(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
非磁性材料からなる被検出物本体と、
前記被検出物本体の一部に設けられかつ磁電変換素子を用いたセンサによって走査される走査領域と、
前記走査領域を前記センサによって走査したときに得られる検出信号に応じた照合用データがコード化されて記録される登録データ記録部とを有し、
前記走査領域は、
基材中に多数の磁性繊維をランダムに混入しかつ前記センサの素子幅よりも狭い幅を有しかつ走査方向に所定長さを有する帯状の磁性繊維混入部材からなることを特徴とする真正さがチェックされる被検出物。
【請求項２】
前記走査領域は、その検出長と等しい長さを有する前記磁性繊維混入部材を被検出物本体に配置したものである請求項１記載の被検出物。
【請求項３】
前記走査領域は、被検出物本体に形成した走査方向に延びる長孔の内部に、所定長さと幅を有する短冊状の前記磁性繊維混入部材を収容したものである請求項２記載の被検出物。
【請求項４】
前記走査領域は、この走査領域よりも広い面積をもつ磁性繊維混入プレートの一部に走査方向に延びる互いに平行な２本のスリットを所定長さにわたって形成し、これらスリット間を前記走査領域として用いるようにしたことを特徴とする請求項１記載の被検出物。
【請求項５】
走査領域を有する被検出物の真正さをチェックする処理装置であって、
前記走査領域の検出幅よりも広い素子幅を有するＭＲ素子を備えかつこのＭＲ素子によって前記走査領域を所定長さ走査することによりこの走査領域に含まれる多数の磁性繊維の混入状況に応じた検出信号を得るセンサと、
前記センサがとらえた検出信号を被検出物の登録データ記録部に登録されているデータと照合し、両者が対応した時にこの被検出物が真正であると判断する演算処理部と、
を具備したことを特徴とする被検出物の真正さをチェックするための処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、クレジットカード，ＩＤカード，ＣＤカード等のカード類，パスポート，重要書類や有価証券，紙幣および小切手等の金券，トラベラーズチェック，あるいは絵画等の美術品，競艇・競馬等の公営競技投票券等のように、偽造を防止する必要がありかつ真正さがチェックされる被検出物とその処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
各種カードや書類等の真正さをチェックするための手段として、例えば特開昭５０−６９９９号公報や特開平６−１７９２９６号公報あるいは特開平７−３２７７７号公報などに記載されているように、被検出物の走査領域に照合用データを登録しておくものが知られている。この種の被検出物は、真正さをチェックする際に前記走査領域をセンサによって走査し、得られた検出信号と前記照合用データを照合するようにしている。
【０００３】
前記公知例において、被検出物の走査領域を走査するための処理装置は、予め決められた位置に存在する走査領域をセンサによって読取ることを条件とし、得られた検出信号をディジタルコード化したのちに、予め登録されている照合用データと比較することにより、この被検出物が真正であるか否かをチェックしている。
【０００４】
例えば図９に示す従来の被検出物１は、その全体に磁性素子２がランダムに分布しており、この被検出物１の特定位置に設定された走査領域３を、素子幅ωのセンサ４によって磁気的に検出するようにしている。そして走査領域３から得られた検出信号を処理装置の演算処理部等において処理し、被検出物１のデータ記録部に登録されている暗号コードと照合している。このため処理装置は、被検出物１の基準面１ａからセンサ４の中心（すなわち走査領域３の中心Ｃ）までの距離Ｐ１をガイド機構によって正確に規制した状態で、常に一定範囲の走査領域３をその検出長Ｌにわたって忠実に走査するようにしていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし被検出物１の寸法公差や走査時の被検出物１の挙動、処理装置の部品寸法や組付け誤差など、被検出物１を走査するための検出系には、走査領域３とセンサ４との相対位置ずれを生じる要因が数多く存在している。
【０００６】
たとえば図９に示すように被検出物１の進行方向（走査方向）をＸ、走査方向に対して直角な方向（被検出物１の幅方向）をＹとした場合、走査領域３がＸ方向にずれたとしても検出系のアルゴリズムによって位置ずれを補正すれば所望の検出信号を得ることができる。しかしＹ方向に関しては被検出物１とセンサ４との相対位置が物理的に決まってしまうため、走査領域３がＹ方向にずれると検出信号が大きく異なってしまう。このため処理装置は、被検出物１のＹ方向に関して常に一定位置を走査するような位置決め機構を組込まなくてはならない。
【０００７】
そのための位置決め機構として、一般的には、ばね等の付勢部材により付勢されるガイド部材によって、被検出物を処理装置の基準ガイド面に押付ける幅寄せ機構を用いたり、テーパー付ローラによって被検出物を基準ガイド面に向って幅寄せするなどの機構が採用されている。また、走査中の被検出物の位置ずれの度合いに応じてセンサを追従移動させるようにした処理装置も提案されている。
【０００８】
このように従来は被検出物とセンサとを前記Ｙ方向に精度良く位置決めするための幅寄せ機構を必要とし、装置が複雑化して部品数が多くなり、処理装置の大形化やコストアップの原因になるなどの問題がある。また、構造が複雑な分だけ信頼性に不安があり、メンテナンスにも手間がかかる。
【０００９】
従って本発明の目的は、前記のような高精度な幅寄せ機構を用いずとも幅方向の大まかな位置を走査するだけで常に一定の検出信号が得られるような被検出物と、その処理装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を果たすための本発明の被検出物は、紙または合成樹脂等の非磁性材からなる被検出物本体と、前記被検出物本体の一部に設けられかつ磁電変換素子を用いたセンサによって走査される走査領域と、前記走査領域を前記センサによって走査したときに得られる検出信号に応じた照合用データがコード化されて記録される登録データ記録部とを有し、前記走査領域は、基材中に多数の磁性繊維をランダムに混入しかつ前記センサの素子幅よりも狭い幅を有しかつ走査方向に所定長さを有する帯状の磁性繊維混入部材からなることを特徴とする。
【００１１】
そして本発明の処理装置は、前記走査領域の検出幅よりも広い素子幅を有するＭＲ素子を備えかつこのＭＲ素子によって前記走査領域を所定長さ走査することによりこの走査領域に含まれる多数の磁性繊維の混入状況に応じた検出信号を得るセンサと、前記センサがとらえた検出信号を被検出物の登録データ記録部に登録されているデータと照合し、両者が対応した時にこの被検出物が真正であると判断する演算処理部とを具備している。
【００１２】
本発明において、帯状の磁性繊維混入部材からなる走査領域は、被検出物の一部に設けられている。この磁性繊維混入部材の幅すなわち走査領域の検出幅はセンサの素子幅よりも小さい。ＭＲ素子を用いたセンサは、その素子形状を被検出物に投影した部分に存在する磁性繊維によってバイアス磁界が影響を受け、抵抗値が変化する。
【００１３】
したがって、ＭＲ素子の素子幅の外側に磁性繊維混入部材が外れない限りは走査領域の検出信号に変化はなく、常に安定した検出信号が得られる。つまり、磁性繊維混入部材の中心線とＭＲ素子の中心線とが一致している場合、センサの素子幅と走査領域の検出幅との差の２分の１ずつに相当する前記Ｙ方向の位置ずれが走査領域の両側に許容されることになる。このため本発明の被検出物を処理装置によって走査する際には、センサの素子幅から走査領域が外れない程度のラフな位置決めを行うだけで足りる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の第１の実施形態について図１から図３を参照して説明する。
図１に示されるように、カードあるいは書類（紙葉）等の形態をとる被検出物１０は、紙あるいは合成樹脂（例えば塩化ビニール樹脂）等の非磁性材料を主体とするカード状の被検出物本体１１を有している。さらにこの被検出物１０は、被検出物１０の特徴を表わす走査領域１２と、走査領域１２に応じた暗号コードを記録する登録データ記録部１３などを有している。
【００１５】
走査領域１２は、紙などの非磁性材料からなる基材中に多数の細かな磁性繊維２１をランダムに混入した帯状の磁性繊維混入部材２２からなる。この磁性繊維混入部材２２の幅Ｗ１は、後述するＭＲ素子４０，４１の素子幅Ｗ２よりも狭い寸法となっている。磁性繊維混入部材２２の長さは、ＭＲ素子４０，４１の走査方向（矢印Ｘ方向）に沿って被検出物本体１１の全長にわたっている。そしてこの磁性繊維混入部材２２の全長の一部（検出長Ｌ１）を走査領域１２として用いるようにしている。
【００１６】
磁性繊維２１の形態の一例は、高分子材料からなる繊維状の素子本体に磁性金属の粉体を混入したもの（いわゆる磁性ポリマー素子）であり、各磁性繊維２１はそれぞれ不特定多数の方向を向くように、基材としての例えば紙パルプ繊維と一体にすきこまれている。磁性繊維２１の素子本体に使われる高分子材料の一例は、ポリエチレンやポリエステルあるいはウレタンなどであるが、要するに適当な可撓性を有する周知の合成樹脂を適用できる。
【００１７】
磁性繊維２１に使われる磁性金属としては、例えばパーマロイ，センダスト，Ｃｏ系アモルファス，ソフトフェライトなどのように磁気的に軟質な高透磁率磁性材料が適しているが、例えばフェライトやＳｍ−Ｃｏ合金，Ｎｄ合金等のように磁気的に硬質な高保磁力材料が使われてもよい。
【００１８】
登録データ記録部１３には、走査領域１２を走査することによって得られた固有の情報、すなわち磁性繊維２１の分布状態等に応じて特徴付けられた固有の情報（照合用データ）が下記の処理装置３０によって暗号化されて書込まれるようになっている。この登録データ記録部１３には、照合用データ以外に、各種の情報（例えばプリペイドカードの場合は額面や残額等）も磁気的あるいは光学的手段もしくはＩＣチップ等の記録媒体によって記録されてもよい。なお登録データ記録部１３の記録内容は、被検出物１０とは別の電子機器の記憶領域（例えばホストコンピュータのメモリ）などに記録するようにしてもよい。
【００１９】
図３に示された処理装置３０は、被検出物１０をチェックする際に、被検出物１０をその移動経路３０ａに沿って矢印Ｘで示す走査方向に移動させるようにしている。被検出物１０を移動経路３０ａに沿ってＸ方向に移動させるための手段としては、例えばモータと搬送ローラ等を用いた搬送機構を採用してもよいが、処理装置３０の構成を簡略化するために手動によって被検出物１０を搬送するようにしてもよい。
【００２０】
被検出物１０の移動経路３０ａの途中にセンサ３１が設けられている。センサ３１の一例は、出力の大きさが走査速度に依存しない磁電変換素子の一例として一対のＭＲ素子（磁気抵抗効果素子）４０，４１を備えている。ＭＲ素子４０，４１の背後にマグネット４２が配置されている。なお、センサ３１に用いる素子は、磁束の変化に応じて電気抵抗値が変化する磁電変換素子であればよく、例えば磁気ダイオードや磁気トランジスタ、ホール素子等の磁電変換素子を用いてもよい。
【００２１】
ＭＲ素子４０，４１は、この素子を通る磁束の強さに応じて電気抵抗値が変化する特性を有している。これらＭＲ素子４０，４１は互いに電気的に接続され、かつ、各ＭＲ素子４０，４１にマグネット４２による同じ強さの磁界が及ぶようになっている。一方のＭＲ素子４０は直流電源４３に接続され、他方のＭＲ素子４１はマイクロコンピュータ等を用いた演算処理部４５に接続されている。
【００２２】
走査領域１２を走査する際に、ＭＲ素子４０，４１の近傍を磁性繊維２１が通ると、磁性繊維２１の位置に応じてＭＲ素子４０，４１を通る磁束が経時的に変化し、ＭＲ素子４０，４１の抵抗値に差が出るためＭＲ素子４０，４１の出力電圧が変化するようになる。この出力電圧は、走査領域１２に混入している磁性繊維２１の分布密度や磁性繊維２１のサイズ等に応じて微妙に変化するので、この被検出物１０に固有の出力電圧の波形が得られる。
【００２３】
この実施形態の場合、処理装置３０は、被検出物１０のＸ方向の検出位置を特定するために、センサ３１と被検出物１０との相対位置を特定する検出系を備えている。例えば、被検出物１０の一部に孔をあけ、この孔を透過光センサによって検出することにより、被検出物１０のＸ方向の位置を特定するとか、被検出物１０のＸ方向の動きに応動する同期クロック信号発生部を用いるなどして、走査領域１２のＸ方向の位置を検出するようにしている。
【００２４】
処理装置３０は、登録データ記録部１３に記録されたデータを読取るためのコード読取り部５５を備えている。コード読取り部５５は、読取り用の回路５６に接続されている。演算処理部４５は、検出された信号を処理するためのＡ／Ｄ変換器６０や比較器６１および暗号コード変換器６２などを含んでいる。演算処理部４５に、チェック結果等を示す表示器６３が接続されている。
【００２５】
次に、前記被検出物１０の発行処理と、真正さを判断するためのチェック工程などについて説明する。
被検出物１０が製造される際に、帯状の磁性繊維混入部材２２が被検出物本体１１に設けられる。また被検出物１０に、例えば高保磁力の磁性層などからなる帯状の登録データ記録部１３が設けられる。
【００２６】
そして被検出物１０の発行処理において、前記センサ３１と同様のＭＲ素子対を用いたセンサによって走査領域１２を走査し、その出力電圧の波形を特定のアルゴリズムによって暗号化して登録データ記録部１３に記録する。この実施形態の登録データ記録部１３は磁気帯であるが、光学的に読取り可能な標識（例えばバーコードや二次元バーコード，ＯＣＲ文字など）を印字ヘッドによって登録データ記録部１３に記録してもよいし、磁気インクを用いてもよく、コードを記録したホログラムを暗号コードにしたがって順番にスタンプしてもよい。
【００２７】
被検出物１０が真正であるか否かのチェックは前記処理装置３０によって行われる。この被検出物１０を処理装置３０に挿入し、その移動経路３０ａに沿って被検出物１０を走査方向Ｘに移動させるとともに、センサ３１によって走査領域１２を走査する。
【００２８】
センサ３１によって走査領域１２が走査される際に、走査領域１２に含まれる磁性繊維２１がＭＲ素子４０，４１の近傍を順次通過する。この時に、磁性繊維２１の位置や分布状況等に応じてＭＲ素子４０，４１を通る磁束が経時的に変化するため、この走査領域１２に固有の電圧波形が出力される。この波形は例えば時分割された微小部分ごとに出力電圧が複数段階にランク付けされてディジタル化され、検出信号が得られる。この検出信号は暗号コード変換器６２によって特定のアルゴリズムに従って復号される。
【００２９】
また、登録データ記録部１３に記録されている照合用データがコード読取り部５５によって読取られる。この照合用データが、比較器６１によって前記復号された走査領域１２の検出信号と比較され、両者が整合した時にこの被検出物１０が本物であると判断され、その照合結果が表示器６３に表示される。
【００３０】
この実施形態の走査領域１２は帯状の磁性繊維混入部材２２によって構成されており、磁性繊維混入部材２２の全長のうちの一部すなわち長さＬ１が検出長となっている。そして磁性繊維混入部材２２の幅Ｗ１、すなわち走査領域１２の検出幅はセンサ３１の素子幅Ｗ２よりも十分に小さい。
【００３１】
ＭＲ素子４０，４１は、その素子形状を被検出物１０に投影した範囲に存在する磁性繊維２１によってバイアス磁界が影響を受け、ＭＲ素子４０，４１の抵抗値が変化する。したがってこの実施形態のように走査領域１２の検出幅Ｗ１がＭＲ素子４０，４１の素子幅Ｗ２よりも狭いものでは、検出幅Ｗ１の外側に磁性繊維混入部材２２がはみ出さない限り、走査領域１２の検出信号に変化はなく、常に一定の安定した検出信号が得られる。
【００３２】
つまり、磁性繊維混入部材２２とＭＲ素子４０，４１の各中心線Ｃ１が互いに一致している場合、走査領域１２の検出幅Ｗ１の両側に、ＭＲ素子４０，４１の素子幅Ｗ２との差の２分の１に相当する±ΔＹずつの位置ずれが許容されることになる。このため、ＭＲ素子４０，４１と走査領域１２の各中心線Ｃ１をおおむね合わせる程度のラフな位置決め精度で十分である。
【００３３】
したがってこの処理装置３０の機構設計を行う際に、ＭＲ素子４０，４１の取付け誤差や被検出物１０の幅方向（Ｙ方向）の寸法公差（ばらつき）、移動経路３０ａにおけるＹ方向の隙間等の存在を考慮し、Ｙ方向のずれ量を十分カバーできるようなΔＹの値を設定した上で、磁性繊維混入部材２２の幅Ｗ１やセンサ３１の素子幅Ｗ２などを決定することにより、被検出物１０の幅寄せ機構やセンサ３１の追従機構などのＹ方向位置決め機構を設ける必要がなくなり、より確実かつ信頼性の高い処理装置３０を低コストで提供することが可能となる。
【００３４】
なお、図４に示す実施形態の被検出物１０のように、被検出物本体１１の全長よりも短い（走査領域１２の検出長Ｌ１と同じ長さの）短冊状の磁性繊維混入部材２２によって走査領域１２を構成するようにしてもよい。この磁性繊維混入部材２２は、前記実施形態（図１に示すもの）の磁性繊維混入部材２２と同様に多数の磁性繊維２１を基材中にランダムに混入したものである。
【００３５】
このように走査領域１２の検出長Ｌ１と同じ長さの短冊状の磁性繊維混入部材２２を用いた場合には、前記第１の実施形態で述べたようなＸ方向の位置を特定するための同期クロック信号発生手段やセンサ類が不要となり、検出プログラムによるソフト的な位置補正も不要となるため、より確実性が高まり、コストダウンを図ることが可能となる。
【００３６】
この実施形態（図４および図５）の磁性繊維混入部材２２は、図６に示すように、非磁性材料からなる被検出物本体１１を構成するコアプレート７０の所定位置に磁性繊維混入部材２２を設け、その表裏両側からカバープレート７１，７２を重ね、熱溶着あるいは接着剤などの適宜の固定手段によって各プレート７０，７１，７２を接着するなどして積層する。なお、必要に応じてコアプレート７０とカバープレート７１との間に第２のコアプレート７３を設けてもよい。
【００３７】
また、図７に示すように、非磁性材料からなるコアプレート７０に走査領域１２の検出幅Ｗ１と検出長Ｌ１に相当する寸法の長孔８０を形成し、この長孔８０に前記検出幅Ｗ１と検出長Ｌ１に相当する寸法の短冊状の磁性繊維混入部材２２を収容し、かつ、表裏両側からカバープレート７１，７２を重ね、熱溶着あるいは接着剤などの適宜の固定手段によって各プレート７０，７１，７２を接着するなどして積層してもよい。この場合も必要に応じてコアプレート７０とカバープレート７１との間に第２のコアプレート７３を設けてもよい。長孔８０はコアプレート７０の厚み方向に貫通する貫通孔でもよいし、あるいはコアプレート７０の厚み方向に貫通しない有底の凹部であってもよい。
【００３８】
さらに図８に示すように、被検出物本体１１と同等の面積をもつ磁性繊維混入プレート９０（前記基材に前記磁性繊維２１をランダムに混入したもの）に、走査方向に延びる２本のスリット９１，９２を所定長さにわたって互いに平行に形成し、これらスリット９１，９２間を走査領域１２として用いてもよい。これら各実施形態の被検出物の基本的な構成と作用は、前記第１の実施形態と同様であるため、第１の実施形態と共通の箇所に共通の符号を付して説明は省略する。また、前記各実施形態の被検出物１０はオーバーコート層を省略して描いたが、実際には被検出物１０の表面あるいは裏面が合成樹脂製のオーバーコート層によって覆われていると良い。
【００３９】
【発明の効果】
請求項１に記載した被検出物によれば、幅方向のおおまかな位置決めを行うだけで常に一定の検出信号を精度良く出力することができ、被検出物を高精度に位置決めするための幅寄せ機構などが不要となり、処理装置の簡略化と低コスト化が図れる。
【００４０】
請求項２および請求項３に記載した被検出物は、走査領域の検出長と同等の磁性繊維混入部材を用いればよいため磁性繊維混入部材の使用量が少なくて済み、その製造コストを下げることができる。また、走査方向の検出位置の特定を行うための位置検出手段が不要となるため、処理装置のさらなる簡略化が図れるものである。
【００４１】
請求項４に記載した被検出物によれば、走査領域よりも広い面積をもつ磁性繊維混入プレートにスリットを形成するだけで所定の検出幅と検出長の走査領域を容易につくりだすことができる。
【００４２】
請求項５に記載した処理装置は、高精度な位置決め機構を備えていなくても走査領域から常に一定の検出信号を得ることができ、構造が簡単でありながら信頼性が高く、高精度なチェックを行うことができる。そして処理装置の部品数も少なくてすみ、処理装置の小形化と低コスト化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の被検出物とセンサを示す斜視図。
【図２】図１に示された被検出物とセンサの一部の平面図。
【図３】本発明の一実施形態の処理装置を一部断面で示す側面図。
【図４】本発明の他の実施形態の被検出物とセンサを示す斜視図。
【図５】図４に示された被検出部とセンサの底面図。
【図６】図４に示された被検出物の分解斜視図。
【図７】被検出物の変形例を示す分解斜視図。
【図８】被検出物の更に別の変形例を示す分解斜視図。
【図９】従来の被検出物とセンサを示す斜視図。
【符号の説明】
１０…被検出物
１１…被検出物本体
１２…走査領域
１３…登録データ記録部
２１…磁性繊維
２２…磁性繊維混入部材
３０…処理装置
３１…センサ（磁電変換素子）
４０，４１…ＭＲ素子
９０…磁性繊維混入プレート
【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】
0003803192.tif 000006
【図６】
0003803192.tif 000007
【図７】
0003803192.tif 000008
【図８】
0003803192.tif 000009
【図９】
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