DE10044603A1

DE10044603A1 - Lenticulated lens material production process, in which film is electrostatically held on the profiling roll and edge knurling prevents streaking during wind-up

Info

Publication number: DE10044603A1
Application number: DE2000144603
Authority: DE
Inventors: John E Benson; James L Edwards
Original assignee: Eastman Kodak Co
Current assignee: Eastman Kodak Co
Priority date: 1999-09-22
Filing date: 2000-09-09
Publication date: 2001-04-05
Also published as: JP2001121604A; AU6122400A

Abstract

Strip (20) is extruded into gap formed between soft upper roll (22) and lower roll (24) producing lens grid pattern. Strip is electrostatically attracted to lower roll to ensure uniform pressure over entire strip width. Knurled projections are formed at strip edges in upper side while strip is in contact with lower roll so that streaking is avoided when strip is wound up on spool (38). An Independent claim is made for process equipment for producing lenticulated lens material and comprises an upper roll (22) with a soft surface forming a gap with a lower roll (24) producing a lenticular pattern, an extruder (12) for the polymer strip and an electrostatic system for holding the strip on the lower roll before the strip enters the gap. An edge knurling device (30) is located downstream from the gap close to the lower roll.

Description

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf die Herstellung von Linsenrastermaterial und insbesondere auf die Herstellung eines auf Spulen aufgewickelten Linsenrastermate rials, bei dem eine Schlierenbildung verhindert wird.The invention relates generally to the manufacture of lenticular material and especially on the production of a lenticular lens wound on coils rials that prevent streaking.

Bei der Linsenraster-Bilderzeugung wird zwischen dem Bild und dem Betrachter ein als Linsenrasterelement bezeichnetes optisches Element angeordnet, wie dies zum Beispiel in US-A-3,504,059; 2,724,312 und 3,683,773 beschrieben ist. Linsenrasterelemente werden normalerweise aus einer transparenten Kunststofffolie herstellt, wobei auf nur einer Seite des Materials in dieses integrierte Linsen ausgebildet sind, die auf die gegenüberliegende, normalerweise flache Seite fokussiert sind. Die Linsenrasterele mente können die unterschiedlichsten Formen aufweisen, zum Beispiel zylindrisch, winklig, rund oder wie Würfelecken ausgebildet sein.In lenticular imaging, an as between the image and the viewer Lenticular element designated optical element arranged, such as this in US-A-3,504,059; 2,724,312 and 3,683,773. Lenticular elements are usually made of a transparent plastic film, but only one side of the material in this integrated lenses are formed on the opposite, usually flat side are focused. The lenticular grid elements can have a wide variety of shapes, for example cylindrical, be angular, round or like cube corners.

Das ursprüngliche Linsenrasterbild kann fotografisch, elektronisch oder durch Kombina tion beider Verfahren, durch Offsetdruck, Tintenstrahldruck, thermische Farbstoffüber tragung, usw. hergestellt sein. Die Linsenrasterbilder umfassen unter anderem stereo skopische Bilder, Tiefenbilder, Bewegungsbilder, Zoom- und Flip-Bilder sowie andere Bildeffekte, die durch relative Bewegung zwischen dem Betrachter und dem Linsenras terbild erzeugt werden. Die Bilder können unter Verwendung lichtempfindlicher Materia lien reproduziert und in großen Mengen hergestellt, auf lithografischem Wege gedruckt oder mittels anderer Druck- oder Tinten- oder Farbstoffübertragungsverfahren erzeugt werden. Auch elektronische Anzeigeeinrichtungen, wie Kathodenstrahlröhren oder Flachbildschirme, können mit einem Linsenrasterelement ausgerüstet werden, wenn die Anzeigeeinrichtung über eine ausreichende Auflösung verfügt.The original lenticular image can be photographic, electronic or by Kombina tion of both processes, by offset printing, inkjet printing, thermal dye transfer wear, etc. be made. The lenticular images include, among others, stereo scopic images, depth images, moving images, zoom and flip images, and others Image effects caused by relative movement between the viewer and the lenticular lens terimage are generated. The images can be made using photosensitive materials lien reproduced and produced in large quantities, printed by lithography or generated by other printing or ink or dye transfer methods become. Electronic display devices such as cathode ray tubes or Flat screens can be equipped with a lenticular element if the Display device has a sufficient resolution.

Eine bekannte Technik zur Herstellung von Linsenrasterelementen besteht darin, das Linsenrastermuster direkt in transparente Kunststoffmaterialien zu schneiden. Ein Linsenrasterelement kann auch dadurch hergestellt werden, dass man wärmehärtende Kunstharze in flache, das Linsenrastermuster enthaltende Formen gießt. Außerdem lassen sich Linsenrasterelemente durch Thermoverformung einer gegossenen oder extrudierten transparenten Folie mittels Wärme und Druck zwischen einer polierten Platte und einer Platte herstellen, in deren Oberfläche das Linsenrastermuster einge schnitten oder eingraviert ist. Auch Spritzgussverfahren sind zur Herstellung von Linsen rasterelementen einsetzbar.A known technique for manufacturing lenticular elements is that Lenticular pattern can be cut directly into transparent plastic materials. On Lenticular element can also be made by using thermosetting Pouring synthetic resin into flat molds containing the lenticular pattern. Moreover can be lenticular elements by thermoforming a cast or extruded transparent film by means of heat and pressure between a polished Make a plate and a plate with the lenticular pattern in the surface cut or engraved. Injection molding processes are also used to manufacture lenses grid elements can be used.

Ferner können Linsenrasterelemente auch durch Extrudieren eines Kunstharzes auf eine vorgefertigte transparente Folie oder einen Film hergestellt werden, wobei das Linsenrastermuster mittels einer Prägewalze in den Kunstharz eingeprägt wird. Anschließend wird das Kunstharz zum Beispiel durch Strahlung, usw. gehärtet.Furthermore, lenticular elements can also be made by extruding a synthetic resin a prefabricated transparent film or a film can be produced, the Lenticular pattern is embossed into the synthetic resin by means of an embossing roller. The resin is then hardened, for example by radiation, etc.

Mit Hilfe einer Maschine ähnlich jener, wie sie normalerweise für das Extrudieren von Flachfolien verwendet wird, lassen sich Linsenrasterelemente herstellen. Wie zum Beispiel in US A-2,724,312 beschrieben ist, umfasst eine Maschine einen Folienextruder und eine Anordnung von drei Walzen, deren mittlere Walze das Linsenrastermuster auf ihrer Außenfläche trägt und deren obere und untere Walzen glatte Außenflächen aufweisen. Der Folienextruder extrudiert eine Folie aus geschmolzenem polymerem Material in den Spalt zwischen der oberen Walze und der das Linsenrastermuster ausbildenden Walze. Während die Linsenrasterbahn um die mittlere und die untere Walze herum läuft, kühlt sie ab und wird dann auf eine Spule aufgewickelt.Using a machine similar to that normally used for extruding If flat foils are used, lenticular elements can be produced. How to For example, as described in US-A-2,724,312, a machine includes a film extruder and an arrangement of three rollers, the central roller of which is based on the lenticular pattern carries their outer surface and their upper and lower rollers smooth outer surfaces exhibit. The film extruder extrudes a film of molten polymer Material in the gap between the top roller and the lenticular pattern training roller. While the lenticular grid around the middle and the lower Roll runs around, cools it and is then wound on a spool.

Durch ihre besondere Geometrie tendiert die Linsenrasterwalze dazu, Defekte durch eingeschlossene Luft in der Bahn zu erzeugen. Bei einem horizontalen Filmgießprozess führt das Durchhängen der geschmolzenen Bahn beim Austreten aus der Form zu einem ungleichmäßigen Anlagedruckprofil über die Breite der Bahn hinweg. Dies trägt ebenfalls zu den durch eingeschlossene Luft verursachten kosmetischen Defekten bei. Durch die Verwendung eines Befestigungsdrahtes und das dadurch erreichte gleich mäßige Anlageprofil werden diese Probleme gemindert.Due to its special geometry, the lenticular roller tends to suffer from defects generate trapped air in the web. With a horizontal film casting process causes sagging of the molten sheet as it exits the mold an uneven system pressure profile across the width of the web. This carries also contribute to the cosmetic defects caused by trapped air. Through the use of a fastening wire and the result achieved thereby moderate investment profile will mitigate these problems.

Probleme bestehen jedoch hinsichtlich der Aufrechterhaltung einer gleichmäßigen Anlage zwischen der Bahn und der das Linsenrastermuster ausbildenden Walze über die gesamte Breite einer breiten Bahn (d. h. über 50") hinweg bezüglich der Minimierung der kosmetischen Mängel in der Bahn und der Vermeidung einer Schlierenbildung in der aufgewickelten Rolle.However, there are problems with maintaining a uniform one System between the web and the roller forming the lenticular pattern over the entire width of a wide web (i.e., over 50 ") for minimization the cosmetic defects in the web and the avoidance of streaking in the wound roll.

Beim Gießen und raschen Abkühlen glatter polymerer Filme hat man bereits des elek trostatische Befestigen vorgeschlagen (s. US-A-4,046,42; 4,162,139; 3,982,863; 3,655,307; 3,686,374; 4,038,354 und 5,494,619), für den Einsatz bei der Herstellung von Linsenrastermaterial wurde diese Technik aber noch nicht vorgeschlagen. Außer dem wurde bereits vorgeschlagen, einseitige Rändelungen an einer Bahn oder einem Substrat ohne Wärmeeinwirkung herzustellen (s. US-A-5,670,188), bei heißem polyme rem Material, das mit einer ein Linsenrastermuster ausbilden Walze in Berührung steht, wurde diese Technik aber noch nicht eingesetzt.When pouring and rapidly cooling smooth polymer films, you already have the elek trostatic attachment suggested (see US-A-4,046,42; 4,162,139; 3,982,863; 3,655,307; 3,686,374; 4,038,354 and 5,494,619), for use in manufacture This technique has not yet been proposed for lenticular material. Except that has already been proposed, one-sided knurling on a track or Produce substrate without exposure to heat (see US-A-5,670,188), with hot polyme material that is in contact with a roller forming a lenticular pattern, however, this technology has not yet been used.

Erfindungsgemäß wird eine Lösung für die vorstehend erörterten Probleme bereitge stellt.According to the invention, a solution to the problems discussed above is provided poses.

Gemäß einem Merkmal der Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung von Linsen rastermaterial mit den folgenden Schritten angegeben: Extrudieren einer mit einer Ober- und einer Unterseite versehenen geschmolzenen polymeren Bahn in einen Spalt, der durch eine weiche obere Walze und eine auf der Unterseite der Bahn ein Linsenraster muster erzeugende untere Walze gebildet wird; elektrostatisches Befestigen der Bahn an der unteren Walze, um über der gesamten Bahnbreite eine gleichförmige Anpress kraft zu erzeugen, und Ausbilden von Rändelungen in Randbereichen der Oberseite der Bahn, während diese noch mit der unteren Walze in Berührung ist, um beim Aufwickeln der Bahn auf eine Spule eine Schlierenbildung auf der Bahn zu vermeiden. According to a feature of the invention there is provided a method of manufacturing lenses Grid material specified with the following steps: Extrude one with a top and an underside of molten polymeric web into a nip that by a soft upper roller and a lenticular screen on the underside of the web pattern-generating lower roller is formed; electrostatically attaching the web on the lower roller to ensure a uniform pressure across the entire web width generate force, and form knurls in edge areas of the top of the Web while it is still in contact with the lower roller to wind up to avoid streaking on the spool on the spool.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung wird eine Vorrichtung zum Herstellen von Linsenrastermaterial angegeben, die die folgenden Elemente umfasst: Eine obere Walze mit einer weichen Oberfläche, eine ein Linsenrastermuster erzeugende untere Walze, die mit der oberen Walze einen Spalt bildet, eine Extrusionsvorrichtung zum Extrudieren einer mit einer Ober- und einer Unterseite versehenen geschmolzenen polymeren Bahn in einen Walzenspalt zum Erzeugen eines Linsenrastermusters auf der Unterseite der Bahn, eine elektrostatische Befestigungsvorrichtung zum elektrostati schen Befestigen der Bahn auf der unteren Walze, ehe die Bahn in den durch die Walzen gebildeten Spalt einläuft, um über der gesamten Bahnbreite eine gleichförmige Anpresskraft zu erzeugen, und eine Rändelvorrichtung, die stromabwärts von dem Spalt angeordnet und der unteren Walze eng benachbart ist, um auf der Oberseite der Bahn in deren Randbereichen Rändelungen auszubilden, um beim Aufwickeln der Bahn auf eine Spule eine Schlierenbildung auf der Bahn zu vermeiden.According to a further feature of the invention, a device for manufacturing of lenticular material, which includes the following elements: an upper Roller with a soft surface, a lower one creating a lenticular pattern Roller, which forms a gap with the upper roller, an extrusion device for Extrude a melted top and bottom melt polymeric web in a nip to produce a lenticular pattern on the Bottom of the web, an electrostatic fastening device for electrostatics Fix the web on the lower roller before the web in the through the Rolls formed gap runs to a uniform over the entire web width Generate contact pressure, and a knurling device that is downstream of the gap arranged and the lower roller is closely adjacent to on top of the web to form knurls in their edge areas so that when the web is wound up a coil to avoid streaking on the web.

Die Erfindung bietet die folgenden Vorteile:
The invention offers the following advantages:

1. An extruded polymeric web is electrostatically attached to a lenticular screen pattern-forming roller attached to a uniform pressure against to produce the roller across the full width of the web and thus the To minimize training of cosmetic defects in the web.
2. The formation of knurls on the back of the hot web, while these are in contact with the roller forming the lenticular pattern prevents streaking in the wound roll.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausfüh rungsbeispiels näher erläutert.The invention is based on an Ausfüh shown in the drawing example explained in more detail.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 eine schematische Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung; Fig. 1 is a schematic view of the device according to the invention;

Fig. 2 und 3 perspektivische Ansichten von Komponenten der Vorrichtung gemäß Fig. 1; und FIGS. 2 and 3 are perspective views of components of the device according to FIG. 1; and

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht eines Segments des Linsenrastermaterials. In Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße Extrudiervorrichtung 10 für Linsenrastermaterial dargestellt. Die Vorrichtung 10 dient auch der Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. In der Darstellung umfasst die Vorrichtung 10 eine Extrudiereinrichtung 11, einschließlich eines Extruders 12, eines Siebwechslers 14, einer Schmelzepumpe 16 und einer Extrusionsform 18, durch die eine geschmolzene polymere Bahn 20 in einen durch die erste glatte Walze 22 und die das Linsenrastermuster erzeugende Walze 24 gebildeten Spalt extrudiert wird. Die Vorrichtung 10 weist unterhalb der Walze 24 eine zweite glatte Walze 26 auf, ferner einen elektrostatischen Befestigungsdraht 28, eine Rändeleinrichtung 30 mit Rändelrädern 32 und 34 und eine Aufwickelspule 38 für die Bahn. Der elektrostatische Befestigungsdraht 28 ist an eine Hochspannungs-Stromver sorgung 40 (z. B. 8000 V Gleichstrom) angeschlossen. Dabei ist sowohl eine positive als auch eine negative Spannung möglich. Fig. 4 is a perspective view of a segment of the lenticular material. In Fig. 1, an extrusion device 10 according to the invention is shown for lenticular material. The device 10 also serves to carry out the method according to the invention. The apparatus 10 is shown to include an extruder 11 , including an extruder 12 , a screen changer 14 , a melt pump 16, and an extrusion die 18 through which a molten polymeric web 20 passes into a roller 24 formed by the first smooth roller 22 and the lenticular pattern formed gap is extruded. The device 10 has a second smooth roller 26 below the roller 24 , an electrostatic fastening wire 28 , a knurling device 30 with knurling wheels 32 and 34 and a take-up reel 38 for the web. The electrostatic mounting wire 28 is connected to a high-voltage power supply 40 (z. B. 8000 V DC). Both positive and negative voltages are possible.

Im Betrieb nimmt die Extrusionseinrichtung 11 ein polymeres Material auf, das erwärmt und mittels der Extrusionsform 18 als geschmolzene polymere Bahn 20 in den Spalt zwischen den Walzen 22 und 24 extrudiert wird. Die das Linsenrastermuster erzeu gende Walze 24 weist eine Reihe von Umfangsnuten auf, die auf der Vorderseite 42 und über die Breite der Bahn 20 hinweg eine Reihe von Zylinderlinsen ausbilden.In operation, the extrusion device 11 receives a polymeric material which is heated and extruded into the gap between the rollers 22 and 24 by means of the extrusion die 18 as a molten polymeric web 20 . The roll 24 generating the lenticular pattern has a series of circumferential grooves which form a series of cylindrical lenses on the front 42 and across the width of the web 20 .

Der elektrostatische Befestigungsdraht 28 bringt eine Ladung auf die geschmolzene Bahn 20 auf, bevor diese mit der das Linsenrastermuster erzeugenden Walze 24 in Berührung gelangt, wodurch eine gleichmäßig Anpresskraft über die gesamte Breite der Bahn 20 hinweg erzeugt wird, um kosmetische Mängel in der Bahn zu minimieren. Es wären jedoch auch andere Befestigungsmöglichkeiten einsetzbar, zum Beispiel eine Stange, Stifte oder Nadeln, ein Stab, usw.The electrostatic fastening wire 28 applies a charge to the molten web 20 before it contacts the lenticular pattern forming roller 24 , thereby creating a uniform contact force across the entire width of the web 20 to minimize cosmetic defects in the web . However, other fastening options could also be used, for example a rod, pins or needles, a rod, etc.

Während die Bahn 20 um die Walzen 24 und 26 herum läuft, wird sie abgekühlt. Die Rändeleinrichtung 30 mit den Rändelrädern 32, 34 an jedem Rand der Bahn 20 bildet auf der Rückseite 44 der Bahn 20 entlang deren Seitenbereichen Rändelungen aus, während die Bahn 20 noch heiß ist und sich noch an der Walze 24 in Anlage befindet. Diese einseitigen Rändelungen verhindern eine Schlierenbildung in der auf die Spule 38 aufgewickelten Rolle der Bahn 20. Anschließend wird die Bahn 20 auf die Spule 38 aufgewickelt.As the web 20 travels around the rollers 24 and 26 , it is cooled. The knurling device 30 with the knurling wheels 32 , 34 on each edge of the web 20 forms knurls on the back 44 of the web 20 along the side regions thereof, while the web 20 is still hot and is still in contact with the roller 24 . This one-sided knurling prevents streaking in the roll of the web 20 wound on the spool 38 . The web 20 is then wound onto the spool 38 .

Fig. 2 und 3 zeigen perspektivische Ansichten der das Linsenrastermuster ausbildenden Walze 24 und der Rändelräder 32, 34. Wie in Fig. 2 zu erkennen ist, weist die Walze 24 eine Reihe von Umfangsnuten 45 zur Ausbildung von Zylinderlinsen 48 (Fig. 4) in der Vorderseite der Bahn 20 auf. In Fig. 3 ist zu erkennen, dass die Rändelräder 32, 34 ein Zahnmuster 46 aufweisen, das Rändelungen 50 (Fig. 4) in den Randbereichen der Rückseite 44 der Bahn 20 erzeugt. Fig. 4 zeigt eine perspektivische, geschnittene Ansicht eines Segments der Bahn 20, in dem in der Vorderseite der Bahn 20 ausgebil dete Zylinderlinsen 48 und entlang der Randbereiche der Rückseite der Bahn 20 ausgebildete Rändelungen 50 zu erkennen sind. Fig. 2 and 3 show perspective views of the lenticular lens pattern forming roller 24 and the knurling wheels 32, 34. As can be seen in FIG. 2, the roller 24 has a series of circumferential grooves 45 for forming cylindrical lenses 48 ( FIG. 4) in the front of the web 20 . In FIG. 3 it can be seen that the knurled wheels 32 , 34 have a tooth pattern 46 which produces knurls 50 ( FIG. 4) in the edge regions of the rear side 44 of the web 20 . Fig. 4 is a perspective, cross-sectional view showing a segment of the track 20 in which an end ausgebil in the front of the web 20 and cylindrical lenses 48 along the edge portions of the backside of the web 20 formed knurls 50 are visible.

Die Linsenrasterbahn kann durch Aufbringen einer Aufzeichnungsschicht (lichtempfind lichen Schicht) auf ihrer glatten Seite weiterverarbeitet werden. Bei der Endbearbeitung kann das Linsenrastermaterial in schmalere Streifen zerteilt werden, und die Streifen können dann zu Einzelblättern geschnitten werden.The lenticular screen can be made by applying a recording layer (light sensitive layer) on its smooth side. When finishing the lenticular material can be divided into smaller strips, and the strips can then be cut into single sheets.

Claims

1. A method for producing lenticular material, characterized by the steps:

- Extruding a molten polymeric web ( 20 ) provided with an upper and a lower side into a nip formed by a soft upper roller ( 22 ) and a lower roller ( 24 ) producing a lenticular pattern on the underside of the web ( 20 ) becomes,
- electrostatically attaching the web ( 20 ) to the lower roller ( 24 ) to produce a uniform contact force across the entire web width; and
- Forming knurls in edge areas of the top of the web ( 20 ) while it is still in contact with the lower roller ( 24 ) in order to avoid streaking on the web when winding the web onto a spool ( 38 ).

2. The method according to claim 1, characterized in that the fixing is carried out by generating an electrostatic charge on the top of the web ( 20 ) before it comes into contact with the lower roller ( 24 ).

3. The method according to claim 2, characterized in that the electrostatic charge is generated by a fastening wire ( 28 ) which extends over the width of the web ( 20 ) and is connected to a DC high-voltage source ( 40 ).

4. The method according to claim 1, characterized in that the web wraps around a bend of the lower roller ( 24 ) and that the knurls are produced by means of knurled wheels ( 32 , 34 ) that closely adjoin the lower roller ( 24 ) and on both Sides of the web ( 20 ) are located downstream of the nip formed by the rolls.

5. Device ( 10 ) for producing lenticular material, characterized by

- an upper roller ( 22 ) with a soft surface,
a lower roller ( 24 ) producing a lenticular pattern, which forms a gap with the upper roller ( 22 ),
an extrusion device ( 12 ) for extruding a molten polymeric web ( 20 ) provided with an upper and a lower side into a gap for producing a lenticular pattern on the underside of the web ( 20 ),
an electrostatic fastening device for electrostatically fastening the web ( 20 ) on the lower roller ( 24 ) before the web runs into the gap formed by the rollers in order to produce a uniform pressing force over the entire web width; and
- A knurling device ( 30 ), which is arranged downstream of the gap and is closely adjacent to the lower roller ( 24 ), in order to form knurling on the upper side of the web ( 20 ) in the edge regions thereof, in order to wind the web onto a spool ( 38 ) to avoid streaking on the track.

6. The device according to claim 5, characterized in that the electrostatic fastening device has a fastening wire ( 28 ) which extends over the width of the web ( 20 ) and applies an electrostatic charge to the top of the web before it with the lower roller in Touched.

7. The device according to claim 6, characterized in that the fastening wire ( 28 ) is connected to a DC high-voltage source ( 40 ).

8. The device according to claim 5, characterized in that the Rändelvor direction ( 30 ) has knurled wheels ( 32 , 34 ) which are arranged on both sides of the lower roller ( 24 ).

9. The device according to claim 5, characterized by a third soft roller ( 26 ) which forms a gap for cooling the web ( 20 ) with the lower roller ( 24 ).