JP4249553B2 - 偽造防止用紙と偽造防止用感熱紙、スレッド素子 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、偽造防止用紙と偽造防止用感熱紙、スレッド素子に関する。
詳しくは、帯状のスレッド素子とそれを埋設して設けた偽造防止用紙または偽造防止用感熱紙に関し、当該スレッド素子のプラスチック樹脂基材面に磁気固定データをスレッドの長さ方向に直交する線に対して所定角度で傾斜する斜行した磁性材料パターンと当該斜行磁性材料パターン間のスペース域部とによりにより付与したことを特徴とするものである。
【０００２】
【従来技術】
偽造防止を目的として、光輝性材料からなるスレッドや磁気スレッドを用紙や感熱紙に抄き込んで使用することが提案され、実際に実施もされている。
例えば特許文献１には、「偽造防止用スレッドとそれを用いた偽造防止用紙」が提案され、特許文献２には、「偽造防止用スレッドとそれを用いた偽造防止用紙及び真偽判定方法」が提案され、特許文献３、特許文献４には、「偽造防止感熱紙とそれを使用した券紙」が提案されている。
光輝性スレッドを抄き込んだ用紙は、各種商品券や図書券、保証書等に使用されている。
【０００３】
一方、くじ券や車馬券、投票券等を対象とする券紙は、感熱発色紙を使用するものが主流となりつつあり、発券の際は、表面に投票内容が印字され、同時に投票内容にリンクしたバーコードやＯＣＲナンバー等が印字されている。券の当たり外れの認識はそのバーコードやＯＣＲナンバー等を読み取り登録された当たり外れのデータベースと照合して行う。
また、投票券等の真偽は表面に発色印字された内容（投票内容）をシステム的にチェックし判定している。照合時に当たりデータの消し込みが行われている場合と行われていない場合がある。消し込みが行われている場合は、偽造券の発生可能な枚数は１枚に限られるが、消し込みを行わない場合は無限枚数の偽造当たり券が発生する可能性がある。
このような投票方法は各種の用いられ方があり、例えば、スポーツやレース競技等の勝負の組み合わせの結果を予想して、予想結果が的中すれば賞金が得られる企画も存在する。
【０００４】
しかし、従来のこのシステムでは、当たり外れの認識、照合にバーコードやＯＣＲナンバーを使用するので、そのコード体系やアルゴリズムが判ってしまうと、感熱紙自体は市販で簡単に大量入手可能であるから、偽造券の作製も不可能ではないということになってしまう。
そこで、かかる偽造券の防止を目的として、特許文献３または特許文献４のように感熱紙や券紙に偽造防止用スレッド素子を抄き込むことが提案がされている。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−１１７９２号公報
【特許文献２】
特開２００２−２６６２９０号公報
【特許文献３】
特開２００１−３１５４７７号公報
【特許文献４】
特開２００１−３１６９９８号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記のような偽造防止用スレッド素子を抄き込んだ偽造防止用紙や偽造防止用感熱紙は、磁性材料を一様の薄膜等にして塗工し、通常のように磁気固定データを記録したものなので通常の磁気リーダで読み取りでき、固定データの内容が読み取りできれば偽造防止用紙や偽造防止用感熱紙、あるいはそれらによる券紙の模造も不可能ではないという問題があった。
そこで、本願発明者は抄き込まれるスレッド素子の読み取りを一層困難にすることを研究して本発明の完成に至ったものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための本発明の要旨の第１は、帯状のスレッド素子が用紙基材の一辺に平行して直線状に埋設もしくは一部露出するように埋設されている偽造防止用紙において、当該スレッド素子のプラスチック樹脂基材面には周期的に繰り返しする磁気固定データが、スレッドの長さ方向に直交する線に対して所定角度４５°〜７５°で傾斜する斜行した２種の異なる幅の磁性材料パターンと当該斜行磁性材料パターン間のスペース域部とにより付与され、且つ当該磁性材料パターンとスペース域部面が隠蔽インキで印刷され、さらにその面に連続した地紋模様が印刷して設けられていることを特徴とする偽造防止用紙、にある。
【０００８】
本発明の要旨の第２は、帯状のスレッド素子が用紙基材の一辺に平行して直線状に埋設もしくは一部露出するように埋設されていて、当該用紙基材のいずれかの面には感熱発色剤が塗工されている偽造防止用感熱紙において、当該スレッド素子のプラスチック樹脂基材面には周期的に繰り返しする磁気固定データが、スレッドの長さ方向に直交する線に対して所定角度４５°〜７５°で傾斜する斜行した２種の異なる幅の磁性材料パターンと当該斜行磁性材料パターン間のスペース域部とにより付与され、且つ当該磁性材料パターンとスペース域部面が隠蔽インキで印刷され、さらにその面に連続した地紋模様が印刷して設けられていることを特徴とする偽造防止用感熱紙、にある。
【０００９】
本発明の要旨の第３は、用紙に抄き込みするためのスレッド素子であって、当該スレッド素子の基材であるプラスチック樹脂基材面には周期的に繰り返しする磁気固定データが、スレッドの長さ方向に直交する線に対して所定角度４５°〜７５°で傾斜する斜行した２種の異なる幅の磁性材料パターンと当該斜行磁性材料パターン間のスペース域部とにより付与され、且つ当該磁性材料パターンとスペース域部面が隠蔽インキで印刷され、さらにその面に連続した地紋模様が印刷して設けられていることを特徴とするスレッド素子、にある。
【００１３】
【発明の実施の形態】
偽造防止用紙や偽造防止用感熱紙の真偽判別を行うには、判別材料が入手し難く、その材料を機械的に認識でき、認識アルゴリズムが解読しにくい手段の提供が必要で、一般的には偽造防止用紙や偽造防止用感熱紙そのものに後加工により、その判別材料を付与する方法がある。
後加工で付与する場合の判別材料には、ホログラムや回折格子パターンあるいは光輝性材料、例えば、パールインキや光学可変インキ等、識別を容易にする材料であるが、券紙面積が小さければ、付与できる材料の制約がさらに増す。
【００１４】
そこで、偽造防止用紙や偽造防止用感熱紙基材内に判別材料としての磁性材料による磁気固定データを特殊な態様で付与したスレッド素子を用紙抄造時に埋設（または一部埋設）してしまう。そうすることで、判別材料を後加工で付与する必要もなく、用紙そのものの表面の印字制約や裏面のデザイン制約等の影響を受けることなく判別性を付与できる。
なお、偽造防止用感熱紙の場合は感熱紙の特性から熱による加工は避けなければならず、かつ、裏面に加工する制約がある。裏面であれば、磁性トナー層による可変データ記録領域を設けることもできる。
【００１５】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明することにする。なお、図１、図２、図４においては偽造防止用感熱紙を例として説明しているが偽造防止用紙の場合も同様であり、感熱発色剤層を持たないものと考えれば良い。
図１は、スレッド素子を埋設した偽造防止用感熱紙を示す。図１（Ａ）は平面図、図１（Ｂ）は図１（Ａ）のＡ−Ａ線断面を示している。
図２は、スレッド素子を埋設した偽造防止用感熱紙の他の例を示す。図２（Ａ）は平面図、図２（Ｂ）は図２（Ａ）のＡ−Ａ線断面を示している。
図３は、本発明のスレッド素子を示す図である。図４は、偽造防止用感熱紙をロール形状にした感熱ロール紙を示す図である。
なお、本明細書の各図において、厚み方向の縮尺は幅方向に対して拡大図示されている。
【００１６】
図１のように、本発明の偽造防止用感熱紙１は、スレッド素子２抄き込み済の用紙基材４に、感熱発色剤層３を均一に塗工してある。偽造防止用感熱紙１の一部には磁性材料をパターン状に設けた帯状のスレッド素子２が用紙基材４に埋設するように抄き込まれている。埋設されているスレッド素子２の磁気データは感熱紙の表面から磁気ヘッドで読み取りすることができる。
スレッド素子２は感熱紙の一辺、または感熱ロール紙の場合は、そのスリット方向に平行して直線状に抄き込まれている。
スレッド素子２を用紙基材４に埋設するとは、スレッド素子２が用紙の薄層の紙料により全体的に覆われているように抄き込むことであり、一部露出するように埋設するとは、スレッド素子２が薄層の紙料に覆われた部分と露出した部分とが間欠的に現われるように抄き込むことを意味している。図１（Ａ）の場合は前者の状態を示している。
【００１７】
感熱発色剤層３は、スレッド素子２を抄き込んだ用紙の片面のいずれかの面に対して塗工する。使用する感熱発色剤は特に限定されないが、券紙面等には耐光性、耐水性が要求されることから、この要求を満たすロイコ系感熱発色剤等を使用することが好ましい。
感熱発色剤は部分的に異なる色調を呈するように塗り分ける塗工方法であってもよく、当該部分を異なる色調の２度塗工としても良い。
スレッド素子の磁性材料パターン６は発色剤の塗工面側に向いていてもその反対側面向きであってもよい。
【００１８】
図２の偽造防止用感熱紙１も、スレッド素子２抄き込み済の用紙基材４に、感熱発色剤層３を均一に塗工してある。感熱紙の一部には図１と同一のスレッド素子２が用紙基材４に間欠的に露出するように埋設されている例を図示している。図１の実施形態と異なる点は、感熱発色剤層３を塗工した面と反対側の面に磁性トナー層１１を設けてあることにある。当該磁性トナー層１１は感熱発色剤層３の塗工後にパターン化したコードを磁性プリンターを使用して形成する。
磁性トナー層１１の厚みは乾燥後で１〜２０μｍ程度となる。
磁性プリンターとは、磁気潜像を転写ドラム面に形成した面に被転写基材をセットし、その上に当該磁性トナーを転移させ、さらに熱で当該トナーを定着させる方式のプリンター装置である。
なお、感熱発色剤を塗工しない偽造防止用紙の場合は、磁性トナー層の形成は表裏いずれの面であってもよい。
磁性トナー層１１は、券紙にした場合に可変データを記録することを目的とするものである。
【００１９】
図３は、本発明のスレッド素子を示す図であって、図３（Ａ）は平面図、図３（Ｂ）は図３（Ａ）のＡ−Ａ線の拡大断面図、図３（Ｃ）は磁性材料パターン上に隠蔽層と文字、模様を設けた場合を示す図、である。
本発明のスレッド素子２や偽造防止用紙１の特徴は、スレッド素子２に対する磁気固定データが、スレッド素子２の長さ方向に直交する線に対して一定角度θで傾斜する斜行した磁性材料パターン６として付与されていることにある。
斜行した磁性材料パターン６は狭幅の棒状パターンとしてプラスチック樹脂基材５上に塗布され、その間には磁性材料の無いスペース域部７になっている。
判り易く表現すれば、従来のバーコードパターンの黒バーに相当する部分を傾斜する斜行した磁性材料パターン６として、白バー部分をスペース域部７としてプラスチック樹脂基材５面に付与した形態に該当するものである。
【００２０】
光学的バーコードの場合のバーの線幅は、ＪＩＳＸ０５０１、ＪＩＳＸ０５０２等に規定されているが、磁気バーコードの場合も同様にすることができる。
例えば、ＪＩＳＸ０５０２は、細エレメント幅１．０１６ｍｍ、太エレメント幅２．５４０ｍｍ等と規定している。また、ＪＩＳＸ０５０１では、０．３３ｍｍを基本モジュールとして、０．８〜２．０倍の範囲で可変できることを規定している。磁性材料パターンの幅も同様にすることができる。
斜行した磁性材料パターン６とスペース域部７を磁気バーコードと同様に、一定の規則性をもって付与すれば、ある磁気固定データを与えることができ、当該磁気固定データを繰り返して付与すれば、周期的に当該データを読み取りできるスレッド素子になる。
【００２１】
スレッド素子２の磁気固定データの読み取りを、通常どおりに磁気ヘッドの角度を付けず（θ＝０）に当てて測定を行うと、パターンに起因する磁気信号を得ることができない。そこで、磁性材料パターンと同じ角度で磁気ヘッドを当てて測定を行うとパターンに起因する磁気信号を取得することが可能となる。
すなわち、スレッド素子上の磁性材料パターンと磁気ヘッド角度が一致しないとデータ読み取りができない特徴がある。磁気ヘッドとパターンの作る角度（アジマス角）が３０度になると、平行の場合の６０％程度、４５度になると２０％程度になることが経験的に認められている。
したがって、通常どおりの磁気ヘッド角度で読み取り不可能とする所定角度θは、２０度から８０度の範囲、さらに好ましくは４５度から７５度の範囲が好ましい。２０度以下では、通常の磁気ヘッドでも読み取りが可能であり、８０度以上では読み取りが困難となるからである。
【００２２】
斜行した磁性材料パターン６の付与は、グラビア印刷法やシルクスクリーン印刷法で好適に行うことができるが、真空成膜法による場合であっても良い。
印刷法による場合は、例えば、軟磁性あるいは強磁性の磁性材料を使用したインキを用いてパターン化して形成する。印刷による磁性インキ層の厚みは乾燥後で１〜１０μｍ程度となる。
１μｍ以下では磁気信号が小さく、１０μｍ以上の厚みでは用紙の巻き上げが困難になるとともにインキ層の剥落も生じ易くなる。
斜行磁性材料パターンを版面に設けプラスチック樹脂基材に広幅で印刷した後に、必要なスレッド素子幅に切断することができる。
また、スレッド素子２を用紙に抄き込む際の磁性材料パターン６側面は感熱発色剤層３の塗工面側であってもよいし、その反対面側であってもよい。
【００２３】
真空成膜法の場合はマスクを使用する蒸着法等になる。マスクは固定データを繰り返すパターンを有するものにする。この場合の磁性材料の厚みは、５０ｎｍ（５００Å）以上必要で、５００ｎｍ程度が上限値となる。
検出の容易のためには、１００〜２００ｎｍが望ましい。当該層の下限値が、５０ｎｍとなる理由は、磁性材料層の厚みが薄くなるため、磁性体の絶対量の減少と共に飽和磁束が減少し、磁気信号が小さくなるためであり、真偽判定に用いる磁気信号を得るためには磁性材料層の厚みは、５０ｎｍ以上が必要となるためである。
また、５００ｎｍが上限値となる理由は、これ以上の厚さとなる場合は、膜の内部応力によるカール等でスレッド素子の特性が悪くなり、しわ、クラックが発生する場合があるからである。
【００２４】
スレッド素子２の少なくとも斜行した磁性材料パターン面上には、図３（Ｃ）のように印刷による隠蔽層１２または印刷による文字、模様１３が施されていることが好ましい。文字、模様はスレッド素子２の裏面にさらに設けてもよい。
隠蔽層１２や文字、模様１３を設けるのは特殊な磁性パターンであることや磁気固定データの内容を秘密にする目的と装飾目的を兼ねる趣旨である。
スレッド素子が紙料に埋設される場合であっても薄い紙層であるので、透かして文字、模様を視認することができる。
【００２５】
磁性材料パターン６を設けたスレッド素子２のプラスチック樹脂基材５には、寸法安定性等の面から通常はポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂基材を使用するが、目的に合致するものであれば後述するように他のプラスチック樹脂基材であってもよい。
基材の厚みは、４〜２５μｍ程度であるが、磁性膜の加工能力および用紙の中に埋め込まれた際の盛り上がり具合を勘案して、１０〜１６μｍ程度がさらに望ましい。すなわち、４μｍ未満では機械加工適性上、塗工等が難しく、２５μｍを超える厚みでは薄い紙に埋設した際には凹凸が生じる。
スレッド素子の幅は、０．３〜４ｍｍの範囲が好ましく、磁気特性の検出のし易さから０．５〜１．５ｍｍがさらに好ましい。磁気特性の検出は、１５０μｍ程度のまでの紙厚であれば表裏いずれからであっても支障はない。
【００２６】
スレッド素子の用紙への埋め込みは用紙抄造時に行われ、一般的には丸網多筒式の抄造機械を利用する。丸網多筒式の場合はスレッド抄き込み前に下層の紙を抄き、その上にスレッドを乗せ、さらに紙料を乗せて１枚の基紙に仕上げる。
スレッド素子を抄き込む際は巻取り状にしたスレッドの供給側を支持して抄き網の紙料上に乗せて流すので通常は紙料の流れ方向に平行して直線状に抄き込まれることになる。券紙とする場合、上質紙またはＯＣＲ用紙等として仕上げ、紙層の厚みは６５〜１５０μｍ程度が適当である。
スレッド素子を抄き込む際、特殊な抄き網を利用してスレッドが紙表面から周期的に露出する、いわゆるウィンドタイプ（一部露出するよう埋設）とすることもできる。この場合は、感熱発色剤をウィンドが現れない面側に塗工するか、ウィンド面側であってもスレッド部を避けて塗工することが好ましい。
【００２７】
次に、スレッド素子を埋設した偽造防止用紙または偽造防止用感熱紙を使用した券紙について説明する。
図４は、偽造防止用感熱紙をロール形状にした感熱ロール紙を示す図である。感熱ロール紙８には、スレッド素子２が、ロール紙の端縁に平行するように抄き込まれている。
偽造防止用感熱紙を券紙用途に使用する場合は一般にこのような単位幅にされたロール形状で発券プリンターにセットされる。投票内容（予想データ等）が入力されると、プリンターにより感熱面に所定のデータを熱印字して発色させ、１枚分の大きさにカットして排出される。投票者はこの投票券を結果が判明するまで保有しておく。
感熱紙によらず、偽造防止用紙に所定事項を印字して券紙にしてもよいのは勿論のことである。この場合は簡易印刷や熱転写印刷法等が採用される。
【００２８】
図５は、単位の券紙を示す平面図である。券紙１０の表面には、投票内容確認用データ２１とシステム確認用データ２２を出力するのが一般的である。システム確認用データ２２は光学的に検出するのが通常であり、バーコードやＯＣＲがその検出に使用される。
試合の終了や抽選等により当たり外れが確定すると、券紙はシステム確認用データ２１の読み取りによりデータの真偽性がチェックされる。
その時、埋め込まれたスレッド素子の磁気特性や磁気データを当該磁気特性に合わせた検出能を有する磁気ヘッドで検出することにより券そのものの真偽をチェックすることができる。
印字された投票内容確認用データ２１とシステム確認用データ２２の内容が漏洩して解読され、市販の偽造防止用紙や偽造防止用感熱紙で印字されてしまった場合でも基材が違うからそのものを確実に検出することができる。
スレッド素子に固定データが記録されているので、さらに真偽のチェックの確実性が高くなる。スレッド素子に印刷文字、模様を設けることも真偽の確実性を高める。
【００２９】
本発明のスレッド素子は、紙層に埋設するのみならず、紙材料やプラスチック材料に直接貼着して使用することができる。
図６は、そのような場合の単位のプラスチック紙を示す平面図である。
スレッド素子２に裁断する前の工程で、スレッド素子の磁性材料パターン面または反対側の面にホットメルト型の接着剤層を塗工して設けておき、細幅のスレッド素子に裁断した後に、ホットメルト型の接着剤層を加熱しながら紙材料またはプラスチック材料に連続的に貼着する工程を行う。貼着後の材料を必要な小幅に切断してロール券材料とする。裏面に磁性トナー層を設けてもよい。
このような工程で完成したスレッド素子付きロール券紙材料またはロールプラスチック券材料を、熱転写印刷等の所定の印字工程で投票内容確認用データ２１やシステム確認用データ２２を印刷し、１枚分の大きさにカットして発券すれば、スレッド素子付き券紙やプラスチック券１０ｐが完成する。
これらの券紙やプラスチック券は、紙の抄造工程が必要とされないので、コスト低減を図ることができる。
【００３０】
＜使用材料に関する実施形態＞
次に、スレッド素子に使用する材料についてさらに説明する。
プラスチック樹脂基材５としては、耐溶剤性および耐熱性のある樹脂フィルムが使用でき、一般的には、ＰＥＴ樹脂フィルムをはじめとしてポリアミド樹脂フィルム、ポリイミド樹脂フィルム、セルロース系樹脂フィルム、ポリプロピレン樹脂フィルム等が挙げられる。
【００３１】
次に、強磁性材は、結晶性あるいはアモルファスのものであっても良く、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）のいずれか１種または２種以上の組み合わせからなる磁気材料、またはこれらのいずれか１種または２種を主成分として、これに、ほう素（Ｂ）、炭素（Ｃ）、マグネシウム（Ｍｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、珪素（Ｓｉ）、燐（Ｐ）、硫黄（Ｓ）、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、イットリウム（Ｙ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ニオブ（Ｎｂ）、モリブテン（Ｍｏ）、パラジウム（Ｐｄ）、銀（Ａｇ）、インジウム（Ｉｎ）、錫（Ｓｎ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、イリジウム（Ｉｒ）、白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）、鉛（Ｐｂ）から選ばれた数種の金属または非金属元素の添加物から構成されている。
【００３２】
強磁性材からなる磁性膜の形成は、主成分となる鉄、コバルト、ニッケルからなる合金と添加元素からなる材料あるいはこれらの混合物をターゲット材または蒸着源として、スパッタリング、蒸着、イオンプレーティングなどの真空プロセスを用いた手段でスレッド基材上に形成する。
あるいは既述のように、これらの強磁性材をインキ材料として塗工することができる。
【００３３】
このような強磁性材は、Ｈｃ（保磁力）、Ｂｍ（飽和磁束密度）において特異な特性を示し、その磁気特性から通常印加の磁界強度とその磁界によって磁化される磁性体の磁束密度とは非線形のＢ−Ｈ特性（ヒステリシス曲線）を有するので、一般の磁性材料とは明確に区別することができる。
図７は、磁性材のヒステリシス曲線を示す図で、強磁性材では、図７（Ａ）のように、強磁性材層は、保磁力Ｈｃが小さく、かつ高角型比（０．８〜１．０）のＢ−Ｈヒステリシス曲線が得られる。
一方、一般の磁性材料では、図７（Ｂ）のように、飽和磁束密度Ｂｍが減少し保磁力Ｈｃが増大し低角型比（０．５以下）のヒステリシス特性が得られる。
【００３４】
磁性インキ（軟磁性インキ）や磁性トナーは、保持力が小さく異方性の小さな磁性粒子とバインダーを混練したインキが使用できる。磁性粒子としては、粒径０．０１〜５μｍ、好ましくは０．５〜３μｍの粒径のものが使用できる。
保磁力は１６０００Ａ／ｍ（２００エルステッド）以下、角型比は０．５以下のものが好ましい。
このような磁性インキの磁気特性は例えば、図７（Ｂ）のようなヒステリシス曲線になる。
【００３５】
軟磁性インキやトナーの材料には、Ａｌ、Ｓｉ、Ｆｅ等からなる磁性合金やパーマロイ、センダスト、Ｆｅ粉、カルボニルＦｅ粉、Ｎｉ粉、Ｍｎ−Ｚｎフェライト、Ｃｏ−Ｚｎフェライト、Ｎｉ−Ｚｎフェライト等のフェライト、金属アモルファス材料等を使用することができる。これらに軟磁性体以外の磁性材料をふくんでもよい。たとえば、γ−Ｆｅ2 Ｏ3 、Ｃｏ被着Ｆｅ2 Ｏ3 、Ｆｅ3 Ｏ4 、Ｆｅ粉、Ｆｅ−Ｃｒ、Ｆｅ−Ｃｏ、Ｃｏ−Ｃｒ、Ｃｏ−Ｎｉ、Ｂａフェライト、Ｓｒフェライト、ＣｒＯ2 等である。
使用するインキバインダーとしては、塩酢ビ系、アクリル系、硝化綿系、ゴム系等、の使用が可能である。トナーバインダーとしては、塩酢ビ／ウレタン系や塩酢ビ系、ポリウレタン系、アクリル系、硝化綿系、エポキシ系、ゴム系等、の使用が可能である。
【００３６】
＜スレッド素子の読み取り方法等について＞
次に、スレッド素子の読み取り方法およびその装置について説明する。
スレッド素子には、固定データが斜行した磁性材料パターンとして付与されている。したがって、通常のようにスレッド素子の長さ方向に直交する磁気ヘッドでは磁気固定データの読み取りが実質的に不可能である。
そこで、本発明のスレッド素子を読み取りするためには、磁気ヘッドをスレッド素子の長さ方向に直交する線に対して所定角度θ傾け、斜行磁性材料パターンと平行になるように調整する必要がある。そうすることにより、磁気ヘッド下をスレッド素子を通してパターン化された固定データの認識が可能となる。
【００３７】
スレッド素子の読み取りは、▲１▼磁性体内の信号（磁気記録信号）、▲２▼磁性体の有無（パターン）の信号（バーコード信号）、▲３▼信号強度、▲４▼磁性体を起源とする磁性体の特徴を現す信号、以上の４点を、上記のように調整して角度を合わせこんだ磁気ヘッドで読み取りを行う。角度が合っていない磁気ヘッドでは、磁性体の有無（パターン）の信号（バーコード信号）を読み取ることはできない。
本発明は、これらによりセキュリティー機能を発現させる仕組みなので、上記▲１▼〜▲４▼の内のいずれか１点の信号と斜め磁気ヘッドによる読み取りで真贋判定でき、セキュリティー性を確保できる。
また、スレッド素子の読み取りは磁気ヘッドを交流励磁し参照コイルの信号波形と、検知コイル出力波形を比較して検知することができる。
【００３８】
【実施例】
以下、図１〜図６を参照して本発明の実施例を説明する。
（実施例１）
＜スレッド素子の作製＞
スレッド素子の樹脂基材５として、平滑性が良く透明なＰＥＴフィルム〔厚み；１６μｍ〕に、軟磁性材からなる印刷インキをグラビア印刷法で印刷して、磁気固定データを付与した（図３（Ａ））。
固定データはＰＥＴフィルムの流れに直交する線に対して７０度の角度で傾斜するように斜行した磁性材料パターンとスペース域部が交互に現われるように、幅２ｍｍ、４ｍｍの磁性材料パターン部と幅２ｍｍのスペース域部からなる部分が形成されるように磁性インキを用いて印刷し、固定データ（磁気バーコードによる数値データ）が基材の流れ方向に繰り返すようにした。
【００３９】
この磁性材料パターン面をグラビア印刷法で白色の隠蔽インキ１２を印刷してから、「ＡＢＡＢ」の文字からなる地紋模様１３を連続状に印刷した。これにより磁性材料パターンは外見からは視認できないようになった。
このスレッド材料をスリッタ機を使用して、幅１ｍｍにスリッタして、固定データ付き磁気スレッド素子２を完成した（図３（Ａ）、（Ｃ））。
【００４０】
＜偽造防止用感熱紙の作製＞
このスレッド素子２を厚み１００μｍのベース紙（上質紙）に抄き込んだ後、表面にロイコ系感熱発色剤（黒色発色）を通常の感熱発色紙と同条件で、４０〜５０ｇ／ｍ2 で塗布して、偽造防止用感熱紙を完成した（図１）。
この偽造防止用感熱紙を幅８５ｍｍにスリットして券紙用感熱ロール紙８とした（図４）。
【００４１】
＜券紙の発券＞
偽造防止用感熱紙の感熱発色剤層３部分に投票内容確認用データ２１およびシステム確認用データ２２を、サーマルヘッドをもつ発券プリンターを使用して熱印字して発色させ券紙１０を発行した。なお、システム確認用データ２２はバーコードで表示した（図５）。
【００４２】
（参考例）
＜スレッド素子の作製＞
実施例１と同一条件で作製したスレッド材料の背面にポリエステル系のホットメルト型接着剤を塗工した後、スリッタ機を使用して、幅１．２ｍｍにスリッタして、固定データ付き磁気スレッド素子２を完成した（図３（Ｃ））。
【００４３】
＜プラスチック券用ロールの作製＞
このスレッド素子２の接着剤を熱ロールを用いて加熱しながら、厚み５０μｍのＰＥＴフィルムに貼着した。
この偽造防止用ＰＥＴフィルムを幅８５ｍｍにスリットしてプラスチック券用ロールとした。
【００４４】
＜プラスチック紙の発券＞
プラスチック券用ロールに投票内容確認用データ２１およびシステム確認用データ２２を、感熱転写リボンを用い、かつサーマルヘッドをもつ発券プリンターを使用して熱転写してプラスチック紙１０ｐを発行した（図６）。
なお、システム確認用データ２２はバーコードで表示した。
【００４５】
以上のような券紙またはプラスチック券は磁気固定データの測定により一般の偽造防止用紙からなる券紙等と明瞭に識別し真偽判定することができた。
なお、発明の適用される対象を偽造防止用紙または偽造防止用感熱紙等として表現しているが、券紙、プラスチック券、車馬券、サッカー券、その他の入場券、座席指定券、インスタント宝くじ、スキー場リフト券、観覧券、等各種の用途に適用可能である。
【００４６】
【発明の効果】
以上に詳述のように本発明の偽造防止用紙や偽造防止用感熱紙では、基材内にスレッド素子が抄き込まれているので、基材自体の製造が困難であって、通常の偽造防止用紙やそれを使用した券紙と容易に判別でき、用紙や券紙の偽造を効果的に防止することができる。また、スレッド素子の磁性材料パターンがスレッドの辺に対して斜行するパターンにされているので、通常の磁気ヘッドでは固定データの内容を読み取りすることができず、第三者の模造や偽造を有効に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 スレッド素子を埋設した偽造防止用感熱紙を示す図である。
【図２】 スレッド素子を埋設した偽造防止用感熱紙の他の例を示す図である。
【図３】 本発明のスレッド素子を示す図である。
【図４】 偽造防止用感熱紙をロール形状にした感熱ロール紙を示す図である。
【図５】 単位の券紙を示す平面図である。
【図６】 単位のプラスチック券を示す平面図である。
【図７】 磁性材のヒステリシス曲線を示す図である。
【符号の説明】
１ 偽造防止用紙、偽造防止用感熱紙
２ スレッド素子
３ 感熱発色剤層
４ 用紙基材
５ 樹脂基材
６ 磁性材料パターン
７ スペース域部
８ 感熱ロール紙
１０ 券紙
１０ｐ プラスチック券
１１ 磁性トナー層
１２ 隠蔽層
１３ 文字、模様
２１ 投票内容確認用データ
２２ システム確認用データ
【発明の属する技術分野】
本発明は、偽造防止用紙と偽造防止用感熱紙、スレッド素子に関する。
詳しくは、帯状のスレッド素子とそれを埋設して設けた偽造防止用紙または偽造防止用感熱紙に関し、当該スレッド素子のプラスチック樹脂基材面に磁気固定データをスレッドの長さ方向に直交する線に対して所定角度で傾斜する斜行した磁性材料パターンと当該斜行磁性材料パターン間のスペース域部とによりにより付与したことを特徴とするものである。
【０００２】
【従来技術】
偽造防止を目的として、光輝性材料からなるスレッドや磁気スレッドを用紙や感熱紙に抄き込んで使用することが提案され、実際に実施もされている。
例えば特許文献１には、「偽造防止用スレッドとそれを用いた偽造防止用紙」が提案され、特許文献２には、「偽造防止用スレッドとそれを用いた偽造防止用紙及び真偽判定方法」が提案され、特許文献３、特許文献４には、「偽造防止感熱紙とそれを使用した券紙」が提案されている。
光輝性スレッドを抄き込んだ用紙は、各種商品券や図書券、保証書等に使用されている。
【０００３】
一方、くじ券や車馬券、投票券等を対象とする券紙は、感熱発色紙を使用するものが主流となりつつあり、発券の際は、表面に投票内容が印字され、同時に投票内容にリンクしたバーコードやＯＣＲナンバー等が印字されている。券の当たり外れの認識はそのバーコードやＯＣＲナンバー等を読み取り登録された当たり外れのデータベースと照合して行う。
また、投票券等の真偽は表面に発色印字された内容（投票内容）をシステム的にチェックし判定している。照合時に当たりデータの消し込みが行われている場合と行われていない場合がある。消し込みが行われている場合は、偽造券の発生可能な枚数は１枚に限られるが、消し込みを行わない場合は無限枚数の偽造当たり券が発生する可能性がある。
このような投票方法は各種の用いられ方があり、例えば、スポーツやレース競技等の勝負の組み合わせの結果を予想して、予想結果が的中すれば賞金が得られる企画も存在する。
【０００４】
しかし、従来のこのシステムでは、当たり外れの認識、照合にバーコードやＯＣＲナンバーを使用するので、そのコード体系やアルゴリズムが判ってしまうと、感熱紙自体は市販で簡単に大量入手可能であるから、偽造券の作製も不可能ではないということになってしまう。
そこで、かかる偽造券の防止を目的として、特許文献３または特許文献４のように感熱紙や券紙に偽造防止用スレッド素子を抄き込むことが提案がされている。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−１１７９２号公報
【特許文献２】
特開２００２−２６６２９０号公報
【特許文献３】
特開２００１−３１５４７７号公報
【特許文献４】
特開２００１−３１６９９８号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記のような偽造防止用スレッド素子を抄き込んだ偽造防止用紙や偽造防止用感熱紙は、磁性材料を一様の薄膜等にして塗工し、通常のように磁気固定データを記録したものなので通常の磁気リーダで読み取りでき、固定データの内容が読み取りできれば偽造防止用紙や偽造防止用感熱紙、あるいはそれらによる券紙の模造も不可能ではないという問題があった。
そこで、本願発明者は抄き込まれるスレッド素子の読み取りを一層困難にすることを研究して本発明の完成に至ったものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための本発明の要旨の第１は、帯状のスレッド素子が用紙基材の一辺に平行して直線状に埋設もしくは一部露出するように埋設されている偽造防止用紙において、当該スレッド素子のプラスチック樹脂基材面には周期的に繰り返しする磁気固定データが、スレッドの長さ方向に直交する線に対して所定角度４５°〜７５°で傾斜する斜行した２種の異なる幅の磁性材料パターンと当該斜行磁性材料パターン間のスペース域部とにより付与され、且つ当該磁性材料パターンとスペース域部面が隠蔽インキで印刷され、さらにその面に連続した地紋模様が印刷して設けられていることを特徴とする偽造防止用紙、にある。
【０００８】
本発明の要旨の第２は、帯状のスレッド素子が用紙基材の一辺に平行して直線状に埋設もしくは一部露出するように埋設されていて、当該用紙基材のいずれかの面には感熱発色剤が塗工されている偽造防止用感熱紙において、当該スレッド素子のプラスチック樹脂基材面には周期的に繰り返しする磁気固定データが、スレッドの長さ方向に直交する線に対して所定角度４５°〜７５°で傾斜する斜行した２種の異なる幅の磁性材料パターンと当該斜行磁性材料パターン間のスペース域部とにより付与され、且つ当該磁性材料パターンとスペース域部面が隠蔽インキで印刷され、さらにその面に連続した地紋模様が印刷して設けられていることを特徴とする偽造防止用感熱紙、にある。
【０００９】
本発明の要旨の第３は、用紙に抄き込みするためのスレッド素子であって、当該スレッド素子の基材であるプラスチック樹脂基材面には周期的に繰り返しする磁気固定データが、スレッドの長さ方向に直交する線に対して所定角度４５°〜７５°で傾斜する斜行した２種の異なる幅の磁性材料パターンと当該斜行磁性材料パターン間のスペース域部とにより付与され、且つ当該磁性材料パターンとスペース域部面が隠蔽インキで印刷され、さらにその面に連続した地紋模様が印刷して設けられていることを特徴とするスレッド素子、にある。
【００１３】
【発明の実施の形態】
偽造防止用紙や偽造防止用感熱紙の真偽判別を行うには、判別材料が入手し難く、その材料を機械的に認識でき、認識アルゴリズムが解読しにくい手段の提供が必要で、一般的には偽造防止用紙や偽造防止用感熱紙そのものに後加工により、その判別材料を付与する方法がある。
後加工で付与する場合の判別材料には、ホログラムや回折格子パターンあるいは光輝性材料、例えば、パールインキや光学可変インキ等、識別を容易にする材料であるが、券紙面積が小さければ、付与できる材料の制約がさらに増す。
【００１４】
そこで、偽造防止用紙や偽造防止用感熱紙基材内に判別材料としての磁性材料による磁気固定データを特殊な態様で付与したスレッド素子を用紙抄造時に埋設（または一部埋設）してしまう。そうすることで、判別材料を後加工で付与する必要もなく、用紙そのものの表面の印字制約や裏面のデザイン制約等の影響を受けることなく判別性を付与できる。
なお、偽造防止用感熱紙の場合は感熱紙の特性から熱による加工は避けなければならず、かつ、裏面に加工する制約がある。裏面であれば、磁性トナー層による可変データ記録領域を設けることもできる。
【００１５】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明することにする。なお、図１、図２、図４においては偽造防止用感熱紙を例として説明しているが偽造防止用紙の場合も同様であり、感熱発色剤層を持たないものと考えれば良い。
図１は、スレッド素子を埋設した偽造防止用感熱紙を示す。図１（Ａ）は平面図、図１（Ｂ）は図１（Ａ）のＡ−Ａ線断面を示している。
図２は、スレッド素子を埋設した偽造防止用感熱紙の他の例を示す。図２（Ａ）は平面図、図２（Ｂ）は図２（Ａ）のＡ−Ａ線断面を示している。
図３は、本発明のスレッド素子を示す図である。図４は、偽造防止用感熱紙をロール形状にした感熱ロール紙を示す図である。
なお、本明細書の各図において、厚み方向の縮尺は幅方向に対して拡大図示されている。
【００１６】
図１のように、本発明の偽造防止用感熱紙１は、スレッド素子２抄き込み済の用紙基材４に、感熱発色剤層３を均一に塗工してある。偽造防止用感熱紙１の一部には磁性材料をパターン状に設けた帯状のスレッド素子２が用紙基材４に埋設するように抄き込まれている。埋設されているスレッド素子２の磁気データは感熱紙の表面から磁気ヘッドで読み取りすることができる。
スレッド素子２は感熱紙の一辺、または感熱ロール紙の場合は、そのスリット方向に平行して直線状に抄き込まれている。
スレッド素子２を用紙基材４に埋設するとは、スレッド素子２が用紙の薄層の紙料により全体的に覆われているように抄き込むことであり、一部露出するように埋設するとは、スレッド素子２が薄層の紙料に覆われた部分と露出した部分とが間欠的に現われるように抄き込むことを意味している。図１（Ａ）の場合は前者の状態を示している。
【００１７】
感熱発色剤層３は、スレッド素子２を抄き込んだ用紙の片面のいずれかの面に対して塗工する。使用する感熱発色剤は特に限定されないが、券紙面等には耐光性、耐水性が要求されることから、この要求を満たすロイコ系感熱発色剤等を使用することが好ましい。
感熱発色剤は部分的に異なる色調を呈するように塗り分ける塗工方法であってもよく、当該部分を異なる色調の２度塗工としても良い。
スレッド素子の磁性材料パターン６は発色剤の塗工面側に向いていてもその反対側面向きであってもよい。
【００１８】
図２の偽造防止用感熱紙１も、スレッド素子２抄き込み済の用紙基材４に、感熱発色剤層３を均一に塗工してある。感熱紙の一部には図１と同一のスレッド素子２が用紙基材４に間欠的に露出するように埋設されている例を図示している。図１の実施形態と異なる点は、感熱発色剤層３を塗工した面と反対側の面に磁性トナー層１１を設けてあることにある。当該磁性トナー層１１は感熱発色剤層３の塗工後にパターン化したコードを磁性プリンターを使用して形成する。
磁性トナー層１１の厚みは乾燥後で１〜２０μｍ程度となる。
磁性プリンターとは、磁気潜像を転写ドラム面に形成した面に被転写基材をセットし、その上に当該磁性トナーを転移させ、さらに熱で当該トナーを定着させる方式のプリンター装置である。
なお、感熱発色剤を塗工しない偽造防止用紙の場合は、磁性トナー層の形成は表裏いずれの面であってもよい。
磁性トナー層１１は、券紙にした場合に可変データを記録することを目的とするものである。
【００１９】
図３は、本発明のスレッド素子を示す図であって、図３（Ａ）は平面図、図３（Ｂ）は図３（Ａ）のＡ−Ａ線の拡大断面図、図３（Ｃ）は磁性材料パターン上に隠蔽層と文字、模様を設けた場合を示す図、である。
本発明のスレッド素子２や偽造防止用紙１の特徴は、スレッド素子２に対する磁気固定データが、スレッド素子２の長さ方向に直交する線に対して一定角度θで傾斜する斜行した磁性材料パターン６として付与されていることにある。
斜行した磁性材料パターン６は狭幅の棒状パターンとしてプラスチック樹脂基材５上に塗布され、その間には磁性材料の無いスペース域部７になっている。
判り易く表現すれば、従来のバーコードパターンの黒バーに相当する部分を傾斜する斜行した磁性材料パターン６として、白バー部分をスペース域部７としてプラスチック樹脂基材５面に付与した形態に該当するものである。
【００２０】
光学的バーコードの場合のバーの線幅は、ＪＩＳＸ０５０１、ＪＩＳＸ０５０２等に規定されているが、磁気バーコードの場合も同様にすることができる。
例えば、ＪＩＳＸ０５０２は、細エレメント幅１．０１６ｍｍ、太エレメント幅２．５４０ｍｍ等と規定している。また、ＪＩＳＸ０５０１では、０．３３ｍｍを基本モジュールとして、０．８〜２．０倍の範囲で可変できることを規定している。磁性材料パターンの幅も同様にすることができる。
斜行した磁性材料パターン６とスペース域部７を磁気バーコードと同様に、一定の規則性をもって付与すれば、ある磁気固定データを与えることができ、当該磁気固定データを繰り返して付与すれば、周期的に当該データを読み取りできるスレッド素子になる。
【００２１】
スレッド素子２の磁気固定データの読み取りを、通常どおりに磁気ヘッドの角度を付けず（θ＝０）に当てて測定を行うと、パターンに起因する磁気信号を得ることができない。そこで、磁性材料パターンと同じ角度で磁気ヘッドを当てて測定を行うとパターンに起因する磁気信号を取得することが可能となる。
すなわち、スレッド素子上の磁性材料パターンと磁気ヘッド角度が一致しないとデータ読み取りができない特徴がある。磁気ヘッドとパターンの作る角度（アジマス角）が３０度になると、平行の場合の６０％程度、４５度になると２０％程度になることが経験的に認められている。
したがって、通常どおりの磁気ヘッド角度で読み取り不可能とする所定角度θは、２０度から８０度の範囲、さらに好ましくは４５度から７５度の範囲が好ましい。２０度以下では、通常の磁気ヘッドでも読み取りが可能であり、８０度以上では読み取りが困難となるからである。
【００２２】
斜行した磁性材料パターン６の付与は、グラビア印刷法やシルクスクリーン印刷法で好適に行うことができるが、真空成膜法による場合であっても良い。
印刷法による場合は、例えば、軟磁性あるいは強磁性の磁性材料を使用したインキを用いてパターン化して形成する。印刷による磁性インキ層の厚みは乾燥後で１〜１０μｍ程度となる。
１μｍ以下では磁気信号が小さく、１０μｍ以上の厚みでは用紙の巻き上げが困難になるとともにインキ層の剥落も生じ易くなる。
斜行磁性材料パターンを版面に設けプラスチック樹脂基材に広幅で印刷した後に、必要なスレッド素子幅に切断することができる。
また、スレッド素子２を用紙に抄き込む際の磁性材料パターン６側面は感熱発色剤層３の塗工面側であってもよいし、その反対面側であってもよい。
【００２３】
真空成膜法の場合はマスクを使用する蒸着法等になる。マスクは固定データを繰り返すパターンを有するものにする。この場合の磁性材料の厚みは、５０ｎｍ（５００Å）以上必要で、５００ｎｍ程度が上限値となる。
検出の容易のためには、１００〜２００ｎｍが望ましい。当該層の下限値が、５０ｎｍとなる理由は、磁性材料層の厚みが薄くなるため、磁性体の絶対量の減少と共に飽和磁束が減少し、磁気信号が小さくなるためであり、真偽判定に用いる磁気信号を得るためには磁性材料層の厚みは、５０ｎｍ以上が必要となるためである。
また、５００ｎｍが上限値となる理由は、これ以上の厚さとなる場合は、膜の内部応力によるカール等でスレッド素子の特性が悪くなり、しわ、クラックが発生する場合があるからである。
【００２４】
スレッド素子２の少なくとも斜行した磁性材料パターン面上には、図３（Ｃ）のように印刷による隠蔽層１２または印刷による文字、模様１３が施されていることが好ましい。文字、模様はスレッド素子２の裏面にさらに設けてもよい。
隠蔽層１２や文字、模様１３を設けるのは特殊な磁性パターンであることや磁気固定データの内容を秘密にする目的と装飾目的を兼ねる趣旨である。
スレッド素子が紙料に埋設される場合であっても薄い紙層であるので、透かして文字、模様を視認することができる。
【００２５】
磁性材料パターン６を設けたスレッド素子２のプラスチック樹脂基材５には、寸法安定性等の面から通常はポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂基材を使用するが、目的に合致するものであれば後述するように他のプラスチック樹脂基材であってもよい。
基材の厚みは、４〜２５μｍ程度であるが、磁性膜の加工能力および用紙の中に埋め込まれた際の盛り上がり具合を勘案して、１０〜１６μｍ程度がさらに望ましい。すなわち、４μｍ未満では機械加工適性上、塗工等が難しく、２５μｍを超える厚みでは薄い紙に埋設した際には凹凸が生じる。
スレッド素子の幅は、０．３〜４ｍｍの範囲が好ましく、磁気特性の検出のし易さから０．５〜１．５ｍｍがさらに好ましい。磁気特性の検出は、１５０μｍ程度のまでの紙厚であれば表裏いずれからであっても支障はない。
【００２６】
スレッド素子の用紙への埋め込みは用紙抄造時に行われ、一般的には丸網多筒式の抄造機械を利用する。丸網多筒式の場合はスレッド抄き込み前に下層の紙を抄き、その上にスレッドを乗せ、さらに紙料を乗せて１枚の基紙に仕上げる。
スレッド素子を抄き込む際は巻取り状にしたスレッドの供給側を支持して抄き網の紙料上に乗せて流すので通常は紙料の流れ方向に平行して直線状に抄き込まれることになる。券紙とする場合、上質紙またはＯＣＲ用紙等として仕上げ、紙層の厚みは６５〜１５０μｍ程度が適当である。
スレッド素子を抄き込む際、特殊な抄き網を利用してスレッドが紙表面から周期的に露出する、いわゆるウィンドタイプ（一部露出するよう埋設）とすることもできる。この場合は、感熱発色剤をウィンドが現れない面側に塗工するか、ウィンド面側であってもスレッド部を避けて塗工することが好ましい。
【００２７】
次に、スレッド素子を埋設した偽造防止用紙または偽造防止用感熱紙を使用した券紙について説明する。
図４は、偽造防止用感熱紙をロール形状にした感熱ロール紙を示す図である。感熱ロール紙８には、スレッド素子２が、ロール紙の端縁に平行するように抄き込まれている。
偽造防止用感熱紙を券紙用途に使用する場合は一般にこのような単位幅にされたロール形状で発券プリンターにセットされる。投票内容（予想データ等）が入力されると、プリンターにより感熱面に所定のデータを熱印字して発色させ、１枚分の大きさにカットして排出される。投票者はこの投票券を結果が判明するまで保有しておく。
感熱紙によらず、偽造防止用紙に所定事項を印字して券紙にしてもよいのは勿論のことである。この場合は簡易印刷や熱転写印刷法等が採用される。
【００２８】
図５は、単位の券紙を示す平面図である。券紙１０の表面には、投票内容確認用データ２１とシステム確認用データ２２を出力するのが一般的である。システム確認用データ２２は光学的に検出するのが通常であり、バーコードやＯＣＲがその検出に使用される。
試合の終了や抽選等により当たり外れが確定すると、券紙はシステム確認用データ２１の読み取りによりデータの真偽性がチェックされる。
その時、埋め込まれたスレッド素子の磁気特性や磁気データを当該磁気特性に合わせた検出能を有する磁気ヘッドで検出することにより券そのものの真偽をチェックすることができる。
印字された投票内容確認用データ２１とシステム確認用データ２２の内容が漏洩して解読され、市販の偽造防止用紙や偽造防止用感熱紙で印字されてしまった場合でも基材が違うからそのものを確実に検出することができる。
スレッド素子に固定データが記録されているので、さらに真偽のチェックの確実性が高くなる。スレッド素子に印刷文字、模様を設けることも真偽の確実性を高める。
【００２９】
本発明のスレッド素子は、紙層に埋設するのみならず、紙材料やプラスチック材料に直接貼着して使用することができる。
図６は、そのような場合の単位のプラスチック紙を示す平面図である。
スレッド素子２に裁断する前の工程で、スレッド素子の磁性材料パターン面または反対側の面にホットメルト型の接着剤層を塗工して設けておき、細幅のスレッド素子に裁断した後に、ホットメルト型の接着剤層を加熱しながら紙材料またはプラスチック材料に連続的に貼着する工程を行う。貼着後の材料を必要な小幅に切断してロール券材料とする。裏面に磁性トナー層を設けてもよい。
このような工程で完成したスレッド素子付きロール券紙材料またはロールプラスチック券材料を、熱転写印刷等の所定の印字工程で投票内容確認用データ２１やシステム確認用データ２２を印刷し、１枚分の大きさにカットして発券すれば、スレッド素子付き券紙やプラスチック券１０ｐが完成する。
これらの券紙やプラスチック券は、紙の抄造工程が必要とされないので、コスト低減を図ることができる。
【００３０】
＜使用材料に関する実施形態＞
次に、スレッド素子に使用する材料についてさらに説明する。
プラスチック樹脂基材５としては、耐溶剤性および耐熱性のある樹脂フィルムが使用でき、一般的には、ＰＥＴ樹脂フィルムをはじめとしてポリアミド樹脂フィルム、ポリイミド樹脂フィルム、セルロース系樹脂フィルム、ポリプロピレン樹脂フィルム等が挙げられる。
【００３１】
次に、強磁性材は、結晶性あるいはアモルファスのものであっても良く、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）のいずれか１種または２種以上の組み合わせからなる磁気材料、またはこれらのいずれか１種または２種を主成分として、これに、ほう素（Ｂ）、炭素（Ｃ）、マグネシウム（Ｍｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、珪素（Ｓｉ）、燐（Ｐ）、硫黄（Ｓ）、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、イットリウム（Ｙ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ニオブ（Ｎｂ）、モリブテン（Ｍｏ）、パラジウム（Ｐｄ）、銀（Ａｇ）、インジウム（Ｉｎ）、錫（Ｓｎ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、イリジウム（Ｉｒ）、白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）、鉛（Ｐｂ）から選ばれた数種の金属または非金属元素の添加物から構成されている。
【００３２】
強磁性材からなる磁性膜の形成は、主成分となる鉄、コバルト、ニッケルからなる合金と添加元素からなる材料あるいはこれらの混合物をターゲット材または蒸着源として、スパッタリング、蒸着、イオンプレーティングなどの真空プロセスを用いた手段でスレッド基材上に形成する。
あるいは既述のように、これらの強磁性材をインキ材料として塗工することができる。
【００３３】
このような強磁性材は、Ｈｃ（保磁力）、Ｂｍ（飽和磁束密度）において特異な特性を示し、その磁気特性から通常印加の磁界強度とその磁界によって磁化される磁性体の磁束密度とは非線形のＢ−Ｈ特性（ヒステリシス曲線）を有するので、一般の磁性材料とは明確に区別することができる。
図７は、磁性材のヒステリシス曲線を示す図で、強磁性材では、図７（Ａ）のように、強磁性材層は、保磁力Ｈｃが小さく、かつ高角型比（０．８〜１．０）のＢ−Ｈヒステリシス曲線が得られる。
一方、一般の磁性材料では、図７（Ｂ）のように、飽和磁束密度Ｂｍが減少し保磁力Ｈｃが増大し低角型比（０．５以下）のヒステリシス特性が得られる。
【００３４】
磁性インキ（軟磁性インキ）や磁性トナーは、保持力が小さく異方性の小さな磁性粒子とバインダーを混練したインキが使用できる。磁性粒子としては、粒径０．０１〜５μｍ、好ましくは０．５〜３μｍの粒径のものが使用できる。
保磁力は１６０００Ａ／ｍ（２００エルステッド）以下、角型比は０．５以下のものが好ましい。
このような磁性インキの磁気特性は例えば、図７（Ｂ）のようなヒステリシス曲線になる。
【００３５】
軟磁性インキやトナーの材料には、Ａｌ、Ｓｉ、Ｆｅ等からなる磁性合金やパーマロイ、センダスト、Ｆｅ粉、カルボニルＦｅ粉、Ｎｉ粉、Ｍｎ−Ｚｎフェライト、Ｃｏ−Ｚｎフェライト、Ｎｉ−Ｚｎフェライト等のフェライト、金属アモルファス材料等を使用することができる。これらに軟磁性体以外の磁性材料をふくんでもよい。たとえば、γ−Ｆｅ2 Ｏ3 、Ｃｏ被着Ｆｅ2 Ｏ3 、Ｆｅ3 Ｏ4 、Ｆｅ粉、Ｆｅ−Ｃｒ、Ｆｅ−Ｃｏ、Ｃｏ−Ｃｒ、Ｃｏ−Ｎｉ、Ｂａフェライト、Ｓｒフェライト、ＣｒＯ2 等である。
使用するインキバインダーとしては、塩酢ビ系、アクリル系、硝化綿系、ゴム系等、の使用が可能である。トナーバインダーとしては、塩酢ビ／ウレタン系や塩酢ビ系、ポリウレタン系、アクリル系、硝化綿系、エポキシ系、ゴム系等、の使用が可能である。
【００３６】
＜スレッド素子の読み取り方法等について＞
次に、スレッド素子の読み取り方法およびその装置について説明する。
スレッド素子には、固定データが斜行した磁性材料パターンとして付与されている。したがって、通常のようにスレッド素子の長さ方向に直交する磁気ヘッドでは磁気固定データの読み取りが実質的に不可能である。
そこで、本発明のスレッド素子を読み取りするためには、磁気ヘッドをスレッド素子の長さ方向に直交する線に対して所定角度θ傾け、斜行磁性材料パターンと平行になるように調整する必要がある。そうすることにより、磁気ヘッド下をスレッド素子を通してパターン化された固定データの認識が可能となる。
【００３７】
スレッド素子の読み取りは、▲１▼磁性体内の信号（磁気記録信号）、▲２▼磁性体の有無（パターン）の信号（バーコード信号）、▲３▼信号強度、▲４▼磁性体を起源とする磁性体の特徴を現す信号、以上の４点を、上記のように調整して角度を合わせこんだ磁気ヘッドで読み取りを行う。角度が合っていない磁気ヘッドでは、磁性体の有無（パターン）の信号（バーコード信号）を読み取ることはできない。
本発明は、これらによりセキュリティー機能を発現させる仕組みなので、上記▲１▼〜▲４▼の内のいずれか１点の信号と斜め磁気ヘッドによる読み取りで真贋判定でき、セキュリティー性を確保できる。
また、スレッド素子の読み取りは磁気ヘッドを交流励磁し参照コイルの信号波形と、検知コイル出力波形を比較して検知することができる。
【００３８】
【実施例】
以下、図１〜図６を参照して本発明の実施例を説明する。
（実施例１）
＜スレッド素子の作製＞
スレッド素子の樹脂基材５として、平滑性が良く透明なＰＥＴフィルム〔厚み；１６μｍ〕に、軟磁性材からなる印刷インキをグラビア印刷法で印刷して、磁気固定データを付与した（図３（Ａ））。
固定データはＰＥＴフィルムの流れに直交する線に対して７０度の角度で傾斜するように斜行した磁性材料パターンとスペース域部が交互に現われるように、幅２ｍｍ、４ｍｍの磁性材料パターン部と幅２ｍｍのスペース域部からなる部分が形成されるように磁性インキを用いて印刷し、固定データ（磁気バーコードによる数値データ）が基材の流れ方向に繰り返すようにした。
【００３９】
この磁性材料パターン面をグラビア印刷法で白色の隠蔽インキ１２を印刷してから、「ＡＢＡＢ」の文字からなる地紋模様１３を連続状に印刷した。これにより磁性材料パターンは外見からは視認できないようになった。
このスレッド材料をスリッタ機を使用して、幅１ｍｍにスリッタして、固定データ付き磁気スレッド素子２を完成した（図３（Ａ）、（Ｃ））。
【００４０】
＜偽造防止用感熱紙の作製＞
このスレッド素子２を厚み１００μｍのベース紙（上質紙）に抄き込んだ後、表面にロイコ系感熱発色剤（黒色発色）を通常の感熱発色紙と同条件で、４０〜５０ｇ／ｍ2 で塗布して、偽造防止用感熱紙を完成した（図１）。
この偽造防止用感熱紙を幅８５ｍｍにスリットして券紙用感熱ロール紙８とした（図４）。
【００４１】
＜券紙の発券＞
偽造防止用感熱紙の感熱発色剤層３部分に投票内容確認用データ２１およびシステム確認用データ２２を、サーマルヘッドをもつ発券プリンターを使用して熱印字して発色させ券紙１０を発行した。なお、システム確認用データ２２はバーコードで表示した（図５）。
【００４２】
（参考例）
＜スレッド素子の作製＞
実施例１と同一条件で作製したスレッド材料の背面にポリエステル系のホットメルト型接着剤を塗工した後、スリッタ機を使用して、幅１．２ｍｍにスリッタして、固定データ付き磁気スレッド素子２を完成した（図３（Ｃ））。
【００４３】
＜プラスチック券用ロールの作製＞
このスレッド素子２の接着剤を熱ロールを用いて加熱しながら、厚み５０μｍのＰＥＴフィルムに貼着した。
この偽造防止用ＰＥＴフィルムを幅８５ｍｍにスリットしてプラスチック券用ロールとした。
【００４４】
＜プラスチック紙の発券＞
プラスチック券用ロールに投票内容確認用データ２１およびシステム確認用データ２２を、感熱転写リボンを用い、かつサーマルヘッドをもつ発券プリンターを使用して熱転写してプラスチック紙１０ｐを発行した（図６）。
なお、システム確認用データ２２はバーコードで表示した。
【００４５】
以上のような券紙またはプラスチック券は磁気固定データの測定により一般の偽造防止用紙からなる券紙等と明瞭に識別し真偽判定することができた。
なお、発明の適用される対象を偽造防止用紙または偽造防止用感熱紙等として表現しているが、券紙、プラスチック券、車馬券、サッカー券、その他の入場券、座席指定券、インスタント宝くじ、スキー場リフト券、観覧券、等各種の用途に適用可能である。
【００４６】
【発明の効果】
以上に詳述のように本発明の偽造防止用紙や偽造防止用感熱紙では、基材内にスレッド素子が抄き込まれているので、基材自体の製造が困難であって、通常の偽造防止用紙やそれを使用した券紙と容易に判別でき、用紙や券紙の偽造を効果的に防止することができる。また、スレッド素子の磁性材料パターンがスレッドの辺に対して斜行するパターンにされているので、通常の磁気ヘッドでは固定データの内容を読み取りすることができず、第三者の模造や偽造を有効に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 スレッド素子を埋設した偽造防止用感熱紙を示す図である。
【図２】 スレッド素子を埋設した偽造防止用感熱紙の他の例を示す図である。
【図３】 本発明のスレッド素子を示す図である。
【図４】 偽造防止用感熱紙をロール形状にした感熱ロール紙を示す図である。
【図５】 単位の券紙を示す平面図である。
【図６】 単位のプラスチック券を示す平面図である。
【図７】 磁性材のヒステリシス曲線を示す図である。
【符号の説明】
１ 偽造防止用紙、偽造防止用感熱紙
２ スレッド素子
３ 感熱発色剤層
４ 用紙基材
５ 樹脂基材
６ 磁性材料パターン
７ スペース域部
８ 感熱ロール紙
１０ 券紙
１０ｐ プラスチック券
１１ 磁性トナー層
１２ 隠蔽層
１３ 文字、模様
２１ 投票内容確認用データ
２２ システム確認用データ
Claims (8)
- 帯状のスレッド素子が用紙基材の一辺に平行して直線状に埋設もしくは一部露出するように埋設されている偽造防止用紙において、当該スレッド素子のプラスチック樹脂基材面には周期的に繰り返しする磁気固定データが、スレッドの長さ方向に直交する線に対して所定角度４５°〜７５°で傾斜する斜行した２種の異なる幅の磁性材料パターンと当該斜行磁性材料パターン間のスペース域部とにより付与され、且つ当該磁性材料パターンとスペース域部面が隠蔽インキで印刷され、さらにその面に連続した地紋模様が印刷して設けられていることを特徴とする偽造防止用紙。
- ２種の異なる幅の磁性材料パターンが印刷法により付与された、２ｍｍと４ｍｍの幅のものであることを特徴とする請求項１記載の偽造防止用紙。
- 偽造防止用紙の表裏いずれかの面に可変データを記録するための磁性トナー層が設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の偽造防止用紙。
- 帯状のスレッド素子が用紙基材の一辺に平行して直線状に埋設もしくは一部露出するように埋設されていて、当該用紙基材のいずれかの面には感熱発色剤が塗工されている偽造防止用感熱紙において、当該スレッド素子のプラスチック樹脂基材面には周期的に繰り返しする磁気固定データが、スレッドの長さ方向に直交する線に対して所定角度４５°〜７５°で傾斜する斜行した２種の異なる幅の磁性材料パターンと当該斜行磁性材料パターン間のスペース域部とにより付与され、且つ当該磁性材料パターンとスペース域部面が隠蔽インキで印刷され、さらにその面に連続した地紋模様が印刷して設けられていることを特徴とする偽造防止用感熱紙。
- ２種の異なる幅の磁性材料パターンが印刷法により付与された、２ｍｍと４ｍｍの幅のものであることを特徴とする請求項４記載の偽造防止用感熱紙。
- 感熱発色剤の塗面とは反対側の面に可変データを記録するための磁性トナー層が設けられていることを特徴とする請求項４または請求項５記載の偽造防止用感熱紙。
- 用紙に抄き込みするためのスレッド素子であって、当該スレッド素子の基材であるプラスチック樹脂基材面には周期的に繰り返しする磁気固定データが、スレッドの長さ方向に直交する線に対して所定角度４５°〜７５°で傾斜する斜行した２種の異なる幅の磁性材料パターンと当該斜行磁性材料パターン間のスペース域部とにより付与され、且つ当該磁性材料パターンとスペース域部面が隠蔽インキで印刷され、さらにその面に連続した地紋模様が印刷して設けられていることを特徴とするスレッド素子。
- ２種の異なる幅の磁性材料パターンが印刷法により付与された、２ｍｍと４ｍｍの幅のものであることを特徴とする請求項７記載のスレッド素子。
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