本発明を実施するための形態について、図面を参照して説明する。しかしながら、本発明は、以下に述べる実施するための形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲記載における技術的思想の範囲内であれば、その他のいろいろな実施の形態が含まれる。
(第一の実施の形態)
第一の実施の形態として、本発明における潜像印刷物(1)の基本的な構成について、図1から図8を用いて説明する。図1に、本発明の潜像印刷物(1)を示す。潜像印刷物(1)は、基材(2)上に印刷画像(3)を有して成る。基材(2)は、印刷画像(3)が形成可能な平面を備えていればよく、上質紙、コート紙、プラスティック、金属等、材質は特に限定されない。その他、基材(2)の色彩や大きさについても特に制限はない。印刷画像(3)の色彩については、基材と異なる色彩を有していれば、いかなる色彩でもよい。具体的には反射層(6)の光学特性の説明の中で後述する。
図2に印刷画像(3)の概要を示す。印刷画像(3)は、蒲鉾状画線群(5)の上に反射層(6)が重なり、さらに、その上に潜像画線群(7)が重なって形成されて成る。拡散反射光下で視認される有意情報は、反射層(6)に含まれ、正反射時に出現する有意情報は、潜像画線群(7)中に含まれる。潜像画線群(7)は、第一の潜像画線群(7A)と第二の潜像画線群(7B)から成り、それぞれ異なる有意情報を表して成る。
なお、これ以後、語句の混同を避けるため、反射層(6)に含まれる有意情報は、可視情報(10)と呼び、潜像画線群(7)の中に含まれる有意情報は、潜像情報(11)と呼ぶ。この第一の実施の形態においては、反射層(6)は、可視情報(10)であるアルファベットの「JPN」の文字を表し、第一の潜像画線群(7A)は、第一の潜像情報(11A)であるアルファベットの「A」の文字を表し、第二の潜像画線群(7B)は、第二の潜像情報(11B)であるアルファベットの「B」の文字を表す。
図3に、基材(2)上に形成された蒲鉾状画線群(5)の一例を示す。蒲鉾状画線群(5)は、一定の幅(W1)の直線であり、第2の方向(図中S2方向)の画線方向で一定の盛り上がり高さを有した蒲鉾状画線(8)が、万線状に配置されて成る。本発明において、「万線状に配置する」とは、複数の画線が規則的に所定のピッチで配列されている状態をいう。より具体的には、蒲鉾状画線(8)が、画線方向と直交する第1の方向(図中S1方向)に一定のピッチ(P1)で連続して配置されて成る。図3の拡大図では、蒲鉾状画線(8)と蒲鉾状画線(8)の間に、基材(2)が露出した非画線部がある状態を示しているが、蒲鉾状画線(8)を隙間なく配置して非画線部のない蒲鉾状画線群(5)としてもよい。
第一の実施の形態において蒲鉾状画線群(5)は、盛り上がりを有した蒲鉾状の直線の集合によって構成された例について説明するが、本発明における蒲鉾状画線群(5)は、これに限定されるものではない。例えば、特開2014−151557号公報のように曲線で構成したり、特開2015−47772号公報のように直線及び曲線の組合せによって蒲鉾状画線群(5)を構成したりしてもよい。
また、特許第4682283号公報や特許第4660775号公報に記載されている蒲鉾状の画素を、画線状に配置して一つの蒲鉾状画線を構成し、それを万線状に配置して蒲鉾状画線群(5)としてもよい。潜像が視認される原理については後述するが、蒲鉾状画線群(5)が曲線及び画素で構成される場合においても、直線で構成される場合と同じ原理で潜像が出現することから、本発明に含まれるものとする。
蒲鉾状画線群(5)は、樹脂を含んだ材料によって構成される必要がある。ここでいう樹脂とは、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、アルキド樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、フェノール樹脂等の一般的な印刷インキのワニス成分に当たる、一定の光沢を有した樹脂を指す。透かしやエンボス等によって基材(2)に直接凹凸を形成する構成では、本発明の必須要件を満たさない。これは、基材(2)と同じ素材で構成した場合には、蒲鉾状画線群(5)の上に形成される反射層(6)の反射光量を嵩上げする効果を得られないためである。
一般にUV硬化型のスクリーン印刷によって蒲鉾状画線群(5)を形成する場合、スクリーンインキの粘度が高いほうが、蒲鉾状画線(8)の盛り上がり高さは高く、かつ、それぞれの蒲鉾状画線(8)の三次元立体形状は、互いに均一になる傾向にある。このような蒲鉾状画線(8)の均一な構造は、潜像の視認性や鮮明さを高めるために極めて好ましいことから、本発明の蒲鉾状画線群(5)を形成するに当たっては、粘度の高いインキを用いることが好ましい。従来のように蒲鉾状画線群(5)自体に特殊な光学特性を付与しなければならない形態において、高粘度のインキを使用した場合には、インキ内の機能性材料の配向に悪影響を与え、光学特性が低下することから、粘度の低いインキとせざるを得ず蒲鉾状画線(8)の三次元立体形状は犠牲になることが通例であった。これに対し、粘度の高いインキを用いて均質な蒲鉾状画線(8)の形成を成し得るのは、蒲鉾状画線(8)が特別な光学特性の実現を担う必要がないことに起因する、本発明の大きな長所の一つである。均質な立体構造の蒲鉾状画線(8)の形成を重視するのであれば、インキ粘度は1.5Pa・sを超えていることが好ましい。
蒲鉾状画線(8)の画線の盛り上がりの高さは、特に制限するものではないが流通適性を考えると1mm以上の高さを有することは好ましくない。また、蒲鉾状画線(8)をインキによって形成する場合であって、皮膜の厚さが2μm以下の場合は画像のチェンジ効果が低くなる場合がある。よって、蒲鉾状画線(8)をインキ皮膜によって形成する場合には2μm以上1mm以下であることが好ましい。以上が蒲鉾状画線群(5)の説明である。
蒲鉾状画線(8)の形状としては、前述のとおり表面形状が蒲鉾状である必要があるが、画線の断面形状全体が必ずしも蒲鉾形状を有していなくてもよい。本実施の形態では、蒲鉾状画線(8)は印刷によりインキで蒲鉾状画線(8)を形成することから、基材(2)上には、蒲鉾状の断面形状を有する画線となっているが、後述する本発明の原理を考慮すると、光源(20)からの入射光が、この蒲鉾状の表面形状に対して拡散反射光及び正反射光となって画像が観察できるものであり、光源(20)からの入射光に関係しない画線の部位については、どのような形状でも構わない。したがって、仮に、蒲鉾状画線(8)が円筒状であっても、光源(20)に対しての部位が蒲鉾形状であれば問題はない。
続いて、反射層(6)について説明する。図4に反射層(6)を示す。反射層(6)とは、蒲鉾状画線群(5)の上に形成される画像であって、一定の階調表現域の範囲で特定の可視情報(10)(有意情報)を表し、明暗フリップフロップ性又はカラーフリップフロップ性の少なくともいずれか一方の特性を有して光反射特性に優れている必要がある。第一の実施の形態における可視情報(10)とは、アルファベットの「JPN」の文字である。蒲鉾状画線群(5)や反射層(6)が重なり合わずに単独で存在する構造は、印刷画像(3)にも含まれない、印刷画像(3)に隣接する単なる修飾要素と見なす。
反射層(6)における、一定の階調表現域の範囲とは、反射層の表す画像の階調に対して一定の制限を設けた範囲を指し、より具体的には、反射層の濃淡に一定の制限を設けた範囲を指す。すなわち、反射層(6)の表す可視情報(10)とは、任意の階調で自由に設計できるわけではなく、ある程度制限された範囲に階調(濃淡)を制限する必要がある。設定可能な階調の範囲、すなわち濃度差に関しては、使用するインキの色彩によって異なるため、具体的に指定することは難しい。そのため、本明細書においては、反射層(6)中の濃度差を反射層(6)の網点面積率の範囲に置き換えて記載する。
具体的には、反射層(6)中の最大面積率と最小面積率の差異を50%以内に制限することが好ましい。また、反射層(6)の網点面積率は高い(濃度が高い)ほうが反射光量は高まるので、特にデザインとして淡い画像としなければならない事情がない限り、効果を高める上では、反射層(6)の網点面積率(6)は高く設計することが好ましい。このような階調表現域に制限を設けるのは、正反射光下において可視画像を目視上消失させるために必要となる構成である。
第一の実施の形態においては、反射層(6)が表す可視情報(10)は、単純な二値画像である例であり、反射層(6)は「JPN」の文字自体を表すより濃い情報部(6A)と、情報部(6A)を取り囲むより淡い背景部(6B)から成る。例えば、仮に情報部(6A)を網点面積率100%で構成する場合には、背景部(6B)を網点面積率50%以上に設計する必要がある。また、仮に情報部(6A)中の面積率が80%であれば、背景部(6B)の面積率は、30%以上に設定することが好ましい。この第一の実施の形態においては、情報部(6A)が背景部(6B)より濃い、「JPN」がポジ状態の可視画像としたが、これに制限されるものではなく、情報部(6A)が背景部(6B)より淡い、「JPN」がネガ状態の可視画像としてもよい。また、反射層(6)の可視情報(10)は、単純な二値画像ではなく、図5に示すような多階調画像としたり、写真等の連続階調画像を用いたりしてもよい。このような場合は、情報部(6A)、背景部(6B)といった区分けは必要なく、単に可視情報(10)全体が一定の階調表現域の中で表現されていればよい。
反射層は、拡散反射光下において透明以外の基材(2)と異なる色彩を有する必要がある。これは、透明な色彩や基材(2)と等色の色彩では、階調(濃淡)を表現できず、拡散反射光下でも可視画像が視認できなくなるためである。それに加え、透明以外の色彩を有することで、反射層(6)が画線表面に重なった蒲鉾状画線(8)に光が入射した場合に、蒲鉾状画線(8)の内部から内面反射光を生じさせない光学特性を実現でき、この条件を満たすことで、反射層(6)が画線表面に重なった蒲鉾状画線(8)に光が入射した場合に生じる反射光は、全て反射層(6)が画線表面に重なった蒲鉾状画線(8)の画線表面から生じる表面反射光となり、本発明の効果の一つである潜像の鮮明さを担保することができる。
これに加え、反射層(6)は、光が入射した場合には強く光を反射する特性を有する必要がある。具体的には、光が入射した場合に、明るさ(明度)が上昇する特性、いわゆる明暗フリップフロップ性か、光が入射した場合に色相が変化する特性、いわゆるカラーフリップフロップ性の、少なくともいずれか一方の光学特性を有する必要がある。明暗フリップフロップ性は、アルミや真鍮、酸化鉄等の一般的な金属顔料をインキ中に配合することで容易に付与することができる。また、カラーフリップフロップ性は、カラーフリップフロップ性を備えた機能性材料をインキ中に配合することで付与できる。カラーフリップフロップ性を備えた機能性材料の具体的な一例としては、パール顔料やコレステリック液晶、ガラスフレーク顔料、金属粉顔料や鱗ペン状金属顔料等がある。
また、当然のことながら機能性材料をインキに配合するだけではなく、明暗フリップフロップ性やカラーフリップフロップ性を有するインキとして市販されているインキを用いて反射層(6)を形成してもよい。明暗フリップフロップ性を有する市販インキとしては、金インキや銀インキ、樹脂自体の光沢が高いOPニス、グロスニスを着色したインキ等が存在し、カラーフリップフロップ性を有する市販インキとしては、CSI(Color Shifting Ink)やOVI(Optical Variable Ink)、液晶インキ等がある。
反射層(6)は、先に印刷されてあらかじめ硬化した蒲鉾状画線群(5)の上に形成される。反射層(6)は、一定膜厚のインキ層から成ることから、蒲鉾状画線群(5)と反射層(6)が重なったことで、蒲鉾状画線群(5)の盛り上がりの高さや幅のような大まかな立体構造はそのまま反映されるが、一方で蒲鉾状画線群(5)の画線表面のわずかな凹凸は、反射層(6)の膜厚によって、印刷直後に、ある程度平坦に埋められる。このため、蒲鉾状画線(8)に重なった反射層(6)の表面は、蒲鉾状画線群(5)が単独で存在する場合の画線表面よりも滑らかになるとともに、結果として、それぞれ反射層(6)が重なった蒲鉾状画線(8)の立体形状の再現性がより高まる。
本発明において出現する潜像の鮮明さ(潜像の輪郭のシャープさ)を高めるには、それぞれの反射層(6)の上に重ねられた潜像画線群(7)が規則正しくサンプリングされる必要があり、そのためには、反射層(6)が重なったそれぞれの蒲鉾状画線(8)の立体形状が表面の微細な凹凸を含めて完全に同じ形状であることが最も好ましい。このため、蒲鉾状画線(8)の上に反射層(6)を重ねることは、単に反射光量を増大させて潜像の視認性を高める効果を得られるだけでなく、反射層(6)が重なった蒲鉾状画線(8)の立体形状の再現性をより高め、潜像の鮮明さを高める効果をも同時に得ることができる。なお、反射層(6)は、蒲鉾状画線群(5)上にのみ形成される必要はなく、蒲鉾状画線(8)と蒲鉾状画線(8)の間の非画線部にも形成されてもよい。以上が反射層(6)の説明である。
続いて、潜像画線群(7)について図6を用いて説明する。潜像画線群(7)は、正反射時に出現する潜像の基となる、複数の潜像情報を含んで成る。本実施の形態の例では、第一の潜像情報(11A)である、アルファベットの「A」の文字と、第二の潜像情報(11B)であるアルファベットの「B」の文字の二つの潜像情報を含んでいる。本実施の形態において、第一の潜像情報(11A)は、図6(b)に示す第一の潜像画線群(7A)によって表され、第二の潜像情報(11B)は、図6(c)に示す第二の潜像画線群(7B)によって表される。すなわち、図6(b)において、第一の潜像画線(9A)の各々は、第一の潜像情報(11A)「A」の文字を分割した画線に対応しており、図6(c)において、第二の潜像画線(9B)の各々は、第二の潜像情報(11B)「B」の文字を分割した画線に対応したものとなっている。
第一の潜像画線群(7A)は、蒲鉾状画線(8)と同じ第2の方向(図中S2方向)の画線方向を有する、一定の画線幅(W2)の第一の潜像画線(9A)が、蒲鉾状画線群(5)と同じ第1の方向(S1方向)に、同じピッチ(P1)で、万線状に連続して配置されて成り、第二の潜像画線群(7B)は、蒲鉾状画線(8)と第2の方向(図中S2方向)の画線方向を有する、一定の画線幅(W3)の第二の潜像画線(9B)が、蒲鉾状画線群(5)と同じ第1の方向(S1方向)に、同じピッチ(P1)で、万線状に連続して配置されて成る。第一の潜像画線(9A)の画線幅(W2)は、全て同じであり、第二の潜像画線(9B)の画線幅(W3)も全て同じである必要があるが、第一の潜像画線(9A)の画線幅(W2)と第二の潜像画線(9B)の画線幅(W3)の値は、同じであってもよいし、異なっていてもよい。
ここで、それぞれの第一の潜像画線(9A)と第二の潜像画線(9B)の位置関係について説明する。第一の潜像画線(9A)と第二の潜像画線(9B)は重なり合ってはならない。具体的には、第一の潜像画線(9A)と第二の潜像画線(9B)は、第1の方向(S1方向)に位相がずれている必要がある。図6(a)は、その一例として、ピッチの半分に当たるP1の2分の1ずれて配置された状態を示している。仮に、第一の潜像画線(9A)と第二の潜像画線(9B)が重なり合って配置された場合には、正反射光下の特定の観察角度において、第一の潜像情報(11A)と第二の潜像情報(11B)が重なり合った不明瞭な画像が出現するため、そのような構成は避けなければならない。
なお、以降の説明では、具体的に個別の潜像画線(9A、9B)を指すのではなく、潜像画線全般を指す場合には、潜像画線(9)として説明する。
潜像画線群(7)を構成するそれぞれの潜像画線(9)の正反射光下における色彩は、正反射光下における反射層(6)の色彩と異なる色彩である必要がある。仮に、正反射光下における反射層(6)の色彩が淡い黄色であったとすると、潜像画線(9)の正反射光下における色彩は、淡い黄色以外の色彩である必要がある。青、赤、緑等の全く別の色相であってもよいし、濃い黄色や、より淡い黄色のように、色相は同じで明度が異なる色彩であってもよい。これは、正反射光下で潜像を可視化させるための必須事項である。正反射光下で出現する潜像は、反射層(6)と潜像画線(9)の正反射光下における相対的な色差によってその視認性がほぼ決定されることから、この色差が大きく異なれば異なるほど正反射光下で出現する潜像の視認性が高まるため、反射層(6)と潜像画線(9)の正反射光下の色彩を可能な限り異ならせることが好ましい。
また、潜像の視認性を高めるためには、反射層(6)と比較して反射率が低いことが好ましい。このため、潜像画線群(7)を印刷によって形成する場合には、反射層(6)より反射率の低いマットなインキで形成することが好ましい。また、通常の観察条件において反射層(6)上の潜像画線(9)は、不可視であることが好ましいため、物体色を有さない透明や半透明であることが好ましい。ただし、反射層(6)がより濃い色彩を有している場合には、潜像画線(9)が物体色を有していたとしても、反射層(6)の色彩によって、潜像画線(9)は、カモフラージュされて目視上不可視となるため、反射層(6)の色彩と同じ色彩としてもよい。また、潜像画線(9)は、正反射光下で反射層(6)とは異なる色相の干渉色を呈する(カラーフリップフロップ性を有する)構成であってもよい。この場合、出現する潜像に豊かな色彩を付与することができる。
潜像画線群(7)は、反射層(6)の上に形成される。潜像画線群(7)が反射層(6)の上に形成される形態については、図7に示すように、まず、基材(2)に蒲鉾状画線群(5)を印刷し、その上に反射層(6)を重ね合わせ、最後に潜像画線群(7)を重ね合わせて形成する。反射層(6)が重なった蒲鉾状画線群(5)と潜像画線群(7)の位置関係は、蒲鉾状画線群(5)における蒲鉾状画線(8)の配列方向(図中S1方向)と、潜像画線群(7)の中のそれぞれの潜像画線(9)の配列方向(図中S1方向)が一致しなくてはならない。
潜像画線群(7)が反射層(6)の上に形成される形態の印刷画像(3)に、特定の光源(20)から光が入射した場合の光の挙動の模式的な拡大図を図8に示す。本発明の潜像印刷物(1)において、入射した光は、反射層(6)や潜像画線(9)に吸収される光を除くと、ほとんど全てが反射層(6)表面で反射され、また、蒲鉾状画線(8)の上に形成された反射層(6)の反射特性も嵩上げされるため、全体の反射光量は相対的に増大する。
従来技術の図14(b)の例のように、蒲鉾状画線(8)の内部へと光が侵入することはなく、蒲鉾状画線(8)で生じる内面反射光は生じない。このため、反射光は、全て画線表面で反射される反射光となるため、入射する光の角度に応じた適正な潜像画線(9)のみがサンプリングされる効果が生まれる。図8の例においては、本発明の効果を示す図として、蒲鉾状画線(8)の画線表面に沿って形成された反射層(6)表面で入射する光が反射され、第一の潜像画線(9A)のみがサンプリングされ、第二の潜像画線(9B)はサンプリングされない状態を示している。この結果、潜像の視認性が向上するとともに、鮮明な潜像を視認することができる。
以上、説明したとおり、本発明の潜像印刷物(1)において、蒲鉾状画線(8)の上に反射層(6)を形成し、かつ、反射層(6)と蒲鉾状画線(8)を不透明とすることで、反射光の光量を増大させるとともに、かつ、反射光を画線表面由来の光のみとすることができる。
続いて、本発明の潜像印刷物(1)の効果について、図9を用いて説明する。図9(a)のように、光源(20)から入射する光の角度と、潜像印刷物(1)から生じる光の反射角度が大きく異なる観察角度に観察者の視点(21)がある場合、すなわち拡散反射光下から潜像印刷物(1)を観察した場合、観察者からは、可視情報(10)であるアルファベットの「JPN」の文字が視認できる。一方、図9(b)のように、光源(20)から入射する光の角度と、潜像印刷物(1)から生じる光の反射角度が略等しい観察角度に観察者の視点(21)がある場合、すなわち正反射光下の特定の角度から潜像印刷物(1)を観察した場合、観察者には、第一の潜像情報(11A)であるアルファベットの「A」が視認される。また、図9(c)のように、正反射光下において図9(b)の角度からわずかに観察角度を変化させて潜像印刷物(1)を観察した場合、観察者には、第二の潜像情報(11B)であるアルファベットの「B」が視認される。以上のように、拡散反射光下と正反射光下との大きな観察角度の変化によって可視情報(10)から潜像情報へと画像がチェンジするとともに、正反射光下においてわずかな観察角度の変化に応じて、印刷画像(3)中に視認される潜像情報がチェンジする効果を有する。
以上のような効果を生じる理由について説明する。図9(a)に示すように、拡散反射光下において潜像印刷物(1)を観察した場合、基材(2)と異なる色彩を有した反射層(6)が一定の濃淡によって構成した可視情報(10)が視認できる。この場合、潜像画線群(7)は、可視情報(10)の濃淡によって隠蔽されて不可視である。続いて、図9(b)に示すように、正反射光下の特定の角度から潜像印刷物(1)を観察し、潜像印刷物(1)に光が入射した場合、明暗フリップフロップ性又はカラーフリップフロップ性の少なくともどちらか一方の特性を有し、盛り上がりを有する蒲鉾状画線(8)の画線表面に沿って形成された反射層(6)は、入射した光と法線を成す面のみを中心に光を強く反射する。
反射層(6)が重なった蒲鉾状画線(8)の画線表面のうち、主として盛り上がりの中心より左側は、光を強く反射して色彩が変化する。反射層(6)が重なった蒲鉾状画線(8)の左側の画線表面には、通常の観察条件では不可視である第一の潜像画線(9A)が重なって形成されており、第一の潜像画線(9A)と反射層(6)とは正反射光下の色彩が異なるため、第一の潜像画線(9A)が色彩の違いによって可視化される。この場合、それぞれ反射層(6)が重なった蒲鉾状画線(8)の表面にある全ての第一の潜像画線(9A)が一度に可視化されるため、結果として、第一の潜像画線群(7A)が表す第一の潜像情報(11A)であるアルファベットの「A」の文字が出現する。その一方で、入射した光と法線を成さなかった反射層(6)が重なった蒲鉾状画線(8)の盛り上がりの中心より右側表面は、相対的に光を反射できないため、色彩は変化せず、結果として右側表面にある第二の潜像画線(9B)は可視化されず、第二の潜像情報(11B)は出現しない。
また、図9(b)のように、正反射光下のより深い角度から潜像印刷物(1)を観察し、光が入射した場合には、反射層(6)が重なった蒲鉾状画線(8)の右側の画線表面に重ねられた第二の潜像画線(9B)が色彩の違いによって可視化され、第二の潜像画線群(7B)が表す第二の潜像情報(11B)であるアルファベットの「B」の文字が出現する。この場合、左側表面にある第一の潜像画線(9A)は可視化されず、第一の潜像情報(11A)は出現しない。
以上のように、反射層(6)が重なった蒲鉾状画線(8)の画線表面に重ねられた潜像画線(9)のうち、入射した光と法線を成した画線表面に存在する潜像画線(9)のみが色彩の違いによって可視化され、それ以外の表面に存在する潜像画線(9)は、可視化されない効果が生じる。これによって、入射する光の角度の変化に応じて、印刷画像(3)中に視認される画像がチェンジする効果が生じる。以上が本発明の潜像印刷物(1)の画像のチェンジ効果が生じる原理である。なお、特許第4682283号公報や特許第4660775号公報に記載の画線、画素構成や効果に関しては、本発明の潜像印刷物(1)に全て応用することができる。
ここまで説明した潜像印刷物(1)は、潜像画線群(7)を特許第4682283号公報や特許第4660775号公報に記載の技術のような特定の潜像情報を潜像画線(9)によって分割した画線構成を用いて形成する形態であり、潜像印刷物(1)を傾けることである潜像情報から異なる潜像情報へとチェンジする、画像のチェンジ効果が生じる形態であった。しかしながら、本発明の潜像印刷物(1)の潜像画線群(7)の構成や、その構成に伴って生じる効果はこれに限定させるものではない。
例えば、特許第4844894号公報や特許第5131789号公報に記載の技術のような、モアレが拡大されて視認できる「モアレ拡大現象(Moire Magnification)」を利用した動画効果や、特許第5200284号公報に記載の技術のように、インテグラルフォトグラフィ方式の動画効果を生じさせる形態に適用してもよい。これらについて以下に具体的に説明する。
図10に示すのは、モアレ拡大現象を利用して、潜像として拡大モアレ(12)が出現し、潜像印刷物(1)を傾けることで出現した拡大モアレ(12)が動いて見える、特殊な動画効果を生じさせることが可能な潜像画線群(7)の一形態である。なお、本例においては、印刷画像(3)の輪郭を菱形としたが、その他の蒲鉾状画線(8)の構成や反射層(6)の表す可視情報(10)等について同じであるので、説明を省略する。
モアレ拡大現象を利用する潜像画線群(7)は、蒲鉾状画線(8)の画線方向と直交する第1の方向(図中1方向)に、第一の潜像情報(11A)及び第二の潜像情報(11B)を圧縮した潜像画線(9)を、蒲鉾状画線(8)のピッチ(P1)とわずかに異なるピッチ(P2、P3)で連続して万線状に連続して配置した構成を有する。図10の例では、潜像画線群(7)は、二つの画線群から成り、第一の潜像画線群(7A)と、第二の潜像画線群(7B)から成る。
第一の潜像画線群(7A)は、第一の潜像情報(11A)としてアルファベットの「J」の文字を第1の方向(図中S1方向)に圧縮して画線幅(W2)とした第一の潜像画線(9A)を、蒲鉾状画線(8)のピッチ(P1)よりわずかに小さなピッチ(P2)で、第1の方向(図中S1方向)に連続して配置して成る。第二の潜像画線群(7B)は、第二の潜像情報(11B)としてアルファベットの「P」の文字を第2の方向(図中S2方向)を軸にミラー反転して圧縮して画線幅(W3)とした第二の潜像画線(9B)を、蒲鉾状画線(8)のピッチ(P1)よりわずかに大きなピッチ(P3)で、第1の方向(図中S1方向)に連続して配置して成る。
図10に示した潜像画線群(7)を用いた場合の潜像印刷物(1)の効果は、図11に示すとおりである。図11(a)のように、観察者の視点(21)が強い反射光が生じない拡散反射光下にある場合、観察者は、印刷画像(3)の中に可視情報(10)である「JPN」の文字を視認できる。図11(b)や図11(c)のように、観察者の視点(21)が強い反射光が生じる正反射光下にある場合、観察者は、印刷画像(3)の中にアルファベットの「J」の文字を表す第一の潜像情報(11A)の拡大モアレ(12A)と、アルファベットの「P」の文字を表す第二の潜像情報(11B)の拡大モアレ(12B)を視認できる。
また、図11(b)や図11(c)のように、潜像印刷物(1)を傾けたり、入射する光の角度を変えたりした場合には、それぞれの拡大モアレ(12A、12B)が、第1の方向(S1方向)か、あるいは第1の方向(S1方向)と逆方向に動く様子(図面中、左右に動く)を視認することができる。以上のように、本発明の潜像印刷物(1)において、潜像画線群(7)の画線構成を変えるだけで、チェンジ効果とは全く異なるモアレ拡大現象を利用した動画効果を生じさせることができる。なお、このような効果が生じる原理や効果的な構成、条件等については、特許第4844894号公報や特許第5131789号公報に記載のとおりであり、特許第4844894号公報や特許第5131789号公報に記載の画線、画素構成等については、本発明の潜像印刷物(1)に応用することができる。
続いて、図12に示すのは、インテグラルフォトグラフィ方式の立体画像の形成方法を利用して、潜像情報(11)として基画像(13)が出現し、潜像印刷物(1)を傾けることで出現した基画像(13)が動いて見える、動画効果が生じさせることが可能な潜像画線群(7)の一形態である。潜像画線群(7)以外の印刷画像(3)の構成については、先に説明したモアレを用いた形態と全く同じであるので説明を省略する。
インテグラルフォトグラフィ方式の立体画像の形成方法を利用する潜像画線群(7)は、蒲鉾状画線(8)の配列方向と同じ第1の方向(図中S1方向)に、基画像(13)を一定の幅で分割して取り出して、取り出した画像を、第1の方向(図中S1方向)に圧縮して画線幅(W2)とした潜像画線(9)を、蒲鉾状画線(8)のピッチ(P1)と同じピッチ(P1)で、第1の方向(図中S1方向)に万線状に連続して複数配置した構成を有する。図12の例では、潜像画線群(7)は、「桜の花びら」を表した基画像(13)から作製した複数の潜像画線(9)から成る。モアレ拡大現象を利用した図10の例と異なり、隣り合う潜像画線(9)同士は、基画像(13)から取り出す際の位相を一ピッチ分だけずらして圧縮しているため、わずかに形状が異なる。
図12に示した潜像画線群(7)を用いた場合の潜像印刷物(1)の効果は、図13に示すとおりである。図13(a)のように、観察者の視点(21)が強い反射光が生じない拡散反射光下にある場合、観察者は、印刷画像(3)の中に可視情報(10)である「JPN」の文字が視認できる。しかし、図13(b)や図13(c)のように、観察者の視点(21)が強い反射光が生じる正反射光下にある場合、観察者は、印刷画像(3)の中に潜像情報(11)である基画像(13)の「桜の花びら」を視認できる。また、図13(b)や図13(c)のように、潜像印刷物(1)を傾けたり、入射する光の角度を変えたりした場合には、基画像(13)が第1の方向(S1方向)に動く様子(図面中、左右に動く)を視認することができる。
以上のように、本発明の潜像印刷物(1)において、潜像画線群(7)の画線構成を変えるだけで、チェンジ効果とは全く異なるインテグラルフォトグラフィ方式の立体画像の形成方法を利用した動画効果を生じさせることができる。なお、このような効果が生じる原理や効果的な構成、条件等については特許第5200284号公報に記載のとおりであり、特許第5200284号公報に記載の画線、画素構成を本発明の潜像印刷物(1)の構成に応用することができる。
以上のように、本発明の潜像印刷物(1)は、蒲鉾状画線(8)の上に重ねる反射層(6)、さらに、その上に重ねる潜像画線群(7)の構成を変えることで、正反射光下において様々な効果を生み出すことができる。
なお、第一の実施の形態の正反射光下における画像のチェンジ効果については、一例として二つの潜像がチェンジする構成について説明したが、潜像の数は二つに限定されるものではない。すなわちn個(nは、2以上の整数)の潜像を付与するのであれば、第一の潜像画線群から第nの潜像画線群までを有する潜像画線群(7)を構成し、それぞれの潜像画線が重なり合わないように配置すればよい。
全ての構造や画線に共通する一定のピッチ(P1)は、0.01mm以上5.0mm以下で形成することが好ましい。0.01mm以下のピッチで、蒲鉾状画線に2μm以上の盛り上がりを形成する場合には、一般的な印刷で再現できる蒲鉾状画線のピッチとしては、ほぼ限界のピッチであり、印刷物品質の安定性に欠ける上に、たとえ、0.01mm以下のピッチで画線を形成できた場合でも、ほとんどの場合、出現する潜像の視認性が極端に低くなるため適当ではない。また、逆に、5.0mm以上のピッチで形成した場合には、潜像として再現できる画像の解像度が極端に低くなってしまうため適切ではない。
潜像印刷物(1)の潜像画線群(7)を印刷で形成する場合には、比較的高解像度な印刷が可能なオフセット印刷方式やフレキソ印刷方式等が適しているほか、インクジェットプリンターやレーザプリンター等のデジタル印刷機を用いて形成することも可能である。これらのデジタル印刷機を用いる場合には、一枚一枚異なる情報を与える可変情報を容易に付与できるという特徴がある。また、レーザー加工機を用いて反射層(6)を切削して潜像画線群(7)を反射層(6)上に直接形成してもよい。この場合にも、これらのデジタル印刷機で形成する場合と同様に、一枚一枚異なる情報を与える可変情報を容易に付与できるという特徴がある。
なお、本明細書中でいう正反射とは、物質にある入射角度で光が入射した場合に、入射した光の角度と略等しい角度に強い反射光が生じる現象を指し、拡散反射とは、物質にある入射角度で光が入射した場合に、入射した光の角度と異なる角度に弱い反射光が生じる現象を指す。例えば、虹彩色パールインキを例とすると、拡散反射の状態では無色透明に見えるが、正反射した状態では特定の干渉色の強い光を発する。また、正反射光下で観察するとは、印刷物に入射した光の角度と略等しい反射角度に視点をおいて観察する状態を指し、拡散反射光下で観察するとは、印刷物に入射した光の角度と大きく異なる角度で観察する状態を指す。
以下、前述の発明を実施するための形態に従って、具体的に作成した潜像印刷物の実施例について詳細に説明するが、本発明は、この実施例に限定されるものではない。
実施例1については、第一の実施の形態で説明した潜像印刷物(1)の例で説明する。具体的には、第一の実施の形態と同様に、図1から図9を用いて説明する。図1に、実施例1の潜像印刷物(1)を示す。潜像印刷物(1)は、基材(2)上に銀色の印刷画像(3)を有して成る。基材(2)には、一般的なコート紙(エスプリコートFM 日本製紙株式会社製)を用いた。
図2に、印刷画像(3)の概要を示す。印刷画像(3)は、蒲鉾状画線群(5)の上に反射層(6)が重なり、さらに、その上に潜像画線群(7)が重ね合わさって成る。反射層(6)は、可視情報(10)としてアルファベットの「JPN」の文字を表し、潜像画線群(7)は、第一の潜像情報としてアルファベットの「A」の文字を構成する第一の潜像画線群(7A)、及び第二の潜像情報としてアルファベットの「B」の文字を構成する第二の潜像画線群(7B)を含んで成る。
図3に、基材(2)上に形成した蒲鉾状画線群(5)を示す。蒲鉾状画線群(5)は、幅0.3mmの直線を成す蒲鉾状画線(8)が、第1の方向(S1方向)にピッチ0.4mmで万線状に配置されて成る。このような画線構成の蒲鉾状画線群(5)をUV乾燥方式のスクリーン印刷で、高粘度で透明なスクリーンインキ(UV POT 点字用クリアー 帝国インキ製造株式会社製)を用いて基材(2)上に印刷した。蒲鉾状画線群(5)の高さは、約15μmであった。
図4に示す反射層(6)は、情報部(6A)を網点面積率90%とし、背景部(6B)を網点面積率40%として、ウェットオフセット印刷で銀インキ(銀インキ エカルト社製)を用いて蒲鉾状画線群(5)上に印刷した。この反射層(6)は、拡散反射光下では暗い灰色で、正反射光下では白色となる、優れた明暗フリップフロップ性を有する。反射層(6)の印刷皮膜は、約1μmであった。
潜像画線群(7)について図6を用いて説明する。潜像画線群(7)は、第一の潜像情報である、アルファベットの「A」の文字と、第二の潜像情報であるアルファベットの「B」の文字の二つの潜像情報を含む。第一の潜像情報は、図6(b)に示す第一の潜像画線群(7A)によって表され、第二の潜像情報は、図6(c)に示す第二の潜像画線群(7B)によって表される。第一の潜像画線群(7A)は、第2の方向(S2方向)の画線方向を有して、画線幅0.15mmの第一の潜像画線(9A)を、第1の方向(S1方向)に、ピッチ0.4mmで万線状に配置して構成し、第二の潜像画線群(7B)は、第2の方向(S2方向)の画線方向を有して、画線幅0.15mmの第二の潜像画線(9B)を第1の方向(S1方向)にピッチ0.4mmで万線状に配置して構成した。第一の潜像画線(9A)と第二の潜像画線(9B)は、第1の方向(S1方向)にピッチの半分に当たる0.2mmだけずらした構成とした。以上のような構成の潜像画線群(7)をウェットオフセット印刷で、低光沢で透明なインキ(マットメジウム 株式会社T&K TOKA製)を用いて形成した。
実施例1の潜像印刷物(1)の効果について図9を用いて説明する。図9(a)のように拡散、反射光下で潜像印刷物(1)を観察した場合、観察者(21)には、可視情報(10)であるアルファベットの「JPN」の文字が視認された。また、正反射光下において特定の角度で潜像印刷物(1)に光が入射した場合、観察者(21)には、明るい白色の光の中に、第一の潜像情報(11A)であるアルファベットの「A」の文字が周囲より暗い灰色の色彩で視認された。最後に、同じく正反射光下において図9(b)のように、図9(a)における観察角度よりもやや深い角度で観察した場合、観察者(21)には、明るい白色の光の中に、第二の潜像情報(11B)であるアルファベットの「B」の文字が周囲より暗い灰色の色彩で視認された。以上のように、拡散反射光下と正反射光下との大きな観察角度の変化によって可視情報(10)から潜像情報(11)へと画像がチェンジするとともに、正反射光下においてわずかな観察角度の変化に応じて、印刷画像(3)中に視認される潜像情報がチェンジする効果を有することが確認できた。