(57)【要約】【課題】シート状に形成することができ、その一方の面側に大きな磁界強度を発生させることができるコイルを提供する。【解決手段】コイルＬは、コイルＬの単位巻き線がシート状導体２１と、シート状導体２１に対向する面に沿って互いに平行に並べられた複数の導体線路３１の各両端部を並列接続したラダー状導体２４とを有すると共に、シート状導体２１の一端部Ｆ１とラダー状導体２４の一端部Ｇ１同士が接続されて形成されているものである。【選択図】図５
2016111076.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コイルの単位巻き線が、シート状導体と、前記シート状導体に対向する面に沿って互いに平行に並べられた複数の導体線路の各両端部を並列接続したラダー状導体とを有すると共に、前記シート状導体と前記ラダー状導体との一端部同士が接続されて形成されていることを特徴とするコイル。
【請求項２】
前記複数の導体線路が、コイル軸の方向に直交して配置されていることを特徴とする請求項１に記載のコイル。
【請求項３】
前記ラダー状導体における前記複数の導体線路が、同じ線路幅、同じ線路長に形成され、かつ等間隔で配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のコイル。
【請求項４】
前記シート状導体と前記ラダー状導体との間に、磁性体が配置されていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のコイル。
【請求項５】
前記シート状導体の平面形状が、同じターンの前記単位巻き線における前記ラダー状導体の一端部とシート状導体の一端部とが対向すると共にそのラダー状導体の他端部と前記シート状導体の他端部とが対向せず、そのラダー状導体の他端部に次のターンの前記シート状導体の他端部が対向するように、平行四辺形を含む形状に形成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のコイル。
【請求項６】
前記磁性体が、前記シート状導体における前記平行四辺形の平面形状部分に、層状に積層されて配置されていることを特徴とする請求項５に記載のコイル。
【請求項７】
前記磁性体が、１枚の帯状に形成されたものであることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のコイル。
【請求項８】
前記シート状導体、前記ラダー状導体、及び前記磁性体が、各々薄膜で形成されていることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載のコイル。
【請求項９】
前記シート状導体における前記ラダー状導体の反対面側に、他の磁性体が配置されていることを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載のコイル。
【請求項１０】
データに対応する磁界をコイルから発生して磁気カードリーダで前記データを読み込み可能なアクティブ型の磁気ストライプカードであって、
請求項１から９のいずれかに記載の前記コイルと、前記コイルを駆動する駆動部と、前記駆動部を制御して前記コイルから発生させる磁界を前記データに対応させて所定時間間隔で変化させる制御部と、前記駆動部及び前記制御部を動作させる電源と、これらが設けられたカード基材とを備えることを特徴とする磁気ストライプカード。
【請求項１１】
前記コイルは、前記シート状導体が前記カード基材側を向き、前記ラダー状導体が外界側を向く方向で、前記カード基材に付されていることを特徴とする請求項１０に記載の磁気ストライプカード。
【請求項１２】
前記カード基材の一面側及び他面側に前記コイルが付されていることを特徴とする請求項１０又は１１に記載の磁気ストライプカード。
【請求項１３】
複数のトラックの数に対応した複数の前記コイルが付されていることを特徴とする請求項１０から１２のいずれかに記載の磁気ストライプカード。
【請求項１４】
基材の表面に、シート状導体、磁性体、絶縁体、及びラダー状導体を積層して、前記シート状導体及び前記ラダー状導体が接続されたコイルを製造するためのコイルの製造方法であって、
基材の表面に、電解メッキのための第一のシード層を成膜する工程と、
前記第一のシード層の表面に、前記シート状導体の形状に対応する第一のマスクパターンを成膜する工程と、
前記第一のシード層の表面に、金属導体材料を電解メッキして前記シート状導体になる第一の導体層を成膜する工程と、
前記第一の導体層の表面に、前記磁性体の形状に対応する第二のマスクパターンを成膜する工程と、
前記第一の導体層の表面に、磁性体材料を電解メッキして前記磁性体になる磁性体層を成膜する工程と、
前記第一のマスクパターン及び第二のマスクパターンを除去する工程と、
前記シート状導体の形状に含まれない部位の前記第一のシード層を除去する工程と、
前記磁性体層の表面に前記絶縁体になる磁性体層を成膜する工程と、
前記絶縁体層側の前記基材の全体に亘り、電解メッキのための第二のシード層を成膜する工程と、
前記第二のシード層の表面に、前記ラダー状導体の形状に対応する第三のマスクパターンを成膜する工程と、
前記第二のシード層の表面に金属導体を電解メッキして、前記ラダー状導体になる第二の導体層を成膜する工程と、
第三のマスクパターンを除去する工程と、
前記シート状導体に含まれない部位の前記第二のシード層を除去する工程とを、
備えることを特徴とするコイルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コイル、及びこのコイルを用いて磁気を発生するアクティブ型の磁気ストライプカードに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
クレジットカードや各種ポイントカードなど磁気ストライプカードが数多く普及している。磁気ストライプカードとは、磁気テープをプラスチックカードに貼り付けている構造のもので、磁気テープに個人情報などが記録されている。記録の読み出しには、磁気ヘッドを有する読み取り機（磁気カードリーダ）を用い、ヘッド部に磁気テープを擦る様にスライドさせることで情報を読み取る。
【０００３】
前述のように多種多様な磁気ストライプカードがあり、各種カードを全て携帯するには嵩張ってしまい、利便性が悪いという問題がある。また、盗難に遭う場合などカードから情報を簡単に読み取られてしまう危険が伴う。
【０００４】
そこで、磁気テープの代わりにコイルを配置し、カード使用時のみコイルに電流を流し、電流磁界によって情報を磁気ヘッドに読み込ませる方法が提案されている。同カードに無線通信機能を持たせ、スマートフォン（多機能携帯電話）やタブレット型コンピュータなどの携帯機器からカード毎のデータを使用時に送信することで、１枚のカードに複数のカードの機能を持たせることも可能であり、利便性が大幅に向上する。また、この手法だと、カード自体に情報が記録されないので、盗難にあってもカードから情報を読み取ることができず、安全性が極めて高い。このようなカードは、アクティブ型（動的）の磁気ストライプカード、マルチ磁気ストライプカード、可変磁気カードと呼称されることもある。
【０００５】
特許文献１には、磁気ストライプの３つの各トラックに相当する部分に、カードを貫通させて軟磁性材料等の材料を巻き付けて３つのコイルを形成した磁気ストライプカードが記載されている。
【０００６】
特許文献２には、磁気ストライプに対応する短冊状の磁性薄帯にコイルを巻き付けてカードに貼り付けた様な構造の磁気ストライプカードが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特表２０１３−５４３６０５号公報
【特許文献２】特表２０１０−５１０６０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
磁気ストライプカードにおいては、国際規格と国内規格があり、両方に対応するため、特に日本国内で普及している磁気ストライプカードには、表裏それぞれ別々の磁気テープを貼り付けられている。特許文献１のコイルの構造では、カードの表裏両面に同じ電流磁界が発生することになり、両規格を満足することはできない。
【０００９】
特許文献２のコイルの構造であっても、カードは薄いので、コイルを貼り付けた面の裏面にも電流磁界が発生してしまい、両規格を満足することは難しい。又、磁性薄帯に巻き付けたコイルは厚さが厚くなってしまうため、カードに用いることは現実的でない。
【００１０】
平坦なシート状（薄膜状）に形成することができ、かつ、その一方の面側に大きく、他方に小さな磁界強度を発生させるコイルを開発することが出来れば、両規格を満足することができる。又、そのようなコイルを開発することが出来れば、磁気ストライプカード以外にも種々の用途に用いることができる。
【００１１】
本発明は前記の課題を解決するためになされたもので、シート状に形成することができ、その一方の面側に大きな磁界強度を発生させることができるコイルを提供することを目的とする。又、そのコイルを用いたアクティブ型の磁気ストライプカードを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記の目的を達成するためになされた、特許請求の範囲の請求項１に記載されたコイルは、コイルの単位巻き線が、シート状導体と、前記シート状導体に対向する面に沿って互いに平行に並べられた複数の導体線路の各両端部を並列接続したラダー状導体とを有すると共に、前記シート状導体と前記ラダー状導体との一端部同士が接続されて形成されていることを特徴とする。
【００１３】
請求項２に記載のコイルは、請求項１に記載のものであり、前記複数の導体線路が、コイル軸の方向に直交して配置されていることを特徴とする。
【００１４】
請求項３に記載のコイルは、請求項１又は２に記載のものであり、前記ラダー状導体における前記複数の導体線路が、同じ線路幅、同じ線路長に形成され、かつ等間隔で配置されていることを特徴とする。
【００１５】
請求項４に記載のコイルは、請求項１から３のいずれかに記載のものであり、前記シート状導体と前記ラダー状導体との間に、磁性体が配置されていることを特徴とする。
【００１６】
請求項５に記載のコイルは、請求項１から４のいずれかに記載のものであり、前記シート状導体の平面形状が、同じターンの前記単位巻き線における前記ラダー状導体の一端部とシート状導体の一端部とが対向すると共にそのラダー状導体の他端部と前記シート状導体の他端部とが対向せず、そのラダー状導体の他端部に次のターンの前記シート状導体の他端部が対向するように、平行四辺形を含む形状に形成されていることを特徴とする。
【００１７】
請求項６に記載のコイルは、請求項５に記載のものであり、前記磁性体が、前記シート状導体における前記平行四辺形の平面形状部分に、層状に積層されて配置されていることを特徴とする。
【００１８】
請求項７に記載のコイルは、請求項１から５のいずれかに記載のものであり、前記磁性体が、１枚の帯状に形成されたものであることを特徴とする。
【００１９】
請求項８に記載のコイルは、請求項１から７のいずれかに記載のものであり、前記シート状導体、前記ラダー状導体、及び前記磁性体が、各々薄膜で形成されていることを特徴とする。
【００２０】
請求項９に記載のコイルは、請求項１から８のいずれかに記載のものであり、前記シート状導体におけるラダー状導体の反対面側に、他の磁性体が配置されていることを特徴とする。
【００２１】
請求項１０に記載の磁気ストライプカードは、データに対応する磁界をコイルから発生して磁気カードリーダで前記データを読み込み可能なアクティブ型の磁気ストライプカードであって、請求項１から９のいずれかに記載の前記コイルと、前記コイルを駆動する駆動部と、前記駆動部を制御して前記コイルから発生させる磁界を前記データに対応させて所定時間間隔で変化させる制御部と、前記駆動部及び前記制御部を動作させる電源と、これらが設けられたカード基材とを備えることを特徴とする。
【００２２】
請求項１１に記載の磁気ストライプカードは、請求項１０に記載のものであり、前記コイルは、前記シート状導体が前記カード基材側を向き、前記ラダー状導体が外界側を向く方向で、前記カード基材に付されていることを特徴とする。
【００２３】
請求項１２に記載の磁気ストライプカードは、請求項１０又は１１に記載のものであり、前記カード基材の一面側及び他面側に前記コイルが付されていることを特徴とする。
【００２４】
請求項１３に記載の磁気ストライプカードは、請求項１０から１２のいずれかに記載のものであり、複数のトラックの数に対応した複数の前記コイルが付されていることを特徴とする。
【００２５】
請求項１４に記載のコイルの製造方法は、基材の表面に、シート状導体、磁性体、絶縁体、及びラダー状導体を積層して、前記シート状導体及び前記ラダー状導体が接続されたコイルを製造するためのコイルの製造方法であって、基材の表面に、電解メッキのための第一のシード層を成膜する工程と、前記第一のシード層の表面に、前記シート状導体の形状に対応する第一のマスクパターンを成膜する工程と、前記第一のシード層の表面に、金属導体材料を電解メッキして前記シート状導体になる第一の導体層を成膜する工程と、前記第一の導体層の表面に、前記磁性体の形状に対応する第二のマスクパターンを成膜する工程と、前記第一の導体層の表面に、磁性体材料を電解メッキして前記磁性体になる磁性体層を成膜する工程と、前記第一のマスクパターン及び第二のマスクパターンを除去する工程と、前記シート状導体の形状に含まれない部位の前記第一のシード層を除去する工程と、前記磁性体層の表面に前記絶縁体になる磁性体層を成膜する工程と、前記絶縁体層側の前記基材の全体に亘り、電解メッキのための第二のシード層を成膜する工程と、前記第二のシード層の表面に、前記ラダー状導体の形状に対応する第三のマスクパターンを成膜する工程と、前記第二のシード層の表面に金属導体を電解メッキして、前記ラダー状導体になる第二の導体層を成膜する工程と、第三のマスクパターンを除去する工程と、前記シート状導体に含まれない部位の前記第二のシード層を除去する工程とを、備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２６】
本発明のコイルは、シート状導体とラダー状導体とを接続してコイルの単位巻き線が形成されているので、シート状に形成することができると共に、複数の導体線路を備えるラダー状導体の面側に大きな磁界強度を発生させることができる。そのため、本発明のコイルは、一方の面側に大きな磁界強度を発生させる種々の用途に用いることができる。特に、コイルで置き換えた磁気ストライプを両面に有する磁気ストライプカードに、好適に用いることができる。又、コイルは薄型であるので、コイルによる磁気ストライプを片面だけに有する磁気ストライプカードに対しても、好適に用いることができる。
【００２７】
複数の導体線路がコイル軸の方向に直交して配置されている場合、ラダー状導体の上空で、コイル軸の方向の磁界強度を大きくすることができる。コイルを磁気ストライプカードに用いる場合、磁気ヘッドの検出方向の磁界強度を大きくすることができる。
【００２８】
ラダー状導体の複数の導体線路が、同じ線路幅、同じ線路長に形成され、かつ等間隔で配置されている場合、ラダー状導体の上空に、特性の揃った磁界強度を発生させることができる。
【００２９】
シート状導体とラダー状導体との間に磁性体が配置されている場合、ラダー状導体の上空の磁界強度をより大きくすると共に、シート状導体の面側の磁界強度をより小さくすることができる。
【００３０】
シート状導体の平面形状が平行四辺形を含む形状に形成されている場合、コイルの単位巻き線同士を繋ぐことができ、コイルを複数回、巻き回すことができる。
【００３１】
磁性体がシート状導体における平行四辺形の平面形状部分に層状に積層されて配置されている場合、導体上に磁性体を積層することは技術的に容易なので、コイルを簡便に製造することができる。
【００３２】
磁性体が１枚の帯状に形成されたものである場合、磁性体が分断されないので、磁界強度分布の乱れが発生しにくい。
【００３３】
シート状導体、ラダー状導体、及び磁性体が各々薄膜で形成されている場合、コイルを薄い薄膜状に形成することができる。
【００３４】
シート状導体におけるラダー状導体の反対面側に他の磁性体が配置されている場合、他の磁性体が磁路となるため、シート状導体の面側に漏れる磁界強度をより小さくすることができる。
【００３５】
本発明の磁気ストライプカードは、本発明のコイルを使用することで、薄型のコイルでありながら、磁気ヘッドで読み取ることができる強度の磁界を発生することができる。
【００３６】
コイルのシート状導体がカード基材側を向き、ラダー状導体が外界側を向く方向でカード基材に付されている場合、カード基材の外界側にだけ大きな磁界強度を発生させることができ、効率が良い。そのため、例えば、カード基材の一面側及び他面側に複数のコイルを付すことで、両面に磁気ストライプが付された国内規格に対応したカードとして使用することができる。
【００３７】
複数のトラックの数に対応した複数のコイルを付すことで、複数のトラックを有する磁気ストライプカードをして使用することができる。
【００３８】
本発明のコイルの製造方法によれば、薄膜状のコイルを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明を適用する磁気ストライプカードの平面図である。
【図２】本発明を適用する磁気ストライプカードの底面図である。
【図３】本発明を適用する磁気ストライプカードの使用状態を示す概要図である
【図４】本発明を適用するコイルの平面図である。
【図５】本発明を適用するコイルを分解した状態で示す一部拡大斜視図である。
【図６】図５のＡ−Ａ線に対応するコイルの断面を模式的に示した断面図である。
【図７】図５のＢ−Ｂ線に対応するコイルの断面を模式的に示した断面図である。
【図８】本発明を適用するコイルに流れる電流を模式的に示す概要図である。
【図９】本発明を適用する他のコイルを示す断面図である。
【図１０】本発明を適用するコイルの製造方法を示す断面図である。
【図１１】本発明を適用する他のコイルを分解した状態で示す一部拡大斜視図である。
【図１２】図１１のＣ−Ｃ線に対応するコイルの断面を模式的に示した断面図である
【図１３】右図がコイルＬ、左図がコイルＬａの発生する磁束密度分布のシミュレーション結果を示す図である。
【図１４】コイルＬのラダー状導体が発生する磁束密度分布のシミュレーション結果を示す図である。
【図１５】コイルＬのラダー状導体が発生する磁束密度分布のシミュレーション結果を示す図である。
【図１６】コイルＬのスリット付近の磁束密度分布のシミュレーション結果を示す図である。
【図１７】右図はコイルＬａが磁性体を有するとき、左図はコイルＬａを空芯コイルであるときの磁束密度分布のシミュレーション結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
以下、発明を実施するための形態を詳細に説明するが、本発明の範囲はこれらの形態に限定されるものではない。
【００４１】
図１、図２に、本発明を適用するアクティブ型の磁気ストライプカード１を示す。図１は、磁気ストライプカード１の表（おもて）面を示す平面図であり、図２は、裏面を示す底面図である。
【００４２】
両図に示すように、磁気ストライプカード１は、カード基材１１、コイルＬ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、駆動部１２、制御部１３、通信部１４、アンテナ１５、検出部１６１、１６２、および電池１７を備えている。この磁気ストライプカード１は、例えば、日本工業規格ＪＩＳ  Ｘ６３０１：２００５及びＪＩＳ  Ｘ６３０２：２００５（附属書を含む）で規定された識別カードの磁気ストライプを、コイルＬ１〜Ｌ４で置き換えて動作するようにしたものである。磁気ストライプカード１は、例えば、銀行キャッシュカード、又はクレジットカードである。
【００４３】
カード基材１１は、従来の磁気ストライプカードと同様の外形形状、大きさ及び厚さであり、プラスチックによって平面形状が略長方形の板状に形成されている。
【００４４】
カード基材１１の表面には、１トラック分の磁気ストライプに対応するコイルＬ１が付されている。カード基材１１の裏面には、３トラック分の磁気ストライプに対応するコイルＬ２、Ｌ３、Ｌ４が付されている。各コイルＬ１〜Ｌ４の長手方向（カード基材１１の上端辺１８方向）の長さは、従来の磁気ストライプと同様に上端辺１８と同程度の長さに形成されていてもよいが、同図に示すように、上端辺１８よりも短い長さに形成されていてもよい。各コイルＬ１〜Ｌ４の幅は、従来の磁気ストライプと同程度に、各々のトラックの幅に形成されている。
【００４５】
これらコイルＬ１〜Ｌ４として、後述する本発明のコイルＬ（又はコイルＬａ）が各々用いられている。尚、コイルＬ１〜Ｌ４のうちの少なくとも１つに本発明のコイルＬ（又はコイルＬａ）が使われていればよい。
【００４６】
各コイルＬ１〜Ｌ４は、駆動部１２に接続されている。駆動部１２は、各コイルＬ１〜Ｌ４に各々独立して電流を供給して駆動する。駆動部１２は、制御部１３によって駆動する各々の電流を制御される。
【００４７】
検出部１６１、１６２は、磁気ストライプカード１が磁気カードリーダ２０１（図３参照）を通されたことを検出するためのセンサである。検出部１６１、１６２は、例えば、光センサである。検出部１６１、１６２は、長手方向のコイルＬ１（Ｌ２〜Ｌ４）を間に挟み込む位置関係で、カード基材１１の表面に配置されている。検出部１６１、１６２は、制御部１３に接続されている。
【００４８】
通信部１４は、磁気ストライプカード１の情報（データ）を外部から受信するためのものである。通信部１４は、外部からデータを送信する無線機器と無線通信可能に構成されている。通信部１４は、制御部１３に接続されている。通信部１４には、例えば銅箔パターンでカード基材１１の表面又は内部に形成されたアンテナ１５が接続されている。通信部１４が通信可能な無線機器はどのようなものであってもよいが、使用者が携帯する携帯型無線機器であることが好ましい。このような携帯型無線機器として、例えば、スマートフォン（多機能携帯電話）、タブレット型コンピュータ（携帯型コンピュータ）、ＲＦＩＤライタが挙げられる。スマートフォンと通信する場合、通信部１４は、スマートフォンが通信可能なＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、Ｗｉ-Ｆｉ、無線公衆電話回線、赤外線通信のいずれかと通信可能なものを用いればよいが、電波を用いて指向性が広く、小型のモジュールが多数開発されているＢｌｕｅｔｏｏｔｈ規格に準拠したものであることが好ましい。尚、必要性によって、通信部１４として他の近距離無線通信装置を用いてもよいし、通信部１４として有線で通信可能なものを用いてもよい。又、外部から情報を受信する必要性がない場合、通信部１４及びアンテナ１５を備えなくてもよい。
【００４９】
制御部１３は、図示しないが、ＣＰＵ（中央処理演算装置）、メモリ、及びインタフェース回路を備えている。制御部１３は、各部の動作を制御する。
【００５０】
電池１７は、駆動部１２、制御部１３、及び通信部１４などの各部に動作用の電力を供給するためのものであり、一例として、薄型のシート状に形成されたものである。駆動部１２、制御部１３、通信部１４、及び電池１７は、カード基材１１の内部に埋め込まれている。
【００５１】
次に、磁気ストライプカード１の動作について説明する。
【００５２】
図３に、磁気ストライプカード１の使用状態を示す概要図を図示する。同図中の（Ａ）に示すように、磁気ストライプカード１を使用する前に、スマートフォン２１０などの無線機器から磁気ストライプカード１に各トラック用の情報（データ）を送信する。スマートフォン２１０には、磁気ストライプカード１への情報設定用のアプリケーションソフトウエアを予め導入しておく。図中の磁気カードリーダ２０１は、従来の磁気ストライプカード用のものである。
【００５３】
磁気ストライプカード１の通信部１４（図１参照）は、スマートフォン２１０から受信した情報を制御部１３（図１参照）に出力する。制御部１３は、その情報をメモリに書き換え可能に（一時的に）記録する。
【００５４】
制御部１３は、磁気カードリーダ２０１に磁気ストライプカード１が通されたことを示す信号（磁気ヘッド２０２を検出した信号）が検出部１６１、１６２から出力されるか否かを監視する。検出部１６１、１６２が光センサの場合、図３中（Ａ）のように磁気カードリーダ２０１に通されていないときに、検出部１６１、１６２は共に光を検出する。磁気カードリーダ２０１に通されているときは暗いため、最初に検出部１６１が光を検出しなくなり、図３中（Ｂ）の状態では検出部１６１、１６２が共に光を検出しない。磁気カードリーダ２０１を通って磁気ストライプカード１が出始めると検出部１６１が光を検出し、やがて全てが出て図３中（Ｃ）の状態になり、検出部１６１、１６２が共に光を検出する。以上のように、光の検出状態が変わるため、制御部１３は、検出部１６１、又は検出部１６１、１６２が光を検出していた状態から光を検出しなくなったときに、磁気ストライプカード１が磁気カードリーダ２０１に通されたと判別すればよい。その状態から、検出部１６１、又は検出部１６１、１６２が光を検出したときに、磁気ストライプカード１が磁気カードリーダ２０１を通り過ぎたと判別すればよい。尚、検出部１６１、１６２は光センサに限られず、他のセンサで磁気カードリーダ２０１（磁気ヘッド２０２）を検出してもよい。又、磁気ストライプカード１に押しボタン等のスイッチを設け、そのスイッチが操作されたときにデータを出力するようにしてもよい
【００５５】
制御部１３は、磁気カードリーダ２０１を検出したときに、図１、図２に示す駆動部１２を制御して、各トラックのデータ列の各ビットに対応する極性の磁界を各コイルＬ１〜Ｌ４から逐次発生させる。各コイルＬ１〜Ｌ４から発生させる磁界は、従来の磁気ストライプカードをスライドさせたときに各ビットに対応して磁気ヘッドが読み取る磁界と同様の磁界である。データ列のビット数は多いので、磁気カードリーダ２０１に磁気ストライプカード１が通されている間に全てのデータを出力するために、短い所定時間間隔でデータのビットを切り替える。すべてのデータの出力が完了したときは、再度データを繰り返し出力することが好ましい。制御部１３は、磁気ストライプカード１が磁気カードリーダ２０１を通り過ぎたことを検出したときは、駆動部１２の供給する電流を停止して、各コイルＬ１〜Ｌ４から磁界の出力を停止させる。
【００５６】
制御部１３は、データの出力後、メモリから情報を消去するようにしてもよい。
【００５７】
尚、従来の磁気ストライプカードでは磁気ヘッド２０２にデータを読み込ませるために磁気ストライプカードをスライドさせて磁気カードリーダ２０１に通す必要があった。本発明の磁気ストライプカード１は、従来と同様にスライドさせて磁気カードリーダ２０１に通してもよいが、各コイルＬ１〜Ｌ４からデータのビットに対応する磁界を逐次的に変化させて発生させるので、スライドさせずに磁気ヘッド２０２の位置に停止させたままにしても、データを読み込ませることができる。
【００５８】
図３中の右側丸枠内に、磁気ヘッド２０２付近の拡大図を示す。従来から用いられている磁気ヘッド２０２は、同丸枠内に一点鎖線で示す方向の磁界を検出するように、磁気検出方向Ｈが設定されている。これは、磁気ストライプカード１の動く方向、すなわち磁気ストライプカード１の長手方向と同じ方向である。そのため、コイルＬ１は、磁気ストライプカード１の長手方向がコイル軸となる向きで形成されている。図示しないが、カードの裏面側にコイルＬ２〜Ｌ４用の磁気ヘッドが設けられている。磁気ストライプカード１の裏面側のコイルＬ２〜Ｌ４も同様に、磁気ストライプカード１の長手方向がコイル軸になる向きで形成されている。
【００５９】
コイルＬ１と磁気ヘッド２０２との距離は、一例として、最大５００μｍ程度まで考慮する必要がある。コイルＬ１は、磁気ヘッド２０２に対し、一例として、1.25×10−６Ｔ以上の磁界を印加する必要がある。コイルＬ２〜Ｌ４も同様である。
【００６０】
次に、磁気ストライプカード１に使用する本発明のコイルＬについて、詳細に説明する。
【００６１】
図４〜図７に、本発明を適用するコイルＬを図示する。図４は、コイルＬの平面図であり、図５は、コイルＬを分解した状態で模式的に示す一部拡大斜視図であり、図６は、図５のＡ−Ａ線に対応するコイルＬの断面を模式的に示した断面図であり、図７は、図５のＢ−Ｂ線に対応するコイルＬの断面を模式的に示した断面図である。尚、コイルＬが形成されている基材の図示は省略している。
【００６２】
コイルＬは、図４に示すように平面形状が略帯状（長方形状）に形成されており、図５〜図７に示すように薄型のシート状（薄膜状）に形成されている。図４に矢印Ｓで示した箇所がコイルＬの始端（一端）であり、矢印Ｅで示した箇所がコイルＬの終端（他端）である。コイルＬの長手方向が同図に一点鎖線で示したコイル軸Ｐの方向である。したがって、図３に示した磁気ヘッド２０２の磁界検出方向Ｈと、コイル軸Ｐの方向が一致する。コイルＬの短手方向の幅は、磁気ストライプカード１に対応するトラックの幅で形成されている。
【００６３】
図５に示すように、コイルＬの単位巻き線は、一組のシート状導体２１及びラダー（梯子）状導体２４を有しており、シート状導体２１の一端部Ｆ１とラダー状導体２４の一端部Ｇ１とが接続されて形成されている。言い換えると、コイルＬは、１ターン（単位巻き線）当たり、ほぼ半ターンがシート状導体２１で形成され、残りの半ターンがラダー状導体２４で形成されている。この単位巻き線が複数直列接続されて、複数ターン巻かれたコイルＬが形成されている。つまり、シート状導体２１、ラダー状導体２４、シート状導体２１、ラダー状導体２４、シート状導体２１、ラダー状導体２４・・・と直列的に接続されて、コイルＬが形成されている。尚、ターンとはコイルの巻き（巻き数）である。
【００６４】
ラダー状導体２４は、シート状導体２１に対向する面（平行な面）に沿って互いに平行に並べられた複数の導体線路３１の各両端部を並列接続した形状に形成されている。これにより、ラダー状導体２４は、平面形状が略方形状に形成されている。複数の導体線路３１を並列接続した両端部が一端部Ｇ１及び他端部Ｇ２になっている。
【００６５】
ラダー状導体２４は、銅、金などの公知の導体で形成されている。複数の導体線路３１は、磁気ストライプカード１に用いる場合、薄膜によるラインパターンで形成されていることが好ましい。その膜厚は、例えば１μｍ〜１００μｍである。
【００６６】
複数の導体線路３１は、コイル軸Ｐ（図４参照）の方向に直交して配置されている。複数の導体線路３１は、各々が同じ線路幅、同じ線路長に形成され、かつ等間隔で配置されている。尚、必要性に応じて、導体線路３１とコイル軸Ｐとの交差角度を適宜変えたり、複数の導体線路３１の個々の線路幅、線路長を互いに変えたりしてもよい。
【００６７】
シート状導体２１は、銅、金などの公知の導体で平坦なシート状に形成されている。シート状導体２１は、磁気ストライプカード１に用いる場合、薄膜によるラインパターンで形成されていることが好ましい。その膜厚は、例えば１μｍ〜１００μｍである。
【００６８】
シート状導体２１の平面形状は、同じターン（組）の単位巻き線におけるシート状導体２１の一端部Ｆ１とラダー状導体２４の一端部Ｇ１とがちょうど対向し合うと共にそのラダー状導体２４の他端部Ｇ２とシート状導体の他端部Ｆ２とが対向せず、そのラダー状導体２４の他端部Ｇ２に次のターンのシート状導体２１の他端部Ｆ２がちょうど対向し合うように、平行四辺形を含む形状に形成されていることが好ましい。
【００６９】
この平行四辺形の高さ（コイル軸Ｐに直交する方向の高さ）は、導体線路３１の線路長とほぼ同様の長さである。平行四辺形の底辺（コイルＬの長手方向の辺）の長さは、シート状導体２１の端部Ｆ１、Ｆ２の長さと同じであると共に、ラダー状導体２４の端部Ｇ１、Ｇ２の長さと同じである。平行四辺形の対角の角度は、隣り合うシート状導体２１、２１の間の斜めのスリット２８の溝幅（コイルＬの単位巻き線同士の間隔）が所定幅になるように設定する。
【００７０】
このようにシート状導体２１が平行四辺形の形状を含んでいると、共に面状に形成されているシート状導体２１及びラダー状導体２４の端部同士を接続して、コイルＬを複数回、巻き回すことができる。尚、コイルＬが１ターンのみの巻き数であれば、シート状導体２１の平面形状をラダー状導体２４の外形と同様の略方形状に形成してもよい。
【００７１】
シート状導体２１とラダー状導体２４との間には、シート状（層状）の磁性体２２が配置されている。磁性体２２は、シート状導体２１の表面に形成されていてもよい。図５に示すように、磁性体２２は、シート状導体２１における前記の平行四辺形の平面形状部分だけに、ほぼ同形状で層状に積層されて配置されていてもよい。磁性体２２はコイルＬのコアになる。
【００７２】
磁性体２２は、鉄、ケイ素鋼、パーマロイ、アモルファス合金などの公知の軟磁性体材料（コア材）で形成されている。磁性体２２は、磁気ストライプカード１に用いる場合、薄膜であることが好ましい。その膜厚は、例えば１μｍ〜１００μｍである。
【００７３】
磁性体２２は導電性を有するため、シート状導体２１とラダー状導体２４とが磁性体２２で導通しないように、磁性体２２とラダー状導体２４との層間（又はシート状導体２１と磁性体２２との層間）に、層状の絶縁体２３が配置されている。尚、同図では、絶縁体２３の一部分だけを図示している。
【００７４】
絶縁体２３は、例えばエポキシ樹脂、ポリイミド、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタラートなどの公知の絶縁性樹脂である。磁性体２２の膜厚は、絶縁性を保持できれば薄いほどよく、例えば０．１μｍ〜１００μｍである。
【００７５】
図６、図７の断面図に示すように、一例として、シート状導体２１、２１同士の間のスリット２８を絶縁体２３で埋めてもよい。
【００７６】
図７に示すように、シート状導体２１とラダー状導体２４との間には、磁性体２２及び絶縁体２３があるため、シート状導体２１の一端部Ｆ１とラダー状導体の一端部Ｇ１との接続部、及びシート状導体２１の他端部Ｆ２とラダー状導体の他端部Ｇ２との接続部は肉厚に形成されている。
【００７７】
図８に、コイルＬに流れる電流を二点鎖線矢印で図示する。尚、同図では、コイルＬの１つのラダー状導体２４部分を模式的に示している。同図では、１つのラダー状導体２４に重なっている部分だけに磁性体２２及び絶縁体２３を図示し、重なっていない部分における磁性体２２及び絶縁体２３の図示を省略している。
【００７８】
同図に示すように、シート状導体２１は、幅広の１枚の導体である。一方、ラダー状導体２４は、細長い導体線路３１がｎ本（ｎは整数）ある。直線状の導体のインダクタンスは、長さが長いほど大きくなると共に、断面積が小さいほど大きくなる。シート状導体２１の長さの方が導体線路３１の長さよりも斜めになっている分だけ若干長いが、１本の導体線路３１の断面積の方がシート状導体２１の断面積の方よりも十分に小さい。したがって、１本の導体線路３１のインダクタンスの方がシート状導体２１のインダクタンスよりも大きくなる。
【００７９】
シート状導体２１に電流Ｉｔが流れたときに、１本の導体線路３１に流れる電流Ｉｓの大きさはＩt／ｎになる。ラダー状導体２４全体に流れる総合の電流の大きさはシート状導体２１に流れる電流Ｉｔの大きさと等しくなるが、前述したように個々の導体線路３１の方がインダクタンスが大きい。そのため、ラダー状導体２４が発生する総合の磁束の方が、シート状導体２１の発生する磁束よりも大きくなる。ラダー状導体２４の発生する磁束は、ラダー状導体２４の上空側（図６の上側）では上空の空間を通るが、シート状導体２１側（図６の下側）では磁性体２２の内部を磁路として通る。したがって、コイルＬは、一方の面側（ラダー状導体２４の面側：図６の上側）の磁界強度の方が、他方の面側（シート状導体２１の面側：図６の下側）の磁界強度よりも強くなり、非対称の磁場を発生する。
【００８０】
そのため、コイルＬは、アクティブ型の磁気ストライプカード１に好適に用いることができる。又、コイルＬは、一方の面側の磁界強度を強くすることが必要な他のアプリケーション、機器、システム等に好適に用いることができる。
【００８１】
ラダー状導体２４の有する導体線路３１の本数ｎは、複数であればよいが、コイルＬの磁界強度の非対称性を高めると共に、ラダー状導体２４の上空の磁界強度を平均化するために、数が多い方が好ましい。ただし、本数ｎを大きくすると、１本の導体線路３１に流れる電流Ｉｓのｎ倍の電流ＩｔがコイルＬ全体に流れることになる。そのため、コイルＬを駆動する駆動部１２の電流容量を勘案して適宜設計する。シート状導体２１は、断面積を大きくできるように、シートを貫通するスリットや孔の無い形状である方が好ましいが、多少であればスリットや孔があってもよい。
【００８２】
図６に示すように、導体線路３１の幅をＤ１としたときに、幅Ｄ１を小さくした方が導体線路３１の断面積を小さくできるため、発生する磁界強度を大きくすることができる。導体線路３１同士の間隔をＤ２としたときに、間隔Ｄ２を小さくした方がラダー状導体２４の上空の空間の磁界強度を平均化することができるため、好ましい。又、シート状導体２１同士の間のスリット幅をＤ３としたときに、スリット幅Ｄ３を小さくした方がラダー状導体２４の上空の空間の磁界強度を平均化することができるため、好ましい。一例として、コイルＬを磁気ストライプカードに使用する場合、幅Ｄ１は１０μｍ〜１ｍｍ、間隔Ｄ２は１０μｍ〜１ｍｍ、スリット幅Ｄ３は１０μｍ〜１ｍｍである。尚、同図では、幅Ｄ１＝間隔Ｄ２＝スリット幅Ｄ３で形成した例を示している。
【００８３】
コイルＬの発生させる磁界強度の空間分布は、幅Ｄ１、間隔Ｄ２、スリット幅Ｄ３、導体線路３１の線路長、導体線路３１の本数ｎ、ラダー状導体２４の膜厚、磁性体２２の透磁率、磁性体２２の膜厚（断面積）、電流Ｉｓをパラメータとして変化する。したがって、これらパラメータを適宜調整することで、磁界強度の空間分布を任意の強度に調整することができる。パラメータの数が多いため、コイルＬの設計の自由度が大きくなり、所望の磁界強度への調整が容易である。
【００８４】
尚、磁性体２２（コア）を配置した方が、コイルＬの発生する磁界強度を大きくできると共に、コイルＬの一方の面と他方の面との磁界強度の非対称性を強めることができるが、使用するアプリケーションの必要性に応じて、磁性体２２を設けずに、空芯コイルとして用いてもよい。
【００８５】
又、図９に示すように、シート状導体２１におけるラダー状導体２４とは反対の面側（図の下側）に、シート状（層状）の他の磁性体２６を配置してもよい。図９は、図６と同様の位置の断面図に相当する。このように磁性体２６を配置すると、コイルＬの他方の面側（シート状導体２１の面側）の磁束が磁性体２６の内部を磁路として通るため、コイルＬの他方の面側の空間の磁界強度を一層弱くすることができる。磁性体２６は、コイルＬの他方の面側の全体の形状とほぼ同様の略帯状の形状に形成されていることが好ましいが、シート状導体２１の下面（図の下側）だけに、シート状導体２１とほぼ同じ形状に形成されていてもよい。磁性体２６は、一例として、磁性体２２と同様の材質である。尚、同図のように磁性体２６が隣り合うシート状導体２１に跨る場合には、図示を省略しているが、隣り合うシート状導体２１が磁性体２６によって導通しないように、シート状導体２１と磁性体２６との間に、層状の絶縁体を設ける。
【００８６】
次に、コイルＬの等価直列抵抗について説明する。
【００８７】
コイルＬの単位巻き線の等価直列抵抗Ｒｕは、シート状導体２１の抵抗Ｒｔ、ラダー状導体２４の抵抗Ｒｒとを直列接続した値になり、次の式で表される。
Ｒｕ＝Ｒｔ+Ｒｒ
【００８８】
ラダー状導体２４の抵抗Ｒｒは、導体線路３１の抵抗Ｒｓをｎ本、並列接続した値になり、次の式で表される。
Ｒｒ＝Ｒｓ／ｎ
【００８９】
コイルＬの等価直列抵抗Ｒａは、単位巻き線の等価直列抵抗Ｒｕを、コイルＬの巻き数Ｔ分、直列接続した値になり、次の式で表される。
Ｒａ＝Ｔ×Ｒｕ＝Ｔ×（Ｒｔ+Ｒｓ／ｎ）
【００９０】
従来のコイルは、細長い１本の導線を巻いた構造であるので、等価直列抵抗が大きくなる。一方、本発明のコイルＬは、シート状導体２１の断面積を適宜大きくできるので、シート状導体２１の抵抗Ｒｔを小さくすることができると共に、導体線路３１をｎ本並列接続しているのでラダー状導体２４の抵抗Ｒｒを小さくすることができる。そのため、本発明のコイルＬは、従来のコイルと比較して、等価直列抵抗Ｒａを小さくすることができる。さらに、本発明のコイルＬの等価直列抵抗Ｒａは、シート状導体２１の断面積（膜厚や幅）、導体線路３１の断面積（膜厚や幅Ｄ１）、導体線路３１の本数ｎ、巻き数をパラメータとして変化する。パラメータの数が多いため、設計の自由度が大きくなり、所望の等価直列抵抗への調整が容易になる。また、コイル全体のインダクタンスも設計により調整でき、コイルの時定数（＝インダクタンス／抵抗）の調整も容易である。
【００９１】
コイルＬを磁気ストライプカード１に用いる場合、コイルＬを駆動する電圧は電池１７の電圧を上限として制限される。コイルＬから必要な磁界強度を得るためには、電池１７の電圧で駆動してコイルＬに所望の大きさの電流Ｉｔを流す必要がある。コイルＬに流れる電流Ｉｔは、コイルＬの等価直列抵抗Ｒａに依存する。本発明のコイルＬは、等価直列抵抗Ｒａの調整が容易であるため、磁気ストライプカード１の電池１７や駆動部１２に応じた最適な電流値に合わせることができる。電流値を調整できることで、最適な磁界強度に調整することができる。
【００９２】
本発明のコイルＬを他のアプリケーションに用いる場合であっても、シート状導体２１及びラダー状導体２４の断面積、幅、本数等の構造的なパラメータを適宜調整して、インダクタンス、等価直列抵抗、容量、電流値などの電気的物性値を制御することができる。
【００９３】
さらに、本発明のコイルＬは、シート状導体２１が幅広い形状で強度的に強く、ラダー状導体２４が複数の導体線路３１を並列接続している構造で冗長性を有しているため、強度的に強く、破損しにくい構造である。例え、ラダー状導体２４の導体線路３１が１〜２本等切れたとしても、導体線路３１は複数本あるため、残りの導体線路３１に電流が流れて使い続けることができる。従来のコイルでは、細長い１本の導線を巻いた構造であるので、導線が切れてしまうと完全に破損してしまい、使えなくなってしまう。
【００９４】
次に、本発明のコイルＬの製造方法について、図１０を参照しつつ説明する。同図は、図７に示した断面図の位置を示している。尚、図１０では、発明の理解が容易なように、各層の膜厚を図７よりも強調した縮尺で図示している。
【００９５】
製造するコイルＬは、基材８１の表面に、シート状導体２１、磁性体２２、絶縁体２３、及びラダー状導体２４を積層して、シート状導体２１及びラダー状導体２４が端部で接続されたものである。
【００９６】
最初の工程は、図１０（Ａ）に示すように、平坦な基材８１の表面に、スパッタ法、物理蒸着（ＰＶＤ）又は化学蒸着（ＣＶＤ）などの公知の方法で、電解メッキのための第一のシード層（導電薄膜）８２を成膜する。基材８１は、一例として、カード基材１１（図１参照）に相当するプラスチック製の板材であってもよいし、ガラス製、セラミック製等の板材であってもよい。シード層８２は、一例として、Ｃｒ層及びＣｕ層の２層で形成する。基材８１へのＣｕ層の付着性を向上させるために、例えば５０ｎｍ等の薄い膜厚で基材８１の表面に最初にＣｒ層を成膜し、その上に例えば２００ｎｍ程度の膜厚でＣｕ層を成膜してシード層８２を形成することが好ましい。
【００９７】
次の工程は、図１０（Ｂ）に示すように、シード層８２の表面に、第一のマスク１０１を使用して公知のマスキング溶液を塗布し、加熱又は光照射してマスキング溶液を硬化させ、シート状導体２１のネガティブ形状に対応する形状にマスキングした第一のマスクパターン８３を成膜する。
【００９８】
次の工程は、図１０（Ｃ）に示すように、シード層８２の表面にＣｕなどの金属導体を電解メッキして所望の膜厚まで析出させ、マスクパターン８３以外の部分にシート状導体２１になる第一の導体層８４を成膜する。
【００９９】
次の工程は、図１０（Ｄ）に示すように、第一の導体層８４（シート状導体２１）及びマスクパターン８３の表面に、第二のマスク１０２を使用して公知のマスキング溶液を塗布し、加熱又は光照射してマスキング溶液を硬化させ、磁性体２２のネガティブ形状に対応する形状にマスキングした第二のマスクパターン８５を成膜する。マスクパターン８５は、少なくとも導体層８４の表面に形成されていればよい。マスクパターン８５が表面に成膜された導体層８４の部位が、後にラダー状導体２４と接続される。
【０１００】
次の工程は、図１０（Ｅ）に示すように、導体層８４（シート状導体２１）の表面にパーマロイ等の軟磁性体材料を電解メッキして所望の膜厚まで析出させ、マスクパターン８５以外の部分に磁性体２２になる磁性体層８６を成膜する。
【０１０１】
次の工程は、図１０（Ｆ）に示すように、マスクパターン８３及びマスクパターン８５を薬品で溶解させて除去する。
【０１０２】
次の工程は、図１０（Ｇ）に示すように、図１０（Ｆ）中の丸枠内に示した、シート状導体２１の形状に含まれない部位（不要な部位）のシード層８２を、例えばイオンミリング（逆スパッタ）により除去する。
【０１０３】
次の工程は、図１０（Ｈ）に示すように、第三のマスク１０３を使用して、絶縁体２３になる液体状又はゲル状の公知の絶縁性樹脂（例えばレジスト剤）を塗布し、加熱又は光照射して硬化させ、磁性体層８６（磁性体２２）の表面に絶縁体層８７を成膜する。尚、第三のマスク１０３はポジティブマスクである。他の第一のマスク１０１、第二のマスク１０２、後述する第三のマスク１０４はネガティブマスクである。
【０１０４】
次の工程は、図１０（Ｉ）に示すように、基材８１の絶縁体層８７側の全体に亘り、電解メッキのための第二のシード層８８を成膜する。シード層８８を形成する方法は図１０（Ａ）で示した方法と同様である。
【０１０５】
次の工程は、図１０（Ｊ）に示すように、シード層８８の表面に、第四のマスク１０４を使用して公知のマスキング溶液を塗布し、加熱又は光照射してマスキング溶液を硬化させ、ラダー状導体２４のネガティブ形状に対応する形状にマスキングした第三のマスクパターン８９を成膜する。
【０１０６】
次の工程は、図１０（Ｋ）に示すように、シード層８８の表面にＣｕなどの金属導体を電解メッキして所望の膜厚まで析出させ、マスクパターン８９以外の部分にラダー状導体２４になる第二の導体層９０を成膜する。同図に示した第二の導体層９０は、ちょうど導体線路３１になる部位を示している。
【０１０７】
次の工程は、図１０（Ｌ）に示すように、マスクパターン８９を薬品で溶解させて除去する。
【０１０８】
次の工程は、図１０（Ｍ）に示すように、図１０（Ｌ）中の丸枠内に示した、シート状導体２１に含まれない部位（不要な部位）のシード層８８を、例えばイオンミリング（逆スパッタ）により除去する。
【０１０９】
以上の工程を行うことで、図１０（Ｍ）に示すように、基材８１の表面に、シート状導体２１、磁性体２２、絶縁体２３、及びラダー状導体２４がいずれも薄膜状に積層された薄膜のコイルＬを製造することができる。
【０１１０】
図１１、図１２に、本発明を適用する他のコイルＬａを図示する。図１１は、コイルＬａを分解した状態で模式的に示す一部拡大斜視図であり、図１２は、図１１のＣ−Ｃ線に対応するコイルＬａの断面を模式的に示した断面図である。尚、既に説明した構成と同様の構成については同じ符号を付して、詳細な説明を省略する。
【０１１１】
このコイルＬａは、コイルＬａの長手方向の長さとほぼ同様の長さに繋がっている１枚の薄膜帯状の磁性体２２ａ（コア）を有するものである。
【０１１２】
両図に示すように、コイルＬａのシート状導体２１は、基材２０の表面に付されて形成されている。基材２０は、例えば、公知のフレキシブル基板に用いられるポリイミドなどの柔軟な絶縁性樹脂シートである。基材２０は、カード基材１１（図１参照）であってもよい。シート状導体２１は、図１０（Ａ）〜図１０（Ｃ）で説明したように、基材２０の表面にスパッタ法等でシード層を形成し、シート状導体２１の形状のネガティブパターンでマスキングしてから、電解メッキすることで基材２０上に成膜できる。マスキングや不要なシード層は、成膜後に除去する。
【０１１３】
シート状導体２１の上面（図の上側）には、シート状導体２１の表面に成膜して形成したのではなく、他所で予め形成した別体の磁性体２２ａが載せられて配置されている。磁性体２２ａは、磁性体２２と同様の公知の軟磁性体材料で、例えば１０μｍ〜１ｍｍの厚さの薄膜帯状シート（リボン）に形成されたものである。磁性体２２ａは、帯の長手方向の長さがコイルＬａの長手方向の長さとほぼ同程度であり、帯の短手方向の幅が導体線路３１の長さと同程度か又は若干短い長さに形成されている。磁性体２２ａは、コイル軸Ｐと同方向（コイルＬａの長手方向）に伸びるように、シート状導体２１の中央部に載せて、接着剤等で固定されている。
【０１１４】
ラダー状導体２４は、絶縁性基材２３ａの表面に付されて形成されている。絶縁性基材２３ａは、磁性体２２ａとラダー状導体２４とが短絡しないように絶縁体として機能する。絶縁性基材２３ａは、基材２０と同様の柔軟な絶縁性樹脂シートである。絶縁性基材２３ａは、薄い方が好ましく、例えば１０〜５００μｍの厚さである。絶縁性基材２３ａのコイルＬａの短手方向の幅は、磁性体２２ａの幅よりも長く、シート状導体２１の幅よりも短く形成されている。ラダー状導体２４は、シート状導体２１と同様の方法で、絶縁性基材２３ａの表面に形成できる。
【０１１５】
図１２に示すように、磁性体２２ａの上に絶縁性基材２３ａが重ねられる。絶縁性基材２３ａは接着剤等で固定されている。シート状導体２１の一端部Ｆ１とラダー状導体２４の一端部Ｇ１とが導電性ペースト２９１で接続され、シート状導体２１の他端部Ｆ２とラダー状導体２４の他端部Ｇ２とが導電性ペースト２９２で接続されている。このような導電性ペースト２９は、例えば、銀ペースト、カーボンペーストである。図１１中に、導電性ペースト２９で固定するシート状導体２１の箇所を二点鎖線枠で示している。
【０１１６】
このように、別体の磁性体２２ａを用いても、薄膜状のコイルＬａを形成することができる。
【０１１７】
尚、別体の磁性体２２ａを用いた例を示したが、シート状導体２１、２１・・・の上面側が面一になるように、スリット２８を樹脂などの絶縁性材料で埋めて平坦にし、その上面に電解メッキ等で積層して１枚の帯状の磁性体２２ａを成膜してもよい。その場合、コイルＬの製造方法と同様に、成膜した磁性体２２ａの上に絶縁体２３及びラダー状導体２４を成膜すればよい。
【０１１８】
コイルＬ、Ｌａを薄膜で形成した例を示したが、必要性に応じて、任意の板厚やサイズで形成すればよい。例えば、１〜１０ｍｍ等の厚さの金属板を機械加工してシート状導体２１やラダー状導体２４を形成してもよい。又、導体線路３１の断面形状が方形状の例を示したが、円形、楕円形等の任意の形状であってもよい。
【実施例】
【０１１９】
（シミュレーションによる実証）
本発明を適用するコイルＬ、コイルＬａをモデリングし、電磁界解析ソフトウェア（J-MAG、HFSS）で電磁界解析を行なった。磁気カードリーダの磁気ヘッドで読み取り可能な磁界強度を作り出すため電流値や磁界の空間的分布など評価を行った。磁気ヘッドで読み取り可能な磁界強度は、1.25×10−６Ｔとして評価した。コイルＬ、コイルＬａと磁気ヘッドとの距離は、最大５００μｍとして評価した。
【０１２０】
図１３は、向かって右側がコイルＬ（図６に対応）、左側がコイルＬａ（図６と同様の位置の断面に対応）の発生する磁束密度分布のシミュレーション結果である。同図に符号で示したラダー状導体の導体線路３１の膜厚１０μｍ、絶縁体２３の膜厚２μｍ、磁性体２２、２２ａの膜厚１０μｍ、シート状導体２１の膜厚１０μｍ、スリット２８の溝幅５０μｍ、導体線路３１の線路長６ｍｍ、絶縁体２３の幅（コイルの短手方向の幅）６．４ｍｍ、シート状導体２１の幅（コイルの短手方向の幅）８ｍｍとした。電流はコイルＬ、Ｌａに流すトータルの電流が１０ｍＡであり、１本の導体線路３１には１ｍＡが流れる条件とした。
【０１２１】
磁束密度分布として、導体線路３１の上面からの高さＺ＝１００μｍ、３００μｍ、５００μｍ、１ｍｍの各々におけるｘ軸方向の磁束密度を求めた。
【０１２２】
コイルＬでは、スリット２８の直上近傍（１００μｍ）では、スリット幅程度の狭い幅で磁束密度が低下するが、磁気ヘッドの幅と比較して極狭い幅であり、全体的には1.25×10−６Ｔ以上の強度があるため、磁気ヘッドで読み取り可能と考えられる。Ｚ＝３００μｍ〜１ｍｍでは、ほぼ全域で1.25×10−６Ｔ以上の強度がある。そのため、磁気ヘッドで読み取り可能である。
【０１２３】
コイルＬａでは、Ｚ＝１００μｍ〜１ｍｍのほぼ全域で1.25×10−６Ｔ以上の強度があり、磁気ヘッドで読み取り可能である。
【０１２４】
図１４、図１５は、コイルＬのラダー状導体の上面側から観察した、ラダー状導体が発生する磁束密度分布のシミュレーション結果である。図１４では、磁束密度が1.25×10−６Ｔ以上の場合、濃い色（赤色）になるように色に対する軸（磁束密度の強度軸）を設定してある。この場合、強度軸は最小値０、最大値1.25×10−６Ｔで設定している。図１５では、強度軸は最小値０、最大値3.00×10−６Ｔに設定している。
【０１２５】
図１４の結果から、Ｚ＝１００μｍの場合、スリットの近くやラダー状導体の端部近くの狭い範囲で、薄い色、すなわち磁束密度1.25×10−６Ｔ以下になっていることが分かる。この範囲は、磁気ヘッドの幅と比較して極狭い幅であり、全体的には1.25×10−６Ｔ以上の強度があるため、十分に磁気ヘッドで読み取り可能と考えられる。又、実際には、製造ばらつき等の局所的な特性の違いから磁束密度は平均化され、シミュレーションのように鋭く磁束密度が低下する箇所は生じにくいと考えられる。又、１枚のラダー状導体でシミュレーションを行ったが、複数枚になると、端部付近の磁束密度は足し合わされるため、強度が一層高くなると考えられる。Ｚ＝３００μｍ、５００μｍ、１ｍｍでは、ほぼ全域で1.25×10−６Ｔ以上の強度がある。そのため、磁気ヘッドで読み取り可能であると考えられる。
【０１２６】
図１５の結果から、ラダー状導体の導体線路に近いほど、磁束密度が大きいことが分かる。このことからも、Ｚ＝１００μｍの場合、スリットの直上近傍の磁束密度が小さくても、すぐ近くに大きな磁束密度を発生する導体線路があることから、磁気ヘッドで読み取り可能であるといえる。
【０１２７】
図１６は、コイルＬのスリット２８付近の磁束密度分布のシミュレーション結果である。
【０１２８】
図１７の右図は、コイルＬａが磁性体を有するときの磁束密度分布のシミュレーション結果であり、同図中の左図は、コイルＬａが空芯コイルであるときの磁束密度分布のシミュレーション結果である。空芯コイルであっても磁界を発生するが、磁性体を有する方が強度が強くなる。理論的には透磁率を高くすると空芯コイルの２倍まで強度を強くすることができる。
【符号の説明】
【０１２９】
１はアクティブ型の磁気ストライプカード、１１はカード基材、１２は駆動部、１３は制御部、１４は通信部、１５はアンテナ、１６１・１６２は検出部、１７は電池、１８は上端辺、２０は基材、２１はシート状導体、２２・２２ａは磁性体、２３は絶縁体、２３ａは絶縁性基材、２４はラダー状導体、２６は他の磁性体、２８はスリット、２９１・２９２は導電性ペースト、３１は導体線路、８１は基材、８２は第一のシード層、８３は第一のマスクパターン、８４は第一の導体層、８５は第二のマスクパターン、８６は磁性体層、８７は絶縁体層、８８は第二のシード層、８９は第三のマスクパターン、９０は第二の導体層、１０１は第一のマスク、１０２は第二のマスク、１０３は第三のマスク、１０４は第四のマスク、２０１は磁気カードリーダ、２０２は磁気ヘッド、２１０はスマートフォン、Ｄ１は導体線路の幅、Ｄ２は導体線路同士の間隔、Ｄ３はシート状導体同士の間のスリット幅、Ｅは終端を示す矢印、Ｆ１はシート状導体の一端部、Ｆ２はシート状導体の他端部、Ｇ１はラダー状導体２４の一端部、Ｇ２はラダー状導体２４の他端部、Ｈは磁気ヘッドの磁気検出方向、Ｉｓは１本の導体線路に流れる電流、Ｉｔはシート状導体に流れる電流、Ｌ・Ｌａ・Ｌ１・Ｌ２・Ｌ３・Ｌ４はコイル、Ｐはコイル軸、Ｓは始端を示す矢印である。
【図１】
2016111076.tif 000003
【図２】
2016111076.tif 000004
【図３】
2016111076.tif 000005
【図４】
2016111076.tif 000006
【図５】
2016111076.tif 000007
【図６】
2016111076.tif 000008
【図７】
2016111076.tif 000009
【図８】
2016111076.tif 000010
【図９】
2016111076.tif 000011
【図１０】
2016111076.tif 000012
【図１１】
2016111076.tif 000013
【図１２】
2016111076.tif 000014
【図１３】
2016111076.tif 000015
【図１４】
2016111076.tif 000016
【図１５】
2016111076.tif 000017
【図１６】
2016111076.tif 000018
【図１７】
2016111076.tif 000019