(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
正弦振動のライン電流が流れる少なくとも１つのコイルによって生成される少なくとも１つの磁場にセキュリティエレメントがさらされる多数の電子商品保護用セキュリティエレメントを活性化する方法において、
ライン電流に印加される正弦振動よりも短い、電流パルスの振幅が時間の関数として減衰するような電流パルスが、少なくとも１つのコイルに供給され、且つ、複数の連続した電流パルスが、電流パルスの符号の変化が起こる前に同じ符号を持つことを特徴とする方法。
【請求項２】
正の電流パルスはライン電流の正の半波から生成され、負の電流パルスはライン電流の負の半波から取り出されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
セキュリティエレメントは適切なコイルシステムによって生成される複数の異なる方向の磁場にさらされることを特徴とする請求項１乃至２のいずれかに記載の方法。
【請求項４】
コイルは、生成される磁場が互いに直交するように配置されることを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
コイルは、互いに直交する３つの磁場が生成されるように配置されることを特徴とする請求項３または４に記載の方法。
【請求項６】
生成される磁場がセキュリティエレメントに連続して作用することを特徴とする請求項３乃至５のいずれかに記載の方法。
【請求項７】
電流パルスは、サイリスタや絶縁ゲートトランジスタなどのパワー半導体素子を用いたパワーエレクトロニクス回路によって供給されることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の方法。
【請求項８】
電流パルスは、いわゆる周波数インバータまたはサーボアクチュエータである閉ループ制御型周波数コンバータまたは開ループ制御型周波数コンバータなどの標準的なパワーエレクトロニクスコンポーネントによって供給されることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の方法。
【請求項９】
電子商品保護用セキュリティエレメントを大量に活性化するための大規模活性化装置において、前記活性化装置は、
（ａ）ケーシングと、（ｂ）前記ケーシング内に配置されて活性化ゾーンを画定する複数のコイルと、（ｃ）前記コイルに電流パルスを与える電流供給回路と、を有し、この電流パルスの振幅は時間の関数として減衰し、連続する複数の電流パルスが時間の関数として減衰し、且つ、複数の連続した電流パルスが電流パルスの符号の変化が起こる前に同じ符号を持つことを特徴とする大規模活性化装置。
【請求項１０】
ケーシングは、互いに垂直な少なくとも２つのコイルまたはコイルシステムを有することを特徴とする請求項９に記載の大規模活性化装置。
【請求項１１】
ケーシングは、互いに垂直な３つのコイルまたはコイルシステムを有することを特徴とする請求項９または１０に記載の大規模活性化装置。
【請求項１２】
パレット状のものが押し出されて通過することが可能な運搬手段を活性化ゾーンのフロアに備えてなることを特徴とする請求項９乃至１１のいずれかに記載の大規模活性化装置。
【請求項１３】
セキュリティエレメントが一方の側から投入され取り出されることを特徴とする請求項９乃至１１のいずれかに記載の大規模活性化装置。
【請求項１４】
前記活性化装置はさらにセキュリティエレメントの不活性化も可能であることを特徴とする請求項９乃至１３のいずれかに記載の大規模活性化装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、電子商品保護用セキュリティエレメントを多量に活性化する方法、およびそのようなセキュリティエレメントを活性化するための大量活性化装置、に関し、また本発明に係る方法または本発明に係る大規模活性化装置によって活性化されるセキュリティエレメントそのものに関する。
【０００２】
これに関連して、個々のセキュリティエレメントは、高透磁性かつ低保磁力の磁性材（軟磁性材）と、低透磁性かつ高保磁力の磁性材（半硬磁性あるいは硬磁性材）とを有することを説明する。軟磁性材は、通常、クエリーゾーンにおける交番磁場の印加によって特性信号を緩和するように励起される。もしも半硬磁性あるいは硬磁性材が対応する高磁場印加後に残留磁気の状態であれば、この特性信号は抑制される。
【０００３】
上述のタイプのセキュリティエレメントは、デパートや倉庫における電子商品保護の分野においてよく用いられる。詳細なセキュリティエレメントの好適な実施例は、欧州特許ＥＰ０２９５０２８Ｂに開示され、いわゆる薄膜セキュリティエレメントがこの特許明細書に記載されている。これらのエレメントは、軟磁性材の薄膜層（好ましくは数ミクロン程度）から構成される。この層は、例えば真空条件下における物理的積層プロセス手段によって形成される。
【０００４】
薄膜セキュリティエレメントは異方性構造を有する。異方性とは、薄膜セキュリティエレメントを形成する軟磁性層が特定の軸を有することを意味する。現実に異方性構造は、クエリーフィールドと特定の軸とが互いに水平であるとき、クエリーフィールドに応じて薄膜セキュリティエレメントで緩和される特性信号が最大を示す。一方、特定の軸とクエリーフィールドとが互いに垂直であるとき、この信号は消失する。
【０００５】
また類似の性質は、軟磁性材のストリップで構成されるいわゆるストリップエレメントにも見られる。ここでも、クエリーフィールドとストリップとが互いに平行であるとき特性信号は最大となり、それらが垂直であると消失する。さらに、ストリップエレメントは延伸線で構成することもできる。
【０００６】
クエリーゾーンにおけるセキュリティエレメントを検出する様々な方法は、いくつか報告されている。その一例として、欧州特許公報ＥＰ１２３５８６Ｂで検出装置が提案されている。
【０００７】
保護された商品について正規の支払いがなされた後、薄膜セキュリティエレメントを不活性化するために、穿孔箔（例えばニッケルなどの硬磁性材）が軟磁性材に取り付けられる。ストリップエレメントの場合、半磁性あるいは硬磁性材のセグメントが、軟磁性材に極めて近接して、あるいはストリップ自体の上に直接配置される。
【０００８】
双方の場合において、再磁化された不活性化材は、もはやクエリーゾーンにおいて検出されないように、軟磁性材を予め磁化する漂遊磁界を生成する。信頼のおける不活性化を得るためには、不活性化材が定められた磁化状態（残留磁化）に変換される必要がある。これによって最大磁化および最大漂遊磁界を確実にできる。
【０００９】
現状では、繰り返し上述したセキュリティエレメントは、一般に活性化された状態でユーザーに供給されている。
【００１０】
しかしながら、ここで述べた電磁セキュリティエレメントを検出および不活性化するシステムを所有しているのは、ごく一部の製造業や小売業でしかないため、このようなセキュリティエレメントのメーカーおよび販売業者の間では、セキュリティエレメントを不活性化状態で、つまり残留磁気のある硬磁性不活性化材を付加した状態で出荷する方法への注目が急速に集まっている。このような方法に対する注目は、Ｄ−４４２２７ドルトムントにおいて流通取引戦略物流研究所（Institut fur Distributions- und Handelslogistik）がそのようなセキュリティエレメントの１００％確実な不活性化を提唱して以来拡大している。一方でセキュリティエレメントの不活性化は９８％の成功率が妥当と考えられている。なお、これらの条件はＶＤＩ（ドイツエンジニア協会）ガイドライン４４７１、シート１で開示されている。
【００１１】
上述した状況のため、どの購入者が活性化されたセキュリティエレメントか不活性化されたセキュリティエレメントを必要とするかが判明している中央の流通サイトにおいて、活性化を行うことが便利であると思われる。これに関して、パレット全体のセキュリティエレメントを一度に活性化できれば有用であろう。
【００１２】
このような多量のセキュリティエレメントの活性化は、現在の技術では不可能である。この方法は今日までコストがかかりすぎるものであった。現状では、例えばワークピースを減磁させるトンネル減磁装置で少数のセキュリティエレメントを活性化することが可能であるに過ぎない。このようなトンネル減磁装置は、一般にワークピースを減磁するための交番磁場を形成するコイルを備えている。この交番磁場の振幅は、減磁処理の間に減少し、これによってワークピースが次第に減磁される。しかしながら、磁界の作用はワークピースとコイルとの距離に大きく依存するため、ワークピースを減磁するトンネルの大きさは厳格に制限されてしまう。例えば、バッカー・マグネティックス社（Bakker Magnetics b.v., Sciencepark Eindhoven 5502 in 5692 EL Son, オランダ）はこのような装置を商品番号ＢＭ７０．２００として提供している。この装置は、全長２２０×幅１５０×高さ６０ｍｍ３の大きさの減磁トンネルを備えている。このトンネル内においてワークピースを信頼性高く減磁することのできる適切な磁束を生成するには、この装置は１０５０ワットの電力を必要とする。仮にこの装置が２２０Ｖの交流電流で動作すれば、約５アンペアもの最大実効電流が結果として生じることになる。これでは長時間の動作させた場合、コイルのオーバーヒートが直ちに引き起こされ、装置の長時間の運転を妨げることになる。
【００１３】
さらに、このようなトンネル減磁装置でセキュリティエレメントを減磁しても、十分な信頼性を得ることができないことがよくある。この問題の一因として、減磁装置の磁場と活性化しようとするセキュリティエレメント群とがなす角度が小さいと、これら硬磁性コンポーネントの完全な減磁が妨げられて、問題のセキュリティエレメントが不活性化状態のまま残ることが一例として挙げられる。
【００１４】
本発明の目的は、多数のセキュリティエレメントを活性化することが可能な手段を備える方法および装置を提案することにある。
【００１５】
セキュリティエレメントを活性化するために磁気パルスを用いるだけでよい方法を提案する。この磁気パルスは、パワーネットワークにおいて電流および電圧に印加される正弦振動よりも極めて短い。この方法においては、必要な磁束の生成に要する実効電流が著しく低減され、より遠い距離までセキュリティエレメントの活性化が可能な磁場の生成が実現される。加えて、コイルのヒートアップを抑制するという優れた効果もある。これによって、利用できる場合は装置の継続運転が可能となる。セキュリティエレメントを活性化するためには、時間の関数として個々のパルスの振幅を減衰させる必要がある。
【００１６】
本発明の他の有用な実施形態においては、電流の極性が電流パルス毎に反転されるのでなく、所定パルス数の後のみとすれば、必要な電流がさらに低減される。次に極性が変化するまでの連続的な複数パルス群を、以下パルスグループと呼ぶ。
【００１７】
必要な電流を供給する際は、正の電流パルスはライン電流の正の半波から生成し、一方負の電流パルスは負の半波から取ることができるので、有用である。この場合、電流パルスがきわめて速く連続しているとき、１の半波からパルスグループ全体を生成することができる。また、電流パルス同士の間隔が大きいときは、１の半波から１の電流パルスのみを取り出すことができる。
【００１８】
上述の通り、電流パルスを時間の関数として減衰させる必要がある。これについては、楕円状あるいは直線状に振幅を減衰させることが特に有用であると証明されている。
【００１９】
大規模活性化装置の効率を向上させるためには、複数の磁場を異なる方向に生成する１またはそれ以上のコイルシステムを具備することが有用である。この方法によって、硬磁性のセキュリティエレメントがセキュリティエレメントの活性化を害する、あるいは完全に妨げる残留磁気を持つ事態を回避できる。これに関連して、互いに垂直な少なくとも２つの方向を選択することが好ましい。
【００２０】
よって大規模活性化装置の好適な実施例は、活性化ゾーンの領域において互いに直交する３つの磁場を生成するよう適した１またはそれ以上のコイルシステムを備える。この方法によって、例えばデカルト座標系の３次元をカバーすることができる。
【００２１】
活性化方法の上記実施形態は、異なる方向の磁場がセキュリティエレメントに連続して作用する場合に特に有用である。この方法によって、磁場間の相互干渉などの活性化ゾーンにおける意図しない相互作用を回避できる。
【００２２】
上述の方法でパルス化された電流は、最新のパワーエレクトロニクス機器で利用可能な手段によって供給できる。例えば、現在ではパワーサイリスタ、絶縁ゲートトランジスタおよびフライホイールダイオード、さらにライン電流を所定の手段で変調あるいは変換する他のパワー半導体素子、リレーや高周波スイッチを用いて回路を構成することが可能である。
【００２３】
さらに、電子駆動技術に用いられる周波数インバータやサーボアクチュエータの一部も、適切なパルスを生成することができる。これらの製品は標準的な機器であるから、比較的安価である。
【００２４】
上述のとおり、本発明に係る大規模活性化装置においては、活性化ゾーンで互いに垂直な磁場が形成されるように、装置に配置されたコイルが活性化ゾーンを構成するものが好ましい。
【００２５】
これらの磁場の生成は、互いに垂直に配置されたコイルによって実現できる。セキュリティエレメントが活性化される信頼性は、磁場の異なる方向の数によって向上するため、大規模活性化装置においては互いに垂直な位置関係にある少なくとも２つのコイルを具備することが好ましい。活性化ゾーンの空間的広がりが大きいため、一方向当たり少なくとも２つあるいはこれよりも多い数のコイルが通常は備えられる。このようなコイルの配置（以下「コイルシステム」と呼ぶ）は、直列または並列に接続することができる。もちろん、現在のエレクトロニクス機器、特に高出力機器を備える手段を用いることで、相互に電気的に直接接続されたコイルを用いることなく、同一もしくは類似の電流パルスを利用してコイルシステム中の異なるコイル群を作動することも可能である。
【００２６】
さらに、大規模活性化装置の他の好ましい実施例は、３つのコイルまたはコイルシステムを備えている。このコイルあるいはコイルシステムは、互いに垂直な方向を向いており、３つの異なる空間領域の磁場を生成する。これら３つの領域は、例えばデカルト座標系を形成する。
【００２７】
多数のセキュリティエレメントの高速な活性化を可能とするために、本発明の好適な実施例は、比較的広い通路に配置される活性化ゾーンを有する。この通路は、例えばトンネル状に設計することができる。
【００２８】
これに関して、活性化しようとするセキュリティエレメントが、現在の商業界で使用されているような適切なキャリアもしくは搬送システム上に維持されたままで、活性化の実行が可能であれば、極めて便利となる。
【００２９】
したがって、ローラを通路のフロア上に載置し、セキュリティエレメントを載せたパレットをローラ上で通路を送出させることができる。
【００３０】
もちろん、コンベアベルトをそのような通路に沿って通過させるように配置することもできる。例えば、セキュリティエレメントのケースあるいはロールを、このコンベアベルト上で高速に移動させることができる。
【００３１】
当然ながら、今日商品の配送および保管において一般的に使用されているレール搬送システムにも同様に用いることができる。
【００３２】
また、セキュリティエレメントをストリップ状にして、交互にあるいは隣接させて比較的コンパクトな活性化装置を通過させることもできる。
【００３３】
さらに大規模活性化装置で複数のストリップを同時に通過させることも可能である。
【００３４】
その他、商業的利用されているどのような搬送システムも、この大規模活性化装置と組み合わせることができる。もちろん、このような大規模活性化装置は、リフトトラックのようなより単純な搬送システムにおいても、多数のセキュリティストリップを同時に活性化するように設計することも可能である。特に、このような活性化装置への連続的でない投入において、セキュリティエレメントを活性化装置の同じ側から投入し取り出すことも、もちろん可能である。このことは、例えば通路に活性化ゾーンを設ける必要をなくす。さらには、リフトトラックを使って活性化装置に投入する場合、大規模活性化装置の活性化ゾーンのフロアをグランドレベルとすれば有用である。
【００３５】
このような現在の搬送あるいは商品管理システムを使用する場合は、自動スイッチングデバイスを大規模活性化装置に設けることが好ましい。自動スイッチングデバイスは、設けられたパレット、ケース、ローラ、ベルト等の中もしくは上で搬送されるセキュリティエレメントが活性化されているかどうかを認識する。例えば、上述の搬送コンテナに設置可能な磁気共振回路はこの目的に適している。これらが適切な磁場に位置されるとき、特定の電磁放射を順次発する。この場合大規模活性化装置は、共振回路に同調する送受信機器を具備する必要があるだろう。
【００３６】
さらにこのような大規模活性化装置は、多量のセキュリティエレメントの不活性化を行うことももちろん可能である。このためには、磁場や磁場パルスの振幅が時間の関数として減衰せず、正負の極性変化が高周波で起こらないような方法で装置を動作させる必要があるだろう。
【００３７】
本明細書のはじめで述べたように、本発明の方法あるいは本発明の装置によって活性化されたセキュリティエレメントは、これらの出荷、利用時に大きな利点が得られる。この点に関して、ＶＤＩガイドラインＮｏ．４４７１によれば、商品の電気的保護用のセキュリティエレメントの不活性化は、１００％確実になされる必要がある旨の注意が繰り返されている。製造工程の間あるいは製造工程の直後にセキュリティエレメントを全体に活性化する場合は、このことが大問題となる。これに対して、あらかじめ不活性化されたセキュリティエレメントを活性化する場合は、実に９８％の確実性で実行できる。
【００３８】
これに関連して、電子商品保護用セキュリティエレメントのロール全体の活性化も実現できる可能性がある。以下、本発明を図面に基づいてより詳細に説明する。
【００３９】
図１ａは、トンネル型の活性化ゾーン２を備える大規模活性化装置１を示す。活性化ゾーンのフロアには搬送機構があり、例えば活性化ゾーン２を通って押し出されるパレットを搬送する。図１ｂは、同じ大規模活性化装置１を側面から見た図を示す。
【００４０】
図１ｃは大規模活性化装置１を上から見た平面図を示す。大規模活性化装置の搬送機構３は、パレットを上部で搬送可能なローラ４を備える。この搬送機構はフレーム５に囲まれている。図２は、グランドのレベルで延長された活性化ゾーン６のフロアを有する大規模活性化装置１を示す。より多くのセキュリティエレメントが、このような大規模活性化装置を押し出されて搬出可能で、例えばリフトトラック上で行われる。
【００４１】
図３は、３次元磁場を生成するために必要なコイル配置の一例を示す。この例において、コイルシステム７は活性化ゾーン２中、軸Ａに沿った方向の磁場を生成する。コイルシステム８は、活性化ゾーン２中、軸Ｂに沿った磁場を生成し、一方コイルシステム９はそこで軸Ｃに沿って磁場を生成する。この実施例において、活性化ゾーン２を通路あるいはトンネルとし、ここをセキュリティエレメントが通過するようにするようにされる。よってこの実施例において、互いに垂直な３つの磁場を活性化ゾーン２で生成することができる。この場合、磁場を構成する要素はデカルト座標系を構成する。
【００４２】
図４は、電流パルスの特性の一例を示す。この実施例で個々の連続した複数の電流パルスは、次に極性が変化するまでパルスグループＴｎを形成する。パルスグループ当たりのパルス数Ｎ、パルスの継続時間、およびこれらの連続する間隔は、可変である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１ａはトンネル型の活性化ゾーンを備える大規模活性化装置を示す図であり、図１ｂは上記大規模活性化装置の側面図であり、図１ｃは上記大規模活性化装置の平面図である。
【図２】  グランドのレベルに活性化ゾーンを備える大規模活性化装置を示す図である。
【図３】  ３次元磁場を生成するために必要なコイル配置を示す概略図である。
【図４】  電流パルス特性を示す図である。
【符号の説明】
１  大規模活性化装置
２  活性化ゾーン
３  搬送機構
４  ローラ
５  フレーム
６  活性化ゾーンのフロア
７  コイルシステム
８  コイルシステム
９  コイルシステム
Ａ  座標軸
Ｂ  座標軸
Ｃ  座標軸
Ｉｎ  第ｎ番目の電流パルスの振幅
Ｎ  パルスグループ当たりの電流パルス数
Ｔｎ  第ｎ番目のパルスグループ
Ｎ  パルスグループ当たりの電流パルス数
ｔ  時間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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