(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート類又はカード類の表面、裏面、または表面及び裏面間のうちの少なくとも一部に、偽造防止用として１３Ｃ含有率を天然存在率と異なる率に制御したフラーレンを含有させたマークを付与することを特徴とするシート類又はカード類の偽造防止方法。
【請求項２】
シート類又はカード類の表面、裏面、または表面及び裏面間のうちの少なくとも一部に付与するための偽造防止用マークであって、該マークが偽造防止用として１３Ｃ含有率を天然存在率と異なる率に制御したフラーレンを含有させたマークであることを特徴とする偽造防止用マーク。
【請求項３】
上記１３Ｃ含有率を天然存在率と異なる率に制御したフラーレンが銀の（１１１）面上に吸着させたフラーレンであることを特徴とする請求項２に記載の偽造防止用マーク。
【請求項４】
上記１３Ｃ含有率を天然存在率と異なる率に制御したフラーレンがカリウムをドープしたフラーレンであることを特徴とする請求項２に記載の偽造防止用マーク。
【請求項５】
シート類又はカード類の表面、裏面、または表面及び裏面間のうちの少なくとも一部に偽造防止用として１３Ｃ含有率を天然存在率と異なる率に制御したフラーレンを含有させたマークを形成してなることを特徴とする偽造防止したシート類又はカード類。
【請求項６】
シート類又はカード類の表面、裏面、または表面及び裏面間のうちの少なくとも一部に偽造防止用として形成した１３Ｃ含有率を天然存在率と異なる率に制御したフラーレンを含有するマーク中の該フラーレンの有無を、赤外線分光法による吸収スペクトルの形状又はシフトを測定することにより、シート類又はカード類の真贋を判定することを特徴とするシート類又はカード類の真贋判定方法。
【請求項７】
請求項６に記載のシート類又はカード類の真贋判定方法において、測定対象とする上記吸収スペクトルがＡｇ（２）モードの吸収スペクトルであることを特徴とするシート類又はカード類の真贋判定方法。
【請求項８】
請求項６又は７に記載のシート類又はカード類の真贋判定方法において、フラーレンであることを確認するするために、フラーレンの転移温度の前後で温度を変えながら吸収スペクトルの変化を測定することを組み合わせて行うことを特徴とするシート類又はカード類の真贋判定方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特殊特定のフラーレンをマークとして使用するシート類又はカード類の偽造防止方法、そのためのマーク及びシート類又はカード類、並びに、それらシート類又はカード類の真贋判定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、紙幣や有価証券、或いは宝クジ券、馬券、競輪券などの各種シート類が普及している。また近年、各種カード類が普及し、それらカード類の発行枚数は飛躍的に増大し、その用途面では銀行等で発行するキャッシュカード、流通分野で使用されるクレジットカード、鉄道やバス等の交通機関で使用される乗車カード又は乗車券、或はパチンコカードなど広範多岐にわたり、またそれらの機構面や機能面でも光カード、磁気カード、ＩＣカードなど各種のものがある。なお、本明細書中これらシート類やカード類を総称してカード類と指称する。
【０００３】
カード類はますます増加することが予想されるが、その模造、改変、複製等により偽造する犯罪も急速に増加しており、その対策が強く求められている。紙幣等に用いられている偽造防止方法としては、磁気インク、金属光沢を有するインク、見る角度により色が変わるインク、プランシェ、透かし、複写不可能なマイクロ文字、モアレ模様、ホログラフィを用いる方法がある。図１（ａ）は磁気インク等の偽造防止マークを用いた方法の例である。また紙幣に糸状のマークを織り込む方法も用いられ、放射性同位体を用いる偽造防止方法も提案されている。また、ＩＣカードには、桁数の多い数字などによる暗証番号や暗号情報を用いた偽造防止方法が用いられている。図１（ｂ）は暗号を用いる方法の例である。
【０００４】
ところが、磁気インク、金属光沢を有するインク、見る角度により色が変わるインク、或いは放射性同位体などは、手に入れることが比較的容易である。プランシェ、透かし、複写不可能なマイクロ文字、モアレ模様、ホログラフィ等の印刷技術は、印刷の専門技術を有する者ならば模倣、偽造が可能である。紙幣となる紙に糸状のマークを織り込むことも、比較的容易である。したがって、これらはセキュリティレベルは高くないといえる。またＩＣカードの場合、電子メモリーが強い磁気等によって破損する可能性があり、使用環境が限られる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、従来技術における上記諸問題点を解決するためになされたもので、炭素同位体含有率を制御したフラーレンに関して原材料の入手困難性及び製造の困難性を利用する。フラーレンは石炭やすす等の中に僅かに含まれているが、その製造は困難である。また天然の炭素材料は１２Ｃと１３Ｃで構成されており、その存在率は１２Ｃが約９８．９％、１３Ｃが約１．１％である。人工の炭素材料において１２Ｃと１３Ｃの存在率を天然存在率と異なる値に制御するには、原材料を得るために精密蒸留などの高度な技術が必要である。
【０００６】
本発明においては、上記のように特殊特定のフラーレンをマークとして使用するシート類又はカード類の偽造防止方法、そのためのマーク及びシート類又はカード類、並びに、それらシート類又はカード類の真贋判定方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明は（１）シート類又はカード類の少なくとも一部に、１３Ｃ含有率を天然存在率と異なる率に制御したフラーレンからなるマークを付すことを特徴とするシート類又はカード類の偽造防止方法を提供する。
【０００８】
また、本発明は（２）シート類又はカード類の少なくとも一部に付与するための偽造防止用マークであって、該マークが１３Ｃ含有率を天然存在率と異なる率に制御したフラーレンからなることを特徴とする偽造防止用マークを提供し、また本発明は（３）シート類又はカード類の少なくとも一部に、１３Ｃ含有率を天然存在率と異なる率に制御したフラーレンからなるマークを付してなることを特徴とする偽造防止したシート類又はカード類を提供する。
【０００９】
さらに、本発明は（４）シート類又はカード類の少なくとも一部に付した、１３Ｃ含有率を天然存在率と異なる率に制御したフラーレンのマークの有無を、赤外線分光法による吸収スペクトルの形状又はシフトの測定により、シート類又はカード類の真贋を判定することを特徴とするシート類又はカード類の真贋判定方法を提供する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明で対象とするシート類やカード類には特に限定はなく、例えば紙幣、債券、株券、証券、パスポート、クレジットカード、テレホンカード、交通機関で使用される乗車券又は乗車カード、自動車運転免許証等の免許証、パチンコカードその他の各種機能、機構を組み込んだカード類等を挙げることができる。
【００１１】
シート類の材質としては特に限定はなく、通常硬質紙、その他各種紙類が使用されるが、一部ではプラスチックも使用されているが、何れも使用される。またカード類としては特に限定はなく、、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリウレタン樹脂等の合成樹脂のほか、アルミニウム、アルミニウム合金などの金属や紙類などの各種材料が使用される。
【００１２】
本発明においては、それらシート類やカード類の少なくとも一部に天然存在率と異なった存在率で１３Ｃを含むフラーレンを保持させる。フラーレンはＣ６０やＣ７０に代表される一群の球殻状の炭素分子であり、原料の１３Ｃ含有率を制御することで、製造されるフラーレン分子中の１３Ｃ含有率を容易に制御することができる。
【００１３】
フラーレンは、例えばグラファイト棒をアーク放電により蒸発させたり、ベンゼン等の炭化水素を不完全燃焼させること等により生成するスス中に含まれている。本発明で用いる天然存在率と異なる存在率で１３Ｃを含むフラーレンは、その原料として天然存在率と異なる存在率で１３Ｃを含むグラファイトや炭化水素を用いることで得られる。分離・精製には、（１）スス中に含まれるフラーレンをベンゼン等の有機溶媒で抽出する、（２）抽出した成分を液体クロマトグラフィ法などで分離・精製する、（３）更に真空昇華法等で高純度化する、等の手法が用いられる。
【００１４】
本発明において１３Ｃ含有率を天然存在率１．１％と異ならせる態様としては、フラーレン中の１３Ｃ含有率を１．１％より低くしてもよく、高くしてもよい。この場合、１３Ｃの濃度を天然のものに比べていかほど異ならせるかは、検出する吸収スペクトルのピーク波長を制御する観点から設定される。
【００１５】
１３Ｃ含有率を制御したフラーレンを得るには、例えば前記のような製造工程において特殊なノウハウが必要であるので、偽造防止マークとして好適である。また、フラーレンの赤外線吸収スペクトルは複雑且つ独自の形状をなすので、他の物質のスペクトルと明確に区別でき、この点でも好適である。
【００１６】
本発明において、シート類やカード類に、天然存在率と異なる存在率で１３Ｃを含むフラーレンを保持させるには（ここで天然存在率と異なる１３Ｃ存在率で含むフラーレンを１３Ｃフラーレン標識と指称する）、（１）１３Ｃフラーレン標識を有機又は無機（水ガラス等）のバインダーとの混合物とし、これをシート類やカード類の表面又は裏面に塗布する、（２）１３Ｃフラーレン標識を印刷液とし、シート類やカード類の表面又は裏面に印刷法により付着させる、（３）１３Ｃフラーレン標識をマイクロカプセル化して付着させる、その他適宜の態様で行える。
【００１７】
上記態様例においては、シート類やカード類の一部に予め浅い凹部を設けておき、この凹部に適用するようにしてもよい。また、１３Ｃフラーレン標識をシート類やカード類の内部に保持するようにしてもよい。この場合にはシート類やカード類の一部に予めそれを充填するための凹部又は空間を設けておき、この凹部又は空間に１３Ｃフラーレン標識を充填する。この場合、必要あればその充填後、その表面を例えばプラスチック製の薄膜等によりシールする。
【００１８】
１３Ｃ含有率を変えたフラーレンを付与したマークの真贋の判定は、赤外線分光法により行うことができる。赤外線分光法は従来の手法で実施できる。フラーレンは、１３Ｃ同位体の含有率が変わると赤外線吸収スペクトルの形状が変化し、吸収ピークがシフトする。図２はその変化態様を模式的に説明する図であり、横軸に波数、縦軸に波数に対応する吸収強度を示している。図２のとおり、１２Ｃ６０では高い波数の赤外線を吸収するが、１３Ｃ６０はそれより低い波数の赤外線を吸収する。その際、真贋判定をより確実なものとするため、偽造防止マークがフラーレンであるか否かの確認を、フラーレンの転移温度（２６０Ｋ程度）の前後で温度を変えながら吸収スペクトルの変化を測定することにより行うことができる。
【００１９】
図２中１３Ｃｎ１２Ｃ６０−ｎ（ｎ＝Ｃ６０１分子中の１３Ｃ同位体の数）として示すように、Ｃ６０中の１３Ｃ同位体の含有率が変わると、赤外線吸収スペクトルが変化し、波数に対する吸収域のシフトや吸収ピークの分裂が起る。本発明においては、これらの変化を測定することにより、１３Ｃフラーレン標識を付与したシート類やカード類について真贋を判定することができる。特に分裂したスペクトルは複雑であるので、例えば指紋のように偽造防止マークとして用いることができる。
【００２０】
すなわち、Ａｇ（２）モード（フラーレンの分子振動モードの１種で、フラーレン分子内で五角形を形成する隣接した炭素原子群が五角形を挟むような振動を起すことに対応するモード。五角形ピンチモードとも呼ばれる）の吸収スペクトルは、１２Ｃ６０や１３Ｃ６０の形態では赤外線に対して不活性であり、またラマン散乱法などで観察した場合には、単一の散乱ピークである。ところが、１３Ｃをｎ個含むフラーレン分子１３Ｃｎ１２Ｃ６０−ｎ  の場合には、Ａｇ（２）モードの吸収スペクトルは著しい分裂を起し、分裂の程度がｎに敏感に依存して変わるため、本発明の偽造防止マークとして好適である。
【００２１】
さらに、１３Ｃ含有率を異ならせたフラーレンを銀の（１１１）面上に吸着させるか、またはフラーレンにカリウムをドープすると（例えばＫ１３Ｃｎ１２Ｃ５９−ｎ、Ｋ２１３Ｃｎ１２Ｃ５８−ｎなどの形とすると）、フラーレン分子の対称性を崩してＡｇ（２）モードで双極子モーメントを変化させることができる。これによりＡｇ（２）モードを赤外線で励起することができ、真贋判定をより有効に行える。フラーレンの銀（１１１）面上への吸着は、例えばスパッターにより銀薄膜を形成した後、アニールにより結晶化して得られた（１１１）面にフラーレンを溶媒とともに塗布することにより行うことができる。
【００２２】
【実施例】
以下、実施例に基づき本発明をさらに詳しく説明するが、本発明が実施例に限定されないことはもちろんである。
【００２３】
図３はカードの表面又は裏面に対して１３Ｃフラーレン標識を担持させた態様例を示すものである。図３において、１は紙幣又はカードであり、２はＣ６０を用いた偽造防止マークで、天然存在率と異なる値で１３Ｃを含有するフラーレンのマークを形成した領域である。この領域２は図３では紙幣又はカード面内の右側部に長方形に形成させているが、四隅の角部、中央部、右方部等適宜の箇所に位置させることができる。
【００２４】
その形状についても、図３のような長方形のほか、円形状や三角形状、五角形以上の多角形状その他ストライブ状等、適宜の形状とすることができる。それらの層をカードの表面又は裏面に対して形成するのに代えてカードの内部に埋め込んでもよい。これらの点はシート類の場合についても同様である。
【００２５】
次に、天然存在率と異なる値で１３Ｃを含有するフラーレンのマークを付与したカードの真贋の判定を赤外線分光法で行う。１３Ｃ同位体の含有率を変えたＣ６０フラーレンは、天然存在率のＣ６０フラーレンに比べて吸収スペクトルが変化するので、その吸収スペクトルを測定する。図４はその測定過程、操作の概略を示す図である。カードのマーク部分に半導体レーザー（赤外線光源）から赤外線を照射すると、マーク部分に特有な波長域の赤外線が吸収され、その程度が受光部を経て検出器で測定される。これら操作はコントローラーで制御される。
【００２６】
例えば１３Ｃの含有率を変えたフラーレンマークとして１３Ｃ２１２Ｃ５８（１３Ｃ＝３．３％、１２Ｃ＝９６．７％）を、図３中２として示すように付与したマークの場合、これに対して赤外線を半導体レーザーから照射すると、１３Ｃ２１２Ｃ５８  に特有な吸収波数で、特有な吸収強度が測定され、真正な紙幣又はカードであることが検知される。他方、本発明に係るフラーレンマークが設けられていないか、１３Ｃが天然存在率で含まれるフラーレンマークの場合には、上記測定により異なる吸収波数で異なる吸収強度が測定されるので、真正なシート類又はカード類でないことが判別される。
【００２７】
【発明の効果】
本発明によれば、偽造が極めて困難な、セキュリティレベルの高い偽造防止シート類又はカード類が得られる。また強磁場下等でも偽造防止マークの変質がないので、使用環境についての制限がなく、真贋判定を非接触で迅速に行うことができる等、優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の偽造防止方法の例を示す図。
【図２】Ｃ６０フラーレンにおける１３Ｃ同位体含有率の変化による赤外線吸収スペクトルの変化を説明する図。
【図３】本発明における偽造防止紙幣又はカードの例を示す図。
【図４】本発明に係る偽造防止紙幣又はカードの真贋判定操作の概略を示す図。
【符号の説明】
１  紙幣又はカード
２  Ｃ６０を用いた偽造防止マーク
【図１】
0003573970.tif 000002
【図２】
0003573970.tif 000003
【図３】
0003573970.tif 000004
【図４】
0003573970.tif 000005