JP5323535B2

JP5323535B2 - 偽造防止用紙の真偽判定方法

Info

Publication number: JP5323535B2
Application number: JP2009046330A
Authority: JP
Inventors: 秀一前田; 将裕中田; 優門田; 将之牛尾; 知之寺尾; 航紀四宮
Original assignee: Oji Holdings Corp; Oji Paper Co Ltd
Current assignee: New Oji Paper Co Ltd; Oji Holdings Corp
Priority date: 2009-02-27
Filing date: 2009-02-27
Publication date: 2013-10-23
Anticipated expiration: 2029-02-27
Also published as: JP2010202985A

Description

本発明は、蛍光物質や着色物質を含有した磁性金属繊維を紙に混入した偽造防止用紙、およびその真偽判定方法に関する。

有価証券などの偽造は大きな社会問題となっており、紙幣、商品券、小切手、株券、パスポート、身分証明書、カードなどは不正に変造、偽造できないように、各種の偽造防止対策が施されている。偽造防止対策は、非特許文献１記載のように、二つに大別できる。万人がはっきりと対象物の真贋を判定できる「眼に見える、公開された偽造防止対策」（オバート）と、専用の機器を用いなければ真贋判定できず、一般にはその内容が知らされていない「眼に見えない、非公開の偽造防止対策」（コバート）である。

オバートでは、複雑な操作を必要とする道具などを使わずに、人間の持つ五感を使って、真贋判別する。紙の分野では、代表的なオバート技術としてすかしが挙げられる。すかしの技術は、紙幣、有価証券、旅券など、広く使われている。その他のオバート技術としては、紙へ特殊物質を混入する方法がある。特殊物質として着色繊維や金属片などの表示材料を混入した紙が、有価証券などの用紙に使用されている。

また、一部の紙幣にみられるように、蛍光繊維を含む紙がある。通常光の下ではわからないが、紫外光をあてると発光し、そのような繊維が含まれていることが認識される。通常光では認識できないことから単なる着色繊維より一段レベルの高い偽造防止手段ではあるが、ブラックライトがあれば容易に真贋判定できる点で、オバートの延長上にあると言える。
特許文献１では、ポリアミド繊維などの合成繊維の製造過程で蛍光物質を混合させたり、合成繊維や、木材パルプやケナフなどの非木材パルプに蛍光物質を染色あるいは付着させたりして、蛍光繊維を得ている。さらに、これらの蛍光繊維を木材パルプなどと均一に分散して抄紙することにより、蛍光繊維を混入した紙を得ている。

一方コバートは、一般には関係者以外には秘密を保ちながら、多くの場合特殊な機器を使用しながら専門家が真贋判定するものである。自動販売機、ＡＴＭなどの紙幣処理機器など機器による真贋判定技術もコバート技術に含まれる。紙に関わるコバート技術としては、紙層中に磁性金属繊維、磁性材などを混入し、その分布状態をコンピュータに記録した後、真贋判定においてそれを検知・照合する方法がある。コバートにおいて混入される特殊物質としては、磁性金属繊維、磁性材料などの情報記録材が一般的である。したがって、トレーサビリティなどにも用いることができる。

特許文献２では、目視による真贋判定が可能であり、かつ機械での検出も可能な偽造防止用紙として、蛍光またはりん光物質が含まれた有機系材料で被覆された金属系繊維が抄き込まれた偽造防止用紙が、本発明者らによって開示されている。同じ繊維にオバートとコバートの機能を両方持たせることにより、簡便な方法で高い偽造防止効果を与えている。

特開２００８−２４８４０３号公報特開２００８−１１１２０７号公報

先端偽造防止技術―事例集―、技術情報協会、ｐ．５−１８（２００４）

近年、コンピュータ、スキャナー、プリンターなどの高性能化や廉価化によって、比較的容易に偽造紙幣などを作ることが可能になり、素人による偽造が増えている。したがって、一般の人々が偽造紙幣などに接する機会が増えており、紙幣の真贋を彼ら自身が行わなければならなくなってきている。このような現状において、まずオバート機能が必要になる。その一方で、プロの偽造集団による大規模な偽造防止も後を絶たない。したがって、コバート機能も必要である。

従来の偽造防止用紙の一例として、蛍光インクによる印刷や着色繊維・蛍光繊維の混入などによるオバート機能を付与すると同時に、磁気インクによる印刷によるコバート機能を付与した偽造防止用紙が知られている。これらはオバート技術とコバート技術の両方を取り入れて偽造防止効果を高めようとするものであり、偽造対策として一定の効果が認められ、幅広く用いられてきた。しかし近年では、蛍光インクや磁気インクも入手可能であり、容易に偽造可能となってきたことから、単にコバート機能やオバート機能を別々の従来技術で付与するだけでは偽造防止として不十分である。よって、さらに高いレベルでオバート機能とコバート機能を複合化した新しい偽造防止技術が求められている。

本発明者らは、以上のような状況を鑑み、オバートとコバートを一つの技術で両立するものとして、特許文献２の偽造防止用紙を提案した。しかし、本発明者らが鋭意検討した結果、単に中心部に鉄、銅、アルミニウム、コバルトといった金属ワイヤが存在する、有機系材料を主体とした繊維というだけでは、ＭＲ（磁気抵抗効果素子）センサーやＭＩ（磁気インピーダンス効果素子）センサーといった一般的な磁気センサーでうまく検知できない場合があることが分かった。
よって本発明者らは、磁性金属繊維の材質や直径、長さについてさらに検討を重ねるとともに、偽造防止用紙への混入様式や、真贋判定・検知方法について鋭意検討を行った結果、本発明を完成するに至った。

本発明は、蛍光物質や着色物質を含有した磁性金属繊維を紙に混入した偽造防止用紙という、オバートとコバートを両立した新規な偽造防止手段を提供するものである。特に、前記磁性金属繊維をパルプ繊維と分散して抄紙した紙の全面に分散して形成された偽造防止用紙の真偽判定方法を提供する。
本発明は、前記偽造防止用紙における磁性金属繊維の位置情報を、可視／赤外光または蛍光による検知、及び磁気検知という２つの異なった方法で検知し、得られた２つの位置情報パターンを照合することによって真偽を判定する方法に関する発明である。
本発明は以下の（１）〜（７）に示される構成の偽造防止用紙の真偽を判定する下記（８）の構成の真偽判定方法を含む。

（１）下記（Ａ）〜（Ｃ）の特徴を有する磁性金属磁性体が、用紙中に少なくとも１本混入されていることを特徴とする偽造防止用紙。
（Ａ）蛍光物質または着色物質を含有していること。
（Ｂ）直径が１０μｍ〜３００μｍであること。
（Ｃ）比透磁率が１０〜１０^５であること。
（２）前記磁性金属繊維が、磁性ステンレス繊維である（１）に記載の偽造防止用紙。
（３）前記磁性金属繊維の長さが１ｍｍから５０ｍｍの範囲にあり、且つ前期磁性金属繊維が用紙の面内にランダムに配置された状態で混入されている（１）または（２）に記載の偽造防止用紙。
（４）前記磁性金属繊維が、スレッドとして紙に挿入されている（１）または（２）に記載の偽造防止用紙。
（５）前記磁性金属繊維が単一線からなり、該単一線の直径が１０μｍから３００μｍの範囲にある（１）〜（４）のいずれかに記載の偽造防止用紙。
（６）前記磁性金属繊維が撚線からなり、該撚線を形成する単線の直径が５μｍから１００μｍの範囲にあり、該撚線の直径が１０μｍから３００μｍの範囲にある（１）〜（４）のいずれかに記載の偽造防止用紙。
（７）前記磁性金属繊維が混入されている部位周辺の、少なくとも一方の用紙表面の最大凸高さが、磁性金属繊維の直径の半分より小さい（１）〜（６）のいずれかに記載の偽造防止用紙。
（８）表面に蛍光物質または着色物質を含有する磁性金属繊維の少なくとも一本を、紙に混入した偽造防止用紙の真偽判定方法であって、２００〜１０００ｎｍの範囲の波長をもつ可視光、赤外線、または紫外線を照射することによって読み取り、記録された、繊維の位置情報を、磁気センサーによって読み取り、記録された、繊維の位置情報と照合し、一致した場合に真、一致しなかった場合に偽と判定することを特徴とする、偽造防止用紙の真偽判定方法。

本発明に係る偽造防止用紙によれば、一つの磁性金属繊維でオバートとコバートを両立できる。すなわち、蛍光や着色の視認により容易に真贋判定できると同時に、磁気センサーなどによる機器検知も行えることから、簡便で確実な偽造防止手段を提供できる。

さらに、同じ磁性金属繊維に蛍光／着色と磁性の２つの特性を同時に持たせているため、従来の蛍光／着色材料や磁性材料をそれぞれ単独で使用する場合に比べて、格段に高度な偽造防止効果を有する。つまり、本発明における偽造防止用紙における磁性金属繊維の位置情報のパターンを、可視／赤外光または蛍光によるイメージング、及び磁気検知によるイメージングの２つの異なった方法で可視情報化し、得られた２つのパターンを照合することによって真偽を判定することが可能である。偽造防止用紙中の全く同じ位置に蛍光／着色繊維と磁性繊維のそれぞれを配置することは難しいが、本発明では１つの繊維に蛍光／着色と磁性の両方の特性を持たせているため、前記のような蛍光／着色パターンと磁気パターンの照合による真偽判定を行うことができる。単純に蛍光／着色材料や磁性材料を紙に混入しただけでは偽造することは不可能であるため、従来よりも特に高い偽造防止効果を有する。

本発明の偽造防止用紙の概念図本発明の偽造防止用紙の磁気センサーによる検知方法の一例本発明の真偽判定方法の一例の概念図：本発明の偽造防止用紙の読み取り本発明の真偽判定方法の一例の概念図：偽造品の読み取り本発明の真偽判定方法の別の一例の概念図：本発明の偽造防止用紙の読み取り本発明の真偽判定方法の別の一例の概念図：偽造品の読み取り

以下、本発明について詳しく説明する。
本発明の偽造防止用紙の一例の概念図を図１に示す。図１に示すように、偽造防止用紙は、磁性金属繊維が紙に混入された状態で形成される。

本発明において用いる磁性金属繊維は、蛍光物質や着色物質を含有するものであるから、紙の中で表示材料として観察されオバート機能を発現すると同時に、磁気センサーなどに検知される材料として働き、コバート機能を発現する。

磁性センサーでの検知を確実に行えるようにするためには、磁性金属繊維の材料は、比透磁率が１０〜１０^５の範囲にあるものを用いることが好ましい。ここで透磁率（μ）とは、磁界（Ｂ）と磁束密度（Ｈ）の関係をＢ＝μＨで表したときの比例定数μであり、真空の透磁率μ₀とのμ/μ₀の比を比透磁率（μｓ）と言う。一般に磁石に対する応答性の高い材料ほど、はじめ（低磁束密度）の比透磁率は小さいものの、磁束密度が上がるのに従い急激に比透磁率が大きくなる傾向がある。本発明においては、実用的に磁気センサーに応答するような材料を選別するための指標として比透磁率を用いた。

その結果、比透磁率が１０〜１０^５の範囲にある材料を好適に用いることができることがわかった。比透磁率が１０未満では、磁気に対する反応が弱く、磁気センサーで検知できない場合がある。一方、一般に比透磁率が大きいほど加工時の変形などによる磁気特性の変動が大きい。１０^５を越える比透磁率の材料は、磁性の変動が大き過ぎて好ましくない。

比透磁率が１０〜１０^５の範囲にある材料としては、例えば、ＪＩＳ規格におけるＳＵＳなどのステンレス、マグネタイト、フェライトをはじめとする鉄、コバルト、ニッケルなどの強磁性を示す金属、あるいはこれらの元素を含む合金、または化合物（例えば酸化物など）の中から、適宜選択して用いることができる。その中でも特に、本発明で用いる範囲の直径の磁性金属繊維への細線加工が容易、撚線加工が容易、繊維表面への蛍光物質や着色物質による被覆が容易、などの点から、ステンレスが好ましく用いられる。ステンレスとしては、公知の材料を適宜用いることができるが、例えば、オーステナイト系のＳＵＳ３０１、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１６、フェライト系のＳＵＳ４０５、ＳＵＳ４３０、マルテンサイト系のＳＵＳ４０３、ＳＵＳ４２０などが好ましく用いられる。この中で、フェライト系およびマルテンサイト系のものは合金自体が強磁性であるが、オーステナイト系は合金自体は非磁性であるので、冷間加工などの加工を施して強磁性にしたものを用いる。

前記磁性金属繊維の直径は１０μｍから３００μｍ程度のものが使用できる。１０μｍ未満では、オバートとして用いた時に人間の目に観察されないおそれがある。一方、３００μｍを超えると、紙の中に混入されたとき、特に紙厚が薄い場合、紙表面に凸部を形成する原因になってしまい、印刷などの後処理をしにくくなる。磁性金属繊維の直径は１種類のものを用いても良いし、複数の異なる直径の磁性金属繊維を同時に用いても良い。

前記磁性金属繊維の長さは、１ｍｍから３０ｍｍの範囲にあるものを好適に用いることができる。磁性金属繊維の長さが１ｍｍより短いと、特に磁性金属繊維の径が小さい場合において、視認しにくくなる。一方、フィラメントの長さが３０ｍｍを越えると、特に磁性金属繊維が曲がっている場合に、磁性金属繊維の一部が紙層から出てしまうことがある。磁性金属繊維の長さは１種類のものを用いても良いし、複数の異なる長さの磁性金属繊維を同時に用いても良い。

さらに、前記磁性金属繊維は、単一線からなるモノフィラメントでも、複数の線を撚ったマルチフィラメント状の撚線でもよい。また、いずれの場合も樹脂などでコーティングしてから用いてもよい。特に撚線の場合は、フィラメントの内部に樹脂を内包しやすいことから複合化が容易であり、その結果として比重を調整する上で有利である。また、樹脂を介して蛍光物質や着色物質を含有させることにより視認性を向上させることが容易である。さらに撚線の方が、単一線よりも加熱加圧時に扁平化しやすく、撚線を加熱加圧してから扁平化したのちに紙に混入する、または紙をキャレンダー等で加熱加圧した際に撚線が扁平化することで、本発明の偽造防止用紙の表面をより平らにしやすい、すなわち、後述の最大凸高さを小さくしやすいため好ましい。

前記撚線の単一線の直径は５μｍ以上１５０μｍ以下が好ましく、５μｍ以上３０μｍ以下がより好ましい。５μｍ未満では、製造工程において断糸しやすい。一方、１５０μｍを超えると撚線を形成したときの磁性金属繊維径が太くなりすぎて、紙の中に混入されたとき、特に紙厚が薄い場合、紙表面に凸部を形成する原因になってしまい、印刷などの後処理をしにくくなる。なお、撚線で磁性金属繊維を形成する場合も、単一線の場合と同様、磁性金属繊維の直径は１０μｍから３００μｍ程度のものが好ましい。

偽造防止用紙などに使用された際の視認性を向上させるため、磁性金属繊維としては、蛍光物質や着色物質を表面や内部に含有させる必要がある。蛍光物質や着色物質を磁性金属繊維に含有させる方法としては、特に限定されないが、例えば、蛍光物質や着色物質を混入した樹脂材料を溶融押出法などにより磁性金属繊維表面に被覆する方法、蛍光物質や着色物質とバインダー樹脂を含む塗料を磁性金属繊維の表面に塗布する方法、蛍光物質や着色物質を真空蒸着やスパッタなどの方法により磁性金属繊維の表面に成膜する方法、などが挙げられる。

前記着色物質としては、一般に市販されている着色顔料や染料を用いることができる。例としては、鉄黒、カーボンブラック、黄色酸化鉄、黄鉛、カドミウムイエロー、ファストイエロー、ジスアゾイエロー、モリブデートオレンジ、ピラゾロンオレンジ、べんがら、カドミウムレッド、レーキレッドＣ、ブリリアントカーミン６Ｂ、キナクリドンレッド、マンガンバイオレット、メチルバイオレット、ジオキサジンバイオレット、群青、紺青、コバルトブルー、ビクトリアブルーレーキ、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、クロムグリーン、ジンクグリーン酸化クロム、チオインジブ、ジオキサジン、不溶性アゾ顔料、溶性アゾ顔料等の各種顔料、インジゴ染料、アゾメチン染料、ジフェニルメタン染料、トリフェニルメタン染料、アントラキノン染料等の各種染料、がある。

前記蛍光物質としては、アクリルオレンジ、９−アミノアクリジン、キナクリン、アリルナフタレンスルホン酸類、アンスロイルオキシステアリン酸、オーラミンＯ、シアニン色素類、ダンシルクロリド誘導体類、ジフェニルヘキサトリエン、エオシン、ε−アデノシン、エチジウムブロマイド、フルオレセイン系化合物、フォーマイシン、スチルベンジスルホン酸系化合物、ＮＢＤ−ホスファチジルコリン、オキソノール色素類、パリナリン酸類、ペリレン、ペリレン誘導体、Ｎ−フェニル−１−ナフチルアミン、ピレン、ピレン誘導体、サフラニンＯなどの有機系の蛍光染料、あるいはそれらが会合した有機系の蛍光顔料、ＢａＳｉ_２Ｏ_５：Ｐｂ、Ｓｒ_２Ｐ_２Ｏ_７：Ｅｕ、ＢａＭｇ_２Ａｌ_１６Ｏ_２７：Ｅｕ、ＭｇＷＯ_４、３Ｃａ_３（ＰＯ_４）_２・Ｃａ（Ｆ，Ｃｌ）_２：Ｓｂ，Ｍｎ、ＭｇＧａ_２Ｏ_４：Ｍｎ、Ｚｎ_２ＳｉＯ_４：Ｍｎ、（Ｃｅ，Ｔｂ）ＭｇＡｌ_１１Ｏ_１９、Ｙ_２ＳｉＯ_５：Ｃｅ，Ｔｂ、Ｙ_２Ｏ_３：Ｅｕ、ＹＶＯ_４：Ｅｕ、（Ｓｒ，Ｍｇ，Ｂａ）_３（ＰＯ_４）_２：Ｓｎ、３．５ＭｇＯ・５ＭｇＦ_２・ＧｅＯ_２：Ｍｎなどの無機系の蛍光顔料が挙げられる。

次に、本発明の偽造防止用紙１０の用紙の原料となるパルプ繊維について説明する。パルプ繊維としては、針葉樹や広葉樹などの木材パルプからなる植物繊維、イネ、エスパルト、バガス、麻、亜麻、ケナフ、カンナビスなどの非木材パルプからなる植物繊維、またはポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ポリアクリレート、ポリ塩化ビニルなどのプラスチックから作られた合成繊維などが用いられる。

本発明に用いる用紙は、原料である前記のパルプ繊維を水中にて叩解し、抄いて絡ませた後、脱水・乾燥させて作られる。このとき、紙は主成分であるセルロースの水酸基間の水素結合により繊維間強度が得られる。また、紙に用いるてん料としてはクレー、タルク、炭酸カルシウム、二酸化チタンなどがあり、サイズ剤としてはロジン、アルキル・ケテン・ダイマー、無水ステアリン酸、アルケニル無水コハク酸、ワックスなどがあり、紙力増強剤には変性デンプン、ポリビニルアルコール、ポリアクリルアミド、ポリアミドポリアミンエピクロルヒドリン樹脂、尿素−ホルムアルデヒド、メラミン−ホルムアルデヒド、ポリエチレンイミンなどがあり、これらの材料をそれぞれ抄紙時に加え、長網抄紙機、円網抄紙機などで抄造する。

また、植物繊維以外の例えば合成繊維を混入した紙の場合は、合成繊維間に水素結合などの結合力を持たないため結着剤を必要とすることが多いので、合成繊維の配合比率と結着剤量は、紙の強度を落とさない程度に適宜決めるのが好ましい。

次に本発明の偽造防止用紙の製造法について説明する。
前記磁性金属繊維を混入した偽造防止用紙の抄紙方法は、上述のような通常の植物繊維紙の製造に用いられる方法でよく、原料パルプを０．０１〜５％、好ましくは０．０２〜２％の濃度になるよう水で希釈した紙料に、前記磁性金属繊維を混入後よく混練し、スダレ・網目状のワイヤーなどに流して並べて搾水後、加温により水分を蒸発させて作られる。抄紙後は必要に応じて、クリヤ塗工、ラミネート処理、抄合せなどの処理を施してもよい。

本発明の磁性金属繊維は、スレッドタイプの偽造防止用紙としても用いることができる。
磁性金属繊維は糸状のままでも、スレッドとして用いることができるが、特開２００５−２５００６６号公報の図４で開示されているような装置を用いて、繊維を束ねシート状に加工してもよい。繊維ユニット同士の接着剤としては、水系接着剤、エマルジョン系接着剤、溶剤系等の一般に公知の接着剤が適宜使用されるが、溶剤系の接着剤が好ましく用いられる。例えば、ウレタン系、エポキシ系、ポリエステル系、アルキド系、アミド系、アクリル系などの接着剤が使用できる。

前記磁性金属繊維をスレッドとして挿入した偽造防止用紙の抄紙方法は、通常のスレッド入り紙の製造に用いられる方法でよい。すなわち、多層抄き抄紙機の少なくとも最終の抄き合わせの前に、スレッドを挿入し、抄き合わせ時の水分および乾燥工程においてスレッドと紙を接合することによって偽造防止用紙が得られる。

本発明の偽造防止用紙において、前記磁性金属繊維が混入されている部位周辺の、少なくとも一方の用紙表面の最大凸高さは、磁性金属繊維の直径の半分より小さいことが好ましく、直径の四分の一以下であることがより好ましく、直径の十分の一以下であることがさらに好ましく、０μｍ、すなわち平坦であることが最も好ましい。偽造防止用紙表面の最大凸高さが、磁性金属繊維の直径の半分より大きい場合は、印刷を行った際にインキ着肉不良による印刷むらや白抜けといった欠陥が生じ、均一な印刷面が得られないため不適である。

用紙表面の最大凸高さを、磁性金属繊維の直径の半分より十分に小さくするためには、用途に応じて選択される偽造防止用紙の紙厚に対して、可視／赤外光や紫外線による視認性が保たれる範囲で十分に小さい直径の磁性金属繊維を用いればよい。磁性金属繊維の直径と紙厚との差は、前記を鑑みて適宜選択すればよいが、例えば、紙厚よりも４０〜１５０μｍ程度小さい直径の磁性金属繊維を用いることができる。また、偽造防止用紙を二層以上の多層構成にしてもよく、その場合は、層と層の間に磁性金属繊維を混入すれば、印刷する方の層の厚さを制御することにより容易に最大凸高さを小さくすることが出来る。
最大凸高さを小さくする別の方法として、クリヤ塗工などにより塗工層を設けても良い。紙厚が薄い場合に特に有効である。

本発明において、最大凸高さの測定はレーザー変位計（キーエンス社製ＬＴ−８０１０）を用いて行った。用紙中の磁性金属繊維が含まれる位置を確認した後、磁性金属繊維の両端部から２ｍｍ離れた、磁性金属繊維が存在しない箇所に対応する位置２箇所と、磁性金属繊維の中心部を結ぶラインを走査し、凸高さを測定した。測定長さ（走査距離）は１０ｍｍで、１０μｍ毎に高さをプロットし、この時の測定長さ範囲内における最大高さと最小高さとの差から各々の測定箇所における凸高さを求めた。用紙中の全ての磁性金属繊維について測定し、全測定値のうちの最大値を最大凸高さとして求めた。

本発明の偽造防止用紙への印刷は、従来の紙の場合と同じ設備と方法が使用可能である。すなわち、オフセット印刷法、スクリーン印刷法、グラビア印刷法、凸版印刷法、凹版印刷法などの各種印刷法で文字や絵柄を印刷することができる。

本発明の偽造防止用紙は、磁性金属繊維に含有された蛍光物質や着色物質の存在により、特別な器具を用いなくとも目視により真偽判定するものである。また磁性金属繊維の存在により、磁気センサーを用いて真偽判定するものである。すなわち、オバートとコバートを両立するものである。

磁気センサーとしては、ＭＲ（磁気抵抗効果素子）センサーやＭＩ（磁気インピーダンス効果素子）センサーなどの公知のセンサーを用いることができる。本発明の偽造防止用紙は、センサーによる検知信号の有無による簡便な真偽判定が可能であることに加えて、磁気センサーを走査したり、複数の磁気センサーで同時に検知することにより、用紙中の磁性金属繊維の位置情報を取得してより高度な真偽判定を行うことも可能である。

また、同じ透磁率の磁性金属繊維を用いた場合、磁性金属繊維の直径や長さによって、磁気センサーでの検知信号強度が異なる。このことを利用して、本発明における偽造防止用紙において、信号強度に明確な閾値を設けることが可能な、２種類の異なった直径または長さをもつ磁性金属繊維を用いれば、図２に示した次の方法により偽造防止用紙に個別のＩＤを与えることができ、より強固なセキュリティーを付与することが可能である。
用紙中の全ての磁性金属繊維を任意に決められた順番で磁気センサーにより読み取り、閾値以上の信号強度を示した場合に「１」、閾値以下の信号強度を示した場合に「０」の値を与えることにより、１と０で表されるデジタル信号を得る。この信号を、この偽造防止用紙特有のＩＤとして記録することにより、真偽判定に用いることが可能である。

さらに、同じ磁性金属繊維に蛍光／着色と磁性の２つの特性を同時に持たせているため、磁性金属繊維の位置情報パターンを、可視／赤外光または蛍光検知、及び磁気検知という２つの異なった方法で読み取ったのち記録し、得られた２つの位置情報を照合することによって真偽を判定することが可能である。
可視光／赤外光／蛍光パターンと磁気パターンの照合による真偽判定方法は、特に限定されないが、例えば次のように行うことが出来る。２００〜１０００ｎｍの範囲の波長をもつ可視光、赤外線、または紫外線を照射することによってイメージングを行うイメージセンサーを用いて、磁性金属繊維の位置情報のパターンを得る。次いで、ＭＲセンサーやＭＩセンサーなどの磁気センサーを用いて磁性金属繊維の位置情報のパターンを得る。得られた２つのパターン画像を、パソコン上での画像認識による照合方法を用いて照合し、図３のように一致した場合に真、図４のように一致しなかった場合に偽と判定する。

また、次のような真偽判定方法で行っても良い。偽造防止用紙中の任意のラインについて、２００〜１０００ｎｍの範囲の波長をもつ可視光、赤外線、または紫外線センサーでスキャンし、検知強度のプロファイルを得る。このプロファイルを、均等ピッチに分割し、各ピッチごとに、一定以上の強度を示した部分に「１」（磁性金属繊維が存在）、強度がゼロに近かった部分に「０」（磁性金属繊維が不在）の値を与えることにより、１と０で表されるデジタル信号を得る。次に、同じ操作を、同じラインをＭＲセンサーやＭＩセンサーなどの磁気センサーでスキャンすることにより行って、デジタル信号を得る。得られた２つのデジタル信号が図５のように一致した場合に真、図６のように一致しなかった場合に偽と判定する。

例えば、本発明の偽造防止用紙、つまり蛍光物質を含有する磁性金属繊維を混入した紙を真正品、蛍光繊維と磁気繊維を別々に紙に混入した紙を偽造品とした場合、前者は前記各照合方法によって真と判定されるが、後者は、蛍光繊維と磁気繊維が同じ位置に配置されていないために、偽と判定され、真偽判定を容易に行うことが出来る。

以下、本発明を実施例により説明するが、本発明は、これら実施例に限定されるものではない。

実施例１
＜磁性金属繊維の作製＞
紫外線で黄緑色に蛍光発色する蛍光顔料（ＬＵＭＩＬＵＸＹｅｌｌｏｗＣＤ３９７、Ｈｏｎｅｙｗｅｌｌ社製）をアクリルエマルジョンと混合することによって得られた溶液を、金属線表面に塗布、乾燥させることにより、蛍光物質を金属線に被覆した。金属線には、冷間加工処理を施した径３０μｍのＪＩＳ規格ＳＵＳ３０４のステンレスワイヤを使用し、被覆後の径は３５μｍであった。前記で得られた、蛍光物質で被覆された金属線を、長さ５ｍｍに切断して磁性金属繊維としたものを３０００本用意した。この磁性金属繊維の比透磁率は１４．０であった。

＜偽造防止用紙の作製＞
紙の原料としては、水中で濃度が０．５％の針葉樹クラフトパルプ（叩解度：４３０ｃｃＣＳＦ）に紙力増強剤（商品名：ＡＦ−２５５、荒川化学工業製）を絶乾パルプ当り０．１％添加した紙料を用いた。この紙料に、前記磁性金属繊維を混入し、実験用手すきマシンで坪量７０ｇ／ｍ^２の紙を抄紙した。乾燥は回転式ドライヤーを使用し９０℃で行った。磁性金属繊維が紙層中にランダムに配置され、該磁性金属繊維が容易には剥離しない偽造防止用紙を得た。本偽造防止用紙の紙厚は１３５μｍであり、磁性金属繊維が混入されている部位周辺の最大凸高さは１μｍ（磁性金属繊維直径の約０．０３倍）であった。

＜偽造防止の効果＞
前記で作製された偽造防止用紙に波長３６５ｎｍのブラックライトを当てながら観察したところ、磁性金属繊維が目視観察できた。よって、オバートとしての効果が確認できた。
一方、磁気センサー（商品名：ＳＴ００８型、日本シーディーアール製）のヘッドを本偽造防止用紙表面に当てながら左右にスライドさせた際、ヘッドが磁性金属繊維に近づいた時に、磁気センサーが磁性金属繊維に反応しピーという音が発生し、コバートの効果も確認した。

＜真偽判定方法＞
本偽造防止用紙を、紫外光源搭載密着イメージセンサー（三菱電機（株）製、ＵＢ２Ｂ１０８ＡＸ−ＵＶ）を用いてスキャンし、磁性金属繊維の位置情報のパターン画像を得た。次いで、本偽造防止用紙を、ＭＲ（磁気抵抗効果素子）センサー（ニッコーシ（株）製、ＭＲＳ−１３３）を用いてスキャンし、磁性金属繊維の位置情報のパターン画像を得た。得られた２つのパターン画像を、パソコン上での画像認識をもちいて照合したところ、一致したため、真と判定した。
一方、表面を着色していない、ステンレスからなる長さ３ｍｍ、径８０μｍの磁性金属繊維と、表面に蛍光顔料を付着させた、長さ３ｍｍ、径３０μｍのナイロン繊維を混入した紙を、前述の偽造防止用紙の作製方法に準じて作製した。この紙についても同様の方法で、紫外光源搭載密着イメージセンサーとＭＲセンサーによる２つのパターン画像を得て、照合を行ったところ、一致しなかったため、偽と判定した。よって、本方法によって、本偽造防止用紙のみを真とする真偽判定を正しく行うことが出来た。

実施例２
＜偽造防止用紙の作製＞
蛍光物質を被覆する金属線を、冷間加工処理を施した径１５μｍのＪＩＳ規格ＳＵＳ３０１のステンレスワイヤ７本を撚り合わせた撚線に変更した以外は、実施例１と全く同様に偽造防止用紙を作製した。蛍光物質で被覆された磁性金属繊維の径は５０μｍ、長さは５ｍｍ、比透磁率は１４．０であった。本偽造防止用紙の紙厚は１３５μｍであり、磁性金属繊維が混入されている部位周辺の最大凸高さは３μｍ（磁性金属繊維直径の約０．０６倍）であった。

＜真偽判定方法＞
本偽造防止用紙を、紫外光源搭載密着イメージセンサー（三菱電機（株）製、ＵＢ２Ｂ１０８ＡＸ−ＵＶ）を用いてスキャンし、磁性金属繊維の位置情報のパターン画像を得た。次いで、本偽造防止用紙を、ＭＲ（磁気抵抗効果素子）センサー（ニッコーシ（株）製、ＭＲＳ−１３３）を用いてスキャンし、磁性金属繊維の位置情報のパターン画像を得た。得られた２つのパターン画像を、パソコン上での画像認識をもちいて照合したところ、一致したため、真と判定した。
一方、表面を着色していない、ステンレスからなる長さ３ｍｍ、径８０μｍの磁性金属繊維と、表面を黒色に着色した、長さ３ｍｍ、径３０μｍのナイロン繊維を混入した紙を、前述の偽造防止用紙の作製方法に準じて作製した。この紙についても同様の方法で、紫外光源搭載密着イメージセンサーとＭＲセンサーによる２つのパターン画像を得て、照合を行ったところ、一致しなかったため、偽と判定した。よって、本方法によって、本偽造防止用紙のみを真とする真偽判定を正しく行うことが出来た。

実施例３
＜磁性金属繊維スレッドの作製＞
実施例１と同様の方法によって、蛍光物質で被覆された金属線１０００ｍを作製し、ボビンに巻きつけて磁性金属繊維スレッドとした。被覆前の金属線として径３０μｍのＪＩＳ規格ＳＵＳ３０４のステンレスワイヤを使用し、被覆後の径は３５μｍであった。この磁性金属繊維の比透磁率は１４．０であった。

＜偽造防止用紙の作製＞
用紙の原料としては、水中で濃度が０．５％の針葉樹クラフトパルプ（叩解度：４３０ｃｃＣＳＦ）に紙力増強剤（商品名：ＡＦ−２５５、荒川化学工業製）を絶乾パルプ当り０．１％添加した紙料を用いた。
一方、二槽のシリンダーバットを備えた円網抄紙機の、一槽目の円網シリンダーの同一円周表面上にあらかじめ１ｃｍ×１ｃｍの形のテープを１ｃｍ間隔で貼り付けて網目を塞いでおき、第一紙層（風乾米坪３５ｇ／ｍ^２）として１ｃｍおきに１ｃｍ×１ｃｍの穴が空いた紙層を形成するようにした。二槽目の円網シリンダーには細工を施さず、無地の第二紙層（風乾米坪７０ｇ／ｍ^２）を形成するようにした。また、スレッド巻き出し装置を一槽目と二槽目のシリンダー間に設置し、前記磁性金属繊維スレッドが第一紙層の穴と重なる位置に、第二紙層とアルミ蒸着面側が接する向きで挿入されるようにした。用紙の原料として、前記の紙料を用い、第一紙層と接するヤンキードライヤーとこれに続くシリンダードライヤーで乾燥後、マシンカレンダー処理した。上記工程により、磁性金属繊維をスレッドとする窓開きタイプのスレッド入り偽造防止用紙を得た。本偽造防止用紙の紙厚は２００μｍであり、磁性金属繊維が混入されている部位周辺の最大凸高さは０μｍであった。

＜偽造防止の効果＞
前記で作製された偽造防止用紙に波長３６５ｎｍのブラックライトを当てながら観察したところ、磁性金属繊維が目視観察できた。よって、オバートとしての効果が確認できた。
一方、磁気センサー（商品名：ＳＴ００８型、日本シーディーアール製）のヘッドを本偽造防止用紙表面に当てながら左右にスライドさせた際、ヘッドが磁性金属繊維のスレッドに近づいた時に、磁気センサーが磁性金属繊維に反応しピーという音が発生し、コバートの効果も確認した。

実施例４
＜磁性金属繊維スレッド及び偽造防止用紙の作製＞
実施例２と同様の方法によって、蛍光物質で被覆された金属線１０００ｍを作製し、ボビンに巻きつけて磁性金属繊維スレッドとした。被覆前の金属線として冷間加工処理を施した径１５μｍのＪＩＳ規格ＳＵＳ３０１のステンレスワイヤ７本を撚り合わせた撚線を使用し、被覆後の径は５０μｍであった。この磁性金属繊維の比透磁率は１４．０であった。
前記磁性金属繊維スレッドを用いて、実施例３と同様にして偽造防止用紙を作製した。本偽造防止用紙の紙厚は２００μｍであり、磁性金属繊維が混入されている部位周辺の最大凸高さは０μｍであった。

実施例５
＜磁性金属繊維の準備及び偽装防止用紙の作製＞
冷間加工処理を施した径６０μｍのＪＩＳ規格ＳＵＳ３０１のステンレスからなる金属線を１００ｍ用意した。この磁性金属繊維の比透磁率は１４．０であった。紙に抄きこまれたときの視認性を良好にするために、マジックインキにて金属線の表面を着色した。次いで、金属線を、カッターを用いて、カット長が概ね１５ｍｍになるように切断し、着色された磁性金属繊維５０００本を得た。
前記磁性金属繊維を用いて、実施例１と同様にして偽造防止用紙を得た。本偽造防止用紙の紙厚は１３５μｍであり、磁性金属繊維が混入されている部位周辺の最大凸高さは１０μｍ（磁性金属繊維直径の約０．１７倍）であった。

＜偽造防止の効果＞
紙層内に着色された磁性金属繊維が目視観察できたことから、オバートの効果を確認した。
一方、磁気センサー（商品名：ＳＴ００８型、日本シーディーアール製）のヘッドを本偽造防止用紙表面に当てながら左右にスライドさせた際、ヘッドが磁性金属繊維に近づいた時に、磁気センサーが磁性金属繊維に反応しピーという音が発生し、コバートの効果も確認した。

実施例６
＜偽造防止用紙の作製＞
金属線を、冷間加工処理を施した径３０μｍ、比透磁率１０のＪＩＳ規格ＳＵＳ３０２に変更した以外は、実施例５と全く同様に偽造防止用紙を作製した。本偽造防止用紙の紙厚は１３５μｍであり、磁性金属繊維が混入されている部位周辺の最大凸高さは１μｍ（磁性金属繊維直径の約０．０３倍）であった。

実施例７
＜磁性金属繊維の作製＞
冷間加工処理を施した径４０μｍのＪＩＳ規格ＳＵＳ３０４のステンレスワイヤ１００ｍの表面に、カーボン蒸着機ＳＶＣ−７００ＴＵＲＢＯ−ＴＭ（サンユー電子（株）製）を用いてカーボンブラックを均一に蒸着した。この、黒く着色された金属線を、カッターを用いて、カット長が概ね１５ｍｍになるように切断し、着色された磁性金属繊維５０００本を得た。この磁性金属繊維の比透磁率は１４．０であった。
前記磁性金属繊維を用いて、実施例１と同様にして偽造防止用紙を得た。本偽造防止用紙の紙厚は１３５μｍであり、磁性金属繊維が混入されている部位周辺の最大凸高さは２μｍ（磁性金属繊維直径の約０．０５倍）であった。

実施例８
＜磁性金属繊維スレッドの作製＞
実施例７と同様の方法によって、カーボンブラックで被覆された金属線１０００ｍを作製し、ボビンに巻きつけて磁性金属繊維スレッドとした。金属線として径４０μｍのＪＩＳ規格ＳＵＳ３０４のステンレスワイヤを使用し、磁性金属繊維の比透磁率は１４．０であった。

＜偽造防止の効果＞
紙の表面にある磁性金属繊維がスレッドとして目視観察できたことから、オバートの効果を確認した。
一方、磁気センサー（商品名：ＳＴ００８型、日本シーディーアール製）のヘッドを本偽造防止用紙表面に当てながら左右にスライドさせた際、ヘッドが磁性金属繊維のスレッドに近づいた時に、磁気センサーが磁性金属繊維に反応しピーという音が発生し、コバートの効果も確認した。

比較例１
＜偽造防止用紙の作製＞
磁性金属繊維を、冷間加工処理を施した径６０μｍ、長さ０．８ｍｍ、比透磁率は１．０２のＪＩＳ規格ＳＵＳ３１６のステンレスフィラメントに変更し、抄紙した紙の坪量を４５ｇ／ｍ^２とした以外は、実施例１と全く同様に偽造防止用紙を作製した。本偽造防止用紙の紙厚は８５μｍであり、磁性金属繊維が混入されている部位周辺の最大凸高さは４０μｍ（磁性金属繊維直径の約０．６７倍）であった。

＜偽造防止の効果＞
紙層内の磁性金属繊維を目視で発見できず、オバートの効果は確認できなかった。
また、磁気センサー（商品名：ＳＴ００８型、日本シーディーアール製）のヘッドを本偽造防止用紙表面に当てながら左右にスライドさせ続けたが、磁気センサーからは反応がなかった。

＜印刷性評価＞
実施例１〜８で製造した全ての偽造防止用紙について、レーザープリンター、オフセット印刷機でベタ印刷を実施した結果、良好な印字品質および均一なインキ着肉性を示した。
また比較例１の偽造防止用紙はレーザープリンター、オフセット印刷機でベタ印刷を実施した結果、磁性金属繊維が混入されている部位周辺において、白抜けによる印刷不良が見られた。

偽造防止の決め手は、できるだけ多くの偽造防止対策を組み合わせて採用することにより、偽造をあきらめさせることである。本発明は、磁性金属繊維の視認とセンサーへの応答というオバートとコバートを組み合わせたものであり、複数の偽造防止対策を施した点、及び可視光／赤外線／紫外線イメージセンサーと磁気センサーにより得られた磁性金属繊維のパターン画像の照合による真偽判定方法を提供している点で偽造防止効果が高く、よって産業上の利用価値が高い。

Claims

比透磁率が１０〜１０ ^５の範囲で直径が１０μｍ〜３００μｍの範囲であり、蛍光物質または着色物質を表面に含有する磁性金属繊維を用紙に分散混入した偽造防止用紙の真偽判定方法であって、２００〜１０００ｎｍの範囲の波長をもつ可視光、赤外線または紫外線を照射してイメージングを行うイメージセンサーによって読み取った磁性金属繊維の位置情報と、磁気センサーによって読み取った磁性金属繊維の位置情報を照合し、一致した場合を真とし、一致しない場合を偽とすることを特徴とする、偽造防止用紙の真偽判定方法。