JP2997639B2 - 蛍光発光マーキング方法 - Google Patents
蛍光発光マーキング方法Info
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Description
方法に関し、より詳しくは、可視光下では肉眼で視認し
にくいが赤外光下では蛍光発光し、かつ蛍光発光性が高
いマ−クをインクジェットプリンタ−により形成し、励
起エネルギーを照射して蛍光発光させる蛍光発光マーキ
ング方法に関する。
ェットプリンターにより被印刷体表面に印刷し、その印
刷表面上に紫外光や赤外光などの励起エネルギーを照射
して蛍光発光する印字、図形、バーコード等のマークを
形成する方法や、そのような方法に用いるジェット印刷
用蛍光インクは、例えば特公昭62−5079号、特公
昭62−24024号、特表平6−500590号等の
公報に記載されていて公知である。
の公報に記載の方法もしくは蛍光インクについては、被
印刷体として例えば紙や布等の吸液性のある基材表面を
用いる場合には、インク中の蛍光染料が溶媒と共に被印
刷体深部に浸透、拡散するので、被印刷体表面における
蛍光染料の濃度が低下し、蛍光発光強度が不十分とな
り、特に吸液性被印刷体が墨等により着色されている場
合にこの傾向が顕著であるという問題点があった。ま
た、被印刷体表面における蛍光染料の濃度を高くするこ
とは操作的にあるいは経済的に困難であった。一方、偽
造防止のために、あるいは可視光下では視認しにくいが
励起エネルギ−を照射すると目立つマ−クの形成が所望
される用途のために、可視光下では肉眼で視認しにくい
が、650〜900nmの波長を持つ励起エネルギ−を
照射することにより蛍光発光するマ−クの形成が望まし
い。
リンターによる蛍光発光マーキング方法における上記の
ような課題を解決するものであり、即ち、より多量の蛍
光染料が被印刷体表面に残留するようにし、かつ、可視
光下では肉眼で視認しにくいが、650〜900nmの
波長を持つ励起エネルギ−を照射すると蛍光発光するマ
−クを形成し、そのマ−クに可視光以外の励起エネルギ
−を照射することにより蛍光発光強度の高い像を形成す
ることのできる蛍光発光マーキング方法を提供すること
を目的とする。
題を解決するために種々研究を行った結果、特定の透明
固体微粒子を含有させた水性蛍光インクを用いてインク
ジェットプリンターにより被印刷体表面に印刷した場合
には、被印刷体表面が紙や布等の吸液性のある基材表面
であっても、該微粒子が被印刷体深部に浸透することな
しで被印刷体表面に固着し、又これら微粒子の表面に蛍
光染料が付着し易いので、蛍光染料の被印刷体深部への
浸透が減少し、その結果被印刷体表面の蛍光染料濃度が
高くなり、従って、励起エネルギーの照射により蛍光発
光強度の高いマークが形成されるという知見を得、この
知見と、可視光下では肉眼で視認しにくいが、赤外光を
照射すると蛍光発光する染料の使用とを組み合わせるこ
とによって本発明を完成した。即ち、本発明の蛍光発光
マーキング方法は、400〜600nmの波長の励起エ
ネルギーをほとんど吸収せず、650〜900nmの波
長の励起エネルギーを吸収して蛍光を発する蛍光染料及
び1μm以下の粒径の無機質系透明固体微粒子、又はN
−メトキシメチル化ナイロンに(メタ)アクリル酸又は
N−メチロールアクリルアマイドを20〜40重量%グ
ラフト化させた水分散性ナイロン樹脂からなる1μm以
下の粒径の透明固体微粒子(以下、これらの特定の透明
固体微粒子を単に「透明固体微粒子」という)を含有す
る水性蛍光インクを用いてインクジェットプリンターに
より被印刷体表面に印刷し、その印刷表面上に650〜
900nmの波長の励起エネルギーを照射して蛍光発光
させることを特徴とする。
おいて使用する水性蛍光インクは、蛍光染料、1μm以
下の粒径の透明固体微粒子及び溶媒としての水を必須成
分とし、さらに必要に応じて親水性有機溶剤、水溶性樹
脂、各種添加剤等を含有することができる。上記の蛍光
染料は、400〜600nmの波長の励起エネルギー
(可視光)をほとんど吸収せず、すなわち肉眼で視認し
にくく、かつ、650〜900nmの波長の励起エネル
ギー(赤外光)を吸収し、蛍光発光する染料である。
レーザー染料であるDTTCI(CAS登録番号307
1−70−3)、HDITCI(CAS登録番号231
78−67−8)、IR−125(CAS登録番号35
99−32−4)、IR−132(CAS登録番号62
669−62−9)、IR−140(CAS登録番号5
3655−17−7)、H.I.D.C. Iodide (CAS登録
番号36536−22−8)等が代表的なものとして挙
げられる。
は、被印刷体表面の蛍光染料濃度を高くして蛍光発光強
度の高いマークを形成させるために配合する。即ち、吸
液性のある被印刷体の場合には、蛍光染料は溶媒と共に
被印刷体の深部に浸透、拡散し易いが、蛍光インク中に
透明固体微粒子を配合すると、これらの微粒子は被印刷
体の深部に浸透することなしで表面に残存し、その被印
刷体表面に残存した微粒子が蛍光染料をジェット印刷の
前又はジェット印刷時に吸着して、蛍光染料が被印刷体
深部へ浸透することを抑制し、その結果、被印刷体表面
の蛍光染料濃度が高くなり、従って、励起エネルギーの
照射により蛍光発光強度の高いマークが形成されるので
ある。
ついての「透明」とは、完全なる意味の透明以外に、光
を透過するものであれば着色しているものや濁っている
ものも包含する。但し光を透過しないものは蛍光発光強
度を低下させるため、また被印刷体を汚すため、本発明
には不適である。
トプリンターのノズル詰りが生じないように1μm以下
である必要であり、また、被印刷体の表面に残存しやす
いようにする点をも考慮すると、好ましくは0.01〜
0.5μmである。これらの透明固体微粒子として、酸
化チタン、酸化鉄、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、シ
リカ、アルミナ等の無機質系微粒子を使用することがで
きる。これら無機質系微粒子は必要に応じて分散安定性
をよくするために表面処理を施したものでもよい。
性を有するだけでなく、蛍光染料による染着性のよい、
N−メトキシメチル化ナイロンに(メタ)アクリル酸又
はN−メチロールアクリルアマイドを20〜40重量%
グラフト化させた水分散性ナイロン樹脂からなる微粒子
〔市販品としてはトレジンFS−350、トレジンFS
−500(いずれも帝国化学産業社製)〕を使用すこと
ができる。
溶媒は水であり、好ましくは蒸留水又はイオン交換水で
あり、さらに必要に応じてメチルアルコール、エチルア
ルコール、イソプロピルアルコール、ジオキサン、アセ
トン、メチルエチルケトン、カルビトール、ジメチルス
ルホキシド等の水混和性有機溶剤を一部併用することも
可能である。
以上に説明した成分を必須成分として含有し、それらの
配合割合については蛍光染料が0.001〜10重量
%、好ましくは0.005〜2重量%、透明固体微粒子
が2〜45重量%、好ましくは3〜35重量%、溶媒が
50重量%以上であることが適当である。
ンクは、さらに必要に応じて、透明固体微粒子が被印刷
体表面に強固に付着するように、またインクジェットプ
リンターのノズルに付着した微粒子が簡単に除去できる
ようにポリアクリル酸、ポリアクリル酸塩、スチレン−
マレイン酸共重合体、スチレンスルホン酸−マレイン酸
共重合体、ポリエステル、ヒドロキシエチルセルロー
ス、ポリビニルアルコール、マルトシルサイクロデキス
トリン、ポリエチレングリコール等の水溶性樹脂を1〜
45重量%の量で含有することができ、更に、硝酸リチ
ウム、亜硝酸リチウム、亜硫酸アンモニウム、蟻酸アン
モニウム、酢酸アンモニウム、ハロゲン化リチウム、チ
オシアン酸ソーダ等の電導度調整剤、アミン変性シリコ
ーン系分散剤等の分散剤、防腐剤等の添加剤を0.1〜
5重量%の量で含有することができる。
ンクはインクジェットプリンターによる印刷に適応した
特性を有している必要がある。即ち、蛍光インクは、粘
度が約1〜10mPa.sec (20℃)、比抵抗が約50〜
3000Ω・cm、比重が約0.8〜1.2、表面張力
が約20〜60ダイン/cmの範囲であることが望まし
い。
は、前述の全成分を一度に混合攪拌するか、又は蛍光染
料と透明固体微粒子と溶媒の一部とを予め混合攪拌して
微粒子に蛍光染料を吸着させ、これらと残部成分を混合
攪拌し、次いで使用するインクジェットプリンターのノ
ズル径の約1/10以下のポアーサイズを有するフィル
ターで濾過、精製することにより調製できる。
リンターとしては、従来から公知の各種プリンターを使
用することができ、例えば荷電制御方式、インクオンデ
ィマンド方式、サーマルヘッドによりインクを吐出させ
る方式等が代表的なものとして挙げられる。
は、被印刷体表面に前記の水性蛍光インクをインクジェ
ットプリンターにて吐出させて所望する形態に印刷する
ことにより可視光下では視認しにくいマークを形成す
る。このようにしてマーキングした上に650〜900
nmの波長の励起エネルギーを照射することによりマー
クを蛍光発光させ、目視もしくは光検知器等の機器によ
りマークを判読することが可能となる。
詳細に説明する。 <水性蛍光インクの調製> 表1に示した配合割合(単位:重量部)で蛍光染料、透
明固体微粒子、水溶性樹脂、添加剤及び溶媒を均一に混
合した後、有効径0.5μmのディプスフィルターで濾
過、精製して水性蛍光インク(A)〜(D)を調製し
た。
ぞれの表面に、荷電制御方式インクジェットプリンター
にて水性蛍光インクAを吐出させてドット印刷した。得
られたドット印刷は、いずれも可視光下ではほとんど視
認できなかったが、波長830nmの赤外光を照射した
ところ蛍光発光した。
ンクBを使用した以外は実施例1と同様にしてドット印
刷した。得られたドット印刷は、いずれも可視光下では
ほとんど視認できなかったが、波長830nmの赤外光
を照射したところ蛍光発光した。実施例1及び比較例1
において赤外光を照射した時の蛍光発光強度を、蛍光分
光光度計を用いて測定した。その結果を表2に示す。な
お、表2中の数値は、比較例1の無印刷ハガキにおける
蛍光発光強度を100とした場合の相対値として示して
ある。
光強度は実施例1の場合には、透明固体微粒子を含有し
ない比較例1の場合に比べて無印刷ハガキで1.5倍高
く、墨塗りハガキで9倍高く、また墨塗りハガキの無印
刷ハガキに対する蛍光発光強度比も、比較例1の場合の
5%に対して実施例1の場合には30%と高いものであ
った。
ぞれの表面に、荷電制御方式インクジェットプリンター
にて水性蛍光インクCを吐出させてドット印刷した。得
られたドット印刷は、いずれも可視光下ではほとんど視
認できなかったが、波長800nmの赤外光を照射した
ところ蛍光発光した。
ンクDを使用した以外は実施例2と同様にしてドット印
刷した。得られたドット印刷は、いずれも可視光下では
ほとんど視認できなかったが、波長800nmの赤外光
を照射したところ蛍光発光した。実施例2及び比較例2
において赤外光を照射した時の蛍光発光強度を、蛍光分
光光度計を用いて測定した。その結果を表3に示す。な
お、表3中の数値は、比較例2の無印刷ハガキにおける
蛍光発光強度を100とした場合の相対値として示して
ある。
光強度は実施例2の場合には、透明固体微粒子を含有し
ない比較例2の場合に比べて無印刷ハガキで1.4倍高
く、墨塗りハガキで4倍高く、また墨塗りハガキの無印
刷ハガキに対する蛍光発光強度比も、比較例2の場合の
5%に対して実施例2の場合には14%と高いものであ
った。
蛍光発光強度の高いマークを形成することができる。
Claims (2)
- 【請求項1】400〜600nmの波長の励起エネルギ
ーをほとんど吸収せず、650〜900nmの波長の励
起エネルギーを吸収して蛍光を発する蛍光染料及び1μ
m以下の粒径の無機質系透明固体微粒子を含有する水性
蛍光インクを用いてインクジェットプリンターにより被
印刷体表面に印刷し、その印刷表面上に650〜900
nmの波長の励起エネルギーを照射して蛍光発光させる
ことを特徴とする蛍光発光マーキング方法。 - 【請求項2】 400〜600nmの波長の励起エネルギ
ーをほとんど吸収せず、650〜900nmの波長の励
起エネルギーを吸収して蛍光を発する蛍光染料及びN−
メトキシメチル化ナイロンに(メタ)アクリル酸又はN
−メチロールアクリルアマイドを20〜40重量%グラ
フト化させた水分散性ナイロン樹脂からなる1μm以下
の粒径の透明固体微粒子を含有する水性蛍光インクを用
いてインクジェットプリンターにより被印刷体表面に印
刷し、その印刷表面上に650〜900nmの波長の励
起エネルギーを照射して蛍光発光させることを特徴とす
る蛍光発光マーキング方法。
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JP33641595A JP2997639B2 (ja) | 1995-12-25 | 1995-12-25 | 蛍光発光マーキング方法 |
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