JPH06338051A - 磁気記録媒体およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 買物カード、定期券、乗車券等の磁気カー
ド、磁気シート、磁気ロール紙等の生産性が高く、偽造
し難い磁気記録媒体とその製造方法を提供する。 【構成】 非磁性体からなる基体の上に、２００〜５０
００エルステッドの保磁力の磁性体からなる磁気記録層
を積層し、その上に融点が３００℃以下の低融点金属薄
膜層と磁性薄膜層とが積層され、該低融点金属薄膜層お
よび磁性薄膜層との積層体にパターン状の不連続部分を
形成した磁気記録媒体とその製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は買物カード、預貯金カー
ド、定期券、乗車券、回数券、プリペイドカード、キャ
ッシュカード、クレジットカード、身分証明書、診察券
等の磁気カード、磁気シート、磁気ロール紙等に使用す
る磁気記録媒体およびその製造方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】近時、磁気記録カード、あるいは、磁気
ロール紙等の磁気記録媒体の利用分野はますます広くな
ってきている。その基本構造は非磁性体からなる基体上
に磁性体の層を設け、これを磁化したものである。この
ような磁気記録媒体は、磁気情報の複製や改ざんにより
不正使用が発生するのを防止することが必要で、このた
め種々の不正使用防止策がとられている。代表的な不正
使用防止策としては、磁気記録情報の記録、再生を困難
にする方法と、磁気記録媒体そのものに真偽判定情報を
持たせる方法とに大別される。前者は記録された正規の
磁気情報を隠蔽し、情報の書込み、読み取りを難しくす
ることにより通常の方法では磁気情報の改ざんや複製を
困難にする方法であり、後者は磁気カードが正規のもの
か否かを判定するための識別情報を磁気カードそのもの
に入れておくことにより偽造、変造を防ぐ方法である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】更に詳細に述べるなら
ば、前者の磁気記録情報の記録、再生を困難にすること
による不正使用防止策として知られているものは、磁気
記録層を多層化することにより、正規の情報を隠蔽して
読み取り不能にしたり、ダミー情報を重畳して正規の情
報の解析を困難にするものがあるが、正規情報とダミー
情報を同じトラック上に記録すれば、読みとり時には正
規情報にダミー情報が重畳されるため、通常の方法では
正規情報を読みとることができない。しかし、記録の書
き込み読み出し装置が複雑になる等の欠点がある。又、
一旦正規情報の読みとり方法の詳細が判明してしまえ
ば、磁気記録に詳しい者であれば、情報を読み出し、解
析することが可能であるので磁気記録媒体を大量に複製
することができる問題点を有する。一方、後者の磁気記
録媒体は、例えば磁気カードそのものに真偽判定情報を
施した磁気カードとし、磁気的に読みとることのできる
バーコードを設け、バーコード情報により情報の真偽を
判定するものであるが、磁気記録媒体が正規のものかど
うかを判定する情報を該媒体自身が持っているために大
量に媒体を複製し不正使用することは困難であるが、正
規の媒体の情報を書き換えるなどの不正使用には対処で
きない。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の問題点を
解決するためになされたもので、特に磁気記録層上に低
融点金属薄膜層と磁性薄膜層とを組み合わせて積層する
ことを特徴とするもので、本発明の概要を記せば以下の
とおりである。請求項１の発明は、非磁性体からなる基
体上に、２００エルステッド〜５０００エルステッドの
保磁力の磁性体からなる磁気記録層を積層し、その上に
融点が３００℃以下の低融点金属薄膜層および磁性薄膜
層とが積層された積層構成をなし、該低融点金属薄膜層
と磁性薄膜層との積層体にパターン状の不連続部分が形
成されたことを特徴とする磁気記録媒体で、請求項２の
発明は、請求項１記載の磁気記録媒体を製造するに当た
り、非磁性体からなる基体上に２００エルステッド〜５
０００エルステッドの保磁力の磁性体からなる磁性塗料
又はインクを、塗布又は印刷、乾燥して磁気記録層を形
成した後、該磁気記録層上に蒸着法、スパッタリング
法、メッキ法から選ばれた少くとも１種の方法により低
融点金属薄膜層と磁性薄膜層を積層し、その後該低融点
金属薄膜層と磁性薄膜層との積層体を感熱記録方式によ
りパターン状に溶融して不連続部分を形成することを特
徴とする磁気記録媒体の製造方法である。

【０００５】以下本発明を更に詳細に説明すると、本発
明による磁気記録媒体では、非磁性体からなる基体上
に、磁気記録層を設け、更にその上に低融点金属薄膜層
と磁性薄膜層とを組み合わせて積層し、更に該低融点金
属薄膜層と磁性薄膜層との積層体にパターン状の不連続
部分を形成しこれを不正使用防止のための情報（固定情
報）とした磁気記録媒体で、この固定情報部は例えばバ
ーコードパターン状に形成される。固定情報部分は、感
熱記録方式により低融点金属薄膜層と磁性薄膜層との積
層体を溶融することにより形成される。

【０００６】この場合、磁気記録層の上に設ける低融点
金属薄膜層と磁性薄膜層の積層の順序は問わない。感熱
記録方式には、サーマルヘッドによるもの、レーザーに
よるもの、放電方式によるもの等があるが、本発明の特
徴は最も一般的で簡便な感熱記録方式であるサーマルヘ
ッドによる方式が適用できることである。すなわち、磁
性薄膜層は融点が３００℃よりも高いため、サーマルヘ
ッド方式ではパターン状に溶融することはできないが、
融点が３００℃以下の低融点金属薄膜層と積層すること
により始めてサーマルヘッド方式により不連続部分を形
成することが可能となる。

【０００７】低融点金属薄膜層と磁性薄膜層との積層体
に形成されるパターン状の不連続部は、感熱記録方式に
より形成されるため、最終製品となる磁気記録媒体にお
いて、例えば磁気カードを発行する際にカード一枚毎に
異なったＩＤ情報を付与することが可能となる。このＩ
Ｄ情報は、カード１枚毎の指紋情報として使用すること
ができ、カードの偽造防止には最適な情報となる。又感
熱記録方式によるため、従来の不正使用防止情報よりも
飛躍的に情報量を高めることが可能である。加えて、磁
気記録媒体の使用状況に応じて、感熱記録方式によりパ
ターン状の不連続部分を追加形成し、これにより媒体の
使用履歴を記録することができる。使用履歴は低融点金
属薄膜層と磁性薄膜層との積層体を溶融することにより
不連続部分を形成することにより情報を記録するため、
一度行なった記録は、後から消去することは不可能であ
る。すなわち、例えば磁気カードの使用履歴を本発明の
方法により記録すれば、追加可能であるが消去できない
情報、すなわちライトワンス情報を高記録密度で、複雑
な情報として磁気記録媒体に付与することができ、磁気
記録媒体の不正使用防止には最適な手段を提供すること
が可能となる。

【０００８】又一方、この不正使用防止情報を設ける範
囲以外の部分には、感熱記録方式により文字、数字、図
形等の通常の印字記録を行なうことが可能であることは
言うまでもない。又、本発明の方式では磁気記録層上に
形成される層が低融点金属薄膜層と磁性薄膜層との積層
体であり、非常に薄いために、不正使用防止情報を設け
る範囲以外の部分に行なう通常の磁気記録に対し殆ど悪
影響を与えることがない。

【０００９】以下図面を参照しつつ本発明を説明する。
図１は本発明による磁気記録媒体である磁気カードの平
面図であり、図２は図１のＸ−Ｘ′線の断面図で、非磁
性層からなる基体１の上に２００エルステッド〜５００
０エルステッドの保磁力の磁性体からなる磁気記録層
２、接着補助層３、低融点金属薄膜層４、磁性薄膜層
５、保護層６から構成されている。保護層６に重ねて、
文字、数字、図形等の印刷層を設けてもよい。前記した
接着補助層３は、磁気記録層２と磁性薄膜層５および低
融点金属薄膜層との積層体との間にあって両者の接着力
を向上させるため、又感熱記録方式で低融点金属薄膜層
と磁性薄膜層との積層体をパターン状に溶融させる場合
の溶融感度を向上させる役目を担っている。又、保護層
６はサーマルヘッドを用いた感熱記録方式で低融点金属
薄膜層と磁性薄膜層との積層体をパターン状に溶融させ
る場合サーマルヘッドと媒体の熱融着を防ぐとともに、
本発明の磁気記録媒体の耐環境特性を高めることを目的
としている。接着補助層３と保護層６は場合によっては
省略してもよい。７は不正使用防止情報としてのパター
ン状の不連続部分であり、低融点金属薄膜層と磁性薄膜
層の積層体を感熱記録方式で溶融し、不連続部分を形成
することによりなっている。この場合のパターンはバー
コード状に形成されている。８は不正使用防止情報を設
けるための範囲以外の部分に感熱記録方式により印字さ
れた文字、数字、図形等からなる可視情報である。可視
情報としては、例えばプリペイドカード等の磁気カード
であれば使用年月日、残金等を表示するために用いられ
る。

【００１０】次に本発明の磁気記録媒体を構成する材料
について述べる。先ず非磁性体からなる基体１として
は、厚さ１５０μｍ〜１ｍｍのポリエステルフィルム、
塩化ビニルフィルム、合成紙、木材パルプ紙、ラミネー
ト紙、金属シート、ガラス等のセラミックス等のシート
状の非磁性体が適用できる。前記基体１に隣接して積層
される磁気記録層２に用いる磁性体としては、保磁力が
２００〜５０００エルステッドの強磁性体、例えば、γ
−酸化鉄、コバルトドープのγ−酸化鉄、酸化クロム、
バリウムフェライト、ストロンチウムフェライト等の微
粉が適用される。この場合２００エルステッド未満であ
ると外部磁場により消磁し磁気記録を保持できず、一
方、５０００エルステッドより大きい場合は通常の磁気
ヘッドで磁気記録されない。これらの磁性体を塩化ビニ
ル・酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル・酢酸ビニル・ビ
ニルアルコール共重合体、ポリウレタン樹脂、ポリエス
テル樹脂、エポキシ樹脂、ポリイソシアネート樹脂等の
結着剤に顔料等他の添加剤とともに分散して磁性塗料又
はインキとなし、これを基体１上に塗布又は印刷後乾燥
することによって磁気記録層２を形成することができ
る。この際磁気記録層２は磁性塗料又はインキが乾燥す
る前に磁場配向処理を行なってもよい。

【００１１】接着補助層の材料としては、例えばポリス
チレン、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）等のア
クリル樹脂、セルロースアセテートプロピオネート（Ｃ
ＡＰ）等のセルロース系樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル
共重合体樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ウレ
タン樹脂等の熱可塑性樹脂、光硬化性樹脂、電子線硬化
性樹脂が使用される。又該熱可塑性樹脂の熱可塑性をコ
ントロールするために、可塑剤やワックス、無機顔料等
の添加剤を前記接着補助層に加えても良い。

【００１２】低融点金属薄膜層４としては、融点が３０
０℃以下のＩｎ、Ｓｎ等の金属や、これら金属を含む２
元又は３元合金が用いられ、蒸着法、スパッタリング法
又はメッキ法を用いて形成することができる。磁性薄膜
層５を形成する材料としては、例えばＮｉ、Ｃｏ、Ｆｅ
等の磁性金属、Ｆｅ−Ａｌ−Ｓｉ系合金であるセンダス
ト合金、Ｆｅ−Ａｌ系合金、Ｆｅ−Ｓｉ系合金、Ｆｅ−
Ｎｉ系パーマロイ、Ｎｉ−Ｆｅ−Ｍｏ系スーパーマロイ
等の合金や、遷移金属や遷移金属−メタロイドのアモル
ファス合金、γ酸化鉄、バリウムフェライト等の磁性金
属化合物、Ｚｎフェライト、Ｍｎ・Ｚｎフェライト等の
軟磁性フェライトが本発明に適用される。これらの磁性
材料を蒸着法、スパッタリング法又はメッキ法を用いて
磁性薄膜層を形成する。磁性薄膜層の保磁力は磁気記録
層の保磁力以下であることが好ましい。特に２０エルス
テッド以下であることがより好ましい。この理由として
は、磁性薄膜層の保磁力が磁気記録層の保磁力より大き
い場合、磁気記録層に行なう通常の磁気記録において、
記録、消去、オーバーライト（重ね書き）を繰り返した
場合に、情報の消え残り等の問題を生ずるからである。
又保磁力が２０エルステッド以下であれば、上述の条件
を常に満たす上、直流バイアス磁場を印加しながら磁気
ヘッドで読み取りを行なった後でも、パターン部が着磁
することがなく、マグネチックビュアー等での観察によ
ってパターンの存在を確認することができないため、不
正使用防止の目的からはより好ましい。上記の低融点金
属薄膜層４と磁性薄膜層５との積層体は、感熱記録方式
によりパターン状に溶融され、不連続部を形成すること
により不正使用防止情報が記録される。

【００１３】磁性薄膜層は単独では感熱記録装置のサー
マルヘッドによる溶融ができない。しかし磁性薄膜層と
低融点金属薄膜層との積層体は、低融点金属薄膜層がサ
ーマルヘッドで記録すると融解し、このとき磁性薄膜層
も一緒に破壊されるため、記録が行なわれる。このよう
にして磁性薄膜層と低融点金属薄膜層との積層体に形成
された不連続部分からは、例えば直流磁気バイアスを付
与しながら磁気ヘッドにより再生を行なうことにより、
パターンに応じた信号出力を得ることができる。この信
号は、磁気記録媒体のＩＤ情報として、磁気記録媒体の
不正使用防止に用いることが可能である。

【００１４】次に、必要に応じて設ける保護層６として
はセルロース系、ポリエステル系、ウレタン系、エポキ
シ系、アクリル系等の樹脂を用いることができ、これ等
の樹脂は単独又は複数を混ぜ合わせて用いてもよいし、
イソシアネート系硬化剤等の硬化剤と組合せて用いても
よい。又アクリル系、ポリエステル系、エポキシ系、ホ
スファゼン系等の樹脂から成る紫外線硬化樹脂、電子線
硬化樹脂を用いても良いし、これ等の樹脂系には放電記
録特性を高めるためワックスや無機顔料又はシリコン
系、フッ素系の化合物を単独又は組合せて添加してもよ
い。

【００１５】本発明の製造方法において磁性塗料の塗布
方法により磁気記録層を基体上に設ける工程について更
に詳細に説明すれば、図３に示すとおりである。すなわ
ち非磁性体からなる基体１を送り出しリール１１より送
り出し、磁気記録層用の塗料の塗布装置１２に導いて塗
工する。塗工ヘッド１３で塗布された基体１はロール１
４を経て磁場配向装置１５、乾燥パート１６、ロール１
７を経て巻取りリール１８に巻き取られる。巻き取られ
たロールは磁気記録層のみが塗布された原反である。な
お、印刷方式による磁気記録層の形成については図示説
明してないがスクリーン印刷方式、グラビア印刷方式、
オフセット印刷方式等により同様の原反を形成すること
ができる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明
する。尚、材料配合の表わす部数はすべて重量部であ
る。以下の組成で調製した混合物をボールミルで８時間
分散した後、ポリイソシアネート硬化剤を５部添加し、
更に１時間分散を行い磁気記録層用塗料を得た。該塗料
をリバースロールコーターで、厚さ１８８μｍの白色ポ
リエステルフィルムからなる基体の片面に、乾燥後の塗
布厚さが１２μｍとなるよう塗布し、磁気記録層を形成
した。この際、磁気記録層は、乾燥前に磁場配向装置で
磁場配向処理を施した。 バリウムフェライト （保磁力２７５０エルステッド、比表面積７ｍ^２／ｇ） １００部 カーボンブラック ３部 レシチン １部 塩化ビニル・醋酸ビニル・ビニルアルコール共重合体 ２０部 ポリウレタン樹脂 ２０部 トルエン ６０部 メチルエチルケトン ６０部 メチルイソブチルケトン ６０部

【００１７】ついで、前記磁気記録層の表面に以下の組
成で調製した接着補助層用塗料を乾燥後の塗布厚さが２
μｍとなるようにリバースロールコーターで塗布した。 水性ポリオレフィン樹脂 １００部 微粉末シリカ ５部 トリメチロールプロパン・トリ・β・アリジニルプロピオネート １部 イソプロピルアルコール １５部 水 ２５部

【００１８】続いて該接着補助層の表面にＳｎの蒸着に
よる低融点金属薄膜層（融点２３２℃）を設け、その上
にＮｉを水晶振動子による測定で６００Åとなるように
真空蒸着法により蒸着し磁性薄膜層を構成した。更に得
られた磁性薄膜層の上に以下の組成で調製した保護層用
の塗料を、リバースロールコーターで塗布し目的とする
磁気記録媒体用原反を得た。 水性ポリオレフィン樹脂 ５部 微粉末シリカ １部 イソプロピルアルコール ３部 水 ２０部 このようにして得た磁気記録媒体用原反から、ＪＩＳサ
イズの磁気カードを打ち抜き、磁気カードを得、続いて
熱エネルギー１．２ｍＪのサーマルヘッドを用いて図１
の７に示したバーコードパターンを印字し、本発明の磁
気記録媒体を得た。

【００１９】次に該磁気記録媒体を使って下記の評価を
行った。すなわち、感熱記録によって磁性薄膜層および
感熱記録層に形成されたバーコードパターン状の不連続
部分に磁気ヘッドを用い、５００ガウスのバイアス磁場
を加えながら情報の読みだしを行ったところ、固定情報
のパターンに応じたパルス信号を読み出すことができ
た。又同じトラック上に３０００エルステッド迄の保磁
力を持つカード用磁気記録・再生装置で通常の磁気記
録、再生、消去ができた。更に、５００ガウスのバイア
ス磁場を加えながらバーコード状のパターンからの情報
の読出を行なったところ、バーコード状のパターンのあ
るトラック上を直流消磁した後も、バーコードパターン
による情報が消去されることなく、磁気記録層とは独立
した情報として読み取ることができた。この情報は、磁
気カードのＩＤ情報として、不正使用防止に用いること
ができる。又このカードの、固定情報が形成されていな
い部分に、３０００エルステッドまでの保磁力を持つカ
ード用の磁気記録・再生装置で、通常の磁気記録、再
生、消去を繰り返し行ったところ、全く問題なく使用で
きた。更に、このカードの、固定情報の形成されていな
い部分に、サーマルヘッドを用いた感熱記録装置を用い
て、数字、漢字等の文字パターンの印字を行ったとこ
ろ、通常の感熱記録カードと同様に印字記録することが
できた。

【００２０】

【発明の効果】以上の如く、本発明の磁気記録媒体は、
磁気記録層の上に低融点金属薄膜層と磁性薄膜層を形成
し、サーマルヘッドを用いた感熱記録方式により該低融
点金属薄膜層と磁性薄膜層にパターン状の不連続部分を
形成するという簡単な方法で、磁気的に検出可能な不正
使用防止用の固定情報を持つ。又該不正使用は、個々の
磁気記録媒体製品によって異なるＩＤ情報（指紋情報）
とすることが可能である。更に本発明の磁気記録媒体は
該固定情報を形成した磁性薄膜層にサーマルヘッドを用
いた感熱記録方式で印字記録することが可能であるとい
うこれまでにない作用効果を持っている。又、本発明の
磁気記録媒体の製造方法は、従来の磁気記録媒体の製造
方法に用いられた方式と磁性記録そのものを応用したも
のであり、特別な装置を必要としないので不正使用が殆
ど不可能な磁気記録媒体を簡易に製造できるという作用
効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の磁気記録媒体の平面図

【図２】図１のＸ−Ｘ′線断面図で磁化した後の磁気の
状態図

【図３】磁気記録層を設ける段階の工程図

【符号の説明】

１ 非磁性体からなる基体 ２ 磁気記録層 ３ 接着補助層 ４ 低融点金属薄膜層 ５ 磁性薄膜層 ６ 保護層 ７ パターン状の不連続部分 ８ 可視情報 １１ 送り出しリール １２ 塗料の塗布装置 １３ 塗工ヘッド １４ ロール １５ 磁場配向装置 １６ 乾燥パート １７ ロール １８ 巻取りリール

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ１１Ｂ 5/84 Ｚ 7303−5Ｄ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 非磁性体からなる基体上に、２００エル
   ステッド〜５０００エルステッドの保磁力の磁性体から
   なる磁気記録層を積層し、その上に融点が３００℃以下
   の低融点金属薄膜層および磁性薄膜層とが積層され、該
   低融点金属薄膜層および磁性薄膜層との積層体にパター
   ン状の不連続部分を形成したことを特徴とする磁気記録
   媒体。
2. 【請求項２】 請求項１記載の磁気記録媒体を製造する
   に当たり、非磁性体からなる基体上に２００エルステッ
   ド〜５０００エルステッドの保磁力の磁性体からなる磁
   性塗料又はインクを塗布又は印刷、乾燥して磁気記録層
   を形成した後、該磁気記録層上に蒸着法、スパッタリン
   グ法、メッキ法から選ばれた少くとも１種の方法により
   低融点金属薄膜層と磁性薄膜層とを積層し、その後該低
   融点金属薄膜層と磁性薄膜層との積層体を感熱記録方式
   により溶融することによりパターン状の不連続部分を形
   成することを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。