JPH03503811A - ホログラムの製造物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 １５、ディスクが持つべき情報のネガを含むスタンパ−に対してデジタルコンパ クトのオーディオディスク又はビデオディスクの成形方法において、スタンパ− はホログラムをディスクに成形した標印を含む、ディスク成形方法。

１６、反射面が化粧用の鏡である、請求の範囲第３項の物品。

１７、少なくとも約１ｄの面を有し、ホログラムがこの面によって支持される、 成形された固体食品。

明細書 土三ｌ之ム旦毀激腹 本発明は、ホログラム像、などの復製に関し、詳しくは、自然光或いはインコヒ ーレント光によって見るためのレリーフ型ホログラムに関する。

本発明の目的は、ホログラム像及びかかる像を含む物品の安価な製造にある。

本発明の別の目的は、浮出し技術によって製造するのに適さない物品の製造を含 む。

本発明の前述の、並びに、別の目的は、添付図面を参照して、いくつかの例示の 以下の記述から一層十分に理解されよう。

第１図は、本発明に従りて組立られた射出成形の略縦断面図であり、 第２図は、第１図の成形用組立に使用するために準備されたマスター、すなわち スタンパ−の縦断面図であり、第３図は、部分切除した射出成形品の斜視図であ り、第４図及び第５図は、別の組立を示す、第１図及び第２図と同様の図である 。

本発明によれば、片面にホログラム像を含むホログラムのマスターが供給される 。このホログラム像は所望の像のネガ又はポジである。薄い金属スタンパ−（ｓ ｈｉｍ）が、このマスターから電鋳され、このスクンパーは成形に耐える金属型 である。溶融状態の原材料（透明、半透明、或いは不透明のプラスチック）をス クンバーの像を含む面に対して成形し、次いで、材料が十分に固くなったときこ れを分離する。分離した成形品に転写された像を、アルミニウム、金、銅、或い は銀のような高反射金属の被覆をつけることによって、際立たせ、アクセントを 付けることができる。

成形した像は、成形表面からみると、マスターがネガであればポジであり、反対 面から見ると、マスターがネガであればネガである。

変形例として、或いは追加的にかかる像を成形材料として色付のプラスチックを 用いてアクセントを付けることができる。

ホログラムのマスターは、適当な素材のレーザ照射によって、或いは例えば米国 特許第４．５００．３９２号、第４．５００．４８６号、第４，４３０．４０１ 号、第４．２１１．６１７号、第４．４２２．９０４号に記述された電鋳技術に よって作ることができる。マスター及びその後のシム（ｓｈｉｍ）すなわちスタ ンパ−は、所望の最終製品の表面と合うように形造られた表面を有する。シムす なわちスタンパ−を、スタンパ−が成形に耐え、かつ成形されたボディから容易 に分離できるように処理するのが良い。

今、図面を参照すると、第１図は、バッテンフェルト（Ｂａｔｔｅｎｆｅｌｃｌ ）３３０　ｈン成形機のような射出成形機の２つの成形表面１０．３０を示す。

取付リング１２が表面ＩＯに固着され、この取付リングはホログラムのスタンパ −型１４を所定位置に保持する。このスタンパ−は像を含む金属面１５を有し、 この金属面は裏面１８を有する所定の位置に鋳造された金属支持体のような充填 支持体１６によって支持され、この裏面Ｉ８はマスターを型面１０に対して支持 する。表面ＩＯの凹部２０が、支持体１６から外に延びた突出部２２を受は入れ る。リング１２は、成形中マスターが加熱され冷却されるのでマスターを少し伸 縮させることができるように構成されるのが好ましい。

マスター１４及び反対側の成形表面３０は、成形表面を閉鎖位置にし、溶融プラ スチックを射出通路３２を通して射出するときに、第３図に示すように、女性の 化粧用のコンパクトケースのカップ状カバー４０を形成するように形造られる。

カバー４０は、その外面の凹んだ面４２に成形されたホログラムを有し、かつ図 示の形態では円筒形リム４６から突出したヒンジタブ４４を有する。プラスチッ クの射出は又、図示のようにタブ４４用の空間４８に直接行なわれ、従って、プ ラスチックを折り取るときに残こる湯口が外観を妨げず、すなわちカバーの内面 ４９を鏡として、或いは鏡を保持するのに用いるのを妨げない。

１９８２年出版Ｏ７レッドランターゼア、ジーネンハーゼン、及びボブシュレジ ンガーによるホログラフィ−ハンドブック（Ｈｏｔｏｇｒａｐｈｙ　Ｈａｎｄｂ ｏｏｋ）の特に１２３頁、２５０−２５６頁、及び２Ｂ　２−２８７頁、並びに 、１９７４年６月発行のアブライドオプティクス（Ａｐｐｌｉｅｄ　０ｐｔｉｃ ｓ）の１３２７頁から１３３６頁に記述された写真技術のような標準プロセスを 用いて像のマスターを準備するのことができ、かつスタンパ−に転写後、第１図 及び第２図に示すようにこれを組立てることができる。ここで、マスター又はス タンパ−１１５をマスターの周囲に環状の溝１１８を残すようにカップ状支持体 １１６の底に、ろう付け、スポット溶接、セメント、或いはその他の仕方で接着 する。

本発明の型は、例えば箱の内部に、複雑な湾曲、傾斜した突出部又は凹部、のよ うな種々の形状をもつことができ、或いは卵形の容器のような比較的深い凹部を もつこともできる。成形型が成形品を形成するのに適した形状を有することはも ちろん重要である。かくして、成形すべき物品は、箱の開放頂部に合うように縁 から延びた円筒形又は矩形のフランジを有する円筒形又は矩形の箱の頂部クロー ジヤーのような、成形可能などんな物品でも良い。

上述した女性の化粧用の「コンパクト」のような箱の頂部は、通かかる鏡を提供 することもできる。

本発明の型に対してどんな熱可塑性樹脂も成形することができるが、ポリカーボ ネートが耐久性と透明度のため好ましい。ポリアクリル酸エステル、ポリスチレ ン、及びポリカーボネート・ポリエステル混合物は、代りのの選択である。３０ ０℃はどの温度で樹脂を供給して成形することは、全く実用的である。

成形した物品は、少なくとも厚さ０．５ｍｍ、好ましくは少な（とも厚さ１．５ 　ｍｍであるべきである。もっと薄い厚さでも所望のホログラツム像を示すのに 十分だが、一般にもろいだろう。

成形したホログラム像は、常には外観上十分な識別を示さない。

この識別は、色付けした成形プラスチック（例えば光沢表面をもった黒）を有す ることによって、或いは、もっと普通にはアルミニウムのような反射金属で被覆 することによって、改善される。

この分野で一般に実施されるように、ホログラムを有するプラスチックの金属被 覆は、極低圧（通常約ｌ０−３トル）で、沸騰したアルミニウム蒸気から、プラ スチックの表面にアルミニウムの薄い層を凝縮させることによって行われる。か かる金属被覆の層は、約１０人はどの薄さであり、それゆえに実質的に透明であ り、或いはもっと厚くて実質的に半透明である。最良の条件では、ホログラムを 金属被覆の両側からはっきり見ることができる。このことは、金属被覆が薄く、 例えば３００Å以下であり、プラスチックが非常に強く色を付けられる場合には 、必ずしも必要ではない。

蒸着金属被覆は、厚さ約１０００人であるのが好ましい。それ以上の厚さは金属 被覆表面からの見えを低下させずに用いることができるが、費用が増す。金属被 覆が薄くても厚くても、透明なアクリルラッカー等のような保護被覆でカバーす るのが最も良い。

他の形式の不透明層でホログラム面をカバーするのは、背面を通してホログラム を見えなくする。

しかし、変形例として、本発明によれば、準備されたホログラムを、大気圧で容 易にスプレィできる反射金属のフレーク（ｆｌａｋｅ）の被覆によって一層よく 識別することができる。普通のペイント程度のアルミニウムフレークは、一般に 十分に反射しない。好ましいフレークは、米国特許第２．８３９．３７８号及び 第４．３２１．０８７号（この両方の内容をこの明細書に組込んでいる）に記述 されるような真空金属被覆層で作られたものである。かかる好ましいフレークの 厚さは、形成される真空被覆層の厚さを制御することによって制御される。かか る層を、ポリエステルフィルム、例えばポリエチレンテレフタレートの上の薄い 溶解性樹脂のプリコートに金属被覆し、次いで、溶剤で溶かして蒸着した金属を 遊離させる。

かかる遊離の後、遊離した金属は大きいシート或いはシート片の形態にあり、樹 脂含有溶剤又は任意の他の溶剤中に浮遊し、断片の表面積寸法を減じるように処 理される。この処理は、上述した特許に記述された撹拌によって、或いは、かか る懸濁液を幅約６乃至３０μのホモジェナイザーの開口部に通すことによって、 容易に行なわれる。次いで、この結果得られたフレーク懸濁液を、好ましくはア クリレートのような結合樹脂と共に、ホログラム支持製品にスプレィする。さし わたし約６乃至３０μのフレーク面が、非常に効果的である。

本発明の金属フレークの適用は、各ホログラム支持物品の直接真空金属被覆より もずっと安価である、ことに注目すべきであろう。なぜなら、フレークを製造す る真空金属被覆は、使用場での断続的な運転でなく、中央位置での安価に行われ る連続運転だからである。又、フレークと結合する結合樹脂により、保護カバー が不必要になる。

本発明の別の観点によれば、ホログラム像の一層はっきりした識別は、ホログラ ムを有する成形型に対して分散した金属フレークを含むプラスチックを射出成形 することによって得られる。この目的のため好ましいフレークは、上述した真空 金属被覆の層で作られ、成形樹脂中の金属フレークが約１重量％から約１０重量 ％の濃度が、大変効果的である。

例えば透明のホログラム領域を、不透明、或いは異なる材料の周囲支持体すなわ ちキャリアから隔絶することが望ましい。これは、２つの材料を必要な時にだけ 溶かすことができる二材料成形機を必要とする。

成形したホログラム表面を効果的に金属被覆する他の方法は、型が開いていると きに型の間に薄い反射金属箔の連続した小片（ｓｔｒｉｐ）を引き伸ばすことで ある。この型を小片の上に閉じ、スタンパ−面と溶融プラスチックの間に金属層 を切って付着させ、成形したプラスチック支持体のホログラム形状面を効果的に 金属被覆する。箔は、薄（かつ容易に変形できるべきである。厚さ約５μの金箔 が調子がよい。

第４図は、ホログラムのスタンパ−（ｓｈｉｍ）が非平面の形状を有する別の変 形を示す。かかるマスター２４は、中央部分の球形凹部を有する。その形状及び 同様の形状は、浮出しにとって不適当である。そのような形状を持ったマスター を浮出し表面に対して単にプレスすると、凹部の中央部分からの像は満足に転写 されるが、凹部の周辺部分からの像は十分に転写されない。

マスター２４は、上述した同じラインに沿って準備することができる。第５図は 、別の技術を示す。ここで、マンドレル２３０を電鋳回路の陰極バスに取付ける ように配置する。マンドレルは、ポリプロピレン又はポリエチレンのような電気 絶縁材の外部ボディ２３２を有し、この外部ボディはアームをもつ中央に取付ら れた導電ロッド２３４を有し、この導電ロッドは、マスター型の導電面２４４に 連結される。ねじ付ソケット２３６が、バスの対応したねじ付端にねじ込まれる ように構成される。

マンドレルはカップ状の受は入れ凹部２４０を有し、その中に例えば、ホログラ ムのガラスのマスター或いは金属スタツフ（−２４４を支持するための素材プラ スチ・ツク基部２４２が保持され、その外面は所望のホログラム像を支持し、か つわずかに酸化される。そのマンドレルが電鋳工程の陰極電着を受けることによ って、酸化面２４４にニッケルのような金属の厚い層が付着し、この付着物は、 あらゆる変形部をならい、ホログラム像を形成し、成形に耐える。厚さ約１００ μから約７５０μの電鋳層が、一般的には適当であり、その後、電鋳層をマスタ ーすなわち原形のスタンパ−から注意深く取り出す。

湾曲した、或いは傾斜したホログラムのスタツフく−を、平面のマスターから、 それを所望の形状に変形することによって準備することができる。

型が使用中に破損したり摩耗したりする場合に、或いは１つ以上の成形ラインを 使用する場合には、２つ又は２つ以上のかかる成形型を準備することがしばしば 望ましい。追加の型は、電鋳マスター２４２から、或いは成形型２４から準備す ることができる。

後者の技術は、ネガの型を電鋳するための電鋳マスターとして型２４を用い、次 いでかかるネガの型を使用してポジの型を電鋳することによって実施することが できる。型表面が電鋳したコピイに、或いは射出成形樹脂に強く付着しすぎない ように型表面を処理することが重要である。従って、ニッケル仕上げ型を約１分 間、ニクロム酸カリウムのような適当な酸化剤の水溶液に浸たし型表面を僅かに 酸化させるのが良い。

本発明の別の変形は、デジタルコンパクトオーディオディスク又はビイデオディ スクを成形すると同時に、このディスクにホログラムを付けることである。かか るディスクは、マスター型すなわちスタンパ−型に対して成形されたプラスチッ ク樹脂であり、この型はディスク面のほとんどに亘って延びるオーディオ発生溝 又はビデオ発生溝のらせんトラックをディスクに型押しする。印刷銘（ｌｅｇｅ ｎｄ）が、ラベルとして或いは装飾の目的で機能するようにディスクの溝面に亘 って付けられる。通常、記録は反対側からディスクを通して溝を読むレーザによ って再生される。

本発明によれば、ホログラム像は情報表示溝に沿ってディスクに成形され、これ によって、ホログラムはラベルの補足、又はラベルに代わり、或いは装飾の形態 として作用することができる。

この目的のため、スタンパ−型には、オーディオ又はビデオの情報表示溝とホロ グラムのレリーフ表面の両方が設けられる。例えば、普通、コンパクトオーディ オディスクの中心のまわりに約１５＋ｎｍの空の半径方向のスペース、及びかか るディスクの周囲に約４ｍｍの空の半径方向のスペースがあり、これらは記録又 は再生を複雑にしないホログラム像を受は入れることができる。ディスクは、ホ ログラムを記録支持面の両面から見れるように透明である。

情報／レリーフ支持面を通常の製造技術で金属被覆した後、反対面から、或いは 成形面から見ると、ホログラムは特に明瞭である。

成形面からの見えは、スプレィした金属被覆によって低下し、この低下を小さく するために、スプレィする金属粒子は、幅６μのホログラムのレリーフは、オー ディオ又はビデオの情報面に重ねることができ、このレリーフは、２０ｎｍ　（ １０−’ｍ）乃至１０Ｏｎｍの間、好ましくは２０ｎｍから３０ｎｍの間を変化 する深さを有し、これは通常深さ約１２０ｎｍの間隔を隔てた孔の形態である符 号化したデジタル情報の通常の読みに大きな害を与えない。かかる重ねた記録の 金属被覆は、たとえ金属被覆が不透明層を構成するほど厚くても、金属被覆した ディスクの両面からホログラムを容易に見れるようにするだろう。従って、その 結果得られるホログラムは、ディスクの全成形面を占めても良い。

プラスチック樹脂はホログラムを保持するのに用いられる最も便利な成形材料で あるけれども、ガラス、透明なキャンディ、ゼラチンのような他の成形材料を用 いることもできる。各々の場合に、成形技術は成形される材料の溶融特性及び凝 縮特性に適合される。金属被覆を又、かかるすべての材料に用いることができ、 キャンディ、その他の食用材料用の金属被覆金属として銀及び金が望ましい。

明らかに多くの変更及び変形が、上述の教示に照らして可能である。それゆえ、 請求の範囲内で、本発明は特に説明したのと別の方法で実施することができるこ とを理解すべきである。

国際調査報告

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. １．ホログラム像を含む一体の透明な表面を有する成形された単一の非平面物品 。
2. ２．ホログラムが透明な表面に見え、かつ反射面である第２の表面を有する、請 求の範囲第１項による物品。
3. ３．物品は化粧用コンパクトのカバーであり、ホログラムを含む表面はカバーの 外面であり、反射面はカバーの内面である、請求の範囲第２項による物品。
4. ４．反射面は、成形物品の一体成形された部分である、請求の範囲第２項による 物品。
5. ５．ホログラム像は、摩耗から像を保護するように透明な表面の他の部分より下 に凹んだ透明な表面の部分である、請求の範囲第１項による物品。
6. ６．浮出しに適さない形状を有する固体表面にホログラム像を形成する方法にお いて、所望の表面形状に合う形状を有する面をもち、ネガ又はポジの所望のホロ グラムを含み、その面に対して成形されたボディから分離できるように処理され たホログラムのスタンパーを準備し、前記スタンパーに対してプラスチックのボ ディを成形し、成形されたボディをスタンパーから取り出し、それによって、ボ ディがスタンパーの像を含む面に対して成形された表面に所望のホログラム像を 含み、次いで結果として生じたホログラム像を保護する、各ステップを特徴とす るホログラム像形成方法。
7. ７．反射層を成形ボディによって支持して転写像を一層はっきりと識別する、請 求の範囲第６項の方法。
8. ８．反射層は、微細に分割された反射金属粒子のスプレイ層である、請求の範囲 第７項の方法。
9. ９．成形プラスチックを着色して転写像を一層はっきり識別させる、請求の範囲 第６項の方法。
10. １０．スタンパーは、電鋳ニッケル型である、請求の範囲第６項の方法。
11. １１．スタンパーはニッケル型であり、その像を含む面が酸化ニッケルのフィル ムを支持する、請求の範囲第６項の方法。
12. １２．浮出ししたホログラム像を有し、かつ又、像を一層はっきり識別させる分 量の微細に分割した反射金属粒子を有する、透明な固体ボデイ。
13. １３．プラスチックがポリカーボネートである、請求の範囲第６項の方法。
14. １４．金属粒子の層が、スプレイ層である、請求の範囲第１２項の透明な固体ボ ディ。
15. １５．ディスクが持つべき情報のネガを含むスタンパーに対してデジタルコンパ クトのオーディオディスク又はビデオディスクの成形方法において、スタンパー はホログラムをディスクに成形した標印を含む、ディスク成形方法。
16. １６．反射面が化粧用の鏡である、請求の範囲第３項の物品。
17. １７．少なくとも約１ｃｍ２の面を有し、ホログラムがこの面によって支持され る、成形された固体食品。