(57)【要約】【課題】オンデマンドに形成でき、偏光板６６を使うと認識できる潜像を、高解像度な画像として持つ偽造防止媒体偽および転写シートを提供する。【解決手段】光学異方性層と磁気カー効果を有する高反射率垂直磁化層とを持つ偽造防止媒体であって、前記高反射率垂直磁化層に、磁場をかけながらレーザー７１照射加熱により描画し、前記高反射率垂直磁化層の描画された部分の磁化方向を変化させ、前記磁化方向の変化を、偏光板６６を通すことで、白黒画像として目視可能とする。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学異方性層と磁気カー効果を有する高反射率垂直磁化層とを持つ偽造防止媒体であって、前記高反射率垂直磁化層に、磁場をかけながらレーザー照射加熱により描画し、前記高反射率垂直磁化層の描画された部分の磁化方向を変化させ、
前記磁化方向の変化を、偏光板を通すことで、白黒画像として目視可能とすることを特徴とする偽造防止媒体。
【請求項２】
フィルム基材上に剥離層、請求項１に記載の偽造防止媒体、接着層を順次積層したことを特徴とする転写シート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、個人認証のための顔画像等の個人情報を、潜像として記録可能な偽造防止媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
パスポートやＩＤカードなどは、目視による情報認証のため顔画像を備えることが多い。この顔画像は海外ではまだ印画紙を使用しているところが多い。しかしながら印画紙では貼り替えによる改ざんの恐れがある。
【０００３】
このため、顔画像をデジタル化し、認証媒体上に再現する傾向が強い。再現の方法としては昇華性染料や顔料分散された樹脂等で転写層を形成している転写リボンによる熱転写方式、または認証媒体にレーザーを照射することにより画像形成するレーザーエングレーブ方式などがある。
【０００４】
これら形成された画像は目視で認証が可能なためどこでもだれでも認証が可能という特長を持つ。しかしさらにセキュリティ性を高める目的で通常の目視では形成情報を認識できないが、フィルターを使うと認識できると言う潜像技術が提案されている。
【０００５】
潜像技術の例として液晶を使ったものがある。まず基板上に配向パターンによる画像形成した層を予め用意する。次にこの配向パターンに高分子液晶材料を塗布し適当な条件下に置くと液晶の長軸が配向パターンの方向に並ぶ。液晶の塗工方法としてはいろいろ提案されており、例えばインクジェットを使った方式がある（特許文献１）。
【０００６】
複数の潜像を形成できる技術として、配向方向に規則性を持たせることでコントラストを高め、かつ複数の潜像形成を可能にする方法が提案されている（特許文献２）。
【０００７】
これらの技術に共通な点は予め配向パターンを形成してある層が必要な点である。複雑なパターンを形成するためには、複数のマスクを精密に位置合わせしながら露光して、配向パターンを作る必要があるため、工程が複雑化してしまう。
【０００８】
複雑な工程は、それ自体セキュリティになるため有効ではあるが、反面近年オンデマンドに情報を盛り込むというニーズが出てきており、この工法でオンデマンドに画像形成するのは難しいことから、この工法でオンデマンド性への対応という意味ではマイナス面が出ていることが否めない。
【０００９】
オンデマンドな情報を盛り込む方法としては顔料分散型のインクリボンでよく使われる方法で、媒体を網点状に転写して画像を形成する方法がある。インクリボンを被転写体に接触させ、熱をかけることでリボンの熱がかかった部分が被転写体に転写されるというものである。近年では高精細な画像を形成するために局所的に熱をかける傾向にある。
【００１０】
図１に転写の概要を示す。局所加熱の方法は大きさが１００μｍ以下の微小発熱体１１に転写媒体１２、被転写体１３を接触させた状態でパルス的に電流を流すことにより瞬間的に発熱体１１を加熱すると、転写媒体の転写層が部分的に加熱され、この部分１５が被転写体に転写されるというものである。通常転写に使用される転写ヘッドはこの微小発熱体が数１００以上ライン状に並んでいるおり、形成する画像の情報に従ってそれぞれの発熱体を加熱することによって転写体による画像形成をする。
【００１１】
微小発熱体の大きさが５０μｍであったとしても転写媒体の厚さ、転写層の熱応答性、キレ性などによっては加熱抵抗体より大きいサイズでないと転写できないこともある。図２に示すとおり転写媒体が厚い場合、媒体基材側から加熱して被転写体に必要な熱量が届くまでに熱伝導で周りにも熱が伝播するため、過熱体の大きさより大きな域２４が転写可能域となってしまう。
【００１２】
また反射用材料としてよく使われるアルミは、キレ性が良くないので抵抗体の温度制御で転写する設定した大きさの転写をすることが非常に難しい。
【００１３】
液晶を使った潜像媒体は熱転写用媒体に比べて厚い傾向にあり、かつ液晶自体もキレ性がいいものではない。加えてアルミを使用することが多いので潜像構成の媒体を転写して高解像度の画像形成は非常に難しい。解像度が低い画像ではセキュリティ性向上をうたうことは困難である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開２０１０−２８２１５３号公報
【特許文献２】特開２００９−２５８１５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
以上のような問題を省みて、本発明は、オンデマンドに形成でき、偏光板を使うと認識できる潜像を、高解像度な画像として持つ偽造防止媒体偽および転写シートを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記の課題を解決するための手段として、請求項１に記載の発明は、光学異方性層と磁気カー効果を有する高反射率垂直磁化層とを持つ偽造防止媒体であって、
前記高反射率垂直磁化層に、磁場をかけながらレーザー照射加熱により描画し、前記高反射率垂直磁化層の描画された部分の磁化方向を変化させ、
前記磁化方向の変化を、偏光板を通すことで、白黒画像として目視可能とすることを特徴とする偽造防止媒体である。
【００１７】
また、請求項２に記載の発明は、フィルム基材上に剥離層、請求項１に記載の偽造防止媒体、接着層を順次積層したことを特徴とする転写シートである。
【発明の効果】
【００１８】
液晶を使った潜像媒体の反射層を潜像構成にあった磁気カー効果の材料にし、この媒体に集光レーザーを照射して局所的に加熱し、さらに外部磁場をかけて磁場方向を制御することで偏光方向を制御してオンデマンドに潜像を形成することが可能になり、潜像は大型の装置を使用することなく、偏光板を用いて確認できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】熱転写の概要の説明図である。
【図２】厚い転写媒体を使用したときの熱転写の概要の説明図である。
【図３】潜像の説明図である。
【図４】磁気カー効果の説明図である。
【図５】局所的に磁場方向を変える方法の説明である。
【図６】磁場方向によって偏光方向を変えた情報を読み取る方法の説明図である。
【図７】磁気カー効果で潜像に画像形成する方法の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下本発明を実施するための形態を、図面を用いて詳細に説明する。潜像が成り立つメカニズムを説明する。図３に示すように潜像は自然光では見えず、偏光した光ではじめてみることができる。偏光の方向が液晶の配向方向と同じである光３５を照射すると液晶配向層３２で偏光面の影響なく反射層３３で反射し、そのまま通過、偏光板３１も通過しこの部分は明るく見える。
【００２１】
しかし偏光方法と配向方向のなす角が４５度であるときは配向した液晶配向層３２は１／４λ板と同じ効果を示すため反射層３３に届いた時点で４５度回転し、さらに液晶配向層３２から出る時点ではさらに４５度回転するためもとの偏光方向とは９０度違うため偏光板３１を通過することができないのでこの部分は暗く見える。
【００２２】
このように潜像の画像形成は入射光４１の偏光方向と配向方向に違いによって反射光４２の偏光方向が違うことを利用している。したがって配向以外の方法で偏光方向を制御できれば、配向による画像以外の画像を形成することが可能である。
【００２３】
偏光方向を変える手段として磁気カー効果を使う方法がある。これは偏光した光がある種の磁性体４３で反射する際に、偏光方向が回転する現象である。この現象が発生するのは磁場方向と偏光の関係が図４ａ、図４ｂに示す２通りであるが、図４ａの方が偏光面を操作するような用途ではよく使われている。
【００２４】
磁性体４３にはそれぞれ特有のキュリー温度というものがあり、この温度以上になると材料中の微視的磁性体の磁場の方向がバラバラになるため磁気的性質が消える。またキュリー温度以上で外部磁場をかけるとその磁場方向に材料中の微視的磁性体の磁場方向がそろう。またこの状態でキュリー温度以下に冷却すると外部磁場によってそろった磁場方向の状態を保ったままになる。
【００２５】
この原理を使ったものとして光磁気ディスク（ＭＯ，ＭＤなど）がある。これらのドライブ装置の概念図を図５に示す。回転するディスク上にレーザー光５２をレンズ５３で集光して照射し、局所的に加熱する。するとディスクの加熱された加熱部５１１のところはキュリー温度以上となる。この状態ですぐに外部磁場５４をかけ、磁気方向を記録すると加熱部５１２のような磁場に磁場分布をデジタル的に分布させ、情報を記録することができる。
【００２６】
記録したディスク面に読み取り用のレーザー光６１を照射すると、元々の磁場分布の反射面で偏光光が透過するよう偏光板６６を設定しておけば、特に操作がなければ反射光６２は偏光板６６を透過するが、ディスク面の磁気方向が変化したところ磁性体６５では反射光の偏光状態が変化するため、反射光６４は偏光板を透過できない。このようにしてデジタル信号を読み取ることができる。
【００２７】
潜像媒体の反射層にこの原理を適用し、反射層を磁性体の反射層にする。特に操作がなければ通常の潜像媒体と同じであるため、配向パターンに従った画像となる。しかしこの媒体に部分的に加熱してキュリー温度以上にして、さらにこの部分に外部磁場をかけ、そのまま冷却すると、この部分の磁場状態が変わるため液晶層で回転した偏光は磁性体反射層との反射でさらに回転する。
【００２８】
したがって磁性体の磁場状態を変える前に明るく表示されていた部分は磁場による回転作用により暗くなる。逆に磁場状態が変わる前が暗いところは回転作用によって明るくなる。このような方法を用いればオンデマンドに潜像画像形成が可能である。
【００２９】
例えば媒体をキュリー温度以上にするのに光ディスクと同様にレーザー光をレンズで集光して照射したとすると、このレーザーのスポットが画像形成のためのドットとなる。波動光学によれば単波長光の理論スポットサイズは波長の半分である。しかし実効的にこのサイズの実現は難しく、実際には１μｍ程度の直径となるため、このサイズのドットで画像形成が可能となる。
【００３０】
また光磁気ディスクのドライブは６０００ｒｐｍでディスクを回転させ、数１０μｍの間隔で情報を記録していることから１００ＭＨｚ程度のドット形成速度に達していると考えられ、非常に高速で画像形成が可能である。
【００３１】
次に図７を使って本発明の実施例を説明する。画像形成装置は加熱用レーザー７１、集光レンズ７２、レンズ位置掃引機構、コイル７３からなる描画部とこの描画部と潜像媒体７４の２次元的な相対位置かえる掃引部からなる。レーザー７１から照射された光はレンズ７２に入射、集光して潜像媒体７４に照射される。
【００３２】
予め潜像に適するよう画像処理しておいた画像情報を画像形成装置に入力する。装置は媒体の端から描画部を動かし、先の画像情報で画像形成に必要な場所でレーザー７１を照射し、同時に磁場発生装置７３のコイルに電流を流して磁場を形成し媒体反射層の磁場方向を変える。このような操作を潜像媒体７４全面で行うよう描画部を掃引部が操作して画像を形成していく。
【００３３】
光磁気ディスクはポリカーボネイド製の円盤であるため、ディスクと集光レンズの間がある程度一定とすることができる。潜像媒体は通常フィルム上に形成されるため、フィルムのゆがみ等でレンズ焦点の焦点距離内に媒体が必ずしもあるとは限らない。そこでレンズと媒体照射地点の距離が一定となるよう距離検知機構とレンズ位置補正機構が付いていることが好ましい。
【００３４】
この機構によって集光レンズ焦点が媒体上にあるかを常にモニターし、必要に応じてレンズ位置調整を随時行う。焦点が媒体上にあるかを確認する手段としてはレンズすぐ横に微小距離センサーをおく、もしくは媒体柄の荷焦点が合うようオートフォーカス機構を集光レンズに備えることで、集光レンズの焦点が媒体に合うようにする方法もある。
【００３５】
＜高反射率垂直磁化層＞
反射材料として望ましい性質は、１）反射率が高い，２）保磁力が強い、３）キュリー温度が高いであることが挙げられる。反射率が低いと画像全体が暗くなり、コントラストが低い画像となってしまうし、保持力が低いと形成した画像を長期間維持することができない。またキュリー温度が低いと保持力が低く、例えば太陽直下の自動車室内のように高温化に保管された場合、キュリー温度を超えてしまい、画像保持ができなくなることがありうる。またカー回転角については大きければ良いというものではない。例えば特許文献２記載の潜像構成では２２．５度毎に潜像の見え方が変わる。従ってカー回転角はこれ以下でないと意味をなさない。
【００３６】
特許文献２の例で言えば、周期が２２．５度なのでほぼこれの半分程度が目安とすれば、反射材料としてはカー回転角が９度のＵＳｂＴｅがある。しかしこの材料はキュリー温度が低いため、本発明に望ましい反射層構成としてカー回転角エンハンス効果を狙った中間層を備えたＢｉＭｎ系の反射材料を例に挙げる。この反射材料系に関してはいくつかの研究結果が発表されており、Ｂｉ、Ｍｎの順にトータル１００ｎｍ未満の反射層を形成すると、カー回転角が２．５度程度となる。
【００３７】
また、さらにＮｄをこの上に形成すると３．５度の回転角が得られるという報告もある。一例として「Ｍｎ１．２７−ＸＢｉＮｄｘ薄膜の磁気特性」松田哲、豆塚武司、千葉大学教育学部研究紀要ｐ５４、２００６を挙げることができる。
【００３８】
反射層の形成方法としては蒸着、イオンプレーテイングなどが一般的であり、このようにして形成された反射層は、数１００度でアニールし、さらに１０ｋＯｅの磁場を書けることで磁化方向を揃える、いわゆる初期化を行うことで高反射率垂直磁化反射層となる。カー回転角が３．５度では十分ではないため、回転角をエンハンスする効果のある多層反射層を中間層として形成する。この中間層で多重反射することで回転角をエンハンスすることが可能ある。平成２３年度「革新的な三次元映像技術による超臨場感コミュニケーション技術の研究開発」や「課題ア革新的三次元映像表示のためのデバイス技術」の研究開発目標・成果と今後の研究計画」によればＳｉ−Ｎ層を４０ｎｍ程度中間層として形成した場合、約４倍の回転角が得られるとされている。このような層を形成すれば見かけ上回転角を１０度以上にエンハンスすることができる。
【００３９】
中間層によりカー回転角をエンハンスする場合、一般にエンハンス度が大きいと反射率がさがる。下がる度合いは使用材料によって異なるため、必要な回転角を見極めながら反射率とのバランスを考えて中間層厚を設定する必要がある。
【００４０】
＜光学異方性層＞
光学異方性層の形成については特許文献２を例に述べる。特許文献２では４つの異なる配向方向の領域を持ち、これらの領域を巧みに配置することで画像を形成している。配向方向の設定方法としては光配向、ラビング配向などがあり、これらの方法で配向し、画像形成した光学異方性層に液晶物質を配して位相差層を形成する。なお位相差層はそのリターデーションが設計波長の１／２となるように設定することが望ましい。
【００４１】
設定波長は通常は人間の視感度の高い緑域の波長を適用することが多いが目的によってより視感度の低い波長に設定する場合もある。
【００４２】
＜偽造防止媒体＞
カード基材に磁気カー効果を有する高反射率垂直磁化層、光学異方性層を順じ積層し、磁場をかけながらレーザー照射により顔写真を、高反射率垂直磁化層に描画した。この描画された顔写真は、そのままでは見ることができないが、偏光フィルムをかざして観察すると、白黒の顔を認識できる。
【００４３】
＜転写シートの作製＞
フィルム基材上に剥離層を設けその上に光学異方性層、磁気カー効果を有する高反射率垂直磁化層、接着層、剥離紙を設けた転写シートを作製し、作製した偽造防止媒体を、カード基材に貼り付けた後、磁場をかけながらレーザー照射により顔写真を、高反射率垂直磁化層に描画した。この描画された顔写真は、そのままでは見ることができないが、偏光フィルムをかざして観察すると、白黒の顔を認識できる。
【符号の説明】
【００４４】
１１・・・発熱体
１２・・・転写媒体
１３・・・被転写媒体
１４・・・加熱域
１５・・・転写部
２１・・・発熱体
２２・・・転写媒体
２３・・・被転写媒体
２４・・・加熱域
２５・・・転写部
３１・・・偏光板
３２・・・液晶配向層
３３・・・反射層
３４・・・入射自然光
３５・・・入射偏光光
３６・・・配向層透過光
３７・・・反射光
３８・・・配向層透過光
３９・・・透過光
３ａ・・・配向層透過光
３ｂ・・・反射光
３ｃ・・・配向層透過光
３ｄ・・・透過光
４１・・・入射光
４２・・・反射光
４３・・・磁性体
４４・・・磁性体
５１・・・磁性体
５２・・・レーザー光
５３・・・レンズ
５１１・・・加熱部
５１２・・・加熱部
５４・・・外部磁場
６１・・・レーザー光（入射光）
６２・・・反射光
６３・・・磁性体
６４・・・反射光
６５・・・磁性体
６６・・・偏光板
７１・・・レーザー
７２・・・集光レンズ
７３・・・磁場発生装置
７４・・・潜像媒体
７５・・・２軸ステージの移動方向
【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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【図７】
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