具有半色调印刷的前表面的反向反射片材制造技术

印刷反向反射膜具有在前面上的平坦表面和在背面上的多个反向反射元件。半色调印刷油墨层被沉积于平坦表面上，平坦表面由沉积油墨的均匀间隔的、离散的点形成。点之间的区域提供透光开口，其接受入射光并透射反向反射光。形成半色调图案的点的聚集区域优选地覆盖半色调图案区域的大约60％和90％之间。这种半色调油墨图案的使用通过减少油墨所吸收的光的量以及通过减少油墨层所散射的光的量来增加印刷反向反射片材的反射性。这种半色调油墨图案的使用进一步避免对反向反射片材的前表面上的抗光散射表面涂层或膜的需要。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有半色调印刷的前表面的反向反射片材相关申请的交叉引用本申请要求2011年10月19日提交的美国临时申请第61/548，777号的权益，其全部并入本文中。专利技术背景本专利技术一般涉及具有印刷的上表面的反向反射(retroreflective)片材，并具体地涉及具有以半色调图案(halftone pattern)印刷的能够以更高的反射性显示印刷信息而不需要表面涂层(topcoat)或者覆膜(overlaminate film)的上表面的反向反射片材。反向反射片材因其相对高度的反射性，通常被用于制作路标。这种片材一般包括背面，其包括棱镜或玻璃珠形式的反向反射元件的图案；和平的前面。对于路标应用，其通常需要片材显示字母和数字形式的印刷信息以及背景颜色(即，红色为停止标记，黄色为避让标记，蓝色或绿色为高速路出口标记)。因此，透光的(light-transmissive)彩色油墨层被印刷于片材的平的前面上所有期望背景颜色的区域。虽然这种印刷技术能够生产功能性的反向反射标识，但标记的总体反射性由于两个因素而不期望地受到损害。首先，即便当使用最透光的油墨时，一定量的入射光和反向反射光仍必然被该油墨所吸收。其次，透射性油墨的印刷层由于使表面粗糙化而在片材的平的前面上产生表面缺陷，这进而分散了入射光和反射光。表面粗糙化是一贯观察到的大部分数字印刷技术的副作用，诸如，利用溶剂的喷墨印刷、紫外(UV)或胶乳油墨。在其他相当的技术，如热转印色带印刷中，这些表面缺陷能被更好地控制。这种散射减少从前方标记反向反射回的光的量，例如，汽车的前灯由此使得标记外观对于司机而言黯淡。过去，散射型反向反射性损失通过应用透明的表面涂层或者覆膜于片材的印刷的上表面上而得到部分恢复。这种透明膜校正入射光和反向反射光一在其透射通过油墨层时，由此减少散射并增加片材的反向反射性。然而，将这种透明表面涂层或者覆膜应用于片材的印刷的上表面增加与制造最终标记相关的时间和成本。其还相当于另一层能够潜在地吸收和/或者阻挡部分入射和反向反射光的透明材料。专利技术简述本专利技术增加最终的印刷反向反射片材材料的反射性，同时避免对透明表面涂层或膜的需要。为了达到这些目的，本专利技术包含具有在前面上的平坦表面和在背面上的多个反向反射元件的反向反射性膜以及以半色调图案沉积在所述平坦表面的油墨层，所述图案由沉积油墨的均匀间隔的、离散区域(discrete areas)(或“点”)形成。点之间的区域提供透光的开口(openings),其接受入射光并透射反向反射光而不从油墨吸收或散射。虽然半色调图案的沉积油墨的离散区域可以在平坦表面上覆盖50%至99%之间的半色调图案区域，但这些区域优选地在平坦表面上覆盖60%至90%之间的半色调图案区域，并且更优选60%至80%之间的该区域。形成半色调图案的沉积油墨的均匀间隔开的离散区域或点的形状可以为几乎任意对称形状，如圆形、方形、三角形、菱形，或呈平行或呈网格排列的线。油墨离散区域的尺寸应该足够小使得半色调图案对肉眼呈现单色或暗色(Shade)。反向反射元件可以为棱镜，如立方隅角，或者玻璃珠。因为油墨的这种半色调图案的使用避免对反向反射片材的前表面上用以减少散射的透明表面涂层或者膜的需要，片材的上表面优选地(但并非必然地)仅由油墨的印刷或沉积层组成。附图简述图1A和IB分别是没有印刷油墨层和具有油墨层和透明涂层的组合的现有技术棱镜反向反射膜的侧面示意图；图2是本专利技术的反向反射膜的侧面示意图，其包括在其前表面上的油墨半色调印刷图案；图3A和3B分别显示图2中的片材上的油墨半色调层的放大平面图和该油墨半色调层的未放大平面图；图4显示用在油墨半色调层中的点可以采用的四种不同的几何形状；图5是本专利技术片材实施方式的放大图，其中半色调油墨层由沉积在采用玻璃珠的反向反射材料上的油墨平行线形成；图6分别显示具有覆盖80%、70%和60%的半色调区域的油墨半色调层的片材材料的相对亮度；图7是透视图，示出了本专利技术的应用以及入射角和观察角的定义；图8是曲线图，分别示出了当以100%和60%之间的覆盖率、以30°入射角和0.1°、0.2°以及0.5°的观察角使用绿色油墨半色调层时本专利技术的反向反射片材材料的反射性；图9是用于生成图8曲线图的数据表；图10是曲线图，分别示出了当以100%和60%之间的覆盖率、以-4.0°入射角以及0.1°、0.2°以及0.5°的观察角使用绿色油墨半色调层时本专利技术的反向反射片材材料的反射性；图11是用于生成图10曲线图的数据表；图12是曲线图，分别示出了当以100%和70%之间的覆盖率、以30°入射角和0.1°、0.2°以及0.5°的观察角使用蓝色油墨半色调层时本专利技术的反向反射片材材料的反射性；图13是用于生成图12曲线图的数据表；图14是曲线图，分别示出了当以100%和60%之间的覆盖率、以-4.0°入射角和0.1°、0.2°以及0.5°的观察角使用蓝色油墨半色调层时本专利技术的反向反射片材材料的反射性，以及图15是用于生成图14曲线图的数据表。专利技术详述本专利技术以及其优点可以通过与图1A和IB中的现有技术反向反射片材的直接对比而得到最容易的理解。图1A是没有印刷油墨层的现有技术棱镜反向反射片材I的侧面示意图。这种片材I包含反向反射元件阵列3。在此实施例中，该反向反射元件为棱镜立方隅角4,但是它们可以为任意形状的棱镜元件或者球形玻璃珠。透明基底5覆盖于棱镜立方隅角4的阵列上。棱镜立方隅角4的阵列和基底5通常都由透明塑料材料如聚氯乙烯、聚酯、聚氨酯、聚甲基丙烯酸甲酯或聚碳酸酯形成。在使用中，来自例如汽车前灯的入射光束7进入透明基底5并冲撞到棱镜立方隅角4的壁上。选择立方隅角壁的角度和形成棱镜立方隅角4的透明材料的折射率，使得在某一入射角冲撞到片材表面上的入射光束被反向反射回它们的来源。在现有技术片材I的情况下，所观察到的反向反射光束8的亮度与入射光束7的亮度基本上相同，因为相对少的光被形成棱镜立方隅角4和基底5的透明材料吸收或散射。因此，这种片材I反向反射相对高百分比的入射光。图1B是具有透光油墨的油墨层12的现有技术棱镜反向反射片材10的侧面示意图，透光油墨的油墨层12可以通过丝网印刷而被手工应用或通过喷墨或热转印带而被数字化应用。在路标的情况下，红色、棕色、绿色或蓝色油墨通常被用于油墨层12中以为数字或字母提供形成对比的背景。透明表面涂层或覆膜14被应用在油墨层12上以减少由油墨层12的粗糙度导致的光损失和因此产生的从所期望的反向反射图案散射开的光束。在使用中，入射光束7冲撞到表面涂层14的表面上，并穿过透光油墨12的层和基底5。自该处，光束被立方隅角4(图示IB中未标出)的阵列3反向反射，并且被再次透射穿过基底5、油墨层12和表面涂层14。然而，射出的光束16的亮度由于油墨层12的颜色和随之产生的其他颜色光的吸收、油墨层12的厚度、油墨层14的透光度以及层14中油墨的表面光洁度(finish)而被大量减小。应用透明表面涂层或层压膜(laminate film) 14的必要性增加片材10的总成本和加工时间，并且不能完全解决由油墨层14的粗糙度造成的光损失。因此，所生成的片材10的总体反射性可能降到联邦、州或者地方政府所设定的规定以下。图2是本本文档来自技高网...

【技术保护点】
反向反射片材，包括：反向反射膜，其具有在前面上的平坦表面和在背面上的多个反向反射元件，以及油墨层，其以半色调图案沉积在所述平坦表面上，所述半色调图案包括在沉积油墨的离散区域之间的透光开口的图案，所述透光开口接受入射光并透射反向反射光而不受所述油墨干扰。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.10.19 US 61/548,7771.反向反射片材，包括: 反向反射膜，其具有在前面上的平坦表面和在背面上的多个反向反射元件，以及 油墨层，其以半色调图案沉积在所述平坦表面上，所述半色调图案包括在沉积油墨的离散区域之间的透光开口的图案，所述透光开口接受入射光并透射反向反射光而不受所述油墨干扰。2.权利要求1所述的反向反射片材，其中所述半色调图案中沉积油墨的离散区域覆盖所述平坦表面上半色调图案区域的大约50%和99%之间。3.权利要求1所述的反向反射片材，其中所述半色调图案中沉积油墨的离散区域覆盖所述平坦表面上半色调图案区域的大约60%和80%之间。4.权利要求1所述的反向反射片材，其中所述半色调图案中沉积油墨的离散区域的尺寸沿着至少一个方向改变，以使得被察觉到的油墨层提供不同的暗颜色。5.权利要求1所述的反向反射片材，其中所述半色调图案中沉积油墨的不同离散区域是不同的颜色。6.权利要求3所述的反向反射片材，其中所述半色调图案中沉积油墨的每个离散区域的形状为圆形、方形、三角形、菱形、线和线栅中的一种或多种。7.反向反射片材,包括 反向反射膜，其具有在前面上的平坦表面和在背面上的多个反向反射元件，以及 油墨层，其以半色调...

【专利技术属性】
技术研发人员：N·阿伽社，
申请(专利权)人：艾利丹尼森公司，
类型：发明
国别省市：美国;US