PL218615B1 - Sposób wytwarzania kształtki z obrazem stereoskopowym soczewkowym z tworzyw sztucznych na tworzywie sztucznym - Google Patents

Abstract

Rozwiązanie dotyczy sposobu wytwarzania kształtki z obrazem stereoskopowym soczewkowym z tworzyw sztucznych na tworzywie sztucznym zwłaszcza przeznaczony do wytwarzania elementów informacyjnych, reklamowych, opakowaniowych, dekoracyjnych i zabawkowych w oparciu o formowanie wtryskowe w formach wtryskowych kształtek z obrazem stereoskopowym wykonanym z tworzyw sztucznych. Sposób polega na tym, że transparentny materiał gromadzący ładunki elektryczne (1) zwłaszcza folia z naniesionym drukiem rastrowym soczewkowym zwłaszcza od spodniej strony odwróconym o 180° wzdłuż osi pionowej lub poziomej umieszcza się wewnątrz matrycy (2) i łączy całość w sposób trwały przez wtrysk do matrycy transparentnego termoplastycznego tworzywa. Uformowany element ze stereogramem soczewkowym można poddać obtryskowi w matrycy termoplastycznej tworzywem o dowolnej kolorystyce.

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania kształtki z obrazem stereoskopowym soczewkowym z tworzyw sztucznych na tworzywie sztucznym, zwłaszcza przeznaczony do wytwarzania elementów informacyjnych, reklamowych, opakowaniowych, dekoracyjnych i zabawkowych w oparciu o formowanie wtryskowe w formach wtryskowych kształtek z obrazem stereoskopowym wykonanym z tworzyw sztucznych.

Znany jest z polskiego zgłoszenia wynalazku nr P. 385696 sposób otrzymywania trójwymiarowych rysunków/etykiet lub opakowań polegający na tym, że do matrycy zawierającej w gnieździe jednej części rysunek etykiety, na materiale o odpowiednim przewodzeniu ciepła, przenikalności powietrza, sztywności i nie gromadzącym ładunków elektrycznych, która ma nadruk w zgodności z drugą częścią matrycy zawierającej równolegle usytuowany generator soczewkowy, zaś w drugiej części matrycy szeregi kształtowych wzdłużnych soczewek o zarysie walców, części walców lub pryzmatów, których ilość przypadająca na jeden cal jest ściśle określona i stanowi generator soczewkowy, wytryskuje się tworzywo monolityczne o właściwościach przepuszczania światła, uzyskując rysunek o obrazie trójwymiarowym stanowiącym jednorodną całość z etykietą lub opakowaniem.

W znanym sposobie postępowania łączenie etykiety zawierającej rysunek na jej powierzchni wewnątrz matrycy nie skutkuje monolitycznym jednorodnym zespoleniem poszczególnych warstw przy jednoczesnej degradacji druku, szczególnie w miejscu wtrysku.

Znany jest druk rastrowy, w którym obrazy składają się z prążków na przemian prawego i lewego obrazu, a nałożone przezroczyste folie z liniowymi soczewkami cylindrycznymi lub pryzmatycznymi zapewniają separację obrazów.

Znany jest także stereogram soczewkowy, w którym dwa półobrazy stereoskopowe przeznaczone dla obu oczu (lub więcej obrazów pośrednich) rozmieszcza się na nośniku na przemian w postaci mikroskopijnej szerokości pasków. Na nośnik nakłada się przezroczystą folię z wytłoczonym z jednej strony soczewką w postaci cylindrycznych soczewek wypukłych. Na nośnik nakłada się przezroczystą folię z wytłoczoną z jednej strony soczewką w postaci cylindrycznych soczewek wypukłych. Soczewka ta powoduje, że do oczu widza dociera widok tylko niektórych pasków obrazu. Jeżeli materiałem wyjściowym do sporządzenia takiego stereogramu były tylko dwa półobrazy stereoskopowe, to prawe oko widzi tylko prawy półobraz, a lewe - lewy. W przypadku większej liczby obrazów pośrednich uzyskuje się przy spoglądaniu pod zmiennym kątem jeszcze doskonalsze złudzenie przestrzeni.

Znany jest także obtrysk gładkiej środkowej części transparentnej tworzywem w dowolnym kolorze.

Znany jest z angielskiego zgłoszenia wynalazku GB 2 377 201 sposób otrzymywania formowanych artykułów z nadrukowanym obrazem lentikularnym, produkowanych przez umieszczenie nadrukowanej folii wewnątrz formy. Przez wtryskiwanie transparentnego tworzywa sztucznego do formy wytwarza się wyrób posiadający folię na jednej powierzchni i obiektywy soczewkowe na przeciwległej przezroczystej powierzchni.

Dokument ten dotyczy różnych sposobów nadruku obrazu wewnątrz kształtki w taki sposób, że wtryskiwane tworzywo łączy się z drukiem lub niezadrukowanym obszarem folii lub papieru. Postępując według tego wynalazku niemożliwe jest uzyskanie trwałego połączenia zadrukowanego materiału z pozostałą częścią kształtki, ponieważ skład chemiczny farb drukarskich jest inny niż skład tworzyw termoplastycznych. Natomiast wysoka temperatura wtryskiwanego tworzywa powoduje zmiany barw i degradację nadruku, zaś papier nie daje się trwale połączyć z transparentnym termoplastycznym tworzywem sztucznym metodą wtrysku.

Znany jest także z chińskiego opisu wynalazku nr CN 101 954 703 sposób uzyskiwania obrazu trójwymiarowego w postaci warstw powstałych przez natryskiwanie transparentnego tworzywa sztucznego. Warstwa zewnętrzna jest warstwą gładką nie odwzorowującą soczewki lentikularnej.

Celem wynalazku jest sposób postępowania umożliwiający wytworzenie kształtki z obrazem stereoskopowym, w dowolnej postaci graficznej umieszczonym na materiale gromadzącym ładunki elektryczne zwłaszcza na folii stosowanej do wykonywania elementów informacyjnych, reklamowych, opakowaniowych, dekoracyjnych i zabawkowych, na opakowaniach lub ich zamknięciach.

Istota wynalazku polega na tym, że transparentny materiał gromadzący ładunki elektryczne w postaci folii z naniesionym od spodniej strony drukiem, rastrowym soczewkowym odwróconym o 180° wzdłuż osi pionowej lub poziomej, umieszcza się wewnątrz matrycy nadrukiem na gładką jej powierzchnię i łączy całość w sposób trwały przez wtrysk do matrycy transparentnego termoplastycznego tworzywa, po czym postępuje w znany sposób. Według wynalazku uformowany element ze stePL 218 615 B1 reogramem soczewkowym poddaje się obtryskowi w matrycy termoplastycznym tworzywem o dowolnej kolorystyce. Postępując według wynalazku przy otrzymywaniu kształtki z obrazem stereoskopowym na materiałach informacyjnych, reklamowych, opakowaniowych, dekoracyjnych i zabawkowych w gnieździe formy umieszczany jest materiał graficzny z transparentnego tworzywa sztucznego gromadzący ładunki elektrostatyczne (zwłaszcza polipropylen PP) w postaci transparentnej folii - z naniesionym od spodniej strony drukiem rastrowym soczewkowym odwróconym o 180° wzdłuż osi pionowej lub poziomej (Fig. 5). Od strony wtrysku do formy zamontowany jest element będący negatywowym odwzorowaniem soczewek liniowych (Fig. 6) przy czym ilość linii negatywowych soczewek odpowiada ilości linii druku rastrów soczewkowych na spodniej stronie folii umieszczonej po przeciwnej stronie zamknięcia i ogólnie określana jest jako LPI (lines per inch - ilość linii na cal). Na spodnią stronę folii zawierającą nadruk rastrowy może być nałożona apla o dowolnej kolorystyce stanowiąca tło dla druku rastrowego.

Według wynalazku formowany element ze stereogramem soczewkowym wykonywany jest w całości z tworzywa transparentnego.

W rozwiązaniu według wynalazku gromadzenie ładunków elektrycznych dodatkowo ułatwia precyzyjne umieszczenie w formie transparentnej folii z naniesionym stereogramem dzięki zjawisku elektrostatyki zwłaszcza kiedy gniazdo jest usytuowane pionowo, wówczas na zasadzie różnicy potencjałów folia jest przyciągnięta przez formę. Dopuszcza się również umieszczanie wewnątrz formy grawitacyjnie i podciśnieniowo folii z nadrukiem. Na element graficzny do formy wtryskiwane jest transparentne termoplastyczne tworzywo sztuczne korzystnie takie samo jak tworzywo nośnika graficznego i dzięki odwzorowanym, negatywowym soczewkom liniowym formowana jest płytka soczewkowa dzięki której, wcześniej przygotowany element graficzny widoczny jest jako iluzyjny obraz przestrzenny lub inny efekt wzrokowy co schematycznie ilustruje Fig. 7.

W rozwiązaniu według wynalazku sposób postępowania umożliwia wytwarzanie elementów obrazowych i uzyskiwanie efektu widzenia obuocznego, zapewniającego wrażenie głębi. Wtrysk transparentnego, termoplastycznego tworzywa sztucznego jest ponad powierzchnią etykiety. Wtrysk tworzywa może być centralnie, z boku lub w dowolnym miejscu ponad etykietą przy czym grubość wtryśniętego tworzywa transparentnego jest ściśle określona i zależna od LPI i kąta widzenia określających krzywiznę ogniskowej, która definiuje grubość. Wtryskiwane transparentne tworzywo termoplastyczne korzystnie takie same jak transparentny nośnik rastrowy druku graficznego zapewnia jednolitą i trwałą strukturę kształtki. Używane mogą być w tym celu np. tworzywa: polistyren PS, polipropylen PP polimetakrylan metylu PMMA, politereftalan etylenu PET, polichlorek winylu PVC poliwęglan PC.

Postępując sposobem według wynalazku wytwarza się elementy informacyjne, reklamowe, opakowaniowe, dekoracyjne i zabawkowe z obrazem dającym wrażenie iluzorycznej przestrzeni lub animacji dzięki zastosowaniu i połączeniu technologii otrzymywania stereogramów soczewkowych poprzez druk rastrowy i natryśniętą płytkę lentikularną z odpowiednio ukształtowanymi soczewkami lub pryzmatami liniowymi. Uzyskiwany efekt iluzji optycznej zależny jest od precyzyjnego i odpowiednio przygotowanego druku na spodniej stronie transparentnego nośnika graficznego. Efekt ten może dawać wrażenie głębi 3D jeśli linie soczewki ustawione są pionowo i powstaje obraz przestrzenny. Postępując zgodnie z wynalazkiem uzyskuje się wrażenie ruchu poprzez zmiany (flip) w zależności od ilości obrazów i kąta patrzenia, widoczne są także przemiennie różne obrazy. Korzystny efekt uzyskuje się przy liniach ustawionych poziomo w stosunku do patrzącego. Możliwe jest także uzyskanie wrażenia ruchu poprzez - przekształcanie /morfing/ tj płynne przejście jednego obrazu w inny, czy poprzez animację - pokazanie kilku faz ruchu lub powiększanie czy też zmniejszanie (zoom). Możliwy jest także mix wyżej wymienionych technik dających wrażenie ruchu. Ilustrację schematyczną efektu powstawania obrazu, gdzie w górnej części widać fragment druku rastrowego zaś w części dolnej efekt po wtryśnięciu lentikularu przedstawia Fig. 7.

Postępując sposobem według wynalazku możliwe jest uzyskiwanie kształtek o różnym kształcie na płaszczyźnie oraz na bryłach np. walcach lub ich wycinkach, stożkach lub ich fragmentach, i wielościanach lub ich fragmentach zawierających z zewnątrz obraz stereoskopowy przy nadruku dowolnego obrazu umocowanego od strony spodniej kształtki przy czym obraz z soczewką liniową stanowić może tylko część kształtki (Fig. 9) pozostała część może być dowolnym wielościanem np.: zamknięciem pudełka (Fig. 10). Odwzorowanie negatywu soczewki liniowej może posiadać kształt dowolnej bryły obrotowej lub wielościanu. Fig. 12 ilustruje przykład wykonania na wycinku walca, Fig. 14 ilustruje przykład wykonania kształtki w postaci walca gdzie materiał graficzny wcześniej opisany umieszczony jest od środka walca. Przy odpowiednio skonstruowanej formie wtryskowej możliwe jest uzy4

PL 218 615 B1 skanie kształtki wielokolorowej w taki sposób, że część z odwzorowaniem soczewki liniowej i gniazdo dla materiału graficznego opisane powyżej wtryśnięta jest tworzywem transparentnym w celu zachowania możliwości uzyskania obrazu stereoskopowego natomiast pozostała część kształtki wielościanu stanowiącego np. pokrywkę pudełka jest wtryśnięta w drugiej fazie innym kolorem co ilustruje Fig. 13. Istota wtryskiwania wielokolorowego polega na wtryśnięciu do formy tworzyw z zamocowanej do płyty obrotowej bądź przesuwnej kilku układów uplastyczniających jednocześnie - z każdego układu tworzywa o innym kolorze.

Rozwiązanie według wynalazku zostało przedstawione na rysunkach i przykładach wykonania nie ograniczających stosowania wynalazku. Na załączonych ilustracjach Fig. 1 przedstawia stereogram lentikularny czyli stereogram soczewkowy, Fig. 2 większą liczbą obrazów pośrednich przy spoglądaniu pod zmiennym kątem, która powoduje jeszcze doskonalsze złudzenie przestrzeni, Fig. 3 przedstawia schemat nadruku na transparentnym tworzywie (folii) gdzie, (1) - oznacza transparentną folię będącą właściwą stroną etykiety (2) - druk rastrowy obrócony wzdłuż osi poziomej lub pionowej o 180°, (3) - oznacza aplę stanowiąca tło dla druku w dowolnym kolorze. W rozwiązaniu według wynalazku może być również czwarta warstwa stanowiąca dodatkowe zabezpieczenie druku w postaci np.: lakieru, Fig. 4 jest widokiem w dużym powiększeniu przygotowanego rastrowego materiału graficznego w postaci nadrukowanego na folii stereogramu soczewkowego odwróconego o 180° od strony spodniej tak, że po odwróceniu właściwy obraz nadruku będzie od spodu, Fig. 5 pokazuje widok (w dużym powiększeniu) stereogramu soczewkowego od strony wierzchniej gdzie nadruk jest od spodu, na wierzchu jest transparentna folia i w tej postaci materiał graficzny umieszczany jest w formie. Na Fig. 6 przedstawiono schemat nie zamkniętej formy wtryskowej gdzie górna część jest negatywem soczewki liniowej, część dolna to gniazdo na umieszczenie materiału graficznego przedstawionego schematycznie jak w Fig. 2, Fig. 7 przedstawia w dużym zbliżeniu różnicę i sposób tworzenia obrazu pomiędzy nadrukiem i częściowo naniesionej na nadruk soczewce liniowej. Na figurze tej widać zgodność LPI /lines per inch - ilość linii na cal /zarówno na materiale graficznym w ilości rastrów jak również płytce soczewki liniowej ilości walców lub pryzmatów. Fig. 8 przedstawia widok efektu iluzji optycznej po wtryśnięciu tworzywa transparentnego w formie, gdzie odwzorowana soczewka przekształca materiał graficzny z Fig. 5 w iluzję optyczną. Fig. 9 przedstawia przykład wykonania wynalazku w postaci kształtki jako fragmentu płaszczyzny, Fig. 10 przedstawia przykład wykonania kształtki w postaci wielościanu - widok z góry, Fig. 11 przedstawia przekrój poprzeczny przykładu wykonania kształtki w postaci wielościanu, Fig. 12 przedstawia przykład wykonania kształtki w postaci wycinka walca przy czym negatyw soczewki liniowej można odwzorować na dowolnej bryle obrotowej oraz na wielościanie, Fig. 13 przedstawia kształtkę wielokolorową, Fig. 14 ilustruje przykład wykonania kształtki w postaci walca.

P r z y k ł a d 1

W gnieździe formy umieszcza się materiał graficzny gromadzący ładunki elektryczne przy wykorzystaniu i zastosowaniu druku rastrowego w postaci stereogramu soczewkowego. Na transparentnym materiale gromadzącym ładunki elektryczne górną warstwę stanowi folia na spodniej stronie wykonany jest odpowiednio przygotowany druk rastrowy obrócony wzdłuż osi poziomej o 180°, który może być jako kolejna warstwa pokryty aplą w dowolnym kolorze stanowiącą tło dla druku rastrowego. Możliwa jest też kolejna warstwa zabezpieczająca np.; w postaci lakiem. Schemat materiału graficznego przedstawia Fig. 3 gdzie transparentne tworzywo (folia) jest materiałem elektrostatycznym (1), linią, na spodniej stronie transparentnej folii nadrukowany stereogram rastrowy (2) pokryty jest aplą (3).

P r z y k ł a d 2

Postępując jak w przykładzie 1 wykonanie druku rastrowego od strony apli przedstawia Fig. 4.

P r z y k ł a d 3

Postępując jak w przykładzie 1 umieszcza się na transparentnym nośniku graficznym - foli, druk rastrów poziomych jak również odwzorowanie poziomego negatywu soczewki w celu uzyskania stereogramu dającego iluzoryczne wrażenie zmiany obrazu (flip, morfing) (Fig. 15).

P r z y k ł a d 4

Postępując jak w przykładzie 1 w matrycy umieszcza się nośnik graficzny z nadrukiem rastrowym, po czym dokonuje się wtrysku termoplastycznego tworzywa w kształcie nośnika graficznego, a następnie poprzez obrót lub przesunięcie formy dokonuje się obtrysku tworzywem pozostałej części kształtki (Fig. 13).

PL 218 615 B1

Objaśnienia figur rysunków do zgłoszonego wynalazku nr P. 399294

1. transparentna folia

2. nadruk

3. apla stanowiąca tło dla nadruku 2

4. forma (matryca) z odwzorowanymi soczewkami liniowymi

5. wtryskiwane transparentne tworzywo termoplastyczne

6. wycinek stempla.

Claims (1)

1. Sposób wytwarzania kształtki z obrazem stereoskopowym soczewkowym z tworzyw sztucznych na tworzywie sztucznym przez umieszczenie w matrycy folii z rysunkiem, wtrysku tworzywa i trwałym połączeniu etykiety z kształtką oraz ewentualnym obtryskiem, znamienny tym, że transparentny materiał gromadzący ładunki elektryczne (1) w postaci folii z naniesionym od spodniej strony drukiem (2) rastrowym soczewkowym odwróconym o 180° wzdłuż osi pionowej lub poziomej, umieszcza się wewnątrz matrycy (6) nadrukiem na gładką jej powierzchnię i łączy całość w sposób trwały przez wtrysk do matrycy transparentnego termoplastycznego tworzywa, po czym postępuje w znany sposób.