JP3221626B2 - 識別情報を備えた磁気記録媒体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プリペイドカードのよ
うな磁気記録媒体に関し、とくに個々の媒体に固有の識
別情報、すなわち識別情報を備えた磁気記録媒体に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】身分証明書やプリペイドカードのような
磁気記録媒体においては、不正な使用や偽造または改ざ
んを防止するために、それが真正なものであることを示
す識別情報が設けられる。このような目的に適合するカ
ードとして、紙あるいはプラスチックからなるカード基
材の内部に、導電体からなる微細なファイバをランダム
に分散させたものが知られている（たとえば特開昭５０
−６９９９９号公報、特開昭５６−１０８１７２号公
報、特開平３−２７４８９号公報など）。この従来の技
術では、カードの識別情報の識別は、カードの所定の領
域をマイクロ波センサ（マイクロ波を発射し、対象物か
らの反射波を読み取ることができる）でスキャンするこ
とによって実際の使用時に得られた信号パターンを、あ
らかじめ得られたパターンと比較し、この両者が一致し
たときに当該カードを真正なものと判定することで行な
われる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前述の識別情報を備え
たカードの特長は、ファイバの分布がランダムである
ためにその複製が困難であること、同一カードが１枚
だけであること、の２点である。したがってこのカード
を身分証明書やキャッシュカードに利用した場合、きわ
めて高い安全性が得られる。ところが、このカードに設
けられた識別情報は、そのカードの真偽を判定するため
に利用できるのみで、たとえばプリペイドカードのよう
に、利用可能残高などの情報を記録した磁気情報につい
ては、その改ざんを防止する機能はない。

【０００４】このような磁気情報を保護するためには、
情報を平文ではなく、適当な方式にしたがって暗号化し
たり、あるいは全てのデータにスクランブルをかけて、
データの構成が利用者には分からないようにすることが
必要となる。しかし、データの構成をどのように複雑に
しても、解読を完全に防止することはできない。また解
読できなくても、未使用のカードの磁気データを読み出
して適当なメモリに蓄えておき、何回か使用して残高が
減少したカードにこの保存データをコピーすることによ
り、カードは新品として再生されることになる。このよ
うな改ざんを防止するために、多くのプリペイドカード
では、使用済みであることを示すパンチ穴をあけている
が、構造上の制約から、形成できる穴の数には限りがあ
り、またテープ等で穴をふさげば光学的に穴の有無は判
定できなくなる。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、ランダ
ムに分布する金属ファイバが埋設された基材上に少なく
とも磁気記録層、熱溶融型塗膜層および金属薄膜層を順
次設けらた磁気記録媒体において、磁気記録媒体に金属
薄膜層の存在する部分と存在しない部分とを混在させた
領域を設け、領域の金属薄膜層は、磁気記録媒体の使用
時に形成された任意のパターンを形成し、さらに磁気記
録層に領域をマイクロ波センサで読み取ったアナログデ
ータに対応するデータを記録するための磁気トラックを
設けたことを特徴とする識別情報を備えた磁気記録媒体
が提供される。

【０００６】金属薄膜層の存在する部分と存在しない部
分とを混在させた領域に形成された金属薄膜層は、たと
えば格子状に区分された複数の区画を形成し、磁気記録
媒体の状態に対応して、これらの区画の任意の数が、任
意のパターンで除去される。すなわちこの領域には、磁
気記録媒体の状態に対応したデータを示し、そしてこの
データに対応するデータが、磁気トラックに磁気信号と
して記録される。

【０００７】磁気記録媒体の識別は、マイクロ波センサ
により領域から読み出されたデータと、磁気トラックか
ら読み出されたデータとを照合することにより行なわれ
る。マイクロ波センサにより領域から読み出されたデー
タは、この領域に特定のパターンで存在する金属薄膜層
と、同じ領域において基材に混入されている金属ファイ
バとが複合されたものであるので、他の手段で偽造ない
し改ざんすることは不可能であり、きわめて高い安全性
が確保できる。

【０００８】さらにこの領域に設けられている金属薄膜
層は、その一部を除去することで、磁気記録媒体の使用
状況に応じて任意に変更するが可能である。したがって
偽造や改ざんに対する安全性はさらに高いものとなる。

【０００９】

【実施例】以下に本発明をカード型の磁気記録媒体に適
用した場合の一実施例について図面を参照して説明す
る。

【００１０】図１および図２において、符号１で示すカ
ードは、基材２の一方の表面上に、磁気記録層３、熱溶
融型塗膜層４、金属薄膜層５および保護層６をこの順序
で積層した構造を有している。

【００１１】この例では、金属薄膜層５は、図１に示す
カード１表面の下方約１／３の部分に位置して、カード
１の長辺に平行に延びる細長い長方形の領域Ｒ１を形成
し、さらにこの領域Ｒ１の周囲で欠除した領域Ｒ２を形
成している。すなわちカード１の一部に、他の部分から
隔離された長方形の島の形態で領域Ｒ２が設けられてい
る。またカード１の別の部分には、磁気記録層３に後述
する磁気情報を記録するための磁気トラックＴが設けら
れている。

【００１２】領域Ｒ２は、この例では、４行×３０桁の
格子状をなす、１２０の単位７からなり、各単位７は、
所定のパターンにしたがって金属薄膜層５が設けられた
単位と、金属薄膜層５が除去された単位とからなってい
る。図１では、金属薄膜層５が除去された単位が黒色で
示されている。

【００１３】基材１は、一般の磁気記録媒体に使用され
ている材料に、微細な金属ファイバ１０を混入した材料
から構成されている。このような基材は、たとえばポリ
エステル、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリエ
チレン、ポリ塩化ビニル、ポリイミド、ポリ塩化ビニリ
デンなどのマトリックス中に、適当な長さの金属ファイ
バ１０を混入し、これを通常の方法でフィルムまたはシ
ートに成形することにより得られる。このようにして得
られた基材は、マトリックス中に金属ファイバ１０がラ
ンダムに分布するもので、この分布の形態は全く無作為
に形成されるために、カード毎に異なる。

【００１４】磁気記録層２は、通常の磁気記録媒体に使
用されているものと同じものを使用することができる。

【００１５】また熱溶融型塗膜層４は、その上方に位置
する金属薄膜層５がサーマルヘッドの加熱により溶融さ
れたときに、金属薄膜層５の金属の表面張力により細粒
化し、金属薄膜層５をその内部に吸収する。そして周囲
の温度が下がると熱溶融型塗膜層は再び固化され、金属
薄膜層５は細粒の状態で熱溶融型塗膜層４に保持され
る。このように金属薄膜層５を部分的に除去されたとき
に、金属薄膜層５が存在する部分と存在しない部分と
で、マイクロ波の反射率に十分な差を生じさせる上で重
要な役割を持つ。

【００１６】金属薄膜層５は実際にマイクロ波が反射さ
れるために必要な層で、その構成材料は薄膜状態で充分
な導電性を有し、かつ加熱により充分に溶融破壊される
もの、たとえばＳｎ，Ｂｉ，Ｓｅ，Ｔｅ，Ｚｎ，Ｉｎ，
Ａｌ，Ｐｂ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ｃｕ，Ｃｄ，Ｔ
ｉなどの単体あるは合金、あるいはＴｅ−カーバイドな
どの上記金属の化合物からなる低融点金属を用いること
ができる。この金属薄膜層５は基体あるいは熱溶融型塗
膜層４上に真空蒸着法、スパッタリング法、めっき法な
どにより形成できる。金属薄膜層５としての特性を得る
ために、０．０４〜０．１μｍ、好ましくは０．０５μ
ｍ以上の厚みを有することが望ましい。したがって熱溶
融型塗膜層４には、金属薄膜層５との密着性が良好であ
ることが好ましい。のような材料としては、たとえばエ
チルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、セルロ
ースアセテートプロピオネート、酢酸セルロースなどの
セルロース誘導体、溶剤可溶型のポリウレタン系樹脂、
ポリエステル系樹脂、ビニル系樹脂、アクリル系樹脂等
の種々の熱可塑性樹脂や水性ポリビニルアルコールが挙
げられる。これらの樹脂には、可塑剤としてフタル酸エ
ステル、脂肪酸エステル、正リン酸エステル等を添加す
ることができる。

【００１７】熱溶融型塗膜層４は通常のグラビア法、ロ
ール法ナイフエッジ法オフセット法などの塗布方法、あ
るいは印刷方法を用いて、それぞれ基材上、金属薄膜層
５上に形成することができる。その厚さは１〜５μｍ程
度が好ましい。

【００１８】保護層６は、金属薄膜層５を保護する目的
で設けられるもので、アクリル系、エポキシ系、ポリエ
ステル系の紫外線硬化型樹脂や電子線硬化型樹脂を用い
て形成することができる。紫外線硬化型樹脂や電子線硬
化型樹脂を保護層６に用いた場合には、耐熱性、耐光
性、耐薬品性だけでなく、耐摩耗性も向上する。

【００１９】また一般の磁気記録媒体と同様に、金属薄
膜層５の上に、任意の文字、図形、模様等を印刷した印
刷層を設けることができることはいうまでもない。

【００２０】つぎに、図１および図２に示したカード１
がプリペイドカードであり、このプリペイドカードにつ
いて、図３の装置を使ってカードの発行、およびカード
の使用時における真偽判定を行なう方法を、図４および
図５のフローチャートを参照して説明する。

【００２１】図３において、符号１１は、カード１の真
偽判定に際して、領域Ｒ２をスキャンするマイクロ波セ
ンサ、１２は磁気トラックＴをスキャンする磁気ヘッ
ド、１３は真偽判定後に領域Ｒ２の所定の位置にある単
位の金属薄膜層のみを所定の数だけ除去するサーマルヘ
ッドである。

【００２２】マイクロ波センサ１１で反射波を読み取っ
た信号は、Ａ／Ｄ変換器１４でディジタル信号に変換さ
れた後、比較回路１５および変調回路１６に供給され
る。また磁気ヘッド１２の出力信号は、復調回路１７で
復調され、比較回路１５においてＡ／Ｄ変換器１４の出
力信号と比較される。またコントローラ１６から、所定
のパターンに対応する蒸着破壊位置データが変換回路１
８に送られ、このデータにもとづいて、カード１の領域
Ｒ２の所定の単位をサーマルヘッド１３で加熱し、溶融
破壊が行なわれる。

【００２３】（カードの発行時）発行前のカード１で
は、領域Ｒ１およびＲ２は金属薄膜層５で覆われてい
る。このカードを図３の装置に挿入して、所定の発行処
理を行なう手順を図４に示す。最初のステップＳ１で
は、コントローラ１６からの指令にもとづいて、当該カ
ードの種類に応じてあらかじめ定められたパターンに対
応する蒸着破壊を行なう位置データが変換回路１７に送
られ、このデータにもとづいて、カード１に領域Ｒ１を
形成するとともに領域Ｒ２を所定の単位で金属薄膜層５
の溶融破壊がサーマルヘッド１３により行なわれる。つ
ぎにステップＳ２において、マイクロ波センサ１１でカ
ード１の領域Ｒ２のスキャンが行なわれ、読み出された
信号が、Ａ／Ｄ変換器１４および変調回路１６を経て、
磁気ヘッド１２により、当該カードの磁気トラックＴに
磁気信号として書き込まれる。このとき、必要であれ
ば、カードの金額、発行者、発行日等の情報も同時に書
き込まれる。この処理が終了すれば、カードは排出さ
れ、未使用のプリペイドカードとなる。

【００２４】（カードの使用時）プリペイドカードの残
金額から使用金額を差し引く場合、この動作に先立っ
て、当該カードの真偽判定が行なわれる。すなわち図５
において、カードが挿入されると、まずステップＳ１１
において、マイクロ波センサ１１による領域Ｒ２の反射
波の検出動作が行なわれ、次にステップＳ１２におい
て、磁気ヘッド１２による磁気トラックＴの検出動作が
行なわれる。ステップＳ１１およびＳ１２で得られた信
号は、次のステップＳ１３で予め定められた基準にした
がって比較し、当該カードの真偽判定が行なわれる。こ
の判定の結果、当該カードが「偽」と判定された場合に
は、このカードを排出するとともに異常を報知する。

【００２５】当該カードが「真」と判定されると、ステ
ップＳ１４において、当該カードの残額から使用金額を
差し引いた残高に応じたパターンで、サーマルヘッド１
３による領域Ｒ２の残存金属薄膜層５が除去される。一
例を示せば、１００個の区画が利用できる場合、初期の
金額の１／１００が使用される毎に（１０，０００円券
であれば１００円毎に）、１個の区画の金属薄膜層５を
除去する。

【００２６】つぎに、ステップ１５において、残存金属
薄膜層の除去後の領域Ｒ２について、マイクロ波センサ
１１による領域Ｒ２の反射波の検出動作が行なわれ、検
出された信号がＡ／Ｄ変換された後、変調回路１６を経
て磁気ヘッド１２に供給され、コントローラ１６から送
られた他のデータとともに磁気トラックＴに書き込まれ
る。

【００２７】ステップ１７では、今回の使用金額が、所
定の金額よりも大きいかどうかの判断が行なわれ、使用
金額が小さい場合には、その後の処理を経ることなく、
カードは排出される。一方、使用金額が大きい場合に
は、つぎのステップＳ１８において、ステップ１１およ
びステップＳ１６での領域Ｒ２のスキャンからそれぞれ
得られたデータと比較され、変化が認められた場合に
は、残存金属薄膜層５が正常に除去されたものとして、
処理を終了し、カードが排出される。しかし変化が認め
られなかった場合には、除去すべき位置に金属薄膜層５
が存在しない不正なカードであるか、または装置に異常
があると認定し、カードを排出するとともに異常を報知
する（ステップＳ１９）。

【００２８】図１に示したように、金属薄膜層５が形成
された領域Ｒ２を、４×３０のほぼ正方形の格子状に区
分し、そのうち２０個の区域を予め除去したものから始
め、ランダムに１区画づつ金属薄膜層５を除去していっ
た場合における、マイクロ波センサの出力信号波形を図
５に、またその相関係数をプロットしたものを図６にそ
れぞれ示す。マイクロ波センサの出力は、領域Ｒ２の金
属薄膜層５の配置パターンと、基材に埋め込まれた金属
ファイバ１０との重なり合いに対応しているが、領域Ｒ
２の金属薄膜層５だけを少しずつ除去した場合にも、そ
のパターンに対応して徐々に変化していることが明らか
であり、プリペイドカードの使用残高の減少に応じてマ
イクロ波センサの出力信号を利用してカードの真偽判定
を確実に行なうことが可能であり、十分な実用性が期待
できる。

【００２９】なお上記の実施例では、マイクロ波センサ
で検出される識別情報の更新は、長方形の領域に金属薄
膜層５を形成し、この金属薄膜層５を格子状の区画を単
位としてランダムに除去することにより行なわれている
が、１または複数の線条に金属薄膜層５を形成し、カー
ドの使用状況に応じて、この金属薄膜層５を一端から所
定の長さずつ順次に、もしくは適当な長さの区画だけラ
ンダムに除去することにより行なうこともできる。

【００３０】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、個々の磁気記録媒体の識別は、基材にランダムに混
入された金属ファイバと、所定の領域に設けられた金属
薄膜層の面積およびパターンとの複合により生じたマイ
クロ波センサ出力に対して、このマイクロ波センサの出
力に対応して磁気トラックに書き込まれた磁気情報を照
合することにより行なわれる。しかも金属薄膜層は、カ
ードの使用状況に応じて更新される。したがって個々の
磁気記録媒体を偽造、改ざんすることは実際上不可能で
あり、磁気記録媒体の安全性および信頼性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例によるカードの形態の磁気記
録媒体の平面図。

【図２】図１のカードの部分縦断面図。

【図３】図１のカードの真偽判定および更新を行なうた
めの装置のブロック図。

【図４】図３装置において真偽判定および更新が行なわ
れるカードの発行時の動作を示すフローチャート。

【図５】図３の装置において行なわれるカードの真偽判
定および更新動作を示すフローチャート。

【図６】図１のカードの金属薄膜層パターンの変化とマ
イクロ波センサの出力との関係を示すチャート。

【図７】図１のカードの金属薄膜層パターンの変化とマ
イクロ波センサの出力の相関係数との関係を示すチャー
ト。

【符号の説明】

１ カード ２ 基材 ３ 磁気記録層 ４ 熱溶融型塗膜層 ５ 金属薄膜層 ６ 保護層 Ｒ１，Ｒ２ 領域 Ｔ 磁気トラック １０ 金属ファイバ １１ マイクロ波センサ １２ 磁気ヘッド １３ サーマルヘッド １４ Ａ／Ｄ変換器 １５ 比較回路 １６ コントローラ １８ 変換回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−214489（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−317293（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−301889（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−33444（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−27489（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−12534（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−103423（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−342429（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G06K 19/06 G06K 19/10

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ランダムに分布する金属ファイバが埋設
   された基材上に少なくとも磁気記録層、熱溶融型塗膜層
   および金属薄膜層を順次設けらた磁気記録媒体におい
   て、 前記磁気記録媒体に前記金属薄膜層の存在する部分と存
   在しない部分とを混在させた領域を設け、前記領域の前
   記金属薄膜層は、前記磁気記録媒体の使用時に形成され
   た任意のパターンを形成し、さらに前記磁気記録層に前
   記領域をマイクロ波センサで読み取ったアナログデータ
   に対応するデータを記録するための磁気トラックを設け
   たことを特徴とする識別情報を備えた磁気記録媒体。
2. 【請求項２】 前記金属薄膜層上に紫外線もしくは電子
   線硬化型樹脂により形成された保護層を設けたことを特
   徴とする請求項１に記載の識別情報を備えた磁気記録媒
   体。