Микролинзовые окна и кодированные изображения для упаковки и печати и способы их изготовления
Изобретение относится к упаковке и печати с микролинзовым окном, имеющим кодированные изображения. Микролинзовое окно расположено на корпусе и включает в себя внешнюю поверхность и внутреннюю поверхность, причем внутренняя поверхность контактирует с содержимым упаковки. Микролинзовое окно состоит из множества лентикулярных линз. По меньшей мере одно графическое изображение расположено рядом с внутренней поверхностью микролинзового окна так, что микролинзовое окно демонстрирует графическое изображение в первой части указанного микролинзового окна и содержимое указанной упаковки сквозь вторую часть указанного микролинзового окна. Изобретение обеспечивает высокую защиту упаковки и документов от подделки. 2 н. и 23 з.п. ф-лы, 16 ил.
ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ
Эта заявка претендует на преимущество предварительной заявки США № 60/778 108, зарегистрированной 3 апреля 2006 года. Вся совокупность этой вышеуказанной заявки включена в этой заявке путем ссылки.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Область техники, к которой относится изобретение, касается, главным образом, упаковки и печати. Более конкретно, изобретение относится к микролинзовым окнам, имеющим кодированные изображения, для упаковки и печати.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
В настоящее время в упаковке для продукции существуют картонные контейнеры с плоскими пластиковыми окнами. Некоторые производители в своих упаковках используют эти прозрачные окна для того, чтобы потребитель через окно упаковки мог видеть реальный продукт и уровень продукта. Это делается для увеличения визуальной доступности реального продукта, который иначе нельзя увидеть из-за непрозрачности материала, из которого изготавливается упаковка или контейнер. Например, определенные виды упаковки для жидкости, такие как контейнеры с крышеобразным верхом и т. п., могут продаваться и демонстрироваться с окнами, видимыми насквозь, выполненными из прозрачной пленки. Окно стратегически расположено на корпусе упаковки или контейнера для того, чтобы позволить потребителю видеть материалы через окно. Эти окна добавляют таре маркетинговую привлекательность.
Как правило, эти окна термически сварены с внутренней поверхностью контейнера до фальцевания и наполнения его содержимым. Для дальнейшей маркетинговой привлекательности любые характерные особенности, добавленные пластиковым окнам, будут еще больше привлекать внимание к упаковке. Несмотря на то, что на обратной стороне плоского пластика можно использовать бросающуюся в глаза прямую печать, привлекательность этих окон будет не больше, чем у простых окон.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Эти и другие проблемы преодолеваются, а дополнительные преимущества обеспечиваются настоящим изобретением «микролинзовые окна и кодированные изображения, которые используют для упаковки и печати» («микролинзы для упаковки и печати»). В одном варианте осуществления микролинзы для упаковки и печати включают в себя новый материал, а для создания эффектных и привлекательных продуктов с видимыми насквозь окнами используются различные технологии. Данные микролинзы для упаковки и печати объединяют многомерную печать, внедренную в микролинзовое окно, которое затем производится как часть упаковки. Многомерная печать включает в себя трехмерное, флиппинг (меняющееся на противоположное) движение и морфинг (постепенно меняющееся) изображение или любую их комбинацию. Функционирование окна с настоящими микролинзами для упаковки и печати сохраняется включением прозрачных смотровых участков, расположенных на микролинзовых окнах. Бросающаяся в глаза привлекательность увеличивает конкурентоспособность упаковки.
Более того, данные микролинзы для упаковки и печати повышают защиту упаковки потому, что для производства одних и тех же упаковочных и печатных продуктов используется общая система. Данные микролинзы для упаковки и печати к тому же включают в себя графические изображения, которые придают противоконтрафактные характеристики печатным материалам. Графические изображения, внедренные в микролинзы для упаковки и печати, можно по желанию изменить для того, чтобы обеспечить дополнительные элементы защиты упаковочным и печатным продуктам. Волновая и квантовая структура света, передаваемого глазу потребителя настоящими микролинзами для упаковки и печати, усложняет незаконным производителям создание подобной упаковки.
Данные микролинзы для упаковки и печати можно использовать для рекламных образцов и всех типов упаковки, таких как упаковка для безалкогольных напитков, коробки для крупяных продуктов, коробки для галантереи, коробоки для зубной пасты и т.д. Настоящие микролинзы для упаковки и печати облегчают возможность поймать взгляд потребителя, притом добавляя элементы защиты упаковки с помощью выполненного за одно целое с ним графического изображения, которое нельзя повторить. Некоторые дополнительные типичные микролинзы для упаковки и печатных продуктов включают в себя парфюмерные флаконы, коробки для высококачественных спиртных напитков и продаваемые в розницу фармацевтические коробки. Дополнительно, данные микролинзы для упаковки и печати можно использовать для пропусков, паспортов, удостоверений личности, водительских прав, почтовых марок, валюты, документов и т.д. Данные микролинзы для упаковки и печати можно герметично прикрепить к контейнеру, упаковке и т.д. с помощью термической сварки, приклеивания или любым другим способом. В одном аспекте, если они приклеены к упаковке, клей может использоваться для того, чтобы дать возможность пользователю отслоить и оставить фрагмент рекламного ярлычка. Аспект защиты остается, так как фрагмент ярлычка удостоверяет продукт как подлинный.
Данные микролинзы для упаковки и печати обеспечивают оптический материал, соединенный с кодированными компьютером изображениями, для производства контейнеров или любых упаковок с видимыми насквозь микролинзовыми окнами, которые получают преимущества от возможности видеть сквозь микролинзовые окна. Система сконструирована посредством управления изображением, представляемым глазам зрителя или потребителя, посредством технологии трассировки лучей света. Окончательный продукт, производимый системой, создает бросающееся в глаза и запоминающееся микролинзовое окно, которое посредством инновационного дизайна способствует притягательности продукта. Дополнительно, систему можно использовать во всех других формах упаковок, используя данные микролинзы для упаковки и печати для создания многомерных изображений, образцов эмблем и оптических материалов для этикеток, коробок и контейнеров, обеспечивая дополнительные степени защиты от подделок. Настоящую систему можно использовать для всех других форм печатных материалов, от валюты до паспортов. Физическая структура микролинзовых окон делает упаковку недоступной для подделки. Волны и частицы (кванты) света, передаваемые микролинзовыми окнами, создаваемыми программным обеспечением системы для оптического материала, передаются глазам потребителя и делают очень трудным обманное воспроизведение визуальной информации в конечном продукте. Дополнительно, конструкция микролинзы уникальна сама по себе, так как поверхность линзы представляет собой термически свариваемый слой.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг.1 иллюстрирует вид спереди упаковки, включающей в себя микролинзовое окно согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
Фиг.2 иллюстрирует вид в перспективе микролинзового окна, изображенного на фиг.1, согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 3 иллюстрирует вид в перспективе микролинзового окна согласно еще одному варианту осуществления настоящего изобретения.
Фиг.4 иллюстрирует вид спереди микролинзового окна, изображенного на фиг.2, согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
Фиг.5 иллюстрирует вид спереди микролинзового окна, изображенного на фиг.4, согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
Фиг.6 иллюстрирует вид спереди микролинзового окна согласно еще одному варианту осуществления настоящего изобретения.
Фиг.7 иллюстрирует вид снизу микролинзового окна согласно еще одному варианту осуществления настоящего изобретения.
Фиг.8 иллюстрирует вид спереди микролинзового окна согласно еще одному варианту осуществления настоящего изобретения.
Фиг.9 иллюстрирует вид спереди микролинзового окна согласно еще одному варианту осуществления настоящего изобретения; и
Фиг.10 иллюстрирует вид сзади в перспективе лентикулярной линзы, показывающий 6 рамок, согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
Фиг.11 иллюстрирует вид спереди в перспективе лентикулярной линзы, изображенной на фиг.10, согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
Фиг.12 иллюстрирует вид спереди в перспективе лентикулярной линзы, показывающий пробельные пятна в графике, прикрепленной к ее задней поверхности, согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
Фиг.13 иллюстрирует вид спереди в перспективе лентикулярной линзы, показывающий смещенные (с искажением) пробельные пятна в графике, прикрепленной к ее боковой поверхности, согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
Фиг.14 иллюстрирует вид в перспективе системы для изготовления упаковки с микролинзовыми окнами согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
Фиг.15 иллюстрирует вид сверху нагреваемой плиты, изображенной на фиг.14, согласно варианту осуществления изобретения.
Фиг.16 иллюстрирует блок-схему последовательности процесса изготовления упаковки с микролинзовыми окнами согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
На чертежах подобные или похожие элементы обозначаются идентичными номерами, а различные изображаемые элементы могут быть вычерчены необязательно в масштабе. Фиг. 1 иллюстрирует вариант 100 упаковки, включающей в себя микролинзовое окно 104, согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Упаковка 100 включает в себя одно или более микролинзовое окно 104. Упаковка 100 может быть тонкостенной коробкой, коробкой, контейнером или любым другим типом упаковки, который применяется для содержания и продажи определенных продуктов, таких как жидкие продукты. Упаковка 100 включает в себя корпус 102, который обычно выполнен из прозрачного или непрозрачного материала, вмещающего продукт. Материал может быть любого типа из материалов, подходящих для содержания продукта внутри упаковки 100. Для всех материалов в конструкцию включается термически свариваемый слой. Термически свариваемый слой для микролинзового материала предпочтительно является линзовым слоем. В одном варианте используется специальный тип линзового материала, где поверхность линзы изготавливается из прозрачного термически свариваемого материала, такого как этилакрилата (ЕМА), этиленвинилацетата (EVA), полиэтилена низкой плотности (LDPE) и т.д. Некоторыми типичными материалами для производства упаковок являются картон, пластик и т.д.
Обратимся к фиг.2, на которой изображен вариант осуществления микролинзового окна 104. Микролинзовое окно 104 включает в себя внешнюю поверхность 210 и внутреннюю поверхность 208. В этом варианте осуществления внешняя поверхность 210 обращена к потребителю с целью позволить рассмотреть содержимое упаковки, а внутренняя поверхность 208 контактирует с содержимым упаковки 100. Как видно, микролинзовое окно 104 выполнено из множества 204 цилиндрических лентикулярных линз 206. Лентикулярные линзы 206 разделены друг от друга плоскими участками, как можно видеть на фиг.4. Графическое изображение 212, как описывается далее, располагается рядом с внутренней поверхностью 208 микролинзового окна 104.
Обратимся к фиг.3, на которой изображен еще один вариант осуществления 300 микролинзового окна. Микролинзовое окно 300 дополнительно включает в себя, по меньшей мере, одно или более «смотровых» окон 314, которые беспорядочно расположены на кодированном отпечатанном изображении. Дизайнерское изображение позволяет рассматривать содержание картонной коробки через изображение от верха до дна изделия, не вскрывая ее, эстетически приятным способом.
На фиг.4 показан вид спереди микролинзового окна 104. Микролинзовое окно 104 включает в себя лентикулярные линзы 206, которые перекрывают графические изображения 212, как дополнительно описывается ниже. Рядом с лентикулярными линзами располагаются прозрачные плоские участки 402, что позволяет потребителю рассмотреть содержимое упаковки 100.
На фиг.5 изображено микролинзовое окно 300 на виде спереди. Микролинзовое окно 300 включает в себя лентикулярные линзы 306, которые перекрывают графические изображения 312, как дополнительно описывается ниже. Дополнительно, рядом с лентикулярными линзами 306 располагаются прозрачные плоские участки 502, позволяющие, таким образом, потребителю обозревать содержимое упаковки 100, как отмечено выше. Более того, микролинзовое окно 300 показывает смотровые окна 314, беспорядочно ориентированные на графическом изображении 312 лентикулярных линз 306. Несмотря на то, что на фиг. 4 и фиг. 5 показаны только три лентикулярные линзы 206 и 306, соответственно, можно использовать любое желаемое количество лентикулярных линз 206 и 306, как описано ниже.
На фиг.6 изображен другой вариант осуществления 600 микролинзового окна. В этом варианте осуществления микролинзовое окно 600 используется вместо или в дополнение к другим микролинзовым окнам, описанным выше. Микролинзовые окна 600 включают в себя множество лентикулярных линз 610, каждая лентикулярная линза включает в себя прозрачную скошенную кромку 604 на каждой стороне плоского участка 606, которая перекрывает графические изображения 608, расположенные рядом с ним, как дополнительно описывается ниже. Это создает потребителю графическое изображение, которое может изменяться, когда его глаза движутся относительно микролинзового окна 600 в направлении стрелки 610. Микролинзовое окно 600 включает в себя внешнюю поверхность 612 и внутреннюю поверхность 614. В этом варианте осуществления внешняя поверхность 612 обращена к потребителю для того, чтобы он мог рассматривать содержимое упаковки, а внутренняя поверхность 614 контактирует с содержимым упаковки 100.
На фиг.7 изображен еще один вариант осуществления 700 микролинзового окна. В этом варианте осуществления микролинзовое окно 700 применяется вместо или в дополнение к другим микролинзовым окнам, описанным выше. Микролинзовое окно 700 включает в себя рядом с краями микролинзового окна заплечики 706. Предпочтительно, чтобы заплечики 706 выступали на участке микролинзового окна 700 или по всему его периметру. Микролинзовое окно 700 дает возможность потребителю рассматривать содержимое упаковки 100 по периметру микролинзового окна 700. Микролинзовое окно 700 включает в себя множество 704 цилиндрических лентикулярных линз 702. Как видно на фиг.7, графические изображения 710 расположены рядом с каждой лентикулярной линзой 702. В этом варианте осуществления между каждой лентикулярной линзой 702 расположены прозрачные плоские участки 708. Так же, как и на заплечиках 706, расположенных рядом с плоскими участками 708 микролинзового окна 700, графических изображений нет. Плоские участки 708 и заплечики 706 позволяют свободно рассматривать содержимое упаковки 100, в то же время демонстрируя потребителю графические изображения 710 через лентикулярные линзы 702, когда он рассматривает упаковку 100.
На фиг.8 показан еще один вариант осуществления 800 микролинзового окна. В этом варианте осуществления микролинзовое окно 800 используется вместо или в дополнение к другим микролинзовым окнам, описанным выше. Микролинзовое окно 800 включает в себя множество параболических лентикулярных линз 802, а заплечики 804 расположены приблизительно на пересечении параболических лентикулярных линз 802. Предпочтительно, чтобы графические изображения располагались позади каждой лентикулярной линзы 802, аналогично описанным здесь вариантам. В этом варианте осуществления заплечики 804 представляют собой прозрачные плоские участки. Предпочтительно, когда позади заплечиков 804 микролинзого окна 800 не размещены графические изображения. Заплечики 804 позволяют свободно рассматривать содержимое упаковки 100, и в то же время, через лентикулярные линзы 802, потребителю демонстрируется графическое изображение, когда он рассматривает упаковку 100. Фиг. 9 иллюстрирует еще один вариант микролинзового окна 900, которое не включает в себя заплечики между параболическими лентикулярными линзами 902. Микролинзовые окна 800 и 900 также имеют внутреннюю и внешнюю поверхности, подобные тем, что описаны и показаны в этом документе. Произвольно расположенные фасеточные линзы не будут иметь расположенного позади них изображения, таким образом, представляя их просто как смотровые элементы.
Обращаясь к фиг. 10, можно увидеть вариант осуществления 1000 одиночной лентикулярной линзы, изображенный с 6 рамками 1002, 1004, 1006, 1008, 100010 и 1012. Следующее описание относится к лентикулярной линзе 1000, но применимо к любой из лентикулярных линз, описанных здесь. Дополнительно, показанное является кодированным графическим изображением 1014, согласно раскрытию в этом документе, которое может быть прикреплено к задней поверхности 1016 лентикулярных линз 1000. Как описано в этом документе, различные виды конкретного графического изображения 1014 или графических изображений разрезаны или поделены на сегменты, а затем кодируются вместе для создания законченного кодированного графического изображения 1014, которое совмещено при креплении к задней поверхности 1016 так, что каждый сегмент кодированного графического изображения 1014 совмещается с конкретной панелью 1002, 1004, 1006, 1008, 1010 и 1012. Сегменты кодированы математическим способом типа трассировки лучей, таким образом, заданный сегмент находится прямо позади заданной панели 1002, 1004, 1006, 1008, 1010 и 1012. Для трехмерных графических изображений, где графические изображения находятся на той же сцене, но слегка отставлены (смещены), левый и правый глаза потребителя или зрителя видят две различных смещенных сцены и получают представление о глубине графического изображения. В случае флип, морфинга и т.д. глаза потребителя или зрителя рассматривают то же самое место под любым заданным углом, но под другим углом будут видеть другую сцену, таким образом, получая флип (последовательная смена двух или более сцен), морфинг (плавное превращение одного объекта в другой) или зум (оптическое увеличение/уменьшение или удаление/приближение) эффекты.
Обратимся к фиг. 11, на которой изображен вариант 1100 одиночной лентикулярной линзы, изображенной на фиг. 10, на которой панели 1112 и 1110 пустые, без графического изображения, прикрепленного к задней поверхности этих панелей. Панели 1102-1108 имеют графическое изображение 1114, прикрепленное к задней поверхности так, что закрывает панели 1102-1108, создавая, таким образом, для зрителя или потребителя кодированное графическое изображение 1114. При флип, морфинг или зум эффектах пустые панели 1112 и 1110 можно оставить пустыми, без графического изображения 1114, прикрепленного к задней поверхности. В другом аспекте, графическое изображение 1114 можно выполнить так, что оно будет объединять нетронутые пустые панели для крепления по соседству с панелями 1112 и 1110. Дополнительно, лентикулярные линзы 1100 с таким же успехом могут применяться при создании трехмерного изображения. В зависимости от желаемого эффекта, можно оставить любое количество панелей пустыми, таким образом, позволяя зрителю или потребителю рассматривать содержимое упаковки 100 через микролинзовые окна 104, 300, 600, 700, 800 и 900, которые объединяют эти лентикулярные линзы 1100.
На фиг.12, изображающей вариант осуществления 1200, показана индивидуальная лентикулярная линза, имеющая шесть панелей 1212 с пробельными пятнами 1214, 1216 и 1218 в графическом изображении (не показано), прикрепленном к задней поверхности 1200. Пробельные пятна 1214, 1216 и 1218 можно вставить в графическое изображение после кодирования графического изображения программным обеспечением и оборудованием системы. Таким образом, пробельные пятна 1214 показываются как пузыри или круглые пробельные пятна 1214 и 1216, хотя на самом деле форма пробельных пятен может быть самой разнообразной.
Фиг.13 изображает вариант осуществления 1300 индивидуальной лентикулярной линзы, которая включает в себя кодированные пробельные пятна 1314 и 1316 в графическом изображении (не показано) перед прикреплением к панелям 1302-1312. В этом варианте осуществления пробельные пятна 1314 и 1316 представляют собой часть графического изображения перед кодированием, поэтому они появляются как тонкие слои пробельных пятен 1314 и 1316, как показано на фиг.13.
Фиг.14 изображает вариант осуществления 1400 системы для производства упаковки 100, включающей в себя любое из микролинзовых окон 104, 300, 600, 700, 800, и 900. Система 1400 включает в себя верхнее нагреваемое подающее устройство 1402 и нижний безостановочный транспортер 1405. Фигура 15 изображает вариант осуществления нагреваемой плиты 1408, показывающий внешний периметр 1502, рядом с которым образована впадина. Внешний периметр 1502 плиты давит на внешний периметр отверстия в упаковке, приклеивая отрезок лентикулярного материала к упаковке. В этом варианте осуществления показана одна система 1400, но в процессе может использоваться любое количество транспортеров. Верхнее подогреваемое подающее устройство 1402 включает в себя барабаны 1404, которые перемещают ленту 1406 по стрелке, показанной рядом с лентой 1406. Лента 1406 включает в себя несколько подогреваемых плит 1408, которые расположены на внешней поверхности ремня 1406 и движутся вместе с ним в том же направлении, что и лента 1406. Нижний непрерывный транспортер 1405 включает в себя барабаны 1410, которые перемещают ленту 1412 в направлении, показанном стрелкой, расположенной на конце барабана 1410.
Отдельно сложенные упаковки 1416 подаются из штабеля упаковок 1428 на ленту 1412, а затем перемещаются под резальную секцию 1430, где отрезок лентикулярного материала отрезается от рулона лентикулярного материала 1426, как описано здесь. Порезанные отрезки линзовидного материала нумеруются, по одному на тонкостенную коробку 1416, на тонкостенной коробке 1416. В одном варианте порезанные отрезки лентикулярного материала приклеиваются к отверстию в тонкостенной коробке 1416 нанесением горячего клея из устройства 1422 для нанесения клея-расплава через трубу 1424 перед тем, как отрезки лентикулярного материала поместят на картон 1416. В другом варианте осуществления, если отрезок лентикулярного материала наносится горячим ламинированием, горячий расплав клея не применяют. Прижимы 1418 удерживают отрезки совмещенными до тех пор, пока отрезок лентикулярного материала и упаковка 1416 поступают в зазор (между верхним подогретым подающим устройством 1402 и нижним безостановочным транспортером 1405), где подогреваемая плита 1408 вступает в контакт с двумя отрезками. Скорости верхнего подогреваемого подающего устройства 1402 и нижнего безостановочного транспортера 1405 согласуются, поэтому подогреваемая плита совмещается с внешними кромками микролинзового окна и отверстием в картонной таре 1416. Два отрезка перемещаются далее по верхнему подогреваемому подающему устройству 1402 и нижнему безостановочному транспортеру 1405, при этом в верхнем и нижнем направлениях валиками 1414 прилагается постоянное давление, как показано стрелками. Это давление и нагрев склеивают лентикулярный материал, образуя контейнер (упаковку) с микролинзовым окном, и упаковка выходит из системы 1400. В одном варианте осуществления скорость перемещении ремня приблизительно 80 футов в минуту, дополнительно одновременно работают пять таких системам 1400. В этом варианте осуществления, подогреваемая плита 1408 нагревается приблизительно до 220°F. В этом варианте осуществления нагрев плиты 1408 осуществляется таким нагревателем, как электрический нагреватель, который помещается в каждую нагреваемую плиту 1408. Электричество к нагреваемой плите 1408 подается интерпретационной системой в верхнем подогреваемом подающем устройстве 1402. В результате за минуту склеивается приблизительно 400 упаковок 100.
Непрозрачностью микролинзовых окон 104, 300, 600, 700, 800 и 900 можно управлять белой подкладкой, отпечатанной сзади вышеупомянутых кодированных интервалов, созданных в графических изображениях 212, 312, 608 и 710. Предпочтительно, чтобы все заплечики и плоские участки были бы бесцветными или прозрачными. Тем не менее, если нужно просто иметь возможность легко продемонстрировать уровень содержимого упаковки 100, то плотность белого подкладочного материала может быть сконструирована так, что будет позволять плотности материала создавать в микролинзовом окне более темный участок.
В одном варианте осуществления микролинзовые окна 104, 300, 600, 700, 800 и 900 имеют линзы в количестве от 50 до 4000 линз на дюйм («LPI»). Предпочтительно, когда микролинзовые окна 104, 300, 600, 700, 800 и 900 являются параболическими, сферическими, асферическими или цилиндрическими.
Предпочтительно, когда материал микролинзовых окон 104, 300, 600, 700, 800 и 900 представляет собой такую экструдированную подложку с линзовым покрытием, как двуосно-ориентированный полиэфир, (OPET), или аморфный полиэфир (APET) или любую другую бесцветную недеформирующуюся пластиковую пленку. Подложка с линзовым покрытием обрабатывается или не обрабатывается, а затем покрывается термически свариваемым полимером, таким как этилакрилат (ЕМА), этиленвинилацетат (EVA), сополимер этилена и акриловой кислоты (EBA), полипропилен (РР) плюс осветлитель, полиэтилен (РЕ), или любым другим прозрачным полимером, который приклеивается при нагреве. Во время процесса экструзии покрытия в поверхность пленки вдавливаются микролинзы, создавая решетку из микрооптических линз.
Материал микролинзовых окон 104, 300, 600, 700, 800, и 900 предпочтительно является зависимым от температур термического сваривания и времени пребывания в процессе присоединения микролинзовых окон 104, 300, 600, 700, 800, и 900 к корпусу 102 упаковки 100. Некоторые дополнительные соображения при выборе материала микролинзовых окон 104, 300, 600, 700, 800, и 900 включают в себя: аттестацию, разрешающую его использование в контакте с пищевыми продуктами, его способность не прилипать (не склеиваться при нормальном скатывании в рулон во время нанесения покрытия экструзионным способом), не склеиваться при нормальных условиях работы (не собирать пыль, быть твердой на ощупь, когда потребитель берет упаковку в руки), его сопротивление проколам, его устойчивость в различных условиях окружающей среды (атмосферных, при замораживании или нагревании) и его стойкость при прохождении через все нормальные формы машинного заполнения и укупорки, создающие законченную упаковку без снижения производительности и/или отслаивания.
Графические изображения 212, 312, 406, 506, 608 и 710 представляют собой специальные созданные компьютером графические изображения, которые являются порезанными на тонкие полосы графическими изображениями, а затем заново скомбинированными в кодированные цифровые матрицы. Изображения нарезаются тонкими слоями по алгоритму, сопрягая расстояния между лежащими сверху линзами каждого микролинзового окна. Комбинация сложных изображений сконструирована для проецирования на глаз человека информации, которая будет создавать появление трехмерного изображения, морфинг (плавного превращения одного объекта в другой) изображения, зум (оптического увеличения/уменьшения или удаления/приближения) изображения или любых их комбинаций. Эти прозрачные зоны сконструированы так, что, когда глаз зрителя попадает в подходящую зону(ы), содержимое тонкостенной коробки, картонной тары, коробки и т.д. может быть рассмотрено через микролинзовое окно 104, 300, 600, 700, 800 и 900.
Графические изображения 212, 312, 406, 506, 608 и 710 показаны прилегающими к внутренней стороне микролинзовых окон 104, 300, 600, 700, 800 и 900. Для соединения графических изображений 212, 312, 406, 506, 608 и 710 с микролинзовыми окнами 104, 300, 600, 700, 800 и 900 можно использовать липкие (клеевые) материалы.
В еще одном дополнительном аспекте настоящего изобретения, карточки безопасности (пропуска), документы и т.д. могут использовать микролинзовые окна 104, 300, 600, 700, 800 и 900, помещая изображения и визуальную информацию на различных оптических уровнях в используемом материале. Это размещение может быть от одного уровня до 10000 раз по 100 уровней. Материал для пропусков и т.д. может использоваться как платформа, включающая в себя скрытые признаки, сопровождающие включенные несекретные элементы защиты против подделок. Некоторые образцы скрытых признаков включают в себя: установку меток, цифровые водяные знаки, смарт-чипы, штрих-коды и все другие технологии, пригодные для считывания машиной.
Для применения в этом изобретении подходят пленки с пластиковой подложкой, включая любую прозрачную пленку, в частности любую оптически прозрачную пленку. Применение конкретной пленки, в большей степени, зависит от таких характеристик, как прочность, скручивание, термостабильность, живучесть или низкая стоимость, которые желательны для последнего нанесения подложки с линзовым покрытием. Например, двуосно-ориентированные пленки обычно дают хорошую механическую прочность, но относительно дороги, а неориентированные пленки дают меньшую прочность, но стоят, как правило, значительно меньше. Типичные образцы подходящих пленок с пластиковыми подложками включают в себя, но не ограничиваются двуосно-ориентированными полиэфирными пленками, двуосно-ориентированными полипропиленовыми пленками, неориентированными полипропиленовыми пленками и неориентированными полиэтилентерефтолатными пленками. Покрытые или предварительно обработанные пластиковые пленки, такие как MELINEX 504. RTM. (ICI, Wilmington, Del.), годятся для контроля степени склеивания между пленкой подложки и клеевым слоем для заделки упаковки 100.
Для применения в этом изобретении подходят термопластичные полимеры линзовидной формы, включающие в себя любые прозрачные экструдируемые полимеры. Полимеры линзовидной формы, которые применяют для производства конкретной подложки с лентикулярным покрытием, выбираются в первую очередь на основании последнего нанесения подложки с лентикулярным покрытием и легкости обработки полимера, стойкости к царапанью, чистоты и стоимости. Как и липкий полимер, полимер лентикулярной формы должен сочетаться с выбранным липким полимером с точки зрения соэкструдирования; реология этих двух полимеров должна согласовываться так, чтобы сделать возможным двум полимерам течь вместе с малым сдвигом или без него. Типичные примеры полимеров лентикулярной формы включают в себя, но не ограничиваются, полипропилен, поликарбонат, полиэтилен, поливинилхлорид и смеси, содержащие эти полимеры. Балансировочный слой полимеров, подходящий для применения в этом изобретении, включает в себя те полимеры, которые названы выше для полимеров лентикулярной формы. Замещающими полимерами и/или пленками являются любые прозрачные однородные вещества, которые соответствуют назначению завершающего нанесения, такому как краска, гель-эмульсия или адгезивная восприимчивость.
Дополнительно, можно использовать предварительно обработанную пленку подложки, в которой предварительная обработка замедляет приклеивание слоя подложки к связующему слою, создавая съемный лентикулярный (или нелентикулярный) продукт. Например, обнаружено, что MELINIX 504®, который представляет собой пластиковую пленку, поверхность которой подготовлена для приема растворимой краски, наносимой на верхнюю сторону, запрещает приклеивание слоя подложки к связующему слою или липкому слою. Подходящие связующие полимеры используются в комбинации с этой пленкой, включающей в себя этиленметилэтилакрилат. Более того, подвергание верхней стороны предварительно обработанной пленки подложки, такой как MELINIX 504®, коронной обработке перед совместной экструзией на подложку можно использовать для управления силой адгезии между слоем подложки и связующим слоем. Например, сила адгезии между слоем подложки (MELINIX 504®, и соединительным слоем (этиленметилэтилакрилат) изменяется от приблизительно 125 г/дюйм до приблизительно 250 г/дюйм, так как MELINIX 504® был подвержен коронной обработке от 0 кВт до 2,5 кВт, соответственно. Выше 2,5 кВт сила адгезии снижается и понижается до приблизительно 200 г/дюйм.
В другом варианте воплощения данного изобретения подложка с лентикулярным покрытием дополнительно обрабатывается, производя трехмерное изображение отличного качества. Для изготовления качественного трехмерное изображения необходимо совмещение печатного образца с линзовым растром. В настоящее время обнаружилось, что точное совмещение печатного образца с линзовым растром может быть достигнуто с помощью применения охлаждающих валков, которыми оборудован модифицированный электронный гравировальный инструмент для глубокой печати, такой как те, что производит Огайо Ohio Electronic Engraver (Dayton, Ohio), для производства линзовых растров для подложек с линзовым покрытием в комбинации с печатью, производимой печатными цилиндрами глубокой печати, в которых выгравирован растр глубокой печати с расстояниями между строками, идентичными линзовому растру охлаждающих валков. Так как электронная гравировка позволяет высокую степень точности в согласовании точности оборудования для охлаждающих валков и печатных цилиндров, может быть получено точное совмещение печатного образца с линзовым растром. Так как высокая точность совмещения получается с помощью резки всех цилиндров на одной и той же машине, выдерживая постоянным расстояние между строками с точностью электроники, нет необходимости использовать малое число линз для линзовидных образцов, т.е. от 80 до 120 линий на дюйм, учитывая неточное совмещение. Более того, так как литографии или другому виду традиционных печатных механизмов предпочитается применение глубокой печати, возможна печать при более чем 180 линий на дюйм, предпочтительно 200-500 точек/дюйм. Большее число линз и плотность растра глубокой печати, которая получается в этом процессе, обеспечивают превосходное качество трехмерного изображения, что означает не только изображение гораздо более высокого разрешения, но и ограничение муаровых узоров и более точную передачу цвета. Дополнительно, так как возможна печать образцов высокой плотности, толщину подложки с линзовым покрытием можно уменьшить, в то же время оставляя возможность иметь фокусированное изображение. Например, фокусированные продукты можно производить, используя 16 мил подложку с линзовым покрытием и 180 линий на дюйм; 12,5 мил подложку с линзовым покрытием и 220 линий на дюйм; и 5 мил подложку с линзовым покрытием и 300 линий на дюйм.
Таким образом, этот вариант осуществления данного изобретения обеспечивает процесс производства трехмерного изображения, который вдобавок к обсуждаемым выше этапам производства подложки с лентикулярным покрытием требует: (А) нарезания подложки с лентикулярным покрытием на охлаждающих валках прецезионной гравировальной машины глубокой печати таким образом, что линзовый растр содержит равноудаленные линии; (В) цветоотделения изображения для создания множества разделенных цветом изображений; (С) для каждого разделенного цветом изображения гравирование точечного шаблона (растра) глубокой печати с расстояниями между строками, идентичными линзовому растру на печатном цилиндре глубокой печати; и (D) печати изображения на нижней стороне пленки подложки. Альтернативно, бумажную подложку, на которой отпечатано изображение, можно использовать с соэкструдированными связующим и линзовыми слоями. Дополнительно, подложка с лентикулярным покрытием сначала может изготавливаться, а затем накладываться поверх изображения, отпечатанного на бумаге, непрозрачном или прозрачном пластике.
Вдобавок, при печати любых других форм упаковки и печати кроме тонкостенных коробок со смотровыми окнами, в запатентованные комбинации полимеров можно вводить фантомные пигменты, делая материал фоточувствительным при особых световых условиях. Можно добавлять и светочувствительные краски, которые можно видеть только при определенном источнике света.
Дополнительно, к вышеуказанным аспектам и вариантам осуществления данных микролинз для упаковки и печати настоящее изобретение дополнительно содержит способы производства микролинз для упаковок и печати.
Фиг.16 иллюстрирует блок-схему способа изготовления упаковки по варианту осуществления 1600, имеющему микролинзовое окно в соответствии с настоящим изобретением. На этапе 1602 обеспечивается материал, подходящий для экструзии для образования подложки с лентикулярным покрытием. На этапе 1604 происходит экструзия подложки микролинзовых окон 104, 300, 600, 700, 800 и 900 с лентикулярным покрытием. Предпочтительно, когда процесс экструзии содержит этапы непрерывной подачи пластиковой пленки подложки, имеющей верхнюю сторону и нижнюю сторону, проходящие экструзионную станцию; непрерывного соэкструдирования расплавленного термопластичного связующего полимера и расплавленного термопластичного лентикулярного полимера на верхнюю сторону пленки подложки из экструзионной станции, образующие смесь, содержащую слой подложки, связующий слой и лентикулярный слой так, что связующий слой располагается на пленке подложки, а лентикулярный слой располагается на связующем слое; и при этом непрерывно перемещаясь, смесь проходит охлаждающие валки, образуя подложку с лентикулярным покрытием так, что лентикулярный слой смеси контактирует с охлаждающими валками, образуя линзовый шаблон (растр).
Согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения пленка подложки содержит оптически прозрачную пленку, связующий полимер содержит прозрачный липкий полимер, лентикулярный полимер содержит прозрачный полимер, толщина подложки с лентикулярным покрытием находится в пределах от 2,5 мил до приблизительно 20 мил, отношение толщины слоя подложки к сумме толщин клеевого слоя и линзового слоя находится в пределах от приблизительно 0,5:1 до приблизительно 1:1, и отношение толщины лентикулярного слоя к толщине клеящего слоя находится в пределах от приблизительно 9:1 до приблизительно 4:1. Основные этапы производства для изготовления подложки с линзовым покрытием описаны в патенте США № 5 362 351, выданном 8 ноября 1994 года to Karszes и патент США № 6 060 003, выданы 9 мая 2000 года to Karszes, который включен здесь посредством ссылок в целом.
На этапе 1606 графические изображения 212, 312, 608 и 710 кодируются выполнением подложки с линзовым покрытием, имеющей множество микролинз или лентикулярных линз, проходящих в первом направлении с промежутком между лентикулярными линзами, и имеющей краскопоглощающую поверхность, расположенную на поверхности лентикулярного полотна, при этом обеспечивается аппаратура для обработки данных в цифровом отображении, имеющая запоминающее устройство, интерфейс ввода/вывода данных, программное обеспечение растровой развертки изображения («RIP»), и при этом обеспечивается струйный принтер, имеющий печатающую головку, передвигающуюся в направлении картриджа с помощью сервопривода, датчик света, воспринимающий окружающий свет, проходящий через лентикулярное полотно, а в ответ генерирующий сенсорный сигнал, и передатчик, передающий сенсорный сигнал на интерфейс ввода/вывода аппаратуры для обработки данных в цифровом отображении, и сервопривод для перемещения датчика в направлении картриджа.
Далее, файл, представляющий цифровое изображение в пиксельном виде, сохраняет изображение для печати на лентикулярном полотне в запоминающем устройстве для изображений аппаратуры для обработки данных в цифровом отображении. Затем лентикулярное полотно подается или помещается на струйный принтер так, что лентикулярные линзы выступают в направлении, перпендикулярном направлению картриджа. После этого на этапе сканирования сенсор света перемещается в направлении картриджа, детектируя свет через лентикулярное полотно в последовательности позиций вдоль направления картриджа, и передает соответствующие сенсорные данные на аппаратуру для обработки данных в цифровом отображении. Затем аппаратура для обработки данных в цифровом отображении подсчитывает данные (параметры) промежутков лентикулярных линз, представляя рассчитанное значение промежутков лентикулярных линз, основанное на сенсорных данных, переданных на этапе сканирования. После этого этап модификации изображения генерирует переразмещение файла цифрового изображения на основании файла цифрового изображения и параметров промежутков лентикулярных линз. Затем на этапе печати изображение печатают на лентикулярном полотне в соответствии с переразмещенным файлом цифрового изображения. Основные этапы производства для перераспределения изображения (кодировки) подложки с лентикулярным покрытием описаны в патенте США № 6 709 080, выданном 23 марта 2004 года Nims et al., патенте США № 6 760 021 Karszes et al., патенте США № 6 871 707, выданном 24 августа 2004 года Peters et al., патенте США № 7 019 865, выданном 28 марта 2006 Nims et al., заявке США № 09/988 382, поданной 19 ноября 2001 года Noy Nims et al., сейчас отпавшей, заявке США № 10/025 835, поданной 26 декабря 2001 года Karszes et al, которая сейчас отпала, и которые все включены здесь со ссылкой на них в целом.
На этапе 1608 кодированное графическое изображение 212, 312, 608 и 710 прикрепляется к микролинзовому окну 104, 300, 600, 700, 800 и 900. Предпочтительно, чтобы внутренние поверхности 208, 308, 614 и 714 были обработаны для впитывания краски. Графические изображения 212, 312, 608 и 710 передаются на CYMK (четырехцветную автотипию) отделениях и печатаются на внутренних поверхностях 208, 308, 614 и 714 соответственно микролинзовых окон 104, 300, 600, 700, 800 и 900, используя традиционные печатающие устройства такие, как рулонная литография или флексография. Окончательная чистая лаковая пленка или УФ твердое покрытие дополнительно наносится на тыльную сторону отпечатка, делая возможным контакт с пищевыми продуктами. Основные этапы производства прикрепления кодированного графического изображения к микролинзовым окнам 104, 300, 600, 700, 800 и 900 дополнительно описываются в ссылках, упомянутых выше.
На этапе 1610 упаковка 100 предоставляется системе, а на этапе 1612 микролинзовые окна 104, 300, 600, 700, 800 и 900 соединены термическим свариванием с упаковкой 100. В другом варианте осуществления эти этапы предприняты, используя систему 1400, как описано ниже.
Некоторые примеры данных микролинз для упаковки печати предоставлены ниже.
ПРИМЕР 1
Ориентированный полиэфир грунтуется таким материалом, как PrimexTM. Термически свариваемый при температуре 206°С полиэтилен экструдируют, создавая покрытие общей толщиной до 12 мм, создавая микролинзовое окно. Цилиндрическая линза на каждое изображение представляет собой упаковку 100. Зум изображения создается 12 рамками. Рамки кодированы шестью прозрачными рамками и шестью рамками с изображением. Изображение представляет собой оттиск с выворотной формы на задней стороне материала. Притом что пигмент добавляется только в зону за изображением. Когда потребитель проходит мимо картона, наблюдается четко выраженное (отчетливое) движение благодаря зум эффекту. Изделие, когда оно рассматривается под углом, показывает продукт за микролинзовым окном. Любопытство к тому, что потребитель видит, будет приводить покупателя к расследованию эффекта. Стандартные данные рынка показывают, что если потребитель взял продукт в руки, то он купит этот продукт с вероятностью 80%.
ПРИМЕР 2
Микролинзовое окно выполняется из того же материала, который применяется в примере 1, а лентикулярные линзы представляют собой параболические линзы с заплечиками. Общая толщина микролинзовых окон представляет собой 5 мил.
ПРИМЕР 3
Микролинзовое окно как в любом из примеров 2 или 3 используется с трехмерным взаимораспределенным подвижным (флип) сегментом.
ПРИМЕР 4
Многомерная вставка сконструирована с прозрачными прозрачными зонами, встроенными в графические изображения. Встроены прозрачные зоны различных размеров так же, как и прозрачные зоны в логотипе, вот почему во всех частях микролинзовых окон есть прерывистая бесцветная зона. Графические изображения отпечатаны на микролинзовом окне, как описано здесь. Зона графического изображения в непрозрачных зонах составлена из 12 рамок. Позади всех непрозрачных зон отпечатана белая непрозрачная зона. Этот продукт виден через «составляющие части прозрачные зон». Преимущества состоят в том, что при печати более глубоких, насыщенных изображений они меньше совмещаются, обеспечивая, таким образом, бросающееся в глаза движение и удерживающие глаз трехмерное изображение и прозрачные видимые насквозь изображения, рассеянные по всей упаковке.
Здесь описана микролинза для упаковки и печати. Понятно, что конкретные варианты воплощения, описанные в пределах этой спецификации,приведены для примера и не должны истолковываться как ограничивающие изобретение. Дополнительно, очевидно, что теперь специалисты в данной области техники могут выполнить множество применений и модификаций конкретных описанных вариантов осуществления без отделения от идей изобретения. Например, различные типы и количество микролинзовых окон, материалов для микролинзовых окон и упаковок можно применить без отделения от идей изобретения.
1. Упаковка, содержащая
корпус и микролинзовое окно, расположенное на указанном корпусе, причем указанное микролинзовое окно включает в себя внешнюю поверхность и внутреннюю поверхность, причем внутренняя поверхность контактирует с содержимым упаковки, при этом микролинзовое окно состоит из множества лентикулярных линз, по меньшей мере, одно графическое изображение расположено рядом с внутренней поверхностью микролинзового окна так, что микролинзовое окно демонстрирует, по меньшей мере, одно графическое изображение в первой части указанного микролинзового окна и содержимое указанной упаковки сквозь вторую часть указанного микролинзового окна.
2. Упаковка по п.1, в которой указанное микролинзовое окно содержит материал, выбранный из группы, состоящей из двуосно-ориентированного сложного полиэфира, двуосно-ориентированного полиэтилентерефталата (ОРЕТ), или аморфного полиэфира (АРЕТ), и прозрачной недеформирующейся пластиковой пленки.
3. Упаковка по п.1, в которой указанное микролинзовое окно содержит подложку с лентикулярным покрытием.
4. Упаковка по п.3, в которой указанное покрытие представляет собой термосвариваемый полимер.
5. Упаковка по п.4, в которой указанный термосвариваемый полимер выбран из группы, состоящей из этилакрилата (ЕМА), этиленвинилацетата (EVA), сополимера этилена и акриловой кислоты (ЕВА), полипропилена (РР) плюс осветлитель, полиэтилена (РЕ) и прозрачных термосвариваемых полимеров.
6. Упаковка по п.1, в которой указанное, по меньшей мере, одно графическое изображение содержит
внешнюю поверхность, которая герметично прикрепляется к указанныму корпусу, и внутреннюю поверхность, которая контактирует с указанным содержимым, и в которой указанное, по меньшей мере, одно графическое изображение запечатано на указанной внутренней поверхности.
7. Упаковка по п.1, в которой указанное микролинзовое окно дополнительно содержит по меньшей мере, одно смотровое окно, расположенное на указанной внешней поверхности для обеспечения возможности рассмотреть вышеуказанное содержимое через вышеуказанное смотровое окно.
8. Упаковка по п.1, в которой указанное множество лентикулярных линз выбрано из группы, состоящей из параболических, сферических, асферических и цилиндрических лентикулярных линз.
9. Упаковка по п.1, дополнительно содержащая плоские прозрачные участки, размещенные между указанным множеством лентикулярных линз, причем указанное, по меньшей мере, одно графическое изображение не размещено между указанным плоским прозрачным участком и указанным содержимым для обеспечения возможности рассматривания через него указанного содержимого.
10. Упаковка по п.1, в которой указанное микролинзовое окно дополнительно содержит плоский прозрачный заплечик, расположенный по периметру указанного микролинзового окна, причем указанное, по меньшей мере, одно графическое изображение не размещено между вышеуказанным плоским прозрачным заплечиком и указанным содержимым для обеспечения возможности рассматривания через него указанного содержимого.
11. Упаковка по п.1, в которой указанное микролинзовое окно дополнительно содержит
по меньшей мере, одну плоскую лентикулярную линзу между двумя прозрачными скошенными краями, в которых указанное, по меньшей мере, одно графическое изображение не размещено между указанными двумя скошенными краями и указанным содержимым для обеспечения возможности рассматривания через него указанного содержимого.
12. Упаковка по п.1, в которой указанное множество лентикулярных линз составляет от приблизительно 50 до приблизительно 4000 линз на дюйм.
13. Упаковка по п.6, в которой указанная внутренняя поверхность дополнительно содержит безопасное для пищевых продуктов покрытие.
14. Упаковка по п.1, в которой указанное, по меньшей мере, одно графическое изображение выполнено межфазным способом для обеспечения трехмерного изображения.
15. Упаковка по п.1, в которой указанная упаковка выбрана из группы, состоящей из тонкостенных коробок, коробок, контейнеров, упаковок для напитков, коробок для пищевых сыпучих продуктов, коробок для галантереи, коробок для зубной пасты, парфюмерных флаконов, коробок для высококачественных спиртных напитков и продаваемых в розницу фармацевтических коробок.
16. Упаковка по п.1, в которой указанное микролинзовое окно содержит прозрачный термопластический материал.
17. Упаковка по п.1, в которой, по меньшей мере, одно графическое изображение и содержимое являются частью защитного документа, и, по меньшей мере, одно графическое изображение спроецировано на различных оптических уровнях от содержимого.
18. Упаковка по п.1, в которой, по меньшей мере, одно графическое изображение включает в себя, по меньшей мере, одно окно.
19. Способ изготовления упаковки, содержащий этапы
обеспечения упаковки;
обеспечения микролинзового окна, причем микролинзовое окно содержит множество лентикулярных линз, продолжающихся от первой поверхности, расположенной внутри корпуса упаковки, ко второй поверхности, расположенной снаружи упаковки, и, по меньшей мере, одно графическое изображение, расположенное на первой поверхности, так что микролинзовое окно демонстрирует, по меньшей мере, одно графическое изображение в первой части указанного микролинзового окна и содержимое указанной упаковки через вторую часть указанного микролинзового окна;
герметичного прикрепления микролинзового окна к указанной упаковке.
20. Способ по п.19, в котором указанный этап обеспечения указанного микролинзового окна дополнительно содержит этап экструдирования термопластичного материала для создания лентикулярной подложки, имеющей множество лентикулярных линз.
21. Способ по п.20, в котором указанный этап обеспечения указанного микролинзового окна дополнительно содержит этап межфазного переноса, по меньшей мере, одного графического изображения на указанное микролинзовое окно для получения межфазных изображений, расположенных между указанным множеством лентикулярных линз и внутренней частью указанной упаковки.
22. Способ по п.20, в котором указанный этап обеспечения указанного микролинзового окна дополнительно содержит этап нанесения на поверхность указанного микролинзового окна прозрачного твердого покрытия.
23. Способ по п.19, в котором указанный этап герметичного прикрепления содержит этап приваривания указанного микролинзового окна к указанной упаковке.
24. Способ по п.19, в котором, по меньшей мере, одно графическое изображение и содержимое являются частью защитного документа, и, по меньшей мере, одно графическое изображение спроецировано на различных оптических уровнях от содержимого.
25. Способ по п.19, в котором, по меньшей мере, одно графическое изображение включает в себя, по меньшей мере, одно окно.
