JP6213039B2 - セキュリティーシート及びポリマー紙幣 - Google Patents

Description

本発明は、偽造が難しく、且つ偽造されても真贋判定が容易なセキュリティーシートに係り、特にはポリマー紙幣に関する。

紙幣には、日本の紙幣のように耐久性のある紙に印刷したタイプとポリマーフィルムをベースにしたものがある（以下、ポリマー紙幣と記す。）。紙は一般に誰でも調達が可能であり、コピー技術の進展を踏まえると偽造することが比較的容易である。これに対して偽造・模造しにくいセキュリティー性を高めた紙幣としてポリマー紙幣が、先ずオーストラリア導入され、その後２０カ国以上で使用されている。

ポリマー紙幣は、透明な合成樹脂フィルム上に白いインクを印刷し不透明化した上で、定法の印刷法で所望の図柄印刷を行い、その上に磨耗しにくくする保護膜をコーティングしたものである。この他、ＯＶＤ（特殊ホログラム、Optical Variable Device）を随所に配置するなど、紙上では直接実現しがたい加工が可能なため意匠性・セキュリティー性を高めることが可能である（特許文献１）。ＯＶＤ部分が印刷層を有しない場合は、向こうが透けて見えるなど複雑な視覚効果を呈することもできる。

また、この合成樹脂による紙幣用紙は非樹脂質かつ非多孔性の素材であり、紙による紙幣と比べて、耐久性や防水性にすぐれ耐用年数が長く、機械加工がしやすいうえに引き裂きにくくリサイクルが可能であるため、初期投資がかさむという問題があるが長期的に見れば有利であり、今後の導入が増えることが期待される。

ポリマー紙幣は、セキュリティー性を高める手段として、表裏に遮蔽性のある印刷層を設けず透明な合成樹脂部分が透けて見える透明な窓部を備えていることが多い。透明部分は、ポリマー紙幣をコピー用紙にコピーしてもコピー用紙がそのまま露出するので、透けて見えずコピー品であることが明白である。この透明部分の存在が、模造、偽造を妨げる抑止力のポイントになっている。しかしながら、この透明窓自体の偽造抑制効果は低く、透明窓を含めたポリマー紙幣全体の偽造・模造が可能である。

特開２０１２−７８４４７号公報

そこで本発明は、ポリマー紙幣を含むセキュリティーシートのセキュリティー性をより高めたシート構成の提供を目的とした。

上記課題を達成するための請求項1に記載の発明は、光透過性フィルムの表裏に、所定サイズの光透過性窓部が形成されるように遮光性の印刷層が形成され、前記光透過性窓部の一方の面にモスアイ構造を有するラベルまたは箔が、モスアイ構造が露出するように貼付され、他方の面に透かし用図柄が印刷されていることを特徴とするセキュリティーシートとしたものである。

また、請求項２に記載の発明は、光透過性フィルムの表裏に、所定サイズの光透過性窓
部が形成されるように遮光性の印刷層が形成され、前記光透過性窓部の一方の面にモスアイ構造が露出するように形成され、他方の面に透かし用図柄が印刷されていることを特徴とするセキュリティーシートとしたものである。

また、請求項３に記載の発明は、前記モスアイ構造以外が保護層で被覆されていることを特徴とする請求項1または請求項２に記載のセキュリティーシートとしたものである。

また、請求項４に記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のセキュリティーシート構造を有することを特徴とするポリマー紙幣としたものである。

本発明になるセキュリティーシートは、表面にモスアイ構造を有する半透過性フィルムがフィルム基材の非印刷部である透明窓部に貼付されている。モスアイ構造フィルムは、円錐あるいは四角錐など錐状突起をサブミクロンオーダーの周期でフィルム上に２次元配置した構造で、正面視では、無反射のため黒色を呈する。したがって、コピーすると当該部位が黒色になりコピー抑制機能がある。また、製造に特別な微細加工技術を要し、模造がそもそも難しいという特徴を有する。

よしんば模造されたとしても、モスアイ構造は斜めから低角度に視認角度を変えると反射光が見えてきて黒色からずれてくる。この角度の設定・制御が難しく、この角度を見極めることで偽造の判断が可能になる。

さらに、モスアイ構造の裏面に、図柄が印刷してあれば、正面視では無反射で黒く見えて図柄が見えないが、裏面から光を当てて透かしてみるとモスアイフィルムの半透過性から図柄が確認できるようにすることができる。この効果まで含めて偽造することは困難で真贋判定が容易になるという効果が期待できる。

本発明になるセキュリティーシートの構造を説明する斜視図である。 モスアイ構造を説明する断面視の図である。 （ａ）〜（ｃ）本発明になるセキュリティーシートの真贋判定用の３条件を説明する斜視図である。 ポリマー紙幣の構造を説明する断面視の図である。

ポリマー紙幣あるいは一般にセキュリティーシートは、図３もしくは図１に示すようにベース基材３として透明なポリエステル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂のような合成樹脂を用い、表裏に必要な図柄を印刷した印刷層２，４を備え、さらにその上に印刷層２，４の耐摩耗性を向上する目的で透明保護層１３をコーティングしたものである。

印刷層２，４は、白インキをベース基材３の表裏にコーティングして不透明化してから、定法のグラビア印刷法等が適用されて所望の絵柄・図柄が多重に印刷される。重ね塗りされるので適度な凹凸も備えている。その際、表裏の一部に印刷しない部分を設け、当該部分を透明な窓部６として透けて見えるようにしてある。この透過性窓部６は、コピーしても何もコピーがされないため紙幣が偽造されるのを防止するためである。あるいは、ＯＶＤのような紙の上には直接形成できないような加工が当該窓部の上では可能でセキュリティー性の向上に役立っている。

ベース基材として使われるポリエステル樹脂は、非常に強い樹脂の一つで、濡れても強
さは変わらず、磨耗にも強く、比較的熱に強い樹脂である。長時間日光に晒しても強さはほとんど変わらない。また、吸湿性が少なく洗濯されても伸び縮みせず、乾燥も速い。熱可塑性であるが、形崩れすることがなく、耐薬品性、虫、カビの害も受けない。ポリプロピレン樹脂も類似の性質を有するが耐熱性がポリエステルに比べると劣る。

上記構造のポリマー紙幣に対し本発明は、この透明窓部分に対してＯＶＤ以上の特殊な視覚効果を有し製造が極めて難しいフィルムもしくは箔を貼付するか、直接ベース基材上に形成したものである。このフィルムもしくは箔は表面にモスアイ構造を備えている。

モスアイ構造を表面に有するフィルムは、入射した可視光に対する反射率が極めて低く入射光がほとんど吸収されてしまうため外観的には黒色を呈する。空中を伝播する光がガラスやフィルムなどに入射した際に反射するのは、光の進行方向の屈折率（空気＝１）が界面でガラスの屈折率１．４５一足飛びに変化するためである。できるだけ緩慢に連続的に屈折率が変化すると反射光の発生が抑制できる。

モスアイ構造もしくはモスアイフィルムは、この屈折率の連続的な変化を基材表面に、高度な微細加工技術を用いて人工的に形成したフィルムのことである。
具体的には図２に示すように、先端１５がとがって基部１４に向かって径が太くなる円錐もしくは角錐状の突起１２を基板上に周期的に配置するか、図示はしないが半球状のバンプを配置したものである（基板と突起は同じ屈折率を有することが望ましい）。すなわち、先端に向かって縮径する針状突起群もしくは半球状突起群を平面上に並べたものである。

こういう構造は、先端部では突起群１２が占有する体積が小さく屈折率は空気と同じであるが、径が太くなるにつれて突起群１２が空気中で占める体積が漸増する。その結果、屈折率は、空気と突起素材の屈折率を内挿するように連続的に漸増していく。空気とガラス界面のような急激な屈折率の飛びはない。したがって、反射はなく外観上は黒く見える。

突起物は、可視領域で干渉が生じないように可視光の波長に比べて十分に短いピッチ、例えば０．３μｍ以下のピッチで２次元的に配置されている必要がある。突起高さは、屈折率変化が緩やかになるように高い程望ましいが、基部のピッチが前述の値で制限されることから、実際の加工上はピッチの数倍程度以下となる。また基材フィルム１１部分の厚みを薄く設定すれば光が透ける半透過性にできる。

モスアイ構造をフィルム上に形成する製造方法としては、錐状突起を反転した凹状表面構造を備えるスタンパーを製造し、溶融樹脂に圧接してから冷却し剥離していく成型法が好適である。熱硬化する前の前駆樹脂物に圧接してから熱硬化させて剥離してもよい。
スタンパーの製法の一例としては、シリコンウエハーに例えばクロムの蒸着膜を形成し、定法のフォトリソ法により、ピッチがサブミクロンのクロムの柱状配列を形成する。

その後ドライエッチングを柱状パターンに施すことで、円錐状のクロムパターンを備えるシリコン原版を形成することができる。この表面に無電界めっき層を形成し、ついでニッケルの電解めっき層を形成してから、シリコンウエハーを抜き取ればニッケルからなる母型を得ることができる。これから反転を繰り返して実用版を製造してスタンパーとする。

熱可塑性樹脂としては、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート等が使用できる。これらのいずれかからなる厚みが１００μｍ程度のシートを準備し、ステージ上に載置して、ガラス転移温度以
上にステージを加熱してから、実用版を圧接し樹脂を成型してから冷却する。実用版を剥離すれば、樹脂シート上に微細な突起配列が転写される。版とステージの間に樹脂を流し込んでから、硬化させてもよい。このようにしてモスアイ構造もしくはモスアイ構造を表面に有するフィルムを製造できる。

表面が半球状のバンプを形成するには、先ずＰＥＴ等のフィルム基材に厚みが５００オングストローム程度の蒸着膜を形成する。この蒸着膜にレジストを塗布して、周期が１μｍ程度の円形パターンをフォトリソ法により形成する。その後温度を上昇させるとレジストが融解して表面が半球状になる。この状態からさらに温度を上げるとレジストが半球状態を保ったまま固化する。次に全面をドライエッチングするとレジストパターンが除去されると同時にアルミ層に半球状のパターンが転写される。このようにして概ねサブミクロンオーダーの凹凸が形成できる。このアルミ蒸着膜は正面から見ると光が吸収されて黒色に見える（Asterium、登録商標、凸版印刷）。この蒸着膜は厚みが薄く形成されているため、裏から光を当てると透けて見える半透過性を有する。

本発明になるセキュリティーシート１の一例であるポリマー紙幣の構成を図１に示した。ポリエステル樹脂からなる光透過性のベース基材３の表裏に印刷層２，３が形成されており、表裏の一部には印刷層２，３を設けず透明な窓部６を形成している。透明な窓部６の一方の面上には前述したモスアイ構造を表面に有するラベル５もしくは箔が貼付してある。窓部６の他方の面上には、裏面の印刷時に所望の図柄７が印刷された態様である。保護層１３は図では省略されているが、モスアイ構造部以外の部分にコーティングすることができる。

上記のポリマー紙幣には３個の真贋判定条件がある。
先ず、図３（ａ）で示すように正面視のモスアイラベルの呈色状態である。モスアイ構造は正面から見ると無反射の黒色に見える。当該部分が黒色に見えなければ偽造品である。通常は、透明か裏まで透ける透明かＯＶＤ効果による虹色の帯色等であり、違いは明白である。

第二の条件は、図３（ｂ）で示すように正面視で斜めから見たときの反射光の存在である。モスアイ構造も視認角度を深くしていくと特有の反射光が見られるようにできる。この反射光の見られる角度と帯色は突起の形状配置条件等に依存して制御できる。所定の観察条件が満たされた範囲で所定の反射光が観察されない限り偽造品であると判断できる。

第三の条件は、図３（ｃ）で示すように窓部に裏から光が入るようにして、斜めから見える透かした図柄である。窓部以外は遮光性があるために透かし模様は入れようがない。本発明は、モスアイ部分に半透過性を付与してあるので、裏面に薄く図柄を入れておけばそれが見えることになる。

したがって、前記３条件が全て満たされない限りポリマー貨幣あるいはセキュリティーシートは模造・偽造品である。偽造抑制効果は高いといえる。

１、ポリマー紙幣
２、表面の印刷層
３、ベース基材
４、裏面の印刷層
５、モスアイ構造シート
６、窓部
７、図柄
１１、フィルム基材
１２、突起
１３、保護層
１４、基部
１５、突起先端
２０、従来のポリマー紙幣

Claims (4)

1. 光透過性フィルムの表裏に、所定サイズの光透過性窓部が形成されるように遮光性の印刷層が形成され、前記光透過性窓部の一方の面にモスアイ構造を有するラベルまたは箔が、モスアイ構造が露出するように貼付され、他方の面に透かし用図柄が印刷されていることを特徴とするセキュリティーシート。
2. 光透過性フィルムの表裏に、所定サイズの光透過性窓部が形成されるように遮光性の印刷層が形成され、前記光透過性窓部の一方の面にモスアイ構造が露出するように形成され、他方の面に透かし用図柄が印刷されていることを特徴とするセキュリティーシート。
3. 前記モスアイ構造以外が保護層で被覆されていることを特徴とする請求項1または請求項２に記載のセキュリティーシート。
4. 請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のセキュリティーシート構造を有することを特徴とするポリマー紙幣。