JPH1076781A

JPH1076781A - 認識用マーク、マーク記録体、及びマーク認識方法

Info

Publication number: JPH1076781A
Application number: JP8248468A
Authority: JP
Inventors: Tetsuji Ogata; 哲治緒方
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 1996-09-02
Filing date: 1996-09-02
Publication date: 1998-03-24

Abstract

(57)【要約】【課題】任意の物体の真偽、正当性、種別等を認識す
る為の認識用マークを、偽造されにくいものとする。【解決手段】認識用マークに蓄光体を用いる。この認
識用マークを付与した物体は、マーク記録体である。認
識用マークによる認識法は、認識用マークに対し励起光
が照射された後に、認識用マークの蓄光体からの発光を
検知することにより、マークを認識する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カード、有価証券
等の物体に付与して、その真偽、正当性、種別等を認識
する為の認識用のマーク、該マークを有するカード等の
マーク記録体、及び、該マークの認識方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、バンクカード、クレジットカー
ド、ＩＣカード、光カード等の各種カードが広範な用途
で使用されている。そして、カードの偽造防止は、例え
ば、カードの真偽を判定するための認識用マークとし
て、高度な印刷技術を駆使したホログラムをカード面に
設けることが行われている。また、カードや預金通帳等
の有価証券に対して、特殊物質を印刷形成する技術とし
て、赤外光を吸収するインクでバーコード等のパターン
を形成しておく技術もある。つまり、特定波長の光を吸
収する物質によるパターンを物体に付与し、パターンが
付与された物体に光を照射し、反射光を検知することに
より、その物体の真偽、或いは種別の判定を行う技術で
ある。赤外光等の可視光領域以外の光を使う場合は、肉
眼では見えないパターンとすることもできる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
認識用マークは、マークの吸収波長さえ分かれば、その
マークに含有させた物質を用いなくても、同じ吸収波長
を持つ別の物質を用いることで、認識用マークを偽造す
ることができる。このため、偽造のための材料調達が容
易で、且つ安く入手することもできるという問題があっ
た。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する為に
本発明では、認識用マークは蓄光体を用いたマークとし
て、偽造されにくいものとした。そして、この認識用マ
ークを物体に付与したものが、本発明のマーク記録体で
ある。マーク記録体は、蓄光体を用いた認識用マークに
よって、そのマーク記録体としての真偽、正当性、種別
等を認識できる様になる。認識用マーク、或いはマーク
記録体における認識用マークは、バーコード等の機械読
み取り可能なパターンからなるマークでも良い。また、
本発明のマーク認識方法は、蓄光体を用いた機械読み取
り可能な認識用マークに対して、蓄光体を励起する光が
照射された後に、認識用マークの蓄光体から発せられる
発光（りん光）を検知して、該マークのパターンを認識
する方法とした。この結果、該マークの真偽、正当性、
その意味する内容、或いは該マークが付与された物体の
真偽、正当性、種別等を認識できる様にした。

【０００５】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら、本発
明の認識用マーク、マーク記録体、マーク認識方法につ
いて、実施の形態を説明する。図１は本発明のマーク記
録体の一形態としてカードの一例を示す外観図であり、
同図のマーク記録体１０は本発明の認識用マーク１をカ
ード２に設けたものである。また、図２は本発明の認識
方法の説明図であり、マーク記録体１０に付された機械
読み取り可能とした認識用マーク１が光照射を受けた
後、認識用マークの蓄光体からの発光を検知してそのパ
ターンを認識する方法である。

【０００６】本発明の認識用マーク１は、その形成材料
に少なくとも蓄光体を用いてある。蓄光体は、太陽光、
電灯光、紫外線などにより刺激されてエネルギーを貯蔵
し、刺激停止後は貯蔵したエネルギーを光に変えて暫
時、発光（りん光という残光である）する性質をもつも
のである。蓄光体は通常、粒子として、すなわち蓄光顔
料の形態で用いられる。なお、蛍光体は光刺激中は発光
（蛍光）するが、刺激光停止後は発光しない。認識用マ
ークを形成するには、蓄光体を少なくとも有するインク
を印刷すれば良い。認識用マークは、或るパターンであ
り、通常は文字、図形、記号等の予め形状が約束された
パターンである。しかし、単なる点状や線状に形成され
たパターンでも、その有無により、或いは更に点又は線
の形状認識により、認識用マークとなり得る。認識用マ
ークの形状、大きさは任意である。また、認識用マーク
は認識形態により次の三種類に分類できる。単に目視可
能なパターン、バーコードやＯＣＲ等の機械読み取り可
能なパターン、或いは、ＯＣＲ等の目視可能且つ機械読
み取り可能なパターンである。バーコードは予め規則が
決められた複数のバーから構成されていれば、如何なる
ものでも良い。

【０００７】そして、認識用マークは、所望の物体につ
いて、その真偽、正当性、種別等を認識する為に、該物
体に付与する為に用いられるマークである。付与される
物体は、カード、有価証券等と任意である。また、物体
に付与する付与形態は特に限定されない。認識用マーク
のこの付与形態でも分類できる。認識が必要とされる物
体に印刷で直接形成する形態では、該物体に形成される
ことで始めて認識用マークとして具現化される。従って
この場合は、該物体に形成されたマークが本発明の認識
用マークである（また、該物体も本発明のマーク記録体
となる）。また、ラベルを物体に貼付することで該物体
に認識用マークを付与する場合は、間接的に形成する形
態に該当する。従ってこの場合は、認識用マークが形成
された該ラベルも、貼付前、貼付後を問わず、本発明の
認識用マークの一形態である。間接的形成の形態には、
転写箔による形成もある。転写箔では、転写箔の状態で
はマークとしてのパターンが無いものと、パターンが既
に有るものとがある。前者はホットスタンピング法に用
いる転写箔であり、物体への転写箔の圧接をパターン状
にすることで、物体にパターンを形成する形態である。
しかし、後者は転写箔が既にパターンを有しているの
で、該転写箔は、本発明の認識用マークの一形態であ
る。従って、認識用マークをその使用まで担持している
上記ラベルや転写箔は、認識用マーク媒体ということも
できる。なお、物体に認識用マークを直接形成するに
は、公知の印刷手段で良く、例えば、凸版印刷、フレキ
ソ印刷、オフセット印刷、グラビア印刷、シルクスクリ
ーン印刷等で良い。また、凸版印刷としてはスタンプで
も良い。なお、認識用マークの物体への直接形成、或い
はラベルや転写箔での間接形成には、従来公知のビヒク
ル中に蓄光体を少なくとも有するインクや塗液を用いれ
ば良い。

【０００８】認識用マークを所望のパターン形状とする
には、蓄光体を少なくとも有する蓄光体層をパターン状
に印刷等で形成すれば良い。しかし、この他にも、複層
構成となりその形成が煩雑となるが、蓄光体層はパター
ン状とせずに、該蓄光体層上に、蓄光体からの発光を隠
蔽又は減衰できる遮蔽層を、顔料インク層や金属蒸着等
による金属層として、白黒が反転したネガ型のパターン
状に形成することでも、最終的に認識用マークを所望の
パターン形状に形成できる。例えば、カード基材が複層
構成の場合に、内部の基材層に面的に蓄光体層を設け、
外側の透明な基材層にネガ型の遮蔽層を設け、積層すれ
ば良い。なお、面的に蓄光体層を設けるには公知の塗工
手段も使用できる。また、カード基材の外面に蓄光体層
を設け、その上に遮蔽層を設けても良い。

【０００９】次に、本発明のマーク記録体であるが、上
記認識用マークが付与された物体であれば、その物体の
構成材料、形状、大きさ、用途、認識用マークを付す面
及び位置、及び該マークの数、認識用マーク以外に付さ
れたもの等は特に限定されるものではない。例えば、図
１に例示した本発明のマーク記録体１０は、その一形態
として、本発明の認識用マーク１をカード２に設けたも
のである。印刷された文字、絵柄、エンボス文字、或い
は機械読み取り可能な情報記憶部等が有ってもよい。本
発明の認識用マークによって、その物体の真偽、正当
性、種別等を認識できる様な物であれば如何なる物でも
良い。例えば、カードであれば、磁気ストライプや全面
磁気記録層を有する磁気カード、ＩＣカード、光カード
等の各種カードであり、またこれら各種記録形式を併用
したカードである。ＩＣカード等において機械読取り可
能な情報の外部との授受は、接触又は非接触と任意であ
る。また、これらカードの用途も、バンクカード、クレ
ジットカード、プリペイドカード、定期券、会員カー
ド、ＩＤカード、従業員カード、ポイントカード、チケ
ットカード等である。或いは商品券、株券、宝くじ、馬
券等の有価証券、預金通帳、入場券等である。

【００１０】ここで、本発明で認識用マークに用い得る
蓄光体について更に説明する。

【００１１】蓄光体は、太陽光、電灯光、紫外線などに
より刺激されてエネルギーを貯蔵し、刺激停止後は貯蔵
したエネルギーを光に変えて暫時、発光（りん光という
残光である）する性質をもつものである。この光の吸収
−発光−吸収−発光は、何回でも繰り返すことができ
る。蓄光体は通常、粒子として、すなわち蓄光顔料の形
態で用いられる。なお、蓄光体の刺激は通常は光による
光励起だが、熱励起もある。蓄光体としては、硫化物系
の蓄光体が挙げられる。硫化物の蓄光体は硫化亜鉛等を
母結晶とし、これに微量の不純物、すなわち付活剤とし
てＣｕ、Ｂｉなどを含有させたものであり、具体的に
は、例えば、ＺｎＳ：Ｃｕ（緑色発光）、ＣａＳ：Ｂｉ
（紫青色発光）、ＣａＳｒＳ：Ｂｉ（青色発光）、Ｚｎ
ＣｄＳ：Ｃｕ（黄色〜橙色発光）等が挙げられる、なか
でもＺｎＳ：Ｃｕは黄緑色発光の夜光塗料用の蓄光体と
しても良く知られている。ただ、硫化亜鉛系の蓄光体の
残光時間は、せいぜい３０分から２時間程度と短く、Ｐ
ｍ、Ｒａ等による放射性物質を微量添加して、放射線に
よる永続的な刺激により自ら発光し続けるようにした蓄
光体を用いても良い。しかし、以下の蓄光体は、放射性
物質の併用無しに極めて長い残光時間を示す等の点で上
記蓄光体に比べ、光刺激後の認識用マークの検知可能時
間をより長くでき、従って検知もし易い点で好ましい。

【００１２】すなわち、ストロンチウム、カルシウム及
びバリウムからなる群から選ばれた少なくとも１種以上
の金属元素をＭとして、ＭＡｌ₂Ｏ₄なる化学式で表さ
れる化合物を母結晶とする蓄光体を用いる。そして、通
常は、この母結晶にユウロピウム等の付活剤を微量含有
させることで残光時間を長くするが、更に必要に応じて
適宜、共付活剤として、マンガン、ビスマス、スズ、或
いは、ランタン、セリウム、プラセオジム、ネオジム、
サマリウム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウ
ム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、イッテルビウ
ム、ルテニウム等を微量含有させることで、残光時間を
より長くできる。このような金属酸化物を母結晶とした
具体的な蓄光体としては、例えば、金属元素Ｍとしてス
トロンチウムを、付活剤としてユーロピウムを用いたＳ
ｒＡｌ₂Ｏ₄：Ｅｕ、或いは、更に共付活剤としてジス
プロシウムも用いたＳｒＡｌ₂Ｏ₄：Ｅｕ，Ｄｙ、共付
活剤としてネオジムを用いた、ＳｒＡｌ₂Ｏ₄：Ｅｕ，
Ｎｄ、ＳｒＡｌ₂Ｏ₄：Ｅｕ，Ｍｎ、ＳｒＡｌ₂Ｏ₄：
Ｅｕ，Ｓｎ、ＳｒＡｌ₂Ｏ₄：Ｅｕ，Ｂｉ等が挙げられ
る。或いは、金属元素Ｍとしてカルシウムを用いた、Ｃ
ａＡｌ₂Ｏ₄：Ｅｕ，Ｎｄ、ＣａＡｌ₂Ｏ₄：Ｅｕ，Ｓ
ｍ、ＣａＡｌ₂Ｏ₄：Ｅｕ，Ｔｍ、ＣａＡｌ₂Ｏ₄：Ｅ
ｕ，Ｎｄ、或いは共付活剤を２種使用した、ＣａＡｌ₂
Ｏ₄：Ｅｕ，Ｎｄ，Ｌａ、ＣａＡｌ₂Ｏ₄：Ｅｕ，Ｎ
ｄ，Ｇｄ、ＣａＡｌ₂Ｏ₄：Ｅｕ，Ｎｄ，Ｄｙ、ＣａＡ
ｌ₂Ｏ₄：Ｅｕ，Ｎｄ，Ｈｏ、ＣａＡｌ₂Ｏ₄：Ｅｕ，
Ｎｄ，Ｅｒ等や、金属元素Ｍとしてバリウムを用いたＢ
ａＡｌ₂Ｏ₄：Ｅｕ，Ｎｄ等が挙げられる。或いは、母
結晶として、金属元素Ｍの他にマグネシウムを併用した
Ｓｒ_XＭｇ_1-XＡｌ₂Ｏ₄、金属元素Ｍを複数種類用い
た、Ｃａ_1-XＳｒ_XＡｌ₂Ｏ₄が挙げられる。

【００１３】以上の化学式ＭＡｌ₂Ｏ₄で表される母結
晶を用いた蓄光体は、従来から良く知られているＺｎ
Ｓ：Ｃｕ等の硫化物系に対し金属酸化物系であることか
ら、化学的にも安定で耐湿性があり、また、耐光性にも
優れ輝度低下が少ない。そして、なによりも、従来の硫
化物系蓄光体に比較して、明るさが極めて長時間に渡っ
て持続するという残光特性を有しており、実用上、放射
性物質が不要である。なお、このような金属酸化物系の
蓄光体としては、根本特殊化学株式会社より商品名「Ｎ
夜光（ＬｕｍｉＮｏｖａ）」として市販されている、
粒径１２〜１７μｍで淡黄緑色粉体であるＳｒＡｌ₂Ｏ
₄系の蓄光体（蓄光顔料）を利用することができる。な
お、ＳｒＡｌ₂Ｏ₄系の蓄光体の発光ピーク波長は５２
０ｎｍと、緑色発光し、旧来のＺｎＳ：Ｃｕの５３０ｎ
ｍと類似色に発色する。ところで、人間が明るさを充分
感じ得る視認レベルの輝度は約３００ｍＣｄ／ｍ²であ
り、蓄光体を光で刺激した後、発光輝度が徐徐に減衰し
てこの視認レベルに達するまでの時間を残光時間として
比較すれば、ＳｒＡｌ₂Ｏ₄系等の上記金属酸化物系の
蓄光体は、従来の硫化亜鉛系等の蓄光体に比較して約１
０倍と極めて長い残光時間を有する。例えば、Ｄ₆₅標準
光源で明るさ２００ｌｘで４分間刺激した後の、残光輝
度を上記視認レベルまでの残光時間で比較すると、Ｚｎ
Ｓ：Ｃｕが６０〜９０分程度であるが、ＳｒＡｌ₂Ｏ₄
系の例えばＳｒＡｌ₂Ｏ₄：Ｅｕでは１０時間以上持続
し、桁違いに長時間にわたって残光が持続する、極めて
優れた性能を発揮する。また、旧来のＺｎＳ：Ｃｕに比
べて刺激する光が明るい程、刺激時間が長い程、強い残
光輝度が得られる。

【００１４】認識マークとする蓄光体層中の蓄光体含有
量は、蓄光体の残光輝度、残光時間、蓄光体層の厚さ、
更に認識マークを認識する際の光刺激量とその後の検知
時の暗さ、更に認識マークを機械読み取りする場合は、
りん光を検知するセンサの感度、等によって適宜量とす
る。例えば、バインダー樹脂と蓄光体とからなる蓄光体
層の場合、バインダー樹脂１００重量部当たり５〜２０
０重量％の範囲とする。少なすぎると輝度が充分に得ら
れず、多すぎてもコスト高となるだけである。認識マー
クの認識時に、充分な光刺激と、充分な暗さを利用でき
れば、蓄光体含有量は少なくできる。なお、蓄光体層の
厚さは、蓄光体含有量にもよるが、少なくとも５μｍ以
上、好ましくは２０μｍ以上が良い。

【００１５】なお、図１の如く、マーク記録体がカード
形態である場合、カード２としてはカード基材等として
従来公知の材料を使用できる。例えば、塩化ビニル樹
脂、ポリプロピレン、ポリエチレン、アクリル樹脂、ポ
リスチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ＡＢＳ樹脂等
の樹脂シート類、紙、合成紙、金属板、或いはこれらの
積層体等が使用できる。また、樹脂シートの場合は、例
えば白色とする為に、酸化チタン等の着色材等を適宜添
加したものを用いることができる。なお、基材の厚みは
特に制限はなく用途により適宜選択すれば良く強度等を
考えて例えば０．１〜２．０ｍｍ程度である。また、基
材は単層でも複層でも何方でも良い。複層は例えば、第
１のコアシートと第２のコアシートとを融着又は接着剤
により貼り合わせたものをコアシートとし、このコアシ
ートの両面を透明樹脂からなるオーバーシートで貼り合
わせたもの等である。例えば、プリペイドカード等では
厚さ約０．１〜０．２ｍｍのポリエチレンテレフタレー
トシートを用いることができ、クレジットカード等では
厚さ約０．７〜０．８ｍｍの（複層の）塩化ビニル樹脂
シートを用いることができる。なお、マーク記録体が株
券等の有価証券や、預金通帳等の形態の場合では、もち
ろん従来公知の各種紙類が使用される。

【００１６】次に、本発明のマーク認識方法を図２によ
り説明する。図２（Ａ）は蓄光体による認識用マークへ
の光照射の説明図、図２（Ｂ）は認識用マークが有する
蓄光体からの発光を検知して認識用マークのパターン認
識を行う説明図である。同図は、マーク記録体１０とし
てカードに、認識用マーク１がバーコードとして付与さ
れた例である。先ず図２（Ａ）の光照射の段階では、認
識用マーク１が有する蓄光体を励起状態に励起する。光
励起の場合、励起光には、りん光よりも通常は短波長の
光が使われる。例えば、前記したＳｒＡｌ₂Ｏ₃系蓄光
体では、励起光は２００〜４５０ｎｍの波長域の光であ
り、りん光は５２０ｎｍにピークを持つ約４３０〜６３
０ｎｍの波長域の光である。波長２００〜４５０ｎｍの
励起光の光源としては、ブラックランプ等の各種紫外線
源、太陽光、白色蛍光灯等が使用できる。

【００１７】次に、図２（Ｂ）の認識用マークの発光検
知の段階では、公知のフォトセンサで認識用マークの蓄
光体から発せられる発光（りん光）を検知して、発光の
パターンを読み取ることによってパターン認識を行い、
認識用マークのバーコードが意味する情報を読み取る。
りん光の検知は、発せられるりん光の輝度にもよるが、
意識的に検知環境を暗くして行うことで、微弱なりん光
でも、周囲の他の反射光の悪影響を受けずに検知可能で
ある。認識用マークのバーコードのパターン検知は、フ
ォトセンサの出力の変化を見る微分型の検知、或いは主
力の大きさを見るしいき値型の検知の何方でも利用でき
る。また、認識用マークのパターンはスポット的にスキ
ャニングして認識する方法、フォトセンサとして二次元
イメージセンサで全体を認識する方法の何方でも利用で
きる。なお、りん光波長は、用いた蓄光体特有のもので
あり、フィルタやフォトセンサ自身の波長感度特性を蛍
光体や蓄光体の発光波長に合わせて選定し、検知光波長
を限定的なものとすることで、偽造に対してより安全な
ものとすることもできる。また、異なるりん光波長を持
つ蓄光体を２種以上使用し、このりん光波長に合わせた
２種以上の光で検知することでも、偽造に対してより安
全なものとすることができる。これらは波長限定を利用
した認識といえる。また、光量限定を利用した認識も可
能である。つまり、一種類の蓄光体を用いる場合でも、
その量を規定することで、りん光の輝度を規定し、所定
の光刺激後に所定の輝度範囲であれば、所望の認識用マ
ークであると認識する。更に、上記波長限定と光量限定
の両方を組み合わせても良い。以上の様に、波長限定や
光量限定を利用することで、たとえ同じ蓄光体を入手で
きたとしても、偽造することは非常に困難となる。

【００１８】

【実施例】次に、本発明を実施例により更に具体的に説
明する。

【００１９】マーク記録体として、縦５４ｍｍ、横８６
ｍｍの大きさの厚さ０．２ｍｍのポリエチレンテレフタ
レートフィルムをカード基材とした、図１の様なプリペ
イドカードを製作した。カード基材の裏面側には全面の
磁気層からなる磁気記録部を設け、表面側には、文字や
絵柄等を印刷するとともに、ビヒクルに蓄光体としてＳ
ｒＡｌ₂Ｏ₄系の蓄光体（「Ｎ夜光」、根本特殊化学株
式会社製）を配合した蓄光体インクをカード表面の左下
部にシルクスクリーン印刷して、認識用マークとしてバ
ーコードを形成した。バーコードの内容は、プリペイド
カードの初期金額（金種＝種別）を表す。なお、磁気記
録部には残額情報が記録される。このプリペイードカー
ドの運用試験を次の様にして行った。なお、カード読取
／書込機（Ｒ／Ｗ）には、通常のＲ／Ｗに対して更に、
紫外線照射源としてブラックランプと、フォトセンサを
備えたバーコードリーダが組み込まれている。先ず、利
用の際は、カードをＲ／Ｗに挿入する。カードがＲ／Ｗ
に挿入されると、最初は紫外線をカードの認識用マーク
に照射し、マークが有する蓄光体を励起した後、紫外線
照射を停止する。紫外線照射停止後、認識用マークの蓄
光体からのりん光を検知して、バーコードのパターン認
識をする。Ｒ／Ｗはパターン認識の結果、偽造カードで
あると認識された場合には、カードを排出する。また、
Ｒ／Ｗはパターン認識の結果、真正のカードであると認
識された場合には、次の通り清算処理を行う。先ず、カ
ードの磁気記録部の残額を読取り、キーボード等から入
力された利用額を前記残額から減算する。そして、減算
された新たな残額を磁気記録部に書込み、カードを排出
する。

【００２０】

【発明の効果】本発明によれば、認識用マークに蓄光体
を用いてあるので、蓄光機能の無い材料では代用でき
ず、偽造防止に効果的である。その結果、カード、有価
証券等の物体に印刷、ラベル等で認識用マークを付与す
ることで、付与された物体、つまりマーク記録体の真
偽、正当性等を保証することができる。或いは認識用マ
ークで、前記物体の種別を表せば、種別も安全、確実に
認識することができる。また、本発明のマーク認識方法
では、蓄光体を用いた認識用マークを確実に機械読み取
りして、認識用マークが付された物体の真偽、正当性、
種別等を認識できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のマーク記録体の一形態として、認識用
マークを有するカードの一例を示す外観図。

【図２】本発明のマーク認識方法の説明図であり、
（Ａ）は認識用マークへの光照射、（Ｂ）は認識用マー
クの蓄光体からの発光検知によるパターン認識の説明
図。

【符号の説明】

１認識用マーク２カード１０マーク記録体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｇ０６Ｋ 19/10 Ｇ０６Ｋ 19/00 Ｒ 19/06 Ｅ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】蓄光体を用いた認識用マーク。
【請求項２】機械読み取り可能な請求項１記載の認識
用マーク。
【請求項３】蓄光体を用いた認識用マーク、を有する
マーク記録体。
【請求項４】認識用マークが機械読み取り可能なマー
クである、請求項３記載のマーク記録体。
【請求項５】蓄光体を用いた機械読み取り可能な認識
用マークに対して、励起光の照射後に、前記マークの蓄
光体から発せられる光を検知することにより、前記マー
クのパターンを認識する、マーク認識方法。