JP6194565B2 - 情報記録媒体およびその読取方法 - Google Patents
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Description
偽造や改ざんを防止する技術としては、紫外線で励起して可視光を発光するインキで肉眼では見えない画像情報を基材に形成し、可視光受光センサを用いてこれを読み取る方法が一般的に用いられている。しかし、この方法は広く認知されており、かつ、インキ材料の入手が容易であるため、偽造や改ざんを防止する効果が低いという課題があった。
そこで、赤外線で励起され赤外線を発光する赤外線蛍光材料により形成された赤外線蛍光層と、赤外線吸収材料により画像情報が形成された赤外線吸収層とを、基材に塗布して積層する技術が知られている。例えば、特許文献1には、このような赤外線蛍光層上に赤外線吸収層を塗布し、さらに、赤外線吸収層上に可視光の一部を吸収する隠蔽層を塗布したものを、読取装置で読み取る方法が提案されている。また、特許文献2には、赤外線吸収層上に赤外線蛍光層を直接塗布することで画像情報を隠蔽したものを、読取装置で読み取る方法が提案されている。
さらに、特許文献2に開示されている方法は、画像情報を形成した赤外線吸収層の上に赤外線発光層を直接塗布するため、画像情報は常に遮蔽された状態であり、画像情報を目視で確認したい時に視認することができない。つまり、画像情報を視認する際は励起光となる赤外線を照射する必要があるので、赤外線を照射する装置が必ず必要となり、利便性に欠ける。
本発明は、上記の問題点に着目してなされたもので、輪郭が明確な画像情報を得ることができ、かつ、赤外線吸収層の形成が容易である情報記録媒体を提供することを目的とする。
さらに、赤外線を照射することで隠蔽された画像情報を読み取ることができ、かつ、赤外線吸収層が隠蔽されない状態では読取装置を用いることなく画像情報を目視で読み取れる情報記録媒体の読取方法を提供することを目的とする。
第2の発明は、第一の基材と、前記第一の基材に形成され、赤外線からなる励起光とはピーク波長が異なる赤外線を発光する蛍光体を含む材料で形成された赤外線蛍光層と、第二の基材と、前記第二の基材に形成され、赤外線を吸収する材料で画像情報が形成された赤外線吸収層と、を備え、前記赤外線蛍光層と前記赤外線吸収層とが重なるように、前記第一の基材と前記第二の基材が配置された情報記録媒体に対して、励起光を赤外線照射装置で照射するステップと、前記情報記録媒体の前記赤外線蛍光層から発光された赤外線を、前記励起光のピーク波長をカットするフィルタを介して赤外線撮像装置により受光することで、前記画像情報の読み取りを行うステップと、を有することを特徴とする、情報記録媒体の読取方法である。
さらに、画像情報が遮蔽された状態であっても、画像情報の読み取りが容易な情報記録媒体の読取方法を提供することができる。
[第1の実施形態]
図1は、本発明の第1の実施形態に係る情報記録媒体1aの一例を示す図である。図1(a)は、第一の基材2と、第一の基材2に形成された赤外線蛍光層3と、第二の基材4と、第二の基材4に形成された赤外線吸収層5の構成について示す図であり、図1(b)は、第一の基材2と第二の基材4とを重ねたときのA−A線断面図である。
図2は、本発明の情報記録媒体1aの読取原理の一例を示す図であり、情報記録媒体1aの読取装置6が、赤外線照射装置7、赤外線カメラ8、フィルタ9、情報処理装置10等で構成されることを示す図である。
図3は、赤外線カメラ8で撮像された画像データ11の一例を示す図であり、画像データ11は、赤外線蛍光層3と赤外線吸収層5で構成されることを示す図である。
<第一の基材>
第一の基材2は、赤外線蛍光層3の蛍光体に照射する励起光を透過し、かつ、赤外線蛍光層3の蛍光体から発光する発光光を透過すればよく、例えば、印刷用の各種用紙、ガラス、高分子化合物など、特にその材質等は問わない。
第一の基材2の厚さは、赤外線蛍光層3の蛍光体が赤外線を発光する程度の赤外線が透過すれば特に限定されないが、通常、1mm以下であることが好ましい。基材が厚すぎると赤外線が透過しにくくなり、赤外線蛍光層3の発光に必要な赤外線の照射量が不十分となるおそれがあるからである。
<赤外線蛍光層>
赤外線蛍光層3は、赤外線を照射することにより励起されて赤外線を発光する蛍光体を含む蛍光材料を、第一の基材2に設けることにより形成される。
赤外線蛍光層3の厚みは、蛍光材料の塗布方法、固形分濃度、粘度等を調整することにより適宜制御されるが、通常、10〜100μmであることが好ましい。赤外線蛍光層3の厚みが小さすぎると遮蔽性や密着性が不十分となるおそれがあり、厚すぎるとクラックなどの不具合が生じるおそれがある。
<第二の基材>
第二の基材4は、例えば、印刷用の各種用紙、その他プラスチック、木材、金属など、特にその材質、形状および厚み等に限定はないが、第二の基材4を透過して第一の基材の赤外蛍光層3に赤外線を照射する場合は、赤外線蛍光層3の蛍光体が赤外線を発光する程度の赤外線が透過する材質であることが好ましく、例えば、印刷用の各種用紙、ガラス、高分子化合物など、特にその材質等は問わない。
また、第二の基材4を透過して第一の基材の赤外蛍光層3に赤外線を照射する場合、第二の基材4の厚さは、赤外線蛍光層3の蛍光体が赤外線を発光する程度の赤外線が透過すれば特に限定されないが、通常、1mm以下であることが好ましい。基材が厚すぎると赤外線が透過しにくくなり、赤外線蛍光層3に照射される赤外線が不十分となるおそれがあるからである。
<赤外線吸収層>
赤外線吸収層5は、赤外線を吸収する材料を含むインキにより形成する。例えば、一般に用いられているカーボンを含んだ黒色のインキを用いればよい。その他、赤外線を吸収する材料であれば、これを使用して赤外線吸収層5を形成することができる。
赤外線吸収層5の厚みは、赤外線吸収材料の塗布方法、固形分濃度、粘度などを調整することにより適宜制御されるが、通常、10〜100μmの範囲であることが好ましい。赤外線吸収層5の厚みが小さすぎると密着性が不十分となるおそれがあり、厚すぎるとクラックなどの不具合が生じるおそれがある。
本実施形態では、赤外線吸収層5の画像情報はバーコードである。ただし、画像情報としてはこれに限ることはなく、OCR用数字、OCR用文字、数字、文字、絵柄、記号等の情報であってもよい。
<情報記録媒体の製造方法>
本発明に係る情報記録媒体の製造方法の一例について詳しく説明する。
情報記録媒体の製造方法は、例えば、第一の基材の準備工程、赤外線蛍光層の形成工程、第二の基材の準備工程、赤外線吸収層の形成工程、第一の基材と第二の基材を積層する工程を備える。
第一の基材の準備工程は、基材を準備する工程である。赤外線蛍光層の形成工程は、第一の基材の準備工程で準備された基材に、赤外線を照射することにより励起されて赤外線を発光する蛍光体を含む蛍光材料により、赤外線蛍光層を形成する工程である。第二の基材の準備工程は、基材を準備する工程である。赤外線吸収層の形成工程は、第二の基材の準備工程で準備された基材に、赤外線吸収層を形成する工程である。
(第一の基材の準備工程)
第一基材2の準備工程は、上記した基材を準備する工程である。基材は、市販品を用いてもよいし、適宜作製しても良い。
(赤外線蛍光層の形成工程)
赤外線蛍光層3の形成工程は、例えば、上記の蛍光体を含む蛍光材料およびバインダー、必要に応じて溶剤を含有させた塗布液を準備し、該塗布液を基材に塗布した後に固化することで、基材に赤外線蛍光層3を形成する工程である。
塗布液で必要に応じて用いられる溶剤は、蛍光材料を溶解させたり分散させたりできる公知の溶剤から適宜選択して用いることができる。塗布液の塗布方法としては、例えば、オフセット印刷、グラビア印刷、フレキソ印刷、スクリーン印刷等で行ってもよいし、スプレー方式やインクジェット方式で印刷することにより形成してもよい。塗布液の固化方法としては、乾燥、冷却、硬化などの公知の方法を適宜選択して用いることができる。
その他の形成方法として、転写シート、ラベル等を用いて形成するようにしてもよい。さらに、ロールツーロール法によって製造されてもよい。ロールツーロール法を用いることで、連続的かつ高速に大量生産することができる。
赤外線蛍光層3は、後述する赤外線吸収層5と重なるように配置されるので、第一の基材2における赤外線蛍光層3の形成位置および形成面積は、赤外線吸収層5が設けられる位置や大きさにより適宜調整される。
(第二の基材の準備工程)
第二基材4の準備工程は、上記した基材を準備する工程である。基材は、市販品を用いてもよいし、適宜作製しても良い。
(赤外線吸収層の形成工程)
赤外線吸収層5の形成工程は、例えば、一般に用いられているカーボンを含んだ黒色インキを準備し、画像情報を有するパターンとして該インキを基材に塗布した後に固化することで、基材上に赤外線吸収層5を形成する工程である。
インキの塗布方法としては、例えば、オフセット印刷、グラビア印刷、フレキソ印刷、スクリーン印刷等で行ってもよいし、インクジェット方式で印刷することにより形成してもよい。塗布液の固化方法としては、乾燥、冷却、硬化などの公知の方法を適宜選択して用いることができる。
その他の形成方法として、予め画像情報が赤外線吸収インキで形成されている転写シート、ラベル等を用いて基材に形成するようにしてもよい。
(第一の基材と第二の基材を積層する工程)
第一の基材2と第二の基材4を積層する工程は、例えば、第一の基材2の赤外線発光層3と第二の基材4の赤外線吸収層5とが重なるように配置することで、情報記録媒体1aを形成する工程である。
<情報記録媒体の使用方法>
次に、情報記録媒体1aの使用方法について図2、図3を参照して説明する。本実施形態では、上記のように形成された情報記録媒体1aを読み取る例について説明する。この例は、商品(情報記録媒体1aの赤外線吸収層5を形成した第二の基材4に対応する)に、該商品を識別するJapanese Article Number Code(JANコード)等をバーコードとして付し、赤外線蛍光層3を形成した第一の基材2を載せて読み取り検査するようなケースを想定しているが、本発明はこれに限られることはない。
この情報記録媒体1aは、赤外線蛍光層3と赤外線吸収層5を別々の基材に形成するので、1層目を形成する材料の表面張力が2層目を形成する材料の表面張力より小さい場合であっても、1層目の表面が2層目の塗布液をはじいて画像情報が滲むなどの問題がなく、より輪郭が明確な画像情報を得ることができる。
また、第一の基材2に形成した赤外線蛍光層3と第二の基材4に形成した赤外線吸収層5とが重なるように配置するので、赤外線吸収層5に形成された画像情報の大きさや形状、配置毎に合わせて赤外線蛍光層3の塗布条件を調整する必要が無く、赤外線蛍光層3と赤外線吸収層5との位置合わせが容易である。
さらに、別々の基材に形成した赤外線蛍光層3と赤外線吸収層5とが重なるように配置するので、赤外線吸収層5の画像情報は基材や赤外線蛍光層3により隠蔽されている状態であり、赤外線を照射することで読み取り可能となるのでセキュリティ等の点から都合がよい。そして、隠蔽されていない状態では画像情報を目視で読み取ることが可能であり、読取装置が不要である。
加えて、励起を行うための赤外線と、赤外線蛍光層3が発光する赤外線のピーク波長が異なるので、情報記録媒体1aの読み取り時に赤外線カメラ8で赤外線の受光を行う際、励起に用いた赤外線をカットして赤外線蛍光層3が発光した赤外線のみを受光することができ、情報記録媒体1aの読み取りの精度が向上する。
[第2の実施形態]
図4(a)は、本発明の第2の実施形態に係る情報記録媒体1bの一例を示す断面図である。図4(b)は、第1実施形態と同様にして情報記録媒体1bを読み取った画像データ11を示したものである。
<第一の基材>
第一の基材2は、可視光を吸収および/または反射し、赤外線蛍光層3の蛍光体が赤外線を発光する程度の赤外線を透過すればよく、例えば、封筒、段ボール、印刷用用紙などの各種紙材や、白色フィルムなどの不透明なプラスチック材などが好ましい。
第一の基材2の厚さは、可視光を吸収および/または反射し、赤外線蛍光層3の蛍光体が赤外線を発光する程度の赤外線が透過すれば特に限定されないが、通常、1mm以下の範囲であることが好ましい。基材が厚すぎると赤外線の透過しにくくなり、赤外線蛍光層3に照射される赤外線が発光するのに不十分となるおそれがあるからである。
<情報記録媒体の使用方法>
この情報記録媒体1bを、第1の実施形態と同様に、前記の読取装置6により読み取った画像データ11が図4(b)である。
以上説明した、第2の実施形態でも第1の実施形態と同様の効果が得られる。
さらに、第2の実施形態の情報記録媒体1bでは、第一の基材2が可視光を反射および/または吸収するので、赤外線吸収層5の画像情報を肉眼では遮蔽された状態とすることが可能である。従って、赤外線照射装置7からの赤外線が第一の基材2を透過して赤外線蛍光層3を発光させ、発光した赤外線が第一の基材2を透過して赤外線カメラ8で受光されると、赤外線吸収層5の画像情報を不可視の状態で読み取ることが可能であり、画像情報を隠蔽しておきたい場合は都合が良い。さらに、第一の基材2を除くと、画像情報を目視で読み取ることができ、画像情報を可視化して確認できる利点がある。
[第3の実施形態]
図5は、本発明の第3の実施形態に係る情報記録媒体1cの構成の一例を示す断面図である。
<第三の基材>
第三の基材12は、可視光を吸収および/または反射し、赤外線蛍光層3の蛍光体が赤外線を発光する程度の赤外線が透過すればよく、例えば、封筒、段ボール、印刷用用紙などの各種紙材や、白色PETなどの不透明なプラスチック材など、特にその材質等は問わない。
第三の基材12の厚さは、可視光を吸収および/または反射し、赤外線蛍光層3の蛍光体が赤外線を発光する程度の赤外線が透過すれば特に限定されないが、通常、1mm以下の範囲であることが好ましい。基材が厚すぎると赤外線が透過しにくくなり、赤外線蛍光層3に照射される赤外線が発光するのに不十分となるおそれがあるからである。
以上説明した、第3の実施形態でも第1の実施形態および第2の実施形態と同様の効果が得られる。さらに、第3の実施形態の情報記録媒体1bでは、第一の基材2の赤外線蛍光層3が形成されていない面が、可視光を吸収および/または反射する第三の基材で覆われているので、第一の基材2は、第二の基材4の上または下の位置に自由に配置または除去することができる。そして、目的に応じて配置を調整することで、画像情報を不可視または可視の状態で読み取ることができ、且つ再利用も可能である。
[実施例1]
<第一の基材>
第一の基材2として、A4判封筒(高春堂社製再生紙クラフト封筒角2号、332×240mm、85g/m2、厚み約110μm)を用いた。
<赤外線蛍光材料>
赤外線蛍光層3を形成するための蛍光材料として、赤外線励起・赤外線発光顔料をスクリーンインキ化して、塗布液として用いた。
アクリル系樹脂:28%
有機溶剤(ミネラルスピリット系):69%
補助材:1%
<赤外線蛍光層3の形成>
第一の基材2の2辺を切って封筒を開き、封筒の片面に、スクリーン印刷機により上記のスクリーンインキを塗布した。塗布面積は3cm×5cmとし、スクリーンメッシュは、250メッシュを使用した。赤外線蛍光層3を塗布後、45℃の乾燥機で20分間乾燥した。前記の第一の基材2の2辺を市販ののり(トンボ鉛筆社製)で封止し、封筒を再形成した。
<第二の基材>
第二の基材4として、市販の印刷用紙材(Biznet再生コピー用紙A4、64g/m2、厚み約91μm)を用いた。
<赤外線吸収材料>
赤外線吸収層5を形成するためのインクとして、カーボンブラックを含む黒色トナーを用いた。
<赤外線吸収層5の形成>
第二の基材4に、電子写真方式のプリンタIPSiO NX760(リコー社製)で、上記のインクを用いて、画像情報(数字)を形成した。数字サイズは12ポイント、14ポイント、16ポイント、18ポイントと設定して形成した。
<情報記録媒体>
第一の基材2の赤外線蛍光層3を形成した面と、第二の基材4の赤外線吸収層5を形成した面とが対向し重なるように第一の基材2の封筒内に第二の基材4を封入し、情報記録媒体1aを形成した。以上の構成を図6に示す。
<読取装置>
赤外線照射装置7として波長810nmの赤外線を照射するものを用い、赤外線カメラ8として、波長980nmの赤外線を受光する赤外線受光センサを用い、第一の基材2(封筒)の表面上をスキャン速度20mm/sと40mm/sにてスキャンした。センサにて受光した信号は、画像データとしてモニタ上に映した。なお、フィルタ9としては、波長810nmの赤外線をカットし、波長980nmの赤外線を透過するものを用いた。
2………第一の基材
3………赤外線蛍光層
4………第二の基材
5………赤外線吸収層
6………読取装置
7………赤外線照射装置
8………赤外線カメラ
9………フィルタ
10……情報処理装置
11……画像データ
12……第三の基材
Claims (8)
- 第一の基材と、前記第一の基材に形成され、赤外線からなる励起光とはピーク波長が異なる赤外線を発光する蛍光体を含む赤外線蛍光層と、
第二の基材と、前記第二の基材に形成され、赤外線を吸収する材料を含み画像情報を有するパターンとして形成された赤外線吸収層と、を備え、
前記赤外線蛍光層と前記赤外線吸収層とが重なる状態で、かつ、前記赤外線蛍光層と前記赤外線吸収層とが重ならない状態となることが可能なように、前記第一の基材と前記第二の基材とが配置されていることを特徴とする、情報記録媒体。 - 前記第一の基材の前記赤外線蛍光層が形成された面と前記第二の基材の前記赤外線吸収層が形成された面とが対向するように、前記第一の基材と前記第二の基材を配置することを特徴とする、請求項1に記載の情報記録媒体。
- 前記第一の基材は、赤外線を透過しかつ可視光を吸収および/または反射する基材であることを特徴とする請求項1または2に記載の情報記録媒体。
- 前記第一の基材の前記赤外線蛍光層が形成されていない面が、赤外線を透過し可視光を吸収および/または反射する第三の基材で覆われていることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の情報記録媒体。
- 第一の基材と、前記第一の基材に形成され、赤外線からなる励起光とはピーク波長が異なる赤外線を発光する蛍光体を含む材料で形成された赤外線蛍光層と、第二の基材と、前記第二の基材に形成され、赤外線を吸収する材料で画像情報が形成された赤外線吸収層と、を備え、前記赤外線蛍光層と前記赤外線吸収層とが重なるように、前記第一の基材と前記第二の基材が配置された情報記録媒体に対して、励起光を赤外線照射装置で照射するステップと、前記情報記録媒体の前記赤外線蛍光層から発光された赤外線を、前記励起光のピーク波長をカットするフィルタを介して赤外線撮像装置により受光することで、前記画像情報の読み取りを行うステップと、を有することを特徴とする、情報記録媒体の読取方法。
- 前記第一の基材の前記赤外線蛍光層が形成された面と前記第二の基材の前記赤外線吸収層が形成された面とが対向するように、前記第一の基材と前記第二の基材を配置することを特徴とする請求項5に記載の前記情報記録媒体の読取方法。
- 前記第一の基材は赤外線を透過し可視光を吸収および/または反射する基材であることを特徴とする請求項5または6に記載の前記情報記録媒体の読取方法。
- 前記第一の基材の前記赤外線蛍光層が形成されていない面が赤外線を透過し可視光を吸収および/または反射する第三の基材で覆われていることを特徴とする、請求項5から7のいずれかに記載の前記情報記録媒体の読取方法。
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