機械読み取り可能なセキュリティエレメント及びそれらを含む物品
本発明は、機械読み取り可能な発光セキュリティエレメント、並びに発光セキュリティエレメントをチェックするための装置及び方法に関する。本発明は、セキュリティエレメントが少なくとも２種類の顔料を含み、ここで、第１の顔料は、第１発光イオンである第１ドーパントでドープされた第１無機ホスト格子を含み、また、第２の顔料は少なくとも２種類のドーパントでドープされた第２無機ホスト格子を含み、更に、第１ドーパント及び発光希土類イオンへのエネルギーは第２無機ホスト格子中の第１ドーパントから非輻射的に移動し、かつ１つ以上の発光ピークにおいて第２無機ホスト格子中の第１ドーパントからの発光の大部分を消去することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機械読み取り可能なセキュリティエレメント及びそれらを含む物品に関する。機械読み取り可能セキュリティエレメントを必要とする物品には、例えば、有価文書（例えば銀行券、パスポート、ビザ等のような紙支持体及びプラスチック支持体）、ラベル、チケット及び身分証明書が含まれる。
【背景技術】
【０００２】
偽造及び模造を防ぐために、本業界の人々は、保護すべき物品が権限のない人によって検知されることなく変更又は複製されないように、機械読み取り可能セキュリティエレメントを有する物品の製造を試みてきた。
【０００３】
希土類イオンでドープされたホスト格子の使用は本技術分野において一般に知られている。これらの化合物は、ある周波数で輻射線を吸収し、異なる周波数で輻射線を放出する。ここで、輻射線は、ＵＶ、可視、近赤外及び赤外線を指す。ある波長の輻射線で照射されると、これらの化合物は第２の波長で発光し、そのような発光は検出器で検出される。そのような発光化合物は「発光団」と呼ばれ、イオン又は化合物でありうる。
【０００４】
発光団化合物でドープされたホスト格子は、概ねイオンに特徴的な放出プロファイルを示すが、結晶ホスト格子に取り込まれた効果によって変化している。吸光及び発光の両者ともに、現行の実験室の装置で測定することが可能である。
【０００５】
潜在的偽造者がセキュリティ機能を解読することをより困難にするために、発光団によってつくられるスペクトルに偽装を加えることが好ましい。発光は、１つ以上の希土類金属及び／又はホスト格子を用いることによって偽装を加えることができる。
【０００６】
国際公開第２００６／０２４５３０号（Ａ１）には、発光セキュリティ機能システムとしてスペクトルの放出バンドと重なる少なくとも２つの発光材料を使用することが開示されている。好ましくは、発光材料は、同一のホスト格子及び異なる発光団を有するか、あるいは同一の発光団及び異なるホスト格子を有する。ここで、発光団は希土類金属であってよい。
【０００７】
国際公開第２００５／０３５２７１号（Ａ２）には、いずれも可視スペクトル範囲外の共通の発光領域で発光を示す第１発光物質及び第２発光物質を含む、セキュリティ文書のための機械読み取り可能コーディングシステムが開示されている。第１発光物質及び第２発光物質の発光スペクトルは、第１発光物質の発光スペクトルが第２発光物質の発光スペクトルによって特徴的に補完されるように、既知の発光領域の少なくとも部分的な領域で重なる。発光物質は希土類金属でドープされたホスト格子でもよい。
【０００８】
発光団の発光スペクトルは、吸収材料を用いることによって偽装することができる。吸収材料の吸光スペクトルは発光スペクトル又は発光団の励起スペクトルと重なるかあるいはこれを覆い、これを特有のやり方で変化させる。これらの変化は、例えば、スペクトル領域を「制限すること」によって、あるいは励起及び／又は放出スペクトルを「変形すること」によって起こる。最も簡単な例では、そのような制限はスペクトルの端の領域を分離することによって生じ、一方、そのような変形は広いバンドスペクトルの狭いスペクトル範囲を意図的に消失することによって、又はあるスペクトルラインを除去することによって起こる。
【０００９】
米国特許第４４５１５３０号明細書には、セキュリティ文書の認証のために、公知の発光スペクトルを変えること、及び特徴的に変更した部分を用いることが開示されている。セキュリティエレメントは、希土類のような発光団でドープされた無機ホスト格子、及びスペクトル領域を制限することによって、又は励起及び／又は発光スペクトルを変形することによって発光団の発光スペクトルを変化させる染料のような１種以上の吸収材料よりなる。
【００１０】
米国特許第６５０６４７６号（Ｂ１）明細書には、印刷された有価文書の認証フィーチャーとして、ツリウムを含む少なくとも１種の希土類金属でドープされた無機ホスト格子の使用が開示されている。認証フィーチャーは印刷された有価文書に印刷してもよく、あるいは紙パルプに加えてもよい。ドープされたホスト格子は、概してスペクトルの可視領域で吸収を生じ、励起可能であり、少なくとも赤外スペクトル部分で透明である。高い効率で、ホスト格子は吸収されたエネルギーをツリウムへ移送する。発光物質の量子収率は５０〜９０％の範囲にあるのが好ましい。吸収によって、ホスト格子は可視領域及び場合によっては近赤外領域で生じるツリウムの発光ラインを抑制する。
【００１１】
米国特許第６３４４２６１号（Ｂ１）明細書には、少なくとも１種の希土類金属でドープされたホスト格子に基づく発光物質である少なくとも１つの認証フィーチャーを有する印刷された有価文書が開示されている。ホスト格子は、概してスペクトルの全可視領域で吸収を生じ、吸収物質としてクロムを含有する。ホスト格子によるこの非常に広いバンド吸収は、この領域にあるドープされた希土類金属に由来するラインを覆い隠す。同時に、エネルギー移動がホスト格子からドープされた希土類金属に生じ、それにより発光物質による発光が誘起される。希土類金属の非常に効率的な刺激が起こり、さらにより大きな発光強度につながる。
【００１２】
米国特許第６４７９１３３号（Ｂ１）明細書には、印刷された有価文書の認証フィーチャーとしてツリウム及びホルミウムの２種類の希土類金属でドープされた無機ホスト格子を使用することが開示されている。認証フィーチャーは、紙パルプに埋め込まれていても、あるいは印刷インクに加えられていてもよい。ホスト格子はブロードバンド吸収成分を含有し、高い効率で吸収エネルギーを希土類ドープ金属へ移送する。発光物質の量子収率は５０〜９０％の範囲にあるのが好ましい。希土類金属の発光スペクトルは、吸収成分によって特有の仕方で影響を受ける。
【００１３】
米国特許第４４６３９７０号明細書には、化学実験室分析による励起可能なマーキング物質のパターンの間接的な検出を防止するために、検出発光団となり得るカモフラージュ物質を使用することが開示されている。励起可能なマーキング物質は情報をコードで記録するために用いられる。例えば、隠蔽のためにコード化に用いられる信号には発光団を含むカモフラージュ物質の発光スペクトルが含まれる。カモフラージュ物質は、例えば有機発光団のように、ワイド−バンド発光性を示すものであればよい。励起可能なマーキング物質の特徴的な信号は、発光スペクトルに加えられた小さな手がかりとして認められるにすぎない。あるいは、測定される信号以外の波長で発光し、従って発光スペクトルが複雑になる１つ以上のナロー−バンド発光団を添加してもよい。
【００１４】
本技術分野では、印刷された有価文書の認証フィーチャーとして２種類の発光物質が用いられることが一般に知られている。一方の発光物質は吸収剤として働き、他方の発光物質はエミッターとして働く。エネルギーは吸収剤からエミッターに効率的に移送される。
【００１５】
国際公開第２００６／０９９６４２号（Ａ１）には、セキュリティ文書のセキュリティエレメントとして２種類の無機発光物質を用いることが開示されている。第１の発光物質は入射輻射線によって励起される。エネルギーは第１発光物質と第２発光物質との間で移送され、それによって一方の発光物質の励起周波数範囲は他方の発光物質の励起周波数範囲に相当する。
【００１６】
特開２００２−２１２５５２号公報には、赤外範囲で吸収されるツリウム、及び、ツリウムエネルギーレベルと釣り合っおり、吸収された光エネルギーを効率的に移送し、かつ赤外範囲で任意的な活性エレメントとして発光するホルミウムによって同時活性化される無機物質を含む赤外発光蛍光物質が開示されている。
【００１７】
欧州特許出願公開第１２４１２４２号（Ａ２）明細書には、セキュリティ文書に適用するための発光団であるアンチ−ストークス燐光物質が開示されており、該燐光物質は、発光波長バンドは吸光波長バンドよりも短い波長を有する。アンチ−ストークス燐光物質は２種類の希土類イオンでドープされたホスト格子である。ドーパントの一方（例えばイットリウム）は吸収体を形成し、他方のドーパント（例えばツリウム）はエミッターを形成する。発光ラインの個々のグループ間の強度レベルは変動し、燐光物質中の吸収体及び／又はエミッターの濃度による。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１８】
【特許文献１】国際公開第２００６／０２４５３０Ａ１号
【特許文献２】国際公開第２００５／０３５２７１Ａ２号
【特許文献３】米国特許第４４５１５３０号明細書
【特許文献４】米国特許第６５０６４７６Ｂ１号明細書
【特許文献５】米国特許第６３４４２６１Ｂ１号明細書
【特許文献６】米国特許第６４７９１３３Ｂ１号明細書
【特許文献７】米国特許第４４６３９７０号明細書
【特許文献８】国際公開第２００６／０９９６４２Ａ１号
【特許文献９】特開２００２−２１２５５２号公報
【特許文献１０】欧州特許出願公開第１２４１２４２Ａ２号明細書
【発明の概要】
【００１９】
本発明の第１の側面では、本発明は、少なくとも２種類の顔料の混合物を含む機械読み取り可能なセキュリティエレメントを提供する。該セキュリティーエレメントにおいて、第１の顔料は、電磁輻射線を第１発光波長バンドで発光する第１発光ドーパントイオンを有する第１無機ホスト格子を含み、第２の顔料は少なくとも２種類のドーパントを有する第２無機ホスト格子を含み、第２無機ホスト格子の第１ドーパントは第１発光ドーパントイオンと同一であり、第２ドーパントは、ｉ）第２無機ホスト格子の第１ドーパントからの非輻射エネルギー移動により励起されることが可能であり、かつｉｉ）電磁輻射線を第２発光波長バンドで発光する希土類イオンであり、ここで、第２発光波長バンドは第１発光波長バンドとのごくわずかな重なりしか有しておらず、第２ドーパントは１つ以上の発光ピークにおいて第２無機ホスト格子の第１ドーパントからの発光の大部分を消去する。
【００２０】
本発明の第２の側面では、本発明は、本発明の第１の側面によるセキュリティエレメントを有する支持体を含む物品を提供する。該物品は、有価物品である。支持体は、紙パルプ又はポリマー材料及び少なくとも２種類の顔料の混合物を含む紙製品又はプラスチック製品であり、顔料を製紙中のパルプ、又は押出し中のポリマーに加えて紙又はプラスチック製品中にセキュリティエレメントを形成するとき、混合物は本発明の第１の側面で定義されたとおりである。
【００２１】
本発明の第３の側面では、本発明は、本発明の第２の側面による物品のコレクションを提供する。
【００２２】
本発明の第４の側面では、本発明は、ビヒクル、及び少なくとも２種類の顔料の混合物を含むインクを提供する。該インクを支持体に塗布してセキュリティエレメントを形成するとき、混合物は本発明の第１の側面で定義されたとおりである。
【００２３】
本発明の第５の側面では、本発明は、支持体が本発明の第４の側面によるインクで印刷される印刷法を提供する。
【００２４】
本発明の第６の側面では、本発明は、本発明の第１の側面によるセキュリティエレメントの存在を検出する方法を提供する。該検出方法において、エレメントは、第１ドーパント／第１顔料吸収波長、及び第１ドーパント／第２顔料吸収波長を含む１つ以上の波長における入射輻射線で照射され、また、発光は検出器を用いることによって第１発光バンド及び第２発光バンドで検出される。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】１．０％（原子％）ＴｍでドープされたＹ２Ｏ２Ｓの吸光スペクトルを示す。該吸光スペクトルは、１．０％（原子％）Ｔｍ及び２．０％（原子％）ＨｏでドープされたＹ２Ｏ２Ｓの吸光スペクトルと実質的に同一である。
【図２】１．０％（原子％）ＴｍでドープされたＹ２Ｏ２Ｓの発光スペクトル、及び１．０％（原子％）Ｔｍ及び２．０％（原子％）ＨｏでドープされたＹ２Ｏ２Ｓの発光スペクトルを示す。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本発明の第１の側面では、本発明は、少なくとも２種類の顔料の混合物を含む機械読み取り可能セキュリティエレメントを提供し、ここで、第１の顔料は、電磁輻射線を第１発光波長バンドで放出する第１発光ドーパントイオンを有する第１無機ホスト格子を含み、第２の顔料は少なくとも２種類のドーパントを有する第２無機ホスト格子を含み、ここで、第２無機ホスト格子の第１ドーパントは第１発光ドーパントイオンと同一であり、第２ドーパントは、ｉ）第２無機ホスト格子の第１ドーパントからの非輻射エネルギー移動により励起されることができ、かつｉｉ）電磁輻射線を第２発光波長バンドで放出する希土類イオンであり、ここで、第２発光波長バンドは第１発光波長バンドとのごくずかな重なりしか有しておらず、第２ドーパントは１つ以上の発光ピークにおいて第２無機ホスト格子の第１ドーパントからの発光の大部分を消去する。
【００２７】
「大部分を消去する」とは、発光ピークの最大強度が実質的に減少し、発光ピークが、好ましくは第１顔料におけるピークの最大強度の２０％未満、より好ましくは第１顔料におけるピークの最大強度の１０％未満、最も好ましくは第１顔料におけるピークの最大強度の５％未満に減少して、スペクトルのバックグラウンドノイズから容易に見分けられないように発光ピークが消去されることを意味する。
【００２８】
１つの態様では、第１ドーパントはＵＶ、可視又は赤外スペクトル領域の電磁輻射線を第１吸収波長で吸収し、好ましくは、第１ドーパント吸収波長より高い波長にある第１発光波長バンドのＵＶ、可視又は赤外スペクトル領域の電磁輻射線を放出する。
【００２９】
第１発光イオンはクロム、バナジウム、マンガン、チタン、ニッケル、鉄又はコバルトのような遷移金属でもよい。第１発光イオンは、好ましくは希土類イオン、より好ましくはランタニドである。以下に例を挙げる。
【００３０】
第１発光及び第２発光は共にＩＲ領域である。
【００３１】
顔料のホスト格子は、アルミネート、ブロミド、クロリド、フルオリド、ガレート、ガーネット（全ての混合ガーネットを含む）、ゲルマネート、モリブデート、ニオベート、オキシド、オキシフルオリド、オキシスルフィド、ナトリウムイットリウムフルオリド、シリケート、スルフェート、スルフィド、チタネート、タングステート、及びバナデートであってよい。ホスト格子は希土類陽イオンのための公知のホスト無機格子、例えば国際公開第２００６／０２４５３０Ａ１号に開示されたいずれのものでもよい。
【００３２】
第１顔料及び第２顔料のためのホスト格子は、同一でも異なっていてもよい。ホスト格子が異なるとき、ある態様では、第１ドーパント吸収は同一のスペクトル領域であるのが好ましく、同一の入射輻射線源を両方の顔料に用いることができるように第１顔料及び第２顔料について数ナノメートル以内となるようにしてよい。
【００３３】
第１顔料中の第１ドーパントを励起する入射輻射線及び第２顔料中の第１ドーパントを励起する入射輻射線は異なる線源に由来するものであってよい。これは、２つのホスト格子が実質的に異なることによって、第１ドーパントの吸収バンドが第１顔料及び第２顔料において十分に異なり、そのため狭いバンド励起が両ホスト格子の主要イオンを適切に励起することができないときに、狭いバンド励起源を用いる場合に必要となる。第１ドーパントの励起はいくつかの波長で行うことができる。よりコンパクトでより高い強度の励起源を生み出すためには、波長結合が有利であり、例えば、２つの光源がセキュリティエレメントに向けられる。そのような場合の例は、望ましい高い遷移状態のマニフォールド（manifold）を供給する多数の吸収ピークが存在する場合である。
【００３４】
第１発光及び第２発光バンドは一般に少なくとも５０ｎｍの差がある。望ましい結果は、両方の顔料の本質的に単一の励起を有することであり、得られたそれぞれ別の顔料のスペクトル出力は、それらが少なくとも１種の発光ドーパントを共通に含んでよく、概ね互いに分離可能である。発光は狭いバンド若しくは広いバンド、あるいはいずれかの組み合わせでもよく、好ましくは少なくとも５０ｎｍ離れている最大強度の波長である。
【００３５】
第１発光バンドに発光をもたらす同一の遷移から生じる第２顔料中の第１ドーパントの発光ピークは、第２ドーパントによって大部分が消去される。
【００３６】
入射輻射線の最も効率的な線源は、光がスペクトル吸収フィーチャーによってさらに十分に吸収されるものである。吸収フィーチャーが重ならない励起源の一部でありうる発光は、高い効率が必要な場合には避けるべきである。商業的に入手が容易であり、操作に強く、維持が容易であるという点で経済的に有利なため、比較的広い波長バンド源、例えばＬＥＤを用いることを選択してもよい。ナローバンドレーザー光源はより効率的であり、そして好適な波長のＬＥＤが、好適な顔料の組み合わせのいくつかの吸収スペクトルに利用できないという点で有利であるが、操作及び維持のために経費がかかる。本技術分野における当業者はシステム要件を満たす好適な線源を選択すべきである。励起は十分でなければならず、システム機能は全ての他の性能基準を満たさなければならない。これらの基準には、耐用年数、環境要因、目の安全性及び経済的考慮が含まれる。
【００３７】
入射光は狭い波長バンドを有し、第１発光バンド及び第２発光バンドよりも少なくとも５０ｎｍ短い波長であってもよい。
【００３８】
入射光は、電球又はフラッシュバルブのような非常に広い波長バンドを有していてもよい。入射光をフィルターに通して第１又は第２発光と同じ波長の光によるセキュリティエレメントの照射を防ぎ、その後、検出器によって検出を行うことは可能である。入射源は一般的な電球より狭いバンドでもよいが、ＬＥＤのようなレーザーより広くてもよい。
【００３９】
入射輻射線はスペクトルのＵＶ、可視及びＩＲ領域にあることが好ましい。好ましい態様における第１顔料及び第２顔料のホスト格子は可視領域でいずれも大体透明であり、すなわち、好ましい態様では、ホスト格子は実質的に無色であるが、これは必要条件ではない。顔料が実質的に無色であることの利点は、例えば印刷エレメントにおいて、支持体に大量に塗布されても、添加しない状態と比較して色に実質的な変化がないことである。仮に顔料は実質的に無色でないならば、いくつかの態様では支持体の色の変化を避けるのに十分に低いレベルで用いられ、あるいは別の態様では色が視認できるようなレベルで用いられる。
【００４０】
第１ドーパント及び第２ドーパントは、Ｍ２＋（例えばＥｕ、Ｃｏ、Ｖ及びＤｙ）、Ｍ３＋（例えばＣｒ、Ｈｏ、Ｐｒ及びＮｄ）、Ｍ４＋（例えばＣｒ）又はＭ５＋（例えばＭｎイオン）であり、好ましくはＭ３＋であり、ここで、Ｍは希土類、好ましくはランタニドであるか、あるいは例えば、第１ドーパントの場合、遷移金属であり、また、数字＋はイオンの原子価状態を表す。原子価状態は元素の発光特性に影響を与える。ホスト格子は元素の原子価状態に適合するように選択される。
【００４１】
第１顔料及び第２顔料中の第１ドーパントはまた、電磁輻射線を、第１ドーパント吸収波長より高い波長において１つ以上のさらなる発光波長バンドで発光してもよい。１つ以上のそのような発光は第２顔料中の第２ドーパントによって実質的に消去されない。それは両方の顔料中の第１ドーパントからのそのような更なる発光を検出するのに有用である。
【００４２】
別の態様では、更なる放出波長は、第１ドーパント吸収波長及び第１発光波長より高い波長であり、該第２顔料において、第２顔料は十分な濃度で第２顔料中の該第１ドーパントからの更なる発光の大部分を消去しうる。消去された発光は、第１顔料中の第１ドーパントから生じる更なる発光に相当しうる。
【００４３】
検出器は検出される発光の波長を考慮して選択され、必要ならば、第１発光及び第２（及び更なる）発光を分離するフィルターを用いる。検出器は様々な要件及び条件に基づく設計上のパラメータを有する。それらは、例えば、スペクトル感度、ノイズ特性、インピーダンス、コスト、速度、有効性等に基づいて本技術分野における当業者によって個々のシステム要件ごとに選択される。検出器には、例えば、光電子増倍管、Ｓｉ、ＰｂＳ、ＣｄＳ、ＰｂＳｅ、ＩｎＡｓ、ＩｎＳｂ、Ｇｅ、ＨｇＣｄＴｅ、ＧａＰ、ＩｎＧａＡｓ検出器等が含まれる。
【００４４】
ケイ素検出器は１１００ｎｍまでの光子を検出でき、ケイ素に基づく検出器は極めて低いノイズを示す。燐光物質の発光レベルが非常に低く、より大きな電子増幅を必要とするとき、この特徴は有利である。ケイ素検出器はまた入手が容易であり安価であるという利点も有する。
【００４５】
ＩｎＧａＡｓ検出器は、より高い波長の検出に用いることができる。それはより低い信号対ノイズ比を有し、一般的により高価であり、供給業者は少ない。そのような検出器は、９００ｎｍより大きな発光を検出する本発明にとって有用であり、いくつかの検出器モデルは２６００ｎｍまで検出可能である。しかしながら、より高い波長で感度の良好な検出器モデルは、ノイズがずっと大きく、分路抵抗が低下する。
【００４６】
第１発光バンド及び第２発光バンドは同時に測定でき、各燐光物質は類似の減衰時間定数を有するのが好ましいが、これは必要な条件ではない。
【００４７】
本技術分野における当業者であれば、第１発光及び第２発光の検出に用いられる検出器に関してセキュリティエレメント中の第１顔料及び第２顔料の適切な量を選択することは可能であろう。例えば、ケイ素検出器は、例えば、かなりより高いノイズ特性を有するＩｎＧａＡｓ検出器よりも信号を高度に増幅することが可能であるため、非常に小さいＮＥＰ（雑音等価パワー）を示す。本技術分野における当業者は、セキュリティフィーチャー及び検出システムのあらゆる予想される操作状態において満足な信号対ノイズ比を得るために、発光波長、発光強度、発光収束光学（必要ならば）、フィルターパラメーター、検出器の種類、応答、領域、環境条件及び関連電子増幅需要に基づいて用いられるセキュリティフィーチャーの量を決定するであろう。顔料及びセキュリティエレメント中のドーパントの最少量で、偽造者によるセキュリティエレメントの解読をより困難にするのが望ましい。本技術分野における当業者は、ホスト格子の選択、発光顔料をつくりだす能力、顔料サイズ要件、発光波長、及び使用目的を考慮した検出システムに対してドーパントを評価するであろう。（ＰＨＯＳＰＨＯＲ ＨＡＮＤＢＯＯＫ，シゲオ シオノギ、ウイリアム Ｍ．イェン編集、ＣＲＤプレス１９９９、ＩＳＢＮ ０−８４９３−７５６０−６参照）。
【００４８】
第２顔料中の第１ドーパントによる１つ以上の発光ピークの大部分を消去するには、第２顔料中の第２ドーパントの量が十分であるのことが望ましいかもしれない。ドーパントの相対レベルは、本技術分野における当業者であれば、発光効率に関する入手可能な情報及び非輻射エネルギー移動効率により、及び／又は経験的に選択しうる。
【００４９】
本発明の第２の側面では、セキュリティエレメントを保持する支持体を含む物品を提供する。
【００５０】
物品は、有価文書（例えば銀行券、パスポート、ビザ等のような紙及びプラスチック支持体）、ラベル、チケット及び身分証明書であってよい。
【００５１】
セキュリティエレメントは支持体の本体に組み入れてもよく、この場合、支持体は紙又はプラスチックであるのが好ましい。あるいはセキュリティエレメントは支持体に塗布してよく、この場合、セキュリティエレメントはインクの中にあることが好ましい。本技術分野における当業者であればそれぞれの用途に適切な粒子サイズを選択することができる。顔料の混合物は紙又はプラスチックの製造中に取り込ませることができる。
【００５２】
米国特許第４８７４１８８号明細書には、粗粒、ペレット又は繊維などの粒子を紙パルプに製紙時に取り込ませることが開示されている。これらは、粗粒又はペレットの断面が約１０μｍ程度、及び繊維の長さ又はペレットの直径が数ｍｍ程度のものである。本発明に用いられる粒子サイズは用途によるが、０．１〜５０μｍ程度である。
【００５３】
第１顔料及び第２顔料はそれぞれ粒子サイズ分布を有し、これらはマイクロトラック社のレーザー回折粒子サイズ測定システムのような商業的に入手可能な実験室装置によって特徴づけられる。分布は、体積の半分が特定の直径より小さい粒子でできているＤ５０値で一般に特徴づけられる。Ｄ９０、Ｄ９５又はＤ９９の値も参照することができる。Ｄ５０及びＤ９０、Ｄ９５又はＤ９９値がずっと離れた値で変化する状況がある。粒子サイズ分布はそれらの適用法及び最終的な検出により選択される。粒子を用いるとき、発光性能が特定の許容度内であるように要件は定められる。粒子サイズが大きすぎると、検出される発光標準偏差は望ましくないくらいに大きくなりうる。粒子サイズが小さすぎると、２つの顔料からの発光強度は低下し、検出はより困難になる。
【００５４】
物品は、例えば、支持体上で所定のパターンを形成する、好ましくは不連続層として、層中又は支持体上に付与されたセキュリティエレメントを有していてもよい。混合物は支持体に編みこまれた繊維に組み込んでパターンを形成してよく、あるいはランダムに組み込んでもよい。顔料を含有するポリマーフィルムのストリップは、物品に組み込んでよく、例えば外層の間には挟みこんでよい。
【００５５】
物品は、印刷によって不連続層に付与されたセキュリティエレメントを有していてよく、該層は別のインクエレメントを含んでいてよい。
【００５６】
本発明の第３の側面では、セキュリティエレメントが各物品において同一である本発明の第２の側面による物品のコレクション、例えばいずれも同じセキュリティエレメントを有する様々な種類の銀行券のコレクションを提供する。さらに、銀行券の種類ごとに印刷パターンが異なるように、各セキュリティエレメントが支持体上の所定のパターンに関して異なる物品のコレクションを提供することができる。
【００５７】
本発明の第４の側面では、インクは賦形剤及び混合物を含み、インクが支持体も塗布されてセキュリティエレメントを形成したとき、混合物は本発明の第１の側面で定義されたとおりのものである。
【００５８】
インクは、石版、オフセット、凹版、フレキソ、グラビア、インクジェット、凸版又はスクリーン印刷プロセスで用いることができる。各プロセスには、用いる印刷プロセスの種類によって設定される要件がある。より大きな粒子は特定の印刷転写面を詰まらせるが、他では許容することができる。スクリーン印刷法はかなり大きな粒子に対応することができる。
【００５９】
各印刷法に適した粒子サイズは、好適な賦形剤及び添加剤並びに配合法と同様に、本技術分野における当業者であれば選択可能である。英国特許第２２５８６６０号明細書には、一連の印刷技術において使用するのに適した粒子の最大直径は４０μｍ以下、好ましくは２０μｍ以下、最も好ましくは１０μｍ未満、例えば１〜５μｍ、さらに１〜２μｍであることが開示されている。そのような粒子サイズは本発明において用いることができる。
【００６０】
本発明の第５の側面では、本発明の第４の側面によるインクを、好ましくは石版、オフセット、凹版、フレキソ、グラビア、インクジェット、凸版又はスクリーン印刷プロセスによって、支持体上に印刷するのに使用することができる。
【００６１】
本発明の第６の側面では、本発明の第１の側面によるセキュリティエレメントの存在を検出する方法を提供する。一般に、本方法では、エレメントは第１ドーパント／第１顔料吸収波長及び第１ドーパント／第２顔料吸収波長を含む１つ以上の波長において入射輻射線で照射され、発光は検出器を用いることによって第１発光バンド及び第２発光バンドで検出される。
【００６２】
ある態様では、第１発光及び第２発光の検出に様々な検出器が用いられ、輻射線は場合により各検出器に達する前にフィルターを通過し、フィルターは第１発光及び第２発光の一方を透過し、第１発光及び第２発光の他方の透過を妨げることができるように選択される。検出器は同じタイプのものでも異なるタイプのものでもよい。
【００６３】
検出器は個々の仕事の要件によって選択される。これは性能、環境、入手可能性及び経済性に基づく。本発明では、検出すべき各発光が適切な検出器及びフィルターを含みうる独自の検出システムを有することを必要とする。
【００６４】
本発明の第６側面の更なる態様は、セキュリティエレメントを機械コンベアーによって検出位置へ移動させることを含む。これは、物品の製造中にセキュリティエレメントが確実に正しく作製されるように行われる。これはまた、セキュリティエレメントが認証される必要がある後の段階でも行われる。コンベアーはセキュリティエレメントを検出位置で静止させてもさせなくてもよい。コンベアーは、検出器を含んでおり且つ用いられるセキュリティエレメントの機械読み取りを利用可能にする機械の部材である。検出器は、品質管理で利用されているような静止測定用に製造することもできる。各種検出器の設計上の考慮事項は個々の要件により変わり得る。
【００６５】
印刷に用いるための適切なサイズの顔料粒子を製造するための方法であって、かつ印刷された有価文書用の支持体へ組み込むための公知の方法がいくつかある。本技術分野における当業者であれば本発明で用いられる２種類の顔料に適切な方法を選択することができる。以下に示す方法は、顔料を製造することが可能な方法である。しかしながら、これらは特許請求の範囲を限定するものではない。他の適切な方法を粒子の製造に用いてよいことは言うまでもない。
【００６６】
独国特許出願公開第１００５６４６２号（Ａ１）には、発光材料の製造法が開示されている。この方法は、イオン交換物質を希土類金属陽イオンで帯電し、帯電したイオン交換物質を熱処理することを含む。希土類陽イオンの例は、Ｙｂ及びＥｒの陽イオンの混合物、又はＮｄ及びＣｒの陽イオン又はＹｂ及びＹの陽イオン又はＹｂの陽イオンである。好ましくは、帯電イオン交換物質は、熱処理前又は熱処理後に顔料サイズに、好ましくは粉砕によって圧潰される。イオン交換物質は、好ましくはシリケート、最も好ましくはゼオライトである。熱処理は１１００〜１２００℃、好ましくは１１５０℃で２〜５時間行われる。
【００６７】
欧州特許出願公開第１３８６７０８号（Ａ２）には、超音波エーロゾル発生器、例えばエーロゾルの液滴を形成する液体供給貯蔵槽の下に設置され、超音波でエネルギーを与える多数の超音波変換器を用いることを含む粉末生成物を製造するためのエーロゾル法及び関連装置が開示されている。キャリヤーガスは、ガスをガス送出システムから移送する多数のガス送出口によって貯蔵槽の異なる部分へ送出される。エーロゾルは熱分解されて粒子を形成し、これらは次に冷却され、集められる。粉末生成物は希土類金属イオンでドープされた無機ホスト格子を含んでよい。
【００６８】
国際公開第２００６／０７８８２６号（Ａ２）には、溶射システム中でナノ粒子を形成する方法が開示されている。開示されたナノ粒子は希土類金属イオンでドープされた無機ホスト格子を含む。この方法は、（ａ）液体ビヒクル及び前駆体を含む前駆体媒体をエレメントに塗布する工程；及び（ｂ）ナノ粒子の集団を形成するのに効果的な条件下で前駆体媒体を溶射する工程を含んでおり、ここで、形成されたナノ粒子は、１μｍより大きい粒子サイズの粒子を約５容量％未満含む。
【００６９】
米国特許第６３４４２６１号（Ｂ１）明細書には、希土類イオンでドープされた無機ホスト格子を粉砕し、磨砕して、平均粒子サイズ１μｍ未満の粒子を製造することが開示されている。
【００７０】
図について以下に説明する。
【００７１】
図１は、１．０％（原子％）ＴｍでドープされたＹ２Ｏ２Ｓの吸収スペクトルを示す。これは１．０％（原子％）Ｔｍ及び２．０％（原子％）ＨｏでドープされたＹ２Ｏ２Ｓの吸収スペクトルと実質的に同一である。
【００７２】
図２は、１．０％（原子％）ＴｍでドープされたＹ２Ｏ２Ｓの放出スペクトル；そしてまた１．０％（原子％）Ｔｍ及び２．０％（原子％）ＨｏでドープされたＹ２Ｏ２Ｓの放出スペクトルを示す。
【００７３】
図は、高分解能光学分光計を用いて作成した。図１の曲線は発光ピークをモニターし、望ましい励起領域（例えば、５００〜１０００ｎｍ）をスキャンすることによって作成された。図１では、励起の結果はスキャンによって示された波長領域での指定された発光ピークによるものであった。図２は、励起波長を設定し、検出器によってモニターされた指定された発光スペクトル領域をスキャンすることによって作成された。
【００７４】
以下の実施例によって本発明を説明する。これらの実施例は請求の範囲を限定するものではない。実施例中の顔料は、調整可能な励起及び様々な発光検出で構成される多格子分光計装置の中の紙裏地を有する非光学ブライトナー上で粉末状態として評価した。
【実施例】
【００７５】
実施例１ａ
第１の顔料は、１．０％（原子％）ＴｍでドープされたＹ２Ｏ２Ｓであった。Ｔｍドーパントを含有する第１の顔料は、一般的な燐光物質の製造方法を用いて製造した。第１の顔料は、例えば図１に示される吸収ピークに相当する７００ｎｍ、８０５ｎｍ又は９１０ｎｍの光を用いて励起することができる。好適なＬＥＤは、Ｒｏｉｔｈｎｅｒ−ｌａｓｅｒ．ｃｏｍ．から入手することができる。発光スペクトルを図２に示す。約１８００ｎｍに中心があるＴｍ発光を、高分解能分光計を備えた拡大ＩｎＧａＡｓ検出器によって検出した。この発光は本発明における第１発光バンドに相当しうる。
【００７６】
実施例１ｂ
第２の顔料は、１．０％（原子％）Ｔｍ及び２．０％（原子％）ＨｏでドープされたＹ２Ｏ２Ｓであった。Ｔｍ及びＨｏドーパントを共に含有する第２の顔料は、一般的な燐光物質の製造法を用いて製造した。第２の顔料は、実施例１ａにおけるのと同一の光源を用いて励起した。吸収スペクトルは、図１におけるのと実質的に同一である。約１８００ｎｍに中心を有する実施例１ａに存在したＴｍ発光（図２、トレースＡ）は、図２のトレースＢに見られるように、第２顔料において実質的に消去された。Ｈｏは１９７５ｎｍ及び２０５０ｎｍにメインピークを有するバンドで発光する。このスペクトル領域でのＨｏ発光は高分解能分光計を備えた拡張ＩｎＧａＡｓ検出器を用いて検出することができる。この発光は、本発明における第２発光バンドに相当しうる。
【００７７】
実施例１ｃ
第１顔料及び第２顔料を別々に製造した。第１顔料は、実施例１ａに記載のとおりに製造し、また、第２顔料は、実施例１ｂのとおりに製造した。次に、２種類の顔料を１：１の比で混合して均質な混合物を製造した。この混合物を機械読み取り可能なセキュリティエレメントとして用いた。第１発光バンド及び第２発光バンドは実施例１ａ及び１ｂに記載のとおりに測定した。
【００７８】
実施例１ｄ
実施例１ｃに記載の混合物をビヒクルと混合すると印刷インクを製造することができる。このインクを用いて支持体を印刷する場合、インクが乾燥すると、インクは実施例１ａの光源に照らされて明るくなる。実施例１ａ及び１ｂに記載の検出システムは本発明の第１発光バンド及び第２発光バンドを識別する。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機械読み取り可能なセキュリティエレメント及びそれらを含む物品に関する。機械読み取り可能セキュリティエレメントを必要とする物品には、例えば、有価文書（例えば銀行券、パスポート、ビザ等のような紙支持体及びプラスチック支持体）、ラベル、チケット及び身分証明書が含まれる。
【背景技術】
【０００２】
偽造及び模造を防ぐために、本業界の人々は、保護すべき物品が権限のない人によって検知されることなく変更又は複製されないように、機械読み取り可能セキュリティエレメントを有する物品の製造を試みてきた。
【０００３】
希土類イオンでドープされたホスト格子の使用は本技術分野において一般に知られている。これらの化合物は、ある周波数で輻射線を吸収し、異なる周波数で輻射線を放出する。ここで、輻射線は、ＵＶ、可視、近赤外及び赤外線を指す。ある波長の輻射線で照射されると、これらの化合物は第２の波長で発光し、そのような発光は検出器で検出される。そのような発光化合物は「発光団」と呼ばれ、イオン又は化合物でありうる。
【０００４】
発光団化合物でドープされたホスト格子は、概ねイオンに特徴的な放出プロファイルを示すが、結晶ホスト格子に取り込まれた効果によって変化している。吸光及び発光の両者ともに、現行の実験室の装置で測定することが可能である。
【０００５】
潜在的偽造者がセキュリティ機能を解読することをより困難にするために、発光団によってつくられるスペクトルに偽装を加えることが好ましい。発光は、１つ以上の希土類金属及び／又はホスト格子を用いることによって偽装を加えることができる。
【０００６】
国際公開第２００６／０２４５３０号（Ａ１）には、発光セキュリティ機能システムとしてスペクトルの放出バンドと重なる少なくとも２つの発光材料を使用することが開示されている。好ましくは、発光材料は、同一のホスト格子及び異なる発光団を有するか、あるいは同一の発光団及び異なるホスト格子を有する。ここで、発光団は希土類金属であってよい。
【０００７】
国際公開第２００５／０３５２７１号（Ａ２）には、いずれも可視スペクトル範囲外の共通の発光領域で発光を示す第１発光物質及び第２発光物質を含む、セキュリティ文書のための機械読み取り可能コーディングシステムが開示されている。第１発光物質及び第２発光物質の発光スペクトルは、第１発光物質の発光スペクトルが第２発光物質の発光スペクトルによって特徴的に補完されるように、既知の発光領域の少なくとも部分的な領域で重なる。発光物質は希土類金属でドープされたホスト格子でもよい。
【０００８】
発光団の発光スペクトルは、吸収材料を用いることによって偽装することができる。吸収材料の吸光スペクトルは発光スペクトル又は発光団の励起スペクトルと重なるかあるいはこれを覆い、これを特有のやり方で変化させる。これらの変化は、例えば、スペクトル領域を「制限すること」によって、あるいは励起及び／又は放出スペクトルを「変形すること」によって起こる。最も簡単な例では、そのような制限はスペクトルの端の領域を分離することによって生じ、一方、そのような変形は広いバンドスペクトルの狭いスペクトル範囲を意図的に消失することによって、又はあるスペクトルラインを除去することによって起こる。
【０００９】
米国特許第４４５１５３０号明細書には、セキュリティ文書の認証のために、公知の発光スペクトルを変えること、及び特徴的に変更した部分を用いることが開示されている。セキュリティエレメントは、希土類のような発光団でドープされた無機ホスト格子、及びスペクトル領域を制限することによって、又は励起及び／又は発光スペクトルを変形することによって発光団の発光スペクトルを変化させる染料のような１種以上の吸収材料よりなる。
【００１０】
米国特許第６５０６４７６号（Ｂ１）明細書には、印刷された有価文書の認証フィーチャーとして、ツリウムを含む少なくとも１種の希土類金属でドープされた無機ホスト格子の使用が開示されている。認証フィーチャーは印刷された有価文書に印刷してもよく、あるいは紙パルプに加えてもよい。ドープされたホスト格子は、概してスペクトルの可視領域で吸収を生じ、励起可能であり、少なくとも赤外スペクトル部分で透明である。高い効率で、ホスト格子は吸収されたエネルギーをツリウムへ移送する。発光物質の量子収率は５０〜９０％の範囲にあるのが好ましい。吸収によって、ホスト格子は可視領域及び場合によっては近赤外領域で生じるツリウムの発光ラインを抑制する。
【００１１】
米国特許第６３４４２６１号（Ｂ１）明細書には、少なくとも１種の希土類金属でドープされたホスト格子に基づく発光物質である少なくとも１つの認証フィーチャーを有する印刷された有価文書が開示されている。ホスト格子は、概してスペクトルの全可視領域で吸収を生じ、吸収物質としてクロムを含有する。ホスト格子によるこの非常に広いバンド吸収は、この領域にあるドープされた希土類金属に由来するラインを覆い隠す。同時に、エネルギー移動がホスト格子からドープされた希土類金属に生じ、それにより発光物質による発光が誘起される。希土類金属の非常に効率的な刺激が起こり、さらにより大きな発光強度につながる。
【００１２】
米国特許第６４７９１３３号（Ｂ１）明細書には、印刷された有価文書の認証フィーチャーとしてツリウム及びホルミウムの２種類の希土類金属でドープされた無機ホスト格子を使用することが開示されている。認証フィーチャーは、紙パルプに埋め込まれていても、あるいは印刷インクに加えられていてもよい。ホスト格子はブロードバンド吸収成分を含有し、高い効率で吸収エネルギーを希土類ドープ金属へ移送する。発光物質の量子収率は５０〜９０％の範囲にあるのが好ましい。希土類金属の発光スペクトルは、吸収成分によって特有の仕方で影響を受ける。
【００１３】
米国特許第４４６３９７０号明細書には、化学実験室分析による励起可能なマーキング物質のパターンの間接的な検出を防止するために、検出発光団となり得るカモフラージュ物質を使用することが開示されている。励起可能なマーキング物質は情報をコードで記録するために用いられる。例えば、隠蔽のためにコード化に用いられる信号には発光団を含むカモフラージュ物質の発光スペクトルが含まれる。カモフラージュ物質は、例えば有機発光団のように、ワイド−バンド発光性を示すものであればよい。励起可能なマーキング物質の特徴的な信号は、発光スペクトルに加えられた小さな手がかりとして認められるにすぎない。あるいは、測定される信号以外の波長で発光し、従って発光スペクトルが複雑になる１つ以上のナロー−バンド発光団を添加してもよい。
【００１４】
本技術分野では、印刷された有価文書の認証フィーチャーとして２種類の発光物質が用いられることが一般に知られている。一方の発光物質は吸収剤として働き、他方の発光物質はエミッターとして働く。エネルギーは吸収剤からエミッターに効率的に移送される。
【００１５】
国際公開第２００６／０９９６４２号（Ａ１）には、セキュリティ文書のセキュリティエレメントとして２種類の無機発光物質を用いることが開示されている。第１の発光物質は入射輻射線によって励起される。エネルギーは第１発光物質と第２発光物質との間で移送され、それによって一方の発光物質の励起周波数範囲は他方の発光物質の励起周波数範囲に相当する。
【００１６】
特開２００２−２１２５５２号公報には、赤外範囲で吸収されるツリウム、及び、ツリウムエネルギーレベルと釣り合っおり、吸収された光エネルギーを効率的に移送し、かつ赤外範囲で任意的な活性エレメントとして発光するホルミウムによって同時活性化される無機物質を含む赤外発光蛍光物質が開示されている。
【００１７】
欧州特許出願公開第１２４１２４２号（Ａ２）明細書には、セキュリティ文書に適用するための発光団であるアンチ−ストークス燐光物質が開示されており、該燐光物質は、発光波長バンドは吸光波長バンドよりも短い波長を有する。アンチ−ストークス燐光物質は２種類の希土類イオンでドープされたホスト格子である。ドーパントの一方（例えばイットリウム）は吸収体を形成し、他方のドーパント（例えばツリウム）はエミッターを形成する。発光ラインの個々のグループ間の強度レベルは変動し、燐光物質中の吸収体及び／又はエミッターの濃度による。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１８】
【特許文献１】国際公開第２００６／０２４５３０Ａ１号
【特許文献２】国際公開第２００５／０３５２７１Ａ２号
【特許文献３】米国特許第４４５１５３０号明細書
【特許文献４】米国特許第６５０６４７６Ｂ１号明細書
【特許文献５】米国特許第６３４４２６１Ｂ１号明細書
【特許文献６】米国特許第６４７９１３３Ｂ１号明細書
【特許文献７】米国特許第４４６３９７０号明細書
【特許文献８】国際公開第２００６／０９９６４２Ａ１号
【特許文献９】特開２００２−２１２５５２号公報
【特許文献１０】欧州特許出願公開第１２４１２４２Ａ２号明細書
【発明の概要】
【００１９】
本発明の第１の側面では、本発明は、少なくとも２種類の顔料の混合物を含む機械読み取り可能なセキュリティエレメントを提供する。該セキュリティーエレメントにおいて、第１の顔料は、電磁輻射線を第１発光波長バンドで発光する第１発光ドーパントイオンを有する第１無機ホスト格子を含み、第２の顔料は少なくとも２種類のドーパントを有する第２無機ホスト格子を含み、第２無機ホスト格子の第１ドーパントは第１発光ドーパントイオンと同一であり、第２ドーパントは、ｉ）第２無機ホスト格子の第１ドーパントからの非輻射エネルギー移動により励起されることが可能であり、かつｉｉ）電磁輻射線を第２発光波長バンドで発光する希土類イオンであり、ここで、第２発光波長バンドは第１発光波長バンドとのごくわずかな重なりしか有しておらず、第２ドーパントは１つ以上の発光ピークにおいて第２無機ホスト格子の第１ドーパントからの発光の大部分を消去する。
【００２０】
本発明の第２の側面では、本発明は、本発明の第１の側面によるセキュリティエレメントを有する支持体を含む物品を提供する。該物品は、有価物品である。支持体は、紙パルプ又はポリマー材料及び少なくとも２種類の顔料の混合物を含む紙製品又はプラスチック製品であり、顔料を製紙中のパルプ、又は押出し中のポリマーに加えて紙又はプラスチック製品中にセキュリティエレメントを形成するとき、混合物は本発明の第１の側面で定義されたとおりである。
【００２１】
本発明の第３の側面では、本発明は、本発明の第２の側面による物品のコレクションを提供する。
【００２２】
本発明の第４の側面では、本発明は、ビヒクル、及び少なくとも２種類の顔料の混合物を含むインクを提供する。該インクを支持体に塗布してセキュリティエレメントを形成するとき、混合物は本発明の第１の側面で定義されたとおりである。
【００２３】
本発明の第５の側面では、本発明は、支持体が本発明の第４の側面によるインクで印刷される印刷法を提供する。
【００２４】
本発明の第６の側面では、本発明は、本発明の第１の側面によるセキュリティエレメントの存在を検出する方法を提供する。該検出方法において、エレメントは、第１ドーパント／第１顔料吸収波長、及び第１ドーパント／第２顔料吸収波長を含む１つ以上の波長における入射輻射線で照射され、また、発光は検出器を用いることによって第１発光バンド及び第２発光バンドで検出される。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】１．０％（原子％）ＴｍでドープされたＹ２Ｏ２Ｓの吸光スペクトルを示す。該吸光スペクトルは、１．０％（原子％）Ｔｍ及び２．０％（原子％）ＨｏでドープされたＹ２Ｏ２Ｓの吸光スペクトルと実質的に同一である。
【図２】１．０％（原子％）ＴｍでドープされたＹ２Ｏ２Ｓの発光スペクトル、及び１．０％（原子％）Ｔｍ及び２．０％（原子％）ＨｏでドープされたＹ２Ｏ２Ｓの発光スペクトルを示す。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本発明の第１の側面では、本発明は、少なくとも２種類の顔料の混合物を含む機械読み取り可能セキュリティエレメントを提供し、ここで、第１の顔料は、電磁輻射線を第１発光波長バンドで放出する第１発光ドーパントイオンを有する第１無機ホスト格子を含み、第２の顔料は少なくとも２種類のドーパントを有する第２無機ホスト格子を含み、ここで、第２無機ホスト格子の第１ドーパントは第１発光ドーパントイオンと同一であり、第２ドーパントは、ｉ）第２無機ホスト格子の第１ドーパントからの非輻射エネルギー移動により励起されることができ、かつｉｉ）電磁輻射線を第２発光波長バンドで放出する希土類イオンであり、ここで、第２発光波長バンドは第１発光波長バンドとのごくずかな重なりしか有しておらず、第２ドーパントは１つ以上の発光ピークにおいて第２無機ホスト格子の第１ドーパントからの発光の大部分を消去する。
【００２７】
「大部分を消去する」とは、発光ピークの最大強度が実質的に減少し、発光ピークが、好ましくは第１顔料におけるピークの最大強度の２０％未満、より好ましくは第１顔料におけるピークの最大強度の１０％未満、最も好ましくは第１顔料におけるピークの最大強度の５％未満に減少して、スペクトルのバックグラウンドノイズから容易に見分けられないように発光ピークが消去されることを意味する。
【００２８】
１つの態様では、第１ドーパントはＵＶ、可視又は赤外スペクトル領域の電磁輻射線を第１吸収波長で吸収し、好ましくは、第１ドーパント吸収波長より高い波長にある第１発光波長バンドのＵＶ、可視又は赤外スペクトル領域の電磁輻射線を放出する。
【００２９】
第１発光イオンはクロム、バナジウム、マンガン、チタン、ニッケル、鉄又はコバルトのような遷移金属でもよい。第１発光イオンは、好ましくは希土類イオン、より好ましくはランタニドである。以下に例を挙げる。
【００３０】
第１発光及び第２発光は共にＩＲ領域である。
【００３１】
顔料のホスト格子は、アルミネート、ブロミド、クロリド、フルオリド、ガレート、ガーネット（全ての混合ガーネットを含む）、ゲルマネート、モリブデート、ニオベート、オキシド、オキシフルオリド、オキシスルフィド、ナトリウムイットリウムフルオリド、シリケート、スルフェート、スルフィド、チタネート、タングステート、及びバナデートであってよい。ホスト格子は希土類陽イオンのための公知のホスト無機格子、例えば国際公開第２００６／０２４５３０Ａ１号に開示されたいずれのものでもよい。
【００３２】
第１顔料及び第２顔料のためのホスト格子は、同一でも異なっていてもよい。ホスト格子が異なるとき、ある態様では、第１ドーパント吸収は同一のスペクトル領域であるのが好ましく、同一の入射輻射線源を両方の顔料に用いることができるように第１顔料及び第２顔料について数ナノメートル以内となるようにしてよい。
【００３３】
第１顔料中の第１ドーパントを励起する入射輻射線及び第２顔料中の第１ドーパントを励起する入射輻射線は異なる線源に由来するものであってよい。これは、２つのホスト格子が実質的に異なることによって、第１ドーパントの吸収バンドが第１顔料及び第２顔料において十分に異なり、そのため狭いバンド励起が両ホスト格子の主要イオンを適切に励起することができないときに、狭いバンド励起源を用いる場合に必要となる。第１ドーパントの励起はいくつかの波長で行うことができる。よりコンパクトでより高い強度の励起源を生み出すためには、波長結合が有利であり、例えば、２つの光源がセキュリティエレメントに向けられる。そのような場合の例は、望ましい高い遷移状態のマニフォールド（manifold）を供給する多数の吸収ピークが存在する場合である。
【００３４】
第１発光及び第２発光バンドは一般に少なくとも５０ｎｍの差がある。望ましい結果は、両方の顔料の本質的に単一の励起を有することであり、得られたそれぞれ別の顔料のスペクトル出力は、それらが少なくとも１種の発光ドーパントを共通に含んでよく、概ね互いに分離可能である。発光は狭いバンド若しくは広いバンド、あるいはいずれかの組み合わせでもよく、好ましくは少なくとも５０ｎｍ離れている最大強度の波長である。
【００３５】
第１発光バンドに発光をもたらす同一の遷移から生じる第２顔料中の第１ドーパントの発光ピークは、第２ドーパントによって大部分が消去される。
【００３６】
入射輻射線の最も効率的な線源は、光がスペクトル吸収フィーチャーによってさらに十分に吸収されるものである。吸収フィーチャーが重ならない励起源の一部でありうる発光は、高い効率が必要な場合には避けるべきである。商業的に入手が容易であり、操作に強く、維持が容易であるという点で経済的に有利なため、比較的広い波長バンド源、例えばＬＥＤを用いることを選択してもよい。ナローバンドレーザー光源はより効率的であり、そして好適な波長のＬＥＤが、好適な顔料の組み合わせのいくつかの吸収スペクトルに利用できないという点で有利であるが、操作及び維持のために経費がかかる。本技術分野における当業者はシステム要件を満たす好適な線源を選択すべきである。励起は十分でなければならず、システム機能は全ての他の性能基準を満たさなければならない。これらの基準には、耐用年数、環境要因、目の安全性及び経済的考慮が含まれる。
【００３７】
入射光は狭い波長バンドを有し、第１発光バンド及び第２発光バンドよりも少なくとも５０ｎｍ短い波長であってもよい。
【００３８】
入射光は、電球又はフラッシュバルブのような非常に広い波長バンドを有していてもよい。入射光をフィルターに通して第１又は第２発光と同じ波長の光によるセキュリティエレメントの照射を防ぎ、その後、検出器によって検出を行うことは可能である。入射源は一般的な電球より狭いバンドでもよいが、ＬＥＤのようなレーザーより広くてもよい。
【００３９】
入射輻射線はスペクトルのＵＶ、可視及びＩＲ領域にあることが好ましい。好ましい態様における第１顔料及び第２顔料のホスト格子は可視領域でいずれも大体透明であり、すなわち、好ましい態様では、ホスト格子は実質的に無色であるが、これは必要条件ではない。顔料が実質的に無色であることの利点は、例えば印刷エレメントにおいて、支持体に大量に塗布されても、添加しない状態と比較して色に実質的な変化がないことである。仮に顔料は実質的に無色でないならば、いくつかの態様では支持体の色の変化を避けるのに十分に低いレベルで用いられ、あるいは別の態様では色が視認できるようなレベルで用いられる。
【００４０】
第１ドーパント及び第２ドーパントは、Ｍ２＋（例えばＥｕ、Ｃｏ、Ｖ及びＤｙ）、Ｍ３＋（例えばＣｒ、Ｈｏ、Ｐｒ及びＮｄ）、Ｍ４＋（例えばＣｒ）又はＭ５＋（例えばＭｎイオン）であり、好ましくはＭ３＋であり、ここで、Ｍは希土類、好ましくはランタニドであるか、あるいは例えば、第１ドーパントの場合、遷移金属であり、また、数字＋はイオンの原子価状態を表す。原子価状態は元素の発光特性に影響を与える。ホスト格子は元素の原子価状態に適合するように選択される。
【００４１】
第１顔料及び第２顔料中の第１ドーパントはまた、電磁輻射線を、第１ドーパント吸収波長より高い波長において１つ以上のさらなる発光波長バンドで発光してもよい。１つ以上のそのような発光は第２顔料中の第２ドーパントによって実質的に消去されない。それは両方の顔料中の第１ドーパントからのそのような更なる発光を検出するのに有用である。
【００４２】
別の態様では、更なる放出波長は、第１ドーパント吸収波長及び第１発光波長より高い波長であり、該第２顔料において、第２顔料は十分な濃度で第２顔料中の該第１ドーパントからの更なる発光の大部分を消去しうる。消去された発光は、第１顔料中の第１ドーパントから生じる更なる発光に相当しうる。
【００４３】
検出器は検出される発光の波長を考慮して選択され、必要ならば、第１発光及び第２（及び更なる）発光を分離するフィルターを用いる。検出器は様々な要件及び条件に基づく設計上のパラメータを有する。それらは、例えば、スペクトル感度、ノイズ特性、インピーダンス、コスト、速度、有効性等に基づいて本技術分野における当業者によって個々のシステム要件ごとに選択される。検出器には、例えば、光電子増倍管、Ｓｉ、ＰｂＳ、ＣｄＳ、ＰｂＳｅ、ＩｎＡｓ、ＩｎＳｂ、Ｇｅ、ＨｇＣｄＴｅ、ＧａＰ、ＩｎＧａＡｓ検出器等が含まれる。
【００４４】
ケイ素検出器は１１００ｎｍまでの光子を検出でき、ケイ素に基づく検出器は極めて低いノイズを示す。燐光物質の発光レベルが非常に低く、より大きな電子増幅を必要とするとき、この特徴は有利である。ケイ素検出器はまた入手が容易であり安価であるという利点も有する。
【００４５】
ＩｎＧａＡｓ検出器は、より高い波長の検出に用いることができる。それはより低い信号対ノイズ比を有し、一般的により高価であり、供給業者は少ない。そのような検出器は、９００ｎｍより大きな発光を検出する本発明にとって有用であり、いくつかの検出器モデルは２６００ｎｍまで検出可能である。しかしながら、より高い波長で感度の良好な検出器モデルは、ノイズがずっと大きく、分路抵抗が低下する。
【００４６】
第１発光バンド及び第２発光バンドは同時に測定でき、各燐光物質は類似の減衰時間定数を有するのが好ましいが、これは必要な条件ではない。
【００４７】
本技術分野における当業者であれば、第１発光及び第２発光の検出に用いられる検出器に関してセキュリティエレメント中の第１顔料及び第２顔料の適切な量を選択することは可能であろう。例えば、ケイ素検出器は、例えば、かなりより高いノイズ特性を有するＩｎＧａＡｓ検出器よりも信号を高度に増幅することが可能であるため、非常に小さいＮＥＰ（雑音等価パワー）を示す。本技術分野における当業者は、セキュリティフィーチャー及び検出システムのあらゆる予想される操作状態において満足な信号対ノイズ比を得るために、発光波長、発光強度、発光収束光学（必要ならば）、フィルターパラメーター、検出器の種類、応答、領域、環境条件及び関連電子増幅需要に基づいて用いられるセキュリティフィーチャーの量を決定するであろう。顔料及びセキュリティエレメント中のドーパントの最少量で、偽造者によるセキュリティエレメントの解読をより困難にするのが望ましい。本技術分野における当業者は、ホスト格子の選択、発光顔料をつくりだす能力、顔料サイズ要件、発光波長、及び使用目的を考慮した検出システムに対してドーパントを評価するであろう。（ＰＨＯＳＰＨＯＲ ＨＡＮＤＢＯＯＫ，シゲオ シオノギ、ウイリアム Ｍ．イェン編集、ＣＲＤプレス１９９９、ＩＳＢＮ ０−８４９３−７５６０−６参照）。
【００４８】
第２顔料中の第１ドーパントによる１つ以上の発光ピークの大部分を消去するには、第２顔料中の第２ドーパントの量が十分であるのことが望ましいかもしれない。ドーパントの相対レベルは、本技術分野における当業者であれば、発光効率に関する入手可能な情報及び非輻射エネルギー移動効率により、及び／又は経験的に選択しうる。
【００４９】
本発明の第２の側面では、セキュリティエレメントを保持する支持体を含む物品を提供する。
【００５０】
物品は、有価文書（例えば銀行券、パスポート、ビザ等のような紙及びプラスチック支持体）、ラベル、チケット及び身分証明書であってよい。
【００５１】
セキュリティエレメントは支持体の本体に組み入れてもよく、この場合、支持体は紙又はプラスチックであるのが好ましい。あるいはセキュリティエレメントは支持体に塗布してよく、この場合、セキュリティエレメントはインクの中にあることが好ましい。本技術分野における当業者であればそれぞれの用途に適切な粒子サイズを選択することができる。顔料の混合物は紙又はプラスチックの製造中に取り込ませることができる。
【００５２】
米国特許第４８７４１８８号明細書には、粗粒、ペレット又は繊維などの粒子を紙パルプに製紙時に取り込ませることが開示されている。これらは、粗粒又はペレットの断面が約１０μｍ程度、及び繊維の長さ又はペレットの直径が数ｍｍ程度のものである。本発明に用いられる粒子サイズは用途によるが、０．１〜５０μｍ程度である。
【００５３】
第１顔料及び第２顔料はそれぞれ粒子サイズ分布を有し、これらはマイクロトラック社のレーザー回折粒子サイズ測定システムのような商業的に入手可能な実験室装置によって特徴づけられる。分布は、体積の半分が特定の直径より小さい粒子でできているＤ５０値で一般に特徴づけられる。Ｄ９０、Ｄ９５又はＤ９９の値も参照することができる。Ｄ５０及びＤ９０、Ｄ９５又はＤ９９値がずっと離れた値で変化する状況がある。粒子サイズ分布はそれらの適用法及び最終的な検出により選択される。粒子を用いるとき、発光性能が特定の許容度内であるように要件は定められる。粒子サイズが大きすぎると、検出される発光標準偏差は望ましくないくらいに大きくなりうる。粒子サイズが小さすぎると、２つの顔料からの発光強度は低下し、検出はより困難になる。
【００５４】
物品は、例えば、支持体上で所定のパターンを形成する、好ましくは不連続層として、層中又は支持体上に付与されたセキュリティエレメントを有していてもよい。混合物は支持体に編みこまれた繊維に組み込んでパターンを形成してよく、あるいはランダムに組み込んでもよい。顔料を含有するポリマーフィルムのストリップは、物品に組み込んでよく、例えば外層の間には挟みこんでよい。
【００５５】
物品は、印刷によって不連続層に付与されたセキュリティエレメントを有していてよく、該層は別のインクエレメントを含んでいてよい。
【００５６】
本発明の第３の側面では、セキュリティエレメントが各物品において同一である本発明の第２の側面による物品のコレクション、例えばいずれも同じセキュリティエレメントを有する様々な種類の銀行券のコレクションを提供する。さらに、銀行券の種類ごとに印刷パターンが異なるように、各セキュリティエレメントが支持体上の所定のパターンに関して異なる物品のコレクションを提供することができる。
【００５７】
本発明の第４の側面では、インクは賦形剤及び混合物を含み、インクが支持体も塗布されてセキュリティエレメントを形成したとき、混合物は本発明の第１の側面で定義されたとおりのものである。
【００５８】
インクは、石版、オフセット、凹版、フレキソ、グラビア、インクジェット、凸版又はスクリーン印刷プロセスで用いることができる。各プロセスには、用いる印刷プロセスの種類によって設定される要件がある。より大きな粒子は特定の印刷転写面を詰まらせるが、他では許容することができる。スクリーン印刷法はかなり大きな粒子に対応することができる。
【００５９】
各印刷法に適した粒子サイズは、好適な賦形剤及び添加剤並びに配合法と同様に、本技術分野における当業者であれば選択可能である。英国特許第２２５８６６０号明細書には、一連の印刷技術において使用するのに適した粒子の最大直径は４０μｍ以下、好ましくは２０μｍ以下、最も好ましくは１０μｍ未満、例えば１〜５μｍ、さらに１〜２μｍであることが開示されている。そのような粒子サイズは本発明において用いることができる。
【００６０】
本発明の第５の側面では、本発明の第４の側面によるインクを、好ましくは石版、オフセット、凹版、フレキソ、グラビア、インクジェット、凸版又はスクリーン印刷プロセスによって、支持体上に印刷するのに使用することができる。
【００６１】
本発明の第６の側面では、本発明の第１の側面によるセキュリティエレメントの存在を検出する方法を提供する。一般に、本方法では、エレメントは第１ドーパント／第１顔料吸収波長及び第１ドーパント／第２顔料吸収波長を含む１つ以上の波長において入射輻射線で照射され、発光は検出器を用いることによって第１発光バンド及び第２発光バンドで検出される。
【００６２】
ある態様では、第１発光及び第２発光の検出に様々な検出器が用いられ、輻射線は場合により各検出器に達する前にフィルターを通過し、フィルターは第１発光及び第２発光の一方を透過し、第１発光及び第２発光の他方の透過を妨げることができるように選択される。検出器は同じタイプのものでも異なるタイプのものでもよい。
【００６３】
検出器は個々の仕事の要件によって選択される。これは性能、環境、入手可能性及び経済性に基づく。本発明では、検出すべき各発光が適切な検出器及びフィルターを含みうる独自の検出システムを有することを必要とする。
【００６４】
本発明の第６側面の更なる態様は、セキュリティエレメントを機械コンベアーによって検出位置へ移動させることを含む。これは、物品の製造中にセキュリティエレメントが確実に正しく作製されるように行われる。これはまた、セキュリティエレメントが認証される必要がある後の段階でも行われる。コンベアーはセキュリティエレメントを検出位置で静止させてもさせなくてもよい。コンベアーは、検出器を含んでおり且つ用いられるセキュリティエレメントの機械読み取りを利用可能にする機械の部材である。検出器は、品質管理で利用されているような静止測定用に製造することもできる。各種検出器の設計上の考慮事項は個々の要件により変わり得る。
【００６５】
印刷に用いるための適切なサイズの顔料粒子を製造するための方法であって、かつ印刷された有価文書用の支持体へ組み込むための公知の方法がいくつかある。本技術分野における当業者であれば本発明で用いられる２種類の顔料に適切な方法を選択することができる。以下に示す方法は、顔料を製造することが可能な方法である。しかしながら、これらは特許請求の範囲を限定するものではない。他の適切な方法を粒子の製造に用いてよいことは言うまでもない。
【００６６】
独国特許出願公開第１００５６４６２号（Ａ１）には、発光材料の製造法が開示されている。この方法は、イオン交換物質を希土類金属陽イオンで帯電し、帯電したイオン交換物質を熱処理することを含む。希土類陽イオンの例は、Ｙｂ及びＥｒの陽イオンの混合物、又はＮｄ及びＣｒの陽イオン又はＹｂ及びＹの陽イオン又はＹｂの陽イオンである。好ましくは、帯電イオン交換物質は、熱処理前又は熱処理後に顔料サイズに、好ましくは粉砕によって圧潰される。イオン交換物質は、好ましくはシリケート、最も好ましくはゼオライトである。熱処理は１１００〜１２００℃、好ましくは１１５０℃で２〜５時間行われる。
【００６７】
欧州特許出願公開第１３８６７０８号（Ａ２）には、超音波エーロゾル発生器、例えばエーロゾルの液滴を形成する液体供給貯蔵槽の下に設置され、超音波でエネルギーを与える多数の超音波変換器を用いることを含む粉末生成物を製造するためのエーロゾル法及び関連装置が開示されている。キャリヤーガスは、ガスをガス送出システムから移送する多数のガス送出口によって貯蔵槽の異なる部分へ送出される。エーロゾルは熱分解されて粒子を形成し、これらは次に冷却され、集められる。粉末生成物は希土類金属イオンでドープされた無機ホスト格子を含んでよい。
【００６８】
国際公開第２００６／０７８８２６号（Ａ２）には、溶射システム中でナノ粒子を形成する方法が開示されている。開示されたナノ粒子は希土類金属イオンでドープされた無機ホスト格子を含む。この方法は、（ａ）液体ビヒクル及び前駆体を含む前駆体媒体をエレメントに塗布する工程；及び（ｂ）ナノ粒子の集団を形成するのに効果的な条件下で前駆体媒体を溶射する工程を含んでおり、ここで、形成されたナノ粒子は、１μｍより大きい粒子サイズの粒子を約５容量％未満含む。
【００６９】
米国特許第６３４４２６１号（Ｂ１）明細書には、希土類イオンでドープされた無機ホスト格子を粉砕し、磨砕して、平均粒子サイズ１μｍ未満の粒子を製造することが開示されている。
【００７０】
図について以下に説明する。
【００７１】
図１は、１．０％（原子％）ＴｍでドープされたＹ２Ｏ２Ｓの吸収スペクトルを示す。これは１．０％（原子％）Ｔｍ及び２．０％（原子％）ＨｏでドープされたＹ２Ｏ２Ｓの吸収スペクトルと実質的に同一である。
【００７２】
図２は、１．０％（原子％）ＴｍでドープされたＹ２Ｏ２Ｓの放出スペクトル；そしてまた１．０％（原子％）Ｔｍ及び２．０％（原子％）ＨｏでドープされたＹ２Ｏ２Ｓの放出スペクトルを示す。
【００７３】
図は、高分解能光学分光計を用いて作成した。図１の曲線は発光ピークをモニターし、望ましい励起領域（例えば、５００〜１０００ｎｍ）をスキャンすることによって作成された。図１では、励起の結果はスキャンによって示された波長領域での指定された発光ピークによるものであった。図２は、励起波長を設定し、検出器によってモニターされた指定された発光スペクトル領域をスキャンすることによって作成された。
【００７４】
以下の実施例によって本発明を説明する。これらの実施例は請求の範囲を限定するものではない。実施例中の顔料は、調整可能な励起及び様々な発光検出で構成される多格子分光計装置の中の紙裏地を有する非光学ブライトナー上で粉末状態として評価した。
【実施例】
【００７５】
実施例１ａ
第１の顔料は、１．０％（原子％）ＴｍでドープされたＹ２Ｏ２Ｓであった。Ｔｍドーパントを含有する第１の顔料は、一般的な燐光物質の製造方法を用いて製造した。第１の顔料は、例えば図１に示される吸収ピークに相当する７００ｎｍ、８０５ｎｍ又は９１０ｎｍの光を用いて励起することができる。好適なＬＥＤは、Ｒｏｉｔｈｎｅｒ−ｌａｓｅｒ．ｃｏｍ．から入手することができる。発光スペクトルを図２に示す。約１８００ｎｍに中心があるＴｍ発光を、高分解能分光計を備えた拡大ＩｎＧａＡｓ検出器によって検出した。この発光は本発明における第１発光バンドに相当しうる。
【００７６】
実施例１ｂ
第２の顔料は、１．０％（原子％）Ｔｍ及び２．０％（原子％）ＨｏでドープされたＹ２Ｏ２Ｓであった。Ｔｍ及びＨｏドーパントを共に含有する第２の顔料は、一般的な燐光物質の製造法を用いて製造した。第２の顔料は、実施例１ａにおけるのと同一の光源を用いて励起した。吸収スペクトルは、図１におけるのと実質的に同一である。約１８００ｎｍに中心を有する実施例１ａに存在したＴｍ発光（図２、トレースＡ）は、図２のトレースＢに見られるように、第２顔料において実質的に消去された。Ｈｏは１９７５ｎｍ及び２０５０ｎｍにメインピークを有するバンドで発光する。このスペクトル領域でのＨｏ発光は高分解能分光計を備えた拡張ＩｎＧａＡｓ検出器を用いて検出することができる。この発光は、本発明における第２発光バンドに相当しうる。
【００７７】
実施例１ｃ
第１顔料及び第２顔料を別々に製造した。第１顔料は、実施例１ａに記載のとおりに製造し、また、第２顔料は、実施例１ｂのとおりに製造した。次に、２種類の顔料を１：１の比で混合して均質な混合物を製造した。この混合物を機械読み取り可能なセキュリティエレメントとして用いた。第１発光バンド及び第２発光バンドは実施例１ａ及び１ｂに記載のとおりに測定した。
【００７８】
実施例１ｄ
実施例１ｃに記載の混合物をビヒクルと混合すると印刷インクを製造することができる。このインクを用いて支持体を印刷する場合、インクが乾燥すると、インクは実施例１ａの光源に照らされて明るくなる。実施例１ａ及び１ｂに記載の検出システムは本発明の第１発光バンド及び第２発光バンドを識別する。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２種類の顔料の混合物を含む機械読み取り可能セキュリティエレメントであって、第１の顔料は、電磁輻射線を第１発光波長バンドで発光する第１発光ドーパントイオンを有する第１無機ホスト格子を含み、また、第２の顔料は少なくとも２種類のドーパントを有する第２無機ホスト格子を含み、ここで、第２無機ホスト格子の第１ドーパントは第１発光ドーパントイオンと同一であり、また、第２ドーパントは、ｉ）第２無機ホスト格子の第１ドーパントからの非輻射エネルギー移動により励起されることができ、かつｉｉ）電磁輻射線を第２発光波長バンドで発光する希土類イオンであり、更に、第２発光波長バンドは第１発光波長バンドとのごくわずかな重なりしか有しておらず、また、第２ドーパントは１つ以上の発光ピークにおいて第２無機ホスト格子の第１ドーパントからの発光の大部分を消去することを特徴とする、前記機械読み取り可能セキュリティエレメント。
【請求項２】
第１ドーパントがＵＶ、可視又は赤外スペクトル領域の電磁輻射線を第１吸収波長で吸収し、好ましくは、ＵＶ、可視又は赤外スペクトル領域の電磁輻射線を第１ドーパント吸収波長より高い波長にある第１発光波長バンドで発光する、請求項１に記載のセキュリティエレメント
【請求項３】
第１発光イオンが希土類イオン又は遷移金属である、請求項１又は２に記載のセキュリティエレメント。
【請求項４】
第１発光バンド及び第２発光バンドの波長がいずれもＩＲ領域にある、請求項１〜３のいずれか一項に記載のセキュリティエレメント。
【請求項５】
第１ホスト格子及び第２ホスト格子のそれぞれが、アルミネート、ブロミド、クロリド、フルオリド、ガレート、ガーネット（全ての混合ガーネットを含む）、ゲルマネート、モリブデート、ニオベート、オキシド、オキシフルオリド、オキシスルフィド、ナトリウムイットリウムフルオリド、シリケート、スルフェート、スルフィド、チタネート、タングステート、及びバナデートである、請求項１〜４のいずれか一項に記載のセキュリティエレメント。
【請求項６】
第１ホスト格子及び第２ホスト格子が同一である、請求項１〜５のいずれか一項に記載のセキュリティエレメント。
【請求項７】
第１ホスト格子及び第２ホスト格子が異なる、請求項１〜５のいずれか一項に記載のセキュリティエレメント。
【請求項８】
各ホスト格子が可視スペクトルにおいて概ね透明である、請求項１〜７のいずれか一項に記載のセキュリティエレメント。
【請求項９】
第１発光バンド及び第２発光バンドの波長が少なくとも５０ｎｍの差で異なる、請求項１〜８のいずれか一項に記載のセキュリティエレメント。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか一項に記載のセキュリティエレメントを有する支持体を含む物品。
【請求項１１】
有価品目である、請求項１０に記載の物品。
【請求項１２】
有価文書、銀行券、ラベル、チケット又は身分証明書である、請求項１１に記載の物品
【請求項１３】
セキュリティエレメントが支持体の本体に組み込まれ、好ましくは、支持体は紙である、請求項１１又は１２に記載の物品。
【請求項１４】
セキュリティエレメントが支持体上に層の形で、好ましくは、例えば支持体上に所定のパターンを形成する、不連続層として施される、請求項１１又は１２に記載の物品。
【請求項１５】
層が印刷によって塗布されており、層がインク成分を含む、請求項１４に記載の物品。
【請求項１６】
ビヒクル、及び少なくとも２種類の顔料の混合物を含むインクであって、該インクを支持体へ塗布してセキュリティエレメントを形成するとき、混合物が請求項１で定義したとおりのものである、前記インク。
【請求項１７】
石版、オフセット、凹版、フレキソ、グラビア、インクジェット又はスクリーン印刷プロセスで用いることができる、請求項１６に記載のインク。
【請求項１８】
支持体が請求項１６又は１７に記載のインクを用いて、好ましくは、石版、オフセット、凹版、フレキソ、グラビア、インクジェット又はスクリーン印刷プロセスによって印刷される、印刷方法。
【請求項１９】
エレメントが、第１ドーパント／第１顔料吸収波長及び第１ドーパント／第２顔料吸収波長を含む１つ以上の波長の入射輻射線で照射され、発光が検出器を用いることによって第１発光バンド及び第２発光バンドで検出される、請求項１に記載のセキュリティエレメントの存在を検出する方法。
【請求項２０】
様々な検出器が第１発光及び第２発光の検出に用いられ、輻射線は場合により各検出器に達する前にフィルターを通過し、各フィルターは、第１発光及び第２発光の一方を透過させ、そして第１発光及び第２発光の他方の透過を妨げるように選択される、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
セキュリティエレメントが、コンベアーによって検出位置へ移動させられる、請求項１９又は２０に記載の方法。
【請求項２２】
入射光が狭い波長バンドを有する、請求項１９〜２１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２３】
入射光がレーザーからのものである、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
入射光が広いスペクトルバンドを有する、請求項１９〜２１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２５】
入射光がＬＥＤからのものである、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
第１顔料中の第１ドーパントを励起する入射輻射線及び第２顔料中の第１ドーパントを励起する入射輻射線が異なる源からのものである、請求項１９〜２５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１】
少なくとも２種類の顔料の混合物を含む機械読み取り可能セキュリティエレメントであって、第１の顔料は、電磁輻射線を第１発光波長バンドで発光する第１発光ドーパントイオンを有する第１無機ホスト格子を含み、また、第２の顔料は少なくとも２種類のドーパントを有する第２無機ホスト格子を含み、ここで、第２無機ホスト格子の第１ドーパントは第１発光ドーパントイオンと同一であり、また、第２ドーパントは、ｉ）第２無機ホスト格子の第１ドーパントからの非輻射エネルギー移動により励起されることができ、かつｉｉ）電磁輻射線を第２発光波長バンドで発光する希土類イオンであり、更に、第２発光波長バンドは第１発光波長バンドとのごくわずかな重なりしか有しておらず、また、第２ドーパントは１つ以上の発光ピークにおいて第２無機ホスト格子の第１ドーパントからの発光の大部分を消去することを特徴とする、前記機械読み取り可能セキュリティエレメント。
【請求項２】
第１ドーパントがＵＶ、可視又は赤外スペクトル領域の電磁輻射線を第１吸収波長で吸収し、好ましくは、ＵＶ、可視又は赤外スペクトル領域の電磁輻射線を第１ドーパント吸収波長より高い波長にある第１発光波長バンドで発光する、請求項１に記載のセキュリティエレメント
【請求項３】
第１発光イオンが希土類イオン又は遷移金属である、請求項１又は２に記載のセキュリティエレメント。
【請求項４】
第１発光バンド及び第２発光バンドの波長がいずれもＩＲ領域にある、請求項１〜３のいずれか一項に記載のセキュリティエレメント。
【請求項５】
第１ホスト格子及び第２ホスト格子のそれぞれが、アルミネート、ブロミド、クロリド、フルオリド、ガレート、ガーネット（全ての混合ガーネットを含む）、ゲルマネート、モリブデート、ニオベート、オキシド、オキシフルオリド、オキシスルフィド、ナトリウムイットリウムフルオリド、シリケート、スルフェート、スルフィド、チタネート、タングステート、及びバナデートである、請求項１〜４のいずれか一項に記載のセキュリティエレメント。
【請求項６】
第１ホスト格子及び第２ホスト格子が同一である、請求項１〜５のいずれか一項に記載のセキュリティエレメント。
【請求項７】
第１ホスト格子及び第２ホスト格子が異なる、請求項１〜５のいずれか一項に記載のセキュリティエレメント。
【請求項８】
各ホスト格子が可視スペクトルにおいて概ね透明である、請求項１〜７のいずれか一項に記載のセキュリティエレメント。
【請求項９】
第１発光バンド及び第２発光バンドの波長が少なくとも５０ｎｍの差で異なる、請求項１〜８のいずれか一項に記載のセキュリティエレメント。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか一項に記載のセキュリティエレメントを有する支持体を含む物品。
【請求項１１】
有価品目である、請求項１０に記載の物品。
【請求項１２】
有価文書、銀行券、ラベル、チケット又は身分証明書である、請求項１１に記載の物品
【請求項１３】
セキュリティエレメントが支持体の本体に組み込まれ、好ましくは、支持体は紙である、請求項１１又は１２に記載の物品。
【請求項１４】
セキュリティエレメントが支持体上に層の形で、好ましくは、例えば支持体上に所定のパターンを形成する、不連続層として施される、請求項１１又は１２に記載の物品。
【請求項１５】
層が印刷によって塗布されており、層がインク成分を含む、請求項１４に記載の物品。
【請求項１６】
ビヒクル、及び少なくとも２種類の顔料の混合物を含むインクであって、該インクを支持体へ塗布してセキュリティエレメントを形成するとき、混合物が請求項１で定義したとおりのものである、前記インク。
【請求項１７】
石版、オフセット、凹版、フレキソ、グラビア、インクジェット又はスクリーン印刷プロセスで用いることができる、請求項１６に記載のインク。
【請求項１８】
支持体が請求項１６又は１７に記載のインクを用いて、好ましくは、石版、オフセット、凹版、フレキソ、グラビア、インクジェット又はスクリーン印刷プロセスによって印刷される、印刷方法。
【請求項１９】
エレメントが、第１ドーパント／第１顔料吸収波長及び第１ドーパント／第２顔料吸収波長を含む１つ以上の波長の入射輻射線で照射され、発光が検出器を用いることによって第１発光バンド及び第２発光バンドで検出される、請求項１に記載のセキュリティエレメントの存在を検出する方法。
【請求項２０】
様々な検出器が第１発光及び第２発光の検出に用いられ、輻射線は場合により各検出器に達する前にフィルターを通過し、各フィルターは、第１発光及び第２発光の一方を透過させ、そして第１発光及び第２発光の他方の透過を妨げるように選択される、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
セキュリティエレメントが、コンベアーによって検出位置へ移動させられる、請求項１９又は２０に記載の方法。
【請求項２２】
入射光が狭い波長バンドを有する、請求項１９〜２１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２３】
入射光がレーザーからのものである、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
入射光が広いスペクトルバンドを有する、請求項１９〜２１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２５】
入射光がＬＥＤからのものである、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
第１顔料中の第１ドーパントを励起する入射輻射線及び第２顔料中の第１ドーパントを励起する入射輻射線が異なる源からのものである、請求項１９〜２５のいずれか一項に記載の方法。
【図１】
【図２】
【図２】
【公表番号】特表２０１１−５２６５４８（Ｐ２０１１−５２６５４８Ａ）
【公表日】平成２３年１０月１３日（２０１１．１０．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５０８４６２（Ｐ２０１１−５０８４６２）
【出願日】平成２０年５月７日（２００８．５．７）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００８／０６２９１１
【国際公開番号】ＷＯ２００９／１３６９２１
【国際公開日】平成２１年１１月１２日（２００９．１１．１２）
【出願人】（５９８０５５２４２）ユーオーピー エルエルシー (182)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２３年１０月１３日（２０１１．１０．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年５月７日（２００８．５．７）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００８／０６２９１１
【国際公開番号】ＷＯ２００９／１３６９２１
【国際公開日】平成２１年１１月１２日（２００９．１１．１２）
【出願人】（５９８０５５２４２）ユーオーピー エルエルシー (182)
【Ｆターム（参考）】
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