JP2014012388A - スクリーン印刷によるホログラム形成方法とホログラムシート - Google Patents

Abstract

【課題】美麗で模様変化も起こる擬似ホログラムを安価に形成可能となすことを課題としている。
【解決手段】下地が透けて見えるハーフトーンの下地印刷層を表面に有する蒸着紙、光沢紙、もしくは、透明樹脂フィルムを基材として、その基材の下地印刷層上に、１回目の網点印刷を施し、次いで、１回目の網点印刷に利用したスクリーンマスク６の角度を０．２°〜１°の範囲で変化させて２回目の網点印刷を施し、前記１回目の網点印刷と２回目の網点印刷においてともに表面が凸曲面をなす上地印刷のドット７_−１、７_−２を形成して擬似ホログラムの模様を生じさせるようにした。
【選択図】図７

Description

この発明は、ホログラムを安価に形成できるスクリーン印刷によるホログラム形成方法とその方法で形成されたホログラムシートに関する。なお、この発明で言うホログラムは、厳密には、ホログラムのような印象（立体感やきらきら感）を与え、しかも、観察角度によって模様が変化する擬似ホログラムである。

ホログラムは、一般に、プレス金型などの転写体を使用し、その転写体に形成されたレリーフ形成層の表面形状（レンチキュラーレンズやドットなど）を樹脂シートや樹脂のコート層を有する箔などの被転写体に転写する方法で形成される。

下記特許文献１には、溶融状態の樹脂層を基材シート上に押出コーティングし、その溶融状態の樹脂層に、ロールに装着されたホログラム形成用スタンパを押圧して基材シートの表面にホログラムを形成する方法が開示されており、この方法では前記スタンパが転写体である。

また、下記特許文献２には、被転写体の表面の熱可塑性樹脂層に対して転写媒体のレリーフ形成層の面を圧接させながら被転写体を加熱し、転写媒体のレリーフ形成層の表面形状を転写するホログラム画像の形成方法が開示されており、この方法も転写によるホログラム形成となっている。

なお、印刷によって用紙などにきらきら感を付与する方法もある。例えば、下記特許文献３が記載しているその方法は、用紙に対してプリンタでホログラフィック記録材料を点状に付着させ、付着したホログラフィック記録材料に複数のレーザー光を照射して干渉縞を記録する。従って、この方法は転写に頼らずにホログラムを形成することができる。

特開２００８−３２８２９号公報 特開２００９−９６１１５号公報 特開２００８−２１３３１９号公報

上述した従来法、中でも、レリーフ形成層の表面形状を転写してホログラムを形成する方法は、レリーフ形成層を設けた転写体の価格が非常に高い。例えば、プレス金型の場合、価格は、１００万円以上、高価なものでは１０００万円にもなる。そのために、ホログラムシートなどの単価が高くなることを避けられない。

また、レリーフ形成層の表面形状を転写する際に、被転写体である基材を加熱して基材表面の熱可塑性樹脂を軟化させたり、基材の表面に溶融樹脂をコーティングしたりする必要があり、これによってもコストが高められている。

なお、特許文献３の方法は、立体感のある模様にはなるが、観察の角度による模様の変化は起こらず、人目をより引きつける効果的なホログラムは作れない。また、ホログラム処理された粉末を含んだホログラムインキを使用する必要があるため、転写方式ほどではないがこれもコスト高になる。

そこで、この発明は、美麗で模様変化も起こるホログラム（擬似ホログラムを）を安価に形成可能となすことを課題としている。

上記の課題を解決するため、この発明においては、スクリーン印刷によって擬似ホログラムを形成する。
具体的には、下地が透けて見えるハーフトーンの下地印刷層を表面に有する蒸着紙又は光沢紙、もしくは、ミラーインキによる下地印刷層を表面に有する透明樹脂フィルムを基材とし、
この基材の前記下地印刷層上に、上地印刷として１回目の網点印刷（スクリーン印刷による上地印刷）を施し、
次いで、１回目の網点印刷に利用したスクリーンマスク（製版）の角度を０．２°〜１°の範囲で変化させて２回目の網点印刷（上地印刷）を施し、前記１回目の網点印刷と２回目の網点印刷においてともに表面が凸曲面をなす上地印刷のドットを形成して擬似ホログラム（以下では単にホログラムと言う）の模様を生じさせる。

この方法で形成されるホログラムは、２回目の網点印刷を行うときのスクリーンマスクの１回目の網点印刷時からの角度変更値を０．５°にしたときに、最も立体感のあるものになる。

また、前記ドットとして、下地印刷層に対する接触角が９０°以上あるものを設けると、良質なホログラムが形成される。

前記２回目の網点印刷は、１回目の網点印刷で使用するインキにガラス粉などの光輝性粉末を添加したインキを用いて行うとより綺麗なホログラムが形成される。１回目の網点印刷と２回目の網点印刷で使用するインキは、着色インキ、透明インキのどちらであってもよい。着色インキは、光透過性があってハーフトーンドットが形成されるインキを用いるのがよい。２回目の網点印刷時にガラス粉を添加した光透過性インキを使用することでガラス粉の添加の効果（きらきら感の増強など）が引き出される。

前記スクリーンマスクは、ポリエステルメッシュにステンレスをスパッタリングされた、スクリーン線数(ドット数）が１００〜１７５で、メッシュが３５５〜４６０メッシュのものを使用すると好ましい。前記１回目の網点印刷を、ＵＶインキ（紫外線硬化型インキ）を用いて行うのも好ましい。

この発明の方法で基材の表面にホログラムが形成されたホログラムシートや、そのホログラムシートをブランク材にしてそのブランク材を裁断後にホログラムが外面に現われるように組み立てて作られた包装用パッケージも併せて提供する。

なお、この発明の方法で基材の表面に形成されるホログラムは、立体感、きらきら感があり、なおかつ、観察角度によって模様が変化する。

そのようなホログラムが得られる理由は、スクリーンマスクの角度を１回目の網点印刷の位置から変化させて２回目の網点印刷を行うことでモアレが生じ、また、１回目と２回目の網点印刷で形成する上地印刷のドットが凸曲面の表面を有することからレンズ効果も生じ、それらの相乗効果で、立体感、きらきら感が生じ、観察角度による模様変化も起こると考えられる。

スクリーン印刷におけるモアレは、一般に視覚効果の面で好ましくないとされているが、この発明は、それをうまく利用して効果的なホログラムを形成したのである。

この発明の方法によれば、スクリーン印刷によってホログラムを形成することができる。スクリーン印刷に利用するマスクは、価格が１万円程度である。また、基材は、蒸着紙、光沢紙、透明樹脂フィルムのいずれかでよく、従来法がレリーフ形成層の表面形状を転写する際に必要とした基材の加熱や、基材に対する溶融樹脂のコーティングなども不要であり、そのために、プレス金型などを用いる従来法に比べてホログラムシートの大幅な価格低減が可能になる。

また、立体感、きらきら感が得られるだけでなく、観察角度による模様変化も生じるため、前掲の特許文献３の方法で形成されるものに比べるとホログラムの品質が高まり、ホログラムインキを使わないため、コスト面でも勝るものになる。

基材の一例を示す断面図 基材の他の例を示す断面図 基材のさらに他の例を示す断面図 スクリーンマスクと網点印刷で形成されるドットを示す平面図 網点印刷で形成されるドットの接触角の説明図 １回目の網点印刷と２回目の網点印刷でのスクリーンマスクの角度変化の説明図 １回目の網点印刷と２回目の網点印刷で形成される上地印刷のドットを拡大して示す平面図 ホログラムシートをブランク材にして形成された包装用パッケージの一例を示す斜視図

以下、添付図面の図１〜図７に基づいて、この発明のスクリーン印刷によるホログラム形成方法とその方法で作られるホログラムシートの実施の形態を説明する。

図１の１は、基材である。ここで用いた基材１は、表面に金属蒸着層２ａが施された蒸着紙２をベースにしているが、ベース部分は、表面に光沢のある図２に示した光沢紙３でもよいし、図３に示した透明樹脂フィルム４であってもよい。

ベースになる蒸着紙２、光沢紙３、或いは透明樹脂フィルム４の表面に下地が透けて見えるハーフトーン（半透過）の下地印刷層５を予め設けたものを基材１として使用する。

透明樹脂フィルム４をベースとして用いるときには、そのフィルムの表面にミラーインキによる印刷を行うとそれがハーフトーンの下地印刷層５となる。

蒸着紙２又は光沢紙３をベースとして用いるときには、ベースの表面にハーフトーンの下地印刷層５を設けて基材１となす。

下地印刷層５は、印刷方式を問わない。スクリーン印刷、オフセット印刷、インクジェット印刷、グラビア印刷などでその下地印刷層５を設けることができる。

次に、図４に示すように、スクリーンマスク６を使用して基材の下地印刷層上に網点印刷（スクリーン印刷）を行って上地印刷のドット（好ましくはハーフトーンドット）７を形成する。そのドット７は、図５に示すように、表面が凸曲面をなすものにする。

上地の網点印刷において使用するスクリーンマスク６として以下に記すようなものを選択することで、表面が凸曲面のドットを形成することができる。

このときに使用するスクリーンマスク６は、ポリエステルメッシュにステンレスをスパッタリングされた東海商事（ＳＥＲＩＡグループ）製のマスクが、インキの透過性に優れ、図５に示した接触角αの大きいドット、言い換えれば、レンズ効果の高いドットを印刷できて好ましかった。

ドット７の下地印刷層に対する接触角αは、９０°以上が好ましい。通常のスクリーン印刷におけるドットの接触角αは９０°以下であるが、上記のスクリーンマスクと粘性の高いメジウムインキを組み合わせて使用することで、接触角αが１２７°のドットも形成することができ、そのようなドットが、立体感を得る上で特に有効であった。

上記スクリーンマスク６は、スクリーン線数が１００線〜１７５線のものがよい。その線数が多いほど綺麗なホログラムが形成される。従って、１７５線のスクリーンマスクが特に適している。

スクリーンマスクのメッシュは、３５５〜４６０本／ｉｎｃｈが適している。特に、４６０本／ｉｎｃｈメッシュのスクリーンマスクは、上記した線数のいずれに対しても適合性がある。

上地の網点印刷で使用するインクは、ＵＶインク、熱硬化型インクのどちらであってもよい。生産性の面では乾燥・硬化の速いＵＶインキが有利である。このインキは粘土の高いものが接触角を高めることができて好ましい。推奨されるインキとしては、例えば、十条ケミカル製のレイキュアー４１００（商品名）点字用メジウムが挙げられる。

上地の印刷は、同一スクリーンマスクを使用して２回行う。２回目の網点印刷は、１回目の網点印刷からスクリーンマスクの角度を少し変化させて実施する。図６に示したマスクの変化の角度θは、モアレができやすい角度範囲の０．２°〜１°とする。中でも、その角度θが０．５°のときに立体感の最も優れたホログラムが形成される。

１回目の網点印刷で形成される上地印刷のドット７_−１と、２回目の網点印刷で形成される上地印刷のドット７_−２の配置状況の一例を図７に示す。１回目の網点印刷と２回目の網点印におけるスクリーンマスクの角度変化が小さいため、１回目の印刷で形成されるドット７_−１と２回目の印刷で形成されるドット７_−２の多くは、図７のように一部が重なる。

これにより、モアレが生じ、また、網点印刷で形成されるドットが凸曲面の表面を有することからレンズ効果も生じ、モアレとレンズ効果があいまって、立体感、きらきら感が生じ、観察角度による模様変化も起こるホログラムが形成される。

なお、１回目の網点印刷で、例えば、推奨されるＵＶメジウムインキを使用するときには、２回目の網点印刷において、１回目に使用したインキに光輝性粉末を混ぜたインキを使用するときらきら感の強いホログラムができる。

このときに使用する光輝性粉末は、ガラス粉でよい。東南インキ製、或いは、日本板ガラス製の粒子径６〜１２μｍのガラス粉を好適に利用できる。そのガラス粉をＵＶメジウムインキに添加し、よく撹拌して２回目の網点印刷に用いると、光の屈折により、観察角度によって模様変化のよく起こるホログラムができる。

なお、この発明のホログラム形成に用いるスクリーン印刷装置は、東海商事（ＳＥＲＩＡグループ）製のスクリーン印刷装置が、スクリーンマスクの角度を自由自在に変えることができ、また、印刷物の角度を変えるオフセット機構もついており、使い勝手が良く、管理もし易くて好ましかった。

そのスクリーン印刷装置は、スキージ・ドクター（スクレパー）の圧力、角度、移動速度、クリアランス（版とワーク間の隙間）、オフコン（版離れ）なども自由、自在に変更可能であり、高精細な模様を印刷することができる。

次に、蒸着紙をベースにしてそのベース上にハーフトーンの下地印刷層を設けたホログラムシートを試作した。そして、そのホログラムシートをブランク材にし、そのブランク材を必要な形状に裁断後組立てて包装用パッケージを作成した。その包装用パッケージの一例を図８に示す。

図示の包装用パッケージ１０は、筒状胴部１１の下縁に下蓋パネルと（図示せず）その下蓋パネルの内側に折り込まれるフラップ（これも図示せず）を連設し、さらに、筒状胴部１１の上縁に上蓋パネル１２とその上蓋パネルの内側に折り込まれるフラップ１３を連設してなる。

構造はありふれた包装用パッケージであるが、表面にこの発明の方法で美観に優れるホログラムを形成しており、品が良くて、高級感があって人目を引きやすいものになっている。従って、化粧品などの包装陳列用などに利用すると高いＰＲ効果を期待できる。

なお、この発明を適用するパッケージなどは、表面に印刷ができるものであればよく、形状や構造は特に問わない。

１ 基材
２ 蒸着紙
２ａ 金属蒸着層
３ 光沢紙
４ 透明樹脂フィルム
５ 下地印刷層
６ スクリーンマスク
７ 上地印刷のドット
７_−１ １回目の網点印刷で形成されたドット
７_−２ ２回目の網点印刷で形成されたドット
１０ 包装用パッケージ
１１ 筒状胴部
１２ 上蓋パネル
１３ フラップ

Claims (8)

1. 下地が透けて見えるハーフトーンの下地印刷層（５）を表面に有する蒸着紙又は光沢紙、もしくは、ミラーインキによる下地印刷層（５）を表面に有する透明樹脂フィルムを基材（１）とし、
   この基材の前記下地印刷層（５）上に、１回目の網点印刷を施し、
   次いで、１回目の網点印刷に利用したスクリーンマスク（６）の角度を０．２°〜１°の範囲で変化させて２回目の網点印刷を施し、前記１回目の網点印刷と２回目の網点印刷においてともに表面が凸曲面をなす上地印刷のドット（７_−１、７_−２）を形成して擬似ホログラムの模様を生じさせるスクリーン印刷によるホログラム形成方法。
2. 前記スクリーンマスク（６）の角度を前記１回目の上地印刷からθ＝０．５°変化させて２回目の上地印刷を行う請求項１に記載のホログラム形成方法。
3. 前記ドットとして、下地印刷層に対するインキの接触角αが９０°以上あるものを設ける請求項１又は２に記載のホログラム形成方法。
4. 前記２回目の上地印刷を、１回目の上地印刷で使用するインキにガラス粉を添加したインキを用いて行う請求項１〜３のいずれかに記載のホログラム形成方法。
5. 前記スクリーンマスク（６）として、ポリエステルメッシュにステンレスをスパッタリングされた、スクリーン線数が１００〜１７５線で、メッシュが３５５〜４６０メッシュのものを使用する請求項１〜４のいずれかに記載のホログラム形成方法。
6. 前記１回目の上地印刷を、紫外線硬化型のインキを用いて行う請求項１〜５のいずれかに記載のホログラム形成方法。
7. 請求項１〜６のいずれかに記載のホログラム形成方法で基材（１）の表面に擬似ホログラムが形成されたシートであって、表面の模様に立体感やきらきら感があり、なおかつ、観察角度によって前記模様が変化するホログラムシート。
8. 請求項７に記載のホログラムシートをブランク材にしてそのブランク材を裁断後にホログラムが外面に現われるように組み立てて作られた包装用パッケージ。

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