(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
紙基材中に、帯状のスレッド素子が紙基材の一辺に平行して直線状に埋設されてなり、当該紙基材のいずれかの面には感熱発色剤層が全面に塗工されている感熱紙において、当該スレッド素子はプラスチック樹脂基材面に磁性トナーによる固定データが付与され、さらに磁性膜が形成され、且つ、当該感熱発色剤層側から当該固定データを観察できることを特徴とする偽造防止感熱紙。
【請求項２】
前記感熱発色剤層面と反対側の紙基材面には磁性トナーによる可変データが付与されていることを特徴とする請求項１記載の偽造防止感熱紙。
【請求項３】
磁性膜が強磁性材の膜からなることを特徴とする請求項１または請求項２記載の偽造防止感熱紙。
【請求項４】
請求項１から請求項３の何れかに記載の偽造防止感熱紙を使用した券紙であって所定事項を熱印字発色させたことを特徴とする券紙。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、偽造防止効果を高めた感熱紙とそれを使用した券紙に関する。詳しくは、くじ券や車馬券、投票券、チケット、領収書、証明書、パチンコ出玉票、等の基材内に磁性膜を設けたスレッド素子を埋め込んだ感熱紙を使用することにより、基材自体の複製困難性によってそれらの偽造防止を図る技術に関する。
【０００２】
【従来技術】
くじ券や車馬券、投票券等を対象とする券紙は、感熱発色紙を使用するものが主流となりつつあり、発券の際は、表面に投票内容が印字され、同時に投票内容にリンクしたバーコードやＯＣＲナンバー等が印字されている。券の当たり外れの認識はそのバーコードやＯＣＲナンバー等を読み取り登録された当たり外れのデータベースと照合して行う。
また、投票券等の真偽は表面に発色印字された内容（投票内容）をシステム的にチェックし判定している。照合時に当たりデータの消し込みが行われている場合と行われていない場合がある。消し込みが行われている場合は、偽造券の発生可能な枚数は１枚に限られるが、消し込みを行わない場合は無限枚数の偽造当たり券が発生する可能性がある。
このような投票方法は各種の用いられ方があり、例えば゛スポーツやレース競技等の勝負の組み合わせの結果を予想して、予想結果が的中すれば賞金が得られる企画も存在する。
【０００３】
しかし、従来のこのシステムでは、当たりはずれの認識、照合にバーコードやＯＣＲナンバーを使用するので、そのコード体系やアルゴリズムが判ってしまうと、感熱紙自体は市販で簡単に大量入手可能であるから、偽造券の作製も不可能ではないということになってしまう。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明では、データベースの消し込み、コードの暗号化等のシステム的なチェック機能に加えて券紙そのものの真偽判別を可能とするため、感熱紙基材内に磁性膜を設けたスレッド素子を埋め込むとともに、磁性トナーによる固定または可変データを付与して、当該スレッド素子を機械的に認識しようとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための本発明の要旨の第１は、紙基材中に、帯状のスレッド素子が紙基材の一辺に平行して直線状に埋設されてなり、当該紙基材のいずれかの面には感熱発色剤層が全面に塗工されている感熱紙において、当該スレッド素子はプラスチック樹脂基材面に磁性トナーによる固定データが付与され、さらに磁性膜が形成され、且つ、当該感熱発色剤層側から当該固定データを観察できることを特徴とする偽造防止感熱紙、にある。かかる偽造防止感熱紙であるため基材自体の複製が困難であって偽造を防止できる。
【０００７】
上記課題を解決するための本発明の要旨の第２は、前記感熱発色剤層面と反対側の紙基材面には磁性トナーによる可変データが付与されていることを特徴とする偽造防止感熱紙、にある。かかる偽造防止感熱紙であるため基材自体の複製が困難であって偽造を防止できる。
【０００８】
上記課題を解決するための本発明の要旨の第３は、以上のような偽造防止感熱紙を使用した券紙であって所定事項を熱印字発色させたことを特徴とする。かかる券紙であれば偽造、複製をより効果的に防止できる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
感熱紙そのものの真偽判別を行うには、判別材料が入手しにくく、その材料を機械的に認識でき、認識アルゴリズムが解読しにくい手段の提供が必要で、一般的には感熱紙そのものに後加工により、その判別材料を付与する方法がある。
後加工で付与する場合、感熱紙の特性から熱による加工は避けなければならず、かつ、裏面に加工する制約がある。ここに判別材料とは、ホログラムや回折格子パターンあるいは光輝性材料、例えば、パールインキ、光学可変インキ等、識別を容易にする材料であるが、券紙面積が小さければ、付与できる制約がさらに増す。
【００１０】
そこで、感熱紙基材内に判別材料としての磁性膜を設けたスレッド素子を用紙抄造時に埋め込んでしまうとともに、スレッド素子に固定データを持たせるか、感熱紙の感熱発色層とは反対面に可変データを持たせるか、あるいは双方のデータを持たせることをおこなう。そうすることで、判別材料を後加工で付与する必要もなく、感熱紙そのものの表面の印字制約や裏面のデザイン制約等の影響を受けることなく判別性を付与できる。
【００１１】
以下、本発明の各実施形態を図面を参照して説明することにする。
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態の感熱紙を示す。第１の実施形態は固定データ付き磁性膜スレッド素子を紙基材に埋め込んだ感熱紙となる。
図１（Ａ）は平面図、図１（Ｂ）は図１（Ａ）のＡ−Ａ線に沿う断面を示している。図１のように、本発明の感熱紙１Ａは、用紙基材４に、感熱発色剤層３を均一に塗工してあり、用紙の一部には、固定データ付き磁性膜を設けた帯状のスレッド素子２Ａが直線状に埋設されている。感熱紙の表面からは磁性トナー１０による固定データを紙層を透かして観察することができる。スレッド素子は通常は用紙の一辺、すなわちロール紙の場合はスリット方向に平行するように抄き込まれる。
【００１２】
図２は、第１の実施形態における磁性膜スレッド素子を示す断面図である。
スレッド素子２ＡはＰＥＴ等のプラスチック樹脂基材５に磁性膜６が塗膜形成されている。スレッド素子の磁性膜６面は感熱発色剤層３の塗工面側でもよいし、その反対面であってもよい。磁性トナー１０からなる固定データは図２のように、磁性膜６と樹脂基材５の間にあることが磁性膜に対するよりも強い固着が得られて磁性トナー１０の剥落を防止して好ましいが、磁性膜６の外面にある場合であっても磁気特性の検出等では特に差異は生じない。
【００１３】
磁性膜を設けたスレッド素子樹脂基材には、寸法安定性等の面から通常はＰＥＴ樹脂基材を使用するが、目的に合致するものであれば後述するように他のプラスチック樹脂基材であってもよい。基材の厚みは、４〜２５μｍ程度であるが、磁性膜の加工能力および用紙の中に埋め込まれた際の盛り上がり具合を勘案して、１０〜１６μｍ程度がさらに望ましい。すなわち、４μｍ未満では機械加工適性上、塗工等が難しく、２５μｍを超える厚みでは薄い紙に埋め込んだ際には凹凸が生じる。スレッド素子の幅は、０．３〜４ｍｍの範囲が好ましく、磁気特性の検出のし易さから０．５〜１．５ｍｍがさらに好ましい。磁気特性の検出は、１５０μｍ程度のまでの紙厚であれば表裏いずれからであっても支障はない。
【００１４】
また、磁性膜の厚みは、５０ｎｍ（５００Å）以上必要で、５００ｎｍ程度が上限値となる。検出の容易のためには、１００〜２００ｎｍが望ましい。当該層の下限値が５０ｎｍとなる理由は、磁性体層の厚みが薄くなるため、磁性体の絶対量の減少と共に飽和磁束が減少し、磁気信号が小さくなるためであり、真偽判定に用いる磁気信号を得るためには磁性体の厚みは、５０ｎｍ以上が必要となるためである。また、５００ｎｍが上限値となる理由は、これ以上の厚さとなる場合は、膜の内部応力によるカール等でスレッド素子の特性が悪くなり、しわ、クラックが発生する場合があるからである。このような薄膜の磁性膜は、蒸着法またはスパッタリング法により形成するのが精度を高くする上で好ましい。
【００１５】
スレッド素子に対する固定データの付与は、あらかじめプラスチック樹脂基材（ＰＥＴ基材等）に、磁性膜６に使用する磁気材料とは異なる磁気材料を使用した磁性トナーを使用して（例えば、磁性膜６が強磁性膜であれば磁性トナーは軟磁性の磁気材料を使用して）パターン化したコードを磁性プリンターを使用して形成する。プリンターによる磁性トナー層の厚みは乾燥後で１〜２０μｍ程度となる。その後、磁性膜６を蒸着法またはスパッタリング法により形成する。
磁性プリンターとは、磁気潜像を転写ドラム面に形成した面に被転写基材をセットし、その上に当該磁性トナーを転移させ、さらに熱で当該トナーを定着させる方式のプリンター装置である。なお、被転写基材は、プラスチック樹脂や紙が用いられる。
【００１６】
スレッド素子の用紙への埋め込みは用紙抄造時に行われ、一般的には丸網多筒式の抄造機械を利用する。丸網多筒式の場合はスレッド抄き込み前に下層の紙を抄き、その上にスレッドを乗せ、さらに紙料を乗せて１枚の基紙に仕上げる。
スレッド素子を抄き込む際は巻取り状にしたスレッドの供給側を支持して抄き網の紙料上に乗せて流すので通常は紙料の流れ方向に平行して直線状に抄き込まれることになる。券紙とする場合、上質紙またはＯＣＲ用紙等として仕上げ、紙層の厚みは６５〜１５０μｍ程度が適当である。
スレッド素子を抄き込む際、特殊な抄き網を利用してスレッドが紙表面から周期的に露出する、いわゆるウィンドタイプとすることもできる。この場合は、感熱剤をウィンドが現れない面側に塗工するか、ウィンド面側であってもウィンド部を避けて塗工することが好ましい。
【００１７】
スレッド素子が埋め込まれた用紙の片面側表面に感熱発色剤を塗工することにより所望のスレッド入り感熱紙を完成することができる。使用する感熱剤は特に限定されないが、券紙面等には耐光性、耐水性が要求されることからこの要求を満たすロイコ系感熱発色剤等を使用することが好ましい。感熱剤は部分的に異なる色調を呈するように塗り分ける塗工方法であってもよく、当該部分を異なる色調の２度塗工としても良い。
【００１８】
（第２の実施形態）
図３は、本発明の第２の実施形態の感熱紙を示す。第２の実施形態は固定データの付かない磁性膜スレッド素子を紙基材に埋め込むとともに、感熱紙の発色剤層の無い側の紙面に可変データを付与した感熱紙となる。
【００１９】
図３（Ａ）は平面図、図３（Ｂ）は図３（Ａ）のＡ−Ａ線に沿う断面を示している。図３のように、本発明の感熱紙１Ｂは、用紙基材４に、感熱発色剤層３を均一に塗工してあり、用紙の一部には、固定データの付かない磁性膜スレッド素子２Ｂが直線状に埋設されている。
第２の実施形態の特徴は、感熱紙１Ｂの感熱発色剤層３の無い側の紙面に、磁性トナーによる可変データ１１が付与されている点にある。可変データはスレッド素子の位置する背面に設ければ、磁気ヘッドの読み取り特性を変化させるので特有のデータを判別することができる。このような可変データは第１の実施形態の場合と同様に、磁性プリンターを使用して付与することができる。磁性プリンターはパターンの変更が通常の印刷機によるよりも容易にできる特性があるので、小部数を異なるパターンで任意にデータ付与できる自由さがある。
図４は、第２の実施形態における磁性膜スレッド素子を示す断面図である。固定データの付与がない点を除いては磁気スレッド素子２Ｂは第１の実施形態の場合と同様である。
【００２０】
（第３の実施形態）
図５は、本発明の第３の実施形態の感熱紙を示す。第３の実施形態の特徴は、固定データの付いた磁気スレッド素子２Ｃを紙基材に埋め込むとともに、感熱紙１Ｃの感熱発色層３の無い側の紙面に磁性トナーによる可変データ１１を付与した感熱紙となる。すなわち、第１の実施形態と第２の実施形態の双方の機能を備えた感熱紙となる。
図５（Ａ）は平面図、図５（Ｂ）は図５（Ａ）のＡ−Ａ線に沿う断面を示している。図５のように、本発明の感熱紙１Ｃは、用紙基材４に、感熱発色剤層３を均一に塗工してあり、用紙の一部には、固定データを付与した磁性膜スレッド素子２Ｃが直線状に埋設されている。さらに、感熱紙のスレッド素子の背面位置には可変データ１１が付与されている。
【００２１】
第３の実施形態の感熱紙の製造工程は第１または第２の実施形態の工程を加算したようなものであるが、以下に単純化して示す。
▲１▼スレッド素子の製造工程
基材に固定データを付与→磁性膜形成→スレッド素子幅にスリッタ
▲２▼抄き込み工程（スレッド素子を抄き込んで紙を抄造）
▲３▼感熱紙の製造
表面側に感熱発色剤塗布→スリッタ→感熱剤の非塗工面に可変データ付与。
【００２２】
次に、スレッド素子を埋め込んだ感熱紙を使用した券紙について説明する。
図６は、感熱紙をロール形状にした状態を示している。感熱ロール紙７には、スレッド素子２Ａが、ロール紙の端部に平行するように抄き込まれている。感熱紙を券紙用途に使用する場合は一般にこのような単位幅にされたロール形状で発券プリンターにセットされる。投票内容（予想データ等）が入力されると、プリンターにより感熱面にデータが印字され１枚分の大きさにカットして排出される。投票者はこの投票券を結果が判明するまで保有しておく。
【００２３】
図７は、単位の券紙を示す平面図である。券紙１５の表面には、投票内容確認用データ８とシステム確認用データ９を出力するのが一般的である。システム確認用データ９は光学的に検出するのが通常であり、バーコードやＯＣＲがその検出に使用される。
試合の終了や抽選等により当たり外れが確定すると、券紙はシステム確認用データ９の読取によりデータの真偽性がチェックされる。その時、埋め込まれたスレッド素子の磁気特性や磁気データを当該磁気特性に合わせた検出能を有する磁気ヘッドで検出することにより券そのものの真偽をチェックすることができる。
印字された投票内容確認用データ８とシステム確認用データ９の内容が漏洩して解読され、市販の感熱紙で印字されてしまった場合でも基材が違うからそのものを確実に検出することができる。スレッド素子に固定データが記録されている場合はさらに真偽のチェックの確実性が高くなる。
【００２４】
次に、感熱紙に使用するスレッド素子材料についてさらに説明する。
プラスチック樹脂基材５としては、耐溶剤性および耐熱性のある樹脂フィルムが使用でき、一般的にはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂フィルムをはじめとしてポリアミド樹脂フィルム、ポリイミド樹脂フィルム、セルロース系樹脂フィルム、ポリプロピレン樹脂フィルム等が挙げられる。
【００２５】
次に、強磁性材は、結晶性あるいはアモルファスのものであっても良く、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）のいずれか１種または２種以上の組み合わせからなる磁気材料、またはこれらのいずれか１種または２種を主成分として、これに、ほう素（Ｂ）、炭素（Ｃ）、マグネシウム（Ｍｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、珪素（Ｓｉ）、燐（Ｐ）、硫黄（Ｓ）、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、イットリウム（Ｙ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ニオブ（Ｎｂ）、モリブテン（Ｍｏ）、パラジウム（Ｐｄ）、銀（Ａｇ）、インジウム（Ｉｎ）、錫（Ｓｎ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、イリジウム（Ｉｒ）、白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）、鉛（Ｐｂ）から選ばれた数種の金属または非金属元素の添加物から構成されている。
【００２６】
強磁性材からなる磁性膜の形成は、主成分となる鉄、コバルト、ニッケルからなる合金と添加元素からなる材料あるいはこれらの混合物をターゲット材または蒸着源として、スパッタリング、蒸着、イオンプレーティングなどの真空プロセスを用いた手段でスレッド基材上に形成する。
【００２７】
このような強磁性材は、Ｈｃ（保磁力）、Ｂｍ（飽和磁束密度）において特異な特性を示し、その磁気特性から通常印加の磁界強度とその磁界によって磁化される磁性体の磁束密度とは非線形のＢ−Ｈ特性（ヒステリシス曲線）を有するので、一般の磁性材料とは明確に区別することができる。
図８は、磁性材のヒステリシス曲線を示す図で、強磁性材では、図８（Ａ）のように、強磁性材層は保磁力Ｈｃが小さく、かつ高角型比（０．８〜１．０）のＢ−Ｈヒステリシス曲線が得られる。一方、一般の磁性材料では、図８（Ｂ）のように、飽和磁束密度Ｂｍが減少し保磁力Ｈｃが増大し低角型比（０．５以下）のヒステリシス特性が得られる。
【００２８】
磁性膜に固定データが磁性トナーにより付与されている場合は、パターン化された固定データの認識が可能である。その際は、スレッドの長さ方向に磁気リーダのヘッドを走査して読み取ることができる。すなわち、磁性膜単体部と磁性膜と磁性トナーの重なり部分とでは出力に差がでるので、そのデータを出力して定型のパターンが得られれば所定の偽造防止感熱紙によるものであることが認識できる。感熱紙に可変データが付与されている場合も、スレッド素子の特性が変化した出力パターンが得られるので容易に判別できる。
【００２９】
磁性トナー（軟磁性トナー）は、保持力が小さく異方性の小さな磁性粒子と着色剤と少量のバインダーを混練したトナーが使用できる。磁性粒子としては、粒径０．０１〜５μｍ、好ましくは０．５〜３μｍの粒径のものが使用できる。保磁力は４０００Ａ／ｍ（５０エルステッド）以下、角型比は０．５以下のものが好ましい。
このような磁性トナーの磁気特性は例えば、図８（Ｂ）のようなヒステリシ曲線になる。
【００３０】
軟磁性トナーの材料には、Ａｌ、Ｓｉ、Ｆｅ等からなる磁性合金やパーマロイ、センダスト、Ｆｅ粉、カルボニルＦｅ粉、Ｎｉ粉、Ｍｎ−Ｚｎフェライト、Ｃｏ−Ｚｎフェライト、Ｎｉ−Ｚｎフェライト等のフェライト、金属アモルファス材料等を使用することができる。これらに軟磁性体以外の磁性材料をふくんでもよい。たとえば、γ−Ｆｅ2 Ｏ3 、Ｃｏ被着Ｆｅ2 Ｏ3 、Ｆｅ3 Ｏ4 、Ｆｅ粉、Ｆｅ−Ｃｒ、Ｆｅ−Ｃｏ、Ｃｏ−Ｃｒ、Ｃｏ−Ｎｉ、Ｂａフェライト、Ｓｒフェライト、ＣｒＯ2 等である。
使用するバインダーとしては、塩酢ビ／ウレタン系や塩酢ビ系、ポリウレタン系、アクリル系、硝化綿系、エポキシ系、ゴム系等、何でも使用可能である。
【００３１】
【実施例】
以下、図５〜図７を参照して本発明の第３の実施形態の実施例を説明する。
（実施例）
＜スレッド素子の作製＞
スレッド素子の樹脂基材５として、平滑性が良く透明なポリエチレンテレフタレートフィルム〔厚み；１６μｍ〕に、軟磁性材からなる磁性トナーを磁性プリンターで印刷して、固定データを付与した。固定データはＰＥＴフィルムの流れに直交するように幅２ｍｍのトナー部とスペース部からなる部分が部分的に形成されるように磁性トナー１０による固定データを付与した。
【００３２】
続いて、この固定データ付与面上に、鉄（Ｆｅ）−珪素（Ｓｉ）系からなる強磁性膜６をスパッタリング法で、膜厚０．２μｍになるように形成した。
このスレッド材料をスリッタ機を使用して、幅１ｍｍにスリットして、固定データ付き磁気スレッド素子２Ｃを完成した。
【００３３】
＜感熱紙の作製＞
このスレッド素子を厚み１００μｍのベース紙（上質紙）に抄き込んだ後、感熱発色剤を塗布する面とは反対側の面であってスレッド素子の背面にあたる位置に、磁性トナーによる可変データ１１を付与した（図５）。
次に、可変データ付与面と反対側の紙表面にロイコ系感熱発色剤（黒色発色）を通常の感熱紙用とほぼ同条件４０〜５０ｇ／ｍｍ2 で塗布して、偽造防止感熱紙を完成した。この感熱紙を幅８５ｍｍにスリットして券紙用感熱ロール紙７とした（図６）。
【００３４】
＜券紙の発券＞
感熱紙の感熱剤層３部分に投票内容確認用データ８およびシステム確認用データ９を、サーマルヘッドをもつ発券プリンターを使用して熱印字発色して券紙を発行した。なお、システム確認用データ９はバーコードで表示した（図７）。
【００３５】
このような券紙は磁気特性の測定により一般の感熱紙からなる券紙と明瞭に識別することができた。
なお、本発明の適用を感熱紙および券紙として表現しているが、車馬券、サッカー券、その他入場券、座席指定券、インスタント宝くじ、スキー場リフト券、観覧券、等各種の用途に適用可能であり、単に用語の違いや目的の相違するものを除外するものではない。
【００３６】
【発明の効果】
以上に詳述のように本発明の偽造防止感熱紙や券紙では、基材のいずれかの面には感熱発色剤層が全面に塗工されている感熱紙において、その感熱発色剤層側からその固定データが観察できる、磁性膜からなるスレッド素子が抄き込まれているので、基材自体の製造が困難であるから、通常の感熱紙やそれを使用した券紙と容易に判別でき、券紙の偽造を効果的に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１の実施形態の感熱紙を示す。
【図２】  固定データ付き磁性膜スレッド素子を示す断面図である。
【図３】  本発明の第２の実施形態の感熱紙を示す。
【図４】  第２の実施形態における磁性膜スレッド素子を示す断面図である
【図５】  本発明の第３の実施形態の感熱紙を示す。
【図６】  感熱紙をロール形状にした状態を示している。
【図７】  単位の券紙を示す平面図である。
【図８】  磁性材のヒステリシス曲線を示す図である。
【符号の説明】
１Ａ，１Ｂ，１Ｃ    感熱紙
２Ａ，２Ｂ，２Ｃ    スレッド素子
３    感熱発色剤層
４    用紙基材
５    樹脂基材
６    磁性膜
７    感熱ロール紙
８    投票内容確認用データ
９    システム確認用データ
１０    磁性トナー
１１    磁性トナーによる可変データ
１５    券紙
【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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【図８】
0004522537.tif 000009