(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持体上のコーティングされた磁気塗料が未乾燥の状態において、該塗膜面の幅方向任意の位置に単数または複数の電磁石を近接し、該塗膜の上下方向に磁化信号を与え、その吸引と解除の効果によって該塗膜中の磁性粒子に存在量の疎密を生ぜしめ、次いで通常の配向処理を施して該磁性粒子の磁化容易軸を塗工方向に向けさせた後、乾燥固定することによって製作される、書き換え不能の固定磁気信号パターン領域と非固定磁気記録領域とを同一磁気層内に合せ持つ磁気記録媒体の製造方法。
【請求項２】
支持体への磁気塗料のコーティング部と、支持体上にコーティングされた磁気塗料が未乾燥の状態において該塗膜面の幅方向任意の位置で該塗膜の上下方向に磁化信号を与えるための単数または複数の電磁石よりなりその磁気的な吸引と解除の効果によって塗膜中の磁性粒子に存在量の疎密を生ぜしめる塗膜磁化装置と、該磁性粒子の磁化容易軸を塗工方向に向けさせる配向装置と、乾燥炉とを順次連続して設置したことを特徴とする磁気塗料コーティング装置。
【請求項３】
同一磁気層内に、磁性粒子の存在の疎密による単数または複数の書き換え不能の固有磁気信号パターントラック領域と、磁性粒子が均一に分散された非固定信号記録再生領域とを合せ持ち、かつ全記録層を構成する磁性粒子の磁化容易軸が塗布方向に配向されていることを特徴とする、請求項１の方法により得られた磁気記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は金券カード（プリペイドカード）、ＩＤカード等の高度のセキュリティ機能を有する磁気記録媒体とその製造方法に係わる。
【０００２】
【従来の技術】
磁気カードは近年多く金券として使用される。しかしながら磁気カードの特徴である記録再生の容易なことは複製の容易性をも意味しており、様々の偽造防止の対策を講じる必要を生じている。キャッシュカードのように、カード複製の容易性には目をつぶって、暗証番号のような使用者を限定したセキュリティシステムによって悪用を回避する方法もあるが、使用者を特定しない使われ方をする磁気カードの類は、カード自体にセキュリティ機能を付与する方法が種々工夫されている。例えば、１）磁気信号を隠蔽して簡単には外部から読み取れなくする方法、２）使用前後に構造の変化を伴なうもの、３）カード固有の認証マークを付与して検出する方法等がその代表例である。
この内、３）の個別認証マークの付与と検出の方法としては、主として光学的ないし磁気的なものに大別される。後者の磁気的な認証マークの形成と検出方法としては、例えば、▲１▼特開平１−２０８７２５号や▲２▼特開平１−２０８７２６号のように、磁気カードにスクリーン印刷等で固有の磁気バーコードを付与する方法、▲３▼特公平３−６８５４３号のように、磁気記録層の配向を部分的に変化させ固定する方法、あるいは▲４▼特開平６−２０３３６６号のように、予め形成した第１磁気層に磁気信号を記録し、その上に第２磁気層をコーティングして第１層の磁気反転部界面に第２層磁性粒子の集中を生ぜしめ乾燥固定する方法、等が提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者が提供しようとしている発明の課題は、カード１枚毎に異なる固有の認証信号を内在し、かつ該固有信号が高密度で高出力な書き換え不能の固定磁気信号であって、しかも通常の用途に供する可変磁気記録再生領域を合せ持つ、簡単には偽造不可能な磁気カードと該磁気カードを容易に量産できる生産方式を提供することにある。このような磁気記録媒体が完成すれば、該固有信号の出力再生方法と組合わせて、極めて偽造のしにくい磁気カードのセキュリティシステムを構築することができる。
【０００４】
この観点から従来の技術を見ると、前記▲１▼、▲２▼に代表されるスクリーン印刷による磁気バーコードの付与では、バーコードのパターンは印刷版に依拠しているため、特定のパターンを一定量刷るには適しているが、１枚毎異なる固有パターンをカードに付与することはできない。前記▲３▼の方法では、少なくとも開示された内容からは、出力が小さく、しかも記録密度も低くならざるを得ないと考えられ、多数のカードに固有の信号を付与する方法としては困難であると解される。前記▲４▼の発明は、従来の方法に比較して固有信号の記録密度が高く、カード毎に異なる書き換え不能な固有信号の付与が可能であるが、何分第１磁気層の存在が必須であり、このため媒体の構成が限定されかつ製造法が複雑となる欠点があり、しかも第１磁気層の微小な磁化量によっての作用であるため、第２磁気層に形成される固有信号の出力値は概して小さなものとなることが予想されること等、未だ充分な解決法が見出されていない。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、基体上に磁気塗料を塗布する工程に於いて、磁気塗料が未乾燥の時点で、塗布幅方向任意の位置に、塗布面の上部より、先端を適切に形状化した例えば直方体型の電磁石を近接させ、コイルに所定の信号電流を流すことによって、電磁石先端に磁極の発生／消滅を生ぜしめ、この間欠的に発生する磁極の吸引／解除の効果によって、磁気塗料中の磁性粒子を部分的に偏在化させ、磁性粒子の疎密パターンを塗膜中に形成し、しかるのち該吸引作用によって上下方向に向いている塗料中磁性粒子の磁化容易軸を、配向磁石のもと磁気塗料中の磁性粒子を塗布方向に配向させてから乾燥炉で塗膜を乾燥固定することによって、磁性粒子の綿密な疎密パターンを形成することよりなる、書き換え不能の固定磁気信号パターン領域と非固定磁気記録領域とを同一磁気層内に合せ持つ磁気記録媒体の製造方法を提供する。
本発明はまた、上記方法の各段階を実施する手段よりなる磁気記録媒体の製造装置を提供する。
本発明はまた上記方法により製造される書き換え不能の固定磁気信号パターン領域と非固定磁気記録領域とを同一磁気層内に合せ持つ磁気記録媒体を提供する。
本発明の方法によると、固定磁気信号パターン領域では磁性粒子の磁化容易軸が出力再生に有利な方向に配向されるため、従来に比して充分に大きい識別出力を得ることができる。
この磁気記録媒体をカード状に切り抜き、該疎密パターン部の出力を所定の再生ヘッドによって測定したところ所望する判別明瞭な高出力の信号を得ることができた。この言わば磁気バーコードに類似した磁性粒子の疎密パターンは、書き換え不能の固定された信号であり、しかも高密度であって、前記の電磁石に付与する信号電流を工夫すれば、カード１枚毎に異なる固有の認証信号として形成することができる。
【０００６】
【作用】
本発明になる磁気記録媒体は、カード固有のしかも高密度の書き換え不能固定磁気信号をもつため、これを複製しようとすれば、同様の製造工程および装置が不可欠であるので本格的な工場設備を持たなければ偽造が不可能である。また固有信号の隠匿方法を工夫すれば疎密状態を外部から判別できなくし得るので容易には見破られず、また、仮に使用済か購入済のカードを詳査して、該カードの固有信号を知りえてそれを複製できたとしても、１枚限りの限定使用途においては何等の意味もなく全く経済的に合わない理屈となる。本発明では例えばＪＩＳＩＩ型形状のカードを製作するとして、固定信号の記録領域長を５ｃｍに設定し、仮に１ｂｉｔあたり１ｍｍ長の固定信号を形成するとすれば、全域で５０ｂｉｔ、単純計算上では２５０個もの異なる固有信号を形成することが可能である。さらに複数の固定信号記録トラック領域を設けて併用すれば、殆ど無限の固有信号に対応することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
次に添付図に沿って、実施例を詳細に説明する。
図１は本発明になる磁気塗料コーティング装置の各部設置の概要である。１は支持基体の巻出し部、２は支持基体、３は磁気塗料コーティングヘッド装置、４は磁気塗料、５は磁気塗料磁化装置、６は磁気配向装置、７は乾燥炉、８は塗布済ロールの巻取部である。支持基体フィルム２は、向かって左から右方向に順に、巻出し部１をスタートし、磁気塗料コーティングヘッド装置３で磁気塗料４を塗布され、磁気塗料磁化装置５、配向装置６、乾燥炉７を順に経て巻取部８に巻き取られる。
【０００８】
図２は、本発明になる磁気記録媒体の塗膜の形成過程における磁気塗料中の磁性粒子の状態変化を示した概要図である。
フェーズ１は、磁気塗料４が支持基体２にコーティングヘッド部装置３によって例えば１００μｍ程度の厚さで塗工される状態である。この状態では磁性粒子４Ａ（磁化容易軸を長線で表示）はベヒクル４Ｂの中にランダムな状態で均一に浮遊存在している。フェーズ２は、磁化装置５によって基体の上下方向に磁化作用が加えられ、その吸引／解除の作用によって、塗膜中に磁性粒子の疎／密が生じた状態を表している。フェーズ３は、磁気配向装置６によって上下方向に向いていた該磁性粒子の磁化容易軸が塗布走行方向に配向される状態を表わしている。フェーズ４は、乾燥炉７によって磁気塗料中の溶剤が蒸発させられ、同時に厚さが１５μｍ程度に縮小し、磁性粒子の疎密が塗膜中に固定される状態を表している。
【０００９】
支持基体２は、多くの磁気カード類では厚さ１８８〜２５０μｍの白色ポリエステルフィルムが使用されているが本発明に供するフィルムは可撓性を有し、装置で連続的に巻き取ることのできるものであればなんでも良い。またすでに単層以上の磁性層を含む下層が形成済のフィルムでももちろん可能であるが、この場合はコーティングする磁気塗料の溶剤が下層にしみこみ、該塗料の粘性が増し、磁性粒子の移動性が損なわれないよう工夫する。
磁気塗料コーティングヘッド部装置３は、塗布方式として通常グラビヤコート、リバースロールコート、ナイフコート、ワイヤバーコート、ノズルコート、ホッパーコート等様々あるが磁気記録に供しうる平滑な塗布面が得られる方式であれば何でも良い。
【００１０】
磁気塗料４は、γ−Ｆｅ２  Ｏ３  、Ｆｅ３  Ｏ４  、Ｃｏ−フェライト、Ｂａ−フェライト、Ｂａ−フェライト、鉄、センダスト等の磁性粒子を含む、通常の塗布型磁気記録媒体の製造に供せられる磁気塗料であれば何でも良いが、コーティングに必要な流動性を保持している他、塗料中を磁性粒子が自由に移動できるよう塗料粘度および該磁性粒子の体積濃度は概して低めとすることが望ましい。
磁気配向装置６には、通常対向磁石やヘルムホルツコイルが用いられるがいずれでも良い。ただ配向磁界の反転の存在が磁性粒子に与える影響を考慮すると後者のほうがやや特性に有利であると考えられる。
【００１１】
図３は、本発明による塗膜磁化装置５の最も単純な構成の概要図である。磁化装置は軟磁性体からなる棒状のコア５Ａとコイル５Ｂとより成る。５Ｃは電流を流した時発生する磁界を表わす。コア５Ａの材質は一般のコアに用いられる純鉄、パーマロイ、センダスト等の材料であれば何でも良い。磁化装置は、要するに塗膜の上下方向の磁化力を増すような方式、例えば図４のように、塗膜基体を挟んで同一形状のヨーク５Ａと５Ｄを対抗する方法や、基体幅の狭い場合には、ギャップによって塗膜基体を挟んだリング様式の電磁石でも可能である。コアの塗膜面に近接する部分の形状は、ほぼ長方形で、幅は形成する固定磁気記録層のトラック幅と等しく、長さは所望する固定磁気記録パターンの記録密度が得られるよう適切に設計される。コイルに信号電流が流れると、電磁石コアの先端に磁極が発生し、塗膜中の磁性粒子は吸引せき止められるため、下部を離走する塗膜には磁性粒子の少ない［疎］が発生する。逆にコイルの電流が切られると吸引が解除され、それまで磁極に保持されていた磁性粒子が開放されて粒子存在の［密］が塗膜に発生する。こうしてコイルに流れるパルス信号に対応した［疎］／［密］のパターンが形成されることになる。
【００１２】
図５は、このようにして作成された固定信号読み取りの概要図である。
固定磁気信号の読み取りは、信号の形態が磁気バーコードに似ていることからその読み取りの方法がそのまま利用できる。すなわち図５のように、該固定信号トラック部に通常のリング再生ヘッド１０を接触させカードを走行させる。この時固定信号を形成する磁性粒子の保磁力が小さく、直流磁場をあたえても疎密の間に磁極が存在しないか小さい場合は、リングヘッドのバイアスコイル１０Ａに固定磁気信号を飽和磁化できるような直流バイアス電流をかけながら再生コイル１０Ｂで読み取る。また図６のように、磁性粒子が高保磁力を有する場合は、上記の方法の他、予め永久磁石１１を近接せしめ、該固定信号の疎密のエッジに磁極を発生させた後再生ヘッド１０’及び再生コイル１０Ｂ’で読み取ることも可能である。
【００１３】
図７はコイルに流す信号電流と、形成される塗膜の疎密および再生出力の相関関係の１例である。解りやすい例として、コイルに流す電流にＲＺ（リターンゼロ）方式の直流パルス電流を掲げてある。この時単位時間あたり１ケのパルスを０に２ケのパルスを１に対応させる。磁極の発生に伴う吸引作用時に磁性粒子の［疎］が、磁極の消滅に応じて［密］が発生する。再生出力は塗膜の［密］パターンのエッジ部で生じることになる。以上はコイルの磁化信号電流波形がＲＺ型の直流信号である場合を説明したが、ＦＭ型の信号波形であっても同様の結果が得られる。
【００１４】
図８は、このようにして製作せられた磁気記録媒体をカード状に切出した１例の平面図である。カード２０には磁気記録層の同一面内に固定磁気記録トラック領域２０Ａと可変磁気記録再生領域２０Ｂと両存する。尚、必要に応じて固定磁気記録トラックは、同一面内に複数個形成することは容易である。
【００１５】
【発明の効果】
本発明によって製作できる、同一磁気記録層内に可変磁気記録領域と単数個以上の書き換え不能な固定磁気記録領域を合わせもつ磁気記録媒体は、前記に述べた製造方法によって、磁気塗料中の磁性材料の形状性質を問わず、あるいは単層、積層系を問わず、独立任意に固定信号のパターンと該信号トラック領域位置を設定し製作し得る。したがって本発明の方法によって製作せられる磁気カードは、単純安価なものから、様々の組合わせによる複雑高価なものまで広く対応することが可能であり、プリペイドカード、その他の金券、磁気定期券、個人認証カード等高度のセキュリティ機能を求められる様々の磁気カードシステムに利用が期待できる。また製造装置は概ね従来の装置をそのまま流用できるため、本発明品の量産化への投資額は極めて小額で済むと考えられることも特筆できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による磁気塗料コーティング装置の概要図である。
【図２】本発明による磁気記録媒体の塗膜の形成過程における磁気塗料中の磁性粒子の状態変化を示した概要図である。
【図３】本発明による塗膜磁化装置の概要図である。
【図４】本発明による他の塗膜磁化装置の概要図である。
【図５】固定信号読み取りの概要図である。
【図６】固定信号の他の読み取りの概要図である。
【図７】コイルに流す信号電流と、形成される塗膜の疎密および再生出力の相関関係の一例を示す図である。
【図８】本発明の方法で製造した磁気記録媒体をカード状に切出した１例の平面図である。
【符号の説明】
１：支持基体の巻出し部
２：支持基体
３：磁気塗料コーティングヘッド装置、
４：磁気塗料
５：磁気塗料磁化装置
５Ａ：コア
５Ｂ：コイル
５Ｃ：磁界
５Ｄ：ヨーク
６：磁気配向装置
７：乾燥炉
８：塗布済ロールの巻取部
１０：再生ヘッド
１０Ａ：バイアスコイル
１０’：再生ヘッド
１０Ｂ’：再生コイル
【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】
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