JP5249715B2 - キューブコーナー型再帰反射プリズムシートおよびそれを用いた内部照明型再帰反射標識 - Google Patents

Description

本発明の目的は、交通標識、規制標識、案内標識や工事標識などの交通標識類や商業標識等あるいは、車両マーキングなどに好ましく用いられるキューブコーナー型再帰反射プリズムシートの提供にある。

詳しくは、標識前面からの光に対して再帰反射性であり、標識内部からの光に対して光透過性であるキューブコーナー型再帰反射プリズムシートおよびそれを用いた内部照明型再帰反射標識の提供にある。

従来より、標識前面からの光に対して再帰反射性であり標識内部からの光に対して光透過性の面を有する情報表示部、表示部の背面に配置された照明装置およびこれら情報表示部と照明装置を閉鎖保持する矩体とからなる内部照明式標識は知られていた。

たとえば、ブラッドショウらによる特開平１−２９８３９５号（特許文献１）においては、
“少なくとも前面と称する一側面において光に透過性である閉鎖容器、および標識の前に入射する光を反射するように配置された立方体コーナー逆反射性シートで構成され、そして立方体コーナー逆反射性シートは：
１）多数の逆反射性立方体コーナー部材を有する被覆層および被覆層に結合した透明材料の基層を含み、そして
２）基層が被覆層に結合した区域を有し、それは
ａ）０度より大きいかまたは等しくそして９０度よりも小さい入射角度を有する内部光に透明であり、
ｂ）立方体コーナー部材によって占められる区域内に配置され、そのような透明区域対全シート区域の割合および相互に関するそれらの配置は内面的照明、逆反射光、またはその双方の手段によって標識を見ることを許容するように固定される
内面的に照明される標識”
が開示されている。

また、ベンソンらによる特開平２−２８５３０１号（特許文献２）においては、
“交差する３組の並行の溝により形成され、底部と、底縁部で前記底部と交差する横面を有するプリズム要素と、前記底部上の分離面とを含む部分的に透明の逆反射製品において、
（ａ）各組の溝が、その組に対しては一定である溝の側方角を有し、かつ
（ｂ）前記分離面が透明であって、前記プリズム要素の前記横面の底縁部で画成され前記の溝の中の少なくとも１個の溝において前記プリズム要素の間に位置し、
該分離面が位置しているいずれかの溝に沿ったいずれかの点においてとった該溝の断面が湾曲している、ことを特徴とする逆反射製品”を用いて“正面側として指示する少なくとも一方の側において光を透過させるカバーと、標識の正面に入射する光線を反射させるカバーと、標識の正面に入射する光線を反射するように位置した逆反射性シートとを含む内部照射標識”
が開示されている。

さらに、特許文献２には、図2Aに、三面体コーナーの最上部分が製品から除去された切頭状の完全なキューブコーナー素子が記載されている。

特開平１−２９８３９５号 特開平２−２８５３０１号

しかしながら、ブラッドショーの特許に示される立方体コーナー逆反射性シート（本発明に言うキューブコーナー型再帰反射プリズムシート）は多数の逆反射性立方体コーナー部材を有する被覆層および被覆層に結合した透明材料の基層を含み、そして，基層が被覆層に結合した区域を有しているためにそれらの結合区域部分においてはプリズム型再帰反射素子の再帰反射機能が破壊され、全体として再帰反射効率が著しく低下するという問題点があった。

さらに、ベンソンによるプリズム型再帰反射素子の間に分離面を持つような再帰反射素子を用いた再帰反射シートにおいても、上記ブラッドショーに開示される素子と同様に、分離面の領域においてはプリズム型再帰反射素子が存在せず、全体として再帰反射効率が著しく低下するという問題点があった。

また、ベンソンによる全てのコーナーキューブ型再帰反射素子を切頭型とする態様では、再帰反射性能が著しく劣るという問題点があった。

また、内部照明標識においては光源が標識内部に設置されているために、あらゆる方向から標識を見ても、視認性が低下するという問題点は生じがたい。しかし、停電時やランプの故障時にはヘッドランプからの光が再帰反射することによりのみ標識の存在を確認することができる。このような場合には、特に入射角度が大きな場合には標識の視認性が著しく低下するために、優れた入射角特性をもつ再帰反射素子を用いることが内部照明標識の場合には特に重要である。しかしながら、このような優れた入射角特性をもつ再帰反射素子を用いた内部照明標識は従来知られていなかった。また、従来公知の内部照明標識においては上述の理由で再帰反射効率が低下するという問題点と同時に、入射角特性も低下するという問題があった。

しかして、本発明の目的は、交通標識、規制標識、案内標識や工事標識などの交通標識類や商業標識等あるいは、車両マーキングなどに好ましく用いられるキューブコーナー型再帰反射プリズムシートの提供にある。

以下に、本発明の課題を解決するための具体的な手段に関して詳細に説明を行う。

本発明におけるキューブコーナー型再帰反射プリズムシートは、1つの頂点と3つの稜線により区画されてなる3つの直交反射側面(a面, b面, およびc面)からなるキューブコーナー素子と、該キューブコーナー素子の頂点の一部が切取られ非直交反射側面(d面)が設置された切頭型キューブコーナー素子とが設置されており、該非直交反射側面の面積率が5〜70％であることを特徴とするキューブコーナー型再帰反射プリズムシートである。

本発明でいう面積率とは、素子集合体の面積に対する素子集合体の中に含まれる非直交反射側面の面積の合計の比率をいう。

非直交反射側面が形成されたキューブコーナー型再帰反射素子は、正規のキューブコーナー型再帰反射素子に比べ、内部からの光を透過する代わりに外部からの光に対する再帰反射性が劣るものである。

それゆえ、本発明では、外部からの光に対する再帰反射性と内部からの光の透過性のバランスが良くなるように、面積率を5〜70％とすることが好ましい。

本発明では、さらに面積率を10〜60％、特に15〜50％とするのが、外部からの光に対する再帰反射性と内部からの光の透過性のバランスが良くする上で好ましい。

本発明では、頂部の切り取り方の違いが、切頭型キューブコーナー型再帰反射素子の輝度特性に影響するので、色々な切り取り方をした素子が混在していることが、キューブコーナー型再帰反射プリズムシートの輝度の広角性の優れた再帰反射素子を得るために好ましく、該非直交反射側面(d面)が平面、基準平面に平行な平面、曲面およびこれら平面が混合された形状であることであることが好ましい。

また、本発明においては、一つの素子の非直交反射側面(d面)の面積と、その素子の底面の面積の比率（以下、切頭率という）の違う素子を混在させることが、キューブコーナー型再帰反射プリズムシートの輝度の広角性の優れた再帰反射素子を得るために好ましく、切頭率の異なる切頭型キューブコーナー素子が２種類以上設置されていることが好ましい。

本発明においては、切頭型キューブコーナー再帰反射素子を容易に形成できることに加え、面積率の制御が容易にするために、該切頭型キューブコーナー素子が互に隣接した連続領域を形成するように設置することが好ましい。

本発明においては、切頭型キューブコーナー再帰反射素子を容易に形成できることに加え、キューブコーナー型再帰反射プリズムシートの外観を損なわない様にするために、上記該切頭型キューブコーナー素子が互に隣接した連続領域が、連続網目領域であることが好ましい。

本発明に用いられるキューブコーナー型再帰反射素子の形状は、外部の光に対する再帰反射性能と内部の光の透過性をバランスよく得られる点で、キューブコーナー素子および切頭型キューブコーナー再帰反射素子の底面投影形状は、三角形、四角形、および六角形であることが好ましい。

本発明においては、外部からの光に対する高い再帰反射性能と内部からの光に対する高い透過性を併せ持つことができるように、キューブコーナ型再帰反射プリズムシートが密封封入構造をもつ内部全反射型再帰反射プリズムシートであることが好ましい。

本発明のキューブコーナー型再帰反射プリズムシートは、外部からの光に対する高い再帰反射性能と内部からの光に対する高い透過性を併せ持つことができるので、内部照明型再帰反射標識に好適に用いることができる。

本発明においては、光源の照度、光源の耐久性、標識の耐久性やメンテナンスの点で、内部照明型再帰反射標識の内部照明光源として、冷陰極管型光源、ＬＥＤ光源、およびエレクトロルミネッセンス光源を用いることが好ましい。

標識前面からの光に対して再帰反射性であり、標識内部からの光に対して光透過性であるキューブコーナー型再帰反射プリズムシートおよびそれを用いた内部照明型再帰反射標識を提供できる。

本発明による多方向性再帰反射物品の好ましい形態を図を引用しつつ以下に説明を行う。

図１は従来技術による三角錐型キューブコーナー型再帰反射素子を示す。３つの反射側面（Ｈ−Ａ−Ｂ、Ｈ−Ｂ−Ｃ、Ｈ−Ｃ−Ａ）が頂点Ｈで交差している。

図２は、従来技術による図1の再帰反射素子を最密充填させた再帰反射素子群である。

図３は、従来技術による四角形型キューブコーナー型再帰反射素子を最密充填させた再帰反射素子群である。

図４は、従来技術による六角形型キューブコーナー型再帰反射素子を最密充填させた再帰反射素子群である。

図５は、本発明の再帰反射素子を説明する図である。従来公知の図1に記載されている再帰反射素子の頂点の一部（Ｈ−ＨＡ−ＨＢ−ＨＣ）が切り取られている。

本発明においては、切頭型キューブコーナーのｄ面の面積率が、外部からの光に対する再帰反射性能と内部からの光に対する透過性のバランスを制御する上で重要であり、切頭率によって切頭型キューブコーナー再帰反射素子を設ける比率を変えて所望の面積率とすることができるので、切頭率は特に限定されるものではないが、10〜80％であることが好ましく、更には、25〜64％であることが、切頭型キューブコーナー再帰反射素子の形成のし易さ、および切頭型キューブコーナー再帰反射素子を設ける比率の制御のし易さの点で好ましい。

本発明においては、キューブコーナー型再帰反射プリズムシートの輝度の広角性の優れた再帰反射素子を得るために、切頭率の異なる素子が混在していることが好ましい。

図６は、本発明の再帰反射素子群を説明する図である。三角錐型キューブコーナー再帰反射素子群の中に、切頭型キューブコーナー再帰反射素子が、互いに
隣接した連続網目領域を形成するように設けられている。図面では網目の一部が記載されている。

図７は、本発明の再帰反射素子群を説明する図である。四角形型キューブコーナー再帰反射素子群の中に、切頭型キューブコーナー再帰反射素子が、互いに隣接した連続網目領域を形成するように設けられている。図面では網目の一部が記載されている。

図８は、本発明の再帰反射素子群を説明する図である。六角形型キューブコーナー再帰反射素子群の中に、切頭型キューブコーナー再帰反射素子が、互いに隣接した連続網目領域を形成するように設けられている。図面では網目の一部が記載されている。

以下、実施例および比較例により本発明を詳細に説明する。

比較例1
表面が平坦な100mm×100mmの真鍮板の上に、先端角度が70.539゜のダイヤモンドバイトを用いて169.706μmピッチに て深さが80.000μmとなるよう3方向に断面形状が対称形のV字型溝を切削した。3方向のV字溝群の交差角度は、全て60.000゜となるよう切削し、凸形状のキューブコーナー型再帰反射素子群を製作した。

この凸形状の再帰反射素子群を用い、電鋳法により凹形状のプリズム集合体を作製し形状転写用金型とした。

次に、三菱エンジニアリングプラスティック株式会社製ビスフェノール型ポリカーボネート樹脂シート「ユーピロン ＦＥ２０ ００URI」と形状転写用金型を用いて、成形温度２００℃、成形圧力５0０N／ｃm^２の条件で圧縮成形し、３０℃まで冷却してから樹脂シートを取り出し、表面に多数のキューブコーナー型再帰反射素子が最密充填状に配置されたキューブコーナー型再帰反射プリズムシートを得た。

実施例1
比較例1のキューブコーナー型再帰反射プリズムシートを、先端が平坦(r=10mm)なダイヤモンドバイトを用いて、再帰反射 素子先端を5mmピッチで非直交反射側面の面積率が20%となる高さで水平方向と垂直方向に切削した。

実施例2
比較例1のキューブコーナー型再帰反射プリズムシートを、先端が平坦(r=10mm)なダイヤモンドバイトを用いて、再帰反射 素子先端を2mmピッチで非直交反射側面の面積率が50%となる高さで水平方向と垂直方向に切削した。

実施例3
比較例1のキューブコーナー型再帰反射プリズムシートを、円柱状担持体構造を持つ網目状エンボス成型機にて温度を240℃、圧 力を300kg・cm^-2としてでエンボス加工を施した。その際の非直交反射側面の面積率は約30％であった。

比較例1および実施例1〜3で得られたキューブコーナー型再帰反射プリズムシートについて、透過率および再帰反射係数(観 測角0.2゜、入射角5゜)を測定した。

また、無機エレクトロルミネッセンス光源の上に較例1および実施例1〜3で得られたキューブコーナー型再帰反射プリズムシ ートを再帰反射面が光源と反対側になるように重ね、１ｍ離れた位置よりコニカミノルタセンシング株式会社製輝度計ＬＳ−１１０を用いて輝度を測定した。

測定結果を表1に示した。

本発明によれば、交通標識、規制標識、案内標識や工事標識などの交通標識類や商業標識等あるいは、車両マーキングなどに好ましく用いられるキューブコーナー型再帰反射プリズムシートを提供できる。

さらに、標識前面からの光に対して再帰反射性であり、標識内部からの光に対して光透過性であるキューブコーナー型再帰反射プリズムシートおよびそれを用いた内部照明型再帰反射標識を提供できる。

従来公知の三角錐型キューブコーナー型再帰反射素子。 従来公知の三角錐型キューブコーナー型再帰反射素子群。 従来公知の四角形型キューブコーナー型再帰反射素子群。 従来公知の六角形型キューブコーナー型再帰反射素子群。 本発明の三角錐型キューブコーナー再帰反射素子。 本発明の三角錐型キューブコーナー再帰反射素子群。 本発明の四角形型キューブコーナー型再帰反射素子群。 本発明の六角形型キューブコーナー型再帰反射素子群。

Claims (12)

1. １つの頂点と３つの稜線により区画されてなる３つの直交反射側面(ａ面，ｂ面，およびｃ面)からなるキューブコーナー素子と、
   該キューブコーナー素子の該頂点を含む部分が切取られて形成された非直交反射側面(ｄ面)が設置された切頭型キューブコーナー素子と、
   がそれぞれ多数設置されており、
   該非直交反射側面（ｄ面）の面積率が５〜７０％である
   ことを特徴とするキューブコーナー型再帰反射プリズムシート。
2. 該非直交反射側面(ｄ面)の面積率が１０〜６０％であることを特徴とする請求項１に記載のキューブコーナー型再帰反射プリズムシート。
3. 該非直交反射側面（ｄ面）の面積率が１５〜５０％であることを特徴とする請求項１および２に記載のキューブコーナー型再帰反射プリズムシート。
4. 該非直交反射側面(ｄ面)が基準平面に平行でない平面、基準平面に平行な平面、曲面およびこれら平面が混合された形状であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のキューブコーナー型再帰反射プリズムシート。
5. 該非直交反射側面(ｄ面)の面積が異なる該切頭型キューブコーナー素子が２種類以上設置されていることを特徴とする請求項1〜４のいずれかに記載のキューブコーナー型再帰反射プリズムシート。
6. 一つの該切頭型キューブコーナー素子の該非直交反射側面(ｄ面)の面積と、その切頭型キューブコーナー素子の底面の面積の比率で表される切頭率が、１０〜８０％であることを特徴とする請求項５に記載のキューブコーナー型再帰反射プリズムシート。
7. 該切頭型キューブコーナー素子が互いに隣接した連続領域を形成することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のキューブコーナー型再帰反射プリズムシート。
8. 該切頭型キューブコーナー素子が互いに隣接した連続網目領域を形成することを特徴とする請求項７に記載のキューブコーナー型再帰反射プリズムシート。
9. 該キューブコーナー素子および該切頭キューブコーナー素子の底面投影形状が三角形、四角形、および六角形であることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載のキューブコーナー型再帰反射プリズムシート。
10. 該キューブコーナー型再帰反射プリズムシートが密封封入構造をもつ内部全反射型再帰反射プリズムシートであることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載のキューブコーナー型再帰反射プリズムシート。
11. 請求項１〜１０に記載のキューブコーナー型再帰反射プリズムシートが内部照明光源の前面に設置された内部照明型再帰反射標識。
12. 該内部照明光源が冷陰極管型光源、ＬＥＤ型光源、およびエレクトロルミネッセンス光源であることを特徴とする請求項１１に記載の内部照明型再帰反射標識。