JP4012334B2 - 磁気記録媒体およびその製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気記録媒体、特に偽造、変造が困難な磁気記録媒体と、その製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
基材の片面あるいは両面の全域またはストライプ状に磁気記録層が形成された磁気記録媒体は、例えば、プリペイドカード、定期券、乗車券、入場券、車券、馬券、商品券、株券、証書、通帳、磁気タグ等の金券、証券類や、ＩＤカード、キャッシュカード、クレジットカード、会員カード等のカード類、磁気ラベル等として幅広く使用されている。従来、このような磁気記録媒体は、磁気記録層に高い記録密度で情報を書込み、外部から簡単には記録情報を読み出せないようにしている。
【０００３】
しかし、磁気記録層の特性上、記録された情報の書換え、消去が自在であるため、偽造、変造が可能であり、近年、大きな社会問題としてクローズアップされている。特に、現在は磁気ストライプの入手が容易であるため、類似のカードを製造することも可能であり、さらに、現在の仕様のように、磁気記録媒体の表面に磁気記録層が露出している場合、磁気記録情報を読み取ったり、磁気転写技術により磁気記録情報を他の磁気記録層に移すことが容易にできてしまうという問題もある。
【０００４】
このような磁気記録情報の可逆性という本質的な欠点に基づく問題を解決するために、磁気記録情報の書き換えを困難にする種々の方法が提案されている。例えば、ＢａフェライトやＳｒフェライト等の高保磁力磁性材料、高保磁力低キュリー点（高Hc低Tc）の磁性材料、ＭｎＢｉを含有する磁性材料等を用いることにより、磁気情報を消去されにくくした磁気記録媒体が開発されている。
【０００５】
また、磁気的な書き換えが不可能となるように、磁性層に物理的変化を与えることにより磁気記録情報をもたせた磁気記録媒体も開発されている。例えば、印刷により磁気バーコードを設けた磁気記録媒体、磁性層にレーザー等によりマーキングを施した磁気記録媒体等が挙げられる。
【０００６】
さらに、基材上に比較的低い保磁力の磁性材料を含む第１磁性層を形成し、この第１磁性層に磁気記録を行った後、高保磁力の磁性材料を含む第２磁性層を塗布形成して積層した磁気記録媒体も開発されている。この磁気記録媒体では、第１磁性層の磁気記録パターンが第２磁性層にコピー（いわゆる磁気転写）されているので、偽造、変造を目的とした磁気ヘッドによる書き換えが困難である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような単に高保磁力磁性材料を用いた磁気記録媒体は、外部磁場の影響による磁気記録情報の消去を防ぐことは可能であるが、これは逆に磁気ヘッドで情報を書き込む際には磁化されにくく、書き込み装置に制限ができるという新たな問題を生じている。
【０００８】
また、高Hc低Tc磁性材料やＭｎＢｉ含有磁性材料を有する磁気記録媒体では、温度による保磁力の急激な低下を利用して磁気書き込みを行うことが可能であるため、偽造、変造防止の点で不充分であった。
【０００９】
さらに、磁気バーコードのように磁性層に物理的変化を与えた磁気記録媒体では、磁性層に含有される磁性材料の保磁力が低い場合には、交流磁界により消磁が可能となり、情報の消去ができてしまうという問題があった。
【００１０】
また、第２磁性層に磁気転写された磁気記録情報を備える磁気記録媒体は、非常に強い磁界が加わると、磁気転写による第２磁性層の磁気記録が消去されてしまうという問題があり、これを解消するために、第２磁性層に保磁力が更に高い磁性材料を含有させると、今度は第２磁性層に磁気転写を効率良く行うことが困難となり、読み取りに必要な磁気出力が第２磁性層から得られないという問題もあった。
【００１１】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、磁気ヘッドによる読み取りにおいて出力レベルおよび波形が多様に変化可能な固定情報をもち、他の磁気記録媒体との判別が確実に行え、偽造や改ざん等の不正行為を防止できるとともに、可変情報の書き換えも可能である磁気記録媒体と、この磁気記録媒体の製造方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するために、本発明の磁気記録媒体は、基材と、該基材上に磁気記録層とを有し、該磁気記録層は基材側から順に第１磁性層と第２磁性層とが積層されたものであり、該第１磁性層は、保磁力が３００〜６０００Ｏｅの範囲の磁性材料を含有し、前記第２磁性層は、保磁力が６０００Ｏｅ以上の硬磁性体Ａ、保磁力が１００〜５０００Ｏｅの範囲の硬磁性体Ｂおよび保磁力が０．５〜２０Ｏｅの範囲の軟磁性体Ｃの３種からなる磁性材料を含有し、かつ、前記第２磁性層は、３種からなる前記磁性材料を所定の疎密パターンで含有する領域を一部に有するような構成とした。
【００１４】
本発明の磁気記録媒体の製造方法は、基材上に保磁力が３００〜６０００Ｏｅの範囲の磁性材料を含有する第１磁性層を形成し、該第１磁性層に所望の磁気記録を行った後、前記第１磁性層上に、保磁力が６０００Ｏｅ以上の硬磁性体Ａ、保磁力が１００〜５０００Ｏｅの範囲の硬磁性体Ｂおよび保磁力が０．５〜２０Ｏｅの範囲の軟磁性体Ｃの３種からなる磁性材料を含有する磁性塗料を前記第１磁性層の前記磁気記録を行なった領域よりも広い領域に塗布し、磁性塗膜にバイアス磁界による一方向の磁気配向処理を施しながら、あるいは、磁気配向処理を施した後に乾燥して、前記第１磁性層の磁気記録パターンに対応した磁性材料の疎密パターンからなる固定情報を一部領域に有する第２磁性層を形成して、前記第１磁性層および前記第２磁性層からなる磁気記録層を形成するような構成とした。
【００１５】
また、本発明の磁気記録媒体の製造方法は、前記バイアス磁界の強度が前記第１磁性層に含有される磁性材料の保磁力の５０％以下の範囲であるような構成とした。
【００１６】
上記のような本発明では、第２磁性層の疎密パターンを構成する硬磁性体Ａが、外部の交流磁界に対する安定性を固定情報に付与し、硬磁性体Ｂが磁気記録媒体への可変情報の書き込みを可能とし、軟磁性体Ｃが第２磁性層を磁気ヘッドで読み取る際に、バイアス磁界の有無、および、その向きによって、得られる磁気出力レベルおよび波形に変化をもたらす作用をなす。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について図面を参照しながら説明する。
図１は本発明の磁気記録媒体の実施形態の一例を示す概略断面図である。図１において、本発明の磁気記録媒体１は、基材２と、この基材２の一方の面の全面に形成された磁気記録層３を備えており、磁気記録層３は第１磁性層３ａと第２磁性層３ｂとが積層されて構成されている。
【００１８】
本発明の磁気記録媒体１を構成する基材２は、基材として要求される耐熱性、強度、剛性等を考慮して、ＰＥＴ、ＰＥＴ−Ｇ、ＰＥＮ等のポリエステル、塩化ビニル、ポリカーボネート、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ乳酸等の樹脂、生分解性樹脂、銅、アルミニウム等の金属、紙、含浸紙、合成紙等の材料の中から適宜選択した材料の単独あるいは組み合わせた複合体により構成することができる。このような基材２の厚さは、１００μｍ〜１ｍｍ、好ましくは１５０〜２５０μｍ程度とすることができる。
【００１９】
上記の磁気記録層３を構成する第１磁性層３ａは、保磁力が３００〜６０００Ｏｅの範囲にある磁性材料を含有する。この磁性材料の保磁力が３００Ｏｅ未満であると、後述する第２磁性層３ｂの磁性材料の疎密パターンの形成に必要な十分な磁気出力が得られなかったり、外部磁界に対する耐性が不十分であり、６０００Ｏｅを超えると、磁気ヘッドによる安定した記録が難しくなり好ましくない。尚、磁気ヘッドによる記録が安定して行えるならば、保磁力が６０００Ｏｅを超える磁性材料を使用することができる。
【００２０】
第１磁性層３ａを構成する上記のような保磁力３００〜６０００Ｏｅの範囲にある磁性材料としては、例えば、γ−Ｆｅ2 Ｏ3 、Ｃｏ被着γ−Ｆｅ2 Ｏ3 、Ｆｅ3 Ｏ4 、ＣｒＯ2 、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｆｅ−Ｃｏ、Ｃｏ−Ｎｉ、Ｆｅ−Ｎｉ、Ｂａフェライト、Ｓｒフェライト等の磁性微粒子が挙げられる。
【００２１】
この第１磁性層３ａは、上記の磁性微粒子の１種または２種以上を適当な樹脂あるいはインキビヒクル中に分散してなる磁性塗料を、グラビア法、ロール法、ナイフエッジ法等の公知の塗布方法に従って塗布し乾燥することにより形成することができる。また、上記の磁性材料を用いて、真空蒸着法、スパッタリング法、めっき法等により第１磁性層３ａを形成することもできる。
第１磁性層３ａの厚さは、塗布方法により形成される場合、乾燥後の膜厚で１〜５０μｍ、好ましくは３〜２０μｍ程度である。
【００２２】
上記の磁気記録層３を構成する第２磁性層３ｂは、硬磁性体Ａ、この硬磁性体Ａよりも保磁力が小さい硬磁性体Ｂ、および、軟磁性体Ｃの３種からなる磁性材料を所定の疎密パターンで含有するものである。すなわち、３種類の磁性材料（硬磁性体Ａ、硬磁性体Ｂおよび軟磁性体Ｃ）は、それぞれ疎密パターンを形成し、磁気記録層３を磁気ヘッドで読み取った際の磁気出力は、３種類の磁性材料の磁化の合成となる。
【００２３】
上記の硬磁性体Ａとしては、保磁力が６０００Ｏｅ以上の磁性材料を用いることができ、保磁力の上限は特に制限はない。このような磁性材料としては、例えば、Ｂａフェライト、Ｓｒフェライト、希土類系永久磁石用材料等を挙げることができる。これらの硬磁性体Ａは、１種、あるいは、２種以上の組み合わせで使用することができる。
【００２４】
また、上記の硬磁性体Ｂとしては、保磁力が１００〜５０００Ｏｅの範囲にある磁性材料を用いることができる。硬磁性体Ｂの保磁力が１００Ｏｅ未満であると、後述する可変情報の再生において十分な磁気出力が得られなかったり、外部磁界に対する耐性が不十分であり、５０００Ｏｅを超えると、磁気ヘッドによる安定した記録が難しくなり好ましくない。このような硬磁性体Ｂとしては、例えば、γ−Ｆｅ2 Ｏ3 、Ｃｏ被着γ−Ｆｅ2 Ｏ3 、Ｆｅ3 Ｏ4 、ＣｒＯ2 、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｆｅ−Ｃｏ、Ｃｏ−Ｎｉ、Ｆｅ−Ｎｉ、Ｂａフェライト等が挙げられる。これらの硬磁性体Ｂは、１種、あるいは、２種以上の組み合わせで使用することができる。
【００２５】
さらに、上記の軟磁性体Ｃとしては、保磁力が２０Ｏｅ以下、好ましくは０．５〜２０Ｏｅの範囲にある磁性材料を用いることができる。このように軟磁性体Ｃの保磁力を２０Ｏｅ以下とすることにより、低いバイアス磁界で軟磁性体Ｃを飽和させたり、磁化の反転をさせることができ、磁気ヘッドに過大な電流を印加する必要がなくなる。軟磁性体Ｃの保磁力が２０Ｏｅを超えると、読み取り時のバイアス磁界の有無による軟磁性体Ｃの磁化の制御安定性が低下するので好ましくない。尚、地磁気の影響による読み取り時の誤差が発生する場合、上記のように保磁力の下限を０．５Ｏｅに設定することが望ましい。
【００２６】
このような軟磁性体Ｃとしては、例えば、Ａｌ、Ｓｉ、Ｆｅ等からなる磁性金属材料、パーマロイ、センダスト、Fe等の金属高透磁率材料、Ｍｎ−Ｚｎフェライト、Ｃｏ−Ｚｎフェライト、Ｎｉ−Ｚｎフェライト等のフェライト、金属アモルファス材料等を挙げることができる。これらの軟磁性体Ｃは、１種、あるいは、２種以上の組み合わせで使用することができる。
【００２７】
第２磁性層３ｂは、上述のような硬磁性体Ａ、硬磁性体Ｂ、および、軟磁性体Ｃが適当な樹脂あるいはインキビヒクル中に分散されてなる磁性塗料を、所望の磁気記録を行った第１磁性層３ａ上にグラビア法、ロール法、ナイフエッジ法等の公知の塗布方法に従って塗布し、所定のバイアス磁界による磁気配向処理を施しながら、あるいは、磁気配向処理を施した後、磁性塗膜を乾燥することにより形成することができる。尚、配向処理に用いる配向装置としては、ソレノイド型の電磁石配向装置が好ましい。
【００２８】
第２磁性層３ｂにおける硬磁性体Ａ、硬磁性体Ｂ、および、軟磁性体Ｃの含有量の比率（重量比）は、使用する磁性材料の性能に大きく依存するが、例えば、Ａ：Ｂ：Ｃ＝１〜５：１：０．１〜１の範囲内で設定することができる。また、第２磁性層３ｂの厚さは、使用する磁性材料の性能、含有量等により適宜設定することができ、例えば、１〜５０μｍの範囲とすることができる。
【００２９】
このような構成である本発明の磁気記録媒体１では、磁気記録層３の第２磁性層３ｂが、硬磁性体Ａ、硬磁性体Ｂおよび軟磁性体Ｃの３種からなる磁性材料を所定の疎密パターンで含有し、この疎密パターンからなる固定情報を有している。そして、第２磁性層３ｂに含有される硬磁性体Ａにより、疎密パターンからなる固定情報が外部磁界に対して極めて安定なものとなる。すなわち、疎密パターンによる磁気情報は、直流磁界では消去されず、逆に着磁を受けて出力が増加するが、保磁力の低い磁性材料のみを用いた場合、交流磁界により消磁が可能となり、情報の消去ができてしまう。しかし、本発明の磁気記録媒体では、硬磁性体Ａが存在するので、交流磁界を印加しても、固定情報を完全に消去することができない。
【００３０】
また、硬磁性体Ｂが第２磁性層３ｂに含有されているので、通常の書き換え可能な磁気情報（可変情報）を本発明の磁気記録媒体１で扱うことができる。例えば、上記の疎密パターンからなる固定情報が記録された領域以外の領域に、書き換え可能な磁気トラックを設けることができる。
【００３１】
さらに、軟磁性体Ｃが第２磁性層３ｂに含有されているので、疎密パターンには残留磁化がほとんど生じない。しかし、磁界中では磁化が生じるので、読み取り条件により、この軟磁性体Ｃ成分の出力は変化を見せる。例えば、硬磁性体Ａと硬磁性体Ｂが十分着磁させられる磁界強度で着磁した後、バイアス磁界を印加しない通常の無バイアス読み取りを行うと、軟磁性体Ｃ成分は出力にほとんど寄与せず、硬磁性体Ａ成分と硬磁性体Ｂ成分の和が磁気出力となる。一方、バイアス磁界を印加しながら読み取るバイアス読み取りでは、軟磁性体Ｃに磁化が生じ、軟磁性体Ｃが硬磁性体Ａおよび硬磁性体Ｂの磁化方向と同じ向きに磁化されている場合、３種の磁性材料成分の和が磁気出力となり、軟磁性体Ｃが硬磁性体Ａおよび硬磁性体Ｂの磁化方向と逆向きに磁化されている場合、（硬磁性体Ａ＋硬磁性体Ｂ‐軟磁性体Ｃ）の磁気出力が得られる。すなわち、軟磁性体Ｃを用いることで、読み取り条件によって再生波形およびその出力レベルに変化をもたらすことができる。しかも、第２磁性層３ｂにおける固定情報は、第１磁性層３ａへの磁気記録によって磁気記録媒体個々に任意に設定することができる。したがって、他の磁気記録媒体との判別が可能となり、磁気記録媒体の真偽判定が確実に行える。
【００３２】
尚、上記の本発明の磁気記録媒体では、基材２の一方の面の全面に磁気記録層３が形成された構成であるが、図２に示されるように、磁気記録層３が基材の一部にストライプ状に形成された構成であってもよい。
また、本発明では、磁気記録媒体１の磁気記録層３の第１磁性層３ａと第２磁性層３ｂとの間に中間層を設けたり、磁気記録層３上に保護、隠蔽、装飾効果をもたせるための保護層、着色層や絵柄を設けてもよい。
【００３３】
中間層、保護層、着色層や絵柄はエチルセルロース、硝酸セルロース、エチル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、酢酸セルロース等のセルロース誘導体、ポリスチレン、ポリ−α−メチルスチレン等のスチレン樹脂、あるいはスチレン共重合樹脂、ポリメタクリル酸メチル、ポリメタクリル酸エチル、ポリアクリル酸エチル、ポリアクリル酸ブチル等のアクリル樹脂またはメタクリル樹脂の単独あるいは共重合樹脂、ロジン、ロジン変性マレイン酸樹脂、ロジン変性フェノール樹脂、重合ロジン等のロジンエステル樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、クマロン樹脂、ビニルトルエン樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ブチラール樹脂等のバインダーに、着色すべき色に応じて各種の顔料を添加し、必要に応じて磁気ヘッドのクリーニング効果をもたせるよう、酸化チタン、アルミナ粉末、マイクロシリカ等を添加し、さらに必要に応じて、可塑剤、安定剤、ワックス、グリース、乾燥剤、乾燥補助剤、硬化剤、増粘剤、分散剤を添加した後、溶剤あるいは希釈剤で充分に混練してなる着色塗料あるいはインキを用いて、通常のグラビア法、ロール法、ナイフエッジ法、オフセット法等の塗布方法あるいは印刷方法により、所望部分に形成できる。
尚、中間層の厚みは、１〜３μｍ程度、保護層や着色層の厚みは、１〜５μｍ程度とすることが好ましい。
【００３４】
次に、本発明の磁気記録媒体の製造方法の一実施形態について、図３を参照しながら説明する。
まず、基材２に第１磁性層３ａを形成する（図３（Ａ））。この第１磁性層３ａの形成は、上述の保磁力３００〜６０００Ｏｅの範囲にある磁性材料を適当な樹脂あるいはインキビヒクル中に分散してなる磁性塗料を、グラビア法、ロール法、ナイフエッジ法等の公知の塗布方法に従って塗布し乾燥することにより形成することができる。樹脂あるいはインキビヒクルとしては、ブチラール樹脂、塩化ビニル／酢酸ビニル共重合体樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、セルロース樹脂、アクリル樹脂、スチレン／マレイン酸共重合体樹脂等が用いられ、必要に応じてニトリルゴム等のゴム系樹脂あるいはウレタンエラストマー等が添加される。また、耐熱性を考慮して、ポリアミド、ポリイミド、ポリエーテルサルホン等のガラス転移温度（Ｔｇ）の高い樹脂、あるいは硬化反応によりＴｇが上昇する系を用いることができる。上記のような樹脂あるいはインキビヒクル中に磁性材料が分散されてなる磁性塗料中に、必要に応じて分散剤、可塑剤、硬化剤、帯電防止剤、顔料等を適宜含有させてもよい。
また、第１磁性層３ａは、上記の磁性材料を用いて、真空蒸着法、スパッタリング法、めっき法等により形成することもできる。
【００３５】
次に、第１磁性層３ａに所望の磁気記録を行う（図３（Ｂ））。これにより、第１磁性層３ａに磁化方向が相違する磁気パターンが形成される。
次に、第２磁性層３ｂを形成する。まず、上述のような硬磁性体Ａ、硬磁性体Ｂ、および、軟磁性体Ｃが適当な樹脂あるいはインキビヒクル中に分散されてなる磁性塗料を、所望の磁気記録が行われた第１磁性層３ａ上に、グラビア法、ロール法、ナイフエッジ法等の公知の塗布方法に従って塗布して、磁性塗膜３´ｂを形成する（図３（Ｃ））。磁性塗料に使用する樹脂あるいはインキビヒクルは、上述の第１磁性層３ａの形成で挙げたものを使用することができ、また、必要に応じて分散剤、可塑剤、硬化剤、帯電防止剤、顔料等を磁性塗料に適宜含有させてもよい。
【００３６】
次いで、バイアス磁界を一定方向に加えて磁気配向処理を施す（図３（Ｄ））。これにより、第１磁性層３ａから発生する磁力線によって磁性塗膜３′ｂ中に存在する磁化方向と、バイアス磁界の方向とが一致する部位に、磁性材料が移動して集まり、未乾燥の磁性塗膜３´ｂ中に磁性材料が密な部分が形成される。すなわち、磁気配向処理を行うことにより、第１磁性層３ａから発生し未乾燥の磁性塗膜３′ｂ中に存在する磁力線に強弱が生じて、磁性材料の疎密パターンが形成される。また、磁気配向処理は、磁性材料が磁化し、磁性材料どうしの凝集を誘起して、疎密パターン形成を容易にする効果もある。印加するバイアス磁界の強度は、第１磁性層３ａの磁気記録が消去されないように、第１磁性層３ａに含有される磁性材料の保磁力の５０％以下で、使用する第１磁性層の磁性材料の保磁力、および、第２磁性層用の磁性塗料の粘度等に応じて適宜設定することができる。
【００３７】
その後、磁性塗膜３´ｂを乾燥することにより、第１磁性層３ａの磁気記録パターンに対応した磁性材料の疎密パターンからなる固定情報を有する第２磁性層３ｂを形成する。磁性塗膜３´ｂに形成された疎密パターンは、バイアス磁界を取り去ると、磁性材料の分布の状態が変化してしまうので、速やかに乾燥を行い疎密パターンを固定化する。尚、バイアス磁界を印加しながら乾燥を行うことが最も好ましい。
【００３８】
尚、上記の第２磁性層３ｂの形成時に施された磁気配向処理によって、第２磁性層３ｂに含有されている硬磁性体Ｂ成分の角形比は良好なものとなり、上述の可変情報の記録、再生が確実に行えることになる。
【００３９】
次に、第１磁性層３ａの磁気記録が消去されるようなバイアス磁界を一定方向に加えて、第１磁性層３ａの磁気記録を消去するとともに、第２磁性層３ｂの上記固定情報に着磁を行い、磁気記録媒体１とする（図３（Ｅ））。尚、このバイアス磁界の向きは、上記の磁気配向処理におけるバイアス磁界の向きと同じ、逆、いずれでもよい。
【００４０】
このように製造される本発明の磁気記録媒体１では、磁気記録層３の第２磁性層３ｂにおいて固定化された磁性材料の疎密パターンが、磁化変化のパターンに他ならないので、磁気情報として用いられる。この磁気情報は、磁性材料の疎密という物理的変化によるものであるので、磁気的に書き換えできない固定情報となる。そして、磁気ヘッドで読み取ったときの磁気出力波形は、磁性材料の疎密の境界部分で生じる磁化の変化によって疎密パターンに対応したもの（図３（Ｅ）に鎖線で示す）となるが、第２磁性層３ｂに含有される硬磁性体Ａ、硬磁性体Ｂ、および、軟磁性体Ｃのそれぞれの着磁の状態と、読み取りバイアス磁界の有無、および、その向きによって変化する。例えば、硬磁性体Ａと硬磁性体Ｂが十分着磁させられる磁界強度で着磁した後、バイアス磁界を印加しない通常の無バイアス読み取りを行うと、軟磁性体Ｃ成分は出力にほとんど寄与せず、硬磁性体Ａ成分と硬磁性体Ｂ成分の和が磁気出力となる。一方、バイアス磁界を印加しながら読み取るバイアス読み取りでは、軟磁性体Ｃに磁化が生じ、軟磁性体Ｃが硬磁性体Ａおよび硬磁性体Ｂの磁化方向と同じ向きに磁化されている場合、３種の磁性材料成分の和が磁気出力となり、軟磁性体Ｃが硬磁性体Ａおよび硬磁性体Ｂの磁化方向と逆向きに磁化されている場合、（硬磁性体Ａ＋硬磁性体Ｂ‐軟磁性体Ｃ）の磁気出力が得られる。
【００４１】
本発明では、上記の第２磁性層３ｂにおける固定情報は、第１磁性層３ａへの磁気記録によって磁気記録媒体個々に任意に設定することができるので、他の磁気記録媒体との判別が可能となる。
【００４２】
尚、基材としてポリエチレンテレフタレートフィルムのような樹脂フィルムを使用し、上述のような製造方法で基材上に第１磁性層と第２磁性層とを順に積層して磁気記録層を設けることにより磁気テープを作製し、この磁気テープをカード基材等の全面、あるいは、一部に貼合して磁気記録媒体を製造してもよい。
【００４３】
【実施例】
次に、実施例を示して本発明を更に詳細に説明する。
まず、基材として、厚さ１８８μｍのポリエチレンテレフタレート（東レ（株）製Ｅ−２２）を準備し、この基材の片面に下記の組成を有する第１磁性層形成用の磁性塗料をグラビアコート法により塗布し乾燥して、厚み１０μｍの第１磁性層を形成した。
【００４４】
（第１磁性層形成用の塗工液）
・Ｂａフェライト（保磁力＝４０００Ｏｅ） … ８０重量部
・塩化ビニル／酢酸ビニル共重合体樹脂 … １０重量部
・ウレタン樹脂 … １０重量部
・メチルエチルケトン … ５０重量部
・トルエン … ５０重量部
・メチルイソブチルケトン … ５０重量部
・イソシアネート系硬化剤 … ３重量部
次に、この第１磁性層に書込み電流１０００ｍＡで磁気記録Ｍを行った。このときの記録密度は２００ｂｐｉ（ＦＭ記録）とした。
【００４５】
次いで、この第１磁性層上に、下記の組成を有する第２磁性層形成用の磁性塗料をグラビアコート法により塗布して磁性塗膜を形成した。尚、使用した各磁性材料の単位重量当たりの飽和磁化量の大小関係は、硬磁性体Ａ（保磁力＝８０００Ｏｅ）＜硬磁性体Ｂ（保磁力＝１８００Ｏｅ）＜軟磁性体Ｃ（保磁力＝８Ｏｅ）であった。
【００４６】
（第２磁性層形成用の塗工液）
・硬磁性体Ａ（Ｓｒフェライト） … ６０重量部
（保磁力＝８０００Ｏｅ）
・硬磁性体Ｂ（Ｂａフェライト） … ３０重量部
（保磁力＝１８００Ｏｅ）
・軟磁性体Ｃ（パーマロイ） … １０重量部
（保磁力＝８Ｏｅ）
・塩化ビニル／酢酸ビニル共重合体樹脂 … １０重量部
・ウレタン樹脂 … １０重量部
・メチルエチルケトン … ５０重量部
・トルエン … ５０重量部
・メチルイソブチルケトン … ５０重量部
・イソシアネート系硬化剤 … ３重量部
【００４７】
次に、上記の磁性塗膜に２０００Ｇのソレノイドによる直流バイアス磁界を第１磁性層の記録方向に沿って一方向に加えて磁気配向処理を施した。その後、磁性塗膜を乾燥することにより厚み１０μｍの第２磁性層を形成した。この第２磁性層は、硬磁性体Ａ、硬磁性体Ｂおよび軟磁性体Ｃを、Ａ：Ｂ：Ｃ＝２：１：０．３３の重量比で含有し、第１磁性層の磁気記録Ｍに対応した磁性材料の疎密パターンからなる固定情報Ｍ′を有するものであった。これにより、第１磁性層と第２磁性層との積層体からなる磁気記録層を基材上に形成した。
【００４８】
次いで、上記の磁気記録層上に下記組成の保護層用塗工液をグラビアコート法により塗布し乾燥して、厚み２μｍの保護層を形成した。
（保護層用の塗工液）
・アルミニウム粉末 … １０．５重量部
・酸化チタン粉末 … １０．５重量部
・ポリウレタン樹脂 … ４重量部
・メチルエチルケトン … ７５重量部
【００４９】
上記のように磁気記録層を形成した基材を８６ｍｍ×５４ｍｍの大きさのカード状に打ち抜いて本発明の磁気記録媒体を得た。
【００５０】
次いで、この磁気記録媒体の磁気記録層にソレノイドによる２５０００Ｇの直流バイアス磁界を第１磁性層の記録方向に沿って一方向に印加して、第１磁性層の磁気記録Ｍを消去するとともに、第２磁性層の磁性材料の疎密パターンからなる固定情報Ｍ′部に着磁を行った。
【００５１】
この磁気記録媒体を下記の３種の条件（Ｉ〜III）でカードリーダーを用いて読み取り、磁気出力の相対値（％）を下記に示した。
磁気出力の相対値
条件Ｉ ： １００％
条件II ： １２０％
条件III ： ８０％
【００５２】
このことから、本発明の磁気記録媒体の第２磁性層の固定情報は、バイアス磁界の有無、および、その方向により磁気出力が変化することが確認された。
【００５３】
次に、磁気ヘッドを用いて、第２磁性層の疎密パターン形成領域（固定情報）の交流消磁を行い、その後、上記と同様に３種の条件で読み取りを行った。その結果、いずれの読み取り条件でも、保磁力が８０００Ｏｅである硬磁性体Ａの出力が検出され、固定情報を磁気的に消去することが不可能であることが確認された。このことから、本発明の磁気記録媒体の第２磁性層の固定情報は、磁気的に消去できない磁気情報として利用できることが確認された。
【００５４】
また、第２磁性層の疎密パターン形成領域（固定情報）以外の磁気記録層において、硬磁性体Ｂ（保磁力１８００Ｏｅ）に対して飽和書き込みできる条件で磁気情報を書き込んだ。その後、この磁気情報をカードリーダーを用いて磁気ヘッドで再生した結果、十分な出力の再生波形が得られた。
【００５５】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば基材に設けられた磁気記録層が第１磁性層と第２磁性層とをこの順に基材上に積層したものであり、第２磁性層は、硬磁性体Ａ、この硬磁性体Ａよりも保磁力が小さい硬磁性体Ｂおよび軟磁性体Ｃの３種からなる磁性材料の疎密パターンからなる固定情報を有するので、第２磁性層の疎密パターンを構成する硬磁性体Ａによって外部の交流磁界に対する安定性が固定情報に付与され、硬磁性体Ｂによって磁気記録媒体への可変情報の書き込みが可能となり、かつ、軟磁性対Ｃの存在により、磁気記録層を磁気ヘッドで読み取る場合、バイアス磁界の有無、および、その向きによって、得られる磁気出力レベルおよび波形が変化し、これにより、他の磁気記録媒体との判別が可能となり、真偽判定が確実に行えるとともに、必要な可変情報を随時書き込むことができる磁気記録媒体が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の磁気記録媒体の実施形態の一例を示す概略断面図である。
【図２】本発明の磁気記録媒体の他の実施形態を示す概略断面図である。
【図３】本発明の磁気記録媒体の製造方法の実施形態の一例を示す工程図である。
【符号の説明】
１…磁気記録媒体
２…基材
３…磁気記録層
３ａ…第１磁性層
３ｂ…第２磁性層
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気記録媒体、特に偽造、変造が困難な磁気記録媒体と、その製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
基材の片面あるいは両面の全域またはストライプ状に磁気記録層が形成された磁気記録媒体は、例えば、プリペイドカード、定期券、乗車券、入場券、車券、馬券、商品券、株券、証書、通帳、磁気タグ等の金券、証券類や、ＩＤカード、キャッシュカード、クレジットカード、会員カード等のカード類、磁気ラベル等として幅広く使用されている。従来、このような磁気記録媒体は、磁気記録層に高い記録密度で情報を書込み、外部から簡単には記録情報を読み出せないようにしている。
【０００３】
しかし、磁気記録層の特性上、記録された情報の書換え、消去が自在であるため、偽造、変造が可能であり、近年、大きな社会問題としてクローズアップされている。特に、現在は磁気ストライプの入手が容易であるため、類似のカードを製造することも可能であり、さらに、現在の仕様のように、磁気記録媒体の表面に磁気記録層が露出している場合、磁気記録情報を読み取ったり、磁気転写技術により磁気記録情報を他の磁気記録層に移すことが容易にできてしまうという問題もある。
【０００４】
このような磁気記録情報の可逆性という本質的な欠点に基づく問題を解決するために、磁気記録情報の書き換えを困難にする種々の方法が提案されている。例えば、ＢａフェライトやＳｒフェライト等の高保磁力磁性材料、高保磁力低キュリー点（高Hc低Tc）の磁性材料、ＭｎＢｉを含有する磁性材料等を用いることにより、磁気情報を消去されにくくした磁気記録媒体が開発されている。
【０００５】
また、磁気的な書き換えが不可能となるように、磁性層に物理的変化を与えることにより磁気記録情報をもたせた磁気記録媒体も開発されている。例えば、印刷により磁気バーコードを設けた磁気記録媒体、磁性層にレーザー等によりマーキングを施した磁気記録媒体等が挙げられる。
【０００６】
さらに、基材上に比較的低い保磁力の磁性材料を含む第１磁性層を形成し、この第１磁性層に磁気記録を行った後、高保磁力の磁性材料を含む第２磁性層を塗布形成して積層した磁気記録媒体も開発されている。この磁気記録媒体では、第１磁性層の磁気記録パターンが第２磁性層にコピー（いわゆる磁気転写）されているので、偽造、変造を目的とした磁気ヘッドによる書き換えが困難である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような単に高保磁力磁性材料を用いた磁気記録媒体は、外部磁場の影響による磁気記録情報の消去を防ぐことは可能であるが、これは逆に磁気ヘッドで情報を書き込む際には磁化されにくく、書き込み装置に制限ができるという新たな問題を生じている。
【０００８】
また、高Hc低Tc磁性材料やＭｎＢｉ含有磁性材料を有する磁気記録媒体では、温度による保磁力の急激な低下を利用して磁気書き込みを行うことが可能であるため、偽造、変造防止の点で不充分であった。
【０００９】
さらに、磁気バーコードのように磁性層に物理的変化を与えた磁気記録媒体では、磁性層に含有される磁性材料の保磁力が低い場合には、交流磁界により消磁が可能となり、情報の消去ができてしまうという問題があった。
【００１０】
また、第２磁性層に磁気転写された磁気記録情報を備える磁気記録媒体は、非常に強い磁界が加わると、磁気転写による第２磁性層の磁気記録が消去されてしまうという問題があり、これを解消するために、第２磁性層に保磁力が更に高い磁性材料を含有させると、今度は第２磁性層に磁気転写を効率良く行うことが困難となり、読み取りに必要な磁気出力が第２磁性層から得られないという問題もあった。
【００１１】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、磁気ヘッドによる読み取りにおいて出力レベルおよび波形が多様に変化可能な固定情報をもち、他の磁気記録媒体との判別が確実に行え、偽造や改ざん等の不正行為を防止できるとともに、可変情報の書き換えも可能である磁気記録媒体と、この磁気記録媒体の製造方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するために、本発明の磁気記録媒体は、基材と、該基材上に磁気記録層とを有し、該磁気記録層は基材側から順に第１磁性層と第２磁性層とが積層されたものであり、該第１磁性層は、保磁力が３００〜６０００Ｏｅの範囲の磁性材料を含有し、前記第２磁性層は、保磁力が６０００Ｏｅ以上の硬磁性体Ａ、保磁力が１００〜５０００Ｏｅの範囲の硬磁性体Ｂおよび保磁力が０．５〜２０Ｏｅの範囲の軟磁性体Ｃの３種からなる磁性材料を含有し、かつ、前記第２磁性層は、３種からなる前記磁性材料を所定の疎密パターンで含有する領域を一部に有するような構成とした。
【００１４】
本発明の磁気記録媒体の製造方法は、基材上に保磁力が３００〜６０００Ｏｅの範囲の磁性材料を含有する第１磁性層を形成し、該第１磁性層に所望の磁気記録を行った後、前記第１磁性層上に、保磁力が６０００Ｏｅ以上の硬磁性体Ａ、保磁力が１００〜５０００Ｏｅの範囲の硬磁性体Ｂおよび保磁力が０．５〜２０Ｏｅの範囲の軟磁性体Ｃの３種からなる磁性材料を含有する磁性塗料を前記第１磁性層の前記磁気記録を行なった領域よりも広い領域に塗布し、磁性塗膜にバイアス磁界による一方向の磁気配向処理を施しながら、あるいは、磁気配向処理を施した後に乾燥して、前記第１磁性層の磁気記録パターンに対応した磁性材料の疎密パターンからなる固定情報を一部領域に有する第２磁性層を形成して、前記第１磁性層および前記第２磁性層からなる磁気記録層を形成するような構成とした。
【００１５】
また、本発明の磁気記録媒体の製造方法は、前記バイアス磁界の強度が前記第１磁性層に含有される磁性材料の保磁力の５０％以下の範囲であるような構成とした。
【００１６】
上記のような本発明では、第２磁性層の疎密パターンを構成する硬磁性体Ａが、外部の交流磁界に対する安定性を固定情報に付与し、硬磁性体Ｂが磁気記録媒体への可変情報の書き込みを可能とし、軟磁性体Ｃが第２磁性層を磁気ヘッドで読み取る際に、バイアス磁界の有無、および、その向きによって、得られる磁気出力レベルおよび波形に変化をもたらす作用をなす。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について図面を参照しながら説明する。
図１は本発明の磁気記録媒体の実施形態の一例を示す概略断面図である。図１において、本発明の磁気記録媒体１は、基材２と、この基材２の一方の面の全面に形成された磁気記録層３を備えており、磁気記録層３は第１磁性層３ａと第２磁性層３ｂとが積層されて構成されている。
【００１８】
本発明の磁気記録媒体１を構成する基材２は、基材として要求される耐熱性、強度、剛性等を考慮して、ＰＥＴ、ＰＥＴ−Ｇ、ＰＥＮ等のポリエステル、塩化ビニル、ポリカーボネート、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ乳酸等の樹脂、生分解性樹脂、銅、アルミニウム等の金属、紙、含浸紙、合成紙等の材料の中から適宜選択した材料の単独あるいは組み合わせた複合体により構成することができる。このような基材２の厚さは、１００μｍ〜１ｍｍ、好ましくは１５０〜２５０μｍ程度とすることができる。
【００１９】
上記の磁気記録層３を構成する第１磁性層３ａは、保磁力が３００〜６０００Ｏｅの範囲にある磁性材料を含有する。この磁性材料の保磁力が３００Ｏｅ未満であると、後述する第２磁性層３ｂの磁性材料の疎密パターンの形成に必要な十分な磁気出力が得られなかったり、外部磁界に対する耐性が不十分であり、６０００Ｏｅを超えると、磁気ヘッドによる安定した記録が難しくなり好ましくない。尚、磁気ヘッドによる記録が安定して行えるならば、保磁力が６０００Ｏｅを超える磁性材料を使用することができる。
【００２０】
第１磁性層３ａを構成する上記のような保磁力３００〜６０００Ｏｅの範囲にある磁性材料としては、例えば、γ−Ｆｅ2 Ｏ3 、Ｃｏ被着γ−Ｆｅ2 Ｏ3 、Ｆｅ3 Ｏ4 、ＣｒＯ2 、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｆｅ−Ｃｏ、Ｃｏ−Ｎｉ、Ｆｅ−Ｎｉ、Ｂａフェライト、Ｓｒフェライト等の磁性微粒子が挙げられる。
【００２１】
この第１磁性層３ａは、上記の磁性微粒子の１種または２種以上を適当な樹脂あるいはインキビヒクル中に分散してなる磁性塗料を、グラビア法、ロール法、ナイフエッジ法等の公知の塗布方法に従って塗布し乾燥することにより形成することができる。また、上記の磁性材料を用いて、真空蒸着法、スパッタリング法、めっき法等により第１磁性層３ａを形成することもできる。
第１磁性層３ａの厚さは、塗布方法により形成される場合、乾燥後の膜厚で１〜５０μｍ、好ましくは３〜２０μｍ程度である。
【００２２】
上記の磁気記録層３を構成する第２磁性層３ｂは、硬磁性体Ａ、この硬磁性体Ａよりも保磁力が小さい硬磁性体Ｂ、および、軟磁性体Ｃの３種からなる磁性材料を所定の疎密パターンで含有するものである。すなわち、３種類の磁性材料（硬磁性体Ａ、硬磁性体Ｂおよび軟磁性体Ｃ）は、それぞれ疎密パターンを形成し、磁気記録層３を磁気ヘッドで読み取った際の磁気出力は、３種類の磁性材料の磁化の合成となる。
【００２３】
上記の硬磁性体Ａとしては、保磁力が６０００Ｏｅ以上の磁性材料を用いることができ、保磁力の上限は特に制限はない。このような磁性材料としては、例えば、Ｂａフェライト、Ｓｒフェライト、希土類系永久磁石用材料等を挙げることができる。これらの硬磁性体Ａは、１種、あるいは、２種以上の組み合わせで使用することができる。
【００２４】
また、上記の硬磁性体Ｂとしては、保磁力が１００〜５０００Ｏｅの範囲にある磁性材料を用いることができる。硬磁性体Ｂの保磁力が１００Ｏｅ未満であると、後述する可変情報の再生において十分な磁気出力が得られなかったり、外部磁界に対する耐性が不十分であり、５０００Ｏｅを超えると、磁気ヘッドによる安定した記録が難しくなり好ましくない。このような硬磁性体Ｂとしては、例えば、γ−Ｆｅ2 Ｏ3 、Ｃｏ被着γ−Ｆｅ2 Ｏ3 、Ｆｅ3 Ｏ4 、ＣｒＯ2 、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｆｅ−Ｃｏ、Ｃｏ−Ｎｉ、Ｆｅ−Ｎｉ、Ｂａフェライト等が挙げられる。これらの硬磁性体Ｂは、１種、あるいは、２種以上の組み合わせで使用することができる。
【００２５】
さらに、上記の軟磁性体Ｃとしては、保磁力が２０Ｏｅ以下、好ましくは０．５〜２０Ｏｅの範囲にある磁性材料を用いることができる。このように軟磁性体Ｃの保磁力を２０Ｏｅ以下とすることにより、低いバイアス磁界で軟磁性体Ｃを飽和させたり、磁化の反転をさせることができ、磁気ヘッドに過大な電流を印加する必要がなくなる。軟磁性体Ｃの保磁力が２０Ｏｅを超えると、読み取り時のバイアス磁界の有無による軟磁性体Ｃの磁化の制御安定性が低下するので好ましくない。尚、地磁気の影響による読み取り時の誤差が発生する場合、上記のように保磁力の下限を０．５Ｏｅに設定することが望ましい。
【００２６】
このような軟磁性体Ｃとしては、例えば、Ａｌ、Ｓｉ、Ｆｅ等からなる磁性金属材料、パーマロイ、センダスト、Fe等の金属高透磁率材料、Ｍｎ−Ｚｎフェライト、Ｃｏ−Ｚｎフェライト、Ｎｉ−Ｚｎフェライト等のフェライト、金属アモルファス材料等を挙げることができる。これらの軟磁性体Ｃは、１種、あるいは、２種以上の組み合わせで使用することができる。
【００２７】
第２磁性層３ｂは、上述のような硬磁性体Ａ、硬磁性体Ｂ、および、軟磁性体Ｃが適当な樹脂あるいはインキビヒクル中に分散されてなる磁性塗料を、所望の磁気記録を行った第１磁性層３ａ上にグラビア法、ロール法、ナイフエッジ法等の公知の塗布方法に従って塗布し、所定のバイアス磁界による磁気配向処理を施しながら、あるいは、磁気配向処理を施した後、磁性塗膜を乾燥することにより形成することができる。尚、配向処理に用いる配向装置としては、ソレノイド型の電磁石配向装置が好ましい。
【００２８】
第２磁性層３ｂにおける硬磁性体Ａ、硬磁性体Ｂ、および、軟磁性体Ｃの含有量の比率（重量比）は、使用する磁性材料の性能に大きく依存するが、例えば、Ａ：Ｂ：Ｃ＝１〜５：１：０．１〜１の範囲内で設定することができる。また、第２磁性層３ｂの厚さは、使用する磁性材料の性能、含有量等により適宜設定することができ、例えば、１〜５０μｍの範囲とすることができる。
【００２９】
このような構成である本発明の磁気記録媒体１では、磁気記録層３の第２磁性層３ｂが、硬磁性体Ａ、硬磁性体Ｂおよび軟磁性体Ｃの３種からなる磁性材料を所定の疎密パターンで含有し、この疎密パターンからなる固定情報を有している。そして、第２磁性層３ｂに含有される硬磁性体Ａにより、疎密パターンからなる固定情報が外部磁界に対して極めて安定なものとなる。すなわち、疎密パターンによる磁気情報は、直流磁界では消去されず、逆に着磁を受けて出力が増加するが、保磁力の低い磁性材料のみを用いた場合、交流磁界により消磁が可能となり、情報の消去ができてしまう。しかし、本発明の磁気記録媒体では、硬磁性体Ａが存在するので、交流磁界を印加しても、固定情報を完全に消去することができない。
【００３０】
また、硬磁性体Ｂが第２磁性層３ｂに含有されているので、通常の書き換え可能な磁気情報（可変情報）を本発明の磁気記録媒体１で扱うことができる。例えば、上記の疎密パターンからなる固定情報が記録された領域以外の領域に、書き換え可能な磁気トラックを設けることができる。
【００３１】
さらに、軟磁性体Ｃが第２磁性層３ｂに含有されているので、疎密パターンには残留磁化がほとんど生じない。しかし、磁界中では磁化が生じるので、読み取り条件により、この軟磁性体Ｃ成分の出力は変化を見せる。例えば、硬磁性体Ａと硬磁性体Ｂが十分着磁させられる磁界強度で着磁した後、バイアス磁界を印加しない通常の無バイアス読み取りを行うと、軟磁性体Ｃ成分は出力にほとんど寄与せず、硬磁性体Ａ成分と硬磁性体Ｂ成分の和が磁気出力となる。一方、バイアス磁界を印加しながら読み取るバイアス読み取りでは、軟磁性体Ｃに磁化が生じ、軟磁性体Ｃが硬磁性体Ａおよび硬磁性体Ｂの磁化方向と同じ向きに磁化されている場合、３種の磁性材料成分の和が磁気出力となり、軟磁性体Ｃが硬磁性体Ａおよび硬磁性体Ｂの磁化方向と逆向きに磁化されている場合、（硬磁性体Ａ＋硬磁性体Ｂ‐軟磁性体Ｃ）の磁気出力が得られる。すなわち、軟磁性体Ｃを用いることで、読み取り条件によって再生波形およびその出力レベルに変化をもたらすことができる。しかも、第２磁性層３ｂにおける固定情報は、第１磁性層３ａへの磁気記録によって磁気記録媒体個々に任意に設定することができる。したがって、他の磁気記録媒体との判別が可能となり、磁気記録媒体の真偽判定が確実に行える。
【００３２】
尚、上記の本発明の磁気記録媒体では、基材２の一方の面の全面に磁気記録層３が形成された構成であるが、図２に示されるように、磁気記録層３が基材の一部にストライプ状に形成された構成であってもよい。
また、本発明では、磁気記録媒体１の磁気記録層３の第１磁性層３ａと第２磁性層３ｂとの間に中間層を設けたり、磁気記録層３上に保護、隠蔽、装飾効果をもたせるための保護層、着色層や絵柄を設けてもよい。
【００３３】
中間層、保護層、着色層や絵柄はエチルセルロース、硝酸セルロース、エチル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、酢酸セルロース等のセルロース誘導体、ポリスチレン、ポリ−α−メチルスチレン等のスチレン樹脂、あるいはスチレン共重合樹脂、ポリメタクリル酸メチル、ポリメタクリル酸エチル、ポリアクリル酸エチル、ポリアクリル酸ブチル等のアクリル樹脂またはメタクリル樹脂の単独あるいは共重合樹脂、ロジン、ロジン変性マレイン酸樹脂、ロジン変性フェノール樹脂、重合ロジン等のロジンエステル樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、クマロン樹脂、ビニルトルエン樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ブチラール樹脂等のバインダーに、着色すべき色に応じて各種の顔料を添加し、必要に応じて磁気ヘッドのクリーニング効果をもたせるよう、酸化チタン、アルミナ粉末、マイクロシリカ等を添加し、さらに必要に応じて、可塑剤、安定剤、ワックス、グリース、乾燥剤、乾燥補助剤、硬化剤、増粘剤、分散剤を添加した後、溶剤あるいは希釈剤で充分に混練してなる着色塗料あるいはインキを用いて、通常のグラビア法、ロール法、ナイフエッジ法、オフセット法等の塗布方法あるいは印刷方法により、所望部分に形成できる。
尚、中間層の厚みは、１〜３μｍ程度、保護層や着色層の厚みは、１〜５μｍ程度とすることが好ましい。
【００３４】
次に、本発明の磁気記録媒体の製造方法の一実施形態について、図３を参照しながら説明する。
まず、基材２に第１磁性層３ａを形成する（図３（Ａ））。この第１磁性層３ａの形成は、上述の保磁力３００〜６０００Ｏｅの範囲にある磁性材料を適当な樹脂あるいはインキビヒクル中に分散してなる磁性塗料を、グラビア法、ロール法、ナイフエッジ法等の公知の塗布方法に従って塗布し乾燥することにより形成することができる。樹脂あるいはインキビヒクルとしては、ブチラール樹脂、塩化ビニル／酢酸ビニル共重合体樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、セルロース樹脂、アクリル樹脂、スチレン／マレイン酸共重合体樹脂等が用いられ、必要に応じてニトリルゴム等のゴム系樹脂あるいはウレタンエラストマー等が添加される。また、耐熱性を考慮して、ポリアミド、ポリイミド、ポリエーテルサルホン等のガラス転移温度（Ｔｇ）の高い樹脂、あるいは硬化反応によりＴｇが上昇する系を用いることができる。上記のような樹脂あるいはインキビヒクル中に磁性材料が分散されてなる磁性塗料中に、必要に応じて分散剤、可塑剤、硬化剤、帯電防止剤、顔料等を適宜含有させてもよい。
また、第１磁性層３ａは、上記の磁性材料を用いて、真空蒸着法、スパッタリング法、めっき法等により形成することもできる。
【００３５】
次に、第１磁性層３ａに所望の磁気記録を行う（図３（Ｂ））。これにより、第１磁性層３ａに磁化方向が相違する磁気パターンが形成される。
次に、第２磁性層３ｂを形成する。まず、上述のような硬磁性体Ａ、硬磁性体Ｂ、および、軟磁性体Ｃが適当な樹脂あるいはインキビヒクル中に分散されてなる磁性塗料を、所望の磁気記録が行われた第１磁性層３ａ上に、グラビア法、ロール法、ナイフエッジ法等の公知の塗布方法に従って塗布して、磁性塗膜３´ｂを形成する（図３（Ｃ））。磁性塗料に使用する樹脂あるいはインキビヒクルは、上述の第１磁性層３ａの形成で挙げたものを使用することができ、また、必要に応じて分散剤、可塑剤、硬化剤、帯電防止剤、顔料等を磁性塗料に適宜含有させてもよい。
【００３６】
次いで、バイアス磁界を一定方向に加えて磁気配向処理を施す（図３（Ｄ））。これにより、第１磁性層３ａから発生する磁力線によって磁性塗膜３′ｂ中に存在する磁化方向と、バイアス磁界の方向とが一致する部位に、磁性材料が移動して集まり、未乾燥の磁性塗膜３´ｂ中に磁性材料が密な部分が形成される。すなわち、磁気配向処理を行うことにより、第１磁性層３ａから発生し未乾燥の磁性塗膜３′ｂ中に存在する磁力線に強弱が生じて、磁性材料の疎密パターンが形成される。また、磁気配向処理は、磁性材料が磁化し、磁性材料どうしの凝集を誘起して、疎密パターン形成を容易にする効果もある。印加するバイアス磁界の強度は、第１磁性層３ａの磁気記録が消去されないように、第１磁性層３ａに含有される磁性材料の保磁力の５０％以下で、使用する第１磁性層の磁性材料の保磁力、および、第２磁性層用の磁性塗料の粘度等に応じて適宜設定することができる。
【００３７】
その後、磁性塗膜３´ｂを乾燥することにより、第１磁性層３ａの磁気記録パターンに対応した磁性材料の疎密パターンからなる固定情報を有する第２磁性層３ｂを形成する。磁性塗膜３´ｂに形成された疎密パターンは、バイアス磁界を取り去ると、磁性材料の分布の状態が変化してしまうので、速やかに乾燥を行い疎密パターンを固定化する。尚、バイアス磁界を印加しながら乾燥を行うことが最も好ましい。
【００３８】
尚、上記の第２磁性層３ｂの形成時に施された磁気配向処理によって、第２磁性層３ｂに含有されている硬磁性体Ｂ成分の角形比は良好なものとなり、上述の可変情報の記録、再生が確実に行えることになる。
【００３９】
次に、第１磁性層３ａの磁気記録が消去されるようなバイアス磁界を一定方向に加えて、第１磁性層３ａの磁気記録を消去するとともに、第２磁性層３ｂの上記固定情報に着磁を行い、磁気記録媒体１とする（図３（Ｅ））。尚、このバイアス磁界の向きは、上記の磁気配向処理におけるバイアス磁界の向きと同じ、逆、いずれでもよい。
【００４０】
このように製造される本発明の磁気記録媒体１では、磁気記録層３の第２磁性層３ｂにおいて固定化された磁性材料の疎密パターンが、磁化変化のパターンに他ならないので、磁気情報として用いられる。この磁気情報は、磁性材料の疎密という物理的変化によるものであるので、磁気的に書き換えできない固定情報となる。そして、磁気ヘッドで読み取ったときの磁気出力波形は、磁性材料の疎密の境界部分で生じる磁化の変化によって疎密パターンに対応したもの（図３（Ｅ）に鎖線で示す）となるが、第２磁性層３ｂに含有される硬磁性体Ａ、硬磁性体Ｂ、および、軟磁性体Ｃのそれぞれの着磁の状態と、読み取りバイアス磁界の有無、および、その向きによって変化する。例えば、硬磁性体Ａと硬磁性体Ｂが十分着磁させられる磁界強度で着磁した後、バイアス磁界を印加しない通常の無バイアス読み取りを行うと、軟磁性体Ｃ成分は出力にほとんど寄与せず、硬磁性体Ａ成分と硬磁性体Ｂ成分の和が磁気出力となる。一方、バイアス磁界を印加しながら読み取るバイアス読み取りでは、軟磁性体Ｃに磁化が生じ、軟磁性体Ｃが硬磁性体Ａおよび硬磁性体Ｂの磁化方向と同じ向きに磁化されている場合、３種の磁性材料成分の和が磁気出力となり、軟磁性体Ｃが硬磁性体Ａおよび硬磁性体Ｂの磁化方向と逆向きに磁化されている場合、（硬磁性体Ａ＋硬磁性体Ｂ‐軟磁性体Ｃ）の磁気出力が得られる。
【００４１】
本発明では、上記の第２磁性層３ｂにおける固定情報は、第１磁性層３ａへの磁気記録によって磁気記録媒体個々に任意に設定することができるので、他の磁気記録媒体との判別が可能となる。
【００４２】
尚、基材としてポリエチレンテレフタレートフィルムのような樹脂フィルムを使用し、上述のような製造方法で基材上に第１磁性層と第２磁性層とを順に積層して磁気記録層を設けることにより磁気テープを作製し、この磁気テープをカード基材等の全面、あるいは、一部に貼合して磁気記録媒体を製造してもよい。
【００４３】
【実施例】
次に、実施例を示して本発明を更に詳細に説明する。
まず、基材として、厚さ１８８μｍのポリエチレンテレフタレート（東レ（株）製Ｅ−２２）を準備し、この基材の片面に下記の組成を有する第１磁性層形成用の磁性塗料をグラビアコート法により塗布し乾燥して、厚み１０μｍの第１磁性層を形成した。
【００４４】
（第１磁性層形成用の塗工液）
・Ｂａフェライト（保磁力＝４０００Ｏｅ） … ８０重量部
・塩化ビニル／酢酸ビニル共重合体樹脂 … １０重量部
・ウレタン樹脂 … １０重量部
・メチルエチルケトン … ５０重量部
・トルエン … ５０重量部
・メチルイソブチルケトン … ５０重量部
・イソシアネート系硬化剤 … ３重量部
次に、この第１磁性層に書込み電流１０００ｍＡで磁気記録Ｍを行った。このときの記録密度は２００ｂｐｉ（ＦＭ記録）とした。
【００４５】
次いで、この第１磁性層上に、下記の組成を有する第２磁性層形成用の磁性塗料をグラビアコート法により塗布して磁性塗膜を形成した。尚、使用した各磁性材料の単位重量当たりの飽和磁化量の大小関係は、硬磁性体Ａ（保磁力＝８０００Ｏｅ）＜硬磁性体Ｂ（保磁力＝１８００Ｏｅ）＜軟磁性体Ｃ（保磁力＝８Ｏｅ）であった。
【００４６】
（第２磁性層形成用の塗工液）
・硬磁性体Ａ（Ｓｒフェライト） … ６０重量部
（保磁力＝８０００Ｏｅ）
・硬磁性体Ｂ（Ｂａフェライト） … ３０重量部
（保磁力＝１８００Ｏｅ）
・軟磁性体Ｃ（パーマロイ） … １０重量部
（保磁力＝８Ｏｅ）
・塩化ビニル／酢酸ビニル共重合体樹脂 … １０重量部
・ウレタン樹脂 … １０重量部
・メチルエチルケトン … ５０重量部
・トルエン … ５０重量部
・メチルイソブチルケトン … ５０重量部
・イソシアネート系硬化剤 … ３重量部
【００４７】
次に、上記の磁性塗膜に２０００Ｇのソレノイドによる直流バイアス磁界を第１磁性層の記録方向に沿って一方向に加えて磁気配向処理を施した。その後、磁性塗膜を乾燥することにより厚み１０μｍの第２磁性層を形成した。この第２磁性層は、硬磁性体Ａ、硬磁性体Ｂおよび軟磁性体Ｃを、Ａ：Ｂ：Ｃ＝２：１：０．３３の重量比で含有し、第１磁性層の磁気記録Ｍに対応した磁性材料の疎密パターンからなる固定情報Ｍ′を有するものであった。これにより、第１磁性層と第２磁性層との積層体からなる磁気記録層を基材上に形成した。
【００４８】
次いで、上記の磁気記録層上に下記組成の保護層用塗工液をグラビアコート法により塗布し乾燥して、厚み２μｍの保護層を形成した。
（保護層用の塗工液）
・アルミニウム粉末 … １０．５重量部
・酸化チタン粉末 … １０．５重量部
・ポリウレタン樹脂 … ４重量部
・メチルエチルケトン … ７５重量部
【００４９】
上記のように磁気記録層を形成した基材を８６ｍｍ×５４ｍｍの大きさのカード状に打ち抜いて本発明の磁気記録媒体を得た。
【００５０】
次いで、この磁気記録媒体の磁気記録層にソレノイドによる２５０００Ｇの直流バイアス磁界を第１磁性層の記録方向に沿って一方向に印加して、第１磁性層の磁気記録Ｍを消去するとともに、第２磁性層の磁性材料の疎密パターンからなる固定情報Ｍ′部に着磁を行った。
【００５１】
この磁気記録媒体を下記の３種の条件（Ｉ〜III）でカードリーダーを用いて読み取り、磁気出力の相対値（％）を下記に示した。
条件Ｉ ： １００％
条件II ： １２０％
条件III ： ８０％
【００５２】
このことから、本発明の磁気記録媒体の第２磁性層の固定情報は、バイアス磁界の有無、および、その方向により磁気出力が変化することが確認された。
【００５３】
次に、磁気ヘッドを用いて、第２磁性層の疎密パターン形成領域（固定情報）の交流消磁を行い、その後、上記と同様に３種の条件で読み取りを行った。その結果、いずれの読み取り条件でも、保磁力が８０００Ｏｅである硬磁性体Ａの出力が検出され、固定情報を磁気的に消去することが不可能であることが確認された。このことから、本発明の磁気記録媒体の第２磁性層の固定情報は、磁気的に消去できない磁気情報として利用できることが確認された。
【００５４】
また、第２磁性層の疎密パターン形成領域（固定情報）以外の磁気記録層において、硬磁性体Ｂ（保磁力１８００Ｏｅ）に対して飽和書き込みできる条件で磁気情報を書き込んだ。その後、この磁気情報をカードリーダーを用いて磁気ヘッドで再生した結果、十分な出力の再生波形が得られた。
【００５５】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば基材に設けられた磁気記録層が第１磁性層と第２磁性層とをこの順に基材上に積層したものであり、第２磁性層は、硬磁性体Ａ、この硬磁性体Ａよりも保磁力が小さい硬磁性体Ｂおよび軟磁性体Ｃの３種からなる磁性材料の疎密パターンからなる固定情報を有するので、第２磁性層の疎密パターンを構成する硬磁性体Ａによって外部の交流磁界に対する安定性が固定情報に付与され、硬磁性体Ｂによって磁気記録媒体への可変情報の書き込みが可能となり、かつ、軟磁性対Ｃの存在により、磁気記録層を磁気ヘッドで読み取る場合、バイアス磁界の有無、および、その向きによって、得られる磁気出力レベルおよび波形が変化し、これにより、他の磁気記録媒体との判別が可能となり、真偽判定が確実に行えるとともに、必要な可変情報を随時書き込むことができる磁気記録媒体が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の磁気記録媒体の実施形態の一例を示す概略断面図である。
【図２】本発明の磁気記録媒体の他の実施形態を示す概略断面図である。
【図３】本発明の磁気記録媒体の製造方法の実施形態の一例を示す工程図である。
【符号の説明】
１…磁気記録媒体
２…基材
３…磁気記録層
３ａ…第１磁性層
３ｂ…第２磁性層
Claims (3)
- 基材と、該基材上に磁気記録層とを有し、該磁気記録層は基材側から順に第１磁性層と第２磁性層とが積層されたものであり、該第１磁性層は、保磁力が３００〜６０００Ｏｅの範囲の磁性材料を含有し、前記第２磁性層は、保磁力が６０００Ｏｅ以上の硬磁性体Ａ、保磁力が１００〜５０００Ｏｅの範囲の硬磁性体Ｂおよび保磁力が０．５〜２０Ｏｅの範囲の軟磁性体Ｃの３種からなる磁性材料を含有し、かつ、前記第２磁性層は、３種からなる前記磁性材料を所定の疎密パターンで含有する領域を一部に有することを特徴とする磁気記録媒体。
- 基材上に保磁力が３００〜６０００Ｏｅの範囲の磁性材料を含有する第１磁性層を形成し、該第１磁性層に所望の磁気記録を行った後、前記第１磁性層上に、保磁力が６０００Ｏｅ以上の硬磁性体Ａ、保磁力が１００〜５０００Ｏｅの範囲の硬磁性体Ｂおよび保磁力が０．５〜２０Ｏｅの範囲の軟磁性体Ｃの３種からなる磁性材料を含有する磁性塗料を前記第１磁性層の前記磁気記録を行なった領域よりも広い領域に塗布し、磁性塗膜にバイアス磁界による一方向の磁気配向処理を施しながら、あるいは、磁気配向処理を施した後に乾燥して、前記第１磁性層の磁気記録パターンに対応した磁性材料の疎密パターンからなる固定情報を一部領域に有する第２磁性層を形成して、前記第１磁性層および前記第２磁性層からなる磁気記録層を形成することを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
- 前記バイアス磁界の強度は、前記第１磁性層に含有される磁性材料の保磁力の５０％以下であることを特徴とする請求項２に記載の磁気記録媒体の製造方法。
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