(57)【要約】全体の円筒形パターンを形成する１つ又は複数のパターン付きリングを備えるパターン付きローラ。パターン付きローラはまた、表面内に溝又はチャネルを形成するための１つ又は複数のスペーサ・リングを備える。パターン付きローラは、パターン付きフィルム用の製造システムの一部としてローラ・スタックを備えてもよい。パターン付きローラは、継ぎ目なしで反射性のシートの長さに沿って、その幅にわたって連続して様々なサイズ及び／又は幾何形状のフル・コーナー・キューブを形成するためのパターンを備えることができる。製造方法は、パターン付きローラの円筒形パターンを押し出されたシートの表面内へ回転させることを含む。物品は、ライセンス・プレート、靴、高速道路標識、衣料品、路面表示、自動車レフレクター及び自転車レフレクターを含んで製造方法を使用して製造される。
2006512220.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車軸と、
前記車軸と同軸である、前記車軸の周囲の円筒形スリーブと、
１つ又は複数のパターン付きリングであって、それぞれが、外縁部にローラのパターンのサブ・パターンを有し、前記円筒形スリーブと滑動自在に係合するように形成された内縁部を有し、円筒形スリーブと滑動自在に係合され、スリーブに対して垂直である、前記車軸と同軸な１つ又は複数のパターン付きリングと、
前記円筒形スリーブ及び前記１つ又は複数のパターン付きリングを挟んでいる、前記車軸と垂直に結合され、車軸と同軸である第１の端部フランジ及び第２の端部フランジと、
前記円筒形スリーブ及び前記１つ又は複数のパターン付きリングを一緒に挟んでいる前記第１の端部フランジ及び前記第２の端部フランジを保持するための、前記第１の端部フランジと前記第２の端部フランジの間に結合された１つ又は複数の固定具とを備える
製造プロセス用のパターン付きローラ。
【請求項２】
前記１つ又は複数のパターン付きリングがそれぞれサブ・パターンを有し、材料のシートの表面上を回転して前記ローラのパターンを形成する請求項１に記載のパターン付きローラ。
【請求項３】
前記１つ又は複数の固定具が、互いに結合された一対又は複数対のナットとボルトである請求項１に記載のパターン付きローラ。
【請求項４】
１つ又は複数のスペーサ・リングのそれぞれが、外縁部にローラのパターンの縁部パターンを有し、前記円筒形スリーブと滑動自在に係合するように形成された内縁部を有し、円筒形スリーブと滑動自在に係合され、スリーブに対して垂直で、前記車軸と同軸な１つ又は複数のスペーサ・リングをさらに備える請求項１に記載のパターン付きローラ。
【請求項５】
前記１つ又は複数のスペーサ・リングが、それぞれサブ・パターンを有し、材料のシートの表面上を回転してローラのパターンを形成する請求項４に記載のパターン付きローラ。
【請求項６】
前記１つ又は複数のスペーサ・リングの対が、前記１つ又は複数のパターン付きリングの１つのパターン付きリングを挟んでいる請求項４に記載のパターン付きローラ。
【請求項７】
前記第１及び第２のフランジの間に結合された前記車軸と平行であり、前記１つ又は複数のパターン付きリングと滑動自在に係合され、リングに対して垂直である１つ又は複数のロッドをさらに備え、
前記１つ又は複数のパターン付きリングのそれぞれが、前記１つ又は複数のロッドと滑動自在に係合し、前記車軸の周囲の固定された回転位置を保持するための開口を有する請求項１に記載のパターン付きローラ。
【請求項８】
前記円筒形のスリーブが前記車軸と平行であるガイド・スロットを備え、
前記１つ又は複数のパターン付きリングのそれぞれが、前記ガイド・スロットと滑動自在に係合し、前記車軸の周囲の固定された回転位置に保持するための内縁部内のガイド・タブを備える請求項１に記載のパターン付きローラ。
【請求項９】
前記ローラを駆動するモータと、
第１のベアリングが、第１の端部の近くに配置され、第２のベアリングが前記車軸の第２の端部の近くに配置されている、前記ローラを支持するための第１及び第２のベアリングと、
前記モータと前記車軸の第１の端部の間に結合され、前記モータのシャフトの回転に応答して前記ローラをモータに比例するように回転させる歯車を有するギア・ボックスとを備える請求項１に記載のパターン付きローラ。
【請求項１０】
第１のローラと、
フィルムの表面上を回転し、その表面にパターンを形成するための円筒形パターンを有する第２のローラであって、
回転可能なシャフトと、
前記シャフトに対して互いに平行に結合され、１つ又は複数のリングのそれぞれの外縁部が、前記円筒形パターンを形成するために互いに位置合わせされたそれぞれのサブ・パターンを有する１つ又は複数のリングとを備える第２のローラと、
前記第１のローラと前記第２のローラの間に配置され、前記第２のローラが前記パターンを形成するように表面に押圧されるフィルムと
を備える、フィルムの表面にパターンを形成するためのローラ・スタック。
【請求項１１】
前記フィルムを冷却するための第３のローラをさらに備える請求項１０に記載のローラ・スタック。
【請求項１２】
前記第２のローラの前記回転可能なシャフトを駆動するために結合されたモータと、
前記第２のローラを支持するための第１及び第２のベアリングであって、第１のベアリングが、第１の端部の近くに配置され、第２のベアリングが前記回転可能なシャフトの第２の端部の近くに配置されている第１及び第２のベアリングと、
前記モータと前記回転可能なシャフトの間に結合され、前記モータのシャフトの回転に応答して前記第２のローラを比例して回転させるための歯車を有するギア・ボックスとを備える請求項１０に記載のパターン付きローラ・スタック。
【請求項１３】
前記フィルムを冷却するための第３のローラをさらに備える請求項１２に記載のローラ・スタック。
【請求項１４】
前記第１のローラ、前記第２のローラ及び前記第３のローラを互いに平行に回転自在に支持するための枠をさらに備える請求項１３に記載のローラ・スタック。
【請求項１５】
液化された生材料をさらに加熱し、押出成形する、固体の生材料を受けるための押出成形機と、
液化された生材料を半固体化された生材料の薄く幅広のシートに平坦化するための、液化された生材料を受ける押出成形金型と、
半固体の生材料の薄く幅広のシートを受けるローラ・スタックであって、
前記半固体の生材料の薄く幅広のシートを受けるように配置された第１のローラと第２のローラとを有し、第２のローラが、１つ又は複数のリングから形成される円筒形のパターンを有し、前記半固体の生材料の薄く幅広の表面上を回転してその表面にパターンを形成し、固体の生材料の薄く幅広の材料を出力するローラ・スタックと、
固体の生材料の薄く幅広の材料を移送するために、固体の生材料の薄く幅広のシートを引張る一対のニップ・ローラと、
固体の生材料の薄く幅広の材料を受け、それを巻いてシートのロールにするための巻き上げローラとを備える
押出成形フィルムの製造のための製造システム。
【請求項１６】
前記第１のローラが半固体の生材料の薄く幅広のシートをさらに冷却するためのローラである請求項１５に記載の製造システム。
【請求項１７】
前記ローラ・スタックが、
前記半固体の生材料の薄く幅広のシートを冷却して、固体の生材料の薄い幅広のシートにするための第３のローラをさらに備える請求項１５に記載の製造システム。
【請求項１８】
前記第２のローラが、前記パターンをその中に形成するために、半固体の生材料の薄く幅広のシートの表面を押圧する請求項１５に記載の製造システム。
【請求項１９】
前記第２のローラが、
回転可能なシャフトと、
前記回転可能なシャフトを駆動するために前記回転可能なシャフトの一方の端部と結合されたモータと、
前記シャフトに対して互いに平行に結合され、外縁部に前記第２のローラの円筒形パターンを形成するように互いに位置合わせされたそれぞれのサブ・パターンを有する、１つ又は複数のリングとをさらに有する請求項１５に記載の製造システム。
【請求項２０】
生材料を液化された形態にするステップと、
液化された形態の生材料を薄いシートに形成するステップと、
パターン付きローラを前記薄いシートの表面上を転がすステップであって、そのパターン付きローラが、そのローラの円筒形パターンのそれぞれのサブ・パターンをそれぞれ有する１つ又は複数のリングを備える、転がすステップと、
薄いシートをロールに巻き付けるステップと
を含むパターン付きフィルムを製造する方法。
【請求項２１】
第１の冷却ローラ及び第２の冷却ローラを使用して薄いシートを冷却するステップをさらに含む請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
巻き付けローラに前記薄いシートをロール状に巻き付ける請求項２０に記載の方法。
【請求項２３】
押出成形金型で液化された形態の生材料を薄いシートに形成する請求項２０に記載の方法。
【請求項２４】
押出成形機が生材料を液化された形態で供給する請求項２０に記載の方法。
【請求項２５】
前記薄いシートの巻き付けの前に、
前記薄いシートを引くステップをさらに含む請求項２０に記載の方法。
【請求項２６】
ニップ・ローラ・ペアで前記薄いシートを引く請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
前記薄いシートを引く前に、前記薄いシートの移動方向を変えるステップをさらに含む請求項２５に記載の方法。
【請求項２８】
アイドラ・ローラで前記薄いシートの移動方向を変える請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
液化された形態の生材料を薄いシートに形成するステップと、
パターン付きローラの円筒形パターンのそれぞれのサブ・パターンをそれぞれ有する１つ又は複数のリングを備えるパターン付きローラを前記薄いシートの表面上で回転させるステップと、
前記薄いシートを冷却するステップと、
前記薄いシートをロールに巻き付けるステップと含む、生材料を液化された形態で押出成形する方法によって形成された押出成形されたフィルムのロール。
【請求項３０】
フィルムをローラ・スタック内に結合するステップと、
反射性のフィルムを形成するために、パターン付きローラのコーナー・キューブ・パターンをフィルムの表面上で回転させ、押圧するステップであって、前記コーナー・キューブ・パターンが、１つ又は複数のパターン付きリングのサブ・パターンで形成されている、押圧するステップと、
前記反射性のフィルムを固体状態に冷却するステップと
を含む反射性のフィルムを製造する方法。
【請求項３１】
冷却ローラで、前記反射性のフィルムを前記固体状態に冷却する請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
前記フィルムを前記ローラ・スタック内へ引き込むことをさらに含む請求項３０に記載の方法。
【請求項３３】
前記パターン付きローラが、前記フィルムを前記ローラ・スタック内へ引き込むように駆動される請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
第１の冷却ローラと前記パターン付きローラとで、反射性のフィルムを形成するために、パターン付きローラのコーナー・キューブ・パターンをフィルムの表面内で回転させ、押圧する請求項３０に記載の方法。
【請求項３５】
第２の冷却ローラで前記反射性のフィルムを固体状態に冷却する請求項３４に記載の方法。
【請求項３６】
前記ローラ・スタックが、前記パターン付きローラ、前記第１の冷却ローラ、前記第２の冷却ローラを備える請求項３５に記載の方法。
【請求項３７】
前記反射性のフィルムを前記ローラ・スタックから引き出すことをさらに含む請求項３０に記載の方法。
【請求項３８】
前記第２の冷却ローラが、前記反射性のフィルムを前記ローラ・スタックから引き出すために駆動される請求項３７に記載の方法。
【請求項３９】
フィルムをローラ・スタックに結合するステップと、
前記反射性のフィルムを形成するために前記フィルムの表面内でパターン付きローラのコーナー・キューブ・パターンを回転させ、押圧するステップであって、前記コーナー・キューブ・パターンが１つ又は複数のパターン付きリングのサブ・パターンで形成されている押圧するステップと、
反射性のフィルムを固体状態に冷却するステップと
を含む方法によって形成された反射性のフィルム。
【請求項４０】
フィルムをローラ・スタックに結合するステップと、
前記反射性のフィルムを形成するために前記フィルムの表面内でパターン付きローラのコーナー・キューブ・パターンを回転させ、押圧するステップであって、前記コーナー・キューブ・パターンが１つ又は複数のパターン付きリングのサブ・パターンで形成されている押圧するステップと、
反射性のフィルムを固体状態に冷却するステップと
を含む方法によって形成された反射性のフィルムの層を備える反射性の積層シートのロール。
【請求項４１】
フィルムをローラ・スタックに結合するステップと、
前記反射性のフィルムを形成するために前記フィルムの表面内でパターン付きローラのコーナー・キューブ・パターンを回転させ、押圧するステップであって、前記コーナー・キューブ・パターンが１つ又は複数のパターン付きリングのサブ・パターンで形成されている押圧するステップと、
反射性のフィルムをロールに巻き付けるステップと
を含む方法によって形成された反射性のフィルムの一部分を備える製品。
【請求項４２】
前記製品が、ライセンス・プレート、靴、高速道路標識、衣料品、路面表示、自動車レフレクター、自転車レフレクターのうちの１つ又は複数である請求項４１に記載の製品。
【請求項４３】
ロールに巻かれた光学フィルムを備え、前記光学フィルムが、
フル・コーナー・キューブの複数の列と、
次の列から逆向きとなっているフル・コーナー・キューブのパターンを有するフル・コーナー・キューブの隣接する列と、
フル・コーナー・キューブの前記複数の列のそれぞれの間の溝と
を有する第１の面を備えるフィルムのロール。
【請求項４４】
前記光学フィルムが、
前記光学フィルムを表面に接着するための接着剤を有する第２の面をさらに備える請求項４３に記載のフィルムのロール。
【請求項４５】
前記光学フィルムの第２の面が、
前記接着剤を保護するための解放層を有する請求項４４に記載のフィルムのロール。
【請求項４６】
前記第１の面の前記フル・コーナー・キューブが入射光を反射し、
前記光学フィルムが、
入射光をさらに反射するための反射性の層を有する第２の面をさらに備える請求項４３に記載のフィルムのロール。
【請求項４７】
前記第１の面の前記フル・コーナー・キューブが入射光を反射し、
前記光学フィルムの前記第１の面が、入射光をさらに反射するための反射性の層を有する請求項４３に記載のフィルムのロール。
【請求項４８】
前記光学フィルムの前記第１の面が、前記光学フィルムをある面に接着するための接着剤をさらに有する請求項４７に記載のフィルムのロール。
【請求項４９】
フル・コーナー・キューブの前記複数の列が、フル・コーナー・キューブの継ぎ目のない複数の列である請求項４３に記載のフィルムのロール。
【請求項５０】
光学領域とその光学領域を支持する本体領域とから形成された光学材料と、
前記光学領域が、Ｎ列の継ぎ目のないコーナー・キューブを有し、
前記光学領域が、
Ｎ個のパターン付きリングを備えるパターン付きローラをフィルム表面上で回転させることによって形成された、反射性のフィルム。
【請求項５１】
前記光学領域が、コーナー・キューブのＮ個の列の間に散在されるＭ個の溝を有し、
前記光学領域が、Ｍ個のスペーサ・リングを備えるパターン付きローラによって形成されている請求項５０に記載の反射性のフィルム。
【請求項５２】
前記光学材料が熱可塑性プラスチックである請求項５０に記載の反射性のフィルム。
【請求項５３】
ある入射角度の入射光源をある反射角度で反射させるレフレクターであって、
フル・コーナー・キューブのそれぞれが三角ピラミッドとして形成されている継ぎ目のないフル・コーナー・キューブのＮ個の列と、
継ぎ目のないフル・コーナー・キューブの対の列を分離しているＭ個の溝と
からなる面を備える反射層を有する積層を備えるレフレクター。
【請求項５４】
各フル・コーナー・キューブが、底部、頭部、尾部、頂点に接合された３つの反射性の面を備える請求項５３に記載のレフレクター。
【請求項５５】
各フル・コーナー・キューブが、雄型コーナー・キューブである請求項５３に記載のレフレクター。
【請求項５６】
前記フル・コーナー・キューブが行に並べられている請求項５３に記載のレフレクター。
【請求項５７】
偶数行の前記フル・コーナー・キューブが、頭部から尾部へ並んでおり、奇数行の前記フル・コーナー・キューブが、尾部から頭部へ並んでいる請求項５６に記載のレフレクター。
【請求項５８】
前記積層が、前記反射性のフィルムを、ある面に結合するための接着性の層をさらに備える請求項５３に記載のレフレクター。
【請求項５９】
継ぎ目のないフル・コーナー・キューブのＮ個の列とＭ個の溝が、
Ｎ個のパターン付きリングとＭ個のスペーサ・リングを備えるパターン付きローラをフィルムの表面上で回転させることによって形成される請求項５３に記載のレフレクター。
【請求項６０】
前記レフレクターが、ライセンス・プレート、靴、高速道路標識、衣料品、路面表示、自動車レフレクター、自転車レフレクターの１つ又は複数である請求項５３に記載のレフレクター。
【請求項６１】
前記フル・コーナー・キューブのそれぞれが、非対称性の三角形ピラミッドとして形成される請求項５３に記載のレフレクター。
【請求項６２】
前記フル・コーナー・キューブのそれぞれが、対称性の三角形ピラミッドとして形成される請求項５３に記載のレフレクター。
【発明の詳細な説明】
【関連出願】
【０００１】
（関連出願の相互引用）
Ｄａｖｉｄ  Ｒｅｅｄによって提出された米国（ＵＳ）特許本出願は、２００２年９月１１日にＤａｖｉｄ  Ｒｅｅｄによって提出された米国特許仮出願第６０／４１０、２０６号の利益を請求する。
【技術分野】
【０００２】
本発明は、一般にパターン付きシートの分野に関する。特に、本発明は、反射性及び逆反射性のシートに関する。
【背景技術】
【０００３】
図中の類似の符号及び記号は、類似の機能を提供する類似の要素を示す。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００４】
本発明の以下の詳細な説明では、多数の特定の詳細が本発明を十分に理解させるために示される。しかし、本発明は、これらの特定の詳細なしで実施されてもよいことを理解されたい。他の例では、本発明の態様を不必要にあいまいにしないように、公知の方法、手順、要素、構成要素及び装置は詳細に説明されない。
【０００５】
レフレクターは、放射を反射させるように光学材料で形成されたボール又は球状レンズのアレイを使用している。他の場合では、レフレクターは、放射を反射するために光学材料で形成されたハーフ・コーナー・キューブのアレイを使用する。いくつかの場合では、ハーフ・コーナー・キューブが、放射を反射するためにボール又は球状レンズと結合されることもある。他の例では、レフレクターは、放射を反射するために光学材料から形成されたフル・コーナー・キューブのアレイを使用してもよい。
【０００６】
本発明は、レフレクター又はレフレクターの要素として使用される反射性のシート又はフィルムを製造するための方法と装置を含む。この反射性のシート又はフィルムは、放射を反射するためにハーフ・コーナー・キューブ又はフル・コーナー・キューブの微小構造化された列として形成された光学材料の面を持つ。一実施形態では、本発明の反射性のシート又はフィルムが、パターン付きローラを使用して押出しプロセスで形成される。
【０００７】
ハーフ・コーナー・キューブは、入射する放射が入射光源に戻るように再方向付けされるように放射を２回反射する２つの境界面を有する。フル・コーナー・キューブは、入射する放射が入射光源に戻るように再方向付けされるために放射を３回反射する３つの境界面を使用している。フル・コーナー・キューブは、入射する光を受取り、光源に戻すように再方向付けさせるために、より大きな範囲の角度となる。光学材料内での損失が低いと仮定すると、フル・コーナー・キューブは、ハーフ・コーナー・キューブの反射効率より良い傾向がある。しかし、フル・コーナー・キューブは、製造するのがより困難である。通常、反射性のフィルムは、入射光を所定の角度で自然に反射させるハーフ・コーナー・キューブ・パターンを浮き彫りにした薄いフィルムから形成される。
【０００８】
ハーフ・コーナー・キューブのアレイを反射性のシート又はフィルムに製造する典型的な方法は、成形、機械切削、型押しプロセスである。
【０００９】
成形プロセスは、所定のパターンを設けた金型を通常必要とする。溶融したプラスチック又は液体形態のその他の類似の光学材料が、金型内に、及び金型の上に注入される。光学材料は、反射特性を有する形状とするために金型内で硬化する時間を必要とする。硬化時間はかなり長いこともある。また、金型は、光学材料内でフル・コーナー・キューブを形成させるのに適していない。
【００１０】
機械切削プロセスは、プラスチックなどの光学材料内にパターンを個別に刻み付けるための機械工具を必要とする。パターンを個別に刻み付けることは、極めて時間を消費し、反射性材料の連続するシートを製造するコスト効果のある方法ではない。
【００１１】
型押しプロセスは、固定されたパターンを有する矩形のスタンプを通常必要とする。プラスチックなどの柔らかい半固体又は半液体の光学材料が、スタンプによって反射特性を有する形状に型押しされる。矩形のスタンプで微小な領域を型押しするのは遅く、コスト効果が低い。
【００１２】
これらの典型的なプロセスは、十分なサイズとするために、反射性のシート又はフィルム内の反射性のパターンの間に継目を導入する。継目は、反射性のパターンを分割し、非反射性であり、それによって反射率又は強度効率を低下させる。
【００１３】
これらの典型的なプロセスのそれぞれは、分割されないハーフ・コーナー・キューブ・パターンを限られた領域にわたって形成してもよい。たとえば、４８インチ（約１２１．９２ｃｍ）四方のシート内に３６個の９インチ（約２２．８６ｃｍ）パターンのブロックを有する９インチ以下四方の分割されないパターン（すなわち、９インチ・パターン・ブロック）である。ある場合では、９インチ・パターン・ブロックは、このサイズに適用を制限し、そうでない場合は、これより大きなパターンを作成するために細かい繋ぎ作業を必要とする。
【００１４】
本発明は、ほぼ任意の長さの継ぎ目のない反射性フィルムを顧客に提供するために、連続するロール上に微小構造化されたフィルムを継ぎ目なしで形成することができる。反射性のシートの製造での継ぎ目を除去することによって、反射効率を増加させることができ、反射性のパターンの密度を増加させることによってコストを低減させることができる。
【００１５】
反射性のフィルムの連続ロールを提供するために、表面に切り込まれた光学パターンを有する微小構造化された円筒形の金型が形成される。微小構造化された円筒形の金型は、ここではパターン付きローラと呼ばれる。この微小構造化された円筒形の金型は、そのパターンをプラスチック・フィルムへ押圧させ、暖かいプラスチックなどの暖かい光学材料内へパターンを連続的に刻印する。典型的なプロセスでは、円筒形の金型にハーフ又はフル・コーナー・キューブ・パターンを切削することは困難である。
【００１６】
パターン付きローラは、ハーフ・コーナー・キューブとフル・コーナー・キューブのいずれか及び／又は両方を有する、微小構造化された反射性のフィルムの連続的な製造を可能にする製造プロセスのための工具となる。正確なコーナー・キューブ溝が、３次元表面上に形成される。固体のシリンダ又はローラではなく、パターン付きローラは、複数の部片又はサブ・パターンから円筒形のパターンを形成する。パターン付きローラは、全体として円筒形のパターンを形成するために、互いにしっかりと固定された、１つ又は複数の幅の狭い環状のリング又はシムを使用する。各リング又はシムは、パターンの一部を作製するために個別に切削される。一実施形態では、リングは１ミリメートル未満の幅である。隣り合わせに密に配置された様々な数のリング又はシムを使用することによって、所望のパターンを有する様々な幅のシリンダが形成される。
【００１７】
パターン付きローラは、フル・コーナー・キューブを備える大きな、分割されない反射性の面を提供することができる。すなわち、反射性のフィルム又はシートの面を、広く、無限に長い分割されない反射性の面に形成することができる。パターン付きローラの全体の円筒形パターンを形成するために１つ又は複数のリング又はシムを使用することによって、各リング上で異なる角度を有することを含む、フル・コーナー・キューブの表面の角度の調節が行われてもよい。フル・コーナー・キューブは、リングからリングへ、リングを横切るサブ・パターンの列を交番させることによって提供されてもよい。結果として、いくつかの反射角度と反射効果が、入射光又は放射の反射又は逆反射を提供するために光学材料の面に作製される。反射性のフィルムや最終製品の反射特性を変更するために、コーナー・キューブの角度（すなわち、広いか狭いか）と深さ（すなわち、浅いか深いか）を、全体の円筒形パターンのリング又はシムを変更することによって、それらの直交性を変えることで容易に調節することができる。より大きく、より深いコーナー・キューブを、反射品質を犠牲にすることなく、面に形成することができる。異なる反射性のシート又はフィルムを、同じ工具の異なる形状を使用して製造することができるように、パターン付きローラを適用可能である。全体の円筒形パターンは、円筒形パターン上のリング又はシムの形状を変更することによって修正することができる。単一のパターン付きローラ上には、全体としての円筒形パターンを形成するために、ローラの円筒形の面に同時に共存する多数のサイズ及び種類のコーナー・キューブがある。
【００１８】
パターン付きローラは、リング又はシムのためのホルダとして働くベース・シリンダを備える。ベース・シリンダは、リングを適切に整列させる働きをし、リングを互いにしっかりと結合させて保持するのを助ける、１つ又は複数のガイドを縦方向に備える。リング／シムの位置を保持し、パターンの移動を回避するために、ベース・シリンダの外径及び形状は、リングの内径及び形状と同様である。
【００１９】
図１をここで参照すると、パターン付きローラ１００Ａの第１の実施形態が示されている。パターン付きローラ１００Ａは、パターン付きドラム又はパターン付き回転シリンダとも呼ばれる。パターン付きローラ１００Ａは円筒形パターンを備える。好ましい実施形態では、円筒形パターンを用いて、材料層の表面に微小構造を形成する。
【００２０】
光学フィルムすなわち層は、パターン付きローラ１００Ａと別のローラ１０４の間に挟まれる。好ましい実施形態では、パターン付きローラ１００Ａのパターンを光学フィルムすなわち層の表面に形成し、パターン付きの又は反射性のフィルム、シートの層１０２の連続的なパターンを生成する。
【００２１】
一実施形態では、光学フィルムすなわち層は、パターン付きローラ１００Ａの円筒形パターンが光学フィルムの表面に刻印されるように、液体と固体の間の柔軟な状態に加熱されたプラスチック材料である。別の実施形態では、パターン付きローラ１００Ａのパターンは、固体状態での光学フィルムの表面に切り込むのに十分鋭い。
【００２２】
図１に示すように、パターン付きローラ１００Ａは、１つ又は複数の回転自在な車軸、シャフト又はジャーナル１１２と、１つ又は複数Ｎ個のパターン付きシム／リング１１４と、Ｍ個のスペーサ・シム／リング（図１には図示せず）と、一対の端部フランジ１１６と、一対のロッド１１８と、中央円筒形スリーブ１２０と、各端部フランジ１１６での１つ又は複数の固定具１２２とを備える。中央円筒形スリーブ１２０はまた、円筒形コア１２０とも呼ばれる。１つ又は複数のパターン付きリング及びスペーサ・シム／リングのそれぞれの数Ｎ及びＭは、パターン付きローラ及び光学フィルムの所望の円筒形パターンに依存する。一実施形態では、Ｍ＝Ｎ＋１である。別の実施形態では、Ｍ＝０であり、スペーサ・シム／リングは使用されない。パターン付きシム／リング１１４は、所望のパターンの関数である幅を有する。スペーサ・シム／リングは、それらに切削又は形成されたパターンを有さずに、フィルムの表面に直線、溝又はぎざぎざパターンを形成するのに適切なサイズにされてもよい。スペーサ・シム／リングは、表面に直線、溝又はぎざぎざパターンを形成する縁部パターンを有するように考慮されてもよい。
【００２３】
１つ又は複数のフィルムの材料層が、反射性のフィルム１０２を形成するためにパターン付きローラとローラ１０４の間を通って押される及び／又は引かれるとき、パターン付きローラ１００Ａが、１つ又は複数の車軸１１２の周りを回転する。Ｎ個のパターン付きシムとＭ個のスペーサ・シムのうちの１つ又は複数の円筒形パターンが、パターン付きローラが反射性のフィルム１０２の上を回転するときその面に形成される。フィルムの表面に形成されたパターンは、連続パターンとみることができる。Ｎ個のパターン付きシム１１４のうちの１つ又は複数が、中央円筒形スリーブ１２０の周りに配置されている。一対のロッド１１８が、Ｎ個のパターン付きシム１１４のうちの１つ又は複数、さらにもしあれば、Ｍ個のスペーサ・シム（図示せず）を、パターン付きローラ１００Ａ上の固定された位置に保持する。端部フランジ１１６が、Ｎ個のパターン付きシム１１４のうちの１つ又は複数、もしあればＭ個のスペーサ・シム、１つ又は複数のロッド１１８、及びそれらの間の中央円筒形スリーブ１２０を挟んでいる。固定具１２２が、端部フランジ１１６のそれぞれで、端部フランジ１１６を互いに押しつけ、それらの間で互いに挟まれているその他の要素をユニットとして保持する。一実施形態では、固定具１２２は、それぞれナットとボルトの組合せである。
【００２４】
Ｎ個のパターン付きシム及び、もしあれば、Ｍ個のスペーサ・シムが１つ又は複数のロッド１１８と滑動自在に結合している。１つ又は複数のロッド１１８は、車軸１１２と平行にパターン付きローラの周囲に配置される。１つ又は複数のロッド１１８は、図示のようにパターン付きローラ１００Ａの対向位置に配置されるか、あるいはパターン付きローラ１００Ａの周囲に互いにある角度離して配置される。図１は、向き合って配置され、互いから１８０度だけ等しく離れている一対のロッド１１８を示している。しかし、シムを保持するためにパターン付きローラ１００Ａの周囲に配置された１、２、３，４又はそれ以上のロッド１１８があってもよい。
【００２５】
ここで図２を参照すると、パターン付きシム１１４と一対のスペーサ・シム２１４の分解図が示されている。パターン付きローラ１００Ａに組み立てられたとき、パターン付きシム１１４は、一対のスペーサ・シム／リング２１４によって挟まれている。スペーサ・シム２１４のそれぞれは、１つ又は複数のロッド１１８上を滑動するための１つ又は複数の位置合わせ孔２１８を備える。同様に、パターン付きシム１１４のそれぞれは、１つ又は複数のロッド１１８上を滑動するための１つ又は複数の位置合わせ孔２１８’を備える。また、各スペーサ・シム２１４とパターン付きシム１１４は、中央円筒形スリーブ１２０上を滑動するための中央開口２２０を備える。
【００２６】
ここで図３を参照すると、図２の一部分の拡大図が示されている。１つ又は複数のパターン付きシム１１４のそれぞれは、その外縁部の周囲にサブ・パターン３００を備える。１つのパターン付きシム１１４の場合、１つのパターン付きシム１１４のサブ・パターン３００は、スペーサ・シム２１４が全体パターンの一部を形成するために使用されていない場合、全体パターンとなる。各パターン付きシム１１４のサブ・パターン３００のそれぞれは、反射性のフィルム１０２の面に巻き付けられるパターン付きローラの全体の円筒形パターンを完成させるために、類似又は独自のものであってよい。サブ・パターン３００は、奇数及び偶数のパターン付きシム１１４の間で交番してもよい。各パターン付きシム１１４のサブ・パターン３００は同一であってもよいが、サブ・パターンは、パターン付きローラ１００上の、あるパターン付きシムから次のパターン付きシムへわずかにずれてしてもよい。パターン付きローラ１００の全体の円筒形パターンは、パターン付きシム１１４とスペーサ・シムを、異なる形状のパターン付きシムとスペーサ・シムと交換することによって容易に変更できる。
【００２７】
パターン付きシムのそれぞれは、特定のパターン付きシムに対して選択されたサブ・パターンによって異なった厚さ３０２を有する。それと比較して、スペーサ・シム２１４の厚さはかなり小さい。たとえば、一実施形態では、スペーサ・シムの厚さは、パターン付きシムの厚さの２５パーセントである。しかし、スペーサ・シム２１４は、全体パターンの中にそれ自体のサブ・パターンを形成することができる。ある場合には、スペーサ・シム２１４は、フィルムの表面に溝又はラインを形成する。スペーサ・シム２１４の厚さは、図３ではかなり薄い、又はゼロであるように図示されているが、全体パターンの中にサブ・パターンをさらに形成するためにより大きな厚さを備えてもよい。
【００２８】
図４Ａをここで参照すると、パターン付きローラ１００Ｂの第２の実施形態が図示されている。パターン付きローラ１００Ｂも同様に、パターン付きドラム又はパターン付き回転シリンダと呼ばれる。パターン付きローラ１００Ｂは、パターン付きローラ１００Ａのいくつかの要素を備える。パターン付きローラ１００Ｂは円筒形パターンを備える。好ましい実施形態では、円筒形パターンは、材料層の面に微小構造を形成するためのものである。しかし、パターン付きシムとスペーサ・シムは、各パターン付きローラのそれぞれの中で異なるように保持される。
【００２９】
パターン付きローラ１００Ｂは、１つ又は２つのシャフト、ジャーナル又は車軸１１２と、Ｎ個のパターン付きシム１１４’のうちの１つ又は複数、Ｍ個のスペーサ・シム２１４’、一対の端部フランジ１１６’、中央円筒形スリーブ１２０’、１つ又は複数の固定具１２２を備える。中央円筒形スリーブ１２０’は、円筒形コア１２０’とも呼ばれる。パターン付きローラ１００Ｂの実施形態では、中央円筒形スリーブ１２０’は、ガイド・スロット４１８を備える。ガイド・スロット４１８は、中央円筒形スリーブ１２０’の周りでそれぞれの角度方向を保持するために、各パターン付きシム１１４’と各スペーサ・シム２１４’内のガイド・タブと係合する。端部フランジ１１６’は、ガイド・スロット４１８が、１つ又は複数のロッド１１８なしで使用されるため、図１の端部フランジ１１６とはわずかに異なる。
【００３０】
図４Ｂをここで参照すると、円筒形パターン４００を形成するために、パターン付きシム１１４’のすべて及び／又はスペーサ・シム２１４’がパターン付きローラ１００Ｂ上で互いに組み立てられる。１つ又は複数のパターン付きシム２１４’内の微小機械加工された面のため、円筒形パターン４００の詳細は、図４Ｂには示されておらず、すべて黒く見えている。
【００３１】
図４Ｃをここで参照すると、パターン付きローラ１００Ｂの一部分の拡大図が示されている。円筒形パターン４００は、一対の端部フランジ１１６’の間の１つ又は複数のパターン付きシム１１４’と、ゼロ以上のスペーサ・シム２１４’を備える。スペーサ・シム２１４’は、パターン付きシム１１４’の両側に配置されてもよい。別法として、パターン付きシム１１４’は、ある円筒形パターン４００内で互いに隣接してもよい。１つ又は複数のパターン付きシム１１４’がスペーサ・シム２１４’の両側に配置されてもよい。別法として、スペーサ・シム２１４’が別の円筒形パターン４００内で互いに隣接していてもよい。
【００３２】
サブ・パターン３００が、各シムの外周又は外縁部の周りの各パターン付きシム１１４’内に形成されている。サブ・パターン３００は、パターン付きシムの外周の周りで繰り返されてもよい。別法として、サブ・パターン３００は、所与のパターン付きシム１１４’の弧又は全円周に沿って独自であってもよい。
【００３３】
サブ・パターン３００は、全円筒形パターン４００内で各シム１１４に対して独自であってもよい。すなわち、いずれの２つのパターン付きシム１１４’も類似していない。別法として、１組のパターン付きシム１１４がその組の中でそれぞれ独自であり、そのパターン付きシム１１４の組が全円筒形パターン４００にわたって繰り返される。さらに別の実施形態では、各パターン付きシム１１４’が、全円筒形パターン４００を形成するために同一のサブ・パターン３００を有してもよい。このようにして、円筒形パターン４００は、材料の面にパターンを形成するように容易に適合可能である。
【００３４】
図４Ｂを再び参照すると、１つ又は複数の車軸１１２内に形成された駆動溝４２０が示されている。駆動溝４２０は、１つ又は複数の車軸１１２の端部と平行であり、それと近接している。１つ又は複数の車軸１１２の一方の車軸上又は車軸１１２の一方の側に、駆動溝４２０が、パターン付きローラ１００Ｂを回転させるために、車軸を駆動ギア又はモータと結合できるように設けられている。一実施形態では、キー（図示せず）が、ギアなどの駆動結合部のキー溝と結合するために駆動溝４２０に配置される。別の実施形態では、ギアなどの駆動結合部は、駆動溝４２０内に滑動するタブを有している。別の実施形態では、駆動溝４２０は、車軸の円筒形表面から外向きに延びる駆動キーとして構成されている。
【００３５】
図５をここで参照すると、パターン付きシム１１４’の透視図が示されている。図５に示されているパターン付きシム１１４’は、パターン付きローラ１００ＢのＮ個のパターン付きシム１１４’の例である。パターン付きシム１１４’は、中央開口２２０’、ガイド・タブ５１８、サブ・パターン３００を備える。ガイド・タブ５１８は、中央開口２２０’内のパターン付きシム１１４’の内縁の一部に配置されている。中央開口２２０’によって、パターン付きシム１１４’が、中央円筒形スリーブ１２０’の外側面上を滑動することができる。パターン付きシム１１４’のガイド・タブ５１８は、中央開口２２０’が中央円筒形スリーブ１２０’の外側面上を滑動するとき、ガイド・スロット４１８内を滑動する。
【００３６】
パターン付きシム１１４、１１４’とスペーサ・シム２１４、２１４’は、ほぼリング形状又は環状である。パターン付きシム１１４、１１４’とスペーサ・シム２１４、２１４’は有限の厚さと高さを有する中空の円筒としてほぼ形成されているとみることもできる。パターン付きシムのそれぞれの外縁部は、サブ・パターン３００のために、その外縁部又は外周に沿って様々である。スペーサ・シムは、一定でも、外縁部又は外周に沿って様々でもよい。パターン付きシムとスペーサ・シムの内縁部すなわち内縁面は、中央円筒形スリーブ１２０の形状に適合するように形成されている。一実施形態では、中央円筒形スリーブ１２０は、スペーサ・シムとパターン付きシムのそれぞれの内縁部又は内縁面がほぼ円筒形であるように円筒である。他の実施形態では、内縁部は、正方形、長方形、六角形又は、中央円筒形スリーブの形状に適合するように別の筒形状でもよい。
【００３７】
スペーサ・シム２１４とパターン付きシム１１４’が、中央円筒形スリーブ１２０’上で、それぞれガイド・スロット４１８と位置合わせされているガイド・タブ５１８に組み付けられる。
【００３８】
図６を参照すると、パターン付きローラ１００Ｂのリング／シムの別の部分の拡大図が示されている。前に議論したように、パターン付きシム１１４’は、一対のスペーサ・シム２１４’によって挟まれている。各パターン付きシム１１４’のサブ・パターン３００がその外周又は外縁部の周りで繰り返される。
【００３９】
図７をここで参照すると、図６のシム／リングの一部分の拡大図が示されている。サブ・パターン３００が、パターン付きリング１１４’の外縁部又は外周の周りで連続している。サブ・パターン３００は、反射性のフィルム１０２の領域内でコーナー・キューブを形成する。スペース・シム又はリング２１４’は、各パターン付きシム／リング１１４’のサブ・パターン３００によって反射性のフィルム１０２内に形成されるコーナー・キューブの列を分離する溝、スロット又はラインを形成する。
【００４０】
サブ・パターン３００は、パターン付きリング１１４又は１１４’に、精密切削工具を使用して機械加工される。別法として、パターン付きリング１１４又は１１４’は、外縁部に沿ってサブ・パターン３００を備えるように成形又は鋳造されてもよい。独自のサブ・パターンが、各パターン付きリング内に形成されてもよい。別法として、同様のサブ・パターンが、各パターン付きリング内で、円筒形スリーブの周囲の異なる角度位置に形成されてもよい。別法として、サブ・パターン３００は、パターン付きローラ１００Ａ及び１００Ｂ上に組み立てられたパターン付きリング１１４又は１１４’を横切る形状及び位置が周期的に似ていてもよい。
【００４１】
１つ又は複数のパターン付きリング１１４又は１１４’はそれぞれ、互いに対して及びいずれかのスペーサ・リングに対して円筒形スリーブ１２０又は１２０’上の位置を特定するために独自に番号付けされてもよい。同様に、ゼロ以上のスペーサ・リング２１４又は２１４’はそれぞれ、互いに対して及びパターン付きリング１１４又は１１４’に対して円筒形スリーブ１２０又は１２０’上の位置を特定するために独自に番号付けされてもよい。
【００４２】
図８Ａ〜８Ｄをここで参照すると、反射性のフィルム１０２の一部分の図が、反射性のフィルム１０２’として示されている。図８Ａは、反射性のフィルム１０２’の平面図を示している。図８Ｂは、反射性のフィルム１０２’の側面図を示している。図８Ｃは、反射性のフィルム１０２’の透視図を示している。図８Ｄは、反射性のフィルム１０２’の断面図を示している。パターン付きローラ１００Ａ及び１００Ｂのいずれの実施形態もフィルム内にパターンを形成することができるため、パターン付きローラは、一般にパターン付きローラ１００と呼ばれる。
【００４３】
前に議論したように、フィルム１０２が、パターン付きローラ１００とローラ１０４の間に押される及び／又は引かれるとき、全体のパターンが反射性のフィルム１０２の面に形成される。パターン付きローラ１００によって反射性のフィルム１０２内に形成されたパターンは、成形プロセスではない。
【００４４】
反射性のフィルム１０２’は、複数のフル・コーナー・キューブ８００を備える。反射性のフィルム１０２’は、本体領域８０２と微小構造領域８０４を備える。複数のコーナー・キューブ８００が、反射性のフィルム１０２’の微小構造領域８０４内に形成されている。反射性のフィルム１０２’の本体領域８０２は、微小構造領域８０４を支持している。
【００４５】
パターン付きローラ１００のパターンの実施形態では、複数のフル・コーナー・キューブ８００が列８１４Ａ〜８１４Ｆ内に配置される。各列８１４Ａ〜８１４Ｆは、それぞれの線、スロットすなわち溝列８２４Ａ〜８２４Ｇによって分離されている。
【００４６】
各コーナー・キューブ８００は、底縁部（Ｂ）、尾部（Ｔ）、頭部（Ｈ）、最高点又は頂点（Ａ）、光を反射させる３つの面（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３）を有する。３つの面（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３）が隅部で互いに接合する頂点は、各コーナー・キューブ８００の頭部により近い。各コーナー・キューブ８００の尾部は、頭部と対向している。各コーナー・キューブ８００の底縁部は、反射性のフィルムの底面と同じ高さである。列に沿って、１つのコーナー・キューブ８００の底縁部が、次のコーナー・キューブの底縁部と接合してもよい。各コーナー・キューブは、四面体に似ている。すなわち、各コーナー・キューブは、３つの三角形の側面と三角形の底面を有する三角ピラミッドに似ている。三角ピラミッド形状は、対称であっても、なくてもよい。すなわち、３つの三角形の側面は、非対称の三角ピラミッド又は不規則な四面体を形成するために等しくない側面を有してもよい。
【００４７】
各列内で、各コーナー・キューブ８００は、次のキューブから方向を反転させる。行に沿って（すなわち、列を横切って）各コーナー・キューブ８００は、次のキューブと位置合わせされた方向を有する。たとえば、１つの行では、コーナー・キューブ８００は、反射性のフィルムの左側に尾部で右側に頭部がくるように並んでいる。それと隣接する次の行では、コーナー・キューブ８００は、反射性のフィルムの左側に頭部、右側に尾部がくるように並べられる。
【００４８】
図８Ａ〜８Ｄに示されている反射性のフィルム１０２’は、反射性のフィルムの全シート又はロールの一部分に過ぎない。図８Ａ〜８Ｄに示されている部分については、反射性のフィルム１０２’は、パターン付きローラ１００の６個のパターン付きシム１１４又は１１４’及び７個のスペーサ・シム２１４又は２１４’によって形成されている。反射性のフィルム内に形成されたコーナー・キューブの各列８１４Ａ〜８１４Ｆは、各パターン付きシム１１４又は１１４’によって形成される。反射性のフィルム１０２’内の列８１４Ａ〜８１４Ｆの間の溝８２４Ａ〜８２４Ｇのそれぞれは、各スペーサ・シム２１４又は２１４’によって形成される。
【００４９】
一実施形態では、反射性のフィルム１０２の面に形成されたコーナー・キューブは、雄型コーナー・キューブである。別の実施形態では、表面に形成されたコーナー・キューブは雌型コーナー・キューブである。いずれの場合にも、反射性のフィルム１０２に形成される全体パターンは、継ぎ目のない連続パターンであってよい。
【００５０】
図９Ａ〜９Ｂをここで参照すると、反射性の積層シートを形成するために、反射性のフィルム１０２又は１０２’を、所望の用途に応じて材料の他の層と貼り合わせてもよい。反射性のフィルム１０２又は１０２’の表面に切削又は刻印された、フル・コーナー・キューブなどの光学用微小構造が、光学的微小構造の前から又は光学的微小構造の後ろから入射する光を反射させるように形成されている。
【００５１】
図９Ａでは、光線９１０Ａが光学的微小構造の後側面へ結合され、光線９１０Ｂが反射性の積層シート９００Ａの反射層１０２’内の光学的微小構造の前面に結合される。
【００５２】
図９Ｂでは、光線９１０Ａが光学的微小構造の後側面内に結合され、光線９１０Ｂが反射性の積層シート９００Ｂの反射層１０２’内の光学的微小構造の前面に結合される。
【００５３】
図９Ａは、他の材料の１つ又は複数の層が、反射性の層１０２’の上部と底部のいずれか又は両方の上に積層されることを示している。１つ又は複数の層９１０Ａ〜９０１Ｎが、第１の面上に反射性の層１０２’とともに積層されている。１つ又は複数の層９０２Ａ〜９０２Ｎが、第１の面に対向する第２の面上に反射性の層１０２’とともに積層されてもよい。
【００５４】
図９Ｂは、反射性の層１０２’とともに積層される他の材料の１つ又は複数の層が、様々な幅と様々な厚さを有することをさらに示している。たとえば、層９１１は、幅Ｗ１、厚さＴ１を有する。層９１２は、たとえば、層９１１の幅Ｗ１、厚さＴ１とそれぞれ異なる幅Ｗ２、厚さＴ２を有する。層の長さも、積層されたフィルムに沿って様々である。また、他の材料層の幅、厚さ、長さは、反射性の層１０２’にわたって一様である必要はない。
【００５５】
様々な幅と長さが、たとえば、文字を表示するための反射率を変えるために、又はたとえば、光源に戻される反射光の色又は周波数を変えるために使用されてもよい。様々な厚さが、反射率を変えるために同様に使用されてもよく、又は所望の効果を提供するために必要な材料の量に関連付けられてもよい。反射性のシート１０２を形成するために使用される材料のタイプは、反射性の層の反射率を変えることができる。他の材料タイプ、それらの屈折率、光学的微小構造に対する位置もまた、反射性の層の反射率を変えることができる。また、反射率を、ある周波数又は光の色に対して最大にすることができ、他の材料の層、その厚さ、寸法の適切な選択によって他の周波数又は光の色に対して最小にすることもできる。他の材料層のいくつかは、ある所望の波長又は周波数の光に対して透過性又は不透過性であり、他ではそうでない。
【００５６】
反射性のシート層１０２は、切削又はパターン付きローラ１００によってパターン付けされる光学的特性を有する熱可塑性プラスチック又はその他の材料層などのポリマー又はプラスチック層であってもよい。一実施形態では、層１０２は、透明な半結晶質の重合体である。
【００５７】
反射性の層１０２とともに積層されることができる他の材料層のタイプの例は、反射性のフィルム被覆、着色顔料、インク、蛍光体、シリカ、偏光子、シーリング材、保護被覆、結合剤、基剤、接着剤、取外し可能な解放シート層である。接着性の層は、感圧性の接着剤、熱活性の接着剤又は放射活性の接着剤であってもよい。取外し可能な解放シート層は、反射性の積層を表面に結合させる準備がととのうまで、接着性の層を保護するために使用されてもよい。
【００５８】
シリカ（二酸化シリコン）が、平らな面内の光学用微小構造によって形成された空隙を充填するために使用されてもよい。使用されることができるシリカの一形態は、マイカである。
【００５９】
保護被覆層は、道路標示上を走るタイヤによっるような摩耗や汚染に抵抗するために設けられる。保護被覆層は、また、泥や土又は埃に曝された後でも、層の本来の反射率を維持するために土や露をはじく性質を与えることができる。
【００６０】
衣服又は靴に縫い込むことによってなど機械的な手段によって反射性の面をある表面に固定するために基材を用いてもよい。反射性の層を表面に固定するために結合層又は接着性の層を用いてもよい。
【００６１】
アルミニウム、真鍮、銅、金、ニッケル、プラチナ、銀又はチタンの薄い層で形成された金属箔などの反射性のフィルムを、光を反射するため及び／又は反射率の差を与えるために使用してもよい。反射性のフィルムは、積層されてもよい、又は別法として反射性の層１０２の上に噴霧されてもよい。チタニア、ジルコニア、コバルト／鉄混合物、二酸化ジルコニア、酸化亜鉛、鉛白、酸化アンチモン、硫化亜鉛、アルミナ、酸化マグネシウムなどの他の材料を、反射性のフィルム層を形成するために使用することができる。
【００６２】
他の層が、構造的に光の干渉を生じさせるために屈折率が一致しないように選択された１００ナノメートル未満の厚さをそれぞれ有する、２つのポリマーの複数の交番する層であってもよい。
【００６３】
層は、押出成形プロセスで圧力と熱によって互いに積層されてもよい。別法として及び／又はそれと相俟って、圧力によって、あるいは多数の層を一緒に保持するために層の間で選択的に使用される糊、結合剤又はエポキシの薄い層の使用によって層を一緒に積層させてもよい。
【００６４】
図１０をここで参照すると、処理ライン、生産ライン、又は製造システム１０００の例示的な概略図が示されている。一実施形態では、製造システム１０００は、反射性のフィルムを押出成形するための同時押出成形システムである。例示的な製造システム１０００内での材料の流れは、頁の左から右へ進行する。製造システム１０００は、その出力としての反射性のフィルム１００２のロールを形成するために、複数のペレット、ビード、粉体、塊又はその他の形態の生の材料１００１を入力として受ける。
【００６５】
例示的な製造システム１０００は、押出成形機１０１４、押出金型１０１６、パターン付きローラ・スタック１０２０、アイドラ・ローラ（「アイドラ」）１０３０、一対のニップ・ローラ１０３２、巻き上げローラ１０３４を備える。例示的な製造システム１０００は、製造システムの様々な位置に、フィーダ、ブレンダ、スクリーン・パック・フィルタ、ギア・ポンプ、フィード・ブロック、厚みゲージ、スリッタ、ダンサをさらに備えてもよい。また、例示的な製造システム１０００は、反射性のフィルムの複数の層のためのフィード・ブロックと結合されることができる、溶融された又は液化された材料の１つ又は複数の流れを有してもよい。別法として、積層機が、反射性のフィルム層１０２を一緒に備える材料の複数の層を積層するために使用されてもよい。別の場合では、真空形成機が、反射性のフィルム層１０２に追加の材料層を付着させるために使用されてもよい。
【００６６】
パターン付きローラ・スタック１０２０は、第１のローラ１０２２、パターン付きローラ１００、第２のローラ１０２４を備える。パターン付きローラ１００は、押出成形されたフィルムをパターン付けするためにパターン付きローラ・スタック１０２０内に引き込むようにモータによって駆動される。押出成形されたフィルムの第１の面は、ローラ１００の円筒形パターンが第１の面に刻印される又は切り込まれるように、パターン付きローラ１００と密に接触する。スタックの上部の第１のローラ１０２２が、パターン付きローラ１００と第１のローラ１０２２の間でフィルムを圧搾するために押出成形されたフィルムの第２の面を押圧する。第１のローラ１０２２は、押出成形されたフィルムを部分的に冷却することもできる。したがって、第１のローラ１０２２は、上部冷却ローラとも呼ばれる。スタックの底部の第２のローラ１０２４が、パターン付きローラ・スタック１０２０を通って反射性のフィルムを引き出すためにモータによって駆動される。また、第２のローラ１０２４は、押出成形された反射性のフィルムを固体状態に冷却することもできる。したがって、第２のローラ１０２４は底部冷却ローラとも呼ばれる。パターン付きローラ・スタック１０２０は、第１のローラ１０２２、パターン付きローラ１００、第２のローラ１０２４が回転自在に結合されるシャシー、スタンド、又は枠１０２６をさらに備えてもよい。枠１０２６は、ローラの配置を補助し、押出成形されたフィルムを圧搾し、圧力を加えるように１つ又は複数のローラを互いに移動させることができる。
【００６７】
押出成形された反射性のフィルムの製造を開始するために、適切な割合の生材料１００１が、押出成形機１０１４に結合される。押出成形機１０１４は、生材料を固体状態から液化又は溶融された状態に加熱し、生材料を互いに混合し、溶融された生材料を、液化又は溶融された生材料１００４として押し出す。
【００６８】
液化された生材料１００４の断面を材料の層又はシートの断面に変形させることが望ましい。液化された生材料１００４が、押出成形金型１０１６内に供給される。押出成形金型１０１６が、液化された生材料の第１の断面を、押出成形されたフィルム１００６のシート、フィルムすなわち層の薄く広い断面に変換する。押出成形されたフィルム１００６は、一対の側縁部と上面及び底面を有する。押出成形されたフィルム１００６の側縁部は、比較的薄く、押出成形されたフィルム１００６の上面と底面は比較的幅が広い。
【００６９】
押出成形されたフィルム１００６の平坦化されたシート、フィルムすなわち層が、第１のローラ１０２２とパターン付きローラ１００の間のパターン付きローラ・スタック１０２０内に結合させられる。
【００７０】
前に議論したように、パターン付きローラ１００は、１つ又は複数のパターン付きリング１１４又は１１４’及び／又はゼロ以上のスペーサ２１４又は２１４’によって形成された円筒形パターン４００を備える。パターン付きローラ１００の連続的な円筒形パターン４００が、フィルム１０２に微小構造を形成するために押出成形されたフィルム１００６のシートの面に刻印、押圧又は切り込まれる。一実施形態では、フィルム内の微小構造は、フル・コーナー・キューブであり、フィルム１０２は、押出成形された反射性のフィルムすなわち層である。パターン付きローラ１００の連続的な円筒形パターン４００が、反射性の層１０２の表面に連続するパターン８００を形成する。
【００７１】
反射性の層１０２が、フィルム１０２を方向を変えるためにパターン付きローラ・スタック１０２６の第２のローラ１０２４の周囲に巻き付けられる。第２のローラ１０２４は、柔軟な状態から固体状態への材料のシートの追加冷却のための手段をも用意している。パターン付きローラ・スタック１０２０から出力された材料のシートが、次に、巻き上げローラ１０３４に向けられる。
【００７２】
フィルム１０２は、フィルムが製造システム内を流れる角度を変えるためにアイドル・ローラ１０３０の上に巻かれている。フィルム１０２は、一対のニップ・ローラ１０３２によってアイドル・ローラ１０３０上を引張られる。ニップ・ローラ１０３２のそれぞれは、モータによって駆動されるローラである。フィルム１０２は、一対のニップ・ローラ１０３２の間で圧搾され、巻き上げローラ１０３４に向って流れる。
【００７３】
巻き上げローラ１０３４は、フィルム１０２のシートを受け、ロール１００２に巻き上げる。フィルム１０２が押出成形された反射性のフィルムである場合、ロール１００２は、押出成形された反射性のシート又はフィルムからなる反射性フィルムのロールである。巻き上げローラ１０３４は、押出成形されたフィルムをスパイラル・ロールにしっかりと巻き付けるように駆動される。巻き上げローラ１０３４は、フィルムのスパイラル・ロールへの巻き上げのときにフィルム１０２の位置合わせを維持するための縁部を有するスプールを備えてもよい。
【００７４】
要約すると、製造システム１０００は、押出又は液化プロセス、平坦化プロセス、パターン付けプロセス、巻き上げプロセスを含む。押出又は液化プロセスは押出成形機１０１４によって実行される。平坦化プロセスは押出成形金型１０１６によって実行される。パターン付けプロセスはパターン付きローラ・スタック１０２０によって実施される。巻き上げプロセスはニップ・ローラ１０３２と巻き上げローラ１０３４によって実施される。
【００７５】
図１１をここで参照すると、例示的なパターン付きロール・アセンブリ１１００が示されている。パターン付きロール・アセンブリ１１００は、図１１に示されているように互いに結合された、パターン付きローラ１００、一対のベアリング１１０２、ギア・ボックス１１０４、ＡＣモータ１１０６を備える。一対のべアリング１１０２は、内部で車軸又はジャーナル１１２と結合されたパターン付きローラ１００に対する支点となっている。パターン付きロール・アセンブリ１１００を支持するために、一対のべアリング１１０２の外側をパターン付きローラ・スタック１０２０の枠と結合させてもよい。一対のベアリング１１０２は、パターン付きローラ・スタック内でパターン付きローラ１００を回転させる。一対のベアリング１１０２のそれぞれは、ローラー・ベアリングであってもよい。
【００７６】
モータ１１０６は、ギア・ボックス１１０４を駆動するための回転シャフトを備える。ギア・ボックス１１０４は、パターン付きローラの回転に対する回転シャフトの回転の比を決める歯車を備える。一実施形態では、ギア・ボックスの比は、パターン付きローラに伝達されるモータの回転数を減少させる。別の実施形態では、ギア・ボックス１１０４の比は、パターン付きローラ１００に伝達されるモータの回転数を増加させる。さらに別の実施形態では、ギア・ボックス１１０４の比は１であり、モータ１１０６と同じ回転数がパターン付きローラ１００に伝達される。ギア・ボックス１１０４の比は、パターン付きローラ１００の回転速度を変化させるための変速機と選択的に類似であってもよい。
【００７７】
図１２をここで参照すると、反射性のシート１０２を備えるロール１００２が示されている。前に議論したように、材料の他の層が、反射性の積層１２００を形成するために反射性のシート１０２の周囲に積層されている。反射性の積層は、反射性のシート１０２と、たとえば層１２０１〜１２０４などの他の材料の１つ又は複数の他の層を備える。前に議論し、図９Ａ〜９Ｂに示したように、他の材料の１つ又は複数の層を、様々なサイズとすることができ、また反射性のシートのいずれの側に配置してもよい。
【００７８】
したがって、ロール１００２は、他の層のない、反射性のシート１０２のロールであってもよい。また、ロール１００２は、反射性のシート１０２とともに積層された他の層を備える反射性の積層１２００のロールであってもよい。ロール１００２は、反射性のシート１０２又は反射性の積層１２００がら巻き付けられる中央円筒コア１２０２を備えていてもよい。中央円筒コア１２０２は、反射性のシート１０２又は反射性の積層１２００をワイド・アップ・ローラによって巻き取るとき、それらを位置合わせするための縁部を備えるスプールであってもよい。
【００７９】
図１３Ａ〜１３Ｇをここで参照すると、反射性のフィルム１０２の例示的な適用例が示されている。反射性のフィルム１０２は、反射信号、路面表示、スポーツウェア、安全用衣服を含む広い範囲のレフレクターの適用例として使用されるが、それに限定されない。レフレクターや反射性のフィルムを、いくつかの方式で製品に組み込むことができる。レフレクターは、自転車用のスポーク・レフレクター又は自動車用のテール・レフレクターなど、物品の一部として形成できる。他には、レフレクターを材料層のシート又はストリップとして形成し、それを物品に付着又は結合させるようにしていもよい。例えば、反射性のテープを衣服に付着させてもよい。反射性のシート又はフィルムを高速道路の信号又は標識に付着させることもできる。反射性のフィルム１０２又は反射性の積層を巻いておいて、又はロール１００２から繰り出しながら、製造中の物品に付着させるようにすることもできる。
【００８０】
図１３Ａでは、ロール１００２の一部分に相当する反射性のフィルム１００２Ａが、ライセンス・プレート１３００Ａとして実施されている。反射性の積層１２００に１つ又は複数の異なる色のインク層を含ませて文字や数字を形成させてもよい。
【００８１】
図１３Ｂでは、ロール１００２の一部分に相当する反射性のフィルム１００２Ｂが靴１３００Ｂに設けられている。反射性のフィルム１００２Ｂは、靴１３００Ｂに縫い付けられる基材及び／又は靴にのり付けするための接着剤を備えてもよい。
【００８２】
図１３Ｃでは、ロール１００２の一部分に相当する反射性のフィルム１００２Ｃが、停止標識などの高速道路標識１３００Ｃとして実施されている。
【００８３】
図１３Ｄでは、ロール１００２の一部分に相当する反射性のフィルム１００２Ｄがベストなどの衣服１３００Ｄに取り付けられている。
【００８４】
図１３Ｅでは、ロール１００２の一部分に相当する反射性のフィルム１００２Ｅが、道路標示１３００Ｅとして実施されている。道路標示１３００Ｅは、図１３Ｅに示されているように、接着剤１３５４によって道路１３５２に固定されている。
【００８５】
図１３Ｆでは、ロール１００２の一部分に相当する反射性のフィルム１００２Ｆが、自動車１３６０のレフレクター１３００Ｆ、１３００Ｆ’として実施されている。レフレクター１３００Ｆは、自動車１３６０のサイド・マーカ又はサイド・レフレクターである。レフレクター１３００Ｆ’は、自動車１３６０のリア・レフレクター又はフロント・レフレクターである。
【００８６】
図１３Ｇでは、ロール１００２の一部分に相当する反射性のフィルム１００２Ｇが、自転車１３７０のレフレクター１３００Ｇ、１３００Ｇ’、１３００Ｇ”として実施されている。レフレクター１３００Ｇはスポーク又はホイール・レフレクターである。レフレクター１３００Ｇ’は自転車のフロント又はリア・レフレクターである。レフレクター１３００Ｇ”はペダル・レフレクターである。
【００８７】
パターン付きローラは、金型ではなく、印刷又は切削ローラとして働くため、光学的反射性シートのために必要な硬化時間はほとんどなく、押出成形された反射性のシートの形成を高速化することができる。パターン付きローラは、フル・コーナー・キューブの連続的なシートを、光学材料のシートの表面に形成することができる。パターン付きローラを使用することによって、連続するシートに全体にわたってパターンに継ぎ目がない。パターン付きローラは変えることができる。すなわち、パターン付きリングとスペーサ・リングを別の形状のパターン付きリングとスペーサ・リングに交換することによって、パターン付きローラによって形成されるパターンを変えることができる。
【００８８】
ある例示的な実施形態が説明され、添付の図面に示されてきたが、このような実施形態は例示的なものに過ぎず、広範囲の発明を限定するものではないこと、及び他の様々な実施形態が、本開示を読んだ後に当業者に明らかになるため、本発明は、ここに示し、説明した特定の構造及び構成に限定されないことを理解されたい。たとえば、パターン付きローラは、押出成形された反射性のフィルムを製造するために使用されるとして本明細書で説明された。しかし、パターン付きローラを、材料のフィルム又はシートの表面に他のタイプの構造又は微小構造を形成するために使用することもできる。本発明を、ここに図示し、説明した特定の構造に限定されるものではなく、本発明は、添付の特許請求の範囲に従って解釈されたい。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】パターン付きローラの実施形態と別のローラの間で圧搾されたフィルムの透視図である。
【図２】図１のパターン付きローラからの、パターン付きリング又はシム及び一対のスペーサ・リング又はシムの分解図である。
【図３】図２の一部分の拡大図である。
【図４Ａ】部分的に組み立てられたパターン付きローラの別の実施形態の透視図である。
【図４Ｂ】すべてのパターン付きリング又はシム及び／又はスペーサ・リング又はシムが組み立てられた、図４Ａのパターン付きローラの透視図である。
【図４Ｃ】図４Ａのパターン付きローラの一部分の拡大図である。
【図５】図４Ａのパターン付きローラのパターン付きリング又はシムの透視図である。
【図６】図４Ａのパターン付きローラの一部分の拡大図である。
【図７】図６の一部分の拡大図である。
【図８】入射光を反射するためのフル・コーナー・キューブを有する反射性のフィルムの一部分の図である。
【図９】反射性のフィルムとともに積層する前での他の層及びそれらの方向の分解図である。
【図１０】パターン付きローラを備えるローラ・スタックを備える例示的な製造システムの概略図である。
【図１１】パターン付きローラを備えるパターン付きローラ・アセンブリの前面図である。
【図１２】反射性のフィルムの例示的なロールの透視図である。
【図１３】反射性のフィルムの適用例を示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【国際調査報告】
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