JPH0517023B2 - - Google Patents

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JPH0517023B2
JPH0517023B2 JP60175636A JP17563685A JPH0517023B2 JP H0517023 B2 JPH0517023 B2 JP H0517023B2 JP 60175636 A JP60175636 A JP 60175636A JP 17563685 A JP17563685 A JP 17563685A JP H0517023 B2 JPH0517023 B2 JP H0517023B2
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sheet
embossing
film
pattern
precision optical
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Emu Purikoon Robaato
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Stimsonite Corp
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Publication date
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Publication of JPH0517023B2 publication Critical patent/JPH0517023B2/ja
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Description

【発明の詳細な説明】
関連出願 本出願はシドニーA.ヒーナン及びロバートM.
プライコン特願昭58−181757号特許出願（特開昭
59−140021号公報、特公平３−43051号公報）の
改良発明であつて、本明細書においても一部引用
されている。 発明の背景 この発明は正確な平面、角度、及び一様な細部
を有するフレネルレンズの様な光学的目的で、平
坦性及び角度の精度が重要で精密なパターンを備
えたシートを製造する為の方法及び装置、特に、
透明な熱可塑性樹脂材料からなるシートの一面に
微細で精密な細部の繰り返し再帰反射性パターン
を連続的にエンボスし、そのようなシートの面上
に所望のパターンを形成する方法及び装置に関す
る。特に、この技術はキユーブコーナ型の再帰反
射性シートの製造に応用できる。 キユーブコーナ型反射器は古くから良く知られ
ており、多くのものが市販されている。「キユー
ブコーナ」又は「“三面体”又は“四面体”」は各
面の大きさ、形、又は与えられた要素の光軸に関
係なく、互いに垂直な三面からなる構造に対する
技術用語である。所望の角反射特性、及び採用さ
れるモールド技術に応じて、それぞれの面は他の
２つに対して異なる大きさ及び形にできる。キユ
ーブコーナ型反射器の一例としてStimsonの米国
特許第1906655（1933年５月２日発行）があり、こ
れには観察面及び観察面から入射する光を内部で
全反射する互いに垂直な三面からなるキユーブコ
ーナ反射要素を複数備えた光反射面を有する再帰
反射器が開示されている。このStimsonの反射器
は、それぞれモールドされ、大変厚く、そして堅
いものである。Stimsonの反射器の為の好ましい
材料は今まで長い間メチルメタクリレートであつ
た。キユーブコーナ型反射器の他の例として
Heasleyの米国特許第4073586号に開示された直
角の平行六面体がある。 路面表示又は自動車用の柔軟なシート状のキユ
ーブコーナ反射器として有効なものが長く望まれ
てきた。この発明が包含する事項の中に、キユー
ブコーナ要素の大きさを画期的に減少するという
ことがある。 反射光をほぼ光源の方向に向けて反射するとい
う機能を確保する為に、３つの反射面は平坦に、
かつ、相互に90°から数分以内の角度をなすよう
に保たなければならず、こえたずれや面の不均一
は大きな光の散乱を招き所望の場所における光強
度を低下させる。キユーブコーナ型の反射性要素
を用いた反射性シートを製造することが試みられ
ている。長年の間、キユーブコーナシートはエン
ボス（浮き出し）技術によつて製造することはで
きないとされていた（例えばRowland、米国特
許第3684348号、コラム５、30〜42）。 より最近のエンボスによるキユーブコーナシー
トの試みとして1981年１月13日発行のRowland
の米国特許第4244683号がある。しかし、この
Rowlandの米国特許第4244683号の方法及び装置
は比較的複雑であり、本質的に半連続又は半自動
的である。従つてRowlandの技術は実施し、維
持し、そして操作するのに多くの費用がかかる。
その作動が遅く、得られる反射性シートは高価な
ものとなる。更に、48″の幅のシートを経済的に
見合うように製造することはRowlandの連続モ
ールド技術によつては絶望的に高価で複雑なもの
となろう。 また、熱可塑性樹脂シート上に繰り返しパター
ンをエンボスする為の他の先行技術も知られてお
り、その中に次のものがある。
【表】 これら他の先行技術は再帰反射性シート又は光
学的目的のために要求される高精度パターンの製
造に関係していない。良好なキユーブコーナ反射
性シートを得るためには、エンボスされたキユー
ブコーナ要素は極めて正確に形成されねばなら
ず、これら“他の先行技術”のエンボスされた要
素以上の精度が要求されるので、それぞれの目的
物の製造には十分であつてもキユーブコーナ反射
性シートの製造には適さない。 関連出願である特開昭59−140021号公報には連
続した樹脂シート材料の一方の面上に精密な光学
的パターンを連続的にエンボスする為の新規な方
法と装置が開示されている。本発明は十分高い光
反射効率を有するエンボスされたキユーブコーナ
型シートを製造することを可能とした方法及び装
置が開示され、クレームされている。 従つて本発明の重要な目的は、透明な熱可塑性
樹脂材料のシートの一面にキユーブコーナ反射要
素の繰り返しの再帰反射性パターンをエンボスす
る為の方法及び装置を提供することであつて、こ
の方法及び装置は、連続的に作動し、先行技術に
比べて大幅に単純化される。 他の重要な目的は、本出願人の他の特許出願に
開示されクレームされた各発明と組み合わせて実
施した場合にも最終的に得られるエンボスされた
製品の反射性の十分な向上が実現されるような、
実施乃至運転について先行技術より低コストの方
法及び装置を提供することである。 次に重要な目的は、低コストのキユーブコーナ
反射性シートを連続的に製造できるような方法及
び装置を提供することである。 他の目的及び利点は以下の発明の実施例の説明
から明らかとなろう。 発明の概要 前述した様に、この発明はシートを再帰反射性
シートにする為に熱可塑性樹脂材料シートの面上
にキユーブコーナ反射器要素の繰り返し再帰反射
性パターンを連続的にエンボスする為の方法及び
装置に関する。薄い金属要素の形態の連続エンボ
ス工具は、再帰反射性パターンの逆のエンボスパ
ターンをその外面に有している。工具は、エンボ
ス工具の一部及びパターンの温度をシートのガラ
ス転移温度以上に上昇させる加熱ステーシヨン、
及びエンボス工具のその部分の温度をガラス転移
温度以下に下げる冷却ステーシヨンを通る閉じた
通路に沿つて予め定められた速さで連続的に移動
せしめられる。シートは、その供給側から予め定
められた速さで要素との係合部へ連続的に移動せ
しめられ、連続的に又は前記加熱ステーシヨンに
沿つて順次間隔を置いた複数の加圧点において該
要素に対して押圧され、シートが軟化し一面がエ
ンボスパターンと一致するまでシートの一面がエ
ンボスパターンに対向し係合する。シートは、工
具が冷却ステーシヨンを通過しシートが固化する
まで工具との係合が維持される。シートはその後
工具からはがされる。そして好ましい実施例にお
いてはアニーリング温度まで再加熱されエンボス
と冷却の工程によつて生起された内部応力を開放
し、形成される光学的精密パターンの反射効率を
保持・強化する。 シートの材料として好ましいのはアクリルであ
る。エンボス工具は外面にエンボスパターンを有
する連続ベルトとすることができる。加熱ステー
シヨンはローラーによつて与えられ、冷却ステー
シヨンは冷却された流体（液体又は気体）を、ベ
ルト及びエンボス形成される材料がほぼ平坦状態
にある間、エンボスされたシートに向けるマニフ
オールドを含むようにして良い。冷却後のアニー
リング工程はエンボスされた熱可塑性材料がエン
ボス工具からはがされた後であつて適当な張力が
かかつている間に実行されるのが最も良い。 特開昭59−140021号公報に開示されているよう
に、シートはエンボス工具と係合するに先立つ
て、一面から離れた面上にシートよりもガラス転
移温度が高く、加熱ステーシヨンでのエンボスパ
ターンの温度よりもガラス転移温度の高いポリエ
ステル（マイラ）のような熱可塑性樹脂材料のフ
イルムと結合され、加圧点はこのフイルムを介し
てシートに圧力を及ぼし、シートの一面にエンボ
スパターンを形成する。このフイルムは、溶融し
た弱い状態においてシートの担持体として作用
し、冷却した後にシートが裂けるのを防ぐ。この
フイルムはまたシートと、好ましくはデユロメー
タでA60から90のシヨアー硬度を有するシリコー
ンゴムの加圧ローラであるような加圧点との間の
インターリーフとして作用する。これがもし無け
れば加圧点がシートに粘着する傾向をもつてしま
う。 本発明について以下更に添付された図面を参照
しつつ説明する。 実施例の説明 第１図は一面にキユーブコーナ型の反射器要素
１４の繰り返しの再帰反射パターンをエンボスし
た透明な熱可塑性材料の柔軟な反射性シート１２
の一部の裏面の平面図を示す。熱可塑性材料は有
利にはアクリルである。シート１２は、当初、平
行な前面及び裏面を備えており、0.006インチ程
度の厚さを有している。しかしシート１２は後述
するように異なつた性質を有する異なつた透明熱
可塑性材料を層板にしたものであつても良い。 再帰反射性要素１４は特開昭59−140021号公報
記載の発明に従つて製造された薄い可撓性ベルト
又はシリンダー型のエンボス工具を用いて形成さ
れたものである。 第２図に示すように、エンボス工具は一面に長
さＡで示される深さのエンボスパターン１６を有
する。一例として深さＡは0.00338インチである。
第１図のＢは平行な溝の間隔を示し、前記“Ａ”
の値に対しては、0.0072インチとなる。 シート１２が適切な光学的特性を持つ為に、エ
ンボスパターン１６は極めて精密に形成され、キ
ユーブコーナ要素１４の再帰反射性パターンはエ
ンボスパターン１６の極めて精密な相補的な複製
でなければならない。このようにシート１２のエ
ンボスされた面は極めて高い精度でエンボスパタ
ーンに順応しなければならない。 第３図は、この発明によつて製造されたシート
１２の一形態を示し、次の工程の後、使用に供さ
れる。より特別に、キユーブコーナ要素１４の再
帰反射パターンは金属化された層１８で被覆さ
れ、次に適当な支持材料２０で被覆され、次に適
当な（マウントの為の）接着剤２２で被覆されさ
らにはく離紙２４で被覆される。金属化層１８の
厚さは測定できない程度である。支持材料２０は
約0.001インチの厚さＣを有し、接着剤２２の厚
さは約0.0015インチである。完全な構造２５の全
厚さは約0.010インチであり、十分に柔軟である
ので容易に巻き取つて供給リール２６に蓄えるこ
とができる。シート１２は所望の色にすることが
でき、再帰反射光を着色することができる。支持
被覆及び接着剤の被覆についての詳細は当技術分
野において良く知られており、“ガラスビーズ型”
のシート製造において用いられる技術と同様であ
る。金属化を行う代りに、他の材料及び／又は支
持被覆をキユーブコーナ要素に対して施しても良
く、このような形成事後工程は本発明の範囲に入
らない。 キユーブコーナシート１２の製造を行う為の好
ましい機械２８は床３０上に適切に設置された状
態でその正面が第４図に示されている。装置２８
はエンボス手段３４を中心に配置した枠３２を含
む。処理されていないアクリルウエブ１３の供給
リール３６は、マイラーフイルム４２のような透
明なプラスチツクフイルムの供給リール４０と同
様に、枠３２の右側にマウントされている。ウエ
ブ１３は0.006インチの厚さであり、フイルム４
２は0.002インチの厚さとすることができる。平
坦なウエブ及びフイルム４２はリール３６及び４
０から、（図示しない）案内ローラーを経て矢印
方向にエンボス手段３４へそれぞれ供給される。 エンボス手段３４は約0.020インチの厚さで周
囲54インチで22インチの幅のエンドレス金属ベル
ト４８の形態のエンボス工具４６を含んでいる。
ベルト４８の幅及び周囲の長さは、エンボスされ
る材料の幅と所望のエンボス速度及びベルト４８
の厚さに部分的に依存するであろう。ベルト４８
は平行な軸を有する加熱ローラ５０及び冷却ロー
ラ５２にマウントされ搬送される。ローラ５０及
び５２はベルト４８を矢印の方向へ予め定められ
た線速度で搬送するためにチエーン５４及び５６
によりそれぞれ駆動される。ベルト４８は連続し
た雌型のエンボスパターン１６（第２図）を外側
の面上に有する。 加熱ローラ５０の周囲180°にわたつてベルトの
周りに等間隔で順次３個以上の、図においては５
個示された、デユロメータでシヨア硬度A20から
90、好ましくはシヨア硬度A60から90の好ましく
はシリコーンゴムからなる弾性材料の加圧ローラ
が配置されている。 ローラー５０及び５２は同じ大きさとすること
ができるが、示された装置２８においては加熱ロ
ーラ５０の直径は約10 1/2インチであり、冷却ロ
ーラ５２の直径は約８インチである。各ローラ５
８の直径は約６インチである。図示の都合上ロー
ラ５０と５２の間隔は与えられたローラ５０，５
２及びベルト４８の寸法に対して誇張されてい
る。各ローラ間の空隙又は自由空間は工具４８及
びローラ５０，５２について選ばれた寸法に応じ
て別のものとなることは理解されるであろう。 また、加熱ローラ５０又は事後冷却ローラ５２
のいずれか一方は軸方向の入口及び出口通路を有
し、これらが、（加熱ローラ５０であれば）供給
ラインを通して供給される高温オイルの循環ある
いは、（冷却ローラ５２の場合であれば）やばり
適当なラインを通して供給される他の材料の循環
の為に内部らせん管によつて接続されているよう
にすることができる。 前述したようにウエブ１３及びフイルム４２は
エンボス手段３４に供給され、そこで重ね合わさ
れ層板６９を形成し、ベルト４８と導入加圧ロー
ラ５８ａとの間に、ウエブ１３がフイルム４２と
ベルト４８との間に位置するようにして導入され
る。ウエブ１３の一方の面はエンボスパターン１
６に直接正対し係合する。そしてフイルム４２の
一方の面４２は加圧ローラ５８に直接正対しこれ
と係合する。層板６９はベルト４８と共に動かさ
れ残りの加圧ローラ５８の下を通り、加熱ローラ
５０の囲りを経て、その後ベルト４８に沿つて加
熱ローラ５０及び冷却事後ローラ５２の間に位置
したほぼ平坦な冷却ステーシヨン８０を通過す
る。 フイルム４２はこの工程中でいくつかの機能を
有する。第１に、これは加熱及び冷却ローラ５０
及び５２の回りを移動しこれらの間を横断する
間、ベルト４８に対する圧力下のウエブ１３を保
持し、ウエブ（エンボスされたシート）が材料の
ガラス転移温度以下に下がる時の温度勾配の変化
中に工具の精密なパターン１６にウエブ１３を確
実に順応させる。第２に、フイルムはシートの外
側の面を光透過の為に平坦でかつ高度に仕上げら
れた面として維持する。最後に、このフイルムは
弱くなつて溶融した状態のウエブの担持体として
作用し、ウエブはガラス転移温度以上に加熱され
ているのでウエブが加圧ローラ５８にくつつくの
を防ぐ。 エンボス手段３４ははく離ローラ７０を有し、
その回りを層体６９が通過し、ベルト４８が冷却
ローラ５２を離れ加熱ローラ５０への帰路に入つ
た直後にベルト４８からはく離される。 層体６９はその後はく離ローラ７０から更に案
内ローラ４４を経てアニーリング手段９０へ導か
れる。層体６９は次に付加案内ローラ４４に案内
されて外側を向いたフイルム４２と共にアニーリ
ング手段９０を出てエンボスされた反射性シート
の光学的特性を連続的にモニターするためのモニ
ター装置７４を通過する。ここから、エンボスさ
れたシート１３を有する仕上げ済層体６９は運び
出し及び更なる処理の為に（図示しない）巻き上
げローラに運ばれる。 加熱ローラ５０は前述したように内部から加熱
されており、ベルト４８が加熱ステーシヨンを通
りそこを通過すると工具のそこでのエンボスパタ
ーン１６の温度はウエブ１３がそのガラス転移温
度以上でフイルム４２のガラス転移温度を越えな
いように十分上昇される。アクリルウエブ（又は
シート）及びポリエステルフイルム４２の場合、
加熱ステーシヨンの加熱ローラ５０の加熱の為の
適切な温度は425〓から475〓で、好ましくは約
450〓である。 事後冷却ローラ５２もまた（前述したように）
内部から加熱され、ベルト４８が冷却ステーシヨ
ンを通過する際に工具のエンボスパターン１６の
部分がベルト４８が冷却ステーシヨン８０で冷却
されたところの温度とほぼ同じ温度に維持され
る。 先に述べたように本発明はこれに従つて製造さ
れるシートの反射特性に十分かつ予想を上回るい
くつかの改良をもたらすものである。 第１の改良はエンボスされた層体６９と工具４
８とを、それらがほぼ平坦な状態にある間に急激
かつ十分に冷却することによつて達成される。出
願人らの発見したところによれば“平坦”状態中
におけるこのような急激冷却によつてローラ５２
の周囲での冷却時に比して３倍ものシート強度向
上が実現される。 このような急速で完全な冷却を行う為に番号80
で示された冷却ステーシヨンがエンボス装置２８
に設けられている。この冷却ステーシヨン８０は
簡単な包囲体又はマニフオールド８１から構成さ
れ、それはローラ５０と５２との間の領域でキヤ
リアフイルム４２の外面と接近した間隔を取るよ
うになされそこではベルト４８が、形成されたシ
ート１３を押し付けてこれを保持するウエブ４２
と共に、張力を与えられ平坦状態にあるようにし
て良い。冷却流体８３の適当な源と冷却流体８３
を循環する為の入口と出口の適当な配管８４，８
５とが設けられる。冷却流体は例えば水、空気や
他のガスあるいは液体窒素で良い。層体６９及び
工具４８の温度を180〓以下に迅速に冷やすには
ほぼ50〓程度の温度に冷却流体があれば満足な結
果が得られており、好ましくは100〓から120〓の
間程度まで両者を冷却できるようにするのが良
い。シート１３をガラス転移温度以下に急激冷却
することは形成されたキユーブ１４及びフイルム
キヤリア４２がほぼ平坦な状態にある時に行われ
るので明らかに形成されたシート１３の精密キユ
ーブコーナ要素１４を効率的に固化乃至“凍結”
することができる。工具４８は極めて薄いのでそ
れが冷却事後ローラ５２を通り加熱ローラ５０へ
向う間はほぼ120〓に温度維持することが望まし
い。 前述したように、ローラ５０と５２の間隔は図
示の都合上誇張して示されている。前記した寸法
の直径のローラ５０，５２及び前記した周長を有
するベルトに対して、真のローラ間距離は最短点
で１インチ以下でよく、平坦領域の長さは10イン
チ程度で良い。これらより大径のローラと大型の
工具の場合には前記の間隔は変化し、従つて冷却
ぬ利用できる。“平坦”領域の長さも変わる。プ
ラスチツクウエブを通しての熱浸出が平坦領域で
の冷却が効果的に制御するので、走行速度を速く
する場合にはより大きな平坦領域が必要となるだ
ろう。予想を上回る改良を達成する為には工具と
フイルムが平坦状態にあり歪みの無い間に冷却が
なされることが肝要である。そして反射効率が最
大となる為のベルト速度、寸法及び冷却温度は相
互に関連し合つている。 反射効率に予想を上回る第２の改良は形成され
たフイルムを引き続いて相対的に高い温度にま
で、即ち180°〜200〓の範囲の温度にまで、シー
ト１３及びフイルム４２の冷却、エンボス工具５
８からのはく離の後に、再加熱することによつて
達成される。前記温度範囲までの再加熱により
“平坦”部で冷やされたシートの反射効率がほぼ
25％又はそれ以上上昇し、また単に事後冷却ロー
ラ５２を通したシートについても同様の割合の反
射率向上が得られるということが見出された。こ
の再加熱は特段の現象とは理解されていないの
で、これはアニーリング過程と信じられており、
この過程の中で冷却段階中に“凍結”されたいか
なる応力も開放され、従つてキユーブコーナ要素
はエンボス段階中に形成された精密な角度構造に
非常に近い状態に落ち着くことができる。従つて
この再加熱段階を本出願においてはアニーリング
と呼ぶことにする。このアニーリング段階は材料
をエンボス機構２０近傍に配置されたアニーリン
グオーブン乃至再加熱オーブン９０に直接通すこ
とにより達成され、このアニーリングは連続的に
行うことができる。例えば材料は毎分４フイート
の速度で走行し少なくとも10分間アニーリング温
度中にさらされる。連続的にアニーリングが達成
される場合には層体６９には若干の張力があるこ
とが望ましいが、それは層体６９の幅方向インチ
当り1/2ポンドより小さい程度の極く小さなもの
であるべきである。 また、マイラーのキヤリアフイルム４２がまだ
形成されたシートと協働している間に材料がアニ
ーリングオーブンを通過することが望ましく、も
しフイルム４２が無い状態でのアニーリングが行
われると反射率の改善度合は小さくなるというこ
とが見出されている。 上述のようにアニーリングを行う代りに、マイ
ラーを乗せた仕上りフイルムのロールを静的に加
熱処理しても良くこの場合はロール全体をオーブ
ン中に置くが、ロール全体が企図された温度範囲
に到達するまで延長加熱することができる。加熱
時間はロールの寸法に依存するのでこれを決めて
おくということはできない。 もし再加熱が180〓以下で行われるならば、キ
ユーブコーナ要素の“開放”は明らかに不十分な
ものとなるが、もし200〓以上で再加熱するなら
ばむしろコーナキユーブ要素の反射能は、おそら
く臨界形状を失うために、低下することが見出さ
れている。アニールされたキユーブコーナ要素に
十分な安定性を与える為の最適温度は195〓であ
り、この場合に最高度に改良された反射率が得ら
れることが判つた。アニーリング段階の考え方及
びその結果は予想外のものである。これまではモ
ールド注入される場合であれエンボスされる場合
であれ180〓以上で行われるキユーブコーナ反射
器の形に用いられるアクリル材料の再加熱は大体
において、各結晶面中のシンクマーク（sink
mark）又はこれと類似の原因で、あるいは反射
面間の面角の変化によつて歪み変形をもたらし、
従つて反射効率の相当の低下をもたらすものと信
じられて来た。それ故本出願の改良された方法及
び装置について反射効率の向上は特定の温度範囲
内で行われる場合にもたらされるものである。 “平坦”状態での冷却抜きでもアニーリング段
階はそれ自体有利なものであるが、平坦状態での
フイルム冷却とこれに続くアニーリングを連続的
基調で一緒に行うことによつてエンボスされたシ
ート１３の反射効率に予想外の向上がもたらされ
ることに間違いはない。 またある種の環境においては特定の紫外線抑圧
成分を有するかあるいはウエブ１３とは何らかの
点で異つた性質を持つかする熱可塑性樹脂材料の
第２の層がフイルム１３及びウエブ４２と同時に
エンボス装置を同時に通るようにできることも理
解されるべきである。このような場合には付加給
送ローラが利用されるか、あるいはこれに代り熱
可塑性樹脂材料の前記付加層がロール３６の形に
する前にウエブ１３に積層されるようにして良
い。 また、この様な熱可塑性樹脂材料の層体が用い
られた時に、本出願中で特許請求されたところの
改良された方法及び装置についてより改善された
結果が得られる。前記層体として用いられるかも
知れないものとして例えば、フイルム又はウエブ
１３をPlexiglas DBとしてRohm＆Haas
Companyにより販売されているゴム添加ポリメ
チルメタクリレートで約６ミル厚のものがある。
熱可塑性樹脂材料の付加層は約２ミリ厚のものを
独立した給送ローラから直接供給するか、あるい
はシート１３へ予め層重ねしておけば良く、また
その材料としてはKorad ＤとしてPolymer
Extruded Products、Inc.of Newark、New
Jerseyにより販売されているものなどが行じられ
て良い。この材料は仕上げられたシートの外被面
として機能し、かなりの紫外線抑圧成分を有し、
従つて得られたシートは特にきつい環境中で使用
できる。 精密キユーブコーナ要素は形成にあたつては現
存の技術と装置に従つて相対的に高い圧力が用い
られるべきであり、ウエブ１３、フイルム４２及
び工具５８がエンボス装置通過中にそれらに対し
て加圧ローラ５８を介して最低でも平方インチ当
り50ポンドゲージ圧がかけられるようにしてフイ
ルムの反射強度を合理性のある初期の最低レベル
のものにしておくべきである。層体６９は毎分約
３〜４フイートの速さでエンボス手段２８を通過
させることができ、この条件で仕上り品の反射シ
ートの光学的性能及び他の性質について満足でき
る結果が得られる。反射シート１２の出荷に先立
つてフイルム４２をはく離させても良い。 参照番号１３は、ここでは区別することなく最
初の状態のエンボスされるシート又はウエブ、処
理中の状態のもの、又は最終的な反射性のものを
適宜本していることに注意されたい。 “ガラス転移温度”なる用語は当該技術におい
て良く知られており、ガラスと共に熱可塑性樹脂
材料にも適用される。これは、加熱されたとき材
料が流動し始める温度である。アクリルの各種の
拡張できるタイプにおいて、ガラス転移温度は約
200〓で始まる。ポリエステル（マイラ）におい
て、それは約480〓から490〓で始まる。 ここで開示されたエンボス工具の好ましい材料
はニツケルである。（約0.010″から約0.0030″）の
極く薄い工具は、圧力が加圧ローラ及び担持フイ
ルムによつて加わつている間、必要な温度勾配を
経て工具及びシートを急速に加熱及び冷却するこ
とを可能にする。平坦度及び角精度が重要な精密
パターンの連続製造及び光学特性の変形が最小で
あるような鋭いコーナの形成が結果として可能で
あり、これにより最終的なシートは高い光学的効
率を与える。 この発明は、各種の観点及び開示された形態か
ら、前述の目的及び利点並びにその他の事項を達
成するのに十分適合している。 特許請求の範囲に含まれる事項を除いて、開示
された細部はこの発明を制限するものと解釈され
るべきでない。
【図面の簡単な説明】
第１図は、この発明によつて製造された反射性
シートの一形態のエンボスされた面の部分拡大平
面図。第２図は、第１図における矢印２−２の方
向に見た第１図のシートの再帰反射性パターンを
エンボスする為の工具のエンボスパターンの側面
を、部分拡大模式図であり、工具は雌型キユーブ
からなり、シートは雄型キユーブからなつてい
る。第３図は、この発明により製造された反射性
シートの一形態の模式的透視図であり、次の工程
が施された後にただちに使用に供される。第４図
は、第１図及び第３図に示した反射性シートを製
造する為の、本発明に従つて構成された好ましい
装置の模式図であり、この装置は連続可撓シリン
ダ又はベルトの形をしたエンボス手段と、冷却手
段と、アニーリング手段とを含むエンボス手段を
含んでいる。 １２：反射性シート、１３：アクリルウエブ、
１４：反射要素、１６：エンボスパターン、１
８：金属化された層、２０：支持材料、２２：接
着剤、２４：はく離紙、２６：供給リール、３
０：床、３２：枠、３４：エンボス手段、３６，
４０：供給リール、４２：マイラーフイルム、４
６：エンボス工具、４８：無終端ベルト、５０：
加熱ローラ、５２：冷却ローラ、７０：はく離ロ
ーラ、７４：モニター装置、８０：冷却ステーシ
ヨン、９０：アニーリング手段。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 連続した樹脂材料シートの一方の面に一定の
    細かさで鋭角と面の平坦性とを要求する精密光学
    パターンを連続的にエンボスする為の改良された
    方法であつて、内面と外面とを有するほぼ円筒形
    の無終端金属エンボス要素であつてその前記外面
    には前記シート上に形成されるべき精密光学パタ
    ーンと相補的な精密光学エンボスパターンを有し
    ているものの助けを借りて実行される前記方法に
    おいて、 (a) 前記無終端エンボス要素を、前記エンボス要
    素がその内面を通して予め定められた温度にま
    で加熱される加熱ステーシヨンに至るところの
    閉じたコースに沿つて連続的に動かす段階と、 (b) 前記エンボス要素が前記加熱ステーシヨンの
    一部を通過している時に、重ねられたプラスチ
    ツクフイルムとシート材料であつて両者のガラ
    ス転移温度が相異なるものを連続的に供給し、
    前記シートが前記エンボス工具の外側の精密パ
    ターン面と直接に接触するようにされる段階
    と、 (c) 前記エンボス要素を前記加熱ステーシヨンで
    前記予め定められたところの、前記シートのガ
    ラス転移温度より高く前記樹脂フイルムのガラ
    ス転移温度より低い温度にまで連続的に加熱す
    る段階と、 (d) 前記シートの前記一方の面が前記精密光学パ
    ターンと一致するまで、前記エンボス要素上の
    前記精密光学パターンに前記シートの一方の面
    が正対して係合した状態で前記加熱ステーシヨ
    ンに沿つて順次間隔を有して並んだ複数の加圧
    点で前記エンボス手段に対して前記重ねられた
    フイルム及びシートを押しつける段階と、 (e) 前記エンボス要素と前記重ねられたフイルム
    及びシートとを前記冷却ステーシヨンに連続的
    に通し、そこで前記エンボス要素と前記シート
    の温度を前記シートのガラス転移温度未満に低
    下させ、前記フイルムが前記加熱ステーシヨン
    及び前記冷却ステーシヨンに通る際に実質的に
    みて連続的に前記シートを前記エンボス要素と
    係合を保つ如く機能するようにされている段階
    と、 (f) 前記エンボス要素から前記重ねられたフイル
    ムとエンボスされたシートとを連続的に剥離さ
    せ、前記フイルムがその後前記シートの前記一
    方の面上に形成された前記光学パターンを破壊
    することなく前記シートの他方の面から剥離で
    きるようにする段階と、を含む前記方法におい
    て、 (g) 前記冷却ステーシヨンにおける冷却段階が、
    前記重ねられたフイルム及びシートとエンボス
    工具とがほぼ平坦な状態にある間に前記フイル
    ム及びシートに冷却流体を指向させることによ
    り実行されることを特徴とする、精密光学パタ
    ーンを連続的にエンボスする方法。 ２ 連続した樹脂材料シートの一方の面に一定の
    細かさで鋭角と面の平坦性とを要求する精密光学
    パターンを連続的にエンボスする為の改良された
    方法であつて、内面と外面とを有するほぼ円筒形
    の無終端金属エンボス要素であつてその前記外面
    には前記シート上に形成されるべき精密光学パタ
    ーンと相補的な精密光学エンボスパターンを有し
    ているものの助けを借りて実行される前記方法に
    おいて、 (a) 前記無終端エンボス要素を、前記エンボス要
    素がその内面を通りして予め定められた温度に
    まで加熱される加熱ステーシヨンに至るところ
    の閉じたコースに沿つて連続的に動かす段階
    と、 (b) 前記エンボス要素が前記加熱ステーシヨンの
    一部を通過している時に、重ねられたプラスチ
    ツクフイルムとシート材料であつて両者のガラ
    ス転移温度が相異なるものを連続的に供給し、
    前記シートが前記エンボス工具の外側の精密パ
    ターン面と直接に接触するようにされる段階
    と、 (c) 前記エンボス要素を前記加熱ステーシヨンで
    前記予め定められたところの、前記シートのガ
    ラス転移温度より高く前記樹脂フイルムのガラ
    ス転移温度より低い温度にまで連続的に加熱す
    る段階と、 (d) 前記シートの前記一方の面が前記精密光学パ
    ターンと一致するまで、前記エンボス要素上の
    前記精密光学パターンに前記シートの一方の面
    が正対して係合した状態で前記加熱ステーシヨ
    ンに沿つて順次間隔を有して並んだ複数の加圧
    点で前記エンボス手段に対して前記重ねられた
    フイルム及びシートを押しつける段階と、 (e) 前記エンボス要素と前記重ねられたフイルム
    及びシートとを前記冷却ステーシヨンに連続的
    に通し、そこで前記エンボス要素と前記シート
    の温度を前記シートのガラス転移温度未満に低
    下させ、前記フイルムが前記加熱ステーシヨン
    及び前記冷却ステーシヨンに通る際に実質的に
    みて連続的に前記シートを前記エンボス要素と
    係合を保つ如く機能するようにされている段階
    と、 (f) 前記エンボス要素から前記重ねられたフイル
    ムとエンボスされたシートとを連続的に剥離さ
    せ、前記フイルムがその後前記シートの前記一
    方の面上に形成された前記光学パターンを破壊
    することなく前記シートの他方の面から剥離で
    きるようにする段階と、を含む前記方法におい
    て、 (g) 前記冷却ステーシヨンにおける冷却段階が、
    前記重ねられたフイルム及びシートとエンボス
    工具とがほぼ平坦な状態にある間に前記フイル
    ム及びシートに冷却流体を指向させることによ
    り実行され、かつ、 (h) 前記エンボスされたシートとフイルムをほぼ
    華氏180度から華氏200度の温度範囲で再加熱
    し、これにより前記冷却ステーシヨンにおける
    冷却中に前記フイルム中に生じた任意の応力を
    開放させることを特徴とする、精密光学パター
    ンを連続的にエンボスする方法。 ３ 透明な単一又は複数種の樹脂材料の一つの面
    に精密光学パターンを連続的にエンボスする為の
    装置において、 外側の面上に形成すべき精密パターンの相補的
    エンボスパターンを有する薄い金属要素の形態
    の、連続シームレスエンボス工具を有する、エン
    ボス装置と、 一つの閉じたコースに沿つて前記エンボス要素
    を連続的に動かす装置と、 前記シートの一方の面が前記エンボス要素と直
    接接触する状態で重ねられたフイルムと樹脂材料
    シートを前記エンボス要素上へ導く為の装置と、 前記エンボス要素が前記コースの第１の部分に
    ある間に前記エンボスパターンの温度を前記シー
    トのガラス転移温度よりも高くかつ前記フイルム
    のガラス転移温度よりも低い温度に加熱する為の
    装置と、 前記要素及び前記シートがそれらのコース上で
    ほぼ平坦な状態にある間に、前記シートに冷却流
    体を指向させることにより、前記シートの温度を
    そのガラス転移温度未満に下げ、それにより無歪
    状態中に前記精密パターンを固定させるための装
    置と、 前記シートの一方の面が前記精密光学パターン
    と一致するまで、前記エンボス要素上の前記精密
    光学パターンに前記シートの一方の面が正対して
    係合した状態で前記エンボス装置に対して前記重
    ねられたフイルム及びシートを押し付け、前記フ
    イルムは前記シートが前記エンボス装置との間で
    後者が前記コースの第二の部分を通過するまで係
    合状態を実質的にみて連続的に維持させるよう機
    能させる為の装置と、 その後に前記エンボス装置から前記重ねられた
    フイルムとシートを剥離させる為の装置と、 を有する、精密光学パターンを連続的にエンボス
    する装置。 ４ 透明な単一又は複数種の樹脂材料の一つの面
    に精密光学パターンを連続的にエンボスする為の
    装置において、 外側の面上に形成すべき精密パターンの相補的
    エンボスパターンを有する薄い金属要素の形態
    の、連続シームレスエンボス工具を有する、エン
    ボス装置と、 一つの閉じたコースに沿つて前記エンボス要素
    を連続的に動かす装置と、 前記シートの一方の面が前記エンボス要素と直
    接接触する状態で重ねられたフイルムと樹脂材料
    シートを前記エンボス要素上へ導く為の装置と、 前記エンボス要素が前記コースの第１の部分に
    ある間に前記エンボスパターンの温度を前記シー
    トのガラス転移温度よりも高くかつ前記フイルム
    のガラス転移温度よりも低い温度に加熱する為の
    装置と、 前記要素及び前記シートがそれらのコース上で
    ほぼ平坦な状態にある間に、前記シートに冷却流
    体を指向させることにより、前記シートの温度を
    そのガラス転移温度未満に下げ、それによる無歪
    状態中に前記精密パターンを固定させるための装
    置と、 前記シートの一方の面が前記精密光学パターン
    と一致するまで、前記エンボス要素上の前記精密
    光学パターンに前記シートの一方の面が正対して
    係合した状態で前記エンボス装置に対して前記重
    ねられたフイルム及びシートを押し付け、前記フ
    イルムは前記シートが前記エンボス装置との間で
    後者が前記コースの第二の部分を通過するまで係
    合状態を実質的にみて連続的に維持させるよう機
    能させる為の装置と、 その後に前記エンボス装置から前記重ねられた
    フイルムとシートを剥離させる為の装置と、 前記重ねられたシートとフイルムをそれらが前
    記エンボス要素から剥離された後で、華氏180度
    から華氏200度までの温度範囲で再加熱するため
    の装置と、 を有する、精密光学パターンを連続的にエンボス
    する装置。
JP60175636A 1984-08-10 1985-08-09 精密光学パターンを連続的にエンボスする方法及び装置 Granted JPS6147237A (ja)

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