JP2015026250A - 光情報記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】画像情報の読み取り視野角が広く、画像情報のコントラストの高い光情報記録媒体を提供する。【解決手段】光照射面側の表面に非反射層１２を形成し、光照射面側の表面に情報パターンを構成するように、透光性を有する複数個の球体１３を、少なくとも一部が露出するように埋設する。そして、球体１３の埋没部分の外周は反射層１１で覆われるようにする。ここで、非反射層１２は光吸収層又は光散乱層であるのが好ましい。【選択図】図１

Description

本発明は光情報記録媒体に関し、より詳細には、透光性を有する複数個の球体で情報パターンが構成された光情報記録媒体に関するものである。

画像読み取り技術の発達と普及により、ＱＲコード（登録商標）などの画像情報タグは、今後も更なる普及が見込める。画像情報タグの更なる普及のためには、タグの貼り付け場所や読み取り位置の自由度の向上が求められる。このような要求を満たすには、広い情報読み取り視野角と高コントラストな画像情報表示機能を従来の情報タグに付与することが必要となる。そこで、光再帰性反射を画像情報タグの読み取りに用いて上記要求を満たすことが考えられ、これまでから広く研究がなされているが、未だ上記要求を十分に満足するには至っていない。

例えば、特許文献１では、再帰反射性を有する層の光源側に、情報パターンとなる赤外線又は紫外線を吸収する層を形成した再帰反射パターンを有する積層構造が開示されている。しかし、図５に示すように、一定角度より大きい入射角を持った斜入射光は、パターン印刷された赤外線又は紫外線の吸収層４２によって遮断され、読み取り視野角が狭くなる課題がある。

また、特許文献２では、情報パターン形状を有する再帰反射体を基板上に被着させたカードが開示されている。ここで使用される再帰反射体は、光を反射する台紙上にガラスビーズを被着させたものである。このようなカードでは、図６に示すように、カード基板４１の表面と再帰反射体４３の表面との間に台紙４４による段差が存在する。このため、光が斜め方向から照射された場合、照射光が段差部分で散乱及び反射し、情報パターン以外の反射光が生じて読み取り画像のコントラストが低下する課題がある。

また、特許文献３は、任意の模様形状をした光再帰反射性凝集層を有する反射物を、例えば、照明灯ケースの前面板に用いて、点灯時にはケース内部からの電灯光を外部に出射し、消灯時にはケース内部に入射した外部光を再帰反射させる技術が提案されている。この技術は、画像の強調や改ざん防止などを目的とするものであるが、画像情報タグとして用いると、図７に示すように、正面からの情報読み取り時に、再帰反射と正規反射との区別がつかなくなるため模様形状の画像コントラストが悪くなると考えられる。

さらに、特許文献４では、光再帰反射素子に光学干渉層を形成するによって、光再帰反射係数を高める技術が開示されている。この技術を画像情報タグに用いると、正面からの情報読み取り時に、光再帰反射素子が配置されていない部分に照射された光が反射する可能性があり、画像コントラストが低くなるおそれがある。また、照射光を反射しない部分に画像情報タグを付ければ、正面からの読み取り画像のコントラストの低下を抑えることはできるが、画像情報タグの貼り付け場所を限定される。

特開2008-209598号公報 特開平02-297497号公報 特開昭63-100981号公報 特表2011-509422号公報

本発明は、このような従来の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、画像情報の読み取り視野角が広く、画像情報のコントラストの高い光情報記録媒体を提供することにある。

本発明によれば、光照射面側の表面に非反射層が形成され、当該表面に情報パターンを構成するように、透光性を有する複数個の球体が、少なくとも一部が露出するように埋設され、前記球体の埋没部分の外周が反射層で覆われていることを特徴とする光情報記録媒体が提供される。

また、本発明によれば、光照射面側の表面の全体又は一部領域のすべてを覆うように透光性を有する球体が複数個設けられ、情報パターンを構成するように、前記複数個の球体のうち所定の球体については、光入射側と反対側の外周が反射層で覆われ、残る球体については光入射側と反対側の外周が非反射層で覆われていることを特徴とする光情報記録媒体が提供される。

ここで前記非反射層としては、光吸収層又は光散乱層であるのが好ましい。

また、前記複数個の球体を含め光照射面側の表面の全体が透光性の保護層で覆うのが好ましい。

本発明の光情報記録媒体は、画像情報の読み取り視野角が広く、また画像情報のコントラストが高いので、貼り付け場所や読み取り位置の自由度が高くなる。また、正面からの読み取りエラーが解消される。

第１の発明に係る光情報記録媒体の一例を示す垂直断面図である。 第１の発明に係る光情報記録媒体の他の例を示す垂直断面図である。 第２の発明に係る光情報記録媒体の一例を示す垂直断面図である。 第２の発明に係る光情報記録媒体の他の例を示す垂直断面図である。 従来の光情報記録媒体の垂直断面図である。 従来の他の光情報記録媒体の垂直断面図である。 従来のさらに他の光情報記録媒体の垂直断面図である。

以下、本発明に係る光情報記録媒体について図に基づいて説明するが、本発明はこれらの実施形態に何ら限定されるものではない。

図１は、第１の発明に係る光情報記録媒体の一例を示す垂直断面図である。この図に示す光情報記録媒体は、接着層２２によって物品等に貼着する形態のものであって、例えばＱＲコード（登録商標）などが例示される。図１に示す光情報記録媒体は、剥離フィルム２１上に接着層２２と反射層１１とがこの順で形成され、反射層１１の表面には、所定の情報パターンを構成するように複数個の透光性を有する球体１３が、その一部が反射層１１に埋設されるように設けられている。そして、反射層１１の表面の球体１３が設けられている部分以外、すなわち反射層１１が露出している部分には非反射層１２が形成されている。

図１の光情報記録媒体では、球体１３及び非反射層１２を覆うように透光性を有する保護層３２と基材フィルム３１とがこの順でさらに積層されている。保護層３２と基材フィルム３１とは、後述するように、光情報記録媒体を作製する工程において必要とするものであり、作製後は除去しても構わない。なお、これらを最終的に除去する場合には、保護層３２及び基材フィルム３１は透光性を有しなくてももちろん構わない。保護層３２としては、例えば、アクリル樹脂などが好適に使用される。また、基材フィルム３１としては、例えば、ＰＥＴフィルムなどが好適に使用される。

このような構成により、正面から光が照射されたとき、情報パターンからの再帰反射光とそれ以外からの反射光の強度差が顕著になり、画像コントラストが向上して、正面からの読み取りエラーが生じない。また、斜め方向から光が照射されても、光を遮断する層がないので広い視野角が得られる。さらに、球体１３の一部は反射層１１に埋め込まれているので、光情報記録媒体の表面での照射光の意図せぬ散乱や反射が生じず、画像コントラストが向上し、読み取りエラーが防止される。これにより、光情報記録媒体の物品等への貼り付け場所や読み取り位置の自由度が高くなる。

本発明で使用する球体１３は透光性を有するものであれば特に限定はない。球体１３の材質としてはガラス材料が好ましいが、樹脂材料などを用いてももちろん構わない。球体１３の半径としては、通常、数μｍ〜数十μｍの範囲が好ましい。照射光が可視光である場合、球体１３の屈折率は、球体１３の径や照射光の波長などを考慮し適宜決定すればよいが、通常、約２程度が好ましい。

本発明における反射層１１は、情報読み取り用の照射光を反射する層であれば特に限定はなく、例えば照射光の波長より小さい金属酸化物を含む塗膜などが好適である。

本発明における非反射層１２は、光吸収層又は光散乱層であるのが好ましい。光吸収剤及び光散乱剤としては従来公知のものを使用できる。光吸収剤としては、情報読み取り用の照射光をほぼ吸収する材料で構成され、インクジェットなどで吐出配置可能なインクや、電子写真により配置可能なトナーなどが好ましいが、これに限定されるものではない。光散乱剤としては、情報読み取り用の照射光をほぼ散乱させる機能を有する物質で構成される。散乱機能はブラスト処理などによって発現させてもよい。

接着層２２としては従来公知のものが使用できる。接着層２２を構成する接着剤としては、例えば、天然ゴム系、ニトリルゴム系、エポキシ樹脂系、酢酸ビニルエマルジョン系、アクリル系、アクリル酸エステル共重合体系、ポリビニルアルコール系、フェノール樹脂系等の各種材料を使用できる。なお、前記接着剤は、溶剤型や重合型、紫外線硬化型、エマルジョン型、熱溶融型等の各種のものをいい、いわゆる粘着剤型のものをも含むものとする。

剥離フィルム２１としては、特に限定されるものではないが、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂からなるフィルム又は前記樹脂をラミネートした紙、及び、前記フィルム又は紙に剥離処理を施したものを用いることができる。剥離処理の方法としては、例えば、シリコーン系、フッ素系、長鎖アルキル系等の剥離処理剤を前記フィルムに塗工する方法が挙げられる。なお、剥離処理剤は前記剥離処理剤に限らず、他の剥離処理剤を使用してもよい。また、剥離フィルム２１としてポリエチレンテレフタレートからなるフィルムを用いた場合は、エネルギー線硬化性ハードコート組成物との密着性が乏しいため易剥離性となり、しかも、安価であるため好ましい。剥離フィルム２１の厚さは、特に限定されるものではないが、厚さは１０〜２００μｍが好ましく、３０〜１００μｍのものがより好ましい。

図１の光情報記録媒体は、例えば、次のようにして製造される。基材フィルム３１上に積層された保持層３２の表面に、情報パターンを構成するように球体１３を配置する。球体の配置方法としては、各種有版、無版印刷などによる配置方法がある。例えば、各種有版、無版印刷によって保持層３２上の情報パターン予定部分に接着剤を塗布し、保持層３２の表面全面に球体１３を散布した後、空気の吹き付けや振動などを与えて、接着剤が存在する情報パターン部分にのみ球体１３を存置させる方法がある。また、光化学反応によって接着性が発現される光反応層を保持層３２の表面全体に形成した後、レーザー光走査などによって情報パターン予定部分にのみ接着力を発現させ、球体１３を保持層３２の表面全面に散布した後、空気の吹き付けや振動などを与えて、接着力が発現された情報パターン部分にのみ球体１３を存置させる方法もある。かかる方法の場合、光反応層が透光性を有する場合は、光反応層を保持層３２として用いてもよい。なお、無版印刷には、インクジェット法や電子写真法などのオンデマンド・バリアブル性を有する印刷方法が含まれる。したがって、本発明の光情報記録媒体は、ユーザーの要望に合わせてオンデマンド・バリアブルに提供するができる。

次いで、保持層３２の表面に配置された球体１３は、加熱や光照射によって硬度が最適化された保持層３２に加圧によって押し込まれる。加圧方法としては、例えば、空気圧などによる非接触方式、加圧ローラーなどによる接触方式などが挙げられる。なお、この場合、保持層３２は、加熱や特定波長の光照射などのエネルギー作用によって硬度を調整できる性質を有する必要がある。

次に、保持層３２上の、球体１３の情報パターンが存在しない部分に非反射層１２を形成する。非反射層１２の形成方法としては従来公知の方法を用いることができる。例えば、各種有版、無版印刷による形成方法、各種有版、無版印刷によって保持層３２上の球体１３の情報パターンが存在しない部分に接着剤を塗布した後、光吸収剤や光散乱剤を散布し、光吸収剤や光散乱剤を熱などのエネルギーによって溶融させる方法、各種有版、無版印刷によって球体上にマスクを位置させた後、光吸収剤や光散乱剤を、保持層３２上の球体１３の情報パターンが存在しない部分に散布し、光吸収剤や光散乱剤を熱などのエネルギーによって溶融させる方法、マスクを用いた真空蒸着法などが挙げられる。

そして、球体１３の露出部と非反射層１２の表面に反射層１１を形成する。反射層１１の形成方法としては、例えば、各種有版、無版印刷、スプレー、反射材へのディッピング、真空蒸着法、めっき処理などが挙げられる。反射層１１は、情報読み取り用の照射光をほぼ反射する材料で構成される。例えば、インクジェットなどで吐出配置可能なインクや、電子写真により配置可能なトナーなどが好ましいが、これらに限定されるものではない。また、必要により、照射光を反射層１１の表面で効率よく反射させるために、球体１３と反射層１１の間に、照射光に対して透明な樹脂で焦点調整層を設けてもよい。このような焦点調整層は、各種有版、無版印刷、スプレー、ディッピング、真空蒸着法などによって形成される。

次に、反射層１１の表面に、接着層２２及び剥離フィルム２１がこの順で形成される。ＱＲコード（登録商標）などの光情報記録媒体を物品に貼着する際は、剥離フィルム２１を剥がし取り、露出した接着層２２によって物品に貼着する。

図２に、本発明に係る光情報記録媒体の他の実施形態を示す。この図に示す光情報記録媒体が、図１に示した光情報記録媒体と異なる点は、非反射層１２に球体１３が埋設され、球体１３の埋設部分の外周に反射層１１が形成されている点にある。

図２の光情報記録媒体の製造方法例としては、保持層３２の表面に、情報パターンを構成するように球体１３を配置した後、保持層３２に押し込む所までは、図１の光情報記録媒体の製造方法と同じである。次に、球体１３の露出部分に反射層１１を形成する。反射層１１の形成方法としては、各種有版、無版印刷による形成方法や球体以外の部分に各種有版、無版印刷によってマスクを配置した後、反射剤を散布し、反射剤を熱などのエネルギーによって溶融させて形成する方法、マスクを用いた真空蒸着法、めっき処理などが挙げられる。

次いで、反射層１１が形成されていない保持層３２の表面と反射層１１の表面の全体に、非反射層１２が積層形成される。非反射層１２の形成方法としては、各種有版、無版印刷、スプレー、非反射吸剤へのディッピング、真空蒸着法などが挙げられる。

光情報記録媒体を物品に貼着するために、非反射層１２の表面に接着層２２及び剥離フィルム２１をこの順で形成する点は、図１に示した光情報記録媒体の場合と同様である。

図３に、本発明に係る光情報記録媒体の他の実施形態を示す。この図に示す光情報記録媒体が、図１に示した光情報記録媒体と異なる点は、反射層１１の表面全体に球体１３を配置し、情報パターンのネガ部分の球体１３については埋設部分の外周を非反射層１２で覆っている点にある。

図３の光情報記録媒体の製造方法例としては、まず、保持層３２の表面全体に球体１３を配置する。球体１３の配置方法としては、例えば、各種有版、無版印刷、ディッピング、散布などが方法が挙げられる。また、保持層３２の表面全面に接着層を形成した後、球体１３を散布する方法もある。保持層３２の表面全面に接着層を形成する方法としては、各種有版無版印刷、ディッピング、スプレー、光化学反応によって接着力を発現する光反応層を用いる方法などが挙げられる。次に、球体１３を保持層３２に押し込む。押し込み方法は、図１の光情報記録媒体の製造方法と同じである。

次いで、保持層３２の表面全面に配置された球体１３の露出部のうち、情報パターンのネガ部分の球体１３の露出部に非反射層１２を形成する。非反射層１２を形成する方法としては、各種有版、無版印刷による形成方法、接着剤を各種有版、無版印刷によって配置し、光吸収剤又は光散乱剤を散布し、光吸収剤又は光散乱剤を熱などのエネルギーによって溶融させる形成方法、マスクを球体１３の露出部に各種有版、無版印刷によって情報パターンの形状に配置し、光吸収剤又は光散乱剤を保持層のネガ部に散布し、光吸収剤又は光散乱剤を熱などのエネルギーによって溶融させる形成方法、マスクを用いた真空蒸着法などが挙げられる。非反射層１２の材料などに関しては、前述の材料がここでも例示される。

球体１３の露出部と非反射層１２の表面に反射層１１を形成する。反射層１１の形成方法及び材料などに関しては、前述の形成方法及び材料がここでも例示される。

光情報記録媒体を物品に貼着するために、反射層１１の表面に接着層２２及び剥離フィルム２１をこの順で形成する点は、図１に示した光情報記録媒体の場合と同様である。

図４に、本発明に係る光情報記録媒体の他の実施形態を示す。この図に示す光情報記録媒体が、図２に示した光情報記録媒体と異なる点は、非反射層１２の表面全体に球体１３を配置し、情報パターンのポジ部分の球体については埋設部分の外周を反射層１１で覆っている点にある。

図４の光情報記録媒体の製造方法例としては、保持層３２の表面全体に球体１３を配置した後、保持層３２に押し込む所までは、図３の光情報記録媒体の製造方法と同じである。次に、保持層３２の表面全面に配置された球体１３の露出部のうち、情報パターンのポジ部分の球体１３の露出部に反射層１１を形成する。反射層１１の形成方法としては、各種有版、無版印刷による形成方法や球体以外の部分に各種有版、無版印刷によってマスクを配置した後、反射剤を散布し、反射剤を熱などのエネルギーによって溶融させて形成する方法、マスクを用いた真空蒸着法、めっき処理などが挙げられる。

球体１３の露出部と反射層１１の表面に非反射層１２を形成する。非反射層１２の形成方法及び材料などに関しては、前述の形成方法及び材料がここでも例示される。

光情報記録媒体を物品に貼着するために、反射層１１の表面に接着層２２及び剥離フィルム２１をこの順で形成する点は、図１に示した光情報記録媒体の場合と同様である。

本発明の光情報記録媒体は、画像情報の読み取り視野角が広く、また画像情報のコントラストが高いので、貼り付け場所や読み取り位置の自由度が高くなる。また、正面からの読み取りエラーが解消され有用である。

１１ 反射層
１２ 非反射層
１３ 球体
２１ 剥離フィルム
２２ 接着層
３１ 基材フィルム
３２ 保護層

Claims (3)

1. 光照射面側の表面に非反射層が形成され、当該表面に情報パターンを構成するように、透光性を有する複数個の球体が、少なくとも一部が露出するように埋設され、前記球体の埋没部分の外周が反射層で覆われていることを特徴とする光情報記録媒体。
2. 光照射面側の表面の全体又は一部領域のすべてを覆うように透光性を有する球体が複数個設けられ、情報パターンを構成するように、前記複数個の球体のうち所定の球体については、光入射側と反対側の外周が反射層で覆われ、残る球体については光入射側と反対側の外周が非反射層で覆われていることを特徴とする光情報記録媒体。
3. 前記非反射層が、光吸収層又は光散乱層である請求項１又は２記載の光情報媒体。