JP3918562B2 - カラー刻印プレート - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラー刻印プレートの色の表出に好適な層構造および刻印方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
企業のロゴや商標、個人の写真やマークを数センチ角のカラー刻印プレート上に刻印し、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）や周辺機器等の装置表面に貼り付ける個性化サービスが普及してきている。このカラー刻印プレートは、ロゴバッチとも言い、台紙の上に両面（接着）テープがあり、さらにその上に３から４層程度の異なった色の塗装面を有する構造となっている。刻印は、この塗装面にレーザマーキングを施して所望の層の色を露呈させる。出来上がると台紙から両面テープを含むシート部分をはがして装置に圧着もしくは熱着する。例えば、特開昭６２−２０３６９２に、このような複数の色の異なる層を設け、レーザマーキングにより層を除去し指定された層の色を露呈させる技術が開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
カラー刻印プレートのロゴで使用する色の種類が少ない場合には、対応する色層をあらかじめ設けておけばよい。しかし、前記のロゴや商標の色は多種多様であり、この方法だと色の組合わせに応じて多数の種類のカラー刻印プレートを用意しなければならないので、予め用意しておくカラー刻印プレートが多種となる問題がある。また、注文が来てからカラー刻印プレートを塗装し、その後に刻印をおこなう方法では、製造時間がかかるという問題もある。
【０００４】
本発明の目的は、上記問題を解決し、少ない在庫で多種の色を表現できるカラー刻印プレートを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明のカラー刻印プレートは、複数の着色層でプレートを構成し、前記着色層は、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）の３原色をそれぞれ少なくとも１層含み、かつＹＭ、ＭＣ、ＣＹの３原色の組合せが隣接して層となるように層構成するようにした。さらに、前記着色層の各層を、レーザーマーキング等により複数の着色層の中の指定の着色層を露呈させる浅堀りと、該着色層の下層の着色層と減法混色する程度に露呈させる深堀りの２つの刻印加工のいずれかを行い色を表出するようにした。
【０００６】
より詳細には、前記浅掘りは、レーザマーキングにより、多色層の中の指定の層を露呈させるもので、具体的には指定の層より上の層を除去するものである。また、前記深掘りは、２つの異なる色の層を重ねて上から見る場合、上の層が薄いなら減法混色のルールにより混色して別の色に見える程度に、レーザマーキングにより、多色層の中の指定の層を露呈させるものである。つまり、Ｙ層の下層にＣ層を設け、Ｃ層の下層にＭ層を設け、Ｍ層の下層にＹ層を設けた４層構造とした。これにより、例えば、Ｍ層を深掘りすることにより、Ｍ層とＭ層の下層のＹ層の減色混色であるＲ（レッド）色を表出することができる。なお、上記説明では、ＹＭＣＹ層の４層としたが、これに限ったものではない。
【０００７】
上記のとおり、Ｃ層、Ｍ層、Ｙ層を深彫りすることによりＲ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）色の表出をおこなうことができるが、Ｗ（ホワイト）色の表出をおこなうことはできない。このため、ＣＭＹ層の表層にＷ層を設け、また、ＣＭＹの減色混色であるブラック色の発色を改善するために、Ｋ（ブラック）層をＣＭＹ層の下層に設けた。
【０００８】
また、カラー刻印プレートに露光するレーザースポット径を微細にし、表出する色の加法混色をおこなうことで、カラー刻印プレートで複数色の発色を可能にする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
【００１０】
図６は、本発明の利用する色の減法混色の原理を説明する図である。一般に図６の（１）に示す減法混色のルールが知られている。つまり、色材の３原色であるＹ（イエロー）とＭ（マゼンタ）を混ぜると、色光の３原色のひとつであるＲ（レッド）を得られる。同様に、Ｍ（マゼンタ）とＣ（シアン）を混ぜるとＢ（ブルー）になり、Ｃ（シアン）とＹ（イエロー）を混ぜるとＧ（グリーン）になり、ＹとＭとＣを混ぜるとＫ（ブラック）になる。図６の（２）に、この原理をカラー刻印プレートに適用する例を説明する。図６の（２）には、一例としてＣとＹの減法混色の実現例を示す。Ｃの上に薄い微少片Ｙを重ねて上から見ると、光はＹ層を突き抜けてＣ層で跳ね返って戻るので、Ｙ＋ＣでグリーンＧになって見える。
【００１１】
図７は、本発明の利用する色光の加法混色の原理を説明する図である。一般に図７の（１）に示す加法混色のルールが知られている。つまり、色光の３原色であるＲ（レッド）とＢ（ブルー）を混ぜると、色材の３原色のひとつであるＭ（マゼンタ）を得られる。同様に、Ｒ（レッド）とＧ（グリーン）を混ぜるとＹ（イエロー）になり、Ｇ（グリーン）とＢ（ブルー）を混ぜるとＣ（シアン）となり、
ＲとＧとＢを混ぜるとＷ（ホワイト）になる。図７の（２）に、この原理をカラー刻印プレートに適用する例を説明する。つまり、異なる点で表出した色を加法混色した色を得ることができる。図７の（２）では、Ｒ（レッド）とＧ（グリーン）からＹ（イエロー）を表出することができる。
【００１２】
図１は、本発明の一実施形態であるカラー刻印プレートの断面図である。プレートの着色層は、Ｗ（ホワイト）、Ｙ（イエロー）、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｋ（ブラック）の５色７層とした。このＹＣＭ層に減法混色を適用して、所望の色を表出することができる。Ｗ層１０はＲＧＢの３つの色が同時に重ね合わせになる時必要である。Ｋ層１５はＲＧＢのどの色もない場合に必要である。Ｙ層１１、Ｃ層１２、Ｍ層１３は、それぞれ単独の色ＹＣＭを表現するために必要である。
【００１３】
混色によるＲはＹ層１１を深く掘り、Ｃ層１２との境界近くを露呈して実現する。ＢはＣ層１２を深く掘り、Ｍ層１３の境界近くを露呈して実現する。ＧはＭ層１３を深く掘り、Ｙ層１４との境界近くを露呈して実現する。この層の色順番では、ＹはＹ層１１とＹ層１４に重複して現れる。その理由は２つの層の２段重ねによりＲＧＢの各色を作るからである。順番はＹＣＭＹのほかＹＭＣＹやＣＭＹＣやＣＹＭＣ、ＭＹＣＭやＭＣＹＭなどでもよい。図１の左側の彫り込みはＹ層１１が露呈しているので、上からみるとＹが見える。ここでは層の厚さが十分厚いとする。薄いとＹとＣの減法混色による色が見えてしまうからである。図１の右側の彫り込みはＭ層１３の深堀りなので、上から見るとＭとＹとの混色でＲが見えることを示す。ここではＭ層は十分薄いとする。
【００１４】
なお、レーザ光のスポット直径は３００スポットパーインチのレーザマーカなら、約８０マイクロメータ（ｕｍ）となる。６００スポットパーインチのレーザマーカなら約４０マイクロメータとなる。各層の厚さは１００マイクロメータ程度である。透明層１６はレーザマーキングした後に層の保護を目的としてコーテイングしたものである。Ｋ層１５は両面テープを兼用しており、台紙１７とＫ層１５の間を剥離して電子機器に貼り付ける。
【００１５】
図５は、カラー刻印プレートをノートブック型のパーソナルコンピュータ１００のふたに貼り付けた例である。パーソナルコンピュータ１００はキーボード１０２等が設けられた本体１０１とヒンジ１０３を介して本体１０１に折り畳み可能に接続され、内面側に液晶デイスプレイ１０５が向けられたふた１０４からなる。この例では電子装置の外側の目立つ場所にカラー刻印プレート１０６を貼り付け、その所有者が一目でわかるようにしている。
【００１６】
図３は、２値化されたＲＧＢのデータが図１の層構成の場合、どのようなレーザスポットでマーキングすべきかを対応させた表である。２値化については図８で後述する。各画素のＲ、Ｇ、Ｂはオンかオフかどちらかである。オンを１オフを０で表示した。ＲＧＢの色表示に従うと、Ｎｏ１の０００はＲＧＢの各色とも「無」を表示しているので、レーザスポットではＫ層１５を露呈させる。Ｎｏ８の１１１はＲＧＢのいずれもオンなので、合成した色は図７の（１）のルールに示すようにＷ（ホワイト）になる。従って、Ｗ層１０を露呈させればよい。Ｗ層１０は表面層なので、何もしなくても露呈しており、特に浅掘りも必要ない。Ｎｏ４、Ｎｏ６、Ｎｏ７は、注目する画素のＲＧＢの２つの色がオンになっている場合である。図７（１）の光の色混色ルールにより、それぞれＣ、Ｍ、Ｙの色となるので、図１のＣ層１２、Ｍ層１３、Ｙ層１１を露呈させればよい。Ｎｏ２、Ｎｏ３、Ｎｏ５は、その画素がそれぞれＢ、Ｇ、Ｒの色であることを示している。図１の層構成では、Ｂ色はｃ層１２の深堀りを行い、Ｃ層１２とＭ層１３の境界近くを露呈させればよい。同様にＮｏ３のＧ色はＹ層１１の深堀りを行えばよく、Ｎｏ５のＲ色はＭ層１３の深堀りを行えばよい。なお、浅掘りとは、その層の色が露呈されればよく浅く掘るとしたのは、その上の層の色の影響を完全になくすためである。図２の注１にあるように、ＹＭＣ色を層に用いた場合、混色が１レーザスポットで実現できるので、原画像の１画素の大きさは変わらないで済む。よって、例えば３００ｄｐｉのカラースキャナで読んだデータを３００スポットパーインチのレーザマーカでマーキングするなら、原画と同じのサイズでマーキングされる。
【００１７】
図８を用いて画像を２値化するやり方を説明する。通常、原画像をカラースキャナで読みＲＧＢデータを得るが、各値は８ビットで表される。従って１画素は３バイトで表される。このデータをデイザを通して２値化する。プリンタやレーザマーカなどオンかオフかで表示する機器では２値化する必要がある。
ここでは４×４の計１６個の画素をデイザの１つの単位とした。このデイザをＲＧＢ各面に敷き詰めてすべてのＲＧＢのオンとオフを判定する。デイザの各値はしきい値で８ビットの０から２５５の値を８つに分け０から７とした。各値を２回使用している。これにより８つの階調を表現できる。例えば６００スポットパーインチのレーザマーカなら、１スポットは４０マイクロメータだから４×４の一片は１６０マイクロメータ、すなわち０．１６ｍｍとなる。このスポットで８段階の濃さを表現できることに対応する。図８の（１）を参照。
【００１８】
次に、デイザの各値と原画の値を比較して、デイザの値に等しいか大きいならオンとし、小さいならオフとしてゆく。これをＲＧＢの各面について行う。このようにして得られたデータが２値化データで図８（２）に示す。オンは１、オフは０で表示している。
【００１９】
具体的な数値で言うと、今原画の４×４のエリアすべてがＲの数値で４０とする。薄いＲ色と言える。数値４０は８つに分けたレベルで言うと４０÷３２＝１．２５である。これは２より小さく、デイザをかけた後は０と１の数値ある４個所がオンと判定される。薄い一律の色が４個のＲ点に変換されたことを意味する。
【００２０】
図２は、本発明のもう１つの実施形態であるカラー刻印プレートの断面図である。５色６層品と表現される。色はＷ、Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｋの５色とした。レッドＲ、グリーンＲ、ブルーＢ、ホワイトＷ、ブラックＫである。このＲＧＢに加法混色が適用できるなら表現できる色を増やすことができる。図７の（１）に加法混色のルールを示す。これはＲとＧを混ぜるとイエローＹとなり、ＢとＧを混ぜるとシアンＣになり、ＲとＢを混ぜるとマゼンタＭになり、ＲとＧとＢを混ぜるとホワイトＷになることを示す。図７の（２）には、一例としてＲとＧの加法混色の実現例を示す。Ｒの微少片の横にＧの微少片を並置して上から見ると、光はＲ色とＧ色の２つが干渉して、Ｒ＋ＧでＹになって見える。
【００２１】
このことから、図２のカラー刻印プレートの層数は６層とした。Ｗ層２０はＲＧＢの３つの色が同時に重ね合わせになる時必要である。Ｋ層２４はＲＧＢのどの色もない場合に必要である。Ｒ層２１、Ｇ層２２、Ｂ層２３は、それぞれ単独の色ＲＧＢを表現するために必要である。透明層２５はレーザマーキングした後に層の保護を目的としてコーテイングしたものである。Ｋ層２４は両面テープと兼用しており、台紙２６とＫ層２４の間を剥離して電子機器に貼り付ける。
図２の左側の彫り込みはＲ層２１を露呈させているので上からみるとＲが見える。また、右側の彫り込みはＢ層２３を露呈させているので上から見るとＢが見える。ここでの層の堀り方はすべてその層の浅掘りである。各層は十分な厚さがあり露呈させた層の下の層の色は露呈層の色に影響しないとする。レーザ光のスポット直径は約８０ないしは４０マイクロメータ程度の精度は出せる。各層の厚さは１００マイクロメータ程度である。なお塗料によっては、層厚さを厚くしても光の透過性がなお残る場合がある。その場合は、各層の上下にＷ層を置いて色を閉じこめると良い。
【００２２】
図４は、２値化されたＲＧＢのデータが図２の層構成の場合、どのようなレーザスポットでマーキングすべきかを対応させた表である。異なった色のスポットを隣接して配置し別の色に見せる加法混色を行うには、横方向に２スポット必要となるが、ここでは縦２スポット横２スポットの計４スポットを使用する。各スポットの色は必要に応じて組合わせが決まっている。この状況を図４の下段に示す。
【００２３】
各画素のＲ、Ｇ、Ｂは２値化されているのでオンかオフかどちらかである。オンを１オフを０で表示した。ＲＧＢの色表示に従うと、Ｎｏ１の０００はＲＧＢの各色とも「無」を表示しているので、レーザスポット４個によりＫ層２４を露呈させる。Ｎｏ８の１１１はＲＧＢのいずれもオンなので、合成した色は図７の（１）のルールに示すようにＷ（ホワイト）になる。従って、Ｗ層２０を露呈させる。Ｗ層２０は表面層なので、特に浅掘りも必要ない。
【００２４】
Ｎｏ２、Ｎｏ３、Ｎｏ５は、その画素がそれぞれＢ、Ｇ、Ｒの色であることを示している。ＢならＢ層２３を露呈させればよい。ＧならＧ層２２を露呈させ、ＲならＲ層２１を露呈させる。Ｎｏ４、Ｎｏ６、Ｎｏ７は、注目する画素のＲＧＢの２つの色がオンになっている場合である。図７（１）の光の色混色ルールにより、それぞれＣ、Ｍ、Ｙの色となるが、その層の色は用意してないので、ＧＢもしくはＲＢもしくはＲＧをそのまま２組み並べておく。Ｎｏ４では左上がＧ、右上がＢ、左下がＢ、右下がＧと配置している。Ｎｏ６では左上がＲ、右上がＢ、左下がＢ、右下がＲと配置している。Ｎｏ７では左上がＲ、右上がＧ、左下がＧ、右下がＲと配置している。上から見ると、加法混色によりそれぞれＣ、Ｍ、Ｙに変化して見える。ここでは原画像の１画素を２×２のレーザスポットに置き換えたので、３００ｄｐｉ（ドットパーインチ）のカラースキャナで読んだデータは６００スポットパーインチのレーザマーカでマーキングする。これにより、原画と同じのサイズでマーキングできる。
【００２５】
図１のＹＭＣ色を用いた層構成において、２つのスポット色が加法混色し別の色に見えることはある。しかし、原画が２つのＹ色を示している時、図３の変換表に従うならＹ層露呈するのであって、一方のスポットをＹ＋ＣでＧ色を出し、他方のスポットをＹ＋ＭでＲ色を出し、ＲとＧの加法混色でＹを感じさせるという加法混色の手法は、図１では採用していない。
【００２６】
図１のＹＭＣ色を用いた層構成において、深堀りによる層境界付近の露呈には、層厚が均一であること、またレーザマーカには縦方向の加工精度が要求される。これらが得られない場合、境界付近に混合層を積極的に設けてしまう案がある。この案は、減法混色による色合成は実施していない。また、層数が増えるのでプレートの製造ならびに刻印加工の手間が増える。
【００２７】
【発明の効果】
本発明によれば、層数を必要最小限にして簡便な方法で色の混色を実現したので、カラー刻印プレートに対する、ユーザのより個性化した要求に対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態であるＹＭＣ色を用いたカラー刻印プレートの５色７層構造品の断面図である。
【図２】本発明の他の一実施の形態であるＲＧＢ色を用いたカラー刻印プレートの５色６層品の断面図である。
【図３】ＲＧＢ表示の原画像データをＹＭＣ色ベースのカラー刻印プレートのどの層を露呈させるかとその加工方法を示す対応表である。
【図４】ＲＧＢ表示の原画像データをＲＧＢ色ベースのカラー刻印プレートのどの層を露呈させるかとレーザスポットの色の組合わせを示す対応表である。
【図５】ノートブックタイプのパソコンにカラー刻印プレートを貼り付け、そのロゴにより所有者を明示するようにした実施例である。
【図６】（１）は絵の具の３原色を混色させた時に生成される色をチャートで示したものである。（２）減法混色の一実現方法を示す。
【図７】（１）は光の３原色を混色させた時に生成される色をチャートで示したものである。（２）は加法混色の一実現法を示す。
【図８】（１）４×４のデイザの一例を示す。（２）は原画像データにデイザを適用して２値化する場合の様子を示す図である。
【符号の説明】
１０…Ｗ層、１１…Ｙ層、１２…Ｃ層、１３…Ｍ層、１４…Ｙ層、１５…Ｋ層、
１６…透明な保護層、１７…台紙、
２０…Ｗ層、２１…Ｒ層、２２…Ｇ層、２３…Ｂ層、２４…Ｋ層、
２５…保護層、２６…台紙、
１００…ノートパソコン、１０１…パソコン本体、１０２…キーボード、
１０３…ヒンジ、１０４…ふた、１０５…液晶デイスプレイ、
１０６…カラー刻印プレート

Claims (3)

1. 複数の着色層から成るカラー刻印プレートであって、
   前記着色層は、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）の３原色をそれぞれ少なくとも１層含み、かつＹＭ、ＭＣ、ＣＹの３原色の組合せが隣接して層となるように層構成され、
   前記着色層の各層を、該着色層を露呈させる浅掘りと、該着色層の下層の着色層と減法混色する程度に露呈させる深掘りの２つの刻印加工のいずれかを行い色を表出したことを特徴とするカラー刻印プレート。
2. 請求項１記載のカラー刻印プレートにおいて、
   前記ＹＭＣの着色層の最表層にＷ（ホワイト）層を設けるか、あるいは最下層にＫ（ブラック）層を設けたことをを特徴とするカラー刻印プレート。
3. 請求項１または請求項２記載のカラー刻印プレートにおいて、
   前記各着色層を微細に刻印し、表出した色の加法混色をおこなうことを特徴とするカラー刻印プレート。

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