(57)【要約】【課題】メタルフレーム眼鏡の各部分に必要とされる物性・機能をピッタリと備え、かつ、デザイン上の要請にも応じ得る画期的なハイブリット眼鏡材を提供する。【解決手段】性質を異にした少なくとも二種以上の金属を、冶金的に重層一体化して所要の眼鏡材に成形した。【効果】眼鏡部品として使用するうえに必要な微妙な物性や機能、あるいはデザイン性を自由自在に設計して作出することが可能であり、高機能でデザイン性にも優れた従来類例を見ない画期的な眼鏡を実現することができる。【選択図】  図１３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
性質を異にした少なくとも二種以上の金属を、冶金的に重層一体化して眼鏡材に成形したことを特徴とする積層クラッド構造のハイブリット眼鏡材。
【請求項２】
硬度の異なる二種以上の金属を組み合わせたことを特徴とする請求項１記載の、積層クラッド構造のハイブリット眼鏡材。
【請求項３】
耐蝕性の異なる二種以上の金属を組み合わせたことを特徴とする請求項１記載の、積層クラッド構造のハイブリット眼鏡材。
【請求項４】
色調の異なる二種以上の金属を組み合わせたことを特徴とする請求項１記載の、積層クラッド構造のハイブリット眼鏡材。
【請求項５】
冶金的に重層一体化されている眼鏡材が、フロント枠、テンプル、ブリッジ、エンドピースの素型として成形されていることを特徴とする請求項１〜４の何れか一つに記載の、積層クラッド構造のハイブリット眼鏡材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属製の眼鏡材の改良、更に詳しくは、性質を異にする金属を巧みに組み合わせて冶金的に積層一体化させることによって単一の金属材料では実現することのできない実に合目的的な機能を発揮し、あるいはデザインを表現することができる積層クラッド構造のハイブリット眼鏡材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
周知のとおり、合成樹脂製の眼鏡に比べてメタルフレーム眼鏡は、細縁に作製することができて着用者を知性的な感じにイメージアップでき、しかも傷付きや褪色も少ないことから最近広く普及している。
【０００３】
ところで、メタルフレーム眼鏡を構成する各金属部品には、全体としての軽量性に加えて、例えばテンプルにあっては着用者の側頭部を両側から適度の圧力で挟着するための靱やかさと復元弾力性、フロント枠にあってはレンズ位置の安定保持性や変形外力に抗して一定の形状を保持する保形性、ブリッジとエンドピースにあっては強目の弾力性等といった物性や機能が求められ、しかも各々の位置に適合するデザイン性も要求される。
【０００４】
しかるに、従来におけるメタルフレーム眼鏡の金属部品は、かゝる要求を単一の金属材料（例えば、１８金、洋白、ステンレス、ニッケル・クロム合金、あるいは純チタン、ニッケル・チタン系超弾性合金など）で充足するしようとするのが主流であったところから、眼鏡各部に要求される微妙な物性・機能上、あるいはデザイン上の要求を十分に満足させることはできず、常に適当な妥協が余儀なくされていたのである。
【０００５】
もっとも、加工性の向上と軽量化を狙った提案としては、アルミ（又はアルミ合金）からなる芯材の周囲を、チタン（又はチタン合金）からなる被覆層で被覆し、被覆層の互いに隣接する少なくとも１つの面に芯材であるアルミ（又はアルミ合金）に対する拡散防止層設けるチタン−クラッド−アルミニウム線素材の製造方法があった（特許文献１）。
【０００６】
【特許文献１】
特開平８−３３２５８０号公報（第１頁の「要約」）
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１に開示されるチタン−クラッド−アルミニウム線素材は、芯材であるアルミ（アルミ合金）の周囲をチタン（チタン合金）で被覆した金属線材であって、外見的にはチタン（チタン合金）と変わらず、無垢のチタン（チタン合金）の線材と比較して芯材部分がアルミ（アルミ合金）と置換されている分だけ軽量化されているのと、アルミ（アルミ合金）を芯材に用いたことによって曲げ加工や延伸加工は容易になったかも知れないが、メタルフレーム眼鏡の部品に加工した場合に当該眼鏡各部に要求される物性・機能・デザイン性を満足させることは、その構成から見て不十分である。
【０００８】
何となれば、特許文献１に開示してあるような、単にアルミ又はアルミ合金の周囲を、チタン又はチタン合金で被覆するといった所謂コア・ワイヤー構造では作出できる物性や機能の選択範囲は極く限定されたものにしかならないし、しかも外観的デザインに特徴を持たせる余地も殆ど皆無に近いからである。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、従来のメタルフレーム眼鏡を構成する各部分の眼鏡材の物性・機能あるいはデザイン性が前述のごとく材質的な制約があって、必ずしも当該部分に必要とされる条件に適合していなかったことに鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、メタルフレーム眼鏡の各部各部で必要とされる物性・機能を備えた画期的な積層クラッド構造のハイブリット眼鏡材を提供するにある。
【００１０】
また、本発明の他の目的は、異種金属が積層した従来類例を見ない特色ある金属模様のデザイン性に富んだ積層クラッド構造のハイブリット眼鏡材を提供するにある。
【００１１】
さらに、本発明は、耐蝕性、バネ性、軽量性、ロウ付性など金属製の眼鏡部品に求められる諸条件を自由に設計して的確に発揮できる新しいタイプの金属眼鏡材を提供するにある。
【００１２】
【課題を解決するために採用した手段】
しかして、本発明は、上記目的を達成するために、性質を異にした少なくとも二種以上の金属を積み重ね、これを冶金的に重層一体化して積層クラッド構造のハイブリット眼鏡材として成形した点に特徴がある。
【００１３】
即ち、本発明においては、眼鏡材料として従来使用されている金属は全て採択可能であって、これを例示すれば次のとおりである。
（１）  本発明では、硬度の異なる金属材料を取り合わせて用いる場合は、例えば、純チタンとチタン合金、純チタンとアルミニウム、純チタンと銅または銅合金、あるいはステンレスと銅または銅合金などの組み合わせを選択することができるが、要するに硬軟の組み合わせによって多積層の効果が生ずるものであれば、如何なる組み合わせでもよく特に限定はない。
（２）  また、本発明において、色調の異なる金属材料を取り合わせて用いる場合の“色調が異なる”とは明度・彩度・色相の内の少なくとも一つが違って並べて見た場合に視覚上の格差のあることをいう。例えば、金色と銀色、赤銅色と銀鼠色、同じ金属色でもハイニッケルの銀白色から鉛色まで様々の色合いのヴァラエティーがあるが、本発明においては、これら各種の色調を呈する金属材料を選択して組み合わせる。例えば、ステンレスと銅又は銅合金、純チタンと銅又は銅合金等の組み合わせもあるが、金や金合金、銀や銀合金、白金、ロジウム等の貴金属類を採択してもよいし、眼鏡の金属材料として一般に使用される周知の金属材料を採択してもよい。
（３）  また、本発明において耐蝕性の異なる金属材料を取り合わせて用いる場合の“耐蝕性が異なる”とは特定の腐蝕液に対して腐蝕され易い金属と腐蝕し難いとの関係をいう。例えば、オーステナイト系ステンレスとマルテンサイト系ステンレスとの組み合わせ等が考えられるが、特に限定されるものではない。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の具体的内容を、本発明の好ましい実施の形態を挙げて、さらに詳しく説明する。
【００１５】
〔第１実施形態〕
図１に示すように、純チタン１  （ＪＩＳ  ＴＰ  ３５Ｈ＝サイズ６ｍｍ×１００  ｍｍ×１００  ｍｍ）を６枚、チタン合金２（１０Ｖ−２Ｆｅ−３Ａｌ−残部Ｔｉ＝サイズ３ｍｍ×１００  ｍｍ×１００  ｍｍ）を５枚準備し接合する各々の表面を清浄化処理し、前記純チタン１とチタン合金２とを交互に積み重ねて各々の接合面への外気侵入を阻止すべく積重側面を溶接して封止する。この溶接封止された積重ブロックＡ１  のサイズは、５１ｍｍ×１００  ｍｍ×１００  ｍｍである（図２）。
【００１６】
次に、図３に示す如く、上記積重ブロックＡ１  を約  ８５０℃に加熱し熱間ロール１１によって圧延して５ｍｍ×１１０  ｍｍ×６００  ｍｍの中延板Ｂ１  を得た。この中延板Ｂ１  は、前記ロール圧延による熱間加工の履歴により接合面に分子移動が生じて金属間化合物の発生もなく一体状態に接合されていた。
【００１７】
ついで、この中延板Ｂ１  の全表面に対しサンドブラストおよび塩酸洗浄を施しデスケーリング清浄化して、図４のごとく、冷間ロール１２により冷間圧延加工をして１１層の積層クラッド（サイズ＝２ｍｍ×１１０  ｍｍ×１３００ｍｍ）材料Ｃ１  を得た。
【００１８】
こうして得られた積層クラッド材料Ｃ１  は、１１層の各金属が冶金的に重層一体化されており、断層方向へ切断成形することによって図５のような眼鏡材（テンプル素型）が得られた。このテンプル素型に成形された眼鏡材は、メタルフレーム眼鏡のテンプルとしては理想的な物性を備えていることが確認された。
【００１９】
〔第２実施形態〕
図１０に示すように、金色合金３（商品名：「ネオカパロイ」＝３ｍｍ×１００  ｍｍ×１００  ｍｍ）を５枚、オーステナイト系ステンレス鋼４（ＪＩＳ  ＳＵＳ  ３０４＝６ｍｍ×１００  ｍｍ×１００  ｍｍ）を６枚準備し、接合する各々の表面を清浄化処理する。ついで、これら金属板を、オーステナイト系ステンレス鋼４−金色合金３−オーステナイト系ステンレス鋼４・…という順序にて合計１１枚を積み重ね、上記第１実施形態の場合と同様に、各々の接合面への外気侵入を阻止すべく積重側面を溶接して封止する。この溶接封止された積重ブロックＡ２  は、５１ｍｍ×１００  ｍｍ×１００  ｍｍである（  図１１（ａ）  ）。
【００２０】
次に、図１１（ｂ）  の如く、上記積重ブロックＡを約  ９００℃に加熱し熱間ロール１１によって圧延して５ｍｍ×１１０  ｍｍ×６００  ｍｍの中延板Ｂ２  を得た。この中延板Ｂ２  もまた、前記ロール圧延による熱間加工の履歴により一体に接合されていた。
【００２１】
ついで、この切断中延板Ｂ２  の全表面に対しサンドブラストおよび塩酸洗浄を施しデスケーリング清浄化して、図１１（ｃ）  のごとく、冷間ロール１２により冷間圧延加工をして積層クラッド（サイズ＝２ｍｍ×１１０  ｍｍ×１３００ｍｍ）材料Ｃ２  を得た。
【００２２】
こうして得られた積層クラッド材料Ｃ２  は、第１実施形態と同様に断層方向へ切断成形してテンプル素型を得た。このテンプル素型は、ステンレスに由来する白系金属色と金色合金に由来する金色とがストライプ模様を表出し、またステンレスと金色合金の硬軟多層構造により理想的な弾力特性を発揮して、意匠性と機能性とを兼備した理想的眼鏡材を提供することを可能にした。
【００２３】
〔第３実施形態〕
図６に示すように、純チタン１（ＪＩＳ  ＴＰ  ３５Ｈ＝サイズ  ０．３ｍｍ×１００  ｍｍ×３００ｍｍ）を６枚、アルミニウム５（  ＪＩＳ  Ａ  １０５０  Ｐ＝サイズ  ０．５ｍｍ×１００  ｍｍ×３００ｍｍ）を５枚準備して接合すべき各々の表面を清浄化処理し、前記純チタン１を約  ２５０℃に、アルミニウム５を約  ４００℃に加熱した状態に保持し、これら純チタン１とアルミニウム５とを純チタン・アルミ・純チタン・アルミ・…と交互に順番に積み重ね、  ４．３ｍｍ×１００  ｍｍ×３００  ｍｍの積重ブロックＡ３  となし（  図７（ａ）  ）、３０％  の圧下率で圧延加工し、３．０  ｍｍ×１００  ｍｍ×４００  ｍｍの中延板Ｂ３  （図７（ｂ）  ）  を得た。この中延板Ｂ３  は前記ロール圧延の履歴により一体に接合された。
【００２４】
こうして得た中延板Ｂ３  には、直ちに約  ４００℃の温度下にて拡散焼鈍を施したうえで、冷間圧延加工により、１１層の積層クラッド（サイズ＝２．０  ｍｍ×１００  ｍｍ×６００  ｍｍ）材料Ｃ３  を得た（  図８参照）。
【００２５】
次に、この積層クラッドＣ３  を断層方向へ切断して図９のような眼鏡材（テンプル素型）に成形した後、これをシュウ酸水溶液中で電解処理を施してアルミ層の露出部分にアルマイト皮膜を形成し、さらに形成された皮膜をアルマイト染料（  カナメ商会：商品名「アルミラン・カラー」）によって染色処理を施したところ、銀灰色の純チタン層の間にブルーのアルマイト・カラー層がストライプ模様を表出した。こうして得られたテンプル素型の眼鏡材の上下面には前記ストライプ模様のアルマイト・カラー層が意匠変化を醸し出した。また、この眼鏡材（テンプル素型）は、純チタンの比重が４．５１であるのに対して、アルミニウムの比重は  ２．７と非常に軽く、全体としての嵩比重は約  ３．４程度にまでに軽量化された眼鏡材が得られる。なお、このテンプル素型に成形された眼鏡材は、メタルフレーム眼鏡のテンプルとしては理想的な物性を備えていることが確認された。
【００２６】
〔第４実施形態〕
図１０に示すように、オーステナイト系ステンレス鋼４（ＪＩＳ  ＳＵＳ  ３０４＝６ｍｍ×１００  ｍｍ×１００  ｍｍ）を６枚、マルテンサイト系ステンレス鋼６（ＪＩＳ  ＳＵＳ  ４１０＝３ｍｍ×１００  ｍｍ×１００  ｍｍ）を５枚準備し、接合する各々の表面を清浄化処理し、前述の第１実施形態と同様の手順によって、前記オーステナイト系ステンレス鋼４と  マルテンサイト系ステンレス鋼６とを交互に積み重ねて各々の接合面への外気侵入を阻止すべく積重側面を溶接して封止する。５１ｍｍ×１００  ｍｍ×３００  ｍｍの積重ブロックＡ４  を形成する（  図１１（ａ）  ）  。
【００２７】
ついで、この積重ブロックＡ４  を１１００℃〜１１５０℃の温度で加熱ロール圧延して中延板Ｂ４  （５ｍｍ×１００  ｍｍ×１００  ｍｍ）を作製した後（  図１１（ｂ））、この中延板Ｂ４  に冷間圧延加工を施すことにより１１層の積層クラッド（サイズ＝２ｍｍ×１１０  ｍｍ×１３００ｍｍ）材料Ｃ４  を作製した（図１１（ｃ）  ）。
【００２８】
次に、この厚さ２ｍｍの積層クラッド材料Ｃ４  を、幅４ｍｍ、長さ１５ｍｍに切断して短冊形の積層クラッド片Ｃ４ａとなし（図１２参照）、これをＬ形に曲げ加工して短辺側が５ｍｍ、長辺側が１０ｍｍのブラケット形をなすエンドピース素型（眼鏡材）に成形し（図１３参照）、適宜に形状修正を施したうえで、腐蝕・研磨処理を施すことによってエンドピース（智）と成り、フロント枠の左右両端にロウ付けされることになる。
【００２９】
第４実施形態の眼鏡材（エンドピース素型）は、表面に凹凸のストライプ模様を表出していると共に、マルテンサイト系ステンレスとオーステナイト系ステンレスとの硬軟多層構造によって意匠性と機能性とを兼備しているため、メタルフレーム眼鏡のエンドピースとしては理想的であることが確認された。
【００３０】
本明細書と添付図面に具体的に例示する本発明の実施の形態は概ね上記のとおりであるが、本発明は前述の実施形態に限定されるものでは決してなく、「特許請求の範囲」の記載内において種々の変更が可能であることは言うまでもなく、例えば、次に掲げる変更例は本発明の技術的範囲に属することは明らかである。
（１）  例えば、色調の異なる二種以上の金属を冶金的に重層一体化させた積層クラッド材を一定幅の帯状に切断して得た異色断層縞の帯状積層クラッド材料を全体に対し撚り加工を施した金属線材を眼鏡材（例えば、リング状のリム素型、あるいはテンプル素型）に成形したもの、更に前記撚り加工の施された金属線材を所定厚みに冷間圧延したうえで、所定の眼鏡材（例えば、フロント枠素型、テンプル素型、エンドピース素型、ブリッジ素型など）に成形したものは、本発明の変形例として自明である。
（２）  また、色調の異なる二種以上の金属を冶金的に重層一体化させた積層クラッド材料に、一定の槌起加工を施し表面を凸凹にしてから突起部分を削去して下層の異色金属層を露出させたもの、こうして異色金属層の露出された積層クラッド材料に圧延加工を施して前記露出した異色金属層が成形する模様を変形拡大させたもの等も、本発明の変形例として自明である。
【００３１】
【発明の効果】
以上、実施形態を例示して説明したとおり、本発明のハイブリット眼鏡材は、性質を異にする二種以上の金属を巧みに組み合わせて冶金的に重層一体化させて眼鏡材に成形してあるので、眼鏡部品として使用するうえに必要な微妙な物性や機能、あるいはデザイン性を自由自在に設計して作出することが可能であって、高機能でデザイン性にも優れた従来類例を見ない画期的な眼鏡を実現することが可能である。
【００３２】
また、本発明のハイブリット眼鏡材によれば、貴金属等の高価な高級金属材の使用量を極力制限しながら、高級感に溢れて機能的に優秀な眼鏡を安価に製作することが可能となるので頗る経済的である。
【００３３】
このように本発明によれば、従来単一の金属材料によって成形された眼鏡材や前述の特許文献１記載の公知技術の技術的限界を悉く解消できることに加えて、経済的にみても性能・機能を向上させながら材料費の節減をも図れるので、その産業上の利用価値は頗る高いものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態において純チタンの板材とチタン合金の板材を交互に積み重ねる状態を表わす部分的な説明図である。
【図２】図２は、図１で積み重ねられた純チタンとチタン合金との積重側面を溶接して作った積重ブロックの部分的な斜視説明図である。
【図３】図３は、図２の積重ブロックを熱間圧延して中延板を作製するプロセスを表わす説明図である。
【図４】図４は、図３の中延板に冷間圧延加工を施して積層クラッド材料を作製するプロセスを表わす側面説明図である。
【図５】図５は、図４の積層クラッド材料を断層方向へ切断することによってテンプル素型（眼鏡材）を成形するプロセスを表わす斜視説明図である。
【図６】図６は、本発明の第３実施形態において純チタンの板材とアルミニウムの板材を交互に積み重ねる状態を表わす部分的な説明図である。
【図７】図７（ａ）  は、図６で積み重ねられた純チタン板材とアルミニウム板材との積重ブロックの部分的な斜視説明図、図７（ｂ）  は中延板を削成するプロセスを表わす説明図である。
【図８】図８は、中延板を、冷間圧延して積層クラッド材料を作製するプロセスを表わす説明図である。
【図９】図９は、図８の積層クラッド材を断層方向へ切断して成形したテンプル素型（眼鏡材）の説明図である。
【図１０】図１０は、本発明の第２および第４実施形態においてオーステナイト系ステンレス鋼板と金色合金およびマルテンサイト系鋼板を交互に積み重ねる状態を表わす部分的な説明図である。
【図１１】図１１（ａ）  は、図１０で積み重ねられたオーステナイト系ステンレス鋼板と金色合金およびマルテンサイト系鋼板との積重側面を溶接して作った積重ブロックの部分的な斜視説明図、図１１（ｂ）  は“熱間圧延”、そして図１１（ｃ）  は  ”冷間圧延”のプロセスを表わし、これらの加工処理を経て積層クラッド材料が作製される状態を表わす説明図である。
【図１２】図１２は、第４実施形態の製造プロセスで作製された短冊形の積層クラッド片の斜視説明図である。
【図１３】図１３は、図１２で得られた短冊形の積層クラッド片に曲げ加工を施してブラケット形のエンドピース素型（眼鏡材）を作製する状態を表わす斜視説明図である。
【符号の説明】
１                        純チタン
２                        チタン合金
３                        金色合金
４                        オーステナイト系ステンレス鋼
５                        アルミニウム
６                        マルテンサイト系ステンレス鋼
Ａ１  ・Ａ２  ・Ａ３  ・Ａ４      積重ブロック
Ｂ１  ・Ｂ２  ・Ｂ３  ・Ｂ４      中延板
Ｃ１  ・Ｃ２  ・Ｃ３  ・Ｃ４      積層クラッド材料
Ｃ４ａ                      積層クラッド片
【図１】
2004341313.tif 000003
【図２】
2004341313.tif 000004
【図３】
2004341313.tif 000005
【図４】
2004341313.tif 000006
【図５】
2004341313.tif 000007
【図６】
2004341313.tif 000008
【図７】
2004341313.tif 000009
【図８】
2004341313.tif 000010
【図９】
2004341313.tif 000011
【図１０】
2004341313.tif 000012
【図１１】
2004341313.tif 000013
【図１２】
2004341313.tif 000014
【図１３】
2004341313.tif 000015