識別機能を有する装置及びこれに使用する被識別部材
【課題】
製品の真贋を簡単にかつ確実に行う識別機能を備えた装置を提供する。
【解決手段】
識別機能を備えた装置は、ランダムな電磁波又は粒子線を放出する放射体を含むコア部を設けた被識別部材と、この被識別部材を取り外し可能に装着する本体とを有する。前記本体には、前記被識別部材が本体に装着されたときに被識別部材のコア部から放出される電磁波等を感知するセンサ部を設ける。
製品の真贋を簡単にかつ確実に行う識別機能を備えた装置を提供する。
【解決手段】
識別機能を備えた装置は、ランダムな電磁波又は粒子線を放出する放射体を含むコア部を設けた被識別部材と、この被識別部材を取り外し可能に装着する本体とを有する。前記本体には、前記被識別部材が本体に装着されたときに被識別部材のコア部から放出される電磁波等を感知するセンサ部を設ける。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、識別機能を有する装置に関し、特に、プリンタ、複写機、ファクシミリ等で使用するインクカートリッジ、ゲーム機で使用するＲＯＭカートリッジ、認証カード等の識別（真贋、即ち正規品か非正規品かの判定等）に関する発明である。
【背景技術】
【０００２】
例えば、プリンタ、複写機、ファクシミリ等の印刷装置において、非正規品のインクカートリッジが使用されると、印刷性能が劣化し、故障を誘発し、またメンテナンスに支障をきたす。そこで、インクカートリッジを識別して非正規品の使用を排除する必要がある。
【０００３】
こうした非正規品を識別する従来のシステムを図１７に示す。図示において、識別のための情報を記憶させたＩＣチップ（ＩＣタグ）をカートリッジに設け、カートリッジを装置本体に装着させたときに、本体側に設けたリーダ(又はセンサ)がＩＣチップ内の情報を読み取り、その読み取られた情報に基づき、真贋判定ロジックが、装着されたカートリッジの真贋を判定していた（例えば、特開２０００−２４６９２１、特開２００４−９０５１７）。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２４６９２１号公報
【特許文献２】特開２００４−９０５１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した従来のシステムにおいては、使用されるＩＣチップに必要な情報が記憶されているから、ＩＣチップそのものを挿げ替えられてしまった場合は、正規品か非正規品か区別がつかなくなってしまうという致命的な問題がある。
【０００６】
そこで、各種認証に利用される真性〈真正〉なランダムパルス発生器（ＲＰＧ）を、こうしたカートリッジ等の識別に利用できないか検討してみると、次のような問題があることが分かった。
【０００７】
ＲＰＧは、通常、基礎となる素子部分（放射線源、（例えば、原子核の自然崩壊によりα粒子を放出する放射体）を含んだ溶液を、例えば専用のプレートに滴下したコア部と、放出されたα粒子を受け止め電気信号に変化するセンサ部とを一体に組み合わせたもの）とアンプなどの各種周辺回路を含む一個のモジュールとして取り扱われるように設計されている。そのため、ＲＰＧは、これと、ＲＰＧから不定期に出力されるパルスに応答するだけの単純な回路とを組むだけで、すぐに利用できるというメリットをもたらす。
【０００８】
しかし、ＲＰＧを使用せず、他の回路に差し替えられたとき、果たしてそのパルスが自然原理に則した真性なものであるのか、それとも人工的なものなのか、瞬時に判断する術が無いため、真贋判定が不可能となってしまう。もちろん、パルスをある一定の時間以上観察し続けられるようであれば、パルスの間隔に贋品固有の人工的な作為を見出すことは可能であるかも知れないが、判定時間に対して余裕が許されない場合（現状ではそのような場合がほとんど）は、これでは解決にはならない。
【０００９】
ＲＰＧを利用するにせよ、あるいは真贋を識別するための情報を記憶させたＩＣチップを利用するにせよ、これまでの真贋判定（正規品、非正規品の識別）の技術では、判定する機器本体（例えばプリンタ本体）と判定される部品（インクカートリッジ等）間を、信号を交信する単純なインターフェイスを用いて分断せざるを得ない。信号源（情報源）がＩＣチップやＲＰＧモジュール等に含まれそれ自体で完結して閉じている限り、この部分で成りすませば、インターフェイスの先にある認証機器本体を騙すことができてしまう。しかもそれは真贋を判定される側、即ち、インクカートリッジ側を改造することで成立してしまう。そのため、個人でも改造が容易となり、非正規品の使用に歯止めが効かないことになる。
【００１０】
こうした問題を解決するため、信号源そのものを分断して、その一部を認証機器本体側に実装し、本体側と部品側の両方が揃って初めて信号源として成り立つようすることが考えられる。
【００１１】
しかしＩＣチップそのものについては、これを分割することは不可能であり、ＩＣチップとその周辺回路の間で分割することになろうが、それは単にインターフェイスを複雑にするだけであって、問題を解決したことにはならない。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本願発明は、こうした従来の問題点を解決してＲＰＧを真贋判定に利用することを一つの目的とするもので、ランダムな電磁波又は粒子線を放出する放射体を含むコア部を設けた被識別部材（例えば、インクカートリッジ、ゲーム用ＲＯＭカートリッジ、認証カード等）と、この被識別部材を取り外し可能に装着する本体（例えば、プリンタ、複写機、ファクシミリ等、ＰＣ、ゲーム機、カードリーダ等）とを有し、前記本体には、前記被識別部材が本体に装着されたときに被識別部材のコア部から放出される電磁波等を感知するセンサ部を設けた識別機能を有する装置を提供する。
【００１３】
また本発明の一実施形態による装置は、放射体が、自然崩壊によりランダムなα粒子又はその他の放射線を放出する。
【００１４】
また本発明の他の実施形態による装置は、被接続部材を装置本体に装着する前は閉じられ、また装着したとき又はその後に開くシャッターを更に有する。
【００１５】
また本発明の他の一実施形態による装置は、シャッターが被識別部材側及び装置本体側のいずれか又は両方に設けられる。
【００１６】
また本発明の他の一実施形態による装置は、シャッターが被識別部材のコア部を覆う剥離自在のテープ又は剥離紙等である。
【００１７】
また本発明の他の一実施形態による装置は、更に、被識別部材のコア部から放出される電磁波等の特性を監視する監視手段を設ける。
【００１８】
また本発明の他の一実施形態による装置は、監視手段が、前記コア部から放出された電磁波等に基づき得られた乱数の発生確率を監視する。
【００１９】
また本発明は、ランダムな電磁波又は粒子線を放出する放射体を含むコア部を設けた被識別部材を提供する。
【００２０】
また本発明の一実施形態による被識別部材は、電池、又はデータ、プログラム等を記録した又は記録するための媒体、又は当該媒体を含むボード、カートリッジ等である。
【００２１】
また本発明は、ランダムな電磁波又は粒子線を放出する放射体を含むコア部を設けた、被識別部材に取り付ける識別用部材を提供する。
【００２２】
また本発明の一実施形態による識別用部材は、ランダムな電磁波又は粒子線を放出する放射体を含むコア部を有する剥離可能なシール又はシート等である。
【００２３】
また本発明の他の一実施形態による識別用部材は、シール等が、コア部と、このコア部を覆う剥離自在のテープ又は剥離紙等とを有するシール等である。
【００２４】
また本発明の他の一実施形態による識別用部材は、コア部を、ランダムな電磁波又は粒子線を放出する放射体を含んだ材料を使用して印刷することにより形成する。
【００２５】
また本発明の他の一実施形態による装置は、被識別部材を本体に装着したときに、前記コア部と前記センサ部との間に隙間の生じないように、センサ部の側に筒状のスペーサ部材を設ける。
【００２６】
また本発明の他の一実施形態による装置は、ランダムな電磁波又は粒子線を放出する放射体を含むコア部から放出されるパルスを検知するためのセンサ部を、フォトＩＣに組み込む。
【発明の効果】
【００２７】
本発明に係る装置は、ランダムな電磁波又は粒子線を放出する放射体を含むコア部を被識別部材に設け、かつその放出されたランダムな電磁波等を感知するセンサ部を本体側に設けるから、被識別部材が本体に装着されたときにのみコア部とセンサ部とが一体化し（このときコア部とセンサ部とが揃い、信号源（情報源）が成立するとみなせる）、センサ部がコア部から放出される電磁波等を感知すれば被識別部材が真正であると判定する。従って、従来の情報源（コード等）がＩＣチップ等に記憶されていて、その情報源からのデータを読み取り認証するものに比べ、極めて簡単な構造で真贋判定ができる。しかも、ランダムな電磁波等を利用するから、真贋判定の精度は高い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
図１は、本発明の一実施形態の梗概的な構成を示す図である。ここでは、図１７と比較のため、ＩＣチップは、ＩＣチップＡとＩＣチップＢとに分割可能なものとして説明している。
【００２９】
図示実施形態に係る装置は、プリンタ、複写機、ファクシミリ等の印刷機能を有する装置１０であって、真贋（正規品か非正規品か）の判定の対象となる被識別部材は、インク、トナー等の消耗品を収納するカートリッジ又は容器等１である。このカートリッジ等１は、装置の本体２に取り外し自在に装着できる。
【００３０】
図１において、ＩＣチップは、真性なランダムパルスの発生器（ＲＰＧモジュール）を含む。このＲＰＧモジュール中の要となるＲＰＧ素子は、自然崩壊によりランダムな放射線（特にα粒子線）を放出する放射体を有するコア部１Ａ(後述の図２参照)と、その放射線を受け止め、電気信号に変換するセンサ(例えばフォトダイオード)部２Ａ（後述の図２参照）とが一対となって構成される。図示の如く、本実施形態では、ＩＣチップは、被識別体（カートリッジ等）側のＩＣチップＡと装置の本体側のＩＣチップＢとに分けられる。ＩＣチップＡは、ＲＰＧ素子のコア部１Ａを含み、カートリッジ等１に取り付けられ、ＩＣチップＢはセンサ部２Ａを含み、装置の本体２に取り付けられる。ＲＰＧモジュールにおいて、ＲＰＧ素子を除く部分は、センサから得た信号を増幅整形するアンプ回路等(図示せず)で、図示実施形態ではＩＣチップＢに含まれる。
【００３１】
本発明では、従来の真贋判定と異なり、信号線を境に分断するのではなく、構成素子そのものを分断するため、コピーＩＣチップによる成りすましや、リセットによる判定の突破などが不可能となる。
【００３２】
なお、本実施形態では、ＲＰＧ素子のコア部１Ａの放射体としてα粒子線を放出するものを用いたが、他にベータ線、ガンマ線等を放出するものの利用も考えられる。更に、半導体の熱雑音を利用したもの、擬似的なランダムパルス発生器の信号源等も適用可能である。
【００３３】
図示において、ＲＰＧ素子のコア部１Ａを取り付けたカートリッジまたは容器等１を装置の本体２に装着されると、カートリッジ等側のコア部１Ａと本体側のセンサ部２Ａとが一体になってＲＰＧ素子（ＲＰＧモジュール）を構成し、本体側のセンサ部２Ａが、カートリッジ等側のコア部１Ａの放射体からの放射線を受けとり、ＩＣチップＢから装置の本体側に設けた真贋判定ロジック２Ｂに検知信号（電気信号）を出力し、本体に装着されたカートリッジ等が正規品（本物）であると判定される。
【００３４】
本実施形態では、カートリッジ等を装置本体に装着する前にセンサ部が作動することがないように、カートリッジ等の装着前には閉じられ、また装着したとき又はその後に開くシャッター〈図示せず〉を設ける。このシャッターは、カートリッジ等側及び本体側のいずれか一方又は両方に設けられ、α粒子を遮蔽するために金属製となっている。またこのシャッターは、ＲＰＧ素子のコア部とセンサ部とを保護する機能も合せ持つ。
【００３５】
なお、被識別部材に設けるシャッターは被識別部材のコア部を覆う剥離自在のテープ又は剥離紙等を利用可能である。
【００３６】
図２は、図１に示した実施形態の要部であるＲＰＧ素子を示す。カートリッジ等１を装置の本体２に装着する前は、ＲＰＧ素子は、カートリッジ等１に取り付けたコア部１Ａと本体２に取り付けたセンサ部２Ａとが互いに分離され、カートリッジ等１を本体２に装着すると、コア部１Ａとセンサ部２Ａとが一体化してＲＰＧ素子として機能する。なお、コア部は、例えば、放射線源（例えばα粒子を放出する放射体）を含む溶液を滴下装置で所要箇所に滴下する等して形成される。
【００３７】
本発明に係るプリンタ等の印刷機能を有する装置において、カートリッジ等１に搭載されたＲＰＧ素子のコア部１Ａは、何ら電気的エネルギーの供給も無い状態で放射線（α粒子線）を放出し続けている。カートリッジ等１が装置の本体２に装着されると、カートリッジ等側のコア部１Ａと本体側のセンサ（フォトダイオード）部２Ａとが一体となってＲＰＧ素子（ＲＰＧモジュール）を構成する。そしてシャッターが開けられると、コア部１Ａからの放射線をセンサ部２Ａが感知する。このときは、センサ部２Ａに対し、受信信号（パルス）として認識できるような何らかの刺激を与えるのはコア部１Ａ以外にはないから、装着されたカートリッジ等１は、そのようなコア部を有する正規品（本物）であると判定される。
【００３８】
本願発明に係るカートリッジ等に取り付けられるＲＰＧ素子のコア部は、その占有面積は小さく、プリンタのインクカートリッジのような形状の小さな製品にも容易に取り付け可能であり、また、自発的に放射線を継続的に放出するから、電源の供給の必要がなく、それだけ安価でもある。
【００３９】
なお、悪意のある人間が、センサ部をバイパスしてコア部から放出される放射線を直接受け取ることで、ＲＰＧ素子（ＲＰＧモジュール）全体の「成りすまし」を図ろうとしても、本発明に係るＲＰＧ素子は、そのセンサ部が装置の本体側に実装されているから、そのような「成りすまし」は、センサ部の実装されている本体部位の周辺に手を加えることになり、装置本体の改造となる。これは、「不法な改造」となり、装置のメーカーは補償の対象から除外することになるだろう。
【００４０】
図３は、本発明の別の実施形態を示す。この実施形態では、ＲＰＧ素子のコア部から受け取るパルスの特性を利用してパルスを監視する機能を盛り込んだものでる。図１及び図２の実施態様と比較し、この実施形態が異なるのは、コア部から受け取るパルスを判定するセクションを設けたことである。かかる判定セクションを設けることにより、より確実な真贋判定が可能となる。
【００４１】
ＲＰＧ素子のセンサ（フォトダイオード）部は光を信号に変えるデバイスであるので、悪意のある人間が、この素子に光を当てることで擬似的にパルスを生み出し、ＲＰＧ素子のコア部を他のデバイスで代用しようと図る可能性がある。しかし、ＲＰＧ素子から放射される真性なランダムなパルスは、その特性として、パルスの発生する確率が指数分布上に展開されるから、そのような分布状態を調べることで、発生しているパルスがＲＰＧ素子からのものか、人為的なものなのか判断することができる。図示のＲＰＧパルス監視機構（手段、回路）２２は、そうした機能を有する判定手段である。具体的には、この機構は、インクカートリッジを交換してからプリンタ本体が印刷準備を完了するまでの数秒の時間を利用して、コア部からのパルスをサンプリングし、その発生確率が指数分布に展開されるかどうかを調べ、真性なランダムパルスか否かを判定する。なお、２１はインクカートリッジの受け側（センサ部を含む）を示し、２３はプリンタのヘッド機構、２４はプリンタの印刷機構を示す。
【００４２】
こうした本発明のパルス監視機構までも真似て製作しようとすると、カートリッジ側にマイコンチップや電源が必要となるため、そのような贋品の製作は手間とコストがかかり割が合わないものとなるであろう。
【００４３】
図４は、本発明の更に別の実施形態を示す。図示の装置では、コア部１０Ａを設けた真贋判定の対象物(被識別部材)１０（例えばインクカートリッジ）を、真贋判定する本体機器１１の収納部１２に装着し、センサ部１２Ａ（例えばフォトダイオードを含む）でコア部からのランダムパルスを検知する。乱数生成部１３は、センサ部１２Ａによって検知されたパルスの発生間隔を計測し乱数に変換する。頻度計数部１４は乱数生成部１３によって生成された乱数の発生頻度（発生確率、登場頻度）をカウントする。判定部１５は、頻度計数部１４でカウントする際に、後述する評価範囲等の設定を行い、発生頻度をグラフ化するとともに真贋判定を行う。なお、この実施形態では、判定結果はＰＣ１６のモニター上に表示する。
【００４４】
ランダムパルス発生器によって発生されるパルスは、例えば図５に示すように、パルスの発生間隔（ｒ１乃至ｒ８）が不定であるため、あるパルスの発生した瞬間からその次のパルスの発生までの経過時間はランダム（ランダムパルスの発生）となる。しかしながら、このようなランダムパルスの発生確率は、図６に示すように、ある瞬間（t0）から見て、より短い間隔で発生する確率は高く、経過時間が長くなるにつれ（tn）、その発生確率は０％へ限りなく近づいていく傾向がある。即ち、経過時間をそのまま乱数とした場合、その値は指数分布に沿った偏りが存在する。図４に示す装置による真贋判定は、ランダムパルスの発生確率がこのような指数分布を呈する性質を利用する。
【００４５】
図７は、判定部１５でグラフ化される乱数の発生頻度を表示するモニターの画面を示す。図中の標本曲線は理想の指数分布を示している。ランダムパルスを監視し続ければ、やがて標本結果のほとんどはこの曲線上に収束する。
【００４６】
真贋判定には、ある程度の数量のパルスをサンプリングする必要があるため、時間がかかる。そこで、真贋判定の時間を減らすとともにより確実な判断を行うために、以下に示す近似範囲、評価範囲の設定を行う。なお、これらの範囲の設定は、判定対象ごとに調整が必要となろう。
【００４７】
近似範囲： パルスの発生頻度がこの範囲に収まれば有効と判断できるような、理想の標本曲線に近似する上限及び下限にはさまれた領域をいう。
【００４８】
評価範囲： 発生するパルスの時間間隔の有効な判定領域をいう。即ち、時間間隔の短い部分と長い部分とをカットして実効的な判定領域を定める。
【００４９】
なお、本実施形態では、こうして設定された評価範囲内において、真贋判断の基準となる合格率（％）を設定することができ、また、真贋判定のための制限時間も設定できる。
【００５０】
図８は、本実施形態における真贋判定の手順を示すフローチャートである。
まずバッファ等の初期化を行う（ステップＳ１）。これは、真贋判定対象（例えば、インクカートリッジ）を本体に装着する際に入り込んだ光によってパルスが発生し、それによって生成された乱数がバッファに残っている可能性があるからで、例えば、乱数生成部のパルス監視回路内で乱数をバッファリングする構成の場合は、この開始段階でバッファに残っている値を破棄する。
【００５１】
次に、乱数生成部１３で、パルス間隔をタイマーで計測して乱数値を得る（ステップＳ２）。このとき、パルスの発生の有無が調べられ（ステップＳ３）、パルスが検出できない場合、判定対象の装着状態を確認する旨の表示を行い（ステップＳ４）、ステップ２に戻す。ただし、ステップ２の乱数の取得の開始から一定の時間以上パルスが検出できない場合は、贋品と判断する。
【００５２】
次に乱数の発生頻度（登場頻度）をカウントし（ステップＳ５）、発生頻度をグラフ化する（ステップＳ６）。グラフ化は、乱数の発生頻度の内、その瞬間に最も多い頻度を100％として、その他の頻度はその割合を計算することにより行う。仮に0から255までの乱数の内、128が５回で最も多いとすると、グラフではその128を示す位置に100％の棒グラフを描画し、同じ時に129の登場頻度が４回であった場合、４÷５＝0.80であるので、129の位置に80％の棒グラフを描画する。また、グラフ化に際しては、前述した近似範囲、評価範囲を考慮する。
【００５３】
そして、制限時間内に合格比率を満たした場合、真品と判断し、制限時間内に合格比率を満たせなかった場合、贋品と判断する（ステップＳ７乃至Ｓ１０）。また、まだ合格しておらず、かつ経過時間もまだ制限時間内であれば、再びステップＳ２に戻る。
【００５４】
本発明の実施形態には、他に、（ａ）ランダムな電磁波又は粒子線を放出する放射体を含むコア部を設けた被識別部材、及び（ｂ）ランダムな電磁波又は粒子線を放出する放射体を含むコア部を設けた、被識別部材に取り付ける識別用部材がある。
【００５５】
前記（ａ）の部材としては、前述した識別機能を有する装置に使用される、「インク、トナー等を収納するカートリッジ又は容器等」、また、「データ、プログラム等を記録した又は記録するための媒体、又は当該媒体を含むボード、カートリッジ等」がある。即ち、本発明は、ランダムな電磁波又は粒子線を放出する放射体を含むコア部を設けたインク、トナー等を収納するカートリッジ又は容器等、更に、ランダムな電磁波又は粒子線を放出する放射体を含むコア部を設けたデータ、プログラム等を記録した又は記録するための媒体、又は当該媒体を含むボード、カートリッジ等を提供する。
【００５６】
前記（２）の部材、即ち、ランダムな電磁波又は粒子線を放出する放射体を含むコア部を設けた、被識別部材に取り付ける識別用部材としては、例えば、ランダムな電磁波又は粒子線を放出する放射体を含むコア部と、このコア部を覆う剥離自在のテープ（剥離紙、シール等を含む）とを有するシール（主として認証用）がある。以下、図９乃至１２を参照して、このシールについて詳説する。
【００５７】
なお、本発明は、放射線源を含むコア部を、直接設けるか、あるいは識別用部材（識別用シール）を介して設けることができれば、被識別部材（真贋判定対象）を上記に限定する必要はない。従って、例えば、携帯機器その他に使用されるバッテリも本発明の識別対象とすることができる。
【００５８】
図９は、認証用シールの構造を示す断面図である。図の右側には、部分的に拡大した図が描かれている。図示の如く、このシール３０は、多層構造で、最上面から、被識別部材（ここではインクカートリッジ）を使用する際に剥がすテープ（剥離紙等も含む）３１、剥離性のある接着剤３２、コア部１Ａを設けたプレート部材３３、剥離性の無い接着剤３４、被識別部材を破棄するときに剥がすテープ（剥離紙等を含む）３５及び剥離性のある接着剤３６を含む。コア部１Ａは、プレート部材２２の適所に設けた凹陥部に、例えば、放射線源を含む速乾性溶液を滴下することによって形成する。なお、図示のシールの構造は例示であって、限定的なものではない。例えば、テープ３５及び接着剤３６は不要な場合もあるであろう。
【００５９】
図１０及び図１１は、実際に真贋判定対象の製品（インクカートリッジ）に、本実施形態の認証シールを適用した例を示す。
【００６０】
図示実施形態では、プリンタ用インクカートリッジの製造工程で、充填口１Ｂからインクを充填し終えた時点で、その口を塞ぐように、本願のシールを貼り付ける（図１０参照）。次に、カートリッジをプリンタに装着する直前にテープ３１を剥がし、当該カートリッジをプリンタ本体に装着する（図１１参照）。コア部１Ａは剥き出しとなり、α粒子の放出が始まるため、プリンタ側に搭載されたセンサ（フォトダイオード）部で真贋判定の認証が可能となる。
【００６１】
本実施形態では、放射線源を含む溶液を専用のプレートに滴下し、その上をα粒子の放出を防ぐためのテープで覆い、出来上がったシールを被識別部材（インクカートリッジ）に貼るという作業だけであるから、識別対象の製造工程内で行う必要はなく、別個専用のラインで行えばよく、カートリッジの製造工程を複雑化させることはない。
【００６２】
なお、カートリッジ内のインクが切れてインクの再充填をしようとしたとき、テープ３５を剥がしてインクの充填口を開けなければならない（図１２参照）。このとき、コア部１Ａはテープ３５とともに剥がされてしまい、そのため、センサ部は、ＲＰＧ素子からのパルスを受信できなくなる。従って、本発明の認証シールを利用すれば、プリンタに装着されたカートリッジが、正規品か、又はインクをカートリッジ内に再充填した再生品かどうか識別できる。即ち、不正なカートリッジの使用を排除することができる。
【００６３】
本実施形態の認証シールは、厚さは数ミリ程度の薄いもので、ICチップによる認証と異なり、電気的な機構が必要無いため、一見しただけでは、ただ単に充填口を塞ぐためのシールにしか見えない。コア部１Ａを覆ったテープ３１を剥がすのも、使用開始までインクが出ないように空気穴を塞いでいたのを開放する機構も兼ねているとすれば、利用者も疑いは持たないであろう。即ち、予めこのシールが認証シールであるということを知らなければ、真贋判定機構そのものが搭載されていることさえ気づかれない。
【００６４】
なお、本実施形態の認証シールは、真贋判定対象の製品とは別の生産工程で量産できるため、真贋判定が必要となる一部のロットにのみ適用するなどといった柔軟な対応も可能である。
【００６５】
ＣＤ，ＤＶＤ等のメディアの識別に本実施形態の認証シールを使用することができる。この場合は、例えば、センサ（フォトダイオード）部を備えた専用ドライブ（CD/DVD-ROＭドライブ）に、認証シールの貼られたメディアを挿入することで真贋判定を行い、コピーされたメディアでは読み込まないといった実施形態となる。
【００６６】
社員証などの個人証明書の識別に本実施形態の認証シールをしようすることができる。例えば、各種証明のカードなどに本実施形態の認証シールを貼っておけば、偽造カードの判定が可能となる。
【００６７】
携帯ゲーム機のROMカートリッジ等に本実施形態の認証シールを使用することができる。例えば、提供されるソフトがカートリッジ式のゲーム機の場合、そのカートリッジに本実施形態の認証シールを貼ることで海賊版の判定が可能となる。
【００６８】
次に認証シール（剥離可能なテープ）に放射線源を塗布する別の方法について説明する。
【００６９】
放射線源を含んだ溶液を滴下する方法は、当該シールの生産数量が多いと溶液の滴下に多大の時間を要す（例えば、剥離可能なテープシートが横５０枚ｘ縦５０枚（２５００枚）の場合２５００回滴下を行うことが必要である）。
【００７０】
時間当たりの生産数量を上げるために、プリンタ（例えばインクジェットプリンタ）を利用する方法が考えられる。もっとも、この方法は、プリンタのヘッドを横に移動し、指定した場所に放射線源を含む溶剤を印字し、シートをロールアップし、再度ヘッドを横に移動して印字するので、印字のための時間を必要とする。そこで、もっとも効率的な方法として別の印刷技術を使う方法がある。この方法は、例えば、（１）放射線源を溶かした透明の溶剤を印刷された文字（例えばブランド名）、図形等の上に再度印刷する、（２）印刷インクに放射線源を溶解させ印刷する。前者の印刷例を図１３に示す。即ち、「Ｐｒｏｄｕｃｔ」の“Ｐ”の部分（一点鎖線で囲まれた斜線部、実際は透明）に放射線源を含んだ溶剤を印刷する。なお、文字の大きさにより、印刷する箇所は、１文字以上の文字数になる場合もある。
【００７１】
次に、放射線源を含むコア部（例えばインクカートリッジに貼った認証用シール（剥離可能なテープ）に放射線源を含む溶液を滴下しまたは放射線源を含む溶剤を印刷して形成したコア部）とセンサ部（例えばインクカートリッジを格納するケースに設けたセンサ部）との間に隙間があると光が漏れて入り安定的な真贋判定ができないので、これを改善する方法を述べる。真贋判定対象物（例えばインクカートリッジ）では、図１４Ｂに示すように、認証用シール４０を、適度なクッションが生じるよう、クッション材４０Ａを設けた２重構造にする。また、図１４Ａに示すように、真贋判定対象物を装着する本体６０（例えばインクカートリッジを格納するケース）のセンサ部が設けられた部位に、筒状の突起物６１を設け、真贋判定物異物（インクカートリッジ）を本体（ケース）に格納したときに、隙間（遊び）が生じないようにして、識別用シール４０に設けたコア部５０からのパルスを本体（ケース）に設けたセンサ部が確実に検知できるようにする。この筒状の突起物（外壁部）の材質は、真贋判定物異物（インクカートリッジ）がずれて隙間が生じることのないように、格納ケース本体よりも少し柔らかい材質にするのが望ましい。
【００７２】
本発明は、更に、被識別部材が、データ、プログラム等を記録した又は記録するための媒体、又は当該媒体を含むボード、カートリッジ（ＲＯＭカートリッジ）等であり、前記本体が当該媒体等を利用するＰＣ、ゲーム機、カードリーダ、あるいはＣＤ／ＤＶＤ−ＲＯＭドライブ等の装置の本体である場合においても実施可能である。なお、こうしたＲＯＭカートリッジのように、真贋対象となる製品が充分に小さいもので、なおかつそれ単体には電源を搭載しないものであれば、本発明のようなＲＰＧ（ランダムパルス発生器）を利用した真贋判定はより強固なものとなるであろう。
【００７３】
図１５、本発明に係る真贋判定用のセンサ部をフォトＩＣ（フォトディテクトＩＣを含む）に組み込んだ実施形態を示す。図示のものは、特に、ＣＤ／ＤＶＤ用の光ピックアップに使用されるフォトＩＣに本発明の真贋判定用のセンサ部を設けたものである。
【００７４】
光ピックアップ(後述の図１６参照)には、半導体レーザー（図示では２波長ＬＤ）と受光素子がキーデバイスとして用いられる。図１５において、符号ａ乃至ｄ（ＤＶＤ用）、Ａ乃至Ｄ（ＣＤ用）及びＥ，Ｆは、受光素子を示し、これらの素子から得られる信号に基づき、トラッキング信号、フォーカス信号が生成される。これらの受光素子は、通常プラスチック又はガラス製のカバーが施されるが、真贋判定用のセンサにはカバーは不要であろう。なお、光ピックアップは、ＣＤ／ＤＶＤメディアのドライブユニットに実装されるから、センサ部を設け、判定対象であるＣＤ／ＤＶＤメディアを装着するための本体は、このドライブユニットとなる。
【００７５】
一方、真贋判定の対象となるＣＤ／ＤＶＤメディアには、放射線源を含むコア部を設ける。コア部は、当該ＣＤ／ＤＶＤメディアをドライブユニットに挿入した状態で真贋判定用のセンサ部に対向する当該ＣＤ／ＤＶＤメディア上の位置に、放射線源を溶解した溶液をプリント等して形成される。図１６は、ドライブユニットにＣＤ／ＤＶＤメディアを挿入した状態での、ＣＤ／ＤＶＤメディアとセンサ部を設けたフォトＩＣとの位置完成を示す。図示では、ドライブユニットにＣＤ／ＤＶＤメディアを挿入した初期状態で真贋判定をし、真性であると判定されると、当該ＣＤ／ＤＶＤメディアを更に移動し、ドライブユニット内に装着するように構成されているが、ドライブユニット内にし装着した状態で真贋判定するように構成してもよい。本実施形態によれば、コア部を設けた真性なメディアと、コア部を有しない不正なメディア（コピーされたもの）とを判別することができる。
なお、こうしたコア部を、その表面に印刷する等して形成可能なものとして、ＣＤ／ＤＶＤメディアの他にゲーム用メディア、ディプリ用メディア等が考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明の一実施形態を示す説明図である。
【図２】図１に示す実施形態の要部を示す説明図である。
【図３】本発明の別の実施形態を示すブロック図である。
【図４】本発明の更に別の実施形態を示すブロック図である。
【図５】一般的なランダムパルス発生器によって発生されるランダムパルスの例を示す図である。
【図６】一般的なランダムパルスの、経過時間に対する発生確率を示すグラフである。
【図７】図４の実施形態の装置におけるモニター画面を示す。
【図８】図４の実施形態の装置の動作を示すフローチャートである。
【図９】本発明の実施形態に係るシールの断面図である。
【図１０】図９のシールの使用例を示す説明図である。
【図１１】図９のシールの使用例を示す説明図である。
【図１２】図９のシールの使用例を示す説明図である。
【図１３】本発明に係るコア部を印刷により形成した実施態様を示す説明図である。
【図１４】本発明に係るコア部を本体に安定的に装着する機構を示す本体側の断面図である。
【図１５】本発明に係るセンサ部をフォトＩＣに組み込んだ実施形態を示す平面図である。
【図１６】図１５のフォトＩＣの使用状態を示す説明図である。
【図１７】従来の識別システムを示す説明図である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、識別機能を有する装置に関し、特に、プリンタ、複写機、ファクシミリ等で使用するインクカートリッジ、ゲーム機で使用するＲＯＭカートリッジ、認証カード等の識別（真贋、即ち正規品か非正規品かの判定等）に関する発明である。
【背景技術】
【０００２】
例えば、プリンタ、複写機、ファクシミリ等の印刷装置において、非正規品のインクカートリッジが使用されると、印刷性能が劣化し、故障を誘発し、またメンテナンスに支障をきたす。そこで、インクカートリッジを識別して非正規品の使用を排除する必要がある。
【０００３】
こうした非正規品を識別する従来のシステムを図１７に示す。図示において、識別のための情報を記憶させたＩＣチップ（ＩＣタグ）をカートリッジに設け、カートリッジを装置本体に装着させたときに、本体側に設けたリーダ(又はセンサ)がＩＣチップ内の情報を読み取り、その読み取られた情報に基づき、真贋判定ロジックが、装着されたカートリッジの真贋を判定していた（例えば、特開２０００−２４６９２１、特開２００４−９０５１７）。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２４６９２１号公報
【特許文献２】特開２００４−９０５１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した従来のシステムにおいては、使用されるＩＣチップに必要な情報が記憶されているから、ＩＣチップそのものを挿げ替えられてしまった場合は、正規品か非正規品か区別がつかなくなってしまうという致命的な問題がある。
【０００６】
そこで、各種認証に利用される真性〈真正〉なランダムパルス発生器（ＲＰＧ）を、こうしたカートリッジ等の識別に利用できないか検討してみると、次のような問題があることが分かった。
【０００７】
ＲＰＧは、通常、基礎となる素子部分（放射線源、（例えば、原子核の自然崩壊によりα粒子を放出する放射体）を含んだ溶液を、例えば専用のプレートに滴下したコア部と、放出されたα粒子を受け止め電気信号に変化するセンサ部とを一体に組み合わせたもの）とアンプなどの各種周辺回路を含む一個のモジュールとして取り扱われるように設計されている。そのため、ＲＰＧは、これと、ＲＰＧから不定期に出力されるパルスに応答するだけの単純な回路とを組むだけで、すぐに利用できるというメリットをもたらす。
【０００８】
しかし、ＲＰＧを使用せず、他の回路に差し替えられたとき、果たしてそのパルスが自然原理に則した真性なものであるのか、それとも人工的なものなのか、瞬時に判断する術が無いため、真贋判定が不可能となってしまう。もちろん、パルスをある一定の時間以上観察し続けられるようであれば、パルスの間隔に贋品固有の人工的な作為を見出すことは可能であるかも知れないが、判定時間に対して余裕が許されない場合（現状ではそのような場合がほとんど）は、これでは解決にはならない。
【０００９】
ＲＰＧを利用するにせよ、あるいは真贋を識別するための情報を記憶させたＩＣチップを利用するにせよ、これまでの真贋判定（正規品、非正規品の識別）の技術では、判定する機器本体（例えばプリンタ本体）と判定される部品（インクカートリッジ等）間を、信号を交信する単純なインターフェイスを用いて分断せざるを得ない。信号源（情報源）がＩＣチップやＲＰＧモジュール等に含まれそれ自体で完結して閉じている限り、この部分で成りすませば、インターフェイスの先にある認証機器本体を騙すことができてしまう。しかもそれは真贋を判定される側、即ち、インクカートリッジ側を改造することで成立してしまう。そのため、個人でも改造が容易となり、非正規品の使用に歯止めが効かないことになる。
【００１０】
こうした問題を解決するため、信号源そのものを分断して、その一部を認証機器本体側に実装し、本体側と部品側の両方が揃って初めて信号源として成り立つようすることが考えられる。
【００１１】
しかしＩＣチップそのものについては、これを分割することは不可能であり、ＩＣチップとその周辺回路の間で分割することになろうが、それは単にインターフェイスを複雑にするだけであって、問題を解決したことにはならない。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本願発明は、こうした従来の問題点を解決してＲＰＧを真贋判定に利用することを一つの目的とするもので、ランダムな電磁波又は粒子線を放出する放射体を含むコア部を設けた被識別部材（例えば、インクカートリッジ、ゲーム用ＲＯＭカートリッジ、認証カード等）と、この被識別部材を取り外し可能に装着する本体（例えば、プリンタ、複写機、ファクシミリ等、ＰＣ、ゲーム機、カードリーダ等）とを有し、前記本体には、前記被識別部材が本体に装着されたときに被識別部材のコア部から放出される電磁波等を感知するセンサ部を設けた識別機能を有する装置を提供する。
【００１３】
また本発明の一実施形態による装置は、放射体が、自然崩壊によりランダムなα粒子又はその他の放射線を放出する。
【００１４】
また本発明の他の実施形態による装置は、被接続部材を装置本体に装着する前は閉じられ、また装着したとき又はその後に開くシャッターを更に有する。
【００１５】
また本発明の他の一実施形態による装置は、シャッターが被識別部材側及び装置本体側のいずれか又は両方に設けられる。
【００１６】
また本発明の他の一実施形態による装置は、シャッターが被識別部材のコア部を覆う剥離自在のテープ又は剥離紙等である。
【００１７】
また本発明の他の一実施形態による装置は、更に、被識別部材のコア部から放出される電磁波等の特性を監視する監視手段を設ける。
【００１８】
また本発明の他の一実施形態による装置は、監視手段が、前記コア部から放出された電磁波等に基づき得られた乱数の発生確率を監視する。
【００１９】
また本発明は、ランダムな電磁波又は粒子線を放出する放射体を含むコア部を設けた被識別部材を提供する。
【００２０】
また本発明の一実施形態による被識別部材は、電池、又はデータ、プログラム等を記録した又は記録するための媒体、又は当該媒体を含むボード、カートリッジ等である。
【００２１】
また本発明は、ランダムな電磁波又は粒子線を放出する放射体を含むコア部を設けた、被識別部材に取り付ける識別用部材を提供する。
【００２２】
また本発明の一実施形態による識別用部材は、ランダムな電磁波又は粒子線を放出する放射体を含むコア部を有する剥離可能なシール又はシート等である。
【００２３】
また本発明の他の一実施形態による識別用部材は、シール等が、コア部と、このコア部を覆う剥離自在のテープ又は剥離紙等とを有するシール等である。
【００２４】
また本発明の他の一実施形態による識別用部材は、コア部を、ランダムな電磁波又は粒子線を放出する放射体を含んだ材料を使用して印刷することにより形成する。
【００２５】
また本発明の他の一実施形態による装置は、被識別部材を本体に装着したときに、前記コア部と前記センサ部との間に隙間の生じないように、センサ部の側に筒状のスペーサ部材を設ける。
【００２６】
また本発明の他の一実施形態による装置は、ランダムな電磁波又は粒子線を放出する放射体を含むコア部から放出されるパルスを検知するためのセンサ部を、フォトＩＣに組み込む。
【発明の効果】
【００２７】
本発明に係る装置は、ランダムな電磁波又は粒子線を放出する放射体を含むコア部を被識別部材に設け、かつその放出されたランダムな電磁波等を感知するセンサ部を本体側に設けるから、被識別部材が本体に装着されたときにのみコア部とセンサ部とが一体化し（このときコア部とセンサ部とが揃い、信号源（情報源）が成立するとみなせる）、センサ部がコア部から放出される電磁波等を感知すれば被識別部材が真正であると判定する。従って、従来の情報源（コード等）がＩＣチップ等に記憶されていて、その情報源からのデータを読み取り認証するものに比べ、極めて簡単な構造で真贋判定ができる。しかも、ランダムな電磁波等を利用するから、真贋判定の精度は高い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
図１は、本発明の一実施形態の梗概的な構成を示す図である。ここでは、図１７と比較のため、ＩＣチップは、ＩＣチップＡとＩＣチップＢとに分割可能なものとして説明している。
【００２９】
図示実施形態に係る装置は、プリンタ、複写機、ファクシミリ等の印刷機能を有する装置１０であって、真贋（正規品か非正規品か）の判定の対象となる被識別部材は、インク、トナー等の消耗品を収納するカートリッジ又は容器等１である。このカートリッジ等１は、装置の本体２に取り外し自在に装着できる。
【００３０】
図１において、ＩＣチップは、真性なランダムパルスの発生器（ＲＰＧモジュール）を含む。このＲＰＧモジュール中の要となるＲＰＧ素子は、自然崩壊によりランダムな放射線（特にα粒子線）を放出する放射体を有するコア部１Ａ(後述の図２参照)と、その放射線を受け止め、電気信号に変換するセンサ(例えばフォトダイオード)部２Ａ（後述の図２参照）とが一対となって構成される。図示の如く、本実施形態では、ＩＣチップは、被識別体（カートリッジ等）側のＩＣチップＡと装置の本体側のＩＣチップＢとに分けられる。ＩＣチップＡは、ＲＰＧ素子のコア部１Ａを含み、カートリッジ等１に取り付けられ、ＩＣチップＢはセンサ部２Ａを含み、装置の本体２に取り付けられる。ＲＰＧモジュールにおいて、ＲＰＧ素子を除く部分は、センサから得た信号を増幅整形するアンプ回路等(図示せず)で、図示実施形態ではＩＣチップＢに含まれる。
【００３１】
本発明では、従来の真贋判定と異なり、信号線を境に分断するのではなく、構成素子そのものを分断するため、コピーＩＣチップによる成りすましや、リセットによる判定の突破などが不可能となる。
【００３２】
なお、本実施形態では、ＲＰＧ素子のコア部１Ａの放射体としてα粒子線を放出するものを用いたが、他にベータ線、ガンマ線等を放出するものの利用も考えられる。更に、半導体の熱雑音を利用したもの、擬似的なランダムパルス発生器の信号源等も適用可能である。
【００３３】
図示において、ＲＰＧ素子のコア部１Ａを取り付けたカートリッジまたは容器等１を装置の本体２に装着されると、カートリッジ等側のコア部１Ａと本体側のセンサ部２Ａとが一体になってＲＰＧ素子（ＲＰＧモジュール）を構成し、本体側のセンサ部２Ａが、カートリッジ等側のコア部１Ａの放射体からの放射線を受けとり、ＩＣチップＢから装置の本体側に設けた真贋判定ロジック２Ｂに検知信号（電気信号）を出力し、本体に装着されたカートリッジ等が正規品（本物）であると判定される。
【００３４】
本実施形態では、カートリッジ等を装置本体に装着する前にセンサ部が作動することがないように、カートリッジ等の装着前には閉じられ、また装着したとき又はその後に開くシャッター〈図示せず〉を設ける。このシャッターは、カートリッジ等側及び本体側のいずれか一方又は両方に設けられ、α粒子を遮蔽するために金属製となっている。またこのシャッターは、ＲＰＧ素子のコア部とセンサ部とを保護する機能も合せ持つ。
【００３５】
なお、被識別部材に設けるシャッターは被識別部材のコア部を覆う剥離自在のテープ又は剥離紙等を利用可能である。
【００３６】
図２は、図１に示した実施形態の要部であるＲＰＧ素子を示す。カートリッジ等１を装置の本体２に装着する前は、ＲＰＧ素子は、カートリッジ等１に取り付けたコア部１Ａと本体２に取り付けたセンサ部２Ａとが互いに分離され、カートリッジ等１を本体２に装着すると、コア部１Ａとセンサ部２Ａとが一体化してＲＰＧ素子として機能する。なお、コア部は、例えば、放射線源（例えばα粒子を放出する放射体）を含む溶液を滴下装置で所要箇所に滴下する等して形成される。
【００３７】
本発明に係るプリンタ等の印刷機能を有する装置において、カートリッジ等１に搭載されたＲＰＧ素子のコア部１Ａは、何ら電気的エネルギーの供給も無い状態で放射線（α粒子線）を放出し続けている。カートリッジ等１が装置の本体２に装着されると、カートリッジ等側のコア部１Ａと本体側のセンサ（フォトダイオード）部２Ａとが一体となってＲＰＧ素子（ＲＰＧモジュール）を構成する。そしてシャッターが開けられると、コア部１Ａからの放射線をセンサ部２Ａが感知する。このときは、センサ部２Ａに対し、受信信号（パルス）として認識できるような何らかの刺激を与えるのはコア部１Ａ以外にはないから、装着されたカートリッジ等１は、そのようなコア部を有する正規品（本物）であると判定される。
【００３８】
本願発明に係るカートリッジ等に取り付けられるＲＰＧ素子のコア部は、その占有面積は小さく、プリンタのインクカートリッジのような形状の小さな製品にも容易に取り付け可能であり、また、自発的に放射線を継続的に放出するから、電源の供給の必要がなく、それだけ安価でもある。
【００３９】
なお、悪意のある人間が、センサ部をバイパスしてコア部から放出される放射線を直接受け取ることで、ＲＰＧ素子（ＲＰＧモジュール）全体の「成りすまし」を図ろうとしても、本発明に係るＲＰＧ素子は、そのセンサ部が装置の本体側に実装されているから、そのような「成りすまし」は、センサ部の実装されている本体部位の周辺に手を加えることになり、装置本体の改造となる。これは、「不法な改造」となり、装置のメーカーは補償の対象から除外することになるだろう。
【００４０】
図３は、本発明の別の実施形態を示す。この実施形態では、ＲＰＧ素子のコア部から受け取るパルスの特性を利用してパルスを監視する機能を盛り込んだものでる。図１及び図２の実施態様と比較し、この実施形態が異なるのは、コア部から受け取るパルスを判定するセクションを設けたことである。かかる判定セクションを設けることにより、より確実な真贋判定が可能となる。
【００４１】
ＲＰＧ素子のセンサ（フォトダイオード）部は光を信号に変えるデバイスであるので、悪意のある人間が、この素子に光を当てることで擬似的にパルスを生み出し、ＲＰＧ素子のコア部を他のデバイスで代用しようと図る可能性がある。しかし、ＲＰＧ素子から放射される真性なランダムなパルスは、その特性として、パルスの発生する確率が指数分布上に展開されるから、そのような分布状態を調べることで、発生しているパルスがＲＰＧ素子からのものか、人為的なものなのか判断することができる。図示のＲＰＧパルス監視機構（手段、回路）２２は、そうした機能を有する判定手段である。具体的には、この機構は、インクカートリッジを交換してからプリンタ本体が印刷準備を完了するまでの数秒の時間を利用して、コア部からのパルスをサンプリングし、その発生確率が指数分布に展開されるかどうかを調べ、真性なランダムパルスか否かを判定する。なお、２１はインクカートリッジの受け側（センサ部を含む）を示し、２３はプリンタのヘッド機構、２４はプリンタの印刷機構を示す。
【００４２】
こうした本発明のパルス監視機構までも真似て製作しようとすると、カートリッジ側にマイコンチップや電源が必要となるため、そのような贋品の製作は手間とコストがかかり割が合わないものとなるであろう。
【００４３】
図４は、本発明の更に別の実施形態を示す。図示の装置では、コア部１０Ａを設けた真贋判定の対象物(被識別部材)１０（例えばインクカートリッジ）を、真贋判定する本体機器１１の収納部１２に装着し、センサ部１２Ａ（例えばフォトダイオードを含む）でコア部からのランダムパルスを検知する。乱数生成部１３は、センサ部１２Ａによって検知されたパルスの発生間隔を計測し乱数に変換する。頻度計数部１４は乱数生成部１３によって生成された乱数の発生頻度（発生確率、登場頻度）をカウントする。判定部１５は、頻度計数部１４でカウントする際に、後述する評価範囲等の設定を行い、発生頻度をグラフ化するとともに真贋判定を行う。なお、この実施形態では、判定結果はＰＣ１６のモニター上に表示する。
【００４４】
ランダムパルス発生器によって発生されるパルスは、例えば図５に示すように、パルスの発生間隔（ｒ１乃至ｒ８）が不定であるため、あるパルスの発生した瞬間からその次のパルスの発生までの経過時間はランダム（ランダムパルスの発生）となる。しかしながら、このようなランダムパルスの発生確率は、図６に示すように、ある瞬間（t0）から見て、より短い間隔で発生する確率は高く、経過時間が長くなるにつれ（tn）、その発生確率は０％へ限りなく近づいていく傾向がある。即ち、経過時間をそのまま乱数とした場合、その値は指数分布に沿った偏りが存在する。図４に示す装置による真贋判定は、ランダムパルスの発生確率がこのような指数分布を呈する性質を利用する。
【００４５】
図７は、判定部１５でグラフ化される乱数の発生頻度を表示するモニターの画面を示す。図中の標本曲線は理想の指数分布を示している。ランダムパルスを監視し続ければ、やがて標本結果のほとんどはこの曲線上に収束する。
【００４６】
真贋判定には、ある程度の数量のパルスをサンプリングする必要があるため、時間がかかる。そこで、真贋判定の時間を減らすとともにより確実な判断を行うために、以下に示す近似範囲、評価範囲の設定を行う。なお、これらの範囲の設定は、判定対象ごとに調整が必要となろう。
【００４７】
近似範囲： パルスの発生頻度がこの範囲に収まれば有効と判断できるような、理想の標本曲線に近似する上限及び下限にはさまれた領域をいう。
【００４８】
評価範囲： 発生するパルスの時間間隔の有効な判定領域をいう。即ち、時間間隔の短い部分と長い部分とをカットして実効的な判定領域を定める。
【００４９】
なお、本実施形態では、こうして設定された評価範囲内において、真贋判断の基準となる合格率（％）を設定することができ、また、真贋判定のための制限時間も設定できる。
【００５０】
図８は、本実施形態における真贋判定の手順を示すフローチャートである。
まずバッファ等の初期化を行う（ステップＳ１）。これは、真贋判定対象（例えば、インクカートリッジ）を本体に装着する際に入り込んだ光によってパルスが発生し、それによって生成された乱数がバッファに残っている可能性があるからで、例えば、乱数生成部のパルス監視回路内で乱数をバッファリングする構成の場合は、この開始段階でバッファに残っている値を破棄する。
【００５１】
次に、乱数生成部１３で、パルス間隔をタイマーで計測して乱数値を得る（ステップＳ２）。このとき、パルスの発生の有無が調べられ（ステップＳ３）、パルスが検出できない場合、判定対象の装着状態を確認する旨の表示を行い（ステップＳ４）、ステップ２に戻す。ただし、ステップ２の乱数の取得の開始から一定の時間以上パルスが検出できない場合は、贋品と判断する。
【００５２】
次に乱数の発生頻度（登場頻度）をカウントし（ステップＳ５）、発生頻度をグラフ化する（ステップＳ６）。グラフ化は、乱数の発生頻度の内、その瞬間に最も多い頻度を100％として、その他の頻度はその割合を計算することにより行う。仮に0から255までの乱数の内、128が５回で最も多いとすると、グラフではその128を示す位置に100％の棒グラフを描画し、同じ時に129の登場頻度が４回であった場合、４÷５＝0.80であるので、129の位置に80％の棒グラフを描画する。また、グラフ化に際しては、前述した近似範囲、評価範囲を考慮する。
【００５３】
そして、制限時間内に合格比率を満たした場合、真品と判断し、制限時間内に合格比率を満たせなかった場合、贋品と判断する（ステップＳ７乃至Ｓ１０）。また、まだ合格しておらず、かつ経過時間もまだ制限時間内であれば、再びステップＳ２に戻る。
【００５４】
本発明の実施形態には、他に、（ａ）ランダムな電磁波又は粒子線を放出する放射体を含むコア部を設けた被識別部材、及び（ｂ）ランダムな電磁波又は粒子線を放出する放射体を含むコア部を設けた、被識別部材に取り付ける識別用部材がある。
【００５５】
前記（ａ）の部材としては、前述した識別機能を有する装置に使用される、「インク、トナー等を収納するカートリッジ又は容器等」、また、「データ、プログラム等を記録した又は記録するための媒体、又は当該媒体を含むボード、カートリッジ等」がある。即ち、本発明は、ランダムな電磁波又は粒子線を放出する放射体を含むコア部を設けたインク、トナー等を収納するカートリッジ又は容器等、更に、ランダムな電磁波又は粒子線を放出する放射体を含むコア部を設けたデータ、プログラム等を記録した又は記録するための媒体、又は当該媒体を含むボード、カートリッジ等を提供する。
【００５６】
前記（２）の部材、即ち、ランダムな電磁波又は粒子線を放出する放射体を含むコア部を設けた、被識別部材に取り付ける識別用部材としては、例えば、ランダムな電磁波又は粒子線を放出する放射体を含むコア部と、このコア部を覆う剥離自在のテープ（剥離紙、シール等を含む）とを有するシール（主として認証用）がある。以下、図９乃至１２を参照して、このシールについて詳説する。
【００５７】
なお、本発明は、放射線源を含むコア部を、直接設けるか、あるいは識別用部材（識別用シール）を介して設けることができれば、被識別部材（真贋判定対象）を上記に限定する必要はない。従って、例えば、携帯機器その他に使用されるバッテリも本発明の識別対象とすることができる。
【００５８】
図９は、認証用シールの構造を示す断面図である。図の右側には、部分的に拡大した図が描かれている。図示の如く、このシール３０は、多層構造で、最上面から、被識別部材（ここではインクカートリッジ）を使用する際に剥がすテープ（剥離紙等も含む）３１、剥離性のある接着剤３２、コア部１Ａを設けたプレート部材３３、剥離性の無い接着剤３４、被識別部材を破棄するときに剥がすテープ（剥離紙等を含む）３５及び剥離性のある接着剤３６を含む。コア部１Ａは、プレート部材２２の適所に設けた凹陥部に、例えば、放射線源を含む速乾性溶液を滴下することによって形成する。なお、図示のシールの構造は例示であって、限定的なものではない。例えば、テープ３５及び接着剤３６は不要な場合もあるであろう。
【００５９】
図１０及び図１１は、実際に真贋判定対象の製品（インクカートリッジ）に、本実施形態の認証シールを適用した例を示す。
【００６０】
図示実施形態では、プリンタ用インクカートリッジの製造工程で、充填口１Ｂからインクを充填し終えた時点で、その口を塞ぐように、本願のシールを貼り付ける（図１０参照）。次に、カートリッジをプリンタに装着する直前にテープ３１を剥がし、当該カートリッジをプリンタ本体に装着する（図１１参照）。コア部１Ａは剥き出しとなり、α粒子の放出が始まるため、プリンタ側に搭載されたセンサ（フォトダイオード）部で真贋判定の認証が可能となる。
【００６１】
本実施形態では、放射線源を含む溶液を専用のプレートに滴下し、その上をα粒子の放出を防ぐためのテープで覆い、出来上がったシールを被識別部材（インクカートリッジ）に貼るという作業だけであるから、識別対象の製造工程内で行う必要はなく、別個専用のラインで行えばよく、カートリッジの製造工程を複雑化させることはない。
【００６２】
なお、カートリッジ内のインクが切れてインクの再充填をしようとしたとき、テープ３５を剥がしてインクの充填口を開けなければならない（図１２参照）。このとき、コア部１Ａはテープ３５とともに剥がされてしまい、そのため、センサ部は、ＲＰＧ素子からのパルスを受信できなくなる。従って、本発明の認証シールを利用すれば、プリンタに装着されたカートリッジが、正規品か、又はインクをカートリッジ内に再充填した再生品かどうか識別できる。即ち、不正なカートリッジの使用を排除することができる。
【００６３】
本実施形態の認証シールは、厚さは数ミリ程度の薄いもので、ICチップによる認証と異なり、電気的な機構が必要無いため、一見しただけでは、ただ単に充填口を塞ぐためのシールにしか見えない。コア部１Ａを覆ったテープ３１を剥がすのも、使用開始までインクが出ないように空気穴を塞いでいたのを開放する機構も兼ねているとすれば、利用者も疑いは持たないであろう。即ち、予めこのシールが認証シールであるということを知らなければ、真贋判定機構そのものが搭載されていることさえ気づかれない。
【００６４】
なお、本実施形態の認証シールは、真贋判定対象の製品とは別の生産工程で量産できるため、真贋判定が必要となる一部のロットにのみ適用するなどといった柔軟な対応も可能である。
【００６５】
ＣＤ，ＤＶＤ等のメディアの識別に本実施形態の認証シールを使用することができる。この場合は、例えば、センサ（フォトダイオード）部を備えた専用ドライブ（CD/DVD-ROＭドライブ）に、認証シールの貼られたメディアを挿入することで真贋判定を行い、コピーされたメディアでは読み込まないといった実施形態となる。
【００６６】
社員証などの個人証明書の識別に本実施形態の認証シールをしようすることができる。例えば、各種証明のカードなどに本実施形態の認証シールを貼っておけば、偽造カードの判定が可能となる。
【００６７】
携帯ゲーム機のROMカートリッジ等に本実施形態の認証シールを使用することができる。例えば、提供されるソフトがカートリッジ式のゲーム機の場合、そのカートリッジに本実施形態の認証シールを貼ることで海賊版の判定が可能となる。
【００６８】
次に認証シール（剥離可能なテープ）に放射線源を塗布する別の方法について説明する。
【００６９】
放射線源を含んだ溶液を滴下する方法は、当該シールの生産数量が多いと溶液の滴下に多大の時間を要す（例えば、剥離可能なテープシートが横５０枚ｘ縦５０枚（２５００枚）の場合２５００回滴下を行うことが必要である）。
【００７０】
時間当たりの生産数量を上げるために、プリンタ（例えばインクジェットプリンタ）を利用する方法が考えられる。もっとも、この方法は、プリンタのヘッドを横に移動し、指定した場所に放射線源を含む溶剤を印字し、シートをロールアップし、再度ヘッドを横に移動して印字するので、印字のための時間を必要とする。そこで、もっとも効率的な方法として別の印刷技術を使う方法がある。この方法は、例えば、（１）放射線源を溶かした透明の溶剤を印刷された文字（例えばブランド名）、図形等の上に再度印刷する、（２）印刷インクに放射線源を溶解させ印刷する。前者の印刷例を図１３に示す。即ち、「Ｐｒｏｄｕｃｔ」の“Ｐ”の部分（一点鎖線で囲まれた斜線部、実際は透明）に放射線源を含んだ溶剤を印刷する。なお、文字の大きさにより、印刷する箇所は、１文字以上の文字数になる場合もある。
【００７１】
次に、放射線源を含むコア部（例えばインクカートリッジに貼った認証用シール（剥離可能なテープ）に放射線源を含む溶液を滴下しまたは放射線源を含む溶剤を印刷して形成したコア部）とセンサ部（例えばインクカートリッジを格納するケースに設けたセンサ部）との間に隙間があると光が漏れて入り安定的な真贋判定ができないので、これを改善する方法を述べる。真贋判定対象物（例えばインクカートリッジ）では、図１４Ｂに示すように、認証用シール４０を、適度なクッションが生じるよう、クッション材４０Ａを設けた２重構造にする。また、図１４Ａに示すように、真贋判定対象物を装着する本体６０（例えばインクカートリッジを格納するケース）のセンサ部が設けられた部位に、筒状の突起物６１を設け、真贋判定物異物（インクカートリッジ）を本体（ケース）に格納したときに、隙間（遊び）が生じないようにして、識別用シール４０に設けたコア部５０からのパルスを本体（ケース）に設けたセンサ部が確実に検知できるようにする。この筒状の突起物（外壁部）の材質は、真贋判定物異物（インクカートリッジ）がずれて隙間が生じることのないように、格納ケース本体よりも少し柔らかい材質にするのが望ましい。
【００７２】
本発明は、更に、被識別部材が、データ、プログラム等を記録した又は記録するための媒体、又は当該媒体を含むボード、カートリッジ（ＲＯＭカートリッジ）等であり、前記本体が当該媒体等を利用するＰＣ、ゲーム機、カードリーダ、あるいはＣＤ／ＤＶＤ−ＲＯＭドライブ等の装置の本体である場合においても実施可能である。なお、こうしたＲＯＭカートリッジのように、真贋対象となる製品が充分に小さいもので、なおかつそれ単体には電源を搭載しないものであれば、本発明のようなＲＰＧ（ランダムパルス発生器）を利用した真贋判定はより強固なものとなるであろう。
【００７３】
図１５、本発明に係る真贋判定用のセンサ部をフォトＩＣ（フォトディテクトＩＣを含む）に組み込んだ実施形態を示す。図示のものは、特に、ＣＤ／ＤＶＤ用の光ピックアップに使用されるフォトＩＣに本発明の真贋判定用のセンサ部を設けたものである。
【００７４】
光ピックアップ(後述の図１６参照)には、半導体レーザー（図示では２波長ＬＤ）と受光素子がキーデバイスとして用いられる。図１５において、符号ａ乃至ｄ（ＤＶＤ用）、Ａ乃至Ｄ（ＣＤ用）及びＥ，Ｆは、受光素子を示し、これらの素子から得られる信号に基づき、トラッキング信号、フォーカス信号が生成される。これらの受光素子は、通常プラスチック又はガラス製のカバーが施されるが、真贋判定用のセンサにはカバーは不要であろう。なお、光ピックアップは、ＣＤ／ＤＶＤメディアのドライブユニットに実装されるから、センサ部を設け、判定対象であるＣＤ／ＤＶＤメディアを装着するための本体は、このドライブユニットとなる。
【００７５】
一方、真贋判定の対象となるＣＤ／ＤＶＤメディアには、放射線源を含むコア部を設ける。コア部は、当該ＣＤ／ＤＶＤメディアをドライブユニットに挿入した状態で真贋判定用のセンサ部に対向する当該ＣＤ／ＤＶＤメディア上の位置に、放射線源を溶解した溶液をプリント等して形成される。図１６は、ドライブユニットにＣＤ／ＤＶＤメディアを挿入した状態での、ＣＤ／ＤＶＤメディアとセンサ部を設けたフォトＩＣとの位置完成を示す。図示では、ドライブユニットにＣＤ／ＤＶＤメディアを挿入した初期状態で真贋判定をし、真性であると判定されると、当該ＣＤ／ＤＶＤメディアを更に移動し、ドライブユニット内に装着するように構成されているが、ドライブユニット内にし装着した状態で真贋判定するように構成してもよい。本実施形態によれば、コア部を設けた真性なメディアと、コア部を有しない不正なメディア（コピーされたもの）とを判別することができる。
なお、こうしたコア部を、その表面に印刷する等して形成可能なものとして、ＣＤ／ＤＶＤメディアの他にゲーム用メディア、ディプリ用メディア等が考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明の一実施形態を示す説明図である。
【図２】図１に示す実施形態の要部を示す説明図である。
【図３】本発明の別の実施形態を示すブロック図である。
【図４】本発明の更に別の実施形態を示すブロック図である。
【図５】一般的なランダムパルス発生器によって発生されるランダムパルスの例を示す図である。
【図６】一般的なランダムパルスの、経過時間に対する発生確率を示すグラフである。
【図７】図４の実施形態の装置におけるモニター画面を示す。
【図８】図４の実施形態の装置の動作を示すフローチャートである。
【図９】本発明の実施形態に係るシールの断面図である。
【図１０】図９のシールの使用例を示す説明図である。
【図１１】図９のシールの使用例を示す説明図である。
【図１２】図９のシールの使用例を示す説明図である。
【図１３】本発明に係るコア部を印刷により形成した実施態様を示す説明図である。
【図１４】本発明に係るコア部を本体に安定的に装着する機構を示す本体側の断面図である。
【図１５】本発明に係るセンサ部をフォトＩＣに組み込んだ実施形態を示す平面図である。
【図１６】図１５のフォトＩＣの使用状態を示す説明図である。
【図１７】従来の識別システムを示す説明図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ランダムな電磁波又は粒子線を放出する放射体を含むコア部を設けた被識別部材と、この被識別部材を取り外し可能に装着する本体とを有し、前記本体には、前記被識別部材が本体に装着されたときに被識別部材のコア部から放出される電磁波等を感知するセンサ部を設けた、識別機能を有する装置。
【請求項２】
被識別部材がインク、トナー等を収納するカートリッジ又は容器等であり、前記本体がインク、トナー等を使用して印刷を行うプリンタ、複写機、ファクシミリ等の印刷機能を有する装置の本体であることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
被識別部材がデータ、プログラム等を記録した又は記録するための媒体、又は当該媒体を含むボード、カートリッジ等であり、前記本体が当該媒体等を利用するＰＣ、ゲーム機、カードリーダ等の装置の本体であることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
放射体は、自然崩壊によりランダムなα粒子又はその他の放射線を放出することを特徴とする、請求項１乃至３のいずれかに記載の装置。
【請求項５】
被識別部材を装置本体に装着する前は閉じられ、また装着したとき又はその後に開くシャッターを更に有することを特徴とする、請求項１乃至４のいずれかに記載の装置。
【請求項６】
シャッターが被識別部材側及び装置本体側のいずれか又は両方に設けられることを特徴とする、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
シャッターが被識別部材のコア部を覆う剥離自在のテープ又は剥離紙等であることを特徴とする、請求項５又は６に記載の装置。
【請求項８】
更に、前記被識別部材のコア部から放出される電磁波等の特性を監視する監視手段を設けた、請求項１乃至７の何れかに記載の装置。
【請求項９】
前記監視手段は、前記コア部から放出された電磁波等に基づき得られた乱数の発生確率を監視することを特徴とする、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
ランダムな電磁波又は粒子線を放出する放射体を含むコア部を設けた被識別部材。
【請求項１１】
前記被識別部材が、電池、又はデータ、プログラム等を記録した又は記録するための媒体、又は当該媒体を含むボード、カートリッジ等であることを特徴とする請求項１０に記載の被識別部材。
【請求項１２】
ランダムな電磁波又は粒子線を放出する放射体を含むコア部を設けた、被識別部材に取り付ける識別用部材。
【請求項１３】
前記識別用部材が、ランダムな電磁波又は粒子線を放出する放射体を含むコア部を有する剥離可能なシール又はシート等であることを特徴とする請求項１２に記載の識別用部材。
【請求項１４】
前記シール等が、前記コア部と、このコア部を覆う剥離自在のテープ又は剥離紙等とを有するシール等であることを特徴とする請求項１３に記載の識別用部材。
【請求項１５】
前記コア部を、ランダムな電磁波又は粒子線を放出する放射体を含んだ材料を使用して印刷することにより形成することを特徴とする、請求項１２乃至１４のいずれかに記載の識別用部材。
【請求項１６】
前記被識別部材を前記本体に装着したときに、前記コア部と前記センサ部との間に隙間の生じないように、センサ部の側に筒状のスペーサ部材を設けたことを特徴とする、請求項１乃至９のいずれかに記載の装置。
【請求項１７】
ランダムな電磁波又は粒子線を放出する放射体を含むコア部から放出されるパルスを検知するためのセンサ部を、フォトＩＣに組み込んだことを特徴とする、請求項１又は３に記載の装置。
【請求項１】
ランダムな電磁波又は粒子線を放出する放射体を含むコア部を設けた被識別部材と、この被識別部材を取り外し可能に装着する本体とを有し、前記本体には、前記被識別部材が本体に装着されたときに被識別部材のコア部から放出される電磁波等を感知するセンサ部を設けた、識別機能を有する装置。
【請求項２】
被識別部材がインク、トナー等を収納するカートリッジ又は容器等であり、前記本体がインク、トナー等を使用して印刷を行うプリンタ、複写機、ファクシミリ等の印刷機能を有する装置の本体であることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
被識別部材がデータ、プログラム等を記録した又は記録するための媒体、又は当該媒体を含むボード、カートリッジ等であり、前記本体が当該媒体等を利用するＰＣ、ゲーム機、カードリーダ等の装置の本体であることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
放射体は、自然崩壊によりランダムなα粒子又はその他の放射線を放出することを特徴とする、請求項１乃至３のいずれかに記載の装置。
【請求項５】
被識別部材を装置本体に装着する前は閉じられ、また装着したとき又はその後に開くシャッターを更に有することを特徴とする、請求項１乃至４のいずれかに記載の装置。
【請求項６】
シャッターが被識別部材側及び装置本体側のいずれか又は両方に設けられることを特徴とする、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
シャッターが被識別部材のコア部を覆う剥離自在のテープ又は剥離紙等であることを特徴とする、請求項５又は６に記載の装置。
【請求項８】
更に、前記被識別部材のコア部から放出される電磁波等の特性を監視する監視手段を設けた、請求項１乃至７の何れかに記載の装置。
【請求項９】
前記監視手段は、前記コア部から放出された電磁波等に基づき得られた乱数の発生確率を監視することを特徴とする、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
ランダムな電磁波又は粒子線を放出する放射体を含むコア部を設けた被識別部材。
【請求項１１】
前記被識別部材が、電池、又はデータ、プログラム等を記録した又は記録するための媒体、又は当該媒体を含むボード、カートリッジ等であることを特徴とする請求項１０に記載の被識別部材。
【請求項１２】
ランダムな電磁波又は粒子線を放出する放射体を含むコア部を設けた、被識別部材に取り付ける識別用部材。
【請求項１３】
前記識別用部材が、ランダムな電磁波又は粒子線を放出する放射体を含むコア部を有する剥離可能なシール又はシート等であることを特徴とする請求項１２に記載の識別用部材。
【請求項１４】
前記シール等が、前記コア部と、このコア部を覆う剥離自在のテープ又は剥離紙等とを有するシール等であることを特徴とする請求項１３に記載の識別用部材。
【請求項１５】
前記コア部を、ランダムな電磁波又は粒子線を放出する放射体を含んだ材料を使用して印刷することにより形成することを特徴とする、請求項１２乃至１４のいずれかに記載の識別用部材。
【請求項１６】
前記被識別部材を前記本体に装着したときに、前記コア部と前記センサ部との間に隙間の生じないように、センサ部の側に筒状のスペーサ部材を設けたことを特徴とする、請求項１乃至９のいずれかに記載の装置。
【請求項１７】
ランダムな電磁波又は粒子線を放出する放射体を含むコア部から放出されるパルスを検知するためのセンサ部を、フォトＩＣに組み込んだことを特徴とする、請求項１又は３に記載の装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００９−６６９３（Ｐ２００９−６６９３Ａ）
【公開日】平成２１年１月１５日（２００９．１．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２２６８９５（Ｐ２００７−２２６８９５）
【出願日】平成１９年８月３１日（２００７．８．３１）
【出願人】（５０６１６５２１０）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１月１５日（２００９．１．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年８月３１日（２００７．８．３１）
【出願人】（５０６１６５２１０）
【Ｆターム（参考）】
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