JP3546272B2 - Barcode label - Google Patents

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JP3546272B2
JP3546272B2 JP16877293A JP16877293A JP3546272B2 JP 3546272 B2 JP3546272 B2 JP 3546272B2 JP 16877293 A JP16877293 A JP 16877293A JP 16877293 A JP16877293 A JP 16877293A JP 3546272 B2 JP3546272 B2 JP 3546272B2
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稔 山野
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Description

【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、バーコードラベルに関する。
【0002】
【従来技術とその問題点】
現在コンピュータを使用して各種のデータを管理しつつ行なわれている生産の自動化においては、製造工程の必要個所において各個別製品の生産関連データを読取り、生産の進行状況などを適確に把握する必要がある。この様な目的を達成するための正確で容易なデータ入力手段として、白地の素材に黒いインキでバーコードを印刷したバーコードラベルを製品に貼り付け、製品の認識を行なうことが多方面で実施されている。即ち、例えば、素材或いは製品などに或いはこれらを収容するケース、コンテナなどにバーコードラベルを貼り付け、バーコードの白地部分と黒字部分からの反射光の差を読取り、そこに含まれる情報に基いて、生産の進行状況を把握したり、異なる仕様の製品を混在させて並行的に生産(多品種少量生産)したり、生産計画の変更を適宜行なったりしている。
【0003】
従来、バーコードラベルの素材としては、紙、プラスチックなどが主に使用されてきたが、高温或いは腐食性の雰囲気にさらされたり、強い衝撃力が加わる過酷な使用環境下においては、この様な素材は、使用できない。そこで、この様な過酷な環境下においても使用し得るバーコードラベルとして、セラミックス基板上にセラミックス系インキ材料からなるバーコードパターンを印刷し、焼成したものが開発され、実用化されている。
【0004】
しかしながら、この様なセラミックス系のバーコードラベルによっても、対応し得ない使用環境があることが判明した。例えば、金属製品の場合には、500〜1000℃程度に加熱された素材を常温近傍の水、油などに投入し、急冷して、焼入れを行ない、その物性を改善する手法が広く採用されている。この際、印刷技術を採用する従来のセラミックス系バーコードラベルにおいては、熱的衝撃により基板上の印刷層の破損或いは溶出による情報の脱落乃至誤情報の発生を生じることがある。さらに、金属製品の表面の汚れを除去するためのサンドブラストも、一般的に行なわれているが、この場合にも、印刷層の除去に伴う情報の脱落乃至誤情報の発生を生じる。
【0005】
また、例えば、航空機のエンジンの定期検査に際しては、分解した部品に付着したスラッジを除去するために、数百度の高濃度アルカリ洗浄溶液中で部品の洗浄が行なわれる。さらに、ブラウン管などのガラス製品を成形する金型なども、使用により表面に付着した汚れを除去するために、同様な高温アルカリ洗浄液で洗浄処理される。この様な過酷な洗浄条件下では、バーコードを形成する印刷層が溶解除去されてしまう。
【0006】
またさらに、半導体の薬品による洗浄工程においては、バーコードラベル自体による汚染が問題となることがある。この汚染は、バーコード基板そのものに基因するのではなく、バーコードパターンを構成するインキ素材に含まれる重金属イオンにより引起こされたり、バーコードパターン印刷層の脱落により引起こされることが多い。
【0007】
この様な理由で、一部の分野では、バーコードを使用して、コンピュータ管理による検査の自動化、金型のコンピュータ管理などを行なうことは、不可能である。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明は、高温度下、腐食性雰囲気中、腐食性溶液中などの極めて過酷な条件下においても、使用可能なバーコードラベルを提供することを主な目的とする。
【0009】
さらに、本発明は、印刷層により形成されたバーコードの弊害を解消し得る新たな構成のバーコードラベルを提供することを他の目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記の様な技術の現状に鑑みて鋭意研究を重ねた結果、バーコードラベルを構成する素材基板に直接バーコードを形成する場合には、従来技術の問題点が大幅に軽減されるか或いは実質的に解消されることを見出した。
【0011】
即ち、本発明は、下記のバーコードラベルを提供するものである;
1. 単一の素材からなり且つ低反射率部分と高反射率部分とにより構成されるバーコードを備えたバーコードラベルであって、以下の条件を充足することを特徴とするバーコードラベル;
(a)高反射率部分における法線方向への反射率をRとし、法線から60度傾いた方向への反射率をRとする場合に
≧10%……………(1)
/R≧0.2……(2)
(b)低反射率部分における法線方向への反射率をRとし、法線から60度傾いた方向への反射率をRとする場合に
/R≦0.1……(3)
2. ラベル素材が金属、セラミックスまたはプラスチックスからなり、高反射率部分および低反射率部分の少なくとも一方が素材表面への加工により形成されている上記項1に記載のバーコードラベル。
【0012】
3. ラベル素材に形成されたスリット部分と非スリット部分とにより構成されるバーコードを備えたスリット型バーコードラベルであって、非スリット部分における法線方向への反射率をRとし、法線から60度傾いた方向への反射率をRとする場合に、以下の条件を充足することを特徴とするスリット型バーコードラベル;
≧10% (4)
/R ≧0.2 (5)
4. ラベル素材に形成されたスリット部分において、ラベル素材の厚さをTとし、スリットの表面側の幅をWとし、スリットの裏面側の幅をWとした場合に、以下の条件を充足することを特徴とする上記項3に記載のスリット型バーコードラベル;
>0.4W+0.73T (6)
2W>W>W (7)
T<2.2W (8)
5. バーコードラベルの裏面側にバーコードラベルに対し10度以上の角度で非スリット部分よりも高反射率の反射板を配置した上記項3または4に記載のスリット型バーコードラベル。
【0013】
6. バーコードラベルの裏面側に非スリット部分よりも低反射率の光吸収板を配置した上記項3または4に記載のスリット型バーコードラベル。
【0014】
7. 光吸収板の法線方向の反射率が10%以下である上記項6に記載のスリット型バーコードラベル。
【0015】
本発明においては、ラベル素材のバーコードパターンに相当する部分をスリット状に溶解若しくは打抜いて除去するか、或いはラベル素材をエッチング加工、切削加工、電解加工、プレス加工、モールディング加工、鋳造加工、メッキ加工、サンドブラスト加工、酸化加工、レーザー加工などの手段により加工して、素材表面にバーコードパターンに相当する形状に反射率の異なる部分を形成し、これらの部分での表面の光学的特性の相違により、バーコードを表現する。
【0016】
バーコードにおいては、ラベルの白地に相当する部分(上記のスリット状ラベルの場合には、通常スリット間に残存する部分)から、十分な光の反射が得られなければならない。しかしながら、ラベル素材が金属である場合には、その表面が光沢に富んでいることが多いので、法線方向の狭い範囲への入射光については十分な反射が得られるが、この範囲を外れると反射が著しく低下するので、スリット部分と残存部分との間で、通常のバーコードリーダーが認識し得る程度のコントラストを得ることができない。また、素材表面を加工してバーコードを形成させる場合にも、同様な問題を生じる。しかるに、生産ラインでの諸パラメーター認識用のバーコードラベルとしての実用性の観点からは、リーダーとバーコードラベルとの相対的な位置関係には、ある程度の誤差が生じることは避けられない。従って、金属素材などに単にスリットを設けたり、或いはその表面を加工したりするだけでは、実用的なバーコードを得ることはできない。
【0017】
本発明者は、各種の素材を使用して、形状の異なるスリットを形成したり、或いは種々の方法によりその表面を加工して光反射特性の異なる部分を形成させて、スキャナーのリーダーの読取り機能を十分に発揮させるための必要条件を研究した結果、バーコードラベルに高反射率部分と低反射率部分とを形成させ、高反射率部分の反射率が特定の条件を満足する様に構成する場合には、実用上の要請に応え得るバーコードが得られることを見出し、本発明を完成するに至ったものである。
【0018】
なお、本発明においては、図1および図2に示す様に、バーコードラベル表面からの反射率を入射角度を種々変えて測定した場合に、実質的にラベル(C)の表面の法線方向にのみ高い反射率を示す高光沢の部分(A)を低反射率部分といい、実質的にほぼ全ての方向に反射強度を示す低光沢の部分(B)を高反射率部分という。
【0019】
以下、本発明バーコードラベルが充足すべき条件について詳細に説明する。
【0020】
バーコードは、単一素材からなるラベルに設けられた低反射率部分と高反射率部分とから構成されている。本発明によるバーコードラベルの1例においては、ラベル素材の一部を抜き取ってスリット状部分を形成させ、スリット状部分とその間に残存する非加工の非スリット状部分とにより、それぞれ低反射率部分と高反射率部分とを構成させることができる。スリットの形成は、フォトエッチング法による素材の溶出、機械加工による切削、炭酸ガスレーザー、エキシマレーザーなどによる素材の溶解除去などの方法で行なうことができる。これらの方法の中では、金属基板に対してはフォトエッチング法がより好ましく、樹脂基板に対しては機械加工による切削がより好ましい。
【0021】
また、本発明によるバーコードラベルの他の1例においては、部分的な溶解によりラベル素材に凹凸を形成させるフォトファブリケイション加工、サンドブラスト加工、部分酸化加工などに供して、ラベル素材表面に一定幅の線として低反射率部分を形成させ、その間に残存する非加工部分を高反射率部分とすることができる。
【0022】
さらに、本発明によるバーコードラベルの他の1例においては、上記とは逆に加工部分を高反射率部分とし、その間に残存する非加工部分を低反射率部分とすることもできる。
【0023】
一般に、バーコードラベルは、その利用形態から、広い読取り角度を有していることが好ましく、実用的には、法線方向から測定して±20度、より好ましくは±60度の範囲の読取り角度を有していれば、問題がないことが判明した。
【0024】
この様な状態において、本発明においては、図3に示す様に、ラベル素材の高反射率部分(通常非加工部分)の法線方向への反射率をR(%)とし、法線から60度傾いた方向への反射率をR(%)とし、且つ低反射率部分(通常加工部分)における法線方向への反射率をRとし、法線から60度傾いた方向への反射率をRとする場合に、
≧10%……………(1)
/R≧0.2……(2)
/R≦0.1……(3)
であることを必須とする。これらの条件を充足する場合には、実用的に問題なくバーコードに示された情報を読み取ることができる。
【0025】
また、スリット形式のバーコードを形成する場合には、ラベル強度を保持するために、素材基板は一定の厚さを有していることが必要である。この様な場合に、バーコードのスリットの幅をあまり小さくする場合には、バーコードリーダーからの読取りビームの入射角度(θ)が法線方向から傾くと、スリット部分からラベル後方に光が抜ける幅、即ちスリットの見掛けの幅が実際のスリット幅よりも狭くなる。極端な場合には、基板厚さと見掛けのスリット幅とが一致して、法線方向から45度の角度でビームが入射した際に、バーコードの一部が消失することになる。バーコードにおいて、細幅の線(以下細線という)と太幅の線(以下太線という)とは、それぞれ固有の意味を有しているので、ビームの入射方向によってバーコードの一部が消失することは絶対に避けなければならないし、またバーコードを構成する線の幅が大きく変化することも、読取り不良の原因となるので、好ましくない。
【0026】
本発明者の研究によれば、図4に示すスリット型のバーコードにおいては、バーコードラベルの厚さを(T)とし、バーコードの表面側のスリットの幅を(W)とし、バーコードの裏面側のスリットの幅を(W)とする時、これらが
>0.4W+0.73T (4)
2W>W>W (5)
2.2W>T (6)
なる関係式を満足する場合には、リーダーが法線から斜め約20度の方向から反射ビームを読み取っても、細線の設定値の±30%以内の範囲に収まり、通常のリーダーによる読取りが可能であることが判明した。
【0027】
本発明は、上記のような新たな知見に基づいて完成されたものである。
【0028】
なお、本発明によるスリット型のバーコードラベルにおいては、何らかのノイズ、例えば、スリットを通過したビームがラベルの背後に位置する何らかの材料から反射してくるビーム、或いはラベルの背後に位置する他の光源からの光などがバーコードリーダーに入射しない様に、裏面側に低反射率の材料(より好ましくは法線方向の反射率が10%以下の材料)からなる光吸収板を配置することが好ましい。
【0029】
或いは、非スリット部分が高反射率の表面(低光沢の表面)で構成されているスリット型のバーコードラベルの裏面側に、非スリット部分よりも低反射率の表面(高光沢の表面)を有する反射板を10度以上の角度を持たせて配置することにより、スリットを通過したビームをバーコードリーダー方向とは異なる方向に反射させることができるので、上記の光反射板と同様の効果を達成することができる。
【0030】
或いは、非スリット部分が低反射率の表面(高光沢の表面)により構成されているスリット型のバーコードラベルの裏面側に非スリット部分よりも高反射率の材料(低光沢の表面)からなる反射板を配置して、ここからの反射光を白地部分としてリーダーで読み取る様にしてもよい。
【0031】
本発明によるバーコードラベルの素材としては、ステンレススチールなどの金属材料、フッ素樹脂、ポリアミド、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、アクリル樹脂などのプラスチック材料、ジルコニア、アルミナ、窒化ケイ素、窒化アルミニウムなどのセラミックス材料などが例示される。
【0032】
特に高温耐久性、耐蝕性などに優れたバーコードラベル素材の代表例としては、ステンレススチールが挙げられる。それ以外の素材は、ステンレススチールに比して、高温耐久性、耐蝕性などには劣るが、バーコードラベルの使用環境に応じて、それぞれの特性を利用できるように、適宜選択して使用すれば良い。例えば、半導体ウエハーの処理過程におけるフッ酸洗浄工程で使用するバーコード素材としては、フッ素樹脂が好適である。
【0033】
【発明の効果】
本発明によれば、ラベル素材として例えばステンレススチールを選択することにより、従来のバーコードラベルでは対応することが出来なかった極めて過酷な高温且つ腐食環境条件下においても、バーコードによる管理システムを構築することができる。
【0034】
また、本発明では、印刷によりバーコードを形成しないので、印刷インキの使用に伴なう汚染、バーコードの脱落によるデータエラー発生などの問題点を生じない。
【0035】
なお、本発明は、高度の高温耐久性、耐蝕性などを必ずしも必要としない分野での使用に適したバーコードラベルにも、適用できることはいうまでもない。
【0036】
【実施例】
以下に実施例を示し、本発明の特徴とするところをより一層明確にする。
【0037】
実施例1
図6に斜面図として概要を示す様に、表面を予めマット処理した耐熱ステンレススチール基板(厚さT=0.5mm)をフォトエッチング加工して、表面側細線幅W=0.5mm、裏面側細線幅W=0.7mmのスリット型バーコードパターンを形成した。バーコードは、code39であり、データ3桁で構成したので、バーコードの幅は、約85mmとなった。この際、バーコードのデータを目視で判読できるように、ハーフエッチングによりデータの内容を文字としてラベル表面に彫り込み、容易に判読できる様にした。このバーコードラベルにおいては、T、WおよびWは、前記の式(4)、(5)および(6)に示す関係を満たしていた(図4をも参照)。
【0038】
このラベルを自動車エンジン部品に取り付け、このエンジン部品を800℃で焼入れしたところ、ラベルの表面は茶色に変色した。
【0039】
焼き入れ工程を経たバーコードラベル表面の非スリット部の反射率は、R=25%、R=8%で、R/R=0.32であり、これらは、前記式(1)および(2)に示す関係を満足していた(図3をも参照)。
【0040】
また、800℃での4時間の熱処理と80℃の油への落とし込みとからなる焼入れ後に、上記のエンジン部品をサンドブラストに供してスラッジの除去を行なったが、いずれの工程においても、既存のバーコードリーダーの感度を通常のレベルより高く調整することにより、必要なデータを読み取ることができた。
【0041】
このことから、本実施例によるバーコードラベルは、急激な温度変動に伴なう熱衝撃、油汚れ、サンドブラストによる機械的衝撃などに十分耐えることが明らかである。
【0042】
実施例2
白色のジルコニア基板(厚さT=0.2mm)をフォトエッチング加工して、表面側細線幅W=0.25mm、裏面側細線幅W=0.28mmのスリット型バーコードパターンを形成した。この図6に示す形式のバーコードラベルにおいては、T、WおよびWは、前記の式(4)、(5)および(6)に示す関係を満たしていた(図4をも参照)。
【0043】
このラベルをアルミナ製電子回路用基板とともに焼成温度1700℃の酸化雰囲気焼成路に装入しところ、ラベルは若干変形したものの、バーコードラベルとしての機能には問題はなかった。
【0044】
ラベル表面の非スリット部の反射率は、R=85%、R=60%で、R/R=0.70であり、これらは、前記式(1)および(2)に示す関係を満足していた(図2をも参照)。
【0045】
このことから、本実施例によるバーコードラベルは、1700℃という高温条件下においても、製品の管理を行ない得ることが明らかである。従って、異なる種類の製品を混合生産するラインにおいても、生産の自動化が可能となり、品質の管理をより確実に行なうことが出来る。
【0046】
なお、参考までに、白色のジルコニア基板上に有色の顔料を使用してバーコードパターンを焼成したラベルは、顔料の耐熱限度である1400℃を上回る温度で使用することは、不可能であった。
【0047】
実施例3
鏡面加工したステンレススチール基板にフォトレジストを塗布し、所望のバーコードパターンに相当する部分のレジストを露光し、現像処理して除去した後、パターンに相当する露出部分から腐食液により、基板の一部を溶解させて、図7に概要を示す形式の表面反射率変化型のバーコードラベルを製造した。
【0048】
このバーコードラベルにおいては、凹部が梨地状に変化しており、凸部は鏡面状態を維持していた。この凹部は、前記の式(1)および(2)を満足しており、かつ凸部は式(3)で示される関係を満足していた。
【0049】
この形式のバーコードラベルにおいては、スリット型のラベルと異なり、ラベル後方からのノイズに影響されることがないので、使用時の制限が少なく、かつ強アルカリ条件下での使用に適している。
【0050】
実施例4
実施例3と同様にして得たバーコードラベルにおいて、さらに凸部の表面をマグネタイト処理することにより選択的に酸化させて黒色に変化させた。
【0051】
この様にして得られたステンレススチール製バーコードラベルにおいては、凸部表面に形成された強固な酸化被膜での反射がさらに抑制されるので、読取りの安定性がより向上する。
【0052】
実施例5
乳白色のフッ素樹脂基板(厚さT=1mm)をドリル加工して、表面側細線幅W=1.5mm、裏面側細線幅W=2.0mmのスリット型バーコードパターンを形成した。このバーコードラベルにおいては、T、WおよびWは、前記の式(4)、(5)および(6)に示す関係を満たしていた(図4をも参照)。
【0053】
また、ラベル表面の非スリット部の反射率は、R=65%、R=40%で、R/R=0.66であり、これらは、前記式(1)および(2)に示す関係を満足していた(図3をも参照)。
【0054】
このフッ素樹脂製バーコードラベルは、フッ酸などの腐食性溶液に対する耐蝕性に優れているので、例えば、フッ酸による洗浄を必須とする半導体ウエハーの薬品処理工程におけるウエハーキャリヤーの管理にも使用可能である。
【0055】
これに対し、金属、セラミックスなどは、フッ酸により侵蝕されるので、如何なる形態においても、バーコードラベル素材として使用することは出来ない。また、フッ素樹脂基板上にインキなどを用いてバーコードを形成する場合にも、インキ自体が溶解され、工程を汚染するので、使用できない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本明細書におけるバーコードラベルについていう低反射率部分を説明するための概念図である。
【図2】本明細書におけるバーコードラベルについていう高反射率部分を説明するための概念図である。
【図3】本発明において、バーコードに示された情報を実用的に問題なく読み取ることができるための条件を示すための概念図である。
【図4】バーコードリーダーからの入射光が正確にデータを読み取るために必要な条件を示すための概念図である。
【図5】本発明のスリット型のバーコードにおいて、リーダーが斜め約20度の方向から反射ビームを読み取っても、細線の設定値の±30%以内の範囲に収まり、通常のリーダーによる読取りが可能である条件を示すための概念図である。
【図6】本発明によるスリット型バーコードラベルの一例の概要を示す斜面図である。
【図7】本発明による表面反射率変化型バーコードラベルの一例の概要を示す斜面図である。
[0001]
[Industrial applications]
The present invention relates to a barcode label.
[0002]
[Prior art and its problems]
In the automation of production, which is currently performed while managing various data using a computer, the production-related data of each individual product is read at the necessary points in the manufacturing process, and the progress of production, etc., is accurately grasped. There is a need. As an accurate and easy data input means to achieve such purpose, a bar code label printed with black ink on a white background material is attached to the product and recognition of the product is carried out in various fields. Have been. That is, for example, a bar code label is attached to a material or a product, or a case or container for accommodating the same, a difference between reflected light from a white background portion and a black portion of the bar code is read, and based on information contained therein. Therefore, the progress of production is grasped, products of different specifications are mixed, and parallel production (high-mix low-volume production) is performed, and the production plan is appropriately changed.
[0003]
Conventionally, barcode labels have been mainly made of paper, plastic, etc., but under severe operating environments where they are exposed to high temperatures or corrosive atmospheres or subjected to strong impact forces. The material cannot be used. Therefore, as a barcode label that can be used even in such a severe environment, a barcode pattern made of a ceramic-based ink material printed on a ceramic substrate and fired has been developed and put into practical use.
[0004]
However, it has been found that there is a use environment that cannot be dealt with by such a ceramic bar code label. For example, in the case of a metal product, a method in which a material heated to about 500 to 1000 ° C. is poured into water, oil, or the like near room temperature, quenched, quenched, and the physical properties are improved has been widely adopted. I have. At this time, in a conventional ceramic bar code label that employs a printing technique, thermal shock may cause damage or elution of a printed layer on a substrate, resulting in loss of information or occurrence of erroneous information. Further, sand blasting for removing stains on the surface of a metal product is generally performed, but also in this case, information is lost or erroneous information occurs due to the removal of the print layer.
[0005]
In addition, for example, during a periodic inspection of an aircraft engine, parts are washed in a high-concentration alkaline cleaning solution of several hundred degrees in order to remove sludge attached to disassembled parts. Further, a mold for molding a glass product such as a cathode ray tube is also cleaned with a similar high-temperature alkaline cleaning liquid in order to remove dirt attached to the surface during use. Under such severe washing conditions, the printed layer forming the bar code is dissolved and removed.
[0006]
Furthermore, in the step of cleaning a semiconductor with a chemical, contamination by the barcode label itself may be a problem. This contamination is not caused by the barcode substrate itself, but is often caused by heavy metal ions contained in the ink material constituting the barcode pattern, or caused by falling off of the barcode pattern printing layer.
[0007]
For this reason, in some fields, it is not possible to use a barcode to automate inspection by computer management, computer management of molds, and the like.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a barcode label that can be used under extremely severe conditions such as a high temperature, a corrosive atmosphere, and a corrosive solution.
[0009]
Still another object of the present invention is to provide a barcode label having a new configuration that can eliminate the adverse effects of a barcode formed by a printing layer.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The present inventor has conducted intensive studies in view of the state of the art as described above, and as a result, when forming a barcode directly on a material substrate constituting a barcode label, the problems of the prior art are greatly reduced. Or is substantially eliminated.
[0011]
That is, the present invention provides the following barcode labels;
1. A barcode label comprising a barcode comprising a single material and comprising a low reflectance portion and a high reflectance portion, wherein the barcode label satisfies the following conditions;
(A) the reflectivity in the normal direction of the high reflectance portion and R 1, R 1 ≧ 10% ............... when the reflectance of the normal to 60 degrees inclined direction is R 2 ( 1)
R 2 / R 1 ≧ 0.2 ...... (2)
(B) the reflectivity in the normal direction in the low reflectivity portion and R 3, the reflectance of the normal to 60 degrees inclined direction when the R 4 R 4 / R 3 ≦ 0.1 ...... (3)
2. Item 2. The barcode label according to Item 1, wherein the label material is made of metal, ceramics or plastics, and at least one of the high reflectance portion and the low reflectance portion is formed by processing the material surface.
[0012]
3. A slit type bar code label having a bar code constituted by a slit portion and a non-slit portion formed in the label material, the reflectivity in the normal direction in the non-slit portion and R 5, the normal slit type bar code label, characterized in that the reflectance of the 60-degree inclined direction when the R 6, satisfying the following conditions:
R 5 ≧ 10% (4)
R 6 / R 5 ≧ 0.2 (5)
4. In the slit portion formed in the label material, the thickness of the label stock is T, the width of the surface side of the slit and W 1, when the width of the rear surface side of the slit was W 2, satisfying the following conditions Item 3. The slit-type barcode label according to Item 3 above;
W 2 > 0.4W 1 + 0.73T (6)
2W 1 > W 2 > W 1 (7)
T <2.2W 1 (8)
5. Item 5. The slit type barcode label according to the above item 3 or 4, wherein a reflector having a higher reflectance than the non-slit portion is arranged at an angle of 10 degrees or more with respect to the barcode label on the back side of the barcode label.
[0013]
6. Item 5. The slit-type barcode label according to item 3 or 4, wherein a light absorbing plate having a lower reflectance than the non-slit portion is disposed on the back side of the barcode label.
[0014]
7. Item 7. The slit type barcode label according to Item 6, wherein the light absorbing plate has a reflectance in a normal direction of 10% or less.
[0015]
In the present invention, the portion corresponding to the bar code pattern of the label material is removed by dissolving or punching in a slit shape or etching the label material, cutting, electrolytic processing, pressing, molding, casting, Processing by means of plating, sandblasting, oxidation, laser processing, etc., forms portions with different reflectivities on the material surface in a shape corresponding to the bar code pattern, and the optical characteristics of the surface at these portions The bar code is represented by the difference.
[0016]
In a barcode, sufficient light reflection must be obtained from a portion corresponding to a white background of the label (in the case of the above-described slit label, a portion usually remaining between slits). However, when the label material is a metal, the surface is often rich in gloss, so that sufficient reflection can be obtained for incident light in a narrow range in the normal direction. Since the reflection is remarkably reduced, it is not possible to obtain a contrast between the slit portion and the remaining portion that is recognizable by an ordinary bar code reader. A similar problem also occurs when a bar code is formed by processing the material surface. However, from the viewpoint of practicality as a barcode label for recognizing various parameters in a production line, it is inevitable that a certain degree of error occurs in the relative positional relationship between the reader and the barcode label. Therefore, a practical barcode cannot be obtained simply by providing a slit in a metal material or the like or by processing the surface thereof.
[0017]
The present inventor uses various materials to form slits having different shapes, or to process the surface by various methods to form portions having different light reflection characteristics, thereby obtaining a reading function of a scanner reader. As a result of studying the necessary conditions for fully exerting the effect, the barcode label is formed with a high reflectance portion and a low reflectance portion, and the high reflectance portion is configured so as to satisfy the specific condition. In such a case, the present inventors have found that a barcode that can meet practical requirements can be obtained, and have completed the present invention.
[0018]
In the present invention, as shown in FIGS. 1 and 2, when the reflectance from the surface of the barcode label is measured at various incident angles, the normal direction of the surface of the label (C) is substantially obtained. The high-gloss part (A) showing only high reflectance is referred to as a low-reflectance part, and the low-gloss part (B) showing reflection intensity in substantially all directions is called a high-reflectance part.
[0019]
Hereinafter, the conditions that the barcode label of the present invention should satisfy will be described in detail.
[0020]
The barcode is composed of a low reflectance portion and a high reflectance portion provided on a label made of a single material. In one example of the barcode label according to the present invention, a part of the label material is extracted to form a slit-like portion, and the slit-like portion and the non-processed non-slit-like portion remaining between the slit-like portion each have a low reflectance portion. And a high reflectance portion. The slit can be formed by a method such as elution of the material by a photoetching method, cutting by mechanical processing, dissolution and removal of the material by a carbon dioxide laser, excimer laser, or the like. Among these methods, a photo-etching method is more preferable for a metal substrate, and a cutting by machining is more preferable for a resin substrate.
[0021]
Further, in another example of the barcode label according to the present invention, the barcode label is subjected to photofabrication processing, sandblasting processing, partial oxidation processing or the like for forming irregularities on the label material by partial melting, so that the label material surface is fixed. A low-reflectance portion can be formed as a line having a width, and an unprocessed portion remaining therebetween can be a high-reflectance portion.
[0022]
Further, in another example of the barcode label according to the present invention, contrary to the above, the processed portion may be a high reflectance portion and the non-processed portion remaining therebetween may be a low reflectance portion.
[0023]
In general, it is preferable that the barcode label has a wide reading angle due to its use form. In practice, the barcode label has a reading angle of ± 20 degrees, more preferably ± 60 degrees, measured from the normal direction. It turned out that there was no problem if it had an angle.
[0024]
In such a state, in the present invention, as shown in FIG. 3, the reflectance in the normal direction of the high reflectance portion (normally unprocessed portion) of the label material is defined as R 1 (%), and from the normal line. The reflectance in the direction inclined 60 degrees from the normal is R 2 (%), and the reflectance in the normal direction in the low reflectance portion (normally processed portion) is R 3 . the reflectance in the case of the R 4,
R 1 ≧ 10% (1)
R 2 / R 1 ≧ 0.2 ...... (2)
R 4 / R 3 ≦ 0.1 (3)
Is required. When these conditions are satisfied, the information shown in the barcode can be read without any practical problems.
[0025]
Further, when forming a slit type bar code, the material substrate needs to have a certain thickness in order to maintain the label strength. In such a case, if the width of the slit of the bar code is made too small, the light is emitted from the slit portion to the rear of the label if the incident angle (θ) of the reading beam from the bar code reader is inclined from the normal direction. The width, that is, the apparent width of the slit is smaller than the actual slit width. In an extreme case, when the thickness of the substrate matches the apparent slit width and the beam is incident at an angle of 45 degrees from the normal direction, a part of the bar code will be lost. In a barcode, a narrow line (hereinafter, referred to as a thin line) and a wide line (hereinafter, referred to as a thick line) each have a unique meaning, and a part of the barcode disappears depending on the incident direction of the beam. This must be absolutely avoided, and a large change in the width of the line constituting the bar code is also undesirable because it causes reading errors.
[0026]
According to the study of the present inventor, in the slit type bar code shown in FIG. 4, the thickness of the bar code label is (T), the width of the slit on the front side of the bar code is (W 1 ), When the width of the slit on the back side of the cord is (W 2 ), these are W 2 > 0.4W 1 + 0.73T (4)
2W 1 > W 2 > W 1 (5)
2.2W 1 > T (6)
When the reader satisfies the following relationship, even if the reader reads the reflected beam from a direction approximately 20 degrees diagonally from the normal, it falls within ± 30% of the set value of the thin line, and can be read by a normal reader. Turned out to be.
[0027]
The present invention has been completed based on the above new findings.
[0028]
In the slit-type barcode label according to the present invention, any noise, for example, a beam in which a beam passing through the slit is reflected from some material located behind the label, or another light source located behind the label It is preferable to dispose a light absorbing plate made of a material having a low reflectance (more preferably, a material having a reflectance in the normal direction of 10% or less) on the back surface side so that light from the device does not enter the bar code reader. .
[0029]
Alternatively, a surface with a lower reflectance than the non-slit portion (a surface with a high gloss) is provided on the back side of the slit type barcode label in which the non-slit portion has a surface with a high reflectance (a surface with a low gloss). By arranging the reflecting plate having an angle of 10 degrees or more, the beam passing through the slit can be reflected in a direction different from the direction of the barcode reader, so that the same effect as the above-described light reflecting plate can be obtained. Can be achieved.
[0030]
Alternatively, the back side of the slit type bar code label in which the non-slit portion has a low reflectance surface (high gloss surface) is made of a material with a higher reflectance than the non-slit portion (low gloss surface). A reflector may be provided so that the reflected light from the reflector is read as a white background portion by a reader.
[0031]
Examples of the material of the barcode label according to the present invention include metal materials such as stainless steel, plastic materials such as fluorine resin, polyamide, polyimide, polycarbonate, polyvinyl chloride, and acrylic resin, and ceramics such as zirconia, alumina, silicon nitride, and aluminum nitride. Materials are exemplified.
[0032]
A typical example of a barcode label material that is particularly excellent in high-temperature durability and corrosion resistance is stainless steel. Other materials are inferior to stainless steel in high-temperature durability and corrosion resistance, etc., but should be appropriately selected and used according to the environment in which the barcode label is used. Good. For example, as a barcode material used in a hydrofluoric acid cleaning step in a process of processing a semiconductor wafer, a fluororesin is suitable.
[0033]
【The invention's effect】
According to the present invention, by selecting, for example, stainless steel as a label material, a management system using a barcode is constructed even under extremely severe high-temperature and corrosive environment conditions that cannot be handled by a conventional barcode label. can do.
[0034]
Further, according to the present invention, since a barcode is not formed by printing, problems such as contamination due to the use of printing ink and occurrence of a data error due to dropout of the barcode do not occur.
[0035]
It is needless to say that the present invention can be applied to a barcode label suitable for use in a field that does not necessarily require high high-temperature durability and corrosion resistance.
[0036]
【Example】
Examples are shown below to further clarify features of the present invention.
[0037]
Example 1
As schematically shown in FIG. 6 as a slope view, a heat-resistant stainless steel substrate (thickness T = 0.5 mm) whose surface has been matted in advance is subjected to photo-etching to obtain a fine line width W 1 = 0.5 mm on the front surface and a back surface. A slit-type barcode pattern having a side thin line width W 2 = 0.7 mm was formed. Since the barcode was code39 and was composed of three digits of data, the width of the barcode was about 85 mm. At this time, the contents of the data were engraved as characters on the label surface by half etching so that the bar code data could be visually read, so that the data could be easily read. In the bar code label, T, W 1 and W 2, the formula (4), (5) and met the relationship shown in (6) (see also FIG. 4).
[0038]
When this label was attached to an automobile engine part and quenched at 800 ° C., the surface of the label turned brown.
[0039]
The reflectance of the non-slit portion of the bar code label surface after the quenching step is R 1 = 25%, R 2 = 8%, and R 2 / R 1 = 0.32. ) And (2) were satisfied (see also FIG. 3).
[0040]
After quenching consisting of heat treatment at 800 ° C. for 4 hours and dropping into oil at 80 ° C., the above engine parts were subjected to sand blasting to remove sludge. By adjusting the sensitivity of the code reader above normal levels, the required data could be read.
[0041]
From this, it is clear that the barcode label according to the present embodiment can sufficiently withstand thermal shock, oil stain, mechanical shock due to sand blast and the like due to rapid temperature fluctuation.
[0042]
Example 2
A white zirconia substrate (thickness T = 0.2 mm) was photo-etched to form a slit-type barcode pattern having a front side fine line width W 1 = 0.25 mm and a back side fine line width W 2 = 0.28 mm. . In the bar code label of the format shown in FIG. 6, T, W 1 and W 2 satisfy the relations shown in the above-mentioned equations (4), (5) and (6) (see also FIG. 4). .
[0043]
When this label was placed in an oxidizing atmosphere firing path at a firing temperature of 1700 ° C. together with an alumina electronic circuit board, the label was slightly deformed, but there was no problem with the function as a barcode label.
[0044]
The reflectance of the non-slit portion on the label surface is R 1 = 85%, R 2 = 60%, and R 2 / R 1 = 0.70, which are shown in the above formulas (1) and (2). The relationship was satisfied (see also FIG. 2).
[0045]
From this, it is clear that the barcode label according to the present embodiment can manage products even under a high temperature condition of 1700 ° C. Therefore, even in a line that mixes and manufactures different types of products, production can be automated, and quality control can be performed more reliably.
[0046]
For reference, a label obtained by firing a barcode pattern using a colored pigment on a white zirconia substrate could not be used at a temperature exceeding the heat resistance limit of 1400 ° C. of the pigment. .
[0047]
Example 3
A photoresist is applied to the mirror-finished stainless steel substrate, the resist corresponding to the desired bar code pattern is exposed, developed and removed, and then the exposed portion corresponding to the pattern is exposed to the substrate by a corrosive liquid. By dissolving the parts, a bar code label of a surface reflectance change type of a type schematically shown in FIG. 7 was manufactured.
[0048]
In this barcode label, the concave portion changed into a satin shape, and the convex portion maintained a mirror surface state. The concave portion satisfied the above-described expressions (1) and (2), and the convex portion satisfied the relationship represented by the expression (3).
[0049]
Unlike a slit-type label, this type of barcode label is not affected by noise from the rear of the label, and thus has less restrictions on use and is suitable for use under strong alkaline conditions.
[0050]
Example 4
In the barcode label obtained in the same manner as in Example 3, the surface of the convex portion was further selectively oxidized by magnetite treatment to change to black.
[0051]
In the thus obtained bar code label made of stainless steel, the reflection by the strong oxide film formed on the surface of the projection is further suppressed, so that the reading stability is further improved.
[0052]
Example 5
A milky-white fluororesin substrate (thickness T = 1 mm) was drilled to form a slit-type barcode pattern having a front-side fine line width W 1 = 1.5 mm and a back-side fine line width W 2 = 2.0 mm. In the bar code label, T, W 1 and W 2, the formula (4), (5) and met the relationship shown in (6) (see also FIG. 4).
[0053]
The reflectance of the non-slit portion on the label surface is R 1 = 65%, R 2 = 40%, and R 2 / R 1 = 0.66, which are obtained by using the above formulas (1) and (2). (See also FIG. 3).
[0054]
Since this fluororesin barcode label has excellent corrosion resistance to corrosive solutions such as hydrofluoric acid, it can be used, for example, for wafer carrier management in the chemical treatment process of semiconductor wafers that require cleaning with hydrofluoric acid. It is.
[0055]
On the other hand, metals, ceramics, and the like are eroded by hydrofluoric acid, and cannot be used as a barcode label material in any form. Also, when a bar code is formed on a fluororesin substrate using ink or the like, the ink itself is dissolved and the process is contaminated, so that it cannot be used.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a conceptual diagram for explaining a low reflectance portion of a barcode label in this specification.
FIG. 2 is a conceptual diagram for explaining a high reflectance portion of a barcode label in the present specification.
FIG. 3 is a conceptual diagram showing conditions for enabling information shown in a barcode to be practically read without any problem in the present invention.
FIG. 4 is a conceptual diagram showing conditions necessary for an incident light from a bar code reader to read data accurately.
FIG. 5 is a view showing a slit type bar code according to the present invention. Even if the reader reads a reflected beam from a direction obliquely about 20 degrees, it falls within a range of ± 30% of a set value of a thin line, and reading by a normal reader is not possible. It is a conceptual diagram for showing the possible conditions.
FIG. 6 is a perspective view showing an outline of an example of a slit type barcode label according to the present invention.
FIG. 7 is a perspective view showing an outline of an example of a surface reflectance changing type barcode label according to the present invention.

Claims (6)

ラベル素材に形成されたスリット部分と非スリット部分とにより構成されるバーコードを備えたスリット型バーコードラベルであって、非スリット部分における法線方向への反射率をRとし、法線から60度傾いた方向への反射率をRとする場合に、以下の条件を充足することを特徴とするスリット型バーコードラベル;
≧10% (4)
/R ≧0.2 (5)
A slit type bar code label having a bar code constituted by a slit portion and a non-slit portion formed in the label material, the reflectivity in the normal direction in the non-slit portion and R 5, the normal slit type bar code label, characterized in that the reflectance of the 60-degree inclined direction when the R 6, satisfying the following conditions:
R 5 ≧ 10% (4)
R 6 / R 5 ≧ 0.2 (5)
ラベル素材に形成されたスリット部分において、ラベル素材の厚さをTとし、スリットの表面側の幅をWとし、スリットの裏面側の幅をWとした場合に、以下の条件を充足することを特徴とする請求項に記載のスリット型バーコードラベル;
>0.4W+0.73T (6)
2W>W>W (7)
T<2.2W (8)
In the slit portion formed in the label material, the thickness of the label stock is T, the width of the surface side of the slit and W 1, when the width of the rear surface side of the slit was W 2, satisfying the following conditions The slit-type barcode label according to claim 1 , wherein:
W 2 > 0.4W 1 + 0.73T (6)
2W 1 > W 2 > W 1 (7)
T <2.2W 1 (8)
バーコードラベルの裏面側にバーコードラベルに対し10度以上の角度で非スリット部分よりも反射率の反射板を配置した請求項またはに記載のスリット型バーコードラベル。Slit type bar code label according to claim 1 or 2 was placed a reflector of low reflectivity than the slit portion at an angle of 10 degrees or more with respect to the bar code label on the back side of the bar code label. バーコードラベルの裏面側に非スリット部分よりも低反射率の光吸収板を配置した請求項またはに記載のスリット型バーコードラベル。Slit type bar code label according to claim 1 or 2 was placed a light absorbing plate of a low reflectivity than the slit portion on the back side of the bar code label. 光吸収板の法線方向の反射率が10%以下である請求項に記載のスリット型バーコードラベル。The slit type barcode label according to claim 4 , wherein the reflectance in the normal direction of the light absorbing plate is 10% or less. ラベル素材が金属、セラミックスまたはプラスチックスからなる請求項1から2. The method according to claim 1, wherein the label material is made of metal, ceramics or plastics. 5のいずれかに記載のバーコードラベル。5. The barcode label according to any one of 5.
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