JPS58134366A

JPS58134366A - インクジェットプリンタ用インク組成物

Info

Publication number: JPS58134366A
Application number: JP58013866A
Authority: JP
Inventors: マリオ・アダム・アシテリ; リチヤ−ド・フランシス・デイナン; アラン・ロバ−ト・ウエイスン
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1982-02-01
Filing date: 1983-02-01
Publication date: 1983-08-10
Also published as: JPS6224024B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は物品に識別マークをつけ、この識別マークに励
起用放射全照射し、識別マークから生じる応答放射を検
出して物品を識別する方法に関する。物品につけられた
識別マ・−りは、自動的識別及び分類に使用される。本
発明は特に銀行小切手の様な財務文書の識別に利用する
事ができる。この様な財務文書は典型的にはパターンを
有する用紙の七に印刷され、かつそれが使用される期間
中、多様な源から上面にマークを印刷される。

〔本・発明の背景〕

銀行小切手が高速搬送機構全通過する間に、独特のバー
コード・マークを銀行小切手へ印加するインク・ジェッ
ト・プリンタを使用する銀行小切手処理装置が知られて
いる。通常、搬送機構は、読取り、マイクロフィルム化
、分類などのような付加的動作を実行する。銀行小切手
上で使用される他のインクからマークを区別するため、
バーコード・プリンタは螢光性インクを使用してきた。

しかし、螢光性インクは可視スペクトル中の光を発射し
、小切手をマークするために使用される他のインクは、
可視光線を吸収する能力のために選択されるから、依然
としてかなシの干渉が存在する。更に、インク・であろ
うと用紙自体であろうと、他の材料が、特に紫外線の刺
激の下で目で見える螢光を発生するかも知れない。従っ
て、通常の綴行小切手マーク用インクは、螢光性バーコ
ード・マークを覆うことによって、又はマークに過度の
螢光性を加えることによって、螢光性バーコード・マー
クの読取可能性と干渉する。バーコード螢゛光インクの
波長における光を吸収する材料の上にバーコードが印刷
される場合にも、螢光を消去することによる干渉が生じ
得る。

〔本発明の要約〕

本発明は、インク・ジェット印刷に適したインクを使用
して物品を識別する方法に関する。このインクは、その
マーキング組成物として、５５０から７００ナノメータ
（ＮＭ）までの範囲にある活性化光に応答して、主とし
て赤外線に近い領域で（即ち、１６ぎ０から８００　Ｎ
Ｍの範囲で）、螢光ケ発する物質を含む。発生された螢
光の強度は、餌ＡＩ２的には、銀行小切手上ヂ通常存在
する他の物質の螢光よりも強いオーダの大きさである。

更に重要なことに、上記の他の、ｉ質の大部分は、可視
光を比較的有効に吸収す求ものの、赤外線領域に近い光
を比較的容易に通過させる。この比較的容鴇々透過性に
よって、本発明で使用されるインク物質の赤外線に近い
螢光は、信頼性をもって検知することのできる信号を発
生することができる。

それは、典型的な他の物質が、銀行小切手上で螢光材料
の前又は後で存在するようになっても可能である。

螢光物質は、インク・ジェット印刷のために溶媒中で運
ばれるが、この溶媒は、乾燥すると、螢光物質への光伝
導効果、または螢光物質からの光伝導効果を減少させる
干渉残留物を残さないものを使用する。最適のインク溶
媒は、水を基剤とし、蒸発するかマークを付けられてい
る物品の表面へ吸収される成分を含む。色を表示するた
めには染料のみを使用する。インク溶媒中に“補助的々
顔料全混入すると、所望の光伝導を妨害す不からである
。

本発明で使用されるインクの能動組成物として、次のよ
うな構造に基くフェノキサジン誘導体染料が使用される
。、１１１ここでＲ１及びＲ２はアルキルであり、Ｘはアニオンで
ある。

このような染料は、次のような構造を有する６、７−ビ
ス（エチルアミノ）−２，８−ジメチルフェノキン−５
−イウム過塩素酸塩のような更に複雑な誘導体を含む。

溶解された環線導体もまた使用可能である。１つの例は
、次のような構造Ｆ’！するベンゾフェノキサジンであ
る。

ここでＲ１及びＲ２はアルキルであり、アニオンは塩化
物である。

これらの物質は、所望の螢光を与えるのみならず、低濃
度においても有効な螢光性応答を与える。

これらの染料は、十分に可視的な色彩節ＩＥｔ’（ｔＴ
イシ、肉眼で読取可能なテキスｌマークするために使用
可能である。従って、単一のインクを使用する単一のプ
リンタが、機械及び肉眼で読取ることのできるデータを
印刷することができる。もつと一般的な意味では、６５
０から８００　ＮＭまでの領域で螢光を発する染料は、
可視スペクトル内で光を吸収する傾向を有し、従って、
肉眼で読取可能なマークを施すのに有用である。より長
い赤外線波長で螢光を発する物質は、ともすれば肉眼で
晃ることかできない。

本発明で利用されるインクのフェノキサジン染料は、次
のような構造を有する３、７−ビス（ジエチルアミノ）
フェノキサシニウム硝酸塩である。

この構造は、Ｒ１及びＲ２をエチルとして選択し、アニ
オンｘｌ硝酸塩として選択することによって、もつと一
般的な構造から誘導することができる。この染料は、典
型的なインク・ジェットのインク媒質と共用可能であり
、７［］ＯＮＭｉ超える７、１ｉ長でその螢光エネルギ
ーの大部分’ｋＷする。

史に、それは、非常に低い濃度（例えば、インク媒’Ｐ
Ｌ中で０．１０から［１，１５重量％）で使用された場
合でも、明瞭に見ることのできるライトブルーの色でマ
ーク全村けることができる。

〔実施例の説明〕

第１図には、文ｉ準備装置１０が示される。文書準１ｍ
ｉ装置１０は、銀行小切手１２のような文書を、インク
・ジェット・プリ１夕１６の動作ヘッド全通して動かす
高速搬送機構１１を含む。プリンタ１３は、螢光物質を
有するインクを使用して、小切手１２上にバーコードの
よ゛うな独特の識別マークを印加するため、コンピュー
タ１４によって制御される。識別マークは、所望により
どのような内容のデータを有してもよい。例えば、小切
手を処理している銀行を表わすコードと、処理された小
切手の日付は及びシーケンス番号を示す一連番号は、そ
の銀行が、指定された時間フレーム内で前に処理した小
切手全決定するのに役立つ。更に、上記のコードが小切
手の直接の源全示すならば、取引きによって要求された
時、コード・マークは小切手をその源へ自動的に返す場
合の助けとなる。螢光インフラ！用するプリンタをＭす
る銀行が、次々とその識別コードを重ねて印刷すること
やないように、手切′ｆ−１２上の別個のフィールドに
印刷を生じさせる制御機構を、プリンタ１３に設けるこ
とが望ましい。

第２図は本発明のインクを使用してマークされた小ｆｕ
Ｊ手１２を自動的に処理する文書処理システム１５を示
す。システム１５は、小切手１２を読取ステーションを
通して移動させる搬送機構１６を含む。第１図のシステ
ムによって印加されたマークは、読取ステーションで検
出される。読取ステーションは、小切手１２の表面へ投
射される可視光線を発生する能動放射光源１７を含む。

低帯域フィルタ１８は、赤外線に近いスペクトル（即ち
約６５０　ＮＭ’ｉ超えるもの）の中に落ちる源放射の
部分を妨害する。小切手１２に達する光は、広帯域でも
狭帯域でもよいが、螢光物質の吸収ピーク（例えば６５
ＯＮＭ）に近い波長において、その尤エネルギーの不部
分を含まなければならない。小切手１２上の螢光マーク
は、主として赤外線に近いスペクトル中に（即ち、６５
０から８０ＯＮＭの間で）光を発生することによって、
ｎヒ動放射に応答する。この螢光応答は、妨げることな
く高帯域フィルタ１９を通って光検知器２０へ到達する
。小切手１２の表面から反射された可視光！−ｔ、フ１
　’レグ１９によってブロックされ、従ッテ、光検知器
２０の励起は、実質的に全く小切手１２上の表示マーク
から生じた螢光から生じる。

第６図はインキの吸収率を表わす曲線２１、及びインキ
の螢光性を表わす曲線２２によって、インクのスペクト
ル作用を示す。注意すべきは、曲線が共通の尺度で表わ
すことができないので、垂直の目盛を省略していること
である。実際には、曲線２２は曲線２１よりはるかに小
さい。

更に第６図は、それぞれ曲線２ろ及び２４によって、フ
ィルタ１８及び１９のスペクトル効率を示す・フィルタ
１８は、赤外線波長に近い光が文書１２へ透過するのを
妨害するが（低帯域フィルタの透過率を示す曲線２３を
参照）、フィルタ１９は螢光物質の吸収ピークに近い約
６２５ＮＭに至るまでの可視光のかなりの量を通過させ
る（高帯域フィルタの透過率を示す曲線２４を参照）。

この可視光は、曲線２２の螢光応答を刺激する。

第６図かられかるように、インクによって発生したエネ
ルギーの大部分（即ち、曲線２２の下にあって７００　
ＮＭｉ超える領域は、フィルタ１９を通過するか、（曲
線２４）、インクを励起する可視光は、フィルタ１９に
よって妨害される（曲線２４）。

第２図の制御システム２５は、記録された特定のコード
・パターンに適したパターン認識回路を含む。このパタ
ーン認識回路は、光検知器２０によって発生された信号
に応答して、文書上に記録されている表示内容に従って
、文書１２全識別する。

このようにして識別された文書は、例えば複数の分類ビ
ン２６．２７．２８の１つへ導かれて、自動的に処理さ
れることかできる。具体的に説明する私　もし成る銀行
が、第１図に示されるような装置全使用して、処理して
いる小切手の全てに対し、その識別情報を示す表示全マ
ークしたとすれば、その銀行は、外部源か恍受取った小
切手群からそのような小切手を自動高、、に分類し、そ
の銀行□ が前に処理した小切手を識゛別することができる。

史に、小切手を発行した銀行又はその他の預金者の識別
情報全エンコードすることによって、返却処理が必要と
なる場合に、小切手を後で自動的に分類して、その発行
源へ戻すことができる。

第４図は銀行小切手２９の裏面を示す。そこには、手書
きの裏書マーク３０、ゴム印及び記入されたクレジット
・チェック・ブロック・マーク６１、及びゴム印裏書マ
ーク３２．３３．３４のような典型的マークが施されて
いる。これらのマークは異った色であってよい。マーク
６５は、インク・ジェット・プリンタ及び電磁放射の赤
外線に近い領域で螢光を発射するインクを用いて形成さ
れる。マーク３５はバーコードの形で示される。

具体的なコード形式は、本発明の理解に必要ではなく、
また本発明を構成するものではない。第４図かられかる
ように、マーク３０．３１．３２．６６及び６４のよう
なマークは小切手２９の裏面で散らばって存在−ている
。マーク３５は、小切手の処理順序に従ツ１天、他のマ
ークの前又は後で小切手上に印刷されそ・・よい。マー
ク３０−３４全形成するために使用されるインクは、一
般的に可視領域中の光を吸収する溶媒に溶かした染料で
ある。

第５図の曲線で示されるように、インクの大部分は赤外
線に近い光に対して大きな透過性を有する。第５図の曲
線は、インクの濃密な点を各種の波長を有する光に対し
て反射させ、その反射を測定することによって作られた
。反射されない光は吸収される。高い反射は、特定の波
長の光が吸収されず、インクによって転送されたことを
示す。

かくして、マーク３５の螢光は、マーク６５が小切手２
９へ印加された後であろうと前であろうと、他のマーク
３０−３４が小切手２９の上にあっても、信頼性全もっ
て検知することができる。インクは、第５図に示された
ような色のスタンプ・ノζノドのインクである。これら
インクの大部分は、７００　ＮＭ’に超える範囲よりも
７０ＯＮＭの下の範囲で比較的低い透過率を示す。

実施例で示されるインクのために、次のような構造ＦＷ
するフェノキサジン染料が特に適しており有効である。

ここでＲ１及びＲ２はアルキルであり、Ｘはアニオンで
ある。カルボシアニン染料のような他の物質も、所望の
赤外線スペクトル中で螢光奮発することが発見されたが
、フェノキサジン染料よりも著しく低い螢光効率を有す
る。

望ましいフェノキサジン染料は３．７−ビス（ジエチル
アミノ）フェノキサシニウム硝酸塩である。この染料は
、可視光に応答して７１ＯＮＭのピークで螢光を発し、
約６５０　ＮＭでピークの最大吸収性を有する。この物
質は、インク・ジェット・プリンタで使用するのに適し
た媒質中で使用される。この物質の硝酸塩がその塩化物
より望まシイのは、そわがインク・ジェット・プリンタ
で使用された時に、腐食の程度が小さいからである。

提案するインクの組成は次のとおりである。

重腋チ　　成分　　　　機能 □ ［１１，１２３，７−ビス（ジエチルアミノ）螢光剤フ
ェノキサシニウム硝酸塩５、［］　　　　２−’（２−ブトキシ・エトキシ）　
　　浸透剤エタノール２６０　　　ポリエチレン・グリコール２００　　希釈
剤０．５　　　ＩＮ水酸化す）　ＩＪウム　　　ｐｆ（
調整剤０６５　フタル酸水素カリウム　　　緩衝剤６６
９７　脱イオン水　　　　　　　溶媒上記の組成は、水
をベースにしたインクである。

水、ポリエチレン・グリコール、及び２−（２−ブトキ
シ・エトキシ）エタノールは蒸発しかつ印刷基板へ浸透
することによって、染料を遮ることなく、それ全印刷さ
れた形状に残す。本発明で使用されるインクの染料は高
い癖解性１［するので１、、ｌ：、”””’・′：。

インク・ジェット・フリンタの構造’ｔ　汚染ｊ　ル、
Ｊ：うなことはない。

釘に、インク・ジェットのインクは、アルコールケ溶媒
として（例えばメタノール）組成されてもよ＜、マたは
インパルス型ジェット・インクの場合、エチレングリコ
ールのようなもつと粘性のある溶媒をベースに組成して
もよい。フェノキサジン染料は、この種のキャリヤに溶
解するとともに共用できる。

イ、ンク・ジェット媒質の他の組成物は、インク・ジェ
ット技術で知られた理由によって選択された。重要なこ
とは、インク媒質のｐＨは６以下でなければならないこ
とである。伺故ならば、フェノキサジン染料は、酸の存
在下で最少の時間的劣化を示すからである。更に、螢光
染料の濃度は、全体のインク溶液の０．０９から０．１
２重ｆｔ％の間に保つことが望ましい。それは螢光効率
を最大にしつつ、初めの可視性全維持するためである〇
ライト・ブルーあ銀行小切手のように、色のついた表面
１１１−有する＄９上でインクが使用される場□　・′
ｉ合、螢光染料の濃度を０．１２チから０．３５％へ増加
させるのが望ましい。染料の増加された＃に度は紙の色
によるマスク効果全克服し、鮮明な螢光出力を生じる。

本発明の効果は、次のような例から認識することができ
る。

例　　１前記の組成に従って、インク溶液が作られた。

この溶液は強い青色を呈し乾燥した場合ライトブルーの
色になった。このようにして作られたペーパーテストの
標本が、白熱ランプからの可視光にさらされた。螢光応
答は普通のスケールを使用して測定された。出力の螢光
は、約７１［１ＮＭで最大であった。

例２例１に々らって、紙にマークをつけることにより、多数
のテスト標本が作られた。マークは、種々の邑及び濃度
のインク音用いて紙の上につけられた。大多数の場合に
、インクの螢光応答は、シリコン・ダイオード光検知器
によって明瞭に識８０ｎＩ’　＠ヒてあった。光検知器
は、６５ＯＮＭの波長の下にある′ｙｔ、’ｉ妨害する
フィルりを通して、標本にさらされた。

例６前記の組成で、硝酸塩に代えて塩化物アニオンを使用し
たインク溶液が作られた。この溶液は強い青色を呈し、
乾燥した場合ライトブルーなった。このようにして作ら
れたべ一）（−テストの標本が、白熱ランプからの可視
光にさらさｇだ。

螢光応答は普通のスケールを使用して測定された。

出力の螢光は、約７１ＯＮＭで最大であった。

例４例３にならって、紙にマークをつけることにより、多数
のテスト標本が作られた。マークは、種々の色及び濃度
のインクを用いて紙の上につけられた。大多数の場合に
、インクの螢光応答は、シリコン・ダイオード光検知器
によって明瞭に識号１可詣であった。光検知器は、６５
ＯＮＭの波長の下にある光音妨害するフィルタを通して
、標本にさらされた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明で使用されるインクを適用するためのイ
ンク・ジェット・プリンタを含む文書準備装置の略図で
あり、第２図は本発明で使用されるインクで書かれたパ
ターン・マークを検出する読取分類機構及び上記パター
ン・マークに応答してマシンの動作を制御する機構を含
む文書処理システムを示し、第６図は本発明で使用され
るインク及びそれと組合せて使用されるフィルタの動作
スペクトルを示すグラフであり、第４図は小切手の処理
中に付けられた各種のマークを有する典型的銀行小切手
の裏面を示す模写であり、第５図は銀１行小切手のマー
クに使用された多種のインクについて光の波長の関数と
して晃透過率を示すグラフである。　　　　　　　　□
”’１１．：１旨出願人　　　　インターナショナル・ビジネス・マシー
ンズ・コーオｌ−ジョン代理人　　弁理士　　頓　　　
宮　　　孝　　　−（外１名）４／３ＦＩＧ、　２

Claims

【特許請求の範囲】

励起用放射に応答して主に赤外線近傍の波長の応答放射
を発生するインクを使用して物体へ標識をマークする段
階と、実質的に赤外線近傍の波長を含まない励起用放射
へ上記物体を露出させる段階と、上記物体の標識マーク
から生じる赤外線近傍の波長の応答放射のみを検出する
段階とを含む物体識別方法。