(57)【要約】【課題】インビジブルマーキング記録体を提供する。【解決手段】インジウム−錫混合酸化物、またはインジウム−錫混合酸化物とアルミナ、硫酸バリウム、二酸化珪素および炭酸カルシウムから選ばれる少なくとも１種との混合物を含有するマーキングインキで情報を基体面に印刷し、さらにその表面を着色インキで被覆隠蔽してなる波長２〜１０μｍの赤外線の照射により読み取ることができるインビジブルマーキング記録体。【選択図】　　　　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
インジウム−錫混合酸化物、またはインジウム−錫混合酸化物とアルミナ、硫酸バリウム、二酸化珪素および炭酸カルシウムから選ばれる少なくとも１種との混合物を含有するマーキングインキで情報を基体面に印刷し、さらにその表面を着色インキで被覆隠蔽してなることを特徴とする波長２〜１０μｍの赤外線の照射により読み取ることができるインビジブルマーキング記録体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特定のインキ（マーキング剤）でバーコード、マーク、ロット番号などの情報を印刷し、さらにその表面を着色インキで被覆隠蔽してなるインビジブルマーキング記録体に関する。
【０００２】
【従来技術とその課題】
バーコードは白と黒のバーでできた商品情報メディアであり、これを光学的装置で読み取り、商品の種類、価格、販売数、在庫管理などを管理する目的で多く使用されており、その利用範囲も今後さらに広くなると思われる。しかし、これまでのバーコードは肉眼で見えるように白黒に印刷されているために、商品自体のデザイン上好ましくなく、また汚れやすい部分には適用できないなどの欠点がある。本来、バーコードそのものは一般消費者にとって意味のないものであり、商品管理を目的にのみ使用されている。
【０００３】
そこで、肉眼では見えず、しかも簡単に識別できるバーコード（いわゆる、ステルスバーコード）として、例えばインジウム−錫混合酸化物でバーコードを形成することが提案されている（例えば、特許文献１参照）が、形成されたバーコードは淡色ではあるが依然として着色（黄緑色）しており、肉眼で容易に識別でき、上記の問題点が完全に解消されていない。
【０００４】
【特許文献１】特開平３−２９０７８０号公報
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は上記欠点を解消し、赤外線照射によって識別可能で、しかも肉眼では殆どもしくは全く見えない情報を印刷してなるインビジブルマーキング記録体、およびこのインビジブルマークを簡単に識別する方法を開発することであり、その特徴とするところは、インジウム−錫混合酸化物、またはインジウム−錫混合酸化物とアルミナ、硫酸バリウム、二酸化珪素および炭酸カルシウムから選ばれる少なくとも１種との混合物を含有するインキを用いてバーコード、マーク、ロット番号などの情報を印刷する点にある。
【０００６】
かくして、本発明は、インジウム−錫混合酸化物、またはインジウム−錫混合酸化物とアルミナ、硫酸バリウム、二酸化珪素および炭酸カルシウムから選ばれる少なくとも１種との混合物を含有するマーキングインキで情報を基体面に印刷し、さらにその表面を着色インキで被覆隠蔽してなることを特徴とするインビジブルマーキング記録体を提供するものである。
【０００７】
本発明のインビジブルマーキング記録体は、該記録体に、波長２〜１０μｍの赤外線を照射し、印刷部分とその他の部分との赤外線吸収性を測定して情報を識別することにより読み取ることができる。
【０００８】
以下、本発明のインビジブルマーキング記録体およびその読み取り方法についてさらに詳細に説明する。
【０００９】
本発明で使用するマーキングインキは、記録体表面にバーコードなどの情報を印刷するためのマーキング剤であり、該印刷部分に特定波長の赤外線を照射すると、他の非印刷部分と異なる作用（反射または吸収）を示し、それによって種々の情報を識別、管理することができる。
【００１０】
このマーキングインキは、インジウム−錫混合酸化物（以下、「ＩＴＯ」という）、またはＩＴＯとアルミナ、硫酸バリウム、二酸化珪素および炭酸カルシウムから選ばれる少なくとも１種との混合物をおよび塗料用樹脂を主成分とし、さらに必要に応じて有機溶剤や水などの溶媒もしくは分散媒、体質顔料などを配合してなるものである。
【００１１】
ＩＴＯは酸化インジウム（Ｉｎ２Ｏ３）と酸化錫との混合物であり、該混合物は波長２〜１０μｍの赤外線を照射すると、この範囲内のいずれの波長の赤外線を照射してもほぼ一定の反射を示す特性を持っている。ＩＴＯは粒径が０．００１〜０．５μｍ、好ましくは０．０１〜０．１μｍの範囲内になるようにあらかじめ粉砕しておくことが好ましい。
【００１２】
ＩＴＯにおける酸化インジウムと酸化錫との混合比率は特に制限されないが、通常、該両成分の合計重量に基いて、酸化インジウムは５〜９５％、特に４０〜９０％、酸化錫は９５〜５％、特に６０〜１０の範囲内の割合で混合されていることが好ましい。
【００１３】
本発明では、ＩＴＯは単独で使用することができ、或いはＩＴＯをアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、硫酸バリウム（ＢａＳＯ４）、二酸化珪素（ＳｉＯ２）および炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３）から選ばれる少なくとも１種と混合して用いることもできる。該混合物における両成分の構成割合は厳密に制限されないが、一般には、ＩＴＯ　１００重量部あたり、アルミナ、硫酸バリウム、二酸化珪素および炭酸カルシウムから選ばれる少なくとも１種の成分を０〜４００重量部、特に３０〜３００重量部の範囲内で併用することが好ましい。これらを併用することにより、赤外線の吸収がＩＴＯ単独の場合よりも良好となり、識別がさらに容易になる。
【００１４】
本明細書では、ＩＴＯ単独、およびＩＴＯとアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、硫酸バリウム（ＢａＳＯ４）、二酸化珪素（ＳｉＯ２）および炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３）から選ばれる少なくとも１種とを併用した混合物の両者を総称して「ＩＴＯ等」という。
【００１５】
塗料用樹脂は、ＩＴＯ等を均一に分散させ、マーキングインキ被膜を形成させるための基礎成分であり、その組成は特に限定されず、インキおよび塗料に一般的に使用されているものを使用することができる。具体的には、例えば、ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、エポキシ樹脂、ビニル樹脂、フッ素樹脂、ウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリミド樹脂、ポリシロキサン、アクリル樹脂などがあげられる。これらは熱可塑性、常温架橋性または熱硬化性のいずれであってもさしつかえない。そして、該樹脂を架橋硬化せしめるのに、必要に応じてメラミン樹脂、尿素樹脂、ポリイソシアネート化合物、多価カルボン酸（無水物も含む）、エポキシ化合物などの架橋剤を併用することも可能である。
【００１６】
マーキングインキ中におけるＩＴＯ等の含有率は特に制限されないが、該塗料用樹脂の固形分１００重量部あたり、通常１００〜１０００重量部、特に４００〜８００重量部の範囲内が適している。該マーキングインキは上記のＩＴＯ等および塗料用樹脂を必須成分とするが、これらを有機溶剤および／または水に溶解もしくは分散せしめておくとマーキング作業性が向上するので好ましい。有機溶剤としては、粉末状ＩＴＯ等および塗料用樹脂を溶解または分散することができるものであればよく、例えば脂肪族および芳香族炭化水素系、アルコール系、エステル系およびケトン系などから選ばれる１種もしくは２種以上が使用できる。水性系では脱イオン水、上水などが使用できる。
【００１７】
本発明において、このマーキングインキを適用しうる基体には特に制限はなく、例えば、金属、プラスチック、紙、木質材、ガラス、陶器、無機質材などの材質からなるものがあげられ、また、その形状も円筒状、箱状、袋状、シート状、板状、球状、発泡状などの任意の形状をとることができる。これらの基体にマーキングするにあたり、あらかじめその表面を化成処理などの処理を行っておいてもよい。これらの基体は、波長２〜１０μｍの赤外線を２０％以上反射するものであることが好ましい。
【００１８】
基体へのマーキング（印刷）は、例えば、グラビア印刷、シルク印刷、オフセット印刷、インクジェット方式などによって行なうことができ、その膜厚は乾燥塗膜に基づいて０．５〜１０μｍの範囲内が好ましい。マーキング塗膜は、使用するビヒクル成分の種類に応じて、室温放置もしくは加熱により、または紫外線もしくは電子線の照射によって硬化せしめる。
【００１９】
また、マーキングの形態は特に制限されず、例えば文字、数字、記号、模様などであり、具体的にはバーコード、製造年月日、ロット番号、マークなどがあげられる。
【００２０】
かくして形成されるマーキングの表面にはさらに着色インキが塗布される。この着色インキの塗布によって、上記マーキングインキによる着色されたマーキング部分が隠蔽され、しかも任意の色調に仕上げることができるので、外観が向上する。本発明によれば、マーキング部分を着色インキで被覆隠蔽しても、波長２〜１０μｍの赤外線照射による情報識別能力に実質的に影響がないことが判明した。
【００２１】
マーキング部分が着色インキで被覆隠蔽されていても、マーキング部分の情報を読取ることができるのは、着色インキの被覆層のマーキング部分とその他の部分の間に、下層にマーキングが存在するか否かによって、波長２〜１０μｍの赤外線の反射性に差異が生ずるからである（通常、マーキング上の着色インキ被覆層よりも、他の部分の着色インキ被覆層の方が上記波長の赤外線の反射率が大きくなる）。
【００２２】
かように、本発明はマーキング部分とその他の部分の着色インキ被覆層における赤外線の反射率を利用して情報の読取りを行なうものであるから、着色インキに使用する着色顔料は、一般にＩＴＯとは上記波長の赤外線の吸収性が同一でないことが望ましい。
【００２３】
該着色インキは着色顔料と塗料用樹脂を含有し、さらに必要に応じて有機溶剤や水などの溶媒もしくは分散媒などを配合したものであり、該着色顔料としては二酸化チタン、酸化亜鉛などの白色顔料やその他の着色顔料が任意に使用できる。また、塗料用樹脂は、上記ＩＴＯ等を混合分散するものとして前に例示したと同様の塗料用樹脂および架橋剤を使用することができる。該着色顔料の配合量は、上記マーキング部分を隠蔽することができれば特に制限はないが、通常、インキ用樹脂固形分１００重量部あたり１〜３００重量部の範囲内が適している。
【００２４】
該着色インキの印刷は、例えば、グラビア印刷、シルク印刷、オフセット印刷、インクジェット方式などによって行なうことができ、その膜厚は硬化塗膜に基づいて０．５〜１０μｍの範囲内とすることが好ましい。この印刷塗膜は、使用するビヒクル成分の種類により、室温放置もしくは加熱により、または紫外線もしくは電子線の照射によって硬化せしめることができる。
【００２５】
以上に述べた如くして形成されるインビジブルマーキング記録体に印刷されたマーキングインキは、２〜１０μｍの範囲内の波長をもつ赤外線を照射すると、該赤外線の照射エネルギーに応じて該波長域の赤外線をほぼ一定の反射率をもって反射するという特性をもっている。
【００２６】
従って、本発明に従って形成された記録体に印刷された情報の読取りは、該記録体に２〜１０μｍの範囲内の波長をもつ赤外線を照射し、マーキングインキ印刷部分とその他の部分の赤外線吸収性を測定することによって行なうことができる。
【００２７】
この読取りのために使用しうる照射光源は、２〜１０μｍの範囲内の波長の赤外線を発するものであれば特に制限はなく、例えば、タングステンランプ、ハロゲンランプ等を使用することができる。
【００２８】
また、記録体から反射される赤外線の検出は、例えば、赤外検出器、赤外線カメラ等を用いて行なうことができ、マーキングインキ印刷部分とその他の部分の赤外線の反射光量の差を測定して記録体に印刷された情報を識別し読取ることができる。
【００２９】
本発明に従うインビジブルマーキングの読取り法を、図１及び図２に示す具体例についてさらに説明する。
【００３０】
図１は、本発明に従いバーコードを印刷した記録体の読取るためのバーコードリーダの構成を図解したものであり、バーコードを印刷した記録体に先ず赤外線が照射される。赤外線を照射するための光源としては、例えばタングステンランプを使用することができ、この光源から出た光は、２〜１０μｍの範囲内の波長の光を透過することが可能な波長フイルタ、例えばＧｅ単結品フイルタ（厚さ５ｍｍ）に通すことにより、所定の波長域の光を選択した後、集光レンズ（例えば、照射スポット径０．１〜２ｍｍ、分解能０．１〜０．５ｍｍのもの）を通して記録体のバーコード印刷部分に照射する。
【００３１】
記録体によって反射される散乱光を、検出器側の集光レンズで集光し、赤外検出器に入射する。赤外検出器としては、例えば、ピーク波長２．２〜２．５μｍ、長波長カットオフ２．９〜３．１μｍのＰｂＳ（常温使用）、ピーク波長３．８μｍ、長波長カットオフ４．８５μｍのＰｂＳｅ（常温使用）等を用いることができる。その際、赤外検出器に入射する信号光のＳ／Ｎ比を向上させるために、必要に応じて、光源の光出射端を赤外検出器の光入射端にそれぞれ偏光フイルタ、例えば金属ウイスカー薄膜偏光子を置き、各々の偏光の向きを直光状態とすることができる。直交状態にした偏光フイルタの消光比は、フイルタの特性により２０〜６０ｄＢの範囲内にあり、赤外検出器に入射するバーコード表面の反射光を低減化することができるため、かかる偏光フイルタの使用により、バーコードインキの材質の違いによる反射率の差異だけを効果的に検出することができる。
【００３２】
赤外検出器は、入射された信号光中の２〜１０μｍの波長域の赤外線の強弱を検出し、それを信号処理回路によって処理して記録体上のバーコードに記録された情報を読取り、それを信号出力として表示装置に送り表示することができる。
【００３３】
図２は、本発明に従い文字や記号などのマークを印刷した記録体の読取り装置の構成を図解したものであり、該記録体に先ず照射光源、例えばハロゲンランプにより光を照射する。記録体から反射される光は波長フイルタ、例えばＧｅ単結品フイルタ（２μｍ以上の波長の光を透過する）を通して、２〜１０μｍの波長感度のある赤外カメラの撮像面上に投影する。カメラへの入力画像のＳ／Ｎ比を向上させるため、図１について述べたと同様に、必要に応じて、照射光源及び赤外カメラにそれぞれ偏光子、例えば金属ウイスカー薄膜偏光子を直交状態で配置することができる。
【００３４】
また、撮像面上の画像が目視判別しうるだけの充分なコントラストをもっていない場合には、画像処理によりコントラストの強調処理を行なった後、モニタに出力してもよい。
【００３５】
【実施例】
以下、本発明を実施例によってさらに具体的に説明する。なお部および％はいずれも重量に基くものである。
【００３６】
実施例１
インジウム−錫酸化物（ＩＴＯ）（富士チタン工業社製、粒径０．０３μｍ）４００部、ポリエステル樹脂（東洋紡社製、商品名「バイロン」）８０部、トルエン１８０部、メチルエチルケトン１７０部および酢酸エチル１７０部を混合し、ペイントコンディショナーで分散してマーキングインキ▲１▼を得た。
【００３７】
該インキ▲１▼をアルミニウム板（厚さ０．３ｍｍ）にグラビアコーターにより厚さ３μｍ（硬化塗膜として、以下同様）になるようにバーコード模様に印刷し、１００℃で乾燥した。
【００３８】
ついで、ポリエステル樹脂（東洋紡社製、商品名「バイロン」）１００部、二酸化チタン８０部、トルエン１５０部、メチルエチルケトン１５０部および酢酸エチル１３０部を混合し、ペイントコンディショナーで分散して白色インキ（ａ）を得た。この白色インキを上記バーコード模様を付したアルミニウム板に厚さ３μｍになるように塗装し、１００℃で乾燥した。
【００３９】
得られた印刷塗膜に波長２．５μｍの赤外線を照射しその反射率を測定した結果、該印刷インキを印刷していない部分に比べて、１５ｄＢ以上も反射率が小さく、両部分の識別が明確に行われた。しかも、印刷塗膜とアルミニウム板との付着性が良好で、しかも該印刷塗膜の可視光での光透過性は９５％以上であり、印刷していない部分との目視による識別は不可能であった。
【００４０】
実施例２
実施例１で使用したマーキングインキ▲１▼をアルミニウム板（厚さ０．２３ｍｍ）にグラビアコーターにより厚さ２μｍになるようにバーコード模様に印刷し、１００℃で乾燥した。
【００４１】
ついで、ポリエステル樹脂（東洋紡社製、商品名「バイロン」）１００部、酸化亜鉛１００部、トルエン１６０部、メチルエチルケトン１５０部および酢酸エチル１４０部を混合し、ペイントコンディショナーで分散して白色インキ（ｂ）を得た。
【００４２】
この白色インキ（ｂ）を上記バーコード模様を付したアルミニウム板に厚さ３μｍになるように塗装し、１００℃で乾燥した。得られた印刷塗膜に波長３μｍの光を照射しその反射率を測定した結果、マーキングインキ▲１▼塗面での反射率は約４０％であるのに対して、印刷していない部分の反射率は８５％であった。その結果、両部分の識別が明確に行われ、しかも印刷塗膜とアルミニウム板との付着性も良好であった。しかも、白色インキ（ｂ）を通じてバーコード模様の目視による識別は不可能であった。
【００４３】
実施例３
ＩＴＯ３００部、アルミナ（＃１０００　ホワイトアランダム、昭和電工製、商品名）４００部、ポリエステル樹脂１４０部（固形分含有率５０％溶液）、酢酸ブチル２００部およびトルエン１５０部を混合溶解し、ペイントコンディショナーで分散してマーキングインキ▲２▼を得た。
【００４４】
このインキ▲２▼をブリキ板（厚さ０．３ｍｍ）に膜厚４μｍになるように印刷し、８０℃で乾燥した。その印刷面に白色インキ（ｃ）（「アレスアクアグロス白」、関西ペイント社製、水性上塗り塗料）をワイヤーコーターで膜厚５μｍになるように塗装し、９０℃で乾燥した。
【００４５】
この白色インキ（ｃ）層のみの部分の、波長３μｍの赤外線の反射率は５０％であったが、印刷インキ▲２▼および白色インキ（ｃ）からなる複層部分の反射率は、３μｍの波長で５％であった。その結果、両部分の識別が明確に行われ、しかも印刷塗膜とブリキ板との付着性も良好であった。しかも、白色インキ（ｃ）を通じてバーコード模様の目視による識別は不可能であった。
【００４６】
実施例４
ＩＴＯ３００部、硫酸バリウム４００部、アクリル樹脂エマルジョン２５０部（固形分含有率４０％）および上水３００部を混合し、サンドミルで分散してマーキングインキ▲３▼を得た。
【００４７】
このインキ▲３▼をアルミニウム蒸着紙（厚さ０．３ｍｍ）に膜厚５μｍで数字を印刷し、１００℃で８秒間乾燥した。その印刷面に、固形分含有率３５％のアクリルエマルジョン５００部、二酸化チタン１８０部、カーボンブラック０．５部および水１００を混合し、ペイントコンディショナーで分散して得た灰色インキ（ｄ）を、グラビアコーターで膜厚４μｍになるように塗装し、９０℃で乾燥した。
【００４８】
この白色インキ（ｄ）層のみの部分の、波長３μｍの赤外線の反射率は、３μｍの波長で５０％であったが、インキ▲２▼および灰色インキ（ｄ）からなる複層部分の反射率は、３μｍの波長で５％であった。その結果、両部分の識別が明確に行われ、しかも印刷塗膜とアルミニウム蒸着紙との付着性も良好であった。しかも、灰色インキ（ｄ）を通じてバーコード模様の目視による識別は不可能であった。
【００４９】
実施例５
ＩＴＯ６００部、二酸化珪素１４０部、ポリシロキサン樹脂３５０部（固形分含有率４０％）、イソプロピルアルコール２００部および酢酸イソブチル３００部を混合し、サンドミルで分散してマーキングインキ▲４▼を得た。
【００５０】
また、ポリシロキサン樹脂４００部（固形分含有率４０％）、二酸化チタン１２０部および酸化亜鉛４０部を混合分散して白色インキ（ｅ）を得た。
【００５１】
まず、アルミニウム板（厚さ０．３ｍｍ）にインキ▲４▼を数字印刷し（膜厚５μｍ）、１００℃で８秒間乾燥した。その印刷面に、白色インキ（ｅ）を、ロールコーターで膜厚４μｍになるように塗装し、９０℃で乾燥した。
【００５２】
この白色インキ（ｅ）層のみの部分の、波長３μｍの赤外線の反射率は５０％であったが、インキ▲４▼および白色インキ（ｅ）からなる複層部分の反射率は５％であった。その結果、両部分の識別が明確に行われ、しかも印刷塗膜とアルミニウム板との付着性も良好であった。しかも、白色インキ（ｅ）を通じてバーコード模様の目視による識別は不可能であった。
【００５３】
実施例６
ＩＴＯ３００部、炭酸カルシウム４００部、ポリエステル樹脂３００部（固形分含有率５０％）、トルエン２００部および酢酸エチル２００部を混合し、ペイントコンディショナーで分散してマーキングインキ▲５▼を得た。
【００５４】
まず、ティンフリースチール板（厚さ０．５ｍｍ）にインキ▲５▼をバーコード模様に印刷し（膜厚５μｍ）、８０℃で乾燥した。その印刷面に、実施例１の白色インキ（ａ）を、グラビアコーターで膜厚６μｍになるように塗装し、１１０℃で乾燥した。
【００５５】
この白色インキ（ａ）層のみの部分の、波長３μｍの赤外線の反射率は５５％であったが、インキ▲５▼および白色インキ（ａ）からなる複層部分の反射率は５％であった。その結果、両部分の識別が明確に行われ、しかも印刷塗膜とスチール板との付着性も良好であった。しかも、白色インキ（ａ）を通じてバーコード模様の目視による識別は不可能であった。
【００５６】
実施例７
ＰＥＴフィルム（厚さ１２．５μｍ）に白色インキ（ａ）を膜厚４μｍになるように塗装し、乾燥後、マーキングインキ▲３▼をグラビアコートでバーコード模様に印刷し（膜厚３μｍ）、乾燥した。その印刷面に、電子線硬化タイプの接着剤を塗装し、アルミニウム板に接着し、電子線を４Ｍｒａｄ照射して硬化させた。
【００５７】
得られた記録体を実施例２と同様に赤外線を照射した識別性を試験した結果、識別が明確に行われ、しかも印刷塗膜とアルミニウムとの付着性も良好であった。しかも、白色インキを通じてバーコード模様の目視による識別は不可能であった。
【００５８】
実施例８
ＰＥＴフィルム（厚さ１２．５μｍ）に有機溶剤型白色インキ（ｂ）を膜厚４μｍになるように塗装し、乾燥後、マーキングインキ▲２▼をグラビアコートで英文字模様に印刷し（膜厚５μｍ）、乾燥した。その印刷面に、有機溶剤型ポリエステル樹脂系接着剤を塗装し、溶剤を揮散してから、ブリキ板に接着し、１６０℃でラミネートした。
【００５９】
得られた記録体を実施例２と同様に赤外線を照射した識別性を試験した結果、識別が明確に行われ、しかも印刷塗膜とブリキ板との付着性も良好であった。しかも、白色インキを通じてバーコード模様の目視による識別は不可能であった。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明に従い形成されたバーコード記録体の読取りのための装置の概略図である。
【図２】図２は、本発明に従い形成されたマーク記録体の読取りのための装置の概略図である。
【図１】
2004001477.tif 000002
【図２】
2004001477.tif 000003