JP2005349737A - 極小母型構成ピン及びその製作方法、該ピンを使用した金型の製作方法、並びにマイクロプリズム反射シート - Google Patents

Abstract

【課題】従来の母型は、硬質バイトを用いてＶ字型切削溝を形成することにより、三角錐型のプリズム集合面を形成していた。従って、プリズムを構成する各傾斜面に鏡面性を付与したり、プリズムの角度を精度高く形成することは難しかった。
また、母型のプリズムの角度（反射角度）は一定となるので、1枚のマイクロプリズム反射シートで、自動車、自転車、道路標識等の反射輝度や観測角特性等のＪＩＳ規格に合格することは難しかった。
【解決手段】棒状体３と、棒状体３の一端に形成された三角錐型プリズム部５とを有する極小母型構成ピン１。この極小母型構成ピン１が複数配列されてマイクロプリズム反射シート製造用用金型の母型を構成する。極小母型構成ピン１毎にプリズム形状を変えることができ、しかも極小母型構成ピン１の配列方法も種々変えられる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、交通の安全と円滑を図るために、衣料、靴、自動車、自転車等の車両のナンバープレート、道路標識等の標識などに取り付けるマイクロプリズム反射シートに関するものである。

マイクロプリズム反射シートは、ガラス球を利用したものに比べて再帰反射効率が高いことから、最近では広く使用されている。
この反射シートの金型は、機械にて金属を加工してプリズム集合面を有する母型を先ず製作し、次にこの母型を用いて電鋳法により製作している。

従来の反射シート製造用の母型は、ダイヤモンド等で構成された硬質バイトを用いて母型を構成する表面の平面上にＶ字型切削溝を形成することにより、三角錐型のプリズム集合面を形成していた。
従って、プリズムを構成する各傾斜面に鏡面性を付与したり、プリズムの角度を精度高く形成することは難しかった。
また、従来の方法により製作された母型からマイクロプリズム反射シートを製造すると、各傾斜面の向きと大きさは一定となるので、反射角度は一定となる。従って、１枚のマイクロプリズム反射シートで、自動車、自転車、道路標識等の反射輝度や観測角特性等のＪＩＳ規格（例えば、ＪＩＳ Ｚ９１１７）に合格することは難しかった。
更に、母型の切削深さを調整することは難しかったので、表面形状が平板のマイクロプリズム反射シートしか製造できなかった。

上記課題を解決するために、請求項１の発明は、棒状体と、前記棒状体の一端に形成された三角錐型プリズム部とを有する極小母型構成ピンであって、前記極小母型構成ピンが複数配列されてマイクロプリズム反射シート製造用金型の母型を構成することを特徴とする極小母型構成ピンである。

請求項２の発明は、請求項１に記載した極小母型構成ピンにおいて、三角錐型プリズム部を構成する傾斜面が鏡面加工されたものであることを特徴とする極小母型構成ピンである。

請求項３の発明は、請求項１または２に記載した極小母型構成ピンにおいて、棒状体が四角柱であることを特徴とする極小母型構成ピンである。

請求項４の発明は、請求項３に記載した極小母型構成ピンにおいて、棒状体の四角断面の長辺が０．９ｍｍ以下であることを特徴とする極小母型構成ピンである。

請求項５の発明は、請求項１から４のいずれかに記載した極小母型構成ピンの製作方法において、棒状体を前記棒状体より大きい治具に取り付けて前記治具と共に切削して棒状体の一端に三角錐型プリズム部を形成することを特徴とする極小母型構成ピンの製作方法である。

請求項６の発明は、請求項１から４のいずれかに記載した極小母型構成ピンを使用したマイクロプリズム反射シート製造用金型の製作方法において、互いに三角錐型プリズム部のプリズム形状が異なるピンを複数配列して母型を構成し、前記母型から電鋳法により金型を製造することを特徴とするマイクロプリズム反射シート製造用金型の製作方法である。

請求項７の発明は、請求項１から４のいずれかに記載の極小母型構成ピンを使用したマイクロプリズム反射シート製造用金型の製作方法において、ピンを傾斜した状態で複数配列して母型を構成し、前記母型から電鋳法により金型を製造することを特徴とするマイクロプリズム反射シート製造用金型の製作方法である。

請求項８の発明は、請求項６または７に記載の方法により製作された金型を使用して製造したマイクロプリズム反射シートである。

本発明によれば、1個の極小母型構成ピンが1つの三角錐型プリズム部を有しており、極小母型構成ピンを複数組合みせて配列することにより、プリズム集合面を有する母型を構成できる。
極小母型構成ピンとして種々のプリズム角度のものを併用できるので、種々のプリズム角度の極小母型構成ピンを製作し、その極小母型構成ピンを所望のパターンで組合せて母型を構成することにより、一枚の反射シートに種々の反射角度を与えることができる。
また、極小母型構成ピンを束ねて母型を構成するので、所望の傾斜角度で束ねて母型を構成することにより、反射角度を変えることができる。
更に、プリズム集合面は、平面上に限定されず、傾斜面上や湾曲面上にも形成できる。

本発明の新規な方法によれば、極小母型構成ピンを、プリズム角度を精度高く形成することができる。また、切削した後にラップ仕上げ等の鏡面加工をすることができる。従って、この方法で製造された極小ピンで構成された母型を用いると、プリズム角度の精度が高く、しかも鏡面性の良いプリズム集合面が形成される。

本発明の第１の実施の形態を、図１から図４に従って説明する。
符号１は金属製の極小母型構成ピンを示す。この極小母型構成ピン１は、正四角柱状の棒状体３と、棒状体３の一端に形成された、キューブコーナーの三角錐型プリズム部５とを有している。棒状体３の断面の正四角形の一辺、即ち長辺の一辺は、上限は０．９ｍｍ以下が好ましい。また、下限は０．３ｍｍ以上が好ましい。なお、この実施の形態では、０．５ｍｍである。
三角錐型プリズム部５は棒状体３の一端を切削することにより形成されている。三角錐型プリズム部５は３つの傾斜面９，１１，１３で構成されており、第1傾斜面９は五角形状をしており、第２傾斜面１１と第３傾斜面１３は四角形状をしており、全ての傾斜面９，１１，１３は頂点１５を共有し、３つの傾斜面９，１１，１３のうちの２つの傾斜面は、一つの稜線（一辺）を共有している。

符号１７は、頂点１５を通り、棒状体３に延びる垂線を示す。また、極小母型構成ピン１の光の反射方向（光学軸）を矢印で示す。この実施の形態では、極小母型構成ピン１の傾斜面９，１１，１３の切削角度は全て同じになるよう設定されている。従って、光学軸は傾斜しておらず、反射方向とこの垂線１７とのなす角度、即ち傾斜角（θ）は０°である。

図３に示すように、三角錐型プリズム部５を有する極小母型構成ピン１を束ねて、図示しない四角の枠に組み入れて、即ち配列させて、母型を構成する。極小母型構成ピン１の棒状体３は四角形なので、所定の大きさの四角枠の中に極小母型構成ピン１を組み入れることにより、簡単に母型を構成することができる。
図４は、極小母型構成ピン１を１６個配列して構成した母型から製造した、一例のマイクロプリズム反射シート１９を示す。このプリズム集合面２１は、当然ながら、個々の極小母型構成ピン１の三角錐型プリズム部５のプリズム角度や表面性状に依存している。

個々の極小母型構成ピン１の三角錐型プリズム部５は、図５に示すように、棒状体３を中空の治具２３に嵌めこんで一体とし、この治具２３を所定の角度の傾斜台２５に載せて所望の切削角度に設定した上で、切削工具２７の切削面２９に当てて切削し、更に、ラップ仕上げ等の鏡面加工を施すことにより形成されている。従って、棒状体３の断面の正四角形の一辺が０．９ｍｍ以下と極小であるにもかかわらず、形成された三角錐型プリズム部５は、プリズム角度が精度高く、しかも、傾斜面９，１１，１３が鏡面になっている。
従って、図４に示す反射シート１９は、プリズム角度の精度が高く、しかも傾斜面が鏡面のプリズムの集合面が形成されている。

本発明の第２の実施の形態を、図６から図７に従って説明する。
図６（１）は、第１の実施の形態で説明した極小母型構成ピン１（通常ピン）を示す。図６（２）は、別の極小母型構成ピン３１（傾斜ピン）を示す。
この極小母型構成ピン３１は、傾斜面９の切削角度が他の傾斜面１１，１３の切削角度より深く切削されており、反射方向の傾斜角θは１０°になっている。
図７は、この傾斜ピン３１を組み合わせて束ねた例を示す。このように組み合わせると、側面図からみて上下左右方向に、反射角度に幅を持たせることができる。従って、１枚のマイクロプリズム反射シートの表面に、種々の反射角度を有するプリズム集合面を容易に形成できる。
なお、通常ピン１と傾斜ピン３１を併用してもよいことは言うまでもない。

本発明の第３の実施の形態を、図８から図９に従って説明する。
図８は、第１の実施の形態で説明した極小母型構成ピン１（通常ピン）をδ＝１０°傾斜させて束ねた例を示す。このように傾斜させることより、反射方向が傾斜していないピンを使用せずとも、反射角度を容易に変えることができる。
図９は、極小母型構成ピン１（通常ピン）を上下左右δ＝１０°ずつ傾斜させて構成した４つの母型から製作された反射シートのプリズム集合面を示す。極小母型構成ピン１は、矢印に示すように、プリズム集合面３３を構成するときは左方向に１０°傾斜させ、プリズム集合面３５を構成するときは上方に１０°傾斜させ、プリズム集合面３７を構成するときは右方に１０°傾斜させ、プリズム集合面３９を構成するときは右方向に１０°傾斜させている。

図１０は、複数の極小母型構成ピン１を縦方向にずらして束ねた例を示す。符号３３は、各極小母型構成ピン１の三角錐型プリズム部５の頂点１５を含む線を示す。この線４１は、見て分かるように傾斜している。なお、図８の対応する線４３は傾斜していない水平直線になっている。
機械加工により母型を製作する場合には、切削深さを変えることは難しかったが、本発明では、極小母型構成ピン１を配列させて母型を構成しているため、図１０に示すように束ねる位置を変えることで、母型から製作する金型の深さを自在に調整できる。
従って、プリズム集合面は、平面上に限定されず、傾斜面上や湾曲面上等の任意の表面形状上に形成できる。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明の具体的構成がこの実施の形態に限定されるものでは無く、本発明の要旨から外れない範囲での設計変更等があっても本発明に含まれる。
例えば、棒状体は四角柱に限らず、三角柱や円柱でもよい。また、プリズムの形状は上記したものはほんの一例にすぎない。
更に、極小母型構成ピン１の材料は、金属製に限定されず、従来の母型を構成するものと同じものをそのまま使用できる。従って、極小母型構成ピン１を配列させて母型を構成した後のマイクロプリズム反射シートの製造工程は、従来から公知の方法をそのまま利用できることは言うまでもない。

本発明の極小母型構成ピンを使用してマイクロプリズム反射シートを製造すれば、反射特性を容易に改善できる。また、任意の表面形状に対応したマイクロプリズム反射シートも製造できる。
なお、従来、自動車用に使用されている反射器は、モデルごと金型を製作していたが、自動車用の反射規格に合格するマイクロプリズム反射シートをポリカーボネートまたはアクリル系樹脂等の柔軟性の有る樹脂で製造しておけば、テールランプ等の表面性状に関係なく固定したり接着したりすることができる。

本発明の実施の形態に係る極小母型構成ピンの斜視図である。 図１の極小母型構成ピンの上面図及び側面図である。 極小母型構成ピンの第１の配列方法の説明図である。 極小母型構成ピンを配列して構成した母型から製造した、一例のマイクロプリズム反射シートを示す。 極小母型構成ピンの製作方法の説明図である。 通常ピンと傾斜ピンの比較図（上面図、側面図及び断面図）である。 極小母型構成ピンの第２の配列方法の説明図（上面図及び側面図）である。 極小母型構成ピンの第３の配列方法の説明図（側面図）である。 極小母型構成ピンを傾斜して構成した母型から製作したプリズム集合面の上面図及び側面図である。 極小母型構成ピンの第４の配列方法の説明図（側面図）である。

符号の説明

１ 極小母型構成ピン ３ 棒状体
５ 三角錐型プリズム部 ９，１１，１３ 傾斜面
１５ 頂点 １７ 垂線
１９ 反射シート ２１ プリズム集合面
２３ 治具 ２５ 傾斜台
２７ 切削工具 ２９ 切削面
３１ 極小母型構成ピン ４１，４３ 線

Claims (8)

1. 棒状体と、前記棒状体の一端に形成された三角錐型プリズム部とを有する極小母型構成ピンであって、前記極小母型構成ピンが複数配列されてマイクロプリズム反射シート製造用用金型の母型を構成することを特徴とする極小母型構成ピン。
2. 請求項１に記載した極小母型構成ピンにおいて、三角錐型プリズム部を構成する傾斜面が鏡面加工されたものであることを特徴とする極小母型構成ピン。
3. 請求項１または２に記載した極小母型構成ピンにおいて、棒状体が四角柱であることを特徴とする極小母型構成ピン。
4. 請求項３に記載した極小母型構成ピンにおいて、棒状体の四角断面の長辺が０．９ｍｍ以下であることを特徴とする極小母型構成ピン。
5. 請求項１から４のいずれかに記載した極小母型構成ピンの製作方法において、棒状体を前記棒状体より大きい治具に取り付けて前記治具と共に切削して棒状体の一端に三角錐型プリズム部を形成することを特徴とする極小母型構成ピンの製作方法。
6. 請求項１から４のいずれかに記載した極小母型構成ピンを使用したマイクロプリズム反射シート製造用金型の製作方法において、互いに三角錐型プリズム部のプリズム形状が異なるピンを複数配列して母型を構成し、前記母型から電鋳法により金型を製造することを特徴とするマイクロプリズム反射シート製造用金型の製作方法。
7. 請求項１から４のいずれかに記載の極小母型構成ピンを使用したマイクロプリズム反射シート製造用金型の製作方法において、ピンを傾斜した状態で複数配列して母型を構成し、前記母型から電鋳法により金型を製造することを特徴とするマイクロプリズム反射シート製造用金型の製作方法。
8. 請求項６または７に記載の方法により製作された金型を使用して製造したマイクロプリズム反射シート。
   

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