X線メガネ：「透視」できるクラシックなジョークグッズ
背景
X線メガネは、使用者が固体を透視できるかのような錯覚を生み出すジョークグッズです。プラスチックフレームに厚紙製の特殊レンズを備え、製造工程にはプラスチックスタンピング、製紙、印刷、接着が含まれます。19世紀の科学者たちによるX線の実在の発見に着想を得て、1940年代にギャグ製品として登場。今日ではアメリカポップカルチャーの不朽のアイコンとなっています。
X線メガネで実際に物を透視することはできません。プラスチックフレームに厚紙レンズを装着し、各レンズ中央に直径約0.25インチ（0.64cm）の小さな穴をパンチング。羽毛が偏光効果を生み出すよう穴を覆っています。この穴を覗くと、物体が透明な輪郭と固形の中心を持つように見え、X線透視の錯覚を生み出します。いたずら好きはこのメガネをかけて、壁や服、その他の物を透視できるふりをします。
歴史
X線メガネの発想は、本物のX線が発見されるまで生まれませんでした。これは1895年頃、ヴィルヘルム・レントゲンによって発見されました。19世紀末、レントゲンと他の科学者たちは電子の研究を行っていました。彼は電子の動きを視覚的に捉えたく、クロックス管を黒い写真用紙で包みました。実験中、蛍光物質でコーティングされたプレートが発光し始めました。これは可視光にさらされた場合にのみ起こるべき現象でした。レントゲンは何らかの不可視光線が存在すると推論し、さらなる調査でこの新発見の光線を特性づけました。
レントゲンはこの不可視光線がアルミニウム、木材、人体の皮膚などを透過することを発見。この新発見を「X線」と名付け、最初のX線画像を公表しました。その後数十年でX線科学はさらに理解が深まり、医療に応用されるようになりました。科学者たちはX線を基本的に理解していましたが、一般大衆の間には誤った認識が広まりました。多くの人がX線が固体を透過し、壁や箱、服の向こう側が見えると誤って信じるようになりました。この神話は、スーパーマンのようなコミックヒーローがX線視力で固体を透視する設定によって強化されました。
X線メガネの初期の先駆けは1940年代に登場した「ワンダーチューブ」でした。S.S.アダムス社製のこの製品は、小さな羽毛が隠された単一の穴を持つチューブでした。使用者がチューブ越しに自分の手を見ると、骨が透けて見えるように見えました。羽毛を構成する繊維の間の微細な隙間がこの錯覚を生み出していました。
その後アダムス社から「X線スペックス」が発売され、当時は比較的人気がありました。おそらくX線の概念が新しく、十分に理解されていなかったためでしょう。今日では一般大衆の知識も向上し、本当に物を透視できるメガネがあると信じる人はいません。しかし、X線メガネはジョークグッズ購入層を楽しませ続け、アメリカポップカルチャーのアイコンであり続けています。
原材料
X線メガネの製造には様々な原材料が使用されます：プラスチック、厚紙、羽毛、仕上げ材料。
プラスチックは様々な化学反応で作られる高分子量ポリマーです。X線メガネ製造に適したプラスチックは、着色容易、耐熱性、耐久性が必要です。使用されるのは熱可塑性材料。様々な添加剤を加えて実用性を高めます。着色剤でデザイン要件に合わせた色調にし、グリセロールなどの可塑剤で加工性と柔軟性を向上、ガラス繊維などの強化材を添加することも。さらに安定剤と酸化防止剤で耐久性を高めます。
プラスチックは通常、ペレット（溶解用）やシート（パンチング用）といった半製品状態でプラスチックサプライヤーから納入されます。一部の添加剤は、X線メガネフレームの成形・形成時に混合される必要があります。
レンズは厚紙で作られます。厚紙は木材や再生紙から抽出されたセルロース繊維で作られる紙の一種。厚みと表面コーティングが異なる複数のグレードがあります。レンズ用には曲がりにくい薄く緻密な厚紙を使用し、塗料やシルクスクリーンインクが付着しやすいコーティング処理を施します。
各種仕上げ材料でX線メガネを完成させます。薄い白い羽毛で錯覚効果を生成。接着剤でレンズをフレームに、羽毛を穴に固定。インクでレンズをコーティングし、目を惑わす視覚効果（通常は渦巻き模様）でトリックを強化します。
設計
X線メガネの設計は主にフレームのサイズ・形状・色、レンズの構造に焦点を当てます。フレームは大人用と子供用の異なるサイズで製造可能。形状は通常1950年代風の太い黒縁フレームを模倣しますが、バリエーションもあります。
レンズは羽毛と連携して設計され、覗いた際にリアルなX線画像のような錯覚を生み出します。他の合成物でも同様の効果を得られます。レンズの外観デザインが最もバリエーション豊かで、インクや接着シート（シール類似）で装飾されます。最も一般的なのは渦巻き模様ですが、人や動物の目を描いたり、ホログラムで不気味な視覚効果を出したりもします。
製造工程
X線メガネの製造はフレーム成形、レンズ作成、装飾・梱包の3段階に分けられます。
フレーム成形
- 1 メガネフレームはプラスチック製で、通常射出成形で形成。まず希望するフレームの正確なサイズ・形状の中空金型を準備。フレームは一体成型または別パーツで組立のどちらかですが、多くは一体成型です。
- 2 保持ビンからプラスチックポリマーペレットを機械に供給し液化。通常300°F（149°C）前後で溶融。液状プラスチック（メルト）になったら金型への射出準備完了。
- 3 溶融プラスチック（メルト）を高速・高圧（約300〜700psi）で準備済み金型に押し込み。メルトが金型を満たし、冷却・凝固による収縮分を補うためさらに少しメルトを追加。
- 4 ポリマーが冷却固化したら金型から分離。固化したフレームは自動的に金型から取り出され、コンベアベルトまたは手作業で次の工程へ。メルト射出サイクルはプラスチックの冷却・固化時間により10〜100秒ごとに繰り返されます。
- 5 フレームの粗いエッジと余分なプラスチックを除去。通常研磨機（サンドペーパー状の回転ディスク）で金型合わせ目を平滑化。作業者がフレームを回転ディスクに当てて所望の質感に仕上げ。フレームをレンズ取り付けステーションへ搬送。
レンズ作成
- 6 X線メガネのレンズは厚紙製。設計仕様の厚み・グレードで大判シートをサプライヤーから購入。レンズを切り出す前に印刷機で装飾を施します。シートを大型ローラーの間を通し、ローラーがインクを転写して外観デザイン（通常は白黒渦巻き模様）を形成。1シートに多数のレンズを印刷。
- 7 装飾が定着したら、ブランキングマシンで厚紙シートからレンズを打ち抜き。厚紙シートを機械にセットしローラー下を通過させます。ローラーに取り付けられたスタンパー（レンズと同一形状・サイズの金属製クッキーカッターの列）が厚紙に降下し、レンズの正確な形状を切り出します。切断はレンズ前面の装飾が完璧に位置するよう行われ、レンズ形状は二重層になるよう折り返せる形で切り出されます。
仕上げ
- 8 二重層レンズの中央にパンチングマシンで穴を開けます。切り出されたレンズを配置し、希望穴径と同径の金属ロッドで各レンズ中央をパンチング。
- 9 レンズを開き、各穴に羽毛を接着。再び折り返して二重層を接着固定。
- 10 レンズをプラスチックフレームに取り付け。フレーム内側のレンズ領域に溝があり、厚紙レンズがスナップインします。完成したX線メガネをビニール袋に入れ、上部に厚紙カードをホチキス留めして封緘。カードには使用方法を示すイラストが印刷されています。
品質管理
品質管理はX線メガネ製造に使用される着材プラスチックと厚紙の検査から始まります。メーカーは厚紙とプラスチックが物理的外観、寸法、一貫性、その他特性に関する仕様を満たすか確認。外部ベンダー供給材料については、サプライヤー側での品質検査を要求するのが一般的です。生産中はシートをランダムにチェックし、一貫性と印刷エラーを確認。不良シートは生産前に除外。ライン検査員が生産ラインの各ポイントに配置され、品質の良い部品のみが使用されるよう監視。生産速度、圧力、ブランキング、ローリング抵抗はコンピュータで検証。コンピュータ制御センサーも各生産段階を監視。その他、色の均一性、プラスチックフレームの耐水性と柔軟性もテストされます。
副産物・廃棄物
X線メガネ製造による廃棄物には、射出成形工程からの余剰プラスチック流出と、ブランキング工程からのスクラップ厚紙があります。汚染されておらず必要仕様を満たす場合、流出プラスチックの大半は溶解再利用可能。仕様を満たさない場合は他製品用にリサイクル。厚紙もリサイクル可能なため、余剰スクラップは回収されます。
将来展望
X線メガネはかつてほどの人気はなく、この類のジョークグッズを扱うノベルティショップ自体を見つけるのが難しくなっています。したがって、現在のノベルティX線メガネの設計に大きな変更はないでしょう。将来的には、紙とプラスチック製造の技術改良がX線メガネ製造に取り入れられる見込みです。
真に機能するX線メガネの製造は不可能ですが、一部の材料を透視できるメガネの開発は有望視されています。導入されている製品の一つに、特定の種類の衣服を透視できるゴーグルがあります。これはX線ではなく光線の原理に基づきます。X線と同様、特定の可視光線と赤外線が衣服繊維など一部の材料を透過します。物体がこの光を反射し、その反射光が見えるのです。通常、衣服表面からの反射光が身体からの反射光を見る能力を圧倒しています。これらのゴーグルは高感度カメラを搭載し、衣服からの光をフィルタリングして身体からの反射赤外線を捉えます。これにより覆いが不可視化され、物体が見えるようになります。
さらに学ぶには
書籍
"Paper." Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology. Vol. 18. R. E. Kirk and D. F. Othmer, eds. New York: John Wiley & Sons, 1996.
"Plastics Processing." Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology. Vol. 19. R. E. Kirk and D. F. Othmer, eds. New York: John Wiley & Sons, 1996.
定期刊行物
Munden, M. "Mike Harden: Prank Items Reflect Changing Sense of Humor." The Columbus Dispatch (16 February 2001).
その他
McCarron, Brett. "The Real Secret Behind X-Ray Specs." How It's Done Web Page. December 2001. < https://www.olywa.net/blame/how/how4.htm >.
The S. S. Adams Company Web Page. December 2001. < https://www.ssadams.com >.
Perry Romanowski
製造プロセス