(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
励起光特性および該励起光を照射することにより、少なくとも１つが赤外領域で発光する発光光特性（特に波長）が互いに異なる複数の発光型インクで、全て読み取れないと内容の解読が不可能な複数の情報が各々重なる印刷領域に印刷された印刷媒体と、
該印刷媒体に対し各情報の印刷に用いた発光型インク固有の波長の励起光をそれぞれ照射し、
該印刷媒体の各情報からの発光光を、各情報の印刷に用いた発光型インクの発光光のみ通過させる光学フィルタを介してそれぞれ個別に検出して全ての情報を読み取り、読み取った全ての情報から完全な情報を解読する読取装置とを有することを特徴とする多重印刷読取り方式。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、１ケ所にバーコード等を異なるインクで重ね印刷する多重印字方式に関し、さらに詳しくは、相異なる励起光特性とその励起光を照射することにより発光する発光光特性を用い、特にその波長が相違する少なくとも二種以上のインクを用いて、同一ケ所にバーコードを多重に印刷する印刷読取り方式に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の技術では、用紙または他の物体に予め特殊インクで印刷されたバーコード等の情報を、そのインクのある物質的特性、すなわち照射光と反射光の光量の差、あるいは光強度の差に応じて多数の情報を少ない印刷コードにより読取るものであった。
しかし、上記のような技術だけでは、印刷領域が限られている場合、多くの情報を印刷することができないので、多重印刷を行い、それぞれの情報を個別に読取ることが必要になる。
上記多重印刷の例としては、例えば特開平１−２９２４８５号公報に記載された「多重印刷バーコード方式」のように、反射型インクで印刷して光の反射率の差を利用する方式がある。すなわち、上記公報に記載の方式では、複数のバーコードを異なる波長光により読分けるように異なる波長光を光源とする読取装置を用意して、そのバーコードを異なったインク、例えば可視光以外の波長光領域で吸収特性を持ち、可視光領域で透明特性を持つインクを用いて印刷したバーコードと、可視光領域で吸収特性をもち、可視光以外の波長光領域で透明性を持つインクを用いて印刷したバーコードで多重印刷し、複数のバーコードからそれぞれ多数の情報を読出せるようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような従来のバーコード等の印刷方式では、単位面積あたりの情報量が限定されてしまい、印刷される物体の大きさがある程度限定されているものに多量の情報を与えることは困難である。
また、上記特開平１−２９２４８５号公報に記載されているような反射型のインクでは、入射光と反射光の波長が同じため特定の波長のみ通過させるフィルタを利用して入射光と反射光を切り分けることができないことから、Ｓ／Ｎ比（シグナル／ノイズの比率）をあまり大きくとることができなかった。
本発明の目的は、このような従来の課題を解決し、重ねて印刷された複数の情報の読取りを容易にし、小さい印刷面積に多数の情報を多重印刷でき、単位面積当りの情報量を増大することができる多重印刷読取り方式を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の多重印刷読取り方式は、▲１▼励起光特性および該励起光を照射することにより発光する発光光特性（特に波長）が互いに異なる複数の発光型インクで重ねて印刷された複数の印刷情報に上記インク固有の波長の励起光をそれぞれ照射し、
該印刷情報からの発光光を光学フィルタを介してそれぞれ個別に検出し、読取装置で読取ることを特徴としている。また、
▲２▼複数の印刷情報を印刷するインクは、粒子型インク及び染料型インクの中から選択することも特徴としている。また、
▲３▼複数の印刷情報は、限られた印刷領域内に印刷された同一の内容であることも特徴としている。さらに、
▲４▼複数の印刷情報は、暗号化情報と復号化情報、あるいは分解された一部の情報と他の情報のように、全て読取れないと内容の解読が不可能な情報であることも特徴としている。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明においては、励起光特性（波長）、および発光光特性（波長）の相異なるインクを複数種類用い、それらのインクを組合せることにより、情報をそれぞれ個別に取り出すことが可能となる。その場合、読取りに用いるフィルタにより、入射光と反射光とを切り分けることができるので、読取り信号のＳ／Ｎ比を大きくとることができ、その結果、印刷面積が少ない場合でも、情報を多重化することができ、単位面積当りの情報量を増加することができる。
【０００６】
【実施例】
＜実施例１＞
以下、図１、図２、図３、図４を基に、実施例１について説明する。
ところで、インクの読取りには、従来例で述べたように、光の反射率の違いを利用して読取る反射型と、ある波長の光(励起光)を照射することにより、別の波長の光で発光することを利用して読取る発光型とがある。特に、発光型のインクの中でも、紫外光や赤外光により励起されるインクをインビジブルインクと言う。インビジブルインクは、下地や模様の影響を受けにくく、かつ利用者に不快感を与えないという特長を有する。
本発明では、主に後者の発光型のインクを利用するものである。
【０００７】
図１は、２種類の発光型インクＡ，Ｂの励起光、および発光光の波長を示す波長光強度の特性図である。
例えば、螢光インクで印刷されたバーコードであれば、波長約３５０ｎｍ(紫外光)の励起光をバーコードに照射すると、発光光として波長約５９０ｎｍの可視光が検出され、それを基に情報を読取ることができる。一方、ステルスインクで印刷されたバーコードであれば、波長約８００ｎｍ(赤外光)の励起光をバーコードに照射すると、発光光として波長１０００ｎｍの赤外光が検出され、それを基に情報を読取ることができる。
また、蛍光インク(紫外線励起可視発光インク)とステルスインク(赤外発光インク)は前述のようにインビジブルインクの一種である。さらに、赤外光は一般的に下地の影響を受けにくいという特性を有しているので、本発明に用いれば極めて有効である。
【０００８】
図２は、励起光特性(波長)、発光光特性(波長)の相異なる２種類の粒子型インク(Ａ粒子、Ｂ粒子)と励起光との関係を示す動作図である。
図では、下地に先ずＢ粒子を印刷し、その上にＡ粒子を印刷して、その上からＡ粒子に対する励起光である波長ａ１の照射光を照射し、次にＢ粒子に対する励起光である波長ｂ１の照射光を照射する。
先ず、Ａ粒子に対する励起光、波長ａ１の照射光の反応について示す。
図２に示すように、一部の照射光ａ１そのものは下地で反射される。他の一部の照射光ａ１は、インクのＡ粒子に当たりインクを励起させ波長ａ２の光を発光させる。また照射光がＢ粒子に当たった場合には吸収される。
逆に、今度はＢ粒子に対する励起光、波長ｂ１の照射光の反応について示す。
先と同様に、一部の照射光ｂ１そのものは下地で反射される。他の一部の照射光ｂ１は、インクのＢ粒子に当たりインクを励起させ波長ｂ２の光を発光させる。
さらに、照射光がＡ粒子に当たった場合には吸収される。
【０００９】
図３は、本発明において、二重印刷されたインクを読み取るときの装置構成例を示す図である。
図３において、３−１は読取りの対象物である二重印刷された発光型インクであり、実際には郵便物に打ったバーコード等が考えられる。
また、３−２ａ、３−２ｂは、インクに励起光を照射するための光源である。
ここでは、先ず２個の光源３−２ａから励起光を照射することにより、インク３−１の中心から発光光を発光させ、光学フィルタ３−４ａを通過させる。次に、矢印で示すように別の２個の光源３−２ｂおよび別のフィルタ３−４ｂに置き替えて、これらの光源３−２ｂから励起光を照射することにより、インク３−１の中心から発光光を発光させ、光学フィルタ３−４ｂを通過させる。
３−３は、発光光を収束させるための光学レンズである（各インクに共用）。
また、前述の３−４ａ、３−４ｂは、Ａインク、Ｂインクの発光光のみをそれぞれ通過させ、励起光の反射光を除去するための光学フィルタで、３−５はスリットである。このように、Ａインクで印刷された情報を読取る時は、３−２ａの光源と３−４ａの光学フィルタを用い、Ｂインクで印刷された情報を読取る時は、３−２ｂの光源と３−４ｂの光学フィルタを用い、インクの種類に応じて光源と光学フィルタを交換させる。
スリットを通過した発光光は、光電変換部３−６により、電気信号に変換される。
その電気信号は、信号増幅／二値化部３−７により増幅及び二値化されて、認識部３−８において認識され、デコード結果を出力する。
【００１０】
図４は、本発明の他の実施例を示す多重印刷されたインクを読み取るときの装置構成図である。
基本的には図３の読取り装置の構成と殆んど同じであって、違う点は異なるインクをそれぞれ個別に同時に読取れるように、光源４−２から光電変換部４−６までの装置配列が並列に２組設置されたことであり、それ以外は同じ構成である。
４−１は、ＡインクとＢインクと言う異なる種類の発光型インクが、多重印刷されている読取りの対象物を示す。また、４−２ａは、Ａインクの励起光を照射するための光源であり、４−２ｂは、Ｂインクの励起光を照射するための光源である。
４−３ａ及び４−３ｂは、それぞれの発光光を収束させるための光学レンズ、４−４ａ及び４−４ｂはそれぞれ発光光のみ通過させ、励起光の反射を除去するための光学フィルタ、４−５ａ及び４−５ｂはスリットである。スリットを通過した発光光は、光電変換部４−６ａ及び４−６ｂにより電気信号に変換される。
その電気信号は、信号増幅／二値化部４−７により増幅及び２値化されて認識部４−８により認識され、デコード結果を出力する。
この装置では、光源や光学フィルタを交換する必要はないが、二重印刷された読取り対象物４−１だけを矢印で示すように互いに移動させる必要がある。
実施例の説明では、発光粒子型インクの２種類のインクで説明したが、多種類のインクとしても一般性を失わない。
【００１１】
＜実施例２＞
次に、発光粒子型インクと発光染料型インクを用いて多重印刷する場合について説明する。
図５は、インクを多重印刷(発光粒子型インク：Ａインクと、発光染料型インク：Ｃインク)の二重印刷）した場合の照射に対する各インクの状態図である。
インクの状態について、
（１）では、発光染料型のＣインクを印刷した後に、発光粒子型のＡインクを印刷した場合である。
（２）では、（１）とは逆に発光粒子型のＡインクを印刷した後に、発光染料型のＣインクを印刷した場合である。
まず、（１）の状態におけるＡ粒子に対する励起光、波長ａ１の照射光の反応について示す。
一部の照射光ａ１そのものは下地で反射される。他の一部の照射光ａ１は、インクのＡ粒子に当たりインクを励起させ波長ａ２の光を発光させる。また、照射光ａ１がＣ染料に当たった場合には、Ｃ染料を透過して下地で反射される。
【００１２】
逆に、今度はＣ染料に対する励起光、波長ｃ１の照射光の反応について示す。
先と同様に、一部の照射光ｃ１そのものは下地で反射される。他の一部の照射光ｃ１は、インクのＣ染料に当たりインクを励起させ、波長ｃ２の光を発光させる。また、照射光ｃ１がＡ粒子に当たった場合は吸収される。
次に、（２）の状態におけるＡ粒子に対する励起光、波長ａ１の照射光の反応について示す。
一部の照射光ａ１そのものは下地で反射される。他の一部の照射光ａ１は、インクのＡ粒子に当たりインクを励起させ、波長ａ２の光を発光させる。また、図には示されていないが、照射光ａ１がＣ染料に当たった場合には、Ｃ染料を透過してＡ粒子に当たりインクを励起させ、波長ａ２の光を発光させるか、あるいは下地で反射される。
逆に、今度はＣ染料に対する励起光、波長ｃ１の照射光の反応について示す。
先と同様に、一部の照射光ｃ１そのものは下地で反射される。他の一部の照射光ｃ１は、インクのＣ染料に当たりインクを励起させ、波長ｃ２の光を発光させる。さらに、照射光ｃ１がＡ粒子に当った場合には、Ａ粒子に吸収される。
また、多重印刷されたインクを読み取るときの装置構成は、前述の実施例１と同じである。
今回の説明では、発光粒子型インク１種類、発光染料型インク１種類ずつのインクで説明したが、それぞれ多種類ずつのインクとしても一般性を失わない。
【００１３】
＜実施例３＞
次に、２種類の発光染料型インクを用いて多重印刷する場合について説明する。
図６は、インクを多重印刷(発光染料型インク：ＤインクとＥインクの二重印刷）した場合のインクの状態と励起光、発光光の状態図である。
先ず、図６（１）により、Ｄインクが先に印刷された後に、Ｅインクが印刷された場合について説明する。
Ｄインクの励起光波長ｄ１の光を照射した場合、一部の光ｄ１は直接下地に当たり反射される。
また、Ｄインクに当たった場合には、Ｄインクを励起させて波長ｄ２の光を発光させる。また、Ｅインクに当たった場合には、Ｅインクを透過し、Ｄインクを励起させて波長ｄ２の光を発光させるか、あるいは、そのまま下地に当たり反射される。
次に、Ｅインクの励起光波長ｅ１の光を照射した場合、波長ｄ１の光を照射した場合と同様に、一部の光は直接下地に当たり反射される。また、Ｄインクに当たった場合には、Ｄインクを透過し、そのまま下地に当たり反射される。また、Ｅインクに当たった場合には、Ｅインクを励起させて、波長ｅ２の光を発光させる。
【００１４】
次に、図６（２）により、Ｅインクが先に印刷された後に、Ｄインクが印刷された場合について説明する。
Ｅインクの励起光波長ｅ１の光を照射した場合、一部の光ｅ１は直接下地に当たり反射される。
また、Ｅインクに当たった場合には、Ｅインクを励起させて波長ｅ２の光を発光させる。また、Ｄインクに当たった場合には、Ｄインクを透過し、Ｅインクを励起させて波長ｅ２の光を発光させるか、あるいは、そのまま下地に当たり反射される。
Ｄインクの励起光波長ｄ１の光を照射した場合、波長ｅ１の光を照射した場合と同様に、一部の光ｄ１は直接下地に当たり反射される。また、Ｅインクに当たった場合には、Ｅインクを透過し、そのまま下地に当たり反射される。また、Ｄインクに当たった場合には、Ｄインクを励起させて、波長ｄ２の光を発光させる。
従って、どちらのインクが先に印刷されても、二重印刷読取りが可能となる。
また、少なくとも一方のインクが他方のインクの励起光を透過させない場合でも、インクの印刷順を固定にすれば、二重印刷読取りが可能となる。例えば、Ｄインクが波長ｅ１の光を透過させないとしても、Ｄインクが先に印刷されることにより二重印刷読取りが可能となる。
今回の説明では、発光染料型インクの２種類のインクで説明したが、多種類ずつのインクとしても一般性を失わない。
【００１５】
＜実施例４＞
次に実施例１、２の装置構成を用いて、印刷領域が制限されている場合でも多くの情報を記録することができる印刷方式を説明する。
図７は、同じ情報を別々のインクで記録し、認識率を上げる印刷例を示す図である。
先ず、印刷可能領域７−３内に、Ａインクである情報７−１を印刷し、さらにＢインクでも同じ情報７−２を一部重ねて印刷すれば、限られた領域でも必ず読み出せるように情報を印刷することができる。
この場合、ＡインクまたはＢインクで印刷された情報のどちらかが読めればよい。従って、小さい領域のために一方の情報が消えたとしても、他方の情報が読み取れれば認識可能な情報となる。
また、インクの種類を増加して印刷の多重度を上げれば、認識率も上がる。
さらに、両方とも読めた場合には突合せチェックができ、信頼度が向上することにより誤認識を防ぐことができる。
【００１６】
＜実施例５＞
次に、実施例１、２の装置構成を用いて、印刷領域が制限されている場合でも多くの情報を記録することによって、セキュリティを上げることができる印刷方式を説明する。
図８は、一つ目の印刷方式の例として、暗号化された情報とその情報を復号するための鍵を別々に印刷する方法の説明図である。
例えば、企業秘密などの機密情報を２種類のインビジブルインクを用いて、以下に示すような印刷方法で印刷することにより、第三者に知られることなく当事者間だけで情報交換が可能となる。
例えば、用紙上の限られた印刷領域８−３内に、暗号化された情報８−１をＡインクで印刷し、その暗号を解くための鍵情報８−２をＢインクで印刷すれば、小さな印刷領域でも重ねて印刷できる。仮に、どちらかが判読されても、鍵だけあるいは暗号化文だけでは情報としての役目を果たさないため、機密情報の漏洩を防ぐことができる。
【００１７】
図９は、二つ目の印刷方式の例として、一つの情報を分解して別々に記録する印刷方法を示す説明図である。
例えば、限られた印刷領域９−３内に、分解された情報９−１の一部をＡインクで印刷し、分解された情報の残部９−２をＢインクで印刷すれば、小さな印刷領域でも重ねて印刷できる。この方法においても、前の印刷方式と同じく、どちらかが判読されても、両方とも読まれないかぎりは情報が不完全であり、機密情報の漏洩を防ぐことができる。
【００１８】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、励起光特性(波長)及び発光光特性(波長)の相異なる少なくとも二種以上のインクを用いて１ヶ所にバーコードを重ね印刷する場合、各々の読取り方式により情報を個別に大きいＳ／Ｎ比で読み取ることが可能であるため、少ない印刷面積でも情報を多重化することができ、単位面積あたりの情報量を増やすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】２種類の発光型インクの励起光と発光光の波長特性の例を示す図である。
【図２】２種類の発光粒子型のインクを用いた多重印刷方式の原理図である。
【図３】本発明の一実施例を示す二重印刷の読取り装置（光源／光学フィルタ交換タイプ）の構成図である。
【図４】本発明の他の実施例を示す二重印刷の読取り装置（読取り対象移動タイプ）の構成図である。
【図５】発光粒子型インクと発光染料型インクを用いた多重印刷方式の原理図である。
【図６】２種類の発光染料型のインクを用いた多重印刷方式の原理図である。
【図７】同じ情報を別々のインクで記録して認識率を上げる印刷方式の例を示す図である。
【図８】鍵を使って暗号化させた情報を復号化する印刷方式の例を示す図である。
【図９】情報を分解し別々に記録し、合成により解読する印刷方式の例を示す図である。
【符号の説明】
３−１，４−１：二重印刷されたインク、
３−２ａ、３−２ｂ，４−２ａ，４−２ｂ：光源、
３−３，４−３ａ，４−３ｂ：レンズ、
３−４ａ、３−４ｂ，４−４ａ，４−４ｂ：光学フィルタ、
３−５，４−５ａ，４−５ｂ：スリット、
３−６，４−６ａ，４−６ｂ：光電変換部、
３−７，４−７：信号増幅／二値化部、３−８，４−８：認識部、
７−１，７−２：異なるインクで印刷された同じ情報、
７−３：限られた印刷領域、８−１：暗号化情報、８−２：暗号解読用鍵、
８−３：印刷領域、９−１：分解された情報、９−２：分解された残りの情報、
９−３：限られた印刷領域。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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