JP2014516176A

JP2014516176A - 耐複製金融及び機密文書及びその製造方法

Info

Publication number: JP2014516176A
Application number: JP2014509891A
Authority: JP
Inventors: ナイクプラフル，ラマチャンドラ; パンデスボー，イエシャワント; チェンロックウィンストン，タン; バーラディアラウール，ゴピキシャン; マルコムモラン，ピーター; ナラヤン，ナンブディリ
Original assignee: Bilcare Ltd
Current assignee: Bilcare Ltd
Priority date: 2011-05-09
Filing date: 2012-05-08
Publication date: 2014-07-07
Also published as: EP2803019A1; US20150129655A1; US9323960B2; WO2012160571A1; SG194895A1; WO2012160571A4

Abstract

本発明は、基材に付着する微粒子ベース組成物、耐複製金融及び／または機密文書製造用組成物の付着システム及び方法に関する。本発明はさらに、基材の所定の位置に識別子として組成物を塗布し、基材に塗布した組成物からの磁気／磁気−光学信号をキャプチャし、特定のオブジェクトに関連づけされた２つの識別子及び／または他の識別子の間に専用の、繰り返し不能の、及び固有の機能的にデジタル化された関係を作成するように、基材の不可視または可視の２次元（２Ｄ）バーコードと同じように関連識別子としてデジタル化され、記憶され、埋め込まれ、暗号化するシステムに関する。
【選択図】図１

Description

本発明は、基材に付着する微粒子ベース組成物、耐複製金融及び／または機密文書製造用組成物の付着システム及び方法に関する。本発明はさらに、基材の所定の位置に識別子として組成物を塗布し、基材に塗布した組成物からの磁気／磁気−光学信号をキャプチャし、特定のオブジェクトに関連づけされた２つの識別子及び／または他の識別子の間に専用の、繰り返し不能の、及び固有の機能的にデジタル化された関係を作成するように、基材の不可視または可視の２次元（２Ｄ）バーコードと同じように関連識別子としてデジタル化され、記憶され、埋め込まれ、暗号化するシステムに関する。

発明の背景

オブジェクトを識別及び認証する処理は、オブジェクトに関連づけされた専用の識別子情報（identifier information）または識別子のセット（set of identifiers）に基づいて行う必要がある。認証処理には一般的に、識別子情報のキャプチャ及びオブジェクトに対応して記憶された識別子情報のデータベースとの確認が含まれる。識別子は、基材の製造の間に基材内に導入されるか、金融文書、貨幣、マークリスト、証明書等の場合が主である基材の製造後に（例えば、紙、織紙、織布、プラスチックフィルム、綿パルプベース基材等の）基材上に導入することができる。

予め形成した基材の所定の位置に工業規模で識別子をつけると同時に、基材の所定の位置に識別子をつける正確さを確保するシステムを提供することが課題となっている。さらに、長期間に亘る基材の繰り返しの取り扱い及びクランプ、摩擦、濡れ等のような有害要因への繰り返しの曝露の攻撃を生き残るように基材に強固に識別子をつけることが課題となっている。さらに、識別子の表示のデジタル的なキャプチャを効果的に行い、データベースを形成し、基材を有するオブジェクトの識別及び認証に効果的に利用することが課題となっている。

本発明の主たる目的は、予め形成した基材に付着する微粒子ベース組成物、基材に組成物を付着するシステム及び方法を提供することにある。

本発明の他の目的は、微粒子ベース組成物の製造方法を提供することにある。

本発明の他の目的は、基材の所定の位置に識別子として組成物を付着し、基材に付着した組成物の表示をデジタル的にキャプチャし、暗号化されたフォーマットで記憶するシステムを提供することにある。

本発明の他の目的は、基材の所定の位置に識別子として組成物を付着し、基材についた組成物からの磁気／磁気−光学信号をキャプチャし、特定のオブジェクトに関連づけされた２つの識別子及び／または他の識別子の間に専用の、繰り返し不能の、及び固有の機能的にデジタル化された関係を作成するように、基材の不可視または可視の２Ｄバーコードと同じように関連識別子としてデジタル化され、記憶され、埋め込まれ、暗号化するシステムを提供することにある。

本発明の他の目的は、10nm乃至100ミクロンの範囲の粒子径の金属及び／または金属酸化物の少なくとも１つの粒子を備える組成物を提供することにある。

本発明の他の目的は、大きな速度で移動するロール及び／またはシート形状の予め形成した基材の所定の位置に組成物を塗布するシステムを提供することにある。

本発明のさらに他の目的は、プラスチック、紙、織繊維または不織繊維の構造から選択される基材に組成物を付着することにある。

本発明のさらに他の目的は、毎秒0.6メートル乃至5メートルの範囲の速度で動作する基材に組成物を付着するシステムを提供することにある。

本発明のさらに他の目的は、塗布した組成物を含有する基材を備えるオブジェクトの長期間の取り扱いに生き残る態様で基材に強固に接着されるように基材に組成物を付着することにある。

本発明のさらに他の目的は、基材の正確な位置に識別子を形成して基材に付着した組成物を検出することである。この識別子の形成は、基材への組成物の付着の前または後のいずれかに行われる。

本発明のさらに他の目的は、塗布された組成物の付着物を覆う保護層を確実に形成することである。

本発明のさらに他の目的は、望ましくない局所的な凝集／凝集体形成を回避するように基材に組成物を付着することである。

本発明のさらに他の目的は、クランプ抵抗を与えるように基材に延性組成物を提供することである。

本発明のさらに他の目的は、予め形成した基材に塗布する傷抵抗性及び洗濯抵抗性組成物を提供することにある。

本発明の他の目的は、長期間使用の間に機械加工等の摩耗が原因の損傷を抑制するように、識別子上に保護オーバーレイを作成するシステム及び方法を提供することにある。

本発明のさらに他の目的は、基材への組成物の提供と同じ塗布の後に付着した粒子を磁化することにある。

本発明のさらに他の目的は、磁化された微粒子が位置する基材上の領域の位置を読み取る読み取り装置の自己マーキングとして機能するオーバーレイを提供することである。

本発明の他の目的は、第１の識別子として作用する予め形成した基材の磁化粒子付着物からキャプチャした信号を使用して３Ｄ信号構造（フィンガープリント）を有するデジタル表現を作成するシステムを提供することにある。本発明のさらに他の目的は、第１の識別子と第２の識別子とを反論できないように関連づける第２の識別子として基材に印刷可能な２次元バーコード／画像に暗号化された形式で３Ｄ信号構造を埋め込むことにある。

本発明の他の目的は、付着物につき100乃至300ミリ秒の次数の十分な高速でデジタル表現をキャプチャするシステムを提供することにある。

本発明のさらに他の目的は、デジタル表示につき100乃至300ミリ秒の次数の時間間隔で印刷状態になっている暗号化したバーコードにデジタル表示を変換するシステムを提供することである。本発明のさらなる目的は、バーコード／画像について300ミリ秒よりも短い時間間隔で暗号化されたバーコード／画像を印刷することである。

本発明の他の目的は、法定紙幣、金融書類、マークリスト、謄本等に識別子を設けることである。

よって本発明によれば、耐複製文書は、
所定の位置に識別子として微粒子組成物が形成された基材と、
関連識別子としてのバーコード及び／または画像とを備え、
基材の２つの識別子の間には固有の機能的関係があり、
基材の製造及び機能化システムは、塗布手段（１）及びデータキャプチャシステム（２）を有しており、
塗布手段は、
ドライステーション（１１）及び
基材の組成物を磁化する装置を有し、
データキャプチャシステム（２）は、第１の磁気−光学読み取りシステムを有するデータキャプチャセンター（２１）と、データ−マトリクス印刷ステーション（２２）と、印刷照合ステーション（２３）と、エンドユーザ用の領域に配置された第２の読み取りシステムとを有し、
磁気−光学読み取りシステムは、基材の微粒子組成物識別子からの信号をキャプチャし、基材の微粒子ベース組成物に識別特性を割り当てる磁気−光学画像に変換し、
識別特性は、微粒子の付着識別子の前記識別特性を関連識別子と関連づけるように基材に印刷された関連識別子としてのバーコード／画像内に埋め込まれて、２つの識別子間に固有の機能的関係を形成する。

発明の詳細な説明

本発明の特徴及び効果は、添付図面を参照する以下の詳細な説明及び好ましい実施形態により明らかとなる。

図１に示す本発明のシステムは、付着物塗布手段１及びデータキャプチャシステム２を備えている。塗布手段は、基材の組成物を塗布／付着するスポットディスペンシング、（スクリーン固定及びスキージー移動の）フラットベッドスクリーン印刷、（スクリーン移動及びスキージー固定の）フラットベッドスクリーン印刷、回転スクリーン印刷のような手段のいずれかを備えている。ドライステーション１１は、微粒子組成物の媒体の組成に応じて熱硬化または紫外線硬化のいずれかにより付着ペーストを硬化する手段を備えている。さらに、基材に塗布／付着した組成物を磁化する手段（図示せず）をシステム１内に有している。識別特性は、基材からの磁界強度信号をキャプチャして磁気−光学画像に変換することにより基材に塗布された微粒子ベース組成物に関連づけされる。データキャプチャシステム２は、第１の磁気−光学読み取りシステムを有するデータキャプチャセンター２１と、データ−マトリクス印刷ステーション（２２）と、印刷照合ステーション２３とを備えている。第２の読み取りシステム（図示せず）は、エンドユーザ用の領域に配置される。

識別特性を微粒子ベース組成物識別子に割り当てる処理は、印刷処理の間に行われる。図４及び図５に詳細が示されている。この処理には、
原点及び方向を基準マークにより決定できるように塗布された微粒子ベース組成物識別子４００の上部に基準マークを印刷することによる（貨幣のような）基材の印刷処理４１５の間に基準座標系を作成する工程であり、基準マークは、照準線、正方形、長方形、円もしくは直線のマーク、またはこれらの組み合わせであるが限定されない工程と、
データキャプチャシステム２のセンサ手段４１０を用いて微粒子ベース組成物４００から磁気−光学画像をキャプチャする工程と、
基準座標系として基準マークを使用して画像を複数の領域に分割する工程と、
明確な識別特性の作成のために磁界強度の変化について領域を検査する工程と、
貨幣のような特定の基材についての参照識別特性としてデータキャプチャシステム２のデータベースに磁気−光学画像を記憶する工程と、
部分磁気−光学参照識別特性を作成する工程と、
対称鍵暗号としてAES128を使用して、または非対称暗号化が好ましい場合には公開／秘密鍵の組み合わせを使用して部分参照識別特性を暗号化する工程と、
部分参照識別特性を基材４１５に印刷されたバーコード５００（図５）に圧縮及び符号化であって、基材（１４５）に印刷されたバーコード（５００）から部分参照識別特性を再構成するとともに、新たに取得した磁気−光学識別特性と一致することにより、本発明と関連づけされた読み取りシステムは、システムデータベースに記憶された完全な参照識別特性を使用せずに２つが一致するかまたは相互に関連するかを決定する工程と、
基材印刷処理の間のバーコードから再構成された部分参照識別特性と新たにキャプチャされた部分識別特性とが一致するように、印刷照合ステーション２３の読み取りシステムを使用する照合のための印刷後に磁気−光学読み取りシステム及びバーコードを使用して微粒子ベース組成物を読み取る工程と、を備えている。

第１の磁気−光学読み取りシステムは、複雑な３D信号構造を有する（付着物について好ましくは100乃至300ミリ秒の範囲の割合で）デジタル表現をキャプチャ及び現像する動作をし、デジタル表現はシステムのデータサーバに記憶され、表現は（デジタル表現について100乃至300ミリ秒で）２Ｄバーコード／画像中に暗号化された形式で埋め込まれ、バーコード／画像は、粒子付着物と、基材上に埋め込まれたデジタル表現とを明白に関連づけするために基材上に印刷される。

第１及び第２の読み取りシステムの実施形態は、図６及び図７に示されている。読み取りシステムは、基材に印刷されたバーコード中に符号化された部分磁気−光学参照識別特性の読み出し、復号、及び関連づけを行う。部分参照識別特性の照合を最初に行い、システムが部分参照識別特性からの認証を容易に決定できない場合にのみ完全参照識別特性の照合が要求される。

読み取りシステムは、
（通貨のような）基材４１５に印刷されたバーコードを復号する工程と、
復号されたバーコードから部分参照識別特性を再構成する工程と、
微粒子ベース組成物の基準マークを検出し、微粒子ベース組成物から新たな磁気−光学識別特性をキャプチャする工程と、
バーコードに埋め込まれた選択領域情報を使用して新たに取得した識別特性から他の部分識別特性を抽出する工程と、
バーコードから再構成された部分参照識別特性及び新たに取得した識別特性から抽出された部分参照式別特性を照合する工程と、
照合の結果に基づいて信頼性を決定する工程と、
２つの部分識別特性の照合を確実に決定することができない場合には、基材のシリアル番号または他の特定情報を使用してデータベースから完全参照識別特性を回収し、データベースからの完全参照識別特性を新たに取得した完全識別特性と照合して基材が認証されたか失敗したかを決定する任意の工程とにおいて動作する。

図６に示す本発明の一実施形態では、システム６１０は、信頼性を決定するためにデータベースから完全な識別特性の回収を要求する貨幣のような基材４１５の保持にまず使用される。図６（ｂ）に示すように、システムは、２Ｄバーコードスキャナー（６０１）及び識別特性読み取り手段（６００）を備える。入力（６０３）から保持装置内に最初に貨幣を配置することにより、読み取りシステムは、次の耐複製文書を同時に処理するように継続して、データベースから完全識別特性を回収することにより速度が低下しない。

本発明の他の実施形態が図７に示されている。この実施形態は、基材のバーコード５００を読み取るバーコードスキャナー７０１と、基材の微粒子ベース組成物４００を読み出す識別特性読み出し手段７０２とを備える。読み取りシステムは、１つの基材の微粒子ベース組成物の識別子の識別特性及びバーコードを手動で同時に読み取る。このような読み取りシステムは、卓上機またはハンドヘルド読み取り機とすることができる。

微粒子ベース組成物４００は、磁化可能な金属及び／または金属酸化物粒子、アルキド樹脂、及び水性アクリルエマルションを有している。代わりに組成物は、金属／金属酸化物粒子及び紫外線硬化インクを有している。

選択されたアクリルエマルション及び紫外線硬化インクは、適切なバインダー、粘度調整剤及び粘度安定剤、並びに組成物が加圧されて基板に付着した後の早い乾燥及び早いスキン層の形成を確保する乾燥剤を有している。

組成物は、2乃至10Pasの範囲のみかけ粘度のペースト状であり、50乃至90%の範囲の固形分が加圧されて基材に付着する。

一実施形態の組成物は、
（20乃至80重量％の）金属粒子／金属酸化物を、（10％乃至50重量％の）エナメル中でソーキングして防食特性を付与し、アルキド樹脂が1.0乃至2.0、好ましくは1.0乃至1.11の比重を有する工程と、
（10乃至70重量％の）アクリルエマルションを加えて、遊星形ミキサーで混合してペーストを形成し、アクリルエマルションは、1.2乃至2.0、好ましくは1.38乃至1.42の比重を有する工程と、により製造される。
この組成物が基材に付着すると、基材（シート／ロール）を毎秒0.6メートル乃至5メートルで移動させながら50乃至200℃で付着したペーストを熱硬化させる。

エナメルは、溶剤型アルキド酸化物樹脂、エポキシ、ポリウレタン、またはアクリル等であるが限定されない。

アルキドは、平均分子量が2000乃至10000の大豆油変性アルキド、ロングオイル変性アルキドである。すぐに使用できるアルキド塗料は、Nippon, Akzo Nobel, Rustoleum, Nerolac, Asian Paints, ICI paints等のような塗料工業における一般的なブランドにより供給される。

アクリルエマルションは、ポリマーの水性エマルションであって、平均分子量が10000乃至1000000でありスチレン／ビニル性ポリマーに限定されない。アクリルエマルションは、一般的にNippon, Akzo Nobel, Rustoleum, Nerolac, Asian Paints, ICI paints等のブランドによりすぐに使用できるものが提供される。

本発明の一実施形態では、組成物は、
（20乃至80重量％の）金属及び／または金属酸化物粒子、（10乃至40重量%の）金属混合紫外線インク及び（10乃至70重量％の）紫外線インクを、遊星形ミキサーで混合してペーストを形成し、金属混合紫外線インクは、アクリルオリゴマー混合物である紫外線インクへの金属粒子の結合特性を高める紫外線硬化インクである工程により製造される。
この組成物が基材に付着すると、基材（シート／ロール）が毎秒0.6乃至5メートルの範囲の速度の基材の移動の速度に応じた適切な光度の紫外線により、付着したペーストの硬化が行われる。

アクリルエマルションは、好ましくは紙であるがこれに限定されない基材との間を接着する及び膜接着を形成するように金属粒子の結合剤として作用するアクリルオリゴマー混合物である。さらに、亀裂及びクランプへの抵抗を付与するように付着物に柔軟性を付与する。

金属混合紫外線インクは、アクリルオリゴマー組成物である紫外線インクへの粒子の結合を高める紫外線硬化インクである。

紫外線インクのポリマー組成物は、ポリエステルアクリレートオリゴマー、フェノキシエチルアクリレート、イソボルニルアクリレート、ポリウレタン、エポキシアクリレート、メタクリレート、1,6ヘキサンジオールジアクリレート、グリコールエーテルアクリレートまたは光開始剤等を含むがこれらに限定されない。平均分子量は、1000乃至100000の範囲であるがこれに限定されない

使用できる紫外線インクは、Norcote inc, DIC, Sun chemicals, Siegwerk等の紫外線スクリーン印刷インクサプライヤーにより一般に供給される。

使用される紫外線インクは、Norcote inc, DIC, Sun chemicals, Siegwerk等の紫外線スクリーン印刷インクサプライヤーにより供給される市販の紫外線インクである。

組成物は、粘度、機材の付着／塗布手段の使用、基材の表面特性等に関する条件により適合させることができることに注意すべきである。

一実施形態では、微粒子付着物の金属混合インク組成物は、
10乃至25重量％の範囲のポリマー混合物、15乃至44重量％の範囲のアクリレート混合物、
5乃至20重量％の1,6ヘキサンジオールジアクリレート、
5乃至12重量％の光開始剤混合物、及び
15乃至40重量％のグリコールエーテルアクリレートを備えている。
組成物の比重は、1.0乃至1.2の範囲であり、インク組成物の硬化状態は、200乃至400 Watt/cmの範囲である。

他の実施形態においては、紫外線インクの微粒子付着物は、
25乃至72重量％の範囲のアクリルオリゴマー混合物、
10乃至30重量％の範囲のＮ−ビニル−２ピロリドン（NVP）、
4乃至18重量％の範囲のアクリルモノマー混合物
4乃至16重量％の範囲の２−フェノキシエタノールアクリレート、
2乃至15重量％の範囲の光開始剤、
0.8乃至14重量％の範囲のカーボンブラックを備えている。
組成物の比重は、1.0乃至1.6の範囲である。インク組成物の硬化状態は、200乃至400 Watt/cmの範囲である。

一実施形態では、磁性粒子は高保磁力材料を備えていてもよい。高保磁力材料の例は、Nd、Fe及びBを備えるネオジム磁石である。磁性粒子はまた、フェリ磁性体、反強磁性体、強磁性体、または（磁性特性を変化させる空隙を含む）連続物質中の種々の磁性特性ドメイン及びこれらの組み合わせを備える。強磁性体は、MnBi、CrTe、EuO、 Cr0₂、MnAs、 Fe、 Ni、 Co、 Gd、 Dy、これらの対応する合金並びにFe、Ni、Co、Sm、Gd、Dyの酸化物及びこれらの組み合わせからなる群より選択される。

組成物は、スクリーン印刷（フラットベッド／回転スクリーン印刷）を備える塗布システムを使用して基材に付着する。スクリーンは好ましくは、50乃至150ミクロンに付着物の厚みを維持するように加圧下で基材に付着される領域及び量に基づいて調整されたテーパ穴（tailored tapered apertures）を有する硬化鋼（hardened steel）であり、ペーストの見かけ粘度は、付着処理の間は2Pas乃至10Pasである。

他の実施形態では、基材への組成物の付着には、スポットディスペンスを使用することができる。

水性エマルションを含有する組成物が基材に付着した場合には、付着したペーストの熱硬化は、基材が毎秒0.6乃至5メートルの範囲の速度で移動する際に、50乃至200℃で行われる。

紫外線硬化性インクに基づく組成物が基材に付着した場合、付着したペーストの硬化は、基材が毎秒0.6乃至5メートルで移動するときの基材の移動速度に応じた適切な光度の紫外線により行われる。

基材の微粒子組成物の付着物は、例えばグレード５０のNEOMAX磁石により生じる強磁界を使用して磁化される。

付着及び磁化が完了すると、基材はデータキャプチャシステムで処理されて、情報／データのキャプチャ及び処理が可能となる。

データ処理システムは、
・情報／データをキャプチャ、処理及び伝達し、付着物から固有の情報／識別子をキャプチャする読み取り機を有するデータキャプチャステーションを備えるデータキャプチャシステムと、
・隠された紫外線インクを印刷し、一つのまたは複数のデータマトリクス画像／バーコードを基材の所定の位置に印刷し、各データマトリクスバーコードは固有のシリアル番号を有するデータマトリクスプリンタと、
・バーコード／画像をキャプチャして認証するプリント認証装置と、
を備える。

一実施形態では、基材は、法定紙幣である。他の実施形態では、基材は、織繊維または不織繊維から選択される。

本発明を限定しない実施例とともに説明する。

紙基材を本発明の組成物の付着に使用し、付着ロバスト性（deposition robustness）、添付物（affixation）、経時変化（effect od aging）について試験を行った。基材は、600mm×600mmのシート形状とした。システムのスループットは、毎時3500シートに維持した。

金属粒子の５０重量％の粒子を含有する微粒子組成物を調整した（組成物におけるNd：10乃至20重量％、B：3乃至6重量％、Fe：87乃至74重量％）。粒度分布は以下の通りである。

上記金属を使用して調整したサンプルのセットを、比重1.0乃至1.11（組成物の10重量％の）溶液型防食剤であるアルキドエナメルと混合して10分間浸漬させた。比重1.38乃至1.42（組成物全体の40重量％の）水性アクリルエマルションを加えて遊星形ミキサーを1000rpmで使用して混合し、均一に分散したペーストを形成した。ペーストの見かけ粘度は、6.5Pasである。

上記混合金属を使用してサンプルの第２のセットを調整し、比重1.088の金属混合インク10重量％及び比重1.33の白色紫外線インク40重量％と遊星形ミキサーを1000乃至2000rpmで使用して混合し、見かけ粘度3.48Pasの均一に分散したペーストを形成した。

ペーストの磁性は以下の通りである。

２つのペーストを使用して（水性アクリルエマルションの組成物の）テストサンプルセット１及び（金属混合インク及び紫外線インクの組成物の）テストサンプルセット２を調整した。

上述の混合したペーストを（スクリーン移動及びスキー-ジー固定の）往復スクリーンに塗布した。スクリーンの速度は、毎秒0.6乃至1.0メートルに維持した。ペーストの厚みは、50乃至150ミクロンの間に維持した。紫外線硬化インクのオーバーレイをペースト印刷の上面に印刷し、紫外線光（125Mj/cm）下で硬化させた。さらに、400kJ/ m³の磁界強度の Neomax 50を硬化したペーストの磁化に使用した。

調整したサンプルのセット１及びセット２について以下の試験を行った。
添付物の測定−抗摩擦試験装置（rub proof tester）を10000サイクル、3.5PSIの圧力で使用して基材を測定した。フィンガープリントの磁気光学画像をキャプチャし、記憶した磁気光学画像と比較した。図2.1(a)及び図2.1(b)はサンプルセット１の照合結果であり、図3.1(a)及び図3.1(b)はサンプルセット２の照合結果である。
洗濯試験―機械的撹拌、加熱マントルを備え、500mLの水、2.5gの工業用洗濯石けん、及び5gのNa₂C0₃を含有する１Ｌ反応器を使用して試験を行った。３つの基材をスキャンして、サンプルを反応器内に設置し、４０分間９５℃で撹拌及び加熱した。蒸留水を用いてサンプルを洗浄し、４０℃で２時間乾燥させた。フィンガープリントの磁気光学画像をキャプチャし、記憶した磁気光学画像と比較した。図2.2はサンプルセット１の照合結果の典型であり、図3.2はサンプルセット２の照合結果の典型である。
クランプル試験−乾燥クランプリング−中空シリンダ及び直径の合う固体棒を使用して試験を行った。最初の２つの紙幣をスキャンした。これらを巻いて15mmの直径のシリンダを作成し、フィクスチャー内に挿入した。フィクスチャーをピストンで閉じて100Nの力を５分間作用させた。紙幣を取り除いてスキャンした。フィンガープリントの磁気光学画像をキャプチャし、記憶した磁気光学画像と比較した。図2.3はサンプルセット１の照合結果の典型であり、図3.3はサンプルセット２の照合結果の典型である。
ウェットクランプリング−基材を10分間水で湿らせ、綿布または綿織物で拭き取り、上記のように同じクランプリング試験を繰り返した。フィンガープリントの磁気光学画像をキャプチャし、記憶した磁気光学画像と比較した。図2.4はサンプルセット１の照合結果の典型であり、図3.4はサンプルセット２の照合結果の典型である。
促進老化試験−基材を150℃から始まる温度に１時間暴露して、スキャン結果を試験した。スキャン結果は、オリジナルのスキャン結果と一致するまで冷却した。フィンガープリントの磁気光学画像をキャプチャし、記憶した磁気光学画像と比較した。図2.5はサンプルセット１の照合結果の典型であり、図3.5はサンプルセット２の照合結果の典型である。

磁気光学画像を照合する試験の手順は以下の通りである。
１．銀行紙幣を紙幣読み取り機に挿入し、紙幣のバーコード及びフィンガープリントラベルの情報を取得する。
２．このとき、磁気光学装置が照準画像及び磁気粒子画像を同時にキャプチャする間に、バーコードスキャナーがデータマトリクスバーコードをスキャンする。
３．この情報と一体となって、紙幣読み取り機は、データベースサーバーと通信して、登録の際に記憶された情報と紙幣の情報とを比較することにより紙幣を認証する。
４．情報が一致した場合、記録は真正の記録になる。

本発明の組成物を付着する基材として織布を使用し、付着ロバスト性、添付物及び老化の効果について試験を行った。基材は600mm幅のロール形状とした。

付着物の組成物は、実施例１と同じに維持した。

以下のように実施例１と同様の試験のセットを行った。
添付物の測定−抗摩擦試験装置（rub proof tester）を10000サイクル、3.5PSI圧力で使用して基材を測定した。フィンガープリントの磁気光学画像をキャプチャし、記憶した磁気光学画像と比較した。
洗濯試験―機械的撹拌、加熱マントルを備え、500mLの水、2.5gの工業用洗濯石けん、及び5gのNa₂C0₃を含有する１Ｌ反応器を使用して試験を行った。３つの基材をスキャンして、サンプルを反応器内に設置し、４０分間９５℃で撹拌及び加熱した。蒸留水を用いてサンプルを洗浄し、４０℃で２時間乾燥させた。フィンガープリントの磁気光学画像をキャプチャし、記憶した磁気光学画像と比較した。
クランプル試験−乾燥クランプリング−中空シリンダ及び直径の合う固体棒を使用して試験を行った。最初の２つの紙幣をスキャンした。これらを巻いて15mmの直径のシリンダを作成し、フィクスチャー内に挿入した。フィクスチャーをピストンで閉じて100Nの力を５分間作用させた。紙幣を取り除いてスキャンした。フィンガープリントの磁気光学画像をキャプチャし、記憶した磁気光学画像と比較した。
ウェットクランプリング−基材を10分間水で湿らせ、綿布または綿織物で拭き取り、上記のように同じクランプリング試験を繰り返した。フィンガープリントの磁気光学画像をキャプチャし、記憶した磁気光学画像と比較した。
促進老化試験−基材を125℃に１時間暴露して、スキャン結果を試験した（織布の温度は、基材が破壊または燃焼しないように基材を最初に露出した後に決定した。）。スキャン結果は、オリジナルのスキャン結果と一致するまで冷却した。フィンガープリントの磁気光学画像をキャプチャし、記憶した磁気光学画像と比較した。

磁気光学画像を照合する試験の手順は以下の通りである。
１．付着物を有する基材片をハンドヘルドスキャナーTX31を使用してスキャンし、試験開始前にデータベースにデータを記憶した。
２．このとき、磁気光学装置が照準画像及び磁気粒子画像をキャプチャする間に、バーコードスキャナーがデータマトリクスバーコードをスキャンする。
３．この情報と一体となって、読み取り機は、データベースサーバーと通信して、登録の際に記憶された情報と基材の情報とを比較することにより認証する。
４．同じスキャン試験を上記試験の後に行う。
５．情報が一致した場合、基材片は真正の基材片になる。

本発明の組成物を付着する基材として厚さ50ミクロンの白色ポリエステルのプラスチックフィルムを使用し、付着ロバスト性、添付物及び老化の効果について試験を行った。基材は600mm幅のロール形状とした。

付着物の組成物は、実施例１と同じに維持した。

上述の混合したペーストを、（スクリーン移動及びスキー-ジー固定の）往復スクリーンに塗布した。スクリーンの速度は、毎秒0.6乃至1.0メートルに維持した。ローラの速度は、毎秒0.6乃至1.0メートルに維持した。ペーストの厚みは、50乃至150ミクロンの間に維持した。紫外線硬化インクのオーバーレイをペースト印刷の上面に印刷し、紫外線光（125Mj/cm）下で硬化させた。さらに、400kJ/ m³の磁界強度の Neomax 50を硬化したペーストの磁化に使用した。

塗布手段及びキャプチャシステムと相乗的に組み合わせた本発明の微粒子組成物により、基材の識別子の位置を正確さを維持し、その上基材に大規模に配合物／組成物を付着／塗布し、製造処理の間の基材の速度に対して識別子を塗布し、所定の時間付着した配合物を乾燥し、及び、オブジェクトの取り扱いの間の付着した配合物のロバスト性を確保することが可能となることが本発明から明らかである。さらに、基材に付着した組成物のデジタル信号をキャプチャし、特定のオブジェクトの関連識別子の間に専用の、繰り返し不能の、及び固有の機能的にデジタル化された関係を作成するように、関連識別子として基材にさらに印刷されるように暗号化された形式で記憶または埋め込むことが可能となる。

付着物の組成物は、実施例１と同じに維持した。

上述の混合したペーストを、所要の付着物の配置で１インチあたり50乃至150ラインのグラビアローラの下のトレーに取り分けて、ローラの所要の位置に印刷した。ローラの速度は、毎秒0.6乃至1.0メートルに維持した。ペーストの厚みは、50乃至150ミクロンの間に維持した。紫外線硬化インクのオーバーレイをペースト印刷の上面に印刷し、紫外線光（125Mj/cm）下で硬化させた。さらに、400kJ/ m³の磁界強度の Neomax 50を硬化したペーストの磁化に使用した。

塗布手段及びキャプチャシステムと相乗的に組み合わせた本発明の微粒子組成物により、基材の識別子の位置の正確さを維持し、その上基材に大規模に配合物／組成物を付着／塗布し、製造処理の間の基材の速度に対して識別子を塗布し、所定の時間付着した配合物を乾燥し、及び、オブジェクトの取り扱いの間の付着した配合物のロバスト性を確保することが可能となることが本発明から明らかである。さらに、基材に付着した組成物のデジタル信号をキャプチャし、特定のオブジェクトの関連識別子の間に専用の、繰り返し不能の、及び固有の機能的にデジタル化された関係を作成するように、関連識別子として基材にさらに印刷されるように暗号化された形式で記憶または埋め込むことが可能となる。

Claims

耐複製文書であって、
所定の位置に識別子として微粒子組成物が形成された基材と、
関連識別子としてのバーコード及び／または画像とを備え、
前記基材の２つの前記識別子の間には固有の機能的関係があり、
前記基材の製造及び機能化システムは、塗布手段（１）及びデータキャプチャシステム（２）を有しており、
前記塗布手段は、
ドライステーション（１１）及び
前記基材の前記組成物を磁化する装置を有し、
前記データキャプチャシステム（２）は、第１の磁気−光学読み取りシステムを有するデータキャプチャセンター（２１）と、データ−マトリクス印刷ステーション（２２）と、印刷照合ステーション（２３）と、エンドユーザ用の領域に配置された第２の読み取りシステムとを有し、
前記磁気−光学読み取りシステムは、前記基材の前記微粒子組成物識別子からの信号をキャプチャし、前記基材の前記微粒子ベース組成物に識別特性を割り当てる磁気−光学画像に変換し、
前記識別特性は、前記微粒子の付着識別子の前記識別特性を関連識別子と明白に関連づけるように前記基材に印刷される関連識別子としてバーコード／画像内に暗号化されて埋め込まれて、前記２つの識別子間に固有の機能的関係を形成する耐複製文書。
前記耐複製文書は、機密文書または貨幣であり、前記基材は、織繊維または不織繊維である請求項１の耐複製文書。
前記塗布手段は、前記基材の組成物／配合物を塗布／付着するスポットディスペンシング、（スクリーン固定及びスキージー移動の）フラットベッドスクリーン印刷、（スクリーン移動及びスキージー固定の）フラットベッドスクリーン印刷、回転スクリーン印刷から選択される請求項１の耐複製文書及びその製造方法。
前記ドライステーションは、前記微粒子組成物の媒体の組成に応じて熱硬化または紫外線効果のいずれかにより付着ペーストを硬化する手段を備えている請求項１の耐複製文書及びその製造方法。
前記識別特性を微粒子ベース組成物識別子に割り当てる処理は、
原点及び方向を基準マークにより決定できるように塗布された前記微粒子ベース組成物識別子（４００）の上部に基準マークを印刷することによる基材の印刷処理（４１５（図４））の間に基準座標系を作成する工程と、
前記磁気−光学読み取りシステム（４１０）を用いて前記微粒子ベース組成物（４００）から磁気−光学画像をキャプチャする工程と、
基準座標系としての基準マークを使用して前記画像を複数の領域に分割する工程と、
明確な識別特性の作成のために磁界強度の変化について前記領域を検査する工程と、
特定の基材についての完全な参照識別特性として前記データキャプチャシステム（２）のデータベースに磁気−光学画像を記憶する工程と、
部分磁気−光学参照識別特性を作成する工程と、
対称鍵暗号としてAES128を使用して、または非対称暗号化が好ましい場合には公開／秘密鍵の組み合わせを使用して前記部分参照識別特性を暗号化する工程と、
前記部分参照識別特性を基材（４１５）に印刷されたバーコード（５００（図５））に圧縮及び符号化する工程であって、前記基材（１４５）に印刷されたバーコード（５００）から前記部分参照識別特性を再構成するとともに、新たに取得した磁気−光学識別特性と一致することにより、本発明と関連づけされた読み取りシステムは、前記システムのデータベースに記憶された完全な前記参照識別特性を使用せずに２つが一致するかまたは相互に関連するかを決定する工程と、
前記基材印刷処理の間に前記バーコードから再構成された前記部分参照識別特性と（読み取りシステムによって）新たにキャプチャされた部分識別特性とが一致するように、印刷照合ステーション（２３）の読み取りシステムを使用する照合のための印刷後に磁気−光学読み取りシステム及びバーコードを使用して微粒子ベース組成物を読み取る工程と、
を実行する請求項１の耐複製文書及びその製造方法。
基準マークは、照準線、正方形、長方形、円、もしくは直線のマーク、またはこれらの組み合わせである請求項４の耐複製文書及びその製造システム。
前記磁気光学読み取りシステムは、付着物について好ましくは100乃至300ミリ秒の範囲の割合でデジタル表現をキャプチャ及び現像する動作をし、
前記表現は、デジタル表現について100乃至300ミリ秒の範囲の割合でバーコード／画像中に暗号化された形式で埋め込まれ、
前記バーコード／画像は、粒子付着識別子と、バーコード／画像の形式で基材上に埋め込まれたデジタル表現とを明白に関連づけするために基材上に印刷される請求項１、５または６の耐複製文書及びその製造システム。
前記磁気−光学読み取りシステム及び前記領域に使用される読み取りシステムは、前記基材に印刷されたバーコード中の符号化された部分磁気−光学参照識別特性の読み出し、復号、及び関連づけを行い、
前記部分参照識別特性との照合を最初に行い、前記システムが前記部分参照識別特性からの認証を容易に決定できない場合にのみ完全参照識別特性の照合が要求される請求項１の耐複製文書及びその製造システム。
前記第１及び第２の磁気−光学読み取りシステムは、
基材（４１５）に印刷されたバーコードを復号する工程と、
前記復号されたバーコードから部分参照識別特性を再構成する工程と、
前記微粒子ベース組成物の基準マークを検出し、前記微粒子ベース組成物から新たな磁気−光学識別特性をキャプチャする工程と、
バーコードに埋め込まれた選択領域情報を使用して新たに取得した識別特性から他の部分識別特性を抽出する工程と、
前記バーコードから再構成された前記部分参照識別特性及び新たに取得した識別特性から抽出された部分参照識別特性を照合する工程と、
前記照合の結果に基づいて信頼性を決定する工程と、
前記２つの部分識別特性の照合を確実に決定することができない場合には、基材のシリアル番号または他の特定情報を使用してデータベースから完全参照識別特性を回収し、前記データベースからの前記完全参照識別特性を新たに取得した完全識別特性と照合して前記基材が認証されたか失敗したかを決定する任意の工程とにおいて動作する請求項１、７、または８の耐複製文書及びその製造システム。
前記第２の読み取りシステムは、バーコードスキャナー（６０１）及び識別特性読み取り手段（６００）を備えており、
入力（６０３）から保持装置内に最初に耐複製文書を配置することにより、読み取りは、次の耐複製文書を同時に処理するように継続して、データベースからの完全識別特性の回収により速度が低下しない請求項１または９の耐複製文書及びその製造システム。
前記第２の読み取りシステムは、基材上のバーコード（５００）を読み取るバーコードスキャナー（７０１）と、基材の微粒子ベース組成物（４００）を読み出す識別特性読み出し手段（７０２）とを備え、１つの基材の微粒子ベース組成物の識別子の識別特性及びバーコードを手動で同時に読み取り、
前記読み取りシステムは、卓上機またはハンドヘルド読み取り機である請求項１、９または１０の耐複製文書及びその製造システム。
前記識別子（４００）の前記微粒子ベース組成物は、磁化可能な金属及び／または金属酸化物粒子、アルキド樹脂、及び水性アクリルエマルションを有している請求項１の耐複製文書及びその製造システム。
前記組成物は、金属／金属酸化物粒子及び紫外線硬化インクを有している請求項１または１２の耐複製文書及びその製造システム。
選択された前記アクリルエマルション及び前記紫外線硬化インクは、バインダー、粘度調整剤及び粘度安定剤、並びに組成物が加圧されて基板に付着した後の早い乾燥及び早いスキン層の形成を確保する乾燥剤を有している請求項１、１２または１３の耐複製文書及びその製造システム。
前記組成物は、2乃至10Pasの範囲のみかけ粘度のペースト状であり、加圧されて基材に付着した固形分は、50乃至90%の範囲である請求項１、１２−１４のいずれかの耐複製文書及びその製造システム。
前記組成物は、
20乃至80重量％の範囲の金属粒子／金属酸化物を、10乃至50重量％の範囲のエナメル中でソーキングして防食特性を付与し、アルキド樹脂が1.0乃至2.0、好ましくは1.0乃至1.11の比重を有する工程と、
10乃至70重量％の範囲のアクリルエマルションを加えて、遊星形ミキサーで混合してペーストを形成し、前記アクリルエマルションは、1.2乃至2.0、好ましくは1.38乃至1.42の比重を有する工程と、
前記基材に前記組成物を付着する工程と、
前記基材を毎秒0.6メートル乃至5メートルの範囲の速度で移動させながら50乃至200℃で付着した組成物を熱硬化する工程と、
により生成されて基材に塗布される請求項１、１２−１５のいずれかの耐複製文書及びその製造システム。
前記エナメルは、溶剤型アルキド樹脂、エポキシ、ポリウレタン、またはアクリルを含む請求項１、１２−１６のいずれかの耐複製文書及びその製造システム。
アルキドは、平均分子量が2000乃至10000の大豆油変性アルキドまたはロングオイル変性アルキドである請求項１、１２−１７のいずれかの耐複製文書及びその製造システム。
アクリルエマルションは、ポリマーの水性エマルションであって、平均分子量が10000乃至1000000でありスチレン／ビニル性ポリマーに限定されない請求項１、１２−１８のいずれかの耐複製文書及びその製造システム。
前記組成物は、
20乃至80重量％の範囲の金属及び／または金属酸化物粒子、10%乃至40重量%の範囲の金属混合紫外線インク及び10乃至70重量％の紫外線インクを、遊星形ミキサーで混合してペーストを形成し、金属混合紫外線インクは、アクリルオリゴマー混合物である紫外線インクへの、金属粒子の結合特性を高める紫外線硬化インクである工程と、
前記基材に前記組成物を付着する工程と、
前記基材が毎秒0.6乃至5メートルの範囲の速度で移動させながら、紫外線により付着したペーストを硬化する工程と、
により生成される及び基材に塗布される請求項１、１２−１９のいずれかの耐複製文書及びその製造システム。
アクリルエマルションは、基材との間を接着する及び膜接着を形成するように金属粒子の結合剤として作用するアクリルオリゴマー混合物であり、亀裂及びクランプの抵抗を付与するように付着物に柔軟性を付与する請求項１、１２−２０のいずれかの耐複製文書及びその製造システム。
前記金属混合紫外線インクは、アクリルオリゴマー組成物である紫外線インクへの粒子の結合を高める紫外線硬化インクである請求項１、１２−２１のいずれかの耐複製文書及びその製造システム。
前記紫外線インクのポリマー組成物には、1000乃至100000の平均分子量を有するがこれに限定されないポリエステルアクリレートオリゴマー、フェノキシエチルアクリレート、イソボルニルアクリレート、ポリウレタン、エポキシアクリレート、メタクリレート、1,6ヘキサンジオールジアクリレート、グリコールエーテルアクリレートまたは光開始剤を含む請求項１、１２−２２のいずれかの耐複製文書及びその製造システム。
微粒子付着識別子（４００）の金属混合インク組成物は、
10乃至25重量％の範囲のポリマー混合物、
15乃至44重量％の範囲のアクリレート混合物、
5乃至20重量％の1,6ヘキサンジオールジアクリレート、
5乃至12重量％の光開始剤混合物、及び
15乃至40重量％のグリコールエーテルアクリレート、からなり、
前記インク組成物の比重は、1.0乃至1.2の範囲にあり、
前記インク組成物の硬化状態は、200乃至400 Watt/cmの範囲である請求項１、１２−２３のいずれかの耐複製文書及びその製造システム。
他の実施形態における紫外線インクの微粒子付着物を備える微粒子付着物識別子（４００）の金属混合インク組成物は、
25乃至72重量％の範囲のアクリルオリゴマー混合物、
10乃至30重量％の範囲のＮ−ビニル−２ピロリドン（NVP）、
4乃至18重量％の範囲のアクリルモノマー混合物
4乃至16重量％の範囲の２−フェノキシエタノールアクリレート、
2乃至15重量％の範囲の光開始剤、
0.8乃至14重量％の範囲のカーボンブラック、を備えており、
前記インク組成物の比重は、1.0乃至1.6の範囲にあり、
前記インク組成物の硬化状態は、200乃至400 Watt/cmの範囲である請求項１、１２−２４のいずれかの耐複製文書及びその製造システム。
前記磁性粒子は、Nd、Fe及びBを備えるネオジム磁石のような高保持力材料を有している請求項１、１２−２５のいずれかの耐複製文書及びその製造システム。
前記磁性粒子は、フェリ磁性体、反強磁性体、強磁性体、または連続物質中の種々の磁性特性ドメイン及びこれらの組み合わせを備えており、
前記強磁性体は、MnBi、CrTe、EuO、 Cr0₂、MnAs、 Fe、 Ni、 Co、 Gd、 Dy、これらの対応する合金並びにFe、Ni、Co、Sm、Gd、Dyの酸化物及びこれらの組み合わせからなる群より選択される請求項１、１２−２６のいずれかの耐複製文書及びその製造システム。
前記組成物は、スクリーン印刷を備える塗布システムを使用して基材に付着し、
前記スクリーンは好ましくは、50乃至150ミクロンの範囲に付着物の厚みを維持するように加圧下で基材に付着される領域及び量に基づいて調整されたテーパ穴を有する硬化鋼であり、前記ペーストの見かけ粘度は、付着処理の際に2Pas乃至10Pasである請求項１−２７のいずれかの耐複製文書及びその製造システム。
前記基材への前記組成物の付着には、スポットディスペンスが使用される請求項１−２８のいずれかの耐複製文書及びその製造システム。
水性エマルションを含有する組成物が前記基材に付着し、
付着したペーストの熱硬化は、基材が毎秒0.6乃至5メートルの範囲の速度で移動する際に、50乃至200℃で実行される請求項１−２９のいずれかの耐複製文書及びその製造システム。
前記紫外線硬化性インクに基づく組成物は、基材に付着し、
付着したペーストの硬化は、適切な光度の紫外線により実行され、基材は毎秒0.6乃至5メートルの範囲の速度で移動する請求項１−３０のいずれかの耐複製文書及びその製造システム。
前記基材の前記微粒子組成物の付着物は、グレード５０のNEOMAX磁石により生じる強磁界を使用して磁化される請求項１−３１のいずれかの耐複製文書及びその製造システム。
所定の位置に識別子として微粒子組成物が形成された基材と、
関連識別子としてのバーコード及び／または画像とを備え、
前記基材の２つの前記識別子の間には固有の機能的関係がある耐複製文書。
所定の位置に識別子として微粒子組成物が形成された貨幣と、
関連識別子としてのバーコード及び／または画像とを備え、
前記貨幣の２つの前記識別子の間には固有の機能的関係がある耐複製文書。
耐複製文書であって、
基材の製造及び機能化システムは、塗布手段（１）及びデータキャプチャシステム（２）を有しており、
前記塗布手段は、ドライステーション（１１）及び前記基材の前記組成物を磁化する装置を有し、
前記データキャプチャシステム（２）は、磁気−光学読み取りシステムを有するデータキャプチャセンター（２１）と、データ−マトリクス印刷ステーション（２２）と、印刷照合ステーション（２３）と、領域に配置された読み取りシステムとを有し、
前記磁気−光学読み取りシステムは、前記基材の前記微粒子組成物識別子からの信号をキャプチャし、前記基材の前記微粒子ベース組成物に識別特性を割り当てる磁気−光学画像に変換し、
前記識別特性は、前記微粒子の付着識別子の前記識別特性を関連識別子と関連づけるように前記基材に印刷された関連識別子としてのバーコード／画像内に埋め込まれて、前記２つの識別子間に固有の機能的関係を形成する耐複製文書。