JP2004502188A - 偽造防止装置 - Google Patents

Abstract

偽造防止装置が、光学的に変化可能な作用を生成する構造体を画成する起伏表面（２）を備えて形成された基板（１）を具備している。基板にすなわち起伏表面に関して基板の同一側にある、少なくとも二つの異なる反射強化材料（４，６）が備えられていて、従って、光学的に変化可能な作用を反射強化材料により形成された背景を背にして見ることができる。

Description

【０００１】
本発明は、例えば偽造のリスクを低減するために銀行券等の重要な書面や物品に使用する偽造防止装置に関する。
【０００２】
偽造防止装置の一般的な形態はホログラムあるいは回折格子のような光学的に変化する装置である。これらの装置は一般に基板における起伏構造体として形成されていて、その基板は、装置の再生を強化するために例えば連続的な金属層あるいは部分的な金属層である反射コーティングを備えている。装置は偽造を防止する書面あるいは物品に接着される。
【０００３】
精巧な偽造品の増加に対して、偽造防止を強化するように公知の装置を改良することが重要である。
【０００４】
公知の偽造防止の例は、米国特許第５８１５２９２号、第５７４２４１１号、第４６６２６５３号各明細書及び欧州特許出願第３９５４１０号明細書（ＥＰ−Ａ−０３９５４１０）に開示されている。
【０００５】
本発明において、偽造防止装置が、光学的に変化可能な作用を生成する構造体を画成する起伏表面を備えて形成された基板と、基板にすなわち該起伏表面に関して基板の同一側にある、少なくとも二つの異なる反射強化材料とを具備していて、従って、光学的に変化可能な作用を反射強化材料により形成された背景を背にして見ることができる。
【０００６】
出願人は、従来技術に勝る数々の顕著な利点を有する新しいタイプの偽造装置を発明した。例えば、非常に外観の異なっている反射強化材料（銅とアルミニウムのような）を用いて、ホログラムのような光学的に変化する画像を形成することが可能である。その画像は、下にある金属パターンの反射色相により変調された“虹”の回折スペクトルを有していて、新しくて信頼性のある可視作用を生み出している。これらのメタリックな色と再生とを、材料層の染色又は色づけにより合わせることは非常に困難である。
【０００７】
とくに、本発明は従来の装置に比較して、訓練されていない目にも美的で明瞭で新しい模様の出現を有する偽造防止装置を意図してるものである。
偽造者が光学的にあるいは機械的模写によりホログラフ作用／微細構造体を十分に再現するべく管理した場合においても、この手法は、本来のホログラムを偽造の画像から区別することを可能にするために、偽造者に対して非常に高い技術的バリアをも提供している。
【０００８】
本発明は主にホログラムの生成に関するものであるけれど、起伏表面が回折格子又はある領域に鏡面特性のある粗い形状の微細構造体、例えば１０μより大きなサイズの正三角形又は目視的に十分なように変化のある不規則な形状を形成していてもよい。
【０００９】
ある例において、反射強化材料が共通な平面を形成している。従って、反射強化材料が並行していてもよくて、あるいは一方の反射強化材料が部分的にあって、それに対して他方の反射強化材料が、基板と一方の反射強化材料とを完全に覆っていて、一方の反射強化材料の間におけるギャップを埋めている。
【００１０】
他の例において、反射強化材料が種々の層を備えていて、お互いに接触しているかあるいは一層以上の透明な中間層により隔離されているかのどちらかである。後者の手法はさらなる利点を意図しているものであって、これらの反射強化材料の層は金属であって、一つ又は複数の中間層は誘電層を備えていてもよくて、一つ又は両方の層が、遠隔検出可能な高周波共振回路を画成するパターンとして形成されている。
【００１１】
装置は化学的あるいは物理的解析で検証されてもよい。
【００１２】
異質の金属の接触は、ガルバーニ電位を発生しこのことを層の有無を検出するために使用できる。電位の大きさは材料の適切な選択により決めることができる。
【００１３】
反射強化材料が個別に異なる層となっている場合、起伏表面から最遠位の層における反射強化材料は、一般に第一反射強化材料を含んでいる層を通して目視可能である（もしこのさらなる層が隠れたものでなければ）。このことは、半透明の反射強化材料、例えばＺｎＳのような高反射率の層であるを用いるか、又は部分的に第一反射材料、例えば点のような所定のパターンで透明領域と不透明領域とにするべく部分的に非金属化した層を備えるかにより達成できる。
【００１４】
反射強化材料は、起伏表面により生成された、ホログラムのような光学的に変化可能な作用に関連あるいは制御、されるか又はされない、模様と図形要素とロゴとクレストとバーコード（１Ｄ及び２Ｄ）等を画成するパターンを形成されていてもよい。
【００１５】
通常、これらの反射強化材料は、アルミニウムや銅のような金属を備えているが、すず、ニクロム、銀、金、ニッケル、ステンレス鋼及び種々の合金のような他の金属を使用してもよい。例えば銅がアルミニウム層の上方に使用される場合、銅は、物理的攻撃を防護し、アルミより耐食性があり、さらにこの反射材料が必要とする電磁気シールドの役割も果すことができる。代りに前述したように、ＺｎＳを含んでいる大きな屈折率の層のような他の材料を、半導体例えばシリコンあるいはゲルマニウムと、他の光学的に特色のある無機材及び有機フィルムと共に使用してもよい。
【００１６】
反射強化材料は種々の方法で形成されてもよくて、好適な例において、少なくとも部分的に所定のパターン例えば点又は線となっている。例えば、もし第一反射強化層（例えばアルミニウム）が点／線の微細な配列に形成されていて（裸眼では個々を識別できる程度に小さい）、さらに第二反射強化層（例えば銅）の連続的なオーバーレイが重み付けされた二色の網目版（ｈａｌｆｔｏｎｅ）又はスクリーンをもたらすであろう。二つの金属の相対的なスクリーンの重量を調節することにより、アルミニウム−金−青銅−銅の範囲における色／色相の範囲が形成される。当然のことであるが、第一層のスクリーン重量を１００％（固体アルミニウム）と０％（固体銅）との間で変化するマクロパターン化により（好ましくはホログラフ構造の重ね合わせ）、パターン化され色別化された色相が形成されてもよい。
【００１７】
このようにして形成された色別化された構造体が、特に銀行券のような従来の分野に使用される場合、銅の色調が和らいでアルミニウムの輝きあるいは光沢を発する新しくて魅加的な外見を有している。背後の層は装置の化学的耐久性及び熱的耐性を強化するようになっている。
【００１８】
ある場合、反射強化材料の少なくとも一つは基板の周縁に延伸している。しかしながら好適な手法において、基板の周縁に沿って延在している境界領域に反射強化材料はない。このことは、転写フォイル（ｔｒａｎｓｆｅｒ ｆｏｉｌ ）及び同様なもので構成されている実施例において、周縁のきらめきのような問題を最小化しかつ高温スタンプ用ダイスの誤配列あるいは誤整列を緩和するために、特に有用である。
【００１９】
さらなる改良は、アルミニウムに微細な点／線をスクリーニング加工することであって、それらの点／線の間隔及びピッチが、解読器としての作動する、レンチキュラープリズムあるいはマイクロレンズアレイに適合するようになっている。従って、レンチキュラーアレイがバイメタル式ホログラムをおおって置かれる場合、ストライキング・モアレ効果が観察される。なおこの効果は方向感受性がある。この効果は選択された領域における明るい銀／銅のカラーシフトを示すために使用されてもよい。このことは、さらなる一ステップであって、隠す情報（暗号化された模様として、産業界において個別的ばらばらに注目されている）を網かけ／メタライゼーションの中に一体化するために使用されてもよい。このことは、隠し模様（英数字、図柄等でよい）を画成する局所領域における、点／線の間隔あるいは方向をわずかに変化させることにより行なわれる。変化の程度は十分に小さなものであって、局所的な隠し模様は裸眼により見分けることはできないけれど、周期性の適合した解読器がホログラムを覆って置かれる場合、隠し模様ははっきりと見えるものである。この手法は、かつて従来のプリント構造体に使用されていたものであって、例えば国際公開第９７／２０２９８号（ＷＯ９７／２０２９８）パンフレットに開示されている（即ち暗号化された模様）。その金属被膜との使用は、しかしながら新規なものである。
【００２０】
放射線吸収特性の異質な別の材料の線構造体の存在は、偽造防止する表示の暗号化に使用することのできる効果も提供している。
【００２１】
二つの反射強化材料の使用を説明してきたけれども、本発明は三つ以上のそのような材料への適用も可能である。
【００２２】
重要な実施例において、さらなる画像が、起伏表面と反射強化材料の隣接する一つとの間に、インクあるいは同様なものを用いて提供されてもよい。これは国際公開第９１／０６９２５号（ＷＯ−Ａ−９１／０６９２５）パンフレットに詳細に開示されていて、ここに参考として包含するものである。
【００２３】
偽造防止装置は種々の書面及び物品に使用することができるものであって、特に重要な書面に使用されるようになっていることは理解されるであろう。なお重要な書面には、ビザ、パスポート、免許、小切手、身分証明書、プラスチックカード、銀行券、切符、契約書、株券、領収書、通行許可書、許了書、静電式フォトコピー、静電式レーザプリント染料、ブランド認証ラベル、一連番号の伝票、品質保証書、積荷送り状及び他の積荷文書、法的文書及び封印ラベル（ｔａｍｐｅｒ ｅｖｉｄｅｎｔ ｌａｂｅｌ）が含まれる。
【００２４】
装置は依服、開封帯、接着フォイル、高温スタンプ用フォイル又はシュリンクスリーブのようなブランド・プロテクション・アプリケーションのような形態で使用することもできる。
【００２５】
装置は、他の読取り式機械の中でもバーコード式あるいは磁気式表示読取り機を導入するために使用することができる。装置は封印に使用することもできる。
【００２６】
本発明による偽造防止装置の数例を添付図面を用いて説明する。
【００２７】
図１に示す装置は、概して１〜５μｍ厚さのラッカー又は高分子の基板１を備えていて、基板の一方の表面の中へ光学的に可変な微細構造体２が模様加工されている。基板１は、支持層３例えば概して１０〜５０μｍ厚さの、ポリプロピレン又はテレフタル酸ポリエチレン（ＰＥＴ）に支持されていて、かつ二つの層の間の境界面は、例えばコロナ放電又はワックス吹きつけにより処理されているので、調節可能にはがすことができる。
【００２８】
起伏表面２は、概して２０〜１００ｎｍ厚さのアルミニウム層４で真空被膜されていて、部分的に透明にするために所定のパターンで部分的に非金属化されたアルミニウム層は概して４０〜２００ｎｍ厚さのより厚い銅層５により被膜され、最終的に０．５〜２０μｍ厚の高温溶融接着剤層６（又はコールドトランスファー用の感圧接着剤）が銅層５に備えられている。
【００２９】
使用にあたって、図１に示す高温溶融接着剤６を備えた装置は、偽造防止すべき書面に使用され、高温スタンプ用ダイスが、支持層３に係合され、装置を書面に接着するために接着剤６を活性化し、続いて支持層３が引きはがされる。
【００３０】
装置がラッカー層１を通して見えるようになると、見る者は従来の方法で起伏表面２により生成されたホログラムを見ることができる。しかしながら、そのホログラムは独特の外見を有する彩色された背景を背にして見ることができる。
【００３１】
前述した例は、トランスファ構造体形式のものであるけれど、本発明は手動操作によるラベルにも適用可能である。その場合、支持層３は省かれ、それに対して接着剤６は感圧式接着剤となる。
【００３２】
前述したように、種々のタイプの装置を作ることができる。
【００３３】
図２は、図１と同一の形状を有する構成要素が同一符号を付番されている例を示している。この場合相違は、非金属化されたアルミニウム層４と銅層５との間に誘電層７が挿入されていることである。誘電層は概して２００ｎｍ厚さの二酸化ジルコニウムあるいは硫酸亜鉛を含んでいる。代りに、５０ｎｍ厚さのシリコンのような半導体が使用されてもよい。誘電体は透明なので、装置を見る場合、起伏表面２により生成されたホログラムをアルミニウム層４と銅層５とにより形成された背景を背にして見ることができる。しかしながら、図２に示す装置は、さらなる特性を有していて、二つの金属層４，５間に発生されたキャパシタンスにより電気的に検出可能である。このことが、装置の特定を可能にする独特な“識別特性”となっている。
【００３４】
代りに（図示されていない）、銅層５が電子的に検証用の高周波共振回路を形成するべくパターン化されていてもよい。有機ポリマーのコーティングあるいはフィルムが非金属化されたアルミニウム層４と銅層５との間に挟持されていてもよい。これらが、着色されていてもよいし及び／又は欧州特許出願公開第０４９７８３７号（ＥＰ−Ａ−０４９７８３７）明細書により完全に説明されているような蛍光性材料を含んでいてもよい。
【００３５】
図３は、図２と同様に作られた装置の外観を示していて、最も暗い部分は１００％銅に対応しており、最も明るい部分は１００％アルミニウムに対応している。種々の密度が色を変えるために使用されている。
【００３６】
図４は、銅及びアルミニウムを使用し、かつ“ＩＮ”の模様を形成し異なる線のパターンを使用することにより形成された、隠し模様４０含んでもいる装置を示している。この隠し模様は適切に形成された線あるいは点のスクリーンを用いて見ることができる。
【００３７】
図５は図１に示すものと同一の構造を有する例を示していて、起伏表面２上に印刷された、場所１０において概略的に示されるインクの画像が追加されている点が異なっている。通常これらのインクの画像は、偽造を防止する表示の形状のものであって、かついずれの公知のインキを使用することにより提供可能であり、また国際公開第９１／０６９２５号（ＷＯ−Ａ−９１／０６９２５）パンフレットに完全に開示説明されている。
【００３８】
反射層４，５により形成された重要な形状はバーコードである。バーコードの例を図６に示す。暗線１２は銅を使用して形成され、一方、中間“白色”線１４はアルミニウムを使用して形成されている。銅は黒色に見え、アルミニウムは白色に見える場合、模様は青色光の下で見ることができる。
【００３９】
実施例において、アルミニウム層４は不連続的に備えられていて、一方銅層５は不連続的であってもよいけれどもほぼ連続的である。このことは偽造防止装置の周縁が金属で形成されていて、従って装置の形状は、ブロッキング／高温スタンプ用ダイスの形状（高温トランスファフォイルの場合）あるいはダイス切断ヘッド（手動操作ラベルの場合）の形状に形成される。しかしながら、より複雑にパターン化された金属の形状、あるいは領域は、一つの若しくは複数の金属層の選択的なパターン化又は一つの若しくは複数の金属層の選択的な除去を達成するための方法に基づいた種々のプリントを用いて達成することができる。とくに、不連続的な銅層５の使用も重要である。
【００４０】
特に製造の観点から有用な実施例において、装置の周領域、例えば基板の周縁／端部における１ｍｍの範囲内に金属（銅又はアルミニウム）がない。このことが、複雑にパターン化された金属領域により形成された画像の転写を容易にし、かつ前述した種々の問題を最小化している。
【００４１】
このさらなる実施例を図７に示す。第一反射強化層が領域４０において目視可能であり、一方、第二反射強化層は領域４１において目視可能である。境界領域４２は、透明でありかつ基板１の被膜されていない領域により形成されていて、その被膜されていない領域は、最外基板４３に変化されあるいは使われていたものである。
【００４２】
図７における本実施例の好適な実施において、領域４０における第一反射強化層はアルミニウムであり、領域４１における第二反射強化層は銅あるいは銅含有率の大きい合金である。
【００４３】
アルミニウムの非金属化手段は技術的に公知なものであって（例えば米国特許第５０４４７０７号、第５１４２３８３号、第５１２８７７９号、第５１４５２１２号各明細書参照）、通常水酸化ナトリウム溶液を用いたデポジットの化学的エッチングを含んでいる。この手法は銅ベース合金に対してはうまくいかない。非金属化プロセスの変形が銅層のパターン化に使用されてもよい。
【００４４】
銅層は以下に示すような酸性溶液を用いて化学的にエッチングしてもよい：
塩酸 ５０体積％
塩化第二鉄（４０ボーメ度） ５０体積％
（室温）
又は、
硫酸（６６ボーメ度） ５〜１０体積％
硫酸第一鉄 １００ｇ／ｌ
（４０〜６０℃）
【００４５】
硝酸のような他のエッチング液が使われてもよいけれども、一般に前述のエッチング液を使用するのが最も便利である。
【００４６】
アルミニウム層の非金属化に使用した技術と同様に、エッチングはエッチング液を表面に直接プリントして行なってもよいし、又は、エッチング液を耐食性のマスク層にプリントし、続いてウェブに浸せきするかあるいはエッチング液をその表面に噴霧することにより行なってもよい。
【００４７】
銅を必要としない領域は、溶剤（例えば水、アルコール）可溶材料で構成されるマスクで事前に塗膜し、続いて銅が塗膜される。後者の場合、引き続いての適切な溶剤への浸せきは、事前塗膜あるいはマスクの溶解をもたらし、さらに、上部の銅の溶解をもたらす。この手法は耐食性材料を使用しなくてもよいとの利点がある。
【００４８】
別の（機能的には劣るが）手法は、第一あるいは第二反射強化層どちらかのコーティングプロセス前に、（好ましくは白色顔料）インクの不透明層を微細構造体にプリントすることである。この場合図５における領域４２はもはや透明領域ではない。というのは模様加工された層がすでに不透明なインクで塗られているからである。
【図面の簡単な説明】
【図１】
図１は、装置の第一例の概略断面図であって縮尺は合っていない。
【図２】
図２は、装置の第二例の概略断面図である。
【図３】
図３は、図２に基づく例の平面図である。
【図４】
図４は、隠し模様を含んでいる例の平面図である。
【図５】
図５は、図１と同様の図であるが、さらなる例を示している。
【図６】
図６は、バーコードの外観を示している。
【図７】
図７は、さらなる例の平面図である。

Claims (21)

1. 偽造防止装置が、
   光学的に変化可能な作用を生成する構造体を画成する起伏表面を備えて形成された基板と、
   該基板にすなわち該起伏表面に関して基板の同一側にある、少なくとも二つの異なる反射強化材料とを具備していて、
   従って、該光学的に変化可能な作用を該反射強化材料により形成された背景を背にして見ることができる偽造防止装置。
2. 該起伏表面が微細構造体を生成するホログラフ画像を形成するところの、請求項１に記載の偽造防止装置。
3. 該反射強化材料が共通の平面を画成するところの、請求項１又は２に記載の偽造防止装置。
4. 該反射強化材料が該基板に異なる層をそれぞれ提供しているところの、請求項１又は２に記載の偽造防止装置。
5. 一つ以上の透明層が該反射強化材料の層の間に備えられているところの、請求項４に記載の偽造防止装置。
6. 該反射強化材料の層の間の、該透明層あるいは該透明層各々が、誘電層であるところの、請求項５に記載の偽造防止装置。
7. 該基板により近い該反射強化材料の層が、部分的に透明であるところの、請求項４〜６のいずれか一項に記載の偽造防止装置。
8. 該反射強化材料の少なくとも二つが不連続であるところの、請求項１〜７のいずれか一項に記載の偽造防止装置。
9. 該起伏表面と、該反射強化材料の層の少なくとも一つとの間にインク層をさらに具備しているところの、請求項１〜８のいずれか一項に記載の偽造防止装置。
10. 該反射強化材料の一つ又は両方が、バーコード又は模様のような所定のパターンの少なくとも一部を備えているところの、請求項１〜９のいずれか一項に記載の偽造防止装置。
11. 該所定のパターンが、規則的周期性を有している、点又は線により画成されているところの、請求項１０に記載の偽造防止装置。
12. 該反射強化材料の少なくとも一つが隠し模様を画成するような形状を備えていて、該隠し模様はマイクロレンズアレイ、又はレンチキュラーアレイ、又は該規則的周期性に適合した他の適切な光学的解読器を用いて目視可能であるところの、請求項１０又は１１に記載の偽造防止装置。
13. 該反射強化材料の少なくとも一つは、その光学濃度が一つ以上の横方向寸法において変化するようになっているところの、請求項１０〜１２のいずれか一項に記載の偽造防止装置。
14. 該基板の境界領域に反射強化材料が備えられていないところの、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の偽造防止装置。
15. 該反射強化材料の少なくとも一つが金属であるところの、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の偽造防止装置。
16. 該金属がアルミニウムと、銅又は銅含有の大きな合金との一方であるところの、請求項１５に記載の偽造防止装置。
17. 該金属が、塩酸か又は硫酸か又は硝酸かをベースにした酸性溶液の一つを用いて非金属化されているところの、請求項１６に記載の偽造防止装置。
18. 該金属が高周波共振回路を形成する構成となっているところの、請求項１５〜１７のいずれか一項に記載の偽造防止装置。
19. 両方の該反射強化材料が、キャパシタンスを形成するべく絶縁層により隔離された金属であるところの、請求項１５〜１８のいずれか一項に記載の偽造防止装置。
20. 該起伏表面にプリントされた画像をさらに備えているところの、請求項１〜１９のいずれか一項に記載の偽造防止装置。
21. 請求項１〜２０のいずれか一項に記載の偽造防止装置を担持している、重要な文書又は重要な物品。

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