CN111295291A - 安全元件及安全系统 - Google Patents

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Abstract

本发明的课题在于提供一种难以复制的安全元件及安全系统。本发明的安全元件包括具有多个贯穿孔的薄膜,贯穿孔的平均开口直径为0.1μm~50μm,贯穿孔的至少1个为贯穿孔的面积S1与将贯穿孔的长轴作为直径的圆的面积S0之比S1/S0为0.1以上且小于0.95的贯穿孔A。

Description

安全元件及安全系统
技术领域
本发明涉及一种安全元件及安全系统。
背景技术
护照、驾驶执照、其他ID(Identification,身份证明)卡、信用卡、印花、直辖市等中使用的收入证明、邮票、居留证等中使用的证件底纸、有价证券、货币等需要先进的防伪技术。
随着复印机及打印机等的性能提高,需要先进的防伪技术并且各种防伪技术已经实用化。
例如,已知有用复印机进行复制时会出现难以用肉眼看到的文字或图形或者显现不同图案的方法、层叠特殊的薄片时如显现不同图案的方法、从全息图、斜侧观察时显现不同图案的方法及在红外线下显现隐藏的图像的方法等。
另一方面,与货币等不同,针对护照、驾驶执照、其他ID卡、信用卡等需要与特定个人信息关联的内容(以下,也称为信息卡)除了防伪以外还需要确保本人的认证。因此,追加很难复制且花费功夫而得到的照片等与活体对应的信息、与表示个人信息的数字符号对应的信息。
这种信息卡中,为了进行防伪及个人等的认证,以往使用IC(integratedcircuit,集成电路)芯片、磁记录或者特殊的印刷等进行了添加信息(数据)的步骤。特殊的印刷是指例如如通过照射UV光使看不到的文字浮起的印刷,使用规定的方法(例如UV光照射)时能够读取。
但是,使用IC芯片、磁记录或者特殊的印刷等赋予到信息卡的信息本身能够使用专用读取机及写入机进行解密及复制。因此,存在使用IC芯片、磁记录或者特殊的印刷等的信息卡容易被伪造的问题。
并且,提出有通过在信息卡形成图案化的微细的贯穿孔(凹凸)或将形成微细的贯穿孔(凹凸)的板内置于信息卡中读取贯穿孔的图案来进行校对。
例如,在专利文献1中记载有信息卡的合理性判定系统,所述合理性判定系统具备:信息卡,对通过规定的装置记录规定的数据的卡片库,根据规定的图案形成多个微细的孔部而成;检测在信息卡上形成的孔部的状态的装置;及根据该检测结果判定信息卡的合理性的装置,所述合理性判定系统中,在孔部内填充有具备与卡片库的构成材料不同的物性的物质并且检测装置由检测填充于孔部内的物质的传感器构成,判定机构根据来自传感器的输出判定合理性。
并且,在专利文献2中记载有ID板,所述ID板在硅衬底上通过微加工形成经图案化的微细贯穿孔,检测并认证微细贯穿孔的通过光的图案。
以往技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2000-182006号公报
专利文献2:日本特开2004-287516号公报
发明内容
发明要解决的技术课题
在专利文献1中记载有通过激光加工形成微细的孔部的内容。并且,在专利文献2中记载有通过微加工形成微细贯穿孔的内容。
但是,由于通过激光加工及微加工形成的贯穿孔根据规定的图案来形成,因此容易复制。
因此,本发明的课题在于提供一种难以复制的安全元件及安全系统。
用于解决技术课题的手段
本发明人等为了解决上述课题而进行了深入研究的结果,发现了能够通过如下方式解决上述课题并且完成了本发明:一种安全元件,其包括具有多个贯穿孔的薄膜,所述安全元件中,贯穿孔的平均开口直径为0.1μm~50μm,贯穿孔的至少1个为贯穿孔的面积S1与将贯穿孔的长轴作为直径的圆的面积S0之比S1/S0为0.1以上且小于0.95的贯穿孔A,贯穿孔A的数量与总贯穿孔的数量的比例为50%以上。
即,发现了能够通过以下结构解决上述课题。
[1]一种安全元件,其包括具有多个贯穿孔的薄膜,其中,
贯穿孔的平均开口直径为0.1μm~50μm,
贯穿孔的至少1个为贯穿孔的面积S1与将贯穿孔的长轴作为直径的圆的面积S0之比S1/S0为0.1以上且小于0.95的贯穿孔A。
[2]根据[1]所述的安全元件,其中,
贯穿孔的数量密度为50个/mm2以上。
[3]根据[1]或[2]所述的安全元件,其中,
贯穿孔的排列图案是随机的。
[4]根据[1]至[3]中任一项所述的安全元件,其中,
相对于所有所述贯穿孔A的数量,形状分别不同的所述贯穿孔A的数量的比例为20%以上。
[5]根据[1]至[4]中任一项所述的安全元件,其中,
相对于总贯穿孔的数量,贯穿孔A的数量的比例为50%以上。
[6]根据[1]至[5]中任一项所述的安全元件,其中,
薄膜为金属箔。
[7]根据[6]所述的安全元件,其中,
金属箔的材料包含选自由铝、铜、不锈钢及镍组成的组中的至少1个。
[8]根据[7]所述的安全元件,其中,
金属箔的材料为铝。
[9]根据[1]至[5]中任一项所述的安全元件,其中,
薄膜为树脂薄膜。
[10]根据[1]至[9]中任一项所述的安全元件,其中,
贯穿孔A的至少1个满足贯穿孔的面积S1与将贯穿孔的长轴作为直径的圆的面积S0之比S1/S0为0.2以上且0.9以下的范围。
[11]根据[1]至[10]中任一项所述的安全元件,其具有树脂层,所述树脂层层叠于金属箔的至少一个面上。
[12]一种安全系统,其具有:
[1]至[11]中任一项所述的安全元件;
检测部,其检测安全元件的贯穿孔的形状;及
判定部,其根据经检测到的贯穿孔的形状判定安全元件的合理性。
[13]根据[12]所述的安全系统,其中,
检测部具有:
发光部,其对安全元件照射光;及
光接收部,其接收从发光部照射并且通过安全元件的贯穿孔的光,
从而检测安全元件的贯穿孔的形状。
[14]根据[13]所述的安全系统,其中,
安全系统具有存储部,所述存储部预先存储合理的安全元件的贯穿孔的形状,
判定部对检测部检测到的贯穿孔的形状和预先存储于存储部的贯穿孔的形状进行校对来判定安全元件的合理性。
[15]根据[14]所述的安全系统,其中,
检测部进一步检测贯穿孔的排列图案,
存储部预先存储合理的安全元件的贯穿孔的形状及排列图案,
判定部对检测部检测到的贯穿孔的形状及排列图案和预先存储的贯穿孔的形状及排列图案进行校对来判定安全元件的合理性。
[16]根据[13]至[15]中任一项所述的安全系统,其中,
检测部由具备发光部的读取装置及具备光接收部的光接收装置构成。
[17]根据[16]所述的安全系统,其中,
读取装置具有放大部,所述放大部放大从发光部照射并且通过安全元件的贯穿孔的光。
[18]根据[16]或[17]所述的安全系统,其中,
光接收装置具有通信部,所述通信部发送由光接收部接收光而得到的贯穿孔的形状的信息。
[19]根据[16]或[17]所述的安全系统,其中,
光接收装置具备判定部。
[20]根据[16]至[19]中任一项所述的安全系统,其中,
光接收装置具有通信部,所述通信部接收合理的安全元件的贯穿孔的形状的信息。
[21]根据[13]至[15]中任一项所述的安全系统,其中,
检测部由具备发光部及光接收部的读取装置构成。
[22]根据[21]所述的安全系统,其中,
读取装置具有输送部,所述输送部输送具有安全元件的部件。
发明效果
如下说明,根据本发明能够提供一种难以复制的安全元件及安全系统。
附图说明
图1是表示本发明的安全元件的一例的示意性俯视图。
图2是图1的B-B线剖视图。
图3是用于说明贯穿孔A的形状的示意图。
图4是表示本发明的安全元件的另一例的示意性剖视图。
图5是用于说明本发明的安全元件的优选制造方法的一例的示意性剖视图。
图6是用于说明本发明的安全元件的优选制造方法的一例的示意性剖视图。
图7是用于说明本发明的安全元件的优选制造方法的一例的示意性剖视图。
图8是用于说明本发明的安全元件的优选制造方法的另一例的示意性剖视图。
图9是用于说明本发明的安全元件的优选制造方法的另一例的示意性剖视图。
图10是用于说明本发明的安全元件的优选制造方法的另一例的示意性剖视图。
图11是用于说明本发明的安全元件的优选制造方法的另一例的示意性剖视图。
图12是用于说明本发明的安全元件的优选制造方法的另一例的示意性剖视图。
图13是用于说明本发明的安全元件的优选制造方法的另一例的示意性剖视图。
图14是用于说明本发明的安全元件的优选制造方法的另一例的示意性剖视图。
图15是用于说明本发明的安全元件的优选制造方法的另一例的示意性剖视图。
图16是用于说明本发明的安全元件的优选制造方法的另一例的示意性剖视图。
图17是用于说明本发明的安全元件的优选制造方法的另一例的示意性剖视图。
图18是用于说明内置安全元件的信息卡的一例的示意图。
图19是用于说明本发明的安全系统的一例的示意图。
图20是通过光学显微镜观察安全元件的表面的照片。
图21是通过光学显微镜观察安全元件的表面的照片。
图22是通过光学显微镜观察安全元件的表面的照片。
图23是通过光学显微镜观察安全元件的表面的照片。
图24是通过光学显微镜观察安全元件的表面的照片。
图25是通过光学显微镜观察安全元件的表面的照片。
图26是通过光学显微镜观察安全元件的表面的照片。
图27是通过光学显微镜观察安全元件的表面的照片。
图28是通过光学显微镜观察安全元件的表面的照片。
图29是用于说明实施例中的观察位置的示意图。
图30是用于说明本发明的安全系统的另一例的示意性剖视图。
图31是图30的俯视图。
图32是用于说明使用图30的安全系统时的状态的示意性剖视图。
图33是图32的俯视图。
图34是用于说明本发明的安全系统的另一例的示意性立体图。
图35是用于说明使用图34的安全系统时的状态的示意图。
图36是用于说明使用图34的安全系统时的状态的示意图。
图37是用于说明本发明的安全系统的另一例的示意性剖视图。
图38是用于说明使用图37的安全系统时的状态的剖视图。
图39是用于说明使用图37的安全系统时的状态的剖视图。
图40是用于说明使用图37的安全系统时的状态的剖视图。
图41是用于说明使用图37的安全系统时的状态的剖视图。
图42是通过光学显微镜观察安全元件的表面的照片。
图43是通过光学显微镜观察安全元件的表面的照片。
具体实施方式
以下,对本发明进行详细说明。
以下所记载的构成要件的说明是根据本发明的代表性实施方式而完成的,但本发明并不限定于这种实施方式。
另外,在本说明书中,用“~”表示的数值范围是指将在“~”的前后记载的数值作为下限值以及上限值包含的范围。
[安全元件]
本发明的安全元件,其包括具有多个贯穿孔的薄膜,其中,
贯穿孔的平均开口直径为0.1μm~50μm,
贯穿孔的至少1个为贯穿孔的面积S1与将贯穿孔的长轴作为直径的圆的面积S0之比S1/S0为0.1以上且小于0.95的贯穿孔A。
关于本发明的安全元件的构成,使用图1~图3来进行说明。图1~图3所示的例中,设成薄膜为金属箔而进行说明。另外,本发明的安全元件中,薄膜也可以为树脂薄膜。
图1是示意性地表示本发明的安全元件的一例的主视图。图2是图1的B-B线剖视图。图3是用于说明贯穿孔A的形状的示意图。
图1及图2所示的安全元件10包括具有多个沿厚度方向贯穿的贯穿孔5的金属箔3。
本发明中,金属箔3所具有的贯穿孔5的平均开口直径为0.1μm~50μm。
并且,贯穿孔5的至少1个为贯穿孔5的面积S1与将贯穿孔的长轴作为直径的圆的面积S0之比S1/S0为0.1以上且小于0.95的贯穿孔A。
使用图3对贯穿孔A进行说明。
关于贯穿孔,有时在形成贯穿孔的过程中相邻的多个贯穿孔彼此连接而成为一个贯穿孔。因此,贯穿孔的形状并不限定于圆形状,有时成为如在图3中用实线表示的细长孔。图3所示的例为表示连接2个贯穿孔而形成的1个贯穿孔的图,但是有时也会连接3个以上的贯穿孔。
如图3所示的形状的贯穿孔中,将用实线表示的贯穿孔的实际面积设为S1。并且,将贯穿孔部分的端部之间的距离的最大值设为长轴DL,将以该长轴DL为直径的正圆(图中用虚线表示的圆)的面积设为S0
该面积比S1/S0表示越接近1,则贯穿孔的形状越接近正圆,表示该面积比越小,则贯穿孔的形状越成为细长的形状。
本发明中,将该面积S1与面积S0之比S1/S0(以下,也称为面积比S1/S0)为0.1以上且小于1的贯穿孔设为贯穿孔A。本发明的安全元件10至少具有1个贯穿孔A。并且,期望贯穿孔A的数量与总贯穿孔的数量的比例为20%以上。
如上述,在具有多个贯穿孔并且通过贯穿孔的图案进行认证的安全元件中,具有根据规定的图案形成的贯穿孔的安全元件的情况下,只要获得贯穿孔的图案则能够通过激光加工及微加工等加工方法来制作,因此存在容易复制的问题。
相对于此,本发明的安全元件的金属箔具有平均开口直径为0.1μm~50μm并且面积比S1/S0为0.1以上且小于0.95的贯穿孔A。贯穿孔A具有开口直径为1μm~50μm的微细的尺寸并且面积比S1/S0为0.1以上且小于0.95即不是正圆的形状。由于具有尺寸微细并且不是正圆的形状,即使假设获得贯穿孔的图案也难以通过激光加工及微加工等加工方法进行复制。
例如,能够通过使用高输出激光器的激光加工形成近似的尺寸的贯穿孔,但是难以通过激光束溶解金属而再现不是正圆的形状。
同样地,基于贯穿孔的图案,即使要通过抗蚀剂涂布、曝光、化学溶解来溶解金属箔而再现相同的贯穿孔,也会在曝光、化学溶解的过程中受到光的环绕或溶解液的局部液体取代状态的差异的影响,因此难以再现不是正圆的形状。
并且,本发明的安全元件的金属箔中,期望平均开口直径为0.1μm~50μm并且面积比S1/S0为0.1以上且小于0.95的贯穿孔A的比例相对于总贯穿孔的数量为20%以上。
由于贯穿孔的20%以上为具有如上述的形状的贯穿孔A,因此变得更难以进行复制。
在此,本发明的安全元件的金属箔通过后述的几种制造方法来制作。这些制造方法为随机形成贯穿孔的位置、形状及开口直径的方法。因此,即使使用相同的方法来制作金属箔,也不能复制相同的金属箔。因此,即使制作多个金属箔,每个金属箔也具有固有的贯穿孔。因此,具有这种金属箔的安全元件能够设为难以复制的安全元件。
在此,关于贯穿孔的平均开口直径及开口率的数据,在金属箔的一面侧设置平行光光学单元,使平行光透过,从金属箔的另一表面使用光学显微镜以倍率100倍拍摄金属箔的表面来获取照片数据。对所得到的照片的10cm×10cm的范围内的100mm×75mm的视场(5个部位),从贯穿孔的开口面积的合计与视场的面积(几何面积)计算比率(开口面积/几何面积),将各视场(5个部位)中的平均值作为平均开口率来进行计算。
从复制的困难性、在狭窄的面积存在多个贯穿孔等的观点考虑,贯穿孔的平均开口直径为0.1μm以上且50μm以下,优选为0.3μm以上且40μm以下,更优选为0.5μm以上且35μm以下,进一步优选为1μm以上且30μm以下。
关于贯穿孔的面积比S1/S0,在金属箔的一面侧设置平行光光学单元,使平行光透过,从金属箔的另一表面使用光学显微镜以倍率100倍拍摄金属箔的表面来获取照片数据。基于数据测定贯穿孔的面积S1及长轴的长度,对所测定的所有的贯穿孔,计算将所测定的长轴的值作为直径的正圆的面积S0,求出了贯穿孔的面积S1与将长轴作为直径的正圆的面积S0之比S1/S0
并且,关于面积比S1/S0为0.1以上且小于1的贯穿孔的比例,计算相对于经测定的所有的贯穿孔的个数的S1/S0比成为0.1以上且小于1的贯穿孔的个数的比例来求出。
另外,贯穿孔的面积比S1/S0也能够从使用高分辨率扫描型电子显微镜(ScanningElectron Microscope(SEM))得到的SEM照片求出。
从复制的困难性的观点考虑,贯穿孔A的面积比S1/S0为0.1以上且小于0.95,优选为0.2以上且0.9以下,更优选为0.3以上且0.85以下,进一步优选为0.4以上且0.8以下。
并且,从复制的困难性的观点考虑,相对于总贯穿孔的数量的贯穿孔A的比例优选为20%以上,更优选为30%以上,进一步优选为50%以上。
并且,从复制的困难性、孔配置的多样性确保等的观点考虑,形成于金属箔的贯穿孔的数量密度优选为50个/mm2以上,更优选为75~350个/mm2,进一步优选为100~300个/mm2
若贯穿孔的数量密度较大,则成为贯穿孔彼此靠近而配置,但是若微细的贯穿孔靠近而存在,则变得更难以通过激光加工及微加工等加工方法来进行复制。例如,在激光加工中,由于基于激光器的热量的影响会影响至贯穿孔的附近为止,因此难以形成靠近的独立的贯穿孔。
贯穿孔的数量密度能够通过以下方法来进行测定。
首先,在金属箔的一面侧设置平行光光学单元,使平行光透过,从金属箔的另一表面使用光学显微镜以倍率100倍拍摄金属箔的表面来获取照片。对所得到的照片的10cm×10cm的范围内的1mm×1mm的视场(5个部位),从通过所透射的平行光而投影的贯穿孔的数量与视场的面积(几何面积)计算数量密度(贯穿孔的数/几何面积),将各视场(5个部位)中的平均值作为数量密度而计算。
并且,从复制的困难性、孔配置的多样性确保的观点考虑,形成于金属箔的贯穿孔的排列优选为随机(不规则)。
在此,如下对贯穿孔的排列是随机的情况进行定义:在金属箔的一面侧设置平行光光学单元,使平行光透过,从金属箔的另一表面使用光学显微镜以倍率200倍拍摄金属箔的表面来获取照片。从所得到的照片的10cm×10cm的范围随机提取30个贯穿孔,并且测定从各贯穿孔到距离最近的贯穿孔为止的距离。将所测定的贯穿孔之间的距离中,有50%以上的不同距离的情况定义为随机。
并且,从复制的困难性、孔配置的多样性确保的观点考虑,优选多个贯穿孔A的形状分别不同。具体而言,优选形状不同的贯穿孔A的数量与所有贯穿孔A的数量的比例为20%以上。
并且,还优选每个贯穿孔A的面积比S1/S0不同。具体而言,优选面积比S1/S0不同的贯穿孔A的数量与所有贯穿孔A的数量的比例为20%以上。
在此,在图2所示的例中,安全元件10构成为由具有贯穿孔5的金属箔3构成,但是并不限定于此,如图4所示,也可以具有设置于金属箔3的至少一个表面的树脂层7。能够通过具有树脂层7来提高金属箔3的支撑性。并且,能够保护金属箔的表面来提高耐刮擦性。
另外,在图4所示的安全元件10中,在金属箔3的一个表面设置有树脂层7,但是也可以在金属箔3的两面设置有树脂层7。
〔金属箔〕
本发明的安全元件所具有的金属箔只要为具有贯穿孔的金属箔则并无特别限定。优选为由能够容易形成上述的贯穿孔A的金属及/或金属化合物构成的箔,更优选为由金属构成的箔。并且,还优选为包含溶解于后述的贯穿孔形成工序B中所使用的蚀刻剂的金属原子的金属箔。
具体而言,作为金属箔可举出铝箔、铜箔、银箔、金箔、铂箔、不锈钢箔、钛箔、钽箔、钼箔、铌箔、锆箔、钨箔、铍铜箔、磷青铜箔、黄铜箔、镍银箔、锡箔、铅箔、锌箔、焊锡箔、铁箔、镍箔、坡莫合金箔、镍铬合金箔、42合金箔、可伐合金箔、莫涅耳合金箔、英高镍合金箔及哈氏合金箔等。
并且,金属箔也可以为层叠包含上述种类的金属的不同的2种以上的金属而成的金属箔。
金属箔的层叠方法并无特别限定,优选为电镀或包层材料。用于电镀的金属优选为包含溶解于蚀刻剂的金属原子的金属,优选为金属。作为电镀物质,例如可举出镍、铬、钴、铁、锌、锡、铜、银、金、铂、钯及铝等。
电镀的方法并无特别限定,可以使用非电解电镀、电解电镀、熔融电镀及化学转化处理等中的任一个。
并且,用于在上述金属箔形成包层材料的金属优选为包含溶解于蚀刻剂的金属原子的金属,优选为金属。作为金属种类,例如可举出用于上述金属箔的金属。
从获取性、容易形成贯穿孔等观点考虑,优选金属箔的材料包含选自由铝、铜、不锈钢及镍组成的组中的至少1个,更优选为铝。
金属箔的平均厚度优选为5μm~1000μm。从处理性的观点考虑,金属箔的平均厚度更优选为5μm~100μm,进一步优选为8μm~30μm。
在此,金属箔的平均厚度是指使用接触式膜厚测定仪(数字电子千分尺)测量任意5个点而得到的厚度的平均值。
<铝箔>
作为将铝箔用作金属箔时的铝并无特别限定,例如能够使用1000系列、3000系列(例如,3003材料等)、5000系列、7000系列、8000系列(例如,8021材料等)等公知的铝合金。
作为这种铝合金,例如能够使用下述第1表所示的合金编号的铝合金。
其中,1N30、1100、1050、1085材料等1000系列的材料或者向这些材料添加微量Mg、Mn、Zn等的材料等能够廉价获得,因此优选。
[表1]
Figure BDA0002472981270000121
〔树脂层〕
本发明的安全元件可以具有的树脂层只要为由具有透明性的树脂材料形成的层,就无特别限定,作为树脂材料,例如可举出聚酯、聚烯烃等。
具体而言,作为聚酯,例如可举出聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚萘二甲酸乙二酯等。
具体而言,作为其他树脂材料,例如可举出聚酰胺、聚醚、聚苯乙烯、聚酯酰胺、聚碳酸酯、聚苯硫醚、聚醚酯、聚氯乙烯、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯等。
在此,“树脂层具有透明性”是指可见光的透射率为60%以上,优选为80%以上,尤其优选为90%以上。
<厚度>
上述树脂层的平均厚度能够按照作为安全元件的编入的卡等选定。精加工成所编入的卡等的厚度以下,由此能够在组装时调整总厚度。因此,树脂层的上限并无限定,但是从处理性及加工性的观点考虑,厚度的下限优选为12μm以上,更优选为25μm以上,进一步优选为50μm以上。
在此,树脂层的平均厚度是指使用接触式膜厚测定仪(数字电子千分尺)测量任意5个点而得到的厚度的平均值。
[金属箔的制造方法]
本发明的安全元件所具有的金属箔的制造方法并无特别限定,但是作为金属箔使用铝箔的情况下,例如可举出具有如下工序的方法(以下,也称为“制造方法A”。):在铝箔的至少一个表面形成氢氧化铝皮膜或氧化铝皮膜的皮膜形成工序;在皮膜形成工序之后进行贯穿孔形成处理而形成贯穿孔的贯穿孔形成工序A;及在贯穿孔形成工序A之后去除皮膜的皮膜去除工序。
作为将除了铝以外的金属用作金属箔的材料的情况的制造方法,例如可举出具有如下工序的制造方法(以下,也称为“制造方法B”):在金属箔的至少一个表面形成包含粒子的第1保护层的第1保护层形成工序;在金属箔上形成贯穿孔的贯穿孔形成工序B;及在贯穿孔形成工序B之后去除第1保护层的保护层去除工序。另外,作为金属箔的材料使用铝的情况下也能够应用制造方法B。
以下,使用图5~图7及图8~图10对作为金属箔使用铝箔时的安全元件的制造方法A的各工序进行说明之后,对各工序进行详细叙述。
图5~图7及图8~图10是表示安全元件的制造方法A的优选的实施方式的一例的示意性剖视图。
如图5~图7及图8~图10所示,安全元件的制造方法A为具有如下工序的制造方法:在金属箔(铝箔)1的一个表面(图8所示的实施方式中为两面)实施皮膜形成处理,形成氢氧化铝皮膜或氧化铝皮膜2的皮膜形成工序(图5及图6,图8及图9);在皮膜形成工序之后实施电解溶解处理形成贯穿孔5,制作包含具有贯穿孔的金属箔(具有贯穿孔的铝箔)3及具有贯穿孔的氢氧化铝皮膜或氧化铝皮膜4的层叠体的贯穿孔形成工序A(图6及图7,图9及图10);及在贯穿孔形成工序A之后去除具有贯穿孔的氢氧化铝皮膜或氧化铝皮膜4,制作具有贯穿孔的铝箔3的皮膜去除工序(图7及图2、图10及图2)。
另外,制作具有树脂层7的安全元件的情况下,进行上述的工序,制作具有贯穿孔的金属箔之后,在金属箔上形成树脂层即可。或者,也可以在皮膜形成工序及贯穿孔形成工序A之前在金属箔上形成树脂层之后通过上述工序在金属箔与树脂层的层叠体形成贯穿孔。
〔皮膜形成工序〕
皮膜形成工序为在铝箔的表面实施皮膜形成处理,形成氢氧化铝皮膜或氧化铝皮膜的工序。
<皮膜形成处理>
上述皮膜形成处理并无特别限定,例如能够实施与以往公知的皮膜的形成处理相同的处理。
作为皮膜形成处理,例如能够适当采用日本特开2011-201123号公报的[0013]至[0026]段中所记载的条件或装置。
本发明中,皮膜形成处理的条件根据所使用的电解液而产生各种变化,因此无法一概确定,但是通常优选电解液浓度1~80质量%、液温5~70℃、电流密度0.5~60A/dm2、电压1~100V、电解时间1秒钟~20分钟,以成为所期望的皮膜量的方式进行调整。
本发明中,作为电解液,优选使用硝酸、盐酸、硫酸、磷酸或草酸或这些酸中的2种以上的混合酸来进行电化学处理。
在包含硝酸或盐酸的电解液中进行电化学处理的情况下,可以在铝箔与对电极之间施加直流,也可以施加交流。在铝箔施加直流的情况下,电流密度优选为1~60A/dm2,更优选为5~50A/dm2。连续进行电化学处理的情况下,优选以通过电解液对铝箔供电的液供电方式进行。
本发明中,通过皮膜形成处理形成的氢氧化铝皮膜及氧化铝皮膜的量优选为0.05~50g/m2,更优选为0.1~10g/m2
〔贯穿孔形成工序〕
贯穿孔形成工序为在皮膜形成工序之后实施电解溶解处理来形成贯穿孔的工序。
<电解溶解处理>
上述电解溶解处理并无特别限定,使用直流或交流,能够将酸性溶液用于电解液。其中,优选使用硝酸及盐酸的至少一个酸进行电化学处理,更优选使用向这些酸添加硫酸、磷酸及草酸中的至少1种以上的酸而得到的混合酸进行电化学处理。
本发明中,作为电解液即酸性溶液,除了上述酸以外,还能够使用记载于美国专利第4,671,859号、美国专利第4,661,219号、美国专利第4,618,405号、美国专利第4,600,482号、美国专利第4,566,960号、美国专利第4,566,958号、美国专利第4,566,959号、美国专利第4,416,972号、美国专利第4,374,710号、美国专利第4,336,113号、美国专利第4,184,932号的各说明书等的电解液。
酸性溶液的浓度优选为0.1~2.5质量%,尤其优选为0.2~2.0质量%。并且,酸性溶液的液温优选为20~80℃,更优选为30~60℃。
并且,关于将上述酸作为主体的水溶液,能够在从1g/L到饱和为止的范围内向浓度1~100g/L的酸的水溶液中添加硝酸铝、硝酸钠、硝酸铵等具有硝酸根离子的硝氧化合物或氯化铝、氯化钠、氯化铵等具有盐酸离子的盐氧化合物、硫酸铝、硫酸钠、硫酸铵等具有硫酸根离子的硫酸盐化合物中的至少一个而使用。
其中,“作为主体”是指水溶液中成为主体的成分相对于添加到水溶液的所有成分包含30质量%以上、优选50质量%以上。以下,其他成分也相同。
并且,将上述酸作为主体的水溶液中也可以溶解铁、铜、锰、镍、钛、镁、二氧化硅等铝合金中所包含的金属。优选使用以铝离子成为1~100g/L的方式向酸的浓度0.1~2质量%的水溶液中添加氯化铝、硝酸铝、硫酸铝等而得到的溶液。
电化学溶解处理时主要使用直流电流,但是使用交流电流的情况下,其交流电源波并无特别限定,可使用正弦波、矩形波、梯形波、三角波等,其中,优选矩形波或梯形波,尤其优选梯形波。
(硝酸电解)
本发明中,通过使用将硝酸作为主体的电解液的电化学溶解处理(以下,也省略为“硝酸溶解处理”。),能够轻松地形成平均开口直径成为0.1μm以上且小于100μm的贯穿孔。
在此,从容易控制贯穿孔形成的熔点的理由考虑,硝酸溶解处理优选为使用直流电流在将平均电流密度设为5A/dm2以上并且将电量设为50C/dm2以上的条件下实施的电解处理。另外,平均电流密度优选为100A/dm2以下,电量优选为10000C/dm2以下。
并且,硝酸电解中的电解液的浓度或温度并无特别限定,能够使用高浓度、例如硝酸浓度15~35质量%的硝酸电解液在30~60℃下进行电解或者使用硝酸浓度0.7~2质量%的硝酸电解液在高温、例如80℃以上进行电解。
并且,能够使用向上述硝酸电解液混合浓度0.1~50质量%的硫酸、草酸、磷酸中的至少1个而得到的电解液进行电解。
(盐酸电解)
本发明中,也通过使用将盐酸作为主体的电解液的电化学溶解处理(以下,也省略为“盐酸溶解处理”。),能够轻松地形成平均开口直径成为1μm以上且小于100μm的贯穿孔。
在此,从容易控制贯穿孔形成的熔点的理由考虑,盐酸溶解处理优选为使用直流电流在将平均电流密度设为5A/dm2以上并且将电量设为50C/dm2以上的条件下实施的电解处理。另外,平均电流密度优选为100A/dm2以下,电量优选为10000C/dm2以下。
并且,盐酸电解中的电解液的浓度或温度并无特别限定,能够使用高浓度、例如盐酸浓度10~35质量%的盐酸电解液在30~60℃下进行电解或者使用盐酸浓度0.7~2质量%的盐酸电解液在高温、例如80℃以上进行电解。
并且,能够使用向上述盐酸电解液混合浓度0.1~50质量%的硫酸、草酸、磷酸中的至少1个而得到的电解液进行电解。
〔皮膜去除工序〕
皮膜去除工序为进行化学溶解处理来去除皮膜的工序。
上述皮膜去除工序例如能够通过实施后述的酸蚀刻处理或碱蚀刻处理来去除皮膜。
通过碱蚀刻处理进行皮膜去除的情况下,为了去除在碱蚀刻处理之后残留在表面的腐蚀性生物,期望用酸性液进行清洗。通过选择基于酸性液的清洗条件,还能够具有皮膜去除的功能。
<酸蚀刻处理>
酸蚀刻处理为使用比铝优先溶解氢氧化铝或氧化铝的溶液(以下,也称为“皮膜溶解液”。)来溶解氢氧化铝皮膜或氧化铝皮膜的处理。
在此,作为皮膜溶解液,例如优选含有选自由硝酸、盐酸、硫酸、磷酸、草酸、铬化合物、锆系化合物、钛系化合物、锂盐、铈盐、镁盐、氟硅酸钠、氟化锌、锰化合物、钼化合物、镁化合物、钡化合物及卤素单质组成的组中的至少1种的水溶液。
具体而言,作为铬化合物,例如可举出氧化铬(III)、铬(VI)酸酐等。
作为锆系化合物,例如可举出氟化锆铵、氟化锆、氯化锆。
作为钛化合物,例如可举出氧化钛、硫化钛。
作为锂盐,例如可举出氟化锂、盐化锂。
作为铈盐,例如可举出氟化铈、盐化铈。
作为镁盐,例如可举出硫化镁。
作为锰化合物,例如可举出高锰酸钠、高锰酸钙。
作为钼化合物,例如可举出钼酸钠。
作为镁化合物,例如可举出氟化镁·五水合物。
作为钡化合物,例如可举出氧化钡、乙酸钡、碳酸钡、氯酸钡、氯化钡、氟化钡、碘化钡、乳酸钡、草酸钡、高氯酸钡、硒酸钡、亚硒酸钡、硬脂酸钡、亚硫酸钡、钛酸钡、氢氧化钡、硝酸钡或者它们的水合物等。
上述钡化合物中,优选氧化钡、乙酸钡、碳酸钡,尤其优选氧化钡。
作为卤素单质,例如可举出氯、氟、溴。
其中,上述皮膜溶解液优选为含有酸的水溶液,作为酸,可举出硝酸、盐酸、硫酸、磷酸、草酸等,可以为2种以上的酸的混合物。其中,作为酸,优选使用硝酸。
作为酸浓度,优选为0.01mol/L以上,更优选为0.05mol/L以上,进一步优选为0.1mol/L以上。上限并无特别限定,通常优选为10mol/L以下,更优选为5mol/L以下。
通过使形成有氢氧化铝皮膜或氧化铝皮膜的铝箔与上述的溶解液接触来进行溶解处理。接触的方法并无特别限定,例如可举出浸渍法、喷雾法。其中,优选浸渍法。
浸渍法为将形成有氢氧化铝皮膜或氧化铝皮膜的铝箔浸渍于上述的溶解液的处理。进行浸渍处理时若进行搅拌,则进行没有不均匀的处理,因此优选。
浸渍处理的时间优选为10分钟以上,更优选为1小时以上,进一步优选为3小时以上、5小时以上。
<碱蚀刻处理>
碱蚀刻处理为通过使上述皮膜与碱溶液接触来溶解表层的处理。
作为碱溶液中所使用的碱,例如可举出苛性碱、碱金属盐。具体而言,作为苛性碱,例如可举出氢氧化钠(烧碱)、苛性钾。并且,作为碱金属盐,例如可举出偏硅酸钠、硅酸钠、偏硅酸钾、硅酸钾等碱金属硅酸盐;碳酸钠、碳酸钾等碱金属碳酸盐;铝酸钠、铝酸钾等碱金属铝酸盐;葡糖酸钠、葡糖酸钾等碱金属醛糖酸盐;磷酸氢二钠、磷酸氢二钾、磷酸三钠、磷酸三钾等碱金属磷酸氢盐。其中,从高蚀刻速度的方面及廉价的方面考虑,优选苛性碱的溶液及含有苛性碱与碱金属铝酸盐这两者的溶液。尤其优选氢氧化钠的水溶液。
碱溶液的浓度优选为0.1~50质量%,更优选为0.2~10质量%。在碱溶液中溶解有铝离子的情况下,铝离子的浓度优选为0.01~10质量%,更优选为0.1~3质量%。碱溶液的温度优选为10~90℃。处理时间优选为1~120秒钟。
作为使皮膜与碱溶液接触的方法,例如可举出使形成有皮膜的铝箔通过装有碱溶液的槽中的方法、将形成有皮膜的铝箔浸渍于装有碱溶液的槽中的方法及将碱溶液喷雾到形成有皮膜的铝箔的表面(氢氧化铝皮膜)的方法。
〔树脂层形成工序〕
树脂层形成工序为在具有贯穿孔的金属箔(铝箔)的表面形成树脂层的工序或者在不具有贯穿孔的铝箔上形成树脂层的工序。
形成树脂层的方法并无特别限定,但是例如可举出干式层压、湿式层压、挤出层压、膨胀层压法等。
这些之中,如上所述,树脂层的平均厚度为12~200μm(尤其为25~100μm)的方式及铝箔的平均厚度为5~1000μm的方式为优选方式,因此优选通过干式层压形成树脂层的方法。
作为干式层压,例如能够适当采用日本特开2013-121673号公报的[0067]至[0078]段中所记载的条件或装置。
接着,使用图11~图14对作为金属箔使用除了铝箔以外的箔时的金属箔的制造方法B的各工序进行说明之后,对各工序进行详细叙述。
图11~图14是表示金属箔的制造方法B的优选的实施方式的一例(以下,也称为制造方法B-1)的示意性剖视图。
金属箔的制造方法B-1中,通过使用含有多个金属粒子及聚合物成分的组合物的第1保护层形成工序,如图11所示,在金属箔1的一个主表面形成埋设有多个金属粒子9的每个金属粒子的一部分的第1保护层8。
并且,制造方法B-1中,优选通过使用含有聚合物成分的组合物的任意第2保护层形成工序,如图12所示在金属箔1的与形成有第1保护层8的表面相反的一侧的表面形成第2保护层11。
并且,制造方法B-1中,通过使具有第1保护层8的金属箔1与蚀刻剂接触而溶解金属粒子9及金属箔1的一部分的贯穿孔形成工序B,如图13所示在第1保护层8及金属箔1上形成贯穿孔5。
并且,制造方法B-1中,通过去除第1保护层8的保护层去除工序,如图14所示形成具有多个贯穿孔5的金属箔3。另外,具有第2保护层形成工序的情况下,如图14所示,通过保护层去除工序去除第1保护层8及第2保护层11,由此形成具有多个贯穿孔5的金属箔3。
并且,作为优选的方式,制造方法B可以具有在具有贯穿孔的金属箔3的表面形成树脂层7的树脂层形成工序。
另外,制造方法B中的树脂层形成工序与制造方法A中的树脂层形成工序相同。
〔第1保护层形成工序〕
制造方法B-1所具有的第1保护层形成工序为使用含有多个金属粒子及聚合物成分的组合物在金属箔的一个表面形成埋设有每个金属粒子的一部分的第1保护层的工序。
<组合物>
第1保护层形成工序中所使用的组合物为至少含有多个金属粒子及聚合物成分的组合物。
(金属粒子)
上述组合物中所包含的金属粒子只要为包含溶解于后述的贯穿孔形成工序B中所使用的蚀刻剂的金属原子的粒子,则并无特别限定,优选为由金属和/或金属化合物构成的粒子,更优选为由金属构成的粒子。
作为构成金属粒子的金属,具体而言,例如可举出铝、镍、铁、铜、不锈钢、钛、钽、钼、铌、锆、钨、铍及这些合金等,这些可以单独使用1种,也可以同时使用2种以上。
这些之中,优选为铝、镍及铜,更优选为铝及铜。
作为构成金属粒子的金属化合物,例如可举出氧化物、复合氧化物、氢氧化物、碳酸盐、硫酸盐、硅酸盐、磷酸盐、氮化物、碳化物、硫化物及这些中的至少2种以上的复合化物等。具体而言,可举出氧化铜、氧化铝、氮化铝及硼酸铝等。
制造方法B-1中,从回收后述的贯穿孔形成工序中所使用的蚀刻剂并且实现经溶解的金属的再利用等的观点考虑,优选金属粒子及上述的金属箔含有相同的金属原子。
金属粒子的形状并无特别限定,优选为球状,越接近圆球状更优选。
并且,从组合物中的分散性等观点考虑,金属粒子的平均粒径优选为1μm~10μm,更优选为大于2μm且6μm以下。
在此,金属粒子的平均粒径是指通过激光器衍射·散射式粒径测定装置(NikkisoCo.,Ltd.制Microtrac MT3000)测定的粒度分布的累计50%的直径。
并且,金属粒子的含量相对于组合物中所包含的总固体成分,优选为0.05~95质量%,更优选为1~50质量%,进一步优选为3~25质量%。
(聚合物成分)
上述组合物中所包含的聚合物成分并无特别限定,能够使用以往公知的聚合物成分。
作为聚合物成分,具体而言,例如可举出环氧系树脂、硅酮类树脂、丙烯酸类树脂、氨基甲酸酯类树脂、酯类树脂、聚氨酯丙烯酸酯系树脂、硅酮丙烯酸系树脂、环氧丙烯酸酯系树脂、酯丙烯酸系树脂、聚酰胺类树脂、聚酰亚胺系树脂、聚碳酸酯类树脂及酚醛类树脂等,这些可以单独使用1种,也可以同时使用2种以上。
这些之中,从耐酸性优异、作为后述的贯穿孔形成工序B中所使用的蚀刻剂使用酸性溶液的情况下也容易得到所期望的贯穿孔的理由考虑,优选聚合物成分为选自由酚醛类树脂、丙烯酸类树脂及聚酰亚胺系树脂组成的组中的树脂材料。
本发明中,从容易进行后述的保护层去除工序中的去除的观点考虑,优选组合物中所包含的聚合物成分为水不溶性并且碱水可溶性高分子(以下,也省略为“碱水可溶性高分子”。)、即在高分子中的主链或侧链含有酸性基的均聚物、它们的共聚物或它们的混合物。
作为碱水可溶性高分子,从更容易进行后述的保护层去除工序中的去除的观点考虑,优选在高分子的主链及/或侧链中具有酸性基。
作为酸性基的具体例,可举出酚基(-Ar-OH)、磺酰胺基(-SO2NH-R)、取代磺酰胺系酸基(以下,称为“活性酰亚胺基”。)〔-SO2NHCOR、-SO2NHSO2R、-CONHSO2R〕、羧基(-CO2H)、磺基(-SO3H)及膦基(-OPO3H2)。
另外,Ar表示可以具有取代基的2价的芳基连接基,R表示可以具有取代基的烃基。
具有上述酸性基的碱水可溶性高分子之中,优选具有酚基、羧基、磺酰胺基及活性酰亚胺基的碱水可溶性高分子,尤其,从所形成的第1保护层的强度与后述的保护层去除工序中的去除性的均衡性的观点考虑,最优选具有酚基或羧基的碱水可溶性高分子。
作为具有上述酸性基的碱水可溶性高分子,例如能够举出以下碱水可溶性高分子。
作为具有酚基的碱水可溶性高分子,例如能够举出酚、邻甲酚、间甲酚、对甲酚及二甲苯酚等酚类的1种或2种以上与由甲醛及多聚甲醛等醛类制造的酚醛清漆树脂及邻苯三酚与丙酮的缩聚物。另外,也能够举出使具有酚基的化合物共聚而得到的共聚物。作为具有酚基的化合物,可举出具有酚基的丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯或羟基苯乙烯等。
具体而言,可举出N-(2-羟基苯基)丙烯酰胺、N-(3-羟基苯基)丙烯酰胺、N-(4-羟基苯基)丙烯酰胺、N-(2-羟基苯基)甲基丙烯酰胺、N-(3-羟基苯基)甲基丙烯酰胺、N-(4-羟基苯基)甲基丙烯酰胺、邻羟基苯基丙烯酸、间羟基苯基丙烯酸、对羟基苯基丙烯酸、邻羟基苯基甲基丙烯酸酯、间羟基苯基甲基丙烯酸酯、对羟基苯基甲基丙烯酸酯、邻羟基苯乙烯、间羟基苯乙烯、对羟基苯乙烯、2-(2-羟基苯基)乙基丙烯酸、2-(3-羟基苯基)乙基丙烯酸、2-(4-羟基苯基)乙基丙烯酸、2-(2-羟基苯基)乙基甲基丙烯酸酯、2-(3-羟基苯基)乙基甲基丙烯酸酯及2-(4-羟基苯基)乙基甲基丙烯酸酯等。
这些之中,优选酚醛清漆树脂或羟基苯乙烯的共聚物。作为羟基苯乙烯的共聚物的市售品,能够举出Maruki Kagaku Kogyo.制、MARUKA LYNCUR M H-2、MARUKA LYNCUR MS-4、MARUKA LYNCUR M S-2、MARUKA LYNCUR M S-1、NIPPON SODA CO.,LTD.制、VP-8000及VP-15000等。
作为具有磺酰胺基的碱水可溶性高分子,例如能够举出作为主要构成成分构成来自于具有磺酰胺基的化合物的最小结构单元的聚合物。作为如上述的化合物,可举出在分子内分别具有1个以上在氮原子上键合有至少一个氢原子的磺酰胺基及能够聚合的不饱和基的化合物。其中,优选在分子内具有丙烯酰基、烯丙基或乙烯氧基及取代或者单取代的氨基磺酰基或取代磺酰亚胺基的低分子化合物。
尤其,能够适当地使用间氨基磺酰基苯基甲基丙烯酸酯、N-(对氨基磺酰基苯基)甲基丙烯酰胺和/或N-(对氨基磺酰基苯基)丙烯酰胺等。
作为具有活性酰亚胺基的碱水可溶性高分子,例如能够举出作为主要构成成分构成来自于具有活性酰亚胺基的化合物的最小结构单元的聚合物。作为如上述的化合物,能够举出在分子内分别具有1个以上由下述结构式表示的活性酰亚胺基及能够聚合的不饱和基的化合物。
[化学式1]
Figure BDA0002472981270000221
具体而言,能够适当地使用N-(对甲苯磺酰基)甲基丙烯酰胺及N-(对甲苯磺酰基)丙烯酰胺等。
作为具有羧基的碱水可溶性高分子,例如能够举出将来自于在分子内分别具有1个以上羧基及能够聚合的不饱和基的化合物的最小结构单元作为主要构成成分的聚合物。具体而言,可举出使用丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸酐及衣康酸等不饱和羧氧化合物的聚合物。
作为具有磺基的碱水可溶性高分子,例如能够举出将来自于在分子内分别具有1个以上磺基及能够聚合的不饱和基的化合物的最小结构单元作为主要结构单元的聚合物。
作为具有膦基的碱水可溶性高分子,例如能够举出将来自于在分子内分别具有1个以上膦基及能够聚合的不饱和基的化合物的最小结构单元作为主要构成成分的聚合物。
构成碱水可溶性高分子的具有酸性基的最小结构单元尤其无需仅为1种,也能够使用使2种以上具有相同的酸性基的最小结构单元或2种以上具有不同的酸性基的最小结构单元共聚而得到的碱水可溶性高分子。
作为共聚的方法,能够使用以往已知的接枝共聚法、嵌段共聚法和/或无规共聚法等。
上述共聚物优选在共聚物中包含10摩尔%以上共聚的具有酸性基的化合物,更优选包含20摩尔%以上。
在本发明中,共聚化合物来形成共聚物的情况下,作为其化合物,也能够使用不包含酸性基的其他化合物。作为不包含酸性基的其他化合物的例,能够举出下述(m1)~(m11)中举出的化合物。
(m1)具有丙烯酸-2-羟乙酯或甲基丙烯酸2-羟乙酯等脂肪族羟基的丙烯酸酯类及甲基丙烯酸酯类。
(m2)丙烯酸甲脂、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸戊酯、丙酯酸己酯、丙烯酸辛酯、丙烯酸苄酯、丙烯酸-2-氯乙酯、丙烯酸缩水甘油酯及N-二甲基氨乙基丙烯酸酯等丙烯酸烷基酯。
(m3)甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸戊酯、甲基丙烯酸己酯、甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸-2-氯乙酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯及N-甲基丙烯酸二甲氨基乙酯等甲基丙烯酸烷基酯。
(m4)丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺、N-乙基丙烯酰胺、N-己基甲基丙烯酰胺、N-环己基丙烯酰胺、N-羟乙基丙烯酰胺、N-苯基丙烯酰胺、N-硝基苯基丙烯酰胺及N-乙基-N-苯基丙烯酰胺等丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺。
(m5)乙基乙烯基醚、2-氯乙基乙烯基醚、羟乙基乙烯基醚、丙基乙烯基醚、丁基乙烯基醚、辛基乙烯基醚及苯基乙烯基醚等乙烯基醚类。
(m6)乙酸乙烯酯、氯乙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯及苯甲酸乙烯酯等乙烯基酯类。
(m7)苯乙烯、α-甲基苯乙烯、甲基苯乙烯及氯甲基苯乙烯等苯乙烯类。
(m8)甲基乙烯基酮、乙基乙烯基酮、丙基乙烯基酮及苯基乙烯基酮等乙烯基酮类。
(m9)乙烯、丙烯、异丁烯、丁二烯及异戊二烯等烯烃类。
(m10)N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基咔唑、4-乙烯基吡啶、丙烯腈及甲基丙烯腈等。
(m11)马来酰亚胺、N-丙烯酰丙烯酰胺、N-乙酰基甲基丙烯酰胺、N-丙酰基甲基丙烯酰胺及N-(对氯苯甲酰基)甲基丙烯酰胺等不饱和酰亚胺。
作为聚合物成分,与均聚物、共聚物无关地,优选重均分子量为1.0×103~2.0×105并且数均分子量为5.0×102~1.0×105的范围。并且,优选多分散度(重均分子量/数均分子量)为1.1~10。
作为聚合物成分使用共聚物的情况下,优选构成其主链及/或侧链的来自于具有酸性基的化合物的最小结构单元与构成主链的一部分及/或侧链的不包含酸性基的其他最小结构单元的配方重量比为50:50~5:95的范围,更优选为40:60~10:90的范围。
上述聚合物成分可以分别仅使用1种,也可以组合2种以上而使用,优选相对于组合物中所包含的总固体成分为30~99质量%的范围中所使用的聚合物成分,更优选40~95质量%的范围中所使用的聚合物成分,进而尤其优选50~90质量%的范围中所使用的聚合物成分。
制造方法B-1中,从在后述的贯穿孔形成工序B中容易进行贯穿孔的形成的理由考虑,针对上述的金属粒子及聚合物成分,优选金属粒子的比重大于聚合物成分的比重。具体而言,更优选金属粒子的比重为1.5以上并且聚合物成分的比重为0.9以上且小于1.5。
(表面活性剂)
从涂布性的观点考虑,上述组合物能够添加如日本特开昭62-251740号及/或日本特开平3-208514号中所记载的非离子表面活性剂、如日本特开昭59-121044号及/或日本特开平4-013149号中所记载的两性表面活性剂。
作为非离子表面活性剂的具体例,可举出山梨醇酐三硬脂酸酯、脱水山梨糖醇单棕榈酸酯、山梨醇酐三油酸酯、硬脂酸单甘油酯及/或聚氧乙烯壬基苯基醚等。
作为两性表面活性剂的具体例,可举出烷基二(氨基乙基)甘氨酸、烷基聚氨基乙基甘氨酸盐酸盐、2-烷基-N-羧基乙基-N-羟乙基咪唑啉鎓甜菜碱及/或N-十四烷基-N,N-甜菜碱型(例如,商品名AMOGEN K、DAIICHI KOGYOCO.,LTD.制)等。
含有上述表面活性剂时的含量相对于组合物中所包含的总固体成分,优选为0.01~10质量%,更优选为0.05~5质量%。
(溶剂)
从形成树脂层时的操作性的观点考虑,上述组合物能够添加溶剂。
作为溶剂,具体而言,例如可举出二氯乙烷、环己酮、甲乙酮、甲醇、乙醇、丙醇、乙二醇单甲醚、1-甲氧基-2-丙醇、乙酸2-甲氧基乙酯、1-甲氧基-2-丙基乙酸酯、二甲氧基乙烷、乳酸甲酯、乳酸乙酯、N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、四甲基脲、N-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜、环丁砜、γ-丁内酯、甲苯及水等,这些可以单独使用1种,也可以同时使用2种以上。
<形成方法>
使用上述的组合物的第1保护层的形成方法并无特别限定,优选在金属箔上涂布组合物来形成第1保护层的方法。
金属箔上的涂布方法并无特别限定,例如能够使用棒涂法、狭缝涂布法、喷墨法、喷涂法、辊涂法、旋涂法、流延涂布法、狭缝及旋转法及转印法等方法。
本发明中,从在后述的贯穿孔形成工序B中容易进行贯穿孔的形成的理由考虑,优选形成满足下述式(1)的第1保护层。
n<r···(1)
在此,式(1)中,n表示所形成的第1保护层的厚度,r表示组合物中所包含的金属粒子的平均粒径,n及r的单位均以μm表示。
并且,制造方法B-1中,从相对于在后述的贯穿孔形成工序B中所使用的蚀刻剂的耐性或后述的保护层去除工序中的操作性的观点等考虑,优选通过第1保护层形成工序形成的第1保护层的厚度为0.5~4μm,优选为1μm以上且2μm以下。
在此,第1保护层的平均厚度是指使用切片机切削并且用电子显微镜观察截面时测定的任意5个点的厚度的平均值。
〔第2保护层形成工序〕
而且,制造方法B-1中,从后述的贯穿孔形成工序B中的操作性的观点考虑,优选在贯穿孔形成工序B之前具有使用含有聚合物成分的组合物在金属箔的与形成第1保护层的面相反的一侧的面形成第2保护层的第2保护层形成工序。
在此,作为聚合物成分,可举出与上述的第1保护层形成工序中所使用的组合物中所包含的聚合物成分相同的聚合物成分。即,任意在第2保护层形成工序中所形成的第2保护层为除了未埋设有上述的金属粒子以外与上述的第1保护层相同的层,关于第2保护层的形成方法,除了不使用上述的金属粒子以外,也能够通过与上述的第1保护层相同的方法形成。
另外,具有第2保护层形成工序的情况下,只要为贯穿孔形成工序B之前的工序,则顺序并无特别限定,可以为在上述的第1保护层形成工序的前后或与上述的第1保护层形成工序同时进行的工序。
〔贯穿孔形成工序B〕
制造方法B-1所具有的贯穿孔形成工序B为在上述的第1保护层形成工序之后使具有第1保护层的金属箔与蚀刻剂接触来溶解金属粒子及金属箔的一部分并且在金属箔上形成贯穿孔的工序,为通过所谓化学蚀刻处理在金属箔上形成贯穿孔的工序。
<蚀刻剂>
作为蚀刻剂,只要为适于金属粒子及金属箔的金属种类的蚀刻剂,则能够适当使用酸或碱的化学溶液等。
作为酸的例,可举出盐酸、硫酸、硝酸、氢氟酸、过氧化氢及乙酸等。
并且,作为碱的例,可举出烧碱及苛性钾等。
并且,作为碱金属盐,例如可举出偏硅酸钠、硅酸钠、偏硅酸钾及硅酸钾等碱金属硅酸盐;碳酸钠及碳酸钾等碱金属碳酸盐;铝酸钠及铝酸钾等碱金属铝酸盐;葡糖酸钠及葡糖酸钾等碱金属醛糖酸盐;磷酸氢二钠、磷酸氢二钾、磷酸三钠及磷酸三钾等碱金属磷酸氢盐。
并且,也能够使用氯化铁(III)及盐化铜(II)等无机盐。
并且,这些可以使用1种,也可以混合2种以上而使用。
<处理方法>
形成贯穿孔的处理通过使具有第1保护层的金属箔与上述的蚀刻剂接触来进行。
接触的方法并无特别限定,例如可举出浸渍法、喷涂法。其中,优选浸渍法。
浸渍处理的时间优选为15秒钟~10分钟,更优选为1分钟~6分钟。
并且,浸渍时的蚀刻剂的液温优选为25~70℃,更优选为30~60℃。
〔保护层去除工序〕
制造方法B-1所具有的保护层去除工序为在上述的贯穿孔形成工序B之后去除第1保护层(及第2保护层、以下统称为保护层)来制作具有贯穿孔的金属箔的工序。
去除保护层的方法并无特别限定,作为聚合物成分使用上述的碱水可溶性高分子的情况下,优选使用碱性水溶液溶解保护层而去除的方法。
<碱性水溶液>
作为碱性水溶液,具体而言,例如可举出氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、硅酸钠、偏硅酸钠及氨水等无机碱类;乙胺及正丙胺等伯胺类;二乙基胺及二-正丁胺等仲胺类;三乙基胺及甲基二乙胺等叔胺类;二甲基乙醇胺及三乙醇胺等醇胺类;四甲基氢氧化铵及四乙基氢氧化铵等季铵盐;吡咯及吡啶等环状胺类等,这些可以单独使用1种,也可以同时使用2种以上。
另外,也能够在上述碱性水溶液中适量添加醇类、表面活性剂而使用。
<处理方法>
去除保护层的处理例如通过使具有贯穿孔形成工序B之后的保护层的金属箔与上述的碱性水溶液接触而进行。
接触的方法并无特别限定,例如可举出浸渍法及喷涂法等。其中,优选浸渍法。
浸渍处理的时间优选为5秒钟~5分钟,更优选为10秒钟~2分钟。
并且,浸渍时的碱性水溶液优选为25~60℃,更优选为30~50℃。
〔防腐处理〕
制造方法B-1优选具有实施防腐处理的工序。
并且,实施防腐处理的定时并无特别限定,例如可以为对第1保护层形成工序中所使用的金属箔实施的处理,也可以为在保护层去除工序中对碱性水溶液添加后述的三唑类等的处理,还可以为在保护层去除工序之后实施的处理。
作为防腐处理,例如可举出在至少将三唑类溶解于溶剂的pH5~8.5的溶液中浸渍金属箔来形成有机电介质皮膜的处理。
作为三唑类,例如可优选举出苯并三唑(BTA)及甲苯基三唑(TTA)等。
并且,除了三唑类以外,也能够使用各种有机防锈材料、噻唑类、咪唑类、硫醇类及/或甲苯乙醇胺等。
作为用于防腐处理的溶剂,能够适当使用水或有机溶剂(尤其醇类),但是容易进行所形成的有机电介质皮膜的均匀性与量产时的厚度控制并且简便,若进而考虑对环境的影响等,则优选将脱离子水作为主体的水。
三唑类溶解浓度适当取决于所形成的有机电介质皮膜的厚度或与能够处理的时间的关系,但是通常为0.005~1重量%左右即可。
并且,溶液的温度为室温即可,但是根据需要也可以进行加温而使用。
溶液中的金属箔的浸渍时间适当取决于三唑类的溶解浓度或与所形成的有机电介质皮膜的厚度的关系,但是通常为0.5~30秒钟左右即可。
作为防腐处理的其他具体例,可举出通过在将选自三氧化铬、铬酸盐、重铬酸盐的组中的至少1种溶解于水而成的水溶液浸渍金属箔来形成将铬的水合氧化物作为主体的无机电介质皮膜的方法。
在此,作为铬酸盐例如优选铬酸钾或铬酸钠,并且,作为重铬酸盐例如优选重铬酸钾或重铬酸钠。而且,其溶解浓度通常设定为0.1~10质量%,并且,液温可以为室温~60℃左右。水溶液的pH值从酸性区域到碱性区域并无特别限定,但是通常设定为1~12。
并且,金属箔的浸渍时间根据所形成的无机电介质皮膜的厚度等而适当选定。
本发明中,优选在上述的各处理的工序结束之后进行水洗。水洗中能够使用纯水、井水及/或水道水等。为了防止带入到处理液的下一工序中,也可以使用夹持装置。
在此,金属箔的制造方法B并不限定于上述的方法。
在制造方法B-1构成为,在第1保护层形成工序之后进行贯穿孔形成工序B,由此使金属粒子及金属箔的一部分与蚀刻剂接触而使其溶解并且在金属箔上形成贯穿孔,但是取而代之,如图15~图17所示,也可以构成为第1层形成工序(图15)之后在贯穿孔形成工序之前经过去除粒子的粒子去除工序(图15及图16),之后进行贯穿孔形成工序B(图16及图17)(以下,也称为制造方法B-2)。该情况下,作为第1保护层中所含有的粒子,并不限定于金属粒子,能够使用无机填料、无机-有机复合填料等。
如此,经过第1保护层形成工序及粒子去除工序,由此得到在埋设有粒子9的部分形成有凹部6的第1保护层8,在之后的贯穿孔形成工序B中,以第1保护层8的凹部6为起点形成贯穿孔5。关于以第1保护层8的凹部6为起点形成贯穿孔5的理由,认为在凹部6的最深部中,残留有非常薄的第1保护层8或者存在露出金属箔1的部分,因此蚀刻剂比其他部位优先从凹部6侵入,在金属箔1上形成贯穿孔5。
作为无机填料,可举出金属及金属化合物,作为金属化合物,例如可举出氧化物、复合氧化物、氢氧化物、碳酸盐、硫酸盐、硅酸盐、磷酸盐、氮化物、碳化物、硫化物及这些至少2种以上的复合化物等。
具体而言,可举出玻璃、氧化锌、二氧化硅、氧化铝、氧化锆、氧化锡、钛酸钾、钛酸锶、硼酸铝、氧化镁、硼酸镁、氢氧化铝、氢氧化镁、氢氧化钙、氢氧化钛、碱性硫酸镁、碳酸钙、碳酸镁、硫酸钙、硫酸镁、硅酸钙、硅酸镁、磷酸钙、氮化硅、氮化钛、氮化铝、碳化硅、碳化钛、硫化锌及这些至少2种以上的复合化物等。
这些之中,优选为玻璃、二氧化硅、氧化铝、钛酸钾、钛酸锶、硼酸铝、氧化镁、碳酸钙、碳酸镁、硅酸钙、硅酸镁、磷酸钙及硫酸钙。
作为有机-有机复合填料,例如可举出用上述的无机填料涂覆合成树脂粒子、天然高分子粒子等粒子表面而成的复合化物。
作为合成树脂粒子,具体而言,例如可举出丙烯酸树脂、聚乙烯、聚丙烯、聚环氧乙烷、聚氧化二甲苯、聚乙烯亚胺、聚苯乙烯、聚氨酯、聚脲、聚酯、聚酰胺、聚酰亚胺、羧甲基纤维素、明胶、淀粉、甲壳素及壳聚糖等树脂粒子。
这些之中,优选为丙烯酸树脂、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯的树脂粒子。
粒子去除工序中,去除粒子的方法并无特别限定,例如,如图15所示,只要为埋设有每个粒子的一部分的状态的第1保护层,则能够通过使用海绵或刷子等对粒子的未埋设于第1保护层的部分施加外力来去除粒子。
本发明中,从不改变第1保护层的形状并且能够快速去除的理由考虑,去除粒子的方法优选为通过在浸渍于溶剂的状态下擦拭埋设有每个粒子的至少一部分的第1保护层的表面来去除粒子的方法。
在此,关于“埋设有每个粒子的至少一部分的第1保护层的表面”,如图15所示在各粒子的一部分埋设于第1保护层的情况下,是指各粒子及第1保护层的表面,在各粒子的全部埋设于第1保护层的情况下,是指第1保护层的表面。
作为上述溶剂,只要为溶解第1保护层的溶剂,则并无特别限定,例如能够使用与作为上述的第1保护层形成工序中所使用的组合物的任意成分而记载的溶剂相同的溶剂。
并且,擦拭第1保护层的表面的方法并无特别限定,例如可举出使用海绵或刷子(例如,钢丝刷、尼龙刷辊(silole))等擦拭的方法。
并且,金属箔的制造方法中,作为在金属箔上形成贯穿孔的方法,具有使金属箔与蚀刻剂接触并且以金属箔中的金属间化合物(析出物或者晶出物)为起点在局部产生溶解来形成贯穿孔的方法。该方法的情况下,金属间化合物的存在状况根据金属箔的材质而不同,因此对每个材质在事前进行确定条件,调整蚀刻剂的条件、蚀刻的时间等的条件即可。在这种情况下,也能够不需要保护层。
[基于卷对卷的处理]
本发明中,可以使用切片状金属箔,用所谓单片式实施各工序的处理,也可以进行在规定的输送路径上沿长度方向输送长尺寸的金属箔的同时实施各工序的处理的基于所谓卷对卷(Roll to Roll)(以下,也称为“RtoR”。)的处理。
本发明中的RtoR为如下制造方法:从卷绕长尺寸的金属箔而成的辊送出金属箔,沿长度方向输送的同时通过配置于输送路径上的各处理装置连续地依次进行上述的各工序,再次将完成处理的金属箔卷绕成辊状。
在此,如上述,本发明的安全元件所具有的薄膜可以为树脂薄膜。
即,可以为具备具有多个贯穿孔的薄膜的安全元件,所述多个贯穿孔的平均开口直径为0.1μm~50μm,至少1个贯穿孔为贯穿孔的面积S1与将贯穿孔的长轴作为直径的圆的面积S0之比S1/S0为0.1以上且小于0.95的贯穿孔A。
作为薄膜使用树脂薄膜的情况下,为了容易进行贯穿孔的识别,并且通过激光加工等形成贯穿孔时,为了吸收激光束而有效地进行加工,优选树脂薄膜具有遮光性。具体而言,树脂薄膜的总光线透射率优选为50%以下,更优选为30%以下,进一步优选为10%以下。
关于总光线透射率,使用NIPPON DENSHOKU INDUSTRIES Co.,LTD.制的NDH4000或SH-7000等市售的测定装置并且以JIS K 7361为标准测定即可。
树脂薄膜可以为单体且遮光性高(总光线透射率较低)的薄膜,也可以为着色于黑色等而赋予遮光性的薄膜。
关于着色,通过将通常的油墨涂布于树脂薄膜的表面而进行着色即可。
作为油墨,例如能够使用水性油墨、溶剂系油墨、水系胶乳添加油墨、紫外线(UV)固化系油墨等各种公知的油墨。油墨的选定能够适当选自含有吸收所使用的激光器的波长的原材料的油墨。
作为树脂薄膜,能够使用PET薄膜、丙烯酸薄膜、聚碳酸酯膜等。
树脂薄膜的平均厚度优选为5μm~1000μm。从处理性的观点考虑,树脂薄膜的平均厚度更优选为5μm~300μm,进一步优选为8μm~100μm。
在此,树脂薄膜的平均厚度是指使用接触式膜厚测定仪(数字电子千分尺)测量任意5个点而得到的厚度的平均值。
与金属箔的情况同样地,作为薄膜使用树脂薄膜的情况下,也可以具有设置于树脂薄膜的至少一个表面的树脂层。能够通过具有树脂层来提高树脂薄膜的支撑性。并且,能够保护树脂薄膜的表面来提高耐刮擦性。
[树脂薄膜的制造方法]
对本发明的安全元件所具有的树脂薄膜的制造方法(贯穿孔的形成方法)进行说明。
作为在树脂薄膜上形成平均开口直径为0.1μm~50μm并且面积比S1/S0为0.1以上且小于0.95的贯穿孔A的方法,可举出在树脂薄膜附加一些张力的状态下通过激光加工形成贯穿孔之后释放张力的方法。
如上述,在通常的激光加工中形成接近正圆的形状的贯穿孔,但是在施加张力的状态下进行激光加工并且释放张力,由此能够形成不是正圆的形状的贯穿孔A。具体而言,如后述的实施例的图42及图43所示,贯穿孔的表面形状成为扁平形状(椭圆形状)。
激光加工时赋予到树脂薄膜的张力的大小根据树脂薄膜的材料(弹性模量)、厚度等适当设定即可。作为一例,赋予到树脂薄膜的张力设定为根据薄膜的强度特性产生所期望的变形。变形量优选为2~10%,更优选为3~7%,进一步优选为4~6%。
并且,赋予到树脂薄膜的张力可以沿与树脂薄膜的表面平行的一个方向赋予,也可以沿与树脂薄膜的表面平行的二个方向以上赋予。在沿二个方向以上赋予张力的情况下,优选在各方向上将张力的大小设为不同的大小。
并且,形成贯穿孔时,可以改变赋予到树脂薄膜的张力。由此,能够设为在每个贯穿孔上扁平的程度不同,并且能够设为在每个贯穿孔上扁平的方向不同(参考图42及图43)。
作为除了对树脂薄膜赋予张力的方法以外的在树脂薄膜上形成不是正圆的形状的贯穿孔A的方法,有如下方法:通过调整激光加工时的激光器的照射角,将所形成的贯穿孔设为偏移正圆的形状。即,能够通过从倾斜方向对树脂薄膜的表面照射激光器,形成不是正圆的形状的贯穿孔A。
此时的激光器的照射角优选为1.5°~20°,更优选为2°~15°,进一步优选为3°~10°。
并且,通过如上述的激光加工在树脂薄膜形成贯穿孔的情况下,优选形成为贯穿孔与贯穿孔的间隔尽量不恒定、即贯穿孔的位置是随机的。
作为在树脂薄膜形成贯穿孔A的其他方法有如下方法:在树脂薄膜上形成不均匀地分散有吸收碳粒子等的光的粒子的着色层并且进行激光加工。
通过不均匀地分散粒子,照射激光时激光的加工热量不能恒定地扩散,因此能够形成不是正圆的贯穿孔。
作为吸收光的粒子,能够使用碳粒子等。
[信息卡]
本发明的安全元件也能够单独使用,但是如图18所示,也可以内置于由PET等树脂材料构成的各种信息卡中而使用。
作为信息卡,可举出上述的护照、驾驶执照、其他ID卡、信用卡等或者有价证券、钞票、防伪纸张等。
[其他]
本发明中,除了内置于上述信息卡以外,可以内置于各种商品本身,也可以内置于商品的包装中。例如,能够内置于医药品的包装中而用于判别医药品的真伪。
[安全系统]
接着,对使用本发明的安全元件的安全系统的一例进行说明。
图19是本发明的安全系统的一例的示意图。
图19所示的安全系统30具有检测部32、判定部34及存储部40。
检测部32为检测信息卡20的安全元件10所具有的贯穿孔的形状的部位。
在图19所示的例中,检测部32具有向安全元件10照射光的发光部36及接收从发光部36照射并且通过安全元件10的贯穿孔5的光的光接收部38,光接收部38接收通过贯穿孔5的光,由此检测安全元件10的贯穿孔5的形状。并且,优选光接收部38检测贯穿孔5的排列图案。
信息卡20(安全元件10)配置于检测部32的规定位置,在图19所示的例中配置于光接收部38上。接着,从发光部36向信息卡20的安全元件10照射光。所照射的光的一部分通过安全元件10的贯穿孔到达光接收部38。光接收部38检测到达的光,并且检测贯穿孔5的形状(及贯穿孔5的排列图案)。
作为发光部36,并无限定,只要为照射可见光、紫外光、红外光等光的部件即可。
并且,作为光接收部38,只要能够检测从发光部36照射并且通过贯穿孔5的光,则并无限定,能够使用CCD(Charge Coupled Device,电荷耦合元件)、CMOS(Complementarymetal oxide semiconductor,互补型金属氧化物半导体)等公知的成像元件。
在此,光接收部38只要能够适当地检测出50μm以下的微细的贯穿孔的形状,则并无特别限定。
并且,为了获取0.1μm~50μm的范围的贯穿孔的透过图像,检测部32优选具有倍率为数倍到数百倍左右的物镜。并且,为了正确地得到来自贯穿孔的透过光,优选在物镜中具有将焦点正确地调整在金属贯穿箔的表面位置上的功能。
检测部32将由光接收部38检测的贯穿孔5的形状的信息(数据)、进而优选将排列图案的信息(数据)供给到判定部34。由检测部32检测的贯穿孔5的形状及排列图案的信息例如作为图像数据供给到判定部34。
存储部40为预先存储合理的安全元件的贯穿孔的形状的信息的存储装置。并且,优选存储部40中存储有贯穿孔5的排列图案。存储部40例如作为图像数据而存储贯穿孔5的形状及排列图案的信息。
并且,存储部40也可以存储多个安全元件的贯穿孔的形状的信息。
判定部34为根据由检测部32检测的贯穿孔的形状判定安全元件10的合理性的部位。
在图19所示的例中,判定部34接收从检测部32供给的贯穿孔的形状的信息,并且从存储部40读出合理的安全元件的贯穿孔的形状的信息,校对这些信息即判定贯穿孔的形状是否一致,由此判定安全元件的合理性。并且,优选判定部34校对贯穿孔的形状及排列图案的信息来判定安全元件的合理性。
如此,在安全系统30中判定合理性,仅在判定为合理的情况下,能够利用信息卡。例如,在ATM(自动取款机,automatic teller machine)利用现金卡的情况下,仅在判定为内置于现金卡的安全元件合理的情况下能够利用现金卡。
检测部32、判定部34及存储部40可以分别用有线连接,也可以用无线连接。并且,也可以经由网络而连接。
判定部34由CPU及用于使CPU进行各种处理的运转程序构成,但是也可以由数字电路构成这些。
并且,存储部40能够使用硬磁盘、MO(磁光盘,Magneto-Optical disk)、SSD(固态硬盘,solid state drive)、MT(磁带,magnetic tape)、RAM(随机存取存储器,Randomaccess memory)、CD-ROM(只读存储器光盘,Compact Disc Read only memory)、DVD-ROM(DVD只读式光盘,DVD Read-Only Memory)等记录介质。
判定部34及存储部40例如由PC(个人电脑)构成。
本发明的安全系统中,检测部可以构成为由具备发光部的读取装置与具有光接收部的光接收装置这2个分离的装置构成。
图30中示出示意性地表示本发明的安全系统的另一例的剖视图,图31中示出图30的安全系统的俯视图。图32中示出用于说明使用图30的安全系统时的状态的剖视图,图33中示出图32的俯视图。
图30及图31所示的安全系统具有:读取装置102,具有发光部36、放大部37、载置部104及插入部106;光接收装置100,具有光接收部38;及信息卡20,具有安全元件10。
在图30及图31所示的例中,作为光接收装置100能够使用所谓的智能手机。将智能手机所具备的相机用作光接收部38。
并且,光接收装置100具有判定部34及存储部40。即,将智能手机所具备的CPU用作判定部34,将记录介质(例如内置存储器)用作存储部40。
读取装置102为大致长方体形状并且在一个表面具有载置部104,所述载置部104为形成为使作为光接收装置100的智能手机的一部分大致嵌合的凹部。如图32所示,在载置部104上载置智能手机,由此能够进行智能手机的定位。
并且,读取装置102在与形成有载置部104的面相交的面(侧面)中的一个面具有用于插入信息卡20的插入部106。插入部106为在与载置部104的底面大致平行的方向具有深度的大致狭缝状的部位。插入部106的宽度及厚度比信息卡20的宽度及厚度大一圈,能够插入信息卡20的至少一部分。如图32所示,在将信息卡20插入到插入部106的最内部时能够进行信息卡20的定位。
如图32所示,经定位的智能手机的光接收部38的位置与信息卡20的安全元件10的位置在面方向(图33的纸面方向)上一致。并且,经定位的智能手机与信息卡20大致平行。
在载置部104的底面与插入部106之间埋设有放大部37。
放大部37为放大从发光部36照射并且通过安全元件10的贯穿孔的光的部位。
放大部37由具有与载置部104的底面垂直的光轴的至少1个透镜构成。
夹着插入部106在与放大部37相反的一侧配置有发光部36。
如图32及图33所示,在载置部104载置智能手机时,放大部37以及发光部36配置成智能手机的相机(光接收部38)的位置及信息卡20的安全元件10的位置与面方向(图33的纸面方向)的位置大致一致。
由此,从发光部36发光并且通过安全元件10的贯穿孔的光被放大部37放大而入射于光接收部38中。因此,光接收部38能够更适当地检测出50μm以下的微细的贯穿孔的形状。
另外,在图31~图34所示的例中,构成为读取装置102具备放大部37,但是并不限定于此,也可以构成为光接收装置100具有放大部37。
由光接收部38读取的安全元件10的贯穿孔的形状的信息被发送到智能手机内的判定部34。判定部34从存储部40读出合理的安全元件的贯穿孔的形状的信息,并与由光接收部38读取的安全元件10的贯穿孔的形状的信息进行校对,判定安全元件的合理性。判定结果例如显示于智能手机的显示器。
将安全系统的检测部设为这种结构,由此能够提高读取的简便性并且能够使装置小型化。
在图31等所示的例中,读取装置102构成为具有用于定位光接收装置100(智能手机)的凹状载置部104,但是并不限定于此,也能够使用对准位置之后用环带等固定读取装置102及光接收装置100的方法、将具有弱粘结性的原材料夹在读取装置102与光接收装置100之间进行定位及固定的方法等。
在图31等所示的例中,光接收装置100(智能手机)构成为具有判定部34及存储部40,但是并不限定于此。
例如,可以设为在外部装置具有判定部34及存储部40的结构,光接收装置100具有向外部装置发送由光接收部38读取的安全元件10的贯穿孔的形状的信息的通信部。通信部可以用有线通信,也可以用无线通信。并且,装置彼此可以直接通信,也可以经由网络通信。
或者,可以设为光接收装置100(智能手机)具有判定部34并且在外部装置具有存储部40的结构,并且光接收装置100具有接收从外部装置发送的存储于存储部40的合理的安全元件的贯穿孔的形状的信息的通信部。
本发明的安全系统中,可以设为检测部由具备发光部及光接收部的读取装置构成的结构。
图34中示出示意性地表示本发明的安全系统的另一例的立体图。图35中示出图34的安全系统的剖视图。图36中示出用于说明使用图35的安全系统时的状态的剖视图。
图34及图35所示的安全系统具有:读取装置200,具有发光部36、放大部37、光接收部38、插入部202、输送辊206及连接代码204;及信息卡20,具有安全元件10。
读取装置200为大致长方体形状并且在一面具有用于插入信息卡20的插入部202。插入部202为在与形成有插入部202的面大致垂直的方向具有深度的大致狭缝状部位。插入部202的宽度及厚度比信息卡20的宽度及厚度大一圈,能够插入信息卡20的至少一部分。
在插入部202的厚度方向(图35中为上下方向)的插入部202附近配置有输送辊206。输送辊206为引导且支撑插入于插入部202的信息卡20的部位。输送辊206抑制信息卡20向厚度方向移动并且以能够插入到插入部202的最内部的方式引导,并且定位插入到插入部202的最内部的信息卡20。
另外,在图35所示的例中,作为优选的例,输送辊206通过弹簧施力于插入部202侧。输送辊可以具有与驱动装置连接而插入和取出卡时自转并且自动进行卡的插入、排出的功能,也可以仅具有没有驱动的压辊的功能。
在插入部202的里侧夹着插入部202配置有放大部37、光接收部38及发光部36。
如图36所示,放大部37、光接收部38及发光部36配置成将信息卡20插入到插入部202时信息卡20的安全元件10的位置与面方向(图36的左右方向及与纸面垂直的方向)的位置大致一致。
通过这种结构,读取装置200中,由发光部36向插入到插入部202的信息卡20的安全元件10照射光,并由光接收部38读取通过安全元件10的贯穿孔且被放大部37放大的光。
光接收部38中连接有连接代码204。连接代码204将由光接收部38读取的安全元件10的贯穿孔的形状的信息发送到外部装置(未图示)。外部装置具有判定部,将由光接收部38读取的安全元件10的贯穿孔的形状的信息与合理的安全元件的贯穿孔的形状的信息进行校对,判定安全元件的合理性。
另外,在图35等所示的例中,读取装置200构成为用有线将贯穿孔的形状的信息发送到外部装置(判定部),但是并不限定于此,也可以构成为用无线发送。
将安全系统的检测部设为这种结构,由此能够提高读取的简便性并且能够使装置小型化。
本发明的安全系统中,检测部可以构成为具有输送具有安全元件的部件(信息卡)的输送部。
图37是示意性地表示发明的安全系统的另一例的剖视图。图38~图41是用于说明使用图37的安全系统时的状态的剖视图。
图37所示的安全系统具有:读取装置300,具有发光部36、放大部37、光接收部38、插入部304、输送部302及排出部306;及信息卡20,具有安全元件10。
读取装置300为大致长方体形状并且形成有从形成于一面的插入部304贯穿到形成于与该表面对置的面的排出部306为止的传送路径。
传送路径(插入部304及排出部306)的宽度及厚度比信息卡20的宽度及厚度大一圈,能够插入信息卡20。
在插入部304与排出部306之间夹着传送路径配置有放大部37、光接收部38及发光部36。放大部37、光接收部38及发光部36配置成信息卡20在传送路径内贯穿时在与图37的纸面垂直的方向上与信息卡20的安全元件10的位置大致一致。
在比放大部37、光接收部38及发光部36更靠插入部304的一侧以及更靠排出部306的一侧的传送路径附近配置有输送部302。
输送部302具有夹着传送路径而配置的多个辊对。各辊对的至少一个辊通过电动马达等驱动,将从插入部304插入的信息卡20向排出部306的方向输送。
输送部302所具有的辊对的尺寸、配置间隔、个数等以能够适当地输送信息卡的方式适当设定即可。
这种安全系统中,若信息卡20从插入部304插入(图37及图38),则输送部302将信息卡20输送到排出部306侧。信息卡20的输送中途,若信息卡20的安全元件10到达放大部37、光接收部38及发光部36的位置,则由发光部36照射的光通过安全元件10的贯穿孔,并被放大部37放大而入射到光接收部38。由此,光接收部38读取安全元件10的贯穿孔的形状。
之后,信息卡20通过输送部302进而输送到排出部306侧(图40),并且从排出部306排出(图41)。
并且,由光接收部38读取的安全元件10的贯穿孔的形状的信息被发送到外部装置(未图示)。外部装置具有判定部,将由光接收部38读取的安全元件10的贯穿孔的形状的信息与合理的安全元件的贯穿孔的形状的信息进行校对,从而判定安全元件的合理性。
将安全系统的检测部设为这种结构,由此能够提高读取的简便性并且能够短时间化。
另外,上述例中,设为由输送部302输送信息卡20并且由光接收部38读取安全元件10的贯穿孔的形状的结构,但是也可以设为如下结构:当信息卡20的安全元件10到达放大部37、光接收部38及发光部36的位置时,暂时停止信息卡20的输送,读取安全元件10的贯穿孔的形状之后再次输送信息卡20。
并且,在保持输送信息卡20的状态而读取安全元件10的贯穿孔的形状的情况下,光接收部38优选使用如高速摄像机的能够以高速拍摄的(例如,每1秒钟能够拍摄30帧以上)摄像装置。
本发明的安全系统也可以具有图像处理部,所述图像处理部在将信息卡等具有安全元件的部件替换表里或前后而插入的情况下,将所得到的贯穿孔的形状的信息进行反向处理及/或反转处理。
在这种情况下,判定部将经反向处理及/或反转处理的安全元件的贯穿孔的形状的信息与合理的安全元件的贯穿孔的形状的信息校对来判定安全元件的合理性。
实施例
以下根据实施例对本发明进行进一步详细的说明。以下实施例所示的材料、使用量、比例、处理内容、处理顺序等只要不脱离本发明的宗旨,则能够适当进行变更。因此,本发明的范围不应被以下所示的实施例限定地解释。
〔实施例1〕
<贯穿孔的形成>
作为金属箔,使用了平均厚度20μm、宽度300mm、长度50m的铝箔(JISH-4160、合金编号:1N30-H、铝纯度:99.30%)。
对铝箔实施以下所示的处理,从而形成了贯穿孔。
(a1)氢氧化铝皮膜形成处理(皮膜形成工序)
使用保持在50℃温度的电解液(硝酸浓度1%、硫酸浓度0.2%、铝浓度0.5%),将铝箔作为阴极,在电量总和为500C/dm2的条件下实施电解处理,从而在铝基材的表面形成了氢氧化铝皮膜。另外,电解处理用直流电源进行。直流电流密度为15A/dm2
形成氢氧化铝皮膜之后,通过喷雾剂进行了水洗。
(b1)电解溶解处理(贯穿孔形成工序A)
接着,使用保持在50℃温度的电解液(硝酸浓度1%、硫酸浓度0.2%、铝浓度0.5%),将铝箔作为阳极,在电量总和为400C/dm2的条件下实施电解处理,从而在铝箔及氢氧化铝皮膜上形成了贯穿孔。另外,电解处理用直流电源进行。电流密度为10A/dm2
形成贯穿孔之后,通过喷雾剂进行水洗并进行了干燥。
(c1)氢氧化铝皮膜的去除处理(皮膜去除工序)
接着,将电解溶解处理之后的铝箔浸渍于氢氧化钠浓度5质量%、铝离子浓度0.5质量%的水溶液(液温35℃)中30秒钟之后,浸渍于硫酸浓度30%、铝离子浓度0.5质量%的水溶液(液温50℃)中20秒钟,由此溶解氢氧化铝皮膜并且去除。
之后,通过喷雾剂进行水洗并进行干燥,由此制作了具有贯穿孔的铝箔。
从所制作的铝箔切出300mm×200mm的铝箔,在任意9个部位拍摄了光学显微镜照片。
将所拍摄的光学显微镜照片示于图20~图28中。图中,白色部分表示贯穿孔,黑色部分表示未贯穿的部分。
从图20~图28可知,具有多个连接2个孔而成的贯穿孔等不是正圆的贯穿孔A。对这些所拍摄的光学显微镜照片中的各贯穿孔,求出面积比S1/S0,并且求出贯穿孔A的比例,其结果为25%~80%。
并且,测定贯穿孔的平均开口直径,其结果为17μm。
并且,测定数量密度,其结果为140个/mm2
接着,为了确认贯穿孔的排列是随机的,如图29所示,从宽度300mm、长度50m的金属箔的a~l的位置采集了观察用试样。
调查了各位置上的贯穿孔之间的距离。测定方法为如下:从200倍的光学显微镜视场随机提取30个贯穿孔,测定了从各贯穿孔到距离最近的贯穿孔为止的距离。即,从光学显微镜1视场可得到30个孔之间的距离数据。
将结果示于表2(表2-1及表2-2)中。关于表2的数据,将所得到的数据按照尺寸的顺序重新排列而进行了记载,以便容易比较不同视场的数据。表2的下部示出贯穿孔之间的距离的平均值、最大值、最小值。
用粗体表示了相同的1个视场中成为相同的贯穿孔之间距离的数据。
[表2-1]
Figure BDA0002472981270000411
[表2-2]
Figure BDA0002472981270000421
从表2可知,贯穿孔在任一位置均随机排列。
另外,从所制作的金属箔切出100个3mm×3mm的尺寸的安全元件。
将这些中的1个安全元件的贯穿孔的信息作为合理的安全元件,登录到安全系统,进行了100个安全元件的认证,其结果不合理的99个安全元件被判断为不合理,只有合理的1个安全元件被判断为合理。
从以上确认到,即使在一个金属箔中也根据位置贯穿孔的形状、面积比S1/S0、贯穿孔A的比例、平均开口直径、数量密度、贯穿孔之间的距离等不同,没有相同的。
另外,安全系统中,作为检测部使用了LEICA制立体显微镜M205C。作为判定部,使用了通常的WINDOWS(注册商标)个人电脑及图像解析软件Imagefactory(RukaInternational Co.,Ltd.制)。作为存储部,使用了网络服务器内的一部分。
〔评价〕
以下,进行了所制作的安全元件的复制试验。
<复制试验1>
在与实施例1相同的条件下,在铝箔的不同个体上形成了贯穿孔。
对在所制作的金属箔的长度方向上从任意5个部位到200mm×200mm的部分,以与上述相同的方式测定了开口直径、面积比S1/S0、贯穿孔A的比例、数量密度、贯穿孔之间的距离等,调查是否存在与图20~图28所示的金属箔相同的贯穿孔配置的部分,但是未能制作相同的金属箔。
<复制试验2>
在实施例1的金属箔的任意30mm×30mm的区域中,将贯穿孔的信息作为图像数据而读取,基于该信息,使用高输出激光加工装置(PanasonicCorporation制皮秒激光加工机波长1053nm、输出5W),在铝箔(平均厚度20μm、宽度300mm×长度300mm、JIS H-4160、合金编号:1N30-H、铝纯度:99.30%)上形成了贯穿孔。
以与上述相同的方式,测定所制作的金属箔的贯穿孔的开口直径、面积比S1/S0、贯穿孔A的比例、数量密度、贯穿孔之间的距离等,并与实施例1的金属箔进行了比较。比较的结果,无法再现相同的贯穿孔配置。
认为因激光加工时的热量的影响,铝箔变形而无法保持位置精度及无法形成靠近或者连结的贯穿孔形状。并且,该方法中,大部分成为正圆状的贯穿孔,无法再现不是正圆的形状的贯穿孔。
并且,从所复制的金属箔切出100个3mm×3mm的尺寸的安全元件。在上述安全系统中,进行了所切出的安全元件的认证,其结果判断为所有的安全元件不合理。
<复制试验3>
基于复制试验2中所使用的实施例1的金属箔的信息(图像数据),制作负型图像的光掩模,涂布负抗蚀剂,与经干燥的铝箔密合,UV(紫外,Ultra Violet)曝光显影之后,用碱蚀刻溶解去除抗蚀剂的部分来形成贯穿孔,去除负抗蚀剂制作了金属箔。
以与上述相同的方式,测定所制作的金属箔的贯穿孔的开口直径、面积比S1/S0、贯穿孔A的比例、数量密度、贯穿孔之间的距离等,并与实施例1的金属箔进行了比较。比较的结果,无法再现相同的贯穿孔配置。
认为在曝光、显影的过程中无法完全复原原来的贯穿孔形状。
并且,从所复制的金属箔切出100个3mm×3mm的尺寸的安全元件。在上述安全系统中,进行了所切出的安全元件的认证,其结果判断为所有的安全元件不合理。
〔比较例1〕
<贯穿孔的形成>
作为金属箔,使用了平均厚度20μm、宽度300mm、长度300mm的铝箔(JISH-4160、合金编号:1N30-H、铝纯度:99.30%)。
使用高输出激光加工装置(Panasonic Corporation制皮秒激光加工机波长1053nm、输出5W),在铝箔上形成了贯穿孔。
将所形成的贯穿孔以形状为正圆、开口直径10μm、数量密度200个/mm2、贯穿孔之间的距离平均70μm并且随机排列的方式进行了编程。
另外,从所制作的比较例1的金属箔切出1个3mm×3mm的尺寸的安全元件。
将该安全元件的贯穿孔的信息作为合理的安全元件,登录到上述安全系统。
〔评价〕
<复制试验2>
基于在比较例1中所形成的贯穿孔的信息,使用相同的高输出激光加工装置(Panasonic Corporation制皮秒激光加工机波长1053nm、输出5W),在铝箔上形成了贯穿孔。
以与上述相同的方式,测定所制作的金属箔的贯穿孔的开口直径、面积比S1/S0、贯穿孔A的比例、数量密度、贯穿孔之间的距离等,并与比较例1的金属箔进行了比较。比较的结果,能够再现相同的贯穿孔配置。
另外,从所复制的金属箔切出1个与比较例1的安全元件相同的位置的3mm×3mm的尺寸的安全元件。在上述安全系统中,进行了所切出的安全元件的认证,其结果判断为合理。
<复制试验3>
基于在比较例1中所形成的贯穿孔的信息,制作负型图像的光掩模,涂布负抗蚀剂,与经干燥的铝箔密合,UV曝光显影之后,用碱蚀刻溶解已去除抗蚀剂的部分来形成贯穿孔,去除负抗蚀剂制作了金属箔。
以与上述相同的方式,测定所制作的金属箔的贯穿孔的、开口直径、面积比S1/S0、贯穿孔A的比例、数量密度、贯穿孔之间的距离等,并与比较例1的金属箔进行了比较。比较的结果,能够再现相同的贯穿孔配置。
另外,从所复制的金属箔切出1个与比较例1的安全元件相同的位置的3mm×3mm的尺寸的安全元件。在上述安全系统中,进行了所切出的安全元件的认证,其结果判断为合理。
〔实施例2〕
接着,对薄膜为树脂薄膜的情况进行了研究。
为了形成贯穿孔,准备了着色成黑色的树脂薄膜。作为黑色PET薄膜,使用了TORAYINDUSTRIES,INC.制“lumirror X30厚度50μm”。
利用准分子激光加工装置,在每一1mm2的树脂薄膜上形成了平均开口直径小于50μm的60个贯穿孔。此时,以贯穿孔与贯穿孔之间的间隔尽量不成为恒定的方式改变位置而形成。并且,激光加工时,在对树脂薄膜附加张力的状态下形成了贯穿孔。具体而言,在树脂薄膜的弹性变形成为最大5%的范围内变动张力,并且进行了激光加工。激光加工之后,释放了张力。
拍摄了形成有贯穿孔的树脂薄膜的表面的光学显微镜照片。将所拍摄的光学显微镜照片示于图42中。图中,白色部分表示贯穿孔,黑色部分表示未贯穿的部分。
从图42可知,贯穿孔的形状为扁平形状。图42中,左右方向为形成贯穿孔时施加张力的方向。并且,可知由于变动张力的同时进行了激光加工,因此扁平度在每个贯穿孔不同并且不是恒定的。
另外,从所制作的实施例2的树脂薄膜切出了1个3mm×3mm的尺寸的安全元件。
将该安全元件的贯穿孔的信息作为合理的安全元件,登录到上述安全系统。
<复制试验4>
将实施例2的贯穿孔的信息作为图像数据而读取,基于该信息,使用准分子激光加工装置,未赋予张力,在与实施例2相同种类的树脂薄膜上形成了贯穿孔。
从所复制的树脂薄膜切出了1个与实施例2的安全元件相同的位置的3mm×3mm的尺寸的安全元件。在上述安全系统中,进行了所切出的安全元件的认证,其结果判断为不合理。
〔实施例3〕
作为树脂薄膜,使用了通过在透明的PET薄膜(厚度50μm)上进行不均匀地分散有平均径10μm的碳粒子的黑色的丙烯酸涂装而着色的树脂薄膜。
利用准分子激光,在1mm2树脂薄膜上形成了平均开口直径小于50μm的60个贯穿孔。此时,以贯穿孔与贯穿孔之间的间隔尽量不成为恒定的方式改变位置而形成。
在此形成的贯穿孔中,在不均匀地分散的碳粒子靠近激光照射位置的情况下,激光的加工热量不会恒定扩散于其光轴,其结果形成不是正圆的贯穿穴。
拍摄了形成有贯穿孔的树脂薄膜的表面的光学显微镜照片。将所拍摄的光学显微镜照片示于图43中。图中,白色部分表示贯穿孔,黑色部分表示未贯穿的部分。
从图43可知,贯穿孔的形状为扁平形状。如图43所示,可知形成有各种变形的形状(不是正圆)的贯穿孔。
另外,从所制作的实施例3的树脂薄膜切出1个3mm×3mm的尺寸的安全元件。
将该安全元件的贯穿孔的信息作为合理的安全元件,登录到上述安全系统。
<复制试验5>
将实施例3的贯穿孔的信息作为图像数据而读取,基于该信息,使用准分子激光加工装置,在与实施例3相同种类且不同个体的树脂薄膜上形成了贯穿孔。
从所复制的树脂薄膜切出了1个与实施例3的安全元件相同的位置的3mm×3mm的尺寸的安全元件。在上述安全系统中,进行了所切出的安全元件的认证,其结果判断为不合理。
从以上的结果,本发明的效果明显。
符号说明
1-金属箔(铝箔),2-氢氧化铝皮膜,3-具有贯穿孔的金属箔(具有贯穿孔的铝箔),4-具有贯穿孔的氢氧化铝皮膜,5-贯穿孔,6-凹部,7-树脂层,8-第1保护层,9-粒子(金属粒子),10-安全元件,11-第2保护层,20-信息卡,30-安全系统,32-检测部,34-判定部,36-发光部,37-放大部,38-光接收部,40-存储部,100-光接收装置,102、200、300-读取装置,104-载置部,106、202、304-插入部,204-连接代码,206-输送辊,302-输送部,306-排出部。

Claims (22)

1.一种安全元件,其包括具有多个贯穿孔的薄膜,其中,
所述贯穿孔的平均开口直径为0.1μm~50μm,
所述贯穿孔的至少1个为所述贯穿孔的面积S1与将所述贯穿孔的长轴作为直径的圆的面积S0之比S1/S0为0.1以上且小于0.95的贯穿孔A。
2.根据权利要求1所述的安全元件,其中,
所述贯穿孔的数量密度为50个/mm2以上。
3.根据权利要求1或2所述的安全元件,其中,
所述贯穿孔的排列图案是随机的。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的安全元件,其中,
相对于所有所述贯穿孔A的数量,形状分别不同的所述贯穿孔A的数量的比例为20%以上。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的安全元件,其中,
相对于总贯穿孔的数量,所述贯穿孔A的数量的比例为20%以上。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的安全元件,其中,
所述薄膜为金属箔。
7.根据权利要求6所述的安全元件,其中,
所述金属箔的材料包含选自由铝、铜、不锈钢及镍组成的组中的至少1个。
8.根据权利要求7所述的安全元件,其中,
所述金属箔的材料为铝。
9.根据权利要求1至5中任一项所述的安全元件,其中,
所述薄膜为树脂薄膜。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的安全元件,其中,
所述贯穿孔A的至少1个满足所述贯穿孔的面积S1与将所述贯穿孔的长轴作为直径的圆的面积S0之比S1/S0为0.2以上且0.9以下的范围。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的安全元件,其具有树脂层,所述树脂层层叠于所述金属箔的至少一个面上。
12.一种安全系统,其具有:
权利要求1至11中任一项所述的安全元件;
检测部,其检测所述安全元件的所述贯穿孔的形状;及
判定部,其根据所检测到的所述贯穿孔的形状判定所述安全元件的合理性。
13.根据权利要求12所述的安全系统,其中,
所述检测部具有:
发光部,其对所述安全元件照射光;及
光接收部,其接收从所述发光部照射并且通过所述安全元件的所述贯穿孔的光,
从而检测所述安全元件的所述贯穿孔的形状。
14.根据权利要求13所述的安全系统,其中,
所述安全系统具有存储部,所述存储部预先存储合理的安全元件的所述贯穿孔的形状,
所述判定部对所述检测部检测到的所述贯穿孔的形状和预先存储于所述存储部的所述贯穿孔的形状进行校对来判定所述安全元件的合理性。
15.根据权利要求14所述的安全系统,其中,
所述检测部进一步检测所述贯穿孔的排列图案,
所述存储部预先存储所述合理的安全元件的所述贯穿孔的形状及排列图案,
所述判定部对所述检测部检测到的所述贯穿孔的形状及排列图案和预先存储的所述贯穿孔的形状及排列图案进行校对来判定所述安全元件的合理性。
16.根据权利要求13至15中任一项所述的安全系统,其中,
所述检测部由具备所述发光部的读取装置及具备所述光接收部的光接收装置构成。
17.根据权利要求16所述的安全系统,其中,
所述读取装置具有放大部,所述放大部放大从所述发光部照射并且通过所述安全元件的所述贯穿孔的光。
18.根据权利要求16或17所述的安全系统,其中,
所述光接收装置具有通信部,所述通信部发送由所述光接收部接收光而得到的所述贯穿孔的形状的信息。
19.根据权利要求16或17所述的安全系统,其中,
所述光接收装置具备所述判定部。
20.根据权利要求16至19中任一项所述的安全系统,其中,
所述光接收装置具有通信部,所述通信部接收合理的安全元件的所述贯穿孔的形状的信息。
21.根据权利要求13至15中任一项所述的安全系统,其中,
所述检测部由具备所述发光部及所述光接收部的读取装置构成。
22.根据权利要求21所述的安全系统,其中,
所述读取装置具有输送部,所述输送部输送具有所述安全元件的部件。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111295291B (zh) * 2017-11-30 2021-05-07 富士胶片株式会社 安全元件及安全系统

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004355364A (ja) * 2003-05-29 2004-12-16 Yoshihide Inoue 自己所有物確認方法及びその確認シート
JP2008132696A (ja) * 2006-11-29 2008-06-12 Toppan Printing Co Ltd 印刷物
CN101346244A (zh) * 2005-12-23 2009-01-14 德国捷德有限公司 安全元件
WO2012100309A1 (en) * 2011-01-24 2012-08-02 Keit Ltd. Security perforation and method for protection against counterfeiting by means of perforation
JP2013190478A (ja) * 2012-03-12 2013-09-26 Toppan Printing Co Ltd 偽造防止媒体、粘着ラベル、転写箔及びラベル付き物品
CN104245346A (zh) * 2012-04-18 2014-12-24 德国捷德有限公司 光学可变防伪元件
CN107107650A (zh) * 2015-01-20 2017-08-29 德国捷德有限公司 具有窗口防伪线的数据载体

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61200274U (zh) * 1985-06-04 1986-12-15
WO2019107065A1 (ja) * 2017-11-30 2019-06-06 富士フイルム株式会社 セキュリティ素子およびセキュリティシステム

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004355364A (ja) * 2003-05-29 2004-12-16 Yoshihide Inoue 自己所有物確認方法及びその確認シート
CN101346244A (zh) * 2005-12-23 2009-01-14 德国捷德有限公司 安全元件
JP2008132696A (ja) * 2006-11-29 2008-06-12 Toppan Printing Co Ltd 印刷物
WO2012100309A1 (en) * 2011-01-24 2012-08-02 Keit Ltd. Security perforation and method for protection against counterfeiting by means of perforation
JP2013190478A (ja) * 2012-03-12 2013-09-26 Toppan Printing Co Ltd 偽造防止媒体、粘着ラベル、転写箔及びラベル付き物品
CN104245346A (zh) * 2012-04-18 2014-12-24 德国捷德有限公司 光学可变防伪元件
CN107107650A (zh) * 2015-01-20 2017-08-29 德国捷德有限公司 具有窗口防伪线的数据载体

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111295291B (zh) * 2017-11-30 2021-05-07 富士胶片株式会社 安全元件及安全系统

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