JP3858338B2 - 磁気バーコードおよび磁気バーコード読取システム - Google Patents
磁気バーコードおよび磁気バーコード読取システム Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気パターンのみ、または磁気パターンとダミーパターンとの組合わせにより構成された磁気バーコードに係り、さらに詳しくは、磁気パターンの磁化容易方向が走査方向に対して所定の角度をなすように形成された磁気異方性を有する磁気バーコードに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、磁気バーコードは、光学式バーコードと比べると、泥などの汚れがあっても読み取りが可能であるという利点があるため、ファクトリーオートメーションや物流システム等の分野への利用が図られている。その中でも、プリペイドカードやＩＤカード等の記録媒体においては、発券情報や金額情報などのセキュリティ情報を持つ磁気バーコードが印刷などにより付与されて用いられている。
【０００３】
このような磁気バーコードが付与された記録媒体のうち、例えば磁気カードは、通常、厚さ１００〜８００μｍ程度の非磁性体の基板上に、厚さ１０〜２０μｍ程度の磁気記録層を塗布した上に、磁性体または磁性体と非磁性体との組み合わせからなるバーコードを設け、さらに表面保護層をその上に形成することにより製造される。磁気記録層から表面保護層の間には、必要に応じて、バーコードを外から見えなくする隠蔽層、情報を文字で記録するための感熱印字層などが設けられることもある。
【０００４】
ここで、磁気記録層は、残留磁化を利用して、情報を追記記録するために用いられる。一方、磁気記録層上のバーコードは、磁性体が含有された磁性部分と、磁性体が含有されていない非磁性部分との組み合わせにより構成され、磁性部分と非磁性部分の組み合わせにより、追記しない固定情報（例えば、使用者ＩＤや、金額、発行機関などに関するパターン情報）が記録されている。このようなバーコードＢＣは、磁気カードの表面上に、例えば図１７に示す位置に形成される。
【０００５】
図１８は、図１７のXVIII-XVIII線に沿って視た拡大断面図である。この図に示すように、磁気カード７０においては、非磁性体の基板７１の上に磁気記録層７２が形成され、ここに、磁気記録層７２に使用されている磁性体よりも低保磁力の磁性粉からなる磁気バーコードパターン７３と、非磁性粉からなるダミーバーコードパターン７４とが、オフセット印刷やスクリーン印刷などにより形成されている。さらに、これらの磁性・非磁性のバーコードパターン７３、７４を隠蔽する隠蔽層７５や、表面を保護するための保護層７６などが同様な印刷により形成される。
【０００６】
ところで、この種の磁気カードにおいては、磁気バーコードパターン７３を構成する磁気材料として、従来より主に２タイプが使用されている。
すなわち、第１のタイプは、磁気バーコードパターン７３を、磁気記録層７２に影響を与えない程度の保磁力であって、かつ、磁気記録も十分に行なえる保磁力を有する磁性材料を用いて形成した後、磁気記録層への書込・読取に用いるのと同様な方法で、磁気バーコードパターン７３への記録の書込・読取を行なうものである。この磁気バーコードパターン７３に用いられる磁性材料としては、例えば、マグネタイト（Ｆｅ3Ｏ4）や、γ酸化鉄（γ−Ｆｅ2Ｏ3）等が考えられる
。
【０００７】
しかしながら、この第１のタイプでは、磁気記録された（残留磁気のある）磁気バーコードパターン７３は、一般に市販されているマグネットビュワー等を用いると、磁気記録されていない磁気バーコードパターン７３およびダミーバーコードパターン７４から判別されてしまうから、記録されたコードが判明してしまう。これを防止するためには、磁気バーコードパターン７３に記録された情報を読み取った後、消磁するなどの策を講じる必要があるが、読取装置の構成が複雑かつ肥大する、という欠点があった。
【０００８】
そこで、このような問題を解決するために、案出されたのが、次に説明する第２のタイプである。かかる第２のタイプは、磁気バーコードパターン７３の磁性材料として、マグネットビュワー等で感知されないような、保磁力が３０Ｏｅ以下の低保磁力を有するカルボニル鉄粉や、Ｍｎ−Ｚｎフェライト等を用いたものである（例えば、特開平１−１０９５２４号公報参照）。
【０００９】
上記のように磁気カード上に磁気バーコードを設けるのは、磁気バーコードが示す情報は、通常の追記可能な磁気記録情報とは異なる固定情報であり、記録媒体の不正取得者が固定情報を読み取ったり改竄したりするのを防止するというセキュリティの確保のためである。そこで、上記のようにして磁気バーコードを設ける以外にも、保磁力の異なる磁性材料を組み合わせた方法（例えば特開昭６３−１３３３２１号公報や、特開昭６３−３０８７２４号公報参照）や、磁化量の異なる磁気バーコードを組み合わせた方法（例えば特開昭６３−２２３８９２号公報参照）、キュリー点の異なる磁性体を用いた方法（例えば実開昭６２−１４７１９１号公報参照）など、種々の方法がある。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の磁気バーコードは、記録される情報量が非常に少ないという問題があった。つまり、磁性体を含有する磁気バーと、非磁性体からなるダミーバーの組み合わせで、例えば４本のバーを形成した場合でも、２進法では、（００００）〜（１１１１）までの１６通りの情報しか生成することができなかった。これを解決しようとして、バーを多数にしたり、複数トラックにバーを設けたりするなどの手段が講じられているが、これらの場合には、バーコードが占有する領域が拡大する上、本質的な解決策とはなっていない。
【００１１】
また、上述したように保磁力の異なる磁性体を用いた複合バーコードも実用化されているが、保磁力の異なる磁性体をそれぞれ印刷等の手段を用いて設けるため、工程数が増加する。また、多種類の材料を使用するためにコストがかかるという問題があった。
【００１２】
本発明は、上述した背景に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、従来の磁気バーコードと外観上は同じであり、かつ磁気バーコードの情報量を多くすることが可能な磁気異方性を有する磁気バーコードを提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明に係る磁気バーコードは、磁化容易方向が走査方向に対して所定の角度をなすように形成された複数の磁気パターンを有する磁気バーコードであって、上記複数の磁気パターンは、それぞれ２以上のアジマス角のいずれかに応じた上記角度を有し、それぞれの上記磁気パターンは、上記角度に傾斜された辺を有する四辺形状の磁性体の小片と、上記角度に傾斜された辺を有する四辺形状の非磁性体の小片とを交互に配設してなるバーであることを特徴とする。
【００１４】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の磁気バーコードにおいて、上記複数の磁気パターンと、非磁性体からなるダミーパターンとを混在させることを特徴とする。
【００１５】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の磁気バーコードにおいて、上記角度がほぼ＋４５゜またはほぼ−４５゜である上記磁気パターンを有することを特徴とする。
【００１６】
また、請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の磁気バーコードにおいて、少なくとも一つの上記磁気パターンの上記磁化容易方向が、上記走査方向に対してほぼ垂直であることを特徴とする。
【００１７】
また、請求項５に記載の発明は、請求項３または請求項４に記載の磁気バーコードにおいて、ほぼ＋４５゜またはほぼ−４５゜に傾けられた上記磁気パターンを構成する上記磁性体の小片が、上記走査方向に対してほぼ＋４５゜またはほぼ−４５゜傾いている斜辺を有する平行四辺形状の小片であることを特徴とする。
【００１８】
また、請求項６に記載の発明は、請求項４または請求項５に記載の磁気バーコードにおいて、上記磁化容易方向に対してほぼ垂直である上記磁気パターンを構成する上記磁性体の小片が、長方形状の小片であることを特徴とする。
【００１９】
また、請求項７に記載の発明は、請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の磁気バーコードにおいて、上記磁気バーコードを隠蔽するための層が、上記磁気バーコード上に設けられていることを特徴とする。
また、本発明に係る磁気バーコード読取装置は、それぞれが異なるアジマス角を有する複数の読取ヘッドを走査方向に並列に備えることを特徴とする。
また、本発明に係る磁気バーコード読取システムは、請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の磁気バーコードと、それぞれが異なるアジマス角を有する複数の読取ヘッドを上記走査方向に並列に備える磁気バーコード読取装置とを備えることを特徴とする。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
Ａ．磁気バーコードの構成
図１は本発明の実施形態に係る磁気バーコードが付与された磁気記録媒体である磁気カードを示す平面図である。この図に示す磁気カード１０の上面には、パターン１１、１２、１３、１４の４本からなるバーコードＢＣ、すなわち磁気バーコードが形成されている。パターン１１、１２、１３、１４には、磁性体を有する磁気コードパターンと、非磁性体からなるダミーコードパターンとが混在している。磁気カード１０は、矢印で示すように左から右へ走査され、その走査の間に磁気バーコードが読み取られるようになっている。
【００２１】
各磁気コードパターンは、磁気異方性を有しており、磁化容易方向が走査方向に対して所定の角度をなすように形成されている。例えば、図示のように、パターン１１、１２、１３は、高透磁率を有する磁性体の小片１１ａ、１２ａ、１３ａと非磁性体の小片１１ｂ、１２ｂ、１３ｂとが交互に多数配設されることによって長方形状になされている。ここで、小片１１ａ、１２ａは、走査方向に対して所定の傾斜角を有する平行四辺形状であり、小片１３ａは、長方形状である。パターン１４は、長方形状の非磁性体が配設されることにより構成されている。図において、時計回りを正とした場合、パターン１１における各小片１１ａの傾斜角は＋４５゜であり、これによりパターン１１の磁化容易方向は走査方向に対して＋４５゜をなしている。また、パターン１２における各小片１２ａの傾斜角は−４５゜であり、これによりパターン１２の磁化容易方向は走査方向に対して−４５゜をなしている。また、パターン１３における各小片１３ａ、１３ｂは、長方形状であるため、パターン１３の磁化容易方向は走査方向に対して垂直になっている。
【００２２】
図２は、図１のII-II線矢視断面図である。この図に示すように、磁気カード１０は、ポリエチレンテレフタレート等の非磁性体の基板２１と、この基板２１の上に形成された磁気記録層２２とを備える。磁気記録層２２には、通常磁気バーコードよりも高い（２００〜５０００Ｏｅ程度）保磁力が要求されるため、Ｂａ−フェライト、マグネタイト（Ｆｅ3Ｏ4）、γ酸化鉄（γ−Ｆｅ2Ｏ3）等の酸化物磁性体やＦｅ−Ｃｏ合金、ＣｕＮｉＦｅ合金等の金属磁性体などが用いられる。この磁気記録層２２の上には、磁気記録層２２よりも低保磁力の磁性体を有する磁気コードパターン２３と、非磁性体からなるダミーコードパターン２４とが、バーコードパターン（１１、１２、１３、１４）として形成されている。図示例では、最も右にあるパターン１４がダミーコードパターン２４であり、他のパターン１１、１２、１３は磁気コードパターン２３である。
【００２３】
ここで、磁気記録層２２には、磁化により可変情報が記録される。これに対して、バーコードＢＣの磁気コードパターン２３は磁性体を有しているが、磁化によって情報の記録が行われるのではなく、磁気コードパターン２３とダミーコードパターン２４の配列の組み合わせのいかんと、磁気コードパターン２３における磁化容易方向が＋４５゜、−４５゜または垂直のいずれであるかにより、バーコードＢＣの記録コードが定まる。つまり、バーコードＢＣの記録情報は、磁気カード１０の製造時に付与され、しかも書き換えできない固定情報である。後述するように、磁気コードパターン２３が、特定の磁気読取ヘッドによって２進法の「１」として読み取られうるのに対して、ダミーコードパターン２４は、どの磁気読取ヘッドを用いても「０」としか読み取られない。
【００２４】
上記のように、バーコードＢＣは固定情報の記録に用いられるため、磁気コードパターン２３の保磁力は、磁気記録層２２の保磁力に影響を与えない程度に低いだけではなく、マグネットビュワー等で感知されないように３０Ｏｅ以下であるとよい。また、磁気コードパターン２３を構成する小片１１ａ、１２ａ、１３ａに使用される磁性体は、磁気読取ヘッドで読み取った時に高い出力電圧を得るように、高透磁率磁性材料であることが望ましい。この種の材料としては、センダスト、パーマロイ、鉄、コバルト、ニッケルなどの磁性金属や、Ｍｎ−ＺｎフェライトおよびＮｉ−Ｚｎフェライトのような磁性酸化物などが挙げられる。また、近年開発されたＦｅ−Ｂ系、Ｆｅ−Ｂ−Ｃ系、Ｆｅ−Ｓｉ−Ｂ系、Ｆｅ−Ｂ−Ｃ−Ｓｉ系などのアモルファス磁性金属なども高透磁率を有することが知られており、これらのアモルファス磁性金属も小片１１ａ、１２ａ、１３ａの素材に使用しうる。
【００２５】
磁気コードパターン２３を構成する小片１１ａ、１２ａ、１３ａは、これらの材料を顔料としたインキを作製し、スクリーン印刷、オフセット印刷、グラビア印刷などの印刷手法によって磁気記録層２２の上に図示の形状に印刷されることにより形成される。また、これらの材料を磁気記録層２２の上に一旦固着させ、その後エッチングなどの手法により図示の形状に加工してもよい。さらに近年では、上記のアモルファス磁性金属のワイヤも製造されており、このワイヤを細かく切断して、磁気記録層２２の上に貼着してもよい。
【００２６】
また、磁気コードパターン２３を構成する小片１１ｂ、１２ｂ、１３ｂは、小片１１ａ、１２ａ、１３ａが印刷された形状のネガパターンに形成された印刷用の版で、アルミニウムなどの非磁性金属や酸化チタン等の通常のインキなどを使用し、上記の印刷方法と同様の手法で形成される。また、ダミーコードパターン２４は、アルミニウムなどの非磁性金属や酸化チタン等の通常のインキなどを使用し、磁気コードパターン２３の印刷方法と同様の手法で形成される。
【００２７】
なお、理解を容易にするために、図１では、パターン１１、１２、１３、１４を露出したが、セキュリティを重視して、図２に示すように隠蔽層２５、保護層２６などをパターン１１、１２、１３、１４の上に設けて、これらを目視できないようにすることも可能である。また、パターン１３を磁性体からなる一つのバーとして形成してもよい。さらに、パターン１１、１２、１３、１４の合計本数、すなわちバーの本数は、図示では４本にしたが、磁気カードの用途に応じて変更しうる。
【００２８】
Ｂ．磁気バーコードの読取方法
次に、上記磁気バーコードの読取方法を説明する。まず、図３において、符号３０は読取装置のヘッドアセンブリ３０を示す。このヘッドアセンブリ３０は、その読取面３０ａに、複数の読取ヘッド（磁気読取手段）を備えており、これらの読取ヘッドのコアのギャップは、それぞれ異なるアジマス角を持つように形成されている。磁気カード１０は、図示しないこの読取面３０ａにほぼ平行にかつ、バーコードＢＣまたは保護層２６が読取面３０ａに対向するように、走査されるようになっている。
【００２９】
図４は、ヘッドアセンブリ３０における読取ヘッドとそれらのコアのギャップのアジマス角の例を示す。なお、ギャップは目視で認識されないほど微小であるが、ここでは誇張して示す。以下、ギャップが磁気カード１０の走査方向に対して垂直なときを０゜とし、図中の時計回りを負としてアジマス角を説明する。
図示は、二つの読取ヘッド３１、３２が走査方向に並列に設けられた例を示す。読取ヘッド３１のアジマス角は０゜であるのに対して、読取ヘッド３２のアジマス角は＋４５゜である。
【００３０】
上記のようなアジマス角を持つ読取ヘッドを用いた磁気コードパターン２３の読取原理は以下の通りである。まず各読取ヘッドには、直流バイアス電流を流し、磁気記録層２２の磁気記録に影響を与えない程度の大きさの弱いバイアス磁界を磁気コードパターン２３に与える。
【００３１】
磁気コードパターン２３を読取ヘッドに対して走査した時に得られる読取ヘッドの出力電圧は、基板２１上に設けられた磁気コードパターン２３を構成する磁性体の小片１１ａ、１２ａ、１３ａのエッジが読取ヘッドのギャップに対して平行に（０゜をなすように）横切った時、最も高い値が得られる。一方、磁気コードパターン２３を構成する磁性体の小片１１ａ、１２ａ、１３ａのエッジと、読取ヘッドのギャップとが傾斜したときは、いわゆるアジマス損失があり、出力が低下し、検出することはできない。すなわち、図４に例示した読取ヘッドと磁気コードパターン２３の磁性体小片１１ａ、１２ａ、１３ａのエッジとがなす角度は、０゜、４５゜、９０゜のいずれかとなるが、０゜以外の角度のときは、アジマス損失により出力電圧はほとんど得ることができない。以下、具体的に説明する。
【００３２】
図５にアジマス角が＋４５゜のギャップを持つ読取ヘッド３２に対して、このギャップに平行な磁化容易方向を持つ磁気コードパターン２３（パターン１２）が横切ったときの状態を示す。同図において、Ｗは読取ヘッド３２の幅（トラック幅）を示し、ｖは走査速度を示す。また、ｄは幅ｗの方向における磁気コードパターン２３を構成する一つの磁性体の小片１２ａの長さを示す。
【００３３】
Ｇ１〜Ｇ８は、各小片１２ａを横切り始めるタイミングと横切り終わるタイミングでのギャップの位置を示し、ｔ１〜ｔ８は、Ｇ１〜Ｇ８にそれぞれ対応するタイミングを示す。全体の読取時間は、ｔ８−ｔ１＝ｔａとなる。図５に示すように、読取ヘッド３２のギャップに対して、各小片１２ａの長辺がなす角度は０゜であり、各小片１２ａの短辺がなす角度は４５゜である。この場合、磁気コードパターン２３を構成する磁性体の小片１２ａのエッジが読取ヘッドのギャップに対して平行に（０゜をなすように）横切る時があり、この時に読取ヘッド３２の出力電圧を得る。
【００３４】
図５では、ｔ１で最初の磁束変化があり、ｔ２で磁束が０に戻る。従って、ｔ１で正の出力電圧、ｔ２で負の出力電圧が得られる。ただし、ｔ１、ｔ２では、トラック幅Ｗに対して、横切る小片１２ａの領域が小さいので、小さい出力しか得られない（ｔ７、ｔ８も同様である）。
ｔ３では、再び磁束変化があり、ｔ４で磁束が０に戻る。従って、ｔ３で正の出力電圧、ｔ４で負の出力電圧が得られる。ｔ３、ｔ４では、トラック幅Ｗに対して、横切る小片１２ａの領域が大きいので、大きい出力が得られる（ｔ５、ｔ６も同様である）。このように出力を得ることにより、出力波形は、図５の下部に示すようになる。
【００３５】
なお、図示せぬアジマス角が−４５゜のギャップを持つ読取ヘッドに対して、このギャップに平行な磁化容易方向を持つ磁気コードパターン２３（パターン１１）が横切ったときも、図５と同様の出力波形が得られる。
【００３６】
図６は、アジマス角が＋４５゜のギャップを持つ読取ヘッド３２に対して、このギャップに直交する磁化容易方向を持つ磁気コードパターン２３（パターン１１）が横切ったときの状態を示す。Ｇ１、Ｇ２…は、各小片１１ａを横切り始めるタイミングと横切り終わるタイミングでのギャップの位置を示し、ｔ１、ｔ２…は、Ｇ１、Ｇ２…にそれぞれ対応するタイミングを示す。全体の読取時間は、ｔｂとなる。
【００３７】
読取ヘッド３２のギャップに対して、各小片１１ａの長辺がなす角度は９０゜であり、各小片１１ａの短辺がなす角度は４５゜である。このため、磁気コードパターン２３を構成する磁性体の小片１１ａのエッジが読取ヘッドのギャップに対して平行に（０゜をなすように）横切る時がなく、アジマス損失により、図６の下部に示すように、読取ヘッド３２の出力電圧を得ることはできない。
【００３８】
なお、図示せぬアジマス角が−４５゜のギャップを持つ読取ヘッドに対して、このギャップに直交する磁化容易方向を持つ磁気コードパターン２３（パターン１２）が横切ったときも、図６と同様に出力波形が得られない。
【００３９】
また、アジマス角が＋４５゜のギャップを持つ読取ヘッド３２または図示せぬアジマス角が−４５゜のギャップを持つ読取ヘッドに対して、このギャップに＋４５゜または−４５゜に傾いた磁化容易方向を持つ磁気コードパターン２３（パターン１３）が横切ったときも、磁気コードパターン２３を構成する磁性体１３ａの小片のエッジが読取ヘッドのギャップに対して平行に（０゜をなすように）横切る時がなく、アジマス損失により、図６と同様に出力波形が得られない。
【００４０】
図７は、アジマス角が０゜のギャップを持つ読取ヘッド３１に対して、磁気コードパターン２３であるパターン１１が横切ったときの状態を示す。Ｇ１、Ｇ２は、各小片１１ａを横切り始めるタイミングと横切り終わるタイミングでのギャップの位置を示し、ｔ１、ｔ２は、Ｇ１、Ｇ２にそれぞれ対応するタイミングを示す。全体の読取時間は、ｔ２−ｔ１＝ｔｃとなる。
【００４１】
読取ヘッド３２のギャップに対して、各小片１１ａの長辺がなす角度は４５゜であり、各小片１１ａの短辺がなす角度は０゜である。この場合、磁気コードパターン２３を構成する磁性体の小片１１ａのエッジが読取ヘッドのギャップに対して平行に（０゜をなすように）横切る時があり、この時に読取ヘッド３２の出力電圧を得る。
【００４２】
図７では、ｔ１で磁束変化があり、ｔ２で磁束が０に戻る。従って、ｔ１で正の出力電圧、ｔ２で負の出力電圧が得られる。このように出力を得ることにより、出力波形は、図７の下部に示すようになる。
なお、アジマス角が０゜のギャップを持つ読取ヘッド３１に対して磁気コードパターン２３であるパターン１２が横切ったときも、図７と同様の出力波形が得られる。また、アジマス角が０゜のギャップを持つ読取ヘッド３１に対して磁気コードパターン２３であるパターン１３が横切ったときも、図７と同様の出力波形が得られる。
【００４３】
さらに、ダミーコードパターン２４は、上記のバイアス磁束を変化させることができないので、いずれの読取ヘッドによっても検出されることはない。
【００４４】
このように、読取ヘッドのアジマス角によって、同一の磁気パターンに対しての検出結果が異なるため、同じバーコードＢＣでも、読取ヘッドによって異なる読取結果が得られる。ここで、パターンの検出を「１」、非検出を「０」として符号化すると、図４に示す磁気カード１０（図１の磁気カード１０を裏返して示す）についての検出結果は、アジマス角が０゜の読取ヘッドによれば、（１１１０）となるが、アジマス角が＋４５゜の読取ヘッドによれば、（０１００）となる。
【００４５】
図８は、磁気バーコードの読取装置の全体構成を示す。同図に示すように、ヘッドアセンブリ３０は、その読取面３０ａを下方に向けた状態で固定されており、磁気カード１０は、図示しない搬送手段により、ヘッドアセンブリ３０の下方を水平に搬送され、その間に、バーコードＢＣがヘッドアセンブリ３０によって読み取られるようになっている。ただし、逆に、磁気カード１０を固定して、ヘッドアセンブリ３０が搬送されるようにしてもよい。すなわち、磁気カード１０とヘッドアセンブリ３０の相対移動が引き起こされれば、いずれが搬送されてもよい。
【００４６】
ヘッドアセンブリ３０の各読取ヘッドの出力信号（各読取コイルの出力電圧）は、それぞれ増幅器で増幅される。
増幅されたそれぞれの出力信号は、デコーダ（符号化手段）４３に入力される。デコーダ４３は、出力信号をクロック信号と対比し、一クロック周期の中で規定以上の出力電圧があるとき、二進法の「１」を出力し、出力信号が規定未満のとき「０」を出力する。このようにして各読取ヘッドの出力信号ごとに、デコーダ４３は符号化したデータを出力する。これらの複数のデータは、演算器（演算手段）４５において、あらかじめ定められた計算式に従って一つに結合されて出力される。
【００４７】
好ましくは、図８に示すように、読取装置がクロック信号発生器４４を備え、このクロック信号発生器４４でクロック信号を発生するようにするとよい。ただし、磁気カード１０に走査方向に沿って等間隔に複数の基準被検出部を形成し、読取装置に基準被検出部を検出する検出手段を設け、磁気カード１０の搬送中、これらの基準被検出部が検出された時に検出手段が発生する信号をクロック信号の代わりに用いることも可能である。この場合には、磁気カードの搬送速度が途中で変化した場合にも、パターン１１、１２、１３の読取とクロック信号が同期し、符号化が円滑に行える。
【００４８】
具体的な読取手法について図９を参照して説明する。ここでは、図４（ａ）に示すヘッドアセンブリ３０を用いて、同図に示す磁気カード１０を読み取った場合を例に採る。図９の（ａ）は、読取ヘッド３１の出力信号の波形を示し、（ｂ）は読取ヘッド３２の出力信号の波形を示す。これらの波形は、デコーダ４３において、（ｃ）で示すクロック信号と照合されて符号化される。すなわち、読取ヘッド３１の出力信号は、（ｄ）に示すように（１１１０）に符号化される。一方、読取ヘッド３２の出力信号は、（ｅ）に示すように（０１００）に符号化さ
れる。
【００４９】
上記のように演算器４５は、これらの出力信号を一つに結合する。図示例では、単純に読取ヘッド３１の出力信号を上４桁、読取ヘッド３２の出力信号を下４桁にして合計８桁に結合する。この結果、（１１１００１００）のデータが出力される。ただし、各桁の数値を所定の桁に振り分けて全く別の順序にしてもよい。
【００５０】
次に、本実施形態による磁気バーコードを上記の読取方法で読取った場合の効果を以下説明する。従来の磁気バーコードを読み取るときに、磁気コードパターン２３とダミーコードパターン２４とを組み合わせて、４本のパターンを製造した場合には、磁気コードパターン２３に対して「１」を出力し、ダミーコードパターン２４に対して「０」を出力するだけである。従って、二進法で（００００）〜（１１１１）の１６通りのデータが得られるだけである。
【００５１】
しかし、上記の実施形態による磁気バーコードを、ヘッドアセンブリ３０に、磁化容易方向が一定の範囲にある磁気コードパターン２３のみを検出する読取ヘッドが少なくとも一つ設けられている読取装置で読み取る場合、アジマス角が＋４５゜である読取ヘッド３２は、磁気コードパターン２３のうちの磁化容易方向がこのアジマス角に平行なパターン１１に対して「１」を出力し、磁気コードパターン２３のうちの磁化容易方向がアジマス角と直交するパターン１２および磁化容易方向がアジマス角に対して４５゜に傾いているパターン１３に対しては「０」を出力する。また、図示せぬアジマス角が−４５゜である読取ヘッドが設けられている読取装置で読み取る場合、磁気コードパターン２３のうちの磁化容易方向がこのアジマス角に平行なパターン１２に対して「１」を出力し、磁気コードパターン２３のうちの磁化容易方向がアジマス角と直交するパターン１１および磁化容易方向がアジマス角に対して４５゜に傾いているパターン１３に対しては「０」を出力する。
【００５２】
従って、同一の磁気コードパターン２３でも、読取ヘッド次第で、出力が「１」になることもあるし「０」になることもある。このため、磁気バーコードは、記録および読取が可能な情報を多彩にすることが可能である。表１は、上記の実施形態で記録および読取が可能な情報の内容を示す。ここでは、ヘッドアセンブリ３０として図４に示すものを用いた場合を例示する。
【００５３】
【表１】
【００５４】
表１の見方は、次の通りである。まず、アジマス角が０゜の読取ヘッド３１が（００００）と読み取ったときには、４本のパターンはいずれもダミーコードパターン２４である。従って、アジマス角が＋４５゜の読取ヘッド３２の読取結果は必ず（００００）となる。このように、４本のダミーコードパターン２４で構成されるデータの組み合わせ数は、１通りの可能性しかない。これが表１の１行目の見方である。
【００５５】
次に、読取ヘッド３１が（０００１）と読み取ったときには、最初の３本のパターンはダミーコードパターン２４であって、最後のパターンは磁気コードパターン２３であることは確かであるが、この磁気コードパターン２３の磁化容易方向は二通りありうるから、読取ヘッド３２の読取結果は（００００）（０００１）の二通りの可能性がある。これが表１の２行目の見方である。
【００５６】
以下、同様に考えられ、最後に、読取ヘッド３１が（１１１１）と読み取ったときには、４本のパターンはいずれも磁気コードパターン２３であるが、磁気コードパターン２３の磁化容易方向は二通りの可能性がありうるから、読取ヘッド３２の読取結果は１６通りの可能性がある（表１の最終行参照）。従って、読取ヘッド３１の読取結果と読取ヘッド３２の読取結果を結合すると、全部で８１通りの組み合わせが考えられる。
【００５７】
このように８１通りの組み合わせが考えられるということは、換言すれば、磁気カード１０の製造にあたって４本のパターンを磁気カード１０に付与することにより、８１通りの情報を与えることが可能であることにほかならない。つまり、バーコードＢＣの占有面積を大きくしなくても、記録できる情報量を従来よりも５倍以上に拡大することが可能である。そして、二つの読取ヘッド３１、３２が設けられた読取装置を用いることにより、これらの８１通りの情報の全てを識別することが可能である。
【００５８】
この効果は、仮に読取ヘッド３２のアジマス角が＋４５゜でなく−４５゜であったとしても同様である。また、ヘッドアセンブリ３０の読取ヘッドのアジマス角がそれぞれ＋４５゜と−４５゜であっても同様である。パターン１１、１２、１３、１４には、ダミーコードパターン２４も含まれうるから、アジマス角が＋４５゜の読取ヘッドの読取結果の反対が、アジマス角が−４５゜の読取ヘッドの読取結果になるような単純な関係にはならないからである。
【００５９】
また、アジマス角が０゜、＋４５゜、−４５゜のギャップを持つ３種類の読取ヘッドを一つの読取装置に設けてもよい。この読取装置で、磁気バーコードを読み取る場合に、例えば、アジマス角が０゜の読取ヘッドが（００１１）と読み取り、アジマス角が＋４５゜の読取ヘッドが（００００）と読み取るとする。このとき、パターン１３が混在する可能性のない磁気バーコードにおいては、アジマス角が−４５゜の読取ヘッドの読取結果は必ず（００１１）となる。しかし、パターン１３が混在している可能性のある磁気バーコードにおいては、アジマス角が−４５゜の読取ヘッドの読取結果は、（００００）、（０００１）、（００１０）、（００１１）の４通りの可能性がある。このように、読取結果の組み合わせが多く考えられるということは、多くの情報を与えることが可能であることを意味する。つまり、バーコードＢＣの占有面積を大きくしなくても、記録できる情報量をより多くすることができる。
【００６０】
ここで、パターン１３が磁性体のみから構成されるているとすると、図９（ａ）中の最も右側の波形の振幅が他の二つの波形より大きくなってしまう。そこで、パターン１３を長方形状の磁性体の小片１３ａと非磁性体の小片１３ｂとを交互に配設して形成することによって、読取ヘッド３１のトラック幅Ｗに対して横切る小片１３ａの領域を小片１１ａ、１２ａと合わせる。こうして、図９（ａ）に示すように、パターン１１やパターン１２の場合と、ほぼ等しい大きさの波形を得ることができる。
【００６１】
なお、図４では、ヘッドアセンブリ３０を例示したが、アジマス角、トラック数（ヘッドの並列数）とも、図示のものに限定されない。ただし、ヘッドアセンブリ３０の複数の読取ヘッドのうち、少なくとも一つは、磁化容易方向が一定の角度にある磁気パターンのみを検出し、他の一定の角度の磁化容易方向を持つ磁気パターンを検出しないものでなければならない。つまり、この実施形態のように、アジマス角が０゜、＋４５゜、−４５゜の３通りが考えられる場合は、＋４５゜か−４５゜のアジマス角のヘッドを少なくとも一つが設けられた読取装置を使用すればよい。
【００６２】
さらに、本実施形態の磁気バーコードは、ギャップのアジマス角が０゜を持つ読取ヘッドのみが設けられた従来の読取装置で読取を行えば、パターン１１、１２、１３を検出することができるため、従来の磁気バーコードに対しても互換性を有することになる。
【００６３】
なお、上記の実施形態では、パターン１１、１２、１３、１４にダミーコードパターン２４を混在させているが、パターン１１、１２、１３、１４は磁気コードパターン２３のみから構成してもよい。従来、４本の磁気コードパターン２３から構成された磁気バーコードの読取結果は、（１１１１）の一通りしかありえなかった。しかし、磁気コードパターン２３のそれぞれの磁化容易方向の可能性を三通りにすることにより、複数の読取結果が得られる。
【００６４】
Ｃ．効果
本実施形態による磁気バーコードは、上記の異なるアジマス角のギャップを持つ読取ヘッドが設けられた複合磁気ヘッドによる読取方法によって、記録可能な情報量を飛躍的に拡大することができる。また、磁化容易方向が走査方向に対して＋４５゜に傾いているパターン１１が、交互に配設された複数の磁性体の小片１１ａと非磁性体の小片１１ｂとから構成された長方形上状のバー、すなわち、従来の磁気バーコードを構成するバーと外観上同一になされている。また、磁化容易方向が走査方向に対して−４５゜に傾いているパターン１２についても、同様になされている。従って、磁気バーコードを目視で読まれてしまうといった問題が減少する。さらに、この磁気バーコード上に隠蔽層２５を設けることによって、従来の磁気カードと外観上の区別をすることができなくなりセキュリティ性が向上する。
【００６５】
Ｄ．変更例
上記の実施形態の変更例の説明する。図１５に示すように、磁気カード１０の上面には、パターン１１、１２の４本からなる磁気バーコードが形成されている。パターン１１、１２は、高透磁率を有する磁性体の小片１１ａ、１２ａと非磁性体の小片１１ｂ、１２ｂとが交互に多数配設されることによって長方形状になされている。ここで、小片１１ａ、１２ａは、走査方向に対して、それぞれ＋４５゜、−４５゜の傾斜角を有する平行四辺形状である。これにより、パターン１１の磁化容易方向は走査方向に対して＋４５゜をなしている。また、パターン１２の磁化容易方向は走査方向に対して−４５゜をなしている。
【００６６】
上記の変更例による磁気バーコードは、次のような読取方法によっても読み取ることができる。図１０に示すように、読取時において磁気カード１０は、検出素子５０により間隔ｘを置いて非接触で走査され、その際、バーコードＢＣが読み取られる。この場合、磁気カード１０が搬送されて、固定された検出素子５０が読み取る構成としても、反対に、磁気カード１０を固定として、検出素子５０が走査する構成としてもよい。すなわち、磁気カード１０と検出素子５０とにおいて、図に示す走査方向の相対移動が発生すればよい。
【００６７】
ここで、検出素子５０は、図に示すように、コア５１、検出コイル５２および励起コイル５３から構成される。検出コイル５２および励起コイル５３は、図１１に示すように、それぞれ短形８字状に形成されるものであり、互いに直交し、図では説明のため離れているが、その形成平面は略同一である。
【００６８】
なお、検出コイル５２の検出磁束および励起コイル５３の発生磁束をそれぞれ高めるため、図１０に示すようにコア５１には十字状の溝が形成され、かかる溝により形成される突起部分に検出コイル５２および励磁コイル５３がそれぞれ巻回されるとともに、コア２１の材質には、フェライトなどの高透磁率磁性体が用いられる。また、検出コイル５２および励起コイル５３は、図では説明のため、１ターンであるが、やはり磁束を高めるため、通常では複数ターンである。
【００６９】
上記のような直交８の字コイル対によるパターン２３の読取原理は以下の通りである。まず励起コイル５３に対し、図１１に示した方向に電流を流したとすると、この電流で発生した磁界により、励磁コイル５３の下面には、図に示すような磁束φPが発生する。この際、磁気カード１０の上面において磁気バーコードが形成されていない箇所では、同一の磁束φPが、磁気カード１０を上からみる と、図１２（ａ）に示すように走査方向と垂直に発生する。
これに対し、例えば、パターン１１が形成されている箇所では、図１２（ｂ）に示すように、発生磁界がパターン１１の磁化容易方向にしたがって曲げられ、この曲げ磁界にかかる磁束φAが発生する。かかる磁束φAは、走査方向とは垂直方向に成分を有する磁束φP´と、走査方向とは逆方向の成分を有する磁束φBとに分解することができる。このため、走査方向に成分を有する磁束が、励起コイル５３による磁気励起によって新たに発生することになる。一方パターン１２が形成されている箇所では、同様な理由から磁束φBとは逆向きの磁束が生じる。
【００７０】
さて、パターン１１によって磁束φBが発生すると、この磁束φBによって、図１３に示すように、走査方向とは垂直方向に磁界が発生し、なおかつ、この磁界に対し検出コイル５２が相対移動しているので、検出コイル５２には、誘導起電力が同図に示す方向に生じる。また、パターン１２については、磁界の向きが同図に示す方向と反対となるので、逆向きの誘導起電力が生じる。
【００７１】
従って、励起コイル５３に電流を流し、検出素子５０を磁気カード１０に対し相対移動させて検出コイル５２に発生する誘導起電力の有無、さらに有のときには、その電圧（および極性）を検出することにより、バーコードＢＣに対応する情報を取得することができる。
【００７２】
次に、このような直交８の字コイル対による具体的な読取手法および効果について説明する。まず、励磁コイル５３に交流電流を励磁信号とし、これにより交流磁界を発生させている。このような構成例を図１４に示す。この例では、励磁信号の周波数を１００ｋＨｚとし、ロックインアンプ６０によって、検出コイル５２の出力を、励磁信号と同期して整流した電圧Ｖoutを得ることとしている。
【００７３】
かかる電圧Ｖoutと検出素子５０の位置との関係を図１５に示す。この図に示ように、パターン１１、１２、１２、１２に対応する電圧Ｖoutによって、符号 「０」、「１」、「１」、「１」を得ることができる。
【００７４】
さて、図１５の例では、パターン１１、１２の磁化容易方向は走査方向に対して＋４５゜、−４５゜になされていた。図１６（ａ）において、走査方向に対する磁化容易方向の角度θを−９０°から＋９０°まで変化させた場合における電圧Ｖoutの特性を同図（ｂ）に示す。この図に示すように、角度θが変化すると、電圧Ｖoutも連続的に変化する。特に、−４５≦θ≦＋４５では、電圧Ｖoutが定まれば、角度θも一義的に定まる。このため、角度θと電圧Ｖoutとの対応付 けを予め行うことにより、符号「０」、「１」のディジタルデータのみならず連続的なアナログデータや多値のデータも取り扱うことが可能である。例えば、角度θが−４５゜、−３０゜、＋３０゜、＋４５゜をそれぞれ符号の「００」、「０１」、「１０」、「１１」に対応させることで、ひとつのパターンに対して２ビットの情報を割り当てることができる。このようにして図１５に示す磁気バーコードの読取を行えば、（１１００００００）のデータを得ることができる。従って、磁気バーコードに記録可能な情報量を飛躍的に拡大することが可能である。また、外観上も上記の実施形態の磁気バーコードと同様に、従来の磁気バーコードと区別することができなくなりセキュリティ性が向上する。
【００７５】
【実施例】
次に、実際に試作した例について述べる。
Ａ．実施例１
実施例１は、まず、磁気カード１０の基板２１となる厚さ１８８μｍのポリエチレンテレフタレートシート（東レ製「Ｅ−２８Ｇ」（商品名））の上に、Ｂａ−フェライトを記録用磁性粉とした磁気塗料（東洋インキ製造製）をグラビアコーティングして磁気記録層２２を形成した。
【００７６】
異方性磁気バーコードである磁気コードパターン２３は、磁性体をバインダー中に分散した磁性インキを用いてスクリーン印刷した。この磁性インキは、表２に示す組成で配合され、ディスペンサによって前分散を行ってから、サンドミルで２４００ｒｐｍの速度で分散を行うことにより得た。
【表２】
【００７７】
図１に示す磁性体部分に合うように形成された磁性材料印刷用の版を用いて、各磁気コードパターン２３の幅が１ｍｍ、長さが４ｍｍ、一つの小片の幅が３００μｍとなるようにした。スクリーン印刷の版は、３００線／インチ、ゾル厚２０μｍのテトロン版とした。パターン１１、１２、１３における非磁性体部分は、上記の磁性材料用の版のネガパターンに形成された非磁性材料印刷用の版で、市販のグレーインキ（東洋インキ製造製）１００重量％に対して酸化チタン２重量％が配合されたインキを用いて同様の印刷を行った。また、ダミーコードパターン２４も、同様に印刷を行った。
【００７８】
隠蔽層２５は、アルミペースト（東洋アルミ製）を塩化ビニル／酢酸ビニル共重合体樹脂中に分散したインキを用いて、３００線／インチのテトロン、カレンダー版でスクリーン印刷を行い約３μｍの厚さに設けた。その後、耐摩耗性を与えるため、紫外線硬化型オフセットインキ（東洋インキ製造製）を用いて保護層２６を印刷して１μｍの厚さに設けた。このように印刷されたシートから、磁気カード１０の形態に切断加工して測定サンプルとした。
【００７９】
このように作製した磁気カードの磁気バーコードを読み取るために、ヘッドアセンブリ３０は、図４に示すような、アジマス角０゜の読取ヘッド３１と、＋４５゜の読取ヘッド３２を並列に設けた二トラックの読取装置を用いた。磁気カード１０のパターン１１、１２、１３、１４の配列は、図１と同一であるから、上記のように読取ヘッド３１の読取結果は（１１１０）、読取ヘッド３２の読取結果は（０１００）になるはずである。
【００８０】
各読取ヘッド３１、３２における読取用のコアのギャップはそれぞれ３５μｍ、トラック幅はそれぞれ１ｍｍである。ヘッドアセンブリ３０では、バイアス磁界を発生するために、バイアス電流を２０ｍＡ印加し、走査速度１ｍ／secでサンプルの磁気カード１０の磁気バーコードを読み取った。
【００８１】
図９の（ａ）、（ｂ）は、この実測における出力波形を示し、それぞれ読取ヘッド３１、３２の出力波形を増幅したものである。この時得られた出力電圧の極値は、同一形式の増幅器４１、４２で同倍率に増幅したところ、（ａ）、（ｂ）ともに約７．８Ｖpp、であり、十分に良好なＳＮ比で符号化することのできる値であった。従って、使用上の信頼性も確認された。
【００８２】
この出力波形をデコーダ４３および演算器４５で符号化し、単純に読取ヘッド３１の出力信号を上４桁、読取ヘッド３２の出力信号を下４桁にして合計８桁に合成したところ、（１１１００１００）となり、この磁気カード１０に記録されている正規の情報を得ることができた。
【００８３】
また、作製した磁気カードは、外観上は、磁気バーコードの存在を識別できる程度の凹凸はあるが、長方形状のバーが４本並んでいる従来の磁気カードと区別はできなかった。
【００８４】
Ｂ．実施例２
実施例２としては、実施例１と同様に基板２１と磁気記録層２２とを形成し、表３に示す組成で配合された磁性インキを実施例１と同様に印刷した。
【表３】
【００８５】
また、非磁性材料としては、市販のグレーインキ（東洋インキ製造製）を用いて実施例１と同様に印刷を行った後、実施例１と同様に隠蔽層２５および保護層２６を設けて磁気カードを作製した。
【００８６】
この磁気カードの磁気バーコードの読み取りを、実施例１と同様の条件および読取装置で行い、このとき得られた出力電圧の極値を、同一形式の増幅器４１、４２で同倍率に増幅したところ、（ａ）、（ｂ）ともに約６．８Ｖpp、であり、十分に良好なＳＮ比で符号化することのできる値であった。従って、使用上の信頼性も確認された。また、外観上も実施例１と同様に、従来の磁気カードと区別することができなかった。
【００８７】
Ｃ．実施例３
実施例３としては、実施例１と同様に基板２１と磁気記録層２２とを形成し、表４に示す組成で配合された磁性インキを実施例１と同様に印刷した。
【表４】
【００８８】
また、非磁性材料としては、市販のグレーインキ（東洋インキ製造製）を用いて実施例１と同様に印刷を行った後、実施例１と同様に隠蔽層２５および保護層２６を設けて磁気カードを作製した。
【００８９】
この磁気カードの磁気バーコードの読み取りを、実施例１と同様の条件および読取装置で行い、このとき得られた出力電圧の極値を、同一形式の増幅器４１、４２で同倍率に増幅したところ、（ａ）、（ｂ）ともに約１３．５Ｖpp、であり、十分に良好なＳＮ比で符号化することのできる値であった。従って、使用上の信頼性も確認された。また、（ａ）は、従来の磁気バーコードを読み取るための読取ヘッドで読み取ったときの値であるため、従来の磁気バーコードとの互換性が確認された。また、外観上も実施例１と同様に、従来の磁気カードと区別することができなかった。
【００９０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、従来の磁気バーコードと外観状は同じであり、かつ磁気バーコードの占める面積を大きくしなくても、磁気バーコードの情報量を従来よりも飛躍的に多くすることができる。また、従来の磁気バーコードに対しても互換性を有しているため、従来の磁気バーコードの読取装置等の変更をせずにセキュリティ性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る磁気バーコードが付与された磁気カードを示す平面図である。
【図２】 図１のII-II線矢視断面図である。
【図３】 上記磁気バーコードの読取装置のヘッドアセンブリを示す斜視図である。
【図４】 図３のヘッドアセンブリにおけるヘッドの配列の例を示す図である。
【図５】 上記磁気バーコードの磁気異方性を有する磁気コードパターンをギャップのアジマス角が＋４５゜のヘッドで読み取る状態およびその際の出力電圧を示す図である。
【図６】 上記時期バーコードの他の磁気異方性を有する磁気コードパターンをギャップのアジマス角が＋４５゜のヘッドで読み取る状態およびその際の出力電圧を示す図である。
【図７】 上記磁気バーコードの磁気異方性を有する磁気コードパターンをギャップのアジマス角が０゜のヘッドで読み取る状態およびその際の出力電圧を示す図である。
【図８】 上記磁気バーコードの読取装置の全体構成を示すブロック図である。
【図９】 図８の読取装置の信号波形および出力データを示す図である。
【図１０】 図１５に示す変更例に係る磁気バーコードの読取装置を示す斜視図である。
【図１１】 図１０の読取装置における励起コイルおよび検出コイルの構成を示す斜視図である。
【図１２】 （ａ）、（ｂ）は、それぞれ図１０に示す読取装置の読取原理を示す図である。
【図１３】 図１０の読取装置の読取原理を示す図である。
【図１４】 図１０の読取装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図１５】 磁気パターンの変更例と、上記電気的構成における出力信号との位置関係とを示す特性図である。
【図１６】 （ａ）は走査方向に対する磁性体小片の位置関係を示す図であり、（ｂ）は上記電気的構成における出力電圧と磁性体小片が走査方向となす角度との関係示す特性図である。
【図１７】 従来の磁気カードを示す平面図である。
【図１８】 図１７のXVIII-XVIII線矢視断面図である。
【符号の説明】
１０…磁気カード、１１、１２、１３、１４…パターン、１１ａ、１２ａ、１３ａ…小片、１１ｂ、１２ｂ、１３ｂ…小片、２３…磁気コードパターン、２４…ダミーコードパターン、ＢＣ…バーコード
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気パターンのみ、または磁気パターンとダミーパターンとの組合わせにより構成された磁気バーコードに係り、さらに詳しくは、磁気パターンの磁化容易方向が走査方向に対して所定の角度をなすように形成された磁気異方性を有する磁気バーコードに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、磁気バーコードは、光学式バーコードと比べると、泥などの汚れがあっても読み取りが可能であるという利点があるため、ファクトリーオートメーションや物流システム等の分野への利用が図られている。その中でも、プリペイドカードやＩＤカード等の記録媒体においては、発券情報や金額情報などのセキュリティ情報を持つ磁気バーコードが印刷などにより付与されて用いられている。
【０００３】
このような磁気バーコードが付与された記録媒体のうち、例えば磁気カードは、通常、厚さ１００〜８００μｍ程度の非磁性体の基板上に、厚さ１０〜２０μｍ程度の磁気記録層を塗布した上に、磁性体または磁性体と非磁性体との組み合わせからなるバーコードを設け、さらに表面保護層をその上に形成することにより製造される。磁気記録層から表面保護層の間には、必要に応じて、バーコードを外から見えなくする隠蔽層、情報を文字で記録するための感熱印字層などが設けられることもある。
【０００４】
ここで、磁気記録層は、残留磁化を利用して、情報を追記記録するために用いられる。一方、磁気記録層上のバーコードは、磁性体が含有された磁性部分と、磁性体が含有されていない非磁性部分との組み合わせにより構成され、磁性部分と非磁性部分の組み合わせにより、追記しない固定情報（例えば、使用者ＩＤや、金額、発行機関などに関するパターン情報）が記録されている。このようなバーコードＢＣは、磁気カードの表面上に、例えば図１７に示す位置に形成される。
【０００５】
図１８は、図１７のXVIII-XVIII線に沿って視た拡大断面図である。この図に示すように、磁気カード７０においては、非磁性体の基板７１の上に磁気記録層７２が形成され、ここに、磁気記録層７２に使用されている磁性体よりも低保磁力の磁性粉からなる磁気バーコードパターン７３と、非磁性粉からなるダミーバーコードパターン７４とが、オフセット印刷やスクリーン印刷などにより形成されている。さらに、これらの磁性・非磁性のバーコードパターン７３、７４を隠蔽する隠蔽層７５や、表面を保護するための保護層７６などが同様な印刷により形成される。
【０００６】
ところで、この種の磁気カードにおいては、磁気バーコードパターン７３を構成する磁気材料として、従来より主に２タイプが使用されている。
すなわち、第１のタイプは、磁気バーコードパターン７３を、磁気記録層７２に影響を与えない程度の保磁力であって、かつ、磁気記録も十分に行なえる保磁力を有する磁性材料を用いて形成した後、磁気記録層への書込・読取に用いるのと同様な方法で、磁気バーコードパターン７３への記録の書込・読取を行なうものである。この磁気バーコードパターン７３に用いられる磁性材料としては、例えば、マグネタイト（Ｆｅ3Ｏ4）や、γ酸化鉄（γ−Ｆｅ2Ｏ3）等が考えられる
。
【０００７】
しかしながら、この第１のタイプでは、磁気記録された（残留磁気のある）磁気バーコードパターン７３は、一般に市販されているマグネットビュワー等を用いると、磁気記録されていない磁気バーコードパターン７３およびダミーバーコードパターン７４から判別されてしまうから、記録されたコードが判明してしまう。これを防止するためには、磁気バーコードパターン７３に記録された情報を読み取った後、消磁するなどの策を講じる必要があるが、読取装置の構成が複雑かつ肥大する、という欠点があった。
【０００８】
そこで、このような問題を解決するために、案出されたのが、次に説明する第２のタイプである。かかる第２のタイプは、磁気バーコードパターン７３の磁性材料として、マグネットビュワー等で感知されないような、保磁力が３０Ｏｅ以下の低保磁力を有するカルボニル鉄粉や、Ｍｎ−Ｚｎフェライト等を用いたものである（例えば、特開平１−１０９５２４号公報参照）。
【０００９】
上記のように磁気カード上に磁気バーコードを設けるのは、磁気バーコードが示す情報は、通常の追記可能な磁気記録情報とは異なる固定情報であり、記録媒体の不正取得者が固定情報を読み取ったり改竄したりするのを防止するというセキュリティの確保のためである。そこで、上記のようにして磁気バーコードを設ける以外にも、保磁力の異なる磁性材料を組み合わせた方法（例えば特開昭６３−１３３３２１号公報や、特開昭６３−３０８７２４号公報参照）や、磁化量の異なる磁気バーコードを組み合わせた方法（例えば特開昭６３−２２３８９２号公報参照）、キュリー点の異なる磁性体を用いた方法（例えば実開昭６２−１４７１９１号公報参照）など、種々の方法がある。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の磁気バーコードは、記録される情報量が非常に少ないという問題があった。つまり、磁性体を含有する磁気バーと、非磁性体からなるダミーバーの組み合わせで、例えば４本のバーを形成した場合でも、２進法では、（００００）〜（１１１１）までの１６通りの情報しか生成することができなかった。これを解決しようとして、バーを多数にしたり、複数トラックにバーを設けたりするなどの手段が講じられているが、これらの場合には、バーコードが占有する領域が拡大する上、本質的な解決策とはなっていない。
【００１１】
また、上述したように保磁力の異なる磁性体を用いた複合バーコードも実用化されているが、保磁力の異なる磁性体をそれぞれ印刷等の手段を用いて設けるため、工程数が増加する。また、多種類の材料を使用するためにコストがかかるという問題があった。
【００１２】
本発明は、上述した背景に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、従来の磁気バーコードと外観上は同じであり、かつ磁気バーコードの情報量を多くすることが可能な磁気異方性を有する磁気バーコードを提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明に係る磁気バーコードは、磁化容易方向が走査方向に対して所定の角度をなすように形成された複数の磁気パターンを有する磁気バーコードであって、上記複数の磁気パターンは、それぞれ２以上のアジマス角のいずれかに応じた上記角度を有し、それぞれの上記磁気パターンは、上記角度に傾斜された辺を有する四辺形状の磁性体の小片と、上記角度に傾斜された辺を有する四辺形状の非磁性体の小片とを交互に配設してなるバーであることを特徴とする。
【００１４】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の磁気バーコードにおいて、上記複数の磁気パターンと、非磁性体からなるダミーパターンとを混在させることを特徴とする。
【００１５】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の磁気バーコードにおいて、上記角度がほぼ＋４５゜またはほぼ−４５゜である上記磁気パターンを有することを特徴とする。
【００１６】
また、請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の磁気バーコードにおいて、少なくとも一つの上記磁気パターンの上記磁化容易方向が、上記走査方向に対してほぼ垂直であることを特徴とする。
【００１７】
また、請求項５に記載の発明は、請求項３または請求項４に記載の磁気バーコードにおいて、ほぼ＋４５゜またはほぼ−４５゜に傾けられた上記磁気パターンを構成する上記磁性体の小片が、上記走査方向に対してほぼ＋４５゜またはほぼ−４５゜傾いている斜辺を有する平行四辺形状の小片であることを特徴とする。
【００１８】
また、請求項６に記載の発明は、請求項４または請求項５に記載の磁気バーコードにおいて、上記磁化容易方向に対してほぼ垂直である上記磁気パターンを構成する上記磁性体の小片が、長方形状の小片であることを特徴とする。
【００１９】
また、請求項７に記載の発明は、請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の磁気バーコードにおいて、上記磁気バーコードを隠蔽するための層が、上記磁気バーコード上に設けられていることを特徴とする。
また、本発明に係る磁気バーコード読取装置は、それぞれが異なるアジマス角を有する複数の読取ヘッドを走査方向に並列に備えることを特徴とする。
また、本発明に係る磁気バーコード読取システムは、請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の磁気バーコードと、それぞれが異なるアジマス角を有する複数の読取ヘッドを上記走査方向に並列に備える磁気バーコード読取装置とを備えることを特徴とする。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
Ａ．磁気バーコードの構成
図１は本発明の実施形態に係る磁気バーコードが付与された磁気記録媒体である磁気カードを示す平面図である。この図に示す磁気カード１０の上面には、パターン１１、１２、１３、１４の４本からなるバーコードＢＣ、すなわち磁気バーコードが形成されている。パターン１１、１２、１３、１４には、磁性体を有する磁気コードパターンと、非磁性体からなるダミーコードパターンとが混在している。磁気カード１０は、矢印で示すように左から右へ走査され、その走査の間に磁気バーコードが読み取られるようになっている。
【００２１】
各磁気コードパターンは、磁気異方性を有しており、磁化容易方向が走査方向に対して所定の角度をなすように形成されている。例えば、図示のように、パターン１１、１２、１３は、高透磁率を有する磁性体の小片１１ａ、１２ａ、１３ａと非磁性体の小片１１ｂ、１２ｂ、１３ｂとが交互に多数配設されることによって長方形状になされている。ここで、小片１１ａ、１２ａは、走査方向に対して所定の傾斜角を有する平行四辺形状であり、小片１３ａは、長方形状である。パターン１４は、長方形状の非磁性体が配設されることにより構成されている。図において、時計回りを正とした場合、パターン１１における各小片１１ａの傾斜角は＋４５゜であり、これによりパターン１１の磁化容易方向は走査方向に対して＋４５゜をなしている。また、パターン１２における各小片１２ａの傾斜角は−４５゜であり、これによりパターン１２の磁化容易方向は走査方向に対して−４５゜をなしている。また、パターン１３における各小片１３ａ、１３ｂは、長方形状であるため、パターン１３の磁化容易方向は走査方向に対して垂直になっている。
【００２２】
図２は、図１のII-II線矢視断面図である。この図に示すように、磁気カード１０は、ポリエチレンテレフタレート等の非磁性体の基板２１と、この基板２１の上に形成された磁気記録層２２とを備える。磁気記録層２２には、通常磁気バーコードよりも高い（２００〜５０００Ｏｅ程度）保磁力が要求されるため、Ｂａ−フェライト、マグネタイト（Ｆｅ3Ｏ4）、γ酸化鉄（γ−Ｆｅ2Ｏ3）等の酸化物磁性体やＦｅ−Ｃｏ合金、ＣｕＮｉＦｅ合金等の金属磁性体などが用いられる。この磁気記録層２２の上には、磁気記録層２２よりも低保磁力の磁性体を有する磁気コードパターン２３と、非磁性体からなるダミーコードパターン２４とが、バーコードパターン（１１、１２、１３、１４）として形成されている。図示例では、最も右にあるパターン１４がダミーコードパターン２４であり、他のパターン１１、１２、１３は磁気コードパターン２３である。
【００２３】
ここで、磁気記録層２２には、磁化により可変情報が記録される。これに対して、バーコードＢＣの磁気コードパターン２３は磁性体を有しているが、磁化によって情報の記録が行われるのではなく、磁気コードパターン２３とダミーコードパターン２４の配列の組み合わせのいかんと、磁気コードパターン２３における磁化容易方向が＋４５゜、−４５゜または垂直のいずれであるかにより、バーコードＢＣの記録コードが定まる。つまり、バーコードＢＣの記録情報は、磁気カード１０の製造時に付与され、しかも書き換えできない固定情報である。後述するように、磁気コードパターン２３が、特定の磁気読取ヘッドによって２進法の「１」として読み取られうるのに対して、ダミーコードパターン２４は、どの磁気読取ヘッドを用いても「０」としか読み取られない。
【００２４】
上記のように、バーコードＢＣは固定情報の記録に用いられるため、磁気コードパターン２３の保磁力は、磁気記録層２２の保磁力に影響を与えない程度に低いだけではなく、マグネットビュワー等で感知されないように３０Ｏｅ以下であるとよい。また、磁気コードパターン２３を構成する小片１１ａ、１２ａ、１３ａに使用される磁性体は、磁気読取ヘッドで読み取った時に高い出力電圧を得るように、高透磁率磁性材料であることが望ましい。この種の材料としては、センダスト、パーマロイ、鉄、コバルト、ニッケルなどの磁性金属や、Ｍｎ−ＺｎフェライトおよびＮｉ−Ｚｎフェライトのような磁性酸化物などが挙げられる。また、近年開発されたＦｅ−Ｂ系、Ｆｅ−Ｂ−Ｃ系、Ｆｅ−Ｓｉ−Ｂ系、Ｆｅ−Ｂ−Ｃ−Ｓｉ系などのアモルファス磁性金属なども高透磁率を有することが知られており、これらのアモルファス磁性金属も小片１１ａ、１２ａ、１３ａの素材に使用しうる。
【００２５】
磁気コードパターン２３を構成する小片１１ａ、１２ａ、１３ａは、これらの材料を顔料としたインキを作製し、スクリーン印刷、オフセット印刷、グラビア印刷などの印刷手法によって磁気記録層２２の上に図示の形状に印刷されることにより形成される。また、これらの材料を磁気記録層２２の上に一旦固着させ、その後エッチングなどの手法により図示の形状に加工してもよい。さらに近年では、上記のアモルファス磁性金属のワイヤも製造されており、このワイヤを細かく切断して、磁気記録層２２の上に貼着してもよい。
【００２６】
また、磁気コードパターン２３を構成する小片１１ｂ、１２ｂ、１３ｂは、小片１１ａ、１２ａ、１３ａが印刷された形状のネガパターンに形成された印刷用の版で、アルミニウムなどの非磁性金属や酸化チタン等の通常のインキなどを使用し、上記の印刷方法と同様の手法で形成される。また、ダミーコードパターン２４は、アルミニウムなどの非磁性金属や酸化チタン等の通常のインキなどを使用し、磁気コードパターン２３の印刷方法と同様の手法で形成される。
【００２７】
なお、理解を容易にするために、図１では、パターン１１、１２、１３、１４を露出したが、セキュリティを重視して、図２に示すように隠蔽層２５、保護層２６などをパターン１１、１２、１３、１４の上に設けて、これらを目視できないようにすることも可能である。また、パターン１３を磁性体からなる一つのバーとして形成してもよい。さらに、パターン１１、１２、１３、１４の合計本数、すなわちバーの本数は、図示では４本にしたが、磁気カードの用途に応じて変更しうる。
【００２８】
Ｂ．磁気バーコードの読取方法
次に、上記磁気バーコードの読取方法を説明する。まず、図３において、符号３０は読取装置のヘッドアセンブリ３０を示す。このヘッドアセンブリ３０は、その読取面３０ａに、複数の読取ヘッド（磁気読取手段）を備えており、これらの読取ヘッドのコアのギャップは、それぞれ異なるアジマス角を持つように形成されている。磁気カード１０は、図示しないこの読取面３０ａにほぼ平行にかつ、バーコードＢＣまたは保護層２６が読取面３０ａに対向するように、走査されるようになっている。
【００２９】
図４は、ヘッドアセンブリ３０における読取ヘッドとそれらのコアのギャップのアジマス角の例を示す。なお、ギャップは目視で認識されないほど微小であるが、ここでは誇張して示す。以下、ギャップが磁気カード１０の走査方向に対して垂直なときを０゜とし、図中の時計回りを負としてアジマス角を説明する。
図示は、二つの読取ヘッド３１、３２が走査方向に並列に設けられた例を示す。読取ヘッド３１のアジマス角は０゜であるのに対して、読取ヘッド３２のアジマス角は＋４５゜である。
【００３０】
上記のようなアジマス角を持つ読取ヘッドを用いた磁気コードパターン２３の読取原理は以下の通りである。まず各読取ヘッドには、直流バイアス電流を流し、磁気記録層２２の磁気記録に影響を与えない程度の大きさの弱いバイアス磁界を磁気コードパターン２３に与える。
【００３１】
磁気コードパターン２３を読取ヘッドに対して走査した時に得られる読取ヘッドの出力電圧は、基板２１上に設けられた磁気コードパターン２３を構成する磁性体の小片１１ａ、１２ａ、１３ａのエッジが読取ヘッドのギャップに対して平行に（０゜をなすように）横切った時、最も高い値が得られる。一方、磁気コードパターン２３を構成する磁性体の小片１１ａ、１２ａ、１３ａのエッジと、読取ヘッドのギャップとが傾斜したときは、いわゆるアジマス損失があり、出力が低下し、検出することはできない。すなわち、図４に例示した読取ヘッドと磁気コードパターン２３の磁性体小片１１ａ、１２ａ、１３ａのエッジとがなす角度は、０゜、４５゜、９０゜のいずれかとなるが、０゜以外の角度のときは、アジマス損失により出力電圧はほとんど得ることができない。以下、具体的に説明する。
【００３２】
図５にアジマス角が＋４５゜のギャップを持つ読取ヘッド３２に対して、このギャップに平行な磁化容易方向を持つ磁気コードパターン２３（パターン１２）が横切ったときの状態を示す。同図において、Ｗは読取ヘッド３２の幅（トラック幅）を示し、ｖは走査速度を示す。また、ｄは幅ｗの方向における磁気コードパターン２３を構成する一つの磁性体の小片１２ａの長さを示す。
【００３３】
Ｇ１〜Ｇ８は、各小片１２ａを横切り始めるタイミングと横切り終わるタイミングでのギャップの位置を示し、ｔ１〜ｔ８は、Ｇ１〜Ｇ８にそれぞれ対応するタイミングを示す。全体の読取時間は、ｔ８−ｔ１＝ｔａとなる。図５に示すように、読取ヘッド３２のギャップに対して、各小片１２ａの長辺がなす角度は０゜であり、各小片１２ａの短辺がなす角度は４５゜である。この場合、磁気コードパターン２３を構成する磁性体の小片１２ａのエッジが読取ヘッドのギャップに対して平行に（０゜をなすように）横切る時があり、この時に読取ヘッド３２の出力電圧を得る。
【００３４】
図５では、ｔ１で最初の磁束変化があり、ｔ２で磁束が０に戻る。従って、ｔ１で正の出力電圧、ｔ２で負の出力電圧が得られる。ただし、ｔ１、ｔ２では、トラック幅Ｗに対して、横切る小片１２ａの領域が小さいので、小さい出力しか得られない（ｔ７、ｔ８も同様である）。
ｔ３では、再び磁束変化があり、ｔ４で磁束が０に戻る。従って、ｔ３で正の出力電圧、ｔ４で負の出力電圧が得られる。ｔ３、ｔ４では、トラック幅Ｗに対して、横切る小片１２ａの領域が大きいので、大きい出力が得られる（ｔ５、ｔ６も同様である）。このように出力を得ることにより、出力波形は、図５の下部に示すようになる。
【００３５】
なお、図示せぬアジマス角が−４５゜のギャップを持つ読取ヘッドに対して、このギャップに平行な磁化容易方向を持つ磁気コードパターン２３（パターン１１）が横切ったときも、図５と同様の出力波形が得られる。
【００３６】
図６は、アジマス角が＋４５゜のギャップを持つ読取ヘッド３２に対して、このギャップに直交する磁化容易方向を持つ磁気コードパターン２３（パターン１１）が横切ったときの状態を示す。Ｇ１、Ｇ２…は、各小片１１ａを横切り始めるタイミングと横切り終わるタイミングでのギャップの位置を示し、ｔ１、ｔ２…は、Ｇ１、Ｇ２…にそれぞれ対応するタイミングを示す。全体の読取時間は、ｔｂとなる。
【００３７】
読取ヘッド３２のギャップに対して、各小片１１ａの長辺がなす角度は９０゜であり、各小片１１ａの短辺がなす角度は４５゜である。このため、磁気コードパターン２３を構成する磁性体の小片１１ａのエッジが読取ヘッドのギャップに対して平行に（０゜をなすように）横切る時がなく、アジマス損失により、図６の下部に示すように、読取ヘッド３２の出力電圧を得ることはできない。
【００３８】
なお、図示せぬアジマス角が−４５゜のギャップを持つ読取ヘッドに対して、このギャップに直交する磁化容易方向を持つ磁気コードパターン２３（パターン１２）が横切ったときも、図６と同様に出力波形が得られない。
【００３９】
また、アジマス角が＋４５゜のギャップを持つ読取ヘッド３２または図示せぬアジマス角が−４５゜のギャップを持つ読取ヘッドに対して、このギャップに＋４５゜または−４５゜に傾いた磁化容易方向を持つ磁気コードパターン２３（パターン１３）が横切ったときも、磁気コードパターン２３を構成する磁性体１３ａの小片のエッジが読取ヘッドのギャップに対して平行に（０゜をなすように）横切る時がなく、アジマス損失により、図６と同様に出力波形が得られない。
【００４０】
図７は、アジマス角が０゜のギャップを持つ読取ヘッド３１に対して、磁気コードパターン２３であるパターン１１が横切ったときの状態を示す。Ｇ１、Ｇ２は、各小片１１ａを横切り始めるタイミングと横切り終わるタイミングでのギャップの位置を示し、ｔ１、ｔ２は、Ｇ１、Ｇ２にそれぞれ対応するタイミングを示す。全体の読取時間は、ｔ２−ｔ１＝ｔｃとなる。
【００４１】
読取ヘッド３２のギャップに対して、各小片１１ａの長辺がなす角度は４５゜であり、各小片１１ａの短辺がなす角度は０゜である。この場合、磁気コードパターン２３を構成する磁性体の小片１１ａのエッジが読取ヘッドのギャップに対して平行に（０゜をなすように）横切る時があり、この時に読取ヘッド３２の出力電圧を得る。
【００４２】
図７では、ｔ１で磁束変化があり、ｔ２で磁束が０に戻る。従って、ｔ１で正の出力電圧、ｔ２で負の出力電圧が得られる。このように出力を得ることにより、出力波形は、図７の下部に示すようになる。
なお、アジマス角が０゜のギャップを持つ読取ヘッド３１に対して磁気コードパターン２３であるパターン１２が横切ったときも、図７と同様の出力波形が得られる。また、アジマス角が０゜のギャップを持つ読取ヘッド３１に対して磁気コードパターン２３であるパターン１３が横切ったときも、図７と同様の出力波形が得られる。
【００４３】
さらに、ダミーコードパターン２４は、上記のバイアス磁束を変化させることができないので、いずれの読取ヘッドによっても検出されることはない。
【００４４】
このように、読取ヘッドのアジマス角によって、同一の磁気パターンに対しての検出結果が異なるため、同じバーコードＢＣでも、読取ヘッドによって異なる読取結果が得られる。ここで、パターンの検出を「１」、非検出を「０」として符号化すると、図４に示す磁気カード１０（図１の磁気カード１０を裏返して示す）についての検出結果は、アジマス角が０゜の読取ヘッドによれば、（１１１０）となるが、アジマス角が＋４５゜の読取ヘッドによれば、（０１００）となる。
【００４５】
図８は、磁気バーコードの読取装置の全体構成を示す。同図に示すように、ヘッドアセンブリ３０は、その読取面３０ａを下方に向けた状態で固定されており、磁気カード１０は、図示しない搬送手段により、ヘッドアセンブリ３０の下方を水平に搬送され、その間に、バーコードＢＣがヘッドアセンブリ３０によって読み取られるようになっている。ただし、逆に、磁気カード１０を固定して、ヘッドアセンブリ３０が搬送されるようにしてもよい。すなわち、磁気カード１０とヘッドアセンブリ３０の相対移動が引き起こされれば、いずれが搬送されてもよい。
【００４６】
ヘッドアセンブリ３０の各読取ヘッドの出力信号（各読取コイルの出力電圧）は、それぞれ増幅器で増幅される。
増幅されたそれぞれの出力信号は、デコーダ（符号化手段）４３に入力される。デコーダ４３は、出力信号をクロック信号と対比し、一クロック周期の中で規定以上の出力電圧があるとき、二進法の「１」を出力し、出力信号が規定未満のとき「０」を出力する。このようにして各読取ヘッドの出力信号ごとに、デコーダ４３は符号化したデータを出力する。これらの複数のデータは、演算器（演算手段）４５において、あらかじめ定められた計算式に従って一つに結合されて出力される。
【００４７】
好ましくは、図８に示すように、読取装置がクロック信号発生器４４を備え、このクロック信号発生器４４でクロック信号を発生するようにするとよい。ただし、磁気カード１０に走査方向に沿って等間隔に複数の基準被検出部を形成し、読取装置に基準被検出部を検出する検出手段を設け、磁気カード１０の搬送中、これらの基準被検出部が検出された時に検出手段が発生する信号をクロック信号の代わりに用いることも可能である。この場合には、磁気カードの搬送速度が途中で変化した場合にも、パターン１１、１２、１３の読取とクロック信号が同期し、符号化が円滑に行える。
【００４８】
具体的な読取手法について図９を参照して説明する。ここでは、図４（ａ）に示すヘッドアセンブリ３０を用いて、同図に示す磁気カード１０を読み取った場合を例に採る。図９の（ａ）は、読取ヘッド３１の出力信号の波形を示し、（ｂ）は読取ヘッド３２の出力信号の波形を示す。これらの波形は、デコーダ４３において、（ｃ）で示すクロック信号と照合されて符号化される。すなわち、読取ヘッド３１の出力信号は、（ｄ）に示すように（１１１０）に符号化される。一方、読取ヘッド３２の出力信号は、（ｅ）に示すように（０１００）に符号化さ
れる。
【００４９】
上記のように演算器４５は、これらの出力信号を一つに結合する。図示例では、単純に読取ヘッド３１の出力信号を上４桁、読取ヘッド３２の出力信号を下４桁にして合計８桁に結合する。この結果、（１１１００１００）のデータが出力される。ただし、各桁の数値を所定の桁に振り分けて全く別の順序にしてもよい。
【００５０】
次に、本実施形態による磁気バーコードを上記の読取方法で読取った場合の効果を以下説明する。従来の磁気バーコードを読み取るときに、磁気コードパターン２３とダミーコードパターン２４とを組み合わせて、４本のパターンを製造した場合には、磁気コードパターン２３に対して「１」を出力し、ダミーコードパターン２４に対して「０」を出力するだけである。従って、二進法で（００００）〜（１１１１）の１６通りのデータが得られるだけである。
【００５１】
しかし、上記の実施形態による磁気バーコードを、ヘッドアセンブリ３０に、磁化容易方向が一定の範囲にある磁気コードパターン２３のみを検出する読取ヘッドが少なくとも一つ設けられている読取装置で読み取る場合、アジマス角が＋４５゜である読取ヘッド３２は、磁気コードパターン２３のうちの磁化容易方向がこのアジマス角に平行なパターン１１に対して「１」を出力し、磁気コードパターン２３のうちの磁化容易方向がアジマス角と直交するパターン１２および磁化容易方向がアジマス角に対して４５゜に傾いているパターン１３に対しては「０」を出力する。また、図示せぬアジマス角が−４５゜である読取ヘッドが設けられている読取装置で読み取る場合、磁気コードパターン２３のうちの磁化容易方向がこのアジマス角に平行なパターン１２に対して「１」を出力し、磁気コードパターン２３のうちの磁化容易方向がアジマス角と直交するパターン１１および磁化容易方向がアジマス角に対して４５゜に傾いているパターン１３に対しては「０」を出力する。
【００５２】
従って、同一の磁気コードパターン２３でも、読取ヘッド次第で、出力が「１」になることもあるし「０」になることもある。このため、磁気バーコードは、記録および読取が可能な情報を多彩にすることが可能である。表１は、上記の実施形態で記録および読取が可能な情報の内容を示す。ここでは、ヘッドアセンブリ３０として図４に示すものを用いた場合を例示する。
【００５３】
【表１】
表１の見方は、次の通りである。まず、アジマス角が０゜の読取ヘッド３１が（００００）と読み取ったときには、４本のパターンはいずれもダミーコードパターン２４である。従って、アジマス角が＋４５゜の読取ヘッド３２の読取結果は必ず（００００）となる。このように、４本のダミーコードパターン２４で構成されるデータの組み合わせ数は、１通りの可能性しかない。これが表１の１行目の見方である。
【００５５】
次に、読取ヘッド３１が（０００１）と読み取ったときには、最初の３本のパターンはダミーコードパターン２４であって、最後のパターンは磁気コードパターン２３であることは確かであるが、この磁気コードパターン２３の磁化容易方向は二通りありうるから、読取ヘッド３２の読取結果は（００００）（０００１）の二通りの可能性がある。これが表１の２行目の見方である。
【００５６】
以下、同様に考えられ、最後に、読取ヘッド３１が（１１１１）と読み取ったときには、４本のパターンはいずれも磁気コードパターン２３であるが、磁気コードパターン２３の磁化容易方向は二通りの可能性がありうるから、読取ヘッド３２の読取結果は１６通りの可能性がある（表１の最終行参照）。従って、読取ヘッド３１の読取結果と読取ヘッド３２の読取結果を結合すると、全部で８１通りの組み合わせが考えられる。
【００５７】
このように８１通りの組み合わせが考えられるということは、換言すれば、磁気カード１０の製造にあたって４本のパターンを磁気カード１０に付与することにより、８１通りの情報を与えることが可能であることにほかならない。つまり、バーコードＢＣの占有面積を大きくしなくても、記録できる情報量を従来よりも５倍以上に拡大することが可能である。そして、二つの読取ヘッド３１、３２が設けられた読取装置を用いることにより、これらの８１通りの情報の全てを識別することが可能である。
【００５８】
この効果は、仮に読取ヘッド３２のアジマス角が＋４５゜でなく−４５゜であったとしても同様である。また、ヘッドアセンブリ３０の読取ヘッドのアジマス角がそれぞれ＋４５゜と−４５゜であっても同様である。パターン１１、１２、１３、１４には、ダミーコードパターン２４も含まれうるから、アジマス角が＋４５゜の読取ヘッドの読取結果の反対が、アジマス角が−４５゜の読取ヘッドの読取結果になるような単純な関係にはならないからである。
【００５９】
また、アジマス角が０゜、＋４５゜、−４５゜のギャップを持つ３種類の読取ヘッドを一つの読取装置に設けてもよい。この読取装置で、磁気バーコードを読み取る場合に、例えば、アジマス角が０゜の読取ヘッドが（００１１）と読み取り、アジマス角が＋４５゜の読取ヘッドが（００００）と読み取るとする。このとき、パターン１３が混在する可能性のない磁気バーコードにおいては、アジマス角が−４５゜の読取ヘッドの読取結果は必ず（００１１）となる。しかし、パターン１３が混在している可能性のある磁気バーコードにおいては、アジマス角が−４５゜の読取ヘッドの読取結果は、（００００）、（０００１）、（００１０）、（００１１）の４通りの可能性がある。このように、読取結果の組み合わせが多く考えられるということは、多くの情報を与えることが可能であることを意味する。つまり、バーコードＢＣの占有面積を大きくしなくても、記録できる情報量をより多くすることができる。
【００６０】
ここで、パターン１３が磁性体のみから構成されるているとすると、図９（ａ）中の最も右側の波形の振幅が他の二つの波形より大きくなってしまう。そこで、パターン１３を長方形状の磁性体の小片１３ａと非磁性体の小片１３ｂとを交互に配設して形成することによって、読取ヘッド３１のトラック幅Ｗに対して横切る小片１３ａの領域を小片１１ａ、１２ａと合わせる。こうして、図９（ａ）に示すように、パターン１１やパターン１２の場合と、ほぼ等しい大きさの波形を得ることができる。
【００６１】
なお、図４では、ヘッドアセンブリ３０を例示したが、アジマス角、トラック数（ヘッドの並列数）とも、図示のものに限定されない。ただし、ヘッドアセンブリ３０の複数の読取ヘッドのうち、少なくとも一つは、磁化容易方向が一定の角度にある磁気パターンのみを検出し、他の一定の角度の磁化容易方向を持つ磁気パターンを検出しないものでなければならない。つまり、この実施形態のように、アジマス角が０゜、＋４５゜、−４５゜の３通りが考えられる場合は、＋４５゜か−４５゜のアジマス角のヘッドを少なくとも一つが設けられた読取装置を使用すればよい。
【００６２】
さらに、本実施形態の磁気バーコードは、ギャップのアジマス角が０゜を持つ読取ヘッドのみが設けられた従来の読取装置で読取を行えば、パターン１１、１２、１３を検出することができるため、従来の磁気バーコードに対しても互換性を有することになる。
【００６３】
なお、上記の実施形態では、パターン１１、１２、１３、１４にダミーコードパターン２４を混在させているが、パターン１１、１２、１３、１４は磁気コードパターン２３のみから構成してもよい。従来、４本の磁気コードパターン２３から構成された磁気バーコードの読取結果は、（１１１１）の一通りしかありえなかった。しかし、磁気コードパターン２３のそれぞれの磁化容易方向の可能性を三通りにすることにより、複数の読取結果が得られる。
【００６４】
Ｃ．効果
本実施形態による磁気バーコードは、上記の異なるアジマス角のギャップを持つ読取ヘッドが設けられた複合磁気ヘッドによる読取方法によって、記録可能な情報量を飛躍的に拡大することができる。また、磁化容易方向が走査方向に対して＋４５゜に傾いているパターン１１が、交互に配設された複数の磁性体の小片１１ａと非磁性体の小片１１ｂとから構成された長方形上状のバー、すなわち、従来の磁気バーコードを構成するバーと外観上同一になされている。また、磁化容易方向が走査方向に対して−４５゜に傾いているパターン１２についても、同様になされている。従って、磁気バーコードを目視で読まれてしまうといった問題が減少する。さらに、この磁気バーコード上に隠蔽層２５を設けることによって、従来の磁気カードと外観上の区別をすることができなくなりセキュリティ性が向上する。
【００６５】
Ｄ．変更例
上記の実施形態の変更例の説明する。図１５に示すように、磁気カード１０の上面には、パターン１１、１２の４本からなる磁気バーコードが形成されている。パターン１１、１２は、高透磁率を有する磁性体の小片１１ａ、１２ａと非磁性体の小片１１ｂ、１２ｂとが交互に多数配設されることによって長方形状になされている。ここで、小片１１ａ、１２ａは、走査方向に対して、それぞれ＋４５゜、−４５゜の傾斜角を有する平行四辺形状である。これにより、パターン１１の磁化容易方向は走査方向に対して＋４５゜をなしている。また、パターン１２の磁化容易方向は走査方向に対して−４５゜をなしている。
【００６６】
上記の変更例による磁気バーコードは、次のような読取方法によっても読み取ることができる。図１０に示すように、読取時において磁気カード１０は、検出素子５０により間隔ｘを置いて非接触で走査され、その際、バーコードＢＣが読み取られる。この場合、磁気カード１０が搬送されて、固定された検出素子５０が読み取る構成としても、反対に、磁気カード１０を固定として、検出素子５０が走査する構成としてもよい。すなわち、磁気カード１０と検出素子５０とにおいて、図に示す走査方向の相対移動が発生すればよい。
【００６７】
ここで、検出素子５０は、図に示すように、コア５１、検出コイル５２および励起コイル５３から構成される。検出コイル５２および励起コイル５３は、図１１に示すように、それぞれ短形８字状に形成されるものであり、互いに直交し、図では説明のため離れているが、その形成平面は略同一である。
【００６８】
なお、検出コイル５２の検出磁束および励起コイル５３の発生磁束をそれぞれ高めるため、図１０に示すようにコア５１には十字状の溝が形成され、かかる溝により形成される突起部分に検出コイル５２および励磁コイル５３がそれぞれ巻回されるとともに、コア２１の材質には、フェライトなどの高透磁率磁性体が用いられる。また、検出コイル５２および励起コイル５３は、図では説明のため、１ターンであるが、やはり磁束を高めるため、通常では複数ターンである。
【００６９】
上記のような直交８の字コイル対によるパターン２３の読取原理は以下の通りである。まず励起コイル５３に対し、図１１に示した方向に電流を流したとすると、この電流で発生した磁界により、励磁コイル５３の下面には、図に示すような磁束φPが発生する。この際、磁気カード１０の上面において磁気バーコードが形成されていない箇所では、同一の磁束φPが、磁気カード１０を上からみる と、図１２（ａ）に示すように走査方向と垂直に発生する。
これに対し、例えば、パターン１１が形成されている箇所では、図１２（ｂ）に示すように、発生磁界がパターン１１の磁化容易方向にしたがって曲げられ、この曲げ磁界にかかる磁束φAが発生する。かかる磁束φAは、走査方向とは垂直方向に成分を有する磁束φP´と、走査方向とは逆方向の成分を有する磁束φBとに分解することができる。このため、走査方向に成分を有する磁束が、励起コイル５３による磁気励起によって新たに発生することになる。一方パターン１２が形成されている箇所では、同様な理由から磁束φBとは逆向きの磁束が生じる。
【００７０】
さて、パターン１１によって磁束φBが発生すると、この磁束φBによって、図１３に示すように、走査方向とは垂直方向に磁界が発生し、なおかつ、この磁界に対し検出コイル５２が相対移動しているので、検出コイル５２には、誘導起電力が同図に示す方向に生じる。また、パターン１２については、磁界の向きが同図に示す方向と反対となるので、逆向きの誘導起電力が生じる。
【００７１】
従って、励起コイル５３に電流を流し、検出素子５０を磁気カード１０に対し相対移動させて検出コイル５２に発生する誘導起電力の有無、さらに有のときには、その電圧（および極性）を検出することにより、バーコードＢＣに対応する情報を取得することができる。
【００７２】
次に、このような直交８の字コイル対による具体的な読取手法および効果について説明する。まず、励磁コイル５３に交流電流を励磁信号とし、これにより交流磁界を発生させている。このような構成例を図１４に示す。この例では、励磁信号の周波数を１００ｋＨｚとし、ロックインアンプ６０によって、検出コイル５２の出力を、励磁信号と同期して整流した電圧Ｖoutを得ることとしている。
【００７３】
かかる電圧Ｖoutと検出素子５０の位置との関係を図１５に示す。この図に示ように、パターン１１、１２、１２、１２に対応する電圧Ｖoutによって、符号 「０」、「１」、「１」、「１」を得ることができる。
【００７４】
さて、図１５の例では、パターン１１、１２の磁化容易方向は走査方向に対して＋４５゜、−４５゜になされていた。図１６（ａ）において、走査方向に対する磁化容易方向の角度θを−９０°から＋９０°まで変化させた場合における電圧Ｖoutの特性を同図（ｂ）に示す。この図に示すように、角度θが変化すると、電圧Ｖoutも連続的に変化する。特に、−４５≦θ≦＋４５では、電圧Ｖoutが定まれば、角度θも一義的に定まる。このため、角度θと電圧Ｖoutとの対応付 けを予め行うことにより、符号「０」、「１」のディジタルデータのみならず連続的なアナログデータや多値のデータも取り扱うことが可能である。例えば、角度θが−４５゜、−３０゜、＋３０゜、＋４５゜をそれぞれ符号の「００」、「０１」、「１０」、「１１」に対応させることで、ひとつのパターンに対して２ビットの情報を割り当てることができる。このようにして図１５に示す磁気バーコードの読取を行えば、（１１００００００）のデータを得ることができる。従って、磁気バーコードに記録可能な情報量を飛躍的に拡大することが可能である。また、外観上も上記の実施形態の磁気バーコードと同様に、従来の磁気バーコードと区別することができなくなりセキュリティ性が向上する。
【００７５】
【実施例】
次に、実際に試作した例について述べる。
Ａ．実施例１
実施例１は、まず、磁気カード１０の基板２１となる厚さ１８８μｍのポリエチレンテレフタレートシート（東レ製「Ｅ−２８Ｇ」（商品名））の上に、Ｂａ−フェライトを記録用磁性粉とした磁気塗料（東洋インキ製造製）をグラビアコーティングして磁気記録層２２を形成した。
【００７６】
異方性磁気バーコードである磁気コードパターン２３は、磁性体をバインダー中に分散した磁性インキを用いてスクリーン印刷した。この磁性インキは、表２に示す組成で配合され、ディスペンサによって前分散を行ってから、サンドミルで２４００ｒｐｍの速度で分散を行うことにより得た。
【表２】
図１に示す磁性体部分に合うように形成された磁性材料印刷用の版を用いて、各磁気コードパターン２３の幅が１ｍｍ、長さが４ｍｍ、一つの小片の幅が３００μｍとなるようにした。スクリーン印刷の版は、３００線／インチ、ゾル厚２０μｍのテトロン版とした。パターン１１、１２、１３における非磁性体部分は、上記の磁性材料用の版のネガパターンに形成された非磁性材料印刷用の版で、市販のグレーインキ（東洋インキ製造製）１００重量％に対して酸化チタン２重量％が配合されたインキを用いて同様の印刷を行った。また、ダミーコードパターン２４も、同様に印刷を行った。
【００７８】
隠蔽層２５は、アルミペースト（東洋アルミ製）を塩化ビニル／酢酸ビニル共重合体樹脂中に分散したインキを用いて、３００線／インチのテトロン、カレンダー版でスクリーン印刷を行い約３μｍの厚さに設けた。その後、耐摩耗性を与えるため、紫外線硬化型オフセットインキ（東洋インキ製造製）を用いて保護層２６を印刷して１μｍの厚さに設けた。このように印刷されたシートから、磁気カード１０の形態に切断加工して測定サンプルとした。
【００７９】
このように作製した磁気カードの磁気バーコードを読み取るために、ヘッドアセンブリ３０は、図４に示すような、アジマス角０゜の読取ヘッド３１と、＋４５゜の読取ヘッド３２を並列に設けた二トラックの読取装置を用いた。磁気カード１０のパターン１１、１２、１３、１４の配列は、図１と同一であるから、上記のように読取ヘッド３１の読取結果は（１１１０）、読取ヘッド３２の読取結果は（０１００）になるはずである。
【００８０】
各読取ヘッド３１、３２における読取用のコアのギャップはそれぞれ３５μｍ、トラック幅はそれぞれ１ｍｍである。ヘッドアセンブリ３０では、バイアス磁界を発生するために、バイアス電流を２０ｍＡ印加し、走査速度１ｍ／secでサンプルの磁気カード１０の磁気バーコードを読み取った。
【００８１】
図９の（ａ）、（ｂ）は、この実測における出力波形を示し、それぞれ読取ヘッド３１、３２の出力波形を増幅したものである。この時得られた出力電圧の極値は、同一形式の増幅器４１、４２で同倍率に増幅したところ、（ａ）、（ｂ）ともに約７．８Ｖpp、であり、十分に良好なＳＮ比で符号化することのできる値であった。従って、使用上の信頼性も確認された。
【００８２】
この出力波形をデコーダ４３および演算器４５で符号化し、単純に読取ヘッド３１の出力信号を上４桁、読取ヘッド３２の出力信号を下４桁にして合計８桁に合成したところ、（１１１００１００）となり、この磁気カード１０に記録されている正規の情報を得ることができた。
【００８３】
また、作製した磁気カードは、外観上は、磁気バーコードの存在を識別できる程度の凹凸はあるが、長方形状のバーが４本並んでいる従来の磁気カードと区別はできなかった。
【００８４】
Ｂ．実施例２
実施例２としては、実施例１と同様に基板２１と磁気記録層２２とを形成し、表３に示す組成で配合された磁性インキを実施例１と同様に印刷した。
【表３】
また、非磁性材料としては、市販のグレーインキ（東洋インキ製造製）を用いて実施例１と同様に印刷を行った後、実施例１と同様に隠蔽層２５および保護層２６を設けて磁気カードを作製した。
【００８６】
この磁気カードの磁気バーコードの読み取りを、実施例１と同様の条件および読取装置で行い、このとき得られた出力電圧の極値を、同一形式の増幅器４１、４２で同倍率に増幅したところ、（ａ）、（ｂ）ともに約６．８Ｖpp、であり、十分に良好なＳＮ比で符号化することのできる値であった。従って、使用上の信頼性も確認された。また、外観上も実施例１と同様に、従来の磁気カードと区別することができなかった。
【００８７】
Ｃ．実施例３
実施例３としては、実施例１と同様に基板２１と磁気記録層２２とを形成し、表４に示す組成で配合された磁性インキを実施例１と同様に印刷した。
【表４】
また、非磁性材料としては、市販のグレーインキ（東洋インキ製造製）を用いて実施例１と同様に印刷を行った後、実施例１と同様に隠蔽層２５および保護層２６を設けて磁気カードを作製した。
【００８９】
この磁気カードの磁気バーコードの読み取りを、実施例１と同様の条件および読取装置で行い、このとき得られた出力電圧の極値を、同一形式の増幅器４１、４２で同倍率に増幅したところ、（ａ）、（ｂ）ともに約１３．５Ｖpp、であり、十分に良好なＳＮ比で符号化することのできる値であった。従って、使用上の信頼性も確認された。また、（ａ）は、従来の磁気バーコードを読み取るための読取ヘッドで読み取ったときの値であるため、従来の磁気バーコードとの互換性が確認された。また、外観上も実施例１と同様に、従来の磁気カードと区別することができなかった。
【００９０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、従来の磁気バーコードと外観状は同じであり、かつ磁気バーコードの占める面積を大きくしなくても、磁気バーコードの情報量を従来よりも飛躍的に多くすることができる。また、従来の磁気バーコードに対しても互換性を有しているため、従来の磁気バーコードの読取装置等の変更をせずにセキュリティ性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る磁気バーコードが付与された磁気カードを示す平面図である。
【図２】 図１のII-II線矢視断面図である。
【図３】 上記磁気バーコードの読取装置のヘッドアセンブリを示す斜視図である。
【図４】 図３のヘッドアセンブリにおけるヘッドの配列の例を示す図である。
【図５】 上記磁気バーコードの磁気異方性を有する磁気コードパターンをギャップのアジマス角が＋４５゜のヘッドで読み取る状態およびその際の出力電圧を示す図である。
【図６】 上記時期バーコードの他の磁気異方性を有する磁気コードパターンをギャップのアジマス角が＋４５゜のヘッドで読み取る状態およびその際の出力電圧を示す図である。
【図７】 上記磁気バーコードの磁気異方性を有する磁気コードパターンをギャップのアジマス角が０゜のヘッドで読み取る状態およびその際の出力電圧を示す図である。
【図８】 上記磁気バーコードの読取装置の全体構成を示すブロック図である。
【図９】 図８の読取装置の信号波形および出力データを示す図である。
【図１０】 図１５に示す変更例に係る磁気バーコードの読取装置を示す斜視図である。
【図１１】 図１０の読取装置における励起コイルおよび検出コイルの構成を示す斜視図である。
【図１２】 （ａ）、（ｂ）は、それぞれ図１０に示す読取装置の読取原理を示す図である。
【図１３】 図１０の読取装置の読取原理を示す図である。
【図１４】 図１０の読取装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図１５】 磁気パターンの変更例と、上記電気的構成における出力信号との位置関係とを示す特性図である。
【図１６】 （ａ）は走査方向に対する磁性体小片の位置関係を示す図であり、（ｂ）は上記電気的構成における出力電圧と磁性体小片が走査方向となす角度との関係示す特性図である。
【図１７】 従来の磁気カードを示す平面図である。
【図１８】 図１７のXVIII-XVIII線矢視断面図である。
【符号の説明】
１０…磁気カード、１１、１２、１３、１４…パターン、１１ａ、１２ａ、１３ａ…小片、１１ｂ、１２ｂ、１３ｂ…小片、２３…磁気コードパターン、２４…ダミーコードパターン、ＢＣ…バーコード
Claims (8)
- 磁化容易方向が走査方向に対して所定の角度をなすように形成された複数の磁気パターンを有する磁気バーコードであって、
上記複数の磁気パターンは、それぞれ２以上のアジマス角のいずれかに応じた上記角度を有し、
それぞれの上記磁気パターンは、上記角度に傾斜された辺を有する四辺形状の磁性体の小片と、上記角度に傾斜された辺を有する四辺形状の非磁性体の小片とを交互に配設してなるバーである
ことを特徴とする磁気バーコード。 - 上記複数の磁気パターンと、非磁性体からなるダミーパターンとを混在させることを特徴とする請求項１に記載の磁気バーコード。
- 上記角度がほぼ＋４５゜またはほぼ−４５゜である上記磁気パターンを有することを特徴とする請求項１に記載の磁気バーコード。
- 少なくとも一つの上記磁気パターンの上記磁化容易方向が、上記走査方向に対してほぼ垂直であることを特徴とする請求項３に記載の磁気バーコード。
- ほぼ＋４５゜またはほぼ−４５゜に傾けられた上記磁気パターンを構成する上記磁性体の小片が、上記走査方向に対してほぼ＋４５゜またはほぼ−４５゜傾いている斜辺を有する平行四辺形状の小片であることを特徴とする請求項３または請求項４に記載の磁気バーコード。
- 上記磁化容易方向に対してほぼ垂直である上記磁気パターンを構成する上記磁性体の小片が、長方形状の小片であることを特徴とする請求項４または請求項５に記載の磁気バーコード。
- 上記磁気バーコードを隠蔽するための層が、上記磁気バーコード上に設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の磁気バーコード。
- 請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の磁気バーコードと、
それぞれが異なるアジマス角を有する複数の読取ヘッドを上記走査方向に並列に備える磁気バーコード読取装置と
を備えることを特徴とする磁気バーコード読取システム。
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