JP3621140B2 - 赤外蛍光体およびこの赤外蛍光体を用いたインク組成物並びにこのインク組成物を用いた印刷物 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は赤外蛍光体およびこの赤外蛍光体を用いたインク組成物並びにこのインク組成物を用いた印刷物に関し、さらに詳しくは、通常の白黒バ−コ−ドなどに使用して読み取ることができ、赤外蛍光体として使用しても読み取ることができる黒色の赤外蛍光体とこの赤外蛍光体を用いたインク組成物並びにこのインク組成物を用いた印刷物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、通常の白黒バ−コ−ドなどにおいては、カ−ボンブラックなどの黒色顔料が使用されているが、従来の白黒バ−コ−ドの場合、下地の色によって読み取りが困難な場合があった。
【０００３】
このため、この種の従来から使用されている白黒バ−コ−ドの黒色顔料に、赤外線で発光する有機物および無機物と併用もしくは混合したり、赤外蛍光体の上に、従来から使用されている黒色顔料を用いたインクでもって重ねて印刷することが検討されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、白黒バ−コ−ドの黒色顔料に、赤外線で発光する有機物および無機物と併用もしくは混合したり、赤外蛍光体の上に、従来から使用されている黒色顔料を用いたインクでもって重ねて印刷する方法では、いずれの場合も黒色顔料が赤外線を吸収するため赤外線の発光が得られず、通常の白黒バ−コ−ドなどに使用してバ−コ−ドスキャナなどで読み取ることはできても、赤外蛍光体として使用して読み取ることができないという問題があった。
【０００５】
この発明は、このような問題点を解消し、通常の白黒バ−コ−ドなどに使用してバ−コ−ドスキャナなどで読み取ることができるとともに、赤外蛍光体として使用しても読み取ることができる黒色の赤外蛍光体とこの赤外蛍光体を用いたインク組成物並びにこのインク組成物を用いた印刷物を提供しようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明の赤外蛍光体は、赤外領域の光を反射もしくは透過する黒色顔料に、赤外領域の波長に吸収を持つ有機物を担持させている。
【０００７】
また、この発明のインク組成物は、赤外領域の光を反射もしくは透過する黒色顔料に、赤外領域の波長に吸収を持つ有機物を担持させた赤外蛍光体を、結合剤樹脂とともに含有させて、インク組成物としている。
【０００８】
さらに、この発明のインク組成物は、赤外領域の光を反射もしくは透過する黒色顔料を、赤外領域の波長に吸収を持つ有機物および結合剤樹脂とともに溶剤中に混合分散して、インク組成物としている。
【０００９】
また、この発明の印刷物は、赤外領域の光を反射もしくは透過する黒色顔料に、赤外領域の波長に吸収を持つ有機物を担持させた赤外蛍光体を、結合剤樹脂とともに含有させたインク組成物を、ベ−スフィルム上に印刷または印字して構成されている。
【００１０】
さらに、この発明のインク組成物は、赤外領域の光を反射もしくは透過する黒色顔料を、赤外領域の波長に吸収を持つ有機物および結合剤樹脂とともに溶剤中に混合分散してなるインク組成物を、ベ−スフィルム上に印刷または印字して構成されている。
【００１１】
【作用】
この発明の赤外蛍光体は、赤外領域の光を反射もしくは透過する黒色顔料に、赤外領域の波長に吸収を持つ有機物を担持させているため、これを用いてインク組成物とし、ベ−スフィルム上に印刷または印字すれば、通常の白黒バ−コ−ドなどに使用してバ−コ−ドスキャナなどで読み取ることができるとともに、赤外蛍光体として使用しても読み取ることができる。
【００１２】
また、赤外領域の光を反射もしくは透過する黒色顔料を、赤外領域の波長に吸収を持つ有機物および結合剤樹脂とともに溶剤中に混合分散して、インク組成物とした場合も、通常の白黒バ−コ−ドなどに使用してバ−コ−ドスキャナなどで読み取ることができるとともに、赤外蛍光体として使用しても読み取ることができる。
【００１３】
さらに、通常の白黒バ−コ−ドなどに使用してバ−コ−ドスキャナなどで読み取ることができるとともに、赤外蛍光体として使用しても読み取ることができる結果、下地の色によって白黒バ−コ−ドの読み取りが困難になることもなく、さらに、赤外蛍光体の上に重ねて印刷または印字しても赤外蛍光体を読み取ることができる。
【００１４】
この発明において使用される黒色顔料は、赤外領域の光を反射もしくは透過するものが好ましく使用され、たとえば、赤外線を反射するＢＡＳＦ社製；ＰＡＬＩＯＧＥＮ ＢＬＡＣＫや、赤外線を透過する大日精化社製；ＣＲＯＭＯ ＦＩＮＥ ＢＬＡＣＫなどが好適なものとして使用される。
【００１５】
このような赤外領域の光を反射もしくは透過する黒色顔料に、赤外領域の波長に吸収を持つ有機物を担持させると、黒色である上、赤外線が吸収されることなく反射もしくは透過されて赤外蛍光体として作用するため、これを用いてインク組成物とし、ベ−スフィルム上に印刷または印字して、通常の白黒バ−コ−ドなどに使用すれば、顔料の黒色によってバ−コ−ドスキャナなどで読み取ることができ、また、赤外蛍光体として使用しても読み取ることができる。
【００１６】
赤外領域の光を反射もしくは透過する黒色顔料に担持させる赤外領域の波長に吸収を持つ有機物は、赤外領域に発光を示すものであればいかなる構造のものでもよく、たとえば、ポリメチン系色素、アントラキノン系色素、ジチオ−ル金属系色素、フタロシアニン系色素、インドフェノ−ル系色素、アゾ系色素などが好ましく使用される。
【００１７】
ポリメチン系色素の具体例としては、コダック・ラボラトリ−ズ・ケミカルズ社製；ＩＲ−１４０、ＩＲ−１２５、日本化薬社製；ＩＲ−８２０などが挙げられ、また、アントラキノン系色素色素の具体例としては、日本化薬社製；ＩＲ−７５０などが挙げられる。さらに、ジチオ−ル金属系色素の具体例としては、三井東圧社製；テトラブチルホソホニウムビス（１，２−ベンゼンチオラ−ト）ニコレ−ト（ＩＩＩ）などが挙げられ、フタロシアニン系色素の具体例としては、Ｚｎ−ナフタロシアニンなどが挙げられる。特に、これらの中でも、単位重量当たりの発光強度が大きい点からＩＲ−１２５、ＩＲ−１４０、ＩＲ−７５０およびＩＲ−８２０などがより好ましく使用される。
【００１８】
このような赤外領域の範囲に吸収を持つ有機物を担持させる場合の担持量は、特に限定されないが、赤外領域の光を反射もしくは透過する黒色顔料に対して、 ０．００１〜１０重量％の範囲内であることが好ましく、 ０．００１重量％より多いとインク組成物として印刷または印字し通常の白黒バ−コ−ドなどに使用したときより良好に赤外蛍光体として読み取ることができ、１０重量％以下とすることにより、より白黒バ−コ−ドの出力が大きくなる。
【００１９】
このような赤外領域の光を反射もしくは透過する黒色顔料に、赤外領域の範囲に吸収を持つ有機物を担持させた黒色の赤外蛍光体を使用したインク組成物は、この種の黒色の赤外蛍光体を結合剤樹脂および必要な場合溶剤とともに混合分散して調製される。
【００２０】
ここで、結合剤樹脂としては、従来一般に使用されるものがいずれも使用されるが、有機物の担持性の観点から、特に、ポリビニルアルコ−ル、アクリル樹脂などが使用される。
【００２１】
また、必要に応じて使用される溶剤としては、水、アルコ−ル、ケトン、エステル、エ−テル、芳香族炭化水素系溶剤、脂肪族炭化水素系溶剤などが単独でもしくは混合して使用される。
【００２２】
この他、インク組成物は、赤外領域の光を反射もしくは透過する黒色顔料を、赤外領域の波長に吸収を持つ有機物、および結合剤樹脂とともに必要な場合溶剤中に混合分散することによっても調製され、この場合は、インク組成物調製中に、赤外領域の波長に吸収を持つ有機物が、赤外領域の光を反射もしくは透過する黒色顔料に担持される。
【００２３】
このようにして調製されるインク組成物は、インクジェットプリンタ用、スクリ−ン印刷、オフセット印刷、グラビア印刷、凸版印刷、タンポン印刷用等種々の印刷方式により、紙あるいはポリエチレンテレフタレ−トなどのプラスチック製ベ−スフィルム上に印刷され、種々の印刷方式に適用する場合に応じて、分散剤、消泡剤、界面活性剤、保湿剤および電導性付与剤などが使用される。なお、この他、必要に応じて、各種整色染料、蛍光染料などを併用してもよい。
【００２４】
【実施例】
次ぎに、この発明の実施例について説明する。
実施例１
ＣＲＯＭＯ ＦＩＮＥ ＢＬＡＣＫ（大日精化社製；黒色顔料）１重量部を水２０重量部に懸濁させ、撹拌しながら、これに ０．００２重量部のＩＲ８２０（日本化薬社製；ポリメチン系色素、吸収波長のピ−ク：８１６ｎｍ）をエタノ−ル１重量部に溶かした溶液を滴下した。１時間撹拌後、濾過、乾燥して、黒色赤外蛍光体を得た。
【００２５】
次いで、得られた黒色赤外蛍光体を使用し、
黒色赤外蛍光体 ４重量部
ポリビニルアルコ−ル １ 〃
水 １６ 〃
エチルアルコ−ル ４ 〃
の組成物をサンドミルで２４時間混合分散してインク組成物を調製した。
そして、このインク組成物を用いて、インクジェットプリンタ−で紙上に印字した。
【００２６】
実施例２
ＰＡＬＩＯＧＥＮ ＢＬＡＣＫ（ＢＡＳＦ社製；黒色顔料）１重量部を水２０重量部に懸濁させ、撹拌しながら、これに ０．００５重量部のＩＲ１４０（コダック・ラボラトリ−ズ・ケミカルズ社製；ポリメチン系色素、吸収波長のピ−ク：８２５ｎｍ）をジメチルホルムアミド１重量部に溶かした溶液を滴下した。１時間撹拌後、濾過、乾燥して、黒色赤外蛍光体を得た。
【００２７】
次いで、実施例１におけるインク組成物の調製において、実施例１で使用した黒色赤外蛍光体に代えて実施例２で得られた黒色赤外蛍光体を同量使用した以外は、実施例１と同様にしてインク組成物を調製した。
そして、このインク組成物を用いて、インクジェットプリンタ−で紙上に印字した。
【００２８】
実施例３

この組成物をボ−ルミルで４時間混合分散してインク組成物を調製した。
そして、このインク組成物を用いて、インクジェットプリンタ−で紙上に印字した。
【００２９】
実施例４

この組成物をボ−ルミルで８時間混合分散してインク組成物を調製した。
そして、このインク組成物を用いて、インクジェットプリンタ−で紙上に印字した。
【００３０】
実施例５
実施例１で得られたインク組成物を用いて、紙上にスクリ−ン印刷により印刷した。
【００３１】
比較例１
実施例１におけＣＲＯＭＯ ＦＩＮＥ ＢＬＡＣＫ（大日精化社製；黒色顔料）のみを、比較例１の黒色顔料とした。
【００３２】
比較例２
ＭＡ−１００（三菱化学社製；黒色顔料）を、比較例２の黒色顔料とした。
【００３３】
比較例３
実施例３におけるインク組成物の調製において、ＩＲ８２０を省いた以外は、実施例３と同様にしてインク組成物を得た。
そして、このインク組成物を用いて、インクジェットプリンタ−で紙上に印字した。
【００３４】
比較例４
実施例４におけるインク組成物の調製において、ＩＲ１４０を省いた以外は、実施例４と同様にしてインク組成物を得た。
そして、このインク組成物を用いて、インクジェットプリンタ−で紙上に印字した。
【００３５】
実施例１〜２で得られた赤外蛍光体および比較例１〜２の黒色顔料を、各々直径５ｍｍ、厚み２ｍｍの円盤状に形成して試料を作製した。この試料を８ｍ／ｓｅｃ の速度で走査して、市販品のＧａＡｌＡｓ発光ダイオ−ドで励起光を照射し、ピンフォトダイオ−ド検出器で相対強度を検出した。なお、実施例１〜２の赤外蛍光体については、使用した有機物の励起波長に対応させて波長の異なる励起光を照射し、９７０ｎｍの発光を検知するＳｉ−ＰＩＮ光検出器で検出した。但し、励起光の反射光の影響を防ぐため受光素子の前面に光学フィルタ（富士写真フィルム社製；ＩＲ−９４）を用いた。
また、黒色の識別を市販品のバ−コ−ド検証機を用いて行い、識別できる場合を（○）、識別できない場合を（×）として評価した。
下記表１はその結果である。
【００３６】

【００３７】
また、実施例１〜５および比較例３〜４で得られたインク組成物を使用して紙上に施した印刷または印字の読み取り試験を行った。読み取り試験は、８ｍ／ｓｅｃ の速度で走査して、市販品のＧａＡｌＡｓ発光ダイオ−ドで励起光を照射し、ピンフォトダイオ−ド検出器で相対強度を検出した。なお、実施例１〜５の印刷または印字については、使用した有機物の励起波長に対応させて波長の異なる励起光を照射し、９７０ｎｍの発光を検知するＳｉ−ＰＩＮ光検出器で検出した。但し、励起光の反射光の影響を防ぐため受光素子の前面に光学フィルタ（富士写真フィルム社製；ＩＲ−９４）を用いた。
また、黒色の識別を市販品のバ−コ−ド検証機を用いて行い、識別できる場合を（○）、識別できない場合を（×）として評価した。
下記表２はその結果である。
【００３８】

【００３９】
【発明の効果】
上記表１から明らかなように、実施例１〜２で得られた黒色赤外蛍光体は、比較例１〜２の黒色顔料に比較し、充分な発光出力を提供することができ、黒色の識別も良好に行える。
【００４０】
また、上記表２から明らかなように、実施例１〜５の黒色赤外蛍光体は、インクジェット用インク組成物としても有用であり、充分な発光出力が得られて、黒色の識別も良好に行える。
【００４１】
これらのことから、この発明によって得られる黒色赤外蛍光体は、充分な発光出力が得られて、黒色の識別も良好に行え、これを用いてインク組成物とし、印字または印刷すれば、通常の白黒バ−コ−ドなどに使用してバ−コ−ドスキャナなどで読み取ることができるとともに、赤外蛍光体として使用しても読み取ることができることがわかる。

Claims (6)

1. 赤外領域の光を反射もしくは透過する黒色顔料に、赤外領域の波長に吸収を持ち、かつ赤外領域に発光を示す有機物を担持させたことを特徴とする赤外蛍光体
2. 赤外領域の光を反射もしくは透過する黒色顔料に、赤外領域の波長に吸収を持ち、かつ赤外領域に発光を示す有機物を担持させた赤外蛍光体を、結合剤樹脂とともに含有させたことを特徴とするインク組成物
3. 赤外領域の光を反射もしくは透過する黒色顔料を、赤外領域の波長に吸収を持ち、かつ赤外領域に発光を示す有機物および結合剤樹脂とともに溶剤中に混合分散してなるインク組成物
4. インク組成物がインクジェット用インクである請求項２または請求項３記載のインク組成物
5. 赤外領域の光を反射もしくは透過する黒色顔料に、赤外領域の波長に吸収を持ち、かつ赤外領域に発光を示す有機物を担持させた赤外蛍光体を、結合剤樹脂とともに含有させたインク組成物を、ベ−スフィルム上に印刷または印字してなる印刷物
6. 赤外領域の光を反射もしくは透過する黒色顔料を、赤外領域の波長に吸収を持ち、かつ赤外領域に発光を示す有機物および結合剤樹脂とともに溶剤中に混合分散してなるインク組成物を、ベ−スフィルム上に印刷または印字してなる印刷物