JP2832578B2 - 磁気記録媒体の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、買い物カード、預貯金
カード、定期券、乗車券、回数券、プリベイトカード、
キャッシュカード、クレジットカード、身分証明書、診
察券などの磁気カード、磁気シート、磁気ロール紙など
に使用する磁気記録媒体の製造方法に関するもので、更
に詳しくは、磁気塗料の塗布工程において後で追加する
ことも消去することもできない偽造防止性能の優れた判
定情報を形成することができる技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、磁気記録カード、あるいは磁気ロ
ール紙などの磁気記録媒体の利用分野はますます広くな
っている。この種の磁気記録媒体の基本構造は、非磁性
体からなる基体上に磁性体とバインダーとからなる磁性
層を形成し、これを磁化することにより記録を行うもの
である。このような磁気記録媒体は、記録・消去を繰り
返すことができるために広く記録媒体として用いられて
いる。

【０００３】しかし、この種の磁気記録媒体は、磁気情
報の複製や改ざんによる不正使用も可能であるので、こ
れを防止することが求められている。従来、このような
背景において偽造防止方法として広く用いられているも
のは、磁気記録情報の記録・再生を困難にする方法と、
磁気記録媒体そのものに真偽判定情報を付与する方法と
に大別される。

【０００４】前者は記録された正規の情報を隠蔽し、情
報の書き込み、読み取りを困難にすることにより通常の
磁気記録装置では複製や改ざんを困難にする方法であ
り、後者は磁気カードが正規のものか否かを判定するた
めの識別情報を磁気カードそのものに入れておくことに
より偽造、変造を防ぐ方法である。

【０００５】更に詳細を述べるならば、前者の磁気記録
情報の記録、再生を困難にすることによる不正使用防止
策として知られているものとして、磁気記録層を多層化
することにより、正規の情報を隠蔽して通常の磁気記録
装置では読み取り不可能にする技術が知られている。即
ち、ダミー情報を正規の情報に重畳して記録するなら
ば、通常の磁気記録再生装置での読み取り時には正規情
報とダミー情報とが重なって読み出されるために、正規
情報を解析することは困難になる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような方
式では複雑な磁気記録再生装置が必要であるという欠点
がある。また、一旦正規情報の読み取り方法の詳細が判
明してしまえば、磁気記録に詳しいものであれば、情報
を読み出し、解析することが可能となってしまうため
に、磁気記録媒体の大量複製を防ぐには不十分な問題が
あった。

【０００７】一方、後者の磁気記録媒体は、磁気カード
そのものに真偽判定情報を施すものである。この方式に
は、例えば、磁気カードに対して磁気的に読み取ること
のできるバーコードを設け、これにより磁気カードの真
偽を判定するものが知られている。この方式では、磁気
記録媒体が正規のものかどうかを判定する情報を磁気記
録媒体自身が持っているために、大量の複製を防ぐこと
が可能となる。しかしながらこの方式では、正規の媒体
の磁気情報を書き換えるなどの変造には対応することが
できないという問題を有するものであった。

【０００８】また、後者の磁気記録媒体の他の例として
本発明者らは、例えば、特開昭６３ー９０１６号、特開
昭６３ー９０１７号公報に見られるように、磁場を用い
た方式により、磁気記録媒体の大部分の配向方向に対し
て異なった配向方向をもった部分を形成する方法や、例
えば、特開平５ー３４２５６７号、特開平６ー６０３７
２号、特開平６ー９６４４３号、特開平６ー９６４４４
号公報などに見られるように、熱ロールやレーザーのヒ
ートモードにより大部分の配向方向と異なった配向方向
を持った部分または無配向の部分を形成する磁気記録媒
体の製造方法と、この製造方法により得られる偽造防止
情報を持った磁気記録媒体を特許出願している。

【０００９】これらの製造方法は、磁気塗工の際に同時
に偽造防止情報を付与できることから、製造工程が簡便
であること、偽造防止情報は磁気塗工時でなければ付与
できないために後から追加も消去もできないこと、磁気
記録媒体の最終製品個々に対し異なった偽造防止情報
（指紋情報）が付与できること等から、安価でかつ非常
に偽造防止性能が高いという優れた特徴を持っている。

【００１０】しかしながら、上記の従来技術は、偽造防
止情報部の出力が低い部分と、その他の大部分の通常配
向部、即ち、出力の高い部分との界面が明確に識別でき
ず、従って情報の記録密度が高くできない問題を有する
ものであった。即ち、特開平６３ー９０１７号公報に見
られる技術では、磁場配向後、部分的に磁場を与え、配
向方向に垂直な部分を形成することを提案しているが、
配向方向に対し磁気層の塗布面内で垂直方向に、もしく
は磁気層の厚さ方向に沿うように垂直方向に部分的に配
向させるためには、配向方向に対し、非常に均一な垂直
磁場を瞬間的に加える必要があり、磁気カードの記録方
向（長手方向に対して）１ｍｍ以下の細かなピッチのパ
ターンを形成することが困難であった。

【００１１】また、特開平５ー３４２５６７号公報に見
られる技術では、レーザを用い、特開平６ー９６４４３
号公報に見られる技術では、パターン上に熱板を押し当
てることによりパターン上に無配向部分を固定し、その
後残りの部分を大部分を所定方向に配向する方法が提案
されている。しかし、これらの方法では、熱でパターン
部の配向状態を固定するため、部分加熱した際の熱勾配
により、パターンをシャープに形成できず、上述の場合
と同様に１ｍｍ以下の細かなピッチのパターンを形成す
ることが難しかった。

【００１２】本発明は前記事情に鑑みてなされたもので
あり、従来の方法の有する欠点を克服し、極めて細かい
パターンを形成することができ、不正使用が非常に困難
であり、かつ高密度記録が可能な磁気記録媒体およびそ
の製造方法を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は前
記課題を解決するために、非磁性体からなるベースの上
に磁気塗料を塗布して磁性層を形成し、塗工面が乾燥す
る前に前記磁性層を長手方向に磁場配向させた後、塗工
面が乾燥する前に前記長手方向に磁場配向させた配向磁
場と逆方向に加えられた磁場により前記磁場配向の一部
を乱し、前記磁性層の一部分を無配向またはほぼ無配向
状態とするものである。

【００１４】

【作用】本発明に係る磁気記録媒体は、上記のような構
造を有するために、配向状態を無配向またはこれに近い
状態に乱された部分を含む磁気トラックに磁気記録を行
えば、無配向またはこれに近い状態に配向を乱された部
分は、通常に磁場配向された部分よりも再生出力が小さ
くなる。無配向またはこれに近い状態に配向を乱された
部分と通常に配向された部分とを組み合わせて識別情報
を形成することにより、即ち例えば、該識別情報トラッ
ク部へ記録・再生を行い、再生出力の小さくなった部分
の長さ、個数、位置などを数値化し、この値を磁気記録
媒体の通常に配向されたトラック部分に行われる通常の
磁気記録部に記録される磁気情報の中に紛れ込ませてお
けば、この磁気記録媒体が使用されたとき、検知される
識別情報の値と磁気情報に紛れ込ませた識別情報の値を
照合することにより、媒体の真偽を判定することがで
き、磁気記録媒体の偽造を排除できることになる。

【００１５】また、本発明では通常の配向のために加え
た磁場と逆方向に塗布面内方向に部分的に磁場を加える
方式であるがために、また、パターン部の配向を無配向
またはそれに近い状態に乱すだけで良いので、従来の磁
気記録に用いられている一般的なリング状の磁気ヘッド
またはこれの延長線上になる通常の磁気ヘッドの組み合
わせて簡単に、かつ、非常に細かなパターンを形成する
ことができる。

【００１６】この識別情報は、磁気層の塗布工程時、未
だ磁気層が乾燥する前に記録され、その後乾燥すること
により固化されるために、後で追加することも消去する
ことも不可能である。また、本発明の製造方法により製
造される磁気記録媒体、例えば、磁気カードは、種々の
磁気カードに異なった偽造防止情報を持たせることがで
きる。即ち、指紋的な情報を持たせることができる。こ
の真偽判定情報は、個々のカードでそれぞれが、後で追
加も消去も不可能な、自分独自の判定情報をもっている
わけであるから、この判定情報を利用することにより、
大量のデータや改ざんをほぼ完璧に防ぐことができる。

【００１７】以下、図面を参照して本発明を更に詳細に
説明する。図１は本発明に係る磁気記録媒体を製造する
工程の一例を示すものである。図１に示す送出リール１
から送り出された白色ポリエチレンテレフタレートフィ
ルムなどの非磁性体の基材テープ（ベース）２の上面
に、塗工機の塗工ヘッド３により磁性塗料を塗布して磁
性層４を形成する。この磁性層４は、粉末状の磁性体を
結着樹脂と溶剤の中に分散させてなる公知のものであ
る。次いで、磁性塗料が乾燥する前に、例えば、５ｋＯ
ｅ程度の強力な磁場を発生させることができる図２に示
すような磁場配向装置５により基材テープ２の進行方向
（長さ方向）に磁性層４内の磁性体に配向処理を施す。

【００１８】ここで未乾燥状態の磁性層４内の粉末状の
磁性体に対して磁場配向するとは、磁性塗料内の磁性体
の磁化容易軸を配向方向に向けると同時に配向磁場によ
り着磁することである。従って基材テープ２の進行方向
に磁場配向すると、図３の実線矢印に示すように基材テ
ープ２の進行方向に矢印を向けるように着磁された極性
が示される。

【００１９】次に、磁気塗料の塗膜が乾燥する前に、必
要トラック数に対応させた数の、例えば、図２に示すよ
うな３個のリング型の電磁石（磁気ヘッド）６により、
基材テープ２の裏面側から前記磁性層４の配向方向とは
逆方向の磁場（図３あるいは図５（ａ）を参照）を加え
ることにより部分的に配向を乱し、無配向またはこれに
近い配向状態の偽造防止情報部９を形成する。なお、前
記電磁石６のＳ極を基材テープ２の進行方向後方側に、
Ｎ極を基材テープ２の進行方向前方側に位置させること
で、前記極性とは逆極性の磁界を磁性層４に付加するこ
とができる。

【００２０】ところで、磁気塗料を塗布して乾燥させて
いない未乾燥状態において磁性層４内の粉末状の磁性体
は移動できる状態になっているが、これに対して電磁石
６により磁場配向させることで、粉末状の磁性体の磁化
容易軸を磁場方向に向けることができるので、先に磁場
配向装置５によって形成した磁極の向きを部分的に無く
して無配向状態、あるいは、それに近いほぼ無配向状態
の無配向部９を形成することができる。

【００２１】ところで、無配向部９を生成する電磁石６
は先の説明のものに限らないのは勿論であり、図２ある
いは図５（ａ）に示すものの他に、図５（ｂ）あるいは
図５（ｃ）に示す構成としても良い。図５（ｂ）は、本
発明に係る方法を実施するための電磁石の第２の配置構
造を示す。この例のように、コイル型の電磁石６、６’
を磁性層４の上下に配置して磁場配向を解除する構成と
しても同様の効果を得ることができる。ただし、電磁石
６、６’のＮ極を基材テープ２の進行方向前方側に、Ｓ
極を基材テープ２の進行方向後方側に配置して磁性層４
に基材テープ２の進行方向と逆向きの磁場を印加する必
要があることは勿論である。図５（ｃ）は、本発明に係
る方法を実施するための電磁石の第３の配置構造であ
る。この例のように、棒状の電磁石６''を磁性層４の上
下に配置して磁場配向を解除する構成としても同様の効
果を得ることができる。ただし、上方の電磁石６''のＳ
極と下方の電磁石６''のＳ極を磁性層４側にそれぞれ向
けて磁性層４に配向磁場と逆向きの磁場を印加する必要
があることは勿論である。

【００２２】ここで配向を乱した領域の長さは、基材テ
ープ２の移動速度を一定とした場合に、電磁石６に通電
する時間に比例して長くなり、通電する時間を短くすれ
ば短くなる。従って、通常は、電磁石６に図６に示すよ
うな矩形波状の電流を流し、部分的に配向を乱すが、磁
性層４の全体に施す配向用の磁場と逆の磁場を印加する
ことで偽造防止情報部９・・・の再生出力の低下をより大
きくすることができ、偽造防止情報の検知を安定して行
うことができる。

【００２３】なおまた、この場合に配向を乱した部分
は、基材テープ２と磁性層４を後述する如くカード状に
打ち抜いた場合に、一定のトラック上に並ぶようにす
る。この場合に配向を乱すための電磁石について言え
ば、０〜１０ｋＯｅの間で磁界を変化させることがで
き、印加する直流電流を任意の間隔で繰り返しＯＮ／Ｏ
ＦＦ制御できるものが好ましい。偽造防止情報を形成す
るための電磁石６・・・に流す矩形波状の電流はランダム
なパターンでも良いし、何らかの法則に基づくものでも
良い。また、各トラックで同じパターンの電流を流して
も良いし、全く異なったパターンの電流を流しても良
い。各トラックで全く異なったパターンの電流を流した
場合に製造される磁気カードは全ての磁気カードで異な
った偽造防止情報を持つことになり、即ち指紋情報を持
つことになる。このように同じ磁気カードが他に無いと
いうことにより、磁気カードの偽造を行うことはより困
難なものとなる。

【００２４】また、この場合の印加磁場をあまり強くし
過ぎると磁性層４の表面を荒らしたり、厚さを変化させ
てしまう上に、十分な出力差を得ることができない。反
対に弱い印加磁場では充分に配向を乱すことができな
い。なお、リング型の電磁石６の磁気ギャップが小さす
ぎると発生する磁場の到達距離が短くなり、基材テープ
２の裏側から十分な磁場を与えることができないし、大
きすぎると大きな電流を流さなくてはならなくなり、装
置が大がかりなものとなってしまう。

【００２５】更に、塗工面があまりに未乾燥状態である
と、印加磁場の影響を強く受け、配向の乱れる範囲が大
きくなってしまい、正規の磁気情報を記録するトラック
に影響を与えるおそれがあり、反対に乾燥が進んでしま
った後では配向を乱すことができなくなるので、適当に
乾燥した段階が好ましい。

【００２６】磁場配向処理が終了したならば、図１に示
すように基材テープ２を乾燥装置７に引き込み、通過さ
せるうちに乾燥し、溶剤を蒸発させて磁性粒子を固定す
る。乾燥処理が終了したならば、磁性層４が形成された
基材テープ２を巻取装置８で巻き取り、磁気カードの原
反を得ることができる。巻き取った基材テープ２は例え
ば図４に示す矩形状に打ち抜き加工することで図７に示
す磁気カード１０を得ることができる。この打ち抜き加
工の場合、配向が乱された偽造防止情報部９・・・が磁気
カード１０の一定のトラック上に並ぶようにするのは勿
論である。この構造の磁気カード１０においては、磁場
方向が乱され、無配向または無配向状態に近い状態の偽
造防止情報部９が３箇所形成されている。

【００２７】また、本発明では通常の配向のために加え
た磁場と逆方向に塗布面内方向に部分的に磁場を加える
方式であるがために、また、パターン部の配向を無配向
またはそれに近い状態に乱すだけで良いので、従来の磁
気記録に用いられている一般的なリング状の電磁石（磁
気ヘッド）６またはこれの延長線上になる通常の磁気ヘ
ッドの組み合わせて簡単に、かつ、非常に細かなパター
ンを形成することができる。即ち、例えば、０.５ｍｍ
ピッチのような非常に細かいパターンを後述の実施例の
如く形成することができる。更に、本発明によるパター
ン部分の偽造防止情報部９・・・を有する磁気カードに通
常の磁気記録を行えば、偽造防止情報９のパターンの界
面部分での出力低下は非常にシャープになり、また、先
に記載した特開平６３ー９０１７号公報、特開平５ー３
４２５６７号公報、特開平６ー９６４４３号公報に見ら
れる技術の場合とほぼ同じ出力低下を起こすことができ
るために、磁気的にパターンを形成する面から見れば極
めて優れた特性を発揮する。

【００２８】なお、得られた磁気カードにおいて磁性層
の配向が乱されていない通常の配向部は、角形比（残留
磁束／飽和磁束）が高ければ高いほど、配向状態が無配
向またはそれに近い状態に乱された偽造防止情報部分と
の再生出力差を大きくとることができ、偽造防止情報の
検知を安定して行うことができる。従って通常の配向部
の角形比は０.８５以上が望ましい。また、前記の製造
工程において基材テープ２として紙製のものを用いた場
合、紙の基材テープには磁気塗料の浸透を防ぐために樹
脂コートを施しておくことが望ましい。樹脂コートとし
ては、ポリオレフィン、例えば、ポリエチレンのラミネ
ートを行う、水系または溶剤系のポリマー、例えば、ポ
リウレタン樹脂を塗布しても良い。また、樹脂コート材
の中には、無機の添加剤を含んでいても差し支えない。

【００２９】図８は図７に示す磁気カード１０から得ら
れる信号波形を示すものである。このような信号波形
は、配向を乱した部分の偽造防止情報部９・・・を含む磁
気カード１０のトラック上に、高保磁力時磁気カード用
記録再生装置を用いて２１０ＦＣでオールＦ（１６進）
のＦＭ記録を行い、読出を行って得られる。この波形に
よれば、無配向磁場とされた部分の磁気出力ｂは、磁場
配向されている部分の出力ａに比べて低下しており、十
分なレベルで偽造防止情報部を検知することができる。

【００３０】

【実施例】下記の配合の磁気塗料を作成した。 磁性粉 バリウムフェライト 保磁力２７５０ Ｏ_e １００重量部 カーボンブラック ３重量部 レシチン １重量部 塩化ビニル・酢酸ビニル・ビニルアルコール共重合体 積水化学社製 エスレックＡ ２０重量部 ポリウレタン樹脂 日本ポリウレタン工業製 ニッポランＮー２３０４ ２０重量部 ポリイソシアネート樹脂 ニホンポリウレタン工業製 コロネートＬ ５重量部 トルエン ６０重量部 メチルエチルケトン ６０重量部 メチルイソブチルケトン ６０重量部

【００３１】この磁気塗料を図１を基に説明した方法で
白色ポリエチレンテレフタレートフィルムの基材テープ
に塗布し、５ｋＯｅの磁場配向器を用いて塗工方向に配
向処理を行い、次いで前記配向方向と逆方向にリング状
の電磁石を用いて磁場をかけて部分的に配向を乱し、無
配向またはそれに近い配向状態とする処理を行った。リ
ング状の電磁石は、センダストのコアを使用し、ギャッ
プ長が１００μｍであり、コイル特性としては、５００
Ωの抵抗で５００ｍＨのインダクタンスのものを用い
た。この場合に電磁石に流す電流を図６に示すピーク電
流５００ｍＡの矩形波とした。また、この矩形波は、磁
性層に対して０.５ｍｍ幅の配向を乱した部分を０.５ｍ
ｍピッチで形成するようにした。

【００３２】このようにして得られた磁気原反からカー
ドを打ち抜き、磁気カードを得た。なお、図９にこの磁
気カード１０’を示すが、幅０.５ｍｍの縦長長方形状
の無配向部１１が０.５ｍｍの間隔で整列されて形成さ
れている。この磁気カード１０’の配向を乱した部分を
含むトラック上に、高保磁力時磁気カード用記録再生装
置を用いて２１０ＦＣでオールＦ（１６進）のＦＭ記録
を行い、読出を行ったところ、図８に示す場合と同様に
読出波形が得られた。この波形によれば、無配向磁場と
された部分の磁気出力は、磁場配向されている部分の出
力に比べて、約３５％低下し、十分なレベルで偽造防止
情報部を検知することができた。また、これらの出力差
により、無配向状態の部分の長さ、個数、位置等を検出
することができ、磁気カードの識別情報として使用でき
ることが明らかになった。即ち、この例の磁気カードに
よれば、先に記載した特開平６３ー９０１７号公報、特
開平５ー３４２５６７号公報、特開平６ー９６４４３号
公報に見られる技術と同程度の出力低下を得ることがで
きる上に、前述の特許では実現し得なかった０.５ｍｍ
ピッチの着磁を行うことができ、優れた偽造防止情報を
磁気カードに付与することができた。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、磁性層を
長手方向に磁場配向させた中でその一部分が無配向状態
あるいはほぼ無配向に近い状態になっているので、前記
無配向状態あるいはほぼ無配向に近い状態の部分を偽造
防止情報とすることができる。従って無配向状態あるい
はほぼ無配向に近い状態部分に起因する再生出力変動を
検知することで、容易に偽造か否かの判断ができる。例
えば具体的には、無配向状態あるいはほぼ無配向に近い
状態部分から出力される信号は、他の磁場配向された部
分より出力信号が小さくなり、読出用の磁気ヘッドによ
り簡単に検知可能な識別情報となる。従って、前記出力
信号の小さくなった部分の長さ、個数、カード端からの
距離等を検知、照合することにより、偽造か否かの判断
ができる。

【００３４】また、本発明では通常の配向のために加え
た磁場と逆方向に塗布面内方向に部分的に磁場を加える
方式であるがために、また、パターン部の配向を無配向
またはそれに近い状態に乱すだけで良いので、従来の磁
気記録に用いられている一般的なリング状の電磁石、即
ち、磁気ヘッド、またはこれの延長線上にある通常の構
成の磁気ヘッドの組み合わせて簡単に、かつ、非常に細
かなパターンを形成することができ、しかも大きな出力
差でもって偽造防止情報を磁気カードに付与することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る製造方法を説明するための工程
図。

【図２】磁場配向を行う配向装置と逆磁場を加える電磁
石とそれらによって磁性層に形成された無配向部を示す
斜視図である。

【図３】磁場配向装置を通過した磁性層の一部を電磁石
で無配向状態とする工程を示す断面図である。

【図４】磁気原反から磁気カードを打ち抜き加工する場
合の境界線を示す図である。

【図５】電磁石の構成例を示すもので、図５（ａ）は基
材テープ裏面側に設けたリング型の電磁石を示す側面
図、図５（ｂ）は基材テープの裏面型と表面側の両方に
リング型の電磁石を設けた状態を示す断面図、図５
（ｃ）は基材テープの表面側と裏面側にＩ型の電磁石を
設けて磁場配向させている状態を示す断面図である。

【図６】実施例で得られた磁気カードを製造する際に用
いた電磁石に流した電流波形を示す図である。

【図７】実施例で得られた磁気カードの表面図である。

【図８】実施例で得られた磁気カードの偽造防止情報の
読取結果を示す図である。

【図９】実施例で得られた磁気カードの着磁ピッチを示
す図である。

【符号の説明】

１ 送出リール、 ２ 基材テープ（ベース）、 ３
塗工ヘッド、４ 磁性層、 ５ 磁場配向装置、
６ 電磁石、７ 乾燥装置、 ９ 偽造防止
情報部、

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−162501（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−9016（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G11B 5/84

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 非磁性体からなるベースの上に磁気塗料
   を塗布して磁性層を形成し、塗工面が乾燥する前に前記
   磁性層を長手方向に磁場配向させた後、塗工面が乾燥す
   る前に前記長手方向に磁場配向させた配向磁場と逆方向
   に加えられた磁場により前記磁場配向の一部を乱し、前
   記磁性層の一部分を無配向またはほぼ無配向状態とする
   ことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。