JP2007521190A - 装飾フィルム、カートン及びその形成方法 - Google Patents

Abstract

フレネルレンズを持つフィルムが、三次元画像を形成するために図案に近接して配置される。フィルムは、カートン、入れ物、又はコンテナなどの包囲体を形成するために、基材と別個に、或いは基材に積層して使用することができる。
【選択図】 図１

Description

光を捕獲し異なる方向に反射するプリズム状材料は、平坦な表面上に深さすなわち三次元の外観を表すことが知られている。プリズム状材料は、装飾フィルム、包み紙、梱包、及びコンテナのような広範囲の種々異なる用途に有益である。

プリズム状材料の１つの例にフレネルレンズがあり、これはフィルム層に生成することができ、この生成されたフィルムは、光反射性材料によって金属化又は裏打ちされる。このような材料は、三次元を持つように見えるボール又は球体を形成することができる。この型のプリズム状材料としては、ニュージャージー州、レイクウッド所在のＣｏｂｕｒｎ ＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎからＭｕｌｔｉ−Ｌｅｎｓ（登録商標）の商標で入手できる反復フレネルレンズパターンフィルム積層体がある。この材料を利用したティッシュカートンは、２００２年６月２５日付けでＴｉｓｓｕｅ Ｃａｒｔｏｎ Ｈａｖｉｎｇ Ｐｒｉｓｍａｔｉｃ Ｓｉｄｅｗａｌｌｓという名称のＳｐｒｉｎｇｅｒ他の米国特許第Ｄ４５９，２２１号に記載されており、この特許は、一貫性がある範囲で引用によりここに組み入れられる。

プリズム状材料の別の例には、星型フレネルレンズがあり、これは、従来のフレネルレンズを多数の片に切削し、その片を再配列して星型に形成したものである。星型フレネルレンズはフィルム層により形成され、三次元の星の形態を持つフィルムを形成するための適当な方法によって金属化することができる。材料、その材料を使用したコンテナ、及びその材料を形成する方法は、２００２年６月１４日付けでＭｕｌｔｉｌｅｒｎｓ Ｓｔａｒ Ｂｏｘ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｍａｋｉｎｇ Ｓａｍｅという名称のＧｅｒａｌｄ Ｄｅｌｅｒｌｅｉｎの米国特許出願第１０／１７２７５８号に記載されており、この特許出願は、一貫性がある範囲で引用によりここに組み入れられる。

カートン及びコンテナの形成に金属化したフレネルレンズフィルムを使用する従来の手法は、パッケージに適用する時に金属化したフレネルレンズフィルムが見せる特異な外観に依存するものであった。特定的には、見る人に更なる三次元効果を与えるために、レンズを含むフィルム又は基材の印刷にフレネルレンズの光学的特性を組み合わせて利用するようなことはなかった。フレネルレンズを持つフィルムの従来の印刷は、フィルム内のフレネルレンズの位置に印刷された像を位置合わせすることなしに行われた。更に、印刷は不透明であり、印刷されるフレネルレンズのあらゆる部分が、印刷工程により意図的に不透明なものとされていた。

米国特許第Ｄ４５９，２２１号公報 米国特許出願番号１０／１７２７５８ 米国特許第５，７３３，６３４号公報 米国特許出願番号１０／０２５３８４ Ｆｒｅｓｎｅｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ Ｉｎｃ．出版Ｆｒｅｓｎｅｌ Ｌｅｎｓｅｓ

本発明者は、フレネルレンズの使用と組み合わせて図案の印刷及び配置を制御することにより、少なくとも図案の一部が三次元的のように見えるようにすることができることを発見した。図案は、異なる実施形態においては、フレネルレンズに近接してその上あるいはその下のいずれかに位置させることができる。１つの実施形態においては、図案は、フレネルレンズにより形成された三次元ボール又は球体の部分として現れる。雪の球体の幻影を形成するために、金属化されたフィルムは、複数のホログラフィーの雪片から成るものとすることができ、図案は冬の場面とすることができる。結果として得られる効果は、「雪の球体」と一般的に言われる装飾用物品と類似している。雪の球体は、多くの場合白色とされる液体媒体及び粒子媒体を持つ球体の中に、小立像又は場面を含む。雪の球体が振られると、吹雪の幻影が球体の中に形成される。

ここで、１つの態様においては、本発明は、フレネルレンズと、フレネルレンズの表面の１つに近接する図案とを有し、その図案の少なくとも一部が三次元的に見えるようになったフィルムを含む物品である。

別の態様においては、本発明は、フレネルレンズ及びフレネルレンズの表面の１つに近接するホログラフィーパターンと図案を持ち、その図案の少なくとも一部が三次元に見えるようになったフィルムを含む物品である。

本特許又は特許出願は、カラーで仕上げた少なくとも１つの図面を含む。本特許又は特許出願のカラー図面のコピーは、請求により必要経費を支払うことを条件として米国特許商標庁から提供を受けることができるであろう。

上記した態様及び他の特徴、態様、並びに本発明の利点は、以下の説明、特許請求の範囲、及び添付された図面によって明らかである。

（定義）
ここで用いられる「図案」は、図形的表現、装飾用パターン、美術的作品、写真、彫刻、又はエンボスを意味する。本出願の目的にとって、図案は、同じ色調、明るさ、及び彩度である一色の不変色は含まない。

ここで用いられる「三次元的」は、深さの広がりを持つか又は持つように見えることを意味する。

ここで用いられる「エンボス」は、隆起した部分（エンボス）又は凹んだ部分（逆エンボス）、又は隆起及び凹んだ部分の組み合わせを持つ基材を含む。

図１Ａ及び図１Ｂは、同じ焦点距離を持つ非球面の従来のレンズ１６及びフレネルレンズ１７の断面図を示している。一般的に、正の焦点距離を持つフレネルレンズは、ほとんど全体的に、示されているように平坦な表面１８及び刻み目を付けた凸型表面１９を持つ平凸型とする。正の焦点距離を持つフレネルレンズは、厚い非球面レンズを、同じ光学特性を持つより薄いレンズに変換する。フレネルレンズでは、材料の多数の同軸環状円筒部２０を抽出することにより材料の嵩が減少される。そのため、非球面レンズの凸型表面１９の外形は、傾斜表面２２を持つ円錐部分に交差する真円の円筒部分により近似させられる。刻み目を付けた凸型表面１９の上を指のつめで触ると、傾斜表面は多数の溝のように感じる。円筒部２０の高さは、フレネルレンズを、同じ焦点距離を持つ非球面レンズと比較して極端に薄くさせることができ、これはレンズの光学特性には何の影響も与えない。フレネルレンズの正の焦点距離の中心近くでは、傾斜表面２２は、平坦な表面１８にほとんど平行であり、外側縁部に向かって傾斜表面は、特に低ｆ値のレンズでは、かなり急となる。各々の溝の傾斜表面２２は、レンズの平坦な表面１８に向かって平行移動された、最初の非球面表面に対応する部分である。各々の傾斜表面の角度は、平行移動を補うために、最初の非球面形状の角度から僅かに修正される。その結果、図１Ｂに示された刻み目を付けた凸型表面１９が形成される。フレネルレンズ及びその光学的特性についての更なる情報は、テキサス州７６１１０、フォートワース、ウエストモーニングサイド ドライブ１０１に事業所を持つＦｒｅｓｎｅｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ Ｉｎｃ．により出版されたＦｒｅｓｎｅｌ Ｌｅｎｓｅｓという名称の出版物に述べられている。

図２を参照すると、フレネルレンズを持つフィルム及びカートンを形成するための１つの可能な方法が示されている。フレネルレンズの真ちゅう製の型２４が機械旋盤上で形成され、該旋盤上では、工作機械により複数の溝として型の表面材に傾斜表面２２のための適切な角度が切削される。鉄、スチール、銅、又は合金のような他の適当な材料を、型の製造に使用することができる。溝は、図１で示すように、各々の傾斜表面２２が共通の焦点距離に光線を屈折させるように、互いが、例えばΘ_x、Θ_y、Θ_zのように種々異ならせた角度で切削される。溝は、０．００１ミル（０．０００００１インチ）と約０．５ミル（０．０００５インチ）の間の深さに、より特定的には約０．００５ミル（０．０００００５インチ）の深さに切削される。このような型を形成する能力を持つ１つの会社としては、カリフォルニア州９５４０７、サンタローザ、Ｃｏｒｂｙ Ａｖｅｎｕｅ１７２４に事業所を持つＲＰＭ Ｏｐｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓがある。

図２Ａを特に参照すると、型２４は、ニッケルプレート２６を成形するためにプレス３０を使用することができる。ニッケルプレート２６は、例えば、型２４により基材又は第一フィルム２８をエンボス加工し、次いで第一フィルム２８をニッケル浴に液浸することによって形成される。第一フィルム２８、例えば可塑性ウエブは、フレネルレンズパターンを持つ型２４によって、第一フィルム２８にフレネルレンズパターンをエンボス加工して型押しされることが示されている。第一フィルム２８は、ポリマー、可塑性材、熱可塑性材、ゴム、又は同様のものとすることができる。可塑性材が第一フィルム２８として使用される場合には、該可塑性材は、０．１５インチから約０．５インチの間の厚さとする。

第一フィルム３２をエンボス加工するのに使用される型２４は、パターン転写を促進するために約１３０°Ｆに加熱されることができる。加熱された型２４は、次に第一フィルム２８に押し付けられ、該フィルムはフレネルレンズパターンのキャリアとして機能する。代替的に、第一フィルム２８は、加熱されて、周囲温度か又は加熱された温度の型２４により型押しされるようにすることができる。

第一フィルム２８が型２４によりエンボス加工されると、次にめっきを促進するように化学的に処理され、金属電気めっき浴３２に挿入される。この浴３２は、例えば、電気的に荷電されたニッケル（Ｎｉ）浴とすることができる。無電解めっき処理のような他の処理も金属プレート２６を形成するために適していることを知っておくべきである。化学的に処理された第一フィルム２８及びニッケル浴は、ニッケルプレート２６の望ましい厚さに応じて、例えば６から１２時間にわたり、ニッケルにエンボスを成長させる。ニッケルプレート２６のエンボス加工された表面は、通常１ミル（０．００１インチ）から３ミル（０．００３インチ）の厚さである。望ましい時間の後、ニッケルプレート２６及び第一フィルム２８は、浴３２から取り出される。ニッケルプレート２６は、第一フィルム２８から剥離され、洗浄により清浄にされる。ニッケルプレート２６は、型に危険な損傷を与えることなく付加的フレネルレンズパターンを形成するのに適している。

図２Ｂを参照すると、第二フィルム３６は、プレス３０によりエンボス加工して、ホログラフィーパターンを持つ第二ニッケルプレート３４にすることができる。当業者に公知の処理に続いて、ガラスプレート上にホログラフィーパターンを形成するためにレーザーを使用することができる。ニッケルプレート２６を形成するために使用される処理におけると同様に、ホログラフィーパターンを持つ第二ニッケルプレート３４を形成するためにガラスプレートを使用することができる。ホログラフィーパターンを第二フィルム３６にエンボス加工する時には、加圧中に、エンボスの深さ、温度及び圧力が制御される。１つの実施形態においては、ホログラフィーパターンは雪片であって、このパターンは、第二フィルム３６の表面全体にわたって繰り返された。別の実施形態においては、フレネルレンズパターンのみがホログラフィー画像なしで使用された。

ホログラフィーパターンが第二フィルム３６上に配置された後、第二フィルム３６上にフレネルレンズパターンを持つニッケルプレート２６をエンボス加工するために、プレス３０が使用される。ニッケルプレート２６のプレス加工中にエンボスの深さ、温度及び圧力が制御され、フレネルレンズが現れる領域においてホログラフィーの雪片パターンが「消去される」ようになる。ホログラフィーパターンが、フレネルレンズパターンよりあまり深くない第二フィルム３６にエンボス加工されているので、この消去が起きる。このように、フレネルレンズが配置されている領域においては、予め存在するホログラフィーパターンが再び成型され、フレネルレンズパターンのより深い深さに再エンボス加工される。双方のパターンが第二フィルム３６上に配置された後、ポリマー３８が第二フィルム３６の表面の上に配置される。その一表面上に双方のパターンを持つマスターシム４０にポリマー３８を変換するために、熱（Ｈ）及び力（Ｆ）が付与される。述べられたようなマスターシムを形成することができる１つの会社は、ニュージャージー州０８６９１、ハミルトン、Ｓｏｕｔｈ Ｇｏｌｄ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｐａｒｋ，Ｍａｒｌｅｎ Ｄｒｉｖｅ ５Ｂに事業所を持つ、ＨｏｌｏＲｅｅｌ ＬＬＣ／Ｈｏｌｍａｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｉｎｃ．である。

次に図２Ｃを参照すると、このマスターシム４０は、エンボス加工機のエンボスロール４２に付与されることができ、第三フィルム４３がその長さ全体にわたって、反復フレネルレンズパターンと反復ホログラフィー雪片パターンの双方を持つ１つ又はそれより多いマスターベルト４４を形成するために、マスターシム４０によりエンボス加工されることができる。述べたようなマスターベルトを形成する能力を持つ１つの会社は、ニュージャージー州０８７０１、レイクウッドのＣｏｒｐｏｒａｔｅ Ｒｏａｄ Ｗｅｓｔ１６５０に事業所を持つ、Ｃｏｂｕｒｎ Ｇｒａｐｈｉｃ Ｆｉｌｍｓ， Ｉｎｃ．である。

第四フィルム４６は、例えば可塑性ペレットを使用して押し出し機４８により形成される。望まれるならば、第四フィルム４６に色態様を付与するために押し出し段階の間に、第四フィルム４６を望ましい色に着色することができ、或いは、フィルムは着色なしで形成することができる。押し出された第四フィルム４６は、次いでマスターベルト４４によりエンボス加工機（４３）を通過し、反復ホログラフィー雪片パターン及びフレネルレンズパターンを形成するマスターベルトにより第四フィルム内にエンボス加工される。パターン化された第四フィルム４６は、次いで金属化室５２へと続き、そこでアルミニウムのような金属が、傾斜表面２２を備えた凸型表面１９を持つ第四フィルム４６の側部に真空堆積される。代替的に、フレネルレンズの平坦な表面１８を金属化することができる。当業者に知られているように、装置の溶接型からの火花が、室６４のアルミニウムロッド又はアルミニウムワイヤを蒸発させ、アルミニウムは第四フィルム４６に移動し、フィルムを金属化させる。

第四フィルム４６は、典型的に、２ミル（０．００２インチ）ないし約４ミル（０．００４インチ）の厚さである。第四フィルム４６は、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリエステル、又はポリオレフィンのような様々なポリマー、可塑性材、熱可塑性材、ゴム、又は同様のものから形成することができる。同様に、真空堆積に利用される金属は、典型的にはアルミニウムではあるが、スズ、亜鉛、及び他の金属も又使用することができる。金属化されたフィルム５０が形成されると、将来の使用のためにロール５４として巻き上げられ、貯蔵される。金属化されたフィルムは、包装紙などのような多くの目的に直接使用することができるか、或いは他の基材と組み合わせることができる。金属化された可塑性フィルム５０を接着することができるパッケージ、飲料用容器、写真用フレーム、壁、表面材、本または他の品目のような、多くの製品を覆うために、金属化されたフィルム５０を使用することができる。上記したような金属化されたフィルムを押し出し、形成する能力を持つ１つの会社は、ニュージャージー州０８７０１レイクウッド、Ｃｏｒｐｏｒａｔｅ Ｒｏａｄ Ｗｅｓｔ１６５０に事業所を持つ、Ｃｏｂｕｒｎ Ｇｒａｐｈｉｃ Ｆｉｌｍｓ， Ｉｎｃ．である。

次に図２Ｄを参照すると、カートン、コンテナ、又はバッグを形成するのに適した基材５６が繰り出され、コーター５８により接着剤被覆される。適当な基材としては、紙、木材、厚紙、フォイル、金属、プラスチック、又はフィルムがある。１つの実施形態において、基材５６はカートン板であり、フィルムの金属化された表面を該板に接着することにより、該板が金属化されたフィルム５０に結合されて、積層体６０が形成された。望まれるならば、外側表面は印刷の質を改善するために被膜することができる。印刷のためにフィルムを積層し、更に被膜する能力を持つ１つの会社としては、ニュージャージー州０８６９１ハミルトン、Ｓｏｕｔｈ Ｇｏｌｄ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｐａｒｋ，Ｍａｒｌｅｎ Ｄｒｉｖｅ ５Ｂに事務所を持つ、ＨｏｌｏＲｅｅｌｏ ＬＬＣ／Ｈｏｌｍａｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｉｎｃ．がある。

積層体６０は、次いで、オフセット、フレキソ印刷、又はグラビア印刷法のような適当な印刷工程６２（Ｐ）によって印刷され、ロール５４に再び巻き取られる。印刷工程は、多色印刷のための多数の印刷段階を持つことができる。印刷工程Ｐの詳細は、以下に述べる。積層体６０を印刷する能力を持つ１つの会社としては、イリノイ州６０００７エルクグローブ，Ｍｏｒｓｅ Ａｖｅｎｕｅ１５３０に事業所を持つ、Ｖｉｒｔｕａｌｃｏｌｏｒがある。印刷の後、印刷積層体６０のロールは繰り出され、ティッシュ製品を含むのに適した個々のカートン６６に、カートンフォーマー６４により処理され、高速変換装置により充填される。代替的に、積層体は、シート状に形成され、シートが印刷され、次いで型切断されて個々の未使用カートンにされる。カートンを形成する能力を持つ１つの会社としては、イリノイ州６０１８８キャロルストリーム、Ｎｏｒｔｈ Ａｖｅｎｕｅ ４００Ｅに事業所を持つ、Ｓｍｕｒｆｉｔ／Ｓｔｏｎｅ Ｃｏｎｔａｉｎｅｒ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎがある。

次に図３Ａ及び３Ｂを参照すると、図案６８が印刷された積層体６０のカラー写真が示されている。図案は、帽子とスカーフを身につけたスノーマンで、片手に鳥が止まり、スノーマンの横の地面にウサギがすわり、これらすべてが球体の中にある様子が描かれている。球体は、透明の赤色で印刷されたホログラフィーの雪片で囲まれている。球体は、曲げられた柊及び松の枝によって囲まれたベース上にある。見られるように、写真は三次元的に見え、スノーマンが雪の球体の中にいるような幻影を与える。

描かれた図案は、冬の場面を描いているが、どんな適当な図案も、フレネルレンズにより形成される三次元効果を使用することができる。例えば、この効果は、金魚鉢の中に金魚の幻影を与えるために使用することができるであろう。別の効果としては、ひまわりのような花、土星のような惑星、テントウムシのような昆虫、又は誇張された怪物の目のような目を描くために使用することができる。

図案６８の印刷は、フレネルレンズの位置決めされた位置に記録され、フレネルレンズの平坦な表面１８の上に印刷されたスノーマンが、代わりに球体の中にいるような幻影を与えるように操作されるようにしてもよい。球体全体は、金属化された凸型表面１９を持つ実際のフレネルレンズである。前に述べたように、三次元効果は、実際の雪の球体とかなりよく似た効果をもたらす。平坦な表面１９上に図案６８を印刷することにより、更に図案の一部分を透明に又は半透明にすることにより、見る人は、図案の透明な部分を通して、金属化されたフレネルレンズにより形成された三次元球体の少なくとも一部を見ることになる。このように、見る人にとって、図案は、まるで実際の雪の球体のように三次元に見える。

理論に縛られることは望まないが、フレネルレンズにあたる光が、レンズの金属化された凸型表面１９に反射されるので、三次元効果が生まれ、レンズの平坦な表面１９の下に位置して見える三次元球体形状を形成することがわかっている。金属化されたフレネルレンズは、金属化されたフィルムを傾け移動しながら光及び物体を反射し、三次元球体の中に、鏡に見られる反射された画像と同様の、反射された画像を見ることができる。

図３Ａを参照すると、金属化されたフレネルレンズにより反射された光は、スカーフ、帽子を含む図案の領域、及びスノーマンの中央部の領域を目立たせる。スノーマンの後側に配置されている光源から、３つの光線が流れ出るように見える。鳥を持つスノーマンの腕をよく見ると、１つの光線が丸い弧を持つように見えるが、これは金属化されたフレネルレンズにより形成された三次元球体により形成されたものである。

図３Ｂを参照すると、積層体が実際の光源に対して動かされた。前述した目立つ部分が移動され、今度は帽子とスノーマンのベースだけが目立って見えるようになった。スノーマンの腕とスカーフは暗い背景の中に見える。図３Ｂの写真が暗く見える時は、実際の照明も同様であった。見かけの変化は、金属化されたフレネルレンズにより光が反射される方法による。

前の説明において、フレネルレンズの凸型表面１９は金属化されており、図案６８は、三次元効果を形成するように平坦な表面１８に近接して又はその上に印刷された。平坦な表面を金属化し、凸型表面１９上に印刷することは可能であるが、刻み目を付けた凸型表面の不ぞろいな表面により、印刷の質が悪くなる結果となる。

次に図４を参照すると、図案６８の透明な及び不透明な領域を表すスノーマン図案の陰画が描かれている。スノーマンのような図案の中の不透明な領域７０は、像が黒一色である。透明な領域７２は、像が白一色であり、スノーマンのスカーフのような半透明な領域７４は、様々な灰色の色調である。最終印刷図案の透明度を制御するために、不透明な領域は、１５０ラインＡＭスクリーン印刷工程を使用した印刷機で、２つの異なる段階によって、白色で１００％にわたる範囲が２度印刷される。透明な領域は、白色のベース色の印刷は何も施されない。半透明の領域は、メゾチントスクリーンを使用して１００パーセントより小さい中間レベルで、白色で１つ又はそれより多い回数の印刷を施される。メゾチントスクリーンは、目立つ可視線を残さずに、白いドットがゼロパーセントになるまで細くさせる。代替的実施形態においては（示されていない）、目及び鼻の近くの顔、及び炭ボタンの周りの体の中央領域及び下の領域のようなスノーマンの部分を、半透明とすることができる。スノーマンを部分的に半透明にしたまま、スカーフも加えて、ある照明の条件の下で図案の三次元性を高めることができる。

白色による前印刷を行った後、図案６８は、当業者に知られた従来の方法である六色（シアン、深紅色、黄色、黒、オレンジ、及び緑）印刷工程により印刷される。代替的に、５色又は４色の印刷工程を使用することができる。付加的印刷技術は、１９９８年３月３１日付けのＰｒｉｎｔｉｎｇ Ｐｒｏｃｅｓｓ Ｗｉｔｈ Ｈｉｇｈｌｉｇｈｔｅｄ Ｃｏｌｏｒ Ａｎｄ Ａｐｐｅａｒａｎｃｅ Ｏｆ Ｄｅｐｔｈという名称の、Ｎｏｒｍａｎ Ｋａｒｅｌの米国特許第５，７３３，６３４号に記載されており、この特許は、一貫性ある形で引用によりここに組み入れられる。最終印刷図案の少なくとも一部分は、見た時、図案に三次元効果を与えるために透明とすることができる。

次に図５を参照すると、外側表面７８を持つ包囲体７６が描かれている。１つの実施形態においては、包囲体は、ティッシュを含むカートンであった。代替的実施形態においては、包囲体は、バッグ、ボックス、コンテナ、カン、パッケージ、卓上テント、又はＵ型のナプキン入れのような入れ物とすることができる。包囲体は、積層体６０又は金属化されたフィルム５０から形成することができ、三次元図案を持つ包囲体が形成されることになる。代替的に、包囲体は、透明なフレネルレンズを利用して三次元図案を持つことができ、このことは以下に述べることとする。

フレネルレンズは、金属化することなく、透明のままにしておき、しかも図案に三次元的外観を生成することができる。再び図５を参照すると、図案６８（簡単なスノーマンだけを示すために簡素化されている）は、基材５６の外側表面７８上に印刷して包囲体７６を形成することができる。基材は、紙、板、フィルム、又はプラスチックとすることができ、或いは、ボード層及びフィルム層の積層体とすることができる。１つの実施形態においては、基材は、ボードストックに積層されたホログラフィーの雪片を持つ金属化されたフィルムであった。代替的に、積層体は、印刷されていない外側表面を持ち、更に代わりに、ボードにフィルムが積層される前に、フィルムの内側表面に反対向きに印刷された図案を持つものとすることができる。

外側表面７８は、その場所にフレネルレンズ１７を保持することができるように、基材に切り込みをいれ、複数のクリップ８０を持つようにすることができる。フレネルレンズは、基材５６上の印刷された図案６８に近接し、更に図案を覆うように置かれ、示されたように、クリップによってその場所に固定される。図案６８を覆うようにフレネルレンズを設置すると、図案は、フレネルレンズの光学的特性のために三次元に見えることになる。この場合、図案が円形フレネルレンズの後側に印刷されるので、スノーマンは、球体（フレネルレンズ）の内側にいるように見えることになる。フレネルレンズが金属化されていれば（図３）、見る人には、形成された三次元球体は見えないであろうが、代わりに、見る人は形成されたスノーマンの幻影の上に、レンズ表面（１８、１９）から反射された光を見ることになるであろう。図案を柔らかくするためには、薄いフレネルレンズをクリップにより凸形又は凹形の形状にし、該フレネルレンズが平坦な表面１８を持たず、傾斜表面２２が球面収差を除去するための適当な角度を持たなくなって、球面収差を有するフレネルレンズを形成すればよい。このような場合、図案の部分は、収差の結果として、はっきりと焦点が合うというより柔らかく、ぼやけて見えるようにさせることができる。代替的に、傾斜表面２２は、角度を機械仕上げさせることができ、これは、フレネルレンズが平坦である時、望ましい量の球面収差を形成することができる。

クリップ８０の代わりに、にかわ、接着剤、又はテープを使用して、フレネルレンズを外側表面７８に固定することができる。にかわは、レンズの周囲に沿って付与され、図案６８と混合させるか又は対照とするために着色されるか、又は透明とするかを選択できる。代替的に、にかわは、フレネルレンズの下にパターン状に付与することができ、レンズを固定する時に、図案と混合させるか又は対照とすることができる。フレネルレンズの平坦な表面１８又は凸型表面１９のいずれも、望ましい効果によって、図案６８に近接して配置されることができる。望まれるならば、透明なフレネルレンズの代わりに、前述したような、印刷された図案をもつか或いは何らの付加的印刷なしにフィルムの均一な色を持つようにさえされた金属化されたフレネルレンズとすることができる。金属化されたフレネルレンズは、クリップ８０から除去され、クリスマス用の木のオーナメントとして使用されるようにすることができる。図３から円形球体を切り取り、包囲体７６の上にそれを配置するか又はオーナメントとしてぶら下げることを想像されたい。

次に図６及び図７を参照して、三次元図案を持つ付加的包囲体が図示されている。簡素化のために、図案６８は省略され、フレネルレンズ１７だけが図示されている。述べたように、図案６８は、フレネルレンズ１７の上、又はフレネルレンズの下の基材のいずれにも印刷されることができる。図６においては、基材５６は、卓上テント８４を形成するように三角形に折り曲げられている。外側表面７８は、フレネルレンズに近接した図案に加えて、大事な情報を印刷することができる。図７においては、外側表面７８の上のフレネルレンズ１７に近接して図案を持つ複数の折り曲げた紙ナプキン８８を保持した、ナプキン入れ８６が図示されている。１つの実施形態においては、ナプキン入れは、２００１年１２月１９日付けのＳｈｅｅｔ Ｄｉｓｐｅｎｓｅｒ ａｎｄ Ｃａｒｔｏｎ Ｆｏｒ Ｍａｋｉｎｇ Ａ Ｓｈｅｅｔ Ｄｉｓｐｅｎｓｅｒという名称のＧｅｒａｌｄ Ｋｅｂｅｒｌｅｉｎの米国特許出願１０／０２５３８４に記載されたように構成されており、この特許出願は、一貫性ある形で引用によりここに組み入れられる。

次に図８Ａを参照すると、図案の三次元効果を高めるための別の方法が断面図で図示されている。前述したように、第四フィルム４６に形成された透明なフレネルレンズ１７は、カートンボード、別のフィルム、紙、プラスチック、又は金属のような基材５６に積層される。基材はエンボス加工され、フレネルレンズはエンボスに近接し又はその上に配置される。エンボス加工だけにより、又はエンボス加工された表面上に図案を印刷することにより、或いは、エンボス加工により形成された滑らかな表面のくぼみ上に図案を印刷することにより形成された図案６８が、フレネルレンズに近接してその下に存在する。フレネルレンズは、末端部において図案から距離ｄ（９０）の間隔を持つので、図案は、フレネルレンズの光学的特性によって拡大されることができ、その結果三次元図案を形成するための別の方法を形成することができる。代替的に、図案全体又は図案のうちエンボス領域の外側に位置する部分は、リザーブ印刷工程により表面８２の内部に印刷されることができる。図案を裏返しの画像で内側表面に印刷することにより、フィルム及び基材を共に積層するために使用されるにかわ又は接着剤のいずれも、視野から隠すことができるが、これは、印刷された図案が、最初に印刷されているために、内側表面に置かれた接着剤を印刷後に隠すことができるからである。更に、内側表面８２の選択された部分は、三次元効果を高めるために反転して印刷された後、金属化されることができる。

代替的に、基材５６及び第四フィルム４６は、図８Ｂに示すように、エンボス領域にまさに近接して配置されたフレネルレンズとエンボス加工されることができる。望まれるならば、第四フィルム４６の内側表面８２の全部又は一部分は、フィルムを基材に積層する前に、図案６８で反転印刷により印刷することができる。内側表面の選択された部分は、三次元効果を高めるために印刷後に、金属化されることができる。フレネルレンズの平坦な表面１９は、図８Ａ及び図８Ｂにおいては、基材５６に近接して配置されているが、望まれるならば、刻み目を付けた凸型表面１９を基材に近接して配置することもできる。

本発明の１つの実施形態においては、フレネルレンズは円形であった。本発明の別の実施形態においては、円形フレネルレンズは、約１．５インチより大きい直径であった。別の実施形態においては、フレネルレンズは、約５インチより小さい直径であった。他の実施形態においては、フレネルレンズは、約２インチから約４インチ、更に約３インチから約４インチの直径であった。更に、前述した例において、フレネルレンズは周囲が円形であったが、フレネルレンズを、四角形、三角形、又は例における星型のようなどんな代替的形状にも切削することができる。

フレネルレンズを形成する代替的方法は、述べたようなマスターシムを形成することなく、型を使用して、適当な基材にパターンを直接型押しするようにして形成することが可能である。このように、当業者は前述した説明は例示のみのためであり、本発明の範囲を制限するものではないことを認識するであろう。様々な修正及び変更が、本発明の範囲及び思想から外れることなく成されることが当業者には明らかであろう。例えば、図示された実施形態の様々な要素の特定の形状、質、及び配列は、特定の用途に適するように変化され得るものである。更に、様々な実施形態が、その全体において又は部分において交換されることができ、本発明は、添付された特許請求の範囲及びその均等範囲によって、このような修正及び変更を含むものである。

従来の半球面レンズの断面図である。 フレネルレンズの断面図である。 フレネルレンズを含むフィルム及びカートンを形成する工程を示す。 フレネルレンズにより形成された三次元画像を持つ基材のカラー写真である。 図３Ａの基材の別のカラー写真である。 図３の図案の陰画である。 包囲体の図である。 卓上テントの図である。 ナプキン入れの図である。 一実施形態の断面図である。 別の実施形態の断面図である。

符号の説明

１７ フレネルレンズ
１８ 平坦な表面
１９ 凸型表面
２０ 円筒部
２２ 傾斜表面
２６ ニッケルプレート
３０ 圧力
３２ 浴
５０ 金属化されたフィルム
５６ 基材
６０ 積層体
６８ 図案

Claims (47)

1. 平坦な表面及び凸型表面を含むフレネルレンズを有するフィルムと、
   前記フレネルレンズの前記表面の１つに近接する図案と、
   を含み、
   前記図案の少なくとも１つが三次元的に見えることを特徴とする物品。
2. 前記フレネルレンズの１つの表面が金属化されていることを特徴とする請求項１に記載の物品。
3. 前記凸型表面が金属化されていることを特徴とする請求項２に記載の物品。
4. 前記図案は、他の金属化されていない表面上に印刷されることを特徴とする請求項２に記載の物品。
5. 前記図案は、前記平坦な表面上に印刷されることを特徴とする請求項３に記載の物品。
6. 前記図案の少なくとも一部分が透明であることを特徴とする請求項５に記載の物品。
7. 前記図案の少なくとも一部分が不透明であることを特徴とする請求項５に記載の物品。
8. 前記図案は、透明な部分及び不透明な部分を含むことを特徴とする請求項５に記載の物品。
9. 前記不透明な部分は、白色により１００パーセントの範囲にわたり２度印刷されることを特徴とする請求項８に記載の物品。
10. 前記図案は、雪の球体を描いていることを特徴とする請求項８に記載の物品。
11. 前記フィルムは、包囲体を構成することを特徴とする請求項２に記載の物品。
12. 前記フィルムは、取り外し可能に基材に取り付けられていることを特徴とする請求項２に記載の物品。
13. 前記フィルムは、前記基材に切り込まれた複数のクリップにより前記基材に取り付けられることを特徴とする請求項１２に記載の物品。
14. 前記フィルムは、基材に積層されて積層体を形成することを特徴とする請求項２に記載の物品。
15. 前記積層体は、包囲体を構成することを特徴とする請求項１４に記載の物品。
16. 前記包囲体はカートンを構成することを特徴とする請求項１４に記載の物品。
17. 前記包囲体はナプキン入れを構成することを特徴とする請求項１５に記載の物品。
18. 前記フレネルレンズは透明であることを特徴とする請求項１に記載の物品。
19. 前記図案は基材上に配置され、フレネルレンズは前記基材に近接して配置されることを特徴とする請求項１８に記載の物品。
20. 前記フレネルレンズは、前記基材に接着剤で取り付けられることを特徴とする請求項１９に記載の物品。
21. 前記基材は、該基材に形成された複数のクリップ切り込みを含み、前記フレネルレンズは、前記クリップによって取り外し可能に取り付けられることを特徴とする請求項１９に記載の物品。
22. 前記基材は、包囲体を構成することを特徴とする請求項１９に記載の物品。
23. 前記包囲体は、カートンを構成することを特徴とする請求項２２に記載の物品。
24. 前記包囲体はナプキン入れを構成することを特徴とする請求項２２に記載の物品。
25. 前記フィルムは内側表面を持ち、該内側表面が印刷されていることを特徴とする請求項１８に記載の物品。
26. 前記図案は基材上に印刷され、印刷された前記内側表面は、前記透明のフレネルレンズを通して前記図案が見えるように前記基材上に積層されることを特徴とする請求項２５に記載の物品。
27. 前記フィルムはエンボス加工された基材上に配置されることを特徴とする請求項１に記載の物品。
28. 前記フレネルレンズは、末端部が前記エンボスから離れて配置されることを特徴とする請求項１に記載の物品。
29. 前記図案は、前記エンボス加工された基材上に存在することを特徴とする請求項２８に記載の物品。
30. 前記基材は包囲体を構成することを特徴とする請求項２７に記載の物品。
31. 平坦な表面と凸型表面とを有するフレネルレンズ及びホログラフィーパターンを持つフィルムと、
    フレネルレンズの表面の１つに近接した図案と、
    を含み、
    前記図案の少なくとも一部が三次元的に見えることを特徴とする物品。
32. 前記凸型表面が金属化されていることを特徴とする請求項３１に記載の物品。
33. 前記図案は前記平坦な表面上に印刷されることを特徴とする請求項３２に記載の物品。
34. 前記図案は透明な部分と不透明な部分とから成ることを特徴とする請求項３３に記載の物品。
35. 前記不透明な部分は、白色により１００％の範囲にわたり２度印刷されることを特徴とする請求項３４に記載の物品。
36. 前記図案は雪の球体を描き、前記ホログラフィーパターンは雪片を含むことを特徴とする請求項３１に記載の物品。
37. 前記フィルムは、基材に積層されて積層体を形成することを特徴とする請求項３１に記載の物品。
38. 前記積層体は包囲体を構成することを特徴とする請求項３７に記載の物品。
39. 前記包囲体はカートンを構成することを特徴とする請求項３８に記載の物品。
40. 前記包囲体はナプキン入れを構成することを特徴とする請求項３９に記載の物品。
41. 前記フレネルレンズは透明であることを特徴とする請求項３１に記載の物品。
42. 前記図案は金属化された表面を持つ基材上に印刷され、前記フレネルレンズは前記図案に近接して配置されることを特徴とする請求項４１に記載の物品。
43. 前記基材は包囲体を構成することを特徴とする請求項４２に記載の物品。
44. 前記包囲体はカートンを構成することを特徴とする請求項４３に記載の物品。
45. 前記包囲体はナプキン入れを構成することを特徴とする請求項４３に記載の物品。
46. 前記フィルムは内側表面を持ち、該内側表面が印刷されていることを特徴とする請求項４１に記載の物品。
47. 前記フィルムは内側表面を持ち、該内側表面が金属化されていることを特徴とする請求項４１に記載の物品。

Images