REBOLLAR TREJO, Jorge Miguel (Sección A. Edificio #7E-1, Departamento 304Col. Lomas de Plateros,C.P, México D.F., 01480, MX)
REBOLLAR TREJO, Jorge Miguel (Sección A. Edificio #7E-1, Departamento 304Col. Lomas de Plateros,C.P, México D.F., 01480, MX)
| REIVINDICACIONES 1. Un método para el moldeado lenticular de un sustrato previamente impreso con una imagen codificada en forma estereoscópica, que comprende los pasos de: alimentación de un sustrato con la superficie previamente impresa a una estación de barnizado; sellado de la tinta impresa sobre la superficie del sustrato con un recubrimiento de barniz UV; moldear en forma lenticular la superficie barnizada por medio de un molde transparente que es presionado contra la superficie; curar la superficie barnizada del sustrato con luz UV justo en el momento y en el sitio de moldeado bajo el molde; separar el molde de la superficie barnizada y moldeada; pasar opcionalmente el sustrato moldeado a una segunda unidad de curado con luz UV; apilar o re-embobinar el sustrato barnizado y moldeado en forma lenticular. 2. Método para el moldeado lenticular de un substrato impreso de acuerdo a la reivindicación 1 , caracterizado además porque el sustrato se alimenta en forma de hojas o pliegos. 3. Método para el moldeado lenticular de un substrato impreso de acuerdo a la reivindicación 1 , caracterizado además porque el sustrato se alimenta en forma de bobina o rollo y se tira o jala por el extremo contrario fuera del contacto con el molde, para re embobinarlo y procesarlo. 4. Método para el moldeado lenticular de un substrato impreso de acuerdo a la reivindicación 1 , caracterizado además porque en la etapa de barnizado, la unidad utiliza de manera independiente, el proceso de serigrafía, flexografía, inyección de tinta, huecograbado e impresión digital, ello de acuerdo con la velocidad de producción y el tipo de material impreso que se desea moldear de forma lenticular. 5. Método para el moldeado lenticular de un substrato impreso de acuerdo a la reivindicación 4, caracterizado además porque en el barnizado se controla el tamaño y forma de la superficie de barnizado, la presión del rodillo con el objeto de transferir una capa homogénea. 6. Método para el moldeado lenticular de un substrato impreso de acuerdo a la reivindicación 4, caracterizado además porque cuando la unidad de barnizado utiliza el proceso de flexografía, el volumen de la capa de barniz es controlado por un rodillo anilox que a su vez transfiere dicho barniz. 7. Método para el moldeado lenticular de un substrato impreso de acuerdo a la reivindicación 1 , caracterizado además porque previo a la etapa del moldeado se hacen coincidir el paso del sustrato con la posición del molde por medio de sensores que detectan el borde del pliego del sustrato y lo hacen registrar o coincidir con el inicio de la zona de moldeado en el molde; en el caso de rollo o bobina se detecta la posición de inicio y terminación de la imagen impresa. 8. Método para el moldeado lenticular de un substrato impreso de acuerdo a la reivindicación 1 , caracterizado además porque en el moldeado se moldea la superficie exterior del barniz con la forma lenticular por medio de un molde transparente que incluye una lámpara de curado con UV y que permite el paso de la luz a través del mismo, el molde mantiene una posición fija y el sustrato cubierto con barniz es presionado contra la superficie del molde por medio de un rodillo o cama de presión inferior provistos con movimiento vertical. 9. Método para el moldeado lenticular de un substrato impreso de acuerdo a la reivindicación 8, caracterizado además porque el molde es un cilindro * tubular hueco transparente, provisto de una fuente de luz UV interna y orientada hacia el sustrato. 10. Método para el moldeado lenticular de un substrato impreso de acuerdo a la reivindicación 8, caracterizado además porque el molde es una placa plana gruesa transparente, provista con una o más fuentes de luz UV sobrepuestas al mismo y orientada hacia el sustrato. 11. Método para el moldeado lenticular de un substrato impreso de acuerdo a la reivindicación 8, caracterizado además porque el molde es un cilindro tubular hueco transparente de superficie lisa provisto con una ranura longitudinal, donde se coloca una mordaza de sujeción para montar una plancha delgada plana y transparente que posee el molde lenticular y se enrolla en el cilindro tubular. 12. Método para el moldeado lenticular de un substrato impreso de acuerdo a la reivindicación 1 , caracterizado además porque la segunda unidad de curado con una fuente de luz UV se utiliza en el caso en que la velocidad de producción sea muy alta y para completar el secado total de la capa de barniz, cuando la primera unidad de secado sólo seca la superficie superior de la capa de barniz moldeada en forma lenticular con un patrón de trama de líneas convexas paralelas. 13. Método para el moldeado lenticular de un substrato impreso de acuerdo a la reivindicación 1 , caracterizado además porque la segunda unidad de secado posee una mayor concentración de energía en el intervalo de longitud de onda de 280 a 380nm¡ la intensidad de las lámparas se ajusta en varios niveles según la intensidad de curado necesaria con relación a la velocidad del proceso. 14. Método para el moldeado lenticular de un substrato impreso de acuerdo a la reivindicación 1 , caracterizado además porque el molde es transparente en forma de tambor cilindrico giratorio, o de placa plana transparente o de pliego u hoja delgada plana que se enrolla en un tambor cilindrico transparente, en todos los casos, los moldes se presionan contra la superficie barnizada. 15. Aparato para el moldeado lenticular de un substrato previamente impreso con una imagen codificada en forma estereoscópica que consiste en: un dispositivo para la alimentación del sustrato impreso, dicho dispositivo alimenta a los sustratos en forma de pliego, bobina o rollo; un dispositivo de alineación de pliego, bobina o rollo, para que la posición de las imágenes estereoscópicas y las líneas segmentadas de imágenes entrelazadas coincidan en paralelo con las líneas del moldeado lenticular; una unidad de barnizado que aplica una capa homogénea de barniz para sellar las zonas donde se encuentra la imagen estereoscópica compuesta con imágenes entrelazadas; una unidad de moldeado y curado que forma una trama con una pluralidad de líneas lenticulares sobre la capa de barniz, el molde en una modalidad es un cilindro hueco transparente con una fuente de luz UV en su interior, otra modalidad es de placa plana gruesa y aún otra modalidad es un pliego u hoja delgada plana, flexible y transparente que se enrolla sobre un cilindro hueco transparente, todos con un determinado número de líneas de lentes por unidad de longitud; una segunda unidad de curado con una fuente de luz UV que aplica energía adicional a la superficie moldeada después de separarse del molde; un dispositivo para recibir el sustrato ya procesado con el moldeado lenticular en una de las modalidades efectúa el apilamiento, en otra el re-embobinado como un producto terminado ya cortado , doblado y/o pegado para el uso del consumidor. 16. Aparato para el moldeado lenticular de un substrato impreso de acuerdo a la reivindicación 15, caracterizado además porque para la alimentación de pliegos se utiliza una resma o pila en un alimentador provisto con una plataforma de apilamiento, un separador de pliegos con una carretilla de entrada y separador de hojas dobles, donde dicho alimentador empuja los pliegos hacia la unidad de barnizado en una posición correcta de alimentación; la alimentación de sustratos en pliegos se usa para velocidades bajas y medias. 17. Aparato para el moldeado lenticular de un substrato impreso de acuerdo a la reivindicación 16, caracterizado además porque la alimentación pasa por una mesa con rodillos paralelos que se encuentran inclinados de 15 a 20 grados con un tope lateral, la inclinación de los rodillos obliga al pliego del sustrato a moverse hacia un tope lateral, alineándolo con respecto a la unidad de moldeado. 18. Aparato para el moldeado lenticular de un substrato impreso de acuerdo a la reivindicación 16, caracterizado además porque en una modalidad preferida la alimentación pasa por una mesa con dos topes frontales que paran cada pliego alineando su borde frontal para luego tirar o jalar de su borde lateral y escuadrar los pliegos de sustrato, alineándolo con respecto a la unidad de moldeado. 19. Aparato para el moldeado lenticular de un substrato impreso de acuerdo a la reivindicación 15, caracterizado además porque la alimentación se lleva a cabo por medio de rollos continuos de sustrato, provista con un sistema de control de tensión que mide la tensión del sustrato y modifica la velocidad de alimentación, el control lateral de posición provisto con sensores ópticos para alinear la bobina; un control de repetición de la imagen impresa en la bobina o rollo del sustrato para hacer que el sustrato se mueva coordinado con respecto a la posición del molde lenticular. 20. Aparato para el moldeado lenticular de un substrato impreso de acuerdo a la reivindicación 15, caracterizado además porque la unidad de barnizado sella la superficie impresa del sustrato previamente impreso con una imagen estereoscópica, el recubrimiento de barniz translúcido seca con radiaciones UV y cubre la tinta de las imágenes previamente impresas en forma estereoscópica; la unidad de barnizado utiliza el proceso de serigrafía, flexografía, de inyección de tinta. 21. Aparato para el moldeado lenticular de un substrato impreso de acuerdo a la reivindicación 20, caracterizado además porque el barnizador controla el volumen de barnizado al aplicar un sustrato exacto en grosor y ancho; controlando también la viscosidad, la velocidad de aplicación del barniz con relación a la velocidad de alimentación del sustrato; controla también la presión aplicada por el rodillo o mecanismo barnizador para mantener una transferencia de barniz homogénea. 22. Aparato para el moldeado lenticular de un substrato impreso de acuerdo a la reivindicación 19, caracterizado además porque en el proceso de flexografía el volumen del barniz lo controla un rodillo anilox que transfiere el barniz a la placa. 23. Aparato para el moldeado lenticular de un substrato impreso de acuerdo a la reivindicación 19, caracterizado además porque en el proceso de serigrafía se controla la tensión de la malla, el grosor, el número de orificios o hilos por unidad de longitud, dureza y forma del rasero de hule que define la presión ejercida contra el sustrato impreso. 24. Aparato para el moldeado lenticular de un substrato impreso de acuerdo a la reivindicación 19, caracterizado además porque en el proceso de inyección de tinta se controla el tamaño de la gota inyectada, la periodicidad o velocidad de inyección con respecto a la velocidad lineal del sustrato impreso. 25. Aparato para el moldeado lenticular de un substrato impreso de acuerdo a la reivindicación 15, caracterizado además porque la modalidad de cilindro hueco transparente en cuya superficie contiene el molde lenticular y en su interior hueco se encuentran una o dos fuentes de luz UV con su respectivo reflector y deflector que concentra la radiación UV sobre el área de moldeado reciente del molde y de esta manera se consigue un curado instantáneo; la parte interna del cilindro hueco es lisa y en sus extremos posee dos anillos metálicos que sujetan los bordes de dicho cilindro, los anillos embonan sobre un par de espigas montadas en chumaceras para sujetar el molde en una posición estable, una de las espigas proporciona la tracción para hacer girar el molde a una velocidad en coordinación con la velocidad del sustrato que tiene el barniz para moldeado. 26. Aparato para el moldeado lenticular de un substrato impreso de acuerdo a la reivindicación 24, caracterizado además porque la tracción se transmite a la espiga por medio de un engrane y banda dentada conectada a un motor principal. 27. Aparato para el moldeado lenticular de un substrato impreso de acuerdo a la reivindicación 15, caracterizado además porque un cilindro impresor recubierto con una capa de EPDM resistente a la luz UV, aplica presión controlada contra el sustrato y contra el cilindro transparente del molde. 28. Aparato para el moldeado lenticular de un substrato impreso de acuerdo a la reivindicación 15, caracterizado además porque el cilindro tubular transparente gira durante la operación de moldeado, la unidad de secado que consiste en una fuente de de luz UV, ubicada en el interior del mismo, se mantiene estática enfocando la radiación UV al área de contacto entre el molde y el sustrato para secar la capa lenticular formada por el molde. 29. Aparato para el moldeado lenticular de un substrato impreso de acuerdo a la reivindicación 15, caracterizado además porque el aparato de moldeado lenticular que utiliza una placa plana gruesa transparente y rígida se fija en un marco metálico, la superficie de molde hacia abajo para moldear la superficie barnizada, una placa plana inferior oscila verticalmente para presionar el sustrato contra la placa de molde; posee también anexas un par de unidades de secado con fuentes de luz UV ubicadas atrás del molde encima de la placa y concentran la radiación UV en la zona de moldeado, el molde de placa plana gruesa mantiene una posición fija en el proceso, sólo la cama plana inferior se mueve verticalmente para aplicar presión contra el sustrato y el molde. 30. Aparato para el moldeado lenticular de un substrato impreso de acuerdo a la reivindicación 15, caracterizado además porque al tiempo en que la cama plana inferior empuja el sustrato contra el molde de placa plana gruesa, el par de unidades de secado UV abren sus obturadores para secar el barniz moldeado en el sustrato, se utiliza adicionalmente una segunda unidad de secado UV antes de que el sustrato sea apilado. 31. Aparato para el moldeado lenticular de un substrato impreso de acuerdo a la reivindicación 15, caracterizado además porque el sistema que transporta el sustrato debe alimentarlo a la zona de moldeado en una manera intermitente y pausada para proporcionar el tiempo necesario al proceso para presionar el sustrato contra el molde de placa plana, secarlo y separar el molde para sacar el sustrato moldeado. 32. Aparato para el moldeado lenticular de un substrato impreso de acuerdo a la reivindicación 15, caracterizado además porque la unidad de moldeado utiliza un molde mixto, con un cilindro tubular hueco transparente de superficie exterior lisa y una ranura, el molde se encuentra sobre una superficie de una plancha delgada flexible transparente, la superficie lisa del molde se monta sobre la superficie exterior lisa del cilindro en la ranura que está provista con una mordaza de sujeción para la plancha flexible que tiene dobleces en los extremos frontal y posterior, la orilla frontal se utiliza para montar la plancha sobre la ranura y la orilla posterior se introduce en la parte trasera de la mordaza que gira y tensa la plancha flexible , obligándola a adherirse con presión al cilindro hueco transparente; el cilindro en su interior posee una unidad de curado o secado por radiación UV en una intensidad incrementada; el conjunto se encuentra dentro de una carcasa; se utiliza adicionalmente una segunda unidad de curado UV antes de que el sustrato moldeado de forma lenticular sea apilado. 33. Aparato para el moldeado lenticular de un substrato impreso de acuerdo a la reivindicación 31 , caracterizado además porque la plancha delgada flexible y transparente tiene una cara con la superficie acanalada cóncava que moldea la superficie barnizada del sustrato con una forma lenticular convexa. 34. Aparato para el moldeado lenticular de un substrato impreso de acuerdo a la reivindicación 15, caracterizado además porque el cilindro de presión ubicado en la parte inferior del cilindro hueco, ejerce presión contra el mismo y el sustrato barnizado para moldearlo. 35. Aparato para el moldeado lenticular de un substrato impreso de acuerdo a la reivindicación 15, caracterizado además porque los sistemas de curado UV cuentan con un sistema de enfriamiento por medio de un sistema de extracción de aire y de recirculación de agua en el armazón que soporta el reflector de la fuente de luz UV o lámpara, ya que dos terceras partes de la radiación chocan en el mismo y lo calientan, el calor se disipa en un intercambiador de calor de circuito cerrado. 36. Aparato para el moldeado lenticular de un substrato impreso de acuerdo a la reivindicación 15 que utiliza un sistema de barnizado que permite barnizar a registro zonas seleccionadas del pliego dejando otras sin recubrimiento de barniz, barnizando así donde se encuentran sólo algunas imágenes estereoscópicas para luego moldearlas en forma lenticular con moldes de fabricación general o especial y así lograr impresiones lenticulares combinadas con impresiones estándares de dos dimensiones sobre un mismo trabajo o pliego de sustrato. 37. Aparato para el moldeado lenticular de un substrato impreso de acuerdo a la reivindicación 15 que utiliza un sistema de barnizado que permite barnizar a registro zonas seleccionadas del pliego dejando otras sin recubrimiento de' barniz, barnizando así donde se encuentra solo o algunas imágenes estereoscópicas para luego moldearlas en forma lenticular con moldes de fabricación general con un tramado lenticular con las mismas particularidades (líneas por unidad de longitud, periodo, radio, orientación y ángulo de observación) en todo el sustrato. 38. Aparato para el moldeado lenticular de un substrato impreso de acuerdo a la reivindicación 15 que utilizan moldes de fabricación especial elaborados para moldear pliegos de trabajos especiales, donde se combinan zonas de moldeado lenticular con diferentes características cada una variando su orientación, su periodo, líneas por unidad de longitud, la altura de su curvatura convexa y en general las particularidades de cada zona lenticular para interactuar con sus correspondientes zonas de impresión estereoscópica, impresas en el trabajo especial, con las que se logran diferentes impresiones lenticulares y diferentes efectos ópticos sobre un mismo trabajo o pliego de sustrato. |
ESTEREOSCÓPICA CAMPO DE LA INVENCIÓN.
La presente invención se relaciona con la industria de artes gráficas en la impresión comercial y de empaques. Particularmente se refiere al método y aparato para el moldeado lenticular en forma estereoscópica por medio de barniz de una superficie previamente impresa que permite observar una imagen estereoscópica o en tres dimensiones.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN. En la industria de las artes gráficas se usan extensamente los recubrimientos de barniz y la laminación de películas plásticas sobre substratos impresos que les otorgan una gran variedad de características especiales como mayor resistencia, más brillantes o un mejor aspecto visual más atractivo o diferente. El recubrimiento los distingue de los demás productos impresos. Estos recubrimientos y laminados se aplican a productos impresos muy variados como catálogos, revistas, libros, empaques, etiquetas, posters, espectaculares, folletos, documentos, e impresos de valores y papel moneda. Estos procesos de barnizado y laminación pueden otorgar características especiales a los productos impresos de acuerdo con la función para la cual fueron diseñados para proporcionar un efecto visual, durabilidad, seguridad o para determinados usos o aplicaciones especiales.
Los productos impresos en su mayoría son plano-gráficos y tienen dos dimensiones (una altura o largo en eje "X" y un ancho en el eje "Y") sobre la cara de superficie plana, sin embargo existe una técnica especializada de impresión con imágenes estereoscópicas previamente codificadas en un ordenador de computación con un software gráfico para impresión lenticular que crea una imagen impresa codificada y posteriormente se lamina con un material plástico con superficie de forma lenticular especial que permite ver el producto impreso en tres dimensiones agregando una profundidad o una ilusión óptica de volumen, de movimiento que presenta una perspectiva de la imagen de acuerdo al ángulo de observación, esto se conoce como impresión lenticular. Este efecto visual de tres dimensiones es altamente apreciado por el consumidor de productos gráficos, pero se utiliza en muy pocos mercados y productos impresos debido al alto costo del material plástico lenticular necesario para laminar los impresos estereoscópicos. Por lo que se hace necesario proporcionar un método y aparato que permita la elaboración de materiales impresos lenticulares de una forma más económica.
La impresión lenticular es una tecnología en donde un lente lenticular se usa para producir imágenes con una ilusión óptica de profundidad o con la habilidad de cambiar o de moverse conforme la imagen se mira desde de diferentes ángulos de observación.
Para producir la impresión lenticular, previamente se generan imágenes codificadas de manera estereoscópica con un software gráfico de impresión lenticular de computadora creado para imprimir imágenes sobrepuestas en diferentes direcciones, con dos o más imágenes para crear el efecto óptico deseado también llamado imágenes estéreo. De acuerdo con el número de imágenes usadas, de la preparación de la imagen con el software gráfico y el tipo de material lenticular utilizado para laminar el impreso se pueden crear diferentes tipos de efectos visuales, como son: la alternancia de imágenes (Flip) o parpadeo, el efecto de profundidad en donde el objeto se acerca o aleja al observador, la visión estereoscópica de tres dimensiones 3D, y el efecto de animación o de movimiento. El proceso de codificación estereoscópica con el software gráfico toma varias imágenes para la impresión lenticular y las utiliza para formar capas de una secuencia de animación, y divide cada imagen en segmentos o tiras paralelas, desfasando la posición de varias capas con diferentes incrementos, las imágenes en capas se combinan digitalmente en un solo archivo de imagen llamada imagen entrelazada. La imagen final está separada con las tiras paralelas entrelazadas que se imprime en el substrato, para luego interactuar con el material lenticular que se monta sobre la impresión y que posee una superficie con líneas paralelas en forma de lentes cilindricos cóncavos que trabajan alineados con la imagen impresa para crear un efecto óptico que permite cambiar la imagen según cambia el ángulo de observación como se puede observar en la figura 1 , que muestra el efecto del material lenticular del estado de la técnica. Cada cilindro convexo concentra la luz o la vista del observador en un punto especifico debajo del lente permitiéndole enfocarse solo en una de las tiras o segmentos de imagen entrelazada escapando o refractando las otras imágenes. De esta forma cuando el observador cambia su posición y su ángulo de observación el lente enfoca su vista en una tira de imagen diferente creando un efecto visual de movimiento o alguno de los otros efectos visuales descritos anteriormente. El resultado del efecto óptico de la impresión lenticular depende del número de imágenes entrelazadas que ocupa el espacio de cada cilindro lenticular que se llama periodo de la preparación de las imágenes por el software gráfico y del tipo de película lenticular que se utiliza. Esta película puede variar en el número de tiras de cilindros lenticulares en cada unidad lineal de la película lenticular ó líneas por pulgada lineal (LPI) o unidad lineal de 2.54cm, en el radio, el grosor de cada lente, su altura y el ángulo de observación, a todas estas características les llamamos las particularidades lenticulares de la superficie. La selección de la película lenticular adecuada depende también del proceso de impresión en el que se desea reproducir las imágenes preparadas en forma estereoscópica en el substrato y del uso destinado del producto impreso, y la distancia a la que se planea estará ubicado el observador del impreso lenticular. Por ejemplo, el efecto de alternancia de imágenes (Flip) utiliza sólo dos imágenes que se colocan alternadamente en pares detrás de la posición de cada periodo de tira lenticular en forma entrelazada. Si la imagen se imprime con el proceso offset este efecto óptico puede utilizar una capa lenticular con 62 LPI (ó 62 líneas por 2.54cm), con una altura de 0.68 mm, el radio del cilindro lenticular 0.30 mm, un ancho de 0.409 mm y un ángulo de observación de 44 grados. Por otro lado una imagen estereoscópica diseñada para el efecto de animación donde el objeto aparece moverse en una secuencia, utiliza seis o más imágenes en un periodo y se puede imprimir usando una película lenticular de 100 LPI (ó 100 líneas por 2.54cm) con una altura de 0.35 mm, un radio de 0.16 mm, un ancho de 0.25 mm y un ángulo de observación de 42 grados. Tradicionalmente el proceso para aplicar el material lenticular en el impreso con la imagen estereoscópica se hace en dos diferentes formas:
En el primer método las imágenes preparadas de manera estereoscópica se imprimen en el reverso plano de la película lenticular que luego se recubre o se lamina con un material blanco que refleja la luz y muestra la imagen al observador por el lado anverso translúcido del material lenticular. En el caso de que el producto impreso translúcido este diseñado para usarse con una fuente de luz trasera que ilumina la película lenticular por el reverso, no sería necesario aplicar la capa color blanco.
En el segundo método se imprime la imagen codificada en forma estereoscópica sobre un substrato blanco para luego laminarse en la posición correcta con la película lenticular, para alinear las tiras paralelas de la imagen estereoscópica con la tiras del material lenticular. En ambos casos la alineación correcta de las tiras de imágenes entrelazadas de cada periodo debe de coincidir en paralelo con las tiras de los cilindros lenticulares de la película lenticular. El margen de tolerancia de error depende del tipo de efecto óptico que se desea obtener, de la nitidez deseada en la imagen impresa y del número de líneas por unidad lineal (LPI) (2.54cm) de la película lenticular, siendo la tolerancia menor mientas más alta sea el número de líneas por pulgada lineal (LPI) (ó líneas por 2.54cm).
Estos dos métodos tradicionales de impresión lenticular tienen el inconveniente que requieren del uso de laminas lenticulares de PVC, APET, acrílico o PETG entre otros, materiales que son muy costosos. Otro inconveniente del uso de material lenticular es la gran variedad de diferentes tipos de material lenticular necesario porque puede variar en el número de lentes por pulgada lineal (2.54cm) de su superficie (LPI) y en el grosor total del material o en el ángulo lenticular, dependiendo del efecto óptico que se desea obtener, los diferentes usos del mercado, y los diferentes procesos de impresión utilizados. Todo esto eleva el costo de estos inventarios y del proceso de producción que implica la reducción de su mercado potencial.
En el estado de la técnica se encuentran varios documentos de patente que se refieren a la fabricación de material lenticular, como es el caso de la patente de los Estados Unidos de América No. 7,212,346, otorgada el 1 de mayo de 2007, para National Graphics, Inc. y cuyo inventor es Donald R. Krause, describe y protege un método para hacer una trama de etiqueta con imagen lenticular y el proceso para hacer una pluralidad de etiquetas lenticulares, en donde se usa el método tradicional haciendo un laminado del material de respaldo impreso con una capa de plástico laminado, unidos por medio de adhesivo, dicho método proporciona reducción en tiempo de manufactura.
La patente de los Estados Unidos de América No. 7,001 ,654, otorgada el 21 de febrero de 2006, para CCL Label, Inc. y cuyo inventor es Guy S. Kiraly y colaboradores, describe y protege la fabricación de una etiqueta lenticular unida a una trama continua en donde los lentes son transversales al eje de la trama.
La patente de los Estados Unidos de América No. 6,624,946, otorgada el 23 de septiembre de 2003 para Quality Assured Enterprises, Inc. y cuyo inventor es Joseph D. Franko, que describe un proceso para fabricar una película lenticular por medio de una prensa que posee un rodillo giratorio que le imprime el moldeado lenticular a la película, las líneas lenticulares o lentículas se forman en una dirección transversal al desplazamiento de la película.
La patente de los Estados Unidos de América No. 5,896,230, otorgada el 20 de abril de 1999, para National Graphics, Inc. cuyo inventor es Timothy P. Goggins, describe y protege un método para producir un laminado con una imagen que tiene el efecto multidimensional con tres capas de respaldo y una película lenticular como cubierta, dicha película con una pluralidad de lentes paralelos con la misma separación, la película lenticular y los respaldos forman un laminado.
La patente de los Estados Unidos de América No. 5,850,580, otorgada el 15 de diciembre de 1998, describe un método y aparato para imprimir una imagen estereoscópica para proveer la posibilidad de ver diferentes imágenes originales, así también posee una película lenticular sobrepuesta que permite la anulación del parpadeo al momento que el observador mira la impresión a través de las lentes.
La patente de los Estados Unidos de América No. 5,753,344, otorgada el 19 de mayo de 1998 cuyo inventor es Gary A. Jacobsen, describe un laminado para producir el efecto de profundidad , el laminado consiste en un respaldo opaco, una película transparente y una película lenticular, ambas sobrepuestas. La patente Japonesa JP 4043348, otorgada el 13 de febrero de 1992, para Fuji Photo Film CO. LTD, cuyo inventor es Shiba Keisuke y colaboradores, describe una hoja lenticular fabricada en resina con un respaldo plano impreso y una cara frontal con una estructura repetitiva de lentículas.
Por consiguiente exista la necesidad un método y aparato con dispositivos que permita aplicar una capa de barniz para formar una superficie lenticular en un impreso estereoscópico, sin la utilización de una costoso material plástico lenticular para impresión o laminación. BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN.
Es un objeto de la presente invención, proporcionar un método y dispositivo de moldeado lenticular que substituya el uso de películas lenticulares y logra el mismo efecto óptico de visión en la impresión lenticular.
Es además otro objeto de la presente invención, proporcionar un método y dispositivo para el moldeado lenticular de un recubrimiento con barniz, que sella un substrato impreso con una imagen estereoscópica reduciendo el costo de producción de la impresión lenticular.
Es aún otro objeto de la presente invención, proporcionar un método y dispositivo para el moldeado lenticular de un recubrimiento con barniz, utilizando moldes transparentes de forma cilindrica tubular, moldes planos y rígidos, o de forma mixta donde se usa una delgada plancha plana flexible que se monta y enrolla sobre un cilindro tubular giratorio.
Es aún otro objeto de la presente invención, proporcionar un método y dispositivo para el moldeado lenticular que se puede aplicar sobre imágenes estereoscópicas previamente impresas para producir impresión lenticular con un costo más bajo para abarcar los diferentes tipos de mercado que requieren de variantes en el proceso de impresión como la impresión alimentada por pliegos, alimentada por rollos o bobinas de substrato o alimentadas manualmente para trabajos de pocos ejemplares o para ejemplares rígidos. Es todavía otro objeto de la presente invención, proporcionar un método y dispositivo para moldeado lenticular que se pueda usar como un proceso fuera de línea con un substrato previamente impreso en forma estereoscópica que se requiere barnizar y moldear en forma lenticular, o como un proceso en línea con una máquina de impresión o de barnizado ya existente ó como un proceso modular de una maquina de impresión y barnizado ya existente que se modifica o añade un módulo de moldeado lenticular a una máquina ya existente o fabricada para ese propósito.
Es también otro objeto de la presente invención, proporcionar un método y dispositivo para moldeado lenticular que permita utilizar moldes de fabricación especial para moldear diferentes tipos de imágenes estereoscópicas impresas sobre un mismo trabajo o pliego definidas por zonas, con sus respectivos tipos de superficies lenticulares con diferentes particularidades de número de líneas (LPI) por unidad de longitud, diferente forma y ángulos de orientación lenticular, que crean una pluralidad de efectos visuales sobre un mismo pliego impreso.
Es todavía otro objeto de la presente invención, proporcionar un método y dispositivo para moldeado lenticular que permite utilizar moldes de fabricación especial para mezclar el uso de imágenes estereoscópicas con imágenes convencionales de dos dimensiones, en el mismo pliego impreso de un trabajo en particular.
Es todavía otro objeto de la presente invención, proporcionar varios tipos de dispositivos para el método de moldeado lenticular sobre imágenes estereoscópicas previamente impresas que permite adaptar el proceso a diferentes modalidades de producción para una pluralidad de necesidades de mercado. El proceso de moldeado lenticular como un proceso independiente que se aplica a un substrato previamente impreso, como un proceso de moldeado lenticular en línea a una maquina de barnizado o una máquina de impresión ya existente, y el proceso de moldeado lenticular en línea como parte integral de una maquina de impresión modificada para tal efecto.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS. La figura 1 , es vista en corte lateral de la superficie del material lenticular del estado de la técnica y su relación con el observador, muestra la forma cóncava lenticular del material lenticular y como se desvía la luz reflejada de la imagen estereoscópica para ser percibida de acuerdo a la posición de observación.
La figura 2, es una vista lateral y la perspectiva de una unidad del material lenticular el conjunto de parámetros o particularidades.
La figura 3, es un diagrama de flujo del método y del aparato o dispositivo para la aplicación y el moldeado lenticular de una superficie previamente impresa en forma estereoscópica, muestra el nuevo proceso propuesto y los pasos principales de la presente invención.
La figura 4, es una vista lateral de una maquina y aparato para la aplicación y el moldeado lenticular de una superficie previamente impresa en forma estereoscópica utilizando un molde en forma de cilindro tubular transparente, muestra las partes principales del aparato.
La figura 5, es una vista lateral de una maquina y aparato para la aplicación y el moldeado lenticular de una superficie previamente impresa en forma estereoscópica, utilizando un molde en forma de placa plana gruesa, muestra las partes principales del aparato.
La figura 6, es una vista lateral de una máquina y aparato para la aplicación y el moldeado lenticular de una superficie previamente impresa en forma estereoscópica utilizando un molde en forma de plancha (pliego u hoja) delgada plana transparente, y flexible montada sobre un cilindro tubular transparente de superficie externa lisa, muestra las partes principales del dispositivo de moldeado.
La figura 7, es un esquema de vista lateral de una maquina y aparato para la aplicación y el moldeado lenticular de una superficie previamente impresa en forma estereoscópica, utilizando un molde en forma de cilindro tubular transparente, el módulo está instalado en línea sobre las unidades de impresión y barnizado de una máquina ya existente o fabricada para este propósito, muestra las partes principales del aparato.
La figura 8, es una vista lateral de una maquina y aparato para la aplicación y el moldeado lenticular de una superficie previamente impresa en forma estereoscópica, con barnizador, molde en forma de cilindro tubular transparente alimentado con pliegos de substrato. Muestra las partes de alimentación y recibidor de pliegos junto con el diagrama de flujo del método de moldeado lenticular.
La figura 9, es una vista lateral de una maquina y aparato para la aplicación y el moldeado lenticular de una superficie previamente impresa en forma estereoscópica, con barnizador, molde en forma de cilindro tubular transparente, alimentada con rollos continuos de substrato. Muestra las partes de alimentación y re embobinado de rollos junto con el diagrama de flujo del método de moldeado lenticular.
La figura 10, es un esquema de vista lateral de una maquina y aparato para la aplicación y el moldeado lenticular de una superficie previamente impresa en forma estereoscópica, sin barnizador, donde los pliegos se alimentan con una capa de barniz.
La figura 11 , es una vista en perspectiva de los componentes del molde cilindrico para la aplicación y el moldeado lenticular de una superficie previamente impresa en forma estereoscópica, utilizando un cilindro tubular transparente, de fabricación general con una serie líneas paralelas de canales cóncavos sobre toda la superficie del molde y alineadas en paralelo o en perpendicular al sentido de giro del cilindro de la alimentación del substrato en la máquina.
La figura 12, es una vista en perspectiva del molde en placa plana para la aplicación y el moldeado lenticular de una superficie previamente impresa en forma estereoscópica, utilizando una placa plana gruesa transparente, de fabricación general con una serie líneas paralelas en forma cóncava sobre toda la superficie del molde y alineadas en paralelo o en perpendicular al sentido de la alimentación del substrato en la máquina.
La figura 13, es una vista en perspectiva del cilindro tubular transparente para la aplicación y el moldeado lenticular de una superficie previamente impresa en forma estereoscópica, utilizando un molde en forma de plancha delgada flexible y transparente que se enrolla y monta sobre un cilindro tubular transparente de superficie lisa, que posee una ceja con mordazas de sujeción como bordes de un canal longitudinal que cubre todo el largo del cilindro. El molde es de fabricación general con una serie líneas paralelas en forma cóncava sobre toda la superficie del molde y alineadas en paralelo o en perpendicular al sentido de la alimentación del substrato en la maquina. La figura 14, es una vista en perspectiva del molde sobre un cilindro para la aplicación y el moldeado lenticular de una superficie previamente impresa en forma estereoscópica, utilizando un cilindro tubular transparente, con una fabricación especial para un trabajo con varias zonas de imagen impresa en un pliego en particular, creando un molde en donde las líneas paralelas en forma cóncava sólo se encuentren en las áreas o zonas del molde en donde se espera coincidir con las correspondientes imágenes estereoscópicas del pliego impreso para formar una superficie lenticular convexa, y donde cada zona puede tener diferentes particularidades lenticulares de su superficie moldeada.
La figura 15, es una vista en perspectiva del cilindro tubular transparente para la aplicación y el moldeado lenticular de una superficie previamente impresa en forma estereoscópica utilizando una placa plana gruesa transparente, con una fabricación especial para un trabajo con varias zonas de imagen impresas en un pliego en particular, creando un molde en donde las líneas paralelas en forma cóncava sólo se encuentren en las áreas o zonas del molde en donde se espera coincidir con las correspondientes imágenes estereoscópicas del pliego impreso y donde cada zona puede tener diferentes particularidades lenticulares de su superficie moldeada.
La figura 16, es una vista en perspectiva del cilindro tubular transparente para la aplicación y el moldeado lenticular de una superficie previamente impresa en forma estereoscópica utilizando un molde en forma de plancha delgada plana, flexible y transparente que se enrolla y monta sobre un cilindro tubular también transparente de superficie lisa, en una ceja con mordazas de sujeción. El molde es de fabricación especial para un trabajo o para una imagen impresa en un pliego en particular, creando un molde en donde las líneas paralelas en forma cóncava sólo se encuentren en las áreas o zonas del molde en donde se espera coincidir con las correspondientes imágenes estereoscópicas del pliego impreso y donde cada zona puede tener diferentes particularidades lenticulares de su superficie moldeada.
La figura 17, es una vista en corte lateral de un substrato impreso en forma estereoscópica sellado con superficie de líneas paralelas convexas que forman un tramado lenticular y el correspondiente molde lenticular transparente con el que se formó la superficie lenticular sobre el barniz. DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN
El moldeado lenticular es un método por el cual se aplica un recubrimiento translúcido a un substrato previamente impreso con una imagen codificada de manera estereoscópica, este recubrimiento se moldea en forma lenticular para secarlo, y separarlo del molde. La capa de recubrimiento moldeado en forma lenticular permitirá crear un efecto óptico que pueden ser: de dos imágenes que cambian o parpadean (Flip), un efecto visual de profundidad con movimiento donde el objeto central se aleja o acerca al observador, o un efecto de volumen tridimensional o un efecto visual de una animación o secuencia de varias imágenes. Estos efectos visuales se crean en las zonas impresas con la imagen estereoscópica del substrato impreso. El método involucra sellar la superficie de un substrato previamente impreso con una imagen estereoscópica, con un recubrimiento de barniz que seca con radiaciones de energía ultravioleta (UV), antes del secado o curado, el recubrimiento se moldea con un tambor cilindrico transparente o una placa plana transparente y rígida o una placa transparente y flexible que se enrolla en un cilindro transparente de superficie lisa, al momento de moldear la superficie lenticular ésta se seca por medio de una fuente de energía (UV) que se transmite a través del molde transparente y cura o seca el recubrimiento moldeado para posteriormente remover el substrato seco del molde traslucido y transportar el producto moldeado fuera del aparato a un dispositivo de apilamiento. El moldeado lenticular se realiza de forma que las líneas paralelas de sus lentes cilindricos coinciden con las tiras paralelas de las imágenes estereoscópicas previamente impresas. Logrando el efecto óptico deseado de la impresión lenticular. Este efecto visual deseado puede aplicarse en impresos de substratos flexibles ó rígidos y diferentes tipos de impresos como empaques, impresos comerciales, libros y revistas, impresos de valores, valores y papel moneda. Puede aplicarse a substratos alimentados en forma de hojas o pliegos o en forma de rollo o bobina continua.
La invención consiste en un procedimiento para el moldeado lenticular y un método y dispositivo por el cual se aplica un recubrimiento translúcido o barniz a un substrato previamente impreso con una imagen codificada de manera estereoscópica en un proceso previo de preparación de imágenes conocido como imágenes estéreo, este recubrimiento se moldea en forma lenticular formando tiras paralelas de pequeños lentes semicilíndricos de superficie convexa que se secan y separan del molde. Los efectos visuales ocurren cuando sobre las líneas semi-cilíndricas lenticulares con su superficie convexa se cambia el ángulo de observación en relación con la imagen estereoscópica en el impreso.
La figura 1 , muestra la capa de respaldo o substrato (1) sobre la cual se coloca una capa de impresión (2), y sobre ella una trama lenticular (3). Debajo del ancho de cada lente se encuentran los segmentos de las imágenes (11 , 12, 13). Cada lente forma parte de una trama lenticular (3) cuya superficie convexa hace que el observador sólo perciba una imagen de acuerdo con el ángulo de visión α o β con respecto a la perpendicular a la superficie del sustrato. La trama lenticular tiene su correspondiente pluralidad de segmentos coincidentes de la imagen estereoscópica (2). El observador se ubica en cualquiera de las orientaciones marcadas con las puntas de flecha y de acuerdo a su posición podrá ver la imagen correspondiente (1 1 , 12, 13).
La figura 2 en la vista lateral Ί" y en la vista en perspectiva "II", se muestran algunos detalles de la trama lenticular, en Ί" se indica con V el radio de curvatura de la superficie convexa del lente semicilíndrico alargado, dicho radio define la curvatura de los lentes paralelos que forman el tramado lenticular (3), cada lente con un ancho o periodo "p", una altura "e" y un grosor de la base "n" desde su base hasta el inicio del semicírculo. El ángulo "R" se forma entre la tangente de la curva del lente en su intersección o inicio la línea entre el punto de intersección de las dos lentes y que pasa por el centro de curvatura de la superficie convexa. En la vista "II" se muestra la forma de un lente, en particular con sus características de altura "e" el grosor "n", radio de curvatura "r", el ancho de la base o periodo "p", la longitud "L"; que en conjunto originan el cambio de ángulo de visión del observador.
En la figura 3, se bosquejan las etapas de producción del sustrato lenticular de la presente invención, involucra los siguientes pasos:
La estación de impresión (30) del sustrato con las imágenes estereoscópicas, o en su defecto la estación de alimentación el sustrato previamente impreso con la imagen estereoscópica, para colocarlo en la posición correcta de alineación (A) al registro para que las líneas segmentadas de las imágenes estereoscópicas coincidan con las líneas del molde que formará la superficie lenticular, y así alimentarlo a una unidad de barnizado (B) para sellar la superficie de un substrato previamente impreso o las zonas deseadas donde se ubican las imágenes estereoscópicas aplicando un recubrimiento de barniz, para posteriormente coordinar en (C) la posición del substrato barnizado y la posición del inicio de su imagen impresa con la posición del molde lenticular (32), para luego en la estación de moldeado (31) moldear y presionar con el cilindro de presión (48), que tiene un movimiento vertical y oprime contra el molde (32) donde también se cura el barniz con una unidad de curado (35), que lo seca con radiaciones de energía ultravioleta (UV), y donde se moldea en forma lenticular el recubrimiento con alguno de los tres dispositivos siguientes: un cilindro tubular transparente, placa plana transparente, un método mixto donde el molde es una delgada placa flexible y transparente que se enrolla y monta sobre un cilindro transparente y de superficie lisa, que sujeta la placa flexible con el uso de un sistema de mordazas o pinzas que la sostiene y tensa. El molde, en cualquiera de sus variantes, es de un material plástico o de vidrio transparente y tiene ranuras acanaladas ordenadas paralelamente en forma cóncava o en forma inversa al moldeado lenticular convexo, para formar en la superficie del recubrimiento una trama de líneas lenticulares de superficie convexa en forma de semicilindros alargados. En el diagrama del proceso general de Figura 3, simultáneamente al proceso de moldeado del recubrimiento de barniz ocurre su secado con una fuente de energía UV (43) que emite luz que pasa a través del molde transparente para curar el recubrimiento moldeado y secarlo sobre el substrato formando una capa lenticular sólida y transparente. La fuente principal de energía UV (43) tiene una serie de reflectores de luz (45) y de obturadores y deflectores de luz (47), dependiendo del modelo y uso del aparato, para concentrar la luz UV en la zona de moldeado y evitar que el barniz se seque antes de ser presionado y formado en la zona de moldeado. Posteriormente se remueve el substrato seco ya moldeado del molde traslúcido (32). Dependiendo de la velocidad del proceso y el volumen de producción deseado, el proceso de secado puede requerir de una segunda estación de curado (D) que aplica energía UV adicional después de separar el sustrato del molde lenticular, para asegurar que el interior o base de la superficie del barniz moldeado este curado perfectamente. Posteriormente en el último paso se prosigue a transportar el substrato ya moldeado y seco a un dispositivo recibidor de apilamiento o re embobinado (33), para su posterior procesamiento a un producto terminado ya cortado, doblado y/o pegado para su uso por el consumidor final.
Este moldeado lenticular a imágenes impresas en forma estereoscópica puede aplicarse en impresos de substratos flexibles ó rígidos y diferentes tipos de impresos como empaques, impresos comerciales, libros, revistas, impresos de valores y papel moneda. Puede aplicarse a substratos alimentados en forma de hojas o pliegos o en forma de rollo o bobina continua y a cualquier producto impreso sobre material flexible o rígido.
El proceso de moldeado lenticular puede utilizarse como un proceso independiente aplicado a un substrato previamente impreso con imágenes estereoscópicas como se muestra en la figura 3, o puede aplicarse como un proceso en línea con una maquina de impresión o de barnizado ya existente o puede aplicarse como un módulo adicional de moldeado lenticular que se instala dentro de una máquina de impresión ya existente o como parte de la misma.
El paso más importante del proceso es el del moldeado lenticular que utiliza un molde transparente (32) en forma de tambor cilindrico (44), o de gruesa placa plana (51), o de plancha plana delgada y flexible (61) de las figuras 3, 4, 5 y 6. Los moldes se elaboran con diferentes particularidades o especificaciones de acuerdo con el número de líneas de lentes deseados por pulgada lineal (LPI) (líneas por cada 2.54cm), y de acuerdo a la altura o profundidad de los canales cóncavos del molde y al ángulo de curvatura que determinará el efecto visual deseado de cada imagen estereoscópica cuando el observador cambia el ángulo de observación. Las especificaciones del molde deben de elaborarse en concordancia al tipo de efecto visual que se desea lograr con imagen codificada en forma estereoscópica y su preparación previa con el software gráfico especial. La imagen estereoscópica impresa en el substrato se sella con la capa de barniz y se moldea en forma de capa lenticular que interactúa con la imagen y crea el efecto visual deseado. Estos efectos pueden ser: dos imágenes que cambian (Flip) o parpadeo, un efecto visual de profundidad con movimiento donde el objeto central se aleja o acerca al observador, o un efecto de volumen tridimensional o un efecto visual de una animación o secuencia de varias imágenes.
El método para la aplicación y el moldeado lenticular de una superficie previamente impresa en forma estereoscópica debe incluir los siguientes elementos básicos: una unidad de alimentación (30) del substrato que puede también formar parte de una prensa de impresión o una maquina de barnizado ya existente, un dispositivo de alineación (A) para alinear las líneas segmentadas de las imágenes estereoscópicas con las líneas del molde que formará la superficie lenticular, una unidad de barnizado (B) que puede también formar parte de una prensa de impresión o una maquina de barnizado ya existente, que aplique el barniz en una cantidad homogénea y controlada sobre las zonas deseadas de la imagen estereoscópica previamente impresa, un dispositivo de posicionamiento o coordinación (C) del substrato impreso para alinear el inicio de las imágenes impresas con la posición del molde (32), una sección de moldeado y curado (31), con una segunda unidad de curado o secado (D) opcional y un dispositivo (33) para recibir el substrato ya procesado con el moldeado lenticular, como se muestra en la figura 3.
Antes de que el substrato se imprima o se introduzca en la unidad de barnizado para sellar las zonas previamente impresas con las imágenes estereoscópicas se debe asegurar que dicho substrato, independientemente de la forma de pliego, bobina o rollo continuo, esté alineado a registro perpendicular o a escuadra con la unidad de moldeado para que la posición de las imágenes estereoscópicas y sus líneas segmentadas de imágenes entrelazadas coincidan en paralelo con las líneas del moldeado lenticular. El tipo de dispositivo de alineación y de registro del substrato varía dependiendo del tipo de modelo del aparato de moldeado lenticular y su sistema de moldeado y de transporte del substrato. El dispositivo de alineación puede estar antes de la prensa de impresión si el sistema cuenta con ella, o antes de la unidad de barnizado, como en la figura 3, si se está alimentando un substrato previamente impreso; y también puede encontrarse entre la unidad de barnizado y la unidad de moldeado como un dispositivo de ajuste adicional del registro, siempre y cuando la posición correcta del registro entre el substrato impreso y barnizado se mantenga con la posición correcta en relación al molde lenticular para que la alineación de las imágenes segmentadas de las imágenes estereoscópicas coincidan con la alineación de los periodos de cilindros lenticulares creados por el molde.
La unidad de barnizado puede estar integrada en la maquina o aparato de moldeado o puede ser una máquina ya existente que se conecta a la unidad de moldeado lenticular. La unidad de barnizado puede utilizar el proceso de serigrafía, de flexografía, o de inyección de tinta (ink jet) dependiendo de la velocidad de producción deseada y el tipo de material impreso que se desea moldear de forma lenticular, estos procesos de barnizado son ya conocidos en la industria de impresión. Es importante que el aparato de barnizado pueda controlar el volumen de barnizado que se aplica al substrato con gran exactitud, para lo cual debe previamente controlar la viscosidad del barniz, la velocidad de aplicación con relación a la velocidad de alimentación del substrato previamente impreso y el volumen de barniz que se aplica con relación al área barnizada, el volumen de barniz afecta directamente el grosor de la capa lenticular moldeada en el paso siguiente. El barnizador debe de tener la capacidad de barnizar toda la superficie del substrato o únicamente en las zonas de las imágenes estereoscópicas que se desean moldear o barnizar. El barnizador debe controlar la presión aplicada por el rodillo o mecanismo barnizador al substrato para mantener una transferencia de barniz homogénea y suficiente. En el caso de que la unidad de barnizado utilice el proceso de flexografía el volumen de barnizado se controla principalmente con el tipo de rodillo anilox que transfiere el barniz a la placa, el volumen de las celdas u orificios que tiene en su superficie de cerámica y la forma de estas celdas, el número de celdas por pulgada lineal (2.54cm) que tiene el rodillo determina la unidad volumétrica del numero de billones de micrones cúbicos de barniz por pulgada cuadrada de aplicación (ó BCM). La otra variable a controlar es la velocidad superficial del rodillo anilox en relación con velocidad superficial de la placa de flexografía o de alto relieve y la velocidad del substrato. La presión se controla ajusfando la distancia entre la placa y el substrato para obtener una transferencia justa, homogénea y suficiente procurando que la presión sea la mínima suficiente con una precisión de más menos 0.01mm. En el caso de que la unidad de barnizado utilice el proceso de serigrafía los parámetros de control son la tensión de la malla, su grosor, el número de orificios ó hilos por pulgada lineal (unidad de longitud de 2.54cm) o la dureza y forma del rasero de hule utilizado para empujar el barniz a través de la malla y la presión que ejerce contra el substrato. En el caso de que la unidad de barnizado utilice el proceso de inyección de tinta o de barniz los parámetros de control son el tamaño de la gota inyectada, la periodicidad o velocidad de inyección en relación con la velocidad lineal del substrato. En este caso la inyección de barniz no tiene contacto con el substrato, pero debe mantenerse constante la distancia entre el substrato, la cabeza de inyección y el volumen de barniz depositado en el substrato en relación con la velocidad del mismo. El control de estas variables en el proceso de barnizado es bien conocido en la industria de impresión y artes gráficas.
Después de que el pliego es barnizado se debe controlar su posicionamiento
(C) del substrato impreso para alinear el inicio de las imágenes impresas en el substrato con la posición del molde y mantener su alineación con la unidad de moldeado lenticular.
En caso de usar moldes de fabricación especial es importante coordinar el inicio de la imagen impresa en el pliego con el inicio del molde. El dispositivo de coordinación de paso entre el substrato y el molde puede variar dependiendo de la velocidad requerida en el proceso y dependiendo si se utiliza un proceso alimentado por pliegos u hojas o por rollo de bobina continua de substrato. En el caso de los aparatos de moldeado lenticular que usan pliegos u hojas, los sensores de paso detectan el borde del pliego del substrato y controlan el paso del papel y la distancia entre los pliegos, para que el inicio del pliego coincida con la posición del inicio de la zona de moldeado en el molde ya sea en el cilindro tubular o en la placa plana. En este caso de que el substrato sea un pliego o una hoja, se utilizan sensores infrarrojos o reflectores de fibra óptica que verifican la posición del borde frontal del substrato para controlar su alimentación al proceso de moldeado y hacerlo coordinar con el giro del cilindro tubular del molde (figuras 4 y 6), o en su caso de utilizar el sistema de cama plana (figura 5) se coordina el paso del substrato con el movimiento oscilatorio de la cama plana que acciona el moldeado del substrato.
Una vez alimentado el substrato en la posición correcta la unidad principal de moldeado se moldea la superficie exterior del barniz con la forma convexa lenticular y determina el grosor de la capa lenticular controlando la distancia y la presión entre el molde y el substrato, para este fin el molde transparente mantiene una posición fija y el substrato cubierto con barniz es presionado contra la superficie del molde con un rodillo impresor o una cama plana de presión. Este rodillo o cama plana de presión tienen movimiento vertical muy exacto para aplicar presión contra el substrato y obligar al barniz que selle la superficie impresa con las imágenes estereoscópicas a moldearse con la forma lenticular correcta determinad por el molde. La distancia del cilindro impresor o de la cama plana de presión contra el molde son ajustables con exactitud de 0.010mm, y pueden accionar el sistema de presión o desactivarse con un sistema neumático que lo activa sólo cuando hay pliegos de substrato barnizado alimentándose a la unidad de moldeado. Simultáneamente al proceso de moldeado la primera unidad de secado con energía ultravioleta (UV) seca o cura el barniz ya moldeado, radiando energía UV a través del molde transparente, el barniz moldeado se seca instantáneamente, ya que la radiación UV estimula los foto iniciadores del barniz que causan la polimerización de sus moléculas, pasando de un estado líquido a un estado sólido. La unidad de secado dentro del proceso de moldeado puede utilizar una o dos o más fuentes de energía ultravioleta con diferentes intensidades de luz, dependiendo de la velocidad deseada en el proceso de moldeado, el tamaño del aparato o ancho del substrato y la producción requerida. La intensidad de luz requerida también dependerá de la sensibilidad del barniz UV y calidad en relación con su contenido de foto iniciadores. La fuente de luz UV necesaria para el secado y moldeado del barniz UV será en un rango de longitud de onda de entre 100 nanómetros (nm) y 380nm, con un pico de mayor intensidad en la zona de 362nm, y en los casos de usar unidades de luz de lámparas de haluro metálico tendrán una potencia de entre 300 y 400watts por pulgada lineal (2.54cm) del ancho de lámpara utilizada en el aparato. Dando prioridad a las radiaciones UV de longitud de onda 100 a 280nm y a 315nm que favorecen el rápido inicio del secado superficial. Dependiendo del tipo de molde utilizado y el área de moldeado que se necesita abarcar éste primer curado puede utilizar una o varias fuentes de luz UV en proceso de curado durante el moldeado lenticular. La energía UV en el área de curado dentro del molde se concentra con una serie de deflectores u obturadores para aplicar la radiación UV sólo en el punto en que el substrato barnizado está en contacto con la superficie del molde y no antes, para evitar que la superficie del barniz se seque antes de moldearse con la forma lenticular del molde.
En caso de usar las lámparas UV de haluro metálico la intensidad se ajusta en tres o más niveles: potencia máxima, potencia media y potencia mínima, que permite tener la lámpara UV prendida pero emitiendo la mínima cantidad posible de radiación UV y de calor. Las dos primeras se usan en producción y se ajusten dependiendo de la velocidad del proceso de producción y el tiempo de uso de las lámparas que pueden perder intensidad con la edad, la tercera se usa cuando la maquina está en un paro temporal de producción y cuando se espera reanudar producción en los próximos instantes, de esta manera, evitando que las lámparas UV se apaguen y luego se tenga que esperar varios minutos para enfriarlas antes de poderlas encender nuevamente. Otras fuentes de luz UV como los Diodos Emisores de Luz (LEDS) generan menos calor y no requieren de estos dispositivos.
Inmediatamente después del moldeado lenticular y del primer secado de la superficie del barniz, el substrato debe separase del molde y salir de la sección de moldeado. En el caso de estar utilizando un substrato en forma de pliegos u hojas y un molde en forma de cilindro tubular transparente se utiliza un dispositivo de aire (neumático) en forma de cuchilla que inyecta una ráfaga de viento a presión contra la superficie del molde y el borde delantero del pliego y hace que el substrato se separe del molde. La banda de transportación de pliego utiliza vacío de aire en su superficie inferior o utiliza pinzas de sujeción para la transportación del pliego. Dependiendo del modelo del aparato, se sujetará el pliego para retirarlo de la sección de moldeado.
Cuando el substrato es una bobina o un rollo continuo es más fácil de manejar y separar del molde, porque se puede jalar o tirar de un extremo de la bobina fuera del contacto con el molde. Cuando el proceso de moldeado lenticular requiere de una alta velocidad de producción se utilizará opcionalmente una segunda unidad de secado UV para completar el curado del barniz ya moldeado. Esta opción es deseable en caso que la velocidad del proceso sea muy alta y la primera sección de secado durante el moldeado sólo alcance a secar la parte superior de la superficie de barniz moldeado en forma lenticular y cuando la capa interna del barniz no esté curado o seco completamente. Un segundo proceso de curado termina de secar parte interior del barniz moldeado en forma lenticular para hacerlo más resistente, la segunda unidad de secado UV debe de tener una mayor concentración de energía UV en la longitud de onda de 280 a 380nm y en la longitud de onda visible hasta 420nm ya que favorece el secado del interior de la capa UV. Esto es más apropiado cuando el número de líneas lenticulares por pulgada lineal (LPI) (2.54cm) es bajo y por consiguiente el grosor de la capa de barniz aumenta. El buen funcionamiento del sistema de secado y la correcta intensidad de secado se mide por medio de un radiómetro que se instala en la esquina inferior contraria a la zona de moldeado o de secado y mide la cantidad de radiación UV que recibe el substrato, cuando la cantidad de radiación rebasa un límite de seguridad el sistema avisa al operador para que incremente la intensidad de la luz, cambie la lámpara desgastada o disminuya la velocidad del proceso para facilitar el secado. La intensidad de radiaciones UV necesarias para un buen proceso de secado son de aproximadamente de entre 80 y 120 mili Joules/cm 2 . Los sistemas de secado UV utilizados también cuentan con un sistema de enfriamiento por medio de extracción de aire caliente y de recirculación de agua en el armazón de soporte del reflector de la lámpara UV. Dos terceras partes de la radiación de la lámpara UV chocan con el reflector y lo calientan, estos reflectores se montan en armazones de aluminio hueco por donde circula agua que absorbe el calor y lo disipa en un intercambiador de calor de circuito cerrado.
Cuando el substrato moldeado está seco completamente se puede sacar de la unidad de moldeado lenticular. Posteriormente se tiene una unidad de apilamiento o de re embobinado del substrato ya moldeado y una serie de mecanismos, rodillos y bandas para mover el substrato impreso a través de la máquina.
El método para moldeado lenticular sobre imágenes impresas en forma estereoscópica tiene diferentes variantes mencionadas a continuación de acuerdo al tipo de aparato o máquina necesaria para producir en el tipo de material deseado, para el mercado y producto requerido y para el volumen de producción que se desea obtener.
En el caso de utilizar el molde del tipo de cilindro tubular transparente de la figura 4, el proceso es similar con una alimentación del sustrato impreso (30) en forma estereoscópica las estaciones de posicionamiento (A) y barnizado (B), la alineación y coincidencia de barnizado e imagen con el molde (C), el moldeado con una unidad de moldeado lenticular con un cilindro o tambor hueco transparente (44) en cuya superficie contiene el molde lenticular, en su interior se encuentran una fuente de luz ultravioleta (43) con su reflector (45) y obturadores y deflectores (47) para concentrar la radiación UV en el área deseada de moldeado reciente y de ésta manera se obtiene un curado instantáneo. La superficie exterior del cilindro tubular transparente es una superficie de líneas acanaladas cóncavas que moldea la trama lenticular en el barniz recién aplicado en la unidad de barnizado (B) provista con los rodillos superior metálico (41) e inferior con recubrimiento de hule (42) que son alimentados con un sustrato desde el alimentador (30) a través del dispositivo de alineación (A). El cilindro hueco transparente tubular porta-molde (44) tiene una superficie interna lisa, en los extremos tiene dos anillos metálicos que sujetan los bordes del cilindro transparente de vidrio o plástico y embonan sobre un par de espigas montadas en chumaceras que sostienen o sujetan el molde en una posición estable. Una de las espigas es de transmisión y proporciona la tracción para girar con la velocidad angular equivalente a la velocidad lineal con que se desplaza el substrato previamente impreso ha sido impregnado con una capa del barniz que se va a moldear. La tracción se transmite a la espiga por medio de un engrane y banda dentada conectada al motor principal. En la parte inferior del molde hay un cilindro impresor de metal (48) recubierto de una capa de hule de Monómero Dieno Propileno Etileno conocido por sus siglas en inglés como (EPDM) resistente a la luz UV y a los químicos usados en la limpieza de barnices sensibles UV, que aplica presión controlada contra el substrato y contra el cilindro transparente tubular (44) que porta el molde efectuando un movimiento oscilante vertical. En los extremos de sujeción del cilindro transparente, las chumaceras tienen una cavidad por donde pasan varios elementos a la unidad de secado como son: el soporte de la unidad de secado, los tubos de enfriamiento y recirculación de agua para la eliminación del calor de la lámpara, la alimentación de corriente eléctrica y la extracción de aire caliente de la unidad de secado. Mientras el cilindro tubular transparente (44) gira durante la operación de moldeado, la unidad de secado (35) en su interior se mantiene estática enfocando la radiación UV al área de contacto entre el molde y el substrato para secar la superficie del sustrato moldeado en forma lenticular, posteriormente si es necesario, se utiliza una segunda unidad de curado (46) con una o más lámparas UV que aplican una segunda ración de radiaciones UV al sustrato barnizado con el objeto de secar el interior del recubrimiento y entregar el sustrato completamente seco al recibidor (49) que apila los sustratos moldeados lenticulares.
En el caso del aparato de moldeado lenticular que utiliza una placa gruesa plana transparente y rígida (51) descrita en la figura 5, el proceso de alimentación del sustrato impreso (30) en la estación de alineado del registro (A), de barnizado (B) provista con los rodillos superior metálico (41) e inferior con recubrimiento de hule (42) y de colocación (C) es similar a los procesos anteriores pero dicho molde (51) es una placa plana gruesa que se fija horizontalmente en posición con un marco metálico (55) que lo sostiene y soporta. Se monta con la superficie de líneas acanaladas cóncavas (54) hacia abajo para moldear la superficie del substrato barnizado con una trama lenticular de semicilindros convexos. El sustrato es empujado por una cama inferior plana (53) con recubrimiento de EPDM que oscila verticalmente para presionarlo contra la placa gruesa de molde plano (51) lenticular, la cual permanece rígida soportando la presión ejercida por la cama inferior plana (53), la distancia del movimiento de la cama plana se ajusta de acuerdo al grosor del substrato y a la presión que se desea aplicar contra el molde. Al tiempo que la cama plana inferior empuja al substrato contra el molde de placa plana, el par de unidades de secado UV (52) que se ubican atrás del molde y encima de la placa, abren sus obturadores (58) de luz para secar el barniz en el substrato. En este caso las unidades de secado UV (52) poseen más espacio para colocar sus deflectores de luz y la tolva de protección (57) para concentrar la radiación UV en la zona de moldeado, las conexiones de corriente, aire y de agua se encuentran por detrás del molde plano. Los obturadores (58) poseen un dispositivo de coordinación de tal manera que las lámparas abren cuando se moldea el sustrato y cierran cuando el sustrato entra o sale de la unidad de moldeado. El molde de placa plana transparente (51) mantiene una posición fija en el proceso, sólo la cama plana inferior (53) se mueve verticalmente para aplicar una presión homogénea horizontal contra el substrato y el molde. El sistema que transporta el substrato ya sea en pliegos u hojas o en una rollo o bobina continua de substratos, debe de alimentar el substrato a la zona de moldeado de una forma intermitente y pausada para proporcionar el tiempo necesario al proceso para presionar el substrato contra el molde de placa plana, secarlo y luego separarse del molde para sacar el substrato moldeado e introducir uno nuevo a la secuencia de producción. Se utiliza también adicionalmente una segunda unidad de secado UV (56) para curar o secar por completo el interior de la capa de barniz, antes de que el sustrato sea apilado o enrollado en la estación del recibidor del substrato (50).
En el caso de utilizar el molde tipo mixto donde se usa un molde en forma de plancha u hoja delgada, flexible y transparente bosquejado en la figura 6, el proceso comienza en la estación de alimentación del sustrato impreso con la imagen estereoscópica (30) a través la alineación de registro (A), de barnizado (B) y de colocación o coordinación (C) para su posterior proceso de moldeado (66) el cual es similar a los procesos anteriores pero dicha plancha o placa delgada de material plástico transparente (61) es flexible y se monta sobre un cilindro tubular (60) también transparente; el mecanismo es muy similar al modelo del cilindro con interior hueco anterior, sólo que el cilindro (60) tiene una superficie exterior lisa y una ranura longitudinal (64) a lo ancho del cilindro, provista con una mordaza de sujeción (62) en el interior de la ranura, que sujeta y tensa el pliego u hoja delgada y flexible alrededor del perímetro del cilindro (60). El pliego u hoja delgada flexible (61) tiene una cara exterior con líneas acanaladas cóncavas en su superficie que moldean el barniz sobre el substrato con una forma de trama lenticular convexa. La otra cara en el reverso de la plancha (pliego u hoja) delgada (61) y flexible es lisa y se ubica sobre la superficie externa del cilindro tubular transparente (60) que también tiene un exterior liso. La plancha o placa (pliego u hoja) delgada flexible (61) tendrá dobleces en sus extremos, un doblez de 30 a 45 grados en su orilla o pinza frontal y un doblez en ángulo recto (90 grados) en su orilla o pinza trasera, similar a una plancha litográfica de una rotativa, la orilla frontal de la hoja delgada se utiliza para montarla sobre un ángulo de apoyo que se encuentra en la ranura de la mordaza (64) para alinear la hoja flexible con el cilindro y asegurarse que se monta en la orilla frontal de la hoja delgada del molde alineada en posición correcta y no inclinada con una relación paralela al eje del cilindro y a escuadra o perpendicular con su borde. La orilla trasera o posterior de la plancha delgada con su doblez en ángulo recto, se introduce en un pequeño cilindro o leva (62) en la parte trasera de la mordaza que gira y tensa la plancha flexible, obligándola a adherirse con presión a la superficie externa del cilindro hueco transparente (60), sin dejar aire u holguras entre las dos superficies lisas que están en contacto. En este dispositivo de hoja flexible (61) que se monta sobre cilindro tubular transparente (60), el cual debe estar balanceado dinámicamente para que el peso del dispositivo de la mordaza no afecte el giro estable del cilindro por lo cual los anillos metálicos en la orilla del cilindro tubular transparente deben de tener un contrapeso en la sección contraria a la mordaza. La posición y funcionamiento de la unidad interna de secado (35), es similar al modelo anterior del molde cilindrico tubular, pero la intensidad de la fuente de luz UV (69) se incrementa, y es mayor porque debe pasar a través de dos capas transparentes. La unidad de curado está provista con sus obturadores y deflectores (65) de luz UV para concentrar la luz en la zona de moldeado, el reflector (67) que evita la dispersión de la radiación UV disponible. El conjunto del cilindro tubular (60) y la de la plancha delgada transparente (61 ) del molde, se encuentra dentro de una carcasa externa (66) opaca que evita el escape de la luz UV hacia el exterior y protege la unidad de moldeado lenticular. El cilindro de presión (63) de movimiento oscilatorio vertical, ubicado en la parte inferior del cilindro tubular (60), ejerce presión del sustrato barnizado contra el molde en la acción de moldeado y al mismo tiempo de curado, cuando el sustrato moldeado y curado sale de la unidad de moldeado se le aplica otra etapa de curado en una unidad externa (68) para asegurar que el substrato esté completamente seco o curado para su posteriormente apilarlo o enrollarlo en la unidad de recibidor de sustrato (49).
La figura 7, vista lateral de una máquina de impresión offset (con cuatro o más unidades de impresión), mostrando en recuadros cada una de las unidades de impresión del proceso (70), secuencialmente se presenta la unidad de barnizado (71) en línea de una prensa alimentada por pliegos, y la unidad de moldeado lenticular (72) que es la materia novedosa de la presente invención. En la figura 7 se muestra la última unidad de impresión offset (70) de una prensa multicolor, con un cilindro de placa o plancha "P" un cilindro porta mantilla "M" de caucho y un cilindro impresor "2a". El proceso de impresión offset es comúnmente conocido en la industria de artes gráficas y se utiliza en este proceso para imprimir la imagen estereoscópica al sustrato, en esta figura solo se muestra la impresión del último color de la imagen estereoscópica que reciben el sustrato de las anteriores unidades de la prensa por medio del cilindro de transferencia (1a). La imagen el último color en la última unidad (70) se reproduce en la plancha litográfica montada en la superficie del cilindro de placa "P", que entra en contacto con rodillos humectadores (701) y luego rodillos entintadores (702) para reproducir un color de la imagen estereoscópica en la mantilla "M" de caucho y luego imprimirla sobre el substrato que tiene el cilindro impresor "2a", una vez impreso el substrato con la ultimo color del la imagen estereoscopia ya completa, el substrato es transportado por el siguiente cilindro de transferencia "1b", hacia la unidad de barnizado (71) donde el sistema de barnizado (B) sella las zonas de impresión estereoscópica con una capa de barniz UV. El substrato barnizado pasa al siguiente cilindro de transferencia "1c" que lo transporta a una unidad (72) modificada para el moldeado lenticular y curado. Esta unidad utiliza un molde en forma de cilindro tubular hueco y transparente, o un molde mixto con una delgada plancha flexible que se monta sobre un cilindro tubular transparente (73). En ambos casos el molde tiene en su interior una unidad de curado de luz UV (79) dentro del cilindro. El sustrato barnizado que transporta el cilindro "1c" al cilindro impresor "2c", es moldeado en forma lenticular al mismo tiempo que se cura superficialmente.
El cilindro impresor "2c" de la unidad de moldeado debe de tener un recubrimiento flexible con una mantilla de caucho (78) resistente a la radiación UV y a los químicos de limpieza del barniz UV. En los casos como este, en que el cilindro impresor debe ser fijo y no pueda tener un movimiento para presionar contra el molde lenticular, porque necesita mantener una posición fija para la correcta transferencia del sustrato entre los sistema de pinzas de los cilindros de transferencia (1c) y (1d), la presión se ejerce moviendo la posición del cilindro de moldeado lenticular (73) por medio de un sistema de chumaceras con movimiento helicoidal que mueven el cilindro de moldeado lenticular a presionar el sustrato contra el cilindro impresor "2c". El substrato ya moldeado se transporta por el cilindro de transferencia "1d" a los carros de salida (761) del recibidor (76). En el camino el sustrato pasa a una segunda estación de curado (74) provisto de tres lámparas UV para completar su proceso de secado, aquí como un disipador de calor (75) absorbe parte de la energía calorífica generada durante el secado para que el sustrato debidamente seco o curado sea enviado a una pila del recibidor (76) de pliegos de prensa. Esta misma configuración de proceso de moldeado lenticular con impresión estereoscópica en línea puede utilizarse en diferentes métodos de impresión con prensas alimentadas en pliegos de flexografía, de huecograbado, en inyección de tinta o impresión digital, siempre y cuando se substituya la unidad offset (70) por el otro proceso de impresión deseado y que después del proceso de impresión se tengan una unidad de barnizado (71), y una unidad de moldeado lenticular (72), un secador interno (73) y una segunda unidad de secado (74) y un recibidor de pliegos (76).
La figura 8, muestra parte de una máquina alimentada por pliegos, y el diagrama general del proceso para moldeado lenticular sobre imágenes previamente impresas en forma estereoscópica sobre un sustrato, dicha máquina puede ser alimentada por pliegos u hojas de substrato cortadas a un tamaño predeterminado en donde se utiliza una pila o resma de papel en un alimentador de pliegos (83), el sustrato previamente impreso con las imágenes estereoscópicas se coloca sobre una plataforma (82) y donde un aparato separador de pliegos (80) va tomando el pliego superior y alimenta el substrato en forma consecutiva, pliego por pliego, ya que cuenta con una carretilla de entrada y detector de hojas dobles (81), empuja las hojas hacia la unidad de barnizado (B) y la de moldeado lenticular (87) provista con una primera unidad de curado (35). El alimentador de pliegos (83) alinea y empareja la pila de papel o de substrato en la posición correcta de alimentación y con un dispositivo detector de hojas dobles (81) que verifica con un sistema electro mecánico o de ultrasonido que no se alimenta más de una sola hoja a la vez, se asegura que no pasen dos o más pliegos del substrato juntos que pudieran causar un daño a los mecanismos de barnizado o moldeado. En casos de alimentación doble defectuosa el dispositivo alimentador se detiene y manda al operador una señal de paro por doble pliego. Para tener un buen control de la posición de alimentación los pliegos deben de cortarse en la parte frontal del pliego y por lo menos en una de las partes laterales con una precisión de 0.05 mm, para mantener una escuadra perfecta a noventa grados entre las orillas frontal y lateral de los pliegos del substrato y la posición de las imágenes estereoscópicas. Esa escuadra se verifica en la estación de alineación (A) se usa para alinear el registro del pliego previamente impreso con la imagen estereoscópica y la posterior posición del moldeado lenticular usando principalmente dos métodos: El primero se usa en procesos de baja y media velocidad en donde el tipo de imagen estereoscópica no requiere de tanta precisión al alinearse con la superficie lenticular, cuando los pliegos van a alimentarse al barnizador se pasan por una mesa con varios rodillos paralelos entre sí e inclinados de 15 a 20 grados, con respecto a la dirección del transporte del papel, y que tienen un tope lateral en el lado de escuadra. La inclinación de los rodillos obliga al pliego del substrato a moverse hacia el tope lateral, alineándolo a escuadra con la posición de la unidad de moldeado, la mesa con rodillos inclinados tiene con una serie de bolas o balines pesados que mantienen el pliego contra el tope lateral, conforme se desplaza a la unidad de moldeado. Este primer método es similar a los usados en las máquinas dobiadoras o plegadoras de pliegos en la industria editorial. El segundo método se usa para procesos en donde la velocidad de producción es mayor, o donde la exactitud del registro requerida entre la posición de las imágenes estereoscópicas y la alineación con la superficie lenticular es muy definida. En estos casos se utiliza un mecanismo de tope frontal para detener la hoja o pliego después de haber sido separada de la pila para alinearla en paralelo con el cilindro de barnizado, un mecanismo de escuadra lateral jala el pliego desde su costado lateral para posicionar el pliego en una escuadra perfecta de 90 grados entre el borde frontal del pliego y borde lateral, en ese momento el pliego se alimenta a la unidad de barnizado por medio de un sistema de pinzas o de bandas con succión de aire que mantienen la posición de pliego impreso con la imagen estereoscópica durante el proceso de barnizado y hasta que llega a la unidad de moldeado. En los casos en que el pliego se transporte por un sistema de barra de pinzas que toman cada uno de los pliegos y lo transportan a través de la máquina por medio de cadenas de transportación o de cilindros de transferencia con pinzas, el pliego del substrato debe tener un área o pinza frontal libre de barniz de 10mm, para que las pinzas lo sujeten y lo transporten. En la unidad de barnizado (B) se sellan las zonas del sustrato que se desean barnizar, antes de que el pliego entre a la unidad de moldeado lenticular se debe coordinar en (C) o estación de coincidencia la posición del pliego barnizado y el inicio de su imagen con la posición del molde. Esta coordinación del inicio de la imagen con el inicio del molde es importante cuando se usan moldes de fabricación especial y cuando se necesita coordinar la posición del molde con el de las imágenes en el pliego. La unidad de moldeado (87), se puede usar cualquier tipo de molde lenticular, en el diagrama se muestra un molde del tipo tambor cilindrico tubular (44). El molde, cualquiera el tipo que este sea, tiene una primera estación de curado (35) que consta de lámpara UV (43), un reflector (45), un obturador (47); junto con el molde de tambor tubular (44) y el cilindro de presión (48) con movimiento oscilatorio vertical, forman la unidad de moldeado (87) de la presente invención donde se seca el sustrato al momento de ser moldeado por medio del emisor de energía UV (43) de la estación de curado (35), y posteriormente se encuentra otra segunda estación de curado (86) provista con dos lámparas UV donde seca completamente el sustrato moldeado, para luego ser transportado a las carretillas de salida (84) que alimentan los pliegos lenticulares hacia un emparejador de pliegos (85) ubicado en el extremo superior del recibidor de pliegos (88) donde se apilar los pliegos de sustrato ya procesado con el moldeado lenticular.
La figura 9, muestra parte de una máquina para moldeado lenticular sobre imágenes impresas en forma estereoscópica, que es alimentada por rollos continuos de substrato con sus principales pasos y funciones. Los rollos se montan en una estación portarrollos (90) que alimenta el sustrato para el proceso de moldeado lenticular. La máquina puede fabricarse para instalarse conectada a una máquina de impresión ya existente en forma de proceso continuo en línea, utilizando cualquiera de los procesos conocidos de impresión de bobina como el offset, flexografía, huecograbado, serigrafía, inyección de tinta o impresión digital, y que además cuenten con una unidad de barnizado (B), o puede fabricarse u operar como un proceso independiente de acabado después de la impresión lenticular del substrato, que posteriormente se alimenta en rollo a una maquina donde se realiza el proceso de barnizado moldeado lenticular. En ambos casos el aparato de moldeado lenticular requiere de una serie controles para el proceso de barnizado y moldeado lenticular del substrato en forma de rollo o bobina (93): un sistema de control de tensión (91) a la entrada de la maquina que mide la tensión superficial del substrato y modifica la velocidad lineal de su alimentación y la acción de frenado del portarrollos (92) para mantener la tensión constante y evitar que aumente y se rompa o que disminuya la tensión y pierda control sobre su posición o su tensión superficial, una estación (A) de control lateral de su posición que usa sensores (8) ópticos al inicio y al final del proceso para alinear la bobina y su impresión estereoscópica con la posición del molde. Una vez que el substrato está alineado correctamente en posición, el siguiente elemento del proceso de moldeado lenticular es una unidad de barnizado (B) utilizada para sellar la tinta de las imágenes previamente impresas en forma estereoscópica en las zonas deseadas y formar una capa barnizada con un recubrimiento que seca con radiaciones ultra violeta (UV). En caso de que se utilicen moldes de fabricación especial como en las figuras 14, 15 o 16 es necesario usar un control de posición o de repetición de la imagen impresa (128) en la bobina o rollo del substrato con respecto a la posición del molde, para detectar una marca de registro o posición en el inicio de cada repetición y hacer la coordinación con el molde por medio de un rodillo compensador o un servomotor que atrasa o adelanta la posición de la banda con la posición del molde lenticular en forma de tambor (46) para que ambos coincidan. En los casos en que se requiera mayor exactitud por las características de la imagen estereoscópica o por la velocidad del proceso, se utilizan servomotores que accionan el giro del molde cilindrico tubular (44) para adelantarlo o atrasarlo y que coincida con la posición de la imagen impresa en la bobina.
Es importante señalar que en los sistemas de moldeado lenticular donde se usa un rollo o una bobina continua de sustrato con un sistema de moldeado en forma de cilindro tubular de fabricación especial (figura 14), o cualquier sistema de moldeado general (figura 13) o especial (figura 16) que usa un molde en forma de plancha (hoja o pliego) delgada flexible que se enrolla en un cilindro tubular, requiere que el perímetro total del tambor cilindrico (44) o el largo total de su superficie exterior debe de coincidir con la longitud de la imagen impresa o con la longitud de la repetición en la bobina, para que cada giro del cilindro guarde la secuencia con el avance de cada repetición de la bobina.
En la figura 9 el molde lenticular en forma de tambor transparente (46) posee en su interior una primera estación de curado (35) con una fuente de luz UV (43) ubicada dentro de un cilindro hueco que seca la superficie del barniz al momento de ser moldeada en la estación (94), bajo la presión ejercida en el sustrato por el cilindro impresor, y una segunda estación de curado (46) posterior, con dos lámparas y ubicada fuera de la estación de moldeado que permite terminar el curado completo del interior de la capa de barniz con la trama lenticular. El sustrato ya moldeado se vuelve a alinear lateralmente (95) y se somete a un segundo dispositivo de control de tensión (99) al otro extremo del proceso que controla la velocidad con que avanza el papel y tira de la bobina fuera de la unidad de moldeado, para que la tensión se mantenga uniforme, no se rompa o alargue el sustrato y para que el sustrato con la impresión lenticular sea reembobinado en porta rollos (98) en rollos uniformes que puedan posteriormente cortarse o procesarse en un producto terminado. El sistema de re embobinado (97) necesita tener un control de velocidad variable que ajuste la velocidad de giro al perímetro cambiante del rollo, para mantener una velocidad constante de la bobina y re embobinado parejo del rollo del sustrato (98) con el moldeado lenticular. Estos controles son comunes y conocidos en la industria de impresión de bobina o rotativa.
La figura 10, muestra una vista lateral de un sistema de moldeado lenticular en línea con una prensa de impresión offset y de barnizado ya existente. En el diagrama sólo se muestra la salida del recibidor de la prensa (100), a la cual se le agrega después de su recibidor de pliegos un módulo de moldeado lenticular (106) que toma los pliegos de sustrato previamente impresos con una imagen estereoscópica y ya barnizados sobre su superficie para agregar el proceso de moldeado lenticular. Cuando los pliegos impresos con la imagen estereoscópica y barnizados en la prensa, pero sin secarse, salen del recibidor (100), en lugar de acumularse y emparejarse en una pila, caen en una banda de transporte (101) que las introduce a la estación de moldeado lenticular (106), manteniendo su escuadra y alineación que tenía en la prensa de impresión. Primeramente se censa la posición de los pliegos alimentados y su borde para coordinarlo en la estación (C) con la posición del molde, el ajuste se hace variando el movimiento de una banda de transporte (101) que alimenta el pliego en posición correcta con un molde del tipo de cilindro tubular ó mixto (109). El sustrato con barniz en su superficie se moldea por la presión que ejerce el cilindro impresor (103) recubierto con una capa de hule, que oprime el sustrato contra el molde lenticular, en el momento de moldear el sustrato el barniz se seca, por una primera unidad interna de curado UV (107), que logra un primer curado superficial dentro del mismo molde lenticular. El sustrato moldeado se despega del molde y sale por la banda (102), donde una segunda unidad de curado UV (108) seca por completo la capa de barniz para luego acumular y emparejar los pliegos del sustrato en el recibidor (110).
La figura 11, muestra el molde (110, 111) en forma de tambor cilindrico transparente para aplicar un moldeado lenticular a un substrato impreso con una imagen codificada en forma estereoscópica puede ser de una fabricación general con una serie líneas acanaladas paralelas en forma cóncava sobre toda la superficie del molde y alineadas en paralelo (111) o en perpendicular (110) al sentido del desplazamiento del substrato en la maquina. La alineación de las líneas paralelas del molde debe de coincidir con la alineación de los segmentos o tiras de las imágenes entrelazadas de la imagen estereoscópica impresas en el sustrato. En este tipo de molde se moldean todas las zonas de la superficie que han sido barnizadas en el sustrato, con un tramado lenticular con las mismas particularidades (líneas por unidad de longitud de 2.54cm, periodo, radio, orientación y ángulo de observación) en todo el pliego o bobina del sustrato. Estos moldes se montan en la máquina de moldeado lenticular, y dentro de este tipo de cilindro tubular transparente se encuentra la unidad interna de secado UV, completa con sus reflectores, obturadores y deflectores de luz. Estos moldes en forma de tambor cilindrico transparente se montan en los aparatos de moldeado lenticular usando dos anillos metálicos en forma de discos (132) que tapan los extremos del tambor, los discos acoplan sobre un par de chumaceras de un diámetro de varias pulgadas (138), en el interior de estas chumaceras tienen espigas huecas, cada espiga hueca acopla en el exterior con un balero o rodamiento (1381) que a su vez se monta con otro sistema de chumaceras y de tracción no mostrado en el diagrama, una de las espigas proporciona tracción para girar el molde a una velocidad en coordinación con la velocidad del sustrato que tiene el barniz para moldeado. La tracción se transmite a la espiga por medio de un engrane y banda dentada conectada a un motor principal. En un extremo se sostiene el anillo del tambor donde pasa todos los cables de suministro de energía a la lámpara y dos tubos para el suministro y recirculación de agua para el enfriamiento de la lámpara; en el otro extremo se sostiene el otro anillo del tambor, y se extrae aire caliente producido por la fuente de luz UV. En una de las espigas huecas se conecta el sistema de transmisión para mover el cilindro tubular del molde. La figura 12, muestra el molde en forma de placa plana rígida gruesa y transparente para aplicar un moldeado lenticular a un sustrato impreso con un tramado de líneas perpendiculares (121) o un tramado de líneas paralelas (120) con respecto a la dirección de desplazamiento (122) del sustrato. Este tipo de molde se utiliza en los aparatos de moldeado lenticular de cama plana descritos en la figura 5 y permanecen fijos apoyados sobre un marco metálico que los mantiene en posición durante el proceso de moldeado. En la placa plana gruesa se tiene una superficie con líneas acanaladas paralelas cóncavas para el moldeado lenticular del barniz como se muestra en el molde (174) de la figura 17, esta superficie acanalada se monta hacia abajo en el aparato. La otra cara de esta gruesa placa transparente es lisa y en el aparato de moldeado se monta hacia arriba colocándole atrás de ella dos o más fuentes de luz UV con reflectores, y obturadores que se accionan para secar el barniz en el sustrato. En este tipo de molde se moldean todas las zonas de la superficie que han sido barnizadas en el sustrato, con un tramado lenticular con las mismas particularidades (líneas por unidad de longitud, periodo, radio, orientación y ángulo de observación) en todo el sustrato.
La figura 13, muestra el cilindro tubular transparente (130) con superficie lisa sobre cuya superficie lateral se coloca la plancha delgada flexible transparente (131), para que en conjunto formen el molde lenticular. La plancha delgada flexible del exterior posee dos bordes de sujeción, un borde delantero (136) en un ángulo de 30 a 45 grados y un borde trasero (135) en ángulo recto que sirven para la sujeción de la hoja delgada flexible (131). El cilindro tubular transparente (130) tiene una ranura longitúdinal (137), en donde posee una mordaza de sujeción (134) esta mordaza posee un borde angulado (139) que sirve como guía de montaje e impide la liberación del borde delantero de la plancha delgada. Aquí se coloca el borde delantero (136) de la plancha delgada flexible (131) apoyándolo sobre un borde angular (139), y enrollando toda la plancha bajo presión para expulsar el aire entre la superficie de la hoja y el cilindro tubular transparente (130), al llegar al lado trasero de la plancha delgada se introduce el borde trasero con una ángulo recto (135) dentro de la ranura que posee un tensor (134) que gira en forma de leva y tensa la hoja sujetándola al cilindro tubular. El cilindro tubular transparente (130) queda en el interior como soporte de la plancha delgada con el molde en su superficie externa, y la plancha (hoja) delgada flexible y transparente se adhiere a la superficie externa, con la cara de las líneas acanaladas cóncavas hacia afuera. Este conjunto forma un molde que se monta en el aparato con una unidad de secado UV en el interior del rodillo montado sobre dos anillos o discos de soporte (132) en sus extremos, que se montan sobre una chumacera hueca (138) que embona y se apoya sobre un balero o rodamiento de soporte (1381), el cual se soporte en el sistema de transmisión no incluido en este esquema. En este tipo de molde (131) ya montado en el tambor (130), se moldean todas las zonas de la superficie que han sido barnizadas en el sustrato, con un tramado lenticular con las mismas particularidades (líneas por unidad de longitud, periodo, radio, orientación y ángulo de observación) en todo el sustrato.
El molde para aplicar un moldeado lenticular a un substrato impreso con una imagen codificada en forma estereoscópica, puede ser también, de una fabricación especial, ya sea un molde tubular cilindrico como en la figura 14, un molde en forma de placa plana gruesa como en la figura 15 o una plancha delgada transparente y flexible de la figura 16, que posteriormente se monta sobre un cilindro tubular transparente de superficie plana, con la ayuda de un sistema de mordaza que fija ambos extremos y tensa la plancha o placa a su alrededor como se describe en la figura 16. En los tres casos el molde especial se fabrica para un trabajo o para una imagen impresa en un pliego en particular, creando un molde en donde las líneas paralelas en forma convexa del lenticular solo se encuentren en las áreas o zonas del molde definidas previamente en donde se espera coincidir con las imágenes estereoscópicas barnizadas del pliego de sustrato impreso. De esta forma pueden mezclarse, en un solo trabajo o pliego impreso, imágenes preparadas en forma estereoscópica de diferentes características con un moldeado lenticular diferente para cada imagen, usando en cada una diferente número de líneas por pulgada (LPI) (2.54cm), grosor de lente, periodo, radio y orientación o sentido con el observador del impreso, en conclusión, un molde con varias ' imágenes estereoscópicas en donde cada una tiene diferentes particularidades y correspondiendo a una distinta preparación estereoscópica en el procesador gráfico de imágenes para crear un efecto visual diferente en cada una de las imágenes. Los moldes de fabricación especial crean imágenes lenticulares que también es posible imprimirlas junto con imágenes tradicionales de dos dimensiones, resaltando más las imágenes del producto o del mensaje deseado.
La figura 14, muestra un molde en forma de tambor cilindrico (140) en cuya superficie se definen zonas de molde (descritas como "143", "144", "145", y "146") para el moldeado lenticular, cada zona con una diferente orientación de las líneas y diferente LPI ( tramado de líneas por unidad de longitud de 2.54cm) en su moldeado lenticular y en su imagen estereoscópica, de la misma forma se muestra el pliego de sustrato del trabajo especial (141) producido por el molde (140) y presenta las mismas zonas de moldeado lenticular (descritas como "143", "144", "145", y "146") ya sobre puestas sobre sus correspondientes imágenes estereoscópicas. Cada imagen estereoscópica en el pliego tiene diferentes particularidades (líneas por unidad de longitud, periodo, radio, orientación y ángulo de observación).
En la figura 15, se muestra un molde en forma de placa plana gruesa (151) habilitado para un trabajo especial con diferentes zonas de moldeado lenticular (descritas como "153", "154", "155", y "156"), de la misma forma el pliego (152) de sustrato del trabajo especial con las zonas de impresión estereoscópicas correspondientes del molde (151). Cada imagen estereoscópica en el pliego tiene diferentes particularidades (líneas por unidad de longitud, periodo, radio, orientación y ángulo de observación).
La figura 16, muestra el cilindro tubular transparente de superficie lisa (161) con ranura longitudinal (162) a lo largo del cilindro y donde se ubica una mordaza (163) de sujeción donde se coloca la plancha delgada flexible y transparente (160) para moldeado de fabricación especial con las zonas de moldeado lenticular (descritas como "166", "167", "168", y "169"), en este caso no se muestra el pliego producido en el moldeado. La plancha delgada flexible se monta alrededor del cilindro transparente (161), usando sus dos bordes uno delantero con un ángulo de 45 grados (165) que embona con el borde de la ranura del cilindro y un borde trasero de plancha en ángulo recto (162) que se introduce en la mordaza (163) y se tensa alrededor del cilindro tubular (161). Cada imagen estereoscópica en el pliego tiene diferentes particularidades (líneas por unidad de longitud, periodo, radio, orientación y ángulo de observación). En la figura 17 se muestra un esquema de la vista lateral aumentada de un substrato (171) periodos de impresión en forma estereoscópica (172) y sellado con una superficie de barniz moldeado en forma lenticular (173), y arriba de este sustrato de impreso lenticular su correspondiente molde lenticular transparente (174) con los canales cóncavos que moldearon la trama lenticular, en sentido opuesto al impreso lenticular.
Next Patent: JICARA TAP FOR SHOWERING USING V-JICARA TECHNOLOGY