JP4390914B2 - Anti-counterfeit thread and anti-counterfeit paper using the same - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、偽造防止用スレッドおよびそれを用いた偽造防止用紙に関する。詳しくは、基材樹脂フィルム表面に角型比の大きい強磁性材薄膜層を備え、必要に応じてパターン化することを特徴とする偽造防止用スレッドとそれを用いた偽造防止用紙に関する。
このような偽造防止用紙は、商品券、ギフト券、証明書、チケット、投票券、切符、ラベル等の各種セキュリティ媒体に使用することができる。
【0002】
【従来技術】
各種セキュリティ媒体の偽造防止策として、種々のスレッドを用紙に抄き込む手法がある。このようなスレッドによる偽造防止手段は用紙を製造する段階において設けられるので、カラーコピーやスキャナー取込み、製版印刷等による方法での偽造は困難である。しかし、真正のスレッドに似せた偽造スレッドを抄き込んだ偽造用紙が出回る場合があり、単純な磁気スレッドや光輝性スレッドのみでは真正の判断には十分でない場合が生じる。
【0003】
一方、一般的な磁気記録材をスレッドに組み合せた構造も磁気記録情報の改ざんが容易なため、高度の偽造防止構造とはいえない。
そのため、より高度の偽造防止構造を有するデータ記録担体として、粗化部と磁性膜を組み合せた構造として、特開平10−64051号公報では、磁気パターニングされた磁性体板等が提案されている。
そこで、本発明はこのような磁性体板にさらに改良を加えて偽造防止用スレッドやそれを用いた偽造防止用紙に適用することで一層の偽造防止効果を図ろうとするものである。
【0004】
【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、偽造防止用紙に抄き込んで使用するためのスレッドであって、樹脂フィルムからなる基材表面に、0.01〜0.1μmの膜厚の金属からなる表面平滑層を設け、該表面平滑層の上に角型比が0.7〜1.0である強磁性材薄膜層を厚み50nm〜500nmで形成し、該強磁性材薄膜層が、レーザ加工法、エッチング法、リフトオフ法等の薄膜除去手段により部分的に除去することによりパターン化されていることを特徴とする偽造防止用スレッド、にある。かかる偽造防止用スレッドであるため、偽造、改ざんが困難である。
【0005】
このような偽造防止用スレッドは、強磁性材薄膜層を、保磁力が0.5〜50エルステッドで、かつ角型比が0.7〜1.0に調整されていることができ、また、バーコードマークがパターン化されて設けられたものとすることができる。このようにすることにより強磁性材の特性を顕著にし、偽造、改ざんが一層困難となる。
【0006】
上記課題を解決するための本発明の要旨の第2は、基紙に上記偽造防止用スレッドを抄き込んでなることを特徴とする偽造防止用紙、にある。かかる偽造防止用紙であるため、偽造、改ざんが困難である。
このような偽造防止用紙の基紙は、該スレッドを間欠的に露出する表出部と該表出部間であって該スレッドを間欠的に覆う被覆部を備えることができ、表出部と被覆部が複数列設けられ、複数本の偽造防止用スレッドを抄き込むこともできる。このようにすることで、偽造、改ざんが一層困難となる。
【0007】
【発明の実施の形態】
本発明の偽造防止用スレッドは、樹脂フィルムからなる基材上に、アルミニウム、銅、すず、亜鉛、アンチモン、鉛等の金属からなる表面平滑層を設け、樹脂フィルム表面の微細凹凸を平滑化し、その基材表面に強磁性材薄膜をスパッタ等の気相法で成膜した偽造防止用スレッドとそれらを使用した偽造防止用紙に関する。
【0008】
本発明で利用する強磁性材薄膜は、スパッタや蒸着等の気相成長により、樹脂フィルムからなる基材表面に形成される。
この樹脂フィルムは、一見平坦に見えるが微視的に見ると、0.01〜0.1μm程度の平均ピッチと深さを有する微細凹凸が存在する。このため、角型比の大きいヒステリシス特性を有する強磁性薄膜を安定に生産することが困難である。この微細凹凸は材料組成を調整することだけでは除去できず、良好な磁気特性を得るため一般的には何らかの後処理が必要である。
本発明は、気相成長により成膜するのみで大きな角型比を有する強磁性材薄膜層を樹脂フィルムからなる基材表面に形成するために、樹脂フィルム基材表面に、0.01〜0.1μmの膜厚の金属からなる表面平滑層を形成し、その後に強磁性材薄膜層を成膜するものとしたものである。
これにより、図3のヒステリシス特性曲線に示すような保磁力が0.5〜50エルステッド、かつ角型比が0.7〜1.0という優れた特性の強磁性材薄膜が得られた。
本発明はこのような優れた特性の強磁性材薄膜を偽造防止用スレッドに利用したものである。
【0009】
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。
図1は、本発明の偽造防止用スレッドの一実施形態を示す断面図である。この実施形態の場合、偽造防止用スレッド10は、樹脂フィルムからなる基材11上に金属からなる表面平滑化層13が形成され、当該平滑化層13の表面上にかけては、強磁性材薄膜層15が被着されて設けられている。
図2は、本発明の偽造防止用スレッドの他の実施形態を示す断面図である。
この他の実施形態では、後述するようなパターニングにより強磁性材薄膜層15の有る部分と無い部分とが組み合わされた構成からなり、その固有パターン構成から読み出される磁気特性に対してそれぞれ固有の識別情報を与えることにある。
【0010】
基材11の強磁性材薄膜層形成面とは反対側の面(以下、「裏面」とする。)に、接着剤層16aを設け、強磁性材料薄膜層15上面(以下、「表面」とする。)に接着剤層16bを設けることもできる。これらの接着剤層は、スレッドを偽造防止用紙に抄き込んだ際に用紙との接着強度を高める効果をもたらす。
【0011】
以下、偽造防止用スレッドの各構成要素についてさらに詳細に説明する。
基材11としては、耐水性および耐熱性のある樹脂フィルムが使用でき、一般的にはポリエチレンテレフタレート(PET)樹脂フィルムをはじめとしてその他のポリエステル樹脂フィルム、ポリアミド樹脂フィルム、ポリイミド樹脂フィルム、ポリカーボネート樹脂フィルム、ポリスチレン樹脂フィルム、ポリプロピレン樹脂フィルム、ポリサルホン樹脂フィルム、ポリフェニレンサルファイド樹脂フィルム、セルロース系樹脂フィルム、等が挙げられる。厚さは、1〜300μm程度、好ましくは、5〜50μmの厚さが推奨できる。
【0012】
表面平滑化層13としては、例えば、アルミニウム、銅、すず、亜鉛、アンチモン、鉛等の金属が挙げられる。これらの金属の薄膜形成手段としては、スパッタリング法、蒸着法などの気相成長を用いて、樹脂フィルム基材11上に形成する。当該平滑化層13の膜厚は、樹脂フィルム基材11の表面に存在する微細凹凸を埋める程度に形成する必要があり、例えば、基材11がPETフィルムのときは、0.01〜0.1μm程度の範囲が良い。より好ましくは、0.03〜0.05μmの範囲となる。0.01μm以下であると安定した膜が得られず部分的に特性が低下する場合があり、0.1μm以上であると平滑化層自体の剥離やクラックが生じ、かえって特性が低下する場合があるからである。
上記の表面平滑化層を設けることにより優れた磁気特性か生じるのは、表面平滑化により、微細凹凸が原因となって生ずる磁歪が減少するためと考えられる。従って、表面平滑化層に用いる金属としては非磁性金属が好ましい。
【0013】
次に、強磁性材薄膜層15の強磁性材は、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性材料を主成分として、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。
【0014】
強磁性材薄膜層の形成は、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形成する。強磁性材としては、コバルトCo−ジルコニウムZr系あるいは鉄Fe−珪素Siによるもので代表される。
強磁性材薄膜層の厚みは、500〜5000Åが適切である。当該層の下限値が500Å以下となる理由は、磁性体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体の厚みは、500Å以上が必要となるためである。また、5000Åが上限値となる理由は、他の方法で作製した磁性体膜(通常は厚さ1μm以上)と明確な区別をつけるためであり、これ以上厚くすることは避けることが好ましいからである。さらに、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。
強磁性材薄膜層の生産性および磁気信号の安定性から、好ましい当該層の厚さは、1500〜3000Å(0.15〜0.3μm)の範囲である。
【0015】
このような強磁性材薄膜層は、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。
本発明に使用する強磁性材薄膜層はHc(保磁力)が、0.5〜50Oe、Rsq(角型比)が、0.7〜1.0であることが好ましい。
図3は、強磁性材薄膜層のヒステリシス曲線を示すもので、平滑で凹凸のない基材面では、図3のように、強磁性材薄膜層15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、凹凸のある基材面では、飽和磁束密度Bmが減少し低角型比(0.5以下)のヒステリシス特性が得られる。
なお、角型比Rsqは、
Rsq=Br(残留磁束密度)/Bm(飽和磁束密度)
で表される。
【0016】
表面平滑化層13は上記の磁気特性改善効果の他、その光沢色が反射光として外部から観測されるようになり、外見上は一般の光輝性スレッドと変わらない偽造防止用スレッドを与える効果がある。また、強磁性材薄膜のさらに上層に別途光反射性の非磁性金属材料を使用することもできる。これには例えば、金、銀、アルミニウム、クロム等が使われる。一般的にはコストとよび技術上の問題からアルミニウムが好ましく採用され、その厚さは、100Å〜2000Å程度の厚みに形成するが、好ましくは200Å〜1000Å程度の厚みである。後者の光反射層を設けると反射特性は一層優れたものとなる。
【0017】
強磁性材薄膜層15をパターニングする場合は、レーザービームでパターン形成するドライプロセスの他、ウェットエッチング法、リフトオフ法等のプロセスでパターン化することができる。レーザー加工の場合、強磁性材薄膜層15面をYAGレーザ(波長1064nm)ビームを走査してパターン化することが可能である。
多くの場合、強磁性材薄膜層をバーコードの形状にパターニングすることにより、スレッドを基紙に抄き込んで、有用な偽造防止用紙とすることができる。
【0018】
接着剤層16aは、偽造防止用スレッド10を用紙に抄き込んだ際に、用紙との接着強度を高めるためのものであり、熱溶解温度60〜80°Cの水可溶性バインダー等からなる接着剤層を基材11の裏面に設けることができる。あるいは、接着剤層16bは、強磁性材層の上面(表面)に設けてもよい。具体的には、水可溶性である、でんぷん、カゼイン、カルボキシメチルセルローズ、カルボキシエチルセルローズ等からなる接着剤を採用することができる。
あるいはまた、接着剤層は、熱溶解温度60〜80°Cのホットメルト型接着剤であってもよい。その塗布厚みは、数μm以内のものであってよい。
【0019】
次に、本発明の偽造防止用紙について説明する。
スレッドを窓部に表出するように入れた偽造防止用紙は、従来のものは例えば基紙に光輝性スレッドや磁気スレッド等を抄き込んだタイプの用紙であって、基紙が光輝性スレッドを間欠的に露出する表出部(ウィンド)と、該表出部間で光輝性スレッドを間欠的に覆う被覆部とを備えたものが知られている。
この構成の偽造防止用紙は、多筒式抄紙機の一つの抄き網部上に、スレッドと同じ幅かそれより広幅の小さな凸部を設け、この凸部の上にスレッドを載せた状態で紙料液を供給することによって製造できる。つまり、このようにすれば、凸部のない位置ではスレッドが紙料液で挟まれるので被覆部が形成され、凸部の位置ではスレッドが紙料液の下面側から露出するので表出部が形成される。
【0020】
上記の構成のようなウィンド付きスレッド用紙においては、光輝性スレッド等が表出部において間欠的に露出しているので、コピーした場合でも金属色が再現されないことから偽造防止できる。また、偽造品かどうかを見るために用紙の端面を確認する必要がなく、しかも、光輝性スレッド等が基紙から剥がれてしまうのを防止できる。
【0021】
図4は、本発明の偽造防止用紙の1実施形態を示す図である。図4(A)はその平面図、図4(B)は、図4(A)のA−A線における断面を示している。
図4のように、本発明の偽造防止用紙20の第1の実施形態では、基紙21にスレッド10を、1本抄き込んだ構成であって、基紙21には、スレッド10を間欠的に露出する複数の表出部26と、各表出部間でスレッド10を間欠的に覆う被覆部27とを備えている。表出部26はスレッドと同幅でもよいが、それより広幅としてスレッド10の両サイドを透かし部28となるようにすることで、抄造時に発生するスレッドの公差(ブレ)を透かし部により吸収することができる。
【0022】
ただし、基紙21は、スレッド10の両端部分がいずれのスレッドに対しても被覆部17として構成されていることが好ましい。スレッドの端部が露出しているとスレッドの剥離が生じるからである。使用するスレッドの幅は用紙の使用目的にもより特に制限されないが、0.2mm〜5mm程度のものが通常使用される。
【0023】
図5は、本発明の偽造防止用紙の第2の実施形態を示す図である。図5(A)はその平面図、図5(B)は、図5(A)のA−A線における断面を示している。図5のように、本発明の偽造防止用紙の第2の実施形態では、基紙21にスレッド10を複数本抄き込んだ構成であって、基紙21は、スレッド10を間欠的に露出する複数の表出部26と、各表出部間でスレッド10を間欠的に覆う被覆部27とを備えていることは第1の実施形態と同一ある。
この第2の実施形態では、表出部26と被覆部27とが複数本のスレッドに対してスレッド端における用紙の端部からの同一位置において同一状態に現れている特徴がある。すなわち、紙端からxの位置においてはスレッド10aに対してもスレッド10bに対しても共に表出部であり、紙端からyの位置においてはスレッド10aに対してもスレッド10bに対しても共に被覆部となっている。
【0024】
ただし、基紙21は、スレッド10の両端部分がいずれのスレッドに対しても被覆部27として構成されていることが好ましい。スレッドの端部が露出しているとスレッドの剥離が生じるからである。使用するスレッドの幅は用紙の使用目的にもより特に制限されないが、0.2mm〜5mm程度のものが通常使用される。複数のスレッドの幅は同幅である必要はなく、また色調、光学特性、発色特性、磁気特性等をそれぞれ変えることも任意である。
このように、セキュリティ媒体に2本以上の複数のスレッドを導入することにより、偽造スレッドを単純に貼り付けるような方法は偽造コストが増大し、工程が複雑となるため、偽造抑制効果が増大する。
【0025】
図6は、本発明の偽造防止用紙の第3の実施形態を示す図である。図6(A)はその平面図、図6(B)は、図6(A)のA−A線における断面を示している。図6のように、本発明の偽造防止用紙の第3の実施形態では、基紙21にスレッド10を複数本抄き込んだ構成であって、基紙21は、スレッド10を間欠的に露出する複数の表出部26と、各表出部間でスレッド10を間欠的に覆う被覆部27とを備えていることは第1の実施形態と同一ある。
この第3の実施形態では、表出部26と被覆部27とが複数本のスレッドのうちの少なくとも隣接する2本のスレッド間において、スレッド端における用紙の端部からの同一位置において異なる状態に現れている特徴がある。すなわち、紙端からxの位置においてはスレッド10aに対しては表出部、スレッド10bに対しては被覆部となっている。ただし、基紙21は、スレッド10の両端部分が被覆部27として構成されていることが好ましいのは第1の実施形態と同一であり、以下の実施形態においても同様である。
このように、表出部をいわゆる千鳥状に設ける場合は、用紙を積み重ねた場合のスレッド部の盛り上がりを低減することができ、印刷加工を容易にし、巻き取り用紙の取扱い時における巻崩れを防止することができる。
【0026】
次に、本発明の偽造防止用紙の製造状態を説明する。
図7は、スレッド入り偽造防止用紙を抄き込む状態を示す図である。図7(A)はスレッドに平行な断面、図7(B)は、図7(A)においてスレッドに直角なC−C線における断面、図7(C)は、同様D−D線における断面を示している。図示のように、このスレッド入り偽造防止用紙20は、スレッド10と同幅あるいはそれよりも広幅のすき網部の凸部29aを抄紙機のすき網部29に適宜な間隔で設け、この凸部29aの上にスレッド10を載せた状態で紙料液22aを供給することによって製造できる。つまり、このようにすれば、凸部29aと凸部29aの間の位置ではスレッド10が紙料液22aで挟まれるので被覆部27が形成され、凸部29aの位置ではスレッド10が最下面となるので、抄紙機のすき網から用紙を剥離した際には、スレッドが表面に現れて表出部26が形成される。
【0027】
すき網部の凸部29aを図7(D)のように、スレッド10と同幅にする場合はスレッド10の両側に透かし部28が入らないことになる。また、スレッドをまたぐような広幅とする場合は、透かし部が入り装飾的効果を高め、前記のようにスレッドのブレを吸収することができる。
また、スレッドの周辺に透かし模様25を設ける場合は、凸部29aと同様にすき網部に模様状の凸部を形成すれば良い。
【0028】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。
(実施例)
<磁気スレッドの作製>
偽造防止用スレッドの基材フィルム11として、平滑性が良く透明なポリエチレンテレフタレートフィルム(東レ株式会社製「ルミラーS−28」)〔厚み;16μm〕に、アルミニウムを平均膜厚0.03μmとなるように蒸着して表面平滑化層13を形成した。
【0029】
続いて、この表面平滑化層上に、鉄Fe−珪素Si系からなる強磁性材薄膜層15をスパッタリング法で、膜厚0.2μmになるように成膜した。
この強磁性材薄膜層15の幅2mmの範囲内に、縮小したバーコードマークを繰り返して設けるため、YAGレーザ(波長1064nm)によるマーク書き込みを行った。径約50μmφのビームを平行に走査して、100μm置きに50μm幅の強磁性材薄膜層15の除去部をストライプ状に形成して、明瞭なバーコードマークを設けることができた。レーザ加工条件は以下のとおりである。
〔加工条件〕
装 置 ;富士電機株式会社製「レーザーマーカー FL−50」
照射エネルギー;5〜6W(電流値 8A)
スキャン速度 ;100mm/sec
【0030】
上記加工後のスレッドの基材フィルムの裏面に、塩酢ビ系接着剤を1μmの厚みに塗布した後、スリッタ機を使用して、幅2mmにスリッタして、本発明の偽造防止用スレッドを完成した。
【0031】
このスレッドの磁気特性を測定した結果、パターニングの無い部分で、角型比0.9、保磁力30エルステッドであった。また、別途比較試験で行った、表面平滑化層を設けない部分の角型比は0.5であった。測定は、VSM(試料振動型磁束計)の直流磁場による計測であるが、交流磁場によるB−Hアナライザーによる計測でも同じ結果となった。
【0032】
<偽造防止用紙の抄造>
上記で製造した偽造防止用スレッド10の2本が、図5のように偽造防止用紙に現れるように、表出部26がピッチ10mm×幅10mm、被覆部27がピッチ10mmで繰り返される抄き網パターンの抄紙機で、90kg/四六版の上質紙に抄造した。なお、被覆部27の上部の紙料が35g/m2 、被覆部の下部の紙料が69g/m2 となるように抄き網部の凸部の高さを調整した。
このようにして完成した偽造防止用紙20は、磁気ヘッドで読み取った場合、バーコードを読み取ることができた。
【0033】
【発明の効果】
本発明の偽造防止用スレッドは、樹脂フィルムからなる基材上に表面平滑化層を形成し、当該表面平滑化層上に角型比が0.7〜1.0である強磁性体薄膜層が厚み50nm〜500nmで形成され、当該強磁性材薄膜層が、レーザ加工法、エッチング法、リフトオフ法等の薄膜除去手段により部分的に除去することによりパターン化されているので、角型比の大きい特有の磁気特性を与えることができ、通常の磁気スレッドや光輝性スレッドでは得られない偽造防止効果を有する。また、本発明の偽造防止用紙は、基紙にこのような偽造防止用スレッドを抄き込んであるので、複製が困難であり商品券やその他の有価証券等の信頼性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の偽造防止用スレッドの一実施形態を示す断面図である。
【図2】 本発明の偽造防止用スレッドの他の実施形態を示す断面図である。
【図3】 強磁性材薄膜層のヒステリシス曲線を示す図である。
【図4】 本発明の偽造防止用紙の第1の実施形態を示す図である。
【図5】 本発明の偽造防止用紙の第2の実施形態を示す図である。
【図6】 本発明の偽造防止用紙の第3の実施形態を示す図である。
【図7】 スレッド入り偽造防止用紙を抄き込む状態を示す図である。
【符号の説明】
10 偽造防止用スレッド
11 基材
13 表面平滑化層
15 強磁性材薄膜層
16a,16b 接着剤層
20 偽造防止用紙
21 基紙
22a 紙料液
26 表出部
27 被覆部
28 透かし部
29 すき網部
29a すき網部の凸部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an anti-counterfeit thread and an anti-counterfeit paper using the same. More specifically, the present invention relates to a forgery prevention thread characterized by including a ferromagnetic material thin film layer having a large squareness ratio on the surface of a base resin film, and patterning as necessary, and a forgery prevention paper using the same.
Such anti-counterfeit paper can be used for various security media such as gift certificates, gift certificates, certificates, tickets, voting tickets, tickets, and labels.
[0002]
[Prior art]
As a measure for preventing counterfeiting of various security media, there is a method of embedding various threads on paper. Such anti-counterfeiting means using threads is provided at the stage of paper manufacture, so it is difficult to forge by methods such as color copying, scanner capture, and plate-making printing. However, there are cases where counterfeit paper incorporating a counterfeit thread imitating a genuine thread is available, and a simple magnetic thread or glitter thread alone may not be sufficient for authenticity determination.
[0003]
On the other hand, a structure in which a general magnetic recording material is combined with a thread is not an advanced anti-counterfeiting structure because it is easy to falsify magnetic recording information.
For this reason, as a data recording carrier having a higher level of anti-counterfeit structure, as a structure in which a roughened portion and a magnetic film are combined, in Japanese Patent Laid-Open No. 10-64051, a magnetically patterned magnetic plate or the like is proposed.
Therefore, the present invention intends to further improve the anti-counterfeit effect by further improving the magnetic plate and applying it to the anti-counterfeit thread and the anti-counterfeit paper using the same.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
The first of the gist of the present invention for solving the above-mentioned problems is a thread for embedding on a forgery-preventing paper for use, and the surface of the substrate made of a resin film has a thickness of 0.01 to 0.1 μm. the smooth surface layer consisting of the film thickness of the metal is provided, the squareness ratio on the surface smoothing layer forms a ferromagnetic material thin film layer is 0.7 to 1.0 in thickness 50 nm~500 nm, the ferromagnetic material The anti-counterfeiting thread is characterized in that the thin film layer is patterned by being partially removed by thin film removing means such as a laser processing method, an etching method, or a lift-off method . Because of such a forgery prevention thread, forgery and tampering are difficult.
[0005]
Such anti-counterfeit thread, a ferromagnetic material film layer, coercivity is 0.5 to 50 Oe, and the squareness ratio can be adjusted to 0.7 to 1.0, it was or The barcode mark can be provided in a pattern. By doing so, the characteristics of the ferromagnetic material become remarkable, and forgery and alteration become more difficult.
[0006]
A second aspect of the present invention for solving the above-described problems resides in an anti-counterfeit paper characterized in that the anti-counterfeit thread is formed on a base paper. Because of such anti-counterfeit paper, it is difficult to forge and tamper.
Such a forgery-preventing paper base paper can be provided with an exposed portion that intermittently exposes the thread and a covering portion that is intermittently covered between the exposed portion and the thread. A plurality of covering portions are provided, and a plurality of anti-counterfeit threads can be incorporated. By doing so, counterfeiting and tampering become more difficult.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The anti-counterfeit thread of the present invention is provided with a surface smoothing layer made of a metal such as aluminum, copper, tin, zinc, antimony, lead, etc. on a base made of a resin film, and smoothes fine irregularities on the surface of the resin film, The present invention relates to a forgery prevention thread in which a ferromagnetic material thin film is formed on the surface of the substrate by a vapor phase method such as sputtering, and a forgery prevention paper using them.
[0008]
The ferromagnetic material thin film used in the present invention is formed on the surface of a substrate made of a resin film by vapor phase growth such as sputtering or vapor deposition.
Although this resin film looks flat at first glance, microscopic unevenness having an average pitch and depth of about 0.01 to 0.1 μm exists when viewed microscopically. For this reason, it is difficult to stably produce a ferromagnetic thin film having hysteresis characteristics with a large squareness ratio. These fine irregularities cannot be removed only by adjusting the material composition, and in general, some kind of post-treatment is necessary to obtain good magnetic properties.
In the present invention, in order to form a ferromagnetic material thin film layer having a large squareness ratio on a substrate surface made of a resin film only by vapor deposition, 0.01 to 0 on the resin film substrate surface. A smooth surface layer made of a metal having a thickness of 1 μm is formed, and then a ferromagnetic material thin film layer is formed.
Thereby, a ferromagnetic material thin film having excellent characteristics such as a coercive force of 0.5 to 50 oersted and a squareness ratio of 0.7 to 1.0 as shown in the hysteresis characteristic curve of FIG. 3 was obtained.
In the present invention, a ferromagnetic material thin film having such excellent characteristics is used as a thread for preventing forgery.
[0009]
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment of the thread for preventing forgery of the present invention. In the case of this embodiment, the
FIG. 2 is a cross-sectional view showing another embodiment of the thread for preventing forgery of the present invention.
In this other embodiment, the portion having the ferromagnetic material thin film layer 15 is combined with the portion without the ferromagnetic material layer 15 by patterning as will be described later, and each of the magnetic characteristics read from the unique pattern configuration is uniquely identified. It is to give information.
[0010]
An
[0011]
Hereinafter, each component of the anti-counterfeit thread will be described in more detail.
As the substrate 11, a water-resistant and heat-resistant resin film can be used. Generally, a polyethylene terephthalate (PET) resin film and other polyester resin films, polyamide resin films, polyimide resin films, polycarbonate resin films are used. , Polystyrene resin film, polypropylene resin film, polysulfone resin film, polyphenylene sulfide resin film, cellulose resin film, and the like. The recommended thickness is about 1 to 300 μm, preferably 5 to 50 μm.
[0012]
Examples of the surface smoothing layer 13 include metals such as aluminum, copper, tin, zinc, antimony, and lead. These metal thin film forming means are formed on the resin film substrate 11 by vapor phase growth such as sputtering or vapor deposition. The film thickness of the smoothing layer 13 needs to be formed so as to fill the fine irregularities present on the surface of the resin film substrate 11. For example, when the substrate 11 is a PET film, the film thickness is 0.01-0. A range of about 1 μm is preferable. More preferably, it is in the range of 0.03 to 0.05 μm. If the thickness is 0.01 μm or less, a stable film may not be obtained, and the characteristics may be partially deteriorated. If the thickness is 0.1 μm or more, peeling or cracking of the smoothing layer itself may occur, and the characteristics may be decreased. Because there is.
The reason why excellent magnetic properties are produced by providing the above-described surface smoothing layer is considered to be that magnetostriction caused by fine unevenness is reduced by surface smoothing. Therefore, a nonmagnetic metal is preferable as the metal used for the surface smoothing layer.
[0013]
Next, the ferromagnetic material of the ferromagnetic material thin film layer 15 may be crystalline or amorphous, and one or more of iron (Fe), cobalt (Co), and nickel (Ni). The main component is a magnetic material composed of a combination of boron (B), carbon (C), magnesium (Mg), aluminum (Al), silicon (Si), phosphorus (P), sulfur (S), Titanium (Ti), vanadium (V), chromium (Cr), manganese (Mn), copper (Cu), zinc (Zn), yttrium (Y), zirconium (Zr), niobium (Nb), molybdenum (Mo), From palladium (Pd), silver (Ag), indium (In), tin (Sn), tantalum (Ta), tungsten (W), iridium (Ir), platinum (Pt), gold (Au), lead (Pb) Several selected And a additive genus or non-metallic elements.
[0014]
Ferromagnetic material thin film layers are formed by vacuum processes such as sputtering, vapor deposition, and ion plating using an alloy composed of iron, cobalt, nickel as the main component and a material composed of additive elements or a mixture thereof as a target material or vapor deposition source. It is formed by means using The ferromagnetic material is represented by cobalt Co-zirconium Zr system or iron Fe-silicon Si.
The thickness of the ferromagnetic material thin film layer is suitably 500 to 5000 mm. The reason why the lower limit of the layer is 500 mm or less is that the thickness of the magnetic layer is reduced, so that the saturation magnetic flux decreases as the absolute amount of the magnetic body decreases, and the magnetic signal becomes smaller. This is because the thickness of the magnetic material needs to be 500 mm or more in order to obtain a magnetic signal to be used. The reason why the upper limit is 5000 mm is to make a clear distinction from a magnetic film produced by another method (usually 1 μm or more in thickness), and it is preferable to avoid making it thicker than this. is there. Further, when the thickness is larger than this, the thread characteristics are deteriorated due to curling or the like due to the internal stress of the film, and wrinkles or cracks may occur.
In view of the productivity of the ferromagnetic thin film layer and the stability of the magnetic signal, the preferred thickness of the layer is in the range of 1500 to 3000 mm (0.15 to 0.3 μm).
[0015]
Such a ferromagnetic material thin film layer exhibits unique characteristics in Hc (coercivity) and Bm (saturation magnetic flux density), and from the magnetic characteristics, the magnetic field strength applied normally and the magnetic flux density of the magnetic material magnetized by the magnetic field. Has a non-linear BH characteristic (hysteresis curve), and can be clearly distinguished from general magnetic materials.
The ferromagnetic material thin film layer used in the present invention preferably has Hc (coercivity) of 0.5 to 50 Oe and Rsq (square ratio) of 0.7 to 1.0.
FIG. 3 shows a hysteresis curve of the ferromagnetic material thin film layer. On the substrate surface that is smooth and has no irregularities, the ferromagnetic material thin film layer 15 has a small coercive force Hc and a high angle type as shown in FIG. A BH hysteresis curve with a ratio (0.8 to 1.0) is obtained.
On the other hand, in the substrate surface having irregularities, the hysteresis characteristic of decreasing the saturation magnetic flux density Bm low squareness ratio (0.5 or less) is obtained.
The squareness ratio Rsq is
Rsq = Br (residual magnetic flux density) / Bm (saturated magnetic flux density)
It is represented by
[0016]
The surface smoothing layer 13 has the effect of providing a forgery prevention thread that is the same as a general glittering thread in appearance because its glossy color is observed from the outside as reflected light in addition to the above-described magnetic property improving effect. is there. In addition, a light-reflective nonmagnetic metal material can also be used as an upper layer of the ferromagnetic material thin film. For example, gold, silver, aluminum, chromium or the like is used. In general, aluminum is preferably employed from the viewpoint of cost and technical problems, and the thickness is formed to a thickness of about 100 to 2000 mm, preferably about 200 to 1000 mm. When the latter light reflecting layer is provided, the reflection characteristics are further improved.
[0017]
When the ferromagnetic material thin film layer 15 is patterned, it can be patterned by a process such as a wet etching method and a lift-off method in addition to a dry process of forming a pattern with a laser beam. In the case of laser processing, the surface of the ferromagnetic material thin film layer 15 can be patterned by scanning with a YAG laser (wavelength 1064 nm) beam.
In many cases, by patterning the ferromagnetic material thin film layer into a barcode shape, the thread can be formed on the base paper to make a useful anti-counterfeit paper.
[0018]
The
Alternatively, the adhesive layer may be a hot melt adhesive having a heat melting temperature of 60 to 80 ° C. The coating thickness may be within a few μm.
[0019]
Next, the forgery prevention paper of the present invention will be described.
Anti-counterfeiting paper that is threaded so as to be exposed in the window is, for example, paper of a type in which glittering threads or magnetic threads are embedded in the base paper, and the base paper is glittering threads. There are known ones that include an exposed portion (window) that intermittently exposes and a covering portion that intermittently covers the glittering thread between the exposed portions.
The anti-counterfeit paper having this configuration is provided with a small convex part having the same width as or wider than the thread on one paper net part of the multi-cylinder paper machine, and the thread is placed on the convex part. It can be manufactured by supplying a stock solution. That is, in this way, the covering portion is formed because the thread is sandwiched by the stock liquid at the position where there is no convex portion, and the exposed portion is exposed from the lower surface side of the stock liquid at the convex portion position. It is formed.
[0020]
In the threaded paper with the window as described above, the glittering thread and the like are intermittently exposed at the exposed portion, so that even when copied, the metal color is not reproduced, so that forgery can be prevented. In addition, it is not necessary to check the end face of the paper to see if it is a counterfeit product, and it is possible to prevent the glittering thread or the like from being peeled off from the base paper.
[0021]
FIG. 4 is a diagram showing an embodiment of the forgery prevention paper of the present invention. 4A is a plan view thereof, and FIG. 4B is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 4A.
As shown in FIG. 4, in the first embodiment of the
[0022]
However, the
[0023]
FIG. 5 is a diagram showing a second embodiment of the forgery prevention sheet of the present invention. 5A is a plan view thereof, and FIG. 5B is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 5A. As shown in FIG. 5, in the second embodiment of the forgery-preventing paper of the present invention, a plurality of
The second embodiment is characterized in that the exposed
[0024]
However, the
As described above, by introducing two or more threads into the security medium, the method of simply pasting a forged thread increases the forgery cost and the process becomes complicated, so that the forgery suppression effect increases. .
[0025]
FIG. 6 is a diagram showing a third embodiment of the anti-counterfeit paper according to the present invention. 6A is a plan view thereof, and FIG. 6B is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 6A. As shown in FIG. 6, the third embodiment of the anti-counterfeit paper according to the present invention has a configuration in which a plurality of
In the third embodiment, the exposed
In this way, when the exposed portion is provided in a so-called staggered pattern, it is possible to reduce the rise of the thread portion when the sheets are stacked, facilitating printing, and preventing roll-up during handling of the take-up paper. can do.
[0026]
Next, the manufacturing state of the anti-counterfeit paper of the present invention will be described.
FIG. 7 is a diagram illustrating a state in which a forgery-preventing sheet with threads is drawn. 7A is a cross section parallel to the thread, FIG. 7B is a cross section taken along line CC in FIG. 7A and perpendicular to the thread, and FIG. 7C is a cross section taken along line DD. Is shown. As shown in the figure, this threaded
[0027]
When the projecting
When the watermark pattern 25 is provided around the thread, a pattern-like convex portion may be formed on the perforated net portion in the same manner as the
[0028]
【Example】
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
(Example)
<Production of magnetic thread>
As the base film 11 of the anti-counterfeit thread, a smooth and transparent polyethylene terephthalate film (“Lumirror S-28” manufactured by Toray Industries, Inc.) [thickness: 16 μm] so that the average film thickness of aluminum is 0.03 μm. The surface smoothing layer 13 was formed by vapor deposition.
[0029]
Subsequently, a ferromagnetic material thin film layer 15 made of iron Fe-silicon Si was formed on the surface smoothing layer so as to have a film thickness of 0.2 μm by sputtering.
Mark writing with a YAG laser (wavelength 1064 nm) was performed in order to repeatedly provide a reduced barcode mark within the range of 2 mm width of the ferromagnetic material thin film layer 15. A beam having a diameter of about 50 μmφ was scanned in parallel, and the removal portion of the ferromagnetic material thin film layer 15 having a width of 50 μm was formed in stripes every 100 μm, thereby providing a clear barcode mark. The laser processing conditions are as follows.
〔Processing conditions〕
Equipment: “Laser Marker FL-50” manufactured by Fuji Electric Co., Ltd.
Irradiation energy: 5-6W (current value 8A)
Scanning speed: 100mm / sec
[0030]
After applying the vinyl chloride-based adhesive to a thickness of 1 μm on the back surface of the base material film of the processed thread, the slitter machine is used to slit it to a width of 2 mm. completed.
[0031]
As a result of measuring the magnetic characteristics of this thread, the squareness ratio was 0.9 and the coercive force was 30 oersted in the portion without patterning. Moreover, the squareness ratio of the part which does not provide the surface smoothing layer separately conducted in the comparative test was 0.5. The measurement was performed using a VSM (sample vibration magnetometer) with a DC magnetic field, but the same result was obtained with a BH analyzer using an AC magnetic field.
[0032]
<Making of anti-counterfeit paper>
As shown in FIG. 5, a papermaking net in which the exposed
When the
[0033]
【The invention's effect】
The anti-counterfeit thread according to the present invention forms a surface smoothing layer on a substrate made of a resin film , and the ferromagnetic thin film layer has a squareness ratio of 0.7 to 1.0 on the surface smoothing layer. Is formed with a thickness of 50 nm to 500 nm, and the ferromagnetic thin film layer is patterned by partial removal by thin film removing means such as a laser processing method, an etching method, and a lift-off method . It is possible to provide a large specific magnetic property, and has an anti-counterfeit effect that cannot be obtained with a normal magnetic thread or a glittering thread. In addition, since the anti-counterfeit paper of the present invention has such anti-counterfeit threads incorporated in the base paper, it is difficult to duplicate, and the reliability of gift certificates and other securities can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment of an anti-counterfeit thread according to the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing another embodiment of the thread for preventing forgery of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing a hysteresis curve of a ferromagnetic thin film layer.
FIG. 4 is a diagram illustrating a first embodiment of a forgery prevention sheet according to the invention.
FIG. 5 is a diagram showing a second embodiment of the forgery prevention sheet of the invention.
FIG. 6 is a diagram showing a third embodiment of the forgery prevention sheet of the invention.
FIG. 7 is a diagram illustrating a state in which a forgery-preventing paper with a thread is formed.
[Explanation of symbols]
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