KR920004221B1 - 자기기록매체 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

자기기록매체

제 1a 도 및 제 1b 도는 종래의 자기기록매체상에 기록된 2진 정보를 설명하는 설명도.

제 2 도는 본 발명의 바람직한 실시예에 관한 자기기록매체를 나타내는 계략적인 사시도.

제 3 도는 제 2 도의 자기기록매체를 판독하는 방법을 나타내는 설명도.

제 4a 도 내지 제 4d 도는 제 2 도의 자기기록매체의 제조공정을 설명하는 공정도.

제 5 도는 본 발명의 바람직한 제 2 실시예에 관한 다른 자기기록매체를 나타내는 개략적인 사시도.

제 6a 도 내지 제 6d 도는 본 발명의 바람직한 제 3 실시예에 관한 자기기록매체의 제조공정을 설명하는 공정도.

제 7a 도 내지 제 7c 도는 제 6d 도의 자기기록매체를 자기헤드로 주사할 때에, 대표적인 출력전압과 자기패턴의 선폭사이의 관계를 나타내는 설명도.

제 8 도는 자기바의 선폭 및 자기바 검출전압 사이의 관계를 설명하는 그래프.

제 9 도는 본 발명의 바람직한 제 4 실시예에 관한 자기기록매체를 나타내는 개략적인 단면도.

제 10a 도 및 제 10b 도는 제 9 도의 자기기록매체 상에 형성된 자기패턴 및 비자성 패턴의 구조를 나타내는 설명도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

2 : 자기인쇄패턴 3 : 비자성인쇄패턴

5, 5' : 카드 6 : 자기헤드

10 : 폴리에스테르막 11 : 자기기록층

12 : 은색잉크층 13 : 보호층

본 발명은 자기패턴을 가진 자기기록매체에 관한 것이다.

본 발명은, 예를들면 자기바코드를 가진 여러종류의 카드와, 자기바를 이용한 정보기록 캐리어(carrier)등에 적용될 수 있다.

본 발명은 자기기록매체의 안정성을 향상시키는 데 효과적이다.

종래에는, 자기카드의 일부에 진위판정용의 코드를 형성하고, 그 코드를 자기헤드로 판독함으로써 진위의 판정을 행하여, 카드의 안전성을 향상시키는 방법이 채용되고 있다.

상술한 바와 같은 종래의 자기카드에 있어서, 카드의 진위를 판정하는 코드는 자기 인쇄패턴 및 비자성더미 인쇄패턴으로 형성되어 있으므로, 코드를 쉽게 판독할 수 없다. 마그네타이드(Fe₃O₄) 또는 마그헤마이트(r-Fe₂O₃)등의 재료를 자기인쇄패턴의 잉크용 안료로 사용하고 있으며, 또한 이 재료는 이 기술분야에서 주기되어 있는 바와 같이 지폐에도 사용되고 있다.

상술한 바와 같은 종래의 자기기록매체에서는, 자기인쇄패턴에 사용되는 자성안료의 보자력이 높다. 예를 들면, 마그네타이트는 입자직경이 1㎛ 이하이므로 자기인쇄용 잉크화에는 적합하지만, 40에르스텟의 큰 보자력을 가지고 있다. 또한 마그헤마이트도 250에르스텟 정도의 보자력을 가지고 있다.

따라서, 자기기록매체의 진위를 판정하기 위한 코드를 판독하기 위해서 자기기록매체의 외부에 일단 자계를 인가하면, 자기기록매체의 자기인쇄패턴에 잔류자기를 생성하므로 자기기록매체의 안전에 이용되고 있는 코드는, 시판되는 마그네틱뷰어(megnetic view)등을 사용하면, 외관으로 판별될 수 있는 문제점을 가지고 있다.

상기 문제점을 해결하기 위해서, 종래의 방법은 판독등을 위해 자기기록매체의 외부에 자계를 인가할때마다 탈자를 실행하여야 하므로, 이 방법은 시스템이 복잡해지는 결점을 가지고 있다.

또한, 최근에 광범위하게 보급되어 있는 계산서 또는 카드에는 진위판정용의 자기패턴이 형성되어 있다. 이것을 자기센서로 검출함으로써 진위판정을 행하여, 안정성의 부가와 향상을 도모하고 있다.

계산서, 카드 또는 통상의 자기기록매체상에 자기패턴을 이용하여 코드를 형성하거나 정보를 기록할 경우, 코드의 재생출력을 향상시키고, 출력의 S/N비를 향상시키는 것이 가장 기본적인 요건중의 하나로서, 해결하여야 할 과제로 항상 남아 있다.

또한, 계산서, 카드 또는 통상의 자기기록매체상에 자기패턴을 이용하여 코드를 형성하거나 정보를 기록할 경우 정보는"0"또는 "1"의 2진 정보로서 기록된다.

제 1a 도 및 제 1b 도는 종래의 자기기록매체를 사용하여 기록된 2진 정보를 설명하는 설명도이다. 제 1a 도 및 제 1 b 도를 참조하면서, 종래의 방법에 따라서 검출전압에 의존하는 2진 정보를 기록하기 위하여 2진 정보에 대응하여 베이스부재(101)상에 형성되는 자기패턴(102a), (102b)의 두께를 변화시킬 필요가 있다. 특히, 고레벨의 출력을 얻기 위하여 두꺼운 자기패턴(102b)을 형성하고, 저레벨의 출력을 얻기 위하여 얇은 자기패턴(102a)을 형성한다.

이러한 자기패턴을 주사하면, 판독되는 자기패턴의 두께에 대응하는 검출전압은 자기헤드(6)의 검출코일(62)에서 검출되며 2진 정보는 이와 같은 방법으로 재생된다. 그러나, 자기패턴의 검출전압에 따라 2진 정보를 기록하는 종래의 방법에서는 자기패턴의 두께를 상술한 바와 같이 변화하여야 한다. 따라서, 제조과정이 복잡해지고 자기패턴을 외관으로 쉽게 판정할 수 있는 문제점이 있으므로, 안정성을 저하시킨다.

본 발명의 목적은, 상술한 바와 같은 종래의 자기기록매체의 상기 문제점을 해결하기 위하여 구조가 간단하고 안정성이 높은 자기기록매체를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 간다한 구조로 검출출력이 높은 자기기록매체를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 2진 정보를 쉽게 기록하고 검출할 수 있는 자기패턴의 두께를 변화시키지 않으면서 검출출력이 높은 자기기록매체를 제공하는데 있다.

본 발명의 한측면에 따르면, 상기 목적을 달성하기 위해, 입자직경이 10㎛ 이하이며 보자력이 30에르스텟 이하인 자성재료의 자기인쇄패턴을 가지는 것을 특징으로 하는 자기기록매체를 제공한다.

여기서, 자성재료의 입자는 구형이거나 비늘형상의 측면을 가지는 것이 바람직하다.

자성재료의 입자크기가 10㎛ 이하이므로, 자성재료는 자기인쇄용 잉크화에 적합하다.

자성재료가 30에르스텟 이하의 보자력을 가지므로, 외부자게에 노출되어도 자기 기록패턴은 마그네틱뷰우(magnetic viewer), 즉 "MAGNA-SEE"(등록상표, CBS RECORDS의 제품)등에 의해 외관으로 관찰되지 않을 정도의 작은 잔류자기를 가지고 있다. 따라서, 자기기록매체에 탈자시키는 특별한 공정을 실행하지 않아도, 자기기록매체의 안정성을 매우 간단한 구조를 가지고서도 향상시킬 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 기록매체는 1mm 이하의 선폭으로 형성된 자기패턴을 가지는 것을 특징으로 하고 있다.

1mm 이하의 선폭으로 형성된 자기패턴을 자기헤드로 검출하면 검출출력은, 1mm 이상의 선폭으로 된 자기패턴에 비하여 상당히 높은 값을 나타낸다. 특히, 선폭이 0.5mm 이하인 경우에 검출전압은 30∼110퍼센트가 증가하므로, 뛰어난 효과를 나타낸다.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 자기기록매체는, 1mm 이하의 선폭으로 된 제 1 자기패턴과, 1mm 이상의 선폭으로된 제 2 자기패턴으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

여기서, 2진 정보는 제 1 및 제 2 자기패턴으로 기록될 수 있으며 또한, 비자성재료의 더미패턴 또는 비자성재료의 패턴을 제 1, 제 2 자기패턴에 혼합할 수 있다.

자기기록매체의 구조에서 자기패턴의 폭만을 변경시킴으로써 정보를 기록할 수 있으므로 쉽게 제조될 수 있고, 또한 두께가 균일하여 안정성이 향상된다.

본 발명의 상기 목적, 다른 목적, 특징 및 이점은, 첨부한 도면과 함께 다음의 설명 및 청구범위로부터 명확해진다.

본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 관한 자기기록매체를 도시하는 제 2 도를 참조하면서, 자기카드(1)에 형성된 자기기록매체는 베이스부재상에 형성된 바코드를 가지고 있다. 바코드는 복수개의 자기인쇄패턴(2) 및 복수개의 비자성인쇄패턴(3)으로 구성된다.

베이스부재는 한장의 종이 또는 PET, PVC, PC등의 합성수지 재료로 이루어진 층을 형성하고, 이들의 전면 또는 후면상에 자기기록층을 가지고 있으며, 바코드는 자기기록층상에 형성되어 있다. 본 실시예에 관한 자기기록매체의 경우에 있어서, 바코드는 안정성을 위해 이용되고 자기기록매체의 진위를 판정하는 코드로 이용된다.

자기인쇄패턴(2)용 자성잉크에 사용되는 자성안료는, 잉크화를 고려하여 10㎛ 이하, 바람직하게는 0.01∼5㎛의 입자직경을 가져야 하고, 잔류자기를 감소시키기 위해서는 30에르스텟 이하, 바람직하게는 20 에르스텟 이하의 보자력을 가져야 한다.

상술한 바와 같은 요건에 일치하는 재료로서는, Cu-Zn 페라이트, Mn-Zn 페라이트, Ni-Zn 페라이트 등의 연자성 페라이트 분말과 철분말등의 연자성금속 분말과, Mo-퍼어말로이 분말, 센더스트(sendust)분말등의 연자성합금 분말이 있다. 특히, 카르보닐철분말은 이들의 입자가 구형의 측면을 가지고 있으며, 부정형의 입자의 측면을 가지는 환원된 철분말등에 비하여 수미크론 이하의 비교적 균일한 입자크기를 가지므로 매우 바람직하다. 그러나, 카르보닐철분말 대신에 동일한 특성을 가지는 자성분말을 사용할 수 있다.

또한, 잉크화에 대한 적절성과 측면의 비동방성을 고려할때 자성분말은 구형이거나 비늘형상의 측면을 가지므로, 마그네틱뷰어등에 의해 외관으로 관찰하여 판별하기 어려울 정도로 보자력을 낮게한다.

자성안료의 선택은 다음 방법으로 실행된다. 우선, 시험재료의 특성을 이하 표 1에 도시하였다.

[표 1]

상기 표 1에 작성된 바와 같이, 각각의 자성안료의 50부(중량부, 이하 동일), 폴리에스테르수지재료의 10부, 시클로헥사논의 20부 및 부틸 셀로솔브의 20부로 이루어진 혼합액체를 로올밀로 대략 1시간 혼련하여 성분이 균일하게 분산되는 자성잉크를 제조한다. 계속해서, 시클로헥사논 및 부틸셀로솔브를 1:1의 비율로 혼합한 용매로 자성잉크를 희석하여 점도를 100포이즈로 조성한다.

이와 같이 얻은 자성잉크를 1mm의 폭, 5mm의 길이의 패턴으로 백샐폴리에스테르막(200 미크론 두께)에 실크스크린인쇄(Tetron #250)로 인쇄하고 폴리에스테르막을 소정의 치수로 절단하여 자기카드를 제조한다.

다음에, 사마륨-코발트 자석을 자기카드상에 이런 방법으로 형성된 자기인쇄패턴에 밀착시켜서 자기인쇄 패턴을 자화시킨다. 다음에, 자기인쇄패턴의 외관으로 관찰되는지의 여부를 판정하기 위하여 마그네틱뷰어로 자기카드를 관찰한다. 각 자성안료로 형성된 자기 인쇄패턴의 특성 및 이들의 외관 관찰도를 이하 표 2에 나타나 있다.

[표 2 -1]

[표 2-2]

외관관찰도의 결과로부터, 자성안료는 40에르스텟 이하, 바람직하게는 20에르스텟 이하의 보자력을 가지는 것이 바람직하며, 특히 철분말 및 연자성 합금 분말은 보자력이 낮으므로 유효하다. 또한, 입자크기는, 잉크화를 위하여 10㎛ 이하, 바람직하게는 0.01∼5㎛이어야 하며, 이점에 대해서는 카르보닐 철분말이 적합하다.

자기헤드의 누설자계는 1,000에르스텟 정도가 되도록 자기헤드에 DC전류를 흐르게 하면서 자기인쇄패턴을 주사하면, 충분한 검출전압을 자기인쇄패턴으로부터 발생시킬 수 있음에 유의하여야 한다.

실크스크리인 인쇄용 잉크에 사용될 수 있는 수지재료는 예를들면, 폴리에스테르수지, 알키드수지, 비닐수지, 폴리우레탄수지 및 지정된 수지의 혼합물등의 코팅잉크에 일반적으로 사용되는 바인더수지 재료로 이루어져 있다.

또한, 오프셋인쇄용 잉크에 사용하는 수지재료로서는 일반적으로 사용되는 폴리에스테르수지 및 아크릴수지를 사용할 수 있다.

수지와 안료의 조성비(수지/안료)는 베이스부재에 대한 점착성, 도포된막의 강도, 검출전압등을 고려하면 1/1∼1/10 중량의 범위, 바람직하게는 1/3∼1/8 중량의 범위내에서 이용가능하다.

이런 방법으로 형성된 자기인쇄패턴(2) 및 비자성인쇄패턴을, 자기카드(1)가 자기헤드에 관계되는 제 2 도에 도시된 화살표(A)방향으로 이동할때, 자기헤드에 의해 판독한다.

제 3 도는 본 실시예의 자기카드(1)를 판독하는 방법을 설명한다. 제 3 도를 참조하면서 설명하면, 자기카드(1)를 판독장치에 삽입하고 판독장치의 화살표(A)방향으로 이송한다. 이와 같이 이송하는 동안, 이들을 통해 흐르는 DC전류로 소정의 자속이 발생하여 자기카드상의 정보를 판독하는 자기헤드(4)에 의하여 자기카드(1)를 주사한다.

특히, 자기헤드(4)가 자기인쇄패턴(2)를 통과할때에 자기인쇄패턴(2)에 전기적으로 결합하여 자속을 변화시키므로 자기패턴(2)의 시작단부 및 종료단부에서 반대극성의 전압을 발생한다. 그와 반대로, 비자성인쇄 패턴(3)에서 발생하는 자속에는 변화가 없으므로 자기헤드(4)에서는 전압이 발생하지 않는다.

배향처리된 자기기록층을 베이스 부재의 표면상에 형성하는 경우 카드(1)의 시작단부 및 종료단부에서 자기헤드(4)에 반대극성의 검출전압이 발생하는 것에 유의하여야 한다.

제 3 도에 도시된 바와 같이 상기 방법으로 바코드를 주사할때, 자기인쇄패턴(2)이 존재하는 위치에서 자기헤드(4)로부터 전압을 검출함으로써 기록내용을 자기카드(1)로부터 판독할 수 있다.

판독을 위한 주사를 실행하는 동안 이 방법으로 자기헤드(4)에 의해 자속이 발생하지만, 본 실시예의 자기인쇄패턴(2)을, 상술한 바와 같이 보자력이 작은 자성안료로부터 형성하므로, 주사후에도 잔류자기는 상당히 낮으므로 시판되는 마그네틱뷰어 등으로 검출할 수 없다.

따라서, 카드상에 형성된 바코드의 인쇄패턴을 외관으로 관측할 수 있어도, 자성인쇄패턴의 바는 구별할 수 없으므로 안정성에 이용되는 바코드를 판독할 수 없다.

다음에, 본 실시예의 자기기록매체를 제조하는 공정을, 제 4a 도 ∼ 제 4d 도를 참조하면서 설명한다.

우선, 자성잉크 및 더미잉크를 다음 방법으로 제조한다.

평균입자직경이 1.7㎛이고, 8.8에르스텟의 보자력을 가지는 카르보닐 철분말 50부, 폴리에스테르수지 10부, 시클로헥사논 20부 및 부틸셀로솔브 20부로 구성하고 있는 혼합액체를 로올밀로 대략 1시간 혼련하여 성분이 균일하게 분산된 자성잉크를 준비한다.

한편, 카르보닐철분말 성분대신에 1.5미크론의 평균입자 크기를 가지는 비자성 유기안료를 사용하여 상술한 바와 같이 동일한 분산공정에 의하여 더미 잉크를 준비한다.

계속해서, 제 4a 도에 도시한 바와 같이, 10미크론의 두께 및 2,750에르스텟의 보자력을 가지는 자기기록층(11)을, 200미크론의 두께를 가지는 백색폴리에스테르막(10)의 한표면상에 형성한다.

다음에, 자성잉크를 자기기록층(11)상의 소정의 위치에 실크스크리인(메시 #250)으로 인쇄하여 건조한 후에 폭 0.5mm, 길이 5mm 및 두께 0.1미크론을 가지는 자기인쇄패턴(2)을 형성한다. 자기인쇄패턴(2)의 보자력은 9.5에르스텟이다.

계속해서, 제 4b 도에 도시한 바와 같이 더미잉크를 동일한 방법으로 도포하여 소정위치에 동일 측면의 비자성인쇄패턴(3)을 형성한다.

다음에, 인쇄패턴(2), (3)을 은폐하기 위하여 제 4c 도에 도시한 바와 같이 비늘형상의 입자의 Al 분말이 분산된 은색잉크를 폴리에스테르막(10)의 전표면에 도포하여 건조후 두께가 2미크론이 되도록 은색잉크층(12)을 형성한다.

마지막으로, 표면보호를 위하여 2㎛의 두께를 가지는 보호층(13)을 제 4d 도에 도시한 바와 같이 실크스크린 인쇄로 형성하고, 폴리에스테르막(10)을 소정의 크기를 가지는 카드로 절단하여 본 실시예의 자기카드를 완성한다.

본 실시예의 자기카드(1)를 상기 판독장치에 삽입하여 자기헤드(4)로, 1,000에르스텟 정도의 누설자계를 발생시켜서 카드(1)를 주사시킨다.

여기서, 1000에르스텟정도의 누설자계가 생성되는 이유는, 자기기록층(11)의 자화를 방지하기 위하여 자기기록층(11)의 보자력(2,750에르스텟)보다 충분히 작은 동일 누설자계를 형성하여야 하고, 또한 자기인쇄패턴(2)을 충분히 자화시켜야 하기 때문이다.

자기카드(1)를 사용하여 충분히 검출될 수 있는 전압을, 각각의 자기인쇄패턴(2)의 시작단부 및 종료단부에서 생성한다. 또한, 이와 같은 주사한 후에 자기인쇄패턴(2)을 시판되는 마그네틱뷰어등에 의한 외관으로 조사하였지만, 잔류자기패턴은 외관으로 관찰되지 않는다.

이제, 제 5 도를 참조하면서 본 발명의 바람직한 제 2 실시예에 관한 다른 자기기록매체를 기술한다. 자기 기록매체를 아래 공정으로 제조한다.

우선, 1.7㎛의 평균입자직경 및 8.8에르스텟의 보자력을 가지는 카르보닐철분말 40부, 0,5㎛의 평균입자직경을 가지는 카본블랙 10부 및 자외선경화형부형제 50부를 로올밀로 혼련하여 자성잉크를 준비한다.

한편, 로올밀을 사용하여 0.5㎛의 평균입자직경을 가지는 카아본블랙 50부와 자외선 경화형부형제 50부를 혼련하여 더미잉크를 준비한다.

다음에, 상기 잉크를 사용하여 1㎛의 두께를 가지는 자기인쇄패턴(2) 및 비자성인쇄패턴(3)을 200㎛의 두께를 가지는 고품질의 종이(20)상에 UV오프셋인쇄로 형성한다. 인쇄패턴(2), (3)은 이들속에 함유된 카본블랙으로 인해 검게보이므로, 색에 의한 자기인쇄패턴(2)의 판별은 불가능하다.

이 방법으로 제조된 본 실시예의 자기카드(1)를 상기 판독장치에 삽입하여, 자기헤드(4)에 의해 1,000에르스텟 정도의 누설자계를 발생시켜서 카드(1)를 주사시킨다. 자기카드를 사용하여, 충분히 검출될 수 있는 전압을, 각각의 자기인쇄패턴(2)의 시작단부 및 종료단부에서 발생한다. 또한, 이와 같이 주사한 후에 자기인쇄패턴(2)을 시판되는 마그네틱뷰어등에 의해 외관으로 조사하였지만, 잔류자기패턴은 외관으로 관찰되지 않는다.

제 6a 도∼ 제 6d 도를 참조하면서 본 발명의 바람직한 제 3 실시예에 관한 자기기록매체를 제조하는 다른 공정을 이하 설명한다.

우선, 제 6a 도에 도시한 바와 같이 188㎛ 또는 250㎛의 두께를 가지는 폴리에틸렌 테레프탈레이트막의 베이스부재(1)를 준비한다.

다음에, 제 6b 도에 도시한 바와 같이 베이스부재(1)상에 자기잉크패턴(2a), (2b)을 인쇄한다. 패턴(2a)은 1mm보다 큰 선폭을 가지는 자기바(magnetic bar)이며, 패턴(2b)는 1mm보다 작은 선폭을 가지는 자기바이다. 여기서, 패턴(2a), (2b)의 배열은 상술한 바와 같이 기록되는 2진 정보에 대응할 수 있도록 형성되고, 패턴(2a), (2b)의 길이는 10.0mm로 균일한 것에 유의하여야 한다.

자기잉크패턴(2a), (2b)은 실크스크리인으로 인쇄되며 스크린메시는 Tetron 250선이다.

자기잉크의 원액은, 48부의 카르보닐철, 24부의 변성 폴리에스테르수지액(50중량퍼센트의 고형분을 포함), 7부의 이소포론, 7부의 부틸셀로솔브, 7부의 시클로헥사논 및 7부의 솔베소(Solvesso) 100을 로올밀로 2시간 혼련하여 준비한다. 자성잉크의 점도는 100포이즈이다. 사용된 카르보닐철은 3.0∼3.2g/㎤의 밀도, 1.5∼1.8㎛의 입자크기, 10에르스텟정도의 보자력을 가지고 있다.

여기서, 카르보닐철은 철카르보닐을 환원하여 얻은 균일한 입자크기를 가지는 구형철 분말이며, 보통 2종류의 카르보닐철이 환원방법에 의해서 존재한다. 카르보닐철의 제 1 종류는 탄소, 질소 및 산소를 함유하고, 약 900의 높은 비커즈(vickers) 경도(Hv)를 가지고, 카르보닐철의 제 2 종류는 탄소, 질소 및 산소의 함유량이 낮으므로 순도가 높아 약 150의 비커즈경도(Hv)를 가진다. 본 실시예에서, 잉크화할때에 변형됨이 없이 구형형상을 유지하고 보자력의 변화가 거의 없는 카르보닐철의 제 1 종류의 입자를 사용한다.

이에 비해서, 산화철을 환원하여 생성된 환원철분말이나 철을 전기정련하여 생성된 전해철분말은, 측면이 부정형이고, 입자크기의 분포가 광범위하고, 또한 수십 ㎛이상의 큰 입자크기를 가지므로 쉽게 잉크화할 수 없다. 또한, 환원철분말 또는 전해질 분말을 사용하는 자기잉크패턴은 카르보닐철을 사용하는 자기잉크 패턴에 비하여 검출할때에 출력의 변동이 크다.

카르보닐철을 사용하는 자기잉크 원액을 사용하여 스크리인 메시 250선으로 인쇄하여 패선(2a), (2b)를 9㎛정도의 두께를 형성하고, 이하 이 견본을 견본(A)라 칭한다.

한편, 상술한 자기잉크의 10부를, 1부의 이소포론, 1부의 부틸셀로솔브, 1부의 시클로헥사논 및 1부의 솔베소 100으로 이루어진 1부의 희석제로 희석하고 이와 같이 희석된 자기잉크를 스크리인 메시로 250선으로 인쇄한다. 자기잉크패턴의 두께는 7.5㎛정도이다. 이 견본을 이하 견본(B)라 칭한다.

또한, 자기잉크원액의 10부를, 상술한 희석제의 2부로 희석하고 잉크를 사용하여 스크리인 인쇄를 동일조건으로 실행한다. 여기서, 패턴의 두께는 5.5미크론이며, 이 견본을 이하 견본(C)라 칭한다.

견본진동식 자력계(VSM)에 의해 5,000에르스텟까지 자계를 인가해서 자기잉크패턴의 보자력 및 자속밀도를 측정한 결과 각각 약 4,400가우스와 10.1 에르스텟된 것에 유의하여야 한다.

다음에, 상술한 방법으로 형성된 자기잉크패턴(2)을 은폐위하여 제 6c 도에 도시한 바와 같이 은색잉크층(12)을 형성한다. 은잉크안료의 입자는 비늘형상의 측면을 가지고 있으며, 안료의 도포막은 1∼2㎛ 정도의 두께를 가질때에도 충분한 은폐효과를 얻을 수 있다. 여기서, 은색잉크층(12)의 두께는 1㎛정도이다. 비늘형상의 입자로 된 알루미늄안료가 은색잉크의 안료료서 적합하다.

다음에, 제 6d 도에 도시한 바와 같이 은색잉크층(12)상에 보호층(13)을 형성한다. 자기잉크패턴(2)을 검출하기 위해 자기헤드(6)로 자기기록매체를 주사할때, 자기헤드(6)의 마찰에 대해 충분한 저항력을 가지도록 하기 위하여 2㎛정도의 두께로 보호층(13)을 형성한다.

상술한 바와 같은 방법으로 자기잉크패턴(2a), (2b)등을 형성한 베이스부재(1)를 57.5mm×85mm의 정기 승차권의 크기로 절단하여 본실시예의 견본카드(5)를 완성한다.

제 7a 도∼제 7c 도는 본 실시예의 견본카드(5)를 자기헤드(6)로 주사할때 출력전압과 자기잉크패턴의 폭의 관계를 나타내는 설명도이다.

제 7a 도를 참조하면서 설명하면, 자기헤드 (6)는 30㎛의 갭 및 1mm의 트랙폭을 가지며 바이어스코일(61) 및 검출코일 (62)을 구비하고 있다.

우선, 20mA 정도의 DC바이어스전류를 공급하여 바이어스코일(61)을 통하여 흐르게 함으로써, 바이어스 코일(61)이, 1,000에르스텟 정도의 누설자계를 발생시킨다. 다음에, 카드(5)를 제 7a 도의 화살표방향으로 이송하여 자기잉크패턴을 검출한다. 이 실시예에 있어서, 출력레벨의 저하를 방지하기 위하여 카드(5)는 자기헤드(6)의 갭의 주사방향과 패턴(2a), (2b)의 반대끝모서리가 서로 거의 직각으로 연장되도록 설정한다. 한편, 설정된 카드(5)의 이송속도는 45cm/sec정도이다.

카드(5)가 이송되어 자기헤드(6)가 자기잉크패턴을 통과할때 자기헤드(6)와 자기잉크패턴을 자기적으로 결합함으로써 자속이 변하게 되므로 제 7b 도에 도시한 바와 같이 자기잉크패턴의 시작단부 및 종료단부에서 반대극성의 출력전압을 발생시킨다.

그러나, 이 출력전압은, 선폭이 1mm 이상의 자기패턴(2a)의 경우에 비해서 1mm 보다 가는 자기패턴(2b)의 경우에 현저하게 높다. 이런 현상을 이용하여, 저레벨 및 고레벨의 2진정보를 이하 기술하는 바와 같이 각각의 자기패턴(2a), (2b)으로부터 재생할 수 있다.

이하, 상술한 견본(A), (B) 및 (C)를 사용하여 자기패턴의 폭에 따라서 출력전압이 변동하는 현상을 증명한다. 견본(A)는 자기잉크의 원액으로 인쇄된 9㎛ 두께의 자기패턴을 가지고 있다. 견본(B)는 10 : 1의 비율로 희석된 자기잉크로 인쇄된 7.5㎛ 정도의 두께를 가지는 자기패턴을 가지고 있다. 견본(C)는 10 : 2의 비율로 희석된 자기잉크로 인쇄된 5.5㎛ 정도의 두께를 가지는 자기패턴을 가지고 있다.

제 8 도는 자기바의 선폭과 검출전압 사이의 관계를 설명하는 그래프이다. 세로좌표측은 상대값으로 표현된 각각의 자성패턴에서 자기헤드의 출력전압의 최대값을 나타내는 것에 유의하여야 한다. 자기헤드 및 카드(5)의 이송속도등은 상술한 조건과 동일하다.

그래프에 도시한 바와 같이, 견본(A), (B), (C)중의 어느것도 자기패턴의 선폭이 10.0mm×1.0mm의 범위내에 있는 경우에는 자기헤드의 출력전압이 거의 변화하지 않지만, 선폭이 1mm보다 작은 경우에는 출력전압의 변동은 매우 크며, 출력전압은 폭이 0.3mm 부근에서 최대값을 나타낸다. 이 최대값을, 선폭이 10.0mm×1.0mm의 범위내에 있을 경우의 평균출력전압과 비교하면, 최대값은, 견본(A)의 30퍼센트 정도의 증가를 나타내고, 견본(B)의 85퍼센트 정도의 증가를 나타내고, 견본(C)의 110퍼센트정도의 증가를 나타낸다.

출력은 0.2mm의 선폭에서 감소되지만, 0.2mm의 선폭이 실크스크리인 인쇄의 최소제한폭에 인접하는 외적인 영향으로 인하여 발생되는 현상을 고려하여야 한다. 따라서, 자기패턴의 선폭이 0.3mm 근처에서 출력전압이 최대값을 나타낸다고 확신할 수는 없다.

그러나, 출력전압은, 자기패턴의 선폭이 감소할때, 상승하는 것이 확인되었다. 또한, 견본(C)에서도 적어도 110퍼센트 증가한 출력전압이 얻어진 것이 명백하게 실증되었다.

또한, 자기잉크패턴을, 안정성을 위한 코드로 사용할 경우에도 본 발명의 자기기록매체는 아래 기술하는 바와 같은 이점이 있다.

제 7a 도에 도시된 바와 같이, 자기헤드(6)에 의해 자기패턴을 검출하는 경우에는 30에르스텟의 보자력을 가지는 자기잉크패턴에서 잔류자기가 발생한다. 따라서, 자기잉크패턴을, 시판되고 있는 마그네틱뷰어등에 의해, 쉽게 외관으로 관측할 수 있다. 외관으로 관측할 수 있는 것을 방지하기 위해서, 종래에는 자성패턴을 검출할때마다 탈자를 하여야하므로 시스템이 복잡하게 된다.

그러나, 본 실시예의 자기기록매체에 사용되는 카르보닐철 분말은 10에르스텟정도의 보자력을 가지게되어 잔류자기가 발생하지 않으므로, 상기 마그네틱뷰어등에 의하여 자기기록매체를 외관으로 관찰하는 것이 불가능하게 되어 안정성이 매우 높다.

제 9 도는 본 발명의 바람직한 제 4 실시예를 도시하는 자기기록매체의 개략적인 단면도이다. 도시된 자기기록매체는 188㎛ 또는 250㎛ 두께를 가지는 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름상에 자기기록층(7)으로서 도포된 300∼3,000 에르스텟의 보자력을 가지는 자기잉크를 형성하고 있다. 자기잉크패턴(2a), (2b)는 자기기록층(7)상에 형성된다. 자기잉크패턴(2a), (2b)을 형성한 후에, 제 6b 도∼제 6d 도에 도시된 카드(5)와 동일한 제조공정으로 자기카드(5')를 준비한다. 또한, 자기카드(5')의 자기패턴(2a), (2b)을 제 7a 도∼제 7c 도에 설명된 방법으로 검출할 수 있다.

따라서, 자기잉크패턴(2a), (2b)을 자기헤드(6)에 의해 검출할때에 자기헤드(6)에 흐르는 DC 바이어스전류를 알맞게 조정하면 자기기록층내에 종래와 같은 탈자패턴의 발생을 방지할 수 있다.

여기서, 탈자패턴은 자기헤드(6)의 단부에 발생하는 자기기록방향과 다른 자계성분에 의해 자기기록매체에 발생하는 라인형태로 된 자화패턴이며, 자기기록층의 배향과 다른 방향으로 자화가 발생하므로 마그네틱뷰어등에 의해 외관으로 관측될 수 있다. 따라서, 안정성을 위한 자기바코드를 자기헤드(6)로 주사하면 탈자패턴이 자기기록층(7)에 생성되므로 패턴이 파괴된 상태에서 자기바코드를 외관으로 관찰하는 것이 가능해진다.

그러나, 본 실시예의 자기기록매체에 대해서는 높은 출력을 얻을 수 있으므로, 탈자패턴이 발생되지 않는 정도로 자기헤드(6)에 DC바이어스전류를 흐르게 할 수 있으므로, 높은 안정성을 가지는 이점이 있다.

본 발명은 상술한 특정의 실시예에만 한정되지 않으며 자기패턴을 가지는 통상의 자기기록매체에 적용시킬 수 있음에 유의하여야 한다. 예를들면, 본 발명은 안정성이 있는 자기바코드를 가지는 자기기록매체뿐만 아니라 출력전압이 자기패턴의 선폭에 따라서 현저하게 변동하는 것을 이용하여 2진 정보를 가지는 정보기록매체에도 적용시킬 수 있다.

특히, 제 7a 도 제 7c 도 및 8도에 도시한 바와 같은 출력의 변동을 2진정보의 "0", "1"에 대응하게 할 수 있다. 예를들면, 견본(B)에 대해서는 상대적인 출력레벨은, 0.3mm의 선폭일 경우에는 120이 되지만, 1.0mm의 선폭일 경우에는 61이 되므로, 0.3mm의 폭을 가지는 자기패턴과 1.0mm의 폭을 가지는 자기패턴을 2진 정보에 따라서 배열하면 2진정보의 영구자기기록을 행할 수 있다.

또한, 출력전압이, 1.0∼10.0mm의 선폭의 범위내에서, 변동이 없는 것을 이용하여 선폭자체와 선폭에 기인하는 출력전압에 정보를 기록하고, 양자를 1회의 인쇄공정으로 형성하는 것이 가능하다.

예를들면, 선폭이 1mm 및 2mm일 경우에는, 1mm이하의 선폭의 차이가 있으면 양자로부터 발생하는 출력전압은 거의 서로 동일하다. 따라서, 정보를 선폭자체에 기록할 수 있다. 이에 반하여 선폭이 0.5mm 및 1mm일 경우에는, 0.5mm 이하의 선폭의 차이가 있으면, 출력은 1mm의 선폭보다 0.5mm의 선폭에서 현저하게 높다. 따라서, 출력전압으로 정보를 기록할 수 있다.

제 10a 도 및 제 10b 도는 본 발명의 제 4 실시예에 관한 자기기록매체의 자기패턴구조를 나타내는 설명도이다. 제 10a 도 및 제 10b 도에 도시된 자기기록매체는 1mm보다 큰 선폭을 가지는 자기패턴(2a), 1mm보다 작은 선폭을 가지는 자기패턴(2b) 및 비자성재료로 제조된 더미패턴(2c)으로 이루어져 있다.

더미패턴(2c)에서, 자기헤드(6)의 자속은 변하지 않으므로 자기헤드(6)로부터 출력전압을 발생하지 않는다. 따라서, 자기기록정보를 겉보기패턴으로부터 외관으로 관측할 수 없으므로 자기기록매체의 안정성을 향상한다.

안정성에 관해서, 본 실시예의 자기기록매체는 이하 기술하는 바와 같은 이점을 가지고 있다.

제 7a 도에 도시된 바와 같은 자기헤드(6)에 의해 자기패턴을 검출한는 경우, 잔류자기를, 30에르스텟의 보자력을 가지는 자기잉크패턴에서 발생한다. 그러므로, 자기기록매체의 자기잉크 패턴을 시판하고 있는 마그네틱뷰어등에 의해 외관으로 쉽게 관찰할 수 있다. 쉽게 관찰되는 것을 방지하기 위하여, 종래에는 자기기록매체를 검출할때마다 탈자를 하여야 하므로 시스템이 복잡하였다.

그러나, 본 실시예의 자기기록매체에서 사용된 카르보닐철분말은 10에르스텟정도의 보자력을 가지게되어 잔류자기를 발생하지 않으므로 마그네틱뷰어등으로 자기잉크패턴을 외관으로 관측하는 것이 불가능하게 되어 안정성이 매우 높다.

본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 않으며 자기패턴을 가지는 통상의 자기기록매체에 응용시킬 수 있음에 유의하여야 한다. 지금까지 상세하게 상술한 바와 같이, 본 발명에 관한 자기기록매체는 10㎛이하의 입자크기와 30에르스텟 이하의 보자력을 가지는 자성재료의 자기인쇄패턴으로 이루어져 있다. 따라서, 자성재료는 자기인쇄용 잉크화에 적합하며, 자기기록패턴이 외부자계에 노출되어도, 자기기록매체는, 자기기록패턴을 마그네틱뷰어등에 의해 외관으로 관측할 수 없을 정도로 작은 잔류자기를 가지고 있다. 따라서, 자기기록매체에 특정한 탈자의 공정을 적용하지 않아도 자기기록매체의 안정성을 매우 단순한 구조로 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 자기기록매체에 대해서, 1mm보다 작은 선폭을 가지는 자기패턴을 자기헤드로 검출하면 검출출력은 1mm이상의 선폭을 가지는 자기패턴에 비하여 상당히 높은 값을 나타내며 고 S/N비가 높은 신호를 얻을 수 있다.

또한, 자기잉크패턴의 선폭이 가늘기 때문에 자기잉크패턴을 외관으로 쉽게 관측할 수 없으므로 자기기록매체는 안정성에 대한 이점이 있다. 또한, 견본(C)의 경우와 같이, 얇은 두께를 가질 경우에는 충분히 높은 출력전압을 얻을 수 있으므로 자기패턴의 두께를 검출장치 측의 S/N비를 저하시킴이 없이 감소시킬 수 있다. 따라서, 카드 표면이 손에 접촉되어도 자기패턴을 쉽게 감지할 수 없다.

또한, 본 발명에 따른 자기기록매체에서는 자기패턴의 선폭만을 변화시킴으로써 정보를 기록할 수 있으므로, 용이하게 제조할 수 있고, 또한 두께가 균일하므로 안정성이 향상된다.

Claims (7)

1. 베이스 부재상에, 10㎛ 이하의 입자직경 및 30에르스텟 이하의 보자력을 가지는 자성재료가 형성되어 있는 자기인쇄패턴을 구비하고 있으며, 상기 자기인쇄패턴을 직류바이어스전류를 인가한 자기헤드로 주사함으로써 판독되는 정보를 유지하는 것을 특징으로 하는 자기기록매체.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 자성재료의 입자는 구형이거나 비늘형상의 측면을 가지는 것을 특징으로 하는 자기기록매체.
3. 제 1 항에 있어서, 자기인쇄패턴이, 1mm 이하의 선폭으로 형성된 것을 특징으로 하는 자기기록매체.
4. 제 1 항에 있어서, 자기인쇄패턴이, 1mm 이하의 선폭으로 형성된 제 1 자기패턴과, 1mm 이상의 선폭으로된 제 2 자기패턴으로 이루어진 것을 특징으로 하는 자기기록매체.
5. 제 4 항에 있어서, 2진정보를 제 1 및 제 2 자기패턴에 의해 기록되는 것을 특징으로 하는 자기기록매체.
6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서, 더미패턴 또는 비자성재료의 패턴을 제 1 및 제 2 자기인쇄패턴에 혼합한 것을 특징으로 하는 자기기록매체.
7. 제 1 항에 있어서, 상기 자기인쇄패턴을 비자성의 은폐층에 의해 외관으로 관찰하기 어렵게 은폐되어 있는 것을 특징으로 하는 자기기록매체.

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