WO2005088408A1 - 熱転写シートに積層されたホログラム又は回折格子の転写方法、及び被転写媒体 - Google Patents

熱転写シートに積層されたホログラム又は回折格子の転写方法、及び被転写媒体 Download PDF

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Fumihiko Mizukami
Makoto Aoyagi
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    • G03H2270/20—Shape
    • G03H2270/23—Ribbon shaped, e.g. holographic foil

Definitions

  • the present invention relates to a method for transferring a hologram or a diffraction grating laminated on a thermal transfer sheet, and a transfer medium.
  • a method of printing a hologram or a diffraction grating (hereinafter, referred to as "hologram or the like" when there is no need to distinguish between a hologram and a diffraction grating) using a thermal transfer sheet on which holograms are stacked has already been widely known.
  • hologram or the like when there is no need to distinguish between a hologram and a diffraction grating
  • hologram or the like when there is no need to distinguish between a hologram and a diffraction grating
  • a thermal transfer sheet on which holograms are stacked has already been widely known.
  • Patent Documents 1 and 2 In these inventions, depending on the pattern to be printed, information such as the product number and name can be attached on demand. Is also possible.
  • Patent Document 1 JP-A-63-137287
  • Patent Document 2 JP-A-01-283583
  • the present invention provides a method for transferring holograms and the like with stable quality including on-demand information using a thermal transfer sheet on which holograms and the like are laminated.
  • the inventor of the present invention has found that the area unit of the thermal energy applied from the heating element as the heat source is small! / ⁇ When transferring a hologram or the like by a thermal head or the like, the energy is applied sequentially, We found that irregularities of about 0.5 m-several / zm were formed in each of the forming units, and that the interference effect caused by interference fringes and diffraction gratings formed on the assumption of a flat surface without irregularities was broken. In addition, it has been found that the irregularities generated for each of the forming units are almost horizontal in the direction in which they are continuously formed, and almost do not hinder the interference effect.
  • the hologram and the like are thermally transferred so that the direction of continuous heating by the heat source and the direction of recorded information for enhancing the optical effect of the hologram and the like are the same.
  • the recorded information is recorded substantially horizontally, and the optical effect of the recorded information is not lost.
  • the heat source may be a heating element of a thermal head or a laser.
  • the hologram may be a rainbow hologram, or an interference fringe may be formed in an interference fringe forming area constituting the entire hologram in units of an element area obtained by dividing the area horizontally. It may be a hologram.
  • the "forming unit” corresponds to an area unit of heat energy applied from a heat source.
  • the heat source is a heating element, it refers to a range that can be heated by one heating element.
  • the irradiation range that can be irradiated at one time.
  • the “direction of recording information for enhancing the optical effect” means, for example, that interference fringes formed based on object light having correlation only in the horizontal direction are ignored, ignoring object light diffused in the vertical direction. Accordingly, a hologram that forms a hologram image that takes into account only parallax in the horizontal direction refers to the horizontal direction.
  • the “direction of the recorded information” is the horizontal direction.
  • the "small area unit” is only required to be sufficiently smaller than the area of the hologram or the like to which the above-mentioned formation unit is to be transferred.
  • the present invention may be embodied as a medium to which the hologram or the diffraction grating has been transferred by the transfer method described above.
  • the direction in which heating is performed continuously by a heat source in units of minute areas and the direction of recording information for enhancing the optical effect of a hologram or a diffraction grating are in the same direction.
  • FIG. 1 is a view showing an example of a thermal transfer sheet used in the present embodiment.
  • FIG. 2 is an enlarged view of a part of interference fringes of a computer generated hologram provided on a transfer layer of the thermal transfer sheet of FIG.
  • FIG. 3A is a view showing how the thermal transfer sheet of FIG. 1 is heated by a thermal head.
  • FIG. 3B is a view showing heating by the heating element of FIG. 3A.
  • FIG. 4 is a view showing how the thermal transfer sheet of FIG. 1 is heated by a laser.
  • FIG. 5 is a view showing how a diffraction grating expressing a color image is transferred.
  • FIG. 1 is a view showing an example of a thermal transfer sheet for realizing the present invention.
  • the thermal transfer sheet 1 has a transfer layer 3 and an adhesive layer 4 laminated on a base film 2.
  • interference fringes of a computer generated hologram are formed.
  • information on light interference is recorded so that characters and images can be represented by the reproduction light when transferred to the transfer-receiving medium.
  • the details of the interference fringes of the computer generated hologram in the transfer layer 3 will be described later.
  • the transfer medium is applied to the adhesive layer 4 side, and when heat energy from a predetermined heat source is sequentially applied in the substrate film side force direction A, the adhesive layer 4 adheres to the transfer medium and the transfer layer 3 becomes the base material.
  • the film is peeled from the film 2 and the computer generated hologram in the transfer layer 3 is transferred to the transfer medium.
  • the direction A is referred to as a heating direction A.
  • interference fringes of a computer generated hologram in the transfer layer 3 will be described with reference to FIG. 2 in which a part of the computer generated hologram is enlarged.
  • the interference fringes of the computer generated hologram of the present embodiment are formed in units of band-shaped element regions 5 obtained by slicing the interference fringe formation region in the horizontal direction B with a predetermined slice width P.
  • the slice width P is 10 ⁇ m-100 ⁇ m. Dry in each element area 5 Parallax information in the horizontal direction B is recorded in the interference fringes.
  • the computer generated hologram in the present embodiment expresses a hologram using only the parallax information in the horizontal direction B. That is, the direction of the recorded information for enhancing the optical effect of the computer generated hologram in the present embodiment is the horizontal direction B.
  • Such a computer generated hologram can be obtained by a known computer generated hologram manufacturing method.
  • this horizontal direction B is referred to as the interference fringe direction B.
  • the computer generated hologram is provided on the transfer layer 3 such that the heating direction A of the thermal transfer sheet 1 and the direction B of the interference fringes are the same.
  • the thermal head 10 of the present embodiment is configured by arranging a plurality of heating elements 11...
  • the thermal transfer sheet 1 is continuously heated in the heating direction A by applying the thermal head 10 to the base film 2 side of the thermal transfer sheet 1 and moving in the heating direction A.
  • the direction B of the interference fringes of the computer generated hologram forming the transfer layer 3 that is, the direction of the recording information for enhancing the optical effect is the same as the heating direction A. Therefore, the transfer layer 3 is sequentially heated in the direction of the recording information.
  • the thermal head 10 moves in the heating direction A, a plurality of transfer units 12 having a transfer width q corresponding to each heating element 11 are formed.
  • the transfer unit 12 will be described with reference to FIG.
  • the heating range 13 heated by the heating element 11 has a substantially circular shape.
  • the heating range 13 also moves in the heating direction A.
  • substantially band-shaped transfer units 12 having a drawing width q are formed corresponding to the respective heating elements 11.
  • the drawing width q is a value proportional to the heating range 13 of the heating element 11, and is 50 m to several hundreds / z m in the present embodiment.
  • irregularities that cause a problem hardly occur in the transfer unit 12, but irregularities that are a problem easily occur between adjacent transfer units 12, that is, in a side portion 12a parallel to the heating direction A.
  • the unevenness generated between the transfer units 12 occurs in the same direction as the heating direction A, that is, the direction B of the interference fringes, the optical effect of the interference fringes of the computer generated hologram is not impaired.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiment, and may be implemented in various embodiments.
  • heating Alternatively, a force laser using a thermal head may be used.
  • the transfer medium is applied to the adhesive layer 4 side of the thermal transfer sheet 1 and the laser is applied from the base film 2 side to move in the direction C.
  • this is referred to as irradiation direction C.
  • This irradiation direction C is the heating direction. Therefore, as shown in FIG. 4, the irradiation may be performed so that the irradiation direction C and the direction B of the interference fringes coincide.
  • the hologram formed on the transfer layer 3 may be a rainbow hologram.
  • the transfer layer 3 is laminated on the thermal transfer sheet 1 so that the direction in which the parallax information is recorded as the interference fringe is the direction B of the interference fringe, and the thermal head or the thermal hologram is formed in the same manner as in the case of the computer generated hologram described above. What is necessary is just to heat in the heating direction A or C with a laser. Further, a release layer may be provided between the transfer layer 3 and the base film 2 to enhance the releasability due to heat, or another transfer layer on which other necessary or temporary information is printed may be provided. It may be further laminated on the base film 2. When a laser is used as the heat source, a light-to-heat conversion layer may be provided between the base film and the transfer layer.
  • the transfer layer 3 may be provided not only with interference fringes forming a hologram but also with a diffraction grating.
  • a color image 20 as shown in FIG. 5 is represented by a diffraction grating
  • a color is represented by the area ratio of the diffraction gratings 22R, 22G, and 22B that represent RGB for each pixel 21.
  • the “direction of the recording information that enhances the optical effect” is the direction D in which the diffraction grating in the direction perpendicular to the color image 20 is recorded. Therefore, for example, when the thermal transfer sheet 1 is heated by the thermal head 10, the thermal head 10 may be moved in the same direction as the direction D so that the heating direction matches the direction D.

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Abstract

　ホログラム等が積層された熱転写シートを用いて、ホログラム等をオンデマンド情報を含めた安定した品質で転写する方法を提供する。 　基材フィルム２上にホログラム又は、回折格子が積層された熱転写シート１を転写する方法において、微小面積単位の熱源１１によって連続して加熱する方向Ａと、ホログラム又は回折格子の光学的効果を高めるための記録情報の方向Ｂとが同じ方向であるようにする。

Description

明 細 書
熱転写シートに積層されたホログラム又は回折格子の転写方法、及び被 転写媒体
技術分野
[0001] 本発明は、熱転写シートに積層されたホログラム又は回折格子の転写方法、及び 被転写媒体に関する。
背景技術
[0002] ホログラムを積層した熱転写シートによって、ホログラム又は回折格子（以下、ホログ ラムと回折格子を区別する必要のない場合は、「ホログラム等」という。）を印刷する方 法はすでに広く知られている（例えば、特許文献 1及び特許文献 2参照)。これらの発 明は、プリントするパターンにより、商品番号や氏名など、オンデマンドで情報を付カロ することができるため、固定された情報であるホログラムパターンのみによる偽造防止 効果に比べ、商品固体の識別も可能としている。
[0003] 特許文献 1：特開昭 63— 137287号公報
特許文献 2：特開平 01- 283583号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0004] しかし、この技術を活用した商品の事例は巿場で殆ど目にすることがな 、。その一 つの理由として、これらサーマルヘッドによる熱転写によるホログラム等の印刷は、口 ールゃ金型による方式で転写形成されるものに比べ、転写前後における画像の変化 が大きぐホログラム等の効果が低減してしまうことで商品化がなされな力つたと考え られている。
[0005] そこで、本発明は、ホログラム等が積層された熱転写シートを用いて、ホログラム等 をオンデマンド情報を含めた安定した品質で転写する方法を提供する。
課題を解決するための手段
[0006] 本発明の転写方法は、基材フィルム上にホログラム又は、回折格子が積層された熱 転写シートを転写する方法にぉ 、て、微小面積単位の熱源によって連続して加熱す る方向と、ホログラム又は回折格子の光学的効果を高めるための記録情報の方向と が同じ方向であることにより、上記の課題を解決する。
[0007] 本発明の発明者は、熱源としての発熱素子から印加される熱エネルギーの面積単 位が小さ!/ヽサーマルヘッド等によってホログラム等を転写する場合、エネルギーが順 次印加されるため、それぞれの形成単位ごとに、 0. 5 m—数/ z m程度の凹凸がで き、凹凸の無い平面を前提として形成された干渉縞や回折格子による干渉効果が崩 されていることを発見した。また、その形成単位ごとに発生する凹凸は、連続的に形 成される方向については殆ど無ぐ略水平であり、干渉効果の阻害が殆どないことを 見出した。
[0008] 従って、本発明によれば、熱源によって連続して加熱する方向とホログラム等の光 学的効果を高めるための記録情報の方向が同じになるように、ホログラム等が熱転写 されるので、当該記録情報は略水平に記録され、当該記録情報による光学的効果を 崩すことはない。
[0009] 前記熱源はサーマルヘッドの発熱素子であってもよいし、レーザーであってもよい。
また、前記ホログラムはレインボーホログラムであってもよいし、ホログラム全体を構成 する干渉縞形成領域に、同領域を水平方向に分割してなる要素領域を単位として、 干渉縞が形成されて 、る計算機ホログラムであってもよ 、。
[0010] 「形成単位」とは、熱源から印加される熱エネルギーの面積単位に相当し、例えば 熱源が発熱素子の場合は 1つの発熱素子で加熱できる範囲をいい、熱源がレーザ 一の場合は 1回で照射できる照射範囲をいう。「光学的効果を高めるための記録情 報の方向」とは、例えば垂直方向に拡散する物体光は無視して水平方向のみに相 関を有する物体光に基づいて形成される干渉縞が記録されることより、水平方向の視 差のみを考慮したホログラム像を形成するホログラムでは、当該水平方向をいう。従 つて、垂直方向の視差を考慮しないレインボーホログラムや計算機ホログラムにおい ては、当該「記録情報の方向」は水平方向である。「微小面積単位」とは、上記形成 単位が転写されるべきホログラム等の面積に比較して十分に小さければよい。
[0011] また、本発明は上述した転写方法によって前記ホログラム又は前記回折格子が転 写された被転写媒体として具現化されてもよ ヽ。 発明の効果
[0012] 以上説明したように、本発明によれば、微小面積単位の熱源によって連続して加熱 する方向と、ホログラム又は回折格子の光学的効果を高めるための記録情報の方向 とが同じ方向であることにより、ホログラム等が積層された熱転写シートを用いて、ォ ンデマンド情報を含めた安定した品質でホログラム等を転写する方法を提供すること ができる。
図面の簡単な説明
[0013] [図 1]本形態で使用する熱転写シートの一例を示す図。
[図 2]図 1の熱転写シートの転写層に設けられた計算機ホログラムの干渉縞の一部の 拡大図。
[図 3A]図 1の熱転写シートをサーマルヘッドで加熱するようすを示す図。
[図 3B]図 3Aの発熱素子によって加熱されるようすを示す図。
[図 4]図 1の熱転写シートをレーザーで加熱するようすを示す図。
[図 5]カラー画像を表現する回折格子を転写するようすを示す図。
発明を実施するための最良の形態
[0014] 図 1は、本発明を実現するための熱転写シートの一例を示す図である。熱転写シー ト 1は、基材フィルム 2の上に転写層 3、接着層 4が積層されている。転写層 3には計 算機ホログラムの干渉縞が形成されている。当該干渉縞には、被転写媒体に転写さ れると、再生光によって文字や画像を表現できるように光の干渉に関する情報が記 録されて!/、る。この転写層 3における計算機ホログラムの干渉縞の詳細につ 、ては後 述する。被転写媒体を接着層 4側に当て、所定の熱源による熱エネルギーが基材フ イルム側力 方向 Aに順次印加されると、被転写媒体に接着層 4が接着し、転写層 3 が基材フィルム 2から剥離され、転写層 3における計算機ホログラムが被転写媒体へ 転写される。以下、方向 Aを加熱方向 Aという。
[0015] 転写層 3における計算機ホログラムの干渉縞について、計算機ホログラムの一部を 拡大した図 2を用いて説明する。本形態の計算機ホログラムの干渉縞は、干渉縞形 成領域を水平方向 Bに所定のスライス幅 Pでスライスした帯状の要素領域 5を単位と して形成される。スライス幅 Pは 10 μ m— 100 μ mである。各要素領域 5における干 渉縞には、水平方向 Bの視差情報が記録されている。
[0016] 従って、本形態における計算機ホログラムは水平方向 Bの視差情報のみによってホ ログラムを表現する。即ち、本形態における計算機ホログラムの光学的効果を高める ための記録情報の方向は水平方向 Bである。このような計算機ホログラムは周知の計 算機ホログラム製造方法によって得ることができる。以下、この水平方向 Bを干渉縞の 方向 Bという。計算機ホログラムは、熱転写シート 1の加熱方向 Aと干渉縞の方向 Bと が同じ方向となるように転写層 3に設けられて 、る。
[0017] 次に、サーマルヘッドによって熱転写シート 1の転写層 3等を被転写媒体へ転写す る方法について説明する。本形態のサーマルヘッド 10は、図 3Aに示すように、微小 面積単位の熱源である発熱素子 11… 11が線状に複数個配列されることにより構成 される。サーマルヘッド 10を熱転写シート 1の基材フィルム 2側に当て、加熱方向 Aに 移動することにより、熱転写シート 1は連続して加熱方向 Aに加熱される。上述したよ うに、転写層 3を形成する計算機ホログラムの干渉縞の方向 B、即ち光学的効果を高 めるための記録情報の方向は加熱方向 Aと同じ方向である。従って、転写層 3は当 該記録情報の方向に順次加熱される。
[0018] サーマルヘッド 10が加熱方向 Aに移動すると、各発熱素子 11に対応する転写幅 q の転写単位 12が複数形成される。転写単位 12について、発熱素子 11によって加熱 されるようすを示す図 3Bを用いて説明する。発熱素子 11によって加熱される加熱範 囲 13は略円状であり、発熱素子 11の加熱方向 Aへの移動に伴い、加熱範囲 13も加 熱方向 Aへ移動する。これにより、描画幅 qで略帯状の転写単位 12が各発熱素子 11 に対応して形成される。
[0019] 描画幅 qは発熱素子 11の加熱範囲 13に比例する値であり、本形態では 50 m— 数 100 /z mである。この熱転写方法によれば、転写単位 12内には問題となる凹凸は 起こりにくいが、隣接する転写単位 12間、即ち加熱方向 Aと平行の辺部分 12aに問 題となる凹凸が発生しやすい。しかし、この転写単位 12間に発生する凹凸は、加熱 方向 A、即ち干渉縞の方向 Bと同じ方向に発生するため、計算機ホログラムの干渉縞 の光学的効果を損なわな 、。
[0020] 本発明は、上述した形態に限らず種々の形態にて実施してよい。例えば、加熱方 法としてサーマルヘッドを使用した力 レーザーを使用してもよい。この場合は、被転 写媒体を熱転写シート 1の接着層 4側に当て、レーザーを基材フィルム 2側から当て、 方向 Cに移動させる。以下、照射方向 Cという。この照射方向 Cは加熱方向である。 従って、図 4に示すように、照射方向 Cと干渉縞の方向 Bがー致するように照射すれ ばよい。レーザーを熱源に使用する場合は、描画幅 rが 10 m— 100 mの帯状の 転写単位 14間に凹凸が発生する。この凹凸は干渉縞の方向 Bと同じ方向なので転 写されたホログラムの光学的効果を損なわない。尚、レーザー照射は点線で示す次 の転写単位 14へ移動の間は行わな 、。
[0021] また、転写層 3に構成されるホログラムはレインボーホログラムでもよい。この場合は 、視差情報が干渉縞として記録されている方向を干渉縞の方向 Bとなるように転写層 3を熱転写シート 1に積層し、上述した計算機ホログラムの場合と同様にサーマルへ ッド又はレーザーによって加熱方向 A又は Cに加熱すればよい。また、転写層 3と基 材フィルム 2との間に熱による剥離性を高めるための剥離層を設けても良いし、他の 必要な情報や一時的な情報が印刷された他の転写層が基材フィルム 2上に更に積 層されても良い。レーザーを熱源とする場合、基材フィルムと転写層との間に光熱変 換層を設けるとよい。
[0022] また、転写層 3に設けられるのは、ホログラムを形成する干渉縞だけでなく回折格子 であってもよい。例えば、回折格子によって図 5に示すようなカラー画像 20を表現す る場合、各画素 21毎に RGBを表現する回折格子 22R、 22G、 22Bの面積率により 色を表現する。この場合の「光学的効果を高める記録情報の方向」は、カラー画像 2 0に対して垂直方向の回折格子が記録されている方向 Dである。従って、例えばサー マルヘッド 10によって熱転写シート 1を加熱する場合は、サーマルヘッド 10を方向 D と同じ方向に移動させ、加熱方向と方向 Dを一致させればよい。

Claims

請求の範囲
[1] 基材フィルム上にホログラム又は、回折格子が積層された熱転写シートを転写する 方法において、
微小面積単位の熱源によって連続して加熱する方向と、ホログラム又は回折格子 の光学的効果を高めるための記録情報の方向とが同じ方向である転写方法。
[2] 前記熱源はサーマルヘッドの発熱素子である、請求の範囲第 1項に記載の転写方 法。
[3] 前記熱源はレーザーである、請求の範囲第 1項に記載の転写方法。
[4] 前記ホログラムはレインボーホログラムである、請求の範囲第 1項一第 3項のいずれ 力 1項に記載の転写方法。
[5] 前記ホログラムは、そのホログラム全体を構成する干渉縞形成領域に、同領域を水 平方向に分割してなる要素領域を単位として干渉縞が形成されて ヽる計算機ホログ ラムである、請求の範囲第 1項一第 3項のいずれか 1項に記載の転写方法。
[6] 請求の範囲第 1項一第 5項のいずれ力 1項に記載の転写方法によって前記ホログ ラム又は前記回折格子が転写された被転写媒体。
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