JP2015000567A - 情報記録媒体および情報記録媒体の読取方法 - Google Patents

Abstract

【課題】暗所でも読取容易な情報記録媒体等を提供する。【解決手段】基材１１上に、紫外線や可視光などで励起して蓄光し、発光状態を維持する蓄光層１３と、蓄光層１３から発光した光で励起し、赤外線を発光する赤外線発光層１５を形成して情報記録媒体１とする。この情報記録媒体１は、一旦蓄光層１３を励起させると蓄光層１３の発光状態が維持され、蓄光層１３から発光する光によって赤外線発光層１５が励起して赤外線の発光状態も維持されるので、暗所２１においても、この赤外線を赤外線読取装置２３で受光して容易に読取を行うことができる。【選択図】図１

Description

本発明は、赤外線での読取が可能な情報記録媒体とその読取方法に関する。

チケットやくじなど一般的な印刷物では、文字やバーコード等の画像情報が誰もが視認できるように形成される。従って、他者に知られて偽造や改ざんをされる可能性がある。そこで、このような画像情報を通常時には不可視とする技術が提案されている。

この例として、赤外線を利用して不可視な画像情報を読取って偽造防止等を行うものがある。例えば特許文献１には、可視光または赤外線により励起され赤外線を発光する蛍光体を用いて、偽造防止等の目的のための潜像マークを形成することが記載されている。また、特許文献２には、赤外線により励起され可視光を発光する蛍光体を、書類等に印刷塗布して偽造を防止することが記載されている。

特許５１４３６７３号公報 特許４３１５３７１号公報

しかしながら、通常、蛍光体の発光は励起時に限られるので、光の届かない夜間や暗闇、暗室などの暗所では、読取時に蛍光体を励起させるための専用の照明が必要になるなど利便性が低下する問題がある。

本発明は、前述した問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、暗所でも読取容易な情報記録媒体等を提供することである。

前述した目的を達成するための第１の発明は、励起光により励起され発光状態を維持する蓄光層と、前記蓄光層が発光する光により励起され赤外線を発光する赤外線発光層と、を基材上に備えたことを特徴とする情報記録媒体である。

第１の発明の情報記録媒体では、励起光として太陽光や照明光を予め照射しておくことにより蓄光層が励起され、励起後も発光状態が維持される。情報記録媒体では、この発光により赤外線発光層が励起され、赤外線を発光する。蓄光層は発光状態を維持することから赤外線発光層の発光状態も維持される。従って、光の届かない夜間や暗闇、暗室などの暗所でも、赤外線発光層で形成した画像情報を赤外線によって読取ることができ利便性が高い。また、情報記録媒体は簡易な構成であり、読取時には赤外線発光層を励起させるための専用の光源も不要であるので、コストも低減できる。

第１の発明の情報記録媒体では、前記基材上に前記蓄光層が形成され、前記蓄光層の上に前記赤外線発光層が形成されることが望ましい。
これにより赤外線による読取を精度よく行うことができる。

また、前記赤外線発光層が空隙を有するパターンにより形成されることが望ましい。
この場合、赤外線発光層の空隙から励起光が蓄光層に直接到達するので、蓄光層に蓄えるエネルギーを大きくすることができる。

あるいは、前記基材上に前記赤外線発光層が形成され、前記赤外線発光層の上に前記蓄光層が形成されてもよい。
この場合も励起光が蓄光層に直接到達し、蓄光層に蓄えるエネルギーを大きくすることができる。

また、前記蓄光層は可視光を発光することが望ましい。
これにより暗所において蓄光層が光っているか否かを目視することにより情報記録媒体の真贋判定が可能であり、その上で赤外線を用いた情報読取を行い認証等ができる利点がある。また、赤外線による読取は、蓄光層が光っている部分を確認してその部分で行うことができるので、作業も容易である。

第２の発明は、励起光により励起され発光状態を維持する蓄光層と、前記蓄光層が発光する光により励起され赤外線を発光する赤外線発光層と、を基材上に備えた情報記録媒体の読取方法であって、前記蓄光層が発光した光によって励起された前記赤外線発光層が発光する赤外線を受光して、読取を行うことを特徴とする情報記録媒体の読取方法である。

本発明により、暗所でも読取容易な情報記録媒体等を提供することが可能になる。

情報記録媒体１を示す図 蓄光層１３の蓄光体と赤外線発光層１５の蛍光体の励起スペクトルおよび発光スペクトルの例を模式的に示す図 情報記録媒体１の読取方法を説明する図 赤外線読取装置２３を筐体２５内に設けた例を示す図 情報記録媒体１ａを示す図 情報記録媒体１ｂを示す図

以下、本発明の実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。

［第１の実施形態］
（１．情報記録媒体１）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る情報記録媒体１を示す図であり、情報記録媒体１の断面構成を示したものである。

図１に示すように、情報記録媒体１は基材１１上に蓄光層１３と赤外線発光層１５を備えたものであり、基材１１上に蓄光層１３が形成され、蓄光層１３の上に赤外線発光層１５が形成される。

情報記録媒体１では、この赤外線発光層１５によって、赤外線で読取可能かつ肉眼では視認困難な画像情報を記録する。画像情報は特に限定されることはなく、その例としては各種の図形、記号、数字や文字その他の絵柄、あるいはバーコードや二次元コード、ＯＣＲ用数字やＯＣＲ用文字等がある。

基材１１は、例えば普通紙等の紙材であるが、その他プラスチックなど、特にその材質は問わない。

蓄光層１３は、太陽光や蛍光灯・ＬＥＤ等の照明光などから紫外線や可視光などを励起光として照射することにより励起し、エネルギーを蓄積して励起後も発光状態を維持する蓄光体を含有する層である。蓄光層１３は、蓄光体、樹脂、粘度調整用の溶剤などを混合した蓄光材料を、シルクスクリーン印刷等により基材１１上にベタ印刷することで形成される。蓄光体としては、例えば、株式会社ネモト・ルミマテリアル製の「Ｎ夜光（ルミノーバ）」（登録商標）を使用することができ、一旦励起させれば長時間発光状態を維持することが可能である。

赤外線発光層１５は、蓄光層１３が発光する光によって励起し、赤外線を発光する蛍光体を含有する層である。赤外線発光層１５は、蛍光体、樹脂、粘度調整用の溶剤などを混合した蛍光材料を、シルクスクリーン印刷等によりベタ印刷することで形成される。なお、赤外線発光層１５に用いる材料は燐光材料でもよい。

また、赤外線発光層１５に用いる蛍光材料等は顔料であっても染料であってもよいし、有機材料、無機材料のどちらも使用可能である。さらに、赤外線発光層１５として、蛍光色素や量子ドット材料等を用いることも可能である。いずれにせよ、赤外線発光層１５が蓄光層１３が発光する光によって励起され、赤外線を発光すればよい。

このように、赤外線発光層１５に適用可能な材料には様々なものがあるが、このうち特に無機の蛍光顔料は、耐候性および発光効率の点から適している。このような無機の蛍光顔料としては、３価のネオジム（Ｎｄ^３＋）、３価のイッテルビウム（Ｙｂ^３＋）および３価のエルビウム（Ｅｒ^３＋）を含有したものが知られており、たとえば、Ｎａ_５（Ｙｂ，Ｎｄ）（ＭｏＯ_４）_４、（Ｙ，Ｌａ，Ｌｕ）ＰＯ_４：Ｙｂ，Ｎｄ、（Ｌｕ，Ｙｂ，Ｎｄ）_２Ｏ_２Ｓなどがあげられる。

また、蓄光層１３や赤外線発光層１５は、スクリーン印刷のほか、オフセット印刷、グラビア印刷、フレキソ印刷、パッド印刷等で形成してもよいし、転写シート、ラベル等を用いて形成してもよい。また、上記の蓄光材料や蛍光材料などをスプレーで塗布して形成することもできる。

図２は、蓄光層１３の蓄光体と赤外線発光層１５の蛍光体の励起スペクトルおよび発光スペクトルの例を模式的に示す図である。図２（ａ）は蓄光体、図２（ｂ）は蛍光体について示す。各図では、縦軸をスペクトル強度、横軸を波長とし、励起光の波長分布である励起スペクトルを実線で、発光する光の波長分布である発光スペクトルを点線で示した。

本実施形態では、蓄光層１３の蓄光体として、２５０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の波長を含む励起光によって励起され、３５０ｎｍ以上６００ｎｍ以下の波長を含む可視光を発光するものを用いる。

また、赤外線発光層１５の蛍光体として、蓄光層１３が発光する光の波長と重なる３５０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の波長を含む励起光によって励起され、発光する光が６００ｎｍ以上８５０ｎｍ以下の波長範囲となり赤外線を含むものを用いる。

ただし、各層の励起光や発光する光の波長はこれに限らず、蓄光層１３から発光する光によって赤外線発光層１５が励起され赤外線を発光すればよい。

（２．情報記録媒体１の読取方法）
次に、図３を用いて情報記録媒体１の読取方法について説明する。

本実施形態では、図３（ａ）に示すように、情報記録媒体１が、太陽光や照明光などの光源２０下に予め曝される。光源２０から照射される紫外線や可視光は、蓄光層１３の励起光として先程説明した波長を含む。

この励起光は、赤外線発光層１５の蛍光体以外の部分を透過して蓄光層１３に達し、これにより蓄光層１３の蓄光体が励起され発光が開始する。そして、蓄光層１３が発光する光により赤外線発光層１５の蛍光体が励起され、赤外線発光層１５が赤外線を発光する。

蓄光層１３の発光状態は励起後一定時間維持するので、これに伴って赤外線発光層１５の励起・発光状態も維持される。従って、情報記録媒体１を、図３（ｂ）に示すように光の届かない夜間、暗闇、暗室等の暗所２１におくと、赤外線発光層１５を励起させるための光源が無くても、赤外線発光層１５から発光する赤外線を、赤外線読取装置２３で受光して読取ることが可能である。また、情報記録媒体１は、蓄光層１３の発光により光って見える。

本実施形態では、赤外線読取装置２３として、赤外線領域に感度を有するカメラを用い、赤外線を受光して撮影を行うようにする。必要に応じて、赤外線読取装置２３にフィルタを取付け、蓄光層１３からの光を確実にカットするようにしてもよい。本実施形態では、例えば７００ｎｍ以下の波長をカットするフィルタを取付けるとよい。ただし、赤外線読取装置２３は上記した構成に限らず、赤外線を受光できるものであればよい。例えばバーコードリーダーなどであってもよい。

赤外線読取装置２３で撮影した画像は、情報処理装置２４に送られる。情報処理装置２４は、この画像を取得して、表示処理や認証処理などを必要に応じて行う。情報処理装置２４は、制御部、記憶部、表示部、通信部等を備えた一般的なコンピュータで実現できる。

以上により、情報記録媒体１に赤外線発光層１５として記録された画像情報を暗所２１にて読取ることができる。

このように、情報記録媒体１では、励起光として太陽光や照明光を予め照射しておくことにより蓄光層１３の蓄光体が励起され、励起後も発光状態が維持される。情報記録媒体１では、この発光により赤外線発光層１５の蛍光体が励起され、赤外線を発光する。蓄光層１３は発光状態を維持することから赤外線発光層１５の発光状態も維持される。従って、光の届かない夜間、暗闇、暗室などの暗所２１でも、赤外線発光層１５で形成した画像情報を赤外線によって読取ることができ利便性が高い。また、情報記録媒体１は簡易な構成であり、読取時には赤外線発光層１５を励起させるための専用の光源も不要であるので、コストも低減できる。

さらに、蓄光層１３は可視光を発光するので、暗所２１において蓄光層１３が光っているか否かを目視することにより情報記録媒体１の真贋判定が可能であり、その上で赤外線を用いた情報読取を行い認証等ができる利点がある。また、赤外線による読取は、蓄光層１３が光っている部分を確認してその部分で行うことができるので、作業も容易である。

この情報記録媒体１は、例えば各種のチケットや金券、くじなどとして用いることができ、暗所２１での読取が容易となることで、夜間のコンサートなどでのチケットのチェック、夜間のタクシー券の利用時など、様々な場面で利便性が高まる。

なお、赤外線読取装置２３は、図４に示すように有底筒状の筐体２５内に配置されていてもよい。この場合、情報記録媒体１の読取時には、筐体２５の開口部を情報記録媒体１の表面に押し当てれば、筐体２５の内部が暗所２１と同様の状態となり、太陽光や照明光下でも上記と同様の方法で読取を行うことができる。

［第２の実施形態］
図５（ａ）は、第２の実施形態の情報記録媒体１ａを示す図である。この情報記録媒体１ａは、第１の実施形態と同様であるが、空隙を有するパターンによって赤外線発光層１５を形成し、画像情報を記録した点で異なる。

図５（ｂ）、（ｃ）は赤外線発光層１５の平面とその一部を拡大したものを示す。図５（ｂ）、（ｃ）に示すように、本実施形態では、印刷により、赤外線発光層１５をドット状や網目状の空隙１５ａを有するパターンの繰り返しによって形成する。図５（ｂ）はオフセット印刷等によりドット状パターンを形成した例、図５（ｃ）はシルクスクリーン印刷等により網目状パターンを形成した例である。空隙１５ａは、パターン中で赤外線発光層１５が形成されず、蓄光層１３が上方に露出する部分である。従って、「０」や「８」の文字など、画像情報自体が穴を有する形状である場合の、その穴とは別のものである。なお、赤外線発光層１５を形成するパターンはドット状や網目状に限ることなく、空隙１５ａを有していればよい。

この情報記録媒体１ａも前記と同様の方法で情報読取を行うことができ、第１の実施形態と同様の効果が得られる。さらに、赤外線発光層１５には空隙が形成されるので、この空隙に露出する蓄光層１３には励起光が直接到達することになり、より大きなエネルギーを蓄光することが可能で、発光時間の延長、発光強度の増加などの効果がある。

［第３の実施形態］
図６は、第３の実施形態の情報記録媒体１ｂを示す図である。この情報記録媒体１ｂは、第１の実施形態と同様の基材１１、蓄光層１３、赤外線発光層１５を用いるが、基材１１上に赤外線発光層１５を形成し、その上に蓄光層１３を形成する点で第１の実施形態と異なる。

この場合でも、蓄光層１３から発光する光によって励起された赤外線発光層１５が発光する赤外線が、蓄光層１３の蓄光体以外の部分を透過し、これを赤外線読取装置２３で受光することで情報記録媒体１ｂの読取が可能である。従って第１の実施形態と同様の効果が得られる。さらに、蓄光層１３に励起光が直接到達するので、蓄光層１３に蓄えるエネルギーも大きくなる。

一方、第１の実施形態の情報記録媒体１では、赤外線発光層１５から発光した赤外線を、赤外線読取装置２３で直接受光できるので、精度よく読取を行うことができる利点がある。

次に、第１の実施形態の情報記録媒体１を実際に作製し、読取を行った例を実施例として説明する。ただし、本発明はこれに限定されるものではない。

＜蓄光層１３の形成＞
蓄光層１３を形成するための蓄光材料として、株式会社ネモト・ルミマテリアル製の「Ｎ夜光（ルミノーバ）」（登録商標）を、下記材料の調合によりインキ化して用いた。この際の調合重量比も下記に示す。なお、以下において「部」は重量部を意味する。
蓄光体：Ｎ夜光（ルミノーバ）（株式会社ネモト・ルミマテリアル製）…２４部
樹脂：８００メジューム（株式会社セイコーアドバンス製）…１００部
粘度調整用溶剤：ＳＳ−Ｅ溶剤 遅口（ＤＩＣ株式会社製）…４２部

これにより作製した蓄光材料を、基材１１である普通紙上に、２４０メッシュのシルクスクリーン印刷版を用いてシルクスクリーン印刷でベタ印刷し、蓄光層１３を形成した。

＜赤外線発光層１５の形成＞
赤外線発光層１５を形成するための蛍光材料として、株式会社ネモト・ルミマテリアル製の「ＶＩＲ」を、下記材料の調合によりインキ化して用いた。この際の調合重量比も下記に示す。
蛍光体：ＶＩＲ（株式会社ネモト・ルミマテリアル製）…２４部
樹脂：８００メジューム（株式会社セイコーアドバンス製）…１００部
粘度調整用溶剤：ＳＳ−Ｅ溶剤 遅口（ＤＩＣ株式会社製）…４２部

これにより作製した蛍光材料を、蓄光層１３上に、２４０メッシュのシルクスクリーン印刷版を用いてシルクスクリーン印刷によりベタ印刷し、赤外線発光層１５を形成した。以上により、情報記録媒体１を製造した。

＜情報記録媒体１の読取＞
次に、製造された情報記録媒体１の赤外線読取装置２３による読取を行った。赤外線読取装置２３としては、ＣＣＤカメラの受光側に７００ｎｍ以下の波長の光をカットするハイパスフィルターを設置した赤外線認証用センサーを用いた。

読取に際しては、まず、情報記録媒体１を蛍光灯の下で３分間放置した後、紫外線、可視光、赤外線を遮断した暗室に入れた。この時、情報記録媒体１について、蓄光層１３による黄緑色の可視光の発光が確認された。

そして、可視光を発光した部分に対し、赤外線読取装置２３による読取を行ったところ、赤外線発光層１５による赤外線発光を確認した。以上により、情報記録媒体１の赤外線による読取が可能であることが確認された。

以上、添付図を参照しながら、本発明の実施形態を説明したが、本発明の技術的範囲は、前述した実施形態に左右されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

１、１ａ、１ｂ………情報記録媒体
１１………基材
１３………蓄光層
１５………赤外線発光層
２１………暗所
２３………赤外線読取装置

Claims (6)

1. 励起光により励起され発光状態を維持する蓄光層と、
   前記蓄光層が発光する光により励起され赤外線を発光する赤外線発光層と、
   を基材上に備えたことを特徴とする情報記録媒体。
2. 前記基材上に前記蓄光層が形成され、前記蓄光層の上に前記赤外線発光層が形成されることを特徴とする請求項１に記載の情報記録媒体。
3. 前記赤外線発光層が空隙を有するパターンにより形成されることを特徴とする請求項２に記載の情報記録媒体。
4. 前記基材上に前記赤外線発光層が形成され、前記赤外線発光層の上に前記蓄光層が形成されることを特徴とする請求項１に記載の情報記録媒体。
5. 前記蓄光層は可視光を発光することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の情報記録媒体。
6. 励起光により励起され発光状態を維持する蓄光層と、前記蓄光層が発光する光により励起され赤外線を発光する赤外線発光層と、を基材上に備えた情報記録媒体の読取方法であって、
   前記蓄光層が発光した光によって励起された前記赤外線発光層が発光する赤外線を受光して、読取を行うことを特徴とする情報記録媒体の読取方法。

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