JP3356290B2 - マイクロプリズム母型の製造方法 - Google Patents
マイクロプリズム母型の製造方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明はコーナーキューブ型再帰反射体、即ち、入射
した光が概ね光源に向かって反射する物体の製造に用い
るマイクロプリズム母型の製造方法に関する。さらに詳
しくは、本発明は、道路標識、工事標識等の標識類、自
動車、オートバイ等の車両のナンバープレート類、衣
料、救命具等の安全資材類、看板等のマーキング、可視
光あるいはレーザー光反射型センサー類の反射板等にお
いて有用な再帰反射素子及び該再帰反射素子によって構
成される再帰反射シートの製造に用いるのに有用なマイ
クロプリズム母型の製造方法に関する。
した光が概ね光源に向かって反射する物体の製造に用い
るマイクロプリズム母型の製造方法に関する。さらに詳
しくは、本発明は、道路標識、工事標識等の標識類、自
動車、オートバイ等の車両のナンバープレート類、衣
料、救命具等の安全資材類、看板等のマーキング、可視
光あるいはレーザー光反射型センサー類の反射板等にお
いて有用な再帰反射素子及び該再帰反射素子によって構
成される再帰反射シートの製造に用いるのに有用なマイ
クロプリズム母型の製造方法に関する。
背景技術 従来より、入射した光を光源に向かって反射する再帰
反射シートはよく知られており、その再帰反射性を利用
した該シートは上記のごとき利用分野で広く利用されて
いる。中でもコーナーキューブ型再帰反射シートなどの
プリズムの再帰反射原理を利用した再帰反射シートは、
従来のマイクロ硝子球を用いた再帰反射シートに比べ光
の再帰反射能率が格段に優れており、その優れた再帰反
射性能により年々用途が拡大しつつある。
反射シートはよく知られており、その再帰反射性を利用
した該シートは上記のごとき利用分野で広く利用されて
いる。中でもコーナーキューブ型再帰反射シートなどの
プリズムの再帰反射原理を利用した再帰反射シートは、
従来のマイクロ硝子球を用いた再帰反射シートに比べ光
の再帰反射能率が格段に優れており、その優れた再帰反
射性能により年々用途が拡大しつつある。
しかしながら、コーナーキューブ型再帰反射要素は、
その反射原理から、プリズム型反射素子（以下、単に
「プリズム素子」ということがある）の持つ光学軸（プ
リズム素子を構成する互いに90゜の角度を持つ３個の面
から等しい距離にある軸）と入射光線とがなす角度、即
ち、入射角が小さい角度の範囲では良好な再帰反射性を
示すが、入射角が大きくなるにつれて再帰反射効率は低
下し、また、その再帰反射要素を構成する透明媒体の屈
折率と空気の屈折率との比によって定められる内部全反
射条件を満足する臨界角度を超える角度でプリズム面に
入射した光線は、プリズム素子の界面で全反射せずに、
大部分の光線がプリズム背面に透過し、再帰反射するた
めの入射角度の条件が限られるという不都合があった。
その反射原理から、プリズム型反射素子（以下、単に
「プリズム素子」ということがある）の持つ光学軸（プ
リズム素子を構成する互いに90゜の角度を持つ３個の面
から等しい距離にある軸）と入射光線とがなす角度、即
ち、入射角が小さい角度の範囲では良好な再帰反射性を
示すが、入射角が大きくなるにつれて再帰反射効率は低
下し、また、その再帰反射要素を構成する透明媒体の屈
折率と空気の屈折率との比によって定められる内部全反
射条件を満足する臨界角度を超える角度でプリズム面に
入射した光線は、プリズム素子の界面で全反射せずに、
大部分の光線がプリズム背面に透過し、再帰反射するた
めの入射角度の条件が限られるという不都合があった。
これら不都合の改善を目的として、プリズムを形成す
るのに用いられる金型の製造方法に対して種々の改善の
試みが行われている。以下、従来提案されている代表的
なプリズム金型の製造方法に関して述べる。
るのに用いられる金型の製造方法に対して種々の改善の
試みが行われている。以下、従来提案されている代表的
なプリズム金型の製造方法に関して述べる。
（１）ピン結束法（米国特許第1,591,572号明細書、米
国特許第3,922,065号明細書及び米国特許第2,029,375号
明細書参照）： 金属のピンの先端にプリズムを形成し、それらを何本
も束ねてプリズム集合体を形成する方法である。先端に
形成するプリズムの設計が任意に変更できるという特徴
があり、比較的大きなプリズムの製造に適するが、本発
明の目的である、例えば2,000個/cm2以上のマイクロプ
リズムの形成を必要とする場合には実用的ではない。
国特許第3,922,065号明細書及び米国特許第2,029,375号
明細書参照）： 金属のピンの先端にプリズムを形成し、それらを何本
も束ねてプリズム集合体を形成する方法である。先端に
形成するプリズムの設計が任意に変更できるという特徴
があり、比較的大きなプリズムの製造に適するが、本発
明の目的である、例えば2,000個/cm2以上のマイクロプ
リズムの形成を必要とする場合には実用的ではない。
（２）プレート法（米国特許第1,591,572号明細書、米
国特許第3,069,712号明細書及び米国特許第4,073,568号
明細書参照）： 互いに平行な二平面を持つ平板を重ね、該平面に対し
て直角な方向に等しいピッチでＶ溝を切削して頂角が約
90゜の連続する屋根型の突起群を形成し、次いで各々の
平板上に形成された屋根型突起群の屋根の頂部を、隣接
する平板上に形成されたＶ溝の底部に一致させるように
移動させることにより得られる、六角プリズム型のマイ
クロプリズム金型の形成方法であり、ピン結束法ほどで
はないが、やはり設計の自由度が比較的大きいという特
徴がある。この方法は、上記ピン結束法の欠点であるプ
リズム金型製造における生産性の悪さの改善を可能にす
る方法であるが、マイクロプリズムを形成させる場合に
は、Ｖ溝切削時に平板の強度不足等により平板が歪み易
いという欠点があり、やはり比較的大きなプリズムの製
造に用いられてきた。
国特許第3,069,712号明細書及び米国特許第4,073,568号
明細書参照）： 互いに平行な二平面を持つ平板を重ね、該平面に対し
て直角な方向に等しいピッチでＶ溝を切削して頂角が約
90゜の連続する屋根型の突起群を形成し、次いで各々の
平板上に形成された屋根型突起群の屋根の頂部を、隣接
する平板上に形成されたＶ溝の底部に一致させるように
移動させることにより得られる、六角プリズム型のマイ
クロプリズム金型の形成方法であり、ピン結束法ほどで
はないが、やはり設計の自由度が比較的大きいという特
徴がある。この方法は、上記ピン結束法の欠点であるプ
リズム金型製造における生産性の悪さの改善を可能にす
る方法であるが、マイクロプリズムを形成させる場合に
は、Ｖ溝切削時に平板の強度不足等により平板が歪み易
いという欠点があり、やはり比較的大きなプリズムの製
造に用いられてきた。
（３）三角プリズム法（米国特許第3,712,706号明細書
及び米国特許第2,380,447号明細書参照）： 金属等の平板の表面に、三方向からＶ溝を切削して表
面にプリズム集合体を形成する方法であり、従来のプリ
ズム素子を用いた再帰反射シートの製造にはこの方法が
多く採用されている。その理由は、マイクロプリズムを
切削加工により形成するのが比較的簡単であり、また、
形成される三角プリズムの底面が共通の面に配列した集
合体を形成することができるので、得られる再帰反射シ
ートを薄くすることができるからである。しかしなが
ら、この方法は、採用できるプリズム形状が、Ｖ溝加工
が可能な三角プリズムに限定され、設計の自由度小さい
という問題がある。
及び米国特許第2,380,447号明細書参照）： 金属等の平板の表面に、三方向からＶ溝を切削して表
面にプリズム集合体を形成する方法であり、従来のプリ
ズム素子を用いた再帰反射シートの製造にはこの方法が
多く採用されている。その理由は、マイクロプリズムを
切削加工により形成するのが比較的簡単であり、また、
形成される三角プリズムの底面が共通の面に配列した集
合体を形成することができるので、得られる再帰反射シ
ートを薄くすることができるからである。しかしなが
ら、この方法は、採用できるプリズム形状が、Ｖ溝加工
が可能な三角プリズムに限定され、設計の自由度小さい
という問題がある。
次に、再帰反射シートに望まれる性能と、プリズム素
子を用いたコーナーキューブ型再帰反射シートの問題点
について説明する。
子を用いたコーナーキューブ型再帰反射シートの問題点
について説明する。
一般に、再帰反射シートに望まれる基本性能として
は、高輝度性、即ち、該シート正面から入射した光の反
射輝度に代表される反射輝度の高さ、及び、広角性であ
り、さらに広角性に関しては、次の三性能が要求され
る。
は、高輝度性、即ち、該シート正面から入射した光の反
射輝度に代表される反射輝度の高さ、及び、広角性であ
り、さらに広角性に関しては、次の三性能が要求され
る。
広角性に関して第１に望まれる性能は観察角特性であ
る。再帰反射シートが、例えば、交通標識など各種標識
類に用いられる場合、通常、光源と観察者の位置は同じ
ではないため、入射光軸から離れた位置にいる観察者
に、より強い光が到達する必要がある。そのためには観
察角が大きくなっても反射輝度の低下が少ないことが必
要である。
る。再帰反射シートが、例えば、交通標識など各種標識
類に用いられる場合、通常、光源と観察者の位置は同じ
ではないため、入射光軸から離れた位置にいる観察者
に、より強い光が到達する必要がある。そのためには観
察角が大きくなっても反射輝度の低下が少ないことが必
要である。
広角性に関して第２に望まれる性能は入射角特性であ
る。例えば、自動車が交通標識に接近しつつあるとき、
該自動車から発せられるヘッドライトの光の、該標識に
対する入射角は次第に増大し、それにつれて観察者であ
る運転者に到達する光の輝度は漸次減少する。運転者が
標識に近ずいても該標識に十分な輝度を保持させるため
には、優れた入射角特性を必要とする。
る。例えば、自動車が交通標識に接近しつつあるとき、
該自動車から発せられるヘッドライトの光の、該標識に
対する入射角は次第に増大し、それにつれて観察者であ
る運転者に到達する光の輝度は漸次減少する。運転者が
標識に近ずいても該標識に十分な輝度を保持させるため
には、優れた入射角特性を必要とする。
広角性に関して第３に望まれる性能は回転角特性であ
る。プリズム素子特有の現象として、再帰反射シートの
どの方向から光が入るかにより、再帰反射輝度が変化す
るという性質がある。このため再帰反射シートを標識に
貼付するに際しては、該シートを一定の方向に管理して
貼らなければならないという煩雑な問題がある。マイク
ロ硝子球型再帰反射シートでは、反射素子が回転体形状
であるためにこの問題は起こらない。
る。プリズム素子特有の現象として、再帰反射シートの
どの方向から光が入るかにより、再帰反射輝度が変化す
るという性質がある。このため再帰反射シートを標識に
貼付するに際しては、該シートを一定の方向に管理して
貼らなければならないという煩雑な問題がある。マイク
ロ硝子球型再帰反射シートでは、反射素子が回転体形状
であるためにこの問題は起こらない。
通常、プリズム型再帰反射シートは、正面再帰反射輝
度がビーズ型再帰反射シートに比べ２〜３倍も高いとい
う特徴があるが、広角性の点では一般的に劣悪であると
いわれる。その理由は、コーナーキューブの再帰反射原
理である三面反射原理を満足させるためには、入射角が
比較的０゜に近いこと、即ち光が再帰反射シート面に垂
直に近い角度で入射することが必要であり、入射角が大
きくなると、次に反射すべき第２又は第３のプリズム面
に光が到達せず、プリズムの外に光が逃げてしまって再
帰反射の効率が低下するからである。また、入射角が大
きくなると、それにつれて内部全反射条件が満足されな
くなり、プリズム背面に光が透過してしまうことにな
る。
度がビーズ型再帰反射シートに比べ２〜３倍も高いとい
う特徴があるが、広角性の点では一般的に劣悪であると
いわれる。その理由は、コーナーキューブの再帰反射原
理である三面反射原理を満足させるためには、入射角が
比較的０゜に近いこと、即ち光が再帰反射シート面に垂
直に近い角度で入射することが必要であり、入射角が大
きくなると、次に反射すべき第２又は第３のプリズム面
に光が到達せず、プリズムの外に光が逃げてしまって再
帰反射の効率が低下するからである。また、入射角が大
きくなると、それにつれて内部全反射条件が満足されな
くなり、プリズム背面に光が透過してしまうことにな
る。
上記の如き不具合を改善する方法として、従来、再帰
反射シート面に対して垂直方向に向けられているプリズ
ム素子の光学軸を種々の方向に僅かに傾けることによ
り、傾けた方向への再帰反射能率を増大させる方法が一
般的に採用されている。
反射シート面に対して垂直方向に向けられているプリズ
ム素子の光学軸を種々の方向に僅かに傾けることによ
り、傾けた方向への再帰反射能率を増大させる方法が一
般的に採用されている。
例えば、三角プリズム法においては、一般に、互いに
60゜で交差するＶ溝の交差角を若干変化させることが提
案されるが（米国特許第4,588,258号明細書及び米国特
許第4,775,219号明細書参照）、この方法で傾斜される
光学軸は互いに180゜の方向で向き合った一対のプリズ
ムの組みとして得られるのみであるので、広角性の改善
は光学軸の傾斜方向については達成されるが、それ以外
の方向については達成されず、また、回転角特性の改善
は得られない。
60゜で交差するＶ溝の交差角を若干変化させることが提
案されるが（米国特許第4,588,258号明細書及び米国特
許第4,775,219号明細書参照）、この方法で傾斜される
光学軸は互いに180゜の方向で向き合った一対のプリズ
ムの組みとして得られるのみであるので、広角性の改善
は光学軸の傾斜方向については達成されるが、それ以外
の方向については達成されず、また、回転角特性の改善
は得られない。
また、前記の特定の入射角以上では内部全反射条件を
満足しないという不具合を改善するために、プリズム反
射面を金属膜などで鏡面にして鏡面反射させる方法が提
案されているが（米国特許第3,712,706号明細書及び米
国特許第2,380,447号明細書参照）、この方法ではシー
トの外観が暗くなったり金属膜が水分などで侵され易い
という欠点がある。
満足しないという不具合を改善するために、プリズム反
射面を金属膜などで鏡面にして鏡面反射させる方法が提
案されているが（米国特許第3,712,706号明細書及び米
国特許第2,380,447号明細書参照）、この方法ではシー
トの外観が暗くなったり金属膜が水分などで侵され易い
という欠点がある。
回転角特性は、特に三角プリズムの場合に顕著に発生
する。これを改善する方法としては、プリズム集合面を
一定の区画に区切り、その集合面の方向を変化させる方
法が知られている（米国特許第4,243,618号明細書参
照）。この方法では区画単位でプリズムへ入射する回転
角が異なり、それに応じて反射輝度が変化するので、遠
距離から見ると平均化されて回転角特性が均一化される
が、プリズム集合面の区画が再帰反射シートの表面から
かなりはっきりと見えてしまい、該シート外観の意匠性
が低下するという問題点がある。
する。これを改善する方法としては、プリズム集合面を
一定の区画に区切り、その集合面の方向を変化させる方
法が知られている（米国特許第4,243,618号明細書参
照）。この方法では区画単位でプリズムへ入射する回転
角が異なり、それに応じて反射輝度が変化するので、遠
距離から見ると平均化されて回転角特性が均一化される
が、プリズム集合面の区画が再帰反射シートの表面から
かなりはっきりと見えてしまい、該シート外観の意匠性
が低下するという問題点がある。
また、本発明の利用分野に適応可能な、比較的薄くて
柔軟な再帰反射シートの製造に用いるプリズム金型は、
プリズム素子の大きさが、例えば500μｍ以下の微小な
寸法であることが望ましいが、前述のピン結束法及びプ
レート法では、このような反射シートの製造は困難であ
り、さらに、三角プリズム法によっては、微小なプリズ
ムの形成は可能であっても、本発明の他の目的である広
角性に優れたプリズムの設計は困難である。
柔軟な再帰反射シートの製造に用いるプリズム金型は、
プリズム素子の大きさが、例えば500μｍ以下の微小な
寸法であることが望ましいが、前述のピン結束法及びプ
レート法では、このような反射シートの製造は困難であ
り、さらに、三角プリズム法によっては、微小なプリズ
ムの形成は可能であっても、本発明の他の目的である広
角性に優れたプリズムの設計は困難である。
Stimsonによる前記米国特許第1,591,572号明細書に
は、先端にプリズム形状を形成したガラス製の棒や薄板
を用いるプリズム金型の形成法が記載されているが、こ
の明細書に記載の方法では平板の強度が小さく、本発明
の目的である薄型のシート形状をした再帰反射シートに
求められているマイクロプリズムを形成するには適さな
い。
は、先端にプリズム形状を形成したガラス製の棒や薄板
を用いるプリズム金型の形成法が記載されているが、こ
の明細書に記載の方法では平板の強度が小さく、本発明
の目的である薄型のシート形状をした再帰反射シートに
求められているマイクロプリズムを形成するには適さな
い。
Arniらによる前記米国特許第3,069,721号明細書に
は、金属平板をダイアモンドカッターにより切削するこ
とにより、金属切削面が光学的な平面で得られること、
並びに、この方法によるプリズム形成金属平板を用いて
プリズムシートの形成が可能であることが記載されてい
る。しかしながら、この明細書には、薄い合成樹脂平板
を用いて優れた特性を有するマイクロプリズム母型を製
造することについては、何ら記載も示唆もされてはいな
い。
は、金属平板をダイアモンドカッターにより切削するこ
とにより、金属切削面が光学的な平面で得られること、
並びに、この方法によるプリズム形成金属平板を用いて
プリズムシートの形成が可能であることが記載されてい
る。しかしながら、この明細書には、薄い合成樹脂平板
を用いて優れた特性を有するマイクロプリズム母型を製
造することについては、何ら記載も示唆もされてはいな
い。
本発明は、前記のプレート法に着目し、その長所を保
持しつつその問題点を克服することにより、コーナーキ
ューブ型再帰反射体、特に薄型のシート形状をした再帰
反射シートの製造に適し、且つ高輝度性と優れた広角性
とを兼備した六角プリズム型のマイクロプリズムの製造
を可能にするマイクロプリズム母型の製造方法を提供す
ることを目的とするものである。
持しつつその問題点を克服することにより、コーナーキ
ューブ型再帰反射体、特に薄型のシート形状をした再帰
反射シートの製造に適し、且つ高輝度性と優れた広角性
とを兼備した六角プリズム型のマイクロプリズムの製造
を可能にするマイクロプリズム母型の製造方法を提供す
ることを目的とするものである。
発明の開示 本発明によれば、互いに平行な二平面を持つ複数の平
板を重ね、得られる平板積層物の一側面を該平面に対し
て直角な方向に等しいピッチでＶ溝を切削することによ
り、頂角が約90゜の連続する屋根型の突起群を形成し、
次いで各々の平板上に形成された屋根型突起群の屋根の
頂部を、隣接する平板上に形成されたＶ溝の底部に一致
させるように移動させることからなるコーナーキューブ
型マイクロプリズム母型の製造方法において、用いられ
る平板の厚さが50〜500μｍであり、且つ該平板がロッ
クウェル硬さ70以上の合成樹脂で形成されていることを
特徴とするコーナーキューブ型マイクロプリズム母型の
製造方法が提供される。
板を重ね、得られる平板積層物の一側面を該平面に対し
て直角な方向に等しいピッチでＶ溝を切削することによ
り、頂角が約90゜の連続する屋根型の突起群を形成し、
次いで各々の平板上に形成された屋根型突起群の屋根の
頂部を、隣接する平板上に形成されたＶ溝の底部に一致
させるように移動させることからなるコーナーキューブ
型マイクロプリズム母型の製造方法において、用いられ
る平板の厚さが50〜500μｍであり、且つ該平板がロッ
クウェル硬さ70以上の合成樹脂で形成されていることを
特徴とするコーナーキューブ型マイクロプリズム母型の
製造方法が提供される。
以下、本発明を適宜図面を参照しつつさらに詳細に説
明する。
明する。
図面の簡単な説明 図１の（Ａ）は、本発明の一態様である左右対称の屋
根型突起が形成された平板の平面方向の断面図であり、
また図１の（Ｂ）は平板の厚さ方向の側面図である。
根型突起が形成された平板の平面方向の断面図であり、
また図１の（Ｂ）は平板の厚さ方向の側面図である。
図２は、本発明の他の態様である左右非対称の屋根型
突起が形成された平板の断面図である。
突起が形成された平板の断面図である。
図３は、本発明で用いる平板を重ねて作ったブロック
の斜視図である。
の斜視図である。
図４は、図３で形成したブロックを固定治具で固定し
た状態を示す斜視図である。
た状態を示す斜視図である。
図５は、図４で固定治具で固定したブロックを平面切
削した後に、固定治具ともにＶ溝切削した後の状態を示
す斜視図である。
削した後に、固定治具ともにＶ溝切削した後の状態を示
す斜視図である。
図６は、切削加工され固定治具から取り出されたブロ
ックの斜視図である。
ックの斜視図である。
図７は、図６のブロックを切削ピッチの半分だけ平板
の平面方向に移動させた状態を示す概念図である。
の平面方向に移動させた状態を示す概念図である。
図８は、図７で平面方向に半ピッチだけ移動させたブ
ロックを、さらに垂直方向に切削深さだけ移動させるこ
とによりマイクロプリズム母型が形成された状態を示す
概念図である。
ロックを、さらに垂直方向に切削深さだけ移動させるこ
とによりマイクロプリズム母型が形成された状態を示す
概念図である。
図９は、左右非対称の屋根型突起が形成されたブロッ
クの斜視図である。
クの斜視図である。
図10は、図９の左右非対称の屋根型突起を形成された
ブロックを移動させることによりマイクロプリズム母型
が形成された状態を示す斜視図である。
ブロックを移動させることによりマイクロプリズム母型
が形成された状態を示す斜視図である。
発明の詳細な記述 図１の（Ａ）において、平板（１）の上部には左右対
称のＶ溝（２）及び屋根型突起（４）が等しい繰り返し
ピッチＬで連続して形成されている。（３）はＶ溝
（２）の底部、（５）は屋根型突起（４）の頂部であ
る。Ｖ溝（２）の底部（３）と屋根型突起（４）の頂部
（５）の図面横方向の距離は繰り返しピッチ（Ｌ）の半
分である。Ｖ溝（２）の底角α及び屋根型突起（４）の
頂角βはそれぞれ約90゜であり、α＋β＝180゜であ
る。（６）は得られるプリズムの光学軸のこの断面図へ
の投影を表わす。また、図１の（Ｂ）において、Ｗは平
板の厚さを、そしてＤはＶ溝の深さを表わす。
称のＶ溝（２）及び屋根型突起（４）が等しい繰り返し
ピッチＬで連続して形成されている。（３）はＶ溝
（２）の底部、（５）は屋根型突起（４）の頂部であ
る。Ｖ溝（２）の底部（３）と屋根型突起（４）の頂部
（５）の図面横方向の距離は繰り返しピッチ（Ｌ）の半
分である。Ｖ溝（２）の底角α及び屋根型突起（４）の
頂角βはそれぞれ約90゜であり、α＋β＝180゜であ
る。（６）は得られるプリズムの光学軸のこの断面図へ
の投影を表わす。また、図１の（Ｂ）において、Ｗは平
板の厚さを、そしてＤはＶ溝の深さを表わす。
図２において、平板（１）の上部には左右非対称のＶ
溝（２）及び屋根型突起（４）が等しい繰り返しピッチ
Ｌで連続して形成されている。Ｖ溝（２）の底部（３）
と屋根型突起（４）の頂部（５）の図面横方向の距離
は、該頂部（５）を中心とすれば、図面左方向がL1、図
面右方向がL2で、Ｌ＝L1＋L2である。Ｖ溝（２）の傾斜
角はγであり、α及びβは図１の（Ａ）の場合と同様、
それぞれＶ溝（２）の底角及び屋根型突起（４）の頂角
であり、それぞれ約90゜であり、α＋β＝180゜であ
る。（６）はプリズムの光学軸のこの断面図への投影で
あり、プリズムの光学軸の傾斜角のこの断面図への投影
は、Ｖ溝の傾斜角γと一致する。Ｖ溝を片側切削角α１
及びα２で片側づつ切削するときには、Ｖ溝の傾斜角４
は片側切削角α１及びα２の差の1/2で表わされ、Ｖ溝
の底角αは片側切削角α１及びα２の和で表わされる。
溝（２）及び屋根型突起（４）が等しい繰り返しピッチ
Ｌで連続して形成されている。Ｖ溝（２）の底部（３）
と屋根型突起（４）の頂部（５）の図面横方向の距離
は、該頂部（５）を中心とすれば、図面左方向がL1、図
面右方向がL2で、Ｌ＝L1＋L2である。Ｖ溝（２）の傾斜
角はγであり、α及びβは図１の（Ａ）の場合と同様、
それぞれＶ溝（２）の底角及び屋根型突起（４）の頂角
であり、それぞれ約90゜であり、α＋β＝180゜であ
る。（６）はプリズムの光学軸のこの断面図への投影で
あり、プリズムの光学軸の傾斜角のこの断面図への投影
は、Ｖ溝の傾斜角γと一致する。Ｖ溝を片側切削角α１
及びα２で片側づつ切削するときには、Ｖ溝の傾斜角４
は片側切削角α１及びα２の差の1/2で表わされ、Ｖ溝
の底角αは片側切削角α１及びα２の和で表わされる。
図２におけるようにα１＞α２である場合、α１及び
α２はそれぞれ45゜＜α１≦60゜、好ましくは45゜＜α
１≦55゜、30゜≦α２＜45゜、好ましくは35゜≦α２＜
45゜の範囲内で変えることができ、従って、傾斜角γは
０＜γ≦15゜、好ましくは０＜γ≦10゜の範囲内で変化
させることができる。
α２はそれぞれ45゜＜α１≦60゜、好ましくは45゜＜α
１≦55゜、30゜≦α２＜45゜、好ましくは35゜≦α２＜
45゜の範囲内で変えることができ、従って、傾斜角γは
０＜γ≦15゜、好ましくは０＜γ≦10゜の範囲内で変化
させることができる。
次に、本発明に従い、複数の平板を重ね合わせて作っ
た平板積層物（平板ブロック）を用いてコーナーキュー
ブ型マイクロプリズム母型を製造する方法の具体例を図
３〜８を参照しつつ説明する。
た平板積層物（平板ブロック）を用いてコーナーキュー
ブ型マイクロプリズム母型を製造する方法の具体例を図
３〜８を参照しつつ説明する。
図３に示すように複数の平板（１）を重ねて作った平
板ブロック（７）を、図４で示すように固定治具（８）
により平板（１）が切削中に動かないように強固に固定
した後、平板の厚さ方向の端面が露出している側（図４
においては上部の端面）を、適当なカッティング法、例
えばフライカッティング法により平面精度が通常１μｍ
以内、好ましくは0.5μｍ以内になるように固定治具
（８）とともに平面状に切削をする。しかる後に切削し
た平面を、図５に示すように平板（１）の面に対して直
角な方向に、頂角（β）が90゜の左右対称の屋根型突起
（４）が形成されるように等しいピッチ（Ｌ）でＶ溝
（２）を切削する。Ｖ溝の切削加工は、例えば、先端に
ダイアモンドを固定した切削工具を用いたフライカッテ
ィング法により行なうことができる。その切削の精度
は、このような加工法で得られるプリズム母型を用いて
形成される樹脂製マイクロプリズムの平均表面相をRaが
0.05μｍ以下、特に0.01μｍ以下となるようなものであ
ることが好ましい。
板ブロック（７）を、図４で示すように固定治具（８）
により平板（１）が切削中に動かないように強固に固定
した後、平板の厚さ方向の端面が露出している側（図４
においては上部の端面）を、適当なカッティング法、例
えばフライカッティング法により平面精度が通常１μｍ
以内、好ましくは0.5μｍ以内になるように固定治具
（８）とともに平面状に切削をする。しかる後に切削し
た平面を、図５に示すように平板（１）の面に対して直
角な方向に、頂角（β）が90゜の左右対称の屋根型突起
（４）が形成されるように等しいピッチ（Ｌ）でＶ溝
（２）を切削する。Ｖ溝の切削加工は、例えば、先端に
ダイアモンドを固定した切削工具を用いたフライカッテ
ィング法により行なうことができる。その切削の精度
は、このような加工法で得られるプリズム母型を用いて
形成される樹脂製マイクロプリズムの平均表面相をRaが
0.05μｍ以下、特に0.01μｍ以下となるようなものであ
ることが好ましい。
次に、図６に示すように、上記方法で切削した屋根型
突起群を形成した平板ブロック（７）を固定治具（８）
を緩めて取りだし、これを図７に示すように切削ピッチ
（Ｌ）の半分（1/2L）だけ平板の平面方向に移動させ、
さらに、図８に示すように垂直方向に切削深さ（Ｄ）だ
け移動させることにより、各々の平板上に形成された屋
根型突起群の頂部（５）を、隣接する平板上に形成され
た屋根型突起群のＶ溝の底部（３）に一致させてマイク
ロプリズム母型（９）を形成する。
突起群を形成した平板ブロック（７）を固定治具（８）
を緩めて取りだし、これを図７に示すように切削ピッチ
（Ｌ）の半分（1/2L）だけ平板の平面方向に移動させ、
さらに、図８に示すように垂直方向に切削深さ（Ｄ）だ
け移動させることにより、各々の平板上に形成された屋
根型突起群の頂部（５）を、隣接する平板上に形成され
た屋根型突起群のＶ溝の底部（３）に一致させてマイク
ロプリズム母型（９）を形成する。
なお、屋根型突起（４）の切削に際しては、その頂角
（β）は必ずしも厳密に90゜である必要はなく、90゜よ
り僅かに、例えば89.8゜〜90.2゜程度の範囲内で変位さ
せることにより、再帰反射する光の束を広げて観測角特
性を向上させることができる。
（β）は必ずしも厳密に90゜である必要はなく、90゜よ
り僅かに、例えば89.8゜〜90.2゜程度の範囲内で変位さ
せることにより、再帰反射する光の束を広げて観測角特
性を向上させることができる。
また、Ｖ溝の中心線（Ｖ溝底角の二等分線−図２にお
ける線６に相当する）を右又は左に適宜傾斜させて切削
することによって、所望の傾斜角（再帰反射シート面に
垂直な方向からの変位角）（γ）を有するＶ溝を形成さ
せて、図２及び図９に示すように左右非対称の屋根型突
起（４）を形成させることもできる。この非対称のＶ溝
切削は、先端が約90゜の切削工具を傾斜角分だけ傾けて
切削加工してもよく、又は一定の鋭角の先端角度を持っ
た切削工具を所望の角度だけ傾けながら片側づつ切削し
てもよい。その際に二つの片側切削角の和が約90゜とな
るようにすれば任意の角度でＶ溝を傾斜させることが可
能である。得られる左右非対称の屋根型突起群が形成さ
れた平板ブロック（７）は、これを図７に示すように、
図２におけるL1だけ平板の平面右方向に（又はL2だけ平
板の平面左方向に）移動させ、さらに図８に示すように
垂直方向に切削深さ（Ｄ）だけ移動させることにより、
各々の平板上に形成された屋根型突起群の頂部を、隣接
する平板上に形成された屋根型突起群のＶ溝の底部に一
致させて、図８に示すようなマイクロプリズム母型を形
成することができる。
ける線６に相当する）を右又は左に適宜傾斜させて切削
することによって、所望の傾斜角（再帰反射シート面に
垂直な方向からの変位角）（γ）を有するＶ溝を形成さ
せて、図２及び図９に示すように左右非対称の屋根型突
起（４）を形成させることもできる。この非対称のＶ溝
切削は、先端が約90゜の切削工具を傾斜角分だけ傾けて
切削加工してもよく、又は一定の鋭角の先端角度を持っ
た切削工具を所望の角度だけ傾けながら片側づつ切削し
てもよい。その際に二つの片側切削角の和が約90゜とな
るようにすれば任意の角度でＶ溝を傾斜させることが可
能である。得られる左右非対称の屋根型突起群が形成さ
れた平板ブロック（７）は、これを図７に示すように、
図２におけるL1だけ平板の平面右方向に（又はL2だけ平
板の平面左方向に）移動させ、さらに図８に示すように
垂直方向に切削深さ（Ｄ）だけ移動させることにより、
各々の平板上に形成された屋根型突起群の頂部を、隣接
する平板上に形成された屋根型突起群のＶ溝の底部に一
致させて、図８に示すようなマイクロプリズム母型を形
成することができる。
このときのＶ溝の傾斜角（γ）は、再帰反射シート面
に垂直な方向を中心として左側（反時計方向）への傾斜
を−と表現し、右側（時計方向）への傾斜を＋と表現す
ると、非傾斜の場合（すなわち傾斜角０゜）を含めて−
15゜〜＋15゜、特に−10゜〜＋10゜の範囲内にあるのが
好ましい。
に垂直な方向を中心として左側（反時計方向）への傾斜
を−と表現し、右側（時計方向）への傾斜を＋と表現す
ると、非傾斜の場合（すなわち傾斜角０゜）を含めて−
15゜〜＋15゜、特に−10゜〜＋10゜の範囲内にあるのが
好ましい。
さらに、屋根型突起の切削に際して、平板を、切削後
平面方向に移動させる分だけ、すなわち、屋根型突起群
の頂部とＶ溝の底部との平面方向の間隔だけ、予めずら
して重ね合わせてから切削し、次いでずれを戻した後さ
らに垂直方向に切削深さだけ移動させることにより、各
々の平板上に形成された屋根型突起群の頂部を、隣接す
る平板上に形成された屋根型突起群のＶ溝の底部に一致
させてマイクロプリズム母型を形成することもできる。
平面方向に移動させる分だけ、すなわち、屋根型突起群
の頂部とＶ溝の底部との平面方向の間隔だけ、予めずら
して重ね合わせてから切削し、次いでずれを戻した後さ
らに垂直方向に切削深さだけ移動させることにより、各
々の平板上に形成された屋根型突起群の頂部を、隣接す
る平板上に形成された屋根型突起群のＶ溝の底部に一致
させてマイクロプリズム母型を形成することもできる。
本発明において、マイクロプリズム母型の形成は、厚
さが50〜500μｍの表面が平滑な平板を用いて実施され
る。平板の厚さが50μｍ未満では、形成されるプリズム
の開口寸法が小さすぎるために、回折効果により再帰反
射する光束が広がりすぎて、プリズムの再帰反射の輝度
が低下するという不都合があり、また、平板の厚さが50
0μｍを超える場合には、一般に薄型で柔軟なプリズム
型再帰反射シートの形成が困難となる。平板の厚さは60
〜200μｍの範囲内が好適である。また、使用する平板
の厚さは一定である必要はなく、厚さの異なる２種又は
それ以上の平板を組合わせて用いてもよい。
さが50〜500μｍの表面が平滑な平板を用いて実施され
る。平板の厚さが50μｍ未満では、形成されるプリズム
の開口寸法が小さすぎるために、回折効果により再帰反
射する光束が広がりすぎて、プリズムの再帰反射の輝度
が低下するという不都合があり、また、平板の厚さが50
0μｍを超える場合には、一般に薄型で柔軟なプリズム
型再帰反射シートの形成が困難となる。平板の厚さは60
〜200μｍの範囲内が好適である。また、使用する平板
の厚さは一定である必要はなく、厚さの異なる２種又は
それ以上の平板を組合わせて用いてもよい。
本発明は、前述のプレート法におけるマイクロプリズ
ムの形成に用いる薄い平板がＶ溝切削時の強度不足によ
り歪むという問題点を改善するために、特定の材質の平
板、詳しくは、ロックウェル硬さ（JIS Z2245）70以
上、好ましくは75以上の合成樹脂で形成されている平板
を用いることを特徴とするものである。
ムの形成に用いる薄い平板がＶ溝切削時の強度不足によ
り歪むという問題点を改善するために、特定の材質の平
板、詳しくは、ロックウェル硬さ（JIS Z2245）70以
上、好ましくは75以上の合成樹脂で形成されている平板
を用いることを特徴とするものである。
本発明において平板の形成に好適に用いることのでき
る合成樹脂は、上記の硬さを有すると共に、切削加工時
に軟化して高精度の切削が困難となるなどの不都合が生
じにくい等の理由から、そのガラス転移点が150℃以
上、特に200℃以上の熱可塑性又は熱硬化性の合成樹脂
であるのが好ましい。このような合成樹脂としては、例
えば、ポリエチレンテレフタレート系樹脂、ポリブチレ
ンフタレート系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリメ
チルメタクリレート系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリア
リレート系樹脂、ポリエーテルサルフォン系樹脂、ポリ
エーテルイミド系樹脂及びセルローストリアセテート系
樹脂等を好適に例示することができる。入手の容易性、
加工性等の点からポリエチレンテレフタレート系樹脂、
ポリメチルメタクリレート系樹脂及びポリカーボネート
系樹脂が実用的である。
る合成樹脂は、上記の硬さを有すると共に、切削加工時
に軟化して高精度の切削が困難となるなどの不都合が生
じにくい等の理由から、そのガラス転移点が150℃以
上、特に200℃以上の熱可塑性又は熱硬化性の合成樹脂
であるのが好ましい。このような合成樹脂としては、例
えば、ポリエチレンテレフタレート系樹脂、ポリブチレ
ンフタレート系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリメ
チルメタクリレート系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリア
リレート系樹脂、ポリエーテルサルフォン系樹脂、ポリ
エーテルイミド系樹脂及びセルローストリアセテート系
樹脂等を好適に例示することができる。入手の容易性、
加工性等の点からポリエチレンテレフタレート系樹脂、
ポリメチルメタクリレート系樹脂及びポリカーボネート
系樹脂が実用的である。
上記の合成樹脂には、薄い平板に成形加工するのを容
易にするために、適宜の変成剤、加工助剤等を含有させ
ることもできる。
易にするために、適宜の変成剤、加工助剤等を含有させ
ることもできる。
上記の如き合成樹脂からの平板の作成は、通常の樹脂
成形法、例えば、押出成形法、カレンダー成形法、溶液
キャスト法等により行なうことができ、必要に応じてさ
らに加熱処理、延伸処理等の処理を行なうことができ
る。かくして作成される平板の平面には、本発明の方法
によって製造されるプリズム母型から電鋳金型を作成す
る際の導電処理及び／又は電鋳加工を容易にするため、
予備導電処理を施すことができる。予備導電処理として
は、金、銀、銅、アルミニウム、亜鉛、クロム、ニッケ
ル、セレン等の金属を蒸着する真空蒸着法、これらの金
属を用いる陰極スパッタリング法、銅やニッケルを用い
る無電解メッキ法等が挙げられる。また、合成樹脂にカ
ーボンブラック等の導電性微粉末や有機金属塩等を配合
し、平板それ自体に導電性をもたせるようにしてもよ
い。
成形法、例えば、押出成形法、カレンダー成形法、溶液
キャスト法等により行なうことができ、必要に応じてさ
らに加熱処理、延伸処理等の処理を行なうことができ
る。かくして作成される平板の平面には、本発明の方法
によって製造されるプリズム母型から電鋳金型を作成す
る際の導電処理及び／又は電鋳加工を容易にするため、
予備導電処理を施すことができる。予備導電処理として
は、金、銀、銅、アルミニウム、亜鉛、クロム、ニッケ
ル、セレン等の金属を蒸着する真空蒸着法、これらの金
属を用いる陰極スパッタリング法、銅やニッケルを用い
る無電解メッキ法等が挙げられる。また、合成樹脂にカ
ーボンブラック等の導電性微粉末や有機金属塩等を配合
し、平板それ自体に導電性をもたせるようにしてもよ
い。
本発明の方法により得られる合成樹脂製のマイクロプ
リズム母型は、その表面に電鋳加工が施されて金属被膜
が形成される。この金属被膜を母型表面から取り外すこ
とにより、コーナーキューブ型再帰反射体であるマイク
ロプリズムシート等の成形に用いるための金属製金型を
作成することができる。
リズム母型は、その表面に電鋳加工が施されて金属被膜
が形成される。この金属被膜を母型表面から取り外すこ
とにより、コーナーキューブ型再帰反射体であるマイク
ロプリズムシート等の成形に用いるための金属製金型を
作成することができる。
合成樹脂製の母型は、電鋳加工を行なうために、先ず
母型のプリズム表面に導電性を付与させるための導電処
理を施す必要がある。この導電処理としては、例えば、
銀鏡処理、無電解メッキ処理、真空蒸着処理、陰極スパ
ッタリング処理などが採用可能である。
母型のプリズム表面に導電性を付与させるための導電処
理を施す必要がある。この導電処理としては、例えば、
銀鏡処理、無電解メッキ処理、真空蒸着処理、陰極スパ
ッタリング処理などが採用可能である。
上記の銀鏡処理としては、具体的には、前述の方法で
形成した母型の表面をアルカリ洗剤などにより洗浄して
その油成分などの汚れを除去した後、タンニン酸などの
表面活性化剤を用いて活性化処理を行ない、次いで速や
かに硝酸銀溶液を用いて銀鏡化する方法が挙げられる。
この銀鏡化は硝酸銀水溶液と還元剤（ブドウ糖やグリオ
キザール等）水溶液の二筒式ノズルガンを用いたスプレ
ー法、硝酸銀水溶液と還元剤水溶液との混合液中に浸漬
する浸漬法などが採用しうる。また、銀鏡被膜の厚さは
電鋳時の導電性が満足される範囲で薄い方が好ましく、
例えば、0.1μｍ以下の厚さを例示しうる。
形成した母型の表面をアルカリ洗剤などにより洗浄して
その油成分などの汚れを除去した後、タンニン酸などの
表面活性化剤を用いて活性化処理を行ない、次いで速や
かに硝酸銀溶液を用いて銀鏡化する方法が挙げられる。
この銀鏡化は硝酸銀水溶液と還元剤（ブドウ糖やグリオ
キザール等）水溶液の二筒式ノズルガンを用いたスプレ
ー法、硝酸銀水溶液と還元剤水溶液との混合液中に浸漬
する浸漬法などが採用しうる。また、銀鏡被膜の厚さは
電鋳時の導電性が満足される範囲で薄い方が好ましく、
例えば、0.1μｍ以下の厚さを例示しうる。
無電解メッキ処理には、銅やニッケルがなど用いられ
る。無電解ニッケルメッキ液においては、ニッケルの水
可溶性金属塩として硫酸ニッケルや塩化ニッケルなどを
用いることができ、これに錯化剤としてクエン酸塩やリ
ンゴ酸塩を主成分とした溶液、及び還元剤として次亜リ
ン酸ナトリウム、ホウ素化水素ナトリウム、アミンボラ
ンなどを加えたものがメッキ液として用いられる。
る。無電解ニッケルメッキ液においては、ニッケルの水
可溶性金属塩として硫酸ニッケルや塩化ニッケルなどを
用いることができ、これに錯化剤としてクエン酸塩やリ
ンゴ酸塩を主成分とした溶液、及び還元剤として次亜リ
ン酸ナトリウム、ホウ素化水素ナトリウム、アミンボラ
ンなどを加えたものがメッキ液として用いられる。
真空蒸着処理は、銀鏡処理と同様に母型表面の洗浄を
行なった後、真空装置に入れ、金、銀、銅、アルミニウ
ム、亜鉛、ニッケル、クロム、セレン等の金属を加熱気
化させて、冷却されている該母型表面に析出させて導電
被膜を形成させることによって行なうことができる。ま
た、陰極スパッター処理は、平滑で所望の金属箔を装着
できる陰極板と被処理材料を載せるアルミニウム又は鉄
など金属製の陽極台が内部に設けられている真空装置
に、真空蒸着処理と同様に処理した母型を入れて陽極台
上に置き、真空蒸着の場合に用いたと同様の金属の箔を
陰極に取り付けて荷電してグロー放電を起こさせ、これ
により発生する陽イオン流を陰極の金属箔に衝突させる
ことにより金属原子又は微粒子を蒸発させ、これを該母
型表面に析出させて導電被膜を形成させることにより行
なうことができる。これらの方法において形成される導
電被膜の厚さとしては、例えば、300Åの厚さが例示さ
れる。
行なった後、真空装置に入れ、金、銀、銅、アルミニウ
ム、亜鉛、ニッケル、クロム、セレン等の金属を加熱気
化させて、冷却されている該母型表面に析出させて導電
被膜を形成させることによって行なうことができる。ま
た、陰極スパッター処理は、平滑で所望の金属箔を装着
できる陰極板と被処理材料を載せるアルミニウム又は鉄
など金属製の陽極台が内部に設けられている真空装置
に、真空蒸着処理と同様に処理した母型を入れて陽極台
上に置き、真空蒸着の場合に用いたと同様の金属の箔を
陰極に取り付けて荷電してグロー放電を起こさせ、これ
により発生する陽イオン流を陰極の金属箔に衝突させる
ことにより金属原子又は微粒子を蒸発させ、これを該母
型表面に析出させて導電被膜を形成させることにより行
なうことができる。これらの方法において形成される導
電被膜の厚さとしては、例えば、300Åの厚さが例示さ
れる。
電鋳加工時に平滑で均一な電鋳層を得るためには、上
記の導電処理は合成樹脂製プリズム母型の全面にわたっ
て均一に施す必要がある。導電処理が不均一な場合に
は、導電性の悪い部分の電鋳層表面の平滑性が低下した
り、又は電鋳層が形成されず欠損部分となってしまうな
どの不具合を生じる可能性がある。
記の導電処理は合成樹脂製プリズム母型の全面にわたっ
て均一に施す必要がある。導電処理が不均一な場合に
は、導電性の悪い部分の電鋳層表面の平滑性が低下した
り、又は電鋳層が形成されず欠損部分となってしまうな
どの不具合を生じる可能性がある。
この不具合を回避するためには、例えば、銀鏡処理の
直前に処理面をアルコールなどの溶剤で処理することに
より銀鏡液の濡れを改善する方法を採用しうるが、本発
明において形成される合成樹脂製プリズム母型は凹部分
が非常に深く鋭角なために、濡れの改善が不十分となり
がちである。この凹形状に基づく導電被膜の不具合は蒸
着処理などにおいても起こり易い。
直前に処理面をアルコールなどの溶剤で処理することに
より銀鏡液の濡れを改善する方法を採用しうるが、本発
明において形成される合成樹脂製プリズム母型は凹部分
が非常に深く鋭角なために、濡れの改善が不十分となり
がちである。この凹形状に基づく導電被膜の不具合は蒸
着処理などにおいても起こり易い。
また、母型を形成するために積重ねる合成樹脂平板の
厚みが不均一な場合には、これら平板の密着性が不十分
となって、母型表面に形成される導電被膜が平板間の界
面において切断されるなどの不具合が起こりがちであ
る。これらの不具合はいずれも均一な電鋳層の形成を阻
害するものである。
厚みが不均一な場合には、これら平板の密着性が不十分
となって、母型表面に形成される導電被膜が平板間の界
面において切断されるなどの不具合が起こりがちであ
る。これらの不具合はいずれも均一な電鋳層の形成を阻
害するものである。
これらの不具合を回避するために、母型形成に用いる
合成樹脂平板の両側の平面には、前記の如く予備導電処
理を施すことができる。この予備導電処理は銀鏡液の濡
れを改善したり、特にシート間の導電性を良好にするた
めシートの密着不良に基づく不具合の改善に特に有効で
ある。
合成樹脂平板の両側の平面には、前記の如く予備導電処
理を施すことができる。この予備導電処理は銀鏡液の濡
れを改善したり、特にシート間の導電性を良好にするた
めシートの密着不良に基づく不具合の改善に特に有効で
ある。
導電被膜が形成された母型は、さらに電鋳加工を均一
に行なうため各種の前処理が行なわれる。
に行なうため各種の前処理が行なわれる。
電鋳加工により得られる電鋳層の表面を均一なものと
するために、しばしば活性化処理が行なれる。この活性
化処理としては、例えば、10重量％スルファミン酸水溶
液に浸漬する方法等を採用することができる。
するために、しばしば活性化処理が行なれる。この活性
化処理としては、例えば、10重量％スルファミン酸水溶
液に浸漬する方法等を採用することができる。
銀鏡処理が行なわれた母型に電鋳加工を行なった場合
には、銀の層は電鋳層と一体化されて合成樹脂製の母型
から容易に剥離されるが、無電解メッキや陰極スパッタ
リング処理でニッケルなどの導電被膜を形成した場合
は、合成樹脂表面と該導電被膜との密着が良いために、
電鋳加工後の電鋳層と合成樹脂層との剥離が困難となる
場合がある。そのようなときには、電鋳加工に先だって
導電被膜層の上にクロメート処理などの所謂剥離処理を
行なうのがよい。その場合、導電被膜層は剥離後に合成
樹脂層上に残留する。
には、銀の層は電鋳層と一体化されて合成樹脂製の母型
から容易に剥離されるが、無電解メッキや陰極スパッタ
リング処理でニッケルなどの導電被膜を形成した場合
は、合成樹脂表面と該導電被膜との密着が良いために、
電鋳加工後の電鋳層と合成樹脂層との剥離が困難となる
場合がある。そのようなときには、電鋳加工に先だって
導電被膜層の上にクロメート処理などの所謂剥離処理を
行なうのがよい。その場合、導電被膜層は剥離後に合成
樹脂層上に残留する。
表面に導電被膜層が形成された合成樹脂製プリズム母
型は、このような各種の前処理を行なった後、電鋳加工
により該導電被膜層の上に電鋳層が形成される。
型は、このような各種の前処理を行なった後、電鋳加工
により該導電被膜層の上に電鋳層が形成される。
電鋳加工は、一般に、例えば、スルファミン酸ニッケ
ル60重量％水溶液中、40℃、電流条件10A/dm2程度の条
件下で行なわれる。電鋳層の形成速度としては、例え
ば、48時間/mm以下程度とすることにより均一な電鋳層
が得られやすく、それ以上の形成速度においては表面の
平滑性の欠如や電鋳層の中に欠損部分が生じるなどの不
具合が起こりやすい。
ル60重量％水溶液中、40℃、電流条件10A/dm2程度の条
件下で行なわれる。電鋳層の形成速度としては、例え
ば、48時間/mm以下程度とすることにより均一な電鋳層
が得られやすく、それ以上の形成速度においては表面の
平滑性の欠如や電鋳層の中に欠損部分が生じるなどの不
具合が起こりやすい。
また、電鋳加工においては、金型の表面摩耗性の改善
を目的として、コバルトなどの成分を加えたニッケル・
コバルト合金電鋳を行なうこともできる。コバルトを10
〜15重量％加えることにより、得られる電鋳層のビッカ
ース硬度Hvを300〜400にまで硬くすることが可能である
ので、得られる電鋳金型を用いて合成樹脂を成形し、製
品の再帰反射体であるマイクロプリズムシートを製造す
るに際して、該金型の耐久性を改善することが可能とな
る。
を目的として、コバルトなどの成分を加えたニッケル・
コバルト合金電鋳を行なうこともできる。コバルトを10
〜15重量％加えることにより、得られる電鋳層のビッカ
ース硬度Hvを300〜400にまで硬くすることが可能である
ので、得られる電鋳金型を用いて合成樹脂を成形し、製
品の再帰反射体であるマイクロプリズムシートを製造す
るに際して、該金型の耐久性を改善することが可能とな
る。
このようにして合成樹脂母型から作成した第１世代の
電鋳金型は、さらに第２世代の電鋳金型を作成するのに
用いる電鋳マスターとして、繰り返し用いることができ
る。従って、１つの合成樹脂母型から幾つもの電鋳金型
を作成することが可能である。
電鋳金型は、さらに第２世代の電鋳金型を作成するのに
用いる電鋳マスターとして、繰り返し用いることができ
る。従って、１つの合成樹脂母型から幾つもの電鋳金型
を作成することが可能である。
作成された複数個の電鋳金型は、精密に切断された後
に、合成樹脂によるマイクロプリズムシートの成形を行
なうための最終的な金型の大きさまで組み合せ接合して
用いることができる。この接合の方法としては、切断端
面を単に突き合わせる方法や組み合わせた接合部分を、
例えば電子ビーム溶接、YAGレーザー溶接、炭酸ガスレ
ーザー溶接などの方法で溶接する方法などが採用可能で
ある。
に、合成樹脂によるマイクロプリズムシートの成形を行
なうための最終的な金型の大きさまで組み合せ接合して
用いることができる。この接合の方法としては、切断端
面を単に突き合わせる方法や組み合わせた接合部分を、
例えば電子ビーム溶接、YAGレーザー溶接、炭酸ガスレ
ーザー溶接などの方法で溶接する方法などが採用可能で
ある。
組み合わされた電鋳金型は、合成樹脂成形用金型とし
て合成樹脂の成形に用いられる。この合成樹脂成形の方
法としては圧縮成形や射出成形を採用することができ
る。
て合成樹脂の成形に用いられる。この合成樹脂成形の方
法としては圧縮成形や射出成形を採用することができ
る。
圧縮成形は、例えば、形成した薄肉状のニッケル電鋳
金型、所定の厚さの合成樹脂シート及びクッション材と
して厚さ5mm程度のシリコーンゴム製シートを、所定の
温度に加熱された圧縮成形プレスに挿入した後、成形圧
の10〜20％の圧力下で30秒予熱を行なった後、180〜250
℃、10〜30kg/cm2程度の条件下で約２分間加熱加圧する
ことにより行なうことができる。しかるのち、加圧状態
のままで室温まで冷却して圧力を開放することにより、
プリズム成形品を得ることが可能である。
金型、所定の厚さの合成樹脂シート及びクッション材と
して厚さ5mm程度のシリコーンゴム製シートを、所定の
温度に加熱された圧縮成形プレスに挿入した後、成形圧
の10〜20％の圧力下で30秒予熱を行なった後、180〜250
℃、10〜30kg/cm2程度の条件下で約２分間加熱加圧する
ことにより行なうことができる。しかるのち、加圧状態
のままで室温まで冷却して圧力を開放することにより、
プリズム成形品を得ることが可能である。
さらに、例えば、上記方法で形成した厚さ約0.5mmの
薄肉電鋳金型を、前記溶接法により接合してエンドレス
ベルト金型を作成し、このベルト金型を加熱ロールと冷
却ロールとからなる１対のロール上に設置して回転さ
せ、加熱ロール上にあるベルト金型に、溶融した合成樹
脂をシート状の形状で供給し、１個以上のシリコーン製
ロールで加圧成形を行なった後、冷却ロール上でガラス
転移点温度以下に冷却して、ベルト金型から引き剥がす
ことにより連続したシート状の製品を得ることが可能で
ある。
薄肉電鋳金型を、前記溶接法により接合してエンドレス
ベルト金型を作成し、このベルト金型を加熱ロールと冷
却ロールとからなる１対のロール上に設置して回転さ
せ、加熱ロール上にあるベルト金型に、溶融した合成樹
脂をシート状の形状で供給し、１個以上のシリコーン製
ロールで加圧成形を行なった後、冷却ロール上でガラス
転移点温度以下に冷却して、ベルト金型から引き剥がす
ことにより連続したシート状の製品を得ることが可能で
ある。
以上述べた本発明の方法により、プレート法によるマ
イクロプリズム母型の製造が可能となる。しかも、本発
明の方法により製造される母型から形成されるマイクロ
プリズムは、六角形状プリズムであるため、一般に薄型
の再帰反射シートに用いられている三角形状のプリズム
に比較して、再帰反射に寄与できる有効面積が大きくな
り、その結果反射輝度や回転特性がより優れているとい
う特徴がある。
イクロプリズム母型の製造が可能となる。しかも、本発
明の方法により製造される母型から形成されるマイクロ
プリズムは、六角形状プリズムであるため、一般に薄型
の再帰反射シートに用いられている三角形状のプリズム
に比較して、再帰反射に寄与できる有効面積が大きくな
り、その結果反射輝度や回転特性がより優れているとい
う特徴がある。
実施例 以下、実施例によって本発明をさらに具体的に説明す
る。
る。
実施例１ 幅75mm、長さ200mm、厚さ100μｍ、ロックウエル硬さ
70、軟化点220℃のポリエチレンテレフタレートシート
製の平板を1000枚重ねて、幅100mm、長さ200mm、高さ75
mmのポリエチレンテレフタレート樹脂製のブロックを形
成する（図３）。
70、軟化点220℃のポリエチレンテレフタレートシート
製の平板を1000枚重ねて、幅100mm、長さ200mm、高さ75
mmのポリエチレンテレフタレート樹脂製のブロックを形
成する（図３）。
このブロックの二面を切削時にポリエチレンテレフタ
レートシートが動かないように固定治具により強固に固
定したのちに、この固定されたブロックをシート面と切
削面が垂直になるように、先端にダイアモンドを固定し
た切削工具を用いたフライカッティング法によりシート
端面が露出した面を平面切削する（図４）。
レートシートが動かないように固定治具により強固に固
定したのちに、この固定されたブロックをシート面と切
削面が垂直になるように、先端にダイアモンドを固定し
た切削工具を用いたフライカッティング法によりシート
端面が露出した面を平面切削する（図４）。
さらに、フライカッティング法により頂角が90゜のダ
イアモンド切削工具を用いてシート面と直角な方向に繰
り返しのピッチ141.4μｍで深さ70.7μｍのＶ溝を繰り
返し加工して、シートの端面に頂角が90゜の連続する屋
根型の突起群を形成される（図５及び６）。
イアモンド切削工具を用いてシート面と直角な方向に繰
り返しのピッチ141.4μｍで深さ70.7μｍのＶ溝を繰り
返し加工して、シートの端面に頂角が90゜の連続する屋
根型の突起群を形成される（図５及び６）。
このようにして形成した繰り返しのパターンで屋根型
の突起群を形成した平板の束を、最初に板の平面方向に
溝の繰り返しピッチの半分（図７）、さらに溝の深さ方
向に溝の深さ分だけ、それぞれの板を移動させることに
より各平板に形成した屋根型突起群の突起の一端を隣接
する屋根型突起群の溝の底に一致させてポリエチレンテ
レフタレート製マイクロプリズム母型を形成させた（図
８）。
の突起群を形成した平板の束を、最初に板の平面方向に
溝の繰り返しピッチの半分（図７）、さらに溝の深さ方
向に溝の深さ分だけ、それぞれの板を移動させることに
より各平板に形成した屋根型突起群の突起の一端を隣接
する屋根型突起群の溝の底に一致させてポリエチレンテ
レフタレート製マイクロプリズム母型を形成させた（図
８）。
実施例２ 実施例１において用いたポリエチレンテレフタレート
にかえて同じサイズ（幅×長さ×厚さ）のポリカーボネ
ートシート（ロックウェル硬さ75、軟化点240℃）を用
いた以外は同じ方法でポリカーボネート製マイクロプリ
ズム母型を形成させた。
にかえて同じサイズ（幅×長さ×厚さ）のポリカーボネ
ートシート（ロックウェル硬さ75、軟化点240℃）を用
いた以外は同じ方法でポリカーボネート製マイクロプリ
ズム母型を形成させた。
実施例３ 実施例１において用いたポリエチレンテレフタレート
にかえて同じサイズのポリメチルメタクリレートシート
（ロックウェル硬さ98、軟化点180℃）を用いた以外は
同じ方法でポリメチルメタクリレート製マイクロプリズ
ム母型を形成させた。
にかえて同じサイズのポリメチルメタクリレートシート
（ロックウェル硬さ98、軟化点180℃）を用いた以外は
同じ方法でポリメチルメタクリレート製マイクロプリズ
ム母型を形成させた。
実施例４ 実施例１において用いたと同じ厚さ100μｍのポリエ
チレンテレフタレートシート製の平板の両平面に金を真
空蒸着処理した後に、幅75mm、長さ200mmに切断して得
た平板を用いた以外は、実施例１と同様な方法でポリエ
チレンテレフタレートシート製マイクロプリズム母型を
形成させた。
チレンテレフタレートシート製の平板の両平面に金を真
空蒸着処理した後に、幅75mm、長さ200mmに切断して得
た平板を用いた以外は、実施例１と同様な方法でポリエ
チレンテレフタレートシート製マイクロプリズム母型を
形成させた。
実施例５ 実施例１に作成したポリエチレンテレフタレートシー
ト製マイクロプリズム母型の表面をアルカリ系洗剤で洗
浄し、表面活性化剤としてタンニン酸を用いて活性化処
理を行なった後、硝酸銀水溶液と還元剤水溶液の二筒式
ノズルガンを用いてスプレー法により銀鏡処理を行ない
該母型の表面に導電被膜を形成した。
ト製マイクロプリズム母型の表面をアルカリ系洗剤で洗
浄し、表面活性化剤としてタンニン酸を用いて活性化処
理を行なった後、硝酸銀水溶液と還元剤水溶液の二筒式
ノズルガンを用いてスプレー法により銀鏡処理を行ない
該母型の表面に導電被膜を形成した。
次いでこの導電被膜を形成した母型を、10重量％スル
ファミン酸水溶液に浸漬して該導電被膜を表面活性化処
理し、さらに、60重量％スルファミン酸ニッケル水溶液
中で40℃、8A/dm2の条件で48時間電鋳処理を行なった。
ファミン酸水溶液に浸漬して該導電被膜を表面活性化処
理し、さらに、60重量％スルファミン酸ニッケル水溶液
中で40℃、8A/dm2の条件で48時間電鋳処理を行なった。
電鋳処理により得られた電鋳層を母型から剥離して、
表面にコーナーキューブ素子が設置された厚さが0.8mm
のニッケル製電鋳金型を得た。
表面にコーナーキューブ素子が設置された厚さが0.8mm
のニッケル製電鋳金型を得た。
得られた電鋳金型と、厚さ0.5mmのポリカーボネート
製シートと、クッション材として厚さ5mmのシリコーン
ゴム製シートとを、250℃に加熱された圧縮成形プレス
に挿入した後、2kg/cm2で30秒予熱を行なった後、240
℃、20kg/cm2で２分間圧縮成形を行ない、加圧状態のま
まで室温まで冷却した後圧力を開放して、再帰反射体で
あるポリカーボネート製プリズムシートを製作した。
製シートと、クッション材として厚さ5mmのシリコーン
ゴム製シートとを、250℃に加熱された圧縮成形プレス
に挿入した後、2kg/cm2で30秒予熱を行なった後、240
℃、20kg/cm2で２分間圧縮成形を行ない、加圧状態のま
まで室温まで冷却した後圧力を開放して、再帰反射体で
あるポリカーボネート製プリズムシートを製作した。
実施例６ 実施例５において、実施例１で作成したポリエチレン
テレフタレートシート製マイクロプリズム母型を用いる
代わりに、実施例４で作成したポリエチレンテレフタレ
ートシート製マイクロプリズム母型を用いる以外は実施
例５と同様な方法で再帰反射体であるポリカーボネート
製プリズムシートを製作した。
テレフタレートシート製マイクロプリズム母型を用いる
代わりに、実施例４で作成したポリエチレンテレフタレ
ートシート製マイクロプリズム母型を用いる以外は実施
例５と同様な方法で再帰反射体であるポリカーボネート
製プリズムシートを製作した。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B29C 33/38 G02B 5/124
Claims (3)
- 【請求項１】互いに平行な二平面を持つ複数の平板を重
ね、得られる平板積層物の一側面を該平面に対して直角
な方向に等しいピッチでＶ溝を切削することにより、頂
角が約90゜の連続する屋根型の突起群を形成し、次いで
各々の平板上に形成された屋根型突起群の屋根の頂部
を、隣接する平板上に形成されたＶ溝の底部に一致させ
るように移動させることからなるコーナーキューブ型マ
イクロプリズム母型の製造方法において、用いられる平
板の厚さが50〜500μｍであり、且つ、該平板がロック
ウェル硬さ70以上で且つ軟化点220℃以上の合成樹脂で
形成されていることを特徴とするコーナーキューブ型マ
イクロプリズム母型の製造方法。 - 【請求項２】平板が60〜200μｍの厚さを有する請求の
範囲第１項に記載の方法。 - 【請求項３】請求の範囲第１項又は第２項に記載の方法
で製造されたコーナーキューブ型マイクロプリズム母型
に、必要に応じて導電処理を施した後、電鋳用表面処理
及び電鋳加工を行ない、次いで形成された電鋳金型を該
母型から剥離することを特徴とするコーナーキューブ型
マイクロプリズム金型の製造方法。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7-211330 | 1995-07-28 | ||
| JP21133095 | 1995-07-28 | ||
| PCT/JP1996/002117 WO1997004939A1 (fr) | 1995-07-28 | 1996-07-26 | Procede de fabrication d'une matrice microprisme |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP3356290B2 true JP3356290B2 (ja) | 2002-12-16 |
Family
ID=16604172
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP50746397A Expired - Fee Related JP3356290B2 (ja) | 1995-07-28 | 1996-07-26 | マイクロプリズム母型の製造方法 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6010609A (ja) |
| EP (1) | EP0885705B1 (ja) |
| JP (1) | JP3356290B2 (ja) |
| CN (1) | CN1068822C (ja) |
| DE (1) | DE69627895T2 (ja) |
| WO (1) | WO1997004939A1 (ja) |
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| WO2008023830A1 (fr) | 2006-08-22 | 2008-02-28 | Nippon Carbide Kogyo Kabushiki Kaisha | Article de rétroréflexion en coin cubique de type pyramidal triangulaire, et son procédé de fabrication |
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