专利名称：薄片双凸透镜材料印刷工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及采用双凸透镜材料(Lenticular Lens material)的印刷工艺，特别是一种采用薄片(thin sheet)双凸透镜材料的印刷工艺，该工艺是一种可以获得具有所需光学效果的高质量印刷工艺。
双凸透镜是公知的，在印刷工业中主要用于印刷广告和奖状、包装标签、商品吊牌、产品标牌和安全标签。在印刷工艺中，主要的步骤包括从用于形成所需视觉效果的两个或多个可视图像中选取片断，并且交错叠放这些片断。然后在预印操作中，将这些交错的片断映射到选定的透镜材料上，使得当这些片断印刷到材料上后，最终的结果表现为具有推摄、拉摄、立体或三维以及运动等所需视觉效果。在这一印刷工艺中采用的透镜材料包括一种透明的卷筒纸，其一面是平的，而另一面带有多个微透镜(Lenticules)。映射后的图像被直接印刷到透镜材料的平面上。所述微透镜包括并列的凸透镜，这些微透镜相互平行地沿卷筒纸的长度方向延伸。不同的透镜材料在每英寸上具有不同的微透镜数目(LPI)，特定的LPI值是根据特定的应用情况选择的。一旦选定了图像片断和材料，就可以进行上述的工艺过程，图像片断要相对于选定透镜材料上的微小透镜的焦点进行映射。
在透镜印刷工艺中，主要费用在于透镜材料。迄今为止，透镜材料的厚度通常在20-25毫英寸之间，材料的费用占印刷工程总费用的50-75％。因此，如果尽量降低透镜材料的费用而不牺牲印刷产品质量的话，这样做是很有益处的。降低费用的一种办法是减小透镜材料厚度。但是，这样做会带来很严重的问题，而这些问题是制造高质量产品所必须克服的。例如，即使片材的厚度减小了，材料的LPI值实际上增加了。这意味着每个微透镜宽度更小了，从而减小了印刷时可接受的误差极限值。温度、湿度以及当材料被拉过印刷机时施加到材料上的压力均匀性等因素，都会比传统的较厚透镜材料对印刷产品产生更大的影响。不均匀的压力会导致较薄的透镜材料伸长、变形，并使印刷的图案不再与各透镜的焦点对正。类似地，如果透镜材料所受的温度和湿度不保持为恒定值的话，该材料会再次变形，产生不期望的结果。
总之，根据本发明，已经发现通过在开始印刷之前，精确控制胶片、印版和透镜材料的对准程度，印刷操作的质量可以得到很好地控制。另外，通过控制材料穿过印刷机时其上的压力、印刷机所在区域的温度和湿度，可进一步减小或完全消除在印刷时可能产生的变形。本发明的印刷工艺克服了在设置印刷机期间以及后续的印刷操作中产生的几个问题，使最终的透镜材料印刷片材具有清晰和艳丽的色彩，产生顾客所需的视觉效果。
背景技术：
在本发明的几个目的中应该注意到，该透镜印刷工艺的准备过程中采用了实际上比传统的透镜材料要薄的透镜材料，但是采用这种透镜印刷材料却获得了很好的视觉效果。特别是，与采用传统厚度的透镜材料相比，采用这种薄透镜材料以及本发明的工艺，即使所获得的光学效果没有明显提高，但在费用上却显著降低了。
本发明的另一个优点是，在印刷工艺中，不仅在印刷之前要印刷的颜色相互对齐和配准，而且这些颜色也与透镜材料对齐和配准。即，在设置印刷机的过程中，用于四种印刷颜色(黑、青、品红和黄)中，每一种颜色的阴图底片都相互对准，并且与透镜材料上的微透镜的焦点对正。通过将底片与底片、底片与透镜材料正确地对齐以及配准，由这种较佳的对准操作所产生的总误差可以控制到比一个微透镜一半还要小；尽管微透镜的实际宽度比传统透镜材料上的微透镜的宽度小。
本发明的另一个目的是提供了一种印刷方法，其能使胶片相对于印版以及印版相对于透镜材料达到很好的正方度。即，胶片首先要经过剥膜，使得底片达到较好的正方度或相互对准。然后调整印版并安装以形成很好的正方度。最后，将透镜材料安装上并在整个印刷过程中保持很好的正方度。本发明还提供了在工艺的设立部分中使用的装置，使整个印刷工艺过程都保持精确的对齐以及网点图案的配准水平。
本发明的另一个目的是提供了一种印刷方法，通过这种印刷方法，与以前可能的情况相比，可以提供更多的片断部分(由微透镜对着的交错片断)。尽管在该工艺中采用的薄透镜材料仅是传统材料厚度的二分之一到四分之三，但该薄透镜材料仍能多接受直至50％的片断部分，并且在每英寸具有更多的微透镜。
本发明的另一个目的是提供一种印刷方法，它能够用于不同类型的印刷工艺，例如柔性版印刷和平版印刷，不管采用何种工艺都能获得可接受的透镜产品。不管采用何种印刷机，通过在开始印刷操作之前，保证在胶片、平版和透镜材料之间实现精确对齐和颜色配准，本发明的工艺以及相应的设备都能够减少印刷操作的费用。这可以减少胶片的数量，而其他方法在设置印刷机以及实际印刷期间会浪费胶片。另外，通过在运行之前和之中使胶片适应印刷机，可以减小温度、湿度和压力的影响。通过按制造透镜材料的顺序来使用透镜材料，还能降低由批垛的一部分到下一部分的变化所产生的影响。
最后，本发明的一个目的是提供一种印刷产品，其中各交错图像的所有片断都明亮和清晰，并使最终的产品很容易达到所需的视觉效果。
根据本发明，一般情况下，在印刷工艺中采用的透镜材料包括预定厚度的透明材料卷筒纸，这一厚度是在传统透镜材料的二分之一到四分之三之间。在预印操作中，要在最终的印刷制品中产生所需视觉效果的交错图像片断被映射到选定的透镜材料中。作为印刷工艺的最初步骤，阴图底片相互对齐并且还与透镜材料上的微透镜的焦点对正，使得要印刷在透镜材料上的彩色网点图案相互正确地对准。这一工作对于每种图像颜色的阴图底片和由底片产生的印版来说都要进行。在实际印刷操作之前，在每一阶段中，如果需要，所述底片、印版和透镜材料都要进行调整。为此目的，采用特殊的模板与安装到印刷机上的底片和印版一起使用。为了最终的调整，还采用了通过每一种颜色印版印刷在材料上的配准控制标记(梳状物)(combs)。在印刷工艺开始前，使透镜材料适合于印刷机，以保证穿过印刷机的透镜材料片材的温度对应于印刷机所用的压印和传送辊的温度。在印刷过程中，选定的透镜材料以批垛、滚筒ID和堆纸台这一顺序运行。对印刷机及其周围的区域的精心预设置和环境控制，使印刷在透镜材料的平面侧的网点持续地与另一面的微透镜对准，从而产生具有所需视觉效果的非常清晰的印刷透镜产品。其它的目的和特征将在下文体现出来或者由下文指出。附图描述在附图中，
图1是印刷机的简化示意图，该印刷机用于在透镜材料制成的片材上印刷交错的图像片断，以产生所需的视觉效果；图2是透镜材料制成的片材的微透镜侧的平面图，表示了在片材上沿片材一侧形成的对准导向线；图3A-3C是透镜材料制成的片材的纵剖视图，其中图3A表示已有技术所采用的材料，而图3B和3C分别表示在本发明工艺中所采用的薄透镜材料；图4是一张简化示意图，表示一张欲被印刷在透镜材料上的组合图像是怎样通过从选定图像中选出交错图像片断而得到的；图5是与各底片一起使用的对准模板和印刷时所采用的透镜材料的平面图，所述模板用于欲打印色彩；图6表示修版台，其上放置了一个底片或透镜材料，在台上都设置有对准模板，以使底片和透镜材料相互对齐；图7表示印刷机辊，其对准模板放置于底片上方，所述底片通过一个销装置安装在辊子上，所述销装置用于在底片安装到辊子上时使底片对齐；图8是底片的局部平面图，在印刷时选定的颜色(黑色)与一系列配准控制标记(梳状物)一起使用，所述控制标记沿着胶片的空白边以一定间隔形成，用于对准和标识的目的；图9表示在其它每种颜色的底片上形成的梳状物，和使这些梳状物与通过印刷选定的颜色而形成的梳状物对齐；图10A-10C表示怎样使用这些梳状物来检查那些用于向印刷了选定颜色的平版上再印刷其它颜色的平版的对齐程度；图11A和11B表示在透镜材料制成的片材上印刷的过程，其中图11A是印刷过程的一部分的侧视图，而图11B是其俯视图；图12是已印刷的透镜片材的平面图，表示本发明的配准系统的一部分；图13是图12中截面13-13的放大图，表示在透镜材料上印刷的基线颜色配准图案的一部分；图14A-14D分别表示一种印刷颜色与已印刷在材料上的配准条进行配准的过程，其中图14A表示一种颜色与基线刚好对准，而图14B-14D表示当那些颜色不对准时所形成的各种图案；和图15是配准系统的简化示意图。
在这些附图中，相应的序号表示相应的部件。实施发明的最佳形式参见附图，图1中通常以序号10所指示的印刷机可用于向透镜材料制成的卷筒纸12上进行印刷，所述卷筒纸12从印刷机的一端送进印刷机中。如图2，3A和3B所示，透镜材料具有多个微透镜14，这些微透镜14形成在上述材料的一面上，并在所述材料的长度方向延伸。卷筒纸的另一面16是平的。在透镜材料上印刷的图像是印刷在材料的平面上的，并且穿过微透镜14观看。在已有技术中，已知的透镜工艺中，片断是从多个图像中选择出来的。在图4中，片断S是从图像IA-IB中选择出来的。然后这些片断交错在一起以形成具有片断(或阶段)S1-Sn的组合图像Ic。在组合图像上，片断的顺序是可重复的；或者，该顺序仅有一次重复。在预印操作中，组合图像被绘制到一张选定的透镜材料片材中。作为预印操作的一部分，再进行分色处理，对于印刷操作中所采用的四种基色(黑、黄、青、品红)中的每一种，均制成单独的底片。如果采用了特殊颜色，则也对这些颜色中的每一种制成单独的底片。由底片烤版18并在印刷机适当的位置将版18装配到辊子20上，以能够在各工位印刷各种颜色。毡辊(橡皮辊)22随辊20转动，并且随着辊子的旋转，卷筒纸12的边缘E被辊子夹住，用于将透镜材料制成的卷筒纸“拉”过印刷机。当卷筒纸12在毡辊22和压印辊24之间行进时，颜色网点D(见图8)在相应的印刷工位上被印刷到卷筒纸的平面16上。在印刷运行的终点，将已印刷的透镜材料卷筒纸切成所需长度和宽度的片材，这些片材用于制造最终的产品。对于本领域的技术人员来说，很明显上述说明仅是示例性的，在不脱离本发明的范围内，也可以采用其它印刷方法。
通过在透镜材料上进行印刷，可以得到多种视觉效果。在这些效果中，有“翻转型图像”(“flips”)，“3-D”或立体图案，全动感影像，“变形图案”(“Morphing”)和变焦距图形。“翻转型图像”表示能够从一个可视图像突然转换成另一个不同图像。在本发明的工艺中，通过采用透镜14，在从不同的角度观看透镜时，可以形成2-4个“翻转型图像”。“3-D”效果可以使被观看的物体显现出深度。全动感影像会使人从不同角度观看物体时产生运动的感觉。“变形图案”会使人从不同角度观看物体时产生从一个图像到另一个图像的变形(变化)感觉。“变焦距”表示被观看的物体发生尺寸变化，物体好象是靠近或远离观看者运动。
如图3A-3C所示，这种透镜材料的卷筒纸12比传统透镜材料的卷筒纸要薄，例如，大约是传统透镜材料厚度的四分之三(图3B)到二分之一(图3C)。传统透镜材料的厚度大约是20-25毫英寸(图3A)，而卷筒纸12的厚度大约是17毫英寸(图3B)到10毫英寸(图3C)。另外，卷筒纸12比传统透镜材料的LPI要高。例如，图3A所示的传统透镜材料的LPI是45，而图3B所示的卷筒纸12的LPI大约是80，图3C所示的卷筒纸12的LPI是140。对于LPI大约为80、宽度为40英寸的透镜材料条带，每个透镜14的宽度大约是5毫英寸。本发明的特征是，对于整个工艺来说，允许的最大可能偏差是二分之一个透镜大小(2.5毫英寸)；但是，在本发明的工艺中，实际偏差要比该值小。采用这种薄透镜材料的明显优点是，除了可以降低材料费用外，还能够增强用该材料制成的产品的视觉效果。如果采用传统的透镜材料，一个微透镜所面对的已打印的交错图像片断或部分的最大数目是18。而采用本文所述的薄透镜材料，片断数量可以增加到28-32之间。这使得产品设计者能够更灵活地达到他或她想达到的效果。
根据本发明，一旦在透镜材料上完成交错片断的映射后，最终的样张和压印胶片要经过检查，以确定透镜动画介质的正确性。整个颜色的正确性和平衡度都在此时加以校验，并且检查胶片是否有划痕和针孔。假设在这些检查后，一切都在可接受的范围内，就将选定的参考底片，例如黑色底片B(见图5)置于条状桌面上，同时，将每一种其它的颜色底片C、Y和M置于黑色底片B上。对于这些底片中的每一种，都要检查该色彩对黑色的匹配性。这是通过采用位于胶片上的配准控制标记和发光条来完成的。另外，本发明的一个重要特征是，除了检查每一种颜色的底片相对于参考底片(黑色底片)的匹配性外，还将选定的透镜材料12条带也对准该底片。这种进一步地检查保证了在印刷最终产品的过程中采用的所有元素都相互对准，并且在这种情况下，没有不统一的现象。另外，很重要的是，如图2所示，在印刷过程中使用的透镜材料上带有配准参考标记或者在材料本身上制有导引标记。如图2所示，在条带的左侧，条带上有一条微透镜没有了，所以形成了平面片断26。例如，配准导引标记的位置位于距条带左侧3/4”的地方，并且用于将透镜材料与底片和印版对齐。片断26沿着透镜材料的一侧延伸，但是伸到材料较平一侧16的打印区域的外面，以使对准片断不影响打印操作的结果。在图2中，在透镜材料的平面上印刷有图像Ic的区域通常以P指示。当印刷结束后，上述的透镜材料被切成分离的片材，每一张片材上都印刷有图像Ic，并且在那时，带有对准片断的透镜材料部分被修剪和抛弃。
接着，将每个底片分开置于一个修版台28上，乳剂面朝上。胶片模板30覆盖在底片上，并且将位于两胶片之间的气囊压出，使底片和胶片模板以它们相对的表面直接相互接触。模板30成形于一个矩形胶片条带上并包括相隔的模板线32，这些线32跨过胶片并相互平行延伸，延伸范围为胶片的长度。这些线之间的间隔对应于所用透镜材料12上的两个微透镜(从焦点到焦点)的宽度。当模板30就位后，网点D的图案应该在相邻的模板线之间显现，并且这一图案要经过检查，以保证其从一侧到一侧以及沿底片的整个长度均连续。如果发现有不连续的地方，就更换掉该胶片。应该理解到，根据材料的LPI值不同的模板30与每种不同的透镜材料一起作用。
在检查完胶片并且底片C，Y和M中的每一种和透镜材料12已经对准到黑色底片B上后，每个底片都安装在它们各自的辊子20上并且调整成直的和方的，以卡住辊子20上的边缘对准销32。模板30也用于这一过程，再次保证每个底片能够正确地对齐。这是通过下述操作完成的，即在把各底片安装到辊子上时，将模板30覆盖在各底片上，并且按需要调整底片直至能够达到适当的直线度和方度。一旦底片正确地对准到辊子上，由各底片制成的板18就安装到辊子20上，并且通过重复使用模板30来重复对准过程。
当印版对齐和配准后，整个长度的透镜材料卷筒纸被拉过印刷机。此时，仅印刷了选定的参考颜色(黑色)。此时，检查已经打印的材料部分的对齐程度。例如，通过在一半长度的地方折叠片材并检查片材对角上的配准控制标记40，来实现上述检查对齐程度的步骤。如图8和图9-10C所示，配准控制标记40包括一个以一定间隔沿片材侧边和端部打印的梳状物。即，每个梳状物都包括一条沿每片材的每一侧边和每一端打印的打印线42。沿每片材的各侧边打印的线平行于所述材料卷筒纸的纵向轴线，一系列相隔的线44从线42向内延伸并与卷筒纸的纵向轴线正交。相对于印刷在每片材末端的那些线，该线的方向倒转。在片材侧边印刷的配准控制标记40平行于片材的夹持边缘E。如果标记40没有对准，即位于片材一侧的标记40并未很好地覆盖片材另一侧的对应标记40，则要将版进行调整，并且另一段材料要进行印刷并再次检查对齐程度。
在完成对齐和配准操作后，将另外的颜色，例如青色，印刷到黑色上。此时，这种结合的颜色再次经过对齐和配准检查。除了通过黑色平版印刷在每一片材上的配准控制标记40之外，在每片材上还通过青色平版印刷了各梳状物50。类似地，如图9所示，梳状物52从品红色平版上印刷、梳状物54从黄色平版上印刷。每个梳状物的长度都比梳状物40小，由青、品红和黄色的各个平版印刷的梳状物正对着配准控制标记40的各部分。这样，如图9所示，梳状物50正对着梳状物40的一端部分，梳状物52正对着其中间部分，梳状物54正对着其另一端。为了检查青色印刷部分的对齐程度和配准情况，参考梳状物40检查梳状物50的梳状标记。图10A-10C指出了六种不同的对齐检查方式。如图10A所示，通过确定梳状线56的内端是否接触梳状线52的外端，来检查内到外。如果梳状线56的内端接触梳状线42的外端，则这些颜色对齐了。如果各线的端部相互隔离、或者他们重叠，则需要进行调整。在图10B中，如果线42和56相互在一侧或另一侧，则很明显要进行调整。如果梳状物52相对于梳状物40在任一方向上旋转，如图10C所示，则这种情况也表示需要进行调整以实现对准。
要分别检查每一种颜色，并且，如果需要调整，就要对每块版进行调整。当完成这样的操作后，每一种颜色都与黑色对齐并配准。然后，再进行另一轮程序以印刷所有的颜色，并再次进行检查以确定所有的颜色都与黑色对齐并配准。如果这些颜色没有对准，则在开始进行实际的印刷之前，要进行进一步调整。
参见图11A-15，图15表示了一个配准系统100。该系统保持了通过印刷机10印刷在透镜材料12上的颜色(C，Y，M，B)的配准，以在透镜材料12的平面侧16上产生高质量的印刷图像Ic。如图11A和11B所示，印刷机包括多组辊子22、24，对于每一种颜色来说，还有一组用于印刷图像的辊子。每一组辊子都有一个相配的印版(未表示)，用于印刷对应于特定颜色的图像部分。
如图12和13所示，在透镜材料上，与图像一起印刷有一个颜色配准图案112。应该理解到，图像Ic是随材料穿过印刷机时重复印刷到透镜材料上的。如图12所示，每个印刷图像都在空间上与相邻的印刷图像相隔，并且对于每个图像来说，至少印刷有一个颜色配准图案112。最好对于每个图像有多个颜色配准图案112。再次如图12所示，每个图像Ic通常印刷在透镜材料片材的中间，并与材料的纵向中线L大致对中。多个颜色配准图案112沿图像的两侧印刷。在图12中，三个图案112沿图像的每一侧印刷；在图像的每一端有一个图案，而另一个图案在中间。应该理解到，如图12所示的图案仅是一个示例，在不脱离本发明的范围内，可以以多种其它布局印刷。这些图案印刷在图像的每一侧和透镜材料的邻近边缘113之间。在印刷机的末端，除了图像Ic以外的所有材料都在修剪操作中从材料卷筒纸上切掉并抛弃。
如图13所示，颜色配准图案112包括一个基线图案114，用于印刷图像的那一种颜色(黑色)要与上述基线图案对齐。该基线图案由一系列相互平行延伸的线条116、118构成。这些形成图案中央部分的线条118是沿图案长度方向延伸的实心线条。而在中央线条118的每一侧形成的线条116包括多个线条段116a、116b、116c。这些线条段相互隔开并且轴向对齐。尽管在图13中表示了在三个线条118的每一侧都有四个线条116，但是每一个线条的数目仅是示意性的，在不脱离本发明的范围内，每一种类型都可以有更多或更少的线条。基线图案114具有多个位置120、122、124、126，在每一位置，用于印刷图像的其它颜色也打印下来，用于检查那一颜色相对于每一基线的对准情况，以确定(见图12)印刷在透镜材料上以形成图像Ic的那种颜色的网点D是否对齐。
在印刷图像Ic时所用的其它颜色中的每一种颜色都印刷成一系列线条128(见图14A-14D)，这些线条128位于基线图案的邻近线条段之间。即如图15所示，线条128印刷在一个隔空区域120-126内。如果颜色配准的话，则一系列颜色线条128与形成基线图案的线条段对齐，以相同颜色打印的每一组线条128打印在透镜材料上以形成图像Ic的网点。这可如图14A所示。图14B-14D表示了六种不同的对准检查方式，以观察是否还存在正确的对准状态。如图14B所示，通过确定线条128是否位于线条段116的中央，来检查它内到外。如果仍位于中央，则这些颜色还是对齐的。但是，如果线条128的末端靠近片断116之一，或者它们重叠，则需要进行调整。在图14C中，如果线条128在线条段116的一侧或另一侧，则很明显需要进行调整了。如果线条128相对于线条段116在任一方向上旋转，如图14D所示，则进一步指示出还需要调整以得到正确的对齐状态和颜色配准状态。如图11A和11B中的箭头所示，各组辊子都可调整，即根据观察者看到的线条128的图案，在适当的方向上来调整辊子以使颜色恢复到正确的配准状态。在印刷过程中使用的每一种颜色都具有印刷在空间120-126之一内的适当线条128。每一种颜色线条图案都相对于基线图案进行单独检查，以确定对于相应组的辊子要进行怎样的调整(如果需要的话)。
系统110包括一个成像装置130，用于随着带有印刷图像的透镜材料被拉过印刷机10时，得到印刷图案114的图像；和一个用于显示印刷图案的监视器132。显示的图案能够被操作者O看见，操作者可以根据显示的印刷图案来决定印刷的颜色是否相互正确配准，或者是否没有正确配准。如图15所示，基线图案114和几组用于不同颜色的线条128都显示出来。这样，观看监视器的观察者就能够确定用于每一种颜色的线条128是否如图14A那样对齐，或者是否如图14B-14D那样错开。应该理解到，这些线条128可以表现为多于一种形式的错开状态，所以从监视器132上看到的可能是图14B-14D所示图像的综合形式。
除了监视器132外，显示装置还包括用于放大印刷的图案以使图案影像更容易被操作者观看的装置134。装置134可以是一个放大设备，例如可以是具有30X或40X放大范围的透镜。摄像机136通过透镜对经过的图像进行摄像，并向图像处理器138传送放大的图像。或者，图像处理器响应由摄像机捕捉的未经放大的图像来进行放大。不管怎样，图像处理器都过滤掉失真部分，并明显地改善了观看图像的效果，使显示在监视器134上的是影像明亮、清晰的基线图案以及各种颜色的彩色线条。监视器134是一个彩色监视器，使得基线图案的颜色和每一种印刷的色彩都能够很容易的辨认出来。
对于本领域的技术人员来说，很明显透镜材料是以很高的速度被拉过印刷机10的。因此，印刷有每一图像的配准图案在摄像机136下飞快地通过。为了得到并保持图案影像，使之能很容易地在监视器132上观看，成像装置130还包括一个频闪观测器140，该仪器140向穿过摄像机下方的印刷材料投射光束。频闪观测器140以与印刷机速度匹配的受控的频率投射光束。接着使印刷有图像的图案114由照射它的光束分离，使得当摄像机摄像时，图案显现为静止状态；即使图案以很高的速度经过摄像机的下方时也如此。
最后，配准系统110包括一个可由印刷机操纵者操作的控制装置142，以动态调整那些被检测到没有与其它印刷的颜色对准的任一种颜色的印刷状态，使这种颜色能够重新与其它颜色对准。印刷机包括一个液压系统144或类似物，通过它每一组辊子22、24都能移动。操作者可操纵带有适当控制装置148的控制板146，以相对于穿过辊子组件的透镜材料，来调整辊子的位置(并从而调整与辊子一起使用的印版)，从而调整印刷颜色的多组线条128相对于基线图案114的线条片断116的对齐状态，并使这种颜色配准。
除了上述的配准和对齐步骤，根据本发明，还采用了其它工艺步骤以确保印刷质量。一个步骤是用于打印操作的所有透镜材料都按批垛和推纸台的数目顺序使用。如图1所示，透镜材料12被置于货台60上。对于给定的印刷任务，可能需要多个材料货台。每个货台包括一个标签62，标签62上包括位于货台上的该材料的批垛和推纸台数目。应该理解，透镜材料是将连续的卷筒纸切成适合每一货台大小而制成的。通过要求该材料以与其制造顺序相同的顺序使用，任何可能在透镜材料上出现的微小瑕疵都能够在印刷过程中更容易地发现。也就是说，如果存在瑕疵，则在制造过程中生产出更多的透镜材料时，该瑕疵通常变得更明显。在印刷操作中，如果推纸台从其制造顺序中被抽出，则与在其正确顺序中采用堆纸台的方式相比，在透镜材料上可能出现的任何瑕疵将需要更大的调整，以保持印刷的颜色的对齐和配准。另外，以正当的顺序采用堆纸台可以使印刷机以公知的所需调整方向，从一个堆纸台向下一个堆纸台运行。另一方面，如果采用随机顺序的堆纸台，可能需要对一个堆纸台在一个方向上调整，而对下一个堆纸台在相反的方向上调整，依此类推。这会增加印刷工作的时间和费用，并可能降低最终的整体质量。
最后，很重要的是印刷区域的环境要得到控制。通常，透镜材料的货台存储在一个区域，而印刷在另一个区域进行。一个地方的温度和湿度可能与另一个地方的明显不同。随着温度逐渐降低，透镜材料的柔韧性降低并且材料的尺寸收缩。相反，随着环境变暖，材料变得更柔软并且其尺寸发生膨胀。湿度和局部亮度也会影响材料的物理特性。为了保持透镜产品具有较高质量，根据本发明，重要的是使印刷区域和在印刷工作中所采用的货台60的任何存放区域(在图1中通常以序号70所指示的区域)处于相同的环境中。例如，已经发现使片材表面的温度范围保持在72°-80°F(22°-27℃)之间能够得到最好的效果。对于存放在存储区域的堆纸台来说，重要的是在材料被用于印刷之前，将堆纸台充分地移动到存储区域，这样应用时在整个货台中材料温度能够稳定在所期望的范围内。
上文描述了在透镜印刷工艺中采用了比传统透镜材料更薄的透镜材料，但是对于印刷在透镜材料上的图像来说，这种材料能够形成更好的视觉效果。采用本发明的透镜材料和工艺所产生的光学效果是在较低的费用下也达到所需的视觉效果。本发明的对齐和颜色配准工艺保证了所有的颜色都相互匹配，并且与透镜材料匹配，以便提供使最终的印刷产品达到更优良的效果。在向透镜材料上进行实际印刷之前，通过对印刷机安设加以特别的注意，最终产生的图像具有明亮清晰度，这是用传统的透镜工艺所不能达到的。即使本发明中的透镜材料厚度仅是传统材料的50-75％，并且微透镜的宽度仅为5毫英寸，但由于正确配准操作的总偏差可以受到控制，使其偏差比一个微透镜的一半还要小。
这里描述的印刷安装工艺可以用于柔性版印刷和平版印刷工艺，并大大降低印刷工作的费用，这不仅是因为材料费用降低了，还因为这种正确安设用于印刷的印刷机所耗费的时间，会由于调整时间的减少以及材料浪费的减少而减少。另外，通过在印刷工作前和印刷工作中使胶片适合印刷机，温度、湿度和压力的影响降到了最小。另外，通过以适当的顺序使用透镜材料，可以减小从一个批垛到另一个批垛时的条件变化所产生的影响。
如上所述，可以看出本发明的几个目的都达到了，并且还获得了其它的优点。
在不脱离本发明的范围内，可以对上述构造进行多种变形。应认识到，包含在上文或附图中的所有内容都是解释性的说明和非限制性的。
权利要求
1.一种采用印刷机在双凸透镜材料上印刷图像的方法，对于印刷图像所使用的每一种颜色，都准备有单独的胶片底片，该方法包括选择一种底片并将其它底片的每一种和透镜材料与选定的底片对准；根据选定的底片调整每一种底片，使网点彩色图案可从相互对准并与透镜材料对准的每一种底片中产生，该图像包括交错的图像片断，该图像片断在预印操作中映射到透镜材料上，以使图像片断与透镜材料的每一个微透镜对准，再根据选定的底片调整每一种底片和透镜材料，包括将每一底片上的彩色网点图案对准选定的底片，以在整个印刷透镜材料上产生均匀的效果；按每个底片准备单独的印版，将每一印版安装在所述印刷机上的各印刷工位，并且按需要调整印版，以将每一印版印刷的颜色与由相关底片印版所印刷的颜色相对准；和，将各颜色印刷到透镜材料上，使得当穿过透镜材料观看时，最终的印刷图像显示出所需的视觉效果。
2.如权利要求1所述的方法，其中还包括在印刷过程中，在透镜材料穿过印刷机运行之前，使透镜材料适应印刷机。
3.如权利要求2所述的方法，其中透镜材料按制造时的批垛储存，其顺序为该材料被制造的顺序，所述方法还包括，以制造时的批垛和顺序在透镜材料上印刷，使材料上可能具有的任何瑕疵能够在印刷过程中很容易地被弥补。
4.如权利要求2所述的方法，其中使透镜材料适应印刷机的步骤包括在使用之前，控制印刷机区域以及透镜材料存放的任何场所的温度、湿度和光照效果。
5.如权利要求4所述的方法，其中控制透镜材料温度的步骤包括控制透镜材料的表面温度直到72°-80°F之间。
6.如权利要求1所述的方法，其中选定的底片被置于剥膜拼版台，其它颜色底片中的每一种都一次一个地安放在选定的底片上，并且通过使用底片上的控制标记和发光条，来检查其它底片中的每一种与选定底片的颜色的匹配性。
7.如权利要求6所述的方法，其中将底片与透镜材料对准的步骤包括将底片与材料上形成的参考标记对齐。
8.如权利要求7所述的方法，其中调整底片的步骤还包括将每一底片单独地置于修版台上；将胶片膜板置于底片上；和对膜板上相邻膜板线之间形成的网点图案进行检查，以使网点图案从一侧到一侧以及沿底片的长度方向连续。
9.如权利要求8所述的方法，其中还包括将每一底片安装到各印刷机辊子上，并根据各辊子上的夹持边缘配准销来剥膜每一底片，使之既直又方。
10.如权利要求9所述的方法，其中将配准控制标记印刷在透镜材料上，对齐步骤包括将材料片材沿其长度方向对折，并检查片材对角上印刷的配准控制标记。
11.如权利要求10所述的方法，其中通过印刷图像所采用的每一种颜色的印版，在所述材料上印刷各分离的配准控制标记，每一配准控制标记包括一个梳状物，它们分别与包括所述第一配准控制标记的梳状物相比较，来确定它们的对齐和配准程度。
12.在一种印刷操作中，材料运行穿过一印刷机，而图像被印刷在材料上，该图像包括多种颜色，这些颜色中的每一种都沿印刷机在连续的工位上印刷在所述材料上，一个配准系统，用于保持印刷到材料上的颜色的对准状态，以生产出高质量的印刷制品，包括一个颜色配准图案，它与印刷在所述材料上的图像一起印刷在材料上；成像装置，当所述材料被拉过所述印刷机时，该装置可以形成所述印刷图案的图像；一个显示器，向观察者显示所述印刷图案，所述观察者观看所述显示器以确定印刷在材料上的颜色是否相互正确对准；和，控制装置，该装置可由所述观察者操作，以动态地调整那些被确定为没有与其它印刷颜色对准的任一印刷颜色的印刷状态，使所述颜色与其它印刷颜色对准。
13.如权利要求12所述的配准系统，其中所述材料以高速被拉过所述印刷机，并且所述配准系统还包括一个向所述印刷材料发射光束的频闪观测器，该频闪观测器在受控的频率下发射所述光束，以与所述印刷图案在所述摄像机前显现的频率相匹配，从而提高所述观察者观看所述印刷图像的显示效果。
14.如权利要求13所述的配准系统，其中所述颜色配准图案包括一个基线图案，图像颜色之一与该基线图案对准，所述基线图案具有多个位置，印刷图像所用的其它颜色之一被印刷在每一位置上，以检查所述颜色相互之间的对准程度，基线图案包括一系列相互平行延伸的线条，每一线条包括多个相隔开且相互轴向对齐的线条片断，印刷图像所采用的其它颜色之一，作为一系列线条被间隔地印刷在基线图案的相邻线条片断之间，如果那些颜色都对齐了，则所述一系列间隔的彩色线条与所述基线图案上的线条片断对齐了。
15.一种其上印刷有图像的透镜，当穿过透镜材料观看时，印刷图像显现出所需的视觉效果，包括一个这种材料构成的卷筒纸，其一面具有多个独立的并列排列的微透镜，这些微透镜在卷筒纸的长度上相互平行延伸；一个表面，当材料的卷筒纸穿过印刷机运行时，图像印刷到该表面上，所述表面是在制有所述微透镜的卷筒纸的反面；和对准装置，该装置形成在所述材料上，用于将材料的卷筒纸与欲印刷的图像对准，因此当构成该图像的各颜色印刷在所述表面上时，如穿过微透镜观看该图像，该图像明亮、清晰并显现出所需的视觉效果。
16.如权利要求15所述的透镜，其中所述对准装置包括一个平的片断，该片断形成在所述材料的制有微透镜的那一面上。
17.如权利要求15所述的透镜，其中所述图像包括交错的图像片断，这些图像片断在预印操作中映射到透镜材料上，以将图像片断与透镜材料的每一微透镜对准，还制造了用于印刷图像的每一种颜色的各独立的胶片底片，所述对准装置用于将所述材料对准每一底片，还按每一底片准备了各独立的印版，所述对准装置还用于使所述材料与每一印版对准。
18.如权利要求16所述的透镜，其中所述平的片断沿所述材料的卷筒纸的纵向在所述材料的整个长度上延伸。
19.如权利要求18所述的透镜，其中所述平的片断沿所述材料卷筒纸的一面延伸，并延伸出材料平面的印刷区域，从而使对准装置不影响印刷操作的效果。
20.如权利要求15所述的透镜，其中材料的卷筒纸的厚度大约是10-17毫英寸，LPI值大约是80-140。
全文摘要
本发明公开了一种利用印刷机(10)在双凸透镜材料(12)上印刷图像(Ic)的方法。为每种在印刷图像中使用的颜色准备了单独的胶片底片(B,C,Y,M)。选择一种底片(B),其它每一种底片以及透镜材料与该选定的底片对准。根据选定的底片来调整每一种底片,使所有底片和透镜材料相互对准。从每一种底片准备出单独的印版(18)。这些印版安装在印刷机的各个印刷工位上,并且透镜材料穿过印刷机运行,而每一印版用于在材料上进行印刷。如果需要可调整印版,使印版以及由每一印版印刷的彩色网点图案与由选定底片印版印刷的那种颜色对齐。在调整之后,透镜材料穿过印刷机并被印刷上最终的印刷图像,当从印有图像的那一面(16)穿过形成在透镜材料另一面上的微透镜(14)看时,该图像显现出所需的视觉效果。
文档编号G02B27/22GK1272817SQ99801008
公开日2000年11月8日 申请日期1999年5月19日 优先权日1998年5月21日
发明者丹尼尔·布雷维尼克, 加里·C·马希 申请人:透镜技术公司