(57)【要約】【課題】従来より、ガラスボールを用いた光反射表示装置はあったが、指向性と反射効率において、十分なものがなかった。【解決手段】入出光面を残して球面に反射膜２を形成した複数の透明球１と、この透明球１を含有する透明性保持膜３と、この透明性保持膜３を支持する基盤４とを有し、上記透明球１は、各透明球１の入出光部１ａが上記基盤４の反対側に位置して同一方向を指向するよう構成した。【選択図】　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入出光部を残して球面に反射膜を形成した複数の透明球と、この透明球を包含する透明性保持膜と、この透明性保持膜を支持する基盤とを有し、上記透明球は、各透明球の入出光部が上記基盤の反対側に位置して同一方向を指向するよう構成した指向再帰性反射表示装置。
【請求項２】
透明球に、着色透明球を用いた請求項１記載の指向再帰性反射表示装置。
【請求項３】
入出光部を残して球面に反射膜を形成した複数の透明球の、上記入出光部の反対側に位置して上記反射膜上に磁性膜を形成し、この複数の透明球を透明樹脂に分散して構成した反射性塗料を基盤上に塗布して、上記基盤の反対側に磁石を配置し、上記複数の透明球を上記磁性膜が基盤側を向くように配向して固化したことを特徴とする指向再帰性反射表示装置。
【請求項４】
透明球の入出光部となる球面の一部に、水溶性樹脂に磁性粉を分散させた磁性塗料を塗布し、乾燥して第一磁性膜を形成する第１の工程と、上記第一磁性膜を有する透明球の全面に、アルミニウム等の非磁性材料を蒸着等により非磁性被膜を形成する第２の工程と、上記非磁性被膜を形成した複数の透明球を平面に一層に配列し、磁場を与えることにより、透明球の第一磁性膜を一方向に揃える第３の工程と、上記透明球の、第一磁性膜と反対側の一部分に、紫外線硬化樹脂等の非水溶性樹脂に磁性粉を分散させた磁性塗料を塗布し、固化して第二磁性膜を形成する第４の工程と、上記第４の工程を経た透明球を水洗して上記第一磁性膜ならびにその上を被覆する非磁性被膜を除去し、同透明球の入出光部と反射膜を形成する第５の工程と、上記第５の工程を経た透明球部材を透明な合成樹脂に分散させた塗料をシート等からなる基盤上に塗布し、かつ透明球部材に磁場を与えて上記透明球部材の第二磁性膜を配向し、透明球部材の入出部を基盤と反対側に位置して固化させる第６の工程とを有することを特徴とする指向再帰性反射表示装置の製造方法。
【請求項５】
上記第二磁性膜を配向する磁場は、基盤裏面に、文字等の情報に合わせた形状の磁石板を配置して上記磁石板の磁力に反応する透明球部材のみを上記基盤上に一次固定し、この上から透明樹脂を塗布、乾燥して上記透明球部材を二次固定することにより、上記透明球部材を情報表示するように集合、配列させることを特徴とする請求項４記載の指向再帰性反射表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車のライト等の投光により反射して交通を標識するような、光に照射された部分が反射して情報を表示する反射表示装置ならびにその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の交通標識等において、光を反射して進行方向等を標識するものとしては、ガラス片を透明塗膜に含有させてシートに塗布することにより、光の反射を利用した表示装置が数多く見られる。
【０００３】
これに対し、より反射効率を向上させ、反射角度範囲を拡大する構成として、特開平１１−８０５９７号公報に示されているように、ビーズａの半球面に反射被膜ｂを形成した透明球状体を透明塗料ｃにランダムに分散させて構成した光表示装置が提案されている（図１）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この先行発明は、従来の光表示板に対し、反射効率を向上させ、かつ反射角度範囲を拡大する点において、良好なものであるが、逆に反射角度範囲を狭くして指向性を強くするとともに、より反射効率の向上を必要とする用途、課題に対しては、解決できるものではなかった。
【０００５】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、指向性ならびに反射効率の極めて高い光反射表示装置を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため、本発明の指向再帰性反射表示装置は、入出光面を残して球面に反射膜を形成した複数の透明球と、この透明球を含有する透明性保持膜と、この透明性保持膜を支持する基盤とを有し、上記透明球は、各透明球の入出光部が上記基盤の反対側に位置して同一方向を指向するよう構成したもので、本構成により、光の反射角度の範囲に関し、反射膜の方向性を一様化しているため、指向性の高い、かつ反射効率の高い反射表示装置を提供できる。
【０００７】
また、本発明の指向再帰性反射表示装置は、入出光部を残して球面に反射膜を形成した複数の透明球の、上記入出光部の反対側に位置して上記反射膜上に磁性膜を形成し、この複数の透明球を透明樹脂に分散して構成した反射性塗料を基盤上に塗布して、上記基盤の反対側に磁石を配置し、上記複数の透明球を上記磁性膜が基盤側を向くように配向して固化したことを特徴とする。
【０００８】
さらに、本発明の指向再帰性反射表示装置の製造方法は、透明球の入出光部となる球面の一部に、水溶性樹脂に磁性粉を分散させた磁性塗料を塗布し、乾燥して第一磁性膜を形成する第１の工程と、上記第一磁性膜を有する透明球の全面に、アルミニウム等の非磁性材料を蒸着等により非磁性被膜を形成する第２の工程と、上記非磁性被膜を形成した複数の透明球を平面に一層に配列し、磁場を与えることにより、透明球の第一磁性膜を一方向に揃える第３の工程と、上記透明球の、第一磁性膜と反対側の一部分に、紫外線硬化樹脂等の非水溶性樹脂に磁性粉を分散させた磁性塗料を塗布し、固化して第二磁性膜を形成する第４の工程と、上記第４の工程を経た透明球を水洗して上記第一磁性膜ならびにその上を被覆する非磁性被膜を除去し、同透明球の入出光部と反射膜を形成する第５の工程と、上記第５の工程を経た透明球部材を透明な合成樹脂に分散させた塗料をシート等からなる基盤上に塗布し、かつ透明球部材に磁場を与えて上記透明球部材の第二磁性膜を配向し、透明球部材の入出部を基盤と反対側に位置して固化させる第６の工程とを有することを特徴とする。
【０００９】
そして、上記第二磁性膜を配向する磁場は、基盤裏面に、文字等の情報に合わせた形状の磁石板を配置して上記磁石板の磁力に反応する透明球部材のみを上記基盤上に一次固定し、この上から透明樹脂を塗布、乾燥して上記透明球部材を二次固定することにより、上記透明球部材を情報表示するように集合、配列させることを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の一実施の形態について添付図面を用いて説明する。図２は、本発明の指向再帰性反射表示装置における光の反射を説明する図、図５は、同装置の断面を示すものである。以下に、図面を参照しながら説明する。
【００１１】
図において、１は、直径１０μｍ〜２０ｍｍの透明ガラスボールで、この透明ガラスボール１の略半球面に真空蒸着法等により、非磁性材料、例えばアルミニウムからなる反射膜２が形成され、上記透明ガラスボール１の残りの球面が入出光部１ａとなるものである。（なお本実施の形態では、透明ボールをガラス材料で形成しているが、樹脂材料で形成しても当然にかまわない。）
上記反射膜２を有する複数の透明ガラスボール１が透明樹脂３に保持され、この透明樹脂３が塗布により、シート等の基盤４に固着されている。上記反射膜２を有する透明ガラスボール１は、基盤４に対して入出光部１ａがすべて反対側（図面上方）に向け、同一方向となるように配列されている。
【００１２】
従って、図２に示すように、この反射表示板は、入出光部１ａがすべて同一方向を向いているため、ここを通して入射する光がほぼ同一方向に反射し、指向性が強い光表示装置となるとともに、一方で、極めて反射効率の高い表示装置が提供できる。すなわち、本実施の形態によれば、透明ガラスボールの反射膜がランダムに透明樹脂に分散されているものに比較して、５〜１０倍の反射効率を示し、極めて明るい表示板となる。ここで、反射光の指向性を強くするためには、透明ガラスボール１の入出光部１ａの開度θを図３に示すように、θ１→θ２→θ３にすれば、図４に示すように、入射角と反射角の範囲αがα１→α２→α３となり、強い指向性を示すようにできる。
【００１３】
次に、指向再帰性反射表示装置の製造方法について、図６〜１４を参照して説明する。図６において、透明ガラスボール１を感圧性粘着剤５を底面に塗布したアルミニウム等の平皿６に流し込み、透明ガラスボール１を平皿６に一様に貼り付けて低圧で押圧することにより、相互に一次的に粘着した１層の透明ガラスボール層を形成する。この透明ガラスボール層の上から水溶性磁性塗料７を含浸させたフラットパッド８を押し当てて（図７）、各透明ガラスボール１の上部に水溶性磁性塗料７を塗布、乾燥して、第一磁性膜９を形成する。水溶性磁性塗料７は、ポリビニールアルコール、メチルセルロース等の水溶性樹脂に磁性粉を規定量配合、分散して作製される。水溶性磁性塗料７が乾燥した後、平皿６から各透明ガラスボール１を分離させ、第一磁性膜９を有する透明ガラスボール群を作製する。
【００１４】
次に、これら透明ガラスボール群に対し、蒸着法により、非磁性材料であり、かつ光反射性を有する材料、例えばアルミニウムを全面に膜厚約１０００Å蒸着し、図８に示すようなアルミニウム被膜１０を形成する。
【００１５】
次に、全面にアルミニウムを蒸着した透明ガラスボールを非磁性皿１１に移し、この皿１１に微振動を加えながら、下から磁石１２を近付けると、図９に示すように、透明ガラスボールの第一磁性膜９が磁石１２の磁界により、一様に下向きに揃うことになる。
【００１６】
次に、この状態の透明ガラスボール層の上から別の磁性塗料１３を含浸させたフラットパッド１４を押し当てて（図１０）、各透明ガラスボール１のアルミニウム被膜１０の上で、かつ下向きに揃えた第一磁性膜９とは反対側（上部）に第二磁性膜１５を形成する（図１１）。上記別の磁性塗料１３は、非水溶性樹脂に磁性粉を規定量配合、分散して作製される。上記非水溶性樹脂は、紫外線硬化樹脂、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニール樹脂、アルキド樹脂等が用いられる。紫外線硬化樹脂が用いられる場合は、上記別の磁性塗料１３は、紫外線硬化炉を通して硬化される。
【００１７】
上記の処理を施した透明ガラスボールは、温水に浸漬され、第一磁性膜９が吸水、膨潤し、水洗により、上記第一磁性膜９とその上を被覆するアルミニウム被膜１０が除去されて、透明ガラスボール１の入出光部１ａが形成される。
【００１８】
これにより、図１２に示すように、透明ガラスボール１上に、入出光部１ａ、反射膜２となるアルミニウム被膜１０ならびに入出光部１ａの反対側で反射膜の上に形成された第二磁性膜１５を持った前処理済み透明ガラスボール部材Ａが完成する。
【００１９】
次に、この透明ガラスボール部材Ａを合成樹脂１６に分散して塗料化し、これをＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート樹脂フィルム）等からなる基盤１７の上に、ダイコート等の塗布機で塗布し、その直後に、基盤１７の裏側から磁石１８を当てて配向すると、透明ガラスボール部材Ａの第二磁性膜１５がすべて基盤１７側を向き（図１３）、その後、乾燥、硬化させることにより、指向再帰性を有する反射表示シートが完成する。
【００２０】
以上は、全面が一様な反射板について述べたが、図１４〜１５に示すような文字等の情報を表示する反射板を作製する場合は、前記基盤１７の下に配置する磁石１８の形状を文字等の情報に切り抜いた磁石板を用い、この磁石１８に反応しない透明ガラスボール部材Ａを除去した上、合成樹脂１６を塗布、乾燥して、上記透明ガラスボール部材Ａを基盤１７に固定すればよい。
【００２１】
【発明の効果】
上記指向再帰性表示装置によれば、透明球部材の入出光部の方向がすべて一方向を向いているため、一方向の入射光に対して、全ての透明球の反射膜が反射し、極めて指向性の強い、かつ光反射効率の高い光表示装置を提供できる。この表示装置の用途は広く、例えば、交通安全標識、交通案内標識、高齢者、身体障害者等の安全標識、あるいは着色透明球を用いて光る広告ボードなどに利用できる。
【００２２】
さらに、本表示装置の製造方法によれば、磁性による配向性を利用して、小さい透明球の方向性を確保し、安価、かつ確実に表示装置を製造でき、大量生産にも適する。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来例における反射表示装置の説明図である。
【図２】本発明の一実施形態における反射表示装置の説明図である。
【図３】透明ガラスボール部材の入射光部の開度に関する説明図である。
【図４】透明ガラスボール部材の入射光と反射光の範囲の関係を示す説明図である。
【図５】本発明の一実施の形態における反射表示装置の模式断面図である。
【図６】透明ガラスボールを一層に配列する方法を説明する模式断面図である。
【図７】透明ガラスボールに第一磁性膜を形成する方法を示す模式断面図である。
【図８】蒸着膜を形成した透明ガラスボールの模式断面図である。
【図９】磁界をかけて、透明ガラスボールの第一磁性膜を磁石側に配向する方法を示す模式断面図である。
【図１０】透明ガラスボールに第二磁性膜を形成する方法を示す模式断面図である。
【図１１】第一磁性膜と第二磁性膜を有する透明ガラスボールの模式断面図である。
【図１２】第一磁性膜を除去した状態を示す透明ガラスボールの模式断面図である。
【図１３】本発明反射表示装置を、磁界をかけて製造する方法を示す模式断面図である。
【図１４】文字情報を表示する本発明の他の実施形態における反射表示装置の製造方法を示す模式断面図である。
【図１５】同製造方法における磁石部の説明図である。
【符号の説明】
１　透明球（透明ガラスボール）
２　反射膜
３　透明性保持膜
４、１７　基盤
７　磁性塗料
９　第一磁性膜
１０　非磁性被膜
１３　磁性塗料
１５　第二磁性膜
１６　合成樹脂
１８　磁石（板）
Ａ　透明球部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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