(57)【要約】【課題】  表面を有するガラス又は他のシリカが、マスクされ又はステンシルを用いて被覆され、ランダムな又は特定のパターン又はデザインが描かれる。ガラス又は他のシリカの表面は液体又は蒸気状の組成物で処理を施される。そして、ランダムな又は特定のパターンを描くようにして、微視的な谷部又は窪み部を満たすものとなる。この微視的な谷部又は窪み部は、全ての種類の表面を有するガラス又はシリカに見ることができる。このようにして、ランダムな又は特定のパターンの像が基板中又は基板上に埋め込まれる。表面を有するガラス又は他のシリカが、冷却された環境から暖かな環境に移動すると、凝縮作用が、表面を有するガラス又は他のシリカの未処理領域に生ずるものとなる。そして、処理された部分は略透明な状態を維持し、これにより明暗差を生じ、パターン又はデザインが描かれることとなる。【選択図】  なし
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
グラフィック図を他の透明な表面に描く方法であって、該方法は、
前記グラフィック図を描くとともに開口部と補助部を備えるステンシルを用意する段階と、
透明なシート状材料上に前記ステンシルを固定する段階と、
前記ステンシルに透明な表面平滑化組成物を供給し、該表面平滑化組成物が、前記ステンシルの開口領域を介して、前記透明な材料の表面に接触する段階を備え、
前記グラフィック図が、前記透明な材料表面に描かれ、
該材料表面は、冷却された環境から暖かな環境に移動可能であり、
前記透明な材料表面に描かれたグラフィック図が凝縮水滴の存在又は不存在の状態で表されることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記透明な材料が、ガラス又はプラスチックシートであり、
前記ステンシルが、前記ガラス又はプラスチックシートの視認可能な表面に取付けられることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記材料シートが、冷蔵庫又は冷凍庫を覆う部分であり、
この覆い部分が、前記表面を冷却された環境から暖かな環境へ移動させる役割を担い、
これにより凝縮作用が生ずることを特徴とする請求項２記載の方法。
【請求項４】
前記材料シートが、第１の表面粗さＲａにより特徴付けられ、
前記透明な表面平滑化組成物が、前記第１の表面粗さＲａよりも小さな第２の表面粗さをもたらすことにより特徴付けられることを特徴とする請求項３記載の方法。
【請求項５】
前記第２の表面粗さが前記第１の表面粗さよりも約１桁小さな大きさであることを特徴とする請求項４記載の方法。
【請求項６】
前記表面平滑化組成物がシリコン含有膜であることを特徴とする請求項２記載の方法。
【請求項７】
前記透明な表面平滑化組成物が、シロキサン、シリコンオイル、ダイアモンドライクカーボン、ポリマ、コポリマ、オリゴマ、石油蒸留物、液体プラスチック、アクリル系物質、アセテート及び樹脂からなる群から選択される膜であることを特徴とする請求項２記載の方法。
【請求項８】
前記透明な表面平滑化組成物が、前記材料シートと略同一の屈折率を備え、前記材料シートと組成物が熱平衡状態にあるとき、前記組成物が視認できないことを特徴とする請求項２記載の方法。
【請求項９】
内側表面と外側表面を有するガラスシート上にパターン及びデザインを描く方法であって、該方法は、
開口部と補助部を有するとともに前記パターン又はデザインを定めるステンシルを用意する段階と、
前記ステンシルを前記ガラスシートに取付ける段階と、
表面平滑化組成物を前記ガラス表面に供給し、前記ステンシルの開口部分を介して前記表面平滑化組成物を前記ガラス表面に接触させ、前記ガラスに前記パターン又はデザインを移す段階を備え、前記表面平滑化組成物は、前記ガラスシートと略同一の屈折率を有し、前記表面平滑化組成物とガラスシートが熱平衡状態にあるとき、前記パターン又はデザインは視認されず、
前記ガラス表面が、冷却された環境から暖かな環境に移動すると、前記パターン又はデザインが前記ガラス表面上に描かれ、凝縮水滴の存在又は不存在に応じて前記ガラス表面にパターン又はデザインが描かれることを特徴とする方法。
【請求項１０】
前記透明な表面平滑化組成物がシリコン含有膜であることを特徴とする請求項９記載の方法。
【請求項１１】
前記透明な表面平滑化組成物が、シロキサン、シリコンオイル、ダイアモンドライクカーボン、ポリマ、コポリマ、オリゴマ、石油蒸留物、液体プラスチック、アクリル系物質、アセテート及び樹脂からなる群から選択される膜であることを特徴とする請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
前記材料シートが、第１の表面粗さＲａにより特徴付けられ、
前記透明な表面平滑化組成物が、前記第１の表面粗さＲａよりも小さな第２の表面粗さをもたらすことにより特徴付けられることを特徴とする請求項９記載の方法。
【請求項１３】
前記第２の表面粗さが前記第１の表面粗さよりも約１桁小さな大きさであることを特徴とする請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
前記ガラスシートが、冷蔵庫又は冷凍庫の外部ドア又はカバーリング部材として提供され、前記表面の変化が、前記表面を冷却された環境から暖かな環境に移動させることを含み、これにより凝縮作用を生ずることを特徴とする請求項９記載の方法。
【請求項１５】
前記ガラスシートが、冷蔵庫又は冷凍庫の外部ドア又はカバーリング部材として提供され、前記表面の変化が、周囲の温度を冷却された環境温度から暖かな環境温度に変化させることを含み、これにより凝縮作用を生ずることを特徴とする請求項９記載の方法。
【請求項１６】
内側表面と外側表面を備える透明な材料シート上にパターン及びデザインを描く方法であって、
前記透明な材料シートに移されるグラフィック図又はデザインを定義する段階と、
該グラフィック図又はデザインを保持するとともに支持する転写手段を用意する段階と、
該転写手段に表面平滑化組成物を供給する段階からなり、
該表面平滑化組成物と前記転写手段は、前記透明な材料シートと略同一の屈折率を備え、
前記表面平滑化組成物と前記デザインが熱平衡状態にあるとき、前記パターン又はデザインが不可視の状態であり、
前記表面が冷却された環境から暖かな環境に変化すると、前記パターン又はデザインが前記透明な材料表面に描かれ、
前記パターン又はデザインが、凝縮水滴の存在又は不存在により描かれることを特徴とする方法。
【請求項１７】
前記転写手段がステンシルを備え、
該ステンシルが開口部と補助部を備え、該開口部と補助部がパターン又はデザインを定めることを特徴とする請求項１６記載の方法。
【請求項１８】
表面平滑化組成物が、透明な材料表面に提供され、該表面平滑化組成物は、ステンシルの開口領域を介して透明な材料表面に接触し、前記パターン又はデザインを前記透明な材料表面に転写し、
前記表面平滑化組成物は、透明な材料表面と略同一の屈折率を備え、前記表面平滑化組成物と前記透明な材料シートが熱平衡状態にあるとき、前記パターン又はデザインが不可視であることを特徴とする請求項１７記載の方法。
【請求項１９】
前記転写手段が、基板材料を備え、該基板材料は、前記透明な材料と同一の屈折率を有し、
前記表面平滑化組成物が前記基板材料にステンシル又はマスクを介して供給され、該ステンシル又はマスクは前記パターン又はデザインを定めることを特徴とする請求項１６記載の方法。
【請求項２０】
前記透明な表面平滑化組成物は、シリコン含有膜であることを特徴とする請求項１６記載の方法。
【請求項２１】
前記透明な表面平滑化組成物が、シロキサン、シリコンオイル、ダイアモンドライクカーボン、ポリマ、コポリマ、オリゴマ、石油蒸留物、液体プラスチック、アクリル系物質、アセテート及び樹脂からなる群から選択される膜であることを特徴とする請求項１６記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、宣伝用グラフィック及び販売促進用グラフィックに関し、より詳しくは、ガラス表面や透明な又は半透明のシリカを主体とした冷凍庫又は冷蔵庫のドアに、温度や湿度の変化の影響を受けて現れたり消えたりするグラフィック像に関する。
本出願は、米国仮特許出願第６０／５７７，１４１号（出願日：２００４年６月４日  発明の名称：「SYSTEM AND METHOD FOR CREATING ADVERTISING AND PROMOTIONAL GRAPHICS ON GLASS FREEZER AND REFRIGERATOR DOORS」）に関連する出願であり、当該米国仮特許出願に係る優先権を主張するものである。当該米国仮特許出願の開示事項は、本明細書において、前もって完全に開示されたが如く、参照として組み込まれるものである。
【背景技術】
【０００２】
現在のスーパーマーケット市場における商品の多くが、新規且つ斬新な手法で消費者の関心を惹きつけることに焦点を当てている。乾物類、要冷蔵商品又は要冷凍商品の如何を問わず、これら商品の容器（包装袋）は、非常にカラフルであり、生産者の或いは荷造り業者の商品名や商標がしばしば強調され、非常に視覚的に強調された形態をなしている。実際に、販売努力の多く（或いは、ほとんど）が、商品名や商標が消費者の意識に真っ先に思い浮かぶように視認されることに費やされている。
【０００３】
マークは、しばしば、本質的にグラフィック的に表現され、視覚的な表示の用に資するように形成される。しかしながら、冷凍又は冷蔵商品は、制御された環境内で収容される。即ち、商品は、ドア（ガラス製ではあるけれども、閉状態とされている）の後ろ側に配されるものである。商品パッケージそれ自身が配される場所から離れて、商品名が表示される機会はほとんどない。
【０００４】
従来、マーク、ロゴや他の関連するグラフィックイメージは、ドア表面にアップリケを貼着することにより、冷凍庫や冷蔵庫のドア上又は近傍に配されるものである。商標又は商品名は、対比色をなす印刷層としてフィルム基板に付され、或いは、目立つようにプリントされたロゴを備える紙やプラスチックカード或いはこれらに類似するものとして提供される。現状において、グラフィック表示は、一般的に不透明であって、全体的に或いは一部領域にログやグラフィックを含むポスタと大差がないものである。
【０００５】
更に、従来の表示方式は、接着剤が塗布された面に接着する形式であるから、販売用ディスプレイを変更することが望ましいときに綺麗に除去することが困難である。接着剤はしばしば変色作用を生じ、ドアのガラス表面を損傷させることもある。不透明な材料は、非常に不利益が大きく、不透明な材料は、消費者が冷凍庫或いは冷蔵庫の中身全体を見ることを妨げるものとなる。その一方で、単一の製造供給元や製品は強調されて展示されることとなる。製造供給元自身のアップリケグラフィックをマーケットに供給する意志がない又は供給することが不可能な製造供給元は、もし当該製造供給元の製品が、競合他社の広告帯により消費者の視界から隠されるならば、気を悪くすることはいうまでもない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、グラフィック的なイメージ像やデザインをガラス製の冷凍庫或いは冷蔵庫のドアに作り出すことができる方法が必要とされるとともに、ガラスと一体化しガラスの透明度を維持する方法が必要である。イメージ像による表示は、イメージ像がドア越しの完全な受像と干渉しないことが必要とされるが、明瞭且つ曖昧でないように視認されることが必要である。
【０００７】
これらの相矛盾する要求はこれまでのところ満たされていない。視認される像は、ドア越しに視認される完全な像と干渉するものであるか、逆に視認される像自身が視認されず、何らその目的を達することのないものであるかのいずれかである。
本発明は、イメージ像を表示するシステム並びに方法におけるこれらの相矛盾する要求を成就するものであり、例えば、ガラス、プラスチック又は他の透明或いは半透明の材料、冷凍庫や冷蔵庫のドアを通じて完全に視認される像並びに明瞭でぼやけていない視認されるイメージ像を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、グラフィック図を他の透明な表面に描く方法を提供する。本発明の方法は、ステンシルとして、グラフィック図を用意する段階と、ステンシルを透明な又は半透明なシート状材料に固定する段階と、透明な表面平滑化組成物をステンシルに供給する段階を備える。組成物は、ステンシルの開口部を介して透明な材料表面に接触する。グラフィック図は、表面が冷却された環境から暖かな環境に変化すると、透明な材料表面上に描かれる。グラフィック図は、凝縮水滴が存在する領域と存在しない領域の間の明暗差を有する領域として、透明な材料表面に描かれることとなる。
【０００９】
本発明の１つの特徴は、透明な材料は、透明なガラス又はプラスチックシートであり、ガラスシートの内側表面にステンシルが取付けられる。ガラス又はプラスチックシートが、ドア、窓、側面被覆部材又は冷蔵庫又は冷凍庫の他の表面に取付けられる。被覆機能（カバーリング機能）を変化させ、表面を冷却された環境から暖かな環境に移動させると、凝縮作用を生ずる。この変化は、材料表面を冷却された環境から暖かな環境へ移動させること、暖かな環境から冷却された環境へ移動させることのいずれによっても生ずる。この現象は、例えば、ドアを開くこと又は閉めることにより生ずる。或いは、材料表面を横切る環境を変化させることにより生ずる（例えば、暖かな空気又は冷却された空気を表面を横切るようにして吹きかけることにより生ずる）。
【００１０】
好適には、ガラス又はプラスチック材料の表面は、第１の表面粗さＲａにより特徴付けられる。そして、透明な表面平滑化組成物は、第１の表面粗さよりも約１桁小さな大きさの第２の表面粗さをもたらすことに特徴付けられる。加えて、透明な表面平滑化組成物は、ガラス又はプラスチックシートと略同一の屈折率を備える。ガラス及び組成物が熱平衡状態にあるとき、組成物は視認されない。
【００１１】
更なる特徴において、本発明は、内側表面と外側表面を有する透明な材料シート上にパターンとデザインを描く方法を備える。この方法は、ステンシルを用意する段階を備える。ステンシルは、パターン又はデザインを定義し、ステンシルは、ガラス又はプラスチック表面に取付けられる。表面平滑化組成物は、ガラス又はプラスチック表面に供給され、表面平滑化組成物は、ステンシルの開口領域を介して表面に接触する。これにより、パターン又はデザインがガラスに転写される。パターン又はデザインは、表面が冷却された環境から暖かな環境に移動（変化）したときに材料表面上に描かれる。材料表面に描かれたパターン又はデザインは、凝縮水滴の存在又は不存在により表される。
【００１２】
特に、透明な表面平滑化組成物は、シロキサン、シリコンオイル、ダイアモンドライクカーボン、ポリマ、コポリマ、オリゴマ、石油蒸留物、液体プラスチック、アクリル系物質、アセテート及び樹脂からなる群から選択される膜である。組成物は、材料シートと略同一の屈折率を有するようにしてもよい。これにより、組成物と材料シートが熱平衡状態にあるとき、パターン又はデザインが不可視の状態となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明に係るこれらの又は他の構成、特徴及び優位点は、以下の明細書中の説明、添付の請求の範囲並びに図面を考慮して、完全に理解されるものとなる。
本明細書において、特定のパターンイメージ及びデザインを作り出す新規な方法が開示される。パターンイメージ及びデザインは、ガラス及び他のシリカを含む基板、プラスチック基板或いは他の透明又は半透明の材料に作り出される。例えばこのような基板や材料は、冷蔵庫及び冷凍庫のドア、窓部或いは他のカバー領域に見ることができる。パターンイメージ及びデザインは、凝縮の他、湿気が存在するときに人間の目に表れる。冷蔵庫及び／又は冷凍庫のドアに共通して関連して、透明又は半透明の表面の観点から説明をするが、本明細書において説明される表面は、有窓形態の面から特徴付けられる。したがって、窓、ドア或いはカバーリングといった用語は、限定的に解釈されるべきものでなく、単に例示的或いは表現上のものとして捉えられるべきである。
【００１４】
表面を有するガラス或いは他のシリカがマスクされ、或いは、ステンシルを取り付けられ、ランダムな又は特定のパターンやデザインをなす。そして、表面を有するガラス或いは他のシリカは、液状又は蒸気状の化学組成物で処理され、ランダムに又は特定のパターンにより、微視的な谷部及び窪み部を化学組成物が満たす。この微視的な谷部や窪み部は、全ての種類の表面を有するガラス及びシリカに見ることができる。これにより、ランダムな又は特定のパターン（イメージ）が基板内部に又は基板上に埋め込まれることとなる。
液状の或いは蒸気状の化学組成物が供給された後、マスク又はステンシルが除去される。変更形態として、マスク又はステンシルが着色されたビニール又は転写が完了した後ガラス又はプラスチック表面上に残存することが可能な他の着色された材料からなる部分を備えるものであってもよい。着色された材料（色付けされ又は明暗を付けられた）は、人の目を表面にひきつけ、処理がなされた領域を強調することとなる。
【００１５】
この工程において、ランダムな又は特定のパターンは、人間の裸眼では視認することができない。液状又は蒸気状の化学組成物は、一般的には透明であり、基板材料と類似する屈折率を有する。したがって、ガラス表面が特定の環境中において熱平衡状態にあるとき、イメージ像ははっきりと視認されることはない。当該環境が変化すると、例えば、湿気が表面に導入されると、イメージは、異なる「シャドウ」パターンとしてガラス表面に現れる。湿気は、限定するものではないが、以下に示す方法を含むあらゆる方法で表面に供給することができる。周囲温度とガラス又は表面を有する他のシリカの表面温度間の温度差が十分に大きい状況に起因して発生する自然な凝縮及び任意の液体の霧吹き、雲霧供給、スプレ、吹き付け、スパッタリング或いは蒸気供給を任意のシステムを用いて、又は、手動式に、又はこれらを達成するための動力供給を行う機械的な凝縮を挙げることができる。
【００１６】
凝縮を生じせしめた状態で、上述の埋め込まれたランダムな又は特定のパターン（イメージ）が人間の裸眼で視認可能となる。そして、湿気が存在する限り、視認可能な状態を続けることとなる。形成することのできるイメージ像は、特定のロゴや他の販売促進用のもの或いはデザイン的な芸術作品、商品や役務ブランドを確立する手段としてのテキスト（文章）や冷蔵庫や冷凍庫のドアガラス及び表面を備えるシリカ上での他の特定種類のコミュニケーション手段を含む。着色された材料、例えば、着色されたビニールは、人の関心を、例えばドアに向けさせるものとなり、興味を持った人がドアを開く可能性を高める役割を担う。これにより、凝縮が誘導され、所望の本発明の効果を発揮するものとなる。
【００１７】
周囲の温度が表面の温度より高いときに、周囲環境と表面との間の温度差が、表面上に凝縮作用が生じさせることは本技術分野ではよく知られた現象である。冷蔵庫又は冷凍庫のドアが開くと、ドアは暖かな周囲環境内に入り、温度差は冷却された表面上に結露を生じさせる。凝縮作用は、表面組織（表面テクスチャ）の関数としてもよく知られている。例えば、ある量の表面テクスチャリングは、水分（結露）が表面に付着することを可能とする。
【００１８】
図１の例示的な実施形態で説明するように、全てのガラスは、固有の量の表面粗さ（テクスチャ）を有する。光学的に品質の高いホウケイ酸ガラスであってもナノメートル単位（約５乃至２０ｎｍ）の表面テクスチャリングを有する。通常のガラスでは、約２００乃至約１０００ｎｍの表面テクスチャリングを有し、一般的には、この範囲のうち大きい値をとるものとされる。
表面テクスチャリングは、微視的な凹凸（ピーク及び谷部）により定義され、これら凹凸は不均一であり、山岳地帯の起伏を現わすプロットに類似するように見える。この特徴的な表面テクスチャリングは、温度差のあるガラス表面上に水分が結露として堆積することを可能とする。冷却された表面が暖かい周囲環境に導入されると、温度差は、周囲の空気から水蒸気を抽出し、抽出された水分は、表面に球のようになって付着し、水滴となる。即ち、表面張力を介して表面凹凸部分に付着することとなる。
【００１９】
ガラスの混合又は形成工程の間にガラス中に閉じ込められた空気封入部分、即ち、気泡は、気泡部又はクレータとなり、硬化ガラス中の欠陥部分のようなものとなる。同様に、隆起部分及び窪み部分は、高いスポットと低いスポットとなり、これらは初期の水平化又は形成工程の後の養生過程の間に生ずる望ましくないガラス成分流により生ずるものである。これら隆起部分及び窪み部分は、養生中の表面張力の勾配により頻繁に引き起こされる。
クレータ形成は、フィルム上に小さなボウル形状の凹部を形成することを意味し、このクレータ形成は、粒子、塵、繊維又は他の表面や基板の汚れに起因して生ずる。多数の他の欠陥と同様にこれらの全てが、ガラス製造工程の間に生ずるガラス基板に進入することにより表面の凹凸の原因となるが、このことは、ガラス表面に凹凸が形成されるメカニズムを説明するものにすぎない。
【００２０】
ひとたびガラスが形成されると、ガラスは大きな表面損傷を被ることなく、大量の水に曝されることとなる。しかしながら、水と接触するガラスは、連続的な複雑な化学反応を受け、この化学反応によりアルカリ溶液を生ずることとなる。最初のうちは捕捉された水はゆっくりと反応するが、反応が加速すると、急速に増大するアルカリ濃縮を引き起こす。アルカリ性の溶液は、ガラス表面成分（ナトリウム）を溶解することにより、ガラス表面を荒らす。この結果、ガラスの曇りや荒れが生ずることとなる。アルカリ性溶液によるガラス表面の溶解は、最初のうちは、ガラス表面のかすかな白色化を引き起こすのみである。この白色化は、ガラス質のケイ酸塩構造から結晶質のケイ酸塩構造への変化に起因するものである。この段階において、軽い研磨処理又は特別な化学処理が施され、ガラス表面を回復することが可能であるが、研磨剤の作用に起因して更に表面の荒れを引き起こすものとなる。
【００２１】
特定の化学物質はガラス表面を劣化させる。白色ガラスは、ほとんどの酸に抵抗力を有するけれども、フッ化水素酸及びリン酸の希釈形態でさえもガラス中のシリカと素早く反応する。様々な他の化学物質もガラス表面を荒らす能力を備える。これら物質は、空気中を浮遊する噴霧及び霧状物中で伝達される。これらはある程度の距離を移動可能であり、工業地帯のみならず、田園地帯及び住宅地域にも運ばれる。
ガラス表面に水の凝縮が生じているとき、固体粒子は有害組成物として作用することもある。水分単独であってもガラスの表面を損傷せしめる物質となり得る。ある種の硬水は、例えば、もしガラス表面上で乾燥するならば、有害な沈渣を残す。これら沈渣は、ガラスを洗浄したり洗い流したりするときに又はスプリンクラや噴霧器のような水供給源からの水が蒸発するときに偶発的に形成される。
【００２２】
これらの構造及び／又はメカニズムのそれぞれは、表面粗さに寄与するものである。即ち、水滴が表面を濡らす程度（濡れ性）に影響を与える。表面粗さの増大が、ガラス表面と液体の滴との間の接触角が９０°から離れる方向（増減いずれの方向）に作用させることを、本技術分野の当業者ならば理解するものである。大きな接触角は、水滴と表面との間の接触面積が小さいことを意味する。したがって、表面の濡れ性が小さく、略一定の位置で液体の滴球を残すこととなる。
【００２３】
材料表面を横切る直角方向の偏差を測定する機器により、表面粗さが測定される。Ｒａは、最も共通して用いられるパラメータであり、平均表面粗さを表すものである。Ｒａは、評価対象長さにわたって計測された粗さ形状の絶対値の積分値として定義され、以下の式により表現される。
【００２４】
【数１】
2008501610.tif 000003
【００２５】
平均粗さは、評価対象長さにより分割されたピークと谷部の全面積であり、「μｍ」の単位で表される（ミクロンや千分の一ミリメートル）。中心線平均（ＣＬＡ：center line average）及び算術平均（ＡＡ：arithmetic average）は、平均表面粗さに対する古い表示形式である。
【００２６】
図２の例示的に説明される実施形態中に示す如く、本発明に関連して、製剤、液体又は化学的組成物が示されるが、これらの物質は、これら組成物がガラス表面に供給されると、これらの下方に存するガラス表面の表面粗さよりも一桁小さい大きさの表面粗さ（Ｒａ）を生じさせる。この表面粗さの差異は、表面と液体滴との間の入射角（接触角）を変化させるのに十分なものであり、接触角は１°から１８０°まで変化する。
【００２７】
任意の液体−固体表面の界面において、液体の分子が、当該液体分子同士よりも固体表面の分子に対して、より強い誘引力を備える（接着力が凝集力よりも強い）ならば、表面の濡れが生ずる。その一方で、固体表面の分子ではなく、液体分子がより強い力で互いに引き寄せあう（凝集力が接着力より強い）ならば、液体は球状になり、材料の表面は濡れない。
図３及び図４に示すように、通常、凝集した水滴の形成は、球形状を作り出すこととなる。これは、表面張力の効果に起因する。この結果、水滴と表面との間の接触面積は小さくなる（大きな接触角となる）。小さな接触面積は、液体−固体界面面積を低減し、結果として接着力も低減することとなる。
逆に、処理表面に接触して形成された凝縮水滴は、小さな接触角を有する。なぜなら、表面粗さの大きさが低いためである。結果として、大きな液体−固体表面間の界面領域が形成され、結果として、凝集力に対する接着力の比率（表面張力）が高くなる。濡れは、製剤、液体又は化学組成物により平滑化された領域でより多く生ずる。その一方で、凝集した水滴形成は、未処理の表面でより多く生ずる。
しかしながら、この効果は視覚的には逆に理解される。例えば、本発明にしたがって処理された表面は、「曇った」外観を有し、大半の表面が「澄んだ」外観をなす。イメージ像は、「曇った」或いは対色的領域として現れる。
【００２８】
特定条件のもとで、本発明は、機械的特徴及び化学的特徴を備えるものとして認識される。機械的特徴を有するという意味において、本発明の製剤、液体又は化学的組成物は、下方に横たわるガラス表面よりも略１桁小さな大きさの表面粗さ（Ｒａ）を生じせしめる限り好適なものといえる。製剤の実際の化学的特性は、供給されたときに生ずるＲａよりも重要ではない。本発明の機械的特徴は、材料表面の平滑化特性に依存し、この結果生じた形成される凝縮水滴の液体−固体界面面積に影響を与える。
【００２９】
化学的特徴を有するということに関連して、本発明の製剤、液体又は化学的組成物は、下方に横たわるガラス表面よりも小さな表面粗さ（Ｒａ）を生じさせる場合に好適であるということは理解されるべきものである。それに加えて、湿潤剤と同様の方式で、形成される凝縮水滴に対して化学的結合により、より強い接着力を生じせしめるということも理解されるべきものである。自然と、２つのメカニズム（機械的及び化学的）の組み合わせは、完全に条件を満足する製剤、液体或いは化学的組成物を提供し、これらはガラス基板に供給される。
【００３０】
加えて、化学的特性は撥水特性を備える。この撥水特性は、最小レベルまで接着力を低減させる機能を担う。この点において、組成物は、ジメチルシロキサン（ＤＭＳ：dimethylsiloxane）官能基の鎖から構成することができる。この官能基は、ガラス基板表面に化学的に結合され、この結合は、例えば、酸素部分を介して行われる。フィルムはその後、トリメチルクロロシロキサン（trimethylchlorosiloxane）を用いて処理され、不活性組成物の置換を通じて親水性表面構成物質が除去されることとなる。
この種のフィルム並びに同様の特徴を有する磨耗抵抗性フィルムの完全な詳細は、米国特許第６，２４５，３８７号に開示され、この特許は、本発明に係る出願人の承継人に所有されるものである。当該米国特許の完全な内容は、本明細書中に参照として明示的に組み込まれるものである。
【００３１】
本発明の組成物は、機械的又は化学的に（或いは両方）湿潤を促進するように開発されたものであるが、下方に存在するガラスフィルムに付着する能力を十分に備える必要がある。これにより、冷却された環境から暖かな環境に移行するたった数回のサイクル並びにその後の結露形成の後であっても除去されず又は略希釈されることのない表面膜を作り出す必要がある。
【００３２】
本発明の場合、製剤は、ガラス表面の局所的部分に供給される。特に、冷蔵庫又は冷凍庫の周囲環境と熱平衡状態の内側表面に供給される。製剤は、液体又は蒸気状の化学組成物から作りだされ、流し込み、擦りつけ、ペイント、スプレやガラスに供給するための他の手段が用いられ、ガラス表面に付着される。製剤は、特徴的な分子化学組成物を有し、結果として、ガラスの表面粗さよりも小さな表面粗さ（Ｒａ）を備える外表面をもたらす。好ましくは、もたらされるＲａは、もともとの表面のＲａよりも約１桁小さなＲａである。実際には、組成物は特徴的な微視的谷部を満たす。微視的谷部は事実上、全てのガラス及びシリカ含有（及びアルミナ含有）表面に見ることができる。
【００３３】
液状及び蒸気状の化学組成物は、全ての種類のガラス及びシリカ含有表面で見られる微視的谷部及び凹部を満たすために用いられる。この液状及び蒸気状の化学組成物は、限定的なものではないが、上述のシリコンフィルムを含む。シリコンフィルムは、架橋、分岐又はキャッピングを有するものであっても有さないものであってもよく、任意の種類のシリカ含有製法を用いて作り出される。このようなシリコンフィルム並びにその処方は、米国特許第６，２４５，３８７号で開示され説明されている。当該米国特許は、本発明の出願人により所有されるものであり、本明細書中にその全体的内容が明示的に参照として組み込まれる。
他の好適な組成物は以下のものを含む。
シリカ及びシラン含有製剤
シロキサン及びシリコンオイル
ダイアモンドライクカーボン
ポリマ及びマルチポリマ（多成分系共重合体）
石油蒸留物
液体プラスチック
アクリル系物質
樹脂−サーモプラスチック及び他の物質
アルコール
エステル
エーテル
コポリマ
オリゴマ
エトキシ
アセトキシ
アセテート
【００３４】
上述の物質は、代表的なものであり、好適な組成物の例示的なリストにすぎず、如何なる解釈においても本発明を限定するものではない。本発明の実施に必要とされる全てのことは、組成物が使用されると、ガラス基板材料の表面テクスチャよりも約１桁小さな大きさの表面テクスチャ（表面粗さ）を生じるということである。
【００３５】
図５及び図６に示す如く、組成物は、基板表面に供給される。この供給は、基板表面にランダムな又は特定のデザインをマスキング又はステンシルを用いて構成し、組成物がマスクやステンシルの開口領域に供給されることにより行われる。マスクやステンシルが除去され、組成物が供給場所に残存する。他の実施形態として、マスクやステンシルを用いることなく、芸術的なデザインとして、「ペイント」されてもよい。
【００３６】
ガラス及びシリカ含有表面にランダム又は特定のデザインをマスクやステンシルにより構築する方法は、限定するものではないが、ビニール、ワックス、プラスチックや上記のリストに上げられた化学物質のいずれかを用いることを含む。化学物質は、全ての種類のガラス並びにシリカ含有表面に見られる微視的な谷部及び窪み部を満たす。加えて、ステンシルがポジティブ形態・ネガティブ形態（ポジネガ）のいずれかで配されてもよい。デザイン（組成物）は、ステンシル内の開口部を通じて導入される（ネガティブ形態）。或いはステンシルが、組成物の移動を阻害する領域を定義することもできる（ポジティブ形態）。
【００３７】
特に、図７及び図８を参照すると、ひとたび組成物が供給されると、表面は、冷蔵庫や冷凍庫の内部の周囲環境と熱平衡状態となり、デザインやパターンが視認できなくなる。ドア（ガラス）が開いて温かい環境に入ると、小さな凝縮水滴が組成物で処理された領域上に形成され現れることとなるが、通常生ずる凹凸を有するガラス表面領域には当該水滴は生じない。このことは、「リバースイメージ」をガラス上に生じせしめることとなる（図７参照）。なぜなら、透明部分と凝縮を生じている処理表面部分と凝縮を生じていない未処理表面部分とで明暗差を生ずるためである。未処理表面部分も、一般的には、ある程度の凝縮作用を生じていると理解すべきである。しかしながら、表面の凹凸の程度の大きさに起因して、凝縮水滴の大きさは顕著に異なり、濡れ具合の差異を生じせしめ、処理された領域が未処理領域と対比色的に視覚的差異を生ずるものとなり、視覚的面からパターンが顕著に現れることとなる。
【００３８】
マスクやステンシルは、「ネガティブ」として用いられ、マスクは、組成物の供給を阻害する役割を担い、デザインは、組成物の存在しない領域に現れ、図８に示す例示的な実施形態に示すような「曇った」基板部分として現れる。
【００３９】
開閉するドアに適用された場合のように環境間をイメージ自身が「移動」する必要はないことは理解されるべきである。むしろ、イメージは、環境が変化する表面に適用されるべきものである。例えば、イメージが窓や他のカバーリング表面に配された場合、この窓などは、一般的に冷えた環境で均衡状態となり、暖かな空気の強風や微風がカバーリング表面に向けられると、上記の所望の効果を生ずることとなる。この強風や微風が時間的に一定間隔で或いは時間的にランダムな間隔で導入され又は人が本発明の処理がなされたカバーリング表面に近づくとカバーリング表面に温かい空気が吹付けられるようにしてもよい。簡単な近接センサが、人の接近を検知し、結果として処理表面を横切って、強風又は微風が処理表面に吹きつけられることとなる。
【００４０】
埋め込まれたイメージ像は、様々な研磨パッド、研磨用粉末及び組成物を用いて除去されるが、これらは、選択された組成物材料により定められ、これにより、基板の所有者が所望に応じて頻繁に新たなイメージ像を埋め込むことが可能となる。他の形態として、適切な溶剤を用いて組成物が除去されてもよい。
【００４１】
本発明は、他の半透明又は不透明なプラスチックやシリカ含有材料を、最初に外部で製造された冷蔵庫や冷凍庫のドアに取り付け、上記と同一の効果を創出する能力も包含するものである。本発明の実施に必要となる全てのことは、透明な表面に移されるデザインやイメージを提供することである。デザインやイメージは、ガラス基板と同一の屈折率を有する材料を用いて作り出され、基板と約１桁異なる大きさの表面粗さＲａをもたらす材料により作り出される。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】通常のガラス表面の簡略化された断面図であり、表面粗さを示す。
【図２】通常のガラス表面の簡略化された断面図であり、本発明にしたがってフィルム（膜）形成後の表面テクスチャを示す。
【図３】濡れ及び水滴形成を表す例示的な凝縮水滴の入射角の概略図である。
【図４】通常のガラス表面の単純化された概略図であり、未処理のガラス表面上の水滴形成と本発明のフィルム（膜）を適用した後のガラス表面の濡れを示す。
【図５】例えば、冷蔵庫のドアの表面上にステンシルを貼着したときの概略図である。
【図６】ガラス表面へのデザインの移動を示す概略図である。
【図７】ネガティブな凝縮形成（例えばステンシル）を本発明にしたがって移動したデザインを取り囲む領域に生じせしめる形態を示す概略図である。
【図８】ポジティブな凝縮形成（例えばマスク）を本発明にしたがって移動したデザインを表す領域に生じせしめる形態を示す概略図である。
【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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【手続補正書】
【提出日】平成19年10月19日(2007.10.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
グラフィック図を他の透明な表面に描く方法であって、該方法は、  前記グラフィック図を描くとともに開口部と補助部を備えるステンシルを用意する段階と、  透明な表面上に前記ステンシルを固定する段階と、  前記ステンシルに透明な表面平滑化組成物を供給し、該表面平滑化組成物が、前記ステンシルの開口領域を介して、前記透明な表面に接触する段階を備え、  前記グラフィック図が、前記透明な表面に描かれ、 該表面は、温度変化に曝され、  前記透明な表面に描かれたグラフィック図が凝縮水滴の存在又は不存在の状態で表されることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記透明な表面は、材料の表面であり、 該材料は、ガラス又はプラスチックシートであり、  前記ステンシルが、前記材料の視認可能な表面に取付けられることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記材料シートが、冷蔵庫又は冷凍庫を覆う部分であり、 温度変化に応じて、選択的な凝集が生ずることに基づき、前記覆い部分が、前記グラフィック図を視認可能とすることを特徴とする請求項２記載の方法。
【請求項４】
前記材料シートが、第１の表面粗さＲａにより特徴付けられ、  前記透明な表面平滑化組成物が、前記第１の表面粗さよりも小さな第２の表面粗さをもたらすことにより特徴付けられることを特徴とする請求項３記載の方法。
【請求項５】
前記第２の表面粗さが前記第１の表面粗さよりも約１桁小さな大きさであることを特徴とする請求項４記載の方法。
【請求項６】
前記透明な表面平滑化組成物がシリコン含有膜を備えることを特徴とする請求項２記載の方法。
【請求項７】
前記透明な表面平滑化組成物が、シロキサン、シリコンオイル、ダイアモンドライクカーボン、ポリマ、コポリマ、オリゴマ、石油蒸留物、液体プラスチック、アクリル系物質、アセテート及び樹脂からなる群から選択される膜であることを特徴とする請求項２記載の方法。
【請求項８】
前記透明な表面平滑化組成物が、前記材料と略同一の屈折率を備え、前記材料シートと前記透明な表面平滑化組成物が熱平衡状態にあるとき、前記透明な表面平滑化組成物が視認できないことを特徴とする請求項２記載の方法。
【請求項９】
内側表面と外側表面を有する透明なガラスシート上にパターン及びデザインを描く方法であって、該方法は、  開口部と補助部を有するとともに前記パターン又はデザインを定めるステンシルを用意する段階と、  前記ステンシルを前記透明なガラスシートに取付ける段階と、  表面平滑化組成物を前記ガラス表面に供給し、前記ステンシルの開口部分を介して前記透明な表面平滑化組成物を前記ガラス表面に接触させ、前記ガラスシートに前記パターン又はデザインを移す段階を備え、前記表面平滑化組成物は、前記ガラスシートと略同一の屈折率を有し、前記透明な表面平滑化組成物とガラスシートが熱平衡状態にあるとき、前記パターン又はデザインは視認されず、  前記ガラス表面が、低温から暖温に温度変化すると、前記パターン又はデザインが前記ガラス表面上に描かれ、凝縮水滴の存在又は不存在に応じて前記ガラス表面にパターン又はデザインが描かれることを特徴とする方法。
【請求項１０】
前記透明な表面平滑化組成物がシリコン含有膜を備えることを特徴とする請求項９記載の方法。
【請求項１１】
前記透明な表面平滑化組成物が、シロキサン、シリコンオイル、ダイアモンドライクカーボン、ポリマ、コポリマ、オリゴマ、石油蒸留物、液体プラスチック、アクリル系物質、アセテート及び樹脂からなる群から選択される膜であることを特徴とする請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
前記ガラスシートが、第１の表面粗さＲａにより特徴付けられ、  前記透明な表面平滑化組成物が、前記第１の表面粗さよりも小さな第２の表面粗さをもたらすことにより特徴付けられることを特徴とする請求項９記載の方法。
【請求項１３】
前記第２の表面粗さが前記第１の表面粗さよりも約１桁小さな大きさであることを特徴とする請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
前記ガラスシートが、冷蔵庫又は冷凍庫の外部ドア又はカバーリング部材として提供され、前記ガラス表面を前記低温から暖温へ温度変化させることが、前記ドア又はカバーリング部材を開閉することを含み、これにより凝縮作用を生ずることを特徴とする請求項９記載の方法。
【請求項１５】
前記ガラスシートが、冷蔵庫又は冷凍庫の外部ドア又はカバーリング部材として提供され、前記ガラス表面の温度変化が、周囲の温度を冷却された環境温度から暖かな環境温度に変化させることを含み、これにより凝縮作用を生ずることを特徴とする請求項９記載の方法。
【請求項１６】
内側表面と外側表面を備える透明な材料シート上にパターン及びデザインを描く方法であって、  前記透明な材料シートに移されるパターン又はデザインを定義する段階と、  該パターン又はデザインを保持するとともに支持する転写手段を用意する段階と、  該転写手段に表面平滑化組成物を供給する段階からなり、  該表面平滑化組成物と前記転写手段は、前記透明な材料シートと略同一の屈折率を備え、  前記表面平滑化組成物と前記デザインが熱平衡状態にあるとき、前記パターン又はデザインが不可視の状態であり、  前記透明な材料シートの表面が冷却された環境から暖かな環境に変化すると、前記パターン又はデザインが前記透明な材料シートの表面に描かれ、  前記パターン又はデザインが、凝縮水滴の存在又は不存在により描かれることを特徴とする方法。
【請求項１７】
前記転写手段がステンシルを備え、  該ステンシルが開口部と補助部を備え、該開口部と補助部がパターン又はデザインを定めることを特徴とする請求項１６記載の方法。
【請求項１８】
表面平滑化組成物が、透明な材料シートの表面に提供され、該表面平滑化組成物は、ステンシルの開口領域を介して透明な材料シートの表面に接触し、前記パターン又はデザインを前記透明な材料シートに転写し、  前記表面平滑化組成物は、透明な材料表面と略同一の屈折率を備え、前記表面平滑化組成物と前記透明な材料シートが熱平衡状態にあるとき、前記パターン又はデザインが不可視であることを特徴とする請求項１７記載の方法。
【請求項１９】
前記転写手段が、基板材料を備え、該基板材料は、前記透明な材料シートと同一の屈折率を有し、  前記表面平滑化組成物が前記基板材料にステンシル又はマスクを介して供給され、該ステンシル又はマスクは前記パターン又はデザインを定めることを特徴とする請求項１６記載の方法。
【請求項２０】
前記透明な表面平滑化組成物は、シリコン含有膜を備えることを特徴とする請求項１６記載の方法。
【請求項２１】
前記透明な表面平滑化組成物が、シロキサン、シリコンオイル、ダイアモンドライクカーボン、ポリマ、コポリマ、オリゴマ、石油蒸留物、液体プラスチック、アクリル系物質、アセテート及び樹脂からなる群から選択される膜であることを特徴とする請求項１６記載の方法。
【請求項２２】
前記透明な表面の表面粗さが、１０００ナノメートルを下回ることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項２３】
既存の窓又はドアの表面にパターンを描く方法であって、  前記表面に組成物を塗布し、前記表面の表面領域上にパターン領域を形成する段階を備え、  前記パターンが非凝集状態にあるとき前記パターンが不可視となるような特性を前記組成物は備え、  前記パターンは、前記表面が温度変化に曝されるとき、可視状態となり、  前記パターン領域と前記表面領域の上で選択的な凝集が生ずる結果、前記パターンが可視状態となることを特徴とする方法。
【請求項２４】
前記特性が、前記表面領域の第２の表面粗さに対して少なくとも一桁異なる大きさの第１の表面粗さであることを特徴とする請求項２３記載の方法。
【請求項２５】
前記第１の表面粗さが、前記第２の表面粗さよりも１桁大きいことを特徴とする請求項２３記載の方法。
【請求項２６】
前記第１の表面粗さが、前記第２の表面粗さよりも１桁小さいことを特徴とする請求項２３記載の方法。
【請求項２７】
前記既存のドア又は窓に組成物を塗布する段階が、該ドア又は窓が存する現場で行なわれることを特徴とする請求項２３記載の方法。
【請求項２８】
パターン領域と表面領域を備えるドア又は窓であって、  前記パターン領域が、非凝集状態において、略不可視であり、  前記ドア又は窓が温度変化に曝されると、前記パターンが可視状態となり、  前記パターン領域と前記表面領域の上での選択的な凝集の結果、前記パターンが可視状態となることを特徴とするドア又は窓。
【請求項２９】
前記パターン領域が、ポジティブパターンとネガティブパターンのうち少なくとも一方を備えることを特徴とする請求項２８記載のドア又は窓。
【請求項３０】
前記選択的な凝集により、前記表面領域よりも低い透明度のパターン領域又は前記パターン領域よりも低い透明度の表面領域のうち一方が生ずることを特徴とする請求項２８記載のドア又は窓。
【国際調査報告】
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