JP4217180B2 - 熱転写シートに積層されたホログラム又は回折格子の転写方法、並びに被転写媒体 - Google Patents

熱転写シートに積層されたホログラム又は回折格子の転写方法、並びに被転写媒体 Download PDF

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Description

本発明は、熱転写シートに積層されたホログラム又は回折格子の転写方法、並びに被転写媒体に関する。
ホログラムを積層した熱転写シートによって、ホログラム又は回折格子（以下、ホログラムと回折格子を区別する必要のない場合は、「ホログラム等」という。）を印刷する方法はすでに広く知られている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。これらの発明は、プリントするパターンにより、商品番号や氏名など、オンデマンドで情報を付加することができるため、固定された情報であるホログラムパターンのみによる偽造防止効果に比べ、商品固体の識別も可能としている。
特開昭６３−１３７２８７号公報 特開平０１−２８３５８３号公報
しかし、この技術を活用した商品の事例は市場で殆ど目にすることがない。その一つの理由として、これらサーマルヘッドによる熱転写によるホログラム等の印刷は、ロールや金型による方式で転写形成されるものに比べ、転写前後における画像の変化が大きく、ホログラム等の効果が低減してしまうことで商品化がなされなかったと考えられている。
そこで、本発明は、ホログラム等が積層された熱転写シートを用いて、ホログラム等をオンデマンド情報を含めた安定した品質で転写する方法を提供する。
本発明の転写方法は、基材フィルム（２）上にホログラム又は、回折格子が積層された熱転写シート（１）を転写する方法において、微小面積単位の熱源（１１）によって連続して加熱する方向（Ａ）と、ホログラム又は回折格子の光学的効果を高めるための記録情報の方向（Ｂ）とが同じ方向であることにより、上記の課題を解決する。
本発明の発明者は、熱源としての発熱素子から印加される熱エネルギーの面積単位が小さいサーマルヘッド等によってホログラム等を転写する場合、エネルギーが順次印加されるため、それぞれの形成単位ごとに、０．５μｍ〜数μｍ程度の凹凸ができ、凹凸の無い平面を前提として形成された干渉縞や回折格子による干渉効果が崩されていることを発見した。また、その形成単位ごとに発生する凹凸は、連続的に形成される方向については殆ど無く、略水平であり、干渉効果の阻害が殆どないことを見出した。
従って、本発明によれば、熱源によって連続して加熱する方向とホログラム等の光学的効果を高めるための記録情報の方向が同じになるように、ホログラム等が熱転写されるので、当該記録情報は略水平に記録され、当該記録情報による光学的効果を崩すことはない。
前記熱源はサーマルヘッド（１０）の発熱素子（１１）であってもよいし、レーザーであってもよい。また、前記ホログラムはレインボーホログラムであってもよいし、ホログラム全体を構成する干渉縞形成領域に、同領域を水平方向に分割してなる要素領域（５）を単位として、干渉縞が形成されている計算機ホログラムであってもよい。
「形成単位」とは、熱源から印加される熱エネルギーの面積単位に相当し、例えば熱源が発熱素子の場合は１つの発熱素子で加熱できる範囲をいい、熱源がレーザーの場合は１回で照射できる照射範囲をいう。「光学的効果を高めるための記録情報の方向」とは、例えば垂直方向に拡散する物体光は無視して水平方向のみに相関を有する物体光に基づいて形成される干渉縞が記録されることより、水平方向の視差のみを考慮したホログラム像を形成するホログラムでは、当該水平方向をいう。従って、垂直方向の視差を考慮しないレインボーホログラムや計算機ホログラムにおいては、当該「記録情報の方向」は水平方向である。「微小面積単位」とは、上記形成単位が転写されるべきホログラム等の面積に比較して十分に小さければよい。
また、本発明は上述した転写方法によって前記ホログラム又は前記回折格子が転写された被転写媒体として具現化されてもよい。
以上説明したように、本発明によれば、微小面積単位の熱源によって連続して加熱する方向と、ホログラム又は回折格子の光学的効果を高めるための記録情報の方向とが同じ方向であることにより、ホログラム等が積層された熱転写シートを用いて、オンデマンド情報を含めた安定した品質でホログラム等を転写する方法を提供することができる。
図１は、本発明を実現するための熱転写シートの一例を示す図である。熱転写シート１は、基材フィルム２の上に転写層３、接着層４が積層されている。転写層３には計算機ホログラムの干渉縞が形成されている。当該干渉縞には、被転写媒体に転写されると、再生光によって文字や画像を表現できるように光の干渉に関する情報が記録されている。この転写層３における計算機ホログラムの干渉縞の詳細については後述する。被転写媒体を接着層４側に当て、所定の熱源による熱エネルギーが基材フィルム側から方向Ａに順次印加されると、被転写媒体に接着層４が接着し、転写層３が基材フィルム２から剥離され、転写層３における計算機ホログラムが被転写媒体へ転写される。以下、方向Ａを加熱方向Ａという。
転写層３における計算機ホログラムの干渉縞について、計算機ホログラムの一部を拡大した図２を用いて説明する。本形態の計算機ホログラムの干渉縞は、干渉縞形成領域を水平方向Ｂに所定のスライス幅Ｐでスライスした帯状の要素領域５を単位として形成される。スライス幅Ｐは１０μｍ〜１００μｍである。各要素領域５における干渉縞には、水平方向Ｂの視差情報が記録されている。
従って、本形態における計算機ホログラムは水平方向Ｂの視差情報のみによってホログラムを表現する。即ち、本形態における計算機ホログラムの光学的効果を高めるための記録情報の方向は水平方向Ｂである。このような計算機ホログラムは周知の計算機ホログラム製造方法によって得ることができる。以下、この水平方向Ｂを干渉縞の方向Ｂという。計算機ホログラムは、熱転写シート１の加熱方向Ａと干渉縞の方向Ｂとが同じ方向となるように転写層３に設けられている。
次に、サーマルヘッドによって熱転写シート１の転写層３等を被転写媒体へ転写する方法について説明する。本形態のサーマルヘッド１０は、図３（ａ）に示すように、微小面積単位の熱源である発熱素子１１…１１が線状に複数個配列されることにより構成される。サーマルヘッド１０を熱転写シート１の基材フィルム２側に当て、加熱方向Ａに移動することにより、熱転写シート１は連続して加熱方向Ａに加熱される。上述したように、転写層３を形成する計算機ホログラムの干渉縞の方向Ｂ、即ち光学的効果を高めるための記録情報の方向は加熱方向Ａと同じ方向である。従って、転写層３は当該記録情報の方向に順次加熱される。
サーマルヘッド１０が加熱方向Ａに移動すると、各発熱素子１１に対応する転写幅ｑの転写単位１２が複数形成される。転写単位１２について、発熱素子１１によって加熱されるようすを示す図３（ｂ）を用いて説明する。発熱素子１１によって加熱される加熱範囲１３は略円状であり、発熱素子１１の加熱方向Ａへの移動に伴い、加熱範囲１３も加熱方向Ａへ移動する。これにより、描画幅ｑで略帯状の転写単位１２が各発熱素子１１に対応して形成される。
描画幅ｑは発熱素子１１の加熱範囲１３に比例する値であり、本形態では５０μｍ〜数１００μｍである。この熱転写方法によれば、転写単位１２内には問題となる凹凸は起こりにくいが、隣接する転写単位１２間、即ち加熱方向Ａと平行の辺部分１２ａに問題となる凹凸が発生しやすい。しかし、この転写単位１２間に発生する凹凸は、加熱方向Ａ、即ち干渉縞の方向Ｂと同じ方向に発生するため、計算機ホログラムの干渉縞の光学的効果を損なわない。
本発明は、上述した形態に限らず種々の形態にて実施してよい。例えば、加熱方法としてサーマルヘッドを使用したが、レーザーを使用してもよい。この場合は、被転写媒体を熱転写シート１の接着層４側に当て、レーザーを基材フィルム２側から当て、方向Ｃに移動させる。以下、照射方向Ｃという。この照射方向Ｃは加熱方向である。従って、図４に示すように、照射方向Ｃと干渉縞の方向Ｂが一致するように照射すればよい。レーザーを熱源に使用する場合は、描画幅ｒが１０μｍ〜１００μｍの帯状の転写単位１４間に凹凸が発生する。この凹凸は干渉縞の方向Ｂと同じ方向なので転写されたホログラムの光学的効果を損なわない。尚、レーザー照射は点線で示す次の転写単位１４へ移動の間は行わない。
また、転写層３に構成されるホログラムはレインボーホログラムでもよい。この場合は、視差情報が干渉縞として記録されている方向を干渉縞の方向Ｂとなるように転写層３を熱転写シート１に積層し、上述した計算機ホログラムの場合と同様にサーマルヘッド又はレーザーによって加熱方向Ａ又はＣに加熱すればよい。また、転写層３と基材フィルム２との間に熱による剥離性を高めるための剥離層を設けても良いし、他の必要な情報や一時的な情報が印刷された他の転写層が基材フィルム２上に更に積層されても良い。レーザーを熱源とする場合、基材フィルムと転写層との間に光熱変換層を設けるとよい。
また、転写層３に設けられるのは、ホログラムを形成する干渉縞だけでなく回折格子であってもよい。例えば、回折格子によって図５に示すようなカラー画像２０を表現する場合、各画素２１毎にＲＧＢを表現する回折格子２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂの面積率により色を表現する。この場合の「光学的効果を高める記録情報の方向」は、カラー画像２０に対して垂直方向の回折格子が記録されている方向Ｄである。従って、例えばサーマルヘッド１０によって熱転写シート１を加熱する場合は、サーマルヘッド１０を方向Ｄと同じ方向に移動させ、加熱方向と方向Ｄを一致させればよい。
本形態で使用する熱転写シートの一例を示す図。 図１の熱転写シートの転写層に設けられた計算機ホログラムの干渉縞の一部の拡大図。 （ａ）は図１の熱転写シートをサーマルヘッドで加熱するようすを示す図であり、（ｂ）は（ａ）の発熱素子によって加熱されるようすを示す図。 図１の熱転写シートをレーザーで加熱するようすを示す図。 カラー画像を表現する回折格子を転写するようすを示す図。
符号の説明
１ 熱転写シート
２ 基材フィルム
３ 転写層
５ 要素領域
１０ サーマルヘッド
１１ 発熱素子
Ａ 加熱方向
Ｂ 光学的効果を高めるための記録情報の方向

Claims (6)

  1. 基材フィルム上にホログラム又は、回折格子が積層された熱転写シートを転写する方法において、
    微小面積単位の熱源によって連続して加熱する方向と、ホログラム又は回折格子の光学的効果を高めるための記録情報の方向とが同じ方向であること、を特徴とする転写方法。
  2. 前記熱源はサーマルヘッドの発熱素子であることを特徴とする請求項１に記載の転写方法。
  3. 前記熱源はレーザーであることを特徴とする請求項１に記載の転写方法。
  4. 前記ホログラムはレインボーホログラムであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の転写方法。
  5. 前記ホログラムは、そのホログラム全体を構成する干渉縞形成領域に、同領域を水平方向に分割してなる要素領域を単位として干渉縞が形成されている計算機ホログラムであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の転写方法。
  6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の転写方法によって前記ホログラム又は前記回折格子が転写された被転写媒体。
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