JPH09127854A - 個別情報の記録されたホログラムとその作製方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】偽造や改竄の極めて困難な個別情報（１枚毎に
異なる連続番号など）を、近赤外もしくは赤外波長域の
レーザー光の照射によるパターン状の熱変形として、レ
リーフ面に追記する。 【解決手段】近赤外もしくは赤外波長域の光に対して高
い吸収性を有する色素を含む樹脂層／微細な凹凸パター
ンが形成されたレリーフホログラム形成層／そのレリー
フ面に反射性薄膜層、がこの順に支持体上に設けられて
なるホログラムを作製する際に、レリーフ面に近赤外も
しくは赤外波長域のレーザー光を、個別情報を構成する
ような所望パターン状に露光してレリーフ面を熱変形さ
せる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、微細な凹凸パター
ンからなるレリーフホログラム（または、レリーフ回折
格子）に係り、特に、当初形成された凹凸パターンとは
異なるように、ホログラム毎に異なる個別情報（追記情
報）をレリーフ面に記録したホログラムとその作製方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】ホログラムは、一般に光の干渉パターン
を記録したものであり、二次元画像・三次元画像（立体
画像）の記録・表示をはじめ、高密度の情報記録媒体に
も応用されている。また、ホログラムは高度な製造技術
を要し、中でもレリーフホログラムは、シールや転写シ
ートなどの形態に加工した後、偽造防止手段としてクレ
ジットカード・有価証券・証明書などの一部に貼着して
使用されている。

【０００３】レリーフホログラムに、ホログラムパター
ン（絵柄）とは異なるパターンを形成する手法として、
以下の提案が公知である。

【０００４】特開平４−２５０４８７号公報 反射型レリーフホログラムの転写箔から転写されたホロ
グラムに、加熱手段によって加熱することにより（反射
層を破壊するか、凹凸パターンを平滑化することで）、
ホログラムに元来記録されていた情報以外の画像、文字
等の情報を追記する。

【０００５】特開平６−１１０３７６号公報 溶融押出し成形と同時にレリーフホログラムの形成され
た熱可塑性樹脂シートに対して、ホログラムの不要部分
に加熱・加圧を行なうことにより、その部分のホログラ
ムを消失させた後、少なくともホログラム形成部に金属
反射層を設け、ホログラムをパターニングする。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】例えば、株券・商品券
・入場券などの有価証券には、一枚毎に異なる個別情報
として連続番号が設けられており、また抽選券には、一
枚毎に異なる個別情報として抽選番号または抽選マーク
が設けられている。このため、有価証券や抽選券をホロ
グラムによって構成する場合には、ホログラムパターン
（絵柄）に個別情報を追記する必要があるが、印刷によ
る個別情報に係る既存の手法では、偽造や改竄への対策
が十分であるとは言えず、個別情報自体をホログラムパ
ターンと同一平面に形成し、個別情報の偽造や改竄を極
めて困難なものとする手法が要求されている。

【０００７】上記の提案は、ホログラムを任意形状に
パターニングするものであって、ホログラムに任意の情
報を追記するというものではない。上記の提案では、
レリーフホログラムを大量複製する場合には、各複製物
に共通した追記情報である可能性があり、一枚毎に加熱
を施すパターンを可変として個別情報を追記する思想に
関しては一切開示されていない。

【０００８】本発明は、偽造や改竄の極めて困難な個別
情報の追記方法とその方法を用いて作製されるホログラ
ムを提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明では、加熱手段と
して、近赤外もしくは赤外波長域のレーザー光の照射を
利用する場合に、前記レーザー光を熱変換する上で好適
な構成とする。

【００１０】すなわち、請求項１に記載の発明は、少な
くとも、微細な凹凸パターンが形成されたレリーフホロ
グラム形成層、およびそのレリーフ面に反射性薄膜層が
形成され、レリーフ面が形成されていない側に、近赤外
もしくは赤外波長域の光に対して高い吸収性を有する色
素を含む樹脂層が設けられた構成のホログラムであっ
て、前記レリーフ面が、当初形成された凹凸パターンと
は異なり、個別情報を構成するような所望パターン状に
熱変形されてなることを特徴とする。

【００１１】請求項２に記載の発明は、少なくとも、近
赤外もしくは赤外波長域の光に対して高い吸収性を有す
る色素を含む樹脂層／微細な凹凸パターンが形成された
レリーフホログラム形成層／そのレリーフ面に反射性薄
膜層、がこの順に支持体上に設けられてなるホログラム
を作製する方法であって、微細な凹凸パターンが形成さ
れたレリーフホログラム形成層に対して、近赤外もしく
は赤外波長域のレーザー光を、個別情報を構成するよう
な所望パターン状に露光することによって、前記パター
ン状にレリーフ面を熱変形させる工程を具備することを
特徴とするホログラムの作製方法である。

【００１２】本発明によるホログラムを製品表面に貼着
形成するために、ホログラムに接着層（感熱接着剤や感
圧接着剤）を形成し、シールや転写シートなどの形態に
加工した場合も、本発明の範疇に包含されることは当然
である。なお、感熱転写シートとするには、加熱ヘッド
が加熱・加圧する側である近赤外もしくは赤外波長域の
光に対して高い吸収性を有する色素を含む樹脂層側に剥
離層やベースフィルムが積層されている必要があり、レ
リーフ面および反射性薄膜層が形成されている側に接着
層が形成されている必要がある。

【００１３】

【作用】レリーフホログラム形成層に、近赤外もしくは
赤外波長域の光に対して高い吸収性を有する色素を含む
樹脂層（以下、赤外吸収層と称する）が接して形成され
ていることによって、個別情報を構成するような所望パ
ターン状に、近赤外もしくは赤外波長域のレーザー光
を、レリーフホログラム形成層に接して形成された赤外
吸収層に対して露光・照射した場合に、レーザー光の照
射部分を、前記パターン状に効率的に熱エネルギーに変
換することができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明のホ
ログラムとその作製方法について詳細に説明する。図１
は、本発明に係るホログラムの断面構造の一例を、レリ
ーフホログラムの形成工程において示す説明図である。
支持体１上に、少なくとも、赤外吸収層２、微細な凹凸
パターンが形成されたレリーフホログラム形成層３が、
順次形成された構成であり、このような積層フィルムが
ロールから連続的に供給される。

【００１５】支持体１は、製造時にはホログラムを構成
する各層を支持するように機能し、転写シートの形態と
なる場合にはベースフィルムとして機能するものであ
り、ポリエチレンテレフタレート，ポリ塩化ビニル，ポ
リエステル，ポリカーボネート，ポリメタクリル酸メチ
ル，ポリスチレンなどの透明な樹脂フィルムを用いるこ
とができる。

【００１６】赤外吸収層２は、レーザー光のエネルギー
を熱エネルギーに変換させるように機能するものであ
り、特に、装置をコンパクト化する上で有効な、半導体
レーザーの近赤外もしくは赤外波長域の光に対して吸収
性を有する色素を、ポリアクリレート樹脂，ポリメタク
リレート樹脂，ポリアミド樹脂，ポリエステル樹脂，ポ
リ塩化ビニル樹脂などの熱可塑性樹脂や、架橋構造を形
成する熱硬化性バインダーに溶解もしくは分散すること
により作製することが好ましい。例えば、半導体レーザ
ーに適合するものとしては、７８０〜８３０ｎｍ領域の
波長で吸収係数が１０⁴ 以上の強い吸収となる分子構造
を持ち、シアニン系やピリリウム系等のポリメチン系色
素，銅フタロシアニンなどのフタロシアニン系色素，ナ
フタロシアニン系色素，ジチオール金属錯塩系色素，ナ
フトキノン系色素，アントラキノン系色素，トリフェニ
ルメタン系色素，アルミニウム系色素，ジインモニウム
系色素などが挙げられる。

【００１７】レリーフホログラム形成層３は、製膜性・
エンボス成型性などを考慮して各種樹脂材料が選択可能
である。具体的には、ポリカーボネート樹脂，ポリスチ
レン樹脂，ポリ塩化ビニル樹脂などの熱可塑性樹脂ある
いはこれらの共重合体または混合物、不飽和ポリエステ
ル樹脂，メラミン樹脂，エポキシ樹脂，ウレタン（メ
タ）アクリレート，ポリエステル（メタ）アクリレー
ト，エポキシ（メタ）アクリレート，ポリオール（メ
タ）アクリレート，メラミン（メタ）アクリレート，ト
リアジン（メタ）アクリレートなどの熱硬化性樹脂ある
いはこれらの共重合体または混合物、さらにはラジカル
重合性不飽和基を有する熱成型性材料などが使用可能で
ある。

【００１８】赤外光吸収層２およびレリーフホログラム
形成層３を設ける方法としては、グラビアコート，ロー
ルコート，ナイフコートなどの周知の塗布方法が適用さ
れ、それぞれ数μｍの厚みで形成されている。また、部
分的に赤外光吸収層およびレリーフホログラム形成層を
形成する場合には、形成するパターンに応じた版を用い
たスクリーン印刷，グラビア印刷などの一般的な印刷技
術を使用することができる。

【００１９】ロール状にした上記積層体（支持体／赤外
光吸収層／レリーフホログラム形成層）を、図１に示す
ようにレリーフホログラムの形成工程に供給する。上記
工程では、ニッケル製などのプレス版（ロールスタン
パ）を用いて、レリーフホログラム形成層３上にエンボ
ス（加熱押圧）成型により、レリーフホログラムを形成
する。

【００２０】なお、形成されるレリーフホログラム（ま
たは、レリーフ回折格子）は、レインボーホログラムに
代表されるような、白色光の照射により目視可能なもの
であっても、特定の波長の単色光の照射によってのみ目
視可能なものであっても構わない。

【００２１】また、レリーフホログラムの形成時に、ホ
ログラムパターン（絵柄）と同時に位置決めマークも同
一平面上に形成することが、後工程で個別情報を記録す
る上で好適である。前記マークは、レリーフホログラム
原版の撮影時に同時に形成するか、プレス版にホログラ
ムとは異なる凹凸の形態で、エッチングなどの所望の方
法で形成される。

【００２２】レリーフ面上に設けられる反射性薄膜層４
は、ホログラム効果を発現させ易く（視覚し易く）する
ために形成されるものであって、材質として一般的にア
ルミニウムが用いられるが、銀，金，スズ，窒化チタン
（ＴｉＮ_x ）なども使用可能である。その形成方法は、
真空蒸着法の他にスパッタリング法，イオンプレーティ
ング法などの成膜手段が適用可能であり、膜厚としては
１０〜１０００ｎｍの範囲にあることが好ましい。

【００２３】また、単純な反射のみならず、透過性も兼
ね備える薄膜層として、レリーフホログラム形成層（通
常、屈折率ｎ＝１．３〜１．６の範囲）よりも屈折率の
高い薄膜層を形成することも、装飾性の向上の点から考
えられ、例えば、下記の表１に示す無機材料が使用可能
である。

【００２４】＜表１＞ 材料 屈折率（ｎ） Ｓｂ₂ Ｓ₃ ３．０ Ｆｅ₂ Ｏ₃ ２．７ ＴｉＯ₂ ２．６ ＣｄＳ ２．６ ＣｅＯ₂ ２．３ ＺｎＳ ２．３ ＰｂＣｌ₂ ２．３ ＣｄＯ ２．２ Ｓｂ₂ Ｏ₃ ２．０ ＷＯ₃ ２．０ ＳｉＯ ２．０ Ｓｉ₂ Ｏ₃ ２．５ Ｉｎ₂ Ｏ₃ ２．０ ＰｂＯ ２．６ Ｔａ₂ Ｏ₃ ２．４ ＺｎＯ ２．１ ＺｒＯ₂ ２．０ Ｃｄ₂ Ｏ₃ １．８ Ａｌ₂ Ｏ₃ １．６

【００２５】透過性も兼ね備える薄膜層（以下、透過性
薄膜層と称する）を形成する方法としては、真空蒸着法
の他にスパッタリング法、イオンプレーティング法等の
成膜手段が適用可能であり、膜厚としては１０〜１００
０ｎｍの範囲にあることが好ましい。

【００２６】図２は、レリーフホログラムの形成された
積層フィルムに対して、番号，文字，図形などの個別情
報を記録する工程の概略を示す説明図である。前記フィ
ルム１１は、送り出しロール１０から送り出され、ロー
ル１５上で個別情報を記録された後、巻き取りロール２
２で巻き取られる。

【００２７】ロール１５での情報記録は、レリーフホロ
グラムの形成工程で同時に予め形成された位置決めマー
クを、位置決めマーク照明ランプ１３により照明・再生
させ、前記マークの再生光を位置決めマーク読み取りセ
ンサー１４で読み取った後、読み取り結果に基づいた上
で、レリーフホログラム面上の適切な位置に行なう。

【００２８】読み取り結果に基づいて、レリーフホログ
ラム面上の適切な位置に個別情報の記録を行なう詳細な
機構に関して図示はしないが、位置決めマークの再生光
を検出するタイミングに応じて、レーザー光源１６とレ
ンズ１７，１８と空間変調要素である液晶シャッター１
９とレンズ２０とからなるレーザー露光装置３０によ
り、フィルム１１にレーザー露光を行なう。

【００２９】図３は、レーザー露光装置３０の構成例を
示す概要図である。すなわち、図３において、レーザー
源１６より発せられた赤色から赤外域の光をレンズ１
７，１８により、液晶シャッター１９上に平行光にして
照射し、液晶シャッター１９の開閉により透過したレー
ザー光を、結像レンズ２０により、ロール１５上のロー
ル状フィルム１１にスリット状に結像させる。

【００３０】この場合、液晶シャツター１９に投影する
情報は、記録したいパターンをロール状フィルム１１の
送り方向と直角な方向に切断して複数の線状の情報に分
解し、ロール状フィルム１１の送り速度に同期させなが
ら、この情報を順次シャッター１９に送り出す。

【００３１】すなわち、個別情報である、数字や絵柄，
もしくはバーコード，カルラコードなどからなる番号も
しくはマークをロール状フィルム１１の送り方向と直角
な方向に切断して複数の線状の情報に分解し、ロール状
フィルム１１の送り速度に同期させながら、この情報を
順次シャッター１９に送り出す。

【００３２】なお、図３では個別情報をバーコードとし
た場合を示しているが、番号とホログラム画像とが重な
る場合もある。

【００３３】また、ここで、液晶シャッター１９の開口
部の形状を、ロール状フィルム１１の送り方向に拡大し
た形状とすることにより、その拡大率をレーザー光の露
光量とすることが可能となる。すなわち、これは、液晶
シャッター１９のロール状フィルム１１の送り方向の面
積が、結像レンズ２０の開口部となり、この結像レンズ
２０の絞りの役割を果たすためである。

【００３４】このように、ロール状フィルム１１の送り
方向に対する拡大率により、異なるレーザー露光量を与
えることが可能となり、記録パターンの回折効率を自由
にコントロールすることができる。

【００３５】以上により、番号，文字，図形などの各々
異なる個別情報を、連続的に記録することが可能とな
る。

【００３６】なお、図２に示す装置は、個別情報を追記
するのみであるが、レリーフホログラムの形成と個別情
報の追記、の両方を連続的に行なっても構わない。

【００３７】図４は、巻き取りロール２２で巻き取られ
た個別情報の追記されたレリーフホログラムの断面説明
図である。レーザー露光によってレリーフ面が熱変形さ
れて平らになった部分７が、追記された個別情報を表す
パターンであり、レリーフ面８はレーザー露光されずに
熱変形していないホログラム画像を表す。

【００３８】図５は、図示しない別工程でホログラム形
成層３のレリーフ面にＡｌやＣｒなどの反射性薄膜層や
ＺｎＳなどの透過性薄膜層を形成した状態を示す。

【００３９】図６は、支持体１と赤外光吸収層２の間に
剥離層５を設け、反射性薄膜層４上に感熱接着剤からな
る接着層６を設けて、ホログラムを転写シートの形態と
した状態を示す断面説明図である。

【００４０】剥離層５を構成する樹脂としては、例えば
ポリアクリレート樹脂，ポリメタクリレート樹脂などの
アクリル樹脂、または、アクリル樹脂と塩化ビニル樹脂
との混合物などが適切であり、バーコート，ブレードコ
ート，エアナイフコート，グラビアコート，ロールコー
トなどのソルベントコート法，あるいはスクリーン印刷
法などの既知の塗布方法による塗布を行なって乾燥する
ことにより、厚さ１〜２μｍ程度に形成する。

【００４１】接着層６としては、例えばアクリル樹脂，
塩化ビニル／酢酸ビニル共重合樹脂などを主成分とし、
前述した塗布方法により、厚さは０．５〜２μｍ程度に
形成する。

【００４２】図７は、図５のホログラムの反射性薄膜層
４上に、さらに感圧接着剤からなる粘着層９を設けて、
シールの形態とした状態を示す断面説明図である。

【００４３】粘着層９を構成する材料としては、例え
ば、ブチルゴム系，天然ゴム系，シリコン系，ポリイソ
ブチル系などの粘着成分と、アルキルメタクリレート，
ビニルエステル，アクリロニトリル，スチレン，ビニル
モノマーなどの凝集成分と、不飽和カルボン酸，ヒドロ
キシル基含有モノマー，アクリロニトリルなどに代表さ
れる改質成分や重合開始剤，可塑剤，硬化剤，硬化促進
剤，酸化防止剤などの添加剤を必要に応じて添加した粘
着剤が適用でき、バーコート，ブレードコート，エアナ
イフコート，グラビアコート，ロールコートなどのソル
ベントコート法，あるいはスクリーン印刷法などの既知
の塗布方法による塗布を行なって乾燥することにより、
厚さ１．０〜１０μｍに形成する。

【００４４】なお、本発明における個別情報の追記は、
上記実施例に限定されるものではなく、次のようにして
も同様に実施できる。 （ａ）上記実施例では、光学要素としてレンズ１７を用
いる場合について説明したが、これに限らず、その他の
光学要素を用いるようにしてもよい。 （ｂ）上記実施例では、空間変調要素として液晶シャッ
ター２０を用いる場合について説明したが、これに限ら
ず、その他の空間変調要素を用いるようにしてもよい。

【００４５】

【発明の効果】感熱記録ヘッドを用いずにレーザー光の
照射によって、レリーフホログラム毎に偽造や改竄の極
めて困難な個別情報を追記する方法であるため、レリー
フホログラムの連続的かつ高速な大量生産が可能とな
る。本発明によって提供されるホログラムは、追記され
る個別情報（１枚毎に異なる連続番号など）もレリーフ
面でのパターンの形態であるため、偽造や改竄が極めて
困難であり、セキュリティ性を必要とする媒体に極めて
有効に利用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るホログラムの断面構造の一例を示
す説明図。

【図２】個別情報を追記する工程の概略を示す説明図。

【図３】レーザー露光装置の構成例を示す概要図。

【図４】個別情報の追記されたレリーフホログラムの断
面説明図。

【図５】反射性（透過性）薄膜層を形成したレリーフホ
ログラムの断面説明図。

【図６】ホログラムを転写シートの形態とした状態を示
す断面説明図。

【図７】ホログラムをシールの形態とした状態を示す断
面説明図。

【符号の説明】

１…支持体 ２…赤外吸収層 ３…レリーフホログラム形成層 ７…個別情報を構成するパターン部分 ８…当初形成されたレリーフホログラム

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくとも、微細な凹凸パターンが形成さ
   れたレリーフホログラム形成層、およびそのレリーフ面
   に反射性薄膜層が形成され、レリーフ面が形成されてい
   ない側に、近赤外もしくは赤外波長域の光に対して高い
   吸収性を有する色素を含む樹脂層が設けられた構成のホ
   ログラムであって、 前記レリーフ面が、当初形成された凹凸パターンとは異
   なり、個別情報を構成するような所望パターン状に熱変
   形されてなることを特徴とするホログラム。
2. 【請求項２】少なくとも、近赤外もしくは赤外波長域の
   光に対して高い吸収性を有する色素を含む樹脂層／微細
   な凹凸パターンが形成されたレリーフホログラム形成層
   ／そのレリーフ面に反射性薄膜層、がこの順に支持体上
   に設けられてなるホログラムを作製する方法であって、 微細な凹凸パターンが形成されたレリーフホログラム形
   成層に対して、近赤外もしくは赤外波長域のレーザー光
   を、個別情報を構成するような所望パターン状に露光す
   ることによって、 前記パターン状にレリーフ面を熱変形させる工程を具備
   することを特徴とするホログラムの作製方法。