DE2545959C2

DE2545959C2 - Magnetischer Aufzeichnungsträger mit Daueraufzeichnungen sowie Verfahren zur Herstellung eines derartigen magnetischen Aufzeichnungsträgers

Info

Publication number: DE2545959C2
Application number: DE19752545959
Authority: DE
Inventors: Cyril Arthur Maidenhead Berkshire Lee; Ralph Reginald West Drayton Middlesex Pearce
Original assignee: EMI Ltd
Current assignee: EMI Ltd
Priority date: 1974-10-16
Filing date: 1975-10-14
Publication date: 1984-09-13
Also published as: GB1529937A; DE2545959A1

Description

Die Erfindung betrifft einen magnetischen Aufzeichnungsträger mit Daueraufzeichnungen der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art. Sie betrifft außerdem ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen magnetischen Aufzeichnungsträgers der im Oberbegriff des Anspruchs 7 genannten Art.

Durch die GB-PS 13 31604 ist die Bildung einer Schicht eines magnetischen Aufzeichnungsträgers mit Daueraufzeichnungen durch Ausrichtung der Achsen leichtester Magnetisierbarkeit der anisotropen magnetischen Teilchen in ausgewählten ersten, im Abstand zueinanderliegenden Bereichen eines Einschichtmediums eines besonderen magnetischen Materials bekannt Andere, zweite, Bereiche der Schicht können unausgerichtet oder in einer Richtung senkrecht zu der der

ίο ausgewählten ,Bereiche ausgerichtet sein. Die ausgewählten Bereiche können ein Muster bilden, durch das eine Information in der Schicht aufgezeichnet sein kann. Da das Muster während der Herstellung des magnetischen Aufzeichnungsträgers gebildet wird, kann es als Daueraufzeichnung betrachtet werden, da eine Änderung eine Zerstörung des magnetischen Aufzeichnungsträgers bedeuten würde.

Ein solches Muster ist als magnetisches »Wasserzeichen« entsprechend dem Wasserzeichen in Papier bekannt Das Muster kann dadurch festgestellt und geprüft werden, daß die gesamte Schicht mit einem gleichgerichteten magnetischen Feld in Richtung der Ausrichtung der Teilchen in den ersten Bereichen magnetisiert wird, was eine remanente Magnetisierung in dem magnetischen Aufzeichnungsträger bewirkt Die magnetische Remanenz der ersten Bereiche ist dann größer als die magnetische Remanenz der zweiten Bereiche und ein passender magnetischer Abtaster wie beispielsweise ein Lesekopf, erzeugt dann ein Signal, das diese Remanenzunterschiede wiedergibt

Die genannten magnetischen Daueraufzeichnungei. sind für Sicherheitsdokumente vorgeschlagen worden, um Mittel zu schaffen, durch die ein Originaldokument durch eine Maschine identifiziert werden kann, so daß ein Mensch nicht mehr erforderlich ist. Der magnetische Aufzeichnungsträger mit Daueraufzeichnungen kann mit dem Dokument verbunden oder darin eingeschlossen sein.

Es ist im allgemeinen wünschenswert, daß das Signal aufgrund der Remanenzunterschiede groß und unterscheidbar ist um die Prüfung der Aufzeichnung zu erleichtern.

Der Ausdruck bzw. Begriff »Sicherheitsdokument« oder »Sicherheitseinrichtung« umfaßt Schlüssel, Zeugnisse, Gutscheine, Pässe, Identitäts- oder Kreditkarten, Reisepässe, Banknoten, Schecks, Wertpapiere oder Aktienzertifikate, die u. a. den Zugang zu oder den Übergang bzw. die Übertragung von Eigentum oder Besitz, von Geld oder Werten oder Informationen darstellen oder erlauben oder die Anwesenheit eines Trägers des Dokuments autorisieren.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen magnetischen Aufzeichnungsträger mit Daueraufzeichnungen zu schaffen, der ein stärkeres Remanenz-Differenzsignal erzeugt. Aufgabe der Erfindung ist außerdem ein Verfahren zur Herstellung eines solchen magnetischen Aufzeichnungsträgers.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebene Lehre gelöst. Ein Verfahren zur Herstellung eines entsprechenden magnetischen Aufzeichnungsträgers ist im Kennzeichen des Anspruchs 7 angegeben.

Anhand in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele soll die Erfindung näher erläutert werden.

Fig. 1 zeigt einen Teil eines magnetisierbaren Aufzeichnungsträgers in Bandform mit einem dauerhaften magnetischen Muster.
F i g. 2a bis 2f verdeutlicht zwei Stufen in einem Ver-

fahren zur Herstellung und Prüfung eines solchen magnetischen Aufzeichnungsträgers in Bandform, wobei beide Figuren einen vergrößerten vertikalen Maßstab aufweisen.

F i g. 3 zeigt ein Sicherheitsdokument beispielsweise in Form einer Kreditkarte, die einen Abschnitt eines magnetisierbaren Aufzeichnungsträgers enthält

Es soll zunächst auf F i g. 1 Bezug genommen werden, in der der magnetische Aufzeichnungsträger eine Grundschicht 1 aufweist, die aus Kunststoffmaterial be- ίο stehen kann, beispielsweise solchem, wie es üblicherweise für Magnettonbänder verwendet wird, und ferner ein magnetisch anisotropes, magnetisierbares Material 2, das aus einer Schicht aus nadeiförmigen ^Fe₂O₃-TeH- chen bestehen kann. Die Teilchen der Schicht sind in einem dauerhaften Muster angeordnet, indem sie ausge richtet wurden, bevor der flüssige Teil einer Dispersion entfernt wird, um die Teilchen als eine anhaftende Schicht auf der Grundschicht zurückzulassen. Das Ausrichten der leichten Magnetisierungsachsc eines anisotropen Materials und Beschichtungstecbniken der in der Technik bzw. dem Stand der Technik wohlbekannten Art sind geeignet, obgleich ein bevorzugtes Herstellungsverfahren weiter unten beschrieben wird.

Die Daueraufzeichnung der dargestellten Ausführungsform ist dergestalt, daß die Schicht im Bereiche zweier Typen getrennt wird, in solche, z. B. 5, in denen die Längsachse der nadeiförmigen Partikel und daher die bevorzugte Magnetisierungsachse in einer ersten Richtung ausgerichtet ist, die in einer Ebene mit der Schicht und geneigt unter einem Winkel von eiwa 45 Grad zu einer zweiten Richtung verläuft, die ebenfalls mit der Schicht in der gleichen Ebene verläuft, und in solche, z. B. 3,4 und 6, in denen die bevorzugte Achse mit der zweiten Richtung ausgerichtet worden ist. Es können andere nicht orthogonale Neigungen verwendet werden, und diese brauchen nicht coplanar zu sein.

Jedem Bereichstyp kann ein anderes Kennzeichen zugeteilt werden, z. B. eine binäre »1« oder »0«, wie in der Figur angezeigt ist ^o

Das dauerhafte Muster kann durch Anlegen eines magnetischen Feldes zur Magnetisierung der Teilchen geprüft werden. Vorzugsweise wird das Feld, das Entwickler- oder Reaktivierungsfeld, in der Schichtebene im wesentlichen unter rechten Winkeln zu der zweiten Richtung angelegt. Die Teilchen des Bereiches 5 entwikkeln einen größeren Remanenzmagnetismus als die Teilchen der Bereiche 3, 4 und 6, und diese Differenz kann durch einen geeignet angeordneten Lesekopf nachgewiesen werden, der eine Reihe von Signalen erzeugt, wenn das Teil am Lesekopf vorbeibewegt wird, wobei die Signale als binäre Einsen und Nullen interpretiert werden können.

Die Folge der binären Einsen und Nullen, wie durch die dauerhaft gemusterte magnetische Schicht erzeugt, 5^r. zeigt die Form des magnetischen Wasserzeichens an und kann dazu verwendet werden, anzugeben, daß das Teil oder jedes beliebige Dokument oder jeder andere Artikel mit dem ein- oder aufgetragenen Teil das Original ist. Die Form des Wasserzeichens kann außerdem Informationen liefern zusätzlich zur Vergleichsprüfung.

Die F i g. 2a bis 2f zeigen eine Reihe von Vorgängen bei der Herstellung eines magnetischen Aufzeichnungsträgers in Form eines Bandstreifens.

Eine Grundschicht 10 aus Plastikmaterial, beispielsweise aus Polyester in Filmform, wird vorbereitet (2a) und dann mit einer Dispersion 20 aus nadeiförmigen /FEjOj-Teilchen in einem Binder und einem Lösungsmittel beschichtet, beispielsweise einer solchen, für die konventionelle Magnettonbänder zu Zwecken privater Aufzeichnung (2b) verwendet wird. Die Teilchen ordnen sich in dieser Stufe zufällig bzw. willkürlich. Die Grundschicht 10 und die noch nasse Beschichtung 20 werden dann zwischen den Polen eines Magneten 31 hindurch geführt, dessen Feldstärke ausreichend ist, um die Teil chen auf dem Band vorherrschend in einer ersten Richtung wirksam auszurichten, die vorzugsweise unter einem Winkel von etwa 45 Grad zu der Bandlänge geneigt verläuft Diese Stufe wird mit Vororientierung bezeichnet Die ausgerichtete Teilchenschicht 21 (2c) wird dann, während die Beschichtung noch naß ist und die Teilchen noch bewegbar sind, über einen zweiten Magneten 32 hinweggeführt über den wahlweise ein Magnetfeld angelegt werden kann, dergestalt, daß die Teilchen entlang der Achse des Bandes ausgerichtet werden.

Der Magnet 32 kann wahlweise erregt werden, z. B. durch stoßweise Speisung einer darauf befindlichen Windung, um einige Bereiche 22 der Schicht 21 auszurichten, wenn das Band vorbeiläuft (2d), Die Dispersion wird jetzt getrocknet, wodurch die Teilchen in ihrer Lage entweder entlang oder geneigt bzw. schräg zu der Bandlänge fixiert werden. Das sich ergebende Band weist eine dauerhaft gemusterte magnetisierbar Schicht auf, gemustert entsprechend der Speisung bzw. Erregung oder Entregung des Magneten 32, wodurch ein Muster (Kennzeichen) gebildet wird, in dem man eine bestimmte dauerhafte magnetische Eigenschaft (Magnetisierbarkeit) in einer Gruppe von Bereichen erhält.

Die für Privatzwecke verwendeten Tonbänder weisen ein Verhältnis der Längs- zur Querremanenz von etwa 1,7 bis 2 auf. Wenn solche Partikel in einem Wasserzeichen verwendet werden, beispielsweise einem solchen wie in der GB-PS 13 31 604 offenbarten, zeigt dieses Verhältnis an, daß eine Signalpegeldifferenz von etwa 5 dB zwischen den längs- und querliegenden Ausricht-Richtungen vorhanden ist, die nachweisbar ist.

Wenn ein Band, das aus Teilchen mit einem Verhältnis von 1,8 hergestellt ist, wie mit bezug auf Fig. 2 beschrieben ist, in einer Prüfeinrichtung entwickelt wird, indem man ein Querentwicklerfeld (Fig. 2e) eines Magneten 33 anlegt, so fand man heraus, c'aß das Verhältnis der Remanenz in dem etwa 45° vororientierten Bereich zu der in dem Längs-Datenbereich in etwa 7 :1 betrug. Dies entspricht einer verfügbaren Signalpegeldifferenz von etwa 17 dB, die durch einen Lesekopf 34 mit einem Spalt quer zur Bandlänge abgetastet bzw. nachgewiesen wird. Diese Verbesserung ist von großer Bedeutung, dergestalt, daß die zwei Signale jetzt eine viel größere Differenz aufweisen und leichter zuverlässig und wirtschaftlich nachweisbar sind.

Ein ähnliches Verhältnis von Bereichsremanenzen (7 :1) wird erhalten mit Teilchen, die ein Verhältnis von 3,3 aufweisen, z. B. in dem Bereich von 3 bis 3,5 für stark nadeiförmige Teilchen. Das Verhältnis solcher Partikel zeigt eine verfügbare Signalpegeldifferenz von 10 dB an für im wesentlichen orthogonale Ausrichtachsen in Mustern, wie sie beispielsweise in der GB-PS 13 31 604 offenbart sind.

Die oben beschriebenen Teile sind mittels Labortechniken hergestellt worden, indem per Hand hergestellte Dispersionsbesehichtungen und Vibrationsprüfmagnelometertests verwendet wurden, jedoch sind ähnliche Verbesserungen oder Fortschritte erreichbar bei der Herstellung von magnetischem Material für Schutzdo-

kumente, beispielsweise Schecks, Kreditkarten, Pässe u. a. Es können andere magnetische Materialien, z. B. CrC>2, verwendet werden.

Indem die gemusterte Schicht verwendet wird, um binäre Information als Form des Wasserzeichens aufzuzeichnen, wird die erste über die Schicht schräg oder geneigt verlaufende Richtung für die binäre 1 vorgezogen, wobei die zweite Richtung entlang der Schicht für die binäre 0 freigelassen wird.

Obgleich die Erfindung für eine Schicht aus magnetischem Material auf einer Grundschicht beschrieben worden ist, können selbstverständlich andere Ausführungsformen verwendet werden. Fernerhin brauchen die zwei Richtungen nicht beide in der Ebene der Schicht zu liegen.

Es wird angenommen, daß insbesondere dadurch, daß alle Teilchen einem Feld ausgesetzt werden, um eine Ausrichtung in einer ersten Richtung zu erzeugen, und daß nachfolgend die Teilchen einem Feld ausgesetzt werden, das anders als im wesentlichen orthogonal zu dem ersten und unter einem Winkel von etwa 45° dazu verläuft, die durch das oben beschriebene Verfahren erreichten Verbesserungen oder Fortschritte erzielt werden. Der Winkel beträgt etwa 45°, da man herausfand, daß hierdurch die optimale Verbesserung in der Signaldifferenz erreichbar ist. Jedoch wird eine beachtliche Verbesserung über den Bereich zwischen 25° und 65° erreicht.

Obgleich eine Karte und ein Band speziell beschrieben worden sind, ist die Erfindung selbstverständlich auch bei anderen Ausführungsformen magnetischer Aufzeichnungsträger und bei anderen Trägern für Schutzdokumente, Materialien oder Geräten anwendbar.

Daher zeigt F i g. 3 beispielsweise ein Schutzdokument in Form einer Kreditkarte 60. Solch eine Karte wird aus zwei Schichten aus Platikmaterial gebildet, 61 und 62, die zusammengeschichtet sind. Ein Körper aus einem magnetischen Aufzeichnungsträger 63 ist an der Karte befestigt, beispielsweise durch warmes Aufpressen eines Trägerstückes aus einem Bandmaterial auf die Kartenschicht. Aufgedruckte oder auf andere Weise lesbare Information kann auf die Karte aufgebracht werden, wie bei 64 und/oder 65.

Der Körper des magnetischen Aufzeichnungsträgers 63 weist eine dauerhafte magnetische Struktur auf, mit der die Authentität der Karte nachprüfbar ist

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

60

Claims

Patentansprüche:

1. Magnetischer Aufzeichnungsträger mit Datenaufzeichnungen, der eine Schicht einer Dispersion anisotroper magnetischer Teilchen aufweist und der ein Muster hat, das mindestens einen ersten ausgewählten Bereich hat, in dem die Teilchen mit ihren Achsen leichtester Magnetisierbarkeit vorwiegend in einer ersten vorbestimmten Richtung liegend dauerhaft orientiert sind, und mindestens einen zweiten ausgewählten Bereich hat, in dem die Teüchen mit ihren Achsen leichtester Magnetisierbarkeit in einer zweiten vorbestimmten Richtung liegend dauerhaft orientiert sind, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Richtung der Magnetisierung in einem Winkel zu der ersten Richtung der Magnetisierung geneigt ist, der von einem rechten Winkel verschieden ist.

2. Magnetischer Aufzeichnungsträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel in einem Bereich von 25° bis 65° liegt

3. Magnetischer Aufzeichnungsträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel etwa 45° beträgt.

4. Magnetischer Aufzeichnungsträger nach Anspruch 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht eine langgestreckte Form hat und daß sich eine der genannten Richtungen in der Längsrichtung der Schicht erstreckt.

5. Magnetischer Aufzeichnungsträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetischen Teilchen in dem zweiten ausgewählten Bereich gegenüber den magnetischen Teilchen des ersten ausgewählten Bereiches neu orientiert sind.

6. Magnetischer Aufzeichnungsträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Muster eine maschinenlesbare Information für ein Sicherheitsdokument darstellt.

7. Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Aufzeichnungsträgers mit Daueraufzeichnungen, bei dem ein langgestreckter Träger mit einer Schicht einer Dispersion von anisotropen magnetischen Teilchen in einem aushärtbaren Bindemittel beschichtet wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein erstes magnetisches Feld an die Schicht der nassen Lösung angelegt wird, um die Achsen leichtester Magnetisierbarkeit der Teilchen diagonal zum Träger auszurichten, und daß ein zweites magnetisches Feld an ausgewählte, im Abstand zueinanderliegende Bereiche der Schicht angelegt wird, um die Achsen leichtester Magnetisierbarkeit der Teilchen in den genannten ausgewählten Bereichen in Richtung des Trägers auszurichten, und daß dann der Binder zum Aushärten gebracht wird, um die unterschiedlichen Ausrichtungen der magnetischen Teilchen auf dem Träger zu fixieren.