JP2016080937A

JP2016080937A - 再帰性反射体製造用の金型及びこの金型を用いた再帰性反射体の製造方法

Info

Publication number: JP2016080937A
Application number: JP2014213607A
Authority: JP
Inventors: 誠大坪; Makoto Otsubo
Original assignee: Asukanet Co Ltd
Current assignee: Asukanet Co Ltd
Priority date: 2014-10-20
Filing date: 2014-10-20
Publication date: 2016-05-16

Abstract

【課題】比較的製造が容易な再帰性反射体製造用の金型及びこの金型を用いた再帰性反射体の製造方法を提供する。【解決手段】直角配置された第１、第２の傾斜面１５、１６によって形成される多数本の縦溝１２と、第１、第２の傾斜面１５、１６に同時に直交する側壁１８を少なくとも一方に有する多数本の横溝１３を基材１１の表面に配置した。なお、この金型１０は平板状の場合とロール状の場合がある。【選択図】図１

Description

本発明は入射光と反射光が略同一の経路を通過する再帰性反射体製造用の金型及びこの金型を用いた再帰性反射体の製造方法に関する。

透明球体や３面コーナーキューブを用いた再帰性反射体は、入射光と反射光の方向が略一致するので、交通標識や画像投影装置（特許文献１参照）等に応用されている。そして、透明球体を用いる場合より、３面コーナーキューブを用いた再帰性反射体の方がより強い反射光を得ることが知られている。
また、特許文献２には、この再帰性反射体（例えば、３面コーナーキューブ）を用いた立体像表示装置が提案されている。

特開２０１０−７２５０４号公報特許第５４６６７９３号公報

しかしながら、３面コーナーキューブは立方体の角を切り出した形状をしているので、微小の３面コーナーキューブを多数均一に並べて再帰性反射体を形成するには、複雑な形状を有する金型を使用する必要があり、製造が難しいという問題があった。これは、特許文献１、２に対して共通の課題であった。

本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、比較的製造が容易な再帰性反射体製造用の金型及びこの金型を用いた再帰性反射体の製造方法を提供することを目的とする。

前記目的に沿う第１の発明に係る再帰性反射体製造用の金型（素材が金属以外の場合を含む）は、直角配置された第１、第２の傾斜面によって形成される多数本の縦溝と、前記第１、第２の傾斜面に同時に直交する側壁を少なくとも一方に有する多数本の横溝を基材の表面に配置した。

第１の発明に係る再帰性反射体製造用の金型において、前記縦溝は断面直角二等辺三角形となって、前記横溝は断面矩形となっているのが好ましい。

第１の発明に係る再帰性反射体製造用の金型において、隣り合う前記横溝の間隔Ｌは、前記縦溝の深さｄの１〜５倍の範囲にあるのが好ましい。間隔Ｌがこの範囲より小さくなると、再帰性反射体の第１、第２の鏡面の使用率が減少する。

第１の発明に係る再帰性反射体製造用の金型において、前記横溝の幅は前記横溝の間隔Ｌの０．０１〜０．２倍の範囲にあるのが好ましい。横溝の幅はできる限り小さいのが好ましいが、小さ過ぎると加工が困難となり、溝への金属蒸着も難しくなる。

第１の発明に係る再帰性反射体製造用の金型において、前記基材はロールとすることも可能であるし、平板とすることもできる。

第２の発明に係る再帰性反射体の製造方法は、前記第１の発明に係る再帰性反射体製造用の金型を用いた再帰性反射体の製造方法であって、
前記金型を透明又は不透明の樹脂又はガラスからなる原板材に押し付けて、前記縦溝及び前記横溝を前記原板材の表面に転写する第１工程と、
前記原板材の少なくとも表面に金属蒸着を行い、前記第２、第１の傾斜面に第１、第２の鏡面を、前記横溝によって形成される仕切りの側壁に第３の鏡面を形成する第２工程とを有し、前記第１〜第３の鏡面によって３面コーナーキューブを形成する。

本発明に係る再帰性反射体製造用の金型は、直角配置された第１、第２の傾斜面を有する縦溝と、第１、第２の傾斜面に同時に直交する側面（垂直面）を有する横溝を基板の表面に縦横に形成しているので、縦溝及び横溝が直線状となり、金型の加工が容易となる。従って、最終製品となる再帰性反射体が安価に製造できる。

（Ａ）〜（Ｃ）はそれぞれ本発明の第１の実施の形態に係る再帰性反射体製造用の金型の平面図、正面図、側面図である。同再帰性反射体製造用の金型の斜視図である。（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ同再帰性反射体製造用の金型を用いて製造された再帰性反射体の平面図及び正面図、（Ｃ）は図３（Ａ）における矢視Ｕ−Ｕ’断面図である。（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ同再帰性反射体製造用の金型で形成された再帰性反射体の正面図、平面図であり、（Ｃ）は図４（Ｂ）における矢視Ｋ−Ｋ’断面図である。本発明の第２の実施の形態に係る再帰性反射体製造用の金型の説明図である。

続いて、添付した図面を参照しながら、本発明を具体化した実施の形態について説明する。
図１（Ａ）〜（Ｃ）、図２に示すように、本発明の第１の実施の形態に係る再帰性反射体製造用の金型１０（以下、単に「金型１０」という）は、例えば、鉄鋼、ステンレス、アルミニウム、アルミ合金、ニッケル、銅、又は銅合金、場合によっては硬質のプラスチック、セラミックによって構成される基材１１の表面に、平行配置された多数本（通常、５０本以上が好ましい）の縦溝１２と、この縦溝１２に所定間隔で直交して配置された横溝１３とを有している。以下、これらについて詳しく説明する。

縦溝１２は、断面が直角二等辺三角形状となって、直角配置された第１、第２の傾斜面１５、１６を有している。第１、第２の傾斜面１５、１６は鏡面加工（平均粗さ１００ｎｍ以下）されて、縦溝１２の深さｄは、例えば、５０μｍ〜５ｍｍとなっている。
この縦溝１２は横溝１３によって一定の長さ（隣り合う横溝１３の間隔）Ｌに区分される。間隔Ｌは縦溝１２の深さｄの例えば、１〜５倍となっている。

横溝１３は断面矩形となって、両側に、第１、第２の傾斜面１５、１６に同時に直交する垂直面（側壁）１７、１８を有する。横溝１３の深さｆは、例えば、縦溝１２の深さｄと同一又は深さｄを超え深さｄの１．５倍以下となっている。横溝１３の幅ｇは、横溝１３で区切られた縦溝１２の長さである間隔Ｌの０．０１〜０．２倍となっている。横幅１３の幅ｇはこの範囲より狭いと、光の利用率は増えるが、加工が困難となる。
以上の縦溝１２及び横溝１３の加工は刃物による機械加工（切削、研磨を含む）、場合によっては、放電加工によって行うことができる。

図３（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、以上の方法によって製造された金型１０を平板状の原板材（樹脂又はガラスからなる）３１の表面に押し当てて転写すると、凹凸が逆になって、縦溝３３とこの縦溝３３を所定間隔で区切る仕切り３４が形成される。この実施の形態では、図３（Ｃ）に示すように、仕切り３４が縦溝３３の山部３３ａから突出しているが、同一高さとすることもできる。
縦溝３３は第１、第２の傾斜面３５、３６を有し、断面直角二等辺三角形となっている。また、仕切り３４の両側面には、第１、第２の傾斜面３５、３６に共に直交する垂直面（側壁）３７、３８が形成されている。

この後、原板材３１の少なくとも表面に金属蒸着を行って、図３（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、直交する第１、第２の鏡面３９、４０と、第１、第２の鏡面３９、４０に直交する第３の鏡面４１、４２を形成する。なお、４３は蒸着された金属（例えば、アルミニウム、ニッケル、銀）を示す。この場合、透明又は不透明（顔料等によって着色する場合を含む）な原板材３１の表面側から光を入射し、反射光を出光する。これによって、第１〜第３の鏡面３９〜４２が反射面となって多数の３面コーナーキューブを備えた再帰性反射体４５が製造される。

この再帰性反射体４５の動作について、図４（Ａ）〜（Ｃ）を参照しながら説明する。直交する第１、第２の鏡面３９、４０と第３の鏡面４１、４２は直交するので、これを全部（Ｐ１〜Ｐ３）通過する光は必ず入射光と同一方向に反射する機能を有する。そして、第１、第２の鏡面３９、４０の両側に第３の鏡面４１、４２を設けた場合は、更に、光の入光範囲が増加する。

また、この実施の形態においては、金型１０の基材１１は平板であったが、図５に示すように、ロール状の金型２０とすることもできる。この金型２０の表面には、展開した場合、金型１０と同様な縦溝２１、横溝２２が形成されている。縦溝２１、横溝２２の寸法は金型１０の縦溝１２及び横溝１３と同一となっている。金型２０はロールからなる基材２５の表面に第１、第２の傾斜面２３、２４を有し、横溝２２は断面矩形となって、左右対となる垂直面２７、２８を有している。この金型２０を使用する場合は、平ロール３０と金型２０との間に透明又は不透明のプラスチック又は軟化したガラスからなる原板材３１を差し込み、原板材３１に縦溝２１及び横溝２２を転写する。この後の処理は前記した実施の形態と同じである。

本発明は前記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲でその構成、寸法を変更することもできる。

１０：再帰性反射体製造用の金型、１１：基材、１２：縦溝、１３：横溝、１５：第１の傾斜面、１６：第２の傾斜面、１７、１８：垂直面、２０：再帰性反射体製造用の金型、２１：縦溝、２２：横溝、２３：第１の傾斜面、２４：第２の傾斜面、２５：基材、２７、２８：垂直面、３０：平ロール、３１：原板材、３３：縦溝、３３ａ：山部、３４：仕切り、３５：第１の傾斜面、３６：第２の傾斜面、３７、３８：垂直面、３９：第１の鏡面、４０：第２の鏡面、４１、４２：第３の鏡面、４３：蒸着された金属、４５：再帰性反射体

Claims

直角配置された第１、第２の傾斜面によって形成される多数本の縦溝と、前記第１、第２の傾斜面に同時に直交する側壁を少なくとも一方に有する多数本の横溝を基材の表面に配置したことを特徴とする再帰性反射体製造用の金型。
請求項１記載の再帰性反射体製造用の金型において、前記縦溝は断面直角二等辺三角形となって、前記横溝は断面矩形となっていることを特徴とする再帰性反射体製造用の金型。
請求項２記載の再帰性反射体製造用の金型において、隣り合う前記横溝の間隔Ｌは、前記縦溝の深さｄの１〜５倍の範囲にあることを特徴とする再帰性反射体製造用の金型。
請求項３記載の再帰性反射体製造用の金型において、前記横溝の幅は前記横溝の間隔Ｌの長さの０．０１〜０．２倍の範囲にあることを特徴とする再帰性反射体製造用の金型。
請求項１〜４のいずれか１記載の再帰性反射体製造用の金型において、前記基材はロールであることを特徴とする再帰性反射体製造用の金型。
請求項１〜４のいずれか１記載の再帰性反射体製造用の金型において、前記基材は平板であることを特徴とする再帰性反射体製造用の金型。
請求項１〜６のいずれか１記載の再帰性反射体製造用の金型を用いた再帰性反射体の製造方法であって、
前記金型を樹脂又はガラスからなる原板材に押し付けて、前記縦溝及び前記横溝を前記原板材の表面に転写する第１工程と、
前記原板材の少なくとも表面に金属蒸着を行い、前記第２、第１の傾斜面に第１、第２の鏡面を、前記横溝によって形成される仕切りの側壁に第３の鏡面を形成する第２工程とを有することを特徴とする再帰性反射体の製造方法。