JP2011213065A - 光回折構造部を有するカード - Google Patents

Abstract

【課題】従来の技術は、光回折構造部を切り取って新たに作製するカードに移植することができるという欠点があった。そこで、本発明は、ホログラムの移植が困難な光回折構造部を有するカードを提供することを目的とするものである。
【解決手段】カード基体の一部に光回折構造が積層されたカードであって、前記光回折構造が視認される面には、前記光回折構造が形成された面から前記カード基体面、または、前記カード基体面から前記光回折構造が形成された面にわたってレーザーによる文字、または、図柄が形成された光回折構造部を有するカードを提供する。
【選択図】 図１

Description

本発明は光回折構造部を有するカードに関し、詳しくは光回折構造部の転用を防止したカードに関する。

近年、光回折構造部（以下、ホログラムともいう）は、商品券、ギフト券、クレジットカードなどの金券及び輸出用純正部品等の偽造防止用途から、雑誌、書籍の表紙、パッケージ、プレミアム品の高意匠用途まで幅広く利用されている。
ホログラムの製造には特殊な材料と、レーザーなど特殊な撮影装置、精密加工装置、量産複製装置が必要な為、製造できるメーカーが限定される。また、ホログラムの画像を量産レベルで高品質に維持するためには高い技術を要する。

ホログラムには、レインボー型ホログラム（エンボスホログラムとも呼ばれる）やリップマン型ホログラム（ボリュームホログラムとも呼ばれる）がある。
レインボー型ホログラムはフィルム表面に光学的な干渉縞を微細な凹凸として記録したもので、見る角度により色が虹状に変化し、左右方向の立体感を表現することもできる。
レインボー型ホログラムは量産性に優れ、従来から商品券、ギフト券、クレジットカードなどの金券及び輸出用純正部品等の偽造防止手段として幅広く使われている。
一方、リップマン型ホログラムはフィルム上に特殊なポリマー層を形成し、そのポリマー層内に屈折率の変化による干渉縞を形成することによって作製する。この干渉縞に光を入射すると回折現象によるホログラム像が再生する。リップマン型ホログラムは上下左右の立体感や奥行き感の表現に優れ、より本物に近い立体感が得られる。リップマン型ホログラムは、使用される材料や製造工程が特殊なため偽造することが極めて困難なホログラムとされる。

しかし、前述の個々の金券類に形成されたホログラムは共通であり、同種の金券に形成されたホログラムを剥がして転用することによって悪用することができる。
そこで、カードの、コアシートとオーバーシートとの間、又はオーバーシートの表面にホログラムを形成し、ホログラム上にカードに形成された情報の一部を形成する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００２−３２７２４号公開公報

しかしながら前述の技術は、光回折構造部を切り取って新たに作製するカードに移植することができるという欠点がある。
そこで、本発明は、ホログラムの移植が困難な光回折構造部を有するカードを提供することを目的とするものである。

前記課題の目的を達成するために本発明の光回折構造部を有するカードの第一の態様は、カード基体の一部に光回折構造が積層されたカードであって、前記光回折構造が視認される面には、前記光回折構造が形成された面から前記カード基体面、または、前記カード基体面から前記光回折構造が形成された面にわたってレーザーによる文字、または、図柄が形成されたことを特徴とするものである。

また、第二の態様は、第一の態様において、レーザーによる文字、または、図柄が形成される面にはレーザーによる発色増進材料が形成されたことを特徴とするものである。

また、第三の態様は、第一または第二の態様において、レーザーによる文字、または、図柄は、個々のカードによって異なる文字、または、図柄であることを特徴とするものである。

また、第四の態様は、第一から第三何れかの態様において、光回折構造部は最表面、または、カード基体を構成する透明なシートの内側に積層されたことを特徴とするものである。

また、第五の態様は、第一から第四何れかの態様において、光回折構造はエンボスホログラム、または、ボリュームホログラムであることを特徴とするものである。

また、第六の態様は、第一から第五何れかの態様の光回折構造部を有するカードの作製方法であって、光回折構造部を有するカードを作製する工程と、レーザーによって、前記光回折構造が視認される面に、前記光回折構造が形成された面から前記カード基体面、または、前記カード基体面から前記光回折構造が形成された面にわたってレーザーによる文字、または、図柄を形成する工程と、を有することを特徴とするものである。

１）第一、第三の態様のように、カード基体の一部に光回折構造が積層されたカードであって、前記光回折構造が視認される面には、前記光回折構造が形成された面から前記カード基体面、または、前記カード基体面から前記光回折構造が形成された面にわたって個々のカードによって異なるレーザーによる文字、または、図柄が形成されたことによって、光回折構造部を切り取って他のカード基体に転用しようとしてもカード基体と光回折構造部に形成されたレーザーによる印字内容が一致しないために、偽造であることが明確になる。
２）また、第二の態様のように、第一の態様において、レーザーによる文字、または、図柄が形成される面にはレーザーによる発色増進材料が形成されたことによって、前記レーザーによる文字、または、図柄を鮮明に発色させることができる。
３）また、第四の態様のように、第一から第三何れかの態様において、光回折構造部は最表面、または、カード基体を構成する透明なシートの内側に積層されたことによって、
カードを構成するカバーシートが透明にできなかったときにカードの最表面に光回折構造部を設けることができ、カードを構成する材料の選択肢が広くなる。
４）また、第五の態様のように、第一から第四何れかの態様において、光回折構造はエンボスホログラム、または、ボリュームホログラムであることによって、従来はエンボスホログラムが多かったものを、より複製が困難なボリュームホログラムを使用することができる。

本実施の形態の光回折構造部を有するカードについて説明するためのカード表面正面図である。 図１のＡ−Ａ線断面の一例について説明するための図である。 図１のＡ−Ａ線断面の他の一例について説明するための図である。 図１のＢ部を拡大した図である。 本実施の形態で使用される光回折構造の断面の一例である。

図１を参照して、本実施の形態の光回折構造部を有するカードについて説明する。
図１は、本実施の形態の光回折構造部を有するカードの表面を正面から見た図である。光回折構造部を有するカード（以下、単にカードともいう）１のカード基体１０の一部には光回折構造２が積層されている。
また、光回折構造２が視認される面には、光回折構造２が形成された面からカード基体
１０の面、または、カード基体１０の面から光回折構造２が形成された面にわたってレーザーによる文字、または、レーザーによる図柄が形成されている。
以下の説明では、前記「レーザーによる文字、または、レーザーによる図柄」を単に、「文字情報」３ともいう。

カードの表面には、カードの名称である「ＡＢＣカード」の表印刷情報４１が印刷によって表示されている。印刷による情報は、前記「ＡＢＣカード」のほかに、図示しないがレーザーで印字される「ＴＡＲＯ ＮＩＰＰＯＮ」の部分の固有情報３１の「項目名」などが印刷によって表示される。

前述の文字情報３は、通常の視力で読み取れる大きさの文字によって形成される場合や、マイクロ文字など目視では判別されにくい文字で形成される場合もある。
図１の例では、光回折構造２が形成された面からカード基体１０の面、または、カード基体１０の面から光回折構造２が形成された面にわたって、個々のカードによって異なる固有情報３１と関連する文字情報３としてレーザーによって形成されている。

図示しないが、前述の文字情報３は文字ではなく、光回折構造２にデザインされた図柄である「四葉のクローバ」をあしらった図柄でもよい。
本発明は、光回折構造２の部分を剥ぎ取って「ＡＢＣカード」と印刷された偽造カードに貼付する改竄を防止することが目的の一つであるから、どのカードに対しても共通な「図柄」よりも、前述のように個々のカードによって異なる（固有情報に関連する）情報を印字することが有効となる。
「図柄」を印字する場合は、レーザーでカード毎に角度や位置を変えて形成、または、カード毎に異なる図柄を光回折構造２とカード基体１０の面にまたがって形成するのも一つの方法である。

また、光回折構造部２は、図２に示すようにカード基体１０を構成する透明なカバーシート１０１の内側に積層されていても、図３で説明するようにカード１の最表面に積層されてもよい。

図２を参照して、図１のＡ−Ａ線断面の一例について説明する。
カード基体は、透明な表カバーシート１０１、コアシート（複数枚で構成される場合もある）１０３、透明な裏カバーシート１０２が順次積層された積層体である。
透明な表カバーシート１０１とコアシート１０３の間には、光回折構造２が積層されている。その結果透明な表カバーシート１０１を介してカード表面から光回折構造２を視認することができる。
レーザーによる文字情報３が光回折構造２の面とコアシート面（図示せず）に形成されている。
また、文字、または、図柄による表印刷情報４１がコアシート１０３の表面に、またカードの裏印刷情報４２がコアシート１０３の裏面に、印刷によって形成されている。

図２では、レーザーによる文字情報３が光回折構造２の面と、コアシート面（図示せず）に形成されているが、レーザーによる文字情報３は、例えば、光回折構造部２の上部の表カバーシート１０１の表出面と光回折構造部２の周辺部の表カバーシートの表出面に形成されてもよい。

また、図示していないが、カード基体１０（図示せず）の透明な表カバーシート１０１とコアシート１０３、コアシート１０３と透明な裏カバーシート１０２、光回折構造部２の表カバーシート１０１面、光回折構造部２のコアシート１０１面は接着剤を介して積層されていてもよい。

図３を参照して、図１のＡ−Ａ線断面の他の一例について説明する。
カード基体１０（図示せず）は透明な表カバーシート１０１とコアシート１０３と透明な裏カバーシート１０２が順次積層された積層体である。表カバーシート１０１の表出面には光回折構造２が積層されている。レーザーによる文字情報３が光回折構造２の表出面または光回折構造層の内部に、また、図示しないがコアシート１０３の表面側または表カバーシート１０１の最表面に形成されている。また、表印刷情報４１である文字又は図柄がコアシート１０３の表面に、またカードの裏印刷情報４２がコアシート１０３の裏面に、印刷によって形成されている。

図示しないが光回折構造部２が形成されている周辺部のレーザーによる文字情報３は、表カバーシート１０１の表面またはコアシート１０３の表面側に形成されてもよい。

また、カード基体の透明な表カバーシート１０１とコアシート１０３、コアシート１０３と透明な裏カバーシート１０２、光回折構造部２と表カバーシート１０１、の接着面は接着剤を介して積層されていてもよい。

図１のＢ部を拡大した図４を参照して、レーザーによる文字情報について説明する。
図４には、カード基体１０の一部と、光回折構造部２の一部が拡大されて図示されている。また、光回折構造が形成された面２からカード基体１０にわたってレーザーによる文字、または、レーザーによる図柄（文字情報３）が形成されている。
固有情報「ＴＡＲＯ ＮＩＰＰＯＮ」（図示せず）に関連する「ｔａｒｏｔａ」の文字が文字情報３として、光回折構造部２とカード基体１０の境界をまたいでレーザー印字されている。
したがって、光回折構造部２が改竄のために光回折構造部の境界または周辺部で切り取られて他の偽造されたカードに貼付されても、前記文字情報３をカード基体１０上に連続的に表示することはできない。

図５を参照して、本実施の形態で使用される光回折構造部の断面の一例について説明する。
本実施の形態で使用される光回折構造は、エンボスホログラム、または、ボリュームホログラムである。
光回折構造部は、接着剤層２３、光回折構造層２０、易接着処理層（前処理層、下塗り層などともいう）２２、ベースフィルム２１、接着剤層２３が順次積層された状態になっている。

図２に示す位置に光回折構造部２を設ける場合は、光回折構造層２０の外側に形成されている接着剤層２３が表カバーシート側になるように積層する。
また、図３に示す位置に光回折構造部２を設ける場合は、ベースフィルム２１側の接着剤層２３を形成せずベースフィルム２１が表出するように積層する。
その結果、図２の場合は、光回折構造部２は表カバーシートとコアシートの間に積層され、改竄をしようとするものが光回折構造部２をカードから切り出そうとしたときに、切り出すことがより困難になる。
一方図３の場合は、光回折構造部２は表カバーシート上にベースフィルム面を外側にして積層されているため、光回折構造部２のカードからの切り出しは前述の場合より容易となるが、光回折構造部２の視認効果を前述のものよりシャープに表現することができる。

また、光回折構造部２はエンボスホログラムとすることも、ボリュームホログラムとすることも可能であるがボリュームホログラムはエンボスホログラムより複製がより難しいために偽造防止効果を高めたい場合に有効である。

また、レーザーによる文字情報３をより鮮明に発色させるために発色増進材料を形成する場合がある。
そのときに図２の場合は、光回折構造層の樹脂の内部、または、接着剤２３の内部、または、表カバーシートの表裏何れか表面、表カバーシートの内部、コアシートの表カバーシート側の面の何れかに発色増進材料を形成する。
また、図３の場合は、光回折構造部２のベースフィルム２１の表出面、ベースフィルム２１の内部、表カバーシートの表裏何れか表面、表カバーシートの内部、コアシートの表カバーシート側の面の何れかに発色増進材料を形成する。
発色増進材料を設けることによって、複製をより困難にすることができる。

図１を参照して、光回折構造部を有するカードの作製方法について説明する。
まず、光回折構造部を有するカードを作製する。すなわち、図１の固有情報３１と、文字情報３が形成されていないカードを作製する。
前述のカードが出来上がったら、レーザーによって、カード基体１０から光回折構造部２に渡って（また、光回折構造部２からカード基体１０に渡って）「ｔａｒｏｔａｒｏ」なる文字情報３と、「ＴＡＲＯ ＮＩＰＰＯＮ」なるカード所持者の固有情報３１を印字する。

（材料および装置）
以下、図２を参照して、本実施形態で使用される主な材料、および、装置について説明する。
１）カード基体（透明なカバーシート１０１、１０２及び乳白色のコアシート１０３）として、
ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル、ポリカーボネート、ポリプロピレンなどのプラスチックを素材とするものを使用することができる。
環境にやさしい材料が要求される場合、非晶質ポリエステルのシートや、非晶質ポリエステルとポリカーボネートのブレンド樹脂、ポリ乳酸のシートを使用することができる。

２）発色増進材料として、
レーザー光により印字する際に、印字した部分を鮮明に発色させるために発色増進材料を形成する。
発色増進材料として、赤外線を吸収する染料もしくは顔料、遷移金属化合物、遷移金属錯体で赤外線吸収性のもの、等を適宜な合成樹脂バインダ中に溶解もしくは分散したものを使用する。
例えば、フタロシアニン系、ナフタロシアニン系、ナフトキノン系、アントラキノン系、ジチオール系、もしくはトリフェニルメタン系、アミニウム系、ジインモニウム系等の染料のうち赤外線吸収性のものを使用することができる。
上記の赤外線吸収性物質を溶解、分散させる合成樹脂バインダとしては、例えば、ニロセルロース、酢酸セルロース、酪酢酸セルロース、エチルセルロース、ポリアミド樹脂、塩化ゴム、環化ゴム、ポリアミド樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、塩化ビニル／酢酸ビニル共重合樹脂、エチレン／酢酸ビニル共重合樹脂、塩素化ポリプロピレン、アクリル樹脂、ポリウレタン樹脂、もしくはスチレン／マレイン樹脂等を使用することができる。

３）接着剤として、
透明性の高い塩化ビニル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体樹脂、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ゴム変性物等の中から適宜選択した素材で構成される。これらは単体、もしくは２種以上の混合系として用いることができ、更に必要に応じてハードレジンや可塑剤、その他の添加剤を加えて使用することができる。

前述の発色増進材料は、接着剤に混ぜて使用することもできる。
発色増進材料や接着剤は塗布される基材がシートであればバーコートやスピンコート、ロール状の基材であればグラビアコート、ロールコート、ダイコート等の方法で塗布し、塗布物を乾燥または硬化させる。

４）光回折構造部として、
前述のレインボーホログラム、リップマンホログラムから選択して使用する。前述のホログラムの外に、カラーホログラム、コンピュータホログラムなどホログラム的な記録方法を用いたもの、機械的な切削によって作成したもの、または、電子線もしくはレーザー光により回折格子を直接形成したものでもよい。
ホログラムを形成する樹脂として、ポリ塩化ビニル、アクリル樹脂（例、ＰＭＭＡ）、ポリスチレン、ポリカーボネートなどの熱可塑性樹脂、不飽和ポリエステルなどの熱硬化性樹脂をそれぞれ単独、或いは上記熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂とを混合して使用することができる。
また、銀塩、重クロム酸ゼラチン、サーモプラスチック、ジアゾ系感光材料、フォトレジスト、強誘電体、フォトクロミックス材料、サーモクロミックス材料、カルコゲンガラスなどの感光材料なども使用できる。
ホログラムの干渉縞を表面凹凸のレリーフとして記録する場合には、干渉縞が凹凸の形で記録された原版をプレス型として用い、上記樹脂層上に前記原版を重ねて加熱ロールなどの適宜な手段により、両者を加熱圧着することにより、原版の凹凸模様を複製することができる。
フォトポリマーを用いる場合は、前記積層シートの保護層上に、フォトポリマーを同様にコーティングした後、前記原版を重ねてレーザー光を照射することにより複製することができる。
レリーフホログラムの場合には、ホログラム形成層に反射層を設けることもできる。

５）レーザー印字装置として、
カードが出来上がった後、カードの表面に固有情報３１と文字情報３を印字するが、印字手段としてレーザーを用いる。
レーザー発生装置として、ごく僅かな時間にのみ高出力が得られるパルスレーザー装置を使用する。
レーザー光を使用することによって、１０μｍピッチの網点や万線、精緻な画像を形成することができる。
また、レーザー光を使用する記録方式においては、レーザー光照射部分は比較的淡い着色状態（例えば、黄色）になるが、より鮮明に発色させるために前述の発色増進材料を練り込むか、コーティングによって発色皮膜を形成する。

上記のパルスレーザー光を使用する場合は、ＣＷのレーザー光（連続光）を外部変調器でその出力を制御する方法、もしくはＱスイッチをレーザー共振器内に挿入し、Ｑスイッチのスイッチングにより、レーザー媒質に蓄積されたエネルギーを瞬時に出力させる方法を使用する。
連続光のレーザー光としては、アルゴンレーザー、Ｈｅ−Ｎｅレーザー、ＹＡＧレーザー、半導体レーザー等があり、外部変調器としては、メカニカルシャッター、Ａ／Ｏ変調素子もしくはＥ／Ｏ変調素子等をＱスイッチとして挿入し、共振器のＱ値をコントロールすることにより、数１０ナノ秒〜数１００ナノ秒の時間幅のパルス光を発生させることができる。

（実施例）
図１、図２を参照して実施例について説明する。なお、コアシート１０３は印刷し易くするために二枚構成とし、実施した。
まず、コアシート１０３として、カレンダ法により成型した厚み０．２８ｍｍの白色のＰＥＴＧ（ＰＥＴにシクロヘキサンジメタノールを加えて共重合したコ・ポリエステル）シートを準備、表カバーシート１０１、裏カバーシート１０２として、やはりカレンダ法により成型した厚さ０．１ｍｍの透明なＰＥＴＧシートを準備した。
シートコーターによって表裏カバーシートの片面とコアシートの両面に熱再活性型の接着剤を塗布した。また、表カバーシートにコーティングした接着剤にはレーザーによる発色増進材料を含有させた。
上述の表裏用カバーシート１０１、１０２、２枚のコアシート１０３を同サイズに裁断した。

表面用のコアシートにオフセット印刷により、文字や図柄による表印刷情報４１を印刷し、裏用のコアシートに裏印刷情報４２を印刷した。また、光回折構造２として、図５で説明したリップマンホログラムを作製した。
リップマンホログラムは、１２μｍのＰＥＴを使用したベースフィルムに、１０μｍの光回折構造層を形成した。ベースフィルムと光回折構造層の間の易接着処理層及び接着剤層は乾燥皮膜で４μｍの厚さとなるように形成した。ホログラム像を見易くするために、スクリーン印刷により光回折構造層の裏側（図５の接着剤層２３側）に黒色のインキ層を形成した（図５の接着剤層２３を黒色に着色してもよい）。この黒色のインキ層にレーザーで文字を形成すると文字部が白く抜け、文字部が判別されやすくなると同時に、改竄が更に困難になるという効果がある。

図２の積層構成となるように、表カバーシート１０１（前記発色増進材料を含有させた接着剤塗布面をコアシート側に）、光回折構造２、コアシート１０３の一方（図示せず）、コアシート１０３の他の一方（図示せず）、裏カバーシート１０２を重ね合わせて積層した。
積層条件は、積層温度が摂氏１２０度、積層圧が３ＭＰａ、加圧加熱時間、冷却時間がいずれも３０分で行った。
積層によって一体化したカード基体を所定のカードのサイズに打抜いた。

打ち抜かれたカードに、一枚ずつＹＡＧレーザーを用いて固有情報３１と文字情報３を印字した。レーザーによる印字は、波長１０６４ｎｍ、出力５Ｗ、ビームスポット径５０μｍでカード基体１０の表面に集光させて行った。
結果、良好な光回折構造部を有するカードを得ることができた。

改竄されては困るＩＤカード、クレジットカードなどに利用できる。

１ 光回折構造部を有するカード
２ 光回折構造、光回折構造部
３ 文字情報、レーザー印字部
１０ カード基体
２０ 光回折構造層
２１ ベースフィルム
２２ 易接着処理層
２３ 接着剤、接着剤層
３１ 固有情報
４１ 表印刷情報
４２ 裏印刷情報
１０１，１０２ カバーシート
１０３ コアシート

Claims (6)

1. カード基体の一部に光回折構造が積層されたカードであって、
   前記光回折構造が視認される面には、前記光回折構造が形成された面から前記カード基体面、または、前記カード基体面から前記光回折構造が形成された面にわたってレーザーによる文字、または、図柄が形成されたことを特徴とする光回折構造部を有するカード。
2. 請求項１に記載の光回折構造部を有するカードにおいて、
   レーザーによる文字、または、図柄が形成される面にはレーザーによる発色増進材料が形成されたことを特徴とする光回折構造部を有するカード。
3. 請求項１または２に記載の光回折構造部を有するカードにおいて、
   レーザーによる文字、または、図柄は、個々のカードによって異なる文字、または、図柄であることを特徴とする光回折構造部を有するカード。
4. 請求項１〜３何れかに記載の光回折構造部を有するカードにおいて、
   光回折構造部は最表面、または、カード基体を構成する透明なシートの内側に積層されたことを特徴とする光回折構造部を有するカード。
5. 請求項１〜４何れかに記載の光回折構造部を有するカードにおいて、
   光回折構造はエンボスホログラム、または、ボリュームホログラムであることを特徴とする光回折構造部を有するカード。
6. 請求項１〜５何れかに記載の光回折構造部を有するカードの作製方法であって、
   光回折構造部を有するカードを作製する工程と、
   レーザーによって、前記光回折構造が視認される面に、前記光回折構造が形成された面から前記カード基体面、または、前記カード基体面から前記光回折構造が形成された面にわたってレーザーによる文字、または、図柄を形成する工程と、
   を有することを特徴とする光回折構造部を有するカードの作製方法。
   

Images