(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材と、該基材中に埋設された幅１０μｍ以上５００μｍ未満、板厚２μｍ以上２０μｍ未満で−５０℃以上のキュリー温度を有し、鉄あるいはニッケルと鉄を主成分とし、５ｎｍ以上５０ｎｍ以下の平均結晶粒径を有する軟磁性合金ファイバーとを具備することを特徴とする情報記録物品。
【請求項２】
前記基材は、紙葉類、および合成樹脂から選択される少なくとも１種の非磁性材料であることを特徴とする請求項１に記載の情報記録物品。
【請求項３】
前記紙葉類の繊維の断面積（Ａｐ）と該軟磁性合金ファイバーの断面積（Ａｍ）の比が０．１≦Ａｐ／Ａｍ≦２０であることを特徴とする請求項２に記載の情報記録物品。
【請求項４】
前記軟磁性合金ファイバーは、０．１ｍｍ以上の長さを有することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の情報記録物品。
【請求項５】
前記軟磁性合金ファイバーはアモルファス合金であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の情報記録物品。
【請求項６】
前記軟磁性合金ファイバーは、−５０℃から１５０℃のキュリー温度を有することを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の情報記録物品。
【請求項７】
前記軟磁性合金ファイバーのキュリー温度と異なる他のキュリー温度を有する他の軟磁性合金ファイバーをさらに含むことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の情報記録物品。
【請求項８】
前記軟磁性合金ファイバーは、前記基材に想定された所定の区分領域に選択的に埋設され、合金ファイバーの埋設の有無を記録情報とすることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の情報記録物品。
【請求項９】
前記軟磁性合金ファイバーの保磁力とは異なる他の保磁力を有するさらに他の軟磁性合金ファイバーをさらに含むことを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１項に記載の情報記録物品。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば旅行代理店やチケットセンターなどが発行する新幹線指定券、コンサートチケットなどの特定の用紙に印刷されて価値を有する券、及び銀行券、証券、株券、商品券などの有価証券等の各種偽造防止を必要とする情報記録物品、及びこの物品の基材中に偽造防止のために埋設し得る軟磁性合金ファイバー、及びその製造方法およびこの軟磁性合金ファイバーを用いた情報記録物品に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、現金同様の価値を持つ金券、カードなどの偽造は様々な観点から実施され、これに対するさまざまな偽造防止策が施されてきた。
【０００３】
このような対策として、例えば、紙葉類にセキュリティ情報を磁気を帯びたインクで印刷し、磁気的に検出する方法、紙基材にあらかじめ板厚２０μｍ、幅０．５〜１.０ｍｍの金属片を入れて検出する方法、紙基材に水溶性バインダで予備処理したステンレスなどの金属繊維を混抄し、電磁性、磁性、電磁波吸収能、熱伝導性などで検出する方法、紙基材にニッケルなどの強磁性金属をコーティングした炭素繊維を混抄し、導電性のような電気的測定、マイクロ波検査のような電磁波的測定、磁気的測定などで検出する方法、情報記録媒体の内部に磁性金属粉などを含有させた高分子材料からなる磁性ポリマー素子を不規則に混在させ、ＭＲ素子などで磁気的に読み取る方法、及び非磁性材料からなる基材の内部に磁性材料からなる繊維を任意の分散状態で混在してなり、この基材の複数が一体に積層されてなる情報記録媒体を磁気ヘッドで読み取る方法等があげられる。
【０００４】
上記のとおり、これらの偽造防止策では、真偽判定時に、比較的容易に高速読み取りが可能な磁気出力検知が一般に使用されている。
【０００５】
このような偽造防止策のうち、例えば幅が０．５〜１ｍｍの金属片を紙基材に入れる場合、挿入する材料板厚が厚すぎて使用上問題がある。ここでは、紙中に上記寸法の金属片や１００〜２００μｍ程度の金属ワイヤなどを埋設した場合、埋設した箇所の紙葉類のしなやかさが失われたり、透かしてみた場合その陰影が確認できることが多いため偽造されやすい可能性がある。
【０００６】
また、例えば磁性粉を分散した磁性ポリマー素子をＭＲ素子などで検出する場合、バルク状の高透磁率材料に比べ、ポリマーなどの高分子材料に磁性粉を含有させ極細ワイヤ状にしたものは透磁率が大きく低下するため、埋設されたそれらの素子をＭＲヘッドなどで読み取るにはＳＮ比が小さすぎ、また微弱な信号を扱うため、読みとり装置に磁気シールドの設置が必要な場合が多く、コストアップの要因が数多くあった。
【０００７】
さらに、磁性材料からなる繊維を混在させた基材を複数枚積層した場合、情報量は多くなるものの、積層内部と表面に近い試料では出力に差が生じ、コストアップが伴うわりには偽造防止効果は小さかった。
【０００８】
カード状または証券などに代表されるように、情報記録物品は、薄い紙葉類の形態のものが多く、それらの表面に塗布される、あるいは埋設される磁性素子も薄い機材にあわせた極細のワイヤ状のものや薄い磁性塗料層が好ましい。磁気的な読取りを行なう場合、材料面から見ると高透磁率材料であることが望ましい。このような材料として、例えばパーマロイ、フェライト磁性粉、及びアモルファスワイヤなどがあげられる。しかしながら、パーマロイは圧延で薄板状にするしかなくコスト面で現実的ではない。また、フェライト磁性粉は磁性インクにしか適用できず、長尺ワイヤを作製するのは技術的に困難である。また、アモルファスワイヤはその製造条件の制約から１００〜２００μｍ程度の線径をもつが、紙葉類などへの挿入のため線引きを行ない、数十μｍ程度の直径に作成すると大幅な磁気特性劣化があるため真偽判定用としては実用的ではなかった。
【０００９】
さらに、偽造防止を目的として金属片またはスレッドなどを埋設した場合には、その形態が大きいと容易に取り出される可能性があり、偽造防止の観点から好ましいとはいえなかった。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記従来技術の問題に鑑みてなされたもので、その第１の目的は、基材との複合化が容易で、セキュリティー性及び偽造防止効果が高く、かつ高出力で高速読みとりが可能な軟磁性合金ファイバーを提供することにある。
【００１１】
また、本発明の第２の目的は、セキュリティー性及び偽造防止効果が高く、高出力で高速読みとりが可能であり、かつ真偽判定が容易な情報記録物品を提供することにある。
【００１２】
また、本発明の第３の目的は、基材との複合化が容易で、セキュリティー性及び偽造防止効果が高く、かつ高出力で高速読みとりが可能な軟磁性合金ファイバーを容易に製造する軟磁性合金ファイバーの製造方法を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、基材と、該基材中に埋設された幅１０μｍ以上５００μｍ未満、板厚２μｍ以上２０μｍ未満で−５０℃以上のキュリー温度を有し、鉄あるいはニッケルと鉄を主成分とし、５ｎｍ以上５０ｎｍ以下の平均結晶粒径を有する軟磁性合金ファイバーとを具備することを特徴とする情報記録物品が提供される。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明者らは、セキュリティー性及び偽造防止効果の高いセキュリティー情報記録を実現すべく鋭意研究を行った結果、軟磁性合金ファイバーからなる好適なセキュリティー情報記録材料を見いだし、本発明をなすに至った。
【００１７】
第１の観点にかかる軟磁性合金ファイバーは、１０μｍ以上５００μｍの幅、２μｍ以上２０μｍ未満の厚さ、−５０℃以上のキュリー温度を有する。
【００１８】
本発明の軟磁性合金ファイバーは、磁気的検出に十分な出力を有し、基材と容易に複合可能であり、複合化された基材から容易に視認しにくく、また単体として容易に取り出すことは不可能であることから、高速読みとりが可能であり、セキュリティー性及び偽造防止効果に優れる。
【００１９】
本発明の軟磁性合金ファイバーは、幅が５００μｍ以上であると視覚的にセキュリティ用物品の存在が明確になり、さらには折り曲げなどにより、基材からの露出、剥離などが起きてしまいセキュリティ性に乏しくなる。
【００２０】
また、その幅が１０μｍ未満では、磁気的に軟磁性合金ファイバーの特性を検出する際の出力が小さくなりすぎ、真偽判定が困難になる。
【００２１】
一方、その板厚が２０μｍ以上では基材中で軟磁性合金ファイバーの占める部分が大きくなりすぎ、機械的な曲げ等によって基材が損傷を受け易いことから基材の耐久性を損なう。また、合金ファイバーが表面に現われたり、剥離して取り出しやすくなるため、セキュリティ性、及び偽造防止効果に劣る。
【００２２】
その板厚が２μｍ未満では磁気的に読取る場合に、出力が小さすぎて磁気的検出が困難になり、真偽判定しにくくなる。
【００２３】
本発明の軟磁性合金ファイバーの形状寸法は、好ましくは、幅２０〜３００μｍ、板厚４〜１５μｍ、さらに好ましくは幅３０〜２００μｍ、板厚５〜１３μｍであるが、主たるファイバー（５０％以上）がこの範囲に入っていればよい。。
【００２４】
本発明の軟磁性合金ファイバーのキュリー温度は−５０℃以上である。このキュリー温度は、検出温度の制卸で検出出力を０としたり、あるいは一定以上の検出出力にするのに有効な温度範囲である。これにより、２値化（複数値化）あるいは出力波形の制御ができ、さらに高いセキュリティ性を持たせることができる。なおキュリー温度が−５０℃以下では検出出力が小さくなりすぎる。
【００２５】
好ましいキュリー温度は、−５０ないし５００℃である。
【００２６】
また、さらに好ましいキュリー温度は、−５０ないし１５０℃である。１５０℃を超えると熱照射の不均一性などにより、十分に出力が消失しない場合がある。さらにまた好ましくはキュリー温度は−２０℃〜１２０℃であり、特に好ましいのキュリー温度は０℃〜８０℃である。なお、複数のファイバーを用いて複数のキュリー温度を設定する場合には−５０℃以上で任意に設定できる。
【００２７】
また、第２の観点にかかる情報記録物品は、基材と、基材中に埋設されたセキュリティー情報記録材料とを有し、このセキュリティー情報記録材料は、幅１０μｍ以上５００μｍ未満、板厚２μｍ以上２０μｍ未満で−５０℃以上のキュリー温度をもつ軟磁性合金ファイバーからなる。
【００２８】
基材としては、紙葉類、および合成樹脂等の非磁性材料が好ましい。
【００２９】
特に、基材は紙葉類である場合に本発明の軟磁性合金ファイバーとの組み合わせで特に良好なセキュリティ性を発揮し得る。
【００３０】
基材中に軟磁性合金ファイバーを埋設する方法としては、例えば紙葉類の場合、抄紙直後の紙葉類上に軟磁性合金ファイバーを配置し、他の紙葉類を重ねてホットプレスを施すことにより積層することができる。
【００３１】
あるいは、抄紙時に所定の位置あるいはランダムに軟磁性合金ファイバーを配置することにより、埋設することができる。さらに軟磁性合金ファイバーを樹脂フィルム中に分散させたものを紙葉類の少なくとも一部に挿入しても良い。
【００３２】
このとき、紙葉類の繊維の断面積（Ａｐ）と該軟磁性合金ファイバーの断面積（Ａｍ）の比が０．１≦Ａｐ／Ａｍ≦２０であることが好ましい。
【００３３】
ＡｐとＡｍの比が上述の範囲であると、極めて紙葉類の繊維とのなじみ性が良く、高信頼性で、さらにはその挿入した軟磁性合金ファイバーの特性を検出することにより、極めてセキュリティ性の高い情報記録物品が実現できる。
【００３４】
ここで、断面積はＳＥＭにより観察した繊維あるいは軟磁性合金ファイバーの断面積２０本を画像処理により算出し、平均とする。
【００３５】
Ａｐ／Ａｍが０．１未満では検出感度が小さくなりすぎ、２０をこえると紙の繊維とのなじみ性が悪く、合金ファイバーの脱離が容易となり、また容易に紙葉類の中にセキュリティ用の軟磁性合金ファイバー挿入されていることが明らかとなるため、セキュリティ性が失われやすい傾向がある。
【００３６】
また、合成樹脂の場合には、合成樹脂フィルム上に軟磁性合金ファイバーを配置し、他の合成樹脂フィルムを重ねて加熱し、接着、あるいは融着させることにより積層することができる。
【００３７】
あるいは、溶融した樹脂中に軟磁性合金ファイバーを混入させたものを所定の厚さに成形することにより、埋設することができる。
【００３８】
前記軟磁性合金ファイバーは０．１ｍｍ以上の長さを有することが好ましい。０．１ｍｍ未満では合金ファイバーを検出するのに信号が小さすぎる。
【００３９】
一方、長さの上限は特になく、一つの情報記録物品中に収まればよい。なお、この場合、ファイバーを直線的に挿入しても、あるいは任意に蛇行させても良い。好ましくは視覚面でのセキュリティ性の点から２００ｍｍ以下である。
【００４０】
本発明の軟磁性合金ファイバーの検出は、任意位置での励磁と検出を接触あるいは非接触で行うことにより、出力電圧を測定する方法を用いることができる。励磁方向と検出方向は同一方向であることが出力の大きさからみて好ましい。また、検出は励磁した周波数と同一でもよいが、高周波で検出する場合にはノイズの面で有利である。また、出力検出に際し、センサーの幅も検出幅から検出することもできる。
【００４１】
また、本発明の情報記録物品は、非磁性材料からなる基材と、該基材上で想定されたマトリックス状の区分領域に選択的に埋設された幅１０μｍ以上５００μｍ未満、板厚２μｍ以上２０μｍ未満の軟磁性合金ファイバーを具備し、軟磁性合金ファイバーの埋設の有無を記録情報として真偽判定することができる。
【００４２】
この際、上記した検出方法を合わせると、温度設定による検出出力パターンの変化と上記マトリックス情報を組み合わせるとさらにセキュリティ性の高い情報を設定できる。また、マトリックスの区画幅の設定を自由に行うことにより、情報の変化が可能であり、さらにこの情報をデジタル化する際に暗号化をおこなうことにより、偽造は極めて困難である。
【００４３】
本発明の軟磁性合金ファイバーとしては、磁気的特性検出の観点から高感度が得られるアモルファス合金を用いることが好ましい。
【００４４】
特に、上記アモルファス合金としては、高感度化の面から下記の一般式で表される材料を用いることが好ましい。
【００４５】
（Ｃｏ1-a-bＦｅaＭb）100-x（Ｓｉ1-cＢc）x…（１）
Ｍ：Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗから選ばれる少なくとも１種以上
０≦ａ≦０．１５
０≦ｂ≦０．２０（ただし、Ｎｉの場合は０．５０まで）
０．２≦ｃ≦１．０
１０≦ｘ≦４０（原子％）
このうちＦｅはＣｏとの比率で磁歪定数をほぼゼロにすることができ、配設した時に磁気特性の劣化を抑制できるため好ましい。その範囲は０．１５以下であり、好ましくは０．０２から０．１２である。
【００４６】
Ｍは軟磁気特性を改善する元素であり、これにより出力特性を改善できるが、キュリー温度制御による２値化を考慮すると、その範囲は０．２０以下であることが好ましい。さらに好ましくは０．１５以下である。
【００４７】
なお、ＭがＮｉの場合は、キュリー温度の制御の観点から、０．５まで置換することが好ましい。
【００４８】
Ｓｉ、Ｂはアモルファス化に好ましく使用される元素である。その量は１０原子％未満ではアモルファス化が困難となり、４０原子％以上ではキュリー温度が低くなりすぎる傾向がある。特にＮｉが多くなった場合は、比較的合金の融点が低下するため、特に容易に目的とする材料を作製できる。
【００４９】
また、下記の一般式（２）で表わされるＦｅ基アモルファス合金を用いることもできる。
【００５０】
（Ｆｅ1-mＴm）100-y（Ｓｉ1-nＢn）y…（２）
Ｔ：Ｃｏ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｃｕ、Ｍｎ、Ａｌ、Ｇａから選ばれる少なくとも１種
０≦ｍ≦０．１５（Ｃｏの場合は０．２、Ｎｉの場合は０．７まで）
０．２≦ｎ≦１
１０≦ｙ≦４０（原子％）
Ｆｅ基合金については一旦アモルファス化したものを、その結晶化温度で熱処理し、平均結晶粒径５ｎｍ以上５０ｎｍ以下好ましくは１０ｎｍないし３０ｎｍｎｍの微細な結晶粒を面積比で５０％以上析出させた合金でもよい。その場合、特に下記一般式（３）で表される合金が優れた軟磁気特性を実現し高感度化できるために好ましい。
【００５１】
（Ｆｅ1-dＭ１d）100-e-f-g-h-jＣｕeＭ２fＴgＳｉhＢj…（３）
Ｍ１：Ｃｏ、Ｎｉから選ばれる少なくとも１種以上
Ｍ２：Ｔｉ、Ｖ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗから選ばれる少なくとも１種以上
Ｔ：Ｃｒ、Ｍｎ、Ｓｎ、Ａ１、Ｇａから選ばれる少なくとも一種以上
０≦ｄ≦０．６
０．０１≦ｅ≦５
０．１≦ｆ≦１０
０≦ｇ≦５
０≦ｈ≦２５
２≦ｊ≦３０（原子％）
特に、低キュリー温度への制御には、Ｆｅに対する６０％までのＮｉ置換が最も好ましい。平均結晶粒径は、ＴＥＭ評価による直接観察、あるいはＸ線回折の回折線からシェラーの式で求めることができる。
【００５２】
なお、本発明の情報記録物品において、基材として紙葉類を用いて軟磁性合金ファイバーと組み合わせる場合、特に湿式製紙法で抄紙時に予めファイバーを混合する場合には、耐食性の観点から、Ｃｏ基アモルファス合金の方が好ましい。この場合、Ｆｅ基合金の耐食性を向上するにはＣｒの添加が望ましい。
【００５３】
また、本発明の合金ファイバーは熱処理などにより磁気特性を変化させ、例えば保磁力の大小のレベルを設け、異なる励磁条件の検出ヘッドを複数用いることにより、所定の検出パターンを得、真偽判定することができる。
【００５４】
この場合、保磁力の大きな合金ファイバーはアモルファス合金である必要はなく、例えばＣｏ基合金の場合、同一組成でアモルファス相から結晶化させたものでもよい。
【００５５】
なお、本発明において、軟磁性合金材料とは、８０００Ａ／ｍ以下の保磁力を有するものをいう。好ましい保磁力は、０．０８ないし８００Ａ／ｍである。
【００５６】
さらには、本発明にかかる保磁力の小さな合金ファイバーと比較的保磁力が大きい各種磁性酸化物からなる磁性インクとを組み合わせ、上記と同様に異なる励磁条件の検出ヘッドを複数用いることにより、所定の検出パターンを得、真偽判定することができる。
【００５７】
このような酸化物磁性粉としては、ＮｉＺｎフェライト、ＭｎＺｎフェライト、ＣｕＺｎフェライト、及びガーネット系フェライト等があげられる。
【００５８】
また、第３の観点にかかる発明は、上記軟磁性合金ファイバーの好適な製造方法の一例を表すものであって、軟磁性合金材料を溶融して得られた合金溶湯を、減圧されたノズル付きるつぼ内に収容し、高速で回転する冷却体上に射出し、急速冷却に供することによりファイバー形状にせしめる工程を含み、そのノズルは、直径０．１ないし０．２ｍｍの開孔または短辺０．０７ないし０．１５ｍｍ、長辺０．１ないし２ｍｍのスリットを有し、るつぼ内と、周囲雰囲気との差圧を１０ないし７５０Ｔｏｒｒとし、冷却体は、周速２０ないし５０ｍ／秒で回転する冷却体に射出する。
【００５９】
本発明の製造方法では、上述のように、減圧下で目的の幅と厚さとが得られるノズルを使用し、所定の組成になるように調製した合金溶湯を高速回転するロール上に射出する単ロール法が好ましく用いられる。この製法により得られた材料は圧延、線引きなどの２次加工が不要であり、加工による特性劣化のない合金ファイバーを低コストで作製できる。
【００６０】
特に、溶融状態の合金を上記ノズルから射出する際に、負圧の条件、すなわちチャンバ内の雰囲気圧力との微小な差圧で射出することにより、安定的に長尺の上記した仕様をもつ合金ファイバーを製造することができる。
【００６１】
図１は、本発明に用いられる合金ファイバーの製造方法の一例を説明するための図を示す。
【００６２】
図２は、本発明に用いられる合金ファイバーの一例の幅方向の断面図を表す。図中、１は合金ファイバーを、ａは幅を、ｂは板厚を各々示す。板厚は合金ファイバーをある長さに切断して幅と重量と材料密度を実測して計算から求めても良く、ＳＥＭなどで得られる拡大した断面での実測した板厚、板幅でも構わない。
【００６３】
本発明に用いられる合金ファイバーは、図１に示すように、例えば回転可能な冷却ロール３と、冷却ロール３上に設けられた合金溶湯を収容するためのるつぼ４と、るつぼ４の下方に設けられた射出用ノズル２とからなる構成を有する装置により製造し得る。
【００６４】
この装置では、母合金を、るつぼ４内で高周波誘導加熱により溶融後、この合金溶湯５を射出用ノズル２から矢印ｃの方向に回転する冷却ロール３上に射出し、超急冷を行なうことにより、矢印ｄの方向に搬送され、合金ファイバー１が得られる。この際、冷却ロール３を例えば鉄合金や銅合金で構成し、射出用ノズル２先端の溶湯射出口の形状を円形にすると直径０．１ないし０．２ｍｍ、矩形状にすると、冷却ロール３の周方向と平行に位置する短辺を約０．０７〜０．１５ｍｍの範囲、また直角に位置する長辺を約０．１〜２ｍｍの範囲とし、冷却ロールを周速約２０〜５０ｍ／秒の範囲で回転させることができる。作製雰囲気は７６０Ｔｏｒｒ以下の減圧下で、るつぼ内との差圧を１０ないし７５０Ｔｏｒｒに設定し、射出用ノズル２から合金溶湯５を上記微弱な差圧で、冷却ロール３上に射出することが望ましい。このようにして、幅１０μｍ以上、５００μｍ未満で板厚が２μｍ以上、２０μｍ未満の合金ファイバーを作製することができる。また、生産効率の面から溶湯射出口を多数設けることができる。
【００６５】
【実施例】
以下、実施例を示し、本発明をより詳細に説明する。
【００６６】
実施例１および比較例１
（Ｃｏ0.85Ｆｅ0.05Ｃｒ0.10）75（Ｓｉ0.5Ｂ0.5）25で表わされる軟磁性磁気合金材料を図１に示す装置を用いて、幅３０〜５０μｍ、板厚８〜１０μｍのアモルファス合金ファイバーを射出時間にして１ｋｍの長尺試料を得ることを目的として試作した。
【００６７】
なお、ロール材質はＢｅＣｕ、ロール周速は３０ｍ／秒、ノズル形状は円状で直径が０．１ｍｍ、作製雰囲気は４００Ｔｏｒｒ以下、ロールとノズル先端のギャップは０．１５ｍｍとした。
【００６８】
得られたアモルファス合金薄帯を
２５ｍｍの長さに切断後、抄紙した脱水直後の紙層の上に３０本ほど適当に配置してさらにその上に抄紙した脱水直後の紙層を重ねあわせ、全体をホットプレスしたのち乾燥させ８０μｍ程度の厚みをもつ１枚の紙とした。
【００６９】
この紙をビール券ほどの大きさに型抜きし、情報記録物品とした。なお、紙の繊維の平均断面積は走査型電子顕微鏡で断面を２０本観察し、画像処理により３６０μｍ2であることを確認した。
【００７０】
一方、比較例１として、幅２ｍｍ、板厚２５μｍ、長さ１０ｍｍのＣｏ75（Ｓｉ0.5Ｂ0.5）25アモルファス合金、あるいは比較例２として直径１２０μｍ、長さ１０ｍｍのＦｅ78Ｓｉ10Ｂ12アモルファスワイヤを用意し、実施例１と同様にしてビール券ほどの大きさの紙に埋設した。
【００７１】
このビール券ほどの大きさの紙に光を当て透かしてみると、実施例１の真偽判定物品は紙の繊維と混同し埋設された金属材料を発見することは非常に困難であった。しかしながら、比較例１の場合、紙の繊維とは違うその陰影から容易に埋設物を発見することが出来た。
【００７２】
この偽造防止策を取り込んだ紙としてのしなやかさ、違和感、偽造防止を目的として埋設された金属材料を取り出せるかどうかをみた場合、実施例１の真偽判定物品はいずれも問題無く、また埋設された箇所が特定できないため偽造を目的として取り出すこともできなかった。比較例１の場合、金属材料が埋設されている箇所が紙とは違うしなやかさであり、またその違和感から埋設されている箇所を特定でき、偽造を目的としてピンセットなどで容易に取り出すことができた。
【００７３】
具体的に１８０度折り曲げ実験をいずれの試料についても連続１０回行ったが、比較例１の試料はいずれも３回折り曲げた時点で折断し、折断面が露出し、容易に金属材料を取り出せた。
【００７４】
図３に、実施例１で用いた読取り装置の構成を表す該略図を示す。図示するように、この読取り装置は、図示しない情報記録物品を搬送するための手段３０と、搬送手段３０上に順に設けられた、第１の読取りセンサー３１、加熱装置３５、及び第２の読取りセンサー３２を有する。
【００７５】
実施例１で得られたを図３に示した検出装置で励磁周波数５ｋＨｚ、磁界を８Ａ／ｍとして出力を調べたところ、２００ｍＶp-pが得られ、温度をそのキュリー温度である１５０℃以上に上げるとその出力は消滅し、再度室温に戻すと初期と同じ出力が得られた。
【００７６】
以上のように、本発明の軟磁性合金ファイバーは樹脂あるいは紙葉類との複合化で、偽造防止効果が極めて高く情報記録物品を形成できるため、実用面でのメリットは大きく、その工業的価値は極めて大きい。
【００７７】
具体的に１８０度折り曲げ実験をいずれの試料についても連続１０回行ったが、比較例の試料はいずれも３回折り曲げた時点で切断し、折断面が露出してしまった。
【００７８】
実施例２および比較例３、４
実施例１で使用した情報記録物品を励磁周波数５ｋＨｚ、磁界を８Ａ／ｍとして、検出ヘッドで出力を調べた。
【００７９】
図４に、実施例２に使用し得る差動磁気ヘッドを用いた検出の様子を説明するための図を示す。
【００８０】
この差動磁気ヘッド２０は、記録媒体３０に対向して配置され、図１に示すように、１次コイル２１と２次コイル２２とを有し、２次コイル２２側の電圧出力２つを差動増幅器を用いて増幅し、１４−１５間と１５−１６間に誘起される電圧の差によって、検出を行なうことができる。
【００８１】
この差動磁気ヘッド２０を用いた検出方法は一般的には１次コイル側の励磁界を大きくすれば、たとえば磁気テープや磁気インクのような微弱な電圧信号でも検出できるが、本発明では励磁界を非常に小さくした条件で、アモルファス合金ファイバー、あるいは鉄合金ファイバーのもつ磁束変化に伴う誘起電圧を検出することが出来る。この場合の励磁周波数は１００Ｈｚ〜１００ＭＨｚが好ましい。１００Ｈｚ以下の場合には、検出部が大きくなりすぎ、また１００ＭＨｚ以上では励磁回路のノイズが大きくなるなどの問題が生じる。他の材料との差をより顕著にするためには１ｋＨｚ〜１０ＭＨｚが好ましい。また、励磁界の大きさは１〜８００Ａ／ｍの範囲が出力の信頼性の観点から望ましい。
【００８２】
一方、比較例３として、（Ｃｏ0.85Ｆｅ0.05Ｃｒ0.10）75（Ｓｉ0.5Ｂ0.5）25で表わされる合金材料から得られる軟磁性合金ファイバーの代わりに、ニッケルメッキを施した直径８０μｍ、長さ５ｍｍの炭素繊維を使用する以外は実施例１と同様にして情報記録物品を作製し、同様に検出ヘッドで作製した。
【００８３】
また、比較例４として、（Ｃｏ0.85Ｆｅ0.05Ｃｒ0.10）75（Ｓｉ0.5Ｂ0.5）25で表わされる合金材料から得られる軟磁性磁気ファイバーの代わりに、アクリル樹脂とＡｌ10.8Ｓｉ15.5Ｆｅ73.7で表されるセンダストの磁性金属粉を７：３の割合で混合した直径１０μｍ、長さ５ｍｍの磁性ワイヤを用いる以外は実施例１と同様にして情報記録物品を作製し、同様に検出ヘッドで検出した。
【００８４】
その結果、実施例２の情報記録物品の検出出力は大きく、３００〜４００ｍＶp-pであるのに対して、比較例２及び３の試料の場合、ニッケルメッキを施した炭素繊維ではほとんど出力は得られず、アクリル樹脂とセンダストの磁性金属粉の混合した磁性ワイヤを用いた場合には３０ｍＶp-pであった。
【００８５】
実施例３および比較例５、６
（Ｃｏ0.72Ｆｅ0.08Ｎｉ0.15Ｍｏ0.05）75（Ｓｉ0.5Ｂ0.5）25で表される軟磁性合金ファイバーを使用する以外は実施例１と同様にして幅５０μｍ、板厚６μｍ、長さ３ｍｍの９０℃のキュリー温度を有するアモルファス合金薄帯を得た。得られたアモルファス合金薄帯を接着層をもつ０．２ｍｍ厚のＰＥＴフィルムの上に３０本ほど適当に配置してさらにその上に接着層をもつ０．２ｍｍ厚のＰＥＴフィルムを重ねあわせ全体をホットプレスしたのち、キャッシュカードサイズに型抜きし、情報記録物品とした。
【００８６】
一方、比較例５として幅２ｍｍ、板厚２５μｍ、長さ３ｍｍ、３７０℃のキュリー温度を有するＣｏ基アモルファス合金薄帯、あるいは比較例６として直径１００μｍ、長さ３ｍｍ、４４０℃のキュリー温度を有するＦｅ78Ｓｉ10Ｂ12なる組成のアモルファスワイヤを同様にキャッシュカードほどの大きさの情報記録物品に埋設した。
【００８７】
このキャッシュカードほどの大きさの情報記録物品の表面の凹凸を見ると、本発明の情報記録物品は見た目に不自然な凹凸はなく埋設されている箇所を特定することは出来なかった。比較例５の場合、わずかながら見た目に不自然な凹凸があり何らかが埋設されていることを予想されてしまい、偽造防止効果が低いといえる。また比較例６の場合、あきらかに見た目に不自然な凹凸があり何らかが埋設されていることを確認されてしまい、偽造防止効果が低いといえる。
【００８８】
実施例４および比較例７、８
実施例３と同様に作製された情報記録物品を励磁周波数５ｋＨｚ、磁界を８Ａ／ｍとして、検出ヘッドで調べた。一方、比較例７としてニッケルメッキを施した直径５０μｍ、長さ５ｍｍの炭素繊維、あるいは比較例４としてアクリル樹脂とＮｉ78Ｆｅ20Ｍｏ2で表されるＭｏパーマロイの磁性金属粉を７：３の割合で混合し、直径１０μｍ、長さ５ｍｍの磁性ポリマーを用いて実施例３のように評価用試料を作製し、同様に図４に示す検出ヘッドで検出した。
【００８９】
その結果、実施例４の情報記録物品の検出出力は大きく、３００〜４００ｍＶp-pであるのに対して、比較例の試料の場合、ニッケルメッキを施した炭素繊維ではほとんど出力が得られず、アクリル樹脂とＭｏパーマロイの磁性金属粉の混合したワイヤの場合は３０ｍＶp-pであった。
【００９０】
実施例５〜３０および比較例９、１０
下記表１に示す幅８０μｍ、板厚６μｍ、長さ３ｍｍの各材料について、実施例３と同様にして情報記録物品を作製し、励磁周波数１０ｋＨｚ、磁界を４Ａ／ｍとして、同様に検出ヘッドで調べた。また、表面に凹凸について目視により評価し、良好な場合を二重丸、不良な場合を×として評価した。得られた結果を下記表１に示す。なお、Ｆｅ基合金ファイバーに関しては同様の方法でアモルファス化した後、それぞれの合金ファイバーの結晶化温度の５０℃上で１時間熱処理し、微細結晶を析出させた。結晶粒径はＸ線回折法とシェラーの式で求めた。
【００９１】
また、比較例９として、Ｆｅ2Ｏ3を塗料化したものを０．２ｍｍ厚のＰＥＴフィルムに３μｍ塗布してその上に０．２ｍｍ厚のＰＥＴフィルムを重ねあわせ、全体をホットプレスしたのちキャッシュカードサイズに型抜きし、情報記録物品とした。同様に検出ヘッドで検出し、凹凸を評価した。
【００９２】
また、比較例１０として、幅２ｍｍ、板厚２５μｍ、長さ３ｍｍのＦｅ78Ｓｉ9Ｂ13で表されるＦｅ基アモルファス合金薄帯を実施例３のアモルファス合金薄帯の代わりに使用する以外は実施例３と同様にして情報記録物品を作製し、同様に検出ヘッドで検出したし、凹凸を評価した。
【００９３】
得られた結果を下記表１に示す。
【００９４】
その結果、実施例５ないし３０の軟磁性合金ファイバーを埋設した情報記録物品は表面の凹凸などがまったくなく、かつ検出出力も３００〜４００ｍｍＶp-pであった。これに対して、比較例９および１０の試料の場合、Ｆｅ2Ｏ3を塗料化したものは表面の凹凸はないが、検出出力が２０ｍＶp-pと低く、またＦｅ78Ｓｉ9Ｂ13で表されるＦｅ基アモルファス合金薄帯は検出出力は１００ｍｍＶp-pと若干あるが表面の凹凸が不自然にあり、偽造防止効果が低いといえる。
【００９５】
【表１】
0004128721.tif 000002
【００９６】
実施例３１および比較例１１、１２
軟磁性合金ファイバーとして、各々、キュリー温度が２００℃の（Ｃｏ0.90Ｆｅ0.05Ｃｒ0.05）75（Ｓｉ0.5Ｂ0.5）25合金及びキュリー温度が６０℃の（Ｃｏ0.84Ｆｅ0.05Ｃｒ0.11）75（Ｓｉ0.5Ｂ0.5）25合金を使用する以外は実施例１と同様にして作成された２種類のアモルファスファイバーを用意した。各ファイバーを長さ約５〜１０ｍｍに切断し、１：２の割合で紙に漉き込んだ。
【００９７】
一方、比較例１１，１２として、キュリー温度１２８℃のＣｒＯ2、および９５℃のＣｒＴｅを磁性顔料としたインクを作製し、紙に印刷した。
【００９８】
これらのサンプルを図３に示す検出装置に適用し、室温で評価した場合とキュリー温度以上に加熱して評価した場合の出力の比較を行った。なお、評価装置は検出ヘッドの横に加熱装置を１３０℃となるように設置しており、瞬時の温度感知を必要としている。
【００９９】
この結果、実施例３１の試料では１００回この操作を繰り返しても、加熱装置稼動時には出力信号は、キュリー温度１３０℃のファイバー部は出ず、２００℃の部分だけ出力が得られた。一方、比較例１１，１２にかかるＣｒＯ2の場合、加熱装置稼動時の出力信号は、室温での値に比べ２０〜３０％あり、十分な２値化ができていない。また、出力自体も小さく、ゲインを本発明の測定条件に比べ１桁上げる必要があった。このためＳＮ比が極めて悪くなる。また、ＣｒＴｅを用いた磁性インクの場合も出力が小さいとともに、温度の上げ下げによる特性劣化がおこる。これは酸化による特性劣化と思われる。従って、本発明は温度に対する応答性が良く、また耐熱性にも優れていることが確認できた。
【０１００】
実施例３２
図５は、本発明の情報記録物品の好ましい応用例に想定されたマトリクスを表す図を示す。図６は、本発明の情報記録物品の好ましい応用例に想定されたマトリクスの区分領域と、その区分領域内に選択的に埋設されたアモルファス合金ファイバーの配置と、その読取り方法を説明するための図である。また、図７は、図６から区分領域を表す破線を除いた図である。
【０１０１】
抄紙した脱水直後の紙層４０の上に図５に破線で示すようなマトリックスを想定し、実施例１と同様の（Ｃｏ0.84Ｆｅ0.05Ｎｂ0.11）75（Ｓｉ0.5 Ｂ0.5 ）25で表される幅５０μｍ、板厚６μｍ、長さ３ｍｍのアモルファス合金ファイバーを、図６に示すように、破線で表される想定されたマトリックスの単区画に２〜４本ほど配置した。図７に示すように、破線を除いて見ると、アモルファス合金ファイバーのランダムな配置から、どのようなマトリクスが想定されているかを判断することは容易ではない。さらに、その上に抄紙した脱水直後の紙層を重ねあわせ、全体のホットプレスした後巻装させ、８０μｍ程度の厚みをもつ１枚の紙を形成した。この紙を１６０ｍｍ×７６ｍｍほどの大きさに型抜きし、情報記録物品を得た。
【０１０２】
この情報記録物品に光を当て透かしてみると、実施例３２の情報記録物品は紙の繊維と混同し、埋設されたアモルファス合金ファイバーを発見することは非常に困難であった。
【０１０３】
この情報記録物品の紙としてのしなやかさ、違和感、偽造を目的として埋設された軟磁性合金ファイバーを取り出せるかどうかをみた場合、本発明の情報記録物品はいずれも問題無く、また埋設された箇所が特定できないため偽造を目的として取り出すことも出来なかった。
【０１０４】
具体的に、１８０度折り曲げ実験をいずれの試料についても連続１０回行ったが、切断することもなく表面に露出することもなかった。
【０１０５】
アモルファス合金ファイバーの情報の読取りは、接触式磁気ヘッドを横１列に８個並べた読取装置で、情報記録物品を２８ｍｍ／ｓで移動させながら、チャンネルごとの読取り波形を随時Ａ／Ｄ変換しながら、０．５秒の間隔に信号が規定電圧を達しているかで、Ｂｉｔのあるなしを判定した。なお、図中１ｂｉｔの先頭は、パリティビットである。
【０１０６】
図８に、読取り波形図の一例を示す。図８に示すように一見規則性がなく見える波形ではあるが、０．５秒間隔内に一回以上ＯＮレベルに電圧が達していればＢｉｔありというルールを知っていれば、この波形から、図５に示すようなデジタル情報を読み取ることが出来る。なお、本実施例を８０℃まで加熱し、同様の評価をしたところ、全く読みとり波形は得られず、異なる情報となることが確認できた。
【０１０７】
【発明の効果】
本発明によれば、基材との複合化が容易で、セキュリティー性及び偽造防止効果が高く、かつ高出力で高速読みとりが可能な軟磁性合金ファイバーが得られる。
【０１０８】
また、本発明の軟磁性合金ファイバーを用いると、セキュリティー性及び偽造防止効果が高く、高出力で高速読みとりが可能であり、かつ真偽判定が容易な情報記録物品が得られる。
【０１０９】
さらに、本発明の軟磁性合金ファイバーの製造方法によれば、セキュリティー性及び偽造防止効果が高く、かつ高出力で高速読みとりが可能な軟磁性合金ファイバーを容易に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に用いられる合金ファイバーの製造方法の一例を説明するための図
【図２】図１のファイバーの横断面図
【図３】本発明に使用される読取り装置の構成を表す該略図
【図４】本発明に使用し得る差動磁気ヘッドを用いた検出の様子を説明するための図
【図５】本発明の情報記録物品の好ましい応用例に想定されたマトリクスを表す図
【図６】本発明の情報記録物品の好ましい応用例に埋設されたアモルファス合金ファイバーの配置と、その読取り方法を説明するための図
【図７】図６から区分領域を表す破線を除いた図
【図８】読取り波形図の一例を表すグラフ図
【符号の説明】
１…合金ファイバー
２…射出用ノズル
３…冷却ロール
１１，１２，１４，１５，１６…コイル端子
２０…差動磁気ヘッド
２１…一次コイル
２２…二次コイル
３０…搬送手段
３１，３２…読取りセンサー
３５…加熱装置
４０…情報記録媒体
【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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