JP4054895B2 - 再帰反射性キューブコーナー物品を形成する型に使用する複数の薄板の製造方法 - Google Patents

Description

技術分野
本発明は概して、再帰反射性シート材料キューブコーナーの形成に使用するのに適した型、同型を作製するための方法、及びこのような型から形成された再帰反射性シート材料に関する。特に、本発明は複数の薄い薄板から形成された型及び同型を作製するための方法に関する。
背景技術
再帰反射性材料は、材料上の光入射を出発点の光源に再び送り返すことができることを特徴とする。この特性のため、いろいろな顕示用途に再帰反射性シート材料が広範囲にわたり使用されている。再帰反射性シート材料は、例えば、道路標識及びバリケードなどの平らな、剛性の物品にしばしば適用される。しかしながら、それは不規則または可撓性の表面上にも用いられる。例えば、再帰反射性シート材料を、段及び突起型リベット上に渡すシート材料を必要とするトラックトレーラーの側面に付着させることができ、または道路作業員の安全ベストまたは他のこのような安全被服などの可撓性の身体部分に付着させることができる。下にある表面が不規則または可撓性である状態において、再帰反射性シート材料は望ましくは再帰反射性能を犠牲にすることなく下にある表面に馴染むことができる。更に、再帰反射性シート材料はしばしば、包装されてロールの形で発送されるため、心の周りに卷かれるように十分に可撓性であるシート材料を必要とする。
再帰反射性シート材料の２つの周知の種類は、微小球ベースのシート材料及びキューブコーナーシート材料である。微小球ベースのシート材料は、「ビード付き」シート材料と称されることもあり、連結剤層中に一般に少なくとも一部分が埋め込まれた、入射光を再帰反射する対応する正反射または拡散反射材料（例えば、顔料粒子、金属フレークまたは蒸気塗膜など）を有する多数の微小球を使用する。具体的な例は、米国特許第３，１９０，１７８号（マッケンジー）、４，０２５，１５９号（マクグラス）及び５，０６６，０９８号（クルト）に開示されている。有利には、微小球ベースのシート材料を、概して、段形または可撓性の表面に付着させることができる。同様に、ビード付き再帰反射体の対称性のために、微小球ベースのシート材料は、シート材料の表面に垂直な軸を中心にして回転させられる時に比較的向きが均一な全光再帰反射性能（Total light return）を示す。このため、このような微小球ベースのシート材料は、シート材料が表面に置かれる向きに比較的低い感度を有する。しかしながら、概して、このようなシート材料はキューブコーナーシート材料より低い再帰反射性効率を有する。
キューブコーナー再帰反射性シート材料は、実質的に平らな基礎平面及び前記基礎平面の反対側の複数のキューブコーナー要素を含む構造化表面を一般に有する本体部分を含む。各々のキューブコーナー要素は、単一基準点、または頂点で交差する３つの互いに実質的に垂直な光学面を含む。キューブコーナー要素の基部は、キューブコーナー要素中に光を送る口径の役目をする。使用時に、シート材料の基礎平面上の光入射がシート材料の基礎平面で屈折し、シート材料上に配置されたキューブコーナー要素の基部を介して送られ、３つの垂直なキューブコーナー光学面の各々から反射され、光源に再び送り返される。キューブコーナー要素の、光学軸とも呼ばれる対称軸は、キューブコーナーの頂点を通ると共にキューブコーナー要素の３つの光学面と等しい角度をなす軸である。キューブコーナー要素は一般に、ほぼ光学軸に沿って前記要素の基部上の光入射に応答して最も高い光学効率を示す。キューブコーナー再帰反射性体によって再帰反射される光の量は、入射角が光学軸から外れるときに低下する。
キューブコーナー再帰反射性シート材料の最大の再帰反射性効率は、シート材料の構造化表面上のキューブコーナー要素の幾何学的形状の関数である。用語「作用面積」及び「有効口径」は、キューブコーナー要素の基部上の光入射を再帰反射する前記要素の部分を特徴を説明するためにキューブコーナー技術で用いられる。キューブコーナー要素の設計のための有効な口径の決定に関する詳細な教示は、本開示内容の範囲外である。キューブコーナーの幾何学的形状の有効口径を決定するための１つの手順は、エクハード、『Applied Optics』、ｖ．１０、ｎ．７、１９７１年７月、１５５９-１５６６ページに記載されている。ストローベルに付与された米国特許第８３５，６４８号にも、有効口径の基本的な考えが論じられている。所与の入射角において、作用面積は、屈折入射光に垂直な平面上への３つのキューブコーナー面の射影と同じ平面への第３の反射に対する画像表面の射影との位相交点によって決定することができる。次に、用語「作用面積パーセント」は、キューブコーナー面の射影の全面積で割った作用面積として定義される。再帰反射性シート材料の再帰反射性効率は、シート材料上のキューブコーナー要素の作用面積パーセントに直接に関連する。
キューブコーナー整合対配列のための予想全光再帰性能（TLR）を作用面積パーセント及び光線強度の情報から計算することができる。光線強度は、前面の損失によって及び再帰反射性光線に対する３つのキューブコーナー表面の各々からの反射によって低減されることがある。全光再帰性能は、作用面積パーセントと光線強度との積、または再帰反射される全入射光のパーセンテージと定義される。直接機械加工キューブコーナー配列の全光再帰性能の考察が、米国特許第３，７１２，７０６号（スタム）に記載されている。
更に、再帰反射性シート材料の再帰反射性パターンの光学特性は、一部は、キューブコーナー要素の幾何学的形状の関数である。このため、キューブコーナー要素の幾何学的形状の歪みは、シート材料の光学特性の相当する歪みを起こすことがある。望ましくない物理的な歪みを抑えるために、再帰反射性シート材料のキューブコーナー要素は一般に、シート材料を屈曲または弾性延伸の間にキューブコーナー要素の物理的な歪みを抑えるのに十分な比較的高い弾性率を有する材料から作製される。上に論じたように、再帰反射性シート材料は、同シート材料を段形またはそれ自体可撓性である基材に付着させることができ、または再帰反射性シート材料を保管及び出荷用にロールに巻くことができるように十分に可撓性であることがしばしば望ましい。
キューブコーナー再帰反射性シート材料は、先ず、所望のキューブコーナー要素の幾何学的形状の、ネガまたはポジのどちらかの画像を含む種型を製造することにより製造される。型をニッケル電気メッキ、化学蒸着法または物理蒸着法を用いて複製し、キューブコーナー再帰反射性シート材料を形成するための成形用具を製作することができる。プリコーンらに付与された米国特許第５，１５６，８６３号は、キューブコーナー再帰反射性シート材料の製造に用いられる成形用具を形成するプロセスの具体的な概要を提供する。種型を製造するための周知の方法は、ピン集束技術、直接機械加工技術、及びラミネート技術などである。これらの技術の各々が、利点及び制限条件を有する。
ピン集束技術において、各々に幾何学的な形状を一方の端部に有する複数のピンを集成してキューブコーナー再帰反射性表面を形成する。米国特許第１，５９１，５７２号（スティムソン）、３，９２６，４０２号（ヘーナン）、３，５４１，６０６号（ヘーナンら）及びハウウェルに付与された３，６３２，６９５号が具体的な例を提供する。ピン集束技術により、単一型内に多種多様なキューブコーナー幾何学的形状を製造することができる。しかしながら、ピン集束技術は小さいキューブコーナー要素（例えば約１．０ミリメートル未満）を作製するためには経済的及び技術的に非実用的である。
直接機械加工技術において、一連の溝が単体の基材に形成されてキューブコーナー再帰反射性表面を形成する。スタムに付与された米国特許第３，７１２，７０６号及びワープマンに付与された４，５８８，２５８号は、具体的な例を提供する。直接機械加工技術により、可撓性の再帰反射性シート材料に適合した非常に小さいキューブコーナー要素を精確に機械加工することができる。しかしながら、直接機械加工技術を用いて低い導入角で非常に高い有効口径を有する特定のキューブコーナー幾何学的形状を作り出すことは現在のところ可能ではない。例として、米国特許第３，７１２，７０６号に記載されているキューブコーナー要素の幾何学的形状の最大の理論全光再帰性能は、約６７％である。
ラミネート技術において、各々に幾何学的な形状を一方の端部に有する複数の薄板を集成してキューブコーナー再帰反射性表面を形成する。ドイツ仮公開（OS）１９１７２９２号、国際公開第WO ９４/１８５８１号（ボーンら）、公開第WO ９７/０４９３９号（ミムラら）及び公開第WO ９７/０４９４０号（ミムラら）には、それぞれ、溝付き表面が複数のプレート上に形成された成形反射体が開示されている。次に、前記プレートは特定の角度だけ傾斜され、各々第２のプレートが十文字形にずらされる。このプロセスは、第１のプレート上の２つの機械加工面及び第２のプレート上の一方の側の表面によって各々形成された複数のキューブコーナー要素を作り出す。グーベラに付与されたドイツ特許第４２３６７９９号には、キューブコーナーの製造用にキューブの形をした表面を有する成形工具を製造するための方法が開示されている。斜表面が研削されるか、または帯の一方の端縁の長さ全体にわたり第１の方向に切削される。次に、複数のノッチが第２の方向に形成され、前記帯上にキューブコーナー反射体を形成する。最後に、複数のノッチは、前記帯の側面に縦に形成される。グーベラに付与されたドイツ仮特許第４４１０９９４ C２号は関連特許である。特許第４４１０９９４ C２号に開示された反射体は、凹形の湾曲を有する反射面を特徴とする。
発明の要旨
本発明は、複数の薄板から再帰反射性シート材料を形成するときに使用するのに適した種型及び同種型を作製する方法に関する。有利には、本願明細書に開示された方法に従って製造された種型は、１００％に近い再帰反射性効率の大きさを示す再帰反射性キューブコーナーシート材料の製造を可能にする。可撓性の再帰反射性シート材料の製造を容易にするために、前記開示された方法は、幅が０．０１０ミリメートルしかないキューブコーナー再帰反射性要素の製造を可能にする。更に、本応用例は、少なくとも２つの異なった向きにおいて対称的な再帰反射性能を示すキューブコーナー再帰反射性シート材料の製造を可能にする。複数の薄板から形成された型を作製する効率的な、費用効果が高い方法もまた開示される。
複数の薄板が同時に機械加工されて前記複数のキューブコーナー要素を形成する。各々のキューブコーナー要素の３つの互いに垂直な光学面は好ましくは複数の薄板の一つの上に形成される。すなわち、単一のまたは不連続なキューブコーナー要素は好ましくは、２つ以上の薄板にわたって延在しない。すべての３つの光学面は好ましくは、機械加工プロセスによって形成され、光学高品質表面を確保する。機械加工段階中及びその後に、位置合わせの問題及び薄板の処理による損傷を最小にするように、平らな界面が隣接した薄板間に好ましくは維持される。
複数の薄板が再帰反射性キューブコーナー物品の形成に使用するのに適した型に使用するために製造される。各々の薄板は、第１の基準面を両者の間に規定する互いに反対側の第１及び第２の主表面を有する。各々の薄板は更に、第１及び第２の主表面を連結する作用面を含む。作用面は、作用面に実質的に平行であると共に前記第１の基準面に垂直な第２の基準面と第１の基準面及び第２の基準面に垂直な第３の基準面とを規定する。前述の方法は、複数の薄板をそれぞれの第１の基準面が互いに平行になると共に固定基準軸に対して第１の角度で配置されるように方向付けする工程を含む。少なくとも２つの溝セットが作用面内に形成される。各々の溝セットは、薄板の作用面内に少なくとも２つの平行な隣接したV形溝を含む。前記少なくとも２つの溝セットは、実質的に直交して複数のキューブコーナー要素を形成する第１、第２及び第３の溝表面を形成する。各々のキューブコーナー要素は好ましくは、複数の薄板の本質的に１つの上に位置する。複数の薄板を溝セットの少なくとも１つを形成する前に、固定基準軸に対して第２の角度で方向付けすることができる。
１つの実施態様において、少なくとも２つの溝セットを形成する工程は、薄板の各々の作用面内に少なくとも２つの平行な隣接したV形溝を含む第１の溝セットを形成する工程を含む。隣接した溝の各々が、実質的に直交してそれぞれの薄板の各々の上に第１の基準端縁を形成する第１の溝表面及び第２の溝表面を規定する。複数の薄板の作用面内に少なくとも１つの溝を含む第２の溝セットが形成される。第２の溝セットの各々の溝は、第１及び第２の溝表面と実質的に直交して本質的に単一の薄板上に位置した少なくとも１つの第１のキューブコーナー要素を形成する第３の溝表面を規定する。
第１のキューブコーナー要素は好ましくは、複数のキューブコーナー要素を含む。複数のキューブコーナー要素の各々が、本質的に１つの薄板上に位置している。隣接した第１及び第２の主表面の間の界面は好ましくは平らである。各々の薄板は、厚さ約０．０２５ミリメートル〜約１．０ミリメートル、より好ましくは約０．１〜約０．６ミリメートルとなる。
前記方法は、基礎平面を規定する取付具内で薄板を集成することを含む複数の薄板を方向付けする工程を含む。第１の角度は、基礎平面に垂直な固定基準軸から約５°〜約８５°、より好ましくは約１０°〜約６５°、最も好ましくは約２５°〜約４５°となる。
溝セットを形成する工程は、取付具によって規定された基礎平面に平行な溝セットの少なくとも１つを形成する工程を含む。あるいは、溝セットは、取付具によって規定された基礎平面に対して鋭角で形成されてもよい。溝セットはまた、薄板の作用面内の異なった深さの隣接した溝間の距離を変えるように形成されてもよい。
溝セットを形成するプロセスは、複数の薄板の作用面に近接した複数の薄板の各々の部分を材料除去技術を用いて除去する工程を含んでもよい。第１、第２及び第３の溝表面は本質的に材料除去技術により形成される。溝セットは、複数の薄板と切削工具との間に相対運動を引き起こすことによって形成されてもよい。溝セットを形成する工程は、罫引き、フライカッティング、研削、及びフライス加工からなる機械加工作業の群から選択される機械加工作業を含む。溝は好ましくは、約１０°〜約１７０°となる開先角度を有する。
１つの実施態様において、前記複数の薄板が、前記第２の溝セットを形成する前に、それぞれの第１の基準面が互いに平行になると共に前記固定基準軸に対して第２の角度で配置されるように方向付けされてもよい。前記複数の薄板をそれぞれの第１の基準面が互いに平行になると共に前記固定基準軸に対して第２の角度で配置されるように方向付けする工程が、前記複数の薄板を好適な取付具で再集成する工程を含む。１つの実施態様において、前記複数の薄板をそれぞれの第１の基準面が互いに平行になると共に前記固定基準軸に対して第２の角度で配置されるように方向付けする工程が、複数の前記薄板を前記第２の基準面に垂直な軸を中心にして１８０°回転させる工程を含む。
キューブコーナー要素は一般に、互いに反対側の対に配列されている。別の実施態様において、キューブコーナー要素の光学軸は、向き角度の３６０°の範囲を中心にして非対称な全光再帰性能を提供するようにほぼ平行であってもよい。
型の作用面を複製して再帰反射性物品を形成するための型として使用するのに適した複数のキューブコーナー要素の雌型複写物を形成する方法、及びそれから形成された型もまた開示される。再帰反射性物品を雌型複写物を形成する型から形成することができる。
【図面の簡単な説明】
図１は、開示された方法に使用するのに適した単一の薄板の斜視図である。
図２は、複数のこのような薄板の斜視図である。
図３は、第１の向きに方向付けされた複数の薄板の端面図である。
図４は、第１の機械加工作業の後の複数の薄板の端面図である。
図５は、第１の機械加工作業の後の複数の薄板の側面図である。
図６は、第２の向きに方向付けされた図５に示した複数の薄板の端面図である。
図７は、交互の薄板が１８０°回転されている第２の向きに方向付けされた複数の薄板の端面図である。
図８は、第２の機械作業の後の複数の薄板の端面図である。
図９は、第２の機械作業の後の複数の薄板の平面図である。
図１０は、第１の向きに方向付けされた複数の薄板の端面図である。
図１１は、第１の機械加工作業の後の複数の薄板の端面図である。
図１２は、第１の機械加工作業の後の複数の薄板の側面図である。
図１３は、第２の向きに方向付けされた複数の薄板の端面図である。
図１４は、第２の機械作業の後の複数の薄板の端面図である。
図１５は、第２の機械加工作業の後の複数の薄板の側面図である。
図１６は、第３の機械加工作業の後の複数の薄板の端面図である。
図１７は、第３の機械加工作業の後の複数の薄板の平面図である。
図１８は、図１０-１７の方法による単一の薄板の斜視図である。
図１９は、第１の向きに方向付けされた複数の薄板の端面図である。
図２０は、第１の機械加工作業の後の複数の薄板の端面図である。
図２１は、第１の機械加工作業の後の複数の薄板の側面図である。
図２２は、第２の向きに方向付けされた複数の薄板の端面図である。
図２３は、第２の機械加工作業の後の複数の薄板の端面図である。
図２４は、第２の機械加工作業の後の複数の薄板の側面図である。
図２５は、第３の機械加工作業の後の複数の薄板の側面図である。
図２６は、第３の機械加工作業の後の複数の薄板の平面図である。
図２７は、図１９-２６の方法による単一の薄板の斜視図である。
好ましい実施態様の詳細な説明
複数の薄板は、複数の完全キューブコーナー要素を形成するために同時に機械加工される。各々のキューブコーナー要素の３つの互いに垂直な光学面は好ましくは、単一の薄板の上に形成される。すべての３つの光学面が好ましくは機械加工プロセスによって形成され、光学高品質表面を確保する。機械加工段階中及びその後に、位置合わせの問題及び薄板の処理による損傷を最小にするように、平らな界面が隣接した薄板間に好ましくは維持される。
いろいろな実施態様を説明するときに、特定の用語が理解しやすいように用いられる。しかしながら、このような用語は制限することを意図するものではなく、そのように選択された各々の用語は同様に役割を果たす全ての技術的な同等物を含むと理解されるべきである。前記開示された方法を用いて、完全キューブコーナー要素及び切頭キューブコーナー要素など、いろいろな大きさ及び形状の再帰反射性要素を形成することができる。配列において隣接した切頭キューブコーナー要素の基礎端縁は一般に、共平面的である。配列において隣接した完全キューブコーナー要素の基礎端縁は同一平面上にない。本願明細書と同じ日付に出願された関連出願は、キューブコーナーシート材料型及び同型を作製する方法（代理人整理人番号５１９４６USA９A）、再帰反射性キューブコーナーシート材料の型及びそれから形成されたシート材料（代理人整理番号５３３０５USA５A）、再帰反射性キューブコーナーシート材料、それから作製された型、同型を作製する方法（代理人整理番号５３３１８USA８A）、高傾斜キューブコーナー要素から構成された傾斜再帰反射性シート材料（代理人整理番号５３２８５USA９A）、二延伸再帰反射性シート材料（代理人整理番号５２３０３USA８B）などである。
説明のために、デカルト座標系を薄板１０に重ねてもよい。第１の基準面２４が、第１の主表面１２及び第２の主表面１４の間の中心に合わせられる。xz平面と称される第１の基準面２４は、その垂直なベクトルとしてのy軸を有する。xy平面と称される第２の基準面２６は、薄板１０の作用面１６と実質的に共平面的に延在し、その垂直なベクトルとしてのz軸を有する。y-z平面と称される第３の基準面２８は、第１の端面２０及び第２の端面２２の間の中心に合わせられ、その垂直なベクトルとしてx軸を有する。いろいろな幾何学上の特質がこのようなデカルト基準面に対して本願明細書で記載されるが、それらを他の座標系を用いて、または薄板の構造に対して説明できることが理解されよう。
薄板並びに同薄板を作製する方法の１つの実施態様が、図１-９に対して記載される。図１において、再帰反射性シート材料を形成するのに適した型の製造に有用な代表的な薄板１０は、第１の主表面１２及び互いに反対側の第２の主表面１４を含む。薄板１０は更に、作用面１６と、第１の主表面１２及び第２の主表面１４の間に延在する互いに反対側の下部表面１８を含む。薄板１０は更に、第１の端面２０及び互いに反対側の端面２２を含む。１つの実施態様において、薄板１０は、互いに反対側の表面が実質的に平行である直角多面体であってもよい。しかしながら、薄板１０の互いに反対側の表面が平行である必要がないことは理解されよう。
図２〜９は、薄板１０の作用面１６に複数の光学的に互いに反対側のキューブコーナー要素を含む構造化表面の形成の１つの実施態様を示す。つまり、複数の薄板１０は、それぞれの第１の基準面２４が固定基準軸に対して第１の角度θ₁で配置されるように、方向付けされる（図３）。複数の平行な隣接した溝３０a、３０b、３０cなど（一括して参照番号３０によって示される）を含む第１の溝セットが、複数の薄板１０（図３-５）の作用面１６内に形成される。第１の溝セット３０の溝は、それぞれの第１の溝表面３２a、３２b、３２cなど及びそれぞれの第２の溝表面３４b、３４c、３４dなどを規定する。重要なことには、それぞれの第１の溝表面３２a、３２b、３２cなどがそれぞれの第１の基準端縁３６a、３６b、３６cなどを規定するようにそれぞれの第２の溝表面３４b、３４cなどと実質的に直交する。本願明細書に用いた用語「実質的に直交して」、または「ほぼ直交して」は、各々の表面間の上反角が約９０となることを意味するものとする。アペルドーンに付与された米国特許第４，７７５，２１９号に開示及び請求されているような直交性のわずかな変化が本発明によって考察される。複数の平行な隣接した溝４６a、４６b、４６cなどを含む第２の溝セットもまた、薄板１０（図６-８）の作用面１６内に形成される。溝４６は、第１及び第２の溝表面３２、３４を分割及び／または二分する。理解しやすいように、溝４６の一方の側の溝表面は、第１及び第２の溝３２、３４と称され、溝４６の他方の側の溝表面は、第３及び第４のの溝表面４０、４２と称される。
第２の溝セットの溝は、それぞれの第５の溝表面４８a、４８b、４８cなど（一括して参照番号４８によって示される）及び第６の溝表面５０a、５０b、５０cなど（一括して参照番号５０によって示される）を規定する。第５の溝表面４８a、４８b、４８cなどが、複数のキューブコーナー要素６０a、６０b、６０cをそれぞれの薄板の作用面１６上に形成するように、それぞれの第１の溝表面３２a、３２b、３２c、及び３４b、３４cなどと実質的に直交する。同様に、第６の溝表面５０a、５０b、５０cなどが、複数のキューブコーナー要素７０a、７０bなどをそれぞれの薄板の作用面１６上に形成するように、それぞれの第１の溝表面４０a、４０b、４０cなど及び４２b、４２cなどと実質的に直交する。本願明細書に用いた用語「溝セット」は、薄板１０の作用面１６内に形成された平行な全ての溝を指す。
実施態様をより詳細に説明する。図２に戻ると、複数の薄い薄板１０が、１つの薄板１０の第１の主表面１２が隣接した薄板１０の第２の主表面１４に隣接しているように互いに集成されている。好ましくは、複数の薄板１０は、互いに隣接した複数の薄板を固定することができる従来の設計の取付具内で集成される。前記取付具は好ましくは、薄板１０が図２に示すように位置決めをされるときに薄板１０の下部表面１８に好ましくは実質的に平行な基礎平面８０（図３）を規定する。複数の薄板１０は、上述のように、デカルト座標系によって特徴を決定することができる。好ましくは、複数の薄板１０の作用面１６は、薄板が基礎平面８０に垂直なそれらの第１の基準面２４で位置決めをされるとき実質的に共平面的である。
図３において、複数の薄板１０が、それらの第１の基準面２４が基礎平面８０に垂直な固定基準軸８２から第１の角度θ₁で配置されるように方向付けされる。１つの実施態様において、第１の角度θ₁は約２７．８°である。しかしながら、実際はθ₁は約１°〜約８５°であってもよく、より好ましくは約１０°〜約６０°、最も好ましくは約２５°〜約４５°であってもよい。
図４〜５を参照すると、複数の平行な隣接したV形溝３０a、３０b、３０cなど（一括して参照番号３０によって示される）を含む第１の溝セットが、薄板が角度θ₁で配置された複数の薄板１０の作用面１６内に形成される。少なくとも２つのこのような溝３０が、複数の薄板１０の作用面１６内に形成される。溝３０は、溝頂点３３b、３３c、３３dなど（一括して参照番号３３によって示される）で図示のように交差する第１の溝表面３２a、３２b、３２cなど（一括して参照番号３２によって示される）及び第２の溝表面３４b、３４c、３４dなど（一括して参照番号３４によって示される）を規定する。薄板の端縁において、溝形成作業は、単一溝表面３２aを形成することができる。隣接した溝３０a、３０bの溝表面３２a及び３４bが、基準端縁３６aに沿ってほぼ直交する。同様に、隣接した溝表面３２b及び３４cは、基準端縁３６bに沿ってほぼ直交する。これは、９０°の開先角度を有する切削工具を用いて溝３０を形成することによって達成され得る。好ましくはこのパターンは、複数の薄板１０の作用面１６の全体にわたり繰り返される。溝頂点３３は好ましくは、約０．０１ミリメートル〜約１．０ミリメートル離隔されるが、これらの値は制限することを意図するものではない。
溝３０は、フライス削り、罫引き、溝形成及びフライカッティングなどの精密加工技術を含む好適な材料除去技術を用いて複数の薄板の作用面１６の部分を除去することによって形成される。化学エッチングまたはレーザー融蝕技術をも用いることができる。１つの実施態様において、溝３０は、９０°の開先角度を有するダイヤモンド切削工具が基礎平面８０に実質的に平行な軸に沿って複数の薄板１０の作用面１６の端から端まで横方向に繰り返して移動される高精密加工作業で形成される。しかしながら、ダイヤモンド切削工具が複数の薄板１０の端から端までいろいろな深さで切削するように、基礎平面８０に平行でない軸に沿って移動されてもよい。更に、機械加工工具は、複数の薄板が移動される間固定され得る。薄板１０と機械加工工具との間の何れの相対運動も考えられる。
図２〜５の実施態様において、第１の溝セットの溝３０は、それぞれの第１の基準端縁３６が各々の薄板の第１の主表面１２及び第２の主表面１４と交差するような深さで形成される。このように、図４に示される端面図において、基準端縁３６及び溝頂点３３は基礎平面８０に平行な軸に沿って延在する実質的に連続した線を形成する。更に、溝３０は、それぞれの基準端縁３６がそれぞれの第１の基準面２４及び第２の基準面２６と直角に交差する平面で配置されるように形成される。このように、平面図でそれぞれの第１の基準端縁３６は、複数の薄板１０のそれぞれの第１の基準面２４に垂直にみえる。しかしながら、溝３０はまた、より小さい深さを有してもよい。例えば、工具の深さが小さくなる場合、溝頂点３３は作用面１６により近接して形成され、平らな透過領域が形成される。
キューブコーナー要素を薄板１０の作用面１６上に形成するために、第２の溝セットは、第１の基準面２４に実質的に平行した軸に沿って各々の薄板１０内の単一溝を機械加工することによって形成される。図６〜８に示される実施態様において、複数の薄板１０が集成体から除去され、交互の薄板（１０b、１０dなど）が第２の基準面２６に垂直な軸を中心にして１８０°回転される。次に、複数の薄板が再集成され、それぞれの第１の基準面２４が図７に示すように基礎平面８０に実質的に垂直に好ましくは配置される。
図８及び９を参照すると、各々の薄板１０内に少なくとも１つの溝４６を好ましくは含む第２の溝セットが複数の薄板１０の作用面１６に形成される。前述の開示された実施態様において、第２の溝４６a、４６b、４６cなど（一括して４６と称される）は、第３の基準面２８に垂直な軸に沿ってそれぞれの溝頂点５２a、５２b、５２cなど（一括して５２と称される）で交差するそれぞれの第５の溝表面４８a、４８b、４８cなど（一括して４８と称される）及び第６の溝５０a、５０b、５０cなど（一括して５０と称される）を規定する。
第２の溝４６は、第５の溝表面４８がそれぞれの第１の溝表面（例えば３２a、３２bなど）及び第２の溝表面（例えば３４a、３４bなど）に実質的に直交するように形成される。記載したように第５の溝表面４８の形成により、交互の薄板１０の作用面１６内に複数のキューブコーナー要素６０a、６０bなど（一括して６０として称される）がもたらされる。各々のキューブコーナー要素６０は、キューブコーナーピーク、または頂点６２を規定する点で互いに交差する第１の溝表面（３２a、３２bなど）、第２の溝表面（３４、３４bなど）、第５の溝表面４８の部分によって規定される。同様に、第６の溝表面５０は、それぞれの第３の溝表面（例えば４０a、４０bなど）及び第４の溝表面（例えば４２a、４２bなど）に実質的に直交している。上記の通り、第３及び第４の溝表面４０、４２が第１の溝セット３０によって形成された。第６の溝表面５０の形成により、交互の薄板１０の作用面１６内に複数のキューブコーナー要素７０a、７０bなど（一括して７０と称される）がもたらされる。各々のキューブコーナー要素７０は、キューブコーナーピーク、または頂点７２を規定する点で互いに交差する第３の溝表面（４０a、４０bなど）、第４の溝表面（４２a、４２bなど）、及び第６の溝表面５０の部分によって規定される。好ましくは、溝表面４８及び５０の両方が、薄板１０の作用面１６上に複数のキューブコーナー要素を形成する。しかしながら、第２の溝４６は、溝表面４８または溝表面５０だけがキューブコーナー要素を形成するように形成され得ることは理解されよう。
キューブコーナー要素６０、７０は、互いに反対側の必ずしも同一でない再帰反射性パターンを生じる互いに反対側の対である。キューブコーナー要素６０、７０は好ましくは、実質的に同一であるが互いに対して１８０°回転されている要素など、対称的または鏡像再帰反射性パターンを生じる。別の実施態様において、第２の溝セット４６は、得られたキューブコーナー要素６０、７０が全て同じ方向に位置合わせされるように、図６に示した薄板の積層体において切削されてもよい。すなわち、キューブコーナー要素６０、７０の対称軸または光学軸は略平行である。同様に、薄板１０b、１０dなどは第２の溝セット４６が切削された後（図８参照）１８０°回転されてもよい。同じ方向に位置合わせされたキューブコーナー要素６０、７０のための全光再帰性能は、向き角度の３６０°の範囲を中心にして非対称である。非対称な再帰反射性パターンは、向き角度の狭い範囲から見られる舗装道路標識または他の品目など、若干の用途に望ましいことがある。
本開示内容の方法は、各々１つ以上の不連続なキューブコーナー要素を含む複数の薄板を同時に機械加工する工程を伴う。キューブコーナー要素は好ましくは、２つ以上の薄板にわたり延在しない。例えば、キューブコーナー要素６０の３つの互いに垂直な光学面３２、３４、４８は、単一の薄板上で機械加工される。同様に、キューブコーナー要素７０の３つの光学面４０、４２、５０は単一の薄板上で機械加工される。キューブコーナー要素６０、７０は、同一または異なった薄板上に位置することができる。キューブコーナー要素６０、７０は、有利には、光学高品質表面を確保するために機械加工プロセスによって２つの溝セット３０、４６だけで形成される。主表面１２、１４の間の平らな界面は、機械加工段階中及びそれらから形成されたその後の型内で、位置合わせの問題及び薄板の処理による損傷を最小にするように、雌型複写物の品質を劣化させる隣接した薄板間の間隙を最小にするように、及び薄板間の間隙中への移行によるばりを最小にするように、隣接した薄板間に好ましくは維持される。
図１０〜１８は、３つの溝セット１３０、１３８、１４６を用いて、図２に示すように複数の薄板上に図１〜９の型を形成する別の方法を示す。好ましくは、複数の薄板１１０のそれぞれの作用面１１６は、前記薄板が基礎平面１８０に垂直なそれらのそれぞれの第１の基準面１２４で位置決めされるとき、実質的に共平面的である。基準面１２４、１２６、１２８は、上述のように、それぞれ、２４、２６、２８に相当する。
図１０を参照すると、複数の薄板１１０は、それらの第１の基準面１２４が基礎平面１８０に垂直な固定基準軸１８２から第１の角度β₁で配置されるように方向付けされる。１つの実施態様において、β₁は、約２７．８°である。しかしながら、β₁は、交互に、約１°〜約８５°、より好ましくは約１０°〜約６０°であってもよい。
図１１〜１２を参照すると、複数の平行な隣接したV形溝１３０a、１３０b、１３０cなど（一括して参照番号１３０によって示される）を含む第１の溝セットが、薄板が角度β₁で配置された複数の薄板１１０の作用面１１６内に形成される。少なくとも２つのこのような溝１３０が、複数の薄板１１０の作用面１１６内に形成される。溝１３０は、溝頂点１３３b、１３３c、１３３dなど（一括して参照番号１３３によって示される）で図示のように交差する第１の溝表面１３２a、１３２b、１３２cなど（一括して参照番号１３２によって示される）及び第２の溝表面１３４b、１３４c、１３４dなど（一括して参照番号１３４によって示される）を規定する。薄板の端縁において、溝形成作業は、単一溝表面１３２aを形成することができる。隣接した溝の溝表面１３２a及び１３４bが、基準端縁１３６aに沿ってほぼ直交する。同様に、隣接した溝の溝表面１３２a及び１３４cが基準端縁１３６bに沿ってほぼ直交する。好ましくはこのパターンは、複数の薄板１１０の作用面１１６の全体にわたり繰り返される。
溝１３０は、フライス削り、罫引き、溝形成及びフライカッティングなどの精密加工技術を含む好適な材料除去技術を用いて複数の薄板の作用面１１６の部分を除去することによって形成される。化学エッチングまたはレーザー融蝕技術をも用いることができる。１つの実施態様において、溝１３０は、９０°の開先角度を有するダイヤモンド切削工具が基礎平面１８０に実質的に平行な軸に沿って複数の薄板１１０の作用面１１６の端から端まで横方向に繰り返して移動される高精密加工作業で形成される。しかしながら、ダイヤモンド切削工具が複数の薄板１１０の端から端までいろいろな深さで切削するように、前記工具を基礎平面１８０に平行でない軸に沿って交互に移動させることができる。更に、前述の機械加工工具は、複数の薄板が移動される間固定され得る。薄板１１０と機械加工工具との間の何れの相対運動も考えられる。
図１１〜１２の実施態様において、溝１３０は、それぞれの第１の基準端縁１３６が各々の薄板の第１の主表面１１２及び第２の主表面１１４と交差するような深さで形成される。このように、図１１の端面図において、基準端縁１３６及び溝頂点１３３は基礎平面１８０に平行な軸に沿って延在する実質的に連続した線を形成する。更に、溝１３０は、それぞれの基準端縁１３６がそれぞれの第１の基準面１２４及び第２の基準面１２６と直角に交差する平面内に配置されるように形成される。このように、それぞれの第１の基準端縁１３６は、複数の薄板１１０のそれぞれの第１の基準面１２４に垂直にみえる。しかしながら、溝１３０はまた、平らな透過領域を形成するようにより浅い深さを有してもよい。
図１３を参照すると、次いで、複数の薄板１０が、それぞれの第１の基準面１２４が基礎平面１８０に垂直な固定基準軸１８２から第１の角度β₂で配置されるように方向付けされる。１つの実施態様において、β₂は約２７．８°である。しかしながら、実際はβ₂は約１°〜約８５°であってもよく、より好ましくは約１０°〜約６０°であってもよい。角度β₂は、角度β₁に依存せず、角度β₁に等しい必要はない。複数の薄板１１０を角度β₂で方向付けするために、薄板１１０が取付具から好ましくは除去され、それらのそれぞれの第１の基準面を角度β₂に配置して再集成される。
図１４〜１５を参照すると、複数の平行な隣接したV形溝１３８a、１３８b、１３８cなど（一括して参照番号１３８によって示される）を含む第２の溝セットが、薄板が角度β₂で配置された複数の薄板１１０の作用面１１６内に形成される。少なくとも２つの隣接した溝１３８が、複数の薄板１１０の作用面１１６内に形成される。溝１３８は、溝頂点１４１b、１４１c、１４１dなど（一括して参照番号１４１によって示される）で図示のように交差する第３の溝表面１４１a、１４１b、１４１cなど（一括して参照番号１４１によって示される）及び第４の溝表面１４２b、１４２c、１４２dなど（一括して参照番号１４２によって示される）を規定する。薄板の端縁において、溝形成作業は、単一溝表面１４０aを形成することができる。隣接した溝の溝表面１４０a及び１４２bが、基準端縁１４４aに沿ってほぼ直交する。同様に、隣接した溝表面１４０b及び１４２cは、基準端縁１４４bに沿ってほぼ直交する。好ましくはこのパターンは、複数の薄板１１０の作用面１１６の全体にわたり繰り返される。
第２の溝セットの溝１３８はまた好ましくは、９０°の開先角度を有するダイヤモンド切削工具が基礎平面１８０に実質的に平行な軸に沿って複数の薄板１１０の作用面１１６の端から端まで横方向に繰り返して移動される高精密加工作業によって形成される。また、隣接した溝１３８の表面は直角二面角を形成するように基準端縁１４４に沿って交差することが重要であることが指摘されよう。各々の溝の開先角度は、９０°以外となる。溝１３８は好ましくは、第１の溝セット内の溝１３０と同じ複数の薄板１１０の作用面１１６の深さで形成される。更に、第２の溝セット内の溝１３８は好ましくは、それぞれの溝頂点（例えば１４１a、１４１bなど）及びそれぞれの基準端縁（例えば１４４a、１４４bなど）が第１の溝セット内の溝１３０のそれぞれの溝頂点（例えば１３３a、１３３bなど）及びそれぞれの基準端縁（例えば１３６a、１３６bなど）と実質的に共平面的であるように形成される。
図１６〜１７を参照すると、各々の薄板１１０内に少なくとも１つの溝１４６を好ましくは含む第３の溝セットが複数の薄板１１０の作用面１１６内に形成される。前述の開示された実施態様において、第３の溝１４６a、１４６b、１４６cなど（一括して１４６と称される）は、それぞれの第１の基準面１２４に平行な軸に沿ってそれぞれの溝頂点１５２a、１５２b、１５２cなど（一括して１５２と称される）で交差するそれぞれの第５の溝表面１４８a、１４８b、１４８cなど（一括して１４８と称される）及びそれぞれの第６の溝１５０a、１５０b、１５０cなど（一括して１５０と称される）を規定する。
第３の溝１４６は、それぞれの第５の溝表面１４８がそれぞれの第１の溝表面（例えば１３２a、１３２bなど）及びそれぞれの第２の溝表面（例えば１３４a、１３４bなど）に実質的に直交している平面内に配置される。このように第５の溝表面１４８の形成により、それぞれの薄板１１０の作用面１１６内に複数のキューブコーナー要素１６０a、１６０bなど（一括して１６０と称される）がもたらされる。
各々のキューブコーナー要素１６０は、キューブコーナーピーク、または頂点１６２を規定する点で互いに交差する第１の溝表面（１３２a、１３２bなど）、第２の溝表面（１３４a、１３４bなど）及び第５の溝表面１４８の部分によって規定される。同様に、第６の溝表面１５０は、それぞれの第３の溝表面（例えば１４０a、１４０bなど）及びそれぞれの第４の溝表面（例えば１４２a、１４２bなど）に実質的に直交している平面内に配置される。第６の溝表面１５０の形成により、薄板１１０の作用面１１６内に複数のキューブコーナー要素１７０a、１７０bなど（一括して１７０と称される）も作り出される。各々のキューブコーナー要素１７０は、キューブコーナーピーク、または頂点１７２を規定する点で互いに交差する第３の溝表面（１４０a、１４０bなど）、第４の溝表面（１４２a、１４２bなど）及び第６の溝表面１５０の部分によって規定される。好ましくは、第５の溝表面１４８及び第６の溝表面１５０の両方が薄板１１０の作用面１１６上に複数のキューブコーナー要素を形成する。しかしながら、第３の溝１４６が、第５の溝表面１４８または第６の溝表面１５０だけがキューブコーナー要素を形成するように形成されてもよいことは理解されよう。
好ましい方法において、複数の薄板１１０は、複数の溝１４６を形成する前に、それぞれの第１の基準面１２４が基準軸１８２にほぼ平行に配置されるように再方向付けされる。しかしながら、薄板１４６は、それらのそれぞれの第１の基準面が基準軸１８２に対して斜めに配置されるように薄板を方向付けして形成される。特に、若干の実施態様において、製造プロセスにおいて付加的な向き工程を避けるためにそれぞれの薄板１１０が角度β₂で配置されたそれぞれの第３の溝１４６を形成することが有利であることがある。好ましくは、溝１４６はまた、高精密加工作業によって形成される。前記開示された実施態様において、約５５．６°の開先角度を有するダイヤモンド切削工具が薄板１１０の第１の基準面１２４によって実質的に含有されると共に基礎平面１８０に平行である軸に沿って各々の薄板１１０の作用面１１６の端から端まで移動される。溝１４６は好ましくは、それぞれの溝頂点１５２が第１及び第２の溝セット内の溝の頂点よりやや深いように形成される。溝１４６の形成により、図１８に示されるように実質的に構造化表面を有する複数の薄板１１０が作り出される。
図１〜９に関連して論じたように、図１０〜１８の方法は、単一の薄板上に３つの互いに垂直な光学面１３２、１３４、１４８を有するキューブコーナー要素１６０を各々有する、複数の薄板を同時に機械加工する工程をもたらす。同様に、キューブコーナー要素１７０の３つの光学面１４０、１４２、１５０は、単一の薄板上で機械加工される。主表面１１２、１１４の間の平らな界面は、機械加工段階中及びそれらから形成されたその後の型内で、位置合わせの問題及び薄板の処理による損傷を最小にするように隣接した薄板間に維持される。
図１９〜２７は、図２に示すように複数の薄板上に複数のキューブコーナー要素を同時に形成する別の実施態様を示す。好ましくは、薄板２１０のそれぞれの作用面２１６は、前記薄板が基礎平面２８０に垂直なそれらのそれぞれの第１の基準面２２４で位置決めされるとき、実質的に共平面的である。基準面２２４、２２６、２２８は、上述のように、それぞれ、基準面２４、２６、２８に相当する。
図１９を参照すると、複数の薄板２１０は、第１の基準面２２４が基礎平面２８０に垂直な固定基準軸２８２から第１の角度θ₁で配置されるように方向付けされる。１つの実施態様において、θ₁は約５４．７４°である。理論上、θ₁は、約４５°〜約９０°の何れの角度であってもよい。しかしながら、実際は、それは一般にだいたい約４５°〜約６０°である。図２０〜２１を参照すると、複数の平行な隣接したV形溝２３０a、２３０b、２３０cなど（一括して参照番号２３０によって示される）を含む第１の溝セットが、薄板が角度θ₁で配置された複数の薄板２１０の作用面２１６内に形成される。溝２３０は、溝頂点２３３b、２３３c、２３３dなど（一括して参照番号２３３によって示される）で図示されるように交差する第１の溝表面２３２a、２３２b、２３２cなど（一括して参照番号２３２によって示される）及び第２の溝表面２３４b、２３４c、２３４dなど（一括して参照番号２３４によって示される）を規定する。薄板の端縁において、溝形成作業は、単一溝表面、例えば、２３２a、２３４dを形成することができる。好ましくはこのパターンは、複数の薄板２１０の複数の作用面２１６の全体にわたり繰り返される。
溝２３０は、上に論じるように、作用面２１６の部分を除去することによって形成される。１つの実施態様において、溝２３０は、１２０°の開先角度を有するダイヤモンド切削工具が基礎平面２８０に実質的に平行な軸に沿って複数の薄板２１０の作用面２１６の端から端まで横方向に繰り返して移動する高精密加工作業で形成される。しかしながら、ダイヤモンド切削工具が、複数の薄板２１０の端から端までいろいろな深さで切削するように、基礎平面２８０に平行でない軸に沿って移動することができることは、理解されよう。
図２０〜２１の実施態様において、溝２３０は、それぞれの溝頂点２３３が各々の薄板の第１の主表面２１２及び第２の主表面２１４と交差するような深さで形成される。このように、図２０に示される端面図において、溝頂点２３３は基礎平面２８０に平行な軸に沿って延在する実質的に連続した線を形成する。更に、溝２３０は、溝頂点２３３及び端縁２３６が第１の基準面２２４及び第２の基準面２２６と直角に交差する平面で配置されるように形成される。それぞれの溝頂点は、複数の薄板２１０のそれぞれの第１の基準面２２４に垂直にみえる。しかしながら、溝２３０はまた、より小さい深さでまたは異なった軸に沿って形成されてもよい。
図２２〜２３を参照すると、次いで、複数の薄板２１０は、それぞれの第１の基準面２２４が基礎平面２８０に垂直な固定基準軸２８２から第２の角度θ₁で配置されるように方向付けされ、複数の平行な隣接したV形溝２３８a、２３８b、２３８cなど（一括して２３８と称される）を含む第２の溝セットが複数の薄板２１０のの作用面２１６内に形成される。前記開示された実施態様において、θ₁は、約５４．７４°である。上述のように、理論上、θ₁は、４５°〜約９０°の何れの角度であってもよいが、しかしながら、実際は、それは好ましくは約４５°〜約６０°である。複数の薄板２１０を角度θ₂で方向付けするために、薄板２１０が取付具から好ましくは除去され、それぞれの第１の基準面が角度θ₂に配置されて再集成される。溝２３８は、溝頂点２４１b、２４１c、２４１dなど（一括して参照番号２４１によって示される）で且つ端縁２４７a、２４７b、２４７cに沿って示されるように交差する第３の溝表面２４０a、２４０b、２４０cなど（一括して参照番号２４０によって示される）及び第４の溝表面２４２b、２４２c、２４２dなど（一括して参照番号２４２によって示される）を規定する。薄板の端縁において、溝形成作業は、単一溝表面を形成することができる。好ましくはこのパターンは、薄板２１０の複数の作用面２１６の全体にわたり繰り返される。
第２の溝セットの溝２３８はまた、好ましくは高精密加工作業で形成され、その作業において、約１２０°の開先角度を有するダイヤモンド切削工具が基礎平面２８０に実質的に平行な切削軸に沿って薄板２１０の作用面２１６の端から端まで横方向に繰り返して移動する。溝２３８は好ましくは、溝２３０とだいたい同じ深さで形成される。更に、溝２３８は好ましくは、溝頂点（例えば２４１a、２４１bなど）が溝２３０のそれぞれの溝頂点（例えば２３３a、２３３bなど）と実質的に共平面的である。第２の溝セットの溝２３８を形成した後、各々の薄板２１０は好ましくは、図２７に示すようにみえる。
図２５〜２６を参照すると、複数の平行な隣接したV形溝２４６a、２４６b、２４６cなど（一括して参照番号２４６によって示される）を含む第３の溝セットが、複数の薄板２１０の作用面２１６内に形成される。第３の溝２４６は、溝頂点２５２b、２５２c、２５２dなど（一括して参照番号２５２によって示される）で示されるように交差する第５の溝表面２４８a、２４８b、２４８cなど（一括して参照番号２４８によって示される）及びそれぞれの第６の溝表面２５０b、２５０c、２５０dなど（一括して参照番号２５０によって示される）を規定する。第３の溝２４６は、第５の溝表面２４８がそれぞれの第１の溝表面２３２及びそれぞれの第３の溝表面２４０に実質的に直交して配置されるように形成される。
記載したように第５の溝表面２４８の形成により、それぞれの薄板２１０の作用面２１６内に、一括して参照番号２６０によって示される、複数のキューブコーナー要素（例えば、２６０a、２６０b、２６０cなど）がもたらされる。各々のキューブコーナー要素２６０は、キューブコーナーピーク、または頂点２６２を規定する点で互いに交差する第１の溝表面２３２a、第３の溝表面２３４、第５の溝表面２４８によって規定される。同様に、第６の溝表面２５０は、それぞれの第２の溝表面２３４及びそれぞれの第４の溝表面２４２に実質的に直交して配置される。第６の溝表面２５０の形成により、薄板２１０の作用面２１６内に複数のキューブコーナー要素２７０a、２７０bなど（一括して２７０と称される）がもたらされる。各々のキューブコーナー要素２７０は、キューブコーナーピーク、または頂点２７２を規定する点で互いに交差する第２の溝表面２３４、第４の溝表面２４２及び第６の溝表面２５０によって規定される。好ましくは、第５の溝表面２４８及び第６の溝表面２５０の両方が、薄板２１０の作用面２１６上に複数の光学的に互いに反対側のキューブコーナー要素を形成する。しかしながら、第３の溝２４６は、第５の溝表面２４８または第６の溝表面２５０だけがキューブコーナー要素を形成するように形成され得ることは理解されよう。
好ましい方法において、複数の薄板２１０は、複数の溝２４６を成形する前に、それぞれの主平面が基準軸２８２にほぼ平行に配置されるように再方向付けされる。好ましい実施態様において、約９０°の開先角度を有するダイヤモンド切削工具が基礎平面２８０に実質的に平行な軸に沿って複数の薄板２１０の作用面２１６の端から端まで移動する。しかしながら、溝２４６は、それらのそれぞれの主平面が基準軸２８２に対して斜めに配置されるように薄板を方向付けして形成されてもよい。溝２４６は好ましくは、それぞれの溝頂点２５２が第１及び第２の溝セット内ので溝の頂点よりやや深いように形成される。溝２４６の形成により、図２７に示すように実質的に構造化表面を有する複数の薄板２１０がもたらされる。
作用面２１６は、再帰反射性の物品としていろいろな望ましい特性を示す。薄板２１０の作用面２１６内に形成されたキューブコーナー要素の幾何学的形状は、幾何学的形状が１００％に近い最大有効口径を示すため、「完全」または「高効率」キューブコーナー要素の幾何学的形状であることを特徴とすることがある。このように、作用面２１６の複製として形成された再帰反射性物品は、キューブコーナー要素のほぼ対称軸に沿って再帰反射性物品上の光入射に応答して高光学効率を示す。更に、キューブコーナー要素２６０及び２７０を互いに反対側の向きに配置することができ、第１の基準面２４に対して対称であり、高い導入角の再帰反射性物品上の光入射に応答して対称的な再帰反射性能を示す。
薄板は好ましくは、精密許容差を維持することができる寸法上安定した材料、例えば機械読取り可能プラスチック（例えば、ポリエチレンテラフタレート、ポリメチルメタクリレート、及びポリカーボネート）または金属（例えば、黄銅、ニッケル、銅、またはアルミニウム）から形成される。薄板の物理的な寸法は、主に機械加工制限条件によって制限される。各々の薄板は好ましくは、厚さ約０．０２５ミリメートル〜約１．０ミリメートル、より好ましくは約０．１〜約０．６ミリメートル、高さ約５〜約１００ミリメートル、幅約１０〜約５００ミリメートルとなる。これらの測定値は具体例を示す目的だけに提供されるものであり、制限することを意図するものではない。
再帰反射性シート材料などの再帰反射性物品の製造において、複数の薄板の構造化表面は、電鋳技術または他の従来の複製技術を用いて複製することができる種型として用いられる。複数の薄板は、実質的に同一のキューブコーナー要素を含むことができ、またはいろいろな大きさ、幾何学的形状、または向きのキューブコーナー要素を含んでもよい。前記複製物の構造化表面は、従来技術で「スタンパ」と称され、キューブコーナー要素の陰画像を含有する。この複製物を再帰反射性物品を形成するための型として用いることができる。しかしながら、より一般には、多数の雄型または雌型の複製物を集成して再帰反射性シート材料を形成するのに有用な十分な大さの型を形成する。次いで、再帰反射性シート材料を一体材料として、例えば、上述のようにキューブコーナー要素の配列で予備成形シートをエンボス加工することによって、または型中に流体材料を流延することによって製造することができる。特開平８-３０９８５１号及び米国特許第４，６０１，８６１号（プリコーン）を参照のこと。あるいは、再帰反射性シート材料は、PCT出願公開第WO９５/１１４６４号及び米国特許第３，６４８，３４８号に教示されているように予備成形フィルムに対してキューブコーナー要素を流延することによって、または予備成形フィルムを予備成形キューブコーナー要素にラミネートすることによって層状製品として製造することができる。例として、このようなシート材料を、ニッケルを種型に電着することによって形成されたニッケル型を用いて作製することができる。電鋳型をスタンパとして用い、前記型のパターンを約１．５９の屈折率を有する約５００μm厚のポリカーボネートフィルム上にエンボス加工することができる。前記型をプレス作業が約１７５℃〜約２００℃の温度で行われるプレス内で用いることができる。
このような反射シート材料を作製するための有用な材料は好ましくは、寸法上安定しており、耐久性、耐候性であり、所望の形状に容易に成形可能な材料である。好適な材料の実施例は、ローム・アンド・ハス製のプレキシグラス（Plexiglas）樹脂など、約１．５の屈折率を概して有するアクリル、約１．６の屈折率を有する、熱硬化性アクリレート及びエポキシアクリレート、好ましくは放射線硬化した、ポリカーボネート、ポリエチレンを主成分とするアイオノマー（商品名「SURLYN」で市販）、ポリエステル、及びセルロースアセテートブチレートなどである。概して、一般に加熱及び加圧下で成形可能な何れの光学透過材料も用いることができる。再帰反射性シート材料を形成するための他の好適な材料が、スミスらに付与された米国特許第５，４５０，２３５号に開示されている。前記シート材料は、必要な場合、着色剤、染料、UV吸収剤、または他の添加剤を含むことができる。
再帰反射性シート材料に裏材料層を提供することが若干の状況では望ましい。裏材料層は、全内反射の原理に従って光を反射する再帰反射性シート材料に特に有用である。好適な裏材料層は、前記開示された再帰反射性シート材料と効果的に連結し得る、着色材料を含めて何れの透明または不透明材料からも作製することができる。好適な裏材料は、アルミニウムシート材料、亜鉛メッキ鋼の他、ポリメチルメタクリレート、ポリエステル、ポリアミド、ポリビニルフルオリド、ポリカーボネート、ポリビニルクロリド、ポリウレタンなどのポリマー材料、これら及び他の材料から作製された多種多様なラミネートなどである。
裏材料層またはシートをグリッドパターンまたは反射要素に適した他の何れかの形状にシールすることができる。シーリングは、超音波圧接、接着剤を含む多くの方法を使用することによって、または反射要素の配列上に不連続な位置でヒートシールすることによって影響を及ぼすことができる（例えば、米国特許第３，９２４，９２８号を参照のこと）。シーリングは、土壌及び／または湿気が入るのを抑え、キューブコーナー要素の反射面に隣接した空気の隙間を残しておくのに望ましい。
付加的な強度または靭性がポリカーボネートの複合裏材料シートに必要とされる場合、ポリブチラートまたは繊維強化プラスチックを用いてもよい。得られた再帰反射性材料の可撓性の度合によって、材料を細片または他の好適なデザインに圧延または切分けることができる。再帰反射性材料を接着剤及び剥離シートで裏打ちして、接着剤を適用または他の固定手段を用いる付加的な工程を用いることなくそれを何れかの基材に適用するのに有用にすることができる。
本願明細書に開示されたキューブコーナー要素を、米国特許第４，７７５，２１９号によって教示されているように、前記物品によって再帰反射された光を所望のパターンまたは発散分布に分配するように個々に調整することができる。一般に、生じた溝半角誤差は±２０アーク分より小さく、しばしば±５アーク分より小さい。
本発明の背景に開示された特許及び特許出願を含めて、言及されたすべての特許及び特許出願を本願明細書に引用したものとする。本発明は、そのいろいろな実施態様に関して記載された。多くの変更が本発明の範囲から外れることなく記載された実施態様においてなされることは、当業者には明白であろう。このように、本発明の範囲は、本願明細書に記載した好ましい構造体及び方法に制限されるものではなく、以下のクレームの広い範囲によって制限されるものとする。

Claims (1)

1. 複数の薄板の各々が、第１の基準面を両者間に規定する互いに反対側の第１及び第２の主表面と、それら第１及び第２の主表面を互いに連結する作用面とを有し、該作用面が、該作用面に実質的に平行であるとともに該第１の基準面に垂直な第２の基準面と、該第１の基準面及び該第２の基準面に垂直な第３の基準面とを規定する、再帰反射性キューブコーナー物品を形成する型に使用する複数の薄板の製造方法において、
   前記複数の薄板の前記作用面を一括して集合作用面と呼称したときに、前記製造方法は、
   前記複数の薄板のそれぞれの前記第１の基準面が、互いに平行になるとともに固定基準軸に対して第１の角度で配置されるように、前記複数の薄板を方向付けする第１の方向付けステップと、
   少なくとも２つの平行な溝を各々に含む少なくとも２つの溝セットを、前記集合作用面に形成する溝セット形成ステップであって、該少なくとも２つの溝セットにより、互いに実質的に直交する第１、第２及び第３の溝表面を形成し、それにより、前記複数の薄板上に、個々のキューブコーナー要素が１つの該薄板に設けられるように、複数のキューブコーナー要素を形成する、溝セット形成ステップとを具備し、
   前記溝セット形成ステップは、
   前記複数の薄板の各々の前記作用面に、少なくとも２つの平行な隣接したＶ形溝を含む第１の溝セットを形成して、前記第１及び第２の溝表面を規定し、以って該薄板の各々の上に第１の基準端縁が形成されるようにするステップと、
   前記集合作用面に、少なくとも２つの溝を含む第２の溝セットを形成して、該第２の溝セットの各溝が前記第３の溝表面を規定するようにするステップとを含み、
   前記第２の溝セットを形成するステップの前に、前記複数の薄板のそれぞれの前記第１の基準面が、互いに平行になるとともに前記固定基準軸に対して前記第１の角度とは異なる第２の角度で配置されるように、前記複数の薄板を方向付けする第２の方向付けステップをさらに具備し、
   前記第２の方向付けステップは、複数の薄板を、前記第２の基準面に垂直な軸を中心にして１８０°回転させるステップを含む、
   製造方法。

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