JP2018151501A - 光再帰性反射シート - Google Patents

Abstract

【課題】デザインの自由度を向上させることができる光再帰性反射シートを提供する。【解決手段】透光性のインクによって第１の意匠が描かれた第１の層１１と、第１の層１１と接し、第１の層１１側から光が入射すると光の入射側に再帰反射させる凹凸部１２Ａを有する再帰性反射層１２と、再帰性反射層１２と第１の層１１とが接している面とは反対側の面にて凹凸部１２Ａの一部と接するインクによって第２の意匠が描かれている第２の層１３と、を有し、第１の層１１側から周囲の環境光より指向性の強い光を照射させると、第１の層１１を透過した光の一部が再帰性反射層１２と第２の印刷層１３へ届き、再帰性反射層１２に届いた光の一部が再帰反射することにより、第１の意匠が視認できなくなると共に第２の意匠が視認できる光再帰性反射シート１とした。【選択図】図１

Description

本発明は、光再帰性反射シートに関するものである。

文字等が組み込まれているにもかかわらず、通常の拡散光条件下にはこれらの文字等を視認できないが、光再帰性反射観察条件下にのみ、これらの文字等を認識可能な光再帰性反射シートが知られている（たとえば、特許文献１参照）。

特許文献１に示される光再帰性反射シートは、第１着色層と第２着色層を有しており、第１着色層の下方に、文字等が表現されている第２着色層が部分的に施されている。そして、この第２着色層の色の色相、明度および彩度が第１着色層の色と同じであるかもしくはほぼ同じであるように構成することにより、通常の拡散光条件下では第２着色層に表現されている文字等を視認することができないが、光再帰性反射観察条件下にのみ、これらの文字等を視認することが可能となっている。

特開２０００−３２１４１４号公報（図２、段落０００９等）

特許文献１に開示される光再帰性反射シートによると、第２着色層において表現される文字等をカモフラージュするために、第１着色層と第２着色層の色の色相、明度および彩度が同じか、ほぼ同じにすることが必須である（特許文献１の段落００１９参照）。そのため、第１着色層と第２着色層の色の色相、明度および彩度がまったく異なる複数のデザイン、たとえば、人物と風景などを第１着色層と第２着色層にそれぞれプリントして重畳させ、通常の拡散光条件下と光再帰性反射観察条件下とでこれらの異なるデザインの一方のみを視認させることができない。すなわち、従来の光再帰性反射シートでは、色相、明度および彩度がまったく異なる複数のデザインを用いた表現をすることが困難なので、デザインの自由度に制限がある。

本発明は、上述した課題に鑑み、デザインの自由度を向上させることができる光再帰性反射シートを提供することを目的とする。

本発明に係る光再帰性反射シートは、透光性のインクによって第１の意匠が描かれた第１の層と、第１の層と接し、第１の層側から光が入射すると光の入射側に再帰反射させる凹凸部を有する再帰性反射層と、再帰性反射層と第１の層とが接している面とは反対側の面にて凹凸部の一部と接するインクによって第２の意匠が描かれている第２の層と、を有し、第１の層側から周囲の環境光より指向性の強い光を照射させると、第１の層を透過した光の一部が再帰性反射層と第２の印刷層へ届き、再帰性反射層に届いた光の一部が再帰反射することにより、第１の意匠が視認できなくなると共に第２の意匠が視認できること特徴とする。

また、本発明に係る光再帰性反射シートは、透光性のインクにより構成される第１の層と、第１の層と接し、第１の層との接触面とは反対側に設けられている凹凸部を有する再帰性反射層と、再帰性反射層の凹凸部の一部において、透光性のインク層と接している第２の層と、を有し、光再帰性反射シートに対して、第１の層側から周囲の環境光より指向性の強い光を照射させると、再帰性反射層とインク層が接触しない部分では光が第１の層側へ再帰反射し、再帰性反射層とインク層が接触する部分では再帰性反射層とインク層が接触しない部分と比較すると再帰反射の程度が弱いことを特徴とする。

本発明の光再帰性反射シートは、デザインの自由度を向上させることができる。

図１は、本発明の実施の形態に係る光再帰性反射シートの断面図であり、（Ａ）は断面構造を説明するための図であり、（Ｂ）は、再帰性反射の原理を説明するための図である。 図２は、本発明の実施形態に係る光再帰性反射シートであって、通常の拡散光条件下において視認できる意匠を示す図である。 図３は、本発明の実施形態に係る光再帰性反射シートであって、光再帰性反射条件下において視認できる意匠を示す図である。 図４は、本発明の他の実施形態に係る光再帰性反射シートであって、通常の拡散光条件下の状態を示す図である。 図５は、図４に示す光再帰性反射シートであって、光再帰性反射条件下に視認できる意匠を示す図である。 図６は、図２および図３に示す意匠が描かれた再帰性反射シートの官能評価を説明するための図である。 図７は、図４および図５に示す意匠が描かれた再帰性反射シートの官能評価を説明するための図である。

本発明に係る光再帰性反射シートについて実施例を用いて説明する。しかしながら、本発明は、以下に説明する実施の形態に限定されるものではない。なお、以下で説明する際の「光再帰性反射」とは、広い照射角にわたって、入射角の光路にほぼ沿う方向に、選択的に反射光が戻るような反射のことをいう。また、以下で説明する際の「通常の拡散光条件下」とは、たとえば、昼間の屋外や屋内で照明がついている状況などの比較的周囲が明るい環境下での物体の視認性をいう。また、以下で説明する際の「光再帰性反射条件下」とは、たとえば、夜間の屋外や屋内でも照明がついていない状況などの比較的周囲が暗い環境下において光源方向からの反射物の視認性をいう。一般的に、拡散反射は、光のエネルギーを全方向に拡散するので、光源方向への反射効率は悪くなり、たとえば夜間などは光源方向からの反射物の視認性は悪くなる。一方、再帰反射は、入射した光が光源方向に帰ってくることから、夜間において、光源方向からの反射物の視認性は良好になる。

図１は、本発明の実施の形態に係る光再帰性反射シート１の断面図であり、（Ａ）は断面構造を説明するための図であり、（Ｂ）は、再帰性反射の原理を説明するための図である。図１に示すように、光再帰性反射シート１は、第１の層１１と、再帰性反射層１２と、第２の層１３を有している。

第１の層１１は、透光性を有するインクによって第１の意匠が描かれている層である。なお、図１では第１の層１１における第１の意匠の図示は省略しているが、第１の意匠とは、たとえば、第１の層１１の表面または内部に描かれる文字、模様、図形、色彩、風景、建物、人物またはこれらの組合せなどが挙げられる。第１の層１１には、透光性を有するインクをスクリーン印刷法、グラビア印刷法などの常用の印刷法を使用して第１の意匠が印刷されていることが好ましいが、印刷以外の方法の公知の方法で形成されていてもよい。なお、第１の層１１の膜厚は、所望する効果やその形成方法によって広く変更することが可能であるが、通常、約２〜２０μｍの範囲、であることが好ましい。しかしながら、第１の層１１の膜厚は、約２〜２０μｍの範囲外であってもよい。また、第１の層１１は、必ずしも透光性を有するインクのみによって構成されていなくてもよい。

再帰性反射層１２は、第１の層１１と接し、第１の層１１側から光を入射させると、光の入射側に再帰反射させる凹凸部１２Ａを有している層である。凹凸部１２Ａは、キューブコーナー型再帰性反射構造を形成している。キューブコーナー型再帰性反射構造とは、底面（図１では第１の層１１との接触する平坦面）を共通にして細密充填状に配置された複数のキューブコーナー型三角錐から構成され、隣接するキューブコーナー型三角錐は底面を基準にして凹凸の関係となっている。

第２の層１３は、第１の層１１と再帰性反射層１２とが接触している面とは反対側の面（裏面）にて一部が接触している層である。また、第２の層１３は、空気層１３Ａと、インク層１３Ｂとで構成されており、これらの層の組合せにより、第１の意匠とは異なる第２の意匠が描かれている層である。ここで、第２の意匠とは、たとえば、文字、模様、図形、色彩、風景、建物、人物またはこれらの組合せなどが挙げられる。第２の層１３では、第１の層１１と同様に、透光性を有するインクをスクリーン印刷法、グラビア印刷法などの常用の印刷法を使用して第２の意匠が描かれていることが好ましい。また、第２の層１３の膜厚は、所望する効果やその形成方法によって広く変更することが可能であるが、通常、約２〜２０μｍの範囲であることが好ましい。しかしながら、第２の層１３の膜厚は、約２〜２０μｍの範囲外であってもよい。

なお、第２の意匠は、第１の意匠とは色相、明度および彩度が異なるものである。第１の意匠と第２の意匠との色差ΔＥは、明度、色相および彩度を考慮して総合的に表した場合（たとえば、日本工業規格ＪＩＳ Ｚ８７３０の基準に従いＣＩＥ色差法により表した場合）、色差ΔＥは３．０を上回る関係であることを想定している。しかしながら、色差ΔＥが、３．０以下、更には色差ΔＥが０である場合、すなわち第１の意匠と第２の意匠とは同色であっても本発明を適用することは可能である。なお、上述した第１の意匠と第２の意匠とが異なるとは、仮に、色相、明度および彩度について両者が同じか、ほぼ同じであっても、第１の層１１側から視認した際に、意匠の位置、大きさ、第１の層１１において占める範囲（割合）が異なる場合も含んでいる。

（原理について）
以下、第１の層１１と第２の層１３とに描かれる意匠が通常の拡散光条件下と、光再帰性反射条件下とでそれぞれの意匠が視認できる原理について説明する。通常の拡散光条件下においては、第１の層１１が反射するため第１の意匠を視認することができる。なお、第１の層１１に用いられるインクは透光性を有するものの、第２の層１３に描かれる第２の意匠を第１の層１１側から視認することがまったくできないか、視認することが非常に困難である。

一方、光再帰性反射条件下においては、光源方向からの光は内部の再帰性反射層１２および第２の層１３へと到達することができる。第１の層１１は、この層のみで再帰反射する構造を有しておらず、かつ透光性を有するインクにより描かれているためである。すなわち、光再帰性反射条件下における拡散光は光のエネルギーを全方向に拡散して、光源方向への反射効率が悪くなるので、第１の層１１側からであっても、第１の意匠をまったく視認することができないか、視認することが非常に困難な状態となる。さらに、入射した光は再帰性反射層１２によって光源方向に帰ってくることから光源方向からの反射物の視認性は良好となり、これにより第２の意匠を第１の層１１側から視認することができるようになる。

より具体的に説明すると、第１の層１１を通過した光は、再帰性反射層１２と空気層１３Ａとが重なる箇所においては、再帰性反射層１２のキューブコーナー型再帰性反射構造により光再帰性反射が生じて、最終的に光源方向へと再帰反射する。一方、再帰性反射層１２とインク層１３Ｂとが重なる箇所においては、空気層１３Ａと重なる箇所と比較すると、キューブコーナー型再帰性反射構造がうまく機能しなくなり、一部の光は吸収または屈折して光源方向へ反射効率が低くなり、再帰反射しない。すなわち、第２の層１３においては、光再帰性反射する部分と光再帰性反射しない部分とが生じるため、これらの組合せにより、光源方向からは第２の意匠を視認することができるようになっている。以下、このような原理を用いた光再帰性反射シートの実施の形態について図２〜図７を参照して説明する。

図２は、本発明の実施形態に係る光再帰性反射シート１０であって、通常の拡散光条件下において視認できる意匠を示す図である。図３は、図２に示す光再帰性反射シート１０であって、光再帰性反射条件下において視認できる意匠を示す図である。この光再帰性反射シート１０の第１の層１１には第１の意匠２１が印刷されており、第２の層１３には、第２の意匠２２が印刷されている。

図２および図３に示す光再帰性反射シート１０では、通常の拡散光条件下においては、第１の層１１が拡散反射するので、図２に示すような第１の意匠２１を視認することができる。一方、図３に示すように、光再帰性反射条件下においては、第２の層１３のうち、再帰性反射層１２と空気層１３Ａとが重なる箇所においては光再帰反射により光が反射し、再帰性反射層１２とインク層１３Ｂとが重なる箇所においては、光再帰反射の機能が弱まり、反射する箇所としない箇所との組合せにより第２の意匠２２が光源方向から視認できるようになっている。このような光再帰性反射シート１０をたとえばポスターとして活用することで、昼間は人が描かれているデザインを示す第１の意匠２１であるが、夜になってスポットライトや懐中電灯などの光をあてると、真中に木のみが描かれた第２の意匠２２が現れるポスターとなり、昼夜でまったく異なる意匠を表現することが可能となる。

以上で説明したように、光再帰性反射シート１，１０は、透光性を有するインクによって第１の意匠２１が描かれた第１の層１１と、第１の層１１と接し、第１の層１１側から光が入射すると、光の入射側に再帰反射させる凹凸部１２Ａからなる再帰性反射層１２と、再帰性反射層１２と第１の層１１とが接触している面とは反対側の裏面にて一部が接触し、第１の意匠とは異なる第２の意匠２２が描かれている第２の層１３と、を有し、第１の層１１側から周囲の環境光より指向性の強い光を照射させると、第１の層１１を透過した光の一部が再帰性反射層１２と第２の印刷層１３へ届き、再帰性反射層１２に届いた光の一部が再帰反射することにより、第１の意匠２１が視認できなくなると共に第２の意匠２２が視認できるものである。これにより、特許文献１に開示される光再帰性反射シートのように、第２着色層において表現される文字等をカモフラージュするために、第１着色層と第２着色層の色の色相、明度および彩度が同じか、ほぼ同じにしなければならないという制約がなくなる。そのため、光再帰性反射シート１，１０を用いた物品において、複数の意匠を表現することができるようになり、デザインの自由度をより向上させることができる。

（変形例）
以上、本発明の各実施形態に係る光再帰性反射シート１,１０についてそれぞれ説明したが、本発明は、種々の変形が可能である。たとえば、第１の層１１を保護するため、第１の層１１の上層に保護層を設けることも可能である。また、たとえば、第２の層１３を保護するため、第２の層１３の下層に保護層を設けることも可能である。

また、図２および図３を参照して説明した光再帰性反射シート１０の第１の意匠２１と第２の意匠２２とはまったく異なる意匠の組合せとしたが、同様の意匠を組み合わせるようにしてもよい。たとえば、第１の意匠として人間の顔が印刷されており、第２の意匠として、第１の意匠に描かれた人間の表情などを変化させたもの（笑顔、泣き顔、怒っている顔、悲しい顔）を描くようにしてもよい。このような光再帰性反射シートとすることで、昼夜で異なる表情の人の顔を表現することができる。なお、光再帰性反射シートの場合、昼夜の場合に限定されず、通常の拡散光条件下においてスマートフォンが備えるライトなどの光源を直接当てることで人の顔の表情の変化を視認できるようにするといったことも可能である。

また、たとえば、第１の層１１では意匠を表現しないで、第２の層１３のみで意匠を表現させることも可能である。図４は、本発明の他の実施形態に係る光再帰性反射シート４０であって、（Ａ）は、通常の拡散光条件下の状態を示す正面図であり、（Ｂ）は（Ａ）に示す光再帰性反射シート４０の反対側から示す背面図である。図５は、図４の（Ａ）に示した光再帰性反射シート４０であって、（Ａ）は再帰性反射条件下の状態を示す正面図であり、（Ｂ）は、光再帰性反射シート４０の断面の一例を示した図である。なお、図５の（Ｂ）に示す断面図における空気層４３Ａとインク層４３Ｂとが占める割合や位置関係については、あくまでも例示であり、図４および図５に示す光再帰性反射シート４０の正面図、背面図の具体的な断面を示しているものではない。

図４および図５に示す光再帰性反射シート４０は、表面層４１、再帰性反射層４２、印刷層４３を有しており、印刷層４３に透明インクを用いると共に、背面の空気層４３Ａとインク層４３Ｂとの組み合わせによって再帰性反射条件下にのみロゴ５０が視認できるように構成されている。具体的には、通常の拡散光条件下においては、表面層４１には意匠が表現されていないため、図４の（Ａ）に示すように中央付近に点線で描かれているロゴ５０を視認することはできない。一方、図５の（Ａ）に示すように、光再帰性反射条件下においては、印刷層４３の空気層４３Ａとインク層４３Ｂとの組合せによって、再帰性反射層４２と空気層４３Ａとが重なる箇所においては光再帰反射が生じるが、それ以外の箇所については再帰性反射が生じないため、ロゴ５０がはっきりと視認できるようになっている。

すなわち、透光性のインクにより構成される第１の層４１と、第１の層４１と接し、第１の層４１との接触面とは反対側に設けられている凹凸部４２Ａを有する再帰性反射層４２と、再帰性反射層４２の凹凸部４２Ａの一部において、透光性のインク層と接している第２の層４３と、を有し、光再帰性反射シート４０に対して、第１の層４１側から周囲の環境光より指向性の強い光を照射させると、再帰性反射層４２とインク層４３が接触しない部分では光が第１の層４１側へ再帰反射し、再帰性反射層４２とインク層４３が接触する部分では再帰性反射層４２とインク層４３が接触しない部分と比較すると再帰反射の程度が弱いので、異なる見え方（意匠が見える、または意匠がまったく見えないか、ほぼ意匠が見えない）となるように変化を生じさせることができる。また、仮に印刷層４１の表面には意匠を表現していないので、表面に意匠を表現する光再帰性反射シートと比較して耐摩耗性に優れている。また、従来の光再帰性反射シートでは、そのすべての面において反射させるようになっていることが一般的であるが、透明インクなどの透光性を有するインク層４３Ｂを再帰性反射層４２の下に部分的に形成することにより、再帰反射しない箇所を光再帰性反射シート４０内に新たに形成することができる。つまり、光再帰性反射シート４０内において反射させる箇所と反射させない箇所の組合せによって意匠を自由に表現することができるようになるので、デザインの自由度を向上させることができる。

また、上述の実施形態にて説明した再帰性反射層１２、４２は、キューブコーナー型に限定されず、封入レンズ型シート、カプセルレンズ型シートの反射構造を採用してもよい。たとえば、封入レンズ型シートの場合には、所定の部位に反射層を設け、その上に複数個のガラスビーズを封入した焦点樹脂層を施すことによって再帰性反射層１２、４２を形成することができる。

本発明は、たとえば道路標識、工事標識等の標識類、自動車やオートバイ等の視認テープ、衣類、救命具等の安全資材類、看板等のマーキング、暗所で使用されるポスター、アクセサリーなどの小物にも適用することができる。

（各実施形態の官能評価について）
図６は、図２および図３に示す意匠が描かれた再帰性反射シート１０の官能評価を説明するための図である。図６に示す再帰性反射シート１０は、第１の層１１側から見た図である。図６の（Ａ）は、通常の拡散光条件下で第１の意匠２１が明確に視認できるが、第２の意匠２２はまったく視認できない状態を示している。図６の（Ｂ）は、通常の拡散光条件下での再帰性反射シート１０であるが、第１の意匠２１がすべて視認できるが、第１の意匠２１の一部の領域において、第２の意匠２２の一部が視認できる状態を示している。図６の（Ｃ）は、光再帰性反射条件下での再帰性反射シート１０であり、第２の意匠２２が中央部分に視認できると共に、第１の意匠２１は第２の意匠２２の背景部分において一部が視認できる状態を示している。図６の（Ｄ）は、光再帰性反射条件下での再帰性反射シート１０であり、第１の意匠２１は視認できず、第２の意匠２２のみが視認できる状態を示している。

本発明の実施の形態である再帰性反射シート１０は、周囲の環境光と照射する光の照度および指向性の強さとの関係が理想的な状態の場合には、図６の（Ａ）と図６の（Ｄ）に示す状態となる。しかしながら、再帰性反射シート１０は、周囲の環境光の明るさと光源から照射する光の照度および指向性の強さとの関係次第では、図６の（Ａ）と図６の（Ｃ）の状態であったり、（Ｂ）と（Ｄ）の状態にはなり得るが、お互いの意匠の見え方に大きな影響は生じさせていない。しかしながら、従来の特許文献１で説明したような方法で同じ層に色差Δが３．０以上の２つの意匠を重ねた場合には、たとえば図６の（Ｂ）と（Ｃ）のような関係となり、通常の拡散光条件下であるか光再帰性反射条件下であるかに関わらずお互いの意匠の見え方にかなり大きな影響が生じてしまう。すなわち、本実施例における再帰性反射シート１０では、通常の拡散光条件下と、光再帰性反射条件下で、異なるデザインの意匠をそれぞれ明確に視認させることができるものである。

図７は、図４および図５に示す意匠が描かれた再帰性反射シート４０の官能評価を説明するための図である。図７に示す再帰性反射シート４０は、第１の層４１側から見た図である。図７の（Ａ）は、通常の拡散光条件下で、ロゴ５０はまったく視認できない状態を示している。図７の（Ｂ）は、通常の拡散光条件下での再帰性反射シート４０であるが、ロゴ５０の一部が視認できる状態を示している。図７の（Ｃ）は、通常の拡散光条件下での再帰性反射シート４０であり、ロゴ５０が中央部分に視認できる状態を示している。図７の（Ｄ）は、光再帰性反射条件下での再帰性反射シート４０であり、ロゴ５０が再帰反射して視認できる状態である。本発明の実施の形態である再帰性反射シート４０は、周囲の環境光と照射する光の照度および指向性の強さとの関係が理想的な状態の場合には、図７の（Ａ）と図７の（Ｄ）に示す状態となる。しかしながら、再帰性反射シート４０において、周囲の環境光と照射する光の照度および指向性の強さとの関係次第では、図７の（Ｂ）と（Ｄ）の状態になり得る。しかしながら、従来の特許文献１で説明したような方法で意匠を示した場合には、たとえば図６の（Ｃ）と（Ｄ）のような関係となり、再帰反射して見えるか、普通のロゴとして見えるかの違いしか生じない。すなわち、本実施例における再帰性反射シート４０では、通常の拡散光条件下と、光再帰性反射条件下で、異なる見え方（意匠が見える、または意匠がまったく見えないか、ほぼ意匠が見えない）となるように変化を生じさせることができるものである。

１，１０，４０ ：光再帰性反射シート、１１ ：第１の層、１２ ：再帰反射層、１２Ａ ：凹凸部、１３ ：第２の層、１３Ａ ：空気層、１３Ｂ ：インク層，２１ ：第１の意匠、２２ 第２の意匠

Claims (2)

1. 透光性のインクによって第１の意匠が描かれた第１の層と、
   前記第１の層と接し、前記第１の層側から光が入射すると前記光の入射側に再帰反射させる凹凸部を有する再帰性反射層と、
   前記再帰性反射層と前記第１の層とが接している面とは反対側の面にて前記凹凸部の一部と接するインクによって第２の意匠が描かれている第２の層と、を有し、
   前記第１の層側から周囲の環境光より指向性の強い光を照射させると、前記第１の層を透過した前記光の一部が前記再帰性反射層と前記第２の印刷層へ届き、前記再帰性反射層に届いた光の一部が再帰反射することにより、前記第１の意匠が視認できなくなると共に前記第２の意匠が視認できる
   ことを特徴とする光再帰性反射シート。
   
2. 透光性のインクにより構成される第１の層と、
   前記第１の層と接し、前記第１の層との接触面とは反対側に設けられている凹凸部を有する再帰性反射層と、
   前記再帰性反射層の前記凹凸部の一部において、透光性のインク層と接している第２の層と、を有し、
   前記光再帰性反射シートに対して、前記第１の層側から周囲の環境光より指向性の強い光を照射させると、前記再帰性反射層と前記インク層が接触しない部分では前記光が前記第１の層側へ再帰反射し、前記再帰性反射層と前記インク層が接触する部分では前記再帰性反射層と前記インク層が接触しない部分と比較すると再帰反射の程度が弱い
   ことを特徴とする光再帰性反射シート。