JP2006285880A - 蓄光式避難誘導板および蓄光式避難誘導板ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】 薄くしかも剥離や貫入のない蓄光式避難誘導板を提供する。
【解決手段】 蓄光式避難誘導板１はステンレス基板２の表面に釉薬層３が形成され、この釉薬層３の上にガラスフリットを焼き付けてなる透明保護層４が形成され、この透明保護層４内に平板状の蓄光材層５が設けられている。この蓄光材層５は蓄光材を製造する際に粉砕せずに平板状にしたものであり、蓄光材のみから構成されている。また透明保護層４の上には顔料焼付けによって絵柄層６が形成され、更にこの絵柄層６の上に、ガラスフリットを焼き付けてなる透明保護層７が形成されている。
【選択図】 図２

Description

本発明は停電時に或いは暗所で避難者の避難方向を誘導する蓄光式避難誘導板およびこの蓄光式避難誘導板をケースに組み込んだユニットに関する。

蓄光式避難誘導板あるいはこれに利用可能な蓄光層に関する技術として、特許文献１〜３に開示されるものが知られている。

特許文献１には残光性の上絵具について開示されている。この上絵具の構成は粒径１００μｍ程度のガラスフリットに５〜２０μｍ程度の粒径の蓄光材を混合し、焼成後のガラス層中に蓄光材粒子が分散するようにしている。

特許文献２には歩行者用の避難誘導標識について記載されている。この避難誘導標識は道路鋲の上面中央に凹部を設け、この凹部内に蓄光材を含有したプラスチック片を固着している。

特許文献３には蓄光材を利用した転写紙について記載されている。具体的には、台紙上に接着層を介して蓄光材が分散したガラス層を貼着している。

特許文献４には、洋紙上に糊をシルクスクリーン印刷し、この糊が乾燥しないうちに、蓄光材粉末を洋紙に落下させ、糊上の蓄光材粉末を糊に固着させ、次に、洋紙を上下反転させ、洋紙に直接接触している余剰の蓄光材粉末を洋紙から落下させることが記載されている。

特開平１０−１９４８７１号公報 特開２００１−２９５２３１号公報 特開２００４−３５９４８０号公報 特開平１０−０３１４４０号公報 段落（００６４）〜（００６７）図１１〜図１３

特許文献１〜３に記載の蓄光材層はガラスフリットや樹脂のマトリックス内に蓄光材粒子が分散している。また特許文献４にあっては蓄光材層内で蓄光材粒子がどのような状態になっているかは不明であるが、蓄光材粉末を糊に固着させる工程の説明として、「蓄光材粉末の大きな比重により、蓄光材粉末の粒子は糊の層の内部へ侵入し、充分な量の蓄光材粉末が糊によって洋紙に固着する。そのためには、糊の層を厚くする」と記載されているように、蓄光材粒子は糊層の内部へ侵入するので、このときに粒子は必然的に分散してしまう。

上記した先行技術の分散状態を図７（ａ）及び（ｂ）に示す。（ａ）は上述した従来の蓄光層の拡大断面図、（ｂ）は（ａ）の平面図であり、従来にあっては微細な蓄光材粒子をガラス層やプラスチック層内に均一に分散させている。

また、マトリックスがガラス層の場合は分散させた状態で高温焼成するため、蓄光材が酸化劣化し、特に蓄光材粒子が微細な場合には単位重量あたりの表面積が大きくなり、性能が５０〜６０％劣化してしまう。また図７（ｂ）からも明らかなように、蓄光材粒子は分散しているため、光が照射される方向から見て蓄光材粒子が占める面積が小さくなり、蓄光材粒子に当たらない光線も多く光エネルギー効率が悪い。そこで、蓄光材層を厚くして大量の蓄光材粒子を分散させれば、素通りする光線は少なくなるが、下層の蓄光材には光が届かないため、結局光エネルギー効率が悪い。即ち、避難誘導標識にあっては、光の強度を２００ルックスとしたときの蓄光材の性能が評価される。そして蓄光材をガラス層などに分散させた蓄光材層の厚みが厚くなると、２００ルックスの強度の光では最下層の蓄光材まで光が届かない。

上記を解消するには蓄光材粒子として、粒径が大きなものを用いることが考えられる。蓄光材粒子は粒径が大きくなればなるほど発光強度が大きくなる。しかしながら、粒径を大きくすると均一に分散せず偏りが発生してしまう。

また、粒径を大きくすると蓄光材を分散したガラス層も厚くなり、管入や剥離が発生しやすくなり、さらに床面に取り付ける避難誘導板の場合には、歩行者が躓くことがない厚みにしなければならず、これには避難誘導板の全体厚みを約３ｍｍ程度にしなければならず、蓄光材の粒径の拡大には限界がある。

上記課題を解決すべく本発明に係る蓄光式避難誘導板は、金属またはセラミック製（タイルを含む）の基板表面にガラスフリットを焼成してなる透明保護層が形成され、この透明保護層内に基板表面を覆う平板状の蓄光材層が配置された構成とした。前記平板状の蓄光材層は一体的に成形されたもの、または蓄光材粒子を稠密状に配列することで形成されたものが挙げられる。

平板状の蓄光材層を一体的に成形するには、蓄光材の材料を溶融せしめた後、冷却する金型のキャビティ形状を工夫すれば、板状の蓄光材を得ることができる。しかしながら、本願発明は床などの表面に設置する避難誘導板であるため蓄光層の厚さはできるだけ薄くしつつ表面積は視認性を上げるため大きくしなければならないことを考慮すると、蓄光材の製造の段階で薄板状とするのは難しく、またコスト的にも見合わない。

平板状の蓄光材層を一体的に成形する方法として、エアロゾルデポジション法が好ましい。このエアロゾルデポジション法は、蓄光材粒子を低温（室温〜２００℃程度）且つ高速（３５０ｍ／秒以上）で基板に衝突させ、衝突の際の衝撃で蓄光材粒子を破砕もしくは変形させ、この破砕もしくは変形によって活性に富む新生面を生じさせ、この新生面同士を結合せしめて積層して板状（層状）にする方法である。この方法によれば、蓄光材の高温酸化を心配しなくてよいので有利である。

また、平板状の蓄光材層としては、蓄光材粒子を稠密状に配列することによっても形成することができる。蓄光材粒子の形状を球状とすると、図７（ｃ）に示すように稠密状に配列された蓄光材粒子間には、最小限の隙間が形成される。この場合（１層とした場合）には入射光の７５％以上が蓄光材粒子表面に照射される。これを図７（ｂ）と比較すれば、本発明が優れていることが分かる。

また、この場合、蓄光材として大粒径のものを使用することによって、単位面積当たりの表面積が小さくなり、高温焼成時の酸化劣化が小さくなり、より良い性能を発揮できることになる。
ただし、粒径が大きくなりすぎると、球状から非球状になるため蓄光材粒子を稠密状に配列することが難しくなるので、粒径は４０〜３００μｍとするのが好ましい。このように蓄光材粒子を稠密状に配列する方法としては、例えば、白色の釉薬層を焼き付けた基板の上に、ペースト状のガラスフリットを印刷し、十分乾燥させた後に蓄光材粒子の直径よりも薄くペースト状の接着剤（例えばスキージオイル）を印刷し、この接着剤層に蓄光材粒子を振り掛ける。このようにすれば、余分な蓄光材粒子は付着せずに、最も緻密（稠密状態）に蓄光材粒子が配列する。尚、この接着剤層は高温焼成時に液状にならずに分解気化する。
上記の方法によって接着剤が介在しない蓄光材のみからなる層をガラス層の内部に形成することができる。

蓄光材層は層数は複数であってもよい。複数設けることで発光強度が高くなるが、それだけ厚みが増す。したがって、発光強度と避難誘導板の厚みとの兼ね合いで層の数を決める。

また、前記保護層のうち、少なくとも基板に近い部分は、ガラスフリット中に基材よりも熱膨張率が低い材料（例えば珪石粉）または基材よりも熱膨張率が高い材料（例えば金属）を混合したものを用いることで基板の熱膨張率とを略等しくすることが好ましい。このようにすることで、変形や剥離を防止することができる。

また、本発明に係る蓄光式避難誘導板ユニットは、前記の蓄光式避難誘導板をケースに組み込んで構成され、前記ケースは平板状をなし、上面には蓄光式避難誘導板を嵌め込む凹部が形成され、この凹部の深さはケース上面と蓄光式避難誘導板の上面とが面一になる寸法に設定されている。このようにケースも平板状とすることで、蓄光式避難誘導板ユニットとして要求される厚み（約３ｍｍ）を実現できる。

また、ケースの周囲に丸みをもたせることで引っ掛かりがなくなり、更にケースがステンレスなどの金属を材料とする場合には、ケースの表面に基材を介さずに直に蓄光材層を形成することもできるが、焼成の際にケースが変色したり、歪むため、薄い基板に透明保護層と蓄光材層を形成し、これをケースの凹部に貼り付ける方が好ましい。

本発明によれば、全体として厚みが薄く歩行者が躓くことがなく、しかも発光強度に優れた蓄光式の避難誘導板を得ることができる。したがって、地下道の床面などに取り付ける避難誘導板として極めて有効である。

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。図１（ａ）は本発明に係る蓄光式避難誘導板を組み込んだ蓄光式避難誘導板ユニットの平面図、（ｂ）は同蓄光式避難誘導板ユニットの底面図、（ｃ）は同蓄光式避難誘導板ユニットの正面図、（ｄ）は同蓄光式避難誘導板ユニットの左側面図、（ｅ）は平面図のＡ−Ａ線断面図、（ｆ）は平面図のＡ−Ａ線断面図であり、図２は本発明に係る蓄光式避難誘導板の拡大断面図である。

蓄光式避難誘導板ユニットは蓄光式避難誘導板１と、この蓄光式避難誘導板を取り付けたケース１０からなる。
図２に示すように、蓄光式避難誘導板１はステンレス基板２の表面に白色の釉薬層３が形成され、この釉薬層３の上にガラスフリットを焼き付けてなる透明保護層４が形成され、この透明保護層４内に平板状の蓄光材層５が設けられている。この蓄光材層５はエアロゾルデポジション法で平板状にしたものであり、蓄光材のみから構成されている。

また透明保護層４の上には顔料焼付けによって絵柄層６が形成され、更にこの絵柄層６の上に、ガラスフリットを焼き付けてなる透明保護層７が形成されている。この透明保護層７の材料として大粒径のガラスフリットを用い、焼成温度および焼成時間をコントロールすることで、表面を滑り止め用のシボ加工表面とすることができる。

一方、ケース１０はステンレスをプレス成形してなり、左右の両側には膨出部を設け、ここにボルト穴１１，１１を形成している。而して、床面などにケース１０を固定するには、床面にアンカーを埋設し、このアンカーに前記ボルト穴１１，１１を介してボルトを締め付けることでケース１０は床面に固定される。尚、ボルト穴を形成する箇所は上記に限らずケース１０の周囲であればどこでもよくまた穴の数も任意である。
更にケース１０の周縁は全周に亘って丸味をもっており、引っ掛かりが生じないようにしている。

また、ケース１０の中央には凹部１２が形成され、この凹部１２に前記蓄光式避難誘導板１が接着剤または両面テープにて固着されている。また凹部１２の深さは誘導板１の表面とケース１０の表面とが面一となる深さに設定している。例えば、蓄光式避難誘導板１が１．５ｍｍ厚の場合には凹部１２の深さは１．５ｍｍ＋接着剤または両面テープの厚さとなる。

図３及び図４は別実施例に係る蓄光式避難誘導板の断面図であり、図３に示す実施例にあっては、蓄光材層５を多数の蓄光材粒子５１が稠密状に配列されて１層状になっている。蓄光材粒子５１を稠密状に配列する手段は、前記したように
白色の釉薬層を焼き付けた基板の上にペースト状のガラスフリットを印刷し、十分乾燥させた後に蓄光材粒子の直径よりも薄くペースト状の接着剤（例えばスキージオイル）を印刷し、この接着剤層に蓄光材粒子を振り掛ける。

また、ステンレス基板２は熱膨張率がガラスフリットの熱膨張率に比べて大きい。その結果、焼成後の冷却時に透明保護層４に圧縮応力が発生し、反りなどの原因になる。そこで、釉薬層３との境界部となるペースト状ガラスフリットに金属粉などの熱膨張率が大きい材料を混合することが考えられる。

また、図４に示す実施例は、多数の蓄光材粒子５１を稠密状に配列してなる蓄光材層５を厚み方向に３層重ねている。このようにすると、発光強度を高めることができる。

図５は本発明に係る蓄光式避難誘導板の製造方法の一例を工程順に説明した図であり、先ず同図（ａ）に示すように、基板２の表面に釉薬層３（釉薬層３は必ずしも必要ではない）を設け、次いで同図（ｂ）に示すように釉薬層３の上に接着剤として機能するペースト状ガラスフリット層４１を塗布し、更に同図（ｃ）に示すようにこのガラスフリット層４１に蓄光材粒子５１を稠密状に保持せしめる。

ペースト状ガラスフリット層４１の厚みは蓄光材粒子５１の直径の２５〜５０％とする。２５％よりも薄いと蓄光材粒子５１を保持することができず、５０％より厚いと粒子が稠密状に配列しにくくなることによる。

ここで、蓄光材粒子５１の大きさは直径が４０μｍ〜３００μｍが好ましい。４０μｍ未満では１層状に配列させることが困難になり、３００μｍを超えると、蓄光材粒子の形状が略球状から大きくかけ離れた形状となり同じく１層状に配列することが困難になる。

以上の如くして、ペースト状ガラスフリット層４１の上に蓄光材粒子５１を稠密状に保持せしめたならば、図５（ｄ）に示すように蓄光材粒子５１からなる蓄光材層５の上にペースト状ガラスフリット層４１を塗布し、その上に同図（ｅ）に示すように、絵柄層６とラスフリット層４１を塗布して焼成することで、図３に示した蓄光式避難誘導板１が得られる。

図６（ａ）は上記のごとくして得られた本発明の基板と蓄光材を含む層の断面図、（ｂ）は（ａ）の平面図であり、図７と比較すれば明らかなように、本発明に係る蓄光式避難誘導板は蓄光材層が蓄光材からのみ形成されており、且つ薄いため、光の利用効率が大幅に向上している。

（ａ）は本発明に係る蓄光式避難誘導板を組み込んだ蓄光式避難誘導板ユニットの平面図 （ｂ）は同蓄光式避難誘導板ユニットの底面図 （ｃ）は同蓄光式避難誘導板ユニットの正面図 （ｄ）は同蓄光式避難誘導板ユニットの左側面図 （ｅ）は平面図のＡ−Ａ線断面図 （ｆ）は平面図のＡ−Ａ線断面図 本発明に係る蓄光式避難誘導板の拡大断面図 別実施例に係る蓄光式避難誘導板の断面図 別実施例に係る蓄光式避難誘導板の断面図 本発明に係る蓄光式避難誘導板の製造方法を工程順に説明した図 （ａ）は本発明の基板と蓄光材を含む層の断面図、（ｂ）は（ａ）の平面図 （ａ）は従来の基板と蓄光材を含む層の断面図、（ｂ）は（ａ）の平面図

符号の説明

１…蓄光式避難誘導板
２…ステンレス基板
２０…タイル基板
３…釉薬層
４…透明保護層
５…蓄光材層
５１…蓄光材粒子
６…絵柄層
７…透明保護層
１０…ケース
１１…ボルト穴
１２…凹部

Claims (6)

1. 金属またはセラミック製の基板表面にガラスフリットを焼成してなる透明保護層が形成され、この透明保護層内に基板表面を覆う平板状の蓄光材層が配置されていることを特徴とする蓄光式避難誘導板。
2. 請求項１に記載の蓄光式避難誘導板において、前記平板状の蓄光材層は一体的に成形されていることを特徴とする蓄光式避難誘導板。
3. 請求項１に記載の蓄光式避難誘導板において、前記平板状の蓄光材層は蓄光材粒子を稠密状に配列することで形成されていることを特徴とする蓄光式避難誘導板。
4. 請求項３に記載の蓄光式避難誘導板において、前記蓄光材層は基板上にペースト状のガラスフリットを印刷して十分乾燥させた後に、高温焼成時に分解気化する接着剤を蓄光材粒子の直径よりも薄く形成し、この接着剤層に蓄光材粒子を振り掛けて焼成して得られたものであることを特徴とする蓄光式避難誘導板。
5. 請求項１に記載の蓄光式避難誘導板において、前記透明保護層のうち、少なくとも基板に近い部分は、ガラスフリット中に基材よりも熱膨張率が低い材料または基材よりも熱膨張率が高い材料を混合したものを用いることで基板に近い部分の保護層の熱膨張率と基板の熱膨張率とが略等しくなっていることを特徴とする蓄光式避難誘導板。
6. 請求項１乃至請求項５に記載の蓄光式避難誘導板をケースに組み込んだ蓄光式避難誘導板ユニットにおいて、前記ケースは平板状をなし、上面には蓄光式避難誘導板を嵌め込む凹部が形成され、この凹部の深さはケース上面と蓄光式避難誘導板の上面とが面一になる寸法に設定されていることを特徴とする蓄光式避難誘導板ユニット。