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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は真偽判定体に関する。
詳しくは、基材表面に微小な三角柱状プリズムが並行して配列してなり、当該プリズムの空間に面する面の一方側面または双方の面に光回折格子構造体を有するため、認証媒体に使用した場合、目視方向によって認証媒体の外観状態が変化することを特徴とする真偽判定体に関する。
このような真偽判定体は、証券、株券、商品券、ギフト券などの金券類、クレジットカード、プリペイドカード、パスポート、IDカードなどの各種カード、ビデオソフト、パソコン用ソフトなどの真偽判定用シールとして用いられる。
【0002】
【従来技術】
従来から、証券、株券、商品券、ギフト券などの金券類、クレジットカード、プリペイドカード、パスポート、IDカードなどの各種カード、ビデオソフト、パソコン用ソフトなどの認証シールなど、偽造防止・真偽判定機能の付与が求められる分野において、ホログラムは優れた意匠性、およびカラー複写機においても複製できない偽造・変造の困難性から数多く利用されてきた。
しかし、近年、ホログラムにも巧妙な偽造品が出現し、一見しただけでは真偽の判別ができない場合があり、目視で容易に判別できる真偽判定体が求められてきている。
【0003】
そこで、ホログラムを使用しない真偽判定体として光学的特性を有する媒体が考えられる。特許文献1は、光学的セキュリティ物品であるが構成が複雑であり、製造品はコスト高なものになると考えられる。
また、特許文献2は、光拡散シートの製造技術に関し真偽判定体に関わる技術ではないが、本発明の真偽判定体の製造に参照できる技術を記載している。
【0004】
【特許文献1】
特表平10−508549号公報
【特許文献2】
特開平5−169015号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明では、光学的機能を有する簡易な構成の真偽判定体を完成すべく、上記、特許文献2の光拡散シートの光学特性を利用することを着想し、本発明の完成に至ったものである。
【0006】
【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、認証媒体に使用する真偽判定体であって、基材面上に略直線状であって透明な材質からなる微小な三角柱状プリズムが並行して配列してなる真偽判定体において、当該三角柱状プリズムの一の面は前記基材面に接しており、空間に面する面のいずれか一方側の共通面には、光回折格子構造体が形成され、前記光回折格子構造体の面上に光反射層を設けたことを特徴とする真偽判定体、にある。
【0007】
上記課題を解決するための本発明の要旨の第2は、認証媒体に使用する真偽判定体であって、基材面上に略直線状であって透明な材質からなる微小な三角柱状プリズムが並行して配列してなる真偽判定体において、当該三角柱状プリズムの一の面は前記基材面に接しており、空間に面する面のいずれか一方側の共通面には、光回折格子構造体が周期的にまたは一定の確率頻度で形成され、前記光回折格子構造体の面上に光反射層を設けたことを特徴とする真偽判定体、にある。
【0008】
上記課題を解決するための本発明の要旨の第3は、認証媒体に使用する真偽判定体であって、基材面上に略直線状であって透明な材質からなる微小な三角柱状プリズムが並行して配列してなる真偽判定体において、当該三角柱状プリズムの一の面は前記基材面に接しており、空間に面する面の双方の面には、光回折格子構造体が周期的にまたは一定の確率頻度で形成され、前記光回折格子構造体の面上に光反射層を設けたことを特徴とする真偽判定体、にある。
【0009】
上記において、三角柱状プリズムの高さが、基材面から5μm〜1000μmの範囲にされていれば、真偽判定体として好適に使用できる。
【0010】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態を図面を参照して説明することとする。
図1は、本発明の真偽判定体の例を示す外観斜視図、図2は、真偽判定体を構成する三角柱状プリズムの断面を示す図、図3は、図2の三角柱状プリズムを観察する状態を示す図、図4は、他の三角柱状プリズムを観察する状態を示す図、である。
【0011】
図1のように、本発明の真偽判定体1は、基材2の面上に微小三角柱状プリズム3が並行して配列した構成からなっている。
基材2は、略平坦な面を有するもので、一般的にはプラスチックシート材料やフィルム基材が使用される。基材2のプリズム面側2aには絵柄等の印刷がされていても良いが、多くの場合、基材2の下面側は真偽判定の対象となる認証媒体なので、透明にして認証媒体の絵柄等を観察できるようにすることが多い。
従って、図示していないが、基材2の下面側2bに接して粘着剤による粘着剤層、あるいは再湿性やホットメルト型の接着剤層が形成されていても良い。
【0012】
微小三角柱状プリズム3は、透明または着色透明なプラスチック材質から構成され、その一の面は基材2面に面するようにされ、他の二面は空間に面するようにされている。ここで、「透明」とは、三角柱状プリズム3を透して基材2a面を明瞭に視認できる程度な透明性をいう。
三角柱状のプリズムは、基材2面上における稜線が互いに接するようにされていても良く、稜線間にプリズムピッチを超えない程度の一定の平坦域を有するように配列されていても良い。
【0013】
図2は、三角柱状プリズム3の長さ方向に直交する断面を示す図で、図1の真偽判定体の部分拡大断面に相当する。図2の場合、プリズムは断面が直角二等辺三角形であって、直角に対する面、すなわち等辺でない斜面3cが基材2に接し、他の二面3a,3bは空間に面するようにされている。
この例では、空間に面する二面の内、各プリズムの一方側共通面3aには、光回折格子構造体3dが形成されている。他方側面3bは透明にされていて認証媒体の絵柄等を観察できるようになっている。図示してないが、光回折格子構造体3d面には光反射金属層を備えていてもよく、その場合は光回折効果を一層高くすることができる。
図2の場合、光回折格子構造体3dとして鋸歯(ブレーズ)形状の格子が図示されているが矩形状のものであっても良い。
【0014】
三角柱状プリズム3の基材面2aからの高さHは、5μm〜1000μm程度が好ましい。数μm以下では三角柱状プリズム3自体が回折格子として機能することになり、当該微小な三角柱状プリズム3の斜面を光回折格子構造体3dとする加工も困難となるからである。また、高さHは特に制限がある訳では無いが、1000μm以上では認証媒体に貼着する媒体にしては厚みが厚くなり過ぎることになる。
【0015】
図3は、図2の三角柱状プリズムを観察する状態を示す図、図4は、他の三角柱状プリズムを観察する状態を示す図である。
図3の場合、直角二等辺三角形の面3cが基材2に接するようにされ、直角を挟む他の二面3a,3bのうち、斜面3aの共通面に光回折格子構造体3dが形成されている。
この状態で、斜面3aの方向(A方向)から真偽判定体1を観察すると光回折格子構造体3dからの回折光Lのみが観察者の目5eに視認されるため、観察者からは視角により色変化する物体として見える。
【0016】
一方、斜面3bは処理されていない透明な面のままにされているので、面3bに直交する方向(B方向)から観察する場合には透明体として見え、真偽判定体の基材2の面2a面の印刷物、あるいは基材2が透明であって、その下に認証媒体4が有る場合は、その認証媒体4の絵柄等を観察することができる。
【0017】
図4の場合は、直角二等辺三角形の直角を挟む二面3a,3bのうち、面3aが基材2に接するようにされ、斜面3cに光回折格子構造体3dが形成されている。従って、光回折格子構造体3dが形成されていない面3bが基材2に対して直角な面になっている。
この状態で、A方向またはC方向から真偽判定体を観察した場合は、図3の場合と同様に、回折光Lのみが観察者の目5eに視認されるため、光回折格子構造体の形成されている斜面3cは視角により色変化する物体として見える。
【0018】
一方、B方向から観察する場合は光を透過するので、認証媒体4の絵柄等を観察できる。
なお、図2、図3、図4においては直角二等辺三角形を図示しているが、二等辺を挟む頂角が直角であることに限られず、60度〜120度程度の範囲で任意の角度を採用できる。また、三角形が等しい二辺を有しない場合でも同様の効果を奏しえることは容易に想像できる。
【0019】
図3、図4では、光回折構造体3dが空間に面する斜辺のいずれか共通面の全てに形成されている例(請求項1の場合)を示しているが、三角柱状プリズムを一定間隔を置いて周期的に形成するものであっても良く、一定の確率頻度で(例えば、10本の面の内3本の面というように周期性を考慮しないで)形成するものであっても良い。また、いずれか一方の面に限られるわけではなく、全面に形成しない限り双方の面に一定間隔を置いて周期的にまたは一定の確率頻度で形成しても良い。
いずれか一の面に周期的にまたは一定の確率頻度で形成する場合は、請求項2の発明に包含され、双方の面に周期的にまたは一定の確率頻度で形成する場合は請求項3の発明に包含されることになる。
これらの場合は、周期性や確率頻度に特徴を持たせることができるので、偽造や改ざんを一層困難にできる。
【0021】
このように、本発明の請求項1の真偽判定体では、観察者が見る方向によって回折光が見える状態と透明状態が切り替わって見えるという特徴を有する。
また、請求項2や請求項3の真偽判定体では、一定の周期や確率頻度で回折光が観察されることになる。
このような構成の真偽判定体は以下に説明するように高度の製造技術を必要とし、容易には製造できない利点が有る。
したがって、このような真偽判定体を認証媒体に用いれば、偽造、模造を有効に防止できると考えられる。
【0022】
光の回折は、光の波長の1/4から2倍(数μm)程度の回折格子ピッチの範囲で生じるが、通常は1〜3μm程度の格子ピッチにし、深さはそれよりも浅い0.2〜0.5μm程度のものとなる。
鋸歯状の格子に限らず、矩形状に凹んだ格子であっても良い。また、平面から見た形状が直線状の格子に限らず曲線状のものあっても良い。本発明の目的のためにはホログラムの干渉縞であっても良いが、凹凸のあるエンボス型の狭い斜面に部分的にホログラムパターンを設けるのはかなり困難な技術となる。
【0023】
光回折格子構造体の型の形成は、(1)軟質の金属をルーリングエンジンを用い、ダイヤモンドチップにより精密に切削加工する方法、(2)ガラス板にフォトレジストを塗布しパターン形成した後、プラズマエッチングして矩形形状を形成し電着用の導電膜を成膜してから電鋳法で型取りする方法、等がある。
前者の軟質の金属としては、リン青銅、無酸素銅、真鍮又は超硬母材にニッケルメッキをした材料等が使用される。本発明の目的には、グラビアシリンダーに用いられる銅材料を切削して用いることができる。
【0024】
次に、真偽判定体の製造方法について説明する。
図5は、三角柱状プリズムの製造装置を示す図、図6は、三角柱状プリズムに光反射層を形成する工程を示す図である。
光回折格子構造体のエンボス型製作以外の三角柱状プリズムの製造工程は、図5の装置を用いて行うことができる。当該装置による製造工程は、型の凹部に対する樹脂の充填工程、接触工程、硬化工程、密着工程、剥離工程、より構成されている。
【0025】
図5において、10は三角柱状プリズムの凹部が形成されたロール凹版、11はそのロール凹版の凹部、12は電離放射線硬化性樹脂液をロール凹版10に塗工するための塗工装置、13は電離放射線硬化性樹脂液、2はシート基材、14は溶剤乾燥装置、15,16は硬化装置、17はロール凹版に当接してロール凹版10を押圧する押圧ロール、18は送りロール、である。
【0026】
三角柱状プリズムの一方側面は光回折格子構造体3dとするため、凹部11の当該一方側面は、微細な回折格子面が形成されているようにする必要がある。
なお、図5において、三角柱状プリズムを形成するための凹部11がシート基材2の流れ方向に直交するように図示されているが、実際には、シート基材2の流れ方向に平行に形成されていても良いものであり、回転する型ロールの円周に沿って回折格子面を形成する場合には、その方が製作が容易と考えられる。
【0027】
三角柱状プリズム製造工程における充填工程は、三角柱状プリズムの型が形成されたロール凹版10を回転させ、そのロール凹版10の少なくとも凹部11に電離放射線硬化性樹脂液13を充填する工程である。
接触工程は、充填工程で充填された電離放射線硬化性樹脂液13に対して、ロール凹版10の回転方向に同期して走行するシート基材2を接触させる工程である。
【0028】
硬化工程は、接触工程でシート基材2がロール凹版10に接触している間に、ロール凹版10とシート基材2間にある電離放射線硬化性樹脂液13に、硬化装置15からの電離放射線を照射して硬化させる工程である。
密着工程は、硬化工程で硬化する電離放射線硬化性樹脂液13とシート基材2とを密着させる工程である。なお、硬化工程と密着工程は、通常同時に進行する。剥離工程は密着工程で密着した電離放射線硬化性樹脂液13の半硬化物13aとシート基材2をロール凹版10から剥離する工程である。
【0029】
ロール凹版10は、円筒状の版材に所定形状の凹部11を設けたものである。
塗工装置12は、電離放射線硬化性樹脂液13をロール凹版10に塗工するための装置であって、ノズル塗工装置を用いることが多い。ノズル塗工装置は、所定寸法のノズルがTダイ状の長方形または線状の吐出口を有し、その吐出口の長手方向がロール凹版回転方向と直交する方向に設置されていて、ロール凹版の全幅のうち所定の幅部分にのみ樹脂液を吐出するようにされている。
【0030】
溶剤乾燥装置14は、樹脂の溶剤を揮発させるための装置である。溶剤乾燥装置14としては、温風や赤外線ヒータ等を用いることができる。この溶剤乾燥装置14を設けることにより、溶剤型の樹脂を用いることができ、使用する樹脂の選択の幅を広げることができる。なお、無溶剤型の電離放射線硬化性樹脂液13を用いる場合には、溶剤乾燥装置14は不使用となる。
【0031】
硬化装置15は、電離放射線を照射して、電離放射線硬化性樹脂液13を硬化させる装置である。なお、剥離工程後に脱離した電離放射線硬化性樹脂液の半硬化物13aを完全に硬化させるために、硬化装置16を設けてもよい。
ここで、電離放射線とは、電磁波または荷電粒子線のうち、分子を重合、架橋し得るエネルギー量子を有するものを意味し、通常、紫外線、電子線等が用いられる。硬化装置15,16として紫外線の場合には、超高圧水銀灯、ブラックライトランプ、キセノンランプ、メタルハライドランプ等の光源を用いることができる。
【0032】
<三角柱状プリズムの製造>
上記装置による三角柱状プリズムの製造方法は、まず、ロール凹版10の凹部11に、電離放射線硬化性樹脂液13を塗工装置12により充填し、シート基材2をロール凹版10の凹部11に充填させた電離放射線硬化性樹脂液13に接するように接触させる。
電離放射線硬化性樹脂液13を凹部11に充填する方法としては、ロール凹版10の表面に予め電離放射線硬化性樹脂液13を所定量塗工しておいて、基材シート2をロール凹版10面に供給したときに、押圧ロール17の押圧により、基材シートを介して、塗工されている電離放射線硬化性樹脂液13を凹部11内に配分充填させる。
【0033】
この場合に、溶剤タイプの硬化性樹脂が使用でき、シート基材2に塗工された電離放射線硬化性樹脂液13は、流動性をある程度制御するために、その樹脂液の溶剤を希釈するために使用した溶剤などを溶剤乾燥装置14により乾燥除去し、さらに硬化装置15により溶剤を乾燥した樹脂液を半硬化させる。
【0034】
シート基材2がロール凹版10に接している間に、硬化装置15により電離放射線硬化性樹脂液13を硬化させる。硬化装置は必要により、ロール凹版の回転方向に沿って複数個設けることができる。多段による硬化により硬化物の歪みやシート基材2のカール等を低減させることができる。
また、ロール凹版10を石英、ガラス等の電離放射線の透過性がよい材質により形成して、ロール凹版10の内部側から照射することもできる。
【0035】
硬化装置15により、ロール凹版10の凹部11内にある電離放射線硬化性樹脂液13をシート基材2に密着させる。このとき、硬化度合は、少なくとも樹脂の流動性を失わせ、かつ、シート基材2との密着性を生じさせる程度であればよい。
硬化装置15を通過した後、シート基材2をロール凹版10から剥離する。
これにより、半硬化した電離放射線硬化性樹脂液13aがシート基材2と一体になって、凹部11から脱離され、プリズム化された表面を有する真偽判定体シートが得られる。
【0036】
<光反射層の形成>
三角柱状プリズムの一の面に対する光反射層の形成は、真空蒸着、スパッタリング法、イオンプレーティング法、などにより形成することができる。
図6は、三角柱状プリズムに光反射層を形成する工程を示し、真空蒸着による方法を示している。シート基材2に対して、45度の角度を有するプリズム面に対しては、図6のように蒸着源7の蒸着金属の飛散方向に対して、真偽判定体1を45度に傾斜して蒸着することにより、三角柱状プリズムの一方側面に対してのみ蒸着して光反射層3mを形成できる。
光反射層の形成には、アルミニュウム、その他の後述する反射性金属材料を蒸着材料として使用することができる。
【0037】
<材質に関する実施形態>
(1)基材
基材としては、高分子フィルム、紙、金属、布地等、特に制約はないが、透明性が求められる場合は高分子フィルムが加工適性の点から好ましい。
高分子フィルムの素材のプラスチックとしてはポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリメチルペンテン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、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、エチレン−ビニルアルコール共重合樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンナフタレート−イソフタレート共重合樹脂、ポリメタクリル酸メチル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリイミド樹脂、ポリスルホン樹脂、アクリル樹脂等が使用できる。また、液晶材料を使用することもできる。
この基材の厚みは、加工のしやすさ等の観点から12〜200μm程度の範囲のものが好ましい。
【0038】
基材は、透明であっても不透明であっても良いが、透明な基材を使用した場合は、絵柄、文字などの情報が表示されている媒体と組合せし、透過時にその情報を視認することができる。基材が不透明である場合は、基材下の認証媒体の絵柄等を視認することはできないが、基材面上に絵柄、文字などの情報を印刷等の方法で付与することにより、これらの情報を視認することができる。
【0039】
(2)三角柱状プリズム体
プリズム体の素材は特に制約はないが、加工適性の点から樹脂材料が好ましい。また、プリズム特性から透明または着色透明であることが求められる。
上述した紫外線硬化樹脂でプリズム形状を形成する製造方法では、紫外線硬化型の電離放射線硬化性樹脂液が好ましく使用される。
このような樹脂液の具体例としては、分子中に重合性不飽和結合またはエポキシ基を有するプレポリマー、オリゴマーおよび/または単量体を適宜混合した組成物を用いることができる。
【0040】
前記プレポリマー、オリゴマーとしては、不飽和ジカルボン酸と多値アルコールの縮合物等の不飽和ポリエステル類、エポキシ樹脂、ポリエステルメタクリレート、ポリエーテルメタクリレート、ポリオールメタクリレート、メラミンメタクリレート等のメタクリレート類、ポリエステルアクリレート、エポキシアクリレート、ウレタンアクリレート、ポリエーテルアクリレート、ポリオールアクリレート、メラミンアクリレート等のアクリレート類等があげられる。
【0041】
また、単量体としては、スチレン、α−メチルスチレン等のスチレン系単量体、アクリル酸メチル、アクリル酸−2−エチルヘキシル、アクリル酸メトキシエチル、アクリル酸ブチル、等のアクリル酸エステル類、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸メトキシエチル、メタクリル酸メトキシメチル等のメタクリル酸エステル類、アクリル酸−2−(N,N−ジエチルアミノ)エチル等の不飽和の置換アミノアルコールエステル類、アクリルアミド、メタクリルアミド等の不飽和カルボン酸アミド、ジプロピレングリコールジアクリレート、エチレングリコールアクリレート、プロピレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート等の多官能性化合物、ビニルピロリドン、および/または分子中に2個以上のチオール基を有するポリチオール化合物、例えば、トリメチロールプロパントリチオグリコレート、トリメチロールプロパントリチオプロピレート、ペンタエリスリトールテトラチオグリコール等があげられる。
【0042】
特に、紫外線によって硬化させる場合には、前記電離放射線硬化性樹脂の組成物に光重合開始剤として、アセトフェノン類、ベンゾフェノン類、ミヒラーベンゾイルベンゾエート、α−アミロキシムエステル、テトラメチルメウラムモノサルファイド、チオキサントン類、及び/又は光増感剤としてn−ブチルアミン、トリエチルアミン、トリ−n−ブチルホスフィン等を混合して用いることもできる。また、プリズムの微細の凹部11を持ったロール凹版10の形状を忠実に再現するためには、粘度は5000cps以下、特に1000cps以下にすることが好ましい。なお、プリズムを着色透明にする場合は硬化を阻害しない染料を添加しても良い。
【0043】
(3)光反射層
光反射層の形成に使用する材料は、アルミニウム(Al)、亜鉛(Zn)、インジウム(In)、金(Au)、銀(Ag)、コバルト(Co)、錫(Sn)、セレン(Se)、チタン(Ti)、鉄(Fe)、テルル(Te)、銅(Cu)、鉛(Pb)、ニッケル(Ni)、パラジウム(Pd)などの単体金属、もしくはそれらの合金を使用することができる。
【0044】
【実施例】
図2、図3、図5、図6を参照して本発明の実施例を説明する。
(エンボスロール凹版の製造)
円周500mmのグラビアロールを使用して、光回折格子型を有するエンボスロール凹版を製作した。
まず、真円にしたグラビア用の鉄芯ロールに銀メッキを薄層に施した後、バラード銅層を厚み、500μmにメッキした。この銅層表面を平滑に研磨した後、ダイヤモンドカッターを用いて断面が直角三角形であって、深さ200μmの凹溝をロールを回転させながら、円周に沿うように連続状に刻設した。
この際、1つの凹溝と隣接する凹溝との間隔ピッチは、計算上400μmであるが、隣接する凹溝間に20μmの平坦部が残るようにするため、間隔ピッチを、420μmとした。
【0045】
次に、この凹溝の共通の一方側傾斜面に、斜面に対する深さが0.5μm、斜面上でのピッチ2μmの鋸歯状の回折格子をダイヤモンドカッターを用いて円周状に切削した。なお、1の傾斜面に対して120本の回折格子を切削した。
1つの回折格子の切削毎に、切削位置(左右方向)とカッター刃の高さ位置が1.4μmずつずれることになるので精密な数値制御管理を行った。
最後に、光回折格子切削面を含む全面にクロムメッキを厚さ4μmに施し表面研磨して、エンボスロール凹版10が完成した。
【0046】
(実施例1)
上記で準備したエンボスロール凹版を使用し、図5の製造装置を用いて真偽判定体1を製作した。
厚み100μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(PET)基材2上に、ウレタンアクリレート系の紫外線硬化性樹脂液13を硬化させる方法によって、図2のように、高さ200μm、頂角が90度の直角二等辺三角柱状プリズム3を形成した。この三角柱状プリズム3の3a面は、前記エンボスロール凹版の回折格子に基づくので、ピッチ2μm、深さ0.5μmの光回折格子構造体3dが形成されているものである。
この真偽判定体1を、図3に示すA方向から観察すると視角により色変化する物体として見え、B方向から観察すると透明なフィルムとして視認することができた。
【0047】
(実施例2)
実施例1で製作した真偽判定体1を蒸着源7に対して基材2を45度の傾斜をつけて配置し、アルミニュウム(Al)金属を蒸着することにより、光回折格子構造体3dが形成されている片面にのみ光反射層3mを形成した真偽判定体1が得られた(図6)。
この真偽判定体1を、図3に示すA方向から観察すると視角により色変化する物体として見え、B方向から観察すると透明なフィルムとして視認することができた。この真偽判定体の光回折効果は実施例1のものより強いものであった。
【0048】
【発明の効果】
以上、詳述のように本発明の真偽判定体によれば以下の効果が得られる。
本発明の真偽判定体(請求項1)は、目視方向によって光回折格子構造体を有する面と、認証媒体等を視認できる透明状態の面が切り替わるので、そのような状態変化を伴わない物品と対比して、直ちに真偽を判定することができる。
本発明の真偽判定体(請求項2、請求項3)は、光回折格子構造体を有する面が周期的にまたは一定の確率頻度で出現するので、そのような状態変化を伴わない物品と対比して、直ちに真偽を判定することができる。
また、真偽判定体の貼着された認証媒体等は複写機で正常に複写することができず、偽造、模造を防止できる。
本発明の真偽判定体の製造は比較的に困難であることから、入手し難く、その点においても偽造、模造を有効に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の真偽判定体の例を示す外観斜視図である。
【図2】 真偽判定体を構成する三角柱状プリズムの断面を示す図である。
【図3】 図2の三角柱状プリズムを観察する状況を示す図である。
【図4】 他の三角柱状プリズムを観察する状況を示す図である。
【図5】 三角柱状プリズムの製造装置を示す図である。
【図6】 三角柱状プリズムに光反射層を形成する工程を示す図である。
【符号の説明】
1 真偽判定体
2 基材、シート基材
3 三角柱状プリズム
3d 光回折格子構造体
3m 光反射層
4 認証媒体
5e 人の目
7 蒸着源
10 ロール凹版
11 凹部
12 塗工装置
13 電離放射線硬化性樹脂液
14 溶剤乾燥装置
15,16 硬化装置
17 押圧ロール
18 送りロール[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a true / false determination object.
Specifically, the triangular prismatic prisms are arranged in parallel on the surface of the base material, and have an optical diffraction grating structure on one or both surfaces of the prism facing the space. In such a case, the present invention relates to an authenticity determination body characterized in that the appearance state of an authentication medium changes depending on the viewing direction.
Such authenticity verifiers are used for authenticity determination such as securities, stock certificates, gift certificates, gift vouchers, credit cards, prepaid cards, passports, ID cards and other cards, video software, PC software, etc. Used as a seal.
[0002]
[Prior art]
Traditionally, securities, stock certificates, gift certificates, gift certificates, etc., credit cards, prepaid cards, various cards such as passports and ID cards, video software, PC software, etc. Holograms have been used in many fields where functional addition is required because of their excellent design and the difficulty of forgery and alteration that cannot be duplicated even on a color copying machine.
However, in recent years, clever counterfeit products have appeared in holograms, and there are cases in which true / false determinations cannot be made at first glance, and there is a need for authenticity determination bodies that can be easily determined visually.
[0003]
Therefore, a medium having optical characteristics can be considered as an authenticity determination body that does not use a hologram. Although
Moreover, although
[0004]
[Patent Document 1]
JP 10-508549 A [Patent Document 2]
JP-A-5-169015 [Patent Document 1]
[Problems to be solved by the invention]
Therefore, in the present invention, in order to complete an authenticity determination body having a simple configuration having an optical function, the inventors have conceived of using the optical characteristics of the light diffusion sheet of
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The first of the gist of the present invention for solving the above problems is a true / false determination body used for an authentication medium, which is a minute triangular prism prism made of a transparent material that is substantially linear on the substrate surface. Are arranged in parallel, one surface of the triangular prismatic prism is in contact with the base material surface, and light diffraction is performed on a common surface on one side of the surface facing the space. The authenticity determination body is characterized in that a grating structure is formed and a light reflecting layer is provided on the surface of the optical diffraction grating structure .
[0007]
The second of the gist of the present invention for solving the above-mentioned problems is a true / false determination body used for an authentication medium, which is a minute triangular prism prism made of a transparent material that is substantially linear on the substrate surface. Are arranged in parallel, one surface of the triangular prismatic prism is in contact with the base material surface, and light diffraction is performed on a common surface on one side of the surface facing the space. The authenticity determination body is characterized in that the grating structure is formed periodically or at a certain probability frequency, and a light reflection layer is provided on the surface of the optical diffraction grating structure .
[0008]
The third of the gist of the present invention for solving the above problems is a true / false determination body used for an authentication medium, which is a minute triangular prism prism made of a transparent material that is substantially linear on the substrate surface. Are arranged in parallel, one surface of the triangular prism is in contact with the base material surface, and the light diffraction grating structure is formed on both surfaces facing the space. The authenticity determination body is characterized in that it is formed periodically or at a certain probability frequency, and a light reflection layer is provided on the surface of the optical diffraction grating structure .
[0009]
In the above, the height of the three prismatic prism, if it is from the substrate surface in the range of 5Myuemu~1000myuemu, can be suitably used as authenticity determination member.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is an external perspective view showing an example of the authenticity determination body of the present invention, FIG. 2 is a view showing a cross section of a triangular prism that constitutes the authenticity determination body, and FIG. 3 shows the triangular prism of FIG. FIG. 4 is a diagram showing a state of observing, and FIG. 4 is a diagram showing a state of observing another triangular prism.
[0011]
As shown in FIG. 1, the
The
Therefore, although not shown, a pressure-sensitive adhesive layer made of a pressure-sensitive adhesive or a rehumidity or hot-melt adhesive layer may be formed in contact with the
[0012]
The small
The triangular prisms may be arranged such that the ridge lines on the surface of the
[0013]
FIG. 2 is a view showing a cross section orthogonal to the length direction of the
In this example, an optical
In the case of FIG. 2, a sawtooth-shaped grating is shown as the optical
[0014]
The height H from the
[0015]
FIG. 3 is a diagram illustrating a state in which the triangular prism prism of FIG. 2 is observed, and FIG. 4 is a diagram illustrating a state in which another triangular prism is observed.
In the case of FIG. 3, the isosceles right
In this state, when the
[0016]
On the other hand, since the
[0017]
In the case of FIG. 4, among the two
In this state, when the authenticity determination body is observed from the A direction or the C direction, only the diffracted light L is visible to the observer's
[0018]
On the other hand, when observing from the B direction, since light is transmitted, the pattern of the
2, 3, and 4, right-angled isosceles triangles are illustrated, but the apex angle that sandwiches the isosceles is not limited to a right angle, and an arbitrary angle in the range of about 60 to 120 degrees. Can be adopted. It can be easily imagined that the same effect can be obtained even when the triangle does not have the same two sides.
[0019]
FIGS. 3 and 4 show an example (in the case of claim 1) in which the
In the case of forming either one surface periodically or with a constant probability frequency, it is included in the invention of
In these cases, since periodicity and probability frequency can be characterized, forgery and alteration can be made more difficult.
[0021]
As described above, the authenticity determination body according to
Moreover, in the authenticity determination body of
The authenticity determination body having such a configuration requires an advanced manufacturing technique as described below, and has an advantage that it cannot be easily manufactured.
Therefore, it is considered that forgery and imitation can be effectively prevented by using such authenticity determination body as an authentication medium.
[0022]
Light diffraction occurs in a diffraction grating pitch range of about 1/4 to 2 times (several μm) of the wavelength of light, but is usually set to a grating pitch of about 1 to 3 μm, and the depth is less than 0. The thickness is about 2 to 0.5 μm.
It is not limited to a sawtooth grating, and may be a rectangular recess. Moreover, the shape seen from the plane is not limited to a linear lattice, and may be a curved shape. Hologram interference fringes may be used for the purpose of the present invention, but it is a very difficult technique to partially provide a hologram pattern on an uneven embossed narrow slope.
[0023]
The optical diffraction grating structure mold is formed by (1) a method of precisely cutting a soft metal with a diamond tip using a ruling engine, and (2) applying a photoresist to a glass plate to form a pattern, and then forming a plasma. For example, there is a method of forming a rectangular shape by etching and forming a conductive film for electrodeposition and then molding by electroforming.
As the former soft metal, phosphor bronze, oxygen-free copper, brass, or a material obtained by nickel plating on a carbide base material is used. For the purpose of the present invention, a copper material used for a gravure cylinder can be cut and used.
[0024]
Next, a method for manufacturing the authenticity determination body will be described.
FIG. 5 is a diagram showing an apparatus for manufacturing a triangular prism, and FIG. 6 is a diagram showing a process of forming a light reflection layer on the triangular prism.
The manufacturing process of the triangular prism prism other than the embossed type manufacturing of the optical diffraction grating structure can be performed using the apparatus of FIG. The manufacturing process by the apparatus includes a resin filling process, a contact process, a curing process, an adhesion process, and a peeling process with respect to the concave portion of the mold.
[0025]
In FIG. 5, 10 is a roll intaglio in which concave portions of triangular prisms are formed, 11 is a concave portion of the roll intaglio, 12 is a coating device for applying an ionizing radiation curable resin liquid to the
[0026]
Since one side surface of the triangular prism is the optical diffraction
In FIG. 5, the recesses 11 for forming the triangular prisms are illustrated so as to be orthogonal to the flow direction of the
[0027]
The filling step in the triangular prism manufacturing process is a step of rotating the roll intaglio 10 on which the triangular prism prism mold is formed, and filling the ionizing radiation
The contact step is a step of bringing the
[0028]
In the curing step, the ionizing radiation from the curing device 15 is applied to the ionizing radiation
The adhesion process is a process in which the ionizing radiation
[0029]
The roll intaglio 10 is a cylindrical plate material provided with a concave portion 11 having a predetermined shape.
The coating apparatus 12 is an apparatus for applying the ionizing radiation
[0030]
The
[0031]
The curing device 15 is a device that cures the ionizing radiation
Here, the ionizing radiation means an electromagnetic wave or a charged particle beam having energy quanta capable of polymerizing and crosslinking molecules, and usually ultraviolet rays, electron beams and the like are used. In the case of ultraviolet rays as the curing devices 15 and 16, a light source such as an ultrahigh pressure mercury lamp, a black light lamp, a xenon lamp, or a metal halide lamp can be used.
[0032]
<Manufacture of triangular prisms>
In the manufacturing method of the prismatic prism by the above apparatus, first, the ion beam radiation
As a method of filling the concave portion 11 with the ionizing radiation
[0033]
In this case, a solvent-type curable resin can be used, and the ionizing radiation
[0034]
While the
Alternatively, the roll intaglio 10 may be formed of a material having good ionizing radiation permeability, such as quartz or glass, and irradiated from the inside of the roll intaglio 10.
[0035]
The ionizing radiation
After passing through the curing device 15, the
Thereby, the authenticity determination body sheet | seat which has the surface by which the semicured ionizing-radiation-
[0036]
<Formation of light reflection layer>
The light reflection layer can be formed on one surface of the triangular prism by vacuum deposition, sputtering, ion plating, or the like.
FIG. 6 shows a process of forming a light reflection layer on a triangular prism, and shows a method by vacuum deposition. With respect to the prism surface having an angle of 45 degrees with respect to the
For the formation of the light reflection layer, aluminum or other reflective metal material described later can be used as the vapor deposition material.
[0037]
<Embodiment related to material>
(1) The substrate substrate is not particularly limited, such as a polymer film, paper, metal, fabric, etc., but when transparency is required, a polymer film is preferable from the viewpoint of processability.
The plastics for the polymer film are polyethylene resin, polypropylene resin, polymethylpentene resin, polyvinyl chloride resin, polyvinylidene chloride resin, polyvinyl alcohol resin, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer resin, ethylene-vinyl acetate copolymer resin. , Ethylene-vinyl alcohol copolymer resin, polyethylene terephthalate resin, polybutylene terephthalate resin, polyethylene naphthalate-isophthalate copolymer resin, polymethyl methacrylate resin, polycarbonate resin, polyarylate resin, polyimide resin, polysulfone resin, acrylic resin, etc. Can be used. A liquid crystal material can also be used.
The thickness of the substrate is preferably in the range of about 12 to 200 μm from the viewpoint of ease of processing.
[0038]
The base material may be transparent or opaque, but when a transparent base material is used, it is combined with a medium on which information such as patterns and characters is displayed, and the information is visually recognized when transmitted. be able to. When the base material is opaque, it is not possible to visually recognize the design of the authentication medium under the base material, but by applying information such as a pattern, characters, etc. on the base material surface by a method such as printing, these Information can be visually recognized.
[0039]
(2) Triangular prismatic prism body The material of the prism body is not particularly limited, but a resin material is preferable from the viewpoint of suitability for processing. Moreover, it is calculated | required that it is transparent or colored transparent from a prism characteristic.
In the above-described manufacturing method for forming a prism shape with an ultraviolet curable resin, an ultraviolet curable ionizing radiation curable resin liquid is preferably used.
As a specific example of such a resin liquid, a composition in which prepolymers, oligomers and / or monomers having a polymerizable unsaturated bond or an epoxy group in the molecule are appropriately mixed can be used.
[0040]
Examples of the prepolymer and oligomer include unsaturated polyesters such as a condensate of unsaturated dicarboxylic acid and multi-valued alcohol, epoxy resins, polyester methacrylate, polyether methacrylate, polyol methacrylate, methacrylates such as melamine methacrylate, polyester acrylate, epoxy Examples include acrylates such as acrylate, urethane acrylate, polyether acrylate, polyol acrylate, and melamine acrylate.
[0041]
Examples of the monomer include styrene monomers such as styrene and α-methylstyrene, acrylic acid esters such as methyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, methoxyethyl acrylate, and butyl acrylate, and methacrylic acid. Methacrylates such as methyl acetate, ethyl methacrylate, methoxyethyl methacrylate, methoxymethyl methacrylate, unsaturated substituted amino alcohol esters such as acrylic acid-2- (N, N-diethylamino) ethyl, acrylamide, methacryl Unsaturated carboxylic acid amides such as amides, polyfunctional compounds such as dipropylene glycol diacrylate, ethylene glycol acrylate, propylene glycol dimethacrylate, diethylene glycol dimethacrylate, vinyl pyrrolidone, and / or molecules Polythiol compounds having two or more thiol groups, such as trimethylolpropane trithioglycolate, trimethylolpropane tri thio propylate, pentaerythritol thioglycolate and the like.
[0042]
In particular, in the case of curing by ultraviolet rays, as a photopolymerization initiator in the composition of the ionizing radiation curable resin, acetophenones, benzophenones, Michler benzoylbenzoate, α-amyloxime ester, tetramethylmeurum monosulfide, As a thioxanthone and / or a photosensitizer, n-butylamine, triethylamine, tri-n-butylphosphine, or the like can be mixed and used. Further, in order to faithfully reproduce the shape of the roll intaglio 10 having the fine concave portion 11 of the prism, the viscosity is preferably 5000 cps or less, particularly 1000 cps or less. When the prism is colored and transparent, a dye that does not inhibit curing may be added.
[0043]
(3) Light reflecting layer The materials used for forming the light reflecting layer are aluminum (Al), zinc (Zn), indium (In), gold (Au), silver (Ag), cobalt (Co), tin (Sn). ), Selenium (Se), titanium (Ti), iron (Fe), tellurium (Te), copper (Cu), lead (Pb), nickel (Ni), palladium (Pd), etc., or their alloys Can be used.
[0044]
【Example】
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 2, 3, 5, and 6.
(Manufacture of embossed roll intaglio)
Using a gravure roll having a circumference of 500 mm, an embossing roll intaglio having an optical diffraction grating mold was produced.
First, silver plating was applied to a thin layer on a gravure iron core roll, and then a ballad copper layer was plated to a thickness of 500 μm. After smooth polishing of the copper layer surface, a diamond cutter was used to continuously cut a concave groove having a right-angled triangle with a depth of 200 μm along the circumference while rotating the roll.
At this time, the interval pitch between one groove and the adjacent groove is calculated to be 400 μm, but the space pitch is set to 420 μm so that a flat portion of 20 μm remains between the adjacent grooves.
[0045]
Next, a sawtooth diffraction grating having a depth of 0.5 μm with respect to the inclined surface and a pitch of 2 μm on the inclined surface was cut circumferentially with a diamond cutter on the common inclined surface of the concave groove. Note that 120 diffraction gratings were cut on one inclined surface.
Every time one diffraction grating was cut, the cutting position (horizontal direction) and the height of the cutter blade were shifted by 1.4 μm, so precise numerical control management was performed.
Finally, chrome plating was applied to the entire surface including the optical diffraction grating cut surface to a thickness of 4 μm and the surface was polished to complete the embossing roll intaglio 10.
[0046]
Example 1
Using the embossing roll intaglio prepared above, the
By a method of curing a urethane acrylate-based ultraviolet
When this true /
[0047]
(Example 2)
The
When this true /
[0048]
【The invention's effect】
As described above, according to the authenticity determination body of the present invention, the following effects can be obtained.
The authenticity determination body (Claim 1 ) of the present invention switches the surface having the optical diffraction grating structure and the transparent surface where the authentication medium or the like can be visually recognized depending on the viewing direction. In contrast, authenticity can be determined immediately.
Since the surface having the optical diffraction grating structure appears periodically or at a certain probability frequency, the authenticity determination body of the present invention (
Further, the authentication medium or the like with the authenticity determination body stuck cannot be copied normally with a copying machine, and forgery and imitation can be prevented.
Since the manufacture of the authenticity determination body of the present invention is relatively difficult, it is difficult to obtain, and forgery and counterfeiting can be effectively prevented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an external perspective view showing an example of a true / false determination object according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a cross section of a triangular prism that constitutes an authenticity determination body.
FIG. 3 is a diagram showing a situation in which the triangular prism prism of FIG. 2 is observed.
FIG. 4 is a diagram showing a situation where another triangular prism is observed.
FIG. 5 is a diagram showing an apparatus for manufacturing a triangular prism.
FIG. 6 is a diagram illustrating a process of forming a light reflection layer on a triangular prism.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (3)
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