JPH057265B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、ホログラム付容器の製法に関し、よ
り詳細には、容器の金属表面にレリーフ型ホログ
ラムが形成されている容器の製法に関する。

（従来の技術） ホログラムは物体の三次元像の再生が容易であ
ると共に、虹色に光る装飾性を有しており、ギフ
ト、ノベルテイ、或は子供の玩具等のデイスプレ
イの分野、或は書籍、雑誌の表紙、挿絵等の出
版・印刷の分野に用いられている。

更にホログラムは多重記録、或は高密度記録も
可能であり、光メモリーとして応用され、その製
造には精密機器が必要であることから、容易に偽
造もできないので、有価証券、クレジツトカー
ド、IDカード等の分野でも用いられている。

ホログラムを包装材料或は容器に付する提案も
既に行われており、実開昭62−143663号公報に
は、包装材料の基材の一部または全面にホログラ
ムが設けられていることを特徴とする容器が記載
されており、実開昭63−70934号公報には、透明
な円筒形状容器の器壁の内側或は外側にマルチプ
レツクスホログラムを付したことを特徴とする容
器が記載されている。

ホログラムの複製については、感光材料を用い
て露光及び干渉等により直接ホログラムを作成す
る方法と、平滑なプラスチツク材料にエンボス加
工して表面レリーフ型のホログラムを作成する方
法が知られている。

（発明が解決しようとする問題点） 容器にホログラムを形成させる場合、ホログラ
ムを直接容器側面に形成させる方法と、シール或
はラベルにホログラムを形成させ、このシール或
はラベルを容器側面に貼り付ける方法とが考えら
れるが、これらの方法は何れも次の欠点を有して
いる。

即ち、現行行われている方法は、工具表面に形
成されている凹凸の形のホログラムを溶融状態に
おいてプラスチツクの表面にレリーフの形で写し
とる方法であるが、プラスチツクは、溶融時と室
温時とにおける密度差が大で収縮傾向が大であ
り、寸法精度が低く、微細なパターンの再現性に
乏しい。成形時に生ずる内部歪により、ホログラ
ムが変形しやすいことも難点である。また、容器
側面に直接ホログラムを形成させるためには、成
形金型にホログラム形成用の凹凸面を予め形成さ
せておくが、ブロー成形、圧空成形等により型内
で膨張されつつある器壁は溶融状態にあるとして
も、金型表面と接触されると直ちに冷却固化が行
われる中空成形容器の場合、レリーフ型ホログラ
ムを忠実に形成することはかなり難しい、一方、
シールやラベルを貼着する方法では容器の製造操
作と別に面倒で手数のかかる貼着操作が必要であ
ると共に、容器とホログラムとが一体化されたも
のでないという難点がある。

従つて、本発明の目的は、容器の金属表面にレ
リーフ型ホログラムが形成され、しかもホログラ
ムの凹凸模様の寸法精度及び再現性にも優れてい
るホログラム付容器の製法を提供することにあ
る。

（問題点を解決するための手段） 本発明によれば、中心線平均あらさが0.5μm以
下の平滑な金属表面と、像として表現すべき原稿
からの光の波面に相当する干渉縞が凹凸の形でホ
ログラムに形成されている工具表面とを係合さ
せ、前記金属表面にレリーフ型ホログラムを転写
させる工程を含むことを特徴とするホログラム付
容器の製法が提供される。

（作用） 本発明では、中心線平均あらさが0.5μm以下、
特に0.3μm以下の平滑な金属表面に、直接レリー
フ型ホログラムを形成させる。このために像とし
て表現すべき原稿からの光の波面に相当する干渉
縞が凹凸の形で表面にホログラムとして形成され
ている工具を使用する。ホログラムにおける凹凸
のピツチは多くの場合0.1乃至1μmの範囲にある。
本発明においては、この工具表面と金属表面とを
係合させる際、金属表面の中心線平均あらさが前
述した範囲内にあれば、レリーフ型ホログラムの
転写が確実に行われることが見出された。金属表
面における中心線平均あらさ（JIS B0601）は、
あらさ曲線からその中心線の方向に測定長さｌの
部分を抜き取り、この抜き取り部分の中心線をＸ
軸、縦倍率の方向をＹ軸とし、あらさ曲線をｙ＝
ｆ（ｘ）と表わしたとき、次式によつて求められ
る値をマイクロメートル（μm）で表わしたもの
という。

Ra＝１／ｌ∫^l _p｜ｆ（ｘ）｜dx 即ち、中心線平均あらさは、金属表面の垂直方
向の凹凸の程度（振幅の程度）に関係するもので
あり、一方ホログラムの再現性は凹凸のピツチが
面方向に如何に正確に刻まれているかに依存する
ものであるにもかかわらず、本発明においては、
Raが0.5μmを超えると凹凸パターンが転写され
ない部分が生じ、再現像のシグナル／ノイズ比
（ｓ／ｎ比）が小さくなり、再生像がノイズに埋
没される傾向があるのに対して、Raを0.5μm以
下とすることにより、シグナル／ノイズ比を実用
上差支えない範囲に向上させ得るものである。

（発明の好適態様） 本発明の方法を説明するための第１図におい
て、撮影工程Ａにおいて、レーザー光源１、ホト
レジスト感光層２、原稿３及び反射鏡４を、原稿
３からの反射光線と、反射鏡４からの参照反射光
とが同時にホトレジスト層に入射する位置関係で
配置する。これによりホトレジスト層には、像と
して表現すべき原稿からの光の波面に相当する干
渉縞が形成される。ホトレジスト層２は、露光部
分が硬化するネガ型のものでも露光部が溶解する
ポジ型のものであつてもよい。

現像工程Ｂにおいて、露光済ホトレジスト層
２′をそれ自体公知の現像処理に付する。これに
より未硬化の未露光部分或は溶解性の露光部分５
が溶解され表面に凹凸パターン６を有するホトレ
ジスト版７が形成される。

金属版型の製作工程Ｃにおいて、ホトレジスト
版７の表面に金属薄膜層８を蒸着或は無電解メツ
キ等の手段により形成させ、これを電気鋳造操作
に付することによつて、ニツケルまたはクロム等
の硬質金属から成る金属版型９を形成させる。こ
の金属版型からホトレジスト版７を機械的に剥離
するか、化学的に溶解するかして、金属版型９の
みを取り出す。

容器への転写工程Ｄにおいて、金属製容器１０
を金属版型９に押圧下に転がり接触させて、版型
の凹凸パターン６′を容器の金属表面にレリーフ
型ホログラム６″として転写させる。

ホトレジスト層のホログラムの作成方法は、従
来公知の方法を採用することができる。例えば、
像として表現すべき原稿（以下単に原稿という）
にレーザー光（例えば、Ar⁺レーザー、488nm、
出力5mW）に照射して得られる原稿からの反射
光と、同一の光源から分割した参照光とを同時に
ホトレジストを塗布した乾板に入射させ、原稿か
らの光の波面に相当する干渉縞を乾板に記録する
ことにより、原稿の撮影を２乃至60分間行つた後
これを現像し、干渉縞の凹凸パターンを得ること
ができる。

ホトレジストは、通常低感度であるので、一旦
銀塩感光材料を用いて撮影を行い原版ホログラム
を得て、これをホトレジストと密着させた後、原
版ホログラムを通してホトレジストに露光して原
版ホログラムの干渉縞をホトレジストに複写し、
その後ホトレジストを現像する方法も採用するこ
とができる。

ホトレジスト層としては、光遊離反応、光分解
反応、光レドツクス反応、光重合反応、光橋かけ
反応等を利用したそれ自体公知のホトレジスト材
料、例えばジアゾ樹脂、環化ポリイソプレン系樹
脂、フエノール樹脂、ノボラツク樹脂等を使用す
ることができる。

次いで、ホトレジスト原版表面に、蒸着法によ
り金の薄膜、或は無電解メツキ法により銀の薄膜
を形成することにより導電性を与え、この薄膜を
電極として通常の電気メツキ法によりニツケルメ
ツキ等の金属メツキ層をホトレジスト原版表面に
0.1乃至５mm、特に0.5乃至２mmの厚さで形成し、
これを剥離して、工具の基体に貼り付け或は埋め
込むことにより工具が作成される。工具の形状は
平板状でもよいし、円筒乃至円柱でもよい。上記
電鋳法で形成された膜を円筒状につなぎ合わせ、
円柱乃至円筒状の工具基体に嵌込んで使用するこ
ともできる。

ホログラムが転写されるべき金属表面は、Ra
が前述した範囲内にあるものであればよく、また
版の凹凸のパターンを再現性よく転写すること及
び金属版型の寿命を考慮すると、転写されるべき
金属表面の硬度が金属版型表面の硬度より低いこ
とが必要である。材料としては、一般には表面の
ビツカーズ硬度が300以下、特に200以下であるも
のが好ましく、例えば、純アルミニウムやアルミ
ニウム合金単独から成るものを使用し得る他、表
面に軟質金属をメツキ処理した鋼板類、例えば、
ブリキ、アルミメツキ鋼板、錫ニツケルメツキ鋼
板等を使用できる。容器の形態としては、絞り乃
至深絞り缶、絞りしごき缶、溶接缶、ハンダ缶、
接着缶等が挙げられ、ホログラムの転写部位とし
ては容器本体及び容器蓋が挙げられる。

ホログラムの転写は、側面継目缶の場合には、
継目成形前の平板の状態でも、或は継目成形後、
底を巻締め或は巻締めない状態でも行うことがで
きるし、絞り缶や絞りしごき缶の場合は、成形前
の平板の状態、或は成形後のカツプの状態でも行
うことができるし、更に容器蓋の場合は、蓋成形
前の平板の状態、或は成形後の蓋の状態でも行う
ことができる。

ホログラムの転写されるべき金属表面と工具表
面との接触は、実質上線接触で行うことが重要で
ある。

即ち、実質上線接触で転写を行うことにより、
比較的小さい加工刀で工具表面の凹凸ホログラム
をレリーフの形で優れた寸法精度と再現性をもつ
て転写させることが可能となる。金属材料が平板
の状態で転写を行う場合には、工具を円柱乃至円
筒状にすることにより、実質上線接触が可能とな
る。金属材料が円筒状或はカツプル状の場合に
は、工具は円筒状でも平板でもよい。

本発明においては、金属表面にホログラムを転
写させた後に、外表面に透明樹脂保護層を形成さ
せることが好ましい。塗料として用いることがで
きるのは、これに限定されないが、熱硬化性樹脂
塗料、例えば、フエノール−ホルムアルデヒド樹
脂、フラン−ホルムアルデヒド樹脂、キシレン−
ホルムアルデヒド樹脂、ケント−ホルムアルデヒ
ド樹脂、尿素ホルムアルデヒド樹脂、メラミン−
ホルムアルデヒド樹脂、アルキド樹脂、不飽和ポ
リエステル樹脂、エポキシ樹脂、ビスマレイミド
樹脂、トリアリルシアネレート樹脂、熱硬化型ア
クリル樹脂、シリコーン樹脂、油性樹脂、或は熱
可塑性樹脂塗料、例えば、塩化ビニル−酢酸ビニ
ル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体部
分ケン化物、塩化ビニル−マレイン酸共重合体、
塩化ビニル−マレイン酸−酢酸ビニル共重合体、
アクリル重合体、飽和ポリエステル樹脂等を挙げ
ることができる。これらの樹脂塗料は単独でも２
種以上の組合せでも使用される。

この際、形成される膜厚は１乃至15μm、特に
３乃至10μmであることが好ましい。上記範囲よ
りも厚いとホログラムが鮮明に見えなくなるおそ
れがあり、また上記範囲よりも薄いと保護層とし
ての機能を果たさなくなるおそれがある。塗布の
方法としては、スプレー法、ロール法等従来公知
の方法により施すことができる。塗膜の焼付けは
160乃至210℃の温度で５乃至15分間行うことが好
ましい。

（発明の効果） 本発明によれば、中心線平均あらさが0.5μm以
下の平滑な表面を有する金属表面と、像として表
現すべき原稿からの光の波面に相当する干渉縞が
凹凸の形でホログラムに形成されている工具表面
と係合させることにより、ホログラムの凹凸模様
の寸法精度及び再現性を著しく向上させることが
できた。

本発明によればまた、次の効果も得ることがで
きた。

反射率の大きい金属缶にホログラムを凹凸の形
で直接転写することにより、通常ホログラムシー
ルの製造時に行われているような、反射層の形成
を新たに行う必要がなくなつた。

立体感のある像、及び虹色に輝く像が得られる
ことから、外観が美しくなると共に、デザインの
多様化を計ることができた。

コード化した情報を入れることができ、現行の
バーコード法に比べ、情報量が多く（最大約2000
文字／mm²）、また缶の外観を損なうこともなかつ
た。しかもこのホログラムによる記録ではホログ
ラムの一部に傷が入つても全体としての雑音が増
えるだけで、記録の特定の部分が完全に失われる
ことはなかつた。

缶の変形をホログラムの変形として捕らえるこ
とにより、正確な形状測定が可能となり、缶内圧
力の測定などに応用可能となつた。

（実施例） 実施例 １ 厚さ0.32mmのアルミニウム合金板（JIS Ａ
3004P）を直径148mmの円板に打ち抜いた後、常
法により絞りしごき成形、洗浄、トリミングを行
い、高さ123mm、内径66mmのカツプ状成形体を作
成した。得られた成形体の外面側表面の中心線平
均あらさは0.05μm、ビツカーズ硬度は95であつ
た。

次いで、このカツプ状成形体の外表面の一部
を、ホログラム転写工具表面に約80Kg／cmの線圧
で押し当てることにより、ホログラムを転写させ
た。その後、このホログラム形成部には、塗料及
びインクを転写させないことを除いては常法によ
り、カツプ状成形体の外面側に塗装、印刷を行つ
た。更に、このカツプ状成形体の外面側全体にエ
ポキシ系透明樹脂を5μmの厚さで塗布し、175℃
で10分間焼付を行い保護層とした。

成形体外面に形成されたホログラムから、満足
すべき像が得られた。

実施例 ２ 厚さ0.24mm、錫メツキ厚2.8ｇ／m²（片面当た
り）の錫メツキ鋼板の上に、内面塗膜及びホログ
ラムが転写されるべき部位を除いて外面印刷が施
された矩形のブランクから、公知の方法により内
径66mm、高さ125mmの円筒状溶接缶胴を作成した。
得られた円筒状溶接缶胴の外面側表面の中心線平
均あらさは0.2μm、ビツカーズ硬度は120であつ
た。

次いでこの円筒状溶接缶胴の然るべき外表面の
一部を、平面状のホログラム転写工具表面に約
100Kg／cmの線圧で回転させながら押し当てるこ
とにより、ホログラムを転写させた。

その後、この円筒状溶接缶胴の外面側全体に透
明樹脂を保護層として施した。次いで、両開口端
部をフランジ加工し、一方のフランジ部に錫メツ
キ鋼板より成る蓋を２重巻締めして缶体とした。

得られた缶体の外表面に形成されたホログラム
から、満足すべき像が得られた。

比較例 １ 缶胴の外面側表面の中心線平均あらさが0.6μm
である他は実施例２と全く同様である円筒状溶接
缶胴に対して、実施例２と全く同様の方法により
ホログラムを転写させた後、蓋を２重巻締めして
缶体を得た。

得られた缶体の外表面に形成されたホログラム
からの再生像は、シグナル／ノイズ比が小さく実
施例２と比較して、十分には満足のいかないもの
であつた。

実施例 ３ 厚さ0.24mm、錫メツキ厚2.8ｇ／m²（片面当た
り）の錫メツキ鋼板の上に内面塗膜を施した後、
矩形に切断したブランクを得た。このブランクの
外面側となる表面の中心線平均あらさは0.2μm、
ビツカーズ硬度は120であつた。

次いで、このブランクの外面側となる表面の一
部に、円柱状のホログラム転写工具を約100Kg／
cmの線圧で回転させながら押し当てることによ
り、ホログラムを転写させた。

その後、ホログラムが転写された部位を除いて
印刷、及び外面側全体に透明樹脂を保護層として
施した。次いでこのブランクより公知の方法によ
り、内径66mm、高さ125mmの円筒状溶接缶胴を作
成した後、両開口端部をフランジ加工し、一方の
フランジ部に錫メツキ鋼板より成る蓋を２重巻締
めして缶体とした。

得られた缶体の外表面に形成されたホログラム
から、満足すべき像が得られた。

実施例 ４ 厚さ0.26mmの電解クロム酸処理鋼板（JIS Ｇ
3315，テインフリースチール）の上に、内面塗膜
を施し、これを直径153mmの円板に打ち抜いた。
得られた円板の外面側表面の中心線平均あらさは
0.3μm、ビツカーズ硬度は190であつた。

次いで、この円板の外側となる表面の一部に、
ホログラム転写工具を約150Kg／cmの線圧で回転
させながら押し当てることにより、ホログラムを
転写させた。

その後、ホログラムが転写された部位を除いて
外面印刷、及び外面側全体に透明樹脂を保護層と
して施した。次いで、この円板を常法により、絞
り深絞り成形、トリミングを行い、高さ47mm、内
径83mmのカツプ状成形体を作成した。

成形体外面に形成されたホログラムから、満足
すべき像が得られた。

実施例 ５ 厚さ0.35mm、中心線平均あらさ0.1μm、ビツカ
ーズ硬度90のアルミニウム合金板（JIS Ａ
5082P）に内面塗膜を施した後、外面側となる表
面の一部に円柱状のホログラム転写工具を、回転
させながら約80Kg／cmの線圧で押し当てることに
より、ホログラムを転写させた。

次いで、このホログラムが転写されたアルミニ
ウム合金板の外面側となるべき表面に透明樹脂を
保護層として形成し、その後公知の方法により
211径用の蓋に成形した。

得られた容器蓋外面に形成されたホログラムか
ら、満足すべき像が得られた。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明方法を説明するための図であ
る。 １……レーザー光源、２……ホトレジスト感光
層、３……原稿、４……反射鏡、６……凹凸パタ
ーン、７……ホトレジスト版、８……金属薄膜
層、９……金属版型、１０……金属製容器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 中心線平均あらさが0.5μm以下の平滑な金属
   表面と、像として表現すべき原稿からの光の波面
   に相当する干渉縞が凹凸の形でホログラムに形成
   されている工具表面とを係合させ、前記金属表面
   にレリーフ型ホログラムを転写させる工程を含む
   ことを特徴とするホログラム付容器の製法。 ２ 金属表面にレリーフ型ホログラムを転写させ
   た後、該表面に透明樹脂保護層を設ける請求項１
   記載の方法。 ３ 少なくとも外表面が、ビツカーズ硬度が300
   以下の軟質金属で形成され、且つ外表面にレリー
   フ型ホログラムが設けられていることを特徴とす
   るホログラム付金属製容器。 ４ 絞りしごき缶である請求項１記載のホログラ
   ム付金属製容器。 ５ ブリキ製溶接缶である請求項１記載のホログ
   ラム付金属製容器。 ６ 絞り缶である請求項１記載のホログラム付金
   属製容器。