(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
逆反射プレートの製造方法であって、
（ａ）複数のピンユニットを、該ピンユニットが太い部分と、該太い部分にその底部から前記ピンユニットの長手方向に沿って接続される細い部分とを有し、前記太い部分が前記細い部分から離れた、テーパ部分を形成する自由端を有するように射出成形により製造し、
（ｂ）頂部表面と、前記頂部表面上の複数の凹部とを有していて、前記ピンユニットの細い部分を位置決めのために少なくとも幾つかの凹部に入れることが可能であるようにされたベース上に前記ピンユニットを配置し、
（ｃ）配置された前記ピンユニットの前記テーパ部分に対して相補的な構成を有するマスターネガティブダイを製造し、
（ｄ）前記マスターネガティブダイを使用して、前記マスターネガティブダイの構成に対して相補的な構成を有する逆反射プレートを形成すること、
を含んでいる逆反射プレートの製造方法。
【請求項２】
前記ピンユニットが熱可塑性材料で製造される請求項１に記載の逆反射プレートの製造方法。
【請求項３】
前記ピンユニットのテーパ部分の表面が、前記ピンユニットが前記ベース上に配置された後に金属の薄い層で被覆される請求項２に記載の逆反射プレートの製造方法。
【請求項４】
前記ピンユニットが、導電性の熱可塑性材料で製造される請求項１に記載の逆反射プレートの製造方法。
【請求項５】
配置された前記ピンユニットの前記テーパ部分に対して相補的な構成を有するマスターネガティブダイが、電気鋳造によって製造される請求項１に記載の逆反射プレートの製造方法。
【請求項６】
前記ピンユニットの太い部分が六角柱又は四角柱の形状であり、前記ピンユニットのテーパ部分が互いにほぼ垂直である三つの傾斜面によって形成される三面のプリズムの形状である請求項１に記載の逆反射プレートの製造方法。
【請求項７】
前記ピンユニットの細い部分が円筒形であり、前記ベースの凹部が円筒状の穴であって、前記細い部分を前記穴の中へ正確に挿入することが可能な請求項１に記載の逆反射プレートの製造方法。
【請求項８】
前記ピンユニットの細い部分が多角柱の形状であり、前記ベースの凹部が溝であって、前記細い部分を前記溝の中へ挿入することが可能な請求項１に記載の逆反射プレートの製造方法。
【請求項９】
逆反射プレート製造用のピンユニットであって、射出成形によって熱可塑性材料で製造され、太い部分と、前記太い部分にその底部から前記ピンユニットの長手方向に沿って接続される細い部分とを有していて、前記太い部分が前記細い部分から離れた、テーパ部分を形成する自由端を有している、ピンユニット。
【請求項１０】
前記ピンユニットの太い部分が六角柱又は四角柱の形状であり、前記ピンユニットのテーパ部分が互いにほぼ垂直である三つの傾斜面によって形成される三面のプリズムの形状である請求項９に記載のピンユニット。
【請求項１１】
前記ピンユニットの細い部分が円筒形である請求項９に記載のピンユニット。
【請求項１２】
前記ピンユニットの細い部分が多角柱の形状である請求項９に記載のピンユニット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、逆反射プレートの製造方法及び逆反射プレート製造用のピンユニットに関し、特に、複数のピンユニットを製造することへの射出成形法の利用に関する。ピンユニットはベース上に配置され、ピンユニットの形状に対して相補的な構成を有する凹型種ダイス即ちマスターネガティブダイ(master negative die) が電気鋳造によって形成される。そしてこのマスターネガティブダイは、このマスターネガティブダイの構成に対して相補的な構成を有する逆反射プレートを製造するために利用される。本発明は、逆反射プレートの製造コスト及び製造時間をかなり削減する。更に、異なる型(pattern) や機能を有する逆反射プレートが、より精密で簡便な方法で製造できる。
【０００２】
【従来の技術】
逆反射プレートは、様々な安全及び装飾の目的で幅広く利用されており、特に、周辺光が少ない条件の下で、夜間の可視性に対する必要性が重要な場合に有用である。多くの逆反射プレートでは、プレートの前面に衝突した光線は、ほぼ平行な経路で光源へ向って反射される。幾つかの他の逆反射プレートでは、反射角を僅かに変更することによって、反射光が発散されてより広い範囲で観察されるようにすることが可能である。逆反射プレートは、道路の警戒標識や各種車両の光反射器に利用され、装飾及び安全の目的を果たすことが出来る。
【０００３】
逆反射プレートを製造するための従来の方法は、精密な機械加工によって、図１に示すような複数の金属のピンユニット（１０）を製造することを必要とする。ピンユニット（１０）は、（図２に示すように）適切な配列に配置され、クランプ又は他の締結装置によって一つの束のように締め付けられる。図３に示すような、金属又は適切な材料のマスターネガティブダイ（１５）が、電気鋳造によって、ピンユニット（１０）の束の表面に従って形成される。マスターネガティブダイ（１５）の構成はピンユニット（１０）の束の構成に対して相補的である。図４に示すような、透明な熱可塑性材料又は他の適切な材料で製造された逆反射プレート（１６）をマスターネガティブダイ（１５）と協働して形成することが出来る。逆反射プレート（１６）の外側表面（１８）は、ほぼ平らな面であり、その一方、逆反射プレート（１６）の内側は、マスターネガティブダイ（１５）の構成に対して相補的である複数のプリズム(prism) （１７）を形成する。従って、プリズム（１７）の形状と角度は、ピンユニット（１０）のそれとほぼ同じである。逆反射プレートの外側表面（１８）から逆反射プレートに到達する光は、平行な方向に沿って全て反射され得る。
【０００４】
本発明の属する技術分野の技術を有する者には、逆反射プレート（１６）による全反射の原理は良く知られている。逆反射プレート（１６）の屈折係数と周囲空気の屈折係数が互いに異なるので、逆反射プレート（１６）への外側表面（１８）からの入射光は、プリズム（１７）内で完全に反射することができ、入射光とプリズム（１７）との間の角度が適切に構成及び形成されている限り、外側表面（１８）を通って空気内へ送り返される。
【０００５】
上記の従来の製造工程は、以下で説明するように幾つかの欠点を含んでいることが理解される。図１に示すように、ピンユニット（１０）は、一端に三つの傾斜面（１１）によって形成される鋭い先端部（１２）を有する六角柱（又は他の形状）の形をしている。三つの傾斜面（１１）は、ほぼ長方形であり、互いにほぼ垂直である。十分な反射効果を有する、複数の三面のプリズム（１７）を備えた逆反射プレート（１６）を製造するために、傾斜面（１１）間の角度は大変正確であるべきであり、傾斜面（１１）の表面は大変滑らかで、平坦でなければならないということに注意すべきである。図２及び４で見られるように、逆反射プレート（１６）のプリズム（１７）の形状は、ピンユニット（１０）の鋭い先端部（１２）と基本的に同一である。逆反射プレート（１６）を形成するための従来の方法では、ピンユニット（１０）は金属材料で製造され、次いで、機械装置によって個々に精密に機械加工される。従って、逆反射プレート（１６）を製造する従来の方法は、大変時間がかかり、その製造コストは比較的高い。更に、上記機械加工工程の精度とピンユニット（１０）の均質性は容易に制御及び維持出来ないので、不満足なピンユニットが形成され、望ましくない材料と時間の無駄を生じる可能性がある。
【０００６】
従来の逆反射プレート（１６）を製造する工程では、ピンユニット（１０）は六角柱の形状であって、マスターネガティブダイ（１５）を製造するために緊密に適切な配列で蜂の巣のように配置される。勿論、ピンユニットが六角柱の形状ではなく、例えば四角柱のような別の形状である場合には、ピンユニットの配置は、蜂の巣構造を形成しない。図２は、ピンユニット（１０）の一つの配置方法を示しており、ここでは、一つの組のピンユニット（１３）と他の組のピンユニット（１４）とが、それらの長手方向の軸に沿って互いから１８０°（６０°又は３００°）回転させられている。（図３に示すような）マスターネガティブダイ（１５）と、２つの組のピンユニット（１３、１４）によって形成された（図４に示すような）逆反射プレート（１６）はそれぞれ、異なる方向付けの２つの組のプリズム（１７）を有し、異なる方向から来る光を反射する。しかしながら、異なる方向付けの２つの組のプリズム（１７）を備えたこのような逆反射プレート（１６）の製造は、上述の方法に限られない。同様の逆反射プレート（１６）は、全てのピンユニット（１０）を同じ方向付けに配置して、２つの同一のマスターネガティブダイを形成するように半分に切ることによって製造可能である。即ち、ダイの一方の半分を１８０°回転させ、ダイの他の半分と結合させる。それでもやはり、上述のどちらの方法においても、非常に多くのピンユニット（１０）をいかなる相対的な移動又は回転も無くクランプする、即ち締付けるのは、ピンユニット（１０）間の接合法がないので大変困難である。
【０００７】
例えば、車両のテールライトのカバーとして機能する実際の用途では、光源が逆反射プレート（１６）内に設けられても良い。従って、図４に示すように、逆反射プレート（１６）の一部は平らであって、ライトのカバーは外部環境からの光を反射するだけでなく、光源内側からの光線を逆反射プレート（１６）を通過させ、外部環境に伝えもするようにする必要がある。この機能を達成する一つの既存の方法は、逆反射プレート（１６）の内側において、プリズム（１７）の各々の、あるいは幾つかの先端部（１７′）に平面の領域を形成することである。それ故、平らな領域を有するマスターネガティブダイ（１５）を製造し、更に、ピンユニット（１０）の形状とほぼ同じプリズム（１７）の形状を有する逆反射プレート（１６）を製造するために、図１に示される従来のピンユニット（１０）の先端部（１２）を一つずつ切除するか又は研削する必要がある。あるいは、製造者は、平坦な領域のない逆反射プレート（１６）を製造した後で、逆反射プレート（１６）の内側においてプリズム（１７）の先端部（１７′）を研削しても良い。上述の両方の工程は、明らかに大変時間がかかり、結果としてかなり製造コストを上昇させ、更に、逆反射プレート（１６）の精度と品質を維持することが困難である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の主たる目的は従来技術の欠点を克服し、逆反射プレートの製造方法を提供することである。本発明の方法は、逆反射プレートを製造するために必要とされる製造コストと時間をかなり削減することが出来る。更に、異なる型及び機能を有する逆反射プレートをより精密で簡便な方法で製造することが出来る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
主目的に従って、本発明は、（ａ）複数のピンユニットを、ピンユニットが、比較的太い部分と、この比較的太い部分にその底部からピンユニットの長手方向に沿って接続される比較的細い部分とを有し、比較的太い部分が比較的細い部分から離れた、テーパ部分を形成する自由端を有するように射出成形により製造することと、（ｂ）頂部表面と、この頂部表面上の複数の凹部とを有していて、ピンユニットの比較的細い部分を位置決めのために少なくとも幾つかの凹部に入れることが可能であるようにされたベース上にピンユニットを配置することと、（ｃ）配置されたピンユニットのテーパ部分に対して相補的な構成を有するマスターネガティブダイを製造することと、（ｄ）マスターネガティブダイを使用して、マスターネガティブダイの構成に対して相補的な構成を有する逆反射プレートを形成すること、の各ステップを含む逆反射プレートの製造方法を提供する。
【００１０】
本発明の主な利点の一つは、ピンユニットが射出成形によって製造されることにある。この射出成形工程により、ピンユニットのテーパ部分が滑らかで平らな面を有し、且つ正確な角度を有することが確実になるだけでなく、各ピンユニットを個々に精密に機械加工するという既存の欠点を克服することも出来る。それ故、本発明は、逆反射プレートを製造するために必要とされる時間とコストをかなり削減する。
【００１１】
本発明の他の目的に従い、ピンユニットはベースの凹部の中へ配置されるので、従来の工程で起きる相対移動又は回転が、ピンユニットを締付ける時にピンユニット間でより起こり難い。
【００１２】
本発明の更に他の目的に従って、平坦な端部をそれぞれが有する複数のピンユニットを射出するために別の形状の型を使用することが可能であり、平坦な領域を有するマスターネガティブダイを形成して光が透過可能な逆反射プレートを製造することが出来る。
【００１３】
本発明の特別な機能及び特徴は、添付の図面及び好ましい実施形態の説明を参照することにより更に理解され得る。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明は、逆反射プレートの製造方法と、逆反射プレートを製造するためのピンユニットに関する。図５に示すような、ピンユニット（２０）は、熱可塑性材料の射出成形によって製造される。ピンユニット（２０）は、テーパ部分（２３）を形成している自由端を有する六角柱の形状の比較的太い部分（２１）と、比較的細い部分（２２）とを有している。この好ましい実施形態では、テーパ部分（２３）は、互いにほぼ垂直な三つの矩形の傾斜面（２４）によって形成される三面のプリズム(trihedral prism) の形状の鋭い先端部である。比較的細い部分（２２）は、円筒形をしている。しかしながら、図５に示されるピンユニット（２０）の構成は、好ましい実施形態の例示であって、本発明への制限を示すものではなく、他の構成に形成することも可能である。例えば、比較的太い部分（２１）は四角柱又は他の形状であることが可能で、比較的細い部分（２２）も又、四角柱又は他の適切な形状であることが可能である。射出成形法によってピンユニット（２０）を形成することにより、従来の工程で必要な複雑な機械加工の工程を削除でき、ピンユニットの製造時間及びコストを削減することが可能であると共に、製造される逆反射プレート（１６）が要求される反射効果を達成可能であるように、テーパ部分（２３）が滑らかで平坦な面と正確な角度を有することを確実にすることが出来る。
【００１５】
本発明は更に、本発明の好ましい実施形態の図５に図示したようなベース（３０）を含んでいる。ベース（３０）は、適切な配列で配置された複数の凹部を有する頂部表面（３２）を含んでいる。好ましい実施形態で開示したように、ベース（３０）の凹部は円筒状の穴（３１）であり、その中へピンユニット（２０）の円筒状の比較的細い部分（２２）をそれぞれ、要求される特定の型に応じて正確に挿入することが出来る。上述したように、比較的細い部分（２２）は、円筒形である必要はなく、四角柱又は他の形状であっても良い。従って、ベース（３０）の凹部は、ピンユニットの比較的細い部分をベースの凹部の中へ適切に装着することが可能で、ピンユニット（２０）をその配置の際に安定した状態で支持することが出来る限り、図５に示すような円筒状の穴（３１）の代わりに、複数の溝(groove)（図示無し）又は他の構成であることが可能である。
【００１６】
ピンユニット（２０）の比較的細い部分（２２）が円筒形ではなく、四角柱又は他の形状である場合、そこから更なる利点が得られる。本発明のピンユニット（２０）は射出成形によって製造されるが、それが完全に理想的な構成に形成されることは殆ど不可能であり、実際の使用においては射出成形用型から結果として生じる構成が不完全なために、小欠陥が依然として存在し得る。比較的細い部分（２２）が、図５に示すように円筒形である場合、製造者は、ピンユニット（２０）をベース（３０）上に配置する時、ピンユニット（２０）の方向付けをその長手方向に沿って区別することが難しい。比較的細い部分（２２）が円筒形でない形の場合には、製造者は、テーパ部分（２３）の三つの矩形傾斜面（２４）に関連して比較的細い部分（２２）によってピンユニット（２０）の方向付けを決定し得る。結果として、製造者は、全てのピンユニット（２０）をベース（３０）上に同じ方向付けで配置可能となるので、ピンユニット（２０）の小さな製造上の誤差(error) から生ずる逆反射プレート（１６）の効果への望ましくない影響を最小化することができ、本発明によって製造される逆反射プレート（１６）がより一定した反射効果と品質を有することになる。
【００１７】
ピンユニット（２０）がベース（３０）上に配置された後、クランプ（図示無し）又は他の適切な手段を利用して全てのピンユニット（２０）を一緒にして固定し、ピンユニット（２０）間に隙間が無いことを更に確実にしても良い。本発明のピンユニット（２０）を支持するためにベース（３０）を利用することによって、ピンユニット（２０）の配置はずっと簡便になる。ピンユニット（２０）は、蜂の巣状に緊密に束ねられ、ベースによって支持されることが可能であるので、図２に示される従来のピンユニット（１０）の配置よりも、ピンユニット（２０）間の相対的な移動や回転をより起こし難い、より安定した状態にある。
【００１８】
ピンユニット（２０）のために使用される熱可塑性材料は、任意の適切な高分子材料又は導電性ポリマーであっても良い。選択された高分子材料が導電性であれば、配置されたピンユニット（２０）に対して相補的な形状を有する金属又は他の適切な材料で製造された（図３に示すような）マスターネガティブダイ（１５）を配置されたピンユニット上に電気鋳造又は他の工程によって直接形成することが出来る。ピンユニット（２０）の選択された高分子材料が導電性でない場合には、例えば、アルミニウム、銀、銅又はニッケル等の金属の薄い層が、マスターネガティブダイ（１５）を電気鋳造する前に真空蒸着又はスパッタリングによってピンユニット（２０）のテーパ部分（２３）上に被覆されることが必要である。
【００１９】
本発明の属する技術分野の技術を有する者は、製造者は単に、図１に示される従来のピンユニット（１０）を本発明のピンユニット（２０）と同様な構成、即ち、比較的太い部分と比較的細い円筒状の部分とを有したピンユニットへ更に機械加工することだけが必要であり、ベース（３０）は又、本発明に開示された工程に従ってマスターネガティブダイ（１５）を形成するように利用され得ると考えるかもしれない。しかしながら、各々の従来のピンユニット（１０）は、この条件の下で個々に機械加工されねばならないので、逆反射プレートの製造コスト及び時間はかなり上昇するということは注意されるべきである。それ故、本発明のピンユニット（２０）を製造するための射出成形法の利用は、様々な利点を含み、特に逆反射プレートの製造コストを低下させる。
【００２０】
更に、光が逆反射プレートを通過し得るようにプリズム上に平らな領域を有する逆反射プレートは、本発明の方法によって容易に製造出来る。本発明は、射出成形によってテーパ部分に平らな自由端を有するピンユニットを形成するように、異なる形状の射出成形型だけを必要とし、次いで、上述されたのと同じステップをたどる。即ち、これらのピンユニットをベース（３０）上に配置し、ピンユニット上で電気鋳造によってマスターネガティブダイを製造し、最後に、そのマスターネガティブダイから逆反射プレートを製造する。逆反射プレートのプリズムの形状は端部を平坦にされたピンユニット(flat-ended pin unit) の形状と一致しているので、逆反射プレートの内側の光源からの光が、外部環境へ向って平らな領域を通過することが可能であると共に、逆反射プレートの外側からの光は、プリズムのテーパ部分によって、なおも反射されることが可能である。その結果として、従来の方法におけるピンユニット（１０）のための機械加工工程はもはや必要ではなく、逆反射プレートの製造時間及びコストがかなり削減され得る。
【００２１】
実際の使用においては、逆反射プレートの全体的な形状は、上述した実施形態に示されたような単純な平面の形状に制限される必要はなく、傾斜した又はアーチ形の形状のように構成されて、異なる方向から来る光を反射するように、又は、その逆反射プレートが取付けられるものの形状に応じた形状にするようにしても良い。傾斜した又はアーチ形の形状の逆反射プレートを製造するために従来の方法を使用する場合、複数のピンユニットを傾斜するように又はアーチ形にするように配置することは、それらが適切に支持されていないので、極めて困難である。対照的に、本発明は、逆反射プレートの所望の形状と一致した頂部表面を有するベースを準備することだけを必要とする。結果として、傾斜した又はアーチ形の逆反射プレートを本発明の上述した工程と同一のステップに従って簡単に製造することが出来る。
【００２２】
本発明は、従来技術に躍進をもたらす新規な方法及び装置に関する。しかしながら、前述の説明は、本発明に従った好ましい実施形態を記述することを目的としている。様々な変更及び実施例が本発明の技術的概念から逸脱することなく、本発明の属する技術分野の技術を有する者によって作られ得る。本発明は、好ましい実施形態に関連して述べられた特定の詳細には限定されないので、本発明の全体的な基本機能を変えることのない、好ましい実施形態の幾つかの特徴への変更は、本明細書の特許請求の範囲の範囲内であると考える。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、従来の逆反射プレートを製造する工程で利用されるピンユニットを図示している斜視図である。
【図２】図２は、従来の逆反射プレートを製造する工程において配置された複数のピンユニットを示す斜視図である。
【図３】図３は、マスターネガティブダイを示す斜視図である。
【図４】図４は、図３のマスターネガティブダイから製造された逆反射プレートの斜視図である。
【図５】図５は、本発明のベースと協働する２つのピンユニットを図示している斜視図である。
【符号の説明】
１５…マスターネガティブダイ
１６…逆反射プレート
１７…プリズム
１７′…プリズムの先端部
１８…外側表面
２０…ピンユニット
２１…比較的太い部分
２２…比較的細い部分
２３…テーパ部分
２４…傾斜面
３０…ベース
３１…穴
３２…頂部表面
【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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