層１３、可視光線反射防止層１５、紫外線吸収層１４を順次積層したときの可視光線透過率、近赤外線透過率、遠赤外線透過率、紫外線透過率（３１３ｎｍ，３６５ｎｍ）の値を表１に示す。表１中の（）内の数値は、該当する遮光度番号を示している。
【００２４】
【表１】
0003648263.tif 000002
【００２５】
表１からわかるように、基板に可視光線透過率調整層を設けただけの場合、目標とする遮光度１１よりも明るい遮光度１０となっているが、紫外線吸収層の作用により、最終目標の遮光度１１が達成されている。また、赤外線遮断層の形成により、Ａ部の可視光線透過率は目標とする遮光度４よりも暗くなるが、可視光線反射防止層を積層することにより遮光度４と可視光線透過率が向上していることがわかる。一方、赤外線遮断層及び紫外線吸収層を設けることにより、Ａ部において、可視光線透過率をそれ程低下させることなく、すなわち可視光線の遮光度４を保持しつつ、赤外線及び紫外線の遮光度１２以上を達成している。そして、最終的に、この遮光フィルターは、可視光線透過率に関してはＡ部で遮光度４、Ｂ部で遮光度１１であり、赤外線及び紫外線に関してはＡ部及びＢ部ともに遮光度１２以上となっている。
【００２６】
以上のような構成を有する本発明の遮光フィルター１０，２０，又は３０は、溶接用遮光面の覗き窓部や遮光めがねのレンズ部分に取りつけて用いられる。本発明の遮光フィルターが装着される溶接用遮光面や遮光めがねの種類は特に限定されず、遮光フィルターは、覗き窓部やレンズ部分の形状に応じて、円形、方形など適宜形状にして取りつけられる。
【００２７】
遮光フィルターの装着方向は、特に限定しないが、紫外線吸収層１４としてプラスチックフィルムを用いる場合（遮光フィルター１０，２０）、プラスチックフィルムは熱、具体的には赤外線に弱いので、紫外線吸収層１４が内側となるように装着することが好ましい。
また、本発明の遮光フィルターをそのまま装着することもできるが、一般に、遮光面の外側、すなわち作業部側に、透明性の防護部材（図１（ｂ）中、１６で示す）を重ね合わせた状態で装着することが好ましい。防護部材は、溶接作業の際に飛散する溶融金属等から遮光フィルターを防護するものである。溶接作業中に溶融金属等が飛散して、これが遮光フィルターに付着した場合、作業者の視界を害するばかりか、付着した金属は除去しにくく、無理に除去すると遮光フィルターを傷める原因となるからである。防護部材を外側に重ねておくことにより、飛散した溶融金属は防護部材に付着するので、防護部材を取り替えるだけでよい。なお、防護部材としては、遮光フィルターの可視光線透過率に影響を与えず、且つある程度強度を有するもので、透明のガラス、又は透明プラスチック（例えば、ポリカーボネート）表面に傷防止のための硬化処理を施したものが用いられる。
【００２８】
【発明の効果】
本発明の遮光フィルターは、平面方向に可視光線透過率が異なるが有害光線は遮断吸収できるＡ部及びＢ部が設けられているので、溶接作業中、すなわち強烈な光は放射されている条件下では可視光線透過率が低いＢ部に視線をおき、溶接作業をしないとき、すなわち強烈な光が放射されていない条件下では、可視光線透過率が高いＡ部に視線をおけば、溶接作業前中後を通じて、遮光フィルターの位置を視界からずらす必要はない。
【００２９】
従って、溶接用遮光面又は遮光めがねに本発明の遮光フィルターを取りつければ、作業者は、溶接作業前中後を通じて、遮光面等を装着したまま視線を変えるだけで作業を行うことができる。よって、本発明の遮光フィルターを用いれば、作業性が向上する上に、溶接部位等の確認の際にも周辺から有害光線を受ける心配がなく、しかも液晶タイプに比べて軽量で安価である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明一実施例に係る遮光フィルターの構成を示す図である。
【図２】本発明の他の実施例に係る遮光フィルターの構成を示す図である。
【図３】本発明の他の実施例に係る遮光フィルターの構成を示す図である。
【図４】溶接用遮光面及び遮光めがねを説明するための図である。
【符号の説明】
１０  遮光用フィルター
１１  基板
１２  可視光線透過率調整層
１３  赤外線遮断層
１４  紫外線吸収層
１４’  紫外線吸収層
１４ａ  紫外線吸収接着剤層
１４ｂ  支持体
１５  可視光線反射防止層
【図１】
0003648263.tif 000003
【図２】
0003648263.tif 000004
【図３】
0003648263.tif 000005
【図４】
0003648263.tif 000006