(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
通常光下では等色に見え、異なる光源では異なる色に見えるメタメリックペアインキにおいて、近赤外線領域の光学特性が相互に異なる２種類の第１インキ及び第２インキを、基材上に相対して印刷して作製したメタメリックペア印刷物の機械的判別方法であって、前記第１インキ及び第２インキにより印刷された前記メタメリックペア印刷物に向けて、それぞれ異なる波長域を持つ波長１及び波長２の２種類の近赤外線を投光する投光部と、前記メタメリックペア印刷物からの２種類の近赤外線の反射光又は透過光を受光し、それぞれの受光量に応じた電圧を出力する受光部とを備え、前記受光部からの２つの出力電圧を比較して、前記第１インキの前記２種類の波長による出力電圧の差があらかじめ設定したしきい値以上の差を有し、前記第２インキの前記２種類の波長による出力電圧が等しく、且つ前記波長１による近赤外線の投光による前記メタメリックペア印刷物からの反射又は透過による出力電圧が、第１インキ及び第２インキにおいて等しいことにより、メタメリックペア印刷物の真偽判別を行う機械的判別方法。
【請求項２】
通常光下では等色に見え、異なる光源では異なる色に見えるメタメリックペアインキにおいて、近赤外線領域の光学特性が互いに異なる２種類の第１インキ及び第２インキを、基材上に相対して印刷して作製したメタメリックペア印刷物の機械的判別装置であって、前記第１インキ及び第２インキにより印刷された前記メタメリックペア印刷物に向けて、それぞれ異なる波長域を持つ波長１及び波長２の２種類の近赤外線を投光する投光部と、前記メタメリックペア印刷物からの２種類の近赤外線の反射光又は透過光を受光し、それぞれの受光量に応じた電圧を出力する受光部と、前記受光部からの２つの出力電圧を比較して、前記第１インキの前記２種類の波長による出力電圧の差があらかじめ設定したしきい値以上の差を有し、前記第２インキの前記２種類の波長による出力電圧が等しく、且つ前記波長１による近赤外線の投光による前記メタメリックペア印刷物からの反射又は透過による出力電圧が、第１インキ及び第２インキにおいて等しいことにより、メタメリックペア印刷物の真偽判別を行う演算部とを備えたことを特徴とする真偽判別印刷物の機械的判別装置。
【請求項３】
請求項１記載の２種類のインキが、近赤外線領域の一部を吸収する前記第１インキと、近赤外線領域の分光反射率が一定である前記第２インキであることを特徴とする真偽判別印刷物の機械的判別方法。
【請求項４】
請求項２記載の２種類のインキが、近赤外線領域の一部を吸収する前記第１インキと、近赤外線領域の分光反射率が一定である前記第２インキであることを特徴とする真偽判別印刷物の機械的判別装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、偽造防止を必要とする真偽判別印刷物を、機械的に判別する方法及びその装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
銀行券や証券等の偽造防止を必要とする印刷物において、インキの機能を利用して真偽を判別し偽造防止を図る技術分野があり、真偽判別の方法としては、目視により判別する方法と、機械により判別する方法がある。
【０００３】
この技術分野の中で目視により真偽を判別する技術として、照明する光源を適当に選択することにより、該色料群が同色に見えたり、異なった色に見えることを利用した画像形成体（特公昭６０−５８７１１号）がある。この印刷物に使用される２種類のインキは条件等色の特徴を持つインキであり、インキに含まれる顔料の性質により通常光下では等色に見えるが、異なる光源を使用したり色フィルターを通して見ると異なった色に見え、またカラー複写機や写真でも異なる色に再現され、この作用により目視による印刷物の真偽判別が可能になる。しかし、目視による真偽判別では異なる光源やフィルターを用意したり、カラー複写機で再現性を確認する必要があり、確実性、利便性、即効性に欠けていた。また近年、証券類等の偽造防止を必要とする印刷物が、自動販売機等で機械処理される機会が多くなってきているが、条件等色のインキの印刷物を、前記機械で判別することは今まで困難であり、新しい機械的読み取りによる真偽判別方法の開発が望まれていた。
【０００４】
また、インキの機能を利用して機械により真偽を判別する技術として、基材上に赤外線を吸収するインキを使用して不可視又は隠蔽した情報として印刷し、赤外光の吸収を検知して真偽判別する方法があるが、その機械による赤外線領域の検知だけではカーボンブラックを含む墨インキで印刷されている場合、可視領域及び赤外線領域のいずれに対しても吸収して真正品と判断してしまうため、これを確実に判定する方法として、前記不可視又は隠蔽した情報部分に赤外光と可視光を照射して、前記情報部分からの反射光のうち赤外光が吸収され、可視光が反射していることで真正品と判断する方法（特開平８−１５３２３３号）、前記情報部分からの反射光を赤外光と可視光にそれぞれ区別して検知し、赤外光からのみ情報が得られるものを真とし、赤外光及び可視光の両方から、あるいは可視光からのみ情報が得られるものを偽として判別する装置（特開平９−２４５１１５号）がある。これらの方法では可視領域の情報は除き、赤外領域の情報のみを判別できるように工夫されているが、赤外線を吸収又は反射する領域を判別していないため、異なる特性の赤外線吸収インキが付与されたものでも真正品として誤判別する危険があり、銀行券や証券等の貴重な印刷物の真偽判別方法としては完全とは言えない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上述の点に鑑みなされたもので、目視による判別に限られていたところの、条件等色のインキを使用したメタメリックペア印刷物の真偽判別において、赤外光と可視光にそれぞれ区別して検知する従来の方法とは異なり、本発明は２種類の異なる波長の近赤外線を検出することにより、近赤外線領域の光学特性が互いに異なる２種類のインキ、すなわち赤外線吸収材料を含むインキと、近赤外線領域のみの領域において、異なった分光反射率特性を持つインキを３つの判別条件により判別できるようにし、個人の識別能力に関係なく、誰もが簡単な方法で、より精度の高い真偽判別を可能にする方法及びその装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の発明は、通常光下では等色に見え、異なる光源では異なる色に見えるメタメリックペアインキにおいて、近赤外線領域の光学特性が互いに異なる２種類の第１インキ及び第２インキを、基材上に相対して印刷して作製したメタメリックペア印刷物の機械的判別方法であって、前記第１インキ及び第２インキにより印刷された前記メタメリックペア印刷物に向けて、それぞれ異なる波長域を持つ波長１及び波長２の２種類の近赤外線を投光する投光部と、前記メタメリックペア印刷物からの２種類の近赤外線の反射光又は透過光を受光し、それぞれの受光量に応じた電圧を出力する受光部と、前記受光部からの２つの出力電圧を比較して、前記第１インキの前記２種類の波長による出力電圧の差があらかじめ設定したしきい値以上の差を有し、前記第２インキの前記２種類の波長による出力電圧が等しく、且つ前記波長１による近赤外線の投光による前記メタメリックペア印刷物からの反射又は透過による出力電圧が第１インキ及び第２インキにおいて等しいことにより、メタメリックペア印刷物の真偽判別を行うことを特徴とする真偽判別印刷物の機械的判別方法である。
【０００７】
本発明の第２の発明は、通常光下では等色に見え、異なる光源では異なる色に見えるメタメリックペアインキにおいて、近赤外線領域の光学特性が互いに異なる２種類の第１インキ及び第２インキを、基材上に相対して印刷して作製したメタメリックペア印刷物の機械的判別装置であって、前記第１インキ及び第２インキにより印刷された前記メタメリックペア印刷物に向けて、それぞれ異なる波長域を持つ波長１及び波長２の２種類の近赤外線を投光する投光部と、前記メタメリックペア印刷物からの２種類の近赤外線の反射光又は透過光を受光し、それぞれの受光量に応じた電圧を出力する受光部と、前記受光部からの２つの出力電圧を比較して、前記第１インキの前記２種類の波長による出力電圧の差があらかじめ設定したしきい値以上の差を有し、前記第２インキの前記２種類の波長による出力電圧が等しく、且つ前記波長１による近赤外線の投光による前記メタメリックペア印刷物からの反射又は透過による出力電圧が第１インキ及び第２インキにおいて等しいことにより、メタメリックペア印刷物の真偽判別を行う演算部とを備えた機械的判別装置により、前記メタメリックペア印刷物の真偽判別を行うことを特徴とする、真偽判別印刷物の機械的判別装置である。
【０００８】
本発明の第３の発明は、請求項１記載の２種類のインキが、近赤外線領域の一部を吸収する前記第１インキと、近赤外線領域の分光反射率が一定である前記第２インキであることを特徴とする真偽判別印刷物の機械的判別方法である。
【０００９】
本発明の第４の発明は、請求項２記載の２種類のインキが、特定の近赤外線領域を吸収する前記第１インキと、近赤外線領域の分光反射率が一定である前記第２インキであることを特徴とする真偽判別印刷物の機械的判別装置である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明は、通常光下では等色に見え、異なる光源では異なる色に見える条件等色インキ、すなわちメタメリックペアインキにおいて、近赤外線領域の光学特性が相互に異なる２種類の第１インキ及び第２インキを、基材上に相対して印刷して作製したメタメリックペア印刷物を作製し、前記メタメリックペア印刷物に向けて、それぞれ異なる波長域を持つ波長１及び波長２の２種類の近赤外線を投光する投光部と、前記メタメリックペア印刷物上で反射、又は前記メタメリックペア印刷物を透過した２種類の近赤外線の反射光又は透過光を受光し、それぞれの受光量に応じた電圧を出力する受光部と、前記受光部からの２つの出力電圧を比較して、前記第１インキの前記２種類の波長による出力電圧の差があらかじめ設定したしきい値以上の差を有し、前記第２インキの前記２種類の波長による出力電圧が等しく、且つ前記波長１による近赤外線の投光による前記メタメリックペア印刷物からの反射又は透過による出力電圧が第１インキ及び第２インキにおいて等しいことにより、メタメリックペア印刷物の真偽判別を行う演算部とを備えた機械的判別装置により、判別条件にすべて適合するものを真正物、１つでも判別条件に適合しないものを偽造物とする、メタメリックペア印刷物の機械的判別方法及びその装置である。なお、メタメリックペアインキの前記２種類のインキは、近赤外線領域の光学特性が互いに異なる２種類の第１インキ及び第２インキを使用する。また、２種類のＬＥＤ又はレーザで出力される２種類の近赤外線を、前記メタメリックペア印刷物に投光する投光部と、前記メタメリックペア印刷物からそれぞれ反射又は透過した近赤外線を、２種類のフォトダイオードで受光する受光部及び前記２種類のフォトダイオードから出力された電流を、アンプで増幅した後出力電圧に変換し、前記２つの出力電圧の比較演算を行う演算部を有する前記機械的判別装置により、前記第１インキの前記２種類の波長による出力電圧の差がしきい値以上の差を有し、前記第２インキの前記２種類の波長による出力電圧が等しく、且つ前記波長１による近赤外線の投光による前記メタメリックペア印刷物からの反射又は透過による出力電圧が、第１インキ及び第２インキにおいて等しいことにより印刷物の真偽判別を行う。
【００１１】
以下に本発明を実施例によって詳細に説明するが、本発明の技術思想の範囲であれば、実施例によって何ら限定されるものではない。
【００１２】
通常光下で等色に見えるメタメリックペアインキの２種類のインキのうち、近赤外線領域の一部を吸収するインキを第１インキとし、近赤外線領域の分光反射率がほぼ一定となるインキを第２インキとする。第１インキとして、コバルト系化合物と有機系色顔料を組み合わせて、1200〜1400nmの近赤外線を吸収するインキとし、第２インキとして、有機系色顔料を組み合わせて近赤外線領域において分光反射率がほぼ一定のインキとする。２種類のインキは互いに近赤外線領域の分光反射率が異なる組み合わせであれば、他の材料を組み合わせたインキでも良い。
【００１３】
近赤外線領域の特定波長域に吸収がある材料として、インジウム系化合物、ジルコニウム系化合物、アントラキノン系化合物、コバルト系化合物、フタロシアニン系化合物等があり、近赤外線領域で発光する材料にはLiAlO２:Fe、(Zn・Cd)S:Cu、YVO４:Nd等がある。
【００１４】
以下の実施例では、近赤外線の反射光を受光する機械的判別方法を示すが、透過光を受光する機械的判別方法でも可能である。また、２種類の近赤外線を出力する方法としてＬＥＤがあるが、一方又は両方にレーザを使用する方法、手段もある。
【００１５】
図１はメタメリックペア印刷物（Ｐ）で、基材である上質紙（ｐ）上に第１インキの印刷部（１）と第２インキの印刷部（２）が印刷されている。
【００１６】
図２は第１インキの印刷部（１）の分光反射率曲線（３）、第２インキの印刷部（２）の分光反射率曲線（４）及び上質紙（ｐ）の分光反射率曲線（５）を示した図である。第１インキは横軸における波長１の近赤外線の反射率が高く、横軸における波長２の近赤外線の反射率が低い。第２インキは波長１及び波長２の近赤外線の反射率がほぼ等しい特徴を有しており、これらの特徴に基づいて後述の判別条件と比較して真偽判別を行う。
【００１７】
図３は図１のメタメリックペア印刷物（Ｐ）の真偽判別を行う機械的判別装置（Ａ）の構成を示した図である。機械的判別装置（Ａ）の投光部には前記波長１、波長２の２種類のＬＥＤを設け、メタメリックペア印刷物（Ｐ）に投光する。波長１のＬＥＤはピーク波長900nm 付近の近赤外線を発光し、波長２のＬＥＤはピーク波長1300nm付近の近赤外線を発光する。図１のメタメリックペア印刷物（Ｐ）の第１インキの印刷部（１）及び第２インキの印刷部（２）で反射した前記２種類の近赤外線は、受光部に設けたそれぞれの波長の近赤外線に反応する２種類のフォトダイオードに受光される。近赤外線の投、受光は波長別に光ファイバーを通じて行う。２種類のフォトダイオードは、２種類の近赤外線が第１インキの印刷部（１）及び第２インキの印刷部（２）で反射した近赤外線の受光量に応じた電流を出力し、電流はアンプで増幅されて電圧に変換し演算部（Ｃ）に出力する。演算部（Ｃ）では、第１インキの印刷部（１）及び第２インキの印刷部（２）に対応したそれぞれの電圧を比較して、比較結果をあらかじめ設定したしきい値及び設定値と照合して真偽判別を行う。
【００１８】
図２に示すように、波長１の近赤外線の反射率は第１インキ及び第２インキではほぼ等しく、波長２の近赤外線の反射率は第２インキに比べて第１インキの方が低い。このため第１インキの印刷部（１）において、フォトダイオードにより変換された波長２の出力電圧が波長１の出力電圧より小さくなり、波長１の出力電圧と差が生じる。しかし、メタメリックペア印刷物（Ｐ）の複写物に使用される黒色以外のインキや、カラーコピーのトナーには、特定の波長領域の近赤外線を吸収する性質がないため、両方のインキの印刷部において波長１及び波長２の出力電圧がほぼ等しくなる。これらのことから、第１インキの印刷部（１）にあたる箇所を読み取り、波長１の出力電圧が波長２の出力電圧より大きく、設定したしきい値以上の差を有していれば、読み取り箇所において第１インキが使われていると判別できる［判別条件１］。しきい値は、複写物の電圧差波形の最大値より大きい値とする。
【００１９】
次に、第２インキは、図２に示すように波長１と波長２の分光反射率がほぼ等しいため、波長１及び波長２の出力電圧の差はほとんどない。また、第２インキの印刷部（２）においての波長１の分光反射率は第１インキの印刷部（１）と等しく、近赤外線領域において第１インキと第２インキの分光反射率が同じになるのは波長１付近のみである。従って、第２インキの印刷部（２）にあたる箇所を読み取り、第２インキの波長１と波長２の出力電圧が等しく［判別条件２］、且つ波長１の出力電圧が第１インキ及び第２インキにおいて等しい［判別条件３］という２つの条件を前記判別条件１と合わせて、３つの判別条件をすべて満たせば、前記メタメリックペア印刷物（Ｐ）であると判別できる。判別条件２及び判別条件３において２つの値が等しいと判別する方法は、２つの出力電圧の差が設定値の範囲内であるか比較して行い、本発明においての設定値は約１Ｖとする。
【００２０】
本実施例の演算部（Ｃ）においての真偽判別方法のフローチャートを図４に示す。第１インキの読み取り（ステップＳ１）及び第２インキの読み取り（ステップＳ２）を行い、各インキの波長１及び波長２の出力電圧を測定する。第１インキにおいての波長１の出力電圧と波長２の出力電圧の差を求め（ステップＳ３）、しきい値以下であれば偽造物とし（ステップＳ７）、しきい値以上であればステップＳ４へ進む。
【００２１】
次に、ステップＳ４で第２インキにおいての波長１の出力電圧及び波長２の出力電圧の差を求め、設定値以上の差の場合は偽造物とし（ステップＳ７）、設定値以下の差の場合はステップＳ５へ進む。
【００２２】
次に、ステップＳ５で第１インキ及び第２インキにおいての波長１の出力電圧の差を求め、設定値以上の差の場合は偽造物とし（ステップＳ７）、設定値以下の差の場合は真正物とする（ステップＳ６）。
【００２３】
図５は、図１の前記メタメリックペア印刷物（Ｐ）を機械的読み取りして得られた波長１の出力電圧波形(6a)、波長２の出力電圧波形(7a)［図５（１）］及びこれらの波長における電圧差波形(8a)［図５（２）］である。第１インキの測定箇所（９）において波長２の出力電圧(7a)が波長１の出力電圧(6a)より小さくなり、電圧差がしきい値以上になるため、判別条件１を満たす。第２インキの測定箇所(10)において、波長１の出力電圧(6a)及び波長２の出力電圧(7a)はほぼ等しく、電圧差が０Ｖに近くなるため、判別条件２を満たす。また、第１インキの印刷部（１）及び第２インキの印刷部（２）においての波長１の出力電圧(6a)は等しいため、判別条件３を満たす。前記の判別条件をすべて満たすことから前記メタメリックペア印刷物（Ｐ）であると判別できる。
【００２４】
図６は図１の前記メタメリックペア印刷物（Ｐ）の複写物［Ｐ’（図示せず）］をカラー複写機で作製し、機械的読み取りして得られた波長１の出力電圧波形(6b)、波長２の出力電圧波形(7b)［図６（１）］及びこれらの波長における電圧差波形(8b)［図６（２）］である。第１インキの測定箇所（９）において、波長１の出力電圧(6b)及び波長２の出力電圧(7b)はほとんど等しく、その差がしきい値以下であるため、判別条件１を満たさないことがわかる。黒色トナーを含んで印刷された場合、第２インキの測定箇所(10)において波長１の出力電圧(6b)及び波長２の出力電圧(7b)は等しく、電圧差が０Ｖに近いので判別条件２を満たすが、波長１の出力電圧(6b)は第１インキの印刷部（１）及び第２インキの印刷部（２）では差があり、判別条件３を満たさない。以上のことから、判別条件１及び判別条件３を満たしていないため、複写物であると判別できる。
【００２５】
【発明の効果】
従来の条件等色のインキを使用したメタメリックペア印刷物の真偽判別は、光源やフィルター等の機材を使用した目視による方法に限られていたが、本発明の機械的判別方法及びその装置により、前記メタメリックペア印刷物の偽造防止技術において、機械装置による方法が加わって新たな付加価値を生み出し、目視による判別では機材の特性や、個人の識別能力の相違により、判別結果の確実性に問題があったが、本発明は確実に前記メタメリックペア印刷物の真偽判別ができるようになった。また、本発明の機械的判別方法及びその装置では、真偽判別の対象とするインキの近赤外線領域の特性に対応して、２種類の異なる波長の近赤外線を利用した装置により、前記条件等色のインキであるか否かを検知する方法を採用しているため、従来の広い波長領域の赤外光による検知方法、又は可視光及び赤外光の２波長による検知方法よりも高度な検知が可能となり、近赤外線領域全体を吸収するインキや特性の異なる近赤外線吸収インキを判別することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  メタメリックペア印刷物を示す図。
【図２】  メタメリックペア印刷物用インキ及び基材の分光反射率曲線を示す図。
【図３】  本発明の機械的判別装置の構成を示すブロック図。
【図４】  本発明の真偽判別方法のフローチャート。
【図５】  メタメリックペア印刷物の両波長の出力電圧波形図とメタメリックペア印刷物の電圧差波形図。
【図６】  複写物の両波長の出力電圧波形図と複写物の電圧差波形図。
【符号の説明】
１        第１インキの印刷部
２        第２インキの印刷部
３        第１インキの分光反射率曲線
４        第２インキの分光反射率曲線
５        基材（上質紙）の分光反射率曲線
６ａ      メタメリックペア印刷物の波長１の出力電圧波形
６ｂ      複写物の波長１の出力電圧波形
７ａ      メタメリックペア印刷物の波長２の出力電圧波形
７ｂ      複写物の波長２の出力電圧波形
８ａ      メタメリック印刷物の電圧差波形
８ｂ      複写物の電圧差波形
９        第１インキの測定箇所
１０      第２インキの測定箇所
Ｓ１〜７  ステップ
Ｐ        メタメリックペア印刷物
ｐ        基材（上質紙）
Ａ        機械的判別装置
Ｃ        演算部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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