JP6901730B2 - 無機材料用転写シート - Google Patents

Description

本発明は、暗闇などで読み取り可能な情報コードを無機材料に形成するための転写シートに関する。

従来、陶磁器製品やガラス製品等に対して、蛍光顔料や蓄光顔料を用いた装飾を施す技術があるが、これらは、あくまでも装飾目的であり、流通業者や消費者に対して情報伝達するための手段としては用いられていない。

また、陶磁器製品や琺瑯、ガラス製品等において、情報伝達を目的とした、二次元コードやバーコード等の情報タグの付与については、黒ドット並びに透明部と不透明部の振り分けにより陶磁器製品等の二次コードパターンを形成する技術があった（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。

特開平８−２８３０６４号公報 特開２００８−０２４５５０号公報

ところが、上記従来の技術は、いずれも陶磁器製品等に黒ドット並びに透明部と不透明部の振り分けにより二次コードパターンが形成されることから、陶磁器製品やガラス製品においては装飾性を損なうものであり、また、装飾部以外に施されたとしても、これらの製品が醸し出す意匠性を大きく損なうものであるという問題があった。また、製品完成後に、情報タグを印刷したフィルムを貼付する手法も考えられるが、陶磁器製品では、表面の凹凸により貼付が困難であったり、貼付したフィルムの耐久性が悪かったりするという問題があった。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、太陽光や蛍光灯下では視認が困難で、近紫外線の照射により読み取り可能となる情報コードを陶磁器製品等に付与するための転写シートを提供することを目的とする。

本発明は、以下の適用例として実現することが可能である。なお、本欄における括弧内の参照符号や補足説明等は、本発明の理解を助けるために、後述する実施形態との対応関係を示したものであって、本発明を何ら限定するものではない。

［適用例１］
本発明に係る無機材料用転写シート（１）は、
剥離シート（１０）と、
前記剥離シート（１０）に、波長帯域が２８０ｎｍ〜４００ｎｍの紫外線光を照射した場合に発光する蛍光材料で情報コード（５）を形成した加飾層（２０）と、
前記加飾層（２０）を覆う、耐水性、耐薬品性及び耐摩耗性のうち少なくとも何れか一方を有する被覆層（３０）と、
を備え、
前記加飾層（２０）は、
前記紫外線光を照射した場合に発光しない無機顔料、及び、前記無機材料よりも熱膨張率の低いフリットを混合して形成される層であって、前記無機顔料で画像が形成される非蛍光層（２２）と、
前記紫外線光を照射した場合に、青、緑、青緑色、赤色、オレンジ色の何れか１色又はこれらを複合した色に発光する蛍光材料と、前記無機材料よりも熱膨張率の低いフリットを混合して形成される層であって、前記情報コード（５）が形成される蛍光層（２４）と、
を備え、
前記被覆層（３０）は、
前記加飾層（２０）の蛍光材料から蛍光顔料成分の溶出を抑制するためのカバー層と、
前記加飾層（２０）の耐水性、耐薬品性及び耐摩耗性のうち少なくとも何れか一方を確保するための定着層（３４）と、
を備え、
無機材料の表面に前記情報コード（５）を転写可能とすることを特徴とする無機材料用転写シート（１）。

このような無機材料用転写シート（１）では、形成される情報コード（５）は、所定の波長帯域が２８０〜４００［ｎｍ］の紫外線光を照射した場合に発光する。ここで「波長帯域が２８０〜４００［ｎｍ］の紫外線光」とは、いわゆるブラックライトにより発生する紫外線の波長帯域である。

したがって、このような無機材料用転写シート（１）を用いて無機材料（３）の表面に転写を行うと、転写された情報コード（５）が、例えばブラックライトなどで所定の波長帯域の紫外線を照射すると発光する。

よって、暗闇などで情報コード（５）を発光させた場合に、情報コード（５）を読み取り可能な読み取り装置（例えば、スマートフォンなど）により情報コード（５）を読み取ることが可能となる。

また、前記加飾層（２０）は、
前記紫外線光を照射した場合に発光しない無機顔料、及び、前記無機材料（３）よりも熱膨張率の低いフリットを混合して形成される層であって、前記無機顔料で画像が形成される非蛍光層（２２）と、
前記紫外線を照射した場合に、青、緑、青緑色、赤色、オレンジ色の何れか１色又はこれらを複合した色に発光する蛍光材料と、前記無機材料（３）よりも熱膨張率の低いフリットを混合して形成される層であって、前記情報コード（５）が形成される蛍光層（２４）と、
を備えている。

このような無機材料用転写シート（１）では、加飾層（２０）が発光する場合、青、緑、青緑色、赤色、オレンジ色の何れか１色又はこれらを複合した発光色となる。また、非蛍光層（２２）の無機顔料や蛍光層（２４）の蛍光顔料に、無機材料（３）の熱膨張率よりも低い熱膨張率のフリットを混合することにより、無機材料（３）に対して密着性のよい加飾層（２０）とすることができる。

さらに、例えば、無機材料（３）が食器、花瓶、壺などである場合、非蛍光層（２２）に可視光下で視認できる文字、模様、絵柄などを加飾して、デザイン性を持たせ、蛍光層（２４）には情報コード（５）を加飾して、所定の波長帯域の紫外線を照射した場合に情報コード（５）を発光させることで情報的な機能性を持たせることも可能となる。

ここで、「情報的な機能性」とは、他の装置や目視により、何らかの意味のある情報を読み取ることができるような機能を備えていることを意味している。例えば、ＱＲコード（登録商標）などのように二次元面に形成された幾何学模様を読み取り装置によって読み取ることにより、複数の文字情報を取得できることなどである。

また、前記加飾層（２０）を覆う耐水性、耐薬品性及び耐摩耗性のうち少なくとも何れか一方を有する被覆層（３０）を備えている。

このようにすると、無機材料用転写シート（１）から無機材料（３）に転写した情報コード（５）が無機材料（３）の表面において耐水性、耐薬品性及び耐摩耗性のうち少なくとも何れか一方を有する被覆層（３０）で被覆されるため、情報コード（５）が長期間に亘り劣化することがなくなる。

前記被覆層（３０）は、
前記蛍光層（２４）の蛍光材料から蛍光顔料成分の溶出を抑制するためのカバー層（３２）と、
前記加飾層（２０）の耐水性、耐薬品性及び耐摩耗性のうち少なくとも何れか一方を確保するための定着層（３４）と、
を備えている。

このような無機材料用転写シート（１）は、被覆層（３０）が、蛍光顔料成分の溶出を抑制するためのカバー層（３２）と加飾層（２０）に耐水性、耐薬品性及び耐摩耗性のうち少なくとも何れか一方を確保するための定着層（３４）とを備えている。

したがって、被覆層（３０）により、加飾層（２０）から蛍光顔料成分が溶出せず、さらに、耐水性、耐薬品性あるいは耐摩耗性が向上するため、加飾した無機材料（３）の耐久性が向上する。

［適用例２］
適用例２に記載の無機材料用転写シート（１）は、適用例１に記載の無機材料用転写シート（１）において、
前記情報コード（５）は、二次元コードであることを要旨とする。

このような無機材料用転写シート（１）では、一般的に用いられているＱＲコード（登録商標）やＤａｔａＭａｔｒｉｘなどの二次元コードを無機材料（３）の表面に形成することができるため、使いやすい無機材料用転写シート（１）となる。

無機材料用転写シートの概略の構成を示す図である。 無機材料用転写シートを用いて、白磁製のマグカップの底面に転写を行った場合の発光状態の例を示す図である。 無機材料用転写シートに二次元コードを形成した場合の、メッシュサイズと二次元コードの読み取り限界の関係を示す図である。 第４実施形態における無機材料用転写シートの概略の構成を示す図である。 第４実施形態における無機材料用転写シートを用いて、白磁製のマグカップに転写を行った場合の発光状態の例を示す図である。 その他の実施形態における無機材料用転写シートを用いて、琺瑯製ナベに転写を行った場合の発光状態の例を示す図である。

以下、本発明が適用された実施形態について図面を用いて説明する。なお、本発明の実施の形態は、下記の実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採りうる。

［第１実施形態］
（無機材料用転写シートの構成）
図１に基づき、無機材料用転写シート１の構成について説明する。図１は、無機材料用転写シート１の概略の構成を示す図であり、図１（ａ）は断面図、図１（ｂ）は各層の概略図である。

無機材料用転写シート１は、無機材料３の表面に情報コード５を転写可能とする転写シートであり、図１に示すように、剥離シート１０、加飾層２０、被覆層３０及びトップコート層４０を備えている。なお、本実施形態では、無機材料３として白磁製マグカップ３を用いて説明する。

剥離シート１０は、その表面に加飾層２０、被覆層３０及びトップコート層４０を形成するためのシート材であり、表面にデキストリンを主体とした糊剤を塗布した転写専用台紙である。

剥離シート１０は、転写時に糊剤を溶かして絵柄（加飾層２０、被覆層３０及びトップコート層４０）を剥がしやすくするための層である。
情報コード５を白磁製マグカップ３へ転写する際には、剥離シート１０を除去し、白磁製マグカップ３の表面に張り付けて、その後、電気炉などの窯で加熱し製品に仕上げる。

加飾層２０は、剥離シート１０に、近紫外領域の光を照射した場合に発光する蛍光材料で情報コード５を形成した層であり、近紫外領域の光を照射した場合に、青、緑、青緑色、赤色、オレンジ色の何れか１色又はこれらを複合した色に発光する蛍光材料と、無機材料よりも熱膨張率の低いフリットを混合して形成される蛍光層２４である。

蛍光層２４には、上方コード５として二次元コードが形成してある。二次元コードの形成方法を、下記（ａ）〜（ｅ）に示す。

（ａ）二次元コード作成用ソフトウエアを用いて、誤りレベルをＭ、格納する文字をａ〜ｚの半角英文字及び０〜９の半角数字、大きさを１辺１５［ｍｍ］角とした二次元コードをバージョン５（最大格納文字数が半角英数字で１２２文字）で作製する。なお、本実施形態では、バージョン５の二次元コードだけでなく、複数のバーションで二次元コードを作製し、読み取り試験を行った。その試験結果については後述する。

（ｂ）作製した二次元コードの画像を感光フィルムに解像度２５００［ｄｐｉ］で形成・現像して原画フィルムを作製する。
（ｃ）原画フィルムを予め感光材を塗布したシルクスクリーン版に設置し、光を照射することで二次元コード印刷用シルクスクリーン版を製版する。

（ｄ）ネモトルミマテリアル製ＢＧＬ−３００の蛍光材料（蛍光顔料）５０［ｗｔ％］とイザワピグメンツ製３６１０１のフリット５０［ｗｔ％］に外割で互応化学製ＯＳ−４３６０のスキージオイルを６０〜７０［ｗｔ％］添加し、三本ロールでよく混合して蛍光層印刷用インクを作製する。

（ｅ）蛍光層印刷用インクと製版した二次元コード印刷用シルクスクリーン版を用いて、剥離シート１０（転写専用台紙）に二次元コードを印刷し、常温で２０分乾燥することで蛍光層２４を形成する。

被覆層３０は、加飾層２０を覆う、耐水性、耐薬品性及び耐摩耗性のうち少なくとも何れか一方を有する層であり、図１に示すように、カバー層３２と定着層３４とを備えている。

カバー層３２は、蛍光層２４の蛍光材料から蛍光顔料成分の溶出を抑制するための層であり、定着層３４は、加飾層２０の耐水性、耐薬品性及び耐摩耗性のうち少なくとも何れか一方を確保するための層である。

カバー層３２及び定着層３４は、イザワピグメンツ製３６１０１のフリット５０［ｗｔ％］と互応化学製Ｓ−４３６０のスキージオイル５０［ｗｔ％］を三本ロールでよく混合してガラスペーストとし、二次元コードを印刷したものと同一メッシュのシルクスクリーンで、蛍光層２４の上に順次印刷した後、常温で２０分乾燥させて形成する。

トップコート層４０は、加飾層２０及び被覆層３０を定着させるための定着層であり、互応化学工業製ＬＯ−１７０ＨＹのアクリル系カバーコートを、二次元コードを印刷したものより線形の太いメッシュのシルクスクリーンにて被覆層３０の上に印刷し、常温で６０分乾燥して形成する。

（磁器への転写方法）
次に、無機材料用転写シート１を用いた磁器への転写方法について説明する。転写の対象となる無機材料３は、透明釉は施釉された白色磁器製のマグカップである。

（１）無機材料用転写シート１を常温の水に浸し、剥離シート１０から転写物（加飾層２０（蛍光層２４）、被覆層３０（カバー層３２及び定着層３４）及びトップコート層４０）が浮き上がり始めたときに、この転写物を白磁製マグカップ３の底面にスライドさせて貼付する。
（２）転写物と白磁製マグカップ３との間の空気を押し出し、常温で３０分乾燥させる。

（３）転写物を貼付した白磁製マグカップ３を電気炉に入れ、昇温を開始し、最高温度８００℃で１０分間保持し、その後室温まで降温させることで焼付けを行う。

（焼付け後の確認結果と無機材料用転写シートの特徴）
二次元コード５の焼付けが完了した白磁製マグカップ３を、６００［ｌｘ］の照度の下でＬＥＤブラックライト（波長：３７５〜４００［ｎｍ］、出力１．２［Ｗ］）で、白磁製マグカップ３の二次元コード５の焼付け部分に対し略４５度の角度から照射する。

図２に、白磁製マグカップ３の底面に可視光とブラックライトを照射した場合の発光状態を示す。図２（ａ）は可視光を照射した場合、図２（ｂ）はブラックライトを照射した場合の写真である。

図２（ａ）に示すように、可視光を照射した場合は、二次元コード５の部分は発光しておらず二次元コード５は視認困難である。一方、図２（ｂ）に示すように、ブラックライトを照射した場合には、二次元コード５の部分が発光しており二次元コード５を視認できる。

ＬＥＤブラックライトの照射により発光している白磁製マグカップ３の底面の二次元コード５をスマートフォン（機種は、Ａｎｄｒｏｉｄ（登録商標）８．０及びｉＯＳ（登録商標）を搭載）、デンソーウェーブ社のＱＲコード読み取りアプリ「Ｑ」（登録商標）を用いて読み取り、読み取り可能であることを確認した。

読み取りを行った結果、バージョン１１（半角英数字で約３６０文字）までのＱＲコード５の読み取りが可能であった。
なお、焼き付けた二次元コードは、白磁製マグカップ３の表面の照度が６００［ｌｘ］となる蛍光灯下で正面から目視した場合、視認が困難であり意匠性を損なうことはなかった。

［第２実施形態］
第１実施形態において、スクリーン印刷の際に使用するスクリーンのメッシュサイズを変更して、無機材料用転写シート１に二次元コード５（ＱＲコード）を形成した場合の、メッシュサイズと二次元コードの読み取り限界の関係を図３に示す。なお、図３においてバージョンとは、ＱＲコードにおける最大入力文字数の規格を示している。

図３に示すように、スクリーンのメッシュサイズが大きくなる（換言すれば、メッシュの目の粗さが細かくなる）に従ってバージョンが大きくなることが分かる。
なお、この場合も焼き付けた二次元コードは、白磁製マグカップ３の表面の照度が６００［ｌｘ］となる蛍光灯下で正面から目視した場合、視認が困難であり意匠性を損なうことはなかった。

［第３実施形態］
第１実施形態における蛍光材料（蛍光顔料）を変更した第３実施形態について説明する。第３実施形態では、下記（ア）、（イ）に示す２種類の発光材料をスキージオイルで混合して発光色を変更させている。

（ア）緑色発光：根本特殊化学製Ｇ３００（ＳｒＡｌ２Ｏ４：Ｅｕ、Ｄｙ）
（イ）赤色発光：日亜化学製２３１０５７
このようにして製作した無機材料用転写シート１を用いて第１実施形態と同様に白磁製マグカップ３に、バージョン５のＱＲコード５の転写を行ったところ、読み取りが可能であった。

［第４実施形態］
次に、図４に基づき第４実施形態について説明する。図４は、 第４実施形態における無機材料用転写シート２の概略の構成を示す断面図であり、図４（ａ）は断面図、図４（ｂ）は各層の概略図である。第４実施形態では、第１実施形態の加飾層２０の構成を変更したものとなっている。したがって、同じ構成品には同じ符号を付して、その説明を省略する。

第４実施形態における加飾層２０では、第１実施形態における蛍光層２４と剥離シート１０との間に、近紫外領域の光を照射した場合に発光しない無機顔料、及び、無機材料よりも熱膨張率の低いフリットを混合して形成される非蛍光層２２を形成してある。

具体的には、非蛍光材（無機顔料）として、イザワピグメンツ製３２シリーズを使用し、フリットとして、イザワピグメンツ製１３２００を使用し、それらを互応化学製ＯＳ−４３６０のスキージオイルを用いて混合する。なお、スクリーン印刷後ににじみが少なく細部の印刷を可能とするため、スキージオイルには、チクソ性を付与してある。

調整方法としては、無機顔料６０［ｗｔ％］にスキージオイル４０［ｗｔ％］を添加して混合し、図案に従って、無機顔料をシルクスクリーンのメッシュ＃２７０にて剥離シート１０の表面にスクリーン印刷にて図、模様、絵柄などを形成する。

無機材料用転写シート２を用いて、第１実施形態同様にして白磁製マグカップ３に転写を行った。この場合、焼成時の最高温度を８００℃で１０分間保持し、その後室温まで降温させた。

図５に、第４実施形態における無機材料用転写シート２を用いて、白磁製マグカップ３に転写を行った場合の例を示す。
図５（ａ）に可視光下で絵柄が視認できる様子、図５（ｂ）にブラックライトを照射した場合に発光している絵柄が視認できる様子を示している。

図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、可視光下では、被蛍光層２２に形成した絵柄が視認できており、ブラックライトを照射した場合には、発光している装飾性のある絵柄とともに、発光している二次元コード５が視認できていることが分かる。

［その他の実施形態］
（１）第１実施形態において製作した無機材料用転写シート１を、施釉してある琺瑯に適用（焼成の際の最高温度７５０℃で５〜７分間保持）して、琺瑯の表面に二次元コード５を形成した。この場合、琺瑯の釉薬面に二次元コード５を焼き付けて形成することが可能であることが確認できた。

具体的には図６に、無機材料用転写シートを用いて、琺瑯製ナベ３に転写を行った場合の発光状態の例を示す。図６（ａ）に示すように、可視光下では、被蛍光層２２に形成した絵柄が視認できており、図６（ｂ）に示すように、ブラックライトを照射した場合には、発光している装飾性のある絵柄とともに、発光している二次元コード５が視認できていることが分かる。
また、琺瑯の表面に形成した二次元コード５を第１実施形態と同じ条件で読み取ることができることも確認できた。

（２）第１実施形態において製作した無機材料用転写シート１を、ガラスに適用（焼成の際の最高温度６５０℃で１０分間保持）して、ガラスの表面に二次元コード５を形成した。この場合、ガラスの表面に二次元コード５を焼き付けて形成することが可能であることが確認できた。
また、ガラスの表面に形成した二次元コード５を第１実施形態と同じ条件で読み取ることができることも確認できた。

（３）上記実施形態では、無機材料用転写シート１を用いて転写を行う際の焼成温度や昇温・降温のパターンを定めたが、被転写体の材質や大きさによって適した焼成温度や昇温・降温のパターンとすればよい。

（４）上記実施形態では、情報コードとしてＱＲコードやＤａｔａＭａｔｒｉｘのような二次元コードを用いたが、ＪＡＮコードのような一次元コードなどのように、無機材料の表面に形成できる情報コードであればよい。

（５）上記実施形態では、無機材料として磁器製のマグカップなど三次元形状のものを用いたが、タイルなど平面的な形状のものであってもよい。

（６）上記実施形態では、シルクスクリーンにより各層を形成していたが、他の方法、例えば、インクジェットによる印刷、オフセット印刷や筆による手塗りなどであってもよい。

１，２… 無機材料用転写シート ３… 無機材料（磁器、白磁製マグカップ、琺瑯製ナベ） ５… 情報コード（二次元コード、ＱＲコード） １０… 剥離シート ２０… 加飾層 ２２… 非蛍光層 ２４… 蛍光層 ３０… 被覆層 ３２… カバー層 ３４… 定着層 ４０… トップコート層。

Claims (2)

1. 剥離シートと、
   前記剥離シートに、波長帯域が２８０ｎｍ〜４００ｎｍの紫外線光を照射した場合に発光する蛍光材料で情報コードを形成した加飾層と、
   前記加飾層を覆う、耐水性、耐薬品性及び耐摩耗性のうち少なくとも何れか一方を有する被覆層と、
   を備え、
   前記加飾層は、
   前記紫外線光を照射した場合に発光しない無機顔料、及び、前記無機材料よりも熱膨張率の低いフリットを混合して形成される層であって、前記無機顔料で画像が形成される非蛍光層と、
   前記紫外線光を照射した場合に、青、緑、青緑色、赤色、オレンジ色の何れか１色又はこれらを複合した色に発光する蛍光材料と、前記無機材料よりも熱膨張率の低いフリットを混合して形成される層であって、前記蛍光材料で前記情報コードが形成される蛍光層と、
   を備え、
   前記被覆層は、
   前記加飾層の蛍光材料から蛍光顔料成分の溶出を抑制するためのカバー層と、
   前記加飾層の耐水性、耐薬品性及び耐摩耗性のうち少なくとも何れか一方を確保するための定着層と、
   を備え、
   無機材料の表面に前記情報コードを転写可能とすることを特徴とする無機材料用転写シート。
2. 請求項１に記載の無機材料用転写シートにおいて、
   前記情報コードは、二次元コードであることを特徴とする無機材料用転写シート。

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