JP6116534B2

JP6116534B2 - 再帰性反射体の製造方法

Info

Publication number: JP6116534B2
Application number: JP2014198651A
Authority: JP
Inventors: 誠大坪
Original assignee: Asukanet Co Ltd
Current assignee: Asukanet Co Ltd
Priority date: 2014-09-29
Filing date: 2014-09-29
Publication date: 2017-04-19
Anticipated expiration: 2034-09-29
Also published as: JP2016071047A

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ことは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、製造を比較的容易になし得る再帰性反射体の製造方法を提供することを目的とする。

前記目的に沿う本発明に係る再帰性反射体の製造方法は、合成樹脂板又はガラス板からなる基板の表面に、直角配置された第１、第２の傾斜面を有する三角溝を並べて形成する第１工程と、
前記三角溝が形成された前記基板の表面に紫外線硬化樹脂を塗布して、前記三角溝を前記紫外線硬化樹脂で埋める第２工程と、
前記紫外線硬化樹脂が塗布された前記基板の表面で、前記各三角溝の前記第１、第２の傾斜面にそれぞれ直交する垂直面を形成する仕切りとなる領域に、紫外線露光処理をする第３工程と、
前記紫外線露光処理した基板を現像処理し、前記基板の表面に前記第１、第２の傾斜面及びこれに直交する前記垂直面を有する仕切りを形成する第４工程と、
前記第１、第２の傾斜面及び前記垂直面が露出した前記基板の表面を金属蒸着して、前記第１、第２の傾斜面上に第１、第２の反射面、及び前記垂直面上に第３の反射面が形成された微小再帰性反射部を形成する第５工程とを有し、前記微小再帰性反射部を多数前記基板の表面に形成する。

なお、第３工程における仕切りとなる領域に紫外線露光処理をする方法としては、紫外線硬化樹脂が塗布された基板の表面に、仕切りとなる領域に対応する部分を透光にしその他の部分は非透光にしたマスクを被せる方法、写真処理によって仕切りとなる領域を露光する方法、レーザー光線を使って露光する方法等、周知の技術を使うことができる。

本発明に係る再帰性反射体の製造方法において、前記三角溝の長さＬは該三角溝の深さｄの１〜５倍の範囲にあるのが好ましい。三角溝の長さＬが短すぎると、第１、第２の反射面の利用率が低くなり、長すぎると第１、第２の反射面に無駄な部分が生じる。

本発明に係る再帰性反射体の製造方法において、前記三角溝の長さＬは５０〜１０００μｍの範囲にあるのが好ましい。５０μｍ未満の場合は加工が極めて難しく、１０００μｍを超えると、画素が粗くなる。

本発明に係る再帰性反射体の製造方法において、前記仕切りの長さＣは、前記三角溝の長さＬの０．０１〜０．２倍の範囲にあるのが好ましい。仕切りはできる限り幅狭が好ましく、広いと光の利用性が減る。

本発明に係る再帰性反射体の製造方法において、前記各三角溝の仕切りは直線状に並んでいるのが好ましい。
なお、本発明に係る再帰性反射体の製造方法において、前記各三角溝の仕切りは、直線状ではなくずれている場合もある。

本発明に係る再帰性反射体の製造方法は、直角配置された第１、第２の傾斜面を有する三角溝が表面に並べて形成された基板を用意し、基板の表面に紫外線硬化樹脂を塗布して、所定の露光及び現像処理をし、三角溝に垂直面を有する仕切りを形成して、その表面に金属蒸着を行うので、製造が比較的容易となる。
なお、基板の表面に三角溝を並べて形成することは容易であるが、三角溝の第１、第２の傾斜面に直交する垂直面を形成するのは難しい。そこで、この発明はその部分（仕切り）に紫外線硬化樹脂を使って垂直面を形成している。

（Ａ）〜（Ｆ）は本発明の一実施の形態に係る再帰性反射体の製造方法の工程説明図である。同製造方法で製造された再帰性反射体の要部を説明する斜視図である。同製造方法で製造された再帰性反射体の要部拡大側面図である。同製造方法で製造された再帰性反射体の要部拡大平面図である。

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。
本発明の一実施の形態に係る再帰性反射体の製造方法で製造される再帰性反射体１０は、図２に示すように、断面が直角二等辺三角形の三角溝１３を形成する直角配置された第１、第２の反射面１１、１２と、三角溝１３内にある仕切り１５の表面に形成され、第１、第２の反射面１１、１２にそれぞれ直交する第３の反射面１４とを有する微小再帰性反射部１６が平面上に多数形成されている。以下、この再帰性反射体１０の製造方法について説明する。

図１（Ａ）に示すように、透明又は不透明（着色された場合も含む）の合成樹脂製の基板（シート）１７を用意し、断面直角二等辺三角形の三角溝１８が円周上に形成された型ローラ１９と平ローラ２０とで合成樹脂製の基板１７を挟持して、基板１７の表面に平行配置された三角溝２１を転写形成する。ここで、合成樹脂製の基板１７（合成樹脂板）の代わりに加熱して軟化させたガラス板等を基板として用いることもできる。また、基板１７に使用する合成樹脂は紫外線によって影響されない樹脂とする。なお、基板１７は未加工の状態と加工された状態のいずれも含む。

これによって、基板１７の表面に多数の三角溝２１が形成され、各三角溝２１は、断面が直角二等辺三角形となって、極めて平坦度の高い第１、第２の傾斜面２３、２４によって形成される。
この実施の形態においては、三角溝２１の形成は型ローラ１９によって行ったが、底面に三角溝が多数平行に形成された平金型を用いて、平板の上に載った基板を押圧して形成してもよい（以上、第１工程）。

次に、図１（Ｂ）に示すように、三角溝２１が形成された基板１７の表面に紫外線硬化樹脂２６を塗布し、三角溝２１を紫外線硬化樹脂２６で完全に埋めてその表面を平面状とする（以上、第２工程）。そして、図１（Ｃ）に示すように、仕切り１５となる領域に対応する部分が透光性となって、他の部分が非透光性となっているマスク２７を、紫外線硬化樹脂２６が塗布された基板１７の表面に被せて、仕切り１５となる部分に紫外線による露光を行う（紫外線露光処理）。このマスク２７は図１（Ｄ）に示すように、並べて配置された三角溝２１内に仕切り１５を所定間隔で形成するためのものである。
なお、マスク２７を用いず、写真露光によって、仕切り１５の紫外線硬化樹脂２６を残すように処理することもできる（以上、第３工程）。

ここで、三角溝２１の長さＬが、三角溝２１の深さｄの１〜５倍の範囲にあって、仕切り１５の長さ（幅）Ｃが三角溝２１の長さＬの０．０１〜０．２倍の範囲となるように、仕切り１５の位置を決めるのが好ましいが、再帰性反射体の大きさによっては、この範囲より大きい場合も小さい場合も有り得る。また、この実施の形態では、三角溝２１の長さＬは５０〜１０００μｍとしているが、用途に応じて変える（例えば、５０μｍ〜５ｍｍ）こともできる。

この後、図１（Ｄ）、（Ｅ）に示すように、紫外線硬化樹脂２６の現像処理を行って、所定の間隔で配置された仕切り１５によって区分される三角溝２１を形成する（以上、第４工程）。即ち、仕切り１５が形成される部分に紫外線を照射して硬化させ、その他の部分を現像によって除去して三角溝２１を露出させる。仕切り１５の両面は、できる限り精密な露光と現像処理を行って、第１、第２の傾斜面２３、２４に直交する垂直面２９を形成する。

次に、図１（Ｆ）に示すように、第１、第２の傾斜面２３、２４及び垂直面２９の表面に金属蒸着を行い、第１、第２の反射面１１、１２及び第３の反射面１４とする。蒸着する金属は、アルミニウム、銀、チタン等である。仕切り１５の表面にも金属蒸着がされるが、この表面からの反射光は、再帰性反射光とはならないので、仕切り１５の表面は非反射処理を行うのが好ましい。この場合の非反射処理としては、例えば、１）仕切り１５の表面に黒色塗料を塗る、２）基板１７を透明材料によって構成し、仕切り１５の表面の金属蒸着膜を除去する、３）基板１７を不透明材料によって構成し、仕切り１５の表面の金属蒸着膜を除去する、４）仕切り１５の幅を短くし、反射面積を減らす等の方法がある。

第１、第２の反射面１１、１２とその両側に配置された第３の反射面１４によって微小再帰性反射部１６が形成され、基板１７の表面には、この微小再帰性反射部１６が縦横に形成されている（以上、第５工程）。この実施の形態においては、各微小再帰性反射部１６の一部を形成する仕切り１５は直線状に並んでいるが、仕切り１５は直線状に並べる必要はない。三角溝２１に直交する方向に対して、横方向にずれていてもよい。ここで、第１、第２の反射面１１、１２及び第３の反射面１４は通常の鏡と同様超平面であるのが好ましい。

続いて、図３、図４を参照しながらこの再帰性反射体１０の動作について説明する。第１、第２、第３の反射面１１、１２、１４は３面コーナーキューブを形成する。
各微小再帰性反射部１６に斜め方向から入射した光線Ｋは直交する第１、第２、第３の反射面１１、１２、１４のＰ１、Ｐ２、Ｐ３で反射し、光線Ｋと同一方向に反射する。基板１７に対して垂直方向から入射した光線は、第１、第２の反射面１１、１２でそれぞれ１回反射して、入射方向に出射する。
基板１７に対して斜め方向から入射し、第１〜第３の反射面１１、１２、１４の全部で反射されない反射光は再帰性反射をしないので、有効な光とはならないが、全体の光量に対して少ない。

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を変更することもできる。
三角溝１３を透明樹脂で埋めて平面とすることもできる。

１０：再帰性反射体、１１：第１の反射面、１２：第２の反射面、１３：三角溝、１４：第３の反射面、１５：仕切り、１６：微小再帰性反射部、１７：基板、１８：三角溝、１９：型ローラ、２０：平ローラ、２１：三角溝、２３：第１の傾斜面、２４：第２の傾斜面、２６：紫外線硬化樹脂、２７：マスク、２９：垂直面

Claims

合成樹脂板又はガラス板からなる基板の表面に、直角配置された第１、第２の傾斜面を有する三角溝を並べて形成する第１工程と、
前記三角溝が形成された前記基板の表面に紫外線硬化樹脂を塗布して、前記三角溝を前記紫外線硬化樹脂で埋める第２工程と、
前記紫外線硬化樹脂が塗布された前記基板の表面で、前記各三角溝の前記第１、第２の傾斜面にそれぞれ直交する垂直面を形成する仕切りとなる領域に、紫外線露光処理をする第３工程と、
前記紫外線露光処理した基板を現像処理し、前記基板の表面に前記第１、第２の傾斜面及びこれに直交する前記垂直面を有する仕切りを形成する第４工程と、
前記第１、第２の傾斜面及び前記垂直面が露出した前記基板の表面を金属蒸着して、前記第１、第２の傾斜面上に第１、第２の反射面、及び前記垂直面上に第３の反射面が形成された微小再帰性反射部を形成する第５工程とを有し、前記微小再帰性反射部を多数前記基板の表面に形成することを特徴とする再帰性反射体の製造方法。
請求項１記載の再帰性反射体の製造方法において、前記三角溝の長さＬは該三角溝の深さ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の製造方法。
請求項１又は２記載の再帰性反射体の製造方法において、前記三角溝の長さＬは、５０〜１０００μｍの範囲にあることを特徴とする再帰性反射体の製造方法。
請求項１〜３のいずれか１記載の再帰性反射体の製造方法において、前記仕切りの長さＣは、前記三角溝の長さＬ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の製造方法。
請求項１〜４のいずれか１記載の再帰性反射体の製造方法において、前記各三角溝の仕切りは直線状に並んでいることを特徴とする再帰性反射体の製造方法。