JP2016536162A - セキュリティ特徴部を備えたセキュリティ文書を提供する方法及びセキュリティ文書 - Google Patents

Abstract

セキュリティ特徴部を有するセキュリティ文書を提供する方法であって、本方法は、導電層（２２）を準備するステップと、導電層（２２）の一部を除去して、導電層の少なくとも一部をセキュリティ文書の認証をもたらすように選択されたメタマテリアル（３１、３２）に変換するステップとを含む。また、本発明は、本方法で得られたセキュリティ文書、及びこのようなセキュリティ文書を認証する方法に関する。【選択図】図３Ｂ

Description

本発明は、セキュリティ文書の分野に関する。

紙幣及び小切手などの有価証券、パスポート及びＩＤカードなどの身分証明書はしばしば不正行為を受ける。セキュリティを高め偽造をより困難にするために、セキュリティ文書は、そのセキュリティ文書上に付与されるか又は挿入される、いわゆるセキュリティ要素を備える場合が多い。セキュリティ文書は、例えば、外部刺激に対する制御された応答を提示すること及び／又は特定の視覚効果を提示することができ、その結果、それらが組み込まれた文書の真正性の検証を可能とする。

セキュリティ要素の構成、設計及び組成は、一度セキュリティ要素がセキュリティ文書に組み込まれると、例えばセキュリティ文書の紙基材などのセキュリティ文書の基材に付与されるか又は挿入されると変更されないままであることが意図される場合が多い。一般にセキュリティ要素は、セキュリティ文書のライフサイクルの終わりまでその特性を維持するように意図されるが、例えば文書の使用により引き起こされる摩耗及び断裂のために変化が生じる場合がある。

セキュリティ要素は、例えば、セキュリティスレッド又はストリップ、蛍光繊維、虹色のストリップ又はプランシェット、ホログラフィックタグ、パッチ又はストリップ、固体微粒子、反応性化学物質又は印刷されたセキュリティインクの形態とすることができる。この種の要素を、文書の紙基材の内部へ又は基材が作り出されるパルプの中に（これはセキュリティスレッド、ストリップ、繊維、微粒子又は反応性化学物質に当てはまる）、或いは基材表面に（これはパッチ、ホログラフィストリップ、反応性化学物質又は印刷されたセキュリティインクに当てはまる）配置することは公知である。セキュリティ要素を、基材の特定位置に及び／又は基材の別のセキュリティ特徴部に位置合わせして配置することは公知であるが（これはセキュリティスレッド及びストリップ、ホログラフィックストリップ、及び印刷されたインクに当てはまる）、セキュリティ要素を基材上に又は基材中にランダムに分布させることもできる（これは繊維、固体微粒子、及び反応性化学物質に当てはまる）。

セキュリティ要素をセキュリティ文書に組み込むことは、少なくとも２つの異なる方法で、つまり、セキュリティ要素製造の困難性及び基材中へのセキュリティ要素の組み込みの困難性によって（特に、別のセキュリティ特徴部に位置合わせして配置する場合）、偽造をより困難にすることに貢献する。いくつかのセキュリティ要素を同じセキュリティ文書に組み込み、特にそれらが互いに非常に近接して配置される場合には、困難性がさらに高くなる可能性がある。

位置合わせした位置、又は基材中の各セキュリティ要素の正確な位置決めにより、比較的多くのセキュリティ要素を基材中に組み込むことが可能になる。対照的に、基材中へのセキュリティ要素の位置決めにかなりの公差がある場合には、セキュリティ要素間の望ましくない相互作用又は重なりのリスクを低減させるために、セキュリティ要素間の間隔を大きくすることが必要になる可能性があり、これはセキュリティ文書の基材中に及び／又は基材上に組み込み可能なセキュリティ要素の総量への制限を意味する。

多くの先行技術文献は、セキュリティスレッド又はリボンの紙基材中への組み込みに関する種々の態様を教示している。

例えば、英国特許公開第１０９５２８６号は、セキュリティ用紙中に組み込まれる薄いセキュリティリボンの利用を開示する。そのリボンは、セキュリティ用紙に組み込まれる前に、用紙に組み込まれるとレンズ又は顕微鏡を使用して視覚的に検出することもできる文字又は記号の形態の種々のグラフィックデザインを有する。

国際特許公開第２００４／０５０９９１号は、セキュリティスレッドが露出したままの領域が存在するような方法でセキュリティスレッドが部分的に埋め込まれたセキュリティ用紙を製造する方法を開示する。従って、ホログラフィック又は金属化グラフィックモチーフは、紙基材中への挿入前にスレッド上に見えるのと同様に、肉眼で見ることができる。さらに、位置決めの制御を容易にするために、このスレッドを透かし模様から所定の離を隔てて（つまり、使用域に）位置決めすることが説明されている。

セキュリティスレッドの利用に頻繁に関連する１つの問題は、基材中のセキュリティスレッドの存在によって基材の厚さが局所的に増大するので、つまりセキュリティスレッドの厚さが用紙の厚さに加算されるので、基材がセキュリティスレッドにより変形するということである。このような理由で、紙幣ではセキュリティスレッドの位置は、同種の別の個別の紙幣の間で様々である場合が多く、紙幣でのセキュリティスレッドの位置は、種々の紙幣で比較すると、幅方向（つまり、セキュリティスレッドの軸方向に対応する機械方向に対して垂直な方向）で数ミリ変わる場合が多い。これは、セキュリティスレッドの位置での個別の紙幣の増大した厚さが蓄積して、多数の同種の重なった紙幣を含む紙幣スタックの過剰な膨らみが生じないようにする。

しかしながら、このことは、画像、記号、マーキング、又はセキュリティスレッドの他の特性などのセキュリティスレッドの特定のセキュリティ特徴部、或いはセキュリティスレッド自体を、紙基材上に印刷された画像、記号、又は他のマークなどの、文書の基材の一部を構成するセキュリティ特徴部に位置合わせして配置する場合に困難性を意味する。例えば、セキュリティスレッドに印刷された画像が、スレッドを挿入することになる基材上に印刷された画像に位置合わせして配置される場合、セキュリティスレッドの位置が、例えば多数の紙幣の紙基材といった、全ての基材で同一でない場合、このことは困難であるか又は不可能である。

また、セキュリティ文書用の基材を、既にセキュリティスレッドを含んでいる基材材料のシート又はリボン（紙又は他のセルロース系材料のシート又は織布など）から切断して作る場合、切断工程での公差が個別基材中のセキュリティスレッドの位置に、例えば基材端部に関して影響する場合がある。つまり、多数の切断された基材を比較すると、基材の端部又は辺に関して、例えば紙幣の場合に典型的にはセキュリティスレッドと平行である場合が多い短辺の１つに関していつも同じ位置にあるとは限らない。

セキュリティスレッドの位置の意図されたばらつき（例えば、紙幣の場合のように、紙幣を積み重ねる際にそのスタックが過剰な膨らみを生じないように、セキュリティスレッドの全てが互いに重なり合うことを防ぐために）は、セキュリティスレッドの基材中への挿入工程及び／又は基材の切断工程での公差によるばらつきと合わさって、結果的に、基材の端部といった基材の基準点に関してセキュリティスレッドの位置が相当ばらつく可能性がある。

すなわち、多くの基材が互いに重なり合って配置される場合に、局所的に増大した基材の厚さが過剰に蓄積しないように、及びスレッドの挿入及び／又は大きなシート又はバンドからの基材の切断の公差に起因する「無効な」基材に対するリスクを避けるために、多くの基材を比較するとスレッドは必ずしも文書内の同じ位置に（例えば、基材又はセキュリティ文書の端部又は辺に関して）ないことになるようにセキュリティスレッドの位置を制御された方法で所定の間隔内で変動させることが知られており、スレッドは、基準位置から所定の範囲、例えば基準位置から＋／−数ミリの範囲で変動する可能性のある位置に配置される。しかしながら、この変動するスレッドの位置は、例えば素人が２枚の紙幣を検査してセキュリティスレッドが同じ位置に配置されていないことを観察する場合、文書の有効性に関する疑いを引き起こす可能性がある。

また、前述のように、セキュリティ要素と基材との間の位置合わせ不良に関連する熱の問題は、異なるセキュリティ要素が互いに非常に近接して存在し、互いに重なり合う場合に異なるセキュリティ要素の間の干渉リスクのために、位置合わせ不良がさらにセキュリティ要素を追加する可能性を制限することである。

欧州特許公開第１８７２９６５号は、顔料、合成要素及び／又はセキュリティ繊維などのセキュリティ要素用担体として機能することができ、紙基材中に挿入することのできるセルロース支持体を含む、セキュリティスレッド、ストリップ又はバンドを教示しており、セキュリティストリップのセルロース基材は、独立した要素として姿を消すことなく製紙用パルプに完全に一体化することができる。セキュリティストリップの基材とセキュリティストリップとが一体化された紙基材としての基材との両方が、つまりセキュリティ文書の基材がかなりの程度までセルロース繊維で構成されるという事実は、セキュリティ文書の基材（以下、「文書基材」としても言及される）とセキュリティ要素の基材（以下、「文書基材」としても言及される）との一体化を容易にする。この一体化によって、このようなセルロースストリップは、例えば金属又はプラスチックのストリップと同じように文書基材の厚さの増大に寄与しない。このストリップは、検出可能な記号又は別のセキュリティ特徴部を備えることができる。

セキュリティ要素のセキュリティ特徴部を基材に位置合わせして配置する公知の方法は、セキュリティ要素を基材に適用した後にセキュリティ要素の視覚的外観の変化を制御された方法で強制することにある。

例えば、米国特許公開第２００８／０１９１４６２号は、表面の一部にコーティングを有する紙基材を備えたセキュリティ文書を開示する。そのコーティングは、レーザ光によって改変されてコーティングにマーキングを施すことになる金属層を含む。米国特許公開第２００８／０１９１４６２号に示されるように、このマーキングは、コーティングの外側の紙上のマーキングに位置合わせして行うことができる。しかしながら、この方法に関する問題点は、マーキングを文書の表面に行うことであり、マーキングされた部分は摩耗及び劣化を受け易く、その真正性に関する疑いを引き起こす場合がある。また、表面のマーキングは。不正な改変を受ける可能性もある。

本技術分野では、セキュリティ文書又は要素にセキュリティ特徴部を形成するためにレーザ光を利用することは公知である。

例えば、米国特許公開第２０１０／０１６４２１７号は、少なくとも１つの貫通開口部とその貫通開口部に一致する少なくとも１つのマーキングが導入される基材を提示する、セキュリティ要素、セキュリティ用紙、又はデータ担体用のセキュリティ特徴部を作製するための方法を教示する。

米国特許公開第２０１０／０２７２３１３号は、少なくとも１つのレーザビームに曝された後に干渉パターンが記録された体積ホログラム層と、デジタル透かし情報が記録されたデジタル透かし情報層と、基材フィルムとを含む偽造防止媒体を教示する。

国際特許公開第２００９／１０６０６６号は、レーザ光源に感受性のある成分を含み、セキュリティ文書のレーザマーキングを可能にする層を含むセキュリティ文書を開示する。

特開２００５−２７９９４０号は、レーザ光により改変可能な内部樹脂層を備えた多層紙構造を含む、印刷可能なセキュリティシートを開示する。

米国特許公開第２００５／０１４２３４２号は、紙文書のセキュリティレベルを高めるための工程を開示する。レーザ感受性層を有する転写フィルム又は積層フィルムを紙文書に施工して、例えばレーザ誘起脱色、レーザ誘起変色又はレーザ誘起黒化によって、レーザ誘起マーキングをレーザ感受性層に作り出す。レーザ誘起マーキングによって、文書のそれぞれの個別化を行い得ることを教示する。

米国特許公開第２００８／０１８７８５１号は、識別マークで材料をマーキングする方法を開示する。光学的増白剤を材料に組み込み、選択された位置に対する局所的な加熱を指示することで、この位置での材料の輝度を低減させることによってマーキングを実行して、結果的にこのマークは、紫外光の下で周囲よりも暗い陰を持つ外観を作り出す。マーキングは、加熱下で光学的増白剤の増白効果の部分的な又は完全な減失に基づいている。この発明は、例えば偽造防止のための識別マークを備えた、光学的増白剤を含有する塗工紙及び塗工板紙を提供するのに適している。

国際特許公開第０２／１０１１４７号は、セキュリティスレッドを紙基材中に挿入する前に、記号、図形又は文字がレーザ光によって生成された不透明層を備えるセキュリティスレッドを開示する。

欧州特許第１２９１８２７号は、表面にレーザ光に対して異なる耐性を有する重ね合わされた材料が存在するセキュリティ文書のカスタム化の方法を開示する。これらの材料は、レーザ光で処理され、マーキングが生成される。

欧州特許第２２８４０１５号は、模様、文字、数字又は画像の形態の視覚的に認知可能なマークがレーザ放射によってマーキングされた反射層を有するセキュリティ要素を開示する。

欧州特許第２２７１５０１号は、レーザを利用した穿孔及び同時マーキングを含むセキュリティ文書のレーザ処理を教示する。紙基材は、レーザ感受性物質を備えたマーキング領域を有し、セキュリティ要素はそのマーキング領域に存在する。感受性物質の改変によって、同時に完全に位置合わせしてセキュリティ要素の弱いラインと紙基材のマークとを生成するように、セキュリティ要素はレーザ光によって脆弱化される。

国際特許公開第２０１３／０３７４７３号は、レーザ光を用いた基材の表面及び／又は裏面、或いは基材の内部のマーキングを教示する。基材と接触する円柱の表面は、除去された粒子を吸収するように配置され、除去された粒子は基材又は後続の基材に付着しない。

一方、国際特許公開第２００８／１１０７７５号は、メタマテリアルの特性がセキュリティマークの認証をもたらすようになったメタマテリアルを含むセキュリティマークを教示する。この種のマークは、赤外線（ＩＲ）又はテラヘルツ放射線源を使用することによって検出することができる。メタマテリアルは、典型的には、Ｗ．Ｚｈａｎｇ著「プラズモンアレイのサブ波長孔内のテラヘルツ透過」、欧州物理学会誌、応用物理（Ｅｕｒ． Ｐｈｙｓ． Ｊ． Ａｐｐｌ． Ｐｈｙｓ．）４３、１−１８（２００８年）、及び、Ｔ．Ｗ．Ｅｂｂｅｓｅｎ他著「サブ波長孔アレイの驚異的な光透過」、Ｎａｔｕｒｅ、第３９１巻、６６７−６６９頁（１９９８年２月１２日）によって教示されるようなサブ波長孔のアレイなどの導電材料、又は、外部刺激の波長よりも小さいサイズで組み立てられる他の人工媒質のパターンを含む。それらの検出用途は、Ｔａｏ Ｃｈｅｎら著「メタマテリアルの検出用途」、センサ２０１２、１２、２７４２−２７６５頁によって開示されている。

米国特許公開第２０１２／０１５１１８号は、金属表面の連続性を壊すことなく隆起した又は窪んだ繰り返される要素のアレイとして表面レリーフを作成することによって、電磁スペクトルの所定部分における金属表面の色を変える方法及び装置を開示する。

独国特許公開第１０２００４０４３０６４号は、所定の周波数範囲の電磁放射線を受けた場合に共振効果を特徴付ける周期的導電要素を有する少なくとも１つの領域を含む機械可読真正特徴部を有するセキュリティ用紙、有価証券などのセキュリティ要素に関する。

欧州特許公開第２１３８３２２号は、メタマテリアルを形成する少なくとも１つの構造要素を有する有価証券又はセキュリティ文書を教示する。

国際特許公開第２０１２／０９４４３６号は、紙系基材上の電子部品に関する。パターン化された導電構造体、及び、テラヘルツ範囲を含む異なる周波数での特殊効果に言及している。

国際特許公開第２００４／０８１５４５号は、テラヘルツ放射によって光学的に読み取られるセキュリティラベルを開示する。

英国特許公開第１０９５２８６号明細書 国際特許公開第２００４／０５０９９１号明細書 欧州特許公開第１８７２９６５号明細書 米国特許公開第２００８／０１９１４６２号明細書 米国特許公開第２０１０／０１６４２１７号明細書 米国特許公開第２０１０／０２７２３１３号明細書 国際特許公開第２００９／１０６０６６号明細書 特開２００５−２７９９４０号明細書 米国特許公開第２００５／０１４２３４２号明細書 米国特許公開第２００８／０１８７８５１号明細書 国際特許公開第０２／１０１１４７号明細書 欧州特許第１２９１８２７号明細書 米国特許公開第２００４／０２３２６９１号明細書 欧州特許第２２８４０１５号明細書 欧州特許第２２７１５０１号明細書 国際特許公開第２０１３／０３７４７３号明細書 国際特許公開第２００８／１１０７７５号明細書 米国特許公開第２０１２／０１５１１８号明細書 独国特許公開第１０２００４０４３０６４号明細書 欧州特許公開第２１３８３２２号明細書 国際特許公開第２０１２／０９４４３６号明細書 国際特許公開第２００４／０８１５４５号明細書

Ｗ．Ｚｈａｎｇ著 「プラズモンアレイのサブ波長孔内のテラヘルツ透過」 欧州物理学会誌応用物理 ４３、 １−１８ （２００８年） Ｔ．Ｗ．Ｅｂｂｅｓｅｎ他著 「サブ波長孔アレイの驚異的な光透過」 Ｎａｔｕｒｅ 第３９１巻 ６６７−６６９頁 （１９９８年２月１２日）

本発明の第１の態様は、セキュリティ特徴部を有するセキュリティ文書を提供する方法であって、導電層を提供するステップと、この導電層を除去して、この導電層又はその一部又はその部分を、セキュリティ文書の認証をもたらすように選択又は配置されたメタマテリアルへ変換するようになっているステップとを含む方法に関する。それによって、セキュリティ文書の認証をもたらすことができるメタマテリアルを提供する。すなわち、メタマテリアルは、単に導電層の一部を除去することによって、例えば、この導電層の一部をこの導電層の他の部分から分離されたままとするようにこの導電層の一部を除去することによって、又はこの導電層の開口部（すなわち、貫通孔）を形成するようにこの導電層の一部を除去することによって設けることができる。除去は、特定の種類の放射線に対して事前に選択された応答を可能にすることによって、セキュリティ文書をカスタム化するように選択することができる。

この方法で得られたメタマテリアルは、導電材料の実質的に２次元のマトリクス、つまり行と列の形でのベースセルの繰り返しを基本とするマトリクスを含むことができる。本発明のいくつかの実施形態では、メタマテリアルは、テラヘルツ（ＴＨｚ（すなわち、１０＜１２≧Ｈｚ））範囲の放射線といった、放射線に対して特徴的応答をもたらすように設けられる。特徴的応答は、電磁共鳴ピーク、ＴＨｚ範囲の異常透過、偏光効果などの形態とすることができる。例えば、異常光透過（ＥＯＴ）は、規則正しく反復的な周期構造体で、例えばサブ波長開口部でパターン化された、さもなければ不透明な金属フィルムのサブ波長開口部を通る非常に強化された光透過現象である。この現象は、表面プラズモン共鳴及び強め合う干渉の存在に起因するものであった。ＥＯＴは、ＴＨｚ範囲の放射線をメタマテリアルに照射して、セキュリティ文書の反対側に設けられたセンサ又は検出器によって放射線を検出するか又は放射線源と同じセキュリティ文書の側に設けられた反射体及びセンサを使用することによって、セキュリティ文書の認証に用いることができる。また、この種類の装置は、セキュリティ文書の製造中に、すなわち、メタマテリアルが導電層の一部の除去によって設定された時点で、メタマテリアルの応答を試験することによって、放射線に対するメタマテリアルの正しい応答を確認するために使用することができる。

本発明のいくつかの実施形態では、導電層は、例えば、セキュリティ要素基材をセキュリティ文書基材に挿入する前に、ストリップ又はパッチなどのセキュリティ要素基材上へ施工することができる。本発明のいくつかの実施形態では、導電層は、セキュリティ用紙の表面などのセキュリティ文書基材の表面に施工される。

任意の適切な導電層を使用することができる。例えば、金属層又は金属酸化物層、又はポリアニリン、ポリ（エチレンジオキシチオフェン）ＰＥＤＯＴ、３，４−エチレンジオキシチオフェン、又はポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）ポリ（スチレンスルホン酸）などの１つ又はそれ以上の導電性高分子材料層である。導電層は、例えば、本技術分野において従来から用いられている印刷又は金属被覆技術によって施工することができる。本発明のいくつかの実施形態では、導電層は、厚さ５μｍ未満であり、本発明のいくつかの実施形態では、導電層の光学密度は、１．２−２．６の範囲にある。

本発明のいくつかの実施形態では、メタマテリアルは、セキュリティ文書をカスタム化するために使用される。本発明のいくつかの実施形態では、メタマテリアルは、セキュリティ文書の所有者を識別するように選択することができる。例えば、メタマテリアルは、所有者の名前、又は所有者の画像、又は所有者の生体測定データを示すコードなどに対応することができる。

本発明のいくつかの実施形態では、この導電層の一部は、レーザ光を用いて、例えば昇華又は穿孔によって除去される。このようにして、金属及び／又は金属酸化物、又は酸化物及び／又は導電性高分子材料などの１つ又はそれ以上の導電材料を含む層などの導電層の一部は、制御された方法で除去することができ、導電層を除去する方法は、レーザ光が導電層上へ印加される方法を管理するソフトウェアを適合させることによって容易に制御及び適合させることができる。例えば、その後のセキュリティ文書は、異なるマーキングでマーキングすることができ、及び／又は、マーキングは、例えば、セキュリティ文書の所有者に関連する詳細情報でセキュリティ文書をカスタマイズするために使用することができる。また、レーザの使用は、金属又は金属酸化物などの導電材料を除去するのに適切であること、また、セキュリティ文書内に、例えば、セキュリティ文書の紙基材内に埋め込まれたセキュリティ要素の一部を形成するのに適切であることが分かっている。従って、メタマテリアルを作成するために導電層の一部を除去するためのレーザ光の使用は、セキュリティ文書のどの製造段階でメタマテリアルが形成されるかに関して、柔軟性及び多数の可能性にもたらす。本発明のいくつかの実施形態では、例えば昇華によって、導電層だけが部分的に除去されるが、本発明の他の実施形態では、下地の基材を穿孔することもでき、例えば、強化された親水性をもたらす開口部を形成する。

本発明のいくつかの実施形態では、この導電層の一部は、機械的に、例えば、パンチング、スタンピング、又は類似の方法で除去される。パンチング又はスタンピングは、レーザ光を使用するよりも柔軟性に劣ることを意味する場合があるが、これは多くの実際的な実装に適切な場合がある。本発明のいくつかの実施形態では、この導電層の一部は、化学的に除去されるが、化学的除去は、導電層が金属被覆によって施工される場合に特に適切とすることができる。例えば、化学的除去は、アルミニウムなどの金属を分解するＮａＯＨ系インクを使用する印刷法によって実行することができ、インクは、金属層上へ施工される。一般的に、この工程は、セキュリティ要素を紙文書基材に挿入する前にのみ実施することができる。

本発明のいくつかの実施形態では、この導電層は、セキュリティ要素基材に施工され、セキュリティ要素基材は、その後、セキュリティ文書基材に埋め込まれる。これによって、メタマテリアルは、セキュリティ文書基材に一体化することができるので、メタマテリアルは、損耗及び改ざんから良好に保護されることになる。

本発明のいくつかの実施形態では、この導電層の一部は、このセキュリティ要素基材が、例えば、全体的に埋め込まれたか又は部分的に埋め込まれた後に除去され、このセキュリティ要素基材の一部は、このセキュリティ文書基材の窓を通して可視である。従って、メタマテリアルは、セキュリティ要素基材又はセキュリティ要素が、セキュリティ文書基材に埋め込まれた後に形成される。このことは、例えば、既に形成されたセキュリティ文書基材又はセキュリティ文書のカスタム化を可能にするので好都合である。本発明のいくつかの実施形態では、このことは、セキュリティ文書基材を穿孔することなく行うことができる。本発明のいくつかの実施形態では、孔又は類似物は、導電層の一部を除去するために用いられるレーザ光に起因して文書基材に焼き付けらないことが好ましく、文書基材は、このレーザ光によってマーキング又は実質的にマーキングされないことが好ましい。

レーザ光による導電層の一部の除去によって、紙文書基材などのセキュリティ文書の基材にセキュリティ要素を挿入した後に、セキュリティ要素の特性を変えることができる。すなわち、セキュリティ文書上へ、より具体的には文書基材上へ及びそこに埋め込まれた導電材料上へ、レーザ光を導くことによって、セキュリティ文書にメタマテリアルを設けることができる。これが重要な利点を伴うことが分かっている。例えば、本方法は、セキュリティ文書の紙基材中へセキュリティ要素を組み込んだ後に、例えば名前、識別番号、通し番号、コード、或いは他の記号又はマークを用いて、セキュリティ要素をマーキングすることによってセキュリティ文書のカスタム化を可能にする。従って、例えば、用紙製造業者の敷地内でセキュリティ要素を組み込んだ紙基材を形成することができ、後の段階で、レーザ光を利用してセキュリティ要素のカスタム化を実行することができる。例えば、パスポートは、発行される際に所有者の詳細情報を用いてカスタム化することができ、紙幣は、紙の表面に通し番号を印刷するだけでなく、この通し番号を用いて、及び／又は、例えば、通し番号を示すメタマテリアルで、紙幣の基材内に埋め込まれたセキュリティバンド又はストリップにセキュリティ要素をマーキングすることによって、又は代替的にマーキングすることによってカスタム化することができる。このマーキングは、製造及びセキュリティ文書の編集／処理工程の任意の段階で行うことができ、例えば、内部に埋め込まれたセキュリティ要素を備えた紙文書基材の製造中に、又は文書基材の製造直後に又は少し後に、及び／又はより後の段階、例えば文書基材の印刷の前に、及び／又は文書基材の印刷中に、及び／又は文書基材が印刷されたすぐ後に、及び／又はパスポート用のブランク又は類似物などのセキュリティ文書の一部を成すように文書基材をさらに適合させたすぐ後に、行うことができる。すなわち、セキュリティ要素が文書基材に埋め込まれた瞬間から、パスポートなどのセキュリティ文書の最終発行までの任意の段階で、そしてより後の段階でさえも、マーキングを行うことができる。例えば、セキュリティ文書は、導電層の一部を除去することによって、及び／又は、導電層の一部を除去することによって更なるメタマテリアル部を形成することによって、その有効期間の間にさらにレーザマーキングすることによって更新することができる。

さらなる利点は、セキュリティ要素のマーキングは、文書基材に位置合わせして実行できる点であり、例えば、セキュリティ要素のマーキングは、文書基材内の透かし模様、文書基材上に印刷された画像の一部分などの文書基材の表面に印刷されたマーキング、又は文書基材の辺又は端部などの文書基材の特徴部との所定の関係で位置決めするようになっている。これにより（例えば、メタマテリアルを用いた）セキュリティ要素のマーキングは、文書基材に関して極めて特定の位置に、セキュリティバンドの幅などのセキュリティ要素の寸法の点から見て可能である限りにおいて、セキュリティ要素自体の配置に関連する公差とは無関係にセキュリティ文書内に配置することが可能になるので、本方法は好都合である。

文書基材内にマーキングされたセキュリティ要素が存在することは、セキュリティ要素を摩耗から保護して偽造をより困難にするために好都合である。

メタマテリアルなどのセキュリティマーキングが文書基材に位置合わせすることを保証するという可能性は、例えば、偶発的な重なりに起因する、セキュリティ要素のセキュリティマーキングとの望ましくない相互作用のリスクを伴うことなく、別のセキュリティ特徴部又はセキュリティ要素を文書基材の中に又はその上に組み込むことを最適化できる。

また、セキュリティ要素のセキュリティマーキングを、印刷されたマーキング又は透かし模様などの基材の特定の特徴部に完全に又はある程度位置合わせすることを保証することは、セキュリティ文書の真正性に対する疑いをもつのを防ぐために役立つ場合がある。

従って、セキュリティ要素のマーキングは、メタマテリアルを形成するために導電材料層の部分的な除去を含むことができるが、追加的に、例えば、バーコード又はＱＲドットコードなど記号又はコードを形成するために導電材料の一部を除去することによってセキュリティ要素に他のマーキングを追加することを含むこともできる。当然、セキュリティ要素の文書基材中への挿入後に行われるマーキングに加えて、セキュリティ要素は、セキュリティ要素の文書基材への挿入前に形成されたセキュリティマーキング又はセキュリティ特徴部をさらに含むことができる。

セキュリティ要素が紙基材中に挿入又は埋め込まれた後であっても、例えば除去により、例えばセキュリティ要素の一部を成す金属又は他の材料の昇華又はアブレーションによって、例えば非金属の基材上に又はその中に１つ又はそれ以上の層の形態で、セキュリティ要素にマーキングすることが可能であることが分かっている。このマーキングは、紙文書基材に損傷を与えることなく又は実質的に損傷を与えることなく行うことが可能であることが分かっている。別個の材料は、光又は放射エネルギの波長に依存して異なる形で光又は放射エネルギを吸収する傾向がある。従って、紙基材（実質的に炭素原子から成る）がレーザ光の高い吸収度を有する波長とは実質的に異なる波長で、セキュリティ要素の一部を成す材料がレーザ光の高い吸収度を有する場合、例えば、セキュリティ要素の一部を成す材料は、例えばセキュリティ要素の導電層として、周囲の紙文書基材に損傷を与えることなくレーザ光によって容易にアブレーション又は昇華させることができる。従って、材料及び波長を適切に選択することによって、導電材料の除去は、例えば昇華又はアブレーションによって、紙文書基材に実質的に損傷を与えることなく達成することができる。従って、本発明のいくつかの実施形態では紙基材又は別種のセルロース系基材でもある、紙文書基材に実質的に悪影響を与えることなく、又はセキュリティ要素の基材にも実質的に悪影響を与えることなく、レーザによって、金属などの材料を昇華して、金属層などの元はセキュリティ要素の一部を成す材料の一部分を除去することができる。例えば、昇華又はアブレーションによる除去の程度は、レーザが照射される方法、セキュリティ要素が金属性粒子及び／又は金属層などの材料を含む方法、紙文書基材の特性、及び要素基材の特性に依存する場合がある。しかしながら、熟練者には、セキュリティ要素の所望のマーキング、例えば視覚的に、他の光学的手段により、磁気的に、電磁気的に、又は他の方法で検出可能なマーキングを実現するようにレーザ処理を調整することは容易であろう。例えば、マーキングは、元々金属被覆のないセキュリティ要素の残りの特定の領域に存在することができ、結果的に、（またＴ光線と知られる）テラヘルツ範囲の放射線を使用して検出することができるメタマテリアルを生じさせる。

本発明のいくつかの実施形態では、この導電層の一部は、このセキュリティ要素基材がこのセキュリティ文書基材に埋め込まれる前に除去される。すなわち、メタマテリアルは、セキュリティ要素が、例えば、セキュリティ要素の形成を担当するエンティティの施設にて文書基材に追加される前に提供することができる。本発明のいくつかの実施形態において、導電層の一部の除去は、親水性を高めるために実行することができる。例えば、導電層の一部の除去は、導電層及びセキュリティ要素基材を含むセキュリティ要素の穿孔を伴うことができ、その結果、親水性が高められ、これは、セキュリティ要素と、紙文書基材など文書基材との一体化を向上させるために有用とすることができる。

本発明のいくつかの実施形態では、本方法は、導電層を要素基材上に又はその中に挿入した後で、セキュリティ要素を文書基材に埋め込む前に、導電層に及び随意的に要素基材に、孔又は微小孔を形成するステップを含む。本ステップは、セキュリティ要素の適切な毛細管力を確立するのに有用であり、それによって紙文書基材とのセキュリティ要素の一体化が強化される。導電層と、随意的にその導電層を含有する及び／又は担持する要素基材（セルロース基材など、以下で記述する）とを昇華させるために、レーザ光を利用して孔を形成することができ、それによってセキュリティ要素を完全に穿孔し、従って紙文書基材との一体化能力を向上させる。適切なレーザ源は以下のうちの１つとことができる。ファイバレーザ、Ｎｄ：ＹＡＧ、Ｈｏ：ＹＡＧ、Ｅｒ：ＹＡＧ、Ｔｍ：ＹＡＧ、有機色素、エキシマ、ＣＯ₂ファイバレーザであり、Ｎｄ：ＹＡＧ及びＣＯ２が好ましいと見なされている。１００−１１０００ｎｍの範囲の波長が好ましく、１０００−１１０００ｎｍの範囲の波長がより好ましい。レーザスポット径は通常０．０１−１．０００ｍｍ、好ましくは０．０１−０．１ｍｍの範囲とすることができる。レーザパルスは、フェムト秒からマイクロ秒の範囲、より好ましくはナノ秒からマイクロ秒の範囲の持続時間を有することができる。持続時間は、熱衝撃に影響を及ぼす。穿孔速度に影響を及ぼすパルスの平均出力は、好ましくは１００−２０００Ｗの範囲、より好ましくは１２５−２５０Ｗの範囲とすることができる。

本発明のいくつかの実施形態では、セキュリティ要素基材は、好ましくは、紙、セロハン、ポリエステル、プロピレン、又は、ポリカーボネートを含むか又はこれらから構成される、ストリップ又はパッチを含むか、これを構成するか、又はストリップ又はパッチとして形作られる。すなわち、従来の種類のセキュリティ要素又はセキュリティ要素基材は、メタマテリアルの担持体又は支持体として使用することができる。これらのセキュリティ要素又は要素基材は、本技術分野で公知の紙文書基材など文書基材に完全に又は部分的に埋め込むことができる。

セキュリティ要素は、連続的であるか又は微小孔などの孔を備えることができる実質的に層状構造を有することができる。織布又はシートの形での層状セルロース構造から始めてセキュリティ要素を準備することができ、その層状セルロース構造は適切な特性（例えば、前述のように、導電層、任意の微小孔など）を付与された後で適切な幅を有するストリップ又はパッチに切断される。

本発明のいくつかの実施形態では、セキュリティ要素は、セルロース基材（例えば、セキュリティ要素は、欧州特許公開第１８７２９６５号に開示されるセルロース基材に沿ってセルロース支持体織布の形態の基材を含むことができる）を含み（又は、要素基材はセルロース基材であり）、好ましくは紙又はセロハンの基材を含む。セルロース基材、つまりセルロース繊維に基づいた基材に関連する利点は、欧州特許公開第１８７２９６５）号に説明されるように、セルロース基材は、埋め込まれた紙文書基材とうまく一体化する傾向があるということである。この傾向は、セキュリティ要素の位置での文書基材の厚さを低減するのに役立つことができ、さらに、セキュリティ要素に損傷を与えることなくセキュリティ要素を除去することをより困難にすることができる。また、この傾向は、セキュリティ要素が埋め込まれた紙文書基材の一体性を危うくすることなく、５−２５０ｍｍの範囲の幅を有するストリップのようなかなり幅広のセキュリティストリップ又はバンド等のかなり大きな寸法を有するセキュリティ要素の使用を可能にすることに寄与する。セルロース基材のセルロース材料は、紙を製造するために使用される工程などの物理的工程により処理された、又はセルロースアセテート又はセロハンを製造するために使用される工程などの化学的工程により処理された、植物由来のセルロース繊維を含むことがある。

本発明のいくつかの実施形態では、セルロース基材が文書基材に挿入される際、例えば２つの湿った紙層がそれぞれ紙製造機の円筒形ワイヤメッシュから出てきて、２つの湿った紙層間に挿入される際に、セルロース基材が一体性を失わないようにするために、セルロース要素基材は、そのパルプ中に湿潤強度樹脂を含んで作られた紙系基材である。その紙層に含まれる水は、セルロース繊維間の水素結合を壊す傾向があるが、湿潤強度樹脂とセルロース繊維との間の共有結合はそうではない。セルロースの要素基材が、２つの湿った紙層間にセルロースの要素基材を挿入する間にセルロースの要素基材が一体性を失う又は壊れることのないようにするに十分なだけの、比較的少量の湿潤強度樹脂だけを含有することが望ましい場合がある。

セルロースの要素基材は、セルロースの要素基材が埋め込まれることになる紙間に含まれる液体のセルロース要素基材への浸透を容易にする毛細管力を備えた、好ましくは多孔質又は高多孔質である。また、文書基材は、一般的にそのパルプ中に湿潤強度樹脂を含んで作られるので、セルロースの要素基材の毛細管力により、そのような湿潤強度樹脂を含有する文書基材の湿った層に存在する流体は、セルロースの要素基材の中へ進入することができる。セルロースの要素基材が比較的少量の湿潤強度樹脂だけを含有するという事実は、セルロース繊維が、文書基材の紙層のパルプに由来する湿潤強度樹脂との新しい化学共有結合を形成する能力を保持するということを意味する。この能力により、そして湿った紙層からの付加的な湿潤強度樹脂の浸透により、要素基材の挿入後に、湿潤強度樹脂が紙を乾燥させる工程中に硬化し又は活性化して、要素基材のセルロース繊維と湿った層に含有される湿潤強度樹脂との間に新しい共有結合が形成される。_<このことが要素基材の文書基材との強化された一体化をもたらす。

セキュリティ要素がセルロースの紙基材を含む場合には、この基材を従来の紙製造工程によって得ることができ、従来の紙製造工程では、セルロースのパルプを形成するために植物由来のセルロース紙繊維が機械的に処理され、化学物質、染料及び鉱物充填材がそのパルプに加えられ、その後にパルプは製紙機械でシート形成、加圧及び乾燥処理を受け、その後に所望の印刷容量を達成するようにサイズ処理がなされる。好ましくは、要素基材の紙文書基材への適切な一体化を可能にするために、セルロースから作り出された要素基材は、以下のような特定の特性を有する必要がある。

要素基材の幅は埋込能力に影響を及ぼすが、通常は５−２５０ｍｍの範囲、好ましくは１０−３５ｍｍの範囲とすることができる。

また、要素基材の厚さは、その埋め込み能力に影響を与える場合がある。適切な厚さは３３−６６μｍの範囲、好ましくは４４−５５μｍの範囲とすることができる。

良好な毛細管力が好ましい場合がある。例えば、要素基材は、好ましくは、ベントセン透気度（ｘ４シート）＞２０００ｍｌ／分、より好ましくは、＞２５００ｍｌ／分を特徴とする場合がある。

特に、文書基材が７０−１１０ｇ／ｍ²の範囲にある坪量を有する場合には、埋め込みのために、１５−３０ｇ／ｍ²という要素基材の坪量が好ましい場合があり、坪量２０−２５ｇ／ｍ²がより好ましい場合があるが、セルロース基材の場合には適切な毛細管力と文書基材の厚さに対する適切な比率とを提供するために坪量が考慮される。

要素基材のかなり小さな厚さと坪量にもかかわらず、要素基材の引張強度は埋め込み中の破断を避けるために十分であることが必要である。引張強度の十分な値は以下の範囲にあれば良いと考えられる。
乾燥引張強度：
機械方向（ＭＤ）：２０−３５Ｎ／１５ｍｍ、好ましくは２５−３０Ｎ／１５ｍｍ
幅方向（ＣＤ）：８−２５Ｎ／１５ｍｍ、好ましくは１０−２０Ｎ／１５ｍｍ
湿潤引張強度：
機械方向（ＭＤ）：０−５Ｎ／１５ｍｍ（又は０．１−５Ｎ／１５ｍｍ）、好ましくは０−２Ｎ／１５ｍｍ（又は０．１−２Ｎ／１５ｍｍ）

低い湿潤引張強度は、要素基材が埋め込まれることになる紙文書基材の層への、要素基材のセルロース繊維の適合を向上させる又は容易にするために役立つことがある。例えば、セルロース要素基材は、紙製造機から出てくる湿った紙層間に埋め込まれる際に要素基材が一体性を失わないようにするに十分なだけの、かなり小さい比率の湿潤強度樹脂を含むことができる。埋め込みの工程中に、要素基材が紙文書基材を形成する層又は結合されて紙文書基材を形成することになる層に遭遇する際に、要素基材がその紙層に遭遇する領域に相当量の水をこれらの層はまだ含有している。また、円筒形のワイヤメッシュ上に直近に形成されたその紙層はまだ加圧及び乾燥のステップを受けていないので、その紙層に含まれて（一般的に湿潤引張強度を高める）湿潤強度樹脂は、まだ活性化されていない。この段階で、要素基材の透気度及び毛細管力は、湿潤強度樹脂を含む湿った紙層に含まれる液体の要素基材への浸透の向上をもたらす。これは紙文書基材と要素基材との間の一体化を強化するのに役立つ。

要素基材がセロハン又はセルロースアセテートの基材である場合には、要素基材は、従来のセロハン又はセルロースアセテートのフィルム製造工程によって得ることができ、従来の製造工程では、植物由来のセルロース繊維が、トリアセテートのパルプを形成するために酢酸及び無水物で処理されて、酸性水溶液中に浮遊するトリアセテートの部分的な加水分解の後にセルロースアセテートに変わる。乾燥処理の間に、セルロースアセテートは粒状になる。最終的には、粒状物は加熱されて溶け、その後に薄層にされて、こうして透明な層状フィルムが得られるが、そのフィルムは透水性があり、可撓性があり、そして熱可塑性ではない。このような層状フィルムは、紙文書基材に、例えばセキュリティストリップ又はバンドの形で埋め込まれる要素基材として有用なことがある。

挿入工程との適合性のために、セロハン系要素基材は、以下の特徴を有することが適切であると考えられる。
幅は５−２５０ｍｍの範囲内、好ましくは１０−３５ｍｍの範囲内。
厚さは１０−４０μｍの範囲、好ましくは１５−２５μｍの範囲にあることがある。
乾燥引張強度は以下の通りである：
機械方向：２０−３５Ｎ／１５ｍｍ、好ましくは２５−３０Ｎ／１５ｍｍ
幅方向：８−２５Ｎ／１５ｍｍ、好ましくは１０−２０Ｎ／１５ｍｍ

導電層は、好ましくは金属性粒子などの粒子形状とすることができ、要素基材の全体に及び／又は表面上に加えることができる。

セルロース紙の要素基材の場合には、例えば、粒子は、鉱物充填材を加える段階で加えることができる。

セロハン又はセルロースアセテート基材の場合には、例えば、粒子は、アセテート粒状物が得られたらすぐに加えて、処理中に粒状物と混ぜる。

いずれの場合にも、要素基材の表面の一方又は両方への粒子の組み込みは、例えば、これらの金属性粒子を含む印刷工程で達成することができ、金属又は金属性の粒子の場合には、真空蒸着を用いた金属被覆処理によって達成することができる。

粒子は十分な昇華能力をもつ必要がある。例えば、金属及び金属酸化物を使用することができ、好ましくはアルミニウム、ニッケル、銅、鉄、タングステン又はコバルトであるが、これに限定はされるものではない。また、ポリアニリンなどの導電性高分子も使用できる。

印刷工程を使用する場合には、以下のパラメータが好ましい場合がある。
担体（担体の選択は印刷品質と基材に対する金属性粒子の定着とに影響を与える）：不透明で反射性のインク。
印刷技術（印刷技術の選択は印刷層の分布と厚さに影響を与える場合がある）：彫刻凹版、クリーン、オフセット；彫刻凹版が最も好ましい印刷技術である。
印刷層の厚さ（これは施工される粒子の体積に影響を与える）：０．１−５μｍ、より好ましくは０．５−１μｍ。
線画（その選択は印刷層の分布と厚さに影響を与える）：１０−８０線／ｃｍ、より好ましくは２４−３２線／ｃｍ。
また、従来の金属被覆処理を使用することもできる。

紙又はセロハン／セルロースアセテート基材などのセルロース系要素基材の利用は、紙文書基材との化学的な適合性により、伝統的な金属又は高分子（ポリエステル又はポリプロピレンなど）の基材を凌ぐ利点を含んでいる。しかしながら、金属性粒子又は他の粒子をセルロース系基材の表面上へ及び／又はその中へ組み込む際に、毛細管力が低減される場合があり、要素基材を紙文書基材に埋め込んで一体化する方法に悪影響を与えることがある。正確な埋め込みを促進するように、可能な限り十分なレベルの毛細管力を持続又は回復するため、上述のようにレーザ光に感受性のある材料の粒子を組み込んだ状態で、要素基材の穿孔又は微小穿孔を実行することが好ましい場合がある。必要であれば、これらの微小穿孔は、肉眼では反射でも透過でも見えない程度に小さく作ることができる。例えば円形又は楕円形の規則的に離間された孔又は開口部であるこれらの微小穿孔は、メタマテリアルを設定するのに寄与することができる。

本発明のいくつかの実施形態では、セキュリティ要素基材は、好ましくは、１−５ｍｍ、さらに好ましくは２−４ｍｍの厚さと、好ましくは１０−４０のμｍ、さらに好ましくは２０−３０μｍの幅を有するポリマーストリップである。セキュリティ要素基材が挿入されることになる文書基材の何らかの変形に上手く適応するために、０．２−１．８ｋｇｆの引張強さが好適であり、０．５−１．６ｋｇｆの引張強さがより好適であり、６５−２５０％の伸びが好適であり、９０−２００％の伸びがより好適である。紙基材への挿入に関する接触角は、好ましくは７０°−１１０°、さらに好ましくは８５°−１００°の範囲にある。

本発明のいくつかの実施形態では、ストリップは、紙文書基材などのセキュリティ文書基材上のセキュリティホイルとして施工されるポリマーストリップである。これらの場合、ストリップは、好ましくは５−５０ｍｍの範囲、さらに好ましくは８−２０ｍｍの範囲の幅、及び、１０−５０μｍ、さらに好ましくは２５−３５μｍの範囲の厚さを有する。０．２−１．８ｋｇｆの引張強さが好適であり、０．５−１．６ｋｇｆの引張強さがより好適であり、５０−１００％の伸びが好適であり、７０−８０％の伸びがより好適である。

本発明のいくつかの実施形態では、導電層は、セキュリティ文書基材上へ施工され、その後、この導電層の一部が除去される。すなわち、導電層は、文書基材の表面などの、紙文書基材の表面上などの文書基材に施工することができ、表面上に位置するメタマテリアルが得られる。紙文書基材は、パスポート、紙幣などの多くの実用的用途に適切とすることができ、前述のようにメタマテリアルを基材内に形成することが意図される場合に好都合であり、紙は、それ自体に損傷を与えることなく、金属又は金属粒子などの導電材料の昇華を可能にする。

文書基材が紙基材であり、セキュリティ要素がセルロース要素基材を含む場合、文書基材は、セルロースのセキュリティ要素の適切な埋め込みを助長するために、特定のパラメータを特徴付けできることが好ましい。文書基材は、例えば、坪量７０−１１０ｇ／ｍ２、より好ましくは８０−９０ｇ／ｍ２と、厚さ８５−１３２μｍ、より好ましくは９６−１０８μｍとを有することができる。光学的な視認性を高めるために、文書基材の不透明度は、好ましくは８０％−９８％の範囲、より好ましくは９０％−９４％の範囲とすることができる。文書基材の紙は、好ましくは２−４層で、より好ましくは３層以上で構成され、それによって要素基材をこれらの層の２つの間に挿入することができる。紙の製造速度は、要素基材を文書基材へ挿入する間の要素基材の張力に影響を及ぼすことになるが、例えば約４０−１００ｍ／分、より好ましくは５０−６５ｍ／分とすることができる。セルロースのセキュリティストリップの紙基材への挿入は、欧州特許公開第１８７２９６５号に論じられており、この文書の教示を本発明に適用することができる。

これらの条件の下で、文書基材を形成することになる２つの紙層間へのセルロースのストリップの適切な挿入を、それぞれの紙層が既に形成されて、紙製造機のワイヤメッシュを離れ加圧及び乾燥処理に向かっている場合に保証することができる。このようにして、基本的にはセルロースの要素基材の毛細管力に起因する、文書基材と要素基材との間に生じる物理的−化学的相互作用により、セルロースのストリップは、要素基材を配置する文書基材の厚さの実質的な増大を生じることなく文書基材に一体化されることになる。しかしながら、この実質的な一体化にもかかわらず、文書基材及び要素基材は、異なる物理的な実体のままであり、すなわち、要素基材は一般的に「分解」せず、文書基材内に姿を消すことなく、例えば、文書基材の断面では実質的に独立した要素として観察することができる。

以上が、従来のセキュリティスレッド、例えば、ポリエステル又はポリプロピレンなどの合成高分子基材のスレッドと比較した場合の相違点であり、合成高分子基材は一般的に非多孔質、不浸透性で毛細管力が不足している。従って、このような基材は、文書基材のセルロースと一体になることはない。従来の不浸透性セキュリティストリップがその製造中に紙文書基材の中へ挿入される際に、文書基材のセルロース繊維は、セキュリティストリップの上下に単に蓄積し、このことは文書基材の厚さをセキュリティストリップの位置で増大させることを意味する。セキュリティストリップと文書基材との間には一体化がなく、文書基材のセルロースとセキュリティストリップの材料との単なる並置があるだけである。この理由で、例えば紙幣用の基材製造などの、使用時に互いに積み重ねられることになる基材の製造では、セキュリティストリップは一般的に、異なる基材では幅方向の位置が異なるように提供され、それによって、例えば紙幣の側方端部又は印字に位置合わせしたセキュリティストリップがないことになり、すなわち、セキュリティストリップの位置と、例えば紙幣の端部又は紙幣の印刷された要素、又は紙幣の透かしとの間の関係が同種の全紙幣に対して同じとは限らないことになる。同様に、この欠点は、セキュリティ要素用にセルロース基材を使用する場合は回避することができる。

また、セルロースのセキュリティ要素は、文書基材中のセキュリティ要素が存在する領域で文書基材の厚さを増大させることがないので、まるでセキュリティ要素が組み込まれていないかのように、印刷及び切断などの文書基材の処理を行うことができる。これによって、最終的なセキュリティ要素の製造を簡単になる。

本発明のいくつかの実施形態では、要素基材は、その表面のうちの一方又は両方に、連続的に又は非連続的に、メタマテリアルを備えた領域と重なって又は重ならずに、温度及び／又は湿度で活性化されて要素基材とその周囲の文書基材との間の結合を高める接着剤ラッカーを含むことができ、それによってセキュリティ要素の抜き取りがより困難になる。

本発明のいくつかの実施形態では、メタマテリアルは、文書基材の特徴部と位置合わせして形成される。例えば、本発明のいくつかの実施形態では、メタマテリアルは、文書基材上に印刷されたマーク又は他の特徴部、又は文書基材内のウォータマークなどの、文書基材上又は文書基材内のマーキングと位置合わせして作製される。本発明のいくつかの実施形態では、メタマテリアルは、文書基材の辺又は縁部と位置合わせして作製される。

本発明のいくつかの実施形態では、この導電層の一部を導電層の他の部分から分離されたままとするようにこの導電層の一部は除去されて、規則正しいパターンが形成される。すなわち、規則正しいパターンは、導電材料の一部を除去した後に残される導電部によって形成することができる。

本発明のいくつかの実施形態では、この導電層のこの一部は、この導電層の開口部を形成するように除去され、この開口部は、規則正しいパターンを形成する。すなわち、この規則正しいパターンを生じさせる開口部が形成される。本発明のいくつかの実施形態では、レーザ光ビームに固有の断面に起因する、円形又は楕円形状、つまりレーザ光を用いて容易に得られる形状を有する開口部が形成される。

本発明のいくつかの実施形態では、この規則正しいパターンは、０．０５ｍｍよりも大きいが、１ｍｍなどの２ｍｍよりも小さいセルサイズ（ｄ）を有するマトリクスに対応する。この種のマトリクスは、ＴＨｚ範囲に所定応答を有するメタマテリアルを形成するのに適切であることが分かっている。

本発明のいくつかの実施形態では、メタマテリアルは、ＴＨｚ範囲の放射線に対する、好ましくは、２５ＧＨｚ〜１００ＴＨｚの範囲、さらに好ましくは、３００ＧＨｚ〜３０ＴＨｚ又は３００ＧＨｚ〜３ＴＨｚの範囲のなどの１００ＧＨｚ〜１００ＴＨｚの範囲の放射線に対する特徴的応答によって認証をもたらすように配置される。この種の放射線は、紙、布、及びプラスチックなどの材料の大半を簡単に通過するので、この種の放射線に対するメタマテリアルによる特徴的応答は、セキュリティ文書を、例えばセキュリティ文書を有するプラスチック又は紙文書基材を、この種の放射線で、例えば赤外線の範囲の放射線で照射することによって簡単に確認することができる。

本発明の第２の態様は、前述のような方法で得られた又は得られるセキュリティ文書に関する。

本発明の第３の態様は、文書基材を含むセキュリティ文書に関し、この文書基材は、紙基材であり、このセキュリティ文書は、この文書基材に埋め込まれたセキュリティ要素をさらに含み、このセキュリティ要素は、要素基材を含む。本発明のこの実施形態によれば、この要素基材は、セキュリティ文書の認証をもたらすように配置されたメタマテリアルを形成する導電材料の部分を備える。メタマテリアルに関する前記の説明を準用する。本発明のいくつかの実施形態では、要素基材は、紙又はセロハンのストリップ又はパッチなどの、セルロースのストリップ又はパッチの形態の基材である。前述のように、この種のストリップ又はパッチは、紙文書基材との強化された一体化をもたらすことができる。

本発明のさらなる態様は、セキュリティ特徴部を有するセキュリティ文書を提供する方法に関し、この方法は、セキュリティ文書を、ＴＨｚ範囲の放射線に、好ましくは、２５ＧＨｚ−１００ＴＨｚの範囲、さらに好ましくは、３００ＧＨｚ−３０ＴＨｚ又は３００ＧＨｚ−３ＴＨｚの範囲のなどの１００ＧＨｚ−１００ＴＨｚの範囲の放射線にさらすステップと、この放射線に対するセキュリティ文書の応答を検出及び分析するステップとを含む。本発明のいくつかの実施形態では、ＥＯＴ（異常光透過）又はＴＨｚ―ＴＤ（時間領域分光法）は、放射線に対するセキュリティ文書の応答を検出するために用いることができる。応答の分析は、情報内容の分析、例えば、セキュリティ文書又は所有者を識別することができるコード又は他のデータの検出、又は、単純に、所定の範囲内にある場合にセキュリティ文書が本物であることを確認する応答の１つ又はそれ以上のパラメータの分析を含むことができる。

前述のように、導電層の除去は、レーザ光を用いて実行することができる。レーザは、導電性材料のアブレーション／昇華による除去に適切な単波長又は複数の波長で作動させて使用することができ、この除去は、金属性粒子などの導電性材料が紙文書基材又は要素基材に損傷を与えることなく昇華して結果的に除去されるように行うことができる。また、文書基材上の印刷は無傷のまま残すことができ、すなわち、インク又は類似物は全く取り除かれることはない。

導電層が、昇華により除去される金属性粒子を含む又は金属性粒子から成る場合には、昇華を生じるために以下のレーザ源が好ましい場合がある。ファイバレーザ、Ｎｄ：ＹＡＧ、Ｈｏ：ＹＡＧ、Ｅｒ：ＹＡＧ、Ｔｍ：ＹＡＧ、及びＣＯ２。これらの中で、ファイバレーザ、Ｎｄ：ＹＡＧ、及びＣＯ２がより好ましい。金属性粒子の昇華用途には、１０００−１１０００ｎｍの範囲の波長が好ましく使用される。レーザパルスは、フェムト秒からマイクロ秒の範囲、より好ましくはナノ秒からマイクロ秒の範囲の持続時間を有することができる。持続時間は、熱衝撃に影響を及ぼす。昇華速度に影響を及ぼすレーザの平均出力は、好ましくは１００−２０００Ｗの範囲、より好ましくは１２５−２５０Ｗの範囲とすることができる。

レーザ光の使用は、メタマテリアルを形成するだけではなく、セキュリティ用紙の内部に位置決めされたままのマーク、文字、図形又はコードを備えた印刷済のセキュリティ用紙に、マーキングすることも可能にする。従って、印刷されたセキュリティ文書は、文書自体を破壊する又は無効にすることなく除去、非活性化又は修正をすることのできない、付加的な情報又はセキュリティ特徴部を備えることができる。

さらに、レーザ光を利用してマーキングを形成することで、市販のレーザ装置を使用して、非常に高い精度のマーキングの位置とマーキングの詳細情報とを得ることが可能となる。これはまた、マーキングの位置公差を低減させ、セキュリティ文書に組み込み可能なセキュリティ要素数の増大を可能にする。

マーキングのグラフィックデザインによっては、マーキングを視覚的に検出する可能性に加えて、画像検査装置又は特定の読み取り装置でのみ検出可能な隠し情報を備えたコードを生成することが可能である。このようなコードにはバーコード又はドットマトリクスが含まれる。

一方で、昇華の後に文書に残る金属性粒子がやはり磁気を帯びているか、又はより一般的に、特定の刺激を受ける際に電磁波帯域内で応答する場合には、適切な検出器を用いて、認証処理中に検出される付加的な特性を加えることが可能である。これにより、セキュリティレベルをさらにもっと高めることができる。

説明を完全にするため、そして本発明のより良い理解を可能にするために、一連の図面が提供される。各図面は、説明の不可欠な部分を構成し、本発明のいくつかの実施形態を図示するが、それらは、本発明の範囲を限定するものと解釈すべきではなく、本発明を実施することができる方法の単なる例証として解釈すべきである。

本発明の実施形態による、要素基材を包含する文書基材を説明する概略斜視図である。 本発明の可能な実施形態による、紙製造段階中に紙の中へセルロースのストリップを挿入する方法を概略的に説明する図である。 本発明の一実施形態による工程シーケンスを説明する概略斜視図である。 本発明の一実施形態による工程シーケンスを説明する概略斜視図である。 本発明の別の実施形態による工程シーケンスを説明する概略斜視図である。 本発明の別の実施形態による工程シーケンスを説明する概略斜視図である。 本発明の別の実施形態による工程シーケンスを説明する概略斜視図である。 本発明の実施形態によるセキュリティ文書認証のシステムを概略的に示す図である。

図１は、紙幣又は紙幣用ブランク、又はパスポートの作成用紙、又はパスポート用ブランクの一部などの、セキュリティ文書の一部の斜視図である。文書は、紙製の文書支持体１１と、該紙１１に埋め込まれたセキュリティ要素とを含む。セキュリティ要素は、金属性粒子の層２２で覆われた紙製のストリップの形態の要素支持体２１を含む。セキュリティ要素２は、文書支持体１１の全体に亘って機械方向に、文書支持体１１の長辺１３の一方から他方へ、文書支持体の短辺１２と平行に広がる。文書支持体は印刷されている場合があるが、その印刷は簡単のために図１には示されていない。金属層は、親水性を高めるために、微小穿孔の場合と同様に随意的に穿孔することができる。さらに、例えば要素基材がセロハン基材の場合に、毛細管力を高めるためにその基材も孔を備えることが望ましい。

図３Ａは、紙幣などのセキュリティ文書の上面図である。セキュリティ文書の基材１１は、２つの短辺１２と２つの長辺１３とを有する長方形のシートである。長方形の紙製シート内には、金属層２２で部分的に覆われたセルロースの要素基材２１を含むセキュリティ要素２が埋め込まれている。セキュリティ要素は、紙製シートの製造中に文書基材１１の中へ挿入されている。例えば、いくつかのセキュリティストリップ２が平行に挿入された大きな紙製シート又は織布を製造することができ、個別の文書支持体を作り出すために、その後、大きなシート又は織布を切断することができる。セキュリティストリップ１２の挿入工程の公差及び切断時の公差に起因して、セキュリティストリップの位置はＸ方向、つまり長辺１３と平行な所謂幅方向で変化することがある。このように、セキュリティ要素自体は、例えば短辺１２に対して、或いは文書基材に印刷された物体、例えば印刷された記号５（図３Ａの数字「２」など）に対して完全に位置合わせできない。しかしながら、図３Ｂに示すように、レーザ光を当ててマーキング３（セキュリティ要素２の金属性層２２の凹部によって形作られた数字）を生成する際に、セキュリティストリップ２自体の「Ｘ」方向の特定の位置ずれに関係なく、特にセキュリティストリップが「Ｘ」方向に僅かにずれているとしても、セキュリティストリップ２の幅は、数字のマーキングを可能とするには十分に大きいので、これらの記号が、例えば文書基材の短辺１２、及び／又は文書基材上に印刷された物体５、或いは文書基材内部の透かし模様などに対して確実に位置が合うように、レーザマーキングを実行することができる。

同じことが、Ｙ方向、つまり機械方向のセキュリティ要素のマーキング３の位置合わせに当てはまる。セキュリティ要素２に対するマーキング３つまり通し番号の追加は、セキュリティストリップ２の文書基材１１の中への挿入後に行われるので、通し番号の数字は、確実に「Ｙ」方向つまりセキュリティストリップ２の軸方向に正確に配置できる。予めマーキングされたセキュリティスレッドを文書基材に挿入する場合、これを実現するのはより困難となる。

図３Ｂは、レーザ光線４１を発生させて文書支持体１１及びセキュリティ要素２に向かわせるレーザ源４の使用方法を概略的に説明する。レーザ光は、金属性粒子層２２上に投射され、レーザ光線によって走査される経路に沿って金属性粒子を昇華させ、それによって金属性粒子層２２に凹部を作り出す。数字として形作られた一連の凹部３の形態のマーキングを、文書支持体１１の紙に埋め込まれたセキュリティ要素２に定める方法を理解できる。文書支持体１１及び要素支持体２１は損傷することがないので、要素支持体２１は依然としてセキュリティ支持体の紙に埋め込まれている。凹部３は透過性によって容易に観察することができるが、文書基材中への挿入の前に既にフォームの記号／文字又は不透明層の凹部を備えている従来のセキュリティストリップと同様には、反射率によって容易に視認することはできない。本発明のいくつかの実施形態によれば、凹部３は、文書支持体１１の辺に位置合わせして、又は文書支持体の表面に印刷された特徴部に位置合わせして、又は文書支持体内の透かし模様に位置合わせして配置することができる。

マーキング３に加えて、レーザ源４は、各々が楕円形金属部分３１ｂを含むベースセルアレイ３１ａの形態のメタマテリアル３１を作成するためにも使用され、それによって、この楕円形金属部分は、金属層２２がレーザ光を用いて除去された非導電性領域によって互いから分離される。このメタマテリアルは、文書基材の辺１２、１３に位置合わせして、及び／又は印刷された特徴部又はウォータマークなどの文書基材の他の特徴部と位置合わせして配置することができ、例えばＴＨｚ範囲の放射線等の放射線に対して所定の応答を有することができ、それによって、紙幣の認証の更なる手段として機能する。

図４Ａ−４Ｃは、本発明の別の実施形態を説明する。図４Ａは金属層２２を備えるセロハンの要素基材を含むセキュリティ要素を説明する。文書基材との一体化を容易にするために、セロハンの基材は、レーザ光処理で多数の穿孔９が形成されており毛細管力を高めるようになっている。また、レーザ光は、正方形ベースセル３２ｂのアレイを含むメタマテリアル３２を作成するために使用され、各ベースセルは、金属層内に長さｄの辺を有する場合に直径ｄ／２を有する楕円形穿孔又は円形穿孔等の穿孔３２ａを収容する。これらの穿孔は、金属層に孔を開けるので、ＴＨｚ範囲の周波数に対する所定の応答を有するメタマテリアルが生じ、穿孔は、さらにセロハン要素基材に孔を開けるので、多孔性及び親水性の向上に寄与する。

図４Ｂにおいて、このセキュリティ要素２は紙文書基材１１に埋め込まれており、結果的に、１つ又はそれ以上の印刷された記号５をさらに含むセキュリティ文書１が形成されている。パスポートが特定の所有者に発行予定の場合、所有者の個人的な生体計測データが既知であれば生体計測データに基づいてＱＲコードを生成することができ、このコードと所有者に固有の別の記号３とを、図４Ｃに示すように残存する金属層の一部分を昇華させることによってセキュリティ要素に導入することができるが、図ではＱＲドットコードは紙文書基材１１上に印刷された記号５に位置合わせして配置されている。本発明の他の実施形態では、メタマテリアルは、文書をカスタマイズするために使用することができる。

本発明は、例えば以下の実施例に従って実施することができる。

通し番号でカスタム化された紙幣の製造
１Ａ．セキュリティ要素の製造
以下の仕様の適切な紙ボビンは、Ｐａｐｅｌｅｒａ ｄｅ Ｂｒａｎｄｉａ，Ｓ．Ａ．から入手することができる。坪量２２ｇ／ｍ²、厚さ４８μｍ、ベントセン透気度（ｘ４シート）２６００ｍｌ／分、乾燥引張強度２８Ｎ／１５ｍｍ及び１７Ｎ／１５ｍｍ（それぞれ機械方向、幅方向）。

次に、このボビンは、Ａｒｔｃｙ社製でＺｉｒａｂａ社が彫刻した印刷シリンダを備えたＧｉａｖｅ社製の彫刻凹版印刷機で印刷することができる。適切なインクはＳＩＣＰＡ社から入手可能であり、粘度は３２ｓＣＰ４でアルミニウムの金属性粒子を含有している。印刷シリンダは、ブロックを用いて３６ライン／ｃｍスクリーン、３４ミクロンのセル深さで化学的に彫刻することができ、紙ボビン上に８ｍｍ幅の印刷された長手方向に連続し、幅方向に分離したストリップを印刷するようになっており、隣接する各ストリップの中心間の幅方向の距離は１８ｍｍである。これは、機械速度８０ｍ／分、乾燥トンネル温度４５℃、及び巻き取り張力１５０Ｎで行うことができる。これらの条件下で、印刷領域に０．６μｍ厚の層を得ることができる。ボビンに印刷した時点で、ボビンは、独立したリールに巻き取ることのできる１８ｍｍ幅のストリップに切断することができる。

１Ｂ．セキュリティ要素を組み込んだ文書基材の製造
図２に示すような２つの円筒形ワイヤメッシュ６を備えた従来型の紙製造機は、漂白され精製されたセルロース繊維の水性分散液７と共に使用することができる。坪量９０ｇ／ｍ²、厚さ９５μｍ、及び不透明度８０％の特性を備えた紙１１Ｃを得るために、紙製造機は、速度７５ｍ／分で２層１１Ａ及び１１Ｂのセキュリティ用紙を製造するように構成することができる。セキュリティ要素２を形成するセルロースのストリップは、図２に示すように２つの層１１Ａと１１Ｂとの間に埋め込まれている。セキュリティ要素２の正確な埋め込みを実現するために、セキュリティ要素２を形成するセルロースのストリップを備えたリール８の巻き戻しを適切に実行する必要がある。例えば、ストリップは、紙の２つの層のうちの１つに対して８ｍｍまで近づけるように１．７５ｂａｒの圧縮空気で駆動することができ、その後、接触は自動的に生じる。毛細管現象とセルロースパルプからの流体の移動とにより、２つの紙層１１Ａ及び１１Ｂの間にセキュリティ要素２の付着が行われると、ストリップを空中で停止状態に保持するために、セキュリティ要素ストリップの張力を紙層１１Ａ及び１１Ｂと同じ巻き戻し速度で、０．３ｂａｒの駆動空気圧で維持する。記載の条件下では、セキュリティ要素が正確に埋め込まれるように、挿入前にセキュリティ要素に微小穿孔を行う必要はなく、その理由は、印刷された金属ストリップはそれほど幅広ではなく、印刷は紙の多孔性を排除しないからであり、ストリップは、十分な毛細管力を依然として備える。

得られたセキュリティ用紙のロールは、紙幣を印刷するために使用できる紙シートを得るために、その後、縦方向及び横方向に切断することができる。これらの紙シートは、５つのセルロースセキュリティ要素で構成することができ、セキュリティ要素は、その場所で紙の厚さを増大させることなく埋め込まれ、間隔を置かれ、例えば互いに１６０ｍｍ隔たっている。

１Ｃ．セキュリティ用紙を使用した紙幣の製造
紙シートには、シルクスクリーン、凹版、オフセットなどの印刷機で印刷することができ、背景、画像、数字、及び紙幣デザインを表象する詳細情報を備えることができる。

その後、これらは本発明のレーザ処理を受けることができる。ＫＢＡ−Ｇｉｏｒｉ社製のＮｏｔａｍａｒｋ機を使用することができ、平均出力１２５Ｗで０．２ｍｍのスポット径を有する１０６０ｎｍのパルスレーザ光線を放射する、Ｎｄ：ＹＡＧレーザ源を有する２軸ヘッドを備えている。これらの条件下で、印刷されたシートを毎時１０，０００枚の速度で１シートにつき紙幣４０枚で処理することができる。レーザ照射は、セキュリティ要素に含有される金属性粒子の昇華を引き起こして、図３ｂに概略的に説明するように、金属層の凹部の形態でマーキング３を作り出し、凹部は高さ２．８を有する１３桁のＯＣＲ番号などの各紙幣の通し番号に対応している。紙幣を光に向かって保持する場合、つまり透過によって見る場合、これらの凹部は、暗い背景に対して明るい部分として観察することができる。暗い背景は、レーザ源により昇華されなかった金属性粒子層に対応している。従って、番号は透過によって、各紙幣上の取り囲んでいる８ｍｍブロックの残りの部分との明らかな対比で観察することができる。前述のように、番号は、特定の位置に配置することができる。この方法で得られる紙幣の例を図３ｂに示す。紙幣は、短辺１２と長辺１３を有して、異なる記号５が印刷された紙基材１１を含み、その紙基材は、前述のように紙基材内に埋め込まれた、金属層を昇華させることにより得られた番号３を備えたセキュリティストリップ２を含む。さらに、楕円形金属部分３１ｂを収納するベースセル３１ａを有するメタマテリアル３１は、レーザ光を用いて作成することができ、そのようなベースセルを有するマトリクスを作成するように金属層の一部を除去するようになっており、楕円形金属部分は、この領域において除去されなかった金属層部分に対応する。このメタマテリアル３１は、紙幣認証の別の手段として機能することができる。

番号と所有者の生体計測データを含む内部ＱＲコードとを備えたパスポートの製造
２Ａ．金属性粒子を備えたセキュリティ要素の製造
出発材料はＣｏｏｐｅｒｃｅｌ社製のセロハン又はセルロースアセテートのフィルムボビンとすることができ、フィルムは、坪量３０ｇ／ｍ²で厚さ２２μｍを有する。続いて、このリボンは、Ｌｅｙｂｏｌｄ Ｏｐｔｉｃｓ社製のＰｒｏＭ１３００装置を用いて速度１２ｍ／ｓ、圧力４ｘ１０^-4ｍｂａｒで、その表面の１００％をアルミニウム粒子で金属化することができる。これらの条件下で、光学濃度２．１を有する層厚が得られる。続いて、金属化されたフィルムは、波長１０，０００ｎｍ及び出力２５０Ｗに調節された、Ｎｄ：ＹＡＧレーザ源を用いて規則的に微小穿孔を行うことができ、直径０．２ｍｍで互いに２ｍｍ隔てて配置された千鳥状構成の円形孔を作り出す。別の円形又は楕円形微細穿孔は、図４Ａに示すようにメタマテリアル３２を定めるために実行することができ、例えば、ＴＨｚ範囲の放射線に対する所定の応答をもたらすことによって、親水性及び認証の両方に寄与することができる。金属化及び穿孔が行われと、ボビンは、縦方向で独立したリールに巻き取ることのできる１８ｍｍ幅のストリップに切断することができる。

２Ｂ．セキュリティ要素を組み込んだ文書基材の製造
実施例１に記載する紙製造機を使用することができる。紙製造機は、速度８５ｍ／分で坪量８５ｇ／ｍ²、厚さ９０μｍ、不透明度８０％の特性を備えた２層のセキュリティ用紙を製造するように構成することができる。図２に提示するように、紙の２つの層間へのセキュリティ要素の挿入を行うことができる。セキュリティ要素の正確な埋め込みを得るために、各セキュリティストリップを含むリールの巻き戻し機構を使用することができる。ストリップは、紙の２つの層のうちの１つに対して８ｍｍまで近づけるようにストリップを１．５０ｂａｒの圧縮空気で駆動することができ、その後、接触は自動的に生じる。毛細管現象、セルロースパルプからの流体の移動、及びセキュリティ要素の乾燥により、２つの紙層間にセキュリティ要素２の付着が行われると、ストリップを停止状態に保持するために、セキュリティ要素の張力を基材製造速度と同じ巻き戻し速度で、０．３ｂａｒの駆動空気圧で維持する。得られたセキュリティ用紙のロールは、パスポートブランクを製造する紙シートを得るために、その後、縦方向及び横方向に切断することができる。これらのシートは６つのセルロースのストリップで構成することができ、ストリップは、その領域で紙の厚さを増大させることなく埋め込まれ、パスポートの所望のページレイアウトに応じて配置される。

２Ｃ．パスポートの製造
前記のステップで得られた紙シートには、シルクスクリーン、凹版、オフセットなどの印刷機を用いて従来の方法で印刷することができ、印刷機で背景、画像、数字及びパスポートデザインを表象する詳細情報を印刷することができる。パスポートブランクを製造して、パスポート発行を担当する当局又は組織に納入することができる。

パスポートが発行予定であり、所有者の個人的な及び生体計測のデータが既知である場合、生体計測データに基づいてＱＲドットコードを生成することができる。次に、１２５Ｗのパルスで０．２ｍｍのスポット径を有する１０６０ｎｍのレーザ光線を放射する、Ｎｄ：ＹＡＧレーザ源を用いて、セキュリティ要素の金属性粒子を昇華してセキュリティ要素２から金属層の一部を除去してこのＱＲドットコードをセキュリティ要素に保存することができ、結果的に、図４Ｃに概略的に説明するように、セキュリティ文書１の文書基材１１の内部にパスポート番号及びＱＲドットコードの形態でマーキング３を残す。随意的に、ＱＲドットコード３は、文書支持体の表面に印刷された記号５に位置合わせして配置することができる。ＱＲドットコードの代わりに又はそれに加えて、メタマテリアルコード化は、所有者に関連する又はその所有者を示すデータでもってパスポートをカスタム化するために用いることができる。

前記の実施例では、メタマテリアルは、紙文書基材内に埋め込まれたセキュリティ要素の一部を成すが、本発明の他の実施形態では、メタマテリアルは、文書基材の表面上に配置された導電層に、又は多層文書基材の内部の導電層に実装することができる。

図５は、本発明の実施形態の一部による方法の実装に適したシステムを概略的に示し、透過時間領域ＴＨｚ分光法（ＴＴＤＴＳ）が、メタマテリアルを有するセキュリティ文書の認証に使用される。サブピコ秒パルスの電磁放射線がセキュリティ文書を通過し、パルスの時間プロファイルは、基準パルスの１つと比較されて変更される。基準パルスは、自由に伝搬するパルス、又は公知の特性を有する媒体を通って伝達するパルスとすることができる。セキュリティ文書によって導入される複雑なフーリエスペクトル変化の分析によって、セキュリティ文書の材質の屈折率のスペクトルが得られ、このスペクトルは、認証されるセキュリティ文書のメタマテリアルの存在によって判定することができる。

システムは、ＴＨｚ範囲の光源１０１を含み、ビームを２つの部分に分割するビーム分割器１０２によって分割されるＴＨｚの光ビームを出射する。ビームの第１の部分は、遅延デバイス１０３に進み、遅延デバイスは、例えば、複数のミラー１０４を使用して、光の位相を変更してビームの他の部分に対して遅延させる。

ビームの他の部分は、ビーム分割器１０２から出射した後、放射線を高強度の非常に短いパルスに変換する光導電スイッチ１０５に到達する。これらのパルスは、セキュリティ文書１に、又はセキュリティ文書のメタマテリアルを含み得る部分に到着するまで、放物面鏡１０６によって案内することができる。本発明のいくつかの実施形態では、メタマテリアルの存在により、異常な光学的パルスの透過を引き起こすことができる。

一方、システムは、光学整流器１０８と、１／４波長プレート１０９と、ウォラストンプリズム１１０と、平衡フォトダイオード１１１のシステムとを含むことができる検出デバイス１０７を含む。整流器１０８は、電気光学結晶（例えばＺｎＴｅ結晶）で構成され、セキュリティ文書１を透過した光、並びに遅延デバイス１０３から到来する光を受光ように配置される。

最初に線形偏光した光ビームは、整流器１０８を通過すると、小さな楕円偏光を得る。この楕円率は、整流器に印加された電場、すなわち特定の瞬間毎のＴＨｚパルスにほぼ比例する。ＴＨｚ電場は光パルスよりも非常に長いので（数ｐｓ対１５０ｆｓ）、サンプリングパルスが受けるようなＴＨｚ電場は、ｄｃバイアス場と考えることができる。従って、ＴＨｚパルスと光パルスとの間の遅延を変ることで、最初のパルスの時間プロフィール全体を追跡することができる。

１／４波長プレート１０９は、整流器の後方に配置され、入射光ビームの円偏光をもたらす。ウォラストンプリズム１１０は、この光ビームを、相互に直交的に偏波離された２つのビームに分離する。プリアンプ及びロックインアンプ（単純化するために図５には示されていな）に接続された、２つの平衡フォトダイオード１１１で構成された差動検出器は、これらの２つのビームを検出するために使用される。ＴＨｚが存在しない状態では、２つの成分の強度は同じであり、差動信号はゼロである。ＴＨｚ電場が印加された場合、２つの直交偏光した成分の間にはゼロ以外の位相差が現れる。

本明細書では、用語はセキュリティ文書の技術分野で共通してもつ意味を一般的に有しており、セキュリティ文書及びセキュリティ用紙の当業者によって解釈される通りに解釈されるべきである。使用する用語の一部に関して、いくつかの説明を以下に提示する。

「紙」：本文書では、用語「紙」は好ましくは、２５０ｇ／ｍ２未満の坪量を有して５０重量％を超えるセルロース繊維を含むシート状の材料を指す。

「セキュリティ文書」：用語「セキュリティ文書」は、その出所と真正性を保証する特定の特性を有する文書を指す。セキュリティ文書は、民間団体で使用される文書と同様に行政機関及び公共団体により使用される文書も含み、身分証明、真正性又は偽造防止用の手段又はデバイスを包含する。セキュリティ文書は、身分証明書（ＩＤカード、パスポート、通行許可証、及び他の同種のものなど）と有価証券（手形、小切手、切手、証書、及び他の同種のものなど）を含む。セキュリティ文書は、セキュリティ用紙、身分証明書、紙幣、切手又は押印紙、ラベル及びチケットの形態とすることができる。場合によれば、用語「セキュリティ物品」は、より一般的にセキュリティ文書だけではなく、「文書」自体ではないがその真正性を保証するためにセキュリティ手段を備えた物体をも含めるために使用することがある。本明細書では「セキュリティ文書」という表現を幅広い意味で理解されたい、すなわち、最終使用者が保持する「完成した」文書としてだけでなく、最終文書が作り出されるブランク、例えばパスポート製造用のブランクであって、文書基材とその内部にセキュリティ要素とを含むブランクなどの中間製品を包含するものとしても理解されたい。

「セキュリティ要素」：用語「セキュリティ要素」は、セキュリティ文書が本物であることを証明するために、セキュリティ文書又は物品に一体化される又は加えられる要素に関する。セキュリティ要素は、紙幣の紙基材又はパスポート又は他の身分証明書の１つ又はそれ以上のページを形成する紙基材等の紙基材になど、文書の基材に一体化させることができる。これは、セキュリティスレッド、ストリップ、リボン、バンド、パッチ、セキュリティ繊維、透かし模様、及び触覚的な効果を作り出す要素の形態でのセキュリティ要素によく当てはまる。もしくは、セキュリティ要素は、セキュリティ文書の基材表面に付加することができる。これは、紙幣及びクレジットカードに付加されるホログラム、セキュリティインク、プラスチックシート又は他の通常使用される要素の形態でのセキュリティ要素によく当てはまる。

「セキュリティ要素の基材」又は「要素基材」：インク、金属層などの検出可能な又は計測可能なセキュリティ特徴部を提供する材料は担体を必要とする場合がある。「セキュリティ要素の基材」又は「要素基材」という表現は、その担体、基本的には、その要素が形成される母材に関する。一般的に、要素基材はバンド又はパッチの形などの実質的に層状の形を有しているが、要素基材はまた、微粒子の形で又はインクなどの分散液で、フィブリル化することができる。例えば、セキュリティスレッド及びホログラフィックストリップは通常、ポリエステル又はポリプロピレン基材などの合成高分子の基材を使用して製造される。セルロース基材を、紙基材（天然由来のセルロース繊維の機械的処理によって基本的に得られる）又はセロハン基材（その天然セルロース繊維の化学的処理によって基本的に得られる）の形で使用することもまた、本技術分野では公知である。

「文書の基材」又は「文書基材」：この用語は、一般に、セキュリティ文書を印刷及び製造するために使用される支持体に関し、これはセキュリティ特徴部を含むことができる。例えば、紙幣、パスポート、及び他の価値又は識別文書との関連で、多くの場合、文書基材は紙基材である。

「スレッド」、「バンド」、「リボン」及び「ストリップ」は、一般的に実質的に細長い要素、例えば、文書基材の全体に亘って、一辺又は一端部から別の辺又は別の端部、一般には反対側の辺又は端部へと広がってしばしば配置されるタイプの細長い要素を指す。用語「スレッド」は、要素の断面形状に関していかなる限定をも意味するようには意図していないのに対して、用語「バンド」、「リボン」、及び「ストリップ」は。般的に実質的に平坦な形状つまり断面が一方向で、これに垂直な方向よりも実質的に長い形状を意味するように意図している。

「昇華」：この用語は、それにより材料が液体状態を通過することなく固体状態から気体状態へと変化する物理的な過程に関する。本文の文脈においては、例えば、真空印刷又は真空金属蒸着技術によってセキュリティ要素基材の表面に固定された、例えば、セキュリティ要素基材中に及び／又はそその上に存在する金属性粒子である、セキュリティ要素基材中に及び／又はその上に存在する材料の昇華に対して適用される。

「カスタム化」：本文中では、セキュリティ文書の「カスタム化」とは、セキュリティ文書を同種の別文書と比較して独自で唯一のものにする特性又は特徴をセキュリティ文書がそれによって備えることになる、セキュリティ文書の製造工程の特定の段階に関する。使用者の身分証明データを備えたパスポート又は健康管理カードの提供、或いは番号を備えた紙幣又は小切手の提供は、カスタム化の例である。カスタム化は、別のセキュリティ特徴部の付加を含むことができ、例えば、紙幣番号などのカスタム化特徴部の付加は、技術的困難を伴う方法で実行される場合に、カスタム化特徴部の存在が文書の真正性を保証するのに役立つ。

「位置合わせ」：位置合わせして位置決めすることは、１つの要素が別の要素に関して規定の位置に位置決めされることを意味する。例えば、セキュリティ要素又はセキュリティ要素の特徴部は、例えば、セキュリティ要素が挿入される基材の特徴部に、例えば基材の端部に対して、又は基材表面の印刷されたマーク又は基材中の透かし模様などの基材上又はその中のマーク対して、位置合わせして位置決めすることができる。工業プロセスは常に公差を必要とするので、１つの要素を別の要素に対して配置することは、偽造をより困難なものにすることができる。さらに、公差の低減は、セキュリティ文書に含まれ得るセキュリティ要素の数を増やすことも可能にするので、文書の偽造をよりいっそう困難にする。

「マーキング」：「マーキング」は１つ又はそれ以上のマークから成ると理解され、検出可能なマーキングはセキュリティ特徴部として及び／又は文書のカスタム化のために役立つ。例えば、マーキングは、文字、数字又は他の記号、或いは１つ又はそれ以上のパターンなどの、１つ又はそれ以上の記号を含むことができる。従って、マーキングは、例えば、紙幣又はパスポートの通し番号、及び／又は身分証明書の所有者の名前、或いは所有者のコード化された画像等を含むことができる。

「メタマテリアル」：メタマテリアルは、一般的に、外的刺激の波長よりも小さいサイズスケールに構成される人工媒体であると理解される。本明細書において、メタマテリアルは、ＴＨｚ範囲の放射線に対する、好ましくは、２５ＧＨｚ−１００ＴＨｚの範囲の放射線に対する、さらに好ましくは、３００ＧＨｚ−３０ＴＨｚ又は３００ＧＨｚ−３ＴＨｚの範囲といった１００ＧＨｚ−１００ＴＨｚの範囲の放射線に対する、又は０．０５−１ｍｍの範囲の、好ましくは、この範囲の１つ又はそれ以上の周波数の波長を有する放射線に対する特徴的応答を特徴付ける材料として理解されることが好ましい。メタマテリアルは、規則正しく分散配置された開口部が作られたた導電材料のパターン、又は基材上に規則正しく分散配置された導電材料の部分を含むパターン等の、導電材料のパターンであると理解されることが好ましい。パターンを形成する開口部又は導電部は、円形、楕円形、四角形、矩形、多角形、及び／又は、記号、文字、星印等の他の任意の形状で形作ることができる。この開口部又は導電部の最大寸法（例えば、円形開口又は円形導電部の直径、若しくは四角形又は矩形の対角線）は、０．０５−１．００ｍｍ等の１．００ｍｍ未満であることが好ましく、隣接する開口部／導電部の中心間の間隔は、この最大寸法以上で、この最大寸法の２倍以下であることが好ましい。開口部又は導電部は、行と列の形で配置され、マトリクスを形成することが好ましい。開口部が形成される導電材料、又はメタマテリアルの導電部は、５μｍ未満の厚さを有することが好ましい。開口部又は導電部が行と列の形で配置される場合、用語「セルサイズ」は、この行と列の平均サイズ、又は、この行と列の形の開口部又は導電部の中心間の平均距離を指す。行及び列は、互いに直交するか又は互いに他の角度とすることができる。

各図では、寸法は、本発明の典型的な現実の実施形態に対する縮尺であるようには意図されていない。ストリップは、通常、非常に薄く典型的にはセキュリティ要素の幅／厚さの比が非常に大きく、例えば、厚さは約５０μｍで相当幅広であり、例えば、約１０−３５ｍｍの幅を有する。

本文中では、用語「備える」及びその派生語（「備えている」等）は、排他的な意味と理解すべきではない。すなわち、これらの用語は、記述又は定義されたものが別の要素、ステップ等を含む場合があるという可能性を排除すると解釈すべきではない。

本明細書において、間隔又は範囲が定められる場合、特に明示されない限り端点を含むものとする。

一方、本発明は、明らかに本明細書に記述された特定の実施形態に限定されるものではないが、特許請求の範囲に定義された本発明の一般的範囲で、当業者が考え得る任意の変形（例えば、材料の選択、寸法、構成要素、構成等）も包含するものである。

４ レーザ源
４１ レーザ光線
２ セキュリティ要素
３ 一連の凹部
３１ 楕円形金属部分
２２ 金属層
２１ セキュリティ要素基材
１３ 長辺
５ 記号
１２ 短辺
１１ 文書基材
３１ａ ベースセル
３１ｂ 楕円形金属部分

Claims (18)

1. セキュリティ特徴部を有するセキュリティ文書（１）を提供する方法であって、
   導電層（２２）を提供するステップを含み、
   前記導電層（２２）の一部を除去して、前記導電層の少なくとも一部を前記セキュリティ文書の認証をもたらすように選択されたメタマテリアル（３１、３２）に変換するステップをさらに含む、方法。
2. 前記導電層（２２）の前記一部は、レーザ光（４１）を使用して除去される、請求項１に記載の方法。
3. 前記導電層（２２）の前記一部は、機械的に除去される、請求項１に記載の方法。
4. 前記導電層（２２）の前記一部は、化学的に除去される、請求項１に記載の方法。
5. 前記導電層（２２）は、セキュリティ要素基材（２１）に施工され、前記セキュリティ要素基材は、その後、セキュリティ文書基材（１１）に埋め込まれる、請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
6. 前記導電層（２２）の前記一部は、前記セキュリティ要素基材（２１）が前記セキュリティ文書基材（１１）に埋め込まれた後に除去される、請求項５に記載の方法。
7. 前記導電層（２２）の前記一部は、前記セキュリティ要素基材（２１）が前記セキュリティ文書基材（１１）に埋め込まれる前に除去される、請求項５に記載の方法。
8. 前記セキュリティ要素基材（２１）は、好ましくは、紙、セロハン、ポリエステル、プロピレン、又はポリカーボネートを含むか又はこれらで構成される、ストリップ又はパッチを含む、請求項５〜７のいずれか１項に記載の方法。
9. 前記導電層（２２）は、セキュリティ文書基材（１１）上へ施工され、その後、前記導電層（２２）の前記一部が除去される、請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
10. 前記セキュリティ文書基材（１１）は、紙基材である、請求項５〜９のいずれか１項に記載の方法。
11. 前記導電層（２２）の前記一部は除去され、前記導電層の部分（３１ｂ）を前記導電層の他の部分（３１ｂ）から分離したままとして、規則正しいパターンを形成するようになっている、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の方法。
12. 前記導電層（２２）の前記一部は除去され、前記導電層の開口部（３２ａ）を形成するようになっており、前記開口部（３２ａ）は、規則正しいパターンを形成する、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の方法。
13. 前記規則正しいパターンは、０．０５ｍｍよりも大きいが、２ｍｍよりも小さいセルサイズ（ｄ）を有するマトリクスに対応する、請求項１１及び１２のいずれか１項に記載の方法。
14. 前記メタマテリアル（３１、３２）は、ＴＨｚ範囲の放射線に対する、好ましくは、２５ＧＨｚ−１００ＴＨｚの範囲の放射線に対する、さらに好ましくは、３００ＧＨｚ−３０ＴＨｚ又は３００ＧＨｚ−３ＴＨｚの範囲といった１００ＧＨｚ−１００ＴＨｚの範囲の放射線に対する特徴的応答によって認証をもたらすように配置される、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の方法。
15. 請求項１〜１４のいずれか１項に記載の方法で得られた又は得られるセキュリティ文書。
16. 文書基材（１１）を備えるセキュリティ文書であって、
    前記文書基材は、紙基材であり、前記セキュリティ文書は、前記文書基材（１１）に埋め込まれたセキュリティ要素（２）をさらに備え、
    前記セキュリティ要素は、要素基材（２１）を含み、前記要素基材（２１）は、前記セキュリティ文書の認証をもたらすように配置されたメタマテリアル（３１、３２）を形成する導電材料の一部を備えることを特徴とする、セキュリティ文書。
17. 前記要素基材（２１）は、紙又はセロハンスのトリップ又はパッチといった、セルロースストリップ又はパッチの形態の基材である、請求項１６に記載のセキュリティ文書。
18. 請求項１から１４のいずれか１項に記載の方法で、又は請求項１６及び１７のいずれか１項で得られた又は得られるセキュリティ文書を認証する方法であって、
    前記セキュリティ文書（１）を、ＴＨｚ範囲の放射線、好ましくは、２５ＧＨｚ−１００ＴＨｚの範囲の放射線、さらに好ましくは、３００ＧＨｚ−３０ＴＨｚ又は３００ＧＨｚ−３ＴＨｚの範囲といった１００ＧＨｚ−１００ＴＨｚの範囲の放射線にさらすステップと、
    前記放射線に対する前記セキュリティ文書の応答を検出及び分析するステップと、
    を含む方法。

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