JP5220952B1 - 装飾表示体の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、画素の拡大虚像を明確に現出させることができる装飾表示体およびその製造方法を提供することを目的とする。
【解決手段】装飾表示体１の製造方法は、透明素材１０の厚みｄ１を測定し、透明素材１０の厚みｄ１の測定値と予め設定した透明素材１０の厚みＤの基準値とを比較して測定値が基準値を下回った場合に測定値と基準値の間の誤差Ｅを算出し、透明素材１０の表面に透明なアンカー層１１を該誤差Ｅに相当する厚みｄ２で平坦状に形成して、アンカー層１１の表面に複数の凸レンズ状の集光素１２ａを各集光素１２ａの並びに方向性を持たせて配列ピッチｐで２次元的に配列してなる集光素パターン１２を形成し、透明素材１０の裏面に着色された複数の画素１３ａを各画素１３ａの並びに集光素パターン１２と同じ方向性を持たせて配列ピッチｑで２次元的に配列してなる画像パターン１３を形成する。
【選択図】図４

Description

本発明は、名刺、フォトフレーム、遊技機やゲーム機の外層パネル、包装箱、広告体、飾り品、ディスプレイ装置、文房具、土産品、構造体、教材等の各種商品の装飾に適用される装飾表示体およびその製造方法に関するものである。

従来より、名刺、フォトフレーム、遊技機やゲーム機の外層パネル、包装箱、広告体、飾り品、ディスプレイ装置、文房具、土産品、構造体、教材等の各種商品の装飾として、集光素により画素の拡大虚像を各種商品の表面から上方又は下方に現出させる装飾表示体を適用することが知られており、例えば下記特許文献１〜特許文献５に開示されている。

これらに開示される装飾表示体は、シート状または板状の透明素材の表面に、複数の凸レンズ状の集光素を各集光素の並びに方向性を持たせて所定の配列ピッチで２次元的に配列して集光素パターンが形成されるとともに、上記透明素材の裏面に、着色された複数の画素を各画素の並びに集光素パターンと同じ方向性を持たせて各集光素の配列ピッチと異なる配列ピッチで２次元的に配列して画素パターンが形成されており、これにより画素パターンによる立体的な画素の拡大虚像が透明素材の上方又は下方に現出するというものである。

このような装飾表示体は、所定の厚みを有する透明素材に対して、集光素と画素の間の距離、集光素と画素の各径の大きさ、さらには集光素と画素の各配列ピッチをそれぞれ所定条件で精度良く設定することによって、初めて画素の拡大虚像が明確に現出することができる。

特許第４９０７０４９号 特許第３４８８１７９号 特開２００８−０１２８７０号 特開２００３−２２６１００号 特開２００３−２２６０９９号

しかしながら、仕入れ業者等から入手する透明素材は、必ずしも厚みが全て均一ではなく、所定の厚みよりも薄くて誤差が生じている場合があった。このような誤差のある透明素材に対して、あらかじめ設定した集光素パターンおよび画素パターンを形成すると、集光素と画素の間の距離が当該誤差に相当する分だけ短くなるため、集光素の焦点位置と画素の配置位置に大きなズレが生じ、その結果として画素の拡大虚像が明確に現出することできないという問題があった。

本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであって、画素の拡大虚像を明確に現出させることができる装飾表示体およびその製造方法を提供することを目的とする。

本発明は、上記目的を達成するために、集光素により画素の拡大虚像が透明素材の上方又は下方に現出する装飾表示体の製造方法に係るものであって、シート状または板状の透明素材の厚みを測定する工程と、透明素材の厚みの測定値と、あらかじめ設定した透明素材の厚みの基準値とを比較し、透明素材の厚みの測定値が基準値を下回った場合に、透明素材の厚みの測定値と基準値の間の誤差を算出する工程と、透明素材の表面に、透明なアンカー層を透明素材の厚みの誤差に相当する厚みで平坦状に形成する工程と、アンカー層の表面に、複数の凸レンズ状の集光素を各集光素の並びに方向性を持たせて所定の配列ピッチで２次元的に配列してなる集光素パターンを形成する工程と、透明素材の裏面に、着色された複数の画素を各画素の並びに集光素パターンと同じ方向性を持たせて各集光素の配列ピッチと異なる配列ピッチで２次元的に配列してなる画像パターンを形成する工程とを備えることを特徴とする。

これによれば、透明素材の厚みを測定して得た測定値とあらかじめ設定した基準値とを比較し、透明素材の厚みの測定値が基準値を下回った場合に、透明素材の厚みの測定値と基準値の間の誤差に相当する厚みで透明なアンカー層を平坦状に形成することより、誤差のある透明素材が基準値の厚みになり、それに伴って集光素と画素の間の距離が所定の距離になるため、画素の拡大虚像を明確に現出させることができる。また、アンカー層によって集光素を形成する透明素材の表面側が平坦化されるため、透明素材の表面形状に影響されることなく集光素を簡単かつ確実に形成することができる。

また、アンカー層を印刷により形成するのが好ましい。これによれば、透明素材の表面にアンカー層を簡単かつ確実に平坦状に形成することができる。

また、アンカー層を透明素材の厚みの１０％以下の厚みで形成するのが好ましい。これによれば、アンカー層において光が屈折するなどして画素の拡大虚像の現出に影響することが防止され、基準値の厚みの透明素材と同様に画素の拡大虚像を明確に現出させることができる。また、ＪＩＳ規格等により透明素材の誤差が１０％の範囲内で許容されている場合が多いが、そのような規格内の誤差の透明素材にも適用することができる。

また、アンカー層は、透明素材に対して表面を隙間なく被覆する親和性を有するとともに、集光素に対して接触角が直角または鋭角となる濡れ性を有する合成樹脂素材からなるのが好ましい。これによれば、透明素材の表面にアンカー層を確実に平坦状に形成することができるとともに、アンカー層の表面に集光素をより簡単かつ確実に形成することができる。

本発明に係る装飾表示体は、上述に記載の製造方法によって製造されるものであって、シート状または板状の透明素材の表面に、該透明素材の厚みの測定値と基準値の間の誤差に相当する厚みで透明なアンカー層が平坦状に形成され、アンカー層の表面に、複数の凸レンズ状の集光素を各集光素の並びに方向性を持たせて所定の配列ピッチで２次元的に配列してなる集光素パターンが形成されているとともに、透明素材の裏面に、着色された複数の画素を各画素の並びに集光素パターンと同じ方向性を持たせて各集光素の配列ピッチと異なる配列ピッチで２次元的に配列してなる画像パターンが形成されていることを特徴とする。

本発明によれば、透明素材の厚みを測定して得た測定値とあらかじめ設定した基準値とを比較し、透明素材の厚みの測定値が基準値を下回った場合に、透明素材の厚みの測定値と基準値の間の誤差に相当する厚みで透明なアンカー層を平坦状に形成することより、誤差のある透明素材が基準値の厚みになり、それに伴って集光素と画素の間の距離が所定の距離になるため、画素の拡大虚像を明確に現出させることができる。また、アンカー層によって集光素を形成する透明素材の表面側が平坦化されるため、透明素材の表面形状に影響されることなく集光素を簡単かつ確実に形成することができる。

装飾表示体を示す平面図である。 図１の装飾表示体の（ａ）拡大断面図と、（ｂ）集光素と画素の位置関係を示す平面模式図である。 図１の装飾表示体の断面と画素の拡大虚像とを示す図である。 装飾表示体の製造工程を示す図である。

次に、本発明に係る装飾表示体の一実施形態について図１〜図４を参照しつつ説明する。

本実施形態に係る装飾表示体１は、名刺、フォトフレーム、遊技機やゲーム機の外層パネル、包装箱、広告体、飾り品、ディスプレイ装置、文房具、土産品、構造体、教材等の各種商品の装飾に適用されるものである。この装飾表示体１は、図１および図２に示すように、アクリル押出板やアクリルキャスト板のようなアクリル板等の合成樹脂からなる透明素材１０の表面にアンカー層１１が形成されており、該アンカー層１１の表面に集光素パターン１２が形成されているとともに、透明素材１０の裏面に画像パターン１３が形成されている。

前記透明素材１０は、図１に示すように、平面視において矩形状に形成された板状部材である。この透明素材１０は、商品形態に合わせて図示略の大きな板状の透明素材を格子状に裁断して形成されたものであり、仕入れ業者等から入手される。このような透明素材１０は、必ずしも厚みが全て均一ではなく、装飾表示体１を製造するに際してあらかじめ設定した透明素材の所定の厚みＤ（基準値）よりも薄い場合がある。本実施形態の説明で用いる透明素材１０は、所定の厚みＤより薄い厚みｄ１を有するものである（図２（ａ）参照）。

なお、本実施形態では、透明素材の所定の厚みＤを示す基準値は２．０ｍｍに設定されている。また、透明素材１０の厚みｄ１は１．９ｍｍであり、この厚みｄ１は測定により得られた値である。

前記アンカー層１１は、図２に示すように、透明素材１０の表面において平坦状に形成された透明な層である。このアンカー層１１は、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ウレタン系樹脂あるいはエポキシ系樹脂等、液状の合成樹脂素材を硬化させてなるものである。具体的には、透明素材１０の表面に液状の合成樹脂素材を印刷によって塗布し、その後乾燥させて該液状の合成樹脂素材が硬化して形成されたものである。このように印刷によってアンカー層１１を形成することにより、透明素材１０の表面にアンカー層１１を簡単かつ確実に平坦状に形成することができる。しかも、アンカー層１１によって集光素１２ａを形成する透明素材１０の表面側が平坦化されるため、透明素材１０の表面形状に影響されることなく後述の集光素１２ａを簡単かつ確実に形成することができる。

また、アンカー層１１を形成するに際して用いる液状の合成樹脂素材は、透明素材１０に対しては透明素材１０の表面に塗布された際に透明素材１０の表面を隙間なく被覆する親和性を有している。これにより、透明素材１０の表面に凹凸がある場合、該凹凸間の溝を埋めるとともに表面を覆う態様で広がるため、アンカー層１１を確実に平坦状に形成することができる。

さらに、この液状の合成樹脂素材は、集光素１２ａに対してはアンカー層１１と集光素１２ａとの接触角θが鋭角となる濡れ性を有している（図２（ａ）参照）。これにより、アンカー層１１の表面に集光素１２ａをより簡単かつ確実に形成することができる。

また、前記アンカー層１１は、厚みｄ２で形成されており、ここでの厚みｄ２は以下に示す（式１）によって算出される。

（式１）
［アンカー層１１の厚みｄ２］＝［透明素材の所定の厚みＤ（基準値）］−［透明素材１０の厚みｄ１（測定値）］

上記（式１）で算出されるアンカー層１１の厚みｄ２は、透明素材１０の厚みｄ１の測定値と所定の厚みＤの基準値とを比較し、測定値が基準値を下回った場合の誤差Ｅに相当する厚みである。本実施形態では、基準値が２．０ｍｍであり、測定値が１．９ｍｍであることから、基準値と測定値との間の誤差Ｅは０．１ｍｍと算出される。このことより、アンカー層１１の厚みｄ２は、この誤差Ｅに相当する厚みとして０．１ｍｍと定められる。このように所定の厚みＤより薄い厚みｄ１の透明素材１０の表面に、測定値と基準値の間の誤差Ｅに相当する厚みｄ２でアンカー層１１を形成することによって、誤差Ｅのある透明素材１０を基準値の厚みＤを有するものに形成することができる。

さらに、このアンカー層１１は、厚みｄ２が０．１ｍｍであって、透明素材１０の厚み（測定値）ｄ１の１０％以下の厚みで形成されるものとされている。これにより、アンカー層１１において光が屈折するなどして画素１３ａの拡大虚像Ｚの現出に影響することが防止され、基準値の厚みＤの透明素材と同様に画素１３ａの拡大虚像Ｚを明確に現出させることができる。また、ＪＩＳ規格等により仕入れ業者から入手する透明素材１０の誤差Ｅが１０％の範囲内で許容されている場合が多いが、そのような規格内の誤差Ｅの透明素材１０にも適用することができる。

前記集光素パターン１２は、図２に示すように、紫外線硬化樹脂等のような、無色透明のインキを用いて複数の凸レンズ状の集光素１２ａを印刷して形成されたものである。具体的に、この集光素パターン１２は、集光素１２ａを各集光素１２ａの並びに方向性を持たせて２次元的に配列して形成されたものであり、平面視においてｘ方向とこれに直交するｙ方向へ同じ配列ピッチｐで各集光素１２ａがマトリクス状に等配列して形成されている。

なお、本実施形態では、各集光素１２ａの直径が０．９ｍｍ、配列ピッチｐが１．０ｍｍに設定されている。また、各集光素１２ａの配列は、必ずしも直交するパターンである必要はなく、一方の配列方向に対する他方の配列方向が９０度より小さい角度または９０度より大きい角度をなすようにしてもよい。

前記画素パターン１３は、図２に示すように、着色された透明または不透明インキを用いて複数の画素１３ａを印刷して形成されたものである。具体的に、この画素パターン１３は、複数の画素１３ａを各画素１３ａの並びに上記集光素パターン１２と同じ方向性を持たせて２次元的に配列して形成されている。つまり、画素パターン１３は、一方向とこれに直交する方向へ各画素１３ａをマトリクス状に等配列して形成されており、該画素パターン１３が集光素パターン１２の配列方向であるｘ方向およびｙ方向に一致する態様で形成されている。なお、本実施形態では、画素１３ａの直径は０．９ｍｍに設定されている。

また、この画素パターン１３は、図２に示すように、集光素１２ａの配列ピッチｐより小さい配列ピッチｑで各画素１３ａが配列しており、本実施形態では画素１３ａの配列ピッチｑは０．９５ｍｍに設定されている。これにより、集光素パターン１２と画素パターン１３において、平面視では複数個おきに集光素１２ａと画素１３ａが完全に重なる部分と、その周囲の画素１３ａが集光素１２ａから順次内側に位置ずれする部分とが繰り生じる。このように、画素１３ａの配列ピッチｑが集光素１２ａの配列ピッチｐより小さく設定されている場合、後述のように拡大虚像Ｚは画素パターン１３が形成された透明素材１０の裏側（図３中では下側）に現出することとなる。

なお、本実施形態で、集光素１２ａの配列ピッチｐが１．０ｍｍで、画素１３ａの配列ピッチｑが０．９５ｍｍと設定しているのは、透明素材が２．０ｍｍという基準値の厚みＤを有する場合において画素１３ａの拡大虚像を明確に現出させるための条件を満たす値だからである。

以上によれば、本装飾表示体１では、透明素材１０の表面に、透明素材１０の厚みｄ１の測定値と所定の厚みＤの基準値との間の誤差Ｅに相当する厚みｄ２で透明なアンカー層１１が平坦状に形成されている。このことより、アンカー層１１の厚みｄ２分だけ透明素材１１としての厚みの嵩が増して、誤差Ｅのある透明素材１０が基準値の厚みＤとなり、それに伴って集光素１２ａと画素１３ａの間の距離が所定の距離（所定の厚みＤと同等の距離）となる。また、これとともに平面視ではｘ−ｙ平面の各方向について集光素１２ａと画素１３ａが重なる部分と位置ずれする部分とが繰り返して生じている。このため、図３に示すように、集光素１２ａにより、見る位置に制限を受けることなく、揺らぎの少ない静的な状態で、画素１３ａの拡大虚像Ｚを明確に現出させることができる。

次に、本装飾表示体１の製造方法について図４を参照しつつ説明する。なお、ここでは一つの装飾表示体１を製造する場合について説明する。また、透明素材１０の厚みＤの基準値は２．０ｍｍに設定されている。

まず、図４（ａ）に示すように、板状の透明素材１０の厚みｄ１を測定する。この測定の結果、透明素材１０の厚みｄ１の測定値は１．９ｍｍである。なお、ここでの透明素材１０の厚みｄ１の測定には、種々の測定方法を用いることが可能である。

次いで、図４（ｂ）に示すように、透明素材１０の厚みｄ１の測定値と、あらかじめ設定した透明素材の厚みＤの基準値とを比較し、透明素材１０の厚みｄ１の測定値が基準値を下回った場合に、透明素材１０の厚みｄ１の測定値と基準値の間の誤差Ｅを算出する。誤差Ｅは上述で説明した（式１）により算出され、基準値が２．０ｍｍであり、透明素材１０の厚みｄ１の測定値は１．９ｍｍであることから、誤差Ｅは０．１ｍｍとなる。

次いで、図４（ｃ）に示すように、透明素材１０の表面に、前工程にて算出した誤差Ｅに相当する厚みｄ２で透明なアンカー層１１を平坦状に形成する。ここでは、印刷によりノズルＮから透明な液状の合成樹脂素材を塗布し、乾燥させて硬化させることによりアンカー層１１を形成する。このように印刷によりアンカー層１１を形成するため、アンカー層１１を簡単かつ確実に平坦状に形成することができる。なお、前工程にて誤差Ｅは０．１ｍｍと算出されたため、アンカー層１１を０．１ｍｍの厚みｄ２で形成する。

また、アンカー層１１を形成するに際して用いる液状の合成樹脂素材が、透明素材１０に対しては該透明素材１０の表面を隙間なく被覆する親和性を有しているため、アンカー層１１を確実に平坦状に形成することができる。さらに、この液状の合成樹脂素材が、集光素１２ａに対しては該集光素１２ａとの接触角θが鋭角となる濡れ性を有しているため、アンカー層１１の表面に集光素１２ａをより簡単かつ確実に形成することができる。

次いで、図４（ｄ）に示すように、アンカー層１１の表面に、複数の凸レンズ状の集光素１２ａを各集光素１２ａの並びに方向性を持たせて配列ピッチｐで２次元的に配列してなる集光素パターン１２を形成する。なお、図４（ｂ）の工程にて、透明素材１０の厚みｄ１の測定値と、あらかじめ設定した透明素材の厚みＤの基準値とを比較し、透明素材１０の厚みｄ１の測定値が基準値を下回らなかった場合、アンカー層１１の形成を行わず、この集光素パターン１２を形成する工程を行うようにする。

次いで、図４（ｅ）に示すように、着色された複数の画素１３ａを各画素１３ａの並びに集光素パターン１２と同じ方向性を持たせて配列ピッチｑで２次元的に配列してなる画像パターン１３を形成する。

以上のように、透明素材１０の厚みｄ１を測定して得た測定値とあらかじめ設定した透明素材の所定の厚みＤの基準値とを比較し、透明素材１０の厚みｄ１の測定値が基準値を下回った場合に、透明素材１０の厚みｄ１の測定値と基準値の間の誤差Ｅに相当する厚みｄ２で透明なアンカー層１１を平坦状に形成する。このことより、誤差Ｅのある透明素材１０が基準値の厚みＤになり、それに伴って集光素１２ａと画素１３ａの間の距離が所定の距離（所定の厚みＤと同等の距離）となるため、画素１３ａの拡大虚像Ｚを明確に現出させることができる。

なお、本実施形態において、透明素材１０がアクリル押出板やアクリルキャスト板等の板状である場合について説明したが、シート状であってもよい。

また、透明素材１０がアクリル板等の合成樹脂からなる場合について説明したが、Ａ−ＰＥＴシート、ウレタンシート、ＴＰＵシート等の合成樹脂からなるものであってもよい。

また、透明素材１０が合成樹脂からなる場合について説明したが、ガラス等のその他の素材からなるものであってもよい。

また、アンカー層１１を印刷によって形成する場合について説明したが、印刷以外の方法で形成されてもよい。

また、アンカー層１１を０．１ｍｍの厚みで形成する場合について説明したが、アンカー層１１の厚みｄ２は透明素材１０の厚みｄ１によって適宜変わるものである。

また、アンカー層１１と集光素１２ａとの接触角θが鋭角となる濡れ性を有している場合について説明したが、接触角θが直角となる濡れ性を有しているものであってもよい。

また、アンカー層１１は、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ウレタン系樹脂あるいはエポキシ系樹脂等の合成樹脂からなる場合について説明したが、その他の素材からなる場合であってもよい。

また、透明素材の厚みＤの基準値が２．０ｍｍに設定されている場合について説明したが、２．０ｍｍでなくてもよい。

また、各集光素１２ａの配列ピッチｐが１．０ｍｍ、画素１３ａの配列ピッチｑが０．９５ｍｍである場合について説明したが、それぞれの配列ピッチがその他の大きさであってもよい。

また、画素１３ａの配列ピッチｑが集光素１２ａの配列ピッチｐより小さい場合について説明したが、集光素１２ａの配列ピッチｐより大きくてもよい。この場合、図３中では拡大虚像Ｚは透明素材１０の上方に現出することとなる。

また、各集光素１２ａの配列ピッチｐおよび画素１３ａの配列ピッチｑが、いずれも一定である場合について説明したが、いずれも配列ピッチが変化するようにしてもよいし、いずれか一方の配列ピッチが一定で他方の配列ピッチが変化するようにしてもよい。

また、集光素１２ａおよび画素１３ａの直径が同一である場合について説明したが、同一でなくてもよい。

また、画素パターン１３の形成の工程が集光素パターン１２の形成の工程の後に行われる場合について説明したが、その他の工程で行われてもよい。

また、各図面に示した集光素１２ａおよび画素１３ａの径の大きさや配列ピッチなどについては、説明の便宜上、強調的に大きく図示したものであり、実際には非常に小さい集光素１２ａおよび画素１３ａが２次元的に数多く配列されたものである。

また、透明素材１０およびアンカー層１１が透明であるとして説明したが、ここにいう「透明」とは光の透過率が１００％であることはもとより、透過率が１００％より低いものも含む文言である。要は、画素１３ａの光が透明素材１０およびアンカー層１１を透過し、集光素１２ａによって拡大虚像Ｚとなされるものであれば「透明」であると定義する。

以上、図面を参照して本発明の実施形態を説明したが、本発明は、図示した実施形態のものに限定されない。図示された実施形態に対して、本発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。

１…装飾表示体
１０…透明素材
１１…アンカー層
１２…集光素パターン
１２ａ…集光素
１３…画素パターン
１３ａ…画素

Claims (5)

1. 集光素により画素の拡大虚像が透明素材の上方又は下方に現出する装飾表示体の製造方法であって、
   シート状または板状の透明素材の厚みを測定する工程と、
   前記透明素材の厚みの測定値と、あらかじめ設定した前記透明素材の厚みの基準値とを比較し、前記透明素材の厚みの測定値が基準値を下回った場合に、前記透明素材の厚みの測定値と基準値の間の誤差を算出する工程と、
   前記透明素材の表面に、透明なアンカー層を前記透明素材の厚みの誤差に相当する厚みで平坦状に形成する工程と、
   前記アンカー層の表面に、複数の凸レンズ状の集光素を各集光素の並びに方向性を持たせて所定の配列ピッチで２次元的に配列してなる集光素パターンを形成する工程と、
   前記透明素材の裏面に、着色された複数の画素を各画素の並びに前記集光素パターンと同じ方向性を持たせて前記各集光素の配列ピッチと異なる配列ピッチで２次元的に配列してなる画像パターンを形成する工程とを備えることを特徴とする装飾表示体の製造方法。
2. 前記アンカー層を印刷により形成する請求項１に記載の装飾表示体の製造方法。
3. 前記アンカー層を前記透明素材の厚みの１０％以下の厚みで形成する請求項１または請求項２に記載の装飾表示体の製造方法。
4. 前記アンカー層は、前記透明素材に対して表面を隙間なく被覆する親和性を有するとともに、前記集光素に対して接触角が直角または鋭角となる濡れ性を有する合成樹脂素材からなる請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の装飾表示体の製造方法。
5. 請求項１ないし請求項４に記載の製造方法によって製造される装飾表示体であって、
   シート状または板状の透明素材の表面に、該透明素材の厚みの測定値と基準値の間の誤差に相当する厚みで透明なアンカー層が平坦状に形成され、
   前記アンカー層の表面に、複数の凸レンズ状の集光素を各集光素の並びに方向性を持たせて所定の配列ピッチで２次元的に配列してなる集光素パターンが形成されているとともに、
   前記透明素材の裏面に、着色された複数の画素を各画素の並びに前記集光素パターンと同じ方向性を持たせて前記各集光素の配列ピッチと異なる配列ピッチで２次元的に配列してなる画像パターンが形成されていることを特徴とする装飾表示体。