JP2004523379A - プラスチック物品におけるレンチキュラーレンズシートの成形中にインクを防護し接着力を強化する方法 - Google Patents

Abstract

一体に設けられたレンチキュラーレンズ材を備えたプラスチック製品の製造方法であり、前記レンチキュラーレンズ材のインク層と外側のレンズ面とを熱から防護する。レンチキュラーレンズ材は、光学隆起（２２）の外側表面および透明レンズ層（２４）に接着されたインク層（２８）を有するレンチキュラーレンズ層を備えている。不透明なフレキソ印刷インクを含む断熱基板（３０）が、前記インク層に塗布されている。前記断熱基板の塗布は、リソグラフ印刷用の印刷機の塗布装置を使用して行える。前記コーティングされたレンチキュラーレンズ材からレンチキュラーインサートを形成し、前記インサートをキャビティー内に配置する。前記断熱基板は前記インク層を断熱する。前記金型の前記インサートに隣接する部分を前記光学隆起の変形温度よりも低い温度になるまで冷却する。
【選択図】図２

Description

［発明の分野］
【０００１】
本発明は、一般にプラスチック容器および物品の製造に関するものであり、より詳しくは、レンチキュラーレンズシートまたはインサートを有するプラスチック物品の製造方法に関するものである。前記製造方法は、成形プロセス中において、物品容器を構成するプラスチックにレンチキュラーレンズ材を破損することなく接着するプロセスを含む。
【０００２】
［発明の背景］
従来のプラスチック成形カップおよび容器を利用して販売促進用のメッセージを表示することや、前記カップおよび容器にスポーツ関連の図柄、映画やテレビのタレント、およびその他のグラフィックスの画像を加えてその市場価値を高めることが、次第に行われるようになってきている。これらのメッセージ、画像、およびグラフィックスを生成するための印刷プロセスは、近年、印刷技術の発達に伴って向上してはいるものの、前記メッセージ、文字、およびその他のグラフィックスは、一般的に、依然として二次元的、静的、かつ非可動のままである。これらの容器の購入への期待は高まり続けており、また、一般大衆は、あらゆる媒体において、ますます強力な、高度化された視覚効果を求め続けている。具体的には、娯楽産業界においては、プラスチックのソーダカップからポップコーンの容器とその蓋とに至るまでの、あらゆるタイプのカップ、包装、および容器における、所有する画像の使用許可を日常的に交付している。娯楽産業界は、買い手やこれらの容器の収集家を広い範囲にわたって刺激して関心を引くため、明るい色彩や成形形状を使用している。また、娯楽産業界においては、映画制作者やスポーツ興行主等より、その販売促進活動やライセンス製品に対して大衆の注目をより多く集めることができる新製品を開発するようにとのプレッシャーが絶えず存在する。
【０００３】
より刺激的なイメージを作成するにあたっての問題に加え、新製品を作る際には必ず考慮しなければならない、プラスチックカップおよび容器の製造業者が直面する設計上の制約が存在する。例えば、伝統的なプラスチックカップ産業界においては、製造業者はより安価なカップに対する要望に応えるべく絶えず闘ってきた。このようなより安価なカップによれば、コストのかからない販売促進キャンペーンの一環としてのその使用（例えば、前記カップを、小売業者により、ソーダ、ビール、およびその他の飲み物の購入者に配布する）や、収益性の高い独立した製品としての使用を魅力的なものとすることができる。コスト削減に使用される一方法として、カップの壁を薄くすることや、またはその他の方法によって、各カップに使用されるプラスチックの重量を軽減することが挙げられる。使用するプラスチックの重量を軽減すれば、材料費が削減され、しかも、より迅速に金型に充填することができ、さらにプラスチックがより短時間で冷めるため、前記カップの製造（すなわち、成形）を短時間でより安価に行える。しかしながら、強く握られた場合にカップが閉じるか、または変形してしまうことを抑制するため、より少ない材料重量と壁の厚みに対するこのような要望と、前記カップのフープ強度（ｈｏｏｐ ｓｔｒｅｎｇｔｈ）とのバランスを取る必要がある。フープ強度の測定は、通常、カップの頂部近傍における側壁の外部表面のある１点に重量または圧力を加え、前記カップの開放端部の歪み量を測定することによって行われる。
【０００４】
容器のコストをさらに最小限に抑えるため、前記壁の内部表面および外部表面は、通常、滑らかに保たれ、さらに、金型のコストを最低限に抑えるため、容器の形状も比較的単純なものとされている。また、画像およびグラフィックスを容器およびその他のプラスチック物品に配置する典型的な方法は、滑らかな印刷表面に対して最も効果的なオフセット印刷等の標準的な印刷プロセスを伴うという理由からも、これらの滑らかな表面が必要とされていた。
【０００５】
本発明者らは、娯楽産業界における上述のニーズを認識し、販売促進用容器およびその他のプラスチック製品の一部として、より視覚に訴える画像およびグラフィックスを提供することが有益であることを認識した。これらのプラスチック製品は、レンチキュラーレンズ材またはシート（すなわち、動作、ズームインおよびズームアウト、ならびに３Ｄ効果等の様々な視覚効果を提供するため、交錯させた画像のセグメント（ｉｎｔｅｒｌａｃｅｄ ｓｅｇｍｅｎｔｓ ｏｆ ｉｍａｇｅｓ）をレンチキュラーレンズとを組み合わせたもの）の使用によって提供される三次元（“３Ｄ”）の活動画像を有することによって著しく向上する。
【０００６】
販売促進材料の作成におけるレンチキュラーレンズ材の使用は、印刷業界においては公知であり、レンチキュラーレンズ材のシートを作成することと、前記レンチキュラーレンズ材を別個に製造された表示用物品に接着剤によって貼りつけることとが通常行われている。レンチキュラーレンズの製造は周知であり、ブラベネックら（Ｂｒａｖｅｎｅｃ ｅｔ ａｌ．）の米国特許第５，９６７，０３２号を含む多数の米国特許に詳細に記載されている。一般に、前記製造方法には、所望の視覚効果を得るために視覚画像からセグメントを選択し、前記セグメントを交錯させる（すなわち、多数の画像のレイアウトを計画する）ことが含まれる。次に、前記交錯または計画したセグメントに対してレンチキュラーレンズをマッピングし、このマッピングにしたがって前記レンチキュラーレンズを製造する。前記レンチキュラーレンズは、一般的に、平坦な側もしくは層と、光学隆起（ｏｐｔｉｃａｌ ｒｉｄｇｅｓ）および溝が横並びに配置された微小凸レンズ片（Ｌｅｎｔｉｃｕｌｅｓ）（すなわち、凸レンズ）によって形成された側とを有する透明ウェブを備え、前記レンチキュラーまたは光学隆起は、前記透明ウェブの長さ方向に互いに平行に延びている。独特の視覚効果を提供するため、インク（例えば、四色インク）を、前記透明ウェブの前記平坦側に直接塗布または印刷し、薄いインク層を形成するが、この時、前記インク層は、前記光学隆起の透明ウェブを通して見ることができる。
【０００７】
これらのレンチキュラーレンズ材は優れた視覚効果を提供するが、接着剤およびその他の取り付け方法の使用は、高品質で長持する安価なプラスチック製品を製造する上で効果的ではない。前記プラスチックカップまたは容器の製造後に前記レンチキュラーレンズ材の取り付けを行うことは、非能率的で、しかもコストも比較的高くなるため、プラスチック製造業界においては、プラスチックカップまたは容器への前記レンチキュラーレンズ材の取り付けを、前記カップまたは容器製造プロセスの一部として行う方法が所望されている。残念ながら、プラスチック製造業界においては、一般的なレンチキュラーレンズ材を標準的なプラスチック製造プロセスの一部として使用することに関連する前記問題は未だ解決できていない。上述の問題は、プラスチック製造は、一般に、原料プラスチックを比較的高い温度（例えば、４００〜５００°Ｆ以上）にまで加熱し、次に、流体となった前記プラスチックを所望のプラスチック物品の形状を有する金型に注入する射出成形等のプロセス、もしくは溶融プラスチックをその他の方法で加工するプロセスを含んでいることから起こる。インクまたはインク層には、インクがこのような高温にまで加熱された場合に無損傷状態を保てない化学物質が含まれており、このため画像は破壊されるか、少なくとも著しく変化してしまう。
【０００８】
この問題に対処するため、プラスチック製造業界においては、射出成形プロセス中に前記高温の溶融プラスチックから前記インク層を防護するための試みがいくつかなされてきた。通常、これらの試みは、ホットメルトポリエチレンの接着断熱基板を前記インクまたはインク層に塗布し、前記溶融プラスチックからの防護効果を提供すると共に、前記レンチキュラーレンズと形成された前記カップまたは容器のプラスチックとの間に接着界面を提供することを含んでいる。前記断熱基板材料は、前記インク層に対して十分な断熱効果を提供するため、２．５ミル以上の厚みとしてもよい。
【０００９】
概ね効果的な接着面を提供し、前記インク層に対してある程度の断熱効果を提供してはいるものの、断熱基板の塗布および使用は、前記プラスチック製造業界が直面している製造上の全ての問題を解決してはいない。例えば、射出成形中に前記高温の溶融プラスチックから前記インクを十分に断熱する厚さとなるように前記基板を前記インク層に塗布することは困難であり、しかもコストが高くなることがしばしばであることがわかっている。
【００１０】
また、現在行われている別の試みは、鮮明でカラフルな画像を提供するために必要な十分な不透明度を、前記レンズおよびインク層の背後に提供することである。通常、適切な不透明度は、前記断熱基板の材料の体積（すなわち、厚み）を増加させることによって達成されてきたが、これによるとコストが増し、しかも前記インク層上に厚い断熱被膜を塗布するという製造上の困難さも加わる。
【００１１】
また、現在進行中の別の問題は、前記射出成形プロセス中における前記レンチキュラーレンズの断熱である。前記レンチキュラーレンズは、前記溶融された注入プラスチックと通常は直接接触しないが、前記レンチキュラーレンズは、前記金型の雌部に置かれ、前記金型の外壁を背にして配置されている。前記金型の雄部が挿入され、密封された前記金型に前記高温プラスチック、すなわち、５００°Ｆまたはこの付近の温度のプラスチックが注入されると、前記金型の雌部すなわち外側部分の温度が上昇し、前記高温プラスチックの温度、例えば、２５０〜４００°Ｆの範囲に近づく。前記鋸歯状の表面（すなわち、レンチキュラーによって形成された前記光学隆起および溝）は、ＡＰＥＴ、ＰＥＴＯ、またはその他の材料によって形成された層であり、比較的良好な耐熱性を有してはいるものの、カップまたは容器の冷却と形成に必要な休止期間中に、変形または平坦化が時折起こる。もちろん、これら光学隆起のいかなる平坦化または変形も、画像の鮮明度の低下を招く可能性があり、または、レンチキュラーレンズの焦点整合を損ない、得られる画像がぼやけて見えたり、焦点の合わないものとなることすらある。
【００１２】
したがって、プラスチックと組み合わせたレンチキュラーレンズ材を含むプラスチック容器およびその他の物品の改良された製造方法が必要とされている。前記方法は、十分な不透明度も提供する断熱基板の費用効果に優れた塗布方法に対する必要性にも対応していることが好ましい。さらに、前記製造方法は、射出成形プロセス中に、前記レンチキュラーレンズ、および特に、前記レンチキュラーレンズの光学隆起または鋸歯状表面に対してより強力な防護効果を提供し、完成したプラスチック製品上のレンズとインク層との組み合わせの焦点整合効果をより良好に維持できるように選択すべきである。
【００１３】
［発明の要旨］
前記した設計上の制約およびプラスチック製造および娯楽産業界におけるその他のニーズに対応するため、本発明は、一体に設けたインサート（すなわち、レンチキュラーインサート）としてレンチキュラー材を備えた、容器等のプラスチック物品を製造するための効率的かつ経済的な方法を提供するものである。極めて意味のあることに、前記方法は、断熱基板として不透明なインクを使用することにより、表示される画像を向上させ、さらに（標準的なインク塗布装置ではなく）リソグラフ印刷用の印刷機（ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｉｃ ｐｒｅｓｓ）の塗布装置を利用することにより、前記インサートの製造コストを低減するという技術および特徴を提供する。さらに、前記方法は、前記レンチキュラーインサートの両側、すなわち、画像生成に使用するインクおよびレンズ層の外側表面に形成された光学隆起に対して断熱効果を提供するように設計されている。前記方法は、プラスチック物品の外部表面から前記レンチキュラーインサートを通してみた場合に、３Ｄのグラフィックスおよび／または１秒の何分の１乃至数秒の動画ビデオクリップが表示されるという特徴を有するプラスチック物品を製造する。
【００１４】
独特の視覚的イメージを提供する前記レンチキュラーインサートは、レンチキュラー材を含んでいる。前記レンチキュラー材は、外部表面に設けられた光学隆起および溝と、レンズの層または透明ウェブとを有し、これらにより、気道または空孔を有する比較的硬質な部材となっている。前記透明レンズ層の平坦側には、インクの層が取り付けられている（一実施形態においては、接着力を高めるため、まず接着用の下塗り層が前記透明レンズ層に塗布されている）。実際の画像は、予め押出し成形された、もしくはエンボス加工後のプラスチックレンズ材の裏側すなわち第２表面上に存在するこのインク層上に予め印刷されている。前記プラスチックレンズ材は、ＡＰＥＴ、軟質または硬質のＰＶＣ、スチレン、およびＰＥＴＧを含む様々なプラスチック材料で形成してもよい。前記画像は、前記レンチキュラーレンズ材（すなわち、前記光学隆起および溝と前記透明レンズ層）の周波数に応じて交錯され、次に、オフセット印刷（ｏｆｆｓｅｔ ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ）、ウェブ印刷、凸版印刷、デジタル印刷、スクリーン印刷、またはその他の印刷プロセスを用いて印刷される。
【００１５】
本発明の一態様においては、プラスチック製品の製造方法であって、レンチキュラーインサートのインク層を熱から防護しながら、低コストかつ効率的な方法で、製造したプラスチック製品にレンチキュラーレンズ材を一体化させるのに有効な方法を提供している。この方法においては、光学隆起の外部表面および透明レンズ層に接着されたインク層を有するレンチキュラーレンズ層で形成されたレンチキュラーレンズ材を準備する。インクを含む断熱基板を前記インク層に塗布する。好ましい実施形態においては、前記断熱インクは、前記インク層に対して不透明な背景を提供することによって、生成される画像を向上させる不透明なフレキソ印刷インクである。
【００１６】
極めて意味のあることに、フレキソ印刷インクを使用すれば、リソグラフ印刷用の印刷機の塗布装置を用いて前記断熱基板の塗布を行うことが可能になる（これにより、厚いインク層を塗布することが可能になり、必要とされる塗布回数を抑制することができる）。そして、前記コーティングされたレンチキュラーレンズ材からレンチキュラーインサートを形成し、前記インサートをプラスチック成形機のキャビティー内に配置する。次に、前記成形機を作動させ、液状プラスチックを前記キャビティー内に供給する。前記液状プラスチックは、３００〜７００°Ｆの範囲であってもよく、前記断熱基板の厚みは、前記溶融プラスチックからの前記インク層への熱伝導を遮断するため、約０．５〜２．０ミル（ｍｉｌｓ）の範囲から選択される。一実施形態においては、前記インク層への断熱効果を高め、かつ前記レンチキュラーインサートと前記液状プラスチックとの接着力を高めるため、接着層（紫外線硬化性下塗りコーティングまたは配向ポリプロピレン（ＯＰＰ）等）を前記断熱基板にさらに塗布している。
【００１７】
本発明の別の態様においては、レンチキュラーインサートを備えたプラスチック製品の製造方法であり、プラスチック成形操作中に前記レンチキュラーインサートの両側に対して断熱することを提供する。前記方法は、光学隆起の第１表面と第２表面とを有するレンチキュラーレンズ層と、前記レンチキュラーレンズ層の前記第２表面に接着されたインク層とを含むレンチキュラーインサートを準備することを含む。前記インク層を熱から防護するため、前記インク層は、不透明な白色紫外線硬化性インクまたはホットメルトポリエステル、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、またはビニル等の断熱基板に封入されている。前記レンチキュラーインサートは、外部金型本体とセンターダイとによって規定されるキャビティー内に配置される。これらの構成要素の組み合わせにより、液状プラスチックの流路が設けられることによって、前記プラスチック製品の大きさが決まる。前記レンチキュラーインサートは、前記光学隆起が前記金型本体のインサート接触領域に隣接し、熱伝達接触（ｈｅａｔ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｃｏｎｔａｃｔ）した状態で前記キャビティー内に配置されている。液状プラスチックは、プラスチック加工温度（例えば、３００〜７００°Ｆ）で前記キャビティーに充填される。これにより、前記センターダイが第１の操作温度（例えば、２５０〜４００°Ｆ）に加熱される。
【００１８】
前記方法は、前記金型本体の前記インサート接触領域を前記第１の操作温度よりも低く、かつ前記光学隆起のおよその所定変形温度よりも低い第２の操作温度になるまで冷却するという、他に例をみない特徴へと続く。一実施形態においては、前記光学隆起はＡＰＥＴから製造され、前記変形温度が約１７０°Ｆである。別の実施形態においては、前記光学隆起はＰＥＴＧから製造され、前記変形温度が約１６０°Ｆである。このように、前記第２の操作温度は前記第１の（内部）操作温度よりもかなり低く、これにより、プラスチック物品形成の休止工程中に前記光学隆起が熱から防護される。前記第１のインサート接触領域は、前記レンチキュラーインサートの所望の結果（すなわち、縁部においても焦点がはっきりと絞られた画像が得られることが好ましいか、または、縁部がかすむ可能性があったとしても、縁部においてしっかりした接着およびプラスチック枠が得られるほうが好ましいのか）に応じ、前記光学隆起に隣接する前記金型本体全体、またはそれより若干大きいか小さい領域であると考えることができる。
【００１９】
インク断熱層と内部および／または外部接着層とを備えたレンチキュラーインサートを含む本発明のその他の特徴および利点は、以下に示す本発明の特定の実施形態に関する説明が、図面を参照しながら進行するにしたがって明らかになるであろう。
【００２０】
［発明の詳細な説明］
以下に示す記載ならびに以下に示すクレームで述べる本発明は、具体的には、画像を生成するインク層をより効果的に熱から防護し、かつプラスチック容器または物品上もしくはこれらの内部に接着されたレンチキュラーインサート（レンズとインク層との組み合わせ）によって生み出される視覚効果を高める方法に関するものである。本発明者らは、前記インク層を熱から防護するために設ける断熱層は、所望の透明度を提供することによって画像の鮮明さを向上させるように選択することも可能であり、しかも許容可能なコストで能率的に取り付けまたは配置できることを確認した。この点に関し、以下の記載により、所望の不透明度と厚みを有するさらなるインク層を、画像または前記レンチキュラーインサートの四色インク層を熱から防護する断熱層として使用することについて詳細に説明する。極めて意味のあることに、本発明者らは、インクを断熱層として利用するの利点を特定しただけではなく、標準的なインク塗布装置は、所望の厚みとなるように塗布を行う上で非能率的であることを見出した。前記インク塗布プロセスを向上させるため、本発明者らは、リソグラフ印刷用印刷機の塗布装置を使用して前記断熱インク層を前記レンチキュラーインサートの画像インク層に塗布し、所望のインクの厚み（例えば、０．５ミル〜２ミル（ｍｉｌｓ））を得るという塗布プロセスを創出した。上述の発明が成される以前には、このような塗布装置を用いてインクを塗布することは行われていなかったと考えられ、従来技術の装置においては、標準的なインク塗布装置が使用されていたと考えるのが最も妥当と思われる。
【００２１】
さらに、本発明者らは、射出成形中に前記レンチキュラーインサートの外部表面の隆起表面を効果的に熱から防護し、これら隆起が変形し、前記レンチキュラーインサートの焦点整合が損なわれるのを抑制することが可能である旨を確認した。これらの注入プロセス中における変形は予想外の問題であったが、実使用においては、前記容器の形成に要する休止期間中に、前記隆起表面に接している金型の雌部すなわち外側部分の外壁が２５０〜４００°Ｆまで加熱された場合に、前記レンチキュラーインサートの隆起表面の平坦化が起こる場合がある。この問題に対応するため、以下に述べるプロセスは、前記射出成形金型の二つの部分（すなわち、雌部すなわち外側部分および雄部すなわち内側部分）の温度を、異なる二つの温度範囲内に維持するように制御することを含んでいる。より詳細には、前記内側部分を注入されたプラスチックの適切な硬化に有用な温度（例えば、約３５０°Ｆ）にまで加熱しながらも、前記外側部分（もしくは、少なくとも前記隆起表面と接触する領域）の温度は、通常、所定の変形温度（例えば、前記外側隆起がＡＰＥＴで形成されている場合には約１７０°Ｆ）より低い温度に維持される。前記金型の部分に対して二つの異なる温度を使用することは、従来のプラスチック成形プロセスにおいては提案されていない。これは、注入されたプラスチックが、製造される容器および物品全体にわたって確実に均一に硬化するように、両部分を同様の温度範囲にまで加熱することが標準的なやり方だからである。
【００２２】
本発明の製造プロセスの背景を詳細に説明するため、以下の記載により、本発明のプラスチック物品であり、該物品の一部として含まれるレンチキュラーインサートが一体に設けられた画像を有するプラスチック物品についてまず説明する。本発明にしたがって製造した容器の特徴に関する記載から始め、物品本体、壁、もしくは物品のその他の部分を形成しているプラスチックに一体的に接着されたレンチキュラーインサートを有するプラスチック物品の製造方法に関する詳細な記載へと移る。前記記載は、外壁にレンチキュラーインサートが接着された容器の製造工程を具体的に説明している。もちろん、本発明の方法の範囲内である同一もしくは類似する工程を使用し、レンチキュラーインサートを有するその他多数のプラスチック製品を製造することができる。
【００２３】
ここで図１〜３を参照すると、本発明の容器１０が図示されている。これらの図から明らかなように、前記容器１０は、プラスチック製造業界が直面してきた様々な問題に具体的に対処する多数の特徴を備えると共に、それ以外にも有益な特徴を備えている。前記容器１０の重要な一態様においては、レンチキュラーインサート２０は、前記容器１０の外壁１２に組み込まれて接着されており、これにより、多数の望ましい構造的特性および熱伝達特性を前記容器１０に付与すると共に、前記容器１０の視覚効果を向上させる。前記レンチキュラーインサート２０は、通常、３Ｄ特性、可動性、ズームインおよびズームアウト、およびその他の特性を備えた画像を提供する機能を有する。このため、前記レンチキュラーインサート２０は、実質的に前記外壁１２の外縁部全体に及び、前記外壁１２の表面積の大部分を覆っていることが好ましい。向上したイメージを提供するため、前記レンチキュラーインサート２０は、レンチキュラーレンズ材とインクとを含み、図２および３に示すように、光学隆起２２と対応する光学溝とを有する外部表面層と、空洞（ａｉｒ ｃｈａｎｎｅｌｓ）２６を層内に形成する多数のレンズを備えた内部の透明層２４と、前記透明層２４の平坦面に印刷されたインク層２８との三層の材料からなると考えることができる。さらに、接着断熱層３０が前記インク層２８に接着されており、これにより前記容器１０の前記外壁１２との接着面を提供すると共に、プラスチック製造プロセス中に前記インク層２８を熱から防護する（両機能については、前記容器の製造プロセスとの関連において詳細に後述する）。
【００２４】
層２４と隆起２２とを有する押出し成形されたレンズ材は、一般に、ＰＥＴＧ、ＡＰＥＴ、ＰＶＣ、ＯＦＰ、または高品質な屈折率を有するその他のプラスチックからなる。製造中に、前記レンズ材（すなわち、前記層２４の平坦面）を、下塗り剤でプレコーティングし、前記容器１０の製造プロセス全体を通し、前記インク２８のより良好な接着を確保してもよい（これについては、図４を参照して後述する）。この下塗り剤は、水系、溶媒系、あるいは紫外線硬化性であってもよい。前記インクは、容器製造プロセス全体を通して前記透明層２４にしっかりと保持されていなくてはならないため、良好なインク２８の接着は極めて重要である。下塗り剤によるプレコーティングは、ウェブもしくはシートの送り操作またはその他の好適な塗布方法によって行ってもよい。
【００２５】
前記レンチキュラーインサート２０の製造中に、予め押出し成形した前記レンズ材２２および２４に対し、ウェブまたはオフセット印刷操作による印刷処理を施し、層２４の裏側すなわち第２表面にインク層２８を形成する。前記レンズ層２４には、前記レンズ材２４および２２の適切な数学的計算と関連付けて、対応する交錯画像が印刷される。前記数学的計算は、前記レンズ材２４および２２に合致させるだけでなく、得られる部品の最終的な形状によって引き起こされる歪曲にも合致させることが好ましい（すなわち、平坦な表面とならない場合が往々にしてある）。カップまたはその他の円錐形の物品の場合、前記レンズまたは光学隆起２２が「広げられ」、新たな数学的ピッチが生成される。前記レンチキュラーインサート２０をその最終形態で見ることができるように、このピッチを、プレートの作成および印刷の実行前に予め決定しておく。非平面な表面または配向に対応させるこのプロセスの結果、前記レンチキュラーインサート２０上の単数または複数の画像は、平坦なシートまたはウェブの形態で印刷装置から出てきた時には正しく表示されていない（すなわち、歪曲している）可能性がある。
【００２６】
前記外壁１２の表面積を基準に考えた場合に比較的大きいレンチキュラーインサート２０を使用することは、複数の重要な目的にかなっている。前記したように、プラスチック容器およびカップの製造業者は、材料費を削減することによって製造コストを削減できる容器およびカップのデザインを探求し続けている。この点で、前記レンチキュラーインサート２０は、全厚が約８ミル〜約２５ミル（ｍｉｌｓ）以上（使用する材料および生成する画像の複雑さによって異なる）の実質的に硬質なプラスチック材料のシートであって、前記容器１０の前記外壁１２に挿入されると、前記容器１０の強度を向上させる役割を果たすことが好ましい。少なくとも部分的には前記光学隆起２２により、前記レンチキュラー２０は、裏当てである前記外壁１２のプラスチック樹脂が積層成形されると、前記容器１０の前記外壁１２を支持して剛性化する機械的支持力をもたらし、これにより前記容器１０のフープ強度を向上させる。このフープ強度の向上による利点の一つは、容器１０のフープ強度を向上しながらも、前記容器１０の材料費はそのままに保てることである。さらに有望でさらに好ましいことに、前記レンチキュラーインサート２０が十分な大きさを有することにより、前記外壁１２の製造中に、前記レンチキュラーインサート２０が配置される箇所において、前記レンチキュラーインサート２０の体積と同等もしくはそれ以上の体積の原料プラスチックを使用せずに済む。これは、前記インサート２０が、使用しなかった壁１２の材料の強度を上回る十分な強度を提供するからである。これによって得られた（プラスチックの）重量がより軽い容器は、インサートを有していない、外壁１２におけるプラスチックの量がより多い標準的な容器と同等もしくはそれ以上のフープ強度を有している。もちろん、フープ強度が向上した容器１０が望ましいことは、液体をなみなみと注いだプラスチックカップを持ち、カップの口近くをつかんだら前記液体が前記容器１０の外へと押出されてしまうのではないかと懸念した経験のあるあらゆる消費者に明白であろう。
【００２７】
従来の各種カップまたは容器においては、各カップの側壁は滑らかなものとされていた。これは、オフセット印刷を可能にするという目的のためと、消費者が把持しやすい表面とするため溝を加えると成形に要するコストが著しく増加する（さらには、前記側壁への印刷が困難または不可能になる）という理由とによる。印刷物が既に所定の位置に収まった状態で前記レンチキュラーインサート２０をカップの側壁における前記外壁１２に組み込むことにより、前記光学隆起２２は、比較的粗い把持表面を提供することによって、消費者または使用者の前記容器１０の前記外壁１２を把持する能力を向上させる機能を果たし、また、前記レンチキュラーインサート２０が「予め印刷されている」ことから、粗表面に関連するあらゆる印刷上の問題が解消される。さらに、前記光学溝は、前記容器１０の使用者による前記カップ壁の外部表面の把持を困難にする、前記外部表面における結露の収集除去または排水を助ける。このようにして、前記レンチキュラーインサート２０は、前記容器１０に挿入もしくは接着された把持表面と考えることができる。
【００２８】
前記レンチキュラーインサート２０は、標準的なプラスチック容器の外壁と比べて熱伝達率が低い熱バリヤまたは層を設けるように構成されることが好ましい。前記レンチキュラーインサート２０は、通常、プラスチック材料が密に詰まった層のみではなく、空気もしくはその他の気体の通路または単純な空気溝を含んでいる。これに関しては、多数のレンズのレイアウトおよび構成を使用することができる（例えば、図２に示す風洞２６よりも不規則であってもよい）。図示しているように、好ましい実施形態の前記レンチキュラーインサート２０は、通常、空気を含む、前記容器１０の前記外壁１２に効果的な熱バリヤを形成する前記風洞２６を備えている。前記レンチキュラーインサート２０によって形成されたこの熱バリヤは、前記容器２０の内容物からの熱伝達および内容物への熱伝達を抑制する機能を果たし、これにより高温および低温のサービス（すなわち、高温および低温の液体の温度保持）における前記容器の有用性を向上させる。好ましい実施形態においては、前記外壁１２の表面積の約３５％以上を前記レンチキュラーインサート２０で覆い、前記熱バリヤを提供している。
【００２９】
また、前記容器１０の別の重要な特徴によれば、前記容器１０は、枠組み系、すなわち、前記容器１０の前記外壁１２に前記レンチキュラーインサート２０を物理的に接着する機能を有するプラスチック材料の画枠を備えている。さらに前記枠組み系は、前記レンチキュラーインサート２０の合わせ縁部間ならびに粗い合わせ面間の継ぎ目、または前記レンチキュラーインサート２０と外壁１２との間の継ぎ目を排除する。このような機能をもたらすことにより、前記枠組み系は、前記容器１０にラッピングされた前記レンチキュラーインサート２０が合わさる前記継ぎ目の部分に存在し得る構造上の弱点を克服する。この強度の問題は、亀裂を生じさせることもあり、典型的なプラスチックカップのような円錐形または裁頭円錐形（ｆｒｕｓｔｏｃｏｎｉｃａｌ）の物品においては重大な関心事である。一般に、前記枠組み系は、前記レンチキュラーインサート２０の側縁部のそれぞれを覆う、プラスチック材料からなるオーバーラップ部分を有している。図１〜３に示すように、前記枠組み系は、前記光学隆起２２上において、前記レンチキュラーインサート２０の上縁部に深さｄ_Ｕだけ重なっている上側枠部材１４と、前記光学隆起２２上において、前記レンチキュラーインサート２０の下縁部に深さｄ_Ｌだけ重なっている下側枠部材１６とを備えている。図示しているように、好ましい実施形態の前記容器１０は、前記レンチキュラーインサート２０の前記側縁部が若干（すなわち、約１／４インチ以下の距離）離間するように構成されている。この空隙は、前記レンチキュラーインサート２０の前記光学隆起２２上に幅ｗだけ重なっている継ぎ目枠１８で埋められている。
【００３０】
前記枠部材１４、１６、および１８は、前記光学隆起２２の合わせ面によって通常規定される多数の形状を取ることができ、さらに、図示しているように、三角形断面を有する傾斜付き部材（ｂｅｖｅｌｅｄ ｍｅｍｂｅｒ）であってもよい。前記枠部材１４、１６、および１８は、前記外壁１２の材料と同じ材料で製造され、前記外壁１２に接着されることが好ましい。前記枠部材１４、１６、および１８を前記外壁と同様のプロセス（例えば、キャビティーへの前記プラスチックの注入）で形成する場合には、通常、製造プロセスの一部としてこの接着を行う。もしくは、前記枠部材１４、１６、および１８の形成を別個の処理工程で行う（すなわち、前記外壁１２を形成する前に、前記枠部材１４、１６、および１８を形成して前記レンチキュラーインサート２０に接着する）場合には、通常、前記外壁１２の形成時に接着を行う。前記重複部分の量であるｗ、ｄ_Ｕ、およびｄ_Ｌは、前記レンチキュラーインサート２０の重量および厚み、ならびに前記枠部材１４、１６、および１８に使用する材料の強度特性のような多数の要因によって決定される。一実施形態においては、前記重複部分ｗ、ｄ_Ｕ、およびｄ_Ｌは同一であり、約０．０６０インチ以下であるが、これら重複部分は互いに異なっていてもよく（例えば、ｗはｄ_Ｕおよびｄ_Ｌより小さくても大きくてもよく、またはその逆であってもよい）、また本実施形態で使用されているものよりも大きくてもよいものと理解すべきである。
【００３１】
図示していないその他の実施形態は、前記レンチキュラーインサート２０が合わさる部分における前記容器１０の潜在的な弱点に異なる方法で対処している。別の一実施形態においては、前記レンチキュラーインサート２０の側縁部のそれぞれに傾斜をつけている。前記傾斜付き縁部は、良好な強度特性を提供する形状（例えば、斜角４５°）を有し、好ましくは、増加した構造強度を提供する、重なり合う合わせ面を提供するのに十分な深さを有している。一実施形態において、前記重複部分の深さは、前記レンチキュラーインサート２０の厚みと同等である。上述の傾斜の形成は、前記レンチキュラーインサート２０の両側縁部の一部を削り落として傾斜付きの重複部分を形成する方法等の、多数の方法で行うことができる。さらに別の実施形態においては、「ジッパー」のような構造物を、前記レンチキュラーインサート２０の側縁部間に形成された継ぎ目の部分に形成している。前記レンチキュラーインサート２０の各側縁部に形成された前記ジッパーパターンは、製造前に、例えば、前記容器１０を製造するためのキャビティー内において（または、前記部品が前記キャビティーに配置される前に）、位置決めされ、互いにかみ合わせられる。また、その他の多数の編み合わせ形状（ｉｎｔｅｒｗｅａｖｉｎｇ ｓｈａｐｅｓ）および接合技術を使用して本発明を実行し、前記容器１０の有益な特徴（すなわち、前記レンチキュラーインサート２０の側縁部間における合わせ接合部に内在する弱点の克服）を得てもよいことは明らかである。
【００３２】
上述した特徴を備えた結果、前記容器１０は、優れたグラフィックスを有し、物理的強度特性が向上し、熱バリヤを備え、握りやすさが向上し、かつプラスチック材料費および製造時間によるコストが低減した、耐久性を有する一個構成の部品となる。また、容器１０としてカップを示したが、前記利点のいくつかを得るために製造された前記容器の形状は、主要な特徴の一つが前記レンチキュラーインサート２０を加えることである限り、広範囲にわたって変化してもよいものと理解すべきである。これに関し、説明を簡潔にするため、前記レンチキュラーインサート２０を特定の３層構造の実施形態として図示したが、無数の構造を有するレンチキュラー材およびレンズ材が容易に入手可能であり、さらに、これら入手可能な構造物は、全てではないにしてもその大部分が前記レンチキュラーインサート２０として使用可能である。これらの置き換えは本発明の範囲内であると考えられ、前記容器１０のデザインに若干の変更（例えば、前記枠組み系における重複部分の長さの変更等）を加えるだけで達成される。レンチキュラーインサートを外壁に備えた物品（すなわち、前記容器１０）の、他に例をみない特徴が理解されたので、ここで本発明に係る容器（およびその他の物品）の製造方法について詳細に説明することが有用であろう。極めて意味のあることに、以下に述べる製造方法は、前記レンチキュラーインサートを溶融プラスチックに接着する方法であり、前記インクまたはインク層２８および前記レンチキュラーインサート２０の前記光学隆起２２が、高温の処理温度にさらされることによって破壊されたり、変質させられることがない、他に例をみない方法を提供するものである。
【００３３】
ここで図４を参照すると、容器（例えば、図１に示す容器１０）を製造する方法４０の概略的な工程および特徴が示されている。前記製造方法４０は、レンチキュラーインサートによって提供される視覚的イメージ、ならびに前記レンチキュラーインサートがその上またはその内部に接着される容器の大きさ、形状、および材料を概略的に計画する工程４２で開始される。以下に述べる例においては、図１の容器１０の製造における前記レンチキュラーインサート２０の接着処理に関して述べる。開始工程である計画工程４２が完了すると、前記製造方法４０は、レンチキュラー材のシートを製造する工程４４へと進む。これらシートの物理的設計および組み立てに関しては、前記容器１０の前記レンチキュラーインサート２０の構成との関連において既に述べており、また図２および図３に図示している。通常、前記レンチキュラー材シートは、透明プラスチックの光学隆起２２と、透明レンズ層２４またはウェブと、塗布されたインクまたはインク層２８とを含む。前記レンチキュラー片の実際の印刷は、３Ｄまたは動画であってもよく、さらに前記レンズの構成（例えば、隆起２２と層２４との組み合わせ）は、縦型式であっても横型式であってもよい。縦型式では３Ｄ画像や動作（ｍｏｖｅｍｅｎｔ）を見ることが可能であり、一方、横型式ではモーションのみを見ることができる。工程４４のようなレンチキュラー材シートの製造は印刷業界における当業者には周知であり、この段階で詳細に説明する必要はない。レンチキュラー材の製造については、ブラベネックら（（Ｂｒａｖｅｎｅｃ ｅｔ ａｌ．）の米国特許第５，９６７，０３２号およびヤコブセン（Ｊａｃｏｂｓｅｎ）の米国特許第５，７５３，３４４号に記載されている。これら両特許は、引用により本明細書に組み込まれている。さらに、容器１０のような円錐形の容器にインサート（またはラベル）をレイアウトまたは配置する方法が、発泡樹脂容器に使用するラベルの製造に関するヨシミら（Ｙｏｓｈｉｍｉ ｅｔ ａｌ．）の米国特許第５，９０８，５９０号の図１に示されている。該特許は引用により本明細書に組み込まれている。このようにして、多数のレンチキュラーインサートのパターンを、同一の処理ラインまたは別個の処理システムにおいてさらに処理することが可能な大きなレンチキュラー材シートに配置することが可能である。
【００３４】
前記容器製造方法４０における次の工程は、工程４４で製造された前記レンチキュラー材シートから切り出されたレンチキュラーインサート２０を、金型内において（すなわち、方法４０における工程５２中に）、またはその他のプラスチック製造もしくは処理工程において、液状プラスチックに確実に接着させることである。本発明者らは、前記プラスチック製造方法４０においてレンチキュラー材をインサートとして使用するにあたり、克服すべき二つの深刻な問題が存在することを認識している。第１に、レンチキュラー材シートの典型的な製造方法で使用される印刷インクは、前記容器１０の前記外壁１２の形成に使用するプラスチックのような高温（例えば、約５００°Ｆ）のプラスチックへの接着に適した化学的性質を有していない。第２に、層２８内の前記インクが前記プラスチックに接着可能であったとしても、層２８を前記レンチキュラー材シートに印刷するために使用するインクは、射出成形やブロー成形等の標準的な成形プロセスにおける高温には、通常、持ちこたえることができず、その機能が損なわれるか、またはかなり劣化してしまう。
【００３５】
本発明の重要な態様によれば、前記容器製造方法４０は、前記塗布されたインク２８を高温から防護し、さらに製造されたシートにおける前記レンチキュラー材と前記容器１０の前記外壁１２の形成に使用する前記溶融プラスチックとの間に接着面を提供するという、他に例をみない処理工程を有している。背景を述べると、従来、このような断熱および接着特性を提供する一方法は、フィルム積層業界において通常使用されているホットメルトポリエチレンの化学的性質を利用することであると信じられてきた。このため、製造業者は、まず、前記レンズ材２２および２４のインク２８側に、ホットメルトポリエチレンの層を配置する方法を見つけようと試みた。残念ながら、この技法には、予め印刷処理が施されたレンチキュラーレンズ材シート上に前記ポリエチレンを流出させるのに要する温度により、前記レンズ材層２４上の前記インク２８が破壊されてしまうか、または、どれほど少なく見積もっても、前記レンズ材層２４への接着力が弱められてしまうという問題があった。
【００３６】
これに対して本発明者らは、前記レンズ材層２４上に配置された四色インクを防護し、かつ前記レンチキュラーインサートと前記射出成形プロセス中に注入された液状または溶融プラスチックとの間に接着状態を生じさせる好ましい方法を特定した。この好ましい方法によって製造したレンチキュラーインサート１２０の断面図を、図６に示している。図示しているように、前記レンチキュラーインサート１２０は、前記光学隆起２２と、風洞２６を備えた前記透明レンズ層２４とを有している。任意で設けられる下塗り被膜１４０は、上述の製造工程４４の一部として塗布することができ、前記下塗り被膜１４０には前記四色インク層２８が塗布される。前記下塗り被膜１４０は、任意に設けられるものではあるが、前記射出成形プロセス全体を通して前記インク層２８の接着を強化する。好ましい一実施形態においては、前記下塗り被膜１４０は、リソグラフ印刷用の紫外線で硬化させた下塗り被膜で、透明な材料を用いて形成され、前記インク材料と前記レンズ層２４の平坦側との接着を強化する。例えば、前記下塗り被膜１４０は、ノースウェストコーティング社（Ｎｏｒｔｈｗｅｓｔ Ｃｏａｔｉｎｇｓ）製の商品番号ＬＸ−３のような下塗り製品であってもよいが、これに限定されるものではない。さらに、紫外線で硬化させた下塗りに加え、この下塗り被膜１４０は、水系または溶媒系であってもよい。前記下塗り材料によるプレコーティングは、ウェブもしくはシートの送り操作またはその他の好適な塗布方法によって行ってもよい。次に、前記四色又はその他の使用インクを、前記下塗りに塗布して前記インク層２８を（前記下塗り被膜１４０上、または前記透明レンズ層２４上に直接）形成する。
【００３７】
ここで図７を参照すると、前記画像インク層２８に対し、これを覆うように断熱インク層１５０を塗布する、工程４６の好ましい実施形態が図示されている。本発明者らは、多くの用途において、所望レベルの不透明度も提供できる断熱層が必要であることを見出した。この実質的に不透明な断熱層１５０は、前記レンズ２４を備えた前記画像インク層２４と、隆起２２とによって生じる色および３Ｄ効果を高める上で有用である。しかしながら、前記したように、前記断熱基板１５０は、十分な断熱効果と、さらに、通常は、前記外壁１２との良好な接着面を提供することが好ましい。本発明の一実施形態においては、これらの特徴は全て、一以上の白色インクの層を前記画像インク層２８へと塗布し、前記断熱基板１５０を（図６に示すように）形成することによって得られる。
【００３８】
この断熱基板１５０を塗布する具体的な工程を、図７に示している。工程１７０において、前記基板１５０の形成に使用するインク材料の厚みを選択する。厚みの選択は、製造するプラスチック製品の構成や、選択したインクの種類、前記外壁１２を形成するプラスチックの注入に使用する温度、および前記基板１５０の所望の不透明度のようなその他の要因に応じて変化する。好ましい一実施形態においては、前記基板１５０の形成に使用するインクは、紫外線照射または光によって硬化させた場合に実質的に不透明となるフレキソ印刷インクである（しかしながら、ケイ素の化学的性質によって前記射出成形プロセス中の接着が阻害される場合があるため、前記インクの化学的性質にはケイ酸塩が含まれないことが好ましい）。この種のインクに使用する前記基板１５０の厚みは、一般に、０．５〜２ミルの範囲であり（塗布方法によっては、これより薄い基板１５０および厚い基板１５０が有用な場合もある）、より好ましくは１．５ミル（ｍｉｌｓ）である。
【００３９】
工程１７４において、前記インクを塗布して前記基板１５０を形成する。前記インクは、フレキソ印刷、輪転グラビア印刷、スクリーン印刷、またはその他の方法を用いて塗布してもよいが、本発明者らは、前記インク（および、特にフレキソ印刷インク）を使用すれば、（例えば、インクの塗布に一般的に使用される通常のインク装置ではなく）リソグラフ印刷用の印刷機の塗布装置を用いて首尾よく効率的に塗布することが可能であることを見出した。前記塗布装置は、他の装置または方法に比べて一回の塗布あたりにより厚いインク層を塗布できるという性能または能力を有しており、これにより効率が高まり製造コストが削減されるため、前記塗布装置を使用することは有益である。フレキソ印刷インクは、その化学的性質により、より時間を要する高価な化学的方法によってではなく、物理的手法により塗布できるため、この点で有用である（しかしながら、フレキソ印刷インクは、一般に、平板とリソグラフ印刷用化学物質とを使用する通常のインク装置には有用であるとはいえず、印刷装置内のインク通路（ｉｎｋ ｔｒａｉｎ）内を流れにくい）。実使用においては、アニロックスローラ（ａｎｏｌｏｘ ｒｏｌｌｅｒ）を使用して前記インクをブランケットへと送り、次に、通常０．５〜２ミル（ｍｉｌｓ）の厚みとなるように前記画像インク層２８へと送る。前記フレキソ印刷インクの粘度は、ハイデルベルグ社（Ｈｅｉｄｅｌｂｅｒｇ）製およびコモリ社（Ｋｏｍｏｒｉ）製の塗布装置のような特定の塗布装置における機械的異常に適合できるように容易に調整することができる。
【００４０】
１回以上のインクの塗布が必要となる場合があるため、工程１７８において、前記インクの厚みが十分であることが確認された場合に前記プロセス４６を継続し、前記インクの厚みが十分でない場合には工程１７４の塗布プロセスを繰り返す。工程１８２において、紫外線を照射して塗布した前記インクを硬化させ、前記断熱基板１５０の形成を完了する。いくつかの実施形態においては、別の方法で硬化させたインクを前記基板１５０として利用するため、この工程１８２は必要ない。さらに、別の実施形態においては、選択したインクにより、必要な断熱効果のみならず、射出成形中に必要な接着面までもが提供されるため、工程１８２がプロセス４６における最終工程となる。
【００４１】
しかしながら、いくつかの実施形態においては、前記接着層１６０を前記断熱層１５０へ塗布することを含む工程１８６を行い、接着の有効性を高めることが望ましい場合もある。前記接着層１６０は、前記断熱層１５０に容易に塗布でき、かつ射出成形中に使用する溶融プラスチックとの接着が良好な材料で製造することが好ましい。多数の材料を使用してもよいが、紫外線硬化性下塗り剤（例えば、ノースウェストコーティング社製の製品ＬＸ−３）のような、層１４０と類似する下塗り被膜を塗布することが好ましい。前記厚みは十分な接着を得るために変更してもよく、通常は、１〜２ミル（ｍｉｌｓ）の厚みがあれば十分である。さらに、この被膜は前記四色インク２８に対してさらなる断熱効果を提供するので、この被膜を利用して前記断熱基板１５０の所要厚みを低減させてもよい。
【００４２】
外壁１２の前記溶融プラスチックとの接着をさらに強化するため、前記接着層１６０は、前記接着層１６０上の接着面積を増加させる模様付き表面（ｔｅｘｔｕｒｅｄ ｓｕｒｆａｃｅ）を有するように製造してもよい。この模様付き表面は、前記接着層１６０の塗布の際に得てもよいし、または前記層１６０の硬化後に機械的方法によって得てもよい。一実施形態においては、異なる材料層（例えば、模様付き接着層（ｔｅｘｔｕｒｅ ｂｏｎｄｉｎｇ ｌａｙｅｒ））を塗布し、接着用隆起１６４を設けている。例えば、ポリエチレンホットメルト層を備えた配向ポリプロピレン（ＯＰＰ）または（前記層１６０の材料および外壁１２の材料に対して）良好な接着特性を有するその他の材料を塗布することができる（積層およびそれに関連する技術については、接着基板の塗布との関連において詳細に後述する）。この模様付き接着層の厚みは、本発明を首尾よく実施するために変更してもよく、一実施形態においては、前記厚みは約１．５〜３ミルの範囲である。その他の実施形態においては、前記下塗り剤の代わりにＯＰＰを層１６０として使用し、前記断熱インク基板１５０に直接塗布している。
【００４３】
方法４０のその他の実施形態においては、工程４６は、前記予め印刷処理を施したレンズシートを工程４４から取り出し、前記レンズ材２４の裏面における前記インク層２８をホットメルトもしくは感圧性ポリエステルポリプロピレンまたはＰＶＣビニルに封入して断熱基板３０または１５０を形成することによって、断熱基板を塗布することを含んでいる。前記フィルムは、前記四色インク層２８を覆うように配置され、前記インク層２８を完全に封止すると共に、射出成形プロセスにおける好適な接着面と外壁１２の溶融プラスチックに対する熱バリヤとを提供する。もしくは、永続的または有効な接着状態をもたらすため、前記封止技術には、感圧性ＰＶＣ、ポリプロピレン、または前記射出成形されたプラスチックに対して適合性を有するその他の材料の使用が含まれていてもよい。
【００４４】
図１〜５を再度参照して説明する前記方法４０の別の実施形態によれば、製造したレンチキュラー材シートの前記インク層２８への接着断熱基板３０の塗布を、その他の方法を使用して行うことができる。一実施形態においては、この塗布プロセス４６は、第１に、トールコーティング操作におけるウェブの形態で、ホットメルトポリマー材料をキャリアまたは使い捨てライナ（図示せず）にコーティングすることと、第２に、前記印刷処理を施したレンズ材に（すなわち、インク層２８に）前記ホットメルトポリマー材料を別個のプロセスまたはサブステップにおいて塗布または接着することとを含む。極めて意味のあることに、この第２の工程は、ホットメルトフロー技術と比べて格段に低い温度で行うことができる。活性化に要する温度は、前記ホットメルトポリマーおよび前記キャリアまたはライナに使用する材料ならびにこれらの厚みに応じて変化するが、好ましい実施形態においては、前記活性化温度は１９０〜２５０°Ｆの範囲であり、より好ましくは２１０〜２２０°Ｆの範囲である。この第２の工程は、図２および図３に示すように、前記接着断熱基板３０を形成する機能を果たし、前記接着断熱基３０は、強固かつ実質的に永続的に前記インク層２８に接着される。また、ポリエステルは前記工程４６のホットメルトコーティング部分（すなわち、前記基板３０の塗布よりも完全に前に行われる製造予備工程の熱に容易に耐えるることができるため、前記キャリアとしてポリエステル化合物を使用してもよく、または前記キャリアとしてライナを利用してもよい。もちろん、その他の材料を前記ライナに使用することもできる。本発明者らは、この製造前予備工程は、材料費が安いことと、高速で実施または完了可能であることから、より効率的で経済的であることを見出した。
【００４５】
前記ホットメルトポリマーは、別個の操作で後から前記レンチキュラー材シート（インク層２８に対して）に塗布または接着されるのだから、前記ポリエステルキャリアまたはライナ（図示せず）は、迅速かつ損傷を与えずに剥離できるライナの特性を備えていることが好ましい。言い換えれば、前記ライナにおける前記ホットメルトポリマーの塗布側は、前記ホットメルトポリマーが前記ポリエステルまたはその他の前記ライナの材料と永続的に接着しないよう、低い表面張力を有していることが好ましい。前記ホットメルトポリマー−ライナの組み合わせ、すなわち、積層体を、前記レンチキュラー材シートに取り付けまたは接着するため、前記積層体全体を圧力によって前記レンチキュラーレンズ材シートの裏側（印刷側２８）に配置し、前記ライナの裏側（すなわち、前記レンチキュラー材シートから離れた部分）を加熱する。
【００４６】
より具体的には、一実施形態において、前記キャリアまたは剥離ライナを、前記ホットメルトポリマーでコーティングするために用いるウェブコーティングプロセスで発生する熱に耐え得るポリエステル材料を用いて製造する。前記ウェブコーティングプロセスにおいて、前記ポリエステルライナを約４００°Ｆのポリエチレン混合物でコーティングする。約４００°Ｆとは、前記樹脂を流動状態にするのに十分な高温である。約０．５〜３ミル（ｍｉｌｓ）のポリエチレンを、厚みを正確に測定して制御した前記ポリエステルライナ上に配置する。また、前記インク２８に対して十分な熱バリヤを提供し、かつ前記レンチキュラーインサート２０上に良好な定着力（ａｎｃｈｏｒ）と接着面とを提供するため、前記高温ポリマー（前記接着断熱基板３０となる）の厚みを２．５ミル（ｍｉｌｓ）とすることがさらに好ましい。前記積層プロセスにおいて、前記ライナのポリエステルを、反対側（すなわち、前記ポリエチレン）が半流動状でねばねばまたはべたべたとなる温度となるまで加熱する。前記ポリエチレンは、通常、約１８０°Ｆで変質し始め、適切な積層を行う時間枠（ｗｉｎｄｏｗ）または範囲は、一般に、１９０〜３００°Ｆの間である。本発明の一操作モードにおいては、（ポリエステルライナを備えた）ポリエチレンを、前記レンチキュラーインサート２０の前記インク２８側に、約２２０〜２５０°Ｆの温度で、毎分約１００〜２００フィートの塗布または送りスピードで塗布する。この塗布プロセスの結果、前記積層体と前記レンチキュラー材シートとが一つの部品となる。次に、前記プロセスと並行して、または十分な冷却を行った後に、前記インク２８に接着されたホットメルト材料を極めて正確に測定した量だけ残して前記積層体の前記使い捨てライナ部分を前記レンチキュラー材シートから除去し、これにより、前記レンチキュラーインサート２０の前記接着断熱基板（ｂｏｎｄｉｎｇ ａｎｄ ｔｈｅｒｍａｌ ｐｏｓｉｔｉｏｎ）３０を形成する。
【００４７】
一実施形態においては、上述の積層プロセスを使用し、図６に示す前記レンチキュラーインサート１２０における前記断熱インク基板１５０に、前記模様付き（または模様なし）接着層１６０を塗布する。前記積層プロセスに好ましい装置は、ベルホファー社（Ｂｅｌｌｈｏｆｆｅｒ）提供の積層機であるが、その他の積層機および装置もまた、前記インサート１２０の製造に有用となり得る。好ましい一実施形態においては、接着層１６０の形成に使用する前記積層材料が純粋な（ｃｌｅａｒ）配向ポリプロピレン材料（ＯＰＰ）であり、前記層１６０が、最終的に約１．５〜３ミルの範囲から選択される厚みを有している。通常、前記ＯＰＰ材料は、１８５〜２３０°Ｆの温度で「液化しはじめ（ｗｅｔｓ ｏｕｔ）」、かつ毎分２〜２００フィートの速さで効果的に塗布することが可能な低融点ポリエチレン（ｌｏｗ−ｍｅｌｔ ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ）でコーティングすることによって得ることができる。
【００４８】
これをインラインプロセスとして実行するため、前記ライナを除去する前に、前記積層体とレンチキュラー材シートとを冷却ロール上に冷却期間の間配置して十分な冷却を達成し、前記インク２８を覆う前記ホットメルト３０を無傷状態に保ってもよい。前記製造方法４０の一実施形態においては、前記ライナが前記ホットメルトポリマー３０から容易に剥離され、しかも前記プロセスの間、前記インク２８に接着された状態を維持できるように、前記ライナの前記ホットメルトポリマーとの結合側に、ケイ素処理（または、異なるタイプの剥離化学物質を使用してもよい）を施している。このプロセスが十分に機能するのは、少なくとも部分的には、従来の薄膜積層方法においては、ポリマー材料の流動化に要する温度が前記レンチキュラー材シートに使用されているインクに損傷を与え得るほど高かったのに対し、前記インク２８への接着のために前記ホットメルトポリマーを活性化させるのに要する温度は２００°Ｆ前後であればよいという事実による。前記工程の実行に使用する装置の種類は、ベルホファー（Ｂｅｌｌｈｏｆｆｅｒ）、ＤＫまたはその他のタイプの熱積層機であってよく、製造コストの削減の点から、より高速の積層装置が好ましい。
【００４９】
前記基板塗布工程４６は、本発明の方法の主要な特徴であるため、前記基板３０の塗布についてより詳細に説明し、さらに工程４６の一部として使用できる代替のプロセスについて説明することが役に立つであろう。工程４４で前記レンチキュラー材シートを製造した後（すなわち、前記レンチキュラー材シートはプレコーティングされ印刷を施されているが、まだシート形態またはロール形態である）、前記シートに種々の基板を積層し、本発明の接着および断熱特徴を付与することができる。この点で、前記金型内プロセス（すなわち、プラスチック成形プロセス５２）においては、通常、前記インク２８を防護することが必要であるが、本発明によれば、前記インク２８と前記容器１０の前記外壁１２の形成に使用する前記高温の成形材料（溶融プラスチック）との間に基板３０を配置することによって前記インク２８の防護が達成される。先にも述べたように、この成形材料は、ポリプロピレン、スチレン、ポリエチレン（ＨＤＰＥ等）、ＰＶＣ、または射出成形およびブロー成形プロセスに適したその他多数のプラスチックであってもよい。この結果、いくつかの実施形態において、上述のホットメルトポリマー−ライナのプロセス４６で塗布された前記基板３０は、ポリプロピレン、ポリエステル、ＰＶＣ、ポリカーボネート、およびＡＰＥＴ等のプラスチック（ただし、これらに限定されない）に容易に接着する材料を含んでいる。
【００５０】
本発明の製造方法においては、以下の二つの事項を行うことが重要である。すなわち、（１）前記成形プロセス５２において、前記インク２８が損傷しないよう、溶融プラスチックの高熱から前記インク２８を防護しなくてはならない、（２）前記外壁１２に接している前記レンチキュラーインサート２０の表面は、前記射出成形またはその他の成形プロセスに適したものでなくてはならない（すなわち、前記方法４０は、前記射出成形またはその他の成形プロセス５２で使用する溶融プラスチックに対して、十分もしくは極めて好ましい接着を提供する必要がある）。したがって、前記レンズ層２４の裏面にインク層２８を形成するために使用する標準的なインクは、この目的には適していない。
【００５１】
上述した前記基板３０を塗布するための積層プロセスに代わるプロセスとして、前記基板３０の塗布を、先に述べた前記ライナの塗布工程と除去工程とを排除しながら、前記基板３０をインク２９へと効果的に接着するその他の技法によって行ってもよい。この代替の工程４６においては、前記基板３０を形成するポリマー材料を前記レンズ層２４の裏面に直接塗布し、前記ライナまたはキャリアを介さずに前記インク２８を覆っている。この代替の工程４６においては、前記基板３０のポリマー材料を、感熱性接着剤（ｔｈｅｒｍａｌ ａｄｈｅｓｉｖｅ）、ホットメルト接着剤、または感圧性接着剤の使用を含むが、これらに限定されない多数の方法によって塗布してもよい。さらに、前記ウレタンおよびエポキシ領域においては、本発明のいくつかの実施形態において有用なその他の液体化学物質接着剤が存在していてもよい。さらに、前記基板３０の代わりに、上述の接着および断熱に関する目的を達成し、かつ代替の塗布工程４６が使用できる別の材料を使用してもよい。例えば、前記成形プロセスにおいて、前記ポリマー積層体と同様の目的を達成するため、被膜を前記基板３０として使用してもよい。また、一般に使いやすさでは劣るものの、被膜は前記射出成形またはその他の成形プロセス５２において部品を接着させる表面を提供しながら、前記インク２８を防護するという機能を有している。前記基板３０として、紫外線硬化性被膜、溶媒系被膜、Ｅ−ビーム硬化性被膜、および水系被膜を使用することができる。前記インク２８の防護、ならびにいくつかの用途においては、処理された成形物の前記外壁１２の材料への接着に必要なこれら被膜の厚みは、材料ごとに異なるが、一般に、被膜基板３０は０．５〜２．０ミルの厚みを有する。これらの被膜はいずれも、様々な方法、ならびにローラ塗装装置、ブランケット塗布装置（例えば、印刷機に設けられたもの）、スクリーン装置、およびスプレー装置等の様々な装置によって、切片またはシートに塗布すればよい。
【００５２】
図４を再度参照すると、前記製造方法４０は工程４８へと進み、ここで前記レンチキュラーインサート２０を切断するか、そうでなければ、この時点で前記ライナを介してまたは介さずに前記接着断熱基板３０が取り付けられているレンチキュラー材シートから取り外される。工程４８において、前記レンチキュラー材シートをさらに加工および／または切断し、前記金型内プロセス工程５２において所望される形状を有するレンチキュラーインサート２０を形成する。通常、工程４８は、正方形および長方形の切片を形成するギロチン断裁機や、図示している前記レンチキュラーインサート２０の形状のような、その他の形状を形成する打抜機を用いて完了される。前記レンチキュラーインサート２０の打抜きまたはその他の方法による形成が終了すると、前記使い捨てライナ（前記基板３０に接着されていれば）を除去し、前記基板３０のホットメルトポリマー材料を露出させる。もしくは、前記ライナを、工程４８を行う前に、前記方法４０におけるインライン塗布において除去してもよい。
【００５３】
図４および５を参照すると、前記レンチキュラーインサート２０は、次に、成形ツール６０における金型８０部分のキャビティー９０に、手動またはロボットによって配置される（射出成形機を図示しているが、ブロー成形機等のその他の成形装置を使用してもよい）。前記成形ツール６０の前記キャビティー９０は、具体的には、前記レンチキュラーインサート２０を収容するように構成されている。前記レンチキュラーインサート２０は、前記レンチキュラーインサート２０の前記ホットメルトポリマー側または基板３０が、工程５２中に、前記キャビティー９０内の前記溶融プラスチックにさらされるようにように前記キャビティー９０内に配置される。
【００５４】
工程５２において、前記容器１０が成形される。一実施形態においては、前記成形工程５２を、プラスチック射出成形プロセスによって完了する。図５を参照すると、レンチキュラーインサート２０を備えた容器１０を成形するために構成された射出成形ツール６０が図示されている。図示されているように、成形ツール６０用に構成された射出装置は、射出する材料の十分な調製を行い、かつしばしばより高速となる傾向がある一段式往復スクリュータイプであるが、例えば、従来の一段式プランジャタイプまたは二段式プランジャもしくはスクリュー可塑剤タイプ（ｐｌａｓｔｉｃｉｓｏｒ ｔｙｐｅ）等のその他の射出成形を使用してもよいことは明らかである。操作時には、前記原料プラスチック（すなわち、熱可塑性材料の材料装入物）７２を、材料ホッパ７０に送り、そこで射出スクリュー７４と接触させる。前記スクリュー７４がスクリュー駆動モーター６２によって回転されると、前記スクリュー７４は後向き（図５における右）に押され、そして前記材料装入物７２が前記加熱シリンダ６８の前記チャンバ７６へと押しやられる。前記キャビティー９０を満たすのに十分な量の材料７２が調製されると（すなわち、プラスチックの種類に応じ、３００〜７００°Ｆの温度で加熱されると）、前記スクリュー駆動モーター６２の電源を切って、前記スクリュー７４の回転を止める。引入れシリンダ（ｐｕｌｌ−ｉｎ ｃｙｌｉｎｄｅｒ）６６を動作させて前記スクリュー７４を前記スライド６４上で移動させ、入口ノズル７８を通して前記材料装入物７２を前記金型８０の前記キャビティー９０に押し込む。
【００５５】
前記プラスチック液状樹脂７２は、金型８２、金型本体８４、およびセンターダイ８８の間および内部における通路によって規定される前記キャビティー９０に注入される。前記プラスチック７２を高温高圧下（５０００〜５０，０００ｐｓｉ）で注入し、前記レンチキュラーインサート２０の露出部分と接触させる。前記基板３０の前記ホットメルトポリマー材料は、前記液状プラスチック７２（５００°Ｆ前後であるが、前記液状プラスチック材料装入物７２に使用するポリマーに応じて変更してもよい）にさらされると実質的に即時に活性化され、そして前記液状プラスチック７２にさらされた前記基板３０（または、いくつかの実施形態においては層１５０、もしくはその他の実施形態においては層１６０）の少なくとも外側部分が液状となる。前記液状プラスチック７２にさらされた前記基板３０の前記露出および加熱部分が液状となる。前記基板３０の前記露出および加熱部分が液状に保たれるのは、ほんのわずかな時間だけであり、次に、工程５４において前記容器１０全体が冷却されると、前記金型内において再度固体化する。このプロセスにより、前記レンチキュラーインサート２０と前記容器１０の外壁１２との間の界面３２に、実質的に永続的な接着状態がほぼ瞬時に形成される。前記レンチキュラーインサート２０に接着された前記基板３０のホットメルトポリマーの薄層は、前記インク２８を断熱して前記インクを熱から守り、さらに前記インク２８を前記プロセスの圧力から物理的に保護する役割を果たし、これにより前記インク２８を無傷な状態に保つ。前記基板３０の厚みは、使用する材料の種類によって大幅に変更することが可能であるが、コストを抑え、かつ前記インサート２０を前記外壁１２と一体化した部分とするため、前記厚みはできるだけ小さくすることが好ましい。一実施形態においては、前記基板の厚みは、１〜３ミルの範囲に維持されている。
【００５６】
実使用においては、工程５２における前記液状プラスチック７２の注入により、センターダイ８８（すなわち、前記金型８２の雄部すなわち内側部分）および前記金型本体８４（すなわち、前記金型８２の雌部すなわち外側部分）の温度が上昇し、注入された前記液状プラスチック７２の温度に近づく。先にも記載したように、前記液状プラスチック７２は、選択した原材料に応じて３００〜７００°Ｆ（例えば、ポリエチレンでは約５００°Ｆ）の範囲で注入してもよく、これにより、前記センターダイ８８および金型本体８４の温度が３００〜７００°Ｆの範囲、より一般的には２５０〜４００°Ｆの範囲にまで上昇する。前記断熱基板３０または１５０は、前記画像インク層２８を前記液状プラスチック７２および前記センターダイ８８から防護する断熱バリヤを効果的に提供する。しかしながら、前記光学隆起２２は、前記金型本体８４と直接熱伝達接触した状態で、前記金型本体８４にしっかりと押し付けまたは固定されている。何らかの形の断熱効果がなくては、高温によって変形しやすいＡＰＥＴ、ＰＴＥＧ、またはその他の材料で製造された前記光学隆起２２は、変形温度（各光学隆起２２の材料ごとに決定することが好ましい）を上回る温度で加熱されると変形するか、または平坦化する可能性があり、これにより前記レンズ層２２および２４によって得られる焦点が変化するか、もしくは損なわれる。このため、前記レンチキュラーインサート２０によって得られる光学効果が損なわれてしまうか、少なくとも劣化してしまう。前記変形または平坦化は、通常、前記カップまたは物品１０の形成および冷却に必要な休止期間に起こる。工程５２中に適切な流動化と注入を行うため、前記液状プラスチック７２は高温であることが好ましく、前記カップ１０の前記壁１２の適切な硬化および形成のため、一時停止または休止期間を設けることが好ましい。前記センターダイ８８および液状プラスチック７２は、通常、前記物品１０を形成するための温度よりも高い温度に保つ必要があるのだから、これらの高温の処理温度から前記光学隆起２２を防護する方法が必要である。
【００５７】
この変形の問題に対処するため、冷却システム（図示せず）を前記射出成形ツール６０に設け、前記金型本体８４または、より好ましくは前記レンチキュラーインサート２０に隣接する前記金型本体８４の領域を、前記光学隆起２２の所定の変形温度より低い温度に維持することができる。このようにして、前記センターダイ８８を、許容可能な形成または加工温度（例えば、ポリエチレンまたはポリプロピレン液状プラスチック７２では約３５０°Ｆ）に上昇させながらも、これと並行して、前記金型本体８４またはこれより小さい、前記金型本体８４のインサート接触領域を、所定の変形温度以下である第２の、より低い操作温度に維持することができる。前記光学隆起２２の不都合な変形をより効果的に確実に防止するため、前記第２の低操作温度は、通常、所定の、もしくは予想される変形温度よりも、選択された許容差レベルまたは量だけ低い温度であることが好ましい。例えば、ＰＥＴＧで形成された光学隆起２２の変形温度は約１６０°Ｆ（すなわち、実際の変形温度から、選択した許容誤差である０〜２０°Ｆを引いた温度）であり、ＡＰＥＴで形成された光学隆起２２の変形温度は約１７０°Ｆ（すなわち、実際の変形温度から、選択した許容誤差である０〜２０°Ｆを引いた温度）である。その他の光学隆起２２の材料に関しては、もちろん別の変形温度が適用される。
【００５８】
好ましい実施形態においては、前記金型本体８４全体ではなく、前記インサート接触領域のみを前記第２の低操作温度に保ち、前記レンチキュラーインサート２０を含まない前記カップ１０の領域において前記液状プラスチック７２が適切に形成されるようにする。前記インサート接触領域は、前記形成用プラスチック７２の領域にまで若干の距離だけ及んでいる、前記金型本体８４の前記インサート２０に隣接する全領域を含んでもよく、これにより、前記変形温度を超える加熱が前記インサート２０の縁部においても確実に防止されるようにしてもよい。もしくは、前記インサート接触領域は、前記インサート２０に隣接する、前記インサート２０よりも小さい領域を含んでいてもよく、これにより、前記インサート２０の縁部近傍のプラスチック７２が確実に適切に形成されるようにしてもよい（前記インサート２０の縁部における少量の前記光学隆起２２の変形は許容する）。前記センターダイ８８および金型本体８４（またはインサート接触部分）を二つの異なる温度となるように制御する技術は、極めて意義のある、他に例をみない本発明の特徴であり、金型全体を通して比較的均一な加工温度を使用し、注入したプラスチックの均一な硬化と形成を行おうとする標準的な注入プロセスにおいては通常実行されないものである。
【００５９】
多数の実施形態において、前記金型本体８４のインサート接触領域を選択的に冷却する（すなわち、熱を除去する）旨を考え付くことができる。図示してはいないが、このような熱伝達装置は、以下の記載により、熱伝達および／または製造業界の当業者には容易に理解される。例えば、前記冷却システムは、前記金型本体８４の周りに配置された一以上の冷却器に連結された冷却ジャケットを含んでいてもよい。前記冷却ジャケットは、冷却流体が前記金型本体８４のインサート接触領域に熱伝導接触（ｈｅａｔ ｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ ｃｏｎｔａｃｔ）して通過するための流路を提供する流体溝を備えている。もちろん、前記流体溝の形状と大きさは、前記特定のレンチキュラーインサート２０の形状によりよく適合するように変更してもよい。使用される冷却流体は、空気等の気体であってもよい。もしくは、より少ない流体流動によってより効果的な熱伝達、すなわち冷却を達成するため、前記冷却流体は、より高い熱伝達係数を有する水等の液体であることがより好ましい。投入された前記冷却流体の選択温度および流速は、前記インサート接触領域を効率的かつ効果的に冷却し、前記金型本体８４のこの部分を変形温度以下に保つように設定されることが好ましい。別の実施形態においては、所望の温度制御（すなわち、冷却）を達成するため、前記流体溝（または溝）を、前記金型本体８４に合体させてもよい。また、前記インサート接触領域近傍の前記金型本体８４に配置されたセンサ用窪み（ｓｅｎｓｏｒ ｗｅｌｌｓ）に温度センサをはめ込み、注入プロセス中の操作温度を感知してもよく、そして前記感知温度を利用して前記投入した冷却流体の温度、ならびに特定の吸込温度（ｉｎｌｅｔ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ）に有用な流体流量を設定してもよい。前記冷却ジャケットおよび内部冷却溝に関する実施形態は、例示目的にのみ示すものであって、その他多数の有用な冷却または熱遮断に関する実施形態を利用して本発明を実施してもよい。
【００６０】
極めて意味のあることに、本発明が提供する重要な特徴は、単一の射出成形プロセスに２種類の温度制御を組み込むことである。前記内部金型をプラスチック注入および形成を有効に行える加工温度にまで加熱することができ、これと並行して（もしくは少なくとも部分的に並行して）、前記金型の外側部分すなわち雌部（ならびに、具体的には、前記レンチキュラーインサート２０に隣接する領域もしくは近傍の領域）を冷却し、その温度を所定の変形温度以下に維持して前記光学隆起２２を防護することができる限り、前記射出成形装置および冷却システムは、図示および記載しているものと異なっていてもよい。
【００６１】
さらに、先に述べた枠組み系は、この成形工程５２で製造され、前記レンチキュラーインサート２０は、枠部材１４、１６、および１８を形成するための前記溶融プラスチックの流路を残して形成される（継ぎ目枠部材１８は、前記レンチキュラーインサート２０の側縁部間の間隙または流路により、後述するように、前記レンチキュラーインサート２０を前記キャビティー９０内に配置して減圧（ｖａｃｕｕｍ）を加えた時に形成される）。工程５４において、前記金型８０内に注入された材料を、前記金型８０内において、十分に硬化するまで冷却させる。この時点で、一体的に接着されたレンチキュラーインサート２０を有する前記硬化され形成された容器２０を、前記エゼクタ８６によって排出し、前記金型本体８４内に配置し、そして前記容器製造方法４０は工程５６で終了する（前記金型８０の入口における流体の通過によって生じる鋳ばりおよび容器１０の不要な頂部を除去する）。
【００６２】
前記製造方法４０における有意義な特徴によれば、前記外部表面（すなわち、前記光学隆起２２）は、強制的に前記キャビティー９０の外壁と接合接触（ａｂｕｔｔｉｎｇ ｃｏｎｔａｃｔ）するように配置される。この特徴は重要である。なぜなら、このような配置がうまく行えなければ、溶融プラスチック材料７２が前記レンチキュラーインサート２０の正面へと進んでしまい、前記光学隆起２２上へとブリーディング（ｂｌｅｅｄｉｎｇ）し、これにより、前記画像部分が見えなくなると共に、プラスチックの継ぎ目および枠組に好ましくないでこぼこが生じるためである。溶融プラスチック７２の浸出を防止するため、前記プラスチック成形工程５２の一部として、以下に述べる位置保持プロセスを、数ある保持技術の中から特に採用してもよい。
【００６３】
図５に示す実施形態においては、前記成形ツール６０は、減圧を発生させ、これを加えることによって、前記レンチキュラーインサート２０を前記キャビティー９０の壁にしっかりと保持させるように構成されている。このようにして、前記溶融プラスチック７２の前記光学隆起２２への流出は阻止され、前記溶融プラスチック７２は前記容器１０の形状および外壁１２を形成するための流路にのみ存在するようになる。このことは、前記成形ツール６０を、前記ツールの外側の壁において減圧を発生させ、溶融プラスチックの注入の開始前に、前記レンチキュラーインサート２０を前記キャビティー９０の外壁にしっかりと引き寄せるように構成することによって行ってもよい。もちろん、発生させる減圧は、前記注入プロセス中に前記レンチキュラー部分にかかる、あらゆる力および圧力に打ち勝つほど強いものでなくてはならない。図５に示すように、前記減圧は、前記金型８０を取り巻くように設けられた減圧チャンバ９６内で発生し、前記金型本体８４に取り付けられた減圧ハウジング９２内で形成される。減圧ホース９４は、前記減圧チャンバ９６と連通しており、前記減圧の確立（および、解除）に必要な吸引力を提供する。前記減圧または吸引力は、減圧チャンバ９６および前記レンチキュラーインサート２０を介して前記レンチキュラーインサート２０へと加えられる。減圧通路の数および位置はどのようなものであってもよいが、一実施形態においては、二つの減圧通路９８、１００を用いている。前記減圧通路９８、１００は、円形で、実質的にその円周全体が、前記レンチキュラーインサート２０の二つの端部または縁部において、前記レンチキュラーインサート２０と接している。前記減圧通路９８、１００としては、前記金型本体８４における完全もしくは部分的に開放された通気溝等、多数のデザインを使用してもよい。図示している好ましい実施形態においては、多孔性のプラスチック材料を使用し、気流を制御すると共に、前記減圧通路９８、１００にことによると流入するかもしれない樹脂プラスチック７２の流れをも最小限に抑えている。
【００６４】
第２の好ましい実施形態（図示せず）においては、前記レンチキュラーインサート２０を前記金型の前記キャビティー９０へと配置する前に、前記レンチキュラーインサート２０の基板３０側に、ボタン、突出スロット、またはその他の隆起面を塗布するという追加の工程を通し、位置保持方法によって前記プラスチック浸出の問題への解決策を提供している。前記ボタンまたは隆起面を有する前記レンチキュラーインサート２０が前記キャビティー９０内に配置され、前記センターダイ８８が配置されると、前記ボタンは、前記センターダイ８８に接合接触する隆起面となり、外側および前記キャビティー９０の外壁に向かって押され、これにより、前記光学隆起２２を前記キャビティー９０の壁に押し付け、あらゆる浸出流路を遮断する。
【００６５】
前記ボタンまたはスロットは、前記レンチキュラーインサート２０の周りに対称的に配置されることが好ましく、カップおよび前記容器１０のような円錐形状の物品においては、主に、前記液状プラスチック７２が挿入され、圧力が大きくなる前記入口ノズル７８により近い前記レンチキュラーインサート２０の部分に設けることが必要である。これらのボタンまたはスロットの厚みは、いつくかの用途においては物品の厚みと、または図示した例においては前記外壁１２の厚み（前記レンチキュラーシートまたはその他のインサートの厚みより小さい）と、全く同一でなくとも、ほぼ同一になるように選択することが好ましい。前記突出したボタンまたはスロットは、通常は、前記射出成形プロセスに使用する材料と適合性を有するプラスチック材料で形成されている。多くの場合、成形する物品に使用している材料と同一の材料を使用することが好ましい。
【００６６】
前記小型のボタンまたはスロットは、前記金型８０への挿入前に前記レンチキュラーインサート２０に取り付けられる。これらの塗布は、手動による塗布からオートメーション化された自動送り機械による塗布までに至る、様々な方法によって行ってもよい。前記ボタンまたはスロットは、感圧性接着剤またはあらゆる適切な接着剤を使用して取り付ければよい。予め作成したボタンまたはスロットの使用に加え、所望の隆起面またはスペーサー面を、前記レンチキュラーインサート２０上に配置したあらゆるタイプの高温または液状（エポキシであってもよい）の材料を使用して、（工程４４における最初の製造の一部として、または前記切断工程４８の後で）形成してもよい。これにより、十分な粘性（ｂｏｄｙ）を有する溶融プラスチックまたはその他数種のポリマーの液滴は三次元形態にとどまり、前記部分へは流出しない。液状または溶融プラスチックの液滴は、前記隆起面を前記成形プロセス５２で必要とされる正確な高さ（前記容器またはその他の成形物品における前記外壁１２とほぼ同等もしくは全く同等の厚み）となるまで平坦化するカレンダーロールによる処理において変形または平坦化されるのに十分な柔軟性とやわらかさを残しながら、部分的に硬化または乾燥させることができる。
【００６７】
前記位置保持プロセスのこの実施形態においては、前記二次的部分（すなわちボタン）を、迅速かつ経済的に、しかも極めてオートメーション化されたプロセスにおいて塗布できる。隆起面取り付けプロセスにおいて、前記レンチキュラー材シートまたは前記レンチキュラーインサート２０をコンベヤシステム上で移動させ、液状材料のドット、スロット、またはボタンを塗布する。前記コンベヤ上を数フィート移動したところで、前記シートまたはインサート２０はローラの下を通過し、これにより前記液状のドット、スロット、またはボタンは、完全に硬化または乾燥（成形）する前に、正確な所望高さまたは厚みとなるように圧延または平坦化される。圧延プロセスは極めて正確で、前記ドット、スロット、またはボタンを備えた前記レンチキュラー材シートまたはレンチキュラーインサート２０が、前記キャビティー９０の外側の所定位置に押し付けられるように保持されるために必要な厚みを保持し、これにより、前記レンチキュラーインサート２０を前記キャビティー９０の壁の圧力下にしっかりと固定することによって、前記レンチキュラーインサート２０の前面すなわち可視側（すなわち、前記光学隆起２２側）に前記溶融または液状プラスチック７２が不必要に充填されるのを防止している。
【００６８】
プラスチック製造業界の当業者は、本発明の方法４０をその他のプラスチック成形技術を用いて実践してもよいこと、ならびに本発明の工程５２は射出成形に限定されるものではないことを理解するであろう。例えば、ブロー成形技術を用いて成形工程５２を行ってもよい。この操作モード（図示せず）においては、筒状に成形した加熱長さの熱可塑性材料（パリソンと呼ばれる）を、開放金型の金型ハーフ間のエアノズルに配置する（しかしながら、前記パリソンは、いくつかの成形機械におけるキャビティー内で押し出し成形してもよい）。前記レンチキュラーインサート２０を前記金型の前記キャビティー内に挿入し、前記金型を閉じ、前記エアノズルに対向する前記パリソンの開放端部をつまんで閉じる。そして、前記パリソンに気体を吹き込み、まだ熱い熱可塑性材料が前記レンチキュラーインサート２０の前記基板３０に接するように前記パリソンを拡張させ、前記容器１０の前記外壁１２との間の界面３２において接着状態を形成する。
【００６９】
もちろん、ブロー成形は、容器１０のような形状の物品よりもむしろ、中身を絞り出せるボトル等の中空のプラスチック製品により適している。この点に関し、本発明の方法に関するこれまでの記載において容器を製造した理由は、図示および説明を簡単にするためと、ならびに本発明の方法はレンチキュラーインサートを備えたこのようなカップの形成に特に効果的であるためである。しかしながら、本発明の製造方法は、表面に接着されたレンチキュラーインサートを有するあらゆるプラスチック製品の製造に同様に有用である。本発明の方法の重要な特徴は、前記レンチキュラー材のインクが防護されていること、ならびに他に例を見ない接着面がレンチキュラー材と溶融プラスチックとの間に設けられていることである。
【００７０】
また、膨大な数のプラスチック製商品の完全なリストをここに提供するのは明らかに不可能であるが、以下に、本発明の製造方法によって製造可能なプラスチック製品の種類の代表例を示す。あらゆる形状および大きさの容器、クレジットカード、デビットカード、マネーカード、テレフォンカード、プリペイド式カード、身分証明カード、ビデオおよびオーディオ媒体の容器、玩具、時計、書籍および文献のカバー、トレーディングカード、装飾物等。
【００７１】
上述の記載は、単に本発明の原理を説明するためのものであると考えられる。さらに、当業者であれば多数の変形や変更を容易に考え付くため、本発明を図示および上述の記載通りの構成およびプロセスに限定することは望まない。例えば、前記容器１０の製造は、前記レンチキュラーインサート２０を枠組み系によって前記外壁１２に固定し、基板３０と前記外壁１２との間の３２を接着することによって行ったが、本発明の特徴のうちの一特徴のみを使用して、前記レンチキュラーインサート２０を前記容器またはその他のプラスチック物品に固定または接着する多数の応用例を考え付くことができる。したがって、これらの技術の一つのみを用いてレンチキュラーインサートを備えたプラスチック製品を製造することも、本発明の開示および範囲内であると考えられる。
【００７２】
さらに、本発明の方法によれば、前記レンチキュラーインサートのインクが高熱から防護され、さらにこの断熱効果は、前記レンチキュラーインサート２０内（例えば、前記レンズ層２４および前記基板３０の間）に積層される可能性があるその他の感熱性デバイスにまで及ぶ。これらのデバイスは、前記レンチキュラーインサート２０によって提供される画像をさらに向上させる上で有用なものであってもよいし、また、これらを使用して、動き、色の変化、光、および双方向性を付与してもよい。前記レンチキュラーインサート２０に含まれるこのようなデバイスは、同じく前記レンチキュラーインサート２０に含まれるインテリジェンス（ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅ）、サウンドチップ、点灯パイプ（ｌｉｇｈｔｉｎｇ ｐｉｐｅｓ）もしくはその他の点灯デバイス、およびその他の微小電子デバイスに電力を供給する扁平型電池を含んでいてもよい。さらに、偽造を制御するため、収集家の興味を引くの容器または物品にコードまたは番号を付与することが望ましい場合がしばしばあるが、上述の製造工程は、製造された物品に番号を付与するか、もしくはその他の方法で前記物品を特定する工程（例えば、前記レンチキュラーインサート２０の前記インク層に番号を付与する）を容易に含むことでき、これにより、前記物品を特色ある、収集品としてより望ましいものにすることができる。同様に、このようなコードまたは番号の付与を使用し、懸賞金つきの競技の番号（ｓｗｅｅｐｓｔａｋｅｓ ｃｏｎｔｅｓｔｓ ｎｕｍｂｅｒ）またはセキュリティー番号（すなわち、可変データ）を、露出していない前記インク層２８上で暗号化することができる。前記インク層２８は、容器または物品が一旦形成されると、前記容器または物品のプラスチックおよび前記レンズ層２２、２４によって損傷または改ざんから防護され、これにより、偽造および模造を制御して安全性を高めると共に、前記レンチキュラーインサート２０の高画質画像を長期間保持する（すなわち、前記防護されたインク層２８においては、食器洗い機への容器の配置等の通常使用による磨耗が起こらないため、前記レンチキュラーインサート２０の実用寿命が延びる）。さらに、前記製造方法４０の中間の工程は、開示している発明を実施しながらも、省略できる場合がある。したがって、請求の範囲によって定義される本発明の範囲に該当するあらゆる好適な変形および等価物を実施してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好ましい一方法によって製造された、外壁にレンチキュラーレンズインサートが接着されたプラスチック製成形カップの斜視図である。
【図２】図１のカップの２−２線での拡大部分断面図であり、本発明の接着断熱層を含む前記レンチキュラーインサートの各層を示すと共に、前記レンチキュラーインサートの継ぎ目部分における枠組みを示している。
【図３】図１のカップの３−３線での拡大部分断面図であり、本発明の枠組みの上部および下部を示している。
【図４】本発明の容器製造方法の概略的な処理工程を示したフローチャートである。
【図５】本発明の射出成形機の断面図であり、液状プラスチックを金型に注入する前に、前記レンチキュラーインサートが、吸引した減圧によって、前記キャビティーの外壁に押し付けられるように配置されている状態を示している。
【図６】図２に示したレンチキュラーインサートと類似するレンチキュラーインサートの断面図であり、インクを含む断熱基板と、内部下塗り接着層（画像インク層と透明レンズ層との間）および原料溶融プラスチックとの接着のための外部下塗り接着層とを併用したレンチキュラーインサートを示している。
【図７】断熱基板がフレキソ印刷インクを含む場合に特に有用な、断熱基板の画像インク層への塗布の実施形態を示したフローチャート。

Claims (27)

1. 光学隆起を含む第１表面と、透明レンズ層に接着された外側インク層を含む第２表面とを有するレンチキュラーレンズ層を含むレンチキュラーレンズ材を準備し、
   所定の不透明度レベルのインクを含む断熱基板を前記外側インク層に塗布し、
   熱から防護された前記レンチキュラーレンズ材から、レンチキュラーインサートを形成し、
   前記レンチキュラーインサートをプラスチック成形機の成形キャビティー内に配置し、
   前記プラスチック成形機を作動させ、液状プラスチックを成形温度で前記成形キャビティーに供給し、プラスチック物品を成形するに際し、
   前記断熱基板は、前記プラスチック成形機の作動中に、前記外側インク層への熱伝導を遮断することを特徴とするレンチキュラーレンズ材を一体化したプラスチック製品の製造方法。
2. 前記成形温度が３００°〜７００°Ｆの範囲であり、前記供給プラスチックがポリプロピレン、スチレン、ポリエチレン、およびポリ塩化ビニルからなる群から選択される請求項１に記載の製造方法。
3. 前記断熱基板がフレキソ印刷インクを含み、前記不透明度レベルが実質的に不透明である請求項１に記載の製造方法。
4. 前記断熱基板の厚みが、約０．５〜約２．０ミル（ｍｉｌｓ）の範囲から選択される請求項３に記載の製造方法。
5. 前記塗布が、リソグラフ印刷用の印刷機の塗布装置を動作させて前記インクの層を前記外側インク層に塗布することを含む請求項３に記載の製造方法。
6. 前記断熱基板の前記塗布の前に、前記外側インク層と前記断熱基板との接着力を強化する材料を含む透明な材料の下塗り被膜で前記外側インク層をコーティングすることをさらに含む請求項１に記載の製造方法。
7. 前記断熱基板に接着し、かつ前記プラスチック成形機の作動時に前記供給されたプラスチックに接着する接着層を前記断熱基板に塗布することをさらに含む請求項１に記載の製造方法。
8. 前記接着層が紫外線硬化性の下塗り剤を含む請求項７に記載の製造方法。
9. 前記接着層が配向ポリプロピレンを含む請求項７に記載の製造方法。
10. 前記接着層が、前記供給されたプラスチックと貼り合わされて接着力を強化する外側模様付き表面を有するように製造されている請求項７に記載の製造方法。
11. 請求項１に記載の方法によって製造したプラスチック製品。
12. 光学隆起の第１表面と第２表面とを有するレンチキュラーレンズ層と、
    前記レンチキュラーレンズ層の前記第２表面に接着され、かつ断熱基板に封入されたインク層とを含むレンチキュラーインサートを準備し、
    外側金型本体とセンターダイとによって規定され、かつ前記金型本体のインサート接触領域に隣接する前記第１表面と共にプラスチック製品の大きさを規定するように構成されたプラスチック成形機のキャビティー内に、前記レンチキュラーインサートを配置し、
    前記プラスチック成形機を作動させ、プラスチック成形温度の液状プラスチックを供給することよって前記キャビティー穴を少なくとも部分的に満たし、これにより前記センターダイを第１の操作温度に加熱し、
    前記作動と少なくとも部分的に並行させて、前記金型本体の前記インサート接触領域を第２の操作温度になるまで冷却することを含み、
    前記第２の操作温度は前記光学隆起のほぼ所定の変形温度よりも低く、かつ前記第１の操作温度よりも低くして、レンチキュラーインサートを備えたプラスチック製品を、前記レンチキュラーインサートを熱から防護しながら製造する方法。
13. 前記光学隆起がＰＥＴＧを含み、前記変形温度が約１６０°Ｆである請求項１２に記載の製造方法。
14. 前記光学隆起がＡＰＥＴを含み、前記変形温度が約１７０°Ｆである請求項１２に記載の製造方法。
15. 前記プラスチック加工温度が３００〜７００°Ｆの範囲であり、前記第１の操作温度が２５０〜４００°Ｆの範囲である請求項１２に記載の製造方法。
16. 前記インサート接触領域が、前記金型本体の前記レンチキュラーインサートに隣接する全領域、前記金型本体の前記レンチキュラーインサートに隣接する全領域よりも小さい領域、および前記金型本体の前記レンチキュラーインサートに隣接する全領域と前記レンチキュラーインサートの前記第１表面の周縁部から延びる許容距離によって規定された領域とを組み合わせた領域のいずれか１を含む請求項１２に記載の製造方法。
17. 前記断熱基板が、厚さ約０．５〜２．０ミル（ｍｉｌｓ）の不透明なインクを含む請求項１２に記載の製造方法。
18. 前記断熱基板が、ホットメルトポリエステル、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、またはビニルを含む請求項１２に記載の製造方法。
19. 前記断熱基板が、感圧性ポリ塩化ビニルまたはポリプロピレンを含む請求項１２に記載の製造方法。
20. 光学隆起面と、前記光学隆起面と反対側に平らな面を有する透明レンズ層とを含むレンズ層と、
    前記レンズ層を介して見た場合に画像が浮かび上がるように配置されたインクを含む画像層と、
    前記画像層に隣接する断熱基板とを含み、前記断熱基板がインクを含む、
    溶融プラスチックを用いたプラスチック製品の製造に使用するレンチキュラーインサート。
21. 前記断熱基板の前記インクが、厚みが約０．５〜約２．０ミル（ｍｉｌｓ）の範囲である不透明の白色インクを含む請求項２０に記載のレンチキュラーインサート。
22. 前記断熱基板の前記インクが、フレキソ印刷インクである請求項２０に記載のレンチキュラーインサート。
23. 前記透明レンズ層と前記画像層との間に、リソグラフ印刷用の紫外線硬化性下塗り材料を含む接着層をさらに含む請求項２２に記載のレンチキュラーインサート。
24. 前記断熱基板をコーティングする接着層をさらに含む請求項２０に記載のレンチキュラーインサート。
25. 前記接着層が、リソグラフ印刷用の紫外線硬化性下塗り材料を含む請求項２４に記載のレンチキュラーインサート。
26. 前記接着層が配向ポリプロピレンを含む請求項２４に記載のレンチキュラーインサート。
27. 前記接着層が、前記溶融プラスチックと貼り合わされ、かつこれに接着する模様付き表面をさらに含む請求項２４に記載のレンチキュラーインサート。

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