JP4525086B2 - 磁性タグを用いた媒体識別方法および磁性タグが付与された媒体 - Google Patents

Description

この発明は、磁性タグを用いた媒体識別方法および磁性タグが付与された媒体に関し、特に、アモルファス磁歪素子を媒体に固定する固定部の面積を変化させて媒体上に形成された磁性タグが交番磁界を受けて磁歪振動する共振振動周波数に基づいて磁性タグが形成された媒体を識別する磁性タグを用いた媒体識別方法および磁性タグが付与された媒体に関する。

近年、商品や用紙、その他の媒体に情報を記録したタグを形成し、これらの媒体に形成されたタグの情報を非接触またはリモートで授受する装置およびその方法が提供されている。

例えば、物品等の商品を扱う店舗においては、商品の盗難等を防止するために商品の物品にタグを貼付し、このタグが貼付された商品が、店舗の出入口付近にゲート状に設置されたタグ検知装置を通過した際に、これらタグ の状態を１ビットのＯＮ／ＯＦＦで感知し、清算済みかどうかを判断して万引盗難を防止するシステムがある。

また、より多くの情報の授受が可能なように、ＩＣチップに接続されたアンテナを介してＲＦ帯域の電磁波を送受信するようなＩＣカードも提供されている。

しかし、このＩＣカードは、多くの情報量を扱うことが可能であるが、製造コストや、ＩＣカードの大きさ等により用途が制限される。

そこで、非接触で情報の授受ができ、１ビットのＯＮ／ＯＦＦよりも、より多くの情報が表現可能な磁歪素子をタグとして用いる方法や装置が提案されている。

例えば、特許文献１や特許文献２および特許文献３に示されるように、磁歪素子であるアモルファス磁歪リボンを用いて、このアモルファス磁歪リボンの共振周波数によって多くの情報量が設定可能な情報記録媒体やデータタグ装置が提案がされている。
特開平０８−２９３０１０号公報 特開平０８−２９３０１２号公報 特開平１０−１４３６１８号公報

ところで、上記に示した特許文献においては、アモルファス磁歪リボンの共振周波数によって得られる情報量を増加させるために、例えば特許文献１では、長さがほぼ等しくかつ幅が互いに異なる複数のアモルファス磁歪リボンを支持体に設けるような構成とし、特許文献２では、アモルファス磁歪リボンに、その磁歪振動を制御して共振周波数を変化させる負荷手段を設けるような構成とし、特許文献３では、アモルファス磁歪リボンの磁化パターンによるバイアス磁界の大きさを異ならせるような構成として、それぞれが、より多くの情報量を表現可能としている。

これらの提案は、いずれも高透磁率性磁歪部材が支持体内に振動可能に装填された場合の共振周波数の変化に対応付けた情報を、より多く表現可能とするような発明であり、紙のような薄い媒体に高透磁率性磁歪部材を形成し、高透磁率性磁歪部材が形成された紙等の媒体を複数重ね合わせて、それぞれの媒体に形成された高透磁率性磁歪部材を検知して媒体を特定可能とするような情報の表現方法については開示されていない。

そこで、この発明は、被識別体である原稿などの記録媒体を容易に特定することができる媒体識別方法および磁性タグが付与された媒体を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１の発明の媒体識別方法は、被識別体である各記録媒体上に、それぞれ同一の長さ厚さからなり、少なくとも一部が該記録媒体上で固定され、かつ該記録媒体に対する固定部の面積がそれぞれ異なり、非固定部が該記録媒体上に存在する磁歪特性を有する薄箔形状の磁歪素子をそれぞれ直接接着し、前記磁歪素子を前記媒体に固定する固定部の面積を異ならせることにより所定の交番磁界中における前記磁歪素子の共振振動周波数を変化させ、前記所定の交番磁界中における前記磁歪素子の共振振動周波数に基づき前記磁歪素子の情報を読み取ることを特徴とする。

また、請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記磁歪素子は、複数の磁歪素子からなり、前記磁歪素子の情報は、前記複数の磁歪素子の共振振動の周波数パターンに基づき読み取られることを特徴とする。

また、請求項３の発明は、少なくとも１つの磁歪素子からなる磁性タグが付与され、所定の交番磁界中における前記磁歪素子の共振振動周波数に基づき読み取られる前記磁性タグのタグ情報により識別される磁性タグが付与された媒体において、前記磁性タグを形成する磁歪素子は、それぞれ同一の長さ厚さからなり、少なくとも一部が前記媒体上に固定され、かつ非固定部が該媒体上に存在し、前記磁歪素子を前記媒体に固定する固定部の面積を異ならせることにより前記所定の交番磁界中における前記磁歪素子の共振振動周波数を変化させることを特徴とする。

また、請求項４の発明は、請求項３の発明において、前記磁歪素子は、複数の磁歪素子からなり、前記タグ情報は、前記複数の磁歪素子の共振振動の周波数パターンに基づき読み取られることを特徴とする。

この発明によれば、被識別体である原稿などの記録媒体を容易に特定することができる。
また、同じ形状の磁性タグであっても磁歪素子が媒体に固定された固定部の面積に対応して、より多くの情報を識別することができる。

また、磁性タグが付与された媒体が重ね合わさった状態であっても各媒体に付与された磁性タグの情報を読み取り、各媒体を特定できるという効果を奏する。

この発明に係わる磁性タグを用いた媒体識別方法および磁性タグが付与された媒体は、例えばダイレクトメール等を配送する場合のように、内容の異なる複数種類の原稿を一セットとして封筒やケース等の中に入れて封印後、封筒やケース等の中に入れるべき複数種類の原稿の入れ忘れがないか否かを開封することなく非接触で検知可能な磁性タグを用いた媒体識別方法および磁性タグが付与された媒体として用いることが可能である。

例えば、この実施例においては、この発明に係わる磁性タグが付与された媒体の複数の原稿を一セットとして封筒内に収納し、封筒外部から非接触で封筒内に収納されている各原稿を書類確認装置を用いて特定して、一セットを構成する全ての原稿が封筒内に収納されているか否かを確認する場合を想定した、この発明に係わる磁性タグを用いた媒体識別方法および磁性タグが付与された媒体について示してある。

図１は、この発明に係わる磁性タグを用いた媒体識別方法および磁性タグが付与された媒体を適用した一例の書類確認装置の全体の構成を示す図である。

図１（ａ）は、書類確認装置１００の概略の平面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）に示した平面図に対応した側面図である。

図１において、書類確認装置１００は、この発明に係わる磁性タグが付与された媒体を用いて作成された内容の異なる複数種類の原稿を一セットとして封筒内に収納して封印後、封筒外部から非接触で封筒内に入れるべき原稿の入れ忘れがないか否かを、この発明に係わる磁性タグを用いた媒体識別方法により確認する装置として用いられるものである。

図１に示すように、封筒４内に収納された図示せぬ複数の原稿には、書類確認装置１００が封筒４内に収納された原稿の種類を非接触で検知可能とするために、各原稿固有を識別可能とする図示せぬ磁性タグが形成されており、この磁性タグを書類確認装置１００が封筒４の外部から非接触で検知することで検知した磁性タグが形成された原稿を特定し、封筒４内に収納された原稿の種類を開封することなく検知できるように構成されている。

この書類確認装置１００の構成は、封筒４内に存在する原稿に形成された磁性タグを検知する検知装置１と、検知装置１によって検知された検知結果に基づいて封筒４を封筒回収箱３４または封筒配送箱３３の何れかへ搬送する搬送機構装置３（一点鎖線で囲まれた部分）と、書類確認装置１００全体を統括制御するコンピュータ２とで構成されている。

搬送機構装置３は、搬送用ベルト３０と、ゲート３１およびゲート３１の開閉制御を行うゲート制御装置３２と、封筒回収箱３４および封筒配送箱３３を備えている。

搬送用ベルト３０は、図示せぬ駆動装置によって所定方向（図中の矢印３５参照）に移動し、配送用ベルト３０上に載せられた封筒４を検知装置１の略直下を通過させ、検知装置１の検知結果に基づいて封筒回収箱３４または封筒配送箱３３へ搬送する。

搬送用ベルト３０の検知装置１の出口近傍には、板状のゲート３１が配設されており、このゲート３１が検知装置１の検知結果及びコンピュータ２の命令指示により開閉し、封筒４を封筒回収箱３４または封筒配送箱３３の何れかへ搬送するように誘導する。

例えば、検知装置１は、検知装置１の略直下に搬送された封筒４内に収納された各原稿に形成されている磁性タグを検知し、検知した磁性タグの情報に基づいて封筒４内に複数種類の原稿で一セットを構成する全ての原稿が収納されているか否かを判断する。

なお、封筒４内に複数種類の原稿で一セットを構成する全ての種類の原稿が収納されているか否かの判断は、予め登録された一セットを構成する複数種類の各原稿に形成された磁性タグの情報（以下、「参照情報」という。）と、検知装置１が検知した磁性タグの情報（以下、「検知情報」という。）とが全て一致している場合は、検知した封筒４内に複数種類の原稿で一セットを構成する全ての原稿が収納されているとして「入れ忘れ原稿なし」と判断し、参照情報と検知情報とが全て一致していない場合は、検知した封筒４内に入れ忘れの原稿があるとして「入れ忘れ原稿あり」と判断する。

検知装置１が「入れ忘れ原稿なし」と判断した場合は、この判断信号がコンピュータ２へ入力され、コンピュータ２がゲート３１を開状態にするようにゲート制御装置３２へ命令指示し、ゲート制御装置３２によってゲート３１が開状態に制御される。

また、検知装置１が「入れ忘れ原稿あり」と判断した場合は、この判断信号がコンピュータ２へ入力され、コンピュータ２がゲート３１を閉状態にするようにゲート制御装置３２へ命令指示し、ゲート制御装置３２によってゲート３１が閉状態に制御される。

ゲート３１が閉状態に制御されると、板状のゲート３１が搬送用ベルト３０の搬送方向（図中の矢印３５参照）に対して所定角度δだけ閉じるので、封筒４が搬送用ベルト３０の移動に伴い封筒回収箱３４へ搬送され収納される。

また、ゲート３１が開状態に制御されると、板状のゲート３１が搬送用ベルト３０の搬送方向（図中の矢印３５参照）に対して平行な状態で所定位置に格納されるので搬送用ベルト３０の移動に伴い封筒４が封筒配送箱３３へ搬送され収納される。

封筒配送箱３３へ収納された封筒４には、複数種類の原稿で一セットを構成する全ての原稿が適正に収納されているので配送担当者が回収して配送し、封筒回収箱３４へ収納された封筒４は、入れ忘れ原稿が存在するような不備な状態であるので、封筒４を開封後、入れ忘れ原稿を封筒４に収納して再度、書類確認装置１００で確認後、配送する。

ところで、前述した封筒４内に収納する一セットを構成する複数の各原稿には、各原稿固有を識別可能とする識別情報に対応して磁性タグが形成付与されている。

この磁性タグは、アモルファス磁歪素子で形成されて各原稿にそれぞれ接着固定されている。

このアモルファス磁歪素子は、例えば、アモルファス磁歪素子に対して所定の磁界を与えるとアモルファス磁歪素子が歪み、所定周波数の交番磁界中にアモルファス磁歪素子を置くと、アモルファス磁歪素子が交番磁界の周波数と共振して磁歪振動するような磁歪特性を有している。

また、逆に、この磁歪特性を有すアモルファス磁歪素子に対して外部から力を加えて寸法変化させると、アモルファス磁歪素子の磁化状態が変化し、磁歪振動している状態のアモルファス磁歪素子からは磁歪振動の周波数に対応した電磁波が発せられる。

このように、封筒４内に収納された原稿には、封筒外部から非接触で検知可能なように磁歪特性を有するアモルファス磁歪素子の磁性タグが原稿固有の識別情報に対応して形成されているので、書類確認装置１００の検知装置１は、搬送用ベルト３０によって検知装置１の略直下に搬送された封筒４に対して所定周波数の交番磁界を送信し、送信した交番磁界によって封筒４内に存在するアモルファス磁歪素子の磁性タグが発する電磁波を検知するように構成されている。

図２は、原稿固有の識別情報に対応して形成されたアモルファス磁歪素子の磁性タグを検知する検知装置１を概略的に示したブロック図であり、図３は、図２で示した検知装置１によって長さの異なるアモルファス磁歪素子で形成された磁性タグを検知した検知信号の一例を示す図である。

図２及び図３を参照しながらアモルファス磁歪素子の磁性タグを検知する方法について説明する。

図２に示すように、検知装置１は、所定周波数の交番磁界を生成する交番磁界生成部２１１と、交番磁界生成部２１１で生成された交番磁界を送信する送信コイル２１２と、送信コイル２１２を介して送信された交番磁界を受けて原稿２００上に形成付与されたアモルファス磁歪素子の磁性タグ２０１（以下、「磁性タグ２０１」という。）の磁歪振動によって発する電磁波を受信する受信コイル２１３と、送信コイル２１２を介して所定周波数の交番磁界を一定時間送信後停止し、この交番磁界の送信停止期間中に磁性タグの磁歪振動によって発せられる電磁波を受信コイル２１３を介して受信するタイミング制御を行うタイミング制御部２１６と、受信コイル２１３で受信した信号に基づいて所定周波数の交番磁界と共振して磁歪振動した磁性タグの共振周波数を検出する信号検知部２１４及び周波数解析部２１５とで構成されている。

原稿２００は、検知装置１の送信コイル２１２と受信コイル２１３との間に配置され、交番磁界生成部２１１が周波数を低周波から高周波へ直線的に変化させた交番磁界を生成して送信コイル２１２を介して原稿２００に対して送信する。

原稿２００上に形成された磁性タグ２０１は、送信コイル２１２を介して送信された所定周波数の交番磁界によって共振して歪み、磁歪振動する。

なお、アモルファス磁歪素子が所定周波数の交番磁界を受けて磁歪振動する共振周波数は、アモルファス磁歪素子の材質や大きさ等によって定まるので、アモルファス磁歪素子は、アモルファス磁歪素子の材質や大きさ等に対応した固有の共振周波数の交番磁界を受けた時に最も振幅の大きな歪みを示して磁歪振動し、電磁波を発する。

このアモルファス磁歪素子の磁歪振動は、交番磁界の送信を停止しても、ある一定時間は収束しながら継続される。

タイミング制御部２１６は、所定周波数の交番磁界を送信コイル２１２を介して一定期間送信後停止し、この交番磁界の送信停止期間中に磁性タグ２０１の磁歪振動により発する電磁波を受信コイル２１３を介して受信するようなタイミング制御を行う。

受信コイル２１３で受信した受信信号は、信号検知部２１４及び周波数解析部２１５において周波数解析され、受信コイルに流れる電流信号が最大の時の周波数を原稿２００上に形成された磁性タグ２０１固有の共振周波数として検知される。

このように構成された検知装置１を用いて原稿２００に対して所定周波数の交番磁界を送信し、原稿２００から検出された磁性タグ２０１の磁歪振動による共振周波数を検知することにより原稿２００に形成された磁性タグを特定することが可能となる。

アモルファス磁歪素子の磁歪振動による共振周波数は、前述したように、アモルファス磁歪素子の材質や大きさ等により定まり、検知したアモルファス磁歪素子の共振周波数から当該共振周波数に対応した材質や大きさ等を有するアモルファス磁歪素子の特定が可能となる。

図３において、図３（ａ）から（ｃ）は、長さの異なる細い薄箔の形状に形成されたアモルファス磁歪素子１Ｍ３１１（以下、「磁歪素子１Ｍ３１１」という。）、２Ｍ３１２（以下、「磁歪素子２Ｍ３１２」という。）、３Ｍ３１３（以下、「磁歪素子３Ｍ３１３」という。）がそれぞれ形成された原稿３０１、３０２、３０３を示す図であり、図３（ｄ）から（ｆ）は、各磁歪素子１Ｍ３１１、２Ｍ３１２、３Ｍ３１３が所定周波数の交番磁界を受けて磁歪振動した各磁歪素子固有の共振周波数特性を示す図である。

各磁歪素子１Ｍ３１１、２Ｍ３１２、３Ｍ３１３は、前述したように、外部から磁界を与えると寸法変化を起こすような、いわゆる磁歪特性を有している。

なお、図３（ａ）から（ｃ）において、磁歪素子１Ｍ３１１、２Ｍ３１２、３Ｍ３１３の各数値１、２、３は、長さの異なる複数の磁歪素子を識別するために付したものであり、各磁歪素子１Ｍ３１１、２Ｍ３１２、３Ｍ３１３は、それぞれ組成、厚さ、幅が全て同一であり、長さが１Ｍ＜２Ｍ＜３Ｍの順に長いものとする。

図３（ａ）から（ｃ）に示すように、長さの異なる各磁歪素子１Ｍ３１１、２Ｍ３１２、３Ｍ３１３が形成された各原稿３０１、３０２、３０３を図２で示した検知装置１の送信コイル２１２と受信コイル２１３との間にそれぞれ配置して交番磁界の周波数を例えば低周波から高周波へ順次変化させながら交番磁界を一定期間送信後停止し、この交番磁界の送信停止期間中に各原稿３０１、３０２、３０３に形成されたそれぞれの磁歪素子１Ｍ３１１、２Ｍ３１２、３Ｍ３１３が発する電磁波を受信して周波数解析すると、図３（ｄ）から（ｆ）に示すような各磁歪素子１Ｍ３０１、２Ｍ３０２、３Ｍ３０３固有の磁歪振動による共振周波数を波形信号Ｄ、Ｅ、Ｆとして検出することができる。

なお、各波形信号Ｄ、Ｅ、Ｆは、各磁歪素子１Ｍ３１１、２Ｍ３１２、３Ｍ３１３が発する電磁波を受信し、受信コイルに流れる電流がピークとなった時の各周波数を周波数解析して得た結果の波形信号であり、図３（ｄ）の波形信号Ｄは、磁歪素子１Ｍ３１１の共振周波数がｆ４であることを示し、図３（ｅ）の波形信号Ｅは、磁歪素子２Ｍ３１２の共振周波数がｆ２、図３（ｆ）の波形信号Ｆは、磁歪素子３Ｍ３１３の共振周波数がｆ１であることをそれぞれ示している。

このように、磁歪特性を有する各磁歪素子１Ｍ３１１、２Ｍ３１２、３Ｍ３１３で形成された磁性タグに対して低周波から高周波へ、もしくは高周波から低周波へ順次変化する交番磁界を与え、磁歪素子の磁歪振動によって発する電磁波を検出して共振周波数を検知することにより、検知した共振周波数に対応した磁歪素子を特定することが可能である。

なお、図３の例では、一つの磁歪素子で一つの磁性タグが形成された原稿の例を示したが、複数の磁歪素子を組合わせた磁性タグが形成された原稿であってもよい。

前述の説明の如く、図３に示したアモルファス磁歪素子の磁性タグが所定周波数の交番磁界を受けて磁歪振動した際に検出される共振周波数の検出信号の一例は、いずれも原稿の用紙上にアモルファス磁歪素子の全面を接着形成された場合の例を示したものである。

ところが、同一の組成（例えば、Ｆｅ−Ｂ−Ｓｉ）、厚さ、幅、長さを有するアモルファス磁歪素子であってもアモルファス磁歪素子を用紙上に固定する固定部の面積（以下、「接着面積」という。）が異なると、接着面積に対応してアモルファス磁歪素子の磁歪振動による共振周波数が変化して検出される結果を得た。

そこで、この発明に係わる磁性タグが付与された媒体の原稿には、磁性タグを形成する磁歪素子を原稿上に固定する接着面積を変化させて付与し、各原稿固有を識別可能とするように構成されている。

図４は、原稿上に固定された磁歪素子の接着面積に対応して検出された磁歪振動による共振周波数の検出結果を示した表である。

図４（ａ）は、用紙上に接着固定されたアモルファス磁性素子の接着状態を示す図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）で示したような用紙上に接着されて固定された磁歪素子の接着面積に対応した共振周波数の測定結果を示した表である。

図４（ａ）に示すように、この発明に係わる磁性タグが付与された媒体の原稿用紙４００には、例えば厚さＴ、幅Ｗ、長さＬのアモルファス磁歪素子４０１をアモルファス磁歪素子４０１の所定の片端Ａから所定の片端Ａとは対向する他の片端Ｃの方向へ長さＢのＷ×Ｂの面積Ｓ（斜線を付した部分、以下、「接着面積Ｓ」という。）だけ用紙へ接着固定するように構成されており、アモルファス磁歪素子の長さＬがそれぞれ３０ｍｍ、４０ｍｍ、５０ｍｍの各アモルファス磁歪素子の接着面積Ｓに対応した共振周波数の測定結果が図４（ｂ）に示されている。

図４（ｂ）に示した表４０には、図４（ａ）で示したアモルファス磁歪素子４０１の厚さＴが２５μｍ、幅Ｗが７ｍｍ、長さＬがそれぞれ３０ｍｍ、４０ｍｍ、５０ｍｍの各アモルファス磁歪素子に対して各アモルファス磁歪素子の所定の片端Ａから所定の片端Ａとは対向する他の片端Ｃの方向への長さＢｍｍを変化させて各アモルファス磁歪素子の接着面積Ｓに対応した各アモルファス磁性素子の共振周波数を測定して得た結果が示してある。

例えば、表４０は、「ＮＯ．」欄４１１と、「アモルファス磁歪素子の長さＬ（ｍｍ）欄」４１２と、「用紙に接着させた磁性素子の長さＢ（ｍｍ）」欄４１３から構成されており、「用紙に接着させた磁性素子の長さＢ（ｍｍ）」欄４１３には、アモルファス磁歪素子の長さＬが３０ｍｍ、４０ｍｍ、５０ｍｍ・・・の各アモルファス磁歪素子の長さＢがそれぞれ２ｍｍ、１０ｍｍ、２０ｍｍ、３０ｍｍ、４０ｍｍ、５０ｍｍ・・・で形成される各アモルファス磁歪素子の接着面積Ｓに対応した共振周波数が示されている。

なお、表４０で示した長さＬが３０ｍｍ、４０ｍｍ、５０ｍｍ・・・の各アモルファス磁歪素子は、厚さＴが２５μｍ、幅Ｗが７ｍｍであり、用紙に接着固定させた磁性素子の長さＢが定まればＢに対応したアモルファス磁歪素子の接着面積Ｓが７ｍｍ×Ｂｍｍで一義的に定まる。

表４０によると、「ＮＯ．」欄４１１の「２」には、原稿用紙４００上に長さＬが４０ｍｍのアモルファス磁歪素子を所定の片端Ａからの長さＢを「２」ｍｍ、「１０」ｍｍ、「２０」ｍｍ、「３０」ｍｍ、「４０」ｍｍだけ接着固定した各接着面積Ｓに対応したアモルファス磁歪素子の共振周波数がそれぞれ「５８」ｋＨｚ、「５３」ｋＨｚ、「５０」ｋＨｚ、「４５」ｋＨｚ、「４１」ｋＨｚで検出されたことが示されている。

なお、長さＬが４０ｍｍのアモルファス磁歪素子に対して長さＢを「４０」ｍｍだけ接着させた場合とは、アモルファス磁性素子の全面を原稿用紙４００上に接着固定させたことを示している。

また、「ＮＯ．」欄４１１の「１」には、原稿用紙４００上に長さＬが３０ｍｍのアモルファス磁歪素子を所定の片端Ａからの長さＢを「２」ｍｍ、「１０」ｍｍ、「２０」ｍｍ、「３０」ｍｍだけ接着固定させた各接着面積Ｓに対応したアモルファス磁歪素子の共振周波数がそれぞれ「７５」ｋＨｚ、「６５」ｋＨｚ、「６８」ｋＨｚ、「５７」ｋＨｚで検出されたことが示されており、「ＮＯ．」欄４１１の「３」には、原稿用紙４００上に長さＬが５０ｍｍのアモルファス磁歪素子を所定の片端Ａからの長さＢを「２」ｍｍ、「１０」ｍｍ、「２０」ｍｍ、「３０」ｍｍ、「４０」ｍｍ、「５０」ｍｍだけ接着固定した各接着面積Ｓに対応したアモルファス磁歪素子の共振周波数がそれぞれ「４７」ｋＨｚ、「３８」ｋＨｚ、「４１」ｋＨｚ、「４２」ｋＨｚ、「３４」ｋＨｚで検出されたことが示されている。

このように、厚さＴ、幅Ｗ、長さＬがそれぞれ同一のアモルファス磁歪素子に対して用紙上に接着固定させるアモルファス磁歪素子の接着面積Ｓを変化させることにより、接着面積Ｓに対応したアモルファス磁歪素子固有の共振周波数を検出することが可能となる。

更に、長さＬが異なる複数のアモルファス磁歪素子に対して用紙上に接着固定させるアモルファス磁歪素子の接着面積Ｓを変化させることによりモルファス磁歪素子の長さＬと接着面積Ｓとに対応した固有の共振周波数を検出することができる。

したがって、長さＬが異なる複数のアモルファス磁歪素子を用紙上に接着固定するアモルファス磁歪素子の接着面積Ｓを変化させて形成し、アモルファス磁歪素子の長さＬと接着面積Ｓに対応した固有の共振周波数を予め測定して記憶することにより、検知した共振周波数に対応したアモルファス磁歪素子の接着面積Ｓとアモルファス磁歪素子の長さＬを特定することができる。

すなわち、同じ長さのアモルファス磁歪素子であっても用紙上に接着固定させるアモルファス磁歪素子の接着面積によって共振周波数が異なり、更に、長さの異なるアモルファス磁歪素子に対する接着面積に対応してアモルファス磁歪素子の共振周波数が異なるので、これらを対応付けたデータを予め作成し、参照することにより、より多くの情報が表現されて付加された磁性タグの情報を読み取ることが可能となる。

図５は、封筒４内に収納された、この発明に係わる磁性タグが付与された媒体である複数種類の原稿で一セットを構成する各原稿にそれぞれ形成された磁性タグの一例を示す図であり、図６は、図５で示した磁性タグが形成された各原稿が収納された原稿に対して所定周波数の交番磁界を与えることにより検出された各磁性タグの磁歪振動による共振周波数パターンを示す図である。

図５に示すように、第一原稿５１には磁性タグ１Ｌ５１１、第二原稿５２には磁性タグ２Ｌ５２１、第三原稿５３には磁性タグ３Ｌ５３１、第四原稿５４には磁性タグ４Ｌ５４１、第五原稿５５には磁性タグ５Ｌ５５１がそれぞれ形成されており、各磁性タグは図４（ｂ）の表４０、「ＮＯ．」欄４１１の「２」で示した厚さＴが２５μｍ、幅Ｗが７ｍｍ、長さＬが４０ｍｍのアモルファス磁歪素子で構成され、各原稿用紙上に各磁性タグのアモルファス磁歪素子を接着固定する接着面積が異なるように形成されている。

例えば、第一原稿５１にはアモルファス磁歪素子をアモルファス磁歪素子の所定の片端Ａから長さＢを２ｍｍだけ接着固定した磁性タグ１Ｌ５１１が形成されており、第二原稿５２、第三原稿５３、第四原稿５４、第五原稿５５にはそれぞれ各原稿に形成されたアモルファス磁歪素子の所定の片端Ａから長さＢがそれぞれ１０ｍｍ、２０ｍｍ、３０ｍｍ、４０ｍｍ（全面）だけ接着固定した磁性タグ２Ｌ５２１、３Ｌ５３１、４Ｌ５４１、５Ｌ５５１がそれぞれ形成されている。

このように形成された磁性タグ１Ｌ５１１、２Ｌ５２１、３Ｌ５３１、４Ｌ５４１、５Ｌ５５１が付与された各原稿５１、５２、５３、５４、５５が収納された封筒４に対して封筒４の外部から周波数を低周波から高周波へ、もしくは高周波から低周波へ直線的に変化させた交番磁界を与えると、各原稿に形成された磁性タグが交番磁界の周波数に共振して磁歪振動する。

この各磁性タグの所定周波数の交番磁界に共振した磁歪振動は、各磁性タグが最も振幅の大きな歪みを示し振動するので、各磁性タグの磁歪振動によって発せられる所定強度の電磁波を検出してみると、図６に示すような共振周波数パターン６０１が検出される。

共振周波数パターン６０１には、各磁性タグ１Ｌ５１１、２Ｌ５２１、３Ｌ５３１、４Ｌ５４１、５Ｌ５５１のそれぞれ固有の共振周波数を示す波形信号Ｇ、Ｈ、Ｉ、Ｊ、Ｋが検出されており、波形信号Ｇは、磁歪素子１Ｌ５１１の共振周波数を示し、波形信号Ｈは、磁歪素子２Ｌ５２１の共振周波数、波形信号Ｉは、磁歪素子３Ｌ５３１の共振周波数、波形信号Ｊは、磁歪素子４Ｌ５４１の共振周波数、波形信号Ｋは、磁歪素子５Ｌ５５１の共振周波数を示している。

そこで、各磁性タグ１Ｌ５１１、２Ｌ５２１、３Ｌ５３１、４Ｌ５４１、５Ｌ５５１がそれぞれ形成された第一原稿５１、第二原稿５２、第三原稿５３、第四原稿５４、第五原稿５５を重ねて封筒４の中に入れて封印後、この封筒４内の各原稿を開封することなく封筒４の外部から非接触で封筒４内に収納された原稿を検知確認する方法について説明する。

図７は、図５で示した第一原稿５１、第二原稿５２、第三原稿５３、第四原稿５４、第五原稿５５の原稿で一セットを構成し、この一セットを構成する各原稿を封筒４内に収納して発送する場合において、いくつかの原稿を封筒４内に入れ忘れた場合の封筒４から、検出された共振周波数パターンを示す図である。

図７（ａ）は、封筒４内に第三原稿５３を入れ忘れた状態の共振周波数パターンを示す図であり、図７（ｂ）は、封筒４内に第二原稿５２及び第四原稿５４を入れ忘れた状態の共振周波数パターンを示す図、図７（ｃ）は、封筒４内に第三原稿５３、第四原稿５４及び第五原稿５５を入れ忘れた状態の共振周波数パターンを示す図である。

これらの共振周波数パターンに基づいて封筒４内に収納されている原稿の種類を確認し、入れ忘れの原稿がないか否かを判別することができる。

例えば、図７（ａ）に示すように、第三原稿５３を入れ忘れた状態の封筒４に対して周波数を低周波から高周波へ、もしくは高周波から低周波へ直線的に変化させた交番磁界を与えると、封筒４内に収納された第一原稿５１、第二原稿５２、第四原稿５４、第五原稿５５に形成されたそれぞれの磁性タグ１Ｌ５１１、２Ｌ５２１、４Ｌ５４１、５Ｌ５５１がそれぞれの固有の共振周波数の交番磁界を受けて磁歪振動して電磁波を発し、検知装置１が各磁性タグ固有の磁歪振動の共振周波数を検出して図７（ａ）に示すような共振周波数パターン７０１を検知する。

共振周波数パターン７０１には、波形信号Ｇ、Ｈ、Ｊ、Ｋが検出されており、図６で示した共振周波数パターン６０１と比較してみると、共振周波数パターン７０１には第三原稿５３に形成された磁性タグ３Ｌ５３１の共振周波数である波形信号Ｉが検出されていないことが分かる。

また、図７（ｂ）に示すように、第二原稿５２及び第四原稿５４を入れ忘れた状態の封筒４に対して周波数を低周波から高周波へ、もしくは高周波から低周波へ直線的に変化させた交番磁界を与えると、封筒４内に収納された第一原稿５１、第三原稿５３及び第五原稿５５に形成されたそれぞれの磁性タグ１Ｌ５１１、３Ｌ５３１、５Ｌ５５１がそれぞれの固有の共振周波数の交番磁界を受けて磁歪振動して電磁波を発し、検知装置１が各磁性タグ固有の磁歪振動の共振周波数を検出して図７（ｂ）に示すような共振周波数パターン７０２を検知する。

共振周波数パターン７０３には、波形信号Ｇ、Ｉ、Ｊが検出されており、図６で示した共振周波数パターン６０１と比較してみると、共振周波数パターン７０２には第二原稿５２及び第四原稿５４にそれぞれ形成された磁性タグ２Ｌ５２１及び３Ｌ５３１の共振周波数を示す波形信号Ｈ、Ｋが検出されていないことが分かる。

また、図７（ｃ）に示すように、第三原稿５３、第四原稿５４及び第五原稿５５を入れ忘れた状態の封筒４に対して周波数を低周波から高周波へ、もしくは高周波から低周波へ直線的に変化させた交番磁界を与えると、封筒４内に収納された第一原稿５１及び第二原稿５２に形成されたそれぞれの磁性タグ１Ｌ５１１、２Ｌ５２１がそれぞれの固有の共振周波数の交番磁界を受けて磁歪振動して電磁波を発し、検知装置１が各磁性タグ固有の磁歪振動の共振周波数を検出して図７（ｃ）に示すような共振周波数パターン７０３を検知する。

共振周波数パターン７０３には、波形信号Ｇ、Ｈが検出されており、図６で示した共振周波数パターン６０１と比較してみると、共振周波数パターン７０３には第二原稿５２、第三原稿５３、第四原稿５４及び第五原稿５５にそれぞれ形成された磁性タグ２Ｌ５２１、３Ｌ５３１、４Ｌ５４１及び５Ｌ５５１の共振周波数を示す波形信号Ｉ、Ｊ、Ｋが検出されていないことが分かる。

このように、検知装置１が封筒４に対して周波数を低周波から高周波へ、もしくは高周波から低周波へ直線的に変化させた交番磁界を送信し、送信した各周波数の交番磁界によって封筒４内に収納された各原稿の磁性タグの磁歪振動による電磁波を検出し、各磁性タグのアモルファス磁歪素子が原稿上に接着固定された接着面積に対応した磁歪振動による共振周波数を検知することにより、封筒４内に収納された原稿の種類を封筒４の外部から非接触で原稿４を開封することなく検知確認することができる。

なお、一セットを構成する第一原稿５１、第二原稿５２、第三原稿５３、第四原稿５４、第五原稿５５の各原稿に形成された各磁性タグ１Ｌ５１１、２Ｌ５２１、３Ｌ５３１、４Ｌ５４１、５Ｌ５５１それぞれ固有の磁歪振動の共振周波数は、予め検知装置１で検出して記憶管理されているものとする。

以上の説明においては、各原稿固有を識別可能とする識別情報がアモルファス磁歪素子の所定の片端Ａから所定の片端Ａとは対向する他の片端Ｃの方向へ長さＢのＷ×Ｂの接着面積Ｓだけ用紙へ接着固定された構成の例を示したが、図８に示すようなアモルファス磁歪素子をアモルファス磁歪素子の両端Ａ及びＣからそれぞれ所定の長さＢ（１）、Ｂ（２）で形成される接着面積Ｓ（１）、Ｓ（２）の部分（図８（ａ）の斜線部分を参照）のみを原稿上に接着固定して形成された構成にしてもよく、また、アモルファス磁歪素子の片端Ａ及びＣ以外の任意の位置から所定の長さＢ（３）で形成される接着面積Ｓ（３）の部分（図８（ｂ）の斜線部分を参照）のみを原稿上に接着固定して形成された構成にしてもよい。

また、アモルファス磁歪素子の厚さ、幅、長さがそれぞれ異なる複数のアモルファス磁歪素子と各アモルファス磁歪素子を原稿へ接着させる接着面積Ｓ（４）、Ｓ（５）（図８（ｃ）の斜線部分を参照）とを組合わせて原稿上へ接着固定して形成した構成でもよい。

さて、ここで、この発明に係わる磁性タグが付与された媒体を作成する方法について簡単に説明する。

図９は、付加情報が付与された本発明に係わる媒体を作成するための付加情報付与装置の一例の構成を示すブロック図であり、図１０は、付加情報付与装置９００のうちの搬送機構部８０の部分の構造を概略的に示した図である。

なお、図９及び図１０において、図９に示した搬送機構部８０を平面図とし、図１０に示した図を側面図として示してある。
図９及び図１０において、付加情報付与装置９００（一点鎖線で囲まれた部分）は、画像形成装置であるプリンタ２の用紙搬出側に取り付けられ、プリンタ２によって画像情報が印刷されて排紙された原稿１２を取り込み、その原稿１２に原稿１２固有を識別可能とする識別情報をアモルファス磁歪素子の磁性タグ８３０で形成付与するように構成されている。

また、原稿１２上に形成付与するアモルファス磁歪素子の磁性タグ８３０は、原稿１２固有の識別情報に対応してアモルファス磁歪素子を原稿１２上に形成付与する際に、原稿１２上に接着固定させるアモルファス磁歪素子の接着面積を変化させて形成付与する。

付加情報付与装置９００には、プリンタ２から排紙された原稿１２を搬送する搬送機構部８０と、搬送機構部８０の駆動制御や原稿１２上に形成する原稿１２固有の識別情報に対応した磁性タグ１１を形成するための制御等を行う制御回路部７０から構成されている。

搬送機構部８０の一対の用紙送りローラ８５は、プリンタ２の用紙搬出口の対向の位置に設けられ、プリンタ２から排紙された原稿１２を搬送機構部８０の内部に取り込み、取り込んだ原稿１２を一対の用紙搬出ローラ８６が付加情報付与装置９００の外部へ搬出する。

図１０に示すように、各ローラ８５、８６の間には、磁歪素子転写装置８１（図９においては一点鎖線で囲まれた部分）が配置されており、磁歪素子転写装置８１の発熱抵抗体８１２の対向する位置には、ガイド用ローラ８７１が設置されている。

プリンタ２から排紙された原稿１２は、一対の用紙送りローラ８５と、磁歪素子転写装置８１とガイド用ローラ８７１との間と、一対の用紙搬出ローラ８６とを通過して搬送機構部８０から搬出される。

搬送機構部８０の磁歪素子転写装置８１には、アモルファス磁歪素子を原稿１２上に接着固定させる際に、アモルファス磁歪素子の所望の面積だけ接着可能なように構成した熱転写シート８１１が十分に巻き付けられたシート送りローラ８１３と、熱転写シート８１１の端部に取り付けられたシート巻取ローラ８１４を備えている。

磁歪素子転写装置８１は、アモルファス磁歪素子の厚さ、幅、長さ及び原稿１２上にアモルファス磁歪素子を接着させる接着面積に対応した種類の熱転写シートが収納された磁歪素子転写装置と変更することにより、所望の大きさのアモルファス磁歪素子を所望の接着面積で原稿上に接着固定することが可能である。

例えば、図５で示したような第三原稿５３に形成付加された磁性タグ３Ｌ５３１を原稿１２上に形成する場合は、厚さＴが２５μｍ、幅Ｗが７ｍｍ、長さＬが４０ｍｍのアモルファス磁歪素子をアモルファス磁歪素子の片端Ａから長さＢを２０ｍｍだけ原稿１２上に接着可能とするように加工した熱転写シートが収納された磁歪素子転写装置を配置することにより磁性タグ３Ｌ５３１と同一の磁性タグを原稿１２上に形成付与することができる。

プリンタ２から排紙された原稿１２は、一対の用紙送りローラ８５と、磁歪素子転写装置８１とガイド用ローラ８７１との間と、一対の用紙搬出ローラ８６とを通過して搬送機構部８０から搬出される。

熱転写シート８１１は、制御回路部７０による磁歪素子転写装置８１の駆動制御によりシート送りローラ８１３から送り出され、シート巻取ローラ８１４により巻き取られる。 熱転写シート８１１は、制御回路部７０による制御に基づいて発熱抵抗体８１２とガイド用ローラ８７１との間を原稿１２と共に通過するように構成されている。

なお、磁歪素子転写装置８１は、ガイド用ローラ８７１の軸方向に搬送機構部８０の内部を摺動可能に取り付けられており、熱転写シート８１１に含まれるアモルファス磁歪素子を原稿１２上の所望位置に熱転写可能なように構成されている。

付加情報付与装置９００の制御回路部７０は、情報入力部７１と、搬送制御部７２と磁性タグ形成部７３を備えている。

情報入力部７１は、プリンタ２により印刷された画像情報をプリンタ２から取得する。

搬送制御部７２は、搬送機構部８０の駆動制御を行うことでプリンタ２から排紙された原稿１２を搬送する。

磁性タグ形成部７３は、搬送制御部１２と連係して熱転写シート８１１が収納された磁歪素子転写装置８１のシート送りローラ８１３及びシート巻取ローラ８１４の動作を制御する。

そして熱転写シート８１１の搬送制御を行いながら、磁歪素子転写装置８１の発熱抵抗体８１２を発熱させて熱転写シート８１１の一部を溶解して原稿１２上にアモルファス磁歪素子の所定の接着面積だけ熱転写して接着固定する。

このように原稿１２の識別情報に対応したアモルファス磁歪素子の接着面積を原稿１２上に熱転写して接着固定する。

図１１は、磁歪素子転写装置８１に収納されている熱転写シート８１１の構成を示す図である。

図１１（ａ）は、磁歪素子転写装置８１に収納された熱転写シート８１１の基本構成を示した斜視図であり、図１１（ｂ）及び図１１（ｃ）は、図１１（ａ）で示した熱転写シート８１１の斜視図を所定方向から見た場合の熱転写シート８１１の特徴的な構成の部分を拡大して示した図である。

なお、図１１においては、説明の便宜上、図５で示した第三原稿５３に形成付加された磁性タグ３Ｌ５３１を例に示したものである。

図１１に示すように、熱転写シート８１１は、シート基板８１１０と、熱溶融材で構成された熱溶融層８１１１と、厚さＴが２５μｍ、幅Ｗが７ｍｍ、長さＬが４０ｍｍのアモルファス磁歪素子８１１３と粘着材で構成された粘着層８１１２の３層で構成されている。

粘着層８１１は、アモルファス磁歪素子８１１３を原稿１２に接着固定する際に、アモルファス磁歪素子８１１３の片端Ａからの長さＢが２０ｍｍだけ接着可能なように接着材が付加されている（図１１（ｃ）参照）。

熱溶融層８１１１及び粘着層８１１２は、熱転写シート８１１の送り出し方向（図１１（ａ）中の矢印８２０）とは直交する方向に所定間隔に分割されている。

原稿１２へ熱転写シート８１１を熱転写する場合は、発熱抵抗体８１２により行われるので、発熱抵抗体８１２の幅に合わせて予め熱転写シート８１１を分割しておくことが望ましい。

分割された熱転写シート８１１の各領域、例えば８１１ａ、８１１ｂにはアモルファス磁歪素子８１１３が含まれる。

また、シート基板８１１０としてはアセトートフィルムを、また粘着材としてはアクリル樹脂系粘着材を用いることができる。

図１２は、図１１で示した熱転写シート８１１を原稿上に熱転写する基本的な処理を説明するための説明図である。

図１２（ａ）は、発熱抵抗体８１２が発熱して熱転写シート８１１を原稿１２上に熱転写する様子を示した斜視図であり、図１２（ｂ）及び図１２（ｃ）は、図１２（ａ）で示した熱転写シート８１１の斜視図を所定方向から見た場合の熱転写シート８１１の様子を示した図、図１２（ｄ）は、原稿１２上に形成されたアモルファス磁歪素子８１１３の磁性タグを示す図である。

図１２を参照しながら熱転写シートのアモルファス磁性素子を原稿１２上に熱転写する基本的な処理について簡単に説明する。

プリンタ２から画像情報が印刷された原稿１２が排紙され、付加情報付与装置９００の搬送機構部８０に搬入されると、用紙送りローラ８５によって原稿１２が磁歪素子転写装置８１の発熱抵抗体８１２の直下へ搬送される。

磁性タグ形成部７３は、原稿１２上に印刷された画像情報に対応して原稿１２上の所定の位置、例えば画像情報が印刷されていない部分等の位置へ磁性タグが形成可能なように磁歪素子転写装置８１を移動させ、磁歪素子転写装置８１の発熱抵抗体８１２を必要に応じて発熱させる。

この発熱抵抗体８１２の発熱により発熱時点において図１２（ａ）乃至（ｃ）に示すような発熱抵抗体８１２の位置にあった熱溶融層８１１１は溶融し、その溶融した熱溶融層８１１１に対応する位置の粘着層８１１２がはがれ、図１２（ｄ）に示すように、並行して搬送している原稿１２上に粘着する。

なお、発熱抵抗体８１２の発熱時点においては、熱転写シート８１１と原稿１２の各搬送速度が同速に制御されている。

このようにして熱転写シート８１１に含まれるアモルファス磁性素子８１３が原稿１２上に熱転写され磁性タグ３Ｌ５３１が原稿１２上に形成付与される。

この発明に係わる磁性タグが付与された媒体を用いた書類を検知する書類確認装置の全体構成図 この発明に係わる磁性タグが付与された媒体に形成された磁性タグを検知する検知装置１のブロック図 検知装置１によって検知された磁性タグの検知信号の一例を示す図 原稿上に接着固定された磁性タグの接着面積に対応した磁歪振動の共振周波数の検出結果の一例を示す図 封筒４内に収納された複数種類の各原稿に形成された磁性タグの一例を示す図 図５で示した各原稿が収納された封筒から検出された磁歪振動による共振周波数パターンの一例を示す図 図５で示した各原稿を組合わせて収納された封筒から検出された磁歪振動による共振周波数パターンの一例を示す図 図５で示した磁性タグとは他の磁性タグの一例を示す図 付加情報が付与された、この発明に係わる磁性タグが付与された媒体を作成するための付加情報付与装置の一例のブロック図 図９で示した付加情報付与装置のうちの搬送機構部の構造を示した概略図 図１０で示した搬送機構部の磁歪素子転写装置８１に収納されている熱転写シートの構成を示す図 熱転写シートが原稿上に熱転写される処理動作の説明図

符号の説明

１ 検知装置
２ コンピュータ
３ 搬送機構装置
４ 封筒
１２、２００、３０１、３０２、３０３、４００ 原稿
３０ 搬送用ベルト
３１ ゲート
３２ ゲート制御装置
３３ 封筒配送箱
３４ 封筒回収箱
３５ 配送用ベルトの搬送方向
５１ 第一原稿
５２ 第二原稿
５３ 第三原稿
５４ 第四原稿
５５ 第五原稿
７０ 制御回路部
７１ 情報入力部
７２ 搬送制御部
７３ 磁性タグ形成部
８０ 搬送機構部
８１ 磁性素子転写装置
８５ 用紙送りローラ
８６ 用紙搬出ローラ
９０ プリンタ
２０１、４０１ アモルファス磁性タグ
２１１ 交番磁界生成部
２１２ 送信コイル
２１３ 受信コイル
２１４ 信号検知部
２１５ 周波数解析部
２１６ タイミング制御部
３１１ アモルファス磁性タグ（１Ｍ）
３１２ アモルファス磁性タグ（２Ｍ）
３１３ アモルファス磁性タグ（３Ｍ）
５１１ アモルファス磁性タグ（１Ｌ）
５２１ アモルファス磁性タグ（２Ｌ）
５３１ アモルファス磁性タグ（３Ｌ）
５４１ アモルファス磁性タグ（４Ｌ）
５５１ アモルファス磁性タグ（５Ｌ）
８１１ 熱転写シート
８１２ 発熱抵抗体
８１３ シート送りローラ
８１４ シート巻取ローラ
８７１ ガイド用ローラ
８１１０ シート基板
８１１１ 熱溶融層
８１１２ 粘着層とアモルファス磁性素子
８１１３ アモルファス磁性素子

Claims (4)

1. 被識別体である各記録媒体上に、それぞれ同一の長さ厚さからなり、少なくとも一部が該記録媒体上で固定され、かつ該記録媒体に対する固定部の面積がそれぞれ異なり、非固定部が該記録媒体上に存在する磁歪特性を有する薄箔形状の磁歪素子をそれぞれ直接接着し、
   前記磁歪素子を前記媒体に固定する固定部の面積を異ならせることにより所定の交番磁界中における前記磁歪素子の共振振動周波数を変化させ、
   前記所定の交番磁界中における前記磁歪素子の共振振動周波数に基づき前記磁歪素子の情報を読み取る
   ことを特徴とする媒体識別方法。
2. 前記磁歪素子は、
   複数の磁歪素子からなり、
   前記磁歪素子の情報は、
   前記複数の磁歪素子の共振振動の周波数パターンに基づき読み取られる
   ことを特徴とする請求項１記載の媒体識別方法。
3. 少なくとも１つの磁歪素子からなる磁性タグが付与され、所定の交番磁界中における前記磁歪素子の共振振動周波数に基づき読み取られる前記磁性タグのタグ情報により識別される磁性タグが付与された媒体において、
   前記磁性タグを形成する磁歪素子は、それぞれ同一の長さ厚さからなり、少なくとも一部が前記媒体上に固定され、かつ非固定部が該媒体上に存在し、
   前記磁歪素子を前記媒体に固定する固定部の面積を異ならせることにより前記所定の交番磁界中における前記磁歪素子の共振振動周波数を変化させる
   ことを特徴とする磁性タグが付与された媒体。
4. 前記磁歪素子は、
   複数の磁歪素子からなり、
   前記タグ情報は、
   前記複数の磁歪素子の共振振動の周波数パターンに基づき読み取られる
   ことを特徴とする請求項３記載の磁性タグが付与された媒体。

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