(57)【要約】【課題】本発明は、コロイド粒子による干渉波の反射と、該コロイド粒子を塗布する装置、反射波を読み取る装置に係り、該コロイド粒子の反射波が、可視光の範囲外にあるものである。【解決手段】コロイド粒子３をコロイド粒子含有体２に含有させ、コロイド粒子配列体１とする。屈折率を考慮した光学長で見て該コロイド粒子３の半径を、可視光の波長の１／２から外れた半径とすると、紫外光や赤外光を干渉波として反射する。【選択図】図１
2006225619.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
大きさの揃ったコロイド粒子が液体、粘性体、気体、固体に含有され整列してできたコロイド粒子配列体において、
整列したコロイド粒子と含有体からなる、該コロイド粒子配列体が示す干渉色の波長が、
可視光の波長の範囲外にある
ことを特徴とするコロイド粒子配列体
【請求項２】
大きさの揃ったコロイド粒子が液体、粘性体、気体、固体に含有され整列してできたコロイド粒子配列体において、
整列したコロイド粒子と含有体からなる、該コロイド粒子配列体が示す干渉色の波長が、
４００ｎｍから７００ｎｍの範囲外にある
ことを特徴とするコロイド粒子配列体
【請求項３】
大きさの揃った、または大きさのほぼ揃ったコロイド粒子が多数を占めるコロイド粒子が液体、粘性体、気体、固体に含有されたコロイド粒子集合体において、
屈折率を考慮した光学距離として、該コロイド粒子の半径が２００ｎｍから３５０ｎｍの範囲外にある
ことを特徴とするコロイド粒子集合体
【請求項４】
請求項１または２に記載の液体、または粘性体が、接着剤（接着性を有する樹脂）、またはインクである
ことを特徴とするコロイド粒子配列体
【請求項５】
請求項１から４に記載のコロイド粒子、または／かつ該コロイド粒子を含有する液体、粘性体、気体、固体が、
透明であることを特徴とするコロイド粒子配列体、およびコロイド粒子集合体
【請求項６】
請求項１から５に記載のコロイド粒子、または／かつ該コロイド粒子を含有する液体、粘性体、気体、固体が、
色彩をもつことを特徴とするコロイド粒子配列体、およびコロイド粒子集合体
【請求項７】
請求項４、５、６に記載の接着剤、インク、液体、粘性体を含有体とするコロイド粒子配列体、またはコロイド粒子集合体を、
紙、プラスチックシート、金属薄膜などのシート状のものに印刷する機構、
または金属、プラスチック、有機物、木材を素材とする立体の表面に印刷する機構を具備する
ことを特徴とする印刷装置
【請求項８】
請求項４、５、６に記載の接着剤、インク、液体、粘性体を含有体とするコロイド粒子配列体、またはコロイド粒子集合体を使いかかれたことを特徴とする文字、記号、バーコード、絵、写真、及びそれらの印刷された印刷物
【請求項９】
請求項８に記載された紫外光を反射する文字、記号、バーコード、絵、写真、及びそれらの印刷された印刷物に紫外光を照射する機構と、
干渉により反射された紫外光を読み取る機構と、
を具備していることを特徴とする紫外光読取装置
【請求項１０】
請求項８に記載された赤外光を反射する文字、記号、バーコード、絵、写真、及びそれらの印刷された印刷物に赤外光を照射する機構と、
干渉により反射された赤外光を読み取る機構と、
を具備していることを特徴とする赤外光読取装置
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】本発明は、粒の揃ったコロイド粒子により干渉光が反射することにかかわり、さらに詳細には、可視光以外の紫外光または赤外光を反射させることに関わる。【０００２】また、このような、粒の揃ったコロイド粒子により干渉光が反射する事を利用し、接着剤、インクなどの粘性体や液体に、該コロイド粒子を含ませ、文字や記号を書く装置および、これを読み取る装置に関わり、さらに詳細には、可視光以外の紫外光または赤外光を反射させ、簡単には判別できない情報を印刷する装置、方法、インクや接着剤にかかわる。
【背景技術】
【０００３】背景技術１【０００４】従来のコロイド粒子の干渉を使う例としては、繊維などにコロイド粒子を含ませ、美しい干渉色をだすなどしていた。また、印刷物用のインキに用いられることもあった。例えば、特開平１１−２３６３１５には、このような用途が多く並べられている。【０００５】
【文献】
【文献１】
特開平１１−２３６３１５号
【０００６】背景技術２
【０００７】また、本願特許に関連するもう１つの分野は、紫外線により文字が浮き出し、それ以外の時には文字を読み取れない印刷物に関するものである。このような技術は次のように構成されている。
【０００８】紫外線に反応するインクを使い文字やバーコードを印刷する。そして、該印刷物に、紫外線を照射する。そして、裸眼でこれを読むか、蛍光物質により可視光に変換された情報を読み取れる装置で文字やバーコードを読み取る装置も開発されている。
【０００９】このような特殊な方法をとるのは、消費者には不必要な情報を隠し、美しい製品を提供するためである。また、もう１つの応用分野として、第三者や消費者に余分な情報を漏らさず秘匿しておく目的で使われることもある。
【００１０】例えば、郵便物の郵便番号の手書き文字を読み取り、これを紫外線反応の蛍光インクで書き込み、その後の郵便物の仕分け処理を読取装置で読み取ったりしている。また、医者の処方箋などにも適用されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】背景技術１での課題【００１２】このように、紫外線反応インクを使う方法は、情報の秘匿には有効だが、該インクは一年程度で退色すると言う問題がある。例えば、日立産機システムのインクジェットプリンタＰＸ−Ｄシリーズでの不可視インクＪＰ−Ｆ６３は紫外線で青色発光するが一年程度で発色が落ちると言う問題がある。また、一般的に、蛍光物質には微弱ながら毒性が有り、食品関連の印刷には使えないという問題があった。【００１３】これに対しては、紫外光または赤外光を干渉波として反射するコロイド粒子の積層を使えばよいように見える。しかし、次のような問題がある。【００１４】背景技術２での課題【００１５】このようなコロイド粒子の干渉を使う例はおおく、印刷物に使われている場合も多い。しかし、このようなコロイド粒子による干渉光の波長範囲は可視光に限られていて、印刷情報秘匿には適用されていない。【００１６】たとえば、特開２００４−２７６４９２号には、粒子の半径と色彩の関係が以下の（イ）から（ホ）のように記載されているが、いずれも可視光の範囲である。
（イ）ｄ＝１６０〜１７０ｎｍの範囲にあってカラーシートの有彩光色が紫色系（Ｐ）
（ロ）ｄ＝１８０〜１９５ｎｍの範囲にあってカラーシートの有彩光色が青色系（Ｂ）
（ハ）ｄ＝２００〜２３０ｎｍの範囲にあってカラーシートの有彩光色が緑色系（Ｇ）
（ニ）ｄ＝２４０〜２６０ｎｍの範囲にあってカラーシートの有彩光色が黄色系（Ｙ）
（ホ）ｄ＝２７０〜２９０ｎｍの範囲にあってカラーシートの有彩光色が赤色系（Ｒ）【００１７】
【文献】
【文献２】
特開２００４−２７６４９２号
【課題を解決するための手段】
【００１８】本発明はかかる課題を克服する為になされたものである。
【００１９】すなわち、構造色を示すコロイド粒子の径を小さくすると、紫外線の特定波長を反射する。しかし、可視光は反射しないので、該コロイド粒子を印刷に使えば、紫外線反射部分は人目には見えず、美しい印刷が可能になったり、情報の秘匿を行ったりできる。
【００２０】また、このようなコロイド粒子は放置したりしても構造が変わらず、したがって、長い期間経過した後、紫外線を照射しても、反射波長がかわらない。
【００２１】また、赤外線を反射する径をもつコロイド粒子にすると、赤外線の特定波長を反射させる事もできる。
【００２２】このように、これら可視光以外の干渉波の反射をおこすコロイド粒子を使えば、毒性もなく退色することもない印刷物をえられることに着目し、かかる課題を解決した。
【００２３】すなわち、請求項１に記載の発明においては次のような構成とした。
【００２４】大きさの揃ったコロイド粒子が液体、粘性体、気体、固体に含有され整列してできたコロイド粒子配列体において、
整列したコロイド粒子と含有体からなる、該コロイド粒子配列体が示す干渉色の波長が、
可視光の波長の範囲外にある
コロイド粒子配列体を備える構成とした。
【００２５】このようにすると、可視光の波長より短い波長、または可視光より長い波長を持つ干渉光をえられるので好ましい。
【００２６】また、請求項２に記載の発明においては次のような構成とした。
【００２７】すなわち、大きさの揃ったコロイド粒子が液体、粘性体、気体、固体に含有され整列してできたコロイド粒子配列体において、
整列したコロイド粒子と含有体からなる、該コロイド粒子配列体が示す干渉色の波長が、
４００ｎｍから７００ｎｍの範囲外にある
コロイド粒子配列体を備える構成とした。
【００２８】このようにすると、紫外光反射物では、紫外光があたると紫外光を干渉波として反射する。また、赤外光反射物では、赤外光があたると赤外光を干渉波として反射する。このような特殊な反射波を得られるので好ましい。
【００２９】また、請求項３に記載の発明においては次のような構成とした。
【００３０】すなわち、大きさの揃った、または大きさのほぼ揃ったコロイド粒子が多数を占めるコロイド粒子が液体、粘性体、気体、固体に含有されたコロイド粒子集合体において、該多数を占めるコロイド粒子の直径が１７０ｎｍから２８０ｎｍの範囲外にある
コロイド粒子集合体を備える構成とした。
【００３１】このようにすると赤外光や紫外光の反射効率は少し悪くなるが、低コストで紫外光や赤外光を反射できるので好ましい。
【００３２】また、請求項４に記載の発明においては次のような構成とした。
【００３３】すなわち、請求項１または２に記載の液体、または粘性体が、接着剤（接着性を有する樹脂）、またはインクである
コロイド粒子配列体を備える構成とした。
【００３４】このようにすると、紫外光または赤外光を干渉波として反射する接着剤（接着性を有する樹脂）、インクをえられるので好ましい。
【００３５】また、請求項５に記載の発明においては次のような構成とした。
【００３６】すなわち、請求項１から４に記載のコロイド粒子、または／かつ該コロイド粒子を含有する液体、粘性体、気体、固体が、
透明であるコロイド粒子配列体、およびコロイド粒子集合体を備える構成とした。
【００３７】このようにすると、紫外線または赤外光を反射するコロイド粒子配列体と含有体が透明であり、該コロイド粒子配列体を識別することが難しく、情報を隠せるので好ましい。
【００３８】また、請求項６に記載の発明においては次のような構成とした。
【００３９】すなわち、請求項１から５に記載のコロイド粒子、または／かつ該コロイド粒子を含有する液体、粘性体、気体、固体が、
色彩をもつコロイド粒子配列体、およびコロイド粒子集合体
を備える構成とした。
【００４０】このようにすると、紫外光または赤外光を干渉波として反射する文字、記号、バーコード、絵、印刷物が、色彩をもち、例えば、同じ色彩の下地の上に置かれれば、下地と判別し難く、情報を隠せるので好ましい。
【００４１】また、請求項７に記載の発明においては次のような構成とした。
【００４２】すなわち、請求項４、５、６に記載の接着剤、インク、液体、粘性体を含有体とするコロイド粒子配列体、またはコロイド粒子集合体を、
紙、プラスチックシート、金属薄膜などのシート状のものに印刷する機構、
または金属、プラスチック、有機物、木材を素材とする立体の表面に印刷する機構を具備する
印刷装置を備える構成とした。
【００４３】このようにすると、紫外光または赤外光を干渉波として反射する接着剤（接着性を有する樹脂）、インク、粘性体、または液体をいろいろなものに印刷できるので好ましい。
【００４４】また、請求項８に記載
の発明においては次のような構成とした。
【００４５】すなわち、請求項４、５、６に記載の接着剤、インク、液体、粘性体を含有体とするコロイド粒子配列体、またはコロイド粒子集合体を使いかかれた文字、記号、バーコード、絵、写真、及びそれらの印刷された印刷物を備える構成とした。
【００４６】このようにすると、紫外線または赤外光を反射する文字、記号、バーコード、絵、写真、及びそれらの印刷された印刷物をえられ、情報を秘匿できるので好ましい。
【００４７】また、請求項９に記載の発明においては次のような構成とした。
【００４８】すなわち、請求項８に記載された紫外光を反射する文字、記号、バーコード、絵、写真、及びそれらの印刷された印刷物に紫外光を照射する機構と、
干渉により反射された紫外光を読み取る機構と、
を具備していることを特徴とする紫外光読取装置を備える構成とした。
【００４９】このようにすると、紫外光を反射する文字、記号、バーコード、絵、印刷物を読み取る事ができるので好ましい。
【００５０】また、請求項１０に記載の発明においては次のような構成とした。
【００５１】すなわち、請求項８に記載された赤外光を反射する文字、記号、バーコード、絵、写真、及びそれらの印刷された印刷物に赤外光を照射する機構と、
干渉により反射された赤外光を読み取る機構と、
を具備していることを特徴とする赤外光読取装置を備える構成とした。
【００５２】このようにすると、赤外光を反射する文字、記号、バーコード、絵、写真、及びそれらの印刷された印刷物を読み取る事ができるので好ましい。
【発明の効果】
【００５３】上述した構成の印刷物においては、可視光を反射せず、見た目には背景の下地と区別できない。しかも、必要な時には赤外光、または紫外光を照射すれば、この情報を装置に取り込める。この結果、消費者や部外者に情報が漏れないという効果を有する。
【００５４】また、従来の蛍光物質を使った印刷物には次のような問題がある。数千円程度で容易に手に入れられる紫外光を発生するブラックライトを使えば、部外者でも容易に紫外光に反応する蛍光物質で書かれた印刷物の情報を読み取れるが、紫外光や赤外光の反射では、読取装置を使わないと読み取れないと言う効果を有する。
【００５５】さらに、蛍光物質は人体に有害な場合が多いが、コロイド粒子を含ませた印刷物は、有毒性もないという効果を有する。
【００５６】また、コロイド粒子を含ませた印刷物は、価格も安いという工業的に重要な効果をも有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５７】以下、添付図面に基づいて、本発明の好ましい実施態様につき、詳細に説明を加える。【００５８】図１は、本発明の好ましい実施態様にかかる模式図であり、コロイドを含む膜を大きく拡大している。【００５９】３は、コロイド粒子配列体１を構成するコロイド粒子で、２は該コロイド粒子配列体１を含有する含有体である。赤外発光ＬＥＤ５から照射された赤外光４は、コロイド粒子配列体１を構成する各段に配列されたコロイド粒子３により反射され、赤外画像検出器６に到達し検知される。そして、該検知情報は画像処理装置７でデータ処理されて、図示されない画像表示機にデータを表示する。【００６０】ここで、紫外光と赤外光のどちらが好ましいか考えてみる。「最密充填型コロイド結晶を鋳型に用いた構造色ゲル」には次のような記述がある。【００６１】このような光の反射は回折の式より、λ＝（２ｎｄ／ｍ）ｃｏｓβとなる。ｎはコロイド結晶の屈折率であり、各成分の屈折率と体積分率から求める事ができる。ｍは定数、βは入射角、ｄは格子面の間隔である。【００６２】
【文献】
【文献３】
竹岡敬和・渡邉正義「最密充填型コロイド結晶を鋳型に用いた構造色ゲル」Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ  Ｃｏｌｏｒ  Ｖｏｌ２，２００３  構造色研究会
【００６３】なお、格子面の間隔ｄは、コロイド粒子の充填の仕方により変わるが、最密充填格子の場合、コロイド粒子の直径の√２／√３倍になる。
【００６４】コロイド結晶の屈折率は、コロイド粒子の屈折率ｎ１と体積の分率Ｌ１とし、含有体の屈折率ｎ２と体積の分率Ｌ２とすると、ｎ＝ｎ１×Ｌ１＋ｎ２×Ｌ２からｎ＝ｎ１×Ｌ１の間となる。計算で出すことができるはずだが、複雑になる。
【００６５】ＬＥＤは、見る方向により反射される波長が変わる。この波長は、斜めになるほど長くなるので、正面からの反射を紫外光の反射に限定していても、斜めの反射波は可視光になってしまうことがある。したがって、赤外光を使うほうが好ましい。
【００６６】コロイド粒子の材質については、いろいろあり、例えば、特開２００４−２７１６５２に述べられているのが一例である。これらは公知の事実であるので、省略する。
【００６７】もちろん、コロイド粒子と、コロイド粒子含有体の屈折率が異なれば、ブラッグ反射は起こらないので、両者の屈折率は異ならなければならない。さらに、屈折率の差は大きいほうが良い。
【００６８】
【文献】
【文献４】
特開２００４−２７１６５２
【産業上の利用可能性】
【００６９】ここで開示した、紫外線を反射するコロイド粒子配列膜や赤外線を反射するコロイド粒子配列膜は、紫外線や赤外線を反射すると言う特異な性質を持つので、第三者に分からないように、文字や記号やバーコードを書き込める。
特に、毒性を持たない膜が可能である。このため、食品分野はもちろん、一般の情報秘匿が必要な分野においても大きな効果を有し、応用範囲が広がるものと期待されている。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の実施例を示す模式図である。
【符号の説明】
【００７１】１  コロイド粒子配列体
２  含有体
３  コロイド粒子
４  赤外光
５  赤外発光ＬＥＤ
６  赤外画像検出器
７  画像処理装置
【図１】
2006225619.tif 000003