KR20050067146A

KR20050067146A - 패턴시트용 장치와 시스템 및 패턴시트 제조방법

Info

Publication number: KR20050067146A
Application number: KR1020057004307A
Authority: KR
Inventors: 데이비드 리드
Original assignee: 알피엠 옵토일렉트로닉스 인코포레이티드
Priority date: 2002-09-11
Filing date: 2003-09-11
Publication date: 2005-06-30
Also published as: WO2004025604A2; TW200414998A; EP1545183A2; AU2003267168A8; AU2003267168A1; WO2004025604A3; JP2006512220A; US20040051948A1

Abstract

본 발명에 따른 패턴롤러(patterned roller)(120)는 전체적으로 원통형 패턴을 형성하는 하나 이상의 패턴링(114)을 포함한다. 또한, 상기 패턴롤러(120)는 일면에 홈 또는 채널(channel)을 형성하도록 하나 이상의 스페이서 링(214)을 포함할 수 있다. 상기 패턴롤러(120)는 패턴필름(102)용 제조시스템의 일 구성요소로서 롤러 스택(104)을 포함할 수 있다. 상기 패턴롤러(120)는 폭을 가로지르는 연속적인 방식으로 심(seam)을 발생시키지 않고 반사시트의 길이를 따라 다양한 크기 및/또는 형상의 완전 돌출 입방체를 형성하기 위한 패턴을 포함한다. 제조방법은 패턴롤러(120)의 원통형 패턴을 압출시트(102)의 일면으로 롤링시킨다. 이러한 제조방법을 통해 번호판, 슈즈, 고속도로 사인, 의류품, 포장도로 마커(maker), 자동차 반사체 및 자전거 반사체 등의 제조품이 제조된다.

Description

패턴시트용 장치와 시스템 및 패턴시트 제조방법{SYSTEMS, METHODS, AND APPARATUS FOR PATTERNED SHEETING}

본 발명은 패턴시트(patterened sheeting)에 관한 것으로, 보다 상세하게는 반사 및 재반사(retro-reflective)시트에 관한 것이다.

도1은 일실시에 따른 패턴롤러와 다른 롤러 사이에서 압착되는 필름을 나타낸 사시도.

도2는 도1의 패턴롤러로부터 패턴링 또는 심 및 한 쌍의 스페이서링 또는 심을 나타낸 분해도.

도3은 도2의 부분을 나타낸 확대도.

도4a는 다른 실시예에 따라 부분적으로 함께 조립되는 패턴롤러를 나타낸 사시도.

도4b는 함께 조립되는 모든 패턴링 또는 심 및/또는 스페이서링 또는 심을 가지는 도4a의 패턴롤러를 나타낸 사시도.

도4c는 도4a의 패턴롤러의 부분을 나타낸 확대도.

도5는 도4a의 패턴롤러의 패턴링 또는 심을 나타낸 사시도.

도6은 도4a의 패턴롤러의 부분을 나타낸 확대도.

도7은 도6의 부분을 나타낸 확대도.

도8a 및 도8b는 입사광을 반사시키기 위하여 완전 돌출 입방체를 가지는 반사필름의 부분을 나타낸 구성도.

도9a 및 도9b는 반사필름을 함께 적층시키기에 앞서 다른 층 및 방향을 나타낸 분해도.

도10은 패턴롤러를 포함하는 롤러스택을 가지는 제조시스템을 개략적으로 나타낸 다이아그램.

도11은 패턴롤러를 포함하는 패턴롤러 조립체를 나타낸 전방평면도.

도12은 반사필름의 롤을 나타낸 사시도.

도13a 내지 도13g는 반사필름의 적용을 나타낸 응용예.

도면에서 나타낸 같은 도면부호와 지시는 유사한 기능을 제공하는 요소와 같다.

이하, 본 발명의 여러 구체적 특징들 및 장점은 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다. 그러나, 본 발명은 이러한 구체적인 상세한 설명 없이 실행될 수 있다. 다시 말해서, 공지된 방법, 과정, 구성요소, 구성부품 및 장비는 상세한 설명에서 설명하지 않는다.

반사체는 발광을 반사시키기 위하여 광학재료로 형성되는 볼 또는 구형렌즈의 배열을 사용할 수 있다. 또한, 반사체는 발광을 반사시키기 위하여 광학재로 형성되는 반 돌출 입방체(half corner cube)의 배열을 사용할 수 있다. 또한, 반 돌출 입방체는 발광을 반사시키기 위하여 볼 또는 구형 렌즈로 조합될 수 있다. 다시 말해서, 반사체는 발광을 반사시키기 위하여 광학재로 형성되는 완전 돌출 입방체(full corner cube)의 배열을 사용할 수 있다.

본 발명은 반사시트 또는 필름이 반사체 또는 반사체의 구성요소로 사용될 수 있도록 제조하는 방법 및 장치를 포함한다. 상기 반사시트 또는 필름은 발광을 반사시키기 위하여 반 돌출 입방체 또는 완전 돌출 입방체의 미세구조 배열로 형성되는 광학재료의 표면을 가질 수 있다. 일실시예에서, 본 발명의 반사시트 또는 필름은 패턴롤러를 이용하여 압출 과정에서 형성될 수 있다.

반 돌출 입방체는 입사발광이 입사광원측으로 다시 향하도록 두번 반사되는 두개의 경계면을 가진다. 완전 돌출 입방체는 입사발광이 입사광원측으로 다시 향하도록 세번 반사되는 세개의 경계면을 가진다. 일반적으로, 완전 돌출 입방체는 입사광이 입사광원측으로 다시 향하게 되고 받아들일 수 있도록 보다 큰 각 범위를 제공한다. 광학재료에서는 적은 손실이 제공되는 완전 돌출 입방체는 반 돌출 입방체보다 반사효율이 향상된다. 그러나, 완전 돌출 입방체는 제조가 어렵다. 일반적으로, 반사필름은 소정의 각으로 입사광을 반사하는 반 돌출 입방체 패턴에 양각되는 얇은 필름(박막, thin film)으로 형성된다.

일반적으로, 반사시트 또는 필름에 반 돌출 입방체의 배열의 제조방법은 몰딩(molding), 기계적 컷팅(machine cutting) 및 스탬핑(stamping) 과정에 의해 이루어진다.

일반적으로, 상기 몰딩 과정은 소정의 패턴을 위하여 고정되는 몰드가 필요하다. 주조된 플라스틱 또는 다른 유사한 액체 형상의 광학재를 몰드에 주입한다.상기 광학재는 반사 특성을 갖는 형상으로 이루어지기 위하여 몰드에서 처리시간(curing time)이 필요하다. 상기 처리시간은 중요할 수 있다. 부가적으로, 몰드는 광학재에서 완전 돌출 입방체 형상이 되기에 적합하지 않다.

일반적으로, 상기 기계적 커팅 과정은 플라스틱 또는 다른 광학재에 패턴을 개별적으로 형성하기 위한 기계적 도구가 필요하다. 이러한 개별적인 패턴 형성은 시간이 많이 소요되므로 반사재의 연속적인 시트의 제조방법의 비용은 효과적이지 못하다.

일반적으로, 스탬핑 과정은 고정된 패턴을 가지는 직사각형 스탬프가 필요하다. 플라스틱 같은 소프트한 반 고형 또는 반 액상 광학재료는 스탬프에 의해 반사 특성을 가지는 형상으로 스탬핑된다. 또한, 직사각형 스탬프를 가진 제한된 영역의 스탬핑은 속도와 비용에서 비효율적이다.

이러한 일반적인 과정에서 충분한 크기가 제공되도록 반사시트 또는 필름의 반사패턴 사이에 심(seam)을 삽입한다. 상기 심은 반사패턴을 분해하며 반사시키지 않고, 이에 의하여 반사성 또는 강도의 효율(intensity)을 저하시킨다.

이러한 각각의 일반적인 과정은, 제한된 영역, 예를 들어 48인치(forty-eight inch) X 48인치 시트내에서 36 X 9인치 패턴 블럭(forty-six nine inch pattern)을 가지는 9인치 X 9인치의 온전한 패턴(즉, "9인치패턴블럭"("nine inch pattern block"))보다 크지 않은 제한된 영역에서 반 돌출 입방체 패턴을 형성할 수 있다.

어떤 경우, 상기 9인치패턴블럭은 이러한 크기에 대한 적용을 제한할 수 있고, 또는 보다 큰 패턴을 만들기 위하여 정확한 스플라이싱(splicing)이 필요하다.

본 발명은, 소정 길이의 심(seam)없는 반사필름을 고객에게 제공하기 위한 연속적인 롤 상에, 심(seam)없는 미세구조의 필름을 제공할 수 있다. 반사시트의 제조시 심(seam)을 제거함에 의하여, 반사효율이 증가될 수 있고, 반사패턴의 증가되는 농도에 의해 코스트가 감소될 수 있다.

반사필름의 연속적인 롤을 제공하기 위하여, 표면안으로 잘려진 광학패턴을 가진 미세구조의 원통형 다이(die)가 제공된다. 여기서 미세조직의 원통형 다이는 패턴롤러로서 나타난다. 이러한 미세구조의 원통형 다이는 플라스틱 필름 안으로 그의 패턴을 누르고, 웜(warm) 플라스틱과 같은 웜(warm) 광학재료 안으로 연속적으로 그 패턴을 새긴다. 종래의 공정들로는, 원통형 다이 안으로 반(half) 또는 완전(full) 돌출입방체 패턴을 절단하기 어렵다.

패턴롤러는, 반 또는 완전 돌출입방체 중 어느 하나 및/또는 양자와 함께, 미세구조의 반사필름의 연속 제조를 가능하게 하는, 제조공정을 위한 도구를 제공한다. 정확한 돌출입방체 홈들은 3차원 표면부에 형성될 수 있다. 고체 원통형 또는 롤러보다, 패턴롤러가 복수의 부품(piece) 또는 서브패턴(subpattern) 외의 원통형 패턴을 형성한다. 패턴롤러는, 전체적인 원통형 패턴을 형성하기 위하여, 하나 이상의 좁은 환형 링(annular ring) 또는 함께 단단히 묶인 심(shim)를 사용한다. 각각의 링과 심(shim)은 패턴의 일부분을 만들기 위해 개별적으로 절단된다. 일 실시예로서, 그 링들은 폭(wide)이 1mm 보다 적다. 나란하게 단단히 묶인 여러개의 링과 심(shim)을 사용함으로써, 요구되는 패턴을 가진 다양한 폭의 원통체가 형성될 수 있다.

패턴롤러는, 완전 돌출입방체와 함께 크고, 손상되지않는(unbroken) 반사표면을 제공한다. 즉 반사 필름 또는 시트의 표면에는, 넓고 무한히 긴, 소낭되지 않은 반사 표면이 형성될 수 있다. 패턴롤러의 전체적인 원통형 패턴을 형성하기 위해 하나 이상의 링과 심(shim)을 사용함으로써, 서로 다른 각을 가진 링을 포함하여, 완전 돌출입방체의 표면각을 조정할 수 있다. 완전 돌출입방체는, 링과 링간에 있어 링들을 가로지르는 서브패턴의 조정을 대체함에 의해 제공될 수 있을 것이다. 결론적으로, 다수의 반사각과 반사효과들은, 입사(incident)광선 또는 발광(radiation)의 반사 또는 역반사를 제공하는 광학물질의 표면에 나타날 것이다. 입방체의 입방체각도(예로 넓거나, 또는 좁거나)와 깊이(예로 얕거나 또는 깊거나)는, 반사필름과 최종생산물의 반사특성을 변화시키기 위하여 전체 원통형 패턴의 링과 심(shim)을 변화함으로써, 그들의 변화하는 직교성(orthogonality)을 조정할수 있다. 더 크고 더 깊은 입방체가 반사품질의 손실없이 표면에 형성될수 있다. 패턴롤러는, 다른 반사 시트 또는 필름이 같은 도구의 다른 구성을 사용하여 제조될수 있다는 점에서 조정가능하다. 전체 원통형 패턴은, 원통형 패턴 이외에 링과 심(shim)들의 구성을 변화시킴에 의해서만 수정될 필요가 있을 것이다. 단일 패턴 롤러 이에도, 전체 원통형 패턴을 형성하기 위한 롤러의 원통형 표면의 범위를 넘어서 동시에 공존하는, 많은 크기와 종류의 돌출입방체가 있다.

패턴롤러는, 링과 심(shim)들을 위한 홀더로 작용하는 베이스 원통체를 포함한다. 베이스 원통체는, 하나 이상의 세로의 가이드를 포함하여, 링을 적절히 배열하고 이 들을 함께 안전하게 결속할 수 있다. 베이스 원통체의 외경과 형상은 링들의 내경과 형상과 유사하며, 링/심(shim)의 위치를 유지시키며, 패턴의 이동을 회피하게 한다.

도1을 참조하여, 패턴롤러(patterned roller)(100A)의 일실시예를 설명한다. 상기 패턴롤러(100A)는 패턴드럼(patterned drum) 또는 패턴회전실린더(patterned revolving cylinder)로 나타낼 수 있다. 상기 패턴롤러(100A)는 원통형 패턴을 포함한다. 전술한 실시예에서, 상기 원통형 패턴은 재료층(layer)의 표면에 미세구조를 형성하기 위하여 이용된다.

광학필름 또는 층은 상기 패턴롤러(100A)와 다른 롤러(104) 사이에 개재될 수 있다. 전술한 실시예에서, 상기 패턴롤러(100A)의 패턴은 시트(sheet)(102)의 패턴 또는 반사필름, 층에 연속적인 패턴을 형성하기 위하여 광학 필름 또는 층의 표면에 형성된다.

일실시예에 따르면, 상기 광학 필름 또는 층은 액체와 고체 사이의 소프트한 상태로 가열되는 플라스틱재이고, 이에 따라 상기 패턴롤러(100A)의 원통형 패턴은 광학 필름의 표면에 프린트된다. 다른 실시예에서, 상기 패턴롤러(100A)의 패턴은 고체 상태에서 광학 필름의 표면을 컷팅하기 위하여 충분한 형상으로 이루어진다.

도1에 나타낸 바와 같이, 상기 패턴롤러(100A)는 하나 이상의 회전축, 샤프트 또는 저널(journal)(112); 하나 이상의 N패턴심/링(N patterned shim/ring)(114); M스페이서심/링(M spacer shim/ring)(도1에 미도시); 한 쌍의 단부 플랜지(116); 한 쌍의 로드(118); 원통형 중앙 슬리브(sleeve)(120); 및 상기 각 단부 플랜지(116)에서의 하나 이상의 패스너(fastener)(122)를 포함한다. 상기 원통형 중앙 슬리브(120)는 원통형 코어(120)로 나타낼 수 있다. 상기 하나 이상의 패턴링 및 스페이서심/링의 각각의 숫자 N 및 M은 소정의 패턴롤러 및 광학 필름의 원통형패턴에 따라 결정된다. 일실시예에 따르면, M=N+1이다. 다른 실시예에 따르면, M=0 및 스페이서심/링이 이용되지 않는다. 상기 패턴심/링(114)은 소정 패턴의 함수가 되는 폭을 가진다. 상기 스페이서심/링은, 이에 형성되거나 또는 컷팅되는 패턴을 구비할 수 없지만, 필름의 표면에 직선라인, 요홈 또는 톱니홈(indentation) 패턴을 형성하도록 적절한 크기로 형성될 수 있다. 상기 스페이서심/링은 표면에 직선라인, 요홈 또는 톱니홈 패턴을 형성하도록 에지(edge) 패턴을 구비할 수 있다.

반사필름(102)을 형성하도록 하나 이상의 필름 재료층이 패턴롤러와 롤러(104) 사이를 통과하면서 인입 또는 인출 됨에 따라, 상기 패턴롤러(100A)는 하나 이상의 축(112)에 대하여 회전한다. 상기 패턴롤러가 반사필름에서 롤링함에 따라, 상기 하나 이상의 N패턴심 및 M스페이서심의 원통형 패턴은 상기 반사필름(102)의 표면에 형성된다. 상기 필름의 표면에 형성되는 패턴은 연속적인 패턴으로 이루어질 수 있다. 상기 하나 이상의 N패턴심은 원통형 중앙 슬리브(114)에 위치된다. 상기 한 쌍의 로드(118)는 하나 이상의 M스페이서심(미도시)뿐만 아니라 N패턴심을 유지하고, 필요한 경우 상기 패턴롤러(100A)의 고정된 위치에 유지된다. 상기 단부 플랜지(116)는 하나 이상의 N패턴심(114); 필요한 경우 M스페이서심; 하나 이상의 로드; 및 이들 사이의 원통형 중앙 슬리브(120)를 개재시킨다. 상기 각 단부 플랜지(116)에서의 패스너(122)는, 단부 플랜지(116)를 함께 압착시키고, 유니트(unit)로서 함께 이들 사이에 개재되는 다른 요소를 유지시킨다. 일실시예에 따르면, 상기 패스너(122)는 각각의 볼트와 너트의 조합으로 이루어질 수 있다.

상기 N패턴심 및 M스페이서심은 하나 이상의 로드(118)에 슬라이딩 가능하게 결합된다. 상기 하나 이상의 로드(118)는 축(112)에 대하여 평행하게 패턴롤러에 위치된다. 상기 하나 이상의 로드(118)는, 도시된 바와 같이 패턴롤러(100A)의 대향측에 위치될 수 있고, 또는 패턴롤러(100A)에 대하여 서로 각을 두고 위치될 수 있다. 도1은 서로 180°로 대향되게 위치되는 한 쌍의 로드(118)를 나타낸다. 그러나, 하나 이상의 로드(118)는 심을 유지하기 위하여 상기 패턴롤러(100A)에 위치될 수 있다.

도2는 패턴심(114) 및 한 쌍의 스페이서심(214)의 분해도를 나타낸다. 상기 패턴롤러(100A)가 조립될 경우, 상기 패턴심(114)은 한 쌍의 스페이서심/링(214)에 의해 개재될 수 있다. 각 스페이서심(214)은 하나 이상의 로드(118)에서 슬라이드되는 하나 이상의 정렬홀(218)을 포함한다. 이와 유사하게, 각 패턴심(114)은 하나 이상의 로드(118)에서 슬라이드되는 하나 이상의 정렬홀(218')을 포함한다. 부가적으로, 각 스페이서심(214) 및 패턴심(114)은 원통형 중앙 슬리브(120)에서 슬라이드되는 중앙 개구부(220)를 포함한다.

도3은 도2의 부분을 나타낸 확대도이다. 각각의 하나 이상의 패턴심(114)은 외연(outer edge)에 서브패턴(300)을 포함한다. 상기 패턴심(114)의 경우, 어떤 스페이서심(214)이 전체패턴의 부분을 형성하기 위하여 이용되지 않으면, 하나의 패턴심(114)의 서브패턴(300)은 전체패턴으로 이루어질 수 있다. 각 패턴심(114)의 서브패턴(300)은 반사필름(102)의 표면에 롤링되는 패턴롤러의 전체 원통형 패턴을 이루기 위하여 유사하게 또는 단일하게 형성될 수 있다. 상기 서브패턴(300)은 패턴심(114)의 홀수 및 짝수 사이에서 교체될 수 있다. 각 패턴심(114)의 서브패턴(300)은 동일할 수 있지만, 그러나 서브패턴은 하나의 패턴심(114)으로부터 패턴롤러(100)의 다음의 패턴심으로 슬라이딩 가능하게 오프셋(offset)될 수 있다. 상기 패턴롤러(100)의 전체 원통형 패턴은 패턴심(114)과 패턴심 및 스페이서심과는 다른 형성을 가지는 임의의 스페이서심을 교체함으로써 용이하게 변경할 수 있다.

각 패턴심(shim)은 주어진 패턴심을 위해 선택되는 서브패턴에 의해 다양해질 수 있는 두께(302)를 포함한다. 이에 비하여, 상기 스페이서심(214)의 두께는 실질적으로 작다. 예를들어 일실시예로 상기 스페이서심의 두께는 패턴심의 두께의 25%이다. 그러나 상기 스페이서심(214)은 전체 패턴 내에서 그들 자신의 서브패턴을 형성한다. 이경우, 상기 스페이서심(214)은 필름의 표면에 홈(groove) 또는 라인을 형성할 수 있다. 도3에 나타낸 바와 같이, 상기 스페이서심(214)의 두께는 실질적으로 작거나 없고, 전체 패턴내에서 서프패턴을 더 형성하기 위해 더욱 실질적인 두께를 갖을 수 있다.

도4는 패턴롤러(100B)의 제2실시예를 나타낸 것이다. 또한 상기 패턴롤러(100B)는 패턴드럼 또는 패턴회전원통으로 나타낼 수 있다. 상기 패턴롤러(100B)는 패턴롤러(100A)의 다수의 구성요소를 포함한다. 상기 원통패턴은 재료층의 표면에 미세구조를 형성시키는데 보다 적합하다. 그러나 상기 패턴슬림 및 상기 스페이서심은 각각의 패턴롤러에 다르게 구비된다.

패턴 롤러(100b)는 하나 또는 두개의 샤프트(shaft); 저널(journal) 또는 축(axle)(112); 하나 이상의 N 패턴이 형성된 심(shim)(114'); M 스페이서(spacer) 심(214'); 한쌍의 단부 플랜지(flange)(116'); 중앙 원통형 슬리브(sleeve)(120'); 및 하나 이상의 파스너(fastener)(122)를 포함한다. 또한, 상기 중앙 원통형 슬리브(120')는 원통형 코어(core)(120')로서 불리운다. 상기 패턴 롤러(100B)의 실시예에서, 상기 중앙 원통형 슬리브(120')는 가이드 슬롯(slot)(418)을 포함한다. 상기 가이드 슬롯(418)은 상기 중앙 원통형 슬리브(120') 둘레의 각도 방향을 유지하기 위해 패턴이 형성된 심(114')과 스페이서 심(214') 각각에서 가이드 탭(tab)과 맞물린다.

상기 가이드 슬롯은 상기 하나 이상의 로드(rod)(118) 없이 사용될 수 있기 때문에 상기 단부 플랜지(116')는 도1의 단부 플랜지(116)와 약간 다르다.

도4b에 나타낸 바와 같이, 상기 패턴이 형성된 심(114') 전부 및/또는 스페이서 심(214')은 원통형 패턴(400)을 형성하기 위해 상기 패턴 롤러(100B) 상에 함께 조립된다. 상기 하나 이상의 패턴이 형성된 심(214')에 미세가공된 표면때문에 상기 원통형 패턴(400)에 대한 상세한 것은 도4b에 나타내지 않고 그것은 전부 검은색으로 표시된다.

도4c에 나타낸 상기 패턴 롤러(100B)의 부분 확대도를 설명하면 다음과 같다. 상기 원통형 패턴(400)은 상기 한쌍의 단부 플랜지(116') 사이의 하나 이상의 상기 패턴이 형성된 심(114')과 영(zero)이거나 그 이상인 스페이서 심(214')을 포함한다. 상기 스페이서 심(214')은 패턴이 형성된 심(114')의 어느 한면 상에 위치된다. 다른 방법으로, 패턴이 형성된 심(114')은 원통형 패턴(400)의 일부분에 서로 인접하게 된다. 하나 이상의 패턴이 형성된 심(114')은 스페이서 심(214')의 어느 한면 상에 위치된다. 다른 방법으로, 스페이서 심(214')은 원통형 패턴(400)의 다른 부분에 서로 인접하게 된다.

상기 서브패턴(300)은 각 심의 외주 또는 외측 선단부 둘레의 각 패턴이 형성된 심(114')에 형성된다. 상기 서브패턴(300)은 상기 패턴이 형성된 심의 외주 둘레에 반복된다.

다른 방법으로, 상기 서브패턴(300)은 지정된 패턴으로 된 심(114')의 어느 하나의 호(arc) 또는 전체 원주를 따라 단일하게 형성할 수도 있다.

상기 서브패턴(300)은 상기 전체 원통형 패턴(400) 내부에서 각각의 심(114)에 단일하게 형성할 수 있다. 즉, 두개의 패턴이 형성된 심은 서로 같지 않다. 다른 방법으로, 패턴이 형성된 심(114)의 한 세트는 상기 전체 원통형 패턴(400)을 가로질러 반복되게 패턴이 형성된 심(114)의 상기 세트 내부에서 각각 단일하게 형성할 수 있다. 또 다른 실시예에서도, 각각의 패턴 심(114')은 전체 원통형 패턴(400)의 일부를 형성하기 위해 서로 동일함을 구비한다. 이와 같이, 상기 원통형 패턴(400)은 재료 표면에 패턴을 형성하기 위해 쉽게 적용할 수 있다.

도4b에 나타낸 바와 같이 상기 하나 이상의 샤프트(shaft)(112)에 형성된 구동홈(420)에 대해 설명하면 다음과 같다. 상기 구동홈(420)은 상기 하나 이상의 샤프트(shaft)(112)과 평행하게 상기 샤프트(shaft)(112)의 단부 근방에 위치한다. 상기 하나 이상의 한 샤프트(shaft)(112) 또는 샤프트(shaft)(112)의 일측 상에, 상기 구동홈(420)은 구동기어 또는 상기 패턴 롤러(100B)를 회전시키기 위한 모터 샤프트(shaft)에 결합하기 위해 제공된다. 하나의 실시예에서, 키(key)(미도시)는 기어 또는 다른 구동 커플러의 키홈에 커플링하기 위한 구동홈 내에 위치된다. 다른 실시예에서, 상기 구동홈(420)은 상기 샤프트(shaft)의 원통표면으로부터 외부로 연장되는 구동키로서 구성된다.

도5에 나타낸 바와 같이 상기 패턴이 형성된 심(114')의 투시도를 설명하면 다음과 같다. 도5에 나타낸 패턴이 형성된 심(114')은 상기 패턴 롤러(100B)의 N 패턴이 형성된 심(114')의 대표적인 예이다. 상기 패턴이 형성된 심(114')은 상기 중앙 개구부(220'); 상기 가이드 탭(518); 및 서브패턴(300)을 포함한다. 상기 가이드 탭(518)은 상기 중앙 개구부(220')에서 패턴이 형성된 심(114')의 안쪽 모서리 상에 위치된다. 상기 중앙 개구부(220')는 상기 중앙 원통형 슬리브(120')의 외측 표면 상부를 상기 패턴이 형성된 심(114')이 슬라이딩하도록 한다. 상기 중앙 개구부(220')가 상기 원통형 슬리브(120')의 외부표면 상부를 슬라이딩함으로써 상기 패턴이 형성된 심(114')의 상기 가이드 탭(518)은 상기 가이드 슬롯(418)내부를 슬라이딩한다.

상기 패턴이 형성된 심(114)(114')과 상기 스페이서 심(214)(214')들은 일반적으로 고리(ring)모양으로 형성되거나 환형(環形)이다. 또한, 상기 패턴이 형성된 심(114)(114')과 상기 스페이서 심(214)(214')들은 일반적으로 제한된 두께와 높이를 가지는 중공원통체로서 형성되도록 고려되어야 한다. 상기 패턴이 형성된 심들의 각각의 외측 선단부는 상기 서브패턴(300) 때문에 그것의 외측 선단부 또는 원주 둘레를 변하게 한다. 상기 스페이서 심들은 그것의 외측 선단부 또는 원주 둘레를 일정하게 하거나 변하게 한다. 상기 패턴이 형성된 심들과 스페이서 심들의 내측 선단부 또는 표면은 상기 중앙 원통체 슬리브(120)의 형상과 대응하도록 형성된다. 하나의 실시예에서, 상기 스페이서 심들과 패턴이 형성된 심들의 각각의 내측 선단부 또는 표면이 일반적으로 원통 원통체 형상이기 때문에 상기 중앙 원통체 슬리브(120)는 원통체이다. 다른 실시예에서, 내측 선단부는 정사각형, 직사각형, 육각형, 또는 상기 중앙 원통체 슬리브의 형상과 대응되도록 다른 원통체 형상으로 될 수 있다.

상기 스페이서 심(214)과 패턴이 형성된 심(114')은 상기 가이드 슬롯(418)과 일직선이 되도록 상기 가이드 탭(518)을 가지는 중앙 원통체 슬리브(120')에 조립된다.

도6에 나타낸 상기 패턴 롤러(100B)의 고리 및 심의 다른 부분의 확대도를 설명하면 다음과 같다. 상기한 바와 같이, 상기 패턴이 형성된 심(114')은 한쌍의 스페이서 심(214')에 의해 그 사이에 끼워진다. 각각의 패턴이 형성된 심(114')의 상기 서브패턴(300)은 그것의 외주 또는 외측 선단부 둘레에 반복된다.

도7에 나타낸 도6의 상기 심 및 고리의 한 부분의 확대도를 설명하면 다음과 같다. 상기 서브패턴(300)은 상기 패턴이 형성된 고리(114')의 외측 선단부 또는 원주 둘레에 연속된다. 상기 서브패턴(300)은 상기 반사필름(102)의 한 부분 내에 돌출 입방체(corner cubes)를 형성한다. 상기 스페이서 심 또는 고리(214')는 각각의 패턴이 형성된 심 및 고리(114')의 상기 서브패턴(300)에 의해 형성된 돌출 입방체의 칼럼(column)을 나누는 반사필름(102) 내에 홈, 슬롯, 또는 선을 형성한다.

상기 서브패턴(300)은 정밀절삭공구를 사용하여 상기 패턴이 형성된 고리(114)(114')에 가공된다. 다른 방법으로, 상기 패턴이 형성된 고리(114)(114')는 상기 외측 선단부를 따라 상기 서브패턴(300)을 포함하도록 성형되거나 주조될 수도 있다. 독특한 서브패턴은 각각의 패턴이 형성된 고리에 형성된다. 다른 방법으로, 유사한 서브패턴은 상기 원통형 슬리브 둘레의 다른 각도 위치에 있지만 각각의 패턴이 형성된 고리에 형성될 수 있다. 다른 방법으로, 상기 서브패턴(300)은 상기 패턴 롤러(100A)(100B)에 조립된 상기 패턴이 형성된 고리(114)(114')를 가로지르는 형상과 위치에서 주기적으로 유사하다.

상기 하나 이상의 패턴이 형성된 고리(114)(114')는 각각 다른 어느 하나의 스페이서 고리와 관련하여 상기 원통형 슬리브(120)(120') 상에 위치를 식별하기 위해 각각 단일하게 번호가 매겨진다. 이와 유사하게, 영(zero)이거나 그 이상인 스페이서 고리(214)(214')는 각각 다른 패턴이 형성된 고리(114)(114')와 관련하여 상기 원통형 슬리브(120)(120')상에 그 위치를 식별하기 각각 단일하게 번호가 매겨진다.

도8a 내지 도8d에 나타낸 반사필름(102')으로서 상기 반사필름(102)의 한 부분을 나타낸 도면을 설명하면 다음과 같다. 도8a는 반사필름(102')의 평면도이다. 도8b는 상기 반사필름(102')의 측면도이다. 도8c는 상기 반사필름(102')의 투시도이다. 도8d는 상기 반사필름(102')의 단면도이다. 상기 패턴 롤러(100A)(100B)중 어느 실시예에서나 상기 필름에 패턴을 형성할 수 있기 때문에, 상기 패턴 롤러는 일반적으로 패턴 롤러(100)으로서 불리게 된다.

상술한 것과 같이, 상기 필름(102)은 상기 패턴 롤러(100)과 상기 롤러(104) 사이에서 밀고 당겨지기 때문에, 전체 패턴은 상기 반사필름(102)의 표면에 형성된다. 상기 패턴 롤러(100)에 의해 상기 반사필름(102)에 패턴을 형성하는 것은 성형공정이 아니다.

상기 반사필름(102')은 완전 돌출 입방체(full corner cubes)((800)를 포함한다. 상기 반사필름(102')은 몸체구역(802)과 미세구조 구역(804)을 포함한다. 상기 다수개의 돌출 입방체(800)는 상기 반사필름(102')의 미세구조 구역(804)에 형성된다. 상기 반사필름(102')의 상기 몸체 구역(802)은 상기 미세구조 구역(804)을 지지한다.

상기 패턴 롤러(100)의 상기 패턴의 실시예에서, 다수개의 완전한 돌출 입방체(800)는 칼럼(814a-814f)으로 배열된다. 각 칼럼(814a-814f)은 각각의 선, 슬롯, 또는 홈(824a-824g)에 의해 나누어진다.

각 코너를 가지는 입방체(800)는 베이스(b), 테일(tail)부(t), 헤드(head)부(h), 정점(a), 및 빛이 반사되는 3개의 표면(s1,s2,s3)을 구비한다. 상기 3개의 표면(s1,s2,s3)이 한 모서리에서 서로 합쳐지는 상기 정점은, 각 코너를 가지는 입방체(800)의 상기 헤드부에 가장 근접한다. 각 돌출 입방체의 상기 테일부는 상기 헤드부와 반대편에 위치한다. 상기 각 돌출 입방체(800)의 베이스는 상기 반사필름의 기초 표면과 수평이 된다. 칼럼을 따라서, 상기 코너를 가지는 입방체중 한 입방체의 베이스는 이웃해 있는 다른 입방체의 베이스와 합쳐질 수 있다. 각 코너를 가지는 입방체는 4면체와 비슷하다. 즉, 각 코너를 가지는 입방체는 3개의 삼각면과 삼각 베이스를 구비하는 삼각 피라미드와 비슷하다. 상기 삼각 피라미드 형상은 대칭이 될 수도 있고 아닐 수도 있다. 즉, 3개의 삼각면은 비대칭 삼각피라미드 또는 직사면체를 형성기 위한 비균등면을 구비한다.

각 칼럼내에, 각 코너를 가지는 입방체(800)는 각각의 칼럼 아래 다음 입방체로부터 방향이 바뀌게 된다. 칼럼을 가로지르는 열(row)을 따라 각 돌출 입방체(800)는 다음 입방체와 일직선으로 된 방향을 가진다. 예를 들면, 하나의 열에서 상기 코너를 가지는 입방체(800)는 상기 반사필름의 우측면상의 상기 헤드부와 좌측면상의 테일부와 일직선으로 된다. 또한 인접한 다음 열에서, 상기 코너를 가지는 입방체(800)는 상기 반사필름(102)의 우측면상의 테일부와 좌측면상의 헤드부와 일직선으로 된다.

도8a-8d에서 나타낸 상기 반사필름(102')은 단지 반사필름의 전체 시트 또는 롤의 한 부분 일 수도 있다. 도8a-8d에서 나타낸 부분에 의하면, 상기 반사필름(102')은 상기 패턴 롤러(100)의 6개의 패턴이 형성된 심(114)(114')과 7개의 스페이서 심(214)(214')에 의해 형성될 수 있다. 상기 반사필름에 형성된 코너를 가지는 입방체의 각 칼럼(814a-814f)은 상기 각각의 패턴이 형성된 심(114)(114')에 의해 형성된다. 상기 반사필름(102')에서 칼럼들(814a-814f)사이의 각각의 홈들(824a-824g)은 상기 각각의 스페이서 심(241)(214')에 의해 형성된다.

하나의 실시예에서 상기 반사필름(102)의 표면에 형성된 코너를 가지는 입방체는 수모서리 코너를 가지는 입방체이다. 다른 실시예에서 상기 표면에 형성된 코너를 가지는 입방체는 암돌출 입방체이다. 어느 경우에든, 반사필름(102)에 롤링된 전체 패턴은 한결같은 연속 패턴일 것이다.

도9a 내지 도9에 나타낸 상기 반사필름(102)(102')은 반사적층시트를 형성하기 위해 요구되는 응용에 의거하여 재료의 다른 층을 가지도록 적층될 수 있다. 완전한 코너를 가지는 입방체와 같이 상기 반사필름(102)(102')의 표면에 인쇄되거나 새겨진 광학 미세구조는 상기 광학 미세구조의 전면 또는 후면으로부터 발생되는 반사 빛에 의해 형성된다.

도9a에서, 상기 반사 적층 시트(900a)의 반사층(102')에서 광선(910a)은 상기 광학 미세구조의 후면으로 연결되고 광선(910b)은 상기 광학 미세구조의 전면으로 연결된다.

도9b에서, 상기 반사 적층 시트(900b)의 반사층(102')에서 광선(910a)는 광학 미세구조의 후면으로 연결되고 광선(910b)은 광학 미세구조의 전면으로 연결된다.

도9a에서는 다른 재료로 된 하나 이상의 층들이 상기 반사층(102')의 상면과 하면 모두 또는 상면과 하면 중 어느 한면에 적층되는 것을 나타내고 있다. 상기 하나 이상의 층(901a-901n)은 제1표면 상의 상기 반사층(102')과 함께 적층된다. 상기 하나 이상의 층(902a-902n)은 상기 제1표면과 반대편의 제2표면 상의 상기 반사층(102')과 함께 적층된다.

도9b에는 반사층(102')과 함께 적층되고, 다양한 폭과 두께를 가진 다른 재료들의 하나 이상의 층들(layers)이 도시된다. 예를 들면, 층(911)은 폭 W1 및 두께 T1을 가진다. 층(912)는 층(911)의 폭 W1 및 두께 T1과 각각 다른 폭 W2와 두께 T2를 가진다. 층들의 길이는 또한 적층필름에 따라 변화된다. 게다가, 다른 재료층들의 폭, 두께 및 길이는 반사층(102')에 걸쳐 균일하게 될 필요가 없다.

상기 여러가지 폭 및 길이는 예를 들면 문자(lettering)를 표시하는 반사율을 변화시키거나 광원측으로 재반사되는 빛의 컬러 또는 주파수를 변화시킬 수 있다. 상기 다른 두께는 유사하게 반사율을 변화시키거나 바람직한 효과를 제공하기 위해 필요한 재료의 양에 관계될 수 있다. 반사시트(102)를 형성하기 위해 사용되는 다른 재료의 형태는 반사적층체의 반사율을 변화시킬 수 있다. 광학미세구조에 관련되는 다른 재료의 형태, 굴절률 및 위치는 어떠한 반사적층체의 반사율을 변화시킬 수 있다. 게다가 반사율은 재료의 다른 층들, 그 두께 및 수치를 적절하게 선택함으로써 빛의 소정 주파수 또는 컬러를 최대화 또는 최소화할 수 있다. 다른 재료층들 중 일부는 소정 파장이나 주파수를 가진 빛에 대해서 투과하거나 불투과하게 될 수 있으며, 그 외 조건의 빛에 대해서는 그렇지 않다.

반사시트층(102)은 패턴롤러(patterned roller)(100)에 의해 컷트되거나 형상화되도록 광학특성을 갖는 열가소성물질 또는 다른 재료층과 같은 폴리머(plymer) 또는 플라스틱층으로 될 수 있다. 일실시예에서 층(102)는 투명한 반결정 폴리머(semicrystalline polymer)이다.

반사층(102)과 함께 적층될 수 있는 다른 재료층의 형태예는 반사필름코팅, 컬러안료, 잉크, 인광물질, 실리카(silica), 편광자(polarizer), 방수제(sealant), 보호코팅, 바인더(binder), 기재, 접착제(adhesive) 및 탈착보호시트(removable release sheet)층이 있다. 접착제층은 감압접착제(pressure sensitive adhesive), 열활성접착제(heat activated adhesive) 또는 방사활성접착제(radiation activated adhesive)가 될 수 있다. 탈착보호시트층은 반사적층체(reflective laminate)가 표면에 결합될 때까지 접착제층을 보호하도록 사용될 수 있다.

상기 실리카(이산화규소)는 광학미세구조에 의해 평활면으로 형성된 보이드(void)를 채우는데 사용될 수 있다. 사용될 수 있는 실리카의 한 형태는 운도(mica)이다.

상기 보호코팅층은 도로포장마커(pavement marker)에서 움직이고 있는 타이어들에서 발생할 수 있는 연마 및 착색을 막기 위해 구비될 수 있다. 상기 보호코팅층은 토양 및 이슬의 부착을 방지하도록 구비되어 수분과 진흙 또는 먼지에 노출된 후 적층물의 본래 반사율을 유지할 수 있도록 한다.

기재는 의복이나 신발의 표면에 봉제와 같은 기계적 수단에 의해 반사 적층체를 고정하기 위해 구비될 수 있다. 상기 바인더층 또는 접착제층은 표면에 반사 적층물을 붙이기 위해 구비될 수 있다.

반사필름은 알루미늄, 놋쇠(brass), 구리(copper), 금(gold), 니켈(nickel), 백금(platinum), 은(silver) 또는 티타늄(titanium)의 얇은 층으로 형성된 금속박(metal foil)과 같이 빛을 반사하고/거나 굴절률 차이를 제공할 수도 있다. 상기 반사필름은 적층되거나 반사층(102) 상에 분산부착될 수 있다. 다른 재료들은 반사필름층을 형성하는데 사용될 수 있는 다른 재료들은 티타니아(산화티탄, titanium dioxide), 지르코니아(zirconia), 코발트/철 혼합물(cobalt/iron mixture), 산화지르코니아(zirconia-di-oxide), 산화아연(zinc oxide), 탄산연(white lead), 산화안티몬(antimony oxide), 아연황화물(zinc sulfide), 알루미나(alumina) 및 마그네시아(magnesia, 산화마그네슘)과 같다.

또한 상기 다른 층들은 각 두께가 백 나노미터(one hunderd nanometer)보다 작은 두개의 폴리머로 다중 교차층으로 될 수 있고 빛의 구조적인 간섭을 초래하는 부적당한 굴절률을 가지도록 선택될 수 있다.

상기 층들은 압출성형 공정 중 압력과 열에 의해 함께 적층될 수 있다. 대체하여 또는 결합하여, 상기 층들은 압력에 의해 함께 적층되고 접착제(glue), 바인더(binder) 또는 에폭시의 얇은 층의 사용은 다중층을 함께 고정하기 위해 층들 사이에 선택적으로 사용될 수 있다.

도10을 참조하면, 공정라인, 생산라인, 또는 제조 시스템(1000)의 바람직한 개략도를 설명한다. 일실시예에서, 제조시스템(1000)은 반사필름을 압출성형하기 위한 공압출(coextrusion) 시스템이다. 바람직한 제조시스템(1000)에서 재료의 흐름은 좌에서 우로 진행된다. 제조시스템(1000)은 출력으로서 반사필름(1002)의 롤을 형성하기 위해 입력에서는 복수의 펠렛(pellets), 비즈(beads), 가루, 덩어리(chunks), 또는 다른 형태의 원료(1001)를 받아들인다.

상기 바람직한 제조시스템(1000)은 압출부(extruder)(1014), 압출성형다이(1016), 패턴롤러스택(1020), 유동롤러(유동바퀴)(1030), 한쌍의 압출롤러(1032) 및 와인드업(wind-up) 롤러(1034)를 포함한다. 더욱이, 바람직한 제조시스템(1000)은 다양한 위치에 공급기(feeder), 혼합기(blender), 스크린팩 필터(screen pack filter), 기어펌프, 공급블록, 두께 게이지(thickness gage), 슬리터(slitter), 및 댄서(dancer)를 포함한다. 추가적으로, 상기 바람직한 제조시스템(1000)은 반사필름의 다중층용 공급블록에 의해 결합할 수 있는 하나 이상의 액화 또는 용융 재료의 흐름을 가진다. 선택적으로, 적층장치는 반사필름층(102)을 포함하는 재료의 다중층을 적층하도록 사용될 수 있다. 다른 경우에는, 진공 형성기는 반사필름층(102)에 추가적인 재료층을 적용하도록 사용될 수 있다.

패턴롤러스택(1020)은 제1롤러(1022), 패턴롤러(100), 및 제2롤러(1024)를 포함한다. 상기 패턴롤러(100)는 패턴화를 위한 패턴롤러스택(1020)으로 압출필름을 당기기 위해 모터에 의해 구동된다. 압출필름의 제1표면은 롤러(100)의 원통형 패턴이 제1표면 내로 새겨지거나 잘리도록 패턴롤러(100)과 근접하게 만든다. 스택 상부에 있는 상기 제1롤러(1022)는 패턴롤러(100)와 제1롤러(1022) 사이에 필름이 압착하도록 압출필름의 제2표면을 가압한다. 또한, 상기 제1롤러(1022)는 부분적으로 압출필름을 냉각할 수 있다. 이와 같이, 제1롤러(1022)는 상부냉각롤러로 지시할 수도 있다. 스택 바닥의 제2롤러(1024)는 패턴롤러스택(1020)을 통해 반사필름이 당겨지도록 모터에 의해 구동될 수 있다. 제2롤러(1024)는 압출반사필름을 고체상태로 냉각시킬 수도 있다. 이와 같이, 제2롤러(1024)는 바닥냉각롤러로 지시할 수도 있다. 게다가 패턴롤러스택(1022)은 제1롤러(1022), 패턴롤러(100), 및 제2롤러(1024)가 회전가능하게 결합되는 섀시(chassis), 스탠드(stand), 또는 프레임(1026)을 포함할 수 있다. 상기 프레임(1026)은 롤러들의 위치를 지지하고, 압출필름을 압착하고 가압하기 위해 하나 또는 그 이상의 롤러와 함께 이동될 수 있다.

압출반사필름의 제조를 시작하면, 적정비율의 원료(1001)가 압출기(1014)로 연결(coupled)된다. 압출기(1014)는 고체상태에서 액화 또는 용융상태로 가열하고, 원료를 함께 혼합하고, 액화 또는 용융된 원료(1004)로서 용융된 원료를 배출시킨다.

상기 액화 원료(1004)의 교차구역을 층 또는 재료시트의 교차구역으로 변경하는 것이 바람직하다. 액화원료(1004)는 압출성형다이(1016)에 유입된다. 압출성형다이(1016)는 액화원료의 제1교차구역을 압출필름(1006)의 시트, 필름 또는 층의 얇고 넓은 교차구역으로 전환한다. 상기 압출필름(1006)은 한쌍의 측부 선단부와 상면과 하면을 가진다. 압출필름(1006)의 측부 선단부는 상대적으로 얇고 압출필름(1006)의 상하면은 상대적으로 넓다.

상기 제1롤러(1022)와 패턴롤러(100) 사이에서 상기 압출필름(1006)의 평평한 시트, 필름, 또는 층은 패턴롤러스택(1020)으로 결합된다.

앞서 설명한 바와 같이, 패턴롤러(100)는 하나 이상의 패턴링(pattern ring) (114)(114') 및/또는 없거나 하나 이상의 스페이서(spacer)(214)(214')에 의해 형성되는 원통형 패턴(400)을 포함한다. 패턴롤러(100)의 연속적인 원통형 패턴(400)은 상기 필름(102)으로서 미세구조를 형성하기 위해 압출필름(1006)의 시트 표면을 새기고, 가압하거나 자른다. 일실시예에서, 필름 내 미세구조는 돌출 입방체(corner cubes)로 채워지고, 필름(102)은 압출반사필름 또는 층이다. 패턴롤러(100)의 연속적인 원통형 패턴(400)은 반사층(102) 표면에 연속적인 패턴(800)을 형성한다.

상기 반사층(102)은 필름(102)을 재배향(re-orient)하기 위해 패턴롤러스택(1026)의 제2롤러(1024)의 부분을 일부 감싼다. 게다가 상기 제2롤러(1024)는 소프트상태에서 솔리드상태로 재료의 시트를 냉각하기 위한 추가수단을 구비한다. 패턴롤러스택(1020)으로부터 배출되는 재료 시트는 감김롤러(1034)를 향해 결합된다.

상기 필름(102)은 상기 제조시스템에서 이송되는 각도를 변화시키기 위해 상기 아이들(idle)롤러(1030)에 감긴다. 상기 필름(102)은 한쌍의 압출(nip)롤러(1032)에의해 아이들롤러(1030)로 인출된다. 각각의 압출롤러(1032)는 모터에 의해 회전된다. 상기 필름(102)은 상기 한쌍의 압출롤러(1032) 사이에서 압착되고 상기 감김(wind-up)롤러(1034)를 향해 이송된다.

상기 감김롤러(1034)는 상기 필름시트(102)를 수용하면서 롤(1002)에 감는다. 이 경우, 상기 필름(102)은 압출된 반사필름이고, 상기 롤(1002)은 압출된 반사 시트(sheeting) 또는 필름의 반사필름롤이다. 상기 감김롤러(1034)는 상기 압출된 필름을 나선(spiral)롤에 팽팽하게 감기위해 회전된다. 상기 감김롤러(1034)는 상기 나선롤에 감겼을때 상기 필름(102)의 정렬을 유지하기 위한 선단부(edge)를 갖는 스풀(spool)을 포함할 수 있다.

요약하면, 상기 제조시스템(1000)은 압출(extrusion) 또는 액화(liquefaction)과정, 편평화(flattening)과정, 패턴화(patterning)과정 및 감김과정을 포함한다. 상기 압출 또는 액화과정은 상기 압출기(1014)에 의해 형성된다. 상기 편평화과정은 상기 압출성형다이(1016)에 의해 형성된다. 상기 패턴화과정은 패턴롤러스택(stack)(1020)에 의해 형성된다. 상기 감김과정은 상기 압출롤러(1032) 및 감김롤러(1034)에 의해 형성된다.

도11은 패턴롤어셈블리(1100)의 일실시예를 나타낸 것이다. 상기 패턴롤어셈블리(1100)는 패턴롤러(100), 한 쌍의 베어링(1102), 기어박스(1104) 및 도11에 나타낸 바와 같이 함께 결합된 AC모터(1106)를 포함한다. 상기 한 쌍의 베어링(1102)은 축 또는 저널(journal)(112)에 결합되는 패턴롤러(100)를 그 내부에서 지지한다. 상기 한 쌍의 베어링(1102)의 외부는 상기 패턴롤어셈블리(1100)을 지지하기 위해 상기 패턴롤러스택(1020)의 프레임에 결합될 수 있다. 상기 한 쌍의 베어링(1102)은 상기 패턴롤러(100)가 상기 패턴롤러스택 내에서 회전되도록 한다. 상기 한 쌍의 베어링(1120)의 각각은 롤러베어링(roller bearing)으로 이루어질 수도 있다.

상기 모터(1106)는 기어박스(1104)를 구동시키기 위한 회전샤프트를 포함한다. 상기 기어박스(1104)는 상기 패턴롤러를 회전시키기 위한 회전샤프트의 회전비에 따른 기어를 포함한다. 일실시예로서, 상기 기어박스의 회전비는 패턴롤러에 전달되는 모터의 회전수를 감소시킨다. 다른 실시예로서, 상기 기어박스의 회전비는 패턴롤러(100)에 전달되는 모터의 회전수를 증가시킨다. 또 다른 실시예로서, 상기 기어박스(1104)의 회전비는 1이고 패턴롤러(100)에 전달되는 모터의 회전수와 같다. 상기 기어박스(1104)의 회전비는 상기 패턴롤러(100)의 회전속도를 변화시키기 위한 변속장치로 선택될 수 있다.

도12는 상기 반사시트(reflective sheeting)(102)를 포함하는 롤(1002)을 나타낸 것이다. 상술한 바와 같이 재료의 다른 층(layer)은 반사적층체(reflective laminate)(1200)를 형성하기 위해 반사시트(102) 주위로 적층될 수 있다. 상기 반사적층체는 반사시트(102) 및 하나 이상의 다른 재료층, 예를들어 1201~1204층을 포함한다. 상술되고 도9a 및 도9b에 나타낸 바와 같이, 상기 하나 또는 그이상의 다른 재료층은 다른 사이즈로 형성될 수 있고, 상기 반사시트의 다른 측으로 위치될 수 있다.

따라서, 상기 롤(1002)은 다른 층이 없는 반사시트(102)의 롤로 이루어질 수 도 있다. 선택적으로 상기 롤(1002)은 상기 반사시트(102)와 함께 적층되는 다른 층을 포함하는 반사적층체(1200)의 롤로 이루어질 수 있다. 상기 롤(1002)은 반사시트(102) 또는 반사적층체(1200)이 나선으로 감기는 중앙원통형코어(center cylinder core)를 더 포함할 수 있다. 상기 중앙원통형코어(1210)는 감김롤러에 의해 감길경우 상기 반사시트(102) 또는 반사적층체(1200)을 정렬하기 위한 선단부를 포함하는 스풀(spool)일 수 있다.

도13a 및 도13b는 상기 반사필름(102)이 적용되는 실시예를 나타낸 것이다. 상기 반사필름(102)은 반사되는 기호(signage), 도로포장마커(pavement marker), 스포츠웨어 및 안전의류(safety clothing)를 포함하는 반사체의 적용범위에 사용될 수 있고, 이에 제한되지 않는다. 반사체 및 반사필름은 다양한 방식으로 제조의 제품으로 편입될 수 있다. 상기 반사체는 자전거의 바퀴살(spoke) 반사체 또는 차량의 후방반사체를 위한 제품의 한 부분으로 형성될 수 있다. 선택적으로 상기 반사체는 시트 또는 재료층의 조각(strip)으로 형성될 수 있고, 제품에 적용되거나 결합될 수 있다. 예를들어 반사테이프는 의류에 적용될 수 있다. 반사시트 또는 필름은 고속도로 사인 또는 마크에 적용될 수 있다. 상기 반사필름(102) 또는 반사적층체은 롤(1002)에 감기거나 풀리고, 제조과정동안 제품에 적용될 수 있다.

도13a는 상기 롤(1002)의 일부로 나타나는 반사필름(1002A)이 번호판(license plate)에 구현되는 것을 나타낸 것이다. 상기 글자와 숫자는 반사적층체(1200)에 하나 또는 그 이상의 다른 칼라잉크층을 포함시킴에 따라 형성될 수 있다.

도13b는 상기 롤(1002)의 일부로 나타나는 반사필름(1002B)이 슈즈(1300B)에 구현되는 것을 나타낸 것이다. 상기 반사필름(1002B)은 슈즈(1300B)에 봉합되는 기재(substrate) 또는 접착되는 접착제를 포함할 수 있다.

도13c는 상기 롤(1002)의 일부로 나타나는 반사필름(1002C)이 정지표시와 같이 고속도로 사인(1300C)에 구현되는 것을 나타낸 것이다.

도13d는 상기 롤(1002)의 일부로 나타나는 반사필름(1002D)이 조끼와 같이 의류(1300D)의 제품으로 구현되는 것을 나타낸 것이다.

도13e는 상기 롤(1002)의 일부로 나타나는 반사필름(1002E)이 도로포장마커(1300E)로 구현되는 것을 나타낸 것이다. 상기 포장표시(1300E)는 도13e에 나타낸 바와같이, 접착제(1354)에 의해 포장(1352)에 고정된다.

도13f는 상기 롤(1002)의 일부로 나타나는 반사필름(1002F)이 자동차(1360)의 반사체(1300F, 1300F')로 구현되는 것을 나타낸 것이다. 반사체(1300F)는 상기 자동차(1360)의 측면표시 또는 측면반사체이다. 상기 반사체(1300F')는 자동차(1360)의 후방 반사체 또는 전방 반사체이다.

도13g는 상기 롤(1002)의 일부로 나타나는 반사필름(1002g)이 자전거(1370)의 반사체(1300G, 1300G')로 구현되는 것을 나타낸 것이다. 상기 반사체(1300G)는 바퀴살 또는 바퀴의 반사체이다. 상기 반사체((1300G')는 자전거의 전방 또는 후방 반사체이다. 반사체(1300G'')는 패달 반사체이다.

상기 패턴롤러가 성형이 아닌 프린팅 또는 컷팅롤러로 작동하기 때문에, 압출되는 반사시트는 빠른 스피드로 광학반사시트가 형성됨으로 처리시간(curing time)이 필요하지 않다. 상기 패턴롤러는 완전돌출입방체(full corner cube)의 연속되는 시트가 광학재료의 시트표면에 형성되도록 한다. 상기 패턴롤러를 사용함으로써, 심없이 연속되는 시트위의 패턴으로 이루어진다. 상기 패턴롤러는 변경가능하다. 즉, 상기 패턴롤러에 의해 형성되는 패턴은 패턴링 및 패턴링과 스페이서링의 다른 형상을 갖는 스페이서(spacer)링의 변화에 의해 변경될 수 이다.

본 발명의 실시예는 도면에 나타내고 기재되었지만 발명을 이해하기 위한 것이지 제한하기 위한 것이 아니고, 본 발명의 기술범위에서 다양하게 변경가능하기 때문에 도면에 나타내고 기재된 구조와 배열로 본 발명의 실시예는 한정되지 않는다. 예를들어, 상기 패턴롤러는 압출 반사필름의 제조에 사용된다. 그러나 상기 패턴롤러는 또한 다른구조 또는 재료의 필름 또는 시트 표면에 미세구조(microstructure)를 형성하는데 사용된다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러가지 치환, 변형 및 변형이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

Claims

축;

상기 축과 동축을 이루고, 그 축의 둘레에 구비되는 원통형 슬리브;

상기 원통형 슬리브에 직교되고 슬라이딩가능하게 결합되고, 외측 선단부에 롤러의 패턴의 서브패턴을 각각 구비하고, 상기 원통형 슬리브와 슬라이딩가능하게 결합되도록 형성된 내측 선단부를 구비하며, 상기 축과 동축을 이루는 하나 이상의 패턴링;

상기 원통형 슬리브와 하나 이상의 패턴링 이 개재되고, 상기 축에 직교되게 결합되고 동축을 이루는 제1단부 플랜지와 제2단부 플랜지; 및

상기 제1단부 플랜지와 제2단부 플랜지 간을 결합하고, 상기 원통형 슬리브와 하나 이상의 패턴링이 개재되는 상기 제1단부 플랜지와 제2단부 플랜지를 유지시키는 하나 이상의 파스너

를 포함하는 제조공정용 패턴롤러.
제1항에 있어서,

상기 서브패턴을 각각 구비한 하나 이상의 패턴 링은

시트재료의 일면으로 롤링하기 위한 상기 롤러의 패턴을 형성하는

제조공정용 패턴롤러.
제1항에 있어서,

상기 하나 이상의 파스너는

서로 결합되는 한 쌍 이상의 너트 볼트로 이루어지는

제조공정용 패턴롤러.
제1항에 있어서,

상기 원통형 슬리브에 직교되고 슬라이딩가능하게 결합되고, 외측 선단부에서 상기 롤러의 패턴의 선단부 패턴을 각각 구비하고, 상기 원통형 슬리브와 슬라이딩가능하게 결합되도록 형성된 내측 선단부를 구비하며, 상기 축과 동축을 이루는 하나 이상의 스페이서 링을 포함하는

제조공정용 패턴롤러.
제4항에 있어서,

상기 서브패턴을 구비한 하나 이상의 패턴링 및 하나 이상의 스페이서 링은 시트재료의 일면으로 롤링하기 위한 상기 롤러의 패턴을 형성하는

제조공정용 패턴롤러.
제4항에 있어서,

한 쌍 이상이 스페이서 링은 상기 하나 이상의 패턴링의 패턴링을 개재시키는

제조공정용 패턴롤러.
제1항에 있어서,

상기 제1단부 플랜지와 제2단부 플랜지 사이에 결합된 상기 축과 평행하고, 상기 하나 이상의 패턴링에 직교되고 슬라이딩가능하게 결합된 하나 이상의 로드를 포함하며,

상기 하나 이상이 패턴링 각각은 상기 하나 이상의 로드에 슬라이딩가능하게 결합되도록 개구부를 구비하고, 상기 축 주위에 고정된 회전위치를 유지하는

제조공정용 패턴롤러.
제1항에 있어서,

상기 원통형 슬리브는 상기 축과 평형하는 가이드슬롯을 포함하며;

상기 하나 이상의 패턴링 각각은 상기 가이드슬롯에 슬라이딩가능하게 결합되고, 상기 축 주위에서 고정된 회전위치를 유지하도록 내측 선단부에 가이드 탭을 포함하는

제조공정용 패턴롤러.
제1항에 있어서,

상기 롤러를 구동하기 위한 모터;

상기 롤러를 지지하도록 상기 축의 제1단부 및 제2단부 가까이에 각각 위치된 제1 및 제2베어링; 및

상기 모터와 상기 축의 제1단부 사이에 결합되고, 상기 모터의 샤프트의 회전에 비례하여 상기 롤러 회전시키는 연동장치를 구비한 기어박스를 더 포함하는

제조공정용 패턴롤러.
필름의 일면에 패턴을 형성하기 위한 롤러 스택에 있어서,

제1롤러; 및

상기 필름의 일면에 걸쳐 롤링되고, 상기 패턴을 형성하기 위한 원통형 패턴을 구비하는 제2롤러를 포함하며,

상기 제2롤러는 회전샤프트와, 상기 회전샤프트와 서로 평행하게 결합되고 상기 원통형 패턴을 형성하도록 서로 정렬된 서브패턴을 외측 선단부에 각각 갖는 하나 이상의 링을 구비하고,

상기 제2롤러는 상기 제1롤러와 제2롤러 사이의 필름에 상기 패턴을 형성하도록 상기 필름의 일면에 대하여 가압하는

롤러 스택.
제10항에 있어서,

상기 필름을 냉각하기 위한 제3롤러를 더 포함하는

롤러 스택.
제10항에 있어서,

상기 제2롤러의 회전샤프트를 구동하도록 결합된 모터;

상기 회전샤프트의 제1단부 및 제2단부 가까이에 각각 위치되고, 상기 제2롤러를 지지하는 제1 및 제2베어링; 및

상기 모터와 회전샤프트 사이에 결합되고, 상기 모터의 회전에 비례하여 상기 제2롤러를 회전시키는 연동장치를 구비한 기어박스를 더 포함하는

롤러 스택.
제12항에 있어서,

상기 필름을 냉각시키기 위한 제3롤러를 더 포함하는

롤러 스택.
제13항에 있어서,

상기 제1롤러, 제2롤러 및 제3롤러를 서로 평행하고 회전가능하게 지지하는 프레임을 더 포함하는

롤러 스택.
고형의 미가공재료를 전달받고, 액상의 미가공재료를 가열하고 압출하기 위한 압출장치;

상기 액상 미가공재료를 전달받고, 상기 액상의 미가공재료를 편평화시켜 얇고 넓은 반 고형의 미가공재료 시트로 형성시키는 압출성형다이; 및

상기 얇고 넓은 반 고형의 미가공재료 시트를 전달받는 롤러 스택

을 포함하며,

상기 롤러 스택은 제1롤러와 제2롤러, 한 쌍의 닙 롤러 및 감김 롤러를 구비하되,

상기 제1롤러와 제2롤러는 이들 사이로 상기 얇고 넓은 반 고형의 미가공재료시트를 전달받도록 지향되고, 상기 제2롤러는 상기 얇고 넓은 반 고형의 미가공재료 시트의 일면을 걸쳐 롤링되고 그에 패턴을 형성하도록 하나 이상의 링으로 형성된 원통형 패턴을 구비하며, 상기 롤러 스택은 상기 패턴을 갖는 얇고 넓은 고형 미가공재료시트를 출력하고;

상기 한 쌍의 닙 롤러는 얇고 넓은 고형의 미가공재료 시트를 운반하도록 상기 얇고 넓은 고형의 미가공재료 시트를 끌어 당기며;

상기 와인업 롤러는 상기 얇고 넓은 고형의 미가공재료 시트를 전달받고, 시트롤로 말아 올리는

압출필름을 제조하기 위한 제조시스템.
제15항에 있어서,

상기 제1롤러는

상기 얇고 넓은 반 고형의 미가공재료 시트를 냉각시키는

압출필름을 제공하기 위한 제조시스템.
제15항에 있어서,

상기 롤러 스택은

상기 얇고 넓은 반 고형의 미가공재료 시트를 냉각시켜 얇고 넓은 고형의 미가공재료 시트로 형성하는 제3롤러를 더 포함하는

압출필름을 제공하기 위한 제조시스템.
제15항에 있어서,

상기 제2롤러는

상기 얇고 넓은 반 고형의 미가공재료 시트에 상기 패턴을 형성하도록 상기 얇고 넓은 반 고형의 미가공재료으 일면에 대하여 가압하는

압출필름을 제공하기 위한 제조시스템.
제15항에 있어서,

상기 제2롤러는

회전샤프트;

상기 회전샤프트를 구동하도록 회전샤프트의 일단에 결합되는 모터; 및

상기 회전샤프트와 평행하게 결합되고, 상기 제2롤러의 원통형 패턴을 형성하도록 서로 정렬된 서브패턴을 각각 갖는 외측 선단부를 구비한 하나 이상의 링을 더 포함하는

압출필름을 제공하기 위한 제조시스템.
액상 형태로 미가공재료를 제공하고;

상기 액상형태의 미가공재료를 얇은 시트로 형성하고;

패턴롤러의 원통형 패턴의 각 서브패턴을 각각 구비한 하나 이상의 링을 포함하는 패턴롤러를 상기 얇은 시트의 일면에 걸쳐 롤링하며;

상기 얇은 시트를 회전롤에 감는

패턴필름 제조방법.
제20항에 있어서,

제1냉각롤러 및 제2냉각롤러를 이용하여 상기 얇은 시트를 냉각하는

패턴필름 제조방법.
제20항에 있어서,

감김 롤러를 통해 상기 얇은 시트를 회전롤에 감는

패턴필름 제조방법.
제20항에 있어서,

압출성형다이를 통해 상기 액상형태의 미가공재료를 상기 얇은 시트로 형성하는

패턴필름 제조방법.
제20항에 있어서,

압축장치를 통해 상기 미가공재료를 상기 액상형태로 제공하는

패턴필름 제조방법.
제20항에 있어서,

상기 얇은 시트를 감기 이전에 상기 얇은 시트를 인출하는 과정을 더 포함하는

패턴필름 제조방법.
제25항에 있어서,

한 쌍의 닙 롤러를 통해 상기 얇은 시트를 인출하는

패턴필름 제조방법.
제25항에 있어서,

상기 얇은 시트를 인출하기 이전에, 상기 얇은 시트를 방향전환시키는

패턴필름 제조방법.
제27항에 있어서,

아이들러 롤러를 통해 상기 얇은 시트를 방향전환시키는

패턴필름 제조방법.
미가공재료를 액상형태로 압출하고;

상기 액상형태의 미가공재료를 얇은 시트로 형성하고;

패턴롤러의 원통형 패턴의 각 서브패턴을 각각 구비한 하나 이상의 링을 포함하는 패턴롤러를 상기 얇은 시트의 일면에 걸쳐 롤링하고;

상기 얇은 시트를 냉각하며;

상기 얇은 시트를 회전롤에 감는

방법을 통해 형성된 압출필름의 롤.
필름을 롤러 스택으로 연결하고;

반사필름을 형성하도록 하나 이상의 패턴링의 서브패턴을 형성하는 패턴롤러의 입방체 돌출패턴을 롤링하고 가압하며;

상기 반사필름을 고체상태로 냉각하는

반사필름 제조방법.
제30항에 있어서,

냉각롤러를 통해 상기 반사필름을 고체상태로 냉각하는

반사필름 제조방법.
제30항에 있어서,

상기 필름을 롤러 스택으로 인출하는 과정을 더 포함하는

반사필름 제조방법.
제32항에 있어서,

상기 패턴롤러는 상기 필름을 롤러 스택으로 인출하도록 구동되는

반사필름 제조방법.
제30항에 있어서,

제1냉각롤러 및 상기 패턴롤러는

상기 반사필름을 형성하도록 상기 필름으 일면으로 상기 패턴필름의 입방체 돌출패턴을 롤링하고 가압하는

반사필름 제조방법.
제34항에 있어서,

제2냉각롤러를 통해 상기 반사필름을 고체상태로 냉각하는

반사필름 제조방법.
제35항에 있어서,

상기 롤러 스택은

상기 패턴롤러, 제1냉각롤러 및 제2냉각롤러를 포함하는

반사필름 제조방법.
상기 반사필름을 상기 롤러 스택으로부터 인출하는 과정을 더 포함하는

반사필름 제조방법.
제37항에 있어서,

상기 제2냉각롤러는 상기 롤러 스택으로부터 반사필름을 인출하도록 구동되는

반사필름 제조방법.
필름을 롤러 스택으로 연결하고;

반사필름을 형성하도록 하나 이상의 패턴링의 보조패턴을 형성하는 패턴롤러의 입방체 돌출패턴을 상기 필름의 일면으로 롤링하고 가압하며;

상기 반사필름을 고체상태로 냉각하는

방법을 통해 형성된 반사필름 제조방법.
필름을 롤러 스택으로 연결하고;

반사필름을 형성하도록 하나 이상의 패턴링의 보조패턴을 형성하는 패턴롤러의 입방체 돌출패턴을 상기 필름의 일면으로 롤링하고 가압하며;

상기 반사필름을 고체상태로 냉각하는

방법을 통해 형성된 반사필름층을 포함하는 반사적층시트의 롤.
필름을 롤러 스택으로 연결하고;

반사필름을 형성하도록 하나 이상의 패턴링의 보조패턴을 형성하는 패턴롤러의 입방체 돌출패턴을 상기 필름의 일면으로 롤링하고 가압하며;

상기 반사필름을 회전롤에 감는

방법을 통해 형성된 반사필름의 일부분을 포함하는 제조품.
제41항에 있어서,

번호판, 슈즈, 고속도로 사인, 의류품, 포장도로 마커, 차량 반사체 및 자전거 반사체 중 하나 이상으로 이루어지는

제조품.
완전 돌출 입방체로 이루어진 복수개의 칼럼과, 서로 오프셋되고 완전한 돌출 입방체의 패턴을 갖는 완전 돌출 입방체로 이루어져 각각 인접하는 인접칼럼 및 완전돌출 입방체의 복수개의 칼럼 각 사이에 구비된 홈을 갖는 일측을 구비하여 롤에 롤링된 광학필름을 포함하는

필름 롤.
제43항에 있어서,

상기 광학필름은 그 광학필름이 일면에 접착되도록 접착제를 구비한 타측을 포함하는

필름 롤.
제44항에 있어서,

상기 광학필름의 타측은 접착제를 보호하도록 접착보호층을 더 포함하는

필름 롤.
제43항에 있어서,

상기 일측의 완전돌출 입방체는 입사광을 반사하고;

상기 광학필름은 상기 입사층을 더욱 반사시키도록 반사층을 구비한 타측을 포함하는

필름 롤.
제43항에 있어서,

상기 일측의 완전돌출 입방체는 입사광을 반사하고;

상기 광학필름 일측은 상기 입사광을 더 반사시키도록 반사층을 더 구비하는

필름 롤.
제47항에 있어서,

상기 광학필름의 일측은 그 광학필름을 일면에 접착하도록 접착제를 더 포함하는

필름 롤.
제43항에 있어서,

상기 완전돌출 입방체의 복수개의 칼럼은 심(seem) 없이 이루어지는

필름 롤.
광학영역 및 상기 광학영역을 지지하는 본체영역으로 형성된 광학재료를 포함하며;

상기 광학영역은 심(seem) 없이 N자형 칼럼의 돌출 입방체를 갖되, 상기 광학영역은 N자형 패턴링을 포함하는 패턴롤러를 필름의 일면에 걸쳐 롤링함으로써 형성되는

반사필름.
제50항에 있어서,

상기 광학영역은 상기 N자형 칼럼의 돌출 입방체 사이에 산재된 M자형 홈을 더 포함하며;

상기 광학영역은 M자형 스페이서 링을 더 포함하는 상기 패턴롤러에 의하여 더 형성되는

반사필름.
제50항에 있어서,

상기 광학재료는 열가소성수지로 이루어지는

반사필름.
심(seem) 없이 삼각형 피라미드 형태로 각각 형성되는 완전 돌출 입방체의 N자형 칼럼과, 심(seem) 없이 한 쌍의 완전 돌출 입방체를 분리하는 M자형 홈으로 이루어지는 일면을 포함하는 반사층을 갖는 적층체를 포함하는

반사각의 반대인 입사각의 입사광원을 반사하기 위한 반사체.
제53항에 있어서,

상기 완전 돌출 입방체 각각은

베이스부, 헤드부, 테일부 및 정점에서 결합된 세 개의 반사면을 포함하는

반사체.
제53항에 있어서,

상기 완전 돌출 입방체 각각은 암 돌출 입방체로 이루어지는

반사체.
제53항에 있어서,

상기 완전 돌출 입방체 각각은 열을 지어 배열되는

반사체.
제56항에 있어서,

짝수 칼럼에서의 상기 완전 돌출 입방체는 상기 헤드부로부터 테일부로 열을 지어 배열되고, 혹수 칼럼에서의 상기 완전 돌출 입방체는 상기 테일부로부터 헤드부로 열을 지어 배열되는

반사체.
제53항에 있어서,

상기 적층체는

상기 반사필름을 일면에 접착하기 위한 접착층을 더 포함하는

반사체.
제53항에 있어서,

상기 심이 없는 N자형 칼럼의 완전 돌출 입방체 및 M자형 홈은 N자형 패턴링과 M자형 스페이서 링을 포함하는 패턴롤러를 필름의 일면에 걸쳐 롤링함으로써 형성되는

반사체.
제53항에 있어서,

번호판, 슈즈, 고속도로 사인, 의류품, 포장도로 마커, 차량 반사체 및 자전거 반사체 중 하나 이상으로 이루어지는

반사체.
제53항에 있어서,

상기 완전 돌출 입방체 각각은 비대칭 삼각형 피라미드 형태로 이루어지는

반사체.
제53항에 있어서,

상기 완전 돌출 입방체 각각은 대칭 삼각형 피라미드 형태로 이루어지는

반사체.