JP2015068921A - 積層体、及び該積層体を内包した梱包体 - Google Patents

Abstract

【課題】表面に凹凸を有するスクリーンを積層したときにでも頂部のつぶれが生じ難い構成を有する積層体を提供する。
【解決手段】表面に頂部（１３ｃ）が形成される凹凸を有する複数のスクリーン（１０）と、複数のスクリーンの間に配置される発泡シート（１０）と、を備え、発泡シートは発泡倍率が１５倍以上、圧縮硬さが６Ｎ／ｃｍ^２以下であるとともに、厚さのばらつきが１０％以下である。
【選択図】図１

Description

本発明は、保管や運搬をするため、表面に凹凸を有するスクリーンを複数積層した積層体、及び該積層体を内包した梱包体に関する。

透過型スクリーン、及び反射型スクリーンは、プロジェクター等の映像源から投射された映像光を屈折や反射により向きを変え、観察者側に出射して表示する。従って、これらスクリーンには、映像源から投射された映像光を屈折や反射により向きを変えるための手段が背面側（観察者側とは反対側）に設けられている。

このような屈折や反射をさせるため、スクリーンはフレネルレンズを有しており、表面に凹凸が形成されている。フレネルレンズは断面形状が三角形となっており、突出した頂部は鋭角であることが多い。

ここで、このようなスクリーンを製造し、保管や運搬をする際には効率を高める観点から１枚１枚では行わず、複数のスクリーンが積層された積層体とされる。ところが、上記のようにスクリーンは少なくとも一方の面に凹凸形状を有しており、その頂部が鋭角になっているため、積層体としたときにこの頂部がつぶれてしまうことが問題となっていた。頂部のつぶれが発生すると、これにより変形した頂部から光が正面（観察者側）に反射してしまい、黒輝度（黒さ）が低下する。すると、つぶれの程度の差やつぶれの有無による明暗の差が生じ、ムラ状に見えてしまう。

例えば特許文献１には、保管及び運搬の対象物である複数の板状の版材間に発泡シートを挟む技術が開示されている。そしてここには発泡シートについて所定の通気性及び圧縮率が規定されている。

国際公開第９９／１０２５３号

しかしながら、特許文献１をはじめとする従来の発泡シートを上記スクリーンに適用してもやはり当該凹凸の頂部のつぶれを解消することができなかった。

そこで本発明は上記した問題点に鑑み、表面に凹凸を有するスクリーンを積層したときにでも頂部のつぶれが生じ難い構成を有する積層体を提供することを課題とする。また、この積層体を内包する梱包体を提供する。

以下、本発明について説明する。なお、本発明の理解を容易にするために添付図面の参照符号を括弧書きにて付記するが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。

請求項１に記載の発明は、表面に頂部（１３ｃ）が形成される凹凸を有する複数のスクリーン（１０）と、複数のスクリーンの間に配置される発泡シート（１０）と、を備え、発泡シートは発泡倍率が１５倍以上、圧縮硬さが６Ｎ／ｃｍ^２以下であるとともに、厚さのばらつきが１０％以下である、積層体（５）により前記課題を解決する。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の積層体（５）が箱体（２）に内包された梱包体（１）である。

本発明によれば、複数のスクリーンを積層したときであっても、スクリーン表面に具備される頂部がつぶれることを防止できる。そしてこれにより明暗のムラの発生を抑えることが可能となる。

積層体５の斜視図である。 スクリーン１０の層構成を説明する断面図である。 偏向層１２を背面側から見た図である。 偏向層１２の他の例を背面側から見た図である。 梱包体１を説明する斜視図である。

本発明の上記した作用及び利得は、次に説明する発明の形態から明らかにされる。以下、本発明を図面に示す形態に基づき説明する。ただし、本発明はこれら形態に限定されるものではない。なお、以下に説明するスクリーンに形成される形状は実際には非常に微小なものであるため、以下に示す各図では見易さのため各形状を概念的に誇張、変形して表している。また、各図において繰り返しとなる符号はその一部のみに符号を付して他は省略することがある。

図１は１つの形態を説明する図で、積層体５を概念的に示した斜視図である。図１からわかるように積層体５は、スクリーン１０と発泡シート２０とが複数備えられ、これらが交互に積層されている。

スクリーン１０は、反射型スクリーンや透過型スクリーン等のように表面に凹凸形状を有するスクリーンである。ここでは１つの例として反射型スクリーンをスクリーン１０として説明する。図２に、スクリーン１０の厚さ方向（図１の紙面上下方向）の断面形態を表した。

スクリーン１０は全体として矩形の薄いシート状であり、使用時には展開されてスクリーン面が鉛直方向に立てられるように設置される。図２からわかるように、本形態のスクリーン１０は、反射型スクリーンとして機能し、基材層１１、偏向層１２、光反射層１４及び表面機能層１５を備えている。以下、これらの層について説明する。

本形態における基材層１１は、偏向層１２及び表面機能層１５を形成するための基材となるシート状の層で、所定のコシを有するとともに透光性が高く形成されている。基材層１１を構成する材料としては、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、メチルメタクリレート・ブタジエン・スチレン（ＭＢＳ）、アクリル系、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）等の各樹脂を挙げることができる。本形態は、入手性や取り扱い容易性、成形性、及び価格等の観点からＭＢＳを用いている。基材層１１の厚さは特に限定されることはなく、強さ（コシ）と巻き取りや巻き戻しとの兼ね合いから１００μｍ以上３００μｍ以下であることが好ましい。

ここで、基材層１１は透光性を有しつつも、他の機能を備えてもよい。例えば視野角の拡大や面内の輝度の均一性を高めるために光散乱材を混入することができる。また、色調を補正したり、外光の一部を吸収してコントラストを向上させるために顔料や染料を混入したりしてもよい。

偏向層１２は、基材層１１のうち一方面側に突出するように形成された単位光学要素１３が具備され、この単位光学要素１３がスクリーン面に沿って複数配列されている層である。

本形態における単位光学要素１３は、図２に表れているように三角形断面を有している。すなわち単位光学要素１３は、当該三角形断面のうちの２つの辺となり、凸状を形成する第一面１３ａ及び第二面１３ｂを備えている。そして当該第一面１３ａと第二面１３ｂとの交差部が頂部１３ｃとなる。ここで、第一面１３ａには後述するように光反射層１４が積層され、ここに映像源からの光が照射され、反射させて観察者側に向きを変える機能を有しており、かかる観点から傾斜角度が決められている。一方、第二面１３ｂは、第一面１３ａの傾斜を形成するために設けられる面でありライズ面とも呼ばれる。従って、その性質上、第二面１３ｂはスクリーン１０の厚さ方向に概ね平行に延びるように形成される。これにより頂部１３ｃの頂角αは通常鋭角となる。すなわち、スクリーン１０に何かを積層した場合、この頂部１３ｃが最初に接触する。そして頂部１３ｃは鋭角であることから荷重に対して変形し易く、つぶれやすいといえる。

一方、偏向層１２では、それぞれの単位光学要素１３は上記断面を有して所定の方向に延びるとともに、複数の単位光学要素１３が当該延びる方向とは異なる方向に複数配列されている。図３には、偏向層１２を基材層１１とは反対側から見た図を示した。図３からわかるように、本形態では複数の単位光学要素１３はいわゆるサーキュラーフレネルレンズ形状を基準としており、各単位光学要素１３の稜線１３ｃ（頂部１３ｃ）が円弧状に延び、複数の単位光学要素１３は同心円状に並べられている。本形態では同心円の中心はスクリーン１０より下方で、スクリーン１０左右方向の中央となる位置となる。

本形態では複数の単位光学要素１３が上記のようにサーキュラーフレネルレンズ形状である例を示したが、本発明はこれに限定されることなく、単位光学要素１３の稜線１３ｃが直線状に延びる形態、いわゆるリニアフレネルレンズ形状であってもよい。図４には単位光学要素１３の稜線１３ｃが直線状である例を示した。図４は図３と同じ視点によるものである。図４に示した例では、単位光学要素１３の稜線１３ｃが一直線状に延び、該稜線１３ｃが延びる方向に直交する方向に複数の単位光学要素１３が配列されている。

このような単位光学要素１３を構成する材料は特に限定されることはないが、スクリーン用の材料として広く使用され、優れた機械的特性、光学特性、安定性及び加工性等を有するとともに安価に入手可能な材料を用いることが好ましい。これには例えば、アクリル、スチレン、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、アクリロニトリル等の一以上を主成分とする透明樹脂や、エポキシアクリレートやウレタンアクリレート系の反応性樹脂（電離放射線硬化型樹脂等）を挙げることができる。

偏向層１２は次のように形成できる。すなわち偏向層を賦形することができる金型を準備し、基材層と金型との間に硬化前の上記材料を充填してから硬化させることにより基材層上に偏向層１２を成型することができる。

光反射層１４は、単位光学要素１３のうち映像源から投射された映像光が照射される部分の背面側、すなわち、第一面１３ａに積層された、光を反射する層である。従って光反射層１４は光を反射する材料により形成されており、アルミニウムや銀の薄膜を挙げることができる。このような薄膜は例えば蒸着により形成することが可能である。膜厚は特に限定されることはないが０．０５μｍ以上０．１μｍ以下程度である。

表面機能層１５は、基材層１１の面のうち偏向層１２とは反対側の面に設けられる層である。この表面機能層１５は、反射防止機能、防眩機能、紫外線吸収機能、防汚機能、及び帯電防止機能等のうちのいずれか、又は複数の機能を有するように形成することができる。このような機能を具備させるための手段は公知の方法を適用することができる。例えば防汚機能及び耐擦傷機能を有するために、基材層１１にハードコート機能を有するウレタンアクリレート等の電離放射線硬化型樹脂を厚さ２０μｍ程度で形成する。

次に発泡シート２０について説明する。図１からわかるように発泡シート２０は、積層体５において２つのスクリーン１０の間に配置されるシート状の部材である。
発泡シート２０は、ウレタンゴム、エチレンプロピレンゴム、又はポリエチレンを発泡させてなる材料により形成されている。この中でもポリエチレンを発泡させたシートを用いることが好ましい。

発泡シート２０は、その発泡倍率が１５倍以上とされている。ここで発泡倍率は発泡後の体積を発泡前の体積で除した値である。また、発泡倍率は４５倍以下であることが好ましい。これより発泡倍率が大きくなると、つぶれやすくなってしまうため、製品の撓みや、膜厚差による重量の偏り等を拾いやすくなり、積載時の不具合（ヨレ、撓み、傾き）が発生しやすくなる。

また、発泡シート２０は、その圧縮硬さが６Ｎ／ｃｍ^２以下とされている。ここで圧縮硬さは、発泡シート２０を圧子により厚さ方向に２５％になるまで圧縮し、このときの圧縮荷重を意味する。また、圧縮硬さは２．５Ｎ／ｃｍ^２以上であることが好ましい。これより圧縮硬さが小さいと、つぶれやすくなってしまうため、製品の撓みや、膜厚差による重量の偏り等を拾いやすくなり、積載時の不具合（ヨレ、撓み、傾き）が発生しやすくなる。

発泡シート２０の厚さは０．５ｍｍ以上３．５ｍｍ以下が好ましい。また、厚さのばらつきは１２６０ｍｍ×２４５０ｍｍの大きさで１０％以下であることが好ましい。

このような発泡シート２０は例えば次のように作製することができる。すなわち、主原料に発泡剤及び副資材が混ぜられたペレットを押出法によりシート化し、このシートに電子線を照射して架橋する。そして架橋したシートを加熱することによ発泡することで発泡シートを得ることができる。

以上のようなスクリーン１０と発泡シート２０とが交互に積層されて積層体５とされる。このとき、スクリーン１０の凹凸である偏向層１２は、積層体５に含まれる全てのスクリーン１０において同じ向きにされていることが好ましい。また積層体５に含まれるスクリーン１０の数量は５０枚以下であることが好ましい。スクリーン１０の一枚当たりの重量にもよるが、通常は５０枚以下で取り扱うことが多く、これより多いと最も下のスクリーンがつぶれる可能性が高まってしまう。

積層体５によれば、スクリーン１０の凹凸（本形態では単位光学要素１３）における頂部におけるつぶれが防止される。従来の積層体では当該頂部のつぶれが発生し、これにより変形した頂部から光が正面（観察者側）に反射してしまい、黒輝度（黒さ）が低下する。これにより、つぶれの程度の差やつぶれの有無による明暗の差が生じ、ムラ状に見えてしまっていた。これに対して、積層体５によればスクリーン１０の凹凸における頂部のつぶれを防止することができるので、当該ムラが発生することも抑制することが可能である。

図５には、積層体５を内包した梱包体１の分解斜視図を表した。ここからわかるように、積層体５を箱体２の中に入れて内包させることにより積層体５が梱包された梱包体１を得る。

以下実施例について説明する。実施例では発泡倍率及び圧縮硬さを変更した複数の発泡シートを準備し所定の条件下で保管後、外観を確認した。詳しくは次の通りである。

＜スクリーン＞
・層構成：ハードコート／基材層／フレネルレンズ層（偏向層）／光反射層
・基材層及び偏向層の材質：メチルメタクリレート・ブタジエン・スチレン（ＭＢＳ）
・単位光学要素（フレネルレンズ）の形状：突出した頂部の頂角が、最小７０．９°及び最大９０°未満の間の範囲で順次変化するように複数の単位光学要素が配列されている。
・外形：１２６０ｍｍ×２２４５ｍｍ
・厚さ：１．５ｍｍ（最大部）

＜発泡シート＞
発泡シートは、発泡倍率及び圧縮硬さを変更した試験体１から試験体１４までを準備した。発泡倍率及び圧縮硬さ以外の形態は次の通りである。発泡倍率及び圧縮硬さは結果とともに表１に示した。
・外形：１４００ｍｍ×２４００ｍｍ
・厚さ：１ｍｍ
・厚さのばらつき：１０％
・材質：ポリエチレン

＜試験方法＞
スクリーン２５枚、発泡シート２６枚の合計５１枚を交互に積層して積層体を作製した。積層体の最下層及び最上層は発泡シートである。このときスクリーンの凹凸部（単位光学要素）の頂部は上を向くように配置した。
作製した積層体をぞれぞれ室温（２５℃）、４０℃、６０℃で５日間保管し、外観を観察した。

＜評価方法及び結果＞
外観観察においてスクリーンに帯状のムラが発生しなかった場合を◎、若干のムラが見られるが問題とならない程度である場合を○、ムラが観察されて製品として問題となる場合を△、スクリーン頂部につぶれが明らかに観察される場合を×とした。結果を表１に示す。

表１からわかるように、発泡倍率が１５倍以上であるとともに、圧縮硬さが６（Ｎ／ｃｍ^２）以下であることにより、全ての温度にて、つぶれが発生しない、又は問題とならない程度に抑えることができる。

１ 梱包体
２ 箱体
５ 積層体
１０ スクリーン
１１ 基材層
１２ 偏向層
１３ 単位光学要素
１４ 光反射層
１５ 表面機能層
２０ 発泡シート

Claims (2)

1. 表面に頂部が形成される凹凸を有する複数のスクリーンと、前記複数のスクリーンの間に配置される発泡シートと、を備え、
   前記発泡シートは発泡倍率が１５倍以上、圧縮硬さが６Ｎ／ｃｍ^２以下であるとともに、厚さのばらつきが１０％以下である、積層体。
2. 請求項１に記載の積層体が箱体に内包された梱包体。

Images