KR101941372B1

KR101941372B1 - 큐브 코너 프리즘 구조의 원소재 성형 몰드를 재귀반사 불능 영역이 없는 몰드로 성형하는 방법, 이에 의한 몰드 및 이에 의한 반사 시트

Info

Publication number: KR101941372B1
Application number: KR1020170095643A
Authority: KR
Inventors: 김현대
Original assignee: 김현대
Priority date: 2017-07-27
Filing date: 2017-07-27
Publication date: 2019-04-12

Abstract

본 발명은, 불능 영역 없는 성형 몰드로 제조하는 방법에 관한 것으로, 상기 원소재 몰드에서 상기 유효 재귀반사 영역의 중심을 연결하고 제1폭을 갖도록 상기 원소재 몰드를 제1길이 방향으로 절단하는 (1)과정과; 상기 (1)과정에서 절단한 상기 유효 재귀반사 영역의 중심이 상기 제1폭 방향으로 연속하여 배치되도록 상기 (1)과정에서 절단된 원소재 몰드를 결합하는 (2)과정과; 상기 (2)과정에서 결합한 상기 몰드에 기초하여 성형된 몰드를 상기 유효 재귀반사 영역만을 포함 가능하게 제2길이 방향으로 절단하는 (3)과정과; 상기 (3)과정에서 절단된 상기 몰드를 상기 유효 재귀반사 영역의 중심이 일치 가능하게 배치하여 결합하는 (4)과정;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이에, 본 발명에 따르면, 복잡한 구조를 갖는 불능 영역 없는 큐브 코너 프리즘 구조를 갖는 몰드(100)를 보다 간단하고 편리하면서 경제적으로 제작할 수 있으며 비용을 절감할 수 있다.

Description

큐브 코너 프리즘 구조의 원소재 성형 몰드를 재귀반사 불능 영역이 없는 몰드로 성형하는 방법, 이에 의한 몰드 및 이에 의한 반사 시트 {Sheet Mold Forming Method which is manufactured from Conventional Cube-corner Prism Structure Sheet Forming Pattern to Forming Pattern without Retro-reflective Dead area, Pattern thereof and Retro-reflective Sheet thereof}

본 발명은, 큐브 코너 프리즘 구조의 원소재 성형 몰드를 재귀반사 불능 영역이 없는 몰드로 성형하는 방법, 이에 의한 몰드 및 이에 의한 반사 시트에 관한 것으로, 보다 구체적으로 유효 재귀반사 영역만을 갖도록 원소재 성형 몰드에서 성형 방법을 개선한 재귀반사 불능 영역이 없는 몰드로 성형하는 방법, 이에 의한 몰드 및 이에 의한 반사 시트에 관한 것이다.

재귀 반사 성질을 갖는 소재는 그 소재로 입사하는 빛을 다시 원래의 광원으로 되돌릴 수 있는 능력을 특징으로 한다. 이러한 특징을 이용하여 재귀 반사 시트는 다양한 표지 용도에 널리 사용될 수 있다.

재귀 반사 시트는 예컨대, 도로 표지판과 바리케이트와 같은 평평하고 경질의 물품에 널리 사용되지만, 불규칙하거나 가요성의 표면에 대해서도 사용되고 있다. 예를 들면, 재귀 반사 시트는 트럭 트레일러의 옆면, 후면, 노상 작업자의 안전 조끼나 기타 유사 안전 의류와 같은 유연한 물체 부분에도 부착될 수 있다.

공지된 두 가지 종류의 재귀 반사 시트에서 재귀반사를 일으키는 구조는 미소구체(microsphere)형과 큐브 코너 프리즘형이다.

때로 "비드(bead)형" 시트로도 불리는 미소구체형 시트는 통상 결합제층에 적어도 부분적으로 매립되어 있고 입사광을 재귀 반사시키는 거울면 반사 물질 또는 확산 반사 물질(예, 안료 입자, 금속 조각 또는 증기 코트(vapor coat) 등)과 합체된 복수의 미소구체를 채용하고 있다. 이에 대한 예시적인 예가 미국 특허 제3,190,178호(McKenzie) 등에 개시되어 있다.

미소구체형 시트는 일반적으로 주름지거나 가요성 표면에 부착될 수 있어 유익하다. 또한, 비드형 재귀 반사체의 대칭적인 기하학적 구조로 인해, 미소구체형 시트는 그 시트의 표면에 수직한 축선을 중심으로 회전될 때 방향에 따른 총 광 복귀가 비교적 균일한 특성을 나타낸다. 따라서, 그러한 미소구체형 시트는 그 시트가 소정 표면 위에 놓여지는 방향에 대해 비교적 낮은 민감도를 나타내는 특성이 있다. 그러나, 일반적으로, 그러한 시트는 큐브 코너형 시트에 비해 재귀 반사 면적 효율이 낮다.

큐브 코너형 시트는, 통상 거의 평평한 베이스 표면과 그 베이스 표면의 반대측에 복수개의 큐브 코너 프리즘/요소를 포함하는 구조화된 표면을 갖는 본체 부분을 포함한다. 각각의 큐브 코너 요소는 단일 기준점 또는 정점에서 교차하는 서로에 대해 거의 직각인 3개의 광학면을 구비한다. 큐브 코너 요소의 밑면은 빛이 큐브 코너 요소 안으로 투과되는 구경(aperture)으로서 작용한다. 사용 시, 시트의 베이스 표면으로 입사되는 빛은 시트의 베이스 표면에서 굴절되고, 그 시트에 배치된 큐브 코너 요소의 밑면을 통해 투과되어, 직각인 3개의 큐브 코너의 광학면 각각으로부터 반사되어 다시 광원 쪽으로 진행된다. 광축(光軸)으로도 불리는 큐브 코너 요소의 대칭축은 큐브 코너의 정점을 통해 연장되고 큐브 코너 요소의 3개의 광학면과는 동일한 각도를 이루는 그러한 축이다. 큐브 코너 요소는 통상 대략 광축을 따라 큐브 코너 요소의 밑면에 입사되는 빛에 대해 최고의 광학적 효율성을 나타낸다. 큐브 코너형 재귀 반사체에 의해 재귀 반사되는 빛의 양은 입사각이 광축으로부터 편이(deviation)됨에 따라 감소된다.

또한, 재귀 반사 시트의 재귀 반사 패턴의 광학적 특성은 부분적으로는 큐브 코너 요소의 기하학적 형태와 관계가 있다. 따라서, 큐브 코너 요소의 기하학적 형태가 왜곡되면, 시트의 광학적 특성에도 상응하는 왜곡이 생길 수 있다. 바람직하지 않은 물리적 변형을 방지하기 위해, 재귀 반사 시트의 큐브 코너 요소는 시트를 휘거나 탄력적으로 신장시키는 동안에 큐브코너 요소가 물리적으로 왜곡되는 것을 방지하기에 충분히 큰 탄성 계수를 갖는 재료로 제조되는 것이 바람직하다.

이러한 재귀 반사 시트는 재귀 반사를 일으키는 미소구체 또는 큐브 코너 프리즘이 형성된 시트용 몰드에 의해 제조되는 것이 일반적이다. 또한, 큐브 코너 프리즘에서 입사되는 광을 효과적으로 유효하게 반사시키는 영역인 ‘유효 재귀반사 영역’(retroreflective area, retroreflective zone)과 유효 재귀반사 영역을 제외한 ‘불능 영역’(dead area, dead zone)으로 구분된다.

따라서, 보다 효율이 높은 재귀 반사 시트를 제조하기 위해서는 불능 영역은 없거나 유효 재귀반사 영역만을 가지는 것이 바람직하다.

한편, 재귀 반사 시트를 제조하기 위해서는 재귀 반사 기능을 갖는 코너 큐브 프리즘을 형성할 수 있는 성형 패턴 내지 몰드를 제조하여야 하고 이러한 성형 몰드로 원소재를 가압하거나 자외선 경화를 하면 재귀반사 기능을 하는 코너 큐브 프리즘을 갖는 재귀 반사 시트를 제조할 수 있다.

[관련문헌]

등록특허공보 제10-0501050호 (2005.07.18. 공고)

본 발명의 목적은, 보다 효과적이면서 간단하고 편리하게 유효 재귀반사 영역만을 갖는 성형 몰드를 제조할 수 있는 큐브 코너 프리즘 구조의 원소재 성형 몰드를 재귀반사 불능 영역이 없는 몰드로 성형하는 방법, 이에 의한 몰드 및 이에 의한 반사 시트를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은, 코너 큐브 프리즘 구조에서 필요한 유효 재귀반사 영역 구조의 손상을 예방할 수 있는 큐브 코너 프리즘 구조의 원소재 성형 몰드를 재귀반사 불능 영역이 없는 몰드로 성형하는 방법, 이에 의한 몰드 및 이에 의한 반사 시트를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은, 연속적이고 규칙적으로 배열되어 입사되는 광이 유효하게 되돌아가는 유효 재귀반사 영역과 상기 유효 재귀반사 영역을 제외한 불능 영역을 포함하는 큐브 코너 프리즘을 갖는 원소재 몰드를 불능 영역 없는 성형 몰드로 제조하는 방법에 있어서, 상기 원소재 몰드에서 상기 유효 재귀반사 영역의 중심을 연결하고 제1폭을 갖도록 상기 원소재 몰드를 제1길이 방향으로 절단하는 (1)과정과; 상기 (1)과정에서 절단한 상기 유효 재귀반사 영역의 중심이 상기 제1폭 방향으로 연속하여 배치되도록 상기 (1)과정에서 절단된 원소재 몰드를 결합하는 (2)과정과; 상기 (2)과정에서 결합한 상기 몰드에 기초하여 성형한 몰드를 상기 유효 재귀반사 영역만을 포함 가능하게 제2길이 방향으로 절단하는 (3)과정과; 상기 (3)과정에서 절단된 상기 몰드를 상기 유효 재귀반사 영역의 중심이 일치 가능하게 배치하여 결합하는 (4)과정;을 포함하는 것을 특징으로 하는 불능 영역 없는 성형 몰드로 제조하는 방법에 의해서 달성된다.

또한, 상기 (2)과정에서는, 상기 (1)과정에서 절단된 상기 제1폭 사이에 위치하고 상기 불능 영역의 중심을 포함하는 제2폭을 갖는 상기 원소재 몰드가 제외되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 각 큐브 코너 프리즘은 광이 입사되는 면인 입사면과 상기 입사면의 후방으로 연장되어 형성된 삼각뿔을 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제1폭은 상기 삼각뿔을 이루는 어느 한 변이 상기 입사면에 투영된 가로 방향의 폭을 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 원소재 몰드는 상기 큐브 코너 프리즘이 성형된 재귀 반사 필름 또는 상기 큐브 코너 프리즘이 성형된 금속 재질의 몰드를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 (2)과정과 상기 (4)과정의 결합하는 과정에서 결합되는 경계면 사이의 틈새가 존재하는지를 후방으로부터 발산되는 광으로 확인하는 과정;을 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 (2)과정과 상기 (4)과정에서 결합한 후 결합된 상기 각 몰드에 대응한 전주 도금을 한 후 상기 전주 도금으로 새로운 몰드를 성형하는 과정;을 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 (1)과정에서 상기 제1폭으로 절단되어 교호적으로 배치된 상기 유효 재귀반사 영역의 중심 사이 양 절단면 가장자리 측에는 상기 불능 영역의 중심으로부터 이격된 상기 불능 영역의 외측단부가 포함된 것이 바람직하다.

또한, 상기 (1)과정에서 상기 유효 재귀반사 영역은 두 개가 한 쌍으로 되어 교호적으로 배치되고 한 쌍을 이루는 두 개의 상기 유효 재귀반사 영역 사이에는 상기 불능 영역이 포함되지 않은 것이 바람직하다.

또한, 상기 큐브 코너 프리즘은 밑면이 정삼각뿔 또는 이등변 삼각뿔 구조를 포함하는 것이 바람직하다.

다른 한편, 본 발명의 목적은 불능 영역 없는 성형 몰드로 제조하는 방법에 따라 제조된 성형 몰드에 의해서도 달성된다.

또 다른 한편, 본 발명의 목적은, 불능 영역 없는 성형 몰드에 의해 성형된 재귀 반사 시트에 의해서도 달성된다.

본 발명에 따르면, 보다 효과적이면서 간단하고 편리하게 유효 재귀반사 영역만을 갖는 성형 몰드를 제조할 수 있는 큐브 코너 프리즘 구조의 원소재 성형 몰드를 재귀반사 불능 영역이 없는 몰드로 성형하는 방법, 이에 의한 몰드 및 이에 의한 반사 시트를 제공할 수 있다.

코너 큐브 프리즘 구조에서 필요한 유효 재귀반사 영역 구조의 손상을 예방할 수 있는 큐브 코너 프리즘 구조의 원소재 성형 몰드를 재귀반사 불능 영역이 없는 몰드로 성형하는 방법, 이에 의한 몰드 및 이에 의한 반사 시트를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 불능 영역 없는 몰드를 제조하는 과정을 설명하기 위한 순서도,
도 2a는 종래 기술의 전형적인 큐브 코너 프리즘 구조를 갖는 원소재 몰드의 평면도,
도 2b는 도 2a의 프리즘 구조 하나를 확대한 사시도,
도 2c는 밑면이 정삼각뿔 형상 구조로 된 코너 큐브 프리즘의 예를 도시한 평면도,
도 3은 도 2a의 원소재 몰드를 절단하는 과정을 설명하기 위한 평면도 및 부분 확대도,
도 4는 도 3에서 절단한 원소재 몰드의 일부를 결합하여 제1결합 몰드로 만드는 과정을 설명하기 위한 평면도 및 유효 재귀반사 영역의 중심을 따라 절단한 종단면도,
도 5는 도 4의 제1결합 몰드에 기초하여 전주 도금을 한 후에 만들어진 제1전주 몰드를 절단하는 과정을 설명하기 위한 평면도,
도 6은 도 5에서 절단한 유효 재귀반사 영역만을 결합하여 제2결합 몰드를 만드는 과정을 설명하기 위한 평면도 및 유효 영역의 중심을 따라 절단한 종단면도,
도 7은 도 6의 제2결합 몰드에 기초하여 전주 도금을 한 후에 만들어진 제2전주 몰드로 불능 영역이 없는 재귀 반사 시트를 성형할 수 있는 몰드의 평면도이다.

본 발명의 일실시예 및 다른 실시예에 따른 큐브 코너 프리즘 구조의 원소재 성형 몰드를 재귀반사 불능 영역이 없는 몰드로 성형하는 방법, 이에 의한 몰드 및 이에 의한 반사 시트에 대하여 도 1 내지 도 7을 참조하여 이하에서 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 불능 영역 없는 성형 몰드를 제조하는 과정을 설명하기 위한 순서도이고, 도 2a는 종래 기술의 전형적인 큐브 코너 프리즘 구조를 갖는 원소재 몰드의 평면도이며, 도 2b는 도 2a의 프리즘 구조 하나를 확대한 사시도이고, 도 2c는 밑면이 정삼각뿔 형상 구조로 된 큐브 코너 프리즘의 예를 도시한 평면도이며, 도 3은 도 2a의 원소재 몰드를 절단하는 과정을 설명하기 위한 평면도 및 부분 확대도이고, 도 4는 도 3에서 절단한 원소재 몰드의 일부를 결합하여 제1결합 몰드로 만드는 과정을 설명하기 위한 평면도 및 유효 재귀반사 영역의 중심을 따라 절단한 종단면도이며, 도 5는 도 4의 제1결합 몰드에 기초하여 전주 도금을 한 후에 만들어진 제1전주 몰드를 절단하는 과정을 설명하기 위한 평면도이고, 도 6은 도 5에서 절단한 유효 재귀반사 영역만을 결합하여 제2결합 몰드를 만드는 과정을 설명하기 위한 평면도 및 유효 영역의 중심을 따라 절단한 종단면도이고, 도 7은 도 6의 제2결합 몰드에 기초하여 전주 도금을 한 후에 만들어진 제2전주 몰드로 불능 영역이 없는 재귀 반사 시트를 성형할 수 있는 몰드의 평면도이다.

이하에서 설명의 편의상 도 2a에서 가로 방향인 좌우 방향을 ‘X’축선 방향, 세로 방향인 상하 방향을 ‘Y’축선 방향, 지면의 전후 방향인 ‘X-Y’평면에 수직 방향을 ‘Z’축선 방향으로 정한다.

한편, 도 2a의 재귀 반사 시트를 성형할 수 있는 원소재 몰드(110)에서는 도 2b와 같은 큐브 코너 프리즘(10)이 연속적이면서 규칙적으로 배열되어 있고 도 2b의 삼각뿔 형상에서 꼭지점(P)이 후방인 Z 축선 방향으로 함몰되어 비어 있는 형상의 삼각뿔로 이루어져 있다. 이러한 비어 있는 형상의 삼각뿔을 갖는 몰드에 재귀 반사 필름이 적절한 온도에서 롤러 등으로 가압되거나, 자외선 경화형 코팅액을 채운 후 자외선을 조사하여 경화시켜 비어 있는 형상을 채운 돌출된 삼각뿔 형상의 큐브 코너 프리즘 구조를 갖는다.

즉, 도 2a 내지 도 7에 도시된 평면도는 재귀 반사 시트(내지 필름을 포함한다. 이하에서 동일함)를 성형하기 위한 몰드로 삼각뿔 형상의 큐브 코너 프리즘 형상 전체 또는 유효 재귀반사 영역의 음각의 프리즘 형상은 재귀 반사 시트에 성형되는 양각의 프리즘 형상에 대응한 형상을 가지는 것이 바람직하다.

본 발명의 일실시예에 따른 큐브 코너 프리즘 구조의 원소재 성형 몰드를 재귀반사 불능 영역이 없는 몰드로 성형하는 방법(이하에서 ‘몰드(100)를 성형하는 방법’이라 함)에 대하여 도 1 내지 도 7을 참조하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 불능 영역 없는 몰드(100)를 성형하는 방법은, 도 1에 도시된 바와 같이, 연속적이고 규칙적으로 배열되어 입사되는 광이 유효하게 되돌아가는 유효 재귀반사 영역(113)과 상기 유효 재귀반사 영역(113)을 제외한 불능 영역(115)을 포함하는 큐브 코너 프리즘(10)을 갖는 원소재 몰드(110)를 불능 영역 없도록 제조하는 것으로, 상기 원소재 몰드(110)에서 상기 유효 재귀반사 영역(113)의 중심(C)을 연결하고 제1폭(W1)을 갖도록 상기 원소재 몰드(110)를 제1길이 방향(L1)으로 절단하는 (1)과정과(S110); 상기 (1)과정에서 절단한 상기 유효 재귀반사 영역(113)의 중심(C)이 상기 제1폭(W1) 방향으로 연속하여 배치되도록 상기 (1)과정에서 절단된 원소재 몰드(110)를 결합하여 제1결합 몰드(130)로 만드는 (2)과정(S120)과; 상기 제1결합 몰드(130)에 기초하여 전주 도금을 하여 만들어진 몰드인 제1전주 몰드(150)를 만드는 과정(S130)과; 상기 제1전주 몰드(150)에서 상기 유효 재귀반사 영역(113)만을 포함 가능하게 제2길이 방향(L2)으로 절단하는 (3)과정(S140)과; 상기 (3)과정에서 절단된 상기 몰드인 제1전주 몰드(150)를 상기 유효 재귀반사 영역(113)의 중심(C)이 상기 제1폭(W1) 방향 및 상기 제1폭(W1) 방향의 가로 방향으로 배치 되도록 결합하여 제2결합 몰드(170)를 제조하는 (4)과정(S150)과; 제2결합몰드(170)에 기초하여 전주 도금을 한 후 제2전주 몰드를 만드는 과정(S160);으로 구비되는 것이 바람직하다.

여기서 제2전주 몰드 자체가 불능 영역 없는 본 발명의 몰드(100)가 되는 것이 바람직하다. 이에 제2전주 몰드인 불능 영역 없는 몰드(100)로 재귀 반사 필름을 가압하거나, 자외선 경화형 코팅 용액을 채운 후 자외선을 조사하여 경화하면 제2 전주 몰드에 음각된 불능 영역 없는 큐브 코너 프리즘 구조가 재귀 반사 필름에 성형(S170)되어 재귀 반사 시트로 제품화되어 입사면(117)으로 입사되는 광을 유효하게 재귀반사 시킬 수 있다.

도 2a는 종래의 가장 일반적인 정삼각뿔 형상의 큐브 코너 프리즘(10) 구조가 연속적이고 규칙적으로 배열된 원소재 몰드(110)의 일부를 도시한 것이다. 여기서, 입사되는 광을 유효하게 재귀 반사시키는 ‘유효 재귀반사 영역(retroreflective area, retroreflective zone, 113)’은 빗금이나 다소 어둡게 표시한 부분을 제외한 영역으로 자료에 따르면 일반적으로 면적의 2/3(66.67%)을 차지한다고 한다. 그리고, 도 2a에서 어둡거나 빗금으로 표시한 영역은 유효 재귀반사 영역(113)을 제외한 ‘불능 영역(dead area, dead zone, 115)’으로 자료에 따르면 불능 영역(115)은 일반적으로 면적의 1/3(33.33%)을 차지한다고 한다. 본 발명은 원소재 몰드(110)에서 불능 영역을 제거하여 유효 재귀반사 영역(113)만을 포함한 몰드(100)를 제조하는 것과 관련이 있다.

한편, 도 2a에 형성된 하나의 큐브 코너 프리즘(10) 구조는 도 2b에서와 같이 삼각뿔 형상을 갖는 것이 바람직하다. 이러한 삼각뿔은 이등변 삼각뿔도 가능하지만 삼각뿔의 각 면을 이루는 네 개의 삼각형이 모두 정삼각형인 정삼각뿔(도 2c 참조, 한 변의 길이가 ‘a’임)이 바람직하다.

도 2b에 도시된 바와 같이, 하나의 큐브 코너 프리즘(10)은, 네 개의 정삼각형(삼각형 PP1P2, 삼각형 PP2P3, 삼각형 PP3P1 및 삼각형 P1P2P3)이 이루는 삼각뿔이고 삼각뿔의 각 꼭지점은 P, P1, P2, P3이다. 추후 재귀 반사 시트에서 입사면(117)이 되는 면은 삼각형 P1P2P3면이다. 이러한 입사면(117)을 기준으로 하였을 때 본 발명에서 입사된 빛이 유효하게 재귀 반사하는 영역인 유효 재귀반사 영역은 점P1b 점P1c 점P3c 점P3b 점P2c 점P2b 점P1b를 잇는 영역이고 이러한 영역이 상하 방향인 수직 방향으로 연장되어 도 2b에서 빗금친 부분을 제외한 영역이다.

반면에, 유효 재귀반사 영역을 제외한 불능 영역은 도 2b에서 빗금친 꼭지점 P1, P2 및 P3를 포함하는 삼각뿔 형상으로 삼각뿔P1P1aP1bP1c, 삼각뿔P2P2aP2bP2c 및 삼각뿔P3P3aP3bP3c이다.

아울러 삼각형P1P2P3의 중심은 ‘C’로, ‘C’는 꼭지점인 ‘P’와 전후방향인 ‘Z’ 방향으로 동일한 축선 상에 위치하고, P1과 C를 잇는 선인 PP1`는 삼각뿔의 빗면인 PP1이 수직방향으로 투영된 선이고, P2와 C를 잇는 선인 PP2`는 삼각뿔의 빗면인 PP2가 수직방향으로 투영된 선이며, P3과 C를 잇는 선인 PP3`는 삼각뿔의 빗면인 PP3이 수직방향으로 투영된 선이다. 이렇게 투영된 선인 PP1`, PP2` 및 PP3`를 가로지르는 방향으로 전술 내지 후술하는 제1폭(W1)이 형성되는 것이 바람직하다(도 3의 부분확대도인 ‘W1’ ‘W1a’ 및 ‘W1b’ 참조). 큐브 코너 프리즘의 형상은 정삼각뿔(도 2c 참조, ‘213’은 유효 재귀반사 영역을, ‘215’는 불능 영역을 나타냄) 또는 이등변 삼각뿔을 포함할 수 있다.

먼저, 도 3에 도시된 바와 같이, 원소재 몰드(110)에서 유효 재귀반사 영역(113)의 중심(C)을 포함하는 제1폭(W1)을 갖는 원소재 몰드(110)가 교호적으로 위치 가능하게 제1길이 방향(도 3의 ‘L1’ 표시 참조, ‘Y’ 축선 방향)을 따라 절단한다. 이렇게 제1폭(W1)을 갖도록 원소재 몰드(110)를 절단하면 제1폭(W1)으로 절단한 사이에는 불능 영역(115)의 중심을 포함하는 제2폭(W2)를 갖는 원소재 몰드(110)가 제1길이 방향(L1)으로 남게 된다.

즉, S110과정이나 (1)과정에서 절단되어 다음 과정의 제1결합 몰드(130)에 사용되는 절단 영역은 유효 재귀반사 영역(113)의 중심(C)를 갖는 부분으로 도 3을 참조로 예를 들면 111e1 내지 111e8이며, 이러한 절단 영역은 필요에 따라 ‘111en’ 과 같이 필요한 숫자만큼 연속되는 것이 바람직하다. 반면에, S110과정이나 (1)과정에서 절단되어 다음 과정의 제1결합 몰드(130)에 사용되지 않는 절단 영역은 제1폭(W1) 사이에 있는 제2폭(W2)을 갖는 불능 영역(115)의 중심을 포함하는 영역으로 도 3의 예를 들면 111d1 내지 111d7 이다.

아울러 이러한 절단 시 한 쌍을 이루는 마주보는 두 개의 유효 재귀반사 영역(113)은 중앙에 대하여 대칭되는 형상으로 배치되고 각 한 쌍의 유효 재귀반사 영역(113) 형상 사이에는 불능 영역(115)의 외측단부가 절단된 절단선(도 3의 ‘Cutline’ 참조) 양측에 위치하게 된다. 그리고, 한 쌍을 이루는 유효 재귀반사 영역(113) 사이에는 별도로 불능 영역(115)을 포함하고 있지 않는 것이 바람직하다.

이 과정에서 도 3의 우측 확대도 및 앞에서 구체적으로 설명한 바와 같이 제1폭을 ‘W1’로 하였으나, 절단되는 제1폭(W1)을 반시계 방향으로 120도, 240도 회전하여 도 3의 확대도 부분인 ‘W1a’ 또는 ‘W1b’로 위치하게 하여도 동일한 결과를 얻을 수 있다.

S110 과정이나 (1)과정에서 유효 재귀반사 영역(113)의 중심(C)을 잇는 중심선과 나란한 방향이 제1길이 방향(L1)이 되고 유효 재귀반사 영역(113)의 중심(C)을 포함하여 제1폭(W1)을 갖는 제1길이 방향(L1)으로 원소재 몰드(110)를 절단하는 것이 바람직하다.

그리고, 도 3에서 유효 재귀반사 영역(113)의 중심(C)을 따라 절단하는 수단은 와이어 절단, 레이저 절단, 플라즈마 절단, 워터젯 절단, 스크라이브(scribe) 장치를 포함할 수 있다.

한편, 원소재 몰드(110)는 니켈이나 동을 포함하는 금속 재질을 포함할 수도 있고 재귀 반사 필름을 이루는 합성수지 재질을 포함할 수 있다. 이하에서의 제1결합 몰드(130), 제1전주 몰드(150), 제2결합 몰드(170) 및 제2전주 몰드의 재질 또한 동일함은 물론이다. 다만, 최종 제품인 재귀 반사 필름에 불능 영역 없는 패턴을 성형하는 몰드(100)는 금속 재질의 몰드(100)를 포함하는 것이 바람직하다.

도 4는 도 3에서 절단된 유효 재귀반사 영역(113)의 중심(C)을 포함하는 절단 영역(111e1 내지 111e8 또는 필요에 따라 111en 까지)을 결합하여 제1결합 몰드(130)를 제조하는 과정을 설명하기 위한 개략도이다.

제1결합 몰드(130)는 (1)과정에서 절단한 각 절단면을 상호 결합하는 것으로 제1폭(W1) 방향인 ‘X’축선 방향으로 한 쌍의 유효 재귀반사 영역(113)의 중심(C)이 각각 일치하게 배치한 후 결합 내지 접착한다.

이 과정에서 결합하는 면 사이의 틈새를 없애고 보다 정교하게 순차적으로 결합 내지 접합될 수 있도록 후방에서 전방으로(‘Z’ 축선의 양(+)의 방향으로) 빛을 비추어 결합되는 면 사이로 빛이 통과하는지를 확인하는 것이 바람직하다. 절단하는 과정에서 절단면에 발생한 이물질이나 굴곡 등의 불균형을 연마 등으로 바로잡아 결합면 내지 접착면을 일치시키는 것이 바람직하다.

밀착 후 배면 연결 부위에 접착력을 갖는 레진을 도포하여 각 결합면 내지 접합면(도 4의 ‘JL1’ 내지 ‘JL7’ 참조)을 순차적으로 고정시켜 도 4와 같은 제1결합 몰드(130)를 형성한다. 이러한 제1결합 몰드(130)를 측면에서 보면 한 쌍의 유효 재귀반사 영역(113) 중심(C)이 상하방향이고 절단 방향인 ‘Y’방향으로 교호적으로 배치되며 한 쌍의 유효 재귀반사 영역(113) 사이에 불능 영역(115)이 배치되어 있는 것이 바람직하다. 즉, 종단면에서 보면, 큐브 코너 프리즘(10)의 꼭지점(P)이 제일 아래에 위치하고 불능 영역(115)의 중심이 되는 반대편 꼭지점이 제일 상측에 위치하여 제일 아래와 제일 상측의 높이 차이가 ‘H3’이고, 한 쌍을 이루는 유효 재귀반사 영역(113)의 중심(C)(여기서는 꼭지점(P)로 표시함, 앞에서 설명한 바와 같이 동일한 Z 방향 축선 상에 있음, 이하에서 동일함) 사이의 대칭면은 제일 아래보다 ‘H3’만큼 높은 위치에, 유효 재귀반사 영역(113)과 불능 영역(115)의 경계를 이루는 면은 제일 아래보다 ‘H2’만큼 높게 각각 위치한다. 도 4 및 도 6에서 설명하지 않은 ‘Px1’은 한 쌍을 이루는 유효 재귀반사 영역(113)의 각 중심(C)이 대칭되게 하는 방향으로 위치한 삼각뿔을 구성하는 삼각형을 도시한 것이다.

도 5는 이러한 제1결합 몰드(130)에 기초하여 도 4의 상측에 동일한 두께로 전주 도금을 한 후 전주 도금에 따라 성형을 한 몰드인 제1전주 몰드(150)를 도시한 것이다.

이렇게 전주 도금을 한 후 제1전주 몰드(150)를 형성하는 것은 제1결합 몰드(130)가 임시적인 형태의 몰드이기 때문이다. 또한 필요에 따라 제1결합 몰드(130)를 형성하는 방법으로 레이저 용접 등을 할 수 있으나 이 경우 결합되는 연결 부위가 손상을 입거나 오염되어 정상적인 패턴을 유지하기 어려워 본 발명자는 본 발명을 도출하게 되었다.

유효 재귀반사 영역(113)과 불능 영역(115)이 구분되어 있는 제1전주 몰드(150)에서 유효 재귀반사 영역(113)만을 포함하는 제3폭(W3)으로 제2길이 방향(도 5에서 ‘L2’참조, ‘X’축선 방향)을 따라 제1전주 몰드(150)를 절단(151e1, 151e2)한다. 그리고, 유효 재귀반사 영역(113)을 제외한 불능 영역(115)은 이후의 과정에서 활용되지 않는다.

제1전주 몰드(150)를 절단하는 방법은 전술한 원소재 몰드(110)를 절단하는 방법과 동일하므로 이하에서 구체적인 설명을 생략한다.

제3폭(W3)으로 절단된 제1전주 몰드(150)에서 유효 재귀반사 영역(113)의 중심(C)이 제1폭(W1) 방향(‘X’ 축선 방향) 및 제1폭(W1)의 가로방향(‘Y’ 축선 방향)으로 배열되도록 배치하고 제3폭으로 절단된 제1전주 몰드(150)를 순차적으로 결합(도 6의 ‘JL1’ 내지 ‘JL2’ 참조)하여 제2결합 몰드(170)를 형성한다.

제2결합 몰드(170)를 결합 내지 접착하는 과정은 제1결합 몰드(130)의 그것과 동일하므로 이하에서 구체적인 설명을 생략한다.

제2결합 몰드(170)에 기초하여 도 6의 상측에 동일한 두께로 전주 도금을 한 후 전주 도금에 따라 성형을 한 몰드인 제2전주 몰드를 형성한 것이 도 7에 도시되어 있다. 이러한 제2전주 몰드는 최종적으로 불능 영역 없는 재귀 반사 시트 제품을 만들기 위한 본 발명의 몰드(100)를 의미하고 이 몰드(100)를 이용하여 재귀 반사 필름을 가압하거나, 또는 자외선 경화형 코팅 용액을 채운 후 자외선을 조사하여 경화함으로서 재귀 반사 시트 제품을 제조할 수 있다.

본 발명에서는 재귀 반사 필름과 재귀 반사 시트를 혼용할 수도 있지만, 재귀 반사 필름은 몰드(100)에 의하여 적절한 온도에서 성형 가능한 상태에서 가압되어 본 발명에 따른 불능 영역 없는 패턴 구조가 용이하게 형성되고 형성된 구조를 변형 없이 유지할 수 있도록 아크릴, 폴리카보네이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리비닐클로라이드, 폴리우레탄, 우레탄 아크릴레이트, 에틸렌초산비닐 공중합체, 나일론, 중밀도 폴리에틸렌을 포함하는 합성수지 재질로 이루어진 것을 의미하고, 재귀 반사 시트는 재귀 반사 필름의 후방에 반사층, 밀봉층, 점착층 등이 형성되고 재귀 반사 필름의 전방에 외부의 이물 등을 보호할 수 있는 보호층이 형성된 최종 제품을 의미하여 구분되어 사용되는 것이 바람직하다.

전술한 본 발명의 일실시예에 따르면, 복잡한 구조를 갖는 불능 영역 없는 큐브 코너 프리즘 구조를 갖는 몰드(100)를 보다 간단하고 편리하게 제조할 수 있으며 경제적인 비용을 절감할 수 있다.

또한, 큐브 코너 프리즘 구조에서 유효 재귀반사 영역의 패턴 형상의 손상을 예방할 수 있는 큐브 코너 프리즘 구조의 원소재 성형 몰드를 재귀반사 불능 영역이 없는 몰드로 성형하는 방법, 이에 의한 몰드 및 이에 의한 반사 시트를 제공하는 것이다.

이에 비하여, 복잡한 구조를 갖는 불능 영역 없는 큐브 코너 프리즘 구조를 갖는 몰드(100)를 정밀 가공으로 제조하는 방법은 장치도 복잡하고 시간도 많이 소요될 수 있다.

여기서 본 발명의 여러 실시예들을 도시하여 설명하였지만 본 발명에 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 원칙이나 정신에서 벗어나지 않으면서 본 실시예를 변형할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 발명의 범위는 첨부된 청구항과 그 균등물에 의해 정해질 것이다.

100 : 불능 영역 없는 몰드 10 : 큐브 코너 프리즘
110 : 원소재 몰드 113 : 유효 재귀반사 영역
115 : 불능 영역 117 : 입사면
130 : 제1결합 몰드 150 : 제1전주 몰드
170 : 제2결합 몰드
P : 꼭지점 C : 유효 재귀반사 영역 중심
W1 ~ W4 : 제1폭 ~ 제4폭

Claims

연속적이고 규칙적으로 배열되어 입사되는 광이 유효하게 되돌아가는 유효 재귀반사 영역과 상기 유효 재귀반사 영역을 제외한 불능 영역을 포함하는 큐브 코너 프리즘을 갖는 원소재 몰드를 불능 영역 없는 성형 몰드로 제조하는 방법에 있어서,
상기 원소재 몰드에서 상기 유효 재귀반사 영역의 중심을 연결하고 제1폭을 갖도록 상기 원소재 몰드를 제1길이 방향으로 절단하는 (1)과정과;
상기 (1)과정에서 절단한 상기 유효 재귀반사 영역의 중심이 상기 제1폭 방향으로 연속하여 배치되도록 상기 (1)과정에서 절단된 원소재 몰드를 결합하는 (2)과정과;
상기 (2)과정에서 결합한 상기 몰드에 기초하여 성형된 몰드를 상기 유효 재귀반사 영역만을 포함 가능하게 제2길이 방향으로 절단하는 (3)과정과;
상기 (3)과정에서 절단된 상기 몰드를 상기 유효 재귀반사 영역의 중심이 일치 가능하게 배치하여 결합하는 (4)과정;을 포함하되,
상기 원소재 몰드는 상기 큐브 코너 프리즘이 성형된 재귀 반사 필름 또는 상기 큐브 코너 프리즘이 성형된 금속 재질의 몰드를 포함하는 것을 특징으로 하는 불능 영역 없는 성형 몰드를 제조하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 (2)과정에서는, 상기 (1)과정에서 절단된 상기 제1폭 사이에 위치하고 상기 불능 영역의 중심을 포함하는 제2폭을 갖는 상기 원소재 몰드가 제외되는 것을 특징으로 하는 불능 영역 없는 성형 몰드를 제조하는 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 각 큐브 코너 프리즘은 광이 입사되는 면인 입사면과 상기 입사면의 후방으로 연장되어 형성된 삼각뿔을 포함하는 것을 특징으로 하는 불능 영역 없는 성형 몰드를 제조하는 방법.
제3항에 있어서,
상기 제1폭은 상기 삼각뿔을 이루는 어느 한 변이 상기 입사면에 투영된 가로 방향의 폭을 포함하는 것을 특징으로 하는 불능 영역 없는 성형 몰드를 제조하는 방법.
삭제
제1항에 있어서,
상기 (2)과정과 상기 (4)과정의 결합하는 과정에서 결합되는 경계면 사이의 틈새가 존재하는지를 후방으로부터 발산되는 광으로 확인하는 과정;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 불능 영역 없는 성형 몰드를 제조하는 방법.
제6항에 있어서,
상기 (2)과정과 상기 (4)과정에서 결합한 후 결합된 상기 각 몰드에 대응한 전주 도금을 한 후 상기 전주 도금으로 새로운 몰드를 성형하는 과정;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 불능 영역 없는 성형 몰드를 제조하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 (1)과정에서 상기 제1폭으로 절단되어 교호적으로 배치된 상기 유효 재귀반사 영역의 중심 사이 양 절단면 가장자리 측에는 상기 불능 영역의 중심으로부터 이격된 상기 불능 영역의 외측단부가 포함된 것을 특징으로 하는 불능 영역 없는 성형 몰드를 제조하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 (1)과정에서 상기 유효 재귀반사 영역은 두 개가 한 쌍으로 되어 교호적으로 배치되고 한 쌍을 이루는 상기 유효 재귀반사 영역 사이에는 상기 불능 영역이 포함되지 않은 것을 특징으로 하는 불능 영역 없는 성형 몰드를 제조하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 큐브 코너 프리즘의 밑면 형상은 정삼각뿔 또는 이등변 삼각뿔 구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 불능 영역 없는 성형 몰드를 제조하는 방법.
제1항에 의해 불능 영역 없는 성형 몰드로 제조하는 방법에 따라 제조된 성형 몰드.
제11항의 성형 몰드에 의해 성형된 재귀 반사 시트.